CN108145595A - 一种抛光液供给装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种抛光液供给装置及系统，抛光液供给装置，其特征在于，包括：抛光液供给模块和抛光液供给管路；所述抛光液供给模块包括：供液管路、回流管路和并联管路；所述供液管路的进液口与抛光液供给源连接；所述供液管路的出液口分别与所述回流管路的回流口和并联管路的进口连通；所述并联管路的出口与所述抛光液供给管路入口连通；所述回流管路用于流经所述供液管路的部分或者全部抛光液不参与抛光作业直接回流排出。本发明通过设置回流管路，将部分抛光液分流并回流到原供液端，由此可保证无论是否进行抛光作业，供液管路中的抛光液始终保持流动状态，从而可以有效避免抛光液凝固，堵塞供液管路。

Description

一种抛光液供给装置及系统

技术领域

本发明涉及化学机械抛光技术领域，尤其是涉及一种用于化学机械抛光设备的抛光液供给装置及系统。

背景技术

化学机械抛光是一种平坦化制程，其涉及以含有抛光研磨成分的化学浆料对可旋转的抛光垫进行润湿，并且利用该润湿的抛光垫对衬底前表面进行机械抛光。在抛光期间，需要通过抛光液供液装置将抛光浆料分配到抛光垫上，利用承载件和抛光垫之间的力以及它们之间的相对旋转与抛光浆料的机械和化学效应的结合来抛光或平坦化衬底表面。

在化学机械抛光中使用的抛光液，含有化学液及金属磨粒，另外，从抛光液厂务供液端到抛光浆料分配到抛光垫的出口端之间的管路较长，中间经历的元器件较多，抛光液在供液传递的管路上易出现凝结。

现有的抛光液供液管路易出现凝结或堵塞，易引起供液管路上的阀体损坏，从而影响正常的抛光工作，降低工作效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抛光液供给装置及系统，以解决现有技术中存在的抛光液供液管路易出现凝结或堵塞，易引起供液管路上的阀体损坏，从而影响正常的抛光工作，降低工作效率的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种抛光液供给装置，包括：抛光液供给模块和抛光液供给管路；

所述抛光液供给模块包括：供液管路、回流管路和并联管路；

所述供液管路的进液口与抛光液供给源连接；

所述供液管路的出液口分别与所述回流管路的回流口和并联管路的进口连通；

所述并联管路的出口与所述抛光液供给管路入口连通；

所述回流管路用于流经所述供液管路的部分或者全部抛光液不参与抛光作业直接回流排出。

其中优选地，所述回流管路的出口通过管路与抛光液存储装置(例如储液箱体等)连接。

所述供液管路的出液口、回流管路的回流口以及并联管路的进口分别与三通接头的三个接口连接；供液管路、回流管路和并联管路通过三通接头彼此连通。

其中抛光液供给源通常包括泵体、抛光液存储装置以及相应管路。

所述抛光液供给管路的入口与所述并联管路连通，出口设置在抛光台处，用于将抛光液引流到抛光设备的抛光垫上。

本发明通过设置回流管路，将部分抛光液分流并回流到原供液端，由此可保证无论是否进行抛光作业，供液管路中的抛光液始终保持流动状态，从而可以有效避免抛光液凝固，堵塞供液管路。

进一步地，所述回流管路上设置有节流阀或者流量调节阀，用于通过调控回流管路内的回流量来调节所述并联管路内的液压，进而防止抛光液供给不足或者供给压力过大，由此可以使得流入所述供液管路内的部分抛光液或全部抛光液通过所述并联管路流入所述抛光液供给管路内用于抛光作业，另一部分抛光液或没有抛光液通过所述回流管路回流排出；

或者，所述回流管路的内径小于所述供液管路的内径，用于使得所述并联管路内的液压足够大进而顺利为所述抛光液供给管路供给抛光液。

进一步地，所述供液管路上设置有供液控制阀；

和/或，所述并联管路上设置第一控制阀。

进一步地，所述供液管路上所述供液控制阀出口一侧设置有用于监控液压的压力仪器；

或者，所述并联管路上所述第一控制阀的进口一侧设置有用于监控液压的压力仪器。

其中，压力仪器优选地为压力传感器；所述供液控制阀可以是手动控制阀。压力传感器(压力仪器)用于显示和输出厂务供给给设备的抛光液的压力，当抛光液压力不足时，会给出报警。

进一步地，所述抛光液供给管路上设置有控制阀、定压阀、流量控制装置等多组元器件。

进一步地，所述抛光液供给装置还包括清洗供给模块，所述清洗供给模块包括清洗液供应管路，清洗液供应管路的进液口与清洗液供应源连接；

清洗液供应管路的出液口通过管路与所述抛光液供给管路的入口连接，用于向所述抛光液供给管路内输入清洗液进而对所述抛光液供给管路进行清洗；

所述清洗液供应管路上设置有第二控制阀。

抛光液供给管路为从所述抛光液供给模块到抛光台的管路，该管路较长，并需要设置气动控制阀、定压阀、流量控制装置等多组元器件，管路较长，流经的元器件较多，长时间供液易出现抛光液凝结。

现有的抛光液供液管路中，缺少抛光液后端供液管路的定期清洗设计，抛光液供液管路易出现凝结或堵塞，易引起供液管路上的阀体损坏，从而影响工作效率。

本发明通过设置清洗供给模块，可以周期性地对抛光液供给管路进行清洗，从而防止管路凝结堵塞。

进一步地，所述清洗液供应管路上设置单向阀。

其中优选地，在抛光液供给管路的入口处设置三通接头，通过三通接头，抛光液供给管路的入口分别与所述并联管路的出口和清洗液供应管路的出液口连通。

进一步地，所述第二控制阀的数量为若干个；所述第二控制阀为气动控制阀或者液动控制阀，若干个第二控制阀的控制接口与同一控制气源或者控制液源连接。即若干个第二控制阀同时由一路气源或控制液源控制。

两个以上的第二控制阀可以有效防止在个别第二控制阀出现故障时，导致抛光时清洗液流入抛光液供给管路，影响抛光作业生产，提高了安全系数。

进一步地，所述第二控制阀和所述第一控制阀为气动控制阀或者液动控制阀；

所述抛光液供给装置还包括：用于控制所述第一控制阀的第一控制支路，和用于控制所述第二控制阀的第二控制支路；

所述第一控制支路和所述第二控制支路的一端分别与控制气源或控制液源连通，所述第一控制支路和所述第二控制支路的另一端分别连接所述第一控制阀和第二控制阀的控制接口。

进一步地，所述第一控制支路和所述第二控制支路上分别设置有第一电磁阀和第二电磁阀。

其中，所述第一电磁阀和第二电磁阀通常均为常断阀。

进一步地，所述第二控制支路上设置有用于控制所述第二控制支路通断进而控制所述第二控制阀通断的第三控制阀，第三控制阀为气动阀或者液动阀；

第三控制阀为常通阀，第一控制阀为常断阀(在未接到控制信号时保持断开状态)，所述第三控制阀的控制接口与所述第一控制支路连通。

第一控制支路同时控制第一控制阀和第三控制阀，当第一控制支路控制第一控制阀打开所述并联管路向所述抛光液供给管路供给抛光液时，第一控制支路同时控制所述第三控制阀断开，防止第二控制支路接通进而打开所述第二控制阀，最终避免抛光作业时清洗液流入抛光液供给管路。

本发明通过上述设置，实现了第一控制支路对第二控制支路的锁定，避免两个支路同时开通。这样就保证了在抛光液正常供应时，清洗液无法供应，保证了设备的工艺安全性。

第三控制阀优选地为三通阀。

进一步地，所述清洗液供应管路上所述第二控制阀的进口一侧设置有减压阀；减压阀为气动阀或者液动阀；

所述抛光液供给装置还包括用于控制所述减压阀的第四控制支路；第四控制支路上设置有用于调节第四控制支路压力的手动调压阀。

手动调压阀可以设置在远端控制面板上，由此可以实现远程控制清洗液的流量和压力。一般液体阀安装在设备的内部，不方便调节，通过设置在远端面板上的手动调压阀来调节减压阀控制接口的压力实现对清洗液供应管路液体压力的调节，这样比较方便和安全。

其中，控制支路根据控制源的不同可以气源支路也可以控制液支路，与之对应，第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀以及减压阀可以是气动控制阀或者液动控制阀。

另外，本发明还公开了一种抛光液供给系统，其包括若干个并联设置的所述抛光液供给装置，若干个所述抛光液供给装置的所述抛光液供给管路分别通向不同的抛光台，进而向不同抛光台输送抛光液。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的抛光液供给装置的结构示意图；

图2为本发明实施例中设置有两个第二控制阀时清洗供给模块结构示意图；

图3为本发明实施例中第一控制支路和第二控制支路的结构示意图；

图4为本发明实施例中具有锁定功能的第一控制支路和第二控制支路的结构示意图；

图5为本发明实施例中带有节流阀的抛光液供给模块结构示意图；

图6为本发明实施例中清洗液供应管路上设置有减压阀时的结构示意图；

图7为本发明实施例中提供的抛光液供给系统的结构示意图。

附图标记：

1-抛光液供给模块；2-清洗供给模块；3-控制阀；4-定压阀；5-流量控制装置；11-供液控制阀；12-压力仪器；13-第一控制阀；14-回流管路；15-供液管路；16-并联管路；21-第二控制阀；22-单向阀；24-减压阀；25-手动调压阀；29-清洗液供应管路；50-抛光台；141-节流阀；111-第三控制阀；113-第一电磁阀；114-第二电磁阀；H1-第一控制支路；H2-第二控制支路；H4-第四控制支路；H10-抛光液供给管路。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合具体的实施方式对本发明做进一步的解释说明。

如图1所示，本实施例提供的一种抛光液供给装置，包括：抛光液供给模块1和抛光液供给管路H10；

所述抛光液供给模块1包括：供液管路15、回流管路14和并联管路16；

所述供液管路15的进液口与抛光液供给源连接；

所述供液管路15的出液口分别与所述回流管路14的回流口和并联管路16的进口连通；

所述并联管路16的出口与所述抛光液供给管路H10入口连通；所述回流管路用于流经所述供液管路的部分或者全部抛光液不参与抛光作业直接回流排出。

例如，流入所述供液管路15内的部分抛光液通过所述并联管路16流入所述抛光液供给管路H10内用于抛光作业，另一部分抛光液通过所述回流管路14回流排出；或者，不进行抛光作业时，流经所述供液管路的全部抛光液直接通过所述回流管路14回流排出。

其中优选地，所述回流管路14的出口通过管路与抛光液存储装置(例如储液箱体等)连接。

在本实施例中，所述供液管路15的出液口、回流管路14的回流口以及并联管路16的进口分别与三通接头的三个接口连接；供液管路15、回流管路14和并联管路16通过三通接头彼此连通。

其中抛光液供给源通常包括泵体、抛光液存储装置以及相应管路。

所述抛光液供给管路H10的入口与所述并联管路16连通，出口设置在抛光台50上方，用于将抛光液引流到抛光设备的抛光垫上。

本发明通过设置回流管路14，将部分抛光液分流并回流到原供液端，由此可保证无论是否进行抛光作业，供液管路15中的抛光液始终保持流动状态，从而可以有效避免抛光液凝固，堵塞供液管路15。

所述供液管路15上设置有供液控制阀11；所述并联管路上设置第一控制阀13。

所述供液管路15上所述供液控制阀出口一侧设置有用于监控液压的压力仪器12；当然，压力仪器12也可以设置在所述并联管路上所述第一控制阀13的进口一侧。

其中，压力仪器优选地为压力传感器；所述供液控制阀可以是手动控制阀。压力传感器(压力仪器)用于显示和输出厂务供给给设备的抛光液的压力，当抛光液压力不足时，会给出报警。

所述抛光液供给管路H10上设置有控制阀3、定压阀4、流量控制装置5等多组元器件。

如图5所示，回流管路14上设置有节流阀141，用于通过调控回流管路14内的回流量来调节所述并联管路内的液压。进而可以防止抛光液供给不足或者供给压力过大。

或者，所述回流管路14的内径小于所述供液管路15的内径，用于使得所述并联管路内的液压足够大进而顺利为所述抛光液供给管路H10供给抛光液。

抛光液供给装置还包括清洗供给模块2，所述清洗供给模块2包括清洗液供应管路29，清洗液供应管路29的进液口与清洗液供应源连接；

清洗液供应管路29的出液口通过管路与所述抛光液供给管路H10的入口连接，用于向所述抛光液供给管路H10内输入清洗液进而对所述抛光液供给管路H10进行清洗；

所述清洗液供应管路29上设置有第二控制阀21。

抛光液供给管路H10为从所述抛光液供给模块1到抛光台的管路，该管路较长，并需要设置气动控制阀、定压阀、流量控制装置等多组元器件，管路较长，流经的元器件较多，长时间供液易出现抛光液凝结。

现有的抛光液供液管路15中，缺少抛光液后端供液管路15的定期清洗设计，抛光液供液管路15易出现凝结或堵塞，易引起供液管路15上的阀体损坏，从而影响工作效率。

本发明通过设置清洗供给模块2，可以周期性地对抛光液供给管路H10进行清洗，从而防止管路凝结堵塞。

所述清洗液供应管路29上设置单向阀22。

其中优选地，在抛光液供给管路H10的入口处设置三通接头，通过三通接头，抛光液供给管路H10的入口分别与所述并联管路16的出口和清洗液供应管路29的出液口连通。

如图2所示，所述第二控制阀21的数量为2个；所述第二控制阀21为气动控制阀，两个第二控制阀21的控制接口与第二控制支路H2气源连接。即2个第二控制阀21同时由一路气源控制。

两个以上的第二控制阀21可以有效防止在个别第二控制阀21出现故障时，导致抛光时清洗液流入抛光液供给管路H10，影响抛光作业生产，提高了安全系数。

其中，第二控制阀21和所述第一控制阀13为气动控制阀；所述抛光液供给装置包括：用于控制所述第一控制阀13的第一控制支路H1，和用于控制所述第二控制阀21的第二控制支路H2。

如图3所示，所述第一控制支路H1和所述第二控制支路H2的一端分别与控制气源连通，所述第一控制支路H1和所述第二控制支路H2的另一端分别连接所述第一控制阀13和第二控制阀21的控制接口。第一控制支路H1和所述第二控制支路H2上分别设置有第一电磁阀113和第二电磁阀114；所述第一电磁阀113和第二电磁阀114均为常断阀。

在上述技术方案中，更为优选地，如图4所示，所述第二控制支路H2上设置有用于控制所述第二控制支路H2通断进而控制所述第二控制阀21通断的第三控制阀111，第三控制阀111为气动阀或者液动阀；

第三控制阀111为常通阀，第一控制阀13为常断阀(在未接到控制信号时保持断开状态)，所述第三控制阀111的控制接口与所述第一控制支路H1连通。

第一控制支路H1同时控制第一控制阀13和第三控制阀111，当第一控制支路H1控制第一控制阀13打开所述并联管路向所述抛光液供给管路H10供给抛光液时，第一控制支路H1同时控制所述第三控制阀111断开，防止第二控制支路H2接通进而打开所述第二控制阀21，最终避免抛光作业时清洗液流入抛光液供给管路H10。

本发明通过上述设置，实现了第一控制支路H1对第二控制支路H2的锁定，避免两个支路同时开通。这样就保证了在抛光液正常供应时，清洗液无法供应，保证了设备的工艺安全性。

在本实施例中，第三控制阀111优选地为三通阀。

在上述技术方案在中，优选地，如图6所示，所述清洗液供应管路29上所述第二控制阀21的进口一侧设置有减压阀24；减压阀24为气动阀；

所述抛光液供给装置还包括用于控制所述减压阀24的第四控制支路H4；第四控制支路H4上设置有用于调节第四控制支路H4内气体压力的手动调压阀25。

手动调压阀可以设置在远端控制面板上，由此可以实现远程控制清洗液的流量和压力。一般液体阀安装在设备的内部，不方便调节，通过设置在远端面板上的手动调压阀来调节减压阀控制接口的压力实现对清洗液供应管路29液体压力的调节，这样比较方便和安全。

在本实施例中控制支路均为控制气源，与之对应，第一控制阀13、第二控制阀21、第三控制阀111以及减压阀可以是气动控制阀。当然控制源还可以是控制液，与之对应，第一控制阀13、第二控制阀21、第三控制阀111以及减压阀为液动控制阀。

另外，本发明还公开了一种抛光液供给系统，如图7所示，其包括若干个并联设置的所述抛光液供给装置，若干个所述抛光液供给装置的所述抛光液供给管路H10分别通向不同的抛光台，进而向不同抛光台输送抛光液。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种抛光液供给装置，其特征在于，包括：抛光液供给模块和抛光液供给管路；

所述抛光液供给模块包括：供液管路、回流管路和并联管路；

所述供液管路的进液口与抛光液供给源连接；

所述供液管路的出液口分别与所述回流管路的回流口和并联管路的进口连通；

所述并联管路的出口与所述抛光液供给管路入口连通；

所述回流管路用于流经所述供液管路的部分或者全部抛光液不参与抛光作业直接回流排出。

2.根据权利要求1所述的抛光液供给装置，其特征在于，所述回流管路上设置有节流阀或者流量调节阀，用于通过调控回流管路内的回流量来调节所述并联管路内的液压，进而防止抛光液供给不足或者供给压力过大；

或者，所述回流管路的内径小于所述供液管路的内径，用于使得所述并联管路内的液压足够大进而顺利为所述抛光液供给管路供给抛光液。

3.根据权利要求1所述的抛光液供给装置，其特征在于，所述供液管路上设置有供液控制阀；

和/或，所述并联管路上设置第一控制阀。

4.根据权利要求3所述的抛光液供给装置，其特征在于，所述抛光液供给装置还包括清洗供给模块，所述清洗供给模块包括清洗液供应管路，清洗液供应管路的进液口与清洗液供应源连接；

清洗液供应管路的出液口通过管路与所述抛光液供给管路的入口连接，用于向所述抛光液供给管路内输入清洗液进而对所述抛光液供给管路进行清洗；

所述清洗液供应管路上设置有第二控制阀。

5.根据权利要求4所述的抛光液供给装置，其特征在于，所述第二控制阀的数量为若干个；所述第二控制阀为气动控制阀或者液动控制阀，若干个第二控制阀的控制接口与同一控制气源或者控制液源连接。

6.根据权利要求4所述的抛光液供给装置，其特征在于，所述第二控制阀和所述第一控制阀为气动控制阀或者液动控制阀；

所述抛光液供给装置还包括：用于控制所述第一控制阀的第一控制支路，和用于控制所述第二控制阀的第二控制支路；

所述第一控制支路和所述第二控制支路的一端分别与控制气源或控制液源连通，所述第一控制支路和所述第二控制支路的另一端分别连接所述第一控制阀和第二控制阀的控制接口；

所述第一控制支路和所述第二控制支路上分别设置有第一电磁阀和第二电磁阀。

7.根据权利要求4-6任一项所述的抛光液供给装置，其特征在于，

所述供液管路上所述供液控制阀出口一侧设置有用于监控液压的压力仪器；

或者，所述并联管路上所述第一控制阀的进口一侧设置有用于监控液压的压力仪器；

所述清洗液供应管路上设置单向阀。

8.根据权利要求6所述的抛光液供给装置，其特征在于，所述第二控制支路上设置有用于控制所述第二控制支路通断进而控制所述第二控制阀通断的第三控制阀，第三控制阀为气动阀或者液动阀；

第三控制阀为常通阀，第一控制阀为常断阀，所述第三控制阀的控制接口与所述第一控制支路连通。

9.根据权利要求4所述的抛光液供给装置，其特征在于，所述清洗液供应管路上所述第二控制阀的进口一侧设置有减压阀；减压阀为气动阀或者液动阀；

所述抛光液供给装置还包括用于控制所述减压阀的第四控制支路；第四控制支路上设置有用于调节第四控制支路压力的手动调压阀。

10.一种采用权利要求1-9任一项所述抛光液供给装置的抛光液供给系统，其特征在于，其包括若干个并联设置的所述抛光液供给装置，若干个所述抛光液供给装置的所述抛光液供给管路分别通向不同的抛光台，进而向不同抛光台输送抛光液。