JP2003529662A - 研磨剤ならびに平面層の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 二酸化ケイ素の層を平面化するために、ＳｉＯ₂ 含有スラリ−を研磨剤として使用する。このスラリ−は、使用されるシリカゾルがバイモ−ダルの粒径分布を有するならば、ＳｉＯ₂ の研磨中、高い研磨速度を与えることが見出だされた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 （技術分野） 本発明は、ＳｉＯ₂ に基づく研磨剤（ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ ａｂｒａｓｉｖｅ
）ならびに平面（ｐｌａｎａｒ）層の製造法に関する。

【０００２】 （背景の技術） 集積回路（ＩＣ）は、パターン化された半導体、不導体、及び導体の薄膜を含
んでなる。これらのパターン化された層は、通常層材料を例えば蒸着により塗布
することにより、またミクロリソグラフ法でパターン化することにより製造され
る。ＩＣの電子回路構成部品、例えばトランジスタ、コンデンサ、抵抗器、及び
結線、は種々の半導体、不導体、及び導体の層材料を組合わせて製造される。

【０００３】 ＩＣの品質及び性能は、種々の層材料が塗布され且つパターン化されている精
度に非常に依存する。

【０００４】 しかしながら、層数が増加するにつれて、層の平面性はかなり低下する。ある
数の層を越えると、これがＩＣの１つまたはそれ以上の機能部品の故障、従って
ＩＣ全体の故障をもたらす。

【０００５】 すでにパターン化されている層に新しい層を塗布する場合、この新しい層を付
加した結果、層の平面性が低下する。層当たり０．６μｍまでの高さの差がパタ
ーン化の結果として生成する。これらの高さの差は層から層へ蓄積される。これ
は次の層がもはや平面表面に塗布されず、むしろ平面でない表面に塗布されると
いうことを意味する。この第一の結果は、塗布される次の層が不均一な厚さにな
ることである。極端な場合、これは電子機能構成部品の欠陥、欠点及び欠陥のあ
る結線をもたらす。また平面でない表面はパターン化においても問題である。十
分に小さいパターンを製造できるためには、ミクロリソグラフ法の工程において
非常に高い焦点深さ（ＤＯＦ）が必要とされる。しかしながら、これらの構造は
ある面に対してシャープな焦点が当たるだけである。即ちその面との差が大きく
なればなるほど、そこでの焦点は鈍くなる。

【０００６】 この問題を解決するために、所謂化学的機械的研磨（ＣＭＰ）が行われている
。ＣＭＰは平面層が得られるまで高い層部分を研磨することによってパターン化
された表面を全体的に平面化する。結果として、次の層が高さの差がなく平面表
面に付加でき、パターンの精度及びＩＣの構成部品の性能が保持される。

【０００７】 ＣＭＰは特殊な研磨機、研磨パッド、及び研磨剤（研磨スラリ−）を用いて行
われる。研磨スラリーは、研磨機上のパッドとの組合わせにおいて磨くべき材料
を研磨する組成物である。

【０００８】 ＣＭＰ技術の概説は、例えばＢ．Ｍ．ミュラ−（Ｍｕｅｌｌｅｒ）、Ｊ．Ｓ．
ステッケンリダ・ヘムテク（Ｓｔｅｃｋｅｎｒｉｄｅｒ Ｃｈｅｍｔｅｃｋ）３
８−４６（１９９８）に示されている。

【０００９】 ＣＭＰスラリ−は、研磨工程の研磨性能に対して決定的に影響する。今まで、
化学的及び機械的操作の両方が影響していると推定されてきた。この理由のため
に、種々の研磨段階において特殊な研磨スラリーが必要とされている。

【００１０】 本質的に、不導体層例えばシリカの研磨と、主たる金属がタングステン、アル
ミニウム及び銅のような電導体層の研磨とでは相違がある。シリカの研磨は酸化
物ＣＭＰとして公知である。

【００１１】 更に酸化物ＣＭＰでは、各層構造において並びに層構造に含まれる層材料の数
及び種類において、シリカの適用の異なる一連の異なった研磨工程が存在する。

【００１２】 酸化物ＣＭＰ法において重量な工程は、２つの結線レベル間の絶縁を与えるシ
リカを研磨する所謂ＩＬＤ（層間絶縁）研磨工程である。しかしながら、更なる
酸化物ＣＭＰ工程の重要性も増大しつつある。例えば半導体要素の絶縁層を研磨
する所謂ＳＴＩ（ｓｈａｌｌｏｗ ｔｒｅｎｃｈ ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）工程が
ある。

【００１３】 特に半導体層を含む研磨工程において、研磨工程の精度に、従って研磨スラリ
ーに課される要求は特に大きい。

【００１４】 研磨スラリ−の作用を特徴づけるパラメータの範囲は、研磨スラリ−の有効性
に対する評価の尺度を示す。これらのパラメータは、研磨速度、即ち研磨すべき
材料を研磨する速度、選択性、即ち研磨すべき材料と存在する他の材料の研磨速
度比、及び平面化の均一性を表すパラメータを含む。平面化の均一性を表すため
に用いられるパラメータは、通常ウエハ内不均一性（ｗｉｔｈｉｎ−ｗａｆｅｒ
−ｎｏｎｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ＝ＷＩＷＮＵ）及びウエハ対ウエハ不均一性（ｗ
ａｆｗｅ−ｔｏ−ｗａｆｅｒ ｎｏｎｕｎｉｆｏｒｍｉｔｕ＝ＷＴＷＮＵ）、並
びに単位面積当たりの欠陥数である。ウエハは、集積回路を構築するシリコンの
研磨された薄片である。

【００１５】 研磨剤粒子、例えばアルミナ、シリカ及び酸化セリウムの強アルカリ性処方が
酸化物ＣＭＰに対する研磨スラリ−として、特にシリカに基づく研磨スラリ−は
特に実際的に広く使用されている。

【００１６】 研磨スラリ−を製造するための原料は、一般により小さい１次粒子の大きい凝
集物を含んでなる焼成シリカである。即ち小さい、一般に球形の１次粒子が焼成
シリカに結合して、より大きい、不規則な形状の粒子を形成する。それゆえに研
磨スラリ−を製造するためには、これらの凝集物をできる限り小さい粒子に砕く
ことが必要である。これは水またはアルカリ性媒体及び焼成シリカの混合物に剪
断エネルギ−、例えば強力な撹拌を与えることにより達成される。この剪断エネ
ルギーは、焼成シリカの凝集物を破壊せしめる。しかしながら、剪断エネルギー
の付加効率は粒子の大きさに依存するから、１次粒子の寸法及び形状の粒子を、
剪断力で得るのは可能でない。それゆえに、この方法で製造される研磨スラリ−
は、凝集物が完全には壊されず、また１次シリカ粒子の凝集物がスラリ−中に残
ったままであるという欠点を持つ。この粗い粒子画分は、過度なひっかき傷を形
成し、研磨すべき表面に他の望ましくない欠陥をもたらす。

【００１７】 ヨ−ロッパ特許第８９９００５号は、粗い粒子画分は濾過で回避できるが、こ
れは複雑で、部分的にしか問題を解決しないことを教示している。その理由は、
濾過限界より小さい凝集物が残り、その非球形のためにそれが研磨すべき表面を
損傷し続け得るからである。

【００１８】 ＷＯ第９６／０２７２０９６号、米国特許第５３７６２２２号及びヨ−ロッパ
特許第５２０１０９号は、９−１２．５のｐＨを有する塩基性シリカゾルの使用
を教示している。このｐＨはアルカリ水酸化物またはアミンの添加によって達成
される。

【００１９】 これらの研磨スラリ−は、それが実際上別個の球形粒子を含んでなるという利
点を有し、その結果研磨すべき表面での引掻き傷や他の欠陥を少なくする。

【００２０】 これらの研磨スラリーの欠点は、その低研磨速度にある。この欠点を、塩基性
研磨促進剤、即ちアルカリ水酸化物またはアミンの添加量を増して補償すること
が意図されている。しかしながら、シリカに基づく研磨スラリ−を使用するとき
、シリカに対する化学平衡が塩基性研磨促進剤の添加を制限する。水酸基イオン
がある量を越えると、このイオンはシリカ粒子と反応し、ケイ酸塩（コロイド化
）を生成する。従って、ｐＨ１２以上の研磨スラリ−は不安定であり、工業的規
模において使用するのは困難である。

【００２１】 ヨ−ロッパ特許第８７４０３６号及び米国特許第５８７６４９０号は、これら
の問題を、シリカ粒子をポリマ−または二酸化セリウムで被覆して解決しようと
試みた。特開平０９／３２４１７４号は、この目的に対して有機ポリマ−及びポ
リシロキサンを提案している。アルミナの被覆は米国特許第３９２２３９３号に
記述されており、また表面上のシラノ−ル基の還元に対する表面変性は米国特許
第４６６４６７９号に記述されている。

【００２２】 その結果、シリカ粒子に基づく研磨スラリ−の安定性は向上する。しかしなが
ら、現代の知識によれば、十分な研磨速度を達成するためには、自由に接近でき
るシリカ表面のある量が必要である。従来表面で起こる化学過程について多くが
知られていなかったとしても、研磨すべき表面から除去された物質を沈降させる
ためにこれらの球形表面が必要であるという考えがある。結果として、そのよう
な研磨スラリ−は、高量の研磨促進剤にもかかわらず、不満足な研磨速度をもた
らす。更に、研磨剤粒子の表面処理は、研磨スラリー、従ってＩＣの全製造工程
を費用のかかるものとする。

【００２３】 リサ−チ・ディスクロジュア（Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｌｏｓｕｒｅ＝ＲＤ）第
４１９０２０号には、平均粒径に依存して、平均寸法３５ｎｍのシリカゾル粒子
を用いて最良の研磨結果が得られるということが記述されている。

【００２４】 しかしながら、改良された性質を有する研磨スラリ−が依然必要である。特に
、十分に高い研磨速度、特にシリカと窒化ケイ素に対する高い選択性、良好な平
面化作用、及び低欠陥密度をもたらす研磨スラリ−がＳＴＩ工程にとって望まし
い。

【００２５】 驚くべきことに、この目的はバイモ−ダル（ｂｉｍｏｄａｌ）の粒径分布を有
するシリカゾルに基づく研磨剤を提供することによって達成される。

【００２６】 これは、３５ｎｍの平均粒径のシリカゾル粒子が最適な研磨特性を有するとい
われていることがＲＤ第４１９０２０号から公知であるから、同業者にとって驚
くべきことである。

【００２７】 しかしながら、本発明はそれだけではない。今回発見された研磨剤は、従来法
の研磨剤と比べて、改良された研磨速度及び向上した選択性を示す。

【００２８】 （発明の説明） 本発明は、互いにボンドによって連結していない球形の、分離したシリカ粒子
を含む研磨剤であって、 ａ）寸法５−５０ｎｍのシリカ粒子５−９５重量％、好ましくは２０−８０重量
％、及び ｂ）寸法５０−２００ｎｍのシリカ粒子９５−５重量％、好ましくは８０−２０
重量％、 を含む、但し粒子の全体がバイモ−ダルの粒径分布を有する、 つや出し用研磨剤に関する。

【００２９】 更に、本発明はこの研磨剤を用いる平らな層を製造する方法に関する。

【００３０】 本発明による研磨剤は、互いにボンドで連結したシリカ粒子を含まない。それ
は、１−６０重量％、好ましくは１−３０重量％、特に好ましくは５−２０重量
％の固体含量を有し、水を添加することによって所望の固体含量にすることがで
きる。シリカ粒子の他に、本発明による研磨剤は更なる添加剤、例えば研磨促進
剤、界面活性物質または粘度調整化合物を含むことができる。

【００３１】 シリカゾルは本発明の研磨剤の基礎を形成する。シリカゾルは互いにボンドで
連結してないシリカ粒子を含む。シリカゾルは、非晶性ＳｉＯ₂ の、水、アルコ
ール及び他の極性溶媒中の耐沈降性コロイド溶液である。それは一般に水と同様
の粘度を有し、市販されている製品のいくつかは高い（６０重量％までの）固体
濃度を有し、ゲル化に対して非常に安定である。

【００３２】 シリカゾルは、シリカ粒子の粒径に依存して、乳白光によるミルク状の濁りか
ら透明及び無色に至るまでの範囲にある。シリカゾル中の粒子は、５−２５０ｎ
ｍ、好ましくは５−１５０ｎｍの直径を有する。粒子は球形で、空間的に限定さ
れており、好ましくは電気的に負に荷電している。個々の粒子内は、通常［Ｓｉ
Ｏ₂ ］正四面体のまたはポリケイ酸の結合に由来するシロキサン結合の骨格が存
在する。表面にはＳｉＯＨ基がしばしば存在する。約３０−１０００ｍ² ／ｇの
比表面積を有する安定なシリカゾルが好適である。この比表面積は乾燥したＳｉ
Ｏ₂ 粉末のＢＥＴ法［参照、Ｓ．ブルナウア（Ｂｒｕｎａｕｅｒ）、Ｐ．Ｈ．エ
メット （Ｅｍｍｅｔ）及びＥ．テラ−（Ｔｅｌｌｅｒ）、Ｊ．アム・ケム・ソ
ク（Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．）、６０、３０９ペ−ジ、１９３８］により、或
いはＧ．Ｗ．シア−ズ（Ｓｅａｒｓ）［参照、アナリティカル・ケミストリ−（
Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ），２８、１９８１ページ、１９５
６］記載の溶液中での直接滴定により決定できる。

【００３３】 使用されるシリカゾルは、通常３０重量％の固体含量において１０ｍＰａ・ｓ
以下の粘度を有する。このシリカゾルの粘度は粒子の粒径、電解質含量、シリカ
含量、及び架橋度に依存する。使用されるシリカゾルは好ましくは架橋しておら
ず、ゲル化に対して安定である。

【００３４】 ３次元架橋に基づいて粒子間にＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合したシリカゲルを形成する
不可逆的ゲル化に対する安定性は、シリカ含量の増加、電解質含量の上昇及び粒
径の減少につれて低下する。一般に細かい粒状シリカゾル（例えば６ｎｍ以下の
粒径を有するもの）は、６０重量％までの固体含量が達成できる粗い粒状のシリ
カゾル（例えば５０ｎｍ以上の粒径を有するもの）よりも低固体濃度（例えば＜
３０重量％）に設定できるにすぎない。

【００３５】 使用されるシリカゾルのｐＨは１−１２である。用いるシリカゾルのｐＨは通
常９−１１である。ｐＨ５−６の範囲は、シリカゾルの安定性が低いだけである
から余り好ましくない。ｐＨ１２以上では、粒子が暫時コロイド化し、解離して
ケイ酸アルカリ溶液を生成する。

【００３６】 シリカゾルは、電解質、例えば塩化ナトリウム、塩化アンモニウム、及びフッ
化カリウムの添加に関して不安定である。安定化の目的には、シリカゾルはアル
カリ、例えば苛性ソーダまたは苛性カリ溶液、アンモニア、または他のアルカリ
を含む。それゆえに、電解質の添加してないシリカゾルが好適である。

【００３７】 シリカゾルは、分子状ケイ酸塩溶液から新しく調製した希ケイ酸溶液の縮合に
より、まれにはシリカゲルのコロイド化により、または他の方法により得ること
ができる。工業的規模で行われるシリカゾルの製造法の多くは、工業用水ガラス
を出発物質として使用する。

【００３８】 そのような水ガラスまたは苛性水ガラスはプロセスに適当であり、ソーダ水ガ
ラスが価格の点で好適である。市販のソーダ水ガラスは、Ｎａ₂ Ｏ・３．３４Ｓ
ｉＯ₂ の組成を有し、通常シリカ砂をソーダまたは硫酸ナトリウム及び石炭の混
合物と共に溶融して、透明で無色の、ピ−ス（ｐｉｅｃｅ）ガラスとして公知の
ガラスを得ることにより製造される。このピ−スガラスを、粉砕形において高温
及び圧力下に水と反応させ、コロイドの、強アルカリ溶液を生成せしめ、次いで
精製に供する。

【００３９】 細かい粒状の石英または他の適当なＳｉＯ₂ 原料を水熱条件下にアルカリと共
に直接粉砕して、水性水ガラスを生成させる方法は公知である。

【００４０】 研磨剤で使用されるシリカゾルを製造するためには、水ガラスからアルカリ金
属カチオンを除去することが必要である。アルカリ金属の最も通常の除去法は、
希水ガラス溶液をＨ⁺ 形のカチオン交換体で処理することである。好ましくは１
０重量％以下のシリカ含量の水ガラスを、交換体カラム中を通過させる。溶液の
ゲル化及びイオン交換樹脂のケイ酸化を防ぐためには、溶液のｐＨが５−７であ
る交換域での滞留時間は短いことが重要である。

【００４１】 生成する（新鮮なゾルとして公知の）希ケイ酸溶液は、非常に不安定で、好ま
しくは更新（ｒｅｎｅｗｅｄ）のアルカリ化により、また熱処理により直ちに安
定化され且つ濃縮される。シリカゾルは、特に好ましくは溶液を、ＳｉＯ₂ ：Ｎ
ａ₂ Ｏ比が６０−１３０：１までアルカリ化し、粒子を大きくするために溶液の
一部を６０−１００℃に加熱し、次いで新鮮なゾル溶液を連続的に添加し且つそ
れを存在する粒子上に成長させることによって安定化される。同時にまたは続い
て、溶液は蒸発により所望の濃度まで濃縮することができる。

【００４２】 ｐＨ及び温度を監視する反応の正確な制御により、または制御された滞留時間
の設定により、所望の粒径範囲を得ることができる。また所謂核のゾル並びに新
鮮なゾルを添加することも可能である。使用される核のゾルは規定された粒径分
布のシリカゾルであってよい。

【００４３】 用いるシリカゾルを更なる他の方法で製造することもできる。例えばテトラエ
チルオルトシリケ−ト（ＴＥＯＳ）の加水分解による製造が可能である。この方
法を用いて得られるシリカゾルは、高価なために半導体製造における研磨剤とし
ての限られた用途に対するものである。

【００４４】 シリカゾルの広範な説明は、Ｋ．Ｋ．イラ−（Ｉｌｅｒ）、シリカの化学、第
４章、３１２−４６１ページ［ウィリ−・アンド・サンズ社（Ｗｉｌｅｙ ＆
Ｓｏｎｓ，Ｎｅｗ ｙｏｒｋ，１９７９）］に見られる。

【００４５】 水ガラスからのアルカリ金属の除去、続く安定化により製造され、且つバイモ
−ダルの粒径分布を有するシリカゾルが好適である。用いられるシリカゾルの粒
子寸法は、寸法分布が５−５０ｎｍの粒子を５−９５、好ましくは２０−８０重
量％及び寸法分布が５０−２００ｎｍの粒子を９５−５、好ましくは８０−２０
重量％含む分布にある。ここにバイモ−ダルとは、粒径分布の２つの最大値の間
に少なくとも１つの最小値の存在することを意味する。

【００４６】 粒子寸法をナノメ−トルの範囲で測定するには、電子顕微鏡の像ばかりでなく
、他の方法、例えばレ−ザ−相関分光法、超音波測定法、または超遠心分離測定
法も適当である。極めて鮮明に分離するために、超遠心分離がバイモ−ダルの粒
径分布を決定するのに特に適当である。

【００４７】 超遠心分離の特徴は、分散液が実際の測定前に粒径により分画されるというこ
とである。均質な分散液の場合、大きい粒子は同時に存在する中程度の及び小さ
い粒子よりも迅速に沈澱物を生成する。超遠心分離セルにレーザー光を照射する
と、明白に規定されたその強度変化が時間の関数として起こる。粒子の濃度変化
及びこれからの粒径分布は、この強度変化から計算することができる。光源はＨ
ｅ−Ｎｅレーザーである。超遠心分離は高い精度、高い分解能を可能にし、分布
は正確に決定できる。これはバイモ−ダル分布では特に重要である。

【００４８】 バイモ−ダルシリカゾルは、モノモ−ダルシリカゾルの混合により製造できる
。この場合、モノモ−ダルのシリカゾル、即ち５−５０ｎｍの間に粒径最大値を
有する１つのシリカゾル成分、及び５０−２００ｎｍの間に粒径最大値を有する
２番目のシリカゾル成分を異なる量で有する混合物で製造することが可能である
。適当ならば、バイモ−ダルのシリカゾルは安定化中に製造することもできる。
バイモ−ダルなシリカゾルを混合法で製造するのは、この方法の場合、所望の量
比がかなり再現性よく設定できるから好適である。研磨スラリ−を生成するため
のゾルの製剤化は、例えば水での希釈及び可能ならば添加剤の添加によって行わ
れる。添加剤は研磨スラリ−に基づいて０．０１−１０重量％の量で添加するこ
とができる。

【００４９】 研磨剤シリカゾルは、好ましくは９−１２、特に好ましくは１０−１１のｐＨ
を有する。研磨を促進するために必要とされる高いｐＨは、例えばアルカリ水酸
化物、例えば水酸化カリウム及び水酸化ナトリウム、アミンまたはアンモニアま
たは水酸化テトラアルキルアンモニウムの添加により確立できる。加水分解中に
アルカリ反応を受ける塩、例えば炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カ
リウム、炭酸水素カリウム、及び炭酸水素アンモニウムも適当である。適当なア
ミンの例は、第一級アミン、第二級アミン、第三級アミン、ヘテロ環式アミン、
トリアミン、テトラミン、またはペンタミンを含む。使用できる水酸化テトラア
ルキルアンモニウムの例は、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラエ
チルアンモニウム、水酸化テトラプロピルアンモニウム、及び水酸化テトラブチ
ルアンモニウムを含む。

【００５０】 研磨スラリ−の性能を改善するためには、更なる添加剤、例えば界面活性物質
、例えばアルキルサルフェ−ト、アルキルスルホネ−ト、フェノ−ル、グリコ−
ルまたはフッ素化界面活性剤、または例えば粘度調整物質、例えばポリ電解質、
ポリアクリル酸、ポリエチレンアミン及びポリシロキサンを添加することもでき
る。

【００５１】 界面活性物質は好ましくはアニオン性、カチオン性または非イオン性の低分子
量オリゴマ−またはポリマ−乳化剤、表面活性剤または保護コロイドである。

【００５２】 アニオン性の低分子量オリゴマ−またはポリマ−乳化剤または表面活性剤の例
は、脂肪酸のアルカリ金属またはアルカリ土類金属塩、例えば炭素数１０−２１
の飽和脂肪酸のナトリウム塩、炭素数１２−１８の不飽和脂肪酸のナトリウム塩
、アルキルエ−テルスルホネ−ト、例えばスルホ−ヒドロキシ−ポリエチレング
リコ−ルと、例えば１−メチルフェニルエチル−フェノ−ル、ノニルフェノ−ル
、または炭素数１２−１８のアルキルエ−テルとのエーテル、アリ−ル−アルキ
ル−スルホネ−ト、例えば直鎖または分岐鎖ブチル置換ナフタレンスルホン酸、
またはアルキルサルフェ−ト、例えば長鎖アルキルサルフェ−トのナトリウム塩
である。

【００５３】 カチオン性の低分子量オリゴマ−またはポリマ−乳化剤または表面活性剤の例
は、長鎖アルカン基及び炭素数８−２２を有する、また酸と反応させまたはアル
キル化してアンモニウム化合物にしたアミンの塩、或いは同様の燐化合物及び硫
黄化合物である。

【００５４】 非イオン性のオリゴマ−またはポリマ−乳化剤または表面活性剤の例は、アル
キルポリグリコ−ルエ−テルまたはアルキルポリグリコ−ルエステル、例えば炭
素数１２−１８のエトキシル化飽和または不飽和結合を有する長鎖アルコール、
エトキシル化ひまし油、エトキシル化（ココナッツ）脂肪酸、エトキシル化大豆
油、エトキシル化樹脂酸またはエトキシル化ロジン酸、エトキシル化及び所望に
よりプロポキシル化ブチルジグリコ−ル、或いはエトキシル化アルキルアリ−ル
エ−テル、例えばエトキシル化直鎖及び／または分岐鎖ノニルフェノ−ルまたは
オクチルフェノ−ルまたはベニル化ｐ−ヒドロキシビフェニル、エトキシル化ト
リグリセリド及びジグリセリド、及びアルキルポリグリコシドである。

【００５５】 他の適当な乳化剤または表面活性剤は、エトキシル化長鎖アルキルまたはアル
ケニルアミン、レシチン、ポリエチレングリコ−ルと長鎖アルキルイソシアネ−
トで変性したジイソシアネ−トとの反応生成物、なたね油とジエタノ−ルアミン
との反応生成物、或いはソルビタンと長鎖アルカンまたはアルケンカルボン酸と
のエトキシル化反応生成物である。

【００５６】 更に、いわゆる保護コロイド、例えばポリビニルアルコ−ルまたは水溶性セル
ロース誘導体、例えばメチルセルロ−スが適当である。

【００５７】 以下の実施例を参照にして本発明を説明する。本発明によるつや出し用研磨剤
は言及する実施例に限定されるものではない。 実施例 実施例１ バイモ−ダルのシリカゾルの製造 平均粒子寸法１５ｎｍ及びｐＨ９．３のシリカゾル５００ｍｌを、室温におい
て平均粒子寸法７０ｎｍ及びｐＨ９．４のシリカゾル１５８３ｍｌと混合した。
このシリカゾルのバイモ−ダルな粒径分布は、図３から知ることができる。この
ｐＨ９．４のバイモ−ダルのシリカゾルを実施例２の研磨試験に使用した。 実施例２−４ 研磨試験 実施例２−４を、本発明のシリカゾル及び対照のシリカゾルの研磨速度及び選
択性と共に表に挙げる。研磨条件は以下のようである。実施例２において、本発
明による実施例１からのバイモ−ダルのシリカゾルを含む研磨スラリ−を用いる
研磨試験の結果を示す。研磨試験３の研磨スラリ−には平均粒子寸法７０ｎｍの
シリカゾル（図２）を使用した。研磨試験４の研磨スラリ−は、平均粒径分布１
５ｎｍを有する細かい粒径のシリカゾル（図１）を含んだ。 研磨試験の条件 研磨機：ＩＰＥＣ４７２ 圧力：０．５バール 向圧：０バール プレート速度：３２ｒｐｍ 支持体速度：２８ｒｐｍ 研磨スラリ−の秤入速度：１７５ｍｌ／分 研磨時間：１分 研磨パッド：ロ−デル（Ｒｏｄｅｌ）ＩＣ１４００ 直径２００ｍｍのパターン化してない（一律の）ウエハを使用した。酸化物層
（ＴＥＯＳ）の厚さは１００００オングストロ−ムであり、窒化物層の厚さは６
０００オングストロ−ムであった。

【００５８】 酸化物（ＴＥＯＳ）に対する研磨速度をオングストロ−ム／分で示し、また選
択性は酸化物と窒化ケイ素の比を示す。 表 シリカゾルを含む研磨スラリ−の研磨速度及び選択性 研磨スラリ− 研磨速度 選択性 オングストロ−ム／分 酸化物／窒化物 実施例２ バイモ−ダルのシリカゾル 粒径分布（図３） ３０５１ ８．０ 対照実施例３ モノモ−ダルのシリカゾル 粒径分布（図２） ２８５７ ６．６ 対照実施例４ モノモ−ダルのシリカゾル 粒径分布（図１） ２１０９ ４．０ 表に示す試験結果から明らかなように、本発明による実施例１からのバイモ−
ダルなシリカゾルを有する研磨スラリ−は、それぞれモノモ−ダルなシリカゾル
を有する対照実施例で用いた２つの研磨スラリ−と比べて、著しく高い研磨速度
と改良された選択性を示す。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例４のシリカゾルのモノモ−ダルな粒径分布を示す。

【図２】 実施例３からのシリカゾルのモノモ−ダルを示す

【図３】 実施例２のシリカゾルのバイモ−ダルな粒径分布を示す。

───────────────────────────────────────────────────── 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，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，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，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ， ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 プツペ，ロター ドイツ51399ブルシヤイト・アムバイハー 10アー (72)発明者 キルヒマイアー，シユテフアン ドイツ51375レーフエルクーゼン・エルン スト−ルートビヒ−キルヒナー−シユトラ ーセ45 Ｆターム(参考） 3C058 AA07 AC04 CB01 DA17

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いにボンドによって連結していない球形の、分離したシリ
   カ粒子を含む研磨剤であって、 ａ）寸法５−５０ｎｍのシリカ粒子５−９５重量％、及び ｂ）寸法５０−２００ｎｍのシリカ粒子９５−５重量％ を含む、但し粒子の全体がバイモ−ダルの粒径分布を有する、 研磨剤。
2. 【請求項２】 ａ）寸法５−５０ｎｍのシリカ粒子２０−８０重量％、及び
   ｂ）寸法５０−２００ｎｍのシリカ粒子８０−２０重量％ を含む、請求項１の研磨剤。
3. 【請求項３】 研磨剤が９−１２のｐＨを有する、請求項１及び２の研磨剤
   。
4. 【請求項４】 固体含量が１−６０重量％である、請求項１−３のいずれか
   のつや出し用研磨剤。
5. 【請求項５】 異なる粒径を有するモノモ−ダルなシリカゾルを混合するこ
   とによって得られる、請求項１−４のいずれかの研磨剤。
6. 【請求項６】 ６−１５の選択性を有する、研磨剤。
7. 【請求項７】 請求項１−５の研磨剤を使用する、平面酸化物層の製造法。