(57)【要約】【課題】チューブを回転させなくても、チューブの寿命を延長させることができるチューブポンプを提供する。【解決手段】このチューブポンプは、可撓性のチューブ３１０と、チューブ３１０を加圧しつつ、チューブ３１０の延伸方向に沿って移動する複数のローラ３４０，３５０，３６０とを備える。ローラ３４０，３５０，３６０は、チューブ３１０の周方向で見たときに、互いに異なる角度からチューブ３１０を加圧する。このため、チューブ３１０のうち加圧時に折り曲げ負荷が加わる部分は、ローラ３４０，３５０，３６０それぞれで異なる。従って、チューブ３１０を回転させなくても、チューブ３１０の寿命を延長させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有し、流体中に固体粒子が分散したスラリーが内部を流動するチューブと、
前記チューブを加圧しつつ、該チューブの延伸方向に沿って移動する複数のローラと、
を備え、
前記複数のローラは、前記チューブの周方向で見たときに、互いに異なる角度から前記チューブを加圧するチューブポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載のチューブポンプにおいて、
前記複数のローラは、加圧面が曲面を有しており、前記チューブの中心軸に垂直な断面で見たときに、前記曲面の中心の位置が互いに異なるチューブポンプ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のチューブポンプにおいて、
前記チューブは円弧に沿っており、
前記複数のローラは、前記円弧の中心に配置された回転軸に取り付けられており、前記回転軸を中心に回転しつつ、前記チューブの延伸方向に沿って移動するチューブポンプ。
【請求項４】
研磨用のスラリーを用いて基板をＣＭＰ研磨する研磨部と、
前記スラリーを送り出すチューブポンプと、
を備え、
前記チューブポンプは、
可撓性のチューブと、
前記チューブを加圧しつつ、該チューブの延伸方向に沿って移動する複数のローラと、
を有し、
前記複数のローラは、前記チューブの周方向で見たときに、互いに異なる角度から前記チューブを加圧する研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐久性が向上したチューブポンプ及び研磨装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体装置の微細化と共に、リソグラフィー工程の焦点深度を確保するために、層間絶縁膜の平坦度の向上が求められている。このため、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）による層間絶縁膜の平坦化が不可欠となってきている。ＣＭＰは、回転する研磨パッド上にスラリーを供給しながら層間絶縁膜の表面等の研磨面を研磨パッドへ押し付けることにより、研磨面を研磨する技術である。
【０００３】
ＣＭＰにおいて、スラリーの供給にはチューブポンプが用いられている。チューブポンプは、チューブを加圧するローラをチューブの延伸方向に沿って移動させることにより、チューブ内の流動物を流動させるポンプである。
【０００４】
チューブポンプに関する技術には、例えば特許文献１に記載の技術がある。この技術において、チューブポンプは複数のローラを有している。これらローラの軸心は、ローラが取り付けられた回転体の軸心に直交する面の法線に対してわずかに傾いている。このため、ローラが回転しながらチューブを押圧する際に、チューブを捻る力が生じる、としている。一方、チューブの両端は回転自在に支持されている。このため、チューブを捻る力により、チューブは徐々に回転する、としている。これにより、チューブの疲労部位及び磨耗部位は、チューブの周方向へ徐々に変位して、チューブの局部的な損傷を防止して寿命を延長できる、としている。
【特許文献１】特開２００１−２９５７７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の技術を用いる場合、チューブの両端を回転自在に支持する必要がある。このようにするためには、チューブの両端を支持する支持部材として、チューブと共に回転する回転部材と、この回転部材を回転可能に保持する保持部材とを設ける必要がある。
【０００６】
回転部材と保持部材の間には、隙間が設けられる。しかし、スラリーに含まれる砥粒は、回転部材と支持部材の間の隙間に入り込んで固着しやすい。固着した砥粒は凝集物となるが、回転部材が支持部材に対して回転しているため、この回転力によって凝集物は剥がれることがある。凝集物が剥がれて研磨パッド上に送られると、研磨面にスクラッチを生じさせる。また凝集物によって回転部材と支持部材の回転が妨げられることもある。この場合、チューブが捻れてしまい、チューブの耐久性が低下することもある。従って、チューブを回転させなくても、チューブの寿命を延長させることができる技術が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば可撓性を有し、流体中に固体粒子が分散したスラリーが内部を流動するチューブと、
前記チューブを加圧しつつ、該チューブの延伸方向に沿って移動する複数のローラと、
を備え、
前記複数のローラは、前記チューブの周方向で見たときに、互いに異なる角度から前記チューブを加圧するチューブポンプが提供される。
【０００８】
また本発明によれば、研磨用のスラリーを用いて基板をＣＭＰ研磨する研磨部と、
前記スラリーを送り出すチューブポンプと、
を備え、
前記チューブポンプは、
可撓性のチューブと、
前記チューブを加圧しつつ、該チューブの延伸方向に沿って移動する複数のローラと、
を有し、
前記複数のローラは、前記チューブの周方向で見たときに、互いに異なる角度から前記チューブを加圧する研磨装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、前記複数のローラは、前記チューブの周方向で見た場合に、互いに異なる角度から前記チューブを加圧するため、前記チューブのうち加圧時に折り曲げ負荷が加わる部分は、前記複数のローラそれぞれで異なる。従って、チューブを回転させなくても、チューブの寿命を延長させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１１】
図１は、第１の実施形態にかかるチューブポンプ３００の構成を示す平面概略図である。  チューブポンプ３００は、可撓性のチューブ３１０、及び複数のローラ３４０，３５０，３６０を備える。ローラ３４０，３５０，３６０は、チューブ３１０を加圧しつつ、チューブ３１０の延伸方向に沿って移動する。ローラ３４０，３５０，３６０は、チューブ３１０の周方向で見たときに、互いに異なる角度からチューブ３１０を加圧する。このため、チューブ３１０のうち加圧時に折り曲げ負荷が加わる部分は、ローラごとに異なる。このようにチューブ３１０のうち折り曲げ負荷が加わる部分が分散されるため、チューブ３１０を回転させなくても、チューブ３１０の寿命を延長させることができる。以下、詳細に説明する。
【００１２】
図１に示すように、チューブポンプ３００は、チューブ３１０、ガイド部材３２０、取付治具３２５、回転軸３３０、及びローラ３４０，３５０，３６０を備える。チューブ３１０は、流体中に固体粒子が分散したスラリーが内部を流動する。固体粒子としては、例えばシリカやアルミナである。ガイド部材３２０はチューブ３１０のガイドであり、円弧に沿って延伸している。チューブ３１０は、例えばシリコン、ファーメッド、タイゴン、ネオプレン、及びスタピュアから形成されており、両端部を除いてガイド部材３２０の内側面に沿って延伸している。取付治具３２５は、チューブ３１０の端を外部の配管に固定するために、チューブ３１０の両端それぞれに取り付けられている。取付治具３２５はチューブ３１０が回転しないように固定する。このため、取付治具３２５の内部に隙間を形成する必要がない。
【００１３】
回転軸３３０は、ガイド部材３２０の円弧を含む面に対して垂直な方向に延伸している。回転軸３３０は、ガイド部材３２０すなわちチューブ３１０が描く円弧の中心に位置しており、モータ等の動力源（図示せず）から伝達される動力によって回転する。回転軸３３０には、３つの支持軸３３２が設けられている。３つの支持軸３３２は、回転軸３３０の延伸方向と交わる方向に延伸しており、それぞれ端部でローラ３４０，３５０，３６０の回転軸３４１，３５１，３６１を保持している。回転軸３４１，３５１，３６１は、回転軸３３０と同じ方向に延伸している。そしてローラ３４０，３５０，３６０は、回転軸３３０を中心に回転しつつ、チューブ３１０の延伸方向に沿って移動する。
【００１４】
図２は、チューブ３１０及びガイド部材３２０の断面図である。本図が示す断面図は、チューブ３１０の中心軸に対して垂直な断面であり、チューブ３１０がいずれのローラによっても加圧されていない状態における断面である。図２の断面図において、ガイド部材３２０の内周壁は、略１８０°の円弧に沿って窪んでいる。この窪みはチューブ３１０を填め込むために形成されており、その直径はチューブ３１０の外周の直径よりわずかに大きい。チューブ３１０の外周面は、周方向における略半分が、ガイド部材３２０の内周壁に当接している。そしてローラ３４０，３５０，３６０は、チューブ３１０の周方向で見たときに、互いに異なる角度からチューブ３１０を加圧する。
【００１５】
図３（ａ）は、ローラ３４０がチューブ３１０を加圧している状態を示す断面図であり、図１のＡ−Ａ´断面に相当している。図３（ｂ）は、ローラ３５０がチューブ３１０を加圧している状態を示す断面図であり、図１のＢ−Ｂ´断面に相当している。図３（ｃ）は、ローラ３６０がチューブ３１０を加圧している状態を示す断面図であり、図１のＣ−Ｃ´断面に相当している。これらの図が示す断面は、図２と同じ方向であり、かつ各ローラの回転軸の中心軸を含んでいる。
【００１６】
ローラ３４０，３５０，３６０は、チューブ３１０を加圧する加圧面３４２，３５２，３６２が曲面になっている。加圧面３４２，３５２，３６２の形状は互いに略同じである。図３の断面図において、これら曲面の中心角は約１８０°であり、その直径は、チューブ３１０の直径よりわずかに小さい。
【００１７】
そして図３（ａ）に示す断面図において、加圧面３４２の中心３４４は、ガイド部材３２０の内周壁の中心と対向している。一方、図３（ｂ）に示す断面図において、ローラ３５０の加圧面３５２の中心３５４は、ローラ３４０の加圧面３４２の中心３４４とは異なる位置にある。また図３（ｃ）に示す断面図において、ローラ３６０の加圧面３６２の中心３６４は、ローラ３４０の加圧面３４２の中心３４４及びローラ３５０の加圧面３５２の中心３５４のいずれとも異なる位置にある。これらの図に示す例において、ローラ３６０の断面はローラ３５０の断面と線対称な形状をしており、加圧面３５２の中心３５４と加圧面３６２の中心３６４は、これらの間に加圧面３４２の中心３４４を挟むように配置されている。
【００１８】
このように本実施形態によれば、加圧面３４２，３５２，３６２は、図３の各図に示すように、ローラの曲線の開始位置及び終了位置が左右非対称であり、それぞれの中心３４４，３５４，３６４は、各ローラの回転軸を含む断面で見たときに、互いの位置が異なる。従って、図３の各図に示すように、チューブ３１０のうち加圧時に折り曲げ負荷が加わる部分は、ローラごとに異なる。従って、チューブ３１０のうち折り曲げ負荷が加わる部分は分散され、この結果、チューブ３１０の寿命は延長する。
（第２の実施形態）
【００１９】
図４は、第２の実施形態にかかる研磨装置の構成を示す図である。この研磨装置は、研磨装置本体１００と、スラリー供給ユニット２００を備える。研磨装置本体１００は、研磨テーブル１１０、押圧部１３０、スラリー供給ノズル１４０、及びチューブポンプ３００を有する。チューブポンプ３００の流入口とスラリー供給ユニット２００は配管１５０で接続されており、チューブポンプ３００の排出口とスラリー供給ノズル１４０は配管１６０で接続されている。
【００２０】
研磨テーブル１１０は、表面に研磨パッドを有しており、また図示しない動力源によって回転する。押圧部１３０は、ウェハ１２０を回転させながら研磨テーブル１１０の表面に押圧して、ウェハ１２０をＣＭＰ研磨する。チューブポンプ３００は、スラリー供給ユニット２００が保持しているスラリーを、配管１５０，１６０を介してスラリー供給ノズル１４０に供給する。スラリー供給ノズル１４０は、スラリーを研磨テーブル１１０の表面に供給する。
【００２１】
チューブポンプ３００の構成は、第１の実施形態と略同様である。このためチューブ３１０の寿命は延長する。従って、本実施形態によれば、研磨装置のランニングコストが低下する。また、スラリー供給ノズル１４０から砥粒の凝集物が供給されることも抑制されるため、研磨後のウェハ１２０の歩留まりも向上する。
【００２２】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１の実施形態にかかるチューブポンプの構成を示す平面概略図である。
【図２】チューブがいずれのローラによっても加圧されていない状態における、チューブ及びガイド部材の断面図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれローラがチューブを加圧している状態を示す断面図である。
【図４】第２の実施形態にかかる研磨装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００２４】
１００ 研磨装置本体
１１０ 研磨テーブル
１２０ ウェハ
１３０ 押圧部
１４０ スラリー供給ノズル
１５０ 配管
１６０ 配管
２００ スラリー供給ユニット
３００ チューブポンプ
３１０ チューブ
３２０ ガイド部材
３２５ 取付治具
３３０ 回転軸
３３２ 支持軸
３４０ ローラ
３４１  回転軸
３４２ 加圧面
３４４ 加圧面の中心
３５０  ローラ
３５１  回転軸
３５２ 加圧面
３５４ 加圧面の中心
３６０ ローラ
３６１ 回転軸
３６２ 加圧面
３６４ 加圧面の中心
【図１】
2009228442.tif 000003
【図２】
2009228442.tif 000004
【図３】
2009228442.tif 000005
【図４】
2009228442.tif 000006