JP2001300844A - スラリー供給装置及びその供給方法 - Google Patents
スラリー供給装置及びその供給方法Info
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- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
- B24B37/04—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B57/00—Devices for feeding, applying, grading or recovering grinding, polishing or lapping agents
- B24B57/02—Devices for feeding, applying, grading or recovering grinding, polishing or lapping agents for feeding of fluid, sprayed, pulverised, or liquefied grinding, polishing or lapping agents
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】スラリー供給ラインに設置するフィルタに負荷
をかけることなく、砥粒が凝集してできた粗大粒子をス
ラリーから有効に除去することができるスラリー供給装
置及び供給方法の提供。 【解決手段】所定の砥粒が薬剤に分散されたスラリーを
攪拌、貯蔵するスラリー供給タンク（図１の３）と、Ｃ
ＭＰ装置（図１の２）等の所定の研磨装置とを繋ぐスラ
リー供給ライン（図１の４）に、スラリー供給タンク側
から順に、少なくとも、超音波分散手段（図１の５）と
１段以上のフィルタ（図１の６）とを配設し、凝集した
砥粒を超音波分散手段で粉砕し、かつ、フィルタで所定
の大きさ以上の砥粒を除去した後、所定の研磨装置にス
ラリーを供給することにより、スラリーから粗大粒子を
完全に取り除くと共に、フィルタに捕獲される粗大粒子
の数を減らしてフィルタの寿命を長くする。
をかけることなく、砥粒が凝集してできた粗大粒子をス
ラリーから有効に除去することができるスラリー供給装
置及び供給方法の提供。 【解決手段】所定の砥粒が薬剤に分散されたスラリーを
攪拌、貯蔵するスラリー供給タンク（図１の３）と、Ｃ
ＭＰ装置（図１の２）等の所定の研磨装置とを繋ぐスラ
リー供給ライン（図１の４）に、スラリー供給タンク側
から順に、少なくとも、超音波分散手段（図１の５）と
１段以上のフィルタ（図１の６）とを配設し、凝集した
砥粒を超音波分散手段で粉砕し、かつ、フィルタで所定
の大きさ以上の砥粒を除去した後、所定の研磨装置にス
ラリーを供給することにより、スラリーから粗大粒子を
完全に取り除くと共に、フィルタに捕獲される粗大粒子
の数を減らしてフィルタの寿命を長くする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スラリー供給装置
及びその供給方法に関し、特に、ＣＭＰ（Chemical Mec
hanical Polishing）装置にスラリーを供給するスラリ
ー供給装置及びその供給方法に関する。
及びその供給方法に関し、特に、ＣＭＰ（Chemical Mec
hanical Polishing）装置にスラリーを供給するスラリ
ー供給装置及びその供給方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体集積回路の高集積化、高性
能化に伴い、微細加工技術として化学的機械研磨（ＣＭ
Ｐ）法が用いられている。このＣＭＰ法は、ＬＳＩ製造
工程、特に多層配線形成工程における層間絶縁膜の平坦
化、金属プラグ形成、埋め込み配線形成において頻繁に
利用される技術である。このような半導体ウェハを研磨
するＣＭＰ装置は、例えば、研磨布が貼り付けられた下
定盤と、バッキングパッドによって半導体ウェハを支持
し、昇降自在に稼働し自公転を行う上定盤とからなり、
下定盤の研磨布上に所定の粒径の砥粒が分散されたスラ
リーを供給することによって行われる。
能化に伴い、微細加工技術として化学的機械研磨（ＣＭ
Ｐ）法が用いられている。このＣＭＰ法は、ＬＳＩ製造
工程、特に多層配線形成工程における層間絶縁膜の平坦
化、金属プラグ形成、埋め込み配線形成において頻繁に
利用される技術である。このような半導体ウェハを研磨
するＣＭＰ装置は、例えば、研磨布が貼り付けられた下
定盤と、バッキングパッドによって半導体ウェハを支持
し、昇降自在に稼働し自公転を行う上定盤とからなり、
下定盤の研磨布上に所定の粒径の砥粒が分散されたスラ
リーを供給することによって行われる。
【０００３】配線に用いられる銅等の金属の研磨に用い
られるスラリーとしては、所定の粒径の砥粒と酸化性物
質を主成分とするものが一般的であり、例えば、ＳｉＯ
2、アルミナ、ＣｅＯ2、ＭｎＯ2、Ｍｎ2Ｏ3等からなる
０．０１〜１μｍ程度の粒径の砥粒を１〜１０ｗｔ％程
度の濃度の過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）、硫酸第２鉄（Ｆｅ
（Ｎｏ3）3）、過ヨウ化酸カリウム（ＫＩＯ3）等の酸
化剤や分散剤等を含む薬液に分散して生成される。
られるスラリーとしては、所定の粒径の砥粒と酸化性物
質を主成分とするものが一般的であり、例えば、ＳｉＯ
2、アルミナ、ＣｅＯ2、ＭｎＯ2、Ｍｎ2Ｏ3等からなる
０．０１〜１μｍ程度の粒径の砥粒を１〜１０ｗｔ％程
度の濃度の過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）、硫酸第２鉄（Ｆｅ
（Ｎｏ3）3）、過ヨウ化酸カリウム（ＫＩＯ3）等の酸
化剤や分散剤等を含む薬液に分散して生成される。
【０００４】このようなスラリーを用いて半導体装置の
研磨を行う場合、酸化性物質の酸化作用で被研磨物質で
ある金属表面を酸化しながら砥粒によってその酸化物を
機械的に除去するというメカニズムによって行われる
が、近年の微細な半導体装置では均一な面粗さで研磨す
ることが求められる。面粗さは砥粒の粒径によって決定
されるため、面粗さの均一性を高めるためには砥粒その
ものの分級精度を上げることが必要であるが、一般に所
定の大きさ以上の砥粒が混入することは避けられない。
研磨を行う場合、酸化性物質の酸化作用で被研磨物質で
ある金属表面を酸化しながら砥粒によってその酸化物を
機械的に除去するというメカニズムによって行われる
が、近年の微細な半導体装置では均一な面粗さで研磨す
ることが求められる。面粗さは砥粒の粒径によって決定
されるため、面粗さの均一性を高めるためには砥粒その
ものの分級精度を上げることが必要であるが、一般に所
定の大きさ以上の砥粒が混入することは避けられない。
【０００５】また、砥粒の粒径が小さくなってくると、
砥粒単体表面の界面エネルギーが大きくなり、砥粒同士
が互いに引き合って凝集という現象を起こすことが知ら
れている。この凝集を防止するために表面処理や分散促
進処理を施したとしても、所定時間が経過すると再び凝
集が発生してしまい、このような粗大粒子は研磨加工面
に大きなスクラッチを発生させたり、面粗さの均一性を
悪くする要因となっている。例えば、絶縁膜表面にスク
ラッチが発生した場合は、研磨剤が絶縁膜表面に残留し
て重金属イオン汚染による半導体装置の動作不良を起こ
したり、金属膜表面にスクラッチが発生した場合は、導
通不良やエレクトロマイグレーション耐性の劣化の原因
となる。
砥粒単体表面の界面エネルギーが大きくなり、砥粒同士
が互いに引き合って凝集という現象を起こすことが知ら
れている。この凝集を防止するために表面処理や分散促
進処理を施したとしても、所定時間が経過すると再び凝
集が発生してしまい、このような粗大粒子は研磨加工面
に大きなスクラッチを発生させたり、面粗さの均一性を
悪くする要因となっている。例えば、絶縁膜表面にスク
ラッチが発生した場合は、研磨剤が絶縁膜表面に残留し
て重金属イオン汚染による半導体装置の動作不良を起こ
したり、金属膜表面にスクラッチが発生した場合は、導
通不良やエレクトロマイグレーション耐性の劣化の原因
となる。
【０００６】このような砥粒が凝集してできた粗大粒子
を除去する方法として、所定の大きさの孔が形成された
フィルタをスラリー供給装置に組み込む方法が用いられ
ている。このような従来のスラリー供給装置について図
面を参照して説明する。図３は、従来のスラリー供給装
置の構成を模式的に示す図である。図３に示すように、
従来のスラリー供給装置１は、スラリー供給タンク３と
スラリー供給ライン４とを有し、スラリー供給タンク３
とＣＭＰ装置２等の研磨装置とを結ぶスラリー供給ライ
ン４にフィルタ６が設置されている。
を除去する方法として、所定の大きさの孔が形成された
フィルタをスラリー供給装置に組み込む方法が用いられ
ている。このような従来のスラリー供給装置について図
面を参照して説明する。図３は、従来のスラリー供給装
置の構成を模式的に示す図である。図３に示すように、
従来のスラリー供給装置１は、スラリー供給タンク３と
スラリー供給ライン４とを有し、スラリー供給タンク３
とＣＭＰ装置２等の研磨装置とを結ぶスラリー供給ライ
ン４にフィルタ６が設置されている。
【０００７】上記構成によると、スラリー供給装置１の
スラリー供給タンク３から送り出されたスラリーは、フ
ィルタ６によって粗大粒子が除去された後、ＣＭＰ装置
２の定盤に供給される。この粗大粒子が除去される様子
を図４を参照して説明する。図４は、スラリー供給タン
ク３からＣＭＰ装置２に至るまでの各地点におけるスラ
リーに含まれる砥粒の分布を表したものであり、横軸は
砥粒のサイズを、縦軸は強度すなわち数量を示してい
る。また、図４（ａ）は、図３のａ地点（フィルタ通過
前）、図４（ｂ）は図３のｂ地点（フィルタ通過後）に
おける砥粒の分布を示している。
スラリー供給タンク３から送り出されたスラリーは、フ
ィルタ６によって粗大粒子が除去された後、ＣＭＰ装置
２の定盤に供給される。この粗大粒子が除去される様子
を図４を参照して説明する。図４は、スラリー供給タン
ク３からＣＭＰ装置２に至るまでの各地点におけるスラ
リーに含まれる砥粒の分布を表したものであり、横軸は
砥粒のサイズを、縦軸は強度すなわち数量を示してい
る。また、図４（ａ）は、図３のａ地点（フィルタ通過
前）、図４（ｂ）は図３のｂ地点（フィルタ通過後）に
おける砥粒の分布を示している。
【０００８】図４からわかるように、スラリー供給装置
１のスラリー供給タンク３から排出されたスラリーは、
スラリー供給タンク３の出口付近では、図４（ａ）に示
すように、粒径の小さい砥粒（Ａ）と砥粒が凝集した粗
大粒子（Ｂ）とがそれぞれのピークを持って分布してい
るが、スラリー供給ライン４に設けたフィルタ６通過後
では、図４（ｂ）に示すように、砥粒が凝集した粗大粒
子（Ｂ）が取り除かれ、小さい粒径の砥粒（Ａ）のみと
なっており、砥粒の大きさの揃ったスラリーがＣＭＰ装
置２に導かれる。
１のスラリー供給タンク３から排出されたスラリーは、
スラリー供給タンク３の出口付近では、図４（ａ）に示
すように、粒径の小さい砥粒（Ａ）と砥粒が凝集した粗
大粒子（Ｂ）とがそれぞれのピークを持って分布してい
るが、スラリー供給ライン４に設けたフィルタ６通過後
では、図４（ｂ）に示すように、砥粒が凝集した粗大粒
子（Ｂ）が取り除かれ、小さい粒径の砥粒（Ａ）のみと
なっており、砥粒の大きさの揃ったスラリーがＣＭＰ装
置２に導かれる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のスラリー供給装置１では、フィルタ６によって
粗大粒子は除去することはできるが、フィルタ６が目詰
まりを起こしやすく、フィルタ６の寿命が短いために交
換頻度を高くせざるを得ず、ＣＭＰ装置２のダウンタイ
ムの増加やフィルタ部品のコスト等により半導体装置の
コストが高くなってしまうという問題があった。
た従来のスラリー供給装置１では、フィルタ６によって
粗大粒子は除去することはできるが、フィルタ６が目詰
まりを起こしやすく、フィルタ６の寿命が短いために交
換頻度を高くせざるを得ず、ＣＭＰ装置２のダウンタイ
ムの増加やフィルタ部品のコスト等により半導体装置の
コストが高くなってしまうという問題があった。
【００１０】また、フィルタ６の負荷を軽減するため
に、スラリー供給タンク３ではスラリーを攪拌すること
によって砥粒を分散させているが、タンク内で砥粒を完
全に分散することは困難であり、また、分散させたとし
てもスラリー供給ライン４を通過する間に再び凝集が発
生してしまう。更に、分散性を高めるために攪拌を強く
したり長時間攪拌を行うと、スラリーの粘度上昇などが
起こってしまい、研磨速度の低下や均一性の劣化など研
磨性能自身の劣化やスラリー供給量の変動などといった
問題が生じていた。
に、スラリー供給タンク３ではスラリーを攪拌すること
によって砥粒を分散させているが、タンク内で砥粒を完
全に分散することは困難であり、また、分散させたとし
てもスラリー供給ライン４を通過する間に再び凝集が発
生してしまう。更に、分散性を高めるために攪拌を強く
したり長時間攪拌を行うと、スラリーの粘度上昇などが
起こってしまい、研磨速度の低下や均一性の劣化など研
磨性能自身の劣化やスラリー供給量の変動などといった
問題が生じていた。
【００１１】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであって、その主たる目的は、スラリー供給ラインに
設置するフィルタに負荷をかけることなく、砥粒が凝集
してできた粗大粒子をスラリーから有効に除去すること
ができるスラリー供給装置及び供給方法を提供すること
にある。
のであって、その主たる目的は、スラリー供給ラインに
設置するフィルタに負荷をかけることなく、砥粒が凝集
してできた粗大粒子をスラリーから有効に除去すること
ができるスラリー供給装置及び供給方法を提供すること
にある。
【００１２】
【問題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、所定の粒径の砥粒が薬液に分散されたス
ラリーを攪拌、貯蔵するスラリー供給タンクと、前記ス
ラリー供給タンクから所定の研磨装置に前記スラリーを
導くスラリー供給ラインとを含むスラリー供給装置にお
いて、前記スラリー供給ラインに、前記スラリー供給タ
ンク側から順に、凝集した砥粒を粉砕する超音波分散手
段と所定の大きさ以上の砥粒を除去する１段以上のフィ
ルタとを少なくとも配設したものである。
め、本発明は、所定の粒径の砥粒が薬液に分散されたス
ラリーを攪拌、貯蔵するスラリー供給タンクと、前記ス
ラリー供給タンクから所定の研磨装置に前記スラリーを
導くスラリー供給ラインとを含むスラリー供給装置にお
いて、前記スラリー供給ラインに、前記スラリー供給タ
ンク側から順に、凝集した砥粒を粉砕する超音波分散手
段と所定の大きさ以上の砥粒を除去する１段以上のフィ
ルタとを少なくとも配設したものである。
【００１３】また、本発明は、スラリー供給タンクで攪
拌、貯蔵した所定の粒径の砥粒が薬液に分散されたスラ
リーを、スラリー供給ラインを通して所定の研磨装置に
供給するスラリー供給方法において、前記スラリー供給
ラインに、前記スラリー供給タンク側から順に、超音波
分散手段と１段以上のフィルタとを配設し、凝集した砥
粒を前記超音波分散手段で粉砕し、前記フィルタで所定
の大きさ以上の砥粒を除去した後、前記研磨装置に前記
スラリーを供給するものである。
拌、貯蔵した所定の粒径の砥粒が薬液に分散されたスラ
リーを、スラリー供給ラインを通して所定の研磨装置に
供給するスラリー供給方法において、前記スラリー供給
ラインに、前記スラリー供給タンク側から順に、超音波
分散手段と１段以上のフィルタとを配設し、凝集した砥
粒を前記超音波分散手段で粉砕し、前記フィルタで所定
の大きさ以上の砥粒を除去した後、前記研磨装置に前記
スラリーを供給するものである。
【００１４】本発明においては、前記超音波分散手段が
前記スラリー供給ラインの配管にクランプされ、超音波
振動が前記配管を通して前記スラリーに印加されること
が好ましい。
前記スラリー供給ラインの配管にクランプされ、超音波
振動が前記配管を通して前記スラリーに印加されること
が好ましい。
【００１５】このように、本発明は上記構成により、ス
ラリー供給タンク内での攪拌が不十分でスラリー内に凝
集した砥粒が含まれていたり、また、スラリー供給ライ
ン通過中に凝集が発生した場合であっても、スラリー供
給ラインに設置された超音波分散手段により凝集した砥
粒が粉砕され、更に、超音波分散手段の下流側に設けた
１段以上のフィルタにより所定の大きさ以上の砥粒が除
去された後に研磨装置にスラリーが供給されるため、フ
ィルタの寿命を延ばすことができ、フィルタにかかるコ
ストの低減、フィルタ交換に要する装置のダウンタイム
の減少による装置稼働率の向上を図ることができるた
め、半導体装置の製造コストを低減することができる。
ラリー供給タンク内での攪拌が不十分でスラリー内に凝
集した砥粒が含まれていたり、また、スラリー供給ライ
ン通過中に凝集が発生した場合であっても、スラリー供
給ラインに設置された超音波分散手段により凝集した砥
粒が粉砕され、更に、超音波分散手段の下流側に設けた
１段以上のフィルタにより所定の大きさ以上の砥粒が除
去された後に研磨装置にスラリーが供給されるため、フ
ィルタの寿命を延ばすことができ、フィルタにかかるコ
ストの低減、フィルタ交換に要する装置のダウンタイム
の減少による装置稼働率の向上を図ることができるた
め、半導体装置の製造コストを低減することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明に係るスラリー供給装置
は、その好ましい一実施の形態において、所定の砥粒が
薬剤に分散されたスラリーを攪拌、貯蔵するスラリー供
給タンク（図１の３）と、ＣＭＰ装置（図１の２）等の
所定の研磨装置とを繋ぐスラリー供給ライン（図１の
４）に、スラリー供給タンク側から順に、少なくとも、
超音波分散手段（図１の５）と１段以上のフィルタ（図
１の６）とを配設し、凝集した砥粒を超音波分散手段で
粉砕し、かつ、フィルタで所定の大きさ以上の砥粒を除
去した後、所定の研磨装置にスラリーを供給することに
より、スラリーから粗大粒子を完全に取り除くと共に、
フィルタに捕獲される粗大粒子の数を減らしてフィルタ
の寿命を長くするものである。
は、その好ましい一実施の形態において、所定の砥粒が
薬剤に分散されたスラリーを攪拌、貯蔵するスラリー供
給タンク（図１の３）と、ＣＭＰ装置（図１の２）等の
所定の研磨装置とを繋ぐスラリー供給ライン（図１の
４）に、スラリー供給タンク側から順に、少なくとも、
超音波分散手段（図１の５）と１段以上のフィルタ（図
１の６）とを配設し、凝集した砥粒を超音波分散手段で
粉砕し、かつ、フィルタで所定の大きさ以上の砥粒を除
去した後、所定の研磨装置にスラリーを供給することに
より、スラリーから粗大粒子を完全に取り除くと共に、
フィルタに捕獲される粗大粒子の数を減らしてフィルタ
の寿命を長くするものである。
【００１７】
【実施例】上記した本発明の実施の形態についてさらに
詳細に説明すべく、本発明の実施例について図１及び図
２を参照して以下に説明する。図１は、本実施例のスラ
リー供給装置の構成を模式的に示す図である。また、図
２は、スラリー供給ラインの各地点における砥粒の分布
状態を示す図であり、（ａ）は図１のａ地点（超音波分
散器５導入前）、（ｂ）は図１のｂ地点（超音波分散器
５導入後、フィルタ６通過前）、（ｃ）は図１のｃ地点
（フィルタ６通過後）での砥粒の状態を示す図である。
詳細に説明すべく、本発明の実施例について図１及び図
２を参照して以下に説明する。図１は、本実施例のスラ
リー供給装置の構成を模式的に示す図である。また、図
２は、スラリー供給ラインの各地点における砥粒の分布
状態を示す図であり、（ａ）は図１のａ地点（超音波分
散器５導入前）、（ｂ）は図１のｂ地点（超音波分散器
５導入後、フィルタ６通過前）、（ｃ）は図１のｃ地点
（フィルタ６通過後）での砥粒の状態を示す図である。
【００１８】図１に示すように、本実施例のスラリー供
給装置１は、スラリー供給タンク３からＣＭＰ装置２等
の研磨装置へ繋がるスラリー供給ライン４に、超音波発
振器を搭載した超音波分散器５とその下流側に１段以上
のフィルタ６を配設したものであり、スラリー供給タン
ク３から送り出されたスラリーは、超音波分散器５を透
過する際にスラリー中に含まれる粗大粒子の大部分が粉
砕され、粉砕されずにわずかに残った粗大粒子のみがフ
ィルタ６で捕獲される。
給装置１は、スラリー供給タンク３からＣＭＰ装置２等
の研磨装置へ繋がるスラリー供給ライン４に、超音波発
振器を搭載した超音波分散器５とその下流側に１段以上
のフィルタ６を配設したものであり、スラリー供給タン
ク３から送り出されたスラリーは、超音波分散器５を透
過する際にスラリー中に含まれる粗大粒子の大部分が粉
砕され、粉砕されずにわずかに残った粗大粒子のみがフ
ィルタ６で捕獲される。
【００１９】ここで、スラリーに含まれる砥粒のサイズ
は、通常０．０１μｍから１μｍ程度であり、砥粒の種
類としては、ＳｉＯ2、アルミナ、ＣｅＯ2、ＭｎＯ2、
Ｍｎ2Ｏ3等を用いることができ、いずれも１〜１０ｗｔ
％の濃度の分散剤、酸化剤などを含む薬液に分散されて
いる。また、酸化剤としては、過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）、
硫酸第２鉄（Ｆｅ（Ｎｏ3）3）、過ヨウ化酸カリウム
（ＫＩＯ3）等が用いられる。
は、通常０．０１μｍから１μｍ程度であり、砥粒の種
類としては、ＳｉＯ2、アルミナ、ＣｅＯ2、ＭｎＯ2、
Ｍｎ2Ｏ3等を用いることができ、いずれも１〜１０ｗｔ
％の濃度の分散剤、酸化剤などを含む薬液に分散されて
いる。また、酸化剤としては、過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）、
硫酸第２鉄（Ｆｅ（Ｎｏ3）3）、過ヨウ化酸カリウム
（ＫＩＯ3）等が用いられる。
【００２０】このような構成のスラリー供給装置１を用
いてスラリーから粗大粒子が除去される様子を図２を参
照して説明する。ここで、図２の水平軸は砥粒サイズを
表しており図の右側に行くほど砥粒サイズは大きくな
る。また、垂直軸は強度すなわち砥粒の数量を表してい
る。図２（ａ）に示すように、スラリー供給タンク３か
ら排出されたスラリーは、粒径サイズの小さい砥粒
（Ａ）のピークと砥粒が凝集した粗大粒子（Ｂ）のピー
クとを併せ持ち、しかもＢのピークはかなり大きい。す
なわち、この段階では相当数の大きい砥粒がスラリーに
含まれている。
いてスラリーから粗大粒子が除去される様子を図２を参
照して説明する。ここで、図２の水平軸は砥粒サイズを
表しており図の右側に行くほど砥粒サイズは大きくな
る。また、垂直軸は強度すなわち砥粒の数量を表してい
る。図２（ａ）に示すように、スラリー供給タンク３か
ら排出されたスラリーは、粒径サイズの小さい砥粒
（Ａ）のピークと砥粒が凝集した粗大粒子（Ｂ）のピー
クとを併せ持ち、しかもＢのピークはかなり大きい。す
なわち、この段階では相当数の大きい砥粒がスラリーに
含まれている。
【００２１】次に、スラリーが超音波分散器５を通過す
ると、図２（ｂ）に示すように超音波振動によって粗大
粒子（Ｂ）が粉砕されて砥粒の分散性が向上し、粒径サ
イズの小さい砥粒（Ａ）のピークが大きくなり、一方、
凝集した粒径サイズの大きい粗大粒子（Ｂ）のピークが
小さくなる。
ると、図２（ｂ）に示すように超音波振動によって粗大
粒子（Ｂ）が粉砕されて砥粒の分散性が向上し、粒径サ
イズの小さい砥粒（Ａ）のピークが大きくなり、一方、
凝集した粒径サイズの大きい粗大粒子（Ｂ）のピークが
小さくなる。
【００２２】なお、本実施例で用いている超音波分散器
５は、特に特殊なものである必要はなく、例えば、１０
ｋＨｚから数ＧＨｚの周波数で０．１Ｗ／ｃｍ2から数
１００Ｗ／ｃｍ2の範囲の超音波を発生させることがで
きるものであればよい。また、超音波の印加は、一旦タ
ンクに入れて印加するか、もしくはスラリー供給ライン
４の配管をクランプして印加するなどの方法を用いれば
よい。なお、スラリーの流量は、通常５０〜５００ｃｃ
／ｍｉｎ程度である。
５は、特に特殊なものである必要はなく、例えば、１０
ｋＨｚから数ＧＨｚの周波数で０．１Ｗ／ｃｍ2から数
１００Ｗ／ｃｍ2の範囲の超音波を発生させることがで
きるものであればよい。また、超音波の印加は、一旦タ
ンクに入れて印加するか、もしくはスラリー供給ライン
４の配管をクランプして印加するなどの方法を用いれば
よい。なお、スラリーの流量は、通常５０〜５００ｃｃ
／ｍｉｎ程度である。
【００２３】このように超音波分散器５により粒径の大
きい粗大粒子が粉砕されたスラリーが更にフィルタ６を
通過すると、図２（ｃ）に示すように、粒径サイズの大
きい粗大粒子（Ｂ）が完全に除去され、小さいサイズの
砥粒（Ａ）のみがＣＭＰ装置２の定盤へと供給される。
きい粗大粒子が粉砕されたスラリーが更にフィルタ６を
通過すると、図２（ｃ）に示すように、粒径サイズの大
きい粗大粒子（Ｂ）が完全に除去され、小さいサイズの
砥粒（Ａ）のみがＣＭＰ装置２の定盤へと供給される。
【００２４】ここで、フィルタの孔のサイズは砥粒のサ
イズに合わせて選べばよいが、その場合、通過させたい
砥粒のサイズに合わせたフィルタを一段で用いる方法に
限らず、大きいサイズから徐々に小さいサイズの砥粒を
除去するフィルタを複数段、直列に接続して所望のサイ
ズの砥粒のみを通過させることもできる。複数段のフィ
ルタを用いる場合、大きいサイズの砥粒は前段のフィル
タで、小さい砥粒は後段のフィルタで除去されるので、
フィルタ６を一段で用いる場合よりフィルタ６の寿命を
さらに延ばすことが可能である。
イズに合わせて選べばよいが、その場合、通過させたい
砥粒のサイズに合わせたフィルタを一段で用いる方法に
限らず、大きいサイズから徐々に小さいサイズの砥粒を
除去するフィルタを複数段、直列に接続して所望のサイ
ズの砥粒のみを通過させることもできる。複数段のフィ
ルタを用いる場合、大きいサイズの砥粒は前段のフィル
タで、小さい砥粒は後段のフィルタで除去されるので、
フィルタ６を一段で用いる場合よりフィルタ６の寿命を
さらに延ばすことが可能である。
【００２５】このように、スラリー供給装置１のスラリ
ー供給タンク３とＣＭＰ装置２等の研磨装置とを繋ぐス
ラリー供給ライン４に上流側から超音波分散器５とフィ
ルタ６とを設けることによって、粒径の小さい砥粒が凝
集して形成された粗大粒子の大部分を超音波分散器５に
よって粉砕することができ、更に、ＣＭＰ装置２直前に
設置したフィルタ６によって粉砕されずに残った粗大粒
子を完全に除去することができるため、ＣＭＰ装置２に
は粒径が小さく、かつ、サイズの揃った砥粒のみを含む
スラリーを供給することができ、また、従来のようにフ
ィルタ６のみを用いる場合と比較して、フィルタ６の負
荷を軽減することができるため、フィルタ６の寿命を延
ばすことができる。
ー供給タンク３とＣＭＰ装置２等の研磨装置とを繋ぐス
ラリー供給ライン４に上流側から超音波分散器５とフィ
ルタ６とを設けることによって、粒径の小さい砥粒が凝
集して形成された粗大粒子の大部分を超音波分散器５に
よって粉砕することができ、更に、ＣＭＰ装置２直前に
設置したフィルタ６によって粉砕されずに残った粗大粒
子を完全に除去することができるため、ＣＭＰ装置２に
は粒径が小さく、かつ、サイズの揃った砥粒のみを含む
スラリーを供給することができ、また、従来のようにフ
ィルタ６のみを用いる場合と比較して、フィルタ６の負
荷を軽減することができるため、フィルタ６の寿命を延
ばすことができる。
【００２６】なお、本実施例では、ＣＭＰ装置２にスラ
リーを供給する場合について記載したが、本発明は上記
実施例に限定されるものではなく、砥粒を分散したスラ
リーを用いる他の研磨装置、切断装置や切削装置等に適
用することができることは明らかである。
リーを供給する場合について記載したが、本発明は上記
実施例に限定されるものではなく、砥粒を分散したスラ
リーを用いる他の研磨装置、切断装置や切削装置等に適
用することができることは明らかである。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のスラリー
供給装置によれば、粗大粒子の除去に用いるフィルタの
寿命を延ばすことができ、フィルタにかかるコストの低
減を図り、フィルタ交換のための装置のダウンタイムの
減少による装置稼働率を向上させることができるため、
半導体装置の製造コストを低減することができるという
効果を奏する。
供給装置によれば、粗大粒子の除去に用いるフィルタの
寿命を延ばすことができ、フィルタにかかるコストの低
減を図り、フィルタ交換のための装置のダウンタイムの
減少による装置稼働率を向上させることができるため、
半導体装置の製造コストを低減することができるという
効果を奏する。
【００２８】その理由は、超音波分散器を用いてスラリ
ーに超音波を印加することにより凝集した粗大粒子を粉
砕することができ、かつ、これをユースポイントに近い
供給ラインで行うことにより、実際に定盤に供給される
スラリーそのものの分散性を常に高い状態に維持するこ
とができるからである。さらに、超音波分散器の下流側
に所定の大きさの孔を有するフィルタを１段以上設ける
ことにより、凝集した粗大粒子をスラリーから完全に除
去することができると共に、超音波分散器によりフィル
タに到達する粗大粒子の数が減少しているため、フィル
タの目詰まりを抑制することができるからである。
ーに超音波を印加することにより凝集した粗大粒子を粉
砕することができ、かつ、これをユースポイントに近い
供給ラインで行うことにより、実際に定盤に供給される
スラリーそのものの分散性を常に高い状態に維持するこ
とができるからである。さらに、超音波分散器の下流側
に所定の大きさの孔を有するフィルタを１段以上設ける
ことにより、凝集した粗大粒子をスラリーから完全に除
去することができると共に、超音波分散器によりフィル
タに到達する粗大粒子の数が減少しているため、フィル
タの目詰まりを抑制することができるからである。
【図１】本発明の実施例に係るスラリー供給装置の構成
を模式的に示す図である。
を模式的に示す図である。
【図２】本発明の実施例に係るスラリー供給装置の供給
ライン各地点でのスラリーに含まれる砥粒の分布を示す
図である。
ライン各地点でのスラリーに含まれる砥粒の分布を示す
図である。
【図３】従来のスラリー供給装置の構成を模式的に示す
図である。
図である。
【図４】従来のスラリー供給装置の供給ライン各地点で
のスラリーに含まれる砥粒の分布を示す図である。
のスラリーに含まれる砥粒の分布を示す図である。
１ スラリー供給装置 ２ ＣＭＰ装置 ３ スラリー供給タンク ４ スラリー供給ライン ５ 超音波分散器 ６ フィルタ
Claims (6)
- 【請求項１】所定の粒径の砥粒が薬液に分散されたスラ
リーを攪拌、貯蔵するスラリー供給タンクと、前記スラ
リー供給タンクから所定の研磨装置に前記スラリーを導
くスラリー供給ラインとを含むスラリー供給装置におい
て、 前記スラリー供給ラインに、前記スラリー供給タンク側
から順に、凝集した砥粒を粉砕する超音波分散手段と所
定の大きさ以上の砥粒を除去する１段以上のフィルタと
を少なくとも配設したことを特徴とするスラリー供給装
置。 - 【請求項２】前記超音波分散手段が前記スラリー供給ラ
インの配管にクランプされ、超音波振動が前記配管を通
して前記スラリーに印加されることを特徴とする請求項
１記載のスラリー供給装置。 - 【請求項３】請求項１又は２に記載のスラリー供給装置
を有することを特徴とする化学的機械研磨装置。 - 【請求項４】スラリー供給タンクで攪拌、貯蔵した所定
の粒径の砥粒が薬液に分散されたスラリーを、スラリー
供給ラインを通して所定の研磨装置に供給するスラリー
供給方法において、 前記スラリー供給ラインに、前記スラリー供給タンク側
から順に、超音波分散手段と１段以上のフィルタとを配
設し、凝集した砥粒を前記超音波分散手段で粉砕し、前
記フィルタで所定の大きさ以上の砥粒を除去した後、前
記研磨装置に前記スラリーを供給することを特徴とする
スラリー供給方法。 - 【請求項５】前記超音波分散手段を前記スラリー供給ラ
インの配管にクランプし、前記配管を通して超音波振動
を前記スラリーに印加することを特徴とする請求項４記
載のスラリー供給方法。 - 【請求項６】請求項４又は５に記載のスラリー供給方法
によりスラリーを供給することを特徴とする化学的機械
研磨方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000120336A JP2001300844A (ja) | 2000-04-21 | 2000-04-21 | スラリー供給装置及びその供給方法 |
| US09/837,191 US20020022441A1 (en) | 2000-04-21 | 2001-04-19 | Slurry supply apparatus and method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000120336A JP2001300844A (ja) | 2000-04-21 | 2000-04-21 | スラリー供給装置及びその供給方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001300844A true JP2001300844A (ja) | 2001-10-30 |
Family
ID=18631163
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000120336A Pending JP2001300844A (ja) | 2000-04-21 | 2000-04-21 | スラリー供給装置及びその供給方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20020022441A1 (ja) |
| JP (1) | JP2001300844A (ja) |
Cited By (8)
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| JP2007098485A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-19 | Hoya Glass Disk Thailand Ltd | 磁気記録媒体用のガラス基板および磁気ディスクの製造方法 |
| WO2008020507A1 (fr) * | 2006-08-16 | 2008-02-21 | Asahi Glass Company, Limited | Procédé de récupération d'un abrasif à partir d'un rejet liquide de boue d'abrasif et appareil associé |
| KR101050473B1 (ko) | 2010-05-24 | 2011-07-20 | 주식회사 동서 | 폐슬러리내 세리아의 고효율 재생방법 |
| JP2012503557A (ja) * | 2008-09-24 | 2012-02-09 | シーアンドジーハイテク株式会社 | 半導体用スラリー供給装置及びスラリー供給方法 |
| CN117826620A (zh) * | 2024-03-06 | 2024-04-05 | 天津路联智通交通科技有限公司 | 多功能土木工程粉碎机系统及方法 |
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| JP6140051B2 (ja) | 2013-10-23 | 2017-05-31 | 株式会社荏原製作所 | 研磨方法および研磨装置 |
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| KR102478849B1 (ko) | 2016-07-06 | 2022-12-19 | 삼성전자주식회사 | 화학적 기계적 연마 장치 |
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| CN113954234A (zh) * | 2021-10-21 | 2022-01-21 | 东莞市景泰机电设备有限公司 | 陶瓷生产浆料处理方法 |
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|---|---|---|---|---|
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-
2000
- 2000-04-21 JP JP2000120336A patent/JP2001300844A/ja active Pending
-
2001
- 2001-04-19 US US09/837,191 patent/US20020022441A1/en not_active Abandoned
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