化学机械研磨浆之闭环浓度控制系统

摘要

研磨浆经由管路送入一闭环(close loop)控制系统之中。研磨浆会先进入超音波浓度检测器(ultrasonic concentrationdetector)之中，测定的研磨浆原始资料系为一当时的流体速度，此测定值可经由记忆资料表( memory data table)来换算成当时的重量百分比浓度。所换算的重量百分比浓度资料会传输到可程式控制器(PLC)中，此时，分配槽内的液位体积资料也会传输到可程式控制器(PLC)中，然后，可程式控制器(PLC)藉此判断氧化剂是否足量。氧化剂若是不足，可程式控制器(PLC)将会控制类比控制阀，并将氧化剂的补充量经由类比控制阀送入分配槽中。

主权项

1.一种化学机械研磨浆之浓度控制系统,该浓度控制系统至少包含:一混合装置,该混合装置系用于混合一流入该混合装置中之第一进料以形成一均匀混合流体;一闭环浓度控制装置,该闭环浓度控制装置测定该均匀混合流体之内容物浓度资料并据以监控一第二流体进入该闭环浓度控制装置,其中,该均匀混合流体从该混合装置流向该闭环浓度控制装置,且该均匀混合流体从该闭环浓度控制装置再回流至该混合装置;与一输送装置,该输送装置系用以输送该第二流体进入该闭环浓度控制装置中。2.如申请专利范围第1项所述之一种化学机械研磨浆之浓度控制系统,其中上述之闭环浓度控制装置至少包含:一具有一出口端与一入口端之浓度检测器,该浓度检测器系用以测量该均匀混合流体之内容物浓度,其中,该均匀混合流体系从该混合装置流向该浓度检则器之该入口端;一管路控制器,该管路控制器系连接于该浓度检测器之出口端上,其中,该管路控制器系用以控制该均匀混合流体从该浓度检测器之出口端流出该闭环浓度控制装置并回流至该混合装置中;一具有一出口端与一入口端之阀,该阀系用以控制该第二流体的流量,其中,该第二流体系从该阀之出口端流向该混合装置;与一可程式控制器(PLC),该可程式控制器(PLC)具有接收一浓度资料,接收一液位体积资料,计算一需求量资料与传输该需求量资料的功能。3.如申请专利范围第2项所述之一种化学机械研磨浆之浓度控制系统,其中上述之可程式控制器(PLC)接收的浓度资料系由该浓度检测器传输至该可程式控制器(PLC)。4.如申请专利范围第2项所述之一种化学机械研磨浆之浓度控制系统,其中上述之可程式控制器(PLC)接收的液位体积资料系由该混合装置传输至该可程式控制器(PLC)。5.如申请专利范围第2项所述之一种化学机械研磨浆之浓度控制系统,其中上述之可程式控制器(PLC)计算的需求量资料至少包含一第二流体的需求量资料,该第二流体的需求量资料系藉由该可程式控制器(PLC)根据该浓度资料与该液位体积资料来计算求得。6.如申请专利范围第3项所述之一种化学机械研磨浆之浓度控制系统,其中上述之第二流体的需求量资料系从该可程式控制器(PLC)传输至该阀。7.如申请专利范围第2项所述之一种化学机械研磨浆之浓度控制系统,其中上述之可程式控制器(PLC)系用以控制该阀,以便于将该将该第二流体的需求量从该闭环浓度控制装置流入该混合装置中。8.一种化学机械研磨浆之浓度控制系统,该浓度控制系统至少包含:一第一混合装置,该第一混合装置系用于混合流入该第一混合装置中之一第一流体以形成一第一均匀混合流体;一第二混合装置,该第二混合装置系用于混合流入该第二混合装置中之该第一均匀混合流体与一第二流体以形成一第二均匀混合流体,其中,该第一均匀混合流体系从该第一混合装置中流入该第二混合装置;一闭环浓度控制装置,该第二均匀混合流体从该第二混合装置流向该闭环浓度控制装置,以便于该闭环浓度控制装置测定该第二均匀混合流体之内容物浓度资料并据以监控该第二流体进入该闭环浓度控制装置中,其中,该第二均匀混合流体从该闭环浓度控制装置再回流至该第二混合装置中;与一输送装置,该输送装置系用以输送该第二流体进入该闭环浓度控制装置中。9.如申请专利范围第8项所述之一种化学机械研磨浆之浓度控制系统,其中上述之闭环浓度控制装置至少包含:一具有一出口端与一入口端之浓度检测器,该浓度检测器系用以测量该第二均匀混合流体之内容物浓度,其中,该第二均匀混合流体系从该第二混合装置流向该浓度检测器之该入口端;一管路控制器,该管路控制器系连接于该浓度检测器之出口端上,其中,该管路控制器系用以控制该第二均匀混合流体从该浓度检测器之出口端流出该闭环浓度控制装置并回流至该第二混合装置中;一具有一出口端与一入口端之阀,该阀系用以控制该第二流体的流动,其中,该第二流体系从该阀之出口端流向该混合装置;与一可程式控制器(PLC),该可程式控制器(PLC)具有接收一浓度资料,接收一液位体积资料,计算一需求量资料与传输该需求量资料的功能。10.如申请专利范围第9项所述之一种化学机械研磨浆之浓度控制系统,其中上述之可程式控制器(PLC)接收的资料系由该浓度检测器传输至该可程式控制器(PLC)。11.如申请专利范围第9项所述之一种化学机械研磨浆之浓度控制系统,其中上述之可程式控制器(PLC)接收的液位体积系由该第二混合装置传输至该可程式控制器(PLC)。12.如申请专利范围第9项所述之一种化学机械研磨浆之浓度控制系统,其中上述之可程式控制器(PLC)计算的需求量资料至少包含一第二流体的需求量资料,该第二流体的需求量资料系藉由该可程式控制器(PLC)根据该浓度资料与该液位体积资料来计算求得。13.如申请专利范围第12项所述之一种化学机械研磨浆之浓度控制系统,其中上述之第二流体的需求量资料系从该可程式控制器(PLC)传输至该阀。14.如申请专利范围第9项所述之一种化学机械研磨浆之浓度控制系统,其中上述之可程式控制器(PLC)系用以控制该阀,以便于将该将该第二流体的需求量从该闭环浓度控制装置流入该第二混合装置中。15.一种化学机械研磨浆之浓度控制系统,该浓度控制系统至少包含:一混合槽,该混合槽系用于混合一第一进料以形成一第一均匀混合流体;一第一进料装置,该第一进料装置系用以输送该第一进料进入该混合槽中;一分配槽,该分配槽系用于混合该第一均匀混合流体与一第二进料以形成一第二均匀混合流体,其中,该第一均匀混合流体系从该混合槽中流入该分配槽中;一具有一出口端与一入口端之超音波浓度检测器,该超音波浓度检测器系用以测量该第二均匀混合流体之内容物浓度,其中,该第二均匀混合流体系从该分配槽流向该超音波浓度检测器之该入口端;一管路控制器,该管路控制器系连接于该超音波浓度检测器之出口端上,其中,该管路控制器系用以控制该第二均匀混合流体从该超音波浓度检测器之出口端回流至该分配槽;一阀,该阀系用以控制一第二进料的流量,其中,该第二进料系从该阀流向该分配槽;一第二进料装置,该第二进料装置系用以输送该第二进料进入该阀中;与一可程式控制器(PLC),该可程式控制器(PLC)系用以接收该超音波浓度检测器所传输之该内容物的浓度资料与该分配槽所传输之一液位体积资料,然后根据该内容物的浓度资料与该液位体积资料来计算一第二进料的需求量资料,并将该第二进料的需求量资料传输至该阀,以便于控制该阀将该第二进料的需求量流入该分配槽中。16.如申请专利范围第15项所述之化学机械研磨浆之浓度控制系统,其中上述之第一进料至少包含一研磨浆,一去离子水与一第一氧化剂。17.如申请专利范围第15项所述之化学机械研磨浆之浓度控制系统,其中上述之第二进料至少包含一第二氧化剂。18.如申请专利范围第16项所述之化学机械研磨浆之浓度控制系统,其中上述之研磨浆系为一ssw2000研磨浆。19.如申请专利范围第16项所述之化学机械研磨浆之浓度控制系统,其中上述之第一氧化剂系为一过氧化氢溶液。20.如申请专利范围第17项所述之化学机械研磨浆之浓度控制系统,其中上述之第二氧化剂系为一过氧化氢溶液。图式简单说明:第一图为过氧化氢(H2O2)与过锰酸钾(KMnO4)的滴定方程式之示意图;第二图为说明本发明之一较佳实施例中,化学机械研磨浆之闭环浓度控制系统的剖面图;第三图为说明本发明之另一较佳实施例中,化学机械研磨浆之闭环浓度控制系统的剖面图;第四图为说明本发明之一较佳实施例中,化学机械研磨浆之闭环浓度控制系统的流程图;与第五图为储存在记忆体中的资料库之速率对重量百分比浓度图表。