(57)【要約】【課題】フィルタの目詰まりを解消することによりフィルタ寿命を長くして、フィルタの交換頻度を抑制する。【解決手段】無端状フィルタ２０を回転させて、フィルタ面２０ａに対向配置したスラリー濾過処理部３０、逆洗処理部４０を繰り返し通過させるようにする。スラリーの濾過により目詰まりが発生した場合でも、フィルタ面２０ａは逆洗処理部４０に送られてフィルタ機能の再生が行われ、再生されたフィルタ面２０ａがスラリー濾過処理部３０に送られて繰り返し濾過が行われる。同一フィルタで、濾過処理、再生処理を繰り返し行って、フィルタ交換頻度を抑制することができる。【選択図】　　　図１
2004063846.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨工程で使用されたスラリーによるフィルタの目詰まり解消工程を有する半導体装置の製造方法であって、
フィルタの一部で前記スラリーの濾過処理を行い、前記フィルタの他の一部でフィルタの目詰まり解消処理を行い、
濾過処理を行ったフィルタ部分を目詰まり解消処理に委ね、目詰まり解消処理を行ったフィルタ部分を濾過処理に委ねて、同一フィルタを前記濾過処理と、前記目詰まり解消処理とで反復使用することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
研磨工程で使用されたスラリーによるフィルタの目詰まり解消工程を有する半導体装置の製造方法であって、
無端状に形成したフィルタの一部で前記スラリーの濾過処理を行い、前記フィルタの他の一部で目詰まり解消処理を行い、
濾過処理部、目詰まり解消処理部の両処理部と、前記フィルタとを、相対移動させて、濾過処理を行ったフィルタ部分を目詰まり解消処理に委ね、目詰まり解消処理を行ったフィルタ部分を濾過処理に委ねて、同一フィルタを前記濾過処理と、前記目詰まり解消処理とで反復使用することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】
研磨工程で使用されたスラリーによるフィルタの目詰まり解消工程を有する半導体装置の製造方法であって、
ロール状あるいはドラム状に形成したフィルタを回転させ、
前記フィルタの一部で濾過処理を行い、前記フィルタの他の一部で逆洗による目詰まり解消処理を行い、
濾過処理を行ったフィルタ部分を目詰まり解消処理に、目詰まり解消処理を行ったフィルタ部分を濾過処理に、反復使用することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】
研磨工程で使用されたスラリーによるフィルタの目詰まり解消工程を有する半導体装置の製造方法であって、
フィルタの回転面に対してスラリーを供給して濾過処理を行い、濾過処理を行ったフィルタの回転面に対して目詰まり処理を行い、同一フィルタを前記濾過処理と、前記目詰まり解消処理とで反復使用し、
前記濾過処理により前記フィルタを通過したスラリーを再利用することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項５】
研磨工程で使用されたスラリーによるフィルタの目詰まり解消工程を有する半導体装置の製造方法であって、
回転するフィルタと、
前記フィルタの回転面に対向するスラリー濾過処理部と、
前記スラリー濾過処理部が対向する回転面の裏面に対向する逆洗処理部とを有するフィルタ機構を用いて、
前記スラリー濾過処理部から前記フィルタの回転面に対してスラリーを供給して濾過を行い、
濾過処理が行われた前記回転面に対して、前記逆洗処理部で逆洗浄を行い目詰まりを解消し、
前記フィルタの前記回転面を通過したスラリーを再利用することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置の製造技術に関し、特に、研磨工程などにおけるスラリー中の異物除去に用いるフィルタの目詰まり解消に適用して有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
以下に説明する技術は、本発明を研究、完成するに際し、本発明者によって検討されたものであり、その概要は次のとおりである。
【０００３】
半導体装置などで使用するＣＭＰ装置では、スラリーと呼ばれる微粒子混合の薬液を使用して、ウエハ表面などの研磨を実施している。かかるスラリーは、研磨する表面の膜種や、ＣＭＰ装置の構造などにもよるが、一般的には、使用する量の約１０％前後が実質的に研磨に使用され、残りの約９０％は排水として捨てられているのが現状である。
【０００４】
しかし、例えば、半導体装置におけるスラリーを使用したＣＭＰ装置の加工コストは、約１０００￥／Ｗと言われているが、かかるコストの９０％は、直材と消耗部品とからなる加工材料コストで占められている。加工材料コストの内、ＣＭＰ研磨に使用するスラリーは、約５００￥／Ｗで、スラリーコストの占める割合は極めて大きい。
【０００５】
そこで、スラリーの有効利用が強く求められる。かかる要請に応えるものとして、廃棄スラリーを少なくして、スラリーの再利用を図ることが行われている。かかるスラリーの再利用技術においては、使用済みスラリー中から、凝集砥粒や加工屑などを如何に効率よく除去するかが大きなポイントである。
【０００６】
再生スラリー中に、ＣＭＰ研磨により発生した研磨屑などの加工屑、あるいは凝集砥粒が残存していると、再生スラリーの使用によりスクラッチが発生することとなる。
【０００７】
一般的には、かかる凝集砥粒、あるいは研磨屑は、使用済みスラリーをフィルタに通すことで除去している。しかし、フィルタを用いる方法では、どうしてもフィルタの目詰まりが発生し、定期的なフィルタ交換が必要となる。
【０００８】
ＣＭＰ装置からの廃液のフィルタ濾過は、短時日にフィルタの目詰まりが発生するため、スラリー再利用技術におけるフィルタ交換はその頻度が高く、スラリーリサイクル装置のダウンタイム、フィルタ交換費用の増大などに繋がり、スラリー再利用システムの稼働効率、稼働コストに及ぼすフィルタメンテナンスのコスト負担が極めて大きい。そこで、フィルタの目詰まりを如何に効率的に解消できるかが、大きな問題点として提起されている。
【０００９】
特開２００２−１６６１号公報には、目詰まりの起きにくいフィルタ構造が開示されている。すなわち、有機高分子系、セラミック系などの第１のフィルタ上に、第１のフィルタの目を通過できる固形物と、通過できない固形物とからなる第２のフィルタを設ける構成である。
【００１０】
第２のフィルタは、例えば、第１のフィルタの目を通過できる固形物と、通過できない固形物とを含む排水を、第１のフィルタに通すことにより、第１のフィルタ上に両固形物を堆積させて形成される。
【００１１】
このようにして第１のフィルタと、固形物の堆積により形成された第２のフィルタとからなるフィルタを用いて、ＣＭＰ装置などの研磨工程からの使用済みスラリーを濾過すると、スラリー中の凝集砥粒や、加工屑などの不要物は、第２のフィルタ部分で除去されることとなる。
【００１２】
第２のフィルタ部分で不要物の濾過を行い、かかる不要物による第２のフィルタの目詰まりが発生した場合には、フィルタを排水中に揺動するなどして動かすことにより、第１のフィルタ上に堆積することにより形成された第２のフィルタを崩壊させて、目詰まりを解消させる。
【００１３】
かかる構成は、フィルタの目詰まり解消を、目詰まり原因物質の除去という視点からではなく、目詰まりを起こしたフィルタ部分そのものを崩壊させることにより解消するものである。
【００１４】
このようにして崩壊させた第２のフィルタは、前記の如く再度排水を通すことで再生が行え、すなわち目詰まり解消が行えるとするものである。さらには、第１のフィルタ面に凹凸を設けておき、その上に上記構成の第２のフィルタを堆積して形成させることで、当初から振動を与えながら、あるいは第２のフィルタ面に気泡などを当てながら使用することで、第２のフィルタの表層側のみを崩壊しながら使用することもでき、常に第２のフィルタの表層の更新を行いながら濾過することにより、第２のフィルタの目詰まりを発生させないようにする構成も開示されている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記スラリーの再生処理技術においては、以下の課題があることを、本発明者は見出した。
【００１６】
すなわち、上記提案技術を用いることにより、目詰まりの発生、あるいは発生した目詰まりの解消を簡単に行いながら、使用済みスラリー中における凝集砥粒、研磨屑などの異物除去を行うことはできる。しかし、目詰まりの解消が容易に行える第２のフィルタは、排水中で崩壊し易い程度に第１のフィルタ上に堆積させる必要があり、実際的には、フィルタの製造に際して、極めて細かで微妙な堆積技術が求められる。
【００１７】
また、かかる堆積した第２のフィルタは、常時水中に入れて置くなどして、堆積フィルタを第１のフィルタから崩壊し易い状態に保ったり、あるいは、装置の稼働停止期間中はそのままの状態でフィルタを水中に浸けておくと、堆積した第２のフィルタは自然崩壊するおそれがあるため、第２のフィルタに対して通水し続けるなどして崩壊を防ぐ特殊な対応が求められ、現場では取り扱いが面倒である。
【００１８】
さらに、目詰まり解消に際しては、排水中に目詰まり解消のために第２のフィルタを崩壊させるが、崩壊させる度に、第２のフィルタが形成されるまで濾過を中断する必要もある。
【００１９】
このように、フィルタ自体を崩壊し易く構成して、その崩壊により目詰まり解消を行う方法では、目詰まりの解消は容易に行えても、そのフィルタを再生するまでフィルタ再生の作業と、濾過の中断などを余儀なくされる。
【００２０】
濾過を中断させないようにするには、複数のフィルタを用いて、一方のフィルタでフィルタ再生あるいはフィルタ交換を行いつつ、他方のフィルタで濾過を続行することも考えられるが、しかし、かかる構成でも、ダウンタイムの問題は解消しても、フィルタ交換、フィルタ再生にかかわるフィルタメンテナンスを完全になくすことができる訳ではない。依然として手間と工数のかかるフィルタメンテナンス業務は残ることとなる。
【００２１】
併せて、複数のフィルタを設ける分、どうしても装置構成が大きくなる。これは、半導体分野における製造装置の小型化、省スペース化という要請に反するものでもあり、かかる構成を採用せずに処理が行える技術の開発が望ましい。
【００２２】
フィルタを使用する限りは、フィルタの目詰まりは回避できないが、しかし、かかる目詰まりを発生しにくくして、あるいは目詰まりの解消とフィルタの復帰を速やかに行えるようにして、フィルタの使用期間をフィルタ交換が不要と見做せるまでに長くすることができれば、フィルタメンテナンスに係るコストの低減を積極的に図ることができる。
【００２３】
また、スラリーのリサイクルシステムに関しては、幾つか提案されてはいるが、例えば、複数のフィルタを用いて、スラリー粒径の調整、濃度の調整、ＰＨの調整を行う構成で、回収槽、調整槽など大きなタンクを設けており、ＣＭＰ装置１〜４台分程度の大きな処理量を有し、規模的にも大がかりな構成となっていた。
【００２４】
特に、フィルタは、セラミック膜、有機膜、ＵＦ膜などの固定式のものを使用しているため、目詰まりが発生し易く、２週間程度で交換が必要となる。
【００２５】
このように、これまでのスラリーのリサイクルシステムでは、装置本体のスペース的問題、フィルタ維持のコスト的問題などが十分に解決されていないため、スラリーリサイクルによる再利用に基づく効果が薄れるとの指摘もあった。
【００２６】
すなわち、スラリーのリサイクル技術は、未だスペース的にも、コスト的にも十分に満足できるものではなく、さらなる小型化、省スペース化、低コスト化が望まれている。
【００２７】
本発明の目的は、スラリーの再利用に際して、異物除去に使用するフィルタの目詰まり解消に際して、フィルタ交換を行うことなく、目詰まり解消とフィルタ機能の復帰とを速やかに行えるようにすることにある。
【００２８】
他の本発明の目的は、スラリーのリサイクルシステムの小型化が図れるようにすることにある。
【００２９】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【００３０】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【００３１】
すなわち、本発明では、同一フィルタの一部で濾過処理を行い、他の一部で目詰まり処理を行い、濾過処理を行った部分を目詰まり解消処理にまわし、目詰まり解消処理にかけた部分を濾過処理にまわすことにより、同一フィルタに対して、濾過処理と、目詰まり解消処理とを並行して行えるようにすることにより、フィルタ交換を行わずに、フィルタ処理と、フィルタの再生処理とを連続的に行って同一フィルタを一定の濾過率を維持しつつ反復使用することができる。目詰まり解消処理ごとにフィルタ交換を行わずに済み、メンテナンスフリーのフィルタ構成が図れる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明を省略する。
【００３３】
（実施の形態１）
本実施の形態では、フィルタをロール状などの無端状に形成して、フィルタの一部でスラリーの濾過処理を行い、他の一部で濾過処理したフィルタの目詰まり解消処理を行うフィルタ機構について説明する。
【００３４】
図１は、フィルタを、回転するロール状に形成した場合のフィルタ機構を示す要部斜視図である。図２は、図１に示す構成を一部変更した状態でフィルタ機構を側断面から示す説明図である。
【００３５】
フィルタ機構部１０には、図１に示すように、無端状フィルタ２０と、無端状フィルタ２０を回転させるローラ１１、１２とが設けられている。ローラ１１、１２のいずれか一方をモータ回転する駆動ローラとして構成し、他方を従動ローラに構成しておけばよい。
【００３６】
無端状フィルタ２０は、例えば、図１に示すようにロール状に形成され、所定間隔離されたローラ１１、１２間にベルト式に回転可能に張られている。かかる構成の無端状フィルタ２０の回転は、ローラ１１、１２間では平らに張られた状態で回転するように構成されている。フィルタ２０は、有機膜フィルタに構成されている。図では、図面が見易いようにフィルタ面２０ａの一部にメッシュ状況を示すことでメッシュ状況の全体図示は省略している。
【００３７】
かかる平らに張られて回転するフィルタ面２０ａに向けて、スラリー濾過処理部３０が設けられている。図１に示す場合には、図示しないＣＭＰ装置からの使用済みスラリーが供給管３１から、フィルタ面２０ａに向けて供給されるようになっている。
【００３８】
図１に示す場合には、マニホールドなどを使用して、使用済みスラリーの供給を複数本の供給管３１に分配して、濾過面積を広く確保できるように構成している。供給管３１は、ＣＭＰ装置の使用済みスラリーの排出側に接続させて、回収槽を経ることなく、フィルタ２０に使用済みスラリーを直接供給することができるうよにしておけばよい。回収槽を設ける場合に比べて、装置構成の格段の省スペース化、効率化を図ることができる。
【００３９】
しかし、供給管３１を、バッファ槽を介して接続するように構成して、フィルタ２０への使用済みスラリーの供給調整が行えるようにしても、勿論構わない。
【００４０】
供給管３１は、図２にその詳細構成を示すように、管端部が管端支持部３２に支持され、管端支持部３２の下面が、フィルタ面２０ａからわずかに浮かした状態、あるいはフィルタ面２０ａに軽く接触するように構成されている。図２では、接触させた状態を示している。このようにして管端支持部３２を設けることにより、供給管３１からスラリーをフィルタ面２０ａに供給する際の管端から周囲への飛散を防止している。なお、図１では、管端支持部３２を図面が見易いように省略している。
【００４１】
なお、管端支持部３２は、スラリー成分に影響を与えないような材質の構成とすることが必要で、例えば、ＳｉＯ２製などとすればよい。
【００４２】
供給管３１が対面したフィルタ面２０ａの裏側には、略皿状に形成されたスラリー受部３３が設けられ、フィルタ面２０ａを通過したスラリーを受け、フィルタ機構部１０からスラリーを排出することができるようになっている。排出したスラリーは、例えば、スラリーリサイクル工程に送るようにすればよい。リサイクルが必要ない場合には廃棄工程に送ることもできる。
【００４３】
スラリー濾過処理部３０が対面させられているフィルタ面２０ａの下方では、回転する無端状フィルタ２０が、ローラ１１、１２間で平らに張られた状態で回転させられ、フィルタ裏面２０ｂが上方を向いている。かかるフィルタ裏面２０ｂに対して、逆洗処理部４０が設けられている。
【００４４】
逆洗処理部４０は、図１に示すように、フィルタ裏面２０ｂを幅方向に横断するようにノズル４１がエアブロー機構として設けられ、ノズル４１からジェットエアａがフィルタ裏面２０ｂに吹き付けできるようになっている。図中、略三角状に、ジェットエアａの吹き付け状況を示している。
【００４５】
すなわち、スラリー濾過処理部３０でスラリーの濾過を行い、フィルタ２０のメッシュ部にスラリー中の凝集砥粒などの不要物が捕捉された状態で、すなわち目詰まりを起こした状態で、ジェットエアａをフィルタ裏面２０ｂに吹き付けることにより、送られてきたフィルタ２０から、不要物が強制的に吹き飛ばされて分離させられ、目詰まり解消がなされる。
【００４６】
フィルタ機構部１０では、図１に示すように、逆洗処理部４０の下方に合わせて廃棄処理部５０が設けられている。廃棄処理部５０は、無端状フィルタ２０の周囲から斜め下方に向けた斜面５１を廃棄口５２に繋げた構成で、逆洗処理された凝集砥粒などの目詰まり原因物質が斜面５１に沿って流れ落ち、廃棄口５２に至るようになっている。
【００４７】
図２は、図１に示すフィルタ機構部１０と略同様の構成であるが、一部、例えば、スラリー受部３３、逆洗処理部４０、廃棄処理部５０の構成が異なるものである。
【００４８】
図２に示す場合には、スラリー受部３３の下方にスラリー配管３４を設けている。フィルタ面２０ａで濾過されてきたスラリーをスラリー受部３３で一旦受けて、その後下方のスラリー配管３４に流し、スラリー配管３４から、例えば、ＰＨ調整処理部へスラリーを送ることができるようになっている。
【００４９】
図２に示す場合には、かかる構成のスラリー受部３３、スラリー配管３４の構成を、ローラ１１、１２間で上下に並行して走るフィルタ面間いっぱいに設定している。一方、逆洗処理部４０は、図１とは異なり、スラリー受部３３の側方に位置をずらして設けられている。逆洗処理部４０は、図２に示す場合には、複数本のエア供給管４２にノズル４１を設けて、濾過処理後のフィルタ裏面２０ｂに向けて広い範囲でジェットエアａの吹き付けが行えるようになっている。
【００５０】
図１に示す構成では、スラリー受部３３の構成と、逆洗処理部４０との構成が上下になるように構成されているため、どうしてもローラ１１、１２間を並行に走るフィルタ面間Ｈを高く設定しなければならない。すなわち、ローラ１１、１２の大径化を必要とする。
【００５１】
そこで、図２に示すように、スラリー受部３３と逆洗処理部４０とを横配置に構成し直すことで、上下のフィルタ面間Ｈを短く、すなわち、ローラ１１、１２の小径化を図っている。フィルタ機構部１０の小型化を促進する観点からは、かかる図２の横置き配置が好ましい。
【００５２】
図２に示す場合には、廃棄処理部５０には受部５３が設けられ、ジェットエアａで吹き落とされた凝集砥粒などを受部５３で一旦受けて廃棄口５２に排出できるようになっている。
【００５３】
なお、図２では、約１μｍ以上の凝集砥粒、加工屑などの異物は網目丸表示で、リサイクル可能な正常スラリーは網かけ表示でそれぞれ示し、目詰まり解消のようすを分かりやすく示した。図２に示すように、使用済みスラリー中に含まれている網目丸表示の異物は、スラリー濾過処理部３０の供給管３１からフィルタ面２０ａに向けて供給され、フィルタ２０のメッシュ部に捕捉される。
【００５４】
捕捉された異物は、フィルタ２０の回転と共に逆洗処理部４０側に送られ、ジェットエアａの吹き付けによる逆洗浄で、廃棄処理部５０側に吹き落とされる。使用済みスラリーから異物が除かれた正常砥粒を含むスラリーは、フィルタ２０を通過してスラリー受部３３に至り、リサイクル可能スラリーとしてスラリー配管３４から送られる。
【００５５】
以上の説明では、逆洗処理部４０として、濾過方向とは逆方向からジェットエアを吹き付ける構成について説明したが、エア以外に、超純水を吹き付けるようにしても構わない。あるいは、エアと、超純水を吹き付けるようにしても構わない。
【００５６】
エア、超純水の双方を吹き付けるに際しては、超純水による逆洗、エアによる逆洗の順に行うことにより、逆洗処理部４０通過に際して、フィルタ２０を乾燥させることができ、スラリー濾過処理部３０での濾過に際してスラリーの液性に影響を与えない濾過が行える。
【００５７】
このようにスラリーの液性に及ぼさない濾過構成にすれば、ＣＭＰ装置へのスラリーの供給経路にかかるフィルタ機構を設けることにより、新規スラリーに含まれるおそれがある凝集砥粒の補足を、新規スラリーの液性を変えずに行うことができる。
【００５８】
図３では、図２に示す構成のフィルタ機構部１０内に、スラリーの再生処理部６０を組み込むことにより、ＣＭＰ装置との一体化が図れる小型のスラリーリサイクル装置に構成した場合を示す。
【００５９】
図３に示す構成では、再生処理部６０として、スラリー受部３３に、濾過された回収スラリーの濃度、ＰＨなどの液性を監視する液性測定手段６１、液性調整手段６２が設けられている。液性調整手段６２としては、例えば、超純水供給手段、アンモニア供給手段など、液性調整に必要な調整用液体の供給手段を設けておけばよい。
【００６０】
液性測定手段６１からの濃度、ＰＨ情報に基づき、スラリー受部３３で回収したスラリーに、必要量の超純水、アンモニアなどを液性調整手段６２で供給し、スラリー受部３３の下方に設けたスラリー配管３５により、ＣＭＰ装置へ直接に再生スラリーを供給することができる。
【００６１】
次に、例えば、図３に示す再生処理部６０を設けた構成の装置を、スラリーのリサイクルシステムに組み込んだ場合を、図４に沿って説明する。図４に示す場合には、新規スラリーは、スラリー供給装置１１０から、ＣＭＰ装置１２０に供給される。ＣＭＰ装置１２０の下流側に、図３に示すフィルタ機構部１０を設けたスラリーリサイクル装置１３０を設ける。
【００６２】
ＣＭＰ装置１２０の概略構成を、図５に模式的に示した。すなわち、ＣＭＰ装置１２０は、図５に示すように、モータ１２１により回転させられる定盤１２２に研磨パッド１２３が設けられている。研磨パッド１２３表面に対して、モータ１２４により回転するウエハキャリア１２５に、キャリアパッド１２６を介して設けられたウエハＷの研磨面が対面配置されている。
【００６３】
併せて、研磨パッド１２３表面に向けて、図示しないスラリー供給装置に配管接続されたノズル１２７が設けられ、ノズル１２７から研磨剤としてのスラリーが供給されるようになっている。
【００６４】
このようにして研磨パッド１２３表面に供給されたスラリーを用いて、研磨パッド１２３の研磨面に対面配置されたウエハＷの研磨面を互いに回転させながら、ウエハＷを研磨して研磨面の平坦化を行う。
【００６５】
ＣＭＰ装置１２０から排出される使用済みのスラリーは、図３に示すように、ロール状に形成された無端状フィルタ２０の平坦走行する部分で、スラリー濾過処理部３０を介して、スラリー中の凝集砥粒、研磨屑などの加工屑が濾別される。
【００６６】
フィルタ２０から濾過された回収スラリーは、前記説明のように、スラリー受部３３で、液性測定手段６１により濃度、ＰＨのチェックが行われ、その情報に基づき液性調整手段６２を介して液性調整される。
【００６７】
新規スラリーと同等の液性調整がなされた回収スラリーは、スラリー受部３３からスラリー配管３５に流入して、スラリー配管３５を通って、図４に示すように、スラリー供給装置１１０に再生スラリーとして送られ再利用されることとなる。
【００６８】
図６に示す場合には、ＣＭＰ装置１２０にスラリーリサイクル装置１２８をビルトオンして、ＣＭＰ装置１２０と一体化を図った構成を示している。
【００６９】
図７に示す場合には、図４に示す構成で、スラリー供給装置１１０と、ＣＭＰ装置１２０との間に、スラリーリサイクル装置１３０を追加した場合を示す。かかる構成を採用しておけば、ＣＭＰ装置１２０への供給スラリー中に凝集砥粒が混在した場合でも除去が行われ、凝集砥粒の存在による平坦化研磨の際のスクラッチの発生を未然に防止することができる。
【００７０】
使用済みスラリーの場合には、その後のリサイクル工程で液性調整を行うことができるので、異物除去の濾過に際して使用済みスラリーの液性が変化しても構わないが、液性調整後のスラリーをＣＭＰ装置１２０へ供給する系に設けるフィルタ機構部１０では、使用済みスラリーから凝集砥粒などの異物を除く場合とは異なり、濾過後のスラリーの液性を変化させてはならない。
【００７１】
本発明に係る前記説明のフィルタ機構部１０では、ジェットエアによる逆洗を行うため、濾過後のスラリーの液性変化は起きず、図７に示すように、液性変化の影響を心配することなく、スラリーリサイクル装置１３０をスラリーの供給経路に設けることができる。
【００７２】
（実施の形態２）
上記実施の形態１の図１〜３では、無端状フィルタ２０として、ロール状に形成した場合を説明したが、本実施の形態では、例えば、図８に示すように、フィルタ２０をドラム状（円筒状）に形成した場合について説明する。ロール状に形成する場合には、フィルタ材質としては膜フィルタなどに用いられる樹脂材質を考えればよいが、ドラム状の場合には、石英を用いたフィルタ構成にすればよい。
【００７３】
図８に示す場合には、ドラム状に形成されたフィルタ面２０ａに、回転ローラ１３が、フィルタ２０の両端側の非フィルタ部分の周面に接触して設けられ、回転可能に構成されている。
【００７４】
フィルタ面２０ａ上には、スラリー濾過処理部３０が設けられ、前記説明と同様に管端支持部材３２を介してフィルタ面２０ａに対してスラリーの供給が行えるようになっている。逆洗処理部４０も、エア供給管４２、ノズル４１を設けることにより、ジェットエアａで目詰まり解消が図れるようになっている。
【００７５】
（実施の形態３）
前記実施の形態１、２の図１〜３、図８に示す構成では、無端状フィルタ２０をロール上、ドラム状（円筒状）に構成していたが、図９（ａ）に示すように、無端状フィルタ２０をリング状に形成して、平坦に形成されたリング面をフィルタ面２０ａに構成してスラリーの濾過処理を行うようにしても構わない。
【００７６】
本実施の形態３では、図９（ａ）に示すように、リング状の無端形状に形成することにより、フィルタ面２０ａの全面を平坦面として確保することができる。平坦面が広く確保されているため、スラリー濾過処理部３０の濾過面を広く取り易い。
【００７７】
図９（ａ）に示す場合には、スラリー濾過処理部３０を、フィルタ２０の平坦なリング形状に合わせて、円弧状に形成した様子を示す。同様に、洗浄部４３、乾燥部４４が順に設けられて、図９（ａ）では、図面が見易いように、スラリー濾過処理部３０、洗浄部４３、乾燥部４４の内部構成の図示を省略している。
【００７８】
濾過処理が終了したフィルタ２０が回転しながら洗浄部４３、乾燥部４４に漸次送られながら、洗浄、乾燥により再生が行えるようになっている。
【００７９】
図９（ｂ）には、図９（ａ）に示す構成を切断線Ａ−Ａに沿って切断した場合の断面図を示す。図９（ｂ）に示すように、スラリー濾過処理部３０内には、使用済みスラリーの供給管３１が、リング状のフィルタ２０の横断方向に配設され、供給管３１の下方に設けたシャワー孔からシャワー状にフィルタ面２０ａに使用済みスラリーが供給されるようになっている。
【００８０】
また、洗浄部４３では、超純水をフィルタ面２０ａに吹き付けて洗浄を行う。乾燥部４４では、ジェットエアａをフィルタ面２０ａに上方から吹き付けて乾燥させるようになっている。あるいは、乾燥部４４は、ヒータを設けた乾燥室に形成しておいても構わない。
【００８１】
図９（ａ）に示す場合には、リング状に形成した場合を説明したが、図９（ｃ）に示すように、フィルタ２０は円板状などに構成しても構わない。
【００８２】
要は、フィルタ面を回転するように構成しておき、回転するフィルタ面上にスラリー濾過処理部、逆洗処理部などの洗浄処理部を配置する構成であれば、濾過処理したフィルタ面を順次再生しながら再使用することができ、フィルタ交換を行わずに、長期間に亙って同一フィルタを目詰まりの解消をしながらフィルタ機能を維持して、使用することができる。
【００８３】
同一フィルタで、濾過処理と、目詰まり解消の洗浄処理とを順次行うことができるので、実質的にフィルタ交換を不要としたメンテナンスフリーの構成とすることができる。また、複数のフィルタを設けて、一方でフィルタメンテナンスを行い、他方で濾過処理を行う構成の場合に比べて、フィルタ機構部の構成を小型化することができる。
【００８４】
半導体装置の製造方法という観点からは、上記説明の構成は、ＣＭＰ装置などのスラリーを使用する研磨工程において適用することができる。例えば、半導体装置の一連の製造工程における層間絶縁膜の平坦化工程、トレンチ分離形成工程、埋め込み金属配線工程などのＣＭＰ研磨による平坦化工程で使用することができる。
【００８５】
例えば、ロジックＵＬＳＩの層間絶縁膜の平坦化に適用する場合を説明する。ウエハ基板上に下地トランジスタを形成し、その上にＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）でＳｉＯ２を堆積させて層間絶縁膜を形成する。層間絶縁膜の凹凸を、ＳｉＯ２を砥粒とするスラリーを用いてＣＭＰ研磨により平坦化する。平坦化に際して使用されたスラリーは、使用済みスラリーとして、例えば、図４、あるいは図６、あるいは図７に示すフローの各ステップを経るスラリー再利用システムに送られる。
【００８６】
スラリー再利用システムでは、ＣＭＰ装置１２０から排出された使用済みスラリーは、例えば、図１、あるいは図２、あるいは図３などに示すフィルタ機構部に送られ、無端状フィルタで使用済みスラリー中の砥粒、加工屑が濾過される。併せて、濾過部の目詰まりは逆洗処理で解消して、同一フィルタをフィルタ交換することなく、フィルタ機能を維持させながら繰り返し使用し、得られたリサイクルスラリーをＣＭＰ装置１２０へ供給する。
【００８７】
なお、フィルタ機構部１０での使用済みスラリーの濾過処理、濾過処理部の目詰まり解消処理、およびリサイクルスラリーの回収については、再度の説明は省略する。
【００８８】
上記要領で、リサイクルシステムを利用してスラリーの再利用を行うＣＭＰ研磨工程で平坦化された層間絶縁膜上に、Ａｌ膜をスパッタ法などで堆積する。さらに、フォトリソグラフィーによるパターニング、反応性イオンエッチングによるパターンニングを行う。このようにして形成された配線上に、ＣＶＤ法でＳｉＯ２を堆積させて再度、層間絶縁膜を形成する。かかる層間絶縁膜を、上記説明と同様のＣＭＰ研磨で、スラリーのリサイクルを図りながら平坦化を行う。
【００８９】
かかる工程を必要回数繰り返すことにより、スラリーのリサイクル工程を有するＣＭＰ研磨による平坦化が行われた層間絶縁膜を有するロジックＵＬＳＩ構造の半導体装置の製造を行うことができる。
【００９０】
また、本発明に係る前記説明の構成は、かかる平坦化工程に限定することなく、例えば、ウエハのシリコン結晶などの結晶研磨用スラリーのリサイクルに適用することもできる。さらには、液体中に分散させた固体と、その凝集固体との分離技術にも、有効に適用することができる。
【００９１】
以上、本発明者によってなされた発明を発明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記発明の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【００９２】
前記実施の形態では、フィルタを無端状に形成した場合について説明したが、濾過処理面を常に再生しながら使用できる構成としては、無端状以外の構成でも構わない。例えば、図１０に示すように、板面平らな板状に形成したフィルタ７０を、左右に往復運動させる構成でも構わない。
【００９３】
すなわち、左右に往復運動する板面に沿って洗浄処理部４０、スラリー濾過処理部３０、洗浄処理部４０を順に設けておけば、濾過処理に使用したフィルタ面の目詰まり再生を行いながら濾過を続けることができる。
【００９４】
前記説明では、ＣＭＰ装置への適用を例に挙げてメンテナンスフリーの状態でフィルタ機能を長期に亙って維持できる構成を説明したが、ＣＭＰ装置以外にも、例えば、フィルタにより不要物を除去する廃液処理装置、あるいは、薬液中の異物をフィルタで除去する薬液供給装置などのフィルタ機構にも適用できる。
【００９５】
【発明の効果】
本願によって開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【００９６】
すなわち、同一フィルタで、目詰まりの再生を行いながら、スラリーの濾過処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１のフィルタ機構部の要部の構成例を示す斜視図である。
【図２】図１に示す構成の一部を変更した状態でのフィルタ機構部の要部断面構成を示す説明図である。
【図３】フィルタ機構部に再生処理部を設けてスラリーリサイクル装置に構成した一例を示す断面説明図である。
【図４】スラリーのリサイクルシステムを模式的に示すフロー図である。
【図５】ＣＭＰ装置の概略構成を示す説明図である。
【図６】ＣＭＰ装置にスラリーのリサイクル装置を組み込んだ場合を模式的に示すフロー図である。
【図７】スラリーの供給側にもスラリーのリサイクル機構を設けたスラリーのリサイクルシステムを模式的に示すフロー図である。
【図８】無端状フィルタの変形例を示す断面説明図である。
【図９】（ａ）は無端状フィルタをリング状に形成した場合を説明する説明図であり、（ｂ）はその断面説明図であり、（ｃ）は無端状フィルタを円板状に形成した場合を示す説明図である。
【図１０】往復運動する板状に形成したフィルタを用いたフィルタ機構の変形例を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
１０　　フィルタ機構部
１１　　ローラ
１２　　ローラ
１３　　回転ローラ
２０　　無端状フィルタ
２０ａ　フィルタ面
２０ｂ　フィルタ裏面
３０　　スラリー濾過処理部
３１　　供給管
３２　　管端支持部
３３　　スラリー受部
３４　　スラリー配管
３５　　スラリー配管
４０　　逆洗処理部
４１　　ノズル
４２　　エア供給管
５０　　廃棄処理部
５１　　斜面
５２　　廃棄口
６０　　再生処理部
６１　　液性測定手段
６２　　液性調整手段
７０　　フィルタ
１１０　スラリー供給装置
１２０　ＣＭＰ装置
１２１　モータ
１２２　定盤
１２３　研磨パッド
１２４　モータ
１２５　ウエハキャリア
１２６　キャリアパッド
１２７　ノズル
１２８　スラリーリサイクル装置
１３０　スラリーリサイクル装置
ａ　　　ジェットエア
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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