JP2001007060A - Ｃｍｐ研磨剤及び基板の研磨方法 - Google Patents
Ｃｍｐ研磨剤及び基板の研磨方法Info
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- JP2001007060A JP2001007060A JP11172818A JP17281899A JP2001007060A JP 2001007060 A JP2001007060 A JP 2001007060A JP 11172818 A JP11172818 A JP 11172818A JP 17281899 A JP17281899 A JP 17281899A JP 2001007060 A JP2001007060 A JP 2001007060A
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- polishing
- film
- cmp
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- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
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- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】層間絶縁膜、ＢＰＳＧ膜、シャロートレンチ分
離用絶縁膜を平坦化するＣＰＭ技術において、研磨を効
率的、高速に、かつプロセス管理も容易に行うことがで
きる研磨剤および研磨法を提供する。 【解決手段】酸化セリウム粒子、分散剤、アニオン性で
あり、遊離の−ＣＯＯＭ基、フェノール性−ＯＨ基、−
ＳＯ3 Ｍ基、−Ｏ・ＳＯ3 Ｈ基、−ＰＯ4 Ｍ2基又は−
ＰＯ3 Ｍ2 基を有する水溶性有機低分子（ＭはＨ、ＮＨ
4 、またはＮａ、Ｋ等の金属原子）から選ばれる低分子
添加剤並びに水を含むＣＭＰ研磨剤。本発明のＣＭＰ研
磨剤は、酸化セリウム粒子、分散剤及び水を含む酸化セ
リウムスラリー並びに添加剤と水を含む添加液からなり
保存安定性を高めることができる。
離用絶縁膜を平坦化するＣＰＭ技術において、研磨を効
率的、高速に、かつプロセス管理も容易に行うことがで
きる研磨剤および研磨法を提供する。 【解決手段】酸化セリウム粒子、分散剤、アニオン性で
あり、遊離の−ＣＯＯＭ基、フェノール性−ＯＨ基、−
ＳＯ3 Ｍ基、−Ｏ・ＳＯ3 Ｈ基、−ＰＯ4 Ｍ2基又は−
ＰＯ3 Ｍ2 基を有する水溶性有機低分子（ＭはＨ、ＮＨ
4 、またはＮａ、Ｋ等の金属原子）から選ばれる低分子
添加剤並びに水を含むＣＭＰ研磨剤。本発明のＣＭＰ研
磨剤は、酸化セリウム粒子、分散剤及び水を含む酸化セ
リウムスラリー並びに添加剤と水を含む添加液からなり
保存安定性を高めることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子製造技
術である基板表面の平坦化工程、特に、層間絶縁膜の平
坦化工程、シャロー・トレンチ分離の形成工程等におい
て使用されるＣＭＰ研磨剤。及びこれらＣＭＰ研磨剤を
使用した基板の研磨方法に関する。
術である基板表面の平坦化工程、特に、層間絶縁膜の平
坦化工程、シャロー・トレンチ分離の形成工程等におい
て使用されるＣＭＰ研磨剤。及びこれらＣＭＰ研磨剤を
使用した基板の研磨方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在の超々大規模集積回路では、実装密
度を高める傾向にあり、種々の微細加工技術が研究、開
発されている。既に、デザインルールは、サブハーフミ
クロンのオーダーになっている。このような厳しい微細
化の要求を満足するために開発されている技術の一つに
ＣＭＰ（ケミカルメカニカルポリッシング）技術があ
る。この技術は、半導体装置の製造工程において、露光
を施す層を完全に平坦化し、露光技術の負担を軽減し、
歩留まりを安定させることができるため、例えば、層間
絶縁膜の平坦化、シャロー・トレンチ分離等を行う際に
必須となる技術である。従来、半導体装置の製造工程に
おいて、プラズマ−ＣＶＤ（Chemical Vapor Depositio
n 、化学的蒸着法）、低圧−ＣＶＤ等の方法で形成され
る酸化珪素絶縁膜等無機絶縁膜層を平坦化するためのＣ
ＭＰ研磨剤として、フュームドシリカ系の研磨剤が一般
的に検討されていた。フュームドシリカ系の研磨剤は、
シリカ粒子を四塩化珪酸に熱分解する等の方法で粒成長
させ、ｐＨ調整を行って製造している。しかしながら、
この様な研磨剤は無機絶縁膜の研磨速度が十分な速度を
もたず、実用化には低研磨速度という技術課題があっ
た。従来の層間絶縁膜を平坦化するＣＭＰ技術では、研
磨速度の基板上被研磨膜のパターン依存性が大きく、パ
ターン密度差或いはサイズ差の大小により凸部の研磨速
度が大きく異なり、また凹部の研磨も進行してしまうた
め、ウエハ面内全体での高いレベルの平坦化を実現する
ことができないという技術課題があった。また、層間膜
を平坦化するＣＭＰ技術では、層間膜の途中で研磨を終
了する必要があり、研磨量の制御を研磨時間で行うプロ
セス管理方法が一般的に行われている。しかし、パター
ン段差形状の変化だけでなく、研磨布の状態等でも、研
磨速度が顕著に変化してしまうため、プロセス管理が難
しいという問題があった。デザインルール０．５μｍ以
上の世代では、集積回路内の素子分離にＬＯＣＯＳ（シ
リコン局所酸化）が用いられていた。その後さらに加工
寸法が微細化すると素子分離幅の狭い技術が要求され、
シャロー・トレンチ分離が用いられつつある。シャロー
・トレンチ分離では、基板上に成膜した余分の酸化珪素
膜を除くためにＣＭＰが使用され、研磨を停止させるた
めに、酸化珪素膜の下に研磨速度の遅いストッパ膜が形
成される。ストッパ膜には窒化珪素などが使用され、酸
化珪素膜とストッパ膜との研磨速度比が大きいことが望
ましい。従来のフュームドシリカ系の研磨剤は、上記の
酸化珪素膜とストッパ膜の研磨速度比が３程度と小さ
く、シャロー・トレンチ分離用としては実用に耐える特
性を有していなかった。
度を高める傾向にあり、種々の微細加工技術が研究、開
発されている。既に、デザインルールは、サブハーフミ
クロンのオーダーになっている。このような厳しい微細
化の要求を満足するために開発されている技術の一つに
ＣＭＰ（ケミカルメカニカルポリッシング）技術があ
る。この技術は、半導体装置の製造工程において、露光
を施す層を完全に平坦化し、露光技術の負担を軽減し、
歩留まりを安定させることができるため、例えば、層間
絶縁膜の平坦化、シャロー・トレンチ分離等を行う際に
必須となる技術である。従来、半導体装置の製造工程に
おいて、プラズマ−ＣＶＤ（Chemical Vapor Depositio
n 、化学的蒸着法）、低圧−ＣＶＤ等の方法で形成され
る酸化珪素絶縁膜等無機絶縁膜層を平坦化するためのＣ
ＭＰ研磨剤として、フュームドシリカ系の研磨剤が一般
的に検討されていた。フュームドシリカ系の研磨剤は、
シリカ粒子を四塩化珪酸に熱分解する等の方法で粒成長
させ、ｐＨ調整を行って製造している。しかしながら、
この様な研磨剤は無機絶縁膜の研磨速度が十分な速度を
もたず、実用化には低研磨速度という技術課題があっ
た。従来の層間絶縁膜を平坦化するＣＭＰ技術では、研
磨速度の基板上被研磨膜のパターン依存性が大きく、パ
ターン密度差或いはサイズ差の大小により凸部の研磨速
度が大きく異なり、また凹部の研磨も進行してしまうた
め、ウエハ面内全体での高いレベルの平坦化を実現する
ことができないという技術課題があった。また、層間膜
を平坦化するＣＭＰ技術では、層間膜の途中で研磨を終
了する必要があり、研磨量の制御を研磨時間で行うプロ
セス管理方法が一般的に行われている。しかし、パター
ン段差形状の変化だけでなく、研磨布の状態等でも、研
磨速度が顕著に変化してしまうため、プロセス管理が難
しいという問題があった。デザインルール０．５μｍ以
上の世代では、集積回路内の素子分離にＬＯＣＯＳ（シ
リコン局所酸化）が用いられていた。その後さらに加工
寸法が微細化すると素子分離幅の狭い技術が要求され、
シャロー・トレンチ分離が用いられつつある。シャロー
・トレンチ分離では、基板上に成膜した余分の酸化珪素
膜を除くためにＣＭＰが使用され、研磨を停止させるた
めに、酸化珪素膜の下に研磨速度の遅いストッパ膜が形
成される。ストッパ膜には窒化珪素などが使用され、酸
化珪素膜とストッパ膜との研磨速度比が大きいことが望
ましい。従来のフュームドシリカ系の研磨剤は、上記の
酸化珪素膜とストッパ膜の研磨速度比が３程度と小さ
く、シャロー・トレンチ分離用としては実用に耐える特
性を有していなかった。
【０００３】一方、フォトマスクやレンズ等のガラス表
面研磨剤として、酸化セリウム研磨剤が用いられてい
る。酸化セリウム粒子はシリカ粒子やアルミナ粒子に比
べ硬度が低く、したがって、研磨表面に傷が入りにくい
ことから、仕上げ鏡面研磨に有用である。しかしなが
ら、ガラス表面研磨用酸化セリウム研磨剤にはナトリウ
ム塩を含む分散剤を使用しているため、そのまま半導体
用研磨剤として適用することはできない。
面研磨剤として、酸化セリウム研磨剤が用いられてい
る。酸化セリウム粒子はシリカ粒子やアルミナ粒子に比
べ硬度が低く、したがって、研磨表面に傷が入りにくい
ことから、仕上げ鏡面研磨に有用である。しかしなが
ら、ガラス表面研磨用酸化セリウム研磨剤にはナトリウ
ム塩を含む分散剤を使用しているため、そのまま半導体
用研磨剤として適用することはできない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、高平坦化可
能であり、酸化珪素絶縁膜等の被研磨面を傷なく、高速
に研磨することが可能なＣＭＰ研磨剤、さらには保存安
定性を改良したＣＭＰ研磨剤を提供するものである。又
本発明は、基板の被研磨面を、傷なく、研磨することが
可能な基板の研磨方法を提供するものである。
能であり、酸化珪素絶縁膜等の被研磨面を傷なく、高速
に研磨することが可能なＣＭＰ研磨剤、さらには保存安
定性を改良したＣＭＰ研磨剤を提供するものである。又
本発明は、基板の被研磨面を、傷なく、研磨することが
可能な基板の研磨方法を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のＣＭＰ研磨剤
は、酸化セリウム粒子、分散剤、アニオン性であり、遊
離の−ＣＯＯＭ基、フェノール性−ＯＨ基、−ＳＯ3 Ｍ
基、−Ｏ・ＳＯ3 Ｈ基、−ＰＯ4 Ｍ2 基又は−ＰＯ3 Ｍ
2 基を有する水溶性有機低分子（ＭはＨ，ＮＨ4，また
はＮａ，Ｋ等の金属原子）から選ばれる低分子添加剤並
びに水を含むものである。本発明のＣＭＰ研磨剤は、酸
化セリウム粒子、分散剤及び水を含む酸化セリウムスラ
リー並びに抵分子添加剤と水を含む添加液からなること
ができる。また、本発明のＣＭＰ研磨剤は、酸化珪素膜
研磨速度と窒化珪素膜研磨速度の比が１０以上であるこ
とが好ましい。本発明の研磨方法は、研磨する膜を形成
した基板を研磨定盤の研磨布に押しあて加圧し、上記の
ＣＭＰ研磨剤を研磨膜と研磨布との間に供給しながら、
基板と研磨定盤を動かして研磨する膜を研磨するもので
ある。
は、酸化セリウム粒子、分散剤、アニオン性であり、遊
離の−ＣＯＯＭ基、フェノール性−ＯＨ基、−ＳＯ3 Ｍ
基、−Ｏ・ＳＯ3 Ｈ基、−ＰＯ4 Ｍ2 基又は−ＰＯ3 Ｍ
2 基を有する水溶性有機低分子（ＭはＨ，ＮＨ4，また
はＮａ，Ｋ等の金属原子）から選ばれる低分子添加剤並
びに水を含むものである。本発明のＣＭＰ研磨剤は、酸
化セリウム粒子、分散剤及び水を含む酸化セリウムスラ
リー並びに抵分子添加剤と水を含む添加液からなること
ができる。また、本発明のＣＭＰ研磨剤は、酸化珪素膜
研磨速度と窒化珪素膜研磨速度の比が１０以上であるこ
とが好ましい。本発明の研磨方法は、研磨する膜を形成
した基板を研磨定盤の研磨布に押しあて加圧し、上記の
ＣＭＰ研磨剤を研磨膜と研磨布との間に供給しながら、
基板と研磨定盤を動かして研磨する膜を研磨するもので
ある。
【０００６】
【発明の実施の形態】一般に酸化セリウムは、炭酸塩、
硝酸塩、硫酸塩、しゅう酸塩のセリウム化合物を酸化す
ることによって得られる。ＴＥＯＳ−ＣＶＤ法等で形成
される酸化珪素膜の研磨に使用する酸化セリウム研磨剤
は、一次粒子径が大きく、かつ結晶ひずみが少ないほ
ど、すなわち結晶性が良いほど高速研磨が可能である
が、研磨傷が入りやすい傾向がある。そこで、本発明で
用いる酸化セリウム粒子は、その製造方法を限定するも
のではないが、酸化セリウム結晶子径は５ｎｍ以上３０
０ｎｍ以下であることが好ましい。また、半導体チップ
研磨に使用することから、アルカリ金属及びハロゲン類
の含有率は酸化セリウム粒子中１０ｐｐｍ以下に抑える
ことが好ましい。
硝酸塩、硫酸塩、しゅう酸塩のセリウム化合物を酸化す
ることによって得られる。ＴＥＯＳ−ＣＶＤ法等で形成
される酸化珪素膜の研磨に使用する酸化セリウム研磨剤
は、一次粒子径が大きく、かつ結晶ひずみが少ないほ
ど、すなわち結晶性が良いほど高速研磨が可能である
が、研磨傷が入りやすい傾向がある。そこで、本発明で
用いる酸化セリウム粒子は、その製造方法を限定するも
のではないが、酸化セリウム結晶子径は５ｎｍ以上３０
０ｎｍ以下であることが好ましい。また、半導体チップ
研磨に使用することから、アルカリ金属及びハロゲン類
の含有率は酸化セリウム粒子中１０ｐｐｍ以下に抑える
ことが好ましい。
【０００７】本発明において、酸化セリウム粉末を作製
する方法として焼成または過酸化水素等による酸化法が
使用できる。焼成温度は３５０℃以上９００℃以下が好
ましい。上記の方法により製造された酸化セリウム粒子
は凝集しているため、機械的に粉砕することが好まし
い。粉砕方法として、ジェットミル等による乾式粉砕や
遊星ビーズミル等による湿式粉砕方法が好ましい。ジェ
ットミルは例えば化学工業論文集第６巻第５号（１９８
０）５２７〜５３２頁に説明されている。
する方法として焼成または過酸化水素等による酸化法が
使用できる。焼成温度は３５０℃以上９００℃以下が好
ましい。上記の方法により製造された酸化セリウム粒子
は凝集しているため、機械的に粉砕することが好まし
い。粉砕方法として、ジェットミル等による乾式粉砕や
遊星ビーズミル等による湿式粉砕方法が好ましい。ジェ
ットミルは例えば化学工業論文集第６巻第５号（１９８
０）５２７〜５３２頁に説明されている。
【０００８】本発明におけるＣＭＰ研磨剤は、例えば、
上記の特徴を有する酸化セリウム粒子と分散剤と水から
なる組成物を分散させ、さらに低分子添加剤を添加する
ことによって得られる。ここで、酸化セリウム粒子の濃
度に制限はないが、分散液の取り扱いやすさから０. ５
重量％以上２０重量％以下の範囲が好ましい。また、分
散剤として、半導体チップ研磨に使用することから、ナ
トリウムイオン、カリウムイオン等のアルカリ金属及び
ハロゲン、イオウの含有率は１０ｐｐｍ以下に抑えるこ
とが好ましく、例えば、共重合成分としてアクリル酸ア
ンモニウム塩を含む高分子分散剤が好ましい。また、共
重合成分としてアクリル酸アンモニウム塩を含む高分子
分散剤と水溶性陰イオン性分散剤、水溶性非イオン性分
散剤、水溶性陽イオン性分散剤、水溶性両性分散剤から
選ばれた少なくとも１種類を含む２種類以上の分散剤を
使用してもよい。水溶性陰イオン性分散剤としては、例
えば、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ラウリル硫
酸アンモニウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル
硫酸トリエタノールアミン、特殊ポリカルボン酸型高分
子分散剤等が挙げられ、水溶性非イオン性分散剤として
は、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポ
リオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレン
ステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエー
テル、ポリオキシエチレン高級アルコールエーテル、ポ
リオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキ
シエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシアルキ
レンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン誘導体、ポ
リオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキ
シエチレンソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエ
チレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレ
ンソルビタントリステアレート、ポリオキシエチレンソ
ルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレンソルビタ
ントリオレエート、テトラオレイン酸ポリオキシエチレ
ンソルビット、ポリエチレングリコールモノラウレー
ト、ポリエチレングリコールモノステアレート、ポリエ
チレングリコールジステアレート、ポリエチレングリコ
ールモノオレエート、ポリオキシエチレンアルキルアミ
ン、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油、アルキルアルカ
ノールアミド等が挙げられ、水溶性陽イオン性分散剤と
しては、例えば、ココナットアミンアセテート、ステア
リルアミンアセテート等が挙げられ、水溶性両性分散剤
としては、例えば、ラウリルベタイン、ステアリルベタ
イン、ラウリルジメチルアミンオキサイド、２−アルキ
ル−Ｎ−カルボキシメチル−Ｎ−ヒドロキシエチルイミ
ダゾリニウムベタイン等が挙げられる。これらの分散剤
添加量は、スラリー中の粒子の分散性及び沈降防止、さ
らに研磨傷と分散剤添加量との関係から酸化セリウム粒
子１００重量部に対して、０．０１重量部以上２．０重
量部以下の範囲が好ましい。分散剤の分子量は、１００
〜５０，０００が好ましく、１，０００〜１０，０００
がより好ましい。分散剤の分子量が１００未満の場合
は、酸化珪素膜あるいは窒化珪素膜を研磨するときに、
十分な研磨速度が得られず、分散剤の分子量が５０，０
００を超えた場合は、粘度が高くなり、ＣＭＰ研磨剤の
保存安定性が低下するからである。これらの酸化セリウ
ム粒子を水中に分散させる方法としては、通常の攪拌機
による分散処理の他にホモジナイザー、超音波分散機、
湿式ボールミル等を用いることができる。こうして作製
されたＣＭＰ研磨剤中の酸化セリウム粒子の平均粒径
は、０．０１μｍ〜１．０μｍであることが好ましい。
酸化セリウム粒子の平均粒径が０．０１μｍ未満である
と研磨速度が低くなりすぎ、１．０μｍを超えると研磨
する膜に傷がつきやすくなるからである。
上記の特徴を有する酸化セリウム粒子と分散剤と水から
なる組成物を分散させ、さらに低分子添加剤を添加する
ことによって得られる。ここで、酸化セリウム粒子の濃
度に制限はないが、分散液の取り扱いやすさから０. ５
重量％以上２０重量％以下の範囲が好ましい。また、分
散剤として、半導体チップ研磨に使用することから、ナ
トリウムイオン、カリウムイオン等のアルカリ金属及び
ハロゲン、イオウの含有率は１０ｐｐｍ以下に抑えるこ
とが好ましく、例えば、共重合成分としてアクリル酸ア
ンモニウム塩を含む高分子分散剤が好ましい。また、共
重合成分としてアクリル酸アンモニウム塩を含む高分子
分散剤と水溶性陰イオン性分散剤、水溶性非イオン性分
散剤、水溶性陽イオン性分散剤、水溶性両性分散剤から
選ばれた少なくとも１種類を含む２種類以上の分散剤を
使用してもよい。水溶性陰イオン性分散剤としては、例
えば、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ラウリル硫
酸アンモニウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル
硫酸トリエタノールアミン、特殊ポリカルボン酸型高分
子分散剤等が挙げられ、水溶性非イオン性分散剤として
は、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポ
リオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレン
ステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエー
テル、ポリオキシエチレン高級アルコールエーテル、ポ
リオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキ
シエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシアルキ
レンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン誘導体、ポ
リオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキ
シエチレンソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエ
チレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレ
ンソルビタントリステアレート、ポリオキシエチレンソ
ルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレンソルビタ
ントリオレエート、テトラオレイン酸ポリオキシエチレ
ンソルビット、ポリエチレングリコールモノラウレー
ト、ポリエチレングリコールモノステアレート、ポリエ
チレングリコールジステアレート、ポリエチレングリコ
ールモノオレエート、ポリオキシエチレンアルキルアミ
ン、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油、アルキルアルカ
ノールアミド等が挙げられ、水溶性陽イオン性分散剤と
しては、例えば、ココナットアミンアセテート、ステア
リルアミンアセテート等が挙げられ、水溶性両性分散剤
としては、例えば、ラウリルベタイン、ステアリルベタ
イン、ラウリルジメチルアミンオキサイド、２−アルキ
ル−Ｎ−カルボキシメチル−Ｎ−ヒドロキシエチルイミ
ダゾリニウムベタイン等が挙げられる。これらの分散剤
添加量は、スラリー中の粒子の分散性及び沈降防止、さ
らに研磨傷と分散剤添加量との関係から酸化セリウム粒
子１００重量部に対して、０．０１重量部以上２．０重
量部以下の範囲が好ましい。分散剤の分子量は、１００
〜５０，０００が好ましく、１，０００〜１０，０００
がより好ましい。分散剤の分子量が１００未満の場合
は、酸化珪素膜あるいは窒化珪素膜を研磨するときに、
十分な研磨速度が得られず、分散剤の分子量が５０，０
００を超えた場合は、粘度が高くなり、ＣＭＰ研磨剤の
保存安定性が低下するからである。これらの酸化セリウ
ム粒子を水中に分散させる方法としては、通常の攪拌機
による分散処理の他にホモジナイザー、超音波分散機、
湿式ボールミル等を用いることができる。こうして作製
されたＣＭＰ研磨剤中の酸化セリウム粒子の平均粒径
は、０．０１μｍ〜１．０μｍであることが好ましい。
酸化セリウム粒子の平均粒径が０．０１μｍ未満である
と研磨速度が低くなりすぎ、１．０μｍを超えると研磨
する膜に傷がつきやすくなるからである。
【０００９】また、低分子添加剤には、ギ酸、酢酸、プ
ロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、
カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ウンデカン
酸、ラウリン酸、トリデカン酸、ミスチリン酸、ペンタ
デカン酸、パルミチン酸、ヘプタデカン酸、ステアリン
酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、シクロヘキ
サンカルボン酸、フェニル酢酸、安息香酸、ｏ−トルイ
ル酸、ｍ−トルイル酸、ｐ−トルイル酸、ｏ−メトキシ
安息香酸、ｍ−メトキシ安息香酸、ｐ−メトキシ安息香
酸、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、ペンテン
酸、ヘキセン酸、ヘプテン酸、オクテン酸、ノネン酸、
デセン酸、ウンデセン酸、ドデセン酸、トリデセン酸、
テトラデセン酸、ペンタデセン酸、ヘキサデセン酸、ヘ
プタデセン酸、イソ酪酸、イソ吉草酸、ケイ皮酸、キナ
ルジン酸、ニコチン酸、１−ナフトエ酸、２−ナフトエ
酸、ピコリン酸、ビニル酢酸、フェニル酢酸、フェノキ
シ酢酸、２−フランカルボン酸、メルカプト酢酸、レブ
リン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、
アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、
セバシン酸、１，９−ノナンジカルボン酸、１，１０−
デカンジカルボン酸、１，１１−ウンデカンジカルボン
酸、１，１２−ドデカンジカルボン酸、１，１３−トリ
デカンジカルボン酸、１，１４−テトラデカンジカルボ
ン酸、１，１５−ペンタデカンジカルボン酸、１，１６
−ヘキサデカンジカルボン酸、マレイン酸、フマル酸、
イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸、キノリン酸、
キニン酸、ナフタル酸、フタル酸、イソフタル酸、テレ
フタル酸、グリコール酸、乳酸、３−ヒドロキシプロピ
オン酸、２−ヒドロキシ酪酸、３−ヒドロキシ酪酸、４
−ヒドロキシ酪酸、３−ヒドロキシ吉草酸、５−ヒドロ
キシ吉草酸、キナ酸、キヌレン酸、サリチル酸、酒石
酸、アコニット酸、アスコルビン酸、アセチルサリチル
酸、アセチルリンゴ酸、アセチレンジカルボン酸、アセ
トキシコハク酸、アセト酢酸、３−オキソグルタル酸、
アトロパ酸、アトロラクチン酸、アントラキノンカルボ
ン酸、アントラセンカルボン酸、イソカプロン酸、イソ
カンホロン酸、イソクロトン酸、２−エチル−２−ヒド
ロキシ酪酸、エチルマロン酸、エトキシ酢酸、オキサロ
酢酸、オキシ二酢酸、２−オキソ酪酸、カンホロン酸、
クエン酸、グリオキシル酸、グリシド酸、グリセリン
酸、グルカル酸、グルコン酸、クロコン酸、シクロブタ
ンカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、ジフェニ
ル酢酸、ジ−Ｏ−ベンゾイル酒石酸、ジメチルコハク
酸、ジメトキシフタル酸、タルトロン酸、タンニン酸、
チオフェンカルボン酸、チグリン酸、デソキサル酸、テ
トラヒドロキシコハク酸、テトラメチルコハク酸、テト
ロン酸、デヒドロアセト酸、テレビン酸、トロパ酸、バ
ニリン酸、パラコン酸、ヒドロキシイソフタル酸、ヒド
ロキシケイ皮酸、ヒドロキシナフトエ酸、ｏ−ヒドロキ
シフェニル酢酸、ｍ−ヒドロキシフェニル酢酸、ｐ−ヒ
ドロキシフェニル酢酸、３−ヒドロキシ−３−フェニル
プロピオン酸、ピバル酸、ピリジンジカルボン酸、ピリ
ジントリカルボン酸、ピルビン酸、α−フェニルケイ皮
酸、フェニルグリシド酸、フェニルコハク酸、フェニル
酢酸、フェニル乳酸、プロピオル酸、ソルビン酸、２，
４−ヘキサジエン二酸、２−ベンジリデンプロピオン
酸、３−ベンジリデンプロピオン酸、ベンジリデンマロ
ン酸、ベンジル酸、ベンゼントリカルボン酸、１，２−
ベンゼンジ酢酸、ベンゾイルオキシ酢酸、ベンゾイルオ
キシプロピオン酸、ベンゾイルギ酸、ベンゾイル酢酸、
Ｏ−ベンゾイル乳酸、３−ベンゾイルプロピオン酸、没
食子酸、メソシュウ酸、５−メチルイソフタル酸、２−
メチルクロトン酸、α−メチルケイ皮酸、メチルコハク
酸、メチルマロン酸、２−メチル酪酸、ｏ−メトキシケ
イ皮酸、ｐ−メトキシケイ皮酸、メルカプトコハク酸、
メルカプト酢酸、Ｏ−ラクトイル乳酸、リンゴ酸、ロイ
コン酸、ロイシン酸、ロジゾン酸、ロゾール酸、α−ケ
トグルタル酸、Ｌ−アルコルビン酸、イズロン酸、ガラ
クツロン酸、グルクロン酸等のカルボン酸、または、フ
ェノール、ｏ−クレゾール、ｍ−クレゾール、ｐ−クレ
ゾール、ｏ−クロロフェノール、ｍ−クロロフェノー
ル、ｐ−クロロフェノール、ｏ−アミノフェノール、ｍ
−アミノフェノール、ｐ−アミノフェノール、ｏ−ニト
ロフェノール、ｍ−ニトロフェノール、ｐ−ニトロフェ
ノール、２，４−ジニトロフェノール、２，４，６−ト
リニトロフェノール、カテコール、レソルシノール、ヒ
ドロキノン等のフェノール類、または、メタンスルホン
酸、エタンスルホン酸、プロパンスルホン酸、ブタンス
ルホン酸、ペンタンスルホン酸、ヘキサンスルホン酸、
ヘプタンスルホン酸、オクタンスルホン酸、ノナンスル
ホン酸、デカンスルホン酸、ウンデカンスルホン酸、ド
デカンスルホン酸、トリデカンスルホン酸、テトラデカ
ンスルホン酸、ペンタデカンスルホン酸、ヘキサデカン
スルホン酸、ヘプタデカンスルホン酸、オクタデカンス
ルホン酸、ベンゼンスルホン酸、ナフタレンスルホン
酸、トルエンスルホン酸、ヒドロキシエタンスルホン
酸、ヒドロキシフェノールスルホン酸、アントラセンス
ルホン酸等のスルホン酸が好ましい。また上記のカルボ
ン酸、スルホン酸の主鎖のプロトンを１つまたは２つ以
上、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＯＨ、ＣＮ、ＮＯ2 等の原子
または原子団で置換した誘導体であってもよい。さら
に、Ｎ−アシル−Ｎ−メチルグリシン、Ｎ−アシル−Ｎ
−メチル−β−アラニン、Ｎ−アシルグルタミン酸等の
Ｎ−アシルアミノ酸、ポリオキシエチレンアルキルエー
テルカルボン酸、アシル化ペプチド、アルキルベンゼン
スルホン酸、直鎖型アルキルベンゼンスルホン酸、アル
キルナフタレンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸ホル
マリン重縮合物、メラミンスルホン酸ホルマリン重縮合
物、ジアルキルスルホコハク酸エステル、スルホコハク
酸アルキル、ポリオキシエチレンアルキルスルホコハク
酸、アルキルスルホ酢酸、α−オレフィンスルホン酸、
Ｎ−アシルメチルタウリン、ジメチル−５−スルホイソ
フタレート、硫酸化油、高級アルコール硫酸エステル、
第２級高級アルコール硫酸エステル、ポリオキシエチレ
ンアルキルエーテル硫酸、第２級アルコールエトキシサ
ルフェート、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエー
テル硫酸、モノグリサルフェート、脂肪酸アルキロール
アマイド硫酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエ
ーテルリン酸、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエ
ーテルリン酸、アルキルリン酸等も好ましく使用でき
る。これらの低分子添加剤添加量は、ＣＭＰ研磨剤中の
粒子の分散性及び沈降防止、さらに研磨傷と添加剤添加
量との関係から酸化セリウム粒子１００重量部に対し
て、０．０１重量部以上１０００重量部以下の範囲が好
ましい。また低分子添加剤の分子量は、１０００以下が
好ましい。酸化セリウム粒子、分散剤、及び水からなる
酸化セリウムスラリーと、低分子添加剤及び水からなる
添加液とを分けたＣＭＰ研磨剤として保存すると酸化セ
リウム粒子が凝集しないため、保存安定性が増し、研磨
傷の発生防止、研磨速度の安定化が得られて好ましい。
上記のＣＭＰ研磨剤で基板を研磨する際に、添加液は、
酸化セリウムスラリーと別々に研磨定盤上に供給し、研
磨定盤上で混合するか、研磨直前に酸化セリウムスラリ
ーと混合し研磨定盤上に供給する方法がとられる。
ロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、
カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ウンデカン
酸、ラウリン酸、トリデカン酸、ミスチリン酸、ペンタ
デカン酸、パルミチン酸、ヘプタデカン酸、ステアリン
酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、シクロヘキ
サンカルボン酸、フェニル酢酸、安息香酸、ｏ−トルイ
ル酸、ｍ−トルイル酸、ｐ−トルイル酸、ｏ−メトキシ
安息香酸、ｍ−メトキシ安息香酸、ｐ−メトキシ安息香
酸、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、ペンテン
酸、ヘキセン酸、ヘプテン酸、オクテン酸、ノネン酸、
デセン酸、ウンデセン酸、ドデセン酸、トリデセン酸、
テトラデセン酸、ペンタデセン酸、ヘキサデセン酸、ヘ
プタデセン酸、イソ酪酸、イソ吉草酸、ケイ皮酸、キナ
ルジン酸、ニコチン酸、１−ナフトエ酸、２−ナフトエ
酸、ピコリン酸、ビニル酢酸、フェニル酢酸、フェノキ
シ酢酸、２−フランカルボン酸、メルカプト酢酸、レブ
リン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、
アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、
セバシン酸、１，９−ノナンジカルボン酸、１，１０−
デカンジカルボン酸、１，１１−ウンデカンジカルボン
酸、１，１２−ドデカンジカルボン酸、１，１３−トリ
デカンジカルボン酸、１，１４−テトラデカンジカルボ
ン酸、１，１５−ペンタデカンジカルボン酸、１，１６
−ヘキサデカンジカルボン酸、マレイン酸、フマル酸、
イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸、キノリン酸、
キニン酸、ナフタル酸、フタル酸、イソフタル酸、テレ
フタル酸、グリコール酸、乳酸、３−ヒドロキシプロピ
オン酸、２−ヒドロキシ酪酸、３−ヒドロキシ酪酸、４
−ヒドロキシ酪酸、３−ヒドロキシ吉草酸、５−ヒドロ
キシ吉草酸、キナ酸、キヌレン酸、サリチル酸、酒石
酸、アコニット酸、アスコルビン酸、アセチルサリチル
酸、アセチルリンゴ酸、アセチレンジカルボン酸、アセ
トキシコハク酸、アセト酢酸、３−オキソグルタル酸、
アトロパ酸、アトロラクチン酸、アントラキノンカルボ
ン酸、アントラセンカルボン酸、イソカプロン酸、イソ
カンホロン酸、イソクロトン酸、２−エチル−２−ヒド
ロキシ酪酸、エチルマロン酸、エトキシ酢酸、オキサロ
酢酸、オキシ二酢酸、２−オキソ酪酸、カンホロン酸、
クエン酸、グリオキシル酸、グリシド酸、グリセリン
酸、グルカル酸、グルコン酸、クロコン酸、シクロブタ
ンカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、ジフェニ
ル酢酸、ジ−Ｏ−ベンゾイル酒石酸、ジメチルコハク
酸、ジメトキシフタル酸、タルトロン酸、タンニン酸、
チオフェンカルボン酸、チグリン酸、デソキサル酸、テ
トラヒドロキシコハク酸、テトラメチルコハク酸、テト
ロン酸、デヒドロアセト酸、テレビン酸、トロパ酸、バ
ニリン酸、パラコン酸、ヒドロキシイソフタル酸、ヒド
ロキシケイ皮酸、ヒドロキシナフトエ酸、ｏ−ヒドロキ
シフェニル酢酸、ｍ−ヒドロキシフェニル酢酸、ｐ−ヒ
ドロキシフェニル酢酸、３−ヒドロキシ−３−フェニル
プロピオン酸、ピバル酸、ピリジンジカルボン酸、ピリ
ジントリカルボン酸、ピルビン酸、α−フェニルケイ皮
酸、フェニルグリシド酸、フェニルコハク酸、フェニル
酢酸、フェニル乳酸、プロピオル酸、ソルビン酸、２，
４−ヘキサジエン二酸、２−ベンジリデンプロピオン
酸、３−ベンジリデンプロピオン酸、ベンジリデンマロ
ン酸、ベンジル酸、ベンゼントリカルボン酸、１，２−
ベンゼンジ酢酸、ベンゾイルオキシ酢酸、ベンゾイルオ
キシプロピオン酸、ベンゾイルギ酸、ベンゾイル酢酸、
Ｏ−ベンゾイル乳酸、３−ベンゾイルプロピオン酸、没
食子酸、メソシュウ酸、５−メチルイソフタル酸、２−
メチルクロトン酸、α−メチルケイ皮酸、メチルコハク
酸、メチルマロン酸、２−メチル酪酸、ｏ−メトキシケ
イ皮酸、ｐ−メトキシケイ皮酸、メルカプトコハク酸、
メルカプト酢酸、Ｏ−ラクトイル乳酸、リンゴ酸、ロイ
コン酸、ロイシン酸、ロジゾン酸、ロゾール酸、α−ケ
トグルタル酸、Ｌ−アルコルビン酸、イズロン酸、ガラ
クツロン酸、グルクロン酸等のカルボン酸、または、フ
ェノール、ｏ−クレゾール、ｍ−クレゾール、ｐ−クレ
ゾール、ｏ−クロロフェノール、ｍ−クロロフェノー
ル、ｐ−クロロフェノール、ｏ−アミノフェノール、ｍ
−アミノフェノール、ｐ−アミノフェノール、ｏ−ニト
ロフェノール、ｍ−ニトロフェノール、ｐ−ニトロフェ
ノール、２，４−ジニトロフェノール、２，４，６−ト
リニトロフェノール、カテコール、レソルシノール、ヒ
ドロキノン等のフェノール類、または、メタンスルホン
酸、エタンスルホン酸、プロパンスルホン酸、ブタンス
ルホン酸、ペンタンスルホン酸、ヘキサンスルホン酸、
ヘプタンスルホン酸、オクタンスルホン酸、ノナンスル
ホン酸、デカンスルホン酸、ウンデカンスルホン酸、ド
デカンスルホン酸、トリデカンスルホン酸、テトラデカ
ンスルホン酸、ペンタデカンスルホン酸、ヘキサデカン
スルホン酸、ヘプタデカンスルホン酸、オクタデカンス
ルホン酸、ベンゼンスルホン酸、ナフタレンスルホン
酸、トルエンスルホン酸、ヒドロキシエタンスルホン
酸、ヒドロキシフェノールスルホン酸、アントラセンス
ルホン酸等のスルホン酸が好ましい。また上記のカルボ
ン酸、スルホン酸の主鎖のプロトンを１つまたは２つ以
上、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＯＨ、ＣＮ、ＮＯ2 等の原子
または原子団で置換した誘導体であってもよい。さら
に、Ｎ−アシル−Ｎ−メチルグリシン、Ｎ−アシル−Ｎ
−メチル−β−アラニン、Ｎ−アシルグルタミン酸等の
Ｎ−アシルアミノ酸、ポリオキシエチレンアルキルエー
テルカルボン酸、アシル化ペプチド、アルキルベンゼン
スルホン酸、直鎖型アルキルベンゼンスルホン酸、アル
キルナフタレンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸ホル
マリン重縮合物、メラミンスルホン酸ホルマリン重縮合
物、ジアルキルスルホコハク酸エステル、スルホコハク
酸アルキル、ポリオキシエチレンアルキルスルホコハク
酸、アルキルスルホ酢酸、α−オレフィンスルホン酸、
Ｎ−アシルメチルタウリン、ジメチル−５−スルホイソ
フタレート、硫酸化油、高級アルコール硫酸エステル、
第２級高級アルコール硫酸エステル、ポリオキシエチレ
ンアルキルエーテル硫酸、第２級アルコールエトキシサ
ルフェート、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエー
テル硫酸、モノグリサルフェート、脂肪酸アルキロール
アマイド硫酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエ
ーテルリン酸、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエ
ーテルリン酸、アルキルリン酸等も好ましく使用でき
る。これらの低分子添加剤添加量は、ＣＭＰ研磨剤中の
粒子の分散性及び沈降防止、さらに研磨傷と添加剤添加
量との関係から酸化セリウム粒子１００重量部に対し
て、０．０１重量部以上１０００重量部以下の範囲が好
ましい。また低分子添加剤の分子量は、１０００以下が
好ましい。酸化セリウム粒子、分散剤、及び水からなる
酸化セリウムスラリーと、低分子添加剤及び水からなる
添加液とを分けたＣＭＰ研磨剤として保存すると酸化セ
リウム粒子が凝集しないため、保存安定性が増し、研磨
傷の発生防止、研磨速度の安定化が得られて好ましい。
上記のＣＭＰ研磨剤で基板を研磨する際に、添加液は、
酸化セリウムスラリーと別々に研磨定盤上に供給し、研
磨定盤上で混合するか、研磨直前に酸化セリウムスラリ
ーと混合し研磨定盤上に供給する方法がとられる。
【００１０】本発明のＣＭＰ研磨剤は、上記ＣＭＰ研磨
剤をそのまま使用してもよいが、Ｎ，Ｎ−ジエチルエタ
ノールアミン、Ｎ, Ｎ−ジメチルエタノールアミン、ア
ミノエチルエタノールアミン等の添加剤を添加してＣＭ
Ｐ研磨剤とすることができる。
剤をそのまま使用してもよいが、Ｎ，Ｎ−ジエチルエタ
ノールアミン、Ｎ, Ｎ−ジメチルエタノールアミン、ア
ミノエチルエタノールアミン等の添加剤を添加してＣＭ
Ｐ研磨剤とすることができる。
【００１１】本発明のＣＭＰ研磨剤が使用される無機絶
縁膜の作製方法として、低圧ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ
法等が挙げられる。低圧ＣＶＤ法による酸化珪素膜形成
は、Ｓｉ源としてモノシラン：ＳｉＨ4 、酸素源として
酸素：Ｏ2 を用いる。このＳｉＨ4 −Ｏ2 系酸化反応を
４００℃以下の低温で行わせることにより得られる。場
合によっては、ＣＶＤ後１０００℃またはそれ以下の温
度で熱処理される。高温リフローによる表面平坦化を図
るためにリン：Ｐをドープするときには、ＳｉＨ4 −Ｏ
2 −ＰＨ3 系反応ガスを用いることが好ましい。プラズ
マＣＶＤ法は、通常の熱平衡下では高温を必要とする化
学反応が低温でできる利点を有する。プラズマ発生法に
は、容量結合型と誘導結合型の２つが挙げられる。反応
ガスとしては、Ｓｉ源としてＳｉＨ4 、酸素源としてＮ
2 Ｏを用いたＳｉＨ4 −Ｎ2 Ｏ系ガスとテトラエトキシ
シラン（ＴＥＯＳ）をＳｉ源に用いたＴＥＯＳ−Ｏ2 系
ガス（ＴＥＯＳ−プラズマＣＶＤ法）が挙げられる。基
板温度は２５０℃〜４００℃、反応圧力は６７〜４００
Ｐａの範囲が好ましい。このように、本発明の酸化珪素
膜にはリン、ホウ素等の元素がドープされていても良
い。同様に、低圧ＣＶＤ法による窒化珪素膜形成は、Ｓ
ｉ源としてジクロルシラン：ＳｉＨ2 Ｃｌ2 、窒素源と
してアンモニア：ＮＨ3 を用いる。このＳｉＨ2 Ｃｌ2
−ＮＨ3 系酸化反応を９００℃の高温で行わせることに
より得られる。プラズマＣＶＤ法は、反応ガスとして
は、Ｓｉ源としてＳｉＨ4 、窒素源としてＮＨ3 を用い
たＳｉＨ4-NH3 系ガスが挙げられる。基板温度は３００
℃〜４００℃が好ましい。
縁膜の作製方法として、低圧ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ
法等が挙げられる。低圧ＣＶＤ法による酸化珪素膜形成
は、Ｓｉ源としてモノシラン：ＳｉＨ4 、酸素源として
酸素：Ｏ2 を用いる。このＳｉＨ4 −Ｏ2 系酸化反応を
４００℃以下の低温で行わせることにより得られる。場
合によっては、ＣＶＤ後１０００℃またはそれ以下の温
度で熱処理される。高温リフローによる表面平坦化を図
るためにリン：Ｐをドープするときには、ＳｉＨ4 −Ｏ
2 −ＰＨ3 系反応ガスを用いることが好ましい。プラズ
マＣＶＤ法は、通常の熱平衡下では高温を必要とする化
学反応が低温でできる利点を有する。プラズマ発生法に
は、容量結合型と誘導結合型の２つが挙げられる。反応
ガスとしては、Ｓｉ源としてＳｉＨ4 、酸素源としてＮ
2 Ｏを用いたＳｉＨ4 −Ｎ2 Ｏ系ガスとテトラエトキシ
シラン（ＴＥＯＳ）をＳｉ源に用いたＴＥＯＳ−Ｏ2 系
ガス（ＴＥＯＳ−プラズマＣＶＤ法）が挙げられる。基
板温度は２５０℃〜４００℃、反応圧力は６７〜４００
Ｐａの範囲が好ましい。このように、本発明の酸化珪素
膜にはリン、ホウ素等の元素がドープされていても良
い。同様に、低圧ＣＶＤ法による窒化珪素膜形成は、Ｓ
ｉ源としてジクロルシラン：ＳｉＨ2 Ｃｌ2 、窒素源と
してアンモニア：ＮＨ3 を用いる。このＳｉＨ2 Ｃｌ2
−ＮＨ3 系酸化反応を９００℃の高温で行わせることに
より得られる。プラズマＣＶＤ法は、反応ガスとして
は、Ｓｉ源としてＳｉＨ4 、窒素源としてＮＨ3 を用い
たＳｉＨ4-NH3 系ガスが挙げられる。基板温度は３００
℃〜４００℃が好ましい。
【００１２】基板として、半導体基板すなわち回路素子
と配線パターンが形成された段階の半導体基板、回路素
子が形成された段階の半導体基板等の半導体基板上に酸
化珪素膜層あるいは窒化珪素膜層が形成された基板が使
用できる。このような半導体基板上に形成された酸化珪
素膜層あるいは窒化珪素膜層を上記ＣＭＰ研磨剤で研磨
することによって、酸化珪素膜層表面の凹凸を解消し、
半導体基板全面にわたって平滑な面とすることができ
る。また、シャロー・トレンチ分離にも使用できる。シ
ャロー・トレンチ分離に使用するためには、酸化珪素膜
研磨速度と窒化珪素膜研磨速度の比、酸化珪素膜研磨速
度／窒化珪素膜研磨速度が１０以上であることが必要で
ある。この比が１０未満では、酸化珪素膜研磨速度と窒
化珪素膜研磨速度の差が小さく、シャロー・トレンチ分
離をする際、所定の位置で研磨を停止することができな
くなるためである。この比が１０以上の場合は窒化珪素
膜の研磨速度がさらに小さくなって研磨の停止が容易に
なり、シャロー・トレンチ分離により好適である。ま
た、シャロー・トレンチ分離に使用するためには、研磨
時に傷の発生が少ないことが必要である。ここで、研磨
する装置としては、半導体基板を保持するホルダーと研
磨布（パッド）を貼り付けた（回転数が変更可能なモー
タ等を取り付けてある）定盤を有する一般的な研磨装置
が使用できる。研磨布としては、一般的な不織布、発泡
ポリウレタン、多孔質フッ素樹脂などが使用でき、特に
制限がない。また、研磨布にはＣＭＰ研磨剤がたまるよ
うな溝加工を施すことが好ましい。研磨条件には制限は
ないが、定盤の回転速度は半導体基板が飛び出さないよ
うに２００ｒｐｍ以下の低回転が好ましく、半導体基板
にかける圧力は研磨後に傷が発生しないように１ｋｇ／
ｃｍ2 以下が好ましい。研磨している間、研磨布にはス
ラリーをポンプ等で連続的に供給する。この供給量に制
限はないが、研磨布の表面が常にスラリーで覆われてい
ることが好ましい。
と配線パターンが形成された段階の半導体基板、回路素
子が形成された段階の半導体基板等の半導体基板上に酸
化珪素膜層あるいは窒化珪素膜層が形成された基板が使
用できる。このような半導体基板上に形成された酸化珪
素膜層あるいは窒化珪素膜層を上記ＣＭＰ研磨剤で研磨
することによって、酸化珪素膜層表面の凹凸を解消し、
半導体基板全面にわたって平滑な面とすることができ
る。また、シャロー・トレンチ分離にも使用できる。シ
ャロー・トレンチ分離に使用するためには、酸化珪素膜
研磨速度と窒化珪素膜研磨速度の比、酸化珪素膜研磨速
度／窒化珪素膜研磨速度が１０以上であることが必要で
ある。この比が１０未満では、酸化珪素膜研磨速度と窒
化珪素膜研磨速度の差が小さく、シャロー・トレンチ分
離をする際、所定の位置で研磨を停止することができな
くなるためである。この比が１０以上の場合は窒化珪素
膜の研磨速度がさらに小さくなって研磨の停止が容易に
なり、シャロー・トレンチ分離により好適である。ま
た、シャロー・トレンチ分離に使用するためには、研磨
時に傷の発生が少ないことが必要である。ここで、研磨
する装置としては、半導体基板を保持するホルダーと研
磨布（パッド）を貼り付けた（回転数が変更可能なモー
タ等を取り付けてある）定盤を有する一般的な研磨装置
が使用できる。研磨布としては、一般的な不織布、発泡
ポリウレタン、多孔質フッ素樹脂などが使用でき、特に
制限がない。また、研磨布にはＣＭＰ研磨剤がたまるよ
うな溝加工を施すことが好ましい。研磨条件には制限は
ないが、定盤の回転速度は半導体基板が飛び出さないよ
うに２００ｒｐｍ以下の低回転が好ましく、半導体基板
にかける圧力は研磨後に傷が発生しないように１ｋｇ／
ｃｍ2 以下が好ましい。研磨している間、研磨布にはス
ラリーをポンプ等で連続的に供給する。この供給量に制
限はないが、研磨布の表面が常にスラリーで覆われてい
ることが好ましい。
【００１３】研磨終了後の半導体基板は、流水中で良く
洗浄後、スピンドライヤ等を用いて半導体基板上に付着
した水滴を払い落としてから乾燥させることが好まし
い。このようにして平坦化されたシャーロー・トレンチ
を形成したあと、酸化珪素絶縁膜層の上に、アルミニウ
ム配線を形成し、その配線間及び配線上に再度上記方法
により酸化珪素絶縁膜を形成後、上記ＣＭＰ研磨剤を用
いて研磨することによって、絶縁膜表面の凹凸を解消
し、半導体基板全面にわたって平滑な面とする。この工
程を所定数繰り返すことにより、所望の層数の半導体を
製造する。
洗浄後、スピンドライヤ等を用いて半導体基板上に付着
した水滴を払い落としてから乾燥させることが好まし
い。このようにして平坦化されたシャーロー・トレンチ
を形成したあと、酸化珪素絶縁膜層の上に、アルミニウ
ム配線を形成し、その配線間及び配線上に再度上記方法
により酸化珪素絶縁膜を形成後、上記ＣＭＰ研磨剤を用
いて研磨することによって、絶縁膜表面の凹凸を解消
し、半導体基板全面にわたって平滑な面とする。この工
程を所定数繰り返すことにより、所望の層数の半導体を
製造する。
【００１４】実際に研磨を行う場合、例えばｐＨ８以下
では酸化珪素膜層表面の電荷は負に帯電し、窒化珪素膜
層表面の電荷は正に帯電している。そのため本発明で用
いる低分子アニオン性添加剤を使用すれば、負の電荷を
もつアニオン性添加剤が優先的に、正の電荷を持つ窒化
珪素膜層に吸着し、窒化珪素膜層の研磨速度を低減させ
ることで、酸化珪素膜研磨速度／窒化珪素膜研磨速度が
増大し、シャロー・トレンチ分離により好適になる。さ
らに、ｐＨ７以上で酸化セリウム粒子は正に帯電するた
め、本発明で用いる低分子アニオン性添加剤が酸化セリ
ウム粒子表面に吸着し、被膜を形成している。そのた
め、酸化セリウム粒子の被研磨膜表面への作用が阻害さ
れ、研磨速度が低下する。しかし、高研磨荷重では添加
剤の被膜を突き破り研磨速度が増大する。ここで、被研
磨膜（酸化珪素膜）に凹凸が存在する場合、凸部の実効
研磨荷重が凹部に比較して大きいため、凸部が選択的に
研磨され、パターン依存性の少ないグローバル平坦化が
達成可能である。
では酸化珪素膜層表面の電荷は負に帯電し、窒化珪素膜
層表面の電荷は正に帯電している。そのため本発明で用
いる低分子アニオン性添加剤を使用すれば、負の電荷を
もつアニオン性添加剤が優先的に、正の電荷を持つ窒化
珪素膜層に吸着し、窒化珪素膜層の研磨速度を低減させ
ることで、酸化珪素膜研磨速度／窒化珪素膜研磨速度が
増大し、シャロー・トレンチ分離により好適になる。さ
らに、ｐＨ７以上で酸化セリウム粒子は正に帯電するた
め、本発明で用いる低分子アニオン性添加剤が酸化セリ
ウム粒子表面に吸着し、被膜を形成している。そのた
め、酸化セリウム粒子の被研磨膜表面への作用が阻害さ
れ、研磨速度が低下する。しかし、高研磨荷重では添加
剤の被膜を突き破り研磨速度が増大する。ここで、被研
磨膜（酸化珪素膜）に凹凸が存在する場合、凸部の実効
研磨荷重が凹部に比較して大きいため、凸部が選択的に
研磨され、パターン依存性の少ないグローバル平坦化が
達成可能である。
【００１５】本発明のＣＭＰ研磨剤は、半導体基板に形
成された酸化珪素膜だけでなく、所定の配線を有する配
線板に形成された酸化珪素膜、ガラス、窒化珪素等の無
機絶縁膜、ポリシリコン、Ａｌ、Ｃｕ、Ｔｉ、ＴｉＮ、
Ｗ、Ｔａ、ＴａＮ等を主として含有する膜、フォトマス
ク・レンズ・プリズム等の光学ガラス、ＩＴＯ等の無機
導電膜、ガラス及び結晶質材料で構成される光集積回路
・光スイッチング素子・光導波路、光ファイバーの端
面、シンチレータ等の光学用単結晶、固体レーザ単結
晶、青色レーザＬＥＤ用サファイヤ基板、ＳｉＣ、Ｇａ
Ｐ、ＧａＡＳ等の半導体単結晶、磁気ディスク用ガラス
基板、磁気ヘッド等を研磨することができる。
成された酸化珪素膜だけでなく、所定の配線を有する配
線板に形成された酸化珪素膜、ガラス、窒化珪素等の無
機絶縁膜、ポリシリコン、Ａｌ、Ｃｕ、Ｔｉ、ＴｉＮ、
Ｗ、Ｔａ、ＴａＮ等を主として含有する膜、フォトマス
ク・レンズ・プリズム等の光学ガラス、ＩＴＯ等の無機
導電膜、ガラス及び結晶質材料で構成される光集積回路
・光スイッチング素子・光導波路、光ファイバーの端
面、シンチレータ等の光学用単結晶、固体レーザ単結
晶、青色レーザＬＥＤ用サファイヤ基板、ＳｉＣ、Ｇａ
Ｐ、ＧａＡＳ等の半導体単結晶、磁気ディスク用ガラス
基板、磁気ヘッド等を研磨することができる。
【００１６】
【実施例】実施例１ （酸化セリウム粒子の作製）炭酸セリウム水和物２ｋｇ
を白金製容器に入れ、８００℃で２時間空気中で焼成す
ることにより黄白色の粉末を約１ｋｇ得た。この粉末を
Ｘ線回折法で相同定を行ったところ酸化セリウムである
ことを確認した。焼成粉末粒子径は３０〜１００μｍで
あった。焼成粉末粒子表面を走査型電子顕微鏡で観察し
たところ、酸化セリウムの粒界が観察された。粒界に囲
まれた酸化セリウム一次粒子径を測定したところ、体積
分布の中央値が１９０ｎｍ、最大値が５００ｎｍであっ
た。酸化セリウム粉末１ｋｇをジェットミルを用いて乾
式粉砕を行った。粉砕粒子について走査型電子顕微鏡で
観察したところ、一次粒子径と同等サイズの小さな粒子
の他に、１〜３μｍの大きな粉砕残り粒子と０．５〜１
μｍの粉砕残り粒子が混在していた。
を白金製容器に入れ、８００℃で２時間空気中で焼成す
ることにより黄白色の粉末を約１ｋｇ得た。この粉末を
Ｘ線回折法で相同定を行ったところ酸化セリウムである
ことを確認した。焼成粉末粒子径は３０〜１００μｍで
あった。焼成粉末粒子表面を走査型電子顕微鏡で観察し
たところ、酸化セリウムの粒界が観察された。粒界に囲
まれた酸化セリウム一次粒子径を測定したところ、体積
分布の中央値が１９０ｎｍ、最大値が５００ｎｍであっ
た。酸化セリウム粉末１ｋｇをジェットミルを用いて乾
式粉砕を行った。粉砕粒子について走査型電子顕微鏡で
観察したところ、一次粒子径と同等サイズの小さな粒子
の他に、１〜３μｍの大きな粉砕残り粒子と０．５〜１
μｍの粉砕残り粒子が混在していた。
【００１７】（酸化セリウムスラリーの作製）上記作製
の酸化セリウム粒子１ｋｇとポリアクリル酸アンモニウ
ム塩水溶液（４０重量％）２３ｇと脱イオン水８９７７
ｇを混合し、撹拌しながら超音波分散を１０分間施し
た。得られたスラリーを１ミクロンフィルターでろ過を
し、さらに脱イオン水を加えることにより５ｗｔ％スラ
リーを得た。スラリーｐＨは８．３であった。スラリー
粒子をレーザ回折式粒度分布計で測定するために、適当
な濃度に希釈して測定した結果、粒子径の中央値が１９
０ｎｍであった。上記の酸化セリウムスラリー（固形
分：５重量％）６００ｇと添加剤としてプロピオン酸ア
ンモニウム６０ｇと脱イオン水２３４０ｇを混合して、
界面活性剤を添加した酸化セリウム研磨剤（固形分：１
重量％）を作製した。その研磨剤ｐＨは８．１であっ
た。また、研磨剤中の粒子をレーザ回折式粒度分布計で
測定するために、適当な濃度に希釈して測定した結果、
粒子径の中央値が１９０ｎｍであった。
の酸化セリウム粒子１ｋｇとポリアクリル酸アンモニウ
ム塩水溶液（４０重量％）２３ｇと脱イオン水８９７７
ｇを混合し、撹拌しながら超音波分散を１０分間施し
た。得られたスラリーを１ミクロンフィルターでろ過を
し、さらに脱イオン水を加えることにより５ｗｔ％スラ
リーを得た。スラリーｐＨは８．３であった。スラリー
粒子をレーザ回折式粒度分布計で測定するために、適当
な濃度に希釈して測定した結果、粒子径の中央値が１９
０ｎｍであった。上記の酸化セリウムスラリー（固形
分：５重量％）６００ｇと添加剤としてプロピオン酸ア
ンモニウム６０ｇと脱イオン水２３４０ｇを混合して、
界面活性剤を添加した酸化セリウム研磨剤（固形分：１
重量％）を作製した。その研磨剤ｐＨは８．１であっ
た。また、研磨剤中の粒子をレーザ回折式粒度分布計で
測定するために、適当な濃度に希釈して測定した結果、
粒子径の中央値が１９０ｎｍであった。
【００１８】（絶縁膜層の研磨）φ２００ｍｍＳｉ基板
上にLine／Space 幅が０．０５〜５ｍｍで高さが１００
０ｎｍのＡｌ配線Line部を形成した後、その上にＴＥＯ
Ｓ−プラズマＣＶＤ法で酸化珪素膜を２０００ｎｍ形成
したパターンウエハを作製する。保持する基板取り付け
用の吸着パッドを貼り付けたホルダーに上記パターンウ
エハをセットし、多孔質ウレタン樹脂製の研磨パッドを
貼り付けたφ６００ｍｍの定盤上に絶縁膜面を下にして
ホルダーを載せ、さらに加工荷重を３００ｇｆ／ｃｍ2
に設定した。定盤上に上記の酸化セリウム研磨剤（固形
分：１重量％）を２００ｃｃ／ｍｉｎの速度で滴下しな
がら、定盤及びウエハを５０ｒｐｍで２分間回転させ、
絶縁膜を研磨した。研磨後のウエハを純水で良く洗浄
後、乾燥した。同様に、研磨時間を３分、４分、５分、
６分にして上記パターンウエハの研磨を行った。光干渉
式膜厚測定装置を用いて、研磨前後の膜厚差を測定し、
研磨速度を計算した。Line／Space 幅１ｍｍのLine部分
の研磨速度Ｒ1 とLine／Space 幅３ｍｍのLine部分の研
磨速度Ｒ3 、及びLine／Space 幅５ｍｍのLine部分の研
磨速度Ｒ5 との研磨速度比Ｒ5 ／Ｒ1 及びＲ3 ／Ｒ
1 は、研磨時間２〜４分の間は、研磨時間とともに値が
大きくなり、研磨時間４〜６分ではほぼ一定であった。
研磨速度のパターン幅依存性が一定になった研磨時間４
分の場合、Line／Space 幅１ｍｍのLine部分の研磨速度
Ｒ1 は３４４ｎｍ／分（研磨量１３７７ｎｍ）、Line／
Space 幅３ｍｍのLine部分の研磨速度Ｒ3 は３３５ｎｍ
／分（研磨量１３３８ｎｍ）、Line／Space 幅５ｍｍの
Line部分の研磨速度Ｒ5 は３１５ｎｍ／分（研磨量１２
５９ｎｍ）であり、研磨速度比Ｒ5 ／Ｒ1 及びＲ3 ／Ｒ
1 は、それぞれ０．９１及び０．９７であった。また、
研磨時間が５分、６分の場合の各Line／Space 幅のLine
部分の研磨量は４分の場合とほぼ同じであり、４分以降
研磨がほとんど進行していないことがわかった。
上にLine／Space 幅が０．０５〜５ｍｍで高さが１００
０ｎｍのＡｌ配線Line部を形成した後、その上にＴＥＯ
Ｓ−プラズマＣＶＤ法で酸化珪素膜を２０００ｎｍ形成
したパターンウエハを作製する。保持する基板取り付け
用の吸着パッドを貼り付けたホルダーに上記パターンウ
エハをセットし、多孔質ウレタン樹脂製の研磨パッドを
貼り付けたφ６００ｍｍの定盤上に絶縁膜面を下にして
ホルダーを載せ、さらに加工荷重を３００ｇｆ／ｃｍ2
に設定した。定盤上に上記の酸化セリウム研磨剤（固形
分：１重量％）を２００ｃｃ／ｍｉｎの速度で滴下しな
がら、定盤及びウエハを５０ｒｐｍで２分間回転させ、
絶縁膜を研磨した。研磨後のウエハを純水で良く洗浄
後、乾燥した。同様に、研磨時間を３分、４分、５分、
６分にして上記パターンウエハの研磨を行った。光干渉
式膜厚測定装置を用いて、研磨前後の膜厚差を測定し、
研磨速度を計算した。Line／Space 幅１ｍｍのLine部分
の研磨速度Ｒ1 とLine／Space 幅３ｍｍのLine部分の研
磨速度Ｒ3 、及びLine／Space 幅５ｍｍのLine部分の研
磨速度Ｒ5 との研磨速度比Ｒ5 ／Ｒ1 及びＲ3 ／Ｒ
1 は、研磨時間２〜４分の間は、研磨時間とともに値が
大きくなり、研磨時間４〜６分ではほぼ一定であった。
研磨速度のパターン幅依存性が一定になった研磨時間４
分の場合、Line／Space 幅１ｍｍのLine部分の研磨速度
Ｒ1 は３４４ｎｍ／分（研磨量１３７７ｎｍ）、Line／
Space 幅３ｍｍのLine部分の研磨速度Ｒ3 は３３５ｎｍ
／分（研磨量１３３８ｎｍ）、Line／Space 幅５ｍｍの
Line部分の研磨速度Ｒ5 は３１５ｎｍ／分（研磨量１２
５９ｎｍ）であり、研磨速度比Ｒ5 ／Ｒ1 及びＲ3 ／Ｒ
1 は、それぞれ０．９１及び０．９７であった。また、
研磨時間が５分、６分の場合の各Line／Space 幅のLine
部分の研磨量は４分の場合とほぼ同じであり、４分以降
研磨がほとんど進行していないことがわかった。
【００１９】比較例１ （酸化セリウム粒子の作製）炭酸セリウム水和物２ｋｇ
を白金製容器に入れ、８００℃で２時間空気中で焼成す
ることにより黄白色の粉末を約１ｋｇ得た。この粉末を
Ｘ線回折法で相同定を行ったところ酸化セリウムである
ことを確認した。焼成粉末粒子径は３０〜１００μｍで
あった。焼成粉末粒子表面を走査型電子顕微鏡で観察し
たところ、酸化セリウムの粒界が観察された。粒界に囲
まれた酸化セリウム一次粒子径を測定したところ、体積
分布の中央値が１９０ｎｍ、最大値が５００ｎｍであっ
た。酸化セリウム粉末１ｋｇをジェットミルを用いて乾
式粉砕を行った。粉砕粒子について走査型電子顕微鏡で
観察したところ、一次粒子径と同等サイズの小さな粒子
の他に、１〜３μｍの大きな粉砕残り粒子と０．５〜１
μｍの粉砕残り粒子が混在していた。
を白金製容器に入れ、８００℃で２時間空気中で焼成す
ることにより黄白色の粉末を約１ｋｇ得た。この粉末を
Ｘ線回折法で相同定を行ったところ酸化セリウムである
ことを確認した。焼成粉末粒子径は３０〜１００μｍで
あった。焼成粉末粒子表面を走査型電子顕微鏡で観察し
たところ、酸化セリウムの粒界が観察された。粒界に囲
まれた酸化セリウム一次粒子径を測定したところ、体積
分布の中央値が１９０ｎｍ、最大値が５００ｎｍであっ
た。酸化セリウム粉末１ｋｇをジェットミルを用いて乾
式粉砕を行った。粉砕粒子について走査型電子顕微鏡で
観察したところ、一次粒子径と同等サイズの小さな粒子
の他に、１〜３μｍの大きな粉砕残り粒子と０．５〜１
μｍの粉砕残り粒子が混在していた。
【００２０】（酸化セリウムスラリーの作製）上記作製
の酸化セリウム粒子１ｋｇとポリアクリル酸アンモニウ
ム塩水溶液（４０重量％）２３ｇと脱イオン水８９７７
ｇを混合し、撹拌しながら超音波分散を１０分間施し
た。得られたスラリーを１ミクロンフィルターでろ過を
し、さらに脱イオン水を加えることにより５ｗｔ％研磨
剤を得た。スラリーｐＨは８．３であった。上記の酸化
セリウムスラリー（固形分：５重量％）６００ｇと脱イ
オン水２４００ｇを混合して、酸化セリウム研磨剤（固
形分：１重量％）を作製した。その研磨剤ｐＨは７．４
であり、また、研磨剤中の粒子をレーザ回折式粒度分布
計で測定するために、適当な濃度に希釈して測定した結
果、粒子径の中央値が１９０ｎｍであった。
の酸化セリウム粒子１ｋｇとポリアクリル酸アンモニウ
ム塩水溶液（４０重量％）２３ｇと脱イオン水８９７７
ｇを混合し、撹拌しながら超音波分散を１０分間施し
た。得られたスラリーを１ミクロンフィルターでろ過を
し、さらに脱イオン水を加えることにより５ｗｔ％研磨
剤を得た。スラリーｐＨは８．３であった。上記の酸化
セリウムスラリー（固形分：５重量％）６００ｇと脱イ
オン水２４００ｇを混合して、酸化セリウム研磨剤（固
形分：１重量％）を作製した。その研磨剤ｐＨは７．４
であり、また、研磨剤中の粒子をレーザ回折式粒度分布
計で測定するために、適当な濃度に希釈して測定した結
果、粒子径の中央値が１９０ｎｍであった。
【００２１】（絶縁膜層の研磨）φ２００ｍｍＳｉ基板
上にLine／Space 幅が０．０５〜５ｍｍで高さが１００
０ｎｍのＡｌ配線のLine部を形成した後、その上にＴＥ
ＯＳ−プラズマＣＶＤ法で酸化珪素膜を２０００ｎｍ形
成したパターンウエハを作製する。保持する基板取り付
け用の吸着パッドを貼り付けたホルダーに上記パターン
ウエハをセットし、多孔質ウレタン樹脂製の研磨パッド
を貼り付けたφ６００ｍｍの定盤上に絶縁膜面を下にし
てホルダーを載せ、さらに加工荷重を３００ｇ／ｃｍ2
に設定した。定盤上に上記の酸化セリウムスラリー（固
形分：１重量％）を２００ｃｃ／ｍｉｎの速度で滴下し
ながら、定盤及びウエハを５０ｒｐｍで１分間回転さ
せ、絶縁膜を研磨した。研磨後のウエハを純水で良く洗
浄後、乾燥した。同様に、研磨時間を１．５分、２分に
して上記パターンウエハの研磨を行った。Line／Space
幅１ｍｍのLine部分の研磨速度Ｒ1 とLine／Space 幅３
ｍｍのLine部分の研磨速度Ｒ3 、及びLine／Space 幅５
ｍｍのLine部分の研磨速度Ｒ5 との研磨速度比Ｒ5 ／Ｒ
1 及びＲ3 ／Ｒ1 は、研磨時間１〜２分の間ではほぼ一
定であった。研磨速度のパターン幅依存性が研磨時間に
より一定である研磨時間が１．５分の場合、Line／Spac
e 幅１ｍｍのLine部分の研磨速度Ｒ1 は８１１ｎｍ／分
（研磨量１２１６ｎｍ）、Line／Space 幅３ｍｍのLine
部分の研磨速度Ｒ3 は６１６ｎｍ／分（研磨量９２４ｎ
ｍ）、Line／Space 幅５ｍｍのLine部分の研磨速度Ｒ5
は４９７ｎｍ／分（研磨量７４６ｎｍ）であり、研磨速
度比Ｒ5 ／Ｒ1 及びＲ3 ／Ｒ1 は、それぞれ０．６１及
び０．７６であった。研磨時間２分では、Line／Space
幅０．０５〜１ｍｍのLine部分で、研磨が酸化珪素膜の
下地のＡｌ配線まで達してしまった。
上にLine／Space 幅が０．０５〜５ｍｍで高さが１００
０ｎｍのＡｌ配線のLine部を形成した後、その上にＴＥ
ＯＳ−プラズマＣＶＤ法で酸化珪素膜を２０００ｎｍ形
成したパターンウエハを作製する。保持する基板取り付
け用の吸着パッドを貼り付けたホルダーに上記パターン
ウエハをセットし、多孔質ウレタン樹脂製の研磨パッド
を貼り付けたφ６００ｍｍの定盤上に絶縁膜面を下にし
てホルダーを載せ、さらに加工荷重を３００ｇ／ｃｍ2
に設定した。定盤上に上記の酸化セリウムスラリー（固
形分：１重量％）を２００ｃｃ／ｍｉｎの速度で滴下し
ながら、定盤及びウエハを５０ｒｐｍで１分間回転さ
せ、絶縁膜を研磨した。研磨後のウエハを純水で良く洗
浄後、乾燥した。同様に、研磨時間を１．５分、２分に
して上記パターンウエハの研磨を行った。Line／Space
幅１ｍｍのLine部分の研磨速度Ｒ1 とLine／Space 幅３
ｍｍのLine部分の研磨速度Ｒ3 、及びLine／Space 幅５
ｍｍのLine部分の研磨速度Ｒ5 との研磨速度比Ｒ5 ／Ｒ
1 及びＲ3 ／Ｒ1 は、研磨時間１〜２分の間ではほぼ一
定であった。研磨速度のパターン幅依存性が研磨時間に
より一定である研磨時間が１．５分の場合、Line／Spac
e 幅１ｍｍのLine部分の研磨速度Ｒ1 は８１１ｎｍ／分
（研磨量１２１６ｎｍ）、Line／Space 幅３ｍｍのLine
部分の研磨速度Ｒ3 は６１６ｎｍ／分（研磨量９２４ｎ
ｍ）、Line／Space 幅５ｍｍのLine部分の研磨速度Ｒ5
は４９７ｎｍ／分（研磨量７４６ｎｍ）であり、研磨速
度比Ｒ5 ／Ｒ1 及びＲ3 ／Ｒ1 は、それぞれ０．６１及
び０．７６であった。研磨時間２分では、Line／Space
幅０．０５〜１ｍｍのLine部分で、研磨が酸化珪素膜の
下地のＡｌ配線まで達してしまった。
【００２２】比較例２ （絶縁膜層の研磨）φ２００ｍｍＳｉ基板上にLine／Sp
ace 幅が０．０５〜５ｍｍで高さが１０００ｎｍのＡｌ
配線のLine部を形成した後、その上にＴＥＯＳ−プラズ
マＣＶＤ法で酸化珪素膜を２０００ｎｍ形成したパター
ンウエハを作製する。実施例と同様に市販シリカスラリ
ーを用いて２分間研磨を行った。この市販スラリーのｐ
Ｈは１０．３で、ＳｉＯ2 粒子を１２．５ｗｔ％含んで
いるものである。研磨条件は実施例と同一である。同様
に、研磨時間を３分、４分、５分、６分にして上記パタ
ーンウエハの研磨を行った。光干渉式膜厚測定装置を用
いて、研磨前後の膜厚差を測定し、研磨速度を計算し
た。Line／Space 幅１ｍｍのLine部分の研磨速度Ｒ1 と
Line／Space 幅３ｍｍのLine部分の研磨速度Ｒ3 、及び
Line／Space 幅５ｍｍのLine部分の研磨速度Ｒ5 との研
磨速度比Ｒ5 ／Ｒ1 及びＲ3 ／Ｒ1 は、研磨時間２〜５
分の間は、研磨時間とともに値が大きくなり、研磨時間
５〜６分ではほぼ一定であった。研磨速度のパターン幅
依存性が一定になった研磨時間が５分の場合、Line／Sp
ace 幅１ｍｍのLine部分の研磨速度Ｒ1 は２８３ｎｍ／
分（研磨量１４１６ｎｍ）、Line／Space 幅３ｍｍのLi
ne部分の研磨速度Ｒ3 は２１８ｎｍ／分（研磨量１０９
２ｎｍ）、Line／Space 幅５ｍｍのLine部分の研磨速度
Ｒ5 は１６９ｎｍ／分（研磨量８４６ｎｍ）であり、研
磨速度比Ｒ5 ／Ｒ1 及びＲ3 ／Ｒ1 は、それぞれ０．６
０及び０．７７であった。また、研磨時間が６分の場合
の各Line／Space 幅のLine部分の研磨速度は５分の場合
とほぼ同じであり、研磨速度のパターン幅依存性が一定
になった後も同様の速度で研磨が進行してしまうことが
わかった。
ace 幅が０．０５〜５ｍｍで高さが１０００ｎｍのＡｌ
配線のLine部を形成した後、その上にＴＥＯＳ−プラズ
マＣＶＤ法で酸化珪素膜を２０００ｎｍ形成したパター
ンウエハを作製する。実施例と同様に市販シリカスラリ
ーを用いて２分間研磨を行った。この市販スラリーのｐ
Ｈは１０．３で、ＳｉＯ2 粒子を１２．５ｗｔ％含んで
いるものである。研磨条件は実施例と同一である。同様
に、研磨時間を３分、４分、５分、６分にして上記パタ
ーンウエハの研磨を行った。光干渉式膜厚測定装置を用
いて、研磨前後の膜厚差を測定し、研磨速度を計算し
た。Line／Space 幅１ｍｍのLine部分の研磨速度Ｒ1 と
Line／Space 幅３ｍｍのLine部分の研磨速度Ｒ3 、及び
Line／Space 幅５ｍｍのLine部分の研磨速度Ｒ5 との研
磨速度比Ｒ5 ／Ｒ1 及びＲ3 ／Ｒ1 は、研磨時間２〜５
分の間は、研磨時間とともに値が大きくなり、研磨時間
５〜６分ではほぼ一定であった。研磨速度のパターン幅
依存性が一定になった研磨時間が５分の場合、Line／Sp
ace 幅１ｍｍのLine部分の研磨速度Ｒ1 は２８３ｎｍ／
分（研磨量１４１６ｎｍ）、Line／Space 幅３ｍｍのLi
ne部分の研磨速度Ｒ3 は２１８ｎｍ／分（研磨量１０９
２ｎｍ）、Line／Space 幅５ｍｍのLine部分の研磨速度
Ｒ5 は１６９ｎｍ／分（研磨量８４６ｎｍ）であり、研
磨速度比Ｒ5 ／Ｒ1 及びＲ3 ／Ｒ1 は、それぞれ０．６
０及び０．７７であった。また、研磨時間が６分の場合
の各Line／Space 幅のLine部分の研磨速度は５分の場合
とほぼ同じであり、研磨速度のパターン幅依存性が一定
になった後も同様の速度で研磨が進行してしまうことが
わかった。
【００２３】
【発明の効果】本発明のＣＭＰ研磨剤は、高平坦化可能
であり、酸化珪素絶縁膜等の被研磨面を傷なく、高速に
研磨することができ、さらには保存安定性に優れる。又
本発明の研磨方法により、基板の被研磨面を、傷なく、
研磨することが可能となる。
であり、酸化珪素絶縁膜等の被研磨面を傷なく、高速に
研磨することができ、さらには保存安定性に優れる。又
本発明の研磨方法により、基板の被研磨面を、傷なく、
研磨することが可能となる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 誠人 茨城県つくば市和台48 日立化成工業株式 会社筑波開発研究所内 (72)発明者 芦沢 寅之助 茨城県日立市東町四丁目13番１号 日立化 成工業株式会社茨城研究所内 Ｆターム(参考） 4G076 AA02 AA24 AA26 AB09 BA22 BA39 BA46 BC08 BD01 CA05 CA15 CA26 DA30 4J037 AA08 CB04 CB09 CB21 CB22 DD24 EE08 EE28 EE29 EE43 FF18 FF23
Claims (4)
- 【請求項１】酸化セリウム粒子、分散剤、アニオン性で
あり、遊離の−ＣＯＯＭ基、フェノール性−ＯＨ基、−
ＳＯ3 Ｍ基、−Ｏ・ＳＯ3 Ｈ基、−ＰＯ4 Ｍ2 基又は−
ＰＯ3 Ｍ2 基を有する水溶性有機低分子（ＭはＨ，ＮＨ
4 ，またはＮａ，Ｋ等の金属原子）から選ばれるで低分
子添加剤並びに水を含むＣＭＰ研磨剤。 - 【請求項２】酸化セリウム粒子、分散剤及び水を含む酸
化セリウムスラリー及び低分子添加剤と水を含む添加液
からなる請求項１記載のＣＭＰ研磨剤。 - 【請求項３】酸化珪素膜研磨速度と窒化珪素膜研磨速度
の比が１０以上である請求項１又は２記載のＣＭＰ研磨
剤。 - 【請求項４】研磨する膜を形成した基板を研磨定盤の研
磨布に押しあて加圧し、請求項１〜３各項記載のＣＭＰ
研磨剤を研磨膜と研磨布との間に供給しながら、基板と
研磨定盤を動かして研磨する膜を研磨する基板の研磨方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11172818A JP2001007060A (ja) | 1999-06-18 | 1999-06-18 | Ｃｍｐ研磨剤及び基板の研磨方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11172818A JP2001007060A (ja) | 1999-06-18 | 1999-06-18 | Ｃｍｐ研磨剤及び基板の研磨方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001007060A true JP2001007060A (ja) | 2001-01-12 |
Family
ID=15948949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11172818A Pending JP2001007060A (ja) | 1999-06-18 | 1999-06-18 | Ｃｍｐ研磨剤及び基板の研磨方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001007060A (ja) |
Cited By (13)
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| JP2004283822A (ja) * | 2003-03-04 | 2004-10-14 | Mitsubishi Chemicals Corp | 無機粒子の粉砕方法及び分散液 |
| JP2004306248A (ja) * | 2003-03-25 | 2004-11-04 | Neos Co Ltd | テクスチャ加工用潤滑液組成物 |
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| KR20190052026A (ko) | 2016-09-29 | 2019-05-15 | 카오카부시키가이샤 | 연마액 조성물 |
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-
1999
- 1999-06-18 JP JP11172818A patent/JP2001007060A/ja active Pending
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