CN110325614B

CN110325614B - 研磨液、研磨液的制造方法、研磨液原液、研磨液原液收容体、化学机械研磨方法

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Publication number: CN110325614B
Application number: CN201880012596.3A
Authority: CN
Inventors: 上村哲也
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2017-02-28
Filing date: 2018-02-26
Publication date: 2022-06-28
Anticipated expiration: 2038-02-26
Also published as: TWI769219B; CN110325614A; KR102405560B1; WO2018159530A1; KR20190109450A; KR20210104162A; TW201835287A; JPWO2018159530A1; JP6890656B2

Abstract

本发明的课题在于提供一种适用于包含含钴层的被研磨体的CMP时，在被研磨面难以产生凹陷及缺陷的研磨液。并且，本发明的另一课题在于提供一种研磨液的制造方法、研磨液原液、研磨液原液收容体及化学机械研磨方法。本发明的研磨液为化学机械研磨用研磨液，所述研磨液含有：缔合度1～3的胶体二氧化硅；有机酸；唑系化合物；及过氧化氢，使上述研磨液与钴基板接触24小时时，在上述钴基板上形成含有钴原子且厚度0.5～20nm的反应层。

Description

研磨液、研磨液的制造方法、研磨液原液、研磨液原液收容体、化学机械研磨方法

技术领域

本发明涉及一种研磨液、研磨液的制造方法、研磨液原液、研磨液原液收容体及化学机械研磨方法。

背景技术

半导体集成电路(LSI：large-scale integrated circuit)的制造中，对裸晶圆的平坦化、层间绝缘膜的平坦化、金属插头的形成及埋入配线的形成等可使用化学机械研磨(CMP：chemical mechanical polishing)法。

作为使用于CMP的研磨液，例如在专利文献1中记载有“一种研磨液，其特征在于，在与研磨液接触24小时的被研磨面上形成厚度为100nm以上的反应层。”。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-123931号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

但是，近年来，随着配线的微细化的要求，钴作为取代铜的配线金属元素而备受关注。

参考专利文献1，本发明人制备配制胶体二氧化硅作为研磨粒而得的研磨液并对其特性进行研究，其结果发现，在对将包含钴或其合金的含钴层设为被研磨体的CMP适用该研磨液时，在被研磨体的被研磨面容易产生凹陷。并且，发现在被研磨体的被研磨面上产生了很多由划痕等表面粗糙及部分腐蚀等引起的缺陷。

因此，本发明的课题在于提供一种适用于包含含钴层的被研磨体的CMP时，在被研磨面难以产生凹陷及缺陷的研磨液。

并且，本发明的课题还在于提供一种研磨液的制造方法、研磨液原液、研磨液原液收容体及化学机械研磨方法。

用于解决技术课题的手段

本发明人等为了实现上述课题而进行深入研究的结果，得知如下研磨液能够解决上述课题，并完成了本发明，所述研磨液含有规定的成分且在与钴基板接触时，可以形成规定厚度的反应层。

即，得知通过以下结构而能够实现上述课题。

[1]一种研磨液，其含有：

缔合度1～3的胶体二氧化硅；

有机酸；

唑系化合物；及

过氧化氢，

并用于对含钴层进行化学机械研磨，其中，

使上述研磨液与钴基板接触24小时时，在上述钴基板上形成含有钴原子且厚度0.5～20nm的反应层。

[2]根据[1]所述的研磨液，其中，

上述缔合度1～3的胶体二氧化硅的含量相对于研磨液总质量是0.01～1质量％，

作为上述有机酸，含有氨基酸，

作为上述唑系化合物，含有苯并三唑系化合物及与苯并三唑系化合物不同的唑系化合物，

pH是6.5～8.0，

使上述研磨液与由选自由Ta、TaN、Ti、TiN、Ru及Mn组成的组中的任一种金属组成的阻挡基板接触24小时时，在上述阻挡基板上形成含有上述金属的原子且厚度0.01～5nm的反应层。

[3]根据[2]所述的研磨液，其中，

由下述式(3)计算的研磨速度比R1是250～2500。

式(3)：

R1＝基于上述研磨液的钴基板的研磨速度/基于上述研磨液的阻挡基板的研磨速度

[4]根据[1]所述的研磨液，其中，

上述缔合度1～3的胶体二氧化硅的含量相对于研磨液总质量是0.5～5质量％，

pH是8.0～10.5，

使上述研磨液与由选自由Ta、TaN、Ti、TiN、Ru及Mn组成的组中的任一种金属组成的阻挡基板接触24小时时，在上述阻挡基板上形成含有上述金属的原子且厚度0.01～5nm的反应层，

使上述研磨液与由选自由SiOx及SiOC组成的组中的任一种无机成分组成的绝缘膜基板接触24小时时，在上述绝缘膜基板上形成含有硅原子且厚度0.01～10nm的反应层。

[5]根据[4]所述的研磨液，其中，

上述有机酸是马来酸、富马酸、2-羟基苯甲酸、3-羟基苯甲酸、4-羟基苯甲酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、1,2,3-苯三甲酸、1,2,4-苯三甲酸、1,3,5-苯三甲酸、1,2,3,5-苯四甲酸、1,2,3,4-苯四甲酸、1,2,4,5-苯四甲酸、苯六甲酸、联苯二甲酸、柠檬酸、琥珀酸、苹果酸、丙二酸及邻氨基苯甲酸组成的组中的至少一种，

上述有机酸的含量相对于研磨液总质量是0.01～0.3质量％。

[6]根据[4]或[5]所述的研磨液，其中，

由下述式(4)计算的研磨速度比R2是0.01～2.0，由下述式(5)计算的研磨速度比R3是0.05～2.0。

式(4)：

R2＝基于上述研磨液的钴基板的研磨速度/基于上述研磨液的阻挡基板的研磨速度

式(5)：

R3＝基于上述研磨液的钴基板的研磨速度/基于上述研磨液的绝缘膜基板的研磨速度

[7]根据[1]～[6]中任一项所述的研磨液，其中，

上述过氧化氢的含量是0.001～5质量％。

[8]根据[1]～[7]中任一项所述的研磨液，其还含有含金属原子的金属杂质，

上述金属杂质含有选自由Fe原子、Cu原子、Ag原子及Zn原子组成的组中的至少一种特定金属原子，

上述特定金属原子选自由Fe原子、Cu原子、Ag原子及Zn原子组成的组中的一种时，上述特定金属原子的含量相对于研磨液总质量是0.01～100质量ppb，

上述特定金属原子选自由Fe原子、Cu原子、Ag原子及Zn原子组成的组中的两种以上时，各自的上述特定金属原子的含量相对于研磨液总质量是0.01～100质量ppb。

[9]根据[8]所述的研磨液，其中，

上述金属杂质含有金属粒子，所述金属粒子含有选自由Fe原子、Cu原子、Ag原子及Zn原子组成的组中的至少一种特定金属原子，

上述金属粒子所含有的上述特定金属原子选自由Fe原子、Cu原子、Ag原子及Zn原子组成的组中的一种时，上述金属粒子所含有的上述特定金属原子的含量相对于研磨液总质量是0.01～50质量ppb，

上述金属粒子所含有的上述特定金属原子选自由Fe原子、Cu原子、Ag原子及Zn原子组成的组中的两种以上时，上述金属粒子所含有的各自的上述特定金属原子的含量相对于研磨液总质量是0.01～50质量ppb。

[10]根据[8]或[9]所述的研磨液，其中，由下述式(1)计算的含量比T1是30000～500000。

式(1)：T1＝上述过氧化氢的含量/上述金属杂质所含有的选自由Fe原子、Cu原子、Ag原子及Zn原子组成的组中的特定金属原子的合计含量

[11]根据[1]～[10]中任一项所述的研磨液，其还含有由后述的通式(1)表示的化合物，上述通式(1)所表示的化合物相对于研磨液总质量是0.00001～1000质量ppb。

[12]根据[1]～[11]中任一项所述的研磨液，其还含有有机溶剂，上述有机溶剂的含量相对于研磨液总质量是0.01～20质量％。

[13]根据[1]～[12]中任一项所述的研磨液，其还含有选自由N-椰油酰肌氨酸、N-月桂酰肌氨酸、N-硬脂酰肌氨酸、N-油酰肌氨酸、N-肉荳蔻酰肌氨酸、N-月桂酰甘氨酸、N-肉荳蔻酰甘氨酸、N-棕榈酰甘氨酸、N-月桂酰谷氨酸、N-椰油酰谷氨酸、N-椰油酰谷氨酸钾、N-月桂酰肌氨酸钾、N-月桂酰丙氨酸、N-肉荳蔻酰丙氨酸及N-椰油丙氨酸钾组成的组中的至少一种化合物，上述化合物的总含量相对于研磨液总质量是0.001～5质量％。

[14]根据[2]～[13]中任一项所述的研磨液，其中，作为上述唑系化合物，含有苯并三唑系化合物及选自由1,2,4-三唑系化合物、吡唑系化合物及咪唑系化合物组成的组中的任一种以上。

[15]根据[1]～[14]中任一项所述的研磨液，其中，上述缔合度1～3的胶体二氧化硅的由下述式(2)计算的化学机械研磨前后的平均粒径的比T2是1～5。

式(2)：

T2＝化学机械研磨后的平均粒径/化学机械研磨前的平均粒径

[16]一种研磨液的制造方法，其含有稀释工序，对含有缔合度1～3的胶体二氧化硅、有机酸、唑系化合物及过氧化氢的研磨液原液混合水，获得[1]～[15]中任一项所述的研磨液。

[17]一种研磨液原液，其含有缔合度1～3的胶体二氧化硅、有机酸、唑系化合物及过氧化氢，

为了制备[1]～[15]中任一项所述的研磨液，将研磨液原液稀释成2～50倍而使用。

[18]根据[17]所述的研磨液原液，将其用水稀释成2～50倍时，稀释前后的pH变化为0.01以上且小于1。

[19]一种研磨液原液收容体，其具有：

[17]或[18]所述的研磨液原液；及

收容上述研磨液原液且由不含铁的金属材料形成的容器。

[20]一种化学机械研磨方法，其包括如下工序：一边向安装于研磨平台的研磨垫供给[1]～[15]中任一项所述的研磨液，一边使被研磨体的被研磨面与上述研磨垫接触，使上述被研磨体及上述研磨垫相对移动而研磨上述被研磨面，从而获得已研磨的被研磨体。

[21]根据[20]所述的化学机械研磨方法，其中，

上述被研磨体含有由选自由钴及钴合金组成的组中的至少一种组成的含钴层。

发明效果

根据本发明，能够提供一种适用于包含含钴层的被研磨体的CMP时，在被研磨面难以产生凹陷及缺陷的研磨液。

并且，根据本发明，能够提供一种研磨液的制造方法、研磨液原液、研磨液原液收容体及化学机械研磨方法。

附图说明

图1是表示被研磨体的一例的剖视图。

图2是对被研磨体进行第1研磨之后的剖视图。

图3是对被研磨体进一步进行第2研磨之后的剖视图。

具体实施方式

以下，根据实施方式对本发明详细地进行说明。

另外，以下所记载的构成要件的说明根据本发明的实施方式而完成，因此本发明并不限定于这种实施方式。

另外，在本说明书中，用“～”来表示的数值范围是指将记载于“～”前后的数值作为下限值及上限值而包括的范围。

[研磨液]

本发明的研磨液含有缔合度1～3的胶体二氧化硅、有机酸、唑系化合物及过氧化氢，用于对含钴层进行化学机械研磨，并且使上述研磨液与钴基板接触24小时时，在上述钴基板上形成含有钴原子且厚度0.5～20nm的反应层(以下，也称为“反应层1”。)。

作为上述研磨液的特征点之一，可举出使研磨液与钴基板接触24小时时，在钴基板上形成含有钴原子且厚度0.5～20nm的反应层的点。

上述反应层的厚度是0.5nm以上，优选为2nm以上。并且，上述反应层的厚度是20nm以下，优选为15nm以下，更优选为10nm以下。若上述反应层的厚度小于0.5nm，则不易获得充分的研磨速度。

另一方面，若上述反应层的厚度大于20nm，则在被研磨面容易产生凹陷。为了提高研磨速度，上述研磨液含有胶体二氧化硅。胶体二氧化硅在CMP中与反应层接触并削去反应层，因此在规定的条件下产生大于20nm的反应层的研磨液时，可推测会比预期削去更多被研磨面，从而产生凹陷。

并且，若胶体二氧化硅的缔合度大于3，则在被研磨面容易产生缺陷，并且，也容易产生凹陷。缔合度大于3的胶体二氧化硅的粒子的形状与缔合度1～3的胶体二氧化硅相比较为弯曲，因此粒子相对于被研磨面的接触面积较小，接近点接触。因此，可推测被研磨面的面粗糙度变得粗糙而产生缺陷。并且，确认到即使在上述反应层的厚度变薄时，若通过缔合度大于3的胶体二氧化硅进行切削，则在被研磨面也容易产生凹陷。

并且，可推测研磨液所含有的有机酸及唑系化合物除了有助于上述反应层的形成以外，还有助于抑制在CMP的过程中已削去的金属的离子化物(含有钴离子的各种金属离子)与上述胶体二氧化硅的键合。若上述金属的离子化物与上述胶体二氧化硅键合，则胶体二氧化硅的粒径增大，在被研磨面更容易产生凹陷，并且，也容易产生缺陷。

本说明书中的反应层是指，将具备10mm×10mm的被研磨面的钴基板(由钴组成的基板)浸渍于10mL的研磨液中，且在25℃下使钴基板与研磨液接触24小时时，形成于钴基板的被研磨面上的反应层。另外，将钴基板浸渍于研磨液时，也可以是将层叠了钴基板与其他基板(例如硅基板)的层叠体浸渍于研磨液中的形态。

上述反应层含有钴原子。上述反应层还可以含有氧原子等，在反应层的表面优选含有研磨液中的成分的络合物。

在此，上述反应层的厚度是指，使研磨液与钴基板接触24小时之后，使用扫描电子显微镜(SEM：scanning electron microscope)，通过实施例中所记载的方法来观察接触后的钴基板的剖面而获得的厚度。

[pH]

上述研磨液的pH并无特别限制，通常优选为1.0～14.0。

如后述，上述研磨液优选用于在制造半导体集成电路装置时，为了埋入配线(钴配线)的平坦化等而实施的CMP。

例如，上述研磨液适当地用于具有绝缘膜层、阻挡层及含钴层的被研磨体的CMP。上述被研磨体通常具有：具有凸部及凹部的绝缘膜层；沿着绝缘膜层的表面的凹凸覆盖绝缘膜层的阻挡层；及以填充绝缘膜层的凹部的方式覆盖阻挡层且由选自由钴及其合金组成的组中的至少一种组成的含钴层。图1示出上述被研磨体的一例。被研磨体10具有：基板12；具有配置于基板12上的凹部的绝缘膜层14；追随绝缘膜层14的表面而配置的阻挡层16；及以填充绝缘膜层14的凹部并覆盖阻挡层16的方式配置的含钴层18。

上述被研磨体通常经过2阶段来实施研磨。具体而言，实施如图2所示那样研磨含钴层18直至阻挡层16露出的第1研磨及如图3所示那样研磨含钴层18及阻挡层16直至绝缘膜层14露出的第2研磨。上述研磨液能够适当地适用于上述第1研磨及第2研磨中的任一研磨中。

将研磨液适用于上述第1研磨时，研磨液的pH更优选为6.5～8.0。若pH在6.5～8.0的范围内，则将研磨液适用于CMP时，因容易将规定条件中的反应层的厚度调整成所期望的范围，因此凹陷更难以产生。从凹陷的产生更进一步得到抑制的方面而言，其中，pH优选在6.8～7.8的范围内，更优选在6.8～7.2的范围内。并且，缺陷之一即研磨划伤受被研磨面的状态及研磨液所含有的有机酸的种类的强烈影响。将研磨液适用于上述第1研磨时，研磨液优选如后述那样作为有机酸含有氨基酸，并确认到在含有氨基酸的研磨液在pH是6.5以上时能够显著抑制研磨划伤，缺陷的产生进一步得到抑制。

将研磨液适用于上述第2研磨时，研磨液的pH更优选为8.0～10.5。若pH在8.0～10.5的范围内，则将研磨液适用于CMP时，因容易将规定条件中的反应层的厚度调整成所期望的范围，因此凹陷的产生进一步得到抑制。并且，缺陷之一即研磨划伤受被研磨面的状态及研磨液所含有的有机酸的种类的强烈影响。将研磨液适用于上述第2研磨时，研磨液优选如后述那样作为有机酸含有选自由马来酸、富马酸、2-羟基苯甲酸、3-羟基苯甲酸、4-羟基苯甲酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、1,2,3-苯三甲酸、1,2,4-苯三甲酸、1,3,5-苯三甲酸、1,2,3,5-苯四甲酸、1,2,3,4-苯四甲酸、1,2,4,5-苯四甲酸、苯六甲酸、联苯二甲酸、柠檬酸、琥珀酸、苹果酸、丙二酸及邻氨基苯甲酸组成的组中的至少一种，确认到含有这些有机酸的研磨液在pH是8.0以上时(优选8.2以上时)能够显著抑制研磨划伤，缺陷的产生进一步得到抑制。从被研磨面中的凹陷及缺陷的产生更进一步得到抑制的方面而言，pH优选在8.2～9.5的范围内，更优选在8.7～9.5的范围内。

[胶体二氧化硅]

上述研磨液含有缔合度1～3的胶体二氧化硅。

胶体二氧化硅具有削去形成于被研磨体中的反应层的作用。可推测发挥本发明的效果的理由之一是，上述研磨液含有胶体二氧化硅且根据规定的条件而形成的上述反应层的厚度是0.5～20nm。

本说明书中，缔合度通过缔合度＝平均二次粒径/平均一次粒径而求出。

平均一次粒径是测量从使用JEOL Co.,Ltd.制造的透射型电子显微镜TEM2010(加压电压200kV)进行拍摄的图像中任意选择的一次粒子1000个的粒径(当量圆直径)，并将这些进行算术平均而求出。另外，当量圆直径是指假设具有与观察时的粒子的投影面积相同的投影面积的正圆时的该圆的直径。

平均二次粒径与为凝聚的状态的二次粒子的平均粒径(当量圆直径)相等，能够通过与上述的平均一次粒径相同的方法求出。

胶体二氧化硅的缔合度是1～3，从研磨速度更优异的方面而言，优选为1.5～2.5。缔合度大于3时，机械研磨力变得过剩，容易产生凹陷。并且，通过被研磨面变得粗糙，也变得容易产生缺陷。另一方面，缔合度小于1时，难以获得所期望的研磨速度。另外，胶体二氧化硅的平均一次粒径并无特别限制，但从研磨液具有更优异的分散稳定性的方面而言，优选为1～100nm。

作为缔合度1～3的胶体二氧化硅的市售品，例如可举出PL2、PL3、PL3H及PL3L等(均为商品名，FUSO CHEMICAL CO.,LTD.制造)。

作为缔合度1～3的胶体二氧化硅的含量，并无特别限制，相对于研磨液总质量优选为0.01质量％以上，更优选为0.05质量％以上，优选为10质量％以下，更优选为5质量％以下，进一步优选为3质量％以下，尤其优选为1质量％以下。

将研磨液适用于上述第1研磨时，作为缔合度1～3的胶体二氧化硅的含量，相对于研磨液总质量更优选为0.01～1质量％。若缔合度1～3的胶体二氧化硅的含量在上述范围内，则被研磨面中的凹陷更难以产生，并且，获得更优异的研磨速度。其中，若缔合度1～3的胶体二氧化硅的含量相对于研磨液总质量在0.01～0.15质量％的范围内，则凹陷的产生更进一步得到抑制。

另一方面，将研磨液适用于上述第2研磨时，作为缔合度1～3的胶体二氧化硅的含量，相对于研磨液总质量更优选为0.5～5质量％。

若缔合度1～3的胶体二氧化硅的含量在上述范围内，则被研磨面中的凹陷更难以产生，并且，获得更优异的研磨速度。其中，若缔合度1～3的胶体二氧化硅的含量相对于研磨液总质量在0.5～3质量％的范围内，则凹陷的产生更进一步得到抑制。

另外，缔合度1～3的胶体二氧化硅可以单独使用一种，也可并用两种以上。并用两种以上的缔合度1～3的胶体二氧化硅时，优选合计含量在上述范围内。

研磨液中，缔合度1～3的胶体二氧化硅的由下述式(2)计算的化学机械研磨(CMP)前后的平均粒径的比T2优选为5以下。上述T2为5以下时，在被研磨面更难以产生缺陷。上述T2的下限优选为1以上。上述T2更优选为2.5以下，进一步优选为2以下。式(2)：

T2＝化学机械研磨后的平均粒径/化学机械研磨前的平均粒径

可推测缔合度1～3的胶体二氧化硅与在CMP的过程中削去的金属的离子化物(含有钴离子的各种金属离子)键合而平均粒径增大。

[过氧化氢]

上述研磨液作为氧化剂含有过氧化氢。氧化剂具有将存在于被研磨体的被研磨面上的成为研磨对象的金属进行氧化的功能。

作为过氧化氢的含量，并无特别限制，但是相对于研磨液总质量优选为0.001～5质量％。

将研磨液适用于上述第1研磨时，从被研磨面中的凹陷更难以产生的方面而言，作为研磨液中的过氧化氢的含量，相对于研磨液总质量更优选为0.001～2.5质量％，进一步优选为0.06～2质量％。

另一方面，将研磨液适用于上述第2研磨时，从被研磨面中的凹陷更难以产生的方面而言，作为研磨液中的过氧化氢的含量，相对于研磨液总质量更优选为0.001～3质量％，进一步优选为0.1～1.2质量％，尤其优选为0.6～1质量％。

[有机酸]

上述研磨液含有有机酸。有机酸具有作为金属的氧化促进、研磨液的pH调整及缓冲剂的作用。

本说明书中，有机酸是指在1分子内具有一个以上的酸性基的化合物，酸性基可举出羧基、磺酸基及磷酸基等。

作为有机酸，并无特别限制，能够使用公知的有机酸。

作为有机酸，例如可举出甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、2-甲基丁酸、正己酸、3,3-二甲基丁酸、2-乙基丁酸、4-甲基戊酸、正庚酸、2-甲基己酸、正辛酸、2-乙基己酸、苯甲酸、乙醇酸、水杨酸、丙三醇酸、草酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、马来酸、富马酸、2-羟基苯甲酸、3-羟基苯甲酸、4-羟基苯甲酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、1,2,3-苯三甲酸、1,2,4-苯三甲酸、1,3,5-苯三甲酸、1,2,3,5-苯四甲酸、1,2,3,4-苯四甲酸、1,2,4,5-苯四甲酸、苯六甲酸、联苯二甲酸、柠檬酸、琥珀酸、苹果酸、丙二酸、邻氨苯甲酸、酒石酸、乳酸、羟乙基亚氨基二乙酸及亚氨基二乙酸以及这些铵盐及碱金属盐等盐；甘氨酸、α-丙氨酸、β-丙氨酸、N-甲基甘氨酸、L-2-氨基丁酸、L-正缬氨酸、L-缬氨酸、L-亮氨酸或其衍生物、L-脯氨酸、L-鸟氨酸、L-赖氨酸、牛磺酸、L-丝氨酸、L-苏氨酸、L-别苏氨酸、L-高丝氨酸、L-酪氨酸、L-甲状腺素、4-羟基-L-脯氨酸、L-半胱氨酸、L-甲硫氨酸、L-乙硫氨酸、L-胱氨酸或其衍生物、L-磺基丙氨酸、L-天冬氨酸、L-谷氨酸、4-氨基丁酸、L-天冬酰胺、L-谷氨酰胺、氮丝氨酸、L-精氨酸、L-刀豆氨酸、L-瓜氨酸、δ-羟基-L-赖氨酸、肌酸、L-犬尿氨酸、L-组氨酸或其衍生物及L-色氨酸等氨基酸。

作为有机酸的含量，并无特别限制，但是相对于研磨液总质量优选为0.01～30质量％。

另外，有机酸可以单独使用一种，也可并用两种以上。并用两种以上的有机酸时，优选合计含量在上述范围内。

将研磨液适用于上述第1研磨时，从被研磨面中的凹陷更难以产生和/或缺陷更难以产生的方面而言，研磨液作为有机酸优选含有氨基酸，其中，更优选甘氨酸、α-丙氨酸、β-丙氨酸、L-天冬氨酸或N-甲基甘氨酸，进一步优选甘氨酸或N-甲基甘氨酸，尤其优选甘氨酸。

将研磨液适用于上述第1研磨时，研磨液中的有机酸的含量并无特别限制，相对于研磨液总质量优选为0.1质量％以上，更优选为0.8质量％以上，优选为30质量％以下，更优选为15质量％以下，进一步优选为8质量％以下，尤其优选为4质量％以下。

有机酸的含量相对于研磨液总质量是0.8～4质量％时，被研磨面中的凹陷及缺陷更难以产生。

有机酸可以单独使用一种，也可并用两种以上。

并且，从被研磨面中的凹陷更难以产生和/或缺陷更难以产生的方面而言，也优选组合氨基酸与其他有机酸(不包含氨基酸。)而使用。作为上述有机酸，例如优选马来酸、富马酸、2-羟基苯甲酸、3-羟基苯甲酸、4-羟基苯甲酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、1,2,3-苯三甲酸、1,2,4-苯三甲酸、1,3,5-苯三甲酸、1,2,3,5-苯四甲酸、1,2,3,4-苯四甲酸、1,2,4,5-苯四甲酸、苯六甲酸、联苯二甲酸、柠檬酸、琥珀酸、苹果酸、丙二酸或邻氨基苯甲酸。另外，组合氨基酸与其他有机酸(不包含氨基酸。)而使用时，其他有机酸的含量相对于有机酸的总量优选为30质量％以下，更优选为10质量％。另外，其下限优选为1质量％以上。

并用两种以上的有机酸时，优选合计含量在上述范围内。

另一方面，将研磨液适用于上述第2研磨时，研磨液中，作为有机酸优选含有选自由甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、2-甲基丁酸、正己酸、3,3-二甲基丁酸、2-乙基丁酸、4-甲基戊酸、正庚酸、2-甲基己酸、正辛酸、2-乙基己酸、苯甲酸、乙醇酸、水杨酸、丙三醇酸、草酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、马来酸、富马酸、2-羟基苯甲酸、3-羟基苯甲酸、4-羟基苯甲酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、1,2,3-苯三甲酸、1,2,4-苯三甲酸、1,3,5-苯三甲酸、1,2,3,5-苯四甲酸、1,2,3,4-苯四甲酸、1,2,4,5-苯四甲酸、苯六甲酸、联苯二甲酸、柠檬酸、琥珀酸、苹果酸、丙二酸、邻氨基苯甲酸、酒石酸、乳酸、羟乙基亚氨基二乙酸及亚氨基二乙酸以及这些铵盐及碱金属盐等盐组成的组中的任一种或两种以上。其中，从被研磨面中的凹陷更难以产生和/或缺陷更难以产生的方面而言，优选马来酸、富马酸、2-羟基苯甲酸、3-羟基苯甲酸、4-羟基苯甲酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、1,2,3-苯三甲酸、1,2,4-苯三甲酸、1,3,5-苯三甲酸、1,2,3,5-苯四甲酸、1,2,3,4-苯四甲酸、1,2,4,5-苯四甲酸、苯六甲酸、联苯二甲酸、柠檬酸、琥珀酸、苹果酸、丙二酸或邻氨基苯甲酸，更优选马来酸、2-羟基苯甲酸、4-羟基苯甲酸、邻苯二甲酸、1,2,4-苯三甲酸、柠檬酸、琥珀酸、苹果酸、丙二酸或邻氨基苯甲酸，进一步优选马来酸或柠檬酸，尤其优选马来酸。

并且，并用两种以上的有机酸而使用时，从被研磨面中的凹陷更难以产生和/或缺陷更难以产生的方面而言，其中，优选马来酸与选自由柠檬酸、琥珀酸、苹果酸、丙二酸、邻苯二甲酸、4-羟基苯甲酸、2-羟基苯甲酸、邻氨基苯甲酸及1,2,4-苯三甲酸组成的组中的至少一种的组合，更优选马来酸与选自由柠檬酸、丙二酸、4-羟基苯甲酸、2-羟基苯甲酸、邻氨基苯甲酸及1,2,4-苯三甲酸组成的组中的至少一种的组合，进一步优选马来酸与选自由柠檬酸、4-羟基苯甲酸、2-羟基苯甲酸、邻氨基苯甲酸及1,2,4-苯三甲酸组成的组中的至少一种的组合。

将研磨液适用于上述第2研磨时，研磨液中的有机酸的含量并无特别限制，相对于研磨液总质量优选为0.01～30质量％，更优选为0.01～12质量％，进一步优选为0.01～5质量％，尤其优选为0.01～0.3质量％。另外，使用两种以上的有机酸时，优选合计含量在上述范围内。

[唑系化合物]

上述研磨液含有唑系化合物。唑系化合物具有在被研磨面的金属表面形成反应层的作用。并且，具有提高基于后述的过氧化氢的氧化作用的功能。

在本说明书中，唑系化合物是指含有包含1个以上的氮原子的五元杂环的化合物，作为氮原子数，优选1～4个。并且，唑系化合物也可以含有除了氮原子以外的原子作为杂原子。并且，唑系化合物也可以在上述五元杂环上具有取代基。

作为上述唑系化合物，例如可举出具有吡咯骨架、咪唑骨架、吡唑骨架、异噻唑骨架、异噁唑骨架、三唑骨架、四唑骨架、噻唑骨架、噁唑骨架、噻二唑骨架或噁二唑骨架的化合物等。

作为上述唑系化合物，可以是在上述骨架上还缩合有芳香族烃环或芳香族杂环的具有多环结构的唑系化合物。作为含有上述多环结构的唑系化合物，例如可举出具有吲哚骨架、嘌呤骨架、吲唑骨架、苯并咪唑骨架、咔唑骨架、苯并噁唑骨架、苯并噻唑骨架、苯并噻二唑骨架或萘并咪唑骨架的化合物等。

作为唑系化合物可以含有的取代基，并无特别限制，例如可举出卤素原子(氟原子、氯原子、溴原子或碘原子)、烷基(直链、支链状或环状烷基，其可以是多环烷基如双环烷基，或者可以包含活性次甲基)、烯基、炔基、芳基、杂环基(任意的取代位置)、酰基、烷氧羰基、芳氧羰基、杂环氧羰基、氨基甲酰基(作为具有取代基的氨基甲酰基，例如可举出N-羟基氨基甲酰基、N-酰基氨基甲酰基、N-磺酰基氨基甲酰基、N-氨基甲酰氨基甲酰基、硫代氨基甲酰基及N-胺磺酰氨基甲酰基等。)、咔唑基、羧基或其盐、草酰基、草氨酰基、氰基、碳亚氨基、甲酰基、羟基、烷氧基(包含亚乙氧基或者将亚乙氧基作为重复单元而包含的基团)、芳氧基、杂环氧基、酰氧基、羰基氧基、氨基甲酰氧基、磺酰氧基、氨基、酰胺基、磺酰胺基、脲基、硫代脲基、N-羟基脲基、酰亚胺基、羰基氨基、氨磺酰胺基、氨基脲基、硫代氨基脲基、肼基、铵基、草氨酰胺基、N-(烷基或芳基)磺酰脲基、N-酰基脲基、N-酰基氨磺酰胺基、羟基氨基、硝基、包含季氮原子的杂环基(例如可举出吡啶鎓基、咪唑基、喹啉基及异喹啉基)、异氰基、亚氨基、巯基、(烷基、芳基或杂环基)硫基、(烷基、芳基或杂环基)二硫基、(烷基、芳基)磺酰基、(烷基或芳基)亚磺酰基、磺基或其盐、氨磺酰基(作为具有取代基的氨磺酰基，例如可举出N-酰基氨磺酰基及N-磺酰基氨磺酰基)或其盐、膦基、氧膦基、氧膦基氧基、氧膦基氨基及甲硅烷基等。

其中，优选为卤素原子、烷基、烯基、炔基、芳基或杂环基。

另外，在此，“活性次甲基”是指被2个吸电子基团取代的次甲基。“吸电子基团”是指例如酰基、烷氧羰基、芳氧羰基、氨基甲酰基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、氨磺酰基、三氟甲基、氰基、硝基或碳酰亚胺基。并且，2个吸电子基团可以彼此键合而构成环状结构。并且，“盐”是指碱金属、碱土类金属及重金属等阳离子；铵离子及鏻离子等有机阳离子。

作为唑系化合物，从被研磨面中的凹陷更难以产生和/或缺陷更难以产生的方面而言，优选具有三唑骨架的化合物(三唑系化合物)、吡唑系化合物或具有咪唑骨架的化合物(咪唑系化合物)，更优选具有三唑骨架的化合物。

并且，具有三唑骨架的化合物中，从被研磨面中的凹陷更难以产生和/或缺陷更难以产生的方面而言，优选具有苯并三唑骨架的化合物(苯并三唑系化合物)或具有1,2,4-三唑骨架的化合物(1,2,4-三唑系化合物)，更优选具有苯并三唑骨架的化合物。

作为具有苯并三唑骨架的化合物，例如可举出5-甲基苯并三唑、5-氨基苯并三唑、苯并三唑及5,6-二甲基苯并三唑等。

并且，作为具有1,2,4-三唑骨架的化合物，例如可举出3-氨基-1,2,4-三唑或1,2,4-三唑等。

唑系化合物可以单独使用一种，也可以并用两种以上，但是从被研磨面中的凹陷更难以产生和/或缺陷更难以产生的方面而言，优选组合具有苯并三唑骨架的化合物和与苯并三唑系化合物不同的化合物(不含有苯并三唑骨架的化合物)而使用。含有苯并三唑骨架的化合物与通过氧化剂即过氧化氢被氧化的钴较强地进行配位而容易形成反应层。另一方面，即使是唑系化合物，不含有苯并三唑骨架的化合物与被氧化的钴相对较弱地进行配位而容易形成反应层。可推测反应层含有由苯并三唑系化合物形成的层和由与苯并三唑不同的化合物形成的层，所述反应层是将含有苯并三唑系化合物和与苯并三唑不同的化合物的研磨液适用于CMP时形成。

通过与被氧化的钴更强地进行配位的苯并三唑系化合物形成的层是致密，可推测具有更加抑制凹陷的产生的作用。另一方面，由于由与和被氧化的钴较弱地进行配位的苯并三唑系化合物不同的化合物形成的层更容易被去除，其结果，可推测容易获得优异的研磨速度。

结果，通过协同上述作用，将含有具有苯并三唑骨架的化合物及与苯并三唑系化合物不同的化合物(不含有苯并三唑骨架的化合物)的研磨液适用于CMP时，能够获得更优异的研磨速度，并且在研磨面更难以产生凹陷。

作为不含有上述苯并三唑骨架的化合物，并无特别限制，但是从被研磨面中的凹陷更难以产生和/或缺陷更难以产生的方面而言，优选选自由具有1,2,4-三唑骨架的化合物、吡唑系化合物及具有咪唑骨架的化合物组成的组中的至少一种。

唑系化合物的含量并无特别限制，相对于研磨液总质量优选为0.001～10质量％。另外，使用两种以上的唑系化合物时，优选合计含量在上述范围内。

将研磨液适用于上述第1研磨时，唑系化合物的含量相对于研磨液总质量优选为0.001质量％以上，更优选为0.01质量％以上，优选为2质量％以下，更优选为1.3质量％以下，进一步优选为0.4质量％以下。

若唑系化合物的含量是0.01质量％以上，则在被研磨面更难以产生凹陷。

若唑系化合物的含量是1.3质量％以下，则在被研磨面更难以产生凹陷，并且，经时稳定性更优异。

将研磨液适用于上述第1研磨时，研磨液含有两种以上的唑系化合物(优选含有具有苯并三唑骨架的化合物及与苯并三唑系化合物不同的化合物)时，作为各自的含量，并无特别限制，研磨液中相对于含量最少的唑系化合物的除此以外的唑系化合物的含量的质量比优选为5以上，更优选为100以上，优选为1800以下，更优选为1300以下，进一步优选为400以下。并且，优选具有苯并三唑骨架的化合物的含量比与苯并三唑系化合物不同的化合物的含量少。

将研磨液适用于上述第2研磨时，唑系化合物的含量相对于研磨液总质量优选为0.1质量％以上，更优选为0.12质量％以上，优选为6质量％以下，更优选为3.5质量％以下，进一步优选为0.8质量％以下，尤其优选为0.5质量％以下。

若唑系化合物的含量是0.12质量％以上，则在被研磨面更难以产生凹陷。

若唑系化合物的含量是5质量％以下，则在被研磨面更难以产生凹陷，并且，经时稳定性更优异。

另一方面，将研磨液适用于上述第2研磨时，研磨液含有两种以上的唑系化合物(优选含有具有苯并三唑骨架的化合物及与苯并三唑系化合物不同的化合物)时，作为各自的含量，并无特别限制，研磨液中相对于含量最少的唑系化合物的除此以外的唑系化合物的含量的质量比优选为0.05以上，更优选为0.5以上，优选为50以下，更优选为10以下。并且，优选具有苯并三唑骨架的化合物的含量比与苯并三唑系化合物不同的化合物的含量多。

若在上述范围内，则被研磨面中的凹陷更难以产生和/或缺陷更难以产生。

另外，在研磨液中含量最少的唑系化合物是指在两种以上的唑系化合物中含量最少的唑系化合物，两种以上的唑系化合物中多种唑系化合物也可适用。

另外，唑系化合物可以并用三种以上。并用三种以上的唑系化合物时，优选各唑系化合物的含量分别在上述范围内。

[任意成分]

上述研磨液可以含有上述以外的成分作为任意成分。以下，对任意成分进行说明。

＜研磨粒＞

上述研磨液还可以含有除了胶体二氧化硅以外的研磨粒。

作为上述研磨粒并无特别限制，能够使用除了胶体二氧化硅以外的公知的研磨粒。

作为研磨粒，例如可举出二氧化硅(除了胶体二氧化硅以外的沉淀二氧化硅或气相二氧化硅)、氧化铝、氧化锆、氧化铈、二氧化钛、氧化锗及碳化硅等无机物研磨粒；聚苯乙烯、聚丙烯酸及聚氯乙烯等有机物研磨粒。

＜有机溶剂＞

上述研磨液优选含有有机溶剂。作为有机溶剂，并无特别限制，能够使用公知的有机溶剂。其中，优选水溶性有机溶剂。

作为有机溶剂，例如可举出酮系溶剂、醚系溶剂、醇系溶剂、二醇系溶剂、二醇醚系溶剂及酰胺系溶剂等。

更具体而言，例如可举出丙酮、甲乙酮、四氢呋喃、二噁烷、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、乙腈、甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、乙二醇、丙二醇及乙氧基乙醇等。

其中，优选为甲乙酮、四氢呋喃、二噁烷、N-甲基吡咯烷酮、甲醇、乙醇、丙二醇或乙二醇，更优选为甲醇、乙醇、丙二醇或乙二醇，进一步优选为甲醇、丙二醇或乙二醇。

作为有机溶剂的含量，并无特别限制，但是从本发明的效果更优异的方面而言，相对于研磨液总质量优选为0.01～20质量％，更优选为0.01～10质量％，进一步优选为0.01～8质量％。

若有机溶剂的含量在0.01～20质量％的范围内，则被研磨面中的缺陷变得更难以产生。

另外，有机溶剂可以单独使用一种，也可以并用两种以上。并用两种以上的有机溶剂时，优选合计含量在上述范围内。

＜表面活性剂和/或亲水性聚合物＞

上述研磨液可以含有表面活性剂和/或亲水性聚合物。表面活性剂及亲水性聚合物(以下，也称作“亲水性高分子”。)具有减小研磨液对被研磨面的接触见方的作用，研磨液在被研磨面上容易润湿扩展。

作为表面活性剂，并无特别限制，能够使用选自由阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂及非离子表面活性剂等组成的组中的公知的表面活性剂。

作为阴离子表面活性剂，例如可举出羧酸盐、烷基苯磺酸等磺酸盐、硫酸酯盐及磷酸酯盐等。

作为阳离子表面活性剂，例如可举出脂肪族胺盐、脂肪族季铵盐、苯扎氯铵盐、苄索氯铵、吡啶鎓盐及咪唑啉鎓盐。

作为两性表面活性剂，例如可举出羧基甜菜碱类、氨基羧酸盐、咪唑啉鎓甜菜碱、卵磷脂及烷基胺氧化物等。

作为非离子表面活性剂，例如可举出醚型、醚酯型、酯型、含氮型、二醇型及氟系表面活性剂等。

作为亲水性聚合物，例如可举出聚乙二醇等聚乙醇类、聚乙醇类的烷基醚、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、海藻酸等多糖类、聚甲基丙烯酸及聚丙烯酸等含羧酸的聚合物、聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酰胺以及、聚乙亚胺等。作为这种亲水性聚合物的具体例，可举出在日本特开2009-088243号公报0042～0044段落、日本特开2007-194261号公报0026段落中所记载的水溶性高分子。

在上述实施方式中，水溶性高分子优选为选自由聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酰胺、聚乙亚胺及聚乙烯基吡咯烷酮的水溶性高分子。作为聚丙烯酰胺或者聚甲基丙烯酰胺，优选在氮原子上具有羟基烷基的聚丙烯酰胺(例如N-(2-羟乙基)丙烯酰胺聚合物等)或者具有包含聚环氧烷链的取代基的聚甲基丙烯酰胺，重均分子量更优选为2000～50000。作为聚乙亚胺，优选在氮原子上具有聚环氧烷链的聚乙亚胺，更优选具有由下述通式表示的重复单元的聚乙亚胺。

[化学式1]

在上述式中，n表示2～200的数(混合物的情况下为其平均数)。

并且，聚乙亚胺优选使用HLB(Hydrophile-Lipophile Balance：亲水-亲油平衡)值为16～19的聚乙亚胺。

作为表面活性剂或亲水性聚合物的含量，并无特别限制，但是相对于研磨液总质量优选为0.00001～2质量％，更优选为0.0001～1质量％，进一步优选为0.0001～0.5质量％。若表面活性剂或亲水性聚合物的含量是0.0001～0.5质量％，则将研磨液适用于CMP时，在化学机械研磨后缔合度1～3的胶体二氧化硅的其平均粒径难以变动，本发明的效果更优异。

另外，表面活性剂或亲水性聚合物可以单独使用一种，也可并用两种以上。另外，可以并用表面活性剂和亲水性聚合物。并用两种以上的表面活性剂、或两种以上的亲水性聚合物或者并用表面活性剂及亲水性聚合物时，优选合计含量在上述范围内。

＜pH调节剂和/或pH缓冲剂＞

上述研磨液为了设为规定的pH而还可以含有pH调节剂和/或pH缓冲剂。作为pH调节剂和/或pH缓冲剂，可举出酸剂和/或碱剂。另外，pH调节剂及pH缓冲剂是与上述有机酸不同的化合物。

作为酸剂，并无特别限制，优选为无机酸。作为无机酸，例如可举出硫酸、硝酸、硼酸及磷酸等。其中，更优选为硝酸。

作为碱剂，并无特别限制，但是可举出氢氧化铵及有机氢氧化铵；氢氧化钠、氢氧化钾及氢氧化锂等碱金属氢氧化物；碳酸钠等碳酸盐；磷酸三钠等磷酸盐；硼酸盐及四硼酸盐；等。

作为pH调节剂和/或pH缓冲剂的含量，只要是pH维持在所期望的范围时所需要的量，则无特别的限制，通常在研磨液总质量中，优选为0.0001～0.1质量％。

＜钴防腐剂＞

上述研磨液中，作为钴的防腐剂，优选含有选自由N-椰油酰肌氨酸、N-月桂酰肌氨酸、N-硬脂酰肌氨酸、N-油酰肌氨酸、N-肉荳蔻酰肌氨酸、N-月桂酰甘氨酸、N-肉荳蔻酰甘氨酸、N-棕榈酰甘氨酸、N-月桂酰谷氨酸、N-椰油酰谷氨酸、N-椰油酰谷氨酸钾、N-月桂酰肌氨酸钾、N-月桂酰丙氨酸、N-肉荳蔻酰丙氨酸及N-椰油丙氨酸钾组成的组中的至少一种化合物。钴防腐剂具有通过与被研磨体面内的钴进行配位而形成络合物(复合化合物)来抑制钴的过渡腐蚀的功能。

作为上述钴防腐剂的含量，并无特别限制，但是相对于研磨液总质量优选为0.001～5质量％，更优选为0.001～1质量％，进一步优选为0.001～0.5质量％。若上述钴防腐剂的含量是0.001～5质量％，则在被研磨面更难以产生凹陷，并且，在被研磨面更难以产生缺陷。

另外，上述钴防腐剂可以单独使用一种，也可以并用两种以上。并用两种以上的上述钴防腐剂时，优选合计含量在上述范围内。

＜水＞

上述研磨液优选含有水。作为上述研磨液所含有的水，并无特别限制，能够使用离子交换水或纯水等。

作为水的含量，并无特别限制，在研磨液总质量中，通常优选为90～99质量％。

＜金属杂质＞

上述研磨液可以含有含金属原子的金属杂质。

另外，本说明书中，“含金属原子的金属杂质”是指作为金属离子及固体(金属单体及、含粒子状金属的化合物等。以下，将这些总称为“金属粒子”。)在研磨液中所含有的金属杂质。例如，金属原子是Fe原子时，Fe离子及含有Fe原子的固体也可适用。

并且，本说明书中，研磨液中的金属杂质所含有的金属原子的含量是指通过ICP-MS(inductively coupled plasma mass spectrometry，电感耦合等离子体质谱仪)测量的金属原子的含量。另外，使用ICP-MS的金属原子的含量的测量方法如后述的实施例中所记载。

并且，研磨液中的金属粒子所含有的金属原子的含量是指通过SNP-ICP-MS(single nanoparticle inductively coupled plasma mass spectrometry，单纳米粒子电感耦合等离子体质谱仪)测量的金属原子的含量。另外，使用SNP-ICP-MS的金属原子的含量的测量方法如后述的实施例中所记载。

金属杂质中所含有的金属原子的种类并无特别限制，例如可举出Fe原子、Cu原子、Ag原子及Zn原子等。

并且，选自由上述金属原子中Fe原子、Cu原子、Ag原子及Zn原子组成的组中的至少一种特定金属原子的含量如以下所述。

上述研磨液含有选自由Fe原子、Cu原子、Ag原子及Zn原子组成的组中的一种特定金属原子时，其一种特定金属原子的含量相对于研磨液总质量优选设为0.001～200质量ppb，更优选为0.01～200质量ppb，进一步优选为0.01～100质量ppb，尤其优选为0.01～50质量ppb，最优选为0.01～20质量ppb。

若上述特定金属原子的含量相对于研磨液总质量在上述范围内，则被研磨面中的凹陷及缺陷更难以产生，经时稳定性更优异。

并且，含有两种以上选自由Fe原子、Cu原子、Ag原子及Zn原子组成的组中的特定金属原子时，各自的特定金属原子的含量相对于研磨液总质量优选为0.001～200质量ppb，更优选为0.01～200质量ppb，进一步优选为0.01～100质量ppb，尤其优选为0.01～50质量ppb，最优选为0.01～20质量ppb。

即，例如研磨液中含有Fe原子及Cu原子的两种特定金属原子时，Fe原子的含量及Cu原子的含量这两者优选在0.001～200质量ppb的范围内。

并且，从更加减少被研磨面的缺陷的观点而言，优选将研磨液中含有选自由Fe原子、Cu原子、Ag原子及Zn原子组成的组中的至少一种特定金属原子的金属粒子的含量控制在规定范围内。换言之，优选适当地调整研磨液的固体状金属杂质量。

在上述研磨液含有上述金属粒子的情况下，上述金属粒子所含有的特定金属原子是一种时，其一种含量相对于研磨液总质量优选为0.01～50质量ppb，更优选为0.01～8质量ppb。

在上述研磨液含有上述金属粒子的情况下，上述金属粒子所含有的特定金属原子是两种以上时，各自的含量相对于研磨液总质量优选为0.01～50质量ppb，更优选为0.01～8质量ppb。即，例如，研磨液中含有含Fe原子的金属粒子及含Cu原子的金属粒子时，Fe原子的含量及Cu原子的含量这两者优选在0.01～50质量ppb的范围内。

含上述金属原子的金属杂质可以添加于研磨液中，也可以在研磨液的制造工序中不可避免地混合于药液中。作为在研磨液的制造工序中不可避免地混合的情况，例如可举出在用于研磨液的制造中的原料(例如，有机溶剂)中含有含上述金属原子的金属杂质的情况及在研磨液的制造工序中混合的情况(例如，污染)等，但是并不限制于上述。

并且，研磨液的由下述式(1)计算的过氧化氢与上述金属杂质所含有的选自由Fe原子、Cu原子、Ag原子及Zn原子组成的组中的特定金属原子的含量比T1优选为30000～500000。

式(1)：T1＝过氧化氢的含量/金属杂质所含有的选自由Fe原子、Cu原子、Ag原子及Zn原子组成的组中的特定金属原子的合计含量

过氧化氢通过将Fe等金属原子作为催化剂而进行分解，产生氧化力较强的氢过氧化物。另一方面，钴原子的氧化电位与配线金属元素即铜原子等相比较低，存在相对容易被氧化的倾向。因此，将被研磨体设为含钴层时，通过上述生成的氢过氧化物容易削去被研磨面，并且，产生过渡的腐蚀，其结果可推测，容易产生凹陷。研磨液中，上述T1是30000以上时，由于能够更加抑制上述氢过氧化物的生成，在被研磨面更难以产生凹陷，并且，被研磨面的缺陷也更难以产生。

并且，研磨液中，上述T1是500000以下时，过氧化氢的含量与金属离子的含量之差足够大(即，金属本身的氧化力很难达到)，由此在被研磨面更难以产生凹陷，并且，被研磨面的缺陷也更难以产生。

将研磨液适用于上述第1研磨时，从被研磨面中的凹陷及缺陷更难以产生的方面而言，上述T1更优选为110000以下，进一步优选为80000以下。

将研磨液适用于上述第2研磨时，从被研磨面中的凹陷及缺陷更难以产生的方面而言，上述T1更优选为100000以上，进一步优选为250000以上。

＜通式(1)所表示的化合物＞

上述研磨液可以含有下述通式(1)所表示的化合物。

通式(1)：

N(R¹)(R²)(R³)

通式(1)中，R¹～R³分别独立地表示氢原子或烷基。

作为上述通式(1)所表示的化合物，例如可举出氨；乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺及三异丙醇胺等烷醇胺类；等碱剂。

上述研磨液中的上述通式(1)所表示的化合物的含量相对于研磨液总质量优选为1500质量ppb以下，更优选为1000质量ppb以下，进一步优选为250质量ppb以下，尤其优选为8质量ppb以下。

研磨液中，若上述通式(1)所表示的化合物的含量是1500质量ppb以下，则基于上述化合物的向被研磨面上的钴的配位得到抑制，另一方面，基于唑系化合物的与上述钴的络合物层变得容易形成。该结果，在被研磨面更难以产生凹陷，并且，被研磨面的缺陷也更难以产生。

研磨液中，上述通式(1)所表示的化合物的含量的下限并无特别限定，例如是0.00001质量ppb以上。

另外，上述研磨液中的通式(1)所表示的化合物的含量能够使用GCMS(气相色谱质量分析装置；gas chromatography mass spectrometry)来测定。另外，测量条件等如实施例中所记载。

如上所述那样，上述研磨液适当地用于在制造半导体集成电路装置时，为了埋入配线(钴配线)的平坦化等而实施的CMP。将研磨液适用于上述第1研磨时，研磨液优选为下述实施方式1的研磨液，将研磨液适用于上述第2研磨时，研磨液优选为下述实施方式2的研磨液。

《实施方式1的研磨液》

实施方式1的研磨液是含有缔合度1～3的胶体二氧化硅、有机酸、唑系化合物及过氧化氢的化学机械研磨用研磨液，其优选为如下研磨液：

作为上述有机酸，含有氨基酸，

作为上述唑系化合物，含有至少两种以上的三唑系化合物，pH是6.5～8.0，

使上述研磨液与钴基板接触24小时时，在上述钴基板上形成含有钴原子且厚度0.5～20nm的反应层(反应层1)，并且使上述研磨液与由选自由Ta、TaN、Ti、TiN、Ru及Mn组成的组中的任一种金属组成的阻挡基板接触24小时时，在上述阻挡基板上形成含上述金属的原子且厚度0.01～5nm的反应层(以下，也称为“反应层2”。)的研磨液。

上述反应层2的厚度是0.01nm以上，优选为0.1nm以上。并且，上述反应层2的厚度是5nm以下，优选为3.0nm以下。

若上述反应层2的厚度是0.01nm以上及5nm以下，则本发明的效果更优异。

本说明书中的反应层2是指，将具备10mm×10mm的被研磨面的由选自由Ta、TaN、Ti、TiN、Ru及Mn组成的组中的任一种金属(阻挡金属)组成的阻挡基板(由阻挡金属组成的金属基板)浸渍于10mL的研磨液中，在25℃下使上述阻挡基板与研磨液接触24小时时，形成于上述阻挡基板的被研磨面上的反应层。

另外，将上述阻挡基板浸渍于研磨液时，也可以是将层叠了上述阻挡基板与其他基板(例如硅基板)的层叠体浸渍于研磨液中的方式。

上述反应层2含有选自由Ta、TaN、Ti、TiN、Ru及Mn组成的组中的任一种金属的原子(阻挡金属原子)。上述反应层2还可以含有氧原子等，在反应层的表面优选含有研磨液中的成分的络合物。

其中，上述反应层2的厚度是指，使研磨液与上述阻挡基板接触24小时之后，使用扫描型电子显微镜(SEM)通过实施例中所记载的方法观察接触后的上述阻挡基板的截面而得到的厚度。

上述研磨液只要能够通过上述规定的条件在由选自由Ta、TaN、Ti、TiN、Ru及Mn组成的组中的任一种金属组成的阻挡基板上形成反应层2即可，但是优选能够在由Ta组成的基板、由TaN组成的基板、由Ti组成的基板、由TiN组成的基板、由Ru组成的基板及由Mn组成的基板的所有基板上各自形成反应层2。

从更加抑制被研磨面中的凹陷的产生的观点考虑，上述研磨液优选以由下述式(3)计算的研磨速度比R1成为250～2500的方式进行调整。

式(3)：

阻挡层的研磨中，通常有助于机械研磨的量大于化学研磨。换言之，即使形成反应层2，研磨速度也不会大幅提高。因此，将研磨速度比R1设为上述特定的数值范围时，优选以基于研磨液的含钴层的研磨速度上升的方式进行调整。另外，关于后述的研磨速度比R2也相同。

关于实施方式1的研磨液所含有的缔合度1～3的胶体二氧化硅、有机酸及唑系化合物以及任意成分，分别如上所述，优选方式也相同。并且，关于上述反应层1也如上所述，优选方式也相同。

《实施方式2的研磨液》

实施方式2的研磨液是含有缔合度1～3的胶体二氧化硅、有机酸、唑系化合物及过氧化氢的化学机械研磨用研磨液，其优选为如下研磨液：

作为上述唑系化合物，含有三唑系化合物，

pH是8.0～10.5，

使上述研磨液与钴基板接触24小时时，在上述钴基板上形成含有钴原子且厚度0.5～20nm的反应层(相当于上述“反应层1”。)，

使上述研磨液与由选自由Ta、TaN、Ti、TiN、Ru及Mn组成的组中的任一种金属组成的阻挡基板接触24小时时，在上述阻挡基板上形成含有上述金属的原子且厚度0.01～5nm的反应层(相当于上述“反应层2”。)，

使上述研磨液与由选自由SiOx及SiOC组成的组中的任一种无机成分组成的绝缘膜基板接触24小时时，在上述绝缘膜基板上形成含有上述无机成分且厚度0.01～10nm的反应层(以下，也称为“反应层3”。)。

上述反应层3的厚度是0.01nm以上，优选为0.1nm以上。并且，上述反应层3的厚度是10nm以下，优选为5nm以下。

若上述反应层3的厚度是0.01nm以上及10nm以下，则本发明的效果更优异。

本说明书中的反应层3是指，将具备10mm×10mm的被研磨面的由选自由SiOx及SiOC组成的组中的任一种无机成分组成的绝缘膜基板浸渍于10mL的研磨液中，在25℃下使上述绝缘膜基板与研磨液接触24小时时，形成于上述绝缘膜基板的被研磨面上的反应层。

另外，将上述绝缘膜基板浸渍于研磨液时，也可以是将层叠了上述绝缘膜基板与其他基板(例如硅基板)的层叠体浸渍于研磨液中的方式。

上述反应层3含有上述无机成分。上述反应层3还可以含有氧原子等，在反应层的表面优选含有研磨液中的成分的络合物。

其中，上述反应层3的厚度是指，使研磨液与上述绝缘膜基板接触24小时之后，使用扫描型电子显微镜(SEM)通过实施例中所记载的方法观察接触后的上述绝缘膜基板的截面而获得的厚度。

上述研磨液只要能够通过上述规定的条件在由选自由SiOx及SiOC组成的组中的任一种无机成分组成的绝缘膜基板上形成反应层3即可，但是优选能够在由SiOx组成的基板及由SiOC组成的基板的所有基板上各自形成反应层3。

从更加抑制被研磨面中的凹陷的产生的观点考虑，优选上述研磨液以由下述式(4)计算的研磨速度比R2成为0.01～2.0的方式进行调整。并且，优选以由下述式(5)计算的研磨速度比R3成为0.05～2.0的方式进行调整。

式(4)：

式(5)：

关于实施方式2的研磨液所含有的缔合度1～3的胶体二氧化硅、有机酸及唑系化合物以及任意成分，分别如上所述。并且，关于上述反应层1及上述反应层2也如上所述。

[研磨液的制备方法]

上述研磨液能够通过公知的方法而制造。例如，能够通过混合上述各成分而制造。混合上述各成分的顺序和/或时机并无特别限制，可以预先将缔合度1～3的胶体二氧化硅分散于已调节pH的水中，将规定的成分依次进行混合。并且，也可以将过氧化氢、水或过氧化氢及水另行保管直至使用研磨剂之前，而在使用之前进行混合。并且，上述研磨液优选通过具有在使用之前用水稀释的稀释工序的下述方法来制造。

[研磨液的制造方法]

本发明的一实施方式的研磨液的制造方法是包括对含有缔合度1～3的胶体二氧化硅、有机酸、唑系化合物及过氧化氢的研磨液原液混合水而获得上述研磨液的工序(以下，也称为“稀释工序”。)的研磨液的制造方法。

[稀释工序]

稀释工序是对含有规定的成分的研磨液原液混合水而获得研磨液的工序。

作为研磨液的方式与已说明的内容相同。并且，作为混合水的方法，并无特别限制，能够使用公知的方法。

＜研磨液原液＞

上述稀释工序中所使用的研磨液原液是含有缔合度1～3的胶体二氧化硅、有机酸、唑系化合物及过氧化氢的研磨液原液，还是用于与水混合来制造研磨液的研磨液原液。

作为研磨液原液，只要通过混合水等溶剂来获得上述研磨液即可，除了上述成分以外，还可以根据所期望含有有机溶剂、表面活性剂、亲水性聚合物、pH调节剂、pH缓冲剂及钴防腐剂等。

研磨液原液优选为将实际上用于CMP时的研磨液浓缩成2～50倍的液。即，研磨液原液稀释成2～50倍而使用。稀释时，优选使用水。

作为研磨液原液的制造方法，并无特别限制，能够通过公知的方法而制造。例如，能够通过混合上述各成分而制造。混合上述各成分的顺序等并无特别限制，也可以预先将胶体二氧化硅分散于已调节pH的水和/或有机溶剂中，并依次混合规定的成分。

并且，研磨液原液用水稀释成2～50倍时，优选为稀释前后的pH变化为0.01以上且小于1。

本发明人检查上述研磨原液的稀释前后的性能状态的结果确认到，稀释前后的pH变化为0.01以上且小于1时，基于稀释的性能变化得到抑制。具体而言，确认到若研磨液原液的稀释前后的pH变化是0.01以上，则伴随稀释的性能变化实质上不会产生。另一方面，确认到若研磨液原液的稀释前后的pH变化小于1，则伴随稀释的性能变化较少，性能不会受到很大影响。

并且，作为研磨液的制造方法的其他方式，可举出准备含有规定的成分的研磨液的浓缩液，向其加入过氧化氢、或过氧化氢及水，从而制造具有规定的特性的研磨液的方法。

[研磨液原液收容体]

本发明的研磨液原液收容体具有上述研磨液原液、收容上述研磨液原液且由不含铁的金属材料形成的容器而构成。

其中，“不含有铁的金属材料”是指实质上不含有铁的金属材料，例如是指铁原子的含量相对于总原子量是30％以下，优选为20％以下的金属材料。

从将研磨液原液保管了规定期间时也难以增加杂质含量的方面并且抑制过氧化氢的分解的方面而言，，上述研磨液原液优选容纳于由不含有铁的金属材料(以下，也称为“非铁金属材料”。)形成的容器中。只要上述容器中与研磨液原液接触的内壁由非铁金属材料形成即可，关于其他结构，并无特别限定。

作为内壁由非铁金属材料形成的容器，优选内壁由选自由非金属材料及被电解研磨的非金属材料组成的组中的至少一种材料覆盖或内壁由材料形成的容器。

另外，本说明书中，“覆盖”是指上述内壁由上述材料包覆。作为上述内壁由上述材料包覆的方式，优选内壁的总表面积的70％以上由上述材料包覆。

作为非金属材料，例如可举出聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚乙烯-聚丙烯树脂、四氟化乙烯树脂、四氟化乙烯-全氟烷基乙烯醚共聚物、四氟化乙烯-六氟化丙烯共聚树脂、四氟化乙烯-乙烯共聚物树脂、三氟化氯化乙烯-乙烯共聚树脂、氟化偏乙烯树脂、三氟化氯化乙烯共聚树脂及氟化乙烯树脂等树脂材料；铬及镍等金属材料。

作为上述金属材料，其中，优选为镍-铬合金。

作为镍-铬合金，并无特别限制，能够使用公知的镍-铬合金。其中，优选为镍含量是40～75质量％且铬含量是1～30质量％的镍-铬合金。

作为镍-铬合金，例如可举出哈斯特合金(商品名，以下相同。)、蒙乃尔合金(商品名，以下相同)及因科镍合金(商品名，以下相同)等。更具体而言，可举出哈斯特合金C-276(Ni含量63质量％、Cr含量16质量％)、哈斯特合金-C(Ni含量60质量％、Cr含量17质量％)、哈斯特合金C-22(Ni含量61质量％、Cr含量22质量％)等。

并且，除了含有上述的合金以外，镍-铬合金根据需要还可以含有硼、硅、钨、钼、铜及钴等。

作为对上述金属材料进行电解研磨的方法，并无特别限制，能够使用公知的方法。例如，能够使用日本特开2015-227501号公报的[0011]-[0014]段及日本特开2008-264929号公报的[0036]-[0042]段等中所记载的方法。

另外，上述金属材料可以进行抛光。抛光的方法并无特别限制，能够使用公知的方法。用于精抛的研磨粒的尺寸并无特别限制，但是从上述金属材料的表面的凹凸容易变得更小的方面而言，优选为#400以下。

另外，优选抛光在电解研磨之前进行。

[化学机械研磨方法]

本发明的一实施方式的化学机械研磨方法是包括如下工序(以下，也称作“研磨工序”。)的化学机械研磨方法(以下，也称作“CMP方法”。)：一边向安装于研磨平台上的研磨垫供给上述研磨液，一边使被研磨体的被研磨面与研磨垫接触，使研磨体及研磨垫相对移动而研磨被研磨面，从而获得已研磨的被研磨体。

[被研磨体]

作为能够适用上述实施方式的CMP方法的被研磨体，并无特别限制，优选含有选自由钴及钴合金组成的组中的至少一种含钴层的被研磨体(带金属层基板)。

作为上述钴合金，并无特别限制，但是优选为含有镍的钴合金。

钴合金含有镍时，作为镍的含量，在钴合金总质量中优选为10质量％以下，更优选为1质量％以下，进一步优选为0.1质量％以下，优选为0.00001质量％以上。电极的方式也可以是硅贯通电极。

作为在上述实施方式的CMP方法中所使用的被研磨体，能够通过以下方法而制造。

首先，在硅基板上层叠二氧化硅等层间绝缘膜。接着，通过抗蚀层形成、蚀刻等公知的方法，在层间绝缘膜表面形成规定图案的凹部(基板露出部)，设为包括凸部和凹部的层间绝缘膜。作为在该层间绝缘膜上沿着表面的凸凹覆盖层间绝缘膜的阻挡层，通过蒸镀或CVD(chemical vapor deposition，化学气相沉积)等对金属或金属氮化物(例如优选选自由Ta、TaN、Ti、TiN、Ru及Mn组成的组中的任一种金属或金属氮化物。)等进行成膜。而且，通过蒸镀、电镀或CVD等形成以填充凹部的方式覆盖阻挡层且由选自由钴及钴合金组成的组中的至少一种组成的含钴层(以下，也称为金属层。)而获得具有层叠结构的被研磨体。优选层间绝缘膜、阻挡层及金属层的厚度分别是0.01～2.0μm、1～100nm、0.01～2.5μm左右。

作为构成上述阻挡层的材料，并无特别限制，能够使用公知的低电阻的金属材料。作为低电阻的合金材料，更优选为Ta、TaN、Ti、TiN、Ru及Mn。

(被研磨面)

上述实施方式的CMP方法中所使用的被研磨体中，被研磨面并无特别限定。

使用上述被研磨体的金属配线的制造工序中，由于被研磨体中的阻挡层所含有的金属原子与含钴层所含有的金属原子彼此化学及物理性质不同，通常分成2阶段来实施CMP。即，如上所述，在第1阶段的工序中实施对含钴层的CMP，在第2阶段的工序中实施对阻挡层的CMP。另外，在该第1阶段的CMP过程中容易产生金属配线被过渡研磨的凹陷，在第2阶段的CMP过程中容易产生上述凹陷及随着上述凹陷而细微的金属配线致密地阵列的部位的绝缘膜(绝缘膜配置于各金属配线之间。)被过渡研磨的腐蚀。

[研磨装置]

作为能够实施上述CMP方法的研磨装置，并无特别限制，能够使用公知的化学机械研磨装置(以下，也称作“CMP装置”。)。

作为CMP装置，例如能够使用通常的CMP装置，所述CMP装置具备保持具有被研磨面的被研磨体(例如，半导体基板等)的支架和贴附有研磨垫的(安装有转速可变的马达等)研磨平台。作为市售品，例如能够使用Reflexion(Applied Materials，Inc.制造)。

＜研磨压力＞

在上述实施方式的CMP方法中，优选以研磨压力即在被研磨面与研磨垫的接触面产生的压力3000～25000Pa进行研磨，更优选以6500～14000Pa进行研磨。

＜研磨平台的转速＞

上述实施方式的CMP方法中，优选以研磨平台的转速50～200rpm进行研磨，更优选以60～150rpm进行研磨。

另外，为了使研磨体及研磨垫相对移动，还可以使支架旋转和/或摆动，也可以使研磨平台进行行星旋转，且也可以使带状研磨垫沿长度方向的一方向以直线状移动。另外，支架可以是固定、旋转或摆动中的任意状态。这些研磨方法只要使研磨体及研磨垫相对移动，则能够根据被研磨面和/或研磨装置而适当地选择。

＜研磨液的供给方法＞

在上述实施方式的CMP方法中，在研磨被研磨面期间，用泵等将研磨液连续供给到研磨平台上的研磨垫。对该供给量没有限制，但优选研磨垫的表面始终被研磨液包覆。另外，关于研磨液的方式，如上所述。

作为上述实施方式的CMP方法，在上述研磨工序之前，还可以包括以下工序。

作为上述工序，例如可举出对含有缔合度1～3的胶体二氧化硅、有机酸、唑系化合物及过氧化氢的研磨液原液混合水的工序。另外，研磨液、研磨液原液及浓缩液的方式与已说明的内容相同。

实施例

以下，根据实施例对本发明进行进一步详细地说明。以下实施例所示的材料、使用量、比例、处理内容及处理步骤等只要不脱离本发明的主旨便能够适当地变更。从而，本发明的范围并不被以下所示的实施例限定地解释。另外，只要无特别说明，“％”是指“质量％”，“ppb”是指“质量ppb”。

[原料等的纯化]

以下所示的各实施例中所使用的各原料、各催化剂使用纯度99质量％以上的高纯度等级，还在事先通过蒸馏、离子交换、过滤等进行纯化。

用于制备各研磨液的超纯水通过日本特开2007-254168号公报中所记载的方法进行了纯化。之后，通过基于后述的SNP-ICP-MS法的测量确认到Na、Ca及Fe的各自的元素的含量相对于各药液的总质量小于10质量ppt之后使用。

各实施例及比较例的研磨液的制备、填充、保管及分析均在满足ISO级别2以下的水平的无尘室中进行。并且，各实施例及比较例中所使用的容器用各自的实施例或比较例的研磨液清洗之后使用。为了提高测量精度，关于金属成分的含量的测量及水的含量的测量，在通常的测量中处于检测限界以下的测量，以体积换算浓缩成100分之1来进行测量，并换算成浓缩前的研磨液的浓度来进行含量的计算。

[实施例1A]

将下述所示的各成分进行混合，制备出化学机械研磨液。

·胶体二氧化硅(缔合度：2、平均一次粒径：35nm、产品名“PL3”、FUSO CHEMICALCO.,LTD.制造)0.1质量％

·甘氨酸(相当于氨基酸。)1.5质量％

·5-甲基苯并三唑(相当于含有苯并三唑骨架的唑类化合物。)0.001质量％

·3-氨基-1,2,4-三唑(相当于不含有苯并三唑骨架的化合物，并且含有1,2,4-三唑骨架的化合物。)0.2质量％

·乙二醇(相当于有机溶剂，一部分作为溶解5-甲基苯并三唑的溶剂而使用。)0.05质量％

·过氧化氢(相当于氧化剂。)1.0质量％

·水(纯水)剩余部分

另外，根据需要，使用硫酸和/或氢氧化钾将表1中的研磨液的pH调节成规定值。

另外，本实施例中，“表1”是指表1A1、表1A2、表1B1、表1B2、表1C1、表1C2、表1D1、表1D2。

[实施例2A～83A、比较例1A～5A]

将表1所示的各成分，通过与实施例1A相同的方法进行混合而获得了各研磨液。另外，表1中的各缩写符号表示以下化合物等。

·PL3(胶体二氧化硅，产品名“PL3”、FUSO CHEMICAL CO.,LTD.制造，缔合度：2、平均一次粒径：35nm。)

·PL2(胶体二氧化硅，产品名“PL2”、FUSO CHEMICAL CO.,LTD.制造，缔合度：2、平均一次粒径：25nm。)

·PL3L(胶体二氧化硅，产品名“PL3L”、FUSO CHEMICAL CO.,LTD.制造，缔合度：1、平均一次粒径：35nm。)

·PL3H(胶体二氧化硅，产品名“PL3H”、FUSO CHEMICAL CO.,LTD.制造，缔合度：3、平均一次粒径：35nm。)

·ST-PS-MO(胶体二氧化硅、产品名“ST-PS-MO”、NISSAN CHEMICALINDUSTRIES.LTD.制造，缔合度：大于3、平均一次粒径：20nm。)

·Gly(甘氨酸，相当于氨基酸。)

·Ala(丙氨酸，相当于氨基酸。)

·Asp(天冬氨酸，相当于氨基酸。)

·NMG(N-甲基甘氨酸，相当于氨基酸。)

·5-MBTA(5-甲基苯并三唑，相当于具有苯并三唑骨架的唑系化合物。)

·BTA(苯并三唑，相当于具有苯并三唑骨架的唑系化合物。)

·5,6-DMBTA(5,6-二甲基苯并三唑，相当于含有苯并三唑骨架的唑系化合物。)

·5-ABTA(5-氨基苯并三唑，相当于含有苯并三唑骨架的唑系化合物。)

·3-AT(3-氨基-1,2,4-三唑，相当于不含有苯并三唑骨架的唑系化合物且含有1,2,4-三唑骨架的唑系化合物。)

·1,2,4-Tri(1,2,4-三唑，相当于不含有苯并三唑骨架的唑系化合物且含有1,2,4-三唑骨架的唑系化合物。)

·3,5-DP(3,5-二甲基吡唑，相当于不含有苯并三唑骨架的唑系化合物且含有吡唑骨架的唑系化合物(吡唑系化合物)。)

·Pyraz(吡唑，相当于不含有苯并三唑骨架的唑系化合物且含有吡唑骨架的唑系化合物。)

·Imidaz(咪唑，相当于不含有苯并三唑骨架的唑系化合物且含有咪唑骨架的唑系化合物(咪唑系化合物)。)

·5-ATZ(5-氨基四唑，相当于不含有苯并三唑骨架的唑系化合物。)

·ETG(乙二醇，相当于有机溶剂。)

·EtOH(乙醇，相当于有机溶剂。)

·PG(丙二醇，相当于有机溶剂。)

·4-HA(4-羟基苯甲酸，相当于有机酸。)

·2-HA(2-羟基苯甲酸，相当于有机酸。)

·PA(邻苯二甲酸，相当于有机酸。)

·SA(水杨酸，相当于有机酸。)

·Ant(邻氨基苯甲酸，相当于有机酸。)

·TMT(1,2,4-苯三甲酸，相当于有机酸。)

·N-cocoyl sarcosinate(N-椰油酰肌氨酸，相当于钴防腐剂。)

·N-lauroyl sarcosinate(N-月桂酰肌氨酸，相当于钴防腐剂。)

·N-oleoyl sarcosinate(N-油酰肌氨酸，相当于钴防腐剂。)

·N-myristoyl sarcosinate(肉荳蔻酰肌氨酸，相当于钴防腐剂。)

·N-myristoyl glycine(N-肉荳蔻酰甘氨酸，相当于钴防腐剂。)

·N-stearoyl sarcosinate(N-硬脂酰肌氨酸，相当于钴防腐剂。)

·N-lauroyl glycine(N-月桂酰甘氨酸，相当于钴防腐剂。)

·N-palmitoyl glycine(N-棕榈酰甘氨酸，相当于钴防腐剂。)

·N-lauroyl glutamate(N-月桂酰谷氨酸，相当于钴防腐剂。)

·N-cocoyl glutamate(N-椰油酰谷氨酸，相当于钴防腐剂。)

·potassium N-cocoyl glutamate(N-椰油酰谷氨酸钾，相当于钴防腐剂。)

·potassium N-lauroyl sarcosinate(N-月桂酰肌氨酸钾，相当于钴防腐剂。)

·N-lauroyl alaninate(N-月桂酰丙氨酸，相当于钴防腐剂。)

·N-myristoyl alaninate(N-肉荳蔻酰丙氨酸，相当于钴防腐剂。)

·potassium N-cocoyl alaninate(N-椰油丙氨酸钾，相当于钴防腐剂。)

·RE-610(产品名“Rhodafac RE-610”，Rhodia Inc.制造，相当于表面活性剂。)

·MD-20(产品名“Surfynol MD-20”，Air Products and Chemicals，Inc.制造，相当于表面活性剂。)

·DBSH(十二烷基苯磺酸，相当于表面活性剂。)

·PHEAA(N-(2-羟乙基)丙烯酰胺聚合物、重均分子量20000，相当于亲水性聚合物。)

·PAA(聚丙烯酸、相当于亲水性聚合物。)

·PEIEO(具有包含由下述式表示的重复单元的氧化乙烯链的聚乙亚胺、HLB值18)

[化学式2]

[实施例1B]

将下述所示的各成分进行混合，制备出化学机械研磨液。

·胶体二氧化硅(缔合度：2、平均一次粒径：35nm、产品名“PL3”、FUSO CHEMICALCO.,LTD.制造)3.0质量％

·CA(柠檬酸，相当于有机酸。)0.003质量％

·Male(马来酸，相当于有机酸。)0.05质量％

·苯并三唑(相当于含有苯并三唑骨架的唑系化合物。)0.1质量％

3-氨基-1,2,4-三唑(相当于不含有苯并三唑骨架的化合物且含有1,2,4-三唑骨架的化合物。)0.05质量％

·过氧化氢(相当于氧化剂。)1.0质量％

·水(纯水)剩余部分

另外，根据需要，使用硫酸和/或氢氧化钾将表2中的研磨液的pH调节成规定的值。

另外，本实施例中，“表2”是指表2A1、表2A2、表2A3、表2B1、表2B2、表2B3、表2C1、表2C2、表2C3、表2D1、表2D2、表2D3。

[实施例2B～82B、比较例1B～3B]

将表2所示的各成分，通过与实施例1B相同的方法进行混合而获得了各研磨液。表2中的各缩写符号表示以下的化合物等。另外，关于表2中的各缩写符号中与表1中的缩写符号相同的符号，如上所述。

·CA(柠檬酸，相当于有机酸。)

·琥珀酸(相当于有机酸。)

·苹果酸(相当于有机酸。)

·丙二酸(相当于有机酸。)

·Male(马来酸，相当于有机酸。)

[CMP前后的胶体二氧化硅的平均粒径比(T2)的测量]

通过下述方法，测量CMP前后的胶体二氧化硅的平均粒径，通过下述式(2)求出了CMP前后的胶体二氧化硅的平均粒径比(T2)。将结果示于表1及表2。

＜＜测量条件＞＞

使用粒度分布仪SALD-2300(Shimadzu Corporation制造)，测量CMP前的研磨液中的研磨粒子的粒度分布而求出了平均粒径。并且，回收CMP后的研磨液，关于上述回收后的研磨液中的研磨粒子也通过相同的方法求出了其平均粒径。使用所获得的数值，计算出由下述式获得的T2。

式(2)：

T2＝化学机械研磨后的平均粒径/化学机械研磨前的平均粒径

[反应层厚度的测量]

＜将钴的模型膜设为被研磨面时的反应层的厚度的测量＞

将沉积有厚度1500nm的钴的硅基板裁剪成约10mm见方的基板，将其浸渍于加入了10mL上述的研磨液的内容积约100mL的聚乙烯瓶中，在室温(约25℃)下静置24小时。在浸渍之后，对从研磨液取出的试样进行水洗，进一步使用氮气进行风干，从而获得在钴表面上形成有反应层的试样。

关于该试样，在下述所示的测量条件下，进行基于聚焦离子束加工装置(FIB：Focused Ion Beam：聚焦离子束)的剖面形成加工及基于扫描电子显微镜(SEM)的剖面观察，测量出反应层的厚度。结果示于表1及表2中。

(FIB加工条件)

装置：Hitachi,Ltd.制造FB-2000A型

加速电压：30kV

预处理：铂溅射涂层→碳蒸镀→钨镀层

(SEM测量条件)

装置：Hitachi,Ltd.制造S-900型

加速电压：3kV

预处理：铂溅射涂层

＜将选自由Ta、TaN、Ti、TiN、Ru及Mn组成的组中的任一种模型膜设为被研磨面时的反应层的厚度的测量＞

将沉积有厚度1500nm的Ta的硅基板裁剪成约10mm见方的基板，将其浸渍于加入了10mL上述的研磨液的内容积约100mL的聚乙烯瓶中，在室温(约25℃)下静置24小时。在浸渍之后，对从研磨液取出的试样进行水洗，进一步使用氮气进行风干，从而获得在Ta表面上形成有反应层的试样。

关于该试样，在下述所示的测量条件下，进行基于聚焦离子束加工装置(FIB：Focused Ion Beam)的剖面形成加工及基于扫描电子显微镜(SEM)的剖面观察，测量出反应层的厚度。结果示于表1及表2中。

并且，关于TaN、Ti、TiN、Ru及Mn的各金属，也通过与上述相同的方法制作了模型膜，从而测量出各反应层的厚度(结果示于表1及表2中。)。

＜将选自由SiOx及SiOC组成的组中的任一种模型膜设为被研磨面时的反应层的厚度的测量＞

将沉积有厚度1500nm的SiOx的硅基板裁剪成约10mm见方的基板，将其浸渍于加入了10mL上述的研磨液的内容积约100mL的聚乙烯瓶中，在室温(约25℃)下静置24小时。在浸渍之后，对从研磨液取出的试样进行水洗，进一步使用氮气进行风干，从而获得在SiOx表面上形成有反应层的试样。

关于该试样，在下述所示的测量条件下，进行基于聚焦离子束加工装置(FIB：Focused Ion Beam)的剖面形成加工及基于扫描电子显微镜(SEM)的剖面观察，测量出反应层的厚度。结果示于表2中。

并且，关于SiOC，也通过与上述相同的方法制作了模型膜，测量出反应层的厚度(结果示于表2中。)。

[各种定量]

＜通式(1)所表示的化合物的含量＞

关于在各实施例及比较例中制作的研磨液中所含有的通式(1)所表示的化合物的含量，使用气相色谱质量分析装置(产品名“GCMS-2020”、SHIMADZU CORPORATION制造)来进行测量。以下，示出测量条件。

另外，关于基于气相色谱分析质量分析装置的定量，向研磨液添加氟化氢而使研磨粒子完全溶解，之后使用将pH调节成10以上的试样来实施。

＜＜测量条件＞＞

毛细管柱：InertCap 5MS/NP 0.25mmI.D.×30m df＝0.25μm

试样导入法：分流75kPa压力恒定

气化室温度：230℃

管柱烘箱温度：80℃(2min)-500℃(13min)升温速度15℃/min

载气：氦气

隔垫吹扫流量：5mL/min

分流比：25:1

接口温度：250℃

离子源温度：200℃

测量模式：Scan m/z＝85～500

试样导入量：1μL

＜特定金属原子的含量＞

(金属杂质中所含有的特定金属原子的含量)

关于在各实施例及比较例中制作的研磨液中的金属杂质所含有的特定金属原子的含量，使用Agilent 8800三重四极ICP-MS(半导体分析用、选项#200)来进行测量。

＜＜测量条件＞＞

样品导入系统使用了石英火炬与同轴型PFA(全氟烷氧基链烷)雾化器(自吸用)及铂锥接口。冷等离子体条件的测量参数如以下所述。

·RF(Radio Frequency)输出(W)：600

·载气流量(L/min)：0.7

·尾吹气流量(L/min)：1

·取样深度(mm)：18

(金属粒子中所含有的特定金属原子的含量)

·基于SNP-ICP-MS(Single NanoParticle-Inductively Coupled Plasma-MassSpectrometry，单纳米粒子电感耦合等离子体质谱仪)的测量

关于金属粒子中所含有的特定金属原子的含有率，使用Perkinelmer Co.，Ltd.制造“Nexion350S”来进行测量。

另外，关于基于SNP-ICP-MS的定量，向研磨液添加氟化氢而使研磨粒子完全溶解，之后使用将pH调节成10以上的试样来实施。

1)标准物质的准备

关于标准物质，向清洗的玻璃容器内称量加入超纯水，将中位数直径50nm的测量对象金属粒子以成为10000个/ml的浓度的方式添加之后，将用超声波清洗机处理30分钟的分散液用作传输效率测量用标准物质。

2)测量条件

使用PFA制同轴型雾化器、石英制旋流型喷雾室、石英制内径1mm火炬喷射器，以约0.2mL/min吸引测量对象液。氧添加量以0.1L/min进行了电浆输出1600W、基于氨气的清洗。时间解析度以50us进行了解析。

3)关于金属粒子中所含有的特定金属原子的含量，使用制造商配件的下述解析软件而测定。

·金属粒子中所含有的特定金属原子的含量：纳米粒子分析“SNP-ICP-MS”専用Syngistix纳米应用模块

[研磨速度、凹陷评价及腐蚀评价]

在以下条件下，一边向研磨垫供给研磨液，一边进行研磨，对实施例1A～83A、比较例1A～5A进行了研磨速度及凹陷的评价，对实施例1B～82B进行了研磨速度、凹陷及腐蚀的评价。

·研磨装置：Reflexion(Applied Materials，Inc.制造)

·被研磨体(晶圆)：

(1)研磨速度计算用；在硅基板上形成了厚度1.5μm的上述各模型膜(Co膜、Ta膜、SiOx膜、TaN膜、Ti膜、TiN膜、Mn膜、Ru膜或SiOC膜)的直径300mm的空白晶圆。

(2)凹陷评价用；

·实施例1A～83A、比较例1A～5A：

使由SiOx组成的绝缘层以厚度

层叠于钴配线的带有图案的基板(International SEMATECH制造，硅基板)上之后，通过“SEMATECH 854”掩模(L/S＝10μm/10μm)进行图案加工，在其上依次层叠厚度

的阻挡金属层(阻挡金属：Ta)及厚度

的钴层的试验用基板。

·实施例1B～82B：

使由SiOx组成的绝缘层以厚度

的阻挡金属层(阻挡金属：Ta)及厚度

的钴层的试验用基板。

(3)腐蚀评价用；

使由SiOx组成的绝缘层以厚度

层叠于钴配线的带有图案的基板(International SEMATECH制造，硅基板)上之后，通过“SEMATECH 854”掩模(L/S＝9μm/1μm)进行图案加工，在其上依次层叠厚度

的阻挡金属层(阻挡金属：Ta)及厚度

的钴层的试验用基板。

·研磨垫：IC1010(Rodel Inc.制造)

·研磨条件；

研磨压力(被研磨面与研磨垫的接触压力)：1.5psi(另外，在本说明书中，psi是指pound-force per square inch；磅每平方英寸，是指1psi＝6894.76Pa。)

研磨液供给速度：200ml/min

研磨平台转速：110rpm

研磨头转速：100rpm

(评价方法)

·实施例1A～83A、比较例1A～5A：

研磨速度的计算：将(1)的空白晶圆研磨60秒钟，针对晶圆面上的均等间隔的49个部位，由电阻值进行换算而求出研磨前后的金属膜厚，将金属膜厚除以研磨时间而求出的值的平均值设为研磨速度(单位：nm/min)。

凹陷的评价：针对(2)的图案化晶圆，除了非配线部的钴完全被研磨为止的时间以外，还额外地进行该时间的20％的研磨，用接触式段差计DektakV320Si(VeecoInstruments，Inc.制造)测量线和空间部(线10μm，空间10μm)的段差，并根据以下基准进行了评价。另外，评价“G”以上是实用范围。

A：凹陷是5nm以下。

B：凹陷大于5nm且8nm以下。

C：凹陷大于8nm且12nm以下。

D：凹陷大于12nm且15nm以下。

E：凹陷大于15nm且18nm以下。

F：凹陷大于18nm且21nm以下。

G：凹陷大于21nm且25nm以下。

H：凹陷大于25nm。

·实施例1B～82B、比较例1B～3B：

A：凹陷是5nm以下。

B：凹陷大于5nm且8nm以下。

C：凹陷大于8nm且12nm以下。

D：凹陷大于12nm且15nm以下。

E：凹陷大于15nm且18nm以下。

F：凹陷大于18nm且21nm以下。

G：凹陷大于21nm且25nm以下。

H：凹陷大于25nm。

腐蚀的评价：针对(3)的图案化晶圆，除了非配线部的钴完全被研磨为止的时间以外，还额外进行1分钟的研磨，用接触式段差计DektakV320Si(Veeco Instruments，Inc.制造)测量线和空间部(线9μm、空间1μm)的段差，并根据以下基准进行了评价。另外，评价“G”以上是实用范围。

A：腐蚀是3nm以下。

B：腐蚀大于3nm且5nm以下。

C：腐蚀大于5nm且10nm以下。

D：腐蚀大于10nm且15nm以下。

E：腐蚀大于15nm且20nm以下。

F：腐蚀大于20nm且25nm以下。

G：腐蚀大于25nm且30nm以下。

H：腐蚀大于30nm。

[缺陷评价]

通过ComPlus(AMAT公司制造，缺陷检查装置)，对精抛为止进行的图案化晶圆进行了研磨液的缺陷评价的评价(60nm以上)。

A：研磨后的缺陷数是20个/Wf以下

B：研磨后的缺陷数大于20个/Wf且30个/Wf以下

C：研磨后的缺陷数大于30个/Wf且50个/Wf以下

D：研磨后的缺陷数大于50个/Wf且60个/Wf以下

E：研磨后的缺陷数大于60个/Wf且80个/Wf以下

F：研磨后的缺陷数大于80个/Wf且100个/Wf以下

G：研磨后的缺陷数大于100个/Wf且120个/Wf以下

H：研磨后的缺陷数大于120个/Wf

[经时稳定性评价]

在40℃下将各研磨液保管1个月。使用粒度分布仪SALD-2300(ShimadzuCorporation制造)，测量刚制备后(初始)的研磨粒子及保管后的研磨粒子的各粒度分布(平均粒径)而求出各平均粒径，通过由下述式计算的比，进行了研磨液的经时稳定性的评价。

式(6)：T3＝保管后的研磨粒子的平均粒径/初始的研磨粒子的平均粒径

A：T3是1.1以下

B：T3大于1.1且1.3以下

C：T3大于1.3且1.5以下

D：T3大于1.5

将结果示于表1及表2中。

另外，表中，“％”及“ppb”均为质量基准。

并且，“研磨速度比R1”、“研磨速度比R2”及“研磨速度比R3”是分别由下述式(3)～(5)计算的值。

式(3)：

R1＝基于研磨液的钴基板的研磨速度/基于研磨液的阻挡基板的研磨速度

式(4)：

R2＝基于研磨液的钴基板的研磨速度/基于研磨液的阻挡基板的研磨速度

式(5)：

R3＝基于研磨液的钴基板的研磨速度/基于研磨液的绝缘膜基板的研磨速度

并且，“金属杂质量”是指选自由Fe原子、Cu原子、Ag原子及Zn原子组成的组中的特定金属原子相对于研磨液总质量的含量。

并且，“金属粒子量”是指上述金属杂质中固体状金属杂质所含有的、选自由Fe原子、Cu原子、Ag原子及Zn原子组成的组中的特定金属原子相对于研磨液总质量的含量。

并且，“H₂O₂/金属杂质量(T1)”是指由下述式(1)计算的值。

并且，“胺量(ppb)”是指相对于上述的通式(1)所表示的化合物的研磨液总质量的含量。

另外，研磨液用水(剩余部)调整成总质量成为100质量％。

另外，下述表1中，下述表1A2、表1B2、表1C2、表1D2分别示出在下述表1A1、表1B1、表1C1、表1D1中所示的实施例1A～83A及比较例1A～5A的各研磨液的各种评价结果。

即，例如，在实施例1A的情况下，表1A2中示出使用表1A1的研磨液的各种评价。实施例1A的研磨液中的Co反应层的厚度是4nm，凹陷评价是4nm(相当于A)，缺陷评价是A，经时稳定性是A。并且，例如，将阻挡金属设为TaN时，TaN反应层的厚度是0.08nm。

并且，下述表2中，下述表2A2及表2A3、表2B2及表2B3、表2C2及表2C3、表2D2及表2D3分别示出在下述表2A1、表2B1、表2C1中所示的实施例1B～82B、比较例1B～3B的各研磨液的各种评价结果。

即，例如，在实施例1B的情况下，表2A2及表2A3中示出使用表2A1的研磨液的各种评价。实施例1B的研磨液中的Co反应层的厚度是1nm，凹陷评价是3.5nm(相当于A)，腐蚀评价是8.75nm(相当于C)，缺陷评价是A，经时稳定性是A。并且，例如，将阻挡金属设为TaN时，TaN反应层的厚度是0.212nm。

从表1及表2的结果确认到，实施例的研磨液均抑制被研磨面中的凹陷、腐蚀及缺陷的产生。并且，确认到经时稳定性也优异。

另一方面，确认到比较例1～5的研磨液产生被研磨面中的凹陷及缺陷。

·实施例1A～83A的结果(表1)

从实施例1A、8A～11A的对比确认到，过氧化氢的含量相对于研磨液总质量是0.001～2.5质量％(优选为0.06～2质量％)时，被研磨面中的凹陷更难以产生。

并且，从实施例1A、12A～15A的对比确认到，唑系化合物的含量相对于研磨液总质量是0.01～1.3质量％(优选为0.01～0.4质量％)时，被研磨面中的凹陷更难以产生，经时稳定性更优异。

从实施例1A、19A～21A的对比确认到，缔合度1～3的胶体二氧化硅的化学机械研磨前后的平均粒径的比T2是2.5以下(优选为2以下)时，被研磨面中的缺陷更难以产生。

并且，从实施例1A、22A～25A的对比确认到，研磨液的pH是6.5～8.0(优选为6.8～7.8，更优选为6.8～7.2)时，被研磨面中的凹陷及缺陷更难以产生，经时稳定性更优异。

并且，从实施例1A、26A～29A的对比确认到，上述通式(1)所表示的化合物的含量相对于研磨液总质量是1000质量ppb以下(优选为250质量ppb以下，更优选为8质量ppb以下)时，被研磨面中的凹陷及缺陷更难以产生，经时稳定性更优异。

并且，从实施例1A、30A～32A的对比确认到，金属杂质所含有的选自由Fe原子、Cu原子、Ag原子及Zn原子组成的组中的一种特定金属原子的含量相对于研磨液总质量是0.01～100质量ppb(优选为0.01～50质量ppb，更优选为0.01～20质量ppb)时，被研磨面中的凹陷及缺陷更难以产生，经时稳定性更优异。并且，金属粒子所含有的特定金属原子且其含量相对于研磨液总质量是0.01～50质量ppb(优选为0.01～8质量ppb)时，被研磨面中的凹陷及缺陷更难以产生，经时稳定性更优异。

并且，从实施例1A、33A～35A、54A、55A的对比确认到，氨基酸的含量相对于研磨液总质量是0.8～4质量％时，被研磨面中的凹陷及缺陷更难以产生，经时稳定性更优异。

并且，从实施例1A、36A～38A的对比确认到，作为氨基酸含有甘氨酸或N-甲基甘氨酸(优选为甘氨酸)时，被研磨面中的凹陷更难以产生。

并且，从实施例1A、57A、58A的对比确认到，缔合度1～3的胶体二氧化硅的含量相对于研磨液总质量是0.01～0.15质量％时，被研磨面中的凹陷更难以产生。

并且，从实施例1A、39A～53A的对比确认到，将含有具有苯并三唑骨架的化合物及与苯并三唑系化合物不同的化合物的研磨液适用于CMP时，在被研磨面更难以产生凹陷。

并且，从实施例1A、8A～11A、30A～32A的对比确认到，研磨液中过氧化氢与金属杂质所含有的选自由Fe原子、Cu原子、Ag原子及Zn原子组成的组中的特定金属原子的含量比T1是30000～500000(优选为30000～110000，更优选为30000～80000)时，被研磨面中的凹陷更难以产生。

从实施例1A、39A～41A的对比确认到，作为具有苯并三唑骨架的化合物含有5-甲基苯并三唑时，被研磨面中的凹陷更难以产生。

·实施例1B～82B的结果(表2)

从实施例1B、8B～10B的对比确认到，过氧化氢的含量相对于研磨液总质量是0.1～1.2质量％(优选为0.6～1质量％)时，被研磨面中的凹陷及腐蚀更难以产生。

并且，从实施例1B、11B～14B的对比确认到，唑系化合物的含量相对于研磨液总质量是0.12～3.5质量％(优选为0.12～0.8质量％，更优选为0.12～0.5质量％)时，被研磨面中的凹陷及腐蚀更难以产生，经时稳定性更优异。

从实施例1B、18B～20B的对比确认到，缔合度1～3的胶体二氧化硅的化学机械研磨前后的平均粒径的比T2是2.5以下(优选为2以下)时，被研磨面中的缺陷更难以产生。

并且，从实施例1B、21B～23B的对比确认到，研磨液的pH是8.2～9.5(优选为8.7～9.5)时，被研磨面中的凹陷及腐蚀以及缺陷更难以产生。

并且，从实施例1B、24B～27B的对比确认到，上述通式(1)所表示的化合物的含量相对于研磨液总质量是1000质量ppb以下(优选为250质量ppb以下，更优选为8质量ppb以下)时，被研磨面中的凹陷及腐蚀以及缺陷更难以产生，经时稳定性更优异。

并且，从实施例1B、28B～30B的对比确认到，金属杂质所含有的选自由Fe原子、Cu原子、Ag原子及Zn原子组成的组中的一种特定金属原子的含量相对于研磨液总质量是0.01～100质量ppb(优选为0.01～20质量ppb)时，被研磨面中的凹陷及腐蚀以及缺陷更难以产生，经时稳定性更优异。并且，金属粒子所含有的特定金属原子且其含量相对于研磨液总质量是0.01～50质量ppb(优选为0.01～8质量ppb)时，被研磨面中的凹陷及腐蚀以及缺陷更难以产生，经时稳定性更优异。

并且，从实施例1B、31B～36B的对比确认到，有机酸的含量相对于研磨液总质量是0.01～0.3质量％时，被研磨面中的凹陷及腐蚀以及缺陷更难以产生，经时稳定性更优异。

并且，从实施例1B、37B～39B的对比确认到，作为有机酸组合马来酸及柠檬酸或丙二酸而使用(优选组合马来酸及柠檬酸而使用)时，被研磨面中的凹陷及腐蚀更难以产生，经时稳定性更优异。

从实施例1B、40B～42B的对比确认到，作为具有苯并三唑骨架的化合物含有苯并三唑、5-氨基苯并三唑或5,6-二甲基苯并三唑时，被研磨面中的凹陷及腐蚀更难以产生。

并且，从实施例1B、40B～48B、52B、53B的对比确认到，将作为唑系化合物含有具有苯并三唑骨架的化合物及与苯并三唑系化合物不同的化合物的研磨液适用于CMP时，在被研磨面更难以产生凹陷及腐蚀。

并且，从实施例1B、55B、56B的对比确认到，缔合度1～3的胶体二氧化硅的含量相对于研磨液总质量是0.5～3质量％时，在被研磨面更难以产生凹陷及腐蚀。

并且，从实施例1B、8B～10B、28B～30B的对比确认到，研磨液中过氧化氢与金属杂质所含有的选自由Fe原子、Cu原子、Ag原子及Zn原子组成的组中的特定金属原子的含量比T1是30000～500000(优选为100000～500000，更优选为250000～500000)时，在被研磨面更难以产生凹陷及腐蚀。

[实施例84A]

将各成分设为如表3所示，除此以外，通过与实施例1A相同的方法来制备了实施例84A。另外，实施例84A相当于研磨液原液。

而且，作为稀释液使用水，将上述实施例84A的研磨液稀释成10倍。

稀释前后的pH变化是0.01，能够确认到稀释前后的研磨液的性能并无差异。

[实施例85A]

将各成分设为如表3所示，除此以外，通过与实施例1A相同的方法来制备了实施例85A。另外，实施例85A相当于研磨液原液。

而且，作为稀释液使用水，将上述实施例85A的研磨液稀释成50倍。

稀释前后的pH变化是0.1，能够确认到稀释前后的研磨液的性能并无差异。

[实施例1B(A)～实施例1B(E)]

使用实施例1B的研磨液，将凹陷评价用基板及腐蚀评价用的试验基板替换成下述基板，除此以外，进行了与实施例1B相同的评价。将该结果作为实施例1B(A)～实施例1B(E)分别示于表4～8。

(1)凹陷评价用；

使由SiOx组成的绝缘层以厚度

的阻挡金属层(阻挡金属：TaN、Ti、TiN、Ru或Mn)及厚度

的钴层的试验用基板。

(2)腐蚀评价用；

使由SiOx组成的绝缘层以厚度

的阻挡金属层(阻挡金属：TaN、Ti、TiN、Ru或Mn)及厚度

的钴层的试验用基板。

如表4～8所示那样确认到，实施例1B的研磨液相对于具有Ta、TaN、Ti、TiN、Ru及Mn中的任一个阻挡金属层的基板，凹陷及腐蚀的产生也得到抑制。

[表22]

[表23]

[表24]

[表25]

[表26]

[实施例83B]

将各成分设为表9所示，除此以外，通过与实施例1B相同的方法，制备了实施例83B。另外，实施例83B相当于研磨液原液。

而且，作为稀释液使用水，将上述实施例83B的研磨液稀释成2倍。

稀释前后的pH变化是0.1，确认到稀释前后的研磨液的性能并无差异。

Claims

1.一种研磨液，其含有：

缔合度1～3的胶体二氧化硅；

有机酸；

唑系化合物；

过氧化氢；及

含金属原子的金属杂质，

并用于对含钴层进行化学机械研磨，其中，

作为所述有机酸，含有氨基酸，

作为所述唑系化合物，含有5-甲基苯并三唑、及选自3-氨基-1,2,4-三唑、1,2,4-三唑、3,5-二甲基吡唑、咪唑和5-氨基四唑中的一种以上，

所述金属杂质含有选自由Fe原子、Cu原子、Ag原子及Zn原子组成的组中的至少一种特定金属原子，

所述特定金属原子为选自由Fe原子、Cu原子、Ag原子及Zn原子组成的组中的一种时，所述特定金属原子的含量相对于研磨液总质量是0.01质量ppb～100质量ppb，

所述特定金属原子为选自由Fe原子、Cu原子、Ag原子及Zn原子组成的组中的两种以上时，各自的所述特定金属原子的含量相对于研磨液总质量是0.01质量ppb～100质量ppb，

使所述研磨液与钴基板接触24小时时，在所述钴基板上形成含有钴原子且厚度0.5nm～20nm的反应层。

2.根据权利要求1所述的研磨液，其中，

所述缔合度1～3的胶体二氧化硅的含量相对于研磨液总质量是0.01质量％～1质量％，

所述研磨液的pH是6.5～8.0，

使所述研磨液与由选自由Ta、TaN、Ti、TiN、Ru及Mn组成的组中的任一种金属组成的阻挡基板接触24小时时，在所述阻挡基板上形成含有所述金属的原子且厚度0.01nm～5nm的反应层。

3.根据权利要求2所述的研磨液，其中，

由下述式(3)计算的研磨速度比R1是250～2500，

式(3)：

R1＝基于所述研磨液的钴基板的研磨速度/基于所述研磨液的阻挡基板的研磨速度。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的研磨液，其中，

作为所述唑系化合物，含有5-甲基苯并三唑、及选自3-氨基-1,2,4-三唑、1,2,4-三唑、3,5-二甲基吡唑和咪唑中的一种以上。

5.一种研磨液，其含有：

缔合度1～3的胶体二氧化硅；

有机酸；

唑系化合物；

过氧化氢；及

含金属原子的金属杂质，

并用于对含钴层进行化学机械研磨，其中，

pH为8.7～9.5，

所述有机酸是选自由马来酸、富马酸、2-羟基苯甲酸、3-羟基苯甲酸、4-羟基苯甲酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、1,2,3-苯三甲酸、1,2,4-苯三甲酸、1,3,5-苯三甲酸、1,2,3,5-苯四甲酸、1,2,3,4-苯四甲酸、1,2,4,5-苯四甲酸、苯六甲酸、联苯二甲酸、柠檬酸、琥珀酸、苹果酸、丙二酸及邻氨基苯甲酸组成的组中的至少一种，

作为所述唑系化合物，含有苯并三唑系化合物及与苯并三唑系化合物不同的唑系化合物，

6.根据权利要求5所述的研磨液，其中，

所述缔合度1～3的胶体二氧化硅的含量相对于研磨液总质量是0.5质量％～5质量％，

使所述研磨液与由选自由Ta、TaN、Ti、TiN、Ru及Mn组成的组中的任一种金属组成的阻挡基板接触24小时时，在所述阻挡基板上形成含有所述金属的原子且厚度0.01nm～5nm的反应层，

使所述研磨液与由选自由SiOx及SiOC组成的组中的任一种无机成分组成的绝缘膜基板接触24小时时，在所述绝缘膜基板上形成含有硅原子且厚度0.01nm～10nm的反应层。

7.根据权利要求5或6所述的研磨液，其中，

所述有机酸的含量相对于研磨液总质量是0.01质量％～0.3质量％。

8.根据权利要求6所述的研磨液，其中，

由下述式(4)计算的研磨速度比R2是0.01～2.0，由下述式(5)计算的研磨速度比R3是0.05～2.0，

式(4)：

R2＝基于所述研磨液的钴基板的研磨速度/基于所述研磨液的阻挡基板的研磨速度，

式(5)：

R3＝基于所述研磨液的钴基板的研磨速度/基于所述研磨液的绝缘膜基板的研磨速度。

9.根据权利要求1至3、5、6中任一项所述的研磨液，其中，

所述过氧化氢的含量是0.001质量％～5质量％。

10.根据权利要求1至3、5、6中任一项所述的研磨液，其中，

所述金属杂质含有金属粒子，所述金属粒子含有选自由Fe原子、Cu原子、Ag原子及Zn原子组成的组中的至少一种特定金属原子，

所述金属粒子所含有的所述特定金属原子为选自由Fe原子、Cu原子、Ag原子及Zn原子组成的组中的一种时，所述金属粒子所含有的所述特定金属原子的含量相对于研磨液总质量是0.01质量ppb～50质量ppb，

所述金属粒子所含有的所述特定金属原子为选自由Fe原子、Cu原子、Ag原子及Zn原子组成的组中的两种以上时，所述金属粒子所含有的各自的所述特定金属原子的含量相对于研磨液总质量是0.01质量ppb～50质量ppb。

11.根据权利要求1至3、5、6中任一项所述的研磨液，其中，

由下述式(1)计算的含量比T1是30000～500000，

式(1)：T1＝所述过氧化氢的含量/所述金属杂质所含有的选自由Fe原子、Cu原子、Ag原子及Zn原子组成的组中的特定金属原子的合计含量。

12.根据权利要求1至3、5、6中任一项所述的研磨液，其还含有下述通式(1)所表示的化合物，所述通式(1)所表示的化合物相对于研磨液总质量是0.00001质量ppb～1000质量ppb，

通式(1)：

N(R¹)(R²)(R³)，

通式(1)中，R¹～R³分别独立地表示氢原子或烷基。

13.根据权利要求1至3、5、6中任一项所述的研磨液，其还含有有机溶剂，所述有机溶剂的含量相对于研磨液总质量是0.01质量％～20质量％。

14.根据权利要求1至3、5、6中任一项所述的研磨液，其还含有选自由N-椰油酰肌氨酸、N-月桂酰肌氨酸、N-硬脂酰肌氨酸、N-油酰肌氨酸、N-肉荳蔻酰肌氨酸、N-月桂酰甘氨酸、N-肉荳蔻酰甘氨酸、N-棕榈酰甘氨酸、N-月桂酰谷氨酸、N-椰油酰谷氨酸、N-椰油酰谷氨酸钾、N-月桂酰肌氨酸钾、N-月桂酰丙氨酸、N-肉荳蔻酰丙氨酸及N-椰油丙氨酸钾组成的组中的至少一种化合物，所述化合物的总含量相对于研磨液总质量是0.001质量％～5质量％。

15.根据权利要求5或6所述的研磨液，其中，

作为所述唑系化合物，含有苯并三唑系化合物及选自由1,2,4-三唑系化合物、吡唑系化合物及咪唑系化合物组成的组中的任一种以上。

16.根据权利要求1至3、5、6中任一项所述的研磨液，其中，

所述缔合度1～3的胶体二氧化硅的由下述式(2)计算的化学机械研磨前后的平均粒径的比T2是1～5，

式(2)：

T2＝化学机械研磨后的平均粒径/化学机械研磨前的平均粒径。

17.一种研磨液的制造方法，其含有稀释工序，对含有缔合度1～3的胶体二氧化硅、有机酸、唑系化合物及过氧化氢的研磨液原液混合水，获得权利要求1至16中任一项所述的研磨液。

18.一种研磨液原液，其是将权利要求1至16中任一项所述的研磨液浓缩成2～50倍的液。

19.根据权利要求18所述的研磨液原液，将其用水稀释成2倍～50倍时，稀释前后的pH变化为0.01以上且小于1。

20.一种研磨液原液收容体，其具有：

权利要求18或19所述的研磨液原液；及

收容所述研磨液原液且由不含铁的金属材料形成的容器。

21.一种化学机械研磨方法，其包括如下工序：

一边向安装于研磨平台的研磨垫供给权利要求1至16中任一项所述的研磨液，一边使被研磨体的被研磨面与所述研磨垫接触，使所述被研磨体及所述研磨垫相对移动而研磨所述被研磨面，从而获得已研磨的被研磨体。

22.根据权利要求21所述的化学机械研磨方法，其中，

所述被研磨体含有由选自由钴及钴合金组成的组中的至少一种组成的含钴层。