JP2009228442A - Tube pump and polishing device - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to a tube pump and a polishing apparatus with improved durability.
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。 In recent years, with the miniaturization of semiconductor devices, in order to ensure the depth of focus in the lithography process, improvement in the flatness of the interlayer insulating film is required. For this reason, planarization of the interlayer insulating film by CMP (Chemical Mechanical Polishing) has become indispensable. CMP is a technique for polishing a polishing surface by pressing a polishing surface such as the surface of an interlayer insulating film against the polishing pad while supplying slurry onto a rotating polishing pad.
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。 In CMP, a tube pump is used to supply slurry. The tube pump is a pump that causes a fluid in the tube to flow by moving a roller that pressurizes the tube along the extending direction of the tube.
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。 When using the technique described in Patent Document 1, it is necessary to rotatably support both ends of the tube. In order to do this, it is necessary to provide a rotating member that rotates together with the tube and a holding member that rotatably holds the rotating member as support members that support both ends of the tube.
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。 A gap is provided between the rotating member and the holding member. However, the abrasive grains contained in the slurry are likely to enter the gap between the rotating member and the support member and be fixed. The fixed abrasive grains become agglomerates, but the agglomerates may be peeled off by this rotational force because the rotating member rotates relative to the support member. When the agglomerates are peeled off and sent onto the polishing pad, the polishing surface is scratched. In addition, the rotation of the rotating member and the support member may be hindered by the aggregate. In this case, the tube is twisted, and the durability of the tube may be lowered. Therefore, a technique that can extend the life of the tube without rotating the tube is desired.
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。
According to the present invention, a tube having flexibility and a slurry in which solid particles are dispersed in a fluid flows inside;
A plurality of rollers that move along the extending direction of the tube while pressurizing the tube;
With
The plurality of rollers may be provided with a tube pump that pressurizes the tube from different angles when viewed in the circumferential direction of the tube.
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。
Further, according to the present invention, a polishing unit for CMP polishing a substrate using a polishing slurry;
A tube pump for delivering the slurry;
With
The tube pump is
A flexible tube;
A plurality of rollers that move along the extending direction of the tube while pressurizing the tube;
Have
The plurality of rollers may be provided with a polishing device that pressurizes the tube from different angles when viewed in the circumferential direction of the tube.
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。 According to the present invention, the plurality of rollers pressurize the tube from different angles when viewed in the circumferential direction of the tube. Each roller is different. Therefore, the life of the tube can be extended without rotating the tube.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In all the drawings, the same reference numerals are given to the same components, and the description will be omitted as appropriate.
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。
FIG. 1 is a schematic plan view showing the configuration of a
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。
As shown in FIG. 1, the
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。
The
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。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the
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。
FIG. 3A is a cross-sectional view showing a state where the
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。
The
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。
In the cross-sectional view shown in FIG. 3A, the
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)
As described above, according to the present embodiment, the
(Second Embodiment)
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。
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a polishing apparatus according to the second embodiment. This polishing apparatus includes a polishing apparatus
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。
The polishing table 110 has a polishing pad on its surface and is rotated by a power source (not shown). The pressing unit 130 presses the surface of the polishing table 110 while rotating the
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。
The configuration of the
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。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described with reference to drawings, these are the illustrations of this invention, Various structures other than the above are also employable.
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
DESCRIPTION OF
Claims (4)
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。 A flexible tube in which a slurry in which solid particles are dispersed in a fluid flows;
A plurality of rollers that move along the extending direction of the tube while pressurizing the tube;
With
The plurality of rollers are tube pumps that pressurize the tubes from different angles when viewed in the circumferential direction of the tubes.
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。 The tube pump according to claim 1, wherein
The plurality of rollers are tube pumps in which a pressing surface has a curved surface, and the positions of the centers of the curved surfaces are different from each other when viewed in a cross section perpendicular to the central axis of the tube.
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。 In the tube pump according to claim 1 or 2,
The tube is along an arc;
The plurality of rollers are attached to a rotating shaft arranged at the center of the arc, and are tube pumps that move along the extending direction of the tube while rotating around the rotating shaft.
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。 A polishing section for CMP polishing the substrate using a polishing slurry;
A tube pump for delivering the slurry;
With
The tube pump is
A flexible tube;
A plurality of rollers that move along the extending direction of the tube while pressurizing the tube;
Have
The polishing apparatus, wherein the plurality of rollers pressurize the tube from different angles when viewed in the circumferential direction of the tube.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008071225A JP2009228442A (en) | 2008-03-19 | 2008-03-19 | Tube pump and polishing device |
Applications Claiming Priority (1)
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Publication Number | Publication Date |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2008
- 2008-03-19 JP JP2008071225A patent/JP2009228442A/en active Pending
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