JP2001279231A - 化学機械研磨用水系分散体 - Google Patents

化学機械研磨用水系分散体

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 （１）研磨パッドの劣化が抑えられる、
（２）被研磨面の孔食の発生が抑制される、（３）被研
磨面の段差が平坦化される、のうちの少なくとも１種の
作用を有する有機化合物を含有する化学機械研磨用水系
分散体を提供する。 【解決手段】 シリカ、アルミナ等の無機砥粒、或いは
有機無機複合粒子からなる砥粒と、上記の特定の作用を
有する有機化合物と、水とを含有する化学機械研磨用水
系分散体を得る。この有機化合物としては、ビピリジ
ル、ビフェノール、ビニルピリジン、サリチルアルドキ
シム、及び７−ヒドロキシ−５−メチル−１，３，４−
トリアザインドリジン、２−アミノ−１，３，４−チア
ジアゾール等の複素五員環を有し、骨格を形成するベン
ゼン環を有さず、官能基を有する複素環化合物等が挙げ
られる。これらの有機化合物は１種のみを使用してもよ
いし、２種以上を併用することもできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に、銅等の金属
膜の研磨に有用な化学機械研磨用水系分散体（以下、
「水系分散体」ということもある。）に関する。更に詳
しくは、本発明は、（１）研磨を繰り返し行った場合の
研磨パッドの劣化が抑えられる、（２）被研磨面の孔食
の発生が抑制される、（３）被研磨面の段差が平坦化さ
れる、のうちの少なくとも１種の作用を有し、金属膜等
を効率的に研磨することができる水系分散体に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の集積度の向上、多層配線化
などにともない、被加工膜等の研磨に化学機械研磨の技
術が導入されている。これはプロセスウェハ上の絶縁膜
に形成された孔、溝などに、タングステン、アルミニウ
ム、銅等の配線材料を埋め込んだ後、研磨することによ
り、余剰の配線材料を除去し、配線を形成するものであ
る。この研磨技術においては、化学的作用と機械的な研
磨とを効果的に組み合わせることが必要である。化学的
作用を抑え、アルミナ或いはジルコニア等の無機粒子か
らなる硬い砥粒を用いた場合は、初期の研磨速度の大き
い研磨剤とすることができる。また、この研磨剤の化学
的作用を強くすることによって、より研磨速度の大きい
研磨剤とすることができる。
【０００３】特開平８−８３７８０号公報には、ディッ
シング等の発生が抑制され、大きな研磨速度で信頼性の
高い導体膜を形成することができる研磨剤が記載されて
いる。この研磨剤には、ベンゾトリアゾール等の化学試
薬が含有されている。更に、特開平１０−１１６８０４
号公報には、被研磨面への銅の再付着を防止することに
より、効率よく平坦化を行うことができる研磨剤が開示
されている。この研磨剤には、ベンゾトリアゾール、ベ
ンゾチアゾール、ベンゾイミダゾール等が配合されてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、化学的作用を
抑え、硬い砥粒を用いた場合は、研磨を繰り返し行った
場合に、研磨残渣等が研磨パッド表面の開放孔に堆積す
る等によって研磨パッドが劣化し、研磨速度が経時的に
低下するとの問題がある。また、化学的作用が強すぎる
場合は、被研磨面に孔食が発生し易くなる。更に、埋め
込まれた配線材料が、配線が形成される前に十分な平坦
化されていない場合は、局所的にディッシング及びエロ
ージョンが大きくなり、精度の高い良好な仕上げ面を得
ることができないことがある。また、上記の特許公報で
は、本発明における被研磨面の孔食の発生を抑制する作
用、或いは配線形成前に銅膜等の表面を平坦化しておく
必要性等は明確には意識されておらず、特に、研磨パッ
ドの劣化防止の作用も含め、これらの作用のうちの２種
以上を併せ備える研磨剤については開示も、示唆もされ
ていない。
【０００５】本発明は、上記の従来の問題を解決するも
のであり、初期の研磨速度が十分に大きく、且つ研磨を
繰り返し行った後も、（１）研磨パッドの劣化が抑えら
れ、十分な研磨速度が維持される、（２）被研磨面の孔
食の発生が抑制される、（３）被研磨面の段差が平坦化
され、精度の高い良好な仕上げ面を形成することができ
る、のうちの少なくとも１種、特に２種以上の作用、効
果が得られる化学機械研磨用水系分散体を提供すること
を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の化学機械研磨用
水系分散体は、砥粒と、研磨パッドの劣化を抑える作用
を有する前記の有機化合物と、水と、を含有することを
特徴とする。また、本発明の化学機械研磨用水系分散体
は、砥粒と、被研磨面の孔食の発生を抑制する作用を有
する有機化合物と、水と、を含有することを特徴とし、
又は砥粒と、被研磨面の段差を平坦化する作用を有する
有機化合物と、水と、を含有することを特徴とする。更
に、本発明の化学機械研磨用水系分散体は、研磨パッド
の劣化を抑える作用、被研磨面の孔食の発生を抑制する
作用、及び被研磨面の段差を平坦化する作用、のうちの
少なくとも２種の作用を併せ有する有機化合物と、水
と、を含有することを特徴とする。
【０００７】尚、被研磨面の段差を平坦化するとは、化
学機械研磨時の断面を模式的に示す図１において、シリ
コンウェハ等のウェハ上の絶縁膜に形成された孔、溝な
どに埋め込まれた銅等の配線材料（厚さ；ｔ）の表面に
形成された研磨前の段差（Ｔ 0）が、配線材料を８０％
研磨（即ち、絶縁膜上の配線材料の厚さが０．２ｔとな
る。）した場合に、Ｔ1／Ｔ0＝０〜０．２（Ｔ1は研磨
後の段差である。）であることを意味する。このＴ1／
Ｔ0は０〜０．１、特に０〜０．０５であることが好ま
しい。
【０００８】これらの水系分散体により、超ＬＳＩ等の
半導体装置の製造過程において、半導体基板上に設けら
れる各種の被加工膜を研磨することができる。被加工膜
としては、純タングステン膜、純アルミニウム膜、或い
は純銅膜等の他、タングステン、アルミニウム、銅等と
他の金属との合金からなる膜などが挙げられる。また、
タンタル、チタン等の金属からなるバリアメタル層を挙
げることもできる。本発明の水系分散体に含有される特
定の作用を有する有機化合物は、銅との親和性が高いた
め、この水系分散体は、特に、銅の研磨において有用で
ある。尚、この銅には、純銅ばかりでなく、銅−シリコ
ン、銅−アルミニウム等、９５質量％以上の銅を含有す
る合金も含まれる。
【０００９】本発明は、研磨パッドの劣化を抑える作用
を有する「有機化合物」として、下記の特定の化合物を
使用し得ることを明らかにするものである。この有機化
合物としては、ビフェノール、（２）ビピリジル、
（３）ビニルピリジン、（４）アデニン、（５）７−ヒ
ドロキシ−５−アルキル−１，３，４−トリアザインド
リジン、２−アミノ−１，３，４−チアジアゾール、１
Ｈ−テトラゾール−１−酢酸、５−アルキル−１，３，
４−チアジアゾール−２−チオール、４−アミノ−１，
２，４−トリアゾール、５−アミノ−１Ｈ−テトラゾー
ル、２−メルカプトチアゾリン、及び４−アミノ−３−
ヒドラジノ−５−メルカプト−１，２，４−トリアゾー
ル、（６）２−アミノベンゾチアゾール、及び２−アミ
ノ−６−アルキルベンゾチアゾール、並びに（７）３−
アミノ−５，６−ジアルキル−１，２，４−トリアジ
ン、２，３−ジシアノ−５−アルキルピラジン、２，４
−ジアミノ−６−ジアリルアミノ−１，３，５−トリア
ジン、及びフタラジンのうちの少なくとも１種を使用す
ることができる。
【００１０】この研磨パッドの劣化が抑えられる作用
は、下記の条件で銅膜を化学機械研磨した場合に、研磨
を１０回繰り返した際の１回目の研磨速度（Ｓ1）と１
０回目の研磨速度（Ｓ10）との比（Ｓ10／Ｓ1）が０．
９以上であることにより評価することができる。このＳ
10／Ｓ1は、特に０．９５以上、更には０．９８以上と
することができる。 研磨条件：加重；０．０３ＭＰａ、定盤回転数；５０ｒ
ｐｍ、水系分散体の供給速度；１５０ｍｌ／分、研磨時
間；１分、研磨パッド；多孔質ポリウレタン製
【００１１】本発明は、被研磨面の孔食の発生を抑制す
る作用を有する「有機化合物」として、下記の特定の化
合物を使用し得ることを明らかにするものである。この
有機化合物としては、（１）ビフェノール、（２）ビピ
リジル、（３）ビニルピリジン、（４）ヒポキサンチ
ン、（５）グアニン、（６）サリチルアルドキシム、
（７）フェニレンジアミン、（８）カテコール、アミノ
フェノール、（９）７−ヒドロキシ−５−アルキル−
１，３，４−トリアザインドリジン、２−アミノ−１，
３，４−チアジアゾール、１−（２−ジアルキルアミノ
エチル）−５−メルカプトテトラゾール、ビスミューチ
オール、５−アルキル−１，３，４−チアジアゾール−
２−チオール、３−メルカプト−１，２，４−トリアゾ
ール、４−アミノ−１，２，４−トリアゾール、５−ア
ミノ−１Ｈ−テトラゾール、及びトリアゾール、（１
０）５−アルキル−１Ｈ−ベンゾトリアゾール、２−
（２−ベンゾトリアゾリル）−ｐ−クレゾール、２，
１，３−ベンゾチアジアゾール、ベンズイミダゾール、
ベンゾトリアゾール、メルカプトベンゾチアゾール、及
びベンゾフロキサン、並びに（１１）ベンゾグアナミ
ン、フタラジン、及びチオシアヌル酸のうちの少なくと
も１種を使用することができる。
【００１２】本発明は、被研磨面の段差を平坦化する作
用を有する「有機化合物」として、下記の特定の化合物
を使用し得ることを明らかにするものである。この有機
化合物としては、（１）ビフェノール、（２）ビピリジ
ル、（３）ビニルピリジン、（４）サリチルアルドキシ
ム、（５）フェニレンジアミン、（６）カテコール、ア
ミノフェノール、（７）７−ヒドロキシ−５−アルキル
−１，３，４−トリアザインドリジン、２−アミノ−
１，３，４−チアジアゾール、４，５−ジシアノイミダ
ゾール、５−アルキル−１，３，４−チアジアゾール−
２−チオール、１−フェニル−５−メルカプト−１Ｈ−
テトラゾール、２−アミノ−４，５−ジシアノ−１Ｈ−
イミダゾール、４−アミノ−１，２，４−トリアゾー
ル、５−アミノ−１Ｈ−テトラゾール、３−メルカプト
−４−メチル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾール、及び
１Ｈ−テトラゾール、（８）メルカプトベンゾチアゾー
ル、ベゾフロキサン、及び２，１，３−ベンゾチアジア
ゾール、並びに（９）フタラジンのうちの少なくとも１
種を使用することができる。
【００１３】本発明は、［１］研磨パッドの劣化を抑え
る作用及び被研磨面の孔食の発生を抑制する作用を併せ
有する「有機化合物」、［２］研磨パッドの劣化を抑え
る作用及び被研磨面の段差を平坦化する作用を併せ有す
る「有機化合物」、［３］被研磨面の孔食の発生を抑制
する作用及び被研磨面の段差を平坦化する作用を併せ有
する「有機化合物」、並びに［４］研磨パッドの劣化を
抑える作用、被研磨面の孔食の発生を抑制する作用及び
被研磨面の段差を平坦化する作用を併せ有する「有機化
合物」として、下記の特定の化合物を使用し得ることを
明らかにするものである。
【００１４】この有機化合物としては、（１）ビフェノ
ール、（２）ビピリジル、（３）ビニルピリジン、
（４）ヒポキサンチン、（５）アデニン、（６）グアニ
ン、（７）サリチルアルドキシム、（８）クペロン、
（９）システイン、（１０）チオ尿素、（１１）アルキ
レン基にアミノ基及びヒドロキシル基の少なくとも一方
が合計で２個以上結合した化合物、（１２）ベンゼン環
にアミノ基及びヒドロキシル基の少なくとも一方が合計
で２個以上結合した化合物、（１３）複素五員環を有
し、骨格を形成するベンゼン環を有さない複素環化合
物、（１４）複素五員環と骨格を形成するベンゼン環と
を有する複素環化合物、及び（１５）２個以上のヘテロ
原子を有する複素六員環化合物、並びに（１）乃至（１
５）の各々の誘導体、のうちの少なくとも１種を使用す
ることができる。
【００１５】本発明は、研磨パッドの劣化を抑える作用
及び被研磨面の孔食の発生を抑制する作用を併せ有する
「有機化合物」、並びに研磨パッドの劣化を抑える作用
及び被研磨面の段差を平坦化する作用を併せ有する「有
機化合物」として、下記の特定の化合物が特に好ましい
ことを明らかにするものである。この好ましい有機化合
物としては、ビピリジル、ビフェノール、ビニルピリジ
ン、サリチルアルドキシム、７−ヒドロキシ−５−アル
キル−１，３，４−トリアザインドリジン、２−アミノ
−１，３，４−チアジアゾール、５−アルキル−１，
３，４−チアジアゾール−２−チオール、４−アミノ−
１，２，４−トリアゾール、フタラジン、及び５−アミ
ノ−Ｈ−テトラゾールのうちの少なくとも１種を使用す
ることができる。
【００１６】本発明は、被研磨面の孔食の発生を抑制す
る作用及び被研磨面の段差を平坦化する作用を併せ有す
る「有機化合物」として、下記の特定の化合物が特に好
ましいことを明らかにするものである。この好ましい有
機化合物としては、ビピリジル、ビフェノール、ビニル
ピリジン、サリチルアルドキシム、７−ヒドロキシ−５
−アルキル−１，３，４−トリアザインドリジン、２−
アミノ−１，３，４−チアジアゾール、５−アルキル−
１，３，４−チアジアゾール−２−チオール、４−アミ
ノ−１，２，４−トリアゾール、フタラジン、５−アミ
ノ−Ｈ−テトラゾール、メルカプトベンゾチアゾール、
ベンゾフロキサン、２，１，３−ベンゾチアジアゾー
ル、カテコール、及びアミノフェノールのうちの少なく
とも１種を使用することができる。
【００１７】本発明は、研磨パッドの劣化を抑える作
用、被研磨面の孔食の発生を抑制する作用及び被研磨面
の段差を平坦化する作用を併せ有する「有機化合物」と
して、下記の特定の化合物が特に好ましいことを明らか
にするものである。この好ましい有機化合物としては、
７−ヒドロキシ−５−アルキル−１，３，４−トリアザ
インドリジン、２−アミノ−１，３，４−チアジアゾー
ル、５−アルキル−１，３，４−チアジアゾール−２−
チオール、４−アミノ−１，２，４−トリアゾール、フ
タラジン及び５−アミノ−Ｈ−テトラゾールのうちの少
なくとも１種を使用することができる。
【００１８】これらの有機化合物は、水系分散体を１０
０部とした場合に、０．００１〜５部含有させることが
でき、特に０．００５〜３部、更には０．０５〜２部含
有させることが好ましい。有機化合物の含有量が０．０
０１部未満では研磨パットの劣化、被研磨面の孔食の発
生及び被研磨面の平坦化の効果が十分に得られないこと
がある。一方、５部を越えて含有させても、それ以上の
優れた作用はえられず、５部を越えて含有させる必要は
ない。
【００１９】本発明は、「砥粒」として、無機粒子、有
機粒子及び有機無機複合粒子を使用し得ることを明らか
にするものである。無機粒子としては、シリカ、アルミ
ナ、セリア、チタニア、ジルコニア、酸化鉄及び酸化マ
ンガン等のケイ素又は金属元素の酸化物からなる粒子を
用いることができる。
【００２０】有機粒子としては、（１）ポリスチレン及
びスチレン系共重合体、（２）ポリメチルメタクリレー
ト等の（メタ）アクリル樹脂及びアクリル系共重合体、
（３）ポリ塩化ビニル、ポリアセタール、飽和ポリエス
テル、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、フ
ェノキシ樹脂、並びに（４）ポリエチレン、ポリプロピ
レン、ポリ−１−ブテン、ポリ−４−メチル−１−ペン
テン等のポリオレフィン及びオレフィン系共重合体など
の熱可塑性樹脂からなる粒子を使用することができる。
【００２１】また、この有機粒子として、スチレン、メ
チルメタクリレート等と、ジビニルベンゼン、エチレン
グリコールジメタクリレート等とを共重合させて得られ
る、架橋構造を有する重合体からなるものを用いること
もできる。この架橋の程度によって有機粒子の硬度を調
整することができる。更に、フェノール樹脂、ウレタン
樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、アルキ
ッド樹脂及び不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂
からなる有機粒子を使用することもできる。これらの無
機粒子及び有機粒子は、それぞれ１種のみを使用しても
よいし、２種以上を併用することもできる。
【００２２】砥粒としては有機無機複合粒子を使用する
こともできる。有機無機複合粒子は、有機粒子と無機粒
子とが、研磨時、容易に分離しない程度に一体に形成さ
れておればよく、その種類、構成等は特に限定されな
い。この複合粒子としては、ポリスチレン、ポリメチル
メタクリレート等の重合体粒子の存在下、アルコキシシ
ラン、アルミニウムアルコキシド、チタンアルコキシド
等を重縮合させ、重合体粒子の少なくとも表面に、ポリ
シロキサン等が結合されてなるものを使用することがで
きる。なお、生成する重縮合体は、重合体粒子が有する
官能基に直接結合されていてもよいし、シランカップリ
ング剤等を介して結合されていてもよい。
【００２３】また、この重縮合体は必ずしも重合体粒子
に化学的に結合される必要はなく、特に、三次元的に成
長した重縮合体が、重合体粒子の表面に物理的に保持さ
れている状態であってもよい。また、アルコキシシラン
等に代えてシリカ粒子、アルミナ粒子等を用いることも
できる。これらはポリシロキサン等と絡み合って保持さ
れていてもよいし、それらが有するヒドロキシル基等の
官能基により重合体粒子に化学的に結合されていてもよ
い。
【００２４】複合粒子としては、符号の異なるゼータ電
位を有する有機粒子と無機粒子とを含む水分散体におい
て、これら粒子が静電力により結合されてなるものを使
用することもできる。重合体粒子のゼータ電位は、全ｐ
Ｈ域、或いは低ｐＨ域を除く広範な領域に渡って負であ
ることが多いが、カルボキシル基、スルホン酸基等を有
する重合体粒子とすることによって、確実に負のゼータ
電位を有する重合体粒子とすることができる。また、ア
ミノ基等を有する重合体粒子とすることにより、特定の
ｐＨ域において正のゼータ電位を有する重合体粒子とす
ることもできる。一方、無機粒子のゼータ電位はｐＨ依
存性が高く、この電位が０となる等電点を有し、その前
後でゼータ電位の符号が逆転する。
【００２５】従って、特定の有機粒子と無機粒子とを組
み合わせ、それらのゼータ電位が逆符号となるｐＨ域で
混合することによって、静電力により有機粒子と無機粒
子とを一体に複合化することができる。また、混合時、
ゼータ電位が同符号であっても、その後、ｐＨを変化さ
せ、ゼータ電位を逆符号とすることによって、有機粒子
と無機粒子とを一体とすることもできる。
【００２６】更に、この複合粒子としては、このように
静電力により一体に複合化された粒子の存在下、前記の
ようにアルコキシシラン、アルミニウムアルコキシド、
チタンアルコキシド等を重縮合させ、この粒子の少なく
とも表面に、更にポリシロキサン等が結合されて複合化
されてなるものを使用することもできる。これらの複合
粒子は１種のみを使用してもよいし、２種以上を併用す
ることもできる。また、複合粒子と、無機粒子及び有機
粒子の少なくとも一方とを併用することもできる。
【００２７】砥粒の平均粒子径は０．００５〜３μｍで
あることが好ましい。この平均粒子径が０．００５μｍ
未満では、十分に研磨速度の大きい水系分散体を得るこ
とができないことがある。一方、砥粒の平均粒子径が３
μｍを超える場合は、砥粒が沈降し、分離してしまっ
て、安定な水系分散体とすることが容易ではない。この
平均粒子径は０．０１〜１．０μｍ、更には０．０５〜
０．７μｍであることがより好ましい。この範囲の平均
粒子径を有する砥粒であれば、十分な研磨速度を有し、
且つ粒子の沈降、及び分離を生ずることのない、安定な
化学機械研磨用水系分散体とすることができる。尚、こ
の平均粒子径は、透過型電子顕微鏡によって観察するこ
とにより測定することができる。
【００２８】また、砥粒の含有量は、水系分散体を１０
０質量部（以下、「部」と略記する。）とした場合に、
０．３〜１５部とすることができ、特に０．５〜８部、
更には３〜６部とすることが好ましい。砥粒の含有量が
０．３部未満では研磨速度が不十分となり、一方、１５
部を超えて含有させた場合はコスト高になるとともに、
水系分散体の安定性が低下するため好ましくない。
【００２９】これら砥粒として機能する無機粒子、有機
粒子及び複合粒子の形状は球状であることが好ましい。
この球状とは、鋭角部分を有さない略球形のものをも意
味し、必ずしも真球に近いものである必要はない。球状
の砥粒を用いることにより、十分な速度で研磨すること
ができるとともに、被研磨面におけるスクラッチの発生
を抑えることができる。
【００３０】水系分散体のｐＨは２〜１２とすることが
でき、３〜１１、特に５〜１０の範囲に調整することが
好ましい。このｐＨの調整は硝酸、硫酸等の酸、或いは
水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、アンモニア等のア
ルカリによって行うことができる。水系分散体のｐＨが
２未満であると、銅等の被加工膜に対するエッチングの
作用が強いため、ディッシング及びエロージョン等が発
生することがある。一方、このｐＨが１２を越えると、
層間絶縁膜が過度に研磨され、良好な配線パターンが得
られないとの問題が生じる場合がある。
【００３１】本発明の化学機械研磨用水系分散体に酸を
含有させることにより、分散性、安定性及び研磨速度を
より向上させることができる。この酸は特に限定され
ず、有機酸、無機酸のいずれも使用することができる。
有機酸としては、パラトルエンスルホン酸、ドデシルベ
ンゼンスルホン酸、イソプレンスルホン酸、グルコン
酸、乳酸、クエン酸、酒石酸、リンゴ酸、グリコール
酸、マロン酸、ギ酸、シユウ酸、コハク酸、フマル酸、
マレイン酸及びフタル酸等が挙げられる。これらの有機
酸は１種のみを用いてもよいし、２種以上を併用するこ
ともできる。また、無機酸としては、硝酸、塩酸及び硫
酸等が挙げられ、これら無機酸も１種のみを用いてもよ
いし、２種以上を併用することもできる。更に、有機酸
と無機酸とを併用することもできる。
【００３２】これらの酸は、水系分散体を１００部とし
た場合に、０．０１〜５部含有させることができ、特に
０．１〜３部、更には０．３〜２部含有させることが好
ましい。酸の含有量が０．０１〜５部の範囲であれば、
分散性に優れ、十分に安定な水系分散体とすることがで
き、研磨速度がより向上するため好ましい。
【００３３】被加工膜が金属からなる場合は、水系分散
体にエッチングが過度にならない範囲で酸化剤を配合す
ることにより、研磨速度を大幅に向上させることができ
る。この酸化剤としては、被加工面の電気化学的性質等
により、例えば、Ｐｏｕｒｂａｉｘ線図によって適宜の
ものを選択して使用することができる。
【００３４】酸化剤としては、過酸化水素、過酢酸、過
安息香酸、ｔｅｒｔ−ブチルハイドロパーオキサイド等
の有機過酸化物、過マンガン酸カリウム等の過マンガン
酸化合物、重クロム酸カリウム等の重クロム酸化合物、
ヨウ素酸カリウム等のハロゲン酸化合物、硝酸及び硝酸
鉄等の硝酸化合物、過塩素酸等の過ハロゲン酸化合物、
フェリシアン化カリウム等の遷移金属塩、過硫酸アンモ
ニウム等の過硫酸塩並びにへテロポリ酸等が拳げられ
る。これらの酸化剤のうちでは、金属元素を含有せず、
分解生成物が無害である過酸化水素及び有機過酸化物が
特に好ましい。これらの酸化剤を含有させることによ
り、研磨速度をより大きく向上させることができる。
【００３５】酸化剤の含有量は、水系分散体を１００部
とした場合に、１０部以下とすることができ、特に０．
０１〜５部、更には０．０５〜２部とすることが好まし
い。酸化剤は、１０部含有させれば十分に研磨速度を向
上させることができ、１０部を越えて多量に含有させる
必要はない。
【００３６】また、この水系分散体には、上記の酸化剤
の他、必要に応じて各種の添加剤を配合することができ
る。それによって分散状態の安定性を更に向上させた
り、研磨速度を高めたり、２種以上の被加工膜等、硬度
の異なる被加工膜の研磨に用いた場合の研磨速度の差異
を調整したりすることができる。具体的には、有機酸若
しくは無機酸を配合することによって、より安定性の高
い水系分散体とすることができる。有機酸としてはギ
酸、酢酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸及び安息香酸
等を使用することができる。無機酸としては硝酸、硫酸
及びリン酸等を用いることができる。この安定性を高め
るために使用する酸としては、特に、有機酸が好まし
い。尚、これらの酸は研磨速度を高める作用をも併せ有
する。
【００３７】これらの酸或いはアルカリ金属の水酸化物
及びアンモニア等を配合し、ｐＨを調整することによっ
ても、水系分散体の分散性及び安定性を向上させること
ができる。アルカリ金属の水酸化物としては、前記の水
酸化ナトリウム及び水酸化カリウムの他、水酸化ルビジ
ウム及び水酸化セシウム等を使用することができる。水
系分散体のｐＨを調整することにより、研磨速度を高め
ることもでき、被加工面の電気化学的性質、砥粒の分散
性、安定性、並びに研磨速度を勘案しつつ、砥粒が安定
して存在し得る範囲内で適宜ｐＨを設定することが好ま
しい。
【００３８】水系分散体には、過酸化水素等の酸化剤の
機能を促進する作用を有し、研磨速度をより向上させる
ことができる多価金属イオンを含有させることもでき
る。この多価金属イオンとしては、アルミニウム、チタ
ン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニ
ッケル、銅、亜鉛、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリ
ブデン、錫、アンチモン、タンタル、タングステン、鉛
及びセリウム等の金属のイオンが挙げられる。これらは
１種のみであってもよいし、２種以上の多価金属イオン
が併存していてもよい。多価金属イオンの含有量は、水
系分散体に対して３０００ｐｐｍ以下とすることがで
き、特に１０〜２０００ｐｐｍとすることができる。
【００３９】この多価金属イオンは、多価金属元素を含
む硝酸塩、硫酸塩、酢酸塩等の塩或いは錯体を水系媒体
に配合して生成させることができ、多価金属元素の酸化
物を配合して生成させることもできる。また、水系媒体
に配合され、１価の金属イオンが生成する化合物であっ
ても、このイオンが酸化剤により多価金属イオンになる
ものを使用することもできる。各種の塩及び錯体のうち
では、研磨速度を向上させる作用に特に優れる硝酸鉄が
好ましい。
【００４０】
【発明の実施の形態】以下、実施例によって本発明を更
に詳しく説明する。 ［１］無機砥粒又は複合粒子からなる砥粒を含む水分散
体の調製 （１）無機砥粒を含む水分散体の調製 （ａ）ヒュームド法シリカ粒子又はヒュームド法アルミ
ナ粒子を含む水分散体の調製 ヒュームド法シリカ粒子（日本アエロジル株式会社製、
商品名「アエロジル＃５０」）、又はヒュームド法アル
ミナ粒子（デグサ社製、商品名「Aluminium Oxide C
」）のそれぞれ２ｋｇを、イオン交換水６．７ｋｇに
超音波分散機によって分散させ、孔径５μｍのフィルタ
によって濾過し、ヒュームド法シリカ粒子又はヒューム
ド法アルミナ粒子を含有する水分散体を調製した。
【００４１】（ｂ）コロイダルシリカを含む水分散体の
調製 容量２リットルのフラスコに、２５質量％アンモニア水
７０ｇ、イオン交換水４０ｇ、エタノール１７５ｇ及び
テトラエトキシシラン２１ｇを投入し、１８０ｒｐｍで
攪拌しながら６０℃に昇温し、この温度のまま２時間攪
拌を継続した後、冷却し、平均粒径が０．２３μｍのコ
ロイダルシリカ／アルコール分散体を得た、次いで、エ
バポレータにより、この分散体に８０℃の温度でイオン
交換水を添加しながらアルコール分を除去する操作を数
回繰り返し、分散体中のアルコールを除き、固形分濃度
が８質量％の水分散体を調製した。
【００４２】（２）複合粒子からなる砥粒を含む水分散
体の調製 重合体粒子を含む水分散体 メチルメタクリレ−ト９０部、メトキシポリエチレング
リコールメタクリレート（新中村化学工業株式会社製、
商品名「ＮＫエステルＭ−９０Ｇ」、＃４００）５部、
４−ビニルピリジン５部、アゾ系重合開始剤（和光純薬
株式会社製、商品名「Ｖ５０」）２部、及びイオン交換
水４００部を、容量２リットルのフラスコに投入し、窒
素ガス雰囲気下、攪拌しながら７０℃に昇温し、６時間
重合させた。これによりアミノ基の陽イオン及びポリエ
チレングリコール鎖を有する官能基を有し、平均粒子径
０．１５μｍのポリメチルメタクリレート系粒子を含む
水分散体を得た。尚、重合収率は９５％であった。
【００４３】複合粒子を含む水分散体 において得られたポリメチルメタクリレート系粒子を
１０質量％含む水分散体１００部を、容量２リットルの
フラスコに投入し、メチルトリメトキシシラン１部を添
加し、４０℃で２時間攪拌した。その後、硝酸によりｐ
Ｈを２に調整して水分散体（ａ）を得た。また、コロイ
ダルシリカ（日産化学株式会社製、商品名「スノーテッ
クスＯ」）を１０質量％含む水分散体のｐＨを水酸化カ
リウムにより８に調整し、水分散体（ｂ）を得た。水分
散体（ａ）に含まれるポリメチルメタクリレート系粒子
のゼータ電位は＋１７ｍＶ、水分散体（ｂ）に含まれる
シリカ粒子のゼータ電位は−４０ｍＶであった。
【００４４】その後、水分散体（ａ）１００部に水分散
体（ｂ）５０部を２時間かけて徐々に添加、混合し、２
時間攪拌して、ポリメチルメタクリレート系粒子にシリ
カ粒子が付着した粒子を含む水分散体を得た。次いで、
この水分散体に、ビニルトリエトキシシラン２部を添加
し、１時間攪拌した後、テトラエトキシシラン１部を添
加し、６０℃に昇温し、３時間攪拌を継続した後、冷却
することにより、複合粒子を含む水分散体を得た。この
複合粒子の平均粒子径は１８０ｎｍであり、ポリメチル
メタクリレート系粒子の表面の８０％にシリカ粒子が付
着していた。
【００４５】［２］化学機械研磨用水系分散体の調製 ［１］、（１）及び（２）において調製された水分散体
の所定量を容量１リットルのポリエチレン製の瓶に投入
し、これに、表１〜４に記載の酸又は塩の水溶液を、酸
又は塩の各々が表１〜４に記載の含有量となるように添
加し、十分に攪拌した。その後、攪拌をしながら表１〜
４に記載の有機化合物及び酸化剤の水溶液を、有機化合
物及び酸化剤の各々が表１〜４に記載の濃度となるよう
に更に添加した。次いで、水酸化カリウム水溶液又は硝
酸によりｐＨを表１〜４のように調整した後、イオン交
換水を加え、孔径５μｍのフィルタで濾過し、実施例１
〜１６及び比較例１〜２の化学機械研磨用水系分散体を
得た。
【００４６】［３］水系分散体の性能評価 ［２］において調製した化学機械研磨用水系分散体を使
用し、研磨パッドの劣化、被研磨面の孔食の有無及び平
坦化の有無を評価した。研磨パッドの劣化は、研磨を繰
り返した場合の研磨速度の変化により評価した。結果を
表１〜４に併記する。 （１）研磨速度 研磨装置としてラップマスター社製の型式「ＬＭ−１
５」（テーブル径；３８０ｍｍ）を使用し、下記の条件
で銅膜付きウェハを研磨した。 テーブル回転数及びヘッド回転数；４５ｒｐｍ、研磨圧
力；２５０ｇ／ｃｍ2、水系分散体供給速度；５０ｃｃ
／分、研磨パッド；ロデール・ニッタ社製、品番ＩＣ１
０００／ＳＵＢＡ４００の２層構造 研磨は、３分の研磨を１０回、計３０分行った。それぞ
れの研磨の後、ウェハをテーブルから取り外し、水洗
し、乾燥して、銅膜の厚さを測定し、下記の式によって
研磨速度を算出した。１０回の研磨試験の間、研磨パッ
ドのドレッシングは行わなかった。 研磨速度（Å／分）＝（研磨前の銅膜の厚さ−研磨後の
銅膜の厚さ）／研磨時間
【００４７】（２）被研磨面の孔食の有無 研磨後の銅膜の表面を走査型電子顕微鏡によって観察
し、被研磨面の孔食の有無を確認した。 （３）平坦化の評価 前記の平坦化の定義に従い平坦化度（Ｔ1／Ｔ0）を算出
した。Ｔ1、Ｔ0の測定には微細形状測定装置（ＫＬＡ−
Ｔｅｎｃｏｒ社製、型式「Ｐ−１０」）を用いた。銅膜
の研磨量は研磨前後の銅膜の厚さを測定して求めた。
【００４８】尚、（１）、（２）及び（３）において、
評価に用いた銅膜付きウェハはＳＥＭＡＴＥＣＨ社製、
品番「９３１ＣＭＰ００６」で、平坦化の評価は２００
μｍピッチ（配線幅；１００μｍ、スペーサ幅；１００
μｍ、前記のｔ＝１５０００Å、Ｔ0＝７０００Å）の
個所において行った。。また、（１）及び（３）におい
て、銅膜の厚さは抵抗率測定機（ＮＰＳ社製、型式「Σ
−１０」）によりシート抵抗を測定し、このシート抵抗
値と銅膜の抵抗率（文献値）から下記の式によって算出
した。 銅膜の厚さ（Å）＝［シート抵抗値（Ω／ｃｍ2）×銅
膜の抵抗率（Ω／ｃｍ）］×１０8
【００４９】
【表１】
【００５０】
【表２】
【００５１】
【表３】
【００５２】
【表４】
【００５３】表１〜４の結果によれば、実施例１〜１６
では、有機化合物の種類及び含有量、酸又は塩の種類及
び含有量又は含有の有無、酸化剤の種類及び含有量、並
びにｐＨによらず、１回目の研磨と１０回目の研磨とで
ほとんど研磨速度に変化はなく、研磨速度が低下しな
い、即ち、研磨パッドが劣化しないことが分かる。一
方、有機化合物を含有しない比較例１では、１０回目の
研磨では１回目に比べて研磨速度が１／５程度にまで低
下しており、研磨パッドが大きく劣化していることが分
かる。
【００５４】また、実施例１〜１６では、被研磨面の孔
食はほとんど観察されず、比較例１では、多数の孔食が
発生しているのが確認された。更に、実施例１〜１６で
は、平坦化度は実施例９の０．０３を除いて０〜０．０
１となっており、銅膜の表面が十分に平坦化されている
ことが分かる。一方、比較例１では、平坦化度は０．３
３と実施例９に比べても非常に大きく、平坦化がなされ
ていないことが分かる。
【００５５】尚、図２は実施例６の被研磨面を走査型電
子顕微鏡により観察し、撮影した倍率８０００倍の写真
であり、図３は比較例１の被研磨面の同様の写真であ
る。この図２では、被研磨面における孔食がまったくみ
られず、一方、特定の有機化合物を含まない比較例１の
水系分散体の場合は、図３のように、多数の孔食が発生
しており、特定の有機化合物の作用、効果が明瞭に裏付
けられている。
【００５６】
【発明の効果】本発明によれば、特定の有機化合物を含
有する化学機械研磨用水系分散体とすることにより、繰
り返し研磨した場合に、研磨パッドの劣化が抑えられ
る、被研磨面の孔食の発生が抑制される、被研磨面の平
坦化が十分になされる、のうちの少なくとも１種、特に
２種の作用、効果が得られ、更にはこれらの３種の作
用、効果が併せ得られる。また、本発明の水系分散体
は、銅膜の研磨において特に有用であり、精度の高い良
好な仕上げ面を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】被研磨面の平坦化の意味を説明するための模式
図である。
【図２】実施例６の化学機械研磨用水系分散体を用いて
研磨した場合の被研磨面の走査型電子顕微鏡写真であ
る。
【図３】比較例１の化学機械研磨用水系分散体を用いて
研磨した場合の被研磨面の走査型電子顕微鏡写真であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川橋 信夫 東京都中央区築地二丁目11番24号 ジェイ エスアール株式会社内 Ｆターム(参考） 3B116 AA03 BA06 BA15 3C058 AA07 BA02 BA04 BA06 BA09 CB01 CB02 CB03 DA02 DA12 DA17

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 砥粒と、研磨パッドの劣化を抑える作用
    を有する有機化合物と、水と、を含有する化学機械研磨
    用水系分散体において、上記有機化合物は、（１）ビフ
    ェノール、（２）ビピリジル、（３）ビニルピリジン、
    （４）アデニン、（５）複素五員環を有し、骨格を形成
    するベンゼン環を有さず、官能基を有する複素環化合
    物、（６）複素五員環と骨格を形成するベンゼン環とを
    有し、硫黄原子を含まない官能基を有する複素環化合
    物、及び（７）２個以上のヘテロ原子を有する複素六員
    環を備え、官能基及び骨格を形成するベンゼン環の少な
    くとも一方を有する複素環化合物、並びに（１）乃至
    （７）の各々の誘導体、のうちの少なくとも１種である
    ことを特徴とする化学機械研磨用水系分散体。
  2. 【請求項２】 上記複素五員環を有し、骨格を形成する
    ベンゼン環を有さず、官能基を有する複素環化合物が、
    ７−ヒドロキシ−５−アルキル−１，３，４−トリアザ
    インドリジン、２−アミノ−１，３，４−チアジアゾー
    ル、１Ｈ−テトラゾール−１−酢酸、５−アルキル−
    １，３，４−チアジアゾール−２−チオール、４−アミ
    ノ−１，２，４−トリアゾール、５−アミノ−１Ｈ−テ
    トラゾール、２−メルカプトチアゾリン、及び４−アミ
    ノ−３−ヒドラジノ−５−メルカプト−１，２，４−ト
    リアゾールのうちの少なくとも１種であり、上記複素五
    員環と骨格を形成するベンゼン環とを有し、硫黄原子を
    含まない官能基を有する複素環化合物が、２−アミノベ
    ンゾチアゾール、及び２−アミノ−６−アルキルベンゾ
    チアゾールの少なくとも一方であって、上記２個以上の
    ヘテロ原子を有する複素六員環を備え、官能基及び骨格
    を形成するベンゼン環の少なくとも一方を有する複素環
    化合物が、３−アミノ−５，６−ジアルキル−１，２，
    ４−トリアジン、２，３−ジシアノ−５−アルキルピラ
    ジン、２，４−ジアミノ−６−ジアリルアミノ−１，
    ３，５−トリアジン、及びフタラジンのうちの少なくと
    も１種である請求項１記載の化学機械研磨用水系分散
    体。
  3. 【請求項３】 砥粒と、被研磨面の孔食の発生を抑制す
    る作用を有する有機化合物と、水と、を含有することを
    特徴とする化学機械研磨用水系分散体。
  4. 【請求項４】 上記有機化合物は、（１）ビフェノー
    ル、（２）ビピリジル、（３）ビニルピリジン、（４）
    ヒポキサンチン、（５）グアニン、（６）サリチルアル
    ドキシム、（７）アルキレン基にアミノ基及びヒドロキ
    シル基の少なくとも一方が合計で２個以上結合した化合
    物、（８）ベンゼン環にアミノ基及びヒドロキシル基の
    少なくとも一方が合計で２個以上結合した化合物、
    （９）複素五員環を有し、骨格を形成するベンゼン環を
    有さない複素環化合物、（１０）複素五員環と骨格を形
    成するベンゼン環とを有する複素環化合物、及び（１
    １）２個以上のヘテロ原子を有する複素六員環を備え、
    官能基及び骨格を形成するベンゼン環の少なくとも一方
    を有する複素環化合物、並びに（１）乃至（１１）の各
    々の誘導体、のうちの少なくとも１種である請求項３記
    載の化学機械研磨用水系分散体。
  5. 【請求項５】 上記アルキレン基にアミノ基及びヒドロ
    キシル基の少なくとも一方が合計で２個以上結合した化
    合物が、フェニレンジアミン、上記ベンゼン環にアミノ
    基及びヒドロキシル基の少なくとも一方が合計で２個以
    上結合した化合物が、カテコール及びアミノフェノール
    の少なくとも一方、上記複素五員環を有し、骨格を形成
    するベンゼン環を有さない複素環化合物が、７−ヒドロ
    キシ−５−アルキル−１，３，４−トリアザインドリジ
    ン、２−アミノ−１，３，４−チアジアゾール、１−
    （２−ジアルキルアミノエチル）−５−メルカプトテト
    ラゾール、ビスミューチオール、５−アルキル−１，
    ３，４−チアジアゾール−２−チオール、３−メルカプ
    ト−１，２，４−トリアゾール、４−アミノ−１，２，
    ４−トリアゾール、５−アミノ−１Ｈ−テトラゾール、
    及びトリアゾールのうちの少なくとも１種、上記複素五
    員環と骨格を形成するベンゼン環とを有する複素環化合
    物が、５−アルキル−１Ｈ−ベンゾトリアゾール、２−
    （２−ベンゾトリアゾリル）−ｐ−クレゾール、２，
    １，３−ベンゾチアジアゾール、ベンズイミダゾール、
    ベンゾトリアゾール、メルカプトベンゾチアゾール、及
    びベンゾフロキサンのうちの少なくとも１種、上記２個
    以上のヘテロ原子を有する複素六員環を備え、官能基及
    び骨格を形成するベンゼン環の少なくとも一方を有する
    複素環化合物が、ベンゾグアナミン、フタラジン、及び
    チオシアヌル酸のうちの少なくとも１種である請求項４
    記載の化学機械研磨用水系分散体。
  6. 【請求項６】 砥粒と、被研磨面の段差を平坦化する作
    用を有する有機化合物と、水と、を含有することを特徴
    とする化学機械研磨用水系分散体。
  7. 【請求項７】 上記有機化合物は、（１）ビフェノー
    ル、（２）ビピリジル、（３）ビニルピリジン、（４）
    サリチルアルドキシム、（５）アルキレン基にアミノ基
    及びヒドロキシル基の少なくとも一方が合計で２個以上
    結合した化合物、（６）ベンゼン環にアミノ基及びヒド
    ロキシル基の少なくとも一方が合計で２個以上結合した
    化合物、（７）複素五員環を有し、骨格を形成するベン
    ゼン環を有さず、官能基を有する複素環化合物、（８）
    複素五員環と骨格を形成するベンゼン環とを有し、官能
    基を有する複素環化合物、及び（９）２個以上のヘテロ
    原子を有する複素六員環を備え、官能基及び骨格を形成
    するベンゼン環の少なくとも一方を有する複素環化合
    物、並びに（１）乃至（９）の各々の誘導体、のうちの
    少なくとも１種である請求項６記載の化学機械研磨用水
    系分散体。
  8. 【請求項８】 上記アルキレン基にアミノ基及びヒドロ
    キシル基の少なくとも一方が合計で２個以上結合した化
    合物が、フェニレンジアミン、上記ベンゼン環にアミノ
    基及びヒドロキシル基の少なくとも一方が合計で２個以
    上結合した化合物が、カテコール及びアミノフェノール
    の少なくとも一方、上記複素五員環を有し、骨格を形成
    するベンゼン環を有さず、官能基を有する複素環化合物
    が、７−ヒドロキシ−５−アルキル−１，３，４−トリ
    アザインドリジン、２−アミノ−１，３，４−チアジア
    ゾール、４，５−ジシアノイミダゾール、５−アルキル
    −１，３，４−チアジアゾール−２−チオール、１−フ
    ェニル−５−メルカプト−１Ｈ−テトラゾール、２−ア
    ミノ−４，５−ジシアノ−１Ｈ−イミダゾール、４−ア
    ミノ−１，２，４−トリアゾール、５−アミノ−１Ｈ−
    テトラゾール、３−メルカプト−４−メチル−４Ｈ−
    １，２，４−トリアゾール、及び１Ｈ−テトラゾールの
    うちの少なくとも１種、複素五員環と骨格を形成するベ
    ンゼン環とを有し、官能基を有する複素環化合物が、メ
    ルカプトベンゾチアゾール、ベゾフロキサン、及び２，
    １，３−ベンゾチアジアゾールのうちの少なくとも１
    種、上記２個以上のヘテロ原子を有する複素六員環を備
    え、官能基及び骨格を形成するベンゼン環の少なくとも
    一方を有する複素環化合物が、フタラジンである請求項
    ７記載の化学機械研磨用水系分散体。
  9. 【請求項９】 砥粒と、研磨パッドの劣化を抑える作用
    及び被研磨面の孔食の発生を抑制する作用を併せ有する
    有機化合物と、水と、を含有することを特徴とする化学
    機械研磨用水系分散体。
  10. 【請求項１０】 砥粒と、研磨パッドの劣化を抑える作
    用及び被研磨面の段差を平坦化する作用を併せ有する有
    機化合物と、水と、を含有することを特徴とする化学機
    械研磨用水系分散体。
  11. 【請求項１１】 砥粒と、被研磨面の孔食の発生を抑制
    する作用及び被研磨面の段差を平坦化する作用を併せ有
    する有機化合物と、水と、を含有することを特徴とする
    化学機械研磨用水系分散体。
  12. 【請求項１２】 砥粒と、研磨パッドの劣化を抑える作
    用、被研磨面の孔食の発生を抑制する作用及び被研磨面
    の段差を平坦化する作用を併せ有する有機化合物と、水
    と、を含有することを特徴とする化学機械研磨用水系分
    散体。
  13. 【請求項１３】 上記有機化合物は、（１）ビフェノー
    ル、（２）ビピリジル、（３）ビニルピリジン、（４）
    ヒポキサンチン、（５）アデニン、（６）グアニン、
    （７）サリチルアルドキシム、（８）クペロン、（９）
    システイン、（１０）チオ尿素、（１１）アルキレン基
    にアミノ基及びヒドロキシル基の少なくとも一方が合計
    で２個以上結合した化合物、（１２）ベンゼン環にアミ
    ノ基及びヒドロキシル基の少なくとも一方が合計で２個
    以上結合した化合物、（１３）複素五員環を有し、骨格
    を形成するベンゼン環を有さない複素環化合物、（１
    ４）複素五員環と骨格を形成するベンゼン環とを有する
    複素環化合物、及び（１５）２個以上のヘテロ原子を有
    する複素六員環化合物、並びに（１）乃至（１５）の各
    々の誘導体、のうちの少なくとも１種である請求項９乃
    至１２のうちのいずれか１項に記載の化学機械研磨用水
    系分散体。
  14. 【請求項１４】 上記有機化合物は、（１）ビフェノー
    ル、（２）ビピリジル、（３）ビニルピリジン、（４）
    ヒポキサンチン、（５）アデニン、（６）グアニン、
    （７）複素五員環を有し、骨格を形成するベンゼン環を
    有さず、官能基を有する複素環化合物、（８）複素五員
    環と骨格を形成するベンゼン環とを有し、硫黄原子を除
    く官能基を有する複素環化合物、及び（９）２個以上の
    ヘテロ原子を有する複素六員環を備え、官能基及び骨格
    を形成するベンゼン環の少なくとも一方を有する複素環
    化合物、並びに（１）乃至（９）の各々の誘導体、のう
    ちの少なくとも１種である請求項１３記載の化学機械研
    磨用水系分散体。
  15. 【請求項１５】 上記有機化合物は、ビピリジル、ビフ
    ェノール、ビニルピリジン、サリチルアルドキシム、７
    −ヒドロキシ−５−アルキル−１，３，４−トリアザイ
    ンドリジン、２−アミノ−１，３，４−チアジアゾー
    ル、５−アルキル−１，３，４−チアジアゾール−２−
    チオール、４−アミノ−１，２，４−トリアゾール、フ
    タラジン、及び５−アミノ−Ｈ−テトラゾールのうちの
    少なくとも１種である請求項９又は１０記載の化学機械
    研磨用水系分散体。
  16. 【請求項１６】 上記有機化合物は、ビピリジル、ビフ
    ェノール、ビニルピリジン、サリチルアルドキシム、７
    −ヒドロキシ−５−アルキル−１，３，４−トリアザイ
    ンドリジン、２−アミノ−１，３，４−チアジアゾー
    ル、５−アルキル−１，３，４−チアジアゾール−２−
    チオール、４−アミノ−１，２，４−トリアゾール、フ
    タラジン、５−アミノ−Ｈ−テトラゾール、メルカプト
    ベンゾチアゾール、ベンゾフロキサン、２，１，３−ベ
    ンゾチアジアゾール、カテコール、及びアミノフェノー
    ルのうちの少なくとも１種である請求項１１記載の化学
    機械研磨用水系分散体。
  17. 【請求項１７】 上記有機化合物は、７−ヒドロキシ−
    ５−アルキル−１，３，４−トリアザインドリジン、２
    −アミノ−１，３，４−チアジアゾール、５−アルキル
    −１，３，４−チアジアゾール−２−チオール、４−ア
    ミノ−１，２，４−トリアゾール、フタラジン及び５−
    アミノ−Ｈ−テトラゾールのうちの少なくとも１種であ
    る請求項１２記載の化学機械研磨用水系分散体。
  18. 【請求項１８】 下記の条件で銅膜を化学機械研磨した
    場合に、該化学機械研磨を１０回繰り返した際の１回目
    の研磨速度（Ｓ1）と１０回目の研磨速度（Ｓ10）との
    比（Ｓ10／Ｓ1）が０．９以上である請求項１乃至１７
    のうちのいずれか１項に記載の化学機械研磨用水系分散
    体。 研磨条件：加重；０．０３ＭＰａ、定盤回転数；５０ｒ
    ｐｍ、水系分散体の供給速度；１５０ｍｌ／分、研磨時
    間；１分、研磨パッド；多孔質ポリウレタン製
  19. 【請求項１９】 上記金属膜が銅膜である請求項１乃至
    １８のうちのいずれか１項に記載の化学機械研磨用水系
    分散体。
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