CN100339954C - Cmp研磨剂及基板的研磨方法 - Google Patents

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Abstract

一种CMP研磨剂以及使用该研磨剂研磨基板的被研磨面的基板的研磨方法，该研磨剂含有氧化铈颗粒、具有炔键(碳-碳三键)的有机化合物及水。本发明在使半导体装置制造过程中的层间绝缘膜及浅沟隔离用绝缘膜等平坦化的CMP(化学机械抛光)技术中，可进行有效率且高速的研磨。

Description

CMP研磨剂及基板的研磨方法
技术领域
本发明涉及一种化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing)研磨剂及使用该研磨剂研磨基板的方法，其用于半导体元件等半导体装置的制造过程中的层间绝缘层平坦化工序或浅沟隔离形成工序等中。
背景技术
在超大型集成电路(ULSI)领域，为提高组装密度，现今已研究开发出多种微细加工技术，设计规格(Design Rule)已达到深亚微米(sub half micron)级。而能满足此高度微细化要求的技术之一即是化学机械抛光(CMP)。CMP技术通过使接受曝光层完全平坦化，能够实现微细化及提高收率。由此，CMP是进行例如层间绝缘膜的平坦化及浅沟隔离等时所必要的技术。
以往，在集成电路内的元件隔离中一直使用LOCOS法(硅局部氧化法)。但为使元件隔离的宽度更小，近年来开始采用浅沟隔离法。在浅沟隔离法中，晶片基板上成膜后剩余部分的氧化硅膜须以CMP除去。为使研磨终止，一般会先在氧化硅膜下形成氮化硅膜作为中止层。
在半导体装置的制造过程中，作为用于使以等离子化学气相沉积法(等离子CVD)(Plasma-Chemical Vapor Deposition、化学蒸镀法)、低压化学气相沉积法(低压-CVD)等形成的氧化硅绝缘膜平坦化的CMP研磨剂，以往，多使用以烧制的二氧化硅(fumed silica)作为研磨颗粒且pH值超过9的碱性研磨剂。然而，此种为提高二氧化硅膜的研磨速率而保持在碱性的研磨剂，对作为研磨中止层的氮化硅膜的研磨速度也颇高，所以会有晶片整个表面的均匀受损(即无法达成高度平坦化效果)，或是造成电气特性变差的研磨损伤等问题。
另一方面，作为光罩或透镜等的玻璃表面研磨剂，最年多使用氧化铈(例如参照日本特开平5-326469号公报)。与二氧化硅研磨剂相比，氧化铈研磨剂的优点在于其对二氧化硅膜的研磨速度高，所造成的研磨损伤也比较少。因此，近年来进行了使用氧化铈研磨剂作为半导体用研磨剂的可行性的探讨，其中有一部分作为半导体用研磨剂实现了实用化(例如参照日本特开平9-270402号公报)。
但是，还没有得到可以使形成有各种元件的基板的整个表面完全平坦化，同时又几乎不会产生导致电气特性变差的研磨损伤的氧化铈研磨剂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种CMP研磨剂及使用其研磨基板的方法，该研磨剂可在几乎不产生导致电气特性变差的研磨损伤的情形下，使被研磨的表面达到高度平坦化。
本发明通过以具有炔键的有机化合物的碳-碳三键吸附被研磨膜的表面，而得以在几乎不会产生导致电气特性变差的研磨损伤的情形下，使被研磨的表面达到高度平坦化。
即，本发明涉及以下(1)～(7)：
(1)一种CMP研磨剂，其包括氧化铈颗粒、具有炔键的有机化合物及水。
(2)根据上述(1)所述的CMP研磨剂，其中，所述具有炔键的有机化合物以下述通式(I)表示：
R1-C≡C-R2       (I)
其中，R1表示氢原子或碳原子数为1～5的取代或未取代烷基，R2表示碳原子数为4～10的取代或未取代烷基。
(3)根据上述(1)所述的CMP研磨剂，其中，所述具有炔键的有机化合物以下述通式(II)表示：
Figure C0381894600041
其中，R3～R6各自独立，表示氢原子或碳原子数为1～5的取代或未取代烷基，R7与R8各自独立，表示碳原子数为1～5的取代或未取代亚烷基，m与n各自独立，表示0或正数。
(4)根据上述(1)～(3)中任一项所述的CMP研磨剂，其中，该CMP研磨剂中还包括由乙烯基化合物的聚合物所构成的水溶性高分子化合物。
(5)基板研磨方法，其包括：将形成有待研磨膜的基板压附在研磨台的研磨垫上，将上述(1)～(4)中任一项所述的CMP研磨剂供应于待研磨膜与研磨垫之间，同时，使基板的待研磨膜与研磨垫作相对运动，以研磨待研磨膜。
(6)基板研磨方法，其包括：将形成有待研磨膜的基板压附在研磨台的研磨垫上，将含有氧化铈颗粒、具有炔键的有机化合物与水的研磨剂供应于待研磨膜与研磨垫之间，同时，在所述有机化合物的炔键部分吸附于待研磨膜的状态下使基板的待研磨膜与研磨垫作相对运动，以研磨待研磨膜。
(7)根据上述(6)所述的基板研磨方法，其中，所述CMP研磨剂中还包括由乙烯基化合物的聚合物所构成的水溶性高分子化合物。
具体实施方式
一般氧化铈颗粒是由铈的碳酸盐、硝酸盐、硫酸盐或草酸盐化合物氧化而得。用于研磨以TEOS-CVD等方法形成的二氧化硅膜等的氧化铈颗粒，其制造方法虽无特别限制，但其结晶粒径优选为5～300nm。此外，为适用于半导体装置制造所涉及的基板的研磨，氧化铈颗粒中的钠离子及钾离子等碱金属及卤素离子等的含量优选控制在小于等于10ppm。
在本发明中，作为氧化铈粉末的制造方法，可以使用烧成法或过氧化氢氧化法，其中烧成法的温度优选为350～900℃。
由于以上述方法制造的氧化铈颗粒常有凝集现象，所以优选再以机械方法加以粉碎。粉碎方法优选使用喷射式粉碎机等进行的干式粉碎法，或是使用行星式珠磨机等进行的湿式粉碎法，其中喷射研磨法如化学工业论文集第6卷第5号(1980)第527～532页所述。
本发明的CMP研磨剂，例如，在由如上述得到的氧化铈颗粒、分散剂及水构成分散液中，添加后述的有机化合物而制得。此处，氧化铈颗粒的浓度并无限制，但为分散液的处理方便起见，优选CMP研磨剂中的含量为0.5～20重量％。
本发明的研磨剂中优选含有分散剂。作为分散剂，优选含有选自水溶性阴离子分散剂、水溶性非离子性分散剂、水溶性阳离子分散剂及水溶性两性分散剂中的至少1种，更优选使用其中的2种或2种以上。此外，分散剂中的碱金属及卤素离子的含量优选控制在小于等于10ppm。
作为水溶性阴离子分散剂，例如可以使用十二烷基硫酸三乙醇胺、十二烷基硫酸铵、聚氧乙烯烷醚硫酸三乙醇胺等等，也可以是后述的水溶性高分子化合物中的阴离子类化合物。
作为水溶性非离子性分散剂，例如可以使用聚氧乙烯十二烷醚、聚氧乙烯十六烷醚、聚氧乙烯十八烷醚、聚氧乙烯油烯醚、其他聚氧乙烯高级醇醚类、聚氧乙烯辛基苯醚、聚氧乙烯壬基苯醚、聚氧烷烯烷基醚、聚氧乙烯山梨醇单十二酸酯、聚氧乙烯山梨醇单十六酸酯、聚氧乙烯山梨醇单硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨醇三硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨醇单油酸酯、聚氧乙烯山梨醇三油酸酯、聚氧乙烯山梨醇四油酸酯、聚乙二醇单十二酸酯、聚乙二醇单硬脂酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯、聚乙二醇单油酸酯、聚氧乙烯烷基胺、聚氧乙烯硬化蓖麻油、烷基烷醇酰胺等等。
作为水溶性阳离子分散剂，例如可以举出，乙酸椰胺及乙酸硬脂酰胺等等。作为水溶性两性分散剂，例如可以举出，月桂基甜菜碱、硬脂基甜菜碱、月桂基二甲基胺氧化物、2-烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑鎓甜菜碱等等。
添加这些分散剂时的添加量，从浆状研磨剂中的颗粒的分散性，和防止沉淀，以及研磨损伤和分散剂添加量间的关系考虑，相对于100重量份的氧化铈颗粒而言，优选为0.01～2.0重量份。
分散剂的分子量优选为100～50,000，更优选为1,000～10,000。这是因为，如果分散剂的分子量小于100，在研磨二氧化硅膜或氮化硅膜时，无法产生足够的研磨速度；而当分子量超过50,000时，粘度变大，CMP研磨剂的保存稳定性有降低的倾向。
作为将氧化铈颗粒分散在水中的方法，除了以一般常用的搅拌器分散处理之外，还可采用均化器、超声分散器、湿式球磨机等等。
以上述方法制作的CMP研磨剂中的氧化铈颗粒的平均粒径，优选为0.01～1.0μm。这是因为，当氧化铈的平均粒径小于0.01μm时，研磨速度往往不足；当大于1.0μm时，则被研磨膜上容易产生损伤。
另外，在本发明中，氧化铈颗粒的平均粒径以激光衍射粒度分析仪进行测量，取粒径的中间值，其中氧化铈的浆液可视实际需要稀释至适当浓度。
本发明的具有炔键、即碳-碳原子间相互以3个价电子键结合的结构的三键的有机化合物并无特别限制，只要具有碳-碳三键即可，但具体而言，优选以下述通式(I)所示的化合物，以及通式(II)所示的化合物：
R1-C≡C-R2        (I)
其中，R1为氢原子或碳原子数为1～5的取代或未取代烷基，R2为碳原子数为4～10的取代或未取代烷基；
其中，R3～R6各自独立，表示氢原子或碳原子数为1～5的取代或未取代烷基，R7与R8各自独立，表示碳原子数为1～5的取代或未取代亚烷基，m与n各自独立，表示0或正数。另外，前述m、n一般以平均值表示。为提高平坦性，m+n的值优选为2～20。这些可以单独，或将2种或2种以上组合使用。
在这些化合物中，更优选1-癸炔、5-癸炔、2，4，7，9-四甲基-5-癸炔-4，7-二醇、2，4，7，9-四甲基-5-癸炔-4，7-二醇的乙氧基化物等等。
为取得足够的平坦性，具有炔键的有机化合物在CMP研磨剂中的理想浓度为0.05～5.00重量％。
为调整粘度、pH及表面张力等液状特性，本发明的研磨剂优选还含有水溶性的高分子化合物，特别是含有由乙烯基化合物的聚合物所构成的水溶性高分子聚合物，因其可平坦性。该由乙烯基化合物的聚合物所构成的水溶性高分子化合物，具体可举出，聚丙烯酸、聚丙烯酸铵、聚丙烯酸胺盐、聚醋酸乙烯、聚乙烯咪唑、聚乙烯吡咯烷酮等等，其中优选聚乙烯吡咯。上述各种化合物可单独或2种或2种以上组合使用。此外，也可以使用选自丙烯酸、丙烯酸铵、丙烯酸胺盐、醋酸乙烯酯、乙烯咪唑中的至少一种化合物与乙烯吡咯烷酮的共聚物。
由乙烯基化合物的聚合物所构成的水溶性高分子化合物(以下简称水溶性高分子化合物)的重量平均分子量优选为1,000～100,000，更优选为5,000～50,000。此外，为达足够的平坦性，水溶性高分子化合物在CMP研磨剂中的浓度优选为0.05～3.0重量％，更优选为0.06～1.0重量％，尤其优选为0.07～0.5重量％。
除了上述材料外，在不损及研磨剂的效果的范围内，本发明的研磨剂中也可添加适量染料、颜料等着色剂，pH值调整剂及水以外的溶剂等一般常添加至研磨剂中的添加剂。
此外，本发明的研磨剂可分作两种溶液来保存，例如，可以分作含有具有炔基的有机化合物及优选还含有水溶性高分子化合物的添加液(第一溶液)，和含有氧化铈颗粒、水及优选还含有分散剂的浆液(第二溶液)，可以采用在研磨时将这两种溶液分别供应至研磨台上，并在研磨台上混合的调制方法；也可采用在研磨前(保存前或恰在研磨前)预先混合上述两种溶液，再供应至研磨台上的调制方法。无论采用哪一种方法调制研磨剂，都可得到稳定的研磨特性。
CMP研磨剂的pH值优选为3～9，更优选为5～8.5。当pH小于3时，化学作用变弱，有研磨速度降低的危险；而当pH大于9时，则化学作用会过强，有产生洼曲(dishing)的危险。pH值可用酸或铵、氢氧化四甲基铵(TMAH)等碱性成分加以调整。
本发明的基板研磨方法的特征在于，以上述本发明的CMP研磨剂研磨形成有待研磨膜的基板的待研磨膜。作为形成有待研磨膜的基板，例如可以举出，与半导体装置制造过程有关的基板，具体而言为形成电路元件及配线图案的阶段的半导体基板，或是形成电路元件的阶段的半导体基板等的在半导体基板上至少已形成有二氧化硅膜的基板。待研磨膜则可以举出无机绝缘膜，例如为前述二氧化硅膜层或氮化硅膜层及二氧化硅膜层等等。
于是，本发明的研磨方法包括，将形成有待研磨膜的基板压附在研磨台的研磨垫上，再将本发明的CMP研磨剂供应至待研磨膜与研磨垫之间，同时使基板的待研磨膜与研磨势作相对运动，以研磨待研磨膜。具体而言，研磨装置上的基板与研磨台二者中至少一个不动的方式较好，以下即以半导体基板不动的情况为例，说明本发明的研磨方法。
以上述CMP研磨剂研磨形成在半导体基板上的二氧化硅膜或氮化硅膜，即可消除二氧化硅绝缘膜层表面的凹凸，使得半导体基板的整个表面成为平滑表面。此外，此方法也适用于浅沟隔离。
此处，作为研磨装置，可以使用具有支持半导体基板的固持器，以及可贴附研磨垫并配备有旋转数可变的马达等的研磨台的一般研磨装置。作为研磨台上的研磨垫，并无特别限制，可以使用非织布、发泡聚氨酯、多孔氟树脂等等。另外，研磨垫优选经过加工而形成沟槽，以贮留CMP研磨剂。研磨条件也无特别限制，但研磨台的转速优选小于等于200rpm的低转速，以免基板飞出。施加于基板上的压力(研磨压力)优选小于等于98kpa(1kg/cm2)，以免在研磨后产生损伤。在研磨期间，本发明的浆状的研磨剂是以泵等连续供应至研磨垫与待研磨膜之间。研磨剂的供应量并无特别限制，优选能持续地覆盖研磨垫的表面。
为使存在凹凸的被研磨膜(二氧化硅膜)全面平坦化，选择性地磨除凸出的部分是必要的。如使用本发明的CMP研磨剂进行研磨，则上述具有炔键的有机化合物的炔键部分将吸附在被研磨膜上。以该吸附状态进行被研磨面的研磨时，即可选择性地研磨凸出部分而达到高平坦性。如果研磨液中再含有由乙烯基化合物的聚合物所构成的水溶性高分子化合物，则平坦性可更为提高。在研磨完成后，在流水中充分洗净半导体基板，然后优选使用旋干机(spindryer)等，甩落附著在半导体基板上的水滴，使其干燥。
例如，在形成以上述方式平坦化的浅沟隔离结构后，可在二氧化硅绝缘层上形成铝配线，再在铝配线间及其上再形成二氧化硅绝缘膜，然后使用上述CMP研磨剂同样进行研磨，以消除无机绝缘膜表面的凹凸，而使半导体基板的整个表面变成平滑表面。在反覆进行规定次数的上述工序后，即可制得所需层数。
适合以本发明得CMP研磨剂及研磨方法研磨的无机绝缘膜的形成方法，例如可以举出，低压-CVD法及等离子CVD法等方法。如欲以低压-CVD法形成二氧化硅膜，可以单硅烷(SiH4)为Si来源，氧气(O2)为氧来源，此SiH4与O2的氧化反应在小于等于400℃的低温即可发生，在CVD工序后，根据需要也可在小于等于1000℃的温度下进行热处理。如欲使绝缘膜表面因此高温再流平而平坦化而采用磷掺杂的方式时，优选使用SiH4-O2-PH3类反应气体。
等离子CVD法的优点在于其可在低温下进行在通常的热平衡条件下需以高温进行的化学反应。等离子的产生方法例如可举出电容耦合式及感应耦合式两种。作为反应气体，可举出，以SiH4为Si源、N2O为氮源的SiH4-N2O类气体，和以四乙氧基硅烷(TEOS)为Si源的TEOS-O2类气体(TEOS-等离子CVD法)。优选基板温度为250～400℃，反应压力为67～400Pa。这样，本发明的研磨剂和研磨方法所适用的二氧化硅膜中也可掺杂磷、硼等元素。同样地，以低压CVD法形成氮化硅膜时，使用以二氯硅烷(SiH2Cl2)为Si源，氨气(NH3)为氮源。该SiH2Cl2-NH3类氧化反应在900℃的高温下进行。对于该等离子CVD法，作为反应气体，可以举出以SiH4为硅源、NH3为氮源的SiH4-NH3类气体。基板温度优选为300～400℃。
本发明的CMP研磨剂及研磨方法不仅可用来研磨形成在半导体基板上的二氧化硅膜，还可研磨形成在具有规定配线的线路板上的二氧化硅膜、玻璃、氮化硅等无机绝缘膜、多晶硅、主要含有铝、铜、钛、氮化钛、钨、钽或氮化钽等的薄膜、光罩/透镜/棱镜等光学玻璃、氧化铟锡(ITO)等无机导电膜、构成光集成电路/光开关元件/光导路径的玻璃及结晶材料、光纤的端面、闪烁器(scintillator)等光学用单晶、固态激光单晶、蓝色激光LED用的蓝宝石基板、碳化硅、磷化镓及砷化镓等半导体单晶、磁碟用玻璃基板及磁头等。
实施例
接着，举出实施例及对比例来说明本发明，但本发明并不局限于这些实施例。
实施例1
<氧化铈浆液的制备>
首先将水合碳酸铈2kg置于氧化铝容器中，再在850℃的空气中烧成2小时，即得氧化铈粉末。接着将上述所得的氧化铈颗粒1kg、40重量％聚丙烯酸铵水溶液23g、以及去离子水8977g加以混合，并在搅拌的同时超声分散10分钟，即得氧化铈浆液。所得浆液以1μm滤器过滤，再加入去离子水，得到氧化铈含量为5.0重量％的氧化铈浆液。
<CMP研磨剂的制备>
取上述氧化铈浆液1000g、具有炔键的有机化合物2，4，7，9-四甲基-5-癸炔-4，7-二醇的乙氧基化物(Aldrich公司制试剂，即前述式(II)中的m+n＝3.5)15g，以及水1985g加以混合，得到CMP研磨剂(1)，其中具有炔键的有机化合物的浓度为0.5重量％，氧化铈颗粒的浓度为1.67重量％，且pH值为8.4。
<绝缘膜层及浅沟隔离层的研磨>
首先在8英寸(20.3cm)的Si基板上形成线/空间(line/space)的宽度为0.05～5mm、高度为1000nm的铝配线Line部，然后再在其上以TEOS-等离子CVD法形成厚度2000nm的二氧化硅膜，即得具有绝缘膜层图案的晶片。
将此具有绝缘膜层图案的晶片(以下简称晶片(1))置于研磨装置(荏原制作所公司制的研磨装置：EPO111)的支持器上，再在晶片的二氧化硅膜(绝缘膜)朝下的状态下将支持器置于贴附有多孔制聚氨酯树脂制的研磨垫的上述研磨装置的研磨台上。
在将上述CMP研磨剂(1)供应于绝缘膜与研磨垫之间的同时，对晶片(1)的绝缘膜研磨3分钟，其中研磨台的转速为80rpm、研磨头转速为80rpm、研磨荷重为20kPa，且研磨剂供给量为200ml/min。其结果是，研磨后的凸出部及凹入部之间的高度差为40nm，显示高平坦性。
此外，以等离子CVD法在8英寸晶片上形成二氧化硅膜，从而得到晶片(2A)；以低压等离子CVD法在同直径的另一晶片上形成氮化硅膜，从而得到晶片(2B)。
使用上述CMP研磨剂(1)，对该晶片(2A)和(2B)的二氧化硅膜与氮化硅膜分别研磨1分钟，其中，研磨台的转速为80rPm、研磨头转速为80rpm、研磨荷重为20kPa，且研磨剂供给量为200ml/min。然后使用光干涉式膜厚测量装置，测量研磨前后的膜厚差异，由此计算研磨速率，其结果是，晶片(2A)的二氧化硅膜的研磨速度是220nm/min，晶片(2B)的氮化硅膜的研磨速度是52nm/min，它们的研磨速度比为4.2。此外，晶片(2A)研磨后的二氧化硅膜，以KLATencor公司生产的晶片缺陷检测装置Surfscan6220及Olympus公司生产的晶片外观检查显微镜AL-2000测定，其结果是大于等于0.2μm的研磨损伤的数目为15个/晶片。
此外，在8英寸的硅基板上形成边长350nm～0.1mm的方形凸出部，并形成深400nm的凹入部，制作凸出部密度分别为2～40％的具有浅沟隔离层图案的晶片。在这些凸部上形成厚100nm的氮化硅膜，并在其上以TEOS-等离子CVD法形成厚600nm的二氧化硅膜，将得到的晶片称为图案晶片(3)。接着使用上述CMP研磨剂(1)，对该晶片(3)进行2分钟研磨，其中，研磨台的转速为80rpm、研磨头转速为80rpm、研磨荷重为20kPa，研磨剂供给速度为200ml/min。其结果是，研磨后的高度差为40nm，显示高平坦性。
实例2
<CMP研磨剂的制备>
取实例1制得的氧化铈浆液750g、2，4，7，9-四甲基-5-癸炔-4，7-二醇的乙氧基化物(Aldrich公司制，同上)50g，以及水4200g加以混合，即得CMP研磨剂(2)，其中具有炔键的有机化合物的浓度为1.0重量％，氧化铈颗粒的浓度为0.75重量％，且pH值为8.4。
<绝缘膜层及浅沟隔离层的研磨>
接着使用上述CMP研磨剂(2)，对晶片(1)研磨3分钟，使用荏原制作所公司生产的研磨装置：EPO111，研磨台的转速为50rpm、研磨头转速为50rpm、研磨荷重为30kPa，研磨剂供给量为200ml/分。其结果是，研磨后的凸出部与凹入部之间的高度差为40nm，显示高平坦性。
使用上述CMP研磨剂(2)，对晶片(2A)和(2B)的二氧化硅膜与氮化硅膜分别研磨1分钟，除此之外，其他条件则与本实施例晶片(1)相同。结果发现二氧化硅膜的研磨速度为290nm/min，氮化硅膜的研磨速度为68nm/min，二者的研磨速度比为4.26。此外，研磨后的二氧化硅膜和实施例1一样进行检测，其结果是大于等于0.2μm的研磨损伤的数目为15个/晶片。
此外，使用上述CMP研磨剂(2)，以和本实施例的晶片(1)一样的研磨条件，对上述研磨晶片(3)进行3分钟研磨。其结果是，研磨后的高度差为50nm，显示高平坦性。
实例3
<CMP研磨液的制备>
取上述实例1所述的氧化铈浆液750g、2，4，7，9-四甲基-5-癸炔-4，7-二醇的乙氧基化物(Aldrich公司生产，同上)50g、聚乙烯吡咯烷酮(东京化成工业社制，K30、重均分子量40000)3.75g、以及去离子水4196.25g加以混合，即得到CMP研磨剂(3)，其中氧化铈颗粒的浓度为0.75重量％，具有炔键的有机化合物的浓度为1.0重量％，聚乙烯吡咯烷酮的浓度为0.075重量％，且pH值为8.40。
<绝缘膜层及浅沟隔离层的研磨>
使用上述CMP研磨剂(3)对晶片(1)研磨3分钟，其研磨条件与实例2的晶片(1)相同。其结果是，研磨后的凸出部与凹入部之间的高度差为20nm，显示高平坦性。
使用上述CMP研磨剂(3)，对晶片(2A)和(2B)的二氧化硅膜与氮化硅膜分别研磨1分钟，其他条件则与实例2的晶片(2A)和(2B)相同。结果发现二氧化硅膜与氮化硅膜的研磨速度为50nm/min，氮化硅膜的研磨速度为65nm/min，二者的研磨速度比为0.77。此外，研磨后的二氧化硅膜和实施例1一样进行检测，其结果是大于等于0.2μm的研磨损伤的数目为15个/晶片。
此外，以上述CMP研磨剂(3)，对图案晶片(3)进行200秒研磨，除此之外，和实施例2的晶片(3)的研磨条件一样，进行研磨。其结果是，研磨后的高度差为10nm，显示高平坦性。
比较例1
<CMP研磨剂的制备>
首先以去离子水将实施例1所述的氧化铈浆液稀释3倍，使其中氧化铈颗粒浓度为1.67重量％，即得CMP研磨剂，其中并未加入实施例1所述的有机化合物，且PH值为7.0。
<绝缘膜层及浅沟隔离层的研磨>
除使用上述CMP研磨剂(氧化铈颗粒为1.67重量％)之外，其余都和实施例1在相同条件下，研磨晶片(1)3分钟，研磨晶片(2A)和(2B)各1分钟，研磨晶片(3)2分钟。结果发现研磨后的晶圆(1)的高度差为150nm，其平坦性极差。此外，晶片(2A)经研磨后的二氧化硅膜和实施例1一样进行检测，其结果是，大于等于0.2μm的研磨损伤的数目为30个/晶片。另外，研磨后晶片(3)的高度差为150nm，平坦性差。
产业上利用的可能性
如使用本发明的CMP研磨剂及基板的研磨方法，可使被研磨面具有高平坦性，故本发明适用于半导体元件等的半导体装置的制造过程，例如浅沟隔离。此外，本发明可在对二氧化硅绝缘膜等被研磨表面的无损伤的状态下，进行高速研磨。

Claims (5)

1.一种化学机械抛光用研磨剂，其包含氧化铈颗粒、具有炔键的有机化合物及水，用于无机绝缘膜的研磨，其中，所述具有炔键的有机化合物以下述通式(I)表示：
R1-C≡C-R2(I)
其中，R1表示氢原子或碳原子数为1～5的烷基，R2表示碳原子数为4～10的烷基。
2.根据权利要求1所述的化学机械抛光用研磨剂，其中，还包括水溶性高分子化合物，所述水溶性高分子化合物包括从由下列所组成的组中选出的至少一种：聚丙烯酸、聚丙烯酸铵、聚丙烯酸胺盐、聚醋酸乙烯、聚乙烯咪唑、聚乙烯吡咯烷酮、以及选自丙烯酸、丙烯酸铵、丙烯酸胺盐、醋酸乙烯酯、乙烯咪唑中的至少一种化合物与乙烯吡咯烷酮的共聚物。
3.基板研磨方法，其包括：将形成有待研磨膜的基板压附在研磨台的研磨垫上，将权利要求1或2所述的化学机械抛光用研磨剂供应于待研磨膜与研磨垫之间，同时，使基板的待研磨膜与研磨垫作相对运动，以研磨待研磨膜。
4.基板研磨方法，其包括：将形成有待研磨膜的基板压附在研磨台的研磨垫上，将权利要求1或2所述的化学机械抛光用研磨剂供应于待研磨膜与研磨垫之间，同时，在所述有机化合物的炔键部分吸附于待研磨膜的状态下使基板的待研磨膜与研磨垫作相对运动，以研磨待研磨膜。
5.根据权利要求4所述的基板研磨方法，其中，所述化学机械抛光用研磨剂中还包括水溶性高分子化合物，所述水溶性高分子化合物包括从由下列所组成的组中选出的至少一种：聚丙烯酸、聚丙烯酸铵、聚丙烯酸胺盐、聚醋酸乙烯、聚乙烯咪唑、聚乙烯吡咯烷酮、以及选自丙烯酸、丙烯酸铵、内烯酸胺盐、醋酸乙烯酯、乙烯咪唑中的至少一种化合物与乙烯吡咯烷酮的共聚物。
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