本发明专利技术涉及晶圆抛光液搅拌装置，包括机架、辅助支撑单元、滚筒、搅拌单元、入料单元、出料单元以及动力部。辅助支撑单元组装于机架上，且协同机架以对滚筒的轴向窜动量和径向偏摆量进行限制。借助入料单元、出料单元分别向着滚筒的内腔输入待混合的抛光液、泵出已混合的抛光液。滚筒和搅拌单元均借助于动力部进行驱动。如此，借由内置于卷筒的搅拌单元可以实现对待混合抛光液的扰动，与此同时，待混合抛光液因受到来自于滚筒内侧壁摩擦力作用而发生周向扰动，进而加剧了抛光液的混合强度。另外，搅拌单元和滚筒的自转方向始终保持反向，混合进程中两股不同流向的抛光液可在小区域内频繁地发生对向碰撞，且因高速扰动可在其局部区域形成稳定紊流。部区域形成稳定紊流。部区域形成稳定紊流。
【技术实现步骤摘要】
一种晶圆抛光液搅拌装置
[0001]本专利技术涉及半导体加工用抛光液配制
，尤其是一种晶圆抛光液搅拌装置。
技术介绍
[0002]在国内，晶圆用合成石英玻璃基片及相关半导体材料如氮化镓、硅片等的制备技术和加工手段相对于科技发达技术先进的国家而言比较落后，从而导致高端半导体产品不能得到规模化、持续稳定地供应，尤其是当晶圆尺寸增大后，石英玻璃基片弯曲度、平行度、平面度和光洁度等指标难以达到使用所需指标。
[0003]在近年来，随着国内技术的发展进步，化学机械抛光也成为了国内半导体加工领域的一种常用有效技术手段。化学机械抛光是目前能提供超大规模集成电路制造过程中全面平坦化的一种新技术，利用这种方法可以真正使整个硅圆、氮化镓等半导体晶片表面平坦化，而且该方法具有加工过程简单、加工成本低廉等优点。出于提升抛光液配制的高效性以及精度度方面考虑，抛光液搅拌装置应运而生。
[0004]就目前市面上现存的抛光液搅拌装置而言，例如：中国专利技术专利CN205700313U公开了一种抛光液搅拌装置，其包括底座，底座的侧壁上设置有升降支架，升降支架的内侧壁上设置有导向槽，升降支架的上部通过轴承连接有升降杆，升降杆的上端连接有旋转手柄，底座的上侧面上设置有搅拌桶，搅拌桶的上部设置有桶盖，桶盖是由固定盖和与固定盖铰接的活动盖组成，固定盖的上端分别连接有搅拌电机和与升降杆相配合的升降座，搅拌电机的输出端连接有搅拌轴，搅拌轴的下部连接有搅拌叶片。又如中国专利技术专利CN214051340U公开了一种抛光液搅拌桶，包括桶盖和桶体，还包括减速机、电机、搅拌棒、固定块，所述减速机固定安装在所述桶盖的上端面，所述电机设置在所述减速机的上方并与所述减速机连接，所述减速机的下端连接搅拌棒，所述桶盖上还设置有进液盖，用于向抛光液搅拌桶的桶体内倒入抛光液，所述固定块固定安装在所述桶盖的上端面，所述固定块上安装有贯穿固定块和桶盖并延伸入桶体内部的出液管。上述的两款抛光液搅拌装置虽说设计结构，易于实施，且可完成低质量要求抛光液的搅拌、配置，然而，其搅拌效率偏低，且所配制的抛光液均匀度欠缺，势必会进一步影响到后续晶圆抛光加工操作的开展，且抛光所得晶圆的表面抛光质量不能满足设计要求以及质检标准。究其原因在于，上述抛光液搅拌装置仅采用了一个十字或一字结构的搅拌器对液体进行搅拌，且在整个搅拌进程中搅拌器始终维持于定向旋动，从而导致抛光液在配制进程中不能得到高效、充分地混合。因而，亟待本课题组解决上述问题。
技术实现思路
[0005]故，本专利技术课题组鉴于上述现有的问题以及缺陷，乃搜集相关资料，经由多方的评估及考量，并经过课题组人员不断实验以及修改，最终导致该晶圆抛光液搅拌装置的出现。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术涉及了一种晶圆抛光液搅拌装置，其包括机架、辅
助支撑单元、滚筒、搅拌单元、入料单元、出料单元以及动力部。滚筒由机架负担，且呈水平态布置。辅助支撑单元组装于机架上，且协同机架以对滚筒的轴向窜动量以及径向偏摆量进行限制。搅拌单元内置于滚筒内，借助于其自身周向旋转运动以执行抛光液的混合操作。入料单元与滚筒相配套应用，以向着滚筒的内腔输入待混合抛光液或/和添加剂。出料单元亦与滚筒相配套应用，以将混合后的抛光液由滚筒的内腔泵出。动力部由机架负担，以向着滚筒输出第一转动力矩，与此同时，向着搅拌单元输出第二转动力矩。第一转动力矩和第二转动力矩相反向。
[0007]作为本专利技术技术方案的进一步改进，动力部包括有第一电机和齿轮传动单元。第一电机布置于滚筒的左侧。齿轮传动单元包括有主动齿轮、第一从动齿轮以及第二从动齿轮。主动齿轮由第一电机直接驱动。第一从动齿轮与主动齿轮相啮合，其与滚筒相配套应用，以接收经由主动齿轮传递而来的第一转动力矩。第二从动齿轮与主动齿轮相啮合，其与搅拌单元相配套应用，以接收经由主动齿轮传递而来的所述第二转动力矩。
[0008]作为本专利技术技术方案的更进一步改进，滚筒优选为分体式结构，其依序由左置端盖、中间筒体和右置端盖连接而成。第一从动齿轮可拆卸地固定于左置端盖的左侧壁上、且跟随左置端盖同步地执行周向旋转运动。第二从动齿轮布置与左置端盖的正左侧，且可独立于左置端盖自由地执行周向旋转运动。
[0009]作为本专利技术技术方案的更进一步改进，中间筒体设有用来加快抛光液混合进程的扰流单元。
[0010]作为本专利技术技术方案的更进一步改进，扰流单元优选为均布于中间筒体内侧壁上的条形凸起。
[0011]当然，作为上述技术方案的另一种改型设计，扰流单元亦可优选为均布于中间筒体内侧壁上的条形凹槽。
[0012]当然，作为上述技术方案的另一种改型设计，扰流单元亦可优选成型于中间筒体内侧壁上螺旋形凸起。
[0013]当然，作为上述技术方案的另一种改型设计，扰流单元亦可优选为成型于中间筒体内侧壁上螺旋形凹槽。
[0014]作为本专利技术技术方案的更进一步改进，机架优选呈框架式结构，其包括有左置支撑框、右置支撑框以及联系单元。左置支撑框和右置支撑框相平行而置，且间隔设定距离。联系单元由多个同时联系于左置支撑框和右置支撑框之间的连杆构成。当滚筒相对于机架固定到位后，左置端盖相对于左置支撑框保持齐平，而右置端盖相对于右置支撑框保持齐平。
[0015]作为本专利技术技术方案的更进一步改进，入料单元包括有储液槽、进料弯管以及截止阀。储液槽可拆卸地固定于左置支撑框上，且其底壁上开设有出料口。进料弯管用来沟通储液槽和滚筒，且横穿过左置端盖。进料弯管的进口与出料口相沟通，而其出口与滚筒的内腔相沟通。截止阀被装配于进料弯管上，以实施/中止抛光液的流通进程。
[0016]作为本专利技术技术方案的更进一步改进，出料单元包括有出料弯管以及泵送单元。出料弯管用来沟通滚筒和泵送单元，且横穿过右置端盖。泵送单元布置于机架的右侧，借助于负压效应将混合后的抛光液经由出料弯管排出。
[0017]作为本专利技术技术方案的更进一步改进，泵送单元包括有第二电机、辅助承力件、限
位组件、挤压组件以及软管。辅助承力件与第二电机固定为一体，且由其右侧壁继续向右延伸出有顶靠凸缘。软管与出料弯管的出口端相对接，且在限位组件的辅助作用下始终与顶靠凸缘保持于贴触状态。限位组件由多个成型于辅助承力件右侧壁上的、沿着顶靠凸缘的长度延伸方向进行均布的、且协同所述顶靠凸缘以实现软管收纳操作的U形卡扣件构成。挤压组件由第二电机直接驱动，且包括有一安装板和至少3滚压轮。安装板平行地布置于辅助承力件的正右侧，且在第二电机的驱动力作用下可绕其中心轴线自由地执行周向旋转运动。滚压轮均组装于安装板上，且围绕安装板的中心轴线进行周向均布。工作模式下，第二电机启动，安装板在旋转扭矩作用下绕其中心轴线自由地执行周向旋转运动，而滚压轮依序完成对软管的间歇性挤压，经混合后的抛光液在负压作用下依序经由出料弯管、软管而泵出。
[0018]作为本专利技术技术方案的更进一步改进，搅拌单元包括有左置旋转套、凵形扰流件、辅助支撑杆以及右置旋转套。左置旋转套与第一从动齿轮固定为一体，且被进本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种晶圆抛光液搅拌装置，其特征在于，包括机架、辅助支撑单元、滚筒、搅拌单元、入料单元、出料单元以及动力部；所述滚筒由所述机架负担，且呈水平态布置；所述辅助支撑单元组装于所述机架上，且协同所述机架以对所述滚筒的轴向窜动量以及径向偏摆量进行限制；所述搅拌单元内置于所述滚筒内，借助于其自身周向旋转运动以执行抛光液的混合操作；所述入料单元与所述滚筒相配套应用，以向着所述滚筒的内腔输入待混合抛光液或/和添加剂；所述出料单元亦与所述滚筒相配套应用，以将混合后的抛光液由所述滚筒的内腔泵出；所述动力部由所述机架负担，以向着所述滚筒输出第一转动力矩，与此同时，向着所述搅拌单元输出第二转动力矩；所述第一转动力矩和所述第二转动力矩相反向。2.根据权利要求1所述的晶圆抛光液搅拌装置，其特征在于，所述动力部包括有第一电机和齿轮传动单元；所述第一电机布置于所述滚筒的左侧；所述齿轮传动单元包括有主动齿轮、第一从动齿轮以及第二从动齿轮；所述主动齿轮由所述第一电机直接驱动；所述第一从动齿轮与所述主动齿轮相啮合，其与所述滚筒相配套应用，以接收经由所述主动齿轮传递而来的所述第一转动力矩；所述第二从动齿轮与所述主动齿轮相啮合，其与所述搅拌单元相配套应用，以接收经由所述主动齿轮传递而来的所述第二转动力矩。3.根据权利要求2所述的晶圆抛光液搅拌装置，其特征在于，所述滚筒为分体式结构，其依序由左置端盖、中间筒体和右置端盖连接而成；所述第一从动齿轮可拆卸地固定于所述左置端盖的左侧壁上、且跟随所述左置端盖同步地执行周向旋转运动；所述第二从动齿轮布置与所述左置端盖的正左侧，且可独立于所述左置端盖自由地执行周向旋转运动。4.根据权利要求3所述的晶圆抛光液搅拌装置，其特征在于，所述中间筒体设有用来加快抛光液混合进程的扰流单元。5.根据权利要求4所述的晶圆抛光液搅拌装置，其特征在于，所述扰流单元为均布于所述中间筒体内侧壁上的条形凸起、或为均布于所述中间筒体内侧壁上的条形凹槽、或为成型于所述中间筒体内侧壁上螺旋形凸起，抑或为成型于所述中间筒体内侧壁上螺旋形凹槽。6.根据权利要求3
‑
5中任一项所述的晶圆抛光液搅拌装置，其特征在于，所述机架呈框架式结构，其包括有左置支撑框、右置支撑框以及联系单元；所述左置支撑框和所述右置支撑框相平行而置，且间隔设定距离；所述联系单元由多个同时联系于所述左置支撑框和所述右置支撑框之间的连杆构成；当所述滚筒相对于所述机架固定到位后，所述左置端盖相对于所述左置支撑框保持齐平，而所述右置端盖相对于所述右置支撑框保持齐平。7.根据权利要求6所述的晶...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏晶，何新远，刘开勇，杨志朋，樊玉杰，周元凯，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：
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