CN204584948U - 一种用于硅晶片表面研磨的研磨液供应装置 - Google Patents

Abstract

一种用于硅晶片表面研磨的研磨液供应装置，属于半导体材料硅晶片制造领域，包括纯水管、配液罐、循环供应罐、隔膜泵Ⅰ、隔膜泵Ⅱ和带有阀门Ⅱ的循环供应管道，纯水管向配液罐内输送纯水，配液罐通过隔膜泵Ⅰ和输送管道将配制好的研磨液送入循环供应罐内，循环供应罐再通过隔膜泵Ⅱ和循环供应管道将研磨液根据需要送到若干个双面研磨工艺机台，从而实现了多台双面研磨工艺机台公用一套研磨液供应装置，这样解决了因频繁配制研磨液而造成无谓停机、生产效率低下的问题，还解决了生产现场脏乱差的问题，具有结构简单、环保卫生、使用方便、便于清洗、安全可靠等的优点。

Description

一种用于硅晶片表面研磨的研磨液供应装置

技术领域

本实用新型涉及到半导体材料硅晶片制造领域，具体的说是一种用于硅晶片表面研磨的研磨液供应装置。

背景技术

在半导体硅抛光片制造过程中，硅晶片经过内圆切或线切割后，由于切割过程刀片刀刃金刚砂粒或刚线上碳化硅颗粒的作用，总会在硅晶片表面有一层薄层的损伤层，这些由于机械加工过程使晶格破坏造成的硅晶片表面损伤大约10～20μm,通常通过双面研磨硅晶片表面的方法来消除这种切割产生的表面损伤。

在硅晶片双面研磨的过程中，需要一直有研磨液注入到工艺机台的磨盘上，方能保证稳定的研磨速率从而获得好的研磨质量以及硅晶片表面平整度。这样，双面研磨工艺就要涉及一套安全、稳定的研磨液供应装置。研磨液通常是有纯水、磨粉和磨剂按比例混合配制而成。

现有的研磨液供应装置主要是：通常是双面研磨工艺机台后部自带有一个小的研磨液配液供应罐，配液供应罐上有一个搅拌部件和供应泵。先通过手动在罐内配置一定量的研磨液，然后用搅拌电机搅拌一定时间，再通过供应泵来实现研磨机工艺机台的供液。该种方式的研磨液供应装置，由于供应罐直接放在生产现场，配液时会起粉尘不利于环保，会影响员工的健康；而且由于每台研磨机后的供应罐只能供应该台研磨液，若研磨液工艺机台多台就需要多个供应罐，造成生产现场混乱、脏，影响现场美观；另外，由于研磨机台自带的供应罐容积小需要频繁配置研磨液，由于配置后需要搅拌一段时间方面使用，这样势必会增加双面研磨工艺机台的停机时间，从而造成生产效率低下。

实用新型内容

鉴于现有的研磨液供应装置存在的上述诸多问题，本实用新型提供了一种用于硅晶片表面研磨的研磨液供应装置，为半导体硅抛光制备过程中双面研磨工艺提供一种安全、稳定、可靠的研磨液供应系统。

本实用新型所采用的技术方案为：一种用于硅晶片表面研磨的研磨液供应装置，包括纯水管、配液罐、循环供应罐、隔膜泵Ⅰ、隔膜泵Ⅱ和带有阀门Ⅱ的循环供应管道，其中，配液罐和循环供应罐内分别设有由搅拌电机Ⅰ驱动的搅拌器Ⅰ和由搅拌电机Ⅱ驱动的搅拌器Ⅱ，所述纯水管向配液罐内输送纯水，配液罐通过隔膜泵Ⅰ和输送管道将配制好的研磨液送入循环供应罐内，输送管道上设有阀门Ⅰ，所述循环供应管道的两端分别与循环供应罐的顶部和底部连接，其上设有若干用于向双面研磨工艺机台供应研磨液的支管道，隔膜泵Ⅱ使循环供应罐内的研磨液通过循环供应管道依次经罐底、隔膜泵Ⅱ、阀门Ⅱ和支管道的接口返回罐内；所述配液罐上部开口，其上方设有与抽风管道连接的收尘罩。

所述研磨液供应装置还设有辅助清洁系统，该辅助清洁系统包括带有阀门Ⅲ的支管Ⅰ、带有阀门Ⅳ的支管Ⅱ、带有阀门Ⅴ的排污管道、带有阀门Ⅵ的支管Ⅲ、设置在输送管道上的阀门Ⅶ、设置在循环供应罐与隔膜泵Ⅱ之间的阀门Ⅷ以及设置在配液罐底部与隔膜泵Ⅰ之间的阀门Ⅸ，其中，支管Ⅰ的一端连入配液罐内，另一端连接在输送管道上阀门Ⅶ和阀门Ⅰ之间的位置，支管Ⅱ的一端连入循环供应罐内，另一端连接在循环供应管道上阀门Ⅱ与支管道接口之间的位置，排污管道连接在循环供应管道上隔膜泵Ⅱ与阀门Ⅱ之间的位置，支管Ⅲ的一端连接在隔膜泵Ⅰ与阀门Ⅰ之间的位置，另一端接入排污管道。

本实用新型中，配液罐与循环供应罐是由聚乙烯（HD PE）材料制成的，两个罐均有搅拌电机和搅拌器，两个罐的容积根据所使用双面研磨工艺机台的数量以及用量而定，配液罐上有刻度线，纯水管道插入到配液罐内，配液罐上方有收尘罩，收尘罩与抽风管道连接，通过风量调节阀可以调节风量大小。循环供应罐底部与上方均连接循环供应管道，循环管道上根据工艺机台数量开相应的口，从而稳定的供工艺机台研磨液。

有益效果：本实用新型可以安装在离双面研磨工艺机台很近的单独一房间内，配液罐上方有与抽风管道连接的收尘罩，通过风量调节阀调节风量大小，解决了现场配置粉尘飞扬影响环保和员工健康的问题；该研磨液供应装置可同时供应多台双面研磨工艺几台对研磨液的需求，不再是每台双面研磨工艺机台需要1个供应罐，降低了成本；同时，在配液罐内配制研磨液，搅拌好后通过隔膜泵打入至循环供应罐内，循环供应罐一边搅拌，一边利用隔膜泵在研磨液供应循环管道内循环，从而将研磨液供给几台双面研磨工艺，然后再在配液罐内配制，这样解决了因频繁配制研磨液而造成无谓停机、生产效率低下的问题，还解决了生产现场脏乱差的问题，具有结构简单、环保卫生、使用方便、便于清洗、安全可靠等的优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

附图标记：1、阀门Ⅸ，2、配液罐，3、搅拌器Ⅰ，4、纯水管，5、搅拌电机Ⅰ，6、收尘罩，7、抽风管道，8、双面研磨工艺机台，9、支管道，10、循环供应管道，11、搅拌电机Ⅱ，12、阀门Ⅳ，13、搅拌器Ⅱ，14、循环供应罐，15、阀门Ⅱ，16、阀门Ⅴ，17、隔膜泵Ⅱ，18、阀门Ⅷ，19、阀门Ⅶ，20、阀门Ⅲ，21、阀门Ⅵ，22、隔膜泵Ⅰ，23、阀门Ⅰ，24、排污管道，25、输送管道，26、支管Ⅰ，27、支管Ⅱ，28、支管Ⅲ。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的阐述。

如附图1所示，一种用于硅晶片表面研磨的研磨液供应装置，包括纯水管4、配液罐2、循环供应罐14、隔膜泵Ⅰ22、隔膜泵Ⅱ17和带有阀门Ⅱ15的循环供应管道10，其中，配液罐2和循环供应罐14是由聚乙烯材料制成，其内分别设有由搅拌电机Ⅰ5驱动的搅拌器Ⅰ3和由搅拌电机Ⅱ11驱动的搅拌器Ⅱ13，配液罐2和循环供应罐14的容积根据所使用双面研磨工艺机台8的数量而定，配液罐2上有刻度线，纯水管4插入到配液罐2内向其输送纯水，所述配液罐2上部开口以便于向其中加入磨粉和磨剂，其上方设有与抽风管道7连接的收尘罩6，抽风管道7上设有调节风量的风量调节阀，配液罐2通过隔膜泵Ⅰ22和输送管道25将配制好的研磨液送入循环供应罐14内，输送管道25上设有阀门Ⅰ23，所述循环供应管道10的两端分别与循环供应罐14的顶部和底部连接，其上设有若干用于向双面研磨工艺机台8供应研磨液的支管道9，支管道9的数目与双面研磨工艺机台8的数目对应，且每个支管道9上分别设置控制阀，隔膜泵Ⅱ17使循环供应罐14内的研磨液通过循环供应管道10依次经罐底、隔膜泵Ⅱ17、阀门Ⅱ15和支管道9的接口返回罐内；

其工作方式为：根据研磨液的配置比例，打开纯水管4向配液罐2内注入一定容积的纯水，启动搅拌电机Ⅰ5从而使搅拌器Ⅰ3旋转，同时打开与抽风管道7连接的收尘罩6，然后向配液罐2内加入一定量的磨粉和磨剂，在配置过程中磨粉粉尘会通过收尘罩6抽走；待搅拌充分后，打开阀门Ⅰ23，启动隔膜泵Ⅰ22将配液罐2内的研磨液打入到循环供应罐14内；接着启动搅拌电机Ⅱ11使搅拌器Ⅱ13旋转工作，打开阀门Ⅱ15并启动隔膜泵Ⅱ17使研磨液在循环供应管道10内循环，此时根据所使用的双面研磨工艺机台工作情况8打开相应的支管道9，此时就会有稳定的研磨液供双面研磨工艺机台8使用；在此期间，可以重复配液步骤再次在配液罐2内配置研磨液以备使用。

以上为本实用新型的基本实施方式，可以在以上基础上作进一步的优化，如为了在不使用时对整套装置进行清洗设置辅助清洁系统；

该辅助清洁系统包括带有阀门Ⅲ20的支管Ⅰ26、带有阀门Ⅳ12的支管Ⅱ27、带有阀门Ⅴ16的排污管道24、带有阀门Ⅵ21的支管Ⅲ28、设置在输送管道25上的阀门Ⅶ19、设置在循环供应罐14与隔膜泵Ⅱ17之间的阀门Ⅷ18以及设置在配液罐2底部与隔膜泵Ⅰ22之间的阀门Ⅸ1，其中，支管Ⅰ26的一端连入配液罐2内，另一端连接在输送管道25上阀门Ⅶ19和阀门Ⅰ23之间的位置，支管Ⅱ27的一端连入循环供应罐14内，另一端连接在循环供应管道10上阀门Ⅱ15与支管道9接口之间的位置，排污管道24连接在循环供应管道10上隔膜泵Ⅱ17与阀门Ⅱ15之间的位置，支管Ⅲ28的一端连接在隔膜泵Ⅰ22与阀门Ⅰ23之间的位置，另一端接入排污管道24；

清洗的过程为：

清洗配液罐2：向配液罐2内注入一定量的纯水，然后打开阀门Ⅸ1、隔膜泵Ⅰ22、阀门Ⅰ23和阀门Ⅲ20，关闭阀门Ⅵ21和阀门Ⅶ19，使纯水在配液罐2、输送管道25和支管Ⅰ26中循环，待循环一段时间后，关闭阀门Ⅰ23，打开阀门Ⅵ21，使清洗水通过支管Ⅲ28、排污管道24排出；重复以上过程，直至将配液罐2清洗干净；

清洗循环供应罐14：待配液罐2清洗完毕后，重新向配液罐2内注入纯水，打开阀门Ⅸ1、隔膜泵Ⅰ22、阀门Ⅰ23和阀门Ⅶ19，待纯水进入循环供应罐14后，关闭阀门Ⅶ19，打开阀门Ⅷ18、隔膜泵Ⅱ17、阀门Ⅱ15，关闭阀门Ⅳ12和阀门Ⅴ16，使纯水沿循环供应罐14、隔膜泵Ⅱ17、循环供应管道10循环后返回循环供应罐14，待循环一段时间后，关闭阀门Ⅱ15，打开阀门Ⅴ16，使清洗水通过排污管道24排出；重复以上过程，直至将循环供应罐14清洗干净；

上述清洗循环供应罐14的过程中，也可以打开阀门Ⅳ12，使清洗水在支管Ⅱ27处分成两部分，一部分继续经循环供应管道10返回循环供应罐14，另一部分则沿支管Ⅱ27返回循环供应罐14，从而完成对支管Ⅱ27的清洗。

Claims (2)

1.一种用于硅晶片表面研磨的研磨液供应装置，其特征在于：包括纯水管（4）、配液罐（2）、循环供应罐（14）、隔膜泵Ⅰ（22）、隔膜泵Ⅱ（17）和带有阀门Ⅱ（15）的循环供应管道（10），其中，配液罐（2）和循环供应罐（14）内分别设有由搅拌电机Ⅰ（5）驱动的搅拌器Ⅰ（3）和由搅拌电机Ⅱ（11）驱动的搅拌器Ⅱ（13），所述纯水管（4）向配液罐（2）内输送纯水，配液罐（2）通过隔膜泵Ⅰ（22）和输送管道（25）将配制好的研磨液送入循环供应罐（14）内，输送管道（25）上设有阀门Ⅰ（23），所述循环供应管道（10）的两端分别与循环供应罐（14）的顶部和底部连接，其上设有若干用于向双面研磨工艺机台（8）供应研磨液的支管道（9），隔膜泵Ⅱ（17）使循环供应罐（14）内的研磨液通过循环供应管道（10）依次经罐底、隔膜泵Ⅱ（17）、阀门Ⅱ（15）和支管道（9）的接口返回罐内；所述配液罐（2）上部开口，其上方设有与抽风管道（7）连接的收尘罩（6）。

2.根据权利要求1所述的一种用于硅晶片表面研磨的研磨液供应装置，其特征在于：所述研磨液供应装置还设有辅助清洁系统，该辅助清洁系统包括带有阀门Ⅲ（20）的支管Ⅰ（26）、带有阀门Ⅳ（12）的支管Ⅱ（27）、带有阀门Ⅴ（16）的排污管道（24）、带有阀门Ⅵ（21）的支管Ⅲ（28）、设置在输送管道（25）上的阀门Ⅶ（19）、设置在循环供应罐（14）与隔膜泵Ⅱ（17）之间的阀门Ⅷ（18）以及设置在配液罐（2）底部与隔膜泵Ⅰ（22）之间的阀门Ⅸ（1），其中，支管Ⅰ（26）的一端连入配液罐（2）内，另一端连接在输送管道（25）上阀门Ⅶ（19）和阀门Ⅰ（23）之间的位置，支管Ⅱ（27）的一端连入循环供应罐（14）内，另一端连接在循环供应管道（10）上阀门Ⅱ（15）与支管道（9）接口之间的位置，排污管道（24）连接在循环供应管道（10）上隔膜泵Ⅱ（17）与阀门Ⅱ（15）之间的位置，支管Ⅲ（28）的一端连接在隔膜泵Ⅰ（22）与阀门Ⅰ（23）之间的位置，另一端接入排污管道（24）。