(57)【要約】【課題】循環経路の破損を抑制できる混合液供給システムを提供することである。【解決手段】混合液供給システム１はスラリーＳを貯留する混合タンク４と送出配管５と戻り配管６と送出ポンプ７と戻り配管６に配設された電磁弁２１と送出配管５に配設された電磁弁２２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。戻り配管６は送出配管５の分岐点Ｂで分岐し混合タンク４に連通する。送出ポンプ７はスラリーＳに送出圧力を付与する。電磁弁２２は分岐点Ｂと加工手段２ａの間に配設されている。制御手段８は電磁弁２２を閉じた状態でスラリーＳの循環を停止する場合送出ポンプ７を停止した後に電磁弁２１を閉じる。制御手段８は電磁弁２２を閉じた状態でスラリーＳの循環を開始する場合電磁弁２１を開けた後に送出ポンプ７を作動させる。【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の加工手段に供給する混合液供給システムであって、
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の該加工手段に送出する送出経路と、
該送出経路の該加工手段の手前における分岐点で分岐し該タンクに連通する該混合液の戻り経路と、
該タンクと該分岐点との間の該送出経路中に配設され該混合液に送出圧力を付与する送出ポンプと、
該戻り経路に配設された第１の電磁弁と、
分岐点と該加工手段の間の該送出経路に配設された第２の電磁弁と、を備え、
該送出経路、該戻り経路、該タンクとで、該混合液が循環する循環経路が構成され、
第２の電磁弁を閉じた状態で該混合液の循環を停止する場合、該送出ポンプを停止した後に第１の電磁弁を閉じ、
第２の電磁弁を閉じた状態で該混合液の循環を開始する場合、第１の電磁弁を開けた後に該送出ポンプを作動させ、
該循環経路の圧力上昇を防止する混合液供給システム。
【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システムに関する。
【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システム（特許文献２参照）が備えられている。
【０００３】
こうした混合液供給システムは、混合液を貯留するタンクと混合液を送出する送出経路を持っているが、そのタンクや送出経路内でスラリーの沈殿や固着を防ぐために、基本的にタンクと経路を循環させた循環経路を持ち、その循環経路によって混合液を常時循環させている。
【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】
混合液に含まれる研磨剤は沈殿・固着しやすい性質があるため、沈殿・固着した研磨剤が加工に用いられ、被加工物に悪影響（例えば、スクラッチ発生の要因）を及ぼさないようにタンク内の定期的な清掃は欠かせない。その際は、混合液供給システムの循環経路を停止して、タンクのメンテナンスを行う。また、研磨剤の種類を変更したりする場合にも、循環経路を停止する必要がある。こうした循環経路の停止や再開時に、循環経路中にあるポンプと電磁弁を通常は同時に作動／停止及び開閉していたが、わずかな時間差でポンプの停止前に電磁弁が閉じたり、電磁弁が開く前にポンプが作動したりする事で、急激に循環経路の圧が上昇し、循環経路が破損しかねないという虞があった。
【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、循環経路の破損を抑制できる混合液供給システム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システムは、液体と研磨剤とを混合した混合液を加工装置の加工手段に供給する混合液供給システムであって、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の該加工手段に送出する送出経路と、該送出経路の該加工手段の手前における分岐点で分岐し該タンクに連通する該混合液の戻り経路と、該タンクと該分岐点との間の該送出経路中に配設され該混合液に送出圧力を付与する送出ポンプと、該戻り経路に配設された第１の電磁弁と、分岐点と該加工手段の間の該送出経路に配設された第２の電磁弁と、を備え、該送出経路、該戻り経路、該タンクとで、該混合液が循環する循環経路が構成され、第２の電磁弁を閉じた状態で該混合液の循環を停止する場合、該送出ポンプを停止した後に第１の電磁弁を閉じ、第２の電磁弁を閉じた状態で該混合液の循環を開始する場合、第１の電磁弁を開けた後に該送出ポンプを作動させ、該循環経路の圧力上昇を防止することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の混合液供給システムによると、循環経路の送出ポンプと戻り経路に配設された第１の電磁弁の動きを制御し、循環経路の圧力上昇を防ぐ事が可能となったという効果を奏する。これによって、特に循環経路に可撓性のある配管チューブを用いた場合や、循環経路と戻り経路との分岐点、循環経路の曲折部で発生する可能性のあった亀裂の発生を抑える事ができる。したがって、循環経路の破損を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施形態に係る混合液供給システムの構成を示す説明図である。
【図２】図２は、実施形態に係る混合液供給システムのスラリーの循環を停止する際に送出ポンプを停止した状態を示す説明図である。
【図３】図３は、実施形態に係る混合液供給システムのスラリーの循環を停止する際に電磁弁を閉じた状態を示す説明図である。
【図４】図４は、実施形態に係る混合液供給システムのスラリーの循環を停止する際のタイムチャートである。
【図５】図５は、実施形態に係る混合液供給システムのスラリーの循環を開始する際のタイムチャートである。
【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】
本発明の実施形態に係る混合液供給システムを図面に基いて説明する。図１は、実施形態に係る混合液供給システムの構成を示す説明図である。
【００１２】
実施形態にかかる混合液供給システム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。また、混合液供給システム１は、スラリーＳを循環経路２０で循環させて、混合タンク４内のスラリーＳの研磨剤の沈殿、固着を抑制するとともに、循環経路２０のスラリーＳの循環を停止、開始する際の循環経路２０の圧力上昇を防止するものである。
【００１３】
混合液供給システム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、戻り配管６（戻り経路に相当）と、送出ポンプ７と、制御手段８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。戻り配管６は、送出配管５の加工手段２ａの手前における分岐点Ｂで分岐し混合タンク４に連通しており、スラリーＳの戻り経路である。戻り配管６には、開閉式の電磁弁２１（第１の電磁弁に相当）が配設されている。送出配管５の分岐点Ｂと加工手段２ａとの間には、開閉式の電磁弁２２（第２の電磁弁に相当）が配設されている。
【００１７】
なお、送出配管５と、戻り配管６と、混合タンク４とで、スラリーＳが循環する循環経路２０が構成されている。循環経路２０は、スラリーＳを送出配管５と戻り配管６と混合タンク４との間で循環させて、スラリーＳ内の研磨剤が各配管５，６や混合タンク４で沈殿又は固着するのを防ぐものである。
【００１８】
送出ポンプ７は、混合タンク４と分岐点Ｂとの間の送出配管５中に配設され、スラリーＳに混合タンク４から加工手段２ａに向う送出圧力を付与するものである。
【００１９】
制御手段８は、混合液供給システム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システム１に行なわせるものである。また、制御手段８は、混合タンク４内のスラリーＳを送出配管５、戻り配管６及び混合タンク４の間で循環させるものである。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。
【００２０】
実施形態に係る混合液供給システム１は、制御手段８が開閉弁１５，１６を開き、ポンプ１４を駆動し、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。
【００２１】
混合液供給システム１は、加工装置２の加工手段２ａにスラリーＳを送出していない際には、制御手段８が電磁弁２１を開いて、電磁弁２２を閉じ、送出ポンプ７を駆動させて、スラリーＳを送出配管５と戻り配管６とを含む循環経路２０内で循環させて、スラリーＳ内の研磨剤が各配管５，６や混合タンク４で沈殿又は固着することを防ぐ。また、混合液供給システム１は、加工装置２の加工手段２ａへスラリーＳを送出する際には、制御手段８が電磁弁２２を開き、スラリーＳを加工装置２の加工手段２ａに供給する。
【００２２】
次に、実施形態に係る混合液供給システム１のスラリーＳの循環を停止する際の動作について、図面に基いて説明する。図２は、実施形態に係る混合液供給システムのスラリーの循環を停止する際に送出ポンプを停止した状態を示す説明図、図３は、実施形態に係る混合液供給システムのスラリーの循環を停止する際に電磁弁を閉じた状態を示す説明図、図４は、実施形態に係る混合液供給システムのスラリーの循環を停止する際のタイムチャートである。
【００２３】
実施形態に係る混合液供給システム１は、研磨剤原液タンク３、混合タンク４、送出配管５及び戻り配管６などのメンテナンスの際などに、スラリーＳの循環を停止する。混合液供給システム１は、スラリーＳの循環を停止する際には、電磁弁２２を閉じて、加工装置２の加工手段２ａにスラリーＳを供給していない。したがって、混合液供給システム１は、電磁弁２２を閉じた状態でスラリーＳの循環が停止され、電磁弁２２を閉じた状態でスラリーＳの循環が開始される。また、混合液供給システム１は、メンテナンスなどを除いて、混合タンク４内での研磨剤の沈殿、固着を防止するために、加工装置２の加工手段２ａにスラリーＳを供給していても供給していなくても、スラリーＳを循環させている。
【００２４】
まず、制御手段８は、電磁弁２２を閉じた状態でスラリーＳの循環を停止する場合、スラリーＳが送出配管５、戻り配管６及び混合タンク４との間で循環している状態で、図２及び図４に示すように、送出ポンプ７を停止する。そして、制御手段８は、送出ポンプ７を停止した後に、所定時間Ｔ経過すると、電磁弁２１を閉じる。
【００２５】
次に、実施形態に係る混合液供給システム１のスラリーＳの循環を開始する際の動作について、図面に基いて説明する。図５は、実施形態に係る混合液供給システムのスラリーの循環を開始する際のタイムチャートである。
【００２６】
まず、制御手段８は、電磁弁２２を閉じた状態でスラリーＳの循環を開始する場合、図５に示すように、電磁弁２１を開け、電磁弁２１を開けた後に、所定時間Ｔ経過すると、送出ポンプ７を作動させる。制御手段８は、スラリーＳを、送出配管５、戻り配管６及び混合タンク４との間で循環させる。なお、スラリーＳの循環を停止、開始する際の所定時間Ｔは、例えば、２秒などの短い時間であるのが望ましい。なお、２秒を下回ると、送出配管５や循環経路２０内のスラリーＳの圧力が上昇してしまい、２秒よりも長くなると、送出配管５や循環経路２０内のスラリーＳが疎となって、加工装置２の加工手段２ａへスラリーＳが供給可能となるまでの時間が長時間化してしまうからである。
【００２７】
以上のように、実施形態に係る混合液供給システム１は、スラリーＳの循環を停止する場合には、送出ポンプ７を停止した後に電磁弁２１を閉じる。このために、送出ポンプ７が送出したスラリーＳの流れを電磁弁２１が止めることを抑制できる。また、混合液供給システム１は、スラリーＳの循環を開始する場合には、電磁弁２１を開いた後に送出ポンプ７を作動させる。このために、送出ポンプ７のスラリーＳの送出を電磁弁２１が妨げることを抑制できる。したがって、混合液供給システム１は、制御手段８が前述したように送出ポンプ７と電磁弁２１を制御することで、スラリーＳの循環の停止又は開始時に、循環経路２０特に送出配管５及び戻り配管６内のスラリーＳの圧力上昇を抑制できる。このために、混合液供給システム１は、送出配管５や戻り配管６に可撓性のある配管チューブを用いた場合や、分岐点Ｂ、送出配管５や戻り配管６の曲折部での亀裂の発生を抑制することができる。よって、混合液供給システム１は、循環経路２０の破損を抑制することができる。
【００２８】
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】
【００２９】
１  混合液供給システム
２  加工装置
２ａ  加工手段
４  混合タンク（タンク）
５  送出配管（送出経路）
６  戻り配管（戻り経路）
７  送出ポンプ
２０  循環経路
２１  電磁弁（第１の電磁弁）
２２  電磁弁（第２の電磁弁）
Ｂ  分岐点
Ｓ  スラリー（混合液）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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