JPH10199834A - ポリッシング設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 排水処理を効率的に行なえるポリッシング設
備を提供すること。 【解決手段】 トップリングやターンテーブルを具備す
るポリッシング装置から引き出される排水管１０と、洗
浄機や搬送機を具備する洗浄装置から引き出される排水
管１２，１３，１４，１５とを、排水の種類に応じて複
数の排水管系統１０，１２，１４に分離する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はポリッシング設備に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体ウエハの製造工程において、半導
体ウエハ表面を平坦且つ鏡面化するためにポリッシング
装置が使用されている。

【０００３】一方このポリッシング装置には研磨後の半
導体ウエハを洗浄・乾燥するための洗浄装置を併設させ
る場合がある。

【０００４】ところでポリッシング装置と洗浄装置とを
備えるポリッシング設備には、ポリッシング装置と洗浄
装置内の各種機器で使用された各種液体を排出するため
の排水管が多数本あるが、これら排水管は１本にまとめ
られてポリッシング設備から一系統とされて排水されて
いた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来のよ
うに排水を一系統に統一してしまうと、排水をその種類
別（不純物の濃度別、薬品別等）に応じて処理すること
ができず、これら排水は全て固形分処理装置を通してそ
の固形物を除去した後に、一般産業排水として工場の排
水ラインに排水することとなってしまう。

【０００６】つまりそれほど汚染されていない排水や固
形物を含まない排水であっても、全ての排水処理工程を
通さなければならないので、排水処理設備が大型化する
ばかりか排水処理コストも高くなってしまう。

【０００７】またそれほど汚染されていない再利用可能
な排水も他の排水と混合することで再利用不可能となっ
てしまう。

【０００８】またこの種装置において使用した各種薬品
を混ぜると化学反応を起す場合があり、危険である。

【０００９】本発明は上述の点に鑑みてなされたもので
ありその目的は、排液処理を効率的に行なえるポリッシ
ング設備を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め本発明は、ポリッシング対象物を保持するトップリン
グと該トップリングに保持したポリッシング対象物の表
面を研磨するターンテーブルとを有するポリッシング装
置と、前記ポリッシング装置によって研磨されたポリッ
シング対象物を洗浄する洗浄機を有する洗浄装置とを具
備するポリッシング設備において、前記ポリッシング装
置から引き出される１又は２以上の排液管と前記洗浄装
置から引き出される１又は２以上の排液管とを、排液の
種類に応じて複数の排液管系統に分離せしめることとし
た。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。ここでまずポリッシング装置
と洗浄装置とを備えるポリッシング設備の全体構成につ
いて説明する。図２は本発明を適用するポリッシング装
置３０と洗浄装置５０とを備えるポリッシング設備の全
体内部構造を示す概略平面図である。

【００１２】同図に示すようにポリッシング装置３０
は、中央にターンテーブル３３を設置し、その両側にト
ップリング３５を取り付けたポリッシングユニット３７
と、ドレッシングツール３９を取り付けたドレッシング
ユニット４１を設置し、またワーク受渡装置４３を設置
して構成されている。

【００１３】洗浄装置５０は、中央に矢印Ｃ方向に移動
可能な２台の搬送ロボット５１，５３を設置し、その一
方側に１次・２次洗浄機５５，５７と洗浄機能付きスピ
ン乾燥機（又はスピン乾燥機）５９を並列に設置し、他
方側に２台のワーク反転機６１，６３を並列に設置して
構成されている。

【００１４】そして例えば研磨前の半導体ウエハを収納
したカセット６５が、図２に示す位置にセットされる
と、搬送ロボット５３がカセット６５から半導体ウエハ
を１枚ずつ取り出してワーク反転機６３に受け渡して反
転する。さらに該半導体ウエハはワーク反転機６３から
搬送ロボット５１に受け渡されてポリッシング装置３０
のワーク受渡装置４３に搬送される。

【００１５】ワーク受渡装置４３上の半導体ウエハは、
矢印Ａで示すように回動するポリッシングユニット３７
のトップリング３５下面に保持されてターンテーブル３
３上に移動され、回転するターンテーブル３３の研磨面
３４上で研磨される。このとき研磨面３４上には図１に
示す供給管２４から砥液が供給される。

【００１６】研磨後の半導体ウエハは、再びワーク受渡
装置４３に戻され、搬送ロボット５１によってワーク反
転機６１に受け渡されて半導体ウエハ表面が乾かないよ
うに純水でリンスされながら反転された後、１次・２次
洗浄機５５，５７で薬液や純水で洗浄され、その後洗浄
機能付きスピン乾燥機５９で洗浄され、かつ次にスピン
乾燥された後、搬送ロボット５３によってカセット６５
に戻される。

【００１７】なおドレッシングユニット４１は、適宜矢
印Ｂで示すようにターンテーブル３３上に移動し、回転
するドレッシングリング３９を回転するターンテーブル
３３の研磨面３４に押し付け、研磨面の再生（目立て）
を行なう。なおこのとき研磨面３４の上には図１の供給
管２５から純水が供給される。

【００１８】次に図１は上記ポリッシング装置３０と洗
浄装置５０内の各種機器を載置するベース台２０と該ベ
ース台２０の部分に設置される排水管等を示す平面図で
ある。

【００１９】同図に示すようにベース台２０は、断面コ
字状（又はエ字状又はロ字状）の多数本の鋼材を組むこ
とによって全体として平面状に構成されている。そして
該ベース台２０上には前記図２に示す各種機器が載置さ
れる。具体的に言えば、Ｄ部分にはターンテーブル３
３、Ｅ部分にはワーク反転機６１、Ｆ部分にはワーク反
転機６３、Ｇ部分には１次洗浄機５５、Ｈ部分には２次
洗浄機５７、Ｉ部分には洗浄機能付きスピン乾燥機５９
（３次洗浄機）が設置される。Ｄ部分は、供給管２４，
２５を介して砥液と純水が供給可能とされ、Ｇ，Ｈ，Ｉ
部分はそれぞれ供給管２６，２７，２８を介して１次、
２次及び３次洗浄液が供給される。また、Ｅ部分にも純
水等の洗浄液が供給管２９を介して供給される。なお、
各供給管へは、未使用の液体をそれぞれ供給することが
できる。

【００２０】そしてターンテーブル３３上で使用された
砥液やドレッシング用の純水等の液体からなる排水Ｗ１
は、ターンテーブル３３下面の配管接続部１０１におい
て接続された排水管１０から外部に排水されるように構
成されている。

【００２１】またワーク反転機６１で使用された液体Ｗ
２'は、ワーク反転機６１下面の配管接続部１２０にお
いて接続された排水管１２から排水され、また１次洗浄
機５５で使用された液体Ｗ２''は、１次洗浄機５５下面
の配管接続部１３０において接続された排水管１３から
排水され、且つ排水管１３は排水管１２に連結されるこ
とで、液体Ｗ２'と液体Ｗ２''とが混合して成る排水Ｗ
２が排水管１２から外部に排水されるように構成されて
いる。

【００２２】また２次洗浄機５７で使用された液体Ｗ
３'は、２次洗浄機５７下面の配管接続部１４０におい
て接続された排水管１４から排水され、また洗浄機能付
きスピン乾燥機５９で使用された液体Ｗ３''は、洗浄機
能付きスピン乾燥機５９下面の配管接続部１５０におい
て接続された排水管１５から排水され、且つ排水管１５
は排水管１４に連結されることで、液体Ｗ３'と液体Ｗ
３''が混合して成る排水Ｗ３が排水管１４から外部に排
水されるように構成されている。

【００２３】つまり本実施形態においては、ポリッシン
グ装置３０で使用された液体の排水管系統と、洗浄装置
５０内のワーク反転機６１と１次洗浄機５５で使用され
た液体の排水管系統と、２次洗浄機５７と洗浄機能付き
スピン乾燥機５９で使用された液体の排水管系統とを、
それぞれ別系統として分離することとしている。

【００２４】そして本実施形態の場合、排水管１０は排
水Ｗ１の固形分を分離する固形分処理装置２１に接続さ
れ、その後工場の排水ライン１１に接続されている。更
にこの排水ライン１１は工場の排水処理設備２３に送ら
れ、工場から排水される他の一般産業排水と共に処理さ
れる。

【００２５】一方排水管１２は直接又は工場の排水ライ
ンを介して工場の排水処理設備２３に接続されている。

【００２６】また排水管１４は排水利用設備２２、例え
ば、ワーク反転機６１の給水管２９に、排水回収タンク
Ｔ、ポンプＰ、流量調整弁Ｖ、粒子を除去するためのフ
ィルターＳを介して接続されている。さらに、排液を高
純度で再利用したい場合は、ポンプＰと流量調整弁Ｖの
間にイオン交換分離機を設けて排液中の不純物イオンを
取り除くようにしてもよい。

【００２７】以上のように構成することによって、砥液
などを供給して半導体ウエハを研磨するポリッシング装
置３０で使用された排水Ｗ１は、当然固形分を多量に含
んで不純物濃度が高いが、この排水Ｗ１は排水管１０に
よって固形物処理装置２１に送られその固形分が分離さ
れた後に一般産業排水として工場の排水処理設備２３で
処理される。

【００２８】次に前記ポリッシング装置３０内で砥液な
どの固形分が一応取り除かれて固形分を除去するほどで
はないが未だ比較的不純物濃度が高い排水Ｗ２は、排水
管１２によって直接一般産業排水として工場の排水処理
設備２３に直接送られ処理される。

【００２９】次に２次洗浄機５７等で洗浄されることに
よって生じる不純物濃度の低い排水Ｗ３は、排水管１４
が前記反転機６１の給水管２９に接続されることで、該
給水管２９から反転機６１に供給される純水に混合さ
れ、あるいは、図示しないが排水管１４を給水管２９に
接続しないで直接反転機６１に導き、反転機６１におけ
る半導体ウエハのリンス液として再使用される。なお不
純物濃度の低い排水Ｗ３と純水を単に混合するのではな
く、通常は主として不純物濃度の低い排水Ｗ３をリンス
液として使用し、足りないときに純水を補充するように
しても良い。

【００３０】つまり上記実施形態では、排水を不純物の
濃度別に分けて回収することによって、それぞれの排水
を効率的に処理することができる。さらに後段の洗浄工
程で回収した比較的不純物濃度の低い水を前段の洗浄工
程等で再利用しているので、さらなる経費の節減につな
がる。また不純物濃度の低い排水管１４の排水Ｗ３はこ
れをフィルターＳ等で十分清浄化した場合は、これを１
次洗浄機５５や２次洗浄機５７や洗浄機能付きスピン乾
燥機５９やターンテーブル３３に供給することでこれら
機器に対しても再利用することもできる。その際通常は
排水管１４から供給される水のみを再利用し、タンクＴ
が空に近くなったら、２５，２６，２７，２８の各供給
管から未使用の液体を各機器へ供給するようにしてもよ
い。

【００３１】なお上記実施形態では不純物濃度の低い排
水管１４の排水Ｗ３を再利用したが、この排水は再利用
せずに直接一般産業排水として排水しても良い。また排
水管１４の排水Ｗ３の一部を再利用し、それ以外の排水
を一般産業排水として排水するようにしても良い。

【００３２】なお上記実施形態では排水の再利用につい
ては、２次洗浄機５７，３次洗浄機５９で用いられた排
水Ｗ３についてのみ行なったが、排水の再利用は以下に
述べる方法でも行なうことができる。

【００３３】即ち、ポリッシング装置３０で用いられる
純水の代わりに、洗浄装置５０から排出された排水を全
量回収精製し、不純物、金属イオン等を除去した後、こ
れをポリッシング装置３０に用いてもよい。

【００３４】即ち、ポリッシング装置３０で用いられる
液体としては、研磨面３４をドレッシングする際に供給
されるドレッシング液や、非研磨時にトップリング３５
の下面を乾燥防止及び洗浄するための洗浄液や、非ドレ
ッシング時にドレッシングリング３９を乾燥防止及び洗
浄するための洗浄液や、ワーク受渡装置４３で研磨後の
ウエハを乾燥防止及び洗浄するための洗浄液があるが、
これらは何れも純水が用いられている。そしてこれら研
磨面３４，トップリング３５，ドレッシングリング３
９，ワーク受渡装置４３への洗浄液は図３に示すよう
に、供給管２５，３１，３２を通して供給される。

【００３５】また純水の使用割合の一例を挙げると、洗
浄装置５０側で使用する液体と、ポリッシング装置３０
側で使用する液体の液体使用量の比は、〔洗浄装置
側〕：〔ポリッシング装置側〕＝３：２である。しかし
ながら純水は高価であり、またポリッシング装置３０で
用いられるドレッシング液，洗浄液は、洗浄装置５０で
使用されるものに比べて清浄度が厳密に要求されないた
め、洗浄装置５０で用いられた不純物濃度の低い排水を
再利用することにより、ポリッシング装置３０で用いる
純水などの液体の全量を洗浄装置５０からの再利用水で
賄うことができ、純水の使用量が４０％程度削減でき、
換言すればポリッシング設備からの全排水量も４０％程
度削減することができる。

【００３６】ここで図３はこの方法を実現するためのベ
ース台２０の部分に設置される排水管等の１構成例を示
す図である。なお図１と同一部分には同一符号を付して
その詳細な説明は省略する。同図において図１に示す実
施形態と相違する点は、排水管１２も排水回収タンクＴ
に接続して再利用水としたことと、精製処理手段をバク
テリア殺菌のための紫外線からなる殺菌灯Ｕを具備した
排水回収タンクＴ，ポンプＰ，流量調整弁Ｖ，金属イオ
ンを除去するためのフィルターＳ（特にイオン交換
膜），不純分を除去するためのフィルターＳ′で構成し
たことと、フィルターＳ′を介した処理後の排水をポン
プＰの動力で供給管２５，３１，３２に接続したことで
ある。以上のように構成することによって、ポリッシン
グ装置３０で使用する水の全量が、洗浄装置５０の排水
を再利用することで賄われるようになる。

【００３７】なおポリッシング装置３０から排出される
排水が、固形分を取り除かれた後に直接一般産業排水と
して工場の排水処理設備２３に送られて処理されること
は、図１に示す実施形態と同様である。

【００３８】ところで上記実施形態では排水管系統を、
排水中に含まれる不純物濃度の高低別に分離したが、そ
の代りに使用する薬液別等、他の分離方法によって分離
しても良い。

【００３９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、ポリッシング装置と洗浄装置から引き出される複数
本の排液管を、排液の種類に応じて複数の排液管系統に
分離したので、排液の種類に応じてそれぞれの排液を効
率的に処理でき、また排液の再利用も可能となり、全体
として排液処理コストの節減につながるという優れた効
果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】ベース台２０の部分に設置される排水管等を示
す平面図である。

【図２】本発明を適用するポリッシング設備の全体内部
構造を示す概略平面図である。

【図３】他の実施形態にかかるベース台２０の部分に設
置される排水管等を示す平面図である。

【符号の説明】

１０，１２，１３，１４，１５ 排水管 ３０ ポリッシング装置 ３３ ターンテーブル ３５ トップリング ３４ 研磨面 ５０ 洗浄装置 ５１，５３ 搬送ロボット（搬送機） ５５ １次洗浄機 ５７ ２次洗浄機 ５９ 洗浄機能付きスピン乾燥機

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリッシング対象物を保持するトップリ
   ングと、該トップリングに保持したポリッシング対象物
   の表面を研磨するターンテーブルとを有するポリッシン
   グ装置と、 前記ポリッシング装置によって研磨されたポリッシング
   対象物を洗浄する洗浄機を有する洗浄装置とを具備し、 前記ポリッシング装置から引き出される１又は２以上の
   排液管と前記洗浄装置から引き出される１又は２以上の
   排液管とを、排液の種類に応じて複数の排液管系統に分
   離せしめたことを特徴とするポリッシング設備。
2. 【請求項２】 前記ポリッシング装置から引き出される
   排液管と前記洗浄装置から引き出される排液管は、排液
   の汚染の程度に応じて複数の排液管系統に分離され、且
   つ該分離された排液管系統の内の汚染の程度の低い排液
   を汚染の程度の高い排液を生じる機器の供給液として再
   利用することを特徴とする請求項１記載のポリッシング
   設備。
3. 【請求項３】 前記洗浄装置から排出される排液を、前
   記ポリッシング装置を構成する各種機器への供給液とし
   て再利用することを特徴とする請求項１記載のポリッシ
   ング設備。