JP2010167551A

JP2010167551A - 使用済みスラリーの再生方法

Info

Publication number: JP2010167551A
Application number: JP2009147163A
Authority: JP
Inventors: Tsugi Abe; 嗣阿部; Masamitsu Iiyama; 真充飯山
Original assignee: Nomura Micro Science Co Ltd
Current assignee: Nomura Micro Science Co Ltd
Priority date: 2008-12-26
Filing date: 2009-06-22
Publication date: 2010-08-05
Also published as: US8202429B2; TW201024031A; US20100163487A1; TWI480126B

Abstract

【課題】洗浄水の混入した使用済みの研磨用スラリーを再利用し、排液処理の問題を解消すること。
【解決手段】砥粒、溶媒、添加剤にて構成されている研磨用スラリー成分と、研磨をすることにより研磨用スラリーに元来入っていなかった、液体、研磨対象物、パッド、ドレッサーなどの異物成分とを、選択的に分離除去する工程とを具備する方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体の製造プロセスにおける研磨工程で用いられる半導体研磨用スラリー（以下、研磨用スラリーと略称する）を再生する方法に係り、特に、使用済み研磨用スラリーの分散媒中に溶解する砥粒、添加剤などの有効成分をも回収して再利用するようにした使用済み半導体研磨用スラリーの再生方法に関する。これにより、砥粒、添加剤などを再添加することなく再生が可能となる。

上記半導体の製造プロセスには、ウェーハや液晶基板・マスク向けのガラスなどの基本素材・製造装置部材を作る工程やこれらの素材を加工して素子やパターンを作るデバイス製造工程が含まれる。

近年、コンピューターの高速化に伴って、コンピューターに用いられる半導体集積回路（ＩＣ）には、一段と高い集積度が求められるようになってきている。このようなＩＣの高集積化に適合していくには、配線パターンの微細化と共に多層積層構造の採用が不可欠となってくる。

多層積層構造を採用するには、基材となるウェーハそのものや多層積層構造の各層の凹凸をこれまで以上に小さくして、膜形成時の段差部での被覆性（ステップカバレッジ）の悪化やリソグラフィ工程におけるフォトレジストの塗布膜厚変動などの不具合を避ける必要がある。

このような多層積層構造の各層の凹凸をなくするため、基材であるウェーハや、このウェーハ上に形成される各層表面を研磨用スラリーを用いて研磨することが行なわれている。

また、タングステンを用いてＣＶＤ法（化学蒸着法）によりコンタクトホールやビアホールを形成する際や、ダマシン構造にメッキ法により銅Ｃｕを埋め込む際には、表面に形成されるタングステン被膜や銅被膜を、ホール部分やダマシン構造部分のみ残して表面に形成されたタングステン被膜や銅被膜を周りの絶縁膜と同一平面となるまで研磨されるが、この場合にも研磨用スラリーを用いた研磨が行われる。

一般に、半導体製造プロセスにおける研磨工程では、スピンドルに貼り付けたウェーハの表面を、回転テーブル表面の研磨パッドに接触させ、接触部に研磨用スラリーを供給しながら回転テーブルを回転させることによって行なわれる。

半導体製造プロセスにおける研磨工程で用いられる研磨用スラリーは、煙霧質シリカのような研磨材を超純水に分散させ、目的によって、鉄塩、有機酸等の成分を溶解させた特殊な組成のものが用いられる。

このような組成を有する研磨用スラリーは、半導体研磨工程で使用されることにより、被研磨体の組成に応じて特定の金属イオンが含有され収容タンクに収容される。そして、研磨工程が終わったところで、洗浄工程により、研磨パッド上に残った研磨用スラリーや研磨クズ等が超純水からなる洗浄液で洗浄され、これも収容タンクに収容される。

回収タンクに集められた使用済みの研磨用スラリーは、例えば特許文献１では、過剰の水をセラミックフィルターで除いて濃度が調整され、イオン成分がイオン交換樹脂等により除去され、元の組成に対して不足した成分が補充され、さらに粒度調整用フィルターを通して研磨屑等の過大な粒子が除去されて研磨用スラリーとして再使用される。

特開平１１−０１０５４０号公報特開平９−３１４４６６号公報

ところで、上記のように、洗浄の際に収容タンクに収容される使用済みの研磨用スラリーには、洗浄水が多量に混入しているため、それを再生しようとするときには、まず、多量の水を除去する必要があるが、その際に、元の研磨用スラリーに含まれていた添加剤、例えば安定剤、触媒あるいはｐＨ調整成分等の水溶性成分も一緒に廃棄されるため、材料の無駄が生じる上に、これらの成分の中に排出が規制される成分があるときには、処理が必要になるため、処理コストがかかるという問題があった。

本発明は、かかる従来の難点を解消するためなされたもので、使用済み研磨用スラリーの分散媒中に含まれる有効成分までも再利用するようにした使用済み研磨用スラリーの再生方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成すべく、本発明は、砥粒、溶媒、及び添加剤にて構成されている研磨用スラリー成分と、研磨をすることにより研磨用スラリーに元来入っていなかった異物成分とを、選択的に分離除去する工程を具えることを特徴とする使用済みスラリーの再生方法に関する。

また、本発明の一例において、前記工程は、研磨時に混入した前記異物成分と前記研磨用スラリー成分とを、精密ろ過膜、限外ろ過膜、及び逆浸透膜の少なくとも１つで選択的に分離除去する第１の工程を含むことができる。

さらに、本発明の一例において、前記工程は、研磨時に混入した前記異物成分と前記研磨用スラリー成分とを、イオン交換体及びキレート形成性材の少なくとも１つで選択的に分離除去する第２の工程を含むことができる。

また、本発明の一例において、前記異物成分は、被研磨体を洗浄した洗浄液由来の液体成分、被研磨体由来の金属成分、研磨用パッド由来及びそのパッドをコンディショニングするドレッサー由来の粗大粒子や砥粒の凝集物を含む。

上記本発明の使用済みスラリーの再生方法は、具体的には、
洗浄水で希釈された使用済み半導体研磨用スラリーをセラミックフィルターなどの精密ろ過膜又は限外ろ過膜などで処理して濃縮する使用済みスラリー濃縮工程と、
前記スラリー濃縮工程で生じたろ液を逆浸透膜で処理して濃縮するろ液濃縮工程と、
前記ろ液濃縮工程で濃縮されたろ液をイオン交換体やキレート形成性材などと接触させて前記ろ液に含まれる金属成分を除去する金属成分除去工程と、
前記金属成分除去工程で金属成分の除去されたろ液を前記使用済みスラリー濃縮工程で得られた濃縮スラリーに加え濃度調整して半導体研磨用スラリーとする半導体研磨用スラリー調整工程と
パッド屑などの固体異物を精密ろ過膜や限外ろ過膜などで分離除去する固体異物ろ過工程とを具えることができる。

本発明において、再生の対象となる研磨用スラリーは、特開平10-265766号公報、特開平11-116948号公報に開示されたようなもので、具体的には、例えば、０．０２μｍ以上の粒度分布（メジアン径）体積基準が約０．１５μｍの煙霧質シリカ微粒子と、硝酸第二鉄、有機酸、アミノ酸等の成分を水に分散又は溶解させたものが対象となる。

以下は、研磨前のスラリーの組成の一例を示している。
比重 1.03
ｐＨ 2.0〜2.2
平均粒子径[μm] 0.14〜0.15
W濃度[ppm] ＜ 10
Ｆｅ濃度[ppm] ＜ 60
Ｔｉ濃度[ppm] ＜ 0.1
Ｂ濃度[ppm] ＜ 0.2
Ｎａ濃度[ppm] ＜ 0.1
Ｍｇ濃度[ppm] ＜ 0.6
Ａｌ濃度[ppm] ＜ 0.1
Ｋ濃度[ppm] ＜ 0.1
Ｃａ濃度[ppm] ＜ 0.1
Ｍｎ濃度[ppm] ＜ 0.1
Ｃｒ濃度[ppm] ＜ 0.1
Ｍｎ濃度[ppm] ＜ 0.1
Ｎｉ濃度[ppm] ＜ 0.1
Ｃｕ濃度[ppm] ＜ 0.5
Ｚｎ濃度[ppm] ＜ 0.1
Ｐｂ濃度[ppm] ＜１
Ｃｏ濃度[ppm] ＜ 0.1
Ｚｒ濃度[ppm] ＜ 0.1
Ｃｒ濃度[ppm] ＜ 10
TOC濃度[ppm] 160〜230

上記組成の研磨用スラリーは、研磨工程で使用されると、被研磨体の組成に応じて特定の金属イオンの濃度が高くなり、回収タンクに回収された状態では、洗浄水も一緒に回収されるため、希釈されて全体の濃度が低くなっている。

本発明において使用済み研磨用スラリー濃縮工程で用いるセラミックフィルターなどの精密ろ過膜や限外ろ過膜は、公知のものを使用することができる。

例えば、セラミックフィルターとしては、孔径が０．０５μｍ程度のセラミックフィルターが用いられる。使用済みの研磨用スラリーを、このセラミックフィルターに通過させると水と溶解成分の一部とがセラミックフィルターの孔を通過して除かれ、１．００３であった使用済みの研磨用スラリーの比重が１．０３３となる。

本発明の前記スラリー濃縮工程で生じたろ液を逆浸透膜で処理して濃縮するろ液濃縮工程で使用する手段は、公知のものを使用することができる。

例えば、逆浸透膜としては、ポリアミド系複合膜で塩阻止率が90%以上の逆浸透膜が用いられる。これにより、透過液は水が、濃縮液には研磨スラリーの添加剤成分が濃縮され、これを調液タンクへ返送することで添加剤などを再添加することなく再生が可能となる。また、必要に応じて、例えば、ｐＨを硝酸等で微調整することもできる。

本発明の金属成分除去工程で用いられるイオン交換体やキレート形成性材は、粉状、粒状、膜状、繊維等の基材に、イオン交換や金属キレート形成能を有するものを適選に用いることができ、特に繊維等の基材に、金属キレート形成能を有する官能基を固定化させたものは、金属イオンとの接触効率が高いことから、金属イオンの捕捉速度が非常に高いという特長を有している。

ここで繊維基材に固定化される金属キレート形成能を有する官能基としては、例えばアミノカルボン酸類（アミノポリカルボン酸類を含む）、アミン類、ヒドロキシルアミン類、リン酸類、チオ化合物類を含む基が好ましい。ここで、アミノカルボン酸類のうちアミノモノカルボン酸類としてはイミノ酢酸、アミノ酢酸が拳げられ、アミノポリカルボン酸類としてはニトリロ三酢酸、エチレンジアミン四酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、トリエチレンテトラアミン六酢酸、グルタミン酸二酢酸、エチレンジアミン二コハク酸、イミノ二酢酸が挙げられる。アミン類としてはエチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ポリエチレンポリアミン、ポリエチレンイミン、ポリアリルアミン、ピロール、ポリビニルアミン、シッフ塩基が挙げられる。ヒドロキシルアミン類としてはオキシム、アミドオキシム、オキシン（８−オキシキノリン）、グルカミン、ジヒドロキシエチルアミン、ヒドロキサム酸が挙げられる。リン酸類としてはアミノリン酸、リン酸が挙げられる。チオ化合物類としては、チオール、チオカルボン酸、ジチオカルバミン酸、チオ尿素が拳げられる。

上記キレート形成性繊維の基材となる高分子の種類は特に制限されず、繊維化が可能で、しかも金属キレート形成能を有する官能基を導入可能な素材を単独もしくは混合して使用する。例えばセルロース、ポリビニルアルコール、ポリエチレンイミン、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリアクリロニトリル、ポリアミド、ポリオレフィン等である。

上記基材に用いる繊維としては、長繊維のモノフィラメント、マルチフィラメント、短繊維の紡績糸あるいはこれらを織物状や編物状に製織もしくは製編した布帛、さらには不織布が例示され、また２種以上の繊維を複合もしくは混紡した繊維や織・編物を使用することもできる。前記したような金属イオンとの接触効率および捕捉速度を考慮すると、使用される繊維、特に長繊維としての単繊維径は好ましくは１〜５００μｍ、より好ましくは５〜２００μｍであり、長さは１０ｍｍより長いものが適している。

さらに、処理されるろ液との接触効率を高めるため、上記基材繊維として短繊維状で使用することも有効である。ここで用いられる短繊維の好ましい形状は、長さ０．０５〜１０ｍｍ、好ましくは０．１〜３ｍｍで、単繊維径が１〜５００μｍ程度、好ましくは５〜２００μｍであり、アスペクト比としては１．１〜６００程度、好ましくは１．５〜１００程度のものである。必要に応じて５ｍｍを越える長繊維状のものを使用することもできる。

長繊維型の素材はシート状もしくはフェルト状に加工し易い特徴を有しており、一方、短繊維型は長繊維型よりも研磨スラリーとの接触効率が高いという特徴を有している。これらの特徴を勘案した場合、ウェーハ製造のポリッシング工程のように、前記ろ液中の極低濃度金属イオンの除去を目的とする場合には短繊維型の使用が好ましい。また、デバイス製造のＣＭＰ工程のようなウェーハ製造のポリッシング工程では、それほど低い濃度まで金属イオンを除去する必要がなく（研磨スラリー中の金属イオン濃度は一般的に１００倍以上）、また、キレート形成性繊維への金属イオンの負荷量が多く、交換頻度が比較的高いような要求に対しては、取扱いが容易で加工し易い長繊維型の方が好ましい。

いずれにしても、細い繊維分子の表面に導入されたキレート形成性官能基の実質的に総てが金属イオンの捕捉に有効に作用するので、キレート樹脂と比較して卓越した金属イオン捕捉能を発揮する。

また、処理するろ液のｐＨに応じて、上述した酸性官能基の少なくとも一部をアルカリ金属塩またはアンモニウム塩としたものを用いることも可能である。

半導体研磨スラリー精製用素材は、１種類を単独で使用することも可能であるが、処理するろ液の性状および捕捉する金属の種類に応じて、前記した、異なるキレート形成性官能基あるいは異なる繊維基材・形状のものを二種類以上組み合わせて層状に積層あるいは混合して使用することも可能である。

本発明の半導体研磨スラリーの精製方法に適用する具体的な形態としては、前記したキレート形成性繊維を容器内に固定的に充填したモジュールが挙げられる。この場合、キレート形成性繊維をシート状もしくはフェルト状に成形して、前記ろ液の流路に配置し、このシート状もしくはフェルト状に成形した繊維素材にろ液を通液させるようにしてもよい。また、必要に応じて、半導体研磨用スラリー濃縮工程の前段階でも、使用済み研磨用スラリーをキレート形成性繊維で処理しておくようにしてもよい。

また、他の形態としては、例えば短繊維状のキレート形成性繊維を前記ろ液の流入口および流出口を備えた容器内に流動可能なように充填しフィルターもしくはストレーナで容器外へ流出しないようにさせたものが挙げられる。

成分の濃度や組成の調整は、センサー等により連続的又は断続的に濃縮スラリー、ろ液、再生スラリーについて測定することにより行う。

調整の済んだ再生研磨用スラリーは、必要に応じて、金属成分除去装置及び／又は固体異物ろ過フィルターを通して削り屑等を除いて再使用される。

本発明によれば、洗浄水の混入した使用済みの研磨用スラリーを濃縮し、そのろ液から金属成分を除いた上で、濃縮使用済み研磨用スラリー所定の濃度となるよう調整するから、ろ液に溶解していた有効成分が再利用され、排液処理の問題も生じない。

本発明の一つの実施形態の構成を示す図である。他の実施形態の構成を示す図である。他の実施形態の構成を示す図である。

次に、本発明の実施例の形態について説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態の使用済みスラリーの再生方法に使用するシステムの構成図である。

本実施形態のシステムでは、研磨工程後の洗浄水を含む使用済み研磨用スラリーが収容されるスラリー処理タンク１、使用済みの研磨用スラリーから水分を除いて濃縮する例えば孔径０．０５μｍのセラミックフィルター（又は耐酸性の有機膜）２、セラミックフィルター２のろ液を処理する逆浸透膜装置３、金属成分除去装置４、固体異物ろ過フィルター５、中間タンク６、及び精製タンク7が、流路に沿って、順次に設置されている。

本実施形態では、使用済みスラリーは、配管１１を経由してスラリー処理タンク１に供給され、ポンプＰ１でセラミックフィルター２に配管１２を経由して送られ、ここを通過する過程で過剰の水分が濾過されて濃縮される。なお、濃縮された使用済みスラリー（以下、「第１の濃縮液」という場合がある）は、配管１３を経由してスラリー処理タンク１に送られる。

次に、セラミックフィルター２で除去された過剰の水分（ろ液）は、ポンプP２で加圧され逆浸透膜（ＲＯ）装置３に送られる。ＲＯ装置３で濃縮された使用済みスラリー（以下、「第２の濃縮液」という場合がある）は配管１５よりスラリー処理タンク１に送られる。一方、ＲＯ装置３を透過して得たろ過水は配管１６より排出される。

なお、スラリー処理タンク１には、ｐＨ計８、比重計９、成分濃度計１０が設けられ、スラリー処理タンク１内のｐＨ値、比重、及び成分濃度が所定の値となるまで上記工程を繰り返し、第１の濃縮水及び第２の濃縮水を得て、スラリー処理タンク１内に導入する。

次に、スラリー処理タンク１内のｐＨ値、比重値、成分濃度が所定の値に達した時点で、スラリー処理タンク１内に貯留された濃縮された研磨用スラリーは、スラリー処理タンク１からポンプＰ１によって配管１７を経由して中間タンク６に送られ、さらに、ポンプＰ３を介して金属成分除去装置４に送液され、金属微粒子や金属イオンなどの金属成分が除去される。

最後に、固体異物ろ過フィルター５で過大な粒径の挟雑物が除去されて精製タンク７に送られる。これより、再生研磨用スラリーとして再び研磨装置に供給される。

図示を省略したが、スラリー処理タンク１以外にも各タンク内および各装置の出口近傍には、ｐＨ計、成分濃度計、比重計等の測定器が適選に配置され、各成分濃度やｐＨ等の値が、所定の管理範囲を越えたときには、セラミックスフィルター２の濃縮度、ＲＯ装置３の供給水／放出水比等が調整される。

また、図２及び図３は、図１より中間タンク６、精製タンク７を割愛したシステムを示しているが、この場合の使用済みスラリー再生方法も中間タンク６及び精製タンク７に起因した操作がなくなるのみで、基本的には、図１に示すシステムを用いた場合と同様である。

但し、図２に示すシステムを用いた場合の使用済みスラリー再生方法においては、セラミックフィルター２で得た第１の濃縮液を、配管１３を経由してスラリー処理タンク１に直接送る代わりに、金属成分除去装置4によりタングステンやチタンを除去し鉄を残留させる。第１の固体異物ろ過フィルター５ａを介して過大な粒径の挟雑物が除去された後、スラリー処理タンク１に送るようになっている。また、ＲＯ装置３で得た第２の濃縮液は配管１５を経由して直接スラリー処理タンク１に送る代わりに、第２の固体異物ろ過フィルター５ｂを介して過大な粒径の挟雑物が除去された後、スラリー処理タンク１に送るようになっている。

換言すれば、セラミックフィルター２で得た第１の濃縮液及びＲＯ装置３で得た第２の濃縮液をスラリー処理タンク１に送る際に、予め固体異物ろ過フィルター５ａ及び５ｂで過大な粒径の挟雑物が除去するようにしているので、上述したような中間タンク６及び精製タンク７を設け、濃縮された研磨用スラリーを、その後に固体異物ろ過フィルター５などへ導入して、再度、過大な粒径の挟雑物を除去する必要がない。したがって、図２に示すシステムを用いた場合は、上述したようにあえて中間タンク６及び精製タンク７を設ける必要がない。

図３に示すシステムは、図２に示すシステムに対して、セラミックフィルター２と第１の固体異物ろ過フィルター５ａとの間に、第１の金属成分除去装置４ａが設けられ、ＲＯ装置３と第２の固体異物ろ過フィルター５ｂとの間に、第２の金属成分除去装置４ｂが設けられている。したがって、この場合においても、セラミックフィルター２で得た第１の濃縮液及びＲＯ装置３で得た第２の濃縮液をスラリー処理タンク１に送る際に、予め固体異物ろ過フィルター５ａ及び５ｂで過大な粒径の挟雑物が除去され、金属成分除去装置４ａ及び４ｂで金属微粒子や金属イオンなどの金属成分が除去された後、スラリー処理タンク１に送るようになっている。

換言すれば、セラミックフィルター２で得た第１の濃縮液及びＲＯ装置３で得た第２の濃縮液をスラリー処理タンク１に送る際に、予め固体異物ろ過フィルター５ａ及び５ｂで過大な粒径の挟雑物が除去するようにし、金属成分除去装置４ａ及び４ｂで金属微粒子や金属イオンなどの金属成分が除去された後、スラリー処理タンク１に送るようになっているので、上述したような中間タンク６及び精製タンク７を設け、濃縮された研磨用スラリーを、その後に固体異物ろ過フィルター５などへ導入して、再度、過大な粒径の挟雑物を除去する必要がない。したがって、図２に示すシステムを用いた場合は、上述したようにあえて中間タンク６及び精製タンク７を設ける必要がない。

以上は、使用済みの研磨用スラリーを、濃縮した後に、金属イオンを除去するように構成した例であるが、本発明は、かかる構成例に限定されるものではない。

次に、前述した実施形態を具体化した実施例について説明する。

（実施例１）
平坦化加工する工程に使用される研磨材の排液を以下のように再生操作を施した。
Ａｌ_２Ｏ_３を支持材としてＺｒＯ_２が表面にコーティングされているセラミック製のろ過膜（以下フィルター）により水と研磨材中のシリカ研磨材を分離した。このフィルターの孔径は、０．０５μｍである。このフィルターを用いる事により研磨材排液の研磨材密度を高める。つまり砥粒を濃縮する。セラミックフィルターへの循環流速は、セラミックフィルター１本あたり４ｍ／秒により通液を行い、約３５Ｌ/ ｈのろ液を得ることができる。

ろ液は、ＲＯ膜、ここでは東レ（株）製ポリアミド膜ＵＴＣ−８０を用いる。ここで濃縮比（供給水量／濃縮水量）は２倍とした。

研磨材排液中に含有するタングステン (以下Ｗ)及びチタン（以下Ｔｉ）不純物の除去は、キレート形成性繊維（実施例２）及びイオン交換体（実施例３）を用いた。キレート形成性繊維は、特願２００３−０７４５８１に記載する繊維を使用した。イオン交換体は、ローム・アンド・ハース社製ＤｕｏｌｉｔｅＡ２０２を使用した。パッドやドレッサー等のＣＭＰ工程で発生する異物の除去は、ＣＭＰｕｒｅ２０５(２μｍを５０％除去、５μｍを９０％除去) フィルターを用いて行った。流量は、１Ｌ／分とした。

上記の処理工程の際にサンプリングした液中の金属濃度分析は、フッ酸と硝酸を加えた後、５０〜３００℃に加熱することでシリカ成分を除去した後に、ＩＣＰ−ＡＥＳで測定した。

粒度分布測定はＨＯＲＩＢＡ製ＬＡ−９２０により粒子数測定はＰａｒｔｉｃｌｅＳｉｚｉｎｇＳｙｓｔｅｍ製Ａｃｃｕｓｉｚｅｒ−７８０により行った

（実施例２）
キレート繊維ＣＧ- ５０を５ｋｇ、１５０ φ長さ８５０ｍｍの円柱状の容器に詰めた。この製品に、中間タンク６より流量１．５Ｌ／分で通液した。キレート繊維の通液速度は、特願２００３−０７４５８１より、５倍速くなっているが、この通液速度は、研削対象であるＷとスラリー添加剤成分であるＦｅの選択除去性（Ｗは除去されて、Ｆｅを残存させる）に由来している。

（実施例３）
イオン交換体ＤｕｏｌｉｔｅＡ２０２１Ｌを１５０ φ長さ８５０ｍｍの円柱状の容器に詰めた。この製品に、中間タンク６より流量０．３Ｌ／分で通液した。この通液速度は、研削対象であるＷとスラリー添加剤成分であるＦｅの選択除去性（Ｗは除去されて、Ｆｅを残存させる）に由来している。

上記実施例の結果を表１に示す。サンプル名はそれぞれ、配管１１より採取したサンプルを「スラリー排液」、セラミックフィルター２の濃縮ラインの配管１３より採取したサンプルを「濃縮液(1)」、ＲＯ装置３の濃縮ラインの配管１５より採取したサンプルを「濃縮液(２)」、中間タンク６から採取したサンプルを「濃縮液(3)」、金属成分除去装置４の出口より採取したサンプルを実施例２にて処理した液は「金属除去液(1)」、実施例３にて処理した液を「金属除去液(2)」、精製タンク７より採取したサンプルを実施例２にて処理した液は「再生スラリー(1)」、実施例３にて処理した液を「再生スラリ−(2)」と標記している。また比較サンプルとして「未使用スラリー」の分析結果を表１内に記載している。

「スラリー排液」は、「未使用スラリー」の成分分析値と比較すると約１０倍程度希釈されていることがわかった。また、研磨対象物由来のＷ濃度、Ｔｉ濃度が増加していた。

「濃縮液(1)」の分析結果より比重が増加していることから、セラミックフィルター２により、砥粒成分が濃縮されていることがわかる。また、スラリ−添加剤成分であるＦｅ濃度やＴＯＣ濃度が変化していないことから、セラミックフィルター２から透過していることが確認された。

「濃縮液(２)」の分析結果から０．５及び１．０μｍ以上の粒子が検出下限以下であったことから、砥粒成分が十分に濃縮されていることがわかり、Ｆｅ濃度及びＴＯＣ濃度が増加していることから、ＲＯ装置３でセラミックフィルター２から透過したスラリー添加剤成分が捕捉濃縮されていることが示された。

中間タンク６から採取した「濃縮液(3)」は、「未使用スラリー」と比べ、ＣＭＰ工程由来の不純物成分や異物である、０．５及び１．０μｍ以上の粒子やＷ濃度、Ｔｉ濃度以外の成分が変化していないことがわかった。

金属成分除去装置４の実施例２及び実施例３における処理液「金属除去液(1)」、「金属除去液(2)」は、ＣＭＰ工程由来の不純物成分や異物である、０．５及び１．０μｍ以上の粒子以外の成分が変化していないことがわかった。

精製タンク７より採取した「再生スラリー(1)」、「再生スラリー(2)」は、「未使用スラリー」の成分とほぼ一致していることが確認された。

また、「未使用スラリー」と「再生スラリー」を用いてＷウェーハの研磨試験を行ったところ、平坦性、研磨レート、スクラッチ数等の研磨特性に差は見られなかった。

Claims

砥粒、溶媒、及び添加剤にて構成されている研磨用スラリー成分と、研磨をすることにより研磨用スラリーに元来入っていなかった異物成分とを、選択的に分離除去する工程を具えることを特徴とする使用済みスラリーの再生方法。
前記工程は、研磨時に混入した異物成分と前記研磨用スラリー成分とを、精密ろ過膜、限外ろ過膜、及び逆浸透膜の少なくとも１つで選択的に分離除去する第１の工程を含むことを特徴とする、請求項１に記載の使用済みスラリーの再生方法。
前記工程は、研磨時に混入した前記異物成分と前記研磨用スラリー成分とを、イオン交換体及びキレート形成性材の少なくとも１つで選択的に分離除去する第２の工程を含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載の使用済みスラリーの再生方法。
前記異物成分は、被研磨体を洗浄した洗浄液由来の液体成分、被研磨体由来の金属成分、研磨用パッド由来及びそのパッドをコンディショニングするドレッサー由来の粗大粒子及び／又は砥粒の凝集物を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか1項記載に記載の使用済みスラリーの再生方法。