JP2008205433A - 電気光学表示装置用基板に設けられたバリアメタル層を研磨するための化学機械研磨用水系分散体および該化学機械研磨用水系分散体を調製するためのキット、ならびに化学機械研磨方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電気光学表示装置用基板に設けられたバリアメタル層を化学機械研磨する工程において、研磨速度の面内均一性を確保することでき、かつ被研磨面の面内平坦性のばらつきを抑制することができる化学機械研磨用水系分散体、および該化学機械研磨用水系分散体を調製するためのキット、ならびに該化学機械研磨用水系分散体を用いた化学機械研磨方法を提供する。
【解決手段】本発明に係る化学機械研磨用水系分散体は、（Ａ）有機酸、（Ｂ）水溶性高分子、（Ｃ）酸化剤、および（Ｄ）砥粒を含み、前記（Ａ）有機酸と前記（Ｂ）水溶性高分子の質量比（Ａ）：（Ｂ）を１：０．０１〜１：３とすることを特徴とする。
【選択図】なし

Description

本発明は、電気光学表示装置用基板に設けられた配線層を形成する際に好適に用いられる化学機械研磨用水系分散体および該化学機械研磨用水系分散体を調製するためのキット、ならびに該化学機械研磨用水系分散体を用いた化学機械研磨方法に関する。

近年、電気光学表示装置の技術の進歩により、種々の構造を有する表示装置が提案されている。例えば、かかる表示装置としては、液晶表示装置（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、プラズマ表示装置（ＰＤＰ：Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）、エレクトロルミック表示装置（ＥＣＤ：Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃ Ｄｉｓｐｌａｙ）、エレクトロルミネッセント表示装置（ＥＬＤ：Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｓｐｌａｙ）、電界放出表示材料装置（ＦＥＤ：Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）等のフラットパネルディスプレイが挙げられる。フラットパネルディスプレイは、通常、液晶などの表示材料を一対の基板の間に挟持し、その表示材料に電圧を印加するという方法で構成される。この際、少なくとも一方の基板には、導電材料からなる電気配線を配列させる必要がある。このようなフラットパネルディスプレイにおいて、ディスプレイの大面積化およびディスプレイの高精細化を図ろうとすると、駆動周波数が高まるとともに、電気配線の抵抗および寄生容量が増大する。その影響を受け、駆動信号の遅延が大きな問題となる。

そこで、上記駆動信号遅延を解決するために、様々な技術開発が行われている。例えば、特許文献１では、従来の配線材料であるアルミニウムや、α−タンタル、モリブデンの代わりに、それらの金属よりも電気抵抗が小さい銅を配線材料に用いて、駆動信号遅延の解決を試みている。

また、ディスプレイのさらなる高精細化を達成するためには、導電配線の超微細化かつ高集積化された配線構造が必須となる。ところが、基板に銅または銅合金などの配線材料を配設する場合、従来のスパッタ法、蒸着法、ＣＶＤ法等の乾式成膜法や無電解めっき法、熱分解法等の湿式成膜法のみで、超微細化かつ高集積化された配線構造を形成するには限界がある。

かかる配線構造を形成し得る技術として、従来、半導体装置製造に主に用いられてきた化学機械研磨（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）技術、いわゆるダマシン法と称される技術が注目されている。この方法は、基板に形成された溝等に配線材料を埋め込んだ後、化学機械研磨により余剰な配線材料を除去することによって所望の配線を形成するものである。
特開２００２−３５３２２２号公報

しかしながら、従来の半導体装置の製造に用いられる基板（以下、「半導体装置用基板」という。）の大きさは最大寸法が約５０〜３００ｍｍであるのに対し、電気光学表示装置の製造に用いられる基板（以下、「電気光学表示装置用基板」という。）は最大寸法が約１５００〜３０００ｍｍ程度と大型になる場合があるため、化学機械研磨技術を用いる際に、その基板の大きさの違いに起因した新たな問題が指摘されている。具体的には、被研磨面における単位時間当たりの研磨量（以下、「研磨速度」ともいう。）の均一性を保てなくなることから、面内平坦性が得られず、品質に影響を与えるという問題がある。

すなわち、化学機械研磨とは、研磨対象基板と研磨用パッドの間に化学機械用水系分散体を満たして、研磨対象基板を研磨する方法である。ところが、研磨対象基板の大きさが大きくなるにつれて、基板面内における化学機械研磨用水系分散体の存在量が不均一となるため、研磨速度の均一性を確保できなくなり、被研磨面の平坦性のばらつきが大きくなる。基板面内の単位面積あたりに同一量の化学機械研磨用水系分散体を供給しようとすると、理論的には、回転中心から外周に向かう距離に従い、化学機械研磨用水系分散体をその距離の２乗（面積相当）に比例し、増加して供給する必要がある。しかし、現実的には、研磨用パッド上に一定の圧力で押し付けられ、かつ、回転している研磨対象基板と研磨用パッドの間に、上記のように化学機械研磨用分散体を供給することは技術的に困難である。また、かかる場合、多量の化学機械研磨用分散体を必要とするため、経済的な観点から好ましくない。

半導体装置用基板の場合、被研磨面の面積は面内の平坦性を損なうほどの大きさではなく、品質管理上の許容範囲内とされ、顕著な問題とはならなかった。しかし、被研磨面の面積が半導体装置用基板よりもはるかに大きな電気光学表示装置用基板を研磨するにあたり、研磨速度の均一性を保てず、面内平坦性が得られないという問題は、電気光学表示装置用基板の品質を損なうため、無視できなくなっている。

本発明は上記課題を解決するものであり、その目的は、電気光学表示装置用基板に設けられたバリアメタル層を化学機械研磨する工程において、研磨速度の面内均一性を確保でき、かつ被研磨面の面内平坦性のばらつきを抑制することができる化学機械研磨用水系分散体、および該化学機械研磨用水系分散体を調製するためのキット、ならびに該化学機械研磨用水系分散体を用いた化学機械研磨方法を提供することにある。

本発明に係る化学機械研磨用水系分散体は、電気光学表示装置用基板に設けられたバリアメタル層を研磨するために用いることができ、（Ａ）有機酸、（Ｂ）水溶性高分子、（Ｃ）酸化剤および（Ｄ）砥粒を含み、前記（Ａ）有機酸と前記（Ｂ）水溶性高分子の質量比（Ａ）：（Ｂ）は、１：０．０１〜１：３であることができる。

本発明に係る化学機械研磨用水系分散体において、前記（Ａ）有機酸は、カルボン酸有機化合物であることができる。

本発明に係る化学機械研磨用水系分散体において、前記（Ａ）有機酸は、マレイン酸であることができる。

本発明に係る化学機械研磨用水系分散体において、前記（Ｂ）水溶性高分子は、ポリ（メタ）アクリル酸またはその塩であることができる。

本発明に係る化学機械研磨用水系分散体における、前記（Ｂ）水溶性高分子の重量平均分子量は、５０，０００〜５，０００，０００であることができる。

本発明に係る化学機械研磨用水系分散体において、前記（Ｃ）酸化剤は、過酸化水素であることができる。

本発明に係る化学機械研磨用水系分散体において、前記（Ｄ）砥粒は、有機無機複合粒子、無機粒子および有機粒子から選択される少なくとも１種であることができる。

本発明に係る化学機械研磨用水系分散体において、前記（Ｄ）砥粒は、シリカであることができる。

本発明に係る化学機械研磨方法は、前記の化学機械研磨用水系分散体を用いて、電気光学表示装置用基板に設けられたバリアメタル層を研磨することを特徴とする。

本発明に係る化学機械研磨用水系分散体調製用キットは、第１の組成物および第２の組成物から構成され、電気光学表示装置用基板に設けられたバリアメタル層を研磨するための化学機械研磨用水系分散体を調製するためのキットであって、前記第１の組成物は、（Ａ）有機酸と、（Ｂ）水溶性高分子と、（Ｄ）砥粒と、を含み、前記第２の組成物は、（Ｃ）酸化剤を含む。

本発明に係る化学機械研磨用水系分散体調製用キットは、第３の組成物および第４の組成物から構成され、電気光学表示装置用基板に設けられたバリアメタル層を研磨するための化学機械研磨用水系分散体を調製するためのキットであって、前記第３の組成物は、（Ｄ）砥粒を含み、前記第４の組成物は、（Ａ）有機酸を含み、前記第３の組成物および前記第４の組成物の少なくとも一方は、（Ｂ）水溶性高分子を含み、前記第３の組成物および前記第４の組成物の少なくとも一方は、（Ｃ）酸化剤を含む。

本発明に係る化学機械研磨用水系分散体調製用キットは、第５の組成物、第６の組成物および第７の組成物から構成され、電気光学表示装置用基板に設けられたバリアメタル層を研磨するための化学機械研磨用水系分散体を調製するためのキットであって、前記第５の組成物は、（Ｃ）酸化剤を含み、前記第６の組成物は、（Ｄ）砥粒を含み、前記第７の組成物は、（Ａ）有機酸を含み、前記第５の組成物、前記第６の組成物および前記第７の組成物から選ばれる少なくとも１種は、（Ｂ）水溶性高分子を含む。

本発明に係る化学機械研磨用水系分散体の調製方法は、上記の化学機械研磨用水系分散体調製用キットの各組成物を混合する工程を含むことを特徴とする。

上記化学機械研磨用水系分散体によれば、被研磨面の最大寸法を約１５００〜３０００ｍｍとする電気光学表示装置用基板に設けられたバリアメタル層の全体を均一かつ平坦に研磨することができる。その結果、電気光学表示装置用基板に超微細化かつ高集積化された配線構造が設けられ、フラットパネルディスプレイの大面積化および高精細化を図ることができる。

以下、本発明に係る実施の形態について説明する。

なお、本発明は、下記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において実施される各種の変型例も含む。

１．化学機械研磨用水系分散体
本実施形態に係る化学機械研磨用水系分散体は、（Ａ）有機酸、（Ｂ）水溶性高分子、（Ｃ）酸化剤、および（Ｄ）砥粒を含み、（Ａ）有機酸と（Ｂ）水溶性高分子との質量比（Ａ）：（Ｂ）は、１：０．０１〜１：３であることを特徴とする。以下、本実施形態に係る化学機械研磨用水系分散体に含まれる各成分について、詳細に説明する。

１．１ （Ａ）有機酸
本実施形態に係る化学機械研磨用水系分散体は、有機酸を添加することにより、研磨速度を調整することができる。例えば、銅または銅合金からなる配線層を研磨する速度とタンタル、チタン、若しくは、それらの窒化物や酸化物、またはタンタル、チタン等を含有する合金からなるバリアメタル層を研磨する速度との比を、目的に応じた比率に調整することができる。

有機酸としては、カルボン酸有機化合物が好ましい。より好ましくは、分子内に２個以上のカルボキシル基を有するカルボン酸有機化合物であり、例えば、マレイン酸、コハク酸、フタル酸、クエン酸などが挙げられる。特に好ましくは、分子内に２個のカルボキシル基を有するカルボン酸有機化合物であり、例えば、マレイン酸が挙げられる。カルボキシル基を有しない有機酸化合物を添加しても、被研磨面に対して十分な研磨速度を得ることができない。

前記有機酸は化学機械研磨用水系分散体中で解離していてもよい。その場合、２価以上の酸において、解離部は１価であってもそれ以上でもよい。また、解離部の対の陽イオンは、水素イオン、その他任意的に加えられる添加剤由来の陽イオン、例えば、アンモニウムイオン、カリウムイオン等であってもよい。

有機酸の添加量は、使用時における化学機械研磨用水系分散体の質量に対し、好ましくは０．０１〜３質量％であり、より好ましくは０．０５〜２質量％であり、特に好ましくは０．１〜１．５質量％である。有機酸の添加量が０．０１質量％未満であると、十分な研磨速度を得ることができず、研磨工程を終了するのに多大な時間を要する。一方、有機酸の添加量が３質量％を超えると、化学的エッチング効果が大きくなり、被研磨面の平坦性を損なうことがある。

１．２ （Ｂ）水溶性高分子
本実施形態に係る化学機械研磨用水系分散体は、水溶性高分子を添加することにより、化学機械研磨用水系分散体に粘性を付与することができる。すなわち、化学機械研磨用水系分散体の粘性は、水溶性高分子の添加量によって制御することができる。そして、化学機械研磨用水系分散体の粘性を制御することによって、研磨圧力を効率的かつ均一的に被研磨面に伝達させることができるようになる。

水溶性高分子としては、例えば、ポリアクリル酸およびその塩、ポリメタクリル酸およびその塩、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド等の熱可塑性樹脂が挙げられる。より好ましくは、砥粒の安定性に影響を及ぼさない水溶性高分子であり、例えば、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸が挙げられる。化学機械研磨用水系分散体に効率的に粘性を付与できることから、ポリアクリル酸が特に好ましい。

水溶性高分子の添加量は、使用時における化学機械研磨用水系分散体の質量に対し、好ましくは０．００５〜１．２質量％であり、より好ましくは０．０１〜０．８質量％であり、特に好ましくは０．０２〜０．３質量％である。水溶性高分子の添加量が０．００５質量％未満であると、化学機械研磨用水系分散体の粘性が低いために、基板面内の研磨性能の不均一性を抑制できない。一方、水溶性高分子の添加量が１．２質量％を超えると、添加量に対する平坦性改良効果が鈍化し、平坦性改善効果は得られなくなるばかりでなく、コストも高くなってしまう。また、研磨速度が低下したり、該化学機械研磨用水系分散体の粘性が高くなりすぎて研磨摩擦熱が上昇し面内均一性が悪化してしまう。

水溶性高分子の重量平均分子量は、好ましくは５０，０００〜５，０００，０００であり、より好ましくは５００，０００〜２，５００，０００である。水溶性高分子の重量平均分子量が５０，０００以下の場合、化学機械研磨用水系分散体に粘性を付与することができず、基板面内の研磨性能のばらつきを抑制する効果が小さい。一方、水溶性高分子の重量平均分子量が５，０００，０００以上の場合、化学機械研磨用水系分散体の安定性を損なうことがある。また、化学機械研磨用水系分散体の粘性が高くなりすぎるため、化学機械研磨用水系分散体の供給装置に負荷がかかることがある。

１．３ 質量比（Ａ）：（Ｂ）
本実施形態に係る化学機械研磨用水系分散体に含まれる（Ａ）有機酸と（Ｂ）水溶性高分子との質量比（Ａ）：（Ｂ）は、好ましくは１：０．０１〜１：３であり、より好ましくは１：０．０２〜１：２であり、特に好ましくは１：０．０５〜１：１である。質量比（Ｂ）／（Ａ）が、０．０１よりも小さい場合、有機酸のエッチング効果が顕著となり平坦性を損なうことがある。一方、３よりも大きい場合、研磨速度を著しく低下させることがある。

１．４ （Ｃ）酸化剤
本実施形態に係る化学機械研磨用水系分散体は、酸化剤を添加することにより、研磨速度をより大きく向上させることができる。

本実施形態に係る化学機械研磨用水系分散体は、酸化剤として広義の酸化剤を適用することができる。例えば、酸化性金属塩、酸化性金属錯体、非金属系酸化剤が挙げられる。具体的には、過酢酸、過ヨウ素酸、鉄系イオンのニトレート、スルフェート、ＥＤＴＡ、シトレート、フェリシアン化カリウム、アルミニウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩、第４級アンモニウム塩、ホスホニウム塩、およびその他のカチオン塩の過酸化物、塩素酸塩、過塩素酸塩、硝酸塩、過マンガン酸塩、過硫酸塩、これらの混合物が挙げられる。

これらのうち、酸化剤としては、過酸化水素が特に好ましい。過酸化水素は、その少なくとも一部が解離し、過酸化水素イオンが生成するが、本明細書中における過酸化水素とは、分子状の過酸化水素のみならず、過酸化水素イオンをも含むものとする。

酸化剤の添加量は、使用時における化学機械研磨用水系分散体の質量に対し、好ましくは０．００５〜５質量％であり、より好ましくは０．０１〜３質量％であり、特に好ましくは０．０２〜１質量％である。酸化剤の添加量が０．００５質量％未満になると、化学的エッチングの効果が得られないため、十分な研磨速度を得ることができず、研磨工程を終了するのに多大な時間を要する。一方、酸化剤の添加量が５質量％を超えると、被研磨面が腐食することがある。

１．５ （Ｄ）砥粒
本実施形態に係る化学機械研磨用水系分散体に用いられる砥粒として、無機粒子、有機粒子および有機無機複合粒子から選ばれる少なくとも１種を含むことができる。無機粒子としては、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、セリア等を挙げることができる。有機粒子としては、ポリ塩化ビニル、ポリスチレンおよびスチレン系共重合体、ポリアセタール、飽和ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−１−ブテン、ポリ−４−メチル−１−ペンテン等のポリオレフィンおよびオレフィン系共重合体、フェノキシ樹脂、ポリメチルメタクリレートなどの（メタ）アクリル樹脂およびアクリル系共重合体などが挙げられる。有機無機複合粒子としては、上記有機粒子と上記無機粒子とからなることができる。

本実施形態に係る化学機械研磨用水系分散体に用いられる砥粒としては、シリカおよび有機無機複合粒子から選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。

シリカとしては、気相中で塩化ケイ素、塩化アルミニウム、塩化チタン等を酸素および水素と反応させるヒュームド法により合成されたシリカ、金属アルコキシドから加水分解縮合して合成するゾルゲル法により合成されたシリカ、精製により不純物を除去した無機コロイド法等により合成されたコロイダルシリカ等が挙げられる。これらのうち、精製により不純物を除去した無機コロイド法等により合成されたコロイダルシリカが特に好ましい。コロイダルシリカは、エロージョンの抑制および被研磨面のスクラッチの抑制という観点から、平均粒子径１００ｎｍ以下のものを好適に用いることができる。

有機無機複合粒子は、上記の有機粒子および無機粒子が、化学機械研磨工程の際に容易に分離しない程度に一体に形成されていればよく、その種類、構成等は特に限定されない。この有機無機複合粒子としては、例えば、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート等の重合体粒子の存在下、アルコキシシラン、アルミニウムアルコキシド、チタンアルコキシド等を重縮合させ、重合体粒子の少なくとも表面に、ポリシロキサン等が結合されてなるものを使用することができる。なお、生成する重縮合体は、重合体粒子が有する官能基に直接結合されていてもよいし、シランカップリング剤等を介して結合されていてもよい。また、アルコキシシラン等に代えてシリカ粒子、アルミナ粒子等を用いることもできる。これらはポリシロキサン等と絡み合って保持されていてもよいし、それらが有するヒドロキシル基等の官能基により重合体粒子に化学的に結合されていてもよい。

また、上記の有機無機複合粒子としては、符号の異なるゼータ電位を有する有機粒子と無機粒子とを含む水分散体において、これら粒子が静電力により結合されてなるものを使用することもできる。有機粒子のゼータ電位は、全ｐＨ域、または低ｐＨ域を除く広範な領域に渡って負であることが多いが、カルボキシル基、スルホン酸基等を有する有機粒子とすることによって、より確実に負のゼータ電位を有する有機粒子とすることができる。また、アミノ基等を有する有機粒子とすることにより、特定のｐＨ域において正のゼータ電位を有する有機粒子とすることもできる。一方、無機粒子のゼータ電位はｐＨ依存性が高く、この電位が０となる等電点を有し、その前後でゼータ電位の符号が逆転する。したがって、特定の有機粒子と無機粒子とを組み合わせ、それらのゼータ電位が逆符号となるｐＨ域で混合することによって、静電力により有機粒子と無機粒子とを一体に複合化することができる。また、混合時、ゼータ電位が同符号であっても、その後、ｐＨを変化させ、ゼータ電位を逆符号とすることによって、有機粒子と無機粒子とを一体とすることもできる。

さらに、上記の有機無機複合粒子としては、静電力により一体に複合化された粒子の存在下、前記のようにアルコキシシラン、アルミニウムアルコキシド、チタンアルコキシド等を重縮合させ、この粒子の少なくとも表面に、さらにポリシロキサン等が結合されて複合化されてなるものを使用することもできる。

かかる有機無機複合粒子の平均粒子径は、５０〜５００ｎｍが好ましい。平均粒子径が５０ｎｍ以下であると、十分な研磨速度が発現しないことがある。また、５００ｎｍを越える場合は、粒子の凝集や沈降が生じやすくなる。なお、砥粒の平均粒子径は、レーザー散乱回折型測定機により測定することができるし、透過型電子顕微鏡によって個々の粒子を観察し、累積粒子径と個数とから算出することもできる。

砥粒の添加量は、使用時における化学機械研磨用水系分散体の質量に対し、好ましくは０．０３〜１５質量％であり、より好ましくは０．０５〜１０質量％であり、特に好ましくは０．０５〜５質量％である。砥粒の添加量が０．０３質量％未満であると、十分な研磨速度が得られないことがあり、研磨工程を終了するのに多大な時間を要する。一方、砥粒の添加量が１５質量％を超えると、コストが高くなるとともに安定した化学機械研磨用水系分散体を得られないことがある。

１．６ その他の添加剤
本実施形態に係る化学機械研磨用水系分散体は、上記の他、必要に応じて各種添加剤を配合することができる。

本実施形態に係る化学機械研磨用水系分散体は、上記の酸またはアルカリを添加することにより、所望のｐＨに調整することができる。アルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化ルビジウム、水酸化セシウム等のアルカリ金属の水酸化物、またはアンモニアを挙げることができる。化学機械研磨用水系分散体のｐＨを調整することにより、研磨速度を制御することができる。被研磨面の電気化学的性質や砥粒の分散安定性等の要素を総合的に考慮しながら、適宜酸またはアルカリを添加しｐＨを設定することができる。

２．化学機械研磨用水系分散体を調製するためのキット
上記化学機械研磨用水系分散体は、調製後にそのまま研磨用組成物として使用できる状態で供給することができる。あるいは、上記化学機械研磨用水系分散体の各成分を高濃度で含有する研磨用組成物（すなわち濃縮された研磨用組成物）を準備しておき、使用時にこの濃縮された研磨用組成物を希釈して、所望の化学機械研磨用水系分散体を得てもよい。

また、以下のように、上記成分のいずれかを含む複数の組成物（例えば、２つまたは３つの組成物）を調製し、これらを使用時に混合して使用することもできる。この場合、複数の液を混合して化学機械研磨用水系分散体を調製した後、これを化学機械研磨装置に供給してもよいし、複数の液を個別に化学機械研磨装置に供給して定盤上で化学機械研磨用水系分散体を調製してもよい。例えば、以下に示す第１〜第３のキットを用いて、複数の液を混合することにより、上記化学機械研磨用水系分散体を調製することができる。

２．１ 第１のキット
第１のキットは、第１の組成物および第２の組成物を混合して、上記化学機械研磨用水系分散体を得るためのキットである。第１のキットにおいて、第１の組成物は、水、（Ａ）有機酸、（Ｂ）水溶性高分子および（Ｄ）砥粒を含む水系分散体であり、第２の組成物は、水および（Ｃ）酸化剤を含む水溶液である。

第１のキットを構成する第１の組成物および第２の組成物を調製する場合、第１の組成物および第２の組成物を混合して得られた水系分散体中に、上述した各成分が上述した濃度範囲内に含まれるように、第１の組成物および第２の組成物に含有される各成分の濃度を決定する必要がある。また、第１の組成物および第２の組成物は、各成分を高濃度で含有していてもよく（すなわち濃縮されたものでもよく）、この場合、使用時に希釈して第１の組成物および第２の組成物を得ることが可能である。第１のキットによれば、第１の組成物と第２の組成物とを分けておくことで、特に第２の組成物に含まれる（Ｃ）酸化剤の保存安定性を向上させることができる。

第１のキットを用いて上記化学機械研磨用水系分散体を調製する場合、第１の組成物および第２の組成物が別個に用意・供給され、かつ研磨時に一体となっていればよく、その混合方法およびタイミングは特に限定されない。例えば、各成分を高濃度で含有する第１の組成物および第２の組成物を調製し、使用時に第１の組成物および第２の組成物を希釈して、これらを混合し、各成分の濃度が上記範囲内にある化学機械研磨用水系分散体を調製する。具体的には、第１の組成物と第２の組成物とを１：１の重量比で混合する場合には、実際に使用する化学機械研磨用水系分散体の各成分の濃度よりも２倍に濃縮された第１の組成物および第２の組成物を調製すればよい。また、２倍以上の濃度の第１の組成物および第２の組成物を調製し、これらを１：１の重量比で混合した後、各成分が上記範囲となるように水で希釈してもよい。

第１のキットを使用する場合、研磨時に上記化学機械研磨用水系分散体が調製されていればよい。例えば、第１の組成物と第２の組成物とを混合して上記化学機械研磨用水系分散体を調製した後、これを化学機械研磨装置に供給してもよいし、第１の組成物と第２の組成物とを別個に化学機械研磨装置に供給し、定盤上で混合してもよい。あるいは、第１の組成物と第２の組成物とを別個に化学機械研磨装置に供給し、装置内でライン混合してもよいし、化学機械研磨装置に混合タンクを設けて、混合タンク内で混合してもよい。また、ライン混合の際には、より均一な水系分散体を得るために、ラインミキサーなどを用いてもよい。

２．２ 第２のキット
第２のキットは、第３の組成物および第４の組成物を混合して、上記化学機械研磨用水系分散体を調製するためのキットである。第２のキットにおいて、第３の組成物は、水と（Ｄ）砥粒を含む水系分散体であり、第４の組成物は、水と（Ａ）有機酸を含む水溶液である。（Ｂ）水溶性高分子は、第３の組成物および第４の組成物の少なくとも一方に含まれる。また、（Ｃ）酸化剤も第３の組成物および第４の組成物の少なくとも一方に含まれる。

第２のキットを構成する第３の組成物および第４の組成物を調製する場合、第３の組成物および第４の組成物を混合して得られた水系分散体中に、上述した各成分が上述した濃度範囲内に含まれるように、第３の組成物および第４の組成物に含有される各成分の濃度を決定する必要がある。また、第３の組成物および第４の組成物は、各成分を高濃度で含有していてもよく（すなわち濃縮されたものでもよく）、この場合、使用時に希釈して第３の組成物および第４の組成物を得ることが可能である。第２のキットによれば、第３の組成物と第４の組成物とを分けておくことで、特に第３の組成物に含まれる（Ｄ）砥粒の保存安定性を向上させることができる。

第２のキットを用いて上記化学機械研磨用水系分散体を調製する場合、第３の組成物および第４の組成物が別個に用意・供給され、かつ研磨時に一体となっていればよく、その混合方法およびタイミングは特に限定されない。例えば、各成分を高濃度で含有する第３の組成物および第４の組成物を調製し、使用時に第３の組成物および第４の組成物を希釈して、これらを混合し、各成分の濃度が上記範囲内にある化学機械研磨用水系分散体を調製する。具体的には、第３の組成物と第４の組成物とを１：１の重量比で混合する場合には、実際に使用する化学機械研磨用水系分散体の各成分の濃度よりも２倍に濃縮された第３の組成物および第４の組成物を調製すればよい。また、２倍以上の濃度の第３の組成物および第４の組成物を調製し、これらを１：１の重量比で混合した後、各成分が上記範囲となるように水で希釈してもよい。

第２のキットを使用する場合、研磨時に上記化学機械研磨用水系分散体が調製されていればよい。例えば、第３の組成物と第４の組成物とを混合して上記化学機械研磨用水系分散体を調製した後、これを化学機械研磨装置に供給してもよいし、第３の組成物と第４の組成物とを別個に化学機械研磨装置に供給し、定盤上で混合してもよい。あるいは、第３の組成物と第４の組成物とを別個に化学機械研磨装置に供給し、装置内でライン混合してもよいし、化学機械研磨装置に混合タンクを設けて、混合タンク内で混合してもよい。また、ライン混合の際には、より均一な水系分散体を得るために、ラインミキサーなどを用いてもよい。

２．３ 第３のキット
第３のキットは、第５の組成物、第６の組成物および第７の組成物を混合して、上記化学機械研磨用水系分散体を調製するためのキットである。第３のキットにおいて、第５の組成物は、水と（Ｃ）酸化剤を含む水溶液であり、第６の組成物は、水と（Ｄ）砥粒を含む水系分散体であり、第７の組成物は、水と（Ａ）有機酸を含む水溶液である。（Ｂ）界面活性剤は、第５ないし第７の組成物から選ばれる少なくとも１種に含まれる。

第３のキットを構成する第５〜７の組成物を調製する場合、第５〜７の組成物を混合して得られた水系分散体中に、上述した各成分が上述した濃度範囲内に含まれるように、第５〜７の組成物に含有される各成分の濃度を決定する必要がある。また、第５〜７の組成物は、各成分を高濃度で含有していてもよく（すなわち濃縮されたものでもよく）、この場合、使用時に希釈して第５〜７の組成物を得ることが可能である。第３のキットによれば、第５〜７の組成物を分けておくことで、第５の組成物に含まれる（Ｃ）酸化剤および第６の組成物に含まれる（Ｄ）砥粒の保存安定性を向上させることができる。

第３のキットを用いて上記化学機械研磨用水系分散体を調製する場合、第５〜７の組成物が別個に用意・供給され、かつ研磨時に一体となっていればよく、その混合方法およびタイミングは特に限定されない。例えば、各成分を高濃度で含有する第５〜７の組成物を調製し、使用時に第５〜７の組成物を希釈して、これらを混合し、各成分の濃度が上記範囲内にある化学機械研磨用水系分散体を調製する。具体的には、第５〜７の組成物を１：１：１の重量比で混合する場合には、実際に使用する化学機械研磨用水系分散体の各成分の濃度よりも３倍に濃縮された第５〜７の組成物を調製すればよい。また、３倍以上の濃度の第５〜７の組成物を調製し、これらを１：１：１の重量比で混合した後、各成分が上記範囲となるように水で希釈してもよい。

第３のキットを使用する場合、研磨時に上記化学機械研磨用水系分散体が調製されていればよい。例えば、第５〜７の組成物を混合して上記化学機械研磨用水系分散体を調製した後、これを化学機械研磨装置に供給してもよいし、第５〜７の組成物を別個に化学機械研磨装置に供給し、定盤上で混合してもよい。あるいは、第５〜７の組成物を別個に化学機械研磨装置に供給し、装置内でライン混合してもよいし、化学機械研磨装置に混合タンクを設けて、混合タンク内で混合してもよい。また、ライン混合の際には、より均一な水系分散体を得るために、ラインミキサーなどを用いてもよい。

３．化学機械研磨方法および電気光学表示装置用基板の製造方法
化学機械研磨工程では、研磨対象の違いによって、その目的に応じた適切な化学機械研磨用水系分散体を選択することができる。本実施形態に係る電気光学表示装置用基板の製造方法における化学機械研磨工程は、主として配線層を研磨する一段階目の工程と、主としてバリアメタル層を研磨する二段階目の工程とに分けることができる。本発明に係る化学機械研磨用水系分散体は、特にバリアメタル層を研磨するための二段階目の工程に適用することができる。

以下、本実施形態に係る化学機械研磨方法および電気光学表示装置用基板の製造方法を、図面を用いて説明する。図１（Ａ）ないし図１（Ｅ）は、本実施形態に係る化学機械研磨の工程を示す電気光学表示装置用基板の断面図である。

（１）まず、図１（Ａ）に示すように、ガラス基板１０を用意する。ガラス基板１０は、配線を形成するための凹部１２を有している。ガラス基板１０上に配線用凹部１２を形成する方法として、ドライエッチングが用いられる。ドライエッチングとは、加速させたイオンをガラス基板に照射し物理的に加工する方法であり、照射ビームを精密にコントロールすることで微細なパターン加工ができる。ガラス基板１０は、ソーダ石灰ガラス、ほう珪酸ガラス、アルミノ珪酸ガラス、石英ガラス等の材質からなることができる。

（２）図１（Ｂ）に示すように、ガラス基板１０の表面ならびに配線用凹部１２の底部および内壁面を覆うように、バリアメタル層２０を形成する。バリアメタル層２０は、例えば、タンタルまたはチタン等、若しくはそれらの窒化物、酸化物等の材質からなることができる。前記の「タンタルまたはチタン等」は、純タンタルや純チタンに限られず、例えばタンタル−ニオブ等の合金をも含む。また、前記窒化物、酸化物についても純品に限定されない。バリアメタル層は、タンタルおよび窒化タンタルから選択される少なくとも一種の材質から形成される層であることが好ましい。バリアメタル層２０の成膜方法としては、化学的気相成長法（ＣＶＤ）を適用する。

（３）図１（Ｃ）に示すように、バリアメタル層２０の表面を覆うように配線用金属を堆積させて、金属層３０を形成する。金属層３０は、銅または銅合金からなることができる。銅合金は、例えば、銅−シリコン、銅−アルミニウム等、銅を９５重量％以上含有する合金であればよい。金属層３０の成膜方法として、スパッタリング、真空蒸着法等の物理的気相成長法（ＰＶＤ）を適用することができる。

（４）図１（Ｄ）に示すように、一段階目の研磨工程を行う。すなわち、配線用凹部１２に埋没された部分以外の余分な金属層３０を、銅または銅合金からなる配線層を研磨するための化学機械研磨用水系分散体を用いて化学機械研磨して除去する。さらに、上記の方法をバリアメタル層２０が露出するまで繰り返す。

（５）最後に、図１（Ｅ）に示すように、二段階目の研磨工程を行う。すなわち、配線用凹部１２以外に形成されたバリアメタル層２０ａおよびガラス基板１０の表面を、本実施の形態に係る化学機械研磨用水系分散体を用いて化学機械研磨して除去する。

ここで、同一条件により研磨した場合において、銅または銅合金からなる配線層の研磨速度（Ｒ_Ｃｕ）とバリアメタル層の研磨速度（Ｒ_ＢＭ）との比（Ｒ_Ｃｕ／Ｒ_ＢＭ）は、０．５〜２であることが好ましい。より好ましくは０．６〜１．５であり、特に好ましくは０．７〜１．３である。この比（Ｒ_Ｃｕ／Ｒ_ＢＭ）が０．５未満の場合は、銅または銅合金からなる配線層を研磨する際に十分な研磨速度を得ることができない。このため、二段階研磨法における一段階目の研磨において配線層の除去が不完全であった場合、二段階目の研磨において不要部の配線層の除去に長時間を要することになる。一方、比（Ｒ_Ｃｕ／Ｒ_ＢＭ）が２を超える場合、配線層が過度に研磨され、ディッシング発生の原因となり、良好なダマシン配線の形成ができないことがある。

上記の「同一条件」とは、特定の型式の研磨装置を使用し、その定盤およびヘッドの回転数、研磨圧力、研磨時間、用いる研磨パッドの種類、並びに水系分散体の単位時間当たりの供給量を同一にすることを意味する。かかる条件は、同一条件で比較する限りにおいて適宜の条件を採用できるが、実際の研磨条件またはそれに近い条件を採用することが望ましい。例えば、定盤回転数は、好ましくは２０〜１２０ｒｐｍであり、より好ましくは３０〜８０ｒｐｍである。ヘッド回転数は、好ましくは２０〜１２０ｒｐｍであり、より好ましくは３０〜８０ｒｐｍである。定盤回転数／ヘッド回転数の比は、好ましくは０．５〜２であり、より好ましくは０．７〜１．５である。研磨圧力は、好ましくは５０〜３００ｇ／ｃｍ²であり、より好ましくは１００〜２５０ｇ／ｃｍ²である。化学機械研磨用水系分散体の供給速度は、このましくは５０〜３００ｍｌ／分であり、より好ましくは１００〜２００ｍｌ／分である。

研磨速度の上記の「比」は、配線層およびバリアメタル層について、上記の同一条件のもとに別個に研磨し、各々の研磨速度の値から算出することができる。この研磨は、配線層、またはバリアメタル層を備える基板を用いて行うことができる。

上記の方法により、高度に微細化され、かつ面内平坦性に優れた電気光学装置用基板が得られる。

４．実施例
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこの実施例により何ら限定されるものではない。

４．１ 無機砥粒または複合粒子からなる砥粒を含む水分散体の調製
４．１．１ 無機砥粒を含む水分散体の調製
（ａ）ヒュームド法シリカ粒子を含む水分散体の調製
ヒュームド法シリカ粒子（日本アエロジル株式会社製、商品名「アエロジル＃９０」）２ｋｇを、イオン交換水６．７ｋｇに超音波分散機を用いて分散させ、孔径５μｍのフィルタによって濾過し、ヒュームド法シリカを含む水分散体を調製した。

（ｂ）コロイダルシリカを含む水分散体の調製
容量２０００ｃｍ^３のフラスコに、２５質量％濃度のアンモニア水７０ｇ、イオン交換水４０ｇ、エタノール１７５ｇおよびテトラエトキシシラン２１ｇを投入し、１８０ｒｐｍで撹拌しながら６０℃に昇温した。６０℃のまま２時間撹拌した後冷却し、平均粒子径７０ｎｍのコロイダルシリカ／アルコール分散体を得た。次いで、エバポレータにより、８０℃でこの分散体にイオン交換水を添加しながらアルコール分を除去する操作を数回繰り返すことにより分散体中のアルコールを除き、固形分濃度が８質量％の水分散体を調製した。

４．１．２ 複合粒子からなる砥粒を含む水分散体の調製
（ｃ）重合体粒子を含む水分散体の調製
メチルメタクリレ−ト９０質量部、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート（新中村化学工業株式会社製、商品名「ＮＫエステルＭ−９０Ｇ」、＃４００）５質量部、４−ビニルピリジン５質量部、アゾ系重合開始剤（和光純薬株式会社製、商品名「Ｖ５０」）２質量部、およびイオン交換水４００質量部を、容量２０００ｃｍ^３のフラスコに投入し、窒素ガス雰囲気下、撹拌しながら７０℃に昇温し、６時間重合させた。これによりアミノ基の陽イオンおよびポリエチレングリコール鎖を有する官能基を備えた平均粒子径１５０ｎｍのポリメチルメタクリレート系粒子を含む水分散体を得た。なお、重合収率は９５％であった。

（ｄ）複合粒子を含む水分散体の調製
上記「（ｃ）重合体粒子を含む水分散体の調製」において得られたポリメチルメタクリレート系粒子を１０質量％含む水分散体１００質量部を、容量２０００ｃｍ^３のフラスコに投入し、メチルトリメトキシシラン１質量部を添加し、４０℃で２時間撹拌した。その後、硝酸によりｐＨを２に調整して水分散体（ｅ）を得た。また、コロイダルシリカ（日産化学株式会社製、商品名「スノーテックスＯ」）を１０質量％含む水分散体のｐＨを水酸化カリウムにより８に調整し、水分散体（ｆ）を得た。水分散体（ｅ）に含まれるポリメチルメタクリレート系粒子のゼータ電位は＋１７ｍＶ、水分散体（ｆ）に含まれるシリカ粒子のゼータ電位は−４０ｍＶであった。その後、水分散体（ｅ）１００質量部に水分散体（ｆ）５０質量部を２時間かけて徐々に添加、混合し、２時間撹拌して、ポリメチルメタクリレート系粒子にシリカ粒子が付着した粒子を含む水分散体を得た。次いで、この水分散体に、ビニルトリエトキシシラン２質量部を添加し、１時間撹拌した後、テトラエトキシシラン１質量部を添加し、６０℃に昇温し、３時間撹拌を継続した後、冷却することにより、複合粒子を含む水分散体を得た。この複合粒子の平均粒子径は１８０ｎｍであり、ポリメチルメタクリレート系粒子の表面の８０％にシリカ粒子が付着していた。

４．２ 化学機械研磨用水系分散体の調製
「４．１ 無機砥粒または複合粒子からなる砥粒を含む水分散体の調製」において調製された水分散体の所定量を容量１０００ｃｍ^３のポリエチレン製の瓶に投入し、これに、表１記載の化合物を表１記載の含有量となるようにそれぞれ添加し、十分に撹拌した。その後、撹拌をしながら表１記載の界面活性剤および酸化剤の水溶液を、界面活性剤、酸化剤が表１記載の含有量となるようにそれぞれ添加した。さらに、十分に撹拌した後、水酸化カリウム水溶液またはアンモニアによりｐＨを調整した後、イオン交換水を加え、孔径５μｍのフィルターで濾過し、実施例１〜７および比較例１〜４の化学機械研磨用水系分散体を得た。

４．３ 第１のキットを用いた化学機械研磨用水系分散体の調製
４．３．１ 第１の組成物の調製
上記「４．１．１（ｂ）コロイダルシリカを含む水分散体の調製」で調製したコロイダルシリカを含む水分散体を、シリカに換算して２．４質量％に相当する量をポリエチレン製の瓶に入れ、ポリアクリル酸０．４質量％、マレイン酸２．４質量％を順次添加し、１５分間撹拌した。次いで、水酸化カリウムによりｐＨを調整し、全構成成分の合計量が１００質量％となるようにイオン交換水を加えた後、孔径５μｍのフィルターで濾過することにより、水系分散体である第１の組成物Ａ１を得た。

４．３．２ 第２の組成物の調製
過酸化水素濃度が５質量％となるようにイオン交換水で濃度調節を行ない、第２の組成物Ｂ１を得た。以上の工程により、第１の組成物Ａ１および第２の組成物Ｂ１からなる化学機械研磨用水系分散体を調製するためのキットを作製した。

４．３．３ 化学機械研磨用水系分散体Ｘ１の調製
第１の組成物Ａ１、第２の組成物Ｂ１をそれぞれ別のポリエチレン製の容器に入れ栓をし、室温で６ヶ月保管した。この６ヶ月保管後のＡ１；５０質量％およびＢ１；６質量％とを混合し、全構成成分の合計量が１００質量％となるようにイオン交換水を加え、化学機械研磨用水系分散体Ｘ１を調製した。この化学機械研磨用水系分散体Ｘ１は、上記実施例２で調製した化学機械研磨用水系分散体と同一の組成であって、かつ同一のｐＨであった。この化学機械研磨用水系分散体Ｘ１を用いて、下記「４．６ 研磨評価試験」にしたがい試験を行った。これを実施例８とし、その結果を表１に示す。

４．４ 第２のキットを用いた化学機械研磨用水系分散体の調製
４．４．１ 第３の組成物の調製
上記「４．１．１（ｂ）コロイダルシリカを含む水分散体の調製」で調製したコロイダルシリカを含む水分散体を、シリカに換算して２．４質量％に相当する量をポリエチレン製の瓶に入れ、ポリアクリル酸０．４質量％、および３５質量％過酸化水素水の過酸化水素に換算して０．６質量％に相当する量を順次添加し、水酸化カリウムでｐＨを調整した後、１５分間撹拌した。次いで、全構成成分の合計量が１００質量％となるようにイオン交換水を加えた後、孔径５μｍのフィルターで濾過することにより、水系分散体である第３の組成物Ａ２を得た。

４．４．２ 第４の組成物の調製
ポリエチレン製の瓶に、マレイン酸が２．４質量％になるようにイオン交換水で濃度調節を行ない、１５分間撹拌した。孔径５μｍのフィルターで濾過することにより、水系分散体である第４の組成物Ｂ２を得た。以上の工程により、第３の組成物Ａ２および第４の組成物Ｂ２からなる化学機械研磨用水系分散体を調製するためのキットを作製した。

４．４．３ 化学機械研磨用水系分散体Ｘ２の調製
第３の組成物Ａ２、第４の組成物Ｂ２をそれぞれ別のポリエチレン製の容器に入れ栓をし、室温で６ヶ月保管した。この６ヶ月保管後のＡ２；５０質量％およびＢ２；５０質量％とを混合し、化学機械研磨用水系分散体Ｘ２を調製した。この化学機械研磨用水系分散体Ｘ２は、上記実施例２で調製した化学機械研磨用水系分散体と同一の組成であって、かつ同一のｐＨであった。この化学機械研磨用水系分散体Ｘ２を用いて、下記「４．６ 研磨評価試験」にしたがい試験を行った。これを実施例９とし、その結果を表１に示す。

４．５ 第３のキットを用いた化学機械研磨用水系分散体の調製
４．５．１ 第５の組成物の調製
過酸化水素濃度が５質量％となるようにイオン交換水で濃度調節を行ない、第５の組成物Ａ３を得た。

４．５．２ 第６の組成物の調製
上記「４．１．１（ｂ）コロイダルシリカを含む水分散体の調製」で調製したコロイダルシリカを含む水分散体を、シリカに換算して２．４質量％に相当する量をポリエチレン製の瓶に入れ、ポリアクリル酸０．４質量％および水酸化カリウムを添加した後、１５分間撹拌した。次いで、全構成成分の合計量が１００質量％となるようにイオン交換水を加えた後、孔径５μｍのフィルターで濾過することにより、水系分散体である第６の組成物Ｂ３を得た。

４．５．３ 第７の組成物の調製
ポリエチレン製の瓶に、マレイン酸が４．８質量％になるようにイオン交換水を加えた後、１５分間撹拌し、孔径５μｍのフィルターで濾過することにより、水系分散体である第７の組成物Ｃ３を得た。以上の工程により、第５の組成物Ａ３、第６の組成物Ｂ３、および第７の組成物Ｃ３からなる化学機械研磨用水系分散体を調製するためのキットを作製した。

４．５．４ 化学機械研磨用水系分散体Ｘ３の調製
第５の組成物Ａ３、第６の組成物Ｂ３、第７の組成物Ｃ３をそれぞれ別のポリエチレン製の容器に入れ栓をし、室温で６ヶ月保管した。この６ヶ月保管後のＡ３；６質量％、Ｂ３；５０質量％およびＣ３；２５質量％とを混合し、全構成成分の合計量が１００質量％となるようにイオン交換水を加え、化学機械研磨用水系分散体Ｘ３を調製した。この化学機械研磨用水系分散体Ｘ３は、上記実施例２で調製した化学機械研磨用水系分散体と同一の組成であって、かつ同一のｐＨであった。この化学機械研磨用水系分散体Ｘ３を用いて、下記「４．６ 研磨評価試験」にしたがい試験を行った。これを実施例１０とし、その結果を表１に示す。

４．６ 研磨評価試験
４．６．１ 銅膜付き基板の研磨
実施例１〜１０および比較例１〜４の化学機械研磨用水系分散体を用いて、最大寸法２０００ｍｍ銅膜付き基板、最大寸法２０００ｍｍタンタル膜付き基板、および最大寸法２０００ｍｍプラズマＴＥＯＳ膜（酸化膜）付き基板を以下の条件で研磨した。
・研磨装置 ： 表示基板用化学機械研磨機
・研磨パッド ： 溝付きウレタン発泡素材化学機械研磨用パッド
・キャリア荷重 ： ２００ｇ／ｃｍ^２
・キャリア回転数 ： ６０ｒｐｍ
・定盤回転数 ： ６５ｐｍ
・研磨剤供給量 ： １５０ｃｍ^３／分
・研磨時間 ： ３０秒

表示基板用化学機械研磨機とは、対角寸法が２０００ｍｍの大きさの表示基板を化学機械研磨できるように、既存の化学機械研磨装置（株式会社荏原製作所製、形式「ＥＰＯ−１１２」を改造したものである。

研磨速度は下記式（１）により算出した。その結果を表１および表２に示す。

研磨速度（ｎｍ／分）
＝（研磨前の各膜の厚さ−研磨後の各膜の厚さ）／研磨時間 …（１）

なお、各膜の厚さは、抵抗率測定器（ＮＰＳ社製、型式「Ｚ−５」）を使用して、直流４針法によりシート抵抗を測定し、この抵抗率と銅の抵抗率から下記式（２）にしたがって算出した。

各膜の厚さ（ｎｍ）
＝シート抵抗値（Ω／ｃｍ^２）×銅の抵抗率（Ω／ｃｍ）×１０^−７ …（２）

４．６．２ 面内均一性の評価
上記の銅膜が成膜された基板ｂの長手方向に対し両端から５ｍｍの範囲を除き、均等にとった３３点について化学機械研磨前後の膜厚を測定した。この測定結果から、下記式（３）ないし（５）により、研磨速度および面内均一性を計算した。

研磨量 ＝ 研磨前の膜厚−研磨後の膜厚 …（３）
研磨速度 ＝ Σ（研磨量）／研磨時間 …（４）
面内均一性 ＝（研磨量の標準偏差÷研磨量の平均値）×１００（％） …（５）

その結果を表１に示す。面内均一性が１０％以下のとき、面内均一性は良好であるといえる。

４．６．３ 評価結果
実施例１ないし１０、比較例１ないし４は、化学機械研磨用水系分散体の成分または濃度を一部変更したものであって、表１または表２に記載した通りである。

表１は、実施例１ないし１０の成分、濃度および試験結果についてまとめており、表２は、比較例１ないし４の成分、濃度および試験結果についてまとめている。

実施例１ないし７の化学機械研磨用水系分散体では、研磨速度はいずれの材料膜（Ｃｕ、Ｔａ、酸化膜）についても２８ｎｍ／分以上と十分に高く、面内均一性は８．６％以下と小さい。また、配線材料膜とタンタル膜との研磨速度比は０．８６〜１．３６であり、一方、配線材料膜と絶縁体との研磨速度比は０．９５〜１．１９であり、いずれの研磨速度比も適切であることから、良好な研磨性能を有していることがわかる。

また、表１に示すように実施例８ないし１０は、実施例２とほぼ同等の結果が得られている。すなわち、室温で６ヶ月保管したキットを用いて化学機械研磨用水系分散体を調製しても、調製直後とほぼ同等の性能を有することがわかった。この結果より、少なくともキットとして保管すれば化学機械研磨用水系分散体に含まれる各成分の保存安定性を確保できることがわかった。

参考までに、実施例２の化学機械研磨用水系分散体をポリエチレン製の容器に入れ栓をし室温で６ヶ月保管したところ、砥粒の凝集等による肥大化が認められた。これを使用する際には、超音波処理などによって砥粒を再分散させることが必要となり、作業効率が悪くなることがあった。

これに対して、比較例１は、（Ａ）有機酸が含まれていない例であり、バリアメタル層の研磨速度が十分でなく、研磨速度比も好ましい値ではない。

比較例２は、（Ｂ）水溶性高分子が含まれていない例であり、研磨速度は十分であるものの、いずれの材料膜についても面内均一性が損なわれている。

比較例３は、（Ｃ）酸化剤が含まれていない例であり、研磨速度が十分でなく、研磨速度比も好ましい値ではない。

比較例４は、（Ａ）有機酸に対する（Ｂ）水溶性高分子の質量比が小さすぎる例であり、いずれの材料膜についても面内均一性が損なわれている。

以上のように、比較例１ないし４の化学機械研磨用水系分散体では、本願発明の目的を達成することができない。

（Ａ）ないし（Ｅ）は、本実施の形態に係る化学機械研磨の工程を示す電気光学表示装置用基板の断面図である。

符号の説明

１０…ガラス基板、１２…配線用凹部、２０・２０ａ…バリアメタル層、３０…金属層

Claims (13)

1. （Ａ）有機酸、（Ｂ）水溶性高分子、（Ｃ）酸化剤および（Ｄ）砥粒を含み、
   前記（Ａ）有機酸と前記（Ｂ）水溶性高分子の質量比（Ａ）：（Ｂ）は、１：０．０１〜１：３であり、電気光学表示装置用基板に設けられたバリアメタル層を研磨するための化学機械研磨用水系分散体。
2. 請求項１において、
   前記（Ａ）有機酸は、カルボン酸有機化合物である、化学機械研磨用水系分散体。
3. 請求項１または２において、
   前記（Ａ）有機酸は、マレイン酸である、化学機械研磨用水系分散体。
4. 請求項１ないし３のいずれかにおいて、
   前記（Ｂ）水溶性高分子は、ポリ（メタ）アクリル酸またはその塩である、化学機械研磨用水系分散体。
5. 請求項１ないし４のいずれかにおいて、
   前記（Ｂ）水溶性高分子の重量平均分子量は、５０，０００〜５，０００，０００である、化学機械研磨用水系分散体。
6. 請求項１ないし５のいずれかにおいて、
   前記（Ｃ）酸化剤は、過酸化水素である、化学機械研磨用水系分散体。
7. 請求項１ないし６のいずれかにおいて、
   前記（Ｄ）砥粒は、有機無機複合粒子、無機粒子および有機粒子から選択される少なくとも１種である、化学機械研磨用水系分散体。
8. 請求項１ないし７のいずれかにおいて、
   前記（Ｄ）砥粒は、シリカである、化学機械研磨用水系分散体。
9. 請求項１ないし８のいずれかに記載の化学機械研磨用水系分散体を用いて、電気光学表示装置用基板に設けられたバリアメタル層を研磨する、化学機械研磨方法。
10. 第１の組成物および第２の組成物から構成され、電気光学表示装置用基板に設けられたバリアメタル層を研磨するための化学機械研磨用水系分散体を調製するためのキットであって、
    前記第１の組成物は、（Ａ）有機酸と、（Ｂ）水溶性高分子と、（Ｄ）砥粒と、を含み、
    前記第２の組成物は、（Ｃ）酸化剤を含む、化学機械研磨用水系分散体調製用キット。
11. 第３の組成物および第４の組成物から構成され、電気光学表示装置用基板に設けられたバリアメタル層を研磨するための化学機械研磨用水系分散体を調製するためのキットであって、
    前記第３の組成物は、（Ｄ）砥粒を含み、
    前記第４の組成物は、（Ａ）有機酸を含み、
    前記第３の組成物および前記第４の組成物の少なくとも一方は、（Ｂ）水溶性高分子を含み、
    前記第３の組成物および前記第４の組成物の少なくとも一方は、（Ｃ）酸化剤を含む、化学機械研磨用水系分散体調製用キット。
12. 第５の組成物、第６の組成物および第７の組成物から構成され、電気光学表示装置用基板に設けられたバリアメタル層を研磨するための化学機械研磨用水系分散体を調製するためのキットであって、
    前記第５の組成物は、（Ｃ）酸化剤を含み、
    前記第６の組成物は、（Ｄ）砥粒を含み、
    前記第７の組成物は、（Ａ）有機酸を含み、
    前記第５の組成物、前記第６の組成物および前記第７の組成物から選ばれる少なくとも１種は、（Ｂ）水溶性高分子を含む、化学機械研磨用水系分散体調製用キット。
13. 請求項１０ないし１２のいずれか１項に記載の化学機械研磨用水系分散体調製用キットの各組成物を混合する工程を含む、化学機械研磨用水系分散体の調製方法。

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