JP2002280334A

JP2002280334A - 酸化セリウム研磨剤及びこれを用いた基板の研磨方法

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Publication number: JP2002280334A
Application number: JP2001073685A
Authority: JP
Inventors: Masato Yoshida; 誠人吉田; Toranosuke Ashizawa; 寅之助芦沢
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 2001-03-15
Filing date: 2001-03-15
Publication date: 2002-09-27
Anticipated expiration: 2021-03-15
Also published as: JP4123730B2

Abstract

(57)【要約】【課題】配線パターンによる凹凸を有する半導体基板
の被研磨面内全体での高平坦化を可能にする酸化セリウ
ム研磨剤および基板の研磨方法を提供する。【解決手段】本発明は、酸化セリウム粒子と、アクリ
ル酸エステル誘導体及びポリアクリル酸からなる分散剤
とを水中に分散させてなることを特徴とする酸化セリウ
ム研磨剤及びこれを用いた基板の研磨方法を提供するこ
とで、課題を解決した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子製造技
術等で使用される研磨剤およびこれを用いた基板の研磨
方法に関する。より詳しくは、酸化セリウムと特定の分
散剤を用いるＣＭＰ用研磨剤およびこれを用いた基板の
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。

【０００３】半導体装置の製造工程において、プラズマ
−ＣＶＤ（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓ
ｉｔｉｏｎ、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の無機絶縁膜層を平坦化す
るためのＣＭＰ用研磨剤の１つとして、Ｎａ等の不純物
の少ないフュームドシリカ系の研磨剤が用いられてい
る。このフュームドシリカ系の研磨剤は、シリカ粒子を
四塩化珪酸にて熱分解する等の方法で粒成長させ、ｐＨ
調整を行うことで製造されているが、無機絶縁膜、特に
シリカ系の被研磨面に対する研磨速度が非常に低いとい
う課題があり、さらに、研磨剤に添加されるシリカ粒子
の硬度が高いことから研磨表面に傷が付きやすいという
課題もある。さらには、研磨剤のアルカリ度又は酸性度
をｐＨ調整剤により調整し、エッチング効果を持たせる
ことは、歩留り低下の原因となるばかりでなく、製造装
置の耐食性、作業者の安全性をも考慮せねばならず、好
ましくない。

【０００４】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、酸化セリウム系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。また、シリカ
研磨材に比べ、研磨速度が高いという利点も有する。近
年、高純度酸化セリウム砥粒を用いた半導体用酸化セリ
ウム研磨剤が使用されている。例えば、その技術は特開
平１０−１０６９９４、特開平８−１３４４３５等に開
示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような従来の研磨剤で無機絶縁膜等を平坦化するＣＭＰ
技術では、研磨速度が基板上の被研磨面の配線パターン
密度差或いは配線サイズ差の大小等の配線パターン依存
性に大きく左右されるために、被研磨面凸部の研磨量に
大きな差が生じると同時に、被研磨面凹部の研磨も進行
し、結果として研磨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問題があった。

【０００６】以上を鑑み、本発明は、配線パターンによ
る凹凸を有する半導体基板の研磨面内全体での高平坦化
が可能な酸化セリウム研磨剤および基板の研磨方法を提
供する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明による高平坦化
は、研磨剤に添加される分散剤が研磨時に酸化セリウム
粒子から脱離し、被研磨面に吸着し被膜を形成すること
を必要とする。形成された分散剤の被膜は、酸化セリウ
ム粒子の被研磨面への作用を阻害し、研磨速度を低下さ
せるが、被研磨面に配線パターンによる凹凸が存在する
場合、凸部の実効研磨荷重が凹部に比較して大きくなる
ため、凸部が選択的に研磨され、その結果、パターン依
存性の少ないグローバル平坦化が達成可能となる。

【０００８】すなわち、本発明では、アクリル酸エステ
ル誘導体とポリアクリル酸が特定の重量比で混合されて
いる分散剤を、特定の重量含む酸化セリウム研磨剤及び
これを用いた基板の研磨方法を提供することをその特徴
とする。

【０００９】

【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、シュウ酸塩等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等の研磨に使用される酸化セリウム
研磨剤中の酸化セリウム粒子は、結晶子径が大きく、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
より高速な研磨が可能であるが、研磨傷が入りやすくも
なる。

【００１０】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
ウム結晶子径が５ｎｍ以上３００ｎｍ以下であることが
好ましい。また、半導体製造に係る基板の研磨に使用す
ることから、酸化セリウム粒子中のアルカリ金属及びハ
ロゲン類の含有率は１０ｐｐｍ以下に抑えることが好ま
しい。

【００１１】本発明において、酸化セリウム粒子を作製
する方法として、炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩、シュウ酸塩
等のセリウム化合物を焼成または過酸化水素等により酸
化する酸化法が使用できる。焼成する場合の温度は３５
０℃以上９００℃以下が好ましい。

【００１２】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
方法や遊星ビーズミル等による湿式粉砕方法など、一般
的に用いられる粉砕方法であれば特に限定されない。ジ
ェットミルは例えば化学工業論文集第６巻第５号（１９
８０）５２７〜５３２頁に説明されている。また、結晶
子サイズの微粒子を得るために、粉砕後に乾式サイクロ
ン分級処理を行うこともできる。

【００１３】本発明における分散剤の１つであるアクリ
ル酸エステル誘導体としては、以下に限定されるわけで
はないが、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、
メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタ
クリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸i−ブチル、メタク
リル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ベンジル、メ
タクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸２−ヒ
ドロキシプロピル、メタクリル酸ジメチルアミノエチ
ル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、ジメタクリル
酸エチレングリコール、ジメタクリル酸トリエチレング
リコール、ジメタクリル酸１，３−ブチレングリコール
等が挙げられ、これらの中ではメタクリル酸２−ヒドロ
キシエチルが好ましい。

【００１４】また、本発明で用いるもう１つの分散剤で
あるポリアクリル酸の平均分子量は、１００以上５０,
０００以下が好ましく、１,０００以上１０,０００以下
がより好ましい。ポリアクリル酸の平均分子量が１００
未満の場合は、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５０,０００を越えた場合は、粘
度が高くなり、ＣＭＰ研磨剤の保存安定性、研磨速度等
が低下するからである。

【００１５】本発明の分散剤は、上記のようなアクリル
酸エステル誘導体とポリアクリル酸を混合して得ること
ができる。このときのアクリル酸エステル誘導体（AE）
とポリアクリル酸（PE）の重量比AE／PEは１以上１００
以下であることが好ましい。アクリル酸エステル誘導体
とポリアクリル酸の重量比AE／PEが1未満では、研磨表
面の平坦化効率が低下する。また、１００より大きいと
分散剤が研磨を阻害する。

【００１６】本発明の酸化セリウム研磨剤は、例えば上
記の特徴を有する酸化セリウム粒子と分散剤を水に分散
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、研磨剤の取り扱いやすさから分
散させる水に対して０.５重量％以上２０重量％以下の
範囲が好ましい。また、分散剤の添加量は酸化セリウム
粒子１００重量部に対して、1重量部以上５０重量部以
下であることが好ましい。分散剤の添加量が1重量部未
満だと、分散性が悪く、沈降しやすい。また、５０重量
部より大きいと分散剤が研磨を阻害する。

【００１７】また、酸化セリウム粒子と分散剤を水に分
散する方法としては、通常の撹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、湿式ボールミルなど
も使用でき、特に限定されない。

【００１８】こうして作製される本発明の酸化セリウム
研磨剤中の酸化セリウム粒子の平均粒径は、０.０１μm
以上１.０μm以下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。

【００１９】本発明の酸化セリウム研磨剤で研磨される
基板に無機絶縁膜等を作製する方法としては、低圧ＣＶ
Ｄ法、プラズマＣＶＤ法等が挙げられるが、特に限定さ
れない。

【００２０】例えば、低圧ＣＶＤ法による酸化珪素膜形
成では、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−
Ｏ₂−ＰＨ₃系反応ガスを用いることが好ましい。また、
低圧ＣＶＤ法による窒化珪素膜形成は、Ｓｉ源としてジ
クロルシラン：ＳｉＨ₂Ｃｌ₂、窒素源としてアンモニ
ア：ＮＨ₃等を用いる。ＳｉＨ₂Ｃｌ₂−ＮＨ₃系酸化反応
を用いる場合、９００℃の高温で行わせることにより窒
化珪素膜が得られる。

【００２１】プラズマＣＶＤ法による酸化珪素膜形成で
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_２Ｏを用い
たＳｉＨ₄−Ｎ_２Ｏ系ガス、テトラエトキシシラン（Ｔ
ＥＯＳ）をＳｉ源に用いたＴＥＯＳ−Ｏ₂系ガス（ＴＥ
ＯＳ−プラズマＣＶＤ法）等が挙げられる。また、この
ときの基板温度は２５０℃〜４００℃、反応圧力は６７
〜４００Ｐａの範囲が好ましい。また、プラズマＣＶＤ
法による窒化珪素膜形成では、Ｓｉ源としてＳｉＨ₄、
窒素源としてＮＨ₃を用いたＳｉＨ₄−ＮＨ₃系ガス等が
挙げられ、この場合、基板温度は３００℃〜４００℃が
好ましい。

【００２２】これらの無機絶縁膜等にはリン、ホウ素等
の元素がドープされていても良い。

【００２３】本発明の基板の研磨方法において、使用で
きる研磨装置としては、基板を保持するホルダーと、研
磨布（パッド）を貼り付けた定盤（回転数が変更可能な
モータ等を取り付けてある）を有する一般的な研磨装置
を使用することができる。また、研磨布としては、一般
的な不織布、発泡ポリウレタン、多孔質フッ素樹脂等で
あれば特に限定されないが、研磨布に酸化セリウム研磨
剤がたまるような溝加工を施すことが好ましい。

【００２４】本発明の酸化セリウム研磨剤を研磨装置に
供給する方法は、研磨している間、研磨布に酸化セリウ
ム研磨剤をポンプ等で連続的に供給できれば特に限定さ
れない。さらに、この供給量に制限はないが、研磨布の
表面が常に酸化セリウム研磨剤酸化セリウム研磨剤で覆
われていることが好ましい。

【００２５】また、定盤の回転速度は基板が飛び出さな
いように２００ｒｐｍ以下の低回転が好ましい。

【００２６】さらに、基板にかける圧力は研磨圧力は１
ｋｇ／ｃｍ^２以下であることが好ましい。研磨時に上記
より高い研磨荷重をかけると酸化セリウム粒子が分散剤
の被膜を突き破り研磨速度が増大し、課題を解決するこ
とができなくなる恐れがある。

【００２７】研磨終了後の基板は、流水中で良く洗浄し
て研磨剤を除去した後、スピンドライヤ等を用いて基板
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。

【００２８】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・プリズムなどの光学ガラス、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。

【００２９】以下、実施例により本発明をさらに詳細に
説明する。

【００３０】

【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結晶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、結晶子径と同等サイズの小さな粒子
の他に、１〜３μｍの大きな多結晶粒子と０．５〜１μ
ｍの多結晶粒子が混在していた。

【００３１】（酸化セリウム研磨剤の作製）上記作製の
酸化セリウム粒子１ｋｇとメタクリル酸２−ヒドロキシ
エチル１０ｇとポリアクリル酸１０ｇと脱イオン水８９
８０ｇを混合し、攪拌しながら超音波分散を１０分間施
した。得られた酸化セリウム研磨剤を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
１ｗｔ．％酸化セリウム研磨剤を得た。この酸化セリウ
ム研磨剤のｐＨは４．０であった。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。ま
た、酸化セリウム粒子のゼータ電位を測定するため、１
５０００ｒｐｍ、１０分間遠心分離し、その上澄み液を
マルバーン社製ゼータサイザー３０００HSでゼータ電位
を測定した。その結果、−３５ｍVと分散性は良好であ
った。

【００３２】（絶縁膜層の研磨）φ２００mmＳｉ基板上
にLine／Space幅が０．０５〜５mmで高さが１０００nm
のＡｌ配線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。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／ｃｍ^２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。その後、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Ｒ_１、Line／Space幅３mmのLine部分の研磨速度
Ｒ_３及びLine／Space幅５mmのLine部分の研磨速度Ｒ_５
とすると、研磨速度比Ｒ_３／Ｒ_１及びＲ_５／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
比、すなわちパターン幅依存性が一定になった研磨時間
４分において、研磨速度Ｒ_１は３３０nm／分、研磨速度
Ｒ_３は３１５nm／分、研磨速度Ｒ_５は３１５nm／分であ
り、研磨速度比Ｒ_３／Ｒ_１及びＲ_５／Ｒ_１は、それぞれ
０．９５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部分の研磨量は研磨時間が４
分の場合とほぼ同じ（各研磨速度は減少）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。

【００３３】実施例２（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、７００℃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結晶子径を測定したところ、体積分
布の中央値が８８ｎｍ、最大値が１２０ｎｍ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、結晶子径と同等サイズの小さな粒子の他
に、１〜３μｍの大きな多結晶粒子と０．５〜１μｍの
多結晶粒子が混在していた。粉砕粒子を乾式サイクロン
処理を施した。走査型電子顕微鏡で観察したところ、結
晶子径と同等サイズの微粒子だけになっていた。

【００３４】（酸化セリウム研磨剤の作製）上記作製の
酸化セリウム粒子１ｋｇとメタクリル酸２−ヒドロキシ
エチル１０ｇとポリアクリル酸１０ｇと脱イオン水８９
８０ｇを混合し、攪拌しながら超音波分散を１０分間施
した。得られた酸化セリウム研磨剤を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
１ｗｔ．％酸化セリウム研磨剤を得た。この酸化セリウ
ム研磨剤のｐＨは４．０であった。酸化セリウム研磨剤
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１０
０ｎｍであった。また、酸化セリウム研磨剤粒子のゼー
タ電位を測定するため、１５０００ｒｐｍ、１０分間遠
心分離し、その上澄み液をマルバーン社製ゼータサイザ
ー３０００HSでゼータ電位を測定した。その結果、−４
０ｍVと分散性は良好であった。

【００３５】（絶縁膜層の研磨）上記酸化セリウム研磨
剤を用い、実施例１と同様にして、研磨時間２分、３
分、４分、５分、６分のパターンウエハの研磨を行っ
た。その後、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。その結果、研
磨速度比Ｒ_３／Ｒ_１及びＲ_５／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。研磨速度比、すなわ
ち、パターン幅依存性が一定になった研磨時間４分にお
いて、研磨速度Ｒ _１は２５０nm／分、研磨速度Ｒ_３は２
３５nm／分、研磨速度Ｒ_５は２３０nm／分であり、研磨
速度比Ｒ_３／Ｒ_１及びＲ_５／Ｒ_１は、それぞれ０．９４
及び０．９２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（研磨速度は減少）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。

【００３６】比較例（酸化セリウム研磨剤の作製）実施例１で作製した酸化
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８９８０ｇを混
合し、攪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１ｗｔ．％酸化セリウ
ム研磨剤を得た。この酸化セリウム研磨剤のｐＨは８．
３であった。酸化セリウム研磨剤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。ま
た、酸化セリウム研磨剤粒子のゼータ電位を測定するた
め、１５０００ｒｐｍ、１０分間遠心分離し、その上澄
み液をマルバーン社製ゼータサイザー３０００HSでゼー
タ電位を測定した。その結果、−４６ｍVと分散性は良
好であった。

【００３７】（絶縁膜層の研磨）上記酸化セリウム研磨
剤を用い、実施例と同様にして、研磨時間２分、３分、
４分、５分、６分のパターンウエハの研磨を行った。そ
の結果、研磨速度比Ｒ_３／Ｒ_１及びＲ_５／Ｒ_１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
比、すなわちパターン幅依存性が一定になった研磨時間
５分における研磨速度Ｒ_１は２８３nm／分、研磨速度Ｒ
_３は２１８nm／分、研磨速度Ｒ_５は１６９nm／分であ
り、研磨速度比Ｒ_３／Ｒ_１及びＲ_５／Ｒ_１は、それぞれ
０．７７及び０．６０であった。しかし、研磨時間６分
の場合の各Line／Space幅のLine部分の研磨速度が、５
分の場合とほぼ同じであり、研磨量が増加していた。こ
れは、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い、凸部のみを選択的
に研磨することができないことを示している。

【００３８】以上より、本発明の酸化セリウム研磨剤を
用いた研磨を行うことで、基板の研磨表面が配線パター
ンに依らずに高度に平坦化されることが理解されよう。

【００３９】本発明は上記に複数の実施の形態を示した
が、この記載が本発明を限定するものであると理解すべ
きではない。この開示から当業者にはここでは記載して
いない様々な代替実施の形態、実施例、運用技術が明ら
かとなろう。したがって、本発明の技術的範囲は上記の
説明から妥当な特許請求に係る発明特定事項によっての
み定められるものである。

【００４０】

【発明の効果】本発明の酸化セリウム研磨剤を用いて半
導体基板を研磨することによって、被研磨面内全体の配
線パターンによる凹凸を解消し、高度な平坦化が可能と
なる。さらに、この工程を繰り返すことにより、所望の
層数の半導体素子を製造することが可能である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体素子製造プロセスに用いる研磨剤
であって、酸化セリウム粒子と、アクリル酸エステル誘
導体及びポリアクリル酸からなる分散剤とを水中に分散
してなることを特徴とする酸化セリウム研磨剤。
【請求項２】前記酸化セリウム粒子の結晶子径が５ｎ
ｍ以上３００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１
記載の酸化セリウム研磨剤。
【請求項３】前記分散剤中のアクリル酸エステル誘導
体（AE）とポリアクリル酸（PE）の重量比AE／PEが１以
上１００以下であることを特徴とする請求項１又は２記
載の酸化セリウム研磨剤。
【請求項４】前記分散剤が前記酸化セリウム粒子１０
０重量部に対して、１重量部以上５０重量部以下添加さ
れることを特徴とする請求項１〜３記載の酸化セリウム
研磨剤。
【請求項５】前記分散剤中のアクリル酸エステル誘導
体がメタクリル酸２−ヒドロキシエチルであることを特
徴とする請求項１〜４記載の酸化セリウム研磨剤。
【請求項６】ｐＨ値が２．５以上６以下であることを
特徴とする請求項１〜５記載の酸化セリウム研磨剤。
【請求項７】請求項１〜６記載の酸化セリウム研磨剤
を用いることを特徴とする基板の研磨方法。