JP2006156825A

JP2006156825A - 半導体基板用研磨液組成物

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Publication number: JP2006156825A
Application number: JP2004347220A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Yoneda; 康洋米田; Masami Shirota; 真美代田
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2004-11-30
Filing date: 2004-11-30
Publication date: 2006-06-15
Anticipated expiration: 2024-11-30
Also published as: US20090181541A1; CN1782013A; CN1782013B; JP4027929B2; US8058172B2; KR20060060616A; TW200621965A; KR101150549B1; US20060113283A1; TWI414588B

Abstract

【課題】添加剤濃度への依存性が改善され、且つ被研磨面の凹凸パターンの密度や凹凸サイズの影響を受けにくい研磨を、少ない研磨量で速やかに達成できる半導体基板用研磨液組成物およびこの研磨液組成物を用いた基板の製造方法並びに研磨方法を提供する。
【解決手段】セリン、システイン及びジヒドロキシエチルグリシンからなる群より選ばれる少なくとも１種類のアミノカルボン酸、セリア粒子、並びに水系媒体を含有してなる半導体基板用研磨液組成物、該研磨液組成物を、被研磨基板１ｃｍ２当たり０．０１〜１０ｇ/分で該基板に供給し、表面にケイ素を含み凹凸形状を有する膜が形成された半導体基板に５〜１００ｋＰａの研磨荷重で研磨パッドを押し当てて研磨する。
【選択図】なし

Description

本発明は、半導体基板用研磨液組成物、該半導体基板用研磨液組成物を用いる基板の製造方法、及び基板の研磨方法に関する。

近年の半導体分野においては、高集積化と高速化が進んでおり、特に高集積化では配線の微細化が要求されている。その結果、半導体基板の製造プロセスにおいては、フォトレジストの露光の際の焦点深度が浅くなり、より一層の表面平坦性が望まれている。

かかる半導体基板の製造プロセス、例えば、配線形成工程や埋め込み素子分離工程において、基板上には配線あるいは埋め込み用の溝の形成により、種々の幅を有する微細な凹凸が多数存在しており、この凹凸を平坦化することが要求されている。

この基板表面上の凹凸を研磨する場合、研磨材のみを含む研磨液を用いると、凸部は速やかに研磨されるが、同時に凹部も研磨されていくために、実質的に両者が平坦になるまでには、時間がかかる上に、被研磨面の部材を相当量研磨する必要があるという問題がある。

そこで、凸部を選択的に研磨できる研磨液組成物を使用することで、平坦な半導体基板を得る技術が知られている（特許文献１）。
しかしながら、かかる研磨液組成物の作用は添加剤の濃度に非常に敏感であり、研磨布の状態等の研磨条件のわずかな変化でも、平坦化性能が低下する（凸部の研磨速度低下、あるいはディシングの発生）ため、製造プロセスの管理が難しかった。
特開２００１-７０５９号公報

本発明の目的は、添加剤濃度への依存性が改善され、且つ被研磨面の凹凸パターンの密度あるいはサイズの影響を受けにくい、即ち、パターン依存性の少ない高度な平坦化を少ない研磨量で速やかに達成できる半導体基板用研磨液組成物、該半導体基板用研磨液組成物を用いる基板の製造方法並びに研磨方法を提供することにある。
特に、本発明の目的は、半導体基板上の、同一の部材からなる凹凸部に対して速やかに平坦化することができる半導体基板用研磨液組成物を提供することにある。

即ち、本発明の要旨は、
〔１〕セリン、システイン及びジヒドロキシエチルグリシンからなる群より選ばれる少なくとも１種類のアミノカルボン酸、セリア粒子、並びに水系媒体を含有してなる半導体基板用研磨液組成物、
〔２〕前記〔１〕記載の研磨液組成物を、被研磨基板１ｃｍ^２当たり０．０１〜１０ｇ/分で該基板に供給し、５〜１００ｋＰａの研磨荷重で研磨パッドを押し当てて研磨する半導体基板の研磨方法、
〔３〕前記〔１〕記載の研磨液組成物の存在下で、表面にケイ素を含み凹凸形状を有する膜が形成された半導体基板に、５〜１００ｋＰａの研磨荷重で研磨パッドを押し当てて研磨する工程を有する半導体装置の製造方法
に関する。

本発明の半導体基板用研磨液組成物を用いることにより、表面平坦性に優れた、高品質の半導体基板が得られ、生産性よく半導体装置を製造することができるという効果が奏される。

本発明の半導体基板用研磨液組成物（以下、研磨液組成物という）は、前記のように、セリン、システイン及びジヒドロキシエチルグリシンからなる群より選ばれる少なくとも１種類のアミノカルボン酸、セリア粒子、並びに水系媒体を含有してなるものである。本発明は、かかる構成を有することで、添加剤濃度への依存性が改善され、且つ被研磨面の凹凸パターンの密度あるいはサイズの影響を受けにくい、即ち、パターン依存性の少ない高度な平坦化を少ない研磨量で速やかに達成できるという効果が奏される。

〔研磨選択性〕
本発明の研磨液組成物が、前記のような高い平坦化性能を示す理由は明確ではないが、セリア粒子及び特定のアミノカルボン酸が共存することにより、以下のようなメカニズムが起こっているためと推定される。

〔メカニズム〕
即ち、研磨液組成物を半導体基板に供した場合、特定のアミノカルボン酸が、セリア粒子表面及び／又は被研磨膜表面に吸着し皮膜を形成する。表面に形成された皮膜は、セリア粒子の被研磨膜表面への作用を阻害し、研磨速度を低下させる。一方、高い研磨荷重が加わると、特定のアミノカルボン酸の吸着皮膜が破断して、セリア粒子が被研磨膜表面に作用できるため研磨速度が発現する。従って、凹凸を有する被研磨膜を研磨する場合、凸部には局部的に高い研磨荷重が働くため、吸着膜が破断し研磨が進行し、反対に凹部は局部的に荷重が低く、吸着皮膜に保護され研磨が進行しない。従って凸部のみが選択的に研磨され効率的に凹凸段差の低減が進行する。
さらに、研磨が進行し、凹凸段差が減少すると凸部と凹部にかかる局部荷重は設定荷重に近づいていく。そこで予め平坦部では研磨がほとんど進行しないような研磨荷重に設定しておくことで、凹凸段差解消後（平坦化後）は研磨がほとんど進行しなくなるという特徴的な研磨特性（凸部／平坦部研磨選択性）を発現させることができる。
その結果、少ない研磨量でパターン依存性の少ない高度な平坦化が速やかに達成できるという優れた効果が発現する。この効果は半導体基板表面に少なくともケイ素を含む場合に顕著である。

さらに、上記の凸部／平坦部研磨選択性は、アミノカルボン酸の種類によって、まったく発現しないもの、発現してもその発現濃度範囲が非常に狭いものがある。
本発明で使用される特定のアミノカルボン酸は、この研磨選択性の発現濃度範囲が広く、平坦化性能を安定して発現させることができるため、例えば研磨布の状態等の研磨条件の変化の影響を受けにくく、プロセス管理が容易な研磨が可能となる。

１）研磨液組成物
〔アミノカルボン酸〕
本発明に用いられるアミノカルボン酸は、セリン、システイン及びジヒドロキシエチルグリシンからなる群より選ばれる１種以上のものである。
中でも、凸部／平坦部研磨選択性発現領域拡大によるプロセス管理性向上の観点から、ジヒドロキシエチルグリシンが好ましい。

かかるアミノカルボン酸の研磨液組成物中の含有量としては、平坦化性能の観点から、0.1〜20重量%が好ましく、0.5〜10重量%がより好ましい。

〔セリア粒子〕
本発明に用いられるセリア粒子としては、種々の合成法が挙げられる。この合成法としては、焼成法、水熱合成法、塩・触媒法、気相法（ＰＳＶ法）等が挙げられ、中でも、研磨速度の観点から、炭酸塩、硫酸塩、シュウ酸塩等のセリウム化合物を焼成し、酸化セリウム（セリア）を得る焼成法が好ましい。

セリア粒子の体積平均粒子径としては、研磨速度の観点から30nm以上が好ましく、また、セリア粒子の水系媒体中での分散安定性・沈降分離防止の観点から1000nm以下が好ましい。セリア粒子の体積平均粒径は、30〜1000nmが好ましく、40〜500nmがより好ましく、50〜160nmが更に好ましく、50〜140nmが更に好ましい。なお、体積平均粒径は、たとえばレーザー回折／散乱法のメジアン径から求めることができる。

また、セリア粒子の平均一次粒子径（結晶子サイズ）としては、研磨速度の観点から、5ｎｍ以上が好ましく、また、研磨面における傷の発生を抑える観点から、100ｎｍ以下が好ましい。前記セリア粒子の平均一次粒子径は、5〜100ｎｍが好ましく、10〜50ｎｍがより好ましく、20〜40ｎｍが更に好ましい。なお、セリア粒子の平均一次粒子径の測定法としては、ＢＥＴ法で求めた比表面積から粒子形状を球状と仮定して求める方法やＸ線回折法が挙げられる。

セリア粒子の研磨液組成物中の含有量としては、研磨速度の観点から0.1重量％以上が好ましく、また、セリア粒子の水系媒体中での分散安定性やコストの観点から、20重量％以下が好ましい。前記含有量は、0.1〜20重量%が好ましく、0.2〜10重量%がより好ましく、0.3〜5重量%が更に好ましく、0.5〜3重量%が更に好ましい。

〔アミノカルボン酸とセリア粒子重量比〕
本発明の研磨液組成物において、前記アミノカルボン酸／セリア粒子の重量比は、平坦化性能の観点から、１／２０以上が好ましく、また、平坦化速度の観点から、５０／１以下が好ましい。
前記アミノカルボン酸／セリア粒子の重量比は、１／２０〜５０／１が好ましく、１／１０〜２０／１がより好ましく、１／５〜１０／１が更に好ましい。

〔水系媒体〕
本発明の研磨液組成物の残部は、水及びアルコール等の水と混合することが可能な水系媒体である。水系媒体は単独で又は２種以上を混合して使用することができる。水系媒体としては、イオン交換水等の水が好ましい。
研磨液組成物中の水系媒体の含有量としては、研磨速度を向上する観点並びにセリア粒子の沈降及び分離を防止する観点から、60〜99.8重量%が好ましく、70〜98重量%がより好ましい。

〔研磨液組成物の調製方法〕
本発明の研磨液組成物は、前記セリア粒子、アミノカルボン酸を水系媒体に配合することにより調製することができる。なかでも配合時のセリア粒子の分散安定性の点から、予めセリア粒子を含む水分散体（セリアスラリー）を調製し、このセリアスラリーとアミノカルボン酸を溶解した水溶液とを混合撹拌する方法が好ましい。また、セリアスラリー及びアミノカルボン酸水溶液を混合する前にそれぞれ所定のｐＨに予め調整しておいてから混合する方法や、さらに保存安定性の観点から、セリアスラリーとアミノカルボン酸を溶解した水溶液とを別々に研磨定盤上に供給し、研磨定盤上で混合する方法が可能である。

〔セリアスラリーの調製〕
セリアスラリーは、分散処理を行うことで調製することができる。分散処理としては、ホモミキサー、ホモジナイザー、超音波分散機、湿式ボールミル等の攪拌機、で分散する方法が挙げられる。また、セリア粒子の分散性の観点から、分散処理の際に、分散剤を併用することが好ましい。なお、セリアスラリーのｐＨは、３〜１０に調整されることが好ましい。

分散剤としては、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤等の界面活性剤、あるいは、ポリアクリル酸又はその塩、アクリル酸共重合体、エチレンオキサイド− プロピレンオキサイドブロック共重合体（プルロニック類）等の高分子分散剤等が挙げられる。中でも、分散効果の観点から、ポリアクリル酸が好ましく、その分子量としては1000〜10000が好ましく、1000〜6000がより好ましい。また、分散剤の量は、同様の観点から、0.001〜10重量％が好ましく、0.01〜1重量％がより好ましい。

前記のようにして得られたセリアスラリーを次いで粗大粒子除去することが好ましい。この粗大粒子を除去する方法としては、分散処理後に遠心分離法、フィルターろ過法により、粗大粒子を除去することが可能である。

また、アミノカルボン酸を溶解した水溶液のｐＨは、３〜１０に調整されることが好ましい。

〔任意成分〕
また、本発明の研磨液組成物には、任意成分（添加剤）として、ベンザルコニウムクロライド、ベンゼトニウムクロライド、１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オン、過酸化水素、次亜塩素酸塩等の防腐剤を混合してもよい。また、過酸化物又は過マンガン酸、クロム酸、硝酸、ペルオキソ酸もしくはそれらの塩等の酸化剤を混合することができる。これらの任意成分は、前記セリアスラリー、アミノカルボン酸水溶液のいずれに混合してもよい。
かかる任意成分の量としては、研磨液組成物中において0.001〜10重量％が好ましく、0.01〜5重量％がより好ましい。

〔研磨液組成物のｐＨ〕
以上のような方法で得られる本発明の研磨液組成物のｐＨ範囲としては、研磨速度の観点から、3〜10が好ましく、4〜8がより好ましく、5〜7が更に好ましい。

前記の研磨液組成物のｐＨは、ｐＨ調整剤により調整することができる。ｐＨ調整剤としては、アンモニア水、水酸化カリウム、水溶性有機アミン、四級アンモニウムハイドロオキサイド等の塩基性物質、硝酸、塩酸、硫酸、リン酸等の無機酸及び酢酸、シュウ酸、コハク酸、グリコール酸、リンゴ酸、クエン酸、安息香酸等の有機酸等の酸性物質が挙げられる。

〔半導体基板〕
本発明の研磨液組成物は、半導体基板の研磨に用いられる。
半導体基板の材質としては、シリコン、アルミニウム、ニッケル、タングステン、銅、タンタル、チタン等の金属又は半金属、及びこれらの金属を主成分とした合金、ガラス、ガラス状カーボン、アモルファスカーボン等のガラス状物質、アルミナ、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、窒化タンタル、窒化チタン等のセラミック材料、ポリイミド樹脂等の樹脂等が挙げられるが、効率的な平坦化発現の観点から中でも基板表面にケイ素を含み凹凸形状を有する膜が形成されたものが好適である。ケイ素を含む膜としては、ＴＥＯＳ，石英，ガラス等の酸化ケイ素、ＢＰＳＧ(Boro-Phospho-Silicate Glass)，ＰＳＧ（Phospho-Silicate Glass）等のリン，ホウ素等の元素がドープされた酸化ケイ素、窒化ケイ素、ポリシリコン等が挙げられる。特に、二酸化ケイ素を主成分とする被研磨膜を有する半導体基板を研磨する際に本発明の研磨液組成物を用いた場合、効率的に平坦化が実現できる。

中でも、本発明の研磨液組成物は、５０〜２０００ｎｍの凹凸段差形状を有する半導体基板を平坦化する目的で行う研磨に好適である。凹凸段差はプロファイル測定装置（例えばＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製、商品名：ＨＲＰ−１００）により求めることができる。
特に、凹凸段差が同一の部材からなる場合、本発明の研磨液組成物は、凸部を速やかに研磨して平坦化することができるという優れた効果が発現される。

（２）研磨方法
本発明の研磨方法としては、前記研磨組成物を、被研磨基板１ｃｍ^２当たり０．１〜２０ｇ/分で研磨パッド上に供給し、５〜１００ｋＰａの研磨荷重で研磨パッドを押し当てて研磨してなる方法が挙げられる。

〔研磨液組成物供給速度〕
研磨液組成物の供給量は、被研磨基板１ｃｍ^２当たり、高い研磨速度を維持し、短時間で平坦化する観点から、０．０１ｇ/分以上、好ましくは０．１ｇ/分以上であり、また、経済性の観点と廃液処理の観点から、１０ｇ/分以下、好ましくは５ｇ／分以下である。該供給量は、０．０１〜１０ｇ/分、好ましくは０．１〜５ｇ／分である。

〔研磨荷重〕
研磨荷重としては、研磨速度の観点から、５ｋＰａ以上、好ましくは１０ｋＰａ以上であり、また、被研磨面の平坦化及び傷抑制の観点から、１００ｋＰａ以下、好ましくは７０ｋＰａ以下、より好ましくは５０ｋＰａ以下である。研磨荷重は、５〜１００ｋＰａ、好ましくは１０〜７０ｋＰａ、より好ましくは１０〜５０ｋＰａである。

本発明の研磨液組成物を用いる半導体基板の研磨装置としては、特に制限はなく、半導体基板に代表される研磨される被研磨物を保持する治具と研磨布（研磨パッド）を備える研磨装置が用いられる。該研磨装置を用いる研磨方法の具体例としては、研磨布として、有機高分子系の発泡体、無発泡体、不織布状の研磨布等を張り付けた研磨定盤に、上記被研磨物を保持する治具を押しつけ、あるいは、研磨布を張り付けた研磨定盤に、上記被研磨物を挟み込み、本発明の研磨液組成物を被研磨物表面に供給し、一定の圧力を加えながら研磨定盤や被研磨物を動かすことにより被研磨物表面を研磨する方法が挙げられる。研磨液組成物の供給方法は、セリアスラリーとアミノカルボン酸を溶解した水溶液とを別々にポンプ等で研磨布上に供給し、研磨定盤上で混合する方法、予め研磨液組成物の構成成分が十分に混合された状態で研磨布上に供給する方法を用いることができる。

なお、前記研磨液組成物の供給量、研磨圧力以外の研磨条件については特に限定はない。

（３）半導体装置の製造方法
〔方法〕
本発明の半導体装置の製造方法は、前記研磨液組成物を用いて半導体基板を研磨する工程を有するものである。その例としては、前記研磨液組成物の存在下で、表面にケイ素を含み凹凸形状を有する膜が形成された半導体基板に、５〜１００ｋＰａの研磨荷重で研磨パッドを押し当てて研磨する工程を有する方法が挙げられる。
なお、研磨液組成物の供給量、研磨パッド等の研磨条件については、前記の研磨方法と同じものであればよい。

具体的には、凹凸形状のある半導体基板の上方にケイ素を含む薄膜を形成する工程と、該薄膜を研磨する研磨工程とを備え、上記研磨工程においてセリア粒子とアミノカルボン酸を含有する研磨液組成物を研磨パッド表面に供給して、凹凸形状のある該薄膜表面をＣＭＰ（ケミカル・メカニカル・ポリッシング）により平坦化することからなる方法が挙げられ、このような工程として、埋め込み素子分離工程、層間絶縁膜の平坦化工程、埋め込み金属配線の形成工程、埋め込みキャパシタ形成工程等があるが、特に埋め込み素子分離工程、層間絶縁膜平坦化工程に適しており、メモリーＩＣ、ロジックＩＣ、あるいはシステムＬＳＩ等の製造に好適に用いられる。

実施例１
ジヒドロキシエチルグリシン（キレスト社製、キレストＧＡ）２．０重量部にイオン交換水９５．５重量部を加え、混合溶解し、撹拌状態で、さらにセリアの水分散液（固形分４０重量％、セリア粒子の平均粒子径１２５ｎｍ、セリア粒子の結晶子サイズ２８ｎｍ）２．５重量部（セリア粒子は１．０重量部）を加え、アンモニア水（アンモニア２８重量％）によりｐＨ６．０に調整し、研磨液組成物を得た。

このようにして調製した研磨液組成物を用い、以下の条件で研磨試験を行い、それぞれ凸部及び平坦部の研磨速度を評価した。

＜研磨条件＞
研磨試験機：片面研磨機（品番：MA-300、エンギス社製、定盤径３００ｍｍ）
研磨パッド：硬質ウレタンパッド（品番：IC-1000/Sub400、ニッタ・ハース社製）
定盤回転数：９０ｒ／ｍｉｎ
ヘッド回転数：９０ｒ／ｍｉｎ（回転方向は定盤と同じ）
研磨荷重：３９．２ｋＰａ
研磨液供給量：５０ｇ／分（基板１ｃｍ^２あたり、３．１ｇ／分）

＜研磨速度の評価＞
〔凸部研磨速度〕
ＣＭＰ特性評価用市販ウエハ（パターンウエハ、商品名：ＳＫＷ７−２、ＳＫＷアソシエーテス社(SKWAssociates,Inc.)製：凹凸段差８００ｎｍのパターンを形成した８インチ（２００ｍｍ）シリコンウエハ上に厚さ２０００ｎｍのＰＥ−ＴＥＯＳを製膜した構造を有する）を４０ｍｍ角に切断したものを用い、上記研磨条件で１分間研磨した。

凸部研磨速度は、パターンウエハ上のＤ５０パターン（凸部幅５０μｍ／凹部幅５０μｍのLine&Spaceパターン：図１参照）の凸部の研磨前後の酸化珪素膜の膜厚を測定し、膜厚の減少量を研磨時間で除することにより求めた。膜厚は光干渉式膜厚計（ラムダエースVM-1000、大日本スクリーン製造（株））で測定した。

〔平坦部研磨速度の評価〕
平坦部の研磨速度は、凹凸段差が消失し平坦化が完了した被研磨面（図２参照）の研磨速度である。そこで評価には、被研磨基板として、８インチシリコン基板上にプラズマＴＥＯＳ法により酸化珪素膜を２０００ｎｍ成膜したものを４０ｍｍ角に切断して使用した。研磨は上記研磨条件で２分間行った。

研磨速度は、被研磨基板上の中央部分の酸化珪素膜の膜厚を研磨前後で測定し、膜厚の減少量を研磨時間で除することにより求め、これを平坦部の研磨速度とした。膜厚は凸部の場合と同じく光干渉式膜厚計で測定した。

＜研磨結果＞
ジヒドロキシエチルグリシン２．０重量％を含有する研磨液組成物の研磨速度は、凸部が３３７ｎｍ/min、平坦部が５ｎｍ/minであり、凸部に対して顕著に高い研磨速度を発現し、平坦部は研磨速度が抑制されていることがわかった。すなわち特徴的な凸部／平坦部研磨選択性が発現していることがわかる。

同様にして、ジヒドロキシエチルグリシンの濃度を変化させ、凸部研磨速度と平坦部研磨速度を評価した結果を表１に示す。

表１の結果をもとに、ジヒドロキシエチルグリシン濃度と凸部及び平坦部の研磨速度との関係を図３に示す。図３より平坦部の研磨速度が３０ｎｍ/min以下になる添加剤濃度Ｃｐ（重量%）及び凸部研磨速度が２００ｎｍ/min以下になる添加剤濃度Ｃ凸（重量％）を求めた。Ｃｐは１．６重量％、Ｃ凸は５．０重量％であった。

このＣｐ〜Ｃ凸の濃度範囲では、特徴的な凸部／平坦部研磨選択性が発現され、パターン依存性の少ない高度な平坦化を速やかに達成することができると期待される。従って、このＣｐ〜Ｃ凸の濃度範囲が広い添加剤は、濃度依存性が小さくプロセス管理が容易な優れた添加剤と言える。
しかし、Ｃ凸−Ｃｐの値は、添加剤の純度の影響を受け、添加剤純度が低いほど、Ｃ凸及びＣｐの値は高濃度側にシフトし、Ｃ凸−Ｃｐの絶対値は大きくなるため、正しくその化合物の性能を評価する指標としては不十分である。そこで、純度に依らず適用可能な指標として（Ｃ凸−Ｃｐ）／Ｃｐを用いた。これにより、添加剤純度による影響を打ち消せる。（Ｃ凸−Ｃｐ）／Ｃｐの値が大きくなるほど研磨条件の変化の影響を受けにくいため、プロセス管理が容易となる。
ジヒドロキシエチルグリシンでは、（Ｃ凸−Ｃｐ）／Ｃｐの値は２．１である。

実施例２〜３、比較例１〜４
実施例１のジヒドロキシエチルグリシンにかえて、表２に記載の添加剤を用い、実施例１と同様にして、Ｃｐ及びＣ凸を求め、（Ｃ凸−Ｃｐ）／Ｃｐの値を算出した。結果を表２に示す。

表２の結果より、実施例１〜３で使用したアミノカルボン酸は、いずれも高い（Ｃ凸−Ｃｐ）／Ｃｐの値を示すことから、パターン平坦化性能に優れる研磨が行われることがわかる。一方、比較例１、２、４では、値が低く、比較例３のアルギニンを用いた場合、平坦部の速度が抑制されるよりも低い濃度で凸部の速度が低下するため特徴的な凸部／平坦部研磨選択性を発現する領域が存在しない。
したがって、比較例１〜４ではいずれもパターン平坦化性能に劣る研磨が行われることがわかる。

本発明の半導体基板用研磨液組成物は、例えば、埋め込み素子分離工程、層間絶縁膜の平坦化工程、埋め込み金属配線の形成工程、埋め込みキャパシタ形成工程等に用いられ、特に埋め込み素子分離膜の形成工程、層間絶縁膜平坦化工程に適しており、メモリーＩＣ、ロジックＩＣ、あるいはシステムＬＳＩ等の製造に好適に用いられる。

図１は、実施例において凸部研磨速度の測定に用いたＤ５０パターン（凸部幅５０μｍ／凹部幅５０μｍのLine&Spaceパターン）を有するパターンウエハの概略説明図を示す。図２は、実施例において平坦部研磨速度の測定に用いた凹凸段差が消失し平坦化が完了した被研磨基板の概略説明図を示す。図３は、実施例１で測定された、研磨液組成物中のジヒドロキシエチルグリシン濃度と凸部及び平坦部の研磨速度との関係を示す概略説明図である。

Claims

セリン、システイン及びジヒドロキシエチルグリシンからなる群より選ばれる少なくとも１種類のアミノカルボン酸、セリア粒子、並びに水系媒体を含有してなる半導体基板用研磨液組成物。
アミノカルボン酸とセリア粒子の重量比（アミノカルボン酸／セリア粒子）が１／２０〜５０／１である請求項１記載の研磨液組成物。
半導体基板が、その表面にケイ素を含み凹凸形状を有する膜が形成されてなるものである請求項１又は２記載の研磨液組成物。
請求項１〜３いずれか記載の研磨液組成物を、被研磨基板１ｃｍ^２当たり０．０１〜１０ｇ/分で該基板に供給し、５〜１００ｋＰａの研磨荷重で研磨パッドを押し当てて研磨する半導体基板の研磨方法。
請求項１〜３いずれか記載の研磨液組成物の存在下で、表面にケイ素を含み凹凸形状を有する膜が形成された半導体基板に、５〜１００ｋＰａの研磨荷重で研磨パッドを押し当てて研磨する工程を有する半導体装置の製造方法。