JP2010247310A - スラリー供給方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】使用後のドラムに残存するスラリー量を最少化するスラリー供給方法及びその装置を提供する。
【解決手段】
１）使用中のスラリー供給タンク内のスラリーを、スラリー循環用ポンプにより循環ラインを介してユースポイトに供給、循環する通常工程と、
２）使用中のスラリー供給タンク内の液量が移送開始レベルになった段階で切替バルブを切り替え、使用中のスラリー供給タンク内のスラリーを、スラリー循環用ポンプにより循環ラインを介してユースポイトに供給、循環するとともに、使用中のスラリー供給タンク内に残存するスラリーの略全量を待機中のスラリー供給タンクに移送する移送工程と
を繰り返して行うことにより、使用中のスラリー供給タンクに残っているスラリーを待機中のスラリー供給タンクへ移送するスラリー供給方法及びその装置にある。
【選択図】図１

Description

本発明は、二つ以上のスラリー供給タンクを用い、半導体製造過程におけるＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing：化学的機械研磨）工程で使用されるスラリーをユースポイントへ供給するスラリー供給方法及びその装置に関するものである。
本発明に係るスラリー供給方法及びその装置は、スラリーの供給に限定されることなく、ＣＭＰ工程で使用される薬液等の供給を包含するものである。

従来の複数のスラリー供給タンクをセットできる装置のスイッチング機構は、一つのスラリー供給タンクが空になると次にセットされているスラリー供給タンクへ順番に切り替えていくだけの単純動作であり、スラリー供給タンクの空検知レベルは、吸入チューブ先端位置に、スイッチング不良防止のためのマージンを加味した高さに設定されていた。また、攪拌が必要な流体においては、攪拌機の攪拌翼が液面上に露出しない高さを基準としてスラリー供給タンクの空検知を行なっていた。この種攪拌機は、スラリーの攪拌効率を上げるため、その構造が複雑かつ大型化する傾向があり、攪拌翼の高さの分まで使用できず、廃棄しなければならない残留スラリーが多くなっていた（特許文献１参照）。

特開平１１−０２８６６４号

しかるに、上記従来の装置では、吸引チューブやスラリー供給タンクの製作寸法誤差、取り付け時のずれなどのために、吸引チューブ先端は毎回同じ高さに位置するとは限らず、スラリー供給タンクの空を検知する前にエア噛み現象などが起こる危険性があるため、スラリー供給タンクの空設定位置は、十分なマージンを加味した高さにせざるを得なかったため、スラリー又は薬液の残存量を低減できなかった。

また、上記従来の装置では、攪拌機を搭載するシステムにおいては、液体の飛散及び付着乾燥を防ぐため、スラリー供給タンク空の設定位置を攪拌翼が露出しない高さにしなければならず、スラリー又は薬液の残存量を低減できなかった。
しかも、上記従来の装置では、スラリー供給タンクが空レベルに到達する時に残存しているスラリー又は薬液を余さず利用するためには、一度スラリー供給タンクを取り外し、手動で新しいスラリー供給タンクへ継ぎ足す必要があり、自動でそれを達成する手段がなかった。

本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、使用中のスラリー供給タンクが空になる前に、ユースポイントへの供給を停止することなく速やかに、使用中のスラリー供給タンクに残っているスラリーを待機中のスラリー供給タンクへ移送し、使用中のスラリー供給タンクの残存量を低減化する機能を搭載したスラリー供給方法及びその装置を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するため、第１の課題解決手段として、一つの使用中のスラリー供給タンクと一つ以上の待機中のスラリー供給タンクと、各スラリー供給タンク内の液量を計測するセンサーと、各スラリー供給タンクからユースポイントまでのスラリーの循環ラインと、スラリー循環用ポンプと、各スラリー供給タンクの切替バルブと、使用中のスラリー供給タンクからユースポイントへの循環ラインを経由した後、戻りラインの各スラリー供給タンクの切替バルブにより待機中のスラリー供給タンクに戻し、スラリーのユースポイントへの供給を継続して行うためのスラリー制御部とからなり、
１）使用中のスラリー供給タンク内のスラリーを、スラリー循環用ポンプにより循環ラインを介してユースポイトに供給、循環する通常工程と、
２）使用中のスラリー供給タンク内の液量が移送開始レベルになった段階で切替バルブを切り替え、使用中のスラリー供給タンク内のスラリーを、スラリー循環用ポンプにより循環ラインを介してユースポイトに供給、循環するとともに、使用中のスラリー供給タンク内に残存するスラリーの略全量を待機中のスラリー供給タンクに移送する移送工程と
を繰り返して行うことにより、使用中のスラリー供給タンクが空になる前に、ユースポイントへの供給を停止することなく速やかに、使用中のスラリー供給タンクに残っているスラリーを待機中のスラリー供給タンクへ移送し、使用中のスラリー供給タンクの残存量を低減化する機能を搭載したことを特徴とするスラリー供給方法を提供することにある。

本発明は、第２の課題解決手段として、一つの使用中のスラリー供給タンクと一つ以上の待機中のスラリー供給タンクと、各スラリー供給タンク内の液量を計測するセンサーと、各スラリー供給タンクからユースポイントまでのスラリーの循環ラインと、スラリー循環用ポンプと、各スラリー供給タンクの切替バルブと、使用中のスラリー供給タンクからユースポイントへの循環ラインを経由した後、戻りラインの各スラリー供給タンクの切替バルブにより待機中のスラリー供給タンクに戻し、スラリーのユースポイントへの供給を継続して行うためのスラリー制御部とからなり、前記スラリー供給方法を実施することを特徴とするスラリー供給装置を提供することにある。

本発明は、第３の課題解決手段として、一つの使用中のスラリー供給タンクと一つ以上の待機中のスラリー供給タンクと、各スラリー供給タンク内の液量を計測するセンサーと、各スラリー供給タンクからユースポイントまでのスラリーの循環ラインと、スラリー循環用ポンプと、各スラリー供給タンクの切替バルブと、使用中のスラリー供給タンクからユースポイントへの循環ラインを経由した後、戻りラインの各スラリー供給タンクの切替バルブにより待機中のスラリー供給タンクに戻し、スラリーのユースポイントへの供給を継続して行うためのスラリー制御部とからなり、
１）使用中のスラリー供給タンク内のスラリーを、スラリー循環用ポンプにより循環ラインを介してユースポイトに供給、循環する通常工程と、
２）使用中のスラリー供給タンク内の液量が移送準備開始レベルになった段階でスラリー循環用ポンプにより待機中のスラリー供給タンク内のスラリーを前記循環ラインの切り替えにより使用中のスラリー供給タンクに逆移送し、待機中のスラリー供給タンクの容量オーバーを防ぎ、且つ移送量の自由度を高める移送準備工程と、
３）待機中のスラリー供給タンク内の液量が移送準備完了レベルになった段階でスラリー循環用ポンプにより再び使用中のスラリー供給タンク内のスラリーを前記循環ラインの切り替えによりユースポイトに供給、循環する通常工程と、
４）使用中のスラリー供給タンク内の液量が移送開始レベルになった段階で切替バルブを切り替え、使用中のスラリー供給タンク内のスラリーを、スラリー循環用ポンプにより循環ラインを介してユースポイトに供給、循環するとともに、使用中のスラリー供給タンク内に残存するスラリーの略全量を待機中のスラリー供給タンクに移送する移送工程と
を繰り返して行うことにより、使用中のスラリー供給タンクが空になる前に、ユースポイントへの供給を停止することなく速やかに、使用中のスラリー供給タンクに残っているスラリーを待機中のスラリー供給タンクへ移送し、使用中のスラリー供給タンクの残存量を低減化する機能を搭載したことを特徴とするスラリー供給方法を提供することにある。

本発明は、第４の課題解決手段として、一つの使用中のスラリー供給タンクと一つ以上の待機中のスラリー供給タンクと、各スラリー供給タンク内の液量を計測するセンサーと、各スラリー供給タンクからユースポイントまでのスラリーの循環ラインと、スラリー循環用ポンプと、各スラリー供給タンクの切替バルブと、使用中のスラリー供給タンクからユースポイントへの循環ラインを経由した後、戻りラインの各スラリー供給タンクの切替バルブにより待機中のスラリー供給タンクに戻し、スラリーのユースポイントへの供給を継続して行うためのスラリー制御部とからなり、前記スラリー供給方法を実施することを特徴とするスラリー供給装置を提供することにある。

本発明は、第５の課題解決手段として、前記スラリー供給タンクに攪拌機を搭載し、移送開始レベルを前記攪拌機の攪拌翼の位置に設定し、使用中のスラリー供給タンクの液面が攪拌翼の高さより低下する前に攪拌機を停止して、液体の飛散及びその後に生ずる固着乾燥を防ぎ、且つユースポイントへの供給を停止することなく速やかに、使用中のスラリー供給タンクに残っているスラリーの残液を待機中のスラリー供給タンクへ移送し、使用中のスラリー供給タンク内のスラリー残存量を低減化する機能を搭載したことを特徴とする前記スラリー供給方法を提供することにある。

本発明は、第６の課題解決手段として、前記センサーとして、重量ひずみセンサーを用い、スラリーの液量を連続的に監視し、液量信号を前記制御部へ入力することにより、移送制御が開始又は終了する液量を、自由に設定又は変更ができる機能を有することを特徴とするスラリー供給方法を提供することにある。

本発明は、第７の課題解決手段として、前記スラリー制御部は、スラリー供給タンクの液量が移送終了設定値を下回った後、設定時間後に移送動作が終了するタイマー機能を有し、移送終了設定値を吸引チューブ先端が十分に浸漬する液量に設定して且つそのタイマーを最適化することで、吸引チューブ及びスラリー供給タンクの製作誤差、吸引チューブ取り付け操作誤差、液量測定センサー読み取り誤差などから生ずる、スラリー供給タンクのスイッチング不良を見据えてのマージン確保を不要とすることにより、残存スラリー量をさらに低減することを特徴とするスラリー供給方法を提供することにある。

本発明は、第８の課題解決手段として、前記スラリー制御部は、スラリーの液量の上限設定により、スラリーの液量の容量オーバーフローを防止する安全機構を有することを特徴とするスラリー供給方法を提供することにある。

本発明は、第９の課題解決手段として、前記スラリー制御部は、スラリー供給タンクが一つだけしかセットされていない場合はそれを自動的に認識し、前記移送準備工程及び前記移送工程を行なわず、新しいスラリー供給タンクがセットされて使用可能状態になったことが確認されるとすぐに、前記移送準備工程及び前記移送工程が開始されるよう制御されたことを特徴とするスラリー供給方法を提供することにある。

本発明は、第１０の課題解決手段として、前記スラリー制御は、前記移送準備工程又は前記移送工程時に、動作に関与しているスラリー供給タンクが取り外された場合は、即座に前記移送準備工程又は前記移送工程を中止し、取り外されたスラリー供給タンクが空になったことをお知らせする機能を有することを特徴とするスラリー供給方法を提供することにある。

本発明方法によれば、スラリー制御部の制御機能の設定により、
１）使用中のスラリー供給タンクが空になる前に、同スラリー供給タンクに残っているスラリー又は薬液を新しいスラリー供給タンクへ移送することで、スラリー供給タンク内に残存する液量を最小化することができる。
２）残液の移送経路として、使用中スラリー供給タンクからユースポイントへの通常の循環ラインと、戻りラインのスラリー供給タンク切替バルブを利用することにより、ユースポイントへの供給を中断することなく、移送することができる。
３）スラリー又は薬液が充填されたスラリー供給タンクには、移送されてくるスラリー又は薬液を受け入れる空き容量が不足しているため、移送動作を行なう前に、移送準備工程を設けることにより、移送先スラリー供給タンクから移送元スラリー供給タンクにスラリーの逆移送を行ない、移送先スラリー供給タンクの空き容量を増加させておけば、移送受入れ許容量の増加により、移送量と移送レベル設定値の自由度を高めることができる。
４）攪拌機を搭載するシステムにおいては、攪拌翼が液面上に出てしまう前に移送を開始させることで、スラリー供給タンク内に残存する液量を最小化することができる。
５）スラリー供給タンク内の液量を計測するセンサーに、重量ひずみセンサーを用いれば、液量を連続的に監視することができ、液量信号を制御部へ入力することにより、移送制御が開始又は終了する液量を、容易に設定又は変更することができる。
６）スラリー供給タンク空レベルを、吸引チューブ先端位置と同じ高さに設定した場合、吸引チューブ及びスラリー供給タンクの製作誤差、吸引チューブ取り付け操作誤差、液量測定センサー読み取り誤差などの影響により、液量測定センサーがスラリー供給タンク空を検知する前にエア噛みが生じて、スラリー供給タンクスイッチングが正常に行なわれない危険性がある。そのため、スラリー供給タンク空レベルの設定はマージンとして高い位置に設定する必要があり、それが残量増加に繋がる。本発明では、移送終了レベルにマージンを持たせて設定し、そこからさらにタイマー設定時間だけ移送動作を継続することにより、残量を低減させることが可能となる。
７）液量の上限を設定することにより、液量の容量オーバーフローを防止することができる。
８）スラリー供給タンクが一つだけしかセットされていない場合はそれを自動的に認識し、移送準備制御及び移送制御を行なうことなく待機し、新しいスラリー供給タンクがセットされて使用可能状態になったことが確認されるとすぐに、移送準備工程及び移送工程を開始することができる。
９）移送準備工程又は移送工程時に、動作に関与しているスラリー供給タンクが取り外された場合は、即座に移送準備工程又は移送工程を中止し、取り外されたスラリー供給タンクが空になったことをお知らせすることができる。

本発明のハードウエア構成を示すと同時に、移送制御発動前の通常工程を表す模式図 移送工程を示す模式図 移送工程及びドラム切替後通常工程を示す模式図 移送制御発動前の通常工程を表す模式図 移送準備工程を示す模式図 通常工程を示す模式図 移送工程を示す模式図 移送工程及びドラム切替後通常工程を示す模式図

図１〜図３は、移送準備工程を用いない、本発明の一つの実施の形態を示す図であり、図１は、本発明のハードウエア構成を示すと同時に、移送制御発動前の通常工程を表す模式図、図２は、移送工程を示す模式図、図３は、移送工程及びドラム切替後通常工程を示す模式図である。
本発明はドラム数が３本以上の場合にも同様の原理を用いて適用可能である。また、以下に示す本発明の要旨は、ドラム数２本の場合で且つドラム１から２へ切り替わる場合の制御を記載しているが、反対にドラム２から１へ切り替わる場合も同様の原理に基づく。

図１は本発明のハードウエア構成を示すと同時に、移送制御発動前の運転状態を表す。以下の工程は、すべて、スラリー制御部１７の制御機能を調節することによって行われる。ドラム１の工程表示２２が「使用中」であり、ドラム２の工程表示２３が「使用可」、つまりドラム１が空になった後に使用可能な状態となる。ドラム１及び２と、「使用中」及び「使用可」の組み合わせは、その瞬間に使用されているドラムで決定され、ドラムスイッチングに併せて反転する。バルブ３−１及び３−３が開、バルブ３−２及び３−４が閉の状態で、循環ポンプ４を運転することで、ドラム１のスラリー又は薬液は、インサートチュ−ブ１２により吸引され、ユースポイント５での循環ライン６を経由し、インサートチュ−ブ１３によりドラム１に戻っている。ユースポイント５においては、バルブ３−５が任意のタイミングで開となることで、系内のスラリー又は薬液が消費される。この時、ドラム１及び２の攪拌機７、７は、攪拌運転を続けており、スラリー又は薬液の均一状態を保持する役割を担っている。

図２は、移送工程を表す。ドラム１及びドラム２の工程表示２２及び２３はそれぞれ、使用中／移送送中、使用可／移送受中となる。ユースポイント５でスラリーが消費され続けて減少した結果、ドラム１の液量８が、攪拌機停止レベル（移送開始レベル）１０未満且つドラム空レベル１１以上の状態を一定時間保持された時、攪拌機７が停止し、移送工程がスタートする。移送工程時は、バルブ３−１と３−４が開、バルブ３−２及び３−３が閉の状態で、循環ポンプ４が運転することで、ドラム１のスラリー又は薬液が、インサートチュ−ブ１２により吸引され、ユースポイント５での循環ライン６を経由し、インサートチュ−ブ１４により、ドラム２に移送される。移送工程中も、ユースポイント５へのスラリー又は薬液の供給は継続されており、バルブ３−５の開閉により任意に使用可能である。移送工程は、ドラム１の液量８がドラム２へ送られるために減少し続け、ドラム空レベル１１を下回った後、ドラム空後移送継続タイマー（図示せず）の時間だけ継続されて終了し、ドラム１は空となる。この時ドラム１のスラリー残量は、インサートチューブ１２が物理的に吸引可能な液量限界まで低減されている。一方ドラム２の液量９は増加し続けるため、たとえドラム１の液量８がドラム空レベル１１を下回っていなくても、ドラム２の液量９が移送受停止レベル１６に到達した時点で、移送工程が終了するようなオーバーフロー防止のインターロックが設けられている。また、移送工程中は攪拌機が停止し、スラリー又は薬液の均一状態を保持する能力が低下するため、移送工程が攪拌機停止猶予時間を超過した場合のインターロックが設けられている。その猶予時間は、攪拌機停止タイムオーバー（図示せず）として任意に設定可能であり、扱うスラリー又は薬液の特性及び原液循環ポンプ４の駆動スピード（ユースポイント５までの循環ライン６における循環流量）で決定されるため、事前に検証試験を行なって最適化されることが望ましい。９は、ドラム２の液量、１８、１９は、液量センサーである。

図３は移送工程及びドラム切替動作終了後の通常運転状態を表す。ドラム１の工程表示１は空となり、ドラム２の工程表示２は使用中となる。以降、バルブ３−２、３−４を開とし、バルブ３−１、３−３を閉とし、ドラム２を用いて通常運転を行う。

図４〜図８は、本発明の他の実施の形態を示す図であり、図４は、移送制御発動前の通常工程を表す模式図、図５は、移送準備工程を示す模式図、図６は、通常工程を示す模式図、図７は、移送工程を示す模式図、図８は、移送工程及びドラム切替後通常工程を示す模式図である。以下の工程は、すべて、スラリー制御部１７の制御機能を調節することによって行われる。

図４は、ドラム１の工程表示２２が「使用中」であり、ドラム２の工程表示２３「使用可」、つまりドラム１が空になった後に使用可能な状態となる。ドラム１及び２と、「使用中」及び「使用可」の組み合わせは、その瞬間に使用されているドラムで決定され、ドラムスイッチングに併せて反転する。バルブ３１及び３−３が開、バルブ３−２及び３−４が閉の状態で、循環ポンプ４が運転することで、ドラム１のスラリー又は薬液は、ユースポイントまでの循環ライン６を経由し、ドラム１に戻っている。ユースポイントにおいては、バルブ３−５が任意のタイミングで開となることで、系内のスラリー又は薬液が消費される。この時、ドラム１及び２の攪拌機７、７は攪拌運転を続けており、スラリー又は薬液の均一状態を保持する役割を担っている。

図５は移送準備工程を表す。ドラム１及びドラム２の工程表示２２び２３はそれぞれ、使用中／移送準備、使用可／移送準備となる。図４において、ユースポイント５スラリーが消費され続けて減少した結果、ドラム１の液量８が、移送準備開始レベル２１未満且つドラム空レベル１１以上の状態を一定時間保持された時、移送準備工程がスタートする。移送準備工程時は、バルブ３−２と３−３が開、バルブ３１及び３−４が閉の状態で、循環ポンプ４が運転することで、ドラム２のスラリー又は薬液は、ユースポイント５での循環ライン６を経由し、ドラム１に戻ってくる。移送準備工程中も、ユースポイント５へのスラリー又は薬液の供給は継続されており、バルブ３−５の開閉により任意に使用可能である。移送準備工程中は、元々満液だったドラム２の液量９がドラム１へ送られるために減少し続け、ドラム２の液量９が待機側ドラム移送準備完了レベル２０未満且つドラム空レベル１１以上の状態を一定時間以上保持するまで継続される。一方ドラム１の液量８は増加し続けるため、たとえドラム２の液量９が待機側ドラム移送準備完了レベル２０未満まで減少していなくても、ドラム１の液量８が移送受停止レベル１６に到達した時点で、移送準備工程が終了するようなオーバーフロー防止のインターロックが設けられている。

移送準備工程が完了した後は、図６に示す通常運転状態に戻り、ドラム１及びドラム２の工程表示２２及び２３はそれぞれ、使用中、使用可に戻る。バルブ３−１及び３−３が開、バルブ３−２及び３−４が閉の状態で、循環ポンプ４が運転することで、ドラム１のスラリー又は薬液がユースポイントまでの循環ライン６を経由し、ドラム１に戻っている状態となる。

図７は移送工程を表す。ドラム１及びドラム２の工程表示２２及び２３はそれぞれ、使用中／移送送中、使用可／移送受中となる。ユースポイント５でスラリーが消費され続けて減少した結果、ドラム１の液量８が、攪拌機停止レベル（移送開始レベル）１０未満且つドラム空レベル１１以上の状態を一定時間保持された時、攪拌機７が停止し、移送工程がスタートする。移送工程時は、バルブ３−１１と３−４が開、バルブ３−２及び３−３が閉の状態で、循環ポンプ４が運転することで、ドラム１のスラリー又は薬液が、ユースポイント５での循環ライン６を経由し、ドラム２に移送される。移送工程中も、ユースポイント５へのスラリー又は薬液の供給は継続されており、バルブ３−５の開閉により任意に使用可能である。移送工程は、ドラム１の液量８がドラム２へ送られるために減少し続け、ドラム空レベル１１を下回った後、ドラム空後移送継続タイマー（図示せず）の時間だけ継続されて終了し、ドラム１は空となる。この時ドラム１のスラリー残量は、インサートチューブ１２が物理的に吸引可能な液量限界まで低減されている。一方ドラム２の液量９は増加し続けるため、たとえドラム１の液量８がドラム空レベル１１を下回っていなくても、ドラム２の液量９が移送受停止レベル１６に到達した時点で、移送工程が終了するようなオーバーフロー防止のインターロックが設けられている。また、移送工程中は攪拌機が停止し、スラリー又は薬液の均一状態を保持する能力が低下するため、移送工程が攪拌機停止猶予時間を超過した場合のインターロックが設けられている。その猶予時間は、攪拌機停止タイムオーバー（図示せず）として任意に設定可能であり、扱うスラリー又は薬液の特性及び原液循環ポンプ４の駆動スピード（ユースポイントまでの循環ライン６における循環流量）で決定されるため、事前に検証試験を行なって最適化されることが望ましい。

図８は移送工程及びドラム切替動作終了後の通常運転状態を表す。ドラム１の工程表示２２は空となり、ドラム２の工程表示２３は使用中となり、ドラム２が通常運転状態となる。

尚、上記いずれの実施態様１及び２においては、攪拌機７、７は、使用しなくても、本発明を実施することができる。

次に、本発明の実施例を説明する。但し、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。

＜実施例１＞
図１〜図３に示す工程に従って実施した。その設定値は、以下の通りとした。
対象流体：ＪＳＲ製ＣＭＳ７５５２
上記流体の性質：研磨砥粒の主成分としてコロイダルシリカが含まれており、沈降性は低いが、高価である。
４：循環ポンプ：日本ピラー工業製ＰＣ−１０ＭＢベローズポンプ、流量３．５リットル／分
１０：攪拌機停止レベル（移送開始レベル）３０％（攪拌機は搭載されていないため任意の値）
１１：ドラム空レベル５％
１２、１４：インサートチューブ先端位置 ドラム下面から５ｍｍ
１６：移送受停止レベル９０％（移送準備工程が行なわれない設定）
２０：待機側ドラム移送準備完了レベル９０％（移送準備工程が行なわれない設定）
２１：移送準備開始レベル４０％（移送準備工程が行なわれない設定）
ドラム空後移送継続タイマー１４５秒
攪拌機停止タイムオーバー０分（無効となる設定）
攪拌機７、７：使用せず。

本実施例１において、本発明適用前は、ドラム空レベルを５％の高さに設定していた。それに対し、適用後は、ドラム空後移送継続タイマー機能により、さらに４％分のスラリー残量を低減することができた。その結果、本実施例では、スラリー残量を１０リットルから１．５リットルまで低減することができた。尚、ドラム内流体液量２００ｋｇを１００％として表記した（以下同様とする。）

＜実施例２＞
図４〜図８に示す工程に従って実施した。その設定値は、以下の通りとした。
対象流体：日立化成工業株式会社製セリアスラリー（ＨＳ−ＤＬＳ）
上記流体の性質：研磨砥粒の主成分として比重の高いセリア（ＣｅＯ２）が含まれているため、その固形成分の沈降性が高い。その沈降スピードは攪拌機停止後１２０分でスペック（５．０±０．１重量％）アウトとなる。
４：循環ポンプ 日本ピラー工業製ＰＣ−１０ＭＢベローズポンプ、流量３．５リットル／分
７、７：エアリキード製エアー駆動式攪拌機、回転数３５０ｒｐｍ、羽根径１２ｃｍ、シャフト長は２５５の液面位置で羽根が液面に露出する長さ
１０：攪拌機停止レベル（移送開始レベル）３０％
１６：移送受停止レベル１００％
２０：待機側ドラム移送準備完了レベル７０％
２１：移送準備開始レベル４０％
１１：ドラム空レベル５％
ドラム空後移送継続タイマー１４５分
攪拌機停止タイムオーバー１２０分
１２、１４：インサートチューブ先端位置 ドラム下面から５ｍｍ

本実施例２によれば、以下のような結果が得られた。
１）本実施例２おいて、本発明適用前はドラム空レベルを攪拌羽根が露出する２５％の高さに設定していた。それに対し、適用後は５％の高さまで下げることが可能になり、さらに、ドラム空後移送継続タイマー機能により、更に４％分のスラリー残量を低減することができた。その結果、本実施例２では、スラリー残量を５０リットルから１．５リットルまで低減することができた。
２）また、本実施例２によれば、攪拌機停止レベル（移送開始レベル）１０を３０％の時点で攪拌機７が停止した後、ドラム空後移送継続タイマーがタイムアップするまでに、１８分弱を要した。これは、固形分濃度が沈降によりスペックアウトする１２０分以内という制限をクリアできていた。
３）更に、本実施例２によれば、１４：攪拌機停止レベル（移送開始レベル）１０を３０％に設定した。これにより、攪拌羽根が液面付近で回転することによる液体の飛散及びその後に生ずる固着乾燥を防ぐことができた。

本発明は、二つ以上のスラリー供給タンクを用い、半導体製造過程におけるＣＭＰ工程で使用される研磨液又は薬液等のスラリーをユースポイントへ供給するスラリー供給方法及びその装置に利用することができる。

１：ドラム１
２：ドラム２
３−１〜３−５：バルブ
４：循環ポンプ
５：ユースポイント
６：循環ライン
７：攪拌機
８：ドラム１の液量
９：ドラム２の液量
１０：攪拌機停止レベル（移送開始レベル）
１１：ドラム空レベル
１２〜１５：インサートチューブ
１６：移送受停止レベル
１７：スラリー制御部
１８、１９：液量測定センサー
２０：待機側ドラム移送準備完了レベル
２１：移送準備開始レベル
２２：工程表示（使用中ドラム）
２３：工程表示（待機中ドラム）

Claims (10)

1. 一つの使用中のスラリー供給タンクと一つ以上の待機中のスラリー供給タンクと、各スラリー供給タンク内の液量を計測するセンサーと、各スラリー供給タンクからユースポイントまでのスラリーの循環ラインと、スラリー循環用ポンプと、各スラリー供給タンクの切替バルブと、使用中のスラリー供給タンクからユースポイントへの循環ラインを経由した後、戻りラインの各スラリー供給タンクの切替バルブにより待機中のスラリー供給タンクに戻し、スラリーのユースポイントへの供給を継続して行うためのスラリー制御部とからなり、
   １）使用中のスラリー供給タンク内のスラリーを、スラリー循環用ポンプにより循環ラインを介してユースポイトに供給、循環する通常工程と、
   ２）使用中のスラリー供給タンク内の液量が移送開始レベルになった段階で切替バルブを切り替え、使用中のスラリー供給タンク内のスラリーを、スラリー循環用ポンプにより循環ラインを介してユースポイトに供給、循環するとともに、使用中のスラリー供給タンク内に残存するスラリーの略全量を待機中のスラリー供給タンクに移送する移送工程と
   を繰り返して行うことにより、使用中のスラリー供給タンクが空になる前に、ユースポイントへの供給を停止することなく速やかに、使用中のスラリー供給タンクに残っているスラリーを待機中のスラリー供給タンクへ移送し、使用中のスラリー供給タンクの残存量を低減化する機能を搭載したことを特徴とするスラリー供給方法。
2. 一つの使用中のスラリー供給タンクと一つ以上の待機中のスラリー供給タンクと、各スラリー供給タンク内の液量を計測するセンサーと、各スラリー供給タンクからユースポイントまでのスラリーの循環ラインと、スラリー循環用ポンプと、各スラリー供給タンクの切替バルブと、使用中のスラリー供給タンクからユースポイントへの循環ラインを経由した後、戻りラインの各スラリー供給タンクの切替バルブにより待機中のスラリー供給タンクに戻し、スラリーのユースポイントへの供給を継続して行うためのスラリー制御部とからなり、請求項１に記載の方法を実施することを特徴とするスラリー供給装置。
3. 一つの使用中のスラリー供給タンクと一つ以上の待機中のスラリー供給タンクと、各スラリー供給タンク内の液量を計測するセンサーと、各スラリー供給タンクからユースポイントまでのスラリーの循環ラインと、スラリー循環用ポンプと、各スラリー供給タンクの切替バルブと、使用中のスラリー供給タンクからユースポイントへの循環ラインを経由した後、戻りラインの各スラリー供給タンクの切替バルブにより待機中のスラリー供給タンクに戻し、スラリーのユースポイントへの供給を継続して行うためのスラリー制御部とからなり、
   １）使用中のスラリー供給タンク内のスラリーを、スラリー循環用ポンプにより循環ラインを介してユースポイトに供給、循環する通常工程と、
   ２）使用中のスラリー供給タンク内の液量が移送準備開始レベルになった段階でスラリー循環用ポンプにより待機中のスラリー供給タンク内のスラリーを前記循環ラインの切り替えにより使用中のスラリー供給タンクに逆移送し、待機中のスラリー供給タンクの容量オーバーを防ぎ、且つ移送量の自由度を高める移送準備工程と、
   ３）待機中のスラリー供給タンク内の液量が移送準備完了レベルになった段階でスラリー循環用ポンプにより再び使用中のスラリー供給タンク内のスラリーを前記循環ラインの切り替えによりユースポイトに供給、循環する通常工程と、
   ４）使用中のスラリー供給タンク内の液量が移送開始レベルになった段階で切替バルブを切り替え、使用中のスラリー供給タンク内のスラリーを、スラリー循環用ポンプにより循環ラインを介してユースポイトに供給、循環するとともに、使用中のスラリー供給タンク内に残存するスラリーの略全量を待機中のスラリー供給タンクに移送する移送工程と
   を繰り返して行うことにより、使用中のスラリー供給タンクが空になる前に、ユースポイントへの供給を停止することなく速やかに、使用中のスラリー供給タンクに残っているスラリーを待機中のスラリー供給タンクへ移送し、使用中のスラリー供給タンクの残存量を低減化する機能を搭載したことを特徴とするスラリー供給方法。
4. 一つの使用中のスラリー供給タンクと一つ以上の待機中のスラリー供給タンクと、各スラリー供給タンク内の液量を計測するセンサーと、各スラリー供給タンクからユースポイントまでのスラリーの循環ラインと、スラリー循環用ポンプと、各スラリー供給タンクの切替バルブと、使用中のスラリー供給タンクからユースポイントへの循環ラインを経由した後、戻りラインの各スラリー供給タンクの切替バルブにより待機中のスラリー供給タンクに戻し、スラリーのユースポイントへの供給を継続して行うためのスラリー制御部とからなり、請求項３に記載の方法を実施することを特徴とするスラリー供給装置。
5. 前記スラリー供給タンクに攪拌機を搭載し、移送開始レベルを前記攪拌機の攪拌翼の位置に設定し、使用中のスラリー供給タンクの液面が攪拌翼の高さより低下する前に攪拌機を停止して、液体の飛散及びその後に生ずる固着乾燥を防ぎ、且つユースポイントへの供給を停止することなく速やかに、使用中のスラリー供給タンクに残っているスラリーの残液を待機中のスラリー供給タンクへ移送し、使用中のスラリー供給タンク内のスラリー残存量を低減化する機能を搭載したことを特徴とする請求項１又は３に記載のスラリー供給方法。
6. 前記センサーとして、重量ひずみセンサーを用い、スラリーの液量を連続的に監視し、液量信号を前記制御部へ入力することにより、移送制御が開始又は終了する液量を、自由に設定又は変更ができる機能を有することを特徴とする請求項１又は３に記載のスラリー供給方法。
7. 前記スラリー制御部は、スラリー供給タンクの液量が移送終了設定値を下回った後、設定時間後に移送動作が終了するタイマー機能を有し、移送終了設定値を吸引チューブ先端が十分に浸漬する液量に設定して且つそのタイマーを最適化することで、吸引チューブ及びスラリー供給タンクの製作誤差、吸引チューブ取り付け操作誤差、液量測定センサー読み取り誤差などから生ずる、スラリー供給タンクのスイッチング不良を見据えてのマージン確保を不要とすることにより、残存スラリー量をさらに低減することを特徴とする請求項１又は３に記載のスラリー供給方法。
8. 前記スラリー制御部は、スラリーの液量の上限設定により、スラリーの液量の容量オーバーフローを防止する安全機構を有することを特徴とする請求項１又は３に記載のスラリー供給方法。
9. 前記スラリー制御部は、スラリー供給タンクが一つだけしかセットされていない場合はそれを自動的に認識し、前記移送準備工程及び前記移送工程を行なわず、新しいスラリー供給タンクがセットされて使用可能状態になったことが確認されるとすぐに、前記移送準備工程及び前記移送工程が開始されるよう制御されたことを特徴とする請求項１又は３に記載のスラリー供給方法。
10. 前記スラリー制御は、前記移送準備工程又は前記移送工程時に、動作に関与しているスラリー供給タンクが取り外された場合は、即座に前記移送準備工程又は前記移送工程を中止し、取り外されたスラリー供給タンクが空になったことをお知らせする機能を有することを特徴とする請求項１又は３に記載のスラリー供給方法。

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