JP4849660B2 - Slurry regeneration method - Google Patents

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Description

本発明は、化学的機械研磨加工に使用されるスラリの再生方法に関するものである。   The present invention relates to a method for regenerating a slurry used for chemical mechanical polishing.

半導体装置や電子部品等のウェーハは、製造の過程において切削、研磨等の各種工程を経ていく。近年、半導体集積回路のデザインルールの縮小化に伴って、層間膜等の平坦化プロセスにおいては、化学的機械研磨加工(CMP:Chemical Mechanical Polishing )が多用されるようになってきた。CMPによるウェーハの研磨は、ウェーハ保持ヘッドによってウェーハを保持し、このウェーハを回転する研磨定盤に所定の圧力で押し付け、その研磨定盤とウェーハとの間にケミカル研磨剤(以下、「スラリ」と称する)を供給することにより行われる。   Wafers such as semiconductor devices and electronic components are subjected to various processes such as cutting and polishing in the course of manufacturing. 2. Description of the Related Art In recent years, with the reduction in design rules for semiconductor integrated circuits, chemical mechanical polishing (CMP) has been frequently used in planarization processes for interlayer films and the like. Polishing of a wafer by CMP is performed by holding a wafer by a wafer holding head, pressing the wafer against a rotating polishing surface plate with a predetermined pressure, and a chemical abrasive (hereinafter referred to as “slurry”) between the polishing surface plate and the wafer. For example).

通常CMPにおいては、反応生成物や研磨パッド等からの研磨屑、又はゼータ電位の低下による凝集等によりスラリが粒大化するなど、研磨特性の劣化、特にマイクロスクラッチの増加が発生するため、スラリを再利用せずにそのまま廃棄する場合が多い。ところが、近年、環境汚染に対する配慮や、更なるコストダウン要求からもスラリの再利用が強く望まれている。   Usually, in CMP, the polishing properties deteriorate, especially the increase in microscratches, such as polishing particles from reaction products, polishing pads, or agglomeration due to a decrease in zeta potential. In many cases, they are discarded without being reused. However, in recent years, it is strongly desired to reuse the slurry in consideration of environmental pollution and further cost reduction requirements.

このような背景から、使用済みスラリのpH値とゼータ電位を検出し、検出した値に基づき添加剤を追加して使用済みスラリを最適なpH値、ゼータ電位に調整するスラリの再生方法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
特開2000−158343号公報
Against this background, a slurry regeneration method that detects the pH value and zeta potential of used slurry and adjusts the used slurry to the optimum pH value and zeta potential by adding additives based on the detected value is proposed. (For example, refer to Patent Document 1).
JP 2000-158343 A

しかし、特許文献1に記載されたような再生方法では、使用済みスラリに対して多量の添加剤を追加する必要があり、十分なコストダウンが望めない。また、タングステン等の金属膜を有するウェーハのCMP研磨においては、スラリ中に溶出した金属成分、又は混入した金属屑などの不純物の除去が不十分であるため、ゼータ電位の調整が困難である。   However, in the regeneration method described in Patent Document 1, it is necessary to add a large amount of additive to the used slurry, and a sufficient cost reduction cannot be expected. Further, in CMP polishing of a wafer having a metal film such as tungsten, it is difficult to adjust the zeta potential because removal of metal components eluted in the slurry or impurities such as mixed metal debris is insufficient.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、低コストで簡易な方法により、使用済みのスラリを未使用のスラリと同様の研磨品質に再生させるスラリ再生方法を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a slurry regeneration method for regenerating used slurry to a polishing quality similar to that of unused slurry by a low-cost and simple method. It is aimed.

本発明は前記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は不純物が含まれたことによりゼータ電位が変化した不純物を含む使用済みのスラリが回収タンクに貯蔵される工程と、前記回収タンクで静置された前記使用済みのスラリが1次フィルタを通過されることにより不純物が除去される工程と、前記1次フィルタを通過した前記使用済みのスラリが金属除去フィルタを通過されることにより金属成分が除去される工程と、前記金属除去フィルタを通過した前記使用済みのスラリが2次フィルタを通過されることで前記1次フィルタで除去される不純物よりも小さい不純物が除去される工程と、前記2次フィルタを通過した前記使用済みのスラリがパーティクルカウンタを通過されることで粒子数が計測され、前記使用済みのスラリに含まれる所定の大きさ以上の粒子数が、未使用のスラリに含まれる前記所定の大きさ以上の粒子数以下となるまで、回収タンクに貯蔵される工程から、前記2次フィルタを通過した前記使用済みスラリの粒子数を計測する工程までを繰り返す工程と、含まれる所定の大きさ以上の粒子数が、未使用のスラリに含まれる前記所定の大きさ以上の粒子数以下となった前記使用済みのスラリがpH測定器を通過されることでpH値が測定され、前記使用済みのスラリが所定のpH値に達しない場合は、前記使用済みのスラリが所定のpH値に達するまで、回収タンクに貯蔵される工程からpH値が測定される工程までを繰り返す工程と、前記pH測定器を通過した前記使用済みのスラリへ調整剤が添加される工程と、前記調整剤が添加された前記使用済みのスラリのゼータ電位が測定される工程と、が行われるスラリ再生方法において、前記ゼータ電位が測定される工程において、前記使用済みのスラリのゼータ電位が未使用のスラリのゼータ電位と同様のゼータ電位となるまで、回収タンクへ戻す工程からゼータ電位が測定される工程までを繰り返すことを特徴としている。 In order to achieve the above object, according to the present invention, the invention according to claim 1 includes a step of storing a used slurry containing impurities whose zeta potential has changed due to inclusion of impurities in a recovery tank; The step of removing impurities by passing the used slurry stationary in the tank through the primary filter, and the used slurry passing through the primary filter being passed through the metal removal filter. And a step of removing impurities smaller than impurities removed by the primary filter by passing the used slurry that has passed through the metal removal filter through a secondary filter. When, wherein the spent slurry that has passed through the secondary filter particle number is measured by being passed through the particle counter, including the spent slurry The use that has passed through the secondary filter from the step of being stored in a recovery tank until the number of particles having a predetermined size or more is equal to or less than the number of particles having a predetermined size or more included in unused slurry. The step of repeating up to the step of measuring the number of particles of the used slurry, and the used number of particles having a predetermined size or more included in the unused slurry is equal to or less than the number of particles of the predetermined size or more included in the unused slurry. When the used slurry does not reach the predetermined pH value, the recovery tank is used until the used slurry reaches the predetermined pH value. a step of repeating the steps until the pH value is measured from the process is stored in a step of adjusting agent is added to the spent slurry that has passed through the pH measuring device, the use of the adjusting agent is added In the slurry regeneration method in which the zeta potential of the used slurry is measured, the zeta potential of the used slurry is the same as the zeta potential of the unused slurry. Until the zeta potential is reached, the process from returning to the recovery tank to the process of measuring the zeta potential is repeated.

請求項1の発明によれば、配管経路通過中に不純物が混入する、又は研磨に使用されてパッド屑、金属溶出物、金属屑などの不純物が含まれたことにより、ゼータ電位が変化してしまい劣化したスラリが金属除去フィルタを通過する。   According to the invention of claim 1, the zeta potential is changed due to impurities mixed in while passing through the piping path or used for polishing and containing impurities such as pad scraps, metal eluates and metal scraps. The deteriorated slurry passes through the metal removal filter.

これにより、不純物を含むスラリから不純物が除去され、等電点付近まで変化していたゼータ電位が、不純物を含む前の未使用のスラリと同様な状態まで回復し、加工レート、スクラッチ、表面粗さ等の加工品質が未使用のスラリと同様のレベルまで向上する。   As a result, impurities are removed from the slurry containing impurities, and the zeta potential that has changed to near the isoelectric point is restored to the same state as the unused slurry before containing impurities, and the processing rate, scratches, surface roughness The processing quality such as this is improved to the same level as that of unused slurry.

以上説明したように、本発明のスラリ再生方法によれば、汚染や、研磨に使用されたことにより不純物が含まれゼータ電位が変化したスラリ中から、フィルタによる低コストで簡易な機構により不純物の除去を行い、ゼータ電位を回復させて不純物が含まれたスラリを未使用のスラリと同様の研磨品質に再生させることが出来る。   As described above, according to the slurry regeneration method of the present invention, impurities can be removed from a slurry in which the zeta potential is changed due to contamination or by using impurities by a low-cost and simple mechanism using a filter. By removing the slurry, the zeta potential can be recovered to regenerate the slurry containing impurities to the same polishing quality as that of the unused slurry.

以下添付図面に従って本発明に係るスラリ再生方法の好ましい実施の形態について詳説する。   Hereinafter, preferred embodiments of a slurry regeneration method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

まず初めに、本発明に係わるスラリ再生方法を行う再生装置の構成について説明する。図1は、再生装置の概念図である。   First, the configuration of a regenerator that performs the slurry regenerating method according to the present invention will be described. FIG. 1 is a conceptual diagram of a playback device.

図1に示すように再生装置1は、回収タンク11、ポンプ12、金属除去フィルタ13、1次フィルタ14、2次フィルタ18、再生スラリタンク15、パーティクルカウンタ16、pH測定器17、及びバルブA、B、Cとから構成され、CMP研磨装置2より排出される不純物が含まれる使用済みスラリUSの再生を行う。   As shown in FIG. 1, the regeneration apparatus 1 includes a recovery tank 11, a pump 12, a metal removal filter 13, a primary filter 14, a secondary filter 18, a regeneration slurry tank 15, a particle counter 16, a pH measuring device 17, and a valve A. , B and C, and the used slurry US containing impurities discharged from the CMP polishing apparatus 2 is regenerated.

CMP研磨装置2は、回転する研磨ヘッド22でタングステン等の金属膜を有するウェーハを保持し、スラリ供給管24よりスラリSを研磨パッド21上に供給しながら、回転する研磨パッド21にウェーハを押圧して、化学的機械研磨を行う。スラリSには、通常酸性の溶液にシリカ砥粒を分散させたものが使用される。   The CMP polishing apparatus 2 holds a wafer having a metal film such as tungsten with a rotating polishing head 22 and presses the wafer against the rotating polishing pad 21 while supplying the slurry S onto the polishing pad 21 from the slurry supply pipe 24. Then, chemical mechanical polishing is performed. As the slurry S, a slurry in which silica abrasive grains are dispersed in an usually acidic solution is used.

研磨パッド21の周辺部には使用済みスラリUSを回収する複数のスラリ回収箱23が備えられ、研磨中に回転する研磨パッド21より飛散した使用済みスラリUSの回収がおこわなれる。   A plurality of slurry collection boxes 23 for collecting used slurry US are provided around the polishing pad 21 to collect used slurry US scattered from the polishing pad 21 rotating during polishing.

回収タンク11には、スラリ回収箱23に回収された使用済みスラリUSが集められ、集められた使用済みスラリUSが所定期間静置され、使用済みスラリUS内に含まれるH2O2の分解が行われる。   In the recovery tank 11, the used slurry US recovered in the slurry recovery box 23 is collected, and the collected used slurry US is allowed to stand for a predetermined period of time, and the H2O2 contained in the used slurry US is decomposed. .

H2O2の分解が終了した使用済みスラリUSはポンプ12により搬送される。ポンプ12にはチューブポンプが使用される。   The used slurry US after the decomposition of H 2 O 2 is conveyed by the pump 12. A tube pump is used as the pump 12.

1次フィルタ14は、搬送されてきた使用済みスラリUSより、研磨パッド21から生じた微細な研磨屑や、凝集した粗大な研磨砥粒など、10μm程度以上の不純物を分離する。   The primary filter 14 separates impurities of about 10 μm or more, such as fine polishing scraps generated from the polishing pad 21 and aggregated coarse polishing abrasive grains, from the used slurry US that has been conveyed.

金属除去フィルタ13は、使用済みスラリUS内に溶出した金属成分、又は混入した金属屑などの不純物の除去を行うフィルタであり、イオン交換反応、又はキレート反応を行う材料により形成されている。例えば野村マイクロ・サイエンス株式会社製のメトレート等が好適に利用可能である。   The metal removal filter 13 is a filter that removes impurities such as metal components eluted in the used slurry US or mixed metal scraps, and is formed of a material that performs an ion exchange reaction or a chelate reaction. For example, Metolate manufactured by Nomura Micro Science Co., Ltd. can be suitably used.

2次フィルタ18は、1次フィルタ14、又は金属除去フィルタ13により除去しきれなかった粗大粒子などの不純物の除去が行われる。   The secondary filter 18 removes impurities such as coarse particles that could not be removed by the primary filter 14 or the metal removal filter 13.

パーティクルカウンタ16は、2次フィルタ18まで通過した使用済みスラリUS内の粒子の粒径とその数を測定する。パーティクルカウンタ16には、例えばリオン株式会社製KS−71等を使用する。   The particle counter 16 measures the particle size and the number of particles in the used slurry US that has passed to the secondary filter 18. As the particle counter 16, for example, KS-71 manufactured by Rion Co., Ltd. is used.

再生スラリタンク15は、1次フィルタ14、金属除去フィルタ13、及び2次フィルタ18を通過させ、パーティクルカウンタ16により測定された結果、3μm以上、及び5μm以上の大きさの粒子の数が未使用のスラリと同様な数まで低下し、pH値が所定の値まで変化した使用済みスラリUSが貯蔵される。   The regenerated slurry tank 15 passes through the primary filter 14, the metal removal filter 13, and the secondary filter 18, and as a result of measurement by the particle counter 16, the number of particles having a size of 3 μm or more and 5 μm or more is unused. The used slurry US having a pH value changed to a predetermined value is stored.

pH測定器17は、2次フィルタ18まで通過した使用済みスラリUS、又は再生スラリタンク15内に貯蔵された使用済みスラリUSのpH値を測定する。再生スラリタンク15内に貯蔵された使用済みスラリUSのpH値を測定した結果、pH値が再生スラリのpH値に適さない値の場合は、不図示の供給装置により調整剤が供給されてpH値が調整され、再生スラリRSとして再生スラリタンク15よりCMP研磨装置2へ戻される。   The pH measuring device 17 measures the pH value of the used slurry US passed to the secondary filter 18 or the used slurry US stored in the regenerated slurry tank 15. As a result of measuring the pH value of the used slurry US stored in the regenerated slurry tank 15, if the pH value is not suitable for the pH value of the regenerated slurry, a regulator is supplied by a supply device (not shown) to adjust the pH. The value is adjusted and returned to the CMP polishing apparatus 2 from the regenerated slurry tank 15 as a regenerated slurry RS.

回収タンク11、1次フィルタ14、金属除去フィルタ13、2次フィルタ18、及び再生スラリタンク15への使用済みスラリUSの供給量や供給速度は、各装置、又はフィルタ間を結合する配管に設けられたバルブA、B、及びCとポンプ12とにより行われる。   The supply amount and the supply speed of the used slurry US to the recovery tank 11, the primary filter 14, the metal removal filter 13, the secondary filter 18, and the regeneration slurry tank 15 are provided in each apparatus or a pipe connecting the filters. Performed by the valves A, B, and C and the pump 12.

以上のような構成の再生装置により使用済みスラリの再生を行う。   The used slurry is regenerated by the regenerator configured as described above.

なお、未使用時に何らかの影響で不純物が混入してしまい汚染され、ゼータ電位が変化してしまったスラリの再生を行う場合も、同様な構成の再生装置により再生することが可能である。静置してH2O2を分解することが不要である場合は、回収タンク11は上記構成には不要とし、直接1次フィルタ14へ不純物を含むスラリが供給される。   In addition, when a slurry in which impurities are mixed in due to some influence when not in use and contaminated and the zeta potential has changed is regenerated, it can be regenerated by a regenerator having a similar configuration. When it is not necessary to stand and decompose H 2 O 2, the recovery tank 11 is not necessary for the above configuration, and slurry containing impurities is directly supplied to the primary filter 14.

また、本実施の形態では金属除去フィルタ13の前後にそれぞれ1次フィルタ14、2次フィルタ18を設けているが、本発明はそれに限らず、1次フィルタ14のみ、又は2次フィルタ18のみの構成であってもよい。   In the present embodiment, the primary filter 14 and the secondary filter 18 are provided before and after the metal removal filter 13, respectively, but the present invention is not limited thereto, and only the primary filter 14 or only the secondary filter 18 is provided. It may be a configuration.

次に、本発明に係わるスラリ再生方法について説明する。図2はスラリ再生方法の手順を示したフロー図である。   Next, the slurry regeneration method according to the present invention will be described. FIG. 2 is a flowchart showing the procedure of the slurry regeneration method.

本発明のスラリ再生方法では、まず図1に示すCMP研磨装置2の研磨パッド21の周辺に設けられた複数のスラリ回収箱23により、研磨中に研磨パッド21から飛散する不純物を含む使用済みスラリUSが回収される(ステップS1)。   In the slurry regeneration method of the present invention, first, a used slurry containing impurities scattered from the polishing pad 21 during polishing is obtained by a plurality of slurry recovery boxes 23 provided around the polishing pad 21 of the CMP polishing apparatus 2 shown in FIG. US is collected (step S1).

スラリ回収箱23に回収された使用済みスラリUSは、回収タンク11に手動、または自動で集められ、所定期間静置される(ステップS2)。   The used slurry US collected in the slurry collection box 23 is collected manually or automatically in the collection tank 11 and is allowed to stand for a predetermined period (step S2).

このとき、タングステンの金属膜を有するウェーハの研磨に使用された使用済みスラリUS内には、スラリを酸性傾向とするために添加されたH2O2と、研磨時に溶出したタングステンの金属成分や屑が含まれている。H2O2は、図3の表に示すように、このタングステンの作用により徐々に分解が進み濃度が低下していく。   At this time, the used slurry US used for polishing a wafer having a tungsten metal film contains H2O2 added to make the slurry acidic, and tungsten metal components and debris eluted during polishing. It is. As shown in the table of FIG. 3, H2O2 is gradually decomposed and lowered in concentration by the action of tungsten.

使用済みスラリUS内のH2O2濃度がほぼ0となった時点で、バルブA及びバルブBが開かれ、ポンプ12が作動し、回収タンク11内の使用済みスラリUSが搬送されて1次フィルタ14を通過する(ステップS3)。   When the H2O2 concentration in the used slurry US becomes almost zero, the valve A and the valve B are opened, the pump 12 is operated, and the used slurry US in the recovery tank 11 is conveyed to pass the primary filter 14. Pass (step S3).

これにより、使用済みスラリUS内に混入している研磨パッド21から生じた微細な研磨屑、凝集した粗大な研磨砥粒など、10μm程度以上の不純物が分離される。   As a result, impurities of about 10 μm or more such as fine polishing debris generated from the polishing pad 21 mixed in the used slurry US and aggregated coarse abrasive grains are separated.

1次フィルタ14を通過した使用済みスラリUSは、次に金属除去フィルタ13を通過する(ステップS4)。   The used slurry US that has passed through the primary filter 14 then passes through the metal removal filter 13 (step S4).

金属除去フィルタ13を通過した使用済みスラリUSからは、金属除去フィルタ内のイオン交換反応、又はキレート反応を行う繊維材料により、金属成分、又は混入した金属屑などが除去される。   From the used slurry US that has passed through the metal removal filter 13, metal components, mixed metal scraps, and the like are removed by a fiber material that performs an ion exchange reaction or a chelate reaction in the metal removal filter.

金属除去フィルタ13を通過した使用済みスラリUSは、2次フィルタ18を通過し、前段のフィルタで除去しきれなかった粗大な粒子が除去される(ステップS5)。   The used slurry US that has passed through the metal removal filter 13 passes through the secondary filter 18 to remove coarse particles that could not be removed by the preceding filter (step S5).

2次フィルタ18を通過した使用済みスラリUSは、パーティクルカウンタ16により、3μm以上の粒子、及び5μm以上の粒子数が測定される(ステップS6)。   The used slurry US that has passed through the secondary filter 18 is measured by the particle counter 16 for the number of particles of 3 μm or more and the number of particles of 5 μm or more (step S6).

このとき、パーティクルカウンタ16による測定の結果、3μm以上の粒子、及び5μm以上の粒子数が未使用のスラリと同程度以下の場合は、次の判断へ進む。未使用のスラリよりも多い場合は、2次フィルタ18を通過した後の使用済みスラリUSを回収タンク11まで循環させ、再度1次フィルタ14、金属除去フィルタ13、及び2次フィルタ18を通過させる(判断E1)。   At this time, if the number of particles of 3 μm or more and the number of particles of 5 μm or more are equal to or less than the unused slurry as a result of measurement by the particle counter 16, the process proceeds to the next determination. If there are more unused slurries, the used slurry US after passing through the secondary filter 18 is circulated to the recovery tank 11 and again passes through the primary filter 14, the metal removal filter 13, and the secondary filter 18. (Decision E1).

これにより、図4に示すように、使用済みスラリUS内の3μm以上、及び5μm以上の粒子数は、処理時間とともに未使用のスラリと同程度以下まで減少していく。   As a result, as shown in FIG. 4, the number of particles of 3 μm or more and 5 μm or more in the used slurry US decreases to the same level or less as the unused slurry with the processing time.

使用済みスラリUSの粒子数が未使用のスラリと同程度まで減少した時点で、pH測定器17により2次フィルタ18を通過した後の使用済みスラリUSのpH値が測定される。   When the number of particles of the used slurry US decreases to the same level as that of the unused slurry, the pH value of the used slurry US after passing through the secondary filter 18 is measured by the pH measuring device 17.

このとき、pH値が5.5から6.0程度の場合は次のステップへ進む。5.5から6.0程度でない場合は、2次フィルタ18を通過した後の使用済みスラリUSを回収タンク11まで循環させ、再度1次フィルタ14、金属除去フィルタ13、及び2次フィルタ18を通過させる(判断E2)。   At this time, when the pH value is about 5.5 to 6.0, the process proceeds to the next step. If it is not about 5.5 to 6.0, the used slurry US after passing through the secondary filter 18 is circulated to the recovery tank 11, and the primary filter 14, the metal removal filter 13, and the secondary filter 18 are again connected. Pass (determination E2).

2次フィルタ18を通過した後の使用済みスラリUSのpH値が5.5から6.0程度になった際には、バルブBが閉じ、バルブCを開け、使用済みスラリUSを再生スラリタンク15へ搬送して貯蔵する(ステップS7)。   When the pH value of the used slurry US after passing through the secondary filter 18 becomes about 5.5 to 6.0, the valve B is closed and the valve C is opened to recycle the used slurry US. It is transported to 15 and stored (step S7).

再生スラリタンク内の使用済みスラリUSは、pH測定器17によりpH値を測定され、測定値に基づき調整剤を添加してpH値が調整される。使用済みスラリUSは、pH値が調整されて再生スラリRUとなる(ステップS8)。   The used slurry US in the regenerated slurry tank is measured for pH value by the pH measuring device 17, and the pH value is adjusted by adding a regulator based on the measured value. The used slurry US is adjusted to a pH value to become a regenerated slurry RU (step S8).

通常、タングステンの金属膜を有するウェーハの研磨では、スラリは酸性が好ましく、H2O2、NaOH、又はHNO3等の調整剤を添加してpH値を酸性傾向に調整する。   In general, in polishing a wafer having a tungsten metal film, the slurry is preferably acidic, and a pH value is adjusted to be acidic by adding a regulator such as H 2 O 2, NaOH, or HNO 3.

再生スラリRSは、pH値が調整された後、ゼータ電位が測定される。このとき、ゼータ電位が1mV以上でない場合、再生スラリRSは再度回収タンク11へ戻され、再度1次フィルタ14、金属除去フィルタ13、及び2次フィルタ18を通過させ、粒子数、pH値が確認される(判断E3)。   The regenerated slurry RS is measured for zeta potential after the pH value is adjusted. At this time, when the zeta potential is not 1 mV or more, the regenerated slurry RS is returned to the recovery tank 11 again, and again passes through the primary filter 14, the metal removal filter 13, and the secondary filter 18, and the number of particles and the pH value are confirmed. (Determination E3).

1次フィルタ14、金属除去フィルタ13、及び2次フィルタ18により処理され、pH値が調整された再生スラリRSは、図5に示すように、処理をしていない使用済みスラリUSよりもゼータ電位が高まる。この結果、再生スラリで研磨されたタングステンの金属膜を有するウェーハのスクラッチ数は、図6に示すように、未使用のスラリを使用した場合と同様の研磨結果が得られる。また、マイクロラフネスの差においても図7に示すように、未使用のスラリを使用した場合と同様の研磨結果が得られ処理前の使用済みスラリUSより向上する。   As shown in FIG. 5, the regenerated slurry RS processed by the primary filter 14, the metal removal filter 13, and the secondary filter 18 and adjusted in pH value has a zeta potential higher than that of the unprocessed used slurry US. Will increase. As a result, the number of scratches of the wafer having the tungsten metal film polished with the regenerated slurry is the same as that obtained when the unused slurry is used, as shown in FIG. Also in the difference in microroughness, as shown in FIG. 7, a polishing result similar to that obtained when an unused slurry is used is obtained, which is improved from the used slurry US before processing.

全ての処理が終了した再生スラリRSは、再びCMP研磨装置2へ供給され、研磨用スラリとして使用される(ステップS9)。   The regenerated slurry RS for which all the processes have been completed is supplied again to the CMP polishing apparatus 2 and used as a polishing slurry (step S9).

以上説明したように、本発明に係るスラリ再生方法によれば、汚染や研磨に使用されたことにより不純物が含まれゼータ電位が変化したスラリ中から、フィルタによる低コストで簡易な機構により不純物の除去を行い、不純物が含まれたスラリのゼータ電位を回復させる。これにより、再生スラリは、未使用のスラリと同様の研磨品質で使用することが可能となり、環境汚染に対策や、コストダウン要求に対応した高品質なスラリ再生が行える。   As described above, according to the slurry regeneration method according to the present invention, impurities can be removed from a slurry in which impurities are contained and zeta potential has changed due to being used for contamination or polishing by a low-cost and simple mechanism using a filter. Removal is performed to restore the zeta potential of the slurry containing the impurities. As a result, the regenerated slurry can be used with the same polishing quality as that of the unused slurry, and it is possible to regenerate high-quality slurry in response to environmental pollution countermeasures and cost reduction requirements.

本発明に係わるスラリ再生装置の概念図。The conceptual diagram of the slurry reproduction | regeneration apparatus concerning this invention. スラリの再生方法の手順を示したフロー図。The flowchart which showed the procedure of the reproduction | regeneration method of a slurry. スラリの静置時間とH2O2の濃度の関係を示した図表。The chart which showed the relation between the standing time of slurry and the concentration of H2O2. フィルタ通過後のスラリ内の粒子数を示した図表。A chart showing the number of particles in the slurry after passing through the filter. ゼータ電位の差を比較した図表。A chart comparing differences in zeta potential. スクラッチの数を比較した図表。A chart comparing the number of scratches. 表面マイクロラフネスを比較した図表。Chart comparing surface microroughness.

符号の説明Explanation of symbols

1…再生装置,2…CMP研磨装置,11…回収タンク,12…ポンプ,13…金属除去フィルタ,14…1次フィルタ,15…再生スラリタンク,16…パーティクルカウンタ,17…pH測定器,18…2次フィルタ,21…研磨パッド,22…研磨ヘッド,23…スラリ回収箱,24…スラリ供給管,A、B、C…バルブ,RS…再生スラリ,US…使用済みスラリ(不純物を含んだスラリ) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Regenerating apparatus, 2 ... CMP polisher, 11 ... Recovery tank, 12 ... Pump, 13 ... Metal removal filter, 14 ... Primary filter, 15 ... Regenerated slurry tank, 16 ... Particle counter, 17 ... pH measuring device, 18 ... secondary filter, 21 ... polishing pad, 22 ... polishing head, 23 ... slurry recovery box, 24 ... slurry supply pipe, A, B, C ... valve, RS ... recycled slurry, US ... used slurry (contains impurities) Slurry)

Claims (1)

不純物が含まれたことによりゼータ電位が変化した不純物を含む使用済みのスラリが回収タンクに貯蔵されて静置される工程と、
前記回収タンクで静置された前記使用済みのスラリが1次フィルタを通過されることにより不純物が除去される工程と、
前記1次フィルタを通過した前記使用済みのスラリが金属除去フィルタを通過されることにより金属成分が除去される工程と、
前記金属除去フィルタを通過した前記使用済みのスラリが2次フィルタを通過されることで前記1次フィルタで除去される不純物よりも小さい不純物が除去される工程と、
前記2次フィルタを通過した前記使用済みのスラリがパーティクルカウンタを通過されることで粒子数が計測され、前記使用済みのスラリに含まれる所定の大きさ以上の粒子数が、未使用のスラリに含まれる前記所定の大きさ以上の粒子数以下となるまで、回収タンクに貯蔵される工程から、前記2次フィルタを通過した前記使用済みスラリの粒子数を計測する工程までを繰り返す工程と、
含まれる所定の大きさ以上の粒子数が、未使用のスラリに含まれる前記所定の大きさ以上の粒子数以下となった前記使用済みのスラリがpH測定器を通過されることでpH値が測定され、前記使用済みのスラリが所定のpH値に達しない場合は、前記使用済みのスラリが所定のpH値に達するまで、回収タンクに貯蔵される工程からpH値が測定される工程までを繰り返す工程と、
前記pH測定器を通過した前記使用済みのスラリへ調整剤が添加される工程と、
前記調整剤が添加された前記使用済みのスラリのゼータ電位が測定される工程と、が行われるスラリ再生方法において、
前記ゼータ電位が測定される工程において、前記使用済みのスラリのゼータ電位が未使用のスラリのゼータ電位と同様のゼータ電位となるまで、回収タンクへ戻す工程からゼータ電位が測定される工程までを繰り返すことを特徴とするスラリ再生方法。
A used slurry containing impurities whose zeta potential has changed due to the inclusion of impurities is stored in a recovery tank and allowed to stand;
A step of removing impurities by passing the used slurry placed in the recovery tank through a primary filter;
The metal component is removed by passing the used slurry that has passed through the primary filter through a metal removal filter;
A step of removing impurities smaller than impurities removed by the primary filter by passing the used slurry that has passed through the metal removal filter through a secondary filter;
The used slurry that has passed through the secondary filter is passed through a particle counter, whereby the number of particles is measured, and the number of particles of a predetermined size or more contained in the used slurry is converted into unused slurry. Repeating the steps from storing in the recovery tank until measuring the number of particles of the used slurry that has passed through the secondary filter until the number of particles not less than the predetermined size is included,
The used slurry in which the number of particles greater than or equal to the predetermined size included is equal to or less than the number of particles greater than or equal to the predetermined size included in the unused slurry is passed through a pH measuring device, and thus the pH value If the used slurry does not reach the predetermined pH value, the process from storing in the recovery tank to the step of measuring the pH value until the used slurry reaches the predetermined pH value. Repeating the process;
A step of adding a regulator to the used slurry that has passed through the pH meter;
In the slurry regeneration method, the step of measuring the zeta potential of the used slurry to which the adjusting agent has been added is performed.
In the step of measuring the zeta potential, from the step of returning to the recovery tank to the step of measuring the zeta potential until the zeta potential of the used slurry becomes the same zeta potential as that of the unused slurry. A slurry regeneration method characterized by repeating.
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