化學(xué)液供液及回收再利用系統(tǒng)與方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示了一種化學(xué)液供液及回收再利用系統(tǒng)，該系統(tǒng)分別與原液槽、機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽及廢液回收槽連接，該系統(tǒng)包括：混液槽、溫度檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置、粘度檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置及金屬離子濃度檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置。混液槽存放化學(xué)液，其中，化學(xué)液由原液槽或機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽注入混液槽，或者由混液槽注入機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽或廢液回收槽，或者化學(xué)液從混液槽抽出后再注入混液槽。溫度檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置檢測(cè)和調(diào)節(jié)化學(xué)液的溫度，以使注入至混液槽內(nèi)的化學(xué)液的溫度達(dá)到目標(biāo)溫度。粘度檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置檢測(cè)和調(diào)節(jié)化學(xué)液的粘度，以使注入至混液槽內(nèi)的化學(xué)液的粘度達(dá)到目標(biāo)粘度。金屬離子濃度檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置檢測(cè)和調(diào)節(jié)化學(xué)液的金屬離子濃度，以使注入至混液槽內(nèi)的化學(xué)液的金屬離子濃度小于或等于目標(biāo)濃度。本發(fā)明還揭示了一種化學(xué)液供液及回收再利用方法。
【專利說(shuō)明】化學(xué)液供液及回收再利用系統(tǒng)與方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電化學(xué)拋光【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種化學(xué)液供液及回收再利用系統(tǒng)與 方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著半導(dǎo)體工業(yè)的快速發(fā)展，極大規(guī)模集成電路（VLSI)以及超大規(guī)模集成電路 (ULSI)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用。相比以往的集成電路，極大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路 具有更復(fù)雜的多層結(jié)構(gòu)，更小的特征尺寸。然而，多層布線會(huì)造成硅片表面凸凹不平，對(duì)后 續(xù)圖形制作非常不利。因此，需要對(duì)硅片的表面進(jìn)行平坦化處理。較為常見的平坦化方法 是化學(xué)機(jī)械研磨（CMP)?；瘜W(xué)機(jī)械研磨雖然能夠?qū)杵谋砻嫫教够?，但是，由于銅和低K 或者超低K電介質(zhì)材料被廣泛應(yīng)用在極大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路中，化學(xué)機(jī)械 研磨產(chǎn)生的強(qiáng)機(jī)械作用力可能會(huì)對(duì)低K或者超低K電介質(zhì)材料造成永久性的損傷。
[0003] 鑒于此，電化學(xué)拋光技術(shù)引起了越來(lái)越多的半導(dǎo)體廠商的關(guān)注與興趣，并致力于 研發(fā)適于大規(guī)模生產(chǎn)的工藝與設(shè)備。電化學(xué)拋光過(guò)程中，僅有拋光液與娃片表面接觸，因 此，可以無(wú)機(jī)械應(yīng)力的對(duì)硅片表面進(jìn)行平坦化，克服了傳統(tǒng)的化學(xué)機(jī)械研磨技術(shù)在超微細(xì) 特征尺寸集成電路中的缺陷。為了保證平坦化工藝中的去除率和片間均勻性，提高產(chǎn)品良 率，拋光液的供應(yīng)是電化學(xué)拋光中重要環(huán)節(jié)之一。目前的拋光液供應(yīng)設(shè)備自動(dòng)化程度較低， 自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制的精度不高，往往難以達(dá)到生產(chǎn)工藝的要求，影響了產(chǎn)品的良率。而且， 大量的拋光液使用過(guò)后的回收利用率不高，造成了生產(chǎn)成本的上升。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種能夠精確檢測(cè)和控制化學(xué)液的溫度、粘度及金屬離子濃 度，并且能夠使化學(xué)液循環(huán)使用的化學(xué)液供液及回收再利用系統(tǒng)與方法。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的化學(xué)液供液及回收再利用系統(tǒng)，該系統(tǒng)分別與原 液槽、機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽及廢液回收槽連接，該系統(tǒng)包括：混液槽、溫度檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置、粘度檢測(cè)調(diào) 節(jié)裝置及金屬離子濃度檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置?；煲翰鄞娣呕瘜W(xué)液，其中，化學(xué)液由原液槽或機(jī)臺(tái)儲(chǔ) 液槽注入混液槽，或者由混液槽注入機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽或廢液回收槽，或者化學(xué)液從混液槽抽出 后再注入混液槽。溫度檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置檢測(cè)和調(diào)節(jié)化學(xué)液的溫度，以使注入至混液槽內(nèi)的化 學(xué)液的溫度達(dá)到目標(biāo)溫度。粘度檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置檢測(cè)和調(diào)節(jié)化學(xué)液的粘度，以使注入至混液 槽內(nèi)的化學(xué)液的粘度達(dá)到目標(biāo)粘度。金屬離子濃度檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置檢測(cè)和調(diào)節(jié)化學(xué)液的金屬 離子濃度，以使注入至混液槽內(nèi)的化學(xué)液的金屬離子濃度小于或等于目標(biāo)濃度。
[0006] 在一個(gè)實(shí)施例中，溫度檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置、粘度檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置及金屬離子濃度檢測(cè)調(diào) 節(jié)裝置均檢測(cè)和調(diào)節(jié)混液槽內(nèi)的化學(xué)液的溫度、粘度及金屬離子濃度。
[0007] 在一個(gè)實(shí)施例中，該系統(tǒng)還包括金屬離子回收槽，金屬離子回收槽分別與機(jī)臺(tái)儲(chǔ) 液槽及混液槽連接，以允許化學(xué)液由機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽注入金屬離子回收槽以及允許化學(xué)液由金 屬離子回收槽注入混液槽。金屬離子濃度檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置檢測(cè)和調(diào)節(jié)金屬離子回收槽內(nèi)的化 學(xué)液的金屬離子濃度，以使化學(xué)液的金屬離子濃度小于或等于目標(biāo)濃度之時(shí)將化學(xué)液由金 屬離子回收槽注入混液槽。
[0008] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的化學(xué)液供液及回收再利用方法，包括步驟：將化學(xué) 液由原液槽或機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽注入混液槽；檢測(cè)和調(diào)節(jié)化學(xué)液的溫度、粘度及金屬離子濃度，以 使注入至混液槽內(nèi)的化學(xué)液的溫度、粘度達(dá)到目標(biāo)溫度、目標(biāo)粘度及金屬離子濃度小于或 等于目標(biāo)濃度；及將混液槽內(nèi)的化學(xué)液注入機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽。
[0009] 在一個(gè)實(shí)施例中，化學(xué)液使用一預(yù)定時(shí)間段后，由混液槽注入廢液回收槽。
[0010] 在一個(gè)實(shí)施例中，檢測(cè)和調(diào)節(jié)化學(xué)液的溫度、粘度及金屬離子濃度的步驟進(jìn)一步 包括：檢測(cè)和調(diào)節(jié)混液槽內(nèi)的化學(xué)液的溫度、粘度及金屬離子濃度。
[0011] 在一個(gè)實(shí)施例中，將化學(xué)液由原液槽或機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽注入混液槽的步驟進(jìn)一步包 括：當(dāng)機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽內(nèi)的化學(xué)液的金屬離子濃度大于所述目標(biāo)濃度時(shí)，將一定體積的化學(xué)液 由機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽注入金屬離子回收槽，同時(shí)將混液槽內(nèi)相同體積的化學(xué)液注入機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽。
[0012] 在一個(gè)實(shí)施例中，檢測(cè)和調(diào)節(jié)化學(xué)液的溫度、粘度及金屬離子濃度的步驟進(jìn)一步 包括：檢測(cè)和調(diào)節(jié)金屬離子回收槽內(nèi)的化學(xué)液的金屬離子濃度，將小于或等于目標(biāo)濃度的 化學(xué)液由金屬離子回收槽注入混液槽。
[0013] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過(guò)設(shè)置溫度檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置、粘度檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置及 金屬離子濃度檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置，能夠精確檢測(cè)和調(diào)節(jié)注入至混液槽內(nèi)的化學(xué)液的溫度、粘度 及金屬離子濃度，從而使輸送至機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽的化學(xué)液的溫度、粘度及金屬離子濃度得到精 確的控制，以確保產(chǎn)品良率，且化學(xué)液能夠循環(huán)使用，降低了生產(chǎn)成本。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014] 圖1為根據(jù)本發(fā)明的化學(xué)液供液及回收再利用系統(tǒng)的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015] 圖2為根據(jù)本發(fā)明的化學(xué)液供液及回收再利用系統(tǒng)的第一實(shí)施例的混液槽的結(jié) 構(gòu)示意圖。
[0016] 圖3為根據(jù)本發(fā)明的化學(xué)液供液及回收再利用系統(tǒng)的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。 [0017]圖4為根據(jù)本發(fā)明的化學(xué)液供液及回收再利用系統(tǒng)的第二實(shí)施例的混液槽的結(jié) 構(gòu)示意圖。
[0018] 圖5為根據(jù)本發(fā)明的化學(xué)液供液及回收再利用系統(tǒng)的第二實(shí)施例的金屬離子回 收槽的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019] 圖6為根據(jù)本發(fā)明的化學(xué)液供液及回收再利用方法的第一實(shí)施例的流程圖。
[0020] 圖7為根據(jù)本發(fā)明的化學(xué)液供液及回收再利用方法的第二實(shí)施例的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021] 為詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所達(dá)成目的及功效，下面將結(jié)合實(shí)施例 并配合圖式予以詳細(xì)說(shuō)明。
[0022] 參閱圖1和圖2,揭示了根據(jù)本發(fā)明的化學(xué)液供液及回收再利用系統(tǒng)的第一實(shí)施 例。該系統(tǒng)分別與原液槽110、機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽140及廢液回收槽160連接。該系統(tǒng)包括混液槽 120、泵130、溫度檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置、粘度檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置及金屬離子濃度檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置?；煲翰?120存放化學(xué)液，該化學(xué)液由原液槽110或機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽140注入混液槽120。泵130將化學(xué) 液由原液槽110注入混液槽120,或者由混液槽120注入機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽140或廢液回收槽160， 或者將混液槽120內(nèi)的化學(xué)液從混液槽120抽出后再注入混液槽120。溫度檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置 檢測(cè)和調(diào)節(jié)注入至混液槽120內(nèi)的化學(xué)液的溫度，以使混液槽120內(nèi)化學(xué)液的溫度達(dá)到目 標(biāo)溫度。粘度檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置檢測(cè)和調(diào)節(jié)注入至混液槽120內(nèi)的化學(xué)液的粘度，以使混液槽 120內(nèi)化學(xué)液的粘度達(dá)到目標(biāo)粘度。在本文中，所述"達(dá)到"可以理解為近似于或等于。金 屬離子濃度檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置檢測(cè)和調(diào)節(jié)注入至混液槽120內(nèi)的化學(xué)液的金屬離子濃度，以使 混液槽120內(nèi)化學(xué)液的金屬離子濃度小于或等于目標(biāo)濃度。
[0023] 具體地，原液槽110儲(chǔ)存化學(xué)液原液，原液槽110內(nèi)的化學(xué)液原液通過(guò)泵130輸送 至混液槽120?；煲翰?20內(nèi)的化學(xué)液通過(guò)泵130進(jìn)行內(nèi)循環(huán)，即泵130將混液槽120內(nèi)的 化學(xué)液抽出后再注入混液槽120,目的是使混液槽120內(nèi)的化學(xué)液充分混合。在混液槽120 中，檢測(cè)和調(diào)節(jié)混液槽120內(nèi)的化學(xué)液的溫度、粘度及金屬離子濃度，以滿足工藝所需?；?液槽120內(nèi)的化學(xué)液通過(guò)泵130輸送至機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽140,以用于電化學(xué)拋光工藝。機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液 槽140內(nèi)的化學(xué)液使用一定時(shí)間后，化學(xué)液的金屬離子濃度會(huì)高于目標(biāo)濃度，因此，需將機(jī) 臺(tái)儲(chǔ)液槽140內(nèi)一定體積的化學(xué)液通過(guò)機(jī)臺(tái)內(nèi)的泵150輸送至混液槽120進(jìn)行金屬離子回 收，以使化學(xué)液的金屬離子濃度等于或小于目標(biāo)濃度。化學(xué)液循環(huán)使用一預(yù)定時(shí)間段后，機(jī) 臺(tái)儲(chǔ)液槽140內(nèi)的化學(xué)液通過(guò)機(jī)臺(tái)內(nèi)的泵150排放至廢液回收槽160,混液槽120內(nèi)的化學(xué) 液通過(guò)泵130排放至廢液回收槽160。
[0024] 如圖2所示，在該實(shí)施例中，溫度檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置、粘度檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置及金屬離子濃 度檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置均檢測(cè)和調(diào)節(jié)混液槽120內(nèi)的化學(xué)液的溫度、粘度及金屬離子濃度，以使 混液槽120內(nèi)化學(xué)液的溫度、粘度達(dá)到目標(biāo)溫度、目標(biāo)粘度及金屬離子濃度小于或等于目 標(biāo)濃度。
[0025] 溫度檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置包括控制器125、溫度測(cè)量裝置121及溫度控制裝置126。粘度 檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置包括控制器125、粘度測(cè)量裝置122、液位測(cè)量裝置124及液體供應(yīng)控制裝置 127。檢測(cè)和調(diào)節(jié)混液槽120內(nèi)化學(xué)液的溫度和粘度使化學(xué)液的溫度和粘度達(dá)到目標(biāo)溫度 和目標(biāo)粘度的方法已在本 申請(qǐng)人:于2012年5月22日，申請(qǐng)?zhí)枮镃N201210163151.X，發(fā)明 名稱為"粘度自動(dòng)控制系統(tǒng)及自動(dòng)控制方法"中披露，該發(fā)明專利申請(qǐng)中的內(nèi)容全部適用于 此，故在此不再贅述。
[0026] 金屬離子濃度檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置包括金屬離子濃度測(cè)量裝置123、控制器125及金屬 離子回收裝置128。金屬離子濃度測(cè)量裝置123與控制器125電連接，控制器125與金屬 離子回收裝置128電連接。金屬離子濃度測(cè)量裝置123測(cè)量混液槽120內(nèi)化學(xué)液的金屬 離子濃度，并將測(cè)量到的金屬離子濃度值發(fā)送至控制器125,控制器125將測(cè)量到的金屬離 子濃度值與金屬離子目標(biāo)濃度值比較，若測(cè)量到的金屬離子濃度值大于金屬離子目標(biāo)濃度 值，控制器125發(fā)送第一控制信號(hào)至金屬離子回收裝置128,金屬離子回收裝置128接收第 一控制信號(hào)后，開始金屬離子回收處理。金屬離子回收的方法有多種，如電鍍法、萃取法、離 子交換層析法等。在本發(fā)明中，采用的是電鍍法將化學(xué)液中的金屬離子轉(zhuǎn)移至陰極板上，從 而回收化學(xué)液中的金屬離子，陰極板在使用一定周期后可以更換。若金屬離子濃度測(cè)量裝 置123測(cè)量到的金屬離子濃度值等于或小于金屬離子目標(biāo)濃度值，控制器125發(fā)送第二控 制信號(hào)至金屬離子回收裝置128,金屬離子回收裝置128接收第二控制信號(hào)后，停止金屬離 子回收處理。為了提高系統(tǒng)的工作效率，混液槽120內(nèi)化學(xué)液的溫度、粘度及金屬離子濃度 的檢測(cè)和調(diào)節(jié)可以同時(shí)進(jìn)行。
[0027] 根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的工作原理如下：原液槽110內(nèi)的化學(xué)液原液通過(guò)泵 130輸送至混液槽120,混液槽120內(nèi)的化學(xué)液內(nèi)循環(huán)，溫度檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置和粘度檢測(cè)調(diào)節(jié) 裝置檢測(cè)和調(diào)節(jié)混液槽120內(nèi)化學(xué)液的溫度和粘度使化學(xué)液的溫度和粘度達(dá)到目標(biāo)溫度 和目標(biāo)粘度，然后，混液槽120內(nèi)的化學(xué)液通過(guò)泵130輸送至機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽140開始電化學(xué)拋 光工藝。機(jī)臺(tái)內(nèi)的金屬離子濃度測(cè)量裝置（圖中未示）實(shí)時(shí)檢測(cè)機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽140內(nèi)化學(xué)液 的金屬離子濃度，并將測(cè)量到的機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽140內(nèi)化學(xué)液的金屬離子濃度值與金屬離子目 標(biāo)濃度值比較，若前者小于或等于后者，則繼續(xù)檢測(cè)機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽140內(nèi)化學(xué)液的金屬離子 濃度；若前者大于后者，則將機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽140內(nèi)一定體積的化學(xué)液通過(guò)機(jī)臺(tái)內(nèi)的泵150輸送 至混液槽120。金屬離子濃度檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置在混液槽120中回收金屬離子，同時(shí)調(diào)節(jié)混液槽 120內(nèi)化學(xué)液的溫度和粘度與目標(biāo)溫度和目標(biāo)粘度一致。實(shí)時(shí)檢測(cè)混液槽120內(nèi)化學(xué)液的 金屬離子濃度，并將測(cè)量到的混液槽120內(nèi)化學(xué)液的金屬離子濃度值與金屬離子目標(biāo)濃度 值比較，若前者大于后者，則繼續(xù)回收金屬離子；若前者小于或等于后者，則停止回收金屬 離子?；煲翰?20內(nèi)的化學(xué)液通過(guò)泵130輸送至機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽140,以用于電化學(xué)拋光工藝。 機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽140內(nèi)的化學(xué)液循環(huán)使用一預(yù)定時(shí)間段后，通過(guò)機(jī)臺(tái)內(nèi)的泵150排放至廢液回 收槽160或者通過(guò)混液槽120及泵130排放至廢液回收槽160。
[0028] 參閱圖3至圖5,揭示了根據(jù)本發(fā)明的化學(xué)液供液及回收再利用系統(tǒng)的第二實(shí)施 例。該系統(tǒng)分別與原液槽210、機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽240及廢液回收槽260連接。與第一實(shí)施例相 t匕，該系統(tǒng)除了包括混液槽220、泵230、溫度檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置、粘度檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置及金屬離子 濃度檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置外，還包括金屬離子回收槽270及第二泵280。金屬離子回收槽270分別 與機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽240及混液槽220連接，以允許化學(xué)液由機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽240注入金屬離子回收 槽270以及允許化學(xué)液由金屬離子回收槽270注入混液槽220。
[0029] 具體地，原液槽210儲(chǔ)存化學(xué)液原液，原液槽210內(nèi)的化學(xué)液原液通過(guò)泵230輸送 至混液槽220?；煲翰?20內(nèi)的化學(xué)液進(jìn)行內(nèi)循環(huán)，即混液槽220內(nèi)的化學(xué)液通過(guò)泵230從 混液槽220抽出后再注入混液槽220。在混液槽220中，將化學(xué)液的溫度和粘度調(diào)節(jié)至目 標(biāo)溫度和目標(biāo)粘度，以滿足工藝所需。混液槽220內(nèi)的化學(xué)液通過(guò)泵230輸送至機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液 槽240,以用于電化學(xué)拋光工藝。機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽240內(nèi)的化學(xué)液使用一定時(shí)間后，機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽 240內(nèi)化學(xué)液的金屬離子濃度會(huì)高于金屬離子目標(biāo)濃度，因此，需將機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽240內(nèi)一定 體積的化學(xué)液通過(guò)機(jī)臺(tái)內(nèi)的泵250輸送至金屬離子回收槽270進(jìn)行金屬離子回收，以使化 學(xué)液的金屬離子濃度等于或小于金屬離子目標(biāo)濃度。當(dāng)金屬離子回收槽270內(nèi)化學(xué)液的金 屬離子濃度等于或小于金屬離子目標(biāo)濃度后，金屬離子回收槽270內(nèi)的化學(xué)液通過(guò)第二泵 280輸送至混液槽220。機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽240內(nèi)的化學(xué)液循環(huán)使用一預(yù)定時(shí)間段后，機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽 240內(nèi)的化學(xué)液通過(guò)機(jī)臺(tái)內(nèi)的泵250排放至廢液回收槽260,混液槽220內(nèi)的化學(xué)液通過(guò)泵 230排放至廢液回收槽260。
[0030] 在該實(shí)施例中，溫度檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置和粘度檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置分別在混液槽220內(nèi)檢測(cè) 和調(diào)節(jié)化學(xué)液的溫度和粘度，以使混液槽220內(nèi)化學(xué)液的溫度和粘度分別達(dá)到目標(biāo)溫度和 目標(biāo)粘度。而金屬離子濃度檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置在金屬離子回收槽270內(nèi)檢測(cè)和調(diào)節(jié)化學(xué)液的金 屬離子濃度，以使化學(xué)液的金屬離子濃度小于或等于目標(biāo)濃度之時(shí)將化學(xué)液由金屬離子回 收槽270注入混液槽220。
[0031] 溫度檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置包括控制器225、溫度測(cè)量裝置221及溫度控制裝置226。粘度 檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置包括控制器225、粘度測(cè)量裝置222、第一液位測(cè)量裝置224及液體供應(yīng)控制 裝置227。檢測(cè)和調(diào)節(jié)混液槽220內(nèi)化學(xué)液的溫度和粘度使化學(xué)液的溫度和粘度達(dá)到目標(biāo) 溫度和目標(biāo)粘度的方法已在本 申請(qǐng)人:于2012年5月22日，申請(qǐng)?zhí)枮镃N201210163151.X，發(fā) 明名稱為"粘度自動(dòng)控制系統(tǒng)及自動(dòng)控制方法"中披露，該發(fā)明專利申請(qǐng)中的內(nèi)容全部適用 于此，故在此不再贅述。
[0032] 金屬離子濃度檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置包括金屬離子濃度測(cè)量裝置271、控制器225、金屬離 子回收裝置272及第二液位測(cè)量裝置273。金屬離子濃度測(cè)量裝置271與控制器225電連 接，控制器225與金屬離子回收裝置272電連接，第二液位測(cè)量裝置273與控制器225電連 接。金屬離子濃度測(cè)量裝置271測(cè)量金屬離子回收槽270內(nèi)化學(xué)液的金屬離子濃度，并將 測(cè)量到的金屬離子濃度值發(fā)送至控制器225,控制器225將測(cè)量到的金屬離子濃度值與金 屬離子目標(biāo)濃度值比較，若測(cè)量到的金屬離子濃度值大于金屬離子目標(biāo)濃度值，控制器225 發(fā)送第一控制信號(hào)至金屬離子回收裝置272,金屬離子回收裝置272接收第一控制信號(hào)后， 開始金屬離子回收處理。在本實(shí)施例中，利用電鍍?cè)韺⒒瘜W(xué)液中的金屬離子轉(zhuǎn)移至陰極 板上，從而回收化學(xué)液中的金屬離子，陰極板在使用一定周期后可以更換。若金屬離子濃度 測(cè)量裝置271測(cè)量到的金屬離子濃度值等于或小于金屬離子目標(biāo)濃度值，控制器225發(fā)送 第二控制信號(hào)至金屬離子回收裝置272,金屬離子回收裝置272接收第二控制信號(hào)后，停止 金屬離子回收處理。第二液位測(cè)量裝置273測(cè)量金屬離子回收槽270內(nèi)化學(xué)液的液位，以 防金屬離子回收槽270內(nèi)化學(xué)液過(guò)滿。
[0033] 根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的工作原理如下：原液槽210內(nèi)的化學(xué)液原液通過(guò)泵 230輸送至混液槽220,混液槽220內(nèi)的化學(xué)液內(nèi)循環(huán)，溫度檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置和粘度檢測(cè)調(diào)節(jié) 裝置分別在混液槽220內(nèi)檢測(cè)和調(diào)節(jié)化學(xué)液的溫度和粘度，以使混液槽220內(nèi)化學(xué)液的溫 度和粘度分別達(dá)到目標(biāo)溫度和目標(biāo)粘度，然后，混液槽220內(nèi)的化學(xué)液通過(guò)泵230輸送至機(jī) 臺(tái)儲(chǔ)液槽240開始電化學(xué)拋光工藝。機(jī)臺(tái)內(nèi)的金屬離子濃度測(cè)量裝置實(shí)時(shí)檢測(cè)機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽 240內(nèi)化學(xué)液的金屬離子濃度，并將測(cè)量到的機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽240內(nèi)化學(xué)液的金屬離子濃度值 與金屬離子目標(biāo)濃度值比較，若前者小于或等于后者，則繼續(xù)檢測(cè)機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽240內(nèi)化學(xué) 液的金屬離子濃度；若前者大于后者，則將機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽240內(nèi)一定體積的化學(xué)液通過(guò)機(jī)臺(tái) 內(nèi)的泵250輸送至金屬離子回收槽270,同時(shí)從混液槽220內(nèi)輸送相同體積的已調(diào)節(jié)好的化 學(xué)液至機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽240,以保證電化學(xué)拋光工藝的持續(xù)進(jìn)行。金屬離子濃度檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置 在金屬離子回收槽270中回收金屬離子。實(shí)時(shí)檢測(cè)金屬離子回收槽270內(nèi)化學(xué)液的金屬離 子濃度，并將測(cè)量到的金屬離子回收槽270內(nèi)化學(xué)液的金屬離子濃度值與金屬離子目標(biāo)濃 度值比較，若前者大于后者，則繼續(xù)回收金屬離子；若前者小于或等于后者，則停止回收金 屬離子，金屬離子回收槽270內(nèi)的化學(xué)液通過(guò)第二泵280輸送至混液槽220。在混液槽220 中，將混液槽220內(nèi)化學(xué)液的溫度和粘度調(diào)節(jié)至與目標(biāo)溫度和目標(biāo)粘度一致。機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽 240內(nèi)的化學(xué)液循環(huán)使用一預(yù)定時(shí)間段后，通過(guò)機(jī)臺(tái)內(nèi)的泵250排放至廢液回收槽260或者 通過(guò)混液槽220及泵230排放至廢液回收槽260。
[0034] 本發(fā)明還提供了一種化學(xué)液供液及回收再利用方法，包括步驟：
[0035] 將化學(xué)液由原液槽或機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽注入混液槽；
[0036] 檢測(cè)和調(diào)節(jié)化學(xué)液的溫度、粘度及金屬離子濃度，以使注入至混液槽內(nèi)的化學(xué)液 的溫度、粘度分別達(dá)到目標(biāo)溫度、目標(biāo)粘度及金屬離子濃度小于或等于目標(biāo)濃度；及
[0037] 將混液槽內(nèi)的化學(xué)液注入機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽。
[0038] 具體地，如圖6所示，揭示了根據(jù)本發(fā)明的化學(xué)液供液及回收再利用方法的第一 實(shí)施例的流程圖。該方法包括如下步驟：
[0039] S310 :實(shí)時(shí)檢測(cè)機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽140內(nèi)化學(xué)液的金屬離子濃度；
[0040] S320 :將機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽140內(nèi)化學(xué)液的金屬離子濃度與金屬離子目標(biāo)濃度值比較， 若機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽140內(nèi)化學(xué)液的金屬離子濃度小于或等于金屬離子目標(biāo)濃度，則返回步驟 S310 ;若機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽140內(nèi)化學(xué)液的金屬離子濃度大于金屬離子目標(biāo)濃度，則進(jìn)入步驟 S330 ；
[0041] S330 :將機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽140內(nèi)一定體積的化學(xué)液輸送至混液槽120 ;
[0042] S340 :回收化學(xué)液的金屬離子并調(diào)節(jié)混液槽120內(nèi)化學(xué)液的溫度和粘度與目標(biāo)溫 度和目標(biāo)粘度一致；
[0043] S350 :檢測(cè)混液槽120內(nèi)化學(xué)液的金屬離子濃度；
[0044] S360 :將混液槽120內(nèi)化學(xué)液的金屬離子濃度與金屬離子目標(biāo)濃度值比較，若混 液槽120內(nèi)化學(xué)液的金屬離子濃度大于金屬離子目標(biāo)濃度，則返回步驟S340 ;若混液槽120 內(nèi)化學(xué)液的金屬離子濃度小于或等于金屬離子目標(biāo)濃度，則進(jìn)入步驟S370 ;
[0045] S370 :將混液槽120內(nèi)的化學(xué)液輸送至機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽140。
[0046] 如圖7所示，揭示了根據(jù)本發(fā)明的化學(xué)液供液及回收再利用方法的第二實(shí)施例的 流程圖。該方法包括如下步驟：
[0047] S410 :實(shí)時(shí)檢測(cè)機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽240內(nèi)化學(xué)液的金屬離子濃度；
[0048] S420 :將機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽240內(nèi)化學(xué)液的金屬離子濃度與金屬離子目標(biāo)濃度值比較， 若機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽240內(nèi)化學(xué)液的金屬離子濃度小于或等于金屬離子目標(biāo)濃度，則返回步驟 S410 ;若機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽240內(nèi)化學(xué)液的金屬離子濃度大于金屬離子目標(biāo)濃度，則進(jìn)入步驟 S430 ；
[0049] S430 :將機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽240內(nèi)一定體積的化學(xué)液輸送至金屬離子回收槽270,同時(shí)從 混液槽220內(nèi)輸送相同體積的化學(xué)液至機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽240 ;
[0050] S440 :回收金屬離子回收槽270內(nèi)化學(xué)液的金屬離子；
[0051] S450 :檢測(cè)金屬離子回收槽270內(nèi)化學(xué)液的金屬離子濃度；
[0052] S460 :將金屬離子回收槽270內(nèi)化學(xué)液的金屬離子濃度與金屬離子目標(biāo)濃度值比 較，若金屬離子回收槽270內(nèi)化學(xué)液的金屬離子濃度大于金屬離子目標(biāo)濃度，則返回步驟 S440 ;若金屬離子回收槽270內(nèi)化學(xué)液的金屬離子濃度小于或等于金屬離子目標(biāo)濃度，則 進(jìn)入步驟S470 ;
[0053] S470 :將金屬離子回收槽270內(nèi)的化學(xué)液輸送至混液槽220 ;
[0054] S480 :調(diào)節(jié)混液槽220內(nèi)化學(xué)液的溫度和粘度與目標(biāo)溫度和目標(biāo)粘度一致。
[0055] 本發(fā)明通過(guò)設(shè)置溫度檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置、粘度檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置及金屬離子濃度檢測(cè)調(diào)節(jié) 裝置，能夠精確檢測(cè)和調(diào)節(jié)注入至混液槽內(nèi)的化學(xué)液的溫度、粘度及金屬離子濃度，從而使 輸送至機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽的化學(xué)液的溫度、粘度及金屬離子濃度得到精確的控制，以確保產(chǎn)品良 率，且化學(xué)液能夠循環(huán)使用，降低了生產(chǎn)成本。
[0056] 綜上所述，本發(fā)明通過(guò)上述實(shí)施方式及相關(guān)圖式說(shuō)明，己具體、詳實(shí)的揭露了相關(guān) 技術(shù)，使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以據(jù)以實(shí)施。而以上所述實(shí)施例只是用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，而不是 用來(lái)限制本發(fā)明的，本發(fā)明的權(quán)利范圍，應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求來(lái)界定。至于本文中所述元 件數(shù)目的改變或等效元件的代替等仍都應(yīng)屬于本發(fā)明的權(quán)利范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種化學(xué)液供液及回收再利用系統(tǒng)，該系統(tǒng)分別與原液槽、機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽及廢液回收 槽連接，其特征在于，該系統(tǒng)包括： 混液槽，所述混液槽存放化學(xué)液， 其中，所述化學(xué)液由原液槽或機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽注入混液槽，或者由混液槽注入機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽 或廢液回收槽，或者化學(xué)液從混液槽抽出后再注入混液槽； 溫度檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置，所述溫度檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置檢測(cè)和調(diào)節(jié)化學(xué)液的溫度，以使注入至混 液槽內(nèi)的化學(xué)液的溫度達(dá)到目標(biāo)溫度； 粘度檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置，所述粘度檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置檢測(cè)和調(diào)節(jié)化學(xué)液的粘度，以使注入至混 液槽內(nèi)的化學(xué)液的粘度達(dá)到目標(biāo)粘度；及 金屬離子濃度檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置，所述金屬離子濃度檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置檢測(cè)和調(diào)節(jié)化學(xué)液的金 屬離子濃度，以使注入至混液槽內(nèi)的化學(xué)液的金屬離子濃度小于或等于目標(biāo)濃度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)液供液及回收再利用系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度檢測(cè) 調(diào)節(jié)裝置、粘度檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置及金屬離子濃度檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置均檢測(cè)和調(diào)節(jié)混液槽內(nèi)的化學(xué) 液的溫度、粘度及金屬離子濃度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)液供液及回收再利用系統(tǒng)，其特征在于，還包括金屬離 子回收槽，所述金屬離子回收槽分別與機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽及混液槽連接，以允許化學(xué)液由機(jī)臺(tái)儲(chǔ) 液槽注入金屬離子回收槽以及允許化學(xué)液由金屬離子回收槽注入混液槽。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的化學(xué)液供液及回收再利用系統(tǒng)，其特征在于，所述金屬離子 濃度檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置檢測(cè)和調(diào)節(jié)金屬離子回收槽內(nèi)的化學(xué)液的金屬離子濃度，以使化學(xué)液的 金屬離子濃度小于或等于目標(biāo)濃度之時(shí)將化學(xué)液由金屬離子回收槽注入混液槽。
5. -種化學(xué)液供液及回收再利用方法，其特征在于，包括步驟： 將化學(xué)液由原液槽或機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽注入混液槽； 檢測(cè)和調(diào)節(jié)化學(xué)液的溫度、粘度及金屬離子濃度，以使注入至混液槽內(nèi)的化學(xué)液的溫 度、粘度達(dá)到目標(biāo)溫度、目標(biāo)粘度及金屬離子濃度小于或等于目標(biāo)濃度；及 將混液槽內(nèi)的化學(xué)液注入機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的化學(xué)液供液及回收再利用方法，其特征在于，所述化學(xué)液使 用一預(yù)定時(shí)間段后，由混液槽注入廢液回收槽。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的化學(xué)液供液及回收再利用方法，其特征在于，所述檢測(cè)和調(diào) 節(jié)化學(xué)液的溫度、粘度及金屬離子濃度的步驟進(jìn)一步包括：檢測(cè)和調(diào)節(jié)混液槽內(nèi)的化學(xué)液 的溫度、粘度及金屬離子濃度。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的化學(xué)液供液及回收再利用方法，其特征在于，所述將化學(xué)液 由原液槽或機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽注入混液槽的步驟進(jìn)一步包括：當(dāng)機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽內(nèi)的化學(xué)液的金屬離 子濃度大于所述目標(biāo)濃度時(shí)，將一定體積的化學(xué)液由機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽注入金屬離子回收槽，同 時(shí)將混液槽內(nèi)相同體積的化學(xué)液注入機(jī)臺(tái)儲(chǔ)液槽。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的化學(xué)液供液及回收再利用方法，其特征在于，所述檢測(cè)和調(diào) 節(jié)化學(xué)液的溫度、粘度及金屬離子濃度的步驟進(jìn)一步包括：檢測(cè)和調(diào)節(jié)金屬離子回收槽內(nèi) 的化學(xué)液的金屬離子濃度，將小于或等于目標(biāo)濃度的化學(xué)液由金屬離子回收槽注入混液 槽。
【文檔編號(hào)】C25F7/02GK104141164SQ201310166862
【公開日】2014年11月12日 申請(qǐng)日期:2013年5月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月8日
【發(fā)明者】王堅(jiān), 金一諾, 王暉 申請(qǐng)人:盛美半導(dǎo)體設(shè)備（上海）有限公司