JP5163078B2 - 研磨装置とその方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えばシリコンウエーハ等の半導体基板を製造する際、あるいはその半導体基板を用いた半導体素子を製造する際の研磨工程において用いて好適な研磨装置とその方法に関する。

半導体素子の集積度が高くなるにつれて、シリコンウエーハ等の半導体基板の表面や、既に下層のパターンが形成された製造途中の基板の表面等の、フォトリソグラフィ等によりさらに上層のパターンを積層する基板表面を、高い平坦度に形成することの重要性が増している。基板表面を平坦にするための研磨方法には種々の方法があるが、近年では、化学的機械研磨（ＣＭＰ:Chemical Mechanical Polishing）法が広く使用されている。ＣＭＰ法は、研磨液による化学的なエッチング作用と、研磨砥粒及び研磨布による機械的な研削作用との複合作用により、基板表面を高精度に研磨する方法である。

ＣＭＰ法を含め、このような基板表面を平坦に研磨する研磨方法あるいは研磨装置においては、研磨精度、研磨効率あるいはコストの点等から種々の改善がなされ、種々の方法や装置が提案されている。例えば、基板を保持する部材の反り量を算出し、その反り量に基づいて基板に印加する研磨圧力を制御することにより、平坦度の高い基板を製造する方法及び装置等も提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−３５８６３８号公報

このような半導体基板の研磨装置においては、研磨に際して大量の研磨液を使用するが、研磨液の使用量は、基板あるいは半導体素子の製造コストに影響を与えることから、これを効率よく使用することが要望されている。そこで、例えば基板研磨後の排液を再生して使用するようにした研磨装置も実現されている。
研磨液を再生する手段を有する従来の研磨装置の一般的な構成を図６に示す。
図６に示す研磨装置１９は、複数のウエーハＷの表裏両面を同時に研磨する研磨部１００、及び、研磨部１００に研磨液を供給するとともにその排液を収集して再生する研磨液処理部２０９を有する。
研磨液処理部２０９は、研磨部１００から排出された研磨液を一旦タンク２１２に収集し、この使用済の研磨液を適宜ポンプ２１４により汲み出して所定の圧力でフィルター２９０を通過させることにより、研磨により生成された異物（研磨生成物）をろ過して除去する。異物の除去された研磨液は、再生された研磨液として再生液タンク２５５に貯められた後、適宜研磨部１００に供給されて研磨に用いられる。

しかしながら、図６に例示したような従来の研磨液の再生装置（研磨液処理部２０９）においては、フィルター２９０として通常の精密ろ過フィルター（絶対ろ過フィルター）を使用しているため、比較的大きな異物の除去は可能であるが、小さな異物の除去をすることができなかった。
例えば、図６に示したような半導体基板用の研磨装置においては、通常、ポアサイズが１〜１００〔μｍ〕のフィルターを使用しているが、研磨液の砥粒サイズが０．０５〜０．１〔μｍ〕なので、砥粒よりも大きな（１〔μｍ〕より大きな）異物は除去できるが、砥粒程度に小さな異物、あるいは砥粒よりも小さな異物は除去できなかった。その結果、研磨時にスクラッチ等のウエーハのキズが発生する可能性があった。

絶対ろ過フィルターにはポアサイズが０．０１〔μｍ〕（＝１０〔ｎｍ〕）程度のものも存在するが、このようなポアサイズの小さなフィルターを使用するとフィルターに目詰まりが発生してフィルターの寿命が短くなる。その結果、フィルターの交換頻度が高くなり、生産コストが増大するという問題が生じ、このような目の細かいフィルターを使用することはできなかった。

また、砥粒無し研磨液を用いて研磨を行う場合、研磨処理により０．００５〔μｍ〕（＝５〔ｎｍ））程度の異物が発生するが、従来の絶対ろ過型フィルターは前述したように０．０１μｍ程度のポアサイズのものしか存在せず、このような微細な異物を除去することができなかった。すなわち、砥粒無し研磨液を使用した場合には異物の除去ができず、研磨液の再生はできなかった。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、使用済の研磨液から微細な研磨生成物を適切に除去することにより、研磨液を適切に再生して繰り返し使用することができ、またその際にフィルターの目詰まりを防いでフィルターを長寿命に使用することが可能な研磨装置及び研磨方法を提供することにある。

前記課題を解決するために、本発明に係る研磨装置は、研磨液を介在させて半導体基板を研磨する研磨手段と、前記半導体基板の研磨に使用された前記研磨液の排液を回収する研磨液回収手段と、前記回収した前記研磨液の排液を限外フィルターでろ過し、当該研磨液の排液に含まれる少なくとも研磨生成物を除去するフィルター手段と、前記研磨生成物の除去された前記研磨液の排液を、再生された研磨液として前記研磨手段に供給する研磨液供給手段と前記研磨手段において前記研磨を行わない洗浄処理時に、前記フィルター手段に前記研磨液の排液が流入せず且つ当該フィルター手段から前記研磨液供給手段に洗浄液が流出しないように流路を設定し、前記フィルター手段に対して前記研磨液の排液を供給する流路に沿って前記洗浄液を供給して前記限外フィルターを洗浄するとともに、洗浄後の洗浄液を前記研磨液供給手段とは異なる手段へ供給する洗浄手段と、を有する。

具体的な一好適例としては、前記研磨液は砥粒入り研磨液であり、前記フィルター手段は、前記排液から少なくとも前記砥粒より小さな物質を除去する。
また、具体的な他の一好適例としては、前記研磨液は無砥粒研磨液であり、前記フィルター手段は、前記排液から所定の大きさ以上の粒状物質を除去する。

また好適には、本発明に係る研磨装置は、前記研磨手段において前記研磨を行わない洗浄処理時に、前記フィルター手段に洗浄液を供給し、前記限外フィルターを洗浄する洗浄手段をさらに有する。
好適には 前記洗浄手段は、アルカリ溶液を前記洗浄液として前記限外フィルターに供給する。

また、本発明に係る研磨方法は、半導体基板の所望の研磨面に研磨液を供給する工程と、前記供給された研磨液を介在させて半導体基板を研磨する工程と、前記半導体基板の研磨に使用された前記研磨液の排液を回収する工程と、前記回収した前記研磨液の排液を限外フィルターでろ過して当該研磨液の排液に含まれる少なくとも研磨生成物を除去する工程と、前記研磨生成物の除去された前記研磨液の排液を、再生された研磨液として前記半導体基板の前記研磨面に再度供給する工程と、前記研磨を行わない洗浄処理時に、前記限外フィルターに前記研磨液の排液が流入せず且つ当該限外フィルターから前記再生された研磨液に洗浄液が流出しないように流路を設定し、前記限外フィルターに対して前記研磨液の排液を供給する流路に沿って前記洗浄液を供給して前記限外フィルターを洗浄するとともに、洗浄後の洗浄液を前記再生された研磨液とは異なる手段へ供給する工程と、を有する。

本発明によれば、使用済の研磨液から微細な研磨生成物を適切に除去することにより研磨液を適切に再生して繰り返し使用することができ、またその際にフィルターの目詰まりを防いでフィルターを長寿命に使用することが可能な研磨装置及び研磨方法を提供することができる。
また、使用済の研磨液から微細な研磨生成物を適切に除去することにより研磨液を適切に再生して繰り返し使用することができ、またその際にフィルターの目詰まりを防いでフィルターを長寿命に使用することができる研磨液再生装置及び研磨液再生方法を提供することができる。

第１実施形態
本発明の第１実施形態の研磨装置について図１を参照して説明する。
第１実施形態においては、砥粒を含む研磨液を介在させてシリコンウエーハの研磨を行う研磨装置であって、限外フィルターを用いて研磨排液中の異物（研磨生成物）を除去することにより研磨排液を再生し、研磨液を繰り返し使用する研磨装置について説明する。
図１は、その研磨装置１１の構成を模式的に示す図である。
図１に示す研磨装置１１は、研磨部１００及び研磨液処理部２０１を有する。

研磨部１００は、複数のウエーハＷの表裏両面を同時的に研磨する両面研磨装置である。研磨部１００は、例えば５枚程度の複数のウエーハＷを保持する図示しないキャリアプレート、キャリアプレートに保持されたウエーハＷを上下から挟みこむように配置された上定盤１１１及び下定盤１１２を有し、上定盤１１１及び下定盤１１２のウエーハＷとの接触面には研磨布が貼着されている。このような構成において、ウエーハＷと上定盤１１１との間、及び、ウエーハＷと下定盤１１２との間に各々研磨液処理部２０１から管路２５６を介して研磨液が供給され、上定盤１１１及び下定盤１１２がウエーハＷの表裏に各々接触されて回転駆動されることにより、ウエーハＷの表裏両面が同時に研磨される。この際、研磨に使用された研磨液（研磨排液）は、管路２１１を介して研磨液処理部２０１のタンク２１２に回収される。

なお、本実施形態においては、研磨液処理部２０１から研磨部１００には、粒径が５０〔ｎｍ〕〜１００〔ｎｍ〕の球状のシリカ粒子を砥粒として含む研磨液が供給される。
また、研磨部１００から回収される研磨排液には、研磨生成物（異物）として粒径５〜５０〔ｎｍ〕程度のいびつな形状の（球状ではない）シリカ粒子が含まれる。

研磨液処理部２０１は、研磨部１００に研磨液を供給するとともにその排液を収集して再生する。
研磨液処理部２０１は、タンク２１２、ポンプ２１４、プレフィルター２１５、フィルター部２２０、及び管路２１１，２１３，２５１，２５３及び２５６を有する。

タンク２１２は、研磨液を貯溜しておく槽である。タンク２１２に貯溜された研磨液は、管路２５６を介して研磨部１００に供給され、研磨部１００における研磨に供される。また、研磨部１００において使用された研磨液の排液が、管路２１１を介してタンク２１２に戻される。

また、タンク２１２に収容された研磨液は、ポンプ２１４によりプレフィルター２１５及びフィルター部２２０を通過するように循環され、研磨部１００における研磨により生成されて研磨液に含まれる異物（研磨生成物）が除去され、再生される。
すなわちタンク２１２に収容された研磨液は、管路２１３の中途に設置されたポンプ２１４により汲み出され、管路２１３を介してプレフィルター２１５に供給される。ポンプ２１４は、例えば毎分６０リットル程度の流量で研磨排液を循環させる。

プレフィルター２１５は、例えばポアサイズが比較的大きめの絶対ろ過フィルターであって、フィルター部２２０の限外ろ過膜によるろ過に支障が生じないように、研磨液から極端に大きな異物等を除去する。
プレフィルター２１５を通過した研磨液は、管路２１３を介してフィルター部２２０に流入される。

フィルター部２２０は、限外ろ過膜２２１を有し、これにより研磨液に含まれる異物（研磨生成物）を除去する。本実施形態において限外ろ過膜２２１は 孔径が５０〔ｎｍ〕（＝０．０５〔μｍ〕）のフィルターである。前述したように、研磨装置１１には粒径が５０〔ｎｍ〕〜１００〔ｎｍ〕の砥粒を含む研磨液が供給されており、また、研磨により発生する異物（研磨生成物）は、粒径が５〔ｎｍ〕〜５０〔ｎｍ〕程度のシリカ粒子である。従って孔径が５０〔ｎｍ〕の限外ろ過膜２２１を使用すれば、異物と砥粒とを分離することができる。

フィルター部２２０には、ポンプ２１４により所定の圧力がかけられた研磨排液が、管路２１３を介して流入される。フィルター部２２０に流入された研磨排液の中の粒径が５０〔ｎｍ〕以下の異物は、限外ろ過膜２２１を通過し、排液の一部とともに管路２５３を介して廃液として外部に排出される。一方、粒径が５０〔ｎｍ〕以上の研磨砥粒は、限外ろ過膜２２１を通過できないので、研磨液とともに管路２５１を介してタンク２１２に戻される。

このように本実施形態の研磨装置１１においては、タンク２１２に溜められた研磨液は常時フィルター部２２０を通過するように循環されているので、液中の異物の除去が繰り返し行われる。タンク２１２には、研磨部１００から研磨に使用した排液が戻されるが、このように常にタンク２１２内の研磨液をフィルター部２２０に循環させることにより、タンク２１２に貯溜された研磨液は、実際に研磨に使用しても問題がない程度に再生される。そして、このような状態に再生された研磨液が、管路２５６を介して研磨部１００に供給される。

すなわち、本実施形態の研磨装置１１においては、フィルター部２２０に限外ろ過膜２２１を使用することにより、使用済の研磨排液から、粒径が５〔ｎｍ〕〜５０〔ｎｍ〕程度の微細な異物（研磨生成物）を適切に除去することができ、研磨液を再生して繰り返し使用することができる。また、異物が適切に除去されるので、研磨の際にウエーハにキズをつける可能性を低くすることができる。

限外ろ過膜を用いたろ過の前後の研磨液（研磨排液）のＴＥＭ写真（透過電子顕微鏡写真）を図２に示す。
図２（Ａ）は、限外ろ過膜透過前の研磨排液のＴＥＭ写真を示す図であり、異物（研磨生成物）が多数存在している状態がわかる。一方、図２（Ｂ）は、限外ろ過膜透過後の研磨排液（再生研磨液）のＴＥＭ写真を示す図であり、異物はほとんど見られない。図２（Ａ）及び図２（Ｂ）を比較することにより、限外ろ過膜により異物が適切に除去されていることがわかる。

第２実施形態
本発明の第２実施形態の研磨装置について図３を参照して説明する。
第２実施形態においては、砥粒を含まない研磨液を介在させてシリコンウエーハの研磨を行う研磨装置であって、限外フィルターを用いて研磨排液中の異物（研磨生成物）を除去することにより研磨排液を再生し、研磨液を繰り返し使用する研磨装置について説明する。
図３は、その研磨装置１２の構成を模式的に示す図である。
図３に示す研磨装置１２は、研磨部１００及び研磨液処理部２０２を有する。
研磨部１００の構成及び機能は、前述した第１実施形態と同一なのでその説明は省略する。

研磨液処理部２０２は、研磨部１００に研磨液を供給するとともにその排液を収集して再生する。
研磨液処理部２０２は、タンク２１２、ポンプ２１４、プレフィルター２１５、フィルター部２３０、再生液タンク２５５、及び管路２１１，２１３，２５１，２５３及び２５７を有する。

タンク２１２は、研磨部１００で使用された研磨液の排液を貯溜しておく槽である。タンク２１２に貯溜された研磨液は、ポンプ２１４によりプレフィルター２１５及びフィルター部２３０を通過するように循環される。ポンプ２１４は、例えば毎分６０リットル程度の排液をタンク２１２から汲み出して、プレフィルター２１５に送る。
プレフィルター２１５は、例えばポアサイズが比較的大きめの絶対ろ過フィルターであって、フィルター部２３０の限外ろ過膜によるろ過に支障が生じないように、研磨液から極端に大きな異物等を除去する。プレフィルター２１５を通過した研磨液は、管路２１３を介してフィルター部２３０に流入される。

フィルター部２３０には、孔径が０．１〔ｎｍ〕の限外ろ過膜２３１が図示のごとく配置されている。フィルター部２３０には、所定の圧力がかけられた研磨排液が管路２１３を介して流入されるが、粒径が０．１〔ｎｍ〕より大きい異物は限外ろ過膜２３１を通過することができず、研磨排液とともに管路２５１を介してタンク２１２に戻される。タンク２１２に戻された研磨排液は、研磨部１００から排出される新たな研磨排液とともに繰り返しポンプ２１４によりプレフィルター２１５及びフィルター部２３０を循環される。

一方、粒径が０．１〔ｎｍ〕より大きな異物を含まない研磨液は限外ろ過膜２３１を通過し、再生された研磨液として管路２５３を介して再生液タンク２５５に貯溜される。そして再生液タンク２５５の再生研磨液は、管路２５７を介して研磨部１００に供給され、研磨に供される。
なお、フィルター部２３０の限外ろ過膜２３１は、例えば毎分２リットル程度の流量で研磨液を透過させて再生液タンク２５５に送る。

このように、本実施形態の研磨装置１２においては、砥粒を含まない研磨液を使用する研磨装置１２において、研磨排液中に含まれる０．１〔ｎｍ〕より大きな異物を全て除去することができる。その結果、研磨液は適切に再生されることになり、研磨液を繰り返し使用することができる。また、異物が適切に除去されているので、研磨の際にウエーハにキズをつける可能性も低くすることができる。

なお、本実施形態の研磨装置１２の限外ろ過膜２３１としては、研磨部１００で生成される研磨生成物（異物）の粒径、研磨の際に許容できる異物のサイズ、あるいは透過効率等に応じて任意の孔径の限外ろ過膜２３１を用いてよい。
例えば、研磨部１００における研磨により生成される異物の粒径が５〜５０〔ｎｍ〕程度ならば、孔径が５〔ｎｍ〕より若干小さい限外ろ過膜２３１を用いればよい。
異物の全てを除去できる限外ろ過膜でなくとも、異物の最大粒径より小さい孔径の限外ろ過膜を用いれば異物の除去に関して何らかの効果を得ることができる。従って、前述したような条件に応じて、任意の特性の限外ろ過膜を選択すればよい。
なお、限外ろ過膜２３１の孔径が０．１〔ｎｍ〕以下となると透過効率が悪くなる傾向がある。従って、これ以上の孔径の限外ろ過膜２３１を選択するのが好適である。

第３実施形態
本発明の第３実施形態の研磨装置について図３を参照して説明する。
第３実施形態においては、砥粒を含まない研磨液を介在させてシリコンウエーハの研磨を行う研磨装置であって、限外フィルターを用いて研磨排液中の異物（研磨生成物）を除去することにより研磨排液を再生するとともに、限外フィルターが目詰まりした時にその目詰まりを除去することのできる研磨装置について説明する。
図４は、その研磨装置１３の構成を模式的に示す図である。
図４に示すように、研磨装置１３は、研磨部１００及び研磨液処理部２０３を有する。
研磨部１００の構成及び機能は、前述した第１実施形態と同一なのでその説明は省略する。

研磨液処理部２０３は、タンク２１２、ポンプ２１４、プレフィルター２１５、フィルター部２３０、再生液タンク２５５、アルカリタンク２６３、アルカリ液ポンプ２６５，バルブ２１６，２５２，２５４，２６２及び２６６、及び管路２１１，２１３，２５１，２５３，２５７，２６１及び２６４を有する。
タンク２１２、ポンプ２１４、プレフィルター２１５、フィルター部２３０、再生液タンク２５５、及び管路２１１，２１３，２５１，２５３及び２５７の構成及び機能は、前述した第２実施形態の研磨装置１２の研磨液処理部２０２と同一であって、研磨部１００に研磨液を供給するとともにその排液を収集して再生するものである。従って、その詳細な説明は省略する。

本実施形態の研磨液処理部２０３においては、第２実施形態の研磨液処理部２０２に加えて、さらにフィルター部２３０の限外ろ過膜２３１の目詰まりを除去するための構成、すなわち、フィルター部２３０の内部にアルカリ溶液を循環させるための構成を有する。
研磨液処理部２０３は、アルカリ溶液を収容したアルカリタンク２６３、アルカリ溶液を循環させるためのアルカリ液ポンプ２６５、アルカリ溶液が循環する管路２６１及び２６４、及び、フィルター部２３０にアルカリ溶液あるいは研磨排液のいずれを流すのかを選択するためのバルブ２１６，２６６，２５４，２５２及び２６２を有する。

アルカリタンク２６３からアルカリ溶液が流出される管路２６４は、研磨排液を循環させる管路２１３のプレフィルター２１５とフィルター部２３０との間に接続されている。管路２６４の途中にはアルカリ液ポンプ２６５が設けられており、アルカリタンク２６３からアルカリ溶液を汲み出して管路２１３方向に流出させることにより、アルカリ溶液をフィルター部２３０内に循環させる。管路２６４の管路２１３との接続部の直線には、アルカリ溶液のフィルター部２３０への供給を制御するバルブ２６６が設けられている。
また、研磨排液を循環させる管路２１３の管路２６４との接続部のプレフィルター２１５側には、研磨排液のフィルター部２３０への供給を制御するバルブ２１６が設けられている。

フィルター部２３０から再生液タンク２５５に再生研磨液を流す管路２５３のフィルター部２３０の流出口近傍には、フィルター部２３０からの液体の流出を制御するバルブ２５４が設けられている。フィルター部２３０の洗浄が行われる際、すなわちフィルター部２３０にアルカリタンク２６３からのアルカリ溶液が流される際には、このバルブ２５４が閉じられて、アルカリ溶液の再生液タンク２５５への流出が防止される。

フィルター部２３０からタンク２１２への管路２５１のフィルター部２３０の流出口近傍には、アルカリ溶液をアルカリタンク２６３に戻すための管路２６１が接続されている。この管路２６１の管路２５１との接続部近傍には、バルブ２６２が設けられており、また、管路２５１の管路２６１との接続部のタンク２１２側には、バルブ２５２が設けられている。
通常の研磨液処理動作中でフィルター部２３０から研磨排液が流出される場合には、バルブ２６２を閉じてバルブ２５２を開放することにより、研磨排液は管路２５１を介してタンク２１２に戻される。また、フィルター部２３０のアルカリ溶液による洗浄動作中でフィルター部２３０からアルカリ溶液が流出される場合には、バルブ２５２を閉じてバルブ２６２を開放することにより、アルカリ溶液は管路２６１を介してアルカリタンク２６３に戻される。

このような構成の研磨液処理部２０３において、通常に研磨排液の再生処理を行う際には、バルブ２１６、２５２及び２５４が開放され、バルブ２６２及び２６６が閉じられる。これにより、フィルター部２３０には管路２１３から研磨排液が流入され、限外ろ過膜２３１を通過して再生された研磨液は管路２５３を介して再生液タンク２５５に流出され、研磨生成物（異物）を含む研磨排液は管路２５１を介してタンク２１２に流出される。

そしてこのような研磨液の再生処理を行っている際に、限外ろ過膜２３１が目詰まりをしてきた場合には、フィルター部２３０の限外ろ過膜２３１の洗浄（目詰まりの除去）を行う。その際には、フィルター部２３０にタンク２１２からの研磨排液が流入しないようにバルブ２１６を閉じ、また、フィルター部２３０から再生液タンク２５５及びタンク２１２にアルカリ溶液が流出されないようにバルブ２５２及びバルブ２５４を閉じる。一方で、バルブ２６１及び２６６を開放し、アルカリタンク２６３、管路２６４、フィルター部２３０及び管路２６１という流路を形成する。そして、管路２６４上に設置されたアルカリ液ポンプ２６５を動作させることにより、この流路に沿ってアルカリ溶液が循環される。その結果、フィルター部２３０の内部がアルカリ溶液に浸され、限外ろ過膜２３１に目詰まりを生じさせていたシリカ粒子がアルカリ溶液に溶解し、目詰まりが除去される。

なお、フィルター部２３０に流すアルカリ溶液としては、１〜２０ｗｔ％のＮａＯＨやＫＯＨの溶液が好適である。１％以下の溶液では、溶解レートが下がり洗浄能力が下がる可能性がある。また、２０％以上の溶液では、溶解レートが下がり洗浄能力が下がるのに加えて、粘度が上がり除去効率が下がり、さらにはアルカリ濃度が上がり薬液コストが高くなる等の問題が生じる。

このようなアルカリ溶液による洗浄の効果を図５に示す。
図５は、本実施形態の研磨装置１３において、フィルター部２３０の限外ろ過膜２３１を透過して研磨液として再生される液体の流量を示すグラフであり、研磨液処理部２０３の運用時間、すなわちフィルター部２３０の使用時間に対する透過液体流量の変化を示す図である。
図示のごとく、フィルター部２３０（限外ろ過膜２３１）を使用する時間が長くなるにつれて、透過液流量は漸減している。これは、限外ろ過膜２３１に目詰まりが生じているためと考えられる。その状態で、ある時間帯においてアルカリ洗浄を行うと、図示のごとく透過流量がほぼ元の量（当初の量）に復帰している。
これにより、アルカリ溶液による洗浄がフィルターの目詰まりの除去に有効であることがわかる。

このように、本実施形態の研磨装置１３によれば、オンラインでのフィルター部２３０（限外ろ過膜２３１）の洗浄が可能になり、連続かつ長期間、限外フィルターの使用が可能になる。

変形例
なお、本実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって本発明を何ら限定するものではない。本実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含み、また任意好適な種々の改変が可能である。

例えば、本発明は、シリコンウエーハの研磨にのみ適用可能なものではなく、例えばガリウム−砒素ウエーハ等の他のウエーハの研磨にも適用可能である。
また、前述した各実施形態の研磨装置は、いずれも１の研磨部及び１の研磨液処理部を有する構成であったが、複数の研磨部に対して、その複数の研磨部で使用される研磨液の再生等の処理を行う１の研磨液処理部を有するような装置であってもよい。
また、前述した各実施形態の装置は、研磨部と研磨処理部とが一体的に構成された研磨装置を示したが、研磨液処理部のみが独立して構成された研磨液再生装置にも適用可能である。

図１は、本発明の第１実施形態の研磨装置の構成を模式的に示す図である。 図２は、図１に示した研磨装置の研磨液処理部における限外ろ過膜の透過前後の研磨排液のＴＥＭ写真を示す図である。 図３は、本発明の第２実施形態の研磨装置の構成を模式的に示す図である。 図４は、本発明の第３実施形態の研磨装置の構成を模式的に示す図である。 図５は、図４に示した研磨装置の研磨液処理部の限外ろ過膜における透過液量を示す図であり、透過液量の時間変化及び限外ろ過膜のアルカリ溶液による洗浄の前後における変化を示す図である。 図６は、従来の研磨装置の構成を模式的に示す図である。

符号の説明

１１，１２，１３，１９…研磨装置
１００…研磨部
１１１…上定盤
１１２…下定盤
２０１，２０２，２０３，２０９…研磨液処理部
２１１，２１３，２５１，２５３，２５６，２５７、２６１，２６６…管路
２１２…タンク
２１４…ポンプ
２１５…プレフィルター
２２０，２３０，２９０…フィルター部
２２１，２３１…限外ろ過膜
２５５…再生液タンク
２６３…アルカリタンク
２６５…アルカリ液ポンプ
２１６，２５２，２５４，２６２，２６６…バルブ
Ｗ…ウエーハ

Claims (10)

1. 研磨液を介在させて半導体基板を研磨する研磨手段と、
   前記半導体基板の研磨に使用された前記研磨液の排液を回収する研磨液回収手段と、
   前記回収した前記研磨液の排液を限外フィルターでろ過し、当該研磨液の排液に含まれる少なくとも研磨生成物を除去するフィルター手段と、
   前記研磨生成物の除去された前記研磨液の排液を、再生された研磨液として前記研磨手段に供給する研磨液供給手段と
   前記研磨手段において前記研磨を行わない洗浄処理時に、前記フィルター手段に前記研磨液の排液が流入せず且つ当該フィルター手段から前記研磨液供給手段に洗浄液が流出しないように流路を設定し、前記フィルター手段に対して前記研磨液の排液を供給する流路に沿って前記洗浄液を供給して前記限外フィルターを洗浄するとともに、洗浄後の洗浄液を前記研磨液供給手段とは異なる手段へ供給する洗浄手段と、を有することを特徴とする研磨装置。
2. 前記研磨液は、砥粒入り研磨液であり、
   前記フィルター手段は、前記排液から少なくとも前記砥粒より小さな物質を除去することを特徴とする請求項１に記載の研磨装置。
3. 前記研磨液は、無砥粒研磨液であり、
   前記フィルター手段は、前記排液から所定の大きさ以上の粒状物質を除去することを特徴とする請求項１に記載の研磨装置。
4. 前記洗浄手段は、アルカリ溶液を前記洗浄液として前記限外フィルターに供給することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の研磨装置。
5. 前記アルカリ溶液は、１〜２０ｗｔ％の水酸化ナトリウム溶液又は水酸化カリウム溶液であることを特徴とする請求項４に記載の研磨装置。
6. 半導体基板の所望の研磨面に研磨液を供給する工程と、
   前記供給された研磨液を介在させて半導体基板を研磨する工程と、
   前記半導体基板の研磨に使用された前記研磨液の排液を回収する工程と、
   前記回収した前記研磨液の排液を限外フィルターでろ過して当該研磨液の排液に含まれる少なくとも研磨生成物を除去する工程と、
   前記研磨生成物の除去された前記研磨液の排液を、再生された研磨液として前記半導体基板の前記研磨面に再度供給する工程と、
   前記研磨を行わない洗浄処理時に、前記限外フィルターに前記研磨液の排液が流入せず且つ当該限外フィルターから前記再生された研磨液に洗浄液が流出しないように流路を設定し、前記限外フィルターに対して前記研磨液の排液を供給する流路に沿って前記洗浄液を供給して前記限外フィルターを洗浄するとともに、洗浄後の洗浄液を前記再生された研磨液とは異なる手段へ供給する工程と、を有することを特徴とする研磨方法。
7. 前記研磨液は、砥粒入り研磨液であり、
   前記研磨生成物を除去する工程においては、前記排液を前記限外フィルターでろ過して当該排液から少なくとも前記砥粒より小さな物質を除去することを特徴とする請求項６に記載の研磨方法。
8. 前記研磨液は、無砥粒研磨液であり、
   前記研磨生成物を除去する工程においては、前記排液を前記限外フィルターでろ過して当該排液から所定の大きさ以上の粒状物質を除去することを特徴とする請求項６に記載の研磨方法。
9. 前記限外フィルターを洗浄する工程においては、アルカリ溶液を前記洗浄液として前記限外フィルターに供給することを特徴とする請求項６〜８のいずれか一項に記載の研磨方法。
10. 前記アルカリ溶液は、１〜２０ｗｔ％の水酸化ナトリウム溶液又は水酸化カリウム溶液であることを特徴とする請求項９に記載の研磨方法。

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