JP2005297147A - エッジ研磨装置のための真空ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、真空引きに伴って混入して来たスラリーが、封水タンク内の水に混じり合うことが少なく、また、これによって、混じったスラリー成分が水封式真空ポンプの機械的摺動部分を損傷させるおそれを少なくした真空ユニットを提供することを課題とする。
【解決手段】 真空ユニット４は、封水タンク４１、水封式真空ポンプ４２、および、真空バッファタンク４３を備えており、真空バッファタンク４３内には、上部の出口４３１側と下部の入口４３２側とを隔離して、上部室４３４と下部室４３５を形成するように２次フィルタ４３６が設けられている。上部室４３４には内部に向かって開口するシャワーノズル４３７が設けられており、シャワーノズル４３７には、バルブ４３８を通して適宜の時間経過後、水が供給される。貯留された水により１次フィルタが形成され、パイプ４３２１の先端部が貯留された水の中に浸漬されて開口している。
【選択図】 図１

Description

本発明は、半導体ウェハーエッジ研磨装置のための真空ユニットに関する。

半導体ウェハーのエッジ研磨装置は、被加工物である半導体ウェハをテーブルに保持するため、あるいはこれをハンドリングするために真空が用いられる。エッジ研磨装置の近傍には真空ユニットが設置され、パイプを通してエッジ研磨装置につながれている。

そして、この半導体ウェハーのエッジ研磨装置では、研磨媒体としてスラリーが使用される。このスラリーは化学的作用が強く、この化学的活性とポリシングパッドから及ぼされる機械的作用とが相まって半導体が研磨される。

上記真空ユニットは、半導体を吸着保持するために使用されることから、吸引に伴って吸着部からスラリーの一部が吸い込まれる。このため、エッジ研磨装置では、多くの場合、異物の吸引に対して比較的耐性のある水封式の真空ポンプが使用される。

従来からエッジ研磨装置用として使用されている真空ユニットは、水封式真空ポンプ、封水を貯留する封水タンク、このタンクの水位検知する水位センサ、このタンクの温度を検知する温度センサ、タンク内に送り込む冷却用の水の流量を調整し、タンク内の封水温度をコントロールするためのソレノイドバルブ、および、エッジ研磨装置とつながるパイプの途中に設けられた真空バッファタンクを有している。

水封式真空ポンプは、封水の温度が上昇すると性能が落ちるため、大量に新しい冷たい水をソレノイドバルブを介して供給することにより性能が維持されている。つまり、封水タンクには水を常時供給するとともに、オーバーフロー分を排出させて部分置換を行っている。

このようにして、封水タンクに供給された水は一部が排水、一部が循環する構造になっている。真空引きに伴って混入して来たスラリーは、封水タンク内の水に混じり合うため、封水は全体として定常的にスラリーを含んだものとなり、水を白濁させるだけでなく、混じったスラリー成分が水封式真空ポンプの機械的摺動部分を損傷させるという問題がある。上記水置換量を増加させれば封水内のスラリー濃度は低下するが、水をただ垂れ流すだけであるため、限りのある資源をこのような形で消費するのは好ましいことではない。

以下にこれらに関連がある文献を列記する。
特開平４−５８０９５号公報 実開平４−５０１８９号公報 実開平４−８７７０４号公報 特開平６−１２１９０４号公報 特開平７−２０４４０６号公報 特開平７−２０４４０７号公報 特開平６−１４７１６７号公報 特開平９−４２１７９号公報 特開平８−１４１８３号公報 特開平９−４５７５５号公報 特開平１０−７３０７９号公報 特開平１１−３０１８４９号公報 特開２０００−２１０８５１号公報

本発明は、上に述べた問題の解決、つまり、真空引きに伴って混入して来たスラリーが、封水タンク内の水に混じり合うことが少なく、また、これによって、混じったスラリー成分が水封式真空ポンプの機械的摺動部分を損傷させるおそれを少なくした真空ユニットを提供することを課題とするとともに、水置換量を増加させることなく所定の性能を維持できる真空ユニットを提供することを課題とする。

上記課題は以下の手段によって解決される。すなわち、第１番目の発明は、封水が貯留され、オーバーフロー口が設けられた封水タンク、上記封水タンクに流入する水の流量を調整する水供給バルブ、上記封水の水位を検知する水位センサ、上記封水の温度を検知する温度センサ、上記封水タンク内に設けられた冷却コイル、上記冷却コイルに流す冷却水の流量を調整する冷却水バルブ、上記封水タンクとの間で封水を供給、還流する水封式真空ポンプ、上記真空ポンプの真空引き口に接続された出口と、エッジ研磨装置に接続されるべき入口を有する真空バッファタンク、および、上記封水タンク、水封式真空ポンプ、および、真空バッファタンクを収納する筐体を備えたエッジ研磨装置のための真空ユニットであって、上記真空バッファタンクは、上記出口を設けた上部室と、上記入口を設けた下部室とに隔離形成するように設けられた２次フィルタ、および、上記上部室に開口するように設けられたシャワーノズルを備えており、上記下部室に供給された水を貯留することにより１次フィルタとし、上記１次フィルタ内に入口からのびたパイプを開口させることを特徴とするエッジ研磨装置のための真空ユニットである。

第２番目の発明は、第１番目の発明のエッジ研磨装置のための真空ユニットにおいて、上記真空バッファタンクには、貯留されたスラリーを含む水を排出するためのドレーンバルブが設けられていることを特徴とするエッジ研磨装置のための真空ユニットである。

本発明によれば、水封式真空ポンプに吸引される前に、真空バッファタンク内においてスラリーのほとんどが除去されるため、水封式真空ポンプおよび封水タンクにはスラリーがほとんど到達することがない。そのため、封水にスラリーが混入する度合いが少なく、封水の白濁、ひいては水封式真空ポンプの機械的摺動部分が損傷するような問題を起きにくくすることができる。また、水の供給量および排出を少なくすることができるため、限りのある資源を有効に利用することができる。

以下、図面に基づき本発明の実施例を説明する。図１は、単数あるいは複数のエッジ研磨装置１・・・、スラリー供給ユニット２、真空ユニット４からなるシステム全体を示す説明図である。また、図２は真空バッファタンク４３の拡大説明図である。

エッジ研磨装置１・・は半導体ウェハーのエッジ部を研磨するための研磨装置であって、特別のものではない。

スラリー供給ユニット２は、スラリータンク２１を備えており、このスラリータンク２１からポンプＰ１と管路Ｌ１を通してこれらエッジ研磨装置１・・にスラリーが供給される。エッジ研磨装置１・・で使用されたスラリーは管路Ｌ２を通してスラリータンク２１に環流される。フィルタ２１６は、環流するスラリーに混入した塵埃等を除去する。第１コントローラ２１４は、エッジ研磨装置１・・あるいは全体システムの指令を受けてポンプＰ１の動作を制御する。

スラリータンク２１には、アジテータ２１１、アジテータ２１１を回転駆動するためのモータＭ１が備えられており、スラリータンク２１内のスラリーを常時攪拌する。スラリータンク２１には、冷却コイル２１２及び温度センサ２１３が備えられており、第１コントローラ２１４は工場冷却水ライン又は装置付帯のチラー（恒温循環器）から管路Ｌ３を通して冷却コイル２１２に供給される冷却水の流量をバルブＶ１で制御してスラリーの温度を一定範囲に保つ。管路Ｌ４は冷却を終えた冷却水を工場冷却水ライン又は装置付帯のチラー（恒温循環器）に戻す。

コントローラ２１４はスラリーの残量を液面検出装置２１５によって監視しており、スラリーレベルが一定の水位範囲に維持されるように監視する。残量が最低レベルＬよりも少なくなったとき、スラリーの補給を促す信号を作業者あるいはスラリー補給装置（付図示）に対して行う。

真空ユニット４は、封水タンク４１、水封式真空ポンプ４２、および、真空バッファタンク４３を備えている。封水タンク４１には、封水が貯留され、あふれた封水を排出するためのオーバーフロー口４１１が設けられている。封水タンク４１に流入する水の流量は水位センサ４１３の検出値に基づいて水供給バルブ４１２によって調整される。

封水タンク４１内には、封水の温度を検知するための温度センサ４１４が設けられている。この検出結果に基づいて、封水タンク４１内に設けられた冷却コイル４１５を流れる冷却水の流量が調整され、封水の温度が一定範囲に維持される。冷却水には工場で備えられている冷水又はチラー冷水が使用され、流量の調整は、冷却水バルブ４１６の開閉によって行われる。

水封式真空ポンプ４２と封水タンク４１との間で封水が供給、還流される。水封式真空ポンプ４２の真空引き口４２１には真空バッファタンク４３の出口４３１が接続されている。真空バッファタンク４３の入口４３２はエッジ研磨装置１に接続される。入口４３２の真空バッファタンク４３内側には、底部近傍までのびて開口するパイプ４３２１が接続されている。

封水タンク４１、水封式真空ポンプ４２、および、真空バッファタンク４３は筐体に納められる。なお、筐体は、これらの周囲すべてを取り囲むものである必要はなく、上部が解放された台状のものであってもよい。

真空バッファタンク４３内には、上部の出口４３１側と下部の入口４３２側とを隔離して、上部室４３４と下部室４３５を形成するように２次フィルタ４３６が設けられている。上部室４３４には内部に向かって開口するシャワーノズル４３７が設けられている。シャワーノズル４３７には、バルブ４３８を通して水が供給される。

真空バッファタンク４３の底部には、シャワーノズル４３７から供給された水が貯留され、１次フィルタ４４が形成される。上記パイプ４３２１の先端部は貯留された水の中に浸漬されて開口している。ドレーンバルブ４３９は貯留された水を排出するために設けられている。

エッジ研磨装置１・・から吸引されたスラリーや水滴あるいは埃を含む空気は、真空バッファタンク４３内に導かれ、パイプ４３２１を通って下部室４３５に貯留された水の中に導かれ、そこから気泡となって水面上部に出る。この過程で、気泡となっている吸引空気は、水と広い面積で接触するため、スラリーや水粒子あるいは埃が分離される。それでも分離されなかったスラリーや水の粒子あるいは埃は、２次フィルタ４３６を通過する際にこれによって除かれる。２次フィルタ４３６に付着したスラリーや埃等は、シャワーノズル４３７から適宜の時間経過後水を流すことにより下部室４３５内に洗い落とされ、この水が上記１次フィルタ４４を構成することになる。

こうして、本真空ユニット４によれば、水封式真空ポンプ４２に吸引される前に、真空バッファタンク４３内においてスラリーのほとんどが除去されるため、水封式真空ポンプ４２および封水タンク４１にはスラリーがほとんど到達することがない。そのため、封水にスラリーが混入する度合いが少なく、封水の白濁、ひいては水封式真空ポンプ４２の機械的摺動部分が損傷するような問題は生じにくく、また、水の供給量および排出を少なくすることができるため、限りのある資源を有効に利用することができる。

本発明の実施例の真空ユニット４を含むシステム全体を示す説明図である。 真空バッファタンク４３の拡大説明図である。

符号の説明

１ エッジ研磨装置
２ スラリー供給ユニット
２１ スラリータンク
２１１ アジテータ
２１２ 冷却コイル
２１３ 温度センサ
２１４ コントローラ
２１５ 液面検出装置
２１６ フィルタ
４ 真空ユニット
４１ 封水タンク
４１１ オーバーフロー口
４１２ 水供給バルブ
４１３ 水位センサ
４１４ 温度センサ
４１５ 冷却コイル
４１６ 冷却水バルブ
４２ 水封式真空ポンプ
４２１ 真空引き口
４３ 真空バッファタンク
４３１ 出口
４３２ 入口
４３２１ パイプ
４３４ 上部室
４３５ 下部室
４３６ ２次フィルタ
４３７ シャワーノズル
４３８ バルブ
４３９ ドレーンバルブ
４４ １次フィルタ
Ｌ１〜Ｌ４ 管路
Ｍ１ モータ
Ｐ１ ポンプ
Ｖ１ バルブ

Claims (2)

1. 封水が貯留され、オーバーフロー口が設けられた封水タンク、
   上記封水タンクに流入する水の流量を調整する水供給バルブ、
   上記封水の水位を検知する水位センサ、
   上記封水の温度を検知する温度センサ、
   上記封水タンク内に設けられた冷却コイル、
   上記冷却コイルに流す冷却水の流量を調整する冷却水バルブ、
   上記封水タンクとの間で封水を供給、還流する水封式真空ポンプ、
   上記真空ポンプの真空引き口に接続された出口と、エッジ研磨装置に接続されるべき入口を有する真空バッファタンク、および、
   上記封水タンク、水封式真空ポンプ、および、真空バッファタンクを収納する筐体
   を備えたエッジ研磨装置のための真空ユニットであって、
   上記真空バッファタンクは、上記出口を設けた上部室と、上記入口を設けた下部室とに隔離形成するように設けられた２次フィルタ、および、
   上記上部室に開口するように設けられたシャワーノズル
   を備えており、上記下部室に供給された水を貯留することにより１次フィルタとし、上記１次フィルタ内に入口からのびたパイプを開口させること
   を特徴とするエッジ研磨装置のための真空ユニット。
2. 請求項１に記載されたエッジ研磨装置のための真空ユニットにおいて、
   上記真空バッファタンクには、貯留されたスラリーを含む上記水を排出するためのドレーンバルブが設けられていること
   を特徴とするエッジ研磨装置のための真空ユニット。

Images