WO2007119845A1

WO2007119845A1 - デバイスウエハ用の研磨パッド

Info

Publication number: WO2007119845A1
Application number: PCT/JP2007/058236
Authority: WO
Inventors: Shigeru Tominaga; Seiichi Kondo; Daisuke Abe; Syuji Kunisaki
Original assignee: Roki Techno Co., Ltd.
Priority date: 2006-04-14
Filing date: 2007-04-16
Publication date: 2007-10-25
Also published as: TW200801253A; JPWO2007119845A1

Abstract

　デバイスウエハの導電体層のウエハ面内均一性を改善し、長時間安定した電気化学的機械的研磨ができるデバイスウエハ用の研磨パッドを提供する。　研磨パッド６０に、外周側に配置されたもの程、その開口幅が小さく、深くなるように電解液収容部Ｆを設け、デバイスウエハＤの導電体層Ｄ１を電解液収容部Ｆの電解液Ｅの液面に接触させ、電圧を印加することにより電解セルＣを形成し、この電解セルＣ及び研磨部材層６２を用いて導電体層Ｄ１を電気化学的機械的に研磨した。

Description

明細書

デバイスウェハ用の研磨パッド

技術分野

[0001] 本発明は、半導体ウェハ上に形成された導電体層を電気化学的機械的に研磨するデバイスウェハ用の研磨パッドに関するものである。

背景技術

[0002] 近年、半導体装置 (半導体デバイス）は、低消費電力化および高速化の目的で、層間絶縁膜に低誘電率材料 (V、わゆる Low— k材料)の導入が検討されて、る。この低誘電率材料は、機械的強度や化学的安定性に乏しぐ化学的機械的研磨 (CMP) における回転数や研磨圧力に依存する摩擦力によって、銅配線材が層間絶縁膜から剥離してしまうという問題があり、研磨圧力を極端に低下させて研磨する超低圧研磨方法 (超低圧 CMP)が採用されてきた。

[0003] し力し、超低圧 CMPは、研磨レートの低下とウェハ面内均一性の劣化の問題があるため、 CMPに代わって、以下のような装置を用いた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、る。

[0004] 第 1は、研磨部材が載置された回転定盤を、電解液で満たされた容器 (ベジン）内に設置し、容器底部に設置した力ソードと回転定盤とを対畤させて、アノード電極及び研磨部材をデバイスウェハの Cu膜に押圧させ、 Cu膜を電気化学的機械的に研磨する装置である（例えば、特許文献 1)。

しかし、この研磨装置は、電気化学的機械的研磨専用の装置であるため、 Cu膜の電気化学的機械的研磨の後に、バリアメタル CMPを行うための CMP装置が別途必要となり、研磨装置全体が高価になるという問題があった。

[0005] 第 2は、従来の CMP装置のプラテンに搭載し、 Cu膜を電気化学的機械的に研磨するための研磨パッドで、研磨表面の近傍にアノードと力ソードとを有する研磨パッドである（例えば、特許文献 2)。

しかし、このパッドは、電解液を研磨パッド表面を覆うようにして供給するため、ブラテンの回転数を上げることにより、遠心力による液圧の作用で電解液が飛散してしまい、ウェハ面内均一性が劣化する等、安定した研磨ができないという問題があった。

[0006] 第 3は、その表面に設けた溝の底部に力ソードを設置した研磨パッドで、従来の C MP装置のプラテンに搭載し、 Cu膜を電気化学的機械的に研磨する研磨パッドである（例えば、特許文献 3)。

しかし、この研磨パッドは、溝が同心円形状の場合、遠心力による液圧の作用による電解液の飛散を防止することはできるとしても、研磨中に電解液の入れ替えが不十分となるため、力ソード表面に堆積した導電性の堆積物が蓄積されてしまう。また、デバイスウェハの Cu膜 (アノード）と溝底部の力ソードとの距離が短いため、力ソード表面に堆積した導電性の堆積物によって、アノード、力ソード間が電気的に短絡し、長時間の使用に支障をきたすと!、う問題がある。

一方、溝が螺旋形状、 XY格子形状、放射形状の場合は、遠心力による液圧の作用で電解液が溝力飛散してしまい、ウェハ面内均一性が劣化する等、安定した研磨ができな!/、と!、う問題があった。

特許文献 1 :特表 2004— 531885号公報

特許文献 2 :USP6, 893, 328

特許文献 3 :USP6, 848, 977

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0007] 本発明の課題は、デバイスウェハの導電体層のウェハ面内均一性を改善し、また、力ソード表面に導電性の堆積物が蓄積することを防止して、長時間安定した電気化学的機械的研磨ができるデバイスウェハ用の研磨パッドを提供することである。

課題を解決するための手段

[0008] 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。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。

第 1の発明は、電解液 (E)を収容する複数の電解液収容部 (F)と、前記電解液収容部 (F)の底部に形成された力ソード電極 (67)と、デバイスウェハ（D)の導電体層 ( D1)に接触するアノード電極 (63)とを有し、前記導電体層を前記電解液収容部の前記電解液の液面に接触させ、前記力ソード電極と前記アノード電極とに電圧を印加することにより複数の電解セル (C)を形成し、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にぉヽて、前記導電体層に接触した状態で前記導電体層に対して相対移動する機械的研磨層（62)と、前記機械的研磨層が前記導電体層に接触した状態で、前記導電体層に当接して前記導電体層に電力を伝達し、前記導電体層を前記電解セルの前記アノードを形成する電力伝達部 (63)と、前記電力伝達部と前記力ソード電極との間を電気的に絶縁する絶縁層（63, 64)とを備え、前記複数の電解液収容部は、前記機械的研磨層の研磨面を法線方向力みた場合に、開口部の径方向の長さが、前記電解液収容部の設置半径 (r)が大きくなる程小さくなるように形成されてヽること、を特徴とするデバイスウェハ用の研磨パッドである。第 2の発明は、電解液 (E)を収容する複数の電解液収容部 (F)と、前記電解液収容部 (F)の底部に形成された力ソード電極 (67)と、デバイスウェハ（D)の導電体層 ( D1)に接触するアノード電極 (63)とを有し、前記導電体層を前記電解液収容部の前記電解液の液面に接触させ、前記力ソード電極と前記アノード電極とに電圧を印加することにより複数の電解セル (C)を形成し、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にぉヽて、前記導電体層に接触した状態で前記導電体層に対して相対移動する機械的研磨層（62)と、前記機械的研磨層が前記導電体層に接触した状態で、前記導電体層に当接して前記導電体層に電力を伝達し、前記導電体層を前記電解セルの前記アノードを形成する電力伝達部 (63)と、前記電力伝達部と前記力ソード電極との間を電気的に絶縁する絶縁層（63, 64)とを備え、前記電解液収容部 (F)は、前記開口部の径方向の長さ w、前記設置半径を rとした場合に、 AlZSQRT(r) <w< A2/SQRT(r)、 Al = 60、 A2 = 80の関係式を満足すること、を特徴とするデバイスウェハ用の研磨パッドである。

第 3の発明は、第 1又は第 2の発明のデバイスウェハ (D)の研磨パッドにおいて、前記機械的研磨層（62)の表面に、その幅が前記電解液収容部 (F)と同等かそれ以下であり、その深さが前記電解液収容部 (F)よりも浅ぐ前記複数の電解液収容部 (F) 間を連結するように設けられた溝部（62a)を備えること、を特徴とするデバイスウェハ (D)用の研磨パッドである。第 4の発明は、第 1又は第 2の発明のデバイスウェハ（D)の研磨パッドにおいて、前記複数の電解液収容部 (F)の開口部の総面積は、前記機械的研磨層（62)の表面の総面積の 10〜30%であること、を特徴とするデバイスウェハ（D)用の研磨パッドである。

第 5の発明は、第 1又は第 2の発明のデバイスウェハ（D)の研磨パッドにおいて、前記電力伝達部 (63)の表面 (63a)は、前記機械的研磨層（62)の表面に対して突出するように設けられ、前記導電体層（D1)を当接することにより押下げられ、前記導電体層 (D1)と前記機械的研磨層（62)とが当接するまで変位可能であること、を特徴とするデバイスウェハ（D)用の研磨パッドである。

第 6の発明は、第 5の発明のデバイスウェハ (D)の研磨パッドにおいて、前記電力伝達部 (63)は、前記機械的研磨層（62)よりも外周側に配置されていること、を特徴とするデバイスウェハ（D)用の研磨パッドである。

第 7の発明は、第 1又は第 2の発明のデバイスウェハ (D)の研磨パッドにおいて、前記機械的研磨層（62)と前記力ソードとの間を電気的に絶縁し、前記電力伝達部 (63 )を弾性的に支持することにより、前記電力伝達部 (63)の表面 (63a)を変位可能にする絶縁層（64)を備えること、を特徴とするデバイスウェハ（D)用の研磨パッドである。

第 8の発明は、第 7の発明のデバイスウェハ (D)の研磨パッドにおいて、前記絶縁層（64, 65)は、合成樹脂、発泡合成樹脂、又はエラストマ力も形成されること、を特徴とするデバイスウェハ（D)用の研磨パッドである。

第 9の発明は、第 1又は第 2の発明のデバイスウェハ（D)の研磨パッドにおいて、前記機械的研磨層（62)は、ポリウレタン、又は発泡ポリウレタンから形成されること、を特徴とするデバイスウェハ（D)用の研磨パッドである。

第 10の発明は、第 1又は第 2の発明のデバイスウェハ（D)の研磨パッドにおいて、前記機械的研磨層（62)は、酸ィ匕シリコン砥粒が固定された固定砥粒研磨部材から形成されること、を特徴とするデバイスウェハ（D)用の研磨パッドである。

第 11の発明は、第 1又は第 2の発明のデバイスウェハ（D)の研磨パッドにおいて、前記電力伝達部（63)は、カーボンを主成分とした炭素繊維、黒鉛繊維、黒鉛、合成榭脂との複合炭素素材、エラストマ材との複合炭素素材、合成樹脂との複合黒鉛の内いずれか 1つ、又はそれらの組み合わせから形成されること、を特徴とするデバィスウェハ (D)用の研磨パッドである。

第 12の発明は、第 1又は第 2の発明のデバイスウェハ（D)の研磨パッドにおいて、前記力ソード電極（67)力金、白金、チタン合金、ステンレス鋼、又はカーボンから形成されること、を特徴とするデバイスウェハ（D)用の研磨パッドである。

発明の効果

[0010] 本発明によれば、以下の効果を奏することができる。

(1)本発明は、電解液収容部の設置半径が大きいもの程、電解液収容部の開口部の径方向の長さが順次小さくなるように形成されている。このため、デバイスウェハの導電体層に覆われた部分では、デバイスウェハの導電体層と電解液収容部の電解液と力ソードとによって形成される電解セルに、電解液が十分に満たされた状態となる。一方、デバイスウェハの導電体層に覆われた部分カゝら外れた部分では、電解液収容部の電解液が遠心力による液圧で飛散、漏出して新ヽ電解液と交換される。これにより、力ソード表面に導電性の堆積物が蓄積されることを防止して、長時間安定した電気化学的機械的研磨ができる。

[0011] また、本発明は、複数の電解液収容部の開口部の径方向の長さが、外周側のもの程小さくなるよう形成されるので、導電体層が電気化学的に研磨される面積を、デバイスウェハ面内で均一とすることができ、研磨速度の面内均一性を改善し、導電体層の面内均一性を改善することができる。

[0012] さらに、本発明は、力ソードが電解液収容部の底部に形成されるので、電解液収容部内の電解液を十分に確保でき、また、この力ソードとアノードであるデバイスウェハの導電体層とが、電解液収容部の電解液を介してほぼ平行に対向配置するため、デバイスウェハの導電体層と電解液と力ソードとによって形成される電解セルを安定して、確実に形成できる。

[0013] (2)本発明は、電解液収容部が、 AlZSQRT(r) < w< A2/SQRT (r) , Al = 60 、 Α2 = 80の関係式を満足する。これにより、前述した（1)の効果にカ卩えて、デバイスウェハの導電体層により覆われた部分の電解液収容部内の電解液を、デバイスゥェハの導電体層に安定して接触させることができる。

[0014] (3)本発明は、機械的研磨層の表面に溝部を備えているので、複数の電解液収容部間の電解液の移動を可能にし、電解液収容部の電解液の供給、排出を円滑に行うことができる。

[0015] (4)本発明は、複数の電解液収容部の開口部の総面積が、機械的研磨層の表面の総面積の 10〜30%であるので、安定した研磨をすることができる。すなわち、開口部の割合が小さいと、電解セル当りの電流密度が増加するので、液抵抗によるジユール熱の増加や電解電圧の増加等によって、酸素、水素が発生し電解効率の低下が生じ、一方、その割合が大きすぎると、機械的研磨層の割合が低下して、機械的研磨が減少するため、研磨レートや平坦性の低下を生じる。しかし、本発明は、この割合を、適度に設定することにより、このような電解効率の低下等を防止することができる。

[0016] (5)本発明は、電力伝達部の表面が、導電体層を当接することにより押下げられ、導電体層と機械的研磨層とが当接するまで変位可能であるので、電力伝達部と導電体層とを導

通させた状態で、機械的研磨層を導電体層に押圧させることができる。

[0017] (6)本発明は、電力伝達部が、機械的研磨層よりも外周側に配置され、導電体層の外周部のみに当接するので、電力伝達部との接触による導電体層の損傷 (ダメージ）を低減することができる。また、電力伝達部が、導電体層に対して面接触するので、接触面の電流密度を適切にすることができる。

[0018] (7)本発明は、電力伝達部と力ソード電極とを電気的に絶縁する絶縁層力電力伝達部を弹性的に支持するので、電力伝達部の表面を変位可能にするための構造をシンプルにすることができ、また、絶縁層の弾性係数を変更することにより、導電体層と電力伝達部との接触圧を容易に調整することができる。

[0019] (8)本発明は、電力伝達部が、カーボンを主成分とした炭素繊維、黒鉛繊維、黒鉛、合成樹脂との複合炭素素材、エラストマ材との複合炭素素材、合成樹脂との複合黒鉛の内いずれか 1つ、又はそれらの組み合わせ力も形成されるので、研磨面の損傷を防ぐことが可能となる。炭素繊維、黒鉛繊維、黒鉛は、電気抵抗が低いことが特長である。また、黒鉛はこれらの中でも最も研磨面の損傷を抑制する効果がある。合成榭脂との複合炭素素材、エラストマ材との複合炭素素材、合成樹脂との複合黒鉛は、前者と比較して電気抵抗が高いものの、研磨面の損傷を同様に防ぐ効果がある。

[0020] (9)本発明は、力ソード電極力電気化学的に安定している金、白金、チタン合金、ステンレス鋼、又は、カーボン力形成されるため、安定した研磨を行うことができる。図面の簡単な説明

[0021] [図 1]本発明を適用した研磨パッドの実施例を取り付けた研磨装置の斜視図である。

[図 2]本実施例の研磨パッドを示す斜視図である。

[図 3]本実施例の研磨パッドの断面図及び電解セルの構成を示す断面図である。

[図 4]比較例の研磨パッドの断面図である。

[図 5]定電流電解時にぉ、て、プラテン回転数を変化させた場合の電圧変化の測定結果を示すグラフである

[図 6]定電流電解時にぉ、て、プラテン回転数を変化させた場合の研磨レートの測定結果を示すグラフである。

[図 7]本実施例の研磨パッドの面積比を変化させた場合の研磨レートの測定結果を示すグラフである。

[図 8]本実施例の実験に利用した研磨パッド 260を示す図である。

[図 9]プラテンを各回転数で回転させた後に、電解液が保持されている各電解液収容部の径と最大設置半径の関係をまとめた表である。

[図 10]設置半径と電解液が保持されている電解液収容部の径との関係をグラフである。

[図 11]プラテンの各回転数おける累乗数と比例定数とを示す表である。

[図 12]開口部が略矩形である電解液収容部の形状を説明する図である。

符号の説明

[0022] 50 研磨装置

51 プラテン

52 研磨ヘッド

53 電源装置側電極

ノズル

100 研磨パッド

62 研磨部材層

63 導電性部材層

64 第 1絶縁層

65 第 2絶縁層

66 導電性シート層

67 力ソード電極

C 電解セル

D デノイスウエノヽ

D1 導電体層

E 電解液

F 電解液収容部

発明を実施するための形態

[0023] 本発明は、デバイスウェハの導電体層のウェハ面内均一性を改善し、力ソード表面に導電性の堆積物が蓄積することを防止して、長時間安定した電気化学的機械的研磨ができるデバイスウェハ用の研磨パッドを提供するという目的を、複数の電解液収容部の開口部の径方向の幅を順次小さくなるように形成し、デバイスウェハの導電体層により覆われた部分から外れた電解液収容部内の電解液を、遠心力による液圧で飛散、漏出して新しい電解液と交換し、一方、デバイスウェハの導電体層により覆われた部分の電解液収容部内の電解液とデバイスウェハの導電体層とを安定して接触させ、デバイスウェハの導電体層を電気化学的機械的に研磨することによって実現した。

実施例

[0024] 次に、図面等を参照しながら、本発明による研磨パッドの実施例を説明する。

最初に、本実施例の研磨パッド 60が取り付けられた研磨装置 50の概略について説明する。図 1は、本実施例の研磨パッド 60が取り付けられた研磨装置 50を示す斜視図である。

研磨装置 50は、プラテン'ロータリー型の化学的機械的研磨 (CMP)を行なう研磨装置である。研磨装置 50は、プラテン 51 (定盤）と、研磨ヘッド 52と、電源 53と、装置佃 J電極 55と、ノス、ノレ 56とを備えて!/ヽる。

[0025] 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 θ 1方向）に回転する円盤状の部材である。

研磨ヘッド 52は、その下面に、デバイスウェハ Dを装着し、鉛直方向の軸 Z2回り（矢印 Θ 2方向）に回転する円盤状の部材である。研磨ヘッド 52には、導電体層 D1が下側になるように、デバイスウェハ Dが装着される。

[0026] 電源 53は、電解セル（electrolytic— cell)を形成するための電力を供給する装置である。電源 53は、後述するように、デバイスウェハ Dの導電体層 D1にアノードを形成し、研磨パッド 60の力ソード電極 67 (後述する）に力ソードを形成する。供給する電力は、一般的には直流電力である力電力波形は、パルス状であってもよい。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ちょい。

装置側電極 55は、配線を介して電源 53のプラス端子に電気的に接続されており、また、研磨パッド 60の導電性部材層 63 (図 2参照）に接触することにより、導電性部材層 63に対して電気的に導通される。装置側電極 55は、導電性部材層 63に対して接触する接触面が、導電性部材層 63と同一の材料であることが望ましぐまた、回転している導電性部材層 63に対して安定して電気的に接触するために、耐磨耗性を有することが望ましい。

ノズル 56は、研磨パッド 60の上方に配置され、電解液 Eを供給する部材である。電解液 Eには、保護膜形成剤や研磨砥粒、酸化剤等を含ませることができる。

[0027] 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、デバイスゥェハ Dと研磨パッド 60とを接触させ、これらを相対移動させることにより、デバイスウェハ Dの導電体層 D1の表層に電気化学的な保護膜を形成すると同時に、保護膜を機械的に除去し、導電体層 D1を電気化学的に溶解除去する。すなわち、研磨装置 50は、 CMP用の研磨装置でありながら、研磨パッド 60を取り付けることにより、導電体層 D1の電気化学的機械的研磨 (ECMP)を行なうことができる。

[0028] 次に、研磨パッド 60の構成等について説明する。

図 2は、本実施例の研磨パッド 60を示す斜視図である。図 3は、本実施例の研磨パッド 60の断面図であり（図 2の III— III部矢視断面図）、図 3 (a)は、研磨パッド 60全体の断面図、図 3 (b)は、電解セル Cの構成を示す断面図である。なお、各図は、研磨パッド 60の各層の構成を分力りやすくするために、厚み等を強調して示す。また、図中、上側が上層側、下側が下層側である。

図 2、図 3に示すように、研磨パッド 60は、電解液 Eを収容するための複数の電解液収容部 Fが設けられた円盤状のパッドである。研磨パッド 60は、研磨部材層 62 (機械的研磨層）と、導電性部材層 63 (電力伝達部）と、第 1絶縁層 64と、第 2絶縁層 65と、導電性シート層 66と、力ソード電極 67とを備えている。

[0029] 研磨部材層 62は、デバイスウェハ Dの導電体層 D1に押圧した状態で相対移動することにより、導電体層 D1の表面に形成された保護膜を機械的に研磨、除去する機械的研磨層である。研磨部材層 62は、研磨装置 50のプラテン 51と研磨ヘッド 52 (図 1参照）とが回転運動することにより、デバイスウェハ Dに対して相対移動することができる。研磨部材層 62は、円盤状の部材であり、図 3 (a)に示すように、電解液収容部 Fを形成するための貫通孔が設けられて、る。

[0030] 研磨部材層 62は、非金属であり絶縁性のあるウレタン系の材料 (溝付発泡構造のポリウレタン材、クッション層を有する発泡構造のポリウレタン材等）、又は、シリカ（酸化シリコン)砥粒が固定された固定砥粒研磨部材等カゝら形成される。研磨部材層 62 の材料は、前述した非金属材料に熱硬化性榭脂又はエラストマ材を含浸させたものを使用することもできる。この場合、熱硬化性榭脂又はエラストマ材は、研磨砥粒を分散させて使用するの力導電体層 D1の表面粗さを減少させ、鏡面に研磨できること力好ましい。

また、研磨部材層 62は、前述した非金属材と研磨砥粒を含有するシートとを、研磨面に垂直に交互に配列するようにしてもよい。この砲粒は、酸ィ匕シリコン、酸化アルミ二ゥム、酸化鉄、酸化亜鉛、炭化ケィ素、炭化ホウ素及び合成ダイヤモンド粉体の単独若しくは 2種類以上を使用することができる。

さらに、研磨部材層 62の表面には、図 2に示すように、その幅が電解液収容部 Fの幅と同等かそれ以下の幅で、その深さが電解液収容部 Fよりも浅い 0. lmn！〜 2mm 程度の xy溝 62aを設けてもよい。これにより、研磨部材層 62は、導電体層 D1との接触圧が大きくなるので、導電体層 D1との摩擦力が増大するため機械的研磨の効率を向上することができ、また、電解液収容部 F間を xy溝 62aで連結することにより、電解液 Eの供給、排出を円滑に行なうことができる。なお、この溝は、 xy溝に限らず、例えば、同心円状の溝でもよい。

[0031] 導電性部材層 63は、研磨装置 50の装置側電極 55 (図 1参照）とデバイスウェハ D の導電体層 D1とを導通させ、導電体層 D1に電力を伝達し、導電体層 D1にアノードを形成するアノード電極である。導電性部材層 63は、研磨部材層 62の外周側に配置され、研磨部材層 62を外周から囲うような円環状に形成されている。図 3 (a)に示すように、導電性部材層 63は、その表面 63aが、研磨部材層 62の表面と同等あるいは突出するように設けられ、導電体層 D1底面の外周部及び装置側電極 55に接触することにより、装置側電極 55と導電体層 D1とを導通させ、電源 53の電力を導電体層 D1に供給可能にする。導電性部材層 63は、導電体層 D1底面の外周部のみに当接するので、導電体層 D1底面の内側の範囲（すなわち、導電体層 D1底面のうち、導電性部材層 63に接触して、な、範囲)の損傷 (ダメージ)を低減することができ、また、導電体層 D1底面に対して面接触するので、接触面の電流密度を適切にすることがでさる。

[0032] 導電性部材層 63は、金属等の低抵抗材料 (金、銅、白金、チタン合金、ステンレス鋼、カーボン等）、又は炭素素材 (カーボンを主成分としたアモルファスカーボン、炭素繊維、黒鉛繊維、黒鉛、合成樹脂との複合炭素材、合成樹脂との複合炭素材、合成榭脂との複合黒鉛の内いずれか 1つ、又はそれらの組み合わせ等)等力形成される。

[0033] 第 1絶縁層 64、第 2絶縁層 65からなる絶縁層は、導電性部材層 63と導電性シート層 66及び力ソード電極 67の間を電気的に絶縁するための部材である。第 1絶縁層 6 4は、導電性部材層 63と同様な円環状の部材であり、導電性部材層 63の下層に設けられている。第 2絶縁層 65は、円盤状に形成され、第 1絶縁層 64の下層に積層されている。第 1絶縁層 64と第 2絶縁層 65とを合わせた厚さは、 0. 5〜5mm程度である。第 2絶縁層 65は、電解液収容部 Fを形成するために、研磨部材層 62の貫通孔に連通した貫通孔が設けられて、る。

第 1絶縁層 64は、導電性部材層 63を弾性的に支持するために発泡合成樹脂、ェラストマ材等の弾性材料カゝら形成され、導電性部材層 63を鉛直方向に移動可能に支持する。これにより、導電性部材層 63は、その表面 63aが、研磨部材層 62の表面よりも突出していても、導電体層 D1と当接したときに押下げられ、導電体層 D1と研磨部材層 62とが当接するまで変位することができる。このように、第 1絶縁層 64を弾性材料から形成することにより、研磨パッド 60は、導電性部材層 63の表面 63aを変位可能にするための支持構造をシンプルにすることができ、また、弾性材料の弾性係数を変更することにより、導電体層 D1と導電性部材層 63との接触圧を調整することができる。

第 2絶縁層 65は、電気絶縁性を有し、第 1絶縁層 64よりも剛性が高い合成樹脂等（例えば、ポリカーボネート等)から形成される。

なお、第 1絶縁層 64、第 2絶縁層 65は、弾性材料カゝら一体で形成してもよいが、前述の構成とした方力研磨パッド 60全体の剛性を向上できるので、好適である。

[0034] 導電性シート層 66は、円盤状に形成され、第 2絶縁層 65の下層に積層され、ブラテン 51上に載置される部分である。導電性シート層 66は、導電性粘着テープ（図示せず)等によりプラテン 51に貼付されており、プラテン 51等を介して、電解液収容部 Fの底部の力ソード電極 67と直流電源 53 (図 1参照）とを電気的に接続する。これにより、 CMP用の研磨装置であっても、電解セル Cを形成し、電気化学的機械的研磨を行うことができる。

導電性シート層 66は、導電性を有し、電解液 Eに対して不溶性のある材料であれば金属、非金属を問わず使用することができる。このような材料としては、金、白金、チタン合金等も使用できる力経済的見地から、カーボン、黒鉛、ステンレス、銅等が好ましい。

[0035] 力ソード電極 67は、図 3 (a)に示すように、力ソード電極 671〜676から構成され、第 2絶縁層 65の貫通孔を下側力塞ぐことにより、電解液収容部 F1〜F6の底部を形成する。力ソード電極 67は、その底部が導電性シート層 66に接しているため、導電性シート層 66に電気的に接続され、デバイスウェハ Dの導電体層 D1の対極に力ソードを形成する。このように、研磨パッド 60は、アノードに対向して力ソードを形成するため、電解セル Cを安定して形成することができる。

力ソード電極 67は、例えば、導電性シート層 66と同様な材料力も形成される。なお、力ソード電極 67は、部品点数を削減するために、導電性シート層 66と一体で形成してちよい。

[0036] 次に、電解セルパッド 60が電解セル Cを形成して、デバイスウェハ Dの導電体層 D 1を研磨する原理について説明する。

図 3 (b)に示すように、研磨時において、電解液収容部 Fは、その内部が電解液 E によって満たされ、また、その開口部がデバイスウェハ Dの導電体層 D1によって蓋をされた状態になるので、電解液 Eの液面と導電体層 D1とが接触する。導電体層 D1 は、電源 53 (図 1参照）のプラス端子に対して、電気的に接続されているため、電圧が印加されるとアノードとなる。一方、力ソード電極 67は、電源 53のマイナス端子に対して、電気的に接続されているため、電圧が印加されると力ソードとなる。これにより、アノード及び力ソードと、これらに挟まれ電解液 Eが満たされた電解液収容部 Fとによって、電解セル Cが形成される。

導電体層 D1がアノードとなることにより、導電体層 D1を形成する銅は、「Cu→Cu² + + 2e―」による電気化学反応によって溶解、除去される。導電体層 D1の溶解、除去が進行すると、導電体層 D1に保護膜、すなわち、不働態皮膜が形成されるが、この不働態皮膜は、研磨部材層 62により瞬時に機械的に除去される。導電体層 D1は、このような表層の溶解、除去と、不働態皮膜の形成と、不働態皮膜の機械的除去とが、瞬時に繰り返し行なわれることにより、電気化学的機械的に研磨される。

[0037] 次に、電解液収容部 Fの形状について説明する。

電解液収容部 Fは、図 2に示すように、それぞれ、開口部の大きさが異なり、範囲 A 1〜A6に応じて、所定のパターンで配列される。範囲 Al, A2は、研磨パッド 60の径方向に延在し、互いに直交する帯状（中心軸を軸 X, Yとする。）の範囲である。範囲 A3〜A6は、範囲 Alと範囲 A2とによって分割された、扇状の範囲である。

範囲 Al, A2の電解液収容部 Fの開口部は、その中心が径方向の軸 X, Y上になるように配置された矩形状であり、また、研磨パッド 60の外周側に配置されたもの程（つまり、径方向外側に至る程)、径方向の長さが順次小さくなるように形成され、開口面積が小さくなる。（但し、範囲 A1と範囲 A2とが交差する範囲においては、範囲 A1 の配列が優先される。；)。また、これらの開口部は、その長手方向が、軸 X, Yに直交するように、つまり、径方向に直交するように形成される。

[0038] 図中左上、右下の範囲 A3, A5内の電解液収容部 Fの開口部も同様に、研磨パッド 60の外周側に配置されたもの程 (つまり、径方向外側に至る程)、径方向の長さ順次が小さくなるように形成され、開口面積が小さくなる。

[0039] また、電解液収容部 Fは、例えば、深さ 1. 5mn！〜 10mm程度であり、図 3 (a)に示すように、研磨パッドの外周部付近に配置されたもの程、その深さが深くなるように形成されている（なお、図 3 (a)において、簡略ィ匕して 5つの電解液収容部 F2〜F6が、回転軸 Z1に対称に、それぞれ設けられた図を示すが、実際にはもつと多くの電解液収容部 Fが設けられている。）。

[0040] 以上のように、研磨パッド 60は、電解液収容部 Fを外周側に配置されたもの程、その径方向の長さが順次小さくなるように形成し、また、その深さを深く形成することにより、電解液収容部 F内の電解液 Eが遠心力による液圧よつて飛散することを防止することができる（電解液収容部 Fの形状と、遠心力による液圧による飛散防止との詳細な理由については、後述する。 ) o

[0041] また、研磨パッド 60は、複数の電解液収容部 Fの開口部の径方向の長さ力外周側のもの程小さくなるよう形成される。これにより、研磨パッド 60は、デバイスウェハ D の導電体層 D1が電気化学的に研磨される面積を、デバイスウェハ面内で均一とすることができ、研磨速度の面内均一性を改善し、導電体層の面内均一性を改善することができる。

[0042] すなわち、本実施例においては、研磨パッド 60 (プラテン 51)とデバイスウェハ Dとがそれぞれ回転している。従って、導電体層 D1の外周部は、径方向の長さが大きい電解セル C (研磨パッド 60の中央部で当接)及び小さ!/、電解セル C (研磨パッド 60の外周部で当接）によって電気化学的に研磨される。このため、導電体層 D1の外周部が電気化学的に研磨される面積は、中央部及び外周部の電解液収容部 Fの開口面積の平均値となる。

一方、導電体層 D1の中央部は、特定の電解セル C (研磨パッド 60の中央部及び外周部の中間の範囲で当接）によって電気化学的に研磨される。このため、導電体層 D1の中央部が電気化学的に研磨される面積は、研磨パッド 60の中央部及び外周部の中間の範囲の電解液収容部 Fの開口面積である。

このように、導電体層 D1は、その外周部から中央部までの場所によって、電気化学的に研磨される電解セル Cが相違する。しかし、導電体層 D1が電気化学的に研磨される面積は、中央部では、研磨パッド 60の中央部及び外周部の電解液収容部 Fの開口面積の平均値となり、一方、外周部では、研磨パッド 60の中央部及び外周部の中間の範囲の電解液収容部 Fの開口面積である。このため、導電体層 D1が電気化学的に研磨される面積は、導電体層 D1の中央部及び外周部で平均化され、デバイスウェハ面内で均一とすることができる。

[0043] さらに、研磨パッド 60は、電解液収容部 Fの深さを、電解液 Eを蓄えるのに十分な深さである 1. 5mn！〜 10mm程度にすることにより、確実に電解セル Cを形成することができる。さらに、電解液収容部 Fの底部 (力ソード電極 67)に導電性堆積物（例えば、 Cu²⁺ + 2e_→Cuの反応による導電性の析出物等）が堆積しても、導電体層 D1 との間隙を保持することができる。これにより、研磨パッド 60は、アノード、力ソード間の電気的短絡を防止することができ、長時間安定した電気化学的機械的研磨をすることができる。

[0044] 次に、研磨パッド 60のアノード一力ソード間の電圧変ィ匕、研磨レートの測定結果について説明する。

なお、比較例として図 4に断面を示す研磨パッド 100を用いた。研磨パッド 100は、研磨パッド 1とほぼ同一の構成である力全ての電解液収容部 Fの開口部が円形 (直径 d = 18mm)であり、深さが等しくなるように形成されて!、る。

図 5は、定電流電解時（20A)において、プラテン回転数を 20〜80rpmの間で変化させた場合の研磨パッド 60、研磨パッド 100のアノード一力ソード間の電圧変化の測定結果を示すグラフである。

図 5に示すように、研磨パッド 100は、プラテン回転数が大きくなるに従って電圧が増加している（80rpmでは、 20rpmの 3倍以上の電圧である。 )。これは、電解液収容部 F100の電解液 Eの量力遠心力による液圧の作用により、研磨パッド 100の外径に至る程、少なくなり、抵抗値が大きくなつたためであると考えられる。

[0045] 一方、研磨パッド 100に比べると、研磨パッド 60は、回転数が変化しても電圧がほぼ一定である（80rpmでは、 20rpmの 1. 5倍程度の電圧である。 )₀これは、研磨パッド 60の径方向外側から内側の全域で、電解液収容部 Fに安定した量の電解液 Eが確保され、電解液収容部 Fの電解液 Eの液面が、導電体層 D1に安定して接触しているためであると考えられる。

[0046] 図 6は、定電流電解時（20A)にお、て、プラテン回転数を変化させた場合の研磨ノッド 60、研磨パッド 100の研磨レートの測定結果を示すグラフである。このグラフは、研磨パッド 100が 20rpm時における研磨レートを 100%としたときの研磨パッド 60、研磨パッド 100の研磨レートの割合を示す。

図 6に示すように、研磨パッド 100は、プラテン回転数が増加するに従い、研磨レートが低下している。一方、研磨パッド 60は、プラテン回転数が 20〜60rpmの間では、プラテン回転数が増加するに従い、研磨レートが増加し、 60〜80rpmの範囲では、ほとんど変化していない。これは、プラテン回転数が増加しても、電解液収容部 Fの電解液 Eの液面が導電体層 D1に安定して接触し、導電体層 D1の電気化学的機械的研磨が促進したためであると考えられる。

[0047] 以上の 2通りの測定結果から、電解液収容部 Fを外周側に配置されたもの程、開口面積が小さくなるように、また、深くなるように形成することよって、研磨パッド 60は、導電体層 D1を安定して研磨できることが確認できた。

[0048] 次に、研磨部材層 62上面の表面積と、電解液収容部 Fの開口部の総面積との関係について説明する。（なお、研磨部材層 62上面の表面積とは、電解液収容部 Fの開口部の総面積を含んだ面積を!、う。 )。

図 7は、本実施例の研磨パッド 60の研磨部材層 62上面の表面積に対する電解液収容部 Fの開口部の総面積の割合 (面積比）を、 7〜30%の間で変化させた場合の研磨レートの測定結果を示すグラフである。このグラフは、面積比が 30%の時の研磨レートを 100%としたときの研磨レートの割合の変化を示す。

図 7に示すように、面積比が 7〜13%では、研磨レートの変化が大きい。これは、面積比が小さいために、電解セル当りの電流密度が増加し、液抵抗によるジュール熱の増加や電解電圧の増加等によって、酸素、水素が発生し電解効率の低下が生じ、電解効率の低下したためであると考えられる。

面積比が 13〜20%では、研磨レートの変化が徐々に小さくなり、 25〜30%では、ほとんど変化しない。

この測定結果から、研磨レートの効率を向上するためには、面積比を少なくとも 10 %以上にすることが好適であると判断される（面積比が 10%の場合の研磨レートは、約 85%である)。また、その上限は、 30%であると判断される。

ただし、面積比が 30%以上では、研磨レートの変化がほとんどないため、 50%程度までは、効率のよい研磨が可能であると予想できる。しかし、面積比を 50%以上にした場合には、研磨部材層 62は、その研磨面が減少し、機械的研磨の効率が低下するため、研磨レートや平坦性の低下を生じるため好ましくないと考えられる。

[0049] 以上の測定結果から、本実施例の研磨パッド 60は、面積比を 10〜30%にすることにより、効率のよい研磨レートが得られることが確認できた。

[0050] 以上説明したように、研磨パッド 60は、回転速度を速くしても、複数の電解液収容部 Fの電解液 Eの液面の高さを、研磨パッド 60の内側と外周側とで均一にすることができるので、電解液 Eとデバイスウェハ Dの導電体層 D1とを、安定して接触させることができる。このようにして、研磨パッド 60は、中央部に滴下された電解液 Eを、内側から外周側に至る電解液収容部 Fに安定供給することができ、電解液収容部 Fに安定した電力を供給することができるので、研磨速度の面内均一性を改善し、導電体層 D 1の面内均一性を改善することができる。

[0051] 次に、電解液収容部の形状と遠心力による液圧との関係について詳細に説明する電解液収容部の電解液が電解液収容部内に保持されるためには、遠心力による液圧とつり合う保持力が必要であるが、この保持力には電解液の流動抵抗や表面張力等がある。

本発明の発明者は、各種の実験結果に基づいて、電解液収容部の開口部の径方向の長さが、

Al/SQRT(r) <w< A2/SQRT(r)

Al = 60、 A2 = 80

ここで、

r(= (rl +r2) /2)：電解液収容部の設置半径 (rlと r2との中間の距離） Π：電解液収容部の開口部のプラテン (又はパッド)の中心力最も遠、距離 r2：電解液収容部の開口部のプラテン (又はパッド)の中心力最も近、距離 Al, A2 :比例定数

を満足するように、設置半径の大きさに応じて、順次小さくなるように形成した。これにより、本発明の発明者は、デバイスウェハの導電体層により覆われた部分から外れた電解液収容部内の電解液を遠心力による液圧で飛散、漏出して新しい電解液と交換でき、同時にデバイスウェハの導電体層により覆われた部分の電解液収容部内の電解液とデバイスウェハの導電体層とが安定して接触できることを見出したものである。

[0052] <実験用パッドの説明 >

図 8は、実験に利用した研磨パッド 260を示す図である。研磨パッド 260は、発泡ポリウレタンにより形成され、 2層構造、厚さ 2. 7mmのパッドであり、中心線で 8等分し、 8本の等分線上に同じ直径の円形の貫通孔を、設置半径 20mmから 240mmまでの範囲に 10mmの間隔で設置した。貫通孔の直径は、等分線毎に、 2mm、 2. 5mm、 3mm、 3. 5mm、 4mm、 4. 5mm、 5mm、 ommとし 7こ。

その後、電解液が貼付面力も漏出しないように、研磨パッドの裏面に厚さ 100 m のステンレス製のシートを貼付して貫通孔を塞ぐことにより電解液収容部を形成した。なお、図 8は、各電解液収容部を分力りやすく図示するために実際よりも拡大して示す。

[0053] <実験方法 >

実験用の研磨パッド 260をプラテン 'ロータリー型研磨装置のプラテンに設置し、電解液を供給して、各電解液収容部が全て電解液で満たされていることを確認し、それぞれ 80, 100, 120, 130rpmの回転数で 20〜30秒間回転させ、プラテン力静止した後に電解液の充填されている様子を目視により観察した。

[0054] <実験結果 >

図 9は、プラテンを各回転数で回転させた後に、電解液が保持されている各電解液収容部の径と最大設置半径の関係をまとめた表である。

図 10は、設置半径と電解液が保持されている電解液収容部の径との関係をグラフである。

図 11は、図 9に示すプラテンの各回転数おける累乗数と比例定数とをまとめて示す表である。

図 11より、設置半径 (r)と電解液が保持されて!ヽる貫通孔の径 (D)の関係式として、累乗数を—0. 5に近似すれば以下の式 (A)が得られる。

D=A/SQRT(r) (A)

ここで、 D：電解液を保持できる電解液収容部の直径 (mm)

A:比例定数

r:貫通孔の設置半径 (mm)

である。また、回転数と比例定数の近似関係式として、以下の式 (B)が得られる。

A=4405/n (B)

ここで、 n:プラテン回転数（rpm)

[0055] <矩形の電解液収容部の設置条件 >

図 12は、開口部が略矩形である電解液収容部の形状を説明する図である。

図 12 (a)に示すように、電解液収容部は、研磨パッドを研磨面の法線方向からみたときに、開口部が略矩形で、径方向に平行な幅が wO、開口部のうち最も長い長さが Lである。

一般的に、設置半径 (r)に設置された電解液収容部内の電解液に生じる液圧の勾配は、プラテン (又はパッド)の回転による遠心力に等しいので、以下の式 (C)が得られる。

dP/dr= p · ω ²τ (C) ここで、 dPZdr:径方向の液圧の勾配

P：電解液の単位体積当りの質量

ω：プラテン (又はパッド）の回転角速度

式 (C) 1から r2まで積分することにより、電解液収容部内の電解液が収容部からあふれ出るように作用する圧力（P)は、以下の式 (D)で表わせる。

Ρ=(1/2) ρ ·ω²·(Γΐ²-Γ2²)

= · ω²· (rl-r2) · (rl+r2)/2

= · ω 'wr (D)

ここで、 w:電解液収容部の開口部の径方向の長さ、つまり開口部のプラテン (又はパッド)の中心から最も遠、距離 (rl)と最も近、距離 (r2)との差 (rl -r2)である。また、（rl+r2)Z2は、設置半径である。

式 (A)と式 (D)とから、式 (D)の圧力 Pにつり合う圧力として、電解液の表面張力による保持圧力が類推できる。

一般に、細孔での液の表面張力による保持圧力は、孔の形状が円形の場合、以下の式 (E)により表すことができる。

PN=K/d (E)

ここで、 PN:液の表面張力による保持圧力

K：液の表面張力と液の壁面に対する濡れ性で決まる定数

d:細孔の直径

式 (D)と (式) Eとから、式 (F)を導くことができる。

p · ω •wr=K/ d

矩形の電解液収容部の場合、式 (F)の細孔の直径 dを幅 wOに置き換えればよ、。また、図 12に示す電解液収容部の場合、幅 wOと径方向の長さ wとの差が小さいので、幅 wOを径方向の長さ wに近似することができる。従って、以下の式 (G)を導くことができる。

p · ω · wr=K/ w

w =KZ { p ' ω τ)

w=Kl/SQRT(r) (G) ここで、 Kl = SQRT (KZ β ) / ω

前述した円形の電解液収容部内の電解液の保持するための関係式 (A)と、矩形の電解液収容部内の電解液を保持するための関係式 (G)とを比較すると、両者は、同様に取り扱うことができると考えられる。

すなわち、図 9から図 11に示す実験力も求められた式 (A)及び式 (B)によって定められる円形の電解液収容部の条件を、そのまま矩形の電解液収容部の設置条件として用いてもょ、と考えられる。

[0056] なお、図 12 (b)に示すように、同一形状の開口部でも電解液収容部の長手方向が接線方向に対して傾けて設置されて、る場合には、開口部の長さ (L)が大きくなると、開口部の径方向の長さ (w)は大きくなる。この場合には、幅 (wO)を径方向の長さ（ w)に近似することはできないが、式 (D)と式 (E)とから、以下の式 (H)を導くことができる。

p · ω · wr=K/ wO

wwO =K/ ( p · ω " τ) (H)

つまり、図 12 (b)に示す電解液収容部の場合、式 (H)を満足するように配置すればよい。

[0057] く比例定数を 50〜70とする理由〉

プラテン (パッド）の回転数 (n)は、 50〜80rpmが一般的である。

比例定数が大きい場合、デバイスウェハの導電体層により覆われ開口部が塞がれた電解液収容部は、電解液 Eが遠心力による液圧により飛散されて液レベルが低下する。この場合、デバイスウェハの導電体層と電解液とが安定して接触できなくなり、研磨性能に悪影響を及ぼす。

一方、比例定数が小さい場合、電解液の保持性が向上するが、デバイスウェハの導電体層により覆われてヽなヽ部分の電解液収容部から電解液が排出されなヽ。この場合、電解液収容部の電解液は、ノズル（図 1に示すノズル 56参照）から滴下される電解液との入れ替えがされない。このため、デバイスウェハの導電体層力も溶解した導電体イオン (例えば、銅イオン)が増加し、力ソード表面に導電性の堆積物の蓄積が増加するので、長時間の研磨が困難となる。式（B)より、 n= 50rpmの場合、 A2 = 88、 n=80rpmの場合、 Al = 55となり、プラテン (パッド）の回転数の選定条件を加味した比例定数 Aは、 55〜88の範囲であればよい。また、より好条件の研磨性能を求めるならば、比例定数 Aは、 60〜80の範囲が好適である。

以上、実験結果等を用いて説明したように、 AlZSQRT(r) <w<A2/SQRT(r )、 Al = 60、 A2 = 80を満足するように設置された電解液収容部は、プラテン (パッド )の回転数が 50〜80rpmの場合に、電解液が遠心力による液圧と表面張力等とつり合い保持されることが確認できた。つまり、プラテンを回転数 50〜80rpmの範囲又はこの範囲よりも早い回転数で回転することにより、デバイスウェハの導電体層に覆われた部分から外れた部分では、電解液収容部の電解液が遠心力による液圧で飛散、漏出して新しい電解液と交換される。これにより、力ソード表面に導電性の堆積物が蓄積されることを防止して、長時間安定した電気化学的機械的研磨ができる。

なお、デバイスウェハの導電体層に覆われた部分では、デバイスウェハの導電体層と電解液収容部の電解液と力ソードとによって形成される電解セルに、電解液が十分に満たされた状態となり、安定した研磨をすることができる。

Claims

請求の範囲

[1] 電解液を収容する複数の電解液収容部と、前記電解液収容部の底部に形成された力ソード電極と、デバイスウェハの導電体層に接触するアノード電極とを有し、前記導電体層を前記電解液収容部の前記電解液の液面に接触させ、前記力ソード電極と前記アノード電極とに電圧を印加することにより複数の電解セルを形成し、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において、

前記導電体層に接触した状態で前記導電体層に対して相対移動する機械的研磨層と、

前記機械的研磨層が前記導電体層に接触した状態で、前記導電体層に当接して前記導電体層に電力を伝達し、前記導電体層に前記電解セルの前記アノードを形成する電力伝達部と、

前記電力伝達部と前記力ソード電極との間を電気的に絶縁する絶縁層とを備え、前記複数の電解液収容部は、前記機械的研磨層の研磨面を法線方向からみた場合に、開口部の径方向の長さが、前記電解液収容部の設置半径が大きくなる程小さくなるように形成されてヽること、

を特徴とするデバイスウェハ用の研磨パッド。

[2] 電解液を収容する複数の電解液収容部と、前記電解液収容部の底部に形成された力ソード電極と、デバイスウェハの導電体層に接触するアノード電極とを有し、前記導電体層を前記電解液収容部の前記電解液の液面に接触させ、前記力ソード電極と前記アノード電極とに電圧を印加することにより複数の電解セルを形成し、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において、

前記電力伝達部と前記力ソード電極との間を電気的に絶縁する絶縁層とを備え、前記電解液収容部は、前記開口部の径方向の長さ w、前記設置半径を rとした場合に、 AlZSQRT(r) <w< A2/SQRT(r)、 Al = 60、 A2 = 80の関係式を満足すること、

を特徴とするデバイスウェハ用の研磨パッド。

[3] 請求項 1又は請求項 2に記載のデバイスウェハの研磨パッドにおいて、

前記機械的研磨層の表面に、その幅が前記電解液収容部と同等力それ以下であり、その深さが前記電解液収容部よりも浅ぐ前記複数の電解液収容部間を連結するように設けられた溝部を備えること、

を特徴とするデバイスウェハ用の研磨パッド。

[4] 請求項 1又は請求項 2に記載のデバイスウェハの研磨パッドにおいて、

前記複数の電解液収容部の開口部の総面積は、前記機械的研磨層の表面の総面積の 10〜30%であること、

を特徴とするデバイスウェハ用の研磨パッド。

[5] 請求項 1又は請求項 2に記載のデバイスウェハの研磨パッドにおいて、

前記電力伝達部の表面は、前記機械的研磨層の表面に対して突出するように設けられ、前記導電体層を当接することにより押下げられ、前記導電体層と前記機械的研磨層とが当接するまで変位可能であること、

を特徴とするデバイスウェハ用の研磨パッド。

[6] 請求項 5に記載のデバイスウェハの研磨パッドにおいて、

前記電力伝達部は、前記機械的研磨層よりも外周側に配置されていること、を特徴とするデバイスウェハ用の研磨パッド。

[7] 請求項 1又は請求項 2に記載のデバイスウェハの研磨パッドにおいて、

前記絶縁層は、前記電力伝達部を弾性的に支持することにより、前記電力伝達部の表面を変位可能にすること、

を特徴とするデバイスウェハ用の研磨パッド。

[8] 請求項 7に記載のデバイスウェハの研磨パッドにぉ、て、

前記絶縁層は、合成樹脂、発泡合成樹脂、又はエラストマ力も形成されること、を特徴とするデバイスウェハ用の研磨パッド。

[9] 請求項 1又は請求項 2に記載のデバイスウェハの研磨パッドにおいて、前記機械的研磨層は、ポリウレタン、又は発泡ポリウレタン力形成されること、を特徴とするデバイスウェハ用の研磨パッド。

[10] 請求項 1又は請求項 2に記載のデバイスウェハの研磨パッドにおいて、

前記機械的研磨層は、酸ィ匕シリコン砥粒が固定された固定砥粒研磨部材カゝら形成されること、

を特徴とするデバイスウェハ用の研磨パッド。

[11] 請求項 1又は請求項 2に記載のデバイスウェハの研磨パッドにおいて、

前記電力伝達部は、カーボンを主成分とした炭素繊維、黒鉛繊維、黒鉛、合成榭脂との複合炭素素材、エラストマ材との複合炭素素材、合成樹脂との複合黒鉛の内いずれか 1つ、又はそれらの組み合わせ力形成されること、

を特徴とするデバイスウェハ用の研磨パッド。

[12] 請求項 1又は請求項 2に記載のデバイスウェハの研磨パッドにおいて、

前記力ソード電極が、金、白金、チタン合金、ステンレス鋼、又はカーボンカゝら形成されること、

を特徴とするデバイスウェハ用の研磨パッド。