專利名稱：研磨液的配制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種容置液體的裝置，尤其涉及一種研磨液的配制裝置。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體生產(chǎn)加工工藝中，化學(xué)機械研磨(Chemical Mechanical Polishing，簡 稱CMP)是晶圓(Wafer)加工中必不可少的一道工藝。在這個工藝中，研磨液(slurry)是 工藝中最重要的原材料之一；其質(zhì)量(如顆粒物質(zhì)的大小和多少)直接影響著晶圓的研磨 速率，平整度及缺陷。在一般的化學(xué)機械研磨機臺上，通常有三個研磨臺(Platen)，依次分為用于粗磨 的研磨臺，用于細磨的研磨臺以及用于精磨或清洗的研磨臺。這三種研磨臺在進行研磨時 都需要使用研磨液，而所用的研磨液一般不是直接使用廠商提供的原液，而是需要加水和 一些化學(xué)藥品在研磨液的配制裝置中進行混合后才能使用。因此，研磨液的配制過程對于 化學(xué)機械研磨的制程而言極為重要?，F(xiàn)有研磨液的配制裝置結(jié)構(gòu)如圖1所示，其包括用于容置研磨液的容器1以及三 個接入所述容器1內(nèi)的管路，分別為原液管2、水管3和化學(xué)藥劑管4。所述原液管2用于 向所述容器1輸入研磨液原液。所述水管3用于向所述容器1輸入去離子水(DIW)。所述 化學(xué)藥劑管4用于向所述容器1輸入化學(xué)藥品。所述水管3和原液管2伸入所述容器1的 內(nèi)部并直至所述容器1的底部。在配制研磨液時，按比例依次向所述容器1加入研磨液原 液、去離子水和化學(xué)藥品。然而，現(xiàn)有的研磨液的配制裝置在配制研磨液的過程中，向研磨液的原液中加水 通常是直接一根管路(水管3)插入容器1中。由于水的流量很大，因此，會導(dǎo)致水管3出 口附近液體濃度劇烈變化，且水管3出口附近的濃度相比遠離出口的地方稀很多，以至于 研磨液原液中的研磨顆粒會出現(xiàn)聚集現(xiàn)象，形成大的聚集顆粒，這些大的顆粒容易劃傷晶 圓表面。同時，在研磨液使用完后，容器1內(nèi)壁會殘留有研磨液，研磨液在容器1內(nèi)壁久置、 干燥容易形成結(jié)晶。當(dāng)這些結(jié)晶及大顆粒物質(zhì)掉入研磨液中，極易造成晶圓表面的劃傷， 以致對產(chǎn)品的良率產(chǎn)生很大影響。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種研磨液的配制裝置，通過在容器的內(nèi)腔上部設(shè)有 與水管接通的噴嘴，使得去離子水可以霧狀噴入容器中，并可在每次配制研磨液的過程中 沖洗容器內(nèi)壁，從而有效防止研磨液結(jié)晶。為了達到上述的目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案一種研磨液的配制裝置，包括容器和分別接入所述容器的水管、原液管和化學(xué)藥 劑管，所述容器的內(nèi)腔上部設(shè)有向下噴霧的噴嘴，所述噴嘴與所述水管相連接?？蛇x的，所述噴嘴為螺旋噴嘴?？蛇x的，所述噴嘴的噴霧角度為60-170度。
3[0011]可選的，所述噴嘴采用實心錐形螺旋噴嘴?？蛇x的，所述噴嘴采用空心錐形螺旋噴嘴。可選的，所述噴嘴包括螺母、接頭和錐形螺旋噴頭，所述接頭和所述錐形螺旋噴頭 分別設(shè)置在所述螺母的兩端，所述螺母、螺紋接頭和錐形螺旋噴頭的內(nèi)部分別中空且相互 連通，所述接頭和所述水管連接?？蛇x的，所述接頭采用螺紋接口或法蘭接口?？蛇x的，所述噴嘴采用不銹鋼、陶瓷、碳化硅或塑料?？蛇x的，所述噴嘴設(shè)置在所述容器橫截面的中心部位?？蛇x的，所述原液管伸入所述容器內(nèi)部并直至容器底部。本實用新型的有益效果如下本實用新型研磨液的配制裝置通過在容器的頂部設(shè)置與水管接通的噴嘴，尤其是 螺旋噴嘴，使得水可以大角度錐面霧狀形式噴入容器中，使得容器內(nèi)各個部位的研磨液的 濃度差不多，從而避免了研磨液由于濃度相差較大或局部劇變而產(chǎn)生顆粒聚集現(xiàn)象。另外， 尤其當(dāng)噴嘴的噴射角度比較大時，噴嘴可以在每次配制研磨液的過程中沖洗容器內(nèi)壁，使 得容器內(nèi)壁上的研磨液流到下面并且使得容器內(nèi)壁始終處于濕潤狀態(tài)，從而進一步防止容 器內(nèi)壁上的研磨液結(jié)晶?？梢跃哂懈玫姆乐寡心ヒ航Y(jié)晶的效果。

本實用新型的研磨液的配制裝置由以下的實施例及附圖給出。圖1是現(xiàn)有的研磨液的配制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型研磨液的配制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型中的噴嘴的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中，1-容器、2-原液管、3-水管、4-化學(xué)藥劑管、5-噴嘴，51-接頭，52-螺母， 53-錐形螺旋噴頭。
具體實施方式
以下將對本實用新型的研磨液的配制裝置作進一步的詳細描述。下面將參照附圖對本實用新型進行更詳細的描述，其中表示了本實用新型的優(yōu)選 實施例，應(yīng)該理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可以修改在此描述的本實用新型而仍然實現(xiàn)本實用新型 的有利效果。因此，下列描述應(yīng)當(dāng)被理解為對于本領(lǐng)域技術(shù)人員的廣泛知道，而并不作為對 本實用新型的限制。為了清楚，不描述實際實施例的全部特征。在下列描述中，不詳細描述公知的功能 和結(jié)構(gòu)，因為它們會使本實用新型由于不必要的細節(jié)而混亂。應(yīng)當(dāng)認為在任何實際實施例 的開發(fā)中，必須作出大量實施細節(jié)以實現(xiàn)開發(fā)者的特定目標(biāo)，例如按照有關(guān)系統(tǒng)或有關(guān)商 業(yè)的限制，由一個實施例改變?yōu)榱硪粋€實施例。另外，應(yīng)當(dāng)認為這種開發(fā)工作可能是復(fù)雜和 耗費時間的，但是對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說僅僅是常規(guī)工作。為使本實用新型的目的、特征更明顯易懂，
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實 施方式作進一步的說明。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比率， 僅用以方便、明晰地輔助說明本實用新型實施例的目的。[0029]請參閱圖2，這種研磨液的配制裝置，包括容器1和分別接入所述容器1的原液管 2、水管3和化學(xué)藥劑管4。所述容器1的內(nèi)腔上部設(shè)有向下噴霧的噴嘴5，所述噴嘴5與所 述水管3相連接。所述噴嘴5為螺旋噴嘴。所述噴嘴5的噴霧角度為60-170度。本實施例中，所 述噴嘴5的噴霧角度80度。所述噴嘴5可以采用實心錐形螺旋噴嘴，也可以采用空心錐形 螺旋噴嘴。本實施例中，所述噴嘴5采用空心錐形螺旋噴嘴。請參閱圖3，本實施例中，所述噴嘴5的具體結(jié)構(gòu)如下所述噴嘴5包括螺母52和 接頭51和錐形螺旋噴頭53。所述接頭51與所述水管3連接。所述接頭51可以采用螺紋 接口或法蘭接口，本實施例中，采用螺紋接口。所述接頭51和所述錐形螺旋噴頭53分別設(shè) 置在所述螺母52的兩端，所述接頭51、螺母52和錐形螺旋噴頭53的內(nèi)部分別中空且相互 連通。所述螺母52和接頭51內(nèi)部是圓柱形孔。所述錐形螺旋噴頭53的內(nèi)部是錐型孔。所述噴嘴5固定設(shè)置在所述容器1的橫截面的中心部位，本實施例中所述噴嘴5 固定設(shè)置在所述容器1的頂板內(nèi)壁的中心部位，如此使得水管3中的離子水可以均勻噴灑 容器內(nèi)部，使得容器1內(nèi)部的研磨液均勻變稀，防止局部濃度突變而產(chǎn)生研磨液顆粒聚集 現(xiàn)象，形成大的聚集顆粒。所述原液管2伸入所述容器1內(nèi)部并直至所述容器1的底部，如此可以減少研磨 液原液附在容器1側(cè)壁的幾率，在一定程度上起到防止研磨液結(jié)晶的作用。所述噴嘴5可以采用不銹鋼、陶瓷、碳化硅或塑料，本實施例中采用不銹鋼材質(zhì)。本實用新型是這樣工作的請結(jié)合參閱圖2-3:首先，通過原液管2往容器1中加入研磨液原液。接著，按照研磨液原液和去離子水的配比，通過水管3及其上的噴嘴5向容器1內(nèi) 部均勻噴霧(即去離子水)。本實施例中，所述噴嘴5采用螺旋噴嘴。該螺旋噴嘴的原理如下所述螺旋噴嘴的錐形螺旋噴頭53是連續(xù)變小的螺旋線 體，液體在不斷經(jīng)螺旋線相切后改變方向成片狀噴射成同心軸狀錐體。螺旋噴嘴的霧化機 理是將液體在壓力的作用下通過小孔噴出，實現(xiàn)壓力勢能向動能的轉(zhuǎn)換，從而獲得較高的 流動速度，通過與螺旋線體的剪切作用，實現(xiàn)液體的霧化，同時，螺旋線體的剪切作用也改 變了霧化后液滴的運動方向，使液體以同心軸狀錐體噴出。其整個過程實際上是液體的壓 力與液體的表面張力和粘滯力之間相互競爭的過程，液體的表面張力試圖使液體保持球形 (此時液滴的表面能最小)，液體的粘滯力則阻礙液體的變形，而當(dāng)外力作用足以克服表面 張力和液體粘滯力時，液體就會破碎成許多液滴。因此，增設(shè)噴嘴5，一方面可以使得水管3中的去離子水以霧狀形式均勻添加到研 磨液中，從而有效避免研磨液的濃度產(chǎn)生局部突變而引發(fā)研磨液產(chǎn)生顆粒聚集現(xiàn)象，防止 大顆粒物質(zhì)產(chǎn)生進而在隨后的工藝中劃傷晶圓。另一方面，噴嘴5的也可以有效沖洗容器 1內(nèi)壁，既去除了附著在容器1內(nèi)壁的研磨液，又可以保持容器1內(nèi)壁處于濕潤狀態(tài)，因此， 在一定程度上也起到防止研磨液結(jié)晶的作用。最后，通過化學(xué)藥劑管4往容器1內(nèi)加入所需量的化學(xué)藥劑。以上是整個研磨液的配制過程。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用
5新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權(quán)利要求及 其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求一種研磨液的配制裝置，包括容器和分別接入所述容器的水管、原液管和化學(xué)藥劑管，其特征在于，所述容器的內(nèi)腔上部設(shè)有向下噴霧的噴嘴，所述噴嘴與所述水管相連接。
2.如權(quán)利要求1所述的研磨液的配制裝置，其特征在于，所述噴嘴為螺旋噴嘴。
3.如權(quán)利要求2所述的研磨液的配制裝置，其特征在于，所述噴嘴的噴霧角度為 60-170 度。
4.如權(quán)利要求2所述的研磨液的配制裝置，其特征在于，所述噴嘴采用實心錐形螺旋 噴嘴。
5.如權(quán)利要求2所述的研磨液的配制裝置，其特征在于，所述噴嘴采用空心錐形螺旋 噴嘴。
6.如權(quán)利要求1至5中任意一項所述的研磨液的配制裝置，其特征在于，所述噴嘴包括 螺母、接頭和錐形螺旋噴頭，所述接頭和所述錐形螺旋噴頭分別設(shè)置在所述螺母的兩端，所 述螺母、螺紋接頭和錐形螺旋噴頭的內(nèi)部分別中空且相互連通，所述接頭和所述水管連接。
7.如權(quán)利要求6所述的研磨液的配制裝置，其特征在于，所述接頭采用螺紋接口或法蘭接口。
8.如權(quán)利要求1所述的研磨液的配制裝置，其特征在于，所述噴嘴采用不銹鋼、陶瓷、 碳化硅或塑料。
9.如權(quán)利要求1所述的研磨液的配制裝置，其特征在于，所述噴嘴設(shè)置在所述容器的 橫截面的中心部位。
10.如權(quán)利要求1所述的研磨液的配制裝置，其特征在于，所述原液管伸入所述容器內(nèi) 部并直至容器底部。
專利摘要本實用新型涉及一種容置液體的裝置，尤其涉及一種研磨液的配制裝置。這種研磨液的配制裝置，包括容器和分別接入所述容器的水管、原液管和化學(xué)藥劑管，所述容器的內(nèi)腔上部設(shè)有向下噴霧的噴嘴，所述噴嘴與所述水管相連接。這種研磨液的配制裝置由于在容器的頂部設(shè)置噴嘴，尤其是螺旋噴嘴，一方面可以以霧狀形式將水管中的去離子水均勻添加到研磨液中，從而有效避免研磨液的濃度產(chǎn)生局部突變，而引發(fā)研磨液產(chǎn)生聚集形成大顆粒物質(zhì)，以致接下來的工藝中劃傷晶圓。另一方面，噴嘴的噴霧也可以有效沖洗容器內(nèi)壁，去除附著在容器內(nèi)壁的研磨液。同時，可以保持容器內(nèi)壁處于濕潤狀態(tài)，在一定程度上也起到防止研磨液結(jié)晶的作用。
文檔編號B01F3/08GK201768502SQ201020181588
公開日2011年3月23日 申請日期2010年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月29日
發(fā)明者余文軍, 吳虎, 曹開瑋, 王懷鋒 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司;武漢新芯集成電路制造有限公司