JP2002537652A - 低誘電率高分子層を化学機械研磨するための方法 - Google Patents

低誘電率高分子層を化学機械研磨するための方法

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JP2002537652A JP2000600297A JP2000600297A JP2002537652A JP 2002537652 A JP2002537652 A JP 2002537652A JP 2000600297 A JP2000600297 A JP 2000600297A JP 2000600297 A JP2000600297 A JP 2000600297A JP 2002537652 A JP2002537652 A JP 2002537652A
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シャラス ディー． ホサリ
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ロデール ホールディングス インコーポレイテッド
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    • H01L21/3212—Planarisation by chemical mechanical polishing [CMP]

Abstract

(57)【要約】 低誘電率高分子層の化学機械研磨に関する方法である。この方法では、安定した水性媒体に均一に分散している高純度の微細金属酸化物粒子を含有するスラリーが使用される。

Description

【発明の詳細な説明】
この出願は１９９９年２月１８日に提出した仮出願No.60/120567の優先権を主
張するもの。
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的には、多層半導体ＩＣウエハ、特に低誘電率高分子層を有す
るものの、化学機械研磨（ＣＭＰ）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体素子はシリコンウエハ（基体）から出発して、各種のイオンを注入し、
各種回路構造と要素を形成し、各種絶縁性及び電導性の層を堆積することで、段
階的に製作される。これらの層の一部は、後工程で、光レジストとエッチングに
よる方法か、或いは、基体の表面に局部的構造特徴を与える類似の方法で、パタ
ーンが付与される。場合によっては、局部的構造を有する層の上に来る後続の層
が、下位の層の平坦でない局部的構造を再現することがある。このような平坦で
ない（起伏のある、非平坦性）表面構造は、後続層と製作工程の実行に望ましく
ない結果及び／又は困難をもたらすことがある。
【０００３】 従って、半導体の製作では、色々な段階で、層を平坦化することが知られてい
る。層をエッチング又は化学機械研磨（ＣＭＰ）で平坦化するための各種の技術
が知られている。ＣＭＰでは、普通には、ウエハを、研磨スラリーの飽和された
研磨パッドの上で、制御された下向きの力の下におき、円運動をさせることを実
行する。研磨スラリーの飽和された研磨パッドの上で、制御された下向きの力を
加える事について、及び、ＣＭＰの更に詳しい説明については、米国特許第4,67
1,851, 4,910,155, 4,944,836 号を参照されたい、尚これらの明細書は本出願に
引用文献として挿入する。
【０００４】 例えば、米国特許第5,234,790(Jerbic) は、超音波エネルギーとKOH 溶液を使
ったシリカベースのスラリーを用いる、半導体ウエハのＣＭＰの技術を記述して
いる。米国特許第5,244,534(Yu他) は絶縁層内部に電導性プラグ(plugs）をつく
る方法を記述している。この方法は、タングステンのような、材料のプラグをつ
くるもので、これは、従来のプラグ作りの技術を用いる場合よりも、絶縁層表面
に対してより優れた同一平面性をもたらした。アルミナ(Al2O3) のような研磨粒
子からなるスラリーと、過酸化水素（H2O2）及びKOH 又はNH4OH の何れかのよう
なエッチング剤が、第１回目のＣＭＰステップに用いられ、タングステンを予測
可能な速度で除くが、絶縁物質を殆ど除かない。第２回目のＣＭＰステップはア
ルミニウム酸化物のような研磨材料と、過酸化水素と水を酸化剤成分とするスラ
リーを利用する。
【０００５】 同様に、米国特許第5,209,816(Yu他) はH3PO4, H2O2, H2Oと固体研磨材料を包
含するＣＭＰスラリーを教示しており、他方、米国特許第5,157,876 と第5,137,
544(Medellin) は、水、コロイドシリカ、次亜塩素酸ナトリウムを含む漂白剤の
混合物である、安全な(stress free）ＣＭＰ化学剤を半導体研磨に提案している
。米国特許第4,956,313 (Cote 他）はアルミナ微粒子、脱イオン水、塩基物質、
酸化剤からなるスラリーを開示している。
【０００６】 ＣＭＰスラリーとは、研磨剤とエッチング化学剤を意味する。シリカ−ベース
スラリーではカボット インダストリーズ社（Cabot Industries）から入手され
る“ＳＣＩ”がある。他のＣＭＰスラリーはシリカとセリウム（酸化物）を基礎
としているもの、例えば、Rodel "WS-2000" があり、デラウェア州ニューアーク
のロデール社（Rodel, Inc.)から入手し得る。
【０００７】 “コロイド状 (colloidal)" 又は“コロイド状に安定(colloidally stable)"
という言葉は、問題の分散系が、分散系がそのままの状態で使用不可能になるほ
どには、非攪拌状態で粒子沈降しないことを意味する。言い換えれば、貯蔵又は
不使用の期間の後でも、何時でもＣＭＰ用途に利用出来得ることを意味する。技
術的には、当業者は、分散系におけるコロイド安定性を、粒子間、例えば初期粒
子、凝集粒子、分散系に存在し得る両粒子の結合粒子の間のファンデアワールス
力に打ち勝つのに十分な力が分散系にある状態を、「安定している」とみなして
いる。
【０００８】 前記米国特許第4,910,155 は、スラリーを過剰に流して行うウエハの研磨方法
(wafer flood polishing）を開示している。そして、脱イオン水中に0.06ミクロ
ンのアルミナ粒子を分散させたものを使って研磨する方法を取り上げている。（
平均で）0.006 ミクロン程度に小さいサイズと、0.02ミクロン程度に大きなサイ
ズの粒子について、この特許では説明されている。更に、水中に（平均直径が0.
02ミクロン）SiO2粒子を分散させたものを使うことも、この特許では開示されて
いる。
【０００９】 米国特許第4,956,313 は溝の充填(via-filling) と平坦化を使う技術を開示し
ている。この特許は、溝部分の外方に存在する誘電体表面の部分を除去するため
に、エッチングによる平坦化を行い、他方、同時に保護層（passivation layer)
の平坦化も行い、後続の金属と絶縁層が堆積出来るような、平坦化表面をつくる
ことを開示している。更に、タングステンとＢＰＳＧをエッチングするため、Al 2 O3 粒子、脱イオン水、塩基物質、酸化剤（例えば、過酸化水素）からなる研磨
スラリーが説明されている。
【００１０】 積層を繰り返し行った金属化した半導体集積回路（ＩＣ）は、通常、層間絶縁
膜材料(interlayer dielectric material, ILD) で被覆された電導性連結体(con
ductive interconnection)を備えている。従来のＩＬＤ材料は、例えば、SiO2、
フッ素、又は硼素でドープしたSiO2である。積層を繰り返し行った金属化集積回
路では、既存の構造の上に電導線又は類似の構造をつくることが必要である。表
面層の全体的な平坦化は、フォトリソグラフィの間、適当な焦点深度を得るため
、更に製作過程の色々な段階で起こる起伏を除去するため、必要である。
【００１１】 多年にわたり、ＣＭＰは酸化物表面を研磨することに採用され、成功してきた
が、半導体工業における最近の傾向は、ＣＭＰ技術とスラリーを低誘電率高分子
の表面の研磨に利用しようとしている。低誘電率高分子表面のＣＭＰは、未だ充
分に理解され、開発されていない。多階層指向と連結による遅れを小さくするこ
との必要性の増大に答えるために、低誘電率高分子表面にＣＭＰを実施する新規
な方法を、提供することは利点となる。
【００１２】 従って、望ましくない汚染、表面欠点の無い平坦化した層間絶縁膜材料（ＩＬ
Ｄ）層を提供する、改良されたＣＭＰ技術とその為のスラリーを開発する必要性
は存在しているのである。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の第１の目的は、半導体素子中の低誘電率高分子表面を研ぎ落とすか、
除去するための改良された技術を提供することである。前記の層は、通常、パリ
レン (parylenes)、フッ素高分子、ポリテトラフルオロエチレン、アエロゲルミ
クロポーラス高分子、ポリアリレンエーテルから成る。
【００１４】 本発明の追加の目的は、半導体素子中の欠陥層を再加工する又は修理する手始
めとして、半導体素子中の層を研ぎ落とす、又は除去する改良された技術を提供
することである。
【００１５】 本発明の追加の目的は、既存の局部構造を損傷することなく、半導体素子の最
上層を除去するため、そして、ウエハを傷つけることなく、真の既存の状態へ戻
すための技術を提供することである。
【００１６】 本発明の追加の目的は、半導体素子の化学機械研磨（ＣＭＰ）のための改良さ
れた技術を提供することである。
【００１７】 本発明の追加の目的は、金属過剰充填溝（metal overfilling vias）のような
、余剰の材料を除去する場合を含めて、半導体素子中の層のＣＭＰ平坦化を行う
ための改良された技術を提供することである。
【００１８】 本発明の追加の目的は、半導体素子の層を削ぎ落とす、或いは除去するための
改良された技術を提供することである。
【００１９】 本発明の追加の目的は、半導体素子中の欠陥のある層を再加工するか、修復す
る手始めとして、半導体素子の層を削ぎ落とす、或いは除去するＣＭＰのための
、改良された技術を提供することである。
【００２０】 本発明の追加の目的は、ＣＭＰにより、半導体素子の最上層を除去し、既存の
局部構造を損傷することなく、ウエハを傷つけることなく、真の既存状態に戻す
ための技術を提供することである。
【００２１】 本発明の追加の目的は、上記の目的に沿った半導体素子から、研磨で生じた残
渣を取り除くための技術を提供することである。
【００２２】 本発明の追加の目的は、上記の目的に沿った半導体素子から、半導体素子の研
磨した表面を著しく浸食せずに、研磨で生じた残渣を取り除くための技術を提供
することである。
【００２３】 本発明の追加の目的は、半導体素子の研磨した（例えば、平坦化した）表面を
著しく損なわないで、破片（研磨した層から出る破片）及び研磨用スラリーの残
渣の両方を効果的に除去し、半導体ウエハから研磨残渣を取り除くための技術を
提供することである。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
本発明に基づいて、半導体ウエハの低誘電率高分子表面は、特定の種類の粒子
、即ち、アルミナ(Al2O3) 、シリカ（SiO2）、チタニア（TiO2）、ジルコニア（
ZrO2）、セリア（CeO2）、或いはこれらの混合物の粒子を、コロイド懸濁液（co
lloidal suspension）及び下記に指摘する状態に維持して、ＣＭＰ実行条件で、
処理される。
【００２５】 本発明の特定の一部は、ＩＬＤ層に適用されるＣＭＰ工程いおいて、安定なコ
ロイド水分散系中に均一に分散した、高純度の微細な金属酸化物粒子を用いて、
半導体素子の低誘電率高分子表面を化学機械研磨（ＣＭＰ）する方法に関する。
この方法では、研磨材として、粒子表面積が約40m2/gから約430m2/g までの範囲
であり、凝集体のサイズ分布は約 1.0ミクロン以下であり、平均凝集体直径は約
0.4ミクロン以下である、微細な金属酸化物粒子の安定なコロイド分散系を採用
する。
【００２６】
【発明の実施の態様】
本発明は、高純度の微細な金属酸化物粒子を、水媒体にコロイド状に分散させ
たスラリーを用いて、低誘電率高分子表面を化学機械研磨（ＣＭＰ）する方法に
関する。本発明における粒子は、粒子表面積が約40m2/gから約430m2/g までの範
囲であり、凝集体のサイズ分布は約 1.0ミクロン以下であり、平均凝集体直径は
約 0.4ミクロン以下である。
【００２７】 粒子の表面積は、ＢＥＴ法として広く知られている窒素吸着法で測定される。
この方法の詳細は、S. Brunauer, P. H. Emmet, and I. Teller の「J. Am. Che
mical Society 」(Vol. 60, P 309 (1938)) にある。本発明における粒子の含有
率は、ＩＬＤ材料除去の所望の研磨速度に依存するが、スラリーの 0.5％乃至55
％の範囲でよい。従って、金属酸化物粒子の摩耗は、粒子の組成、結晶度、結晶
相（crystalline phase)、例えば、アルミナのガンマ又はアルファ相の関数であ
る。所望の選択性と研磨速度を達成するには、最適の表面積と粒子含有レベル(l
oading level) は、どの微細金属酸化物粒子が特定の研磨スラリーのために選択
されたか、及び結晶度、更に粒子相に、依存して変化することが知見された。
【００２８】 高度な選択性が所望される実施態様では、約70m2/gから約170m2/g までの範囲
の表面積を有するアルミナ粒子が、固体含有率12重量％以下であることが好まし
い。アルミナ粒子の場合に、低い表面積、例えば、70m2/g以下のものでは、固体
含有率7 ％以下が好ましい。同様に、低度の選択性が所望の場合は、微細金属酸
化物粒子がフュームド(fumed) シリカであるときは、表面積は40m2/gから250m2/
g の範囲にあり、含有率は約 0.5重量％から約 20 重量％の範囲であるべきであ
る。
【００２９】 本発明における金属酸化物粒子は、高純度のもので、研磨中に、擦り傷、あば
た傷、デボット、その他の表面欠陥を生じさせないために、凝集体のサイズ分布
は 1.0ミクロン以下であること。例示として、図２と図３は、フュームドアルミ
ナとシリカについて、本発明の金属酸化物粒子の凝集体のサイズ分布を示す。高
純度とは、全不純物含有率が通常１％以下、好ましくは、0.01% （例えば、100
ppm ）以下を意味する。不純物の源は、例えば、原材料の不純物と製造工程中の
微少な汚染物である。粒子の凝集サイズとは、溶融した初期の粒子（個々の溶融
した球体）からなる分岐、又は三次元的な連鎖物の寸法である。
【００３０】 平均凝集体の直径は、ＴＥＭ画像解析、例えば、凝集体の断面積を基礎とする
画像解析を用いて求められる、平均の球体等価直径(average equivalent spheri
cal diameter）のことである。此処に用いた金属酸化物粒子は、0.3 ミクロン以
下の平均凝集体分布を有することが好ましい。
【００３１】 コロイド状分散粒子の凝集サイズ分布は、液体媒体中に分散している金属酸化
物粒子を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察することで、決定し得るが、その場
合、塊状凝集体（aggloremates）は凝集体に戻され、濃度は個別の凝集体がＴＥ
Ｍの格子上で映し出されるまで、調節される。それから、格子上で、多方向の視
野(multiple fields）が、映像解析システム（製作元：Kontron Instruments,マ
サチューセッツ州エベレット）及び、背景の調節、画像の規格化などの後処理の
ための画像取り込み装置(frame-grabber board）を備えた画像解析コンピュータ
を用いて、撮像される。二値化した視界中の個別の凝集体は、ASTMＤ3849-89 に
記述されている様な既知の技術を用いて、幾つかの粒子パラメータ、例えば、粒
子サイズについて、測定される。
【００３２】 安定なコロイド状分散系とは、粒子である凝集体が分離されており、媒体中に
充分分散しており、少なくとも３ヶ月間攪拌せずに安定に存在するものを云う。
【００３３】 本発明で用いる金属酸化物粒子は、平均凝集体直径が約0.4 ミクロン以下であ
り、コロイド状安定のために、金属酸化物粒子の表面電位又は水和力(hydration
force）は、粒子間で働くファンデアワールス力引力(the van der Waals attra
ctive forces) に反撥し、打ち勝つに充分である。
【００３４】 本発明で用いる粒子は、± 10 ミリボルトよりも大きな最大ゼータ電位（zeta
potential）を有している。ゼータ電位は水媒体のpHに依存している。或る与え
られた金属酸化物粒子の組成について云えば、工程における好適なpH値は、その
組成(that material）について最大のゼータ電位が生起する点の前後である。最
大ゼータ電位と等電点は金属酸化物組成の関数であり、最大ゼータ電位は水媒体
に塩(salts）加えることで得られることは、注意すべきである。R. J. Hunterの
「コロイド科学におけるゼータ電位 (Zeta Potential in Colloid Science ) 」
(Academic Press 1981) を参照。ゼータ電位は界面電動音響法(electrokinetic
sonic amplitude)の測定により、例えば、Matec MBS-8000（マサチューセッツ州
ホプキントンの Matec Applied Sciences, Inc. 社から入手可能）を使用して、
決定される。
【００３５】 本発明の他の実施態様では、金属溝(metal vias)の表面がＩＬＤと一緒に平坦
化される場合は、酸化ＣＭＰは研磨スラリーにより同時に達成される。例えば、
本発明で、酸化剤成分が金属溝表面を対応の酸化物へ酸化するために用いられる
。溝は、酸化物を溝から除くために機械的に研磨される。酸化剤成分としては、
広い範囲のものが使用可能であるが、好適な成分は、例えば、酸化性金属塩、酸
化性金属錯化合物、鉄の塩(iron salts)、例えば、硝酸塩、硫酸塩、ＥＤＴＡ、
クエン酸塩、フェリシアン化カリウム、等、更に、アルミニウム塩、ナトリウム
塩、カリウム塩、アンモニウム塩、第４級アンモニウム塩、ホスホニウム塩、過
酸化物、塩素酸塩、過塩素酸塩、過マンガン酸塩、過硫酸塩、及びこれらの混合
物。代表的には、酸化剤成分は、スラリーのＣＭＰ成分とバランスを取りながら
、金属溝を急速に酸化することを確実にする充分量を、スラリーに包含させる。
酸化剤成分は普通には約 0.5から15重量％、好適には、１〜７重量％の範囲で、
スラリー中に存在させる。
【００３６】 コロイドの粒子沈降、コロイド粒子の粗大化(flocculation)、酸化剤成分の分
解を防ぎ、研磨用スラリーの安定性を更に向上するため、各種の添加剤、例えば
、界面活性剤、高分子安定剤、あるいは他の界面活性分散剤を使用し得る。本発
明に使用し得る適当な活性剤の多くの例が、例えば、下記の文献に発表されてい
る。Kirk-Othmer の「Encyclopedia of Chemical Technology 」(3rd Edition,
Vol. 22 (John Wiley & Sons, Inc., 1983))、Sislet & Wood の「 Encyclopedi
a of Surface Active Agents」 (Chemical Publishing Co., 1964)及び、製造文
献、例えば、「McCutcheon's Emulsifiers & Detergents 」(North American an
d International Edition (McCutcheon Division, The MC Publishing Co., 199
1)) 、Ash の「The Condensed Encyclopedia of Surfactants 」(Chemical Publ
ishing Co., Inc. 1989)、Ash の「What Every Chemical Technologist Wants t
o Know About ... Emulsifiers and Wetting Agents 」(Volume I (Chemical Pu
blishing Co., Inc. 1988)) 、Tadrosの「Surfactants 」(Academic Press, 198
4)) 、Napperの「Polymeric Stabilization of Colloidal Dispersion 」(Acade
mic Press, 1983)、Rosen の「Surfactants & Interfacial Phenomena 」(2nd e
dition (John Wiley & Sons, 1989)) 。これら全てを引用により本明細書に加入
する。或る実施態様では、ポリヂメチル シロキサンとポリオキシアルキレン
エーテルの共重合ポリマーからなる活性剤が好適であることが判明している。
【００３７】 一般に、本発明で使用される界面活性剤のような添加物の量は、スラリーの立
体的安定化に有効性を発揮するに充分であるべきで、それは選択される特定の界
面活性剤と粒子の表面の性質に依存して変わるであろう。
【００３８】 その結果、界面活性剤ような添加物は一般的に約0.001 重量％と10重量％の間
の範囲にすべきである。更に、添加剤は、スラリーに直接添加してもよいし、既
知の技術を使って、金属酸化物粒子の表面を処理する方法でもよい。何れの場合
でも、添加剤の量は、研磨スラリー中で所望の濃度になるように調整される。
【００３９】 本発明における金属酸化物粒子は、代表的には、沈殿アルミナ、フュームドシ
リカ、又はフュームドアルミナであるが、フュームドシリカとフュームドアルミ
ナが好適である。フュームドシリカとアルミナの製造は、既知の方法で、適当な
原料蒸気、例えば、シリコンテトラクロライド、又はアルミニウムクロライドを
、水素と酸素の火炎中で、加水分解する方法でつくられる。概ね球形の形をした
溶融粒子は燃焼過程で形成される。その直径は工程の条件で左右される。このフ
ュームドシリカ又はアルミナの溶融した球体は、普通には、初期粒子 (primary
particles)と呼ばれるが、これらは接触点での相互衝突により、分岐又は三次元
の鎖状の凝集体となる。凝集体を破壊するに必要な力は、相当なもので、多くの
場合、元へ戻らない。冷却と回収の間に、凝集体は更に衝突を経験するので、絡
み合いを生じ、塊状凝集体（agglomerates）となる。塊状凝集体はファンデアワ
ールス力(the van der Waals forces)で緩く一緒になっていると考えられ、元へ
戻す、即ち、脱塊状凝集体にすること、は適当な媒体中で適正に分散させること
で可能である。
【００４０】 沈殿金属酸化物粒子は、従来の技術を使って製造し得る、そして、普通には、
高濃度の塩、酸、又は他の凝固剤（coagulants）の作用を利用し、水媒体から所
望の粒子を凝固させる(coagulation）ことで得られる。粒子は濾過され、洗浄、
乾燥されて、当業者の知識である従来の技術で、他の反応生成物の残渣から分離
される。
【００４１】 金属酸化物は、一旦製造されてから、脱イオン水に徐々に加えられ、コロイド
分散される。スラリーは、分散系を従来の技術で、高剪断の混合にかけて完成す
る。スラリーの pH は調節して、等電点から離し、コロイドの安定性を最高にす
る。本発明で使用する研磨スラリーは、“１成分包装”形態（金属酸化物粒子と
、酸化剤成分を、所望により、安定な水媒体に分散させたもの）、或いは、“２
成分包装”形態（第１成分は、安定な水媒体に分散させた金属酸化物粒子、第２
成分は、酸化剤成分）で、ウエハの低誘電ＩＬＤ表面に対して使用するに適当な
、標準的な研磨装置と一緒に用いることが可能である。２成分の形態は、保存期
間の短い酸化剤の場合に用いられ、酸化剤成分は研磨作業の前にスラリーに加え
られる。
【００４２】 本発明の研磨スラリーは、表面欠陥を最小にして、低誘電率高分子表面に、所
望の研磨速度で、効果的な研磨を提供するに、有効であることが知見された。
【００４３】 以上に記述したように、本発明の研磨スラリーは、平坦でないＩＬＤトポグラ
フィ、材料の層、スクラッチ、起伏等の重要な表面欠陥のある層の除去、あるい
は、塵、汚れのような汚染粒子の除去のためのＣＭＰにおいて、特に有用である
ことが知見された。その結果、このスラリーを採用する半導体工程は、表面の品
質、素子の信頼性、生産性の点で、従来のエッチング戻しに比べて、改良が認め
られている。微細金属酸化物粒子はアルミナとシリカに関して述べられているが
、此処に述べられている教示はゲルマニア、セリア、チタニア等の他の微細金属
酸化物粒子に適用性を有している。更に、金属酸化物粒子は、銅、チタン等の他
の金属表面、更にチタン、チタン硝化物、チタンタングステンのような下位層の
研磨にも採用し得ることが理解される。
【００４４】 更に、本発明は此処に示し且つ記述した特定の具体例に限定されず、各種の変
化、改変、は本発明の範囲と精神から逸脱せずに為し得るものである。

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ＩＣウエハの低誘電率高分子表面を化学機械研磨する方法
    であって、次のステップを包含する： （ａ）化学機械研磨用スラリーを前記ウエハの表面に供給すること、 前記スラリーは、金属酸化物粒子の安定なコロイド状分散を包含し、前記粒子は
    約40m2/gから約430m2/g の範囲の表面積を有する中間値として有し、約 1.0ミク
    ロン以下の凝集体のサイズ分布であり、且つ平均直径が約 0.4ミクロン以下の凝
    集体、を包含していること、 （ｂ）前記ウエハの前記低誘電率高分子表面を前記スラリーを用いて化学機械研
    磨すること。
  2. 【請求項２】 請求項１の方法において、前記低誘電率高分子表面は、パ
    リレン、フルオロ−ポリマー、ポリテトラフルオロエチレン、アエロゲル、ポリ
    アリレンエーテル、及びミクロ−ポーラスポリマーからなる組から選ばれたもの
    であること。
  3. 【請求項３】 請求項２の方法において、前記表面層は少なくとも１つの
    溝を有し、前記溝はタングステン、アルミニウム、銅、プラチナ、パラジウム、
    金、イリジウム、及びこれらの結合体又はこれらの合金からなる組から選ばれた
    金属からなること。
  4. 【請求項４】 請求項１の方法において、前記粒子は、約 0.5重量％から
    55重量％の間の範囲に存在すること。
  5. 【請求項５】 請求項１の方法において、前記粒子は、アルミナであり、
    且つその表面積は約70m2/g以下であり、前記スラリー中に約７重量％以下の範囲
    で存在すること。
  6. 【請求項６】 請求項１の方法において、前記アルミナ粒子は、表面積が
    約70m2/gから約170m2/g の間の範囲であり、且つ前記スラリー中に約12重量％以
    下の範囲で存在すること。
  7. 【請求項７】 請求項５の方法において、前記アルミナは沈殿アルミナ又
    はフュームドアルミナであること。
  8. 【請求項８】 請求項６の方法において、前記アルミナは沈殿アルミナ又
    はフュームドアルミナであること。
  9. 【請求項９】 請求項１の方法において、前記粒子は、シリカであり、且
    つその表面積は約70m2/g以下であり、前記スラリー中に約７重量％以下の範囲で
    存在すること。
  10. 【請求項１０】 請求項９の方法において、前記シリカ粒子は、表面積が約
    70m2/gから約170m2/g の間の範囲であり、且つ前記スラリー中に約12重量％以下
    の範囲で存在すること。
  11. 【請求項１１】 請求項１の方法において、前記粒子は、約±10ミリボルト
    以上の最大ゼータ電位を有すること。
  12. 【請求項１２】 請求項１の方法において、前記スラリーは更に酸化剤成分
    を包含すること。
  13. 【請求項１３】 請求項１２の方法において、前記酸化剤成分は酸化性の金
    属塩であること。
  14. 【請求項１４】 請求項１２の方法において、前記酸化剤成分は酸化性の金
    属錯化合物であること。
  15. 【請求項１５】 請求項１２の方法において、前記酸化性の成分は、鉄塩、
    アルミニウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩、第４級アンモニ
    ウム塩、ホスホニウム塩、過酸化物、塩素酸塩、過塩素酸塩、過マンガン酸塩、
    過硫酸塩、及びこれらの混合物の組から選択されたものであること。
  16. 【請求項１６】 請求項１の方法において、前記スラリーは更に界面活性剤
    を包含していること。
  17. 【請求項１７】 請求項１６の方法において、前記界面活性剤は、非イオン
    界面活性剤、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤、及び
    その混合物の組から選ばれたものであること。
  18. 【請求項１８】 請求項１６の方法において、前記界面活性剤は、ポリアル
    キル シロキサン、ポリアリル シロキサン、ポリオキシアルキレンエーテル、
    及びこれらの混合物、及びこれらの共重合体からなる組から選ばれたものである
    こと。
  19. 【請求項１９】 高分子ＩＬＤ表面を化学機械研磨する方法であって、スラ
    リーを前記高分子ＩＬＤ表面に付与すること、前記スラリーは酸化性成分と、水
    媒体中にコロイド状に分散された高純度の金属酸化物粒子を包含し、前記粒子は
    約40m2/gから約430m2/g の範囲の表面積を有し、凝集体サイズの分布は約 1.0ミ
    クロン以下であり、且つ平均凝集体の直径は約 0.4ミクロン以下であること。
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