JP2005116987A - Polishing composition - Google Patents

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JP2005116987A
JP2005116987A JP2003352952A JP2003352952A JP2005116987A JP 2005116987 A JP2005116987 A JP 2005116987A JP 2003352952 A JP2003352952 A JP 2003352952A JP 2003352952 A JP2003352952 A JP 2003352952A JP 2005116987 A JP2005116987 A JP 2005116987A
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polishing
polishing composition
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copper
dishing
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JP2003352952A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshiteru Go
Tatsuhiko Hirano
Atsuki Kawamura
Takeshi Matsuda
Kenji Sakai
俊輝 呉
達彦 平野
剛 松田
篤紀 河村
謙児 酒井
Original Assignee
Fujimi Inc
株式会社フジミインコーポレーテッド
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polishing composition which can restrain the generation of dishing and can maintain a polishing speed to a metal material containing copper highly. <P>SOLUTION: The polishing composition contains each component of following (a)-(f). (a): oxidation silicon, (b): at least a kind chosen out of a carboxylic acid and an α-amino acid, (c): an anticorrosive, (d): a surfactant, (e): persulfate and (f): hotwater. Further, the polishing composition contains an ammonium ion, and pH is set as at least 7 and less than 12. The polishing composition is used for polishing a semiconductor substrate. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、半導体装置の配線構造を形成するための研磨に用いられる研磨用組成物に関するものである。 The present invention relates to a polishing composition used in polishing for forming the wiring structure of a semiconductor device.

近年、コンピュータに使用されるULSI等の高集積化及び高速化に伴い、半導体装置のデザインルールは微細化が進んでいる。 Recently, with high integration and high speed of ULSI or the like used in a computer, the design rule for semiconductor devices has progressed miniaturization. よって、半導体装置の配線構造の微細化による配線抵抗の増大に対処するために、銅を含有する金属材料を配線材料として使用することが検討されている。 Therefore, in order to cope with an increase in resistance of the wiring due to refinement of the wiring structure of a semiconductor device, using a metal material containing copper as a wiring material it has been studied.

銅を含有する金属材料を配線材料として使用する場合、異方性エッチングによる配線構造の形成は金属材料の性質上難しい。 When using a metal material containing copper as a wiring material, forming a wiring structure by anisotropic etching is difficult due to the nature of the metal material. このため、配線構造はCMP(Chemical Mechanical Polishing)法を用いた方法等によって形成される。 Thus, the wiring structure is formed by a method such as using a CMP (Chemical Mechanical Polishing) method. 具体的には、タンタルや窒化タンタル等のタンタル含有化合物により形成されているバリア膜を、表面に配線溝が凹設された絶縁膜上に成膜する。 Specifically, a barrier film is formed by tantalum-containing compound such as tantalum or tantalum nitride, wiring grooves on the surface is deposited on the recessed by an insulating film. 次いで、銅を含有する金属材料により形成されている導体膜を、少なくとも配線溝内が完全に埋まるようにバリア膜上に成膜する。 Then, a conductive film formed of a metal material containing copper, is deposited in on the barrier film so that at least the wiring trench is completely filled. 続いて、第1の研磨工程で導体膜の一部を研磨する。 Subsequently, polishing the portion of conductive film in the first polishing step. そして、第2の研磨工程で、導体膜を配線溝以外の箇所のバリア膜が露出するまで研磨する。 Then, in the second polishing step, polishing the conductive film until the barrier film portions other than the wiring grooves is exposed. 次いで、第3の研磨工程でバリア膜を配線溝以外の箇所の絶縁膜が露出するまで研磨することにより、配線溝内に配線部を形成する。 Then, by an insulating film of the third portion of the barrier film other than the wiring grooves in the polishing step of polishing to expose, to form a wiring portion in the wiring trench.

従来、研磨用組成物は、水性コロイダルシリカと過硫酸塩から構成されている(例えば特許文献1参照。)。 Conventionally, the polishing composition, is composed of an aqueous colloidal silica and persulfates (for example, see Patent Document 1.). また、アルミナ等の研磨材、過酢酸等の酸化剤、クエン酸等の錯生成剤及びイミダゾール等の膜生成剤を含有しているものもある(例えば特許文献2参照。)。 Furthermore, abrasive such as alumina, oxidants such as peracetic acid, some of which contains a complexing agent such as citric acid, and films forming agent such as imidazole (see, for example, Patent Document 2.). これら研磨用組成物は、研磨材等により被研磨面を機械的に研磨するとともに、錯生成剤等により銅を含有する金属材料に対する研磨を促進する。 These polishing composition, as well as polishing the surface mechanically by abrasive or the like, to promote the polishing of metal material containing copper by complexing agent.
特開平6−313164号公報 JP-6-313164 discloses 特開平11−21546号公報 JP-11-21546 discloses

ところが、これら研磨用組成物は、第2の研磨工程で用いられたときには、銅を含有する金属材料に対する研磨速度が高いために導体膜を過剰に研磨する。 However, the polishing composition thereof, when used in the second polishing step, excess polishing the conductive film to the polishing rate for the higher metal material containing copper. このため、研磨後の被研磨面には、配線溝に対応する箇所の導体膜の表面がバリア膜の表面に比べて内方へ後退する現象、即ちディッシングが発生するという問題があった。 Therefore, the polished surface after polishing, the phenomenon that the surface of the conductive film of a portion corresponding to the wiring groove is retracted inwardly as compared to the surface of the barrier film, that is, dishing disadvantageously occur.

本発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。 The present invention has been made in view of the problems existing in the prior art. その目的とするところは、ディッシングの発生を抑制することができるとともに、銅を含有する金属材料に対する研磨速度を高く維持することができる研磨用組成物を提供することにある。 And has an object, it is possible to suppress the occurrence of dishing is to provide a polishing composition capable of maintaining a high polishing rate for a metal material containing copper.

上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明の研磨用組成物は、半導体基板の研磨に用いられ、下記(a)〜(f)の各成分を含有するとともにアンモニウムイオンを含有し、pHが7以上12未満であることを要旨とする。 To achieve the above object, the polishing composition of the invention according to claim 1 is used for polishing a semiconductor substrate, containing ammonium ions as well as containing the following components (a) ~ (f) and, and summarized in that the pH is less than 7 or more 12.

(a):酸化ケイ素 (b):カルボン酸及びα−アミノ酸から選ばれる少なくとも一種 (c):防食剤 (d):界面活性剤 (e):過硫酸塩 (f):水 請求項2に記載の発明の研磨用組成物は、請求項1に記載の発明において、pHが8.5〜11であることを要旨とする。 (A): silicon oxide (b): at least one selected from carboxylic acid and α- amino (c): corrosion inhibitor (d): surfactant (e): persulfate (f): water Claim 2 the polishing composition of the described invention, in the invention described in claim 1, and summarized in that the pH is 8.5 to 11.

請求項3に記載の発明の研磨用組成物では、請求項1に記載の発明において、pHが9〜11であることを要旨とする。 The polishing composition of the invention according to claim 3, in the invention described in claim 1, is summarized in that a pH of 9-11.
請求項4に記載の発明の研磨用組成物では、請求項1〜3のいずれか一項に記載の発明において、前記成分(e)の含有量が0.5〜10質量%であることを要旨とする。 That by the polishing compositions of the invention according to claim 4, in the invention described in any one of claims 1 to 3, the content of the component (e) is 0.5 to 10 mass% the gist.

本発明の研磨用組成物によれば、ディッシングの発生を抑制することができるとともに、銅を含有する金属材料に対する研磨速度を高く維持することができる。 According to the polishing composition of the present invention, it is possible to suppress the occurrence of dishing, copper can be maintained high polishing rate for a metal material containing.

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 It will be described in detail with reference to embodiments embodying the present invention with reference to the drawings.
図1(a)に示すように、半導体装置を構成する半導体基板11上の絶縁膜12表面には、回路設計に基づく所定のパターンの配線溝13が公知のリソグラフィ技術やパターンエッチング技術等により形成されている。 As shown in FIG. 1 (a) forming, in the insulating film 12 the surface of the semiconductor substrate 11 constituting the semiconductor device, according to a predetermined pattern of the wiring grooves 13 is known lithography technique and pattern etching techniques based on the circuit design or the like It is. 絶縁膜12としてはTEOS(テトラエトキシシラン)を用いたCVD(Chemical Vapor Deposition)法等の方法によって形成されるSiO 2膜の他、SiOF膜、SiOC膜等が挙げられる。 Another SiO 2 film as the insulating film 12 formed by the method of CVD (Chemical Vapor Deposition) method or the like using TEOS (tetraethoxysilane), SiOF film, SiOC film, and the like.

絶縁膜12上には、所定の厚みのバリア膜14がスパッタリング法等により成膜されている。 On the insulating film 12, barrier film 14 having a predetermined thickness is formed by sputtering or the like. このバリア膜14は、タンタルや窒化タンタル等のタンタル含有化合物により形成されている。 The barrier film 14 is formed by tantalum-containing compound such as tantalum or tantalum nitride. バリア膜14表面の配線溝13に対応する箇所は凹状に形成されている。 Portion corresponding to the wiring groove 13 of the barrier film 14 surface is formed in a concave shape. バリア膜14上には、少なくとも配線溝13内が完全に埋まるように導体膜15が成膜されている。 On the barrier film 14, conductive film 15 so that at least the wiring trenches 13 are completely filled is formed. この導体膜15は、銅、銅−アルミニウム合金、銅−チタン合金等の銅を含有する金属材料(以下、銅含有金属という。)により形成されている。 The conductor layer 15 is copper, a copper - aluminum alloy, copper - metal material containing copper such as titanium alloys are formed by (hereinafter referred to as copper-containing metals.). 導体膜15表面の配線溝13に対応する箇所には、一般に初期段差と呼ばれる配線溝13由来の初期凹溝16が形成されている。 At positions corresponding to the wiring groove 13 of the conductive film 15 surface is generally the initial groove 16 from the wiring groove 13, it called the initial step is formed.

半導体装置の配線構造は、前記半導体基板11がCMP法によって研磨されることにより形成されている。 Wiring structure of a semiconductor device, the semiconductor substrate 11 is formed by being polished by CMP. 具体的には、図1(b)に示すように、第1の研磨工程で導体膜15が研磨される。 Specifically, as shown in FIG. 1 (b), the conductive film 15 is polished by the first polishing step. この第1の研磨工程による導体膜15の研磨は、バリア膜14が露出する前に終了される。 Polishing of the conductive film 15 according to the first polishing step is terminated before the barrier film 14 is exposed. 第1の研磨工程後、図1(c)に示すように、第2の研磨工程で配線溝13以外の箇所のバリア膜14が露出するまで導体膜15が研磨される。 After the first polishing step, as shown in FIG. 1 (c), the conductive film 15 is polished until the barrier film 14 of the portion other than the wiring grooves 13 in the second polishing step is exposed. 続いて、図1(d)に示すように、第3の研磨工程で絶縁膜12が露出するまでバリア膜14が研磨されることにより、配線溝13内に配線部17が形成される。 Subsequently, as shown in FIG. 1 (d), by a barrier film 14 is polished until the third insulating film 12 in the polishing step of exposing the wiring portion 17 is formed in the wiring trench 13. 本実施形態では、前記第2の研磨工程に用いられる研磨用組成物を示す。 In the present embodiment, a polishing composition used in the second polishing step.

本実施形態の研磨用組成物には、(a)酸化ケイ素、(b)カルボン酸及びα−アミノ酸から選ばれる少なくとも一種、(c)防食剤、(d)界面活性剤、(e)過硫酸塩、並びに(f)水が含有されている。 The polishing composition of this embodiment, (a) silicon oxide, at least one selected from (b) a carboxylic acid and α- amino, (c) an anticorrosive, (d) a surfactant, (e) persulfate salt, and (f) water is contained. さらに、研磨用組成物にはアンモニウムイオンが存在している。 Furthermore, there is an ammonium ion in the polishing composition.

成分(a)の酸化ケイ素は、被研磨面に対する機械的研磨作用を有している。 Silicon oxide component (a) has a mechanical polishing action on the surface to be polished. 酸化ケイ素としては、コロイダルシリカ(Colloidal SiO 2 )、ヒュームドシリカ(Fumed SiO 2 )、沈殿法シリカ(Precipitated SiO 2 )等の製造方法や性状の異なる種々のものが挙げられる。 The silicon oxide, colloidal silica (Colloidal SiO 2), fumed silica (Fumed SiO 2), are those precipitated silica (Precipitated SiO 2) manufacturing method and the characteristics different various like. これらは単独で含有されてもよいし二種以上が組み合わされて含有されてもよい。 These may be contained are alone may be contained in the combined two or more. これらの中でも、銅含有金属に対する研磨速度が高いために、コロイダルシリカ又はヒュームドシリカが好ましく、コロイダルシリカがより好ましい。 Among these, for the stock removal rate of a high copper-containing metal, preferably colloidal silica or fumed silica, colloidal silica is more preferable.

成分(a)の粒子径は、レーザー回折散乱法により求められる平均粒子径(D N4 )で0.01〜0.5μmが好ましく、0.03〜0.3μmがより好ましい。 Particle size of the component (a) is preferably 0.01~0.5μm the average particle diameter determined by a laser diffraction scattering method (D N4), 0.03 to 0.3 [mu] m is more preferable. N4が0.01μm未満では、成分(a)の機械的研磨作用は弱く、銅含有金属に対する研磨速度が低下するとともに被研磨面のクリアー性が悪化するおそれが高まる。 Is less than D N4 is 0.01 [mu] m, weak mechanical polishing action of the components (a), a possibility is increased that polishing rate of the copper containing metal is clear of the polished surface is deteriorated with decrease. 一方、0.5μmを超えると、銅含有金属に対する研磨速度は過剰に高くなり、ディッシング量が増加する。 On the other hand, when it exceeds 0.5 [mu] m, the polishing rate of the copper-containing metal becomes excessively high, dishing amount increases. さらに導体膜15だけでなくバリア膜14や絶縁膜12も研磨され、エロージョン量が増加する。 Furthermore also the barrier film 14 and insulating film 12 as well as the conductive film 15 is polished, erosion amount increases. 加えて、成分(a)の沈降性が高くなるために、研磨用組成物は成分(a)の分散状態を維持するのが困難になり安定性が低下するおそれが高まる。 In addition, in order to sedimentation of the components (a) increases, the polishing composition increases may decrease stability becomes difficult to maintain the dispersion state of the component (a).

ここで、図2(a)に示すように、ディッシング量とは、バリア膜14の配線溝13以外の箇所の表面と導体膜15表面との間の深さ方向の距離(高さの差)dのことである。 Here, as shown in FIG. 2 (a), the dishing amount (difference in height) the depth direction of the distance between the surface and the conductive film 15 surface portion other than the wiring grooves 13 of the barrier film 14 d is that of. 一方、エロージョンとは、図2(b)に示すように、配線溝13が密に形成されている領域内のバリア膜14及び絶縁膜12が研磨されることによって、その領域の表面が他の領域のバリア膜14表面に比べて内方へ後退することをいう。 On the other hand, the erosion, as shown in FIG. 2 (b), the barrier film 14 and the insulating film 12 in the region is polished to the wiring groove 13 are densely formed, the surface of that area of ​​the other It refers to retract inwardly as compared with the barrier layer 14 surface area. エロージョン量とは、配線溝13が密に形成されている領域の表面と、配線溝13が疎に形成されている領域のバリア膜14の表面との間の深さ方向の距離(高さの差)eのことである。 The amount of erosion, the surface area of ​​the wiring groove 13 are densely formed, in the depth direction between the barrier film 14 surface in the region where the wiring groove 13 is formed in sparsely distance (height the difference) is that of e. ディッシングはディッシング量の増加に伴い発生し、エロージョンはエロージョン量の増加に伴い発生する。 Dishing occurs with increasing dishing amount, erosion occurs with increasing amount of erosion. そして、これらディッシングやエロージョンが発生すると、配線抵抗が増大するとともに配線構造の多層化が困難になるといった不具合が生じる。 When these dishing or erosion occurs, problems will be caused such a multilayer wiring structure with wirings resistance increases becomes difficult.

研磨用組成物中の成分(a)の含有量は0.01〜10質量%が好ましく、0.1〜3質量%がより好ましい。 The content of the component in the polishing composition (a) is preferably from 0.01 to 10 mass%, more preferably from 0.1 to 3 wt%. 成分(a)の含有量が0.01質量%未満では、被研磨面に対する十分な研磨速度が得られないとともに被研磨面のクリアー性が悪化するおそれが高まる。 The content of the component (a) is less than 0.01 wt%, a possibility increases that clear of the polished surface is deteriorated with sufficient polishing rate is not obtained with respect to the surface to be polished. 一方、10質量%を超えると、銅含有金属等に対する研磨速度が過剰に高くなり、ディッシング及びエロージョンが発生するおそれが高まる。 On the other hand, when it exceeds 10 wt%, the polishing rate of the copper-containing metal and the like becomes excessively high, a possibility increases that dishing and erosion occurs.

成分(b)のカルボン酸及びα−アミノ酸から選ばれる少なくとも一種は、研磨中に銅とキレート結合することにより銅含有金属に対する研磨速度を高める。 At least one selected from carboxylic acid and α- amino component (b), increase the polishing rate of the copper-containing metal by copper chelate bond during polishing. 成分(b)は、炭素数が10以下のモノ又はジカルボン酸やα−アミノ酸が、銅含有金属に対する研磨速度をより高めることができるために好ましい。 Component (b) has a carbon number of 10 or less of mono- or dicarboxylic acids and α- amino preferred because it can increase the polishing rate of the copper containing metal. カルボン酸としてはクエン酸、シュウ酸、琥珀酸、マレイン酸、酒石酸等が挙げられる。 Citric acid is a carboxylic acid, oxalic acid, succinic acid, maleic acid, and tartaric acid. カルボン酸はアミノ基やヒドロキシル基等を有していてもよい。 Carboxylic acid may have an amino group or a hydroxyl group. 一方、α−アミノ酸としてはグリシン、アラニン、バリン等が挙げられる。 On the other hand, as the α- amino acid glycine, alanine, valine, and the like. さらに成分(b)は、ディッシング量低減作用を有しているためにα−アミノ酸がより好ましく、アラニンが最も好ましい。 Further component (b) is more preferably α- amino acids to have a dishing amount reducing action, alanine being most preferred.

研磨用組成物中の成分(b)の含有量は0.01〜2質量%が好ましく、0.4〜1.5質量%がより好ましい。 The content of the component in the polishing composition (b) is preferably 0.01 to 2 wt%, more preferably 0.4 to 1.5 mass%. 成分(b)の含有量が0.01質量%未満では、銅含有金属に対する研磨速度の向上効果は低く、銅含有金属に対する研磨速度が低下するおそれが高まる。 When the content is less than 0.01 wt% of component (b), the effect of improving the polishing rate of the copper containing metal is low, increases the possibility that the polishing rate of the copper containing metal decreases. 一方、2質量%を超えても、かえって銅含有金属に対する研磨速度が低下するおそれがあるうえ、ディッシングが発生するおそれが高まる。 On the other hand, it exceeds 2 mass%, rather after there is a possibility that the polishing rate of the copper containing metal decreases, increases the risk of dishing occurs.

成分(c)の防食剤は、銅含有金属を成分(e)による腐食から保護することにより導体膜15表面の腐食を防止する。 Corrosion inhibitor component (c) prevents the corrosion of the conductive film 15 surface by protecting the copper containing metal from corrosion due to component (e). さらに、成分(c)は、導体膜15表面の保護作用によって導体膜15の過剰の研磨を抑制してディッシングの発生を抑制する。 Further, component (c) suppressing the occurrence of dishing by suppressing excessive polishing of the conductive film 15 by the protective action of the conductive film 15 surface. 成分(c)としては、下記一般式(1)で示されるベンゾトリアゾール類(ベンゾトリアゾール及びその誘導体)が挙げられる。 As component (c), benzotriazoles (benzotriazole and its derivatives) represented by the following general formula (1). 下記一般式(1)において、4位、5位、6位又は7位の炭素原子を窒素原子に置換してもよいし、1位の窒素原子を炭素原子に置換してもよい。 Following general formula (1), 4, 5, to the 6-position or 7-position carbon atom of may be replaced with a nitrogen atom, the nitrogen atom at the 1-position may be replaced by a carbon atom.

(式中、R 1は水素原子、カルボキシル基を含有するアルキル基、ヒドロキシル基と3級アミノ基とを含有するアルキル基、ヒドロキシル基を含有するアルキル基又はアルキル基を示し、R 2 〜R 5はそれぞれ水素原子又はアルキル基を示す。) (Wherein, R 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group containing a carboxyl group, an alkyl group containing a hydroxyl group and a tertiary amino group, an alkyl group or an alkyl group containing a hydroxyl group, R 2 to R 5 each represents a hydrogen atom or an alkyl group.)
成分(c)は、下記一般式(2)で示されるベンゾトリアゾール誘導体が、導体膜表面の保護作用が強いために好ましい。 Component (c), benzotriazole derivatives represented by the following general formula (2) is preferred for the protective effect of the conductive film surface is strong.

(式中、R 1はカルボキシル基を含有するアルキル基、ヒドロキシル基と3級アミノ基とを含有するアルキル基、ヒドロキシル基を含有するアルキル基又はアルキル基を示す。) (In the formula, R 1 represents an alkyl group containing a carboxyl group, an alkyl group containing a hydroxyl group and a tertiary amino group, an alkyl group or an alkyl group containing a hydroxyl group.)
上記一般式(2)で示されるベンゾトリアゾール誘導体において、R 1がカルボキシル基を有するアルキル基を示すものとしては下記一般式(3)で示されるものが挙げられ、具体例としては下記式(4)で示される1−(1,2−ジカルボキシエチル)ベンゾトリアゾールが挙げられる。 In benzotriazole derivative represented by the general formula (2), as an alkyl group R 1 has a carboxyl group include those represented by the following general formula (3), the following formula Specific examples (4 ) represented by 1- (1,2-carboxyethyl) benzotriazole.

また、R 1がヒドロキシル基と3級アミノ基とを含有するアルキル基を示すものとしては下記一般式(5)で示されるものが挙げられ、具体例としては下記式(6)で示される1−[N,N−ビス(ヒドロキシエチル)アミノメチル]ベンゾトリアゾールが挙げられる。 Further, as an alkyl group R 1 contains an hydroxyl group and a tertiary amino group include those represented by the following general formula (5), represented by the following formula (6) Specific examples 1 - [N, N-bis (hydroxyethyl) aminomethyl] include benzotriazole.

1がヒドロキシル基を含有するアルキル基を示すものとしては下記一般式(7)又は下記一般式(8)で示されるものが挙げられる。 As an alkyl group R 1 contains hydroxyl groups include those represented by the following general formula (7) or the following general formula (8). これら具体例としては、下記式(9)で示される1−(2,3−ジヒドロキシプロピル)ベンゾトリアゾール又は下記式(10)で示される1−(ヒドロキシメチル)ベンゾトリアゾールが挙げられる。 These specific examples include shown is 1- (hydroxymethyl) benzotriazole represented by the following formula (9) 1- (2,3-dihydroxypropyl) benzotriazole or the following formula (10).

前記一般式(3)、(5)、(7)及び(8)において、Xはアルキレン基を示す。 Formula (3), (5), (7) and (8), X represents an alkylene group. これらは単独で含有されてもよいし、二種以上が組み合わされて含有されてもよい。 These may be contained alone, or may be contained in combination is two or more. 成分(c)は、導体膜15表面の保護作用がより強いために、前記式(6)で示される1−[N,N−ビス(ヒドロキシエチル)アミノメチル]ベンゾトリアゾールがより好ましい。 Component (c), because a stronger protective effect of the conductive film 15 surface, the equation (6) shown by 1-[N, N-bis (hydroxyethyl) aminomethyl] benzotriazole is more preferred.

研磨用組成物中の成分(c)の含有量は0.1質量%以下が好ましい。 The content of the component in the polishing composition (c) is preferably 0.1 mass% or less. さらに、成分(c)がベンゾトリアゾールのときには、研磨用組成物中の成分(c)の含有量は0.000001〜0.001質量%がより好ましく、0.00003〜0.0005質量%が最も好ましい。 Further, when the component (c) is benzotriazole, the content of components in the polishing composition (c) is more preferably 0.000001 to 0.001 mass%, most 0.00003 to 0.0005 wt% preferable. また、成分(c)が1−[N,N−ビス(ヒドロキシエチル)アミノメチル]ベンゾトリアゾールのときには0.00005〜0.005質量%がより好ましく、0.0001〜0.001質量が最も好ましい。 Further, more preferably from 0.00005 to 0.005 mass% when the component (c) 1-[N, N-bis (hydroxyethyl) aminomethyl] benzotriazole, and most preferably 0.0001 to 0.001 mass . 一方、成分(c)が1−(2,3−ジヒドロキシプロピル)ベンゾトリアゾールのときには0.001〜0.1質量%がより好ましく、0.003〜0.05質量%が最も好ましい。 On the other hand, more preferably 0.001 to 0.1 wt% when the component (c) 1- (2,3-dihydroxypropyl) benzotriazole, and most preferably 0.003-0.05 wt%. 成分(c)が1−(1,2−ジカルボキシエチル)ベンゾトリアゾールのときには0.0005〜0.01質量%がより好ましく、0.002〜0.008質量%が最も好ましい。 More preferably 0.0005 to 0.01% by weight when the component (c) 1- (1,2-carboxyethyl) benzotriazole, and most preferably 0.002 to 0.008 wt%.

成分(c)の含有量が前記範囲未満では、導体膜表面の保護効果及びディッシング量低減効果は低く、研磨後の導体膜表面に面荒れが発生するとともにディッシングが発生するおそれが高まる。 Content is less than the range of the component (c), the protective effect and dishing amount reduction effect of the conductive film surface is low, dishing may increases that occur with rough generated surface to the conductor film surface after polishing. 一方、成分(c)の含有量が前記範囲を超えると、銅含有金属に対する研磨が成分(c)により抑制され、銅含有金属に対する研磨速度が低下するとともに被研磨面のクリアー性が悪化するおそれが高まる。 On the other hand, when the content of the component (c) exceeds the above range, the polishing of the copper containing metal is suppressed by the component (c), the polishing rate of the copper containing metal is clear of the polished surface is deteriorated with reduced risk It increases.

成分(d)の界面活性剤はディッシング量低減作用を有し、ディッシングの発生を抑制する。 Surfactant component (d) are having a dishing amount reduction effect, suppress dishing. 界面活性剤としては、下記式(11)で示されるヤシ油脂肪酸サルコシントリエタノールアミン、下記式(12)で示されるヤシ油脂肪酸メチルタウリンナトリウム、下記式(13)で示されるポリオキシエチレンヤシ油脂肪酸モノエタノールアミド硫酸ナトリウム、下記式(14)で示されるポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルリン酸、下記式(15)で示されるドデシルベンゼンスルホン酸トリエタノールアミン、下記式(16)で示されるポリオキシエチレンアルキル(12〜14)スルホコハク酸二ナトリウム、下記式(17)で示されるスルホコハク酸塩(ジオクチル系)、下記式(18)で示されるポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸トリエタノールアミン、下記式(19)で示されるジイソブチルジメチルブ As the surfactant, coconut oil fatty acid sarcosine triethanolamine represented by the following formula (11), coconut oil fatty acid methyl taurine sodium represented by the following formula (12), polyoxyethylene coconut oil represented by the following formula (13) fatty acid monoethanolamide sodium sulfate, polyoxyethylene alkyl phenyl ether phosphate represented by the following formula (14), dodecylbenzenesulfonate triethanolamine represented by the following formula (15), polyoxy represented by the following formula (16) polyoxyethylene alkyl (12 to 14) sulfosuccinate disodium, sulfosuccinates (dioctyl system) represented by the following formula (17), polyoxyethylene lauryl ether sulfate triethanolamine represented by the following formula (18), the following equation (19 diisobutyl dimethyl Bed represented by) ンジオールポリオキシエチレングリコールエーテル等が挙げられる。 Emissions diol polyoxyethylene glycol ether.

研磨用組成物中の成分(d)の含有量は0.025〜0.2質量%が好ましく、0.03〜0.1質量%がより好ましい。 The content of the component in the polishing composition (d) are preferably 0.025 to 0.2 wt%, more preferably 0.03 to 0.1 wt%. 成分(d)の含有量が0.025質量%未満では、ディッシング量低減効果が低い。 The content of the component (d) is less than 0.025 wt%, less dishing amount reduction effect. 一方、0.2質量%を超えると、銅含有金属に対する研磨が成分(d)により抑制されるおそれが高い。 On the other hand, when it exceeds 0.2 mass%, polishing of copper-containing metal is high risk of being suppressed by the component (d).

成分(e)の過硫酸塩は、銅含有金属を酸化させることにより剥ぎ取られやすい酸化膜を被研磨面上に生成し、成分(a)による機械的研磨を促進する。 Persulfates component (e) is a stripped-off easily oxidized film by oxidizing the copper containing metal is generated on the polished surface, to promote mechanical polishing according to component (a). 成分(e)は一般的に銅を酸化するのに十分な酸化力を持つものが用いられ、その具体例としては過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム等が挙げられる。 Component (e) is generally is used those having a sufficient oxidizing power to oxidize copper, ammonium persulfate and specific examples thereof include potassium persulfate, and the like sodium persulfate. これらの中でも、銅に対する酸化力が強いとともに、アンモニウムイオンの供給源となることから、過硫酸アンモニウムが好ましい。 Among them, with a strong oxidizing power with respect to copper, from becoming a source of ammonium ions, ammonium persulfate is preferred.

研磨用組成物中の成分(e)の含有量は0.5〜10質量%が好ましく、1〜5質量%がより好ましい。 The content of the component in the polishing composition (e) is preferably from 0.5 to 10 mass%, more preferably 1 to 5 mass%. 0.5質量%未満では、研磨促進効果は低く、銅含有金属に対する研磨速度が低下するおそれが高まる。 Is less than 0.5 wt%, the polishing accelerating effect is low, increases the possibility that the polishing rate of the copper containing metal decreases. 一方、10質量%を超えると、銅含有金属に対する研磨速度が過剰に高くなり、ディッシングが発生するおそれが高まる。 On the other hand, when it exceeds 10 wt%, the polishing rate of the copper-containing metal becomes excessively high, a possibility increases that dishing occurs.

研磨用組成物のpHは7以上12未満であり、8.5〜11が好ましく、9〜11がより好ましい。 pH of the polishing composition is less than 7 or 12, preferably 8.5 to 11, 9 to 11 is more preferable. 研磨用組成物のpHが7未満では、銅含有金属の研磨除去が十分進まず、研磨速度が低下する。 Is less than the pH of the polishing composition is 7, the polishing removal of copper-containing metal is sufficiently proceed without, polishing rate decreases. 一方、12以上では、銅含有金属に対する研磨速度が過剰に高くなり、バリア膜14上の導体膜15を高度に除去してクリアー性を向上させる際に導体膜15が過剰に研磨され、ディッシングが発生する。 On the other hand, in the 12 or more, the polishing rate of the copper containing metal is excessively high, the conductive film 15 in improving the clear property to highly remove the conductive film 15 on the barrier film 14 is excessively polished, dishing Occur. 研磨用組成物のpHは、pH調整剤を配合することにより調整される。 pH of the polishing composition is adjusted by incorporating a pH adjusting agent. pH調整剤としては、研磨用組成物のpH安定性に優れることから、アンモニア、アンモニウム塩(炭酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、リン酸アンモニウム、リン酸水素アンモニウム、乳酸アンモニウム、クエン酸アンモニウム、グリコール酸アンモニウム等)、アルカリ金属の水酸化物又は塩等が好ましい。 The pH adjusting agents, pH because of excellent stability, ammonia, ammonium salts (ammonium carbonate of the polishing composition, ammonium sulfate, ammonium bicarbonate, ammonium phosphate, ammonium hydrogen phosphate, ammonium lactate, ammonium citrate, glycol ammonium etc.), hydroxides or salts of alkali metals are preferred. また、アンモニウムイオンの供給源となることから、アンモニア及びアンモニウム塩がより好ましい。 Further, from becoming a source of ammonium ions, ammonia and ammonium salts are more preferred. これらのpH調整剤は、単独で配合してもよく、複数種を組み合わせることにより、緩衝作用を付与してもよい。 These pH adjusting agents may be formulated alone or by combining a plurality of types may be imparted a buffering action. 研磨用組成物中におけるpH調整剤の含有量は、0.0001〜10質量%が好ましい。 The content of the pH adjusting agent in the polishing composition is preferably 0.0001 to 10 mass%.

研磨用組成物中には、銅含有金属に対する研磨速度を向上させるためにアンモニウムイオンが含有される。 During the polishing composition, the ammonium ion is contained in order to improve the polishing rate of the copper containing metal. アンモニウムイオンは、前記成分(e)又はpH調整剤の配合によって含有させることが好ましい。 Ammonium ion, it is preferably contained by blending the components (e), or pH adjusting agent. 研磨用組成物中のアンモニウムイオンの含有量は、アンモニア換算で0.03〜0.3質量%が好ましく、0.07〜0.2質量%がより好ましい。 The content of ammonium ions in the polishing composition is preferably 0.03 to 0.3% by weight calculated as ammonia, and more preferably 0.07 to 0.2 wt%.

成分(f)の水は、他の成分を溶解又は分散させる。 Water component (f) is dissolved or dispersed with other components. 成分(f)は他の成分の作用を阻害するのを防止するために不純物をできるだけ含有しないものが好ましい。 Component (f) it is intended preferably does not contain much as possible impurities in order to prevent the inhibiting effect of the other components. 具体的には、成分(f)は、イオン交換樹脂にて不純物イオンを除去した後にフィルターを通して異物を除去した純水や超純水、又は蒸留水が好ましい。 Specifically, component (f) is pure water or ultrapure water to remove foreign matter through a filter after impurity ions removed by an ion exchange resin, or distilled water is preferred. 研磨用組成物中の成分(f)の含有量は、研磨用組成物中における他成分の合計含有量に対する残量である。 The content of the component in the polishing composition (f) is a remaining amount to the total content of other components in the polishing composition.

研磨用組成物は、安定化、研磨加工上の必要性等に応じ、前記各成分以外にもその他の添加成分として増粘剤、消泡剤、防腐剤等を含有してもよい。 Polishing composition, stabilized, depending on the need or the like on polishing, the thickener as other additive components in addition to the components, defoamers, and may contain a preservative or the like. 研磨用組成物中のその他の添加成分の含有量は、研磨用組成物の常法に従って決定される。 Content of the other additive components in the polishing composition is determined according to a conventional method of polishing composition. 研磨用組成物は、成分(f)に他の成分を混合し、例えば翼式撹拌機による撹拌や超音波分散等によって、各成分を分散又は溶解させることにより調製される。 Polishing composition by mixing the other components into component (f), for example by stirring or ultrasonic dispersing due blade stirrer, it is prepared by dispersing or dissolving the components. ここで、成分(f)に対する他の成分の混合順序は限定されない。 Here, the order of mixing the other components to component (f) is not limited.

さて、第2の研磨工程において本実施形態の研磨用組成物を用いて導体膜15を研磨するときには、第1の研磨工程後の導体膜15表面に研磨用組成物を供給しながら研磨パッドを導体膜15表面に押し付けて回転させる。 Now, when polishing the conductive layer 15 by using the polishing composition of this embodiment in the second polishing step, a polishing pad while supplying a polishing composition to the conductive film 15 surface after the first polishing step rotate against the conductive film 15 surface. このとき、研磨用組成物は、成分(a)によって被研磨面を機械的研磨することにより、導体膜15を研磨することができる。 At this time, the polishing composition, by mechanically polishing the surface by the components (a), it is possible to polish the conductive film 15. 実施形態の研磨用組成物は各成分(b)、(c)及び(d)を含有しているため、ディッシングの発生を抑制することができる。 Each component polishing composition of embodiment (b), since it contains (c) and (d), it is possible to suppress the occurrence of dishing. さらに、研磨用組成物はアンモニウムイオンを含有しているため、前記各成分(b)、(c)及び(d)の作用効果を阻害することなく、銅含有金属に対する研磨速度を高く維持することができる。 Further, since the polishing composition contains ammonium ion, the components (b), (c) and without inhibiting the effects of the (d), maintaining a high polishing rate of the copper-containing metal can. 加えて、研磨用組成物は、pHが7以上12未満であるために、ディッシングの発生をより確実に抑制するとともに、銅含有金属に対する研磨速度を高く維持することができる。 In addition, the polishing composition, since the pH is less than 7 or 12, together with the more reliably suppress the occurrence of dishing can be kept high polishing rate of the copper containing metal. 従って、各成分(a)〜(f)及びアンモニウムイオンを含有するとともにpHが7以上12未満である研磨用組成物は、ディッシングの発生を抑制することができるとともに、銅を含有する金属材料に対する研磨速度を高く維持することができる。 Thus, each component (a) ~ (f) and the polishing composition pH is less than 7 or 12 with containing ammonium ions, it is possible to suppress the occurrence of dishing, for metallic materials containing copper it is possible to maintain the high polishing rate.

(試験例1〜35、比較例1〜14) (Test Example 1 to 35, Comparative Examples 1 to 14)
表1に示す各成分を成分(f)水に溶解又は分散することにより、研磨用組成物を調製した。 By dissolving or dispersing the respective components shown in Table 1 in component (f) water to prepare a polishing composition. なお、表1中の量(含有量)を示す数値の単位は質量%である。 The unit of numerical value indicating the amount in Table 1 (content) are by weight. また、表1に示す含有量の残量は成分(f)であり、pH調整剤の含有量は表1に示すpH値を示すように調整した。 Further, the remaining amount of the content shown in Table 1 is the component (f), the content of the pH adjusting agent was adjusted to a pH value shown in Table 1. 但し、試験例14のpH調整剤※1は水酸化カリウムに加え、アンモニア(0.03質量%)を配合した。 However, pH adjusting agents ※ 1 in Test Example 14 was added to potassium hydroxide was compounded ammonia (0.03 mass%). また、試験例15のpH調整剤※2は水酸化カリウムに加え、炭酸アンモニウム(0.5質量%)を配合した。 Further, pH adjusting agents ※ 2 Test Example 15 was added to potassium hydroxide was compounded ammonium carbonate (0.5 wt%).

表1に示す各例の研磨用組成物について下記各項目の評価を行った。 The evaluation of the following items was conducted for the polishing composition of each Example shown in Table 1. その結果を表1に併記する。 The results are also shown in Table 1.
<研磨速度R> <Polishing rate R>
銅ブランケットウエハの厚みを、シート抵抗機(VR−120;国際電気システムサービス株式会社製)を用いて測定した。 The thickness of the copper blanket wafer, a sheet resistance device; was measured using (VR-120 Kokusai Electric System Service Co., Ltd.). 次いで、銅ブランケットウエハ表面に、各例の研磨用組成物を用いるとともに下記研磨条件1により1分間研磨を施した。 Then, the copper blanket wafer surface was polished for 1 minute by the following polishing conditions 1 with use of the polishing composition of each Example. そして、研磨後の銅ブランケットウエハの厚みを前記と同様にして測定した後、下記計算式に基づいて研磨速度を求めた。 After the thickness of the copper blanket wafer after polishing it was measured in the same manner as described above, to determine the polishing rate on the basis of the following equation.

研磨速度[nm/分]=(研磨前の銅ブランケットウエハの厚み[nm]−研磨後の銅ブランケットウエハの厚み[nm])÷研磨時間[分] Polishing rate [nm / min] = (thickness of copper blanket wafer before polishing [nm] - thickness of copper blanket wafer after polishing [nm]) ÷ polishing time [min]
<研磨条件1> <Polishing Conditions 1>
研磨機:片面CMP用研磨機(Mirra;アプライドマテリアルズ社製)、被研磨物:銅ブランケットウエハ(電解メッキ法により銅を成膜された8インチシリコンウエハ)、研磨パッド:ポリウレタン製の積層研磨パッド(IC−1000/Suba400;ロデール社製)、研磨加工圧力:2psi(=約13.8kPa)、定盤回転数:60rpm、研磨用組成物の供給速度:200ml/min、キャリア回転数:60rpm Polishing machine: single side CMP polishing machine (Mirra; manufactured by Applied Materials, Inc.), the object to be polished: copper blanket wafer (8 inch silicon wafer copper is deposited by electrolytic plating), Polishing pad: laminated polishing polyurethane pad (IC-1000 / Suba400; Rodel Inc.) polishing processing pressure: 2 psi (= about 13.8 kPa), plate rotation: 60 rpm, the feed rate of the polishing composition: 200 ml / min, carrier rotational speed: 60 rpm
<ディッシング量:d及び被研磨面のクリアー性:C> <Dishing: d and polished surface of the clear property: C>
銅パターンウエハ表面に、第1の研磨工程用の研磨用組成物(PLANERELITE−7102;株式会社フジミインコーポレーテッド製)を用いるとともに下記研磨条件2により研磨を施した。 The copper pattern wafer surface, the polishing composition for first polishing step; were polished by the following polishing conditions 2 with use of (PLANERELITE-7102 Co. Fujimi Ltd. Inc.). 研磨量は初期膜厚の70%(700nm)とした。 Polishing amount was 70% of the initial film thickness (700 nm). 上記研磨後、銅パターンウエハ表面に、各例の研磨用組成物を用いるととも前記研磨条件1により、エンドポイントシグナルが現れてから銅膜の研磨量にして200nmオーバーの研磨を施した。 After the polishing, the copper pattern wafer surface by the polishing condition 1 with the use of the polishing composition of each Example was polished of 200nm over in the amount of polishing of the copper film from appearing endpoint signal. 次いで、第2研磨後の銅パターンウエハ表面の100μm幅の孤立配線部において、接触式の表面測定装置であるプロフィラ(HRP340;ケーエルエー・テンコール社製)を用いてディッシング量を測定した。 Then, the isolated wiring portion of 100μm width of the copper pattern wafer surface after the second polishing, a surface measuring apparatus of contact type Purofira; was measured dishing amount using the (HRP340 manufactured by KLA Tencor Ltd.). なお、研磨速度が遅いため、研磨自体が進行せずにディッシング量の測定が不可能であったものは、「─」と表記した。 Since the slow polishing rate, what polishing itself was impossible to measure the dishing amount does not proceed, indicated as "─".

また、微分干渉顕微鏡(OPTIPHOTO300;NIKON製)を用いて銅配線部以外のバリア膜上に残る銅含有金属の量を目視にて観察した。 Further, a differential interference microscope; was observed amount of copper containing metal that remains on the barrier film other than the copper wiring portion by using (OPTIPHOTO300 manufactured NIKON) visually. その被研磨面のクリアー性について、(◎)銅含有金属の残留が全く見られない、(○)斑点状の銅含有金属の残留がわずかに見られる、(△)全体的に斑点状の銅含有金属の残留が見られるが第3の研磨工程で研磨除去できる範囲、(×)全体に銅含有金属が残留して配線部が見えず第3の研磨工程で研磨除去するのが困難の4段階で評価した。 For clear of the surface to be polished, (◎) residual copper containing metal is not observed at all, (○) remaining spots of the copper-containing metals are slightly observed, (△) generally patchy copper range although residual containing metal is observed which can be polished and removed in the third polishing step, the difficult to polish removed in the third polishing step is not visible wiring portion remains copper containing metal throughout (×) 4 It was evaluated by the stage.
<研磨条件2> <Polishing conditions 2>
研磨機:片面CMP用研磨機(Mirra;アプライドマテリアルズ社製)、被研磨物:銅パターンウエハ(SEMATECH社製、854マスクパターン、成膜厚さ1000nm、初期凹溝800nm)、研磨パッド:ポリウレタン製の積層研磨パッド(IC−1400;ロデール社製)、研磨加工圧力:2.0psi(=約13.8kPa)、定盤回転数:100rpm、研磨用組成物の供給速度:200ml/min、キャリア回転数:100rpm Polishing machine: single side CMP polishing machine (Mirra; manufactured by Applied Materials, Inc.), the object to be polished: copper pattern wafer (SEMATECH Inc., 854 mask patterns, the deposition thickness of 1000 nm, the initial groove 800 nm), the polishing pad: Polyurethane made in laminate polishing pad (IC-1400; manufactured by Rodel) polishing processing pressure: 2.0 psi (= about 13.8 kPa), plate rotation: 100 rpm, feeding rate of the polishing composition: 200 ml / min, the carrier rotational speed: 100rpm
<ポットライフ:P> <Pot life: P>
研磨用組成物の調製直後に前記項目<研磨速度>と同様にして研磨速度を求めた。 It was determined polishing rate in the same manner as the item immediately after preparation of the polishing composition <polishing rate>. 次いで、研磨用組成物を密閉容器にて保存し、保存開始後一定期間経過毎に前記と同様にして研磨速度を求めた。 Then, a polishing composition was stored in a sealed container, it was determined polishing rate in the same manner as above at every elapse after the start stored for a period of time. 続いて、調製直後の研磨速度に対して研磨速度が90%低下したときの経過時間をポットライフとした。 Subsequently, the polishing rate against a polishing rate immediately after the preparation was pot life the elapsed time when the 90% reduction. そして、ポットライフについて、(◎)2週間以上、(○)1週間以上2週間未満、(△)3日以上1週間未満、(×)3日未満の4段階で評価した。 And, for the pot life, (◎) more than two weeks, (○) less than 1 week more than two weeks, (△) 3 days or more and less than a week, was evaluated in four levels of less than (×) 3 days.

<成分(a)>CS1:D N4が0.03μmのコロイダルシリカ、CS2:D N4が0.05μmのコロイダルシリカ、CS3:D N4が0.07μmのコロイダルシリカ、FS3:D N4が0.07μmのフュームドシリカ 但し、コロイダルシリカのD N4は、N4 Plus Submicron Particle Sizer(Beckman Coulter, Inc.の製品名)で測定された平均粒径を示す。 <Component (a)> CS1: D N4 is 0.03μm colloidal silica, CS2: D N4 is 0.05μm colloidal silica, CS3: D N4 is 0.07μm colloidal silica, FS3: D N4 is 0.07μm However fumed silica, D N4 of the colloidal silica shows N4 Plus Submicron particle Sizer (Beckman Coulter , Inc. product name) an average particle diameter measured by. また、コロイダルシリカの20質量%水分散液中における鉄、ニッケル、銅、クロム、亜鉛及びカルシウムの含有量の合計は20ppb以下であった。 Further, iron in 20 wt% aqueous dispersion of colloidal silica, nickel, copper, chromium, the total content of zinc and calcium were below 20 ppb.
<成分(b)>Ala:アラニン、Gly:グリシン、Val:バリン、Cit:クエン酸、Oxa:シュウ酸<成分(c)>G:1−(2,3ジヒドロキシプロピル)ベンゾトリアゾール、H:1−[N,N−ビス(ヒドロキシジメチル)アミノメチル]−ベンゾトリアゾール、I:1−(1,2−ジカルボキシエチル)ベンゾトリアゾール<成分(d)>A1:ヤシ油脂肪酸サルコシントリエタノールアミン、A2:ヤシ油脂肪酸メチルタウリンナトリウム、A3:ポリオキシエチレンヤシ油脂肪酸モノエタノールアミド硫酸ナトリウム、B1:ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルリン酸、B2:ドデシルベンゼンスルホン酸トリエタノールアミン、C1:ポリオキシエチレンアルキル(12〜14)スルホコハク酸二ナトリ <Component (b)> Ala: Alanine, Gly: glycine, Val: valine, Cit: citrate, Oxa: oxalate <Component (c)> G: 1- (2,3-dihydroxypropyl) benzotriazole, H: 1 - [N, N-bis (hydroxydimethyl) aminomethyl] - benzotriazole, I: 1- (1,2- di-carboxyethyl) benzotriazole <component (d)> A1: coconut oil fatty acid sarcosine triethanolamine, A2 : coconut oil fatty acid methyl taurine sodium, A3: polyoxyethylene coconut oil fatty acid monoethanolamide sodium sulfate, B1: polyoxyethylene alkyl phenyl ether phosphoric acid, B2: triethanolamine dodecylbenzenesulfonate, C1: polyoxyethylene alkyl ( 12 to 14) sulfosuccinic acid two sodium ム、C2:スルホコハク酸塩、D1:ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸トリエタノールアミン、E:ジイソブチルジメチルブチンジオールポリオキシエチレングリコールエーテル<成分(e)>APS:過硫酸アンモニウム、KPS:過硫酸カリウム、NPS:過硫酸ナトリウム、PIA:過ヨウ素酸、PAA:過酢酸、PCA:過塩素酸 表1の結果から明らかなように、試験例1〜35では、各成分(a)〜(e)が含有されているとともにpHが7以上12未満であるため、ディッシング量を低減してディッシングの発生を抑制するとともに、銅含有金属に対する研磨速度を高く維持することができた。 Arm, C2: sulfosuccinates, D1: polyoxyethylene lauryl ether sulfate triethanolamine, E: diisobutyl dimethyl butynediol polyoxyethylene glycol ether <Component (e)> APS: ammonium persulfate, KPS: potassium persulfate, NPS: sodium persulfate, PIA: periodate, PAA: peracetic acid, PCA: as apparent from the results of perchlorate table 1, in test example 1 to 35, with the components (a) ~ (e) is contained since pH is less than 7 or 12 with are, by reducing the dishing amount is suppressed dishing, was able to maintain a high polishing rate of the copper containing metal.

尚、本実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。 Incidentally, this embodiment can also be embodied in the following manner.
・ 前記研磨用組成物の調製時における成分(f)の含有量を、研磨用組成物の使用時の含有量よりも少なく設定することにより、成分(f)以外の成分が濃縮した状態としてもよい。 - the content of the component (f) said at the time of preparation of the polishing composition, by setting smaller than the content during use of the polishing composition, even in a state where components other than the component (f) is concentrated good. 濃縮された研磨用組成物は、成分(f)を加えることにより、希釈して使用することが可能である。 Polishing composition enriched by adding the component (f), it can be used as diluted. このように構成した場合は、研磨用組成物の管理を容易に行なうとともに輸送効率を向上させることができる。 If this is configured so, it is possible to improve with transportation efficiency facilitate the management of the polishing composition.

・ 前記成分(e)と他の成分とを別々に分けた状態で研磨用組成物を調製及び保管し、使用する直前に成分(e)を他の成分に加えても良い。 - the component (e) and the polishing composition was prepared and stored in other conditions in which the components were divided separately, the component (e) may be added to the other ingredients immediately before use. このように構成した場合は、研磨用組成物を長期間保管するときに、成分(e)の分解を抑制することができる。 If this is configured as, when storing polishing composition a long period, it is possible to suppress the decomposition of the component (e).

・ 前記配線構造を形成するときには、第1の研磨工程で配線溝13以外の箇所のバリア膜14が露出するまで導体膜15を研磨する。 - in forming the wiring structure, the barrier film 14 of the portion other than the wiring grooves 13 in the first polishing step of polishing the conductive film 15 to expose. 次いで、第2の研磨工程で絶縁膜12が露出するまで研磨してもよい。 It may then be polished until the second insulating film 12 in the polishing step of exposing. このとき、研磨用組成物は第1の研磨工程に用いられる。 At this time, the polishing composition used in the first polishing step.

さらに、前記実施形態より把握できる技術的思想について以下に記載する。 Furthermore, described below technical idea understood from the embodiment.
・ 前記成分(e)は過硫酸アンモニウムである請求項1〜4のいずれか一項に記載の研磨用組成物。 - the component (e) the polishing composition according to claim 1 which is ammonium persulfate. この場合、成分(e)の配合に伴って、アンモニウムイオンを含有させることができるため、使用する薬剤の種類を削減することができる。 In this case, since it is possible with the ratio of the component (e), is contained ammonium ions, it is possible to reduce the type of drug used.

(a)〜(d)は本実施形態の研磨方法を模式的に示す部分拡大端面図。 (A) ~ (d) is a partially enlarged end view schematically showing the polishing method of this embodiment. (a)はディッシングを模式的に示す部分拡大端面図、(b)はエロージョンを模式的に示す端面図。 (A) is a partially enlarged end view showing a dishing schematically, (b) is an end view showing an erosion schematically.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

11…半導体基板。 11 ... the semiconductor substrate.

Claims (4)

  1. 半導体基板の研磨に用いられ、下記(a)〜(f)の各成分を含有するとともにアンモニウムイオンを含有し、pHが7以上12未満である研磨用組成物。 Used for polishing a semiconductor substrate, the following (a) ~ the components containing ammonium ions as well as containing polishing composition pH is less than 7 or 12 (f).
    (a):酸化ケイ素 (b):カルボン酸及びα−アミノ酸から選ばれる少なくとも一種 (c):防食剤 (d):界面活性剤 (e):過硫酸塩 (f):水 (A): silicon oxide (b): at least one selected from carboxylic acid and α- amino (c): corrosion inhibitor (d): surfactant (e): persulfate (f): Water
  2. pHが8.5〜11である請求項1に記載の研磨用組成物。 The polishing composition according to claim 1 pH is 8.5 to 11.
  3. pHが9〜11である請求項1に記載の研磨用組成物。 The polishing composition according to claim 1 pH is 9-11.
  4. 前記成分(e)の含有量が0.5〜10質量%である請求項1〜3のいずれか一項に記載の研磨用組成物。 The polishing composition according to claim 1 content of 0.5 to 10 mass% of the component (e).
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