JP2008145102A - Method and device for inspecting foreign matter in semiconductor polishing slurry - Google Patents

Method and device for inspecting foreign matter in semiconductor polishing slurry Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and a device for inspecting foreign matter in a slurry, capable of inspecting the foreign matter such as an impurity particle contained in the semiconductor polishing slurry, and capable of acquiring precisely information about the foreign matter. <P>SOLUTION: This method of inspecting the foreign matter in the slurry has a sampling process of collecting the semiconductor polishing slurry, a dilution process of diluting the semiconductor polishing slurry collected in the sampling process, using a dispersant extracted from the semiconductor polishing slurry, a filtration process of passing and filtrating the diluted semiconductor polishing slurry, through a filtration membrane having 0.1 nm-100 μm of pore size capable of passing an abrasive grain contained in the semiconductor polishing slurry diluted in the dilution process, and capable of capturing the foreign matter larger than the abrasive grain, and a foreign matter inspection process of inspecting the foreign matter filtration-separated on a surface of the filtration membrane passed therethrough with the diluted semiconductor polishing slurry. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体用研磨スラリー中に含まれる異物の検査方法及び検査装置に関し、特に、半導体用研磨スラリーをろ過膜によりろ過して、ろ過膜上にろ別された異物を検査するスラリー中の異物の検査方法及び検査装置に関する。   The present invention relates to an inspection method and an inspection apparatus for foreign matters contained in a semiconductor polishing slurry, and particularly, in a slurry for inspecting foreign matters filtered on a filtration membrane by filtering the semiconductor polishing slurry through a filtration membrane. The present invention relates to a foreign matter inspection method and inspection apparatus.

半導体装置の製造において、使用する半導体基板の表面や、その上に形成された被膜の表面を平坦化することが求められている。例えば、配線層が立体的に配置された多層配線層を有する半導体集積回路を形成するには、多層配線間の層間絶縁膜(シリコン酸化膜やシリコン窒化膜など)の表面を平坦にする必要がある。   In the manufacture of a semiconductor device, it is required to flatten the surface of a semiconductor substrate to be used and the surface of a film formed thereon. For example, in order to form a semiconductor integrated circuit having a multilayer wiring layer in which wiring layers are three-dimensionally arranged, it is necessary to flatten the surface of an interlayer insulating film (such as a silicon oxide film or a silicon nitride film) between the multilayer wirings. is there.

これは、第1層目(最下層)のアルミニウム配線を形成した後、CVD法によりシリコン酸化膜を成膜すると、配線層の存在によりシリコン酸化膜表面に凹凸が生じてしまい、フォトリソグラフィー及びドライエッチング工程で、この凹凸の存在する酸化膜上に第2のアルミニウム配線層を形成しようとすると、凹凸部でレジストパターニングの露光焦点が合わない、あるいは段差部にドライエッチング残りが生じる等の不具合が生じてしまうためである。   This is because when a silicon oxide film is formed by the CVD method after forming the first layer (lowermost layer) aluminum wiring, the surface of the silicon oxide film becomes uneven due to the presence of the wiring layer. In the etching process, if the second aluminum wiring layer is formed on the oxide film having the unevenness, there is a problem that the exposure focus of resist patterning is not focused on the uneven portion, or a dry etching residue is generated on the stepped portion. This is because it will occur.

この被膜表面を平坦化する技術として、研磨剤を用いて被膜表面を研磨する方法が採用されている。この方法は、パッド等の研磨部材と半導体基板との間にスラリーを介在させ、研磨を行うものであり、このとき用いるスラリー中の砥粒としては、分散性がよく、平均粒子径が揃っている等の理由で、シリカやアルミナが一般的に使用されており、したがって、スラリーとしては、純水等の分散媒中にこれらの砥粒を分散させ、目的によって過酸化水素のような酸化剤、金属塩、有機酸、分散剤等の成分を溶解させた特殊な組成のものが用いられている。   As a technique for flattening the surface of the film, a method of polishing the surface of the film using an abrasive is employed. In this method, polishing is performed by interposing a slurry between a polishing member such as a pad and a semiconductor substrate. As abrasive grains in the slurry used at this time, the dispersibility is good and the average particle diameter is uniform. For this reason, silica and alumina are generally used. Therefore, as the slurry, these abrasive grains are dispersed in a dispersion medium such as pure water, and an oxidizing agent such as hydrogen peroxide depending on the purpose. A special composition in which components such as a metal salt, an organic acid, and a dispersant are dissolved is used.

このようなスラリーを用いて研磨を行うと、半導体基板の研磨面を形成する材料が削り取られるとともに、砥粒自身も破砕されて、研磨屑が生成する。この研磨屑はそれ自身スラリーの研磨力を低下させるものである。また、スラリー原液を希釈してウェハ研磨用に濃度調整したスラリー等であっても、完全に不純物粒子等の異物が存在してないわけではなく、砥粒の凝集物やスラリーが乾燥してゲル化物が生成することもある。これらのうち大粒径の研磨屑及び凝集物は基板表面にスクラッチを発生させる原因となり、また研磨屑の蓄積により研磨力を低下させる原因となっている(例えば、特許文献1参照。)。   When polishing is performed using such a slurry, the material forming the polishing surface of the semiconductor substrate is scraped off, and the abrasive grains themselves are crushed to generate polishing scraps. This polishing waste itself reduces the polishing power of the slurry. In addition, even if the slurry is diluted with a slurry stock solution and the concentration is adjusted for wafer polishing, the foreign particles such as impurity particles are not completely absent. In some cases, compounds are formed. Among these, large particle size polishing debris and agglomerates cause scratches on the substrate surface, and cause a reduction in polishing force due to accumulation of polishing debris (see, for example, Patent Document 1).

このような異物は、スラリー中の粒子について粒度径分布を調べただけでは、その存在量が砥粒に比べて極めて少ないためか、明らかに粒子径は砥粒と区別できる大きさであるにもかかわらずピークの存在が確認できず、これまで見過ごされてきたものである。   Such foreign matter is probably because the abundance is very small compared to abrasive grains just by examining the particle size distribution of the particles in the slurry. Regardless, the existence of a peak could not be confirmed, which has been overlooked so far.

また、このような異物は、スラリー原液を希釈しウェハ研磨用に濃度調整する調整段階で既に含まれていることが確認されるため、スラリー中に含まれる異物は、必ずしも加工屑に限られるわけではなく、スラリーの原液にすでに含有している場合や、研磨装置の内部においてタンクや配管の内壁面からの脱落物質が混入する場合等のいくつかの原因が考えられるものの、その混入の原因は定かではない。   Moreover, since it is confirmed that such a foreign substance is already contained in the adjustment stage in which the slurry stock solution is diluted and the concentration is adjusted for wafer polishing, the foreign substance contained in the slurry is not necessarily limited to processing waste. Rather, there may be several causes such as when it is already contained in the slurry stock solution or when substances falling from the inner wall of the tank or piping are mixed inside the polishing apparatus, but the cause of the mixing is Not sure.

このようなスラリー中に含有する不純物粒子等の異物の検査を行い、その異物について検査することができるスラリー中の異物の検査方法として、スラリーをろ過膜に通液、ろ過し、スラリー中の異物をろ過膜上に捕捉して、そのろ過膜をそのまま検査に供することにより異物の存否や性質を確認することができる異物検査方法が試みられている。
特開2006−43781
As a method for inspecting foreign matter in the slurry, which can be inspected for foreign matters such as impurity particles contained in such a slurry, the slurry is passed through a filtration membrane, filtered, and the foreign matter in the slurry. A foreign matter inspection method has been attempted in which the presence or nature of foreign matter can be confirmed by capturing the product on a filtration membrane and directly subjecting the filtration membrane to inspection.
JP 2006-43781 A

しかしながら、上記の方法では、異物を確認することができるが、異物の評価が難しく、さらなる検査精度の向上が求められている。   However, in the above method, foreign matter can be confirmed, but evaluation of the foreign matter is difficult, and further improvement in inspection accuracy is required.

上記の事情に鑑み、本発明は、このような半導体用研磨スラリー中に含有される不純物粒子等の異物の検査を、より精度よく行うことができる半導体用研磨スラリー中の異物の検査方法及び検査装置を提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, the present invention is capable of inspecting foreign matters such as impurity particles contained in such a semiconductor polishing slurry more accurately, and an inspection method and inspection of foreign matters in a semiconductor polishing slurry. An object is to provide an apparatus.

すなわち、本発明の一態様による異物検査方法は、半導体用研磨スラリーを採取するサンプリング工程と、サンプリング工程で採取された半導体用研磨スラリーを、半導体用研磨スラリーから抽出した分散液を用いて希釈する希釈工程と、希釈工程で希釈された半導体用研磨スラリー中に含まれる砥粒は通過させ、砥粒よりも大きな異物は捕捉することが可能である、孔径が0.1nm〜100μmのろ過膜に、希釈された半導体用研磨スラリーを通液し、ろ過するろ過工程と、ろ過工程で得られた、希釈された半導体用研磨スラリーを通液したろ過膜の表面にろ別された異物を検査する異物検査工程とを有することを特徴とする。   That is, in the foreign matter inspection method according to an aspect of the present invention, a sampling step for collecting a semiconductor polishing slurry, and a semiconductor polishing slurry collected in the sampling step are diluted with a dispersion extracted from the semiconductor polishing slurry. A filtration process with a pore size of 0.1 nm to 100 μm that allows the abrasive grains contained in the polishing slurry for semiconductor diluted in the dilution process and the dilution process to pass therethrough and captures foreign matters larger than the abrasive grains. Inspecting foreign matter filtered and filtered on the surface of the filtration membrane obtained by passing the diluted polishing slurry for semiconductor, and passing through the diluted polishing slurry for semiconductor. A foreign matter inspection step.

また、本発明の他の態様による異物検査方法は、半導体用研磨スラリーを採取するサンプリング工程と、サンプリング工程で採取された半導体用研磨スラリー中に含まれる砥粒は通過させ、砥粒よりも大きな異物は捕捉することが可能である、孔径が0.1nm〜100μmのろ過膜に、半導体用研磨スラリーを通液し、ろ過するろ過工程と、ろ過工程で得られた、半導体用研磨スラリーを通液したろ過膜の表面にろ別された異物を検査する前に、ろ過膜から残存する砥粒を除去するために、ろ過膜を、半導体用研磨スラリーから抽出した分散液で洗浄する洗浄工程と、洗浄工程により洗浄された異物を検査する異物検査工程とを有することを特徴とする。   The foreign matter inspection method according to another aspect of the present invention includes a sampling step for collecting a semiconductor polishing slurry, and abrasive grains contained in the semiconductor polishing slurry collected in the sampling step, which are larger than the abrasive grains. Foreign matter can be trapped, the polishing slurry for semiconductor is passed through a filtration membrane having a pore diameter of 0.1 nm to 100 μm and filtered, and the polishing slurry for semiconductor obtained in the filtration step is passed through. Before inspecting the foreign matter filtered off on the surface of the filtered membrane, a cleaning step of washing the filtration membrane with a dispersion extracted from the polishing slurry for semiconductors in order to remove the abrasive grains remaining from the membrane. And a foreign matter inspection step of inspecting the foreign matter cleaned by the cleaning step.

さらに、本発明の他の態様による異物検査装置は、半導体用研磨スラリー供給ラインから半導体用研磨スラリーを採取する試料採取部と、半導体用研磨スラリー中に含まれる砥粒は通過させ、砥粒よりも大きな異物は捕捉することが可能である、孔径が0.1nm〜100μmのろ過膜を有するろ過装置と、試料採取部により採取された半導体用研磨スラリーを、ろ過装置へ移送する半導体用研磨スラリー移送ラインと、半導体用研磨スラリーが移送される半導体用研磨スラリー移送ライン中及び半導体用研磨スラリーがろ過されたろ過装置のうちの少なくとも一方に、半導体用研磨スラリーから抽出した分散液を供給するスラリー分散液供給手段と、ろ過膜の表面にろ別された異物を検査する検査部とを有することを特徴とする。   Furthermore, a foreign matter inspection apparatus according to another aspect of the present invention includes a sample collection unit that collects semiconductor polishing slurry from a semiconductor polishing slurry supply line, and abrasive grains contained in the semiconductor polishing slurry that pass through the abrasive grains. Large foreign matter can be captured, a filtration device having a filtration membrane with a pore diameter of 0.1 nm to 100 μm, and a semiconductor polishing slurry for transferring a semiconductor polishing slurry collected by a sample collection unit to the filtration device Slurry for supplying the dispersion extracted from the semiconductor polishing slurry to at least one of the transfer line and the semiconductor polishing slurry transfer line to which the semiconductor polishing slurry is transferred and the filtering device for filtering the semiconductor polishing slurry. It has a dispersion liquid supply means and an inspection unit for inspecting foreign matter filtered off on the surface of the filtration membrane.

本発明によれば、半導体用研磨スラリー中の異物の確認を、より精度よく行うことができる。   According to the present invention, foreign matter in a semiconductor polishing slurry can be confirmed with higher accuracy.

以下、本発明のスラリー中の異物検査方法及び異物検査装置について説明する。まず、本発明のスラリー中の異物検査方法について説明するが、その前に、スラリーを用いたウェハの研磨方法について、簡単に説明する。   Hereinafter, the foreign substance inspection method and foreign substance inspection apparatus in the slurry of the present invention will be described. First, the foreign matter inspection method in the slurry of the present invention will be described, but before that, the wafer polishing method using the slurry will be briefly described.

ウェハ研磨は、まず、スラリーの原液を収容するタンクから必要量のスラリー原液が供給され、この原液に希釈液を混合しながら、研磨処理に用いるのに適したスラリー濃度に調整される。ここで使用するスラリーは、分散性がよく、平均粒子径が揃っている等の理由から、シリカ微粒子が砥粒として用いられることが多く、水等の分散媒中に、添加剤、例えば、酸化剤、金属塩や分散剤などを加え、このシリカ微粒子を分散させたシリカ懸濁液(コロイダルシリカ)として使用するのが一般的である。   In the wafer polishing, first, a necessary amount of slurry stock solution is supplied from a tank containing the slurry stock solution, and the slurry concentration is adjusted to a slurry concentration suitable for use in the polishing process while mixing the diluted solution with this stock solution. In the slurry used here, silica fine particles are often used as abrasive grains for reasons such as good dispersibility and uniform average particle diameter, and additives, for example, oxidation, are used in a dispersion medium such as water. It is general to use as a silica suspension (colloidal silica) in which the silica fine particles are dispersed by adding an agent, a metal salt, a dispersant and the like.

次いで、濃度調整がされたスラリーを研磨パッドに滴下しながら、ウェハキャリア(パッキング剤)に保持されているシリコン基板を回転させ、研磨パッドに押し当てる。すると、シリコン基板と研磨パッドの間にスラリーを介在させながら回転によりシリコン基板は研磨され、この研磨によりシリコン基板の表面に形成されている絶縁膜は、その凹凸が取り除かれ、平坦な表面となる。   Next, the silicon substrate held by the wafer carrier (packing agent) is rotated and pressed against the polishing pad while dripping the slurry whose concentration has been adjusted onto the polishing pad. Then, the silicon substrate is polished by rotation with the slurry interposed between the silicon substrate and the polishing pad, and the unevenness is removed from the insulating film formed on the surface of the silicon substrate by this polishing, and the surface becomes a flat surface. .

本発明のサンプリング工程は、上記のようなウェハ研磨方法のいずれの工程からサンプリングしてもよい。具体的には、半導体用研磨スラリー原液を希釈して濃度調整を行って得られた半導体用研磨スラリーや半導体用研磨スラリー原液を採取しても良い。さらに、半導体用研磨スラリー原液は、ウェハ研磨装置のタンクに収容する前のボトル等から採取しても良い。   The sampling step of the present invention may be sampled from any step of the wafer polishing method as described above. Specifically, the semiconductor polishing slurry stock solution or the semiconductor polishing slurry stock solution obtained by diluting the semiconductor polishing slurry stock solution and adjusting the concentration may be collected. Furthermore, the semiconductor polishing slurry stock solution may be collected from a bottle or the like before being stored in the tank of the wafer polishing apparatus.

本発明の希釈工程は、サンプリングで得られた半導体用研磨スラリーを、この半導体用研磨スラリーから抽出した分散液(以下、「スラリー分散液」と称する。)で、希釈するものである。ここで、スラリー分散液は、固体である研磨成分の砥粒及び砥粒よりも大きな異物を膜等でろ別(除去)して得られた透過液である。スラリー分散液は、好ましくは半導体用研磨スラリー中から固形物全体を除去した溶液である。また、スラリーの成分が化学物質等安全データシート(MSDS)等で開示されている場合は、純水にその薬剤成分等を人工的添加しスラリー分散液模擬液を作製し膜等で砥粒よりも大きな異物を除去して用いてもよい。この希釈工程に用いるスラリー分散液を生成する、半導体用研磨スラリー中からの砥粒及び砥粒よりも大きな異物の除去は、ろ過膜、例えば限外ろ過膜、ナノろ過膜、逆浸透膜、精密ろ過膜を用いたろ過により、又は遠心分離機を用いた遠心分離により行うことができる。   In the dilution step of the present invention, the semiconductor polishing slurry obtained by sampling is diluted with a dispersion liquid extracted from the semiconductor polishing slurry (hereinafter referred to as “slurry dispersion liquid”). Here, the slurry dispersion is a permeate obtained by filtering (removing) abrasive grains of solid polishing components and foreign matters larger than the abrasive grains with a film or the like. The slurry dispersion is preferably a solution obtained by removing the entire solid from the polishing slurry for semiconductor. In addition, when the components of the slurry are disclosed in a chemical substance safety data sheet (MSDS) or the like, the drug component or the like is artificially added to pure water to prepare a slurry dispersion liquid, and the film or the like is used as an abrasive. Also, large foreign substances may be removed and used. The removal of abrasive particles and foreign matters larger than the abrasive grains from the semiconductor polishing slurry, which produces the slurry dispersion used in this dilution step, is performed by filtration membranes such as ultrafiltration membranes, nanofiltration membranes, reverse osmosis membranes, precision It can be performed by filtration using a filtration membrane or by centrifugation using a centrifuge.

この希釈工程に用いるスラリー分散液を生成するろ過膜としては、半導体用研磨スラリー中から砥粒及び砥粒よりも大きな異物を捕捉できる孔径を有するろ過膜であれば特に限定されることなく使用できるが、比較的粒径の小さい砥粒の除去も目的とするため孔径の小さいろ過膜が好ましい。このような孔径の小さいろ過膜としては、限界ろ過(UF)膜(孔径:2〜100nm)、ナノろ過(NF)膜(孔径:0.5〜2nm)、逆浸透(RO)膜(孔径:0.1〜1nm)、精密ろ過(MF)膜(孔径:0.1〜100μm)などが挙げられる。限外ろ過膜(UF)としては、マイクローザ(登録商標)SEP−0013(旭化成株式会社製)などが挙げられる。逆浸透(RO)膜としては、架橋ポリアミド系複合膜エレメントTMG20−430(東レ株式会社製)などが挙げられる。精密ろ過(MF)膜としては、ニュクリポアメンブレン(野村マイクロ・サイエンス株式会社製)などが挙げられる。
また、この希釈工程に用いるろ過膜は、有機高分子などで形成され、対象となる半導体用研磨スラリーの性質などに応じて孔形、形状、使用方法を選定することができる。
The filtration membrane for producing the slurry dispersion used in this dilution step can be used without particular limitation as long as it is a filtration membrane having a pore size capable of capturing abrasive grains and foreign matters larger than the abrasive grains from the semiconductor polishing slurry. However, a filtration membrane having a small pore size is preferable because it aims at removing abrasive grains having a relatively small particle size. As a filtration membrane with such a small pore size, ultrafiltration (UF) membrane (pore size: 2 to 100 nm), nanofiltration (NF) membrane (pore size: 0.5 to 2 nm), reverse osmosis (RO) membrane (pore size: 0.1-1 nm), microfiltration (MF) membrane (pore diameter: 0.1-100 μm), and the like. Examples of the ultrafiltration membrane (UF) include Microza (registered trademark) SEP-0013 (manufactured by Asahi Kasei Corporation). Examples of the reverse osmosis (RO) membrane include cross-linked polyamide composite membrane element TMG20-430 (manufactured by Toray Industries, Inc.). Examples of the microfiltration (MF) membrane include Nyukuripore membrane (manufactured by Nomura Micro Science Co., Ltd.).
Moreover, the filtration membrane used for this dilution process is formed with organic polymer etc., and can select a pore shape, a shape, and a usage method according to the property etc. of the grinding | polishing slurry for semiconductors used as object.

この希釈工程に用いるスラリー分散液を生成する遠心分離機としては、半導体用研磨スラリー中から砥粒及び砥粒よりも大きな異物を遠心分離により分離できるものであれば特に限定されることなく使用できる。また、対象となる半導体用研磨スラリーの性質などに応じて遠心分離機の種類や使用条件を選定することができる。   The centrifuge for producing the slurry dispersion used in this dilution step is not particularly limited as long as it can separate abrasive grains and foreign matters larger than the abrasive grains from the semiconductor polishing slurry by centrifugation. . In addition, the type and use conditions of the centrifuge can be selected according to the properties of the target semiconductor polishing slurry.

なお、希釈の程度は、後述する本発明のろ過工程において、希釈した半導体用研磨スラリーを適切にろ過できるような濃度とするように、調整することができる。なお、本発明の希釈工程は、採取した半導体用研磨スラリーが希釈(濃度調製)を必要とせずに後述のろ過工程を行なうことができる濃度などである場合には、省略することができる。   Note that the degree of dilution can be adjusted so that the diluted polishing slurry for semiconductor can be appropriately filtered in the filtration step of the present invention described later. In addition, the dilution process of this invention can be abbreviate | omitted when the extract | collected polishing slurry for semiconductors is a density | concentration etc. which can perform the below-mentioned filtration process without requiring dilution (concentration adjustment).

このように、サンプリングで得られた半導体用研磨スラリーを、スラリー分散液で希釈するので、純水で希釈する場合のように、スラリーのpHの変動、スラリー中の添加剤、例えば、酸化剤や金属の濃度の変動、分散剤濃度の変動、砥粒のゼータ電位の変動などによる砥粒の凝集が起こらないため、砥粒の凝集物の発生を抑制でき、さらに異物の形態および性状を変化させる事なく、つまりスラリー中の異物についても、砥粒と同様にpHの変動、スラリー中の添加剤、例えば、酸化剤や金属の濃度の変動、分散剤濃度の変動により形状等が変化せず、そのままの状態で異物をより精度よく検出することができる。   As described above, since the semiconductor polishing slurry obtained by sampling is diluted with the slurry dispersion, as in the case of dilution with pure water, fluctuations in the pH of the slurry, additives in the slurry, such as oxidants, Aggregation of abrasive grains does not occur due to fluctuations in metal concentration, dispersant concentration, abrasive zeta potential, etc., so that the generation of abrasive agglomerates can be suppressed, and the form and properties of foreign matter can be changed. Without any change, that is, with respect to foreign matters in the slurry, the shape or the like does not change due to fluctuations in pH like the abrasive grains, additives in the slurry, such as fluctuations in the concentration of oxidizer or metal, fluctuations in the concentration of the dispersant, The foreign matter can be detected with higher accuracy as it is.

本発明のろ過工程は、半導体用研磨スラリー中に含まれる砥粒は通過させるが、砥粒よりも大きな異物を捕捉する孔径を有するろ過膜に、スラリー分散液で希釈された半導体用研磨スラリーを通液し、ろ過するものである。   In the filtration step of the present invention, the abrasive grains contained in the semiconductor polishing slurry are allowed to pass through, but the semiconductor polishing slurry diluted with the slurry dispersion is applied to a filtration membrane having a pore size that captures foreign matters larger than the abrasive grains. The liquid is passed through and filtered.

この工程に用いるろ過膜としては、半導体用研磨スラリー中の砥粒は透過させるが、砥粒よりも大きな異物はろ過膜上に捕捉する孔径を有するろ過膜であれば特に限定されずに用いることができる。   The filtration membrane used in this step allows the abrasive grains in the semiconductor polishing slurry to pass therethrough, but foreign substances larger than the abrasive grains are not particularly limited as long as the filtration membrane has a pore size to be captured on the filtration membrane. Can do.

ろ過膜は、無機質もしくは有機高分子などで形成され、対象とするスラリーの性質により、精密ろ過(MF)膜(孔径:0.1〜100μm)、限外ろ過(UF)膜(孔径:2nm〜100nm)、ナノろ過(NF)膜(孔径:0.5nm〜2nm)、逆浸透(RO)膜(孔径:0.1nm〜1nm)、平膜、管状膜、中空糸膜、など孔径、形状、使用方法を選定することができる。ろ過膜の形状としては、平膜状、ロール状、ターレット状などが挙げられる。ろ過膜の形状がロール状又はターレット状の場合には、ろ過の操作を連続的に(一定時間ごとに)行うことができる。   The filtration membrane is formed of an inorganic or organic polymer or the like. Depending on the properties of the target slurry, a microfiltration (MF) membrane (pore size: 0.1 to 100 μm), an ultrafiltration (UF) membrane (pore size: 2 nm to 2 nm) 100 nm), nanofiltration (NF) membrane (pore diameter: 0.5 nm to 2 nm), reverse osmosis (RO) membrane (pore diameter: 0.1 nm to 1 nm), flat membrane, tubular membrane, hollow fiber membrane, etc. The usage method can be selected. Examples of the shape of the filtration membrane include a flat membrane shape, a roll shape, and a turret shape. When the shape of the filtration membrane is a roll shape or a turret shape, the filtration operation can be performed continuously (at regular intervals).

ロール状のろ過膜(フィルターロール)について、図1及び図2を用いてさらに詳細に説明する。図1に示すように、ロール状のろ過膜(フィルターロール)1は、フィルターのろ過部分2以外は両面テープ3で覆われている。両面テープ3は、ろ過部分2に相当する円形部分がくり抜かれており、半導体用研磨スラリー(試料液)の漏洩を防ぐ働きをする。図2に示すように、フィルターロール1は、フィルターロール巻取り部4で巻き取ることにより自動的にフィルターを送るように設計され、常に新しいろ過部分2を供給できるので、連続的にろ過を行うことができる。ろ過は、例えばろ過器5(シリンダー6と排出用ろうと7を備える)を用いて、排出用ろうと7の下方から吸引することにより行われる。ろ過操作の後に送り出されたフィルターロール1上の異物を検出器8で検査する。   The roll-shaped filtration membrane (filter roll) will be described in more detail with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, a roll-shaped filtration membrane (filter roll) 1 is covered with a double-sided tape 3 except for a filtration portion 2 of the filter. The double-sided tape 3 has a circular portion corresponding to the filtration portion 2 cut out, and functions to prevent leakage of the semiconductor polishing slurry (sample liquid). As shown in FIG. 2, the filter roll 1 is designed to automatically feed the filter by being wound up by the filter roll take-up unit 4, and can continuously supply a new filtration part 2, so that it is continuously filtered. be able to. Filtration is performed by sucking from below the discharge funnel 7 using, for example, the filter 5 (comprising the cylinder 6 and the discharge funnel 7). The detector 8 inspects the foreign matter on the filter roll 1 sent out after the filtration operation.

次に、ターレット状のろ過膜について説明する。図3に示すように、ターレット状のろ過膜9は、ろ過を行うろ過部分10と保護フィルム11とから構成される。保護フィルム11は、ろ過部分10に相当する円形部分をくり抜いて作製されており、半導体用研磨スラリー(試料液)の漏洩を防ぐ。図4に示すように、ターレット状のろ過膜9は、中心部のみが固定部12により固定化されてレコードのように回転する構造となっている。
ろ過器13を構成するシリンダー14及び排出用ろうと15がターレット状のろ過膜9を挟み込んだ状態で、半導体用研磨スラリー(試料液)のろ過を行なう。ろ過が行なわれたろ過部分は回転し、次の新しいろ過部分が供給されるので連続的にろ過を行うことができる。ろ過は、例えば、排出用ろうと15の下方から吸引することにより行われる。回転されたターレット状のろ過膜9上の異物を検出器16で検査する。
Next, a turret-shaped filtration membrane will be described. As shown in FIG. 3, the turret-shaped filtration membrane 9 includes a filtration portion 10 that performs filtration and a protective film 11. The protective film 11 is produced by hollowing out a circular portion corresponding to the filtration portion 10 and prevents leakage of the semiconductor polishing slurry (sample liquid). As shown in FIG. 4, the turret-shaped filtration membrane 9 has a structure in which only the center portion is fixed by the fixing portion 12 and rotates like a record.
The semiconductor polishing slurry (sample solution) is filtered while the turret-shaped filtration membrane 9 is sandwiched between the cylinder 14 and the discharge funnel 15 constituting the filter 13. The filtered part that has been filtered rotates and the next new filtered part is supplied so that the filtration can be performed continuously. Filtration is performed, for example, by suction from below the discharge funnel 15. Foreign matter on the rotated turret-shaped filtration membrane 9 is inspected by the detector 16.

砥粒は、スラリーのpHの変動、スラリー中の添加剤、例えば酸化剤、金属の濃度の変動、分散剤濃度の変動、砥粒のゼータ電位の変動などによりその挙動が大きく影響されるものと考えられる。ここで、ゼータ電位とは、互いに接している固体と液体とが相対運動を行ったときの両者の界面に生じる電位差のことであり、ゼータ電位の絶対値が増加すれば、固体間の反発が強くなる。   The behavior of abrasive grains is greatly affected by fluctuations in the pH of the slurry, additives such as oxidizing agents, fluctuations in metal concentration, fluctuations in dispersant concentration, fluctuations in the zeta potential of abrasive grains, etc. Conceivable. Here, the zeta potential is a potential difference that occurs at the interface between the solid and the liquid that are in contact with each other when the relative motion is performed. If the absolute value of the zeta potential increases, the repulsion between the solids will occur. Become stronger.

したがって、固体として砥粒同士の場合を考えると、ゼータ電位の絶対値が増加するほど砥粒の安定性は高くなり、ゼータ電位の絶対値がゼロに近くなるほど、粒子は凝集しやすくなる。スラリー含有の組成成分を変化させず、ろ過工程を行うことが重要になる。   Therefore, when considering the case of abrasive grains as solids, the stability of the abrasive grains increases as the absolute value of the zeta potential increases, and the particles tend to aggregate as the absolute value of the zeta potential approaches zero. It is important to perform the filtration step without changing the slurry-containing composition components.

ろ過工程の後、異物検査工程の前に、ろ過工程で使用したろ過膜の表面を、スラリー分散液で洗浄する洗浄工程を設けることができる。   After the filtration step, before the foreign matter inspection step, a washing step for washing the surface of the filtration membrane used in the filtration step with the slurry dispersion can be provided.

この洗浄工程は、ろ過膜の表面を、スラリー分散液で洗浄するので、純水で洗浄する場合のように、純水がろ過膜を通過するときに生ずる砥粒の周囲のpHの変動、砥粒の周囲のスラリー添加剤、例えば、酸化剤、金属の濃度の変動、分散剤濃度の変動、砥粒のゼータ電位の変動などによる砥粒の凝集が起こらないため、ろ過膜表面上に残っている砥粒を凝集させることなくろ過膜表面に残っていた砥粒を洗い流すことができる。
また、純水で洗浄する場合には、純水がフィルターの孔を通過するときに、純水のフィルターの孔への移動により砥粒がフィルターの孔の近傍へ移動する(引っ張られる)ので、砥粒同士がより接近し、砥粒の凝集がより起こりやすくなるが、スラリー分散液で洗浄を行なうことにより、このような状況下でも砥粒を凝集させることなく、つまり、砥粒の周囲のpHの変動、砥粒や異物の周囲のスラリー添加剤、例えば、酸化剤、金属の濃度の変動、分散剤濃度の変動、砥粒のゼータ電位の変動が無い状態で洗い流すことができる。
In this washing process, the surface of the filtration membrane is washed with the slurry dispersion, so that the fluctuation of the pH around the abrasive grains that occurs when pure water passes through the filtration membrane, as in the case of washing with pure water, A slurry additive around the grain, for example, oxidizing agent, fluctuation of metal concentration, fluctuation of dispersing agent concentration, fluctuation of zeta potential of abrasive grains, etc. will not cause aggregation of abrasive grains, so it remains on the membrane surface. The abrasive grains remaining on the filter membrane surface can be washed away without causing the abrasive grains to aggregate.
Also, when washing with pure water, when the pure water passes through the filter holes, the abrasive grains move (pulled) to the vicinity of the filter holes due to the movement of the pure water to the filter holes. Abrasive grains come closer to each other, and agglomeration of abrasive grains is more likely to occur, but by washing with a slurry dispersion, the abrasive grains are not agglomerated under such circumstances, that is, around the abrasive grains. It can be washed away in the absence of fluctuations in pH, slurry additives around abrasive grains and foreign matters, for example, oxidizing agent, metal concentration fluctuations, dispersant concentration fluctuations, and abrasive grain zeta potential fluctuations.

すなわち、洗浄工程において、ろ過膜の表面をスラリー分散液で洗浄することにより、砥粒を凝集させることなく、ろ過膜表面に残っていた砥粒を洗い流すことができるため、砥粒の凝集物の発生を抑制でき、検査対象とする異物をろ過膜表面に捕捉した状態とすることができ、次の異物検査工程において、異物をより精度よく検出することができる。   That is, in the washing step, the surface of the filtration membrane is washed with the slurry dispersion, so that the abrasive grains remaining on the filtration membrane surface can be washed out without agglomerating the abrasive grains. Generation | occurrence | production can be suppressed and it can be set as the state which caught the foreign material made into test | inspection on the filtration membrane surface, and in a next foreign material inspection process, a foreign material can be detected more accurately.

この洗浄工程において、スラリー分散液は、ろ過膜上に残留している砥粒をろ過膜の孔を通過させて異物をろ過膜上に残すことができる量を用いることができる。   In this washing step, the slurry dispersion can be used in such an amount that the abrasive grains remaining on the filtration membrane can pass through the pores of the filtration membrane and leave foreign matters on the filtration membrane.

また、次の異物検査工程における検査の前処理として必要な場合には、ろ過膜表面を純水を用いてさらに洗浄し、ろ過膜表面上からスラリー中の溶解成分の残渣を洗い流すことができる。この場合、上記のスラリー分散液による洗浄により、ろ過膜表面にはすでに砥粒は残っていない状態であるので、この純水洗浄によりスラリー中の溶解成分の残渣を洗い流すことができる。   Further, when necessary as a pretreatment for inspection in the next foreign substance inspection step, the filtration membrane surface can be further washed with pure water, and the dissolved component residue in the slurry can be washed away from the filtration membrane surface. In this case, since the abrasive grains are not left on the surface of the filtration membrane by washing with the slurry dispersion, the dissolved component residue in the slurry can be washed away by this pure water washing.

次に、本発明の異物検査工程は、ろ過工程で得られた、スラリー分散液により希釈したスラリーを通液させたろ過膜の表面に捕捉した異物を検査するものである。   Next, the foreign matter inspection step of the present invention is to inspect foreign matter captured on the surface of the filtration membrane obtained by passing the slurry diluted with the slurry dispersion obtained in the filtration step.

この異物検査工程においては、ろ過膜表面の異物を検査することができる方法であれば特に限定されず、例えば、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いた異物の有無、大きさ、個数等の観察、エネルギー分散型X線分析装置(EDX)をSEMと組み合わせて用いた異物の有無、大きさ、個数等の観察及び成分分析、微生物を検出する方法等の異物の検査方法が挙げられる。また、画像取得装置と画像処理装置とを組み合わせて用いた異物の有無、大きさ、個数、面積等の計測及び解析等の異物の検査方法が挙げられる。
ここで検査とは、異物の存否、異物の形状、大きさ等の形態の確認、異物の組成成分の分析等、その他の異物についての情報を得ることができる様々な方法によるものが含まれる。
The foreign matter inspection step is not particularly limited as long as it is a method capable of inspecting the foreign matter on the surface of the filtration membrane. For example, observation of the presence, size, number, etc. of foreign matters using a scanning electron microscope (SEM). Examples of the foreign matter inspection method include observation of the presence / absence, size, number, etc. of foreign matter using a combination of an energy dispersive X-ray analyzer (EDX) and SEM, component analysis, and a method of detecting microorganisms. Further, a foreign matter inspection method such as measurement and analysis of the presence / absence, size, number, area, etc. of foreign matter using a combination of an image acquisition device and an image processing device may be mentioned.
Here, the inspection includes various methods for obtaining information about other foreign matters, such as confirmation of the presence / absence of foreign matter, confirmation of the shape and size of the foreign matter, analysis of the composition component of the foreign matter, and the like.

走査型電子顕微鏡(SEM)による検査方法は、ろ過膜表面の孔、異物の形態を観察するのに十分な分解能をもっていればよく、特に限定されるものではないが、最小粒径0.1nmを測定する分解能を有していることが好ましい。   An inspection method using a scanning electron microscope (SEM) is not particularly limited as long as it has sufficient resolution to observe pores and foreign matter on the surface of the filtration membrane. It is preferable to have the resolution to measure.

走査型電子顕微鏡は、真空中で細く絞った電子線を試料の表面に走査しながら照射し、試料の表面から反射又は透過する電子線の電子光学的結像を陰極線管上で観察する装置であり、電子線を照射するため、試料が被導電性の場合には、照射された電子が蓄積し、正しい像が得られなくなるため、表面に導電性の薄膜を形成して電子の蓄積を防ぐ必要がある。導電性薄膜を形成する方法としては、真空蒸着法とイオンスパッタリング法を用いることができる。   A scanning electron microscope is an apparatus that irradiates an electron beam narrowly focused in a vacuum while scanning the surface of the sample, and observes an electron optical image of the electron beam reflected or transmitted from the surface of the sample on a cathode ray tube. Yes, when the sample is conductive to irradiate an electron beam, the irradiated electron accumulates and a correct image cannot be obtained. Therefore, a conductive thin film is formed on the surface to prevent the accumulation of electrons. There is a need. As a method for forming the conductive thin film, a vacuum deposition method and an ion sputtering method can be used.

このようにろ過膜上で導電性膜により被覆されたろ過膜を試料台に固定し、試料室に入れ、測定を行う。この測定時の倍率は100〜50000倍で行うようにすればよい。ろ過膜表面の孔や孔より大きい異物を観察する場合(最小粒径1μm程度)には、100〜10000倍の倍率で行うことが好ましく、スラリー粒の凝集状態を観察したり、異物の表面状態を観察したりする場合(最小粒径10nm程度)には、10000〜50000倍の倍率で行うことが好ましい。   In this way, the filtration membrane covered with the conductive membrane on the filtration membrane is fixed to the sample stage, placed in the sample chamber, and measurement is performed. What is necessary is just to make it the magnification at the time of this measurement being 100-50000 times. When observing pores on the filtration membrane surface or foreign matters larger than the pores (minimum particle size of about 1 μm), it is preferably performed at a magnification of 100 to 10,000 times, observing the aggregation state of slurry particles, Or the like (minimum particle size of about 10 nm) is preferably performed at a magnification of 10,000 to 50,000 times.

走査型電子顕微鏡とエネルギー分散型X線分析装置を組み合わせて(SEM−EDX)行う検査方法は、走査型電子顕微鏡による検査方法に加え、X線による成分分析を行うことができる。これによれば、形態観察の他に、異物の組成成分を、その存在割合と共に分析できるため、異物の由来についての検査が可能となるものである。   An inspection method performed by combining a scanning electron microscope and an energy dispersive X-ray analyzer (SEM-EDX) can perform component analysis by X-ray in addition to an inspection method by a scanning electron microscope. According to this, in addition to morphological observation, the composition component of the foreign matter can be analyzed together with its existence ratio, so that it is possible to inspect the origin of the foreign matter.

また、微生物を検出する方法としては、微生物に放射光源を照射したときに発する蛍光を検出する方法、ろ過膜をそのまま培地上に置き、ろ過膜表面に存在する微生物を培養して形成されるコロニーを観察する方法等が挙げられる。培養する場合には、微生物の種類により培養条件が異なり、適した培地、温度等があるため、対象として考えている微生物により適宜条件選択を行えばよい。   Moreover, as a method for detecting microorganisms, a method for detecting fluorescence emitted when a microorganism is irradiated with a radiation light source, a colony formed by culturing microorganisms present on the surface of the filtration membrane by placing the filtration membrane on the medium as it is. The method of observing is mentioned. In the case of culturing, since the culture conditions differ depending on the type of microorganism and there are suitable media, temperature, etc., the conditions may be appropriately selected depending on the microorganism considered as a target.

さらに、画像取得装置と画像解析装置とを組み合わせて用いる異物の検査方法は、画像取得(撮像)装置、例えばCCDカメラやビデオカメラなどを用いて撮像した、ろ過膜表面の異物の画像に関する情報を、画像処理(解析)装置(例えば、NIRECO社製、商品名:LUZEX(登録商標)AP)を用いて、(CCDカメラなどの電気信号から)デジタル処理が可能なデジタルデータに変換して、デジタルデータの演算処理などにより、異物の有無、大きさ、個数、各異物の面積及び/又は異物の総面積などを(自動で)計測及び/又は解析する。なお、ろ過膜の表面を画像取得(撮像)装置、例えばCCDカメラを用いて撮像するときには、ろ過膜を透明な板(例えば、ガラス板)で挟んで平坦にしてから撮像するのが好ましい。   Further, a foreign matter inspection method using a combination of an image acquisition device and an image analysis device includes information on a foreign matter image on the surface of a filtration membrane, which is imaged using an image acquisition (imaging) device such as a CCD camera or a video camera. Using an image processing (analysis) apparatus (for example, product name: LUZEX (registered trademark) AP manufactured by NIRECO), the digital data is converted into digital data that can be digitally processed (from an electrical signal from a CCD camera, etc.) The presence / absence, size, number of foreign substances, area of each foreign substance and / or total area of foreign substances, etc. are measured and / or analyzed (calculated) by data calculation processing. In addition, when imaging the surface of a filtration membrane using an image acquisition (imaging) apparatus, for example, a CCD camera, it is preferable that the filtration membrane is sandwiched between transparent plates (for example, glass plates) and then flattened.

また、例えば、希釈及び洗浄の前から形成している砥粒の凝集物が、その形状などにより予めわかっている場合には、このような砥粒の凝集物の情報(デジタルデータ)を、撮像装置により撮像された(画像)情報のデジタルデータ中から、差分処理などにより除去することにより、異物を容易に判断することができ、また、例えば異物のみを画像処理装置のモニターに表示することができる。また、異物の種類や形状が予めわかっているものがある場合には、その異物のデジタルデータと、撮像装置により撮像された(画像)情報のデジタルデータとを対比して、異物の種類などを特定することもできる。このような既知の砥粒の凝集物や既知の異物の情報(デジタルデータ)は、画像処理(解析)装置のデータメモリー部に蓄積しておき、これらのデジタルデータと撮像装置により撮像された(画像)情報のデジタルデータとを対比することにより異物の検査を行ってもよい。
なお、この異物の検査方法では、CCDカメラ等の撮像手段で異物の画像を撮像するので、走査型電子顕微鏡の蒸着処理に必要な前処理である、ろ過膜表面の純水による洗浄工程を省略することができる。
In addition, for example, when the aggregate of abrasive grains formed before dilution and cleaning is known in advance by the shape thereof, information (digital data) of such aggregates of abrasive grains is imaged. Foreign matter can be easily determined by removing it from the digital data of (image) information captured by the apparatus by differential processing or the like. For example, only foreign matter can be displayed on the monitor of the image processing apparatus. it can. In addition, if there is something whose type and shape of the foreign substance are known in advance, the digital type of the foreign substance and the digital data of the (image) information imaged by the imaging device are compared to determine the type of foreign substance. It can also be specified. Information (digital data) of such known agglomerates of abrasive grains and known foreign matter is stored in a data memory section of an image processing (analysis) device, and is captured by these digital data and an imaging device ( Image) The foreign matter may be inspected by comparing with digital data of information.
In this foreign matter inspection method, an image of the foreign matter is picked up by an imaging means such as a CCD camera, so that the cleaning process with pure water on the surface of the filtration membrane, which is a pretreatment necessary for the vapor deposition processing of the scanning electron microscope, is omitted. can do.

次に、本発明の異物検査装置について説明する。なお、上記の異物の検査方法においてすでに説明した事項は省略する。
図5は、本発明の異物検査装置の要部構成の一例を示す図である。この異物検査装置は、半導体用研磨スラリーを採取する試料採取部21と、採取された半導体用研磨スラリーをろ過装置へ移送する半導体用研磨スラリー移送ライン22と、半導体用研磨スラリーが移送される半導体用研磨スラリー移送ライン中及び/又は半導体用研磨スラリーがろ過されたろ過装置に、スラリー分散液を供給するスラリー分散液供給手段23と、半導体用研磨スラリー中に含まれる砥粒は通過させ、砥粒よりも大きな異物は捕捉可能なろ過装置24と、異物を検査する検査部25とを備える。図5では、異物検査装置は、採取した半導体用研磨スラリーを貯蔵する試料タンク26、採取した半導体用研磨スラリーを所定の濃度に希釈(調製)するためのろ過液調整タンク27、採取した半導体用研磨スラリーの所定の濃度への希釈及び/又は半導体用研磨スラリーをろ過した後のろ過装置(ろ過膜)の洗浄のための純水を供給する純水供給手段28を備える。
Next, the foreign matter inspection apparatus of the present invention will be described. Items already described in the inspection method for foreign matter are omitted.
FIG. 5 is a diagram showing an example of the configuration of the main part of the foreign matter inspection apparatus of the present invention. This foreign matter inspection apparatus includes a sample collection unit 21 for collecting a semiconductor polishing slurry, a semiconductor polishing slurry transfer line 22 for transferring the collected semiconductor polishing slurry to a filtration device, and a semiconductor to which the semiconductor polishing slurry is transferred. The slurry dispersion supply means 23 for supplying the slurry dispersion and the abrasive grains contained in the semiconductor polishing slurry are allowed to pass through the polishing slurry transfer line for semiconductor and / or the filtration device in which the semiconductor polishing slurry is filtered. A filtering device 24 capable of catching foreign matters larger than the grains and an inspection unit 25 for inspecting the foreign matters are provided. In FIG. 5, the foreign matter inspection apparatus includes a sample tank 26 for storing the collected semiconductor polishing slurry, a filtrate adjusting tank 27 for diluting (preparing) the collected semiconductor polishing slurry to a predetermined concentration, and for the collected semiconductor. There is provided pure water supply means 28 for supplying pure water for diluting the polishing slurry to a predetermined concentration and / or washing the filtration device (filter membrane) after filtering the semiconductor polishing slurry.

試料採取部21は、半導体用研磨スラリー供給ラインから半導体用研磨スラリーを採取する。試料採取部21は、例えば、半導体用研磨スラリー供給ラインから半導体用研磨スラリーを採取(導入)する試料管及びポンプ(図示せず)から構成される。半導体用研磨スラリー供給ラインの圧力が、試料管に半導体用研磨スラリーを導入するのに十分な場合には、ポンプ(図示せず)は省略することができる。また、例えばバルブの開閉を制御(例えば、自動制御)することにより、半導体用研磨スラリーを、連続的に又は一定時間毎に採取(導入)することができる。試料採取部21で採取された半導体用研磨スラリーは、試料タンク26に移送される。   The sample collection unit 21 collects the semiconductor polishing slurry from the semiconductor polishing slurry supply line. The sample collection unit 21 includes, for example, a sample tube and a pump (not shown) for collecting (introducing) the semiconductor polishing slurry from the semiconductor polishing slurry supply line. When the pressure of the semiconductor polishing slurry supply line is sufficient to introduce the semiconductor polishing slurry into the sample tube, the pump (not shown) can be omitted. Further, for example, by controlling the opening and closing of the valve (for example, automatic control), the semiconductor polishing slurry can be collected (introduced) continuously or at regular intervals. The semiconductor polishing slurry collected by the sample collection unit 21 is transferred to the sample tank 26.

半導体用研磨スラリー移送ライン22は、試料タンク26中の半導体用研磨スラリーを、例えばポンプなどを用いて、ろ過液調整タンク27を経由して、ろ過装置24へ移送する。半導体用研磨スラリーは、濃度の調整(希釈)が必要な場合には、ろ過液調整タンク27においてろ過に適する濃度への調整(希釈)が行なわれる。濃度の調整は、スラリー分散液又は(超)純水で行なうことができるが、上述のようにスラリー分散液で希釈するほうが砥粒の凝集が起こらないため好ましい。   The semiconductor polishing slurry transfer line 22 transfers the semiconductor polishing slurry in the sample tank 26 to the filtration device 24 via the filtrate adjustment tank 27 using, for example, a pump. The semiconductor slurry is adjusted (diluted) to a concentration suitable for filtration in the filtrate adjustment tank 27 when the concentration needs to be adjusted (diluted). The concentration can be adjusted with a slurry dispersion or (ultra) pure water, but it is preferable to dilute with a slurry dispersion as described above, since aggregation of abrasive grains does not occur.

スラリー分散液供給装置23は、試料タンク26から供給される半導体用研磨スラリー中から砥粒及び砥粒よりも大きい異物を除去するろ過膜を備え、砥粒及び砥粒よりも大きい異物が除去されたスラリー分散液をろ過液調整タンク27に供給する。また、スラリー分散液供給装置23は、半導体用研磨スラリーがろ過された後のろ過装置24(のろ過膜上)にスラリー分散液を供給する。このスラリー分散液のろ過装置への供給により、ろ過膜上にろ別された異物の洗浄、すなわち、ろ過膜上に残存する砥粒の除去を行なうことができる。
スラリー分散液供給装置23によりスラリー分散液を抽出した後の、砥粒及び砥粒よりも大きい異物を含む溶液は、試料タンク26に戻されるか、又は系外に排出される。試料タンク26に戻す場合には、試料タンク26中の半導体研磨スラリーの濃度は上昇するが、採取された半導体用研磨スラリー中の異物などを系外に排出せずに検査することができる。なお、スラリー分散液供給装置23は、ろ過液調整タンク27及び/又は半導体用研磨スラリーをろ過した後のろ過装置24に、得られたスラリー分散液を直接供給せず、予めスラリー分散液タンク(図示せず)に貯蔵しておき、スラリー分散液タンクからスラリー分散液を供給することもできる。
The slurry dispersion supply device 23 includes a filtration film for removing foreign particles larger than abrasive grains and abrasive grains from the semiconductor polishing slurry supplied from the sample tank 26, and foreign particles larger than abrasive grains and abrasive grains are removed. The slurry dispersion is supplied to the filtrate adjustment tank 27. Moreover, the slurry dispersion supply device 23 supplies the slurry dispersion to the filtration device 24 (on the filtration membrane) after the semiconductor polishing slurry is filtered. By supplying the slurry dispersion to the filtration device, foreign substances filtered off on the filtration membrane, that is, removal of abrasive grains remaining on the filtration membrane can be performed.
The solution containing abrasive grains and foreign matters larger than the abrasive grains after the slurry dispersion liquid is extracted by the slurry dispersion supply apparatus 23 is returned to the sample tank 26 or discharged out of the system. When returning to the sample tank 26, the concentration of the semiconductor polishing slurry in the sample tank 26 increases, but the inspection can be performed without discharging foreign matter or the like in the collected semiconductor polishing slurry. Note that the slurry dispersion supply device 23 does not directly supply the obtained slurry dispersion to the filtrate adjustment tank 27 and / or the filtration device 24 after filtering the semiconductor polishing slurry, but in advance the slurry dispersion tank ( The slurry dispersion can be supplied from a slurry dispersion tank.

ろ過装置24は、半導体用研磨スラリー中に含まれる砥粒は通過させ、砥粒よりも大きな異物は捕捉することが可能である、孔径が0.1nm〜100μmのろ過膜29を有し、ろ過液調整タンク27から移送された半導体用研磨スラリーをろ過する。また、ろ過装置24は、半導体用研磨スラリーを導入した後のエアーを抜くための孔(図示せず)を備える。ろ過装置24は、例えば、吸引部、例えば真空ポンプ(図示せず)により吸引して半導体用研磨スラリーをろ過する。   The filtration device 24 has a filtration membrane 29 having a pore diameter of 0.1 nm to 100 μm that allows the abrasive grains contained in the semiconductor polishing slurry to pass therethrough and capture foreign substances larger than the abrasive grains. The polishing slurry for semiconductor transferred from the liquid adjustment tank 27 is filtered. Moreover, the filtration apparatus 24 is equipped with the hole (not shown) for extracting the air after introduce | transducing the polishing slurry for semiconductors. The filtration device 24 filters the semiconductor polishing slurry by suction, for example, by a suction unit, for example, a vacuum pump (not shown).

検査部25は、ろ過膜の表面にろ別された異物を検査する。上述のように、異物は走査型電子顕微鏡や、撮像装置及び画像処理装置を組み合わせて用いて異物を検査(観察)する。   The inspection unit 25 inspects the foreign matter filtered off on the surface of the filtration membrane. As described above, the foreign matter is inspected (observed) using a combination of a scanning electron microscope, an imaging device, and an image processing device.

試料タンク26は、採取された半導体用研磨スラリーを貯蔵する。ろ液調整タンク27は、半導体用研磨スラリー移送用ライン22から移送された半導体用研磨スラリーを、スラリー分散液又は(超)純水で希釈して、適切な濃度へ調整するために使用できる。   The sample tank 26 stores the collected semiconductor polishing slurry. The filtrate adjusting tank 27 can be used to dilute the semiconductor polishing slurry transferred from the semiconductor polishing slurry transfer line 22 with a slurry dispersion or (ultra) pure water to an appropriate concentration.

純水供給手段28は、半導体用研磨スラリーを希釈して、ろ過に適切な濃度に調整するために、純水をろ過液調整タンク27に供給できる。また、純水供給手段28は、半導体用研磨スラリーをろ過した後の、ろ過装置24中のろ過膜29上の異物から、残存する砥粒を除去スるために、ろ過装置24のろ過膜29上に純水を供給できる。純水供給手段28は、純水の代わりに超純水を供給することもできる。   The pure water supply means 28 can supply pure water to the filtrate adjustment tank 27 in order to dilute the semiconductor polishing slurry and adjust it to a concentration suitable for filtration. Further, the pure water supply means 28 removes the remaining abrasive grains from the foreign matter on the filtration membrane 29 in the filtration device 24 after filtering the semiconductor polishing slurry, so that the filtration membrane 29 of the filtration device 24 is removed. Pure water can be supplied to the top. The pure water supply means 28 can also supply ultrapure water instead of pure water.

なお、本発明の異物検査装置は、例えば、図5に示される各バルブの開閉を制御(例えば、自動制御)して、各バルブの開閉の時期を調整すること(例えば、同期させること)などにより、異物の検査のうち、ろ過までの工程を自動で(連続的に)行うことができる。また、試料採取部21における半導体用研磨スラリーの採取を一定時間毎に行うことにより、定期的に異物の検査を行うことができる。さらに、ろ過装置におけるろ過膜を、ロール状又はターレット状にすることにより、検査部における異物の検査を連続的に(定期的に)行うことができる。   Note that the foreign substance inspection apparatus of the present invention controls (for example, automatically controls) the opening and closing of each valve shown in FIG. 5 and adjusts (for example, synchronizes) the timing of opening and closing of each valve. Thus, the steps up to filtration can be automatically (continuously) performed in the inspection of foreign matters. Further, by collecting the semiconductor polishing slurry in the sample collection unit 21 at regular intervals, it is possible to periodically inspect foreign matters. Furthermore, the foreign matter in the inspection unit can be continuously (periodically) inspected by making the filtration membrane in the filtration device into a roll shape or a turret shape.

また、本発明の異物検査方法及び異物検査装置は、半導体用研磨スラリー中の異物の検査を目的とするいずれの用途にも使用することができる。例えば、半導体用研磨スラリーの保管状態でのスラリー中の異物の検査、ウェハ研磨装置の運転中における半導体用研磨スラリー中の異物の検査などに用いることができる。これらのうち、ウェハ研磨装置の運転中における半導体用研磨スラリー中の異物の検査に使用することが、半導体の研磨中の品質管理を行うことができ、基板表面のスクラッチなどを未然に防止できるため好ましい。   In addition, the foreign matter inspection method and foreign matter inspection apparatus of the present invention can be used for any purpose intended to inspect foreign matter in a semiconductor polishing slurry. For example, it can be used for inspection of foreign matters in the slurry in the storage state of the semiconductor polishing slurry, inspection of foreign matters in the semiconductor polishing slurry during operation of the wafer polishing apparatus, and the like. Among these, since it can be used for inspection of foreign matters in a semiconductor polishing slurry during operation of a wafer polishing apparatus, quality control during polishing of the semiconductor can be performed, and scratches on the substrate surface can be prevented in advance. preferable.

以下、実施例及び比較例により、本発明を詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples and comparative examples.

(比較例1)新液1
まず、従来の方法を比較例1として説明する。ホルダーに孔径3.0μmのニュクリポアーメンブレンフィルター(商品名:ニュクリポアー・ポリカーボネート・トラックエッチ・メンブレン)をセットし、シリンジに5mLの純水を採取してホルダー上部より注入して空気を抜いた。空気抜きはろ過ムラを生じさせないために行うものである。
(Comparative Example 1) New liquid 1
First, a conventional method will be described as Comparative Example 1. A holder was set with a Nukuripore membrane filter (trade name: Nycrypore Polycarbonate, Track Etch Membrane) with a pore size of 3.0 μm, 5 mL of pure water was collected in a syringe and injected from the top of the holder to remove air. Air venting is performed in order not to cause uneven filtration.

次いで、ウェハ研磨に使用する前の、粒径141〜337nmのシリカ(キャボット マイクロエレクトロニクスコーポレーション製、商品名:Semi−Sperce W2000)を含有する、シリカ濃度3〜10%の半導体用研磨スラリー(新液)をシリンジに(1mL)と純水(9mL)をとりこれらをシリンジ内で10倍に混合希釈し、この希釈したスラリー10mLをホルダー上部にセットし、手押しでろ過を行った。   Next, a semiconductor polishing slurry (new solution) containing silica having a particle size of 141 to 337 nm (manufactured by Cabot Microelectronics Corporation, trade name: Semi-Space W2000) and having a silica concentration of 3 to 10% before being used for wafer polishing. ) Was taken into a syringe (1 mL) and pure water (9 mL), and these were mixed and diluted 10-fold in the syringe, and 10 mL of this diluted slurry was set on the top of the holder and filtered by hand.

希釈したスラリーのろ過後、メンブレンフィルターに純水50mLをシリンジにて供給、ろ過し、フィルター表面の洗浄を行った。これによりスラリー溶解成分(例えば、酸化剤、金属などの添加剤、分散剤)が洗浄され、フィルター表面から除去され、表面には3μm以上の異物が捕捉された。   After filtration of the diluted slurry, 50 mL of pure water was supplied to the membrane filter with a syringe and filtered to wash the filter surface. As a result, the slurry-dissolving component (for example, an oxidant, an additive such as a metal, and a dispersant) was washed and removed from the filter surface, and foreign matters of 3 μm or more were captured on the surface.

次に、異物が表面に捕捉されたフィルターをSEM用試料台に両面テープで固定し、イオンスパッター装置(株式会社日立ハイテクノロジーズ製、商品名:日立マイルドスパッタ E−1030)によりフィルター表面にPt−Pdの蒸着処理を膜厚が30Åになるように行った。そして、このフィルターの表面を走査型電子顕微鏡(SEM;日立ハイテクノロジーズ製、商品名:S−4100型)で、倍率1000倍で表面の観察を行った。その結果を示す写真を図6に示す。図6に示すように、フィルターには3.0μmの径を有する孔31が多数設けられている。フィルター上には、洗浄では除去されなかった砥粒32、希釈及び洗浄を行なう前から凝集により予め形成されている砥粒の凝集物33、純水による希釈及び/又は洗浄により凝集した砥粒の凝集物34(純水希釈による砥粒の凝集物34a,純水洗浄による砥粒の凝集物34b)及び異物35が存在することが確認された。   Next, the filter in which the foreign matter was captured on the surface was fixed to the SEM sample stage with double-sided tape, and Pt- was applied to the filter surface with an ion sputtering apparatus (trade name: Hitachi Mild Sputter E-1030, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation). Pd vapor deposition was performed so that the film thickness was 30 mm. The surface of this filter was observed with a scanning electron microscope (SEM; manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation, trade name: S-4100 type) at a magnification of 1000 times. A photograph showing the result is shown in FIG. As shown in FIG. 6, the filter is provided with a large number of holes 31 having a diameter of 3.0 μm. On the filter, abrasive grains 32 that have not been removed by cleaning, aggregates 33 of abrasive grains previously formed by aggregation before dilution and cleaning, and abrasive grains aggregated by dilution and / or cleaning with pure water are provided. It was confirmed that there were aggregates 34 (abrasive aggregate 34a by pure water dilution, abrasive aggregate 34b by pure water cleaning) and foreign matter 35.

このように、フィルターの表面にはこの孔31を通過することができない異物35が捕捉されているのが確認できたが、予め形成されている砥粒の凝集物33の他に、半導体用研磨スラリー中の砥粒成分が、純水による希釈及び/又はろ過後のフィルター表面の純水洗浄による純水との接触により、スラリーのpHの変動、スラリー中の添加剤(例えば、酸化剤、金属)濃度の変動、砥粒のゼータ電位の変動、砥粒の周りのpHの変動、砥粒の周りのスラリー添加剤、例えば、酸化剤、金属の濃度、分散剤の変動などにより、お互いに結びつきフィルター孔径よりも大きな粒子、すなわち砥粒の凝集物34となってフィルター上に存在していることも確認できた。したがって、この方法では、半導体用研磨スラリー中の異物5と砥粒の凝集物33,34との判別が難しい。また、エネルギー分散型X線分析装置(エダックスジャパン株式会社製)により異物35の成分分析を行ったところ、C、O、Siであり、スラリー成分に由来する異物であることは、確認できた。   In this way, it was confirmed that the foreign matter 35 that could not pass through the hole 31 was captured on the surface of the filter, but in addition to the previously formed aggregate 33 of abrasive grains, polishing for semiconductors was performed. When the abrasive grain component in the slurry is diluted with pure water and / or contacted with pure water by washing the filter surface after filtration, the pH of the slurry varies, and the additives in the slurry (for example, oxidizing agents, metals, etc.) ) Concentration fluctuation, abrasive zeta potential fluctuation, pH fluctuation around the abrasive grains, slurry additives around the abrasive grains, eg, oxidizer, metal concentration, dispersion fluctuation, etc. It was also confirmed that particles larger than the filter pore diameter, that is, agglomerates 34 of the abrasive grains, were present on the filter. Therefore, in this method, it is difficult to distinguish between the foreign matter 5 and the abrasive aggregates 33 and 34 in the semiconductor polishing slurry. Moreover, when the component analysis of the foreign material 35 was performed with an energy dispersive X-ray analyzer (manufactured by EDX Japan Co., Ltd.), it was C, O, Si, and it was confirmed that the foreign material was derived from the slurry component. .

(実施例1)
本実施例では、まず半導体用研磨スラリーを希釈するスラリー分散液の調製について説明する。まず、上記比較例1で使用したものと同じ、ウェハ研磨に使用する前の半導体用研磨スラリーを、ペンシル型限外ろ過モジュール(旭化成株式会社製、商品名:マイクローザ(登録商標)、型式SEP−0013、孔径:2nm)を用いて、半導体用研磨スラリーから砥粒及び砥粒よりも大きな異物成分を除去した透過液(スラリー分散液)を得た。
(Example 1)
In this example, first, preparation of a slurry dispersion for diluting a semiconductor polishing slurry will be described. First, the same semiconductor polishing slurry as used in Comparative Example 1 before being used for wafer polishing was converted into a pencil-type ultrafiltration module (manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd., trade name: Microza (registered trademark), model SEP. -0013, pore diameter: 2 nm), a permeate (slurry dispersion) from which abrasive grains and foreign matter components larger than the abrasive grains were removed from the semiconductor polishing slurry was obtained.

次に、ホルダーに、上記比較例1で使用したものと同じ孔径3.0μmのニュクリポアーメンブレンフィルターをセットし、シリンジに5mLのスラリー分散液を採取してホルダー上部より注入して空気を抜いた。空気抜きはろ過ムラを生じさせないために行うものである。また、この作業は、純水5mLを用いて空気抜きを行い、空気抜きの完了後スラリー分散液を最低10mL添加し、メンブレンフィルター上のpH及びホルダー内の液成分をスラリーと同等としてもよい。   Next, set the holder to the same 3.0 μm pore diameter membrane filter as used in Comparative Example 1 above, collect 5 mL of the slurry dispersion in a syringe, and inject it from the top of the holder to remove air. It was. Air venting is performed in order not to cause uneven filtration. In this operation, 5 mL of pure water is used to vent the air, and after the air venting is completed, at least 10 mL of the slurry dispersion liquid is added, and the pH on the membrane filter and the liquid components in the holder may be equivalent to the slurry.

次いで、上記と同じウェハ研磨に使用する前の半導体用研磨スラリーを、シリンジに(1mL)とスラリー分散液(9mL)をとりこれらをシリンジ内で10倍に混合希釈し、この希釈したスラリー10mLをホルダー上部にセットし、手押しでろ過を行った。   Next, the semiconductor polishing slurry before being used for the same wafer polishing as described above is taken into a syringe (1 mL) and a slurry dispersion (9 mL), and these are mixed and diluted 10 times in a syringe, and 10 mL of this diluted slurry is added. It was set on the top of the holder and filtered by hand.

希釈した半導体用研磨スラリーのろ過後、メンブレンフィルターにスラリー分散液50mLをシリンジにて供給し、ろ過することによりメンブレンフィルター上の砥粒を凝集させることなくホルダー外へ排出した。その後、フィルター表面上に、走査型電子顕微鏡による観察のためのPt−Pdの蒸着処理時における腐食を防ぐために、純水50mLをシリンジにて供給、ろ過し、フィルター表面の洗浄を行った。この洗浄により、フィルター表面上に残ったスラリー溶解成分が除去され、表面には異物が捕捉された。   After filtration of the diluted polishing slurry for semiconductor, 50 mL of the slurry dispersion was supplied to the membrane filter with a syringe and filtered to discharge out of the holder without agglomerating the abrasive grains on the membrane filter. Then, in order to prevent the corrosion at the time of the vapor deposition process of Pt-Pd for observation with a scanning electron microscope on the filter surface, 50 mL of pure water was supplied with a syringe and filtered, and the filter surface was washed. By this washing, the slurry-dissolved component remaining on the filter surface was removed, and foreign matters were captured on the surface.

次に、異物が表面に捕捉されたフィルターをSEM用試料台に両面テープで固定し、比較例1と同様の方法で、イオンスパッター装置によりフィルター表面にPt−Pdの蒸着処理を膜厚が30Åになるように行い、このフィルターの表面を走査型電子顕微鏡で倍率500倍で表面の観察を行った。その結果を示す写真を図7に示す。図7に示すように、3.0μmの径を有する孔31が多数設けられているフィルター上には、希釈及び洗浄を行なう前から予め凝集していた砥粒の凝集物33及び異物35は確認されたが、砥粒32及び純水による希釈及び/又は洗浄により凝集する砥粒の凝集物34は確認できなかった。したがって、異物35の判別を容易に行うことができることが確認された。   Next, the filter on which the foreign matter was trapped on the surface was fixed to the SEM sample stage with double-sided tape, and Pt—Pd was vapor-deposited on the filter surface by an ion sputtering apparatus in the same manner as in Comparative Example 1. The surface of this filter was observed with a scanning electron microscope at a magnification of 500 times. A photograph showing the results is shown in FIG. As shown in FIG. 7, on the filter provided with a large number of holes 31 having a diameter of 3.0 μm, agglomerates 33 and foreign matter 35 that have been pre-aggregated before dilution and cleaning are confirmed. However, agglomerates 34 of abrasive grains that agglomerate by dilution and / or washing with abrasive grains 32 and pure water could not be confirmed. Therefore, it was confirmed that the foreign matter 35 can be easily determined.

(比較例2)新液2
この比較例では、比較例1および実施例1とは異なる半導体用研磨スラリー新液を、使用して実験を行なった。
(Comparative Example 2) New solution 2
In this comparative example, an experiment was performed using a new polishing slurry for semiconductors different from that in Comparative Example 1 and Example 1.

ウェハ研磨に使用する前の、粒径50〜400nmのシリカ(キャボットマイクロエレクトロニクスコーポレーション製、商品名:SS25)を含有する、シリカ濃度10〜30%の半導体用研磨スラリーを用いて、希釈操作、ろ過操作、洗浄操作、フィルター表面の観察及び撮影を比較例1と同様に行った。その結果を示す写真を図8に示す。図8に示すように、フィルター上には、フィルターの表面にはこの孔を通過することができない異物35が捕捉されているのが確認できたが、希釈及び洗浄を行なう前から予め凝集していた砥粒の凝集物33の他に、洗浄では除去されなかった砥粒32、純水による希釈及び/又は洗浄により凝集する砥粒の凝集物34(34a,34b)が存在することが確認された。したがって、この方法では、半導体用研磨スラリー中の異物35と砥粒の凝集物33,34との判別が難しい。   Dilution operation and filtration using a polishing slurry for semiconductor having a silica concentration of 10 to 30% containing silica having a particle diameter of 50 to 400 nm (trade name: SS25, manufactured by Cabot Microelectronics Corporation) before being used for wafer polishing Operations, cleaning operations, observation of the filter surface and photographing were performed in the same manner as in Comparative Example 1. A photograph showing the result is shown in FIG. As shown in FIG. 8, it was confirmed that foreign matter 35 that cannot pass through the hole was captured on the filter surface, but it was agglomerated in advance before dilution and washing. In addition to the abrasive agglomerates 33, it is confirmed that there are abrasive grains 32 that have not been removed by washing, and agglomerates 34 (34a, 34b) that agglomerate by dilution and / or washing with pure water. It was. Therefore, in this method, it is difficult to distinguish between the foreign matter 35 and the abrasive aggregates 33 and 34 in the semiconductor polishing slurry.

(実施例2)
ウェハ研磨に使用する前の、粒径50〜400nmのシリカ(キャボットマイクロエレクトロニクスコーポレーション製、商品名:SS25)を含有する、シリカ濃度10〜30%の半導体用研磨スラリーを、逆浸透ろ過モジュール(東レ株式会社製、架橋ポリアミド系複合膜エレメント、型式TMG20−430、孔径:1nm)を用いて、半導体用研磨スラリーから砥粒及び砥粒よりも大きな異物成分を除去した透過液(スラリー分散液)を得た。
(Example 2)
A polishing slurry for a semiconductor having a silica concentration of 10 to 30% and containing silica having a particle size of 50 to 400 nm (product name: SS25, manufactured by Cabot Microelectronics Corporation) before being used for wafer polishing is converted into a reverse osmosis filtration module (Toray Industries, Inc.). A permeate (slurry dispersion) obtained by removing abrasive grains and foreign matter components larger than the abrasive grains from the semiconductor polishing slurry using a cross-linked polyamide composite membrane element manufactured by Co., Ltd., model TMG20-430, pore size: 1 nm) Obtained.

次いで、実施例1と同様に、希釈操作、ろ過操作、洗浄操作、フィルター表面の観察及び撮影を実施例1と同様に行った。その結果を示す写真を図9に示す。図9に示すように、フィルター上には、希釈及び洗浄を行なう前から予め凝集していた砥粒の凝集物33及び異物35は確認されたが、砥粒32及び純水による希釈及び/又は洗浄により凝集する砥粒の凝集物34は確認できなかった。したがって、異物35の判別を容易に行うことができることが確認された。   Next, in the same manner as in Example 1, dilution operation, filtration operation, washing operation, observation and photographing of the filter surface were performed in the same manner as in Example 1. A photograph showing the results is shown in FIG. As shown in FIG. 9, the aggregate 33 and foreign matter 35 of the abrasive grains that had been agglomerated before the dilution and cleaning were confirmed on the filter, but diluted with the abrasive grains 32 and pure water and / or Aggregates 34 of abrasive grains that aggregate by washing could not be confirmed. Therefore, it was confirmed that the foreign matter 35 can be easily determined.

ロール形状のろ過膜(フィルターロール)を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically a roll-shaped filtration membrane (filter roll). ロール形状のろ過膜(フィルターロール)を用いたろ過部の要部構成の一例を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically an example of the principal part structure of the filtration part using a roll-shaped filtration membrane (filter roll). ターレット形状のろ過膜を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically a turret-shaped filtration membrane. ターレット形状のろ過膜を用いたろ過部の要部構成の一例を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically an example of the principal part structure of the filtration part using a turret-shaped filtration membrane. 本発明の異物検査装置の要部構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the principal part structure of the foreign material inspection apparatus of this invention. 比較例1における、走査型電子顕微鏡により観察されたフィルター表面の状態を表した写真である。6 is a photograph showing the state of a filter surface observed with a scanning electron microscope in Comparative Example 1. 実施例1における、走査型電子顕微鏡により観察されたフィルター表面の状態を表した写真である。2 is a photograph showing the state of the filter surface observed with a scanning electron microscope in Example 1. FIG. 比較例2における、走査型電子顕微鏡により観察されたフィルター表面の状態を表した写真である。6 is a photograph showing the state of a filter surface observed by a scanning electron microscope in Comparative Example 2. 実施例2における、走査型電子顕微鏡により観察されたフィルター表面の状態を表した写真である。6 is a photograph showing the state of a filter surface observed with a scanning electron microscope in Example 2. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1…ロール形状のろ過膜(フィルターロール)、2,10…ろ過部分、3…両面テープ、4…フィルターロール巻取り部、5,13…ろ過器、6,14…シリンダー、7,15…排出用ろうと、8,16…検出器、9…ターレット状のろ過膜、11…保護フィルム、12…固定部、21…試料採取部、22…半導体用研磨スラリー移送ライン、23…スラリー分散液供給手段、24…ろ過装置、25…検査部、26…試料タンク、27…ろ過液調整タンク、28…純水供給手段、29…ろ過膜、31…(フィルターの)孔、32…研粒、33…(希釈及び洗浄前から形成されている)研粒の凝集物、34…(純水による希釈及び/又は洗浄により形成される)研粒の凝集物、34a…純水希釈により形成される研粒の凝集物、34b…純水洗浄により形成される研粒の凝集物、35…異物。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Roll-shaped filtration membrane (filter roll), 2,10 ... Filtration part, 3 ... Double-sided tape, 4 ... Filter roll winding-up part, 5,13 ... Filter, 6,14 ... Cylinder, 7,15 ... Discharge Use funnel 8, 16 ... detector, 9 ... turret-shaped filtration membrane, 11 ... protective film, 12 ... fixing part, 21 ... sampling part, 22 ... polishing slurry transfer line for semiconductor, 23 ... slurry dispersion supply means , 24 ... Filtration device, 25 ... Inspection section, 26 ... Sample tank, 27 ... Filtrate adjustment tank, 28 ... Pure water supply means, 29 ... Filtration membrane, 31 ... (filter) hole, 32 ... Granulation, 33 ... Agglomerated aggregates (formed before dilution and washing) 34... Agglomerated aggregates (formed by dilution and / or washing with pure water) 34 a. Agglomerates, 34b ... pure water wash Lab particle agglomerates formed by, 35 ... foreign matter.

Claims (8)

半導体用研磨スラリーを採取するサンプリング工程と、
前記サンプリング工程で採取された前記半導体用研磨スラリーを、半導体用研磨スラリーから抽出した分散液を用いて希釈する希釈工程と、
前記希釈工程で希釈された半導体用研磨スラリー中に含まれる砥粒は通過させ、砥粒よりも大きな異物は捕捉することが可能である、孔径が0.1nm〜100μmのろ過膜に、前記希釈された半導体用研磨スラリーを通液し、ろ過するろ過工程と、
前記ろ過工程で得られた、前記希釈された半導体用研磨スラリーを通液したろ過膜の表面にろ別された異物を検査する異物検査工程と
を有することを特徴とするスラリー中の異物検査方法。
A sampling process for collecting a polishing slurry for semiconductor;
A dilution step of diluting the polishing slurry for semiconductor collected in the sampling step with a dispersion extracted from the polishing slurry for semiconductor;
Abrasive grains contained in the polishing slurry for semiconductor diluted in the dilution step are allowed to pass through, and foreign substances larger than the abrasive grains can be captured, and the dilution is applied to a filtration membrane having a pore diameter of 0.1 nm to 100 μm. A filtration step of passing and filtering the polished slurry for semiconductor,
A foreign matter inspection method for inspecting foreign matter filtered off on the surface of the filtration membrane through which the diluted polishing slurry for semiconductor obtained through the filtration step is passed. .
前記ろ過工程で得られた前記異物を検査する前に、前記ろ過膜から残存する砥粒を除去するために、前記ろ過膜を、半導体用研磨スラリーから抽出した分散液で洗浄する工程を有することを特徴とする請求項1記載のスラリー中の異物検査方法。   Before inspecting the foreign matter obtained in the filtration step, the method has a step of washing the filtration membrane with a dispersion extracted from a semiconductor polishing slurry in order to remove abrasive grains remaining from the filtration membrane. The method for inspecting foreign matter in a slurry according to claim 1. 半導体用研磨スラリーを採取するサンプリング工程と、
前記サンプリング工程で採取された半導体用研磨スラリー中に含まれる砥粒は通過させ、砥粒よりも大きな異物は捕捉することが可能である、孔径が0.1nm〜100μmのろ過膜に、前記半導体用研磨スラリーを通液し、ろ過するろ過工程と、
前記ろ過工程で得られた、前記半導体用研磨スラリーを通液したろ過膜の表面にろ別された異物を検査する前に、前記ろ過膜から残存する砥粒を除去するために、前記ろ過膜を、半導体用研磨スラリーから抽出した分散液で洗浄する洗浄工程と、
前記洗浄工程により洗浄された前記異物を検査する異物検査工程と
を有することを特徴とするスラリー中の異物検査方法。
A sampling process for collecting a polishing slurry for semiconductor;
Abrasive grains contained in the semiconductor polishing slurry collected in the sampling step are allowed to pass through, and foreign substances larger than the abrasive grains can be captured, and the semiconductor has a pore diameter of 0.1 nm to 100 μm. A filtration step of passing and filtering a polishing slurry for use,
In order to remove the abrasive particles remaining from the filtration membrane before inspecting the foreign matter filtered off on the surface of the filtration membrane through which the polishing slurry for semiconductor obtained through the filtration step has been passed, the filtration membrane A washing step of washing with a dispersion extracted from a semiconductor polishing slurry;
And a foreign matter inspection step for inspecting the foreign matter cleaned by the cleaning step.
前記半導体用研磨スラリーから抽出した分散液が、半導体用研磨スラリーを、精密ろ過膜、限外ろ過膜及び逆浸透膜から選ばれるろ過膜を用いるろ過又は遠心分離機を用いる遠心分離することにより得られるものであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項記載のスラリー中の異物検査方法。   The dispersion liquid extracted from the semiconductor polishing slurry is obtained by filtering the semiconductor polishing slurry using a filtration membrane selected from a microfiltration membrane, an ultrafiltration membrane, and a reverse osmosis membrane or using a centrifuge. The method for inspecting foreign matter in a slurry according to any one of claims 1 to 3, wherein the foreign matter is in a slurry. 前記孔径が0.1nm〜100μmのろ過膜の形状が、平膜状、ロール状及びターレット状のうちのいずれかであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項記載のスラリー中の異物検査方法。   5. The slurry according to claim 1, wherein the shape of the filtration membrane having a pore diameter of 0.1 nm to 100 μm is any one of a flat membrane shape, a roll shape, and a turret shape. Foreign substance inspection method. 前記異物検査工程における前記異物の検査が、走査型電子顕微鏡により行われることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項記載のスラリー中の異物検査方法。   The method for inspecting foreign matter in a slurry according to any one of claims 1 to 5, wherein the inspection of the foreign matter in the foreign matter inspection step is performed by a scanning electron microscope. 前記異物検査工程における前記異物の検査が、撮像手段により撮像された異物の画像を画像処理する画像処理手段により行われることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項記載のスラリー中の異物検査方法。   6. The slurry according to claim 1, wherein the inspection of the foreign matter in the foreign matter inspection step is performed by an image processing unit that performs image processing on an image of the foreign matter captured by the imaging unit. Foreign substance inspection method. 半導体用研磨スラリー供給ラインから半導体用研磨スラリーを採取する試料採取部と、
半導体用研磨スラリー中に含まれる砥粒は通過させ、砥粒よりも大きな異物は捕捉することが可能である、孔径が0.1nm〜100μmのろ過膜を有するろ過装置と、
前記試料採取部により採取された前記半導体用研磨スラリーを、前記ろ過装置へ移送する半導体用研磨スラリー移送ラインと、
前記半導体用研磨スラリーが移送される前記半導体用研磨スラリー移送ライン中及び前記半導体用研磨スラリーがろ過されたろ過装置のうちの少なくとも一方に、半導体用研磨スラリーから抽出した分散液を供給するスラリー分散液供給手段と、
前記ろ過膜の表面にろ別された異物を検査する検査部と
を有することを特徴とするスラリー中の異物検査装置。
A sample collection section for collecting the semiconductor polishing slurry from the semiconductor polishing slurry supply line;
A filtration device having a filtration membrane with a pore diameter of 0.1 nm to 100 μm, which allows abrasive grains contained in a semiconductor polishing slurry to pass therethrough and captures foreign matters larger than the abrasive grains;
A polishing slurry transfer line for semiconductor that transfers the polishing slurry for semiconductor collected by the sample collection unit to the filtration device;
Slurry dispersion for supplying a dispersion extracted from the semiconductor polishing slurry to at least one of the semiconductor polishing slurry transfer line through which the semiconductor polishing slurry is transferred and a filtration device in which the semiconductor polishing slurry is filtered. Liquid supply means;
A foreign matter inspection device in a slurry, comprising: an inspection unit for inspecting foreign matter filtered off on the surface of the filtration membrane.
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