JP2004311652A

JP2004311652A - 研磨用スラリー

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Publication number: JP2004311652A
Application number: JP2003102080A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Haba; 真一羽場; Gishoku Ko; ▲ぎ▼植洪; Yasuyuki Itai; 康行板井; Toshika Tanaka; 利香田中
Original assignee: Rodel Nitta Inc
Current assignee: Nitta DuPont Inc
Priority date: 2003-04-04
Filing date: 2003-04-04
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2023-04-04
Also published as: JP4755805B2

Abstract

【課題】シリコン、ガリウム砒素などからなるの電子部品基板の表面に形成される多層配線用薄膜に対する研磨能力に優れ、該薄膜を変性させることなく高い研磨速度で研磨することができ、研磨後の薄膜が高い平坦化度を有する研磨用スラリーを提供する。
【解決手段】長径と短径との比（長径／短径）が１．２〜５．０である不定形コロイダルシリカを酸性下で用いると、多層配線用薄膜に対して優れた研磨能力が発揮され、該薄膜を変性させることもない。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、研磨用スラリーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＭＰ（ＣｈｅｍｉｃａｌＭｅｃｈａｎｉｃａｌＰｏｌｉｓｈｉｎｇ、化学機械研磨）は、主に、シリコン、ガリウム砒素などからなるウェハ表面に形成された酸化膜、金属膜、セラミックス膜などの多層配線用薄膜を平坦化するために利用され、ウェハ表面に多層配線を構築し、高性能化および高集積化がさらに進んだ超ＬＳＩを製造する上で、必要不可欠な技術になっている。
【０００３】
ＣＭＰ工程では、図４に示すように、研磨定盤１に貼付されたパッド２に、ウェハ３の被研磨面（多層配線用薄膜が形成された面）がパッド２に接するようにウェハ３を載せ、ウェハ３に加圧ヘッド４を押し付けてウェハ３に一定の荷重をかけかつ研磨用スラリー５をパッド２表面に供給しながら、パッド２と加圧ヘッド４とを回転させることによって、ウェハ３の研磨が行われる。
【０００４】
従来から、ＣＭＰ工程における研磨用スラリーには、球状コロイダルシリカ、ヒュームドシリカなどのシリカ系研磨剤とアルカリ剤とを含む水性スラリーが汎用されている。すなわち、球状コロイダルシリカの持つ機械的研磨能力とアルカリ剤が持つエッチング作用（化学的研磨能力）との相乗効果によって、研磨が行われる。シリカはアルカリによって膨潤し、アルカリ濃度が高くなるほど膨潤が進行し、その表面が軟質化するという特性を有しているので、アルカリ性下では、球状コロイダルシリカの機械的研磨能力が顕著に向上することはない。一方、シリカが膨潤を起こさない酸性下では、酸が、ウェハ表面に形成される多層配線用薄膜に対するエッチング効果を有していないので、球状コロイダルシリカの研磨能力だけに頼ることになる。しかしながら、球状コロイダルシリカの研磨能力だけでは、研磨速度はアルカリ性下に研磨を行う場合よりもはるかに低くなる。したがって、シリカ系研磨剤を含む水性スラリーを用いて、ウェハ表面に形成される多層配線用薄膜を研磨する際には、アルカリ剤を添加することが技術的な常識とされてきた。
【０００５】
一方、短径が１０〜２００ｎｍかつ長径／短径比が１．４〜２．２である不定形コロイダルシリカが、シリコンウェハの研磨剤として使用できることが知られている（たとえば、特許文献１参照）。しかしながら、特許文献１には、不定形コロイダルシリカをシリコンウェハの表面に形成される多層配線用薄膜を研磨するための研磨剤として用いることは記載されていない。さらに、特許文献１には、ウェハの表面に形成される多層配線用薄膜を研磨するに際し、不定形コロイダルシリカを含む酸性の水性スラリーを用いることおよびそれに基づく顕著な効果についての記載はない。
【０００６】
また、長径が７〜１０００ｎｍかつ短径／長径比が０．３〜０．８である不定形コロイダルシリカが、ガリウム砒素などの化合物半導体の研磨剤として使用できることが知られている（たとえば、特許文献２参照）。しかしながら、特許文献２には、不定形コロイダルシリカを、シリコン、ガリウム砒素などからなるウェハの表面に形成される多層配線用薄膜の研磨に用いることは一切記載されていない。しかも、特許文献２によれば、この不定形コロイダルシリカによって化合物半導体を研磨するに際しては、アルカリ性下および酸性下のいずれで研磨を行っても、同等の効果が得られることが記載されている。したがって、前述の技術的な常識を踏まえると、特許文献２の記述から、不定形コロイダルシリカを酸性下で多層配線用薄膜の研磨に用いる場合のみに、多層配線用薄膜に対して優れた研磨能力が発揮されることは、当業者といえども容易に想到できることではない。また、特許文献２で使用される不定形コロイダルシリカは、原料化合物に由来する不純物（主にアルカリ金属およびアルカリ土類金属）を含有しているので、このような不定形コロイダルシリカによって多層配線用薄膜を研磨すると、該薄膜が変性を起こし、所望の多層配線を形成できないことがある。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−６０２３２号公報
【特許文献２】
特開平７−２２１０５９号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、特に、ウェハ表面に形成される酸化膜、金属膜、セラミックス膜などの多層配線用薄膜に対して優れた研磨能力を有し、これら薄膜を高い研磨速度で研磨することができ、研磨後の薄膜が高い平坦化度を有し、しかもこれら薄膜の物性を変化させるような不純物を含まない研磨用スラリーを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者は上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、ウェハなどの電子部品基板表面の多層配線用薄膜を研磨するに際し、特定の不定形コロイダルシリカを酸性下で用いると、球状コロイダルシリカをアルカリ性下で用いる場合よりも優れた研磨能力が発現されるという、従来の技術的な常識を覆す知見を得、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【００１０】
本発明は、長径と短径との比（長径／短径）が１．２〜５．０である不定形コロイダルシリカおよび酸を含有し、残部が水であることを特徴とする研磨用スラリーである。
【００１１】
本発明に従えば、長径と短径との比（長径／短径）が特定の範囲にある不定形コロイダルシリカと酸とを併用することによって、特に、ウェハなどの電子部品基板の表面に形成される酸化膜、金属膜、セラミックス膜などの多層配線用薄膜に対して優れた研磨能力を有し、これらの薄膜を高い速度で研磨することができ、研磨後の薄膜が高い平坦化度を有し、しかもこれらの膜を変性させることがない研磨用スラリーが提供される。
【００１２】
また本発明の研磨用スラリーは、ｐＨが１〜６であることを特徴とする。
本発明に従えば、前述の本発明の研磨用スラリーはｐＨが酸性域の中でも１〜６の範囲であることが好ましい。これによって、その研磨能力が充分に発揮され、高い研磨速度が実現できる。
【００１３】
また本発明の研磨用スラリーは、不純物の含有量が１ｐｐｍ以下であることを特徴とする。
【００１４】
本発明に従えば、本発明の研磨用スラリーにおける不純物の含有量は、１ｐｐｍ以下であることが好ましい。これによって、研磨対象である、ウェハ表面に形成される多層配線用薄膜を変性させることなく、研磨することができる。不純物は、多くの場合、不定形コロイダルシリカを合成する原料に由来するので、不純物含有量を１ｐｐｍ以下にするには、特定の製造法で合成され、ケイ素以外の金属、たとえばアルカリ金属、アルカリ土類金属などを含まない不定形コロイダルシリカが好ましく使用される。
【００１５】
また本発明の研磨用スラリーは、前述の不定形コロイダルシリカの長径が５〜５００ｎｍであることを特徴とする。
【００１６】
本発明に従えば、不定形コロイダルシリカの長径が、５〜５００ｎｍの範囲であることが好ましい。これによって、不定形コロイダルシリカはさらに優れた研磨能力を発揮する。
【００１７】
また本発明の研磨用スラリーは、前述の不定形コロイダルシリカの含有量がスラリー全量の０．１〜３０重量％であることを特徴とする。
【００１８】
本発明に従えば、本発明の研磨用スラリーにおける不定形コロイダルシリカの含有量がスラリー全量の０．１〜３０重量％であることが好ましい。これによって、不定形コロイダルシリカの研磨能力が最大限に発揮される。
【００１９】
また本発明の研磨用スラリーは、前述の酸が無機酸および有機酸から選ばれる１種または２種以上であることを特徴とする。
【００２０】
また本発明の研磨用スラリーは、前述の無機酸が塩酸、硝酸、硫酸およびフッ酸から選ばれる１種または２種以上であることを特徴とする。
【００２１】
また本発明の研磨用スラリーは、前述の有機酸が炭酸、酢酸、クエン酸、マロン酸、アジピン酸および乳酸から選ばれる１種または２種以上であることを特徴とする。
【００２２】
本発明に従えば、酸は有機酸および／または無機酸であることが好ましく、その中でも特定の有機酸および／または無機酸であることがさらに好ましい。これによって、ウェハ表面に形成される多層配線用薄膜の研磨に特に適した研磨用スラリーを得ることができる。
【００２３】
また本発明の研磨用スラリーは、前述の酸の含有量がスラリーのｐＨを１〜６にする量であることを特徴とする。
【００２４】
本発明に従えば、本発明の研磨用スラリーにおける酸の含有量は、スラリーのｐＨが１〜６の範囲になる量であることが好ましい。このｐＨ範囲の研磨用スラリーは、前述のとおり、極めて優れた研磨能力を有している。
【００２５】
また本発明の研磨用スラリーは、電子部品基板上に形成される多層配線用薄膜の研磨に用いられることを特徴とする。
【００２６】
本発明に従えば、本発明の研磨用スラリーは、研磨対象が、シリコン、ガリウム砒素などの半導体材料からなる電子部品基板上に形成される酸化膜、金属膜、セラミックス膜などの多層配線用薄膜であることが好ましい。本発明の研磨用スラリーは、このような薄膜に対して、特に優れた研磨能力を有する。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明の研磨用スラリーは、長径と短径との比が特定の範囲にある不定形コロイダルシリカと酸とを含み、残部が水である組成物である。
【００２８】
本発明の研磨用スラリーは、そのｐＨが、好ましくは１〜６、さらに好ましくは２〜４、特に好ましくは２〜３である。ｐＨが１〜６の酸性域にあると、研磨用スラリーの研磨能力が最大限に発揮される。ｐＨが１未満では、研磨装置などを腐食させる可能性がある。ｐＨが６を超えると、不定形コロイダルシリカの研磨能力が充分に発揮されないおそれがある。このｐＨ範囲は、酸の含有量を適宜変更することによって、容易に達成することができる。
【００２９】
本発明の研磨用スラリーは、その不純物含有量が１ｐｐｍ以下であることが好ましい。ここで不純物としては、たとえば、ケイ素以外の金属が挙げられる。不純物含有量が１ｐｐｍをはるかに超えると、研磨対象である、ウェハ表面に形成される多層配線用薄膜を変性するおそれがある。不純物含有量を１ｐｐｍ以下に調整するには、たとえば、ケイ素以外の金属を含まない不定形コロイダルシリカを用いればよい。このような不定形コロイダルシリカは、後述する方法に従って合成できる。
【００３０】
本発明においては、研磨剤として、特定の長径／短径比を有する不定形コロイダルシリカを使用する。このような不定形コロイダルシリカが、ウェハなどの電子部品基板そのものではなく、その表面に形成される多層配線用薄膜に対して優れた研磨能力を示す理由は充分明らかではないけれども、不定形コロイダルシリカの表面状態とその表面に存在する活性シラノール基との相乗作用によるものと推測される。不定形コロイダルシリカの表面は凹凸に富んでいる。このような凹凸は、それ自体が微細な不定形コロイダルシリカの表面に存在するので、極めて微細なものである。凹凸という形状およびその微細さは、ウェハ表面に形成される超極薄膜である多層配線用薄膜の研磨に適している。また、不定形コロイダルシリカの表面に存在する多数の活性シラノール基は多層配線用薄膜の表面に作用し、薄膜表面を活性化する。これによって、薄膜は研磨されやすくなる。
【００３１】
不定形コロイダルシリカの研磨能力は、酸性下のみで発揮される。シリカが膨潤するアルカリ性下では、表面の極微細の凹凸が膨潤によって失われるとともに、活性シラノール基がアルカリと中和反応を起こして不活性化するので、その研磨能力は球状コロイダルシリカよりも低くなる。
【００３２】
本発明で使用する不定形コロイダルシリカは、平均長径と平均短径との比（平均長径／平均短径）が１．２〜５．０、好ましくは１．５〜３．０である。この比は、不定形コロイダルシリカの平均長径および平均短径に基づいて決定される。不定形コロイダルシリカの平均長径および平均短径は、不定形コロイダルシリカの水分散体を試料とし、２５℃の温度下に、粒子径測定機（商品名：Ｎ４ＰＬＵＳ、ＢＥＣＫＭＡＮＣＯＵＬＴＥＲ社製）によって測定される。平均長径／平均短径が１．２未満では、充分な研磨能力が得られない可能性がある。一方５．０を超えると、研磨対象物にスクラッチなどが発生するおそれがある。
【００３３】
不定形コロイダルシリカは、その長径が５〜５００ｎｍであることが好ましい。前述の平均長径／平均短径比を有し、かつ５〜５００ｎｍの範囲の長径を有する不定形コロイダルシリカは、特に高い研磨能力を示す。
【００３４】
不定形コロイダルシリカは、そのＢＥＴ比表面積が５〜５５０ｍ^２／ｇであることが好ましい。ＢＥＴ比表面積は、不定形コロイダルシリカを２００℃で１２０分間乾燥し、得られる不定形コロイダルシリカの焼結体の約１ｇを用い、ＢＥＴ比表面積測定機（商品名：ＳＡ３１００、ＢＥＣＫＭＡＮＣＯＵＬＴＥＲ社製）によって測定される。前述の平均長径／平均短径比および長径を有し、かつ５〜５５０ｍ^２／ｇのＢＥＴ比表面積を有する不定形コロイダルシリカは、さらに高い研磨能力を示す。
【００３５】
不定形コロイダルシリカとしては、前述の平均長径／平均短径比を有する公知のものを使用できる。その中でも、研磨用スラリーの不純物含有量を１ｐｐｍ以下に調整し、研磨対象である薄膜の変性を防止するという観点から、ケイ素以外金属原子を実質的に含まない不定形コロイダルシリカが好ましい。このような不定形コロイダルシリカは、たとえば、特許第３１９５５６９号に記載されている方法に従い、ケイ酸メチルまたはケイ酸メチルとメタノールとの混合物を、水、メタノールおよびアンモニアを含む混合溶媒または水、メタノール、アンモニアおよびアンモニウム塩を含む混合溶媒に滴下することによって合成することができる。これによって、ケイ素以外の金属原子を含まず、平均長径／平均短径比が１．４〜２．２である不定形コロイダルシリカが得られる。
【００３６】
不定形コロイダルシリカは１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。
【００３７】
不定形コロイダルシリカの含有量は特に制限されず、それ自体の粒子径（平均長径）および平均長径と平均短径との比、併用する酸の種類および含有量、研磨対象になる多層配線用薄膜の種類および膜厚などの各種条件に応じて広い範囲から適宜選択できるけれども、通常は本発明スラリー全量の０．１〜３０重量％、好ましくは１〜１５重量％、より好ましくは５〜１２重量％である。０．１重量％未満では、充分な研磨速度が得られない可能性がある。一方３０重量％を大幅に超えると、パーティクルの残留、スクラッチの発生などが起こるおそれがある。
【００３８】
本発明において、前述の不定形コロイダルシリカとともに使用する酸としては特に制限されず、公知の無機酸および有機酸を使用できる。その中でも、研磨用スラリーの研磨能力を一層向上させるという観点から、塩酸、硝酸、硫酸、フッ酸などの無機酸および炭酸、酢酸、クエン酸、マロン酸、アジピン酸などの有機酸が好ましく、塩酸などが特に好ましい。無機酸および有機酸は、それぞれ、１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。また、無機酸の１種または２種以上と有機酸の１種または２種以上とを併用することもできる。酸の含有量は特に制限されず、酸そのものの種類、不定形コロイダルシリカの長径／短径比、粒子径（長径）の寸法および含有量、研磨対象である多層配線用薄膜の種類および膜厚などの各種条件に応じて広い範囲から適宜選択できるけれども、通常は研磨用スラリーのｐＨが１〜６、好ましくは２〜４、より好ましくは２〜３になる量とすればよい。
【００３９】
本発明の研磨用スラリーは、その好ましい特性を損なわない範囲で、従来からＣＭＰ加工における研磨用スラリーに常用されている各種の添加剤の１種または２種以上を含んでいてもよい。該添加剤の具体例としては、たとえば、ポリカルボン酸アンモニウムなどの分散剤、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、エチレングリコール、グリセリンなどの水溶性アルコール、界面活性剤、緩衝液、粘度調節剤などが挙げられる。
【００４０】
本発明の研磨用スラリーは、不定形コロイダルシリカおよび酸のそれぞれの適量、ならびに必要に応じて他の添加剤の適量を用い、さらに水を用いて全量を１００重量％とし、これらの成分を一般的な混合方法にしたがって混合することによって製造できる。
【００４１】
本発明の研磨用スラリーを用いるＣＭＰ加工は、従来の研磨用スラリーに代えて本発明の研磨用スラリーを使用する以外は、従来の方法と同様に実施できる。
【００４２】
本発明の研磨用スラリーは、各種電子部品基板上に形成される薄膜を研磨するのに好適に使用できる。ここで、電子部品基板としては、シリコン、ガリウム砒素、インジウム燐、アルミニウム、アルミナ、アルミナ合金またはガラスからなる電子部品基板が挙げられる。電子部品基板上に形成される多層配線用薄膜としては、二酸化ケイ素、ｐ−ＴＥＯＳなどからなる酸化膜、Ｗ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｔａ、Ａｌなどからなる金属膜、ＴｉＮ、Ｔａ、ＴａＮ、Ｓｉ_３Ｎ_４などからなるセラミックス膜などが挙げられる。
【００４３】
また本発明のスラリーは、半導体関連のＣＭＰ加工に限定されず、それ以外の用途で金属、セラミックスなどを研磨する際にも、好適に使用できる。
【００４４】
本発明の研磨用スラリーの好ましい形態は、長径／短径比１．２〜５．０の不定形コロイダルシリカならびに酸を含有し、残部が水である組成物であって、該不定形コロイダルシリカの含有量が研磨用スラリー全量の０．１〜３０重量％であり、酸が塩酸、硝酸、硫酸およびフッ酸である無機酸ならびに炭酸、酢酸、クエン酸、マロン酸、アジピン酸および乳酸である有機酸から選ばれる１種または２種以上の酸であり、そのｐＨが１〜６であり、電子部品基板上に形成される多層配線用薄膜を研磨するための組成物である。
【００４５】
［実施例］
以下に参考例、実施例および比較例を挙げ、本発明を具体的に説明する。
【００４６】
実施例１
表１に示す長径、短径、長径／短径比およびＢＥＴ比表面積を有する不定形コロイダルシリカおよび０．５規定塩酸水溶液を用い、不定形コロイダルシリカ含有量５重量％かつｐＨ２である本発明の研磨用スラリーを調製した。
【００４７】
比較例１
不定形コロイダルシリカに代えて表１に示す球状コロイダルシリカを使用する以外は、実施例１と同様にして、研磨用スラリーを調製した。
【００４８】
なお、不定形コロイダルシリカおよび球状コロイダルシリカの長径、短径およびＢＥＴ比表面積は、前述の方法に従って測定された。
【００４９】
【表１】

【００５０】
実施例２
表１に示す不定形コロイダルシリカおよび０．５規定塩酸水溶液を用い、不定形コロイダルシリカ含有量が１２重量％かつｐＨが２、３または４である３種の本発明の研磨用スラリーを調製した。
【００５１】
比較例２
不定形コロイダルシリカに代えて表１に示す球状コロイダルシリカを用いる以外は実施例２と同様にして、３種の比較例の研磨用スラリーを調製した。
【００５２】
実施例２および比較例２で得られた研磨用スラリーを用い、表面にｐ−ＴＥＯＳ膜が形成されシリコンウェハを研磨し、引き続きエクサイチュ（Ｅｘ−ｓｉｔｕ）コンディショニングを行った。研磨条件およびコンディショニング条件はつぎの通りである。研磨条件およびコンディショニング条件はつぎの通りである。
【００５３】
〔研磨条件〕
研磨装置：商品名Ｅｃｏｍｅｔ、Ｂｕｅｈｌｅｒ社製
パッド：商品名ＩＣ１４００
ウェハへの荷重：５（ｐｓｉ）
研磨定盤の回転数：１２０（ｒｐｍ）
加圧ヘッドの回転数：１２０（ｒｐｍ）
スラリー流量：１０（ｍｌ／分）
研磨時間：１２０秒
【００５４】
〔コンディショニング条件〕
圧力：２．７６ｋｇ
回転数：１２０（ｒｐｍ）
コンディショニング時間：５秒
【００５５】
コンディショニング後のｐ−ＴＥＯＳ膜について、４９の測定点を設け、各点での膜除去量（ｎｍ）を膜厚測定器（商品名：Ｎａｎｏｓｐｅｃ／ＡＦＴ５１００、Ｎａｎｏｍｅｔｒｉｃｓ社製）によって測定し、研磨時間に基づいて、それらの１分間平均除去量を算出して研磨速度（ｎｍ／分）とした。
【００５６】
結果を図１に示す。図１において、本発明の研磨用スラリーの研磨速度は―〇―で示され、比較例の研磨用スラリーの研磨速度は―△―で示される。図１から、本発明の研磨用スラリーが、ｐＨ２〜４特にｐＨ２〜３の酸性域において、球状コロイダルシリカを含む従来の研磨用スラリーに比べ、ｐ−ＴＥＯＳ膜に対する研磨能力が著しく優れていることが明らかである。
【００５７】
参考例１
参考のため、表１に示す不定形コロイダルシリカまたは球状コロイダルシリカおよび水酸化アンモニウムの２９重量％水溶液を用い、コロイダルシリカ含有量１２重量％かつｐＨが７または１０．５である４種の研磨用スラリーを調製した。
【００５８】
これらの４種の研磨用スラリーを用い、前記と同様にして、それぞれの研磨速度（ｎｍ／分）を求めた。結果を図２に示す。図２において、不定形コロイダルシリカを含む研磨用スラリーの研磨速度は―〇―で示され、球状コロイダルシリカを含む研磨用スラリーの研磨速度は―△―で示される。図２から、不定形コロイダルシリカを含む場合は、アルカリ性側では研磨速度の向上がほとんどみられないのに対し、球状コロイダルシリカを含む場合は、高アルカリ性になるほど、研磨能力が向上することが判る。
【００５９】
図２の結果および高アルカリになるほどエッチング作用が強くなって研磨速度が向上することを踏まえると、不定形コロイダルシリカ自体の研磨能力は、アルカリが強くなるほど、低下することは明らかである。
【００６０】
実施例３
表１に示す不定形コロイダルシリカおよび０．５規定塩酸水溶液を用い、ｐＨが２でありかつ不定形コロイダルシリカ含有量が１、３、５、７、１０または１２重量％である６種の本発明の研磨用スラリーを調製した。
【００６１】
比較例３
不定形コロイダルシリカに代えて表１に示す球状コロイダルシリカを使用する以外は、実施例３と同様にして、ｐＨが２でありかつ球状コロイダルシリカ含有量が１、３、５、７、１０または１２重量％である６種の比較例の研磨用スラリーを調製した。
【００６２】
実施例３および比較例３の研磨用スラリーを用い、前記と同様にして、それぞれの研磨速度（ｎｍ／分）を求めた。結果を図３に示す。図３において、実施例３の研磨用スラリーの研磨速度は―〇―で示され、比較例３の研磨用スラリーの研磨速度は―△―で示される。表３から、酸性域では、シリカ含有量に関係なく、不定形コロイダルシリカを含む本発明の研磨用スラリーが、球状コロイダルシリカを含む従来の研磨用スラリーよりも、ｐ−ＴＥＯＳ膜に対して優れた研磨能力を有していることが明らかである。
【００６３】
【発明の効果】
本発明によれば、長径と短径との比（長径／短径）が特定の範囲にある不定形コロイダルシリカと酸とを併用することによって、特に、ウェハなどの電子部品基板の表面に形成される多層配線用薄膜に対して優れた研磨能力を有し、これらの薄膜を高い速度で研磨することができ、研磨後の薄膜が高い平坦化度を有し、しかもこれらの膜を変性させることがない研磨用スラリーが提供される。
【００６４】
本発明によれば、本発明の研磨用スラリーのｐＨを１〜６の範囲にすることによって、その研磨能力が充分に発揮され、高い研磨速度が実現できる。
【００６５】
本発明によれば、本発明の研磨用スラリーの不純物含有量を１ｐｐｍ以下にすることによって、シリコンなどからなるの電子部品基板表面に形成される多層配線用薄膜を変性させることなく研磨することができる。
【００６６】
本発明によれば、長径が５〜５００ｎｍである不定形コロイダルシリカを用いることによって、さらに優れた研磨能力が得られる。
【００６７】
本発明によれば、不定形コロイダルシリカの含有量を研磨用スラリー全量の０．１〜３０重量％にすることによって、研磨能力が最大限に発揮される。
【００６８】
本発明によれば、酸として有機酸および／または無機酸、その中でも特定の有機酸および／または無機酸を用いることによって、シリコンなどからなる電子部品基板の表面に形成される多層配線用薄膜の研磨に特に適した研磨用スラリーを得ることができる。
【００６９】
本発明よれば、酸の含有量を研磨用スラリーのｐＨが１〜６になる量にすることによって、極めて優れた研磨能力が発揮される。
【００７０】
本発明によれば、研磨対象をシリコンなどからなる電子部品基板上に形成される多層配線用薄膜から選択することによって、本発明研磨用スラリーの研磨能力が最大限に発揮される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明および従来の研磨用スラリーの、ｐＨ２〜３における研磨速度を示すグラフである。
【図２】不定形コロイダルシリカまたは球状コロイダルシリカを含む研磨用スラリーの、ｐＨ７〜１０．５における研磨速度を示すグラフである。
【図３】本発明および従来の研磨用スラリーにおいて、コロイダルシリカの含有量を変化させたときの研磨速度を示すグラフである。
【図４】ＣＭＰ工程を簡略的に示す図面である。

Claims

長径と短径との比（長径／短径）が１．２〜５．０である不定形コロイダルシリカおよび酸を含有し、残部が水であることを特徴とする研磨用スラリー。
ｐＨが１〜６であることを特徴とする請求項１記載の研磨用スラリー。
不純物の含有量が１ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項１または２記載の研磨用スラリー。
不定形コロイダルシリカの長径が５〜５００ｎｍであることを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれかに記載の研磨用スラリー。
不定形コロイダルシリカの含有量がスラリー全量の０．１〜３０重量％であることを特徴とする請求項１〜４のうちのいずれかに記載の研磨用スラリー。
酸が無機酸および有機酸から選ばれる１種または２種以上であることを特徴とする請求項１〜５のうちのいずれかに記載の研磨用スラリー。
無機酸が塩酸、硝酸、硫酸およびフッ酸から選ばれる１種または２種以上であることを特徴とする請求項６記載の研磨用スラリー。
有機酸が炭酸、酢酸、クエン酸、マロン酸、アジピン酸および乳酸から選ばれる１種または２種以上であることを特徴とする請求項６記載の研磨用スラリー。
酸の含有量が、スラリーのｐＨを１〜６にする量であることを特徴とする請求項１〜８のうちのいずれかに記載の研磨用スラリー。
電子部品基板上に形成される多層配線用薄膜の研磨に用いられることを特徴とする請求項１〜９のうちのいずれかに記載の研磨用スラリー。