JP4500885B2 - Polishing pad, the polishing of the device wafer, the polishing tool structure and a polishing method - Google Patents

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    • B23H5/00Combined machining
    • B23H5/06Electrochemical machining combined with mechanical working, e.g. grinding or honing
    • B23H5/08Electrolytic grinding

Description

本発明は、デバイスウエハの導電体層を電気化学的機械的に研磨する研磨パッド、研磨体、研磨工具構成体及び研磨方法に関するものである。 The present invention is a polishing pad, a polishing body for polishing the conductive layer of the device wafer electrochemically mechanical, to a polishing tool structure and a polishing method.

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。 The semiconductor device (semiconductor device), high integration, with the miniaturization, stacking the wiring is carried out. 配線の積層化の方法としては、半導体ウエハの表面に配線をパターン形成し、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。 As a method of stacking the wiring, the wiring on the surface of the semiconductor wafer patterned overlies this insulating material such as silicon oxide, the following wiring patterned, is sequentially repeated process which is employed .
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プラグ用ホールと配線溝とを銅配線材で同時に埋め込んで導電体層を形成する。 Process lines for pattern formation, insulating material such as silicon oxide and a hole and a wiring groove plug by reactive ion etching (hereinafter, interlayer insulating film) is formed on a plug hole with a copper plating on the wiring a groove forming a conductive layer is embedded simultaneously with a copper wire material. その後、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。 Thereafter, the so-called damascene method for forming a wiring is flattened to remove excess copper conductor layer surface by chemical mechanical polishing (CMP) is employed.

近年、デバイスの低消費電力化及び高速化の目的で、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。 In recent years, for the purpose of low power consumption and high speed of the device, introduction of low dielectric constant material (so-called Low-k material) has been investigated in the interlayer insulating film. 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、導電体層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。 The low dielectric constant material is poor in mechanical strength and chemical stability, by the frictional force which depends on the rotational speed and the polishing pressure in the CMP, because the conductive layer may be peeled off from the interlayer insulating film, the polishing pressure ultralow-pressure polishing method for polishing a drastically reduced has been examined.

ところが、この超低圧CMPは、研磨レートの低下と研磨レートの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、電解研磨方法や電気化学的機械的研磨方法及び研磨パッドが提案されている。 However, this super-low pressure CMP, since there is a problem of lowering the polishing rate of the wafer surface uniformity of deterioration in the polishing rate, in place of the CMP, proposed electrolytic polishing method or an electrochemical mechanical polishing method and a polishing pad It is.

しかし、提案されている電解研磨方法や電気化学的機械的研磨方法(eCMP)及び研磨パッドでは、デバイスウエハ導電体層に直流電力を供給する目的で、直流電源の正極に接続された導電材料をデバイスウエハ導電体層に接触させて通電する必要がある。 However, the proposed electrolytic polishing method or an electrochemical mechanical polishing method are (eCMP) and the polishing pad, for the purpose to supply DC power to the device wafer conductor layer, the connected conductive material to the positive electrode of the DC power supply contacting the device wafer conductive layer is required to be energized. この場合、導電体層と導電材料との接触に起因して生じる導電体層表面のスクラッチ等のダメージの問題があった。 In this case, there is damage problems such as scratch conductor layer surface caused by the contact between the conductive layer and the conductive material.

例えば、アノード電極と複数の電解液収容部の底部に設置されたカソードとを設け、研磨表面にデバイスウエハの導電体層を押圧して、デバイスウエハの導電体層をアノードとし、電解液収容部のカソード電極をカソードとした複数の電解セルにより研磨する研磨パッドが提案されている(例えば特許文献1)。 For example, a cathode disposed on the bottom of the anode electrodes and a plurality of electrolytic liquid storage unit is provided, to press the conductor layer of the device wafer in a polishing surface, the conductive layer of the device wafer and the anode, the electrolyte accommodating portion polishing pad for polishing a plurality of electrolysis cells the cathode electrode and the cathode has been proposed (e.g. Patent Document 1).
しかし、このパッドは、アノード電極である導電性材料が研磨パッドの研磨表面に渡って設置されているため、導電体層表面にスクラッチ等のダメージ与える問題を有している。 However, this pad, since the conductive material is an anode electrode is disposed over the polishing surface of the polishing pad, there is a problem of giving damage such as scratches on the conductor layer surface.
また、例えば、アノード電極とカソード電極とをそれぞれ絶縁材料を介して研磨パッド内に、研磨表面又は研磨表面近傍に設置した研磨パッドが提案されている(例えば特許文献2)。 Further, for example, the anode electrode and the cathode electrode, respectively the polishing pad through the insulating material, the polishing pad installed in the vicinity of the polishing surface or the polishing surface has been proposed (e.g. Patent Document 2).
しかし、この研磨パッドでも、デバイスウエハの導電体層に直流電力を供給する目的で、直流電源の正極に接続されたアノード電極(導電材料)をデバイスウエハ導電体層に接触させるため、同様のダメージ等の問題を有している。 However, even in this polishing pad, for contacting the purpose for supplying DC power to the conductive layer of the device wafer, connected to the anode electrode to the positive electrode (the conductive material) on the device wafer conductive layer of the DC power supply, similar damage there is a problem of equal.

前述した導電体層にスクラッチ等のダメージを与える問題を解決するために、電解槽(電解セル)の中で、アノード電極とカソード電極と導電体層とをそれぞれ離して設置して直流電力を供給し、導電体層を電解研磨する方法が提案されている(例えば特許文献3)。 To solve the problem of damage such as scratches to the conductor layer described above, in the electrolytic cell (electrolytic cell), supplying DC power to the anode electrode and the cathode electrode and the conductor layer placed away respectively and a method of electropolishing a conductive layer has been proposed (e.g. Patent Document 3).
この方法では、ひとつの電解槽内でデバイスウエハとアノード電極及びカソード電極とを対向させて、デバイスウエハの導電体層を電解研磨する実施形態が提示されている。 In this method, so as to face the device wafer and the anode electrode and the cathode electrode in one electrolytic cell, the embodiment of electrolytic polishing the conductor layer of the device wafer is presented. この実施形態を特許文献1の電解セルパッドに応用することも可能ではあるが、この場合、アノード電極と導電体層との電気化学反応(導電体層へ直流電力を供給する反応)と、導電体層とカソード電極との電気化学反応(導電体層を電解研磨する反応)とが電解槽で共存する。 Although it is possible to apply this embodiment to the electrolytic cell pad Patent Document 1, in this case, the electrochemical reaction between the anode electrode and the conductor layer (reaction supply the DC power to the conductor layer), the conductor layer and electrochemical reaction (conductive layer to electrolytic polishing reaction) between the cathode electrode and coexist in an electrolytic cell. このため、前者の反応生成物が後者の電解研磨に影響を及して、安定した研磨が行えない等の課題があった。 Therefore, the reaction product of the former by 及 influence the latter electrolytic polishing, there are problems such that not be stable polishing.
特開2005−139480号公報 JP 2005-139480 JP Pub. Pub. No. No. US2004/0214510号公報 US2004 / 0214510 JP 特開2003−311538号公報 JP 2003-311538 JP

本発明の課題は、デバイスウエハの配線形成のための導電体層等を、ダメージを与えずに安定して研磨することができる電気化学的機械的研磨のデバイスウエハの研磨パッド、研磨体、研磨工具構成体及び研磨方法を提供することである。 An object of the present invention, a conductive layer for wiring formation of the device wafer, stable polishing pad of the electrochemical mechanical polishing of the device wafer can be polished without damaging, polishing body, polishing to provide a tool structure and a polishing method.

本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。 The present invention, by the following such a solution solves the problems. なお、理解を容易にするために、本発明の実施例に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。 In order to facilitate understanding, it will be explained by reference numeral corresponding to the embodiment of the present invention, but is not limited thereto.
第1の発明は、デバイスウエハ(D)の導電体層(D1)に対して相対移動するテーブル(51)に設置され、合成樹脂により形成された研磨表層(61,261)と、絶縁材(64)により電気的に絶縁されたアノード電極(62,262)及びカソード電極(64,264)とを有し、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であって、前記研磨表層を貫通して開口し、研磨面側とは反対側の底部又は底部近傍に前記アノード電極が配置され、前記研磨表層の研磨面近傍まで電解液(E)を収容し、その電解液と前記導電体層とを接触させることにより、前記導電体層と前記アノード電極とがその電解液を介して電気化学的に結合されることで通電用電解セル(C1)を形成するための少なくとも1つの通電用電解液収容 A first aspect of the present invention is placed on a table (51) to move relative to the conductive layer of the device wafer (D) (D1), and the polishing surface (61,261) formed of a synthetic resin, an insulating material ( 64) by having a electrically insulated anode electrode (62, 262) and a cathode electrode (64,264), the conductive layer an electrochemical mechanical polishing pad for polishing, the polishing open through the surface layer, the polishing surface side is disposed the anode electrode to the bottom or near the bottom of the opposite to the polishing surface vicinity of the polishing surface containing an electrolyte (E), wherein its electrolyte solution by contacting the conductive layer, the conductive layer and the anode electrode and is at least 1 for forming a current-carrying electrolyte cell (C1) by being electrochemically coupled via its electrolytic solution the current-carrying electrolyte liquid storage (F1)と、前記研磨表層と前記絶縁材とを貫通して開口し、研磨面側とは反対側の底部又は底部近傍に前記カソード電極が配置され、前記研磨表層の研磨面近傍まで電解液を収容し、その電解液と前記導電体層とを接触させることにより、前記導電体層と前記カソード電極とがその電解液を介して電気化学的に結合されることで研磨用電解セル(C2)を形成するための少なくとも1つの研磨用電解液収容部(F2)とを備えること、を特徴とするデバイスウエハの研磨パッドである。 And (F1), said through polished surface and with said insulating material opening, the polished surface is disposed the cathode electrode in the bottom or near the bottom of the opposite, the electrolytic solution to the polishing surface vicinity of the polishing surface houses, by contacting a and its electrolytic solution said conductive layer, said conductive layer and the cathode electrode and the polishing electrolytic cell by being electrochemically coupled via its electrolyte (C2 ) comprise at least one abrasive electrolyte accommodating portion for forming (F2) of a polishing pad of a device wafer, wherein.

第2の発明は、第1の発明の非接触パッドにおいて、前記少なくとも1つの通電用電解液収容部(F1)の開口面積の合計が前記少なくとも1つの研磨用電解液収容部(F2)の開口面積の合計よりも小さく、前記通電用電解液収容部の深さが前記研磨用電解液収容部の深さよりも浅いこと、を特徴とするデバイスウエハの研磨パッドである。 The second invention is the non-contact pad of the first invention, the opening of the at least one sum at least one abrasive electrolyte containing portion of the opening area of ​​the energizing electrolytic liquid storage portion (F1) (F2) smaller than the total area, depth of the energizing electrolyte accommodating portion is shallower than the depth of the abrasive electrolytic liquid storage unit, a polishing pad of a device wafer, wherein.

第3の発明は、デバイスウエハ(D)の導電体層(D1)に対して相対移動するテーブル(51)に設置され、合成樹脂により形成された研磨表層(61,261)と、絶縁材により電気的に絶縁されたアノード電極(62,262)及びカソード電極(64,264)とで構成され、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を用いたデバイスウエハの研磨方法であって、前記研磨表層を貫通して開口し、研磨面側とは反対側の底部又は底部近傍に前記アノード電極が配置された少なくとも1つの通電用電解液収容部(F1,F21)に、前記研磨表層の研磨面近傍まで電解液(E)を収容し、その電解液と前記導電体層とを接触させることにより、前記導電体層と前記アノード電極とがその電解液を介して電気化学的に結合 A third invention is installed on a table (51) to move relative to the conductive layer of the device wafer (D) (D1), a polishing surface formed by a synthetic resin (61,261), an insulating material in electrically configured out with insulated anode electrode (62, 262) and a cathode electrode (64,264), the device wafer polishing method using the polishing pad for polishing the conductor layer electrochemically mechanical there are, open through said polishing surface, at least one current-carrying electrolyte containing portion and the polishing surface side the anode electrode to the bottom or near the bottom of the opposite arranged (F1, F21), the to the polishing surface near the polishing surface containing electrolyte solution (E), by contacting a and its electrolyte the conductive layer, the electrochemical and the anode electrode and the conductor layer via the electrolyte the binding れることで通電用電解セル(C1,C21)を形成し、前記研磨表層と前記絶縁材とを貫通して開口し、研磨面側とは反対側の底部又は底部近傍に前記カソード電極が配置された少なくとも1つの研磨用電解液収容部(F2,F22)に、前記研磨表層の研磨面近傍まで電解液を収容し、その電解液と前記導電体層とを接触させることにより、前記導電体層と前記カソード電極とがその電解液を介して電気化学的に結合されることで研磨用電解セル(C2,C22)を形成し、前記アノード電極と前記カソード電極との間に直流電力を供給し、前記研磨パッドに電解液を供給しながら前記研磨パッドと前記導電体層とを相対移動すること、を特徴とするデバイスウエハの研磨方法である。 Is to form a current for electrolytic cells (C1, C21) by, it opened through the said insulating material and said polishing surface, said cathode electrode is arranged on the bottom or near the bottom of the side opposite to the polishing surface side at least one abrasive electrolytic liquid storage unit (F2, F22), said accommodating the electrolyte solution to the polishing surface near the polishing surface, by contacting a and its electrolytic solution said conductive layer, said conductive layer wherein the cathode electrode through the electrolyte solution to form a polishing electrolysis cell (C2, C22) by being electrochemically coupled to supply the DC power between the anode electrode and the cathode electrode and the polishing pad in the electrolytic solution and the polishing pad the conductor layer to move relative while supplying a polishing method of the device wafer, wherein.

第4の発明は、底部又は底部近傍にカソード電極(464)が設置された電解液収容槽(470)に収容された電解液(E)に浸漬された状態で、デバイスウエハ(D)の導電体層(D1)に対して相対移動可能に設置され、合成樹脂により形成された研磨表層(461)とアノード電極(462)とを有し、前記導電体層を電気化学的機械的に研磨する研磨体であって、前記研磨表層を貫通して開口し、研磨面側とは反対側の底部又は底部近傍に前記アノード電極が配置され、前記研磨表層の研磨面近傍まで前記電解液を収容し、その電解液と前記導電体層とを接触させることにより、前記導電体層と前記アノード電極とがその電解液を介して電気化学的に結合されることで通電用電解セル(C41)を形成するための少なくとも1つの通 A fourth invention is, in a state of being immersed in the bottom or bottom electrolytic liquid container to the cathode electrode (464) is installed in the vicinity of (470) to be accommodated electrolytic solution (E), conducting the device wafer (D) body layer (D1) is installed to be moved relative to the polishing surface which is formed of a synthetic resin and (461) and an anode electrode (462), polishing the conductor layer electrochemically mechanical a polishing body, open through said polishing surface, the polishing surface side is disposed the anode electrode to the bottom or near the bottom of the opposite side, the electrolyte containing up to polishing the vicinity of the polishing surface , by contacting a and its electrolytic solution said conductor layer, forming a current-carrying electrolyte cell (C41) by said conductive layer and said anode electrode is electrochemically coupled via its electrolytic solution at least 1 Tsunotsu for 用電解液収容部(F41)と、前記研磨表層を貫通して設けられ、前記研磨表層の研磨面近傍まで前記電解液を収容し、前記導電体層と前記電解液収容槽の前記カソード電極とがその電解液を介して電気化学的に結合されることで研磨用電解セル(C42)を形成する少なくとも1つの研磨用電解液収容部(F42)を備えること、を特徴とするデバイスウエハの研磨体である。 Use electrolytic liquid storage unit and (F 41), provided through the polishing surface, said accommodating the electrolyte solution to the polishing surface near the polishing surface, and the cathode electrode of the electrolytic liquid container and said conductor layer polishing but the device wafer, characterized in that, comprising at least one abrasive electrolyte accommodating section (F 42) to form a polishing electrolysis cell (C42) by being electrochemically coupled via its electrolytic solution it is a body.
第5の発明は、請求項4に記載の研磨体において、(461)とアノード電極(462)とを支持する合成樹脂により形成された支持体を有すること、を特徴とするデバイスウエハの研磨体である。 According to a fifth invention, in the polishing body according to claim 4, (461) and having an anode electrode (462) and support formed by the support to synthesize resin, polishing of the device wafer, wherein it is.

第6の発明は、底部又は底部近傍にカソード電極(464)が設置された電解液収容槽(470)に収容された電解液(E)に浸漬するように設置され、合成樹脂により形成された研磨表層(461)とアノード電極(462)とを有し、デバイスウエハ(D)の導電体層(D1)を電気化学的機械的に研磨する研磨体(460)を用いたデバイスウエハの研磨方法であって、前記研磨表層を貫通して開口し、研磨面側とは反対側の底部又は底部近傍に前記アノード電極が配置された少なくとも1つの通電用電解液収容部(F41)に、前記研磨表層の研磨面近傍まで前記電解液を収容し、その電解液と前記導電体層とを接触させることにより、前記導電体層と前記アノード電極とがその電解液を介して電気化学的に結合されることで通電用 A sixth invention is installed so as to dip the bottom or bottom electrolytic liquid container to the cathode electrode (464) is installed in the vicinity of (470) to be accommodated electrolytic solution (E), which is formed of a synthetic resin has a polishing surface (461) and an anode electrode (462), the device wafer (D) conductive layer (D1) electrochemical mechanical polishing method of the device wafer using the polishing body (460) of polishing the a is, the polishing surface of the through opening, at least one current-carrying electrolyte containing portion and the polishing surface side the anode electrode to the bottom or near the bottom of the opposite arranged (F 41), the polishing accommodating the electrolyte solution to the polishing surface vicinity of the surface layer, by contacting the its electrolyte the conductive layer, and the conductive layer and the anode electrode is electrochemically coupled via its electrolytic solution energization in Rukoto 解セル(C41)を形成し、前記研磨表層を貫通して設けられた研磨用電解液収容部(F42)に、前記研磨表層の研磨面近傍まで前記電解液を収容し、前記導電体層と前記電解液収容槽の前記カソード電極とがその電解液を介して電気化学的に結合されることで研磨用電解セル(C42)を形成し、前記アノード電極と前記カソード電極との間に直流電力を供給し、前記研磨パッドと前記導電体層とを相対移動すること、を特徴とするデバイスウエハの研磨方法である。 To form a solution cell (C41), wherein the polishing surface through to polishing electrolyte accommodating part provided (F 42), said accommodating the electrolyte solution to the polishing surface near the polishing surface, and the conductor layer wherein said cathode electrode of the electrolytic liquid container forms a polishing electrolysis cell (C42) by being electrochemically coupled via its electrolytic solution, a direct current between the anode electrode and the cathode electrode power supplying said polishing pad and said conductor layer and that the relative movement is a method for polishing a device wafer, wherein.

第7の発明は、デバイスウエハ(D)の導電体層(D1)に対して相対移動するテーブル(51)に設置され、合成樹脂により形成された研磨表層(361)とカソード電極(364)とを有し、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(460)を用いたデバイスウエハの研磨方法であって、前記研磨パッドから離隔して配置され、底部又は底部近傍に前記アノード電極(362)が配置された少なくとも1つの通電用電解液収容部(F31)に通電用電解液(E31)を収容し、その通電用電解液と前記導電体層とを接触させることにより、前記導電体層と前記アノード電極とがその電解液を介して電気化学的に結合されることで通電用電解セル(C31)を形成し、前記研磨表層を貫通して開口し、研磨面側とは反対側 A seventh invention is placed on a table (51) to move relative to the conductive layer of the device wafer (D) (D1), the polishing surface formed by a synthetic resin and (361) a cathode electrode (364) the a, a said conductive layer electrochemical mechanical polishing method for polishing a device wafer using the polishing pad (460) which are spaced apart from the polishing pad, the bottom or bottom the near by energizing the electrolytic solution into at least one current-carrying electrolyte accommodating portion anode electrode (362) is arranged (F 31) accommodates (E31), is contacted with its current-carrying electrolyte and said conductor layer, wherein the conductive layer and the anode electrode through the electrolyte solution to form an energizing electrolysis cell by being electrochemically coupled (C31), and opening through said polishing surface, a polishing surface side the opposite side 底部又は底部近傍に前記カソード電極が配置された少なくとも1つの研磨用電解液収容部(F32)に、前記研磨表層の研磨面近傍まで研磨用電解液(E32)を収容し、その研磨用電解液と前記導電体層とを接触させることにより、前記導電体層と前記カソード電極とがその研磨用電解液を介して電気化学的に結合されることで研磨用電解セル(C32)を形成し、前記アノード電極と前記カソード電極との間に直流電力を供給し、前記研磨パッドに電解液を供給しながら前記研磨パッドと前記導電体層とを相対移動すること、を特徴とするデバイスウエハの研磨方法である。 At least one abrasive electrolyte accommodating portion bottom or the bottom the near cathode electrode is disposed on (F32), said housing polishing electrolytic solution (E32) to the polishing surface near the polishing surface, the polishing electrolyte wherein by contacting the conductive layer to form a polishing electrolysis cell (C32) by said conductive layer and said cathode electrode is electrochemically coupled via the polishing electrolyte and, polishing of the supplied DC power to between the anode electrode and the cathode electrode, the device wafer, characterized in that, for relatively moving the said polishing pad and said conductor layer while supplying the electrolyte into said polishing pad it is a method.

第8の発明は、導電性を有する被研磨体(D)に対して相対移動するテーブル(51)に設置され、合成樹脂により形成された研磨表層(61,261)と、第1電極(62,262)及び前記第1電極との間を絶縁材により電気的に絶縁された第2電極(64,264)とを有し、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であって、前記研磨表層を貫通して開口し、研磨面側とは反対側の底部又は底部近傍に前記第1電極が配置され、前記研磨表層の研磨面近傍まで電解液(E)を収容し、その電解液と前記被研磨体導電体層とを接触させることにより、前記被研磨体導電体層と前記第1電極とがその電解液を介して電気化学的に結合されることで第1電解セル(C1)を形成するための少なくとも1つの第1開口穴(F1 An eighth invention is placed on a table (51) which moves relative to the polishing target (D) having conductivity, and the polishing surface (61,261) formed of a synthetic resin, the first electrode (62 , 262) and in the between the first electrode and a electrically insulated second electrodes (64,264) by an insulating material, a polishing pad for polishing the conductor layer electrochemically mechanical there are, open through said polishing surface, the polishing surface side is disposed the first electrode to the bottom or near the bottom of the opposite side, the housing the polishing surface of the polishing surface near to the electrolyte (E) , by contacting its said the electrolyte material to be polished conductive layer, first by the and the first electrode and the object to be polished conductor layer is electrochemically coupled via its electrolytic solution at least one first opening hole (F1 to form an electrolytic cell (C1) と、前記研磨表層と前記絶縁材とを貫通して開口し、研磨面側とは反対側の底部又は底部近傍に前記第2電極が配置され、前記研磨表層の研磨面近傍まで電解液を収容し、その電解液と前記被研磨体導電体層とを接触させることにより、前記被研磨体導電体層と前記第2電極とがその電解液を介して電気化学的に結合されることで第2電解セル(C2)を形成するための少なくとも1つの第2開口穴(F2)とを備えること、を特徴とするデバイスウエハ研磨用の研磨パッドである。 If, opened through the said insulating material and said polishing surface, the polishing surface side is disposed the second electrode to the bottom or near the bottom of the opposite, the electrolytic solution to the polishing surface vicinity of the polishing surface accommodating and, by contacting its said the electrolyte material to be polished conductive layer, first by the and the second electrode and the object to be polished conductor layer is electrochemically coupled via its electrolytic solution 2 comprise at least one second opening hole for forming an electrolytic cell (C2) (F2), a polishing pad for the device wafer polishing according to claim.

第9の発明は、導電性を有する被研磨体(D)に対して相対移動するテーブル(51)に設置され、前記被研磨体を電気化学的機械的に研磨する研磨工具構成体であって、被研磨体側に設けられ、複数の貫通孔である研磨表層第1貫通孔と、前記研磨表層第1貫通孔とは異なる複数の貫通孔である研磨表層第2貫通孔とを有し、合成樹脂により形成された研磨表層(61,261)と、前記研磨表層よりもテーブル側に設けられ、前記研磨表層第1貫通孔から形成される有底の第1開口穴(F1)のテーブル側の底部又は底部近傍に、被研磨体側の表面の一部が露出するように配置され、研磨するときに前記研磨表層の表面から突出しない状態を維持するように設けられた第1電極(62,262)と、前記研磨表層よりもテーブル側に設け A ninth invention is placed on a table (51) which moves relative to the polishing target (D) having conductivity, the a polishing tool structure for polishing objects electrochemically mechanical , provided on the polished side, has a polishing surface first through-hole is a plurality of through-holes, and a polishing surface a second through-hole is a plurality of through holes different from the polishing surface first through hole, synthetic a polishing surface formed by a resin (61,261), the provided table side of the polishing surface, the table-side of the first opening hole with a bottom formed from the polishing surface first through hole (F1) the bottom or near the bottom, is arranged so as to expose part of the surface of the polished side, the first electrode, wherein provided so as to maintain a state of not protruding from the abrasive surface of the surface layer when polishing (62, 262 a), provided on a table side of the polishing surface れ、前記研磨表層第2貫通孔に連通しこの研磨工具構成体の被研磨体側の表面に開口した有底の第2開口穴(F2)のテーブル側の底部又は底部近傍に、被研磨体側の表面の一部が露出するように配置された第2電極(64,264)と、前記第1電極と前記第2電極との間を絶縁する絶縁部(64)とを備えること、を特徴とする研磨工具構成体である。 Is the the bottom or near the bottom of the table side of the second opening hole of the polishing surface a second communicates with the through-hole bottom which opens to the surface of the polishing side of the polishing tool structure (F2), of the polished side a second electrode (64,264) for a part of the surface of which is arranged so as to expose, and characterized by, comprising an insulating portion for insulating (64) between the second electrode and the first electrode a polishing tool construct that.

第10の発明は、導電性を有する被研磨体(D)に対して相対移動するテーブル(51)に設置され、前記被研磨体を電気化学的機械的に研磨する研磨工具構成体であって、被研磨体側に設けられ、複数の貫通孔である研磨表層第1貫通孔と、前記研磨表層第1貫通孔とは異なる複数の貫通孔である研磨表層第2貫通孔とを有し、合成樹脂により形成された研磨表層(761)と、前記研磨表層よりもテーブル側に設けられ、前記研磨表層第1貫通孔から形成される有底の第1開口穴(F71)のテーブル側の底部又は底部近傍に、被研磨体側の表面の一部が露出するように配置され、研磨するときに前記研磨表層の表面から突出しない状態を維持するように設けられた第1電極(762)と、前記研磨表層よりもテーブル側に設けられ、前 A tenth invention is installed on a table (51) which moves relative to the polishing target (D) having conductivity, the a polishing tool structure for polishing objects electrochemically mechanical , provided on the polished side, has a polishing surface first through-hole is a plurality of through-holes, and a polishing surface a second through-hole is a plurality of through holes different from the polishing surface first through hole, synthetic a polishing surface formed by a resin (761), wherein provided on the table side of the polishing surface, wherein the bottom of the table side of the first opening hole with a bottom formed from the polishing surface first through hole (F71) or near the bottom, and are arranged so as to expose part of the surface of the polished side, the first electrode, wherein provided so as to maintain a state of not protruding from the abrasive surface of the surface layer when polishing (762), the provided on the table side of the polishing surface, before 研磨表層第2貫通孔から形成される有底の第2開口穴(F2)のテーブル側の底部又は底部近傍に、被研磨体側の表面の一部が露出するように配置され、研磨するときに前記研磨表層の表面から突出しない状態を維持するように設けられた第2電極(764)と、前記第1電極と前記第2電極との間を絶縁する絶縁部(763)とを備えること、を特徴とする研磨工具構成体ある。 The bottom or near the bottom of the table side of the second opening hole with a bottom formed from the polishing surface a second through hole (F2), when being arranged so as to expose part of the surface of the polished side, polished further comprising the second electrode provided so as to maintain a state of not protruding from the abrasive surface of the surface layer (764), an insulating portion for insulating between the first electrode and the second electrode and a (763), there abrasive tool structure according to claim.
第11の発明は、導電性を有する被研磨体(D)に対して相対移動するテーブルに設置され、合成樹脂により形成された研磨表層(561)を載置することで前記被研磨体を電気化学的機械的に研磨する研磨工具構成体であって、被研磨体側に設けられ、被研磨体側の表面が露出するように配置され、前記研磨表層を載置して研磨するときに前記研磨表層の表面から突出しない状態を維持するように設けられた第1電極(562)と、前記第1電極よりもテーブル側に設けられた第2電極(564)と、前記第1電極と前記第2電極との間を絶縁する絶縁部(563)とを備え、前記第1電極は、前記研磨表層が載置されている状態で、前記研磨表層に設けられた複数の貫通孔である研磨表層第1貫通孔から形成される有底の第1開口穴のテ Eleventh aspect of the present invention, is installed in the table moves relative to the polishing target (D) having conductivity, electrical said polished body by placing the polishing surface (561) formed of a synthetic resin a chemical mechanical polishing to polish tool structure, provided on the polished side, is disposed so as to expose the surface of the polished side, the polishing surface when polishing by placing the polishing surface a first electrode provided from the surface of the to remain not projected (562), a second electrode (564) provided on the table side of the first electrode, and the first electrode and the second comprising an insulating portion for insulating between the electrodes and (563), wherein the first electrode is in a state in which the polishing surface is mounted, polished surface first is a plurality of through holes provided in said polishing surface the first opening hole of Te with a bottom is formed from one through-hole ブル側の底部又は底部近傍に、被研磨体側の表面の一部が露出するように配置され、前記第2電極は、前記研磨表層が載置されている状態で、前記研磨表層に設けられた前記研磨表層第1貫通孔とは異なる複数の貫通孔である研磨表層第2貫通孔に連通しこの研磨工具構成体の被研磨体側の表面に開口した有底の第2開口穴のテーブル側の底部又は底部近傍に、被研磨体側の表面の一部が露出するように配置されること、を特徴とする研磨工具構成体である。 The bottom or near the bottom of the table side, is disposed so as to expose part of the surface of the polished side, the second electrode is in a state in which the polishing surface is mounted, provided on the polishing surface the polishing surface of the first through hole and a plurality of different through holes are communicated with the polishing surface a second through-hole is a table of the second opening hole with a bottom having an opening to the surface of the polishing side of the polishing tool construct the bottom or near the bottom, a polishing tool structure, characterized in that, arranged so as to expose part of the surface of the polished side.
第12の発明は、導電性を有する被研磨体に対して相対移動するテーブルに設置され、合成樹脂により形成された研磨表層を載置することで前記被研磨体を電気化学的機械的に研磨する研磨工具構成体であって、被研磨体側に設けられ、被研磨体側の表面が露出するように配置され、前記研磨表層を載置して研磨するときに前記研磨表層の表面から突出しない状態を維持するように設けられた第1電極及び前記第1電極とは異なる第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間を絶縁する絶縁部とを備え、前記第1電極は、前記研磨表層が載置されている状態で、前記研磨表層に設けられた複数の貫通孔である研磨表層第1貫通孔から形成される有底の第1開口穴のテーブル側の底部又は底部近傍に、被研磨体側の表面の一部が露出するよ A twelfth invention is placed on a table that moves relative to the polishing body having conductivity, electrochemical mechanical polishing the polishing target by placing a polishing surface formed by a synthetic resin a polishing tool construct that, state provided on the polished side does not protrude from the polishing surface of the surface layer when disposed so as to expose the surface of the polished side is polished by placing the polishing surface a different second electrode and the first electrode and the first electrode provided so as to maintain, and an insulating portion for insulating between the first electrode and the second electrode, the first electrode the state in which the polishing surface is placed, the bottom of the table side of the first opening hole with a bottom formed from a plurality of through holes provided in the polishing surface polishing surface first through hole or the bottom in the vicinity, to expose a portion of the surface of the polished side に配置され、前記第2電極は、前記研磨表層が載置されている状態で、前記研磨表層に設けられた複数の貫通孔である研磨表層第2貫通孔から形成される有底の第2開口穴のテーブル側の底部又は底部近傍に、被研磨体側の表面の一部が露出するように配置されること、を特徴とする研磨工具構成体である。 Disposed, the second electrode, the polishing surface is in a state of being mounted, the polishing second bottom formed from a plurality of through-holes in which the polishing surface a second through hole formed in the surface layer the bottom or near the bottom of the table side of the opening hole, a polishing tool structure, characterized in that, arranged so as to expose part of the surface of the polished side.

第13の発明は、導電性を有する被研磨体に対して相対移動する導電性を有するテーブル(51)に設置され、合成樹脂により形成された研磨表層(661)を載置することで前記被研磨体を電気化学的機械的に研磨する研磨工具構成体であって、被研磨体側に設けられ、被研磨体側の表面が露出するように配置され、前記研磨表層を載置して研磨するときに前記研磨表層の表面から突出しない状態を維持するように設けられた第1電極(662)と、前記第1電極と設置された前記テーブルとの間を絶縁する絶縁部(663)とを備え、前記第1電極は、前記研磨表層が載置されている状態で、前記研磨表層に設けられた複数の貫通孔である研磨表層第1貫通孔から形成される有底の第1開口穴(F61)のテーブル側の底部又は底部近傍 A thirteenth invention is placed on a table (51) having conductivity that moves relative to the object to be polished having conductivity, the object by placing the polishing surface (661) formed of a synthetic resin the polishing body an electro chemical mechanical polishing to polish tool structure, provided on the polished side, is disposed so as to expose the surface of the polished side, when polishing by placing the polishing surface wherein a first electrode provided so as to maintain a state of not protruding from the abrasive surface of the surface layer (662), and an insulating portion for insulating (663) between the first electrode and the installed the table the first electrode, the polishing surface is in a state of being mounted, a first opening hole with a bottom formed from the polishing surface first through-hole is a plurality of through holes provided in said polishing surface ( bottom or near the bottom of the table side of the F 61) 、被研磨体側の表面の一部が露出するように配置され、前記テーブルは、前記研磨表層が載置されている状態で、前記研磨表層に設けられた前記研磨表層第1貫通孔とは異なる複数の貫通孔である研磨表層第2貫通孔に連通しこの研磨工具構成体の被研磨体側の表面に開口した有底の第2開口穴(F62)のテーブル側の底部又は底部近傍に、被研磨体側の表面の一部が露出するように配置されること、を特徴とする研磨工具構成体である。 Are arranged so as to expose part of the surface of the polished side, the table, in a state in which the polishing surface is placed, different from the polishing surface first through hole provided in said polishing surface the bottom or near the bottom of the table side of the second opening hole with a bottom having an opening to the surface to be polished side of the polishing surface communicates with the second through-hole polishing tool structure (F 62) is a plurality of through-holes, the a portion of the surface of the polishing body side is disposed to be exposed, a polishing tool structure according to claim.

第14の発明は、第11の発明から第13の発明の研磨工具構成体において、この研磨工具構成体(60,260,360,460,660,760)と前記研磨表層(61,261,361,461,661,761)とが一体で形成されていること、を特徴とする研磨工具構成体である。 A fourteenth invention is a polishing tool structure of the thirteenth aspect of the present invention from the eleventh invention, and the polishing surface polishing tool structure (60,260,360,460,660,760) (61,261,361 , 461,661,761) and is abrasive tool structure, characterized in, that it is formed integrally.
第15の発明は、第9の発明から第13の発明のいずれかの研磨工具構成体において、この研磨工具構成体(60,260,360,660,760)と前記テーブル(51)とが一体で形成されていること、を特徴とする研磨工具構成体である。 A fifteenth invention, in any one of the polishing tool structure of the thirteenth aspect of the present invention from the ninth invention, the said table and the polishing tool structure (60,260,360,660,760) (51) is integrally in that it is formed, a polishing tool structure according to claim.

第16の発明は、第10の発明から第15の発明のいずれかの研磨工具構成体(560)に載置され、前記第1開口穴を形成する研磨表層第1貫通孔と、前記第2開口穴を形成する研磨表層第2貫通孔を有すること、を特徴とする研磨表層(561)である。 Sixteenth invention is mounted from the tenth invention to any of the abrasive tool structure of the fifteenth invention (560), a polishing surface first through hole that forms the first opening hole, the second having a polishing surface second through hole to form an opening hole, a surface polishing characterized by (561).

第17の発明は、第16の発明の研磨表層において、テーブル側に積層され、この研磨表層本体よりも弾性または粘弾性の高い材料により形成されたクッション層を備えることを特徴とする研磨表層である。 A seventeenth aspect of the present invention is a polishing surface of a sixteenth invention, are stacked on the table side, with a polishing surface, characterized in that it comprises a cushion layer formed by a high elastic or viscoelastic material than the polishing surface body is there.

第18の発明は、導電性を有する被研磨体(D)を電気化学的機械的に研磨する研磨工具構成体(60,260,360,460,560,660,760)を用いた研磨方法であって、前記研磨工具構成体の表層に配置され合成樹脂により形成された研磨表層(61,261,361,461,561,661,761)の表面に電解液(E)を供給することにより、前記研磨工具構成体の被研磨体側の表面に開口した開口穴である第1開口穴(F1,F21,F31,F41,F51,F61,F71)及び前記研前記第1開口穴とは異なる開口穴である第2開口穴(F2,F22,F32,F42,F52,F62,F71)に電解液を収容して、その電解液及び前記研磨表層と前記被研磨体とを接触させ、前記第1開口穴に配置され An eighteenth invention is the polishing body having conductivity (D) electrochemically mechanically polishing polishing tool structure (60,260,360,460,560,660,760) in a polishing method using the there are, by supplying the electrolytic solution (E) on the surface of the abrasive tool structure of the disposed surface polishing surface formed by a synthetic resin (61,261,361,461,561,661,761), the polishing first opening hole is an opening hole that opens to the surface of the polished side of the tool structure (F1, F21, F31, F41, F51, F61, F71) and different opening hole from the Institute said first opening hole the second opening hole is (F2, F22, F32, F42, F52, F62, F71) in housing the electrolytic solution is brought into contact with the polished body and its electrolyte and said polishing surface, said first opening It is disposed in the hole 研磨体側の表面の少なくとも一部が露出した第1電極(62,262,362,462,562,662,762)を前記被研磨体に接触させない状態で、前記第2開口穴に配置され被研磨体側の表面の少なくとも一部が露出した第2電極(64,264,364,464,564,664,764)を前記被研磨体に接触させない状態で、かつ前記研磨工具構成体の表層に配置され合成樹脂により形成された研磨表層と被研磨体とを接触させた状態で、前記研磨表層の表面に電解液を供給しながら前記研磨工具構成体と前記被研磨体とを相対移動し、前記第1電極と前記第2電極との間に直流電圧を印加して、前記第1電極と前記被研磨体とを電解液を介して電気化学的に結合しかつ前記被研磨体と前記第2電極とを電解液を介して電気 First electrode at least partially exposed on the surface of the polishing side of (62,262,362,462,562,662,762) in a state not contacted to the member to be polished, the polished disposed on the second opening hole a second electrode at least part of the surface of the body side is exposed to (64,264,364,464,564,664,764) in a state wherein not contact the material to be polished, and is disposed on the surface layer of the abrasive tool structure combining the polished surface is formed and polished body being in contact with the resin, and relatively moving the said member to be polished and the polishing tool structure while supplying an electrolytic solution to the polishing surface of the surface layer, the second by applying a DC voltage between the one electrode and the second electrode, the first electrode and the a polished body through the electrolytic solution electrochemically coupled and the second electrode and the object to be polished electricity through the electrolytic solution at the door 学的に結合することにより、前記被研磨体を電気化学的機械的に研磨すること、を特徴とするデバイスウエハの研磨方法である。 By histological bind, to polishing the polishing target electrochemically mechanical, a method for polishing a device wafer and said.

第19の発明は、第18の発明の被研磨体の研磨方法において、前記第2電極は、導電性を有し、前記研磨工具構成体を載置し、前記第2開口穴の底部を形成するテーブルであること、を特徴とする研磨方法である。 A nineteenth invention, in the eighteenth polishing method of polishing target of the invention, the second electrode is electrically conductive, and placing the polishing tool structure, forms the bottom of the second opening hole it is a table for a polishing method characterized by.

本発明によれば、以下の効果を奏することができる。 According to the present invention can achieve the following effects.
(1)本発明は、デバイスウエハ(被研磨体)の導電体層とアノード電極(第1電極)とが電解液を介して電気化学的に結合した通電用電解セルを、研磨用電解セルとは独立して形成し、導電体層とアノード電極との間を電気化学的に接続する。 (1) The present invention, the conductive layer and the anode electrode energizing electrolysis cell (first electrode) and is electrochemically coupled via the electrolyte of the device wafer (object to be polished), and the abrasive electrolytic cell It is independently formed, electrochemically connection between the conductive layer and the anode electrode. これにより、導電体層とアノード電極との物理的あるいは機械的な接触がないため、アノード電極との擦れに起因する導電体層の傷の発生が防止できる。 Thus, because there is no physical or mechanical contact with the conductive layer and the anode electrode, the occurrence of scratches on the conductive layer due to friction between the anode electrode can be prevented.
また、本発明は、複数の電解液収容部を形成し、絶縁体により形成される研磨表層とデバイスウエハ導電体層を機械的に接触させることにより、電気化学的な研磨と同時に機械的研磨を実施することができる。 Further, the present invention forms a plurality of electrolytic liquid storage unit, by mechanical contact with the polishing surface and the device wafer conductor layer formed by an insulator, the mechanical polishing electrochemical polishing and simultaneously it can be carried out. これにより、デバイスウエハの配線形成のための良好な電気化学的機械的研磨(eCMP)を実施することができる。 This makes it possible to implement good electrochemical mechanical polishing for the device wafer wiring form (eCMP).

さらに、本発明は、通電用電解セルで生じる電気化学反応(導電体層へ直流電力を供給する反応)と研磨用電解セルで生じる電気化学反応(導電体層を電気化学的研磨(電解研磨)する反応)とが、独立して進行する。 Furthermore, the present invention is an electrochemical reaction occurring in energizing the electrolytic cell electrochemical reactions occurring (conductive reaction supplies DC power to the body layer) and the polishing electrolytic cell (electrochemical polishing a conductor layer (electrolytic polishing) the reaction), but, to proceed independently. このため、導電体層を電気化学的研磨する反応が導電体層へ直流電力を供給する反応に影響されず、安定したeCMPを実施できる。 Therefore, conductive layer electrochemical polishing reacting is not affected by the reaction for supplying DC power to the conductive layer, it can be carried out stably eCMP.

(2)本発明は、通電用電解液収容部の開口面積の合計が、研磨用電解液収容部の開口面積の合計よりも小さく、通電用電解液収容部の深さが、研磨用電解液収容部の深さより浅いので、eCMPに必要な研磨用電解液収容部の開口面積の合計を大きく低減させずに済み、かつ、eCMPに必要な直流電源の電圧の極端な増加を抑えることができる。 (2) The present invention, the total opening area of ​​the energizing electrolytic liquid storage unit is smaller than the total opening area of ​​the polishing electrolyte accommodating portion, the depth of the current-carrying electrolyte containing portion, polishing electrolyte since shallower than the depth of the accommodating portion, it requires not greatly reduce the total opening area of ​​the polishing electrolytic liquid storage unit required for eCMP, and it is possible to suppress an extreme increase in the DC power voltage necessary for eCMP .

(3)本発明は、電解液を収容する電解液収容槽にカソード電極と研磨パッドとを浸漬することにより、研磨用電解セルに十分な量の電解液を供給することができるため、研磨を安定して行うことができると同時に、デバイスウエハの配線形成のための導電体層を、ダメージを与えずに安定して研磨することができる。 (3) The present invention, by immersing the cathode electrode and the polishing pad in the electrolytic liquid container for containing an electrolyte, it is possible to supply a sufficient amount of the electrolyte in the polishing electrolysis cell, the polishing At the same time it is possible to stably, the conductive layer for the device wafer wiring formation can be polished stably without damaging.

(4)本発明は、研磨パッドよりも外側に通電用電解液を収容し通電用電解セルを形成するので、通電用電解液と研磨用電解液の種類を容易に使い分けることができ、通電用及び研磨用に適した研磨液を選択することができる。 (4) The present invention, because it forms a current-carrying electrolyte cell containing a current-carrying electrolyte outside the polishing pad, it is possible to selectively use easily the type of abrasive electrolyte and energizing the electrolytic solution, current-carrying and it is possible to select a polishing solution suitable for polishing.

(5)本発明は、第1電極が第1開口穴内に露出し、また導電性を有するテーブルの被研磨体側の表面が第2開口穴に露出するように設けられている。 (5) The present invention may include a first electrode is provided so that the surface of the polished side of the table with and exposed to the first opening hole, also conductive to be exposed at the second opening hole. このため、第1電極と被研磨体とを電解液を介して電気化学的に結合しかつ被研磨体とテーブルとを電解液を介して電気化学的に結合することにより、被研磨体を電気化学的機械的研磨することができる。 Therefore, by the first electrode and the object to be polished through the electrolytic solution electrochemically coupled and the object to be polished and the table electrochemically coupled through the electrolytic solution, electrical and polished body it can be chemical mechanical polishing.
また、本発明は、テーブルを電極(第2電極)として利用するので、構成を簡単にでき、さらに部品削減によるコストを削減することができる。 Further, since the present invention utilizes a table as an electrode (second electrode) can be a simplified structure, it is possible to further reduce costs by parts reduction.

(6)本発明は、研磨表層が載置可能に設けられているので、研磨標層の摩耗等により研磨性能が低下しても、研磨標層のみを交換すればよく、生産コストを低コストに抑えることができる。 (6) The present invention, since the polishing surface is provided to be mounted, even if polishing performance decreases due to wear of the polishing target layer may be replaced only polishing target layer, the production cost low cost it can be suppressed to.

実施例1の研磨装置の斜視図である。 It is a perspective view of a polishing apparatus of the first embodiment. 実施例1の研磨装置を模式的に示す縦断面図である。 The polishing apparatus of Embodiment 1 is a longitudinal sectional view schematically showing. 実施例1の研磨装置の一部の拡大図である。 It is an enlarged view of a portion of a polishing apparatus of the first embodiment. 実施例1の通電方法の原理を説明する図である。 Is a diagram illustrating the principle of the method of the current Example 1. 実施例1の通電用電解セル、研磨用電解セルの構成を説明する図である。 Energizing the electrolytic cell of Example 1, a diagram illustrating the configuration of the polishing electrolysis cell. 実施例1のデバイスウエハの研磨工程を説明する縦断面図である。 It is a longitudinal sectional view illustrating a polishing process of the device wafer of Example 1. 実施例2の研磨装置を模式的に示す縦断面図である。 The polishing apparatus of Example 2 is a longitudinal sectional view schematically showing. 実施例3の研磨装置を模式的に示す縦断面図である。 The polishing apparatus of Embodiment 3 is a longitudinal sectional view schematically showing. 実施例4の研磨装置を模式的に示す縦断面図である。 The polishing apparatus of Embodiment 4 is a longitudinal sectional view schematically showing. 実施例5の研磨装置を模式的に示す縦断面図である。 The polishing apparatus of Example 5 is a longitudinal sectional view schematically showing. 実施例6の研磨装置を模式的に示す縦断面図である。 The polishing apparatus of Example 6 is a longitudinal sectional view schematically showing. 実施例7の研磨装置を模式的に示す平面図、縦断面図である。 Plan view schematically showing a polishing apparatus of Example 7 is a longitudinal sectional view.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

50,250,350,450,550,650,750 研磨装置 53 電源 60,260,360,460,760 研磨パッド 61,261,361,461 研磨部材 62,262,362,462 アノード電極 64,264,364,464 カソード電極 65 導電性粘着材 466 貫通孔 470 電解液収容槽 C1,C21,C31,C41,C51 通電用電解セル C2,C22,C32,C42,C51 研磨用電解セル D デバイスウエハ D1 導電体層 E 電解液 F1,F21,F31,F41,F61,F71 通電用電解液収容部 F2,F22,F32,F32,F62,F72 研磨用電解液収容部 50,250,350,450,550,650,750 polishing apparatus 53 power 60,260,360,460,760 polishing pad 61,261,361,461 polishing member 62,262,362,462 anode electrode 64,264, 364,464 cathode electrode 65 conductive adhesive material 466 through hole 470 electrolytic liquid container C1, C21, C31, C41, C51 energizing the electrolytic cell C2, C22, C32, C42, C51 polishing electrolytic cell D device wafer D1 conductor layer E electrolyte F1, F21, F31, F41, F61, F71 energizing the electrolytic liquid storage unit F2, F22, F32, F32, F62, F72 abrasive electrolytic liquid storage unit

発明を実施するための形態 DESCRIPTION OF THE INVENTION

本発明は、デバイスウエハの配線形成のための導電体層等を、ダメージを与えずに研磨することができる電気化学的機械的研磨の研磨パッド、研磨体、研磨工具構成体及び研磨方法を提供するという目的を、導電体層とアノード電極とが電解液を介して電気化学的に結合した通電用電解セルと、導電体層とカソード電極とが電解液を介して電気化学的に結合した研磨用電解セルとを独立して形成することにより実現した。 The present invention provides a conductor layer for the device wafer wiring formation, the polishing pad of the electrochemical mechanical polishing can be polished without damaging the polishing body, the abrasive tool structure and a polishing method the objective of, conductive layer and the anode electrode and the current-carrying electrolyte cell electrochemically coupled through the electrolytic solution, the conductive layer and the cathode electrode is electrochemically coupled via the electrolyte polishing It was achieved by independently forming the use electrolysis cell.

次に、図面等を参照しながら、本発明の実施例を説明する。 Next, with reference to the drawings, an embodiment of the present invention.
最初に、本実施例の研磨装置50の概略について説明する。 First, the outline of the polishing apparatus 50 of the present embodiment.
図1は、本実施例の研磨装置50の斜視図である。 Figure 1 is a perspective view of a polishing apparatus 50 of the present embodiment. 研磨装置50は、プラテン・ロータリ型の一組のプラテン/ヘッドであり、通常は、化学的機械的研磨(CMP)用の研磨パッドが取付けられ、CMPの研磨に用いられる装置である。 Polishing apparatus 50 includes a platen rotary set of the platen / head, usually, the polishing pad for chemical mechanical polishing (CMP) is attached, is a device used for polishing CMP.
図1に示すように、研磨装置50は、プラテン51と、研磨ヘッド52と、電源53(電力供給部)と、プラス電極54と、マイナス電極56と、ノズル57と、着脱可能に装着される研磨パッド60とを備えている。 As shown in FIG. 1, the polishing apparatus 50 includes a platen 51, a polishing head 52, a power supply 53 (power supply unit), and the positive electrode 54, negative electrode 56, a nozzle 57 is detachably mounted and a polishing pad 60.

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。 The platen 51 is placed a polishing pad 60, a disk-shaped member rotating in a vertical direction of the axis Z1 about (arrow θ1 direction). プラテン51は、導電性を有する金属等より形成される。 The platen 51 is formed from metal or the like having conductivity.
研磨ヘッド52は、図中下側の面に、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。 The polishing head 52, the plane of the lower side in the figure, fitted with a device wafer D, a disk-shaped member rotating in a vertical direction of the axis Z2 around (arrow θ2 direction). このデバイスウエハDには、その表面に導電性を有する導電体層D1(配線材層)が積層されている。 The device wafer D, the conductive layer D1 having conductivity on the surface (the wiring material layer) are stacked. 研磨ヘッド52は、配線材層D1が図中下側になるようにバイスウエハDを装着する。 Polishing head 52, the wiring material layer D1 is mounted Baisuueha D so that the lower side in FIG.

電源53は、電気化学的研磨(ECP)を行う電解セル(electrolytic−cell)を形成するための電力を供給する装置である。 Power supply 53 is a device for supplying electric power for forming the electrolytic cell for electrochemical polishing (ECP) (electrolytic-cell). 電源53は、後述する通電用電解セルC1及び研磨用電解セルC2(図5参照)に電力を供給する。 Power supply 53 provides power to energizing the electrolytic cell C1 and polishing electrolysis cell C2 (see FIG. 5) described later. 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よい。 Power supply is generally a direct current power, the power waveform may be pulsed. また、供給する電力は、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。 The power supplies may be AC ​​power fluctuates positive and negative if there is a DC component.
プラス電極54は、スリップリング55を介して電源53のプラス端子に接続されており、電源53の電力をアノード電極62(図2参照)に供給する。 Plus electrode 54 supplies are connected to the positive terminal of the power supply 53 through the slip rings 55, the power supply 53 to the anode electrode 62 (see FIG. 2).
マイナス電極56は、電源53のマイナス端子に接続されており、プラテン51の外周に摺接するように設けられている。 Negative electrode 56 is connected to the negative terminal of the power source 53 is provided so as sliding contact with the outer circumference of the platen 51. マイナス電極56は、電源53の電力をプラテンを介してカソード電極64(図2参照)に供給する。 Minus electrode 56 supplies power of the power supply 53 to the cathode electrode 64 through the platen (see Figure 2).

ノズル57は、研磨パッド60よりも上方に配置されている。 Nozzle 57 is disposed above the polishing pad 60. ノズル57は、研磨時に研磨パッド60の研磨面へと電解液Eを放出して、研磨パッド60の通電用電解液収容部F1、研磨用電解液収容部F2(図2参照)に電解液Eを供給する。 Nozzle 57, and released into the polishing surface of the polishing pad 60 the electrolytic solution E at the time of polishing, energizing the electrolytic liquid storage portion F1 of the polishing pad 60, the electrolyte E in the polishing electrolyte accommodating portion F2 (see FIG. 2) and supplies.
電解液Eには、クエン酸等の有機電解液または、リン酸等の無機酸、硫酸銅等の塩を主成分とした電解質水溶液が使用でき、保護膜形成剤や研磨砥粒、酸化剤等を含ませることができる。 The electrolyte E, an organic electrolytic solution such as citric acid or inorganic acids such as phosphoric acid, can be used an electrolyte solution mainly containing salts such as copper sulfate, a protective film forming agent and abrasive grains, oxidizing agent, etc. it can be included.

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、プラテン51及び研磨ヘッド52からなる相対移動部を回転して、デバイスウエハDと研磨パッド60とを相対移動させる。 By the above-described configuration, the polishing apparatus 50, while supplying the electrolyte E, by contacting the polishing pad 60 and the device wafer D, by rotating the relative movement unit consisting of the platen 51 and the polishing head 52, the device wafer D and the polishing pad 60 are relatively moved. これにより、デバイスウエハDの導電体層D1の表層は、電解液Eに添加された保護膜形成剤によって電気化学的な保護膜が形成されると同時に、保護膜が研磨部材61との接触によって機械的に除去され、電気化学的に溶解除去される(溶解除去については、後述する)。 Thus, the surface of the conductor layer D1 of the device wafer D is both electrochemical protective film is formed by the protective film forming agent added to the electrolyte E, by the contact of the protective film and the polishing member 61 It is mechanically removed electrochemically dissolved and removed by the (for dissolving and removing, below). すなわち、通常CMPに用いられる研磨装置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)を行ない、デバイスウエハDの配線形成を行うことができる。 That is, the polishing apparatus 50 commonly used in CMP, by mounting the polishing pad 60, an electrochemical mechanical polishing the conductor layer D1 a (eCMP) performed, it is possible to perform the wiring formation of the device wafer D.

図2は、実施例1の研磨装置50を模式的に示す縦断面図である。 Figure 2 is a longitudinal sectional view showing a polishing apparatus 50 of the first embodiment schematically.
図3は、実施例1の研磨装置50の一部(図2の2点鎖線内)の拡大図である。 Figure 3 is an enlarged view of a portion of the polishing apparatus 50 of Embodiment 1 (the two-dot chain line in FIG. 2).
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。 Incidentally, each drawing, for easy understanding of the configuration of each layer of the polishing pad 60, shown to emphasize the thickness.
研磨パッド60(研磨工具構成体)は、研磨部材61(研磨表層)と、アノード電極62(第1電極)と、絶縁材63(絶縁層)と、カソード電極64(第2電極)と、導電性粘着材65とからなる各層が接着剤や圧力感応接着シートで積層、固着して形成されている。 The polishing pad 60 (polishing tool structure) includes a polishing member 61 (polishing surface), an anode electrode 62 (first electrode), the insulating material 63 (the insulating layer), a cathode electrode 64 (second electrode), a conductive sexual adhesive 65. each layer is laminated with an adhesive or pressure-sensitive adhesive sheet comprising, it is formed by fixing. また、研磨パッド60は、通電用電解液収容部F1(第1開口穴)と、研磨用電解液収容部F2(第2開口穴)が設けられている。 The polishing pad 60 has a current-carrying electrolyte liquid storage unit F1 (first opening hole), abrasive electrolyte accommodating portion F2 (second opening hole) is provided.
また、以下の説明において、研磨面側である上側をデバイスウエハD側(被研磨体側)、下側をプラテン51側(テーブル側)として説明する。 In the following description, the upper side of the device wafer D side (polished side) is a polished surface, illustrating the lower the platen 51 side (table side).

研磨部材61は、最上層に積層された研磨層であり、合成樹脂で形成され、特に機械的研磨能力の高い発泡ウレタン材等で形成される。 Polishing member 61 is a polishing layer which is laminated on the uppermost layer, the synthetic resin is formed, in particular formed with high urethane foam material or the like mechanical polishing ability. また、研磨部材61は、電気絶縁性が高く、アノード電極62と導電体層D1との間を電気的に絶縁している。 The polishing member 61 is electrically highly insulating and between the anode electrode 62 and the conductor layer D1 electrically insulating. 研磨部材61は、単一材料からなる単層構造である必要はなく、合成樹脂性の支持体や発泡樹脂等によるクッション材との積層構造体であってもよい。 Polishing member 61 may not essentially have a single layer structure made of a single material, or may be a laminated structure of the cushioning material with synthetic resin of the support and foamed resin or the like.
アノード電極62は、研磨部材61の下層に積層されたシート状導電部材であり、通電用電解セルC1(図5参照)のアノードを形成する。 The anode electrode 62 is a sheet-like conductive member that is laminated on the lower layer of the polishing member 61, to form an anode energizing the electrolytic cell C1 (see FIG. 5). アノード電極62は、研磨パッド60の中央部でプラス電極54に摺接することにより、プラス電極54に対して電気的に接続されている。 The anode electrode 62, by sliding contact with the positive electrode 54 at the center of the polishing pad 60 is electrically connected to the positive electrode 54. アノード電極62は、研磨用電解液収容部F2の開口壁面部から露出しないように設置され(図5参照)、カソード電極64と研磨用電解液収容部F2内の電解液とアノード電極62との間で生じる電気化学反応が防止される。 The anode electrode 62 is disposed so as not to be exposed from the opening wall surface portions of the polishing electrolyte accommodating portion F2 (see FIG. 5), the cathode electrode 64 and the electrolyte solution and the anode electrode 62 of the polishing electrolyte the housing portion F2 electrochemical reaction is prevented occurring between.
アノード電極62を形成するシート状導電部材は、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等)等から形成される。 Sheet-like conductive member forming the anode electrode 62, a low-resistance material such as a metal (gold, copper, platinum, titanium alloy, stainless steel, carbon, etc.), or carbon material (amorphous composed mainly of carbon carbon, carbon fibers It is formed from graphite fibers, graphite, composite carbon materials such as synthetic resin).

なお、アノード電極62は、表面がフラットであり、その上に研磨部材61が積層されているので、研磨するときに研磨部材61の表面から突出しない状態を維持し、導電体層D1に接触することがない。 Incidentally, the anode electrode 62, the surface is flat, since the polishing member 61 are laminated thereon, maintains the state does not project from the surface of the polishing member 61 when polishing, contacts the conductive layer D1 that there is no. これにより、研磨パッド60は、導電体層D1への物理的接触又は機械的接触が、合成樹脂製の研磨部材61のみであるので、擦れに起因する導電体層D1への傷の発生を防止することができる。 Thus, the polishing pad 60 is prevented physical contact or mechanical contact with the conductive layer D1 is, since only the polishing member 61 made of synthetic resin, the occurrence of flaws to the conductor layer D1 caused by rubbing can do.

絶縁材63は、アノード電極62の下層に積層され、アノード電極62とカソード電極64との間を電気的に絶縁する絶縁部である。 Insulating material 63 is laminated on the lower layer of the anode electrode 62, an insulating portion which electrically insulates the anode electrode 62 and the cathode electrode 64. 絶縁材63は、研磨部材61よりも剛性の高い合成樹脂等から形成され、研磨部材61を支持する。 Insulating material 63 is formed from a higher rigidity than the abrasive member 61 of synthetic resin or the like, for supporting the polishing member 61. また、絶縁材63は、アノード電極62が研磨用電解液収容部F2に露出しないように、アノード電極62と研磨用電解液収容部F2内の電解液Eとの間に丸リブ63aが設けられており(図5参照)、アノード電極62と研磨用電解液収容部F2内の電解液Eとの間を電気的、電気化学的に絶縁する。 The insulating material 63, as the anode electrode 62 is not exposed to the polishing electrolyte accommodating portion F2, a round rib 63a is provided between the anode electrode 62 and the electrolyte E of the polishing electrolyte the housing portion F2 and (see FIG. 5), an electrical between the anode electrode 62 and the electrolyte E of the polishing electrolyte the housing portion F2, electrochemically isolates.

カソード電極64は、アノード電極62と同様なシート状導電部材であり、研磨用電解セルC2(図5参照)のカソードを形成する。 The cathode electrode 64 is a sheet-like conductive member similar to the anode electrode 62, to form a cathode of the polishing electrolysis cell C2 (see FIG. 5). カソード電極64は、絶縁材63の下層に積層される。 The cathode electrode 64 is laminated on the lower layer of insulating material 63. カソード電極64は、カソード電極64の下面に設置された両面粘着シート65を介してプラテン51に電気的に接続され、マイナス電極55とプラテン51とが電気的に接続されることで、マイナス電極56に接続されている。 The cathode electrode 64 via the double-sided pressure-sensitive adhesive sheet 65 disposed on the lower surface of the cathode electrode 64 is electrically connected to the platen 51, by the negative electrode 55 and the platen 51 are electrically connected, the negative electrode 56 It is connected to the. なお、プラテン51がセラミック等の絶縁体で形成される場合、カソード電極64は、マイナス電極56に直接接続してもよい。 In the case where the platen 51 is formed of an insulating material such as ceramics, the cathode electrode 64 may be connected directly to the negative electrode 56.
両面粘着シート65は、研磨パッド60のプラテン51への着脱を容易に行うための両面粘着シートであり導電性を有する。 Double-sided adhesive sheet 65 has a double-sided pressure-sensitive adhesive sheet a is conductive for removing or inserting a to the platen 51 of the polishing pad 60 easily.
なお、両面粘着シート65は、カソード電極64とプラテン51との間で導電性をとりながら接続するためのひとつの手段であり、両面粘着シート65の代わりに、例えば、導電性接着剤、機械的接続(例えばネジ結合等)を使用してもよい。 Incidentally, the double-sided pressure-sensitive adhesive sheet 65 is one of the means for connecting while maintaining electrical conductivity between the cathode electrode 64 and the platen 51, instead of the double-sided pressure-sensitive adhesive sheet 65, for example, conductive adhesive, mechanical connections (e.g. threaded connection or the like) may be used.
また、プラテン51がセラミック等の絶縁体で形成される場合には、導電性を有さない一般的な両面粘着シートを使用してカソード電極64をプラテン51に取り付け、カソード電極64とマイナス電極56とをプラテン51を介さずに直接接続してもよい。 Further, when the platen 51 is formed of an insulating material such as ceramics is fitted with a cathode electrode 64 to the platen 51 using a common double-sided pressure-sensitive adhesive sheet having no conductivity, the cathode electrode 64 and the negative electrode 56 preparative may be connected directly without going through the platen 51.

通電用電解液収容部F1は、研磨部材61を貫通して設けられた貫通孔(研磨表層第1貫通孔)から構成され、その底部がアノード電極62の表面で構成される上側が開口した凹部である。 Energizing the electrolytic liquid storage unit F1 is constituted from a through hole provided through the polishing member 61 (polishing surface first through hole), the bottom has an upper opening formed in the surface of the anode electrode 62 recess it is.
研磨用電解液収容部F2は、研磨部材61を貫通して設けられた貫通孔(研磨表層第2貫通孔)と、その貫通孔に連通して絶縁材63を貫通して設けられた貫通孔とを、カソード電極64の表面が塞ぐようにして構成される上側が開口した凹部である。 Polishing electrolyte accommodating portion F2, the polishing member 61 and the penetrating provided through-holes (the polishing surface a second through-hole), through holes provided to penetrate the insulating material 63 communicates to the through hole preparative, upper is a concave portion opened configured so as to block the surface of the cathode electrode 64. なお、通電用電解液収容部F1、研磨用電解液収容部F2には、それぞれ異なる種類の電解液を使用して電解セルを形成してもよい。 Incidentally, the current-carrying electrolyte containing portion F1, the polishing electrolytic liquid storage unit F2, may be formed electrolytic cell using the different types of the electrolyte.

研磨パッド60は、以上のような層構成により、上側から見たときに、アノード電極62の表面が通電用電解液収容部F1内部に視認可能に露出し、またカソード電極64の表面が電解用電解液収容部F2の開口内部に視認可能に露出する。 The polishing pad 60 is a layer structure as described above, for when viewed from above, the surface of the anode electrode 62 is exposed to visible in F1 inside electrolytic liquid storage unit energized, also the surface of the cathode electrode 64 electrolyte visibly exposed to the open interior of the electrolytic liquid storage unit F2.

研磨パッド60は、通電用電解液収容部F1の総開口面積(開口面積の合計)が、研磨用電解液収容部F2の総開口面積よりも小さくなるように構成されている。 Polishing pad 60, the total opening area of ​​the energizing electrolytic liquid storage unit F1 (total opening area) is configured to be smaller than the total opening area of ​​the polishing electrolytic liquid storage unit F2. これにより、eCMPに必要な研磨用電解セルC2を構成する研磨用電解液収容部F2の開口面積を大きくすることができる。 Thus, it is possible to increase the opening area of ​​the polishing electrolytic liquid storage unit F2 constituting the polishing electrolysis cell C2 required for eCMP. また、研磨パッド60は、通電用電解液収容部F1の深さが、研磨用電解液収容部F2の深さよりも浅くなるように形成されている。 Further, the polishing pad 60, the depth of the current-carrying electrolyte accommodating portion F1 is formed to be shallower than the depth of the polishing electrolytic liquid storage unit F2. これにより、eCMPに必要な直流電源の電圧の極端な増加を抑えることができる。 Thus, it is possible to suppress an extreme increase in the DC power voltage necessary for eCMP. これらの効果の詳細については、後述する。 For more information about these effects will be described later.

次に、研磨パッド60が電解セルを形成して、デバイスウエハDの導電体層D1を研磨する原理について説明する。 Next, the polishing pad 60 may form an electrolytic cell, a description will be given of the principle of polishing the conductor layer D1 of the device wafer D.
図4は、実施例1の通電方法の原理を説明する図である。 Figure 4 is a diagram for explaining the principle of the method of energizing the first embodiment.
図4は、アノード電極162、電解液E11、Cu(銅)板101とからなる第一の電解セルC11と、Cu板102、電解液E12、カソード電極164とからなる第二の電解セルC12とを示す図である。 4, anode electrode 162, an electrolyte E11, Cu (copper) first electrolytic cell consisting of a plate 101 Metropolitan C11, Cu plate 102, the electrolyte E12, a second electrolytic cell C12 consisting of the cathode electrode 164. is a diagram illustrating a. 第一の電解セルC11と第二の電解セルC12とは、Cu板101とCu板102とをCu板103を介して接続することにより、電気的に接続されている。 A first electrolytic cell C11 and the second electrolysis cell C12, by connecting the Cu plate 101 and the Cu plate 102 via a Cu plate 103 are electrically connected.

電解液E11,E12に電解質水溶液を使用した場合、直流電源153をアノード電極162とカソード電極164とに接続すると、一定の直流電流が流れ、第一の電解セルC11内では、アノード電極162から酸素ガスが発生し、Cu板101から水素ガスが発生する。 When using an electrolyte solution in the electrolyte E11, E12, Connecting DC power supply 153 to the anode electrode 162 and cathode electrode 164, a constant DC current flows, in the first electrolytic cell within C11, oxygen from the anode electrode 162 gas is generated, the hydrogen gas is generated from the Cu plate 101. 一方、第二の電解セルC12内では、カソード電極164から水素ガスが発生し、Cu板102から銅が溶解(銅イオン溶出)する。 On the other hand, in the second electrolytic cell within C12, hydrogen gas is generated from the cathode electrode 164, the copper is dissolved (Cu ions eluted) from the Cu plate 102.
これらは、2つの電解セルの直列接続の例であり、直流電源の電圧は、第一の電解セルC11の電気化学反応に必要な電圧と、第二の電解セルC12の電気化学反応に必要な電圧の和となる。 These are examples of the series connection of two electrolysis cells, the voltage of the DC power supply includes a voltage required for the electrochemical reaction of the first electrolysis cell C11, necessary for the electrochemical reaction of the second electrolytic cell C12 the sum of the voltage.

図5は、実施例1の通電用電解セルC1、研磨用電解セルC2の構成を説明する図である。 Figure 5 is energized for electrolytic cell C1 in Example 1, a diagram illustrating the configuration of the polishing electrolysis cell C2.
図5に示すように、研磨時には、通電用電解液収容部F1、研磨用電解液収容部F2が電解液Eによって満たされ、デバイスウエハDが研磨パッド60の研磨面に押圧される。 As shown in FIG. 5, at the time of polishing, energizing the electrolytic liquid storage unit F1, the polishing electrolytic solution containing portion F2 filled with electrolyte E, the device wafer D is pressed against the polishing surface of the polishing pad 60. この場合、通電用電解液収容部F1、研磨用電解液収容部F2は、デバイスウエハDの導電体層D1の研磨面近傍まで電解液Eを収容し、その上部開口部が、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。 In this case, current-carrying electrolyte accommodating portion F1, polishing electrolytic liquid storage unit F2 accommodates the polished surface electrolyte E to the vicinity of the conductor layer D1 of the device wafer D, its upper opening, the device wafer D in a state of being capped by conductive layer D1. 電源53(図1参照)のプラス電極、マイナス電極に、アノード電極62、カソード電極64が接続されると、導電体層D1の表面、アノード電極62の表面及びカソード電極64の表面と、電解液Eの界面との間で電子の授受が行われる。 Plus electrode of the power source 53 (see FIG. 1), the negative electrode, an anode electrode 62, the cathode electrode 64 is connected, the surface of the conductor layer D1, and the surface of the surface and the cathode electrode 64 of the anode electrode 62, the electrolyte electron transfer between the interface of E is performed. また、電解液E内部では、イオン伝導により電気化学反応が継続する。 Further, the internal electrolyte E, the electrochemical reaction continues by ionic conduction. つまり、図4に示すCu板101、Cu板102、Cu板103に相当する一体の銅板が導電体層D1によって形成される。 That is formed by Cu plate 101, Cu plate 102, Cu plate integral copper plate corresponding to 103 conductor layer D1 shown in FIG. これにより、アノード電極62、電解液E、導電体層D1からなる通電用電解セルC1(図4に示す第一の電解セルに相当)と、導電体層D1、電解液E、カソード電極64からなる研磨用電解セルC2(図4に示す第二の電解セルに相当)とが独立して形成される。 Thus, the anode electrode 62, electrolyte E, the conductor layer D1 energizing the electrolytic cell C1 consisting of (corresponding to a first electrolytic cell shown in FIG. 4), the conductive layer D1, the electrolyte E, the cathode electrode 64 and polishing electrolytic cell C2 (corresponding to a second electrolytic cell shown in FIG. 4) is formed independently made. 研磨用電解セルC2は、通電用電解セルC1によってアノードとされた導電体層D1と、カソードであるカソード電極64とからなる電解セルである。 Polishing electrolysis cell C2, a conductor layer D1 which is the anode by energizing the electrolytic cell C1, an electrolysis cell comprising a cathode electrode 64. is a cathode.

このとき、電解液Eに電解質水溶液を使用した場合、通電用電解セルC1では、電解液Eに接触する導電体層D1から水素ガスが発生し、アノード電極62の表面から酸素ガスが発生する。 In this case, when using an electrolyte solution in the electrolytic solution E, the energization for electrolytic cells C1, hydrogen gas is generated from the conductive layer D1 in contact with the electrolyte E, the oxygen gas is generated from the surface of the anode electrode 62.
研磨用電解セルC2では、電解液Eに接触する導電体層D1において、溶解反応「Cu→Cu 2+ +2e 」により導電体層D1が溶解、除去される。 In polishing electrolysis cell C2, the conductor layer D1 in contact with the electrolyte E, the dissolution reaction "Cu → Cu 2+ + 2e -" by the conductor layer D1 is dissolved and removed. また、カソード電極64の表面からは、水素ガスが発生する。 Further, from the surface of the cathode electrode 64, hydrogen gas is generated.
発生した酸素ガス、水素ガスは、プラテン51の回転により定期的に導電体層D1による蓋が解除されたときに、各電解セルC1,C2から大気中に放出されるため、各電解セルC1,C2内に滞留することはない。 Generated oxygen gas, hydrogen gas, because it is released when the lid is released by periodically conductor layer D1 by the rotation of the platen 51, from the electrolytic cell C1, C2 to the atmosphere, the electrolysis cell C1, It will not be retained in the C2.

なお、研磨パッド60は、導電体層D1の機械的研磨の効率を向上させたり、研磨液の供給及び排出を円滑にさせるために、その表面に溝が設けられる場合がある。 The polishing pad 60, or to improve the efficiency of the mechanical polishing of the conductive layer D1, in order to facilitate the supply and discharge of the polishing liquid, there is a case where a groove is provided on the surface thereof. この場合、通電用電解液収容部F1と研磨用電解液収容部F2とは、溝で連結されることになる。 In this case, the current-carrying electrolyte accommodating portion F1 and the polishing electrolyte accommodating portion F2 will be connected in the groove. しかし、溝によって形成された電解液Eのチャンネルの液抵抗が、通電用電解セルC1内の液抵抗及び研磨用電解セルC2内の液抵抗と比較して一桁以上大きければ、通電用電解セルC1及び研磨用電解セルC2で生じる電気化学的反応は、溝によって形成された電解液Eのチャンネルによって殆ど影響を受けない。 However, channels of liquid resistance of the electrolyte E that is formed by the groove is greater by an order of magnitude or more as compared to the liquid resistance of the liquid resistance and polishing electrolytic cell C2 in energizing the electrolytic cell C1, energizing the electrolytic cell electrochemical reactions occurring C1 and polishing electrolysis cell C2, little affected by the channel of the electrolyte E which is formed by a groove. この意味では、通電用電解セルC1と研磨用電解セルC2とが独立して形成されるといえる。 In this sense, it can be said that the current-carrying electrolyte cell C1 and polishing electrolytic cell C2 is formed independently.

図6は、実施例1のデバイスウエハDの研磨工程を説明する縦断面図である。 Figure 6 is a longitudinal sectional view illustrating a polishing process of the device wafer D of Example 1. 図6(a)は、研磨前の状態、図6(b)〜図6(e)は、研磨中の状態、図6(f)は、研磨後の状態をそれぞれ示す図である。 6 (a) is polished prior state, FIG. 6 (b) ~ FIG 6 (e), the state during polishing, FIG. 6 (f) shows a state after polishing, respectively. 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。 In the following description, the polishing surface (surface of the lower side in the drawing) the lower surface, the surface opposite the upper surface (upper surface in the drawing).
最初に、デバイスウエハDの構成について説明する。 First, a configuration of the device wafer D.
図6(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。)。 As shown in FIG. 6 (a), before polishing, the device wafer D from the lower side, in the conductive layer D1, the barrier metal D2, an interlayer insulating film D3 are stacked (Fig., The transistor portion, omitted shown.).

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して形成する。 Conductor layer D1 is a layer for forming the interconnection of the device wafer D, and formed by laminating using a method such as plating with copper. 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6(f)参照)、デバイスウエハD内を配線する。 Conductor layer D1 is (see FIG. 6 (f)) by the lower surface of the by depressing laminated portion in the wiring groove D3a provided in the interlayer insulating film D3 is polished so as to remain, the device wafer D wiring the inner. 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。 Conductor layer D1 may the laminated portion in the range of the wiring grooves D3a of the interlayer insulating film D3, depression (recess D1a) is formed. 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。 However, even if the recess D1a is formed in the conductive layer D1, the polishing pad 60 of the present embodiment, as described later, it is possible to uniformly polish the conductor layer D1.

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。 The barrier metal D2 is a metal atom of the conductor layer D1 is provided to prevent the movement (migration) in the interlayer insulating film D3. 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、タンタル、窒化タンタルや窒化ニッケル等の金属及び金属窒化物を使用することができる。 The barrier metal D2 has a high melting point, the material is conductive, for example, can be used tantalum, metals and metal nitrides such as tantalum nitride and nickel nitride.
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。 Interlayer insulating film D3 is an insulating layer for insulating between the layers of the device wafer D (film).

次に、デバイスウエハDの研磨工程を説明する。 Next, a polishing process of the device wafer D.
図6(a)に示す状態において、デバイスウエハDの導電体層D1と研磨用電解液収容部F2の電解液Eとが当接すると、研磨用電解セルC2(図5参照)が形成され、導電体層D1の下面の表層は、溶解、除去される。 In the state shown in FIG. 6 (a), when the electrolyte E of the device wafer D conductor layer D1 and the polishing electrolytic liquid storage unit F2 abuts, polishing electrolysis cell C2 (see FIG. 5) is formed, the lower surface of the surface layer of the conductor layer D1 is dissolved and removed. 導電体層D1の溶解、除去が進行すると、図6(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。 Dissolution of the conductor layer D1, the removal proceeds, as shown in FIG. 6 (b), by the action of the protective film-forming agent of the electrolytic solution E (anticorrosive agent or a surfactant), the lower surface the surface of the conductor layer D1 electrochemical protection film G (complex layer of copper) is formed, which is a passive film (passive film), and the dissolution of the conductor layer D1 stops.
研磨パッド60の研磨部材層61(図5参照)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。 Polishing member layer 61 of the polishing pad 60 (see FIG. 5) is, by the polishing apparatus 50 (see FIG. 1), since the relative movement to the device wafer D, the protective film G is mechanically removed. 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(又は、接触による機械的摩擦力が凸部と比較して少ない)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。 At this time, the protective film G formed in the recess D1a is not in contact with the polishing pad 60 (or, less mechanical friction force due to contact compared to the convex portion), so the projecting portion D1c conductive layer D1, D1d only the protective film G formed are removed.

そして、図6(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、研磨用電解セルC2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。 Then, as shown in FIG. 6 (c), the convex portion D1c conductive layer D1, if copper D1d is exposed, only the exposed portion, the polishing electrolytic cell C2, dissolved, removed again the formed protective film G is mechanically removed.
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。 Above processes such as are repeated instantaneously, the polishing pad 60, the conductive layer D1 electrochemically mechanically polished, convex portions D1c, the removal rate of D1d, can be faster than the recess D1a. そして、研磨パッド60は、導電体層D1の表面を、図6(d)に示すように、平面にすることができる。 Then, the polishing pad 60, the surface of the conductor layer D1, as shown in FIG. 6 (d), may be flat.

図6(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6(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6(e)の状態となる。 In the state of FIG. 6 (d), the conductive layer D1, since the lower surface is a plane, the portion up to the barrier metal D2 underside (partial range H1 shown in FIG. 6 (d)), the electrical at the same polishing rate chemically mechanically removed, the state of FIG. 6 (e).

図6(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。 In the state of FIG. 6 (e), the device wafer D, the conductive and body layer D1 and the barrier metal D2 is in a state of being exposed on the bottom surface. 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6(f)の状態)、この上にさらに層間絶縁膜を堆積する。 When the multilayered circuitized exposes the interlayer insulation film D3 (the state of FIG. 6 (f)), further depositing an interlayer insulating film thereon. 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6(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。 Therefore, the conductor layer D1, must be removed to the surface of the conductor layer D1 and material different lower surface of the surface layer of the barrier metal D2 (FIG. 6 (range portion of the H2, shown in e)) simultaneously interlayer insulating film D3 is there. 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。 These removal, using the polishing apparatus of a multi-platen multi-head type as described above, the second step is carried out by conventional chemical mechanical polishing (CMP). 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。 Further dishing case (conductive layer D1 is excessively polished away state) modifications are needed, as the third step, polishing the interlayer insulating film D3 chemically mechanically.

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6(a)から図6(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、研磨レートの高い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, the conductive layer D1 of the device wafer D, is intended to polish the state shown in FIG. 6 (e) from FIG. 6 (a), the formation of electrical protective film mechanical removal and copper dissolving and removing the protective film (electrochemical removal) carried out well-balanced, while maintaining the high in-plane uniformity of polishing rate, it can be flattened with.

次に、通電用電解液収容部F1の総開口面積を研磨用電解液収容部F2の総開口面積よりも小さくした場合の効果、通電用電解液収容部F1の深さを、研磨用電解液収容部F2の深さよりも浅くした場合の効果について説明する。 Next, the effect in the case of smaller than the total opening area of ​​the polishing electrolyte accommodating portion F2 of the total opening area of ​​the energizing electrolytic liquid storage unit F1, the current-carrying electrolyte liquid storage unit depth of F1, abrasive electrolyte effect will be described in the case of smaller than the depth of the accommodating portion F2.
<通電用電解液収容部F1の総開口面積を小さくした場合の作用> <Operation of Lowering the total opening area of ​​the energizing electrolytic liquid storage unit F1>
通電用電解セルC1は、研磨用電解セルC2内で電気化学反応を発生させるために、導電体層D1に直流電力を供給するためのものである。 Energizing the electrolytic cell C1, to generate an electrochemical reaction in the polishing electrolysis cell inside C2, it is for supplying DC power to the conductor layer D1. 従って、通電用電解セルの総開口面積を小さくして研磨用電解セルの設置の自由度を向上させることが、研磨パッドの設計上好ましい。 Therefore, to improve the flexibility of the installation of small to polishing electrolysis cell the total opening area of ​​the energizing for electrolytic cells, the design of the polishing pad preferred. また、通電用電解セルは、導電体層の面内均一性を向上するために、研磨用電解セルが研磨パッド内で均一に配置できるように設置する必要がある。 Further, energizing the electrolytic cell, in order to improve the in-plane uniformity of the conductive layer, it is necessary to polishing electrolytic cell is installed so as to be uniformly arranged in the polishing pad.
さらに、研磨用電解セルの総開口面積が小さい場合、電解電流密度が相応して増加するため、研磨用電解セル内での銅の溶解反応の他に酸素ガス発生反応等の別の反応が生じ、電解電流効率の低下等の悪影響が生じる。 Furthermore, when the total opening area of ​​the polishing electrolysis cell is small, since the electrolytic current density is increased correspondingly, another reaction, such as oxygen gas generation reaction occurs in addition to the dissolution reaction of the copper in the polishing in the electrolytic cell produces adverse effects such as reduction of the electrolysis current efficiency. 従って、研磨用電解セル内の電気化学的反応の観点からも、通電用電解セルの総開口面積を小さくして、研磨用電解セルの総開口面積を大きくする必要がある。 Therefore, also in view of the electrochemical reactions of the polishing in the electrolytic cell, to reduce the total opening area of ​​the energizing the electrolytic cell, it is necessary to increase the total opening area of ​​the polishing electrolysis cell.

ところが、通電用電解セルと研磨用電解セルとは、電気的に直列接続されているため、同じ値の電流が流れる。 However, the current-carrying electrolyte cell and the polishing electrolytic cell, because it is electrically connected in series, a current of the same value flows. また、電解セルは、電解液収容部の総開口面積が小さくなると液抵抗が増加する。 Further, the electrolytic cell, the liquid resistance increases the total opening area of ​​the electrolytic liquid storage unit is reduced. このため、通電用電解液収容部の総開口面積が小さくなると、液抵抗が増加し、液抵抗によるIRドロップが増加するので、印加する直流電圧が過大となり、通電用電解セル内で発生するジュール熱の発熱量が増加し、電気化学的研磨への影響が無視できなくなる。 Therefore, when the total opening area of ​​the energizing electrolytic liquid storage unit is reduced, it increased liquid resistance, because IR drop increases due to solution resistance, Joule the DC voltage applied becomes excessive, generated in the current-carrying electrolyte cell increased heating value of the thermal effect on the electrochemical polishing can not be ignored.

<通電用電解液収容部F1の深さを浅くした場合の作用> <Operation in the case of shallow depth of energizing the electrolytic liquid storage unit F1>
電解液収容部内の液抵抗は、電解液収容部の深さに比例し、収容部の開口面積に反比例する。 Liquid resistance in the electrolytic liquid storage unit is proportional to the depth of the electrolytic liquid storage unit, is inversely proportional to the opening area of ​​the accommodation portion. 従って、通電用電解セルC1は、前述した理由により通電用電解液収容部F1の開口面積を小さくしたことで液抵抗が増加した分、通電用電解液収容F1を浅く形成することで、液抵抗の増加を抑えることができる。 Thus, energizing the electrolytic cell C1, minutes the liquid resistance increased by having a small opening area of ​​the energizing electrolytic liquid storage unit F1 for the reason described above, by shallow the energizing electrolyte accommodated F1, liquid resistance it is possible to suppress the increase of. ただし、通電用電解液収容F1の開口部の深さを浅くし過ぎると、反応ガスの滞留の影響や、研磨表層の圧縮変形等の原因によって、導電体層D1とアノード電極とが機械的に接触する原因になる。 However, if too shallow the depth of the opening of the current-carrying electrolyte accommodated F1, the influence of residence of the reaction gas, the source of compressed deformation of the polishing surface, the conductive layer D1 and the anode electrode is mechanically cause to contact. このため、通電用電解液収容F1の深さは、0.2mm程度が限度である。 Therefore, the depth of the current-carrying electrolyte accommodating F1 is about 0.2mm is the limit.
本実施例の研磨パッド60は、研磨用電解液収容部F2の深さが、2mm〜3mm程度であり、概ね、通電用電解セルC1内及び研磨用電解セルC2内に生じる液抵抗によるジュール熱を同等にすることがよい。 The polishing pad 60 of the present embodiment, the depth of the polishing electrolyte accommodating portion F2 is, is about 2 mm to 3 mm, approximately, Joule heat due to solution resistance caused in the current-carrying electrolyte cell C1 and polishing electrolytic cell C2 a good be made equal. このためには、通電用電解液収容部F1と研磨用電解液収容部F2との総開口面積の比を1:10程度、通電用電解液収容部F1と研磨用電解液収容部F2との深さの比を10:1程度にすることがよい。 For this purpose, the current-carrying electrolyte accommodating portion F1 relative to about 1:10 the total opening area of ​​the polishing electrolyte accommodating portion F2, a current-carrying electrolyte accommodating portion F1 and the polishing electrolytic liquid storage portion F2 the ratio of the depth 10: it is possible to approximately 1.

このように、本実施例の研磨パッド60は、通電用電解液収容部F1の総開口面積を研磨用電解液収容部F2の総開口面積よりも小さくし、かつ、通電用電解液収容部F1の深さを研磨用電解液収容部F2の深さよりも浅くしている。 Thus, the polishing pad 60 of the present embodiment, the total opening area of ​​the energizing electrolytic liquid storage unit F1 smaller than the total opening area of ​​the polishing electrolyte accommodating portion F2, and energizing the electrolytic liquid storage unit F1 It is shallower than the depth the depth of the polishing electrolytic liquid storage unit F2. このため、研磨パッド60は、通電用電解セルC1、研磨用電解セルC2の液抵抗の差を小さくすることができる。 Therefore, the polishing pad 60 can be reduced energizing the electrolytic cell C1, the difference between the liquid resistance of the polishing electrolysis cell C2. これにより、研磨パッド60は、通電用電解セルC1による直流電圧の増加を防止して、低電力でのeCMPを実現することができる。 Thus, the polishing pad 60 is to prevent an increase in DC voltage due to energization for electrolytic cell C1, it is possible to realize the eCMP at low power.
また、研磨パッド60は、通電用電解セルC1の直流電圧の極端な増加を防止することにより、電解液E中のジュール熱の発生を抑えて、電解液Eの局部的な温度上昇を防止することができる。 Further, the polishing pad 60 by preventing extreme increase in the DC voltage energizing the electrolytic cell C1, by suppressing the generation of Joule heat in the electrolyte E, prevents local temperature rise of the electrolyte E be able to. これにより、電解液Eを均一な温度にして、研磨レートの面内均一性を向上することができる。 This makes it possible to the electrolytic solution E at a uniform temperature, to improve in-plane uniformity of the polishing rate.

以上説明したように、本実施例の研磨装置50は、通電用電解セルC1により導電体層D1とアノード電極63とが電気化学的に接続されるので、導電体層D1とアノード電極62との物理的、機械的な接触がない状態で研磨用電解セルC2に直流電力を供給できるため、デバイスウエハの導電体層D1の擦れに起因する傷の発生を防止して、良好な研磨を実施することができる。 As described above, the polishing apparatus 50 of the present embodiment, since the conductor layer D1 and the anode electrode 63 by energizing the electrolytic cell C1 is electrochemically connected to the conductor layer D1 and the anode electrode 62 since the physical, it can supply DC power to the polishing electrolysis cell C2 in the absence mechanical contact, to prevent the occurrence of flaws due to rubbing of the device wafer conductor layer D1, implementing a good polishing be able to.

次に、本発明を適用した研磨装置の実施例2について説明する。 Next, a description will be given of an embodiment 2 of the polishing apparatus according to the present invention.
図7は、実施例2の研磨装置250を模式的に示す縦断面図である。 Figure 7 is a longitudinal sectional view schematically showing a polishing apparatus 250 of Example 2.
なお、以下の説明及び図面において、前述した実施例1と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。 In the following description and drawings, the parts performing the same function as in the first embodiment described above is omitted with the same reference numerals to the same reference numerals or the end, the redundant description as appropriate.
図7に示すように、研磨装置250は、1つの通電用電解セルC21を、研磨パッド260の中央部に設置するものである。 As shown in FIG. 7, the polishing apparatus 250, a single energizing the electrolytic cell C21, is intended to be installed in a central portion of the polishing pad 260. デバイスウエハDの導電体層D1の外周部は、通電用電解液収容部F21の電解液Eを介して、導電体層D1に対峙するように設置されたアノード電極262に対して電気的に接続される。 The outer peripheral portion of the conductive layer D1 of the device wafer D is electrically connected through the electrolytic solution E energizing the electrolytic liquid storage unit F21, the anode electrode 262 disposed so as to face the conductive layer D1 It is. これにより、研磨用電解セルF22部では、導電体層D1をアノードとする研磨用電解セルC22が形成され、電気化学的な研磨が行われる。 Thus, in the polishing electrolysis cell F22 parts, polishing electrolysis cell C22 to the conductor layer D1 and the anode is formed, electrochemical polishing is performed.
この場合、通電用電解液収容部F21の電解液Eは、デバイスウエハD1に蓋をされることがなく常に大気に接するため、通電用電解セルC21内で発生した水素ガス、酸素ガスは、大気へと放出される。 In this case, the electrolyte E energizing the electrolytic liquid storage unit F21, because the contact with the always atmosphere without being capped device wafer D1, hydrogen gas generated in energizing the electrolytic cell within C21, oxygen gas, air It is released to. これにより、研磨装置250は、ガスの影響を受けずに安定した研磨をすることができる。 Thus, the polishing apparatus 250 is capable of stable polishing without being influenced by the gas.
また、研磨装置250は、研磨用電解液収容部F22を、通電用電解液終了部F21の影響を受けずに設置できるため、研磨用電解セルF22の開口部を研磨パッド260内で良好な設置分布で設置できる。 The polishing apparatus 250 is better placed a polishing electrolytic liquid storage unit F22, since that can be installed without being affected by the current-carrying electrolyte termination unit F21, the opening of the polishing electrolysis cell F22 in the polishing pad 260 within It can be installed in the distribution.

次に、本発明を適用した研磨装置の実施例3について説明する。 Next, a description will be given of an embodiment 3 of a polishing apparatus according to the present invention.
図8は、実施例3の研磨装置350を模式的に示す縦断面図である。 Figure 8 is a longitudinal sectional view schematically showing a polishing apparatus 350 of Example 3.
図8に示すように、研磨装置350は、通電用電解セルC31を形成するための通電用電解液収容部F31の容器370を、研磨パッド360よりも径方向外側に離隔した位置に、固定して設置したものである。 As shown in FIG. 8, the polishing apparatus 350, the container 370 of the current-carrying electrolyte liquid storage unit F31 for forming the current-carrying electrolyte cell C31, to a position spaced radially outward from the polishing pad 360, and fixed one in which was installed Te. 通電用電解液収容部F31の電解液E31は、デバイスウエハDの導電体層D1の被研磨面の研磨パッド360外周側で接触する。 Electrolyte energizing the electrolytic liquid storage unit F 31 E31 contacts the polishing pad 360 the outer peripheral side of the polished surface of the conductive layer D1 of the device wafer D. これにより、研磨用電解セルF32部では、導電体層D1をアノードとする研磨用電解セルC32が形成され、電気化学的な研磨が行われる。 Thus, in the polishing electrolysis cell F32 parts, polishing electrolysis cell C32 to the conductor layer D1 and the anode is formed, electrochemical polishing is performed.

この場合、通電用電解液収容部F31が研磨パッド360の外側に配置されているので、通電用電解セルC31、研磨用電解セルC32に使用する電解液E31,E32として異なるものを容易に使用することができる。 In this case, since the current-carrying electrolyte liquid storage unit F31 is located outside of the polishing pad 360, energizing the electrolytic cell C31, to facilitate the use of different as the electrolyte E31, E32 used in polishing for electrolysis cell C32 be able to. 例えば、研磨装置350は、通電用電解セルC31に導電性の高い電解質水溶液を使用し、研磨用電解セルC32に有機電解液を使用することができる。 For example, the polishing apparatus 350 can use the high electrolyte solution conductivity to energizing the electrolytic cell C31, using the organic electrolytic solution to the polishing electrolysis cell C32. 従って、通電用電解セルC31の液抵抗を増加させずに、デバイスウエハDの導電体層D1の外周部と通電用電解液収容部F31の電解液E31との接触面積を小さくできるため、ウエハ面内の均一性を改善できる。 Therefore, without increasing the hydraulic resistance energizing the electrolytic cell C31, for the contact area with the electrolyte E31 of the outer peripheral portion and the current-carrying electrolyte liquid storage unit F31 conductor layer D1 of the device wafer D can be reduced, the wafer surface It can improve the uniformity of the inner.

次に、本発明を適用した研磨装置の実施例4について説明する。 Next, a description will be given of an embodiment 4 of the polishing apparatus according to the present invention.
図9(a)は、実施例4の研磨装置450を模式的に示す縦断面図である。 9 (a) is a longitudinal sectional view schematically showing a polishing apparatus 450 of Example 4.
図9(b)は、図9(a)の一部(図9(a)の2点鎖線内)の拡大図である。 9 (b) is an enlarged view of FIG part of (a) (the two-dot chain line in FIG. 9 (a)).
研磨装置450は、カソード電極464と研磨パッド460(研磨体)とを浸漬する電解液収容槽470を備えている。 The polishing apparatus 450 includes a cathode electrode 464 and the polishing pad 460 (polishing body) and the electrolytic liquid container 470 for immersing. 電解液収容槽470内では、デバイスウエハDの導電体層D1とカソード電極464とにより研磨用電解セルC42が形成される。 The electrolytic solution accommodated tank 470, the polishing electrolysis cell C42 by the conductor layer D1 and the cathode electrode 464 of the device wafer D is formed.
アノード電極462は、研磨パッド460(研磨体)を開孔して形成された複数の電解液収容部F1の研磨面側(被研磨体側)人は反対側の底部に設置される。 The anode electrode 462, polishing pad 460 polishing surface side of the plurality of electrolytic liquid storage portion F1 formed by the (polishing body) and openings (polished side) human is placed on the bottom of the opposite side.
絶縁材463は、研磨パッド460の全体の剛性を向上するために、剛性の高い材料により形成され、研磨装置450の軸Z1回りに回転可能に研磨装置40の回転軸に装着される。 Insulating material 463, in order to improve the overall stiffness of the polishing pad 460, is formed by a material having high rigidity, it is mounted on the rotary shaft of the rotatable polishing apparatus 40 in the axial Z1 around the polishing apparatus 450.
なお、絶縁材463は、研磨パッド460に設けられるものでなくてもよい。 The insulating material 463 may not intended to be provided to the polishing pad 460. すなわち、研磨装置450に絶縁材463と同様な回転テーブルを設け、この回転テーブルに、研磨部材461とアノード電極462とから構成される研磨パッドを載置してもよい。 That is, provided a turntable similar to insulating material 463 in the polishing apparatus 450, the rotation table may be placed a polishing pad composed of the polishing member 461 and the anode electrode 462 Prefecture.

電解液収容槽470内には、研磨パッド460よりも下側に、カソード電極464が収容されている。 The electrolytic liquid container 470, on the lower side of the polishing pad 460, the cathode electrode 464 is accommodated.
研磨パッド460には、鉛直方向に貫通した貫通孔466が設けられている。 The polishing pad 460, through holes 466 are provided penetrating in a vertical direction. また、研磨パッド460は、研磨時には、電解液収容槽470に浸漬されることにより、研磨部材461の研磨面近傍まで電解液Eが収容される。 Further, the polishing pad 460, during polishing, by being immersed in the electrolytic liquid container 470, the electrolyte E is accommodated to the polishing surface vicinity of the polishing member 461.

以上の構成により、電解液収容部F1の電解液Eと導電体層D1とが接触し、導電体層D1とアノード電極462とがその電解液Eを介して電気化学的に結合され、通電用電解セルC41が形成される。 With the above configuration, in contact with the electrolyte E and the conductor layer D1 of the electrolytic liquid storage unit F1 is conductive and body layer D1 and the anode electrode 462 is electrically chemically bonded via its electrolytic solution E, energization electrolytic cell C41 is formed. これにより、研磨装置450は、導電体層D1とアノード電極462とを機械的に接触させずに、研磨用電解セルC42のアノードを形成する導電体層D1に直流電力(直流電流)を供給することができる。 Thus, the polishing apparatus 450, and a conductor layer D1 and the anode electrode 462 without mechanical contact, for supplying DC power (DC current) to the conductor layer D1 to form the anode of the polishing electrolysis cell C42 be able to.
また、貫通孔466及び電解液収容槽470内の電解液Eにより、カソード電極464をカソードとする研磨用電解セルC42が構成され、導電体層D1と電解液収容槽470内に設けられたカソード電極464とが電解液Eを介して電気化学的に結合される。 Further, the electrolyte E of the through-hole 466 and the electrolytic liquid container 470, the polishing electrolysis cell C42 to the cathode electrode 464 and the cathode is configured, provided conductive layers D1 and the electrolytic liquid container 470 cathode and the electrode 464 are electrically chemically bonded through the electrolyte E. このとき、貫通孔466は、研磨用電解セルC42の一部を構成する。 At this time, the through hole 466 constitutes a part of the polishing electrolysis cell C42.

以上説明したように、本実施例の研磨装置450は、電解液Eを収容する電解液収容槽470にカソード電極464と研磨パッド460とを浸漬することにより、研磨用電解セルC42に十分な量の電解液Eを供給できるので、安定した研磨をすることができる。 As described above, the polishing apparatus 450 of this embodiment, by immersing the cathode electrode 464 and polishing pad 460 to the electrolytic liquid container 470 for accommodating the electrolyte E, a sufficient amount in the polishing electrolysis cell C42 can be supplied to the electrolyte E, it is possible to stable polishing. また、導電体層D1とアノード電極462とを機械的に接触させる必要がないので、デバイスウエハDの配線形成のための導電体層D1を、ダメージを与えずに研磨して、デバイスウエハDを製造することができる。 Moreover, it is not necessary to mechanically contact the conductive layer D1 and the anode electrode 462, a conductive layer D1 for wiring formation of the device wafer D, is polished without damaging the device wafer D it can be produced.

次に、本発明を適用した研磨装置の実施例5について説明する。 Next, a description will be given of an embodiment 5 of the polishing apparatus according to the present invention.
本実施例の研磨装置550は、実施例1の研磨パッド60の研磨部材61をアノード電極62に対して着脱可能に載置したものである。 The polishing apparatus 550 of this embodiment is obtained by placing detachably abrasive member 61 of the polishing pad 60 of Example 1 with respect to the anode electrode 62.
図10は、実施例5の研磨装置550を模式的に示す縦断面図である。 Figure 10 is a longitudinal sectional view schematically showing a polishing apparatus 550 of Example 5. なお、本図において、研磨ヘッド52は、研磨部材561から上側に離れている状態を図示するが、研磨時に図2と同様に、デバイスウエハDと研磨部材561とが当接する高さまで降下する。 Incidentally, in this figure, the polishing head 52 is illustrated a state in which the polishing member 561 is spaced upward, similarly to FIG. 2 during polishing, the device wafer D and abrasive member 561 is lowered until contact with the height.
図10に示すように、研磨部材561(研磨表層)は、研磨パッド560(研磨工具構成体)のアノード電極562に対して、例えば粘着テープ等により着脱可能である。 As shown in FIG. 10, the polishing member 561 (polishing surface), to the anode electrode 562 of the polishing pad 560 (polishing tool structure), for example, removable by adhesive tape or the like.
研磨パッド560は、研磨部材561が装着された場合に、実施例1の研磨パッド60が研磨装置50と同様な構成となり、実施例1の研磨パッド60と同様な効果を得ることができる。 The polishing pad 560 when the polishing member 561 is attached, becomes a same structure as the polishing pad 60 is a polishing apparatus 50 of the first embodiment, it is possible to obtain the same effect as the polishing pad 60 of Example 1.

また、研磨パッド560は、複数のデバイスウエハDを研磨後には、研磨部材561の摩耗等により研磨性能が低下する。 Further, the polishing pad 560, after polishing a plurality of device wafer D, the polishing performance decreases due to wear of the polishing member 561. このような場合にも、研磨パッド560は、研磨部材561のみを交換すればよい。 In such a case, the polishing pad 560 may be replaced only polishing member 561. 従って、研磨パッド560は、研磨パッド560全体を交換する必要がなく、生産コストを低コストに抑えることができる。 Therefore, the polishing pad 560, it is not necessary to replace the entire polishing pad 560, can be suppressed production cost at a low cost.

なお、研磨部材561は、弾性または粘弾性を高めるために、研磨部材561本体よりも下層側に設けられ、研磨部材561本体よりも弾性又は粘弾性高いクッション層(例えば、発泡樹脂やエラストマー等)を備えた研磨部材積層体にしてもよい。 The polishing member 561, to enhance the elasticity or viscoelasticity, than abrasive member 561 body provided on the lower layer side, the polishing member 561 elastic or viscoelastic higher cushioning layer than the body (e.g., foamed resin or elastomer) it may be abrasive member laminate having a. この場合、ウエハの反りやうねりに対して、ウエハと研磨部材561とを均等に密着させることができ、均一な研磨ができる。 In this case, the warpage and undulation of the wafer, the wafer and the polishing member 561 can be uniformly adhered, it is uniform polishing.

次に、本発明を適用した研磨装置の実施例6について説明する。 Next, a description will be given of an embodiment 6 of the polishing apparatus according to the present invention.
本実施例の研磨装置650は、実施例6の研磨パッド560からカソード電極564を取り除いた研磨パッド660(研磨工具構成体)が装着されたものである。 The polishing apparatus 650 of this embodiment, the polishing pad 660 (polishing tool structure) from the polishing pad 560 to remove the cathode electrode 564 of Example 6 in which is mounted.
図11(a)は、実施例6の研磨装置650を模式的に示す縦断面図であり、図11(b)は、通電用電解セルC61、研磨用電解セルC62の構成を説明する図である。 11 (a) is a longitudinal sectional view schematically showing a polishing apparatus 650 of Embodiment 6, FIG. 11 (b), energizing the electrolytic cell C61, a view for explaining the structure of the polishing electrolysis cell C62 is there.
図11に示すように、研磨パッド660は、絶縁材563(絶縁層)が、例えば粘着テープ666によりプラテン51に取付けられている。 As shown in FIG. 11, the polishing pad 660, insulating material 563 (insulating layer), for example, it is attached to the platen 51 by the adhesive tape 666.
研磨パッド660が載置されると、研磨パッド660を貫通する貫通孔が、プラテン51の表面で塞がれて、研磨用電解液収容部F62を形成する。 When the polishing pad 660 is mounted, through hole passing through the polishing pad 660, it is closed by a surface of the platen 51, to form the abrasive electrolytic liquid storage unit F 62. プラテン51は、導電性を有するので、カソード電極がなくても、プラテン51の表面から研磨用電解液収容部F62に電力が供給され、研磨用電解セルC62が形成される。 The platen 51 is therefore conductive, even without the cathode electrode, power is supplied to the polishing electrolyte accommodating portion F62 from the surface of the platen 51, the electrolytic cell C62 is formed for polishing. すなわち、この場合、プラテン51は、第2導電体層(第2電極)と同様に機能している。 That is, in this case, the platen 51, and functions similarly to the second conductor layer (second electrode).
通電用電解セルC61は、実施例1の通電用電解セルC1と同様である。 Energizing the electrolytic cell C61 is similar to the current-carrying electrolyte cell C1 of Example 1.

以上のような構成によっても、本実施例の研磨装置650は、研磨用電解液収容部F62を形成して、導電体層D1を電気化学的機械的に研磨することができる。 By the above configuration, the polishing apparatus 650 of this embodiment is to form an abrasive electrolytic liquid storage unit F 62, a conductor layer D1 can be electrochemically grained mechanically.

次に、本発明を適用した研磨装置の実施例7について説明する。 Next, a description will be given of an embodiment 7 of the polishing apparatus according to the present invention.
図12は、実施例7の研磨装置750を模式的に示す図であり、図12(a)は平面図(上面図)、図12(b)は、縦断面図(図12(a)のB−B部矢視断面図)である。 Figure 12 is a diagram showing a polishing apparatus 750 of Example 7 schematically FIG. 12 (a) is a plan view (top view), FIG. 12 (b), longitudinal sectional view (FIG. 12 (a) a B-B Buya sectional view).
図12に示すように、本実施例の研磨パッド760は、アノード電極762(第1電極)とカソード電極764(第2電極)とが、同じ階層つまり研磨部材761と絶縁材763との間の層に設けられている。 As shown in FIG. 12, the polishing pad 760 of the present embodiment, the anode electrode 762 (first electrode) a cathode electrode 764 (second electrode), but the same level, that the polishing member 761 between the insulating material 763 It is provided in the layer. 従って、アノード電極762と同様に、カソード電極764は、研磨時に研磨表層の表面から突出しない状態を維持し、導電体層D1に接触することがない。 Therefore, similarly to the anode electrode 762, cathode electrode 764 maintains a state of not protruding from the abrasive surface of the surface layer at the time of polishing, it does not contact the conductive layer D1.
アノード電極762は、平面形状が、円盤状の中心部732aに、扇形状の扇部分762b〜762dが120°間隔で接続された形状をしている。 The anode electrode 762 is planar shape, the disk-shaped central portion 732a, fan-shaped fan portion 762b~762d is a connected shape 120 ° intervals. アノード電極762は、実施例1と同様に、プラス電極54がプラス電極54に摺接することにより、プラス電極54に対して電気的に接続される。 The anode electrode 762, in the same manner as in Example 1, the positive electrode 54 by sliding contact with the positive electrode 54 is electrically connected to the positive electrode 54.
通電用電解液収容部F71(第1開口穴)は、上側から見たときに、扇部分762b〜762dに重複するように設けられている(図12(a)参照)。 Energizing the electrolytic liquid storage portion F71 (the first opening hole), when viewed from above, it is provided so as to overlap in a fan section 762B~762d (see FIG. 12 (a)). これにより、通電用電解液収容部F71には、アノード電極762が露出する。 Thus, the current-carrying electrolyte liquid storage unit F71, the anode electrode 762 is exposed.

一方、カソード電極764は、平面形状が、外周部分の外縁部764aに、扇形状の扇部分764b〜764dが120°間隔で接続された形状をしている。 On the other hand, the cathode electrode 764, the planar shape, the outer edge portion 764a of the outer peripheral portion, fan-shaped fan portion 764b~764d is a connected shape 120 ° intervals. カソード電極764は、その外周面がマイナス電極56に摺接することにより、マイナス電極56に対して電気的に接続される。 The cathode electrode 764, by its outer peripheral surface in sliding contact with the negative electrode 56 is electrically connected to the negative electrode 56.
電解用電解液収容部F72(第2開口穴)は、上側から見たときに、扇部分764b〜764dに重複するように設けられている(図12(a)参照)。 Electrolyte for an electrolytic liquid storage unit F 72 (second opening hole), when viewed from above, are provided so as to overlap in a fan section 764B~764d (see FIG. 12 (a)). これにより、電解用電解液収容部F72には、カソード電極764が露出する。 Thus, the electrolyte for an electrolytic liquid storage unit F 72, the cathode electrode 764 is exposed.

以上の構成により、本実施例の研磨装置750は、導電体層D1が通電用電解液収容部F71の電解液Eに接している部分には、プラスの電圧が印加され通電用電解セルを形成する。 With the above configuration, the polishing apparatus 750 of this embodiment, portions conductor layer D1 is in contact with the electrolyte E energizing the electrolytic liquid storage unit F71, forming a current for electrolytic cells positive voltage is applied to. 一方、導電体層D1が通電用電解液収容部F72の電解液Eに接している部分には、マイナスの電圧が印加され電解用電解セルを形成する。 On the other hand, the conductor layer D1 is in a portion in contact with the electrolyte E energizing the electrolytic liquid storage unit F 72, a negative voltage is applied to form an electrolyte for electrolytic cells. これにより、導電体層D1を電気化学的機械的に研磨することができる。 Thus, it is possible to polish the conductive layer D1 electrochemically mechanical.

なお、本発明において、研磨工具構成体とは、デバイスウエハDを研磨するための部材のことをいい、研磨パッド単体は勿論、その構成部品や、研磨パッドとプラテンとからなる装置等をも含む概念である。 In the present invention, the abrasive tool structure refers to a member for polishing the device wafer D, the polishing pad itself, of course, including its components and, the polishing pad and comprising a platen device or the like it is a concept.

(変形例) (Modification)

以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、後述する変形形態のように種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。 Having described embodiments of the present invention, the present invention is not limited to the embodiments described above, there may be variously modified and changed as variations described later, also of the present invention thereof it is within the scope. また、実施例に記載した効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、実施例に記載したものに限定されない。 Moreover, effects described in the embodiments are merely listed the most preferable effects resulting from the present invention, the effect of the present invention is not limited to those described in the Examples. なお、上述した実施例及び後述する変形例は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。 Note that modification of the examples and below the above-mentioned, can also be combined as appropriate, the detailed description thereof is omitted.
(1)各実施例において、各電解セルは、各電解液収容部の底部に電極を配置される例を示したが、これに限定されない。 (1) In each embodiment, the electrolyte cell, an example which is disposed an electrode at the bottom of each of the electrolyte liquid storage unit is not limited to this. 例えば、電解液収容部の底部近傍の内側面に電極を設けてもてもよい。 For example, the electrode may be also provided on the inner surface near the bottom of the electrolytic liquid storage unit. この場合、沈殿物等の不純物が電極に付着することがないので、通電効率を向上することができる。 In this case, since the impurity precipitate or the like does not adhere to the electrode, it is possible to improve the power efficiency.

(2)各実施例において、プラテンと研磨パッド(研磨工具構成体)とが着脱できるようにした例を示したが、これに限定されない。 (2) In each embodiment, although the platen and the polishing pad (polishing tool constructs) and showed an example in which to allow detachable, but is not limited thereto. プラテン及び研磨パッドの構成を一体で形成した研磨工具構成体としてもよい。 The configuration of the platen and the polishing pad may be abrasive tool structure formed integrally.

(3)各実施例において、研磨パッドは、第1電極であるアノード電極に直流電源のプラス電極に接続され、第2電極であるカソード電極に直流電源のマイナス電極が接続される例を示したが、これに限定されない。 (3) In each embodiment, the polishing pad is connected to the positive electrode of the DC power source to the anode electrode is a first electrode, the negative electrode of the direct-current power supply is an example that is connected to the cathode electrode a second electrode but it is not limited to this. 研磨パッドは、第1電極に直流電源のマイナス電極が接続され、第2電極に直流電源のプラス電極が接続されてもよい。 Polishing pad, negative electrodes of the DC power source is connected to the first electrode, the positive electrode of the DC power source to the second electrode may be connected. この場合、研磨パッドは、実施例とは逆に、第1電極を有する第1開口穴が研磨用電解液収容部として機能し、第2電極を有する通電用電解液収容部して機能して、導電体層を研磨することができる。 In this case, the polishing pad, contrary to the embodiment, the first opening hole acts as a polishing electrolytic liquid storage unit having a first electrode, and functions by energizing the electrolytic liquid storage unit having a second electrode , it is possible to polish the conductive layer.

Claims (6)

  1. デバイスウエハの導電体層に対して相対移動するテーブルに設置され、合成樹脂により形成された研磨表層と、絶縁材により電気的に絶縁されたアノード電極及びカソード電極とを有し、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であって、 Is placed on a table that moves relative to the conductor layer of the device wafer, the polishing surface formed by a synthetic resin, electrically and an insulated anode and cathode electrodes by an insulating material, the conductor layer the an electrochemical mechanical polishing pad for polishing,
    前記研磨表層を貫通して開口し、研磨面側とは反対側の底部又は底部近傍に前記アノード電極が配置され、前記研磨表層の研磨面近傍まで電解液を収容し、その電解液と前記導電体層とを接触させることにより、前記導電体層と前記アノード電極とがその電解液を介して電気化学的に結合されることで通電用電解セルを形成するための少なくとも1つの通電用電解液収容部と、 Opening through said polishing surface, the polishing surface side is disposed the anode electrode to the bottom or near the bottom of the opposite side, the housing the polishing surface of the polishing surface electrolyte to the vicinity, the conductive and the electrolyte by contacting the body layer, at least one current-carrying electrolyte solution for forming the energizing electrolysis cell by said conductive layer and said anode electrode is electrochemically coupled via its electrolytic solution and the housing portion,
    前記研磨表層と前記絶縁材とを貫通して開口し、研磨面側とは反対側の底部又は底部近傍に前記カソード電極が配置され、前記研磨表層の研磨面近傍まで電解液を収容し、その電解液と前記導電体層とを接触させることにより、前記導電体層と前記カソード電極とがその電解液を介して電気化学的に結合されることで研磨用電解セルを形成するための少なくとも1つの研磨用電解液収容部とを備え、 The penetrating polished surface and with said insulating material opening, the polishing surface side of the cathode electrode is arranged on the bottom or near the bottom of the opposite houses the electrolyte solution to the polishing surface vicinity of the polishing surface, the by contacting the the electrolyte conductive layer, at least one for forming a polishing electrolysis cell by said conductive layer and said cathode electrode is electrochemically coupled via its electrolytic solution One of a polishing electrolytic liquid storage unit,
    前記少なくとも1つの通電用電解液収容部の開口面積の合計が前記少なくとも1つの研磨用電解液収容部の開口面積の合計よりも小さく、 The smaller than the sum of the total open area of ​​said at least one abrasive electrolytic liquid storage unit of the open area of ​​at least one current-carrying electrolyte liquid storage unit,
    前記通電用電解液収容部の深さが前記研磨用電解液収容部の深さよりも浅いこと、 The depth of the current-carrying electrolyte containing portion shallower than the depth of the abrasive electrolytic liquid storage unit,
    を特徴とするデバイスウエハ研磨用の研磨パッド。 Polishing pads for device wafer polishing according to claim.
  2. 底部又は底部近傍にカソード電極が設置された電解液収容槽に収容された電解液に浸漬された状態で、デバイスウエハの導電体層に対して相対移動可能に設置され、合成樹脂により形成された研磨表層とアノード電極とを有し、デバイスウエハの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研磨用の研磨体であって、 At the bottom or bottom state cathode electrode in the vicinity is immersed in the electrolytic solution contained in the electrolytic liquid container installed, it is installed to be moved relative to the conductive layer of the device wafer, which is formed of a synthetic resin and a polishing surface and the anode electrode, a polishing body for a device wafer polishing of the conductive layer of the device wafer electrochemically mechanical,
    前記研磨表層を貫通して開口し、研磨面側とは反対側の底部又は底部近傍に前記アノード電極が配置され、前記研磨表層の研磨面近傍まで前記電解液を収容し、その電解液と前記導電体層とを接触させることにより、前記導電体層と前記アノード電極とがその電解液を介して電気化学的に結合されることで通電用電解セルを形成するための少なくとも1つの通電用電解液収容部と、 The polishing surface of the through opening, the polishing surface side the anode electrode is disposed in the bottom or near the bottom of the opposite side, the housing the electrolyte to the polishing surface near the polishing surface, wherein its electrolyte solution by contacting the conductive layer, at least one current-carrying electrolyte for forming the energizing electrolysis cell by said anode electrode and said conductor layer is electrochemically coupled via its electrolytic solution and a liquid containing portion,
    前記研磨表層を貫通して設けられ、前記研磨表層の研磨面近傍まで前記電解液を収容し、前記導電体層と前記電解液収容槽の前記カソード電極とがその電解液を介して電気化学的に結合されることで研磨用電解セルを形成する少なくとも1つの研磨用電解液収容部を備えること、 The provided a polishing surface through said accommodating the electrolyte solution to the polishing surface near the polishing surface, electrochemical and the cathode electrode of the electrolytic liquid container and the conductor layer via the electrolyte comprises at least one abrasive electrolytic liquid storage unit to form an abrasive electrolysis cell being coupled to,
    を特徴とするデバイスウエハ研磨用の研磨体。 Polishing body for device wafer polishing according to claim.
  3. 請求項2に記載の研磨体において、 The polishing body according to claim 2,
    前記研磨表層と前記アノード電極とを支持する合成樹脂により形成された支持体を有すること、 It has a support formed by a synthetic resin for supporting the said anode electrode and said polishing surface,
    を特徴とするデバイスウエハ研磨用の研磨体。 Polishing body for device wafer polishing according to claim.
  4. 底部又は底部近傍にカソード電極が設置された電解液収容槽に収容された電解液に浸漬するように設置され、合成樹脂により形成された研磨表層とアノード電極とを有し、デバイスウエハの導電体層を電気化学的機械的に研磨する研磨体を用いたデバイスウエハの研磨方法であって、 Bottom or near the bottom cathode electrode is disposed so as to dip into the electrolyte contained in the electrolytic liquid container installed in, and a polished surface formed by synthetic resin and an anode electrode, a conductor of the device wafer layer of an electro-chemical mechanical polishing method for polishing a device wafer using the polishing body,
    前記研磨表層を貫通して開口し、研磨面側とは反対側の底部又は底部近傍に前記アノード電極が配置された少なくとも1つの通電用電解液収容部に、前記研磨表層の研磨面近傍まで前記電解液を収容し、その電解液と前記導電体層とを接触させることにより、前記導電体層と前記アノード電極とがその電解液を介して電気化学的に結合されることで通電用電解セルを形成し、 Opening through said polishing surface, at least one current-carrying electrolyte containing portion the anode electrode to the bottom or near the bottom of the opposite arranged to the polishing surface side, until said polishing surface vicinity of the polishing surface accommodating the electrolyte solution, by contacting a and its electrolytic solution said conductor layer, energizing the electrolytic cell by said conductive layer and said anode electrode is electrochemically coupled via its electrolytic solution to form,
    前記研磨表層を貫通して設けられた研磨用電解液収容部に、前記研磨表層の研磨面近傍まで前記電解液を収容し、前記導電体層と前記電解液収容槽の前記カソード電極とがその電解液を介して電気化学的に結合されることで研磨用電解セルを形成し、 Said polishing surface for polishing an electrolyte containing portion provided through the housing the electrolyte to the polishing surface near the polishing surface, and the cathode electrode of the electrolytic liquid container and the conductor layer that a polishing electrolytic cell formed by being electrochemically coupled through the electrolytic solution,
    前記アノード電極と前記カソード電極との間に直流電力を供給し、 Supplying the DC power between the cathode electrode and the anode electrode,
    前記研磨体と前記導電体層とを相対移動すること、 The relative movement between the conductor layer and the polishing body,
    を特徴とするデバイスウエハの研磨方法。 Method for polishing a device wafer, wherein.
  5. デバイスウエハの導電体層に対して相対移動するテーブルに設置され、合成樹脂により形成された研磨表層とカソード電極とを有し、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を用いたデバイスウエハの研磨方法であって、 Use is placed on a table that moves relative to the conductor layer of the device wafer, and a polishing surface formed by a synthetic resin and a cathode electrode, a polishing pad for polishing the conductor layer electrochemically mechanical a device wafer polishing method of who was,
    前記研磨パッドから離隔して配置され、底部又は底部近傍にアノード電極が配置された少なくとも1つの通電用電解液収容部に通電用電解液を収容し、その通電用電解液と前記導電体層とを接触させることにより、前記導電体層と前記アノード電極とがその電解液を介して電気化学的に結合されることで通電用電解セルを形成し、 Is spaced from the polishing pad, and a bottom or bottom to accommodate the current supply electrolyte to at least one energizing the electrolytic liquid storage unit an anode electrode disposed in the vicinity of the conductor layer and the current-carrying electrolyte the by contacting, to form a current for electrolytic cell by said anode electrode and said conductor layer is electrochemically coupled via its electrolytic solution,
    前記研磨表層を貫通して開口し、研磨面側とは反対側の底部又は底部近傍に前記カソード電極が配置された少なくとも1つの研磨用電解液収容部に、前記研磨表層の研磨面近傍まで研磨用電解液を収容し、その研磨用電解液と前記導電体層とを接触させることにより、前記導電体層と前記カソード電極とがその研磨用電解液を介して電気化学的に結合されることで研磨用電解セルを形成し、 Opening through said polishing surface, polishing at least one abrasive electrolytic liquid storage unit which is the cathode electrode in the bottom or near the bottom of the opposite arranged to the polishing surface side, to the polishing surface vicinity of the polishing surface accommodating the use electrolyte, by contacting the conductive layer and the polishing electrolyte, the said cathode electrode and said conductor layer is electrochemically coupled via its abrasive electrolyte in forming a polishing electrolysis cell,
    前記アノード電極と前記カソード電極との間に直流電力を供給し、 Supplying the DC power between the cathode electrode and the anode electrode,
    前記研磨パッドに電解液を供給しながら前記研磨パッドと前記導電体層とを相対移動すること、 The polishing pad and the conductor layer and that the relative movement while supplying the electrolyte solution to the polishing pad,
    を特徴とするデバイスウエハの研磨方法。 Method for polishing a device wafer, wherein.
  6. 導電性を有する被研磨体を電気化学的機械的に研磨する研磨工具構成体を用いた研磨方法であって、 The object to be polished having conductivity a polishing method using an electro-chemical mechanical polishing to polish tool structure,
    前記研磨工具構成体の表層に配置され合成樹脂により形成された研磨表層の表面に電解液を供給することにより、前記研磨工具構成体の被研磨体側の表面に開口した開口穴である第1開口穴及び前記第1開口穴とは異なる開口穴である第2開口穴に電解液を収容して、その電解液及び前記研磨表層と前記被研磨体とを接触させ、 By supplying an electrolytic solution to the polishing tool structure surface layer disposed is formed of a synthetic resin polishing surface of the surface layer of the first opening wherein an opening hole that opens to the surface of the polishing side of the polishing tool structure the bore and the first opening hole accommodates the electrolyte solution in the second opening hole is different open hole, the contacting the polished body and its electrolyte and said polishing surface,
    前記第1開口穴に配置され被研磨体側の表面の少なくとも一部が露出した第1電極を前記被研磨体に接触させない状態で、前記第2開口穴に配置され被研磨体側の表面の少なくとも一部が露出した第2電極を前記被研磨体に接触させない状態で、かつ前記研磨工具構成体の表層に配置され合成樹脂により形成された研磨表層と被研磨体とを接触させた状態で、前記研磨表層の表面に電解液を供給しながら前記研磨工具構成体と前記被研磨体とを相対移動し、 With at least a portion is not brought into contact with the first electrode exposed to the material to be polished of the first is disposed in the opening hole surface of the polished side, at least one second is arranged in the opening hole surface of the polished side the second electrode part is exposed in a state wherein not contact the material to be polished, and in the state of being disposed on the surface layer of the polishing tool structure was contacted with the polishing surface formed by a synthetic resin and a material to be polished, the wherein said abrasive tool structure while supplying an electrolytic solution to the polishing surface of the surface layer and relatively moving the object to be polished,
    前記第1電極と前記第2電極との間に直流電圧を印加して、前記第1電極と前記被研磨体とを電解液を介して電気化学的に結合しかつ前記被研磨体と前記第2電極とを電解液を介して電気化学的に結合することにより、前記被研磨体を電気化学的機械的に研磨し、 A DC voltage is applied between the first electrode and the second electrode, wherein the first electrode and the combines the object to be polished electrochemically through the electrolyte and to the object to be polished first by electrochemically couples the second electrode through the electrolytic solution, and polishing the polishing target electrochemically mechanical,
    前記第2電極は、導電性を有し、前記研磨工具構成体を載置し、前記第2開口穴の底部を形成するテーブルであること、 Said second electrode is electrically conductive, and placing the polishing tool structure, a table forming the bottom of the second opening hole,
    を特徴とする研磨方法。 Polishing method according to claim.
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