JP2001009706A - ウエーハ研磨剤スラリー用フィルター装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウエーハ研磨剤スラリー用フィルターの目詰
まりを防止すること。 【解決手段】 研磨剤スラリー３が供給されるスラリー
供給管２と、この研磨剤スラリー３を遠心分離する遠心
ドラム１と、遠心分離により研磨剤塊が除去された研磨
剤スラリー３をろ過するフィルター５と、研磨剤スラリ
ー３を排出するスラリー排出管６とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造装置に
係り、特にウエーハの平坦化を行う化学機械研磨装置
（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉ
ｓｈｉｎｇ装置、以下ＣＭＰ装置という）に用いられる
研磨剤スラリー用フィルター装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にウエーハの平坦化、即ちウエーハ
表面の研磨を行うＣＭＰ装置に用いられている研磨剤ス
ラリーは、研磨液と研磨粒子から構成されている。そし
てＣＭＰ工程において、一般的には、このような研磨剤
スラリーを滴下した研磨布とウエーハを接触、回転させ
ることにより、研磨粒子で機械的に削りながら研磨を進
行させている。

【０００３】このような研磨剤スラリーに含まれる研磨
粒子には所定の粒度を持つものを用いられているが、直
径数μｍ程度の粗大粒子が微量含有されており、それが
原因でＣＭＰ工程においてスクラッチが発生し、製品の
歩留まり低下の要因となっていた。このため従来の前工
程において、このような粗大粒子の除去を行うために研
磨剤スラリーに対するフィルターによるろ過が行われて
いた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のＣ
ＭＰ装置においては、粗大粒子の除去を行うためのフィ
ルターの目詰まりが発生しやすく、交換頻度が高くなっ
てしまうという問題があった。この原因は、研磨剤スラ
リー中に含まれる直径数１００μｍ乃至数ｍｍ程度の、
粗大粒子よりはるかに大径で粘性の大きなスラリー塊が
フィルターの目詰まりを生ずるものと推測される。この
ため、従来、フィルターは１０数時間から長くても数日
間の使用により目詰まりを起こし新しいフィルターと交
換せざるを得なかった。

【０００５】本発明は、上述した欠点を解決するもの
で、粗大粒子除去用のフィルターの目詰まり防止するこ
とが出来るウエーハ研磨剤スラリー用フィルター装置を
提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のウエーハ研磨剤
スラリー用フィルター装置は、研磨剤スラリーが供給さ
れるスラリー供給口と、この研磨剤スラリーが供給され
るスラリー供給管と、この研磨剤スラリーを遠心分離す
る遠心ドラムと、この遠心ドラムによりスラリー塊が遠
心分離された研磨剤スラリーをろ過するフィルターと、
このフィルターによりろ過された研磨剤スラリーを排出
するスラリー排出管とを備えることを特徴とするもので
ある。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図１及び図２を参照して説明する。 （実施形態１）図１は本発明のウエーハ研磨剤スラリー
用フィルター装置の一実施形態を示す図である。

【０００８】図１に示すように、遠心ドラム１の上部に
スラリー供給管２が設けられており、研磨剤スラリー３
はこのスラリー供給管２から遠心ドラム１内に供給され
る。この際、スラリー供給管２はその開口部を遠心ドラ
ム１の内壁に向かって配置され、研磨剤スラリー３はこ
の内壁に向かって放出される。遠心ドラム１は図示しな
いが垂直な軸の周りに高速回転するように構成されてい
る。研磨剤スラリー３は遠心ドラム１の回転により、図
示のように遠心ドラム１の壁面に沿って分布している。
この遠心ドラム１内の回転中心軸部分には、円筒状のハ
ウジング４が固定配置されており、その内部には円筒状
のフィルタ５が固定配置されている。この円筒状のハウ
ジング４の上部にはスラリー排出管６が連結されてお
り、このフィルタ５は円筒状の周面にろ過用のメッシュ
が形成されており、円筒状の底部から円筒内部に供給さ
れた研磨剤スラリー３は周面のメッシュを介して円筒外
部のハウジング４内に流出する。スラリー排出管６は遠
心ドラム１の上方に延長され、スラリーを図示しない研
磨装置に供給する。また、このスラリー排出管６には同
様に図示しないが、遠心ドラム１内のスラリーを円筒状
のフィルタ５を介して排出するための吸上げポンプが設
けられている。

【０００９】このように構成された装置において、粗大
粒子およびより大径の研磨剤塊を含んだ研磨剤スラリー
３は、スラリー供給管２から５００ｍｌ／ｍｉｎの流量
で、高さ５ｃｍ、半径７．５ｃｍの遠心ドラム１内に供
給される。この遠心ドラム１は毎分３００回転で垂直な
軸の周りに回転しており、これらの条件により、研磨剤
スラリー３に含まれる直径数１００μｍ乃至数ｍｍ程度
のスラリー塊は遠心力により遠心ドラム１壁面にトラッ
プされる。残った粗大粒子を含む研磨剤スラリー３は、
スラリー排出管６に設けられた図示しない吸上げポンプ
の吸引作用により、遠心ドラム１の中心部より、１μｍ
のろ過精度を持つフィルター５内部に吸引される。この
際研磨剤スラリー３はフィルター５によりろ過され、１
μｍ以上の粗大粒子が除去される。その後、研磨剤スラ
リー３は円筒状のハウジング４を介してスラリー排出管
6により排出される。

【００１０】このようにして得られた研磨剤スラリーを
用いて、ＣＭＰ装置によりウエーハを研磨すると、フィ
ルター５の目詰まりは大幅に減少し、フィルターの交換
頻度も、1ヶ月に1度程度で済ませることができた。 （実施形態２）図２は本発明の他の実施形態を示すウエ
ーハ研磨剤スラリー用フィルター装置の構成図である。
図２に示すように、スラリー供給管２、遠心ドラム１、
フィルター５、スラリー排出管６が順次水平方向に連結
配置されている。遠心ドラム１はスラリー供給管２およ
びスラリー排出管６のそれぞれに水平軸の周りに回転可
能で、かつ、研磨剤スラリー３が漏れないように構成さ
れた回転軸受け装置７、８により連結されている。

【００１１】このように構成された装置において、粗大
粒子を含んだ研磨剤スラリー５は、スラリー供給管２か
ら５００ｍｌ／ｍｉｎの流量で、高さ１０ｃｍ、半径
７．５ｃｍの遠心ドラム１に供給される。本実施形態に
おいては、遠心ドラムの長さを実施形態１の２倍にとっ
ているので、より小さな粒径のものまで遠心分離により
除去できる。この遠心ドラム１は毎分３００回転で垂直
方向に回転しており、これらの条件により、研磨剤スラ
リー５に含まれる直径数１００μｍ乃至数ｍｍ程度のス
ラリー塊は遠心力により遠心ドラム１壁面にトラップさ
れる。残った粒子（１．０μｍ未満の粒子）を含む研磨
剤スラリー３は、遠心ドラム中心部より、０．８μｍの
ろ過精度を持つフィルター５によりろ過され、０．８μ
ｍ以上の粗大粒子を除去した後、スラリー排出管４より
排出される。

【００１２】このようにして得られた研磨剤スラリー３
を用いて、ＣＭＰ装置によりウエーハを研磨すると、第
1の実施形態と同様な効果、すなわち、フィルター５の
目詰まりを減少させ、フィルターの交換頻度も大幅に減
少することができた。

【００１３】

【発明の効果】本発明によれば、粗大粒子を除去するフ
ィルターの目詰まりを減少させ、これによってフィルタ
ーの交換頻度も大幅に減少することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すウエーハ研磨装置に
おける研磨剤スラリー用フィルター装置の断面図であ
る。

【図２】本発明の他の実施形態を示す研磨スラリー用フ
ィルター装置の断面図である。

【符号の説明】

１ 遠心ドラム ２ スラリー供給管 ３ 研磨剤スラリー ４ ハウジング ５ フィルター ６ スラリー排出管 ７、８ 回転軸受け装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 研磨剤スラリーが供給されるスラリー供
   給管と、この研磨剤スラリーを遠心分離する遠心ドラム
   と、この遠心ドラムによりスラリー塊が遠心分離された
   研磨剤スラリーをろ過するフィルターと、このフィルタ
   ーによりろ過された研磨剤スラリーを排出するスラリー
   排出管とを備えることを特徴とするウエーハ研磨剤スラ
   リー用フィルター装置。