(57)【要約】      （修正有）【課題】配管に固着した研磨用粒子を効果的に除去することができるウエハー研磨システムを提供する。【解決手段】ウエハー研磨システムは、研磨部１００の上部に装着され、前記研磨部に流入するウエハー研磨用スラリー（ｓｌｕｒｒｙ）を分配するスラリー分配部２００に連結され、スラリーを貯蔵するスラリータンク３００、前記研磨部及び前記スラリータンクに連結され、前記スラリータンクから前記研磨部にスラリーを移送するスラリーポンプ４００、一側が前記スラリータンクに連結される第１循環ライン５１０、一側が前記第１循環ラインの他側に連結され、他側は前記スラリー分配部に連結される第２循環ライン５２０、及び前記第２循環ラインに連結され、前記第２循環ラインを流動する洗浄液を供給する洗浄液供給部６００を含む。【選択図】図１
2018108632.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨部；
前記研磨部の上部に装着され、前記研磨部に流入するウエハー研磨用スラリー（ｓｌｕｒｒｙ）を分配するスラリー分配部；
前記スラリー分配部に連結され、スラリーを貯蔵するスラリータンク；
前記研磨部及び前記スラリータンクに連結され、前記スラリータンクから前記研磨部にスラリーを移送するスラリーポンプ；
一側が前記スラリータンクに連結される第１循環ライン；
一側が前記第１循環ラインの他側に連結され、他側が前記スラリー分配部に連結される第２循環ライン；及び
前記第２循環ラインに連結され、前記第２循環ラインを流動する洗浄液を供給する洗浄液供給部
を含む、ウエハー研磨システム。
【請求項２】
前記研磨部と前記スラリータンクを連結する第３循環ライン；及び
前記第３循環ラインに配置されるドレイン（ｄｒａｉｎ）装置をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の研磨システム。
【請求項３】
前記ドレイン装置に連結される第２ドレインラインをさらに含むことを特徴とする、請求項２に記載の研磨システム。
【請求項４】
前記第１循環ラインに連結され、前記スラリータンクの下部に配置される第１ドレインラインをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の研磨システム。
【請求項５】
前記第２循環ラインに連結される第３ドレインラインをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の研磨システム。
【請求項６】
前記第３ドレインラインは、
前記第２循環ラインに残留する洗浄液をドレインすることを特徴とする、請求項５に記載の研磨システム。
【請求項７】
前記スラリー分配部と前記第３ドレインの間に配置され、前記第２循環ラインに配置される流量調節バルブ及び流量計をさらに含むことを特徴とする、請求項５に記載の研磨システム。
【請求項８】
前記流量調節バルブ及び前記流量計に電気的に連結される制御部；及び
前記制御部に電気的に連結されるアラーム部
をさらに含むことを特徴とする、請求項７に記載の研磨システム。
【請求項９】
前記制御部は、
前記第２循環ラインを流動するスラリーの流量が設定範囲を超える場合、前記アラーム部に作動信号を送信することを特徴とする、請求項８に記載の研磨システム。
【請求項１０】
前記第３ドレインラインに配置される第３自動バルブをさらに含むことを特徴とする、請求項５に記載の研磨システム。
【請求項１１】
一側が前記第２循環ラインに連結され、他側が前記洗浄液供給部に連結され、チェックバルブ、第１手動バルブ及び第１自動バルブが配置される供給ラインをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の研磨システム。
【請求項１２】
前記第１循環ラインと前記供給ラインの間に、かつ前記第２循環ラインに配置される第２自動バルブをさらに含むことを特徴とする、請求項１１に記載の研磨システム。
【請求項１３】
前記スラリーポンプと前記第２自動バルブの間に配置され、一側が前記第１循環ラインに連結され、他側が前記スラリータンクに連結される第１バイパスラインをさらに含むことを特徴とする、請求項１２に記載の研磨システム。
【請求項１４】
前記第１バイパスラインに配置される第２手動バルブをさらに含むことを特徴とする、請求項１３に記載の研磨システム。
【請求項１５】
前記第１バイパスラインの前記第１循環ラインからの分岐点と前記第２自動バルブの間に配置され、一側が前記第１循環ラインに連結され、他側が前記スラリータンクに連結される第２バイパスラインをさらに含むことを特徴とする、請求項１３に記載の研磨システム。
【請求項１６】
前記第２バイパスラインに配置される第４自動バルブをさらに含むことを特徴とする、請求項１５に記載の研磨システム。
【請求項１７】
研磨部；
前記研磨部の上部に装着され、前記研磨部に流入するウエハー研磨用スラリー（ｓｌｕｒｒｙ）を分配するスラリー分配部；
前記スラリー分配部に連結され、スラリーを貯蔵するスラリータンク；
前記研磨部及び前記スラリータンクに連結され、前記スラリータンクから前記研磨部にスラリーを移送するスラリーポンプ；
一側が前記スラリータンクに連結される第１循環ライン；
一側が前記第１循環ラインの他側に連結され、他側が前記スラリー分配部に連結される第２循環ライン；
前記第２循環ラインに連結され、前記第２循環ラインを流動する洗浄液を供給する洗浄液供給部；
前記第２循環ラインに配置される流量調節バルブ；
前記第２循環ラインに配置される流量計；
前記流量調節バルブ及び前記流量計に電気的に連結される制御部；
前記制御部に電気的に連結されるアラーム部；及び
前記第２循環ラインに連結され、前記第２循環ラインに残留する洗浄液をドレインするドレインライン
を含む、ウエハー研磨システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
実施例は、ウエハー研磨システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ここで記述する内容は単に実施例についての背景情報を提供するだけ、従来技術を構成するものではない。
【０００３】
近年、半導体の高集積化につれて単位面積当たり情報の処理及び記憶容量が増加することになった。これは、半導体ウエハーの大直径化、回路線幅の微細化及び配線の多層化を要求することになった。半導体ウエハー上に多層の配線を形成するためにはウエハーの高平坦度が要求され、このような高平坦度のためにウエハー平坦化工程が必要である。
【０００４】
ウエハー平坦化工程の一つとして、ウエハー研磨工程がある。ウエハー研磨工程はウエハーの上下面を研磨パッドで研磨する工程である。このようなウエハー研磨工程は、上定盤と下定盤を備える研磨部と、前記研磨部に研磨用スラリー（ｓｌｕｒｒｙ）を供給する手段とを備える研磨システムを用いて進める。
【０００５】
研磨部にスラリーを供給するために、研磨部に連結される配管を研磨システムに備えることができる。しかし、スラリーに含有された研磨用粒子は配管の内部に固着して配管を塞ぐことがある。
【０００６】
また、このような固着したスラリーが分離されて研磨部に流入する場合、加工対象体である研磨部に損傷を引き起こすことができる。よって、このような問題点に対する解決策が要求される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、実施例は、配管に固着した研磨用粒子を効果的に除去することができるウエハー研磨システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
ウエハー研磨システムの一実施例は、研磨部；前記研磨部の上部に装着され、前記研磨部に流入するウエハー研磨用スラリー（ｓｌｕｒｒｙ）を分配するスラリー分配部；前記スラリー分配部に連結され、スラリーを貯蔵するスラリータンク；前記研磨部及び前記スラリータンクに連結され、前記スラリータンクから前記研磨部にスラリーを移送するスラリーポンプ；一側が前記スラリータンクに連結される第１循環ライン；一側が前記第１循環ラインの他側に連結され、他側は前記スラリー分配部に連結される第２循環ライン；及び前記第２循環ラインに連結され、前記第２循環ラインを流動する洗浄液を供給する洗浄液供給部を含むことができる。
【０００９】
ウエハー研磨システムの他の実施例は、研磨部；前記研磨部の上部に装着され、前記研磨部に流入するウエハー研磨用スラリー（ｓｌｕｒｒｙ）を分配するスラリー分配部；前記スラリー分配部に連結され、スラリーを貯蔵するスラリータンク；前記研磨部及び前記スラリータンクに連結され、前記スラリータンクから前記研磨部にスラリーを移送するスラリーポンプ；一側が前記スラリータンクに連結される第１循環ライン；一側が前記第１循環ラインの他側に連結され、他側は前記スラリー分配部に連結される第２循環ライン；前記第２循環ラインに連結され、前記第２循環ラインを流動する洗浄液を供給する洗浄液供給部；前記第２循環ラインに配置される流量調節バルブ；前記第２循環ラインに配置される流量計；前記流量調節バルブ及び前記流量計に電気的に連結される制御部；前記制御部に電気的に連結されるアラーム部；及び前記第２循環ラインに連結され、前記第２循環ラインに残留する洗浄液をドレインするドレインラインを含むことができる。
【発明の効果】
【００１０】
実施例によると、供給ラインを通じて供給される洗浄液で第２循環ラインを洗浄することにより、第２循環ラインの内部に固着したスラリーを効果的に除去し、このようなスラリーによって発生する第２循環ラインの閉塞、ウエハーの研磨不良などを効果的に抑制することができる。
【００１１】
また、実施例によると、第２循環ライン洗浄工程の完了後、前記第２循環ラインに残留する洗浄液を第３ドレインラインを通じて効果的に外部にドレインすることにより、スラリーを再び研磨部に流入する場合、第２循環ラインの残留洗浄液によってスラリーが希釈されることを効果的に抑制することができる。
【００１２】
実施例によると、流量調節バルブを用いてスラリー又は洗浄液の流量を設定範囲内に調節して研磨システムを安定的に作動することができる。
【００１３】
また、流量調節バルブが流量を制御することができない状況でスラリー又は洗浄液の流量が設定範囲を超える場合、アラーム部が作動して作業者が迅速で効果的な措置を取ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施例の研磨システムを示した図である。
【００１５】
【図２】図１でウエハー研磨工程の進行時のウエハー研磨用スラリーの循環を示した図である。
【００１６】
【図３】図１で研磨システムの洗浄時の洗浄液とウエハー研磨用スラリーの流動を示した図である。
【００１７】
【図４】一実施例の研磨システムの制御及びアラームを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面に基づいて実施例を詳細に説明する。実施例は多様な変更を加えることができ、さまざまな形態を有することができるが、特定の実施例を図面に例示するとともに本文に詳細に説明しようとする。しかし、これは実施例を特定の開示形態に限定しようとするものではなく、実施例の思想及び技術範囲に含まれるすべての変更、均等物又は代替物を含むものとして理解しなければならない。
【００１９】
“第１”、“第２”などの用語は多様な構成要素を説明するのに使うことができるが、前記構成要素は前記用語に限定されてはいけない。前記用語は一構成要素を他の構成要素から区別する目的で使う。また、実施例の構成及び作用を考慮して特別に定義した用語は実施例を説明するためのものであるだけ、実施例の範囲を限定するものではない。
【００２０】
実施例の説明において、各要素の“上”又は“下”に形成されるものとして記載する場合、上又は下は二つの要素が互いに直接接触するかあるいは一つ以上の他の要素が前記二つの要素の間に配置されて形成されるものを全て含む。また、“上”又は“下”と表現する場合、一要素を基準に上方だけではなく下方の意味も含むことができる。
【００２１】
また、以下で使う“上／上部／上方”及び“下／下部／下方”などの関係的用語は、そのような実体又は要素間のどの物理的又は論理的関係又は手順を必ずしも要求するか内包しないながらも、ある一つの実体又は要素を他の実体又は要素と区別するために用いることもできる。
【００２２】
以下で“ライン”はいずれも配管を意味し、前記ラインを通じてウエハー研磨用スラリー又は洗浄液が流動することができる。また、“自動バルブ”は遠隔で制御装置を用いて開放又は閉鎖することができるバルブであり、“手動バルブ”は作業者が直接バルブを手動で開放又は閉鎖することができるバルブを意味する。
【００２３】
図１は一実施例の研磨システムを示した図である。実施例の研磨システムは、図１に示したように、研磨部１００、スラリー分配部２００、スラリータンク３００、スラリーポンプ４００、第１循環ライン５１０、第２循環ライン５２０、第３循環ライン５３０及び洗浄液供給部６００を含むことができる。
【００２４】
研磨部１００ではウエハーを研磨することができる。例えば、上定盤と下定盤が研磨部１００の内部に備えられ、これらの間に研磨対象体であるウエハーを配置し、上定盤及び／又は下定盤が回転することによってウエハーを研磨することができる。
【００２５】
スラリー分配部２００は前記研磨部１００の上部に装着され、前記研磨部１００に流入するウエハー研磨用スラリー（ｓｌｕｒｒｙ）を分配する役目をすることができる。
【００２６】
研磨部１００におけるウエハー研磨時に研磨用スラリーを使うことができる。このような研磨用スラリーは研磨用粒子と液体が混合された液状に構成されるので、循環ラインを通じて循環することができる。
【００２７】
前記研磨用スラリーはスラリー分配部２００に流入し、スラリー分配部２００を介して研磨部１００の内部に均一に流入することができる。スラリー分配部２００は、例えば上側から研磨部１００及びスラリー分配部２００を見るとき、複数の分岐管（ｍａｎｉｆｏｌｄ）が研磨部１００の中心を基準に放射状に配置されることができる。
【００２８】
このような構造の複数の分岐管を通じて、スラリーは研磨部１００の内部に配置される上定盤及び下定盤に均一に流入することができる。
【００２９】
従来には、スラリーを研磨部１００に流入させるために、ギア装置を含むローラーポンプ（ｒｏｌｌｅｒ  ｐｕｍｐ）を使ったが、ローラーポンプを持続的に使う場合、特にスラリーがギアを摩耗させてローラーポンプの作動不良を引き起こし得た。
【００３０】
また、ギア装置の摩耗された粒子がローラーポンプに備えられたスラリー移送用チューブを損傷させるか研磨部１００に流入し、研磨されるウエハーの表面にスクラッチ（ｓｃｒａｔｃｈ）を発生させることができた。
【００３１】
したがって、実施例においては、従来のローラーポンプをギア装置を備えていないスラリー分配部２００に取り替えることで、ローラーポンプで発生する前述したような移送用チューブの損傷、ウエハーのスクラッチ発生などを効果的に抑制することができる。
【００３２】
スラリータンク３００は前記スラリー分配部２００に連結され、スラリーを貯蔵することができる。多量のスラリーが貯蔵されるので、スラリーを構成する粒子が沈んで液体から分離される現象を抑制するために、撹拌機を備えることもできる。
【００３３】
また、スラリータンク３００は、図示されていないが、スラリーを補充するための補充ライン（ｍａｋｅ−ｕｐ  ｌｉｎｅ）を備えることができ、前記補充ラインを通じて不足なスラリーをスラリータンク３００に補充することができる。
【００３４】
スラリーポンプ４００は前記研磨部１００及び前記スラリータンク３００に連結され、前記スラリータンク３００から前記研磨部１００にスラリーを移送することができる。研磨部１００、スラリータンク３００及びスラリーポンプ４００は第１循環ライン５１０乃至第３循環ライン５３０で互いに連結されるので、スラリーポンプ４００がスラリーをポンピングすれば、スラリーは第１循環ライン５１０乃至第３循環ライン５３０を通じて研磨部１００とスラリータンク３００を循環することができる。
【００３５】
第１循環ライン５１０は一側が前記スラリータンク３００に連結され、他側が第２循環ライン５２０に連結され、前記スラリーポンプ４００が配置されることができる。
【００３６】
第２循環ライン５２０は、一側が前記第１循環ライン５１０の他側に連結され、他側は前記スラリー分配部２００に連結されることができる。前記第２循環ライン５２０には、前記第２循環ライン５２０の内部を洗浄するための洗浄液が供給される供給ライン５４０と、前記洗浄液をドレインするための第３ドレインライン７３０が連結されることができる。この時、前記洗浄液は、例えば超純水（ｄｅ−ｉｏｎｉｚｅｄ  ｗａｔｅｒ）であってもよい。
【００３７】
第３循環ライン５３０は、一側が研磨部１００に連結され、他側がスラリータンク３００に連結され、前記研磨部１００と前記スラリータンク３００を連結することができる。
【００３８】
洗浄液供給部６００は前記第２循環ライン５２０に連結され、前記第２循環ライン５２０を流動する洗浄液を供給することができる。洗浄液は前記第２循環ライン５２０の内部を洗浄するために第２循環ライン５２０に供給されることができる。
【００３９】
この時、第２循環ライン５２０の洗浄工程が完了した後、前記第２循環ライン５２０の内部に残留する洗浄液は第３ドレインライン７３０を通じて外部にドレインされることができる。
【００４０】
ドレイン（ｄｒａｉｎ）装置７００は前記第３循環ライン５３０に配置され、研磨部１００から流出されるスラリーを外部にドレインする役目をすることができる。研磨部１００から流出されるスラリーには、例えばウエハーが研磨されて分離されるウエハー粒子、その他の異物が含まれることができる。
【００４１】
ウエハー研磨工程が継続的に進めば、スラリーは前述したウエハー粒子、その他の異物の含有量が増加するので、このような汚染したスラリーを入れ替える必要がある。したがって、ドレイン装置７００はこのような汚染したスラリーをこれに連結された第２ドレインライン７２０を通じて外部にドレインすることができる。
【００４２】
すなわち、スラリー汚染度が基準値を超える場合、スラリーの一部又は全部をドレイン装置７００を介して外部にドレインし、不足したスラリーはスラリータンク３００を介して補充することができる。
【００４３】
第２ドレインライン７２０は前記ドレイン装置７００に連結され、前記ドレイン装置７００から流出される汚染したスラリーを外部にドレインする通路の役目をすることができる。図示されていないが、前記第２ドレインライン７２０にはバルブが配置されることによって第２ドレインライン７２０を閉鎖又は開放することができる。
【００４４】
一方、実施例は第１ドレインライン７１０をさらに含むことができる。前記第１ドレインライン７１０は前記第１循環ライン５１０に連結され、前記スラリータンク３００の下側に配置されることができる。必要な場合、第１ドレインライン７１０を通じてスラリータンク３００に貯蔵されたスラリーを外部にドレインすることができる。図示されていないが、前記第１ドレインライン７１０にはバルブが配置されることによって第１ドレインライン７１０を閉鎖又は開放することができる。
【００４５】
また、実施例は第３ドレインライン７３０をさらに含むことができる。前記第３ドレインライン７３０は、前述したように、第２循環ライン５２０の洗浄工程完了後、前記第２循環ライン５２０の内部に残留する洗浄液を外部にドレインするための通路の役目をすることができる。
【００４６】
実施例は、前記スラリー分配部２００と前記第３ドレインライン７３０の間に、かつ前記第２循環ライン５２０に配置される流量調節バルブ５２１及び流量計５２３をさらに含むことができる。
【００４７】
流量計５２３は、ウエハー研磨工程の進行時、第２循環ライン５２０を流動してスラリー分配部２００及び研磨部１００に供給されるスラリーの流量を測定し、流量調節バルブ５２１は、流量計５２３で測定されるスラリーの流量に基づき、スラリーの流量が設定範囲内にあるように調節する役目をすることができる。このような流量調節は制御部（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）８１０によって具現されることができる。これについては後で具体的に説明する。
【００４８】
実施例は前記第３ドレインライン７３０に配置される第３自動バルブ７３３をさらに含むことができる。前記第３自動バルブ７３３を開放又は閉鎖することによって前記第３ドレインライン７３０を開放又は閉鎖することができる。
【００４９】
また、実施例は、一側が前記第２循環ライン５２０に連結され、他側が前記洗浄液供給部６００に連結される供給ライン５４０をさらに含むことができる。前記供給ライン５４０には、チェックバルブ５４３、第１手動バルブ５４１及び第１自動バルブ５４２が配置されることができる。
【００５０】
前記チェックバルブ５４３は第２循環ライン５２０の内部に存在するスラリーが洗浄液供給部６００に逆流することを防止する役目をすることができる。第１手動バルブ５４１及び第１自動バルブ５４２の開放又は閉鎖によって前記供給ライン５４０を開放又は閉鎖することができる。
【００５１】
実施例において、スラリーが洗浄液供給部６００に逆流する場合、洗浄液供給部６００を構成する色々の部品、装置などが深刻に汚染又は毀損されるおそれがある。したがって、これを確実に防止するため、前記供給ライン５４０にはチェックバルブ５４３、第１手動バルブ５４１及び第１自動バルブ５４２が配置されることができる。
【００５２】
実施例は、前記第１循環ライン５１０と前記供給ライン５４０の間に、かつ前記第２循環ライン５２０に配置される第２自動バルブ５２２をさらに含むことができる。第２自動バルブ５２２の開放又は閉鎖によって第２循環ライン５２０を開放又は閉鎖することができる。
【００５３】
第２自動バルブ５２２が閉鎖される場合、第２循環ライン５２０にはスラリーが流動しなく、よって第２循環ライン５２０に連結されるスラリー分配部２００及び研磨部１００にはスラリーが供給されない。
【００５４】
また、実施例は、前記スラリーポンプ４００と前記第２自動バルブ５２２の間に配置され、一側が前記第１循環ライン５１０に連結され、他側が前記スラリータンク３００に連結される第１バイパスライン５５０をさらに含むことができる。この時、前記第１バイパスライン５５０には第２手動バルブ５５２が配置されることができる。
【００５５】
第１バイパスライン５５０は、実施例の研磨システムが異常に作動するか、研磨システム構成装置の一部が故障するなどによって研磨部１００へのスラリー供給を中断する場合、スラリーポンプ４００からポンピングされたスラリーを直ちにスラリータンク３００にバイパスする役目をすることができる。
【００５６】
スラリーをスラリータンク３００にバイパスする場合、第２手動バルブ５５２を開放し、第２自動バルブ５２２を閉鎖することができる。
【００５７】
実施例は、前記第１バイパスライン５５０の前記第１循環ライン５１０からの分岐点と前記第２自動バルブ５２２の間に配置され、一側が前記第１循環ライン５１０に連結され、他側が前記スラリータンク３００に連結される第２バイパスライン５６０をさらに含むことができる。
【００５８】
第２循環ライン５２０の洗浄工程の進行時にスラリーが第２循環ライン５２０に流入することを遮断するとともにスラリータンク３００にバイパスさせる必要がある。この時、前記第２バイパスライン５６０を用いてスラリーをスラリータンク３００にバイパスさせることができる。
【００５９】
一方、第２循環ライン５２０の洗浄工程は緊急状況ではないので、スラリーのバイパスの際、第１バイパスライン５５０は使わずに第２バイパスライン５６０を使うことが適切である。
【００６０】
前記第２バイパスライン５６０には第４自動バルブ５６４が取り付けられることができる。前記第４自動バルブ５６４の開放又は閉鎖によって前記第２バイパスライン５６０が開放又は閉鎖されることができる。
【００６１】
図２は図１でウエハー研磨工程の進行時のウエハー研磨用スラリーの循環を示した図である。ウエハー研磨工程の進行時、スラリーは実線矢印の方向に流動することができる。
【００６２】
スラリータンク３００から流出されるスラリーは第１循環ライン５１０を流動しながらスラリーポンプ４００によってポンピングされる。この時、第１ドレインライン７１０に備えられたバルブは閉鎖されることができる。
【００６３】
スラリーポンプ４００から流出されるスラリーは第１循環ライン５１０を流動して第２循環ライン５２０に流入する。この時、第２手動バルブ５５２及び第４自動バルブ５６４は閉鎖されることができる。
【００６４】
第２循環ライン５２０に流入したスラリーは第２循環ライン５２０を流動してスラリー分配部２００に流入することができる。この時、第２手動バルブ５５２は開放され、第１手動バルブ５４１、第１自動バルブ５４２及び第３自動バルブ７３３は閉鎖された状態であり、スラリーは流量計５２３及び流量調節バルブ５２１を通過し、第２循環ライン５２０に沿ってスラリー分配部２００に流入することができる。
【００６５】
スラリー分配部２００に流入したスラリーは均一に分配されて研磨装置の内部に流入し、ウエハー研磨工程に使われ、研磨装置から流出されるスラリーは第３循環ライン５３０を通じて再びスラリータンク３００に流入することができる。
【００６６】
この時、スラリーは第３循環ライン５３０に配置されるドレイン装置７００を通過し、スラリーが循環ラインをずっと循環するので、第２ドレインライン７２０に取り付けられたバルブは閉鎖されることができる。
【００６７】
図３は図１で研磨システム洗浄時の洗浄液とウエハー研磨用スラリーの流動を示した図である。図３で隠線（ｈｉｄｄｅｎ  ｌｉｎｅ）矢印は洗浄液の流動を示し、実線矢印はスラリーの流動を示す。
【００６８】
スラリー分配部２００及び研磨部１００に直接連結され、これらにスラリーを供給する第２循環ライン５２０の内部は周期的又は非周期的に洗浄する必要がある。仮に、第２循環ライン５２０の内部を洗浄しなければ、スラリーが第２循環ライン５２０の内面に固着し、第２循環ライン５２０が塞がるかあるいは流量が減ることができる。
【００６９】
また、固着したスラリーが一定の大きに成長した後、第２循環ライン５２０の内面から分離された残骸（ｄｅｂｒｉｓ）が研磨部１００に流入する場合、このような残骸は研磨部１００の内部で研磨されるウエハーにスクラッチ、その他の損傷を発生させてウエハーの加工不良を引き起こし得る。
【００７０】
したがって、前述した問題点を解決するために、第２循環ライン５２０を洗浄液で洗浄することができる。第２循環ライン５２０の洗浄は次の工程で進めることができる。
【００７１】
まず、スラリーをスラリータンク３００にバイパスするために、第２自動バルブ５２２を閉鎖するとともに第４自動バルブ５６４を開放する。このような状態で、スラリーは第２自動バルブ５２２以後の第２循環ライン５２０に供給されない。
【００７２】
また、第１自動バルブ５４２と第１手動バルブ５４１を開放して第２循環ライン５２０に洗浄液を供給する。この時、第３自動バルブ７３３を閉鎖することで、第３ドレインライン７３０に洗浄液が流動しないようにする。このような状態で、一定時間の間に第２循環ライン５２０の内部を洗浄する。
【００７３】
この時、洗浄液は第２循環ライン５２０を介してスラリー分配部２００及び研磨部１００に流入することができる。研磨部１００から流出される洗浄液はドレイン装置７００と第２ドレインライン７２０を介して外部にドレインされることができる。もちろん、この場合、第２ドレインライン７２０に配置されたバルブは開放される。
【００７４】
洗浄液で第２循環ライン５２０の洗浄を完了した後、第２循環ライン５２０の内部に残留する洗浄液をドレインする必要がある。
【００７５】
第２循環ライン５２０の内部に洗浄液が残留する状態で、再びスラリーを第２循環ライン５２０を通じて循環させてウエハー研磨工程を進める場合、スラリーは洗浄液によって希釈されて研磨能力が低下し、よってウエハー研磨工程の時間が増えることがあり得る。
【００７６】
このような問題点を解決するために、第２循環ライン５２０に残留する洗浄液をドレインする工程は次のように進めることができる。
【００７７】
第１手動バルブ５４１と第１自動バルブ５４２を閉鎖することで、洗浄液が第２循環ライン５２０に流入することを遮断する。また、第３自動バルブ７３３を開放することにより、第２循環ライン５２０に残留する洗浄液を第３ドレインライン７３０を通じて外部にドレインする。
【００７８】
このような状態で、第２循環ライン５２０に残留する洗浄液の一部は第３ドレインライン７３０を通じて外部にドレインすることができる。
【００７９】
また、前記洗浄液の残部は第２循環ライン５２０、スラリー分配部２００、研磨部１００、第３循環ライン５３０の一部、ドレイン装置７００及び第２ドレインライン７２０を通じて外部にドレインすることができる。
【００８０】
第２循環ライン５２０に残留する洗浄液は２方向の通路、すなわち第２ドレインライン７２０及び第３ドレインライン７３０を通じて非常に効果的に外部にドレインすることができる。
【００８１】
第２循環ライン５２０に残留する洗浄液のドレイン完了後、また第２自動バルブ５２２を開放し、第４自動バルブ５６４を閉鎖し、そして第２ドレインライン７２０に配置されたバルブを閉鎖することにより、スラリーはさらに研磨部１００とスラリータンク３００の間を循環し、研磨工程が再び進むことができる。
【００８２】
実施例は、供給ライン５４０を通じて供給される洗浄液で第２循環ライン５２０を洗浄することにより、第２循環ライン５２０の内部に固着したスラリーを効果的に除去し、このようなスラリーによって発生する第２循環ライン５２０の閉塞、ウエハーの研磨不良などを効果的に抑制することができる。
【００８３】
また、実施例は、第２循環ライン５２０の洗浄工程の完了後、前記第２循環ライン５２０に残留する洗浄液を第３ドレインライン７３０を通じて効果的に外部にドレインすることにより、スラリーが再び研磨部１００に流入する場合、第２循環ライン５２０の残留洗浄液によってスラリーが希釈されることを効果的に抑制することができる。
【００８４】
図４は一実施例の研磨システムの制御及びアラームを説明するための図である。研磨システムの制御及びアラームは第２循環ライン５２０に対して遂行することができ、第２循環ライン５２０にスラリーが流動する研磨工程及び洗浄液が流動する洗浄工程に共に適用することができる。
【００８５】
ただ、以下では研磨工程の場合のみを説明する。下記の説明で洗浄工程に研磨システムの制御及びアラームを適用することは通常の技術者に明らかである。
【００８６】
実施例は、前記流量調節バルブ５２１及び前記流量計５２３に電気的に連結される制御部８１０と前記制御部８１０に電気的に連結されるアラーム部（Ａｌａｒｍ）８２０とをさらに含むことができる。
【００８７】
前記制御部８１０は、前記流量計５２３からスラリーの流量についての情報を受けることができる。制御部８１０は、前記スラリーの流量が設定範囲を超えないように流量を制御することができる。
【００８８】
前記制御部８１０が前記流量調節バルブ５２１に作動信号を送信すれば、作動信号を受けた流量調節バルブ５２１がバルブ開度（ｖａｌｖｅ  ｏｐｅｎ  ｒａｔｅ）などを調節してスラリー流量を調節することができる。
【００８９】
この時、前記制御部８１０には、第２循環ライン５２０を流動するスラリー流量の上限及び下限を含む流量範囲が設定及び入力されている。ここで、前記流量範囲は、スラリーが流動する場合と洗浄液が流動する場合に互いに違うように設定されることができる。
【００９０】
流量調節バルブ５２１がスラリー流量を制御することができない状況となり、第２循環ライン５２０を流動するスラリーの流量が設定範囲を超える場合、アラーム部８２０が作動することができる。
【００９１】
すなわち、前記制御部８１０は、前記第２循環ライン５２０を流動するスラリーの流量が設定範囲を超える場合、前記アラーム部８２０に作動信号を送信し、作動信号を受信した前記アラーム部８２０が作動することができる。
【００９２】
前記アラーム部８２０の作動方式は、警告音、警告灯、アラーム部８２０に連結されたディスプレイ装置上の警告表示その他の多様な方式で具現することができる。
【００９３】
実施例は、流量調節バルブ５２１によってスラリー又は洗浄液の流量を設定範囲内に調節して研磨システムを安定的に作動することができる。
【００９４】
また、流量調節バルブ５２１が流量を制御することができない状況でスラリー又は洗浄液の流量が設定範囲を超える場合、アラーム部８２０が作動して作業者が迅速で効果的な措置を取ることができる。
【００９５】
実施例に関連して前述したように幾つかのみを記述したが、その外にも多様な形態の実施が可能である。前述した実施例の技術的内容は、互いに両立することができない技術ではない限り、多様な形態に組み合わせられることができ、これによって新しい実施形態に具現されることもできる。
【図１】
2018108632.tif 000003
【図２】
2018108632.tif 000004
【図３】
2018108632.tif 000005
【図４】
2018108632.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成30年5月7日(2018.5.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨部；
前記研磨部の上部に装着され、前記研磨部に流入するウエハー研磨用スラリー（ｓｌｕｒｒｙ）を分配するスラリー分配部；
前記スラリー分配部に連結され、スラリーを貯蔵するスラリータンク；
前記研磨部及び前記スラリータンクに連結され、前記スラリータンクから前記研磨部にスラリーを移送するスラリーポンプ；
一側が前記スラリータンクに連結される第１循環ライン；
一側が前記第１循環ラインの他側に連結され、他側が前記スラリー分配部に連結される第２循環ライン； 
前記第２循環ラインに連結され、前記第２循環ラインを流動する洗浄液を供給する洗浄液供給部；
前記研磨部と前記スラリータンクを連結する第３循環ライン；
前記第３循環ラインに配置されるドレイン（ｄｒａｉｎ）装置；
前記ドレイン装置に連結される第２ドレインライン；及び
前記第２循環ラインに連結される第３ドレインラインを含み、
前記第２ドレインラインと前記第３ドレインラインは、
前記第２循環ラインに残留する洗浄液をドレインすることを特徴とする、ウエハー研磨システム。
【請求項２】
前記第１循環ラインに連結され、前記スラリータンクの下部に配置される第１ドレインラインをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の研磨システム。
【請求項３】
前記スラリー分配部と前記第３ドレインラインの間に配置され、前記第２循環ラインに配置される流量調節バルブ及び流量計をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の研磨システム。
【請求項４】
前記流量調節バルブ及び前記流量計に電気的に連結される制御部；及び
前記制御部に電気的に連結されるアラーム部
をさらに含むことを特徴とする、請求項３に記載の研磨システム。
【請求項５】
前記制御部は、
前記第２循環ラインを流動するスラリーの流量が設定範囲を超える場合、前記アラーム部に作動信号を送信することを特徴とする、請求項４に記載の研磨システム。
【請求項６】
前記第３ドレインラインに配置される第３自動バルブをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の研磨システム。
【請求項７】
一側が前記第２循環ラインに連結され、他側が前記洗浄液供給部に連結され、チェックバルブ、第１手動バルブ及び第１自動バルブが配置される供給ラインをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の研磨システム。
【請求項８】
前記第１循環ラインと前記供給ラインの間に、かつ前記第２循環ラインに配置される第２自動バルブをさらに含むことを特徴とする、請求項７に記載の研磨システム。
【請求項９】
前記スラリーポンプと前記第２自動バルブの間に配置され、一側が前記第１循環ラインに連結され、他側が前記スラリータンクに連結される第１バイパスラインをさらに含むことを特徴とする、請求項８に記載の研磨システム。
【請求項１０】
前記第１バイパスラインに配置される第２手動バルブをさらに含むことを特徴とする、請求項９に記載の研磨システム。
【請求項１１】
前記第１バイパスラインの前記第１循環ラインからの分岐点と前記第２自動バルブの間に配置され、一側が前記第１循環ラインに連結され、他側が前記スラリータンクに連結される第２バイパスラインをさらに含むことを特徴とする、請求項９に記載の研磨システム。
【請求項１２】
前記第２バイパスラインに配置される第４自動バルブをさらに含むことを特徴とする、請求項１１に記載の研磨システム。