JP2001150346A - スラリー供給装置 - Google Patents

スラリー供給装置

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JP2001150346A
JP2001150346A JP33517999A JP33517999A JP2001150346A JP 2001150346 A JP2001150346 A JP 2001150346A JP 33517999 A JP33517999 A JP 33517999A JP 33517999 A JP33517999 A JP 33517999A JP 2001150346 A JP2001150346 A JP 2001150346A
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slurry
circulation line
particles
pipe
pump
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Mitsuyoshi Uto
満義 宇都
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 スラリーの凝集を防止し、研磨疵の発生を抑
制することができるスラリー供給装置を提供する。 【解決手段】 スラリーを供給するスラリー供給ユニッ
ト1の入口及び出口にスラリーを循環させるスラリー循
環ライン2が接続されている。循環ライン2内のスラリ
ーはポンプ6により循環駆動されているが、循環ライン
2にはスラリーに超音波を照射する超音波発振器3が接
続されており、これにより、循環ライン2内のスラリー
に超音波を照射すると、大きな凝集粒子の結合が解か
れ、スラリー粒子は微小な粒子になる。この微小な粒子
を含むスラリーはフィルタ4により濾過された後、CM
P装置5に供給される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板等の研
磨に使用されるスラリーを化学的機械的研磨(以下、C
MPという)装置等に供給するスラリー供給装置に関
し、特に、スラリーに含まれるスラリー粒子の凝集を防
止し、研磨疵の発生を抑制したスラリー供給装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体基板の研磨に使用されるC
MP装置等にスラリーを供給するスラリー供給装置があ
る。図2はCMP装置に適用された従来のスラリー供給
装置を示す模式図である。従来のスラリー供給装置にお
いては、スラリーを供給するスラリー供給ユニット10
0の入口及び出口にスラリーを循環させるスラリー循環
ライン101が接続されている。この循環ライン101
に循環ライン101内のスラリーを駆動する第1ポンプ
104が設けられている。また、循環ライン101とC
MP装置103との間に配管110が接続されており、
この配管110にスラリー凝集粒子を濾過するフィルタ
102が設けられている。また、配管110にはスラリ
ー循環ライン101からスラリーを導出する第2ポンプ
106が設けられている。フィルタ102と第2ポンプ
106との間にはCMP装置103に供給するスラリー
の量を調節すると共に、スラリーの供給及び停止を制御
するバルブ105が設けられている。
【0003】スラリー供給ユニット100で調合された
スラリーは、スラリーの沈降等を防ぐため、第1ポンプ
104によりスラリー循環ライン101内を循環駆動さ
れている。この循環ライン101内のスラリーは、ポン
プ106により吸引され、配管110に設けられたフィ
ルタ102により濾過された後、CMP装置103へ供
給される。
【0004】一方、特開平7−156045号公報に記
載された超音波砥粒研磨装置においては、超音波伝達液
が満たされた超音波伝達槽の底部に超音波振動子が配置
されている。この超音波伝達槽内には、研磨液が満たさ
れた研磨槽が超音波伝達液に浸漬されている。そして、
研磨槽に被研磨材を入れ、超音波振動子により発生させ
た超音波を超音波伝達液を介して研磨液に伝達させるこ
とにより、研磨液に含まれる砥粒の沈降を防止すると共
に、被研磨材を研磨する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
図2に示す従来のスラリー供給装置では、CMP装置1
03でスラリーを使用しない場合に、バルブ105が閉
にされ、スラリーがスラリー循環ライン101を循環し
続ける。このため、スラリーに含有される微小なシリカ
凝集粒子(スラリー粒子)が互いに結合し、結合力が弱
い3次元網目構造となり、微小なシリカ凝集粒子がより
大きなシリカ凝集粒子になる。この大きなシリカ凝集粒
子はフィルタ102の目詰まりを起こし、フィルタ10
2の濾過寿命を低下させるばかりでなく、CMP装置1
03においてはウェハ表面にマイクロスクラッチを発生
させる要因になるという問題点がある。
【0006】一方、特開平7−156045号公報に記
載された超音波砥粒研磨装置においては、砥粒の沈降を
防止し、被研磨材を研磨するために超音波が利用されて
いるが、前述の従来技術と同様に、スラリー粒子の凝集
を防止することはできないという問題点がある。
【0007】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、スラリーの凝集を防止し、研磨疵の発生を
抑制することができるスラリー供給装置を提供すること
を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明に係るスラリー供
給装置は、スラリーを供給するスラリー供給ユニット
と、前記スラリー供給ユニットの入口及び出口に接続さ
れて前記スラリーを循環させるスラリー循環ラインと、
前記スラリー循環ライン内のスラリーを駆動する第1ポ
ンプと、前記スラリー循環ライン内のスラリーに超音波
を照射する超音波発振器と、前記スラリー循環ラインと
スラリー使用源との間に接続された配管と、前記配管を
介して前記スラリー循環ラインから前記スラリーを導出
する第2ポンプと、を有することを特徴とする。
【0009】本発明においては、第1ポンプによりスラ
リーがスラリー循環ライン内を循環しており、これによ
り、スラリーの沈降は防止されるが、スラリーに含まれ
るスラリー粒子が凝集し、より大きな粒子になろうとす
る。しかし、本発明においては、スラリー循環ライン内
のスラリーに超音波発振器から超音波を照射する。これ
により、凝集したスラリー粒子の結合が解かれ、再び微
小なスラリー粒子になる。このため、スラリー粒子が大
きな凝集粒子になることが防止される。従って、第2ポ
ンプによりスラリーをスラリー循環ラインから導出する
と、微小な粒子を含むスラリーを安定してスラリー使用
源に供給することができる。これにより、CMP装置等
のスラリー使用源において、マイクロスクラッチ等の発
生を抑制することができる。
【0010】なお、前記配管に前記スラリーを濾過する
フィルタが設けられていることが好ましい。これによ
り、スラリーに含有される塵等が除去され、清浄なスラ
リーをスラリー使用源に供給することができる。この場
合に、本発明においては、スラリーには凝集した大きな
粒子が含まれないので、フィルタの目詰まりを防止する
ことができ、フィルタの寿命を長くすることができる。
【0011】また、本発明においては、前記配管は前記
スラリー循環ラインに対しスラリー流れ方向における前
記超音波発信器の接続位置より下流側に接続されている
ことが好ましい。これにより、超音波により結合が解か
れた直後の凝集していない微小な粒子を含むスラリーを
確実にスラリー使用源に供給することができる。
【0012】更に、前記スラリー使用源は、例えば化学
的機械研磨装置であり、前記スラリーは、例えばシリカ
粒子を含むものである。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例に係るスラ
リー供給装置について添付の図面を参照して詳細に説明
する。図1は本発明の実施例に係るスラリー供給装置を
CMP装置に適用したシステムを示す模式図である。
【0014】本実施例においては、スラリーを調合して
供給するスラリー供給ユニット1の入口及び出口にスラ
リーを循環させるスラリー循環ライン2が接続されてい
る。スラリー循環ライン2には第1ポンプ6が設けられ
ており、この第1ポンプ6によりスラリーは循環ライン
2内を循環駆動されている。そして、スラリー循環ライ
ン2にはスラリーに超音波を照射する超音波発振器3が
接続されている。
【0015】また、スラリー循環ライン2と、スラリー
使用源としてのCMP装置5との間は配管10により接
続されている。この配管10はスラリー循環ライン2に
対しスラリーが流れる方向における超音波発振器3の接
続位置よりも下流側に接続されている。
【0016】また、配管10にはスラリー凝集粒子を濾
過するフィルタ4が設けられている。そして、配管10
にはスラリー循環ライン2からスラリーを吸引し、CM
P装置5に供給する第2ポンプ8が設けられている。フ
ィルタ4と第2ポンプ8との間にはCMP装置5に供給
するスラリーの量を調節すると共に、CMP装置5に対
するスラリーの供給及び停止を制御するバルブ7が設け
られている。
【0017】上述の如く構成された本実施例のスラリー
供給装置においては、スラリー供給ユニット1により調
合されたスラリーはスラリー循環ライン2に供給され、
スラリー粒子の沈降等を防ぐため、スラリーは第1ポン
プ6によりスラリー循環ライン2内を循環駆動させられ
ている。このとき、スラリー循環ライン2内ではスラリ
ーに含有される微小なシリカ凝集粒子が互いに結合し、
結合力が弱い3次元網目構造となり、大きな凝集粒子に
なろうとする。しかし、超音波発振器3により超音波を
循環ライン2内のスラリーに照射することにより、大き
な凝集粒子の結合が解かれ、3次元網目構造のスラリー
粒子は微小なシリカ粒子に分解され、スラリー粒子は再
び微小な粒子になる。そして、超音波により分解された
スラリー循環ライン2内のスラリーは配管10に導出さ
れ、フィルタ4により濾過された後、CMP装置5へ供
給される。
【0018】このように、スラリー循環ライン2に超音
波発振器3を設け、超音波をスラリー循環ライン内のス
ラリーに照射することにより、スラリー粒子の凝集を防
止することができる。これにより、微小な粒子を含むス
ラリーを安定してCMP装置5に供給することが可能と
なる。また、フィルタ4によりスラリーに含まれる塵等
が除去され、清浄なスラリーをCMP装置5に供給する
ことができる。更に、スラリーには凝集した大きな粒子
が含まれないので、フィルタ4の濾過寿命が向上する。
なお、超音波発振器3はスラリー循環ライン2の一部に
組み込んでもよい。
【0019】また、本実施例においては、配管10は超
音波発振器3よりもスラリー流れ方向の下流側に接続さ
れているので、超音波により分解された直後の凝集して
いない微小な粒子を含むスラリーを循環ライン2からC
MP装置5に確実に供給することができる。
【0020】更に、本実施例においては、フィルタ4を
設けているが、これは必ずしも設ける必要はない。本発
明においては、フィルタ4を設けなくとも、スラリー粒
子の凝集を防止し、微小な粒子を含むスラリーをCMP
装置5に供給することができる。これにより、マイクロ
スクラッチ等の要因を取り除くことができる。また、ス
ラリー使用源はCMP装置5に限定されるものではな
く、その他のスラリーを使用する機器に本発明を適用す
ることができる。
【0021】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、超
音波発振器をスラリー循環ラインに設け、スラリー循環
ライン内のスラリーに超音波を照射することにより、ス
ラリー粒子が大きな凝集粒子になることが防止される。
従って、微小な粒子を含むスラリーを安定してスラリー
使用源に供給することができる。これにより、マイクロ
スクラッチ等の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係るスラリー供給装置をCM
P装置に適用したシステムを示す模式図である。
【図2】CMP装置に適用された従来のスラリー供給装
置を示す模式図である。
【符号の説明】 1、100;スラリー供給ユニット 2、101;スラリー循環ライン 3;超音波発振器 4、102;フィルタ 5、103;CMP装置 6、104;第1ポンプ 7、105;バルブ 8、106;第2ポンプ 10、110;配管

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スラリーを供給するスラリー供給ユニッ
    トと、前記スラリー供給ユニットの入口及び出口に接続
    されて前記スラリーを循環させるスラリー循環ライン
    と、前記スラリー循環ライン内のスラリーを駆動する第
    1ポンプと、前記スラリー循環ライン内のスラリーに超
    音波を照射する超音波発振器と、前記スラリー循環ライ
    ンとスラリー使用源との間に接続された配管と、前記配
    管を介して前記スラリー循環ラインから前記スラリーを
    導出する第2ポンプと、を有することを特徴とするスラ
    リー供給装置。
  2. 【請求項2】 前記配管に前記スラリーを濾過するフィ
    ルタが設けられていることを特徴とする請求項1に記載
    のスラリー供給装置。
  3. 【請求項3】 前記配管は前記スラリー循環ラインに対
    しスラリー流れ方向における前記超音波発信器の接続位
    置より下流側に接続されていることを特徴とする請求項
    1又は2に記載のスラリー供給装置。
  4. 【請求項4】 前記スラリー使用源は化学的機械研磨装
    置であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1
    項に記載のスラリー供給装置。
  5. 【請求項5】 前記スラリーはシリカ粒子を含むことを
    特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のスラ
    リー供給装置。
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