JPH05162075A

JPH05162075A - 回転板におけるミストの飛散防止方法と装置

Info

Publication number: JPH05162075A
Application number: JP34996291A
Authority: JP
Inventors: Koichi Tanaka; 好一田中; Hiromasa Hashimoto; 浩正橋本; Fumio Suzuki; 文夫鈴木
Original assignee: Shin Etsu Handotai Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Handotai Co Ltd
Priority date: 1991-12-09
Filing date: 1991-12-09
Publication date: 1993-06-29
Anticipated expiration: 2015-07-04
Also published as: JP3058214B2

Abstract

(57)【要約】【目的】回転板に供給される液状体（スラリー）のミ
スト化の防止を図る。【構成】回転板の周縁から飛行する液状体を減速させ
てミスト化を防止するための減速板１を回転板の周囲に
配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、その表面に液状体が供
給された状態で回転する回転板の周縁から前記液状体が
ミストとなって飛散するのを防止する回転板におけるミ
ストの飛散防止方法と装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】表面に液状体が供給された状態で回転す
る回転板を有する機械および装置等において、前記液状
体がミストになって空中に飛散する現象が生ずる。液状
体がミストになって飛散すると周辺を汚し、環境悪化の
原因となると共に、液状体を回収再使用する場合にその
性状が劣化したり、回収不能により液状体の回収量を低
減させる問題点が生ずる。図９はシリコンウェーハ９を
研磨する研磨機における液状体の飛散状態を示す従来技
術である。回転体の１つである研磨テーブル７の表面に
は液状体の１つである研磨剤８が供給される。また、研
磨テーブル７の表面には研磨剤を介在させた状態でシリ
コンウェーハ９が当接係合し、シリコンウェーハ９は自
転するウェーハ保持ヘッド１０により保持される。ウェ
ーハ保持ヘッド１０を研磨テーブル７側に押圧すること
によりシリコンウェーハ９は研磨される。シリコンウェ
ーハ９の研磨に使用される研磨剤は、比較的硬い砥粒と
アルカリ性の液体を混合したものでスラリー８と呼ばれ
るものが通常使用される。研磨テーブル７の表面に供給
されたスラリー８は図９に示すように研磨テーブル７の
表面に沿って放射方向に進み、その周縁から外方に向か
って空中飛散する。一方、図９に示すように、研磨テー
ブル７とウェーハ保持ヘッド１０との回転により研磨テ
ーブル１０の表面側には矢印Ａ→Ｂ→Ｃ，Ａ→Ｂ′の空
気流れが生ずると共に裏面側には矢印Ｄの空気流れが発
生する。研磨テーブル７の周縁から空気に飛行したスラ
リー８は研磨テーブル７の周囲に囲繞して配置されるカ
バー部材５に衝突して反射するものと、研磨テーブル１
０の周縁に固定された案内リング３ａに沿って下降した
後にカバー部材５に当ってはね返るもの等が生ずるが、
それ等のスラリーは前記した空気の流れにより更に外方
又は外上方に向かって飛散され、スラリーミスト８ａと
なる。そのため、研磨テーブル７の周縁から飛行したス
ラリー８はカバー部材５により回収されず、スラリーミ
スト８ａとして周辺に飛散する。

【０００３】図９に示したスラリーミスト８ａの飛散を
防止するために研磨テーブル７全体をカバーで覆うもの
や、研磨テーブル１０の周縁にスポンジ状又は網状の飛
散防止具を設けたものが採用されていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】研磨テーブル７をカバ
ーで覆うものは、大きなスペースを必要とすると共に、
該カバーで研磨テーブル７まわりを完全密閉することが
出来ないため、ミストの飛散防止が不完全となると共
に、ミストの発生自体を防止することは出来ない。ま
た、スポンジ又は網等を用いるものは、スラリー８の飛
行を減速させる効果があるためミストの発生防止の効果
はあるが、不十分であると共にスラリーゲルが生じ易
く、シリコンウェーハの品質が低下する問題点がある。
一般に、回転体（研磨テーブル７のようなもの）の回転
が低速の場合には特に問題が少ないが、回転体が高速回
転する場合には、従来のミスト飛散防止方法では不十分
である。

【０００５】本発明は、以上の問題点を解決するもの
で、液状体のミスト化を防止することによりミストの飛
散を防止し、周辺の汚れ防止や、液状体の性状変化，摩
耗を防止する回転板におけるミストの飛散防止方法と装
置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、以上の目的を
達成するために、回転板の表面に供給され、該表面に沿
って放射状に進行し、その周縁から飛行する液状体に起
因するミストの飛散を防止する方法であって、前記周縁
から空中飛行する前記液状体に減速板を接触係合させて
減速し、該液状体を重力落下させるようにしたミスト飛
散防止方法を特徴とすると共に、回転板の表面に供給さ
れ、該表面に沿って放射状に進行し、その周縁から飛行
する液状体に起因するミストの飛散を防止する装置であ
って、前記回転板の周縁から空中飛行する前記液状体の
飛行軌跡に略沿う接触面又は飛行方向と交叉する位置に
接触面を形成すると共に前記回転板の外周を囲繞して配
設される減速板と、該減速板の外方に該減速板を囲繞し
て配置される底面付きのカバー部材を設けてなる回転板
におけるミストの飛散防止装置を構成するものである。

【０００７】

【作用】回転板の表面に供給された液状体は該表面に沿
って放射状（半径方向）に進み、その周縁から空中に飛
散する。その場合、回転板が回転しているため、放射方
向から回転板の接線方向に液状体は進む。液状体の飛行
軌跡にほぼ沿う位置又は飛行方向と交叉する位置に接触
面を形成する減速板を回転板の外方に囲繞して配置する
ことにより、液状体は前記接触面に接触して減速され、
その結果ミストの発生が防止される。減速板の形状を回
転板の回転速度に対応させて形成することにより、回転
板の高低速回転に関係なく、ミストの発生を防止するこ
とが出来る。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明
する。本実施例は回転板として研磨テーブル７を採用
し、液状体として砥粒およびアルカリ性の液体と混合し
たスラリー８を使用し、シリコンウェーハ９を研磨する
場合について説明する。図１に示すように表面が平坦な
研磨テーブルは図略の駆動部により回転される。自転す
るウェーハ保持ヘッド１０に保持されたシリコンウェー
ハ９は研磨テーブル７の表面に当接係合する。スラリー
８はスラリー供給手段（図略）により研磨テーブル７の
表面上に供給される。研磨テーブル７の外縁側には下方
に伸延する案内リング３が固定される。案内リング３の
上面にはスラリー８を下向きに案内する下り傾斜面４が
形成される。また、研磨テーブル７の周囲には適宜間隙
を介して底面６を有するカバー部材５が配置される。

【０００９】カバー部材５の内面と案内リング３との間
にはリング状の減速板１が配設され、減速板１はカバー
部材５側に固定される。減速板１には弧状の接触面２が
形成され、接触面２の研磨テーブル７の外縁に近い側の
端部は案内リング３の下り傾斜面４の下端とほぼ一致す
る高さに配置される。また、減速板１と案内リング３と
の間には若干の隙間が形成される。なお、本実施例の減
速板１は研磨テーブル７の回転速度が比較的低速の場合
に効果的なものである。

【００１０】次に、本実施例の作用を説明する。研磨テ
ーブル７の回転が低速の場合には、研磨テーブル７の表
面に供給されたスラリー８は遠心力によりほぼ放射方向
（半径方向）に進み、案内リング３の下り傾斜面４に沿
って流れ、空中飛行する。下り傾斜面４の下端側には減
速板１が配置されているため、空中飛行したスラリー８
は減速板１の接触面２に沿って流れ、その摩擦抵抗によ
り減速される。スラリー８がカバー部材５の内壁等に直
接直角に衝撃するとスラリーはミスト状になるが、接触
面２による減速作用の場合にはスラリー８はミスト状に
ならない。以上により、減速板１の接触面２により減速
されたスラリー８はその自重によりカバー部材５の底面
６上に落下し、回収される。一方、研磨テーブル７の外
縁から空中飛行したスラリー８は、前記したように只ち
に減速板１の接触面２側に誘導されるため、スラリー８
が空気の流れＢ等と接触する機会が少ない。スラリー８
は空気に接すると空気中の炭酸ガス（ＣＯ₂）を吸収
し、その組成を変化し不安定になる場合が生ずる。本実
施例では、前記のように空気の流れとの接触が少ないた
め、スラリーの性状の安定化を図ることも出来る。

【００１１】図２は本発明の別の実施例を示す正面図で
ある。図２において、図１と同一符号のものは同一物又
は同一機能を有する物であり、その説明を省略する。本
実施例では、図１に示した案内リング３が省略されてい
る。研磨テーブル７の回転速度が図１の場合より若干速
い場合には案内リング３がなくてもスラリー８は減速板
１側に案内され、図１におけるものとほぼ同様のミスト
発生防止効果を上げることが出来る。

【００１２】図３は本発明の別の実施例を示す部分拡大
断面図である。本実施例では図１，２の減速板１を反転
した減速板１ａが設置される点に特徴を有するものであ
り、その他の構造は図１の場合と同様である。研磨テー
ブル７の周縁から飛行したスラリー８は上り傾斜の接触
面２に接して減速され、ミスト状になることが防止され
る。接触面２がスラリー８の飛行軌跡に対し受け面状に
作用するため、図１の場合よりも減速効果があり、図１
の場合よりも高速回転する研磨テーブル７に対して有効
である。

【００１３】図４および図５は本発明の点に別の実施例
を示す拡大部分断面図であり、ほぼ近似する構造のもの
から構成される。両者とも減速板１ｂ，１ｃは水平に配
置されたフラットな接触面２ｂ，２ｃを形成する。図５
に示す減速板１ｂは研磨テーブル７の表面とほぼ同一レ
ベル位置に接触面２ｂを配置するが、図６に示す減速板
１ｃの接触面２ｃは研磨テーブル７の表面よりやや下っ
たレベル位置に配置される。図４および図５に示した減
速板１ｂ，１ｃは前記実施例よりも更に高速に研磨テー
ブル７が回転する場合に効果的なものである。また、図
６は図４，図５の上面図であり、スラリー８の飛行軌跡
１１を示すものである。研磨テーブル７の案内リング３
の端部（半径Ｒ₁の位置）のＥ点で液滴となって空中に
飛行し始めるスラリー８は研磨テーブル７の回転力によ
りその周縁のほぼ接線方向に飛行し、減速板１ｂ，１ｃ
の半径Ｒ₂の前端部まで空中飛行し、半径Ｒ₂のＦ点と
半径Ｒ₃のＧ点のほぼ中間のＨ点で減速板１ｂ，１ｃの
接触面２ｂ，２ｃに接触し始める。次に、スラリー８は
減速板１ｂ，１ｃの接触面２ｂ，２ｃに沿ってＨ点から
半径Ｒ₃のＧ点まで進み、その間で減速され、Ｇ点で重
力落下しカバー部材５の底面６側に蓄溜される。図５は
研磨テーブル７から空中飛行したスラリー８が重力によ
り落下する機会を与えるように工夫したもので、スラリ
ー８の比重の重い場合や、研磨テーブル７の回転速度が
やや遅い場合に効果的である。

【００１４】図７は本発明の別の実施例を示す拡大一部
断面図である。図７の減速板１００はその内周側に接触
面２００を形成する。接触面２００は研磨テーブル７の
表面とほぼ直交して配置され、研磨テーブル７の周縁か
ら水平方向に飛行するスラリー８の飛行方向に交叉して
配置される。本実施例は研磨テーブル７が高速回転する
場合に効果的なものである。研磨テーブル７が低速回転
の場合には、本実施例のような接触面２００を有する減
速板１００があると、スラリー８が接触面２００に直角
に衝突し、スラリーミストが発生する。しかしながら、
研磨テーブル７が高速回転する場合には図８（図７の上
面図）に示すように、研磨テーブル７側の半径Ｒ₁の案
内リング３の端部（図８のＩ点）を離れたスラリー８は
研磨テーブル７のほぼ接線方向の飛行軌跡に沿って空中
飛行し、Ｊ点で始めて減速板１００の接触面２００に当
る。その場合、スラリー８の当接する方向は接触面２０
０の円周方向にほぼ沿うため、衝突現象は発生せず、ス
ラリーミストの発生もない。スラリー８が接触面２００
に接触することにより減速され、ミストの発生が防止さ
れる。なお、Ｊ点以降においてスラリー８は重力落下
し、カバー部材５の底面６に溜る。

【００１５】以上に説明したように、研磨テーブル７の
周縁から空中飛行するスラリー８の飛行軌跡に沿って又
はその飛行方向と交叉する位置に接触面２，２００等を
形成する減速板１，１００等を研磨テーブル７の周縁を
囲繞して配置することにより、研磨テーブルの回転速度
に関係なくスラリーが減速作用を受け、スラリーミスト
の発生が防止される。前記実施例において、各種形状の
減速板を紹介したが、本発明の減速板は以上の実施例に
限定するものではない。また、前記実施例は回転板とし
て研磨テーブル７を採用したが、それに限らず、液状体
の供給を受けながら回転する動作機構を有する機械，装
置に適用される。

【００１６】

【発明の効果】本発明によれば、次のような効果が上げ
られる。（１）液状体のミスト化が防止され、機械，装置周辺の
汚れがなくなり、作業環境の改善が図れる。（２）液状体、例えばスラリーと空気との接触，面積，
時間を減少させることが出来るため、その性状の劣化が
防止され、液状体の安定化が図れる。（３）スラリーゲルの発生が防止され、ウェーハの品質
向上が図れる。（４）回転板の高低速回転に関係なく、液状体のミスト
化が防止されるため、ウェーハの加工効率の向上が図れ
ると共に、加工品の品質が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の全体構造を示す正面図であ
る。

【図２】本発明の別の実施例の全体構造を示す正面図で
ある。

【図３】本発明の減速板の実施例を示す拡大部分断面図
である。

【図４】本発明の減速板の別の実施例を示す拡大部分断
面図である。

【図５】本発明の減速板の更に別の実施例を示す拡大一
部断面図である。

【図６】図５の平面図である。

【図７】本発明の他の実施例の減速板を示す拡大一部断
面図である。

【図８】図７の平面図である。

【図９】従来の研磨テーブルの液状体（スラリー）の飛
散状態を説明するための正面図である。

【符号の説明】

１減速板１ａ減速板１ｂ減速板１ｃ減速板１００減速板２接触面２ａ接触面２ｂ接触面２ｃ接触面２００接触面３案内リング４下り傾斜面５カバー部材６底面７研磨テーブル８スラリー８ａスラリーミスト９シリコンウェーハ１０ウェーハ保持ヘッド１１飛行軌跡

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鈴木文夫福島県西白河群西郷村大字小田倉字大平 150 信越半導体株式会社半導体白河研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転板の表面に供給され、該表面に沿っ
て放射状に進行し、その周縁から飛行する液状体に起因
するミストの飛散を防止する方法であって、前記周縁か
ら空中飛行する前記液状体に減速板を接触係合させて減
速し、該液状体を重力落下させることを特徴とする回転
板におけるミストの飛散防止方法。
【請求項２】回転板の表面に供給され、該表面に沿っ
て放射状に進行し、その周縁から飛行する液状体に起因
するミストの飛散を防止する装置であって、前記回転板
の周縁から空中飛行する前記液状体の飛行軌跡に略沿う
接触面を形成すると共に前記回転板の外周を囲繞して配
設される減速板と、該減速板の外方に該減速板を囲繞し
て配置される底面付きのカバー部材を設けることを特徴
とする回転板におけるミストの飛散防止装置。
【請求項３】回転板の表面に供給され、該表面に沿っ
て放射状に進行し、その周縁から飛行する液状体に起因
するミストの飛散を防止する装置であって、前記回転板
の周縁から空中飛行する前記液状体の飛行方向と交叉す
る位置に接触面を形成すると共に前記回転板の外周を囲
繞して配設される減速板と、該減速板の外方に該減速板
を囲繞して配置される底面付きのカバー部材を設けるこ
とを特徴とする回転板におけるミストの飛散防止装置。