CN106103637A - 研磨组合物及研磨方法以及研磨组合物的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种研磨组合物，其包含结晶性的金属氧化物颗粒作为磨粒，所述研磨组合物的特征在于，所述金属氧化物颗粒在粉末X射线衍射图案中的衍射强度达到最大的峰部分的半宽度不足1°。由此，提供一种研磨组合物及研磨方法以及研磨组合物的制造方法，所述研磨组合物在半导体基板的研磨步骤、特别是具有钨等金属层的半导体基板的化学机械研磨步骤中，具有高研磨速度，并且可抑制产生会导致半导体装置的可靠性降低的划痕和碟型凹陷等缺陷。

Description

研磨组合物及研磨方法以及研磨组合物的制造方法
技术领域
本发明涉及研磨组合物及研磨方法以及研磨组合物的制造方法。
背景技术
伴随半导体集成电路的制造技术的提高，要求半导体元件的高集成化以及高速运作，半导体元件中的微细电路的制造步骤中所要求的半导体基板表面的平坦性变得更为严格，化学机械研磨(Chemical Mechanical Polishing，CMP)是半导体元件的制造步骤中不可或缺的技术。
此CMP用于配线步骤，所述配线步骤是在形成于半导体基板的绝缘层上的槽中，嵌入钨、铜及铝等金属材料，研磨并去除已沉积于槽部分中的金属层(参照专利文献1)。此外，近年来，讨论对栅极电极等元件部分也使用金属材料，以便在半导体存储元件等中进一步提高性能，在此半导体存储元件的制造步骤中也使用了CMP(参照专利文献2)。
在CMP中，将包含磨粒和试剂的研磨组合物供应至研磨垫上，并将半导体基板按压在贴合于平台上的研磨垫上，同时使研磨垫相对运动。此时，可以通过由试剂所实施的化学反应以及由磨粒所实施的机械性研磨效果，来切削半导体基板表面的凹凸，并使表面平坦化。另外，作为研磨组合物中所包含的磨粒，可以使用二氧化硅、氧化铝、碳化硅、金刚石、氧化钛、氧化锆、氧化铈及氧化锰等无机颗粒(参照专利文献3、4)。
CMP步骤中重要的特性是研磨速度以及划痕和嵌入图案部分的凹陷即碟型凹陷(dishing)等由研磨步骤所引起的缺陷。研磨速度与半导体制造步骤中的生产率相关，由于生产率会反映在半导体元件的成本上，因此，要求具有高研磨速度。此外，由于缺陷会影响半导体元件的良率和可靠性，因此，课题在于如何抑制CMP步骤中的缺陷的产生。这样一来，伴随半导体元件的微细化发展，要求更高水准的研磨步骤。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特公平7-77218号公报；
专利文献2：日本特表2008-515190号公报；
专利文献3：日本特开平10-310766号公报；
专利文献4：日本特开2000-080352号公报。
发明内容
发明所要解决的问题
然而，伴随半导体元件的微细化发展，以往的研磨技术已逐渐无法充分满足所需的研磨速度和缺陷的特性。因此，需要一种研磨技术，其具有高研磨速度，并且可以进一步提高针对划痕和碟型凹陷等缺陷的特性。
本发明是鉴于所述问题而完成的，其目的在于，提供一种研磨组合物及研磨方法以及研磨组合物的制造方法，所述研磨组合物在半导体基板的研磨步骤、特别是具有钨等金属层的半导体基板的化学机械研磨步骤中，具有高研磨速度，并且可抑制产生会导致半导体装置的可靠性降低的划痕和碟型凹陷等缺陷。
解决问题的技术方案
为了实现上述目的，本发明提供一种研磨组合物，其包含结晶性的金属氧化物颗粒作为磨粒，所述研磨组合物的特征在于，所述金属氧化物颗粒在粉末X射线衍射图案中的衍射强度达到最大的峰部分的半宽度不足1°。
这样一来，如果研磨组合物包含高结晶性的金属氧化物颗粒作为磨粒，所述金属氧化物颗粒在粉末X射线衍射中所获得的衍射强度的峰部分的半宽度不足1°，那么就具有高研磨速度，并能够抑制产生划痕和碟型凹陷等缺陷。
此时优选为，所述金属氧化物颗粒的平均粒径为10nm以上并且100nm以下。
如果金属氧化物颗粒的平均粒径为10nm以上，研磨速度不会变得极慢，此外，如果平均粒径为100nm以下，能够防止产生划痕。
并且此时，所述金属氧化物颗粒，能够包含：氧化钛、氧化锆、氧化铈、氧化铝以及氧化锰中的任一种；或者这些金属氧化物中的至少2种以上的混合物；或含有这些金属氧化物中的至少1种的复合氧化物。
作为本发明中使用的金属氧化物，适合为包含上述物质的金属氧化物颗粒。
此时优选为，研磨组合物进一步包含氧化剂。
通过包含氧化剂，能够将半导体基板的表面氧化，并有效促进研磨。
此外优选为，作为所述氧化剂，包含过氧化物与铁(III)盐中的至少1种以上。
进一步优选为，作为所述过氧化物，包含选自由过硫酸、高碘酸、高氯酸、它们的盐以及过氧化氢所组成的群组中的至少1种以上。
进一步优选为，作为所述铁(III)盐，包含选自由硫酸铁(III)、硝酸铁(III)、氯化铁(III)、草酸铁(III)、三(草酸根)铁(III)钾、六氰合铁(III)铵、六氰合铁(III)钾、柠檬酸铁(III)、柠檬酸铁(III)铵及水溶性二茂铁衍生物所组成的群组中的至少1种以上。
作为氧化剂，通过包含这些物质，能够将半导体基板的表面氧化，并更有效的促进研磨。
并且此时优选为，所述金属氧化物颗粒的含量为0.1质量％以上并且10质量％以下。
如果金属氧化物颗粒的含量为0.1质量％以上，能够获得充分的研磨速度；而如果金属氧化物颗粒的含量为10质量％以下，能够抑制划痕的产生。
进一步，本发明的研磨组合物能够包含分散剂与pH调整剂中的至少1种以上。
如果是这种研磨组合物，具有与被研磨物和目的相应的特性和pH。
此外，本发明中为了实现上述目的，提供一种研磨方法，其特征在于，使用上述研磨组合物，来研磨半导体基板。
如果使用上述研磨组合物，能够以高研磨速度来研磨半导体基板，并且能够抑制划痕和碟型凹陷的产生。
此外优选为，所述半导体基板包含金属层。
本发明适合于包含金属层的半导体基板的研磨。
此外优选为，所述金属层是钨或钨合金。
作为本发明金属层，特别适合于包含钨或钨合金的半导体基板的研磨。
此外，根据本发明，提供一种研磨组合物的制造方法，其是上述研磨组合物的制造方法，所述研磨组合物的制造方法的特征在于包含以下步骤：利用粉末X射线衍射法，来测定所述金属氧化物颗粒的衍射强度达到最大的峰部分的半宽度；以及，将该测定的半宽度不足1°的所述金属氧化物颗粒，作为磨粒添加至所述研磨组合物中。
通过挑选半宽度不足1°的金属氧化物颗粒，作为磨粒添加至用于CMP等研磨的研磨组合物中，能够获得一种研磨组合物，其研磨速度较大，并且可抑制划痕和碟型凹陷的产生。
发明的效果
如果是本发明，那么在半导体基板的研磨步骤、特别是具有钨等金属层的半导体基板的CMP中，能够维持高研磨速度，并且能够抑制划痕和碟型凹陷等缺陷的产生。
附图说明
图1是表示本发明的研磨方法中能够使用的单面研磨装置的一个实例的示意图。
具体实施方式
以下，说明本发明的实施方式，但本发明并不限定于以下说明。
如上所述，伴随半导体元件的微细化发展，对CMP等研磨中的划痕和碟型凹陷等缺陷的降低要求正在提高。并且存在下述课题，必须在缺陷降低的同时，抑制研磨速度的降低。
因此，本发明人为了实现这种课题而反复研究。结果发现，通过将高结晶性的金属氧化物，具体来说，是将由粉末X射线衍射测定的衍射强度达到最大的峰部分的半宽度不足1°的金属氧化物作为研磨磨粒，添加至研磨组合物中，能够实现上述课题，从而完成本发明。
以下，详细说明本发明。
首先，说明本发明的研磨组合物。
本发明的研磨组合物含有高结晶性的金属氧化物，所述金属氧化物在粉末X射线衍射测定中的衍射强度的主峰的半宽度不足1°。
此半宽度能够通过例如X射线图案求得，所述X射线图案由使用波长为的铜的Kα射线作为X射线源的θ-2θ法所获得。此外，半宽度是指相对于强度达到最大的峰，去除背景(background)后的峰强度的一半的强度的位置处的峰宽度。
这样一来，与半宽度为1°以上的金属氧化物粉末的情况相比，如果使用半宽度不足1°的金属氧化物颗粒，研磨速度和划痕、碟型凹陷等缺陷的特性变得良好。其详细机理目前尚不明确，但一般认为可能是由金属氧化物颗粒的实效的硬度、或金属氧化物颗粒表面与被研磨物表面之间的化学性相互作用所导致。
此外，在本发明中，对金属氧化物的结晶结构并无特别限制，如果半宽度不足1°，可以是单一结晶相，也可以具有多个结晶相。此外，金属氧化物也可以是复合氧化物，可以根据被研磨物和目的适当选择。
作为金属氧化物，适合为氧化钛、氧化锆、氧化铈、氧化铝、氧化锰中的任一种、或这些金属氧化物中的至少2种以上的混合物。
此外，适合为包含氧化钛、氧化锆、氧化铈、氧化铝以及氧化锰中的至少1种金属氧化物的复合氧化物。
作为此复合氧化物，可以列举例如氧化锆/氧化铈复合氧化物、氧化铝/氧化铈复合氧化物、氧化锆/氧化钇复合氧化物以及铁/锰复合氧化物，但并不限定于这些复合氧化物。
此外优选为，研磨组合物中的金属氧化物的平均粒径(一次粒径)为10nm以上并且100nm以下。
当金属氧化物颗粒的平均粒径为10nm以上时，研磨速度不会变得极慢；而如果是100nm以下，由于颗粒不会过大，因此不易产生划痕。
此处，金属氧化物的平均粒径可以通过以下方法来计算：对由穿透式电子显微镜(Transmission Electron Microscope，TEM)或扫描式电子显微镜(Scanning ElectronMicroscope，SEM)所获得的颗粒图像进行测量，并根据100个以上颗粒的恒定方向最大直径，也就是费雷特(Feret)直径的平均值来计算。当然，平均粒径的测定方法并不限定于此方法，可以利用其他方法进行测定。
此外，除了上述金属氧化物以外，本发明的研磨组合物还可以进一步包含氧化剂。
并且，此氧化剂并无特别限定，但优选为由过氧化物所组成的有机或无机化合物、或者铁(III)盐。
过氧化物并无特别限定，但优选为过乙酸、高碘酸、高氯酸及过氧化氢；作为由铁(III)盐所组成的化合物并无特别限定，但优选为包含硫酸铁(III)、硝酸铁(III)、氯化铁(III)、草酸铁(III)、三(草酸根)铁(III)钾、六氰合铁(III)铵、六氰合铁(III)钾、柠檬酸铁(III)、柠檬酸铁(III)铵及水溶性二茂铁衍生物。
本发明的研磨组合物通过包含这些氧化剂，可以将半导体基板的表面氧化，并有效促进研磨。
此外优选为，研磨组合物的金属氧化物颗粒的含量优选为0.1质量％以上并且10质量％以下，更期望为0.3质量％以上并且3质量％以下。
金属氧化物的含量如果是0.1质量％以上，可以获得充分的研磨速度，此外，如果是10质量％以下的含量，不易产生划痕等缺陷。
进一步优选为，本发明的研磨组合物包含分散剂与pH调整剂中的至少1种以上。
作为分散剂，能够添加例如水溶性高分子。水溶性高分子的种类、结构以及分子量并无特别限制，能够根据目的适当选择以往公知的水溶性高分子。此外，作为水溶性高分子的示例，能够列举聚羧酸、聚磺酸、聚丙烯酸、聚乙烯吡咯烷酮、聚胺及聚亚胺等，但并不限定于这些水溶性高分子。
作为pH调整剂，能够使用：硝酸、盐酸及硫酸等无机酸；乙酸、草酸及琥珀酸等有机酸；氢氧化钾、氨等无机碱；以及，四甲基氢氧化铵(Tetramethylammonium hydroxide，TMAH)等有机碱。
此外，本发明中的研磨组合物的pH并无特别限定，能够根据被研磨物及目的适当选择。例如，当对包含钨或钨合金的半导体基板的表面进行研磨时，研磨组合物的pH优选为1以上并且6以下。
接下来，说明本发明的研磨组合物的制造方法。
在本发明中，高结晶性的金属氧化物颗粒的制造方法并无特别限定，能够根据目的适当选择。
可以列举例如以下方法：通过对由沉淀法等生成的金属氧化物的前驱物进行热解，来获得高结晶性的金属氧化物(参照日本特开2006-32966号公报)；由金属醇盐的水解所实施的溶胶-凝胶法(Sol-Gel method)(参照日本特开2013-18690号公报)；喷雾分解法，喷雾金属氯化物气体和金属盐，利用热和等离子等使之分解(参照日本特开平6-40726号公报)；水热合成法，使金属盐溶液在超临界状态的水中发生反应(参照日本特开2008-137884号公报)；以及，激光烧蚀法，对靶材照射激光使其瞬间蒸发、再凝缩(参照国际公开第2012/114923号)等。
进一步，作为高结晶性的金属氧化物颗粒的制造方法，已知以下方法：在10摩尔浓度以上的碱金属氢氧化物水溶液中，使钛和锌的氧化物等与Ba反应(参照日本特开2007-31176号公报)；以及，在流通式反应装置中，将金属氧化物溶胶与金属盐等升温并热处理(参照日本特开2012-153588号公报)等。通过根据目的适当选择这些制造方法和制造条件，可以控制金属氧化物的结晶性。
并且，在本发明的研磨组合物的制造方法中，具有以下步骤：利用粉末X射线衍射法，来测定制造而成的金属氧化物颗粒的衍射强度达到最大的峰部分的半宽度。
进一步，利用本发明的研磨组合物的制造方法，在半宽度的测定步骤之后，具有以下步骤：将测定出的半宽度不足1°的金属氧化物颗粒，作为磨粒添加至研磨组合物中。另外，并非每次制造金属氧化物颗粒时都要测定半宽度，进行一次半宽度的测定，发现并选择半宽度不足1°的条件，后续可以按照与所选择的条件相同的条件，来制造金属氧化物颗粒。
这样一来，在本发明中，通过将半宽度不足1°的高结晶性的金属氧化物，作为磨粒添加至研磨组合物中，可以确实地制造高研磨速度并且能够实现低缺陷的研磨组合物。
此外，也可以包含以下步骤：将上述的氧化剂、分散剂及pH调整剂等添加至研磨组合物中。
接下来，说明使用本发明的研磨组合物的研磨方法。以下，以单面研磨半导体基板的情况为例进行说明，当然并非限定于此情况，本发明的研磨组合物也能够用于双面研磨和倒角部的研磨。
单面研磨装置可以是例如单面研磨装置10，如图1所示，由贴合有研磨垫4的平台3、研磨组合物供应机构5及研磨头2等所构成。
在这种研磨装置10上，以研磨头2保持半导体基板W，由研磨组合物供应机构5向研磨垫4上供应本发明的研磨组合物1，并且使平台3与研磨头2分别旋转，使半导体基板W的表面滑接于研磨垫4，由此，进行研磨。
此时，半导体基板W可以包含金属层，进一步，金属层可以是钨或钨合金。
本发明的研磨方法适合于包含金属层作为被研磨物的表面的研磨，特别适合用于由钨、钨合金组成的金属层的研磨。
如果是使用本发明的研磨组合物的研磨方法，不仅研磨速度较大，还可以抑制研磨后的半导体基板的表面上产生划痕和碟型凹陷等缺陷。
[实施例]
以下，示出本发明的实施例和比较例，更具体地说明本发明，但本发明并不限定于以下说明。
(实施例1)
首先，一边供应本发明的研磨组合物，一边单面研磨半导体基板的表面，然后，评价研磨速度和划痕的产生量。
此单面研磨中使用的研磨组合物如下所述地制造。
最初，将结晶结构为锐钛型(anatase)结构、X射线半宽度为0.4322°、平均粒径为32nm的氧化钛，分散至纯水中直至含量为1.0质量％，接下来添加并混合过氧化氢1.5质量％以及硝酸铁(III)0.1质量％。然后，利用硝酸将溶液的pH调整至2.5，制造研磨组合物。
此时，利用理学股份有限公司(Rigaku Corporation)制造的RINT 2500(型号)，按照受光狭缝宽度0.3mm、管电压50kV、管电流60mA、扫描速度3°/min、采样宽度0.024°的条件，来测定半宽度。
此外，使研磨对象的半导体基板为包覆(blanket)基板，所述包覆基板是在直径12英寸(300mm)的硅基板上，隔着厚度约10nm的氮化钛层沉积有约800nm的钨层而成。
研磨速度的评价，是通过将研磨前后的钨层的厚度(膜厚)的变化量除以时间(min)，来算出研磨速度。通过由4探针薄片电阻测定仪(NAPSON股份有限公司制造的RH-100PV(型号))测定的薄片电阻率，并利用下述(式1)求得膜厚。
ρ＝ρs×t (式1)
(此处，ρ：比电阻(恒定)，ρs：薄片电阻率，t：膜厚。)
关于划痕的产生量的评价，是利用激光显微镜(激光科技股份有限公司(LasertecCorporation)制造的1LM21(型号))，观察研磨后的包覆基板的表面上的基板中心附近的任意10点、与基板外周附近的任意10点，统计划痕的个数，以划痕个数的总数除以观察区域的合计面积，由此，评价每1mm2的划痕个数。
此外，对与上述不同的另外的半导体基板的表面进行单面研磨，评价碟型凹陷量。
此时使用的研磨组合物与上述制造的研磨组合物相同。
使研磨对象的半导体基板为带图案基板，所述带图案基板是在宽度100nm、深度200nm的线状槽上，隔着厚度约1nm的氮化钛层以100nm间隔沉积有厚度约600nm的钨层，并掩埋槽部分而成。
碟型凹陷的产生量的评价，是切断研磨后的图案部分，并利用电子显微镜观察截面，评价无槽的非图案区域与钨嵌入部的最凹陷部分之间的差异，作为碟型凹陷量。
另外，在实施例1中，研磨装置是使用Poli-762(G&P Technology,Inc.制造，型号)，研磨垫是使用IC 1000(Nitta Haas股份有限公司(Nitta Haas Incorporated)股份有限公司制造)。此外，将研磨条件设为对被研磨基板施加的加重为193g/cm2，平台旋转数为70rpm，研磨头旋转数为70rpm，浆料(研磨组合物)供应量为100mL/min，来进行单面研磨。
(实施例2)
改变所使用的研磨组合物，除此以外，以与实施例1相同的条件进行两种半导体基板的单面研磨，以与实施例1相同的方法评价研磨速度、划痕的产生量及碟型凹陷量。
此时，使用如下所述制造而成的研磨组合物。
最初，将结晶结构为单斜晶结构、X射线半宽度为0.4169°、平均粒径为35nm的氧化锆，分散至纯水直至含量为1.0质量％，接下来添加并混合过氧化氢1.5质量％以及硝酸铁(III)0.1质量％。然后，利用硝酸将溶液的pH调整至2.5，制造研磨组合物。
(实施例3)
改变所使用的研磨组合物，除此以外，以与实施例1相同的条件进行两种半导体基板的单面研磨，以与实施例1相同的方法评价研磨速度、划痕的产生量及碟型凹陷量。
此时，使用如下所述制造而成的研磨组合物。
最初，将结晶结构为三方晶结构、X射线半宽度为0.8469°、平均粒径为58nm的α-氧化铝，分散至纯水直至含量为1.0质量％，接下来添加并混合过氧化氢1.5质量％以及硝酸铁(III)0.1质量％。然后，利用硝酸将溶液的pH调整至2.5，制造研磨组合物。
(实施例4)
改变所使用的研磨组合物，除此以外，以与实施例1相同的条件进行两种半导体基板的单面研磨，以与实施例1相同的方法评价研磨速度、划痕的产生量及碟型凹陷量。
最初，将结晶结构为单斜晶结构、X射线半宽度为0.9108°、平均粒径为33nm的氧化锆，分散至纯水直至含量为1.0质量％，接下来添加并混合过氧化氢1.5质量％以及硝酸铁(III)0.1质量％。然后，利用硝酸将溶液的pH调整至2.5，制造研磨组合物。
(比较例1)
改变所使用的研磨组合物，除此以外，以与实施例1相同的条件进行两种半导体基板的单面研磨，以与实施例1相同的方法评价研磨速度、划痕的产生量及碟型凹陷量。
此时，使用如下所述制造而成的研磨组合物。
将具有X射线半宽度为5°以上的宽峰的无定形(非晶质)结构并且平均粒径为54nm的胶体二氧化硅，分散至纯水分直至研磨组合物中的含量为1.0质量％，接下来，添加并混合过氧化氢1.5质量％，硝酸铁(III)0.1质量％。然后，利用硝酸将溶液的pH调整至2.5，制造研磨组合物。
这样一来，使比较例1的研磨组合物不含半宽度不足1°的金属氧化物作为磨粒。
(比较例2)
改变所使用的研磨组合物，除此以外，以与实施例1相同的条件进行两种半导体基板的单面研磨，以与实施例1相同的方法评价研磨速度、划痕的产生量及碟型凹陷量。
此时，使用如下所述制造而成的研磨组合物。
最初，将结晶结构为锐钛型结构、X射线半宽度为2.1563°、平均粒径为25nm的氧化钛，分散至纯水直至含量为1.0质量％，接下来添加并混合过氧化氢1.5质量％以及硝酸铁(III)0.1质量％。然后，利用硝酸将溶液的pH调整至2.5，制造研磨组合物。
这样一来，使比较例2的研磨组合物不含半宽度不足1°的金属氧化物作为磨粒。
(比较例3)
改变所使用的研磨组合物，除此以外，以与实施例1相同的条件进行两种半导体基板的单面研磨，以与实施例1相同的方法评价研磨速度、划痕的产生量及碟型凹陷量。
此时，使用如下所述制造而成的研磨组合物。
最初，将结晶结构为单斜晶结构、X射线半宽度为1.9254°、平均粒径为22nm的氧化锆，分散至纯水直至含量为1.0质量％，接下来添加并混合过氧化氢1.5质量％以及硝酸铁(III)0.1质量％。然后，利用硝酸将溶液的pH调整至2.5，制造研磨组合物。
这样一来，使比较例3的研磨组合物不含半宽度不足1°的金属氧化物作为磨粒。
(比较例4)
改变所使用的研磨组合物，除此以外，以与实施例1相同的条件进行两种半导体基板的单面研磨，以与实施例1相同的方法评价研磨速度、划痕的产生量及碟型凹陷量。
此时使用如下所述制造而成的研磨组合物。
最初，将结晶结构为单斜晶结构、X射线半宽度为1.1796°、平均粒径为29nm的氧化锆，分散至纯水直至含量为1.0质量％，接下来添加并混合过氧化氢1.5质量％以及硝酸铁(III)0.1质量％。然后，利用硝酸将溶液的pH调整至2.5，制造研磨组合物。
这样一来，使比较例4的研磨组合物不含半宽度不足1°的金属氧化物作为磨粒。
(比较例5)
改变所使用的研磨组合物，除此以外，以与实施例1相同的条件进行两种半导体基板的单面研磨，以与实施例1相同的方法评价研磨速度、划痕的产生量及碟型凹陷量。
此时，使用如下所述制造而成的研磨组合物。
最初，将结晶结构为三方晶结构、X射线半宽度为2.6985°、平均粒径为46nm的α-氧化铝，分散至纯水直至含量为1.0质量％，接下来添加并混合过氧化氢1.5质量％以及硝酸铁(III)0.1质量％。然后，利用硝酸将溶液的pH调整至2.5，制造研磨组合物。
这样一来，使比较例5的研磨组合物不含半宽度不足1°的金属氧化物作为磨粒。
表1汇总示出实施例和比较例的研磨组合物及评价结果。
[表1]
如表1所示，结果为，与比较例相比，实施例1～4中的研磨速度更大，并且碟型凹陷量及划痕的个数更少。
另一方面，结果为，与实施例相比，比较例1～4中的研磨速度更小，而且碟型凹陷量及划痕的个数大幅增加。
在比较例5中，结果为，研磨速度与实施例1相同程度地较大，但碟型凹陷量及划痕的个数大幅增加。
另外，本发明并不限定于上述实施方式。上述实施方式为示例，具有与本发明的权利要求书所述的技术思想实质上相同的构成并发挥相同作用效果的所有发明均包含在本发明的技术范围内。

Claims (13)

1.一种研磨组合物，其包含结晶性的金属氧化物颗粒作为磨粒，所述研磨组合物的特征在于，
所述金属氧化物颗粒在粉末X射线衍射图案中的衍射强度达到最大的峰部分的半宽度不足1°。
2.如权利要求1所述的研磨组合物，其中，所述金属氧化物颗粒的平均粒径为10nm以上并且100nm以下。
3.如权利要求1或2所述的研磨组合物，其中，所述金属氧化物颗粒，包含：氧化钛、氧化锆、氧化铈、氧化铝以及氧化锰中的任一种；或者这些金属氧化物中的至少2种以上的混合物；或含有这些金属氧化物中的至少1种的复合氧化物。
4.如权利要求1至3中任一项所述的研磨组合物，其中，进一步包含氧化剂。
5.如权利要求4所述的研磨组合物，其中，作为所述氧化剂，包含过氧化物与铁(III)盐中的至少1种以上。
6.如权利要求5所述的研磨组合物，其中，作为所述过氧化物，包含选自由过硫酸、高碘酸、高氯酸、它们的盐以及过氧化氢所组成的群组中的至少1种以上。
7.如权利要求5或6所述的研磨组合物，其中，作为所述铁(III)盐，包含选自由硫酸铁(III)、硝酸铁(III)、氯化铁(III)、草酸铁(III)、三(草酸根)铁(III)钾、六氰合铁(III)铵、六氰合铁(III)钾、柠檬酸铁(III)、柠檬酸铁(III)铵及水溶性二茂铁衍生物所组成的群组中的至少1种以上。
8.如权利要求1至7中任一项所述的研磨组合物，其中，所述金属氧化物颗粒的含量为0.1质量％以上并且10质量％以下。
9.如权利要求1至8中任一项所述的研磨组合物，其中，进一步包含分散剂与pH调整剂中的至少1种以上。
10.一种研磨方法，其特征在于，使用权利要求1至9中任一项所述的研磨组合物，来研磨半导体基板。
11.如权利要求10所述的研磨方法，其中，所述半导体基板包含金属层。
12.如权利要求11所述的研磨方法，其中，所述金属层是钨或钨合金。
13.一种研磨组合物的制造方法，其是权利要求1至9中任一项所述的研磨组合物的制造方法，所述研磨组合物的制造方法的特征在于，包含以下步骤：
利用粉末X射线衍射法，来测定所述金属氧化物颗粒的衍射强度达到最大的峰部分的半宽度；以及，
将该测定的半宽度不足1°的所述金属氧化物颗粒，作为磨粒添加至所述研磨组合物中。
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