JPH0957609A - 化学的機械研磨のための研磨材液供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 研磨材原液と溶媒との混合比の変動による濃
度変化や、研磨用微細粒子の沈殿による濃度変化がな
く、常に性状が一定している研磨材液を研磨装置に供給
することができる、化学的機械研磨のための研磨材液供
給装置を得る。 【解決手段】 原液タンク１からの研磨材原液を計量す
る原液計量タンク４と、水等の溶媒を計量する溶媒計量
タンク６とを一組だけ設け、いつも同じ条件で計量して
混合することにより、研磨材原液と溶媒との混合比を一
定に保つ。上記原液タンク１、原液計量タンク４、混合
タンク９及び供給タンク１１の内部の研磨材原液又は研
磨材液を、それぞれのタンクに付設した供給管１６，２
８，４５，５０と還流管１７，２９，４６，５１とを通
じてポンプ１８，３１，４７，５２で常時循環させるこ
とにより撹拌し、研磨用微細粒子の沈殿を防ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハやセ
ラミックウエハ等の表面に研磨装置で化学的機械研磨
（メカノケミカルポリッシング）を施す際に、上記研磨
装置に研磨材液を供給する研磨材液供給装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体デバイスの製造技術の発達
に伴い、積層構造をもつデバイスが多く製造されるよう
になった。このような積層構造を持つ半導体デバイスの
製造工程中には、上面に配線と該配線を被覆する絶縁被
膜とを施した半導体ウエハの表面を研磨する工程があ
り、この工程によってウエハ表面の平坦化及び平滑化
と、絶縁被膜の膜厚の均一化とが行われる。

【０００３】従来、このような半導体ウエハの表面の平
坦化及び平滑化は、化学的機械研磨により行われてい
る。この化学的機械研磨は、研磨パッドを貼り付けた回
転定盤に半導体ウエハを接触させて、供給装置から研磨
材液を供給しながら該ウエハの表面を研磨するものであ
る。

【０００４】このような半導体ウエハの化学的機械研磨
においては、絶縁被膜の膜厚を直接測定して管理するこ
とが困難であることから、研磨時間により膜厚を管理す
る方法が一般に取られているが、研磨材液の性状変化に
よって研磨速度が大きく変化するため、加工時間を一定
にしても膜厚を常に一定にできるとは限らず、品質にば
らつきが生じ易かった。

【０００５】一方、上記化学的機械研磨に使用される研
磨材液には、コロイダルシリカや水酸化カリウム、アル
ミナ等の研磨用微細粒子を純水やその他の溶媒中に懸濁
させたものがあり、これらが被加工物の種類に応じて使
い分けられているが、濃度変化に伴う性状変化を来し易
いという問題があった。このような濃度変化の主たる原
因としては、研磨用微細粒子の沈殿や、研磨材原液と溶
媒とを混合する過程での混合比の狂い等が考えられる。
また、場合によっては、研磨材液の温度変化によっても
その性状が変わることも考えられる。更に、供給装置が
次の研磨材液の調合や供給のために待機している場合
に、待機中の配管やポンプの位置で研磨材液が乾燥によ
り固化し、これらの配管やポンプに付着して詰ませると
いう問題も多かった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、研磨
材液の濃度変化や温度変化等に起因する性状変化を防止
して常に一定性状の研磨材液を研磨装置に供給すること
ができる、化学的機械研磨のための研磨材液供給装置を
提供することにある。本発明の他の課題は、研磨材液の
乾燥による配管やポンプの詰まりをも同時に防止するこ
とが可能な、化学的機械研磨のための研磨材液供給装置
を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の研磨材液供給装置は、スラリー状の研磨材
原液を収容するための原液タンク；該原液タンクからの
研磨材原液を計量する原液計量タンクと、溶媒源からの
溶媒を計量する溶媒計量タンクとを、一組だけ備えた計
量部；上記各計量タンクで計量された研磨材原液と溶媒
とを混合して所要濃度の研磨材液を得る混合タンク；該
混合タンクで調合された研磨材液を受容して研磨装置に
供給する研磨材液供給タンク；上記原液タンクと原液計
量タンクとの間に設けられて、原液タンク内の研磨材原
液を原液計量タンクに供給する供給管と、該供給管の一
部から分岐して先端が原液タンクに導かれた還流管と、
研磨材原液を圧送するためのポンプとを備え、研磨材原
液が原液計量タンクに供給されていないときは、原液タ
ンク内の研磨材原液を上記供給管及び還流管を通じて循
環させる計量用原液移送管路；上記原液計量タンクと混
合タンクとの間に設けられて、原液計量タンク内の研磨
材原液を混合タンクに供給する供給管と、該供給管の一
部から分岐して先端が原液計量タンクに導かれた還流管
と、研磨材原液を圧送するためのポンプとを備え、研磨
材原液が混合タンクに供給されていないときは、原液計
量タンク内の研磨材原液を上記供給管及び還流管を通じ
て循環させる混合用原液移送管路；上記溶媒計量タンク
と混合タンクとの間に設けられ、溶媒計量タンク内の溶
媒を混合タンクに供給する混合用溶媒移送管路；上記混
合タンクと供給タンクとの間に設けられて、混合タンク
内の研磨材液を供給タンクに供給する供給管と、該供給
管の一部から分岐して先端が混合タンクに導かれた還流
管と、研磨材液を圧送するためのポンプとを備え、研磨
材液が供給タンクに供給されていないときは、混合タン
ク内の研磨材液を上記供給管及び還流管を通じて循環さ
せる供給用研磨材液移送管路；上記供給タンクと研磨装
置との間に設けられて、供給タンク内の研磨材液を研磨
装置に供給する供給管と、該供給管を供給タンクに導く
還流管と、研磨材液を圧送するためのポンプとを備え、
供給タンク内の研磨材液を上記供給管及び還流管を通じ
て常時循環させる負荷用研磨材液移送管路；を有するも
のである。

【０００８】上記構成を有する研磨材液供給装置は、各
タンク内の研磨材原液又は研磨材液を、それらのタンク
に接続された移送管路の供給管と還流管とを通じて循環
させることにより撹拌するようにしているため、研磨用
微細粒子の沈殿による濃度変化と、研磨材液の乾燥によ
る配管やポンプの詰まりとを確実に防止することができ
る。

【０００９】また、一組の原液計量タンクと溶媒計量タ
ンクとを使用して研磨材原液と溶媒とを計量し、それら
を混合するようにしているから、計量値の設定を変えな
い限り両者の混合比は常に一定となり、複数組の原液計
量タンクと溶媒計量タンクとを交互に使用する場合のよ
うな、各組相互間において混合比が異なるといった心配
が全くなく、混合比の変化による濃度変化を確実に防止
することができる。

【００１０】本発明の好ましい一つの構成態様によれ
ば、上記混合タンク及び供給タンクがそれぞれ温度調節
手段を備えていて、この温度調節手段で研磨材液の温度
を調節することにより、研磨装置に供給される研磨材液
の温度を常に一定に保つことができるようになってい
る。

【００１１】本発明の好ましい他の構成態様によれば、
上記計量用原液移送管路における供給管の吸入端が、原
液タンクの内底部近くの沈殿した異物を吸い込まない高
さに開口すると共に、還流管の吐出端が、原液タンクの
内底部近くの沈殿した異物を噴流で撹拌しない高さ及び
向きに開口し、且つ、上記原液タンクに、研磨材原液の
液面が上記供給管の吸入端とほぼ同じ高さになったとき
該研磨材原液の残量を零として検出するセンサが付設さ
れている。

【００１２】本発明の好ましい他の構成態様によれば、
上記原液計量タンクと混合タンク及び供給タンクが、内
部の研磨材原液又は研磨材液を撹拌するための撹拌手段
をそれぞれ備えている。本発明の好ましい他の構成態様
によれば、上記原液計量タンクと混合タンク及び供給タ
ンクが、傾斜する底部をそれぞれ備えていて、該底部の
最も低い位置に取出口が形成され、該取出口に移送管路
の供給管がそれぞれ接続されている。本発明において
は、原液計量タンクから負荷用研磨材液移送管路までの
間に位置するタンク及び流路に洗浄液を供給して洗浄す
るためのフラッシング用管路を設けることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面を
参照しながら詳細に説明するに、図１に示す研磨材液供
給装置は、スラリー状をした研磨材原液を収容するため
の原液タンク１と、該原液タンク１から計量用原液移送
管路２を通じて送られてくる研磨材原液を計量するため
の原液計量タンク４と、図示しない溶媒源から溶媒供給
管路５を通じて送られてくる水（好ましくは純水）や化
学液等の溶媒を計量するための溶媒計量タンク６と、上
記原液計量タンク４から混合用原液移送管路７を通じて
送られてくる計量された研磨材原液、及び溶媒計量タン
ク６から混合用溶媒移送管路８を通じて送られてくる計
量された溶媒を混合して、所要濃度の研磨材液を得る混
合タンク９と、該混合タンク９から供給用研磨材液移送
管路１０を通じて送られてくる調合された研磨材液を貯
留し、研磨装置に供給する研磨材液供給タンク１１とを
備えている。

【００１４】上記原液タンク１は、研磨材原液の残量を
検出するためのセンサ１４を有している。このセンサ１
４は、研磨材原液の液面の位置から残量を検出するもの
で、原液タンク１の底部近くに設けられ、研磨材原液の
液面が所定のレベルにまで低下したとき残量零の警報信
号を発するようになっている。しかし、研磨材原液の重
量から残量を検出するロードセル等のセンサを使用する
こともできる。

【００１５】原液タンク１と原液計量タンク４とを結ぶ
上記計量用原液移送管路２は、原液タンク１内の研磨材
原液を原液計量タンク４に供給する供給管１６と、該供
給管１６の一部から分岐して先端が上記原液タンク１内
に導かれた還流管１７とを備え、上記供給管１６にはポ
ンプ１８が接続され、供給管１６と還流管１７との分岐
点には流路切換用の３方向バルブ１９が設けられてい
る。

【００１６】そして、供給装置の稼働中に上記ポンプ１
８は常時オンの状態に保たれ、これに対してバルブ１９
は、研磨材原液を原液計量タンク４に供給するときに
は、供給管１６の一次側部分１６ａと二次側部分１６ｂ
とを連通させて還流管１７は遮断し、研磨材原液を原液
計量タンク４に供給しないときは、供給管１６の一次側
部分１６ａと還流管１７とを連通させて供給管１６の二
次側部分１６ｂは遮断するように動作する。従って、研
磨材原液が原液計量タンク４に供給されていないとき、
原液タンク１内の研磨材原液は、供給管１６の一次側部
分１６ａと還流管１７とを通じて常時還流することによ
り撹拌されており、この結果、研磨用微細粒子の沈殿が
防止されて研磨材原液の濃度が一定に保たれると同時
に、研磨材原液の乾燥による配管やポンプ１８の詰まり
が防止される。

【００１７】上記供給管１６と還流管１７とを原液タン
ク１内に挿入する場合、供給管１６の吸入端１６ｃは、
原液タンク１の内底部近くの沈殿した異物２０を吸い込
まない高さで、且つセンサ１４により検出される残量零
のときの液面とほぼ対応する高さに開口させ、また、還
流管１７の吐出端１７ａは、原液タンク１の内底部近く
の沈殿した異物２０を噴流で撹拌しない高さ及び向き
（例えば横向き）に開口させることが望ましい。

【００１８】計量部３を構成する上記原液計量タンク４
及び溶媒計量タンク６は、研磨材原液及び溶媒の液面を
検出するためのセンサ２２及び２３をそれぞれ備え、こ
れらのセンサ２２，２３で所要量の研磨材原液及び溶媒
を計量するものである。上記センサ２２，２３により計
量できる量は任意に変更することができる。また、上記
原液計量タンク４には、撹拌片２５と駆動モータ２６と
からなる撹拌手段２４が設けられ、この撹拌手段２４で
研磨材原液を常に撹拌することにより、研磨用微細粒子
の沈殿による該研磨材原液の濃度変化を防止するように
している。

【００１９】上記原液計量タンク４及び溶媒計量タンク
６は計量部３に一組だけ設けられていて、この一組の原
液計量タンク４と溶媒計量タンク６とを使用して研磨材
原液と溶媒とを計量するようにしている。このため、セ
ンサ２２，２３による計量値の設定を僅かに間違えたと
しても、その設定値を途中で変更しない限り両者の混合
比は常に一定となり、複数組の原液計量タンクと溶媒計
量タンクとを交互に使用する場合のような、各組相互間
において混合比が異なるといった心配が全くなく、混合
比の変化による濃度変化を確実に防止することができ
る。

【００２０】上記原液計量タンク４と混合タンク９とを
結ぶ混合用原液移送管路７は、原液計量タンク４内の研
磨材原液を混合タンク９に供給する供給管２８と、該供
給管２８の一部から分岐して先端が上記原液計量タンク
４に導かれた還流管２９とを備え、上記供給管２８には
ポンプ３１が接続され、供給管２８と還流管２９との分
岐点には流路切換用の３方向バルブ３０が設けられてい
る。

【００２１】そして、計量された研磨材原液が上記供給
管２８を通じて混合タンク９に供給されていない状態で
は、バルブ３０により供給管２８の二次側部分２８ｂが
遮断されると共に、一次側部分２８ａと還流管２９とが
連通せしめられ、且つポンプ３１が作動して、原液計量
タンク４内の研磨材原液は、上記供給管２８の一次側部
分２８ａ及び還流管２９を通じて常時循環することによ
り撹拌される。この結果、撹拌手段２４による撹拌作用
との相乗効果によって、研磨用微細粒子の沈殿が防止さ
れて研磨材原液の濃度が一定に保たれ、それと同時に、
研磨材原液の乾燥による配管やポンプ３１の詰まりが防
止される。

【００２２】また、計量された研磨材原液を上記供給管
２８を通じて混合タンク９に供給する際には、バルブ３
０により供給管２８の一次側部分２８ａと二次側部分２
８ｂとが連通せしめられると共に、還流管２９が遮断さ
れる。図中３２は、原液計量タンク４内の研磨材原液や
洗浄作業時の洗浄液、ドレン等を排出するためのバルブ
である。

【００２３】一方、溶媒計量タンク６と混合タンク９と
を結ぶ混合用溶媒移送管路８は、二方向バルブ３４によ
って開閉自在の供給管３３のみによって構成されてい
る。この場合、上記溶媒計量タンク６が混合タンク９よ
り高い位置に設けられていて、落差を利用して溶媒が混
合タンク９に供給されるようになっている。図中５ａは
溶媒供給管路５を開閉するバルブ、５ｂは溶媒中の異物
を濾過するフィルタを示している。上記原液計量タンク
４及び溶媒計量タンク６のうち少なくとも原液計量タン
ク４は、円錐状に傾斜する底部４ａを備えていて、該底
部４ａの最も低い位置に取出口４ｂが形成され、該取出
口４ｂに上記供給管２８が接続されている。これによ
り、仮に研磨用微細粒子が沈殿しても、それを確実に供
給管２８内に導いて混合タンク９に送るか、又は循環に
より撹拌することができる。

【００２４】なお、上記原液計量タンク４は混合タンク
９より高い位置にあっても、あるいは同じ高さか又は低
い位置に合っても良いが、上記溶媒計量タンク６と同様
に高い位置に設け、落差を利用して研磨材原液を混合タ
ンク９に供給するように構成することもできる。この場
合には、上記ポンプ３１を還流管２９側に接続し、研磨
材原液が混合タンク９に供給されていないときに該ポン
プ３１を駆動して研磨材原液を循環させるようにする。

【００２５】上記混合タンク９は、研磨材液の液面を検
出するためのセンサ３６を備えている。このセンサ３６
は、研磨材液の補給レベルを検出するためのもので、そ
の位置まで液面が低下すると該センサ３６から補給信号
が出力され、上記計量部３から計量された研磨材原液及
び溶媒が供給されるようになっている。上記混合タンク
９にはまた、調合された研磨材液の温度を一定に保つた
めの温度調節手段３７が必要に応じて設けられる。この
温度調節手段３７は、コイル状に配設された加熱手段３
８及び冷却手段３９と、研磨材液の温度を測定するため
の図示しない温度センサとを備えている。

【００２６】上記加熱手段３８及び冷却手段３９は、研
磨材液の液面が補給レベルまで低下したときでも該研磨
材液中に浸漬しているような位置、例えばセンサ３６よ
り低い位置にあることが望ましい。その理由は、研磨材
液の液面が低下したときこれらの加熱手段３８及び冷却
手段３９が露出すると、付着した研磨材が乾燥し、新た
な研磨材液が供給されたとき付着物がこの液中に混入
し、ウエハに傷を付ける原因になり易いからである。

【００２７】更に、上記混合タンク９には、撹拌片４１
と駆動モータ４２とからなる撹拌手段４０が設けられ、
この撹拌手段４０で研磨材液を撹拌することにより、研
磨用微細粒子の沈殿による該研磨材液の濃度変化を防止
するようにしている。上記撹拌手段４０は、上記加熱手
段３８及び冷却手段３９の場合と同様の理由で撹拌片４
１の露出を防止するため、該撹拌片４１を研磨材液の液
面が補給レベルまで低下したときでも該研磨材液中に浸
漬しているような位置、例えばセンサ３６より低い位置
に設けることが望ましい。上記撹拌手段４０の別の例と
して、外部からの回転磁界に追随して回転する吸磁性の
撹拌片を混合タンク９内のセンサ３６より低い位置に設
け、タンク外に回転磁界の発生手段を設けたものをあげ
ることができる。

【００２８】更に、上記撹拌手段４０の別の例として、
混合タンク９の底部又は底部の近くに１つ又は複数の噴
射ノズルを開口させ、このノズルから圧縮空気等の高圧
のガスを噴射して研磨材液を撹拌するものをあげること
ができる。このような噴射ノズルを用いた撹拌手段は、
上述した混合タンク９や供給タンク１１だけでなく、計
量した研磨材原液が一旦全て排出される上記原液混合タ
ンク４の撹拌手段２４としても好適に使用することがで
きる。

【００２９】混合タンク９と供給タンク１１とを結ぶ上
記供給用研磨材液移送管路１０は、混合タンク９内の研
磨材液を供給タンク１１に供給する供給管４５と、該供
給管４５の一部から分岐して先端が上記混合タンク９に
導かれた還流管４６とを備えており、上記供給管４５に
はポンプ４７が接続され、供給管４５と還流管４６との
分岐点には流路切換用の３方向バルブ４８が設けられて
いる。

【００３０】そして、研磨材液が供給管４５を通じて供
給タンク１１に供給されていないときは、バルブ４８に
より該供給管４５の二次側部分４５ｂが遮断されると共
に、一次側部分４５ａと還流管４６とが連通され、且つ
ポンプ４７が作動して、原液計量タンク４内の研磨材原
液は、上記供給管４５の一次側部分４５ａ及び還流管４
６を通じて常時循環することにより撹拌される。この結
果、撹拌手段４０による撹拌作用との相乗効果によっ
て、研磨用微細粒子の沈殿が防止されて研磨材液の濃度
が一定に保たれ、それと同時に、研磨材液の乾燥による
配管やポンプ４７の詰まりが防止される。

【００３１】一方、研磨材液が混合タンク９に供給され
ているときは、バルブ４８により供給管４５の一次側部
分４５ａと二次側部分４５ｂとが連通せしめられると共
に、還流管４６が遮断されている。上記混合タンク９
は、円錐状に傾斜する底部４３を備えていて、該底部４
３の最も低い位置に取出口４４が形成され、該取出口４
４に上記供給管４５が接続されている。これにより、仮
に研磨材液中の研磨用微細粒子が沈殿しても、それを確
実に供給管４５内に導いて供給タンク１１に送るか、又
は循環により撹拌することができる。図中４９は、混合
タンク９内の研磨材液や洗浄作業時の洗浄液、ドレン等
を排出するためのバルブである。

【００３２】また、混合タンク９からの研磨材液を受容
する上記供給タンク１１は、混合タンク９と実質的に同
じ構成を有するものである。従って、混合タンク９と同
一の構成部分にそれと同一の符号を付してその説明は省
略する。なお、この供給タンク１１には、研磨材液の補
給レベルを検出するセンサ３６ａを設け、その位置まで
液面が上昇すると該センサ３６ａから補給停止信号が出
力されて、混合タンク９からの研磨材液の補給が停止す
るようにしておくことが望ましい。

【００３３】上記供給タンク１１内の研磨材液を研磨装
置に供給する負荷用研磨材液移送管路１２は、供給タン
ク１１の取出口４４に接続された供給管５０と、該供給
管５０を上記供給タンク１１の上部に導く還流管５１
と、上記供給管５０中に接続されたポンプ５２とを備
え、上記供給管５０に、各研磨装置に個別に通じる必要
数の分岐管５３がバルブ５４を介して接続されている。

【００３４】そして、供給タンク１１内の研磨材液は、
上記供給管５０及び還流管５１を通じてポンプ５２によ
り常時循環され、撹拌されて研磨用微細粒子の沈殿によ
る濃度変化が防止されると共に、研磨材液の乾燥による
配管やポンプ５２の詰まりが防止される。研磨装置が稼
働すると対応する分岐管５３のバルブ５４が開き、その
研磨装置に研磨材液が供給される。

【００３５】上記研磨材液供給装置にはまた、研磨材液
と接触するタンクや流路を洗浄するためのフラッシング
用管路が備えられている。このフラッシング用管路は、
図示しない洗浄液（純水）源と原液計量タンク４及び溶
媒計量タンク６とを連結する第１管路５６と、上記洗浄
液源と供給タンク１１とを連結する第２管路５７とを有
し、第１管路５６から原液計量タンク４側に分岐した分
岐部５６ａと溶媒計量タンク６側に分岐した分岐部５６
ｂ、及び上記第２管路５７とに、それぞれ開閉用のバル
ブ５８，５９，６０が接続されている。なお、上記研磨
材液に使用する溶媒が純水である場合には、上記フラッ
シング用の第１管路５６及び第２管路５７は溶媒供給管
路５に接続しても良い。

【００３６】上記構成を有する研磨材液供給装置におい
て、原液タンク１内の研磨材原液が供給管１６を通じて
原液計量タンク４に供給され、所要量計量されると同時
に、溶媒計量タンク６にも溶媒が供給されて計量され、
計量されたこれらの研磨材原液と溶媒とが混合タンク９
に送られて混合されることにより、所要濃度の研磨材液
が得られる。空になった上記原液計量タンク４及び溶媒
計量タンク６には、新たな研磨材原液及び溶媒が供給さ
れ、次の計量が行われる。上記混合タンク９で調合され
た研磨材液は、供給タンク１１に送られ、この供給タン
ク１１から分岐管５３を通じて各研磨装置に供給され
る。

【００３７】調合した研磨材液を供給タンク１１に移送
することにより液位の低下した上記混合タンク９内に
は、上記原液計量タンク４及び溶媒計量タンク６から計
量の済んだ研磨材原液と溶媒とが送り込まれ、新たな研
磨材液の調合が行われる。そして、供給タンク１１にお
いては、研磨装置への供給により研磨材液の液位が低下
し、センサ３６から補給信号が出力されると、上記混合
タンク９から研磨材液が供給タンク１１に送られる。以
下、同様の工程が自動的に繰り返されることによって研
磨材液が研磨装置に供給されるものである。

【００３８】このとき、上記各タンク１，４，９，１１
においては、それらに連なる移送管路の供給管と還流管
とを通じてタンク内の研磨材原液又は研磨材液を循環さ
せることにより、撹拌するようにしているため、研磨用
微細粒子の沈殿による研磨材原液又は研磨材液の濃度変
化が防止されると共に、乾燥による配管やポンプの詰ま
りが防止される。

【００３９】また、研磨材液を調合するに当っては、計
量部３に一組の原液計量タンク４と溶媒計量タンク６だ
けを設け、それらを繰り返して使用するため、計量値の
設定を変えない限り研磨材原液と溶媒との混合比は常に
一定となり、複数組の原液計量タンクと溶媒計量タンク
とを交互に使用する場合のような、各組相互間において
混合比が異なるといった心配が全くなく、混合比の変化
による研磨材液の濃度変化を確実に防止することができ
る。

【００４０】更に、混合タンク９及び供給タンク１１に
それぞれ設けた温度調節手段３７で研磨材液の温度を調
節することにより、研磨装置に供給される研磨材液の温
度を常に一定に保つことができるため、該研磨材液が温
度変化に伴う性状変化を来すことがない。

【００４１】また、研磨材液と接触する各タンクや流路
等の洗浄は次のようにして行われ、これによって不純物
を含まない研磨材を常に供給することが可能となる。先
ず、原液計量タンク４とそれに関連する流路とについて
説明すると、バルブ３０により供給管２８の一次側部分
２８ａと還流管２９とを連通させた状態で、バルブ３２
を開いてタンク４内の研磨材原液を排出したあと、該バ
ルブ３２を閉じ、第１管路５６の分岐部５６ａに接続さ
れたバルブ５８を開いて洗浄液を原液計量タンク４に所
要量供給する。

【００４２】上記タンク４内に洗浄液が溜ると、ポンプ
３１でこの洗浄液を供給管２８の一次側部分２８ａと還
流管２９とを通じて循環させることにより、これらの原
液計量タンク４と循環路とを洗浄する。洗浄が終わると
バルブ３２を開き、洗浄液を排出したあと再び該バルブ
３２を閉じる。

【００４３】次に、バルブ３０を切り換えて供給管２８
の一次側部分２８ａと二次側部分２８ｂとを連通させ、
その状態でバルブ５８を開き、洗浄液を原液計量タンク
４から供給管２８に流すことにより、該供給管２８を洗
浄する。該供給管２８を通じて混合タンク９に流入した
洗浄液は、バルブ４９を通じて排出する。かくして上記
供給管２８の洗浄が終わると、バルブ５８を閉じ、原液
計量タンク４とそれに関連する流路との洗浄が完了す
る。

【００４４】また、混合タンク９とそれに関連する流路
の洗浄は次のようにして行われる。先ず、バルブ４９を
開いてタンク９内の研磨材液を排出したあと、該バルブ
４９を閉じ、分岐部５６ｂ中のバルブ５９及び供給管３
３中のバルブ３４を開いて、溶媒計量タンク６を通じて
洗浄液を混合タンク９に所要量供給する。上記混合タン
ク９内に洗浄液が溜ると、ポンプ４７でこの洗浄液を供
給管４５の一次側部分４５ａと還流管４６とを通じて循
環させることにより、これらの混合タンク９と循環路と
を洗浄する。洗浄が終わるとバルブ４９を開き、洗浄液
を排出する。この場合、洗浄液の上限を検出するセンサ
を混合タンク９に設けておくことが望ましい。

【００４５】次に、バルブ４８を切り換えて供給管４５
の一次側部分４５ａと二次側部分４５ｂとを連通させた
状態にし、再び溶媒計量タンク６から混合タンク９を通
じて洗浄液を流すことにより、該供給管４５を洗浄す
る。これにより、原液計量タンク４とそれに関連する流
路との洗浄が完了する。なお、上記供給管４５を通じて
供給タンク１１に流入した洗浄液は、バルブ４９を通じ
て排出する。

【００４６】更に、供給タンク１１とそれに関連する流
路を洗浄するには、先ず、バルブ４９を開いてタンク１
１内の研磨材液を排出したあと、該バルブ４９を閉じ、
第２管路５７中のバルブ６０を開いて洗浄液を供給タン
ク１１に所要量供給する。上記供給タンク１１内に洗浄
液が溜ると、ポンプ５２でこの洗浄液を供給管５０と還
流管５１とを通じて循環させることにより、これらの供
給タンク１１と循環路とを洗浄する。洗浄が終わるとバ
ルブ４９を開いて洗浄液を排出し、洗浄が完了する。な
お、溶媒が洗浄液と同じ純水である場合には、第１管路
５６の分岐部５６ｂとバルブ５９とを省略し、溶媒供給
管路５を通じて洗浄液を溶媒計量タンク６に供給するこ
ともできる。また、図中６１は酸化材の供給管路で、洗
浄が行われていないときこの管路６１を通じて酸化材を
混合タンクに供給できるようになっている。

【００４７】

【発明の効果】このように本発明によれば、各タンク内
の研磨材原液及び研磨材液を循環させて撹拌し、それら
に含まれている研磨用微細粒子の沈殿を防いで沈殿によ
る濃度変化を防止すると共に、一組の原液計量タンクと
溶媒計量タンクとを使用して研磨材原液と溶媒とを計量
し、混合比の変動に伴う濃度変化を防止するようにした
ので、研磨材液の濃度変化に伴う性状変化を確実に防止
し得て一定性状の研磨材液を確実に研磨装置に供給する
ことができ、しかも、研磨材液の乾燥による配管やポン
プの詰まりをも同時に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る研磨材液供給装置の位置実施例を
示す構成図である。

【符号の説明】

１ 原液タンク ２ 計量用原液移
送管路 ３ 計量部 ４ 原液計量タン
ク ４ａ，４３ 底部 ４ｂ，４４ 取出
口 ６ 溶媒計量タンク ７ 混合用原液移
送管路 ８ 混合用溶媒移送管路 ９ 混合タンク １０ 供給用研磨材液移送管路 １１ 供給タンク １２ 負荷用研磨材液移送管路 １４ センサ １６，２８，４５，５０ 供給管 １６ｃ 吸入端 １７，２９，４６，５１ 還流管 １７ａ 吐出端 １８，３１，４７，５２ ポンプ ２０ 異物 ２４，４０ 撹拌手段 ３７ 温度調節手
段

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スラリー状の研磨材原液を収容するための
   原液タンク；上記原液タンクからの研磨材原液を計量す
   る原液計量タンクと、溶媒源からの溶媒を計量する溶媒
   計量タンクとを、一組だけ備えた計量部；上記各計量タ
   ンクで計量された研磨材原液と溶媒とを混合して所要濃
   度の研磨材液を得る混合タンク；上記混合タンクで調合
   された研磨材液を受容して研磨装置に供給する研磨材液
   供給タンク；上記原液タンクと原液計量タンクとの間に
   設けられて、原液タンク内の研磨材原液を原液計量タン
   クに供給する供給管と、該供給管の一部から分岐して先
   端が原液タンクに導かれた還流管と、研磨材原液を圧送
   するためのポンプとを備え、研磨材原液が原液計量タン
   クに供給されていないときは、原液タンク内の研磨材原
   液を上記供給管及び還流管を通じて循環させる計量用原
   液移送管路；上記原液計量タンクと混合タンクとの間に
   設けられて、原液計量タンク内の研磨材原液を混合タン
   クに供給する供給管と、該供給管の一部から分岐して先
   端が原液計量タンクに導かれた還流管と、研磨材原液を
   圧送するためのポンプとを備え、研磨材原液が混合タン
   クに供給されていないときは、原液計量タンク内の研磨
   材原液を上記供給管及び還流管を通じて循環させる混合
   用原液移送管路；上記溶媒計量タンクと混合タンクとの
   間に設けられていて、溶媒計量タンク内の溶媒を混合タ
   ンクに供給する混合用溶媒移送管路；上記混合タンクと
   供給タンクとの間に設けられて、混合タンク内の研磨材
   液を供給タンクに供給する供給管と、該供給管の一部か
   ら分岐して先端が混合タンクに導かれた還流管と、研磨
   材液を圧送するためのポンプとを備え、少なくとも研磨
   材液が供給タンクに供給されていないときは、混合タン
   ク内の研磨材液を上記供給管及び還流管を通じて循環さ
   せる供給用研磨材液移送管路；上記供給タンクと研磨装
   置との間に設けられて、供給タンク内の研磨材液を研磨
   装置に供給する供給管と、該供給管を上記供給タンクに
   導く還流管と、研磨材液を圧送するためのポンプとを備
   え、供給タンク内の研磨材液を上記供給管及び還流管を
   通じて常時循環させる負荷用研磨材液移送管路；を有す
   ることを特徴とする化学的機械研磨のための研磨材液供
   給装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の化学的機械研磨のための
   研磨材液供給装置において、上記混合タンク及び供給タ
   ンクがそれぞれ研磨材液の温度を調節するための温度調
   節手段を有するもの。
3. 【請求項３】請求項１又は２に記載の化学的機械研磨の
   ための研磨材液供給装置において、上記計量用原液移送
   管路における供給管の吸入端が、原液タンクの内底部近
   くの沈殿した異物を吸い込まない高さに開口すると共
   に、還流管の吐出端が、原液タンクの内底部近くの沈殿
   した異物を噴流で撹拌しない高さ及び向きに開口し、且
   つ、上記原液タンクに、研磨材原液の液面が上記供給管
   の吸入端とほぼ同じ高さになったとき該研磨材原液の残
   量を零として検出するセンサが付設されているもの。
4. 【請求項４】請求項１乃至３のいずれかに記載の化学的
   機械研磨のための研磨材液供給装置において、上記原液
   計量タンクと混合タンク及び供給タンクが、内部の研磨
   材原液又は研磨材液を撹拌するための撹拌手段をそれぞ
   れ備えているもの。
5. 【請求項５】請求項１乃至４のいずれかに記載の化学的
   機械研磨のための研磨材液供給装置において、上記原液
   計量タンクと混合タンク及び供給タンクが、傾斜する底
   部をそれぞれ備えていて、該底部の最も低い位置に取出
   口が形成され、該取出口に移送管路の供給管がそれぞれ
   接続されているもの。
6. 【請求項６】請求項１乃至５のいずれかに記載の化学的
   機械研磨のための研磨材液供給装置において、原液計量
   タンクから負荷用研磨材液移送管路までの間に位置する
   タンク及び流路に洗浄液を供給するフラッシング用管路
   を有しているもの。