JP2007149949A - Polishing pad for device wafer - Google Patents

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茂 富永
Seiichi Kondo
誠一 近藤
Tasuke Abe
太輔 阿部
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polishing pad for device wafers capable of polishing a conductive layer in a device wafer electrochemically and mechanically by improving flatness and uniformity in a wafer surface and using an electrolytic cell. <P>SOLUTION: The polishing pad 60 is mounted to a polishing apparatus 50, and a polishing member layer 62 is pressed against the conductive layer D1 and is moved relatively, thus mechanically removing an electrochemical protective film (passivated film) formed on the conductive layer D1. The electrolytic cell is formed by the conductive layer D1, a conductive sheet layer 66, and an electrolyte E, thus dissolving and removing the conductive layer D1 electrochemically. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体ウエハ上に形成された導電体層を電気化学的機械的に研磨するデバイスウエハ用の研磨パッドに関するものである。   The present invention relates to a polishing pad for a device wafer for electrochemically polishing a conductor layer formed on a semiconductor wafer.

半導体装置(半導体デバイス)は、高集積化、微細化に伴って、配線の積層化が行われている。すなわち、半導体ウエハの表面に配線材をパターン形成し、この上を酸化シリコン等の絶縁物で覆い、次の配線材をパターン形成し、これを順次繰り返すプロセスが採用されている。
配線をパターン形成するプロセスは、反応性イオンエッチング等によってプラグ用ホールと配線溝とを酸化シリコン等の絶縁物(以下、層間絶縁膜)に形成し、この上に銅めっきによって銅配線材を埋め込んで導電体層を形成し、導電体層表面の余分な銅を化学的機械的研磨(CMP)によって除去し平坦化して配線を形成するいわゆるダマシン方法が採用されている。
In semiconductor devices (semiconductor devices), wirings are stacked with high integration and miniaturization. That is, a process is employed in which a wiring material is patterned on the surface of a semiconductor wafer, this is covered with an insulator such as silicon oxide, the next wiring material is patterned, and this is repeated in sequence.
In the process of patterning the wiring, the hole for the plug and the wiring groove are formed in an insulator such as silicon oxide (hereinafter referred to as an interlayer insulating film) by reactive ion etching or the like, and the copper wiring material is embedded thereon by copper plating. A so-called damascene method is used in which a conductor layer is formed, and excess copper on the surface of the conductor layer is removed by chemical mechanical polishing (CMP) and planarized to form a wiring.

近年、デバイスの低消費電力化および高速化の目的で、層間絶縁膜に低誘電率材料(いわゆるLow−k材料)の導入が検討されている。この低誘電率材料は、機械的強度や化学的安定性に乏しく、CMPにおける回転数や研磨圧力に依存する摩擦力によって、銅配線材が層間絶縁膜から剥離することがあるため、研磨圧力を極端に低下させて研磨する超低圧研磨方法が検討されてきた。   In recent years, introduction of a low dielectric constant material (so-called low-k material) for an interlayer insulating film has been studied for the purpose of reducing the power consumption and speed of a device. This low dielectric constant material has poor mechanical strength and chemical stability, and the copper wiring material may be peeled off from the interlayer insulating film due to frictional force depending on the rotational speed and polishing pressure in CMP. An ultra-low pressure polishing method in which polishing is performed with extremely reduced pressure has been studied.

この超低圧CMPは、研磨レートの低下とウエハ面内均一性の劣化の問題があるため、CMPに代わって、以下3つの方法(電気化学的研磨方法及び電気化学的機械的研磨方法)が提案されている。   Since this ultra-low pressure CMP has the problem of lowering the polishing rate and deterioration of uniformity in the wafer surface, the following three methods (electrochemical polishing method and electrochemical mechanical polishing method) are proposed in place of CMP. Has been.

(1)デバイスウエハにアノード電極を接触させ、カソードに曲率を持たせて電解液中で対峙させて、導電体層を溶解、除去する電気化学的研磨方法である(例えば、特許文献1)。
しかし、この方法は、ウエハ表面を機械的に研磨していないので平坦化性能が十分でなく、配線形成するために、電気化学的研磨の後にCu−CMPを実施する必要があった。
(2)電解液で満たされた容器(ベジン)に研磨部材を有する回転定盤を設置し、回転定盤と、容器底部に設置したカソードを対峙させて、デバイスウエハにアノード電極を接触させながら研磨部材に押し付けて(押圧して)電気化学的機械的研磨を行う方法である(例えば、特許文献2)。
しかし、一般に、Cu−CMP装置は、Cu−CMP(粗研磨と仕上げ研磨の2ステップになることもある)と、バリアメタルCMPとを行うために、マルチプラテン/マルチヘッド型が主流である。そのため、この方法は、第1ステップにおいて、電解研磨装置を用いて余分な導電体層の除去加工(粗研磨)を行い、第2ステップと第3ステップにおいて、従来のCu−CMP装置を用いて研磨するため、装置が高価になるという問題があった。
(3)プラテンに搭載し、アノードとカソードとを有する研磨パッドを用いる電気化学的機械的研磨方法である(例えば、特許文献3)。
しかし、この方法では、電解液が研磨パッドの表面を覆うように供給されるため、プラテンの回転数を上げると遠心力の作用で電解液が飛散してしまい、ウエハ面内均一性が劣化するなど、安定した研磨ができない欠点があった。
(1) An electrochemical polishing method in which an anode electrode is brought into contact with a device wafer, a cathode is curved and confronted in an electrolytic solution, and a conductor layer is dissolved and removed (for example, Patent Document 1).
However, since this method does not mechanically polish the wafer surface, the planarization performance is not sufficient, and it is necessary to perform Cu-CMP after electrochemical polishing in order to form wiring.
(2) A rotating platen having a polishing member is installed in a container (begin) filled with an electrolytic solution, the rotating platen and the cathode installed at the bottom of the container are opposed, and the anode electrode is in contact with the device wafer. This is a method of performing electrochemical mechanical polishing by pressing (pressing) the polishing member (for example, Patent Document 2).
However, generally, a Cu-CMP apparatus is mainly a multi-platen / multi-head type in order to perform Cu-CMP (which may be two steps of rough polishing and final polishing) and barrier metal CMP. Therefore, this method performs removal processing (rough polishing) of an excess conductor layer using an electrolytic polishing apparatus in the first step, and uses a conventional Cu-CMP apparatus in the second step and the third step. Since polishing is performed, there is a problem that the apparatus becomes expensive.
(3) An electrochemical mechanical polishing method using a polishing pad mounted on a platen and having an anode and a cathode (for example, Patent Document 3).
However, in this method, since the electrolytic solution is supplied so as to cover the surface of the polishing pad, if the rotation speed of the platen is increased, the electrolytic solution is scattered by the action of centrifugal force, and the in-plane uniformity of the wafer deteriorates. There was a drawback that stable polishing was not possible.

以上の3つの方法における問題を解決するために、本件発明者の一人によって、特許文献4には、デバイスウエハの銅配線材をアノードとし、プラテンをカソードとして複数の電解液収容部に電解液を充填して電解セルを形成させ、プラテン・ロータリー型研磨装置等を用いて電気化学的に研磨する方法が開示されている。
この電気化学的研磨方法は、プラテン・ロータリー型研磨装置等を使用し、マルチプラテン/マルチヘッドの一つのプラテン/ヘッドにユーザーが研磨パッドを貼るだけで自由に電気化学的研磨用とすることができるので、電気化学的機械的研磨とバリアメタルCMPを組み合わせたマルチステップ研磨を従来のCMP装置を使って行うことができる。そのため、装置のコストダウンを達成することができる。また、電解セルをデバイスウエハに対して相対移動可能に形成して、デバイスウエハの表面の余分な銅配線材を電気化学的に溶解、除去することによって、超低圧CMPの課題である研磨レートの改善を達成することができる。
In order to solve the problems in the above three methods, one of the inventors of the present invention disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-228707 as an anode for a copper wiring material of a device wafer and a platen as a cathode for supplying an electrolyte to a plurality of electrolyte containers. A method is disclosed in which an electrolytic cell is formed by filling and electrochemical polishing using a platen / rotary type polishing apparatus or the like.
This electrochemical polishing method uses a platen / rotary type polishing apparatus or the like, and can be freely used for electrochemical polishing by simply attaching a polishing pad to one platen / head of a multi-platen / multi-head. Therefore, multi-step polishing combining electrochemical mechanical polishing and barrier metal CMP can be performed using a conventional CMP apparatus. As a result, the cost of the apparatus can be reduced. In addition, the electrolytic cell is formed so as to be relatively movable with respect to the device wafer, and the excess copper wiring material on the surface of the device wafer is electrochemically dissolved and removed. Improvement can be achieved.

この方法を用いて、さらなる平坦性、ウエハ面内均一性の改善をする場合、銅配線材に対する研磨パッドの研磨圧力を大きくすること、相対速度を速くすることが考えられる。
しかし、研磨圧力を大きくすると、銅配線材がデバイスウエハから剥離する等の問題が生じるという問題がある。
また、相対速度を速くするためには、プラテン・ロータリー型の研磨装置の場合、プラテンの回転速度を速くする必要がある。ところが、プラテン上の周速度の違い(電解セルパッドの中心が遅く、外周部が速い)によって各電解セルの電解液に生じる遠心力が異なるので、各電解セル間で電解液の液面に差が生じる。このため、ウエハ面内均一性が劣化する可能性があった。
さらに、配線溝に形成された導電体層を、ウエハ表面の導電体層と同程度のレートで溶解、除去してしまうという問題があった。
特開2003−193300号公報 特表2004−531885号公報 Pub.No.US2004/0214510A1号公報 特開2005−139480号公報
When this method is used to further improve flatness and wafer in-plane uniformity, it is conceivable to increase the polishing pressure of the polishing pad with respect to the copper wiring material and increase the relative speed.
However, when the polishing pressure is increased, there is a problem that the copper wiring material is peeled off from the device wafer.
Further, in order to increase the relative speed, it is necessary to increase the rotation speed of the platen in the case of a platen rotary type polishing apparatus. However, since the centrifugal force generated in the electrolytic solution of each electrolytic cell varies depending on the difference in the peripheral speed on the platen (the center of the electrolytic cell pad is slow and the outer peripheral portion is fast), there is a difference in the electrolytic solution level between the electrolytic cells. Arise. For this reason, the uniformity within the wafer surface may be deteriorated.
Furthermore, there is a problem that the conductor layer formed in the wiring groove is dissolved and removed at a rate similar to that of the conductor layer on the wafer surface.
JP 2003-193300 A JP-T-2004-531885 Pub. No. US 2004/0214510 A1 JP-A-2005-139480

本発明の課題は、デバイスウエハの導電体層を、平坦性とウエハ面内均一性とを改善して、電解セルを用いて電気化学的機械的に研磨できるデバイスウエハ用の研磨パッドを提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a polishing pad for a device wafer in which the conductor layer of the device wafer can be polished electrochemically and mechanically using an electrolytic cell by improving flatness and uniformity within the wafer surface. That is.

前記課題を解決するために、請求項1の発明は、電解液(E)を収容する複数の電解液収容部(F)を有し、デバイスウエハ(D)の導電体層(D1)をアノードとし、前記アノードの対極のカソードとの間に前記電解液(E)を接触させて電解セル(C)を形成し、電圧を印加することにより、導電体層(D1)を電気化学的に研磨する研磨パッドにおいて、導電体層(D1)を押圧し、導電体層(D1)に対して相対移動することにより、導電体層(D1)を電気化学的機械的に研磨する機械的研磨層(62,362)と、前記機械的研磨層(62,362)の前記電解セル(C)以外の部分に配置され、導電体層(D1)に当接して電気的に導通可能な接触導電体(61,261)と、前記機械的研磨層(62,362)よりも下側に設けられ、前記接触導電体(61,261)に電力を伝達する電力伝達部(63,163)と、前記電力伝達部(63,163)と前記カソードとの間を絶縁する絶縁層(64,65,164,165)と、を備えるデバイスウエハ用の研磨パッドである。   In order to solve the above problems, the invention of claim 1 includes a plurality of electrolyte solution storage portions (F) for storing the electrolyte solution (E), and the conductor layer (D1) of the device wafer (D) is an anode. The electrolytic solution (E) is brought into contact with the cathode of the counter electrode of the anode to form an electrolytic cell (C), and a voltage is applied to electrochemically polish the conductor layer (D1). In the polishing pad to be pressed, the mechanical polishing layer (C1) that polishes the conductive layer (D1) electrochemically by pressing the conductive layer (D1) and moving relative to the conductive layer (D1). 62, 362) and a contact conductor (which is disposed in a portion of the mechanical polishing layer (62, 362) other than the electrolysis cell (C) and is in electrical contact with the conductor layer (D1). 61, 261) and below the mechanical polishing layer (62, 362) Power transmission parts (63, 163) that transmit power to the contact conductors (61, 261), and insulating layers (64, 163) that insulate between the power transmission parts (63, 163) and the cathode. 65, 164, 165), and a polishing pad for a device wafer.

請求項2の発明は、請求項1に記載のデバイスウエハの研磨パッドにおいて、前記接触導電体(61,261)の表面(61a,261a)は、前記機械的研磨層(62,362)の表面(61a,261a)に対して突出するように設けられ、導電体層(D1)を当接することにより押下げられ、導電体層(D1)と前記機械的研磨層(62,362)とが当接するまで変位可能であること、を特徴とするデバイスウエハ用の研磨パッドである。
請求項3の発明は、請求項2に記載のデバイスウエハの研磨パッドにおいて、前記接触導電体(261,361)の表面の前記変位は、前記接触導電体(261,361)自身の弾性変形によること、を特徴とするデバイスウエハ用の研磨パッドである。
請求項4の発明は、請求項2に記載のデバイスウエハの研磨パッドにおいて、前記接触導電体(61,261)は、弾性部材(64,168)により支持され、前記接触導電体(61,261)の前記変位は、前記弾性部材(64,168)の弾性変形によること、を特徴とするデバイスウエハ用の研磨パッドである。
請求項5の発明は、請求項4に記載のデバイスウエハの研磨パッドにおいて、前記絶縁層(64)は、前記弾性部材を兼用すること、を特徴とするデバイスウエハ用の研磨パッドである。
請求項6の発明は、請求項4に記載のデバイスウエハの研磨パッドにおいて、前記接触導電体(61)は、前記電力伝達部(163)の上面に配置され、前記電力伝達部(163)は、前記接触導電体(61)の表面の前記変位に追従して、屈曲可能であり、前記弾性部材(168)は、前記電力伝達部(63,163)を下面側から支持することにより、前記接触導電体(61)の表面(61a)を変位可能にすること、を特徴とするデバイスウエハ用の研磨パッドである。
請求項7の発明は、請求項1に記載のデバイスウエハの研磨パッドにおいて、前記絶縁層は、弾性材料から形成された第1の層(64)と、前記第1の層(64)よりも下層に設けられ、前記第1の層(64)よりも剛性のある第2の層(65)と、を備えることを特徴とするデバイスウエハ用の研磨パッドである。
請求項8の発明は、請求項7に記載のデバイスウエハの研磨パッドにおいて、前記第1の層(64)は、エラストマ材から形成され、前記第2の層(65)は、合成樹脂から形成されること、を特徴とするデバイスウエハ用の研磨パッドである。
請求項9の発明は、請求項1に記載のデバイスウエハの研磨パッドにおいて、前記接触導電体(61,261)は、導電体層(D1)に対して面接触すること、を特徴とするデバイスウエハ用の研磨パッドである。
請求項10の発明は、請求項1に記載のデバイスウエハの研磨パッドにおいて、前記接触導電体(61,261)は、金、白金、銅、チタン合金、又はステンレス鋼から形成されること、を特徴とするデバイスウエハ用の研磨パッドである。
請求項11の発明は、請求項1に記載のデバイスウエハの研磨パッドにおいて、前記接触導電体(61,261)は、表面が鏡面であること、を特徴とするデバイスウエハ用の研磨パッドである。
請求項12の発明は、請求項1に記載のデバイスウエハの研磨パッドにおいて、前記接触導電体(61,261)は、カーボンを主成分とした炭素繊維、黒鉛繊維、黒鉛、合成樹脂との複合炭素素材、エラストマ材との複合炭素素材、合成樹脂との複合黒鉛の内いずれか1つ、又はそれらの組み合わせから形成されること、を特徴とするデバイスウエハ用の研磨パッドである。
請求項13の発明は、請求項1に記載のデバイスウエハの研磨パッドにおいて、前記電力伝達部(163)と前記電解液(E)との間を絶縁する絶縁部(164d)を備えること、を特徴とするデバイスウエハ用の研磨パッドである。
請求項14の発明は、請求項1に記載のデバイスウエハの研磨パッドにおいて、前記電解セル(C)の直径は、10〜100mmであること、を特徴とするデバイスウエハ用の研磨パッドである。
請求項15の発明は、請求項1に記載のデバイスウエハの研磨パッドにおいて、前記電解液収容部(F)の開口部の総面積は、パッド総面積の20〜80%の割合であること、を特徴とするデバイスウエハ用の研磨パッドである。
請求項16の発明は、請求項1に記載のデバイスウエハの研磨パッドにおいて、前記電解液収容部(F)間を連結するように設けられ、前記電解液(E)が前記電解液収容部(F)間を移動するための連結路(165C)を有すること、を特徴とするデバイスウエハ用の研磨パッドである。
請求項17の発明は、請求項1に記載のデバイスウエハの研磨パッドにおいて、前記接触導電体(61,261)は、導電体層(D1)よりも硬度が低いこと、を特徴とするデバイスウエハ用の研磨パッドである。
請求項18の発明は、請求項1に記載のデバイスウエハの研磨パッドにおいて、前記電力伝達部(63,163)は、金、銅、白金、チタン合金、ステンレス鋼又はカーボンから形成されること、を特徴とするデバイスウエハ用の研磨パッドである。
請求項19の発明は、請求項1に記載のデバイスウエハの研磨パッドにおいて、前記電力伝達部(63,163)は、カーボンを主成分としたアモルファスカーボン、炭素繊維、黒鉛繊維、黒鉛、合成樹脂との複合炭素材、又は合成樹脂との複合炭素材から形成されること、を特徴とするデバイスウエハ用の研磨パッドである。
請求項20の発明は、請求項1に記載のデバイスウエハの研磨パッドにおいて、前記機械的研磨層(62,362)は、表面に溝を有すること、を特徴とするデバイスウエハ用の研磨パッドである。
請求項21の発明は、請求項1に記載のデバイスウエハの研磨パッドにおいて、前記機械的研磨層(62,362)は、ポリウレタン又は発泡ポリウレタンから形成されること、を特徴とするデバイスウエハ用の研磨パッドである。
請求項22の発明は、請求項1に記載のデバイスウエハの研磨パッドにおいて、前記機械的研磨層(62,362)は、酸化シリコン砥粒が固定された固定砥粒研磨部材から形成されること、を特徴とするデバイスウエハ用の研磨パッドである。
請求項23の発明は、請求項1に記載のデバイスウエハの研磨パッドにおいて、研磨装置(50)の定盤(51)に載置され、前記定盤(51)に対して電気的に接続され、前記カソードを形成する導電性シート層(66)を備えること、を特徴とするデバイスウエハ用の研磨パッドである。
According to a second aspect of the present invention, in the polishing pad for a device wafer according to the first aspect, the surface (61a, 261a) of the contact conductor (61, 261) is the surface of the mechanical polishing layer (62, 362). (61a, 261a) is provided so as to protrude and is pressed down by contacting the conductor layer (D1), so that the conductor layer (D1) and the mechanical polishing layer (62, 362) are in contact with each other. It is a polishing pad for device wafers which can be displaced until it contacts.
According to a third aspect of the present invention, in the polishing pad for a device wafer according to the second aspect, the displacement of the surface of the contact conductor (261, 361) is caused by elastic deformation of the contact conductor (261, 361) itself. This is a polishing pad for device wafers.
According to a fourth aspect of the present invention, in the polishing pad for a device wafer according to the second aspect, the contact conductors (61, 261) are supported by elastic members (64, 168), and the contact conductors (61, 261). ) Is due to elastic deformation of the elastic member (64, 168), which is a polishing pad for a device wafer.
According to a fifth aspect of the invention, there is provided a polishing pad for device wafer according to the fourth aspect, wherein the insulating layer (64) also serves as the elastic member.
According to a sixth aspect of the present invention, in the polishing pad for a device wafer according to the fourth aspect, the contact conductor (61) is disposed on an upper surface of the power transmission portion (163), and the power transmission portion (163) is The elastic member (168) can be bent following the displacement of the surface of the contact conductor (61), and the elastic member (168) supports the power transmission part (63, 163) from the lower surface side. A polishing pad for a device wafer, characterized in that the surface (61a) of the contact conductor (61) is displaceable.
According to a seventh aspect of the present invention, in the polishing pad for a device wafer according to the first aspect, the insulating layer includes a first layer (64) made of an elastic material, and the first layer (64). A polishing pad for a device wafer, comprising a second layer (65) which is provided in a lower layer and is more rigid than the first layer (64).
According to an eighth aspect of the present invention, in the polishing pad for a device wafer according to the seventh aspect, the first layer (64) is formed of an elastomer material, and the second layer (65) is formed of a synthetic resin. A polishing pad for device wafers.
A ninth aspect of the present invention is the device wafer polishing pad according to the first aspect, wherein the contact conductor (61, 261) is in surface contact with the conductor layer (D1). This is a polishing pad for a wafer.
The invention of claim 10 is the device wafer polishing pad according to claim 1, wherein the contact conductor (61, 261) is formed of gold, platinum, copper, titanium alloy, or stainless steel. A polishing pad for a device wafer.
The invention according to claim 11 is the polishing pad for device wafer according to claim 1, wherein the contact conductor (61, 261) has a mirror surface. .
The invention of claim 12 is the polishing pad for device wafer according to claim 1, wherein the contact conductor (61, 261) is a composite of carbon fiber, graphite fiber, graphite, and synthetic resin whose main component is carbon. A polishing pad for a device wafer, characterized in that it is formed from any one of a carbon material, a composite carbon material with an elastomer material, a composite graphite with a synthetic resin, or a combination thereof.
A thirteenth aspect of the present invention is the device wafer polishing pad according to the first aspect, further comprising an insulating portion (164d) that insulates between the power transmission portion (163) and the electrolytic solution (E). A polishing pad for a device wafer.
A fourteenth aspect of the present invention is the polishing pad for a device wafer according to the first aspect, wherein the electrolytic cell (C) has a diameter of 10 to 100 mm.
The invention of claim 15 is the polishing pad of the device wafer according to claim 1, wherein the total area of the opening of the electrolyte container (F) is a ratio of 20 to 80% of the total area of the pad, This is a polishing pad for a device wafer.
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the polishing pad for a device wafer according to the first aspect, the device is provided so as to connect the electrolyte solution storage portions (F), and the electrolyte solution (E) F) A polishing pad for device wafers, characterized by having a connecting path (165C) for moving between the two.
According to a seventeenth aspect of the present invention, in the device wafer polishing pad according to the first aspect, the contact conductor (61, 261) has a hardness lower than that of the conductor layer (D1). It is a polishing pad for use.
The invention of claim 18 is the polishing pad of the device wafer according to claim 1, wherein the power transmission portion (63, 163) is made of gold, copper, platinum, titanium alloy, stainless steel or carbon. This is a polishing pad for a device wafer.
According to a nineteenth aspect of the present invention, in the polishing pad for a device wafer according to the first aspect, the power transmission portion (63, 163) is made of amorphous carbon, carbon fiber, graphite fiber, graphite, synthetic resin mainly containing carbon. And a composite carbon material with a synthetic resin, or a composite carbon material with a synthetic resin.
According to a twentieth aspect of the invention, there is provided a polishing pad for a device wafer according to the first aspect, wherein the mechanical polishing layer (62, 362) has a groove on a surface thereof. is there.
The invention of claim 21 is the device wafer polishing pad according to claim 1, wherein the mechanical polishing layer (62, 362) is formed of polyurethane or polyurethane foam. It is a polishing pad.
The invention of claim 22 is the device wafer polishing pad according to claim 1, wherein the mechanical polishing layer (62, 362) is formed of a fixed abrasive polishing member to which silicon oxide abrasive grains are fixed. These are polishing pads for device wafers.
The invention of claim 23 is the device wafer polishing pad according to claim 1, wherein the polishing pad is placed on the surface plate (51) of the polishing apparatus (50) and electrically connected to the surface plate (51). A polishing pad for device wafers, comprising a conductive sheet layer (66) forming the cathode.

本発明によれば、以下の効果を奏することができる。
(1)本発明は、機械的研磨層が、導電体層を押圧し、導電体層に対して相対移動することにより導電体層を電気化学的機械的に研磨する。また、接触導電体は、機械的研磨層の電解セル以外の部分に配置され、導電体層に当接して電気的に導通可能である。
これにより、デバイスウエハの導電体層の余分な部分を、機械的研磨と電気化学的研磨とによって、すなわち、電気化学的機械的研磨(ECMP)によって除去することができる。
このため、BTA(ベンゾトリアゾール)などの防食剤や、グリシン及び界面活性剤などの添加剤(以下、保護膜形成剤)を含んだ電解液を用いることにより、導電体層表面(凹凸面)は、電気化学的な保護膜(不働態皮膜)が形成されるので、研磨パッドは、凹部以外の不働態皮膜のみを機械的研磨によって除去することができる。すなわち、研磨パッドは、導電体層表面の凹部に不働態皮膜を形成したまま、凸部の不働態皮膜を機械的に除去するため、導電体層表面の凸部のみを電気化学的に溶解、除去して余分な導電体層を除去することができるので、平坦性が改善でき、配線溝に導電体層を効率よく残存させ、デバイスウエハの配線形成をすることができる。
さらに、電力伝達部が、機械的研磨層よりも下側に設けられ、接触導電体に電力を伝達するため、電力伝達部が導電体層に接することを防止できるので、接触導電体に、効率よく電力を供給することができる。
According to the present invention, the following effects can be obtained.
(1) In the present invention, the mechanical polishing layer presses the conductive layer and moves relative to the conductive layer, thereby polishing the conductive layer electrochemically. The contact conductor is disposed in a portion of the mechanical polishing layer other than the electrolysis cell, and is in contact with the conductor layer to be electrically conductive.
Thereby, excess portions of the conductor layer of the device wafer can be removed by mechanical polishing and electrochemical polishing, that is, by electrochemical mechanical polishing (ECMP).
For this reason, by using an electrolytic solution containing an anticorrosive agent such as BTA (benzotriazole) and an additive such as glycine and a surfactant (hereinafter referred to as a protective film forming agent), the surface of the conductor layer (uneven surface) is Since an electrochemical protective film (passive film) is formed, the polishing pad can remove only the passive film other than the recesses by mechanical polishing. That is, the polishing pad is used to electrochemically dissolve only the convex portions on the surface of the conductor layer in order to mechanically remove the passive film on the convex portions while forming the passive film on the concave portions on the surface of the conductive layer. Since the excess conductor layer can be removed by removal, the flatness can be improved, the conductor layer can be efficiently left in the wiring groove, and the wiring of the device wafer can be formed.
Furthermore, since the power transmission unit is provided below the mechanical polishing layer and transmits power to the contact conductor, the power transmission unit can be prevented from coming into contact with the conductor layer. Power can be supplied well.

(2)本発明は、接触導電体の表面が、機械的研磨層の表面に対して突出するように設けられ、導電体層を当接することにより押下げられ、導電体層と機械的研磨層とが当接するまで変位可能であるので、接触導電体と導電体層とを電気的に安定して導通させることができる。 (2) In the present invention, the surface of the contact conductor is provided so as to protrude with respect to the surface of the mechanical polishing layer, and is pressed down by contacting the conductor layer. Therefore, the contact conductor and the conductor layer can be electrically and stably conducted.

(3)本発明は、接触導電体の表面が、接触導電体自身の弾性変形によって変位するので、導電体層と接触導電体との導通を維持したまま、導電体層を機械的研磨層とを当接させることができる。 (3) In the present invention, since the surface of the contact conductor is displaced by elastic deformation of the contact conductor itself, the conductor layer is made to be a mechanical polishing layer while maintaining conduction between the conductor layer and the contact conductor. Can be brought into contact with each other.

(4)本発明は、接触導電体が、弾性部材により支持され、接触導電体の表面が、弾性部材の弾性変形によって変位するので、(3)と同様な効果を得ることができる。また、弾性部材を変更し、弾性係数を変更することにより、導電体層と接触導電体の導通の度合いを容易に調整することができる。 (4) In the present invention, since the contact conductor is supported by the elastic member, and the surface of the contact conductor is displaced by the elastic deformation of the elastic member, the same effect as in (3) can be obtained. Further, by changing the elastic member and changing the elastic coefficient, the degree of conduction between the conductor layer and the contact conductor can be easily adjusted.

(5)本発明は、絶縁層が、弾性部材を兼用する。すなわち、絶縁層が接触導電体の表面を変位可能にする構造を兼用することにより、研磨パッドの構成をシンプルにすることができる。 (5) In the present invention, the insulating layer also serves as an elastic member. That is, the structure of the polishing pad can be simplified by combining the structure in which the insulating layer can displace the surface of the contact conductor.

(6)本発明は、接触導電体が電力伝達部の上面に配置され、電力伝達部が接触導電体の表面の変位に追従して屈曲可能である。弾性部材は、電力伝達部をその下面側から支持することにより、電力伝達部を介して、接触導電体をその表面が変位可能に支持する。
これにより、(4)と同様な効果を得ることができる。
(6) In the present invention, the contact conductor is disposed on the upper surface of the power transmission unit, and the power transmission unit can bend following the displacement of the surface of the contact conductor. The elastic member supports the contact conductor so that the surface thereof can be displaced via the power transmission unit by supporting the power transmission unit from the lower surface side.
Thereby, the effect similar to (4) can be acquired.

(7)本発明は、電解液を収容する複数の電解液収容部を有し、また、電解液を移動させるために電解液収容部間に連結路が設けられるので、電解セルを形成するために導電体層が電解液収容部の開口部を塞いだときにも、電解液を流動させることができる。すなわち、電解セルが連結路によって接続されている構造になっていることから、効率よく電解液を移動させることができる。 (7) The present invention has a plurality of electrolytic solution storage portions for storing an electrolytic solution, and a connection path is provided between the electrolytic solution storage portions for moving the electrolytic solution, so that an electrolytic cell is formed. Even when the conductor layer closes the opening of the electrolytic solution housing portion, the electrolytic solution can flow. That is, since the electrolytic cell is connected by the connecting path, the electrolytic solution can be moved efficiently.

(8)本発明は、絶縁層が、弾性材料から形成された第1の層と、第1の層よりも下層に設けられ、第1の層よりも剛性のある第2の層を備えている。これにより、接触導電体を上下方向に移動可能に支持するとともに、研磨パッド全体の剛性を向上することができる。 (8) In the present invention, the insulating layer includes a first layer formed of an elastic material, and a second layer that is provided below the first layer and is more rigid than the first layer. Yes. Thereby, while supporting a contact conductor so that a movement to an up-down direction is possible, the rigidity of the whole polishing pad can be improved.

(9)本発明は、接触導電体として、カーボンを主成分とした炭素繊維、黒鉛繊維、黒鉛、合成樹脂との複合炭素素材、エラストマ材の複合炭素素材、合成樹脂との複合黒鉛の内いずれか1つ、又はそれらの組み合わせから形成することによって研磨面の損傷を防ぐことが可能となる。炭素繊維、黒鉛繊維、黒鉛は、電気抵抗が低いことが特長である。また、黒鉛はこれらの中でも最も研磨面の損傷を抑制する効果がある。合成樹脂との複合炭素素材、エラストマ材との複合炭素素材、合成樹脂との複合黒鉛は前者と比較して電気抵抗が高いものの、研磨面の損傷を同様に防ぐ効果がある。もしくは、接触導電体として、金、銅、白金、チタン合金、又はステンレス鋼を用いることによって電極での接触抵抗を低減することが可能となる。 (9) In the present invention, as the contact conductor, any of carbon fiber, graphite fiber, graphite, composite carbon material with a synthetic resin, composite carbon material with an elastomer material, and composite graphite with a synthetic resin is used as a contact conductor. It is possible to prevent the polishing surface from being damaged by forming one or a combination thereof. Carbon fiber, graphite fiber, and graphite are characterized by low electrical resistance. Graphite is most effective in suppressing damage to the polished surface among these. A composite carbon material with a synthetic resin, a composite carbon material with an elastomer material, and a composite graphite with a synthetic resin have higher electrical resistance than the former, but have the same effect of preventing damage to the polished surface. Or it becomes possible to reduce the contact resistance in an electrode by using gold | metal | money, copper, platinum, a titanium alloy, or stainless steel as a contact conductor.

(10)本発明は、接触導電体が導電体層に対して面接触するので、接触面の電流密度を適切にすることができ、また、導電体層の損傷(ダメージ)を防止することができる。 (10) In the present invention, since the contact conductor makes surface contact with the conductor layer, the current density of the contact surface can be made appropriate, and damage (damage) of the conductor layer can be prevented. it can.

(11)本発明は、接触導電体の表面が鏡面であるので、導電体層の損傷(ダメージ)を防止することができる。 (11) In the present invention, since the surface of the contact conductor is a mirror surface, damage to the conductor layer can be prevented.

(12)本発明は、電力伝達部と電解液との間を絶縁する絶縁部を備えるので、供給した電力を、効率よく導電体層に伝達することができる。また、電力伝達部と電解液とが接することによる電解液の電気分解を防止することができるので、供給した電力を、効率よく導電体層の電気化学研磨に利用することができる。 (12) Since the present invention includes an insulating portion that insulates between the power transmission portion and the electrolytic solution, the supplied power can be efficiently transmitted to the conductor layer. In addition, since the electrolysis of the electrolytic solution due to the contact between the power transmission unit and the electrolytic solution can be prevented, the supplied power can be efficiently used for electrochemical polishing of the conductor layer.

(13)本発明は、接触導電体が導電体層よりも硬度が低いので、導電体層の損傷(ダメージ)を防止することができる。 (13) In the present invention, since the contact conductor has a lower hardness than the conductor layer, damage (damage) of the conductor layer can be prevented.

(14)本発明は、機械的研磨層が表面に溝を有するので、平坦化性能を改善して機械的研磨の効率を向上することができる。また、この溝を用いて、電解液を効率よく供給、排出することができる。 (14) In the present invention, since the mechanical polishing layer has grooves on the surface, the planarization performance can be improved and the efficiency of mechanical polishing can be improved. In addition, the electrolytic solution can be efficiently supplied and discharged using this groove.

本発明は、デバイスウエハの導電体層を、平坦性とウエハ面内均一性とを改善して、電解セルを用いて電気化学的機械的に研磨できるデバイスウエハ用の研磨パッドを提供するという目的を、研磨パッドの導電体層、導電性シート層と電解液とから電解セルを形成し、導電体層を電気化学的に、溶解、除去して研磨可能とし、また、研磨部材層と導電体層とを当接させながら相対移動させることにより、電気化学的な保護膜G(不働体皮膜)を機械的に除去可能とすることにより実現した。   An object of the present invention is to provide a polishing pad for a device wafer in which the conductive layer of a device wafer can be polished electrochemically and mechanically using an electrolytic cell by improving the flatness and uniformity within the wafer surface. An electrolytic cell is formed from the conductive layer of the polishing pad, the conductive sheet layer and the electrolytic solution, and the conductive layer is dissolved and removed electrochemically, and the polishing member layer and the conductive member can be polished. This was realized by making it possible to mechanically remove the electrochemical protective film G (passive film) by moving the layer while making contact with the layer.

次に、図面等を参照しながら、本発明による研磨パッドの実施例を説明する。
最初に、本実施例の研磨パッド60が取り付けられた研磨装置50の概略について説明する。
図1は、研磨装置50を示す斜視図である。
研磨装置50は、プラテン・ロータリー型の化学的機械的研磨(CMP)を行なう研磨装置である。研磨装置50は、プラテン51(定盤)と、研磨ヘッド52と、電源53と、装置側電極55と、ノズル56とを備えている。
Next, embodiments of the polishing pad according to the present invention will be described with reference to the drawings.
First, an outline of the polishing apparatus 50 to which the polishing pad 60 of this embodiment is attached will be described.
FIG. 1 is a perspective view showing the polishing apparatus 50.
The polishing apparatus 50 is a polishing apparatus that performs platen rotary type chemical mechanical polishing (CMP). The polishing apparatus 50 includes a platen 51 (a surface plate), a polishing head 52, a power source 53, an apparatus-side electrode 55, and a nozzle 56.

プラテン51は、研磨パッド60を載置して、鉛直方向の軸Z1回り(矢印θ1方向)に回転する円盤状の部材である。
研磨ヘッド52は、その下面に、デバイスウエハDを装着し、鉛直方向の軸Z2回り(矢印θ2方向)に回転する円盤状の部材である。研磨ヘッド52には、デバイスウエハDを導電体層D1が下側になるように装着される。
The platen 51 is a disk-shaped member that mounts the polishing pad 60 and rotates around the vertical axis Z1 (in the direction of the arrow θ1).
The polishing head 52 is a disk-shaped member that has the device wafer D mounted on its lower surface and rotates around the vertical axis Z2 (in the direction of the arrow θ2). The device wafer D is mounted on the polishing head 52 so that the conductor layer D1 is on the lower side.

電源53は、電気化学的研磨(ECP)を行なう電解セル(electrolytic−cell)を形成するための電力を供給する装置である。電源53は、後述するように、デバイスウエハDの導電体層D1にアノードを形成し、また、研磨パッド60の導電性シート層66(後述する)にカソードを形成する。供給する電力は、一般的には直流電力であるが、電力波形は、パルス状であっても、直流成分があればプラスとマイナスに変動する交流電力であってもよい。
装置側電極55は、導電性部材層63に電力を伝達するための部材である。装置側電極55は、配線を介して電源53のプラス端子に電気的に接続されており、また、研磨パッド60の導電性部材層63(後述する)に接触することにより、導電性部材層63に対して電気的に導通される。装置側電極55は、導電性部材層63に対して接触する接触面が、導電性部材層63と同一の材料であることが望ましいが、回転している導電性部材層63に対して安定して電気的に接触するためには、耐磨耗性を有することが望ましい。
ノズル56は、研磨パッド60の上方に配置され、電解液Eを供給する部材である。電解液Eには、保護膜形成剤や研磨砥粒、酸化剤などを含ませることができる。
The power supply 53 is a device that supplies electric power for forming an electrolytic cell that performs electrochemical polishing (ECP). As will be described later, the power source 53 forms an anode on the conductor layer D1 of the device wafer D, and forms a cathode on a conductive sheet layer 66 (described later) of the polishing pad 60. The power to be supplied is generally DC power, but the power waveform may be pulsed or AC power that fluctuates positively and negatively if there is a DC component.
The device-side electrode 55 is a member for transmitting electric power to the conductive member layer 63. The device-side electrode 55 is electrically connected to the positive terminal of the power supply 53 via a wiring, and comes into contact with a conductive member layer 63 (described later) of the polishing pad 60, whereby the conductive member layer 63. Is electrically conducted. The device-side electrode 55 is preferably made of the same material as that of the conductive member layer 63 in contact with the conductive member layer 63, but is stable with respect to the rotating conductive member layer 63. In order to make electrical contact, it is desirable to have wear resistance.
The nozzle 56 is a member that is disposed above the polishing pad 60 and supplies the electrolytic solution E. The electrolytic solution E can contain a protective film forming agent, abrasive grains, an oxidizing agent, and the like.

上述のような構成によって、研磨装置50は、電解液Eを供給しながら、デバイスウエハDと研磨パッド60とを接触させ、これらを相対移動させることにより、デバイスウエハDの導電体層D1の表層に電気化学的な保護膜を形成すると同時に、保護膜を機械的に除去し、導電体層D1を電気化学的に溶解除去する。すなわち、研磨装置50は、研磨パッド60を取り付けることにより、導電体層D1の電気化学的機械的研磨(ECMP)を行なうことができる。   With the configuration as described above, the polishing apparatus 50 contacts the device wafer D and the polishing pad 60 while supplying the electrolytic solution E, and moves them relative to each other to move the surface layer of the conductor layer D1 of the device wafer D. At the same time as forming an electrochemical protective film, the protective film is mechanically removed, and the conductor layer D1 is dissolved and removed electrochemically. That is, the polishing apparatus 50 can perform the electrochemical mechanical polishing (ECMP) of the conductor layer D1 by attaching the polishing pad 60.

次に、研磨パッド60の構成等について説明する。
図2は、研磨パッド60を示す斜視図である。図3は、研磨パッド60の一部を拡大して示す図であり、図3(a)は、平面図(図2に示す矢印A方向から示す図)、図3(b)は、縦断面図(図3(a)に示すB−B部矢視断面図)である。なお、各図は、研磨パッド60の各層の構成を分かりやすくするために、厚みを強調して示す。
図2、図3に示すように、研磨パッド60は、電解液Eを収容するための複数の電解液収容部Fが設けられた円盤状のパッドである。研磨パッド60は、4つの接触導電体61が設けられ、また、研磨部材層62(機械的研磨層)と、導電性部材層63(電力伝達部)と、第1絶縁層64と、第2絶縁層65と、導電性シート層66と、導電性粘着テープ67とが、上側からこの順に積層されている。
Next, the configuration and the like of the polishing pad 60 will be described.
FIG. 2 is a perspective view showing the polishing pad 60. 3 is an enlarged view of a part of the polishing pad 60. FIG. 3 (a) is a plan view (shown from the direction of arrow A shown in FIG. 2), and FIG. 3 (b) is a longitudinal section. It is a figure (BB section arrow directional cross-sectional view shown to Fig.3 (a)). In each drawing, the thickness is emphasized for easy understanding of the configuration of each layer of the polishing pad 60.
As shown in FIGS. 2 and 3, the polishing pad 60 is a disk-shaped pad provided with a plurality of electrolyte solution storage portions F for storing the electrolyte solution E. The polishing pad 60 is provided with four contact conductors 61, a polishing member layer 62 (mechanical polishing layer), a conductive member layer 63 (power transmission portion), a first insulating layer 64, and a second insulating layer 64. The insulating layer 65, the conductive sheet layer 66, and the conductive adhesive tape 67 are laminated in this order from the upper side.

接触導電体61は、デバイスウエハDの導電体層D1に当接することにより電気的に導通し、導電体層D1にアノードを形成するための部材である(図3(b)参照)。接触導電体61は、導電体層D1に当接したときに、導電体層D1を損傷しないように、導電体層D1を形成する銅よりも硬度が低い材料から形成される。本実施例では、4つの接触導電体61を、平面図において、研磨部材層62の研磨パッド面の中心から略等距離の位置で、略等角度(本実施例では、90度)になる位置に配置した例を示す。また、接触導電体61は、電解セルを形成する貫通孔62a以外の部分に配置されている。接触導電体61は、その表面が研磨部材層62の表面よりも所定量(例えば、0.5mm以下)突出するように設けられ、また、その下面が後述する導電性部材層63に接している。接触導電体61は、後述するように弾性材料から形成された第1絶縁層64により、鉛直方向(導電体層D1に当接する方向)に移動可能に支持される。これにより、接触導電体61の表面61aは、導電体層D1に当接したときに、この方向に変位することができる。   The contact conductor 61 is a member that is electrically connected by contacting the conductor layer D1 of the device wafer D and forms an anode in the conductor layer D1 (see FIG. 3B). The contact conductor 61 is made of a material having a hardness lower than that of the copper forming the conductor layer D1 so that the conductor layer D1 is not damaged when contacting the conductor layer D1. In the present embodiment, the four contact conductors 61 are positioned at substantially equal angles (90 degrees in the present embodiment) at positions approximately equidistant from the center of the polishing pad surface of the polishing member layer 62 in the plan view. An example of arrangement is shown below. Moreover, the contact conductor 61 is arrange | positioned in parts other than the through-hole 62a which forms an electrolytic cell. The contact conductor 61 is provided such that its surface protrudes a predetermined amount (for example, 0.5 mm or less) from the surface of the polishing member layer 62, and its lower surface is in contact with a conductive member layer 63 described later. . As will be described later, the contact conductor 61 is supported by a first insulating layer 64 made of an elastic material so as to be movable in the vertical direction (direction in contact with the conductor layer D1). Thereby, the surface 61a of the contact conductor 61 can be displaced in this direction when contacting the conductor layer D1.

接触導電体61の材料としては、金属(金、白金、チタン合金、銅、ステンレス鋼等)や、炭素素材(カーボンを主成分とした炭素繊維、黒鉛繊維、黒鉛、アモルファスカーボン、合成樹脂との複合炭素素材、エラストマ材との複合炭素素材、合成樹脂との複合黒鉛の内いずれか1つ、又はそれらの組み合わせ等)等が挙げられる。
接触導電体61と導電体層D1との接触は、点接触、線接触、面接触のいずれの方法でもよい。しかし、点接触や線接触による導通は、接触点数を多くしても、合計の接触面積が小さいため、接触部分の電流密度が過大となる。これによって、発熱や電圧降下等の問題があるばかりか、接触面積が小さいことによる圧力の集中によって、導電体層D1にダメージを与える等の問題がある。このため、接触導電体61は、面接触(直径が5〜20mm程度)による接触方法が適切である。また、接触導電体61は、前記金属やカーボン等の硬度が導電体層D1より高い材料の場合、導電体層D1にダメージを与えないために、接触導電体の表面を鏡面とする必要がある。導電体層D1よりも硬度が低い材料の場合、天然黒鉛、合成樹脂やエラストマ材との複合炭素材が、ダメージを与えない材料として適しており、中でも天然黒鉛が、導電性が比較的大きく、導電体層D1へのダメージを与えない材料として最も適している。
Examples of the material of the contact conductor 61 include metals (gold, platinum, titanium alloys, copper, stainless steel, etc.) and carbon materials (carbon fibers mainly composed of carbon, graphite fibers, graphite, amorphous carbon, and synthetic resins). A composite carbon material, a composite carbon material with an elastomer material, composite graphite with a synthetic resin, or a combination thereof).
Contact between the contact conductor 61 and the conductor layer D1 may be any of point contact, line contact, and surface contact. However, the continuity by point contact or line contact causes the current density at the contact portion to be excessive because the total contact area is small even if the number of contact points is increased. As a result, there are problems such as heat generation and voltage drop, as well as problems such as damage to the conductor layer D1 due to pressure concentration due to the small contact area. For this reason, the contact method by surface contact (a diameter is about 5-20 mm) is suitable for the contact conductor 61. FIG. Further, when the contact conductor 61 is made of a material having a higher hardness than the conductor layer D1, such as metal or carbon, the surface of the contact conductor needs to be a mirror surface in order not to damage the conductor layer D1. . In the case of a material having a hardness lower than that of the conductor layer D1, natural graphite, a composite carbon material with a synthetic resin or an elastomer material is suitable as a material that does not damage, and natural graphite has a relatively large conductivity, It is most suitable as a material that does not damage the conductor layer D1.

研磨部材層62(機械的研磨層)は、デバイスウエハDの導電体層D1に押圧した状態で相対移動することにより、導電体層D1の表面に形成された保護膜(後述する)を機械的に除去するための部材である。研磨部材層62は、研磨装置50のプラテン51と研磨ヘッド52(図1参照)とが回転運動することにより、デバイスウエハDに対して相対移動することができる。研磨部材層62は、円盤状の部材であり、図3に示すように、接触導電体61を設けるための貫通孔62aと、電解液収容部Fを形成するための貫通孔62bとが設けられている。   The polishing member layer 62 (mechanical polishing layer) mechanically moves a protective film (described later) formed on the surface of the conductor layer D1 by moving relative to the conductor layer D1 of the device wafer D while being pressed. It is a member for removing. The polishing member layer 62 can move relative to the device wafer D when the platen 51 and the polishing head 52 (see FIG. 1) of the polishing apparatus 50 rotate. The polishing member layer 62 is a disk-shaped member, and as shown in FIG. 3, a through hole 62 a for providing the contact conductor 61 and a through hole 62 b for forming the electrolyte container F are provided. ing.

研磨部材層62は、非金属であり絶縁性のあるウレタン系の材料(発泡構造のポリウレタン材、溝付発泡構造のポリウレタン材、クッション層を有する発泡構造のポリウレタン材等)、又は研磨部材がシリカ(酸化シリコン)砥粒が固定された固定砥粒研磨部材等から形成される。研磨部材層62の材料は、前述した非金属材料に熱硬化性樹脂又はエラストマ材を含浸させたものを使用することもできる。この場合、熱硬化性樹脂又はエラストマ材は、研磨砥粒を分散させて使用するのが、導電体層D1の表面粗さを減少させ、鏡面に研磨できることから好ましい。
また、研磨部材層62は、前述した非金属材と研磨砥粒を含有するシートとを、研磨面に垂直に交互に配列するようにしてもよい。この砥粒は、酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化亜鉛、炭化ケイ素、炭化ホウ素及び合成ダイヤモンド粉体の単独若しくは二種類以上を使用することができる。
さらに、研磨部材層62は、表面を窪ませて設けた同心円溝やxy溝(図示せず)を設けてもよい。これにより、研磨部材層62は、導電体層D1との接触圧が大きくなるので、導電体層D1との摩擦力が増大するため機械的研磨の効率を向上することができ、また、これらの溝を用いて電解液Eの供給、排出をすることができる。
The polishing member layer 62 is a non-metallic and insulating urethane-based material (such as a polyurethane material having a foam structure, a polyurethane material having a grooved foam structure, a polyurethane material having a foam structure having a cushion layer), or the polishing member is silica. (Silicon oxide) It is formed from a fixed abrasive polishing member to which abrasive grains are fixed. As the material of the polishing member layer 62, a material obtained by impregnating the above-described non-metallic material with a thermosetting resin or an elastomer material may be used. In this case, it is preferable to use a thermosetting resin or an elastomer material in which abrasive grains are dispersed because the surface roughness of the conductor layer D1 can be reduced and polished to a mirror surface.
Further, the polishing member layer 62 may be formed by alternately arranging the above-described nonmetallic material and a sheet containing polishing abrasive grains perpendicular to the polishing surface. As the abrasive grains, silicon oxide, aluminum oxide, iron oxide, zinc oxide, silicon carbide, boron carbide, and synthetic diamond powder can be used alone or in combination.
Further, the polishing member layer 62 may be provided with concentric circular grooves or xy grooves (not shown) provided with a recessed surface. As a result, the contact pressure between the polishing member layer 62 and the conductor layer D1 increases, so that the frictional force with the conductor layer D1 increases, so that the efficiency of mechanical polishing can be improved. The electrolytic solution E can be supplied and discharged using the groove.

導電性部材層63(電力伝達部)は、研磨装置50の装置側電極55(図1参照)と接触導電体61とを導通させ電力を伝達するための部材であり、円盤状に形成され、研磨部材層62の下層に積層されている。導電性部材層63は、図3に示すように、平面における外形が研磨部材層62よりも大きく形成されており、上面の露出部分63aが装置側電極55に接触することにより、電源53の電力を接触導電体61に伝達する。また、導電性部材層63は、その上面が、接触導電体61に対して電気的に接続され、接触導電体61を下面から支持するよう配置される。導電性部材層63は、電解液収容部Fを形成するための貫通孔63bが設けられている。   The conductive member layer 63 (power transmission portion) is a member for conducting power between the device-side electrode 55 (see FIG. 1) of the polishing apparatus 50 and the contact conductor 61, and is formed in a disk shape. It is laminated below the polishing member layer 62. As shown in FIG. 3, the conductive member layer 63 has a planar outer shape larger than that of the polishing member layer 62, and the exposed portion 63 a on the upper surface comes into contact with the device-side electrode 55. Is transmitted to the contact conductor 61. Further, the conductive member layer 63 is arranged such that the upper surface thereof is electrically connected to the contact conductor 61 and supports the contact conductor 61 from the lower surface. The conductive member layer 63 is provided with a through hole 63b for forming the electrolytic solution housing portion F.

導電性部材層63は、金属等の低抵抗材料(金、銅、白金、チタン合金、ステンレス鋼、カーボン等)、又は炭素素材(カーボンを主成分としたアモルファスカーボン、炭素繊維、黒鉛繊維、黒鉛、合成樹脂との複合炭素材、合成樹脂との複合炭素材等)等から形成される。   The conductive member layer 63 is made of a low resistance material such as metal (gold, copper, platinum, titanium alloy, stainless steel, carbon, etc.) or a carbon material (amorphous carbon containing carbon as a main component, carbon fiber, graphite fiber, graphite). , Composite carbon material with synthetic resin, composite carbon material with synthetic resin, and the like.

第1絶縁層64、第2絶縁層65からなる絶縁層は、接触導電体61、導電性部材層63と、後述する導電性シート層66との間を電気的に絶縁するための部材であり、円盤状に形成され、導電性部材層63の下層に積層されている。第1絶縁層64、第2絶縁層65の全体の厚さは、0.5〜5mm程度である。第1絶縁層64、第2絶縁層65は、電解液収容部Fを形成するための貫通孔64b,65bが設けられている。
第1絶縁層64は、接触導電体61を鉛直方向に移動可能に支持するために、エラストマ材等の弾性材料から形成される。すなわち、第1絶縁層64は、接触導電体61の表面61aを変位可能にするための弾性部材を兼用することにより、研磨パッド60の構成をシンプルにすることができる。
第2絶縁層65は、電気絶縁性を有し、第1絶縁層64よりも剛性のある合成樹脂等(例えば、ポリカーボネート等)から形成される。
なお、第1絶縁層64、第2絶縁層65は、弾性材料から一体で形成してもよいが、前述の構成とした方が、研磨パッド60全体の剛性を向上できるので、好適である。
The insulating layer composed of the first insulating layer 64 and the second insulating layer 65 is a member for electrically insulating the contact conductor 61, the conductive member layer 63, and a conductive sheet layer 66 described later. , Formed in a disk shape and laminated below the conductive member layer 63. The total thickness of the first insulating layer 64 and the second insulating layer 65 is about 0.5 to 5 mm. The first insulating layer 64 and the second insulating layer 65 are provided with through holes 64b and 65b for forming the electrolyte container F.
The first insulating layer 64 is made of an elastic material such as an elastomer material in order to support the contact conductor 61 so as to be movable in the vertical direction. That is, the structure of the polishing pad 60 can be simplified by using the first insulating layer 64 also as an elastic member for allowing the surface 61a of the contact conductor 61 to be displaced.
The second insulating layer 65 is made of a synthetic resin or the like (for example, polycarbonate or the like) that has electrical insulation and is more rigid than the first insulating layer 64.
The first insulating layer 64 and the second insulating layer 65 may be integrally formed from an elastic material. However, the above configuration is preferable because the rigidity of the entire polishing pad 60 can be improved.

接触導電体61は、デバイスウエハDによって直接加圧されるため、接触導電体61の押圧の値は、研磨圧力とほぼ等しい。超低圧研磨では、研磨圧力が6.9×10-4〜6.9×10-3N/m2(7〜70gf/cm2、0.1〜1psi)の範囲で使用されるため、接触導電体61の直下部の絶縁層が圧縮されて接触導電体61が鉛直方向に移動し、導電体層D1が研磨部材層62に押圧される必要がある。例えば、研磨圧が6.9×10-2N/m2(7gf/cm2、0.1psi)で接触導電体61が研磨部材層62表面より0.3mm突き出している場合、絶縁層64は、縦弾性係数が6.9×10-3N/m2(70gf/cm2)以下であるものを選択する必要がある。また、接触導電体61と導電体層D1とを安定して接触させて、電気的に導通させるために、絶縁層64の縦弾性係数を4.9×10-3〜6.9×10-3N/m2(50〜70gf/cm2)程度に設定するのが好適である。 Since the contact conductor 61 is directly pressurized by the device wafer D, the pressing value of the contact conductor 61 is substantially equal to the polishing pressure. In ultra-low pressure polishing, the polishing pressure is used in the range of 6.9 × 10 −4 to 6.9 × 10 −3 N / m 2 (7 to 70 gf / cm 2 , 0.1 to 1 psi). The insulating layer immediately below the conductor 61 is compressed, the contact conductor 61 moves in the vertical direction, and the conductor layer D1 needs to be pressed against the polishing member layer 62. For example, when the polishing pressure is 6.9 × 10 −2 N / m 2 (7 gf / cm 2 , 0.1 psi) and the contact conductor 61 protrudes 0.3 mm from the surface of the polishing member layer 62, the insulating layer 64 is It is necessary to select one having a longitudinal elastic modulus of 6.9 × 10 −3 N / m 2 (70 gf / cm 2 ) or less. Further, in order to bring the contact conductor 61 and the conductor layer D1 into stable contact and make them electrically conductive, the longitudinal elastic modulus of the insulating layer 64 is set to 4.9 × 10 −3 to 6.9 × 10 −. It is preferable to set to about 3 N / m 2 (50 to 70 gf / cm 2 ).

導電性シート層66は、電解セルのカソードを形成するためのシート部材であり、円盤状に形成され、第2絶縁層65の下層に積層されている。導電性シート層66は、図3(b)に示すように、第2絶縁層65の貫通孔65bを下側から塞ぐことにより、電解液Eを収容するための電解液収容部Fの底部を形成する。導電性シート層66は、後述する導電性粘着テープ67とプラテン51とを介して、直流電源53(図1参照)に対して電気的に接続されている。以上の構成により、導電性シート層66は、電解液収容部Fに電解液が収容されたときに、デバイスウエハDの導電体層D1の対極に、カソードを形成する。
導電性シート層66は、導電性を有し、電解液Eに対して不溶性のある材料であれば金属、非金属を問わず使用することができる。このような材料としては、金、白金、チタン合金なども使用できるが、経済的見地から、カーボン、黒鉛、ステンレス、銅等が好ましい。
導電性粘着テープ67は、研磨パッド60をプラテン51に貼付するための粘着テープであり、研磨パッド60とプラテン51とを導通させるために、導電性を有している。ただし、プラテンがアルミナセラミックなどの非導電材料で形成される場合は、省略することができる。
The conductive sheet layer 66 is a sheet member for forming the cathode of the electrolysis cell, is formed in a disk shape, and is laminated below the second insulating layer 65. As shown in FIG. 3B, the conductive sheet layer 66 closes the through hole 65b of the second insulating layer 65 from the lower side so that the bottom of the electrolytic solution storage portion F for storing the electrolytic solution E is covered. Form. The conductive sheet layer 66 is electrically connected to a DC power source 53 (see FIG. 1) via a conductive adhesive tape 67 and a platen 51 which will be described later. With the above configuration, the conductive sheet layer 66 forms a cathode on the counter electrode of the conductor layer D1 of the device wafer D when the electrolytic solution is stored in the electrolytic solution storage portion F.
The conductive sheet layer 66 can be used regardless of metal or non-metal as long as it is conductive and insoluble in the electrolyte solution E. As such a material, gold, platinum, titanium alloy, and the like can be used, but carbon, graphite, stainless steel, copper, and the like are preferable from an economic viewpoint.
The conductive adhesive tape 67 is an adhesive tape for attaching the polishing pad 60 to the platen 51, and has conductivity in order to make the polishing pad 60 and the platen 51 conductive. However, when the platen is formed of a non-conductive material such as alumina ceramic, it can be omitted.

図4は、研磨時において、研磨パッド60とデバイスウエハDとが、電解セルCを形成する状態を拡大して示す縦断面図である。
図4の状態において、接触導電体61の表面61aは、デバイスウエハDの導電体層D1に当接することにより押し下げられ、導電体層D1と研磨部材層62とが当接するまで変位する。これは、第1絶縁層64が圧縮され、弾性変形するためである。
また、導電性部材層63は、研磨部材層62よりも下側に設けられているので、導電体層D1に接することがないので、接触導電体61に、効率よく電力を供給できる。
FIG. 4 is an enlarged longitudinal sectional view showing a state in which the polishing pad 60 and the device wafer D form the electrolytic cell C during polishing.
In the state of FIG. 4, the surface 61 a of the contact conductor 61 is pushed down by being brought into contact with the conductor layer D <b> 1 of the device wafer D, and is displaced until the conductor layer D <b> 1 and the polishing member layer 62 are in contact with each other. This is because the first insulating layer 64 is compressed and elastically deformed.
In addition, since the conductive member layer 63 is provided below the polishing member layer 62, it does not contact the conductor layer D 1, so that power can be efficiently supplied to the contact conductor 61.

研磨時において、研磨パッド60の電解液収容部Fは、その内部が電解液Eによって満たされ、また、その開口部が、デバイスウエハDの導電体層D1によって蓋をされた状態になる。導電体層D1は、電源53(図1参照)のプラス電極に対して、装置側電極55、導電性部材層63、接触導電体61(図3参照)を介して、電気的に接続されているためアノードとなる。一方、導電性シート層66は、電源53のマイナス電極に対して、プラテン51、導電性粘着テープ67、を介して、電気的に接続されているためカソードとなる。
導電体層D1がアノードとなることにより、導電体層D1を形成する銅は、「Cu→Cu2++2e-」による電気化学反応によって、溶解、除法される。
During polishing, the electrolytic solution storage portion F of the polishing pad 60 is filled with the electrolytic solution E, and the opening is covered with the conductor layer D1 of the device wafer D. The conductor layer D1 is electrically connected to the positive electrode of the power source 53 (see FIG. 1) via the device-side electrode 55, the conductive member layer 63, and the contact conductor 61 (see FIG. 3). Therefore, it becomes an anode. On the other hand, the conductive sheet layer 66 becomes a cathode because it is electrically connected to the negative electrode of the power source 53 via the platen 51 and the conductive adhesive tape 67.
By forming the conductor layer D1 as an anode, the copper forming the conductor layer D1 is dissolved and removed by an electrochemical reaction by “Cu → Cu 2+ + 2e ”.

なお、電解液収容部Fの径は、デバイスウエハDの径よりも小さく形成する必要があり、その横断面が円形の場合には、直径10〜100mmの大きさとするのが好ましい。さらに、15〜30mmであることが研磨のウエハ面内の均一性を改善する上でも望ましい。直径をこの大きさにする理由は、直径が10mm以下であると、直径に対して電解液収容部の深さが大きくなるため、電解液Eを安定して導電体層D1に接触させることが困難になるので、これを防止するためである。
また、研磨パッド60の総面積(研磨部材層62の上面の面積(電解液収容部Fの開口を含む))に対する電解液収容部14の開口の総面積の割合は、20〜80%であるのが好ましい。さらに、40〜60%が研磨のウエハ面内均一性を改善する上でも望ましい。この理由は、この割合が少なすぎると電気化学的研磨能率が低下し、多すぎると導電性部材層63の電気抵抗が大きくなりすぎ、かつ機械的研磨能率が低下して平坦性が劣化するからである。また、電解液収容部Fは、研磨パッド60に複数の開口が形成されていればよく、その横断面は、円形に限定されず、多角形でもよい。さらに、電解液収容部Fは、円形又は多角形のような孔でなくとも、リング状又は直線状の開口に形成してもよい。
In addition, it is necessary to form the diameter of the electrolyte container F smaller than the diameter of the device wafer D. When the cross section is circular, the diameter is preferably 10 to 100 mm. Further, it is desirable that the thickness is 15 to 30 mm in order to improve the uniformity of the polished wafer surface. The reason why the diameter is set to this size is that when the diameter is 10 mm or less, the depth of the electrolytic solution container increases with respect to the diameter, so that the electrolytic solution E can be stably brought into contact with the conductor layer D1. This is to prevent this because it becomes difficult.
Further, the ratio of the total area of the opening of the electrolytic solution storage part 14 to the total area of the polishing pad 60 (the area of the upper surface of the polishing member layer 62 (including the opening of the electrolytic solution storage part F)) is 20 to 80%. Is preferred. Furthermore, 40 to 60% is also desirable for improving the uniformity of the polished wafer surface. The reason is that if this ratio is too small, the electrochemical polishing efficiency decreases, and if it is too large, the electrical resistance of the conductive member layer 63 becomes too large, and the mechanical polishing efficiency decreases and the flatness deteriorates. It is. Moreover, the electrolyte solution accommodating part F should just be formed with the some opening in the polishing pad 60, and the cross section is not limited circularly, A polygon may be sufficient. Furthermore, the electrolytic solution storage part F may be formed in a ring-shaped or linear opening, instead of a circular or polygonal hole.

図5は、研磨パッド60によるデバイスウエハDの研磨工程を示す縦断面図である。図5(a)は、研磨前の状態、図5(b)〜図5(e)は、研磨中の状態、図5(f)は、研磨後の状態をそれぞれ示す図である。なお、以下の説明において、研磨面(図中下側の面)を下面、その反対側の面を上面(図中上側の面)として説明する。
最初に、デバイスウエハDの構成について説明する。
図5(a)に示すように、研磨前には、デバイスウエハDは、下層側から、導電体層D1、バリアメタルD2、層間絶縁膜D3が積層されている。(図中、トランジスタ部分は、省略して示す。)
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a polishing process of the device wafer D by the polishing pad 60. 5A shows a state before polishing, FIGS. 5B to 5E show a state during polishing, and FIG. 5F shows a state after polishing. In the following description, the polishing surface (lower surface in the figure) is referred to as the lower surface, and the opposite surface is referred to as the upper surface (upper surface in the drawing).
First, the configuration of the device wafer D will be described.
As shown in FIG. 5A, before polishing, the device wafer D is laminated with a conductor layer D1, a barrier metal D2, and an interlayer insulating film D3 from the lower layer side. (In the figure, the transistor portion is omitted.)

導電体層D1は、デバイスウエハDの配線を構成するための層であり、銅をめっき等の手法を用いて積層させて形成される。導電体層D1は、層間絶縁膜D3の下面を窪ませて設けられた配線溝D3aに積層された部分が、残存するように研磨されることにより(図5(f)参照)、デバイスウエハD内を配線する。導電体層D1は、層間絶縁膜D3の配線溝D3aの範囲に積層された部分に、窪み(凹部D1a)が形成される場合がある。ただし、導電体層D1に凹部D1aが形成されていても、本実施例の研磨パッド60は、後述するように、均一に導電体層D1を研磨することができる。   The conductor layer D1 is a layer for configuring the wiring of the device wafer D, and is formed by laminating copper using a technique such as plating. The conductor layer D1 is polished so that the portion laminated in the wiring groove D3a provided by recessing the lower surface of the interlayer insulating film D3 remains (see FIG. 5F), whereby the device wafer D Wiring inside. In the conductor layer D1, a depression (concave portion D1a) may be formed in a portion of the interlayer insulating film D3 laminated in the range of the wiring groove D3a. However, even if the recess D1a is formed in the conductor layer D1, the polishing pad 60 of this embodiment can uniformly polish the conductor layer D1 as described later.

バリアメタルD2は、導電体層D1の金属原子が層間絶縁膜D3に移動(migration)することを防ぐために設けられている。このバリアメタルD2は、融点が高く、導電性がある材料、例えば、窒化タンタルや窒化チタンなどの金属窒化物を使用することができる。
層間絶縁膜D3は、デバイスウエハDの各層の間を絶縁するための絶縁層(膜)である。
The barrier metal D2 is provided to prevent the metal atoms of the conductor layer D1 from migrating to the interlayer insulating film D3. As this barrier metal D2, a material having a high melting point and conductivity, for example, a metal nitride such as tantalum nitride or titanium nitride can be used.
The interlayer insulating film D3 is an insulating layer (film) for insulating between the layers of the device wafer D.

次に、デバイスウエハDの研磨工程を説明する。
図5(a)に示す状態において、デバイスウエハDの導電体層D1と研磨パッド60の導電性シート層66とが当接し、電解セルC(図4参照)によって、導電体層D1の下面の表層は、溶解、除去される。導電体層D1の溶解、除去が進行すると、図5(b)に示すように、電解液Eの保護膜形成剤(防食剤や界面活性剤)の作用により、導電体層D1の下面表面に電気化学的な保護膜G(銅の錯体層)が形成され、これが不働態皮膜(passive film)となり、導電体層D1の溶解が停止する。
研磨パッド60の研磨部材層62(図4参照)は、研磨装置50(図1参照)によって、デバイスウエハDに対して相対移動しているので、保護膜Gは、機械的に除去される。このとき、凹部D1aに形成された保護膜Gは、研磨パッド60に接しないので、導電体層D1の凸部D1c,D1dに形成された保護膜Gのみが除去される。
Next, the polishing process for the device wafer D will be described.
In the state shown in FIG. 5A, the conductive layer D1 of the device wafer D and the conductive sheet layer 66 of the polishing pad 60 come into contact with each other, and the bottom surface of the conductive layer D1 is formed by the electrolytic cell C (see FIG. 4). The surface layer is dissolved and removed. When dissolution and removal of the conductor layer D1 proceed, as shown in FIG. 5B, the surface of the conductor layer D1 is formed on the lower surface of the conductor layer D1 by the action of the protective film forming agent (anticorrosive and surfactant) of the electrolyte E. An electrochemical protective film G (copper complex layer) is formed, which becomes a passive film, and the dissolution of the conductor layer D1 stops.
Since the polishing member layer 62 (see FIG. 4) of the polishing pad 60 is moved relative to the device wafer D by the polishing apparatus 50 (see FIG. 1), the protective film G is mechanically removed. At this time, since the protective film G formed in the concave portion D1a does not contact the polishing pad 60, only the protective film G formed on the convex portions D1c and D1d of the conductor layer D1 is removed.

そして、図5(c)に示すように、導電体層D1の凸部D1c,D1dの銅が露出したならば、この露出した部分のみが、電解セルCによって、溶解、除去され、再び形成された保護膜Gが機械的に除去される。
以上のような工程が瞬時に繰り返され、研磨パッド60は、導電体層D1を電気化学的機械的に研磨し、凸部D1c,D1dの除去速度を、凹部D1aよりも速くすることができる。そして、研磨パッド60は、導電体層D1の表面を、図5(d)に示すように、平面にすることができる。
Then, as shown in FIG. 5C, if the copper of the convex portions D1c and D1d of the conductor layer D1 is exposed, only the exposed portions are dissolved and removed by the electrolytic cell C and formed again. The protective film G is mechanically removed.
The above process is repeated instantaneously, and the polishing pad 60 can electrochemically and mechanically polish the conductor layer D1, and can remove the convex portions D1c and D1d faster than the concave portion D1a. And the polishing pad 60 can make the surface of the conductor layer D1 flat as shown in FIG.5 (d).

図5(d)の状態では、導電体層D1は、下面が平面であるので、バリアメタルD2下面までの部分(図5(d)に示す範囲H1の部分)は、同一の研磨レートで電気化学的機械的に除去され、図5(e)の状態となる。   In the state of FIG. 5D, since the lower surface of the conductor layer D1 is flat, the portion up to the lower surface of the barrier metal D2 (the portion in the range H1 shown in FIG. 5D) is electrically charged at the same polishing rate. It is removed chemically and mechanically, and the state shown in FIG.

図5(e)の状態では、デバイスウエハDは、導電体層D1とバリアメタルD2とが、下面に露出した状態となる。多層積層配線化をする場合には、層間絶縁膜D3を露出させ(図5(f)の状態)、この上にさらに層間絶縁膜を堆積する。このため、導電体層D1と、導電体層D1と材質の異なるバリアメタルD2の下面の表層(図5(e)に示す範囲H2の部分)を同時に層間絶縁膜D3の表面まで除去する必要がある。これらの除去は、前述したマルチプラテンマルチヘッド型の研磨装置を用いて、第2ステップとして、従来の化学的機械的研磨(CMP)により行われる。さらにデッシング(導電体層D1が余分に研磨除去された状態)の修正が必要な場合、第3ステップとして、層間絶縁膜D3を化学的機械的に研磨する。   In the state of FIG. 5E, the device wafer D is in a state where the conductor layer D1 and the barrier metal D2 are exposed on the lower surface. In the case of multilayer wiring, the interlayer insulating film D3 is exposed (state shown in FIG. 5F), and an interlayer insulating film is further deposited thereon. For this reason, it is necessary to simultaneously remove the surface layer of the conductor layer D1 and the lower surface of the barrier metal D2 made of a material different from that of the conductor layer D1 (the portion in the range H2 shown in FIG. 5E) to the surface of the interlayer insulating film D3. is there. These removals are performed by conventional chemical mechanical polishing (CMP) as the second step using the above-described multi-platen multi-head type polishing apparatus. Further, when it is necessary to correct the dishing (a state in which the conductor layer D1 is excessively polished and removed), the interlayer insulating film D3 is chemically and mechanically polished as a third step.

以上のように、電気化学的機械的研磨は、デバイスウエハDの導電体層D1を、図5(a)から図5(e)の状態に研磨するものであり、電気的な保護膜の形成と保護膜の機械的除去及び銅の溶解除去(電気化学的除去)をバランスよく行い、高い研磨レートと面内均一性を維持したまま、平坦化することができる。   As described above, the electrochemical mechanical polishing is to polish the conductor layer D1 of the device wafer D from the state shown in FIG. 5A to the state shown in FIG. Further, mechanical removal of the protective film and dissolution removal (electrochemical removal) of copper are performed in a well-balanced manner, and planarization can be performed while maintaining a high polishing rate and in-plane uniformity.

以上説明したように、本実施例の研磨パッド60は、プラテン・ロータリー型の研磨装置50に取り付けられる。そして、研磨部材層62(機械的研磨層)は、導電体層D1を押圧した状態で相対移動させ、また、接触導電体61は、研磨部材層62の電解セルC以外の部分に配置され、研磨部材層62の表面よりも突出するように設けられ、導電体層D1に当接して電気的に導通する。これにより、導電体層D1を電気化学的作用により不働態化すると同時に、導電体層D1の凸部D1c,D1dを選択的に機械的に除去し、さらに電気化学的に除去することができる。すなわち、デバイスウエハDの導電体層D1の余分な部分を、機械的除去と電気化学的除去とをバランスよく行い、高い平坦性を実現することができる。   As described above, the polishing pad 60 of this embodiment is attached to the platen rotary type polishing apparatus 50. Then, the polishing member layer 62 (mechanical polishing layer) is relatively moved in a state where the conductor layer D1 is pressed, and the contact conductor 61 is disposed in a portion other than the electrolytic cell C of the polishing member layer 62, It is provided so as to protrude from the surface of the polishing member layer 62, and comes into contact with the conductor layer D1 to be electrically conductive. As a result, the conductor layer D1 is passivated by an electrochemical action, and at the same time, the protrusions D1c and D1d of the conductor layer D1 can be selectively mechanically removed and further electrochemically removed. That is, it is possible to achieve a high level of flatness by performing a good balance between mechanical removal and electrochemical removal of the excess portion of the conductor layer D1 of the device wafer D.

次に、本発明を適用した研磨パッドの実施例2について説明する。
実施例2の研磨パッドは、実施例1の接触導電体61の保持方法を変更し、また、電解液収容部間に連結路を設けたものである。なお、前述した実施例1と同様な機能を果たす部分には、重複する説明を適宣省略し、主に変更箇所について説明する。
図6〜図8は、実施例2の研磨パッド160を示す図である。図6(b)は、縦断面図、図6(a)は、横断面図(図6(b)に示すI−I部矢視断面図)であり、図7は、研磨時の状態を示す縦断面図、図8は、接触導電体の支持構造を示す斜視図である。
図6に示すように、研磨パッド160は、導電性部材層163と、第1絶縁層164と、第2絶縁層165と、弾性部材168とを備えている。
Next, a second embodiment of the polishing pad to which the present invention is applied will be described.
The polishing pad of Example 2 is obtained by changing the method of holding the contact conductor 61 of Example 1 and providing a connecting path between the electrolyte solution storage portions. In addition, the description which overlaps with the part which fulfills the same function as Example 1 mentioned above is abbreviate | omitted suitably, and mainly demonstrates a changed part.
6 to 8 are diagrams illustrating the polishing pad 160 of the second embodiment. 6 (b) is a longitudinal sectional view, FIG. 6 (a) is a transverse sectional view (sectional view taken along the line II of FIG. 6 (b)), and FIG. 7 shows a state during polishing. FIG. 8 is a perspective view showing a support structure of a contact conductor.
As shown in FIG. 6, the polishing pad 160 includes a conductive member layer 163, a first insulating layer 164, a second insulating layer 165, and an elastic member 168.

導電性部材層163は、図6(a)に示すように、円環部163aと、腕部163bと、電極支持部163cとを有している。
円環部163aは、導電性部材層163の外郭の部分である。腕部163bは、円環部163aと電極支持部163cとを接続する腕状の部分であり、円環部163a側を支点として屈曲し、電極支持部163cを上下方向に移動することができる。電極支持部163cは、平面形状が、接触導電体61と略同形の部材であり、その上側に接触導電体61を配置し、接触導電体61に電力を伝達する。
As shown in FIG. 6A, the conductive member layer 163 has an annular portion 163a, an arm portion 163b, and an electrode support portion 163c.
The annular portion 163 a is an outer portion of the conductive member layer 163. The arm portion 163b is an arm-shaped portion that connects the annular portion 163a and the electrode support portion 163c, bends with the annular portion 163a side as a fulcrum, and can move the electrode support portion 163c in the vertical direction. The electrode support portion 163c is a member having a planar shape substantially the same as that of the contact conductor 61. The contact conductor 61 is disposed on the upper side of the electrode support portion 163c and transmits electric power to the contact conductor 61.

第1絶縁層164、第2絶縁層165からなる絶縁層は、導電性部材層163と、導電性シート層66との間を電気的に絶縁するための部材であり、剛性の高い樹脂等(例えば、ポリカーボネート等)から形成される。第1絶縁層164、第2絶縁層165は、電極支持部163cと弾性部材168(後述する)とを収容するために、研磨部材層62の貫通孔62aに連通した貫通孔164a,165aが設けられている。   The insulating layer made up of the first insulating layer 164 and the second insulating layer 165 is a member for electrically insulating the conductive member layer 163 and the conductive sheet layer 66, and is a highly rigid resin or the like ( For example, polycarbonate is used. The first insulating layer 164 and the second insulating layer 165 are provided with through holes 164a and 165a communicating with the through holes 62a of the polishing member layer 62 in order to accommodate the electrode support portion 163c and an elastic member 168 (described later). It has been.

第1絶縁層164は、電解液収容部Fに収容された電解液Eと、導電性部材層163との間を絶縁できるように、導電性部材層163を収容する溝164cが設けられている。すなわち、第1絶縁層164の部分164d(絶縁部)は、導電性部材層163が電解液収容部Fに露出することを防止している。そして、第1絶縁層164は、図7に示すように、デバイスウエハDの導電体層D1を電解、溶解するときに、電解液Eと導電性部材層163とが隔離され、電解液Eの水の電気分解に消費される電流の流れを防止することができる(図7に示す矢印J参照)。これにより、研磨パッド160は、供給された電力を、導電体層D1の電解、溶解に、効率よく用いることができる。   The first insulating layer 164 is provided with a groove 164c for accommodating the conductive member layer 163 so as to insulate between the electrolytic solution E accommodated in the electrolyte accommodating portion F and the conductive member layer 163. . That is, the portion 164 d (insulating portion) of the first insulating layer 164 prevents the conductive member layer 163 from being exposed to the electrolyte solution containing portion F. As shown in FIG. 7, the first insulating layer 164 isolates the electrolytic solution E and the conductive member layer 163 when the conductive layer D1 of the device wafer D is electrolyzed and dissolved. It is possible to prevent the flow of current consumed for water electrolysis (see arrow J shown in FIG. 7). Thereby, the polishing pad 160 can efficiently use the supplied power for electrolysis and dissolution of the conductor layer D1.

第2絶縁層165は、図6に示すように、開口165cが設けられており、電解セルC(図4参照)を形成する電解液収容部F間を連結する連結路(貫通孔)を形成する。このため、電解液Eは、電解液収容部F間を移動することができる。すなわち、電解液収容部Fの上部開口部から入った電解液Eは、この連結路を介して電解液収容部Fの滞留を防止することにより、電解液の劣化を防止することができる。また、研磨パッド160は、電解液収容部Fに排出口(図示せず)を設けることにより、上部開口部以外から電解液Eを排出することができるので、電解液Eをより新しい状態に保つことができる。
なお、第1絶縁層164、第2絶縁層165は、構成を簡略にするために一体で形成してもよいが、電解液収容部F間の連結路を形成する場合、別部材とした方が、加工性が良好である。
As shown in FIG. 6, the second insulating layer 165 is provided with an opening 165 c and forms a connection path (through hole) that connects between the electrolyte solution containing portions F that form the electrolytic cell C (see FIG. 4). To do. For this reason, the electrolytic solution E can move between the electrolytic solution storage parts F. That is, the electrolyte E entering from the upper opening of the electrolyte container F can prevent the electrolyte solution from deteriorating by preventing the electrolyte container F from staying through this connection path. Further, since the polishing pad 160 can discharge the electrolytic solution E from other than the upper opening by providing a discharge port (not shown) in the electrolytic solution storage portion F, the electrolytic solution E is kept in a newer state. be able to.
In addition, although the 1st insulating layer 164 and the 2nd insulating layer 165 may be integrally formed in order to simplify a structure, when forming the connection path between the electrolyte solution accommodating parts F, the direction used as another member However, workability is good.

弾性部材168は、接触導電体61を上下に移動可能に支持するための部材である。弾性部材168は、例えば、フッ素系ゴム材、エラストマ樹脂から形成された円柱状の部材、又はステンレス鋼等から形成されたコイルバネ、板バネ等である。弾性部材168にゴム系の材料を用いるときは、例えば、ゴム硬度をJIS A硬度10以下とし、円柱内部を空洞にすることにより、変形量を大きくすることができる。弾性部材168は、図8に示すように、導電性部材層163の電極支持部163cを介して、接触導電体61を支持している。弾性部材168は、第1絶縁層164、第2絶縁層165の貫通孔164a、165aに収容される。弾性部材168は、接触導電体61とデバイスウエハDとを安定して接触させて、電気的に導通させるために、バネ定数を、9.8×102〜6.9×103N/m(1〜7kgf/cm)程度に設定するのが好適である。また、バネ定数の調整は、弾性部材168を交換することにより、容易に行なうことができるので、導電体層D1と接触導電体61との接触圧を調整して、電気的な導通の度合いを容易に調整することができる。 The elastic member 168 is a member for supporting the contact conductor 61 so as to be movable up and down. The elastic member 168 is, for example, a columnar member formed of a fluorine-based rubber material or an elastomer resin, or a coil spring, a leaf spring, or the like formed of stainless steel or the like. When a rubber material is used for the elastic member 168, for example, the amount of deformation can be increased by setting the rubber hardness to JIS A hardness 10 or less and making the inside of the cylinder hollow. As shown in FIG. 8, the elastic member 168 supports the contact conductor 61 via the electrode support portion 163 c of the conductive member layer 163. The elastic member 168 is accommodated in the through holes 164 a and 165 a of the first insulating layer 164 and the second insulating layer 165. The elastic member 168 has a spring constant of 9.8 × 10 2 to 6.9 × 10 3 N / m in order to bring the contact conductor 61 and the device wafer D into stable contact with each other and make them electrically conductive. It is preferable to set it to about (1-7 kgf / cm). The spring constant can be easily adjusted by replacing the elastic member 168. Therefore, the contact pressure between the conductor layer D1 and the contact conductor 61 is adjusted to increase the degree of electrical conduction. It can be adjusted easily.

弾性部材168が、接触導電体61を支持する動作を説明する。
接触導電体61は、研磨時において、図7に示すように、デバイスウエハDによって、鉛直方向下側(矢印Z3方向)に押圧される。このとき、図8に示すように、電極支持部163cは、腕部163bによって上下方向(矢印θ3方向)に移動可能であるので、接触導電体61に接した状態で、鉛直方向下側に移動する。そして、弾性部材168は、接触導電体61、電極支持部163cの移動に応じて、鉛直方向(矢印Z4方向)に圧縮することにより、接触導電体61を支持することができる。これにより、接触導電体61の表面61aは、鉛直方向に変位することができる。
An operation in which the elastic member 168 supports the contact conductor 61 will be described.
At the time of polishing, the contact conductor 61 is pressed downward in the vertical direction (arrow Z3 direction) by the device wafer D, as shown in FIG. At this time, as shown in FIG. 8, since the electrode support portion 163c can be moved in the vertical direction (arrow θ3 direction) by the arm portion 163b, the electrode support portion 163c moves downward in the vertical direction while being in contact with the contact conductor 61. To do. The elastic member 168 can support the contact conductor 61 by compressing in the vertical direction (arrow Z4 direction) according to the movement of the contact conductor 61 and the electrode support portion 163c. Thereby, the surface 61a of the contact conductor 61 can be displaced in the vertical direction.

以上説明したように、本実施例の研磨パッド160は、第1絶縁層164が、導電性部材層163(電力伝達部)と電解液Eとの間を絶縁する部分164d(絶縁部)を備えるので、供給された電力を、効率よく導電体層に伝達することができる。また、導電性部材層163と電解液Eとが接することによる電気分解を防止することができるので、供給した電力を、効率よく導電体層の電気化学研磨に利用することができる。   As described above, in the polishing pad 160 of the present embodiment, the first insulating layer 164 includes the portion 164d (insulating portion) that insulates the conductive member layer 163 (power transmission portion) and the electrolytic solution E from each other. Therefore, the supplied electric power can be efficiently transmitted to the conductor layer. In addition, since electrolysis due to contact between the conductive member layer 163 and the electrolytic solution E can be prevented, the supplied power can be efficiently used for electrochemical polishing of the conductor layer.

また、第2絶縁層165は、電解液Eを循環するための連結路(貫通孔)を形成する。これにより、電解セルCを形成するために、導電体層D1が電解液収容部F(凹部)の上部開口部を塞いだときにも、電解液Eを移動することができる。特に、オービタル型の研磨装置は、電解液収容部F(凹部)の上部開口部が常に塞がれた状態になるので、研磨パッド160を用いる効果が大きい。なお、オービタル型の研磨装置では、電解研磨パッドの下から電解液を供給することが望ましい。   The second insulating layer 165 forms a connection path (through hole) for circulating the electrolytic solution E. Thereby, in order to form the electrolytic cell C, the electrolytic solution E can be moved even when the conductor layer D1 closes the upper opening of the electrolytic solution storage portion F (concave portion). In particular, the orbital type polishing apparatus has a great effect of using the polishing pad 160 because the upper opening of the electrolyte solution containing portion F (concave portion) is always closed. In the orbital type polishing apparatus, it is desirable to supply the electrolytic solution from below the electrolytic polishing pad.

さらに、接触導電体61は、弾性部材168により支持され、表面61aが弾性部材168の弾性変形によって変位することができる。これにより、研磨パッド160は、導電体層D1と接触導電体61との導通を維持したまま、導電体層D1と研磨部材層62(機械的研磨層)とを当接させることができる。また、弾性部材168のバネ定数を調整することにより、導電体層D1と接触導電体61との接触圧を容易に調整することができるので、導電体層D1と接触導電体61との電気的な導通の度合いを容易に調整することができる。   Further, the contact conductor 61 is supported by the elastic member 168, and the surface 61 a can be displaced by elastic deformation of the elastic member 168. Thereby, the polishing pad 160 can contact the conductor layer D1 and the polishing member layer 62 (mechanical polishing layer) while maintaining the electrical connection between the conductor layer D1 and the contact conductor 61. Further, since the contact pressure between the conductor layer D1 and the contact conductor 61 can be easily adjusted by adjusting the spring constant of the elastic member 168, the electrical connection between the conductor layer D1 and the contact conductor 61 is achieved. The degree of proper conduction can be easily adjusted.

次に、本発明を適用した研磨パッドの実施例3について説明する。
図9(a)に示すように、実施例3の研磨パッド260は、実施例1の接触導電体61を、剛性が低い接触導電体261に、また、実施例1の第1絶縁層64と第2絶縁層65とを、一体で形成した絶縁層264に変更したものである。
図9(b)に示すように、接触導電体261の表面は、研磨パッド260に当接したときに、接触導電体261自身の弾性変形によって鉛直方向下側(矢印Z5方向)に変位する。
Next, a third embodiment of the polishing pad to which the present invention is applied will be described.
As shown in FIG. 9A, the polishing pad 260 of Example 3 is obtained by replacing the contact conductor 61 of Example 1 with the contact conductor 261 having low rigidity, and the first insulating layer 64 of Example 1. The second insulating layer 65 is changed to an insulating layer 264 formed integrally.
As shown in FIG. 9B, the surface of the contact conductor 261 is displaced downward in the vertical direction (arrow Z5 direction) due to elastic deformation of the contact conductor 261 itself when contacting the polishing pad 260.

以上のような構成によっても、実施例1と同様に、研磨パッド260は、導電体層D1と接触導電体261との導通を維持した状態で、導電体層D1と研磨部材層62(機械的研磨層)とを当接させることができ、電気化学的機械的研磨が可能である。また、研磨パッド260を、よりシンプルな構成にすることができる。
なお、前述した効果は、接触導電体261を、剛性の高い材料から形成し、かつ、導電性部材層63を、弾性変形可能な材料から形成することによっても、同様に得ることができる。すなわち、研磨パッド260は、接触導電体261がデバイスウエハDによって押圧されたときに、導電性部材層63が弾性変形して接触導電体261を支持するように構成してもよい。
Even with the above-described configuration, as in the first embodiment, the polishing pad 260 maintains the electrical connection between the conductive layer D1 and the contact conductor 261, and the conductive layer D1 and the polishing member layer 62 (mechanical layer). A polishing layer), and electrochemical mechanical polishing is possible. In addition, the polishing pad 260 can have a simpler configuration.
Note that the above-described effects can be similarly obtained by forming the contact conductor 261 from a highly rigid material and forming the conductive member layer 63 from an elastically deformable material. That is, the polishing pad 260 may be configured such that when the contact conductor 261 is pressed by the device wafer D, the conductive member layer 63 is elastically deformed to support the contact conductor 261.

次に、本発明を適用した研磨パッドの実施例4について説明する。
図10に示すように、実施例4の研磨パッド360は、接触導電体361と、研磨部材層362と、ハーネス368とを有している。
接触導電体361は、研磨部材層362の表面を窪ませて設けられた凹部362cに収容されている。研磨部材層362は、絶縁性を有する材料から形成され、導電性シート層66の上に直接積層されている。ハーネス368は、研磨装置50の直流電源53と接触導電体361とを、電気的に接続する配線である。
Next, Example 4 of the polishing pad to which the present invention is applied will be described.
As illustrated in FIG. 10, the polishing pad 360 of Example 4 includes a contact conductor 361, a polishing member layer 362, and a harness 368.
The contact conductor 361 is accommodated in a recess 362 c provided by denting the surface of the polishing member layer 362. The polishing member layer 362 is formed of an insulating material and is laminated directly on the conductive sheet layer 66. The harness 368 is a wiring that electrically connects the DC power supply 53 of the polishing apparatus 50 and the contact conductor 361.

研磨時において、接触導電体361の表面361aは、デバイスウエハDの導電体層D1に押圧されたときに、接触導電体361自身の弾性変形、又は研磨部材層362の弾性変形により、上下方向に変位する。
以上のような構成によっても、研磨パッド360は、導電体層D1と接触導電体361とが接した状態で、導電体層D1と研磨部材層62とを当接させることができ、導電体層D1の電気化学的機械的研磨が可能である。また、研磨パッド360を、さらにシンプルな構成にすることができる。
At the time of polishing, when the surface 361a of the contact conductor 361 is pressed against the conductor layer D1 of the device wafer D, the contact conductor 361 itself is elastically deformed or the polishing member layer 362 is elastically deformed in the vertical direction. Displace.
Even with the above configuration, the polishing pad 360 can contact the conductor layer D1 and the polishing member layer 62 in a state where the conductor layer D1 and the contact conductor 361 are in contact with each other. Electrochemical mechanical polishing of D1 is possible. Further, the polishing pad 360 can be further simplified.

(変形例)
以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
(1)実施例2において、電解液Eと、導電性部材層163との間を絶縁するために、第1絶縁層164に溝を設けた例を示したが、これに限定されない。電解液Eと、導電性部材層163との間を絶縁できればよいので、例えば、電解液収容部Fの内壁に沿って、円環状に形成した絶縁部材を設けてもよい。
(Modification)
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and changes are possible, and these are also within the equivalent scope of the present invention.
(1) In Example 2, although the example which provided the groove | channel in the 1st insulating layer 164 was shown in order to insulate between the electrolyte solution E and the electroconductive member layer 163, it is not limited to this. Since it is only necessary to insulate between the electrolytic solution E and the conductive member layer 163, for example, an insulating member formed in an annular shape may be provided along the inner wall of the electrolytic solution storage portion F.

本発明を適用した研磨パッドの実施例1を取り付ける研磨装置の斜視図である。1 is a perspective view of a polishing apparatus to which Example 1 of a polishing pad to which the present invention is applied is attached. 実施例1の研磨パッドを示す斜視図である。1 is a perspective view showing a polishing pad of Example 1. FIG. 実施例1の研磨パッドの一部を拡大して示す平面図、縦断面図である。2 is an enlarged plan view and a longitudinal sectional view showing a part of the polishing pad of Example 1. FIG. 実施例1の研磨パッドの研磨時における状態を示す縦断面図である。2 is a longitudinal sectional view showing a state of the polishing pad of Example 1 during polishing. FIG. 実施例1の研磨パッドの研磨工程を示す縦断面図である。3 is a longitudinal sectional view showing a polishing process of the polishing pad of Example 1. FIG. 本発明を適用した研磨パッドの実施例2を示す縦断面図、横断面図である。It is the longitudinal cross-sectional view which shows Example 2 of the polishing pad to which this invention is applied, and a cross-sectional view. 実施例2の研磨パッドの研磨時における状態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the state at the time of grinding | polishing of the polishing pad of Example 2. FIG. 実施例2の接触導電体の支持構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the support structure of the contact conductor of Example 2. FIG. 本発明を適用した研磨パッドの実施例3を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows Example 3 of the polishing pad to which this invention is applied. 本発明を適用した研磨パッドの実施例4を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows Example 4 of the polishing pad to which this invention is applied.

符号の説明Explanation of symbols

50 研磨装置
51 プラテン
52 研磨ヘッド
53 電源
55 装置側電極
56 ノズル
60,160,260,360 研磨パッド
61,261 接触導電体
62,362 研磨部材層
63,163 導電性部材層
64,164 第1絶縁層
65,165 第2絶縁層
66 導電性シート層
67 導電性粘着テープ
163c 電極支持部
168 弾性部材
264 絶縁層
C 電解セル
D デバイスウエハ
D1 導電体層
D2 バリアメタル
D3 層間絶縁膜
E 電解液
F 電解液収容部

DESCRIPTION OF SYMBOLS 50 Polishing apparatus 51 Platen 52 Polishing head 53 Power supply 55 Apparatus side electrode 56 Nozzle 60,160,260,360 Polishing pad 61,261 Contact conductor 62,362 Polishing member layer 63,163 Conductive member layer 64,164 1st insulation Layers 65 and 165 Second insulating layer 66 Conductive sheet layer 67 Conductive adhesive tape 163c Electrode support 168 Elastic member 264 Insulating layer C Electrolytic cell D Device wafer D1 Conductor layer D2 Barrier metal D3 Interlayer insulating film E Electrolyte F Electrolysis Liquid container

Claims (23)

電解液を収容する複数の電解液収容部を有し、デバイスウエハの導電体層をアノードとし、前記アノードの対極のカソードとの間に前記電解液を接触させて電解セルを形成し、電圧を印加することにより、前記導電体層を電気化学的機械的に研磨する研磨パッドにおいて、
前記導電体層を押圧し、前記導電体層に対して相対移動することにより、前記導電体層を電気化学的機械的に研磨する機械的研磨層と、
前記機械的研磨層の前記電解セル以外の部分に配置され、前記導電体層に当接して電気的に導通可能な接触導電体と、
前記機械的研磨層よりも下側に設けられ、前記接触導電体に電力を伝達する電力伝達部と、
前記電力伝達部と前記カソードとの間を絶縁する絶縁層と、
を備えるデバイスウエハ用の研磨パッド。
It has a plurality of electrolytic solution storage portions for storing the electrolytic solution, the conductive layer of the device wafer is an anode, the electrolytic solution is contacted with the cathode of the counter electrode of the anode to form an electrolytic cell, and a voltage is applied. In the polishing pad for electrochemically polishing the conductor layer by applying,
A mechanical polishing layer for electrochemically and mechanically polishing the conductive layer by pressing the conductive layer and moving relative to the conductive layer;
A contact conductor disposed on a portion of the mechanical polishing layer other than the electrolysis cell, and in contact with the conductor layer and electrically conductive;
A power transmission unit provided below the mechanical polishing layer and transmitting power to the contact conductor;
An insulating layer that insulates between the power transmission unit and the cathode;
A polishing pad for device wafers.
請求項1に記載のデバイスウエハの研磨パッドにおいて、
前記接触導電体の表面は、前記機械的研磨層の表面に対して突出するように設けられ、前記導電体層を当接することにより押下げられ、前記導電体層と前記機械的研磨層とが当接するまで変位可能であること、
を特徴とするデバイスウエハ用の研磨パッド。
In the polishing pad of the device wafer according to claim 1,
The surface of the contact conductor is provided so as to protrude with respect to the surface of the mechanical polishing layer, and is pressed down by contacting the conductor layer so that the conductor layer and the mechanical polishing layer are Be displaceable until it abuts,
A polishing pad for device wafers.
請求項2に記載のデバイスウエハの研磨パッドにおいて、
前記接触導電体の表面の前記変位は、前記接触導電体自身の弾性変形によること、
を特徴とするデバイスウエハ用の研磨パッド。
In the polishing pad of the device wafer according to claim 2,
The displacement of the surface of the contact conductor is due to elastic deformation of the contact conductor itself;
A polishing pad for device wafers.
請求項2に記載のデバイスウエハの研磨パッドにおいて、
前記接触導電体は、弾性部材により支持され、
前記接触導電体の前記変位は、前記弾性部材の弾性変形によること、
を特徴とするデバイスウエハ用の研磨パッド。
In the polishing pad of the device wafer according to claim 2,
The contact conductor is supported by an elastic member,
The displacement of the contact conductor is due to elastic deformation of the elastic member;
A polishing pad for device wafers.
請求項4に記載のデバイスウエハの研磨パッドにおいて、
前記絶縁層は、前記弾性部材を兼用すること、
を特徴とするデバイスウエハ用の研磨パッド。
In the polishing pad of the device wafer according to claim 4,
The insulating layer also serves as the elastic member;
A polishing pad for device wafers.
請求項4に記載のデバイスウエハの研磨パッドにおいて、
前記接触導電体は、前記電力伝達部の上面に配置され、
前記電力伝達部は、前記接触導電体の表面の前記変位に追従して、屈曲可能であり、
前記弾性部材は、前記電力伝達部を下面側から支持することにより、前記接触導電体の表面を変位可能にすること、
を特徴とするデバイスウエハ用の研磨パッド。
In the polishing pad of the device wafer according to claim 4,
The contact conductor is disposed on an upper surface of the power transmission unit,
The power transmission portion can be bent following the displacement of the surface of the contact conductor,
The elastic member is configured to displace the surface of the contact conductor by supporting the power transmission unit from the lower surface side.
A polishing pad for device wafers.
請求項1に記載のデバイスウエハの研磨パッドにおいて、
前記絶縁層は、
弾性材料から形成された第1の層と、
前記第1の層よりも下層に設けられ、前記第1の層よりも剛性のある第2の層と、
を備えることを特徴とするデバイスウエハ用の研磨パッド。
In the polishing pad of the device wafer according to claim 1,
The insulating layer is
A first layer formed from an elastic material;
A second layer which is provided below the first layer and is more rigid than the first layer;
A polishing pad for device wafers, comprising:
請求項7に記載のデバイスウエハの研磨パッドにおいて、
前記第1の層は、エラストマ材から形成され、
前記第2の層は、合成樹脂から形成されること、
を特徴とするデバイスウエハ用の研磨パッド。
The device wafer polishing pad according to claim 7,
The first layer is formed of an elastomer material;
The second layer is formed of a synthetic resin;
A polishing pad for device wafers.
請求項1に記載のデバイスウエハの研磨パッドにおいて、
前記接触導電体は、前記導電体層に対して面接触すること、
を特徴とするデバイスウエハ用の研磨パッド。
In the polishing pad of the device wafer according to claim 1,
The contact conductor is in surface contact with the conductor layer;
A polishing pad for device wafers.
請求項1に記載のデバイスウエハの研磨パッドにおいて、
前記接触導電体は、金、白金、銅、チタン合金、又はステンレス鋼から形成されること、
を特徴とするデバイスウエハ用の研磨パッド。
In the polishing pad of the device wafer according to claim 1,
The contact conductor is made of gold, platinum, copper, titanium alloy, or stainless steel;
A polishing pad for device wafers.
請求項1に記載のデバイスウエハの研磨パッドにおいて、
前記接触導電体は、表面が鏡面であること、
を特徴とするデバイスウエハ用の研磨パッド。
In the polishing pad of the device wafer according to claim 1,
The contact conductor has a mirror surface.
A polishing pad for device wafers.
請求項1に記載のデバイスウエハの研磨パッドにおいて、
前記接触導電体は、カーボンを主成分とした炭素繊維、黒鉛繊維、黒鉛、合成樹脂との複合炭素素材、エラストマ材との複合炭素素材、合成樹脂との複合黒鉛の内いずれか1つ、又はそれらの組み合わせから形成されること、
を特徴とするデバイスウエハ用の研磨パッド。
In the polishing pad of the device wafer according to claim 1,
The contact conductor may be any one of carbon fiber containing carbon as a main component, graphite fiber, graphite, composite carbon material with synthetic resin, composite carbon material with elastomer material, composite graphite with synthetic resin, or Being formed from a combination of them,
A polishing pad for device wafers.
請求項1に記載のデバイスウエハの研磨パッドにおいて、
前記電力伝達部と前記電解液との間を絶縁する絶縁部を備えること、
を特徴とするデバイスウエハ用の研磨パッド。
In the polishing pad of the device wafer according to claim 1,
Comprising an insulating part that insulates between the power transmission part and the electrolyte;
A polishing pad for device wafers.
請求項1に記載のデバイスウエハの研磨パッドにおいて、
前記電解セルの直径は、10〜100mmであること、
を特徴とするデバイスウエハ用の研磨パッド。
In the polishing pad of the device wafer according to claim 1,
The electrolytic cell has a diameter of 10 to 100 mm.
A polishing pad for device wafers.
請求項1に記載のデバイスウエハの研磨パッドにおいて、
前記電解収容部の開口部の総面積は、パッド総面積の20〜80%の割合であること、
を特徴とするデバイスウエハ用の研磨パッド。
In the polishing pad of the device wafer according to claim 1,
The total area of the openings of the electrolytic housing is 20 to 80% of the total pad area;
A polishing pad for device wafers.
請求項1に記載のデバイスウエハの研磨パッドにおいて、
前記電解液収容部間を連結するように設けられ、前記電解液が前記電解液収容部間を移動するための連結路を有すること、
を特徴とするデバイスウエハ用の研磨パッド。
In the polishing pad of the device wafer according to claim 1,
Provided so as to connect between the electrolytic solution storage portions, the electrolytic solution has a connection path for moving between the electrolytic solution storage portions;
A polishing pad for device wafers.
請求項1に記載のデバイスウエハの研磨パッドにおいて、
前記接触導電体は、前記導電体層よりも硬度が低いこと、
を特徴とするデバイスウエハ用の研磨パッド。
In the polishing pad of the device wafer according to claim 1,
The contact conductor has a lower hardness than the conductor layer;
A polishing pad for device wafers.
請求項1に記載のデバイスウエハの研磨パッドにおいて、
前記電力伝達部は、金、銅、白金、チタン合金、ステンレス鋼又はカーボンから形成されること、
を特徴とするデバイスウエハ用の研磨パッド。
In the polishing pad of the device wafer according to claim 1,
The power transmission part is made of gold, copper, platinum, titanium alloy, stainless steel or carbon;
A polishing pad for device wafers.
請求項1に記載のデバイスウエハの研磨パッドにおいて、
前記電力伝達部は、カーボンを主成分としたアモルファスカーボン、炭素繊維、黒鉛繊維、黒鉛、合成樹脂との複合炭素材、又は合成樹脂との複合炭素材から形成されること、
を特徴とするデバイスウエハ用の研磨パッド。
In the polishing pad of the device wafer according to claim 1,
The power transmission part is formed of amorphous carbon mainly composed of carbon, carbon fiber, graphite fiber, graphite, composite carbon material with synthetic resin, or composite carbon material with synthetic resin,
A polishing pad for device wafers.
請求項1に記載のデバイスウエハの研磨パッドにおいて、
前記機械的研磨層は、表面に溝を有すること、
を特徴とするデバイスウエハ用の研磨パッド。
In the polishing pad of the device wafer according to claim 1,
The mechanical polishing layer has a groove on its surface;
A polishing pad for device wafers.
請求項1に記載のデバイスウエハの研磨パッドにおいて、
前記機械的研磨層は、ポリウレタン又は発泡ポリウレタンから形成されること、
を特徴とするデバイスウエハ用の研磨パッド。
In the polishing pad of the device wafer according to claim 1,
The mechanical polishing layer is formed of polyurethane or polyurethane foam;
A polishing pad for device wafers.
請求項1に記載のデバイスウエハの研磨パッドにおいて、
前記機械的研磨層は、酸化シリコン砥粒が固定された固定砥粒研磨部材から形成されること、
を特徴とするデバイスウエハ用の研磨パッド。
In the polishing pad of the device wafer according to claim 1,
The mechanical polishing layer is formed of a fixed abrasive polishing member to which silicon oxide abrasive is fixed;
A polishing pad for device wafers.
請求項1に記載のデバイスウエハの研磨パッドにおいて、
研磨装置の定盤に載置され、前記定盤に対して電気的に接続され、前記カソードを形成する導電性シート層を備えること、
を特徴とするデバイスウエハ用の研磨パッド。

In the polishing pad of the device wafer according to claim 1,
A conductive sheet layer mounted on a surface plate of a polishing apparatus, electrically connected to the surface plate, and forming the cathode;
A polishing pad for device wafers.

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