(57)【要約】【課題】フィルタの詰まりを把握することを可能とする混合液供給装置を提供すること。【解決手段】混合液供給装置１はスラリーＳを貯留する混合タンク４と送出配管５と送出ポンプ７とフィルタ１７と圧力測定手段１８と制御手段８を備えている。送出配管５はスラリーＳを加工装置２の加工手段２ａに送出する。送出ポンプ７はスラリーＳに送出圧力を付与してスラリーＳを加工装置２に送出する。フィルタ１７は送出ポンプ７と加工装置２との間の送出配管５に設けられる。圧力測定手段１８はフィルタ１７と加工装置２との間の送出配管５に設けられ送出配管５中の圧力を計測する。制御手段８は圧力測定手段１８が計測した圧力に基いてフィルタ１７が目詰まりしているか否かを判定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体と研磨剤とを混合した混合液を加工装置に供給する混合液供給装置であって、
該混合液を貯留するタンクと、
該タンクに貯留される該混合液を該加工装置に送出する送出経路と、
該タンクと該加工装置との間の該送出経路に配設され該混合液に送出圧力を付与して該混合液を該加工装置に送出する送出ポンプと、
該送出ポンプと該加工装置との間の該送出経路に設けられるフィルタと、
該フィルタと該加工装置との間と、該フィルタと該ポンプとの間とのうち少なくとも一方の該送出経路に設けられ、該送出経路中の圧力を計測する圧力測定手段と、
該圧力測定手段が計測した圧力に基いて、該フィルタが目詰まりしているか否かを判定する判定手段と、を備えた混合液供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工装置に混合液を供給する混合液供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエーハ等板状物を、砥粒（研磨剤）と液体からなるスラリーと研磨布を用いて研磨し、表面を精度良く平坦にするＣＭＰ装置（特許文献１参照）や、砥粒と液体の混合液を高圧で噴射することで被切断物を切断するウォータージェットなど、砥粒と液体からなる混合液を使用する装置には、混合液を供給する混合液供給装置（特許文献２参照）が備えられている。
【０００３】
砥粒は、基本的に所定の直径のものが存在しているが、何らかの原因で規定以上の大きさの砥粒が混ざったり、砥粒同士が合体して砥粒塊となり大きくなってしまったりという場合が希にある。このように大きい砥粒を用いて研磨を行うと、ウエーハにスクラッチと呼ばれる傷が発生してしまい、チップの抗折強度の低下を招いてしまう。そのため、万が一大きな砥粒が研磨手段に供給されることがないように、研磨装置などの加工装置の手前のスラリーを供給する配管中にフィルタを設けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−３２９００９号公報
【特許文献２】特開２０１１−１４３５０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このフィルタは大きな砥粒を捕獲するため、徐々に目詰まりが発生してしまう。そこで、これまではフィルタの清掃を定期的に行うようにしていたが、フィルタの目詰まりが予想以上に早く発生してしまう場合、研磨装置に供給するスラリーの量が減少してしまったり、逆に目詰まりが発生していない場合は、余計な工数と装置の停止時間を捻出して清掃作業をしてしまう事になっていた。
【０００６】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、フィルタの詰まりを把握することを可能とする混合液供給装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し目的を達成するために、本発明に係る混合液供給装置は、液体と研磨剤とを混合した混合液を加工装置に供給する混合液供給装置であって、該混合液を貯留するタンクと、該タンクに貯留される該混合液を該加工装置に送出する送出経路と、該タンクと該加工装置との間の該送出経路に配設され該混合液に送出圧力を付与して該混合液を該加工装置に送出する送出ポンプと、該送出ポンプと該加工装置との間の該送出経路に設けられるフィルタと、該フィルタと該加工装置との間と、該フィルタと該ポンプとの間とのうち少なくとも一方の該送出経路に設けられ、該送出経路中の圧力を計測する圧力測定手段と、該圧力測定手段が計測した圧力に基いて、該フィルタが目詰まりしているか否かを判定する判定手段と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の混合液供給装置によると、フィルタの上流と下流とのうちの少なくとも一方に設けた圧力測定手段によってフィルタの詰まりを予め計測できるため、確実に余計な工数をかけることなくフィルタのメンテナンスが可能となる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施形態１に係る混合液供給装置の構成を示す説明図である。
【図２】図２は、実施形態２に係る混合液供給装置の構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
【００１１】
［実施形態１］
本発明の実施形態１に係る混合液供給装置を図面に基いて説明する。図１は、実施形態１に係る混合液供給装置の構成を示す説明図である。
【００１２】
実施形態１にかかる混合液供給装置１は、例えば、液体供給源１０から供給される液体と研磨剤原液タンク３から供給される研磨剤原液Ｕとを混合タンク４（タンクに相当）で混合して作製したスラリー（混合液に相当する）ＳをＣＭＰ装置やウォータージェットなどの加工装置２の加工手段２ａに供給するものである。
【００１３】
混合液供給装置１は、図１に示すように、研磨剤原液タンク３と、混合タンク４と、送出配管５（送出経路に相当）と、送出ポンプ７と、フィルタ１７と、圧力測定手段１８と、制御手段８（判定手段に相当）などを含んで構成されている。
【００１４】
研磨剤原液タンク３は、純水、酸・アルカリ溶液などの液体と、SiO2、Al2O3、CeO2、Mn2O3、ダイヤモンド粒子などの研磨剤（砥粒ともいう）とが混合された濃度の高い研磨剤原液Ｕを収容するものである。
【００１５】
混合タンク４は、液体供給源１０から供給される純水などの液体と、研磨剤原液タンク３から供給される研磨剤原液Ｕとを混合して、純水などの液体と研磨剤が混合されたスラリーＳを作製するものである。混合タンク４には、研磨剤原液タンク３内の研磨剤原液Ｕが配管１２を介して供給されるとともに、液体供給源１０からの液体が配管１３を介して供給される。混合タンク４は、内部に図示しない攪拌装置が設置されている。混合タンク４は、攪拌装置により研磨剤原液Ｕと純水などの液体とを攪拌して、濃度が希釈された一様濃度のスラリーＳを作製して貯留する。なお、配管１２には、研磨剤原液タンク３から順にポンプ１４及び開閉弁１５が設けられている。一方、配管１３には、開閉弁１６が設けられている。
【００１６】
送出配管５は、混合タンク４に貯留されるスラリーＳを加工装置２の加工手段２ａに送出するものである。送出配管５は、混合タンク４の底部と加工装置２の加工手段２ａとに連結している。
【００１７】
送出ポンプ７は、混合タンク４と加工装置２との間の送出配管５に配設され、スラリーＳに混合タンク４から加工装置２の加工手段２ａに向う送出圧力を付与するものである。送出ポンプ７は、混合タンク４内のスラリーＳを加工装置２の加工手段２ａに送出するものである。
【００１８】
フィルタ１７は、スラリーＳ内の所定の直径よりも大きな砥粒が加工装置２の加工手段２ａに供給されることを抑制するものである。フィルタ１７は、送出ポンプ７と加工装置２との間の送出配管５に設けられている。
【００１９】
圧力測定手段１８は、フィルタ１７と加工装置２との間の送出配管５に設けられて、送出配管５中のスラリーＳの圧力を計測するものである。圧力測定手段１８は、測定結果を制御手段８に向けて出力する。
【００２０】
制御手段８は、混合液供給装置１を構成する上述した構成要素をそれぞれ制御するものである。制御手段８は、加工装置２の加工手段２ａに対するスラリーＳの供給動作を混合液供給装置１に行なわせるものである。また、制御手段８は、圧力測定手段１８が測定した送出配管５内のスラリーＳの圧力に基いて、フィルタ１７が目詰まりしているか否かを判定するものである。なお、制御手段８は、例えば、ＣＰＵ等で構成された演算処理装置やＲＯＭ、ＲＡＭ等を備える図示しないマイクロプロセッサを主体として構成されており、供給動作の状態を表示する表示手段、オペレータが作業内容情報を登録する際に用いる操作手段及びオペレータに異常を知らせる報知手段と接続されている。
【００２１】
次に、実施形態１に係る混合液供給システム１の加工装置２の加工手段２ａに対するスラリーＳの供給動作について説明する。まず、制御手段８は、開閉弁１５，１６を開き、ポンプ１４を駆動する。制御手段８は、所定量の研磨剤原液Ｕを研磨剤原液タンク３から混合タンク４に供給するとともに、所定量の純水などの液体を液体供給源１０から混合タンク４に供給する。制御手段８は、混合タンク４内の攪拌装置を駆動して、純水などの液体と研磨剤原液Ｕとを混合して、スラリーＳを作製する。そして、制御手段８は、送出ポンプ７を駆動して、混合タンク４内のスラリーＳを加工装置２の加工手段２ａに送出する。
【００２２】
そして、制御手段８は、スラリーＳを加工装置２の加工手段２ａに送出している間又は送出を停止している間に、送出配管５の図示しない分岐点から分岐して混合タンク４に連通した図示しない戻り配管内を通して、スラリーＳを循環させている。また、制御手段８は、スラリーＳを加工装置２の加工手段２ａに送出している間又は送出を停止して、スラリーＳを循環させている際に、フィルタ１７と加工装置２との間に配設された圧力測定手段１８の測定した圧力に基いて、フィルタ１７が目詰まりしているか否かを判定する。実施形態１では、制御手段８は、フィルタ１７と加工装置２との間に配設された圧力測定手段１８が正常な圧力よりも低い第１の所定の圧力を下回る圧力を計測した場合、フィルタ１７が目詰まりしていると判定する。そして、制御手段８は、フィルタ１７が目詰まりしていると判定すると、報知手段などを動作させて、フィルタ１７が目詰まりしている旨をオペレータに報知する。なお、正常な圧力とは、実施形態１では、送出ポンプ７によるスラリーＳの送出に脈動が生じるために、例えば、２５０ｋＰａ〜３５０ｋＰａであり、問題なくスラリーＳを加工装置２へ供給又はスラリーＳを循環させることができる際の圧力をいう。また、第１の所定の圧力とは、実施形態１では、例えば、２００ｋＰａであり、送出配管５に取り付けられた図示しない流量計の精度を維持するために必要な圧力とされるのが望ましい。
【００２３】
以上のように、実施形態１に係る混合液供給装置１は、フィルタ１７が目詰まりすると、フィルタ１７の下流側の送出配管５内のスラリーＳが加工装置２の加工手段２ａに引っ張られるために、送出配管５内の圧力が低下する。このために、混合液供給装置１は、フィルタ１７の下流側に圧力測定手段１８を設けているので、フィルタ１７が目詰まりして、フィルタ１７の下流側の送出配管５内のスラリーＳの圧力低下を圧力測定手段１８により測定することができる。そして、圧力測定手段１８が第１の所定の圧力を下回る圧力を計測すると、制御手段８がフィルタ１７が目詰まりしていると判定する。したがって、混合液供給装置１は、フィルタ１７の下流側に設けた圧力測定手段１８によって、フィルタ１７の目詰まりを把握することができ、目詰まりを把握した後にフィルタ１７のメンテナンスを行なうことができる。よって、確実に余計な工数をかけることなくフィルタ１７のメンテナンスが可能となる。
【００２４】
また、実施形態１に係る混合液供給装置１は、フィルタ１７の下流側の送出配管５に圧力測定手段１８を設けている。混合液供給装置１は、フィルタ１７が目詰まりすると、送出配管５内の圧力が低下するために、フィルタ１７の下流側の送出配管５内の圧力の低下がフィルタ１７の上流側の送出配管５内の圧力の上昇よりも速く発生する。したがって、混合液供給装置１は、フィルタ１７の目詰まりをより速く把握することができる。
【００２５】
［実施形態２］
本発明の実施形態２に係る混合液供給装置を図面に基いて説明する。図２は、実施形態２に係る混合液供給装置の構成を示す説明図である。なお、図２において、実施形態１と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。
【００２６】
実施形態２に係る混合液供給装置１では、図２に示すように、圧力測定手段１８は、送出ポンプ７とフィルタ１７との間の送出配管５に設けられて、送出配管５中のスラリーＳの圧力を計測するものである。
【００２７】
実施形態２では、制御手段８は、送出ポンプ７とフィルタ１７との間に配設された圧力測定手段１８が正常な圧力よりも高い第２の所定の圧力を上回る圧力を計測した場合、フィルタ１７が目詰まりしていると判定する。そして、制御手段８は、フィルタ１７が目詰まりしていると判定すると、報知手段などを動作させて、フィルタ１７が目詰まりしている旨をオペレータに報知する。
【００２８】
実施形態２に係る混合液供給装置１は、フィルタ１７が目詰まりすると、フィルタ１７の上流側の送出配管５内のスラリーＳが送出ポンプ７により圧縮されるために、送出配管５内の圧力が上昇する。このために、混合液供給装置１は、フィルタ１７の上流側に圧力測定手段１８を設けているので、フィルタ１７が目詰まりして、フィルタ１７の上流側の送出配管５内のスラリーＳの圧力上昇を圧力測定手段１８により測定することができる。そして、圧力測定手段１８が第２の所定の圧力を上回る圧力を計測すると、制御手段８がフィルタ１７が目詰まりしていると判定する。したがって、混合液供給装置１は、フィルタ１７の上流側に設けた圧力測定手段１８によって、フィルタ１７の目詰まりを把握することができ、目詰まりを把握した後にフィルタ１７のメンテナンスを行なうことができる。よって、確実に余計な工数をかけることなくフィルタ１７のメンテナンスが可能となる。
【００２９】
実施形態１では、フィルタ１７の下流側に圧力測定手段１８を設け、実施形態２では、フィルタ１７の上流側に圧力測定手段１８を設けている。しかしながら、本発明では、フィルタ１７の下流側と上流側との双方に圧力測定手段１８を設けても良い。この場合、制御手段８は、フィルタ１７の下流側の圧力測定手段１８が第１の所定の圧力を下回る圧力を計測したか否か、フィルタ１７の上流側の圧力測定手段１８が第２の所定の圧力を上回る圧力を計測したか否か、などにより、フィルタ１７が目詰まりしているか否かを判定しても良い。また、制御手段８は、フィルタ１７の下流側の圧力測定手段１８が計測した圧力と、フィルタ１７の上流側の圧力測定手段１８が計測した圧力との差に基いて、フィルタ１７が目詰まりしているか否かを判定しても良い。
【００３０】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【符号の説明】
【００３１】
１  混合液供給装置
２  加工装置
４  混合タンク（タンク）
５  送出配管（送出経路）
７  送出ポンプ
８  制御手段（判定手段）
１７  フィルタ
１８  圧力測定手段
Ｓ  スラリー（混合液）
【図１】
2014097559.tif 000003
【図２】
2014097559.tif 000004