(57)【要約】【課題】酸化研磨スラリ溶液を現場で調合し配給するスラリ溶液の調合配給方法を提供する。【溶液手段】半導体処理設備の使用点にスラリ溶液を調合配給する方法において、混合タンクに少なくとも第１及び第２の成分を次々に供給し、粗重量設定点に達するまで前記成分の各々を加え、前記粗重量設定点に達すると、前記成分を落ち着かせ、精密重量設定点に達するまで前記成分を間欠的に注入してさらに加え、その後に前記成分をスラリ溶液に混合し、前記スラリ溶液を処理タンクへ輸送し、次いで前記使用点に輸送する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体処理設備の使用点にスラリ溶液を調合配給する方法において、
混合タンクに少なくとも第１及び第２の成分を次々に供給し、粗重量設定点に達するまで前記成分の各々を加え、前記粗重量設定点に達すると、前記成分を落ち着かせ、精密重量設定点に達するまで前記成分を間欠的に注入してさらに加え、その後に前記成分をスラリ溶液に混合し、前記スラリ溶液を処理タンクへ輸送し、次いで前記使用点に輸送することを特徴とするスラリ溶液の調合配給方法。
【請求項２】
各投入成分の重さを計量するために計量器が前記混合タンクの下方に設けられ、重さにより前記成分を加えることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
さらに、重さ又は一定時刻ごとに注入するように仕組んだタイムショット注入のいずれかに基づいて、前記混合タンク内に前記成分のうちの少なくとも一つを加えることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記第１の成分はスラリであり、前記第２の成分は過酸化水素であることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項５】
さらに第３の成分を有し、該第３の成分は界面活性剤であることを特徴とする請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記成分は、前記スラリ溶液を形成するために前記混合タンク内のアジテータによって混合され、さらに前記処理タンクへ輸送されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記混合は、所定の期間にモータによって駆動されるシャフトおよびブレード装置によって行われることを特徴とする請求項６記載の方法。
【請求項８】
さらに、前記混合タンクから前記処理タンクまで前記スラリ溶液を輸送するために輸送ポンプを用いることを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項９】
さらに、前記混合タンクから前記処理タンクまで前記スラリ溶液を輸送するために加圧窒素送給装置を用いることを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項１０】
前記処理タンクはウインケルマンループ（Ｗｉｎｋｅｌｍａｎ  ｌｏｏｐ）を通って前記使用点まで処理ポンプによって前記スラリ溶液を送り、前記ウインケルマンループは前記スラリ溶液の未使用の部分を前記処理タンクに戻して再生利用することを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１１】
前記処理タンクはウインケルマンループを通って前記使用点に前記加圧窒素送給装置により前記スラリ溶液を送り、前記ウインケルマンループは前記スラリの未使用の部分を前記処理タンクに戻して再生利用することを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１２】
前記処理タンク内の前記スラリ溶液が所定の最小限度レベル以下に落ちると、前記処理タンクに前記スラリ溶液を供給するために前記成分の混合を開始するための信号が前記混合タンクに送られることを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１３】
前記処理タンク内の前記スラリ溶液が所定の最大限度レベルを超えると、操作者の注意を喚起する警報を発せられるとともに、前記スラリ溶液の過剰部分を排出するために前記処理弁が開けられることを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１４】
さらに、前記スラリ溶液の上方に覆い（ｂｌａｎｋｅｔ）を形成するために前記処理タンク内に加湿ガスを導入することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１５】
生産稼動中に前記タンクを洗浄するために、脱イオン水が前記混合タンクおよび前記処理タンク内に導入されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１６】
さらに、前記処理の全ての機能を監視し制御するための制御器を有することを特徴とする請求項１１記載の方法。
【請求項１７】
さらに、前記処理のいかなる故障をも検知するリークセンサを含み、故障を検知すると前記処理を中断するための信号を前記制御器に送る封じ込め液溜め（ｃｏｎｔａｉｎｍｅｎｔ  ｓｕｍｐ）を有することを特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
半導体設備の使用点にスラリ溶液を調合配給する装置であって、
粗重量設定点に達するまで少なくとも第１および第２の成分が順次添加され、前記成分を安定させ、さらに精密重量設定点が達成されるまで前記成分が間欠的注入により添加される混合タンクと、
少なくとも前記第１および第２の成分を溶液中に混合する撹拌器と、
前記溶液を受けて前記使用点に配給する処理タンクと、
を具備することを特徴とするスラリ溶液の調合配給装置。
【請求項１９】
さらに、前記使用点の前記スラリ溶液の混合と配給を監視し調整する制御器を有することを特徴とする請求項１８記載の装置。
【請求項２０】
各投入成分の重さを計量するための計量器が前記混合タンクの下方に設けられることを特徴とする請求項１８記載の装置。
【請求項２１】
前記第１の成分は、配管を介してドラムから供給されるスラリであることを特徴とする請求項１８記載の装置。
【請求項２２】
ポンプが前記スラリ成分を前記混合タンクへ輸送するために前記配管に設けられていることを特徴とする請求項２０記載の装置。
【請求項２３】
バルブが前記ポンプの下流の前記配管に設けられていることを特徴とする請求項２２記載の装置。
【請求項２４】
界面活性剤を有する第３の成分が前記混合タンクに供給されることを特徴とする請求項１８記載の装置。
【請求項２５】
前記第３の成分は、前記混合タンクに該第３の成分を送るために用いられるインジェクタを含むことを特徴とする請求項２４記載の装置。
【請求項２６】
ポンプを有する配管を介して前記混合タンクから処理タンクまで混合スラリ溶液が輸送されることを特徴とする請求項１８記載の装置。
【請求項２７】
加圧窒素送給装置を有する配管を介して前記混合タンクから処理タンクまで混合スラリ溶液が輸送されることを特徴とする請求項１８記載の装置。
【請求項２８】
さらに、前記ポンプの下流に設けられた少なくとも２つのバルブを有することを特徴とする請求項２６記載の装置。
【請求項２９】
前記バルブのうちの１つによって前記スラリ溶液が前記処理タンクに送られることを特徴とする請求項２６記載の装置。
【請求項３０】
前記バルブのうちの１つによって前記スラリ溶液がドレインに送られることを特徴とする請求項２６記載の装置。
【請求項３１】
さらに、前記スラリ溶液を前記処理タンクから使用点まで送り、前記混合タンクに未使用の液を送り返すための配管を有することを特徴とする請求項１８記載の装置。
【請求項３２】
さらに、前記スラリ溶液を前記使用点に送るために前記配管に設けたポンプを有することを特徴とする請求項３１記載の装置。
【請求項３３】
さらに、前記スラリ溶液を前記使用点に送るために前記配管に接続された加圧窒素送給装置を有することを特徴とする請求項３１記載の装置。
【請求項３４】
さらに、前記ポンプの下流に設けられた少なくとも２つのバルブを有することを特徴とする請求項３１記載の装置。
【請求項３５】
前記バルブのうちの１つによって前記スラリ溶液がドレインに送られることを特徴とする請求項３４記載の装置。
【請求項３６】
さらに、前記未使用のスラリ溶液を前記処理タンクに送り返す戻し点の上流の前記配管に設けた濃度センサを有することを特徴とする請求項３１記載の装置。
【請求項３７】
さらに、前記配管内を所望の圧力に保持する背圧調整器を有することを特徴とする請求項３１記載の装置。
【請求項３８】
キャビネットのなかに収納されていることを特徴とする請求項１８記載の装置。
【請求項３９】
前記キャビネットは、いかなるリークも検出するために前記キャビネットの液溜めに容量近接スイッチを含むことを特徴とする請求項３１記載の装置。
【請求項４０】
前記混合タンクと処理タンクのなかに脱イオン水を導入して前記両タンク内をパージする配管を有することを特徴とする請求項１８記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体処理設備の使用点にスラリ溶液を混合して送る方法に関する。また、本発明は、懸濁液およびスラリを製造して送る装置および方法に関し、特に電子工業用の研磨スラリに用いられる。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造工業において、化学的機械的研磨または平坦化加工（ＣＭＰ）は、半導体基板の表面を平坦化するために用いられる。一般に、ＣＭＰ法では、搭載パッドを介してキャリアに半導体ウェハを取り付けることを必要とし、それが研磨パッドに接触するようにすることによってウェハの露出した表面を研磨する。ウェハ表面と研磨パッドとの間の機械的摩滅は、ウェハ表面を平坦化させる。
【０００３】
ウェハ表面の平坦化とウェハ表面から分離したウェハ粒子の輸送を促進させるために、スラリはウェハ表面と研磨パッドとの間に導入される。スラリは一般に研磨粒子を含み、研磨粒子は溶媒中に懸濁している。加えて、酸化剤は、顧客仕様ごとに使用点またはオンサイトのいずれかにおいてしばしばスラリに混ぜ合わされる。界面活性剤は、研磨されるべき表面の濡れ性を高めるため、および平坦化加工中の振動を減らすためにスラリに添加することができる。スラリの化学的成分はウェハ表面と反応し、これによりウェハをより研磨しやすくする。
【０００４】
これら技術の１つの共通用途はプラグ形成法（ｐｌｕｇ  ｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｐｒｏｃｅｓｓ）である。プラグ形成法では、半導体表面上に絶縁層（誘電層）を堆積した後に、フォトリソグラフィおよびエッチングプロセスにより該絶縁層にコンタクトホールを形成する。これらのコンタクトホールを埋めるため、および金属の全面被覆層を形成するために、ウェハ上を覆うように金属が堆積される。次に絶縁層の上の金属が除去されるまでＣＭＰ法が行われ、コンタクトホールに金属プラグを残す。
【０００５】
スラリの混合と取り扱いに関するいくつかの課題がある。例えば、脱イオン水は一般に半導体製造環境において入手することができるが、他のスラリ成分は慎重に取り扱い、慎重に混合し、慎重に運搬すべき危険な化学薬品であることが一般的である。加えて、これらのスラリは、混合した後、使用点に配給されるまでの間において、均一なままでなければならないコロイド懸濁である。さらに、通常のスラリは混ぜ合わされた後において限られた貯蔵寿命を有するものである。
【０００６】
製造設備の現場でスラリを混合するスラリ配送混合装置が提案されている。この種の装置の一例がダニエルソン他の米国特許第５，４０７，５２６号公報に開示されている。この先行文献には、スラリ濃縮物およびオキシダントはそれらが処理器具に送られるスラリを形成するために混合される混合室内にポンプで送給されることが記載されている。この従来装置において、処理器具を操作しているときだけ、スラリを混合することができる。
【０００７】
他のスラリ混合装置は、マーフィー他の米国特許第５，４７８，４３５号公報に開示されている。この先行文献には、化学的機械的平坦化加工器具の研磨パッド上に直接ポンプでスラリを送り込むことが記載されている。所望のｐＨが得られるまでスラリ成分は混合される。しかし、処理器具に送る際に、スラリ溶液が必ずしも均一ではないこと、あるいは特殊用途のために所望の濃度とならないことなどの問題がある。
【０００８】
【発明が溶液しようとする課題】
半導体製造工業の要求に応じるためと関連技術の不利な点を克服するために、本発明の目的は、酸化研磨スラリ溶液を現場で調合し配給する新規で統合化された装置を提供することにある。
【０００９】
また本発明の他の目的は、重さおよび／または任意の注入に基づく混合タンクにスラリ溶液成分を提供すること、あるいは重さで充填される計量ポンプを提供することにある。
【００１０】
さらに本発明の他の目的は、スラリ溶液を形成する成分の濃度を監視し調整することにある。
【００１１】
さらに本発明の他の目的は、それらが運転中であるか否かにかかわりなく、多くの処理器具に均一なスラリ溶液を供給することにある。
【００１２】
さらに本発明の他の目的は、処理タンクおよびその処理器具に供給されるべき次のスラリ溶液を同時に形成している間に、処理器具に連続的にスラリを供給する。
【００１３】
さらに本発明の他の目的は、最小限の時間で洗浄または修理するために装置の異なる部分に接近するなめらかな方法を提供することにある。
【００１４】
本発明の他の目的と特徴は、本明細書、図面および請求項を吟味することにより当業者にとって明らかになる。
【００１５】
【課題を溶液するための手段】
本発明は、酸化物研磨スラリ溶液を混合し配給する新規な方法および装置に関する。本発明は、化学機械研磨するための１つまたはそれ以上の半導体に直接導入される溶液とともに、現場で生成することができる所望に処方された（ｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎ）化学溶液、半導体製造工業の特定用途を見出した。
【００１６】
本発明の一態様によれば、使用点に混合しておよびスラリ溶液を配布する方法を提供する。処理は、少なくとも第１および第２の成分を順に混合タンクに供給する。粗重量設定点（ｃｏａｒｓｅ  ｗｅｉｇｈｔ  ｓｅｔ  ｐｏｉｎｔ）に達するまで、各成分は加えられ、前記粗重量設定点に達すると、成分は落ちつかされ、さらに精密重量設定点（ｆｉｎｅ  ｗｅｉｇｈｔ  ｓｅｔ  ｐｏｉｎｔ）が達成されるまで間欠注入により添加される。その後に、成分はスラリ溶液に混ぜ合わされ、処理タンクへ輸送され、これから使用点に輸送される。
【００１７】
本発明の別の態様では、半導体設備の使用点へスラリ溶液を混合し配給する装置が提供される。本装置は、各成分が粗重量設定点に達するまで少なくとも第１および第２の成分を順に加える混合タンクを含む。その成分は、安定するまで落ち着かされ、精密重量設定点が得られるまで、間欠注入によりさらに添加される。撹拌器は少なくとも第１および第２の成分を溶液に混ぜ入れるために使用され、処理タンクは溶液を受入れてそれを使用点に配給するために設けられる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の目的および利点は、添付の図面と関連してそれの好適な実施例の説明を詳述される次の部分から明らかになる。
【００１９】
図１は典型的なスラリブレンダのブロック図および半導体製造設備内の使用点に接続された配給装置を示す。後述する発明の概念が好適な実施例に決して限られるものではなく、他のブレンダや配給装置および処理方策に適用されることができることは明らかである。
【００２０】
ブレンダおよび配給装置１００は、混合／混合タンク１０２を含み、スラリを成り立たせる成分が配管１１０，１１２，１１４を介して提供される。それらの成分は、下記のように所定のスラリ組成物を得るための量を順に加えられる。
【００２１】
好適な実施形態において、酸化物研磨スラリ材料は、配管１２８と１３０を通ってドラム１６８から供給され、スラリポンプ１２６によって装置を通って送られる。混合タンク１０２内に導入されないときには、スラリを懸濁状態の材料に維持するために配管１２８，１３０，１３２を介してドラム１６８に再循環させられる。スラリ材料を再循環させると共に、スラリ入口弁Ｖ１は閉じられ、再循環弁Ｖ２は開けられる。装置内の他の弁および制御装置と同じく、弁Ｖ１および弁Ｖ２が適切な制御システムによって作動することは当業者によって容易に確かめられる。
【００２２】
図１および図２Ａを参照すれば、スラリ溶液の成分は、所望のスラリ組成物で到着するように特定の割合において加えられる。そうする際に、各成分の必要な量が加えられるまで、各成分は順に混合タンク１０２に導入される。
【００２３】
混合タンク１０２は、計量器１３４の上に取り付けられ、混合タンクの内容物を計量するとともに、各投入成分の重さを計量するようになっている。プログラムできる論理コントローラ（ＰＬＣ）、マイクロプロセッサ型または他の公知のコントローラ（図示せず）のような好適なコントローラは、提供される各々の材料の量を調整し制御する。
【００２４】
典型的な実施例に従って、混合タンク１０２の重さは、タンクを空にしたときを確かめるために計られる。結果において、材料が混合タンク１０２内に存在する場合に、輸送ポンプ１６６が作動され、その内容物が混合タンク１０２から除去される。また、加圧された超純度窒素または他の不活性ガスを用いることにより使用点まで装置を通ってスラリを輸送することができる。加圧窒素送給装置は、ブチョルツ（Ｂｕｃｈｏｌｚ）他の米国特許第４，３９０，１２６号および１９８２年３月３０日の日本公開特許英文抄録（第６巻Ｎｏ．１２７）の全部が本願明細書に包含されるものとして記載されている。
【００２５】
代表的な実施例の成分添加の順序は、スラリ、過酸化水素の順で、最後に表面活性剤である。計量器またはレベルセンサが混合タンクが空になることを検知したときに、バルブＶ２は閉じられ、バルブＶ１は開けられる。スラリは、配管１２８と１３０を介して混合タンク１０２に導入される。プログラムできる論理コントローラに入れられる予め設定された重さは、添加されるべき必要な材料の量を教示する。
【００２６】
スラリおよび過酸化水素を混合タンク１０２に加えた後に、第３の成分すなわち界面活性剤を混合タンク１０２に加える。界面活性剤は、界面活性剤タンク１３８に収容され、配管１１４を介して混合タンク１０２内に導入される。背圧調整器１３６は、配管１１４に設けられ、インジェクタ１３８が混合タンク１０２内に界面活性剤の制限量を投入するのを助ける。背圧調整器１３６は、間欠注入している間に配管１１４を通流する気泡を防止し、インジェクタ１３８と調整器１３６との間の圧力をほぼ一定に維持する。したがって、間欠注入で送られる界面活性剤の量は、実質的に同じである。
【００２７】
図２Ｂの工程系統図に示すように、混合タンク１０２が粗重量設定点に達するまで、成分は混合タンク１０２に導入され、計量される。この粗重量設定点に一旦達すると、材料は所定の時間が経過するまで落ち着かされ、そこに注入される。注入は、バルブを開閉する所定の時間により制御される。バルブを作動させるタイマーは処理に依存する。例えば、界面活性剤は重さによってまたは注入によって加えることができる。スラリの所望の重さが得られるように、計量器はゼロ表示にリセットされ、以降の成分が加えられる。もちろん、次の成分は、成分の合計した重量に達するまで単純に加算されてもよい。
【００２８】
タイマーは、処理を加えている成分が適切に働いていることを確実にするために用いることができる。タイマーは、成分を供給するための所定の時間に設定される。その結果として、成分が指定された期間の間に混合タンクに提供されない場合、システムはタイムアウト（すなわちシステム停止）を満たしに行き、警報が鳴らされ、オペレータに報知される。オペレータは、空の供給ドラムを変えるか、または特定の成分ドラムと関連するバルブを開けるか、またはシステムの範囲内で別の方法で問題解決を図ることができる。警報が解除されると、粗重量設定点に達するまで成分が添加される。
【００２９】
その後、成分は所定期間にわたり混合タンク内で落ち着かされ、それから精密重量設定点に達するまで混合タンクに成分が間欠注入される。上述したように、粗重量設定点に関して、タイマーは間欠的な成分の添加を監視するために用いられる。精密重量設定点が所定期間内で達しない場合は、システムはタイムアウトを満たしに行く。その際、オペレータは成分がシステムの故障のために提供されないことを警報により報知される。これにしたがって、オペレータは問題を修正する機会を与えられ、精密重量設定点に達するまで混合タンクに成分を間欠的に注入する。
【００３０】
混合タンク１０２は、エールリキッドの米国出願番号０９／１６８，６０７の先願明細書に記載されている可変のセンサツリーを含み、そのすべてが先願に取り入れられている。これらのセンサは、混合タンク内の処方（ｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎ）の高レベルと低レベルを検出するために配置されている。加えて、余分のセンサが高低レベルセンサの各々の上に取付けられている。これらのセンサは、成分のうちの１つを添加している間に、プロセス故障（例えば、システム弁が開位置にはり付いたままになる）がある場合に備えて、システムの不確定の部分に備える。ブレンダ／混合タンク１０２の溶液は余分の高レベルセンサによって検出され、それによって警報が発動される。問題が直され、警報が解除されるまで、ブレンダ／混合タンクの操作は直ちに一時停止される。
【００３１】
その後、図２Ａに示すように、低レベルセンサによって検出されるように、ブレンダ／混合タンク１０２内に残留する溶液がある場合、その溶液を排出するように指示される。タンクの過剰充填（ｏｖｅｒｆｉｌｌ）を引き起こすエラーはその中で溶液を妥協させたものとみなす。
【００３２】
タンクが空であると確認した後に、酸化物研摩材溶液の新規な一団（ｎｅｗ  ｂａｔｃｈ）は図２Ａに示した方法で準備される。そこにおいて過酸化水素および界面活性剤は順に研磨酸化物に添加される。これにより以降のバッチの完全性が保証される。処理タンク１１８内のスラリは、一面の湿気を含む窒素の覆いの下に維持されるか、または、スラリが固まってしまうケーキング現象を防ぐために他の湿気を含む不活性ガスの覆いの下に維持される。ここで、スラリは処理タンク１１８の壁にこびり付く。ケーキング現象を説明しているいかなる特定の理論にも限られていることを望まないものではあるが、固まること（ケーキング）は溶液の乾燥のように水のスラリ溶液の中に懸濁される粒子の凝集のために引き起こされている。
【００３３】
超高純度の窒素の流れは、ガスに湿気を含ませるために脱イオン水を含んでいるタンク１７６を通過させられる。そこにおいて、湿気を含む窒素ガス流は、スラリの上の覆いを形成するために、その後処理タンク１１８へ運ばれる。
【００３４】
混合タンク１０２内の材料の必要な合計重量に達すると、即座にプログラム論理コントローラに与えたように、溶液はエアモータ１４０等によって駆動される螺旋形や渦形の撹拌器１１５によって混合され、特定濃度の所望の均一なバッチに達する。
【００３５】
混合溶液は、処理タンク１１８内の溶液のレベルに基づいて、処理タンク１１８に配管１１６を通って輸送ポンプ１６６によって輸送される。このタンクは「デイタンク」として当業界では周知である。常閉混合タンク輸送弁を開けて、溶液を処理タンク１１８に配給する。また、溶液が汚染されるかまたは外部の影響によってどんな形であれ妥協した（ｃｏｍｐｒｏｍｉｓｅｄ）場合は、溶液をドレインに送る。したがって、常閉混合タンク輸送弁Ｖ５は閉じたままとし、常閉処理ドレイン弁Ｖ６は排出する溶液を運ぶために開けられる。
【００３６】
処理タンク１１８に入れている溶液の濃度は、濃度センサ１４８を配管１１６の上か、または代わりにタンク１０２を混ぜるために配管１１６から分岐する配管１４６の上に配置することによって測定することができ、混合タンク１０２に戻される。このように、溶液の濃度は、測定されると同時に、混合タンク１０２に再循環バックされる。上記の通りに、成分の注入によって所望の値の濃度を得るように調整することができる。
【００３７】
好適な実施例において、酸化物研磨スラリ処方（ｏｘｉｄｅ  ａｂｒａｓｉｖｅ  ｓｌｕｒｒｙ  ｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎ）内の過酸化水素の濃度は、濃度センサ１４８によって測定される。好適な濃度センサは、例えば、過酸化水素を含むようなイオン溶液のための交流トロイドコイル（ＡＣ Ｔｏｒｒｏｉｄ ｃｏｉｌｓ）を用いた無電極導電センサ（ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｌｅｓｓ  ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ  ｓｅｎｓｏｒｓ）、および非イオン溶液のための音響記号センサ（ａｃｏｕｓｔｉｃ  ｓｉｇｎａｔｕｒｅ  ｓｅｎｓｏｒｓ）を含む。
【００３８】
高レベルセンサが溶液を検出するまで、スラリ溶液は処理タンク１１８内に導入される。センサツリー（ｓｅｎｓｏｒ  ｔｒｅｅｓ）は、混合タンク１０２と関連して論じられるものであり、処理タンクに用いられる。これらのセンサツリーに設けられたセンサは処理タンク１１８内の液を検出する。
【００３９】
図２Ｃは、処理／デイタンク１１８の動作のための手順を例示しているフローチャートである。
【００４０】
デイタンクのスラリ溶液のレベルは、センサの表示に基づいてコントローラによって監視される。ディストリビューションセンサ（図示せず）が可能にされるとき、およびタンク１１８の下流に設けた処理ポンプ１２０が配管１７２を通って溶液を輸送するときに、常閉方法出力弁Ｖ７が開けられる。この配管１７２はウィンケルマンループ（Ｗｉｎｋｅｌｍａｎ  ｌｏｏｐ）として当業者にとって周知である。溶液は、その一部がワークステーション１７４で抜き出される使用点に対してループ１７２内で再循環され、リターン弁Ｖ８を通って処理タンク１１８に戻される。
【００４１】
好適な実施例において使用されるスラリの過酸化水素成分は、時間の経過とともに分解することが知られている。したがって、濃度センサ１５６は、それが仕様限度の範囲内に維持されることを確実にするためにスラリ溶液の成分濃度を監視するためにウィンケルマンループ内で任意に用いることができる。
【００４２】
背圧調整器１５４は、ウィンケルマンループの溶液を再循環させるために所望の圧力を維持する。万一、オペレータにより設定されたレベルよりもさらに上のレベルに圧力が上昇したとしても、処方は調整器にバイパスし、設定圧力に達するまで処理タンク１１８内に流れる。一方、圧力が設定圧力を下回ったとしても、ウィンケルマンループの所望の圧力レベルに達するまで調整器１５４が圧力を調整する。したがって、ポンプを調整してもよいし、また修理してもよい。一方、警報は鳴らされるかまたは表示される。
【００４３】
高レベルセンサが故障すると、余分の高レベルセンサが達するまで、溶液はデイタンク１１８に供給され続ける。その時、オペレータに報知するために警報が鳴らされ、オペレータはコントローラから警報を認識することができる。これと同時に、常閉処理ドレイン弁Ｖ４は、排出する溶液を輸送するために開けられる。満足な条件に達すると、即座に、溶液のレベルが余分の高レベルセンサの下方に落ちたところで、処理ドレイン弁Ｖ４を閉じ、スラリは処理器具に連続的に供給される。
【００４４】
スラリ溶液を抜き出すにしたがって、デイタンク内のスラリ量は低レベルセンサの下方に減少する。その位置では、ブレンダ／混合タンク１０２は、新規なスラリ溶液バッチの形成と供給を開始するためにコントローラによって起動される。この接続で、プログラム可能論理コントローラは、上記の通りに、処理／デイタンク１１８に供給される成分を添加し始めるために混合タンクを起動させる。
【００４５】
処理／デイタンク１１８が満たされ、それに対して配給を停止することを高レベルセンサが感知するまで、引き続きスラリ溶液は処理／デイタンク１１８に供給される。しかし、タンク１１８内の溶液が余分の低レベルセンサのレベルを越えて減少したとしても、コントローラ上の警報が鳴らされることにより、デイタンクのスラリ溶液がブレンダ／混合タンクが必要なスラリを提供していないことをオペレータに聞こえるように音で知らされる。その結果、オペレータは問題を調査し、調整する機会を与えられる。
【００４６】
バッチが準備され、輸送され、処理タンク１１８が汚染されるか、または特定用途の仕様に無い処理をした場合には、処理タンク１１８をパージすることができる。処理タンク１１８は常閉処理ドレイン弁Ｖ４を開けることによって空にされ、バッチ溶液はドレインへ運ばれる。排出後、処理タンク１１８は、脱イオン水により洗浄されることが好ましい。
【００４７】
バルブＶ３を開け、脱イオン水を処理タンク１１８内に配管１６０，１７０によって導入し、好ましくは処理タンク１１８の側面の内部表面をすすぐ全方位噴霧ヘッド１６２を通して脱イオン水を処理タンク１１８内に導入する。脱イオン水が高レベルセンサに達するときに、処理ポンプ１２０はオンにされ、処理ドレイン弁Ｖ４が開けられる。処理タンク内の洗浄水はドレインに送られる。
【００４８】
任意に、処理弁Ｖ７を開けることができ、脱イオン水をウィンケルマンループ１７２を通過させ、それによって処理タンク１１８をパージする。水はウィンケルマンループ１７２を通過した後に、配管を通って処理タンク１１８に戻され、さらに処理ポンプ１２０によってドレインに送られる。
【００４９】
混合タンク１０２は、処理タンクと類似のプロセスで洗浄することができる。脱イオン水は、配管１６０を介して混合タンク１０２内に導入され、好ましくは全方位噴霧ヘッド１６４を通して、以降のスラリバッチの準備のために混合タンク１０２を洗浄する。噴霧ヘッド１６４が脱イオン水をタンク内に導入するように、混合輸送弁Ｖ５を閉じ、常閉処理ドレイン弁Ｖ６を水抜き水を排出するために開ける。
【００５０】
システム１００は、システムを外部の影響から保護するためにキャビネット型囲い（点線で表示）に入っていることができる。廃水ポンプ１２２（ｓｕｍｐ  ｐｕｍｐ）は、システムから逃げるいかなる液体も除去するためにキャビネットの底に設けることができる。それが配管、化学的供給元、タンクまたはシステムの他のいかなる部分からであってもシステムからの漏洩を検出するために、一つ又はそれ以上の液位センサまたは近接スイッチがキャビネットの液溜め（オイルパン）に取付けられている。センサ（図示せず）によるキャビネット底部での液体を検出すると、廃水ポンプ１２２を作動させ、常閉廃水ドレイン弁Ｖ９を開け、警報を鳴らすかまたは表示し、それによって液体を廃水ドレインにポンプで排出する。したがって、オペレータはワーキング条件に処理を復帰させるために、介入し、必要な動作をすることができる。
【００５１】
本発明が本発明の特定の実施例に関して詳述すると共に、それは多様な変化および修正がなされることができるおよび、添付の請求の範囲の範囲内において、均等物が使用した当業者にとって明らかである。
【００５２】
【発明の効果】
本発明によれば、酸化研磨スラリ溶液を現場で調合し配給することができる。
【００５３】
また、本発明によれば、重さおよび／または任意の注入に基づく混合タンクにスラリ溶液成分を提供すること、あるいは重さで充填される計量ポンプを提供することができる。
【００５４】
また、本発明によれば、スラリ溶液を形成する成分の濃度を監視し調整することができる。
【００５５】
また、本発明によれば、それらが運転中であるか否かにかかわりなく、多くの処理器具に均一なスラリ溶液を供給することができる。
【００５６】
また、本発明によれば、処理タンクおよびその処理器具に供給されるべき次のスラリ溶液を同時に形成している間に、処理器具に連続的にスラリを供給することができる。
【００５７】
また、本発明によれば、最小限の時間で洗浄または修理するために装置の異なる部分に接近するなめらかな方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】代表的な本発明のスラリ調合配給装置を示す概略ブロック図。
【図２Ａ】代表的な本発明の方法を示すフローチャート。
【図２Ｂ】代表的な本発明の方法を示すフローチャート。
【図２Ｃ】代表的な本発明の方法を示すフローチャート。
【符号の説明】
１００…調合配給装置、
１０２…混合タンク、１１５…攪拌機、
１１８…処理タンク（デイタンク）、
１２０…処理ポンプ、１２２…廃水ポンプ、
１２６…ドラムポンプ、
１３６，１５４…背圧調整器、
１３８…界面活性剤タンク（インジェクタ）、
１４０…エアモータ、
１４８，１５６…濃度センサ、
１６２，１６４…全方位噴霧ヘッド、
１６６…輸送ポンプ、
１６８…スラリドラム、
１７２…ウインケルマンループ（Ｗｉｎｋｅｌｍａｎ  ｌｏｏｐ）、
１７４…ワークステーション、
Ｖ１…スラリ導入弁、
Ｖ２…スラリ循環弁、
Ｖ４…処理ドレイン弁、
Ｖ５…混合タンク輸送弁、
Ｖ６…処理ドレイン弁（混合タンク）、
Ｖ７…処理出口弁、
Ｖ８…処理返送弁、
Ｖ９…廃水排出弁。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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