[發(fā)明專利]一種化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710150646.1
• 申請(qǐng)日: 2017-03-14
• 公開（公告）號(hào): CN106985062A
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 穆國(guó)華;付志豪;王士瑞;徐萍;肖娜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 黃河科技學(xué)院
• 主分類號(hào): B24B37/34
• 分類號(hào): B24B37/34;B24B57/02
• 代理公司: 青島致嘉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)37236
• 代理人: 龐慶芳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及晶片加工領(lǐng)域，尤其涉及一種化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備。

背景技術(shù)

大規(guī)模集成電路生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)晶片上的沉積物進(jìn)行平坦化是一道必需且頻繁的工序。目前，完成這一道工序主要采用化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)工藝。化學(xué)機(jī)械拋光機(jī)是完成這道工序的主要設(shè)備。當(dāng)前的拋光工藝中，需要更換拋光液的時(shí)候，必須將拋光設(shè)備停機(jī)，然后將使用過(guò)的拋光液排廢，按照拋光液中各個(gè)組分的比例進(jìn)行配料，倒入拋光設(shè)備自帶的料桶后再攪拌一定時(shí)間，這種配料方式費(fèi)時(shí)費(fèi)力，工作效率低；并且拋光液混合不充分，化學(xué)穩(wěn)定性差，影響碳化硅晶片的拋光效果。

專利號(hào)為CN 201824235 U的專利提出了一種新型化學(xué)機(jī)械拋光裝置，僅僅是通過(guò)對(duì)拋光機(jī)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，提高拋光效果，但是仍然未對(duì)拋光液的配制工藝作出改進(jìn)，無(wú)法使拋光效果達(dá)到最優(yōu)化。

專利號(hào)為CN 201833275 U的專利提出了一種化學(xué)機(jī)械拋光機(jī)，包括工作平臺(tái)、拋光盤、修整器和拋光液輸送裝置、裝卸平臺(tái)、拋光頭、機(jī)械手和拋光頭支架，拋光頭支架安裝在工作平臺(tái)上表面上且包括水平基板和支撐側(cè)板，水平基板形成有在其厚度方向上貫通的凹槽，凹槽在水平基板的縱向一端敞開且朝向水平縱向另一端延伸，支撐側(cè)板分別與水平基板相連且分別位于凹槽的橫向兩側(cè)用于支撐水平基板，其中水平基板的縱向一端在縱向上延伸超出支撐側(cè)板以構(gòu)成懸臂端，懸臂端伸到所述拋光盤的上方。該專利雖然對(duì)現(xiàn)有拋光設(shè)備的拋光效率有所改進(jìn)但是仍然無(wú)法配制出最優(yōu)的拋光液。

本申請(qǐng)人在本發(fā)明中提出了一種化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中拋光液質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，本發(fā)明的目的就是提供一種化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備，通過(guò)改進(jìn)拋光液的配料機(jī)構(gòu)，提高拋光液的質(zhì)量，提升拋光效果，解決了現(xiàn)有技術(shù)中拋光液質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

一種化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備，包括配料桶和拋光器，所述拋光器通過(guò)輸送管與配料桶連接，輸送管將配料桶內(nèi)的拋光液輸送至拋光器，所述配料桶內(nèi)設(shè)有攪拌裝置，攪拌裝置包括攪拌軸和固定在攪拌軸上的攪拌葉片，所述攪拌葉片數(shù)量為三組，三組攪拌葉片沿?cái)嚢栎S的軸向依次固定，其所處的平面都與水平面之間呈一定的夾角，而且上下相鄰的兩個(gè)攪拌葉片之間在其選裝平面內(nèi)錯(cuò)位布置；所述配料桶內(nèi)還固定有一個(gè)豎直狀態(tài)的中心筒，中心筒的下端固定在配料桶的下表面上，同時(shí)所有的攪拌葉片均位于中心筒內(nèi)；所述中心筒的上端開口，下端的側(cè)面上也開有開口，即中心筒內(nèi)部的物料與外部的物料是相通的；所述攪拌軸與設(shè)于桶蓋頂部的電機(jī)傳動(dòng)連接；

所述料桶下端設(shè)置有排料口，排料口上設(shè)有閥門，排料口通過(guò)輸送管與拋光器連接，所述拋光器包括拋光盤、固定于拋光盤上方的拋光液輸送口、位于拋光盤上方的拋光頭、以及安裝于拋光頭下表面的具有曲線輪廓的拋光墊，待拋光的晶片安置在拋光盤上，并隨拋光盤旋轉(zhuǎn)，拋光液輸出口直接向晶片輸送拋光液。

優(yōu)選地，所述配料桶底部設(shè)置有支架，頂部設(shè)置有桶蓋。

優(yōu)選地，所述桶蓋上開有投料口。

優(yōu)選地，所述拋光頭及拋光墊的尺寸不小于晶片的直徑。

優(yōu)選地，所述拋光頭依次連接有壓電陶瓷、功率放大器和超聲發(fā)生器。

優(yōu)選地，所述攪拌軸上還固定有攪拌槳，所述攪拌槳為倒置的U型。

優(yōu)選地，所述攪拌槳的側(cè)邊固定有縱向設(shè)置的桶壁刮刀，桶壁刮刀的側(cè)面與配料桶內(nèi)壁的間距為0.2cm。

優(yōu)選地，所述電機(jī)由四個(gè)螺絲垂直固定于桶蓋中心的表面。

優(yōu)選地，所述料桶的外圍設(shè)置有冷卻水套，所述冷卻水套上設(shè)置有進(jìn)水口和出水口。

優(yōu)選地，所述配料桶由耐酸堿材料制成，且配料桶表面設(shè)置有耐酸堿層。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明方便、快捷、實(shí)用，無(wú)需將拋光設(shè)備停機(jī)以更換拋光液，能夠保證化學(xué)機(jī)械拋光工序的連續(xù)進(jìn)行，省時(shí)省力，提高了工作效率，降低了生產(chǎn)成本；采用此配料桶配制的拋光液化學(xué)穩(wěn)定性好，保證了碳化硅晶片良好的拋光效果。

2、拋光盤的尺寸僅為旋轉(zhuǎn)式化學(xué)機(jī)械拋光機(jī)的一半，材料去除率能達(dá)到旋轉(zhuǎn)式化學(xué)機(jī)械拋光機(jī)的40％以上，而設(shè)備的占地面積小，僅為旋轉(zhuǎn)式化學(xué)機(jī)械拋光機(jī)的1/4，面積利用率高，能夠提高單位面積下設(shè)備的產(chǎn)量。

3、攪拌裝置的能夠?qū)崿F(xiàn)中心筒內(nèi)外的物料上下循環(huán)攪拌，消除渦輪推進(jìn)式存在的渦流現(xiàn)象，同時(shí)提高物料的混合效果，降低動(dòng)力的消耗，具有很好的實(shí)用性。