JP3672398B2

JP3672398B2 - Polishing apparatus and polishing method

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Publication number: JP3672398B2
Application number: JP30797696A
Authority: JP
Inventors: 隆藤田
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1996-11-19
Filing date: 1996-11-19
Publication date: 2005-07-20
Anticipated expiration: 2016-11-19
Also published as: JPH10146762A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハなどの平板状試料の研磨に用いられる研磨装置および研磨方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
絶縁膜の平坦化工程や金属配線の形成工程などの半導体素子の製造工程において、ウエハ表面に研磨処理が施されている。
【０００３】
一般に、半導体素子の製造工程におけるウエハの研磨は、試料台に保持されたウエハに研磨パッドを押し当て、ウエハと研磨パッドの間にシリカやアルミナを懸濁させた研磨液を供給し、試料台と研磨パッドのいずれか一方、または両方を回転させることにより行われる。
【０００４】
この研磨液の供給には主に次の２種類の方法がある。一つは、研磨液を使い捨てにするものであり、一度使用したものは、そのまま廃液として捨ててしまうものである。もう一つは、研磨液を循環させて繰り返し使う方法である。この循環させて使用する方法には、循環させて使用し一定時間使用した後研磨液すべてを交換してしまう方法や、新しい研磨液を少しずつ補充しつつ、その分古い研磨液を捨てながら研磨液を循環させて使用する方法などがある。
【０００５】
図３は、研磨液を循環させて繰り返し使う従来の研磨装置の模式図である。循環研磨液タンク１１から研磨液が循環研磨液供給ライン１４により研磨部１３へ供給され、試料Ｓの研磨に使用される。使用された研磨液は、研磨液回収とい４５に集められ、研磨液回収ライン１９により循環研磨液供給タンク１１に戻される。
【０００６】
しかし、研磨液を使い捨てにするものは、研磨液の消費が多く、単に研磨液のコストがかかるだけでなく、廃液処理のコストも大きくなるため、トータルでのコストは相当大きくなるという問題がある。
【０００７】
また、研磨液を循環で使用する方法のうち、循環させて使用し一定時間（研磨液の寿命まで）使用した後研磨液すべてを交換してしまう方法には、次の問題がある。
【０００８】
次の研磨液交換までは同一の研磨液を繰り返し使用するので、研磨液のシリカやアルミナ等の粒子が砕かれて微細化し、研磨能力を徐々に失い（研磨液のへたり）、研磨レートが低下する。また、研磨液交換の際は、研磨液を全て交換するため研磨液交換に時間を要し、この交換時間が装置の稼働率を低下させてしまう。
【０００９】
また、研磨液を循環で使用する方法のもう一つの方法である、新しい研磨液を少しずつ補充しつつ、その分古い研磨液を捨てながら研磨液を循環させて使用する方法には、次の問題がある。
【００１０】
この方法では、新しい研磨液は古い循環研磨液に補充され混ぜあわされ、その一部のみが廃棄されるため、研磨液の一部はいつまでも捨てられることなく循環し続けることになる。その結果、使用後の研磨液に含まれる不純物、汚染物質、大径粒子などは、ある程度までは排出されていくものの、その一部は循環研磨液中に残り、不純物および汚染物質は試料を汚染し、また大径粒子は試料にマイクロスクラッチ（疵）を誘発する。例えば、大径粒子が捨てられずに循環すると試料に対して何度もスクラッチを生じさせることになる。半導体素子の製造工程において、これらの汚染やマイクロスクラッチが生じると、半導体素子の製品歩留まりを低下させることになる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、研磨液の使用量を抑えつつ、試料に汚染やマイクロスクラッチを発生させることの少ない研磨装置および研磨方法を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の研磨装置は、研磨液を用いて試料を研磨する研磨部と、循環研磨液タンクと、新研磨液タンクと、循環研磨液タンクと新研磨液タンクからの研磨液を切り換えて研磨部へ研磨液を供給する機能を備えた研磨液供給ラインと、研磨部で使用された研磨液を循環研磨液タンクへ回収する研磨液回収ラインを備えることを特徴としている（第１発明）。
【００１３】
本発明の研磨方法は、第１発明の研磨装置を用いて試料を研磨する研磨方法であって、研磨部と循環研磨液タンクとの間で循環させて使用する研磨液を用いて試料を研磨した後、新研磨液タンクから供給される未使用の研磨液を用いて試料を研磨することを特徴としている（第２発明）。
【００１４】
本発明の研磨装置は、研磨液を用いて試料を研磨する研磨部と、第１の循環研磨液タンクと、第２の循環研磨液タンクと、新研磨液タンクと、第１の循環研磨液タンクと第２の循環研磨液タンクと新研磨液タンクからの研磨液を切り換えて研磨部へ研磨液を供給する機能を備えた研磨液供給ラインと、研磨部で使用された研磨液を第１の循環研磨液タンクと第２の循環研磨液タンクへ切り換えて回収する機能を備えた研磨液回収ラインを備えることを特徴としている（第３発明）。
【００１５】
本発明の研磨方法は、第３発明の研磨装置を用いて試料を研磨する研磨方法であって、下記Ａ−▲１▼およびＡ−▲２▼からなる研磨工程Ａならびに下記Ｂ−▲１▼およびＢ−▲２▼からなる研磨工程Ｂを備えることを特徴としている（第４発明）。
【００１６】
Ａ−▲１▼：第１の循環研磨液タンクから研磨部に研磨液を供給して試料を研磨し、使用された研磨液を第１の循環研磨液タンクに回収する工程。
【００１７】
Ａ−▲２▼：新研磨液供給タンクから研磨部に未使用の研磨液を供給して試料を研磨し、使用された研磨液を第２の循環研磨液タンクに回収する工程。
【００１８】
Ｂ−▲１▼：第２の循環研磨液供給タンクから研磨部に研磨液を供給して試料を研磨し、使用された研磨液を第２の循環研磨液タンクに回収する工程。
【００１９】
Ｂ−▲２▼：新研磨液供給タンクから研磨部に未使用の研磨液を供給して試料を研磨し、使用された研磨液を第１の循環研磨液タンクに回収する工程。
【００２０】
本発明の研磨方法は、第４発明の研磨方法であって、さらに第２の循環研磨液タンクに回収された研磨液が所定量に到達したとき、第１の循環研磨液タンクから研磨液を排出して第１の循環研磨液タンクを空の状態として研磨工程Ｂを繰り返し、第１の循環研磨液タンクに回収された研磨液が所定量に到達したとき、第２の循環研磨液タンクから研磨液を排出して第２の循環研磨液タンクを空の状態として研磨工程Ａを繰り返すことを特徴としている（第５発明）。
【００２１】
一般的に、循環研磨液は何度も装置内を循環しているために、不純物、汚染物質、大径粒子などを多く含んでいる。そのため、循環研磨液で試料を最初から最後まで研磨した場合、前述したように、不純物や汚染物質により試料表面が汚染されたり、大径粒子により試料表面にマイクロスクラッチが生じたりする。
【００２２】
第１発明の研磨装置は、従来の循環研磨液タンクに加え、新研磨液タンクを備え新研磨液タンクからも研磨部へ研磨液を供給できる構成としている。
【００２３】
そのため、循環研磨液タンクに循環使用される研磨液を、新研磨液タンクに未使用の研磨液をそれぞれ満たしておくことにより、第２発明の研磨方法を実施すること、すなわち次の２ステップで試料を研磨することができる。
【００２４】
▲１▼研磨部と循環研磨液タンクとの間で循環させて使用する研磨液を研磨部へ供給して試料を研磨する。使用した研磨液を循環研磨液タンクに回収する。
【００２５】
▲２▼新研磨液タンクから未使用の研磨液を研磨部へ供給して試料を仕上げ研磨する。使用した研磨液を循環研磨液タンクに回収する。
【００２６】
すなわち、循環研磨液を使用する研磨前半で研磨面に生じたマイクロスクラッチや汚染を、未使用の研磨液を使用する研磨後半で取り除く。その結果、仕上げられた最終の研磨面はマイクロスクラッチおよび汚染のない研磨面とすることができる。また、研磨液を使い捨てで使用する方法に比べた場合、研磨液の使用量を格段に減らすことができる。
【００２７】
また、第３発明の研磨装置は、第１の循環研磨液タンクおよび第２の循環研磨液タンクとあるように、循環研磨液タンクを複数備えている。そのため、第４発明の研磨方法、さらには第５発明の研磨方法を実施することができる。
【００２８】
第４発明の研磨方法は、上記Ａ−▲１▼およびＡ−▲２▼からなる研磨工程ＡならびにＢ−▲１▼およびＢ−▲２▼からなる研磨工程Ｂを備えている。これらの研磨工程Ａおよび研磨工程Ｂは、第２発明の研磨方法と同様に、循環研磨液を使用する研磨前半（Ａ−▲１▼またはＢ−▲１▼）で研磨面に生じたマイクロスクラッチや汚染を、未使用の研磨液を使用する研磨後半（Ａ−▲２▼またはＢ−▲２▼）で取り除く。その結果、仕上げられた最終の研磨面はマイクロスクラッチおよび汚染のない研磨面とすることができる。また、研磨液を使い捨てで使用する方法に比べた場合、研磨液の使用量を格段に減らすことができる。
【００２９】
第５発明の研磨方法は、さらに第２の循環研磨液タンクに回収された研磨液が所定量に到達したとき、第１の循環研磨液タンクから研磨液を排出して第１の循環研磨液タンクを空の状態として研磨工程Ｂを繰り返し、第１の循環研磨液タンクに回収された研磨液が所定量に到達したとき、第２の循環研磨液タンクから研磨液を排出して第２の循環研磨液タンクを空の状態として研磨工程Ａを繰り返す。
【００３０】
すなわち、例えば第１の循環研磨液タンクに循環用の研磨液が蓄えられ、第２の循環研磨液タンクが空の状態から、Ａ−▲１▼およびＡ−▲２▼からなる２ステップの研磨工程Ａを繰り返す。Ａ−▲２▼ステップの仕上げ研磨の際に１度だけ使用された研磨液が第２の循環研磨液タンクに徐々に蓄えられる。
【００３１】
第２の循環研磨液タンクに回収された研磨液が所定量に到達すると、第１の循環研磨液タンク内の研磨液を廃棄して空にし、次のＢ−▲１▼およびＢ−▲２▼からなる２ステップの研磨工程Ｂを行う。今度は、逆にＢ−▲２▼ステップの仕上げ研磨に１度だけ使用された研磨液が第１の循環研磨液タンクに徐々に蓄えられる。
【００３２】
第１の循環研磨液タンクに回収された研磨液が所定量に到達すると、第２の循環研磨液タンク内の研磨液を廃棄して空にし、またＡ−▲１▼およびＡ−▲２▼からなる２ステップの研磨工程Ａに戻り、仕上げ研磨に１度だけ使用された研磨液が第２の循環研磨液タンクに徐々に蓄えられる。
【００３３】
すなわち、一定時間毎に循環研磨液をすべて交換することにより、前述した研磨液の使用量を抑えつつ、試料に汚染やマイクロスクラッチを発生させることの少ない研磨を連続的に行うことができる。また、これらの工程を容易に自動化することもできる。
【００３４】
なお、循環研磨液タンク内の研磨液を廃棄して空にする際、タンク内を洗浄することが好ましいのは言うまでもない。
【００３５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。
【００３６】
（実施の形態−１）
図１は、本発明の研磨装置の１例を示す模式的縦断面図である。
【００３７】
研磨液供給ラインには循環研磨液供給タンク１１と新研磨液供給タンク１２の二つのタンクを備えている。二つのタンクから研磨部１３へそれぞれの研磨液を供給するための配管として、循環研磨液タンク１１には循環研磨液供給ライン１４と新研磨液タンク１２には新研磨液供給ライン１７が配設されている。二つの研磨液供給ラインは、研磨部１３の手前で合流し、研磨液供給管４１から研磨部１３へそれぞれの研磨液を供給できるようになっている。また、研磨液を配送する手段として、循環研磨液供給ライン１４には循環研磨液供給ポンプ１５が、また新研磨液供給ライン１７には新研磨液供給ポンプ１８がそれぞれ配設されている。なお、この例は２つの研磨液ラインが合流している場合であるが、２つの研磨液供給ラインが独立して研磨部へ研磨液を供給できるようにしてもかまわない。
【００３８】
研磨部１３における試料Ｓの研磨は、研磨定盤４２に被着された研磨パッド４３と試料保持具４４に保持された試料Ｓとの間に、研磨液を供給しつつ研磨定盤４２と試料保持具４４ののいずれか一方、または両方を回転させることにより行われる。
【００３９】
研磨部１３へ供給された研磨液は、試料Ｓの研磨に使用された後、研磨定盤４２のまわりに配設された研磨液回収とい４５へ流れ落ち、研磨液回収ライン１９および研磨液回収ポンプ２０により循環研磨液供給タンク１１へ回収される。
【００４０】
循環研磨液供給タンク１１には、研磨液がタンクからあふれ出さないように余剰研磨液排出管２７が設けられ、ここから余剰の研磨液が排出されるようになっている。
【００４１】
新研磨液供給タンク１２には、研磨液原液供給管３２および純水供給管３１が設けられている。研磨液原液供給管３２から研磨液原液が、また純水供給ライン３１から純水がそれぞれ供給され、一定の調合比で調合され、研磨液がつくられる。研磨液の補充は、常時行っても良いし、所定の時間毎にまとめて行っても良い。
【００４２】
循環研磨液供給タンク１１と新研磨液供給タンク１２の上方には、それぞれのタンク内を洗浄するため洗浄スプレー２５および洗浄スプレー３３が設けられている。また、それぞれのタンクは砂時計形状をしており、またその底部にそれぞれ排出口２６および排出口３４が設けられており、タンク内の研磨液などが容易に洗い流されるようになっている。例えば、循環研磨液供給タンク１１の洗浄は、タンクの底部の排出口２６を開いた状態で、上方から洗浄スプレー２５により純水をタンクの内面に吹き付けて行えば良い。
【００４３】
本発明の研磨方法の１例について説明する。
【００４４】
まず、研磨工程において研磨時間を、循環研磨液を流して研磨する時間と新研磨液を流して仕上げ研磨する時間とに分ける。例えば、全体で３分、循環研磨液を流して研磨する時間を最初の２分間、新研磨液を流して仕上げ研磨する時間を最後の１分とするなどとすれば良い。
【００４５】
▲１▼循環研磨液供給ポンプ１５を作動させ、循環研磨液供給タンク１１から研磨部１３に研磨液を供給し、試料Ｓを研磨する。
【００４６】
▲２▼所定時間（循環研磨液を流して研磨する時間）が経過したとき、循環研磨液供給ポンプ１５を停止し、循環研磨液供給タンク１１から研磨部１３への研磨液の供給を止める。それと同時に新研磨液供給ポンプ１８を作動させ、新研磨液タンク１２から研磨部１３へ未使用の研磨液を供給し、試料Ｓを仕上げ研磨する。
【００４７】
▲３▼所定時間（新研磨液を流して仕上げ研磨する時間）が経過したとき、新研磨液供給ポンプ１８を停止し、新研磨液タンク１２から研磨部１３への研磨液の供給を止める。
【００４８】
なお、ここで使用された研磨液は、すべて研磨液回収ライン２０により循環研磨液供給タンク１１へ回収され、再度循環研磨液として研磨に寄与することになる。なお、余剰の研磨液は余剰研磨液排出管２７から排出される。
【００４９】
この研磨方法によれば、研磨の最終段階は循環研磨液でなく未使用の研磨液で研磨されることになるため、試料の被研磨面の性状は汚染もなくまた滑らかなものとなる。
【００５０】
なお、循環研磨液は最終の仕上げ研磨には使われないため、不純物、汚染物質、大径粒子などをある程度含むことを許されるが、やはり所定時間経過後は循環研磨液タンクから循環研磨液をすべて排出し、循環研磨液タンクを洗浄することが好ましい。
【００５１】
循環研磨液タンクへの研磨液の補充は、新研磨液タンクから未使用の研磨液を供給して試料を研磨し、使用された研磨液を循環研磨液タンクに回収することにより行えば良い。すなわち、この補充の間は、前述の２ステップの研磨ではなく未使用の研磨液のみを用いる１ステップの研磨とすれば良い。
【００５２】
（実施の形態−２）
図２は、本発明の研磨装置の他の例を示す模式的縦断面図である。
【００５３】
この例は、先の例の研磨装置において、循環研磨液供給部分がさらに二つに別れた構成になっている。すなわち、循環研磨液供給タンクは１１ａと１１ｂの二つに別れており、二つのタンク１１ａと１１ｂから研磨部１３へ循環研磨液を供給する循環研磨液供給ライン１４が配設されている。循環研磨液供給ライン１４には研磨液供給切換弁１６があり、二つの循環研磨液供給タンク１１ａと１１ｂの一方から循環研磨液を研磨部１３へ供給できる構成になっている。同様に、研磨液回収ライン１９にも研磨液回収切換弁２５があり、循環研磨液供給タンク１１ａと１１ｂのどちらか一方へ研磨液を回収できる構成になっている。その他の構成は、先の例と同じであり、説明を省略する。
【００５４】
本発明の研磨方法の１例について説明する。
【００５５】
まず、先の例と同様、研磨工程において研磨時間を、循環研磨液を流して研磨する時間と新研磨液を流して仕上げ研磨する時間とに分ける。
【００５６】
初期状態として循環研磨液供給タンク１１ａは循環研磨液が満たされた状態にあり、循環研磨液供給タンク１１ｂは洗浄用スプレー２５ｂで充分洗浄された空の状態にあるとする。
【００５７】
次のＡ−▲１▼およびＡ−▲２▼の２ステップにより試料を研磨する工程を繰り返す。
【００５８】
Ａ−▲１▼ 研磨液供給切換弁１６を循環研磨液供給タンク１１ａからの研磨液供給ラインに切り換え、また循環研磨液供給ポンプ１５を作動させることにより、循環研磨液供給タンク１１ａから研磨部１３へ研磨液を供給して試料Ｓを研磨する。研磨液回収切換弁２１を循環研磨液供給タンク１１ａへの研磨液回収ラインに切り換え、使用した研磨液を循環研磨液タンク１１ａに回収する。これを所定時間（循環研磨液を流して研磨する時間）行う。
【００５９】
Ａ−▲２▼ 循環研磨液供給ポンプ１５を停止させ、新研磨液供給ポンプ１８を作動させることにより、新研磨液タンク１２から未使用の研磨液を研磨部１３へ供給して試料Ｓを仕上げ研磨する。研磨液回収切換弁２１を循環研磨液供給タンク１１ｂへの研磨液回収ラインに切り換え、使用した研磨液を循環研磨液タンク１１ｂに回収する。
【００６０】
この研磨工程を繰り返し行うことにより、循環研磨液供給タンク１１ｂは、一度だけ使用された研磨液で満たされてくる。タンク１１ｂ内の研磨液が所定量、例えば循環研磨液供給タンク１１ａ内の研磨液とほぼ同じ容量になったとき、第１の循環研磨液供給タンク１１ａにある古い研磨液を排出管２６ａから排出し、洗浄用スプレー２５ａからタンク内面に純水を吹き付け、タンク内の研磨液を全て洗浄し流しさる。洗浄終了後に排出管２６ａを閉める。
【００６１】
この結果、循環研磨液供給タンク１１ｂは循環研磨液が満たされた状態にあり、循環研磨液供給タンク１１ａは洗浄用スプレー２６ａで充分洗浄された空の状態になる。
【００６２】
そこで、次のＢ−▲１▼およびＢ−▲２▼の２ステップにより試料を研磨する工程を繰り返す。
【００６３】
Ｂ−▲１▼ 研磨液供給切換弁１６を循環研磨液供給タンク１１ｂからの研磨液供給ラインに切り換え、また循環研磨液供給ポンプ１５を作動させることにより、循環研磨液供給タンク１１ｂから研磨部１３へ研磨液を供給して試料Ｓを研磨する。研磨液回収切換弁２１を循環研磨液供給タンク１１ｂへの研磨液回収ラインに切り換え、使用した研磨液を循環研磨液タンク１１ｂに回収する。これを所定時間（循環研磨液を流して研磨する時間）行う。
【００６４】
Ｂ−▲２▼ 循環研磨液供給ポンプ１５を停止させ、新研磨液供給ポンプ１８を作動させることにより、新研磨液タンク１２から未使用の研磨液を研磨部１３へ供給して試料Ｓを仕上げ研磨する。研磨液回収切換弁２１を循環研磨液供給タンク１１ａへの研磨液回収ラインに切り換え、使用した研磨液を循環研磨液タンク１１ａに回収する。
【００６５】
この研磨工程の繰り返しにより、今度は、循環研磨液供給タンク１１ａが一度だけ使用された研磨液で満たされてくる。タンク１１ａ内の研磨液が所定量になったとき、循環研磨液供給タンク１１ｂ内の古い研磨液を排出管２６ｂを開いて排出し、洗浄用スプレー２５ｂからタンク内面に純水を吹き付け、タンク内の研磨液を全て洗浄し流しさる。洗浄終了後に排出管２６ｂを閉める。
【００６６】
この結果、循環研磨液供給タンク１１ａは循環研磨液が満たされた状態にあり、循環研磨液供給タンク１１ｂは洗浄用スプレー２５ｂで充分洗浄された空の状態、すなわちに初期状態に戻る。
【００６７】
上述した工程を繰り返し行うことにより、循環研磨液は一定の時間毎に全交換されるため、循環研磨液の劣化が研磨に及ぼす影響を少なくできる。また、研磨液供給タンク内も定期的に洗浄できるので、研磨液を清浄に保ちやすくなる。
【００６８】
すなわち、一定時間毎に循環研磨液をすべて交換しつつ、また研磨液の使用量を抑え、試料に汚染やマイクロスクラッチを発生させることの少ない研磨方法を連続的に操業することができる。また、これらの工程を容易に自動化することもできる。また、循環研磨液の供給元を循環研磨液供給タンク１１ａと循環研磨液供給タンク１１ｂの間で切り換えるには、一方のタンク内の研磨液の排出し洗浄さえすれば良いので、従来必要であった循環研磨液の交換の時間を大幅に短縮することができる。
【００６９】
研磨液回収切換弁２１の切り換えは、研磨部１３へ供給した研磨液が研磨に使用され、研磨定盤４２のまわりに配設された研磨液回収とい４５へ流れ落ち、研磨液回収ライン１９を経て研磨液回収切換弁２１にさしかかる時間を考慮して、行えば良い。
【００７０】
なお、この例は循環研磨液供給タンクを２つ備えた例であるが、循環研磨液供給タンクを３つ以上備えても良い。循環研磨液供給タンクを３つ以上備える場合、それぞれのタンクを循環研磨液を供給回収するタンクと新研磨液を回収するタンクとして交互に使用する方法以外に、それぞれのタンクを循環研磨液を供給回収するタンクと新研磨液を回収するタンクと空のタンクとして順次使用する方法を用いても良い。
【００７１】
例えばタンクＡ、タンクＢおよびタンクＣの３つの循環研磨液供給タンクを備えている場合は、次の３つの使用状態を循環させるなどすれば良い。
【００７２】
▲１▼タンクＡ：循環研磨液を供給回収するタンク、タンクＢ：新研磨液を回収するタンク、タンクＣ：空のタンク。
【００７３】
▲２▼タンクＡ：空のタンク、タンクＢ：循環研磨液を供給回収するタンク、タンクＣ：新研磨液を回収するタンク。
【００７４】
▲３▼タンクＡ：新研磨液を回収するタンク、タンクＢ：空のタンク、タンクＣ：循環研磨液を供給回収するタンク。
【００７５】
また、上述した例は、ポンプの作動および停止で研磨液の切換を行うものであるが、研磨液ラインに電磁弁を入れて弁の開閉または３方弁によって切り換えてもかまわない。
【００７６】
【発明の効果】
本発明の研磨装置および研磨方法は、従来の研磨液を使い捨てにする方法に比べ研磨液の使用量を抑えられる。その結果、従来の研磨液を使い捨てにする方法に比べ、研磨液に関するコストを低減させることができる。
【００７７】
また、本発明の研磨装置および研磨方法は、従来の研磨液を循環使用する方法に比べ、試料に汚染やマイクロスクラッチを発生させるおそれを低減できる。その結果、半導体素子の製造などにおいては、半導体素子の製品歩留まりを向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の研磨装置の１例を示す模式図である。
【図２】本発明の研磨装置の他の例を示す模式図である。
【図３】従来の研磨装置を示す模式図である。
【符号の説明】
１１、１１ａ、１１ｂ循環研磨液供給タンク
１２新研磨液タンク
１３研磨部
１４循環研磨液供給ライン
１５循環研磨液供給ポンプ
１６研磨液供給切換弁
１７新研磨液供給ライン
１８新研磨液供給ポンプ
１９研磨液回収ライン
２０研磨液回収ポンプ
２１研磨液回収切換弁
２５、２５ａ、２５ｂ洗浄スプレー
２６、２６ａ、２６ｂ排出口
２７、２７ａ、２７ｂ余剰研磨液排出管
３１純水供給管
３２研磨液原液供給管
３３洗浄スプレー
３４排出口
３５余剰研磨液排出管
４１研磨液供給管
４２研磨定盤
４３研磨パッド
４４試料保持具
４５研磨液回収とい
５１研磨液
５２研磨液
５３研磨液（未使用）
Ｓ試料（シリコンウエハ）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a polishing apparatus and a polishing method used for polishing a flat sample such as a semiconductor wafer.
[0002]
[Prior art]
In a semiconductor device manufacturing process such as an insulating film flattening process or a metal wiring forming process, a polishing process is performed on the wafer surface.
[0003]
Generally, wafer polishing in a semiconductor device manufacturing process is performed by pressing a polishing pad against a wafer held on a sample table, supplying a polishing liquid in which silica or alumina is suspended between the wafer and the polishing pad, And either or both of the polishing pad and the polishing pad are rotated.
[0004]
There are mainly the following two methods for supplying the polishing liquid. One is to make the polishing liquid disposable, and once it is used, it is discarded as waste liquid. The other is a method in which the polishing liquid is circulated and used repeatedly. This circulating method can be used by circulating and using it for a certain period of time, or by exchanging all of the polishing liquid, replenishing the new polishing liquid little by little, and discarding the old polishing liquid accordingly. There is a method of circulating the liquid.
[0005]
FIG. 3 is a schematic diagram of a conventional polishing apparatus in which a polishing liquid is circulated and repeatedly used. The polishing liquid is supplied from the circulating polishing liquid tank 11 to the polishing unit 13 through the circulating polishing liquid supply line 14 and used for polishing the sample S. The used polishing liquid is collected in the polishing liquid recovery column 45 and returned to the circulating polishing liquid supply tank 11 by the polishing liquid recovery line 19.
[0006]
However, a disposable polishing liquid consumes a large amount of polishing liquid, which not only costs the polishing liquid, but also increases the cost of waste liquid treatment, so that the total cost is considerably high. .
[0007]
Further, among the methods of circulating the polishing liquid, there is the following problem in the method of replacing the polishing liquid after it has been circulated and used for a certain time (until the life of the polishing liquid).
[0008]
Since the same polishing liquid is used repeatedly until the next polishing liquid replacement, particles of silica and alumina in the polishing liquid are crushed and refined, and the polishing ability is gradually lost (polishing of the polishing liquid). descend. Moreover, when exchanging the polishing liquid, it takes time to exchange the polishing liquid, and this exchange time decreases the operating rate of the apparatus.
[0009]
In addition, another method of using the polishing liquid in circulation, which is to replenish the new polishing liquid little by little and discard the old polishing liquid and circulate the polishing liquid, There's a problem.
[0010]
In this method, the new polishing liquid is replenished and mixed with the old circulating polishing liquid, and only a part of the polishing liquid is discarded. Therefore, a part of the polishing liquid continues to circulate without being discarded forever. As a result, impurities, contaminants, large particles, etc. contained in the used polishing liquid are discharged to a certain extent, but some of them remain in the circulating polishing liquid, and the impurities and contaminants contaminate the sample. In addition, large particles induce microscratches in the sample. For example, if the large-diameter particles are circulated without being discarded, the sample is repeatedly scratched. If such contamination or microscratches occur in the manufacturing process of a semiconductor element, the product yield of the semiconductor element is lowered.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a polishing apparatus and a polishing method that suppresses the amount of polishing liquid used and causes less contamination and microscratching in a sample.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The polishing apparatus of the present invention comprises a polishing unit for polishing a sample using a polishing liquid, a circulating polishing liquid tank, a new polishing liquid tank, and a polishing unit by switching the polishing liquid from the circulating polishing liquid tank and the new polishing liquid tank. A polishing liquid supply line having a function of supplying a polishing liquid to the surface and a polishing liquid recovery line for recovering the polishing liquid used in the polishing section to the circulating polishing liquid tank are provided (first invention).
[0013]
The polishing method of the present invention is a polishing method for polishing a sample using the polishing apparatus of the first invention, and the sample is polished using a polishing liquid that is circulated between a polishing section and a circulating polishing liquid tank. After that, the sample is polished with an unused polishing liquid supplied from a new polishing liquid tank (second invention).
[0014]
The polishing apparatus of the present invention includes a polishing unit that polishes a sample using a polishing liquid, a first circulating polishing liquid tank, a second circulating polishing liquid tank, a new polishing liquid tank, and a first circulating polishing liquid. A polishing liquid supply line having a function of switching the polishing liquid from the tank, the second circulating polishing liquid tank, and the new polishing liquid tank and supplying the polishing liquid to the polishing section, and the polishing liquid used in the polishing section as the first The present invention is characterized in that a polishing liquid recovery line having a function of switching to and recovering the circulating polishing liquid tank and the second circulating polishing liquid tank is provided (third invention).
[0015]
The polishing method of the present invention is a polishing method for polishing a sample using the polishing apparatus of the third invention, and is a polishing step A comprising the following A- (1) and A- (2) and B- (1) below. And a polishing step B consisting of B- (2) (fourth invention).
[0016]
A- (1): A step of supplying the polishing liquid from the first circulating polishing liquid tank to the polishing section to polish the sample, and collecting the used polishing liquid in the first circulating polishing liquid tank.
[0017]
A- (2): A step of supplying an unused polishing liquid from the new polishing liquid supply tank to the polishing unit to polish the sample, and collecting the used polishing liquid in the second circulating polishing liquid tank.
[0018]
B- (1): A step of supplying the polishing liquid from the second circulating polishing liquid supply tank to the polishing unit to polish the sample, and collecting the used polishing liquid in the second circulating polishing liquid tank.
[0019]
B- (2): A step of supplying an unused polishing liquid from the new polishing liquid supply tank to the polishing unit to polish the sample, and collecting the used polishing liquid in the first circulating polishing liquid tank.
[0020]
The polishing method of the present invention is the polishing method of the fourth invention, and further, when the polishing liquid collected in the second circulating polishing liquid tank reaches a predetermined amount, the polishing liquid is removed from the first circulating polishing liquid tank. The first circulating polishing liquid tank is discharged and the polishing process B is repeated, and when the polishing liquid collected in the first circulating polishing liquid tank reaches a predetermined amount, the second circulating polishing liquid tank The polishing process is repeated by discharging the polishing liquid and emptying the second circulating polishing liquid tank (fifth invention).
[0021]
Generally, since the circulating polishing liquid circulates in the apparatus many times, it contains a lot of impurities, contaminants, large-diameter particles and the like. Therefore, when the sample is polished from the beginning to the end with the circulating polishing liquid, as described above, the sample surface is contaminated by impurities and contaminants, or microscratches are generated on the sample surface by large-diameter particles.
[0022]
The polishing apparatus of the first invention includes a new polishing liquid tank in addition to the conventional circulating polishing liquid tank, and can supply the polishing liquid from the new polishing liquid tank to the polishing unit.
[0023]
Therefore, the polishing method of the second invention is carried out by filling the polishing solution that is circulated in the circulating polishing solution tank with the unused polishing solution in the new polishing solution tank, that is, in the following two steps. The sample can be polished.
[0024]
{Circle around (1)} The sample is polished by supplying the polishing liquid to be used by circulating between the polishing section and the circulating polishing liquid tank to the polishing section. The used polishing liquid is collected in a circulating polishing liquid tank.
[0025]
(2) An unused polishing liquid is supplied from the new polishing liquid tank to the polishing section to finish polish the sample. The used polishing liquid is collected in a circulating polishing liquid tank.
[0026]
That is, micro scratches and contamination generated on the polishing surface in the first half of polishing using the circulating polishing liquid are removed in the second half of polishing using the unused polishing liquid. As a result, the final polished surface can be a micro-scratch and contamination free polishing surface. Moreover, when compared with a method of using the polishing liquid in a disposable manner, the amount of the polishing liquid used can be significantly reduced.
[0027]
Further, the polishing apparatus of the third invention includes a plurality of circulating polishing liquid tanks such that the first circulating polishing liquid tank and the second circulating polishing liquid tank are provided. Therefore, the polishing method of the fourth invention, and further the polishing method of the fifth invention can be carried out.
[0028]
A polishing method according to a fourth aspect of the present invention includes a polishing step A consisting of the above A- (1) and A- (2) and a polishing step B consisting of B- (1) and B- (2). These polishing step A and polishing step B are similar to the polishing method of the second invention in that the micro scratch generated on the polishing surface in the first half of polishing (A- (1) or B- (1)) using the circulating polishing liquid. And contamination are removed in the latter half of polishing (A- (2) or B- (2)) using an unused polishing liquid. As a result, the final polished surface can be a micro-scratch and contamination free polishing surface. Moreover, when compared with a method of using the polishing liquid in a disposable manner, the amount of the polishing liquid used can be significantly reduced.
[0029]
The polishing method according to the fifth aspect of the present invention is such that when the polishing liquid collected in the second circulating polishing liquid tank reaches a predetermined amount, the polishing liquid is discharged from the first circulating polishing liquid tank and the first circulating polishing liquid is discharged. The polishing step B is repeated with the tank empty, and when the polishing liquid collected in the first circulating polishing liquid tank reaches a predetermined amount, the polishing liquid is discharged from the second circulating polishing liquid tank and the second The polishing step A is repeated with the circulating polishing liquid tank empty.
[0030]
That is, for example, a polishing slurry for circulation is stored in the first circulating polishing liquid tank, and the second circulating polishing liquid tank is empty, so that two-step polishing consisting of A- (1) and A- (2) is performed. Repeat step A. A- (2) The polishing liquid used only once during the final polishing in the step is gradually stored in the second circulating polishing liquid tank.
[0031]
When the polishing liquid collected in the second circulating polishing liquid tank reaches a predetermined amount, the polishing liquid in the first circulating polishing liquid tank is discarded and emptied, and the following B- (1) and B- (2) A two-step polishing process B consisting of ▼ is performed. This time, conversely, the polishing liquid used only once for the final polishing in the step B- (2) is gradually stored in the first circulating polishing liquid tank.
[0032]
When the polishing liquid collected in the first circulating polishing liquid tank reaches a predetermined amount, the polishing liquid in the second circulating polishing liquid tank is discarded and emptied, and A- (1) and A- (2) Returning to the two-step polishing process A, the polishing liquid used only once for the final polishing is gradually stored in the second circulating polishing liquid tank.
[0033]
That is, by exchanging all the circulating polishing liquids at regular time intervals, it is possible to continuously perform polishing with less contamination and microscratching on the sample while suppressing the amount of the polishing liquid used. In addition, these steps can be easily automated.
[0034]
Needless to say, when discarding and emptying the polishing liquid in the circulating polishing liquid tank, it is preferable to clean the tank.
[0035]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0036]
Embodiment 1
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view showing an example of the polishing apparatus of the present invention.
[0037]
The polishing liquid supply line includes two tanks, a circulating polishing liquid supply tank 11 and a new polishing liquid supply tank 12. As piping for supplying the respective polishing liquids from the two tanks to the polishing unit 13, the circulating polishing liquid tank 11 is provided with a circulating polishing liquid supply line 14 and the new polishing liquid tank 12 is provided with a new polishing liquid supply line 17. Has been. The two polishing liquid supply lines are joined before the polishing unit 13 so that the respective polishing liquids can be supplied from the polishing liquid supply pipe 41 to the polishing unit 13. As means for delivering the polishing liquid, a circulating polishing liquid supply pump 15 is disposed in the circulating polishing liquid supply line 14, and a new polishing liquid supply pump 18 is disposed in the new polishing liquid supply line 17. In this example, two polishing liquid lines are joined, but the two polishing liquid supply lines may independently supply the polishing liquid to the polishing unit.
[0038]
The polishing of the sample S in the polishing unit 13 is performed by supplying the polishing liquid between the polishing pad 43 attached to the polishing surface plate 42 and the sample S held on the sample holder 44 while supplying the polishing liquid. This is done by rotating either one or both of the holders 44.
[0039]
The polishing liquid supplied to the polishing unit 13 is used for polishing the sample S, and then flows down to a polishing liquid recovery plate 45 disposed around the polishing surface plate 42 to be supplied to the polishing liquid recovery line 19 and the polishing liquid recovery pump. 20 is collected into the circulating polishing liquid supply tank 11.
[0040]
The circulating polishing liquid supply tank 11 is provided with an excess polishing liquid discharge pipe 27 so that the polishing liquid does not overflow from the tank, and excess polishing liquid is discharged from here.
[0041]
The new polishing liquid supply tank 12 is provided with a polishing liquid stock liquid supply pipe 32 and a pure water supply pipe 31. A polishing liquid stock solution is supplied from the polishing liquid stock solution supply pipe 32 and pure water is supplied from the pure water supply line 31, respectively, and prepared at a fixed preparation ratio to produce a polishing liquid. The replenishment of the polishing liquid may be performed all the time or may be performed collectively at predetermined time intervals.
[0042]
A cleaning spray 25 and a cleaning spray 33 are provided above the circulating polishing liquid supply tank 11 and the new polishing liquid supply tank 12 in order to clean the inside of the tanks. Each tank has an hourglass shape, and a discharge port 26 and a discharge port 34 are provided at the bottom thereof, so that the polishing liquid in the tank can be easily washed away. For example, the cleaning of the circulating polishing liquid supply tank 11 may be performed by spraying pure water onto the inner surface of the tank with the cleaning spray 25 from above with the discharge port 26 at the bottom of the tank being opened.
[0043]
An example of the polishing method of the present invention will be described.
[0044]
First, the polishing time in the polishing process is divided into a time for polishing by flowing a circulating polishing liquid and a time for final polishing by flowing a new polishing liquid. For example, the total polishing time may be 3 minutes, the polishing time by flowing the circulating polishing liquid for the first 2 minutes, and the final polishing time by flowing the new polishing liquid may be the last 1 minute.
[0045]
{Circle around (1)} The circulating polishing liquid supply pump 15 is actuated to supply the polishing liquid from the circulating polishing liquid supply tank 11 to the polishing unit 13 and the sample S is polished.
[0046]
{Circle around (2)} When a predetermined time (the time for polishing by flowing the circulating polishing liquid) has elapsed, the circulating polishing liquid supply pump 15 is stopped, and the supply of the polishing liquid from the circulating polishing liquid supply tank 11 to the polishing unit 13 is stopped. At the same time, the new polishing liquid supply pump 18 is actuated to supply unused polishing liquid from the new polishing liquid tank 12 to the polishing unit 13 and finish polishing the sample S.
[0047]
{Circle around (3)} When a predetermined time (the time for finishing polishing by flowing a new polishing liquid) has elapsed, the new polishing liquid supply pump 18 is stopped, and the supply of the polishing liquid from the new polishing liquid tank 12 to the polishing unit 13 is stopped.
[0048]
Note that all of the polishing liquid used here is recovered to the circulating polishing liquid supply tank 11 by the polishing liquid recovery line 20 and contributes to the polishing again as the circulating polishing liquid. Excess polishing liquid is discharged from the excessive polishing liquid discharge pipe 27.
[0049]
According to this polishing method, since the final stage of polishing is polished with an unused polishing liquid instead of a circulating polishing liquid, the properties of the surface to be polished of the sample are smooth and smooth.
[0050]
Since the circulating polishing liquid is not used for final finish polishing, it is allowed to contain impurities, contaminants, large particles, etc. to some extent, but after a predetermined time has passed, the circulating polishing liquid is removed from the circulating polishing liquid tank. It is preferable to discharge all and wash the circulating polishing liquid tank.
[0051]
The replenishment of the polishing liquid into the circulating polishing liquid tank may be performed by supplying an unused polishing liquid from the new polishing liquid tank, polishing the sample, and collecting the used polishing liquid in the circulating polishing liquid tank. In other words, during this replenishment, one-step polishing using only an unused polishing solution may be used instead of the above-described two-step polishing.
[0052]
(Embodiment-2)
FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view showing another example of the polishing apparatus of the present invention.
[0053]
In this example, the circulating polishing liquid supply part is further divided into two parts in the polishing apparatus of the previous example. That is, the circulating polishing liquid supply tank is divided into two parts 11a and 11b, and a circulating polishing liquid supply line 14 for supplying the circulating polishing liquid from the two tanks 11a and 11b to the polishing unit 13 is provided. The circulating polishing liquid supply line 14 includes a polishing liquid supply switching valve 16, which is configured to supply the circulating polishing liquid to the polishing unit 13 from one of the two circulating polishing liquid supply tanks 11 a and 11 b. Similarly, the polishing liquid recovery line 19 also has a polishing liquid recovery switching valve 25, which is configured to recover the polishing liquid to one of the circulating polishing liquid supply tanks 11a and 11b. The other configuration is the same as the previous example, and the description is omitted.
[0054]
An example of the polishing method of the present invention will be described.
[0055]
First, as in the previous example, the polishing time in the polishing step is divided into a time for polishing by flowing a circulating polishing liquid and a time for final polishing by flowing a new polishing liquid.
[0056]
As an initial state, the circulating polishing liquid supply tank 11a is in a state filled with the circulating polishing liquid, and the circulating polishing liquid supply tank 11b is in an empty state sufficiently cleaned by the cleaning spray 25b.
[0057]
The process of polishing the sample by the following two steps A- (1) and A- (2) is repeated.
[0058]
A- (1) By switching the polishing liquid supply switching valve 16 to the polishing liquid supply line from the circulating polishing liquid supply tank 11a, and operating the circulating polishing liquid supply pump 15, the polishing unit 13 is moved from the circulating polishing liquid supply tank 11a. The sample S is polished by supplying a polishing liquid to the surface. The polishing liquid recovery switching valve 21 is switched to the polishing liquid recovery line to the circulating polishing liquid supply tank 11a, and the used polishing liquid is recovered to the circulating polishing liquid tank 11a. This is performed for a predetermined time (a time for polishing by flowing a circulating polishing liquid).
[0059]
A- <2> The circulating polishing liquid supply pump 15 is stopped and the new polishing liquid supply pump 18 is operated to supply the unused polishing liquid from the new polishing liquid tank 12 to the polishing unit 13 and finish the sample S. Grind. The polishing liquid recovery switching valve 21 is switched to the polishing liquid recovery line to the circulating polishing liquid supply tank 11b, and the used polishing liquid is recovered to the circulating polishing liquid tank 11b.
[0060]
By repeating this polishing process, the circulating polishing liquid supply tank 11b is filled with the polishing liquid used only once. When the polishing liquid in the tank 11b reaches a predetermined amount, for example, approximately the same volume as the polishing liquid in the circulating polishing liquid supply tank 11a, the old polishing liquid in the first circulating polishing liquid supply tank 11a is discharged from the discharge pipe 26a. Then, pure water is sprayed from the cleaning spray 25a to the inner surface of the tank, and all of the polishing liquid in the tank is washed away. After the cleaning is completed, the discharge pipe 26a is closed.
[0061]
As a result, the circulating polishing liquid supply tank 11b is in a state filled with the circulating polishing liquid, and the circulating polishing liquid supply tank 11a is in an empty state that has been sufficiently cleaned with the cleaning spray 26a.
[0062]
Therefore, the process of polishing the sample in the following two steps B- (1) and B- (2) is repeated.
[0063]
B- (1) By switching the polishing liquid supply switching valve 16 to the polishing liquid supply line from the circulating polishing liquid supply tank 11b, and operating the circulating polishing liquid supply pump 15, the polishing unit 13 is supplied from the circulating polishing liquid supply tank 11b. The sample S is polished by supplying a polishing liquid to the surface. The polishing liquid recovery switching valve 21 is switched to the polishing liquid recovery line to the circulating polishing liquid supply tank 11b, and the used polishing liquid is recovered to the circulating polishing liquid tank 11b. This is performed for a predetermined time (a time for polishing by flowing a circulating polishing liquid).
[0064]
B- (2) The circulating polishing liquid supply pump 15 is stopped and the new polishing liquid supply pump 18 is operated to supply the unused polishing liquid from the new polishing liquid tank 12 to the polishing unit 13 and finish the sample S. Grind. The polishing liquid recovery switching valve 21 is switched to the polishing liquid recovery line to the circulating polishing liquid supply tank 11a, and the used polishing liquid is recovered to the circulating polishing liquid tank 11a.
[0065]
By repeating this polishing process, the circulating polishing liquid supply tank 11a is now filled with the polishing liquid used only once. When the polishing liquid in the tank 11a reaches a predetermined amount, the old polishing liquid in the circulating polishing liquid supply tank 11b is discharged by opening the discharge pipe 26b, and pure water is sprayed from the cleaning spray 25b onto the tank inner surface. Rinse and rinse all of the polishing liquid. After the cleaning is completed, the discharge pipe 26b is closed.
[0066]
As a result, the circulating polishing liquid supply tank 11a is in a state filled with the circulating polishing liquid, and the circulating polishing liquid supply tank 11b returns to an empty state sufficiently cleaned by the cleaning spray 25b, that is, an initial state.
[0067]
By repeating the above-described steps, the circulating polishing liquid is completely exchanged at regular intervals, so that the influence of deterioration of the circulating polishing liquid on polishing can be reduced. Moreover, since the inside of the polishing liquid supply tank can be periodically cleaned, it becomes easy to keep the polishing liquid clean.
[0068]
That is, it is possible to continuously operate a polishing method in which all circulating polishing liquids are exchanged at regular intervals, the amount of the polishing liquid used is suppressed, and a sample is less contaminated and microscratched. In addition, these steps can be easily automated. Further, in order to switch the supply source of the circulating polishing liquid between the circulating polishing liquid supply tank 11a and the circulating polishing liquid supply tank 11b, it is only necessary to discharge and clean the polishing liquid in one tank. In addition, the time for exchanging the circulating polishing liquid can be greatly shortened.
[0069]
The polishing liquid recovery switching valve 21 is switched when the polishing liquid supplied to the polishing unit 13 is used for polishing and flows down to the polishing liquid recovery chamber 45 disposed around the polishing surface plate 42 and passes through the polishing liquid recovery line 19. This may be done in consideration of the time required for the polishing liquid recovery switching valve 21.
[0070]
In this example, two circulating polishing liquid supply tanks are provided, but three or more circulating polishing liquid supply tanks may be provided. When three or more circulating polishing liquid supply tanks are provided, each tank is supplied with the circulating polishing liquid in addition to the method of alternately using the tank for supplying and recovering the circulating polishing liquid and the tank for collecting the new polishing liquid. You may use the method of using sequentially as a tank to collect | recover, a tank which collect | recovers new polishing liquid, and an empty tank.
[0071]
For example, when three circulating polishing liquid supply tanks of tank A, tank B, and tank C are provided, the following three use states may be circulated.
[0072]
(1) Tank A: Tank for supplying and recovering the circulating polishing liquid, Tank B: Tank for recovering the new polishing liquid, Tank C: Empty tank.
[0073]
(2) Tank A: Empty tank, Tank B: Tank for supplying and recovering the circulating polishing liquid, Tank C: Tank for recovering the new polishing liquid.
[0074]
(3) Tank A: Tank for collecting new polishing liquid, Tank B: Empty tank, Tank C: Tank for supplying and collecting circulating polishing liquid.
[0075]
In the above-described example, the polishing liquid is switched by operating and stopping the pump. However, an electromagnetic valve may be inserted into the polishing liquid line, and the switching may be performed by opening / closing the valve or by using a three-way valve.
[0076]
【The invention's effect】
The polishing apparatus and the polishing method of the present invention can reduce the amount of the polishing liquid used as compared with the conventional method of making the polishing liquid disposable. As a result, the cost for the polishing liquid can be reduced as compared with the conventional method of making the polishing liquid disposable.
[0077]
In addition, the polishing apparatus and polishing method of the present invention can reduce the risk of causing contamination and microscratches in the sample as compared with the conventional method of circulating and using a polishing liquid. As a result, in the manufacture of semiconductor elements, the product yield of semiconductor elements can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing an example of a polishing apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view showing another example of the polishing apparatus of the present invention.
FIG. 3 is a schematic view showing a conventional polishing apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11, 11a, 11b Circulating polishing liquid supply tank 12 New polishing liquid tank 13 Polishing part 14 Circulating polishing liquid supply line 15 Circulating polishing liquid supply pump 16 Polishing liquid supply switching valve 17 New polishing liquid supply line 18 New polishing liquid supply pump 19 Polishing Liquid recovery line 20 Polishing liquid recovery pump 21 Polishing liquid recovery switching valves 25, 25a, 25b Cleaning sprays 26, 26a, 26b Discharge ports 27, 27a, 27b Excess polishing liquid discharge pipe 31 Pure water supply pipe 32 Polishing liquid stock liquid supply pipe 33 Cleaning spray 34 Discharge port 35 Excess polishing liquid discharge pipe 41 Polishing liquid supply pipe 42 Polishing surface plate 43 Polishing pad 44 Sample holder 45 Polishing liquid recovery ring 51 Polishing liquid 52 Polishing liquid 53 Polishing liquid (unused)
S sample (silicon wafer)

Claims

A polishing unit that polishes the sample with the polishing liquid, a circulating polishing liquid tank, a new polishing liquid tank, and a function for supplying the polishing liquid to the polishing unit by switching the polishing liquid from the circulating polishing liquid tank and the new polishing liquid tank. And a polishing liquid recovery line for recovering the polishing liquid used in the polishing section to a circulating polishing liquid tank.

After polishing the sample with the polishing liquid used by circulating between the polishing section and the circulating polishing liquid tank, the sample is polished with an unused polishing liquid supplied from the new polishing liquid tank. A polishing method using the polishing apparatus according to claim 1.

Polishing unit for polishing sample using polishing liquid, first circulating polishing liquid tank, second circulating polishing liquid tank, new polishing liquid tank, first circulating polishing liquid tank, and second circulating polishing A polishing liquid supply line having a function of switching the polishing liquid from the liquid tank and the new polishing liquid tank and supplying the polishing liquid to the polishing section, and the polishing liquid used in the polishing section to the first circulating polishing liquid tank and the first polishing liquid tank A polishing apparatus comprising a polishing liquid recovery line having a function of switching to and recovering the two circulating polishing liquid tanks.

4. A polishing apparatus according to claim 3, comprising a polishing step A comprising the following A- (1) and A- (2) and a polishing step B comprising the following B- (1) and B- (2). Polishing method used.
A- (1): A step of supplying the polishing liquid from the first circulating polishing liquid tank to the polishing section to polish the sample, and collecting the used polishing liquid in the first circulating polishing liquid tank.
A- (2): A step of supplying an unused polishing liquid from the new polishing liquid supply tank to the polishing unit to polish the sample, and collecting the used polishing liquid in the second circulating polishing liquid tank.
B- (1): A step of supplying the polishing liquid from the second circulating polishing liquid supply tank to the polishing unit to polish the sample, and collecting the used polishing liquid in the second circulating polishing liquid tank.
B- (2): A step of supplying an unused polishing liquid from the new polishing liquid supply tank to the polishing unit to polish the sample, and collecting the used polishing liquid in the first circulating polishing liquid tank.

When the polishing liquid recovered in the second circulating polishing liquid tank reaches a predetermined amount, the polishing liquid is discharged from the first circulating polishing liquid tank, and the first circulating polishing liquid tank is emptied. When the polishing liquid collected in the first circulating polishing liquid tank reaches a predetermined amount, the polishing liquid is discharged from the second circulating polishing liquid tank, and the second circulating polishing liquid tank is made empty. The polishing method according to claim 4, wherein the polishing step A is repeated.