JPH11126764A - 薬液供給装置 - Google Patents

薬液供給装置

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JPH11126764A
JPH11126764A JP9315197A JP31519797A JPH11126764A JP H11126764 A JPH11126764 A JP H11126764A JP 9315197 A JP9315197 A JP 9315197A JP 31519797 A JP31519797 A JP 31519797A JP H11126764 A JPH11126764 A JP H11126764A
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尚樹 平岡
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Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】処理装置に薬液を安定して供給することができ
る薬液供給装置を提供すること。 【解決手段】スラリ供給装置11には、研磨装置18
a,18bにおいて1回の処理に使われるスラリの必要
量に応じた容量に設定された混合タンク12a、12b
を設けた。制御装置41は、各混合タンク12a,12
bに対して、必要量だけスラリ原液15,16と純水を
供給し、希釈・混合してスラリ17を生成する。そし
て、制御装置41は、生成したスラリ17を研磨装置1
8a,18bに供給するようにした。従って、各混合タ
ンク12a,12bには、研磨装置18a,18bに必
要なだけのスラリ17が生成されるため、古いスラリが
発生しない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体製造工程にお
いて原液を希釈・混合して生成した薬液を、その薬液を
使用する処理装置に供給する薬液供給装置に関するもの
である。
【0002】近年、半導体装置の製造工程において様々
な薬液供給装置が用いられている。薬液供給装置は、原
液を純水にて希釈して生成した薬液、複数の原液を混合
して作成した薬液を、その薬液を使用して半導体装置を
処理する処理装置に供給する。供給する薬液の組成の変
化や薬液に含まれる細粒の固まり等のように薬液が不安
定になると、その薬液を使用する処理装置において処理
される半導体装置の不良につながることから、安定した
薬液を供給する薬液供給装置が要求されている。
【0003】
【従来の技術】従来の薬液供給装置、例えば化学的機械
研磨装置(以下、単にCMP装置という)に薬液として
スラリを供給するスラリ供給装置は、原液を希釈・混合
する第1タンク、希釈・混合後のスラリを保管する第2
タンクを備える。スラリ供給装置は、先ず搬入されたス
ラリ原液タンクからスラリ原液(例えば、砥粒であるア
ルミナの溶液と酸化剤である硝酸第二鉄溶液)を吸引
し、第1タンクに供給する。また、スラリ供給装置は、
第1タンクに純水を供給して希釈・混合処理を行い、所
定濃度のスラリを生成し、その生成したスラリを第2タ
ンクに搬送してその第2タンクにて保管する。そして、
スラリ供給装置は、CMP装置からの指令に基づいて、
研磨処理を行っている間スラリを各種のポンプを用いて
CMP装置に供給する。スラリ供給装置は、第2タンク
に保管したスラリの残量が予め設定した量まで減少する
と、第1タンクにて新たなスラリを生成して補給するこ
とにより、常時スラリの供給を行うように構成されてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、スラリは、
乾燥や液溜まりの場所で凝固する性質がある。そのた
め、スラリが流れる経路で凝固すると、スラリを供給す
ることができなくなる。しかしながら、従来のスラリ供
給装置は、一般的な液体のみを供給する供給装置が流用
されているため、スラリが流れる経路をフラッシュ(洗
浄)する機構が備えられていないのでスラリが凝固して
しまい、配管つまりの障害が発生し、スラリを安定して
供給することができない場合があった。また、凝固した
砥粒がCMP装置に供給されてしまうと、研磨中のウェ
ハ表面にスクラッチが発生する場合があり、ウェハの歩
留まりが悪くなるおそれがあった。
【0005】また、スラリ、特に砥粒であるアルミナの
溶液と酸化剤である硝酸第二鉄溶液を混合・希釈して使
用するメタル用スラリでは、沈殿が早く、混合されてか
ら時間が経過すると研磨のレート(速度等)が遅くな
る、所謂寿命があることが実験等により推定される。し
かしながら、第2タンクに常に補給する方式では、古い
スラリが残ってしまうため、その古いスラリの割合によ
ってウェハの研磨時間が変化してウェハを精度良く研磨
することができなくなる場合があった。
【0006】また、薬液供給装置においては、第2タン
クに蓄えた薬液の一部が蒸発する等する。そのため、第
2タンク内の薬液の成分濃度が変化し、長期間薬液を第
2タンクに蓄えることができない。そのため、使用しな
かった薬液は捨てられてしまうことが多く、薬液、原液
の無駄となっていた。
【0007】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は新しい薬液を安定して供
給することができる薬液供給装置を提供することにあ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1に記載の発明は、原液を希釈又は複数の原
液を混合して薬液を生成し、該薬液を処理装置に供給す
る薬液供給装置であって、前記処理装置にて使用する薬
液の使用量に対応した容量に設定された複数の混合タン
クと、前記複数の混合タンクに対して共通に設けられた
メイン循環配管と、前記原液を前記薬液の組成に対応し
て前記混合タンクに供給する原液供給手段と、前記複数
の混合タンクのうちの1つを順次選択し、選択した混合
タンクを使用して薬液を生成する薬液生成手段と、薬液
の生成が終了した一の混合タンクとメイン循環配管によ
り循環経路を構成し、該経路に前記薬液を循環させる薬
液循環手段と、循環中の薬液を処理装置に供給する薬液
供給手段と、前記複数の混合タンクに設けられ、混合タ
ンク内の液面レベルを検出する液面検出手段と、前記液
面検出手段の検出結果に基づいて、薬液の作成が終了し
た他の混合タンクと前記メイン循環配管を新たな循環経
路とする循環切り換え手段とを備えた。
【0009】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の薬液供給装置において、前記薬液作成手段は、前記液
面検出手段の検出結果に基づいて、前記薬液が循環して
いる混合タンクにおける薬液の液面レベルが予め設定し
たレベルにまで低下したときに次の混合タンクにて薬液
の作成を開始するようにした。
【0010】請求項3に記載の発明は、請求項1又は2
に記載の薬液供給装置において、前記メイン循環配管に
循環する薬液を分岐する分岐配管を接続し、該分岐配管
にバルブを設け、該バルブを開閉制御して前記循環して
いる薬液を前記処理装置に供給するようにした。
【0011】請求項4に記載の発明は、請求項1〜3の
うちの何れか1項に記載の薬液供給装置において、前記
液面検出手段は、前記混合タンクの上部に設けられて非
接触にて混合タンクの液面レベルに応じた検出信号を出
力するセンサを備えた。
【0012】請求項5に記載の発明は、請求項1〜4の
うちの何れか1項に記載の薬液供給装置において、前記
液面検出手段は、その時の液面レベルと1つ前に測定し
た液面レベルとを比較してその時の液面レベルの変化量
を算出し、その変化量が予め設定した範囲内にあるとき
にはその時の液面レベルを有効とし、変化量が範囲内に
ないときにはその時の液面レベルを無効にするフィルタ
手段を備えた。
【0013】請求項6に記載の発明は、請求項1〜5の
うちの何れか1項に記載の薬液供給装置において、前記
液面検出手段の検出結果に基づいてその時々の原液タン
ク内の原液の残量を算出する原液残量算出手段と、前記
算出された原液の残量に基づいて、前記原液タンクの交
換のための表示を行う表示手段とを備えた。
【0014】請求項7に記載の発明は、請求項1〜6の
うちの何れか1項に記載の薬液供給装置において、前記
液面検出手段が検出した液面レベルに基づいて、供給す
る原液の液面レベルが前記薬液の組成に対応したレベル
に近づいたときに前記液面レベルが徐々に増加するよう
に該原液の供給量を制御する供給量制御手段を備えた。
【0015】請求項8に記載の発明は、請求項1〜7の
うちの何れか1項に記載の薬液供給装置において、前記
処理装置における処理情報を入力し、該処理情報と前記
薬液が循環している混合タンクの液面レベルに基づいて
前記薬液の作成を開始する開始時期と作成量を決定する
決定手段を備え、前記薬液作成手段は、前記開始時期に
基づいて次の混合タンクにて薬液の作成を開始するよう
にした。
【0016】請求項9に記載の発明は、請求項1〜8の
うちの何れか1項に記載の薬液供給装置において、前記
複数の混合タンクそれぞれに対応するサブ循環配管を備
え、前記薬液作成手段は、混合タンクにて作成した薬液
を該混合タンクと対応するサブ循環配管による循環経路
にて循環させ、前記薬液が循環している混合タンクにお
いてその薬液の残量が所定量となったときに、次に薬液
の作成が終了している混合タンクにおける循環経路をサ
ブ循環配管からメイン循環配管に切り換えて薬液を供給
するようにした。
【0017】請求項10に記載の発明は、請求項1〜9
のうちの何れか1項に記載の薬液供給装置において、前
記混合タンク内及び循環経路を洗浄する洗浄手段を備え
た。請求項11に記載の発明は、原液を希釈又は複数の
原液を混合して生成した薬液を、該薬液を使用する処理
装置に供給する薬液供給装置であって、前記処理装置の
処理の必要量に対応した容量に設定された複数の混合タ
ンクと、前記原液が蓄えられた原液タンクに設けられ、
前記原液タンクと該タンクに接続される配管よりなる循
環経路に該原液を所定の液圧にて循環させる原液循環手
段と、前記原液循環手段により循環される原液を前記必
要量に応じて前記配管から前記混合タンクに供給する原
液供給手段と、前記混合タンクに供給された原液を希
釈,混合して薬液を生成する薬液生成手段と、前記薬液
を前記処理装置に供給する薬液供給手段とを備えた。
【0018】請求項12に記載の発明は、請求項11に
記載の薬液供給装置において、前記混合タンク内を洗浄
する洗浄手段を備えた。請求項13に記載の発明は、原
液を希釈又は複数の原液を混合して生成した薬液を、該
薬液を使用する処理装置に供給する薬液供給装置であっ
て、前記処理装置の必要量に対応した容量に設定され、
前記原液に対応して設けられた循環タンクと、前記必要
量に応じた前記原液を前記循環タンクに供給する原液供
給手段と、前記循環タンクに供給された原液を、前記循
環タンクと該タンクに接続された配管よりなる循環経路
に所定の液圧にて循環させる原液循環手段と、前記原液
循環手段により循環される原液が前記配管に接続された
分岐配管を介して供給され、該原液を前記薬液の組成に
対応した流量に調節して前記処理装置に備えられ混合機
能を有するノズルに供給する流量調整手段とを備えた。
【0019】請求項14に記載の発明は、請求項13に
記載の薬液供給装置において、前記循環経路を洗浄する
洗浄手段を備えた。請求項15に記載の発明は、請求項
1〜14のうちの何れか1項に記載の薬液供給装置にお
いて、原液供給手段は、前記原液タンク内に不活性ガス
を供給して原液を圧送する構成と、前記原液タンクに接
続された原液循環配管を介して原液を所定の液圧で循環
させる構成のうちの何れか一方の構成とした。
【0020】請求項16に記載の発明は、請求項1〜1
5のうちの何れか1項に記載の薬液供給装置において、
原液供給手段は、前記混合タンク又は循環タンク内を減
圧して前記原液タンクから原液を前記タンクに吸引する
構成とした。
【0021】請求項17に記載の発明は、請求項1〜1
6のうちの何れか1項に記載の薬液供給装置において、
前記薬液又は原液の使用量に応じて量の不活性ガスを混
合タンク又は循環タンク内に供給するガス供給手段を備
えた。
【0022】請求項18に記載の発明は、請求項1〜1
7のうちの何れか1項に記載の薬液供給装置において、
前記薬液の残量が所定量となった混合タンク内の残留物
を強制的に排出する強制排出手段を備えた。
【0023】(作用)従って、請求項1に記載の発明に
よれば、処理装置にて使用される薬液の使用量に対応し
た容量に設定された複数の混合タンクが備えられる。更
に、複数の混合タンクに対して共通のメイン循環配管が
備えられる。複数の混合タンクを順次選択し、選択した
混合タンクを用いて薬液を生成するとともに、その生成
した一の薬液を混合タンクとメイン循環配管により構成
する循環経路に循環させて処理装置に供給する。そし
て、液面検出手段により検出した混合タンクの液面レベ
ルに基づいて、薬液の作成が終了した他の混合タンクに
切り替え、処理装置に薬液を連続的に供給する。
【0024】請求項2に記載の発明によれば、薬液作成
手段は、液面検出手段の検出結果に基づいて、薬液が循
環している混合タンクにおける薬液の液面レベルが予め
設定したレベルにまで低下したときに次の混合タンクに
て薬液の作成を開始するため、薬液が連続的に供給され
る。
【0025】請求項3に記載の発明によれば、メイン循
環配管に循環する薬液を分岐する分岐配管が接続され、
該分岐配管に設けられたバルブを開閉制御して循環して
いる薬液が処理装置に供給される。
【0026】請求項4に記載の発明によれば、液面検出
手段は、混合タンクの上部に設けられて非接触にて混合
タンクの液面レベルに応じた検出信号を出力するセンサ
を備えたため、薬液の影響を受けることなく液面が正確
に測定される。
【0027】請求項5に記載の発明によれば、フィルタ
手段にてその時の液面レベルと1つ前に測定した液面レ
ベルとを比較してその時の液面レベルの変化量を算出
し、その変化量が予め設定した範囲内にあるときにはそ
の時の液面レベルを有効とし、変化量が範囲内にないと
きにはその時の液面レベルを無効にするようにしたた
め、所望の変化量を越えるノイズ等が容易にキャンセル
される。
【0028】請求項6に記載の発明によれば、液面検出
手段の検出結果に基づいてその時々の原液タンク内の原
液の残量が算出され、その算出された原液の残量に基づ
いて、原液タンクの交換のための表示が行われるため、
現役タンクの交換時期を容易に知ることができる。
【0029】請求項7に記載の発明によれば、液面検出
手段が検出した液面レベルに基づいて、供給する原液の
液面レベルが薬液の組成に対応したレベルに近づいたと
きに液面レベルが徐々に増加するように該原液の供給量
を制御ようにしたため、原液の供給量を正確にすること
ができ、薬液の組成を一定にすることができる。
【0030】請求項8に記載の発明によれば、処理装置
における処理情報を入力し、該処理情報と薬液が循環し
ている混合タンクの液面レベルに基づいて薬液の作成を
開始する開始時期と作成量を決定する決定手段を備え、
薬液作成手段は、開始時期に基づいて次の混合タンクに
て薬液の作成を開始するようにしたため、薬液を連続的
に供給することができる。
【0031】請求項9に記載の発明によれば、複数の混
合タンクそれぞれに対応するサブ循環配管を備え、混合
タンクにて作成した薬液を該混合タンクと対応するサブ
循環配管による循環経路にて循環させることにより、生
成した薬液が沈殿しない。更に、薬液が循環している混
合タンクにおいてその薬液の残量が所定量となったとき
に、次に薬液の作成が終了している混合タンクにおける
循環経路をサブ循環配管からメイン循環配管に切り換え
て薬液を供給するようにしたため、処理装置に薬液が連
続的に供給される。
【0032】請求項10,12,14に記載の発明によ
れば、洗浄手段によりタンク内,循環経路が洗浄される
ため、古い薬液が残らないので新たな安定した薬液を作
成することができる。
【0033】請求項11に記載の発明によれば、処理装
置の処理の必要量に対応した容量に設定された複数の混
合タンクにより処理装置の直前で薬液が生成されるた
め、新しい薬液を処理装置に供給することができる。更
に、原液タンクに蓄えた原液をその原液タンクと配管に
より構成する循環経路に循環させるため、原液が沈殿し
ない。
【0034】請求項13に記載の発明によれば、薬液を
処理装置に備えたノズルにて混合するようにしたため、
新しい薬液を処理装置に供給することができる。更に、
循環タンクと配管にて構成される循環経路にて供給され
る原液を循環させるため、原液が沈殿しない。
【0035】請求項15,16に記載の発明によれば、
原液を原液タンクから混合タンク又は循環タンクへ容易
に供給される。請求項17に記載の発明によれば、薬液
又は原液の使用量に応じた量の不活性ガスが混合タンク
又は循環タンク内に供給されるため、タンク内の液体表
面が空気にふれることが無く、組成が変化しない。
【0036】請求項18に記載の発明によれば、薬液の
残量が所定量となった混合タンク内の残留物が強制的に
排出されるため、新たに作成する薬液の組成が正確とな
り安定して処理装置にその薬液が供給される。
【0037】
【発明の実施の形態】
(第一実施形態)以下、本発明を具体化した第一実施形
態を図1〜図5に従って説明する。
【0038】図1は、スラリ供給装置の概略構成図であ
る。スラリ供給装置11は、複数(本実施形態では2
個)の混合タンク12a,12bを備える。第1,第2
混合タンク12a,12bは、同一形状に形成されてい
る。また、第1,第2混合タンク12a,12bは、同
一の役割、即ち、第1,第2原液タンク13,14から
供給される原液を希釈・混合して生成した薬液としての
スラリを蓄えるとともに循環させるために設けられてい
る。
【0039】第1原液タンク13には、第1原液15と
して砥粒であるアルミナを含む溶液が蓄えられている。
第2原液タンク14には、第2原液16として酸化剤で
ある硝酸第二鉄溶液が蓄えられている。アルミナ溶液及
び硝酸第二鉄溶液は、ウェハ上に形成されたアルミ等の
金属層を研磨するメタル用スラリを生成するためのもの
である。スラリ供給装置11は、各原液15,16を所
定量だけ第1,第2混合タンク12a,12bに供給
し、希釈・混合してスラリ17を生成する。そして、ス
ラリ供給装置11は、生成したスラリ17を、CMP装
置18a,18bに供給する。
【0040】第1,第2混合タンク12a,12bの容
量は、各CMP装置18a,18bにおいて所定枚数の
ウェハを研磨するのに必要なスラリ17を蓄えることが
可能な容量に設定されている。例えば、第1,第2混合
タンク12a,12bの容量は、従来のスラリを作成、
保存する第1,第2タンクに比べて少なく設定され、例
えば20〜30リットルに設定されている。この容量
は、CMP装置18a,18bにおいて、100〜15
0ml/min(ミリリットル/分)の流量で4分間研磨を行
い、1ロット(50枚)のウェハを処理するために必要
なスラリの分量に対応している。
【0041】スラリ供給装置11は、第1,第2混合タ
ンク12a,12bを交互に使用し、スラリ17の作成
・供給を行うように構成されている。スラリ供給装置1
1は、CMP装置18a,18bにて使用される分量の
スラリ17を、第1,第2混合タンク12a,12bを
交互に使用して作成する。
【0042】このように構成することにより、各混合タ
ンク12a,12bにて作成されたスラリ17は、すぐ
に使い切られるため、第1,第2混合タンク12a,1
2bには古いスラリ17が残らない。また、第1,第2
混合タンク12a,12bの容量が小さいため、使い切
るまでの時間が短く、生成されたスラリ17が劣化する
(寿命がくる)ことはない。
【0043】スラリ供給装置11は、第1混合タンク1
2aを使用して作成したスラリ17を供給している時、
そのスラリ17を使い切る前に第2混合タンク12bに
おいて新たなスラリ17の作成を終了するように構成さ
れている。また、スラリ供給装置11は、第2混合タン
ク12bを使用して作成したスラリ17を供給している
時、そのスラリ17を使い切る前に第1混合タンク12
aにおいて新たなスラリ17の作成を終了するように構
成されている。
【0044】例えば、スラリ供給装置11は、第1混合
タンク12aからスラリ17を供給している場合に、そ
の第1混合タンク12aのスラリ17の液面レベルが予
め設定した作成開始レベルまで低下すると、第2混合タ
ンク12bにてスラリ17の作成を開始する。同様に、
スラリ供給装置11は、第2混合タンク12bからスラ
リ17を供給している場合に、第2混合タンク12bの
スラリ17の液面レベルが作成開始レベルまで低下する
と、第1混合タンク12aにてスラリ17の作成を開始
する。
【0045】前記作成開始レベルは、各混合タンク12
a,12bにおいてスラリ17の作成開始から作成終了
するまでの間に、各混合タンク12a,12bからCM
P装置18a,18bに供給するスラリ17の量に基づ
いて、各混合タンク12a,12bのスラリ17を使い
切る前にスラリ17を作成終了するように設定されてい
る。従って、供給中の混合タンク12a,12bのスラ
リ17が無くなった時には、新しいスラリ17が既に作
成されている。従って、スラリ供給装置11は、スラリ
17が無くなった混合タンクを次の混合タンクに切り換
えることにより、新しいスラリ17をCMP装置18
a,18bに対して連続的に供給する。
【0046】また、スラリ供給装置11は、スラリ17
を供給し終わった混合タンク12a,12bを洗浄する
ように構成されている。即ち、スラリ供給装置11は、
第1混合タンク12aにてスラリをCMP装置18a,
18bに供給している間に、休止中の第2混合タンク1
2bの洗浄、及びスラリ17の作成を行う。そして、ス
ラリ供給装置11は、第1混合タンク12aのスラリ1
7を使い切ったところで、第2混合タンク12bに切り
換えてスラリ17の供給を行い、第1混合タンク12a
の洗浄、及びスラリ17の作成を行う。
【0047】この構成により、休止中の混合タンクを洗
浄し沈殿物が除去される。また、各混合タンク12a,
12bの容量が小さいため、洗浄サイクルが短く沈殿物
が固まらないので、沈殿物の除去が容易になる。
【0048】次に、スラリ17の作成、及び第1,第2
混合タンク12a,12bを洗浄するための構成を詳述
する。スラリ供給装置11は、第1,第2原液タンク1
3,14の原液15,16を第1,第2混合タンク12
a,12bに圧送する。即ち、第1,第2原液タンク1
3,14には、それぞれ供給弁21a,21bの操作に
よって高圧の不活性ガス(例えば窒素ガス)が図示しな
いポンプ等により供給される。尚、不活性ガスとしてア
ルゴンガス等を用いてもよい。
【0049】第1原液タンク13に蓄えられた第1原液
15は、供給される窒素ガスの圧力によって開閉弁22
a,22bが設けられた配管91を介して第1,第2混
合タンク12a,12bに供給される。同様に、第2原
液タンク14に蓄えられた第2原液16は、窒素ガスの
圧力によって開閉弁23a,23bが設けられた配管9
2を介して第1,第2混合タンク12a,12bに供給
される。
【0050】配管91,92には、それぞれセンサ24
a,24bが設けられている。センサ24a,24b
は、静電容量式センサよりなり、配管を流れる原液1
5,16を検出するために設けられる。センサ24a,
24bは、原液15,16が配管を流れている間信号を
出力する。即ち、スラリ供給装置11は、センサ24
a,24bの出力する信号によって、第1,第2原液タ
ンク13,14が空か否かを検出することができる訳で
ある。
【0051】第1,第2混合タンク12a,12bに
は、開閉弁25a,25bが設けられた配管93を介し
て希釈用の純水(P.W.:pure water )が供給され
る。前記第1,第2原液15,16を供給する配管9
1,92には、それぞれ流量制御弁94a,94bが設
けられている。配管93には、流量制御弁94cが設け
られている。
【0052】各流量制御弁94a〜94cは、第1,第
2混合タンク12a,12bに供給する原液15,1
6、純水の供給量を正確にするために設けられている。
即ち、各流量制御弁94a〜94cがないと、第1,第
2混合タンク12a,12bには各配管91〜93の内
径と原液タンク13,14に供給する窒素ガスの圧力に
より原液等が勢いよく供給される。そのため、各開閉弁
22a,22b,23a,23b,25a,25bを閉
路するタイミングが難しく、供給量が所定量に一致しな
い場合が多い。原液等をゆっくりと供給するために各配
管91〜93の内径を小さくすると、原液等を所定量ま
で供給するのに時間がかかる。
【0053】そのため、第1,第2混合タンク12a,
12b内に供給された原液等が所定の分量まで近づく
と、流量を減少させるように各流量制御弁94a〜94
cを制御する。これにより、第1,第2混合タンク12
a,12b内の原液等の量は、ゆっくりと増加するた
め、各開閉弁22a〜25bの閉路するタイミングを容
易に合わせることができ、供給量を所定量に一致させる
ことができる。このことは、正確な組成のスラリ17の
作成を容易にする。
【0054】また、第1,第2混合タンク12a,12
bには、開閉弁26a,26b及びノズル27a,27
bが設けられた配管を介して洗浄用の純水が供給され
る。ノズル27a,27bは、第1,第2混合タンク1
2a,12b内に設けられ、供給される洗浄用の純水を
タンク12a,12b内壁にかけるために設けられてい
る。この純水により、第1,第2混合タンク12a,1
2bは、内壁に付着したスラリ17が洗い流される。
【0055】第1,第2混合タンクには、攪拌器28
a,28bが設けられている。攪拌器28a,28b
は、モータ29a,29bによって駆動され、第1,第
2混合タンク12a,12bに供給された原液15,1
6及び純水を攪拌する。これにより、希釈・混合された
スラリ17が生成される。
【0056】第1,第2混合タンク12a,12bには
液面センサ30a,30bが設けられている。液面セン
サ30a,30bは、第1,第2混合タンク12a,1
2b内に供給される原液の液面レベルを非接触にて検出
するために設けられる。詳しくは、液面センサ30a,
30bは、液面までの距離に応じた検出信号を出力する
ものであり、例えばレーザ光を用いた反射式距離センサ
が用いられる。尚、液面センサ30a,30bは、超音
波等を用いたセンサが用いられてもよい。
【0057】図4は、第1混合タンク12aの断面図を
示す。尚、第2混合タンク12bは、第1混合タンク1
2aと構成が同じであるため、図面及び詳細な説明を省
略する。
【0058】第1混合タンク12aは、側壁が円筒状に
形成されたタンクである。第1混合タンク12aの上部
板101上面には、前記液面センサ30aを支持する支
持部材102が設けられている。支持部材102は、円
筒状に形成され、その上端に前記液面センサ30aが固
定されている。液面センサ30aは、第1混合タンク1
2aの上部板101に形成された孔101aを介して該
混合タンク12a内の液面までの距離に応じた検出信号
を出力する。
【0059】支持部材102は、混合タンク12a内に
供給される液体が液面センサ30aに付着するのを防
ぐ。このことは、液面センサ30aにより検出する液面
レベルの正確性を高める。即ち、第1混合タンク12a
には、その上部まで原液等が供給される。そのため、液
面センサ30aを直接上部板101に取着すると、液面
センサ30aに混合タンク30a内に供給する液体の飛
沫が付着する。液面センサ30aは、付着した飛沫によ
る検出信号を出力するため、液面レベルを正確に検出す
ることができなくなる。そのため、液面センサ30aを
支持部材102にて混合タンク12aの上部板101か
ら更に上方に配置することにより、飛沫の付着を防いで
誤検出を防止する訳である。
【0060】また、第1混合タンク12aには、フロー
トセンサ103が設けられている。フロートセンサ10
3は、第1混合タンク12aに供給される原液のオーバ
ーフローを防ぐために備えられる。原液の供給中に開閉
弁23a等が制御不能になると、原液の供給を停止させ
ることができなくなり、原液が第1混合タンク12aか
らあふれてしまう。これを防ぐために、フロートセンサ
103が第1混合タンク12a内の液体によりオンする
と、原液等の供給を停止させる、例えば、各原液タンク
13,14に窒素ガスを供給するポンプを強制的に停止
させる。尚、フロートセンサ103は、第1混合タンク
12a内に正常に液体が供給された場合にはオンしない
位置に設けられている。従って、通常の処理において
は、フロートセンサ103により原液等の供給が停止す
ることはない。
【0061】前記液面センサ30a,30bは、各混合
タンク12a,12b内の液面までの距離に応じた検出
信号を出力する。スラリ供給装置11は、各液面センサ
30a,30bの検出信号に基づいて、各混合タンク1
2a,12b内に供給されたの液体(第1,第2原液と
純水)の液面レベルを算出する。そして、スラリ供給装
置11は、液面レベルが予め設定した高さになるまで原
液15,16及び純水を供給する。
【0062】スラリ供給装置11は、算出した液面レベ
ルと予め記憶した各混合タンク12a,12bの内径に
より、各混合タンク12a,12bに供給した液体の体
積を計量する。これにより、スラリ供給装置11は、所
定の濃度のスラリ17を生成する。
【0063】前記液面センサ30a,30bは、非接触
にて液面レベルを検出するため、供給する液体の体積計
量を正確にする。このことは、正確な濃度のスラリ17
を生成することを可能にする。
【0064】液面レベルを検出するために、従来ではフ
ロートセンサ,静電容量式センサ等が用いられている。
フロートセンサは、フロートを支持する可動部分やフロ
ートによりオンオフする機械式スイッチが供給する液体
の影響を受けて動作不良となる。このことは、液面レベ
ルを正確に測定するのを阻害する。また、静電容量式セ
ンサは、タンク壁面に残存した液体を検出する。このこ
とは、静電容量式センサの出力信号に誤差を含み、液面
レベルを正確に測定するのを阻害する。
【0065】一方、前記液面センサ30a,30bは、
非接触にて液面レベルを検出するため、可動部分がな
く、供給する液体が付着しにくい。このことは、動作不
良をなくすとともに、出力信号に誤差を含まない。従っ
て、本実施形態のスラリ供給装置11は液面レベルを正
確に測定できる。そのため、スラリ供給装置11は第
1,第2混合タンク12a,12bに供給される原液等
の容量を正確に測定する、即ち、液体の体積計量を正確
に行うことができる。このことは、生成するスラリ17
の濃度を正確にする。
【0066】また、液面センサ30a,30bは、第
1,第2原液タンク13,14内の残量を算出するため
に利用される。即ち、第1,第2原液タンク13,14
に最初に蓄えられていた各原液15,16の量は、搬入
時に判っている。それに対し、各原液15,16の使用
量は、第1,第2混合タンク12a,12bに供給する
供給量は、各液面センサ30a,30bの検出信号と、
スラリ17を作成した回数により算出できる。従って、
搬入時の原液15,16の量から供給量を減算すること
により、その時における各原液15,16の残量を算出
することができる。
【0067】これにより算出された各原液15,16の
残量は、各原液タンク13,14の交換時期を知るうえ
で有効となる。即ち、スラリ供給装置11は、各原液1
5,16の残量が少なくなって所定量となったときに、
原液タンク13,14の交換準備を促すメッセージを表
示させる。更に、スラリ供給装置11は、各原液15,
16を使い切った時に、第1,第2混合タンク13,1
4の交換を促すメッセージを表示させる。このことは、
各原液13,14がなくなってスラリ17が作成できな
くなるのを防止する。
【0068】第1,第2混合タンク12a,12bに
は、共通に設けられたメイン循環配管31が接続されて
いる。生成されたスラリ17は、各混合タンク12a,
12bとメイン循環配管31との間にそれぞれ設けられ
た第1,第2ポンプ32a,32bによって、各混合タ
ンク12a,12bからメイン循環配管31を介して循
環される。この循環は、液だまりを無くしてスラリ17
が凝固するのを防ぐ。
【0069】メイン配管31には各CMP装置18a,
18bにスラリ17を供給するための分岐管105a,
105bが接続されている。各分岐管105a,105
bは、CMP装置18a,18bに備えられたノズルに
接続されている。各分岐管105a,105bにはそれ
ぞれ供給弁33a,33bが設けられている。循環され
るスラリ17は、供給弁33a,33bの操作によりメ
イン循環配管31から分岐管105a,105bを介し
て各CMP装置18a,18bに供給される。
【0070】メイン配管31と各分岐管105a,10
5bの接続点には、絞り部106が設けられている。絞
り部106は、図1右下に示すように、メイン配管31
に設けられた第1流量制御弁107と、その弁107に
第2流量制御弁108を並列に接続する分流管109に
より構成されている。そして、前記分岐管105a,1
05bは分流管109に接続されている。絞り部106
は、各分岐管105a,105bに流れるスラリ11の
流量を一定にする。これにょり、各CMP装置18a,
18bには、使用状況によらず常に一定量のスラリ17
が供給される。例えば、CMP装置18aにスラリ17
を供給しているときに、そのCMP装置18aからスラ
リ17が流れる上流側に設けられた供給弁33bを開路
してCMP装置18bにスラリ17の供給を開始する
と、CMP装置18aに供給されるスラリ17の量が減
少する。このことは、CMP装置18a,18bにおけ
る研磨処理を不安定にする。そのため、絞り部106を
設けることによって、各分岐配管105a,105bに
供給するスラリ17の量を常に一定に保ち、各CMP装
置18a,18bにおける研磨処理の安定化が図れる。
【0071】また、スラリ供給装置11には、第1,第
2混合タンク12a,12bに対応してメイン循環配管
31と並列に第1,第2サブ循環配管34a,34bが
設けられている。第1,第2サブ循環配管34a,34
bと第1,第2ポンプ32a,32bとの間には切換弁
35a,35bが設けられ、第1,第2サブ循環配管3
4a,34bと第1,第2混合タンク12a,12bと
の間には切換弁36a,36bが設けられている。
【0072】切換弁35a,35bは、スラリ17の循
環経路をメイン循環配管31又は第1,第2サブ循環配
管34a,34bに切り換えるために設けられている。
即ち、スラリ供給装置11は、第1,第2混合タンク1
2a,12bにて生成したスラリ17を、切換弁35a
〜36bを切り換え操作することにより、各タンク12
a,12bからメイン循環配管31又は第1,第2サブ
循環配管34a,34bを介して循環させる。
【0073】第1,第2混合タンク12a,12bに
は、切換弁37a,37bが設けられた配管を介して不
活性ガスとしての窒素ガスが供給される。尚、不活性ガ
スとして窒素ガスに代えてアルゴンガス等が用いられて
もよい。
【0074】不活性ガスは、第1,第2混合タンク12
a,12b内のスラリ17の劣化を抑える。即ち、スラ
リ17等の薬液の表面が空気にふれると、その表面部分
の薬液が空気と反応して薬液の組成,濃度等が変化す
る。例えば、スラリ17に含まれる硝酸は空気と反応し
て酸化するため、組成が変化する。
【0075】これに対し、スラリ供給装置11は、前記
液面センサ30a,30bの検出信号に基づき、第1,
第2混合タンク12a,12b内のスラリ17の増減量
を測定する。そして、スラリ供給装置11は、測定した
スラリ17の増減量に応じて第1,第2混合タンク12
a,12b内の不活性ガスの容量を制御する。即ち、ス
ラリ供給装置11は、スラリ17が減少すると不活性ガ
スを第1,第2混合タンク12a,12bに供給すし、
硝酸が空気とふれるのを防ぐ。これにより、第1,第2
混合タンク12a,12b内のスラリ17の組成変化を
防ぐ。
【0076】また、窒素ガスは、第1,第2混合タンク
12a,12b内等を洗浄した水を排水するために供給
される。即ち、上記したように、ノズル27a,27b
を介して各混合タンク12a,12b内に供給された純
水は、同タンク12a,2b内等を洗浄した後、供給さ
れる窒素ガスの圧力によって、ドレイン弁38a,38
b及びセンサ39a,39bが設けられた配管を介して
排水される。センサ39a,39bは静電容量式センサ
よりなり、排水の有無、即ち洗浄用の純水の排出終了を
検出するために設けられている。
【0077】更に、第1,第2混合タンク12a,12
bには、それぞれレベルセンサ40a,40bが設けら
れている。レベルセンサ40a,40bは、各混合タン
ク12a,12bの底面に取着され、第1,第2混合タ
ンク12a,12bに超音波を伝達させる。このレベル
センサ40a、40bは、第1,第2混合タンク12
a,12b内側からの反射波の強度が物質の相により異
なることを利用するものであり、第1,第2混合タンク
12a,12b内部に沈殿した吐粒の堆積量を計測する
ために用いられる。
【0078】超音波は、物質の密度に応じた速度で伝播
される。従って、反射波の強度は、密度の差が大きい部
分で大きくなる。この大きい反射までの時間を計測する
ことにより、堆積量を計測することができる。そして、
砥粒が堆積したのを検出すると、スラリ供給装置11
は、各混合タンク12a,12b内のスラリ17と沈殿
物を破棄すると共に、警告を出力してCMP装置18
a,18bの洗浄を促す。これにより、堆積した砥粒が
CMP装置18a,18bに送られるのを防ぎ、CMP
装置18a,18bにおいて研磨中のウェハにスクラッ
チが発生するのを防ぐ。
【0079】図2は、スラリ供給装置の電気的構成を示
す概略図である。スラリ供給装置11は、原液供給手
段、生成手段、スラリ循環手段及びスラリ供給手段とし
ての制御装置41を備える。
【0080】制御装置41は、第1混合タンク12aに
対応する各種センサ30a〜40a、及び、開閉弁22
a〜ドレイン弁38aが接続されている。制御装置41
は、第2混合タンク12bに対応する各種センサ30b
〜40b、及び、開閉弁22b〜ドレイン弁38bが接
続されている。
【0081】制御装置41は、各混合タンク12a,1
2bに供給する原液15,16,純水の流量を制御する
ための流量制御弁94a〜94cが接続されている。ま
た、制御装置41は、生成したスラリ17をCMP装置
18a,18bに供給するための供給弁33a,33b
が接続されている。
【0082】更に、制御装置41は、入力装置111と
表示装置112が接続されている。入力装置111は、
各原液タンク13,14の内容量、生成するスラリ17
の組成(混合する原液の分量)等を制御装置41に記憶
させるために利用される。表示装置112は、スラリ供
給装置11の処理状況、原液タンク13,14の内容量
に基づく原液タンク13,14の交換時期等を表示して
それらを作業者に知らせるために利用される。尚、入力
装置111と表示装置112は、一体に構成されてもよ
い。
【0083】また、制御装置41は、CMP装置18
a,18bが接続されている。各CMP装置18a,1
8bは、作業者の操作に基づいて、処理するウェハの枚
数等の処理状況に基づいた指令信号を制御装置41に出
力する。制御装置41は、入力され指令信号とスラリ1
7の残量に基づいて、スラリ17を生成する時期や、ス
ラリ17の生成量を演算する。
【0084】また、制御装置41は図示しない記憶装置
を備えている。その記憶装置にはスラリ供給装置11の
制御プログラムデータが予め記憶されている。制御プロ
グラムデータは、図3に示すスラリ供給処理を実行する
ための処理プログラムデータを含む。制御装置41は、
処理プログラムデータに基づいて動作する。そして、制
御装置41は、入力される指令信号に基づいて、各セン
サからの信号を基に開閉弁22a等を制御して交互に第
1,第2混合タンク12a,12bを使用してスラリ1
7を作成する。更に、制御装置41は、第1,第2混合
タンク12a,12bのスラリ17の残量が所定量とな
ると供給弁33a,33bを開閉操作して第1,第2混
合タンク12a,12bを切り換える。これにより、制
御装置41は、各CMP装置18a,18bにスラリ1
7を連続して供給する。
【0085】また、前記制御プログラムデータは、スラ
リ17の生成量,生成の開始時期を算出するためのプロ
グラムデータを含む。制御装置41は、各CMP装置1
8a,18bと情報を交換するための通信を行う通信手
段として動作する。各CMP装置18a,18bは、処
理開始に先だちウェハの処理枚数、必要とするスラリ1
7の流量(CMP装置18a,18bのノズルからスラ
リ17を吐出させる吐出量)等の処理情報が設定され
る。制御装置41は、各CMP装置18a,18bから
処理情報を入力する。制御装置41は、処理情報と各混
合タンク12a,12b内のスラリ17の残量に基づい
て、スラリ17の作成時期と作成量を算出する。
【0086】先ず、制御装置41は、各液面センサ30
a,30bから入力する検出信号に基づいて、各混合タ
ンク12a,12b内のスラリ17の残量を演算する。
また、制御装置41は、処理情報に含まれる処理枚数と
供給量からウェハの処理に必要なスラリ17の使用量を
算出する。そして、制御装置41は、スラリ17の使用
量と第1,第2混合タンク12a,12bのスラリ17
の残量から新しく作成するスラリ17の作成量を算出す
る。
【0087】次に、制御装置17は、第1,第2混合タ
ンク12a,12bにおけるスラリ17の残量から、第
1,第2混合タンク12a,12bの切り換え時期を算
出する。この切り換え時期は、スラリ17の残量を各C
MP装置18a,18bにて使用するスラリ17の流量
で割ることにより求められる。次に、制御装置17は、
算出した切り換え時期からスラリ17の作成に必要な時
間を逆算することにより、スラリ17の作成を開始する
開始時期を算出する。
【0088】開始時期の算出は、新しいスラリ17をジ
ャストインタイム、即ち新しいスラリ17を作成する時
期を、スラリ17を必要とする時期に合わせるために用
いられる。
【0089】例えば、スラリ17の作成開始を混合タン
ク12a,12bの残量が所定量にまで減少した時に設
定する方法がある。この方法は、混合タンク12a,1
2b内の残量のみを監視すれば良く、簡便である。しか
し、この方法では、スラリ17の作成が間に合わない場
合がある。例えば、図1の第1CMP装置18aに第1
混合タンク12aからスラリ17を供給して残量がわず
かになったときに第2CMP装置18bにて処理を開始
する。すると、第2混合タンク12bにて新たなスラリ
17の作成が終了する前に第1混合タンク12aのスラ
リ17を使い切ってしまい、スラリ17を連続して供給
できなくなる。
【0090】また、スラリ17の作成開始を両CMP装
置18a,18bに供給できる残量に設定すると、一方
のCMP装置18aのみで処理を行っている場合には、
第1混合タンク12aのスラリ17を使い切るより遙か
以前に第2混合タンク12bにて新しいスラリ17の作
成を終了してしまうため、スラリ17を保管する期間が
その分長くなる。
【0091】そのため、第1,第2混合タンク12a,
12bにおけるスラリ17の残量と、各CMP装置18
a,18bの処理情報に基づいて新たなスラリ17を作
成する開始時期を算出する。これにより、スラリ17を
使い切るときに新たなスラリ17の作成を終了させるこ
とができる。その結果、スラリ17を連続して供給する
事ができるとともに、スラリ17の保管期間が長くなる
のを防ぐことができる。
【0092】更に、前記制御プログラムデータは、各原
液タンク13,14内の原液15,16の残量を算出す
るためのプログラムデータを含む。制御装置41は、入
力装置111により入力された第1,第2原液タンク1
3,14にて供給された各原液15,16の搬入量を記
憶している。また、制御装置41は、液面センサ30
a,30bから入力する検出信号に基づいて、第1,第
2混合タンク12a,12bに所定量の原液15,16
を供給する。その供給量とスラリ17の作成回数によ
り、制御装置41は、原液15,16の使用量を演算す
る。そして、制御装置41は、算出した使用量を供給量
から減算することにより、各原液タンク13,14内の
残量を算出する。
【0093】そして、制御装置41は、算出した残量が
予め設定した量まで減少したときに、表示装置112に
原液タンク13,14の交換を知らせるための表示を行
う。この構成により、原液15,16が無くなるのを防
止する。これにより、制御装置41は、任意の時にスラ
リ17の作成を行うことができる。
【0094】更に、前記制御プログラムデータは、図5
に示すフィルタ処理を実行するための処理プログラムデ
ータを含む。フィルタ処理は、前記スラリ供給処理の安
定化を図るために実行される。
【0095】図5に示すフィルタ処理のフローチャート
には、制御装置41に対する駆動電源の投入から示され
ている。制御装置41は、電源が投入されると、ステッ
プ121〜126の各処理を実行する。
【0096】先ず、ステップ121において、制御装置
41は、各液面センサ30a,30bから検出信号を入
力し、その検出信号に基づいてその時の液面レベルデー
タSECDT を算出する。制御装置41は、液面レベルデー
タSECDT を第1レベルデータDT1に格納する。
【0097】次に、ステップ122において、制御装置
41は、電源が投入されてから所定時間(例えば10秒
(s))経過したか否か判断する。所定時間経過してい
ない場合、制御装置41は、ステップ123に移る。
【0098】即ち、制御装置41は、電源が投入されて
から所定時間経過するまで、ステップ121,122の
ループを実行する。このループは、液面センサ30a,
30bや図示しないアンプ等の機器が安定するのを待つ
ために実行される。アンプ等が安定しないと、正確な検
出信号が得られないので、液面レベルに誤りが生じる。
この誤りを防止するために、フィルタ処理にステップ1
21,122のループを設けている。
【0099】そして、所定時間経過すると、制御装置4
1は、次のステップ123に移る。ステップ123にお
いて、制御装置41は、各液面センサ30a,30bか
ら検出信号を入力し、その検出信号に基づいてその時の
液面レベルデータSECDT を算出する。制御装置41は、
液面レベルデータSECDT を第2レベルデータDT2に格
納する。
【0100】次に、ステップ124において、制御装置
41は、第1レベルデータDT1と第2レベルデータD
T2の差を演算し、その演算結果を第3レベルデータD
T3に格納する。そして、ステップ125において、制
御装置41は、第3レベルデータDT3が予め設定した
範囲(−DAからDA)内に収まっているか否かを判断
する。
【0101】範囲の値−DA,DAは、第1,第2混合
タンク12a,12bに供給される液体の供給量,スラ
リ17の使用量に応じて予め実験等により求めた値が設
定されている。例えば、最小値−DAはスラリ17の使
用量よりも小さく,最大値DAは液体の供給量よりも大
きく設定される。また、範囲の値−DA,DAは、液面
の波打ちや外来ノイズ,スラリ17の使用量に応じて予
め実験等により求めた値が設定されている。
【0102】そして、制御装置41は、第3レベルデー
タDT3が範囲に収まっていない場合にステップ123
に移り次に入力する検出信号に基づく液面レベルデータ
SECDT を算出し、そのデータSECDT を第2レベルデータ
DT2に格納する。
【0103】一方、制御装置41は、第3レベルデータ
DT3が範囲内にあるとき、次のステップ126にて第
2レベルデータDT2にて第1レベルデータDT1を更
新する。
【0104】即ち、制御装置41は、第3レベルデータ
DT3が範囲内にある場合にその時の液面レベルを示す
第2レベルデータDT2を有効とし、第3レベルデータ
DT3が範囲内にない場合に第2レベルデータDT2を
無効にする。そして、制御装置41は、有効とした第2
レベルデータDT2に基づいて、前記各処理を実行す
る。
【0105】このことは、各処理に対する液面の波打ち
を検出した検出信号、外来ノイズ等の影響を除外する。
即ち、制御装置41は、想定した変位量以上に変位した
一時的なデータをキャンセルする。これにより、制御装
置41は、第1,第2混合タンク12a,12b内の液
面レベルを安定して検出することができる。
【0106】次に、スラリ供給装置11の動作を、図3
のフローチャートに従って説明する。先ずステップ51
において、図2の制御装置41は、装置全体の初期化を
行う。その初期化を終了すると、制御装置41は、第1
混合タンク12aに対するステップ52a〜58aの各
処理と、第2混合タンク12bに対するステップ52b
〜58bの各処理を並列に実行する。
【0107】ステップ52a〜54aは第1混合タンク
12aに対するスラリ供給動作の各処理、ステップ55
a〜58aは第1混合タンク12aに対する洗浄動作
(FLUSH動作)の各処理である。また、ステップ5
2b〜54bは第2混合タンク12bに対するスラリ供
給動作の各処理、ステップ55b〜58bは第2混合タ
ンク12bに対する洗浄動作(FLUSH動作)の各処
理である。
【0108】先ず、第1混合タンク12aに対するスラ
リ供給動作の各処理について詳述する。尚、ここでは、
第2混合タンク12bにて作成されたスラリ17がCM
P装置18a,18bに供給されている場合における各
処理を説明する。
【0109】制御装置41は、液面センサ30bから入
力する検出信号に基づいて、その時々の第2混合タンク
12b内のスラリ17の残量を算出する。そして、制御
装置41は、スラリ17の残量が所定量となると、第1
混合タンク12aに対するステップ52aの処理を開始
する。
【0110】ステップ52aはスラリ作成処理(スラリ
作成手段)であって、制御装置41は、第1,第2原液
タンク13,14から体積計量によって所定量の第1,
第2原液15,16を第1混合タンク12aに供給して
スラリ17を生成する。即ち、制御装置41は、先ずド
レイン弁38aを閉路(オフ)し、供給弁21aと開閉
弁22aを開路(オン)し、第1原液タンク13に窒素
ガスを供給してその圧力にて第1原液15を第1混合タ
ンク12aに圧送する。そして、制御装置41は、液面
センサ30aから入力される検出信号に基づいて、第1
混合タンク12a内の液面が所定の高さに近づくと、流
量制御弁94aの開度を制御して第1原液15をゆっく
りと供給する。更に、制御装置41は、液面センサ30
aの検出信号に基づいて、第1混合タンク12a内の液
面が所定の高さになると、供給弁21a及び開閉弁22
aをオフして第1原液15の供給を停止する。
【0111】次に、制御装置41は、供給弁21bと開
閉弁23aをオンし、第2原液タンク14に窒素ガスを
供給してその圧力にて第2原液16を第1混合タンク1
2aに圧送する。そして、制御装置41は、液面センサ
30aから入力される検出信号に基づいて、第1混合タ
ンク12a内の液面が所定の高さに近づくと、流量制御
弁94bの開度を制御して第2原液16をゆっくりと供
給する。更に、制御装置41は、液面センサ30aの検
出信号に基づいて、第1混合タンク12a内の液面が所
定の高さになると、供給弁21b及び開閉弁23aをオ
フして第2原液16の供給を停止する。
【0112】更に次に、制御装置41は、開閉弁25a
をオンして希釈用の純水の供給を開始し、モータ29a
を駆動制御して攪拌器28aを回転させ、第1,第2原
液及び純水を混合する。そして、制御装置41は、液面
センサ30aから入力される検出信号に基づいて液面が
所定の高さに近づくと、流量制御弁94cの開度を制御
して純水をゆっくりと供給する。更に、制御装置41
は、液面センサ30aの検出信号に基づいて、第1混合
タンク12a内の液面が所定の高さになると、開閉弁2
5aをオフして純水の供給を停止する。
【0113】以上のステップにより、制御装置41は、
第1混合タンク12aに、第1,第2原液15,16及
び純水を正確に所定量だけ供給する。更に、制御装置4
1は、第1,第2原液15,16及び純水を混合してス
ラリ17を作成する。そして、制御装置41は、ステッ
プ52aからステップ53aに移る。
【0114】ステップ53aはスラリ循環処理(スラリ
循環手段)であって、制御装置41は、先ず生成したス
ラリ17を第1サブ循環配管34aを介して循環させ
る。即ち、制御装置41は、切換弁35a,36aを第
1サブ循環配管34a側に切り換え、生成したスラリ1
7を第1サブ循環配管34aを介して循環させる。これ
により、スラリ17の液だまりが無くなって乾燥し難く
なると共に、砥粒が沈殿し難くなる。
【0115】次に、制御装置41は、液面センサ30b
の検出信号に基づいて、第2混合タンク12b内のスラ
リの残量が所定量となると、該第2混合タンク12b内
のスラリ17をほとんど使い切ったと判断する。そし
て、制御装置41は、第1混合タンク12aにて生成し
たスラリ17の循環経路をメイン循環配管31に切り換
えるよう切換弁35a〜36bを制御する。これによ
り、制御装置41は、第1混合タンク12aのスラリ1
7をメイン循環配管31を介してCMP装置18a,1
8bに継続的に供給する。
【0116】そして、制御装置41は、スラリ17を使
い切って休止中の第2混合タンク12bに対して、図3
のステップ55bからの処理を実行し、第2混合タンク
12b内を洗浄する洗浄動作を実行する。
【0117】次に、第1混合タンク12aから各CMP
装置18a,18bにスラリ17を供給しているとき
に、液面センサ30aの検出信号に基づいて、第1混合
タンク12a内のスラリ17の液面が所定の高さまで低
下すると、制御装置41は第2混合タンク12bに対す
る洗浄動作を終了する。そして、制御装置41は、第2
混合タンク12bに対して図3のステップ52bのスラ
リ作成処理を実行し、第2混合タンク12bにおいて新
たなスラリ17の作成を開始する。
【0118】尚、第1混合タンク12a内のスラリ17
の液面が所定の高さまで低下する前に前記CMP装置1
8a,18bの処理情報に基づく作成開始時期になる
と、制御装置41は、第2混合タンク12bに対する洗
浄動作を終了する。そして、制御装置41は、第2混合
タンク12bに対してスラリ作成処理を実行し、第2混
合タンク12bにおいて新たなスラリ17の作成を開始
する。
【0119】更に、制御装置41は、第1混合タンク1
2a内のスラリ17の残りがわずかになったときに、各
切換弁35a〜36bを制御し、第2混合タンク12b
にて生成したスラリ17をメイン循環配管31に循環さ
せ、スラリ17を各CMP装置18a,18bに供給す
る。そして、制御装置41は、第1混合タンク12aの
第1ポンプ32aを停止させ、ステップ53aからステ
ップ54aに移る。
【0120】ステップ54aはスラリ排水処理(スラリ
排水手段)であって、制御装置41は、切換弁37aを
オンして第1混合タンク12a内に高圧の窒素ガスを供
給すると共に、ドレイン弁38aをオンする。すると、
第1混合タンク12a内に残存したスラリ17が窒素ガ
スの圧力によって第1混合タンク12aから強制的に排
出される。従って、第1混合タンク12aには、古いス
ラリ17が残らない。
【0121】そして、制御装置41は、センサ39aか
ら入力される信号に基づいて、第1混合タンク12aか
ら残存したスラリ17が全て排出されると、切換弁37
a及びドレイン弁38aをオフし、スラリ供給動作を終
了する。更に、制御装置41は、洗浄動作を開始するべ
く、ステップ55aに移る。
【0122】次に、第1混合タンク12aに対する洗浄
動作の各処理について詳述する。ステップ55aは純水
供給処理(純水供給手段)であって、制御装置41は、
先ず開閉弁26aをオンして純水をノズル27aから第
1混合タンク12a内に供給するシャワーを開始する。
これにより、第1混合タンク12aの側壁に付着したス
ラリ17が洗い流される。
【0123】次に、制御装置41は、開閉弁25aをオ
ンして純水を第1混合タンク12a内に供給する。そし
て、制御装置41は、液面センサ30aの検出信号に基
づいて第1混合タンク12a内に所定量の純水が溜まる
と、開閉弁25a,26aをオフしてシャワー及び純水
の供給を停止し、ステップ55aからステップ56aに
移る。
【0124】ステップ56aは純水循環処理(純水循環
手段)であって、制御装置41は、モータ29aを駆動
制御して攪拌器28aを回転させて第1混合タンク12
a内の純水を攪拌する。更に、制御装置41は、切換弁
35a,36aを第1サブ循環配管34a側に切り換
え、第1ポンプ32aを駆動制御して純水を第1サブ循
環配管34aに循環させる。これにより、第1サブ循環
配管34a及び第1ポンプ32aに残存したスラリ17
が洗い流される。そして、制御装置41は、純水を第1
サブ循環配管34aに循環させてから所定時間経過する
と、モータ29a及び第1ポンプ32aを停止させて循
環を停止し、ステップ56aからステップ57aに移
る。
【0125】ステップ57aは純水排水処理(純水排水
手段)であって、制御装置41は、切換弁37aをオン
して第1混合タンク12a内に高圧の窒素ガスを供給す
ると共に、ドレイン弁38aをオンする。すると、第1
混合タンク12a内を洗浄した純水が窒素ガスの圧力に
よって第1混合タンク12aから強制的に排出される。
そして、制御装置41は、センサ39aから入力される
信号に基づいて、純水が全て排出されると、切換弁37
a及びドレイン弁38aをオフし、再び第1混合タンク
12a内の洗浄を行うべくステップ55aに移る。
【0126】即ち、制御装置41は、ステップ55a〜
57aの各処理を繰り返し実行し、第1混合タンク12
a内を洗浄する。このとき、制御装置41は、スラリ1
7を供給する第2混合タンク12bのスラリ17の残量
が所定量まで低下したと判断すると、次の新たなスラリ
17を第1混合タンク12aにて生成するべく、ステッ
プ58aに移る。
【0127】ステップ58aは純水排水処理(純水排水
手段)であって、制御装置41は、モータ29a及び第
1ポンプ32aを停止させて純水の循環を停止させる。
更に、制御装置41は、切換弁37aをオンして窒素ガ
スを第1混合タンク12a内に供給すると共に、ドレイ
ン弁38aをオンして純水を排水する。そして、制御装
置41は、センサ39aからの信号に基づいて純水の排
出終了を検出すると、切換弁37aとドレイン弁38a
をオフして排水を停止する。そして、制御装置41は、
ステップ58aからステップ52aに移り、新たなスラ
リ17の作成を開始する。
【0128】即ち、制御装置41は、第1混合タンク1
2aに対して、スラリ17の作成動作と第1混合タンク
12a及び第1サブ循環配管34aの洗浄動作とを交互
に繰り返し実行する。その繰り返し実行する処理におい
て、制御装置41は、第1混合タンク12aにて生成し
たスラリ17を使い切ると、第1混合タンク12a内に
残存したスラリ17を強制的に排出する。更に、制御装
置41は、大根号タンク12a及び第1サブ循環配管3
4aに純水を循環させて洗浄する。これにより、スラリ
17の液溜まりが無くなるので、循環経路が詰まること
はない。
【0129】次に、第2混合タンク12bに対するスラ
リ供給動作及び洗浄動作における各処理を説明する。
尚、第2混合タンク12bは第1混合タンク12aと同
一の形状に形成されると共に、同じ役割を持っている。
従って、第2混合タンク12bに対する制御装置41の
処理は、第1混合タンク12aに対する処理と同じであ
る。
【0130】即ち、第2混合タンク12bに対するステ
ップ52b〜54b(スラリ供給動作)は、第1混合タ
ンク12aに対するステップ52a〜54aの各処理と
同じである。また、第2混合タンク12bに対するステ
ップ55b〜58b(洗浄動作)は、第1混合タンク1
2aに対するステップ55a〜58aの各処理と同じで
ある。従って、第2混合タンク12bのみに対する各処
理の詳細な説明を省略し、第1,第2混合タンク12
a,12bが相互に関連する部分についてのみ詳述す
る。
【0131】第1混合タンク12aのステップ53aに
おいて、第1混合タンク12a内のスラリ17の残量が
所定量まで減少すると、制御装置41は、洗浄中の第2
混合タンク12bの純水を排出し、第2混合タンク12
bにおいて新たなスラリ17の作成を開始する。また、
第2混合タンク12aのステップ53bにおいて、第2
混合タンク12b内のスラリ17の残量が所定量まで減
少すると、制御装置41は、洗浄中の第1混合タンク1
2aの純水を排出し、第1混合タンク12aにおいて新
たなスラリ17の作成を開始する。従って、制御装置4
1は、一方の第1混合タンク12a(又は第2混合タン
ク12b)のスラリ17を使い切る前に、他方の第2混
合タンク12b(又は第1混合タンク12a)において
新たなスラリ17の作成を開始する。
【0132】また、第1混合タンク12aのステップ5
3aにおいて、第1混合タンク12a内のスラリ17を
ほとんど使い切ったとき、制御装置41は第2混合タン
ク12bにおいて生成したスラリ17をメイン循環配管
31に循環させ、各CMP装置18a,18bにスラリ
17を供給する。また、第2混合タンク12bのステッ
プ53bにおいて、第2混合タンク12b内のスラリ1
7をほとんど使い切ったとき、制御装置41は第1混合
タンク12aにおいて生成したスラリ17をメイン循環
配管31に循環させ、各CMP装置18a,18bにス
ラリ17を供給する。従って、制御装置41は、一方の
第1混合タンク12a(又は第2混合タンク12b)の
スラリ17を使い切ると、他方の第2混合タンク12b
(又は第1混合タンク12a)にて生成したスラリ17
をメイン循環配管31に循環させ、各CMP装置18
a,18bにスラリ17を継続的に供給する。
【0133】更にまた、制御装置41は、スラリ17を
使い切って休止中の第1混合タンク12a、第1サブ循
環配管34a及び第1ポンプ32aを洗浄する。また、
制御装置41は、スラリ17を使い切って休止中の第2
混合タンク12b、第2サブ循環配管34b及び第2ポ
ンプ32bを洗浄する。従って、制御装置41は、休止
中の第1混合タンク12a(又は第2混合タンク12
b)とそれに接続される第1第2サブ循環配管34a
(又は第2サブ循環配管34b)を洗浄する。
【0134】即ち、制御装置41は、第1,第2混合タ
ンク12a,12bを交互に使用して作成したスラリ1
7を各CMP装置18a,18bに供給する。更に、制
御装置41は、第1,第2混合タンク12a,12b、
第1,第2サブ循環配管34a,34b及び第1,第2
ポンプ32a,32bを交互に洗浄する。
【0135】ところで、CMP装置18a,18bを長
時間使用しない場合、制御装置41は、メイン循環配管
31を第1又は第2混合タンク12a,12b等を洗浄
する純水にて洗浄する。即ち、制御装置41は、各CM
P装置18a,18bが使用されなくなってから予め設
定した時間が経過すると、メイン循環配管31に対する
洗浄処理を実行する。
【0136】例えば、第1混合タンク12aにスラリ1
7が残っている場合、制御装置41はスラリ17を第1
混合タンク12aからメイン循環配管31を介して循環
させている。また、制御装置41は、非動作中の第2混
合タンク12b及び第2ポンプ32bをサブ循環配管3
4bを利用して純水を循環させて洗浄している。
【0137】制御装置41は所定時間経過すると、先ず
切換弁35a,36aを切り換え制御してメイン循環配
管31を循環していたスラリ17を第1サブ循環配管3
4aに循環させる。そして、制御装置41は、切換弁3
5b,36bを切り換え制御して第2サブ循環配管34
bを循環していた純水をメイン循環配管31に循環させ
る。この純水によってメイン循環配管31が洗浄され、
メイン循環配管31におけるスラリ17の液溜まりが無
くなるので、メイン配管31は詰まりにくくなる。
【0138】更に長時間CMP装置18a,18bを使
用しない場合、制御装置41は、残ったスラリ17を第
1,第2混合タンク12a,12bの間で交互に転送す
る。そして、制御装置41は、交互に非動作中となる第
1,第2混合タンク12a,12bを洗浄する。
【0139】例えば、第1混合タンク12aにスラリ1
7が残っている場合、制御装置41は、切換弁35a,
36bを切り換え制御し、スラリ17を第1混合タンク
12aからメイン循環配管31を介して第2混合タンク
12bに移し替える。すると、第2混合タンク12bが
非動作中となるため、制御装置41は、この非動作中の
第2混合タンク12bを洗浄する。
【0140】以上記述したように、本実施の形態によれ
ば、以下の効果を奏する。 (1)スラリ供給装置11には、研磨装置18a,18
bにおいて1回の処理に使われるスラリの必要量に応じ
て少ない容量に設定された混合タンク12a、12bを
設けた。制御装置41は、各混合タンク12a,12b
に対して、必要量だけ原液15,16と純水を供給し、
希釈・混合してスラリ17を生成する。そして、制御装
置41は、生成したスラリ17を研磨装置18a,18
bに供給するようにした。従って、各混合タンク12
a,12bには、研磨装置18a,18bに必要なだけ
のスラリ17が生成されるため、古いスラリが発生する
ことが無く、安定したスラリを研磨装置18a,18b
に供給することができる。
【0141】(2)スラリ供給装置11には、2つの混
合タンク12a,12bを設けた。制御装置41は、混
合タンク12a,12bを交互に使用してスラリ17を
生成する。更に、制御装置41は、生成したスラリを循
環させるようにしたので、スラリ17の沈殿が防止され
る。
【0142】(3)制御装置41は、混合タンク12
a,12bを交互に使用してスラリ17を作成して研磨
装置18a,18bに供給する。そして、制御装置41
は、スラリ17を使い切った混合タンク12a,12b
を、各タンク12a,12bと共にスラリの循環経路を
洗浄するようにした。従って、休止中の混合タンク12
a,12bを洗浄することにより洗浄サイクルが短くな
るので、沈殿物の除去を容易に行うことができる。その
結果、各混合タンク12a,12b及びスラリの循環経
路に液溜まり及び乾燥したスラリの発生が防止される。
【0143】(第二実施形態)以下、本発明を具体化し
た第二実施形態を図6に従って説明する。尚、説明の便
宜上、第一実施形態と同様の構成については同一の符号
を付してその説明を一部省略する。
【0144】本実施形態のスラリ供給装置61は、スラ
リを生成する混合タンクがCMP装置毎に設けられてい
る。即ち、図6に示すように、2つのCMP装置18
a,18bに対して第1,第2混合タンク12a,12
bが設けられている。各混合タンク12a,12bは、
第一実施形態と同様に、各CMP装置18a,18bに
て所定枚数のウェハを研磨するのに十分なだけの容量に
形成されている。
【0145】スラリ供給装置61には、制御装置41a
が設けられている。制御装置41aは、スラリを生成し
て各CMP装置18a,18bに供給するスラリ供給動
作と、第1,第2混合タンク12a,12bを洗浄する
洗浄動作を行う。
【0146】スラリ供給動作において、制御装置41a
は、各混合タンクを使用して、搬入される第1,第2原
液タンク13,14に蓄えられた原液15,16を各混
合タンク12a,12bに設けた液面センサ30a,3
0bの検出信号に基づいて体積計量して各混合タンク1
2a,12bに供給する。そして、制御装置41aは、
更に純水を各混合タンク12a,12bに供給し、第
1,第2原液を希釈・混合してスラリ17を生成する。
【0147】制御装置41aは、各混合タンク12a,
12bにて生成されたスラリ17を、それぞれ対応して
設けられた第1,第2ポンプ32a,32bにより各C
MP装置18a,18bに直接供給する。即ち、スラリ
17は、各CMP装置18a,18bに供給する直前で
混合されため、各CMP装置18a,18bには、常に
新しいスラリ17が供給されることになる。
【0148】また、制御装置41aは、第1,第2混合
タンク12a,12bに切換弁37a,37bが設けら
れた配管を介して不活性ガスとしての窒素ガスを供給す
る。尚、不活性ガスとして窒素ガスに代えてアルゴンガ
ス等を供給してもよい。
【0149】不活性ガスは、第1,第2混合タンク12
a,12b内のスラリ17の劣化を抑える。即ち、スラ
リ17等の薬液の表面が空気にふれると、その表面部分
の薬液が空気と反応して薬液の組成,濃度等が変化す
る。例えば、スラリ17に含まれる硝酸は空気と反応し
て酸化するため、組成が変化する。
【0150】そのため、制御装置41aは、前記液面セ
ンサ30a,30bの検出信号に基づき、第1,第2混
合タンク12a,12b内のスラリ17の増減量を測定
する。そして、制御装置41aは、測定したスラリ17
の増減量に応じて第1,第2混合タンク12a,12b
内の不活性ガスの容量を制御する。即ち、スラリ供給装
置11は、スラリ17が減少すると不活性ガスを第1,
第2混合タンク12a,12bに供給し、硝酸が空気と
ふれるのを防ぐ。これにより、第1,第2混合タンク1
2a,12b内のスラリ17の組成変化を防ぐ。
【0151】また、制御装置41aは、各混合タンク1
2a,12bに対してスラリ排水処理を実行し、残った
スラリ17を各混合タンク12a,12bから全て排出
する。更に、制御装置41aは各混合タンク12a,1
2bに対して洗浄動作を行う。これにより、各混合タン
ク12a,12bには、古いスラリが残存することが無
く、液溜まりも無くなる。尚、スラリ排水処理及び洗浄
動作は第一実施形態における処理,動作と同じである。
【0152】また、本実施形態のスラリ供給装置61に
搬入される第1,第2原液タンク13,14には、第
1,第2循環配管62a,62bが装着される。各循環
配管62a,26bには、第3,第4ポンプ63a,6
3b、リリーフ弁64a,64b、及び流量制御弁65
a,65bが備えられている。第3,第4ポンプ63
a,63bは、各原液タンク13,14の原液15,1
6を第1,第2循環配管62a,62bにて循環させる
ために設けられている。この循環によって、各原液タン
ク13,14における原液15,16の沈殿を防止す
る。
【0153】各リリーフ弁64a,64b及び流量制御
弁65a,65bは、各循環配管62a,26b内を循
環する原液15,16の液圧を所定の圧力に保つために
設けられている。この圧力によって、原液15,16
は、制御装置41aが開閉弁22a,22b,23a,
23bをオンすると、各循環配管62a,62bから各
混合タンク12a,12bに圧送される。
【0154】制御装置41aは、第1,第2混合タンク
12a,12b内に供給された原液等が所定の分量まで
近づくと、第1,第2原液15,16,純水の流量を減
少させるように各流量制御弁65a,65b,94cを
制御する。これにより、第1,第2混合タンク12a,
12b内の原液等の量は、ゆっくりと増加するため、各
開閉弁22a〜25bの閉路するタイミングを容易に合
わせることができ、供給量を所定量に一致させることが
できる。このことは、正確な組成のスラリ17の作成を
容易にする。
【0155】以上記述したように、本実施形態によれ
ば、以下の効果を奏する。 (1)制御装置41aは、原液タンク13,14に設け
られた循環配管62a,26bにより原液15,16を
循環させるようにしたので、原液15,16の沈殿が防
止され、その原液15,16を混合することにより安定
したスラリ17を供給することができる。
【0156】(第三実施形態)以下、本発明を具体化し
た第三実施形態を図7に従って説明する。尚、説明の便
宜上、第一,第二実施形態と同様の構成については同一
の符号を付してその説明を一部省略する。
【0157】本実施形態のスラリ供給装置71には、原
液を蓄え搬入される原液タンク毎に循環タンクが設けら
れている。また、スラリ供給装置17には、CMP装置
毎に混合部が設けられている。即ち、図7に示すよう
に、スラリ供給装置71には、搬入される第1,第2原
液タンク13,14に対応して第1,第2循環タンク7
2a,72bが設けられている。また、スラリ供給装置
71には、2つのCMP装置18a,18bに対応して
第1,第2混合部73a,73bが設けられている。ス
ラリ供給装置71には制御装置41bが設けられてい
る。制御装置41bは、スラリを生成して各CMP装置
18a,18bに供給するスラリ供給動作と、第1,第
2循環タンク72a,27bを洗浄する洗浄動作を実行
する。
【0158】スラリ供給動作において、制御装置41b
は、第1原液タンク13から第1循環タンク72aへ第
1原液15を液面センサ30aの検出信号に基づく体積
計量によって所定量圧送する。また、制御装置41b
は、第2原液タンク14から第2循環タンク72bへ第
2原液16を液面センサ30bの検出信号に基づく体積
計量によって所定量圧送する。
【0159】第1,第2循環タンク72a,72bに供
給される第1,第2原液15,16の量は、CMP装置
18a,18bにて所定枚数のウェハを研磨するのに必
要な量に設定されている。即ち、制御装置41bは、C
MP装置18a,18bにて必要な量の第1,第2原液
を第1,第2循環タンク72a,72bに圧送する。
【0160】また、制御装置41bは、第1,第2循環
タンク72a,72bに所定量の純水を供給し、各循環
タンク72a,72b内の原液を希釈する。更に、制御
装置41bは、モータ29a,29bを駆動制御して各
循環タンク72a,72bに設けられた攪拌器28a,
28bを回転させ、希釈した原液を攪拌し、沈殿を防止
する。
【0161】第1,第2循環タンク72a,72bに
は、第1,第2循環配管74a,74bが設けられてい
る。各循環配管74a,74bには、ポンプ75a,7
5b、リリーフ弁76a,76b、及び絞り弁77a,
77bが設けられている。制御装置41bは、ポンプ7
5a,75bを駆動して各循環タンク72a,72bの
原液を第1,第2循環配管74a,74bを介して循環
させる。この循環によって、各循環タンク72a,72
bにおける原液の沈殿を防止する。
【0162】各リリーフ弁76a,76b及び絞り弁7
7a,77bは、各循環配管74a,74b内を循環す
る原液の液圧を所定の圧力に保つために設けられてい
る。この圧力によって、各循環配管72a,72b内の
原液が第1,第2混合部73a,73bに圧送される。
【0163】第1,第2混合部73a,73bには、そ
れぞれ第1,第2開閉弁78a,78bと絞り弁79
a,79bが設けられている。制御装置41bは、各混
合部73a,73bの第1,第2開閉弁78a,78b
を同時に開閉制御する。第1,第2開閉弁78a,78
bが同時にオンされると、第1,第2循環配管74a,
74bを循環する第1,第2原液がそれぞれ第1,第2
流量制御弁79a,79bを介して各CMP装置18
a,18bに設けられたノズル80a.80bに圧送さ
れる。各ノズル80a,80bには、内面に螺旋状の溝
が形成されており、その溝によって第1,第2原液が混
合されながら各CMP装置18a,18bの定盤上に供
給される。
【0164】また、制御装置41bは、第1,第2循環
タンク72a,72bに、切換弁37a,37bが設け
られた配管を介して不活性ガスとしての窒素ガスを供給
する。尚、不活性ガスとして窒素ガスに代えてアルゴン
ガス等を供給してもよい。
【0165】不活性ガスは、第1,第2循環タンク72
a,72b内の原液15,16の劣化を抑える。即ち、
原液15,16の薬液の表面が空気にふれると、その表
面部分の薬液が空気と反応して原液の組成,濃度等が変
化する。その結果、各CMP装置18a,18bに混合
されて供給されるスラリの組成が変化するため、研磨処
理が良好に行われなくなることがある。
【0166】そのため、制御装置41bは、液面センサ
30a,30bの検出信号に基づき、第1,第2循環タ
ンク72a,72b内の原液15,16の増減量を測定
する。そして、スラリ供給装置11は、測定した原液1
5,16の増減量に応じて第1,第2循環タンク72
a,72b内の不活性ガスの容量を制御する。即ち、ス
ラリ供給装置11は、原液15,16が減少すると不活
性ガスを第1,第2混合タンク12a,12bに供給す
る。これにより、第1,第2循環タンク72a,72b
内の原液15,16の組成変化を防ぐ。
【0167】また、制御装置41bは、各循環タンク7
2a,72bに対してスラリ排水処理を実行し、残った
スラリ17を各循環タンク72a,72bから全て排出
する。更に、制御装置41bは各循環タンク72a,7
2b、循環配管74a,74b、及びポンプ75a,7
5bに対して洗浄動作を行う。これにより、各循環タン
ク72a,72bには、古いスラリが残存することが無
く、液溜まりも無くなる。更に、休止中の循環タンク7
2a,72bを洗浄する洗浄サイクルが短くなるので、
沈殿物の除去を容易に行うことができる。尚、スラリ排
水処理及び洗浄動作は第一実施形態における各混合タン
ク12a,12bに対する処理,動作と同じであるた
め、説明を省略する。
【0168】以上記述したように、本実施形態によれ
ば、以下の効果を奏する。 (1)原液15,16は、研磨装置18a,18bにお
ける1回の処理に使われるスラリに対応した量だけ循環
タンク72a,72bに送られ、その循環タンク72
a,72bにて循環される。そのため、原液15,16
の沈殿、液溜まりが防止される。
【0169】(2)スラリ供給装置71は、原液を流量
調整して研磨装置18a,18bのノズル80a,80
bに供給する混合部73a,73bを備える。ノズル8
0a,80bには、供給される原液を混合するための螺
旋状の溝が形成されており、研磨装置18a,18bに
供給される直前で希釈・混合されるため、古いスラリが
発生しないので、安定したスラリを供給することができ
る。
【0170】(3)制御装置41bは、スラリ17を使
い切った循環タンク72a,72bを、各タンク72
a,72bと共にスラリの循環経路を洗浄するようにし
た。従って、休止中の循環タンク72a,72bを洗浄
することにより洗浄サイクルが短くなるので、沈殿物の
除去を容易に行うことができる。
【0171】尚、本発明は前記実施の形態の他、以下の
態様で実施してもよい。 ○上記第一実施形態では、原液供給手段を第1,第2原
液タンク13,14から第1,第2混合タンク12a,
12bに各原液15,16を窒素ガスの圧力にて圧送す
る構成としたが、それ以外の方法,構成により各原液1
5,16を第1,第2混合タンク12a,12bに供給
するようにしてもよい。
【0172】例えば、図8に示すように、第二実施形態
における第1,第2循環配管62a,62bを第1,第
2原液タンク13,14にそれぞれ装着し、第3,第4
ポンプ63a,63b等によって循環する原液の液圧を
所定の圧力に保持するようにして第1,第2混合タンク
12a,12bに供給する。この構成によれば、第一実
施形態の効果に加えて、第1,第2原液タンク13,1
4における原液15,16の沈殿を防止することが可能
となる。
【0173】また、図9に示すように、混合タンク12
a,12b内の圧力を減圧ポンプ131にて減圧して第
1,第2原液タンク13,14から原液15,16を吸
引することにより、原液15,16を混合タンク12
a,12bに供給する構成としてもよい。また、この構
成を第二実施形態の薬液供給装置61に応用してもよ
い。
【0174】更に、上記第一〜第三実施形態における原
液15,16を圧送する構成と、図9に示す各タンク1
2a,12b内を減圧して原液15,16を吸入する構
成を組み合わせて実施してもよい。
【0175】○上記第一実施形態において、サブ循環配
管を1つだけ設け、メイン循環配管31とサブ循環配管
を第1,第2混合タンク12a,12bに交互に接続す
る構成としてもよい。
【0176】○上記各実施形態において、レベルセンサ
40a,40bを省略して実施してもよい。 ○上記第一実施形態において、3つ以上の混合タンクを
備えた構成として実施してもよい。
【0177】○上記各実施形態において、各スラリ供給
装置は、原液としてアルミナの溶液と硫酸第二鉄溶液と
を希釈・混合してスラリを生成して供給するようにした
が、その他の原液、例えばコロダイルシリカ等の砥粒を
含む溶液を使用するようにしてもよい。
【0178】○上記各実施形態では、CMP装置18
a,18bに生成したスラリ17を供給する薬液供給装
置11,61,71に具体化したが、スラリ以外の薬液
を供給する薬液供給装置に具体化して実施してもよい。
例えば、エッチング処理後のウェハ表面に形成される不
純生成物の除去を行う工程には、フッ酸+純水、フッ酸
+アンモニア+純水よりなる薬液を供給する薬液供給装
置が用いられる。これらの薬液は、純水,アンモニアが
蒸発して成分濃度が変化するため、従来の薬液供給装置
は用いることができない。上記各実施形態の構成による
薬液供給装置では、供給する直前に容量の小さな混合タ
ンクにて薬液を混合・希釈するため、純水等が蒸発する
前に薬液を供給して使い切ってしまうことができるた
め、新しい薬液を安定して供給することができる。
【0179】○上記第一実施形態では、メイン循環配管
31に2つのCMP装置18a,18bを接続したが、
1つ、又は3つ以上のCMP装置を接続した構成にて実
施してもよい。また、上記第二,第三実施形態におい
て、1つ又は3つ以上のCMP装置を設け、第二実施形
態においては混合タンク及びその周辺部材を、第三実施
形態においては循環タンク及びその周辺部材をCMP装
置に対応して設けて実施してもよい。
【0180】○上記第三実施形態では、原液を各循環タ
ンク72a,72bにて希釈し、各混合部73a,73
bにて希釈した原液を混合して生成したスラリを各CM
P装置18a,18bに供給する構成としたが、各混合
部73a,73bにて原液と純水とを希釈・混合して生
成したスラリを各CMP装置18a,18bに供給する
構成として実施してもよい。
【0181】○上記各実施形態において、予め希釈され
た原液が原液タンクに蓄えられ搬入される場合、第一,
第二実施形態の第1,第2混合タンク、第三実施形態の
第1,第2循環タンクに希釈用の純水を供給するための
部材,処理(ステップ)を省略することができ、各装置
11,61,71の構成及び制御装置の動作を簡略化す
ることが可能となる。
【0182】
【発明の効果】以上詳述したように、請求項1乃至18
に記載の発明によれば、新しい薬液を安定して供給する
ことが可能な薬液供給装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 第一実施形態のスラリ供給装置の概略構成
図。
【図2】 スラリ供給装置の電気的構成図。
【図3】 スラリ供給装置の動作フロー図。
【図4】 混合タンクの縦断面図。
【図5】 液面レベルを検出するためのフィルタ処理の
フローチャート。
【図6】 第二実施形態のスラリ供給装置の概略構成
図。
【図7】 第三実施形態のスラリ供給装置の概略構成
図。
【図8】 第一実施形態の別のスラリ供給装置の概略構
成図。
【図9】 第一実施形態の別のスラリ供給装置の概略構
成図。
【符号の説明】
12a,12b 混合タンク 13,14 原液タンク 15,16 原液 17 薬液としてのスラリ 18a,18b 処理装置としての研磨装置(CMP装
置) 31 メイン循環配管 41 原液供給手段、薬液生成手段、薬液循環手段、薬
液供給手段、液面検出手段及び循環切り換え手段として
の制御装置

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 原液を希釈又は複数の原液を混合して薬
    液を生成し、該薬液を処理装置に供給する薬液供給装置
    であって、 前記処理装置にて使用する薬液の使用量に対応した容量
    に設定された複数の混合タンクと、 前記複数の混合タンクに対して共通に設けられたメイン
    循環配管と、 前記原液を前記薬液の組成に対応して前記混合タンクに
    供給する原液供給手段と、 前記複数の混合タンクのうちの1つを順次選択し、選択
    した混合タンクを使用して薬液を生成する薬液生成手段
    と、 薬液の生成が終了した一の混合タンクとメイン循環配管
    により循環経路を構成し、該経路に前記薬液を循環させ
    る薬液循環手段と、 循環中の薬液を処理装置に供給する薬液供給手段と、 前記複数の混合タンクに設けられ、混合タンク内の液面
    レベルを検出する液面検出手段と、 前記液面検出手段の検出結果に基づいて、薬液の作成が
    終了した他の混合タンクと前記メイン循環配管を新たな
    循環経路とする循環切り換え手段とを備えた薬液供給装
    置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の薬液供給装置におい
    て、 前記薬液作成手段は、前記液面検出手段の検出結果に基
    づいて、前記薬液が循環している混合タンクにおける薬
    液の液面レベルが予め設定したレベルにまで低下したと
    きに次の混合タンクにて薬液の作成を開始するようにし
    た薬液供給装置。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2に記載の薬液供給装置に
    おいて、 前記メイン循環配管に循環する薬液を分岐する分岐配管
    を接続し、該分岐配管にバルブを設け、該バルブを開閉
    制御して前記循環している薬液を前記処理装置に供給す
    るようにした薬液供給装置。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のうちの何れか1項に記載
    の薬液供給装置において、 前記液面検出手段は、前記混合タンクの上部に設けられ
    て非接触にて混合タンクの液面レベルに応じた検出信号
    を出力するセンサを備えた薬液供給装置。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4のうちの何れか1項に記載
    の薬液供給装置において、 前記液面検出手段は、その時の液面レベルと1つ前に測
    定した液面レベルとを比較してその時の液面レベルの変
    化量を算出し、その変化量が予め設定した範囲内にある
    ときにはその時の液面レベルを有効とし、変化量が範囲
    内にないときにはその時の液面レベルを無効にするフィ
    ルタ手段を備えた薬液供給装置。
  6. 【請求項6】 請求項1〜5のうちの何れか1項に記載
    の薬液供給装置において、 前記液面検出手段の検出結果に基づいてその時々の原液
    タンク内の原液の残量を算出する原液残量算出手段と、 前記算出された原液の残量に基づいて、前記原液タンク
    の交換のための表示を行う表示手段とを備えた薬液供給
    装置。
  7. 【請求項7】 請求項1〜6のうちの何れか1項に記載
    の薬液供給装置において、 前記液面検出手段が検出した液面レベルに基づいて、供
    給する原液の液面レベルが前記薬液の組成に対応したレ
    ベルに近づいたときに前記液面レベルが徐々に増加する
    ように該原液の供給量を制御する供給量制御手段を備え
    た薬液供給装置。
  8. 【請求項8】 請求項1〜7のうちの何れか1項に記載
    の薬液供給装置において、 前記処理装置における処理情報を入力し、該処理情報と
    前記薬液が循環している混合タンクの液面レベルに基づ
    いて前記薬液の作成を開始する開始時期と作成量を決定
    する決定手段を備え、 前記薬液作成手段は、前記開始時期に基づいて次の混合
    タンクにて薬液の作成を開始するようにした薬液供給装
    置。
  9. 【請求項9】 請求項1〜8のうちの何れか1項に記載
    の薬液供給装置において、 前記複数の混合タンクそれぞれに対応するサブ循環配管
    を備え、 前記薬液作成手段は、混合タンクにて作成した薬液を該
    混合タンクと対応するサブ循環配管による循環経路にて
    循環させ、前記薬液が循環している混合タンクにおいて
    その薬液の残量が所定量となったときに、次に薬液の作
    成が終了している混合タンクにおける循環経路をサブ循
    環配管からメイン循環配管に切り換えて薬液を供給する
    ようにした薬液供給装置。
  10. 【請求項10】 請求項1〜9のうちの何れか1項に記
    載の薬液供給装置において、 前記混合タンク内及び循環経路を洗浄する洗浄手段を備
    えた薬液供給装置。
  11. 【請求項11】 原液を希釈又は複数の原液を混合して
    生成した薬液を、該薬液を使用する処理装置に供給する
    薬液供給装置であって、 前記処理装置の処理の必要量に対応した容量に設定され
    た複数の混合タンクと、 前記原液が蓄えられた原液タンクに設けられ、前記原液
    タンクと該タンクに接続される配管よりなる循環経路に
    該原液を所定の液圧にて循環させる原液循環手段と、 前記原液循環手段により循環される原液を前記必要量に
    応じて前記配管から前記混合タンクに供給する原液供給
    手段と、 前記混合タンクに供給された原液を希釈,混合して薬液
    を生成する薬液生成手段と、 前記薬液を前記処理装置に供給する薬液供給手段とを備
    えた薬液供給装置。
  12. 【請求項12】 請求項11に記載の薬液供給装置にお
    いて、 前記混合タンク内を洗浄する洗浄手段を備えた薬液供給
    装置。
  13. 【請求項13】 原液を希釈又は複数の原液を混合して
    生成した薬液を、該薬液を使用する処理装置に供給する
    薬液供給装置であって、 前記処理装置の必要量に対応した容量に設定され、前記
    原液に対応して設けられた循環タンクと、 前記必要量に応じた前記原液を前記循環タンクに供給す
    る原液供給手段と、 前記循環タンクに供給された原液を、前記循環タンクと
    該タンクに接続された配管よりなる循環経路に所定の液
    圧にて循環させる原液循環手段と、 前記原液循環手段により循環される原液が前記配管に接
    続された分岐配管を介して供給され、該原液を前記薬液
    の組成に対応した流量に調節して前記処理装置に備えら
    れ混合機能を有するノズルに供給する流量調整手段とを
    備えた薬液供給装置。
  14. 【請求項14】 請求項13に記載の薬液供給装置にお
    いて、 前記循環経路を洗浄する洗浄手段を備えた薬液供給装
    置。
  15. 【請求項15】 請求項1〜14のうちの何れか1項に
    記載の薬液供給装置において、 原液供給手段は、前記原液タンク内に不活性ガスを供給
    して原液を圧送する構成と、前記原液タンクに接続され
    た原液循環配管を介して原液を所定の液圧で循環させる
    構成のうちの何れか一方の構成とした薬液供給装置。
  16. 【請求項16】 請求項1〜15のうちの何れか1項に
    記載の薬液供給装置において、 原液供給手段は、前記混合タンク又は循環タンク内を減
    圧して前記原液タンクから原液を前記タンクに吸引する
    構成とした薬液供給装置。
  17. 【請求項17】 請求項1〜16のうちの何れか1項に
    記載の薬液供給装置において、 前記薬液又は原液の使用量に応じて量の不活性ガスを混
    合タンク又は循環タンク内に供給するガス供給手段を備
    えた薬液供給装置。
  18. 【請求項18】 請求項1〜17のうちの何れか1項に
    記載の薬液供給装置において、 前記薬液の残量が所定量となった混合タンク内の残留物
    を強制的に排出する強制排出手段を備えた薬液供給装
    置。
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