[发明专利]循环系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种循环系统及方法，更具体地说，是关于一种使用磁浮帮浦循环输送压力容器内具有粒子溶液的系统及其方法。

背景技术

受到半导体装置的高密度与多层结构的电路分布影响，晶圆表面平坦化制程越来越受到重视。而平坦化通常采用化学机械研磨(CMP)的方式。在一般的CMP过程中，通常会使用加压帮浦来驱动研磨浆液，但加压帮浦的轴承在加压过程中可能会有磨损，而会导致许多微粒子污染到研磨浆液，或者加压帮浦的轴承被研磨浆液中的研磨粒子所阻塞，而无法正常运作。且在一般的CMP制程中，若未能不断地对加压储存槽内的研磨浆液进行搅拌，可能造成研磨粒子会在加压储存槽中结晶或沉淀，或导致研磨浆液在输送管路内的均匀性不足，进而影响整个半导体制程的精度与良率。

发明内容

由于现有技术存在的上述问题，本发明的目的就是提供一种循环系统及方法，以解决粒子溶液受到加压帮浦的微粒子污染，或加压帮浦的轴承被研磨浆液中的研磨粒子所阻塞，或致研磨浆液在输送管路内的均匀性不足等问题。

根据本发明的目的，提出一种循环系统，包含：

一压力容器，其容纳一粒子溶液，且具有一加压进气口、一循环出口及多个循环入口，所述加压进气口接收一高压气体，以增加所述压力容器内的压力；

一第一循环回路，包含一第一节点与一第二节点，所述第一节点连接所述循环出口；

一阀体组，设置于所述第二节点与所述循环入口之间；

一帮浦，设置于所述第一节点与所述第二节点间，并通过所述第一节点，将所述压力容器中部分的粒子溶液由所述循环出口经所述第一节点输出，再经由所述第一循环回路、所述阀体组及所述循环入口流回压力容器中；以及

一第二循环回路，连接在所述第一节点及所述第二节点之间，所述压力容器中部分的粒子溶液由所述循环出口经所述第一节点循环流动于所述第二循环回路中，并由所述第二节点及所述阀体组及所述循环入口流回到所述压力容器中。

其中，压力容器为一筒状槽，此筒状槽的顶端及底端呈一圆弧状，进而形成一圆弧顶部及圆弧底部，加压进气口设置在圆弧顶部，多个循环入口设置在圆弧底部，使得第一循环回路中的粒子溶液可由压力容器底部回流到压力容器内，进而扰动压力容器内的粒子溶液，如此，压力容器内的粒子溶液能够有较佳的均匀度。

作为本发明的进一步特征，此具有粒子溶液的压力容器的循环系统更包含至少一局部循环回路、一背压阀及至少一输送回路，各局部循环回路分别连接各第一磁浮帮浦之间及第二磁浮帮浦与最接近第二磁浮帮浦的第一磁浮帮浦之间，此背压阀设置在局部循环回路上。各输送回路的入口与其出口分别设置于局部循环回路与背压阀的入口与出口之间，并分别以所述输送回路连接至一工作机具，且由背压阀提供局部压力差异，使得第二循环回路经由输送回路提供粒子溶液至工作机具，并经由输送回路回流第二循环回路中。

此外，本发明更提出一种循环方法，包含：提供一压力容器以储存一粒子溶液，所述压力容器具有一加压进气口、一循环出口及多个循环入口，所述加压进气口接收一高压气体，以加压所述压力容器内的压力；提供一第一循环回路，所述第一循环回路包含一第一节点与一第二节点，且所述第一节点连接所述循环出口；使用一阀体组设置于所述第二节点与所述循环入口之间；设置一帮浦于所述第一节点与所述第二节点间，以通过所述帮浦使所述粒子溶液经所述阀体组及各所述循环入口流回所述压力容器，进而扰动所述压力容器的粒子溶液，并提高压力容器输出粒子溶液的压力，令粒子溶液以高压气体所加入所述压力容器的压力及所述磁浮帮浦提供的输送压力循环流动于所述循环回路中；提供连接在所述第一节点与一所述第二节点的所述第二循环回路，并由设置在一第二循环回路上的至少一第一磁浮帮浦增加所述粒子溶液的输送压力，使所述粒子溶液被更高的压力带动循环流动于所述第二循环回路中；以及由设置在所述第二循环回路的压力末端的一第二磁浮帮浦，将使得所述第二循环回路的粒子溶液经过所述阀体组输送到所述压力容器的入口，以完成循环输送粒子溶液。

承上所述，依本发明的循环系统及方法，其可具有一或多个下述优点：

(1)此循环系统及其方法，由各磁浮帮浦增加第二循环回路中的粒子溶液的输送压力。而各磁浮帮浦的轴承不会被磨损，由此可确保粒子溶液不受污染。并可将粒子溶液顺利地输送到较高位置(如：20-40M以上的楼层)循环回路中。

(2)此循环系统及其方法，压力容器的粒子溶液由第一循环回路、帮浦、阀体组及压力容器，用以扰动压力容器内之粒子溶液，使得压力容器内的粒子溶液能够具有较佳的均匀度。