(57)【要約】【課題】混合比率および供給量の精度の安定化を図り、劣化のない品質の安定した研磨液の研磨装置への供給と、装置の簡略化、信頼性の向上を図る。【解決手段】成分の異なる複数の原液２、４、６を各々貯留する複数の原液タンク１、３、５と、複数の原液を合流させる集合部３３と、一端を各々の原液２、４、６中に開口し、他端を集合部３３に開口した一定の長さを有する管状体２７、２９、３１と、複数の原液を前記管状体２７、２９、３１、集合部３３、吐出ライン３６を介して研磨装置４１へ吐出する吐出手段３９を備え、集合部３３と各々の原液２、４、６中に連通する管状体２７、２９、３１の本数を異なるようにして、複数の原液２、４、６の混合比率を設定するようにしたことを特徴とする。【選択図】図１
2005294350.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成分の異なる複数の原液を各々貯留する複数の原液タンクと、前記複数の原液を合流させる集合部と、一端を前記複数の原液タンク内の各々の原液中に開口し、他端を前記集合部に開口した一定の長さを有する管状体と、前記複数の原液を前記管状体、集合部、吐出ラインを介して研磨装置へ吐出する吐出手段を備え、前記集合部と複数の原液タンク内の各々の原液中に連通する管状体の本数を異なるようにして、前記複数の原液の混合比率を設定するようにしたことを特徴とする研磨液供給装置。
【請求項２】
断面積が異なる管状体または長さが異なる管状体を含むようにしたことを特徴とする請求項１に記載の研磨液供給装置。
【請求項３】
断面が円形状をなす集合部の中央部に、本数の少ない原液の管状体を開口させ、この外側に本数の多い原液の管状体を配置して開口させた請求項１または２記載の研磨液供給装置。
【請求項４】
管状体の通路を開閉する制御弁を設けた請求項１〜３のいずれか１項に記載の研磨液供給装置。
【請求項５】
成分の異なる複数の原液を合流させる集合部を複数設け、前記複数の集合部ごとに、一端を前記複数の原液タンク内の各々の原液中に開口し、他端を前記集合部に開口した一定の長さを有する管状体を設けて、複数系統の吐出ラインへの研磨液の吐出を可能とした請求項１〜４のいずれか１項に記載の研磨液供給装置。
【請求項６】
複数系統の吐出ラインへの研磨液の吐出の内、少なくとも1つの吐出ラインへの研磨液は混合比率または吐出量を変えたことを特徴とする請求項５に記載の研磨液供給装置。
【請求項７】
複数の原液のうち、いずれか一つが純水であり、複数の原液の集合部への吐出開始前の一定時間または複数の原液の集合部への吐出停止後の一定時間、前記純水のみを集合部へ吐出させるようにした請求項１〜６のいずれか１項に記載の研磨液供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に半導体製造における半導体基板表面の平面加工を行う場合の化学機械研磨（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈ：以下ＣＭＰと略す）へ研磨液（スラリー）を供給する研磨液供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体装置の高集積化、高性能化のための微細加工技術としてＣＭＰ法が注目されている。このＣＭＰは、研磨液（スラリー）と被研磨体との間の化学的作用および研磨液中の砥粒の機械的作用とを複合化させた研磨方法であり、半導体製造装置プロセス、特に多層配線形成工程における層間絶縁膜の平坦化、金属プラグ形成、埋め込み金属配線形において必要不可欠な工程となっている。
【０００３】
このＣＭＰに用いられている研磨装置として、表面に研磨布が貼付された円盤状の研磨定盤と、研磨すべきウエハの一面を保持して研磨布にウエハの他面を当接させる複数のウエハ保持ヘッドと、これらウエハ保持ヘッドを研磨定盤に対し相対回転させるヘッド駆動機構とを具備し、研磨布とウエハとの間に砥粒を含む研磨液を供給することにより研磨を行うものが、従来から知られている。
【０００４】
上記ＣＭＰにおいては、研磨液の複数の原液の混合比率および供給量の精度維持、凝集や沈降を防止することが極めて重要となっているが、このための研磨液の供給構成として下記のものが知られている。
【０００５】
スラリー混合用の各液を夫々に吸引するための各液に対応した数の吸引口と、化学機械研磨装置へとスラリーを供給するための排出口とを有し、各吸引口から排出口に至る各液の供給経路に、各吸引口から各液を一定の混合比率になる特定量で吸引し、吸引した各液を排出口側へと吐出させるための吸引ポンプ（供給用ポンプ）が各々配置され、且つ、各々の供給用ポンプの吐出側供給経路にダンパー及び加圧弁が併設されているスラリー混合供給装置であり、さらに各吸引口から吸引される各液のうちの少なくとも原液スラリーを、循環ポンプにより化学機械研磨装置で消費される特定量以上の流量及び圧力で循環する手段と、該原液スラリーの循環液流の圧力変動を継続的に測定して得られる値によって少なくとも原液スラリーに対する供給用ポンプからの吐出量を補正するための制御装置とを有するものである。（例えば、特許文献１参照）
【０００６】
また、化学的機械的研磨法によるウエハ研磨装置に供給されるスラリーの供給装置において、砥粒の水溶液のタンクから定流量弁とオリフィスを経て供給する砥粒水溶液供給手段と、過酸化水素等の添加溶液のタンクから定流量弁とオリフィスを経て供給する添加溶液供給手段とを有し、この各々の供給手段から供給される砥粒水溶液と添加溶液とをポンプで吸引して合流させ、研磨定盤に噴射する直前で、超音波装置を有する混合器により前記２つの溶液を混合させてスラリーとするものである。（例えば、特許文献２参照）
【特許文献１】特開２００３−０７１７２０号公報
【特許文献２】特開２０００−２０２７７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記した特許文献１に記載されているスラリーの供給装置においては、化学機械研磨装置へ吐出するスラリーの各原液の混合比率、流量は、各ドラム（タンク）内の原液スラリーを循環ポンプにより循環させている循環路の圧力と、各液の循環経路に、各吸引口から各液を一定の混合比率になる特定量で吸引し、吸引した各液を排出口側へと吐出させるための各々配置された吸引ポンプにより基本的に設定される。この構成においては前記各液の循環経路の圧力が変動しやすく、さらに各液の循環経路から各々配置された吸引ポンプの流量変動によって、各原液の混合比率、および混合された原液の全体流量にバラツキを生じやすい。また循環させているポンプの脈動等による液流の圧力変動に対する吸引ポンプの補正機構を組み入れているが、構成が複雑となる。さらに前記複数の吸引ポンプの内少なくとも一台に、不具合が生じた場合は、各原液の混合比率が大幅に変わってしまう等の課題がある。
【０００８】
また、上記した特許文献２に記載されているスラリーの供給装置においては、スラリーの混合比率および流量は、基本的にオリフィスの内径で設定し、さらに流量計と、それによってフィードバックを受けて開度を調節する定流量弁の制御によって行っている。しかし前記オリフィスは、砥粒の水溶液側と添加溶液側とでは径が異なるが、砥粒側でφ１．０ｍｍ程度であり、添加溶液側ではその１／５程度（φ０．２）と極めて小さい径であることにより、原液スラリーや、異物による実質的な径の縮小や閉塞を生じる恐れがある。定流量弁においても微小間隙を構成することによって同様な現象が生じる恐れがあり、かかる構成では、所望する処理に適合した特定の混合比率のスラリーを適確に供給することができない場合がある。
【０００９】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、研磨液用の複数の原液の混合比率および供給量の精度の向上と安定化を図り、劣化のない品質の安定した研磨液の研磨装置への供給と、装置の簡略化、信頼性の向上を図った研磨液供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の研磨液供給装置は、成分の異なる複数の原液を各々貯留する複数の原液タンクと、前記複数の原液を合流させる集合部と、一端を前記複数の原液タンク内の各々の原液中に開口し、他端を前記集合部に開口した一定の長さを有する管状体と、前記複数の原液を前記管状体、集合部、吐出ラインを介して研磨装置へ吐出する吐出手段を備え、前記集合部と複数の原液タンク内の各々の原液中に連通する管状体の本数を異なるようにして、前記複数の原液の混合比率を設定するようにしたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の研磨液供給装置によれば、研磨液用の複数の原液の混合比率および供給量の精度の安定化を図り、劣化のない品質の安定した研磨液の研磨装置への供給と、装置の簡略化、信頼性の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の研磨液供給装置における第１の発明は、成分の異なる複数の原液を各々貯留する複数の原液タンクと、前記複数の原液を合流させる集合部と、一端を前記複数の原液タンク内の各々の原液中に開口し、他端を前記集合部に開口した一定の長さを有する管状体と、前記複数の原液を前記管状体、集合部、吐出ラインを介して研磨装置へ吐出する吐出手段を備え、前記集合部と複数の原液タンク内の各々の原液中に連通する管状体の本数を異なるようにして、前記複数の原液の混合比率を設定するようにしたことを特徴とするものである。
【００１３】
これによって、研磨液用の複数の原液の混合比率および供給量の精度の安定化を図り、劣化のない品質の安定した研磨液の研磨装置への供給と、装置の簡略化、信頼性の向上を図ることができる。
【００１４】
また第２の発明は、第１の発明において、断面積が異なる管状体または長さが異なる管状体を含むようにしたことを特徴とするものである。
【００１５】
これによって、複数の原液の混合比率を任意により巾広く設定することができる。
【００１６】
また第３の発明は、第１または第２の発明において、断面が円形状をなす集合部の中央部に、本数の少ない原液の管状体を開口させ、この外側に本数の多い原液の管状体を配置して開口させたものである。
【００１７】
これによって、砥粒微粒子分散液である原液を中心に、その外側を添加剤分散液である原液、最外周に希釈用の純水である原液が集合部内に吐出し、各々の流れの界面が密度の差異によって崩れやすく、分散、混合が促進されて均一に混合された研磨液として供給することができる。
【００１８】
第４の発明は、第１〜３の発明のいずれか１つの発明において、各々の管状体の通路を開閉する制御弁を設けたものである。
【００１９】
これによって、複数の原液の混合比率を任意により巾広く設定することができる。
【００２０】
第５の発明は、第１〜４の発明のいずれか１つの発明において、成分の異なる複数の原液を合流させる集合部を複数設け、前記複数の集合部ごとに、一端を前記複数の原液タンク内の各々の原液中に開口し、他端を前記集合部に開口した一定の長さを有する管状体を設けて、複数系統の吐出ラインへの研磨液の吐出を可能としたものである。
【００２１】
これによって、単一群の原液タンクから複数の研磨装置に並行して研磨液を供給することができ、装置の大幅な簡略化、占有スペースの削減を図ることができる。
【００２２】
第６の発明は、第５の発明において、複数系統の吐出ラインへの研磨液の吐出の内、少なくとも1つの吐出ラインへの研磨液は混合比率または吐出量を変えたことを特徴とする研磨液供給装置としたものである。
【００２３】
これによって、複数系統の吐出ラインごとに、集合部と複数の原液タンク内の各々の原液中に連通する管状体の本数を異なるようにして、混合比率の異なる研磨液の吐出を任意に選択して複数の研磨装置に供給することができる。さらに吐出手段の能力を変えることで、吐出量の異なる研磨液を複数の研磨装置に供給することができる。
【００２４】
第７の発明は、第１〜６の発明において、複数の原液のうち、いづれか一つが純水であり、複数の原液の集合部への吐出開始前の一定時間または複数の原液の集合部への吐出停止後の一定時間、前記純水のみを集合部へ吐出させるようにしたものである。
【００２５】
これによって、一定時間、前記純水原液のみを集合部へ吐出させて、各部を洗浄し常に混合比率、供給量を高精度に維持させることができる。
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２７】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１の研磨液供給装置を図１〜図２を参照しながら説明する。図１は本発明の実施の形態１の研磨液供給装置の構成図、図２は図１中の集合部の拡大構成図、図３は図２中の集合部のＡ−Ａ線における断面図、図４〜図７は実施の形態１の研磨液供給装置の他の構成図である。以下、本発明の実施の形態１を図面に基づいて説明する。
【００２８】
図において、シリカ、セリア、アルミナ、ジルコニア、二酸化マンガン等の研磨液用の砥粒微粒子分散液である原液２を原液タンク１内に、過酸化水素等の酸性剤又はアンモニア等のアルカリ性剤等の添加剤を含む添加剤分散液である原液４を原液タンク３内に貯留し、また希釈用の純水である原液６を原液タンク５内に貯留しているものである。砥粒微粒子分散液を前記原液タンク１内に供給するための補充タンク７を備えており、補充タンク７にはポンプ８と循環路９を構成し、補充タンク７内の砥粒微粒子分散液を一定の流量、圧力で循環させ撹拌効果により砥粒微粒子の沈降防止、分散性の維持を図っている。また循環路９の一部から原液タンク１内に連通する供給管１０を設け、この供給管１０に制御弁１１を位置させ、さらに制御弁１１から排出管１２を設けている。
【００２９】
また、添加剤を含む添加剤分散液を前記原液タンク３内に供給するための補充タンク１３を備えており、補充タンク１３にはポンプ１４と循環路１５を構成し、補充タンク１３内の添加剤分散液を一定の流量、圧力で循環させ撹拌効果により分散性の維持を図っている。また循環路１５の一部から原液タンク３内に連通する供給管１６を設け、この供給管１６に制御弁１７を位置させ、さらに制御弁１７から排出管１８を設けている。純水である原液６を原液タンク５内に供給するための供給管１９を設け、制御弁２０を介して別設の純水供給装置（図示なし）に接続しているものである。
【００３０】
前記した各原液タンク１、３、５の下部にロードセル（重量検出手段）２１を設けて、また原液タンク１内の原液２の液面を検知する静電容量式の液面センサー２２を設け、原液タンク３、５内の原液４、６の液面を検知する光学式の液面センサー２３を設けたものである。各原液タンク１、３、５内は一定の液面を維持して各々貯留し、各原液２、４、６の液面上の空間（キャビティ）には、一定の湿り度を有する窒素ガス等の不活性ガスが一定圧力（例えば大気圧）で保持されている。
【００３１】
各ロードセル（重量検出手段）２１、液面センサー２２、２３からの出力値が、予め設定した液面が下限あるいは上限のいずれかあるいは双方等を維持しているか否かを判定する制御部４２に備えた演算手段（図示なし）、による判定結果に基づいて、循環路９の一部から原液タンク１内に連通する供給管１０に位置させた制御弁１１、循環路１５の一部から原液タンク３内に連通する供給管１６に位置させた制御弁１７、純水供給管１９に位置させた制御弁２０を、開閉または開度をリニアに制御して各原液タンク１、３、５内の液面を一定に維持しているものである。なお補充タンク７、補充タンク１３は、各々の補給原液の量を把握して交換するものである。原液タンク１には、撹拌手段２６を設け、砥粒微粒子の沈降防止、分散性の維持を図っている。
【００３２】
また、原液タンク１内の砥粒微粒子分散液である原液２の液面を、検知するのに静電容量式の液面センサー２２を設けたが、これは原液タンク１の外側からでも検知できるので好ましいが光学式の液面センサー２３も含め、差圧式、超音波式等のいずれかの計測手段の他、各種の計測手段を採用することができる。また各原液タンク１、３、５内を一定の液面に維持するために、液面センサーのみでもよい。
【００３３】
研磨液供給装置を一定温度に制御された部屋に設置し、特に各原液２、４、６の温度を一定に保っているものである。さらに、各原液タンク１、３、５には、図示していないが恒温化手段を備えていることが好ましい。これは過度な温度ストレスを研磨用流体に付与することが防止され、温度ストレスによる砥粒の凝集などの品質低下が回避されるため、品質の安定した研磨用流体を供給することができる。さらに各原液２、４、６の粘度、密度等の特性を一定に維持することによって、流量精度を安定化させる点でも好ましい。また、恒温化手段は、研磨用流体を予め設定した基準温度に恒温化する手段であって、研磨用流体の温度を検出して、検出温度に応じて各原液を加熱あるいは冷却するものである。
【００３４】
また、原液タンク１、３に内部の洗浄を目的とする純水を供給する純水供給管２４を制御弁２５に接続し、さらに純水供給管２４は別設の純水供給装置（図示なし）に接続しているものである。原液タンク１には、砥粒微粒子の沈降防止、分散性を維持するための撹拌手段２６を備えている。
【００３５】
各原液タンク１、３、５内の各々の原液２、４、６中に一端を開口した管状体２７、２９，３１を有しており、管状体２７、２９，３１の他端を前記集合部３３に開口させている。さらに管状体２７、２９、３１各々には通路を開閉する制御弁２８、３０、３２を設けている。前記管状体２７、２９、３１は一定の長さを有し、内径は例えば２ｍｍ〜３ｍｍであり、また断面が円形に限らず多角形状であってもよい。
【００３６】
また、第３図に示すように集合部３３に開口させている管状体２７、２９、３１は、断面が円形状をなす集合部の中央部に、本数の少ない原液２の管状体２７を開口させ、この外側に本数の多い原液４、６の管状体２９、３１を順次配置して開口させている。すなわち断面が円形状をなす集合部の中央部に混合比率の小さいより少量原液の管状体を開口させ、この外側に混合比率のより大きい多量原液の管状体を開口させたものである。
【００３７】
また集合部３３に連通して制御弁３４を設け、制御弁３４には純水供給管３５が接続されている。さらに制御弁３４には各々の原液２、４、６を集合部３３で混合した研磨液の通路となる吐出ライン３６が接続されている。吐出ライン３６の途中には、制御弁３７を位置させ、制御弁３７に排出管３８を接続させている。さらに吐出ライン３６の先端部には、吐出口４０から研磨液を研磨装置４１へ吐出する吐出手段である吸引ポンプ３９を有しているものである。吸引ポンプ３９としては、チューブフラム式、ベローズ式、ダイヤフラム式のものが使用できる。
【００３８】
研磨装置４１は図示していないが、表面に研磨布が貼付された円盤状の研磨定盤と、研磨すべきウエハの一面を保持して研磨布にウエハの他面を当接させる複数のウエハ保持ヘッドと、これらウエハ保持ヘッドを研磨定盤に対し相対回転させるヘッド駆動機構とを備え、研磨布とウエハとの間に砥粒を含む研磨液（スラリー）を供給することにより研磨を行うものである。
【００３９】
また、制御部４２は研磨液供給装置全体を制御するもので、制御部４２には、前記した各制御弁１１、１７、２０、２５、２８、３０、３２、３４、３７、吐出手段である吸引ポンプ３９、ロードセル（重量検出手段）２１、液面センサー２２、２３、補充タンク７の循環用のポンプ８、１４を接続させてある。
【００４０】
また、第４図に示す構成は、第１図中の吐出口４０の近くに吐出手段である吸引ポンプ３９を配置した構成に対して、吸引ポンプ４３を集合部３３に連接させて配置したものである。
【００４１】
また、第５図に示す構成は、集合部３３に吐出手段である複数の吸引ポンプ４３を連接し、各々の吸引ポンプ４３に対応した吐出ライン３６に接続され、複数の研磨装置４１へ研磨液を供給するように構成したものである。
【００４２】
また、第６図に示す構成は、集合部３３に吐出手段である複数の吸引ポンプ４４、４６を連接し、各々の吸引ポンプ４４、４６の吐出側は、合流して研磨液を吐出ライン３６に接続し、吐出口４０から研磨装置４１へ吐出するように構成したものである。各々の吸引ポンプ４４、４６の吸引側および吐出側には流路を開閉する制御弁４５および４７が設けられているものである。また、吸引ポンプ４４、４６、制御弁４５および４６は制御部４２に接続させてある。
【００４３】
次に、前記のように構成された研磨液供給装置について、以下その基本的な動作、作用を説明する。図１〜６において、研磨液用のシリカ、セリア、アルミナ、ジルコニア、二酸化マンガン等の砥粒を含有した水溶液である砥粒微粒子分散液の原液２を原液タンク１内に貯留し、過酸化水素等の酸性剤又はアンモニア等のアルカリ性剤、界面活性剤の添加剤を含む添加剤分散液である原液４を原液タンク３内に貯留し、さらに希釈用または洗浄用の純水である原液６を原液タンク５内に貯留している。各原液２、４、６は一定の液面を維持して各々貯留しているもので、各原液２、４、６の液面上の空間には、一定の湿り度を有する窒素ガス等の不活性ガスが一定圧力（例えば大気圧）で保持されている。なお砥粒微粒子分散液、添加剤分散液、純水の各々の組み合わせは、研磨対象に応じて選択されるものである。
【００４４】
次に、制御弁２８、３０、３２を開、集合部３３に連通した制御弁３４を純水供給管３５側が閉で吐出ライン３６側を開とし、さらに吐出ライン３６の途中に位置する制御弁３７の排出管３８側を閉で吐出ライン３６側を開にした状態にし、吐出手段である吸引ポンプ３９を駆動する。吸引ポンプ３９を駆動すると、原液タンク１、３、５内の原液２、４、６は管状体２７、２９，３１から吸引されて集合部３３に吐出し混合する。この混合した液は研磨液として吐出ライン３６に流出し吐出口４０から研磨装置４１に供給されるものである。
【００４５】
前記集合部３３と複数の原液タンク１、３、５内の各々の原液２、４、６中に連通する管状体２７、２９、３１の本数を異なるようにして、前記複数の原液の混合比率を設定するものである。例えば、砥粒微粒子分散液である原液２中に連通する管状体２７を１本とした場合、添加剤を含む添加剤分散液である原液４中に連通する管状体２９を５から８本、希釈用の純水である原液６中に連通する管状体２９を９から１２本のようにして、集合部３３と複数の原液タンク１、３、５内の各々の原液２、４、６中に連通する管状体の本数の選択により各々の原液２、４、６の混合比率を任意に設定できるようにしたものである。吐出口４０から研磨装置４１に供給される各々の原液２、４、６の混合液である研磨液の供給量は、吸引ポンプ３９の能力制御で任意に設定、調整することができる。
【００４６】
また、断面積が異なる管状体または長さが異なる管状体を原液２、４、６ごと、または同一原液の中で含むようにすることによって、各々の原液２、４、６の混合比率を、より巾広く設定することができる。
【００４７】
また、各々の管状体２７、２９、３１の通路を開閉する制御弁２８、３０、３２を設けたことによって、集合部３３と複数の原液タンク１、３、５内の各々の原液２、４、６中に連通し、各々の原液２、４、６を通過可能とする管状体２７、２９、３１の本数を任意に選択することができる。これによって、各々の原液２、４、６の混合比率を、より幅広く設定することができ、さらに研磨装置４１の混合比率の初期設定変更、研磨途中での混合比率の変更要求に対して、制御弁２８、３０、３２の開閉動作によりきめ細かく対応することができる。
【００４８】
なお、図1においては、各原液タンク１、３、５内の各々の原液２、４、６中に一端を開口し、他端を前記集合部３３に開口させた管状体２７、２９、３１の本数を各々の原液２、４、６で異なるように設けたが、管状体２７、２９、３１の本数を各々の原液２、４、６で同数とし、管状体２７、２９、３１の通路を開閉する制御弁２８、３０、３２の開状態にする数により、集合部３３と複数の原液タンク１、３、５内の各々の原液２、４、６中に連通し、各々の原液２、４、６を通過可能とする管状体２７、２９、３１の本数を任意に選択することによって、各々の原液２、４、６の混合比率を設定するように構成してもよい。
【００４９】
また、吐出手段として、各々の原液２、４、６を吸引する吸引ポンプ３９としたが、各原液タンク１、３、５内の原液２、４、６の液面上に、一定の湿り度を有する窒素ガス等の不活性ガスで圧力を印加して各原液２、４、６を押し出して吐出させるように構成してもよい。
【００５０】
また、各々の原液２、４、６の３種類の原液からなる研磨液を供給する場合で説明したが、研磨装置４１の要求仕様に応じて、２種類の原液からなる研磨液を供給する場合にも適用することができるもので本実施の形態に限定されるものではない。
【００５１】
また、第３図に示すように集合部３３に連通させている管状体２７、２９、３１は断面が円形状をなす集合部の中央部に、本数の少ない原液２の管状体２７を開口させ、この外側に本数の多い原液４、６の管状体２９、３１を順次配置して開口させている。これによって砥粒微粒子分散液である原液２を中心に、その外側を添加剤分散液である原液４、最外周に希釈用の純水である原液６が集合部３３内に吐出し、各々の流れの界面が密度の差異によって崩れやすく、分散、混合が促進されて均一に混合された研磨液として供給することできる。
【００５２】
また、集合部３３に混合を促進する手段を付加してもよく、この場合にはより低流量の研磨液を供給するような状態下においても均一に混合された研磨液として供給することできる。さらに研磨液が吐出口４０に到達するまでに吐出ライン３６、吸引ポンプ３９においても混合が促進されるものである。
【００５３】
また、吐出手段である吸引ポンプ３９を駆動開始前に、原液２、４に開口する管状体２７、２９に設けた制御弁２８、３０を閉、純水である原液に開口する管状体３１に設けた制御弁３２を開とする。この後吸引ポンプ３９を駆動開始すると純水のみが吸引されて集合部３３に吐出し、さらに吐出ライン３６から研磨装置４１へと吐出する。これによって集合部３３、吐出ライン３６、制御弁３４、３７、吸引ポンプ３９を純水で洗浄することができる。このとき研磨装置４１においては純水を回収するようにする。また純水のみを吐出させたとき、制御弁３７を排出管３８へ連通するように通路を切り替えて、集合部３３から制御弁３７間を洗浄することもできる。一定時間純水のみを吐出させた後、原液２、４に開口する管状体２７、２９に設けた制御弁２８、３０も開とすることによって、通常の研磨液の供給動作に入るものである。
【００５４】
また、通常の研磨液の供給を停止するときは、吐出手段である吸引ポンプ３９の駆動を停止する前に、原液２、４に開口する管状体２７、２９に設けた制御弁２８、３０を開から閉、純水である原液に開口する管状体３１に設けた制御弁３２を開のままとすると、純水のみが吸引されて集合部３３に吐出し、さらに吐出ライン３６から研磨装置４１へと吐出する。これによって集合部３３、吐出ライン３６、制御弁３４、３７、吸引ポンプ３９を純水で洗浄することができる。また純水のみを吐出させたとき、制御弁３７を排出管３８へ連通するように通路を切り替えて、集合部３３から制御弁３７間を洗浄することもできる。一定時間純水のみを吐出させた後、制御弁３２を閉、吸引ポンプ３９を停止させる。
【００５５】
このように、複数の原液に純水原液を含み、複数の原液の集合部３３への吐出開始前の一定時間または複数の原液の集合部３３への吐出停止後の一定時間、前記純水原液のみを集合部３３へ吐出させて、各部を洗浄するようにすることによって、常に混合比率、供給量を高精度に維持させることができる。さらに前記の純水による洗浄は、制御手段４２の制御によって自動的に行うことができるので、メンテナンス性にも優れたものとなる。
【００５６】
また、吐出ライン３６の洗浄は、純水供給管３５から制御弁３４を介して純水を吐出ライン３６側に供給することによっても行うことができる。
【００５７】
また、原液タンク１、３を洗浄する場合は、原液２、４を排出管１２、１８から制御弁１１、１７を介して排出し、この後純水供給管２４から制御弁２５を介して純水を原液タンク１、３内に供給することによって行うものである。
【００５８】
また、第４図に示す構成は、第１図中の吐出口４０の近くに吸引ポンプ３９を配置した構成に対して、吐出手段である吸引ポンプ４３を集合部３３に連接させて配置したものである。これにより研磨液供給装置としての構成の一体化、メンテナンス性の向上が図れる。
【００５９】
また、第５図に示す構成は、集合部３３に吐出手段である複数の吸引ポンプ４３を連接し、各々の吸引ポンプ４３に対応した吐出ライン３６に接続され、複数の研磨装置４１へ研磨液を供給するように構成したものである。これによって単一の原液タンクから研磨装置４１を同時に複数台稼動させることができるとともに研磨液供給装置の簡略化、省スペース化を図ることができる。
【００６０】
また、第６図に示す構成は、集合部３３に吐出手段である複数の吸引ポンプ４４、４６を並列に連接し、各々の吸引ポンプ４４、４６の吐出側は、合流して研磨液を吐出ライン３６に接続し、吐出口４０から研磨装置４１へ吐出するように構成したものである。各々の吸引ポンプ４４、４６の吸引側および吐出側には流路を開閉する制御弁４５および４７が設けられているものである。吸引ポンプ４４、４６の両方を駆動するときは、制御弁４５および４７を開とする。また吸引ポンプ４４、４６のどちらか一方を駆動するときは、駆動する側の制御弁を開、駆動しない側を閉とする。前記各々の吸引ポンプ４４、４６、制御弁４５、４７を個別に駆動制御できるようにしたことによって、研磨液の供給量の設定巾が拡大し、また一方の系統にトラブルが発生しても、他方の系統を使用することができ信頼性が一層向上するものである。
【００６１】
以上のように、従来技術においては、各原液の混合比率および混合された原液の全体流量にバラツキを生じやすい。またオリフィスを用いる構成では、オリフィス内径が砥粒側でφ１．０ｍｍ程であり、添加溶液側ではその１／５程度（φ０．２ｍｍ）と極めて小さい径であることにより、原液スラリー、異物による実質的な径の縮小や閉塞を生じる恐れがある。定流量弁においても微小間隙を構成することによって同様な現象が生じる恐れがあり、かかる構成では、所望する処理に適合した特定の混合比率のスラリーを適確に供給することができない場合がある。
【００６２】
これに対して本発明の研磨液供給装置においては、集合部３３と複数の原液タンク１、３、５内の一定液面に維持された各々の原液２、４、６中に連通する管状体２７、２９、３１の本数を異なるようにして、前記複数の原液の混合比率を設定、変更することができるもので、研磨液の供給量は吸引ポンプ３９の能力制御で任意に設定、調整することができる。また内径が例えば２ｍｍ〜３ｍｍである管状体２７、２９、３１を用いて流量を設定するので、孔径の小さいオリフィスを用いる必要もなく、砥粒、異物による閉塞や流量バラツキを生じることがない。さらに原液２、４、６を混合した研磨液の貯留や滞留部分がなく、研磨液中の砥粒微粒子の凝集、沈降を発生することなく研磨装置に安定して供給することができる。
【００６３】
以上のように、本発明の研磨液供給装置によれば、研磨液用の複数の原液の混合比率および供給量の精度の安定化を図り、劣化のない品質の安定した研磨液の研磨装置への供給と、装置の簡略化、信頼性の向上を図ることができるものである。
【００６４】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２の研磨液供給装を、図７を参照しながら説明する。図７において図１〜６と同一番号は同一箇所を示し、説明を省略する。特に図１〜６と異なるところは、成分の異なる複数の原液２、４、６を合流させる複数の集合部３３、５４を設け、前記複数の集合部３３、５４ごとに、一端を前記複数の原液タンク１、３、５内の各々の原液２、４、６中に開口し、他端を前記集合部３３および５４に開口した一定の長さを有する管状体２７、２９、３１および４８、５０、５２を設けて、前記各々の集合部３３、５４と各々の原液２、４、６中に連通する管状体の本数を異なるようにして、前記複数の原液の混合比率を設定することにより複数系統の吐出ライン３６および５５への研磨液の吐出を可能としたものである。また管状体４８、５０、５２の途中には制御弁４９、５１、５３を設け、吐出ライン５５には、制御弁５６、６１、吐出手段である吸引ポンプ５８を設けている。吐出ライン５５の先端は研磨装置６０に臨んだ吐出口５９を有しているものである。基本的な動作、作用は実施の形態１と同様である。
【００６５】
これによって、単一群の原液タンク１、３、５から複数の研磨装置に並行して研磨液を供給することができ、装置の大巾な簡略化、占有スペースの削減を図ることができる。
【００６６】
また、複数系統の吐出ライン３６および５５において、各々の集合部３３、５４と各々の原液２、４、６中に連通する管状体の本数を異なるようすることで、複数系統の吐出ライン３６および５５へ吐出する研磨液の混合比率を変えて設定することができるものである。さらに吐出手段である吸引ポンプ３９と５８の吸引能力を個別に設定し、吐出量を変えて各々の研磨装置４１、６０に研磨液を供給することができること、複数系統の吐出ライン３６および５５へ同時または一方のみの研磨液の吐出もできることにより、研磨装置４１、６０の混合比率、吐出量等の要求に対してきめ細かく対応することができる。
【００６７】
さらに、成分の異なる原液を追加して、これも含めて原液を選択して複数系統の吐出ラインに研磨液を供給することもできる。なお本実施の形態では、２系統の吐出ラインで説明したが、これに限定されるものでなく、さらに多数系統の吐出ラインを有するものにも展開が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
成分の異なる液を混合して供給する広範囲の装置の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施の形態１における研磨液供給装置の構成図
【図２】同集合部の拡大構成図
【図３】同集合部の図２におけるＡ−Ａ断面図
【図４】本発明の実施の形態１における研磨液供給装置の他の構成図
【図５】本発明の実施の形態１における研磨液供給装置の他の構成図
【図６】本発明の実施の形態１における研磨液供給装置の他の構成図
【図７】本発明の実施の形態２における研磨液供給装置の構成図
【符号の説明】
【００７０】
１    原液タンク
２    原液
３    原液タンク
４    原液
５    原液タンク
６    原液
７    補充タンク
８    ポンプ
９    循環路
１０    供給管
１１    制御弁
１２    排出管
１３    補充タンク
１４    ポンプ
１５    循環路
１６    供給管
１７    制御弁
１８    排出管
１９    供給管
２０    制御弁
２１    ロードセル（重量検出手段）
２２    液面センサー
２３    液面センサー
２４    純水供給管
２５    制御弁
２６    撹拌手段
２７    管状体
２８    制御弁
２９    管状体
３０    制御弁
３１    管状体
３２    制御弁
３３    集合部
３４    制御弁
３５    純水供給管
３６    吐出ライン
３７    制御弁
３８    排出管
３９    吸引ポンプ（吐出手段）
４０    吐出口
４１    研磨装置
４２    制御部
４３    吸引ポンプ（吐出手段）
４４    吸引ポンプ（吐出手段）
４５    制御弁
４６    吸引ポンプ（吐出手段）
４７    制御弁
４８    管状体
４９    制御弁
５０    管状体
５１    制御弁
５２    管状体
５３    制御弁
５４    集合部
５５    吐出ライン
５６    制御弁
５７    排出管
５８    吸引ポンプ（吐出手段）
５９    吐出口
６０    研磨装置
【図１】
2005294350.tif 000003
【図２】
2005294350.tif 000004
【図３】
2005294350.tif 000005
【図４】
2005294350.tif 000006
【図５】
2005294350.tif 000007
【図６】
2005294350.tif 000008
【図７】
2005294350.tif 000009