(57)【要約】【課題】被研磨物の面内均一性を改善でき、また、研磨液消費量を少なくすることができる研磨液供給装置、研磨部材及び研磨部材付き研磨液供給装置を提供する。【解決手段】電解液供給装置６０上面の略中央の範囲に電解液注入口Ｉを設け、電解液供給装置６０内側に電解液移動路Ｍを設け、電解液移動路Ｍ内に電解液Ｅの流れを調整するリブ６７ｃ（径方向リブ６７ｅ，６７ｆ、接線方向リブ６７ｇ，６７ｈ）を設け、電解液収容部Ｆの底部に電解液Ｅの流入を制限する貫通孔を設け、そして、電解液Ｅを、電解液注入口Ｉから電解液供給装置６０に注入し、電解液移動路Ｍ及び電解液収容部Ｆを介して研磨部材層６２の下側から上側に供給した。【選択図】図３
2007150039.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラテン・ロータリ型の研磨装置の回転定盤に取り付けられ、上側に設けられた研磨部材に研磨液を供給する研磨液供給装置において、
上面の略中央の範囲に設けられ、内側に前記研磨液を注入するための研磨液注入口と、
内側に空洞状に設けられ、前記研磨液を移動するための研磨液移動路とを有し、
前記研磨液は、前記研磨液注入口から注入され、前記研磨液移動路を介して、前記研磨部材の下側から上側に供給されること、
を特徴とする研磨液供給装置。
【請求項２】
請求項１に記載の研磨液供給装置において、
前記研磨液移動路よりも上側に設けられ、前記研磨部材がその少なくとも一部を形成する複数の研磨液収容部を有し、
前記研磨液は、前記研磨液収容部の底部から前記研磨液収容部の上部開口部へ供給されること、
を特徴とする研磨液供給装置。
【請求項３】
請求項２に記載の研磨液供給装置において、
前記研磨液は、電解液であり、
被研磨物は、デバイスウエハの導電体層であり、
前記導電体層と前記研磨液収容部に収容された前記電解液とが接触することにより、前記導電体層がアノードとされ、前記アノードと前記アノードに対して対極であるカソードとの間に前記電解液を接触させ電圧を印加することにより、電解セルが形成され、前記研磨部材が前記導電体層を電気化学的機械的に研磨すること、
を特徴とする研磨液供給装置。
【請求項４】
請求項３に記載の研磨液供給装置において、
前記カソードは、前記研磨液収容部の底部に形成されること、
を特徴とする研磨液供給装置。
【請求項５】
請求項１に記載の研磨液供給装置において、
前記研磨液移動路は、前記研磨液の流れを調整する流れ調整部を有すること、
を特徴とする研磨液供給装置。
【請求項６】
請求項５に記載の研磨液供給装置において、
前記流れ調整部は、前記回転定盤の回転移動によって、前記研磨液移動路内の前記研磨液に働く遠心力に対して抵抗をするように設けられていること、
を特徴とする研磨液供給装置。
【請求項７】
請求項６に記載の研磨液供給装置において、
前記流れ調整部は、前記抵抗の度合が、前記遠心力の大きさに対応するように、中央から外側に向けて動径方向の位置に応じて変化していること、
を特徴とする研磨液供給装置。
【請求項８】
請求項５に記載の研磨液供給装置において、
前記流れ調整部は、前記研磨液の流れ方向に対して、略垂直な方向にリブ状に設けられていること、
を特徴とする研磨液供給装置。
【請求項９】
請求項５に記載の研磨液供給装置において、
前記研磨液移動路よりも上側に設けられた複数の研磨液収容部と、
前記研磨液収容部の底部を貫通して設けられ、前記研磨液収容部への前記研磨液の流入を制限する研磨液流入制限貫通口とを有すること、
を特徴とする研磨液供給装置。
【請求項１０】
請求項３に記載の研磨液供給装置において、
前記研磨液収容部に充填され、前記研磨液収容部内の前記研磨液を保持する研磨液保持材を備えること、
を特徴とする研磨液供給装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の研磨液供給装置において、
前記研磨液保持材は、連続発砲体、不織布、織布又はフェルトから形成されること、
を特徴とする研磨液供給装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の研磨液供給装置において、
前記研磨液注入口は、この装置が回転している状態で前記研磨液を注入可能なロータリジョイントを備えること、
を特徴とする研磨液供給装置。
【請求項１３】
請求項１に記載の研磨液供給装置において、
前記研磨部材の上面の前記被研磨物が接しない範囲を覆うように設けられ、前記範囲での前記研磨液の供給を抑制する研磨液供給抑制部材を備えること、
を特徴とする研磨液供給装置。
【請求項１４】
請求項３に記載の研磨液供給装置において、
前記導電体層に当接して電気的に導通可能な接触導電体を備えること、
を特徴とする研磨液供給装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の研磨液供給装置において、
前記接触導電体は、前記研磨部材の表面から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研磨部材とが当接するまで変位可能であること、
を特徴とする研磨液供給装置。
【請求項１６】
請求項１４に記載の研磨液供給装置において、
前記接触導電体は、表面が鏡面であること、
を特徴とする研磨液供給装置。
【請求項１７】
請求項１４に記載の研磨液供給装置において、
前記接触導電体は、金、白金、チタン合金、銅又はステンレス鋼から形成されること、
を特徴とする研磨液供給装置。
【請求項１８】
請求項１４に記載の研磨液供給装置において、
前記接触導電体は、カーボンを主成分とした炭素繊維、黒鉛繊維、黒鉛、アモルファスカーボン、合成樹脂との複合炭素素材、エラストマ材との複合炭素素材、合成樹脂との複合黒鉛の内いずれか１つ、又はそれらの組み合わせから形成されること、
を特徴とする研磨液供給装置。
【請求項１９】
請求項１４に記載の研磨液供給装置において、
前記接触導電体よりも下側に設けられ、前記接触導電体に電力を伝達する電力伝達部を備えること、
を特徴とする研磨液供給装置。
【請求項２０】
請求項１９に記載の研磨液供給装置において、
前記電力伝達部は、金、銅、白金、チタン合金、ステンレス鋼又はカーボンから形成されること、
を特徴とする研磨液供給装置。
【請求項２１】
請求項１９に記載の研磨液供給装置において、
前記電力伝達部は、カーボンを主成分としたアモルファスカーボン、炭素繊維、黒鉛繊維、黒鉛、合成樹脂との複合炭素材、又は合成樹脂との複合炭素材から形成されること、
を特徴とする研磨液供給装置。
【請求項２２】
請求項１に記載の研磨液供給装置において、
前記研磨液は、化学的機械的研磨液であり、
前記研磨部材は、ポリウレタン又は発泡ポリウレタンから形成され、前記被研磨物に対して押圧しながら相対移動することにより、化学的機械的に研磨すること、
を特徴とする研磨液供給装置。
【請求項２３】
請求項１に記載の研磨液供給装置において、
前記研磨部材は、酸化シリコン砥粒が固定された固定砥粒研磨部材から形成され、前記被研磨物に対して押圧しながら相対移動することにより、化学的機械的に研磨すること、
を特徴とする研磨液供給装置。
【請求項２４】
請求項１から請求項２３までのいずれか１項に記載の研磨液供給装置に取り付けられ、
前記研磨液が下側から供給され、前記被研磨物を研磨すること、
を特徴とする研磨部材。
【請求項２５】
請求項１から請求項２３までのいずれか１項に記載の研磨液供給装置と、請求項２４に記載の研磨部材とを備えたこと、
を特徴とする研磨部材付き研磨液供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研磨部材に研磨液を供給する研磨液供給装置、研磨液を用いて被研磨部材を研磨する研磨部材、及び研磨液を供給する研磨部材付き研磨液供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置（半導体デバイス）は、高集積化、微細化に伴って、配線の積層化が行われている。すなわち、半導体ウエハの表面に配線をパターン形成し、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。
配線をパターン形成するプロセスは、反応性イオンエッチング等によってプラグ用ホールと配線溝とを酸化シリコン等の絶縁物（以下、層間絶縁膜）に形成し、この上に銅めっきによって銅配線材を埋め込んで導電体層を形成し、導電体層表面の余分な銅を化学的機械的研磨（ＣＭＰ）によって除去し平坦化して配線を形成するいわゆるダマシン方法が採用されている。
【０００３】
近年、デバイスの低消費電力化および高速化の目的で、層間絶縁膜に低誘電率材料（いわゆるＬｏｗ−ｋ材料）の導入が検討されている。この低誘電率材料は、機械的強度や化学的安定性に乏しく、ＣＭＰにおける回転数や研磨圧力に依存する摩擦力によって、銅配線材が層間絶縁膜から剥離することがあるため、研磨圧力を極端に低下させて研磨する超低圧研磨方法が検討されてきた。
【０００４】
この超低圧ＣＭＰは、研磨レートの低下とそ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、以下３つの方法（電気化学的研磨方法及び電気化学的機械的研磨方法）が提案されている。
【０００５】
（１）デバイスウエハにアノード電極を接触させ、カソードに曲率を持たせて電解液中で対峙させて、導電体層を溶解、除去する電気化学的研磨方法である（例えば、特許文献１）。
しかし、この方法は、ウエハ表面を機械的に研磨していないので平坦化性能が十分でなく、配線形成するために、電気化学的研磨の後にＣｕ−ＣＭＰを実施する必要があった。
（２）電解液で満たされた容器（ベジン）に研磨部材を有する回転定盤を設置し、回転定盤と、容器底部に設置したカソードを対峙させて、デバイスウエハにアノード電極を接触させながら研磨部材に押し付けて（押圧して）電気化学的機械的研磨を行う方法である（例えば、特許文献２）。
しかし、一般に、Ｃｕ−ＣＭＰ装置は、Ｃｕ−ＣＭＰ（粗研磨と仕上げ研磨の２ステップになることもある）と、バリアメタルＣＭＰとを行うために、マルチプラテン／マルチヘッド型が主流である。そのため、この方法は、第１ステップにおいて、電解研磨装置を用いて余分な導電体層の除去加工（粗研磨）を行い、第２ステップと第３ステップにおいて、従来のＣｕ−ＣＭＰ装置を用いて研磨するため、装置が高価になるという問題があった。
（３）プラテンに搭載し、アノードとカソードとを有する研磨パッドを用いる電気化学的機械的研磨方法である（例えば、特許文献３）。
しかし、この方法は、図１４に示すように、電解液を研磨パッドの表面を覆うように供給するため、プラテンの回転数を上げると遠心力の作用で電解液が飛散してしまい、研磨速度のウエ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欠点があった。
【０００６】
以上の３つの方法における問題を解決するために、本件発明者の一人によって、特許文献４には、デバイスウエハの銅配線材をアノードとし、プラテンをカソードとして複数の電解液収容部に電解液を充填して電解セルを形成させ、プラテン・ロータリ型研磨装置等を用いて電気化学的に研磨する方法が開示されている。
この電気化学的研磨方法は、プラテン・ロータリ型研磨装置等を使用し、マルチプラテンの一つのプラテンにユーザーが研磨パッドを貼るだけで自由に電気化学的研磨用とすることができるので、電気化学的機械的研磨とバリアメタルＣＭＰを組み合わせたマルチステップ研磨を従来のＣＭＰ装置を使って行うことができる。そのため、装置のコストダウンを達成することができる。また、電解セルをデバイスウエハに対して相対移動可能に形成して、デバイスウエハの表面の余分な銅配線材を電気化学的に溶解、除去することによって、超低圧ＣＭＰの課題である研磨レートの改善を達成することができる。
【０００７】
この方法を用いて、さらなる平坦性、研磨速度のウエハ面内均一性の改善をする場合、銅配線材に対する研磨パッドの研磨圧力を大きくすること、相対速度を速くすることが考えられる。
しかし、研磨圧力を大きくすると、銅配線材がデバイスウエハから剥離する等の問題が生じるという問題がある。
また、相対速度を速くするためには、プラテン・ロータリ型の研磨装置の場合、プラテンの回転速度を速くする必要がある。ところが、プラテン上の周速度の違い（電解セルパッドの中心が遅く、外周部が速い）によって各電解セルの電解液に生じる遠心力が異なるので、各電解セル間で電解液の液面に差が生じる。このため、研磨速度のウエハ面内均一性が劣化する可能性がある。
さらに、この方法は、電解液を研磨パッドの表面を覆うようにして供給するため、前述した（３）の問題が、完全には解決できないという問題がある。
【特許文献１】特開２００３−１９３３００号公報
【特許文献２】特表２００４−５３１８８５号公報
【特許文献３】Ｐｕｂ．Ｎｏ．ＵＳ２００４／０２１４５１０Ａ１号公報
【特許文献４】特開２００５−１３９４８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、被研磨物の研磨速度の面内均一性を改善でき、また、研磨液消費量を少なくすることができる研磨液供給装置、研磨部材及び研磨部材付き研磨液供給装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
課題を解決するために、請求項１の発明は、プラテン・ロータリ型の研磨装置（５０）の回転定盤（５１）に取り付けられ、上側に設けられた研磨部材（６２，１６２，２６２，５６２）に研磨液（Ｅ）を供給する研磨液供給装置において、上面の略中央の範囲に設けられ、内側に前記研磨液（Ｅ）を注入するための研磨液注入口（Ｉ）と、内側に空洞状に設けられ、前記研磨液（Ｅ）を移動するための研磨液移動路（Ｍ，２Ｍ，３Ｍ，７Ｍ）とを有し、前記研磨液（Ｅ）は、前記研磨液注入口（Ｉ）から注入され、前記研磨液移動路（Ｍ，２Ｍ，３Ｍ，７Ｍ）を介して、前記研磨部材（６２，１６２，２６２，５６２）の下側から上側に供給されること、を特徴とする研磨液供給装置である。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１に記載の研磨液供給装置において、前記研磨液移動路（Ｍ，２Ｍ，３Ｍ，７Ｍ）よりも上側に設けられ、前記研磨部材（６２，１６２，２６２，５６２）がその少なくとも一部を形成する複数の研磨液収容部（Ｆ，２Ｆ，３Ｆ，４Ｆ）を有し、前記研磨液（Ｅ）は、前記研磨液収容部（Ｆ，２Ｆ，３Ｆ，４Ｆ）の底部から前記研磨液収容部（Ｆ，２Ｆ，３Ｆ，４Ｆ）の上部開口部へ供給されること、を特徴とする研磨液供給装置である。
請求項３の発明は、請求項２に記載の研磨液供給装置において、前記研磨液（Ｅ）は、電解液（Ｅ）であり、被研磨物は、デバイスウエハ（Ｄ）の導電体層（Ｄ１）であり、前記導電体層（Ｄ１）と前記研磨液収容部（Ｆ，２Ｆ，３Ｆ，４Ｆ）に収容された前記電解液（Ｅ）とが接触することにより、前記導電体層（Ｄ１）がアノードとされ、前記アノードと前記アノードに対して対極であるカソードとの間に前記電解液（Ｅ）を接触させ電圧を印加することにより、電解セル（Ｃ，２Ｃ）が形成され、前記研磨部材（６２，１６２，２６２，５６２）が前記導電体層（Ｄ１）を電気化学的機械的に研磨すること、を特徴とする研磨液供給装置である。
請求項４の発明は、請求項３に記載の研磨液供給装置において、前記カソードは、前記研磨液収容部（Ｆ）の底部に形成されること、を特徴とする研磨液供給装置である。
請求項５の発明は、請求項１に記載の研磨液供給装置において、前記研磨液移動路（Ｍ，２Ｍ，３Ｍ，７Ｍ）は、前記研磨液（Ｅ）の流れを調整する流れ調整部（６７ｃ，６７ｅ，６７ｆ，６７ｇ，６７ｈ，３６７ａ，３６７ｂ，３６７ｃ，７Ｍ）を有すること、を特徴とする研磨液供給装置である。
請求項６の発明は、請求項５に記載の研磨液供給装置において、前記流れ調整部（６７ｃ，６７ｅ，６７ｆ，６７ｇ，６７ｈ，３６７ａ，３６７ｂ，３６７ｃ，７Ｍ）は、前記回転定盤（５１）の回転移動によって、前記研磨液移動路（Ｍ，２Ｍ，３Ｍ，７Ｍ）内の前記研磨液（Ｅ）に働く遠心力に対して抵抗をするように設けられていること、を特徴とする研磨液供給装置である。
請求項７の発明は、請求項６に記載の研磨液供給装置において、前記流れ調整部（６７ｃ，６７ｅ，６７ｆ，６７ｇ，６７ｈ，３６７ａ，３６７ｂ，３６７ｃ，７Ｍ）は、前記抵抗の度合が、前記遠心力の大きさに対応するように、中央から外側に向けて動径方向の位置に応じて変化していること、を特徴とする研磨液供給装置である。
請求項８の発明は、請求項５に記載の研磨液供給装置において、前記流れ調整部（６７ｇ，６７ｈ，３６７ａ，３６７ｂ，３６７ｃ）は、前記研磨液（Ｅ）の流れ方向に対して、略垂直な方向にリブ状に設けられていること、を特徴とする研磨液供給装置である。
請求項９の発明は、請求項５に記載の研磨液供給装置において、前記研磨液移動路（Ｍ，２Ｍ，３Ｍ，７Ｍ）よりも上側に設けられた複数の研磨液収容部（Ｆ，２Ｆ，３Ｆ，４Ｆ）と、前記研磨液収容部（Ｆ，２Ｆ，３Ｆ，４Ｆ）の底部を貫通して設けられ、前記研磨液収容部（Ｆ，２Ｆ，３Ｆ，４Ｆ）への前記研磨液（Ｅ）の流入を制限する研磨液流入制限貫通口（６６ａ，６７ｄ，１６４ｂ，２６２ｂ）とを有すること、を特徴とする研磨液供給装置である。
請求項１０の発明は、請求項２に記載の研磨液供給装置において、前記研磨液収容部（４Ｆ）に充填され、前記研磨液収容部（４Ｆ）内の前記研磨液（Ｅ）を保持する研磨液保持材（５８０）を備えること、を特徴とする研磨液供給装置である。
請求項１１の発明は、請求項１０に記載の研磨液供給装置において、前記研磨液保持材（５８０）は、連続発砲体、不織布、織布又はフェルトから形成されること、を特徴とする研磨液供給装置である。
請求項１２の発明は、請求項１に記載の研磨液供給装置において、前記研磨液注入口（Ｉ）は、この装置が回転している状態で前記研磨液（Ｅ）を注入可能なロータリジョイント（６９）を備えること、を特徴とする研磨液供給装置である。
請求項１３の発明は、請求項１に記載の研磨液供給装置において、前記研磨部材（６２，１６２，２６２，５６２）の上面の前記被研磨物（Ｄ，Ｄ１）が接しない範囲を覆うように設けられ、前記範囲での前記研磨液（Ｅ）の供給を抑制する研磨液供給抑制部材（４７０）を備えること、を特徴とする研磨液供給装置である。
請求項１４の発明は、請求項３に記載の研磨液供給装置において、前記導電体層（Ｄ１）に当接して電気的に導通可能な接触導電体（６１）を備えること、を特徴とする研磨液供給装置である。
請求項１５の発明は、請求項１４に記載の研磨液供給装置において、前記接触導電体（６１）は、前記研磨部材（６２，１６２，２６２，５６２）の表面から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）と前記研磨部材（６２，１６２，２６２，５６２）とが当接するまで変位可能であること、を特徴とする研磨液供給装置である。
請求項１６の発明は、請求項１４に記載の研磨液供給装置において、前記接触導電体（６１）は、表面が鏡面であること、を特徴とする研磨液供給装置である。
請求項１７の発明は、請求項１２に記載の研磨液供給装置において、前記接触導電体（６１）は、金、白金、チタン合金、銅又はステンレス鋼から形成されること、を特徴とする研磨液供給装置である。
請求項１８の発明は、請求項１４に記載の研磨液供給装置において、前記接触導電体（６１）は、カーボンを主成分とした炭素繊維、黒鉛繊維、黒鉛、アモルファスカーボン、合成樹脂との複合炭素素材、エラストマ材との複合炭素素材、合成樹脂との複合黒鉛の内いずれか１つ、又はそれらの組み合わせから形成されること、を特徴とする研磨液供給装置である。
請求項１９の発明は、請求項１４に記載の研磨液供給装置において、前記研磨部材（６２，１６２，２６２，５６２）よりも下側に設けられ、前記接触導電体（６１）に電力を伝達する電力伝達部（６３，１６３，２６３）を備えること、を特徴とする研磨液供給装置である。
請求項２０の発明は、請求項１９に記載の研磨液供給装置において、前記研電力伝達部（６３，１６３，２６３）は、金、銅、白金、チタン合金ステンレス鋼、又はカーボンから形成されること、を特徴とする研磨液供給装置である。
請求項２１の発明は、請求項１９に記載の研磨液供給装置において、前記研電力伝達部（６３，１６３，２６３）は、カーボンを主成分としたアモルファスカーボン、炭素繊維、黒鉛繊維、黒鉛、合成樹脂との複合炭素材、又は合成樹脂との複合炭素材から形成されること、を特徴とする研磨液供給装置である。
請求項２２の発明は、請求項１に記載の研磨液供給装置において、前記研磨液（Ｅ）は、化学的機械的研磨液であり、前記研磨部材（６２，１６２，２６２，５６２）は、ポリウレタン又は発泡ポリウレタンから形成され、前記被研磨物に対して押圧しながら相対移動することにより、化学的機械的に研磨すること、を特徴とする研磨液供給装である。
請求項２３の発明は、請求項１に記載の研磨液供給装置において、前記研磨部材は、酸化シリコン砥粒が固定された固定砥粒研磨部材から形成され、前記被研磨物に対して押圧しながら相対移動することにより、化学的機械的に研磨すること、を特徴とする研磨液供給装置である。
【００１１】
請求項２４の発明は、請求項１から請求項２３までのいずれか１項に記載の研磨液供給装置（６０，１６０，２６０，３６０，４６０，５６０，６６０）に取り付けられ、前記研磨液が下側から供給され、前記被研磨物を研磨すること、を特徴とする研磨部材である。
【００１２】
請求項２５の発明は、請求項１から請求項２３までのいずれか１項に記載の研磨液供給装置（６０，１６０，２６０，３６０，４６０，５６０，６６０）と、請求項２４に記載の研磨部材（６２，１６２，２６２，５６２）とを備えたこと、を特徴とする研磨部材付き研磨液供給装置である。
【発明の効果】
【００１３】
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、装置上面の略中央の範囲に設けられ、装置内側に研磨液を注入するための研磨液注入口と、装置内側に空洞状に設けられ、研磨液を移動するための研磨液移動路とを有する。研磨液は、研磨液注入口から注入され、研磨液移動路を介して、研磨部材の下側から上側に供給される。すなわち、電解液を研磨部材の表面を覆うように供給するのではない。
これにより、研磨液が、研磨部材表面から飛散することを防止できるため、研磨部材の回転速度を速くすることができるので、被研磨物の研磨速度の面内均一性を改善することができる。また、研磨液を安定して効率よく供給することができるので、研磨液の消費量を少なくすることができる。
【００１４】
（２）本発明は、研磨液移動路よりも上側に設けられ、研磨部材がその少なくとも一部を形成する複数の研磨液収容部を有し、研磨液は、研磨液収容部の底部から研磨液収容部の上部開口部へ供給される。これにより、一定の開口面積を有する上部開口部から、十分な研磨液を、研磨部材に供給することができる。
【００１５】
（３）本発明は、研磨液が電解液であり、被研磨物がデバイスウエハの導電体層である。導電体層は、研磨液収容部に収容された電解液に接触することによりアノードとされる。また、アノードとカソードとの間に電解液を接触させ電圧を印加することにより、電解セルが形成される。これにより、研磨部材は、導電体層を電気化学的機械的に研磨することができる。また（１）の効果により、電解液収容部は、電解液が安定して流入し均一に満たされ、電解液とデバイスウエハの導電体層とを安定して接することができるので、本発明は、導電体層の研磨速度の面内均一性を改善した研磨をすることができる。
【００１６】
（４）本発明は、カソードが研磨液収容部の底部に形成されるので、導電体層をアノードとした電解セルを構成することができる。
【００１７】
（５）本発明は、研磨液移動路が研磨液の流れを調整する流れ調整部を有するため、研磨液の供給量を調整できるので、研磨液を安定して供給することができる。
【００１８】
（６）本発明は、流れ調整部が回転定盤の回転移動によって、研磨液移動路内の研磨液に働く遠心力に対して抵抗をするように設けられているため、研磨液移動路内の研磨液に作用する遠心力の影響を低減できるので、研磨液を安定して供給することができる。
【００１９】
（７）本発明は、流れ調整部が遠心力の大きさに応じて、遠心力に対する抵抗の度合が変化するので、遠心力の大きさが研磨液供給装置内の位置（内周、外周の位置）に応じて変わっても、研磨液移動路内の研磨液に働く力が均一になるように、調整することができる。これにより、研磨液移動路内の研磨液が移動する速さが均一になるように調整できるので、研磨液を安定して供給することができる。
【００２０】
（８）本発明は、流れ調整部が研磨液の流れ方向に対して略垂直な方向にリブ状に設けられているので、研磨液に働く遠心力に対して抵抗することができる。また、リブ構造であるので、高さ等を調整することにより、この抵抗の度合を容易に調整することができ、さらに、構造をシンプルにすることができる。
【００２１】
（９）本発明は、研磨液流入制限貫通口が、研磨液収容部の底部に設けられ、研磨液収容部への研磨液の流入を制限するので、研磨液収容部に流入する研磨液を、直接的に調整することができる。
【００２２】
（１０）本発明は、研磨液収容部に充填され、研磨液収容部内の研磨液を保持する研磨液保持材を備えるので、遠心力により研磨液収容部内の研磨液が飛散することを防止することができる。
【００２３】
（１１）本発明は、研磨液注入口が、この装置が回転している状態で研磨液を注入可能なロータリジョイントを備えるので、回転している研磨液供給装置に、研磨液を供給するための構造を、シンプルにすることができる。また、汎用の部品（ロータリジョイント）を用いることにより、コストを抑えることができる。
【００２４】
（１２）本発明は、研磨液供給抑制部材が、被研磨物の上面の研磨部材が研磨していない範囲を覆うように設けられ、この範囲での研磨液の供給を抑制する。すなわち、研磨に用いられないで排出されてしまう研磨液の供給を抑制できるので、研磨液の消費量を削減し、研磨コストを抑えることができる。
【００２５】
（１３）本発明は、導電体層に当接して電気的に導通可能な接触導電体を備えるので、導電体層にプラスの電荷を印加して、アノードを形成することができる。
【００２６】
（１４）本発明は、接触導電体が、研磨部材の表面から突出するように設けられ、導電体層を当接することにより押下げられ、導電体層と接触導電体とが当接するまで変位可能である。これにより、導電体層を機械的に研磨するときに、接触導電体と導電体層とを確実に接触させ、導電体層に安定して電力を供給することができる。
【００２７】
（１５）本発明は、接触導電体の表面が鏡面であるので、接触導電体が導電体層に当接することによる、導電体層の損傷（ダメージ）を防止することができる。
【００２８】
（１６）本発明は、電力伝達部が、研磨部材よりも下側に設けられ、接触導電体に電力を伝達するため、被研磨物に電流が流れることを防止できるので、効率よく電力を伝達することができる。
【００２９】
（１７）本発明は、研磨部材がポリウレタン又は発泡ポリウレタンから形成され、研磨液が化学的機械的研磨液であり、研磨部材が、被研磨物に対して押圧しながら相対移動することにより、化学的機械的に研磨する。これにより、（１）の効果を有する化学的機械的研磨を行うことができ、また、研磨液収容部の上部開口部から、十分な研磨液を、研磨部材の上面（研磨面）に供給することができる。
【００３０】
（１８）本発明は、研磨部材が、酸化シリコン砥粒を固定した固定砥粒研磨部材から形成され、前記被研磨物に対して押圧しながら相対移動するので、前述の効果を有する化学的機械的研磨を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本発明は、被研磨物の研磨速度のウエハ面内均一性を改善でき、また、研磨液消費量を少なくすることができる研磨液供給装置、研磨部材及び研磨部材付き研磨液供給装置を提供するという目的を、電解液供給装置上面の略中央の範囲に電解液注入口を設け、電解液供給装置内側に電解液移動路を設け、電解液移動路内に電解液の流れを調整するリブを設け、電解液収容部の底部に電解液の流入を制限する貫通孔を設け、そして、電解液を、電解液注入口から電解液供給装置に注入し、電解液移動路及び電解液収容部を介して研磨部材層の下側から上側に供給することにより実現した。
【実施例１】
【００３２】
次に、図面等を参照しながら、本発明による電解液供給装置（研磨液供給装置）の実施例１を説明する。
最初に、本実施例の電解液供給装置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。
研磨装置５０は、マルチプラテン／マルチヘッドを備えたプラテン・ロータリ型の化学的機械的研磨（ＣＭＰ）に用いられるＣｕ−ＣＭＰ装置である。図１は、その一組のプラテン／ヘッドを示す斜視図である。
図１に示すように、研磨装置５０は、プラテン５１（回転定盤）と、研磨ヘッド５２と、電源５３と、装置側電極５５と、ノズル５６とを備えている。
【００３３】
プラテン５１は、電解液供給装置６０を載置して、鉛直方向の軸Ｚ１回り（矢印θ１方向）に回転する円盤状の部材である。
研磨ヘッド５２は、その下面に、デバイスウエハＤを装着し、鉛直方向の軸Ｚ２回り（矢印θ２方向）に回転する円盤状の部材である。研磨ヘッド５２には、デバイスウエハＤを導電体層Ｄ１が下側になるように装着される。
【００３４】
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。電源５３は、後述するように、デバイスウエハＤの導電体層Ｄ１にアノードを形成し、また、電解液供給装置６０の導電性シート層６６（後述する）にカソードを形成する。供給する電力は、一般的には直流電力であるが、電力波形は、パルス状であっても、直流成分があればプラスとマイナスに変動する交流電力であってもよい。
装置側電極５５は、導電性部材層６３に電力を伝達するための部材である。装置側電極５５は、配線を介して電源５３のプラス端子に電気的に接続されており、また、電解液供給装置６０の導電性部材層６３（後述する）に接触することにより、導電性部材層６３に対して電気的に導通される。装置側電極５５は、導電性部材層６３に対して接触する接触面が、導電性部材層６３と同一の材料であることが望ましいが、回転している導電性部材層６３に対して安定して電気的に接触するためには、耐磨耗性を有することが望ましい。
ノズル５６は、電解液供給装置６０の上方に配置され、ロータリジョイント６９（後述する）により電解液供給装置６０との間を接続され、電解液供給装置６０に電解液Ｅを注入する。
電解液Ｅには、クエン酸等の有機酸、リン酸等の無機酸、硫酸銅等の塩を主成分とした水溶液が使用でき、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。
【００３５】
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、電解液供給装置６０の研磨部材層６２とを接触させ、これらを相対移動させる。これにより、デバイスウエハＤの導電体層Ｄ１の表層は、電気化学的な保護膜が形成されると同時に、保護膜が機械的に除去され、電気化学的に溶解除去される（溶解除去の工程については、後述する）。すなわち、研磨装置５０は、電解液供給装置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。
【００３６】
次に、電解液供給装置６０の構成等について説明する。
図２から図５は、電解液供給装置６０を示す図である。
図２は、斜視図であり、図３（ａ）は、平面図（図２に示す矢印Ａ方向から示す図）、図３（ｂ）は、縦断面図（図３（ａ）に示すＢ−Ｂ部矢視断面図）である。図４（ａ）は、図３の一部拡大図（図３（ｂ）に示す２点鎖線内）、図４（ｂ）は、構造の一部を変更した例を示す図であり、図５は、横断面図（図３（ｂ）のＫ−Ｋ部矢視断面図）である。
なお、各図は、電解液供給装置６０の各層の構成を分かりやすくするために、厚みを強調して示す。
図２、図３に示すように、電解液供給装置６０は、電解液Ｅを収容するための複数の電解液収容部Ｆ（研磨液収容部）が設けられた円盤状の装置である。電解液供給装置６０は、上面の中央の範囲に設けられ、内側に電解液Ｅを注入するための電解液注入口Ｉ（研磨液注入口）と、内側に空洞状に設けられ、注入された電解液Ｅを移動するための電解液移動路Ｍ（研磨液移動路）とを有している。注入された電解液Ｅは、電解液移動路Ｍ及び電解液収容部Ｆを介して、研磨部材層６２（後述する）の下側から上側に供給される。
電解液供給装置６０は、４つの接触導電体６１が設けられ、研磨部材層６２（研磨部材）と、導電性部材層６３（電力伝達部）と、絶縁層６４と、導電性シート層６６と、基層６７と、粘着テープ６８とが上側からこの順に積層され、ロータリジョイント６９が取り付けられている。
【００３７】
接触導電体６１は、デバイスウエハＤの導電体層Ｄ１に当接することにより電気的に導通し、導電体層Ｄ１にアノードを形成するための部材である（図４（ａ）参照）。接触導電体６１は、導電体層Ｄ１に当接したときに、導電体層Ｄ１を損傷しないように、導電体層Ｄ１を形成する銅よりも硬度が低い材料（例えば、カーボンとエラストマ材の複合成形体、黒鉛等）から形成される。本実施例では、４つの接触導電体６１を、平面図において、研磨部材層６２の研磨パッド面の中心から略等距離の位置で、略等角度（本実施例では、９０度）になる位置に配置した例を示す。また、接触導電体６１は、電解セルを形成する貫通孔６２ｂ以外の部分に配置されている。接触導電体６１は、その表面６１ａが研磨部材層６２の表面よりも所定量（例えば、０．５ｍｍ以下）突出するように設けられ、また、その下面が後述する導電性部材層６３に接している。接触導電体６１は、後述するように弾性材料から形成された絶縁層６４により、鉛直方向（導電体層Ｄ１に当接する方向）に移動可能に支持される。これにより、接触導電体６１の表面６１ａは、導電体層Ｄ１に当接したときに、この方向に変位することができる。（なお、この変位は、接触導電体６１自身の弾性変形等によるものでもよい。）。
【００３８】
接触導電体６１の材料としては、金属（金、白金、チタン合金、銅、ステンレス鋼等）や、炭素素材（カーボンを主成分とした炭素繊維、黒鉛繊維、黒鉛、アモルファスカーボン、合成樹脂との複合炭素素材、エラストマ材との複合炭素素材、合成樹脂との複合黒鉛の内いずれか１つ、又はそれらの組み合わせ等）等が挙げられる。
接触導電体６１と導電体層Ｄ１との接触は、点接触、線接触、面接触のいずれの方法でもよい。しかし、点接触や線接触による導通は、接触点数を多くしても、合計の接触面積が小さいため、接触部分の電流密度が過大となる。これによって、発熱や電圧降下等の問題があるばかりか、接触面積が小さいことによる圧力の集中によって、導電体層Ｄ１にダメージを与える等の問題がある。このため、接触導電体６１は、面接触（直径が５〜２０ｍｍ程度）による接触方法が適切である。また、接触導電体６１は、前記金属やカーボン等の硬度が導電体層Ｄ１より高い材料の場合、導電体層Ｄ１にダメージを与えないために、接触導電体の表面を鏡面とする必要がある。導電体層Ｄ１よりも硬度が低い材料の場合、天然黒鉛、合成樹脂やエラストマ材との複合炭素材が、ダメージを与えない材料として適しており、中でも天然黒鉛が、導電性が比較的大きく、導電体層Ｄ１へのダメージを与えない材料として最も適している。
【００３９】
研磨部材層６２（研磨部材）は、デバイスウエハＤの導電体層Ｄ１に押圧した状態で相対移動することにより、導電体層Ｄ１の表面に形成された保護膜（後述する）を機械的に除去するための部材である。研磨部材層６２は、研磨装置５０のプラテン５１と研磨ヘッド５２（図１参照）とが回転運動することにより、デバイスウエハＤに対して相対移動することができる。研磨部材層６２は、円盤状の部材であり、電解液収容部Ｆの一部を形成するための貫通孔６２ｂが設けられている。
【００４０】
研磨部材層６２は、非金属であり絶縁性のあるウレタン系の材料（発泡構造のポリウレタン材、溝付発泡構造のポリウレタン材、クッション層を有する発泡構造のポリウレタン材等）、又はシリカ（酸化シリコン）砥粒が固定された固定砥粒研磨部材等から形成される。研磨部材層６２の材料は、前述した非金属材料に熱硬化性樹脂又はエラストマ材を含浸させたものを使用することもできる。この場合、熱硬化性樹脂又はエラストマ材は、研磨砥粒を分散させて使用するのが、導電体層Ｄ１の表面粗さを減少させ、鏡面に研磨できることから好ましい。
また、研磨部材層６２は、前述した非金属材と研磨砥粒を含有するシートとを、研磨面に垂直に交互に配列するようにしてもよい。この研磨砥粒は、酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化亜鉛、炭化ケイ素、炭化ホウ素及び合成ダイヤモンド粉体の単独若しくは二種類以上を使用することができる。
さらに、研磨部材層６２は、表面を窪ませて設けた同心円溝やｘｙ溝（図示せず）を設けてもよい。これにより、研磨部材層６２は、導電体層Ｄ１との接触圧が大きくなるので、導電体層Ｄ１との摩擦力が増大するため機械的研磨の効率を向上することができ、また、これらの溝を用いて電解液Ｅを排出することができる。
【００４１】
導電性部材層６３（電力伝達部）は、研磨装置５０の装置側電極５５（図１参照）と接触導電体６１とを導通させ電力を伝達するための部材であり、図３、図４に示すように、円盤状に形成され、研磨部材層６２の下層に積層されている。導電性部材層６３は、平面図における外形が研磨部材層６２よりも大きく形成されており、上面の露出部分６３ａが装置側電極５５に接触することにより、電源５３の電力を接触導電体６１に伝達する。また、導電性部材層６３は、上面が、接触導電体６１に対して電気的に接続され、接触導電体６１を下面から支持するように配置される。導電性部材層６３は、電解液収容部Ｆの一部を形成するための貫通孔６３ｂが設けられている（図４（ａ）参照）。
導電性部材層６３は、金属等の低抵抗材料（金、銅、白金、チタン合金、ステンレス鋼、カーボン等）、又は炭素素材（カーボンを主成分としたアモルファスカーボン、炭素繊維、黒鉛繊維、黒鉛、合成樹脂との複合炭素材、合成樹脂との複合炭素材等）等から形成される。
【００４２】
なお、図４（ｂ）に示すように、導電性部材層６３から電解液収容部Ｆに流れる電流（矢印Ｊ参照）を防止するために円環状の絶縁部材７０を設けてもよい。これにより、電解液供給装置６０は、供給された電力を、導電体層Ｄ１の電解、溶解に、効率よく用いることができる。
【００４３】
絶縁層６４は、導電性部材層６３と導電性シート層６６との間を電気的に絶縁するための部材であり、図３、図４に示すように、円盤状に形成され、導電性部材層６３の下層に積層されている。絶縁層６４は、図４（ａ）に示すように、電解液収容部Ｆの一部を形成するための貫通孔６４ｂが設けられている。絶縁層６４は、接触導電体６１を鉛直方向に移動可能に支持するために、エラストマ材等の弾性材料から形成される。すなわち、絶縁層６４は、接触導電体６１の表面６１ａを変位可能にするための弾性部材を兼用することにより、電解液供給装置６０の構成をシンプルにすることができる。
【００４４】
接触導電体６１は、デバイスウエハＤによって直接加圧されるため、接触導電体６１の押圧の値は、研磨圧力とほぼ等しい。超低圧研磨では、研磨圧力が６．９×１０2〜６．９×１０3Ｎ／ｍ2（７〜７０ｇｆ／ｃｍ2、０．１〜１ｐｓｉ）の範囲で使用されるため、接触導電体６１の直下部の絶縁層が圧縮されて接触導電体６１が鉛直方向に移動し、導電体層Ｄ１が研磨部材層６２に押圧される必要がある。例えば、研磨圧が６．９×１０2Ｎ／ｍ2（７ｇｆ／ｃｍ2、０．１ｐｓｉ）で接触導電体６１が研磨部材層６２表面より０．３ｍｍ突き出している場合、絶縁層６４は、縦弾性係数が６．９×１０3Ｎ／ｍ2（７０ｇｆ／ｃｍ2）以下であるものを選択する必要がある。また、接触導電体６１と導電体層Ｄ１とを安定して接触させて、電気的に導通させるために、絶縁層６４の縦弾性係数を４．９×１０3〜６．９×１０3Ｎ／ｍ2（５０〜７０ｇｆ／ｃｍ2）程度に設定するのが好適である。
【００４５】
導電性シート層６６は、カソードを形成するためのシート部材であり、図２、図３に示すように、円盤状に形成され、絶縁層６４の下層に積層されている。導電性シート層６６は、図３（ｂ）に示すように、絶縁層６４の貫通孔６４ｂを下側から塞ぐことにより、電解液収容部Ｆの底部を形成し、また、電解液収容部Ｆに電解液Ｅを供給するために貫通孔６６ａが設けられている。導電性シート層６６は、直流電源５３（図１参照）に対して電気的に接続されており、電解液収容部Ｆに電解液Ｅが収容されたときに、アノードを形成するデバイスウエハＤの導電体層Ｄ１の対極に、カソードを形成する。
導電性シート層６６は、導電性を有し、電解液Ｅに対して不溶性のある材料であれば金属、非金属を問わず使用することができる。このような材料としては、金、白金、チタン合金等も使用できるが、経済的見地から、カーボン、黒鉛、ステンレス、銅等が好ましい。
【００４６】
基層６７は、電解液供給装置６０の基礎を構成するための部材であり、図３、図４に示すように、円盤状に形成され、導電性シート層６６の下側に設けられている。基層６７は、上板６７ａと下板６７ｂとの間に隙間を有するようにリブ６７ｃが設けられ、内側に空洞状に電解液移動路Ｍが形成されている。
上板６７ａは、図４（ａ）に示すように、導電性シート層６６の貫通孔６６ａに連通する貫通孔６７ｄを有している。この貫通孔６６ａと前述した貫通孔６７ｄとは、電解液収容部Ｆの底部を貫通するように設けられている。貫通孔６６ａと貫通孔６７ｄとは、電解液移動路Ｍから、これよりも上側に設けられた複数の電解液収容部Ｆへの電解液Ｅの流入を制限する貫通口（研磨液流入制限貫通口）であり、開口孔の大きさが調整されている。貫通孔６６ａと貫通孔６７ｄとは、電解液収容部Ｆに流入する電解液Ｅを、直接的に調整することができる。
下板６７ｂは、電解液供給装置６０を研磨装置５０に載置するために、プラテン５１に対して、粘着テープ６８を用いて固定されている。
【００４７】
リブ６７ｃは、電解液移動路Ｍ内の電解液Ｅの流れを調整する流れ調整部である。リブ６７ｃは、図３（ａ）に破線で示すように、径方向リブ６７ｅ，６７ｆと、接線方向リブ６７ｇ，６７ｈとから構成される。
径方向リブ６７ｅ，６７ｆは、電解液供給装置６０の径方向に計１８本設けられている。接線方向リブ６７ｇ，６７ｈは、平面図において、それぞれ径方向リブ６７ｅ，６７ｆに直交するように、すなわち、電解液Ｅの流れ方向に対して垂直な方向に設けられている。接線方向リブ６７ｇは、電解液供給装置６０の中心と同心の円に接するように設けられたリブであり、また、接線方向リブ６７ｈは、この円のさらに外側の円に接するように設けられている。接線方向リブ６７ｈの幅は、接線方向リブ６７ｇの幅よりも大きい。このような形状に設けられることにより、接線方向リブ６７ｇ，６７ｈは、プラテン５１（すなわち電解液供給装置６０）の回転移動によって、電解液移動路Ｍ内の電解液Ｅに働く遠心力に対して抵抗をする。また、この抵抗の度合は、遠心力の大きさに対応して、中央から外側に向けて径方向（動径方向）の位置に応じて変化する。電解液移動路Ｍ内を電解液Ｅが移動する動作については、後述する。
また、リブ６７ｃにより、基層６７さらに電解液供給装置６０は、内部が空洞状であっても十分な強度を保つことができる。
【００４８】
ロータリジョイント６９は、電解液注入口Ｉに設けられ、ノズル５６に機械的に接続され、電解液供給装置６０が回転している状態で電解液Ｅを電解液供給装置６０内側に注入可能な部材である。ロータリジョイント６９は、電解液供給装置６０の上面の中央に設けられているので、回転している電解液供給装置６０に電解液Ｅを注入するための構造を、シンプルにすることができる。ロータリジョイント６９は、汎用の部品を市場から安価かつ安定して入手することができるので、電解液供給装置６０は、コストを抑えることができる。
【００４９】
次に、電解液供給装置６０が電解液Ｅを供給する動作について説明する。
以下、図５に示す電解液移動路Ｍの一部分について説明するが、他の部分においても同様である。
ノズル５６（図１、図３参照）を通ってきた電解液Ｅは、電解液注入口Ｉに設けられたロータリジョイント６９を介して、回転している電解液供給装置６０の中央上側から内側に注入される。図５に示すように、注入された電解液Ｅは、電解液移動路Ｍ内を中心から径方向外側に移動する（矢印Ｍ１参照）。なお、このとき、電解液Ｅは、径方向リブ６７ｅ，６７ｆにより径方向に整流される。電解液Ｅは、径方向へ移動するに従って、電解液供給装置６０の回転によって、より大きな遠心力が働く。しかし、電解液Ｅは、接線方向リブ６７ｇにより、この遠心力に対して抵抗をするように力が働き、また、電解液移動路Ｍの部分Ｍａが狭くなっているので、電解液移動路Ｍ内を一定の速度で移動する。さらに径方向外側に移動した電解液Ｅは、より大きな遠心力が働くが、接線方向リブ６７ｇよりも幅の大きい接線方向リブ６７ｈにより、遠心力の大きさ応じて抵抗し、また、電解液移動路Ｍが狭くされた部分Ｍｂの働きにより、電解液移動路Ｍ内を一定の速度で移動する。このようにして、電解液Ｅは、流れ調整部であるリブ６７ｃの働きにより、電解液移動路Ｍ内を、中心から外周まで、一定の速度で移動することがきる。
【００５０】
電解液移動路Ｍを移動中の電解液Ｅは、図４（ａ）に示すように、貫通孔６６ａと貫通孔６７ｄとから形成される研磨液流入制限貫通口により、電解液収容部Ｆへの流入が適切になるように制限される。
電解液収容部Ｆに流入した電解液Ｅは、電解液収容部Ｆの底部から電解液収容部Ｆの上部開口部へ供給され、その後排出される。この排出は、回転によりデバイスウエハＤが上部開口部から移動したときに最も多く行われるが、研磨部材層６２に溝が設けられている場合には、上部開口部がデバイスウエハＤに蓋をされている状態のときにも、効率的に行われる。
以上のように、電解液供給装置６０は、複数の電解液収容部Ｆに、ほぼ均一に電解液Ｅを供給することができるので、研磨速度のウエハ面内均一性が改善できる。
なお、研磨速度の面内均一性とは、導電体層Ｄ１を研磨する場合における研磨速度（研磨レート）の導電体層Ｄ１表面内での均一性をいう（例えば、研磨速度の内外周での差の度合い）。
【００５１】
また、従来は、電解液を研磨部材層の表面を覆うように供給するため、プラテンの回転数を上げると遠心力の作用で一部の電解液が飛散してしまっていたが、本実施例の電解液供給装置６０は、電解液Ｅを電解液収容部Ｆの下側から供給する。このため、電解液供給装置６０は、電解液Ｅの飛散を防止して電解液Ｅを効率よく供給することができるので、電解液Ｅの消費量を少なくすることができる。また、研磨部材層６２の回転速度を速くしも、電解液Ｅが効率よく供給され、複数の電解液収容部Ｆ内に、電解液Ｅを均一に満たすことができる。これにより、導電体層Ｄ１に偏りなく電解液Ｅを接触させることができるので、導電体層Ｄ１の研磨速度の面内均一性を改善することができる。
【００５２】
次に、研磨時における電解セルＣの形成等について説明する。
図４（ａ）の状態において、接触導電体６１の表面６１ａは、デバイスウエハＤの導電体層Ｄ１に当接することにより押し下げられ、導電体層Ｄ１と研磨部材層６２とが当接するまで変位している。これは、絶縁層６４が圧縮され、弾性変形するためである。これにより、電解液供給装置６０は、導電体層Ｄ１を機械的に研磨するときに、接触導電体６１と導電体層Ｄ１とを確実に接触させ、導電体層Ｄ１に安定して電力を供給することができる。
また、導電性部材層６３は、研磨部材層６２（図４参照）よりも下側に設けられているので、導電体層Ｄ１に接することがないので、接触導電体６１に、効率よく電力を供給することができる。
【００５３】
図４（ａ）に示すように、研磨時において、電解液供給装置６０の電解液収容部Ｆは、その内部が電解液Ｅによって満たされ、また、その上部開口部が、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。導電体層Ｄ１は、電源５３（図１参照）のプラス電極に対して、装置側電極５５、導電性部材層６３、接触導電体６１（図３参照）を介して、電気的に接続されているためアノードとなる。一方、導電性シート層６６は、電源５３のマイナス電極に対して、電気的に接続されているためカソードとなる。
導電体層Ｄ１がアノードとなることにより、導電体層Ｄ１を形成する銅は、「Ｃｕ→Ｃｕ2+＋２ｅ-」による電気化学反応によって、溶解、除法される。
【００５４】
なお、電解液収容部Ｆの直径は、デバイスウエハＤの直径よりも小さく形成する必要があり、その横断面が円形の場合には、直径１０〜１００ｍｍの大きさとするのが好ましい。さらに、１５〜３０ｍｍであることが研磨のウエハ面内の均一性を改善する上でも望ましい。直径をこの大きさにする理由は、直径が１０ｍｍ以下であると、直径に対して電解液収容部Ｆの深さが大きくなるため、電解液Ｅを安定して導電体層Ｄ１に接触させることが困難になるので、これを防止するためである。
また、電解液供給装置６０の総面積（研磨部材層６２の上面の面積（電解液収容部Ｆの開口を含む））に対する電解液収容部Ｆの開口総面積の割合は、２０〜８０％であるのが好ましい。さらに、４０〜６０％が研磨のウエハ面内均一性を改善する上でも望ましい。この理由は、この割合が少なすぎると電気化学的研磨能率が低下し、多すぎると導電性部材層６３の電気抵抗が大きくなりすぎ、かつ機械的研磨能率が低下して平坦性が劣化するからである。また、電解液収容部Ｆは、電解液供給装置６０に複数の開口が形成されていればよく、その横断面は、円形に限定されず、多角形でもよい。さらに、電解液収容部Ｆは、円形又は多角形のような孔でなくとも、リング状又は直線状の開口に形成してもよい。
【００５５】
次に、デバイスウエハＤの研磨工程を説明する。
図６は、電解液供給装置６０によるデバイスウエハＤの研磨工程を示す縦断面図である。図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。なお、以下の説明において、研磨面（図中下側の面）を下面、その反対側の面を上面（図中上側の面）として説明する。
最初に、デバイスウエハＤの構成について説明する。
図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。）
【００５６】
導電体層Ｄ１は、デバイスウエハＤの配線を構成するための層であり、銅をめっき等の手法を用いて積層させて形成される。導電体層Ｄ１は、層間絶縁膜Ｄ３の下面を窪ませて設けられた配線溝Ｄ３ａに積層された部分が、残存するように研磨されることにより（図６（ｆ）参照）、デバイスウエハＤ内を配線する。導電体層Ｄ１は、層間絶縁膜Ｄ３の配線溝Ｄ３ａの範囲に積層された部分に、窪み（凹部Ｄ１ａ）が形成される場合がある。ただし、導電体層Ｄ１に凹部Ｄ１ａが形成されていても、本実施例の電解液供給装置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。
【００５７】
バリアメタルＤ２は、導電体層Ｄ１の金属原子が層間絶縁膜Ｄ３に移動（ｍｉｇｒａｔｉｏｎ）することを防ぐために設けられている。このバリアメタルＤ２は、融点が高く、導電性がある材料、例えば、窒化タンタルや窒化チタン等の金属窒化物を使用することができる。
層間絶縁膜Ｄ３は、デバイスウエハＤの各層の間を絶縁するための絶縁層（膜）である。
【００５８】
次に、デバイスウエハＤの研磨工程を説明する。
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と電解液供給装置６０の導電性シート層６６とが当接し、電解セルＣ（図４（ａ）参照）によって、導電体層Ｄ１の下面の表層は、溶解、除去される。導電体層Ｄ１の溶解、除去が進行すると、図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。
電解液供給装置６０の研磨部材層６２（図４（ａ）参照）は、研磨装置５０（図１参照）によって、デバイスウエハＤに対して相対移動しているので、保護膜Ｇは、機械的に除去される。このとき、凹部Ｄ１ａに形成された保護膜Ｇは、研磨部材層６２に接しないので、導電体層Ｄ１の凸部Ｄ１ｃ，Ｄ１ｄに形成された保護膜Ｇのみが除去される。
【００５９】
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、電解セルＣによって、溶解、除去され、再び形成された保護膜Ｇが機械的に除去される。
以上のような工程が瞬時に繰り返され、電解液供給装置６０は、導電体層Ｄ１を電気化学的機械的に研磨し、凸部Ｄ１ｃ，Ｄ１ｄの除去速度を、凹部Ｄ１ａよりも速くすることができる。そして、電解液供給装置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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。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。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。これらの除去は、前述したマルチプラテン／マルチヘッド型の研磨装置を用いて、第２ステップとして、従来の化学的機械的研磨（ＣＭＰ）により行われる。さらにデッシング（導電体層Ｄ１が余分に研磨除去された状態）の修正が必要な場合、第３ステップとして、層間絶縁膜Ｄ３を化学的機械的に研磨する。
【００６２】
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、高い研磨レートと面内均一性を維持したまま、平坦化することができる。
【００６３】
以上説明したように、本実施例の電解液供給装置６０（研磨液供給装置）は、マルチプラテン／マルチヘッドを備えたプラテン・ロータリ型の化学的機械的研磨（ＣＭＰ）装置に取り付けることにより、デバイスウエハＤの電気化学的機械的研磨に用いることができる。
【００６４】
また、電解液Ｅは、電解液供給装置６０上面の略中央の範囲に設けられた電解液注入口Ｉから電解液供給装置６０内側に注入され、電解液移動路Ｍを介して、研磨部材層６２（研磨部材）の下側から上側に供給される。
これにより、電解液供給装置６０は、電解液Ｅの研磨部材層６２からの飛散を防止でき、電解液Ｅを、研磨部材層６２表面を覆うように供給するよりも、効率よく供給することができるので、電解液Ｅの消費量を少なくすることができる。また、研磨部材層６２の回転速度を速くすることができるので、導電体層Ｄ１（被研磨物）の研磨速度の面内均一性を改善することができる。
【００６５】
さらに、リブ６７ｃ（径方向リブ６７ｅ，６７ｆ、接線方向リブ６７ｇ，６７ｈ）は、電解液移動路Ｍ内の電解液Ｅの流れを調整する流れ調整部である。すなわち、径方向リブ６７ｅ，６７ｆは、電解液移動路Ｍ内の電解液Ｅを径方向に整流する。また、接線方向リブ６７ｇ，６７ｈは、電解液Ｅに働く遠心力に抵抗をするように設けられ、かつ、抵抗の度合が、遠心力の大きさに応じて、中央から外側に向けて径方向（動径方向）の位置に応じて変化するように設けられている。
これにより、電解液供給装置６０は、電解液移動路Ｍ内の電解液Ｅに作用する遠心力の影響を低減できるので、電界液Ｅを均一の速さで移動することができる。
【００６６】
さらにまた、貫通孔６６ａと貫通孔６７ｄとから形成される研磨液流入制限貫通口は、電解液Ｅの電解液収容部Ｆへの流入を制限するので、電解液供給装置６０は、電解液収容部Ｆに流入する電解液Ｅを、直接的に適切になるように調整することができる。
すなわち、電解液供給装置６０は、流れ調整部、研磨液流入制限貫通口が、電解液Ｅの流れを調整し電解液収容部Ｆへの流入量を電解液収容部Ｆ毎に調整することができる。このため、電解液収容部Ｆ間で電解液のレベルが不均一になることを防止し、各電解液収容部Ｆに電解液Ｅを十分に満たして確実に電解セルＣを形成することができる。（電解セルＣの形成個所に偏りが生じれば、ウエハの研磨にも偏りがでる）。そして、研磨速度の面内均一性を向上し、導電体層Ｄ１の面内均一性を向上することができる。
【実施例２】
【００６７】
次に、本発明を適用した電解液供給装置（研磨液供給装置）の実施例２について説明する。
実施例２の電解液供給装置１６０は、実施例１の電解液供給装置６０の電解液収容部Ｆの形状を変更し、また、導電性シート層６６の配置を変更したものである。
なお、以下の説明において、前述した実施例１と同様の機能を果たす部分には、同一の名称を付して、重複する説明を適宜省略する。
図７、図８は、電解液供給装置１６０を示す図である。
図７（ａ）は、平面図、図７（ｂ）は、縦断面図（図７（ａ）に示す２Ｂ−２Ｂ部矢視断面図）であり、図８は、図７の一部拡大図（図７（ｂ）に示す２点鎖線内）である。
図７に示すように、電解液供給装置１６０の電解液収容部２Ｆ（研磨液収容部）は、実施例１の電解液収容部Ｆよりも、開口孔の大きさが小さくなるように形成されている（図３参照）。電解液収容部２Ｆは、図８に示すように、研磨部材層１６２、導電性部材層１６３、絶縁層１６４に設けられた貫通孔１６２ｂ，１６３ｂ，１６４ｂによって形成される。貫通孔１６４ｂは、電解液移動路２Ｍ（研磨液移動路）から電解液収容部２Ｆへの電解液Ｅの流入を制限する研磨液流入制限貫通口であり、開口孔の大きさが調整されている。
導電性シート層１６６は、電解液移動路２Ｍよりも下側に配置され、実施例１の基層６７の下板６７ｂを兼用するように設けられている。
基層１６７は、実施例１のリブ６７ｃと同様なリブ１６７ｃが設けられている（平面図における図示は、省略する。）。リブ１６７ｃは、電解液移動路２Ｍ内の電解液Ｅの流れを調整する流れ調整部である。
【００６８】
研磨時において、電解液供給装置１６０は、図８に示すように、導電体層Ｄ１をアノードとし、導電性シート層１６６をカソードとし、そして、電解液収容部２Ｆ及び電解液移動路２Ｍから形成される電解セル２Ｃを形成する。
このような構成によっても、電解液供給装置１６０は、電解液移動路２Ｍ内の電解液Ｅを、一定の速度で移動し、また、電解液収容部２Ｆへの流入が適切になるように制限することができる。これにより、電解液Ｅを効率よく供給し、また、電解液Ｅの消費量を少なくすることができ、さらに、導電体層Ｄ１の研磨速度の面内均一性を改善することができる。
【実施例３】
【００６９】
次に、本発明を適用した電解液供給装置（研磨液供給装置）の実施例３について説明する。
実施例３の電解液供給装置２６０は、実施例２の電解液収容部２Ｆの形状を変更したものである。
図９に示すように、電解液供給装置２６０の電解液収容部３Ｆは、導電性部材層２６３、絶縁層２６４に設けられた貫通孔２６３ｂ，２６４ｂと、研磨部材層２６２に設けられた複数（本実施例では、３つ）の貫通孔２６２ｂとから形成される。
以上のような構造によっても、電解液供給装置２６０は、貫通孔２６２ｂが、電解液収容部３Ｆへの電解液Ｅの流入を制限する研磨液流入制限貫通口として働き、実施例２と同様な効果を得ることができる。
【実施例４】
【００７０】
次に、本発明を適用した電解液供給装置（研磨液供給装置）の実施例４について説明する。
実施例４の電解液供給装置３６０は、実施例１の基層６７のリブ６７ｃの形状を変更したものである。
図１０は、電解液供給装置３６０を示す縦断面図である。なお、図１０において、電解液移動路３Ｍ（研磨液移動路）よりも上側の構造、すなわち、研磨部材層から導電性シート層までの構造は、簡略して示す。
図１０に示すように、基層３６７の接線方向リブ３６７ａ，３６７ｂ，３６７ｃ（流れ調整部）は、電解液Ｅの流れ方向に対して垂直な方向に設けられている。接線方向リブ３６７ａ，３６７ｂ，３６７ｃは、２点鎖線で示すように、径方向外側に至るほど、リブの高さが高い。すなわち、接線方向リブ３６７ａ，３６７ｂ，３６７ｃは、遠心力に抵抗する度合が、遠心力の大きさに対応するように、中央から外側に向けて径方向（動径方向）の位置に応じて変化するように設けられている。
接線方向リブ３６７ａ，３６７ｂ，３６７ｃは、平面形状において、実施例１の接線方向リブ６７ｇ，６７ｈ（図３、図５参照）と同様に、所定の長さを有するようにして複数個設けてもよいが、所定の直径を有する円になるように設けてもよい。すなわち、接線方向リブは、接線方向リブ３６７ａが電解液供給装置３６０の中心と同心の円、接線方向リブ３６７ｂがその外側の円、接線方向リブ３６７ｃが最も外側の円になるようにしてもよい。
なお、基層３６７には、電解液Ｅを整流するために、径方向リブ（図５に示す径方向リブ６７ｅ，６７ｆ参照）を、必要に応じて適宜設けてもよい。
【００７１】
以上のような構造によって、接線方向リブ３６７ａ，３６７ｂ，３６７ｃ（流れ調整部）は、遠心力の大きさが内周、外周の位置に応じて変わっても、電解液移動路３Ｍ内の電解液Ｅに働く力及び電解液Ｅが移動する速さが均一になるように調整することができる。これにより、電解液供給装置３６０は、電解液Ｅを安定して供給することができる。
また、接線方向リブ３６７ａ，３６７ｂ，３６７ｃは、リブ構造であるので、高さ等を調整することにより、遠心力に対する抵抗の度合を容易に調整することができ、さらに、構造をシンプルにすることができる。
【実施例５】
【００７２】
次に、本発明を適用した電解液供給装置（研磨液供給装置）の実施例５について説明する。
実施例５の電解液供給装置４６０は、実施例１の電解液供給装置６０に電解液供給抑制部材４７０（研磨液供給抑制部材）を設けたものである。
図１１は、電解液供給装置４６０等を示す斜視図である。
電解液供給抑制部材４７０は、研磨部材層６２の上面の内、デバイスウエハＤの導電体層Ｄ１（被研磨物）が接しない範囲を覆うように設けられている。電解液供給抑制部材４７０は、この範囲の電解液収容部の上部開口部を塞ぐことにより、この範囲への電解液Ｅの供給を抑制している。
これにより、電解液供給抑制部材４７０は、研磨に用いられないで排出されてしまう電解液Ｅの消費量を削減し、研磨コストを抑えることができる。
【実施例６】
【００７３】
次に、本発明を適用した電解液供給装置（研磨液供給装置）の実施例６について説明する。
実施例６の電解液供給装置５６０は、実施例１の電解液供給装置６０に電解液保持材５８０（研磨液保持材）を設けたものである。
図１２は、電解液供給装置４６０の縦断面図である。
図１２に示すように、電解液収容部４Ｆ（研磨液収容部）は、絶縁層５６４の貫通孔５６４ｂの直径が、研磨部材層５６２及び導電性部材層５６３の貫通孔５６２ｂ及び５６３ｂの直径よりも大きく形成されている。すなわち、電解液収容部４Ｆは、アンダーカット形状に形成されている。
電解液保持材５８０は、下側の径が大きい段付きの円柱形状に形成され、電解液収容部４Ｆに充填されている。電解液保持材５８０は、電解液収容部４Ｆの内径よりも一回り大きく形成され、電解液収容部４Ｆに圧入されている。電解液保持材５８０は、導電性シート層６６及び基層６７の貫通孔６６ａ及び貫通孔６７ｄの中心軸と同軸の貫通孔５８０ａを有している。
電解液保持材５８０の材質は、アノードとカソード間のイオン伝導性を確保するため、連続発泡体（ウレタン発泡体（スポンジ）等）、不職布やフェルト等の繊維体（ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ナイロン（ポリアミド）、セルロース（綿を含む））が好適である。
【００７４】
電解液Ｅの流れを説明すると、電解液移動路Ｍ内を通ってきた電解液Ｅは、貫通孔６６ａ及び貫通孔６７ｄを介して電解液収容部４Ｆに流入し、その一部が電解液保持材５８０の毛細管現象により電解液収容部４Ｆ内に保持される。これにより、電解液保持材５８０は、電解液収容部４Ｆ内の研磨液Ｅが、遠心力によって飛ばされることを防止することができる。
また、電解液Ｅが電解液収容部４Ｆに流入するとき、電解液保持材５８０は、貫通孔５８０ａを有しているため電解液Ｅの流入をスムーズにすることができるので、液圧によって押し上げられる力を緩和することができる。さらに、電解液保持材５８０は、アンダーカット形状に形成された電解液収容部４Ｆに圧入されているので、電解液収容部４Ｆ内に安定して留まることができる。
【００７５】
ところで、電解液供給装置５６０は、例えば、プラテンの回転数を変更する場合や研磨液の粘性を変更する場合等に、各電解液収容部４Ｆの研磨液Ｅ（電解液）の液面のレベル調整が必要になる場合がある。電解液Ｅの液面のレベル調整を、プラテンの回転数を変更等毎に、研磨液供給装置の形状等を変更することにより実施することは困難である。
電解液供給装置５６０は、この調整を、複数の電解液収容部４Ｆの一部に選択的に研磨液保持体５８０を充填することにより、行なうことができる。電解液保持材５８０の電解液収容部４Ｆへの充填は、電解液供給装置５６０をプラテンに取り付けた状態で、装置外側から行うことができるので、容易に行うことができる。本実施例では、電解液保持材５８０は、遠心力が大きい外側の３つ（３周）の電解液収容部４Ｆに充填され、内外周における各電解液収容部４Ｆの研磨液Ｅの液面のレベルが均一になるように調整を行っている。これにより、電解液供給装置５６０は、各電解液収容部４Ｆに確実に電解セルＣを形成することができるので、研磨速度の面内均一性を向上することができる。
【００７６】
さらに、電気化学的機械的研磨においては、電気化学的作用によりカソードに付着したＣｕ膜が、剥離して導電体層Ｄ１を損傷する場合があるが、電解液供給装置５６０は、電解液保持材５８０により剥離したＣｕ膜が電解液収容部４Ｆ内を浮遊することが防止できるので、この損傷を防止することができる。
【実施例７】
【００７７】
次に、本発明を適用した電解液供給装置（研磨液供給装置）の実施例７について説明する。
実施例７の電解液供給装置６６０は、実施例１の電解液供給装置６０の電解液移動路Ｍの形状を変更したものである。
図１３は、実施例７の電解液供給装置を示す図であり、図１３（ａ）は、一部を示す平面図、図１３（ｂ）は、縦断面図（図１３（ａ）のＬ−Ｌ部矢視断面図）である。なお、図１３（ｂ）は、電解液供給装置の層構造を簡略して示す。
図１３（ａ）に示すように、電解液供給装置６６０は、複数（本実施例では、８つ）の電解液移動路７Ｍ（研磨液移動路）が、電解液注入口Ｉを中心とした放射状に配置されている。電解液移動路７Ｍは、外周に至る程、幅が狭くなり、また、底部７Ｍａが浅くなる管状である（図１３（ｂ）参照）。すなわち、電解液移動路７Ｍは、外周に到る程狭くなるように形成されているので、遠心力に対する抵抗の度合が、電解液移動路７Ｍ内の研磨液Ｅに働く遠心力の大きさに応じて、中央から外側に向けて径方向（動径方向）の位置に応じて変化している。このため、電解液移動路７Ｍは、径方向の位置に応じて研磨液Ｅが研磨液収容部Ｆへ流入する量を調整することができ、研磨液収容部Ｆ間における研磨液Ｅの液面のレベルを均一にすることができる（すなわち、電解液移動路７Ｍ自体が、研磨液Ｅの流れを調整する流れ調整部である。）。これにより、電解液保持材５８０は、各電解液収容部Ｆに確実に電解セルＣを形成することができるので、研磨速度の面内均一性を向上することができる。
【００７８】
ところで、電解液供給装置５６０は、定期的に研磨面を水等で洗浄する必要がある。このとき、洗浄水が研磨液収容部Ｆ内に入り込んでしまうため、プラテンを高速回転させて、研磨液収容部Ｆ内の洗浄水を排出させる必要あるが、この場合、研磨液Ｅが一緒に排出されてしまう。
この洗浄工程において、実施例１の電解液移動路Ｍは、空洞状に形成され容積が大きいので、大量に研磨液Ｅが排出されてしまうため、研磨液Ｅの消費量が多くなる。それに比較して、本実施例の電解液移動路７Ｍは、管状に形成され容積が小さいので、排出される研磨液Ｅを少なくさせ、研磨液Ｅの消費量を少なくできるので、結果として研磨コストをより削減することができる。
【００７９】
以上説明したように、本実施例の電解液供給装置５６０は、研磨速度の面内均一性を向上させることができ、また、研磨液Ｅの消費量を少なくさせ研磨コストをより削減することができる。
【００８０】
（変形例）
以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
（１）各実施例において、電解液供給装置（研磨液供給装置）は、研磨液が電解液であり、デバイスウエハを電気化学的機械的に研磨するために用いられる例を示したが、これに限定されない。例えば、この装置（研磨液供給装置）は、研磨部材層（研磨部材）がポリウレタン又は発泡ポリウレタンから形成され、研磨液が化学的機械的研磨液であり、研磨部材層が被研磨物に対して押圧しながら相対移動する化学的機械的研磨装置に用いてもよい。これによっても、研磨液供給装置は、研磨液を効率よく供給し、研磨液の消費量を削減し、研磨コストを抑えることができ、また、一定の開口面積を有する研磨液収容部の上部開口部から、十分な研磨液を、研磨部材層の研磨面に供給することができる。
また、この装置（研磨液供給装置）は、研磨部材層が酸化シリコン砥粒を固定した固定砥粒研磨部材から形成され、研磨液が、例えば、弱アルカリ水溶液であり、そして、研磨部材層が被研磨物に対して押圧しながら相対移動する化学的機械的研磨装置に用いても、十分な研磨液（弱アルカリ水溶液）を、研磨部材層の研磨面に供給することができる。
さらに、この研磨液供給装置は、研磨液が機械的研磨液であり、そして、研磨部材層が被研磨物に対して押圧しながら相対移動する機械的研磨に用いても、同様な効果が得られる。
【００８１】
（２）各実施例において、接線方向リブ等の流れ調整部、電解液収容部の底部の貫通孔（研磨液流入制限貫通口）、研磨液保持材等は、径方向における位置に応じて、形状を変更等する例を示したが、これに限定されない。例えば、充填される研磨液保持材の数を、研磨時の回転速度（遠心力）に応じて、増減してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】実施例１の電解液供給装置が取り付けられる研磨装置を示す斜視図である。
【図２】実施例１の電解液供給装置を示す斜視図である。
【図３】実施例１の電解液供給装置を示す平面図、縦断面図である。
【図４】実施例１の電解液供給装置を示す一部拡大図である。
【図５】実施例１の電解液供給装置を示す横断面図である。
【図６】実施例１の電解液供給装置による研磨工程を示す縦断面図である。
【図７】実施例２の電解液供給装置を示す平面図、縦断面図である。
【図８】実施例２の電解液供給装置を示す一部拡大図である。
【図９】実施例３の電解液供給装置を示す縦断面図である。
【図１０】実施例４の電解液供給装置を示す縦断面図である。
【図１１】実施例５の電解液供給装置を示す斜視図である。
【図１２】実施例６の電解液供給装置を示す縦断面図である。
【図１３】実施例７の電解液供給装置を示す平面図、縦断面図である。
【図１４】従来技術による電解液の供給方法を示す図である。
【符号の説明】
【００８３】
５０    研磨装置
５１    プラテン
５２    研磨ヘッド
５３    電源
５５    装置側電極
５６    ノズル
６０，１６０，２６０，３６０，４６０，５６０，６６０    電解液供給装置
６１    接触導電体
６２，１６２，２６２，５６２    研磨部材層
６３，１６３，２６３，５６３    導電性部材層
６４，１６４，２６４，５６４    絶縁層
６６，１６６    導電性シート層
６７，３６７    基層
６７ｃ    リブ
６７ｅ，６７ｆ    径方向リブ
６７ｇ，６７ｈ    接線方向リブ
６９    ロータリジョイント
３６７ａ，３６７ｂ，３６７ｃ    接線方向リブ
４７０    電解液供給抑制部材
５８０    電解液保持材
Ｃ    電解セル
Ｄ    デバイスウエハ
Ｄ１    導電体層
Ｄ２    バリアメタル
Ｄ３    層間絶縁膜
Ｅ    電解液
Ｆ，２Ｆ，３Ｆ，４Ｆ    電解液収容部
Ｉ    電解液注入口
Ｍ，２Ｍ，３Ｍ，７Ｍ    電解液移動路
【図１】
2007150039.tif 000003
【図２】
2007150039.tif 000004
【図３】
2007150039.tif 000005
【図４】
2007150039.tif 000006
【図５】
2007150039.tif 000007
【図６】
2007150039.tif 000008
【図７】
2007150039.tif 000009
【図８】
2007150039.tif 000010
【図９】
2007150039.tif 000011
【図１０】
2007150039.tif 000012
【図１１】
2007150039.tif 000013
【図１２】
2007150039.tif 000014
【図１３】
2007150039.tif 000015
【図１４】
2007150039.tif 000016