JPH08118232A - 化学機械式研磨装置および研磨方法 - Google Patents

化学機械式研磨装置および研磨方法

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JPH08118232A
JPH08118232A JP27064995A JP27064995A JPH08118232A JP H08118232 A JPH08118232 A JP H08118232A JP 27064995 A JP27064995 A JP 27064995A JP 27064995 A JP27064995 A JP 27064995A JP H08118232 A JPH08118232 A JP H08118232A
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polishing
fluid
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mixing
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Thomas S Kobayashi
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 研磨の制御性を向上し、比較的高く均一な研
磨速度が得られる化学機械的研磨装置および研磨方法を
提供する。 【解決手段】 化学機械式研磨装置(10)は、研磨流
体を当該研磨装置(10)の研磨部(13)に導入する
前に、研磨流体の成分を混合する混合部(12)を含
む。一実施例では、供給線(113,114)からの成
分はマニフォールド(121)内で配合され、静止イン
ライン混合器(123)を通されて成分が混合され、研
磨流体が形成される。混合は使用現場近くで行われるの
で、研磨流体の研磨速度は比較的高い。研磨流体は基板
(134)に到達する前に混合されるので、研磨流体の
基板(134)近くでの成分の局所的濃度は比較的均一
である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体基板の化学機械
的研磨に関し、特に、研磨流体(polishing fluid)の研
磨装置への送出(delivery)に関するものである。
【0002】
【従来の技術】化学機械的研磨は、半導体の製造におい
て、平面化、接点またはビア・プラグの作成、または内
部相互接続部(in-laid interconnect)の作成に一般的に
用いられている。研磨プロセスでは、粒子を有する研磨
スラリが用いられることがある。研磨スラリは、基板ま
たは上側層の表面を機械的および化学的にエッチ(etch)
する。研磨スラリは直ちに使用できる形に構成されてい
る(formulate)ものもあるが、多くの研磨スラリは濃縮
状(concentrated form)に構成されていたり、または成
分が分離された状態で構成されている。直ちに使用でき
る形の研磨スラリは、多量の水を含んでいる。水の出荷
コストは、その密度のため高価なものとなる。
【0003】研磨スラリの中には、研磨粒子がスラリの
pHを変化させるものがある。例えば、タングステンの
研磨スラリは、アルミナ粒子と酸との水溶液を含む。ア
ルミナ粒子は、塩基の等電点(iso-electric point)を有
し、長い間酸に露出させると研磨スラリを中性側に変化
させる可能性がある。タングステン研磨スラリは、成分
を最初に混合したときの初期研磨速度(polishing rate)
が、15日後には約1/4になってしまうことがある。
同様の現象は、基材として酸化物粒子の水溶液を含む研
磨スラリにも発生する。酸化物粒子は酸性の等電点を有
するからである。
【0004】これらの問題を解決するためには、研磨ス
ラリは、使用現場近くで一括混合するか、あるいは研磨
装置のプラテン上で成分を混合すればよい。一括混合で
は、研磨スラリは大きなタンク内で混合されることがあ
る。かかるタンクは約300ないし340リットル(8
0ないし90ガロン)のものであるが、数百リットルの
体積を有するものもある。半導体基板から酸化物を除去
するために用いられるある特定プロセスでは、約200
リットル(55ガロン)の研磨スラリで約400枚のウ
エハを研磨することができる。しかしながら、一括混合
には、pHが一定せず研磨速度がばらつくことになると
いう問題もある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】アルミナ粒子と酸との
水溶液を含むタングステン研磨スラリの研磨速度は、混
合直後で毎分約3100オングストローム、混合の1日
後で毎分約2000オングストローム、混合の約3日後
で約1100オングストローム、そして混合の約15日
後からは毎分900オングストロームに落ち着く。研磨
によって1時間当たり約10枚のウエハを研磨できると
仮定すると、400枚の研磨には1日半かかることにな
ろう。混合後に400枚のウエハを研磨する場合、最初
のウエハは毎分約3100オングストロームで研磨さ
れ、最後のウエハは毎分約1600オングストロームで
研磨されることになる。研磨速度の変動が激しいため、
プロセス制御が非常に困難となる。研磨速度は毎分約9
00オングストロームで安定するが、この研磨速度では
生産には低すぎる。
【0006】一括混合は他にも問題がある。混合タンク
は、溶液を変える毎に浄化しなければならない。また、
スラリ用成分のリフティング(lifting)および運搬は、
その密度のために困難である。更に、タンク内の流体
は、それが混合された状態を保持しゲルの形成を防止す
るように維持されなければならない。付加成分が加えら
れるとき、それらは、既にタンク内に存在する研磨流体
と完全に混合される必要がある。混合の後でも、タンク
は新鮮な研磨スラリと古い研磨スラリの混合物を含んで
いるので、研磨速度を特徴付ける(characterize)必要が
ある。
【0007】複数の供給線を配して、化学機械式研磨装
置内のプラテンに直接研磨スラリを分配することもでき
る。この方法に伴う問題の1つは、成分が適切に混ざり
合わず、ある成分が他の成分に対して濃度が高い領域が
局所的に形成されることである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、半導体基板を
研磨するための化学機械式研磨装置を含み、出力口を有
する第1供給線と、出力口を有する第2供給線と、入力
口と出力口とを有する混合部と、供給部の出力口からの
流出液を受けることができるタブとから成る。第1およ
び第2供給線の出力口は、混合部の入力口に接続されて
いる。
【0009】また、本発明は、半導体基板を研磨する方
法も含み、半導体基板を化学機械式研磨装置に配置する
段階、および研磨流体を用いて半導体基板を研磨する段
階から成る。研磨段階は、基板に研磨流体を供給する段
階を含み、この段階は更に、出力口を有する第1供給線
に第1流体を通過させる段階と、出力口を有する第2供
給線に第2流体を通過させる段階と、混合部で第1およ
び第2流体を混合し研磨流体を形成する段階と、混合部
の出力口を通じて研磨流体を流出させ、研磨流体を半導
体基板に供給する段階とを含む。混合部は入力口と出力
口とを有し、第1および第2供給線の出力口は、混合部
の入力口に接続されている。
【0010】本発明のその他の特徴および利点は、添付
図面および以下の詳細な説明から明らかとなろう。
【0011】
【実施例】以下、添付図面の図を一例として本発明につ
いて説明するが、本発明はこれに限定される訳ではな
い。また、図面において同様の参照番号は同様の素子を
示す。
【0012】化学機械式研磨装置は、研磨流体を研磨装
置の研磨部に導入するのに先だって、研磨流体の成分を
混合する混合部を含む。混合が使用現場近くで行われる
ので、研磨流体の研磨速度は比較的高い。研磨流体は基
板に到達する前に混合されるので、研磨流体成分の基板
近くの局所的濃度は比較的均一である。本発明は、以下
の各章を読んだ後にはよりよく理解されていよう。 研磨実施例 図1は、化学機械式研磨装置10の一部の構成図を示
す。化学機械式研磨装置10は、供給部11、混合部1
2、および研磨部13から成る3部分を有する。供給部
内には2つの貯蔵部111,112がある。この2つの
貯蔵部111,112は研磨流体の成分を含んでいる。
例えば、貯蔵部111は濃縮された研磨流体を含み、貯
蔵部112は、水、アルコール、グリコールなどのよう
な希釈剤を含む。同様に、貯蔵部111,112は、一
緒に存在する場合には、時間の経過につれて研磨速度に
影響を与える成分を含むこともある。貯蔵部111,1
12内の成分は、それぞれ供給線113,114を通っ
てマニフォールド121に達する。ポンプ115,11
6が、それぞれ供給線113,114内を流れる流体を
調節する。
【0013】混合部12は、各々出力口を有する2本の
供給線113,114を結合するために用いられる、マ
ニフォールド121を含む。マニフォールド121への
入力口は、混合部12への入力口である。マニフォール
ド121において供給線113,114からの成分を結
合した後、これら成分は管122を通って静止インライ
ン混合器(static in-line mixer)123に達する。貯蔵
部111,112からの成分は、静止インライン混合器
123内で撹拌混合され、研磨流体が形成される。研磨
流体は、典型的に液体かスラリである。研磨流体は、混
合部12への出力口である管124の一片を通過する。
研磨流体は混合部12からの流出液である。混合部は、
供給線からの成分が最初に互いに接触する場所である。
【0014】研磨流体は化学機械的研磨部13に流れ込
む。研磨部13はタブ131、プラテン132および研
磨パッドを含む。簡略化のために、プラテンと研磨パッ
ドとの組み合わせを、プラテン132として示すことに
する。プラテン132の上には、基板ホルダ133と半
導体基板134とがある。研磨の間、研磨流体は最終的
にタブ131によって受け取られ、その際研磨流体はリ
サイクルされるかあるいは廃棄される。
【0015】静止インライン混合器123は、供給線1
13,114を通過してきた成分を全て混合し、研磨流
体が研磨部に到達するときには完全に混合されているよ
うにする。したがって、供給線113,114からの成
分は、インライン混合器123を通過する際乱流となっ
ていなければならない。混合器の設計は、設計された流
量で乱流が形成されるようにしなければならない。例え
ば、研磨流体が毎分100ないし200ミリリットルの
流速で送出される場合、混合器は、研磨流体の流速が毎
分100ミリリットルの低さのときでも乱流が得られる
ような設計にしなければならない。通常、研磨流体の流
速は毎分500ミリリットル未満である。
【0016】図2は、静止インライン混合器123の断
面図を示す。混合器123はシェル1232内に螺旋状
プレート1231を有する。第1プレート1231にお
いて、流体流は二分され回転される。第2プレートにお
いて、第1プレートの各側で各流体流の約半分が混ぜら
れ、第2プレートの各側に沿って回転される。この混合
器は可動部分がないので、「静止」である。
【0017】図3は、プレート1231の斜視図であ
る。図3は、プレートが互いにどのような関係で配置さ
れ、どのように流体がプレート周囲を流れるのかを矢印
を示す。この特定実施例では、流体の回転方向が前のプ
レートと比較すると逆となるように、螺旋状プレート1
231を配している。言い換えると、流体は第1プレー
トでは一方の方向に回転し、第2プレートでは反対方向
に回転する。図2に示す混合器123は6枚のプレート
を有する。静止インライン混合器はあらゆる有限個のプ
レートを有することができる。例えば、他の実施例で
は、混合器は約35センチメートル(14インチ)の全
長を有し、27枚のプレートを含むこともある。混合器
は、混合される成分による攻撃に対して抵抗力のある物
質で作らなければならない。成分が酸性または塩基性溶
液を形成する場合、インライン混合器はステンレス鋼、
モネル(monel:ニッケル、銅、鉄、およびマンガンから
成る合金)等で作ればよい。
【0018】図1に示す装置は、半導体基板を研磨する
ために用いることができる。研磨パラメータは、既存の
研磨方法と比較的似ているが、本装置では比較的一定な
研磨速度が得られる点が異なる。平均的には、研磨速度
は、典型的にバッチ混合で得られるものよりも高くな
る。研磨時間を常に調節する必要はない。また、研磨流
体は、これが研磨部13に送出されるときには、個々の
成分の濃度がばらつく局部領域を有してはならない。 他の実施例 図1には2基しか示していないが、システムに供給する
ための貯蔵部はいくつ用いてもよい。貯蔵部は、混合す
べき異なるタイプの粒子を含むこともある。また、貯蔵
部の位置は、研磨装置自体の内側でも外側でもよい。同
様に、何本の供給線を用いてもよい。貯蔵器の数は供給
線の本数より少ない場合もある。例えば、第1供給線を
1つの貯蔵部に接続し、第2供給線が脱イオン水(deion
ized water)のような希釈剤を供給する場合もある。マ
ニフォールドは、用いられる供給線の実際の本数を収容
するように設計される。
【0019】用いられるポンプの台数は、典型的に供給
線の本数と同一またはそれ未満である。一実施例では、
供給線の1本は構内脱イオン水系からのタップ(tap)と
してもよい。タップとマニフォールド121との間には
ポンプは不要な場合もある。脱イオン水系内の圧力変化
を調節するために、流量レギュレータが必要な場合もあ
る。ポンプ制御は互いに依存しても、または独立して行
ってもよい。ポンプ制御は、人間、コンピュータ、また
はマスタ−スレーブ関係で行うことができる。ポンプが
マスタ−スレーブ関係で制御される場合、ポンプ・ヘッ
ドを同一ポンプ・モータに接続してもよい。こうする場
合、2台のポンプのポンプ速度(pumpingrate)は、所与
の流量に対して固定比率で作動するようにしなければな
らない。流速測定装置(図示せず)を設置して流速を監
視してもよい。また、流速を表示したり、電気信号とし
てポンプを制御するコンピュータに送ってもよい。
【0020】他の実施例では、螺旋状プレートを、図4
に示すような隔壁(baffle)42と置き換えてもよい。イ
ンライン混合器123では、隔壁42は通常、混合器の
長さ方向に垂直な方向に、壁41から約3/4の距離だ
け対向側の壁まで延在する。隔壁42は、成分が別経路
でインライン混合器123を通過するように離間され
る。流体蛇行経路(serpentine path)によって、成分は
混合器123を離れる前混合される。他の実施例では、
隔壁を、1台以上のベンチュリまたは開口を有するプレ
ート(即ち、オリフィス板)で置き換えてもよい。更に
他の実施例では、成分がマニフォールド121内で効果
的に混合されるのであれば、インライン混合器123は
不要の場合もある。
【0021】また別の実施例では、混合器123が複数
の供給管を受けることができれば、マニフォールド12
1および管122は不要である。
【0022】一実施例では、供給線の各々を同一体積の
流体を流すことによって、より効率的に成分をインライ
ン混合器123内で混合させることができる。濃度が高
い研磨流体が用いられる場合、供給および混合部の設計
変更が必要となる場合もある。一例として、濃縮研磨溶
液が研磨流体の体積の1/4を占めるように、濃縮研磨
溶液を希釈して、研磨部に送出すると仮定する。この場
合、2本の供給管によって等しい体積の濃縮研磨溶液お
よび希釈剤が、第1マニフォールドを介して供給され、
第1インライン混合器において混合される。第1インラ
イン混合器からの流出物は、第2マニフォールド内で等
しい体積の希釈剤と配合され、第2インライン混合器内
で混合される。第2インライン混合器からの流出液が研
磨流体となる。濃縮研磨溶液は、研磨流体の約1/4を
占める。
【0023】ほぼあらゆる濃度の成分でも対応できるよ
うな構造のインライン混合器を用いることもできる。各
混合器は1段階を形成する。先の実施例は2段階を有す
るものであった。濃縮研磨溶液を希釈して、研磨流体の
1/8を占めるようにする場合、3段階を用いればよ
い。1/16の希釈では、4段階を用いればよい。あら
ゆる有限数の段階でも用いることができる。また、活性
成分(active components)を1:1以外の比率で配合す
る場合にも、同様の構造を用いることができる。したが
って、希釈率を、2倍とする必要はない。事実上、いか
なる希釈率でも達成することができる。
【0024】先の実施例は、密閉型インライン混合器を
含むものであった。密閉することによって、成分が空気
に晒されている間は混合が生じないことを意味する。し
かしながら、混合器は必ずしも密閉しなくてもよい。一
実施例では、図5に示すように、漏斗22を用いること
によって、混合させることもできる。2本の供給線11
3,114が、漏斗の円錐状部分である、漏斗入力口2
3に流入する。漏斗22内を成分が通過する間に、成分
は渦を巻き混合されていく。混合によって、研磨流体が
形成され、出力口24から流出してプラテン132上に
到達する。漏斗22内で異なる流れパターンを用いるこ
ともできる。双方の供給線は、図4に示すものと同様
に、漏斗に対して直接下に向けてもよい。更に他の実施
例では、成分の方向は漏斗の内側縁に沿った方向に向け
られ、一方成分は同一方向または反対方向に流れる。い
ずれの場合でも、成分が漏斗22を通過し出力口24を
離れるときには、研磨流体が完全に混合されているよう
にしなければならない。
【0025】図示しないが、バルブや配管を追加して、
マニフォールド121や混合器123または漏斗22を
清浄または浄化してもよい。清浄または浄化は、時間に
基づいて(即ち、毎日、週毎等)に、または基板の頻度
に基づいて(即ち、基板50枚毎、基板500枚毎、基
板のロット毎、10ロット毎等)に行えばよい。
【0026】研磨流体は、液体だけを含んでも、少なく
とも1種類の液体と粒子とを含んでもよい。多くの化学
機械研磨では、研磨スラリが用いられている。研磨スラ
リは、少なくとも1種類の液体と粒子とを含む研磨流体
の一種である。 利点 本発明の利点には、研磨の制御性向上が含まれる。混合
は使用現場近くで行われるので、研磨速度を比較的高く
することができ、一括混合よりも時間によるばらつきが
少ない。また、研磨流体は基板に到達する前に混合され
るので、本発明の実施例の研磨特性は、基板全体にわた
って比較的均一である。言い換えれば、基板が研磨パッ
ドを横切る運動によって、初めて研磨流体が混合される
のではないのである。本発明では、研磨パラメータが確
立されており、基板間およびロット間で一貫性がある。
このように制御性が改善されたため、時々検査用基板
(製品基板ではなく)を用いて作動させる必要がなく、
研磨処理の自動化を一層進めることができる。
【0027】研磨流体は使用現場付近で最初に混合され
るので、研磨流体は、一括混合システムで達成可能な研
磨速度よりも高い研磨速度を得ることができる。したが
って、一括混合に比較して、同じ時間内により多くの基
板を研磨することができる。更に、本発明は、新たな成
分がタンク内に既にある混合物に付加される際に、研磨
速度が異なるという問題も起こさない。本発明は、流体
力学を用いて、成分が研磨装置に流れていく際に、これ
らを混合しようとするものである。
【0028】本発明の他の利点は、一括混合システムに
比較して、発生する廃棄物が少ないことである。混合部
12が清浄または浄化されるときに混合部12内に残っ
ている成分が用いられないのみである。通常、この体積
は1リットル未満であり、50ないし250ミリリット
ルの範囲の場合もある。一括混合システムでは、典型的
に4リットル、そして通常10リットルを越える研磨流
体が影響を受ける。一括混合システムのタンクは、殆ど
常に研磨装置外部に配置されている。廃棄物に加えて、
成分のリフティングおよび運搬、ならびにタンクの保守
の必要性も、事実上不要となる。
【0029】更に他の利点は、密閉型混合器を用いてい
ることである。煙霧(fume)を廃棄するためにフードは不
要である。更に、研磨溶液の成分はいずれも空気に影響
されない場合、あるいはこれと反応しない場合、密閉型
混合器は、研磨流体がプラテン132付近に達するま
で、露出を遅らせる。
【0030】先に指摘したように、成分は研磨パッド上
で混合されるのではない。成分が混合用パッド上で混合
される場合、典型的に、基板の研磨自体によってある部
分の混合が行われる。本発明を用いれば、各基板に対し
て異常な局所的研磨速度が得られる可能性は、事実上排
除される。
【0031】研磨流体の配合に何種類の成分でも使用で
き、混合の前には事実上無限の貯蔵期間(shelf life)を
有するように、成分を保管することができる。より具体
的には、互いに影響を及ぼし合う成分、あるいは互いに
反応する成分は、インライン混合器に到達するまでは、
別個の供給線に保持される。このように成分を分離する
ことにより、供給線に入る前に成分が混合される研磨流
体の場合のように、研磨速度の減少を心配することな
く、成分を長い期間にわたって保管することが可能にな
る。
【0032】上述の明細書では、本発明の説明はその具
体的実施例を参照して進められた。しかしながら、特許
請求の範囲に記載される本発明の広範な精神および範囲
から逸脱することなく、種々の修正や変更が可能である
ことは明白であろう。したがって、明細書および図面
は、限定的な意味ではなく例示的な意味で解釈されるべ
きである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による化学機械式研磨装置の
構成図。
【図2】インライン混合器の断面図。
【図3】プレート周囲の流体の流れを示す、図2のプレ
ートの斜視図。
【図4】他の実施例によるインライン混合器の断面図。
【図5】研磨流体の成分を混合するための漏斗を含む、
他の実施例の構成図。
【符号の説明】
10 化学機械式研磨装置 11 供給部 12 混合部 13 研磨部 111,112 貯蔵部 113,114 供給線 121 マニフォールド 115,116 ポンプ 122,124 管 131 タブ 132 プラテン 133 基板ホルダ 134 半導体基板 1232 シェル 1231 螺旋状プレート

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体基板(134)を研磨する化学機械
    式研磨装置(10)であって:出力口を有する第1供給
    線(113);出力口を有する第2供給線(114);
    インライン混合器(123)、入力口および出力口を有
    する混合部(12)であって:前記インライン混合器
    (123)は、隔壁(42)、ベンチュリ、開口を含む
    プレート、または螺旋状プレート(1231)を有し;
    前記第1および第2供給線(113,114)の出力口
    は、前記混合部の入力口に接続されている、前記混合部
    (12);および前記混合部(12)の出力口からの流
    出液を受けることができるタブ(131);から成るこ
    とを特徴とする化学機械式研磨装置。
  2. 【請求項2】半導体基板(134)を研磨する化学機械
    式研磨装置(10)であって:出力口を有する第1供給
    線(113);出力口を有する第2供給線(114);
    漏斗(22)、入力口および出力口を有する混合部(1
    2)であって、前記第1および第2供給線(113,1
    14)の出力口は、前記混合部(12)の入力口に接続
    されている、前記混合部(12);および前記混合部
    (12)の出力口からの流出液を受けることができるタ
    ブ(131);から成ることを特徴とする化学機械式研
    磨装置。
  3. 【請求項3】半導体基板を研磨する方法であって:半導
    体基板(134)を化学機械式研磨装置(10)内に配
    置する段階;ならびに研磨流体を用いて前記半導体基板
    (134)を研磨する段階であって、前記研磨段階は、
    前記研磨流体を前記半導体基板(134)に供給する段
    階を含み、該段階は:第1流体(111)を出力口を有
    する第1供給線(113)に通過させる段階;第2流体
    (112)を出力口を有する第2供給線(114)に通
    過させる段階;前記第1および第2流体を混合部(1
    2)内で混合し、前記研磨流体を形成する段階であっ
    て:前記混合部(12)は、インライン混合部(12
    3)、入力口、および出力口を有し;前記インライン混
    合器(123)は、隔壁(42)、ベンチュリ、開口を
    有するプレート、または螺旋状プレート(1231)を
    有し;および前記第1および第2供給線(113,11
    4)の出力口は、前記混合部(12)の入力口に接続さ
    れている、前記混合部(12)内で前記研磨流体を形成
    する段階;および前記研磨流体を前記混合部(12)の
    出力口を通過させ、前記半導体基板(134)に前記研
    磨流体を供給する段階;から成ることを特徴とする方
    法。
  4. 【請求項4】半導体基板を研磨する方法であって:半導
    体基板(134)を化学機械式研磨装置(10)内に配
    置する段階;ならびに研磨流体を用いて前記半導体基板
    (134)を研磨する段階であって、前記研磨段階は、
    前記研磨流体を前記半導体基板(134)に供給する段
    階を含み、該段階は:第1流体(111)を出力口を有
    する第1供給線(113)に通過させる段階;第2流体
    (112)を出力口を有する第2供給線(114)に通
    過させる段階;前記第1および第2流体を混合部(1
    2)内で混合し、前記研磨流体を形成する段階であっ
    て:前記混合部(12)は漏斗(22)を有し;前記混
    合部(12)は入力口と出力口とを有し;前記第1およ
    び第2供給線(113,114)の出力口は、前記混合
    部(12)の入力口に接続されており、かかる前記混合
    部(12)内で前記研磨流体を形成する段階;および前
    記研磨流体を前記混合部(12)の出力口を通過させ、
    前記半導体基板(134)に前記研磨流体を供給する段
    階;から成ることを特徴とする方法。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003078103A1 (fr) * 2002-03-20 2003-09-25 Nikon Corporation Equipement de polissage et procede de fabrication de dispositif semi-conducteur utilisant cet equipement
JP2004504930A (ja) * 2000-07-31 2004-02-19 キネティックス・ケムピュア・システムズ・インコーポレーテッド プロセス材料を混合する方法及び装置
JP2012510161A (ja) * 2008-11-26 2012-04-26 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 化学機械研磨のための終点制御を伴う化学薬品および研磨剤粒子の二系統混合
KR101146696B1 (ko) * 2009-12-18 2012-05-22 주식회사 엘지실트론 웨이퍼 연마용 슬러리를 공급하는 장치 및 방법
JP2021008001A (ja) * 2019-06-30 2021-01-28 株式会社西村ケミテック 研磨液供給装置
JP2021008002A (ja) * 2019-06-30 2021-01-28 株式会社西村ケミテック 研磨液供給装置

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5857893A (en) * 1996-10-02 1999-01-12 Speedfam Corporation Methods and apparatus for measuring and dispensing processing solutions to a CMP machine
DE19715974A1 (de) * 1997-04-17 1998-10-22 Merck Patent Gmbh Versorgungssystem für Chemikalien und dessen Verwendung
US6679764B2 (en) 1997-04-17 2004-01-20 Merck Patent Gmbh Supply system for chemicals and its use
US6070600A (en) 1997-07-01 2000-06-06 Motorola, Inc. Point of use dilution tool and method
WO1999034956A1 (en) * 1998-01-12 1999-07-15 Conexant Systems, Inc. Economic supply and mixing method for multiple component cmp slurries
US6551174B1 (en) 1998-09-25 2003-04-22 Applied Materials, Inc. Supplying slurry to a polishing pad in a chemical mechanical polishing system
US6541381B2 (en) 1998-11-06 2003-04-01 Beaver Creek Concepts Inc Finishing method for semiconductor wafers using a lubricating boundary layer
US6346202B1 (en) 1999-03-25 2002-02-12 Beaver Creek Concepts Inc Finishing with partial organic boundary layer
US6428388B2 (en) 1998-11-06 2002-08-06 Beaver Creek Concepts Inc. Finishing element with finishing aids
US6656023B1 (en) * 1998-11-06 2003-12-02 Beaver Creek Concepts Inc In situ control with lubricant and tracking
US6390890B1 (en) 1999-02-06 2002-05-21 Charles J Molnar Finishing semiconductor wafers with a fixed abrasive finishing element
US6739947B1 (en) 1998-11-06 2004-05-25 Beaver Creek Concepts Inc In situ friction detector method and apparatus
US7131890B1 (en) 1998-11-06 2006-11-07 Beaver Creek Concepts, Inc. In situ finishing control
US6291349B1 (en) 1999-03-25 2001-09-18 Beaver Creek Concepts Inc Abrasive finishing with partial organic boundary layer
US6568989B1 (en) 1999-04-01 2003-05-27 Beaver Creek Concepts Inc Semiconductor wafer finishing control
US6293851B1 (en) 1998-11-06 2001-09-25 Beaver Creek Concepts Inc Fixed abrasive finishing method using lubricants
US6267644B1 (en) 1998-11-06 2001-07-31 Beaver Creek Concepts Inc Fixed abrasive finishing element having aids finishing method
US6634927B1 (en) 1998-11-06 2003-10-21 Charles J Molnar Finishing element using finishing aids
US6641463B1 (en) 1999-02-06 2003-11-04 Beaver Creek Concepts Inc Finishing components and elements
US6551933B1 (en) 1999-03-25 2003-04-22 Beaver Creek Concepts Inc Abrasive finishing with lubricant and tracking
US6048256A (en) * 1999-04-06 2000-04-11 Lucent Technologies Inc. Apparatus and method for continuous delivery and conditioning of a polishing slurry
US6672943B2 (en) 2001-01-26 2004-01-06 Wafer Solutions, Inc. Eccentric abrasive wheel for wafer processing
US6796883B1 (en) 2001-03-15 2004-09-28 Beaver Creek Concepts Inc Controlled lubricated finishing
US6632012B2 (en) 2001-03-30 2003-10-14 Wafer Solutions, Inc. Mixing manifold for multiple inlet chemistry fluids
US6589099B2 (en) 2001-07-09 2003-07-08 Motorola, Inc. Method for chemical mechanical polishing (CMP) with altering the concentration of oxidizing agent in slurry
US6757971B2 (en) * 2001-08-30 2004-07-06 Micron Technology, Inc. Filling plugs through chemical mechanical polish
US7601643B1 (en) * 2001-08-30 2009-10-13 Lsi Logic Corporation Arrangement and method for fabricating a semiconductor wafer
US7156717B2 (en) 2001-09-20 2007-01-02 Molnar Charles J situ finishing aid control
US20050107016A1 (en) * 2002-03-20 2005-05-19 Nikon Corporation Polishing equipment, and method of manufacturing semiconductor device using the equipment
JP4795205B2 (ja) * 2006-11-16 2011-10-19 株式会社ジーシー ミキシングエレメント
US8210900B2 (en) * 2008-10-31 2012-07-03 Applied Materials, Inc. Dishing and defect control of chemical mechanical polishing using real-time adjustable additive delivery
US20120289134A1 (en) * 2011-05-13 2012-11-15 Li-Chung Liu Cmp slurry mix and delivery system
CN103456766B (zh) * 2013-09-24 2016-03-16 四川虹视显示技术有限公司 Oled面板减薄装置、减薄系统及减薄方法
CN106853608B (zh) * 2015-12-09 2021-07-16 可口可乐公司 一种玻璃制品的抛光工艺和抛光设备
CN106110924A (zh) * 2016-06-30 2016-11-16 山东源根化学技术研发有限公司 高粘性聚合物在线稀释装置
CN107398193A (zh) * 2017-07-31 2017-11-28 江苏中超环保股份有限公司 一种管道混合器

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE754657Q (fr) * 1965-11-29 1971-01-18 Kenics Corp Appareil melangeur
US3635444A (en) * 1970-09-08 1972-01-18 Amvit Static mixer
US3738882A (en) * 1971-10-14 1973-06-12 Ibm Method for polishing semiconductor gallium arsenide planar surfaces
US3893655A (en) * 1972-07-10 1975-07-08 Union Oil Co Apparatus and method for dispersing solid particles in a liquid
US3979239A (en) * 1974-12-30 1976-09-07 Monsanto Company Process for chemical-mechanical polishing of III-V semiconductor materials
US4021278A (en) * 1975-12-12 1977-05-03 International Business Machines Corporation Reduced meniscus-contained method of handling fluids in the manufacture of semiconductor wafers
US4059929A (en) * 1976-05-10 1977-11-29 Chemical-Ways Corporation Precision metering system for the delivery of abrasive lapping and polishing slurries
US4322460A (en) * 1978-04-24 1982-03-30 The Boeing Company Sprayable polyester coating
US4378509A (en) * 1980-07-10 1983-03-29 Motorola, Inc. Linearized digital phase and frequency detector
US4477494A (en) * 1982-07-12 1984-10-16 Glass Containers Corporation Process for forming rust resistant tin oxide coatings on glass containers
US4517222A (en) * 1983-03-10 1985-05-14 Ashland Oil, Inc. Vaporous amine catalyst spray method of applying a film to a substrate
US4543366A (en) * 1984-09-10 1985-09-24 Thermocell Development, Ltd. Sprayable urethane resin composition and method
JPS61263674A (ja) * 1985-05-17 1986-11-21 Toyota Motor Corp 2液混合型塗装方法
JPH0741153B2 (ja) * 1987-04-15 1995-05-10 ダイキン工業株式会社 複数液混合装置
JPH01187930A (ja) * 1988-01-22 1989-07-27 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 研磨剤及び研磨方法
US5407526A (en) * 1993-06-30 1995-04-18 Intel Corporation Chemical mechanical polishing slurry delivery and mixing system
US5525191A (en) * 1994-07-25 1996-06-11 Motorola, Inc. Process for polishing a semiconductor substrate
US5750440A (en) * 1995-11-20 1998-05-12 Motorola, Inc. Apparatus and method for dynamically mixing slurry for chemical mechanical polishing

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004504930A (ja) * 2000-07-31 2004-02-19 キネティックス・ケムピュア・システムズ・インコーポレーテッド プロセス材料を混合する方法及び装置
WO2003078103A1 (fr) * 2002-03-20 2003-09-25 Nikon Corporation Equipement de polissage et procede de fabrication de dispositif semi-conducteur utilisant cet equipement
JP2012510161A (ja) * 2008-11-26 2012-04-26 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 化学機械研磨のための終点制御を伴う化学薬品および研磨剤粒子の二系統混合
KR101146696B1 (ko) * 2009-12-18 2012-05-22 주식회사 엘지실트론 웨이퍼 연마용 슬러리를 공급하는 장치 및 방법
JP2021008001A (ja) * 2019-06-30 2021-01-28 株式会社西村ケミテック 研磨液供給装置
JP2021008002A (ja) * 2019-06-30 2021-01-28 株式会社西村ケミテック 研磨液供給装置

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