化学的機械研磨方法並びに装置、及び、化学的機械研磨加工におけるスラリー再生方法並びに装置
【課題】被加工物の品質に影響を及ぼすことなく、使用したスラリーを新品同様に再生させることができる化学的機械研磨方法並びに装置、及び、化学的機械研磨加工におけるスラリー再生方法並びに装置を提供する。
【解決手段】スラリーを研磨パッド上に供給しながら被加工物を研磨パッドに接触させて加工を行う化学的機械研磨加工中に、水を混入させずにスラリーを研磨パッド上より回収し、回収されたスラリーを回収槽に貯蔵し、貯蔵されたスラリーを濾過するスラリー再生方法。
【解決手段】スラリーを研磨パッド上に供給しながら被加工物を研磨パッドに接触させて加工を行う化学的機械研磨加工中に、水を混入させずにスラリーを研磨パッド上より回収し、回収されたスラリーを回収槽に貯蔵し、貯蔵されたスラリーを濾過するスラリー再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化学的機械研磨方法並びに装置、及び、化学的機械研磨加工におけるスラリー再生方法並びに装置に係り、特に、半導体集積回路の層間膜等の平坦化プロセスに好適に適用できる化学的機械研磨方法並びに装置、及び、化学的機械研磨加工におけるスラリー再生方法並びに装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路のデザインルールの縮小化に伴って、層間膜等の平坦化プロセスに化学的機械研磨法（ＣＭＰ：Chemical Mechanical Polishing ）が多用されるようになってきた。このＣＭＰによるウェーハの研磨は、回転する研磨パッドにウェーハを回転させながら所定の圧力で押し付け、その研磨パッドとウェーハとの間に研磨剤スラリー（以下、「スラリー」という）を供給することにより行われる（たとえば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このようなＣＭＰにおいては、反応生成物や砥粒等の研磨屑によってスラリーが劣化していくので、品質重視の点より、スラリーを再利用しない（いわゆる、掛け流しする）場合が多い。
【０００４】
ところが、近年、半導体集積回路分野においても、国際間の競争が激しく、コストダウンが強く求められており、コスト的に無視できないスラリーを再利用したいという要求も強い。
【０００５】
このような観点より、使用後のスラリーより分散媒の一部を濃縮するとともに、ｐＨを調整してスラリーの再利用を図る提案がなされている（特許文献２等）。
【特許文献１】特開２００１−５４８５４号公報
【特許文献２】特開２００３−２００３４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２に開示されるような従来の再利用方法では、洗浄水等により希釈されたスラリーを濃縮し、ｐＨを調整するのみであり、加工レート（研磨レート）を新品のスラリーと同等のレベルまで回復させることは、非常に困難である。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、被加工物の品質に影響を及ぼすことなく、使用したスラリーを新品同様に再生させることができる化学的機械研磨方法並びに装置、及び、化学的機械研磨加工におけるスラリー再生方法並びに装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、請求項１に係る本発明は、スラリーを研磨パッド上に供給しながら被加工物を前記研磨パッドに接触させて加工を行う化学的機械研磨加工中に、水を混入させずに前記スラリーを前記研磨パッド上より回収する工程と、回収された前記スラリーを回収槽に貯蔵する工程と、貯蔵された前記スラリーを濾過する工程と、を備えることを特徴とする化学的機械研磨加工におけるスラリー再生方法を提供する。
【０００９】
請求項１に係る本発明によれば、水を混入させずにスラリーを研磨パッド上より回収し、このスラリーを濾過するので、従来技術のようにスラリーを濃縮する必要がなく、簡便にスラリーを再生することができる。なお、水を混入させずにスラリーを研磨パッド上より回収する手段としては、後述する請求項１０に係る本発明によることが好ましい。
【００１０】
請求項２に係る本発明は、所定のｐＨ値及び比重を有するスラリーを研磨パッド上に供給しながら被加工物を前記研磨パッドに接触させて加工を行う化学的機械研磨加工中に、水を混入させずに前記スラリーを前記研磨パッド上より回収する工程と、回収された前記スラリーを回収槽に貯蔵する工程と、貯蔵された前記スラリーのｐＨ値及び比重を測定する工程と、貯蔵された前記スラリーのｐＨ値及び比重を前記所定の値に調整する工程と、所定の値に調整された前記スラリーを濾過する工程と、を備えることを特徴とする化学的機械研磨加工におけるスラリー再生方法を提供する。
【００１１】
請求項２に係る本発明によれば、スラリーのｐＨ値及び比重を測定し、このスラリーのｐＨ値及び比重を所定の値に調整するので、再生スラリーの加工レート（研磨レート）を新品と同様のレベルまで回復させることができる。
【００１２】
なお、スラリーのｐＨ値及び比重とスラリーの加工レート（研磨レート）との関係については、後述する。
【００１３】
請求項３に係る本発明は、所定のｐＨ値及び比重を有するスラリーを研磨パッド上に供給しながら被加工物を前記研磨パッドに接触させて加工を行う化学的機械研磨加工中に、水を混入させずに前記スラリーを前記研磨パッド上より回収する工程と、回収された前記スラリーを第１回収槽に貯蔵する工程と、第１回収槽に貯蔵された前記スラリーのｐＨ値及び比重を測定する工程と、第１回収槽に貯蔵された前記スラリーのｐＨ値を前記所定の値に調整する工程と、所定の値に調整された前記スラリーを第２回収槽に貯蔵する工程と、第２回収槽に貯蔵された前記スラリー中の酸化剤を分解させ、不純物を沈殿させる処理を行う工程と、処理された前記スラリーを濾過する工程と、を備えることを特徴とする化学的機械研磨加工におけるスラリー再生方法を提供する。
【００１４】
請求項３に係る本発明によれば、請求項２の工程に加え、第２回収槽を設け、この槽に貯蔵されたスラリー中の酸化剤を分解させ、不純物を沈殿させる処理を行うので、再生スラリーを一層新品と同様のレベルまで回復させることができる。
【００１５】
請求項４に係る本発明は、前記請求項１〜３のいずれか１項に記載の化学的機械研磨加工におけるスラリー再生方法により再生されたスラリーと新規に調合されたスラリーとを混合して使用することを特徴とする化学的機械研磨方法を提供する。
【００１６】
請求項４に係る本発明によれば、再生されたスラリーと新規に調合されたスラリーとを混合して使用するので、ＣＭＰにおける大幅なコストダウンが図れる。
【００１７】
請求項５に係る本発明は、スラリーを研磨パッド上に供給しながら被加工物を前記研磨パッドに接触させて加工を行う化学的機械研磨加工中に、水を混入させずに前記研磨パッド上より回収された前記スラリーを貯蔵する回収槽と、その一端が前記回収槽に接続され、前記スラリーを圧送するとともに、その他端が自動切換え弁に接続される送液手段と、前記送液手段中に設けられる濾過手段と、前記自動切換え弁に配管を経て接続される再生スラリー槽と、その一端が前記自動切換え弁に接続され、その他端が前記回収槽に接続される戻り配管と、を備えることを特徴とする化学的機械研磨加工におけるスラリー再生装置を提供する。
【００１８】
請求項５に係る本発明によれば、水を混入させずに研磨パッド上より回収されたスラリーを回収槽に貯蔵し、送液手段中に設けられる濾過手段で濾過する。そして、自動切換え弁（３方弁等）の切り換えにより、濾過後のスラリーを再生スラリー槽に送ったり、戻り配管により循環濾過させたり選択できる。したがって、スラリー再生が効率よく行える。
【００１９】
請求項６に係る本発明は、前記回収槽にｐＨ値測定手段及び比重測定手段が設けられている請求項５に記載の化学的機械研磨加工におけるスラリー再生装置を提供する。
【００２０】
請求項６に係る本発明によれば、回収槽にｐＨ値測定手段及び比重測定手段が設けられているので、これらの値を適正値の調整するのが容易である。
【００２１】
請求項７に係る本発明は、前記回収槽に配管を経て接続される第２回収槽と、その一端が前記第２回収槽に接続され、前記スラリーを圧送するとともに、その他端が第２の自動切換え弁に接続される第２の送液手段と、前記第２の送液手段中に設けられる第２の濾過手段と、その一端が前記第２の自動切換え弁に接続され、その他端が前記回収槽に接続される第２の戻り配管と、その一端が前記第２の自動切換え弁に接続され、その他端が前記第２の回収槽に接続される循環配管と、を備える請求項５又は６に記載の化学的機械研磨加工におけるスラリー再生装置を提供する。
【００２２】
請求項７に係る本発明によれば、第２回収槽を更に設け、回収槽で処理されたスラリーを、更に第２の濾過手段等により処理するので、再生スラリーを一層新品と同様のレベルまで回復させることができる。
【００２３】
請求項８に係る本発明は、前記回収槽及び／又は前記第２の回収槽にｐＨ値調整手段が設けられている請求項５〜７のいずれか１項に記載の化学的機械研磨加工におけるスラリー再生装置を提供する。
【００２４】
請求項８に係る本発明によれば、回収槽及び／又は第２の回収槽にｐＨ値調整手段が設けられているので、この値を適正値に調整するのが容易である。
【００２５】
請求項９に係る本発明は、前記スラリー中の酸化剤を分解させる処理手段、及び、前記スラリー中の不純物を沈殿させる処理手段が設けられている請求項５〜８のいずれか１項に記載の化学的機械研磨加工におけるスラリー再生装置を提供する。
【００２６】
請求項９に係る本発明によれば、スラリー中の酸化剤を分解させ、不純物を沈殿させる処理手段が設けられているので、再生スラリーを一層新品と同様のレベルまで回復させることができる。
【００２７】
請求項１０に係る本発明は、表面に研磨パッドが貼着され回転駆動される円盤状の研磨定盤と、前記研磨定盤の周縁に該研磨定盤を囲むように設けられ、該研磨定盤の周縁より流される液状体を回収可能なスラリー受け手段と、前記研磨定盤の周縁と前記スラリー受け手段との間に、前記研磨定盤を囲むように設けられるとともに、上部が内傾し上端部の内径が前記研磨定盤の外径と略同一であり、昇降可能となっており、前記研磨定盤の周縁より流される液状体を回収可能な受け手段であって、上昇時には前記研磨定盤の周縁より流される液状体を回収するとともに、前記研磨定盤の周縁より流される液状体の前記スラリー受け手段への流れを遮断し、下降時には前記研磨定盤の周縁より流される液状体の回収を遮断するとともに、前記研磨定盤の周縁より流される液状体を前記スラリー受け手段へ導くように形成されているパージ水受け手段と、を備えることを特徴とする化学的機械研磨装置を提供する。
【００２８】
請求項１０に係る本発明によれば、パージ水受け手段の昇降動作により、パージ水等のスラリーを希釈させる液体がスラリーと分離され、水を混入させずにスラリーを研磨パッド上より回収することができる。したがって、化学的機械研磨加工におけるスラリー再生に非常に効果がある。
【発明の効果】
【００２９】
以上説明したように、本発明によれば、再生スラリーを新品と同様のレベルまで回復させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、添付図面に従って、本発明に係る化学的機械研磨方法並びに装置、及び、化学的機械研磨加工におけるスラリー再生方法並びに装置の好ましい実施の形態について詳説する。
【００３１】
図１は、化学的機械研磨装置１０の全体構成を示す斜視図である。同図に示されるように化学的機械研磨装置１０は、主として研磨定盤１２と保持ヘッド（ウェーハ保持ヘッド）１４とで構成されている。なお、理解の便宜のため、後述するスラリー受け手段３０とパージ水受け手段３２の図示は省略されている。
【００３２】
研磨定盤１２は円盤状に形成され、その下面中央には回転軸１６が連結されている。研磨定盤１２は、この回転軸１６に連結されたモータ１８を駆動することにより図の矢印Ａ方向に回転する。また、この研磨定盤１２の上面には研磨パッド２０が貼り付けられており、この研磨パッド２０上に図示しないノズルからスラリー（メカノケミカル研磨剤）が供給される。
【００３３】
保持ヘッド１４のヘッド本体２２は円盤状に形成され、その上面中央には回転軸２４が連結されている。ヘッド本体２２は、この回転軸２４に連結された図示しないモータに駆動されて図の矢印Ｂ方向に回転する。
【００３４】
図２は、化学的機械研磨装置１０の部分断面図である。このうち、（Ａ）は、パージ水受け手段３２を上昇させている状態を示し、（Ｂ）は、パージ水受け手段３２を下降させている状態を示す。
【００３５】
図２において、スラリー受け手段３０は、研磨定盤１２の周縁に研磨定盤１２を囲むように設けられ、研磨定盤１２の周縁より流されるスラリー等の液状体（液体と固体の混合流体）を回収可能な受け手段であり、円筒状に形成されている。
【００３６】
パージ水受け手段３２は、研磨定盤１２の周縁とスラリー受け手段３０との間に、研磨定盤１２を囲むように設けられている。このパージ水受け手段３２も、研磨定盤１２の周縁より流されるスラリー等の液状体（液体と固体の混合流体）を回収可能な受け手段であり、円筒状に形成されている。このパージ水受け手段３２の上部３２Ａは内傾しており、上端部の内径が研磨定盤１２の外径と略同一である。そして、図示しない昇降手段により、昇降可能となっている。
【００３７】
更に、研磨定盤１２の下面側であって、パージ水受け手段３２の内側には、円筒状の液ガイド手段３４が設けられている。
【００３８】
以上の図２の構成により、スラリー受け手段３０とパージ水受け手段３２により、スラリー回収流路３６が形成され、パージ水受け手段３２と液ガイド手段３４により、パージ水排出流路３８が形成される。
【００３９】
そして、図２（Ａ）に示されるように、パージ水受け手段３２の上昇時には、研磨定盤１２の周縁より流される液状体は、全てパージ水排出流路３８に流入し、スラリー回収流路３６には流入しない。
【００４０】
一方、図２（Ｂ）に示されるように、パージ水受け手段３２の下降時には、研磨定盤１２の周縁より流される液状体は、全てスラリー回収流路３６に流入し、パージ水排出流路３８には流入しない。すなわち、パージ水受け手段３２の上端部と研磨定盤１２の外径との間の隙間がほとんどないので、研磨定盤１２の周縁より流される液状体は、パージ水受け手段３２の上部３２Ａを伝って全てスラリー回収流路３６に流入する。
【００４１】
以上説明した図２の構成により、ＣＭＰ中に、水を混入させずにスラリーを研磨パッド２０上より回収することができる。
【００４２】
前記のごとく構成された化学的機械研磨装置１０のウェーハ研磨方法は次のとおりである。
【００４３】
まず、被加工物であるウェーハをウェーハ保持ヘッド１４で保持して研磨パッド２０上に載置する。そして、研磨定盤１２を図の矢印Ａ方向に回転させるとともに、研磨パッド２０上に図示しないノズルからスラリーを供給し、保持ヘッド１４を図の矢印Ｂ方向に回転させるとともに、図示しない加圧手段によりウェーハを研磨パッド２０に押圧し、化学的機械研磨作用によりＣＭＰを行う。
【００４４】
ＣＭＰ際には、図２（Ｂ）に示されるように、パージ水受け手段３２を下降させておく。すなわち、ＣＭＰ中では、研磨定盤１２の周縁より流される液状体は全てスラリーであるので、これを全てスラリー回収流路３６に流入させて回収させる。
【００４５】
ＣＭＰの終了の際には、ウェーハを取り外し、ダイアモンド砥石などにより研磨パッド２０のドレッシングを行う。その際、スラリーの供給を停止させ、パージ水を研磨パッド２０上に供給し、ドレッシングを行うのが一般的である。
【００４６】
したがって、この際には、図２（Ａ）に示されるように、パージ水受け手段３２を上昇させておく。これにより、研磨定盤１２の周縁より流されるパージ水により希釈された液状体は全てパージ水排出流路３８に流入する。このパージ水により希釈された液状体は、再生スラリーには使用しにくいので、廃棄（廃液処理）すればよい。
【００４７】
次に、ＣＭＰ中で回収されたスラリー再生方法及び装置について説明する。図３は、スラリー再生装置５０の構成を示す構成図である。このスラリー再生装置５０は、第１回収槽である第１回収タンクＴ−１０１と、第２回収槽である第２回収タンクＴ−１０２と、再生スラリー貯留槽である再生スラリータンクＴ−２０１と、新規スラリー貯留槽である新規スラリータンクＴ−２０２と、これらを繋ぐ配管と、各種配管機材（バルブ、フィルタ、計器等）より構成されている。
【００４８】
図３の左上部に示される既述の化学的機械研磨装置１０のスラリー回収流路３６（図２参照）には、配管５２が接続されており、この配管５２は二又に分岐され、それぞれ自動バルブＡ−１０２及び自動バルブＡ−１０３と接続されている。
【００４９】
一方、化学的機械研磨装置１０のパージ水排出流路３８（図２参照）には、配管５４が接続されており、この配管５４は自動バルブＡ−１０１を経て廃液処理装置９９９に接続されている。また、この配管５４の自動バルブＡ−１０１の下流には、自動バルブＡ−１０２からの配管５６が合流している。
【００５０】
自動バルブＡ−１０３の下流において、配管５２は第１回収タンクＴ−１０１に接続されている。第１回収タンクＴ−１０１には、比重測定手段４０と、Ｈ2 Ｏ2 測定手段４２と、ｐＨ測定手段４４が設けられており、タンク内部の回収スラリーの比重、Ｈ2 Ｏ2 及びｐＨが測定できるようになっている。
【００５１】
このｐＨ測定手段４４によるｐＨの測定結果により、図示しない制御手段が既述の酸供給装置Ｐ−３０１を運転させ、タンク内部の回収スラリーのｐＨを所望の値に制御できるようになっている。すなわち、酸供給装置Ｐ−３０１は、ＨＮＯ3 のタンクと定量ポンプを備えており、配管７３を経由して第１回収タンクＴ−１０１へＨＮＯ3 を供給できるようになっている。
【００５２】
第１回収タンクＴ−１０１の底部には、配管５８と配管６０が接続されており、底部近傍の側面には、配管６２が接続されている。配管５８は、自動バルブＡ−１０５を経て第２回収タンクＴ−１０２に接続されている。配管６０は、手動バルブＭ−１０１を経て廃液処理装置９９９に接続されている。
【００５３】
配管６２には、ポンプＰ−１０１が接続されており、第１回収タンクＴ−１０１からの回収スラリーを圧送できるようになっている。ポンプＰ−１０１の下流側の配管６２には、順に手動バルブＭ−１０２、逆止弁６３、流量計６４、及び圧力計６６が設けられており、その先で二又に分岐されている。
【００５４】
分岐後の一方の配管６２Ａには、順に手動バルブＭ−１０３、フィルタＦ−１−１、及び手動バルブＭ−１０４が設けられており、分岐後の他方の配管６２Ｂには、順に手動バルブＭ−１０５、フィルタＦ−１−２、及び手動バルブＭ−１０６が設けられており、その先で配管６２Ａ及び配管６２Ｂが合流し、配管６２となっている。この配管６２には圧力計６８が設けられており、配管６２は、その先で自動切換え弁である三方弁Ａ−１０４の第１の口（図のＡ）に接続されている。
【００５５】
この三方弁Ａ−１０４の第２の口（図のＣ）には、配管７０が接続されており、この配管７０は、再生スラリータンクＴ−２０１に接続されている。三方弁Ａ−１０４の第３の口（図のＢ）には、配管７２が接続されており、この配管７２は、第１回収タンクＴ−１０１に接続されている。すなわち、配管７２は、循環用の戻り配管である。
【００５６】
第２回収タンクＴ−１０２には、Ｈ2 Ｏ2 測定手段４６と、ｐＨ測定手段４８が設けられており、タンク内部の回収スラリーのＨ2 Ｏ2 及びｐＨが測定できるようになっている。また、第２回収タンクＴ−１０２には、配管７４を経て酸供給装置Ｐ−３０２が接続されている。
【００５７】
ｐＨ測定手段４８によるｐＨの測定結果により、図示しない制御手段が既述の酸供給装置Ｐ−３０２を運転させ、タンク内部の回収スラリーのｐＨを所望の値に制御できるようになっている。すなわち、酸供給装置Ｐ−３０２は、酸供給装置Ｐ−３０１と同様に、ＨＮＯ3 のタンクと定量ポンプを備えており、既述の配管７４を経由して第２回収タンクＴ−１０２へＨＮＯ3 を供給できるようになっている。
【００５８】
また、第２回収タンクＴ−１０２には、排気手段が設けられており、回収スラリーが再生処理された際にＨ2 Ｏ2 の分解でガスが発生し、タンクの内圧が上昇することを防ぐべく、発生するガスを外部に放出できるようになっている。
【００５９】
第１回収タンクＴ−１０１の底部には、配管７６と配管７８が接続されており、底部近傍の側面には、配管８０が接続されている。配管７６は、自動バルブＡ−１０６を経て廃液処理装置９９９に接続されている。配管７８は、手動バルブＭ−１０７を経て廃液処理装置９９９に接続されている。
【００６０】
配管８０には、ポンプＰ−１０２が接続されており、第２回収タンクＴ−１０２からの回収スラリーを圧送できるようになっている。ポンプＰ−１０２の下流側の配管８０には、順に手動バルブＭ−１０８、逆止弁８１、流量計８２、及び圧力計８４が設けられており、その先で二又に分岐されている。
【００６１】
分岐後の一方の配管８０Ａには、順に手動バルブＭ−１０９、フィルタＦ−２−１、フィルタＦ−３−１、及び手動バルブＭ−１１０が設けられており、分岐後の他方の配管８０Ｂには、順に手動バルブＭ−１１１、フィルタＦ−２−２、フィルタＦ−３−２、及び手動バルブＭ−１１２が設けられており、その先で配管８０Ａ及び配管８０Ｂが合流し、配管８０となっている。この配管８０には圧力計８６が設けられており、配管８０は、その先で自動切換え弁である三方弁Ａ−１０７の第１の口（図のＡ）に接続されている。
【００６２】
この三方弁Ａ−１０７の第２の口（図のＣ）には、配管８８が接続されており、この配管８８は、第１回収タンクＴ−１０１に接続されている。すなわち、配管７２は、循環用の戻り配管である。三方弁Ａ−１０７の第３の口（図のＢ）には、配管９０が接続されており、この配管９０は、第２回収タンクＴ−１０２に接続されている。すなわち、配管９０は、循環用の戻り配管である。
【００６３】
再生スラリータンクＴ−２０１の底部には、配管９２が接続されており、底部近傍の側面には、配管９４が接続されている。配管９２は、手動バルブＭ−２０１を経て廃液処理装置９９９に接続されている。
【００６４】
配管９４には、ポンプＰ−２０１が接続されており、再生スラリータンクＴ−２０１からの回収スラリーを圧送できるようになっている。ポンプＰ−２０１の下流側の配管９４には、順に手動バルブＭ−２０２、逆止弁９７、及び流量計９８が設けられており、その先で二又に分岐されている。
【００６５】
分岐された一方の配管１００は、自動バルブＡ−１０６を経て再生スラリータンクＴ−２０１に接続されている。すなわち、配管１００は、循環用の戻り配管である。
【００６６】
分岐された他方の配管１０２は、自動バルブＡ−２０２及び流量計１０４を経てスラリー供給装置Ｓ−１０１に接続されている。すなわち、配管１０２は、スラリー供給用の配管である。
【００６７】
新規スラリータンクＴ−２０２の底部には、配管１０６が接続されており、底部近傍の側面には、配管１０８が接続されている。配管１０６は、手動バルブＭ−２０３を経て廃液処理装置９９９に接続されている。
【００６８】
配管１０８には、ポンプＰ−２０２が接続されており、新規スラリータンクＴ−２０２からのスラリーを圧送できるようになっている。ポンプＰ−２０２の下流側の配管１０８には、順に手動バルブＭ−２０４、逆止弁１０９、及び流量計１１０が設けられており、その先で二又に分岐されている。
【００６９】
分岐後の一方の配管１１２は、自動バルブＡ−２０４を経て新規スラリータンクＴ−２０２に接続されている。すなわち、配管１１２は、循環用の戻り配管である。更に、新規スラリータンクＴ−２０２には、新規スラリー供給用の配管1 １４が設けられている。
【００７０】
分岐後の他方の配管１１６には、自動バルブＡ−２０３が設けられており、その先で配管１０２に合流し、流量計１０４を経てスラリー供給装置Ｓ−１０１に接続されている。すなわち、配管１１６は、スラリー供給用の配管である。
【００７１】
次に、以上のように構成されたスラリー再生装置５０の運転方法について説明する。図４は、スラリー再生装置５０の運転の手順を示すフロー図であり、（Ａ）は、スラリーの再生処理のフローであり、（Ｂ）は、再生スラリーを使用したＣＭＰのフローである。
【００７２】
図４（Ａ）において、先ず、第１回収タンクＴ−１０１の液面レベルがチェックされ、第１回収タンクＴ−１０１内に、古いスラリー等が残留しているかチェックされる（ステップＳ−１０２）。そして、第１回収タンクＴ−１０１の液面レベルが低くなかった場合（Ｎｏ）には、自動バルブＡ−１０１が開かれ、残留している古いスラリー等が廃液処理装置９９９に破棄される（ステップＳ−１０４）。
【００７３】
一方、ステップＳ−１０２において、第１回収タンクＴ−１０１の液面レベルが低かった場合（Ｙｅｓ）には、自動バルブＡ−１０１が閉じられるとともに、自動バルブＡ−１０３が開かれ、スラリー回収流路３６からのスラリーが第１回収タンクＴ−１０１内に流入する（ステップＳ−１０６）。
【００７４】
次いで、第１回収タンクＴ−１０１において、比重測定手段４０によりタンク内部の回収スラリーの比重が測定される。そして、回収スラリーの比重が１．０３より大きいか否かチェックされる（ステップＳ−１０８）。
【００７５】
回収スラリーの比重が１．０３未満だった場合（Ｎｏ）には、自動バルブＡ−１０２が開かれ、回収スラリーが廃液処理装置９９９に破棄される（ステップＳ−１１０）。
【００７６】
一方、ステップＳ−１０８において、回収スラリーの比重が１．０３より大きかった場合（Ｙｅｓ）には、次ステップに移る。
【００７７】
次いで、第１回収タンクＴ−１０１において、Ｈ2 Ｏ2 測定手段４２によりタンク内部の回収スラリーのＨ2 Ｏ2 が測定される。そして、回収スラリーのＨ2 Ｏ2 が０．５％より大きいか否かチェックされる（ステップＳ−１１２）。
【００７８】
回収スラリーのＨ2 Ｏ2 が０．５％未満だった場合（Ｎｏ）には、次ステップ（ステップＳ−１１４）に移り、第２回収タンクＴ−１０２の液面レベルがチェックされ、第２回収タンクＴ−１０２内に、古いスラリー等が残留しているかチェックされる。
【００７９】
そして、第２回収タンクＴ−１０２の液面レベルが低くなかった場合（Ｎｏ）には、自動バルブＡ−１０１が開かれ、残留している古いスラリー等が廃液処理装置９９９に破棄される（ステップＳ−１０４）。
【００８０】
一方、ステップＳ−１１４において、第２回収タンクＴ−１０２の液面レベルが低かった場合（Ｙｅｓ）には、自動バルブＡ−１０５が開かれ、第１回収タンクＴ−１０１からのスラリーが第２回収タンクＴ−１０２内に流入する（ステップＳ−１１６）。
【００８１】
次いで、第２回収タンクＴ−１０２において、ｐＨ測定手段４８によりタンク内部の回収スラリーのｐＨが測定される。そして、回収スラリーのｐＨが略２．３に等しいか否かチェックされる（ステップＳ−１１８）。
【００８２】
そして、回収スラリーのｐＨが略２．３に等しくない場合（Ｎｏ）には、酸供給装置Ｐ−３０２が運転されて、回収スラリーのｐＨが調整され、ステップＳ−１１８に戻る（ステップＳ−１２０）。
【００８３】
一方、ステップＳ−１１８において、回収スラリーのｐＨが略２．３に等しい場合（Ｙｅｓ）には、三方弁Ａ−１０７の第１の口と第３の口とを連通させ（ステップＳ−１２２）、ポンプＰ−１０２を起動させて、配管８０と配管９０により、第２回収タンクＴ−１０２内の回収スラリーを循環させる（ステップＳ−１２４）。
【００８４】
この場合、分岐配管８０Ａ及び８０Ｂのいずれかによりフィルタリングを行う。すなわち、フィルタ配管は２系統設けられており、一方を使用し終わった段階で他方に切り換え、その間に使用後のカートリッジフィルタを交換できるようになっている。
【００８５】
たとえば、分岐配管８０Ａの系統を使用している際には、手動バルブＭ−１０９及びＭ−１１０が開かれており、手動バルブＭ−１１１及びＭ−１１２は閉じられている。フィルタＦ−２−１又はフィルタＦ−３−１に目詰りを生じ、フィルタのライフが終了した際には、手動バルブＭ−１１１及びＭ−１１２を開くとともに、手動バルブＭ−１０９及びＭ−１１０を閉じ、分岐配管８０Ｂの系統を使用する。そして、その間にフィルタＦ−２−１及びフィルタＦ−３−１を新品に交換する。
【００８６】
なお、１系統にフィルタが２個直列に設けられている理由は、メッシュサイズの大きいフィルタＦ−２−１及びフィルタＦ−２−２を前段に配し、メッシュサイズの小さいフィルタＦ−３−１及びフィルタＦ−３−２を後段に配することにより、フィルタのライフの均一化を図り、フィルタのライフを延長させるためである。この場合、フィルタＦ−３−１（Ｆ−３−２）又はこの後段に金属選択除去フィルタを設置することもできる。
【００８７】
分岐配管８０Ａ及び８０Ｂのいずれかにより所定時間（図では１分）フィルタリングを行った後、三方弁Ａ−１０７を切り換え、三方弁Ａ−１０７の第１の口と第２の口とを連通させる（ステップＳ−１２６）。これにより、第２回収タンクＴ−１０２内の回収スラリーは、分岐配管８０Ａ及び８０Ｂのいずれかを経た後、配管８８を経て、第１回収タンクＴ−１０１内に流入する。そして、最初のステップ（ステップＳ−１０２）に戻る。
【００８８】
ステップＳ−１１２に戻って、回収スラリーのＨ2 Ｏ2 が０．５％より大きかった場合（Ｙｅｓ）には、回収スラリーのｐＨが略２．３に等しいか否かチェックされる（ステップＳ−１３０）。
【００８９】
そして、回収スラリーのｐＨが略２．３に等しくない場合（Ｎｏ）には、酸供給装置Ｐ−３０１が運転されて、回収スラリーのｐＨが調整され、ステップＳ−１３０に戻る（ステップＳ−１３２）。
【００９０】
一方、ステップＳ−１３０において、回収スラリーのｐＨが略２．３に等しい場合（Ｙｅｓ）には、三方弁Ａ−１０４の第１の口と第３の口とを連通させ（ステップＳ−１３４）、ポンプＰ−１０１を起動させて、配管６２と配管７２により、第１回収タンクＴ−１０１内の回収スラリーを循環させる（ステップＳ−１３６）。
【００９１】
この場合、分岐配管６２Ａ及び６２Ｂのいずれかによりフィルタリングを行う。なお、分岐配管６２Ａ及び６２Ｂの２系統を設ける理由は、分岐配管８０Ａ及び８０Ｂの場合と同様である。
【００９２】
分岐配管６２Ａ及び６２Ｂのいずれかにより所定時間（図では１分）フィルタリングを行った後、三方弁Ａ−１０４を切り換え、三方弁Ａ−１０４の第１の口と第２の口とを連通させる（ステップＳ−１３８）。これにより、第１回収タンクＴ−１０１内の回収スラリーは、分岐配管６２Ａ及び６２Ｂのいずれかを経た後、配管７０を経て、再生スラリータンクＴ−２０１内に流入する。そして、再生スラリーの回収が終了する（ステップＳ−１４０）。
【００９３】
次に、図４（Ｂ）によって、再生スラリーを使用（リユース）したＣＭＰのフローについて説明する。先ず、スラリー供給装置Ｓ−１０１において、タンクの液面レベルが規定値を超えているか否かが判定される（ステップＳ−２０２）。
【００９４】
ステップＳ−２０２において、タンクの液面レベルが規定値以下の場合（Ｎｏ）には、自動バルブＡ−２０３が開かれるとともに、自動バルブＡ−２０２が閉じられる（ステップＳ−２０４）。
【００９５】
そして、ポンプＰ−２０２が起動される（ステップＳ−２０６）。これにより、新規スラリータンクＴ−２０２内の新規スラリーが配管１１６、１０２を経てスラリー供給装置Ｓ−１０１に圧送される。
【００９６】
一方、ステップＳ−２０２において、タンクの液面レベルが規定値を超える場合（Ｙｅｓ）には、自動バルブＡ−２０２が開かれ（ステップＳ−２０８）、ポンプＰ−２０１が起動される（ステップＳ−２１０）。これにより、再生スラリータンクＴ−２０１内の再生スラリーが配管１０２を経てスラリー供給装置Ｓ−１０１に圧送される。
【００９７】
そして、再生スラリーの再使用（リユース）が終了する（ステップＳ−２１２）。
【００９８】
以上、本発明に係る化学的機械研磨方法並びに装置、及び、化学的機械研磨加工におけるスラリー再生方法並びに装置の各実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、各種の態様が採り得る。
【００９９】
たとえば、本実施の形態では、図２に示される構成により、ＣＭＰ中に、水を混入させずにスラリーを研磨パッド２０上より回収しているが、これ以外の構成により水を混入させずにスラリーを研磨パッド２０上より回収する方法を採用してもよく、同様に本発明の効果が得られる。
【０１００】
この例を図１０によって説明する。なお、図２と同一の部材の説明は省略する。この構成では、研磨定盤１２の外周に、円周方向の溝１２Ａが形成されており、また、パージ水受け手段３２の上部３２Ａは、上端部の内径が研磨定盤１２の外周よりも小さく形成されている。
【０１０１】
更に、この上部３２Ａには、円周方向の数箇所に切れ目が入っており（図示略）、弾性変形が可能となっている。そして、パージ水受け手段３２と上部３２Ａとは、ばね３２Ｂで内側に付勢されている。
【０１０２】
図１０（Ｂ）に示されるように、パージ水受け手段３２の下降時には、パージ水受け手段３２の上部３２Ａが弾性変形し、研磨定盤１２の外周部を乗り越えて、溝１２Ａに入り込む。したがって、研磨定盤１２の周縁より流される液状体は、全てスラリー回収流路３６に流入し、パージ水排出流路３８には流入しない。以上説明した図１０の構成により、ＣＭＰ中に、水を混入させずにスラリーを研磨パッド２０上より回収することができる。
【０１０３】
また、これ以外の構成により水を混入させずにスラリーを研磨パッド２０上より回収する方法としては、研磨定盤１２を傾斜させる構成が採用できる。
【０１０４】
更に、真空吸引によりスラリーを研磨パッド２０上より回収する構成、ワイパーのようなブレードで掻きとってスラリーを研磨パッド２０上より回収する構成等も採用でき、また、これらを組み合わせた構成をも採用できる。
【０１０５】
なお、図３におけるフィルタの形式や配管系統の構成等は１例であり、これ以外の構成により本発明に係る化学的機械研磨加工におけるスラリー再生方法を実現させるものであってもよい。
【実施例】
【０１０６】
ＣＭＰによりウェーハ上のタングステン膜（Ｗ膜）の研磨を行い、スラリー再生方法の効果を確認した。
【０１０７】
化学的機械研磨装置としては、少量のスラリーの使用でも結果が確認できるような既存の（市販の）装置（ＭＡＴ社製の卓上ＣＭＰ装置、型番：ＭＡＴ ＢＣ−１５）を使用した。
【０１０８】
研磨パッドとしては、ニッタハース社製のもの（商品名：ＩＣ１０００、及びＳＵＢＡ４００ ＸＹ溝有り）を使用した。
【０１０９】
スラリーとしては、Ｃａｂｏｔ社製のタングステンＣＭＰ用スラリー（商品名：ＳＳＷ２０００）にＨ2 Ｏ2 （和光純薬社製 試薬特級）を３０重量％添加したものを使用した。
【０１１０】
ウェーハとしては、外径が約１００ｍｍ（４インチサイズ）のシリコンウェーハに、熱酸化膜（膜厚５００ｎｍ）、Ｔｉ膜（膜厚３０ｎｍ）、ＴｉＮ膜（膜厚２０ｎｍ）、Ｗ膜（膜厚３００ｎｍ）の順で成膜したものを使用した。
【０１１１】
加工レート（研磨レート）の測定は、ＣＭＰ前後のＷ膜の膜厚を測定することにより行った。このＷ膜の膜厚測定は、抵抗率の測定により算出することによった。この抵抗率の測定は、４端子法による測定が可能な測定器であるロレスターＧＰ（三菱化学社製）によった。
【０１１２】
加工条件は、下記の通りである。
・研磨定盤１２、ウェーハ保持ヘッド１４の回転数：６０ｒｐｍ
・研磨荷重（面圧）：４６０ｇ／ｃｍ2
・スラリー供給速度：１４０ｍｌ／分
・研磨時間：３０秒
・ドレッシング時間：３０秒
［実施例１］
ＣＭＰの際のスラリーの回収は、研磨定盤の外側に回収箱を８個、均等間隔で配し、遠心力により飛散するスラリーを、この回収箱で受けることにより行った。回収箱は矩形の桝状で、この平面サイズは１５０×５０ｍｍで、深さは３０ｍｍである。回収箱の材質は、フッ素樹脂（ＰＴＦＥ）である。スラリーを回収した後、８個の回収箱のスラリーをビーカーに貯留して、以降の実験に供した。
【０１１３】
スラリーの回収は、本発明の、水を混入させずにスラリーを研磨パッド上より回収するスラリー再生方法による場合と、従来手順の、水が混入したスラリーを研磨パッド上より回収する方法による場合の２条件を繰り返した。
【０１１４】
ウェーハ上のタングステン膜のＣＭＰは、以下の）〜）の手順により行った。この際、使用するスラリーは、Ａ）新規のスラリー、Ｂ）本発明のスラリー再生方法によるスラリー、Ｃ）従来手順の、水が混入したスラリー、の３種類である。
【０１１５】
１）シリコンウェーハの抵抗率を測定する。各シリコンウェーハの直径上を９箇所、均等間隔で測定する。その際、１箇所目と９箇所目は、両端（周縁）より１０ｍｍの位置とし、５箇所目がウェーハの中心になるようにした。
【０１１６】
２）ウェーハを保持ヘッドに装着する。
【０１１７】
３）スラリーを研磨パッド上に供給する（重力による掛け流し）。
【０１１８】
４）研磨定盤の回転をスタートさせる。
【０１１９】
５）保持ヘッドの回転をスタートさせる。
【０１２０】
６）保持ヘッドを研磨定盤上に下降させる。（なお、４）〜６）は、ＣＭＰ装置の自動プログラムにより行う。）
７）保持ヘッドの研磨定盤への接触時から計時する。
【０１２１】
８）設定時間経過後に、保持ヘッドを研磨定盤より上昇させる。
【０１２２】
９）ウェーハを保持ヘッドより取り外す。
【０１２３】
１０）研磨パッドのドレッシングを行う。
【０１２４】
１１）ウェーハを超純水とＰＶＡスポンジによりスクラブ洗浄する。
【０１２５】
１２）ウェーハを超純水でリンスした後に、エア乾燥させる。
【０１２６】
１３）シリコンウェーハの抵抗率を再測定する（１）の測定と同一箇所）。これにより、ウェーハ上のタングステン膜の加工レートが算出できる。
【０１２７】
算出されたタングステン膜の加工レートを図５のグラフに示す。
【０１２８】
図５のグラフによれば、既述のＡ）新規のスラリーによる場合の加工レートは、３３０ｎｍ／分であった。既述のＢ）本発明のスラリー再生方法による場合の加工レートは、３２６ｎｍ／分であり、新規のスラリーによる場合と略同一であった。これに対し、既述のＣ）従来手順の、水が混入したスラリーによる場合の加工レートは、２３０ｎｍ／分であり、本発明による場合より約３０％も低下していることが解る。
【０１２９】
［実施例２］
次に、スラリーのｐＨ値の影響を見るために、水の希釈によりｐＨ値が変化したスラリーを数種類準備してＣＭＰを行い、加工レートを評価した。実験手順は、実施例１と同様とした。なお、既述のＢ）本発明のスラリー再生方法による場合のｐＨ値は、２．３であった。
【０１３０】
評価結果である、タングステン膜の加工レートを図６のグラフに示す。グラフの横軸は、スラリーのｐＨ値である。
【０１３１】
図６のグラフによれば、スラリーのｐＨ値が上昇するにつれて、加工レートが低下していく傾向が読み取れる。特に、スラリーのｐＨ値が５．０のものでは、本発明のスラリー再生方法による場合の略半分の加工レートとなっている。以上のように、スラリーのｐＨ値を所定の値に維持することにより、加工レートを高い状態に維持できることが確認された。
【０１３２】
［実施例３］
次に、スラリーのＨ2 Ｏ2 濃度の影響を見るために、水の希釈によりＨ2 Ｏ2 濃度が変化したスラリーを数種類準備してＣＭＰを行い、加工レートを評価した。実験手順は、実施例１と同様とした。なお、既述のＢ）本発明のスラリー再生方法による場合のＨ2 Ｏ2 濃度は、２．０％であった。
【０１３３】
評価結果である、タングステン膜の加工レートを図７のグラフに示す。グラフの横軸は、スラリーのＨ2 Ｏ2 濃度である。
【０１３４】
図７のグラフによれば、スラリーのＨ2 Ｏ2 濃度が上昇するにつれて、加工レートが低下していく傾向が読み取れる。特に、スラリーのＨ2 Ｏ2 濃度が０．５％未満のものでは、本発明のスラリー再生方法による場合の加工レートと比べて大幅に低下している。以上のように、スラリーのＨ2 Ｏ2 濃度を所定の値に維持することにより、加工レートを高い状態に維持できることが確認された。
【０１３５】
［実施例４］
次に、スラリーの砥粒濃度の影響を見るために、水の希釈により砥粒濃度が変化したスラリーを数種類準備してＣＭＰを行い、加工レートを評価した。なお、スラリーの比重と砥粒濃度とは対応関係にあり、スラリーの比重を測定することにより、スラリーの砥粒濃度が得られる。実験手順は、実施例１と同様とした。なお、既述のＢ）本発明のスラリー再生方法による場合の砥粒濃度は、６．０であった。
【０１３６】
評価結果である、タングステン膜の加工レートを図８のグラフに示す。グラフの横軸は、スラリーの砥粒濃度である。
【０１３７】
図８のグラフによれば、スラリーの砥粒濃度が低下するにつれて、加工レートが低下していく傾向が読み取れる。特に、スラリーの砥粒濃度が３．０％未満のものでは、本発明のスラリー再生方法による場合の加工レートと比べて大幅に低下している。以上のように、スラリーの砥粒濃度を所定の値に維持することにより、加工レートを高い状態に維持できることが確認された。
【０１３８】
［実施例５］
次に、Ｆｅ濃度の影響を見るために、砥粒Ｆｅ濃度を変化させたスラリーを数種類準備してＣＭＰを行い、加工レートを評価した。なお、スラリーのＨ2 Ｏ2 濃度は、２％とし、ｐＨ値が２．３になるように、ＨＮＯ3 で調整した。
【０１３９】
評価結果である、タングステン膜の加工レートを図９のグラフに示す。グラフの横軸は、スラリーのＦｅ濃度である。
【０１４０】
図９のグラフによれば、スラリーの砥粒濃度が低下するにつれて、加工レートが低下していく傾向が読み取れる。特に、スラリーのＦｅ濃度が１５ｐｐｍ未満のものでは大幅に低下している。以上のように、スラリーのＦｅ濃度を所定の値に維持することにより、加工レートを高い状態に維持できることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【０１４１】
【図１】化学的機械研磨装置の全体構成を示す斜視図
【図２】図１の化学的機械研磨装置の部分断面図
【図３】スラリー再生装置の構成を示す構成図
【図４】スラリー再生装置の運転の手順を示すフロー図
【図５】本発明のスラリー再生方法によるＣＭＰと従来方法によるＣＭＰとの加工レートの差を示すグラフ
【図６】ＣＭＰにおいて、スラリーのｐＨ値と加工レートとの関係を示すグラフ
【図７】ＣＭＰにおいて、スラリーのＨ2 Ｏ2 濃度と加工レートとの関係を示すグラフ
【図８】ＣＭＰにおいて、スラリーの砥粒濃度と加工レートとの関係を示すグラフ
【図９】ＣＭＰにおいて、スラリーのＦｅ濃度と加工レートとの関係を示すグラフ
【図１０】図１の化学的機械研磨装置の部分断面図の他の例
【符号の説明】
【０１４２】
１０…化学的機械研磨装置、１２…研磨定盤、１４…保持ヘッド（ウェーハ保持ヘッド）、２０…研磨パッド、３０…スラリー受け手段、３２…パージ水受け手段、Ｔ−１０１…第１回収タンク（第１回収槽）、Ｔ−１０２…第２回収タンク（第２回収槽）、Ｔ−２０１…再生スラリータンク（再生スラリー貯留槽）、Ｔ−２０２…新規スラリータンク（新規スラリー貯留槽）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化学的機械研磨方法並びに装置、及び、化学的機械研磨加工におけるスラリー再生方法並びに装置に係り、特に、半導体集積回路の層間膜等の平坦化プロセスに好適に適用できる化学的機械研磨方法並びに装置、及び、化学的機械研磨加工におけるスラリー再生方法並びに装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路のデザインルールの縮小化に伴って、層間膜等の平坦化プロセスに化学的機械研磨法（ＣＭＰ：Chemical Mechanical Polishing ）が多用されるようになってきた。このＣＭＰによるウェーハの研磨は、回転する研磨パッドにウェーハを回転させながら所定の圧力で押し付け、その研磨パッドとウェーハとの間に研磨剤スラリー（以下、「スラリー」という）を供給することにより行われる（たとえば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このようなＣＭＰにおいては、反応生成物や砥粒等の研磨屑によってスラリーが劣化していくので、品質重視の点より、スラリーを再利用しない（いわゆる、掛け流しする）場合が多い。
【０００４】
ところが、近年、半導体集積回路分野においても、国際間の競争が激しく、コストダウンが強く求められており、コスト的に無視できないスラリーを再利用したいという要求も強い。
【０００５】
このような観点より、使用後のスラリーより分散媒の一部を濃縮するとともに、ｐＨを調整してスラリーの再利用を図る提案がなされている（特許文献２等）。
【特許文献１】特開２００１−５４８５４号公報
【特許文献２】特開２００３−２００３４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２に開示されるような従来の再利用方法では、洗浄水等により希釈されたスラリーを濃縮し、ｐＨを調整するのみであり、加工レート（研磨レート）を新品のスラリーと同等のレベルまで回復させることは、非常に困難である。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、被加工物の品質に影響を及ぼすことなく、使用したスラリーを新品同様に再生させることができる化学的機械研磨方法並びに装置、及び、化学的機械研磨加工におけるスラリー再生方法並びに装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、請求項１に係る本発明は、スラリーを研磨パッド上に供給しながら被加工物を前記研磨パッドに接触させて加工を行う化学的機械研磨加工中に、水を混入させずに前記スラリーを前記研磨パッド上より回収する工程と、回収された前記スラリーを回収槽に貯蔵する工程と、貯蔵された前記スラリーを濾過する工程と、を備えることを特徴とする化学的機械研磨加工におけるスラリー再生方法を提供する。
【０００９】
請求項１に係る本発明によれば、水を混入させずにスラリーを研磨パッド上より回収し、このスラリーを濾過するので、従来技術のようにスラリーを濃縮する必要がなく、簡便にスラリーを再生することができる。なお、水を混入させずにスラリーを研磨パッド上より回収する手段としては、後述する請求項１０に係る本発明によることが好ましい。
【００１０】
請求項２に係る本発明は、所定のｐＨ値及び比重を有するスラリーを研磨パッド上に供給しながら被加工物を前記研磨パッドに接触させて加工を行う化学的機械研磨加工中に、水を混入させずに前記スラリーを前記研磨パッド上より回収する工程と、回収された前記スラリーを回収槽に貯蔵する工程と、貯蔵された前記スラリーのｐＨ値及び比重を測定する工程と、貯蔵された前記スラリーのｐＨ値及び比重を前記所定の値に調整する工程と、所定の値に調整された前記スラリーを濾過する工程と、を備えることを特徴とする化学的機械研磨加工におけるスラリー再生方法を提供する。
【００１１】
請求項２に係る本発明によれば、スラリーのｐＨ値及び比重を測定し、このスラリーのｐＨ値及び比重を所定の値に調整するので、再生スラリーの加工レート（研磨レート）を新品と同様のレベルまで回復させることができる。
【００１２】
なお、スラリーのｐＨ値及び比重とスラリーの加工レート（研磨レート）との関係については、後述する。
【００１３】
請求項３に係る本発明は、所定のｐＨ値及び比重を有するスラリーを研磨パッド上に供給しながら被加工物を前記研磨パッドに接触させて加工を行う化学的機械研磨加工中に、水を混入させずに前記スラリーを前記研磨パッド上より回収する工程と、回収された前記スラリーを第１回収槽に貯蔵する工程と、第１回収槽に貯蔵された前記スラリーのｐＨ値及び比重を測定する工程と、第１回収槽に貯蔵された前記スラリーのｐＨ値を前記所定の値に調整する工程と、所定の値に調整された前記スラリーを第２回収槽に貯蔵する工程と、第２回収槽に貯蔵された前記スラリー中の酸化剤を分解させ、不純物を沈殿させる処理を行う工程と、処理された前記スラリーを濾過する工程と、を備えることを特徴とする化学的機械研磨加工におけるスラリー再生方法を提供する。
【００１４】
請求項３に係る本発明によれば、請求項２の工程に加え、第２回収槽を設け、この槽に貯蔵されたスラリー中の酸化剤を分解させ、不純物を沈殿させる処理を行うので、再生スラリーを一層新品と同様のレベルまで回復させることができる。
【００１５】
請求項４に係る本発明は、前記請求項１〜３のいずれか１項に記載の化学的機械研磨加工におけるスラリー再生方法により再生されたスラリーと新規に調合されたスラリーとを混合して使用することを特徴とする化学的機械研磨方法を提供する。
【００１６】
請求項４に係る本発明によれば、再生されたスラリーと新規に調合されたスラリーとを混合して使用するので、ＣＭＰにおける大幅なコストダウンが図れる。
【００１７】
請求項５に係る本発明は、スラリーを研磨パッド上に供給しながら被加工物を前記研磨パッドに接触させて加工を行う化学的機械研磨加工中に、水を混入させずに前記研磨パッド上より回収された前記スラリーを貯蔵する回収槽と、その一端が前記回収槽に接続され、前記スラリーを圧送するとともに、その他端が自動切換え弁に接続される送液手段と、前記送液手段中に設けられる濾過手段と、前記自動切換え弁に配管を経て接続される再生スラリー槽と、その一端が前記自動切換え弁に接続され、その他端が前記回収槽に接続される戻り配管と、を備えることを特徴とする化学的機械研磨加工におけるスラリー再生装置を提供する。
【００１８】
請求項５に係る本発明によれば、水を混入させずに研磨パッド上より回収されたスラリーを回収槽に貯蔵し、送液手段中に設けられる濾過手段で濾過する。そして、自動切換え弁（３方弁等）の切り換えにより、濾過後のスラリーを再生スラリー槽に送ったり、戻り配管により循環濾過させたり選択できる。したがって、スラリー再生が効率よく行える。
【００１９】
請求項６に係る本発明は、前記回収槽にｐＨ値測定手段及び比重測定手段が設けられている請求項５に記載の化学的機械研磨加工におけるスラリー再生装置を提供する。
【００２０】
請求項６に係る本発明によれば、回収槽にｐＨ値測定手段及び比重測定手段が設けられているので、これらの値を適正値の調整するのが容易である。
【００２１】
請求項７に係る本発明は、前記回収槽に配管を経て接続される第２回収槽と、その一端が前記第２回収槽に接続され、前記スラリーを圧送するとともに、その他端が第２の自動切換え弁に接続される第２の送液手段と、前記第２の送液手段中に設けられる第２の濾過手段と、その一端が前記第２の自動切換え弁に接続され、その他端が前記回収槽に接続される第２の戻り配管と、その一端が前記第２の自動切換え弁に接続され、その他端が前記第２の回収槽に接続される循環配管と、を備える請求項５又は６に記載の化学的機械研磨加工におけるスラリー再生装置を提供する。
【００２２】
請求項７に係る本発明によれば、第２回収槽を更に設け、回収槽で処理されたスラリーを、更に第２の濾過手段等により処理するので、再生スラリーを一層新品と同様のレベルまで回復させることができる。
【００２３】
請求項８に係る本発明は、前記回収槽及び／又は前記第２の回収槽にｐＨ値調整手段が設けられている請求項５〜７のいずれか１項に記載の化学的機械研磨加工におけるスラリー再生装置を提供する。
【００２４】
請求項８に係る本発明によれば、回収槽及び／又は第２の回収槽にｐＨ値調整手段が設けられているので、この値を適正値に調整するのが容易である。
【００２５】
請求項９に係る本発明は、前記スラリー中の酸化剤を分解させる処理手段、及び、前記スラリー中の不純物を沈殿させる処理手段が設けられている請求項５〜８のいずれか１項に記載の化学的機械研磨加工におけるスラリー再生装置を提供する。
【００２６】
請求項９に係る本発明によれば、スラリー中の酸化剤を分解させ、不純物を沈殿させる処理手段が設けられているので、再生スラリーを一層新品と同様のレベルまで回復させることができる。
【００２７】
請求項１０に係る本発明は、表面に研磨パッドが貼着され回転駆動される円盤状の研磨定盤と、前記研磨定盤の周縁に該研磨定盤を囲むように設けられ、該研磨定盤の周縁より流される液状体を回収可能なスラリー受け手段と、前記研磨定盤の周縁と前記スラリー受け手段との間に、前記研磨定盤を囲むように設けられるとともに、上部が内傾し上端部の内径が前記研磨定盤の外径と略同一であり、昇降可能となっており、前記研磨定盤の周縁より流される液状体を回収可能な受け手段であって、上昇時には前記研磨定盤の周縁より流される液状体を回収するとともに、前記研磨定盤の周縁より流される液状体の前記スラリー受け手段への流れを遮断し、下降時には前記研磨定盤の周縁より流される液状体の回収を遮断するとともに、前記研磨定盤の周縁より流される液状体を前記スラリー受け手段へ導くように形成されているパージ水受け手段と、を備えることを特徴とする化学的機械研磨装置を提供する。
【００２８】
請求項１０に係る本発明によれば、パージ水受け手段の昇降動作により、パージ水等のスラリーを希釈させる液体がスラリーと分離され、水を混入させずにスラリーを研磨パッド上より回収することができる。したがって、化学的機械研磨加工におけるスラリー再生に非常に効果がある。
【発明の効果】
【００２９】
以上説明したように、本発明によれば、再生スラリーを新品と同様のレベルまで回復させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、添付図面に従って、本発明に係る化学的機械研磨方法並びに装置、及び、化学的機械研磨加工におけるスラリー再生方法並びに装置の好ましい実施の形態について詳説する。
【００３１】
図１は、化学的機械研磨装置１０の全体構成を示す斜視図である。同図に示されるように化学的機械研磨装置１０は、主として研磨定盤１２と保持ヘッド（ウェーハ保持ヘッド）１４とで構成されている。なお、理解の便宜のため、後述するスラリー受け手段３０とパージ水受け手段３２の図示は省略されている。
【００３２】
研磨定盤１２は円盤状に形成され、その下面中央には回転軸１６が連結されている。研磨定盤１２は、この回転軸１６に連結されたモータ１８を駆動することにより図の矢印Ａ方向に回転する。また、この研磨定盤１２の上面には研磨パッド２０が貼り付けられており、この研磨パッド２０上に図示しないノズルからスラリー（メカノケミカル研磨剤）が供給される。
【００３３】
保持ヘッド１４のヘッド本体２２は円盤状に形成され、その上面中央には回転軸２４が連結されている。ヘッド本体２２は、この回転軸２４に連結された図示しないモータに駆動されて図の矢印Ｂ方向に回転する。
【００３４】
図２は、化学的機械研磨装置１０の部分断面図である。このうち、（Ａ）は、パージ水受け手段３２を上昇させている状態を示し、（Ｂ）は、パージ水受け手段３２を下降させている状態を示す。
【００３５】
図２において、スラリー受け手段３０は、研磨定盤１２の周縁に研磨定盤１２を囲むように設けられ、研磨定盤１２の周縁より流されるスラリー等の液状体（液体と固体の混合流体）を回収可能な受け手段であり、円筒状に形成されている。
【００３６】
パージ水受け手段３２は、研磨定盤１２の周縁とスラリー受け手段３０との間に、研磨定盤１２を囲むように設けられている。このパージ水受け手段３２も、研磨定盤１２の周縁より流されるスラリー等の液状体（液体と固体の混合流体）を回収可能な受け手段であり、円筒状に形成されている。このパージ水受け手段３２の上部３２Ａは内傾しており、上端部の内径が研磨定盤１２の外径と略同一である。そして、図示しない昇降手段により、昇降可能となっている。
【００３７】
更に、研磨定盤１２の下面側であって、パージ水受け手段３２の内側には、円筒状の液ガイド手段３４が設けられている。
【００３８】
以上の図２の構成により、スラリー受け手段３０とパージ水受け手段３２により、スラリー回収流路３６が形成され、パージ水受け手段３２と液ガイド手段３４により、パージ水排出流路３８が形成される。
【００３９】
そして、図２（Ａ）に示されるように、パージ水受け手段３２の上昇時には、研磨定盤１２の周縁より流される液状体は、全てパージ水排出流路３８に流入し、スラリー回収流路３６には流入しない。
【００４０】
一方、図２（Ｂ）に示されるように、パージ水受け手段３２の下降時には、研磨定盤１２の周縁より流される液状体は、全てスラリー回収流路３６に流入し、パージ水排出流路３８には流入しない。すなわち、パージ水受け手段３２の上端部と研磨定盤１２の外径との間の隙間がほとんどないので、研磨定盤１２の周縁より流される液状体は、パージ水受け手段３２の上部３２Ａを伝って全てスラリー回収流路３６に流入する。
【００４１】
以上説明した図２の構成により、ＣＭＰ中に、水を混入させずにスラリーを研磨パッド２０上より回収することができる。
【００４２】
前記のごとく構成された化学的機械研磨装置１０のウェーハ研磨方法は次のとおりである。
【００４３】
まず、被加工物であるウェーハをウェーハ保持ヘッド１４で保持して研磨パッド２０上に載置する。そして、研磨定盤１２を図の矢印Ａ方向に回転させるとともに、研磨パッド２０上に図示しないノズルからスラリーを供給し、保持ヘッド１４を図の矢印Ｂ方向に回転させるとともに、図示しない加圧手段によりウェーハを研磨パッド２０に押圧し、化学的機械研磨作用によりＣＭＰを行う。
【００４４】
ＣＭＰ際には、図２（Ｂ）に示されるように、パージ水受け手段３２を下降させておく。すなわち、ＣＭＰ中では、研磨定盤１２の周縁より流される液状体は全てスラリーであるので、これを全てスラリー回収流路３６に流入させて回収させる。
【００４５】
ＣＭＰの終了の際には、ウェーハを取り外し、ダイアモンド砥石などにより研磨パッド２０のドレッシングを行う。その際、スラリーの供給を停止させ、パージ水を研磨パッド２０上に供給し、ドレッシングを行うのが一般的である。
【００４６】
したがって、この際には、図２（Ａ）に示されるように、パージ水受け手段３２を上昇させておく。これにより、研磨定盤１２の周縁より流されるパージ水により希釈された液状体は全てパージ水排出流路３８に流入する。このパージ水により希釈された液状体は、再生スラリーには使用しにくいので、廃棄（廃液処理）すればよい。
【００４７】
次に、ＣＭＰ中で回収されたスラリー再生方法及び装置について説明する。図３は、スラリー再生装置５０の構成を示す構成図である。このスラリー再生装置５０は、第１回収槽である第１回収タンクＴ−１０１と、第２回収槽である第２回収タンクＴ−１０２と、再生スラリー貯留槽である再生スラリータンクＴ−２０１と、新規スラリー貯留槽である新規スラリータンクＴ−２０２と、これらを繋ぐ配管と、各種配管機材（バルブ、フィルタ、計器等）より構成されている。
【００４８】
図３の左上部に示される既述の化学的機械研磨装置１０のスラリー回収流路３６（図２参照）には、配管５２が接続されており、この配管５２は二又に分岐され、それぞれ自動バルブＡ−１０２及び自動バルブＡ−１０３と接続されている。
【００４９】
一方、化学的機械研磨装置１０のパージ水排出流路３８（図２参照）には、配管５４が接続されており、この配管５４は自動バルブＡ−１０１を経て廃液処理装置９９９に接続されている。また、この配管５４の自動バルブＡ−１０１の下流には、自動バルブＡ−１０２からの配管５６が合流している。
【００５０】
自動バルブＡ−１０３の下流において、配管５２は第１回収タンクＴ−１０１に接続されている。第１回収タンクＴ−１０１には、比重測定手段４０と、Ｈ2 Ｏ2 測定手段４２と、ｐＨ測定手段４４が設けられており、タンク内部の回収スラリーの比重、Ｈ2 Ｏ2 及びｐＨが測定できるようになっている。
【００５１】
このｐＨ測定手段４４によるｐＨの測定結果により、図示しない制御手段が既述の酸供給装置Ｐ−３０１を運転させ、タンク内部の回収スラリーのｐＨを所望の値に制御できるようになっている。すなわち、酸供給装置Ｐ−３０１は、ＨＮＯ3 のタンクと定量ポンプを備えており、配管７３を経由して第１回収タンクＴ−１０１へＨＮＯ3 を供給できるようになっている。
【００５２】
第１回収タンクＴ−１０１の底部には、配管５８と配管６０が接続されており、底部近傍の側面には、配管６２が接続されている。配管５８は、自動バルブＡ−１０５を経て第２回収タンクＴ−１０２に接続されている。配管６０は、手動バルブＭ−１０１を経て廃液処理装置９９９に接続されている。
【００５３】
配管６２には、ポンプＰ−１０１が接続されており、第１回収タンクＴ−１０１からの回収スラリーを圧送できるようになっている。ポンプＰ−１０１の下流側の配管６２には、順に手動バルブＭ−１０２、逆止弁６３、流量計６４、及び圧力計６６が設けられており、その先で二又に分岐されている。
【００５４】
分岐後の一方の配管６２Ａには、順に手動バルブＭ−１０３、フィルタＦ−１−１、及び手動バルブＭ−１０４が設けられており、分岐後の他方の配管６２Ｂには、順に手動バルブＭ−１０５、フィルタＦ−１−２、及び手動バルブＭ−１０６が設けられており、その先で配管６２Ａ及び配管６２Ｂが合流し、配管６２となっている。この配管６２には圧力計６８が設けられており、配管６２は、その先で自動切換え弁である三方弁Ａ−１０４の第１の口（図のＡ）に接続されている。
【００５５】
この三方弁Ａ−１０４の第２の口（図のＣ）には、配管７０が接続されており、この配管７０は、再生スラリータンクＴ−２０１に接続されている。三方弁Ａ−１０４の第３の口（図のＢ）には、配管７２が接続されており、この配管７２は、第１回収タンクＴ−１０１に接続されている。すなわち、配管７２は、循環用の戻り配管である。
【００５６】
第２回収タンクＴ−１０２には、Ｈ2 Ｏ2 測定手段４６と、ｐＨ測定手段４８が設けられており、タンク内部の回収スラリーのＨ2 Ｏ2 及びｐＨが測定できるようになっている。また、第２回収タンクＴ−１０２には、配管７４を経て酸供給装置Ｐ−３０２が接続されている。
【００５７】
ｐＨ測定手段４８によるｐＨの測定結果により、図示しない制御手段が既述の酸供給装置Ｐ−３０２を運転させ、タンク内部の回収スラリーのｐＨを所望の値に制御できるようになっている。すなわち、酸供給装置Ｐ−３０２は、酸供給装置Ｐ−３０１と同様に、ＨＮＯ3 のタンクと定量ポンプを備えており、既述の配管７４を経由して第２回収タンクＴ−１０２へＨＮＯ3 を供給できるようになっている。
【００５８】
また、第２回収タンクＴ−１０２には、排気手段が設けられており、回収スラリーが再生処理された際にＨ2 Ｏ2 の分解でガスが発生し、タンクの内圧が上昇することを防ぐべく、発生するガスを外部に放出できるようになっている。
【００５９】
第１回収タンクＴ−１０１の底部には、配管７６と配管７８が接続されており、底部近傍の側面には、配管８０が接続されている。配管７６は、自動バルブＡ−１０６を経て廃液処理装置９９９に接続されている。配管７８は、手動バルブＭ−１０７を経て廃液処理装置９９９に接続されている。
【００６０】
配管８０には、ポンプＰ−１０２が接続されており、第２回収タンクＴ−１０２からの回収スラリーを圧送できるようになっている。ポンプＰ−１０２の下流側の配管８０には、順に手動バルブＭ−１０８、逆止弁８１、流量計８２、及び圧力計８４が設けられており、その先で二又に分岐されている。
【００６１】
分岐後の一方の配管８０Ａには、順に手動バルブＭ−１０９、フィルタＦ−２−１、フィルタＦ−３−１、及び手動バルブＭ−１１０が設けられており、分岐後の他方の配管８０Ｂには、順に手動バルブＭ−１１１、フィルタＦ−２−２、フィルタＦ−３−２、及び手動バルブＭ−１１２が設けられており、その先で配管８０Ａ及び配管８０Ｂが合流し、配管８０となっている。この配管８０には圧力計８６が設けられており、配管８０は、その先で自動切換え弁である三方弁Ａ−１０７の第１の口（図のＡ）に接続されている。
【００６２】
この三方弁Ａ−１０７の第２の口（図のＣ）には、配管８８が接続されており、この配管８８は、第１回収タンクＴ−１０１に接続されている。すなわち、配管７２は、循環用の戻り配管である。三方弁Ａ−１０７の第３の口（図のＢ）には、配管９０が接続されており、この配管９０は、第２回収タンクＴ−１０２に接続されている。すなわち、配管９０は、循環用の戻り配管である。
【００６３】
再生スラリータンクＴ−２０１の底部には、配管９２が接続されており、底部近傍の側面には、配管９４が接続されている。配管９２は、手動バルブＭ−２０１を経て廃液処理装置９９９に接続されている。
【００６４】
配管９４には、ポンプＰ−２０１が接続されており、再生スラリータンクＴ−２０１からの回収スラリーを圧送できるようになっている。ポンプＰ−２０１の下流側の配管９４には、順に手動バルブＭ−２０２、逆止弁９７、及び流量計９８が設けられており、その先で二又に分岐されている。
【００６５】
分岐された一方の配管１００は、自動バルブＡ−１０６を経て再生スラリータンクＴ−２０１に接続されている。すなわち、配管１００は、循環用の戻り配管である。
【００６６】
分岐された他方の配管１０２は、自動バルブＡ−２０２及び流量計１０４を経てスラリー供給装置Ｓ−１０１に接続されている。すなわち、配管１０２は、スラリー供給用の配管である。
【００６７】
新規スラリータンクＴ−２０２の底部には、配管１０６が接続されており、底部近傍の側面には、配管１０８が接続されている。配管１０６は、手動バルブＭ−２０３を経て廃液処理装置９９９に接続されている。
【００６８】
配管１０８には、ポンプＰ−２０２が接続されており、新規スラリータンクＴ−２０２からのスラリーを圧送できるようになっている。ポンプＰ−２０２の下流側の配管１０８には、順に手動バルブＭ−２０４、逆止弁１０９、及び流量計１１０が設けられており、その先で二又に分岐されている。
【００６９】
分岐後の一方の配管１１２は、自動バルブＡ−２０４を経て新規スラリータンクＴ−２０２に接続されている。すなわち、配管１１２は、循環用の戻り配管である。更に、新規スラリータンクＴ−２０２には、新規スラリー供給用の配管1 １４が設けられている。
【００７０】
分岐後の他方の配管１１６には、自動バルブＡ−２０３が設けられており、その先で配管１０２に合流し、流量計１０４を経てスラリー供給装置Ｓ−１０１に接続されている。すなわち、配管１１６は、スラリー供給用の配管である。
【００７１】
次に、以上のように構成されたスラリー再生装置５０の運転方法について説明する。図４は、スラリー再生装置５０の運転の手順を示すフロー図であり、（Ａ）は、スラリーの再生処理のフローであり、（Ｂ）は、再生スラリーを使用したＣＭＰのフローである。
【００７２】
図４（Ａ）において、先ず、第１回収タンクＴ−１０１の液面レベルがチェックされ、第１回収タンクＴ−１０１内に、古いスラリー等が残留しているかチェックされる（ステップＳ−１０２）。そして、第１回収タンクＴ−１０１の液面レベルが低くなかった場合（Ｎｏ）には、自動バルブＡ−１０１が開かれ、残留している古いスラリー等が廃液処理装置９９９に破棄される（ステップＳ−１０４）。
【００７３】
一方、ステップＳ−１０２において、第１回収タンクＴ−１０１の液面レベルが低かった場合（Ｙｅｓ）には、自動バルブＡ−１０１が閉じられるとともに、自動バルブＡ−１０３が開かれ、スラリー回収流路３６からのスラリーが第１回収タンクＴ−１０１内に流入する（ステップＳ−１０６）。
【００７４】
次いで、第１回収タンクＴ−１０１において、比重測定手段４０によりタンク内部の回収スラリーの比重が測定される。そして、回収スラリーの比重が１．０３より大きいか否かチェックされる（ステップＳ−１０８）。
【００７５】
回収スラリーの比重が１．０３未満だった場合（Ｎｏ）には、自動バルブＡ−１０２が開かれ、回収スラリーが廃液処理装置９９９に破棄される（ステップＳ−１１０）。
【００７６】
一方、ステップＳ−１０８において、回収スラリーの比重が１．０３より大きかった場合（Ｙｅｓ）には、次ステップに移る。
【００７７】
次いで、第１回収タンクＴ−１０１において、Ｈ2 Ｏ2 測定手段４２によりタンク内部の回収スラリーのＨ2 Ｏ2 が測定される。そして、回収スラリーのＨ2 Ｏ2 が０．５％より大きいか否かチェックされる（ステップＳ−１１２）。
【００７８】
回収スラリーのＨ2 Ｏ2 が０．５％未満だった場合（Ｎｏ）には、次ステップ（ステップＳ−１１４）に移り、第２回収タンクＴ−１０２の液面レベルがチェックされ、第２回収タンクＴ−１０２内に、古いスラリー等が残留しているかチェックされる。
【００７９】
そして、第２回収タンクＴ−１０２の液面レベルが低くなかった場合（Ｎｏ）には、自動バルブＡ−１０１が開かれ、残留している古いスラリー等が廃液処理装置９９９に破棄される（ステップＳ−１０４）。
【００８０】
一方、ステップＳ−１１４において、第２回収タンクＴ−１０２の液面レベルが低かった場合（Ｙｅｓ）には、自動バルブＡ−１０５が開かれ、第１回収タンクＴ−１０１からのスラリーが第２回収タンクＴ−１０２内に流入する（ステップＳ−１１６）。
【００８１】
次いで、第２回収タンクＴ−１０２において、ｐＨ測定手段４８によりタンク内部の回収スラリーのｐＨが測定される。そして、回収スラリーのｐＨが略２．３に等しいか否かチェックされる（ステップＳ−１１８）。
【００８２】
そして、回収スラリーのｐＨが略２．３に等しくない場合（Ｎｏ）には、酸供給装置Ｐ−３０２が運転されて、回収スラリーのｐＨが調整され、ステップＳ−１１８に戻る（ステップＳ−１２０）。
【００８３】
一方、ステップＳ−１１８において、回収スラリーのｐＨが略２．３に等しい場合（Ｙｅｓ）には、三方弁Ａ−１０７の第１の口と第３の口とを連通させ（ステップＳ−１２２）、ポンプＰ−１０２を起動させて、配管８０と配管９０により、第２回収タンクＴ−１０２内の回収スラリーを循環させる（ステップＳ−１２４）。
【００８４】
この場合、分岐配管８０Ａ及び８０Ｂのいずれかによりフィルタリングを行う。すなわち、フィルタ配管は２系統設けられており、一方を使用し終わった段階で他方に切り換え、その間に使用後のカートリッジフィルタを交換できるようになっている。
【００８５】
たとえば、分岐配管８０Ａの系統を使用している際には、手動バルブＭ−１０９及びＭ−１１０が開かれており、手動バルブＭ−１１１及びＭ−１１２は閉じられている。フィルタＦ−２−１又はフィルタＦ−３−１に目詰りを生じ、フィルタのライフが終了した際には、手動バルブＭ−１１１及びＭ−１１２を開くとともに、手動バルブＭ−１０９及びＭ−１１０を閉じ、分岐配管８０Ｂの系統を使用する。そして、その間にフィルタＦ−２−１及びフィルタＦ−３−１を新品に交換する。
【００８６】
なお、１系統にフィルタが２個直列に設けられている理由は、メッシュサイズの大きいフィルタＦ−２−１及びフィルタＦ−２−２を前段に配し、メッシュサイズの小さいフィルタＦ−３−１及びフィルタＦ−３−２を後段に配することにより、フィルタのライフの均一化を図り、フィルタのライフを延長させるためである。この場合、フィルタＦ−３−１（Ｆ−３−２）又はこの後段に金属選択除去フィルタを設置することもできる。
【００８７】
分岐配管８０Ａ及び８０Ｂのいずれかにより所定時間（図では１分）フィルタリングを行った後、三方弁Ａ−１０７を切り換え、三方弁Ａ−１０７の第１の口と第２の口とを連通させる（ステップＳ−１２６）。これにより、第２回収タンクＴ−１０２内の回収スラリーは、分岐配管８０Ａ及び８０Ｂのいずれかを経た後、配管８８を経て、第１回収タンクＴ−１０１内に流入する。そして、最初のステップ（ステップＳ−１０２）に戻る。
【００８８】
ステップＳ−１１２に戻って、回収スラリーのＨ2 Ｏ2 が０．５％より大きかった場合（Ｙｅｓ）には、回収スラリーのｐＨが略２．３に等しいか否かチェックされる（ステップＳ−１３０）。
【００８９】
そして、回収スラリーのｐＨが略２．３に等しくない場合（Ｎｏ）には、酸供給装置Ｐ−３０１が運転されて、回収スラリーのｐＨが調整され、ステップＳ−１３０に戻る（ステップＳ−１３２）。
【００９０】
一方、ステップＳ−１３０において、回収スラリーのｐＨが略２．３に等しい場合（Ｙｅｓ）には、三方弁Ａ−１０４の第１の口と第３の口とを連通させ（ステップＳ−１３４）、ポンプＰ−１０１を起動させて、配管６２と配管７２により、第１回収タンクＴ−１０１内の回収スラリーを循環させる（ステップＳ−１３６）。
【００９１】
この場合、分岐配管６２Ａ及び６２Ｂのいずれかによりフィルタリングを行う。なお、分岐配管６２Ａ及び６２Ｂの２系統を設ける理由は、分岐配管８０Ａ及び８０Ｂの場合と同様である。
【００９２】
分岐配管６２Ａ及び６２Ｂのいずれかにより所定時間（図では１分）フィルタリングを行った後、三方弁Ａ−１０４を切り換え、三方弁Ａ−１０４の第１の口と第２の口とを連通させる（ステップＳ−１３８）。これにより、第１回収タンクＴ−１０１内の回収スラリーは、分岐配管６２Ａ及び６２Ｂのいずれかを経た後、配管７０を経て、再生スラリータンクＴ−２０１内に流入する。そして、再生スラリーの回収が終了する（ステップＳ−１４０）。
【００９３】
次に、図４（Ｂ）によって、再生スラリーを使用（リユース）したＣＭＰのフローについて説明する。先ず、スラリー供給装置Ｓ−１０１において、タンクの液面レベルが規定値を超えているか否かが判定される（ステップＳ−２０２）。
【００９４】
ステップＳ−２０２において、タンクの液面レベルが規定値以下の場合（Ｎｏ）には、自動バルブＡ−２０３が開かれるとともに、自動バルブＡ−２０２が閉じられる（ステップＳ−２０４）。
【００９５】
そして、ポンプＰ−２０２が起動される（ステップＳ−２０６）。これにより、新規スラリータンクＴ−２０２内の新規スラリーが配管１１６、１０２を経てスラリー供給装置Ｓ−１０１に圧送される。
【００９６】
一方、ステップＳ−２０２において、タンクの液面レベルが規定値を超える場合（Ｙｅｓ）には、自動バルブＡ−２０２が開かれ（ステップＳ−２０８）、ポンプＰ−２０１が起動される（ステップＳ−２１０）。これにより、再生スラリータンクＴ−２０１内の再生スラリーが配管１０２を経てスラリー供給装置Ｓ−１０１に圧送される。
【００９７】
そして、再生スラリーの再使用（リユース）が終了する（ステップＳ−２１２）。
【００９８】
以上、本発明に係る化学的機械研磨方法並びに装置、及び、化学的機械研磨加工におけるスラリー再生方法並びに装置の各実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、各種の態様が採り得る。
【００９９】
たとえば、本実施の形態では、図２に示される構成により、ＣＭＰ中に、水を混入させずにスラリーを研磨パッド２０上より回収しているが、これ以外の構成により水を混入させずにスラリーを研磨パッド２０上より回収する方法を採用してもよく、同様に本発明の効果が得られる。
【０１００】
この例を図１０によって説明する。なお、図２と同一の部材の説明は省略する。この構成では、研磨定盤１２の外周に、円周方向の溝１２Ａが形成されており、また、パージ水受け手段３２の上部３２Ａは、上端部の内径が研磨定盤１２の外周よりも小さく形成されている。
【０１０１】
更に、この上部３２Ａには、円周方向の数箇所に切れ目が入っており（図示略）、弾性変形が可能となっている。そして、パージ水受け手段３２と上部３２Ａとは、ばね３２Ｂで内側に付勢されている。
【０１０２】
図１０（Ｂ）に示されるように、パージ水受け手段３２の下降時には、パージ水受け手段３２の上部３２Ａが弾性変形し、研磨定盤１２の外周部を乗り越えて、溝１２Ａに入り込む。したがって、研磨定盤１２の周縁より流される液状体は、全てスラリー回収流路３６に流入し、パージ水排出流路３８には流入しない。以上説明した図１０の構成により、ＣＭＰ中に、水を混入させずにスラリーを研磨パッド２０上より回収することができる。
【０１０３】
また、これ以外の構成により水を混入させずにスラリーを研磨パッド２０上より回収する方法としては、研磨定盤１２を傾斜させる構成が採用できる。
【０１０４】
更に、真空吸引によりスラリーを研磨パッド２０上より回収する構成、ワイパーのようなブレードで掻きとってスラリーを研磨パッド２０上より回収する構成等も採用でき、また、これらを組み合わせた構成をも採用できる。
【０１０５】
なお、図３におけるフィルタの形式や配管系統の構成等は１例であり、これ以外の構成により本発明に係る化学的機械研磨加工におけるスラリー再生方法を実現させるものであってもよい。
【実施例】
【０１０６】
ＣＭＰによりウェーハ上のタングステン膜（Ｗ膜）の研磨を行い、スラリー再生方法の効果を確認した。
【０１０７】
化学的機械研磨装置としては、少量のスラリーの使用でも結果が確認できるような既存の（市販の）装置（ＭＡＴ社製の卓上ＣＭＰ装置、型番：ＭＡＴ ＢＣ−１５）を使用した。
【０１０８】
研磨パッドとしては、ニッタハース社製のもの（商品名：ＩＣ１０００、及びＳＵＢＡ４００ ＸＹ溝有り）を使用した。
【０１０９】
スラリーとしては、Ｃａｂｏｔ社製のタングステンＣＭＰ用スラリー（商品名：ＳＳＷ２０００）にＨ2 Ｏ2 （和光純薬社製 試薬特級）を３０重量％添加したものを使用した。
【０１１０】
ウェーハとしては、外径が約１００ｍｍ（４インチサイズ）のシリコンウェーハに、熱酸化膜（膜厚５００ｎｍ）、Ｔｉ膜（膜厚３０ｎｍ）、ＴｉＮ膜（膜厚２０ｎｍ）、Ｗ膜（膜厚３００ｎｍ）の順で成膜したものを使用した。
【０１１１】
加工レート（研磨レート）の測定は、ＣＭＰ前後のＷ膜の膜厚を測定することにより行った。このＷ膜の膜厚測定は、抵抗率の測定により算出することによった。この抵抗率の測定は、４端子法による測定が可能な測定器であるロレスターＧＰ（三菱化学社製）によった。
【０１１２】
加工条件は、下記の通りである。
・研磨定盤１２、ウェーハ保持ヘッド１４の回転数：６０ｒｐｍ
・研磨荷重（面圧）：４６０ｇ／ｃｍ2
・スラリー供給速度：１４０ｍｌ／分
・研磨時間：３０秒
・ドレッシング時間：３０秒
［実施例１］
ＣＭＰの際のスラリーの回収は、研磨定盤の外側に回収箱を８個、均等間隔で配し、遠心力により飛散するスラリーを、この回収箱で受けることにより行った。回収箱は矩形の桝状で、この平面サイズは１５０×５０ｍｍで、深さは３０ｍｍである。回収箱の材質は、フッ素樹脂（ＰＴＦＥ）である。スラリーを回収した後、８個の回収箱のスラリーをビーカーに貯留して、以降の実験に供した。
【０１１３】
スラリーの回収は、本発明の、水を混入させずにスラリーを研磨パッド上より回収するスラリー再生方法による場合と、従来手順の、水が混入したスラリーを研磨パッド上より回収する方法による場合の２条件を繰り返した。
【０１１４】
ウェーハ上のタングステン膜のＣＭＰは、以下の）〜）の手順により行った。この際、使用するスラリーは、Ａ）新規のスラリー、Ｂ）本発明のスラリー再生方法によるスラリー、Ｃ）従来手順の、水が混入したスラリー、の３種類である。
【０１１５】
１）シリコンウェーハの抵抗率を測定する。各シリコンウェーハの直径上を９箇所、均等間隔で測定する。その際、１箇所目と９箇所目は、両端（周縁）より１０ｍｍの位置とし、５箇所目がウェーハの中心になるようにした。
【０１１６】
２）ウェーハを保持ヘッドに装着する。
【０１１７】
３）スラリーを研磨パッド上に供給する（重力による掛け流し）。
【０１１８】
４）研磨定盤の回転をスタートさせる。
【０１１９】
５）保持ヘッドの回転をスタートさせる。
【０１２０】
６）保持ヘッドを研磨定盤上に下降させる。（なお、４）〜６）は、ＣＭＰ装置の自動プログラムにより行う。）
７）保持ヘッドの研磨定盤への接触時から計時する。
【０１２１】
８）設定時間経過後に、保持ヘッドを研磨定盤より上昇させる。
【０１２２】
９）ウェーハを保持ヘッドより取り外す。
【０１２３】
１０）研磨パッドのドレッシングを行う。
【０１２４】
１１）ウェーハを超純水とＰＶＡスポンジによりスクラブ洗浄する。
【０１２５】
１２）ウェーハを超純水でリンスした後に、エア乾燥させる。
【０１２６】
１３）シリコンウェーハの抵抗率を再測定する（１）の測定と同一箇所）。これにより、ウェーハ上のタングステン膜の加工レートが算出できる。
【０１２７】
算出されたタングステン膜の加工レートを図５のグラフに示す。
【０１２８】
図５のグラフによれば、既述のＡ）新規のスラリーによる場合の加工レートは、３３０ｎｍ／分であった。既述のＢ）本発明のスラリー再生方法による場合の加工レートは、３２６ｎｍ／分であり、新規のスラリーによる場合と略同一であった。これに対し、既述のＣ）従来手順の、水が混入したスラリーによる場合の加工レートは、２３０ｎｍ／分であり、本発明による場合より約３０％も低下していることが解る。
【０１２９】
［実施例２］
次に、スラリーのｐＨ値の影響を見るために、水の希釈によりｐＨ値が変化したスラリーを数種類準備してＣＭＰを行い、加工レートを評価した。実験手順は、実施例１と同様とした。なお、既述のＢ）本発明のスラリー再生方法による場合のｐＨ値は、２．３であった。
【０１３０】
評価結果である、タングステン膜の加工レートを図６のグラフに示す。グラフの横軸は、スラリーのｐＨ値である。
【０１３１】
図６のグラフによれば、スラリーのｐＨ値が上昇するにつれて、加工レートが低下していく傾向が読み取れる。特に、スラリーのｐＨ値が５．０のものでは、本発明のスラリー再生方法による場合の略半分の加工レートとなっている。以上のように、スラリーのｐＨ値を所定の値に維持することにより、加工レートを高い状態に維持できることが確認された。
【０１３２】
［実施例３］
次に、スラリーのＨ2 Ｏ2 濃度の影響を見るために、水の希釈によりＨ2 Ｏ2 濃度が変化したスラリーを数種類準備してＣＭＰを行い、加工レートを評価した。実験手順は、実施例１と同様とした。なお、既述のＢ）本発明のスラリー再生方法による場合のＨ2 Ｏ2 濃度は、２．０％であった。
【０１３３】
評価結果である、タングステン膜の加工レートを図７のグラフに示す。グラフの横軸は、スラリーのＨ2 Ｏ2 濃度である。
【０１３４】
図７のグラフによれば、スラリーのＨ2 Ｏ2 濃度が上昇するにつれて、加工レートが低下していく傾向が読み取れる。特に、スラリーのＨ2 Ｏ2 濃度が０．５％未満のものでは、本発明のスラリー再生方法による場合の加工レートと比べて大幅に低下している。以上のように、スラリーのＨ2 Ｏ2 濃度を所定の値に維持することにより、加工レートを高い状態に維持できることが確認された。
【０１３５】
［実施例４］
次に、スラリーの砥粒濃度の影響を見るために、水の希釈により砥粒濃度が変化したスラリーを数種類準備してＣＭＰを行い、加工レートを評価した。なお、スラリーの比重と砥粒濃度とは対応関係にあり、スラリーの比重を測定することにより、スラリーの砥粒濃度が得られる。実験手順は、実施例１と同様とした。なお、既述のＢ）本発明のスラリー再生方法による場合の砥粒濃度は、６．０であった。
【０１３６】
評価結果である、タングステン膜の加工レートを図８のグラフに示す。グラフの横軸は、スラリーの砥粒濃度である。
【０１３７】
図８のグラフによれば、スラリーの砥粒濃度が低下するにつれて、加工レートが低下していく傾向が読み取れる。特に、スラリーの砥粒濃度が３．０％未満のものでは、本発明のスラリー再生方法による場合の加工レートと比べて大幅に低下している。以上のように、スラリーの砥粒濃度を所定の値に維持することにより、加工レートを高い状態に維持できることが確認された。
【０１３８】
［実施例５］
次に、Ｆｅ濃度の影響を見るために、砥粒Ｆｅ濃度を変化させたスラリーを数種類準備してＣＭＰを行い、加工レートを評価した。なお、スラリーのＨ2 Ｏ2 濃度は、２％とし、ｐＨ値が２．３になるように、ＨＮＯ3 で調整した。
【０１３９】
評価結果である、タングステン膜の加工レートを図９のグラフに示す。グラフの横軸は、スラリーのＦｅ濃度である。
【０１４０】
図９のグラフによれば、スラリーの砥粒濃度が低下するにつれて、加工レートが低下していく傾向が読み取れる。特に、スラリーのＦｅ濃度が１５ｐｐｍ未満のものでは大幅に低下している。以上のように、スラリーのＦｅ濃度を所定の値に維持することにより、加工レートを高い状態に維持できることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【０１４１】
【図１】化学的機械研磨装置の全体構成を示す斜視図
【図２】図１の化学的機械研磨装置の部分断面図
【図３】スラリー再生装置の構成を示す構成図
【図４】スラリー再生装置の運転の手順を示すフロー図
【図５】本発明のスラリー再生方法によるＣＭＰと従来方法によるＣＭＰとの加工レートの差を示すグラフ
【図６】ＣＭＰにおいて、スラリーのｐＨ値と加工レートとの関係を示すグラフ
【図７】ＣＭＰにおいて、スラリーのＨ2 Ｏ2 濃度と加工レートとの関係を示すグラフ
【図８】ＣＭＰにおいて、スラリーの砥粒濃度と加工レートとの関係を示すグラフ
【図９】ＣＭＰにおいて、スラリーのＦｅ濃度と加工レートとの関係を示すグラフ
【図１０】図１の化学的機械研磨装置の部分断面図の他の例
【符号の説明】
【０１４２】
１０…化学的機械研磨装置、１２…研磨定盤、１４…保持ヘッド（ウェーハ保持ヘッド）、２０…研磨パッド、３０…スラリー受け手段、３２…パージ水受け手段、Ｔ−１０１…第１回収タンク（第１回収槽）、Ｔ−１０２…第２回収タンク（第２回収槽）、Ｔ−２０１…再生スラリータンク（再生スラリー貯留槽）、Ｔ−２０２…新規スラリータンク（新規スラリー貯留槽）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スラリーを研磨パッド上に供給しながら被加工物を前記研磨パッドに接触させて加工を行う化学的機械研磨加工中に、水を混入させずに前記スラリーを前記研磨パッド上より回収する工程と、
回収された前記スラリーを回収槽に貯蔵する工程と、
貯蔵された前記スラリーを濾過する工程と、
を備えることを特徴とする化学的機械研磨加工におけるスラリー再生方法。
【請求項２】
所定のｐＨ値及び比重を有するスラリーを研磨パッド上に供給しながら被加工物を前記研磨パッドに接触させて加工を行う化学的機械研磨加工中に、水を混入させずに前記スラリーを前記研磨パッド上より回収する工程と、
回収された前記スラリーを回収槽に貯蔵する工程と、
貯蔵された前記スラリーのｐＨ値及び比重を測定する工程と、
貯蔵された前記スラリーのｐＨ値及び比重を前記所定の値に調整する工程と、
所定の値に調整された前記スラリーを濾過する工程と、
を備えることを特徴とする化学的機械研磨加工におけるスラリー再生方法。
【請求項３】
所定のｐＨ値及び比重を有するスラリーを研磨パッド上に供給しながら被加工物を前記研磨パッドに接触させて加工を行う化学的機械研磨加工中に、水を混入させずに前記スラリーを前記研磨パッド上より回収する工程と、
回収された前記スラリーを第１回収槽に貯蔵する工程と、
第１回収槽に貯蔵された前記スラリーのｐＨ値及び比重を測定する工程と、
第１回収槽に貯蔵された前記スラリーのｐＨ値を前記所定の値に調整する工程と、
所定の値に調整された前記スラリーを第２回収槽に貯蔵する工程と、
第２回収槽に貯蔵された前記スラリー中の酸化剤を分解させ、不純物を沈殿させる処理を行う工程と、
処理された前記スラリーを濾過する工程と、
を備えることを特徴とする化学的機械研磨加工におけるスラリー再生方法。
【請求項４】
前記請求項１〜３のいずれか１項に記載の化学的機械研磨加工におけるスラリー再生方法により再生されたスラリーと新規に調合されたスラリーとを混合して使用することを特徴とする化学的機械研磨方法。
【請求項５】
スラリーを研磨パッド上に供給しながら被加工物を前記研磨パッドに接触させて加工を行う化学的機械研磨加工中に、水を混入させずに前記研磨パッド上より回収された前記スラリーを貯蔵する回収槽と、
その一端が前記回収槽に接続され、前記スラリーを圧送するとともに、その他端が自動切換え弁に接続される送液手段と、
前記送液手段中に設けられる濾過手段と、
前記自動切換え弁に配管を経て接続される再生スラリー槽と、
その一端が前記自動切換え弁に接続され、その他端が前記回収槽に接続される戻り配管と、
を備えることを特徴とする化学的機械研磨加工におけるスラリー再生装置。
【請求項６】
前記回収槽にｐＨ値測定手段及び比重測定手段が設けられている請求項５に記載の化学的機械研磨加工におけるスラリー再生装置。
【請求項７】
前記回収槽に配管を経て接続される第２回収槽と、
その一端が前記第２回収槽に接続され、前記スラリーを圧送するとともに、その他端が第２の自動切換え弁に接続される第２の送液手段と、
前記第２の送液手段中に設けられる第２の濾過手段と、
その一端が前記第２の自動切換え弁に接続され、その他端が前記回収槽に接続される第２の戻り配管と、
その一端が前記第２の自動切換え弁に接続され、その他端が前記第２の回収槽に接続される循環配管と、
を備える請求項５又は６に記載の化学的機械研磨加工におけるスラリー再生装置。
【請求項８】
前記回収槽及び／又は前記第２の回収槽にｐＨ値調整手段が設けられている請求項５〜７のいずれか１項に記載の化学的機械研磨加工におけるスラリー再生装置。
【請求項９】
前記スラリー中の酸化剤を分解させる処理手段、及び、前記スラリー中の不純物を沈殿させる処理手段が設けられている請求項５〜８のいずれか１項に記載の化学的機械研磨加工におけるスラリー再生装置。
【請求項１０】
表面に研磨パッドが貼着され回転駆動される円盤状の研磨定盤と、
前記研磨定盤の周縁に該研磨定盤を囲むように設けられ、該研磨定盤の周縁より流される液状体を回収可能なスラリー受け手段と、
前記研磨定盤の周縁と前記スラリー受け手段との間に、前記研磨定盤を囲むように設けられるとともに、上部が内傾し上端部の内径が前記研磨定盤の外径と略同一であり、昇降可能となっており、前記研磨定盤の周縁より流される液状体を回収可能な受け手段であって、
上昇時には前記研磨定盤の周縁より流される液状体を回収するとともに、前記研磨定盤の周縁より流される液状体の前記スラリー受け手段への流れを遮断し、
下降時には前記研磨定盤の周縁より流される液状体の回収を遮断するとともに、前記研磨定盤の周縁より流される液状体を前記スラリー受け手段へ導くように形成されているパージ水受け手段と、
を備えることを特徴とする化学的機械研磨装置。
【請求項１】
スラリーを研磨パッド上に供給しながら被加工物を前記研磨パッドに接触させて加工を行う化学的機械研磨加工中に、水を混入させずに前記スラリーを前記研磨パッド上より回収する工程と、
回収された前記スラリーを回収槽に貯蔵する工程と、
貯蔵された前記スラリーを濾過する工程と、
を備えることを特徴とする化学的機械研磨加工におけるスラリー再生方法。
【請求項２】
所定のｐＨ値及び比重を有するスラリーを研磨パッド上に供給しながら被加工物を前記研磨パッドに接触させて加工を行う化学的機械研磨加工中に、水を混入させずに前記スラリーを前記研磨パッド上より回収する工程と、
回収された前記スラリーを回収槽に貯蔵する工程と、
貯蔵された前記スラリーのｐＨ値及び比重を測定する工程と、
貯蔵された前記スラリーのｐＨ値及び比重を前記所定の値に調整する工程と、
所定の値に調整された前記スラリーを濾過する工程と、
を備えることを特徴とする化学的機械研磨加工におけるスラリー再生方法。
【請求項３】
所定のｐＨ値及び比重を有するスラリーを研磨パッド上に供給しながら被加工物を前記研磨パッドに接触させて加工を行う化学的機械研磨加工中に、水を混入させずに前記スラリーを前記研磨パッド上より回収する工程と、
回収された前記スラリーを第１回収槽に貯蔵する工程と、
第１回収槽に貯蔵された前記スラリーのｐＨ値及び比重を測定する工程と、
第１回収槽に貯蔵された前記スラリーのｐＨ値を前記所定の値に調整する工程と、
所定の値に調整された前記スラリーを第２回収槽に貯蔵する工程と、
第２回収槽に貯蔵された前記スラリー中の酸化剤を分解させ、不純物を沈殿させる処理を行う工程と、
処理された前記スラリーを濾過する工程と、
を備えることを特徴とする化学的機械研磨加工におけるスラリー再生方法。
【請求項４】
前記請求項１〜３のいずれか１項に記載の化学的機械研磨加工におけるスラリー再生方法により再生されたスラリーと新規に調合されたスラリーとを混合して使用することを特徴とする化学的機械研磨方法。
【請求項５】
スラリーを研磨パッド上に供給しながら被加工物を前記研磨パッドに接触させて加工を行う化学的機械研磨加工中に、水を混入させずに前記研磨パッド上より回収された前記スラリーを貯蔵する回収槽と、
その一端が前記回収槽に接続され、前記スラリーを圧送するとともに、その他端が自動切換え弁に接続される送液手段と、
前記送液手段中に設けられる濾過手段と、
前記自動切換え弁に配管を経て接続される再生スラリー槽と、
その一端が前記自動切換え弁に接続され、その他端が前記回収槽に接続される戻り配管と、
を備えることを特徴とする化学的機械研磨加工におけるスラリー再生装置。
【請求項６】
前記回収槽にｐＨ値測定手段及び比重測定手段が設けられている請求項５に記載の化学的機械研磨加工におけるスラリー再生装置。
【請求項７】
前記回収槽に配管を経て接続される第２回収槽と、
その一端が前記第２回収槽に接続され、前記スラリーを圧送するとともに、その他端が第２の自動切換え弁に接続される第２の送液手段と、
前記第２の送液手段中に設けられる第２の濾過手段と、
その一端が前記第２の自動切換え弁に接続され、その他端が前記回収槽に接続される第２の戻り配管と、
その一端が前記第２の自動切換え弁に接続され、その他端が前記第２の回収槽に接続される循環配管と、
を備える請求項５又は６に記載の化学的機械研磨加工におけるスラリー再生装置。
【請求項８】
前記回収槽及び／又は前記第２の回収槽にｐＨ値調整手段が設けられている請求項５〜７のいずれか１項に記載の化学的機械研磨加工におけるスラリー再生装置。
【請求項９】
前記スラリー中の酸化剤を分解させる処理手段、及び、前記スラリー中の不純物を沈殿させる処理手段が設けられている請求項５〜８のいずれか１項に記載の化学的機械研磨加工におけるスラリー再生装置。
【請求項１０】
表面に研磨パッドが貼着され回転駆動される円盤状の研磨定盤と、
前記研磨定盤の周縁に該研磨定盤を囲むように設けられ、該研磨定盤の周縁より流される液状体を回収可能なスラリー受け手段と、
前記研磨定盤の周縁と前記スラリー受け手段との間に、前記研磨定盤を囲むように設けられるとともに、上部が内傾し上端部の内径が前記研磨定盤の外径と略同一であり、昇降可能となっており、前記研磨定盤の周縁より流される液状体を回収可能な受け手段であって、
上昇時には前記研磨定盤の周縁より流される液状体を回収するとともに、前記研磨定盤の周縁より流される液状体の前記スラリー受け手段への流れを遮断し、
下降時には前記研磨定盤の周縁より流される液状体の回収を遮断するとともに、前記研磨定盤の周縁より流される液状体を前記スラリー受け手段へ導くように形成されているパージ水受け手段と、
を備えることを特徴とする化学的機械研磨装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００６−１６５１０４（Ｐ２００６−１６５１０４Ａ）
【公開日】平成１８年６月２２日（２００６．６．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３５１２３１（Ｐ２００４−３５１２３１）
【出願日】平成１６年１２月３日（２００４．１２．３）
【出願人】（５９１２２２６７０）
【出願人】（０００２４５５３１）野村マイクロ・サイエンス株式会社 (116)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月２２日（２００６．６．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月３日（２００４．１２．３）
【出願人】（５９１２２２６７０）
【出願人】（０００２４５５３１）野村マイクロ・サイエンス株式会社 (116)
【Ｆターム（参考）】
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