(57)【要約】【課題】配管内に研磨液が凝集するのを抑制できる基板研磨装置、その洗浄方法および基板研磨装置への液体供給装置を提供する。【解決手段】研磨テーブルと、前記研磨テーブルに研磨液を供給可能なノズルと、前記ノズルと連通する配管と、前記配管に前記研磨液、薬液および純水を切り替えて供給する切り替え装置と、を備える基板研磨装置が提供される。【選択図】図１
2017177303.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨テーブルと、
前記研磨テーブルに研磨液を供給可能なノズルと、
前記ノズルと連通する配管と、
前記配管に前記研磨液、薬液および純水を切り替えて供給する切り替え装置と、を備える基板研磨装置。
【請求項２】
前記配管に設けられ、前記配管を前記薬液で浸漬させるためのバルブを備える、請求項１に記載の基板研磨装置。
【請求項３】
基板研磨装置用の液体供給装置であって、
前記基板研磨装置における研磨テーブルに研磨液を供給可能なノズルと連通する配管に、前記研磨液、薬液および純水を切り替えて供給する切り替え装置を備える、液体供給装置。
【請求項４】
基板研磨装置の洗浄方法であって、
基板研磨装置における研磨テーブルに研磨液を供給可能なノズルと連通する配管に薬液を供給し、
その後、前記配管に純水を供給する、洗浄方法。
【請求項５】
前記ノズルを前記研磨テーブル上から退避させた上で、前記配管に前記薬液を供給する、請求項４に記載の洗浄方法。
【請求項６】
前記配管に前記薬液を供給して、前記配管を前記薬液で浸漬させる、請求項４または５に記載の洗浄方法。
【請求項７】
前記配管を前記薬液で浸漬させる時間を設定可能である、請求項６に記載の洗浄方法。
【請求項８】
前記薬液および／または前記純水の供給時間を設定可能である、請求項４乃至７のいずれかに記載の洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研磨液を用いて基板を研磨する基板研磨装置、その洗浄方法および基板研磨装置への液体供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板研磨装置はウエハなどの基板を研磨する際にスラリを用いる。そのため、スラリを供給する配管内にスラリが凝集して固着スラリが生じることがある。そうすると、固着スラリが配管から脱落した場合に 研磨テーブル上に排出され、研磨中にウエハを傷つけてしまうおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１３８４３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、配管内に研磨液が凝集するのを抑制できる基板研磨装置、その洗浄方法および基板研磨装置への液体供給装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様によれば、研磨テーブルと、前記研磨テーブルに研磨液を供給可能なノズルと、前記ノズルと連通する配管と、前記配管に前記研磨液、薬液および純水を切り替えて供給する切り替え装置と、を備える基板研磨装置が提供される。
配管に薬液および純水を供給することで、配管内に研磨液が凝集するのを抑制できる。
【０００６】
前記配管に設けられ、前記配管を前記薬液で浸漬させるためのバルブを備えるのが望ましい。
これにより、配管を薬液で浸漬させることができ、配管の洗浄効果が得られる。
【０００７】
本発明の別の態様によれば、基板研磨装置用の液体供給装置であって、前記基板研磨装置における研磨テーブルに研磨液を供給可能なノズルと連通する配管に、前記研磨液、薬液および純水を切り替えて供給する切り替え装置を備える、液体供給装置が提供される。
基板研磨装置の配管に薬液および純水を供給することで、配管内に研磨液が凝集するのを抑制できる。
【０００８】
本発明の別の態様によれば、基板研磨装置の洗浄方法であって、基板研磨装置における研磨テーブルに研磨液を供給可能なノズルと連通する配管に薬液を供給し、その後、前記配管に純水を供給する、洗浄方法が提供される。
基板研磨装置の配管に薬液を供給し、次いで純水を供給することで、配管内に研磨液が凝集するのを抑制できる。
【０００９】
前記ノズルを前記研磨テーブル上から退避させた上で、前記配管に前記薬液を供給する、のが望ましい。
これにより、研磨テーブル上に薬液が垂れるのを防止できる。
【００１０】
前記配管に前記薬液を供給して、前記配管を前記薬液で浸漬させるのが望ましい。
配管を薬液で浸漬させることで、配管の洗浄効果が得られる。
【００１１】
前記配管を前記薬液で浸漬させる時間を設定可能であるのが望ましい。
前記薬液および／または前記純水の供給時間を設定可能であるのが望ましい。
【発明の効果】
【００１２】
配管に薬液および純水を供給することで、配管内に研磨液が凝集するのを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】一実施形態に係る基板研磨装置の概略構成を示す図。
【図２】基板研磨機構１の概略斜視図。
【図３】配管洗浄の手順を示すフローチャート。
【図４】図１の変形例である基板研磨装置の概略構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００１５】
図１は、一実施形態に係る基板研磨装置の概略構成を示す図である。基板研磨装置は、基板研磨機構１と、研磨液伝搬機構２と、液体供給装置３とを備えている。基板研磨機構１はスラリなどの研磨液を用いて半導体ウエハなどの基板を研磨する。研磨液伝搬機構２は基板研磨機構１に研磨液を伝搬させる。液体供給装置３は研磨液伝搬機構２に研磨液を供給するとともに、薬液および純水を供給して研磨液伝搬機構２を洗浄する。なお、液体供給装置３は基板研磨装置内にあってもよいし、基板研磨装置とは別個の装置であってもよい。後者の場合、既存の基板研磨装置に液体供給装置３を外付けとしてもよい。
【００１６】
図２は、基板研磨機構１の概略斜視図である。基板研磨機構１は、基板Ｗを保持するトップリング１１、下部に連結されたトップリング１１を回転させるトップリングシャフト１２、上面に固定された研磨パッド１３ａを有し回転可能な研磨テーブル１３、研磨液を研磨テーブル１３上に供給可能なノズル１４などから構成される。
【００１７】
ノズル１４（の少なくとも先端部分）は供給位置と退避位置との間で移動可能であるのが望ましい。供給位置は、研磨テーブル１３の上方であって、研磨テーブル１３に研磨液を供給可能な位置である。退避位置は、研磨テーブル１３の上方から外れた位置であって、仮にノズル１４の先端から液体が垂れたとしても研磨テーブル１３には落ちない位置である。
【００１８】
基板研磨時には、供給位置にあるノズル１４から研磨液が研磨パッド１３ａ上に供給され、研磨パッド１３ａに基板Ｗの下面が接触した状態で基板Ｗおよび研磨テーブル１３が回転することで、基板Ｗが研磨される。
【００１９】
図１に戻り、研磨液伝搬機構２は、配管２１ａ〜２１ｄ、配管２１ａ〜２１ｄ上に設けられたバルブ２２ａ〜２２ｃ，２４ａ〜２４ｃ，２５ａ〜２５ｃ，２６ａ〜２６ｃ，２７ａ〜２７ｃ、フィルタ２３ａ，２３ｂおよび逆止弁２８ａ〜２８ｃなどから構成される。同図の例では基板研磨機構１におけるノズル１４と連通する３ラインの配管２１ａ〜２１ｃが設けられ、これらの一端はノズル１４に接続され、他端が液体供給装置３に接続されている。
【００２０】
配管２１ａには、液体供給装置３側から順に、バルブ２２ａ、フィルタ２３ａ、バルブ２４ａ、バルブ２５ａ、バルブ２６ａが設けられる。バルブ２２ａは液体供給装置３と基板研磨装置内とを分離するための手動の供給元バルブで、装置内作業の際にライン供給を完全に閉止して安全を確保するために使用する。なお、液体供給装置３を基板研磨装置内に設ける場合、薬液用の配管３４２ａに手動の供給元バルブを追加してもよい。
フィルタ２３ａは比較的大きなスクラッチなどを捕捉する。バルブ２４ａ が開くことで液体供給装置３から研磨液などの液体が配管２１ａ内に導かれる 。バルブ２５ａは流量計と連動することにより液体の流量を調整する。バルブ２６ａはサックバックバルブであるのが望ましく、これを閉じることで配管２１ａの先端からの液だれを抑えて配管２１ａ内に液体を満たすことができる。
【００２１】
配管２１ｂ，２１ｃも同様の構成である。また、配管２１ｄに設けられたバルブ２７ａ〜２７ｃを介して配管２１ａ〜２１ｃにそれぞれ純水を供給できるようになっている。バルブ２７ａ〜２７ｃに隣接して逆止弁２８ａ〜２８ｃがそれぞれ設けられ、液体供給装置３からの液体が配管２１ｄに逆流するのを防止する。
【００２２】
液体供給装置３は、配管２１ａに対応して設けられる研磨液供給源３１ａと、薬液供給源３２ａと、純水供給源３３ａと、切り替え装置３４ａと、フィルタ３５ａと、制御部３６ａとを有する。なお、制御部３６ａは液体供給装置３内にあってもよいし基板研磨装置内にあってもよい。
【００２３】
研磨液供給源３１ａおよび薬液供給源３２ａはそれぞれ研磨液および薬液を供給する。洗浄液として、配管２１ａ内の研磨液を洗浄できる液体、より具体的には配管２１ａ内に堆積した研磨液を溶かすことができる液体が研磨液に応じて適宜選択される。
【００２４】
切り替え装置３４ａは研磨液、薬液および純水を切り替えて配管２１ａに供給するものであり、一端が研磨液供給源３１ａ、薬液供給源３２ａおよび純水供給源３３ａにそれぞれ接続され、他端側で一箇所で合流するように構成された配管３４１ａ〜３４３ａと、配管３４１ａ〜３４３ａ上にそれぞれ設けられたバルブ３４４ａ〜３４６ａと、配管３４３ａに設けられた逆止弁３４７ａとを有する。
【００２５】
バルブ３４４ａ〜３４６ａは制御部３６ａによるエア駆動によって開閉制御される。制御部３６ａは、バルブ３４５ａまたはバルブ３４６ａが開いているときには、必ずバルブ３４４ａを閉じるよう制御するのが望ましい。薬液や純水が研磨液供給源３１ａに流れ込むのを防げるためである。また、逆止弁３４７ａによって研磨液や薬液が純水供給源３３ａに流れ込むのを防げる。
【００２６】
また、液体供給装置３は、配管２１ｂに対応して研磨液供給源３１ｂと、薬液供給源３２ｂと、純水供給源３３ｂと、切り替え装置３４ｂと、フィルタ３５ｂと、制御部３６ｂが設けられるが、配管２１ｃには研磨液供給源３１ｃのみが設けられる。このように、複数の配管２１ａ〜２１ｃのうちの一部のみに薬液供給源３２ａ，３２ｂなどを設けてもよいし、別の態様としてすべての配管２１ａ〜２１ｃに薬液供給源などを設けてもよい。
【００２７】
以上のような基板研磨装置において、基板研磨を行う際には、制御部３６ａがバルブ３４４ａを開き、バルブ３４５ａ，３４６ａを閉じる。また、制御部３６ｂがバルブ３４４ｂを開き、バルブ３４５ｂ，３４６ｂを閉じる。そして、バルブ２４ａ〜２４ｃが開かれる。これにより、研磨液供給源３１ａ〜３１ｃから配管２１ａ〜２１ｃをそれぞれ介して基板研磨機構１のノズル１４に研磨液が伝搬され、さらにノズル１４から研磨テーブル１３に研磨液が供給される。
【００２８】
また、配管洗浄は薬液供給、純水供給、浸漬のステップと時間を任意に組合せて設定できる。その一例として配管２１ａの洗浄は次のようにして行われる。
図３は、配管洗浄の手順を示すフローチャートである。まず、ノズル１４が退避位置に移動し、研磨テーブル１３上から退避させる（ステップＳ１）。これにより、仮に洗浄中にノズル１４の先端から薬液などの液体が垂れたとしても、研磨パッド１３ａ上には垂れない。
【００２９】
次いで、制御部３６ａがバルブ３４５ａを開き、薬液を配管２１ａに供給する（ステップＳ２）。そして、バルブ２４ａを閉じることで、配管２１ａ内に薬液が満たされ、配管２１ａが先端まで薬液で浸漬される（ステップＳ３）。薬液の供給量および配管２１ａを薬液で浸漬する時間は固定値であってもよいが、任意に設定できるのが望ましい。配管２１ａを薬液で浸漬することで配管２１ａ内に堆積した研磨液が溶け、研磨液の凝集を抑えられる。
【００３０】
所定時間が経過すると、薬液を配管２１ａから排出するためにバルブ２４ａを開くと共に、制御部３６ａがバルブ３４６ａを開き、純水を配管２１ａに供給してリンスする（ステップＳ４）。この動作はフラッシングとも呼ばれ、先立って供給された薬液が洗い流される。純水の供給量および配管２１ａに純水を供給する時間は固定値であってもよいが、任意に設定できるのが望ましい。以上の薬液供給および純水供給を所定回繰り返す（ステップＳ５）。繰り返す回数も固定値であってもよいが、任意に設定できるのが望ましい。
【００３１】
なお、配管２１ｂの洗浄も同様に行うことができる。配管２１ａと配管２１ｂとを同時に洗浄してもよいし、個別に洗浄してもよい。
【００３２】
このように、本実施形態では、研磨液を供給するノズル１４に連通した配管２１ａ，２１ｂに薬液および純水を供給する。そのため、配管２１ａ，２１ｂ内に研磨液が凝集するのを抑えることができる。
【００３３】
図４は、図１の変形例である基板研磨装置の概略構成を示す図である。図１との相違点として、液体供給装置３’は１つずつの薬液供給源３２および純水供給源３３を備えている。また、切り替え装置３４は、薬液供給源３２および純水供給源３３にそれぞれ対応して設けられて制御部３６によって制御されるバルブ３４５，３４６と、研磨液供給源３１ａ〜３１ｃにそれぞれ対応して設けられて制御部３６ａ〜３６ｃによって制御されるバルブ３４４ａ〜３４４ｃとを有する。
【００３４】
そして、薬液供給源３２および純水供給源３３にそれぞれ接続された配管３７，３８を配管２１ａ〜２１ｃのうちの洗浄対象とするものに切り替えて接続できるようになっている。このようにすることで、簡略な液体供給装置３’で複数の配管２１ａ〜２１ｃを洗浄できる。
【００３５】
なお、上述した実施形態では、基板研磨機構１が１つのノズル１４を有する例を示したが、複数のノズル１４を有してもよい。この場合、あるノズル１４に連通した配管を洗浄しつつ、他のノズル１４で基板研磨を行うことができ、効率的である。また、基板研磨と洗浄とを順に繰り返すことで、常に正常な状態で基板研磨を行うことができる。
【００３６】
上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうることである。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲とすべきである。
【符号の説明】
【００３７】
１  基板研磨機構
１１  トップリング
１２  トップリングシャフト
１３  研磨テーブル
１３ａ  研磨パッド
１４  ノズル
２  研磨液伝搬機構
２１ａ〜２１ｄ  配管
２２ａ〜２２ｃ，２４ａ〜２４ｃ，２５ａ〜２５ｃ，２６ａ〜２６ｃ，２７ａ〜２７ｃ  バルブ
２３ａ〜２３ｃ  フィルタ
２８ａ〜２８ｃ  逆止弁
３  液体供給装置
３１ａ〜３１ｃ  研磨液供給源
３２，３２ａ，３２ｂ  薬液供給源
３３，３３ａ，３３ｂ  純水供給源
３４，３４ａ，３４ｂ  切り替え装置
３４１ａ〜３４３ａ  配管
３４４ａ〜３４６ａ  バルブ
３４７ａ  逆止弁
３５ａ，３５ｂ  フィルタ
３６ａ，３６ｂ  制御部
３７，３８  配管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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