JP2003225831A - Electrochemical machining device - Google Patents

Electrochemical machining device

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JP2003225831A
JP2003225831A JP2002236295A JP2002236295A JP2003225831A JP 2003225831 A JP2003225831 A JP 2003225831A JP 2002236295 A JP2002236295 A JP 2002236295A JP 2002236295 A JP2002236295 A JP 2002236295A JP 2003225831 A JP2003225831 A JP 2003225831A
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electrode
workpiece
ion exchanger
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electrolytic processing
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Michihiko Shirakashi
充彦 白樫
Masayuki Kumegawa
正行 粂川
Hozumi Yasuda
穂積 安田
Itsuki Obata
厳貴 小畠
Kunio Fujiwara
邦夫 藤原
Ikutaro Nomichi
郁太郎 野路
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  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide high-efficiency and high-planar machining to the surface of a work piece, for instance, when machining a conductive material. <P>SOLUTION: This device has a machining electrode 50 freely coming close to a work piece W, and a power supply electrode 52 supplying power to the work piece W, a laminated body 56 with a laminated structure disposed at least either between the work piece W and the machining electrode 50 or between the work piece W and the power supply electrode 52, fluid supply parts 72 and 48a supplying fluids between at least either the machining electrode 50 or the power supply electrode 52 and the work piece W where the laminated body 56 exists, and a power supply 80 applying a voltage between the machining electrode 50 and the power supply electrode 52. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電解加工装置に関
し、特に半導体ウエハ等の基板表面の電動性材料を加工
したり、基板表面に付着した不純物を除去したりするの
に使用される電解加工装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrolytic processing apparatus, and more particularly to an electrolytic processing used for processing an electrically conductive material on the surface of a substrate such as a semiconductor wafer or removing impurities adhering to the surface of the substrate. Regarding the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体ウエハ等の基板上に回路を
形成するための配線材料として、アルミニウムまたはア
ルミニウム合金に代えて、電気抵抗率が低くエレクトロ
マイグレーション耐性が高い銅(Cu)を用いる動きが
顕著になっている。この種の銅配線は、基板の表面に設
けた微細凹みの内部に銅を埋込むことによって一般に形
成される。この銅配線を形成する方法としては、CV
D、スパッタリング及びめっきといった手法があるが、
いずれにしても、基板のほぼ全表面に銅を成膜して、化
学機械的研磨(CMP)により不要の銅を除去するよう
にしている。
2. Description of the Related Art In recent years, as a wiring material for forming a circuit on a substrate such as a semiconductor wafer, copper (Cu) having a low electric resistivity and a high electromigration resistance has been used in place of aluminum or an aluminum alloy. It has become noticeable. This kind of copper wiring is generally formed by embedding copper inside the fine recesses provided on the surface of the substrate. As a method of forming this copper wiring, CV
There are methods such as D, sputtering and plating,
In any case, a copper film is formed on almost the entire surface of the substrate, and unnecessary mechanical copper is removed by chemical mechanical polishing (CMP).

【0003】図13は、この種の銅配線基板Wの一製造
例を工程順に示すもので、先ず、図13(a)に示すよ
うに、半導体素子を形成した半導体基材1上の導電層1
aの上にSiOからなる酸化膜やLow−K材膜等の
絶縁膜2を堆積し、この絶縁膜2の内部に、リソグラフ
ィ・エッチング技術によりコンタクトホール3と配線用
の溝4を形成し、その上にTaN等からなるバリア膜
(バリアメタル)5、更にその上に電解めっきの給電層
としてシード層7を形成する。
FIG. 13 shows an example of manufacturing a copper wiring board W of this type in the order of steps. First, as shown in FIG. 13A, a conductive layer on a semiconductor substrate 1 on which a semiconductor element is formed. 1
An insulating film 2 such as an oxide film made of SiO 2 or a Low-K material film is deposited on a, and a contact hole 3 and a wiring groove 4 are formed in the insulating film 2 by a lithography / etching technique. A barrier film (barrier metal) 5 made of TaN or the like is further formed thereon, and a seed layer 7 is further formed thereon as a power feeding layer for electrolytic plating.

【0004】そして、図13(b)に示すように、基板
Wの表面に銅めっきを施すことで、コンタクトホール3
及び溝4内に銅を充填するとともに、絶縁膜2上に銅膜
6を堆積する。その後、化学機械的研磨(CMP)によ
り、絶縁膜2上の銅膜6を除去して、コンタクトホール
3及び配線用の溝4に充填させた銅膜6の表面と絶縁膜
2の表面とをほぼ同一平面にする。これにより、図13
(c)に示すように銅膜6からなる配線が形成される。
Then, as shown in FIG. 13B, the surface of the substrate W is plated with copper to form the contact holes 3
Further, the trench 4 is filled with copper, and the copper film 6 is deposited on the insulating film 2. Then, the copper film 6 on the insulating film 2 is removed by chemical mechanical polishing (CMP), and the surface of the insulating film 2 and the surface of the copper film 6 filled in the contact hole 3 and the wiring groove 4 are removed. Make them almost the same plane. As a result, FIG.
As shown in (c), the wiring made of the copper film 6 is formed.

【0005】また、最近ではあらゆる機器の構成要素に
おいて微細化かつ高精度化が進み、サブミクロン領域で
の物作りが一般的となるにつれて、加工法自体が材料の
特性に与える影響は益々大きくなっている。このような
状況下においては、従来の機械加工のように、工具が被
加工物を物理的に破壊しながら除去していく加工法で
は、加工によって被加工物に多くの欠陥を生み出してし
まうため、被加工物の特性が劣化する。従って、いかに
材料の特性を損なうことなく加工を行うことができるか
が問題となってくる。
Recently, as the miniaturization and precision of all the components of equipment have progressed and the manufacturing of materials in the submicron region has become common, the influence of the processing method itself on the characteristics of the material becomes more and more significant. ing. Under such circumstances, a machining method in which a tool physically destroys a work piece and removes it, as in conventional machining, causes many defects in the work piece due to the machining. , The characteristics of the work piece deteriorate. Therefore, how to perform processing without deteriorating the characteristics of the material becomes a problem.

【0006】この問題を解決する手段として開発された
特殊加工法に、化学研磨や電解加工、電解研磨がある。
これらの加工法は、従来の物理的な加工とは対照的に、
化学的溶解反応を起こすことによって、除去加工等を行
うものである。従って、塑性変形による加工変質層や転
位等の欠陥は発生せず、前述の材料の特性を損なわずに
加工を行うといった課題が達成される。
As a special processing method developed as a means for solving this problem, there are chemical polishing, electrolytic processing, and electrolytic polishing.
These processing methods, in contrast to conventional physical processing,
The removal processing and the like are performed by causing a chemical dissolution reaction. Therefore, defects such as a work-affected layer and dislocations due to plastic deformation do not occur, and the problem that the above-described processing is performed without impairing the characteristics of the material can be achieved.

【0007】電解加工として、イオン交換体を使用した
ものが開発されている。これは、図14に示すように、
被加工物10の表面に、加工電極14に取付けたイオン
交換体12aと、給電電極16に取付けたイオン交換体
12bとを接触乃至近接させ、加工電極14と給電電極
16との間に電源17を介して電圧を印加しつつ、加工
電極14及び給電電極16と被加工物10との間に液体
供給部19から超純水等の液体18を供給して、被加工
物10の表面層の除去加工を行うようにしたものであ
る。この電解加工によれば、超純水等の液体18中の水
分子20をイオン交換体12a,12bで水酸化物イオ
ン22と水素イオン24に解離し、例えば生成された水
酸化物イオン22を、被加工物10と加工電極14との
間の電界と超純水等の液体18の流れによって、被加工
物10の加工電極14と対面する表面に供給して、ここ
での被加工物10近傍の水酸化物イオン22の密度を高
め、被加工物10の原子10aと水酸化物イオン22を
反応させる。反応によって生成された反応物質26は、
超純水等の液体18中に溶解し、被加工物10の表面に
沿った超純水等の液体18の流れによって被加工物10
から除去される。
As electrolytic processing, a method using an ion exchanger has been developed. This is as shown in FIG.
On the surface of the workpiece 10, the ion exchanger 12a attached to the processing electrode 14 and the ion exchanger 12b attached to the power feeding electrode 16 are brought into contact or close to each other, and a power source 17 is provided between the processing electrode 14 and the power feeding electrode 16. A liquid 18 such as ultrapure water is supplied from the liquid supply unit 19 between the machining electrode 14 and the power supply electrode 16 and the workpiece 10 while applying a voltage via the It is designed to be removed. According to this electrolytic processing, the water molecules 20 in the liquid 18 such as ultrapure water are dissociated into hydroxide ions 22 and hydrogen ions 24 by the ion exchangers 12a and 12b, and the generated hydroxide ions 22 are The electric field between the work piece 10 and the working electrode 14 and the flow of the liquid 18 such as ultrapure water supply the surface of the work piece 10 facing the working electrode 14 to the work piece 10 here. The density of the hydroxide ions 22 in the vicinity is increased, and the atoms 10a of the workpiece 10 are reacted with the hydroxide ions 22. The reaction substance 26 generated by the reaction is
The workpiece 10 is dissolved by the liquid 18 such as ultrapure water and flows along the surface of the workpiece 10 by the flow of the liquid 18 such as ultrapure water.
Removed from.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上記のように、加工電
極及び給電電極と被加工物の間の少なくとも一方にイオ
ン交換体を配置して電解加工を行うと、このイオン交換
体の物性や形態が被加工物表面の加工特性に大きな影響
を与える。例えば、加工後にイオン交換体内に飽和して
いる銅イオンが加工効率に影響を与えるという問題があ
る。また、イオン交換体として、通水性が低いものを使
用すると、被加工物表面への流体の供給が困難となり、
被加工物表面に発生する加工生成物の除去が困難になる
という問題が生じる。さらに、イオン交換体の硬度や表
面平滑性が被加工物表面に与える影響も大きい。
As described above, when electrolytic processing is carried out by disposing an ion exchanger on at least one of the machining electrode and the feeding electrode and the workpiece, the physical properties and form of this ion exchanger are obtained. Greatly affects the processing characteristics of the surface of the work piece. For example, there is a problem that copper ions saturated in the ion exchanger after processing affect the processing efficiency. If an ion exchanger with low water permeability is used, it becomes difficult to supply the fluid to the surface of the work piece,
There arises a problem that it becomes difficult to remove the processed product generated on the surface of the workpiece. Furthermore, the hardness and surface smoothness of the ion exchanger have a great influence on the surface of the workpiece.

【0009】また、この種の電解加工(電気化学的加
工)は、反応種イオンと被加工物との電気化学的相互作
用によって加工が進み、被加工物表面での各点における
加工速度は、被加工物の物性を除けば、基本的には電流
密度及び加工電極の存在頻度に依存する。しかし、実際
の加工に際しては、被加工物表面における電解反応の不
均一性により、被加工物表面の各点における加工速度は
不均一となる。この加工速度の不均一性を打開する方法
としては、電解反応の均一化を図る方法と、複数の
電極が被加工物表面の各点を通過するようにして平均化
を図る方法とが考えられる。
Further, in this type of electrolytic processing (electrochemical processing), the processing proceeds due to the electrochemical interaction between reactive species ions and the workpiece, and the processing speed at each point on the surface of the workpiece is Except for the physical properties of the workpiece, it basically depends on the current density and the frequency of existence of the machining electrode. However, in actual processing, the processing speed at each point on the surface of the workpiece becomes uneven due to the nonuniformity of the electrolytic reaction on the surface of the workpiece. As a method for overcoming this nonuniformity of the processing speed, there are considered a method for making the electrolytic reaction uniform and a method for making the plurality of electrodes pass through each point on the surface of the work piece to average them. .

【0010】しかし、の方法にあっては、同時に発生
する加工生成物や気泡を除去する必要が生じるばかりで
なく、電極端部における電界集中を抑制する必要が生じ
る。また、の方法にあっては、電極を多数存在させる
ことで加工速度の平均化は行われるが、電極が細分化さ
れて電極の複数化に繋がってしまう。
However, in the method (1), it is necessary not only to remove the processed products and bubbles generated at the same time but also to suppress the electric field concentration at the electrode end. In the method (1), the machining speed is averaged by providing a large number of electrodes, but the electrodes are subdivided, leading to a plurality of electrodes.

【0011】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、例えば導電性材料を加工する場合に、被加工物表面
に、高効率で平坦性の高い加工を行うことができるよう
にした電解加工装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and, for example, when processing a conductive material, an electrolysis that enables highly efficient and highly flat processing on the surface of a workpiece. An object is to provide a processing device.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、被加工物に近接自在な加工電極と、被加工物に給電
する給電電極と、被加工物と前記加工電極との間または
被加工物と前記給電電極との間の少なくとも一方に配置
した積層構造の積層体と、前記積層体が存在する被加工
物と前記加工電極または前記給電電極の少なくとも一方
との間に流体を供給する流体供給部と、前記加工電極と
前記給電電極との間に電圧を印加する電源を有すること
を特徴とする電解加工装置である。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a machining electrode which can be brought close to a workpiece, a power feeding electrode for feeding power to the workpiece, a workpiece and the machining electrode, or Supplying a fluid between a laminate having a laminated structure disposed on at least one of a workpiece and the power feeding electrode, and a workpiece on which the laminate is present and at least one of the machining electrode or the power feeding electrode. And an electric power source that applies a voltage between the machining electrode and the power supply electrode.

【0013】このように、蓄積容量(イオン交換体では
イオン交換容量)を増大させた積層構造の積層体を被加
工物と加工電極との間または被加工物と給電電極との間
の少なくとも一方に配置することで、電解反応により発
生した加工生成物(酸化物やイオン)が積層体内にこの
蓄積容量以上に蓄積しないようにして、積層体内に蓄積
した加工生成物の形態が変化して、それが加工速度及び
その分布に影響を与えることを防止することができる。
As described above, at least one of a laminate having a laminated structure having an increased storage capacity (ion exchange capacity in an ion exchanger) is provided between the workpiece and the processing electrode or between the workpiece and the power feeding electrode. By arranging in, the processed products (oxides and ions) generated by the electrolytic reaction are prevented from accumulating in the stack in excess of this storage capacity, and the form of the processed products accumulated in the stack changes, It can be prevented from affecting the processing speed and its distribution.

【0014】ここで、前記積層体の再生処理を行う再生
部を更に有するようにしてもよい。これにより、加工中
或いは加工インターバルの間等に積層体を再生し、積層
体内に蓄積した加工生成物を積層体外から除去すること
で、積層体内に蓄積された加工生成物が加工速度及びそ
の分布に影響を与えることを防止することができる。
[0014] Here, a reproducing section for performing a reproducing process of the laminated body may be further provided. As a result, the laminated product is regenerated during the machining or during the machining interval, and the processed product accumulated in the laminated body is removed from the outside of the laminated body, whereby the processed product accumulated in the laminated body is processed at a processing speed and its distribution. Can be prevented.

【0015】請求項2に記載の発明は、前記積層体は、
少なくともその1層に、カチオン交換基及びアニオン交
換基の少なくとも一方を有するイオン交換体を有するこ
とを特徴とする請求項1記載の電解加工装置である。イ
オン交換材料の官能基の種類により、除去加工できる被
加工材料の種類及びその加工効率が変化する。このた
め、加工対象物によりイオン交換材料の交換基を変える
ことが望ましく、これにより、被加工材料の範囲を広め
ることができる。
According to a second aspect of the present invention, the laminate is
2. The electrolytic processing apparatus according to claim 1, wherein at least one of the layers has an ion exchanger having at least one of a cation exchange group and an anion exchange group. Depending on the type of functional group of the ion exchange material, the type of material to be processed that can be removed and the processing efficiency thereof change. For this reason, it is desirable to change the exchange group of the ion exchange material depending on the object to be processed, whereby the range of the material to be processed can be expanded.

【0016】請求項3に記載の発明は、前記積層体は、
少なくともその1層に、通水性を有する積層材を有する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の電解加工装置
である。積層体の通水性は、電解反応により発生した加
工生成物の除去効率、ひいては電解反応の安定性に関係
し、通水性が良いほど除去効率が増加する。従って、積
層体として、通水性が良いものを使用することで、安定
した電解反応を行うことができる。
According to a third aspect of the present invention, the laminate is
3. The electrolytic processing apparatus according to claim 1, wherein at least one of the layers has a water-permeable laminated material. The water permeability of the laminate is related to the removal efficiency of the processed product generated by the electrolytic reaction, and thus the stability of the electrolytic reaction. The better the water permeability, the higher the removal efficiency. Therefore, a stable electrolytic reaction can be performed by using a laminate having good water permeability.

【0017】請求項4に記載の発明は、前記積層体の少
なくともその1層に、硬度の高い積層材を有することを
特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の電解加工
装置である。積層体の硬度は、被加工物の平坦性に関係
し、積層体の硬度が高いほど被加工物表面の平坦度は高
くなる。従って、積層体として、硬度の高いものを使用
することで、被加工物の平坦性を高めることができる。
The invention according to claim 4 is the electrolytic processing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein at least one layer of the laminated body has a laminated material having high hardness. . The hardness of the laminated body is related to the flatness of the work piece, and the higher the hardness of the laminated body, the higher the flatness of the surface of the work piece. Therefore, the flatness of the workpiece can be enhanced by using a laminate having high hardness.

【0018】請求項5に記載の発明は、前記積層体の、
少なくとも前記被加工物と対向する最表面層に、硬度の
高い積層材を有することを特徴とする請求項1乃至4の
いずれかに記載の電解加工装置である。これにより、積
層体の被加工物との接触面の硬度を高めて、被加工物の
平坦度を高めることができる。
According to a fifth aspect of the invention, in the laminated body,
The electrolytic processing apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein at least the outermost surface layer facing the workpiece has a laminated material having high hardness. Thereby, the hardness of the contact surface of the laminate with the workpiece can be increased, and the flatness of the workpiece can be increased.

【0019】請求項6に記載の発明は、前記積層体の、
少なくとも前記被加工物と対向する最表面層に、表面平
滑性を有する積層材を有することを特徴とする請求項1
乃至4のいずれかに記載の電解加工装置である。積層体
の表面平滑性は、被加工物の平坦性に関係し、積層体の
表面平滑性が良好なほど被加工材の平坦性は高くなる。
従って、少なくとも被加工物と対向する最表面層を形成
する積層体として、表面平滑性の良好なものを使用する
ことで、被加工物の平坦度を高めることができる。
According to a sixth aspect of the present invention, in the laminated body,
At least the outermost surface layer facing the workpiece has a laminated material having surface smoothness.
It is an electrolytic processing apparatus in any one of 4 thru | or 4. The surface smoothness of the laminate is related to the flatness of the workpiece, and the better the surface smoothness of the laminate, the higher the flatness of the workpiece.
Therefore, the flatness of the workpiece can be increased by using a laminate having a good surface smoothness as the laminate forming at least the outermost surface layer facing the workpiece.

【0020】請求項7に記載の発明は、前記積層体を構
成する積層材は、織布、ネット、イオン交換膜または化
学機械的研磨用の研磨パッドからなることを特徴とする
請求項1乃至6のいずれかに記載の電解加工装置であ
る。
The invention according to claim 7 is characterized in that the laminated material constituting the laminated body comprises a woven cloth, a net, an ion exchange membrane or a polishing pad for chemical mechanical polishing. The electrolytic processing apparatus according to any one of 6 above.

【0021】請求項8に記載の発明は、被加工物に近接
自在な加工電極と、被加工物に給電する給電電極と、被
加工物と前記加工電極との間または被加工物と前記給電
電極との間に配置した単層もしくは積層構造のイオン交
換体であって、前記被加工物側の表面に該被加工物と対
向または接触する複数の分割面を有するイオン交換体
と、前記イオン交換体が存在する被加工物と前記加工電
極または前記給電電極の少なくとも一方との間に流体を
供給する流体供給部と、前記加工電極と前記給電電極と
の間に電圧を印加する電源を有することを特徴とする電
解加工装置である。これにより、イオン交換体の複数の
分割面が被加工物表面の各領域を通過するようにして、
電極自身を細分化することなく、電極を細分化した時と
同様な効果を得て、加工速度の平均化(均一性)を図る
ことができる。
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a machining electrode which can be brought close to the workpiece, a power feeding electrode for feeding power to the workpiece, a space between the workpiece and the machining electrode, or a workpiece and the power feeding. An ion exchanger having a single-layer or laminated structure arranged between electrodes, the ion exchanger having a plurality of divided surfaces facing or in contact with the workpiece on the surface of the workpiece, and the ions. A fluid supply unit that supplies a fluid between a workpiece on which an exchange body is present and at least one of the processing electrode and the power supply electrode, and a power supply that applies a voltage between the processing electrode and the power supply electrode It is an electrolytic processing apparatus characterized in that. This allows the plurality of divided surfaces of the ion exchanger to pass through each region of the workpiece surface,
Without subdividing the electrode itself, the same effect as when subdividing the electrode is obtained, and the processing speed can be averaged (uniformity).

【0022】請求項9に記載の発明は、前記イオン交換
体の分割面は、該イオン交換体の被加工物側の表面に設
けた凹部及び凸部の該凸部表面に設けられていることを
特徴とする請求項8記載の電解加工装置である。これに
より、イオン交換体の表面に凹部と凸部を設けるといっ
た比較的に簡単な構成で、イオン交換体の表面に多数の
分割面を設けることができる。
According to a ninth aspect of the present invention, the divided surface of the ion exchanger is provided on the surface of the concave portion and the convex portion of the convex portion provided on the surface of the ion exchanger on the workpiece side. 9. The electrolytic processing device according to claim 8. This makes it possible to provide a large number of dividing surfaces on the surface of the ion exchanger with a relatively simple structure such as providing concave portions and convex portions on the surface of the ion exchanger.

【0023】請求項10に記載の発明は、前記凸部は、
型成形によって形成されたものであることを特徴とする
請求項9記載の電解加工装置である。これにより、例え
ば、積層構造の積層体からなるイオン交換体において、
最表面層に位置するイオン交換体を所望の形状に成形し
て積層することで、イオン交換体の表面に多数の分割面
を設けることができる。
According to a tenth aspect of the invention, the convex portion is
The electrolytic processing apparatus according to claim 9, wherein the electrolytic processing apparatus is formed by molding. Thereby, for example, in an ion exchanger composed of a laminate having a laminated structure,
By forming the ion exchanger located in the outermost surface layer into a desired shape and laminating it, a large number of divided surfaces can be provided on the surface of the ion exchanger.

【0024】請求項11に記載の発明は、前記凹部は、
前記イオン交換体の表面に形成した加工溝からなること
を特徴とする請求項9記載の電解加工装置である。これ
により、例えば単層構造のイオン交換体の表面に溝加工
を施すことで、イオン交換体の表面に多数の分割面を設
けることができる。
According to an eleventh aspect of the invention, the recess is
The electrolytic processing apparatus according to claim 9, comprising a processed groove formed on the surface of the ion exchanger. Thus, for example, by performing groove processing on the surface of the single-layer structure ion exchanger, it is possible to provide a large number of divided surfaces on the surface of the ion exchanger.

【0025】請求項12に記載の発明は、前記凹部に流
体を供給するか、または前記凹部から流体を吸引する孔
を有することを特徴とする請求項11記載の電解加工装
置である。これにより、例えば、イオン交換体の表面に
全域に亘って、凹部を格子状、或いは連続した形状に設
けることで、この凹部を通じて液体がイオン交換体と被
加工物のほぼ全域に拡がるようにすることができる。
The invention as set forth in claim 12 is the electrolytic processing apparatus as set forth in claim 11, which has a hole for supplying a fluid to the recess or for sucking a fluid from the recess. As a result, for example, by providing recesses in a lattice shape or in a continuous shape over the entire surface of the ion exchanger, the liquid is spread through the recesses over almost the entire area of the ion exchanger and the workpiece. be able to.

【0026】請求項13に記載の発明は、前記分割面
は、矩形状または円形に形成されていることを特徴とす
る請求項8乃至12のいずれかに記載の電解加工装置で
ある。この分割面は、矩形状または円形等、任意の形状
に形成でき、しかもイオン交換体の表面に一様に分布す
るようにしても良く、また散点状等のランダム、更には
一定の規則性を持って分布するようにしてもよい。
According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided the electrolytic processing apparatus according to any one of the eighth to twelfth aspects, wherein the divided surface is formed in a rectangular shape or a circular shape. This dividing surface can be formed in any shape such as a rectangular shape or a circular shape, and may be evenly distributed on the surface of the ion exchanger, and it may be randomly distributed such as scattered dots, or may have a certain regularity. You may make it distribute with.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。なお、以下の例では、被加工物と
して基板を使用し、基板の表面に堆積させた銅を除去
(研磨)するようにした電解加工装置(電解研磨装置)
に適用した例を示しているが、基板以外にも適用でき、
更には、他の電解加工にも適用できることは勿論であ
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following example, a substrate is used as a work piece, and an electrolytic processing apparatus (electrolytic polishing apparatus) is configured to remove (polish) copper deposited on the surface of the substrate.
However, it can be applied to other than the board,
Further, it goes without saying that it can be applied to other electrolytic processing.

【0028】図1及び図2は、本発明の第1の実施の形
態の電解加工装置36を示す。この電解加工装置36
は、水平方向に揺動自在な揺動アーム44の自由端に垂
設されて基板Wを下向き(フェイスダウン)に吸着保持
する基板保持部46と、円板状で絶縁体からなり、扇状
の加工電極50と給電電極52とを該加工電極50と給
電電極52の表面(上面)を露出させて交互に埋設した
電極部48とを上下に備えている。電極部48の上面に
は、加工電極50と給電電極52の表面を一体に覆う、
積層体からなるイオン交換体56が取付けられている。
ここに、この例では、加工電極50と給電電極52とを
有する電極部48として、基板保持部46で保持する基
板Wの直径の2倍以上の直径を有するものを使用して、
基板Wの表面全域を電解加工するようにした例を示して
いる。
1 and 2 show an electrolytic processing apparatus 36 according to the first embodiment of the present invention. This electrolytic processing device 36
Is a disk-shaped insulator made up of a fan-shaped substrate holding portion 46 vertically attached to the free end of a horizontally swingable swinging arm 44 for attracting and holding the substrate W downward (face down). The machining electrode 50 and the power feeding electrode 52 are vertically provided with electrode portions 48 in which the surface (upper surface) of the machining electrode 50 and the power feeding electrode 52 are exposed and are alternately embedded. The upper surface of the electrode portion 48 integrally covers the surfaces of the processing electrode 50 and the power feeding electrode 52,
An ion exchanger 56 composed of a laminated body is attached.
Here, in this example, as the electrode portion 48 having the processing electrode 50 and the power feeding electrode 52, one having a diameter that is at least twice the diameter of the substrate W held by the substrate holding portion 46 is used,
An example in which the entire surface of the substrate W is electrolytically processed is shown.

【0029】揺動アーム44は、上下動用モータ60の
駆動に伴ってボールねじ62を介して上下動し、揺動用
モータ64の駆動に伴って回転する揺動軸66の上端に
連結されている。また、基板保持部46は、揺動アーム
44の自由端に取付けた自転用モータ68に接続され、
この自転用モータ68の駆動に伴って回転(自転)する
ようになっている。
The swing arm 44 is connected to the upper end of a swing shaft 66 that moves up and down via a ball screw 62 as the vertical movement motor 60 is driven, and that rotates as the swing motor 64 is driven. . The substrate holder 46 is connected to a rotation motor 68 attached to the free end of the swing arm 44,
The motor 68 for rotation rotates (rotates) according to the drive of the motor 68 for rotation.

【0030】電極部48は、中空モータ70に直結さ
れ、この中空モータ70の駆動に伴って回転(自転)す
るようになっている。電極部48の中央部には、純水、
より好ましくは超純水を供給する純水供給部としての貫
通孔48aが設けられている。そして、この貫通孔48
aは、中空モータ70の中空部の内部を延びる純水供給
管72に接続されている。純水または超純水は、この貫
通孔48aを通して供給された後、吸水性を有するイオ
ン交換体56を通じて加工面全域に供給される。また、
純水供給管72から接続される貫通孔48aを複数設け
て、加工液を加工面全域に行き渡らせ易くしてもよい。
The electrode portion 48 is directly connected to the hollow motor 70, and is rotated (rotated) as the hollow motor 70 is driven. In the central part of the electrode part 48, pure water,
More preferably, a through hole 48a is provided as a pure water supply unit that supplies ultrapure water. And this through hole 48
The a is connected to a pure water supply pipe 72 extending inside the hollow portion of the hollow motor 70. Pure water or ultrapure water is supplied through the through holes 48a, and then is supplied to the entire processed surface through the water-absorbing ion exchanger 56. Also,
A plurality of through holes 48a connected from the pure water supply pipe 72 may be provided so that the machining liquid can be easily spread over the entire machining surface.

【0031】電極部48の上方には、電極部48の直径
方向に沿って延びて、複数の供給口を有する純水または
超純水を供給する純水供給部としての純水ノズル74が
配置されている。これによって、純水または超純水が基
板Wの表面に該基板Wの上下方向から同時に供給される
ようになっている。ここで、純水は、例えば電気伝導度
(1atm,25℃換算値、以下同じ)が10μS/c
m以下の水であり、超純水は、例えば電気伝導度が0.
1μS/cm以下の水である。なお、純水や超純水の代
わりに電気伝導度500μS/cm以下の液体や、任意
の電解液を使用してもよい。加工中に電解液を供給する
ことにより、加工生成物、気体溶解等による加工不安定
性を除去でき、均一な、再現性のよい加工が得られる。
A pure water nozzle 74 is disposed above the electrode portion 48 and extends along the diameter direction of the electrode portion 48 and serves as a pure water supply portion for supplying pure water or ultrapure water having a plurality of supply ports. Has been done. As a result, pure water or ultrapure water is simultaneously supplied to the surface of the substrate W from above and below the substrate W. Here, pure water has, for example, an electric conductivity (1 atm, 25 ° C. conversion value, the same applies hereinafter) of 10 μS / c.
Ultrapure water is water having a conductivity of 0.
It is water of 1 μS / cm or less. A liquid having an electric conductivity of 500 μS / cm or less or an arbitrary electrolytic solution may be used instead of pure water or ultrapure water. By supplying the electrolytic solution during processing, processing instability due to processing products, gas dissolution, etc. can be removed, and uniform and reproducible processing can be obtained.

【0032】この例では、電極部48に複数の扇状の電
極板76を円周方向に沿って配置し、この電極板76に
スリップリング78を介して電源80の陰極と陽極とを
交互に接続することで、電源80の陰極と接続した電極
板76が加工電極50となり、陽極と接続した電極板7
6が給電電極52となるようにしている。これは、例え
ば銅にあっては、陰極側に電解加工作用が生じるからで
あり、被加工材料によっては、陰極側が給電電極とな
り、陽極側が加工電極となるようにしてもよい。つま
り、被加工材料が、例えば銅、モリブデンまたは鉄にあ
っては、陰極側に電解加工作用が生じるため、電源80
の陰極と接続した電極板76が加工電極50となり、陽
極と接続した電極板76が給電電極52となるようにす
る。一方、例えばアルミニウムやシリコンにあっては、
陽極側で電解加工作用が生じるため、電極の陽極に接続
した電極を加工電極となし、陰極側を給電電極とするこ
とができる。
In this example, a plurality of fan-shaped electrode plates 76 are arranged in the electrode portion 48 along the circumferential direction, and the cathodes and anodes of the power supply 80 are alternately connected to the electrode plates 76 via slip rings 78. By doing so, the electrode plate 76 connected to the cathode of the power supply 80 becomes the processing electrode 50, and the electrode plate 7 connected to the anode
6 serves as the power supply electrode 52. This is because, for example, in the case of copper, an electrolytic processing action occurs on the cathode side, and depending on the material to be processed, the cathode side may be the power feeding electrode and the anode side may be the processing electrode. That is, when the material to be processed is, for example, copper, molybdenum, or iron, an electrolytic processing action occurs on the cathode side, so that the power source 80
The electrode plate 76 connected to the cathode of No. 2 serves as the processing electrode 50, and the electrode plate 76 connected to the anode serves as the feeding electrode 52. On the other hand, for example, for aluminum and silicon,
Since the electrolytic processing action occurs on the anode side, the electrode connected to the anode of the electrode can be used as the processing electrode and the cathode side can be used as the power feeding electrode.

【0033】このように、加工電極50と給電電極52
とを電極部48の円周方向に沿って分割して交互に設け
ることで、基板の導電体膜(被加工物)への固定給電部
を不要となして、基板の全面の加工が可能となる。更
に、パルス状もしくは周期的に(交流)で正負を変化さ
せることで、電解生成物を溶解させ、加工の繰返しの多
重性によって平坦度を向上させることができる。
As described above, the processing electrode 50 and the feeding electrode 52
By alternately providing and dividing the electrode portion 48 along the circumferential direction of the electrode portion 48, it is possible to process the entire surface of the substrate without the need for a fixed power feeding portion to the conductor film (workpiece) of the substrate. Become. Further, by changing the positive and negative in a pulsed or periodic (alternating current) condition, the electrolytic product can be dissolved and the flatness can be improved by the multiplicity of repeated processing.

【0034】ここで、加工電極50及び給電電極52
は、電解反応により、電極の酸化または溶出が一般に問
題となる。このため、この給電電極52の素材として、
電極に広く使用されている金属や金属化合物よりも、炭
素、比較的不活性な貴金属、導電性酸化物または導電性
セラミックスを使用することが好ましい。この貴金属を
素材とした電極としては、例えば、下地の電極素材にチ
タンを用い、その表面にめっきやコーティングで白金ま
たはイリジウムを付着させ、高温で焼結して安定化と強
度を保つ処理を行ったものが挙げられる。セラミックス
製品は、一般に無機物質を原料として熱処理によって得
られ、各種の非金属・金属の酸化物・炭化物・窒化物な
どを原料として、様々な特性を持つ製品が作られてい
る。この中に導電性を持つセラミックスもある。電極が
酸化すると電極の電気抵抗値が増加し、印加電圧の上昇
を招くが、このように、白金などの酸化しにくい材料や
酸化イリジウムなどの導電性酸化物で電極表面を保護す
ることで、電極素材の酸化による電気抵抗の増大を防止
することができる。
Here, the processing electrode 50 and the feeding electrode 52
In general, due to the electrolytic reaction, oxidation or elution of the electrode becomes a problem. Therefore, as a material for the power supply electrode 52,
It is preferable to use carbon, a relatively inert noble metal, a conductive oxide or a conductive ceramic rather than a metal or metal compound widely used for electrodes. As an electrode using this precious metal as a material, for example, titanium is used as the base electrode material, and platinum or iridium is attached to the surface by plating or coating, and it is sintered at a high temperature and treated to maintain stability and strength. There are some. Ceramic products are generally obtained by heat treatment using an inorganic material as a raw material, and various non-metal / metal oxides / carbides / nitrides are used as raw materials to produce products having various characteristics. Some of these ceramics have conductivity. When the electrode oxidizes, the electric resistance value of the electrode increases and the applied voltage rises.However, by protecting the electrode surface with a material such as platinum that is difficult to oxidize or a conductive oxide such as iridium oxide, It is possible to prevent an increase in electric resistance due to the oxidation of the electrode material.

【0035】積層体からなるイオン交換体56は、積層
材としての一対の強酸性カチオン交換繊維56a,56
bと、この強酸性カチオン交換繊維56a,56bに挟
まれた強酸性カチオン交換膜56cとの3層構造から構
成されている。このイオン交換体(積層体)56は、通
水性が良く、硬度が高いばかりでなく、基板Wと対向す
る露出表面(上面)が良好な平滑性を有するようになっ
ている。
The ion exchanger 56 composed of a laminated body comprises a pair of strongly acidic cation exchange fibers 56a, 56 as a laminated material.
b and a strongly acidic cation exchange membrane 56c sandwiched between the strongly acidic cation exchange fibers 56a and 56b. The ion exchanger (laminate) 56 has good water permeability and high hardness, and the exposed surface (upper surface) facing the substrate W has good smoothness.

【0036】イオン交換体(積層体)56の各積層材5
6a,56b,56cは、強酸性カチオン交換基(スル
ホン酸基)を担持したものが好ましいが、弱酸性カチオ
ン交換基(カルボキシル基)を担持したものでもよい。
また、強塩基性アニオン交換基(4級アンモニウム基)
を担持したものでもよく、更に、弱塩基性アニオン交換
基(3級以下のアミノ基)を担持したものでもよい。
Each laminated material 5 of the ion exchanger (laminated body) 56
6a, 56b, and 56c preferably carry a strongly acidic cation exchange group (sulfonic acid group), but may also carry a weakly acidic cation exchange group (carboxyl group).
In addition, a strongly basic anion exchange group (quaternary ammonium group)
Or a weakly basic anion exchange group (a tertiary or lower amino group) may be carried.

【0037】ここで、例えば強塩基アニオン交換能を付
与した不織布は、繊維径20〜50μmで空隙率が約9
0%のポリオレフィン製の不織布に、γ線を照射した後
グラフト重合を行う所謂放射線グラフト重合法により、
グラフト鎖を導入し、次に導入したグラフト鎖をアミノ
化して第4級アンモニウム基を導入して作製される。導
入されるイオン交換基の容量は、導入するグラフト鎖の
量により決定される。グラフト重合を行うためには、例
えばアクリル酸、スチレン、メタクリル酸グリシジル、
更にはスチレンスルホン酸ナトリウム、クロロメチルス
チレン等のモノマーを用い、これらのモノマー濃度、反
応温度及び反応時間を制御することで、重合するグラフ
ト量を制御することができる。従って、グラフト重合前
の素材の重量に対し、グラフト重合後の重量の比をグラ
フト率と呼ぶが、このグラフト率は、最大で500%が
可能であり、グラフト重合後に導入されるイオン交換基
は、最大で5meq/gが可能である。
Here, for example, a non-woven fabric having a strong base anion exchange ability has a fiber diameter of 20 to 50 μm and a porosity of about 9
By a so-called radiation graft polymerization method in which 0% polyolefin non-woven fabric is subjected to graft polymerization after γ-ray irradiation,
It is prepared by introducing a graft chain and then aminating the introduced graft chain to introduce a quaternary ammonium group. The capacity of the ion-exchange groups introduced is determined by the amount of graft chains introduced. To carry out the graft polymerization, for example, acrylic acid, styrene, glycidyl methacrylate,
Furthermore, by using monomers such as sodium styrenesulfonate and chloromethylstyrene, and controlling the concentration of these monomers, the reaction temperature and the reaction time, the amount of grafts to be polymerized can be controlled. Therefore, the ratio of the weight after the graft polymerization to the weight of the material before the graft polymerization is called the graft ratio. This graft ratio can be up to 500%, and the ion exchange groups introduced after the graft polymerization are , A maximum of 5 meq / g is possible.

【0038】強酸性カチオン交換能を付与した不織布
は、前記強塩基性アニオン交換能を付与する方法と同様
に、繊維径20〜50μmで空隙率が約90%のポリオ
レフィン製の不織布に、γ線を照射した後グラフト重合
を行う所謂放射線グラフト重合法により、グラフト鎖を
導入し、次に導入したグラフト鎖を、例えば加熱した硫
酸で処理してスルホン酸基を導入して作製される。ま
た、加熱したリン酸で処理すればリン酸基が導入でき
る。ここでグラフト率は、最大で500%が可能であ
り、グラフト重合後に導入されるイオン交換基は、最大
で5meq/gが可能である。
The non-woven fabric having a strong acidic cation exchange ability is prepared by the same method as the above-mentioned method of giving a strong basic anion exchange ability to a polyolefin non-woven fabric having a fiber diameter of 20 to 50 μm and a porosity of about 90%. It is produced by introducing a graft chain by a so-called radiation graft polymerization method of irradiating with and then performing a graft polymerization, and then treating the introduced graft chain with, for example, heated sulfuric acid to introduce a sulfonic acid group. Further, a phosphate group can be introduced by treating with heated phosphoric acid. Here, the graft ratio can be up to 500%, and the ion exchange groups introduced after the graft polymerization can be up to 5 meq / g.

【0039】なお、イオン交換体56の各積層材56
a,56b,56cの材質としては、ポリエチレン、ポ
リプロピレン等のポリオレフィン系高分子、またはその
他有機高分子が挙げられる。また素材形態としては、不
織布の他に、織布、ネット、シート、多孔質材、短繊維
等が挙げられる。
Incidentally, each laminated material 56 of the ion exchanger 56
Examples of the material of a, 56b, 56c include polyolefin-based polymers such as polyethylene and polypropylene, and other organic polymers. In addition to the non-woven fabric, examples of the material form include woven fabric, net, sheet, porous material, short fiber and the like.

【0040】ここで、ポリエチレンやポリプロピレン
は、放射線(γ線と電子線)を先に素材に照射する(前
照射)ことで、素材にラジカルを発生させ、次にモノマ
ーと反応させてグラフト重合することができる。これに
より、均一性が高く、不純物が少ないグラフト鎖ができ
る。一方、その他の有機高分子は、モノマーを含浸さ
せ、そこに放射線(γ線、電子線、紫外線)を照射(同
時照射)することで、ラジカル重合することができる。
この場合、均一性に欠けるが、ほとんどの素材に適用で
きる。
Here, polyethylene or polypropylene generates radicals in the material by irradiating the material with radiation (γ ray and electron beam) first (pre-irradiation), and then reacts with the monomer to perform graft polymerization. be able to. As a result, a graft chain having high uniformity and less impurities can be formed. On the other hand, other organic polymers can be radically polymerized by impregnating a monomer and irradiating (simultaneous irradiation) with radiation (γ ray, electron beam, ultraviolet ray).
In this case, it lacks uniformity but can be applied to most materials.

【0041】このように、イオン交換体56の各積層材
56a,56b,56cをアニオン交換能またはカチオ
ン交換能を付与した不織布で構成することで、純水また
は超純水や電解液等の液体が不織布の内部を自由に移動
して、不織布内部の水分解触媒作用を有する活性点に容
易に到達することが可能となって、多くの水分子が水素
イオンと水酸化物イオンに解離される。さらに、解離に
よって生成した水酸化物イオンが純水または超純水や電
解液等の液体の移動に伴って効率良く基板Wの表面に運
ばれるため、低い印加電圧でも高電流が得られる。
As described above, the laminated materials 56a, 56b, 56c of the ion exchanger 56 are made of a non-woven fabric having anion exchange ability or cation exchange ability, so that a liquid such as pure water or ultrapure water or an electrolytic solution can be obtained. Can freely move inside the non-woven fabric and easily reach the active site having a water splitting catalytic action inside the non-woven fabric, and many water molecules are dissociated into hydrogen ions and hydroxide ions. . Furthermore, since the hydroxide ions generated by dissociation are efficiently carried to the surface of the substrate W as the liquid such as pure water or ultrapure water or the electrolyte moves, a high current can be obtained even at a low applied voltage.

【0042】ここで、イオン交換体56の各積層材56
a,56b,56cをアニオン交換能またはカチオン交
換能の一方を付与したもののみで構成すると、電解加工
できる被加工材料が制限されるばかりでなく、極性によ
り不純物が生成しやすくなる。そこで、アニオン交換能
を有するアニオン交換体とカチオン交換能を有するカチ
オン交換体とを重合せたり、イオン交換体56の各積層
材56a,56b,56c自体にアニオン交換能とカチ
オン交換能の双方の交換基を付与するようにしてもよ
く、これにより、被加工材料の範囲を拡げるとともに、
不純物が生成しづらくすることができる。
Here, each laminated material 56 of the ion exchanger 56
When a, 56b, and 56c are made up of only those having anion exchange ability or cation exchange ability, not only the material to be electroprocessed can be limited, but also the polarity easily causes impurities. Therefore, the anion exchanger having anion exchange ability and the cation exchanger having cation exchange ability are polymerized, or each of the laminated materials 56a, 56b, 56c of the ion exchanger 56 has both anion exchange ability and cation exchange ability. An exchange group may be added, which expands the range of the material to be processed, and
It is possible to make it difficult for impurities to be generated.

【0043】更に、イオン交換体56を不織布、織布、
多孔膜等のイオン交換材料を複数枚重ねた多層構造とす
ることで、イオン交換体56の持つトータルのイオン交
換容量を増加させ、例えば、銅の除去(研磨)加工を行
う際に、酸化物の発生を抑制して、酸化物が加工レート
に影響することを防止することができる。つまり、イオ
ン交換体56のトータルのイオン交換容量が除去加工の
段階で取り込まれる銅イオンの量よりも小さい場合に
は、酸化物がイオン交換体の表面もしくは内部に生成さ
れてしまい、加工レートに影響を及ぼす。この原因とし
ては、イオン交換体のイオン交換基の量が影響し、容量
以上の銅イオンは酸化物となると考えられる。このた
め、イオン交換体を、イオン交換材料を複数枚重ねた多
層構造として、トータルのイオン交換容量を高めること
で、酸化物の発生を抑制することができる。
Further, the ion exchanger 56 is made of non-woven fabric, woven fabric,
By forming a multilayer structure in which a plurality of ion-exchange materials such as a porous membrane are stacked, the total ion-exchange capacity of the ion-exchanger 56 is increased, and, for example, when removing (polishing) copper, an oxide is used. It is possible to suppress the generation of the oxide and prevent the oxide from affecting the processing rate. That is, when the total ion exchange capacity of the ion exchanger 56 is smaller than the amount of copper ions taken in at the stage of removal processing, oxides are generated on the surface or inside of the ion exchanger, and the processing rate increases. affect. It is considered that the cause of this is that the amount of ion-exchange groups in the ion-exchanger has an effect, and that copper ions having a capacity over the above amount become oxides. Therefore, it is possible to suppress the generation of oxides by increasing the total ion exchange capacity of the ion exchanger having a multilayer structure in which a plurality of ion exchange materials are stacked.

【0044】ここで、イオン交換体56には、以下の4
点が求められる。 加工生成物(ガス含む)の除去。 これは、加工レートの安定性、加工レート分布の均一性
に影響するためである。このため、「通水性」及び「吸
水性」のあるイオン交換体を用いることが望ましい。こ
こで「通水性」とは、マクロな透過性を意味する。即
ち、素材自体に通水性がなくても、該部材に穴及び溝を
切ることで水が通過できるようになり、通水性を持たせ
ることができる。一方「吸水性」とは、素材に水がしみ
込む性質を意味する。
Here, the ion exchanger 56 has the following 4
Points are required. Removal of processed products (including gas). This is because it affects the stability of the processing rate and the uniformity of the processing rate distribution. Therefore, it is desirable to use an ion exchanger having "water permeability" and "water absorption". Here, "water permeability" means macroscopic permeability. That is, even if the material itself has no water permeability, water can pass by cutting the holes and grooves in the member, and thus water permeability can be imparted. On the other hand, "water absorption" means the property that water permeates the material.

【0045】加工レートの安定性。 加工レートの安定性を図るためには、イオン交換材料を
多数枚重ねて、イオン交換能力を確保することが望まし
いと考えられる。 被加工面の平坦性(段差解消能力)。 被加工面の平坦性を確保するためには、イオン交換体の
加工面の表面平滑性が良好であることが望ましいと考え
られている。さらに硬い部材ほど加工表面の平坦性(段
差解消能力)が高いのではないかと考えられている。
長寿命。機械的寿命に関しては、耐磨耗性の高いイオン
交換材料が望ましいと考えられている。
Processing rate stability. In order to stabilize the processing rate, it is considered desirable to stack a large number of ion exchange materials to secure the ion exchange capacity. Flatness of processed surface (capability to eliminate steps). In order to secure the flatness of the processed surface, it is considered desirable that the processed surface of the ion exchanger has good surface smoothness. It is considered that the harder the member, the higher the flatness of the machined surface (step eliminating ability).
Long life. With respect to mechanical life, it is believed that highly abrasion resistant ion exchange materials are desirable.

【0046】従って、イオン交換体56は、「通水性」
を有し、「吸水性」を有すると更に良い。更に、少なく
とも被加工物と対面する積層材は、硬度が高く、しかも
良好な表面平滑性を有することが望ましい。例えば、C
MP用のパッドとして用いられている発泡ポリウレタン
(IC1000/ロデール社製)などは、硬度があり、
かつ耐磨耗性に優れるため、貫通孔を多数設けることに
より、イオン交換体56の積層材として用いることがで
きる。樹脂の板材に穴を開け、通水性を持たせて用いて
もよい。もちろん、更に「吸水性」を有する材質ならば
なお良い。ここで、「硬度が高い」とは、剛性が高く、
かつ圧縮弾性率が低いことを意味する。硬度が高い材質
を用いることにより、パターンウェハ等の、被加工物表
面の微細な凹凸に加工部材が倣いにくくなるため、パタ
ーンの凸部のみを選択的に除去しやすい。硬度が高い積
層材は、被加工物と対向する最表面層に用いるのが望ま
しい。複数の異なる積層材を用いる時はその他の層より
も硬度の高い積層材を少なくとも一層に用いる。積層体
全体としての硬度を得たい場合などには、硬度が高い同
じ積層材を複数枚重ねて用いてもよい。
Therefore, the ion exchanger 56 is "water-permeable".
It is even better to have “water absorption”. Furthermore, it is desirable that at least the laminated material facing the work piece has high hardness and has good surface smoothness. For example, C
Polyurethane foam (IC1000 / Rodale Co.) used as a pad for MP has hardness,
Moreover, since it has excellent abrasion resistance, it can be used as a laminated material of the ion exchanger 56 by providing a large number of through holes. A resin plate material may be used by perforating it with holes. Of course, it is even better if the material has "water absorption". Here, "high hardness" means high rigidity,
It also means that the compression modulus is low. By using a material having a high hardness, it becomes difficult for the processing member to follow fine irregularities on the surface of a workpiece such as a pattern wafer, and therefore only the convex portions of the pattern can be easily removed selectively. A laminated material having high hardness is preferably used for the outermost surface layer facing the workpiece. When using a plurality of different laminated materials, a laminated material having higher hardness than other layers is used for at least one layer. When it is desired to obtain the hardness of the entire laminated body, a plurality of the same laminated materials having high hardness may be stacked and used.

【0047】また、「表面平滑性を有する」とは、表面
の凹凸が小さいことを意味する。即ち、上記と同じく積
層体が、被加工物であるパターンウェハ等の凹部に接触
しにくくなるため、パターンの凸部のみを選択的に除去
しやすくなる。表面平滑性を有する積層材は、特に被加
工物と対向する最表面層に用いるのが望ましいが、表面
平滑性を有する積層材を複数枚重ねて用いても良い。
The phrase "having surface smoothness" means that the surface unevenness is small. That is, similarly to the above, the laminated body is less likely to come into contact with the concave portion of the pattern wafer or the like that is the object to be processed, so that only the convex portion of the pattern is easily removed selectively. The laminated material having surface smoothness is particularly preferably used for the outermost surface layer facing the object to be processed, but a plurality of laminated materials having surface smoothness may be stacked and used.

【0048】更に、図2に示すように、イオン交換体5
6を再生する再生部84が備えられている。再生部84
は、基板保持部46を保持する揺動アーム44の電極部
48を挟んだ対向位置に設けた該揺動アーム44と同様
な構成の揺動アーム86と、この揺動アーム86の自由
端に保持した再生ヘッド88とを有している。そして、
電源80(図1参照)を介してイオン交換体56に加工
時とは逆の電位を与え、イオン交換体56に付着した銅
等の付着物の溶解を促進させることで、加工中にイオン
交換体56を再生できるようになっている。この場合、
再生されたイオン交換体56は、電極部48の上面に供
給される純水または超純水でリンスされる。
Further, as shown in FIG. 2, the ion exchanger 5
A reproducing section 84 for reproducing 6 is provided. Playback unit 84
Is a swing arm 86 having the same structure as the swing arm 44, which is provided at a position opposite to the swing arm 44 holding the substrate holding portion 46 with the electrode portion 48 interposed therebetween, and a free end of the swing arm 86. The reproducing head 88 is held. And
A potential opposite to that used during processing is applied to the ion exchanger 56 via the power source 80 (see FIG. 1) to promote dissolution of deposits such as copper adhered to the ion exchanger 56, thereby performing ion exchange during processing. The body 56 can be regenerated. in this case,
The regenerated ion exchanger 56 is rinsed with pure water or ultrapure water supplied to the upper surface of the electrode portion 48.

【0049】次に、この電解加工装置36による電解加
工について説明する。先ず、例えば図13(b)に示
す、表面に導電体膜(被加工部)として銅膜6を形成し
た基板Wを電解加工装置36の基板保持部46で吸着保
持し、揺動アーム44を揺動させて基板保持部46を電
極部48の直上方の加工位置まで移動させる。次に、上
下動用モータ60を駆動して基板保持部46を下降さ
せ、この基板保持部46で保持した基板Wを電極部48
の上面に取付けたイオン交換体56の表面に接触させる
か、または近接させる。
Next, the electrolytic processing by the electrolytic processing apparatus 36 will be described. First, for example, as shown in FIG. 13B, a substrate W having a copper film 6 formed on its surface as a conductor film (processed portion) is adsorbed and held by a substrate holding portion 46 of an electrolytic processing apparatus 36, and the swing arm 44 is held. The substrate holder 46 is swung to move it to a processing position immediately above the electrode portion 48. Next, the vertical movement motor 60 is driven to lower the substrate holding portion 46, and the substrate W held by the substrate holding portion 46 is moved to the electrode portion 48.
Is brought into contact with or brought close to the surface of the ion exchanger 56 attached to the upper surface of the.

【0050】この状態で、電源80を接続して加工電極
50と給電電極52との間に所定の電圧を印加するとと
もに、基板保持部46と電極部48とを共に回転させ
る。同時に、貫通孔48aを通じて、電極部48の下側
から該電極部48の上面に純水または超純水を、純水ノ
ズル74により電極部48の上側から該電極部48の上
面に純水または超純水を同時に供給し、加工電極50及
び給電電極52と基板Wとの間に純水または超純水を満
たす。これによって、イオン交換体56により生成され
た水素イオンまたは水酸化物イオンによって、基板Wに
設けられた導電体膜(銅膜6)の電解加工を行う。
In this state, the power source 80 is connected to apply a predetermined voltage between the processing electrode 50 and the power feeding electrode 52, and the substrate holding portion 46 and the electrode portion 48 are rotated together. At the same time, pure water or ultrapure water is applied to the upper surface of the electrode section 48 from the lower side of the electrode section 48 through the through hole 48a, and pure water or ultrapure water is applied to the upper surface of the electrode section 48 from the upper side of the electrode section 48 by the pure water nozzle 74. Ultrapure water is simultaneously supplied to fill the space between the processing electrode 50 and the power supply electrode 52 and the substrate W with pure water or ultrapure water. Thus, the electrolytic processing of the conductor film (copper film 6) provided on the substrate W is performed by the hydrogen ions or hydroxide ions generated by the ion exchanger 56.

【0051】つまり、純水または超純水をイオン交換体
56の触媒反応でOHイオンとH イオンに解離し、
このOHイオンが加工電極50の近傍で電荷を渡すこ
とによって発生するOHラジカルを基板Wの銅膜6に作
用させて、この除去(研磨)加工を行う。この時、給電
電極52において発生するHガスは、強酸性カチオン
交換膜56cで遮断され、かつ電極部48の回転による
純水または超純水の流れにより外部に排出される。
That is, pure water or ultrapure water is used as an ion exchanger.
OH in 56 catalysisIon and H +Dissociates into ions,
This OHIons should transfer charge near the machining electrode 50.
OH radicals generated by are formed on the copper film 6 of the substrate W.
This removal (polishing) process is performed. At this time, power supply
H generated at the electrode 52TwoGas is a strong acid cation
It is blocked by the exchange membrane 56c and is caused by the rotation of the electrode part 48.
It is discharged to the outside by the flow of pure water or ultrapure water.

【0052】イオン交換膜とイオン交換繊維の違いは、
基本的にはイオン交換基が付いている母材の形態の違い
である(基本的な水の解離反応の促進に関する触媒効果
は同じ)。本発明においては通水性の違いが第1であ
る。すなわち、イオン交換膜は(例えばOHPシートの
様な)膜状であるため通水性に乏しく、従って電極反応
で生成されるガスの透過性が低い。また、イオン交換繊
維は(例えばガーゼの様な)繊維状であるため通水性に
優れ、従って電極反応で生成されるガスの透過性が高
い。従って、本発明では、イオンだけ通すが、陰極にお
いて発生するガスを遮断するために、イオン交換膜を電
極間に挿入している。
The difference between the ion exchange membrane and the ion exchange fiber is
Basically, it is the difference in the morphology of the base material with ion-exchange groups (basically the same catalytic effect for promoting the dissociation reaction of water). In the present invention, the difference in water permeability is the first. That is, since the ion exchange membrane is in the form of a membrane (such as an OHP sheet), it has poor water permeability, and therefore has low permeability of gas generated by the electrode reaction. In addition, since the ion-exchange fiber is fibrous (for example, gauze), it has excellent water permeability, and therefore has high permeability to the gas generated by the electrode reaction. Therefore, in the present invention, only ions are allowed to pass, but an ion exchange membrane is inserted between the electrodes in order to block the gas generated at the cathode.

【0053】ここで、純水または超純水がイオン交換体
56の内部を流れるようにすることで、水の解離反応を
促進させる官能基(強酸性カチオン交換材料ではスルホ
ン酸基)に充分な水を供給して水分子の解離量を増加さ
せ、水酸化物イオン(もしくはOHラジカル)との反応
により発生した加工生成物(ガスも含む)を水の流れに
より除去して、加工効率を高めることができる。従っ
て、純水または超純水の流れは必要で、また純水または
超純水の流れとしては、一様かつ均一であることが望ま
しく、一様かつ均一な流れとすることで、イオンの供給
及び加工生成物の除去の一様性及び均一性、ひいては加
工効率の一様性及び均一性を図ることができる。
Here, by allowing pure water or ultrapure water to flow inside the ion exchanger 56, sufficient functional groups (a sulfonic acid group in a strongly acidic cation exchange material) to accelerate the dissociation reaction of water can be obtained. Water is supplied to increase the dissociation amount of water molecules, and the processing products (including gas) generated by the reaction with hydroxide ions (or OH radicals) are removed by the flow of water to improve processing efficiency. be able to. Therefore, the flow of pure water or ultrapure water is necessary, and it is desirable that the flow of pure water or ultrapure water be uniform and uniform. Further, it is possible to achieve the uniformity and uniformity of removal of the processed product, and thus the uniformity and uniformity of the processing efficiency.

【0054】この例によれば、イオン交換体56を積層
構造の積層体から構成することで、イオン交換体(積層
体)56のもつトータルのイオン交換容量を増大させ、
これにより、電解反応により発生した加工生成物(酸化
物やイオン)をイオン交換体56内にこの蓄積容量以上
に蓄積させないようにして、イオン交換体56内に蓄積
された加工生成物の形態が変化して、それが加工速度及
びその分布に影響を与えることを防止することができ
る。また、加工中或いは加工インターバルの間等にイオ
ン交換体56を再生し、イオン交換体56内に蓄積した
加工生成物をイオン交換体56外から除去することによ
っても、イオン交換体56内に蓄積された加工生成物
が、加工速度及びその分布に影響を与えることを防止す
ることができる。
According to this example, since the ion exchanger 56 is formed of a laminated body having a laminated structure, the total ion exchange capacity of the ion exchanger (laminated body) 56 is increased,
As a result, the processed products (oxides and ions) generated by the electrolytic reaction are prevented from being accumulated in the ion exchanger 56 in excess of this storage capacity, and the form of the processed products accumulated in the ion exchanger 56 is changed. It can be changed to prevent it from affecting the processing speed and its distribution. Further, by regenerating the ion exchanger 56 during processing or during a processing interval and removing the processed product accumulated in the ion exchanger 56 from the outside of the ion exchanger 56, the ion exchanger 56 is accumulated in the ion exchanger 56. The processed product thus produced can be prevented from affecting the processing speed and its distribution.

【0055】更に、イオン交換体56として、硬度の高
いものを使用したり、表面平滑性の良好なものを使用し
たり、更にはこれらを併用したりすることで、被加工物
の平坦度を高めることができる。この時、加工電極50
と給電電極52との間に印加する電圧、またはこの間を
流れる電流をモニタ部でモニタして、エンドポイント
(加工終点)を検知する。つまり、同じ電圧(電流)を
印加した状態で電解加工を行うと、材料によって流れる
電流(印加される電圧)に違いが生じる。そこで、この
電流または電圧の変化をモニタすることでエンドポイン
トを確実に検知することができる。
Further, as the ion exchanger 56, one having a high hardness, one having a good surface smoothness, or a combination thereof is used to improve the flatness of the workpiece. Can be increased. At this time, the processing electrode 50
The end point (processing end point) is detected by monitoring the voltage applied between the power supply electrode 52 and the power supply electrode 52, or the current flowing between them by the monitor unit. That is, when electrolytic processing is performed in the state where the same voltage (current) is applied, a difference occurs in the current (applied voltage) that flows depending on the material. Therefore, the endpoint can be reliably detected by monitoring the change in the current or voltage.

【0056】そして、電解加工完了後、電源80の接続
を切り、基板保持部46と電極部48の回転を停止さ
せ、しかる後、基板保持部46を上昇させて、加工後の
基板を次工程に搬送する。なお、この例では、電極部4
8と基板Wとの間に純水、好ましくは超純水を供給した
例を示している。このように電解質を含まない純水また
は超純水を使用して電解加工を行うことで、基板Wの表
面に電解質等の余分な不純物が付着したり、残留したり
することをなくすことができる。更に、電解によって溶
解した銅イオン等が、イオン交換体56にイオン交換反
応で即座に捕捉されるため、溶解した銅イオン等が基板
Wの他の部分に再度析出したり、酸化されて微粒子とな
り基板Wの表面を汚染したりすることがない。
After the electrolytic processing is completed, the power supply 80 is disconnected to stop the rotation of the substrate holding section 46 and the electrode section 48, and then the substrate holding section 46 is raised to process the processed substrate to the next step. Transport to. In this example, the electrode unit 4
An example is shown in which pure water, preferably ultrapure water, is supplied between the substrate 8 and the substrate W. By performing electrolytic processing using pure water or ultrapure water that does not contain an electrolyte, it is possible to prevent excess impurities such as electrolyte from adhering to or remaining on the surface of the substrate W. . Further, the copper ions and the like dissolved by electrolysis are immediately captured by the ion exchanger 56 in the ion exchange reaction, so that the dissolved copper ions and the like are re-precipitated on other portions of the substrate W or oxidized to form fine particles. The surface of the substrate W is not contaminated.

【0057】超純水は、比抵抗が大きく電流が流れ難い
ため、電極と被加工物との距離を極力短くしたり、電極
と被加工物との間にイオン交換体を挟んだりすることで
電気抵抗を低減しているが、さらに電解液を組み合わせ
ることで、更に電気抵抗を低減して消費電力を削減する
ことができる。なお、電解液による加工では、被加工物
の加工される部分が加工電極よりやや広い範囲に及ぶ
が、超純水とイオン交換体の組合せでは、超純水にほと
んど電流が流れないため、被加工物の加工電極とイオン
交換体が投影された範囲内のみが加工されることにな
る。
Since ultrapure water has a large specific resistance and makes it difficult for current to flow, it is possible to shorten the distance between the electrode and the work piece as much as possible or to sandwich an ion exchanger between the electrode and the work piece. Although the electric resistance is reduced, the electric resistance can be further reduced by further combining the electrolytic solution to reduce the power consumption. In machining with an electrolytic solution, the part to be machined is slightly wider than the machining electrode, but with the combination of ultrapure water and an ion exchanger, almost no current flows in ultrapure water. Only the area where the processing electrode and the ion exchanger of the workpiece are projected is processed.

【0058】また、純水または超純水の代わりに、純水
または超純水に電解質を添加した電解液を使用してもよ
い。電解液を使用することで、さらに電気抵抗を低減し
て消費電力を削減することができる。この電解液として
は、例えば、NaClやNa SO等の中性塩、HC
lやHSO等の酸、更には、アンモニア等のアルカ
リなどの溶液が使用でき、被加工物の特性によって適宜
選択して使用すればよい。電解液を用いる場合は、基板
Wとイオン交換体56との間に僅かの隙間を設けて非接
触とすることが好ましい。
Further, instead of pure water or ultrapure water, pure water is used.
Alternatively, you may use an electrolyte solution in which an electrolyte is added to ultrapure water.
Yes. By using an electrolytic solution, the electrical resistance is further reduced.
Power consumption can be reduced. As this electrolyte
Is, for example, NaCl or Na TwoSOFourNeutral salts such as HC
l and HTwoSOFourAcid such as ammonia, and an alkali such as ammonia.
A solution such as liquid can be used.
You can select and use it. Substrate when using electrolyte
A small gap is provided between W and the ion exchanger 56 to prevent contact.
It is preferable to use touch.

【0059】更に、純水または超純水の代わりに、純水
または超純水に界面活性剤等を添加して、電気伝導度が
500μS/cm以下、好ましくは、50μS/cm以
下、更に好ましくは、0.1μS/cm以下(比抵抗で
10MΩ・cm以上)にした液体を使用してもよい。こ
のように、純水または超純水に界面活性剤を添加するこ
とで、基板Wとイオン交換体56の界面にイオンの移動
を防ぐ一様な抑制作用を有する層を形成し、これによっ
て、イオン交換(金属の溶解)の集中を緩和して加工面
の平坦性を向上させることができる。ここで、界面活性
剤濃度は、100ppm以下が望ましい。なお、電気伝
導度の値があまり高いと電流効率が下がり、加工速度が
遅くなるが、500μS/cm以下、好ましくは、50
μS/cm以下、更に好ましくは、0.1μS/cm以
下の電気伝導度を有する液体を使用することで、所望の
加工速度を得ることができる。
Further, instead of pure water or ultrapure water, a surfactant or the like is added to pure water or ultrapure water so that the electric conductivity is 500 μS / cm or less, preferably 50 μS / cm or less, and more preferably May use a liquid of 0.1 μS / cm or less (specific resistance of 10 MΩ · cm or more). In this way, by adding the surfactant to pure water or ultrapure water, a layer having a uniform suppressing action for preventing the movement of ions is formed at the interface between the substrate W and the ion exchanger 56. It is possible to reduce the concentration of ion exchange (melting of metal) and improve the flatness of the processed surface. Here, the surfactant concentration is preferably 100 ppm or less. If the value of electric conductivity is too high, the current efficiency is lowered and the processing speed is slowed, but it is 500 μS / cm or less, preferably 50
A desired processing speed can be obtained by using a liquid having an electric conductivity of μS / cm or less, and more preferably 0.1 μS / cm or less.

【0060】また、基板Wと加工電極50及び給電電極
52との間にイオン交換体56を挟むことで、加工速度
を大幅に向上させるようにしている。つまり、超純水電
気化学的加工は、超純水中の水酸化物イオンと被加工材
料との化学的相互作用によるものである。しかし、超純
水中に含まれる反応種である水酸化物イオン濃度は、常
温・常圧状態で10−7mol/Lと微量であるため、
除去加工反応以外の反応(酸化膜形成等)による除去加
工効率の低下が考えられる。このため、除去加工反応を
高効率で行うためには、水酸化物イオンを増加させる必
要がある。そこで、水酸化物イオンを増加させる方法と
して、触媒材料により超純水の解離反応を促進させる方
法があり、その有力な触媒材料としてイオン交換体が挙
げられる。具体的には、イオン交換体中の官能基と水分
子との相互作用により水分子の解離反応に関する活性化
エネルギを低下させる。これによって、水の解離を促進
させて、加工速度を向上させることができる。
Further, by sandwiching the ion exchanger 56 between the substrate W and the processing electrode 50 and the power supply electrode 52, the processing speed is greatly improved. That is, the ultrapure water electrochemical processing is based on the chemical interaction between hydroxide ions in the ultrapure water and the material to be processed. However, the concentration of hydroxide ion, which is a reactive species contained in ultrapure water, is as small as 10 −7 mol / L at room temperature and atmospheric pressure,
It is conceivable that the removal processing efficiency may decrease due to reactions other than the removal processing reaction (such as oxide film formation). Therefore, in order to carry out the removal processing reaction with high efficiency, it is necessary to increase hydroxide ions. Therefore, as a method of increasing hydroxide ions, there is a method of accelerating a dissociation reaction of ultrapure water with a catalyst material, and an effective catalyst material thereof is an ion exchanger. Specifically, the activation energy associated with the dissociation reaction of water molecules is reduced by the interaction between the water molecules and the functional groups in the ion exchanger. Thereby, dissociation of water can be promoted and the processing speed can be improved.

【0061】更に、この例では、電解加工の際に、イオ
ン交換体56が基板Wに接触乃至近接するようにしてい
る。イオン交換体56と基板Wとが近接した状態では、
この間隔の大きさにもよるが、電気抵抗がある程度大き
いので、必要とする電流密度を与えようとした時の電圧
が大きくなる。しかし、一方では、非接触であるため、
基板Wの表面に沿った純水または超純水の流れが作り易
く、基板表面での反応生成物を高効率で除去することが
できる。これに対して、イオン交換体56を基板Wに接
触させると、電気抵抗が極めて小さくなって、印加電圧
も小さくて済み、消費電力も低減できる。
Further, in this example, the ion exchanger 56 is brought into contact with or close to the substrate W during electrolytic processing. When the ion exchanger 56 and the substrate W are close to each other,
Although it depends on the size of this interval, the electric resistance is large to some extent, and therefore the voltage becomes large when the required current density is applied. However, on the other hand, because it is non-contact,
A flow of pure water or ultrapure water along the surface of the substrate W is easily formed, and the reaction product on the surface of the substrate can be removed with high efficiency. On the other hand, when the ion exchanger 56 is brought into contact with the substrate W, the electric resistance becomes extremely small, the applied voltage can be small, and the power consumption can be reduced.

【0062】また、加工速度を上げるために電圧を上げ
て電流密度を大きくすると、電極と基板(被加工物)と
の間の抵抗が大きい場合では、放電が生じる場合があ
る。放電が生じると、被加工物表面にピッチングが起こ
り、加工面の均一性や平坦化が困難となる。これに対し
て、イオン交換体56を基板Wに接触させると、電気抵
抗が極めて小さいことから、このような放電が生じるこ
とを防止することができる。
If the voltage is increased to increase the current density in order to increase the processing speed, electric discharge may occur when the resistance between the electrode and the substrate (workpiece) is large. When electric discharge occurs, pitching occurs on the surface of the work piece, making it difficult to make the work surface uniform and flat. On the other hand, when the ion exchanger 56 is brought into contact with the substrate W, the electric resistance is extremely small, and thus such discharge can be prevented.

【0063】ここで、例えばイオン交換体56としてカ
チオン交換基を付与したものを使用して銅の電解加工を
行うと、加工終了後に銅がイオン交換体(カチオン交換
体)56のイオン交換基を飽和しており、次の加工を行
う時の加工効率が悪くなる。また、イオン交換体56と
してアニオン交換基を付与したものを使用して銅の電解
加工を行うと、イオン交換体(アニオン交換体)56の
表面に銅の酸化物の微粒子が生成されて付着し、次の処
理基板の表面を汚染するおそれがある。
Here, for example, when electrolytic processing of copper is performed by using an ion exchanger 56 having a cation exchange group, the copper is converted to the ion exchange group of the ion exchanger (cation exchanger) 56 after the processing is completed. Since it is saturated, the processing efficiency at the time of the next processing becomes poor. Further, when electrolytic processing of copper is performed using an ion exchanger 56 having an anion exchange group, fine particles of copper oxide are generated and adhered to the surface of the ion exchanger (anion exchanger) 56. , There is a risk of contaminating the surface of the next processed substrate.

【0064】そこで、このような場合に、電源80を介
してイオン交換体56に加工時とは逆の電位を与え、再
生ヘッド88を介してイオン交換体56に付着した銅等
の付着物の溶解を促進させることで、加工中にイオン交
換体56を再生する。この場合、再生されたイオン交換
体56は、電極部48の上面に供給される純水または超
純水でリンスされる。なお、電極部48及び基板保持部
46は、上述の運動に限られない。例えば電極部もしく
は基板保持物のいずれかが軌道運動(非回転運動、スク
ロール運動とも言う)するようにしてもよい。電極につ
けられた積層体と基板との間で相対運動を発生させれば
特に上述した手段には限定されない。
Therefore, in such a case, a potential opposite to that at the time of processing is applied to the ion exchanger 56 through the power source 80, and the deposit such as copper attached to the ion exchanger 56 through the reproducing head 88. By promoting dissolution, the ion exchanger 56 is regenerated during processing. In this case, the regenerated ion exchanger 56 is rinsed with pure water or ultrapure water supplied to the upper surface of the electrode portion 48. The electrode unit 48 and the substrate holding unit 46 are not limited to the above-mentioned movement. For example, either the electrode portion or the substrate holder may orbitally move (also referred to as non-rotating motion or scrolling motion). The means described above is not particularly limited as long as relative motion is generated between the laminated body attached to the electrodes and the substrate.

【0065】図3及び図4は、本発明の第2の実施の形
態の電解加工装置36bを示す。これは、電極部48の
回転中心Oと基板保持部46の回転中心Oとを所定
の距離dだけずらし、電極部48は回転中心Oを中心
に回転(自転)し、基板保持部46は回転中心Oを中
心に回転(自転)するようにしている。また、スリップ
リング78を介して電源80と加工電極50及び給電電
極52とを電気的に接続している。更に、この例では、
電極部48として、その直径が基板保持部46の直径よ
り一回り大きく、電極部48が回転中心Oを中心に、
基板保持部46が回転中心Oを中心にそれぞれ回転
(自転)しても、基板保持部46で保持した基板Wの全
面を電極部48で覆う大きさのものを使用している。
3 and 4 show an electrolytic processing apparatus 36b according to the second embodiment of the present invention. This shifting and rotation center O 2 of the rotation of the electrode portions 48 center O 1 and the substrate holder 46 by a predetermined distance d, the electrode unit 48 is rotated (rotation) around a rotation center O 1, the substrate holder 46 is adapted to rotate (rotate) around the rotation center O 2 . Further, the power supply 80 is electrically connected to the machining electrode 50 and the power feeding electrode 52 via the slip ring 78. Furthermore, in this example,
As the electrode portion 48, the diameter thereof is slightly larger than the diameter of the substrate holding portion 46, and the electrode portion 48 is centered on the rotation center O 1 .
Even if the substrate holding unit 46 rotates (rotates) about the rotation center O 2 , the electrode unit 48 is used to cover the entire surface of the substrate W held by the substrate holding unit 46.

【0066】この電解加工装置36bにあっては、基板
保持部46を介して基板Wを回転(自転)させ、同時に
中空モータ70を駆動して電極部48を回転(自転)さ
せながら、電極部48の上面に純水または超純水を供給
し、加工電極50と給電電極52との間に所定の電圧を
印加することで、基板Wの表面を電解加工することがで
きる。
In this electrolytic processing apparatus 36b, the substrate W is rotated (rotated) via the substrate holding portion 46, and at the same time, the hollow motor 70 is driven to rotate (rotate) the electrode portion 48 while rotating the electrode portion. By supplying pure water or ultrapure water to the upper surface of 48 and applying a predetermined voltage between the processing electrode 50 and the feeding electrode 52, the surface of the substrate W can be electrolytically processed.

【0067】図5及び図6は、本発明の第3の実施の形
態の電解加工装置36dを示す。これは、前記各実施の
形態における基板保持部46と電極部48の上下位置関
係を逆にして、基板Wの表面を上向きに保持した、いわ
ゆるフェースアップ方式を採用して基板の表面(上面)
に電解加工を行うようにしたものである。すなわち、下
方に配置された基板保持部46は、基板Wをこの表面を
上向きにして載置保持し、自転用モータ68の駆動に伴
って回転(自転)する。一方、加工電極50と給電電極
52を有し、この加工電極50と給電電極52を、積層
体からなるイオン交換体56で覆った電極部48は、基
板保持部46の上方に配置され、下向きにして揺動アー
ム44の自由端に保持され、中空モータ70の駆動に伴
って回転(自転)する。そして、電源80から延びる配
線は、揺動軸66に設けられた中空部を通ってスリップ
リング78に達し、このスリップリング78から中空モ
ータ70の中空部を通って加工電極50と給電電極52
に給電するようになっている。そして、純水または超純
水は、純水供給管72から供給され、電極部48の中心
部に設けられた貫通孔48aを通じて基板Wの上方から
該基板Wの表面(上面)に供給される。
5 and 6 show an electrolytic processing apparatus 36d according to the third embodiment of the present invention. This is achieved by adopting a so-called face-up method in which the vertical position relationship between the substrate holding portion 46 and the electrode portion 48 in each of the above-described embodiments is reversed and the surface of the substrate W is held upward so that the surface (upper surface) of the substrate is used.
It is designed to be electrolytically processed. That is, the substrate holding unit 46 arranged below holds and holds the substrate W with its surface facing upward, and rotates (spins) as the rotation motor 68 is driven. On the other hand, the electrode portion 48 having the processing electrode 50 and the power feeding electrode 52, and the processing electrode 50 and the power feeding electrode 52 covered with the ion exchanger 56 made of a laminated body is disposed above the substrate holding portion 46 and faces downward. And is held at the free end of the swing arm 44, and rotates (spins) as the hollow motor 70 is driven. Then, the wiring extending from the power source 80 reaches the slip ring 78 through the hollow portion provided on the swing shaft 66, and from this slip ring 78 through the hollow portion of the hollow motor 70, the machining electrode 50 and the power feeding electrode 52.
It is designed to supply power to. Then, pure water or ultrapure water is supplied from a pure water supply pipe 72, and is supplied to the surface (upper surface) of the substrate W from above the substrate W through a through hole 48a provided at the center of the electrode portion 48. .

【0068】基板保持部46の側方に位置して、電極部
48に取付けたイオン交換体(積層体)56を再生する
再生部92が配置されている。この再生部92は、例え
ば希釈な酸溶液を満たした再生槽94を有している。そ
して、揺動アーム44を揺動させて電極部48を再生槽
94の直上方に移動させた後、下降させて、電極部48
の少なくともイオン交換体56を再生槽94内の酸溶液
に浸漬させる。この状態で、電極板76に加工の時とは
逆の電位を、すなわち加工電極50を電源80の陽極
に、給電電極52を電源80の陰極にそれぞれ接続する
ことで、イオン交換体56に付着した銅等の付着物の溶
解を促進してイオン交換体56を再生するようになって
いる。この再生後のイオン交換体56は、例えば超純水
でリンスされる。
A regeneration section 92 for regenerating the ion exchanger (laminated body) 56 attached to the electrode section 48 is disposed on the side of the substrate holding section 46. The regeneration section 92 has a regeneration tank 94 filled with, for example, a dilute acid solution. Then, the swing arm 44 is swung to move the electrode portion 48 directly above the regeneration tank 94, and then is lowered to move the electrode portion 48.
Of at least the ion exchanger 56 is immersed in the acid solution in the regeneration tank 94. In this state, the electrode plate 76 is attached to the ion exchanger 56 by applying a potential opposite to that at the time of machining, that is, connecting the machining electrode 50 to the anode of the power source 80 and the power feeding electrode 52 to the cathode of the power source 80. The ion exchanger 56 is regenerated by promoting the dissolution of deposits such as copper. The ion exchanger 56 after this regeneration is rinsed with, for example, ultrapure water.

【0069】更に、この実施の形態では、電極部48の
直径は、基板保持部46で保持される基板Wの直径より
十分に大きく設定されている。そして、電極部48を下
降させてイオン交換体56を基板保持部46で保持した
基板Wの表面に接触乃至近接させ、この状態で、基板の
上面に純水または超純水を供給しつつ、加工電極50と
給電電極52との間に所定の電圧を印加し、基板保持部
46と電極部48を共に回転(自転)させ、同時に揺動
アーム44を揺動させて電極部48を基板Wの上面に沿
って移動させることで、基板Wの表面に電解加工を施す
ようになっている。
Further, in this embodiment, the diameter of the electrode portion 48 is set sufficiently larger than the diameter of the substrate W held by the substrate holding portion 46. Then, the electrode part 48 is lowered to bring the ion exchanger 56 into contact with or close to the surface of the substrate W held by the substrate holding part 46. In this state, while supplying pure water or ultrapure water to the upper surface of the substrate, A predetermined voltage is applied between the processing electrode 50 and the power supply electrode 52 to rotate (rotate) both the substrate holding part 46 and the electrode part 48, and at the same time, the swing arm 44 is swung to move the electrode part 48 to the substrate W. The surface of the substrate W is subjected to electrolytic processing by being moved along the upper surface of.

【0070】図7及び図8は、本発明の第4の他の実施
の形態の電解加工装置36eを示す。これは、電極部4
8として、その直径が基板保持部46で保持される基板
Wの直径より十分に小さいものを使用して、この基板W
の全面が電極部48で完全に覆われてしまわないように
したものである。その他の構成は、図5及び図6に示す
実施の形態のものと同様である。このように構成するこ
とで、電極部48の小型コンパクト化を図るとともに、
発生したガスが基板に付着することを防止することがで
きる。
FIGS. 7 and 8 show an electrolytic processing apparatus 36e according to another fourth embodiment of the present invention. This is the electrode part 4
As the substrate 8, a substrate having a diameter sufficiently smaller than the diameter of the substrate W held by the substrate holding portion 46 is used.
The entire surface of the electrode is not completely covered with the electrode portion 48. Other configurations are similar to those of the embodiment shown in FIGS. 5 and 6. With this structure, the electrode section 48 can be made compact and compact, and
It is possible to prevent the generated gas from adhering to the substrate.

【0071】なお、上記各例では、イオン交換材料を積
層して積層構造のイオン交換体56を構成した例を示し
ているが、このように構成したイオン交換体56の露出
表面を、通水性を有し、好ましくは、硬度が高く、表面
平滑性を有するパッド(図示せず)で覆うようにしても
よい。このように、イオン交換体56の露出表面を通水
性を有するパッドで覆うことで、イオン交換体56の露
出面が直接被加工材料と接触しないようにして、機械的
な寿命も向上させることができる。更に、外部からスラ
リーを供給することで同時にCMPを行うことも可能と
なる。
In each of the above examples, the ion-exchange material is laminated to form the ion-exchanger 56 having a laminated structure. However, the exposed surface of the ion-exchanger 56 having such a structure is made water-permeable. And preferably has a high hardness and is covered with a pad (not shown) having a surface smoothness. As described above, by covering the exposed surface of the ion exchanger 56 with the water-permeable pad, the exposed surface of the ion exchanger 56 is prevented from directly contacting the material to be processed, and the mechanical life is also improved. it can. Further, it is possible to simultaneously perform CMP by supplying the slurry from the outside.

【0072】図9は、前述の各電解加工装置36a〜3
6eに使用される他のイオン交換体100を示す。この
イオン交換体100は、ベースとなる平板状のベース側
イオン交換体102と、このベース側イオン交換体10
2の基板(被加工物)W側の表面に積層した、四角柱状
の多数の表層側イオン交換体104とから構成されてい
る。そして、この表層側イオン交換体104を所定間隔
離間させて縦・横に配置し、これによって、表層側イオ
ン交換体104の周壁に挟まれた領域に格子状に縦・横
に直線状に延びる凹部106が形成され、更にこの各表
層側イオン交換体104が凸部をなして、この表面が、
基板W等の被加工物側の表面に該基板Wと対向または接
触する複数の矩形状の分割面108を構成するようにな
っている。この表層側イオン交換体104は、例えば型
成形によって成形される。
FIG. 9 shows each of the above-mentioned electrolytic processing devices 36a to 36a.
6e shows another ion exchanger 100 used in 6e. The ion exchanger 100 includes a plate-shaped base side ion exchanger 102 serving as a base, and the base side ion exchanger 10.
No. 2 substrate (workpiece) W, and a large number of square columnar surface layer side ion exchangers 104 stacked on the surface on the W side. Then, the surface layer side ion exchangers 104 are vertically and horizontally arranged with a predetermined space therebetween, so that the surface layer side ion exchangers 104 linearly extend vertically and horizontally in a region sandwiched by the peripheral walls of the surface layer side ion exchanger 104. Recesses 106 are formed, and further, each surface layer side ion exchanger 104 forms a protrusion, and this surface is
A plurality of rectangular division surfaces 108 facing or in contact with the substrate W are formed on the surface of the substrate W or the like on the side of the workpiece. The surface layer side ion exchanger 104 is formed, for example, by molding.

【0073】これにより、電解加工の際に、イオン交換
体100の各表層側イオン交換体104の表面でそれぞ
れ形成された複数の矩形状の分割面108が基板Wの表
面の各領域を通過し、更に凹部106が流路としての役
割を果たして、この凹部106に沿って流体が流れるよ
うになっている。このように、イオン交換体100の表
面に複数の分割面108を設け、この分割面108が基
板表面の各領域を通過するようにして、電極自身を細分
化することなく、電極を細分化した時と同様な効果を得
て、加工速度の平均化(均一性)を図ることができる。
しかも、イオン交換体100の表面に全域に亘って、凹
部106を格子状に設けることで、この凹部106を通
じて液体がイオン交換体100と基板Wのほぼ全域に拡
がるようにすることができる。
As a result, at the time of electrolytic processing, a plurality of rectangular divided surfaces 108 formed on the surface of each surface layer side ion exchanger 104 of the ion exchanger 100 pass through each region of the surface of the substrate W. Further, the concave portion 106 functions as a flow path, and the fluid flows along the concave portion 106. In this way, the plurality of division surfaces 108 are provided on the surface of the ion exchanger 100, and the division surfaces 108 pass through the respective regions on the surface of the substrate so that the electrodes are subdivided without subdividing the electrodes themselves. It is possible to obtain an effect similar to that of the above case, and to average the processing speed (uniformity).
Moreover, by providing the recesses 106 in a lattice shape over the entire surface of the ion exchanger 100, the liquid can be spread over almost the entire area of the ion exchanger 100 and the substrate W through the recesses 106.

【0074】図10は、前述の各電解加工装置36a〜
36eに使用される更に他のイオン交換体100aを示
す。このイオン交換体100aの図9に示すイオン交換
体100と異なる点は、表層側イオン交換体104aと
して円柱状のものを使用し、これによって、この表面
が、基板W等の被加工物側の表面に該基板Wと対向また
は接触する複数の円形の分割面108aを構成し、更に
表層側イオン交換体104aの周壁で角のない凹部10
6aが区画形成されるようにした点である。その他の構
成は、図9に示すものと同様である。なお、この表層側
イオン交換体104aにあっては、図10(b)に示す
ように、その表面の角部に面取りを施して丸みを付けた
方が、電解加工をスムーズに行う上で好ましい。このこ
とは、図9に示す例、及び以下の各例においても同様で
ある。
FIG. 10 shows each of the above-described electrolytic processing devices 36a-36a.
Figure 36 shows yet another ion exchanger 100a used for 36e. The ion exchanger 100a is different from the ion exchanger 100 shown in FIG. 9 in that a cylindrical surface-side ion exchanger 104a is used so that the surface of the ion exchanger 100a is on the side of a workpiece such as the substrate W. A plurality of circular division surfaces 108a facing or in contact with the substrate W are formed on the surface, and the peripheral wall of the surface layer side ion exchanger 104a has no angular recessed portion 10.
This is the point where 6a is partitioned and formed. Other configurations are similar to those shown in FIG. In this surface layer side ion exchanger 104a, it is preferable that the corners of the surface are chamfered and rounded, as shown in FIG. 10 (b), for smooth electrolytic processing. . This also applies to the example shown in FIG. 9 and the following examples.

【0075】図11は、前述の各電解加工装置36a〜
36eに使用される更に他のイオン交換体100bを示
す。このイオン交換体100bの図9に示すイオン交換
体100と異なる点は、表層側イオン交換体104bと
して扇状のものを使用し、この扇状の表層側イオン交換
体104bを放射状に配置し、これによって、この表面
が、基板W等の被加工物側の表面に該基板Wと対向また
は接触する複数の扇の分割面108bを構成し、更に表
層側イオン交換体104bの周壁で放射状に拡がる凹部
106bが区画形成されるようにした点である。その他
の構成は、図9に示すものと同様である。なお、この例
では、表層側イオン交換体104bとして、その中心角
が等しい1種類の扇状のものを使用しているが、任意の
中心角を有する複数の扇状のものを任意に、または組合
せて使用してもよい。
FIG. 11 shows each of the above-described electrolytic processing devices 36a-36a.
Figure 36 shows yet another ion exchanger 100b used in 36e. The ion exchanger 100b is different from the ion exchanger 100 shown in FIG. 9 in that a fan-shaped surface-side ion exchanger 104b is used, and the fan-shaped surface-side ion exchanger 104b is radially arranged. , This surface constitutes a plurality of fan dividing surfaces 108b facing or in contact with the substrate W on the surface on the side of the workpiece such as the substrate W, and further, the concave portion 106b radially extending on the peripheral wall of the surface layer side ion exchanger 104b. Is the point that is formed. Other configurations are similar to those shown in FIG. In this example, as the surface layer side ion exchanger 104b, one kind of fan-shaped one having the same central angle is used, but a plurality of fan-shaped ones having an arbitrary central angle may be arbitrarily or combined. May be used.

【0076】図12は、前述の各電解加工装置36a〜
36eに使用される更に他のイオン交換体110を示
す。このイオン交換体110は単層構造で、この基板
(被加工物)W側の表面に格子状の溝加工を施し、この
溝加工によって格子状の凹部112を形成し、これによ
って、この凹部112で囲まれた凸部114の表面を多
数の分割された分割面116となしたものである。な
お、図10及び図11に示す例においても、この例のよ
うに、単層構造としても良いことは勿論である。
FIG. 12 shows each of the above-described electrolytic processing devices 36a to 36a.
36e shows yet another ion exchanger 110 used in 36e. The ion exchanger 110 has a single-layer structure, and has a grid-like groove formed on the surface of the substrate (workpiece) W side, and the groove-like recess 112 is formed by the groove processing, whereby the recess 112 is formed. The surface of the convex portion 114 surrounded by is formed into a large number of divided surfaces 116. In addition, it goes without saying that the examples shown in FIGS. 10 and 11 may have a single layer structure as in this example.

【0077】[0077]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
積層体を使用して蓄積容量(イオン交換体ではイオン交
換容量)を増大させることで、例えば導電性材料を加工
する場合に、被加工物表面に、高効率で平坦性の高い加
工を行うことができる。
As described above, according to the present invention,
By using stacks to increase the storage capacity (ion exchange capacity in ion exchangers), for example, when processing conductive materials, perform highly efficient and highly flat processing on the surface of the workpiece. You can

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態の電解加工装置の縦
断正面図である。
FIG. 1 is a vertical sectional front view of an electrolytic processing apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の平面図である。FIG. 2 is a plan view of FIG.

【図3】本発明の第2の実施の形態の電解加工装置の縦
断正面図である。
FIG. 3 is a vertical sectional front view of an electrolytic processing apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図4】図3の平面図である。FIG. 4 is a plan view of FIG.

【図5】本発明の第3の実施の形態の電解加工装置の縦
断正面図である。
FIG. 5 is a vertical sectional front view of an electrolytic processing apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【図6】図5の平面図である。FIG. 6 is a plan view of FIG.

【図7】本発明の第4の実施の形態の電解加工装置の縦
断正面図である。
FIG. 7 is a vertical sectional front view of an electrolytic processing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.

【図8】図7の平面図である。FIG. 8 is a plan view of FIG.

【図9】イオン交換体の他の例を示す斜視図である。FIG. 9 is a perspective view showing another example of the ion exchanger.

【図10】イオン交換体の更に他の例を示す斜視図であ
る。
FIG. 10 is a perspective view showing still another example of the ion exchanger.

【図11】イオン交換体の更に他の例を示す斜視図であ
る。
FIG. 11 is a perspective view showing still another example of the ion exchanger.

【図12】イオン交換体の更に他の例を示す斜視図であ
る。
FIG. 12 is a perspective view showing still another example of the ion exchanger.

【図13】銅配線を形成する例を工程順に示す図であ
る。
FIG. 13 is a diagram showing an example of forming a copper wiring in the order of steps.

【図14】イオン交換体を備えた電解加工の原理の説明
に付する図である。
FIG. 14 is a diagram attached to an explanation of the principle of electrolytic processing provided with an ion exchanger.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 被加工物 12a,12b イオン交換体 14 加工電極 16 給電電極 19 液体供給部 22 水酸化物イオン 24 水素イオン 36,36b,36d,36e,36f,36g 電解
加工装置 46 基板保持部 48 電極部 48a 貫通孔 50 加工電極 52 給電電極 56 イオン交換体(積層体) 56a,56b 強酸性カチオン交換繊維(積層材) 56c 強酸性カチオン交換膜(積層材) 70 中空モータ 72 純水供給管 74 純水ノズル 76 電極板 78 スリップリング 80 電源 84,92 再生部 88 再生ヘッド 94 再生槽 100,100a,100b,100c イオン交換体 102 ベース側イオン交換体 104,104a,104b 表層側イオン交換体 106,106a,106b,112 凹部 108,108a,108b,116 分割面
10 Workpiece 12a, 12b Ion exchanger 14 Processing electrode 16 Feed electrode 19 Liquid supply part 22 Hydroxide ion 24 Hydrogen ion 36, 36b, 36d, 36e, 36f, 36g Electrolysis
Processing device 46 Substrate holding part 48 Electrode part 48a Through hole 50 Processing electrode 52 Power supply electrode 56 Ion exchanger (laminate) 56a, 56b Strong acid cation exchange fiber (laminate) 56c Strong acid cation exchange membrane (laminate) 70 Hollow Motor 72 Pure water supply pipe 74 Pure water nozzle 76 Electrode plate 78 Slip ring 80 Power supply 84, 92 Regeneration unit 88 Reproduction head 94 Regeneration tank 100, 100a, 100b, 100c Ion exchanger 102 Base side ion exchanger 104, 104a, 104b Surface layer side ion exchanger 106, 106a, 106b, 112 Recessed portion 108, 108a, 108b, 116 Dividing surface

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安田 穂積 東京都大田区羽田旭町11番1号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 小畠 厳貴 東京都大田区羽田旭町11番1号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 藤原 邦夫 神奈川県藤沢市本藤沢4丁目2番1号 株 式会社荏原総合研究所内 (72)発明者 野路 郁太郎 東京都大田区羽田旭町11番1号 株式会社 荏原製作所内 Fターム(参考) 3C059 AA02 AB01 EB08 EC02 GA08 GC01 HA02    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Hozumi Yasuda             11-1 Haneda Asahi-cho, Ota-ku, Tokyo Co., Ltd.             Inside the EBARA CORPORATION (72) Inventor Itsuki Takahata             11-1 Haneda Asahi-cho, Ota-ku, Tokyo Co., Ltd.             Inside the EBARA CORPORATION (72) Inventor Kunio Fujiwara             4-2-1 Honfujisawa, Fujisawa City, Kanagawa Prefecture             Inside the EBARA Research Institute (72) Inventor Ikutaro Noji             11-1 Haneda Asahi-cho, Ota-ku, Tokyo Co., Ltd.             Inside the EBARA CORPORATION F-term (reference) 3C059 AA02 AB01 EB08 EC02 GA08                       GC01 HA02

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被加工物に近接自在な加工電極と、 被加工物に給電する給電電極と、 被加工物と前記加工電極との間または被加工物と前記給
電電極との間の少なくとも一方に配置した積層構造の積
層体と、 前記積層体が存在する被加工物と前記加工電極または前
記給電電極の少なくとも一方との間に流体を供給する流
体供給部と、 前記加工電極と前記給電電極との間に電圧を印加する電
源を有することを特徴とする電解加工装置。
1. A machining electrode which can be brought close to a workpiece, a power feeding electrode for feeding power to the workpiece, and at least one of between the workpiece and the machining electrode or between the workpiece and the power feeding electrode. A laminated body having a laminated structure, and a fluid supply unit configured to supply a fluid between a workpiece on which the laminated body exists and at least one of the machining electrode or the power feeding electrode; the machining electrode and the power feeding electrode. An electrolytic processing apparatus having a power supply for applying a voltage between the electric processing apparatus and the electric processing apparatus.
【請求項2】 前記積層体は、少なくともその1層に、
カチオン交換基及びアニオン交換基の少なくとも一方を
有するイオン交換体を有することを特徴とする請求項1
記載の電解加工装置。
2. The laminate has at least one layer thereof,
2. An ion exchanger having at least one of a cation exchange group and an anion exchange group.
The electrolytic processing apparatus described.
【請求項3】 前記積層体は、少なくともその1層に、
通水性を有する積層材を有することを特徴とする請求項
1又は2記載の電解加工装置。
3. The laminate has at least one layer thereof,
The electrolytic processing apparatus according to claim 1, further comprising a laminated material having water permeability.
【請求項4】 前記積層体の少なくとも1層に、硬度の
高い積層材を有することを特徴とする請求項1乃至3の
いずれかに記載の電解加工装置。
4. The electrolytic processing apparatus according to claim 1, wherein at least one layer of the laminated body has a laminated material having high hardness.
【請求項5】 前記積層体の、少なくとも前記被加工物
と対向する最表面層に、硬度の高い積層材を有すること
を特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の電解加
工装置。
5. The electrolytic processing apparatus according to claim 1, wherein at least the outermost surface layer of the laminated body facing the workpiece has a laminated material having high hardness.
【請求項6】 前記積層体の、少なくとも前記被加工物
と対向する最表面層に、表面平滑性を有する積層材を有
することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載
の電解加工装置。
6. The electrolytic processing according to claim 1, wherein at least the outermost surface layer of the laminated body facing the workpiece has a laminated material having surface smoothness. apparatus.
【請求項7】 前記積層体を構成する積層材は、織布、
ネット、イオン交換膜または化学機械的研磨用の研磨パ
ッドからなることを特徴とする請求項1乃至6のいずれ
かに記載の電解加工装置。
7. The laminated material constituting the laminated body is woven cloth,
7. The electrolytic processing apparatus according to claim 1, comprising a net, an ion exchange membrane, or a polishing pad for chemical mechanical polishing.
【請求項8】 被加工物に近接自在な加工電極と、 被加工物に給電する給電電極と、 被加工物と前記加工電極との間または被加工物と前記給
電電極との間に配置した単層もしくは積層構造のイオン
交換体であって、前記被加工物側の表面に該被加工物と
対向または接触する複数の分割面を有するイオン交換体
と、 前記イオン交換体が存在する被加工物と前記加工電極ま
たは前記給電電極の少なくとも一方との間に流体を供給
する流体供給部と、 前記加工電極と前記給電電極との間に電圧を印加する電
源を有することを特徴とする電解加工装置。
8. A machining electrode which can be brought close to a workpiece, a power feeding electrode which feeds power to the workpiece, and a workpiece which is disposed between the workpiece and the machining electrode or between the workpiece and the power feeding electrode. An ion exchanger having a single-layer or laminated structure, which has a plurality of divided surfaces on the surface of the object to be processed facing or in contact with the object, and an object to be processed in which the ion exchanger is present. Electrolytic machining comprising a fluid supply unit for supplying a fluid between an object and at least one of the machining electrode or the power supply electrode, and a power supply for applying a voltage between the machining electrode and the power supply electrode. apparatus.
【請求項9】 前記イオン交換体の分割面は、該イオン
交換体の被加工物側の表面に設けた凹部及び凸部の該凸
部表面に設けられていることを特徴とする請求項8記載
の電解加工装置。
9. The dividing surface of the ion exchanger is provided on the surface of the concave portion and the convex portion of the convex portion provided on the surface of the ion exchanger on the side of the workpiece. The electrolytic processing apparatus described.
【請求項10】 前記凸部は、型成形によって形成され
たものであることを特徴とする請求項9記載の電解加工
装置。
10. The electrolytic processing apparatus according to claim 9, wherein the convex portion is formed by molding.
【請求項11】 前記凹部は、前記イオン交換体の表面
に形成した加工溝からなることを特徴とする請求項9記
載の電解加工装置。
11. The electrolytic processing apparatus according to claim 9, wherein the recess comprises a processed groove formed on the surface of the ion exchanger.
【請求項12】 前記凹部に流体を供給するか、または
前記凹部から流体を吸引する孔を有することを特徴とす
る請求項11記載の電解加工装置。
12. The electrolytic processing apparatus according to claim 11, further comprising a hole for supplying a fluid to the concave portion or sucking a fluid from the concave portion.
【請求項13】 前記分割面は、矩形状または円形に形
成されていることを特徴とする請求項8乃至12のいず
れかに記載の電解加工装置。
13. The electrolytic processing apparatus according to claim 8, wherein the divided surface is formed in a rectangular shape or a circular shape.
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