CN113510620A - 加液装置及研磨设备 - Google Patents

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CN113510620A CN202110846049.9A CN202110846049A CN113510620A CN 113510620 A CN113510620 A CN 113510620A CN 202110846049 A CN202110846049 A CN 202110846049A CN 113510620 A CN113510620 A CN 113510620A
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Abstract

本申请实施例提供一种加液装置及研磨设备，涉及半导体技术领域，该加液装置包括用于盛放研磨液的筒体、出液管以及控制器；所述筒体上设置有出液口，所述出液管可拆卸连接在出液口上，且所述出液管上设置有电磁阀；所述控制器与所述电磁阀信号连接，用于控制所述电磁阀工作。本申请实施例通过在研磨设备上设置加液装置，利用电磁阀和控制器的设置，可以使得该加液装置自动向研磨设备的研磨盘提供研磨液，与相关技术中手动向研磨设备的研磨盘提供研磨液的技术方案相比，一方面可以提高研磨效率，另一方面可以节约研磨液的用量，降低生产成本。

Description

加液装置及研磨设备
技术领域
本申请实施例涉及研磨机技术领域，尤其涉及一种加液装置及研磨设备。
背景技术
半导体失效分析是借用各种测试分析工具和分析方法来确认芯片内部的失效现象、分析其失效模式和失效机理、确定其最终的失效原因。
为了对半导体结构进行失效分析，需要制作失效分析样品，相关技术中，通常是将晶圆的待研磨面放置到研磨机的研磨台上，然后用手按压晶圆，并向研磨台上添加研磨液，利用研磨液与晶圆的待研磨面之间相互摩擦，对晶圆的待研磨面进行研磨，直至出现所需的目标层，以得到失效分析样品。
但是上述的研磨机存在研磨效率低的技术问题。
发明内容
本申请实施例提供一种加液装置及研磨设备，用于方便添加研磨液，提高研磨设备的效率。
本申请实施例的第一方面提供一种加液装置，其包括：用于向研磨设备的研磨盘提供研磨液，所述加液装置包括用于盛放研磨液的筒体、出液管以及控制器；
所述筒体上设置有出液口，所述出液管可拆卸连接在出液口上，且所述出液管上设置有电磁阀；
所述控制器与所述电磁阀信号连接，用于控制所述电磁阀工作。
在一些实施例中，所述出液口的内壁上设置有第一内螺纹，所述出液管的外壁上设置有第一外螺纹，所述出液管螺纹连接在所述出液口上。
在一些实施例中，还包括遮挡件，所述遮挡件可抽拉安装在所述筒体内，用于打开或者遮挡所述出液口。
在一些实施例中，所述筒体的侧壁上设置有抽拉口；
所述遮挡件包括遮挡板以及与所述遮挡板连接的抽拉杆，所述抽拉杆背离所述遮挡板的一端穿设在所述抽拉口后延伸至所述筒体内，所述抽拉杆与所述抽拉口之间密封连接。
在一些实施例中，所述筒体上设置有加液口，以及可拆卸连接在所述加液口上的盖体。
在一些实施例中，所述盖体上设置有提手。
在一些实施例中，所述筒体内设置有可拆卸连接的过滤网。
在一些实施例中，还包括搅拌组件，所述搅拌组件包括转动轴、驱动器以及搅拌件；
所述驱动器设置在筒体上，所述驱动器的输出端与所述转动轴连接；
所述搅拌件设置在所述转动轴上，并随所述转动轴进行转动。
在一些实施例中，所述搅拌件包括传动机构、搅拌轴以及搅拌叶片；
所述传动机构包括固定连接在所述筒体的侧壁上的齿环以及与所述齿环啮合传动的齿轮，所述齿环的齿牙设置在所述齿环的上表面；
所述搅拌轴的一端与所述传动机构中的齿轮固定连接，所述搅拌轴的另一端与所述转动轴转动连接；
所述搅拌叶片设置在所述搅拌轴上。
在一些实施例中，还包括承载环，所述承载环固定连接在所述筒体的侧壁上，所述齿环固定连接在所述承载环的上表面上。
在一些实施例中，还包括安装支架，所述安装支架的一端与所述筒体连接，所述安装支架的另一端用于与研磨设备连接。
在一些实施例中，所述安装支架包括可伸缩的第一安装杆以及与所述第一安装杆连接的第二安装杆，所述筒体固定连接在所述第二安装杆上；
所述第一安装杆的轴线与所述第二安装杆的轴线相互垂直。
在一些实施例中，所述第一安装杆包括第一杆体以及套设在所述第一杆体上的第二杆体，所述第二杆体能够相对所述第一杆体的轴线方向上下移动
本申请实施例的第二方面提供一种研磨设备，包括研磨机和上述第一方面所述的加液装置，所述加液装置的安装支架固定连接在所述研磨机上。
在一些实施例中，所述研磨机上设置有出水口，所述出水口用于向所述研磨机的研磨盘上提供清洗水；
所述研磨机上设置有第一调节按钮，所述第一调节按钮用于调节所述清洗水的流速；
所述研磨机上设置有第二调节按钮，所述第二调节按钮用于调节位于所述筒体内的研磨液的流速。
本申请实施例所提供的加液装置及研磨设备中，通过在研磨设备上设置加液装置，利用电磁阀和控制器的设置，可以使得该加液装置自动向研磨设备的研磨盘提供研磨液，与相关技术中手动向研磨设备的研磨盘提供研磨液的技术方案相比，一方面可以提高研磨效率，另一方面可以节约研磨液的用量，降低生产成本。
除了上面所描述的本申请实施例解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本申请实施例提供的加液装置及研磨设备所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中作出进一步详细的说明。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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为本申请实施例提供的加液装置的结构示意图一；
图2为本申请实施例提供的筒体的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的遮挡件的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的过滤网的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的搅拌组件的结构示意图；
图6为本申请实施例提供的加液装置的结构示意图二；
图7为本申请实施例提供的研磨设备的结构示意图。
附图标记：
100：加液装置； 110：筒体；
111：底壁； 112：侧壁；
113：容纳空间； 114：出液口；
115：出液管； 116：电磁阀；
117：抽拉口； 118：盖体；
1181：顶盖； 1182：环形侧板；
119：提手； 120：控制器；
130：遮挡件； 131：遮挡板；
132：抽拉杆； 140：过滤网；
150：搅拌组件； 151：转动轴；
152：驱动器； 153：搅拌件；
154：传动机构； 1541：齿环；
1542：齿轮； 1543：承载环；
155：搅拌轴； 156：搅拌叶片；
160：安装支架； 161：第一安装杆；
162：第二安装杆； 200：研磨机；
210：机台； 220：研磨槽；
230：出水口； 240：第一调节按钮；
250：第二调节按钮。
具体实施方式
在相关技术中，通常是操作人员一手握持盛放有研磨液的瓶体，另一只手按压晶圆，使得晶圆的待研磨面与研磨设备的研磨盘接触，这样会致使操作者存在注意力不集中的问题，在向研磨盘添加研磨液时，研磨液的加入量易出现过多的现象，难以控制研磨液的加入量，这样一方面会增加研磨液用量，增加生产成本，另一方面存在研磨效率低的缺陷。
针对上述的技术问题，在本申请实施例中，通过在研磨设备上设置加液装置，利用电磁阀和控制器的设置，可以使得该加液装置自动向研磨设备的研磨盘提供研磨液，与相关技术中手动向研磨设备的研磨盘提供研磨液的技术方案相比，一方面可以节约研磨液的用量，降低生产成本，另一方面可以提高研磨效率。
为了使本申请实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本申请保护的范围。
如图1所示，本申请实施例提供了一种加液装置，该加液装置用于向研磨设备的研磨盘提供研磨液，其中，加液装置100可以包括筒体110、出液管115和控制器120。
筒体110内具有容纳空间，用于盛放研磨液，其中，筒体110可以为规则的形状，也可以不规则的形状，比如，筒体110的横截面形状可以为圆形。
示例性地，如图2所示，筒体110可以包括底壁111以及设置在底壁111上的侧壁112，底壁111与侧壁112之间围成容纳空间113，其中，容纳空间113的形状可以规则形状，也可以为不规则形状。
筒体110上可以设置有出液口114，出液口114为研磨液提供流通的通道，其中，出液口114可以设置在底壁111上，也可以设置在侧壁112上，当出液口114设置在底壁111上时，可以方便将研磨液添加至研磨设备的研磨盘上，降低了研磨液的流通路径，提高了工作效率。
出液口114上可拆卸连接有出液管115，其中，出液管115与出液口114之间可以通过螺纹连接，也可以通过卡接的方式进行连接，例如，出液口114的内壁上可以形成第一内螺纹，出液管115的外壁上可以形成第一外螺纹，出液管115螺纹连接在出液口114上。
在使用过程中，研磨液会发生结晶堵塞出液管和出液口，因此，本实施例通过将出液管与出液口设置成可拆卸的方式，可以方便将出液管拆卸下来对出液管和出液口进行清洗，以提高研磨效率和制备待失效样品的质量。
出液管115上设置有电磁阀116，电磁阀116与控制器120信号连接，控制器120用于控制电磁阀116工作，在本实施例中，控制器120可以设置在筒体110上，也可以设置其他部件上，比如，控制器120还可以设置在研磨设备上。
在本实施例中，通过在筒体上设置电磁阀和控制器，通过控制器控制电磁阀的开启或者关闭，实现自动对研磨设备的研磨盘提供研磨液，提高了工作效率。
在一些实施例中，如图3所示，加液装置100还包括遮挡件130，遮挡件130可抽拉安装在筒体110内，用于打开或者遮挡出液口114。
其中，遮挡件130可以包括遮挡板131以及与遮挡板131连接的抽拉杆132。
为了便于遮挡板131能够延伸至筒体110内，筒体110上可以设置有抽拉口117(如图2所示)，例如，抽拉口117可以设置在侧壁112上，抽拉杆132背离遮挡板131的一端穿设在抽拉口117后延伸至筒体110内，抽拉杆132与抽拉口117之间可以通过密封圈密封连接。
当需要对出液管或者电池阀进行更换或者维修时，可以利用遮挡件130对出液口114进行遮挡，防止位于筒体内的研磨液泄漏出来，避免了研磨液的浪费。
当完成对出液管或者电磁阀的更换之后，可以使遮挡件沿背离筒体的方向移动，以打开出液口，实现加液装置的正常工作。
需要说明的是，遮挡件的实现方式并不仅限于上述的方式，比如，遮挡件还可以包括安装在出液口内的堵塞，堵塞与出液口之间可以通过螺纹连接，示例的，当需要对出液管或者电磁阀更换时，可以打开筒体的顶盖，将堵塞安装至出液口内。
在一些实施例中，筒体110上设置有加液口，以及可拆卸连接在加液口上的盖体118。
筒体110可以设置有盖体118，示例性地，盖体118可拆卸连接在加液口上，比如，筒体110的侧壁112的顶端可以围成加液口，盖体118可以通过螺纹连接在加液口内。
作为盖体118的一种可行的实施方式，盖体118可以包括圆形的板体，板体与侧壁之间可以通过粘结或者卡接的方式进行连接。
作为盖体118的另一种可行的实施方式，继续参考图1，盖体118可以包括顶盖1181以及设置在顶盖1181的边缘上的环形侧板1182，环形侧板1182的内径大于筒体110的外径，这样可以在环形侧板1182的内表面上形成内螺纹，在筒体110的外圆周面上形成外螺纹，通过螺纹连接实现筒体110与盖体118之间可拆卸连接。
本实施例通过在筒体上设置盖体，可以对筒体内的研磨液进行保护，防止外界的杂质进入筒体内，保证了研磨液的纯净度，另外，盖体与筒体之间为可拆卸连接，可以方便筒体与盖体之间的安装。
在一些实施例中，盖体118上设置有提手119，通过提手119的设置可以提供筒体与盖体之间的安装效率。
在一些实施例中，如图4所示，筒体110内设置有过滤网140，过滤网140可以与筒体110之间为可拆卸连接，示例的，过滤网140可以包括安装环以及设置在安装环内的过滤膜，安装环的外周面上设置有外螺纹，筒体的内壁上设置有内螺纹，过滤网140与筒体110之间通过螺纹连接。
过滤网140可以用来过滤较大颗粒的研磨液颗粒或者筒体的内壁上结晶脱落的颗粒，以增加研磨液的清洁度。
当加液装置使用一段时间之后，过滤网140上会遗留较大颗粒的研磨液颗粒或者筒体的内壁上结晶脱落的颗粒，通过将过滤网140拆卸下来，可以对过滤网进行清洗，实现过滤网的重复使用。
在一些实施例中，加液装置100还可以包括搅拌组件150，搅拌组件150的部分设置在筒体110内，通过搅拌组件150对位于筒体110内的研磨液进行搅拌，以保证研磨液混合均匀，进而保证研磨效果。
示例性地，如图2所示，搅拌组件150可以包括转动轴151、驱动器152以及搅拌件153，驱动器152设置在筒体110上，比如，驱动器152可以设置在盖体118上，驱动器152的输出端与转动轴151连接，用于带动转动轴151沿逆时针方向或者顺时针方向进行转动，为了防止筒体也发生转动，可以筒体与转动轴之间设置轴承(图中未示出)。
在本实施例中，驱动器152可以包括步进电机，通过步进电机可以实现对转动轴的转速进行调节，驱动器152的输出轴与转动轴151之间可以设置有电机减速器，以使得驱动器152带动转动轴151沿顺时针或者逆时针转动。
搅拌件153设置在转动轴151上，并随转动轴151进行转动，通过驱动器152带动转动轴151转动，进而带动搅拌件153进行转动，以完成对位于筒体内的研磨液进行搅拌，进而提高研磨液的均匀性。
作为搅拌件的一种可行的实施方式，如图2所示，搅拌件153可以包括多个搅拌叶片，多个搅拌叶片间隔设置在转动轴151上，本实施例通过多个搅拌叶片的设置，可以提高研磨液的均匀性。
搅拌叶片的材质可以采用不锈钢或者铁氟龙材料，以增加搅拌叶片的耐腐蚀性。
作为搅拌件的另一种可行的实施方式，如图5所示，搅拌件153包括传动机构154、搅拌轴155以及搅拌叶片156。
传动机构154包括固定连接在筒体110的侧壁112上的齿环1541以及与齿环1541啮合传动的齿轮1542，齿环1541的齿牙设置在齿环1541的上表面，其中，齿环1541可以直接固定在筒体110的侧壁112上，也可以通过承载部件固定连接在筒体110的侧壁112上，例如，筒体110的侧壁112上固定连接有承载环1543，齿环1541固定连接在承载环1543的上表面上。
需要说明的是，本实施例中的固定连接可以指代焊接或者卡接等连接方式，齿轮1542为直齿轮。
搅拌轴155的一端与传动机构154中的齿轮1542固定连接，搅拌轴155的另一端与转动轴151转动连接，示例性的，搅拌轴155的另一端通过轴承(图中未示出)转动连接在转动轴151上。
多个搅拌叶片156均匀分布设置在搅拌轴155上，其中，搅拌叶片156的延伸方向可以与搅拌轴155的轴线相互垂直，也可以与搅拌轴155的轴线之间具有预设夹角。
当驱动器转动时，驱动器带动转动轴沿逆时针或者顺时针方向进行转动，搅拌轴在转动轴的带动下也绕转动轴实现逆时针或者顺时针的转动，此时，与搅拌轴连接的齿轮会沿着齿环的圆周方向进行转动，进而带动搅拌叶片绕搅拌轴的轴线转动，实现搅拌叶片的自转，本实施例通过搅拌叶片既能够绕转动轴转动，也能绕搅拌轴转动，提高了搅拌叶片的搅拌效果，进而保证研磨液能够混合均匀，防止研磨液沉淀。
在一些实施例中，如图2和图6所示，加液装置100还包括安装支架160，安装支架160的一端与筒体110连接，另一端用于与研磨设备。
本实施例通过安装支架的设置，一方面可以增加加液装置100与研磨设备的连接的稳固性，另一方面也可以增加加液装置100的稳固性。
作为安装支架160的一种可行的实施方式，如图6所示，安装支架160可以包括安装板(图中未示出)，安装板的一端连接在筒体110的侧壁或者底壁上，安装板的另一端可以用于与研磨设备连接。
作为安装支架160的一种可行的实施方式，继续参考图1，安装支架160包括可伸缩的第一安装杆161以及与第一安装杆161连接的第二安装杆162，筒体110固定连接在第二安装杆162上，第一安装杆161的轴线与第二安装杆162的轴线相互垂直，也就是说，安装支架160的形状为L型。
本实施例通过将第一安装杆设置为可伸缩结构，这样，第一安装杆可以沿着第一安装杆的轴向上下移动，以调节筒体与研磨设备之间的垂直距离，以防止出现研磨液溅射至研磨设备的研磨盘外，进而节约了研磨液，降低了生产成本。
其中，第一安装杆的可伸缩结构可以通过以下的方式完成，例如，第一安装杆161可以包括第一杆体以及套设在第一杆体上的第二杆体，第二杆体能够相对第一杆体的轴线方向上下移动。
本申请实施例还提供了一种研磨设备，如图7所示，其包括研磨机200和上述实施例中的加液装置100，加液装置100的安装支架160固定连接在研磨机200上。
其中，研磨机200可以包括机台210，以及设置机台210内的研磨槽220，研磨槽220内设置有研磨盘(图中未示出)，加液装置100设置在机台210上，通过加液装置100向研磨盘上提供研磨液，以实现对位于研磨盘上的晶圆进行抛光处理。
本实施例通过在机台上设置加液装置，利用控制器控制电磁阀的开启或者关闭，实现自动对研磨设备的研磨盘提供研磨液，提高了工作效率。
在一些实施例中，研磨机200上设置有出水口230，出水口230与供水设备连接，用于向研磨机200的研磨盘上提供清洗水，利用清洗水对位于研磨槽220内的杂质或者碎屑进行冲洗，以保证研磨盘上的清洁度，防止杂质或者碎屑刮伤晶圆。
机台210上还设置有与研磨槽220连通的排污口(图中未示出)，通过排污口的设置可以将携带有杂质或者碎屑的清洗水排出研磨槽220外。
在一些实施例中，研磨机200上设置有第一调节按钮240，第一调节按钮240用于调节清洗水的流速；研磨机200上设置有第二调节按钮250，第二调节按钮250用于调节位于筒体110内的研磨液的流速。
本实施例通过第一调节按钮和第二调节按钮的设置，可以根据实际情况来调节清洗水和研磨液的流速，防止造成清洗水和研磨液的浪费，降低了生产成本。
本说明书中各实施例或实施方式采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。
在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的范围。

Claims (15)

1.一种加液装置，其特征在于，用于向研磨设备的研磨盘提供研磨液，所述加液装置包括用于盛放研磨液的筒体、出液管以及控制器；
所述筒体上设置有出液口，所述出液管可拆卸连接在出液口上，且所述出液管上设置有电磁阀；
所述控制器与所述电磁阀信号连接，用于控制所述电磁阀工作。
2.根据权利要求1所述的加液装置，其特征在于，所述出液口的内壁上设置有第一内螺纹，所述出液管的外壁上设置有第一外螺纹，所述出液管螺纹连接在所述出液口上。
3.根据权利要求2所述的加液装置，其特征在于，还包括遮挡件，所述遮挡件可抽拉安装在所述筒体内，所述遮挡件用于打开或者遮挡所述出液口。
4.根据权利要求3所述的加液装置，其特征在于，所述筒体的侧壁上设置有抽拉口；
所述遮挡件包括遮挡板以及与所述遮挡板连接的抽拉杆，所述抽拉杆背离所述遮挡板的一端穿设在所述抽拉口后延伸至所述筒体内，所述抽拉杆与所述抽拉口之间密封连接。
5.根据权利要求1-4任一项所述的加液装置，其特征在于，所述筒体上设置有加液口，以及可拆卸连接在所述加液口上的盖体。
6.根据权利要求5所述的加液装置，其特征在于，所述盖体上设置有提手。
7.根据权利要求1-4任一项所述的加液装置，其特征在于，所述筒体内设置有可拆卸连接的过滤网。
8.根据权利要求1-4任一项所述的加液装置，其特征在于，还包括搅拌组件，所述搅拌组件包括转动轴、驱动器以及搅拌件；
所述驱动器设置在筒体上，所述驱动器的输出端与所述转动轴连接；
所述搅拌件设置在所述转动轴上，并随所述转动轴进行转动。
9.根据权利要求8所述的加液装置，其特征在于，所述搅拌件包括传动机构、搅拌轴以及搅拌叶片；
所述传动机构包括固定连接在所述筒体的侧壁上的齿环以及与所述齿环啮合传动的齿轮；
所述搅拌轴的一端与所述传动机构中的齿轮固定连接，所述搅拌轴的另一端与所述转动轴转动连接；
所述搅拌叶片设置在所述搅拌轴上。
10.根据权利要求9所述的加液装置，其特征在于，还包括承载环，所述承载环固定连接在所述筒体的侧壁上，所述齿环固定连接在所述承载环的上表面上。
11.根据权利要求1-4任一项所述的加液装置，其特征在于，还包括安装支架，所述安装支架的一端与所述筒体连接，所述安装支架的另一端用于与研磨设备连接。
12.根据权利要求11所述的加液装置，其特征在于，所述安装支架包括可伸缩的第一安装杆以及与所述第一安装杆连接的第二安装杆，所述筒体固定连接在所述第二安装杆上；
所述第一安装杆的轴线与所述第二安装杆的轴线相互垂直。
13.根据权利要求12所述的加液装置，其特征在于，所述第一安装杆包括第一杆体以及套设在所述第一杆体上的第二杆体，所述第二杆体能够相对所述第一杆体的轴线方向上下移动。
14.一种研磨设备，其特征在于，包括研磨机和如权利要求1-13任一项所述的加液装置，所述加液装置的安装支架固定连接在所述研磨机上。
15.根据权利要求14所述的研磨设备，其特征在于，所述研磨机上设置有出水口，所述出水口用于向所述研磨机的研磨盘上提供清洗水；
所述研磨机上设置有第一调节按钮，所述第一调节按钮用于调节所述清洗水的流速；
所述研磨机上设置有第二调节按钮，所述第二调节按钮用于调节位于所述筒体内的研磨液的流速。
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