研磨液供给系统的制作方法

1.本实用新型涉及研磨领域，尤其是涉及一种研磨液供给系统。


背景技术：

2.双面研磨机在研磨过程中需要使用研磨液，通过化学机械研磨的方式，去除晶圆多余的部分，使晶圆达到目标要求的厚度。现有的双面研磨供液方式是厂务集中供应，研磨液从厂务端通过管路输送到双面研磨机的研磨桶内，再从研磨桶通过蠕动泵供给研磨机。
3.然而在实际工作过程中，研磨液在静止状态下会有少许沉淀，需适当的打开研磨桶内的搅拌机，当搅拌机打开的同时，研磨桶内研磨液的温度会升高，超出工艺允许的范围，因此如何保证研磨桶内的研磨液的温度处于工艺允许的范围内，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型在于提出一种研磨液供给系统，有利于减小搅拌机运行的影响，将研磨液的温度控制在工艺允许范围内，有利于保证双面研磨机工作的可靠性。
5.根据本实用新型实施例的研磨液供给系统，包括：研磨桶，所述研磨桶具有适于存放研磨液的存放腔，所述存放腔内设有搅拌机，所述研磨桶的底部具有与双面研磨机连通的排液口；降温装置，所述降温装置包括冷却管和第一控制阀，所述冷却管设于所述研磨桶内，所述冷却管环绕所述搅拌机设置，所述冷却管和所述第一控制阀与冷却水源连通；温度检测装置，所述温度检测装置设于所述存放腔内，所述温度检测装置用于检测所述研磨液的温度；控制装置，所述控制装置分别与所述第一控制阀和所述温度检测装置通讯相连，当所述温度检测装置检测到所述研磨液的温度大于预设温度时，控制所述第一控制阀打开以使得冷却水在所述冷却管内循环。
6.根据本实用新型实施例的研磨液供给系统，通过设置降温装置、温度检测装置和控制装置，当温度检测装置检测到研磨液的温度大于预设温度时，控制第一控制阀打开以使得冷却水在冷却管内循环，有利于减小搅拌机运行的影响，将研磨液的温度控制在工艺允许范围内，有利于保证双面研磨机工作的可靠性。
7.在本实用新型的一些实施例中，所述研磨液供给系统还包括：多个连接条，所述冷却管呈螺旋状，所述冷却管的外沿通过多个所述连接条与所述研磨桶的内壁相连，多个所述连接条在所述研磨桶的周向上间隔开排布。
8.在本实用新型的一些实施例中，所述连接条包括第一段和第二段，所述第一段和所述第二段相连且呈钝角设置。
9.在本实用新型的一些实施例中，在所述研磨桶的径向方向上，所述温度检测装置与所述冷却管之间的距离为50mm-100mm。
10.在本实用新型的一些实施例中，所述研磨液供给系统还包括：液位检测装置和第
二控制阀，所述液位检测装置设于所述研磨桶内，所述研磨桶具有进液口，研磨液源通过所述第二控制阀与所述进液口连通，所述控制装置与所述液位检测装置和所述第二控制阀通讯相连以控制所述研磨桶内的研磨液的液位。
11.在本实用新型的一些实施例中，所述研磨液供给系统还包括：液位显示装置，所述液位显示装置与所述液位检测装置相连，所述液位显示装置用于显示所述研磨桶内的研磨液的液位。
12.在本实用新型的一些实施例中，在所述研磨桶的径向方向上，所述液位检测装置与所述冷却管之间的距离为100mm-150mm。
13.在本实用新型的一些实施例中，所述研磨液供给系统还包括：第三控制阀，所述研磨桶具有进水口，超纯水源通过所述第三控制阀与所述进水口连通。
14.在本实用新型的一些实施例中，所述研磨液供给系统还包括：蠕动泵和第四控制阀，所述蠕动泵和所述第四控制阀依次串联在所述排液口和所述双面研磨机之间；第五控制阀，所述研磨桶内设有回液管，所述第五控制阀的一端与所述回液管连通，所述第五控制阀的另一端连接在所述蠕动泵和所述第四控制阀之间。
15.在本实用新型的一些实施例中，所述研磨液供给系统还包括：第六控制阀，所述第六控制阀的一端与水源连通，所述第六控制阀的另一端连接在所述第四控制阀和所述双面研磨机之间。
16.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
17.图1是根据本实用新型一个实施例的研磨液供给系统的原理示意图；
18.图2是根据本实用新型一个实施例的研磨液供给系统的结构示意图；
19.图3是根据本实用新型一个实施例的冷却管和连接条的俯视示意图；
20.图4是根据本实用新型一个实施例的冷却管和连接条的侧视示意图；
21.图5是根据本实用新型一个实施例的冷却管和连接条的另一个角度的侧视示意图。
22.附图标记：
23.研磨液供给系统100；
24.研磨桶10；存放腔11；搅拌机12；排液口13；进水口14；回液管15；进液口16；
25.降温装置20；冷却管21；进水端211；出水端212；第一控制阀22；
26.温度检测装置30；
27.控制装置40；
28.连接条50；第一段51；第二段52；
29.液位检测装置60；液位显示装置61；
30.第二控制阀70；
31.第三控制阀80；
32.蠕动泵81；第四控制阀82；第五控制阀83；第六控制阀84。
具体实施方式
33.下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
34.下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。
35.下面参考图1-图5描述根据本实用新型实施例的研磨液供给系统100。
36.参照图1和图2所示，根据本实用新型实施例的研磨液供给系统100，包括：研磨桶10、降温装置20、温度检测装置30和控制装置40。
37.参照图1所示，研磨桶10具有适于存放研磨液的存放腔11，存放腔11内设有搅拌机12，研磨桶10的底部具有与双面研磨机连通的排液口13(参照图2所示)，具体地，双面研磨机可通过化学机械研磨的方式，去除晶圆多余的部分，使晶圆达到目标要求的厚度，其中，晶圆是指制作硅半导体电路所用的硅晶片，其原始材料是硅。
38.参照图2和图3所示，研磨液供给系统100包括冷却管21和第一控制阀22，冷却管21设于研磨桶10内，冷却管21环绕搅拌机12设置，冷却管21和第一控制阀22与冷却水源连通，例如，如图3所示，冷却管21具有进水端211和出水端212，冷却管21的进水端211通过第一控制阀22与厂务的冷却水源连通，冷却管21的出水端212通过管路与厂务的冷却水源连通，可以理解的是，冷却水源处设有循环泵，当循环泵运行，且第一控制阀22打开时，冷却水在冷却管21内循环。
39.参照图3所示，温度检测装置30设于存放腔11内，温度检测装置30用于检测研磨液的温度，控制装置40分别与第一控制阀22和温度检测装置30通讯相连，当温度检测装置30检测到研磨液的温度大于预设温度时，控制第一控制阀22打开以使得冷却水在冷却管21内循环。
40.例如，当温度检测装置30检测到研磨液的温度大于22℃时，控制第一控制阀22打开，循环泵运行以使得冷却水在冷却管21内循环，其中，第一控制阀22的开度可调，第一控制阀22的开度可根据研磨液的当前温度与预设温度的大小进行调节，温度差值越大，第一控制阀22的开度越大，冷却水的流量越大，由此，有利于保证将研磨桶10内的研磨液的温度控制在22℃
±
0.5℃内，有利于保证双面研磨机工作的可靠性。当然，预设温度也不限于22℃，关于预设温度的具体数值可以根据实际需要调整设计。
41.有鉴于此，根据本实用新型实施例的研磨液供给系统100，通过设置降温装置20、温度检测装置30和控制装置40，当温度检测装置30检测到研磨液的温度大于预设温度时，控制第一控制阀22打开以使得冷却水在冷却管21内循环，有利于减小搅拌机12运行的影响，将研磨液的温度控制在工艺允许范围内，有利于保证双面研磨机工作的可靠性。
42.在本实用新型的一些实施例中，参照图2和图3所示，研磨液供给系统100还包括：
多个连接条50，冷却管21呈螺旋状，冷却管21的外沿通过多个连接条50与研磨桶10的内壁相连，多个连接条50在研磨桶10的周向上间隔开排布。
43.例如，如图3-图5所示，连接条50可以为三个，三个连接条50在研磨桶10的周向上均匀间隔开排布，螺旋状的冷却管21的外延通过三个连接条50与研磨桶10的内壁固定相连。可以理解的是，通过设置多个连接条50，有利于提高冷却管21与研磨桶10之间连接的可靠性。
44.在本实用新型的一些实施例中，参照图4所示，连接条50包括第一段51和第二段52，第一段51和第二段52相连且呈钝角设置。可以理解的是，通过使得连接条50包括呈钝角设置的第一段51和第二段52，有利于适应研磨桶10的内壁的形状，有利于进一步提高冷却管21与研磨桶10之间连接的可靠性。可选地，冷却管21为呈螺旋状的铜管。
45.进一步地，参照图4和图5所示，第一段51和第二段52为一体成型件。由此，一体件的结构不仅可以保证第一段51和第二段52的结构、性能稳定性，并且方便成型、制造简单，而且省去了多余的装配件以及连接工序，大大提高了第一段51和第二段52的装配效率，保证第一段51和第二段52连接的可靠性，再者，一体形成的结构的整体强度和稳定性较高，组装更方便，寿命更长。
46.在本实用新型的一些实施例中，参照图2所示，在研磨桶10的径向方向上，温度检测装置30与冷却管21之间的距离为50mm-100mm。换言之，在研磨桶10的径向方向上，温度检测装置30与冷却管21之间的距离可以取50mm-100mm中的任一值，例如，如图2所示，温度检测装置30与冷却管21之间的距离l1可以为50mm、60mm、70mm、80mm、90mm或100mm。
47.可以理解的是，通过使得在研磨桶10的径向方向上，温度检测装置30与冷却管21之间的距离为50mm-100mm，一方面可以避免温度检测装置30与冷却管21之间的距离过近，有利于保证温度检测装置30对于研磨液的温度检测的可靠性，另一方面便于温度检测装置30的设置。
48.在本实用新型的一些实施例中，参照图2所示，研磨液供给系统100还包括：液位检测装置60和第二控制阀70，液位检测装置60设于研磨桶10内，研磨桶10具有进液口16(参照图1)，研磨液源通过第二控制阀70与进液口16连通，控制装置40与液位检测装置60和第二控制阀70通讯相连以控制研磨桶10内的研磨液的液位。可以理解的是，通过设置液位检测装置60和第二控制阀70，可实现研磨液自动补液，有利于节约人工成本，提高生产效率。
49.例如，在一些示例中，控制装置40采用恒液位控制，具体而言，控制装置40根据预设液位，控制研磨液高度恒定。在当前液位大于预设液位时，第二控制阀70关闭，在当前液位小于预设液位时，根据差值大小调节第二控制阀70流量，使液位保持在预设液位；
50.又如，在另一些示例中，控制装置40采用交替液位，具体而言，控制装置40根据液位上限停止设定值和液位下限启动设定值，交替添加研磨液。当液位检测装置60检测当前液位小于液位下限启动设定值时，第二控制阀70打开，进行补液。当液位检测装置60检测当前液位大于液位上限停止设定值时，关闭第二控制阀70，接着等待再次检测到当前液位小于液位下限启动设定值，以此模式交替循环。
51.在本实用新型的一些实施例中，参照图2所示，研磨液供给系统100还包括：液位显示装置61，液位显示装置61与液位检测装置60相连，液位显示装置61用于显示研磨桶10内的研磨液的液位。可以理解的是，液位显示装置61可以实时显示研磨桶10内的液位，方便工
人监控液位，有利于减少安全隐患。
52.在本实用新型的一些实施例中，参照图2所示，在研磨桶10的径向方向上，液位检测装置60与冷却管21之间的距离为100mm-150mm。换言之，在研磨桶10的径向方向上，液位检测装置60与冷却管21之间的距离可以取100mm-150mm中的任一值。例如，参照图2所示，液位检测装置60与冷却管21之间的距离l2可以为100mm、110mm、120mm、130mm、140mm或150mm。由此，可以保证冷却管21与液位检测装置60间隔开，便于液位检测装置60的布置，有利于保证液位检测装置60检测的准确性。
53.在本实用新型的一些实施例中，参照图2所示，研磨液供给系统100还包括：第三控制阀80，研磨桶10具有进水口14，超纯水源通过第三控制阀80与进水口14连通。可选地，参照图2所示，进水口14位于研磨桶10的顶部，研磨桶10内还设有与进水口14连通的进水管。可以理解的是，通过设置第三控制阀80，当需要对存放腔11进行清洗时，可打开第三控制阀80，超纯水通过进水口14流入研磨桶10内以对存放腔11进行冲洗。
54.在本实用新型的一些实施例中，参照图2所示，研磨液供给系统100还包括：蠕动泵81、第四控制阀82和第五控制阀83，蠕动泵81和第四控制阀82依次串联在排液口13和双面研磨机之间，研磨桶10内设有回液管15，第五控制阀83的一端与回液管15连通，第五控制阀83的另一端连接在蠕动泵81和第四控制阀82之间。
55.可以理解的是，参照图2所示，当研磨液供给系统100向双面研磨机供研磨液时，蠕动泵81开启，第四控制阀82打开，第五控制阀83关闭，在蠕动泵81的作用下，研磨液通过研磨桶10底部的排液口13流向蠕动泵81，接着向上经过第四控制阀82流向双面研磨机；当研磨液供给系统100停止向双面研磨机供研磨液时，第四控制阀82关闭，第五控制阀83打开，在蠕动泵81的作用下，研磨液通过研磨桶10底部的排液口13流向蠕动泵81，接着经过第五控制阀83流向回液管15，从而实现研磨液回流到研磨桶10内，由此，可以在蠕动泵81的开启状态下，控制是否向双面研磨机提供研磨液，操作方便，时效性高。
56.在本实用新型的一些实施例中，参照图2所示，研磨液供给系统100还包括：第六控制阀84，第六控制阀84的一端与水源连通，第六控制阀84的另一端连接在第四控制阀82和双面研磨机之间。可以理解的是，当需要用纯水对双面研磨机进行清洗时，可以控制第四控制阀82关闭，第六控制阀84打开，厂务的水源通过第六控制阀84流向双面研磨机，从而可以实现对双面研磨机的清洗，有利于保证双面研磨机的研磨效果。
57.根据本实用新型实施例的研磨液供给系统100的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
58.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
59.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个
以上，除非另有明确具体的限定。
60.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
61.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
62.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
63.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。