CN117018904A - 研磨液的混配装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种研磨液的混配装置及其控制方法,所属半导体加工技术领域,包括原液桶,所述的原液桶侧边设有与原液桶相管路连通的混液组件,所述的混液组件与原液桶间设有配液组件,所述的配液组件与原液桶间设有延伸至原液桶下部的送液管Ⅰ,所述的送液管Ⅰ上设有隔膜泵,所述的隔膜泵与原液桶间设有滤波器。具有操作便捷和运行稳定性好的特点。解决了人工混配过程质量稳定性差和效率低的问题。防止内部结晶误判和排气不畅,导致气泡进入研磨液管。

Description

研磨液的混配装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及半导体加工技术领域,具体涉及一种研磨液的混配装置及其控制方法。
背景技术
研磨是半导体加工过程中的一项重要工艺,主要是应用化学研磨液混配磨料的方式对半导体表面进行精密加工,这种化学研磨工艺几乎涉及到半导体制程中的各个环节,研磨液是影响半导体表面质量的重要因素,在研磨液的制取过程中需要使用化学搅拌机来实现研磨液的混合搅拌以保证研磨液内部溶质的均匀分布,以此保证研磨液的质量一致性。
硅抛光液里有粗抛液和精抛液,粗抛液比精抛液更易结晶,现在使用杜邦6610的研磨液,在人为添加容易出现环境脏污,使得研磨液带入杂质,而且配液周期长效率低。当研磨液混入杂质后,硅片在研磨设备中加工时,容易引起硅片质量稳定性下降,同时导致机器设备磨损,提高了设备故障率。由于硅片的研磨设备均是进口采购,不仅价格昂贵,而且零部件磨损后也需要从国外采购,极易受管制,维修成本高。
发明内容
本发明主要解决现有技术中存在的不足,提供了一种研磨液的混配装置及其控制方法,其具有操作便捷和运行稳定性好的特点。解决了人工混配过程质量稳定性差和效率低的问题。防止内部结晶误判和排气不畅,导致气泡进入研磨液管。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:
一种研磨液的混配装置,包括原液桶,所述的原液桶侧边设有与原液桶相管路连通的混液组件,所述的混液组件与原液桶间设有配液组件,所述的配液组件与原液桶间设有延伸至原液桶下部的送液管Ⅰ,所述的送液管Ⅰ上设有隔膜泵,所述的隔膜泵与原液桶间设有滤波器。
所述的配液组件包括配液罐Ⅰ和缓存桶,所述的配液罐Ⅰ与送液管Ⅰ间设有进液管Ⅰ,所述的配液罐Ⅰ与缓存桶间、缓存桶与混液组件间均设有送液管Ⅱ,所述的配液罐Ⅰ下端与送液管Ⅱ间、缓存桶与送液管Ⅱ间均设有抽液管,所述的抽液管上均设有隔膜泵,所述的配液罐Ⅰ上端设有与配液罐Ⅰ相连通的纯水管,所述的纯水管上依次设有与纯水管相法兰密封连通固定的纯水流量计、球阀和手阀。
所述的混液组件包括与送液管Ⅱ相连通的混液桶,所述的混液桶下端设有出液管,所述的出液管上设有手阀、球阀、滤波器、磁力泵,所述的出液管中部与混液桶间设有混液管,所述的混液管上设有球阀,所述的混液桶内设有冷却盘管,所述的冷却盘管一端设有冷却水进水管,所述的冷却盘管另一端设有冷却水出水管。
作为优选,所述的原液桶上端设有延伸至原液桶上部的氮气进气管,所述的送液管Ⅰ与配液组件间设有气液分离组件,所述的气液分离组件与配液组件间设有连接管。
作为优选,所述的气液分离组件包括若干气液分离罐,所述的气液分离罐中部与送液管Ⅰ间均设有分流管,所述的气液分离罐下部与连接管间均设有出液管,所述的分流管上、出液管上均设有手阀,所述的气液分离罐上端设有与气液分离罐相连通的排气管,所述的排气管上设有球阀。
作为优选,所述的送液管Ⅰ外侧、缓存桶的上中下侧边三处、配液罐Ⅰ上中侧边二处、配液罐Ⅰ下端、气液分离罐上部侧边、混液桶下端均设有液位传感器。
作为优选,所述的连接管上设有单向阀,所述的单向阀与配液组件间设有研磨液流量计,所述的单向阀与气液分离组件间、单向阀与研磨液流量计间均设有与连接管相法兰式连通的手阀,所述的手阀与单向阀间均设有与连接管相法兰式连通的球阀。
作为优选,所述的进液管Ⅰ与连接管间设有抽检管,所述的抽检管前端设有检测器,所述的抽检管上设有手阀。
作为优选,所述的混液桶外侧设有氢氧化钾溶液罐,所述的氢氧化钾溶液罐与混液桶上部间设有送液管Ⅲ,所述的送液管Ⅲ上设有球阀和计量泵。所述的滤波器两端均设有与出液管相连通的压力表。
一种研磨液的混配装置的控制方法,包括如下操作步骤:
第一步:通过氮气进气管输送氮气加压,使得原液桶内的原液从送液管Ⅰ、分流管输送至气液分离组件。
第二步:原液进入气液分离罐,气体从排气管排出,原液通过出液管流经连接管输送至配液组件。
第三步:在配液组件的配液罐内采用纯水管22添加纯水,接着通过隔膜泵由抽液管将混合液进行配液过程,完成配液后再将缓存桶内的混合液由送液管Ⅱ输送至混液组件。
第四步:混合液在混液桶内通过磁力泵从出液管经过混液管循环对混合液进行均匀混液的过程。
作为优选,当更换原液桶时,同时需要将出液管的出口管进行更换,此时需要氢氧化钾溶液罐内的氢氧化钾溶液由计量泵和送液管Ⅲ作用下送至更换的出口管处泡24小时后再使用,提高更换后出液管的出口管气密性。
作为优选,混液桶内混液的温度通过冷却水进水管、冷却水出水管和冷却盘管实现水冷降温,通过采用外层防酸碱的特氟龙材质电阻丝加热实现升温。
本发明能够达到如下效果:
本发明提供了一种研磨液的混配装置及其控制方法,与现有技术相比较,具有操作便捷和运行稳定性好的特点。解决了人工混配过程质量稳定性差和效率低的问题。防止内部结晶误判和排气不畅,导致气泡进入研磨液管。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的气液分离组件的结构示意图。
图3是本发明的配液组件的结构示意图。
图4是本发明的混液组件的结构示意图。
图中:气液分离组件1,连接管2,手阀3,球阀4,单向阀5,研磨液流量计6,配液组件7,混液组件8,送液管Ⅰ9,隔膜泵10,滤波器11,液位传感器12,原液桶13,氮气进气管14,分流管15,排气管16,气液分离罐17,出液管18,抽检管19,进液管Ⅰ20,纯水流量计21,纯水管22,送液管Ⅱ23,抽液管24,缓存桶25,配液罐Ⅰ26,检测器27,计量泵28,冷却水进水管29,冷却水出水管30,混液管31,出液管32,压力表33,磁力泵34,混液桶35,冷却盘管36,氢氧化钾溶液罐37,送液管Ⅲ38
具体实施方式
下面通过实施例,并结合附图,对发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例:如图1-4所示,一种研磨液的混配装置,包括原液桶13,原液桶13侧边设有与原液桶13相管路连通的混液组件8,混液组件8与原液桶13间设有配液组件7,配液组件7与原液桶13间设有延伸至原液桶13下部的送液管Ⅰ9,送液管Ⅰ9上设有隔膜泵10,隔膜泵10与原液桶13间设有滤波器11。原液桶13上端设有延伸至原液桶13上部的氮气进气管14,送液管Ⅰ9与配液组件7间设有气液分离组件1,气液分离组件1与配液组件7间设有连接管2。连接管2上设有单向阀5,单向阀5与配液组件7间设有研磨液流量计6,单向阀5与气液分离组件1间、单向阀5与研磨液流量计6间均设有与连接管2相法兰式连通的手阀3,手阀3与单向阀5间均设有与连接管2相法兰式连通的球阀4。
气液分离组件1包括2个气液分离罐17,气液分离罐17中部与送液管Ⅰ9间均设有分流管15,气液分离罐17下部与连接管2间均设有出液管18,分流管15上、出液管18上均设有手阀3,气液分离罐17上端设有与气液分离罐17相连通的排气管16,排气管16上设有球阀4。
所述的配液组件7包括配液罐Ⅰ26和缓存桶25,配液罐Ⅰ26与送液管Ⅰ9间设有进液管Ⅰ20,进液管Ⅰ20与连接管2间设有抽检管19,抽检管19前端设有检测器27,抽检管19上设有手阀3。配液罐Ⅰ26与缓存桶25间、缓存桶25与混液组件8间均设有送液管Ⅱ23,配液罐Ⅰ26下端与送液管Ⅱ23间、缓存桶25与送液管Ⅱ23间均设有抽液管24,抽液管24上均设有隔膜泵10,配液罐Ⅰ26上端设有与配液罐Ⅰ26相连通的纯水管22,所述的纯水管22上依次设有与纯水管22相法兰密封连通固定的纯水流量计21、球阀4和手阀3。
所述的混液组件8包括与送液管Ⅱ23相连通的混液桶35,混液桶35下端设有出液管32,出液管32上设有手阀3、球阀4、滤波器11、磁力泵34,出液管32中部与混液桶35间设有混液管31,混液管31上设有球阀4,混液桶35内设有冷却盘管36,冷却盘管36一端设有冷却水进水管29,冷却盘管36另一端设有冷却水出水管30。混液桶35外侧设有氢氧化钾溶液罐37,氢氧化钾溶液罐37与混液桶35上部间设有送液管Ⅲ38,送液管Ⅲ38上设有球阀4和计量泵28。滤波器11两端均设有与出液管32相连通的压力表33。
送液管Ⅰ9外侧、缓存桶25的上中下侧边三处、配液罐Ⅰ26上中侧边二处、配液罐Ⅰ26下端、气液分离罐17上部侧边、混液桶35下端均设有液位传感器12。
一种研磨液的混配装置的控制方法,包括如下操作步骤:
第一步:通过氮气进气管14输送氮气加压,使得原液桶13内的原液从送液管Ⅰ9、分流管15输送至气液分离组件1。
第二步:原液进入气液分离罐17,气体从排气管16排出,原液通过出液管18流经连接管2输送至配液组件7。
第三步:在配液组件7的配液罐26内采用纯水管22添加纯水,接着通过隔膜泵10由抽液管24将混合液进行配液过程,完成配液后再将缓存桶25内的混合液由送液管Ⅱ23输送至混液组件8。
第四步:混合液在混液桶35内通过磁力泵34从出液管32经过混液管31循环对混合液进行均匀混液的过程。混液桶35内混液的温度通过冷却水进水管29、冷却水出水管30和冷却盘管36实现水冷降温,通过采用外层防酸碱的特氟龙材质电阻丝加热实现升温。
当更换原液桶13时,同时需要将出液管32的出口管进行更换,此时需要氢氧化钾溶液罐37内的氢氧化钾溶液由计量泵28和送液管Ⅲ38作用下送至更换的出口管处泡24小时后再使用,提高更换后出液管32的出口管气密性。
综上所述,该研磨液的混配装置及其控制方法,具有操作便捷和运行稳定性好的特点。解决了人工混配过程质量稳定性差和效率低的问题。防止内部结晶误判和排气不畅,导致气泡进入研磨液管。
以上所述仅为本发明的具体实施例,但本发明的结构特征并不局限于此,任何本领域的技术人员在本发明的领域内,所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (10)

1.一种研磨液的混配装置,其特征在于:包括原液桶(13),所述的原液桶(13)侧边设有与原液桶(13)相管路连通的混液组件(8),所述的混液组件(8)与原液桶(13)间设有配液组件(7),所述的配液组件(7)与原液桶(13)间设有延伸至原液桶(13)下部的送液管Ⅰ(9),所述的送液管Ⅰ(9)上设有隔膜泵(10),所述的隔膜泵(10)与原液桶(13)间设有滤波器(11);
所述的配液组件(7)包括配液罐Ⅰ(26)和缓存桶(25),所述的配液罐Ⅰ(26)与送液管Ⅰ(9)间设有进液管Ⅰ(20),所述的配液罐Ⅰ(26)与缓存桶(25)间、缓存桶(25)与混液组件(8)间均设有送液管Ⅱ(23),所述的配液罐Ⅰ(26)下端与送液管Ⅱ(23)间、缓存桶(25)与送液管Ⅱ(23)间均设有抽液管(24),所述的抽液管(24)上均设有隔膜泵(10),所述的配液罐Ⅰ(26)上端设有与配液罐Ⅰ(26)相连通的纯水管(22),所述的纯水管(22)上依次设有与纯水管(22)相法兰密封连通固定的纯水流量计(21)、球阀(4)和手阀(3);
所述的混液组件(8)包括与送液管Ⅱ(23)相连通的混液桶(35),所述的混液桶(35)下端设有出液管(32),所述的出液管(32)上设有手阀(3)、球阀(4)、滤波器(11)、磁力泵(34),所述的出液管(32)中部与混液桶(35)间设有混液管(31),所述的混液管(31)上设有球阀(4),所述的混液桶(35)内设有冷却盘管(36),所述的冷却盘管(36)一端设有冷却水进水管(29),所述的冷却盘管(36)另一端设有冷却水出水管(30)。
2.根据权利要求1所述的研磨液的混配装置,其特征在于:所述的原液桶(13)上端设有延伸至原液桶(13)上部的氮气进气管(14),所述的送液管Ⅰ(9)与配液组件(7)间设有气液分离组件(1),所述的气液分离组件(1)与配液组件(7)间设有连接管(2)。
3.根据权利要求2所述的研磨液的混配装置,其特征在于:所述的气液分离组件(1)包括若干气液分离罐(17),所述的气液分离罐(17)中部与送液管Ⅰ(9)间均设有分流管(15),所述的气液分离罐(17)下部与连接管(2)间均设有出液管(18),所述的分流管(15)上、出液管(18)上均设有手阀(3),所述的气液分离罐(17)上端设有与气液分离罐(17)相连通的排气管(16),所述的排气管(16)上设有球阀(4)。
4.根据权利要求3所述的研磨液的混配装置,其特征在于:所述的送液管Ⅰ(9)外侧、缓存桶(25)的上中下侧边三处、配液罐Ⅰ(26)上中侧边二处、配液罐Ⅰ(26)下端、气液分离罐(17)上部侧边、混液桶(35)下端均设有液位传感器(12)。
5.根据权利要求4所述的研磨液的混配装置,其特征在于:所述的连接管(2)上设有单向阀(5),所述的单向阀(5)与配液组件(7)间设有研磨液流量计(6),所述的单向阀(5)与气液分离组件(1)间、单向阀(5)与研磨液流量计(6)间均设有与连接管(2)相法兰式连通的手阀(3),所述的手阀(3)与单向阀(5)间均设有与连接管(2)相法兰式连通的球阀(4)。
6.根据权利要求2所述的研磨液的混配装置,其特征在于:所述的进液管Ⅰ(20)与连接管(2)间设有抽检管(19),所述的抽检管(19)前端设有检测器(27),所述的抽检管(19)上设有手阀(3)。
7.根据权利要求1所述的研磨液的混配装置,其特征在于:所述的混液桶(35)外侧设有氢氧化钾溶液罐(37),所述的氢氧化钾溶液罐(37)与混液桶(35)上部间设有送液管Ⅲ(38),所述的送液管Ⅲ(38)上设有球阀(4)和计量泵(28);所述的滤波器(11)两端均设有与出液管(32)相连通的压力表(33)。
8.根据权利要求5所述的研磨液的混配装置的控制方法,其特征在于包括如下操作步骤:
第一步:通过氮气进气管(14)输送氮气加压,使得原液桶(13)内的原液从送液管Ⅰ(9)、分流管(15)输送至气液分离组件(1);
第二步:原液进入气液分离罐(17),气体从排气管(16)排出,原液通过出液管(18)流经连接管(2)输送至配液组件(7);
第三步:在配液组件(7)的配液罐(26)内采用纯水管22添加纯水,接着通过隔膜泵(10)由抽液管(24)将混合液进行配液过程,完成配液后再将缓存桶(25)内的混合液由送液管Ⅱ(23)输送至混液组件(8);
第四步:混合液在混液桶(35)内通过磁力泵(34)从出液管(32)经过混液管(31)循环对混合液进行均匀混液的过程。
9.根据权利要求8所述的研磨液的混配装置的控制方法,其特征在于:当更换原液桶(13)时,同时需要将出液管(32)的出口管进行更换,此时需要氢氧化钾溶液罐(37)内的氢氧化钾溶液由计量泵(28)和送液管Ⅲ(38)作用下送至更换的出口管处泡24小时后再使用,提高更换后出液管(32)的出口管气密性。
10.根据权利要求8所述的研磨液的混配装置的控制方法,其特征在于:混液桶(35)内混液的温度通过冷却水进水管(29)、冷却水出水管(30)和冷却盘管(36)实现水冷降温,通过采用外层防酸碱的特氟龙材质电阻丝加热实现升温。
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