JP6112899B2 - Abrasive liquid supply apparatus and substrate processing apparatus - Google Patents

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本発明は、砥液供給装置、及び基板処理装置に関するものである。   The present invention relates to an abrasive liquid supply apparatus and a substrate processing apparatus.

近年、半導体ウェーハなどの基板の表面を研磨するために、基板処理装置が用いられている。基板処理装置は、基板を研磨するための研磨パッドが貼り付けられた研磨テーブルと、研磨テーブルを回転させる回転駆動部と、研磨パッド上に研磨砥液(スラリ)を供給する砥液供給装置と、基板を保持して研磨パッド上に押し付けるトップリング等を備えている。基板処理装置は、砥液供給装置によって研磨砥液を研磨パッド上に供給し、研磨テーブルを回転させながらトップリングで保持した基板を研磨パッドに押し付けることによって、基板の表面を研磨する。   In recent years, a substrate processing apparatus has been used to polish the surface of a substrate such as a semiconductor wafer. The substrate processing apparatus includes a polishing table to which a polishing pad for polishing a substrate is attached, a rotation driving unit that rotates the polishing table, and a polishing liquid supply device that supplies a polishing polishing liquid (slurry) onto the polishing pad. And a top ring that holds the substrate and presses it onto the polishing pad. The substrate processing apparatus supplies the polishing abrasive liquid onto the polishing pad by the abrasive liquid supply apparatus, and polishes the surface of the substrate by pressing the substrate held by the top ring against the polishing pad while rotating the polishing table.

砥液供給装置は、研磨砥液を供給するための砥液配管と、研磨砥液を加圧して研磨パッド上に供給するポンプとを備えている。砥液供給装置は、研磨砥液をポンプによって加圧し、砥液配管を介して研磨パッド上に供給する。ここで、基板の研磨プロセスにおいては、適正量の研磨砥液を研磨パッド上に供給する必要がある。このため、砥液供給装置では、砥液配管に流量計を設け、砥液配管内の流量をモニターし、モニターした研磨砥液の流量に基づいて、砥液配管に設けられた定流量弁を制御することが行われている。   The abrasive liquid supply device includes an abrasive liquid pipe for supplying the polishing abrasive liquid, and a pump that pressurizes and supplies the polishing abrasive liquid onto the polishing pad. The abrasive liquid supply device pressurizes the polishing abrasive liquid with a pump and supplies it onto the polishing pad via the abrasive liquid piping. Here, in the substrate polishing process, it is necessary to supply an appropriate amount of polishing abrasive liquid onto the polishing pad. For this reason, in the abrasive liquid supply device, a flow meter is provided in the abrasive liquid pipe, the flow rate in the abrasive liquid pipe is monitored, and a constant flow valve provided in the abrasive liquid pipe is installed on the basis of the monitored polishing abrasive liquid flow rate. To be controlled.

特開2000−202774号公報JP 2000-202774 A

しかしながら、従来技術は、研磨砥液内に発生した気泡に起因して流量検出の精度が低下することについて考慮されていない。   However, the prior art does not consider that the accuracy of flow rate detection is reduced due to bubbles generated in the polishing abrasive liquid.

すなわち、研磨砥液はポンプから吐出された付近では圧力が高いが、砥液配管の下流側に行くにしたがって圧力が下がり、圧力低下に起因して研磨砥液内に気泡が発生する場合がある。研磨砥液内に気泡が発生して砥液配管内に滞留した場合、研磨砥液の流量を計測できなくなるおそれがある。   That is, the polishing abrasive liquid has a high pressure in the vicinity of being discharged from the pump, but the pressure decreases as it goes downstream of the abrasive liquid piping, and bubbles may be generated in the polishing abrasive liquid due to the pressure drop. . When bubbles are generated in the polishing abrasive liquid and stay in the abrasive pipe, the flow rate of the polishing abrasive liquid may not be measured.

例えば、流量計の一例として超音波流量計を挙げると、超音波流量計は、研磨砥液の流れの上流側から下流側への超音波の到達時間と、下流側から上流側への超音波の到達時間との差に基づいて流量を計測するものである。しかしながら、砥液配管内に気泡が滞留すると、この気泡によって超音波が反射し、その結果、超音波が受信側へ到達し難くなり、流量を計測できなくなる場合がある。この場合、砥液供給装置は、実際の研磨砥液の流量が正常であるか否かにかかわらず、アラームを発報して研磨処理を中断することもある。   For example, when an ultrasonic flow meter is given as an example of the flow meter, the ultrasonic flow meter is configured to have an ultrasonic arrival time from the upstream side to the downstream side of the flow of the polishing abrasive liquid and an ultrasonic wave from the downstream side to the upstream side. The flow rate is measured based on the difference from the arrival time. However, if bubbles remain in the abrasive liquid piping, the ultrasonic waves are reflected by the bubbles, and as a result, the ultrasonic waves hardly reach the receiving side, and the flow rate may not be measured. In this case, the abrasive liquid supply device may interrupt the polishing process by issuing an alarm regardless of whether or not the actual flow rate of the polishing abrasive liquid is normal.

そこで、本発明は、研磨砥液内に発生した気泡に起因して流量検出の精度が低下するのを抑制することを課題とする。   Accordingly, an object of the present invention is to suppress a decrease in the accuracy of flow rate detection due to bubbles generated in the polishing abrasive liquid.

本願発明の砥液供給装置は、上記課題に鑑みなされたもので、基板を研磨するための研磨面を有する研磨テーブルへ研磨砥液を供給するための砥液配管と、前記砥液配管を介して前記研磨砥液を前記研磨テーブルへ供給するポンプと、前記砥液配管内を通流する研磨
砥液の流量を計測する流量計と、前記流量計によって前記研磨砥液の流量を計測する計測領域において、前記研磨砥液の流れ方向に対して直交する面に研磨砥液と気泡が混在しないように、前記砥液配管内の研磨砥液の圧力を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。
An abrasive liquid supply device of the present invention has been made in view of the above problems, and an abrasive liquid pipe for supplying an abrasive liquid to a polishing table having a polishing surface for polishing a substrate, and the abrasive liquid pipe A pump for supplying the polishing abrasive liquid to the polishing table, a flow meter for measuring the flow rate of the polishing abrasive liquid flowing through the abrasive liquid piping, and a measurement for measuring the flow rate of the polishing abrasive liquid by the flow meter. A controller for controlling the pressure of the polishing abrasive liquid in the abrasive liquid piping so that the abrasive polishing liquid and bubbles are not mixed on a surface orthogonal to the flow direction of the polishing abrasive liquid in the region. Features.

また、前記制御部は、前記計測領域において、前記研磨砥液の圧力が、前記研磨砥液の流れ方向に対して直交する面に研磨砥液と気泡が混在しない圧力になるように、前記ポンプの回転数を制御する、ことができる。   Further, in the measurement area, the control unit is configured so that the pressure of the polishing abrasive liquid is a pressure at which the polishing abrasive liquid and bubbles do not coexist on a surface orthogonal to the flow direction of the polishing abrasive liquid. The number of rotations can be controlled.

また、前記砥液配管の前記流量計より下流側において該砥液配管の開度を調整可能な可変オリフィスをさらに備える場合、前記制御部は、前記計測領域において、前記研磨砥液の圧力が、前記研磨砥液の流れ方向に対して直交する面に研磨砥液と気泡が混在しない圧力になるように、前記可変オリフィスの開度を制御する、ことができる。   Further, in the case where the control unit further includes a variable orifice capable of adjusting the opening degree of the abrasive fluid pipe on the downstream side of the flow meter of the abrasive fluid pipe, the controller is configured such that the pressure of the abrasive abrasive fluid in the measurement region is The opening degree of the variable orifice can be controlled so that the polishing abrasive liquid and bubbles do not coexist on the surface orthogonal to the flow direction of the polishing abrasive liquid.

また、前記砥液配管の前記流量計より下流側において該砥液配管の開度を狭めるオリフィスをさらに備えることができる。   Moreover, the orifice which narrows the opening degree of this abrasive fluid piping in the downstream from the said flow meter of the said abrasive fluid piping can be further provided.

また、前記砥液配管は、第1の径を有し前記流量計が設けられる第1の砥液配管と、該第1の砥液配管より下流側に接続され、前記第1の径より小径の第2の径を有する第2の砥液配管と、を備えることができる。   The abrasive liquid pipe is connected to a first abrasive liquid pipe having a first diameter and provided with the flowmeter, and a downstream side of the first abrasive liquid pipe, and is smaller in diameter than the first diameter. And a second abrasive liquid pipe having a second diameter.

また、前記砥液配管の前記流量計より上流側の圧力を検出する圧力検出器をさらに備える場合、前記制御部は、前記圧力検出器によって検出された圧力が、前記計測領域において前記研磨砥液の流れ方向に対して直交する面に研磨砥液と気泡が混在しない圧力になるように、前記ポンプの回転数又は前記可変オリフィスの開度を制御する、ことができる。   In the case where the control unit further includes a pressure detector that detects a pressure upstream of the flow meter of the abrasive liquid piping, the control unit detects that the pressure detected by the pressure detector is the polishing abrasive liquid in the measurement region. The rotational speed of the pump or the opening of the variable orifice can be controlled so that the pressure is such that the polishing abrasive liquid and bubbles do not coexist on the surface orthogonal to the flow direction.

また、前記制御部は、前記流量計によって前記研磨砥液の流量を計測する計測領域において、前記研磨砥液内に気泡が発生しないように、前記砥液配管内の研磨砥液の圧力を制御する、ことができる。   Further, the control unit controls the pressure of the polishing abrasive liquid in the abrasive liquid pipe so that bubbles do not occur in the polishing abrasive liquid in a measurement region in which the flow rate of the polishing abrasive liquid is measured by the flow meter. can do.

また、前記砥液配管の前記流量計より上流側において該砥液配管内に気泡が発生しているか否かを検出する気泡検出器をさらに備える場合、前記制御部は、前記気泡検出器によって気泡が発生していると判定された場合に、前記ポンプの回転数を高くするか、又は前記砥液配管の前記流量計より下流側において該砥液配管の開度を調整可能な可変オリフィスの開度を小さく制御することによって、前記研磨砥液の圧力を高くする、ことができる。   In the case where the control unit further includes a bubble detector that detects whether or not bubbles are generated in the abrasive fluid pipe on the upstream side of the flowmeter of the abrasive fluid pipe, If it is determined that the pump is rotating, the rotational speed of the pump is increased, or the opening of the variable orifice that can adjust the opening of the abrasive fluid pipe is adjusted downstream of the flow meter of the abrasive fluid pipe. By controlling the degree small, the pressure of the polishing abrasive liquid can be increased.

また、前記砥液配管の前記流量計より上流側から分岐し、前記ポンプの吸入側へ前記研磨砥液を循環させるための循環配管をさらに備える場合、前記循環配管には、該循環配管の開度を狭めるオリフィスを設けることができる。   Further, in the case where the abrasive pipe is further provided with a circulation pipe for branching from the upstream side of the flow meter to circulate the polishing abrasive liquid to the suction side of the pump, the circulation pipe is provided with an opening of the circulation pipe. An orifice that narrows the degree can be provided.

また、前記砥液配管の前記流量計より上流側から分岐し、前記ポンプの吸入側へ前記研磨砥液を循環させるための循環配管をさらに備える場合、前記循環配管は、第1の径を有する第1の循環配管と、該第1の循環配管より下流側に接続され、前記第1の径より小径の第2の径を有する第2の循環配管と、を備える、ことができる。   In addition, when the polishing pipe further includes a circulation pipe for branching from the upstream side of the flow meter to circulate the polishing abrasive liquid to the suction side of the pump, the circulation pipe has a first diameter. A first circulation pipe, and a second circulation pipe connected to the downstream side of the first circulation pipe and having a second diameter smaller than the first diameter.

また、本願発明の基板処理装置は、上記のいずれかの砥液供給装置と、基板を研磨するための研磨面を有する研磨テーブルと、前記砥液供給装置によって前記研磨テーブルに研磨砥液が供給された状態で、前記基板を保持して前記研磨面に押し付けることによって前記基板を研磨する基板保持部と、を備えることを特徴とする。   Further, the substrate processing apparatus of the present invention provides any of the above abrasive liquid supply apparatuses, a polishing table having a polishing surface for polishing the substrate, and the polishing liquid supplied to the polishing table by the abrasive liquid supply apparatus. And a substrate holding part that polishes the substrate by holding the substrate and pressing the substrate against the polishing surface.

かかる本願発明によれば、研磨砥液内に発生した気泡に起因して流量検出の精度が低下するのを抑制することができる。   According to this invention of this application, it can suppress that the precision of a flow rate detection falls resulting from the bubble which generate | occur | produced in polishing abrasive liquid.

図1は、基板処理装置の全体構成を模式的に示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view schematically showing the overall configuration of the substrate processing apparatus. 図2は、第1実施形態の砥液供給装置を含む基板処理装置を模式的に示す図である。FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a substrate processing apparatus including the abrasive liquid supply apparatus according to the first embodiment. 図3は、均一な気泡と不均一な気泡について説明する図である。FIG. 3 is a diagram for explaining uniform bubbles and non-uniform bubbles. 図4は、流量計測領域において気泡が滞留する場合の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example in which bubbles stay in the flow rate measurement region. 図5は、第1実施形態の基板処理装置の処理フローを示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a processing flow of the substrate processing apparatus according to the first embodiment. 図6は、第2実施形態の砥液供給装置を含む基板処理装置を模式的に示す図である。FIG. 6 is a diagram schematically illustrating a substrate processing apparatus including the abrasive liquid supply apparatus according to the second embodiment. 図7は、第2実施形態の基板処理装置の処理フローを示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a processing flow of the substrate processing apparatus according to the second embodiment. 図8は、第3実施形態の砥液供給装置を含む基板処理装置を模式的に示す図である。FIG. 8 is a diagram schematically illustrating a substrate processing apparatus including the abrasive liquid supply apparatus according to the third embodiment. 図9は、第3実施形態の基板処理装置の処理フローを示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a processing flow of the substrate processing apparatus according to the third embodiment.

以下、本願発明の一実施形態に係る砥液供給装置、及び基板処理装置を図面に基づいて説明する。以下の実施形態は、一例として、CMP(Chemical Mechanical Polishing)研磨装置を説明するが、これには限られない。   Hereinafter, a polishing liquid supply apparatus and a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, a CMP (Chemical Mechanical Polishing) polishing apparatus will be described as an example, but the present invention is not limited thereto.

図1は、基板処理装置の全体構成を模式的に示す斜視図である。図1に示すように、基板処理装置100は、半導体ウェーハなどの基板102を研磨するための研磨パッド108を上面に取付け可能な研磨テーブル110と、研磨テーブル110を回転駆動する第1の電動モータ112と、基板102を保持可能なトップリング(基板保持部)116と、トップリング116を回転駆動する第2の電動モータ118と、を備える。   FIG. 1 is a perspective view schematically showing the overall configuration of the substrate processing apparatus. As shown in FIG. 1, a substrate processing apparatus 100 includes a polishing table 110 on which a polishing pad 108 for polishing a substrate 102 such as a semiconductor wafer can be mounted on an upper surface, and a first electric motor that rotationally drives the polishing table 110. 112, a top ring (substrate holding unit) 116 that can hold the substrate 102, and a second electric motor 118 that rotationally drives the top ring 116.

また、基板処理装置100は、研磨パッド108の上面に研磨材を含む研磨砥液を供給可能な砥液供給装置200と、研磨パッド108のコンディショニング(目立て)を行うドレッサーディスク122を備えるドレッサーユニット124と、を備える。   In addition, the substrate processing apparatus 100 includes a dresser unit 124 that includes a polishing liquid supply apparatus 200 that can supply a polishing abrasive liquid containing a polishing material on the upper surface of the polishing pad 108 and a dresser disk 122 that conditions the polishing pad 108. And comprising.

基板102を研磨するときは、研磨材を含む研磨砥液を砥液砥液供給装置200から研磨パッド108の上面に供給し、第1の電動モータ112によって研磨テーブル110を回転駆動する。そして、トップリング116を、研磨テーブル110の回転軸とは偏心した回転軸回りに回転した状態で、トップリング116に保持された基板102を研磨パッド108に押圧する。これにより、基板102は研磨パッド108によって研磨され、平坦化される。   When polishing the substrate 102, a polishing abrasive liquid containing an abrasive is supplied from the abrasive liquid supply apparatus 200 to the upper surface of the polishing pad 108, and the polishing table 110 is rotationally driven by the first electric motor 112. Then, the substrate 102 held by the top ring 116 is pressed against the polishing pad 108 in a state where the top ring 116 is rotated around a rotation axis that is eccentric from the rotation axis of the polishing table 110. As a result, the substrate 102 is polished by the polishing pad 108 and planarized.

(第1実施形態)
次に、第1実施形態の砥液供給装置について説明する。図2は、第1実施形態の砥液供給装置を含む基板処理装置を模式的に示す図である。
(First embodiment)
Next, the abrasive fluid supply device of the first embodiment will be described. FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a substrate processing apparatus including the abrasive liquid supply apparatus according to the first embodiment.

図2に示すように、砥液供給装置200は、基板102を研磨するための研磨面(研磨パッド108)を有する研磨テーブル110へ研磨砥液205を供給(搬送)するための砥液配管210と、研磨砥液205を貯留するタンク220と、タンク220に貯留された研磨砥液を加圧し、砥液配管210を介して研磨パッド108へ供給するポンプ230と、を備える。ポンプ230にはインバータ235が接続されており、ポンプ230はイ
ンバータ235によって設定された回転速度で駆動される。
As shown in FIG. 2, the abrasive liquid supply device 200 supplies an abrasive liquid pipe 210 for supplying (conveying) the polishing abrasive liquid 205 to a polishing table 110 having a polishing surface (polishing pad 108) for polishing the substrate 102. And a tank 220 for storing the polishing abrasive liquid 205, and a pump 230 that pressurizes the polishing abrasive liquid stored in the tank 220 and supplies it to the polishing pad 108 via the abrasive liquid pipe 210. An inverter 235 is connected to the pump 230, and the pump 230 is driven at a rotational speed set by the inverter 235.

また、砥液供給装置200は、砥液配管210内を通流する研磨砥液205の流量を計測する超音波流量計240と、砥液供給装置200の各部品を制御する制御部250とを備える。超音波流量計240は、研磨砥液205の流れの上流側から下流側へ超音波を送信するとともに、研磨砥液205の下流側から上流側へ超音波を送信する。超音波流量計240によって計測された情報は計時計245へ出力される。計時計245は、上流側から下流側への超音波の到達時間と、下流側から上流側への超音波の到達時間との差に基づいて研磨砥液の流量を計測する。超音波流量計及び計時計245によって計測された研磨砥液205の流量の信号は、制御部250へ出力される。   The abrasive liquid supply device 200 includes an ultrasonic flowmeter 240 that measures the flow rate of the polishing abrasive liquid 205 that flows through the abrasive liquid pipe 210 and a control unit 250 that controls each component of the abrasive liquid supply apparatus 200. Prepare. The ultrasonic flowmeter 240 transmits ultrasonic waves from the upstream side to the downstream side of the flow of the polishing abrasive liquid 205 and transmits ultrasonic waves from the downstream side to the upstream side of the polishing abrasive liquid 205. Information measured by the ultrasonic flowmeter 240 is output to the meter clock 245. The timepiece 245 measures the flow rate of the polishing abrasive liquid based on the difference between the arrival time of the ultrasonic wave from the upstream side to the downstream side and the arrival time of the ultrasonic wave from the downstream side to the upstream side. A signal of the flow rate of the polishing abrasive fluid 205 measured by the ultrasonic flow meter and clock 245 is output to the control unit 250.

また、砥液供給装置200は、砥液配管210の超音波流量計240より下流側に設けられたオリフィス260を備える。オリフィス260は、砥液配管210の超音波流量計240より下流側において砥液配管210の開度を狭めるものである。   The abrasive liquid supply apparatus 200 includes an orifice 260 provided on the downstream side of the ultrasonic flowmeter 240 of the abrasive liquid pipe 210. The orifice 260 narrows the opening degree of the abrasive fluid pipe 210 on the downstream side of the ultrasonic flowmeter 240 of the abrasive fluid pipe 210.

また、砥液供給装置200は、砥液配管210の超音波流量計240より上流側の分岐点215から分岐し、タンク220へ研磨砥液205を戻す(循環する)循環配管270を備える。また、砥液供給装置200は、循環配管270に設けられ、循環配管270の開度を狭めるオリフィス280を備える。循環配管270は、研磨砥液205を研磨パッド108上へ供給しない場合に、研磨砥液205を循環するための配管である。   The abrasive liquid supply apparatus 200 includes a circulation pipe 270 that branches from a branch point 215 upstream of the ultrasonic flowmeter 240 of the abrasive liquid pipe 210 and returns (circulates) the polishing abrasive liquid 205 to the tank 220. The abrasive fluid supply apparatus 200 includes an orifice 280 that is provided in the circulation pipe 270 and narrows the opening degree of the circulation pipe 270. The circulation pipe 270 is a pipe for circulating the polishing abrasive liquid 205 when the polishing abrasive liquid 205 is not supplied onto the polishing pad 108.

また、砥液供給装置200は、砥液配管210の分岐点215と超音波流量計240との間に設けられ、砥液配管210を開閉する供給バルブ290と、循環配管270の分岐点215とオリフィス280との間に設けられ、循環配管270を開閉する循環バルブ295と、を備える。供給バルブ290と循環バルブ295は、研磨砥液を研磨テーブル110へ供給するモードと、研磨砥液をタンク220へ循環するモードとを切り替えるのに用いられ、制御部250からの制御信号に基づいて開閉される。   In addition, the abrasive liquid supply device 200 is provided between the branch point 215 of the abrasive liquid pipe 210 and the ultrasonic flowmeter 240, the supply valve 290 that opens and closes the abrasive liquid pipe 210, and the branch point 215 of the circulation pipe 270. A circulation valve 295 which is provided between the orifice 280 and opens and closes the circulation pipe 270. The supply valve 290 and the circulation valve 295 are used to switch between a mode for supplying the polishing abrasive liquid to the polishing table 110 and a mode for circulating the polishing abrasive liquid to the tank 220, and based on a control signal from the control unit 250. Opened and closed.

制御部250は、超音波流量計240によって研磨砥液205の流量を計測する計測領域(砥液配管210内の超音波の伝達経路上)において、研磨砥液205の流れ方向に対して直交する面に研磨砥液205と気泡が混在しないように、砥液配管210内の研磨砥液205の圧力を制御する。言い換えれば、制御部250は、超音波流量計240によって研磨砥液205の流量を計測する計測領域において、不均一な気泡が発生しない(研磨砥液205の流れ方向に対して直交する面に研磨砥液205と気泡が混在しない)ように、砥液配管210内の研磨砥液205の圧力を制御する。具体的には、制御部250は、計測領域において、研磨砥液205の圧力が、不均一な気泡が発生しない(研磨砥液205の流れ方向に対して直交する面に研磨砥液205と気泡が混在しない)圧力になるように、ポンプ230の回転数を制御する。   The control unit 250 is orthogonal to the flow direction of the polishing abrasive fluid 205 in the measurement region (on the ultrasonic wave transmission path in the abrasive fluid piping 210) in which the flow rate of the polishing abrasive fluid 205 is measured by the ultrasonic flowmeter 240. The pressure of the polishing abrasive liquid 205 in the abrasive liquid pipe 210 is controlled so that the polishing abrasive liquid 205 and bubbles are not mixed on the surface. In other words, the control unit 250 does not generate non-uniform bubbles in the measurement region in which the flow rate of the polishing abrasive liquid 205 is measured by the ultrasonic flowmeter 240 (polishing on a surface orthogonal to the flow direction of the polishing abrasive liquid 205. The pressure of the polishing abrasive liquid 205 in the abrasive liquid pipe 210 is controlled so that the abrasive liquid 205 and bubbles are not mixed. Specifically, in the measurement region, the control unit 250 does not generate non-uniform bubbles in the pressure of the polishing abrasive liquid 205 (the polishing abrasive liquid 205 and the bubbles are formed on a surface orthogonal to the flow direction of the polishing abrasive liquid 205. The number of rotations of the pump 230 is controlled so that the pressure is not mixed.

この点について説明する。図3は、均一な気泡と不均一な気泡について説明する図であり、図4は、流量計測領域において気泡が滞留する場合の一例を示す図である。なお、図3(a)は均一な気泡が発生した場合の例を示す横断面及び縦断面の模式図であり、図3(b)は不均一な気泡が発生した場合の例を示す横断面及び縦断面の模式図である。   This point will be described. FIG. 3 is a diagram for explaining uniform bubbles and non-uniform bubbles, and FIG. 4 is a diagram illustrating an example in which bubbles stay in the flow rate measurement region. 3A is a schematic diagram of a transverse section and a longitudinal section showing an example when uniform bubbles are generated, and FIG. 3B is a transverse section showing an example when non-uniform bubbles are generated. It is a schematic diagram of a longitudinal section.

図3(a)では、砥液配管210内に気泡215が発生しているが、この気泡215は、研磨砥液205の流れ方向に対して直交する面217の全体に存在しているため、面217においては、研磨砥液205と気泡215とが混在していない。本明細書においては、このような気泡215は、「均一な気泡」と定義される。この場合、砥液配管210内に気泡215が発生したとしても、この気泡215は、研磨砥液205とともに砥液配管210内を流れるので、砥液配管210内に滞留することはない。その結果、超音波流量
計240による流量計測に影響を及ぼすおそれもない。
In FIG. 3A, bubbles 215 are generated in the abrasive liquid pipe 210, but these bubbles 215 exist on the entire surface 217 perpendicular to the flow direction of the polishing abrasive liquid 205. On the surface 217, the polishing abrasive fluid 205 and the bubbles 215 are not mixed. In the present specification, such bubbles 215 are defined as “uniform bubbles”. In this case, even if bubbles 215 are generated in the abrasive liquid pipe 210, the bubbles 215 flow in the abrasive liquid pipe 210 together with the polishing abrasive liquid 205, and therefore do not stay in the abrasive liquid pipe 210. As a result, there is no possibility of affecting the flow measurement by the ultrasonic flowmeter 240.

一方、図3(b)では、砥液配管210内に気泡215が発生しており、かつ、研磨砥液205の流れ方向に対して直交する面217において、気泡215と研磨砥液205とが混在している。本明細書においては、このような気泡215は、「不均一な気泡」と定義される。この場合、気泡215が砥液配管210内に滞留するおそがある。仮に、気泡215が砥液配管210内に滞留した場合、超音波流量計240から送信された超音波が気泡215によって反射して受信側へ届かないおそれがある。その結果、超音波流量計240による研磨砥液の流量計測ができないおそれがある。   On the other hand, in FIG. 3B, bubbles 215 are generated in the abrasive liquid pipe 210, and the bubbles 215 and the polishing abrasive liquid 205 are formed on a surface 217 orthogonal to the flow direction of the polishing abrasive liquid 205. It is mixed. In the present specification, such bubbles 215 are defined as “non-uniform bubbles”. In this case, the bubbles 215 may stay in the abrasive liquid pipe 210. If the bubble 215 stays in the abrasive pipe 210, the ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic flowmeter 240 may be reflected by the bubble 215 and not reach the receiving side. As a result, there is a possibility that the flow rate of the polishing abrasive liquid cannot be measured by the ultrasonic flowmeter 240.

流量計測領域において気泡が滞留する場合の一例としては、図4に示すように、砥液配管210がクランク状に曲げられて形成されている場合が挙げられる。すなわち、砥液配管210が、第1の砥液配管210−1と、第1の砥液配管210−1に連続しており第1の砥液配管210−1の延伸方向に直交する方向に延伸する第2の砥液配管210−2と、第2の砥液配管210−2に連続しており第2の砥液配管210−2の延伸方向に直交する方向に延伸する第3の砥液配管210−3とを含む場合を考える。   As an example of the case where bubbles stay in the flow rate measurement region, as shown in FIG. 4, there is a case where the abrasive liquid pipe 210 is bent into a crank shape. That is, the abrasive liquid pipe 210 is continuous with the first abrasive liquid pipe 210-1 and the first abrasive liquid pipe 210-1, and in a direction orthogonal to the extending direction of the first abrasive liquid pipe 210-1. Second abrasive liquid pipe 210-2 that extends, and third abrasive that is continuous with second abrasive liquid pipe 210-2 and extends in a direction perpendicular to the extending direction of second abrasive liquid pipe 210-2. Consider a case including the liquid pipe 210-3.

この場合、超音波流量計240は、例えば、第2の砥液配管210−2の最上流部から最下流部へ超音波を送信するとともに、第2の砥液配管210−2の最下流部から最上流部へ超音波を送信し、それぞれの到達時間の差に基づいて研摩砥液205の流量を計測する。   In this case, for example, the ultrasonic flowmeter 240 transmits ultrasonic waves from the most upstream part of the second abrasive liquid pipe 210-2 to the most downstream part, and at the most downstream part of the second abrasive liquid pipe 210-2. The ultrasonic wave is transmitted from the most upstream part to the most upstream part, and the flow rate of the polishing abrasive liquid 205 is measured based on the difference in the arrival times.

仮に研磨砥液205の内部に不均一な気泡が生じた場合、図4に示すように、気泡215は、第1の砥液配管210−1と第2の砥液配管210−2との接合部における角部、又は第2の砥液配管210−2と第3の砥液配管210−3との接合部における角部などに留まり続ける場合がある。このような場合、滞留する気泡215は超音波流量計240によって送信された超音波の伝達経路上に留まり続けることになるので、超音波が気泡215によって反射等することに起因して流量計測が正常に行われない場合がある。なお、図4では、砥液配管210がクランク状に形成される場合を一例として挙げたが、これには限られない、例えば、砥液配管210がストレート形状であったとしても、不均一な気泡が生じた場合には、この気泡が流量計測領域(砥液配管210内の超音波の伝達経路上)に滞留するおそれがある。   If non-uniform bubbles are generated inside the polishing abrasive fluid 205, as shown in FIG. 4, the bubbles 215 are bonded to the first abrasive fluid pipe 210-1 and the second abrasive fluid pipe 210-2. May remain at the corners at the corners or at the corners at the joint between the second abrasive liquid pipe 210-2 and the third abrasive liquid pipe 210-3. In such a case, the staying bubble 215 continues to stay on the transmission path of the ultrasonic wave transmitted by the ultrasonic flowmeter 240, so that the flow measurement is caused by the reflection of the ultrasonic wave by the bubble 215 and the like. It may not be performed correctly. In FIG. 4, the case where the abrasive liquid pipe 210 is formed in a crank shape is given as an example. However, the present invention is not limited to this. For example, even if the abrasive liquid pipe 210 has a straight shape, it is non-uniform. When bubbles are generated, the bubbles may stay in the flow rate measurement region (on the ultrasonic wave transmission path in the abrasive fluid pipe 210).

これに対して本実施形態では、砥液配管210にオリフィス260を設けているので、砥液配管210の一部の径が絞られている。そして、制御部250は、計測領域において研磨砥液205の圧力が不均一な気泡が発生しない圧力になるように、インバータ235を介してポンプ230の回転数を制御する。ここで、計測領域において研磨砥液205の圧力が不均一な気泡が発生しない圧力になるようなポンプ230の回転数は、砥液供給装置200ごとに実験等によってあらかじめ設定されており、制御部250は、あらかじめ設定された回転数でポンプ230を駆動する。これによって、砥液配管210内の計測領域においては不均一な気泡が発生するのが抑制されるので、砥液配管210内に気泡が滞留し難くなり、その結果、流量検出の精度が低下するのが抑制される。また、ポンプ230とオリフィス260の間に計測領域があるので、計測領域における研磨砥液の圧力低下が抑制され、計測領域における研磨砥液の圧力を、不均一な気泡が発生しない圧力に維持することができる。   In contrast, in the present embodiment, since the orifice 260 is provided in the abrasive liquid pipe 210, the diameter of a part of the abrasive liquid pipe 210 is reduced. Then, the control unit 250 controls the number of revolutions of the pump 230 via the inverter 235 so that the pressure of the polishing abrasive liquid 205 becomes a pressure that does not generate uneven bubbles in the measurement region. Here, the number of rotations of the pump 230 so that the pressure of the polishing abrasive liquid 205 in the measurement region becomes a pressure at which non-uniform bubbles are not generated is set in advance for each abrasive liquid supply device 200 by an experiment or the like. 250 drives the pump 230 at a preset rotation speed. As a result, the generation of non-uniform bubbles in the measurement region in the abrasive fluid pipe 210 is suppressed, so that the bubbles are less likely to stay in the abrasive fluid tube 210, and as a result, the accuracy of flow rate detection is reduced. Is suppressed. In addition, since there is a measurement region between the pump 230 and the orifice 260, the pressure drop of the polishing abrasive liquid in the measurement region is suppressed, and the pressure of the polishing abrasive liquid in the measurement region is maintained at a pressure at which non-uniform bubbles are not generated. be able to.

次に、第1実施形態の基板処理装置の処理フローを説明する。図5は、第1実施形態の基板処理装置の処理フローを示す図である。   Next, a processing flow of the substrate processing apparatus according to the first embodiment will be described. FIG. 5 is a diagram illustrating a processing flow of the substrate processing apparatus according to the first embodiment.

この処理フローでは、まず、砥液配管210及び循環配管270に、オリフィス260
,280を取り付ける(ステップS101)。この処理は、砥液供給装置200の最初の設置時に行うことによって、次回からは行う必要はない。また、本実施形態では、循環配管270を設け、研磨テーブル110へ研磨砥液205を供給しない場合に研磨砥液205を循環する例を示したが、これに限らず、循環配管270を設けないこともできる。この場合、オリフィス280の設置は不要となる。なお、オリフィス280は、循環バルブ295の下流に設けられる。すなわち、オリフィス280を循環バルブ295の下流に設けることによって、供給バルブ290が「閉」、かつ、循環バルブ295が「開」の状態(循環モード)で砥液循環中においても、ポンプ230とオリフィス280間の圧力が下がらない。このため、循環モードから、供給バルブ290が「開」、かつ、循環バルブが「閉」の状態(供給モード)にしても、供給バルブ290とポンプ230の圧力を高いまま維持できるので、循環モードから供給モードに移った際でも、計測領域の砥液の圧力低下を防止することができる。
In this processing flow, first, the orifice 260 is provided in the abrasive fluid pipe 210 and the circulation pipe 270.
, 280 are attached (step S101). This process is performed at the first installation time of the abrasive liquid supply device 200, and thus need not be performed from the next time. Further, in the present embodiment, an example in which the circulation pipe 270 is provided and the polishing abrasive liquid 205 is circulated when the polishing abrasive liquid 205 is not supplied to the polishing table 110 is shown, but the present invention is not limited thereto, and the circulation pipe 270 is not provided. You can also. In this case, the orifice 280 need not be installed. The orifice 280 is provided downstream of the circulation valve 295. That is, by providing the orifice 280 downstream of the circulation valve 295, the pump 230 and the orifice can be connected even when the supply valve 290 is “closed” and the circulation valve 295 is “open” (circulation mode) and the abrasive fluid is being circulated. The pressure between 280 does not drop. Therefore, even when the supply valve 290 is “open” and the circulation valve is “closed” (supply mode) from the circulation mode, the pressure of the supply valve 290 and the pump 230 can be maintained high. Even when the operation mode is changed from the supply mode to the supply mode, it is possible to prevent the pressure drop of the abrasive liquid in the measurement region.

続いて、制御部250は、ポンプ230を所定回転数で駆動する(ステップS102)。具体的には、制御部250は、計測領域において研摩砥液の圧力が、研磨砥液に不均一な気泡が発生しない圧力になるようなポンプ230の回転数があらかじめ設定されており、この回転数の指令信号をインバータ235へ送信する。インバータ235は、制御部250から送信された指令信号に基づいた回転数でポンプ230を駆動する。   Subsequently, the control unit 250 drives the pump 230 at a predetermined rotational speed (step S102). Specifically, the control unit 250 is preset with the number of revolutions of the pump 230 so that the pressure of the polishing abrasive liquid in the measurement region becomes a pressure at which non-uniform bubbles are not generated in the polishing abrasive liquid. A number of command signals are transmitted to the inverter 235. Inverter 235 drives pump 230 at a rotational speed based on the command signal transmitted from control unit 250.

続いて、制御部250は、供給バルブ290を「開(Open)」に制御し、循環バルブ295を「閉(Close)」に制御する(ステップS103)。これによって、ポンプ230から吐出された研磨砥液205は、砥液配管210を介して研磨テーブル110へ供給される。   Subsequently, the control unit 250 controls the supply valve 290 to “open” and the circulation valve 295 to “close” (step S103). As a result, the polishing abrasive liquid 205 discharged from the pump 230 is supplied to the polishing table 110 via the abrasive liquid pipe 210.

続いて、制御部250は、超音波流量計240のエラーが生じたか否かを判定する(ステップS104)。超音波流量計240は、例えば超音波を送信しても受信側で受信できない場合には、気泡215その他何らかの影響により研磨砥液205の流量の計測ができないことを示すエラー信号を発報する。制御部250は、このエラー信号を受信したか否かによって、超音波流量計240のエラーが生じたか否かを判定する。   Subsequently, the control unit 250 determines whether or not an error has occurred in the ultrasonic flow meter 240 (step S104). The ultrasonic flowmeter 240 issues an error signal indicating that the flow rate of the polishing abrasive liquid 205 cannot be measured due to the bubbles 215 or some other influence when the ultrasonic flowmeter 240 cannot receive the ultrasonic wave even if it is transmitted. The controller 250 determines whether or not an error has occurred in the ultrasonic flowmeter 240 depending on whether or not this error signal has been received.

制御部250は、超音波流量計240のエラーが生じたと判定したら(ステップS104,Yes)、アラームを発生させて(ステップS105)、処理を中断する(ステップS106)。すなわち、実際の研磨砥液の流量が正常であるか否かに関わらず、研磨処理を中断するということである。なお、本実施形態は、計測領域において不均一な気泡が発生しないように研磨砥液の圧力制御を行っているが、何らかの理由によって流量計測にエラーが生じるおそれもあるため、この処理が設けられている。   If it is determined that an error has occurred in the ultrasonic flowmeter 240 (step S104, Yes), the control unit 250 generates an alarm (step S105) and interrupts the process (step S106). That is, the polishing process is interrupted regardless of whether or not the actual polishing abrasive fluid flow rate is normal. In this embodiment, the pressure of the polishing abrasive liquid is controlled so that non-uniform bubbles are not generated in the measurement region. However, this process is provided because an error may occur in the flow rate measurement for some reason. ing.

一方、制御部250は、超音波流量計240のエラーが生じていないと判定したら(ステップS104,No)、基板102の研磨処理を行う(ステップS107)。   On the other hand, if the controller 250 determines that no error has occurred in the ultrasonic flowmeter 240 (No in step S104), the controller 250 polishes the substrate 102 (step S107).

続いて、制御部250は、研磨が終了したか否かを判定する(ステップS108)。基板102の研磨が終了したか否かの判定は、例えば、第1の電動モータ112又は第2の電動モータ118のトルク電流の変化に基づいて行うことができる。   Subsequently, the control unit 250 determines whether or not the polishing is finished (step S108). The determination as to whether or not the polishing of the substrate 102 has ended can be made based on, for example, a change in torque current of the first electric motor 112 or the second electric motor 118.

制御部250は、基板102の研磨が終了していないと判定したら(ステップS108,No)、研磨が終了したと判定されるまで、研磨処理を繰り返す。一方、制御部250は、基板102の研磨が終了したと判定したら(ステップS108,Yes)、供給バルブ290を「閉(Close)」に制御し、循環バルブ295を「開(Open)」に制御する(ステップS109)。これによって、ポンプ230から吐出された研磨砥液205は、循環配管270を介してタンク220へ循環される。   When it is determined that the polishing of the substrate 102 has not been completed (No at Step S108), the control unit 250 repeats the polishing process until it is determined that the polishing has been completed. On the other hand, if the controller 250 determines that the polishing of the substrate 102 has been completed (step S108, Yes), the controller 250 controls the supply valve 290 to “Close” and the circulation valve 295 to “Open”. (Step S109). As a result, the polishing abrasive fluid 205 discharged from the pump 230 is circulated to the tank 220 via the circulation pipe 270.

以上、第1実施形態によれば、砥液配管210(及び循環配管270)に、オリフィス260(280)を取り付けることによって、砥液配管210(及び循環配管270)に通流抵抗を追加することができる。そして、流量計測領域において、研磨砥液の圧力が、研磨砥液に不均一な気泡が発生しない圧力になるように、あらかじめ設定された回転数でポンプ230を駆動する。これによって、砥液配管210の流量計測領域において、図3(b)に示すような不均一な気泡が発生する(研磨砥液205の流れ方向に対して直交する面に研磨砥液205と気泡が混在する)のを抑制することができる。その結果、流量計測領域において砥液配管210内に気泡が滞留するのを抑制することができるので、研磨砥液内に発生した気泡に起因して流量検出の精度が低下するのを抑制することができる。   As described above, according to the first embodiment, the flow resistance is added to the abrasive liquid pipe 210 (and the circulation pipe 270) by attaching the orifice 260 (280) to the abrasive liquid pipe 210 (and the circulation pipe 270). Can do. Then, in the flow rate measurement region, the pump 230 is driven at a preset rotation speed so that the pressure of the polishing abrasive liquid becomes a pressure at which non-uniform bubbles are not generated in the polishing abrasive liquid. As a result, non-uniform bubbles as shown in FIG. 3B are generated in the flow rate measurement region of the polishing fluid pipe 210 (the polishing abrasive fluid 205 and the bubbles on the surface orthogonal to the flow direction of the polishing abrasive fluid 205). Can be suppressed). As a result, it is possible to suppress air bubbles from staying in the abrasive liquid pipe 210 in the flow rate measurement region, and thus it is possible to suppress deterioration in flow rate detection accuracy due to air bubbles generated in the polishing abrasive liquid. Can do.

なお、本実施形態では、砥液配管210(及び循環配管270)に、オリフィス260(280)を取り付ける例を示したが、これに限らず、砥液配管210(及び循環配管270)の抵抗になるような可変オリフィス、ピンチバルブなどを設けることもできる。   In this embodiment, the example in which the orifice 260 (280) is attached to the abrasive liquid pipe 210 (and the circulation pipe 270) is shown, but the present invention is not limited to this, and the resistance of the abrasive liquid pipe 210 (and the circulation pipe 270) is not limited. Such variable orifices, pinch valves and the like can also be provided.

(第2実施形態)
次に、第2実施形態の砥液供給装置について説明する。図6は、第2実施形態の砥液供給装置を含む基板処理装置を模式的に示す図である。第2実施形態は、第1実施形態と比べて、砥液配管210に設けられたオリフィス260を可変オリフィスに代え、砥液配管210に圧力センサと気泡センサとを追加した点が異なり、その他は第1実施形態と共通する。そこで、主に第1実施形態との相違点を説明し、第1実施形態と重複する部分については説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, the abrasive fluid supply device of the second embodiment will be described. FIG. 6 is a diagram schematically illustrating a substrate processing apparatus including the abrasive liquid supply apparatus according to the second embodiment. The second embodiment is different from the first embodiment in that the orifice 260 provided in the abrasive liquid pipe 210 is replaced with a variable orifice, and a pressure sensor and a bubble sensor are added to the abrasive liquid pipe 210. Common to the first embodiment. Therefore, differences from the first embodiment will be mainly described, and description of portions overlapping with the first embodiment will be omitted.

図6に示すように、第2実施形態の砥液供給装置300は、砥液配管210の超音波流量計240より下流側において砥液配管210の開度を調整可能な可変オリフィス310を備える。可変オリフィス310は、電空レギュレータ315と接続され、電空レギュレータ315は、制御部250と接続される。電空レギュレータ315は、制御部250から出力される制御信号(電気信号)を空気圧に変換して可変オリフィス310へ出力するものであり、空気圧によって可変オリフィス310の開度を調整する。   As shown in FIG. 6, the abrasive liquid supply device 300 of the second embodiment includes a variable orifice 310 that can adjust the opening degree of the abrasive liquid pipe 210 on the downstream side of the ultrasonic flowmeter 240 of the abrasive liquid pipe 210. The variable orifice 310 is connected to the electropneumatic regulator 315, and the electropneumatic regulator 315 is connected to the control unit 250. The electropneumatic regulator 315 converts a control signal (electrical signal) output from the control unit 250 into air pressure and outputs the air pressure to the variable orifice 310, and adjusts the opening of the variable orifice 310 by air pressure.

また、砥液供給装置300は、砥液配管210の超音波流量計240より上流側、具体的には、供給バルブ290と超音波流量計240との間に設けられ、砥液配管210内の圧力を検出する圧力センサ320を備える。圧力センサ320によって検出された圧力は制御部250に出力される。   The abrasive liquid supply device 300 is provided on the upstream side of the ultrasonic flowmeter 240 in the abrasive liquid pipe 210, specifically, between the supply valve 290 and the ultrasonic flowmeter 240, and is provided in the abrasive liquid pipe 210. A pressure sensor 320 for detecting pressure is provided. The pressure detected by the pressure sensor 320 is output to the control unit 250.

また、砥液供給装置300は、砥液配管210の超音波流量計240より上流側、具体的には、圧力センサ320と超音波流量計240との間に設けられ、砥液配管210内に気泡が発生しているか否かを検出する気泡センサ330を備える。気泡センサ330は、例えば、光を砥液配管210内に出力し、受光部によって受光される光の強さのレベルに基づいて、気泡が発生しているか否かを判定する。例えば研磨砥液205内に気泡が発生していれば、受光レベルが所定のしきい値より低くなるので、これによって気泡が発生したことが検出される。気泡センサ330によって検出された気泡の有無を示す信号は制御部250に出力される。なお、気泡センサ330は、超音波流量計240と圧力センサ320の間に、複数個設けてもよい。   The abrasive liquid supply device 300 is provided upstream of the ultrasonic flowmeter 240 in the abrasive liquid pipe 210, specifically, between the pressure sensor 320 and the ultrasonic flowmeter 240, and is provided in the abrasive liquid pipe 210. A bubble sensor 330 is provided for detecting whether or not bubbles are generated. For example, the bubble sensor 330 outputs light into the abrasive liquid pipe 210 and determines whether or not bubbles are generated based on the level of intensity of light received by the light receiving unit. For example, if bubbles are generated in the polishing abrasive liquid 205, the light reception level is lower than a predetermined threshold value, and thus it is detected that bubbles are generated. A signal indicating the presence or absence of bubbles detected by the bubble sensor 330 is output to the control unit 250. A plurality of bubble sensors 330 may be provided between the ultrasonic flowmeter 240 and the pressure sensor 320.

次に、第2実施形態の基板処理装置の処理フローを説明する。図7は、第2実施形態の基板処理装置の処理フローを示す図である。   Next, a processing flow of the substrate processing apparatus according to the second embodiment will be described. FIG. 7 is a diagram illustrating a processing flow of the substrate processing apparatus according to the second embodiment.

この処理フローでは、まず、砥液配管210に可変オリフィスを設け、循環配管270にオリフィス280を設ける(ステップS201)。この処理は、砥液供給装置200の
最初の設置時に行うことによって、次回からは行う必要はない。また、本実施形態では、循環配管270を設け、研磨テーブル110へ研磨砥液205を供給しない場合に研磨砥液205を循環する例を示したが、これに限らず、循環配管270を設けないこともできる。この場合、オリフィス280の設置は不要となる。
In this processing flow, first, a variable orifice is provided in the abrasive fluid pipe 210, and an orifice 280 is provided in the circulation pipe 270 (step S201). This process is performed at the first installation time of the abrasive liquid supply device 200, and thus need not be performed from the next time. Further, in the present embodiment, an example in which the circulation pipe 270 is provided and the polishing abrasive liquid 205 is circulated when the polishing abrasive liquid 205 is not supplied to the polishing table 110 is shown, but the present invention is not limited thereto, and the circulation pipe 270 is not provided. You can also. In this case, the orifice 280 need not be installed.

続いて、制御部250は、ポンプ230を所定回転数で駆動する(ステップS202)。具体的には、制御部250は、あらかじめ設定された回転数の指令信号をインバータ235へ送信する。インバータ235は、制御部250から送信された指令信号に基づいた回転数でポンプ230を駆動する。   Subsequently, the control unit 250 drives the pump 230 at a predetermined rotational speed (step S202). Specifically, control unit 250 transmits a command signal having a preset rotation speed to inverter 235. Inverter 235 drives pump 230 at a rotational speed based on the command signal transmitted from control unit 250.

続いて、制御部250は、供給バルブ290を「開(Open)」に制御し、循環バルブ295を「閉(Close)」に制御する(ステップS203)。これによって、ポンプ230から吐出された研磨砥液205は、砥液配管210を介して研磨テーブル110へ供給される。   Subsequently, the control unit 250 controls the supply valve 290 to “open” and the circulation valve 295 to “close” (step S203). As a result, the polishing abrasive liquid 205 discharged from the pump 230 is supplied to the polishing table 110 via the abrasive liquid pipe 210.

続いて、制御部250は、砥液配管内の圧力が目標値になるようポンプ回転数を制御する(ステップS204)。具体的には、制御部250は、圧力センサ320によって検出された圧力が、目標値(例えば0.1MPa)になるようにポンプ230の回転数を制御する。   Subsequently, the control unit 250 controls the pump rotation speed so that the pressure in the abrasive fluid piping becomes a target value (step S204). Specifically, the control unit 250 controls the rotation speed of the pump 230 so that the pressure detected by the pressure sensor 320 becomes a target value (for example, 0.1 MPa).

続いて、制御部250は、研磨砥液の流量が目標値になるよう可変オリフィスを制御する(ステップS205)。具体的には、制御部250は、超音波流量計240によって計測された研磨砥液の流量が、目標値(例えば150mL/min)になるように、可変オリフィス310の弁開度を制御する。   Subsequently, the control unit 250 controls the variable orifice so that the flow rate of the polishing abrasive liquid becomes a target value (step S205). Specifically, the control unit 250 controls the valve opening degree of the variable orifice 310 so that the flow rate of the polishing abrasive liquid measured by the ultrasonic flowmeter 240 becomes a target value (for example, 150 mL / min).

続いて、制御部250は、圧力センサ320によって検出された圧力、及び超音波流量計240によって計測された流量が、目標値になったか否かを判定する(ステップS206)。   Subsequently, the control unit 250 determines whether or not the pressure detected by the pressure sensor 320 and the flow rate measured by the ultrasonic flowmeter 240 have reached a target value (step S206).

制御部250は、圧力センサ320によって検出された圧力、及び超音波流量計240によって計測された流量が、目標値になっていないと判定されたら(ステップS206,No)、第1の目標値になったと判定されるまで、ステップS204,205を繰り返す。   When it is determined that the pressure detected by the pressure sensor 320 and the flow rate measured by the ultrasonic flowmeter 240 are not the target value (step S206, No), the control unit 250 sets the first target value. Steps S204 and 205 are repeated until it is determined that it has become.

すなわち、ステップS204にて圧力が目標値(例えば0.1MPa)になるようにポンプ230の回転数を制御しても、その後ステップS205にて可変オリフィス310の弁開度を制御すると、圧力は変わる。一方、ステップS205にて流量が目標値になるように可変オリフィス310の弁開度を制御しても、その後ポンプ230の回転数を変えると流量は変わる。そこで、制御部250は、圧力センサ320によって検出された圧力、及び超音波流量計240によって計測された流量が、目標値になったと判定されるまで、ステップS204,205を繰り返す。   That is, even if the rotational speed of the pump 230 is controlled so that the pressure becomes a target value (for example, 0.1 MPa) in step S204, the pressure changes if the valve opening degree of the variable orifice 310 is controlled in step S205. . On the other hand, even if the valve opening degree of the variable orifice 310 is controlled so that the flow rate becomes the target value in step S205, the flow rate changes when the number of rotations of the pump 230 is changed thereafter. Therefore, the control unit 250 repeats steps S204 and 205 until it is determined that the pressure detected by the pressure sensor 320 and the flow rate measured by the ultrasonic flowmeter 240 have reached the target value.

一方、制御部250は、圧力センサ320によって検出された圧力、及び超音波流量計240によって計測された流量が、目標値になったと判定されたら(ステップS206、Yes)、気泡が検出されたか否かを判定する(ステップS207)。具体的には、制御部250は、気泡センサ330において送信された光信号の受光レベルが所定のしきい値以上であれば、研磨砥液に気泡が発生していないと判定し、所定のしきい値より低くなっていたら、研磨砥液に気泡が発生したと判定する。   On the other hand, if it is determined that the pressure detected by the pressure sensor 320 and the flow rate measured by the ultrasonic flowmeter 240 have reached the target values (step S206, Yes), the control unit 250 determines whether bubbles have been detected. Is determined (step S207). Specifically, if the light receiving level of the optical signal transmitted from the bubble sensor 330 is equal to or higher than a predetermined threshold, the control unit 250 determines that no bubbles are generated in the polishing abrasive liquid, and performs a predetermined operation. If it is lower than the threshold value, it is determined that bubbles are generated in the polishing liquid.

制御部250は、気泡が検出されたと判定したら(ステップS207,Yes)、砥液
配管内の圧力が現在の圧力+αになるようポンプ回転数を制御する(ステップS208)。具体的には、制御部250は、圧力センサ320によって検出された圧力が、現在の圧力+α(例えば、α=0.02MPaとすると、0.12MPa)になるようにポンプ230の回転数を制御する。ここで、砥液配管内の目標圧力値が更新される。つまり、制御部250は、気泡センサ330によって気泡が発生していると判定された場合に、ポンプ230の回転数を高くすることによって、研磨砥液の圧力を高くする。なお、本実施形態では研磨砥液の圧力を高くするためにポンプの回転数を高くする例を挙げたが、これに限らず、可変オリフィス310の開度を小さくする(絞る)ことによって研磨砥液の圧力を高めてもよい。また、ポンプ230と可変オリフィス310の両者を制御してもよい。
If it determines with the bubble having been detected (step S207, Yes), the control part 250 will control a pump rotation speed so that the pressure in abrasive fluid piping may become the present pressure + (alpha) (step S208). Specifically, the control unit 250 controls the rotation speed of the pump 230 so that the pressure detected by the pressure sensor 320 becomes the current pressure + α (for example, 0.12 MPa when α = 0.02 MPa). To do. Here, the target pressure value in the abrasive fluid piping is updated. That is, when the bubble sensor 330 determines that bubbles are generated, the control unit 250 increases the pressure of the polishing abrasive liquid by increasing the number of revolutions of the pump 230. In this embodiment, an example in which the number of revolutions of the pump is increased in order to increase the pressure of the polishing abrasive liquid has been described. However, the present invention is not limited to this, and the polishing abrasive is reduced by reducing (squeezing) the opening of the variable orifice 310. The pressure of the liquid may be increased. Further, both the pump 230 and the variable orifice 310 may be controlled.

続いて、制御部250は、研磨砥液の流量が目標値になるよう可変オリフィスを制御する(ステップS209)。具体的には、制御部250は、超音波流量計240によって計測された研磨砥液の流量が、ステップS205と同じ目標値(例えば150mL/min)になるように、可変オリフィス310の弁開度を制御する。   Subsequently, the control unit 250 controls the variable orifice so that the flow rate of the polishing abrasive liquid becomes a target value (step S209). Specifically, the controller 250 opens the valve opening of the variable orifice 310 so that the flow rate of the polishing abrasive liquid measured by the ultrasonic flowmeter 240 becomes the same target value (for example, 150 mL / min) as that in step S205. To control.

続いて、制御部250は、圧力センサ320によって検出された圧力が更新された目標値になり、超音波流量計240によって計測された流量が、目標値になったか否かを判定する(ステップS210)。   Subsequently, the control unit 250 determines whether or not the pressure detected by the pressure sensor 320 becomes the updated target value, and the flow rate measured by the ultrasonic flowmeter 240 reaches the target value (step S210). ).

制御部250は、圧力センサ320によって検出された圧力が目標値になっていないか、又は超音波流量計240によって計測された流量が目標値になっていないと判定されたら(ステップS210,No)、圧力が目標値になり、かつ、流量が目標値になったと判定されるまで、ステップS208,209を繰り返す。   When it is determined that the pressure detected by the pressure sensor 320 is not the target value or the flow rate measured by the ultrasonic flowmeter 240 is not the target value (No in step S210), the control unit 250 determines that the pressure detected by the pressure sensor 320 is not the target value. Steps S208 and S209 are repeated until it is determined that the pressure reaches the target value and the flow rate reaches the target value.

制御部250は、圧力センサ320によって検出された圧力が目標値になり、かつ、超音波流量計240によって計測された流量が、第1の目標値になったと判定したら(ステップS210,Yes)、ステップS207へ戻って処理を継続する。   When the controller 250 determines that the pressure detected by the pressure sensor 320 has reached the target value and the flow rate measured by the ultrasonic flowmeter 240 has reached the first target value (step S210, Yes), The process returns to step S207 and continues.

仮に研磨砥液の圧力を+αしてもなお、気泡が検出されたと判定したら(ステップS207,Yes)制御部250は、再びステップS208〜S210を繰り返し、研磨砥液の圧力を高める。すなわち、研磨砥液205の液圧力が高いほど液体に溶存する気体の量は多いという点に鑑み、本実施形態では、砥液配管210内の研磨砥液205は気泡が発生しない程度まで増圧される。なお、研磨砥液205の増圧は、最大圧力(例えば、0.2MPa)を上限として行うことができる。なお、目標圧力値が最大圧力以上になったら、研磨砥液205の流量が増えすぎる、又は砥液配管210が破裂する等のおそれが生じるので、アラームを出し、砥液供給を停止することもできる。   If it is determined that bubbles are still detected even if the pressure of the polishing abrasive liquid is + α (step S207, Yes), the control unit 250 repeats steps S208 to S210 again to increase the pressure of the polishing abrasive liquid. That is, in view of the fact that the higher the liquid pressure of the polishing abrasive liquid 205, the greater the amount of gas dissolved in the liquid, in this embodiment, the polishing abrasive liquid 205 in the abrasive liquid pipe 210 is increased in pressure to the extent that bubbles are not generated. Is done. Note that the pressure of the polishing abrasive liquid 205 can be increased with the maximum pressure (for example, 0.2 MPa) as the upper limit. If the target pressure value exceeds the maximum pressure, there is a risk that the flow rate of the polishing abrasive fluid 205 will increase excessively or the abrasive fluid piping 210 will rupture, so an alarm may be issued and the abrasive fluid supply stopped. it can.

一方、制御部250は、ステップS207において、気泡が検出されていないと判定したら(ステップS207,No)、基板102の研磨処理を行う(ステップS211)。   On the other hand, if it is determined in step S207 that no bubbles are detected (No in step S207), the controller 250 performs the polishing process on the substrate 102 (step S211).

続いて、制御部250は、研磨が終了したか否かを判定する(ステップS212)。基板102の研磨が終了したか否かの判定は、例えば、第1の電動モータ112又は第2の電動モータ118のトルク電流の変化に基づいて行うことができる。   Subsequently, the control unit 250 determines whether or not the polishing is finished (step S212). The determination as to whether or not the polishing of the substrate 102 has ended can be made based on, for example, a change in torque current of the first electric motor 112 or the second electric motor 118.

制御部250は、基板102の研磨が終了していないと判定したら(ステップS212,No)、研磨が終了したと判定されるまで、研磨処理を繰り返す。一方、制御部250は、基板102の研磨が終了したと判定したら(ステップS212,Yes)、供給バルブ290を「閉(Close)」に制御し、循環バルブ295を「開(Open)」に制御する(ステップS213)。これによって、ポンプ230から吐出された研磨砥液205は、循環配管270を介してタンク220へ循環される。   If it is determined that the polishing of the substrate 102 has not been completed (No in step S212), the control unit 250 repeats the polishing process until it is determined that the polishing has been completed. On the other hand, if the controller 250 determines that the polishing of the substrate 102 has been completed (step S212, Yes), the controller 250 controls the supply valve 290 to “Close” and the circulation valve 295 to “Open”. (Step S213). As a result, the polishing abrasive fluid 205 discharged from the pump 230 is circulated to the tank 220 via the circulation pipe 270.

以上、第2実施形態によれば、砥液配管210内の研磨砥液205は気泡が発生しない程度まで増圧されるので、研磨砥液205内に気泡が発生するのを抑制することができる。その結果、流量計測領域において砥液配管210内に気泡が滞留するのを抑制することができるので、研磨砥液内に発生した気泡に起因して流量検出の精度が低下するのを抑制することができる。   As described above, according to the second embodiment, the polishing abrasive liquid 205 in the abrasive liquid pipe 210 is increased to such a level that no bubbles are generated, so that generation of bubbles in the polishing abrasive liquid 205 can be suppressed. . As a result, it is possible to suppress air bubbles from staying in the abrasive liquid pipe 210 in the flow rate measurement region, and thus it is possible to suppress deterioration in flow rate detection accuracy due to air bubbles generated in the polishing abrasive liquid. Can do.

(第3実施形態)
次に、第3実施形態の砥液供給装置について説明する。図8は、第3実施形態の砥液供給装置を含む基板処理装置を模式的に示す図である。第3実施形態は、第1実施形態と比べて、オリフィス260,280を設ける代わりに砥液配管及び循環配管の下流側に縮径された配管を接続する点が異なり、その他は第1実施形態と共通する。そこで、主に第1実施形態との相違点を説明し、第1実施形態と重複する部分については説明を省略する。
(Third embodiment)
Next, the abrasive fluid supply device of the third embodiment will be described. FIG. 8 is a diagram schematically illustrating a substrate processing apparatus including the abrasive liquid supply apparatus according to the third embodiment. The third embodiment is different from the first embodiment in that instead of providing the orifices 260 and 280, a pipe having a reduced diameter is connected to the downstream side of the abrasive liquid pipe and the circulation pipe, and the others are the first embodiment. And in common. Therefore, differences from the first embodiment will be mainly described, and description of portions overlapping with the first embodiment will be omitted.

図8に示すように、第3実施形態の砥液供給装置400では、ポンプ230と超音波流量計240は、第1の砥液配管410−1(例えば、3/8inch)で接続される。また、超音波流量計240と管継手420は、第1の砥液配管410−1の径より小径の第2の砥液配管410−2(例えば、1/4inch)で接続される。さらに、管継手420の下流側には、第2の砥液配管410−2より小径であり、研磨砥液205を研磨テーブル110上へ吐出する吐出口を有する第3の砥液配管410−3(例えば、1/8inch)が接続される。   As shown in FIG. 8, in the abrasive liquid supply apparatus 400 of the third embodiment, the pump 230 and the ultrasonic flowmeter 240 are connected by a first abrasive liquid pipe 410-1 (for example, 3/8 inch). Further, the ultrasonic flowmeter 240 and the pipe joint 420 are connected by a second abrasive liquid pipe 410-2 (for example, 1/4 inch) having a diameter smaller than that of the first abrasive liquid pipe 410-1. Further, on the downstream side of the pipe joint 420, a third abrasive liquid pipe 410-3 having a smaller diameter than the second abrasive liquid pipe 410-2 and having a discharge port for discharging the polishing abrasive liquid 205 onto the polishing table 110. (For example, 1/8 inch) is connected.

一方、循環配管側は、分岐点215と管継手430は、第1の循環配管470−1(例えば、3/8inch)で接続される。また、管継手430の下流側には、第1の砥液配管470−1より小径であり、研磨砥液205をタンク220へ吐出する吐出口を有する第2の循環配管470−2(例えば、1/8inch)が接続される。   On the other hand, on the circulation pipe side, the branch point 215 and the pipe joint 430 are connected by a first circulation pipe 470-1 (for example, 3/8 inch). Further, on the downstream side of the pipe joint 430, a second circulation pipe 470-2 (for example, having a discharge port for discharging the polishing abrasive liquid 205 to the tank 220 having a smaller diameter than the first abrasive liquid pipe 470-1). 1/8 inch) is connected.

次に、第3実施形態の基板処理装置の処理フローを説明する。図9は、第3実施形態の基板処理装置の処理フローを示す図である。   Next, a processing flow of the substrate processing apparatus according to the third embodiment will be described. FIG. 9 is a diagram illustrating a processing flow of the substrate processing apparatus according to the third embodiment.

この処理フローでは、まず、砥液配管及び循環配管に、縮径配管を取り付ける(ステップS301)。具体的には、第1の砥液配管410−1の下流側に、第2の砥液配管410−2,第3の砥液配管410−3を取り付け、第1の循環配管470−1の下流側に、第2の循環配管470−2を取り付ける。この処理は、砥液供給装置400の最初の設置時に行うことによって、次回からは行う必要はない。また、本実施形態では、循環配管を設け、研磨テーブル110へ研磨砥液205を供給しない場合に研磨砥液205を循環する例を示したが、これに限らず、循環配管270を設けないこともできる。   In this processing flow, first, reduced diameter piping is attached to the abrasive fluid piping and the circulation piping (step S301). Specifically, the second abrasive liquid pipe 410-2 and the third abrasive liquid pipe 410-3 are attached to the downstream side of the first abrasive liquid pipe 410-1, and the first circulation pipe 470-1 is connected. A second circulation pipe 470-2 is attached to the downstream side. This process is performed at the first installation time of the abrasive liquid supply device 400, and thus need not be performed from the next time. Further, in the present embodiment, an example in which a circulation pipe is provided and the polishing abrasive liquid 205 is circulated when the polishing abrasive liquid 205 is not supplied to the polishing table 110 is shown, but the present invention is not limited thereto, and the circulation pipe 270 is not provided. You can also.

続いて、制御部250は、ポンプ230を所定回転数で駆動する(ステップS302)。具体的には、制御部250は、計測領域において研摩砥液の圧力が、研磨砥液に不均一な気泡が発生しない圧力になるようなポンプ230の回転数があらかじめ設定されており、この回転数の指令信号をインバータ235へ送信する。インバータ235は、制御部250から送信された指令信号に基づいた回転数でポンプ230を駆動する。   Subsequently, the control unit 250 drives the pump 230 at a predetermined rotation speed (step S302). Specifically, the control unit 250 is preset with the number of revolutions of the pump 230 so that the pressure of the polishing abrasive liquid in the measurement region becomes a pressure at which non-uniform bubbles are not generated in the polishing abrasive liquid. A number of command signals are transmitted to the inverter 235. Inverter 235 drives pump 230 at a rotational speed based on the command signal transmitted from control unit 250.

続いて、制御部250は、供給バルブ290を「開(Open)」に制御し、循環バルブ295を「閉(Close)」に制御する(ステップS303)。これによって、ポンプ230から吐出された研磨砥液205は、砥液配管210を介して研磨テーブル110へ供給される。   Subsequently, the control unit 250 controls the supply valve 290 to “open” and controls the circulation valve 295 to “close” (step S303). As a result, the polishing abrasive liquid 205 discharged from the pump 230 is supplied to the polishing table 110 via the abrasive liquid pipe 210.

続いて、制御部250は、超音波流量計240のエラーが生じたか否かを判定する(ス
テップS304)。超音波流量計240は、例えば超音波を送信しても受信側で受信できない場合には、気泡215その他何らかの影響により研磨砥液205の流量の計測ができないことを示すエラー信号を発報する。制御部250は、このエラー信号を受信したか否かによって、超音波流量計240のエラーが生じたか否かを判定する。
Subsequently, the control unit 250 determines whether or not an error has occurred in the ultrasonic flowmeter 240 (step S304). The ultrasonic flowmeter 240 issues an error signal indicating that the flow rate of the polishing abrasive liquid 205 cannot be measured due to the bubbles 215 or some other influence when the ultrasonic flowmeter 240 cannot receive the ultrasonic wave even if it is transmitted. The controller 250 determines whether or not an error has occurred in the ultrasonic flowmeter 240 depending on whether or not this error signal has been received.

制御部250は、超音波流量計240のエラーが生じたと判定したら(ステップS304,Yes)、アラームを発生させて(ステップS305)、処理を中断する(ステップS306)。すなわち、実際の研磨砥液の流量が正常であるか否かに関わらず、研磨処理を中断するということである。なお、本実施形態は、計測領域において不均一な気泡が発生しないように研磨砥液の圧力制御を行っているが、何らかの理由によって流量計測にエラーが生じるおそれもあるため、この処理が設けられている。   If it is determined that an error has occurred in the ultrasonic flowmeter 240 (step S304, Yes), the control unit 250 generates an alarm (step S305) and interrupts the process (step S306). That is, the polishing process is interrupted regardless of whether or not the actual polishing abrasive fluid flow rate is normal. In this embodiment, the pressure of the polishing abrasive liquid is controlled so that non-uniform bubbles are not generated in the measurement region. However, this process is provided because an error may occur in the flow rate measurement for some reason. ing.

一方、制御部250は、超音波流量計240のエラーが生じていないと判定したら(ステップS304,No)、基板102の研磨処理を行う(ステップS307)。   On the other hand, if the controller 250 determines that no error has occurred in the ultrasonic flowmeter 240 (No in step S304), the controller 250 performs a polishing process on the substrate 102 (step S307).

続いて、制御部250は、研磨が終了したか否かを判定する(ステップS308)。基板102の研磨が終了したか否かの判定は、例えば、第1の電動モータ112又は第2の電動モータ118のトルク電流の変化に基づいて行うことができる。   Subsequently, the control unit 250 determines whether or not the polishing is finished (step S308). The determination as to whether or not the polishing of the substrate 102 has ended can be made based on, for example, a change in torque current of the first electric motor 112 or the second electric motor 118.

制御部250は、基板102の研磨が終了していないと判定したら(ステップS308,No)、研磨が終了したと判定されるまで、研磨処理を繰り返す。一方、制御部250は、基板102の研磨が終了したと判定したら(ステップS308,Yes)、供給バルブ290を「閉(Close)」に制御し、循環バルブ295を「開(Open)」に制御する(ステップS309)。これによって、ポンプ230から吐出された研磨砥液205は、循環配管270を介してタンク220へ循環される。   If it is determined that the polishing of the substrate 102 has not been completed (No at Step S308), the control unit 250 repeats the polishing process until it is determined that the polishing has been completed. On the other hand, when the controller 250 determines that the polishing of the substrate 102 has been completed (step S308, Yes), the controller 250 controls the supply valve 290 to “Close” and the circulation valve 295 to “Open”. (Step S309). As a result, the polishing abrasive fluid 205 discharged from the pump 230 is circulated to the tank 220 via the circulation pipe 270.

このように、本実施形態では、超音波流量計240が設けられる第1の砥液配管410−1の下流側に、第1の砥液配管410−1より小径の砥液配管(第2の砥液配管410−2,第3の砥液配管410−3)を設けている。また、循環配管においても、第1の循環配管470−1の下流側に、第1の循環配管470−1より小径の循環配管(第2の循環配管470−2を設けている。これによって、第1実施形態のようにオリフィス260,280を設けずに、砥液配管410(及び循環配管470)に通流抵抗を追加することができる。そして、流量計測領域において、研磨砥液の圧力が、研磨砥液に不均一な気泡が発生しない圧力になるように、あらかじめ設定された回転数でポンプ230を駆動する。これによって、砥液配管210の流量計測領域において、図3(b)に示すような不均一な気泡が発生する(研磨砥液205の流れ方向に対して直交する面に研磨砥液205と気泡が混在する)のを抑制することができる。その結果、流量計測領域において砥液配管210内に気泡が滞留するのを抑制することができるので、研磨砥液内に発生した気泡に起因して流量検出の精度が低下するのを抑制することができる。   As described above, in the present embodiment, the abrasive fluid pipe (the second abrasive pipe having a diameter smaller than that of the first abrasive fluid pipe 410-1 is provided on the downstream side of the first abrasive fluid pipe 410-1 provided with the ultrasonic flowmeter 240. Abrasive fluid pipe 410-2 and a third abrasive fluid pipe 410-3) are provided. Also in the circulation pipe, a circulation pipe having a smaller diameter than the first circulation pipe 470-1 (second circulation pipe 470-2 is provided on the downstream side of the first circulation pipe 470-1. The flow resistance can be added to the abrasive liquid pipe 410 (and the circulation pipe 470) without providing the orifices 260 and 280 as in the first embodiment, and the pressure of the polishing abrasive liquid is increased in the flow rate measurement region. Then, the pump 230 is driven at a preset number of rotations so as to obtain a pressure at which non-uniform bubbles are not generated in the polishing abrasive liquid, whereby in the flow rate measurement region of the abrasive liquid pipe 210, as shown in FIG. It is possible to suppress the generation of non-uniform bubbles as shown (mixing of the polishing abrasive fluid 205 and bubbles on the surface orthogonal to the flow direction of the polishing abrasive fluid 205). Air bubbles in the liquid pipe 210 can be prevented from staying, due to bubbles generated in the abrasive liquid in the accuracy of the flow rate detection can be suppressed.

100 基板処理装置
102 基板
108 研磨パッド
110 研磨テーブル
116 トップリング
200,300,400 砥液供給装置
205 研磨砥液
210 砥液配管
215 気泡
230 ポンプ
240 超音波流量計
250 制御部
260,280 オリフィス
270 循環配管
290 供給バルブ
295 循環バルブ
310 可変オリフィス
320 圧力センサ
330 気泡センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Substrate processing apparatus 102 Substrate 108 Polishing pad 110 Polishing table 116 Top ring 200, 300, 400 Abrasive liquid supply apparatus 205 Polishing abrasive liquid 210 Abrasive liquid piping 215 Bubble 230 Pump 240 Ultrasonic flowmeter 250 Control part 260, 280 Orifice 270 Circulation Piping 290 Supply valve 295 Circulating valve 310 Variable orifice 320 Pressure sensor 330 Bubble sensor

Claims (11)

基板を研磨するための研磨面を有する研磨テーブルへ研磨砥液を供給するための砥液配管と、
前記砥液配管を介して前記研磨砥液を前記研磨テーブルへ供給するポンプと、
前記砥液配管内を通流する研磨砥液の流量を計測する流量計と、
前記流量計によって前記研磨砥液の流量を計測する計測領域において、前記研磨砥液の流れ方向に対して直交する面に研磨砥液と気泡が混在しないように、前記砥液配管内の研磨砥液の圧力を制御する制御部と、
を備えており、
前記制御部は、前記計測領域において、前記研磨砥液の圧力が、前記研磨砥液の流れ方向に対して直交する面に研磨砥液と気泡が混在しない圧力になるように、前記ポンプの回転数を制御し、
前記砥液配管は、第1の径を有し前記流量計が設けられる第1の砥液配管と、該第1の砥液配管より下流側に接続され、前記第1の径より小径の第2の径を有する第2の砥液配管と、を備えることを特徴とする砥液供給装置。
A polishing liquid pipe for supplying a polishing polishing liquid to a polishing table having a polishing surface for polishing the substrate;
A pump for supplying the polishing abrasive liquid to the polishing table via the abrasive liquid pipe;
A flow meter for measuring the flow rate of the polishing abrasive fluid flowing through the abrasive fluid piping;
In the measurement area where the flow rate of the polishing abrasive liquid is measured by the flow meter, the polishing abrasive in the abrasive liquid pipe is not mixed on the surface orthogonal to the flow direction of the polishing abrasive liquid. A control unit for controlling the pressure of the liquid;
Equipped with a,
In the measurement region, the control unit rotates the pump so that the pressure of the polishing abrasive liquid becomes a pressure at which the polishing abrasive liquid and bubbles do not coexist on a surface orthogonal to the flow direction of the polishing abrasive liquid. Control the number,
The abrasive liquid pipe has a first diameter and a first abrasive liquid pipe provided with the flowmeter, and is connected to the downstream side of the first abrasive liquid pipe, and has a diameter smaller than the first diameter. abrasive liquid supply device according to claim Rukoto comprises a second abrasive liquid pipe having a second diameter, the.
基板を研磨するための研磨面を有する研磨テーブルへ研磨砥液を供給するための砥液配管と、  A polishing liquid pipe for supplying a polishing polishing liquid to a polishing table having a polishing surface for polishing the substrate;
前記砥液配管を介して前記研磨砥液を前記研磨テーブルへ供給するポンプと、  A pump for supplying the polishing abrasive liquid to the polishing table via the abrasive liquid pipe;
前記砥液配管内を通流する研磨砥液の流量を計測する流量計と、  A flow meter for measuring the flow rate of the polishing abrasive fluid flowing through the abrasive fluid piping;
前記流量計によって前記研磨砥液の流量を計測する計測領域において、前記研磨砥液の流れ方向に対して直交する面に研磨砥液と気泡が混在しないように、前記砥液配管内の研磨砥液の圧力を制御する制御部と、  In the measurement area where the flow rate of the polishing abrasive liquid is measured by the flow meter, the polishing abrasive in the abrasive liquid pipe is not mixed on the surface orthogonal to the flow direction of the polishing abrasive liquid. A control unit for controlling the pressure of the liquid;
を備えており、  With
前記砥液配管の前記流量計より上流側から分岐し、前記ポンプの吸入側へ前記研磨砥液を循環させるための循環配管をさらに備え、  Branching from the upstream side of the flowmeter of the abrasive fluid piping, further comprising a circulation piping for circulating the abrasive abrasive fluid to the suction side of the pump,
前記循環配管には、該循環配管の開度を狭めるオリフィスが設けられることを特徴とする砥液供給装置。  An abrasive liquid supply device, wherein the circulation pipe is provided with an orifice for narrowing the opening degree of the circulation pipe.
請求項2の砥液供給装置において、  In the abrasive fluid supply apparatus of claim 2,
前記制御部は、前記計測領域において、前記研磨砥液の圧力が、前記研磨砥液の流れ方向に対して直交する面に研磨砥液と気泡が混在しない圧力になるように、前記ポンプの回転数を制御する、  In the measurement region, the control unit rotates the pump so that the pressure of the polishing abrasive liquid becomes a pressure at which the polishing abrasive liquid and bubbles do not coexist on a surface orthogonal to the flow direction of the polishing abrasive liquid. Control the number,
ことを特徴とする砥液供給装置。  A polishing liquid supply apparatus characterized by the above.
請求項2又は3の砥液供給装置において、  In the abrasive fluid supply apparatus according to claim 2 or 3,
前記砥液配管の前記流量計より下流側において該砥液配管の開度を調整可能な可変オリフィスをさらに備え、  A variable orifice capable of adjusting the opening of the abrasive fluid pipe on the downstream side of the flowmeter of the abrasive fluid pipe;
前記制御部は、前記計測領域において、前記研磨砥液の圧力が、前記研磨砥液の流れ方向に対して直交する面に研磨砥液と気泡が混在しない圧力になるように、前記可変オリフィスの開度を制御する、  In the measurement region, the controller controls the variable orifice so that the pressure of the polishing abrasive liquid becomes a pressure at which the polishing abrasive liquid and bubbles do not coexist on a surface orthogonal to the flow direction of the polishing abrasive liquid. Control the opening,
ことを特徴とする砥液供給装置。  A polishing liquid supply apparatus characterized by the above.
請求項3の砥液供給装置において、  In the abrasive fluid supply apparatus according to claim 3,
前記砥液配管の前記流量計より下流側において該砥液配管の開度を狭めるオリフィスをさらに備える、  Further comprising an orifice for narrowing the opening degree of the abrasive pipe on the downstream side of the flowmeter of the abrasive pipe,
ことを特徴とする砥液供給装置。  A polishing liquid supply apparatus characterized by the above.
請求項3の砥液供給装置において、  In the abrasive fluid supply apparatus according to claim 3,
前記砥液配管は、第1の径を有し前記流量計が設けられる第1の砥液配管と、該第1の砥液配管より下流側に接続され、前記第1の径より小径の第2の径を有する第2の砥液配管と、を備える、  The abrasive liquid pipe has a first diameter and a first abrasive liquid pipe provided with the flowmeter, and is connected to the downstream side of the first abrasive liquid pipe, and has a diameter smaller than the first diameter. A second abrasive liquid pipe having a diameter of 2.
ことを特徴とする砥液供給装置。  A polishing liquid supply apparatus characterized by the above.
請求項3又は4の砥液供給装置において、  In the abrasive fluid supply apparatus according to claim 3 or 4,
前記砥液配管の前記流量計より上流側の圧力を検出する圧力検出器をさらに備え、  A pressure detector for detecting a pressure upstream of the flowmeter of the abrasive fluid pipe;
前記制御部は、前記圧力検出器によって検出された圧力が、前記計測領域において前記研磨砥液の流れ方向に対して直交する面に研磨砥液と気泡が混在しない圧力になるように、前記ポンプの回転数又は前記可変オリフィスの開度を制御する、  The control unit is configured so that the pressure detected by the pressure detector is a pressure at which the polishing abrasive liquid and bubbles do not coexist on a surface orthogonal to the flow direction of the polishing abrasive liquid in the measurement region. Controlling the number of rotations or the opening of the variable orifice,
ことを特徴とする砥液供給装置。  A polishing liquid supply apparatus characterized by the above.
請求項2の砥液供給装置において、  In the abrasive fluid supply apparatus of claim 2,
前記制御部は、前記流量計によって前記研磨砥液の流量を計測する計測領域において、前記研磨砥液内に気泡が発生しないように、前記砥液配管内の研磨砥液の圧力を制御する、  The control unit controls the pressure of the polishing abrasive liquid in the abrasive liquid pipe so that bubbles do not occur in the polishing abrasive liquid in a measurement region in which the flow rate of the polishing abrasive liquid is measured by the flow meter.
ことを特徴とする砥液供給装置。  A polishing liquid supply apparatus characterized by the above.
請求項8の砥液供給装置において、  In the abrasive fluid supply apparatus according to claim 8,
前記砥液配管の前記流量計より上流側において該砥液配管内に気泡が発生しているか否かを検出する気泡検出器をさらに備え、  A bubble detector for detecting whether or not bubbles are generated in the abrasive fluid pipe on the upstream side of the flowmeter of the abrasive fluid pipe;
前記制御部は、前記気泡検出器によって気泡が発生していると判定された場合に、前記ポンプの回転数を高くするか、又は前記砥液配管の前記流量計より下流側において該砥液配管の開度を調整可能な可変オリフィスの開度を小さく制御することによって、前記研磨砥液の圧力を高くする、  If the bubble detector determines that bubbles are generated by the bubble detector, the controller increases the rotational speed of the pump or the abrasive fluid pipe on the downstream side of the flow meter of the abrasive fluid pipe The pressure of the polishing abrasive liquid is increased by controlling the opening of the variable orifice that can adjust the opening of the
ことを特徴とする砥液供給装置。  A polishing liquid supply apparatus characterized by the above.
基板を研磨するための研磨面を有する研磨テーブルへ研磨砥液を供給するための砥液配管と、  A polishing liquid pipe for supplying a polishing polishing liquid to a polishing table having a polishing surface for polishing the substrate;
前記砥液配管を介して前記研磨砥液を前記研磨テーブルへ供給するポンプと、  A pump for supplying the polishing abrasive liquid to the polishing table via the abrasive liquid pipe;
前記砥液配管内を通流する研磨砥液の流量を計測する流量計と、  A flow meter for measuring the flow rate of the polishing abrasive fluid flowing through the abrasive fluid piping;
前記流量計によって前記研磨砥液の流量を計測する計測領域において、前記研磨砥液の流れ方向に対して直交する面に研磨砥液と気泡が混在しないように、前記砥液配管内の研磨砥液の圧力を制御する制御部と、  In the measurement area where the flow rate of the polishing abrasive liquid is measured by the flow meter, the polishing abrasive in the abrasive liquid pipe is not mixed on the surface orthogonal to the flow direction of the polishing abrasive liquid. A control unit for controlling the pressure of the liquid;
を備えており、  With
前記砥液配管の前記流量計より上流側から分岐し、前記ポンプの吸入側へ前記研磨砥液を循環させるための循環配管をさらに備え、  Branching from the upstream side of the flowmeter of the abrasive fluid piping, further comprising a circulation piping for circulating the abrasive abrasive fluid to the suction side of the pump,
前記循環配管は、第1の径を有する第1の循環配管と、該第1の循環配管より下流側に接続され、前記第1の径より小径の第2の径を有する第2の循環配管と、を備えることを特徴とする砥液供給装置。  The circulation pipe includes a first circulation pipe having a first diameter, and a second circulation pipe connected to the downstream side of the first circulation pipe and having a second diameter smaller than the first diameter. A polishing liquid supply apparatus comprising:
請求項10の砥液供給装置と、  The abrasive liquid supply device of claim 10;
基板を研磨するための研磨面を有する研磨テーブルと、  A polishing table having a polishing surface for polishing a substrate;
前記砥液供給装置によって前記研磨テーブルに研磨砥液が供給された状態で、前記基板を保持して前記研磨面に押し付けることによって前記基板を研磨する基板保持部と、  A substrate holding unit that polishes the substrate by holding the substrate and pressing it against the polishing surface in a state where a polishing abrasive solution is supplied to the polishing table by the abrasive solution supply device;
を備えることを特徴とする基板処理装置。  A substrate processing apparatus comprising:
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