(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用済みの研磨剤スラリを回収し、新液（未使用研磨剤スラリ）及び／又は水を添加して所定濃度の研磨剤スラリを所定量調製して再利用する方法であって、
所定量の回収した研磨剤スラリを調製槽に導入し、該調製槽内の液を取り出して該調製槽に戻す循環配管に設けた濃度測定器により、該研磨剤スラリの濃度を計測し、この計測結果及び研磨剤スラリの目標濃度及び目標調製量に基いて回収研磨剤スラリに対し添加すべき水及び／又は新液の量を決定し、この決定量の水及び／又は新液を前記調製槽内の液面から液量を測定する超音波液面計の検出値に基く注入量制御のもとに前記調製槽に供給し、その後該調製槽内の研磨剤スラリを再利用することを特徴とする研磨剤スラリの再利用方法。
【請求項２】
請求項１において、前記調製槽に水及び／又は新液を供給した後、該調製槽内の研磨剤スラリ濃度を計測し、この計測結果に基いて水及び／又は新液を調製槽に添加して研磨剤スラリ濃度を微調整することを特徴とする研磨剤スラリの再利用方法。
【請求項３】
使用済み研磨剤スラリを回収し、新液（未使用研磨剤スラリ）及び／又は水を添加して所定濃度の研磨剤スラリを所定量調製して再利用するための装置であって、
回収した研磨剤スラリの受槽と、回収した研磨剤スラリに新液及び／又は水を添加するための調製槽と、該受槽から所定量の研磨剤スラリを該調製槽に移送する手段と、該調製槽内の研磨剤スラリの濃度の検出手段と、この検出手段の検出結果と目標濃度及び目標調製量に応じて水及び／又は新液を該調製槽に添加する手段と、該調製槽内の液面から液量を測定する超音波液面計と、該調製槽内の研磨剤スラリを送り出す手段とを備えてなり、
前記調製槽内の研磨剤スラリの濃度の検出手段は、該調製槽内の液を取り出して該調製槽に戻す循環配管に設けられた濃度測定器であり、前記水及び／又は新液を該調製槽に添加する手段は、前記超音波液面計の検出値に基いて前記調整槽への新液及び／又は水の注入量を制御する手段であることを特徴とする研磨剤スラリの再利用装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は研磨剤スラリの再利用方法及び装置に係り、特に、半導体製造工程等から回収された使用済研磨剤スラリから、所定濃度の研磨剤スラリを所定量調製して再利用するための方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多層配線ロジックＬＳＩの層間絶縁膜平坦化技術としてＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）技術が適用されている。本プロセスで使用する研磨剤はコロイド状ＳｉＯ2，酸化セリウムＣｅＯ2，アルミナＡｌ2Ｏ3の微細粒子（数十ｎｍから数ｎｍ）であり、その中には、添加薬剤としてｐＨ調整剤（ＫＯＨ，ＮＨ4ＯＨ，有機酸，アミン類）、界面活性剤（分散剤）、酸化剤（Ｈ2Ｏ2，ＫＩＯ3，Ｆｅ（ＮＯ3）3）等を混合して用いるか別途添加して使用される。
【０００３】
この研磨剤スラリは、非常に高価であることから、使用済研磨剤スラリはこれを回収して再利用することが望まれる。使用済研磨剤スラリの回収再利用は廃液処理量の低減の面からも重要である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、使用済研磨剤スラリは、通常、その使用により希釈されて濃度が低下していることから、これをそのまま循環再利用することはできず、再利用に当っては、使用に適した濃度に濃度調製する必要がある。
【０００５】
従来、濃度既知の研磨剤スラリを水で希釈して濃度コントロールする技術はあるが、濃度未知の使用済研磨剤スラリを回収し、回収した研磨剤スラリ（以下「回収液」と称す場合がある。）に未使用の研磨剤スラリ（以下「新液」と称す場合がある。）や水を加えて使用に適した濃度の研磨剤スラリを必要量調製することは行われていない。
【０００６】
本発明は上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、半導体製造工程等から回収された使用済研磨剤スラリに水及び／又は研磨剤スラリの新液を加えて、使用に適した濃度の研磨剤スラリを必要量調製して有効に再利用するための方法及び装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の研磨剤スラリの再利用方法は、使用済みの研磨剤スラリを回収し、新液（未使用研磨剤スラリ）及び／又は水を添加して所定濃度の研磨剤スラリを所定量調製して再利用する方法であって、所定量の回収した研磨剤スラリを調製槽に導入し、該調製槽内の液を取り出して該調製槽に戻す循環配管に設けた濃度測定器により、該研磨剤スラリの濃度を計測し、この計測結果及び研磨剤スラリの目標濃度及び目標調製量に基いて回収研磨剤スラリに対し添加すべき水及び／又は新液の量を決定し、この決定量の水及び／又は新液を前記調製槽内の液面から液量を測定する超音波液面計の検出値に基く注入量制御のもとに前記調製槽に供給し、その後該調製槽内の研磨剤スラリを再利用することを特徴とする。
【０００８】
この方法によれば、回収液から使用に適した濃度の研磨剤スラリを必要量調製して有効に再利用することができる。
【０００９】
本発明の研磨剤スラリの再利用方法では、調製槽に水及び／又は新液を供給した後、該調製槽内の研磨剤スラリ濃度を計測し、この計測結果に基いて水及び／又は新液を調製槽に添加して研磨剤スラリ濃度を微調整することにより、調製される研磨剤スラリの濃度を所望濃度範囲内におさめることができる。
【００１０】
本発明の研磨剤スラリの再利用装置は、使用済み研磨剤スラリを回収し、新液（未使用研磨剤スラリ）及び／又は水を添加して所定濃度の研磨剤スラリを所定量調製して再利用するための装置であって、回収した研磨剤スラリの受槽と、回収した研磨剤スラリに新液及び／又は水を添加するための調製槽と、該受槽から所定量の研磨剤スラリを該調製槽に移送する手段と、該調製槽内の研磨剤スラリの濃度の検出手段と、この検出手段の検出結果と目標濃度及び目標調製量に応じて水及び／又は新液を該調製槽に添加する手段と、該調製槽内の液面から液量を測定する超音波液面計と、該調製槽内の研磨剤スラリを送り出す手段とを備えてなり、前記調製槽内の研磨剤スラリの濃度の検出手段は、該調製槽内の液を取り出して該調製槽に戻す循環配管に設けられた濃度測定器であり、前記水及び／又は新液を該調製槽に添加する手段は、前記超音波液面計の検出値に基いて前記調整槽への新液及び／又は水の注入量を制御する手段であることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１２】
図１は本発明の研磨剤スラリの再利用装置の実施の形態を示す系統図である。
【００１３】
図１において、１は回収した使用済研磨剤スラリ（回収液）の受槽てあり、水位センサ３（高水位側センサ３Ｈ及び低水位側センサ３Ｌ）を備える。使用場所から回収された回収液は、自動弁Ｖ1を備える配管１１よりこの受槽１に導入される。
【００１４】
２は、回収液と未使用の研磨剤スラリ（新液）と純水とで所望濃度の研磨剤スラリ（以下「調製液」と称す場合がある。）が調製される調製槽であり、受槽１内の回収液は、ポンプＰ1により配管１２を経て、この調製槽２に移送される。この移送の間に、フィルター４で回収液中に含まれる研磨屑等が除去される。また、新液及び純水は、それぞれ自動弁Ｖ2を備える配管１５及び自動弁Ｖ3を備える配管１６によりこの調製槽２内に導入される。
【００１５】
５は超音波液面計であり調製槽２内の液面から液量を測定する。
【００１６】
調製槽２には装置内の液を取り出すポンプＰ2を備える配管１３が設けられ、この配管１３は、液を調製槽２に戻す循環配管１４と、液をフィルター７を通過させた後使用場所へ送る配管１７とに分岐している。循環配管１４には濃度測定器６が設けられている。また、送液配管１７にはフィルター７が設けられている。Ｖ4は液の移送方向を選択する三方弁である。
【００１７】
１０は、超音波液面計５や濃度測定器６の計測結果に基いて、自動弁Ｖ2，Ｖ3の開閉、ポンプＰ1，Ｐ2等の作動を制御するシーケンサである。
【００１８】
この装置により、回収液から調製液を調製する手順は次の通りである。
【００１９】
▲１▼  自動弁Ｖ1を開として、回収液を受槽１に受ける。自動弁Ｖ1は、水位センサ３Ｈが水位を検知することで閉とされる。これにより受槽１には所定容量の回収液が導入される。
【００２０】
▲２▼  ポンプＰ1を作動させ受槽１内の回収液をフィルター４で濾過した後調製槽２に導入する。ポンプＰ1は、水位センサ３Ｌが水位を検知すると停止する。これにより、調製槽２には所定容量の回収液が導入される。
【００２１】
▲３▼  ポンプＰ2を作動させて調製槽２内の回収液を配管１３，１４に循環させる過程において、濃度測定器６で回収液の濃度を測定する。
【００２２】
▲４▼  自動弁Ｖ2、Ｖ3を開とし、純水と新液を調製槽２に加え、その後ポンプＰ2を作動させて調製槽２内の液（以下「予備調製液」と称す。）を攪拌、混合すると共に濃度測定器６で濃度測定を行うと共に、必要とされる調製液の量を設定する。
【００２３】
▲５▼  ▲３▼で測定した回収液の濃度及び量と、▲４▼で加えた純水量と新液量と、▲４▼で測定した予備調製液の濃度と、必要とする調製液の量とから、シーケンサ１０の内部回路のプログラムにより演算を行い、更に添加すべき新液量及び純水量を決定し、自動弁Ｖ2，Ｖ3の開閉で規定量の新液及び純水を調製槽２に加える。
【００２４】
▲６▼  ポンプＰ2を作動させて調製槽２内の液を攪拌、混合すると共に濃度測定器６で濃度チェックを行う。
【００２５】
▲７▼  ▲６▼の濃度チェックで、濃度が設定範囲よりも低い場合は自動弁Ｖ3を開いて新液を、また、濃度が設定範囲よりも高い場合は自動弁Ｖ2を開いて純水をそれぞれ調製槽２に注入し、同様に攪拌混合すると共に濃度測定器６で再度濃度チェックを行う。
【００２６】
▲８▼  濃度が設定範囲内であることが確認された場合には、三方弁Ｖ4を切り換えて調製された液を配管１７よりフィルター７で濾過して使用場所へ送る。
【００２７】
なお、上記▲１▼〜▲８▼の一連の調製工程において、調製槽２への新液及び純水の注入量は、超音波液面計５の検出値に基いて制御することができる。
【００２８】
図１に示す装置は、本発明の実施の形態の一例であって、本発明はその要旨を超えない限り、何ら示唆のものに限定されるものではない。
【００２９】
濃度測定器６としては、比重計、質量計、歪計（ロードセル）を利用した比重計や超音波式濃度計等を用いることができる。
【００３０】
また、通常、回収液中には、研磨工程において、半導体基板側から削り取られた研磨屑の粗大粒子の他に、研磨剤粒子が破壊された極微細粒子が混入していることから、回収液の再利用に当っては、粗大粒子を除去するためのフィルターの他に、微細粒子を除去するための膜分離装置等を設けても良い。
【００３１】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明の研磨剤スラリの再利用方法及び装置によれば、半導体製造工程等から回収された使用済研磨剤スラリに水や研磨剤スラリの新液を加えて、使用に適した濃度の研磨剤スラリを必要量調製して有効に再利用することができる。
【００３２】
本発明によれば、使用済研磨剤スラリを回収再利用することで高価な研磨剤スラリの新液の使用量を削減して薬剤コストの低減を図ることができ、また、排出される排液量を削減して排水処理装置の負荷を軽減し、排水処理コストの低減を図ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の研磨剤スラリの再利用装置の実施の形態を示す系統図である。
【符号の説明】
１  受槽
２  調製槽
３  水位センサ
４，７  フィルター
５  超音波液面計
６  濃度測定器
【図１】
0003678044.tif 000002