晶圓研磨液供應系統的可調式密封取量裝置的製作方法

2023-11-11 17:32:02

專利名稱：晶圓研磨液供應系統的可調式密封取量裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型此種晶圓研磨液供應系統的可調式密封取量裝置，其取料量筒及相關管路及電腦自控配置，使取料量筒能更精準調變注入原料量，且能從取料量筒上端回收溢流過量原料便利的新穎自動化結構技術。
背景技術：
研磨晶圓用的晶圓研磨漿液，二氧化矽，業界英文通稱為SLURRY，必須從晶圓研磨原液混入純水(業界英文通稱為DI)調配得宜，才適合晶圓研磨，混入純水太多會變得過稀無研磨效果，或混入純水太少變得過濃產生過量研磨，而攪拌混好的晶圓研磨液又不耐靜置久儲，必須將一批批定量比例混好再由攪拌機拌勻產出的晶圓研磨液送到儲存的晶圓研磨液供應筒暫留，再經過濾器立即送往晶圓研磨機研磨晶圓馬上使用，使整個晶圓研磨液供應系統連貫完成，沒有混合比例一調錯能再補入晶圓研磨原液或水更新混合機會，因此一次準確量出原液與純水比例非常重要。量出原液的取量裝置設於晶圓研磨液供應系統設置晶圓研磨液混成槽前階段，現有此裝置其取料量筒I結構如


圖1所示，筒身側壁一定高度斜伸出一溢排管2，且筒頂壁向內貫穿垂吊一螺杆3引動伸降的排水塊4，該排水塊4周圍壁面未與筒內壁密貼，又於取料量筒I頂壁開設晶圓研磨液原料注入孔1A，且取料量筒I底壁開設晶圓研磨液原料排出孔1B，運作上如圖2所示，欲取定量晶圓研磨液原料5時，封住晶圓研磨液原料排出孔IB將晶圓研磨液原料5由原料筒8A從晶圓研磨液原料注入孔IA注入該筒1，當筒內晶圓研磨液原料5 —高過切齊溢排管2，再注入的晶圓研磨液原料5就會經該溢排管2排出，加上經設定排水塊4下沉體積擠出的研磨液原料量，如阿基米得浮力排開液體計量原理一般，就使該筒I內續留的晶圓研磨液原料5保持在預定供應量，再打開晶圓研磨液原料排出孔1B，就使筒內取準量的晶圓研磨液原料5流往晶圓研磨液混成槽7。如圖3為現有晶圓研磨液供應系統的取量裝置管路線圖,主要於晶圓研磨液原料排出孔IB管接氣動控制閥6A輸出定取量的晶圓研磨液原料5到晶圓研磨液混成槽7，而晶圓研磨液原料注入孔IA管接氣動控制閥6C輸入從原料筒8A經抽送泵9A泵來的晶圓研磨液原料5，又於該筒I頂壁管接氣動控制閥6D連到純水9B，並且該筒I頂壁管接到氮氣9C，另於溢排管2管接氣動控制閥6F到收集槽SB，並再管接氣動控制閥6G連回晶圓研磨液原料排出孔1B，如此構成雖可對該筒I自由調整供應到研磨液混成槽7的晶圓研磨液原料5比例，容量再現良好，但仍產生以下缺失:1.由於排水塊4周圍壁面未與該筒I內壁密貼，在桶內晶圓研磨液原料5液面貼壁處，容易因液體表面張力的不同而影響些微取量比例。2.經溢排管2排除的晶圓研磨液原料5部份不回流往晶圓研磨液原料排出孔1B，而直接排到收集槽8B棄用，頗浪費晶圓研磨液原料5藥液。有鑑於現有晶圓研磨液供應系統的取量裝置有上述種種缺失，因而，本發明人乃積極研究改進之道，經過一番艱辛的苦思及試驗過程，終於有本實用新型產生。
實用新型內容本實用新型所要解決的主要技術問題在於，克服現有技術存在的上述缺陷，而提供一種晶圓研磨液供應系統的可調式密封取量裝置，達到取料量筒能更精準調變注入原料量，且能從取料量筒上端回收溢流過量晶圓研磨液原料。本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是:一種晶圓研磨液供應系統的可調式密封取量裝置，設於晶圓研磨液供應系統設置晶圓研磨液混成槽前階段，由原料筒、取料量筒、抽送泵、數個氣動控制閥，及管控氣壓源氣壓流向氣動控制閥的電腦連接而成，不同於現有取料量筒內部結構及周圍取量裝置管路布設，其特徵在於:該取料量筒底開設流通口，且取料量筒頂開設溢流口，又於調取料量筒頂壁向內貫穿垂吊一螺杆引動伸降的活塞，將取料量筒內部空間分隔出計量隔間，此活塞適當位置開設對著溢流口的排出孔，使排出孔透通溢流口管接數個叉路管接數個氣動控制閥選換導入氮氣或選換導回原料筒，而流通口管接一氣動控制閥通往晶圓研磨液混成槽，並叉接數個氣動控制閥選換導入純水或選換經抽送泵泵取原料筒的晶圓研磨液原料，另外，在流通口管接一氣動控制閥排放，且接往氮氣最後只氣動控制閥前，再叉接一氣動控制閥排放而除電腦外所有管路空間都能在密閉下受控相通，由此藉由活塞周圍壁貼密筒內壁，得以不受液體表面張力的不同而影響些微取量比例，取晶圓研磨液原料量可以更精準，藉由可調活塞高度縮變筒內欲要的晶圓研磨液原料之餘，再多注入的晶圓研磨液原料會完全經排出孔管上流到溢流口管流回原料筒回補，收集槽只收清洗後的純水及吹乾的氮氣，沒有晶圓研磨液原料棄排到收集槽浪費晶圓研磨液原料的缺失。所述晶圓研磨液供應系統的可調式密封取量裝置，其中，該電腦為可程控器(PLC)型式。所述晶圓研磨液供應系統的可調式密封取量裝置，其中，該些氣動控制閥除了最臨近管接溢流口的氣動控制閥為一進二出的閥體外，其餘各氣動控制閥皆為一進一出的閥體，該一進二出的氣動控制閥的一進口管接至溢流口，一出口管接另一氣動控制閥到原料筒，另一出口管接另一氣動控制閥通氮氣。本實用新型的有益效果是，達到取料量筒能更精準調變注入原料量，且能從取料量筒上端回收溢流過量晶圓研磨液原料。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
圖1為現有晶圓研磨液供應系統的取料量筒結構剖面圖。圖2為現有晶圓研磨液供應系統的取料量筒結構作用剖視圖。圖3為現有晶圓研磨液供應系統的取量裝置管路線圖。圖4為設置本實用新型晶圓研磨液供應系統的可調式密封取量裝置的取料量筒結構剖視圖。圖5為設置本實用新型晶圓研磨液供應系統的可調式密封取量裝置的取料量筒結構作用剖視圖。圖6為本實用新型晶圓研磨液供應系統的可調式密封取量裝置管線路圖。[0021]圖7為本實用新型晶圓研磨液供應系統的可調式密封取量裝置的運作圖一。圖8為本實用新型晶圓研磨液供應系統的可調式密封取量裝置的運作圖二。圖9為本實用新型晶圓研磨液供應系統的可調式密封取量裝置的運作圖三。
圖10為本實用新型晶圓研磨液供應系統的可調式密封取量裝置的運作圖四。
圖11為本實用新型晶圓研磨液供應系統的可調式密封取量裝置的運作圖五。
圖12為本實用新型晶圓研磨液供應系統的可調式密封取量裝置的運作圖六。圖中標號說明:1....取料量筒2. 溢排管3. 螺杆4....排水塊5....晶圓研磨液原料6A，6C，6D，6F，6G. 氣動控制閥1....晶圓研磨液混成槽8A …原料筒 8B....收集槽9B …純水9C....氮氣10....取料量筒IOA____流通口IOB....溢流口Il....螺杆12....活塞12A____排出孔13....計量隔間20. 抽送泵30,31,32,33,34,35,36,37....氣動控制閥40____ 電腦
具體實施方式
圖4為設置本實用新型晶圓研磨液供應系統的可調式密封取量裝置的取料量筒結構剖視圖，圖5為設置本實用新型晶圓研磨液供應系統的可調式密封取量裝置的取料量筒結構作用剖視圖，由該些圖所示可知，該取料量筒10底開設流通口 10A，且取料量筒10頂開設溢流口 10B，又於調取料量筒10頂壁向內貫穿垂吊一螺杆11引動伸降的活塞12，將取料量筒10內部空間分隔出計量隔間13，且此活塞12適當位置開設對著溢流口 IOB的排出孔 12A。圖6為本實用新型晶圓研磨液供應系統的可調式密封取量裝置管線路圖，從該圖可以看出本實用新型此種晶圓研磨液供應系統的可調式密封取量裝置，設於晶圓研磨液供應系統設置晶圓研磨液混成槽7前階段，由原料筒8A、取料量筒10、抽送泵20、數個氣動控制閥30，31，32，33，34，35，36，37、收集槽8B，及管控氣壓源氣壓流向氣動控制閥30，31，32，33，34，35，36，37的電腦40連接而成，其中取料量筒10結構一如前圖所述，使排出孔12A透通溢流口 IOB管接數個叉路管接數個氣動控制閥30，31，32選換導入氮氣9C或選換導回原料筒8A，而流通口 IOA管接一氣動控制閥33通往晶圓研磨液混成槽7，並叉接數個氣動控制閥34，35選換導入純水9B或選換經抽送泵20泵取原料筒8A的晶圓研磨液原料5，另外，在流通口 IOA管接一氣動控制閥36排放，且接往氮氣9C最後只氣動控制閥32前再叉接一氣動控制閥37排放，而該些氣動控制閥36，37端可外接收集槽8B收集，而除電腦40外所有管路空間都能在密閉下受控相通，而除了最臨近管接溢流口 IOB的氣動控制閥30為一進二出的閥體外，其餘各閥31，32，33，34，35，36，37皆為一進一出的閥體，該一進二出的氣動控制閥30的一進口管接至溢流口 IOB，一出口管接另一氣動控制閥31到原料筒8A，另一出口管接另一氣動控制閥32通氮氣9C，另外，該電腦為可程控器(PLC)型式。運作上首先如圖7所示，電腦40 (電腦40圖中未示請見前圖)發訊開通氣動控制閥31，32，35，且使該一進二出的氣動控制閥30開通流往氣動控制閥31的一出口，令原料筒8A內的晶圓研磨液原料5能經由抽送泵20自流通口 IOA由下往上泵送入該筒10內倒灌注滿，當晶圓研磨液原料5灌入量超出前述的計量隔間13時，如圖8所示，多餘的晶圓研磨液原料5量，經前述活塞12上的排出孔12A鑽出溢流口 10B，再經氣動控制閥30，31流回原料筒8A內，隨即如圖9所示，關閉抽送泵20運轉，不再將晶圓研磨液原料5泵入該筒10，封留該筒10內的晶圓研磨液原料5，接著如
圖10所示，電腦40(電腦40圖中未示請見前圖)發訊關閉氣動控制閥35，且發訊開啟氣動控制閥32，33，並發訊該氣動控制閥30改開通流往氣動控制閥32的出口，此時該筒10內一定量的晶圓研磨液原料5就往下經流通口 IOA出氣動控制閥33流入晶圓研磨液混成槽7與定量純水9B相混成預定濃度的晶圓研磨液，此同時氮氣9C亦能流入該筒10內，產生氣壓推助該筒10內晶圓研磨液原料5順利流出。當該筒10內晶圓研磨液原料5全流到晶圓研磨液混成槽7後，緊接著如
圖11所示，電腦40(電腦40圖中未示請見前圖)發訊關閉氣動控制閥32、33，且發訊開啟氣動控制閥37，34，使每回送入預定量晶圓研磨液原料5到晶圓研磨液混成槽7後，純水9B就經氣動控制閥34倒流入該筒10內泡洗，再經前述活塞12上的排出孔12A鑽出溢流口 IOB再流經氣動控制閥37往收集槽8B排出。泡洗一段時間洗潔畢後，如
圖12所示，電腦40 (電腦40圖中未示請見前圖)發訊關閉34，37，且發訊開啟氣動控制閥32，36，使氮氣9C經氣動控制閥32，33噴入該筒10內，吹動該筒10內壁附著剩餘的純水水滴，加速滴聚通過流通口 IOA經氣動控制閥36往收集槽8B排出，俟吹乾後回到圖7狀態，重新開肩新一輪取量作業。由此構成，本實用新型此種晶圓研磨液供應系統的可調式密封取量裝置，其取料量筒及相關管路及電腦自控配置，使取料量筒能更精準調變注入原料量，且從取料量筒上端回收溢流過量晶圓研磨液原料避免原料浪費。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，並非對本實用新型作任何形式上的限制，凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的仔何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本實用新型技術方案的範圍內。綜上所述，本實用新型在結構設計、使用實用性及成本效益上，完全符合產業發展所需，且所揭示的結構亦是具有前所未有的創新構造，具有新穎性、創造性、實用性，符合有關新型專利要件的規定，故依法提起申請。
權利要求1.一種晶圓研磨液供應系統的可調式密封取量裝置，設於晶圓研磨液供應系統設置晶圓研磨液混成槽前階段，由原料筒、取料量筒、抽送泵、數個氣動控制閥，及管控氣壓源氣壓流向氣動控制閥的電腦連接而成，不同於現有取料量筒內部結構及周圍取量裝置管路布設，其特徵在於:該取料量筒底開設流通口，且取料量筒頂開設溢流口，又於調取料量筒頂壁向內貫穿垂吊一螺杆引動伸降的活塞，將取料量筒內部空間分隔出計量隔間，此活塞適當位置開設對著溢流口的排出孔，使排出孔透通溢流口管接數個叉路管接數個氣動控制閥選換導入氮氣或選換導回原料筒，而流通口管接一氣動控制閥通往晶圓研磨液混成槽，並叉接數個氣動控制閥選換導入純水或選換經抽送泵泵取原料筒的晶圓研磨液原料，另外，在流通口管接一氣動控制閥排放，且接往氮氣最後只氣動控制閥前，再叉接一氣動控制閥排放而除電腦外所有管路空間都能在密閉下受控相通。
2.根據權利要求1所述的晶圓研磨液供應系統的可調式密封取量裝置，其特徵在於，所述電腦為可程控器型式。
3.根據權利要求1所述的晶圓研磨液供應系統的可調式密封取量裝置，其特徵在於，所述該些氣動控制閥除了最臨近管接溢流口的氣動控制閥為一進二出的閥體外，其餘各氣動控制閥皆為一進一出的閥體，該一進二出的氣動控制閥的一進口管接至溢流口，一出口管接另一氣動控制閥到原料筒，另一出口管接另一氣動控制閥通氮氣。
專利摘要一種晶圓研磨液供應系統的可調式密封取量裝置，設於晶圓研磨液供應系統設置晶圓研磨液混成槽前階段，由原料筒、取料量筒、抽送泵、數個氣動控制閥，及管控氣壓源氣壓流向氣動控制閥的電腦連接而成，其中取料量筒底開設流通口，且取料量筒頂開設溢流口，又於調取料量筒頂壁向內貫穿垂吊一螺杆引動伸降的活塞，將取料量筒內部空間分隔出計量隔間，此活塞適當位置開設對著溢流口的排出孔，使排出孔透通溢流口管接數個叉路管接數個氣動控制閥選換導入氮氣或選換導回原料筒，而流通口管接一氣動控制閥通往晶圓研磨液混成槽。本實用新型達到取料量筒能更精準調變注入原料量，且能從取料量筒上端回收溢流過量晶圓研磨液原料。
文檔編號B24B57/02GK202943538SQ201220527970
公開日2013年5月22日 申請日期2012年10月16日 優先權日2012年10月16日
發明者黃怡文, 曾義能 申請人:宸沅國際股份有限公司