JP2003507894A - 化学機械的研磨系及びその使用方法 - Google Patents

化学機械的研磨系及びその使用方法

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Abstract

(57)【要約】 複数の金属の層又は金属及び誘電体の層を有する基体を研磨するのに有益なα−アミノ酸化学機械研磨組成物及びスラリーを提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 ［発明の背景］ （１）発明の分野 本発明は、α−アミノ酸含有化学機械的研磨組成物及びスラリーに関する。こ
れらは、複数の金属の層、又は金属及び誘電体の層を有する基体を研磨するのに
有益である。
【０００２】 （２）従来技術の説明 集積回路は、シリコン半導体ウェハーのような半導体基体上の又はその中の非
常に多数の活性デバイスでできている。初めは互いに分離されている活性デバイ
スを、多層相互接続の使用によって互いに接続して、機能回路及び部品を作って
いる。相互接続構造は通常、第１の金属層、層間誘電体、第２の金属層、及び場
合によっては第３及び更なる金属層を有する。層間誘電体、例えばドープされて
いる及びドープされていない二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）及び低ｋ誘電体を使用し
て、ウェル又は半導体基体の異なる金属層を電気的に絶縁している。異なる相互
接続層間の電気的接続は、金属化バイアを使用して作っている。米国特許第５，
７４１，６２６号明細書は、窒化タンタル誘電体層の調製方法を説明している。
この明細書の記載はここで参照して本明細書の記載に含める。
【０００３】 同様な様式で、金属接触を使用して、相互接続層とウェルに作られたデバイス
との間の電気的接続を作る。金属バイア及び接触は、様々な金属及び合金、例え
ばチタン（Ｔｉ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、タンタル（Ｔａ）、窒化タンタル（
ＴａＮ）、アルミニウム銅（Ａｌ−Ｃｕ）、アルミニウムシリコン（Ａｌ−Ｓｉ
）、銅（Ｃｕ）、タングステン（Ｗ）、窒化タングステン、及びそれらの組み合
わせで満たすことができる。金属化バイア及び接触は一般に、付着層、例えば窒
化チタン（ＴｉＮ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、窒化タンタル（Ｔａ
Ｎ）、タングステン、窒化タングステン、又はそれらの組み合わせを使用して、
金属層を誘電体層に付着させている。接触層では、付着層は拡散バリアーとして
機能して、充填された金属と誘電体とが反応しないようにする。バイアの製造方
法及び／又はＣＭＰは、米国特許第４，６７１，８５１号、同第４，９１０，１
５５号、及び同第４，９４４，８３６号明細書で開示されている。
【０００４】 典型的な化学機械研磨プロセスでは、半導体ウェハーを研磨パッドと接触させ
る。パッド及びテーブルを回転させ、半導体ウェハーの背面に下向きの力を加え
る。一般に「スラリー」と呼ばれる研磨材を含有する化学的に活性な溶液は、研
磨の間にパッドに適用する。研磨プロセスは、基体に対するパッドの相対的な回
転運動によって促進される。ここではスラリーをウェハー／パッドの界面に提供
している。絶縁体上で所望のフィルム厚さが除去されるまで、この様式で研磨を
継続する。スラリー組成物は、ＣＭＰ工程の重要な要素である。酸化剤、研磨材
、及び他の有益な添加剤の選択に依存して、研磨スラリーを調節して、表面の不
完全性、欠陥、腐食及び浸食（エロージョン）を最少化しながら、所望の研磨速
度で金属層を効果的に研磨することができる。更に、研磨スラリーを使用して、
現在の集積回路技術で使用される他の薄膜材料、例えばチタン、窒化チタン、タ
ンタル、窒化タンタル、タングステン、窒化タングステン等の制御された研磨選
択性を提供することができる。
【０００５】 典型的に、ＣＭＰ研磨スラリーは、酸化水性媒体中に懸濁される研磨材、例え
ばシリカ又はアルミナを含有する。例えばＹｕ等の米国特許第５，２４４，５３
４号明細書は、アルミナ、過酸化水素、及び他の水酸化カリウム又はアンモニウ
ムを含有するスラリーを報告している。このスラリーは、下側の絶縁層の除去を
少なくして、所定の速度でタングステンを除去するのに有益である。Ｙｕ等の米
国特許第５，２０９，８１６号明細書は、水性媒体中の過塩素酸、過酸化水素及
び固体研磨材を含有するスラリーを開示している。これは、アルミニウムを研磨
するのに有益である。Ｃａｄｉｅｎ等の米国特許第５，３４０，３７０号明細書
は、約０．１Ｍのフェリシアン化カリウム、約５ｗｔ％のシリカ及び酢酸カリウ
ムを含有するタングステン研磨スラリーを開示している。酢酸を加えて、ｐＨを
約３．５に緩衝している。
【０００６】 Ｂｅｙｅｒ等の米国特許第４，７８９，６４８号明細書は、硫酸、硝酸、酢酸
及び脱イオン水と組み合わせてアルミナ砥粒を使用するスラリー組成物を開示し
ている。米国特許第５，３９１，２５８号及び同第５，４７６，６０６号明細書
は、金属とシリカの組み合わせを研磨するためのスラリーを開示している。これ
は、水性媒体、砥粒、及びシリカ除去速度を制御するアニオンを含有している。
米国特許第５，７７０，０９５号明細書は、アミノ酢酸及びアミド硫酸から選択
されるエッチング剤及び化学剤と酸化剤を含有する研磨スラリーを開示している
。ＣＭＰの用途で使用される他の研磨スラリーは、Ｎｅｖｉｌｌｅ等の米国特許
第５，５２７，４２３号、Ｙｕ等の同第５，３５４，４９０号、Ｍｅｄｅｌｌｉ
ｎの同第５，１５７，８７６号、Ｍｅｄｅｌｌｉｎの同第５，１３７，５４４号
、Ｃｏｔｅ等の同第４，９５６，３１３号明細書で開示されている。
【０００７】 金属表面をスラリー研磨することができる様々な機構が従来技術で開示されて
いる。金属表面は、表面フィルムを形成しないスラリーを使用して研磨すること
ができる。この場合には、このプロセスは、金属粒子の機械的な除去及びスラリ
ー中へのそれらの溶解によって行われる。そのような機構では、化学的な溶解速
度が小さく、それによってウエットエッチングを避けるべきである。しかしなが
らより好ましい態様では、金属表面と、スラリー中の１又は複数の成分、例えば
錯化剤、酸化剤及び／又はフィルム形成剤との反応によって薄い研磨可能層が連
続的に作られる。この薄い研磨可能層はその後、機械的作用によって連続的に除
去される。機械的な研磨プロセスを停止すると、薄い不動態フィルムが表面に残
り、ウエットエッチングプロセスを制御する。しかしながらほとんどの場合、化
学機械研磨は、これら２つの機構の組み合わせによって行われる。機械的作用は
表面フィルムだけでなく下側金属層も除去し、金属溶解及び不動態化は全体のプ
ロセスに必要とされる制御を提供し、小さい金属粒子はスラリー中で優先的に溶
解し、残部表面のいくらかの不動態化はパターンを付けられた金属を、過剰なデ
ィッシッング（ｄｉｓｈｉｎｇ）から保護する。
【０００８】 Ｔａ及びＴａＮは化学的に非常に不活性で且つ機械的に非常に硬質であるので
、研磨によって除去することが困難である。Ｃｕ：Ｔａの選択率が大きい単一の
スラリーの使用は、Ｔａのためには長い研磨時間を必要とすることがある。すな
わち、銅に対しては研磨時間が有意に長すぎて、この間に有意のディッシッング
及びエロージョン（ｅｒｏｓｉｏｎ）をもたらす。結果として、大きい速度及び
選択率で多層基体をうまく研磨することができるＣＭＰ組成物及びスラリーがま
だ必要とされている。また、平坦化を改良するために、同様な又は異なった速度
及び選択率で複数の基体層を研磨することができるＣＭＰ組成物及びスラリーも
必要とされている。
【０００９】 ［発明の概略］ 本発明は、α−アミノ酸含有化学機械研磨系を意図している。これは、高速及
び少ない欠陥で電気基体と結合した１又は複数の金属層及び誘電体層を研磨する
化学機械研磨組成物、スラリー及び方法を含む。α−アミノ酸は、式Ｈ2Ｎ−Ｃ
Ｒ1Ｒ2ＣＯＯＨによって表される。ここでＲ1及びＲ2は、少なくとも一方が水素
ではなく、Ｒ1及びＲ2はそれぞれ独立に、水素、並びに炭素原子数が１〜８の枝
分かれした、環状の及び直鎖の部分であって、窒素含有置換基、酸素含有置換基
、硫黄含有置換基又はそれらの混合から選択される１又は複数の置換基で置換さ
れた又は置換されていない部分からなる群より選択される。更に、化学機械研磨
系は、化学機械研磨組成物と共に作用して、基体を研磨する研磨パッドを含むこ
とができる。１つの態様では、研磨パッドには砥粒が埋め込まれていない。他の
態様では、研磨パッドには砥粒が埋め込まれている。
【００１０】 本発明はまた、約０．０５〜約１０．０ｗｔ％の過酸化水素、及び約０．１〜
約１０．０ｗｔ％のアラニンを含有し、約０．１〜約３０．０ｗｔ％のアルミナ
を伴う又は伴わない化学機械研磨組成物を意図している。
【００１１】 更に本発明は、約０．０５〜約１０．０ｗｔ％の少なくとも１種の酸化剤、約
０．１〜約１０．０ｗｔ％のアラニン、及び約０．０１〜約５．０ｗｔ％の、化
学機械研磨組成物が基体に結合した少なくとも１つの層を研磨する能力を抑制す
る少なくとも１種の窒素含有化合物、を含有する化学機械研磨組成物を意図して
いる。この少なくとも１種の窒素含有組成物は化学機械研磨組成物が基体の層を
研磨する能力を抑制するので、停止化合物（ｓｔｏｐｐｉｎｇ ｃｏｍｐｏｕｎ
ｄ）と呼ばれる。この停止化合物はカチオン性のものとして示されているが、こ
れは本発明を限定するものではない。化学機械研磨組成物は、研磨材を含有して
いても含有していなくてもよい。
【００１２】 本発明はまた、第１の金属層及びこの第１の金属層の下の第２の層を有する基
体を研磨する方法を意図している。この方法は、化学機械研磨組成物を基体の第
１の金属層に適用することを含み、この化学機械研磨組成物は、酸化剤及び式Ｈ 2 Ｎ−ＣＲ1Ｒ2ＣＯＯＨのα−アミノ酸を含有する。ここで、ここでＲ1及びＲ2
は少なくとも一方が水素ではなく、Ｒ1及びＲ2はそれぞれ独立に、水素、並びに
炭素原子数が１〜８の環状の、枝分かれした及び直鎖の部分であって、窒素含有
置換基、酸素含有置換基、硫黄含有置換基及びそれらの混合から選択される１又
は複数の置換基で置換された又は置換されていない部分からなる群より選択され
る。適用すると、第１の金属層の少なくとも一部が基体から除去されて第２の層
が露出され、部分的に研磨された基体ができるまで、化学機械研磨組成物は第１
の金属層を研磨する。本発明の組成物を使用して続く基体層を研磨すること、又
は第２の研磨組成物を使用して続く基体材料層を研磨することができる。
【００１３】 ［現在の態様の説明］ 本発明は、化学機械研磨組成物及びスラリーを含むα−アミノ酸含有化学機械
研磨系、並びに本発明の組成物及びスラリーを使用して、１又は複数の金属層及
び随意に１又は複数の誘電体層を有する基体を研磨する方法を含む。
【００１４】 本発明の様々な好ましい態様を説明する前に、本明細書において使用するいく
らかの用語についてここで明確にする。化学機械研磨（ＣＭＰ）組成物は本発明
の有益な生成品であり、これは酸化剤、α−アミノ酸の研磨添加剤、及び随意に
他の成分を含有する。ＣＭＰ組成物は、堆積した金属の複数の層を有する基体を
研磨するのに有益である。この基体は本明細書において「電気基体」として言及
している。この電気基体としては、限定するわけではないが、半導体薄膜、集積
回路薄膜、並びにＣＭＰプロセスが有益な任意の他の膜及び表面を挙げることが
できる。
【００１５】 「銅」及び「銅含有合金」という用語は、本明細書の記載において当業者が理
解できる範囲内で相互に交換可能に使用されており、限定されるものではないが
、純粋な銅、銅アルミニウム合金の層を有する基体、並びにＣｕ／ＴｉＮ／Ｔｉ
及びＣｕ／ＴａＮ／Ｔａの多層基材などが挙げられる。
【００１６】 「タンタル」及び「タンタル含有合金」という用語は、本明細書の記載におい
て相互に交換可能に使用されており、導電性銅層のような導電性層の下側のタン
タル及び／又は窒化タンタルの付着層に言及している。
【００１７】 本発明の研磨組成物は、少なくとも１種の研磨材と組み合わせて、基体を研磨
するのに有益な化学機械研磨スラリーを提供することができる。あるいは、本明
細書において開示されている研磨組成物は、研磨材含有パッド又は研磨材を伴わ
ないパッドと組み合わせて、基体と結合した金属層、付着層及び誘電体層を研磨
するのにも有益である。本発明の研磨組成物と共に使用することができる研磨パ
ッドの例は、米国特許第５，８４９，０５１号及び同第５，８４９，０５２号明
細書で開示されており、これら明細書の記載は、ここで参照して本明細書の記載
に含める。状況によっては、ＣＭＰ組成物及びＣＭＰスラリーという用語を、本
発明の範囲内で相互に交換可能に使用することができる。
【００１８】 組成物及びスラリーを含む本発明の研磨系は、それぞれ少なくとも１種の酸化
剤を含有する。酸化剤は、基体の１又は複数の金属層を酸化して、対応する酸化
物、水酸化物又はイオンにするのに役立つ。例えば酸化剤を使用して、チタンを
酸化チタンに、タングステンを酸化タングステンに、銅を酸化銅に、及びアルミ
ニウムを酸化アルミニウムに酸化することができる。酸化剤をＣＭＰ系に導入し
て、金属及び金属に基づく部分、例えばチタン、窒化チタン、タンタル、窒化タ
ンタル、銅、タングステン、窒化タングステン、アルミニウム、アルミニウム／
銅合金を含むアルミニウム合金、金、銀、白金、ルテニウム、並びにそれらの様
々な混合物及びそれらの組み合わせを、機械的研磨方法によって研磨する場合に
、酸化剤は有益である。
【００１９】 様々な酸化剤を、本発明のＣＭＰ系で使用することができる。適当な酸化剤と
しては、１又は複数の無機又は有機過酸化化合物、及び酸化状態が比較的大きい
又は最も大きい状態の元素を含む化合物を挙げることができる。
【００２０】 過酸化化合物は、少なくとも１つのペルオキシ基（−Ｏ−Ｏ−）を有する化合
物である。少なくとも１つのペルオキシ基を有する化合物の例としては、限定す
るわけではないが、過酸化水素及びその付加物、例えば尿素過酸化水素及び過炭
酸塩、有機ペルオキシド、例えばベンジルペルオキシド、過酢酸、及びジ−ｔ−
ブチルペルオキシド、モノ過硫酸塩（ＳＯ5 =）、二過硫酸塩（Ｓ2Ｏ8 =）、過酸
化ナトリウム、及びそれらの混合を挙げることができる。
【００２１】 比較的酸化状態が大きい元素を含む酸化剤の例としては、限定するわけではな
いが、臭素酸、臭素酸塩、塩素酸、塩素酸塩、クロム酸塩、ヨウ素酸、ヨウ素酸
塩、過ヨウ素酸、過ヨウ素酸塩、過臭素酸、過臭素酸塩、過塩素酸、過塩素酸塩
、過ホウ酸、過ホウ酸塩、過マンガン酸塩、セリウム（ＩＶ）化合物、例えばア
ンモニウム硝酸セリウム、鉄塩、例えば硝酸塩、硫酸鉛、ＥＤＴＡ、及びクエン
酸塩、フェリシアン化カリウム、三酸化バナジウム等、及びアンモニウム塩を挙
げることができる。
【００２２】 好ましい酸化剤は、過酢酸、尿素−過酸化水素、過酸化水素、一過硫酸、二過
硫酸、それらの塩、及びそれらの混合物である。最も好ましい酸化剤は過酸化水
素である。
【００２３】 酸化剤は、約０．０１〜約３０．０重量％の量で化学機械研磨系中に存在して
いてよい。酸化剤は、本発明のＣＭＰ系中に約０．１〜約１７．０重量％の量で
存在することが好ましく、約０．５〜約１０．０重量％の量で存在することが最
も好ましい、
【００２４】 組成物及びスラリーを含む本発明のＣＭＰ系は、電気基体層の表面に不動態層
を作る成分を含むことができる。不動態層が形成される場合、所望の研磨速度を
得るために不動態層を破壊できることが重要になる。本発明の化学機械研磨系は
、α−アミノ酸の研磨添加剤を含有して、金属研磨速度を増加させている。ここ
でこのα−アミノ酸は、式Ｈ2Ｎ−ＣＲ1Ｒ2ＣＯＯＨで表され、Ｒ1及びＲ2の少
なくとも一方が水素ではなく、且つＲ1及びＲ2はそれぞれ独立に、水素、並びに
炭素原子数が１〜８の環状の、枝分かれした及び直鎖の部分であって、窒素含有
置換基、酸素含有置換基及び硫黄含有置換基から選択される１又は複数の置換基
で置換された又は置換されていない部分の群より選択される。またここでこの窒
素含有置換基、酸素含有置換基及び硫黄含有置換基は、限定するわけではないが
、例えば−ＣＯＯＨ、−ＣＯＮＨ2、−ＮＨ2、−Ｓ−、−ＯＨ、−ＳＨ及びそれ
らの混合である。より好ましくはα−アミノ酸は、アラニン、アルギニン、アス
パラギン、アスパラギン酸、シスチン、システイン、グルタミン、グルタミン酸
、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、フェニルアラニ
ン、セリン、スレオニン、トリプトファン、チロシン、バリン及びそれらの混合
から選択される。最も好ましくは、研磨添加剤はアラニンである。
【００２５】 α−アミノ酸の研磨添加剤は、本発明の組成物及びスラリー中に、約０．０５
〜約１０．０ｗｔ％の量で含有されている。より好ましくは、研磨添加剤は、約
０．３〜約５．０ｗｔ％の量で、本発明の組成物中に存在している。
【００２６】 組成物及びスラリーを含む本発明の化学機械研磨系は、本発明の組成物及びス
ラリーの性質を改良又は促進することができる１又は複数の随意の成分を含有す
ることができる。有益な随意の成分の例としては、不動態フィルム形成剤、分散
剤、界面活性剤、研磨停止化合物、安定化剤、研磨材、及びＣＭＰの研磨を促進
及び制御することが当業者に知られている任意の他の成分を挙げることができる
。
【００２７】 本発明の系は、１又は複数の停止化合物を含むことができる。停止化合物は、
金属層、付着層、及び／又は誘電体層と相互作用し、化学機械研磨組成物又はス
ラリーの研磨作用を本質的に停止する。これによって、化学機械研磨組成物又は
スラリーは基体に結合した層を研磨し、研磨した層、すなわち例えば第１の層の
下側の第２の層の研磨を本質的に停止する。停止化合物は、第２の層に吸着して
、その除去を抑制することができる任意の化合物でよい。「本質的に停止」とは
、本明細書の記載において、研磨組成物又はスラリーによる第１の層と第２の層
との研磨選択率が、約３０：１、好ましくは少なくとも５０：１、最も好ましく
は少なくとも１００：１になることを言う。
【００２８】 好ましくは停止化合物は、研磨を抑制する層の表面電荷と反対の電荷を有する
。停止化合物の好ましい分類としては、カチオン性の窒素含有化合物を挙げるこ
とができる。「カチオン性」とは、停止化合物が、ＣＭＰ組成物又はスラリーの
使用ｐＨでカチオンの形であることを意味している。好ましくは、研磨される層
は金属層、例えばタンタル層であり、この研磨される層の下側の層は、他の金属
層、付着層又は誘電体層である。
【００２９】 停止化合物の好ましい分類としては、窒素含有停止化合物、例えば第１アミン
、第２アミン、第３アミン、第４アミン、オリゴマーアミン、ポリマーアミン、
イミン、アミド、イミド、アミノ酸、アミノアルコール、及びエーテルアミンを
挙げることができる。窒素含有停止化合物のより好ましい分類としては、分子量
約２００〜１００万以上のポリエチレンイミン；Ｎ4−アミン（Ｎ，Ｎ’−ビス
−［３−アミノプロピル］エチレンジアミン）；４，７，１０−トリオキサトリ
デカン−１，１３−ジアミン；３，３−ジメチル−４，４−ジアミノジシクロヘ
キシルメタン；２−フェニルエチルアミン；ポリエーテルアミン；エーテルアミ
ン；Ｎ，Ｎ−ジメチルジプロピレントリアミン；３−［２−メトキシエトキシ］
プロピルアミン；ジメチルアミノプロピルアミン；１，４−ビス（３−アミノプ
ロピル）ピペラジン；リシン；イソホロンジアミン；ヘキサメチレンジアミン；
Ｎ−シクロヘキシル−１，３−プロパンジアミン；Ｎ−（３−アミノプロピル）
−１，３−プロパンジアミン；テトラエチレンペンタアミン；Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ
’−テトラメチル−１，４−ブタンジアミン；プロピルアミン；２−（２−アミ
ノエトキシ）エタノール；１，３−ジアミノ−２−プロパノール；チオアミン（
ｔｈｉｏｍｉｃａｍｉｎｅ）：２−アミノ−１−ブタノール；ポリ［ビス（２−
クロロエーテル）−アルト（ａｌｔ）−１，３−ビス（３−ジメチルアミノ）プ
ロピル］；及びそれらの混合を挙げることができる。
【００３０】 一般に、本発明のＣＭＰ組成物及びスラリー中で使用される停止化合物の量は
、約０．００１〜約５．０重量％、好ましくは約０．０５〜約３．０重量％であ
る。更に停止化合物は組成物に直接に加えること、又は既知の技術を使用して金
属酸化物研磨材の表面に処理することができる。いずれにしても、添加量を調節
して、研磨組成物中の所望の濃度を達成する。好ましい停止化合物の最終的な選
択は、その化学的な安定性、スラリーの他の成分との相互作用（又はその欠如）
、及び使用する任意の砥粒のコロイド安定性へのその影響にも依存している。
【００３１】 本発明のＣＭＰ系は、随意の不動態フィルム形成剤を更に含有していてもよい
。フィルム形成剤は、金属層の表面において金属の不動態フィルム及び溶解抑制
層の形成を促進することができる任意の化合物又は化合物の組み合わせでよい。
基体金属表面層不動態化は、金属表面のウェットエッチングを防ぐために重要で
ある。有益な不動態フィルム形成剤は、窒素含有ヘテロ環が化合物全体の一部を
構成している窒素含有ヘテロ環化合物である。好ましいヘテロ環不動態フィルム
形成剤としては、窒素が環の一部である５〜６員ヘテロ環を有する組成物を挙げ
ることができる。そのような窒素含有５〜６員環化合物の例としては、１，２，
３−トリアゾール、１，２，４−トリアゾール、ベンゾトリアゾール、ベンズイ
ミダゾール及びベンゾチアゾール、並びにヒドロキシ、アミノ、イミノ、カルボ
キシ、メルカプト、ニトロ及びアルキル置換基、並びに尿素及びチオ尿素等を有
するそれらの誘導体を挙げることができる。好ましいエッチング抑制剤は、ベン
ゾトリアゾール（「ＢＴＡ」）、１，２，３−トリアゾール、１，２，４−トリ
アゾール、及びそれらの混合である。
【００３２】 随意の不動態フィルム形成剤は、本発明のＣＭＰ組成物中に、約０．００５〜
約１．０重量％の量で存在すべきである。不動態フィルム形成剤は、ＣＭＰ組成
物及びスラリー中に、約０．０１〜約０．２重量％の量で存在することが好まし
い。不動態フィルム形成剤は、エッチング抑制剤としても言及されることに注意
されたい。
【００３３】 ＣＭＰプロセスの間の機械的研摩は、研磨パッドと組み合わせた研磨材含有ス
ラリーを使用して、研磨材が埋め込まれた研磨パッドと組み合わせた研磨材を含
有しないスラリーを使用して、又は研磨材が埋め込まれていない研磨パッドと組
み合わせた研磨材を含有しないスラリーを使用して達成できる。本発明の化学機
械研磨組成物及びスラリーは、研磨材を含有することができる。研磨材は典型的
に、金属酸化物研磨材である。金属酸化物研磨材は、アルミナ、チタニア、ジル
コニア、ゲルマニア、シリカ、セリア、及びそれらの混合を含む群より選択する
ことができる。本発明のＣＭＰスラリーは、好ましくはそれぞれ約０．１〜約３
０．０重量％又はそれよりも多量の研磨材を含有する。しかしながらより好まし
くは、本発明のスラリーは約０．５〜約１０．０重量％の研磨材を含有する。
【００３４】 好ましくは、金属酸化物研磨材は、約３％〜約４５％の固体、より好ましくは
１０％〜２０％の固体を含有する金属酸化物の濃水性分散体として、研磨スラリ
ーの水性媒体に導入する。金属酸化物の水性分散体は、従来の技術を使用して、
例えば脱イオン水のような適当な媒体に金属酸化物砥粒をゆっくりと加えて、コ
ロイド状分散体を作ることによって作ることができる。この分散体は典型的に、
当業者に既知の高剪断混合条件で処理することによって仕上げる。スラリーのｐ
Ｈは、等電点から離れるように調節して、コロイド安定性を最大化することがで
きる。
【００３５】 本発明のＣＭＰ組成物及びスラリーは、当業者に既知の従来の技術を使用して
作ることができる。典型的に、酸化剤及び他の非研磨材成分を、剪断条件におい
てそのような成分が媒体中に完全に溶解するまで、所定の濃度で脱イオン水又は
蒸留水のような水成媒体に混合する。随意にフュームドアルミナのような金属酸
化物砥粒の濃分散体を媒体に加え、最終的なＣＭＰスラリー中の研磨材及び他の
成分が所望の含有率になるまで希釈することができる。
【００３６】 本発明のＣＭＰ組成物及びスラリーは、全てのスラリー添加剤を含有する１つ
のパッケージの系として供給することができる。酸化剤、特に過酸化水素を含有
するＣＭＰスラリーの輸送の問題のために、本発明のＣＭＰ組成物及びスラリー
を、１又は複数の酸化剤を除く全ての成分を含有するＣＭＰ先駆物質として調製
してパッケージ化することが好ましい。
【００３７】 本発明の組成物の、第１の金属層、すなわち導電性層と下側の付着層との研磨
比が３０未満である場合、本発明の研磨組成物を単一の工程で使用して、導電性
層と付着層との両方を研磨することができる。例えば導電性層が銅であり、下側
層付着層がタンタル含有材料であり、且つ研磨比が３０未満である場合、同じ化
学機械研磨組成物を使用して、銅とタンタル含有材料の両方を研磨することがで
きる。すなわち単一の工程を使用して研磨を行うことができる。また他方で、研
磨比が３０超である場合、複数の層を研磨するための本発明の組成物又はスラリ
ーの使用は、付着層を研磨するための長い研磨時間を必要とし、従って第１の金
属層に対する研磨時間が長すぎて、この間に有意のディッシッング及びエロージ
ョンが起こり、ディッシッング及びエロージョン性能が低下する。この場合、２
又はそれよりも多くの化学機械研磨組成物、スラリー又はそれらの組み合わせが
必要とされ、これらを使用して複数の層を有する基体、特に銅及びタンタルを有
する基体をうまく研磨することができる。
【００３８】 本発明の組成物及びスラリーによって研磨される基体は典型的に、１又は複数
の付着層を覆う金属層を有し、この付着層は酸化物層を覆っている。第２の金属
層等の上に酸化物層が配置されて、基体を構成していてよい。本発明の組成物及
びスラリーは、基体構成する１の層又は複数の層の組み合わせを研摩するのに有
益である。例えば本発明の研磨組成物を使用して金属層を研磨し、その後で基体
からこの研磨組成物又はスラリーを除去し、本発明の又は本発明以外の第２の研
磨組成物又はスラリーを、基体の付着及び／又は誘電体層に適用して、第２の及
び随意の続く基体層を研磨することができる。あるいは、第１の研磨組成物又は
スラリーを使用して導電性又は金属層を研磨し、第２の組成物又はスラリーを使
用して付着層を研磨し、そして第３の組成物又はスラリーを使用して誘電体層を
研磨することができる。他の１つの態様では、本発明の研磨組成物又はスラリー
を選択して、基体から研磨組成物又はスラリーを除去する必要なしに、２又はそ
れよりも多くの層を研磨することができる。
【００３９】 ２又はそれよりも多くの研磨組成物又はスラリーを使用して基体を研磨する場
合、本発明の組成物又はスラリーは一般に、第１の研磨組成物又はスラリーであ
り、金属層の付着／誘電体層に対する選択率が大きいべきであり、また第２の研
磨組成物又はスラリーは、金属層の付着／誘電体層に対する選択率が小さいべき
である。例えば本発明の化学機械研磨組成物又はスラリーは、研磨組成物又はス
ラリーが大きい速度で銅を研磨し、且つタンタル及び他の付着、誘電体又は金属
層に対する研磨速度を小さくすることを可能にする研磨添加剤及び他の成分を含
有することができる。銅層の研磨が完了した後で、研磨組成物又はスラリーは基
体から除去する。その後、銅に対する研磨速度を小さくし且つタンタル又は他の
付着層、誘電体又は金属層に対する研磨速度を大きくすることが可能な研磨添加
剤を含有する第２の化学機械研磨組成物又はスラリーを、部分的に研磨された基
体に適用することができる。本発明は、得られる化学機械研磨組成物又はスラリ
ーが特定の金属層、付着層又は酸化物層を所望の大きい又は小さい研磨速度で研
磨する能力を調節する１又は複数の研磨添加剤の選択を考慮している。
【００４０】 本発明の化学機械研磨組成物を使用して基体を研磨する場合、本発明の化学機
械研磨組成物を基体に適用し、研磨装置及び研磨パッドを使用する従来の手段に
よって、基体を研磨する。上述のように、研磨材を研磨組成物に導入して研磨ス
ラリーを作ること、研磨材を研磨パッドと組み合わせる又は研磨パッドに埋め込
むこと、又はこれら両方を行うことができる。本発明の組成物又はスラリーを使
用する基体研磨が完了したときに、脱イオン水又は他の溶媒で基体を洗浄して、
部分的に研磨された基体から研磨組成物又はスラリーを除去することができる。
次に、第２の研磨組成物又はスラリーを基体に適用し、従来の技術を使用して基
体を研磨し、それによって部分的に研磨された基体の銅部分に対してタンタル又
は窒化タンタルを優先的に研磨することができる。第２の研磨工程が完了した後
で、第２の研磨組成物又はスラリーを、脱イオン水又は他の溶媒で基体から洗浄
し、基体に更なる処理をできるようにする。
【００４１】 両方の研磨工程で、基体研磨の間に制御された様式で、研磨組成物又はスラリ
ーを直接に基体に、研磨パッドに、又はそれら両方に適用することができる。し
かしながら好ましくは、研磨組成物をパッドに適用し、その後でこのパッドを基
体に接触させ、そしてパッドを基体に対して動かして基体の研磨を達成する。
【００４２】 本発明の研磨組成物は、銅、チタン、窒化チタン、タンタル、窒化タンタル、
タングステン及び窒化タングステンの層を有する基体を、制御可能な条件におい
て良好な速度で研磨するのに特に有益である。本発明の研磨スラリーは、半導体
集積回路製造の様々な段階で使用して、所望の研磨速度で効果的な研磨を行い、
表面の不完全性及び欠陥を最少化することができる。
【００４３】 例１ この例は、グリシンを含有する研磨スラリーと、α−アミノ酸としてアラニン
を含有する本発明の研磨スラリーの性能を比較している。これらの研磨スラリー
は、３．０ｗｔ％のアルミナ、２．０ｗｔ％の過酸化水素、及び下記の表１に示
す成分を含有している。アルミナは、米国イリノイ州オーロラのＣａｂｏｔ Ｍ
ｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ社が製造するＳｅｍｉ−Ｓｐｅｒｓｅ（商標）
Ｗ−Ａ３５５であった。組成物の研磨結果も表１で示している。
【００４４】 Ｓｕｂａ ＩＶパッドに重ねられた穿孔Ｒｏｄｅｌ ＩＣ−１０００パッドを
有するＩＰＥＣ４７２研磨装置で、全ての試験を行った。研磨工具のパラメータ
は、押しつけ力（ｄｏｗｎｆｏｒｃｅ）３ｐｓｉ、定盤速度５５ｒｐｍ、及びキ
ャリア速度３０ｒｐｍであった。
【００４５】
【表１】 ＊Ｌｕｐａｓｏｌ ＳＫＡ：ＢＡＳＦが製造するポリエチレンイミン（平均分
子量２００万）
【００４６】 上記の表は、アラニン及びグリシンに基づく以外は全て同じスラリーの、ディ
ッシッング、エロージョン及びＣｕラインのへこみ（ｌｉｎｅ ｒｅｃｅｓｓ）
の性能比較を示している。この結果は、ＣｕのＣＭＰプロセスでディッシッング
、エロージョン、ラインのへこみ、及びＣｕ表面粗さを有意に最少化するアラニ
ンの独自の性質及び能力を示している。この性能の差は、アラニンとグリシンと
の分子構造の違いに基づいていると考えられる。アラニンはその追加のメチル基
によって、グリシンと比較したときに比較的遅い速度で銅を錯化すると考えられ
る。アラニン及び他の置換されたアミノ酸のこの独自の性質は、制御が容易な研
磨プロセスをもたらす。
【００４７】 例２ いくつかの研磨試験を行って、銅除去速度に対するα−アミノ酸含有研磨組成
物の影響を示している。研磨では、固体含有率３％でアルミナを使用した。これ
は、Ｃａｂｏｔ Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ社の研摩スラリーＳｅｍｉ
−Ｓｐｅｒｓｅ（商標）Ｗ−Ａ３５５から調製した。研磨は、例１で説明したの
と同じ材料、装置及び条件を使用して行った。
【００４８】 表２ アルミナ３％及び過酸化水素２．５％のスラリー中のα−アミノ酸含有添加剤
による研磨速度への影響
【表２】
【００４９】 組成物１及び２はＣｕ及び／又はＴａを除去し、単一工程研磨組成物として使
用することができる。組成物３は、Ｔａよりもかなり大きい速度でＣｕを除去し
、１段階研磨組成物として有益なことがある。
【００５０】 例３ α−アミノ酸含有研磨組成物の銅除去速度への影響を示す研磨試験に加えて、
銅除去速度へのβ−アミノ酸の影響を評価した。研磨で使用した研磨材は、固体
含有率が３％のアルミナであった。これは、米国イリノイ州オーロラのＣａｂｏ
ｔ Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ社によるＳｅｍｉ−Ｓｐｅｒｓｅ（商標
）Ｗ−Ａ３５５研磨スラリーから調製した。研磨は、例１及び２で説明したのと
同じ材料、装置及び条件を使用して行った。
【００５１】 表３ アルミナ３％、トリアゾール０．０３％、Ｌｕｐａｓｏｌ ＳＫＡ０．０６％
、過酸化水素１．０％及びｐＨ７．５のスラリー中のα−アミノ酸及びβ−アミ
ノ酸含有添加剤による銅研磨速度への影響の比較
【表３】
【００５２】 α−アラニン含有組成物は、β−アラニン含有組成物の約２．８倍の速度で銅
を除去している。
【００５３】 例４ この例では、Ｍｉｒｒａ研磨装置（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ社）
及び２つの研磨段階を使用して、単一のスラリーを試験した。ここで第１の段階
は、ＭＰ（キャリア膜圧）が４ｐｓｉ（ポンド／平方インチ）、ＩＰ（キャリア
管間（Ｉｎｔｅｒｔｕｂｅ）圧力）が４ｐｓｉ、ＲＲＰ（キャリア保持環圧力）
が５ｐｓｉ、ＰＳ（定盤速度）が４３ｒｐｍ且つＣＳ（キャリア速度）が３７ｒ
ｐｍであり、第２の段階では、それぞれＭＰ、ＩＰ、ＲＲＰ、ＰＳ及びＣＳがそ
れぞれ２、２、３、１０３及び９７であった。スラリーは、０．６ｗｔ％のアラ
ニン、０．０６ｗｔ％のＬｕｐａｓｏｌ ＳＫＡ、０．０４ｗｔ％の１，２，４
−トリアゾール、１ｗｔ％のＨ2Ｏ2、及び３ｗｔ％のアルミナを含有していた。
スラリーのｐＨは７．７であった。研磨スラリーは、Ｃｕ／Ｔａウェハーから４
１０１Å／分の速度で銅を除去することができた。ウェハーのディッシッングは
、１０μｍの構造寸法では６１３Åであり、５０μｍの構造寸法では９１３Åで
あった。０．５μｍラインの１μｍ間隔アレー、すなわち０．０５／１．０μｍ
アレーでのエロージョンは１９０Åであった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，Ｃ Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ， ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，Ｋ Ｇ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ， ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，Ｓ Ｄ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ， ＺＷ

Claims (40)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも１種の酸化剤；及び 式Ｈ2Ｎ−ＣＲ1Ｒ2ＣＯＯＨの少なくとも１種のα−アミノ酸； を含有する化学機械研磨系であって、Ｒ1及びＲ2の少なくとも一方が水素ではな
    く、且つＲ1及びＲ2がそれぞれ独立に、水素、並びに炭素原子数が１〜８の環状
    の、枝分かれした及び直鎖の部分であって、窒素含有置換基、酸素含有置換基、
    硫黄含有置換基及びそれらの混合から選択される１又は複数の置換基で置換され
    た又は置換されていない部分からなる群より選択される、化学機械研磨系。
  2. 【請求項２】 前記窒素含有置換基、酸素含有置換基及び硫黄含有置換基が
    、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＮＨ2、−ＮＨ2、−Ｓ−、−ＯＨ、−ＳＨ及びそれらの混
    合から選択される、請求項１に記載の化学機械研磨系。
  3. 【請求項３】 前記α−アミノ酸が、α−アラニン、アルギニン、アスパラ
    ギン、アスパラギン酸、シスチン、システイン、グルタミン、グルタミン酸、ヒ
    スチジン、イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、フェニルアラニン、
    セリン、スレオニン、トリプトファン、チロシン、バリン及びそれらの混合から
    なる群より選択される、請求項１に記載の化学機械研磨系。
  4. 【請求項４】 約０．０５〜約１０．０ｗｔ％の前記α−アミノ酸を含有す
    る、請求項１に記載の化学機械研磨系。
  5. 【請求項５】 前記α−アミノ酸がα−アラニンである、請求項１に記載の
    化学機械研磨系。
  6. 【請求項６】 約０．０５〜約１０．０ｗｔ％のα−アラニンを含有する、
    請求項５に記載の化学機械研磨系。
  7. 【請求項７】 約０．１〜約１７．０ｗｔ％の前記少なくとも１種の酸化剤
    を含有する、請求項１に記載の化学機械研磨系。
  8. 【請求項８】 約０．５〜約１０．０ｗｔ％の前記少なくとも１種の酸化剤
    を含有する、請求項７に記載の化学機械研磨系。
  9. 【請求項９】 前記少なくとも１種の酸化剤が過酸化水素である、請求項１
    に記載の化学機械研磨系。
  10. 【請求項１０】 化学機械研磨組成物が基体に結合した少なくとも１つの層
    を研磨する能力を抑制する少なくとも１種の停止化合物を含有し、この少なくと
    も１種の停止化合物がカチオン性の窒素含有化合物である、請求項１に記載の化
    学機械研磨系。
  11. 【請求項１１】 前記少なくとも１種の停止化合物が、第１アミン、第２ア
    ミン、第３アミン、第４アミン、オリゴマーアミン、オリゴマーイミン、オリゴ
    マーアミド、オリゴマーイミド、ポリマーアミン、ポリマーイミン、ポリマーア
    ミド、ポリマーイミド、アミノ酸、アミノアルコール、エーテルアミン、及びそ
    れらの混合を含む化合物から選択される、請求項１０に記載の化学機械研磨系。
  12. 【請求項１２】 前記少なくとも１種の停止化合物が、分子量約２００〜１００万以上のポリエ
    チレンイミン；Ｎ4−アミン（Ｎ，Ｎ’−ビス−［３−アミノプロピル］エチレ
    ンジアミン）；４，７，１０−トリオキサデカン−１，１３−ジアミン；３，３
    −ジメチル−４，４−ジアミノジシクロヘキシルメタン；２−フェニルエチルア
    ミン；ポリエーテルアミン；エーテルアミン；Ｎ，Ｎ−ジメチルジプロピレント
    リアミン；３−［２−メトキシエトキシ］プロピルアミン；ジメチルアミノプロ
    ピルアミン；１，４−ビス（３−アミノプロピル）ピペラジン；リシン；イソホ
    ロンジアミン；ヘキサメチレンジアミン；Ｎ−シクロヘキシル−１，３−プロパ
    ンジアミン；Ｎ−（３−アミノプロピル）−１，３−プロパンジアミン；テトラ
    エチレンペンタアミン；Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−１，４−ブタンジ
    アミン；プロピルアミン；２−（２−アミノエトキシ）エタノール；１，３−ジ
    アミノ−２−プロパノール；チオアミン：２−アミノ−１−ブタノール；ポリ［
    ビス（２−クロロエーテル）−アルト−１，３−ビス（３−ジメチルアミノ）プ
    ロピル］；及びそれらの混合から選択される、請求項１０に記載の化学機械研磨
    系。
  13. 【請求項１３】 少なくとも１種の不動態フィルム形成剤を更に含有し、こ
    の不動態フィルム形成剤が、活性官能基として５〜６員ヘテロ環の少なくとも１
    種の有機ヘテロ環を含み、少なくとも１つの環が窒素原子を有する、請求項１に
    記載の化学機械研磨系。
  14. 【請求項１４】 前記少なくとも１種の不動態フィルム形成剤が、ベンゾト
    リアゾール、トリアゾール、ベンズイミダゾール及びそれらの混合から選択され
    る、請求項１３に記載の化学機械研磨系。
  15. 【請求項１５】 少なくとも１種の金属酸化物研磨材を更に含有する、請求
    項１に記載の化学機械研磨系。
  16. 【請求項１６】 前記金属酸化物研磨材が、アルミナ、セリア、ゲルマニア
    、シリカ、チタニア、ジルコニア、それらの複合及びそれらの混合から選択され
    る約０．１〜約３０ｗｔ％の金属酸化物研磨材である、請求項１５に記載の化学
    機械研磨系。
  17. 【請求項１７】 研磨パッドを更に含む、請求項１に記載の化学機械研磨系
    。
  18. 【請求項１８】 前記研磨パッドが、この研磨パッド上又はその中に埋め込
    まれた研磨材を有する、請求項１７に記載の化学機械研磨系。
  19. 【請求項１９】 約０．５〜約１０．０ｗｔ％の過酸化水素；及び 約０．０５〜約１０．０ｗｔ％のアラニン； を含有する、化学機械研磨組成物。
  20. 【請求項２０】 約０．１〜約３０．０ｗｔ％のアルミナを含有する、請求
    項１９に記載の化学機械研磨組成物。
  21. 【請求項２１】 約０．５〜約１０．０ｗｔ％の少なくとも１種の酸化剤； 約０．０５〜約１０．０ｗｔ％のアラニン；及び 約０．０１〜約５．０ｗｔ％の少なくとも１種の窒素含有化合物； を含有する化学機械研磨組成物であって、前記窒素含有化合物が、基体に結合し
    た少なくとも１つの層をこの化学機械研磨組成物が研磨する能力を抑制し、前記
    少なくとも１種の窒素含有化合物がカチオン性である、化学機械研磨組成物。
  22. 【請求項２２】 約０．１〜約３０．０ｗｔ％の少なくとも１種の研磨材を
    含有する、請求項２１に記載の化学機械研磨組成物。
  23. 【請求項２３】 ａ．化学機械研磨組成物を、研磨パッドと組み合わされた
    基体に適用すること、ここでこの化学機械研磨組成物は、酸化剤と、式Ｈ2Ｎ−
    ＣＲ1Ｒ2ＣＯＯＨの少なくとも１種のα−アミノ酸を含有し、Ｒ1及びＲ2の少な
    くとも一方は水素ではなく、且つＲ1及びＲ2はそれぞれ独立に、水素、並びに炭
    素原子数が１〜８の環状の、枝分かれした及び直鎖の部分であって、窒素含有置
    換基、酸素含有置換基、硫黄含有置換基及びそれらの混合から選択される１又は
    複数の置換基で置換された又は置換されていない部分からなる群より選択される
    ；並びに ｂ．第１の金属層の一部が基体から除去されて部分的に研磨された基体ができ
    るまで、前記化学機械研磨組成物及び研磨パッドで前記第１の金属層を研磨する
    こと、 を含む、第１の金属層及びこの第１の金属層の下の第２の層を有する基体を研磨
    する方法。
  24. 【請求項２４】 前記窒素含有置換基、酸素含有置換基及び硫黄含有置換基
    が、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＮＨ2、−ＮＨ2、−Ｓ−、−ＯＨ、−ＳＨ及びそれらの
    混合から選択される、請求項２３に記載の方法。
  25. 【請求項２５】 前記α−アミノ酸が、アラニン、アルギニン、アスパラギ
    ン、アスパラギン酸、シスチン、システイン、グルタミン、グルタミン酸、ヒス
    チジン、イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、フェニルアラニン、セ
    リン、スレオニン、トリプトファン、チロシン、バリン及びそれらの混合から選
    択される、請求項２３に記載の方法。
  26. 【請求項２６】 前記組成物の約０．０５〜約１０．０ｗｔ％の量で前記α
    −アミノ酸が存在する、請求項２３に記載の方法。
  27. 【請求項２７】 前記α−アミノ酸がα−アラニンである、請求項２３に記
    載の方法。
  28. 【請求項２８】 約０．０５〜約１０．０ｗｔ％のα−アラニンを含有する
    、請求項２７に記載の方法。
  29. 【請求項２９】 約０．１〜約１７．０ｗｔ％の前記酸化剤を含有する、請
    求項２３に記載の方法。
  30. 【請求項３０】 約０．５〜約１０．０ｗｔ％の前記酸化剤を含有する、請
    求項２９に記載の方法。
  31. 【請求項３１】 前記酸化剤が過酸化水素である、請求項２３に記載の方法
    。
  32. 【請求項３２】 化学機械研磨組成物が、活性官能基として５〜６員ヘテロ
    環の少なくとも１つの有機ヘテロ環を含む少なくとも１種の不動態フィルム形成
    剤を含有し、前記少なくとも１つの環が窒素原子を有する、請求項２３に記載の
    方法。
  33. 【請求項３３】 前記少なくとも１種の不動態フィルム形成剤が、ベンゾト
    リアゾール、トリアゾール、ベンズイミダゾール及びそれらの混合から選択され
    る、請求項３２に記載の方法。
  34. 【請求項３４】 前記化学機械研磨組成物が少なくとも１種の金属酸化物研
    磨材を含有する、請求項２３に記載の方法。
  35. 【請求項３５】 前記金属酸化物研磨材が、アルミナ、セリア、ゲルマニア
    、シリカ、チタニア、ジルコニア、及びそれらの混合から選択される約０．１〜
    約３０ｗｔ％の金属酸化物研磨材である、請求項３４に記載の方法。
  36. 【請求項３６】 前記化学機械研磨組成物が、基体に結合した少なくとも１
    つの層をこの化学機械研磨組成物が研磨する能力を抑制する少なくとも１種の停
    止化合物を含有し、この少なくとも１種の停止化合物がカチオン性の窒素含有化
    合物である、請求項２３に記載の方法。
  37. 【請求項３７】 前記少なくとも１種の停止化合物が、第１アミン、第２ア
    ミン、第３アミン、第４アミン、オリゴマーアミン、オリゴマーイミン、オリゴ
    マーアミド、オリゴマーイミド、ポリマーアミン、ポリマーイミン、ポリマーア
    ミド、ポリマーイミド、アミノ酸、アミノアルコール、エーテルアミン、及びそ
    れらの混合を含む化合物から選択される、請求項３６に記載の方法。
  38. 【請求項３８】 前記少なくとも１種の停止化合物が、分子量約２００〜１
    ００万以上のポリエチレンイミン；Ｎ4−アミン（Ｎ，Ｎ’−ビス−［３−アミ
    ノプロピル］エチレンジアミン）；４，７，１０−トリオキサデカン−１，１３
    −ジアミン；３，３−ジメチル−４，４−ジアミノジシクロヘキシルメタン；２
    −フェニルエチルアミン；ポリエーテルアミン；エーテルアミン；Ｎ，Ｎ−ジメ
    チルジプロピレントリアミン；３−［２−メトキシエトキシ］プロピルアミン；
    ジメチルアミノプロピルアミン；１，４−ビス（３−アミノプロピル）ピペラジ
    ン；リシン；イソホロンジアミン；ヘキサメチレンジアミン；Ｎ−シクロヘキシ
    ル−１，３−プロパンジアミン；Ｎ−（３−アミノプロピル）−１，３−プロパ
    ンジアミン；テトラエチレンペンタアミン；Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル
    −１，４−ブタンジアミン；プロピルアミン；２−（２−アミノエトキシ）エタ
    ノール；１，３−ジアミノ−２−プロパノール；チオアミン：２−アミノ−１−
    ブタノール；ポリ［ビス（２−クロロエーテル）−アルト−１，３−ビス（３−
    ジメチルアミノ）プロピル］；及びそれらの混合から選択される、請求項３６に
    記載の方法。
  39. 【請求項３９】 前記第２の層が、酸化物層を覆う付着層であり、前記少な
    くとも１種の停止化合物が、この付着層及び酸化物層の研磨を抑制する、請求項
    ３６に記載の方法。
  40. 【請求項４０】 前記研磨パッドが、この研磨パッド上又はその中に埋め込
    まれた砥粒を有する、請求項２３に記載の方法。
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