CN101689493A - 研磨用组合物及半导体集成电路装置的制造方法 - Google Patents

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Abstract

根据本发明，能够在半导体集成电路装置制造中的被研磨面的研磨中，得到具有埋设金属布线的绝缘层的平坦表面。另外，能够得到具有高度平坦化的多层结构的半导体集成电路装置。本发明提供一种研磨用组合物，其为用于研磨半导体集成电路装置的被研磨面的化学机械研磨用组合物，该组合物含有氧化剂、磨粒、脂环族树脂酸、碱性化合物和无机酸，并且pH在8～12的范围内，所述氧化剂是选自由过氧化氢、过硫酸铵和过硫酸钾组成的组中的一种以上物质。

Description

研磨用组合物及半导体集成电路装置的制造方法
技术领域
本发明涉及在半导体集成电路装置的制造工序中使用的化学机械研磨用组合物及半导体集成电路装置的制造方法。更具体而言，本发明涉及适合用于形成例如使用铜金属作为布线材料、使用钽系金属作为阻挡层材料的埋设金属布线的化学机械研磨用组合物及使用该组合物的半导体集成电路装置的制造方法。
背景技术
近年来，伴随半导体集成电路装置的高集成化和高功能化，在半导体集成电路装置的制造工序中，正在进行用于微细化和高密度化的微细加工技术开发。特别是在多层布线形成工序中，层间绝缘膜和埋设布线的平坦化技术是很重要的。
作为布线材料，着眼于低电阻率且电迁移耐性优良的铜。铜布线的形成使用以下嵌入法(Damascene)：在绝缘层中形成布线图案等的沟部，并形成防止铜扩散的阻挡层后，通过溅射法或镀敷法以埋入沟部的方式形成铜层，并通过化学机械研磨法(CMP：Chemical MechanicalPolishing，以下称为CMP)将多余的铜层和多余的阻挡层除去，直到露出沟部以外的绝缘层表面，从而将表面平坦化，由此形成埋设金属布线。作为阻挡层，使用包含钽、钽合金或氮化钽等钽化合物的钽系阻挡层。
在这样的埋设铜布线的形成中，在埋设布线部分以外，需要利用CMP将除去多余的铜层后露出的阻挡层除去。但是，作为阻挡层使用的钽或钽化合物在化学上稳定因而难以进行蚀刻，另外硬度比铜高，因此多数情况下相对于铜不能得到充分的研磨速度。因此，提出了包括除去多余金属布线层的第一研磨工序和除去多余阻挡层的第二研磨工序的两步研磨法。
利用图1和图2说明通过CMP形成埋设金属布线的方法。本图中例示的是使用包含二氧化硅等绝缘材料的覆盖层5的情况，但是，也有不使用覆盖层的情况，该情况也同样。
图1(a)是首先在衬底1上形成的绝缘层2和覆盖层5中形成用于形成埋设布线6的沟，然后依次形成阻挡层3和金属布线层4的研磨前的剖视图。图1(b)是进行除去金属布线层4的多余部分的第一研磨工序后的剖视图。第一研磨工序结束后，产生图1(b)中箭头所示的称为凹陷(dishing)7的金属布线层的损耗和图2中箭头8所示的称为磨蚀(erosion)8的绝缘层的损耗。这样的凹陷、磨蚀、划痕成为半导体集成电路装置的布线电阻增加或电迁移的原因，从而使器件的可靠性下降。
凹陷7如图1(b)及图2的符号7所示，是指金属布线层4被过度研磨后布线部的中央部的凹陷或凹陷量。磨蚀如图2中箭头8所示，是指研磨在布线部中布线宽度细的部分或高布线密度的部分进行得比无布线图案的绝缘层部分(Global部)、布线宽度宽的部分或低布线密度的部分快，从而使绝缘层2相对于Global部被过度研磨而产生的凹陷或凹陷量。另外，图2中省略了阻挡层3。
然后，通过进行第二研磨工序，将不需要的阻挡层和覆盖层5研磨除去，并且将第一研磨工序中产生的凹陷或磨蚀除去，进行研磨。图1(c)是第二研磨工序中途的剖视图，除去多余铜层后露出的阻挡层被除去，但是残留凹陷7。图1(d)的剖视图是理想地进行第二研磨工序时的研磨后的剖视图，金属布线层和绝缘层被精加工为对齐为同一表面的平坦面。另外，图1中除去了全部覆盖层5，但是也可以不必全部除去。
第二研磨中，需要从金属布线层上具有凹陷的状态研磨至金属布线层和绝缘层对齐为同一表面的平坦面。因此，第二研磨工序中使用的研磨用组合物，对金属布线层的研磨速度需要比对阻挡层及二氧化硅、低介电常数膜等的绝缘层的研磨速度小，并且它们的研磨速度的比需要在所需范围内，即具有“选择性”。
但是，CMP中，在通过研磨进行平坦化时，已知要解决以下课题：布线部分被切削至低于平坦面的称为凹陷的现象；和伴随金属布线的细密化将相邻的多个布线连同绝缘材料等周围材料一同切削的称为磨蚀的现象等。对于凹陷和磨蚀，以往提出了多个解决方案，但是，这些方案还没有充分令人满意。
例如，专利文献1中记载了：在第二研磨工序中，为了抑制凹陷或磨蚀的产生并且得到上述阻挡层：金属布线层：绝缘层的研磨速度比，在研磨用组合物中添加包含以苯并三唑(以下称为BTA)为代表的三唑化合物的保护膜形成剂。
另外，专利文献2中记载了：使用煅制二氧化硅作为磨粒，使用5-氨基-1H-四唑、鸟嘌呤或3-巯基-1，2，4-三唑作为研磨速度调节剂，并且利用硝酸、硫酸、磷酸等无机酸、或甲酸、乙酸、草酸、丙二酸、琥珀酸和苯甲酸等有机酸将pH调节至1～8，由此对阻挡层进行选择研磨的研磨用组合物。
专利文献1中使用BTA作为防锈剂。BTA能够吸附在Cu表面从而防止腐蚀，但另一方面，由于其吸附程度强因此研磨后的Cu表面显示斥水性，残留的BTA有时对后续工序产生不良影响。另外，多数情况下吸附在Cu表面上的BTA不均匀，因此有可能容易产生局部的腐蚀，与此相对，本发明由于吸附的程度适度，因此研磨后的Cu表面显示亲水性，并且残留的防锈剂不会对后续工序产生不良影响。
专利文献2中Cu的研磨速度与钽的研磨速度相比极慢。即，不能在切削Cu和钽两者的同时消除高差。另外，作为Cu的防锈剂例示的四唑是分子内含有多个氮原子的含氮化合物，属于消防法危险物，因此难以操作。
专利文献1：国际公开第2003/036705号
专利文献2：日本特开2001-077062号公报
发明内容
本发明的目的在于提供在半导体集成电路装置制造中形成埋设金属布线的工序中，通过CMP实现绝缘层与埋设的埋设金属布线的平坦被研磨面的研磨用组合物。本发明的其它目的及优点从以下的说明中显而易见。
本发明的第一方式提供一种研磨用组合物，其含有氧化剂、磨粒、脂环族树脂酸、碱性化合物和水，并且pH在8～12的范围内。
如果使用本方式的研磨用组合物，则在半导体集成电路装置制造工序中的埋设金属布线的制造工序的CMP中，能够将被研磨面研磨至高度平坦。由此，能够得到具有高度平坦化的多层结构的半导体集成电路装置。另外，CMP后的被研磨面容易清洗，因此能够抑制研磨用组合物的成分吸附残留对后续工序产生的不良影响。
本发明的第二方式提供一种研磨用组合物，其中，在第一方式的研磨用组合物中，相对于所述研磨用组合物的总量，含有0.05～10质量％所述氧化剂、0.1～15质量％所述磨粒、0.001～5质量％所述脂环族树脂酸、0.1～20质量％所述碱性化合物和78质量％以上的水。
此时，除了第一方式的效果，还能够将具有阻挡层、铜层、覆盖层和绝缘层的被研磨面研磨得更加平坦。
本发明的第三方式提供一种研磨用组合物，其中，在第一方式或第二方式的研磨组合物中，所述脂环族树脂酸是选自由松香酸、松香酸的异构体、海松酸、海松酸的异构体、松香及它们的衍生物组成的组中的至少一种以上物质。
此时，除了第一方式或第二方式的效果，还能够在半导体集成电路装置制造工序中埋设金属布线的制造工序的CMP中将被研磨面研磨得更加平坦。由此，能够得到具有更高度平坦化的多层结构的半导体集成电路装置。
本发明的第四方式提供一种研磨用组合物，其中，在第一、第二或第三方式的研磨用组合物中，所述氧化剂是选自由过氧化氢、过硫酸铵和过硫酸钾组成的组中的至少一种以上物质。
本发明的第五方式提供一种研磨用组合物，其中，在第一至第四方式中任一方式的研磨用组合物中，所述碱性化合物是选自由碱性钾化合物、氨和有机胺组成的组中的至少一种以上物质。此时，除了第一至第四方式的效果，还能够通过改变阻挡层或绝缘层的研磨速度而调节阻挡层或绝缘层相对于布线金属层的研磨速度比。
本发明的第六方式提供一种研磨用组合物，其中，在第一至第五方式中任一方式的研磨用组合物中，所述磨粒是包含选自由二氧化硅、氧化铝、二氧化铈、氧化锆、氧化钛、氧化锡、氧化锌、氧化锗和氧化锰组成的组中的至少一种物质的粒子。
此时，除了第一至第五方式中任一方式的效果，还能够在半导体集成电路装置制造工序中埋设金属布线的制造工序的CMP中将被研磨面研磨至高度平坦。由此，能够得到具有高度平坦化的多层结构的半导体集成电路装置。
本发明的第七方式提供一种研磨用组合物，其中，在第一至第六方式中任一方式的研磨用组合物中，所述磨粒的平均粒径为5～300nm。
此时，除了第一至第六方式中任一方式的效果，还能够在半导体集成电路装置制造工序中埋设金属布线的制造工序的CMP中将被研磨面研磨至高度平坦。由此，能够得到具有高度平坦化的多层结构的半导体集成电路装置。
本发明的第八方式提供一种研磨用组合物，其中，在第一至第七方式中任一方式的研磨用组合物中，还含有无机酸，并且相对于所述研磨用组合物的总量，所述无机酸的含量为0.1～10质量％。此时，除了第一至第七方式中任一方式的效果，还能够通过改变阻挡层或绝缘膜的研磨速度来调节阻挡层或绝缘层相对于布线金属层的研磨速度比。另外，能够提高研磨用组合物的分散稳定性。
本发明的第九方式提供一种研磨用组合物，其中，在第一至第八方式中任一方式的研磨用组合物中，还含有至少具有碳原子数10～22的长链烃基和一个以上羧基的长链脂肪族羧酸。如果使用本方式的研磨用组合物，则在半导体集成电路装置制造工序中埋设金属布线的制造工序的CMP中，能够调节包含铜层和SiOC的绝缘层的研磨速度，从而能够将被研磨面研磨至高度平坦。
本发明的第十方式提供一种研磨用组合物，其中，在第一至第九方式中任一方式的研磨用组合物中，含有选自由柠檬酸、琥珀酸、酒石酸、苹果酸和草酸组成的组中的至少一种有机羧酸。此时，除了第一至第九方式中任一方式的效果，还能够调节铜层的研磨速度，将被研磨面研磨至更高度平坦。
本发明的第十一方式提供一种研磨用组合物，其中，在第一至第十方式中任一方式的研磨用组合物中，阻挡层的研磨速度PRBR大于或等于铜层的研磨速度PRCu、覆盖层的研磨速度PRCap和绝缘层的研磨速度PRIns中的每一个，并且绝缘层的研磨速度PRIns与覆盖层的研磨速度PRCap之比PRIns/PRCap为0.7以下。
此时，除了第一至第十方式中任一方式的效果，还能够将具有阻挡层、铜层、覆盖层和绝缘层的被研磨面研磨至更高度平坦。
本发明的第十二方式提供一种研磨用组合物，其中，在第一至第十一方式中任一方式的研磨用组合物中，相对于所述研磨用组合物的总量，含有0.1～5质量％过氧化氢、1～10质量％二氧化硅粒子、0.001～5质量％脂环族脂肪酸、0.1～10质量％碱性化合物和85质量％以上的水。
此时，除了第一至第十一方式中任一方式的效果，还能够在半导体集成电路装置制造工序中埋设金属布线的制造工序的CMP中，将具有阻挡层、铜层、覆盖层和绝缘层的被研磨面研磨至更高度平坦。另外，CMP后的被研磨面容易清洗，因此能够抑制研磨用组合物的成分吸附残留对后续工序产生的不良影响。由此，能够稳定地得到具有高度平坦化的多层结构的半导体集成电路装置。
本发明的第十三方式提供一种半导体集成电路装置的制造方法，所述半导体集成电路装置具备：具有沟部的绝缘层和在所述沟部中形成的埋设金属布线；所述方法包括：使用第一至第十二方式中任一方式的研磨用组合物对在所述沟部中依次形成阻挡层和金属布线层而得到的被研磨面进行研磨，从而形成所述埋设金属布线的工序。
如果使用本方式的半导体集成电路装置的制造方法，则能够将具有阻挡层、铜层、覆盖层和绝缘层的被研磨面研磨至高度平坦，因此能够稳定地得到具有高度平坦化的多层结构的半导体集成电路装置。
本发明的第十四方式提供一种半导体集成电路装置的制造方法，其中，在第十三方式的半导体集成电路装置的制造方法中，所述金属布线层以铜为主成分，所述阻挡层包含选自由钽、钽合金和钽化合物组成的组中的一种以上物质。此时，除了第十三方式的效果，还能够充分防止铜扩散到绝缘膜中，并且能够制造平坦性良好、能够多层层压的半导体集成电路装置。
本发明的第十五方式提供一种半导体集成电路装置的制造方法，其中，在第十三或第十四方式的半导体集成电路装置的制造方法中，所述绝缘层通过在由低介电常数材料构成的低介电常数绝缘层上形成覆盖层而得到，并且所述阻挡层和所述金属布线层形成于所述沟部和所述覆盖层上。此时，除了第十三方式或第十四方式的效果，还能够进一步提高平坦性，从而稳定地得到具有良好可靠性的多层结构的半导体集成电路装置。
发明效果
如果使用本发明的研磨用组合物，则能够在半导体集成电路装置制造工序中埋设金属布线的制造工序的CMP中，将被研磨面研磨至高度平坦。由此，能够得到具有高度平坦化的多层结构的半导体集成电路装置。另外，CMP后的被研磨面容易清洗，因此能够抑制研磨用组合物的成分吸附残留对后续工序产生的不良影响。另外，能够得到具有高度平坦化的多层结构的半导体集成电路装置。
附图说明
图1是表示利用CMP形成埋设布线的方法的工序中的半导体集成电路装置的示意剖视图。
图2是用于说明凹陷和磨蚀的定义的半导体集成电路装置的示意剖视图。
符号说明
1：Si衬底
2：绝缘层
3：阻挡层
4：金属布线层
5：覆盖层
6：埋设布线
7：凹陷部分
8：磨蚀部分
9：Global部的研磨部分
具体实施方式
以下，使用图、表、式、实施例等说明本发明的实施方式。另外，这些图、表、式、实施例等及说明用于对本发明进行例示，不限制本发明的范围。只要符合本发明的主旨，其它实施方式也可以属于本发明的范畴。
本发明的研磨用组合物，是在半导体集成电路装置的制造中用于研磨被研磨面的CMP用研磨用组合物，其含有氧化剂、磨粒、脂环族树脂酸、碱性化合物和水，并且pH在8～12的范围内。
<磨粒>
磨粒优选为包含金属氧化物的磨粒，具体而言，优选包含选自由二氧化硅、氧化铝、二氧化铈、氧化锆、氧化钛、氧化锡、氧化锌、氧化锗和氧化锰组成的组中的至少一种物质的粒子。从分散稳定性良好、并且能在晶片面内以均匀的研磨速度研磨的观点考虑，优选二氧化硅粒子。
二氧化硅粒子只要是以二氧化硅为主成分的粒子即可，可以使用通过各种公知方法制造的二氧化硅粒子。例如，可以使用由醇盐化合物或硅酸钠制作的胶态二氧化硅、或者由四氯化硅气相合成的煅制二氧化硅。其中，从容易控制粒径并且能够得到高纯度品的观点考虑，优选胶态二氧化硅。
从研磨特性和分散稳定性的观点考虑，二氧化硅粒子的平均粒径优选在5～300nm的范围内。更优选的平均粒径在10～100nm的范围内。本发明的研磨用组合物可以含有二氧化硅粒子以外的磨粒，但是，优选磨粒的主成分(相对于磨粒整体的质量比例为50％～100％)为上述二氧化硅粒子。
作为二氧化硅粒子以外的磨粒，具体可以使用：胶态氧化铝粒子、通过液相法或气相法制作的二氧化铈粒子、氧化锆粒子、氧化钛粒子、氧化锡粒子、氧化锌粒子、氧化锰粒子等。这些粒子的平均粒径与二氧化硅粒子同样优选在5～300nm的范围内，更优选10～100nm的范围。
考虑研磨速度、晶片面内的研磨速度的均匀性、分散稳定性等，磨粒整体的浓度相对于研磨用组合物的总量优选适当设定在0.1～15质量％的范围，更优选为研磨用组合物总量的1～10质量％、特别优选为4～8质量％的范围。以下，研磨用组合物中各成分的浓度如果没有特别说明是指相对于研磨用组合物总量的质量％。
<氧化剂>
认为氧化剂使阻挡层表面形成氧化膜，该氧化膜在研磨时由机械力从被研磨面除去，由此促进阻挡层的研磨。
作为氧化剂，可以使用选自过氧化氢、碘酸盐、高碘酸盐、次氯酸盐、高氯酸盐、过硫酸盐、过碳酸盐和过磷酸盐的一种以上，作为所述盐，优选使用铵盐或钾盐等盐。即，作为氧化剂，优选过氧化氢、过硫酸铵盐或过硫酸钾盐等盐，优选不含碱金属成分且不生成有害副产物的过氧化氢。
从得到充分促进研磨的效果的观点考虑，氧化剂在研磨用组合物中的浓度优选在相对于研磨用组合物的总量为0.05～10质量％的范围内考虑研磨速度等进行适当设定，更优选0.1～5质量％、特别优选0.1～2质量％的范围。
<脂环族树脂酸>
树脂酸是天然树脂中游离或以酯形式存在的有机酸(羧酸)，脂环族树脂酸是指该树脂酸中具有脂环结构的化合物(参考共立出版株式会社发行的《化学大辞典4》之“樹脂酸”项)。作为本发明中的脂环族树脂酸，可以列举：含有脂环族树脂酸的天然树脂、以从天然树脂中纯化(有时同时发生异构化等)的脂环族树脂酸为主成分的纯化树脂酸、从天然树脂中提取的作为简单化合物的脂环族树脂酸或其两种以上的混合物等。
作为上述纯化树脂酸，有从松脂等中得到的松香、妥尔油、妥尔油松香等。特别优选称为松香的、以松香酸或其异构体、海松酸或其异构体、氢化松香酸等脂环族树脂酸为主成分的纯化树脂酸。本发明中的脂环族树脂酸可以使用市售的松香。另外，松香根据其来源的天然树脂的种类不同而存在所含化合物或其组成比例的变化，但是只要是以脂环族树脂酸为主成分则可以使用任何一种松香。脂环族树脂酸由于下述理由更优选为选自由松香酸、松香酸的异构体、海松酸、海松酸的异构体及它们的衍生物组成的组中的至少一种以上物质。
优选松香、特别是松香酸的理由是，能够吸附到Cu表面防止腐蚀。本发明的研磨用组合物主要在第二研磨工序中使用，而第二研磨工序中使用的阻挡层浆料主要用于在第一研磨工序即利用Cu浆料研磨结束后对晶片进行处理。Cu布线部的凹陷(dishing)的大小因Cu研磨的状态有时会有所不同，因此，第二研磨工序中要求与该大小相应的Cu研磨速度。例如，当凹陷大时，对周围的绝缘膜而言在第二研磨工序中需要研磨的Cu减少，因此所需的Cu研磨速度相对变小。另外，由于与同样具有防锈功能的BTA等三唑相比，吸附到Cu上吸附的物质更容易通过清洗而除去，因此，防锈剂残留对后续工序的不良影响少。因此，本发明的研磨用组合物中，优选BTA在研磨用组合物中的浓度为5质量％以下。
市售的松香中有时含有少量的脂肪族树脂酸。该脂肪族树脂酸主要是油酸或亚油酸等不饱和高级脂肪酸，其含量相对于松香整体通常为约10质量％。本发明的研磨用组合物中，这些脂肪族树脂酸是作为后述的脂肪族羧酸优选的化合物。因此，本发明的研磨用组合物的制造中使用的脂环族树脂酸，可以使用不含有所述脂肪族羧酸的脂环族树脂酸，也可以使用含有所述脂肪族羧酸的脂环族树脂酸。另外，可以使用不含所述脂肪族羧酸的脂环族树脂酸并且另外使用脂肪族羧酸，也可以使用含有所述脂肪族羧酸的脂环族树脂酸并且再另外使用脂肪族羧酸。
作为简单化合物的脂环族树脂酸，有：松香酸、作为松香酸异构体的异松香酸、长叶松酸、左旋海松酸等、作为松香酸氢化物的二氢松香酸或四氢松香酸、作为松香酸脱氢化物的脱氢松香酸、赛科脱氢松香酸(secodehydroabietic acid)等。此外，还有海松酸、异海松酸、山达海松酸、璎柏酸、二氢贝壳杉酸(dihydroagathic acid)等。具体而言，松香酸或其异构体、其衍生物的总含量(质量)在脂环族树脂酸(质量)中优选为40％以上。
本发明的研磨用组合物中，也可以含有两种以上的上述脂环族树脂酸。松香等的纯化树脂酸原本多为两种以上脂环族树脂酸(简单化合物)的混合物。本发明的研磨用组合物中，可以含有两种以上的松香，也可以含有松香和作为简单化合物的脂环族树脂酸的一种以上。
另外，本发明中的脂环族树脂酸，可以是上述纯化树脂酸或作为简单化合物的脂环族树脂酸的衍生物，也可以是具有至少一个羧基的化合物或含有该化合物的混合物。作为衍生物，有：从天然树脂中提取的脂环族树脂酸以外的异构化物、氢化物、脱氢化物、多聚物、不饱和化合物(例如马来酸酐、富马酸或丙烯酸等不饱和羧酸(或其酸酐))等与脂环族树脂酸的不饱和基团进行Diels-Alder加成而得到的改性物等。优选选自由马来酸酐加成物(马来酸改性物)、富马酸加成物(富马酸改性物)、丙烯酸加成物(丙烯酸改性物)和脱氢化物组成的组中的一种以上。上述脱氢化物也包括通过脱氢而将脂环的一部分变成芳香环的物质。
作为脂环族树脂酸的具体例，可以列举：(1)荒川化学工业公司制造的パインクリスタルKR614(商品名)(以脂松香为原料的脱氢化松香，脱氢化率80％，含有75～85质量％脱氢松香酸作为主成分)、(2)荒川化学工业公司制造的ロジンソ一プ30K(商品名)(由脂松香制作的松香的钾盐，具有以39～65质量％松香酸、12～26质量％长叶松酸、10～23质量％新松香酸和6～9质量％海松酸为主成分，且松香酸、长叶松酸、新松香酸的总量为85～90质量％的组成)、(3)荒川化学工业公司制造的サイズパインE(商品名)(上述30K松香的一部分经马来酸改性后的物质)、(4)ハリマ化成公司制造的バンデイスT-25K(商品名)(松香改性物的钾盐，以脂环族树脂酸换算，脱氢松香酸50.5质量％、二氢松香酸24.9质量％、异海松酸4.1质量％、异海松酸异构体5.2质量％、赛科脱氢松香酸2.8质量％、其它10.4质量％)、(5)ハリマ化成公司制造的バンデイスG-25K(商品名)(以脂松香为原料进行歧化反应而得到的松香的钾盐的商品名，代表性组成以脂环族树脂酸换算为脱氢松香酸62.7质量％、二氢松香酸22.6质量％、异海松酸1.7质量％、异海松酸异构体8.9质量％、其它4.1质量％)等。
为了使铜层的研磨稳定化，脂环族树脂酸的浓度相对于研磨用组合物的总量优选设定为0.001质量％以上，并优选考虑铜层或绝缘层的研磨速度相对于阻挡层的研磨速度的研磨速度比在5质量％以下的范围内适当设定。更优选0.005～1质量％的范围、0.005～0.1质量％的范围。
<长链脂肪族羧酸>
本发明的研磨用组合物中，可以还含有具有碳原子数10～22的长链烃基和一个以上羧基的长链脂肪族羧酸。该长链脂肪族羧酸优选不具有羧基以外的官能团。该长链脂肪族羧酸虽非必须成分，但是，如果本发明的研磨用组合物中含有长链脂肪族羧酸，则能够促进研磨用组合物制备时脂环族树脂酸的溶解，并且能够调节铜层或绝缘层等其它层的研磨速度与阻挡层的研磨速度的比。为了充分得到上述效果，长链脂肪族羧酸的含量相对于研磨用组合物的总量优选为0.001质量％以上。为了提高绝缘层与阻挡层的研磨的选择性，优选含有0.003质量％以上。长链脂肪族羧酸的含量优选为0.5质量％以下。如果超过0.5质量％，则铜层的研磨速度有可能变得不充分。进一步优选0.1质量％以下。
从能够使在研磨剂中的溶解性与防止Cu腐蚀的功能取得平衡的理由和能够将Cu研磨速度控制到所需值的理由考虑，本发明的研磨用组合物中可以使用的长链脂肪族羧酸的总碳原子数(也包括羧基的碳原子)优选为13～23。从能够使在研磨剂中的溶解性与防止Cu腐蚀的功能取得平衡的理由和能够将Cu研磨速度控制到所需值的理由考虑，长链烃基优选为可以具有一个以上不饱和键、特别是含有1～3个不饱和双键的不饱和烃基(即链烯基)。
长链脂肪族羧酸仅含有一个羧基时，优选羧基与线状烃的一个末端或一个末端附近的碳原子键合。长链脂肪族羧酸为含有两个或三个羧基的长链脂肪族羧酸时，优选这些羧基与线状烃的一个末端或一个末端附近的相同或不同的碳原子键合、或者与两个末端或两个末端附近的碳原子分别键合。特别优选两个或三个羧基与一个末端的一个或两个碳原子键合的长链脂肪族羧酸。另外，含有多个羧基的长链脂肪族羧酸的情况下，长链烃基是指除去羧基结合的碳原子之外的部分。
作为长链脂肪族羧酸，可以优选使用长链烃基部分中不含不饱和基团、总碳原子数12～17的饱和脂肪族一元羧酸和长链烃基部分中含有一个以上不饱和基团、总碳原子数13～23的不饱和脂肪族一元羧酸。作为所述脂肪酸，可以列举例如：肉豆蔻油酸、棕榈油酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸、二十碳五烯酸、芥酸、巴西烯酸、二十二碳六烯酸等不饱和脂肪族一元羧酸，月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸等饱和脂肪族一元羧酸等。
另外，作为长链脂肪族羧酸，也可以优选使用长链脂肪族多元羧酸。作为所述长链脂肪族多元羧酸，可以优选使用在琥珀酸的2位碳原子上键合有所述长链链烯基的化合物即链烯基琥珀酸。链烯基琥珀酸是在琥珀酸的2位碳原子上键合有所述长链链烯基的化合物，例如有：癸烯基琥珀酸、十二烯基琥珀酸、十四烯基琥珀酸、十六烯基琥珀酸、十八烯基琥珀酸等。优选总碳原子数14～22的链烯基琥珀酸。
通过在含有脂环族树脂酸的基础上含有长链脂肪族羧酸，能够同时实现研磨速度的调节和Cu层的保护，因此优选。
<水、碱性化合物、无机酸、pH>
水是用于使磨粒分散、并将药剂溶解的溶剂，优选纯水或去离子水。水具有控制本研磨用组合物的流动性的功能，因此其含量可以根据研磨速度、平坦化特性等目标研磨特性来适当设定。其量通常相对于研磨用组合物的总量为78质量％以上、优选85质量％以上。
本研磨用组合物含有碱性化合物。作为碱性化合物，可以使用氨、氢氧化钾或者四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵(以下称为TEAH)等季铵氢氧化物等，优选使用氨。
碱性化合物的浓度相对于研磨用组合物的总量优选为0.1～20质量％。通过调节碱性化合物的添加量，能够改变各层的研磨速度特别是阻挡层或绝缘膜的研磨速度，从而调节阻挡层或绝缘层相对于布线金属层的研磨速度比。另外，能够提高研磨用组合物的分散稳定性。更优选的碱性化合物浓度为0.1～10质量％的范围，进一步优选0.1～5质量％、特别优选0.1～2质量％的范围。
本研磨用组合物可以在含有碱性化合物的同时含有无机酸。作为无机酸，优选选自由硝酸和硫酸组成的组中的一种以上，其中，优选作为具有氧化能力的含氧酸且不含卤素的硝酸。无机酸的含量相对于研磨用组合物的总量优选为0.1～10质量％。通过调节酸的添加量，能够改变阻挡层或绝缘膜的研磨速度，从而调节阻挡层或绝缘层相对于布线金属层的研磨速度比。另外，能够提高研磨用组合物的分散稳定性。如果低于0.1质量％则对阻挡层有可能得不到充分的研磨速度。如果超过10质量％则分散稳定性有可能下降。更优选的酸浓度为0.1～5质量％、特别优选0.1～2质量％的范围。
另外，本研磨用组合物还可以含有所述长链脂肪族羧酸以外的有机酸。如果含有有机酸，则能够调节铜膜的研磨速度。该有机酸是不具有所述长链烃基的一元羧酸或多元羧酸，除羧基以外可以具有羟基或氨基等官能团。特别优选多元羧酸、具有羟基的羧酸、具有氨基的羧酸。该有机酸如果具有链状烃基，则该链状烃基的碳原子数小于10，优选6以下。也可以是芳香族羧酸，但优选脂肪族羧酸。其总碳原子数优选为12以下，特别优选8以下。最优选的有机酸是具有两个或三个羧基、可以具有羟基、总碳原子数为8以下的脂肪族多元羧酸。
作为具体的有机酸，可以列举：草酸、丙二酸、琥珀酸、马来酸、戊二酸、己二酸、乳酸、苹果酸、柠檬酸、异柠檬酸、酒石酸、羟基乙酸、葡萄糖酸、水杨酸、丙氨酸、甘氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸、富马酸、马来酸、草乙酸、柠康酸、衣康酸、邻苯二甲酸等。其中，优选使用柠檬酸、琥珀酸、酒石酸、苹果酸、草酸，更优选使用柠檬酸。如果含有0.05质量％以上的有机酸，则能够在调节铜膜的研磨速度的同时减小后述的绝缘层的研磨速度PRIns与覆盖层的研磨速度PRCap的比，因此优选。有机酸的含量从铜层研磨稳定性的观点考虑优选与无机酸相同当量以下。从减小绝缘层的研磨速度PRIns与覆盖层的研磨速度PRCap之比的观点考虑，优选在含有长链脂肪族羧酸的同时含有有机酸。
考虑到研磨特性、研磨后被研磨面的清洗性、研磨用组合物的分散稳定性等各种因素，本研磨用组合物的pH为8～12。即，本发明的研磨用组合物中，在确定脂环族树脂酸、无机酸、含有有机酸情况下的有机酸等其它成分的含量后，优选在上述浓度范围内调节浓度而含有碱性化合物，以达到8～12范围内的所需pH值。本发明的研磨用组合物中，脂环族树脂酸、无机酸、脂肪族羧酸和有机酸优选预先与碱性化合物成盐后进行配合。
本研磨用组合物，通过在组合使用上述各成分的同时将pH调节到所述范围，能够得到特别适合第二研磨工序的阻挡层、布线金属层、绝缘层和覆盖层的研磨速度比。从而，能够得到分散稳定性极其优良、保存时不易产生凝聚的研磨用组合物。另外，能够得到研磨后被研磨面容易清洗的研磨用组合物。为了同时实现更优良的研磨特性和分散性，更优选pH为9以上。另外，考虑被研磨面的腐蚀优选为10以下。
<其它成分>
本发明的研磨用组合物中，只要能够得到本发明的效果，根据需要可以适当含有pH缓冲剂、表面活性剂、螯合剂、还原剂、增粘剂或粘度调节剂、凝聚防止剂或分散剂、防锈剂等。但是，在这些剂具有氧化剂、酸、高差消除剂或粘度调节剂的功能的情况下，作为氧化剂、酸、高差消除剂或粘度调节剂处理。
作为优选含有的其它成分，有支链淀粉、水溶性纤维素、乙二醇n等。通过进一步含有支链淀粉，二氧化硅层的研磨速度提高，因此能够调节阻挡层、铜层和覆盖层的研磨速度比。为了提高研磨用组合物的流动性、分散稳定性和研磨速度，也可以含有乙二醇等有机溶剂。
<被研磨物>
本发明的研磨用组合物适合在半导体集成电路装置的制造中得到具有埋设金属布线层的绝缘层的平坦表面。特别适合对通过在形成有埋设布线沟的绝缘层上层压阻挡层和金属布线层而形成的被研磨面进行研磨。即，本发明的研磨用组合物同时具有高速研磨阻挡层和使具有埋设金属布线层的绝缘层平坦化这两种功能。
特别是当阻挡层为包含选自由钽、钽合金和钽化合物组成的组中的一种以上的层时，能够得到高平坦化效果。但是，也可以应用于包含其它金属等的膜，在使用包含钽以外的金属或金属化合物例如Ti、TiN、TiSiN、WN等的膜作为阻挡层时，也能够得到充分的效果。
作为本发明的研磨用组合物的研磨对象之一的绝缘层的构成材料，可以使用公知的任何一种材料，例如可以例示二氧化硅膜。作为二氧化硅膜，一般使用包含Si与O的交联结构且Si与O的原子数比为1∶2的二氧化硅膜，但也可以使用除此以外的二氧化硅膜。作为这样的二氧化硅膜，一般已知的有使用四乙氧基硅烷(TEOS)或硅烷气体(SiH4)利用等离子体CVD法淀积而成的二氧化硅膜。
另外，本发明的研磨用组合物也能够适用于近年来为了抑制信号的延迟而作为绝缘层使用的、由相对介电常数为3以下的低介电常数材料构成的膜，例如包含掺氟氧化硅(SiOF)的膜、有机SOG膜(通过在玻璃上旋涂而得到的包含有机成分的膜)、多孔二氧化硅膜等低介电常数材料膜、或者主要由Si-O键构成并且含有Si-CH3键的有机硅材料(一般记作SiOC)膜。
作为低介电常数材料的有机硅材料，可以列举：商品名为BlackDiamond(相对介电常数为2.7，アプライドマテリアルズ公司技术)、商品名为Coral(相对介电常数为2.7，Novellus Systems公司技术)、商品名为Aurora2.7(相对介电常数为2.7，日本ASM公司技术)等，特别优选使用具有Si-CH3键的化合物。
本发明的研磨用组合物在绝缘层上形成有覆盖层的情况下也适合使用。即，在低介电常数绝缘层上依次层压覆盖层、阻挡层和金属布线层而形成的多层结构中，适合在完全除去覆盖层后，磨削绝缘层而使其平坦化。
覆盖层是在使用低介电常数材料作为绝缘层时，为了提高绝缘层与阻挡层的密合性、或者作为通过蚀刻在化学机械性脆弱的低介电常数绝缘层中形成用于埋入金属布线层的沟时的掩膜材料使用、或者防止低介电常数材料的变质而设计的层。
作为覆盖层，一般使用以硅和氧作为构成要素的膜。作为这样的膜，可以例示二氧化硅膜。作为二氧化硅膜，一般使用包含Si与O的交联结构且Si与O的原子数比为1∶2的二氧化硅膜，也可以使用除此以外的二氧化硅膜。作为这样的二氧化硅膜，一般已知的有使用四乙氧基硅烷(TEOS)或硅烷气体(SiH4)利用等离子体CVD法淀积而成的二氧化硅膜。
在使用这种通过CVD使四乙氧基硅烷(TEOS)淀积而成的二氧化硅膜作为本发明中所述的覆盖层、并且使用商品名为Black Diamond的具有Si-CH3键的化合物(相对介电常数为2.7，アプライドマテリアルズ公司技术)作为低介电常数材料的有机硅材料时，特别适合使用本发明的研磨用组合物。
作为本发明的研磨用组合物的研磨对象的金属布线层为选自铜、铜合金和铜化合物的一种以上时，能够得到高效果。但是，本研磨用组合物也能够应用于铜以外的金属，例如Al、W、Ag、Pt、Au等的金属膜。
本发明的研磨用组合物优选具有如下关系：阻挡层的研磨速度PRBR大于或等于铜层的研磨速度PRCu、覆盖层的研磨速度PRCap和绝缘层的研磨速度PRIns中的每一个，并且绝缘层的研磨速度PRIns与覆盖层的研磨速度PRCap之比PRIns/PRCap为0.7以下。即，本发明的研磨用组合物优选具有“选择性研磨特性”。
另外，通过调节研磨用组合物的pH，能够调节绝缘层的研磨速度PRIns与覆盖层的研磨速度PRCap的比PRIns/PRCap。具体而言，通过提高pH，也能够使PRIns/PRCap为1以上。
另外，通过调节研磨用组合物的pH或各成分的含量，能够调节铜层、覆盖层和绝缘层的研磨速度相对于阻挡层的研磨速度的比。铜层、阻挡层、绝缘层和覆盖层各层的研磨速度可以通过对各层的无图形晶片进行研磨试验来求出。
本发明的研磨用组合物由于具有所述的构成，因此，适合用于以下方法：在衬底上的绝缘层中形成布线用的沟图案或通孔等凹部，接着形成阻挡层，然后在为了将金属例如铜埋设沟部中而利用溅射法或镀敷法等形成膜的被研磨面中，通过CMP除去金属和阻挡层直至露出凹部以外的绝缘层表面，从而形成埋设金属布线层的方法。
另外，在半导体集成电路装置制造中形成埋设布线层的工序中，有时如下进行两步研磨：进行第一研磨工序，即将所述研磨面研磨至露出阻挡层，然后，进行第二研磨工序，即除去阻挡层和覆盖层并且研磨绝缘层的一部分，形成绝缘层与沟部中埋设的铜布线层的表面对齐的平坦面。本发明的研磨用组合物特别是同时具有高速研磨阻挡层和使具有埋设金属布线层的绝缘层平坦化这两种功能，因此特别适合作为第二研磨工序用的研磨用组合物使用。
这样的特征考虑是通过CMP技术中研磨用组合物的药剂组成引起的化学研磨和磨粒引起的机械研磨融合而得到的，是现有的研磨用组合物不能实现的效果。另外，使用本研磨用组合物进行研磨后的被研磨面，研磨用组合物成分的吸附、残留极少，能够抑制残留物对后续工序的不良影响。
本发明的研磨用组合物能够调节铜层、覆盖层和绝缘层各层对阻挡层的研磨速度比，因此，第二研磨工序中，不限于将上述覆盖层全部除去的情况，即使在不将覆盖层全部除去而仅研磨一部分的情况下，也可以优选使用。另外，对于在绝缘层上不具有覆盖层的被研磨面，也可以与对于具有覆盖层的被研磨面同样地优选使用。作为在绝缘层上不具有覆盖层的被研磨面，可以例示在上述包含二氧化硅的绝缘层中形成沟部，并依次形成阻挡层和铜层的被研磨面。
本发明的研磨用组合物可以应用于将研磨用组合物供给研磨垫，使研磨组合物与被研磨面接触后使被研磨面与研磨垫相对运动的研磨方法。根据需要，可以使研磨垫调节剂与研磨垫的表面接触，在对研磨垫表面进行调节的同时进行研磨。
本发明的研磨用组合物不必在预先将构成的研磨材料全部混合的状态下供给研磨部位，构成本发明的研磨用组合物的全部研磨材料在进行研磨时混合即可。另外，由于不含溶解度低的成分，因此也可以将浓缩组成的原液在进行研磨时稀释为所需的浓度后使用。
实施例
以下通过例1～8的实施例和例9的比较例对本发明进行更具体的说明。
(1)研磨用组合物的制备
(a)如下所述制备例1～9的各研磨用组合物。在水中加入碱性化合物、脂环族树脂酸和酸并搅拌10分钟。水使用纯水。然后，缓慢地添加磨粒的水分散液，并添加氧化剂，然后再搅拌30分钟，得到各例的研磨用组合物。各例的研磨用组合物中各成分的浓度以相对于研磨用组合物总质量的浓度(质量％)表示于表1中，水为各成分合计量的余量。
脂环族树脂酸一栏的KR614和30K分别表示荒川化学工业公司制造的以脂松香为原料的脱氢化松香(商品名パインクリスタルKR614)和荒川化学工业公司制造的含有松香钾盐的水溶液(商品名ロジンソ一プ30K)。パインクリスタルKR614的脱氢化率为80％，含有75～85质量％的脱氢松香酸作为主成分。ロジンソ一プ30K以相对于松香钾盐与脂肪酸钾盐的合计围形分的总量为约13质量％的比例含有以亚油酸和油酸的钾盐为主成分的脂肪酸钾盐。
磨粒使用平均粒径40nm的二氧化硅粒子，链烯基琥珀酸使用花王公司制造的ラテムルASK(商品名；链烯基的碳原子数为16)。
(2)研磨用组合物的平均粒径的测定
对于例1的研磨用组合物，使用マイクロトラツクUPA(日机装公司制造)测定平均粒径。研磨用组合物中的磨粒的平均粒径在刚制备后、室温保存14天后均为40nm，分散稳定性良好。另外，例2～8也同样良好。
(3)研磨条件
例1～9的研磨使用以下的装置和条件进行。
研磨机：全自动CMP装置MIRRA(APPLIED MATERIALS公司制)
研磨压力：14kPa
转数：平台(platen)103转/分钟(rpm)、研磨头(衬底保持部)97rpm
研磨用组合物供给速度：200ml/分钟
研磨垫：IC1400-k groove(ロデ一ル公司制)
(4)被研磨物
使用以下(a)～(d)的无图形晶片。
(a)金属布线层(铜层)研磨速度评价用晶片
使用在衬底上通过镀敷形成有厚度1500nm的铜层的8英寸晶片。
(b)阻挡层(钽层)研磨速度评价用晶片
使用在衬底上通过溅射形成有厚度200nm的钽层的8英寸晶片。
(c)覆盖层(二氧化硅层)研磨速度评价用晶片
使用在衬底上通过等离子体CVD形成有厚度800nm的二氧化硅层的8英寸晶片。
(d)绝缘层(SiOC层)研磨速度评价用晶片
使用在衬底上通过等离子体CVD形成有厚度800nm的SiOC层的8英寸晶片。
(e)带图案晶片
使用Sematech公司制造的8英寸晶片(854图案)。
(5)研磨速度评价方法
研磨速度由研磨前后的膜厚计算。膜厚的测定中，对于铜和钽使用由四探针法测得的表面电阻进行计算的薄层电阻测定装置RS75(KLAテンコ一ル公司制)，对于低介电常数绝缘层和覆盖层使用光干涉式全自动膜厚测定装置UV1280SE(KLAテンコ一ル公司制)。
(6)无图形晶片研磨特性评价
铜层、阻挡层、覆盖层和绝缘层的研磨速度是使用各例的研磨用组合物对上述各个无图形晶片进行研磨，并由研磨前后的层厚度变化而求出。
表2中列出使用各个无图形晶片而得到的铜层(Cu)、阻挡层(Ta)、覆盖层(SiO2)和绝缘层(SiOC)各层的研磨速度(单位是nm/分钟)。由例1～8的结果可以看出，本发明的研磨用组合物能够以50nm/分钟以上的高研磨速度研磨阻挡层，并且阻挡层的研磨速度大于或等于铜层、绝缘层和覆盖层的研磨速度的每一个，且绝缘层的研磨速度PRIns与覆盖层的研磨速度PRCap的比PRIns/PRCap为0.7以下。
另外，使用例1～8的研磨用组合物对铜层无图形晶片进行研磨后的被研磨面显示亲水性。
(7)图案研磨特性评价
关于例2和例8的研磨用组合物，对研磨后形成的布线宽度和布线间隔为100μm的图案，利用剖面测量仪HRP-100(KLA-Tencor公司制)测定绝缘膜面与铜布线面的表面高差即凹陷量，并如下评价通过研磨使铜布线图案面比绝缘膜面挖深的程度。
本评价中使用的图案晶片中，铜层4的初始膜厚为800nm、初始高差为400nm。首先，进行第一研磨，即，除去多余的铜层并研磨至露出作为阻挡层的钽层3。
如果对具有含Ta的阻挡层3、含铜的形成布线金属层6的铜层4、形成有沟部且含SiO2的覆盖层5和含SiOC的绝缘层2的图1(a)所示剖面形状的图案晶片进行第一研磨，则形成图1(b)所示的露出阻挡层3的剖面形状。本评价中使用的图案晶片在第一研磨后由箭头7所示的凹陷量，在布线宽度100μm的孤立布线部位为30nm。
然后，使用例2和例8的研磨用组合物进行第二研磨。首先，除去厚度25nm的阻挡层3(图1(c))。然后，从厚度70nm的含SiO2的覆盖层5中磨削约40nm，从而结束第二研磨工序。使用各研磨用组合物进行第二研磨工序后的图案晶片的剖面均如图1(d)中示意所示，布线金属层6与绝缘层2上的覆盖层5得到平坦对齐的平坦面，所述孤立布线部位的凹陷量(未图示)抑制为10nm的较小值。
以上的例子中，对残留部分覆盖层5而进行第二研磨的情况进行了说明，而在将覆盖层5全部除去并进一步磨削绝缘层2的情况下、或者对不具有覆盖层5的被研磨面进行第二研磨的情况下，也同样使用本发明的研磨用组合物对由于第一研磨而产生凹陷的图案晶片进行第二研磨时，则在除去不需要的阻挡层的同时除去第一工序产生的凹陷或磨蚀，得到布线金属层和绝缘层平坦对齐的平坦面。
Figure G2008800212845D00261
Figure G2008800212845D00271
参考特定的实施方式详细说明了本发明，但是，在不偏离本发明的精神和范围的情况下可以进行各种变更或修正，这对于本领域技术人员是显而易见的。
本申请基于2007年6月20日申请的日本专利申请2007-162768号，该申请的内容作为参考并入本申请。
产业实用性
在半导体集成电路装置制造工序中埋设金属布线制造工序的CMP中，如果使用本发明的研磨用组合物对通过研磨多余铜层的第一研磨而使阻挡层露出的被研磨面进行第二研磨，则能够除去第一研磨产生的凹陷或磨蚀，将被研磨面精加工为金属布线层和绝缘层对齐为同一表面的平坦面。此时，能够减少划痕而进行研磨。因此，能够抑制布线电阻的增加和电迁移，从而实现可靠性高的半导体集成电路装置。另外，CMP后的被研磨面容易清洗，因此能够抑制研磨用组合物的成分吸附残留对后续工序的不良影响。

Claims (15)

1.一种研磨用组合物，其含有氧化剂、磨粒、脂环族树脂酸、碱性化合物和水，并且pH在8～12的范围内。
2.如权利要求1所述的研磨用组合物，其中，相对于所述研磨用组合物的总量，含有0.05～10质量％所述氧化剂、0.1～15质量％所述磨粒、0.001～5质量％所述脂环族树脂酸、0.1～20质量％所述碱性化合物和78质量％以上的水。
3.如权利要求1或2所述的研磨用组合物，其中，所述脂环族树脂酸是选自由松香酸、松香酸的异构体、海松酸、海松酸的异构体、松香及它们的衍生物组成的组中的至少一种以上物质。
4.如权利要求1至3中任一项所述的研磨用组合物，其中，所述氧化剂是选自由过氧化氢、过硫酸铵和过硫酸钾组成的组中的至少一种以上物质。
5.如权利要求1至4中任一项所述的研磨用组合物，其中，所述碱性化合物是选自由碱性钾化合物、氨和有机胺组成的组中的至少一种以上物质。
6.如权利要求1至5中任一项所述的研磨用组合物，其中，所述磨粒是包含选自由二氧化硅、氧化铝、二氧化铈、氧化锆、氧化钛、氧化锡、氧化锌、氧化锗和氧化锰组成的组中的至少一种物质的粒子。
7.如权利要求1至6中任一项所述的研磨用组合物，其中，所述磨粒的平均粒径为5～300nm。
8.如权利要求1至7中任一项所述的研磨用组合物，其中，还含有无机酸，并且相对于所述研磨用组合物的总量，所述无机酸的含量为0.1～10质量％。
9.如权利要求1至8中任一项所述的研磨用组合物，其中，还含有至少具有碳原子数10～22的长链烃基和一个以上羧基的长链脂肪族羧酸。
10.如权利要求1至9中任一项所述的研磨用组合物，其中，含有选自由柠檬酸、琥珀酸、酒石酸、苹果酸和草酸组成的组中的至少一种有机羧酸。
11.如权利要求1至10中任一项所述的研磨用组合物，其中，阻挡层的研磨速度PRBR大于或等于铜层的研磨速度PRCu、覆盖层的研磨速度PRCap和绝缘层的研磨速度PRIns中的每一个，并且
绝缘层的研磨速度PRIns与覆盖层的研磨速度PRCap之比PRIns/PRCap为0.7以下。
12.如权利要求1至11中任一项所述的研磨用组合物，其中，相对于所述研磨用组合物的总量，含有0.1～5质量％过氧化氢、1～10质量％二氧化硅粒子、0.001～5质量％脂环族脂肪酸、0.1～10质量％碱性化合物和85质量％以上的水。
13.一种半导体集成电路装置制造方法，所述半导体集成电路装置具备：具有沟部的绝缘层和在所述沟部中形成的埋设金属布线，
所述方法包括：
使用权利要求1至12中任一项所述的研磨用组合物对在所述沟部中依次形成阻挡层和金属布线层而得到的被研磨面进行研磨，从而形成所述埋设金属布线的工序。
14.如权利要求13所述的半导体集成电路装置的制造方法，其中，所述金属布线层以铜为主成分，所述阻挡层包含选自由钽、钽合金和钽化合物组成的组中的一种以上物质。
15.如权利要求13或14所述的半导体集成电路装置的制造方法，其中，所述绝缘层通过在包含低介电常数材料的低介电常数绝缘层上形成覆盖层而得到，并且所述阻挡层和所述金属布线层形成于所述沟部和所述覆盖层上。
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