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)過程中，對晶片上的沉積物進(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?；瘜W(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候，必須將拋光設(shè)備停機(jī)，然后將使用過的拋光液排廢，按照拋光液中各個組分的比例進(jìn)行配料，倒入拋光設(shè)備自帶的料桶后再攪拌一定時間，這種配料方式費時費力，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。

專利號為cn201824235u的專利提出了一種新型化學(xué)機(jī)械拋光裝置，僅僅是通過對拋光機(jī)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，提高拋光效果，但是仍然未對拋光液的配制工藝作出改進(jìn)，無法使拋光效果達(dá)到最優(yōu)化。

專利號為cn201833275u的專利提出了一種化學(xué)機(jī)械拋光機(jī)，包括工作平臺、拋光盤、修整器和拋光液輸送裝置、裝卸平臺、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。該專利雖然對現(xiàn)有拋光設(shè)備的拋光效率有所改進(jìn)但是仍然無法配制出最優(yōu)的拋光液。

本申請人在本發(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。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述情況，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，三組攪拌葉片沿攪拌軸的軸向依次固定，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攪拌葉片之間在其選裝平面內(nèi)錯位布置；所述配料桶內(nèi)還固定有一個豎直狀態(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、實用，無需將拋光設(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，同時提高物料的混合效果，降低動力的消耗，具有很好的實用性。

4、攪拌槳的側(cè)邊固定有縱向設(shè)置的桶壁刮刀，在進(jìn)行攪拌工作時，桶壁刮刀隨攪拌軸旋轉(zhuǎn)，將粘附在攪拌桶內(nèi)壁的物料刮下，達(dá)到清理桶壁的目的。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提出的一種化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明提出的一種化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備的料桶的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明提出的一種化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備的拋光器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明提出的一種化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備的拋光頭高頻振動的發(fā)生方式示意圖。

圖中：1、料桶，2、桶蓋，3、支架，4、電機(jī)，5、冷卻水套，6、進(jìn)水口，7、出水口，8、輸送管，9、閥門，10、拋光器，11、攪拌軸，12、攪拌槳，13、攪拌葉片，14、中心筒，15、桶壁刮刀，16、拋光頭，17、拋光盤，18、拋光墊，19、拋光液輸送口，20、晶片。

具體實施方式

下面將對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。

實施例一

參照圖1-4，一種化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備，包括用于配制拋光液的配料桶1以及用于對晶片20進(jìn)行拋光的拋光器10，所述拋光器10通過輸送管8與配料桶1連接，配料桶1完成對拋光液的配制后，由輸送管8將拋光液輸送至拋光器10，進(jìn)而對晶片20進(jìn)行拋光。

所述配料桶1底部設(shè)置有支架3，頂部設(shè)置有桶蓋2，所述桶蓋2上開有投料口，所述料桶1下端設(shè)置有排料口，排料口處設(shè)置有閥門9。所述配料桶1內(nèi)設(shè)有攪拌裝置，攪拌裝置包括攪拌軸11和固定在攪拌軸11上的攪拌葉片13，所述攪拌葉片13數(shù)量為三組，三組攪拌葉片13沿攪拌軸11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攪拌葉片13之間在其選裝平面內(nèi)錯位布置。當(dāng)傾斜設(shè)置的攪拌葉片13高速旋轉(zhuǎn)時，不僅會驅(qū)動周邊的物料隨其旋轉(zhuǎn)，而且會驅(qū)動攪拌葉片13上下位置的物料上移或者是下移，而物料的移動方向與攪拌葉片13的傾斜方向和旋轉(zhuǎn)方向有關(guān)。所述配料桶1內(nèi)還固定有一個豎直狀態(tài)的中心筒14，中心筒14的下端固定在配料桶1的下表面上，同時所有的攪拌葉片13均位于中心筒14內(nèi)，由攪拌軸11驅(qū)動在中心筒14內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)。所述中心筒14的上端開口，下端的側(cè)面上也開有開口，即中心筒14內(nèi)部的物料與外部的物料是相通的。所述攪拌軸11與設(shè)于桶蓋2頂部的電機(jī)4傳動連接。

配料時，啟動電機(jī)4，攪拌葉片13在中心筒14內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，由于攪拌葉片13所處的平面是與水平面之間具有夾角的，所以中心筒14內(nèi)的物料在攪拌葉片13的作用下會從其下端開口排出，同時中心筒14外部的物料會從中心筒14的上端開口補(bǔ)充進(jìn)去。這種結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)中心筒14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，同時提高物料的混合效果。

所述排料口上設(shè)有閥門9，排料口通過輸送管8與拋光器10連接，所述拋光器10包括拋光盤17、固定于拋光盤17上方的拋光液輸送口19、位于拋光盤17上方的拋光頭16、以及安裝于拋光頭16下表面的具有曲線輪廓的拋光墊18，待拋光的晶片20安置在拋光盤17上，并隨拋光盤17旋轉(zhuǎn)，拋光液輸出口直接向晶片20輸送拋光液。拋光頭16及拋光墊18的尺寸不小于晶片20的直徑。

所述拋光頭16依次連接有壓電陶瓷、功率放大器和超聲發(fā)生器，所述超聲發(fā)生器將產(chǎn)生的高頻交流電信號輸送到功率放大器；功率放大器將高頻交流電信號進(jìn)行功率放大，并輸送到壓電陶瓷；壓電陶瓷將高頻交流電信號轉(zhuǎn)化成機(jī)械振動；拋光頭16由壓電陶瓷驅(qū)動進(jìn)行高頻振動，并帶動其下拋光墊18一起振動，提高拋光效率，保證拋光效果。

實施例二

所述攪拌軸11上還固定有攪拌槳12，所述攪拌槳12為倒置的u型，攪拌槳12可對中心筒14外的物料進(jìn)行攪拌。所述攪拌槳12的側(cè)邊固定有縱向設(shè)置的桶壁刮刀15，桶壁刮刀15的側(cè)面與配料桶1內(nèi)壁的間距為0.2cm，在進(jìn)行攪拌工作時，桶壁刮刀15隨攪拌軸11旋轉(zhuǎn)，將粘附在配料桶1內(nèi)壁的物料刮下，達(dá)到清理桶壁的目的。

實施例三

所述電機(jī)4由四個螺絲垂直固定于桶蓋2中心的表面，這樣可以方便拆卸。

實施例四

由于拋光液中大多都是化學(xué)酸堿物質(zhì)，在攪拌過程中容易產(chǎn)生大量熱量，所述料桶1的外圍設(shè)置有冷卻水套5，所述冷卻水套5上設(shè)置有進(jìn)水口6和出水口7，這樣可以起到降溫冷卻的作用。

實施例五

由于拋光液中大多都是化學(xué)酸堿物質(zhì)，所述配料桶1均是由耐酸堿材料制成，并且所述配料桶1表面設(shè)置有耐酸堿層，以保證人身安全，延長配料桶1的使用壽命，降低使用成本。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。