JP2001185516A

JP2001185516A - 研磨助剤

Info

Publication number: JP2001185516A
Application number: JP36668799A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Ishibashi; 洋一石橋; Toshiki Souwa; 利樹宗和; Yasuhisa Fukumoto; 泰久福本
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1999-12-24
Filing date: 1999-12-24
Publication date: 2001-07-06

Abstract

(57)【要約】【課題】各種砥粒を用いて半導体素子を高速で研磨する
場合であっても、良好な研磨加工精度及び表面状態を与
えることができる研磨助剤及びそれを含有する研磨液組
成物を提供すること。【解決手段】アルキレンオキシド付加物であって、該付
加物のエチレンオキシド平均付加モル数が１０以上であ
る水溶性高分子と、重量平均分子量が１０００〜５０万
のポリアクリル酸又はその塩とを含有してなる半導体基
板用又は半導体素子用研磨助剤、並びに砥粒と研磨助剤
と水を含む研磨液組成物であって、当該研磨助剤の一種
が上記研磨助剤である半導体基板用又は半導体素子用研
磨液組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハー、
半導体、各種メモリーといった半導体基板又は半導体素
子の研磨に使用される研磨助剤及び研磨液組成物に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】半導体素子表面の平坦化を行うための手
法として、グローバルプラナリゼーション（完全平坦
化）が達成できるという利点があることから、最近では
化学的研磨と機械的研磨とを組み合わせたケミカルメカ
ニカル研磨加工(Chemical Mechanical Polishing: CMP)
による平坦化が検討されている。そして、かかる手法に
おいて用いられる砥粒として、酸化アルミニウム、酸化
ケイ素や酸化セリウム系研磨剤が検討されている。しか
しながら、かかる手法を用いても、研磨速度を上昇した
場合には、研磨加工精度や研磨後の半導体素子表面状態
を満足させることができなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、各種砥粒を用いて半導体素子を高速で研磨する場合
であっても、良好な研磨加工精度及び表面状態を与える
ことができる研磨助剤及びそれを含有する研磨液組成物
を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、〔１〕
アルキレンオキシド付加物であって、該付加物のエチレ
ンオキシド平均付加モル数が１０以上である水溶性高分
子と、重量平均分子量が１０００〜５０万のポリアクリ
ル酸又はその塩とを含有してなる半導体基板用又は半導
体素子用研磨助剤、並びに〔２〕砥粒と研磨助剤と水を
含む研磨液組成物であって、当該研磨助剤の一種が前記
〔１〕記載の半導体基板用又は半導体素子用研磨助剤で
ある半導体基板用又は半導体素子用研磨液組成物、に関
する。

【０００５】

【発明の実施の形態】１．半導体基板用又は半導体素子
用研磨助剤本発明の研磨助剤は、アルキレンオキシド付加物であっ
て、該付加物のエチレンオキシド平均付加モル数が１０
以上である水溶性高分子と、重量平均分子量が１０００
〜５０万のポリアクリル酸又はその塩とを含有してな
る。該水溶性高分子の砥粒への吸着率は、２５℃におい
て、一次粒径が１０〜１００ｎｍである砥粒の１０重量
％水スラリー１００重量部に対し、該水溶性高分子を
０．０５重量部添加した時に、５０重量％以上であるこ
とが好ましい。アルキレンオキシドとしては、エチレン
オキシド、プロピレンオキシドが挙げられる。水溶性高
分子がアルキレンオキシド付加物である場合、該水溶性
高分子のアルキレンオキシド中エチレンオキシド平均付
加モル数は１０以上であり、１５〜２０００が好まし
く、２０〜１０００がより好ましい。具体例としては、
ポリエチレングリコール、ポリオキシエチレンモノエー
テル類、ポリオキシエチレンジエーテル類、エチレンオ
キシドとプロピレンオキシドの重合体、多価アルコール
のアルキレンオキシド付加物とその脂肪酸エステル類、
脂肪族アミンのアルキレンオキシド付加物、ポリオキシ
エチレングリコールの脂肪酸エステル類や重合可能な不
飽和基を持つ有機酸単量体と重合可能な不飽和基を持つ
アルキレンオキシドユニットを含有する単量体の共重合
物等が挙げられる。

【０００６】これらの内、ポリエチレングリコール、ポ
リエチレングリコールモノエーテル類、エチレンオキシ
ドとプロピレンオキシドの重合体、重合可能な不飽和基
を持つ有機酸単量体と重合可能な不飽和基を持つアルキ
レンオキシドユニットを含有する単量体の共重合物が好
ましい。さらに好ましくは、ポリエチレングリコール、
ポリエチレングリコールアルキルエーテル、エチレンオ
キシドとプロピレンオキシドのブロック重合体、構造単
位（ａ）と構造単位（ｂ）とを必須の構造単位として有
する共重合物が好ましい。特にエチレンオキシドとプロ
ピレンオキシドのブロック重合体ではポリプロピレング
リコールのエチレンオキシド付加物が好ましい。また、
構造単位（ａ）と構造単位（ｂ）とを必須の構造単位と
して有する共重合物（以下、共重合物という。）では、
構造単位（ａ）と構造単位（ｂ）とのモル比は、（ａ）
／（ｂ）＝５／９５〜９８／２の範囲が好ましく、１０
／９０〜９５／５の範囲がより好ましく、２０／８０〜
９０／１０の範囲が特に好ましい。モル比は、被研磨面
の表面状態を良好に維持する点から５／９５以上が好ま
しく、研磨速度の低下を抑える点から９８／２以下が好
ましい。

【０００７】構造単位（ａ）は、式（Ａ）で表される構
造単位からなる群より選ばれる一種以上である。即ち、
構造単位（ａ）としては、かかる式で表される構造単位
のいずれか一種類のみであっても良く、複数種類が混在
していても良い。式（Ａ）：

【０００８】

【化３】

【０００９】（式中、Ｒ₁〜Ｒ₃は同一でも異なってい
ても良く、水素原子、メチル基又は−（ＣＨ₂）ｍ₁Ｃ
ＯＯＭ₂を表し、Ｍ₁及びＭ₂は同一でも異なっていて
も良く、水素原子、アルカリ金属原子、アルカリ土類金
属原子、アンモニウム又は有機アンモニウムを表し、ｍ
₁は０〜２の整数を表す。）ここで、上記アルカリ金属原子としてはリチウム、ナト
リウム、カリウムが挙げられる。上記アルカリ土類金属
原子としてはマグネシウム、カルシウムが挙げられる。
有機アンモニウムを与える有機アミンとしては、モノエ
タノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノール
アミン等のアルカノールアミン、ジメチルアミン、ジエ
チルアミン、トリエチルアミン等のアルキルモノアミ
ン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、Ｎ，
Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン、Ｎ，
Ｎ−ジメチルプロピルアミン等の多価アミン及びそれら
のエチレンオキシド付加物等、及びこれらの混合物等が
挙げられる。好ましくはアンモニウムと有機アンモニウ
ムである。

【００１０】式（Ａ）で表される構造単位を与える化合
物の具体例としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロ
トン酸及びこれらの塩；無水マレイン酸、マレイン酸、
無水イタコン酸、イタコン酸、無水シトラコン酸、シト
ラコン酸及びフマル酸等の不飽和ジカルボン酸系単量体
及びこれらのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、ア
ンモニウム塩、有機アンモニウム塩が挙げられる。

【００１１】構造単位（ｂ）は、式（Ｂ）で表される構
造単位からなる群より選ばれる一種以上である。即ち、
構造単位（ｂ）としては、かかる式で表される構造単位
のいずれか一種類のみであっても良く、複数種類が混在
していても良い。式（Ｂ）：

【００１２】

【化４】

【００１３】（式中、Ｒ₄〜Ｒ₅は同一でも異なってい
ても良く、水素原子又はメチル基を表し、Ａはエチレン
基単独又はエチレン基とプロピレン基との混合、ｍ₂は
０〜２の整数、ｎは２〜３００の数、Ｘは−Ｏ−又は−
ＣＯＯ−を示し、Ｙは水素原子又は炭素数１〜３のアル
キル基をそれぞれ表す。）ここで、Ａはエチレン基だけ又はプロピレン基だけの一
種類の基だけでも良く、エチレン基及びプロピレン基が
混合した複数種の基から構成されていても良い。ｎは１
０〜１５０の数がより好ましい。Ｙのアルキル基として
は、メチル基、エチル基、プロピル基が挙げられる。

【００１４】構造単位（ｂ）を与える単量体成分の具体
例としては、メトキシポリエチレングリコール、メトキ
シポリエチレンポリプロピレングリコール、エトキシポ
リエチレングリコール、エトキシポリエチレンポリプロ
ピレングリコール、プロポキシポリエチレングリコー
ル、プロポキシポリエチレンポリプロピレングリコール
等の片末端アルキル封鎖ポリアルキレングリコールとア
クリル酸、メタクリル酸又は脂肪酸の脱水素（酸化）反
応物とのエステル化物や、アクリル酸、メタクリル酸又
は脂肪酸の脱水素（酸化）反応物のエチレンオキシド、
プロピレンオキシド付加物、アリルアルコール、メタリ
ルアルコールのエチレンオキシド、プロピレンオキシド
付加物等が用いられる。ポリアルキレングリコールの平
均付加モル数は２〜３００が好ましい。エチレンオキシ
ド、プロピレンオキシドの両付加物についてはランダム
付加、ブロック付加、交互付加等のいずれでも用いるこ
とができる。被研磨表面への吸着性の低下や、加工精度
における平滑化特性の悪化を抑える点から、上記ポリア
ルキレングリコールの平均付加モル数は２以上が好まし
く、重合性の低下や、研磨粒子及び研磨粉の分散性能の
悪化を抑える点から、３００以下が好ましい。

【００１５】共重合物は、式（Ａ）で表される構造単位
を与える化合物、並びに式（Ｂ）で表される構造単位を
与える化合物からなる群より選ばれる一種以上の化合物
を単量体として、公知の方法で製造することができる。
例えば、特開昭５９−１６２１６３号公報、特公平２−
１１５４２号公報、特公平２−７９０１号公報、特公平
２−７８９７号公報等に記載の溶媒重合法が挙げられ
る。

【００１６】共重合物の合成における溶媒重合法におい
て用いる溶剤としては、水、メチルアルコール、エチル
アルコール、イソプロピルアルコール、ベンゼン、トル
エン、キシレン、シクロヘキサン、ｎ−ヘキサン、脂肪
族炭化水素、酢酸エチル、アセトン、メチルエチルケト
ン等が挙げられる。取扱と反応設備から考慮すると水及
び炭素数１〜４のアルコールが好ましい。

【００１７】共重合物の合成における水系の溶媒におい
ては、過硫酸アンモニウム塩及び過酸化水素等の水溶性
の重合開始剤を用いる。水系以外の溶媒においては、ベ
ンゾイルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド等の重
合開始剤を用いる。

【００１８】また、重合開始剤と併用して、促進剤とし
て亜硫酸水素アンモニウム、メルカプトエタノール又は
アミン化合物を使用することも可能であり、これら重合
開始剤あるいは促進剤を適宜選択して用いることができ
る。

【００１９】共重合物の重量平均分子量は、ゲルパーミ
ュエーションクロマトグラフィーによりポリスチレンス
ルホン酸換算で求めた場合、５００〜５０万が好まし
く、５０００〜１０万がより好ましい。被研磨面の平滑
化特性の悪化を抑える点から５００以上が好ましく、研
磨速度の低下を抑える点から５０万以下が好ましい。

【００２０】本発明の効果を損なわない範囲内で、共重
合可能な他の単量体を用いて共重合物を製造しても良
い。かかる単量体成分としては、例えば、アクリロニト
リル、アクリル酸エステル、アクリルアミド、メタクリ
ルアミド、スチレン、アリルスルホン酸、メタクリルス
ルホン酸、スチレンスルホン酸等が挙げられる。

【００２１】ポリアクリル酸又はその塩の重量平均分子
量は１０００〜５０万であり、好ましくは２０００〜１
０万、より好ましくは４０００〜８万である。被研磨表
面への吸着性の悪化や、加工精度における平滑化特性の
悪化を抑える点から１０００以上が好ましく、研磨粒子
及び研磨粉の分散性能の悪化を抑える点から５０万以下
が好ましい。ポリアクリル酸塩の対イオンとしては、例
えば、アンモニウムイオン、有機アンモニウム、ナトリ
ウムイオン、カリウムイオン等が挙げられる。

【００２２】ポリアクリル酸又はその塩の製造方法につ
いては特に規定はなく、公知の方法で製造することがで
きる。その製法としては、例えば、イソプロピルアルコ
ール等の有機溶媒中に還流下、アクリル酸モノマーと重
合開始剤とを滴下し重合反応を行い、その後溶媒除去に
より水と置換した後、アルカリ性化合物により中和する
方法、または水性溶媒中に水溶性メルカプタン、アクリ
ル酸モノマー及び他モノマーと重合開始剤を滴下し重合
反応を行った後、アルカリ性化合物により中和する方法
等がある。

【００２３】かかる水溶性高分子とポリアクリル酸又は
その塩の合計の含有量は、研磨特性維持の点から、砥粒
に対して０．１〜２０重量％が好ましく、１．０〜１０
重量％がより好ましい。

【００２４】研磨助剤中の共重合物とポリアクリル酸又
はその塩との比率は、研磨速度及び研磨特性の向上の点
から、重量比で共重合物／ポリアクリル酸又はその塩＝
３／９７〜９０／１０が好ましく、２０／８０〜７５／
２５がより好ましい。

【００２５】本発明の研磨助剤は、さらに他の成分、例
えば、ポリオキシエチレンモノアルキルエーテル等の非
イオン活性剤、アルキルベンゼンスルホン酸アンモニウ
ム塩、アルキル硫酸アンモニウム塩等の陰イオン活性剤
及びポリビニルアルコール等の水溶性高分子を含有して
いても良い。

【００２６】２．半導体基板用又は半導体素子用研磨液
組成物本発明の研磨助剤を砥粒スラリーに添加して研磨液組成
物として用いることができる。具体的には、本発明の研
磨液組成物は、本発明の研磨助剤、砥粒及び水を含有し
てなる。かかる研磨液組成物は、研磨時の半導体素子の
表面欠陥の発生を抑制し、研磨速度及び研磨精度の向上
を図り得るという優れた性能を示す。なお、研磨液組成
物には、本発明の研磨助剤以外の公知の研磨助剤が含有
されていても良い。さらに、研磨液組成物は研磨促進剤
として過酸化水素や過硫酸アンモニウム等の酸化剤・エ
ッティング剤を含有しても良い。また、研磨時には、砥
粒の沈降防止の観点から水溶性高分子や界面活性剤を併
用しても良い。

【００２７】本発明の研磨助剤及び研磨液組成物は、表
面欠陥の発生の抑制効果や、研磨速度及び研磨精度の向
上効果を発揮するため、CMP 技術が適用される半導体基
板や半導体素子の研磨の際に好適に用いられ、例えばＳ
ｉＯ₂膜、ＳｉＯＦ膜、有機ＳＯＧ膜等が挙げられ、取
り分け、ＳｉＯ₂絶縁膜等の半導体基板の層間絶縁膜や
半導体素子上の絶縁膜の研磨に有用である。即ち、本発
明においては、被研磨体としてかかる絶縁膜が好適な研
磨対象である。

【００２８】本発明の研磨液組成物において、研磨助剤
の配合量は、砥粒１００重量％に対して０．５〜２０重
量％が好ましく、１．０〜１０重量％がより好ましい。
十分な研磨加工精度を得る点から０．５重量％以上が好
ましく、研磨速度の低下を抑える点から２０重量％以下
が好ましい。

【００２９】砥粒としては、高純度のＳｉＯ₂、ＣｅＯ
₂、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｆｅ₂Ｏ₃、ＳｉＣ、ＳｉＮ、ＺｒＯ
₂、ＴｉＯ₂等を好ましく用いることができる。層間絶
縁膜である酸化ケイ素の研磨には、酸化ケイ素、酸化セ
リウムが特に好ましい。これら砥粒は単独で用いても良
く、二種以上で混合して用いても良い。半導体基板や半
導体素子の汚染防止のため、砥粒の純度は９０．０％以
上のものが好ましく、９８．０％以上の高純度品がより
好ましい。また、砥粒は、Ｎａ、Ｋ等のアルカリ金属イ
オンやα線の発生源になり得る放射性元素等の不純物を
含まない方がよい。

【００３０】砥粒の粒度については特に規定はないが、
平均粒径が０．０１〜５．０μｍのものが好ましく、
０．１〜３．０μｍのものがより好ましい。研磨速度の
低下を抑える点から０．０１μｍ以上が好ましく、被研
磨表面の傷の発生を防ぐ点から５．０μｍ以下が好まし
い。なお、砥粒の平均粒径は、研磨液組成物０．１ｇを
乾燥させて得られたものを走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）
で観察して画像解析により求めたものである。

【００３１】研磨液組成物中の砥粒の含有量は、０．５
〜４０重量％の範囲が好ましく、１〜３０重量％の範囲
がより好ましい。研磨速度の低下を抑える点から０．５
重量％以上が好ましく、研磨圧力の低下や供給ムラを抑
える点から４０重量％以下が好ましい。研磨液組成物に
おける媒体としては水が挙げられる。かかる研磨液組成
物のｐＨは３〜１３の範囲で使用することが好ましい。
砥粒が酸化セリウムの場合にはｐＨ５〜１０の範囲がよ
り好ましく、層間絶縁膜を研磨する場合における砥粒が
酸化ケイ素の場合では、アンモニア水等の添加によりｐ
Ｈ９〜１２の範囲で使用するのがより好ましい。

【００３２】本発明の研磨助剤及びそれを用いた研磨液
組成物の使用時の研磨条件については、市販の片面研磨
機、両面研磨機を用いて、押し圧、定盤回転数、スラリ
ー供給量、研磨時間は通常の条件を使用できる。また、
研磨パッドとしては発泡ウレタン又は特殊樹脂加工をほ
どこした不織布を用いることが好ましいが、これらに限
定されるものではない。

【００３３】

【実施例】以下に記載の、構造単位（ｂ）を与える単量
体及び比較のための単量体を用いた。ＥＯはエチレンオ
キシド、ＰＯはプロピレンオキシドを表す。Ｂ−１：メタノールＥＯ／メタクリル酸モノエステル
（ＥＯ平均付加モル数＝１１５）Ｂ−２：メタノールＥＯ／アクリル酸モノエステル（Ｅ
Ｏ平均付加モル数＝５１）Ｂ−３：アクリル酸ＥＯ付加物（ＥＯ平均付加モル数＝
２０）Ｂ−４：アクリル酸ＥＯ／ＰＯブロック付加物（ＥＯ平
均付加モル数＝１３５、ＰＯ平均付加モル数＝５）Ｂ−５：アリルアルコールＥＯ付加物（ＥＯ平均付加モ
ル数＝１５）Ｂ−６：メタノールＥＯ付加物／メタクリル酸モノエス
テル（ＥＯ平均付加モル数＝６００）Ｂ−７：メタクリル酸モノメチルエステル

【００３４】共重合物製造例攪拌機付き反応容器に水１０モルを仕込み、攪拌しなが
ら窒素置換し、窒素雰囲気中で７５℃まで昇温した。
０．０９モルのＢ−１、１モルのアクリル酸及び水７．
５モルを混合したもの、２０％過硫酸アンモニウム水溶
液１２．２ｇ及び２−メルカプトエタノール４ｇの三者
を、それぞれ同時に上記反応容器に２時間かけて滴下し
た。次に２０％過硫酸アンモニウム水溶液３６．６ｇを
３０分間かけて滴下し、１時間同温度（７５℃）を維持
して熟成した。熟成後、９５℃に昇温して、３５％過酸
化水素水溶液１２ｇを１時間かけて滴下し、２時間同温
度（９５℃）を維持して熟成した。熟成終了後、アルカ
リで中和し、分子量２２０００の共重合物（試料ｄ）を
得た。さらに、同様の方法によって表１に示す符丁の各
共重合物を調製した。

【００３５】

【表１】

【００３６】ポリアクリル酸塩製造例重合溶媒として、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）を
使用した。ＩＰＡ還流下、アクリル酸モノマー及びアゾ
ビスイソブチロニトリルのＩＰＡ溶液を２時間かけて滴
下した。還流下、２時間保持して重合を完結した。その
後、溶媒を除去して水溶液とし、次いで、アンモニアに
より中和してポリアクリル酸塩を得た。還流下での保持
時間を調整することにより、表２及び表３に記載の重量
平均分子量に調整した。

【００３７】なお、共重合物及びポリアクリル酸塩の重
量平均分子量は、ゲルパーミュエーションクロマトグラ
フィーにより、ポリスチレンスルホン酸ナトリウムに換
算して求めた。

【００３８】砥粒砥粒Ａ（ヒュームドシリカ、一次粒径３０ｎｍ、純度９
９．９重量％以上、アエロジル社製：アエロジル５０）砥粒Ｂ（酸化セリウム、一次粒径１０〜１００ｎｍ、純
度９９．９重量％以上、阿南化成社製：Ｓ２タイプ）

【００３９】基板シリカ薄膜が形成されたシリコンウエハを大量に入手す
ることが困難なため、研磨加工評価に必要な特性が近似
している、溶融石英ガラスを基板として用いた。

【００４０】〔研磨加工条件〕研磨機：ＭＵＳＡＳＨＩＮＯＤＥＮＫＩ社製：ＭＡ−
３００研磨条件研磨圧力：１．９６Ｎ／ｃｍ² 定盤回転数：６０ｒｐｍ被研磨材保持台回転数：６０ｒｐｍ研磨液組成物供給量：２Ｌ／分研磨時間：１０分間研磨布：ロデール・ニッタ社製：ＩＣ１０００（２層タ
イプ）

【００４１】〔評価方法〕水溶性高分子の吸着率（重量％）：１００ｍＬスクリュ
ー管に砥粒Ａを５ｇ、純水３５ｇ、水溶性高分子（有効
分）０．０２５ｇを入れ、手にて振とうしながら、ｐＨ
が１１．０になるように１０％アンモニア水を加えた。
この砥粒スラリーの全体量が５０．０２５ｇになるよう
に純水を加えた。このスラリーを手で５分間振とうした
後、２時間放置し、次いで遠心分離器（日立工機株式会
社製ｈｉｍａｃＣＰ５６Ｇ）で回転数１００００ｒ
ｐｍで１時間遠心分離を行った。その上澄み液を島津製
作所製ＴＯＣ−５００で該上澄み液中の全炭素濃度を測
定した。この炭素濃度と、既知濃度の水溶性高分子水溶
液の炭素濃度との比較を行い、未吸着の水溶性高分子重
量％を算出し、そして砥粒に吸着した水溶性高分子重量
％を算出した。測定結果を表１に示す。なお、一連の操
作におけるスラリーの温度は２５℃とした。

【００４２】相対研磨速度：研磨前後の基板の厚さを隣
接２辺から５ｍｍの距離の点と中心点の５点をマイクロ
メーターで測定し、研磨厚を測定した。研磨助剤無添加
の研磨液組成物を基準として相対値を求めた。相対研磨精度：上記５点の研磨厚の最大値と最小値の差
を算出し、研磨助剤無添加の研磨液組成物を基準として
相対値を求めた。表面状態：研磨後の基板表面を光学顕微鏡（微分干渉顕
微鏡）を用いて倍率×１００で９０度おきに４ヵ所観察
した。傷が全くなかったものをＡ、傷が少し見られたも
のをＢ、多く傷が見られたものをＣとした。

【００４３】実施例１〜１０、比較例１〜９研磨助剤の調製研磨助剤は１０重量％水溶液として調製した。実施例及
び比較例中、水溶性高分子とポリアクリル酸塩は固形分
換算で５０／５０重量％で混合した。

【００４４】研磨液組成物の調製砥粒Ａを水で希釈し、１．５重量％としたヒュームドシ
リカを用いた。これに１０重量％水溶液の研磨助剤を添
加し、研磨液組成物とした。研磨助剤の添加量は固形分
換算で６重量％（対ヒュームドシリカ純分）とした。各
研磨液組成物を用いて前記研磨条件にて研磨した結果を
表２に示す。

【００４５】

【表２】

【００４６】実施例１１〜２０、比較例１０〜１８研磨助剤の調製研磨助剤は１０重量％水溶液として調製した。実施例及
び比較例中、水溶性高分子とポリアクリル酸塩は固形分
換算で５０／５０重量％で混合した。

【００４７】研磨液組成物の調製砥粒Ｂを水で希釈し、１．１重量％とした酸化セリウム
を用いた。これに１０重量％水溶液の研磨助剤を添加
し、研磨液組成物とした。研磨助剤の添加量は固形分換
算で６重量％（対酸化セリウム純分）とした。各研磨液
組成物を用いて前記研磨条件にて研磨した結果を表３に
示す。

【００４８】

【表３】

【００４９】表２及び表３に示すように、共重合物の構
造及びポリアクリル酸塩の構造のいずれかが本発明の範
囲外の例（比較例１〜１８）では、研磨速度を高めるこ
とができず、研磨精度及び表面状態も満足できるもので
はなかった。

【００５０】

【発明の効果】本発明の研磨助剤及び研磨液組成物は、
半導体素子表面や半導体基板表面に傷を与えることな
く、高い研磨速度、研磨精度を提供する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０９Ｋ 3/14 ５５０Ｃ０９Ｋ 3/14 ５５０Ｃ５５０Ｚ (72)発明者福本泰久和歌山市湊1334番地花王株式会社研究所内Ｆターム(参考） 3C058 AA07 CB01 CB03 CB10 DA02 DA17 4J002 BG01W BG01X BG07W BH02W DE096 DE136 DE146 DJ006 DJ016 FA086 FD206 GD00 GQ05 GT00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アルキレンオキシド付加物であって、該
付加物のエチレンオキシド平均付加モル数が１０以上で
ある水溶性高分子と、重量平均分子量が１０００〜５０
万のポリアクリル酸又はその塩とを含有してなる半導体
基板用又は半導体素子用研磨助剤。
【請求項２】水溶性高分子が、式（Ａ）：【化１】（式中、Ｒ₁〜Ｒ₃は同一でも異なっていても良く、水
素原子、メチル基又は−（ＣＨ₂）ｍ₁ＣＯＯＭ₂を表
し、Ｍ₁及びＭ₂は同一でも異なっていても良く、水素
原子、アルカリ金属原子、アルカリ土類金属原子、アン
モニウム又は有機アンモニウムを表し、ｍ₁は０〜２の
整数を表す。）で表される構造単位からなる群より選ば
れる一種以上の構造単位（ａ）と、式（Ｂ）：【化２】（式中、Ｒ₄〜Ｒ₅は同一でも異なっていても良く、水
素原子又はメチル基を表し、Ａはエチレン基単独又はエ
チレン基とプロピレン基との混合、ｍ₂は０〜２の整
数、ｎは２〜３００の数、Ｘは−Ｏ−又は−ＣＯＯ−を
示し、Ｙは水素原子又は炭素数１〜３のアルキル基をそ
れぞれ表す。）で表される構造単位からなる群より選ば
れる一種以上の構造単位（ｂ）とを必須の構造単位とし
て有する、重量平均分子量が５００〜５０万の共重合物
である請求項１記載の研磨助剤。
【請求項３】砥粒と研磨助剤と水を含む研磨液組成物
であって、当該研磨助剤の一種が請求項１又は２記載の
半導体基板用又は半導体素子用研磨助剤である半導体基
板用又は半導体素子用研磨液組成物。
【請求項４】被研磨体が、半導体基板の層間絶縁膜又
は半導体素子上の絶縁膜である請求項１又は２記載の研
磨助剤。
【請求項５】被研磨体が、半導体基板の層間絶縁膜又
は半導体素子上の絶縁膜である請求項３記載の研磨液組
成物。