JP2009065001A - Aqueous dispersant for chemical mechanical polishing, kit for preparing the same, and preparing method for the same - Google Patents

Aqueous dispersant for chemical mechanical polishing, kit for preparing the same, and preparing method for the same Download PDF

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Masayuki Motonari
Yuji Namie
Hirotaka Shida
Yuji Shimoyama
Akihiro Takemura
裕司 下山
裕貴 仕田
正之 元成
祐司 浪江
彰浩 竹村
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Jsr Corp
Jsr株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aqueous dispersant for chemical mechanical polishing, capable of evenly and stably polishing a metal film with a low friction while providing both high polishing speed and high flattening characteristics, without causing defects on the metal film and insulating film. <P>SOLUTION: The aqueous dispersant for chemical mechanical polishing contains (A) a polymer containing a repeating unit represented by a formula (1), (B) oxidant, (C) amino acid, and (D) abrasive grain. In the formula, Ar represents a naphthalene ring. R represents one selected from among 1-10C substituted or unsubstituted hydrocarbon group, 1-10C substituted or unsubstituted alkoxyl group, substituted or unsubstituted phenoxy group, huydroxyl group, nitro group, amino group, and -SO<SB>3</SB>M group (M represents a monovalent cation). Y represents a single bond or 1-10C substituted or unsubstituted divalent hydrocarbon. n represents integer 0-5. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、化学機械研磨用水系分散体、該分散体を調製するためのキット、および化学機械研磨用水系分散体の調製方法に関する。 The present invention is a chemical mechanical polishing aqueous dispersion, a kit for preparing the dispersion, and a process for preparing a chemical mechanical polishing aqueous dispersion.

高性能LSIに搭載される銅ダマシン配線は、化学機械研磨(以下、「CMP」ともいう。)を用いて形成される。 Copper damascene wiring to be mounted on high-performance LSI is chemical mechanical polishing (hereinafter, also referred to as "CMP".) Is formed by using a. CMPでは、主に銅を削る第1研磨工程と、不要な金属および絶縁膜を削る第2研磨工程とが行なわれる。 In CMP, a first polishing step of mainly cutting the copper, and a second polishing step of cutting an unnecessary metal and insulating film are performed. 第1研磨工程は、銅膜を高速で研磨すること、およびタンタルやチタンなどのバリアメタル層を実質的に削らずに銅ディッシングを抑制することが要求される。 The first polishing step, polishing the copper film at a high speed, and it is required to suppress the copper dishing without cut a barrier metal layer such as tantalum or titanium substantially. 絶縁膜としてlow−k材料を用いる場合、研磨摩擦が大きいと膜剥れや膜自体の破壊が生じる。 When using a low-k material as an insulating film, it is caused polishing friction is large and peeling Re and membrane disruption itself. このため、従来の研磨摩擦が大きい化学機械研磨用水系分散体(以下、「CMPスラリー」ともいう。)では適用困難になりつつある。 Therefore, conventional polishing friction is large chemical mechanical polishing aqueous dispersion (hereinafter, also referred to as "CMP slurry".) Is becoming difficult to apply the.

第2研磨工程もまた、第1研磨工程と同様に低摩擦で研磨して被研磨面と研磨布との親水性を高め、銅上スクラッチや銅コロージョン、絶縁膜上のスクラッチを低減するとともに、銅ディッシングや絶縁膜エロージョンを改善することが望まれている。 The second polishing step may also enhance the hydrophilicity of the polishing cloth and the surface to be polished is polished by low friction similar to the first polishing step, copper on scratches or copper corrosion, while reducing scratches on the insulating film, improving the copper dishing and insulating layer erosion is desired. 従来からCMPスラリーに添加されているシリコーン系界面活性剤は、砥粒であるシリカに強く作用して粗大粒子を生じさせるため、スクラッチの抑制や研磨速度の安定化を図ることが困難であった。 Silicone surfactant that is added to the CMP slurry conventionally, to produce coarse particles act strongly to silica is abrasive, it is difficult to stabilize the scratch suppression or removal rate .

上述したような第1研磨工程および第2研磨工程における要求に対し、ポリビニルピロリドン(PVP)を用いたCMPスラリーが提案されている(例えば、特許文献1〜3参照)。 To request in the first polishing step and second polishing step as described above, CMP slurry used polyvinylpyrrolidone (PVP) has been proposed (e.g., see Patent Documents 1 to 3). また、ビニルピロリドンとビニル基を有するアゾール化合物とを重合させたビニルピロリドン−ビニルイミダゾール共重合体を用いて銅配線との親和性を高めることにより、ディッシングやエロージョンを抑制する研磨組成物および研磨方法も開示されている(例えば、特許文献4)。 Further, vinylpyrrolidone were polymerized and azole compound having a vinyl pyrrolidone and vinyl group - by enhancing the affinity with copper wiring with a vinylimidazole copolymer, inhibits polishing composition dishing or erosion and polishing method is also disclosed (e.g., Patent Document 4).

しかしながら、近年、配線の更なる微細化に伴い銅のディッシングやコロージョン、絶縁膜のスクラッチに対する要求がさらに厳しくなっている。 However, in recent years, copper dishing or corrosion due to further miniaturization of the wiring, the demand for scratch insulating film have become more stringent. 特に銅のディッシングは、50ナノメートル以下にまで低減することが要求されている。 Especially dishing of the copper is required to be reduced to below 50 nm. さらに、スループット向上の観点から研磨速度の高速化も求められ、研磨後の銅残りがない状態で800ナノメートル/分以上の研磨速度が要求されている。 Furthermore, faster polishing speed in terms of throughput improvement also required, 800 nm / min or more polishing speed is required in the absence of copper remaining after polishing. 上記のポリビニルピロリドンを用いたスラリー、ビニルピロリドン−ビニルイミダゾール共重合体を用いたCMPスラリーでは、これらの要求を満たすことはできなかった。 Slurry using the above-mentioned polyvinyl pyrrolidone, vinyl pyrrolidone - The CMP slurry used vinylimidazole copolymer, it was not possible to meet these requirements. そこで、次世代LSIのCMPに要求される高研磨速度および被研磨面の平坦化の両方を達成可能なCMPスラリーの開発が求められている。 Therefore, the development of possible CMP slurry achieve both planarization of high polishing rate and a polished surface required for CMP of the next generation LSI has been required.
特開2003−282494号公報 JP 2003-282494 JP 特開2002−270549号公報 JP 2002-270549 JP 特表2002−517593号公報 JP-T 2002-517593 JP 特開2005−340755号公報 JP 2005-340755 JP

本発明の目的は、金属層や絶縁層に欠陥を引き起こすことなく、高研磨速度と高平坦化特性を両立させながら、金属層を低摩擦で均一に安定して研磨することができる化学機械研磨用水系分散体、および該分散体を調製するためのキット、ならびに該キットを用いた化学機械研磨用水系分散体の調製方法を提供する。 An object of the present invention, without causing defects in the metal layer and the insulating layer, while both high polishing rate and high planarization characteristics, chemical mechanical polishing a metal layer can be polished uniformly stable low friction aqueous dispersion, and a kit for preparing the dispersion, as well as methods for preparing chemical mechanical polishing aqueous dispersion using the kit.

本発明に係る化学機械研磨用水系分散体は、(A)下記式(1)で示される繰り返し単位を含有する重合体と、(B)酸化剤と、(C)アミノ酸と、(D)砥粒と、を含む。 The chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to the present invention, (A) and a polymer containing repeating units represented by the following formula (1), and (B) an oxidizing agent, and (C) an amino acid, (D) abrasive including the grain, the.
(式中、Arは、ナフタレン環を表す。Rは、それぞれ独立的に、炭素原子数が1〜10の置換または非置換の炭化水素基、炭素原子数が1〜10の置換または非置換のアルコキシル基、置換または非置換のフェノキシ基、ヒドロキシル基、ニトロ基、アミノ基、および−SO M基(Mは、1価の陽イオンを表す。)から選ばれる1種を表す。Yは、単結合または炭素原子数が1〜10の置換または非置換の2価の炭化水素を表す。nは、0〜5の整数を表す。) (In the formula, Ar, .R representing the naphthalene ring, each independently, a substituted or unsubstituted 1 to 10 carbon atoms hydrocarbon group, the number of substituted or unsubstituted 1 to 10 carbon atoms alkoxyl group, a substituted or unsubstituted phenoxy group, a hydroxyl group, a nitro group, an amino group, and -SO 3 M group (M represents. a monovalent cation) .Y representing the one selected from, .n which a single bond or a number of carbon atoms represents a divalent hydrocarbon having 1 to 10 substituted or unsubstituted represents an integer of 0-5.)

本発明に係る化学機械研磨用水系分散体において、さらに、(E)界面活性剤を含むことができる。 In the chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to the present invention may further comprise (E) a surfactant.

本発明に係る化学機械研磨用水系分散体において、前記(E)界面活性剤は、アニオン性界面活性剤であることができる。 In the chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to the present invention, the (E) surfactant may be an anionic surfactant.

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る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)上記式(1)で示される繰り返し単位を含有する重合体と、(C)アミノ酸と、(D)砥粒と、を含み、前記第2の組成物は、(B)酸化剤を含む。 Chemical mechanical polishing aqueous dispersion kit made physical condition according to the present invention is a kit for preparing a composed chemical mechanical polishing aqueous dispersion from the first composition and the second composition, wherein the 1 of the composition, (a) includes a polymer comprising recurring units represented by the above formula (1), and (C) an amino acid, and (D) abrasive grains, said second composition, (B) containing an oxidizing agent.

本発明に係る化学機械研磨用水系分散体調製用キットにおいて、さらに、前記第1の組成物は、(E)界面活性剤を含むことができる。 In the chemical mechanical polishing aqueous dispersion preparation for kit manufactured according to the present invention, furthermore, the first composition may comprise (E) a surfactant.

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る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、(C)アミノ酸を含み、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、(A)上記式(1)で示される繰り返し単位を含有する重合体を含み、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)酸化剤を含む。 The chemical mechanical polishing aqueous dispersion preparation for kit manufactured according to the present invention is a kit for preparing a composed chemical mechanical polishing aqueous dispersion from the third composition and the fourth composition, wherein the 3 compositions (D) containing abrasive grains, wherein the fourth composition comprises a (C) amino acids, at least one of the third composition and the fourth composition (a) It includes a polymer containing a repeating unit represented by the formula (1), at least one of the third composition and the fourth composition comprises (B) an oxidizing agent.

本発明に係る化学機械研磨用水系分散体調製用キットにおいて、さらに、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、(E)界面活性剤を含むことができる。 In the chemical mechanical polishing aqueous dispersion preparation for kit manufactured according to the present invention, furthermore, at least one of the third composition and the fourth composition can contain (E) a surfactant.

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る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、(B)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、(C)アミノ酸を含み、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種に、(A)上記式(1)で示される繰り返し単位を含有する重合体を含む。 The chemical mechanical polishing aqueous dispersion preparation for kit manufactured according to the present invention, the fifth composition, the sixth composition and seventh kit for preparing a composed chemical mechanical polishing aqueous dispersion of the composition of the a is, the fifth composition comprises a (B) an oxidizing agent, the composition of the sixth includes (D) abrasive grains, the seventh composition comprises (C) an amino acid the fifth composition, at least one selected from the sixth composition and the seventh composition, comprising a polymer comprising recurring units represented by (a) the above formula (1).

本発明に係る化学機械研磨用水系分散体調製用キットにおいて、さらに、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、(E)界面活性剤を含むことができる。 In the chemical mechanical polishing aqueous dispersion preparation for kit manufactured according to the present invention, furthermore, the fifth composition, at least one selected from the sixth composition and the seventh composition, (E) surfactant It may contain the active agent.

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。 Method of preparing a chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to the present invention comprises a step of mixing the composition of the chemical mechanical polishing aqueous dispersion preparation kit.

上記化学機械研磨用水系分散体を用いて化学機械研磨を行うことにより、金属膜や絶縁膜に欠陥を引き起こすことなく、高研磨速度と高平坦化特性を両立させながら、金属膜を低摩擦で均一に安定して研磨することができる。 By performing the chemical mechanical polishing using the above chemical mechanical polishing aqueous dispersion, without causing defects in the metal film or insulating film, while both high polishing rate and high flatness characteristic, low friction metal film it can be polished uniformly and stably. 上記化学機械研磨用水系分散体は、金属膜が銅膜の場合、特にダマシン法で二段階研磨処理を行う場合の第1研磨工程のおける研磨材として用いる場合に有用である。 The chemical mechanical polishing aqueous dispersion, if the metal film is a copper film, is particularly useful when used as the first definitive polishing abrasive when a damascene method performs a two-stage polishing process. これにより、化学機械磨後の銅残りが少なく、銅膜のディッシング、エロージョンおよびコロージョンの発生を大幅に抑制することができる。 Thus, less residual copper chemical mechanical Migakugo is, dishing of a copper film, the occurrence of erosion and corrosion can be significantly suppressed.

上記化学機械研磨用水系分散体調製用キットは、上記化学機械研磨用水系分散体に含まれる成分の一部を別々の組成物として保管することができるため、各成分の保存安定性を高めることができる。 The chemical mechanical polishing aqueous dispersion preparation for steel kit, it is possible to save a part of the components contained in the chemical mechanical polishing aqueous dispersion as separate compositions, to increase the storage stability of each component can. そして、使用時に各組成物を混合・希釈することにより化学機械研磨用水系分散体を調製することができるので、常に一定の研磨性能を発揮することができる。 Then, it is possible to prepare a chemical mechanical polishing aqueous dispersion by mixing and diluting the composition at the time of use, it is possible to always exert constant polishing performance.

本発明に係る化学機械研磨用水系分散体は、(A)下記式(1)で示される繰り返し単位を含有する重合体(以下、「重合体」ともいう。)と、(B)酸化剤、(C)アミノ酸および(D)砥粒を含有する。 The chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to the present invention, (A) polymer containing a repeating unit represented by the following formula (1) (hereinafter, also referred to as "polymer".) And, (B) an oxidizing agent, (C) containing amino acids and (D) abrasive grains.

以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。 It will be described in detail preferred embodiments of the present invention.

1. 1. 化学機械研磨用水系分散体 1.1 (A)重合体 本実施形態に係る重合体は、下記式(1)に示すように、ナフタレン骨格に−SO M基が少なくとも1つ結合された繰り返し単位を含有する構造を有している。 Repeated chemical mechanical polishing aqueous dispersion 1.1 (A) polymer according to the polymer present embodiment, as shown in the following formula (1), -SO 3 M group in which at least one bond to the naphthalene skeleton and it has a structure containing a unit.

(1)式中、Arは、ナフタレン環を表す。 (1) In the formula, Ar represents a naphthalene ring. ナフタレン骨格の置換基であるRは、それぞれ独立的に、炭素原子数が1〜10の置換または非置換の炭化水素基、炭素原子数が1〜10の置換または非置換のアルコキシル基、置換または非置換のフェノキシ基、ヒドロキシル基、ニトロ基、アミノ基、および−SO M基(Mは、1価の陽イオンを表す。)から選ばれる1種を表す。 R is a substituent of the naphthalene skeleton are, each independently, a substituted or unsubstituted hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkoxyl group having carbon atoms 1 to 10, a substituted or unsubstituted phenoxy group, a hydroxyl group, a nitro group, an amino group, and -SO 3 M group (M represents. a monovalent cation) represents the one selected from. 炭化水素基としては、例えば、アルキル基、アルキニル基、アラルキル基、アルケニル基等を挙げることができる。 Examples of the hydrocarbon group include an alkyl group, an alkynyl group, an aralkyl group, and alkenyl group. また、Yは、単結合または炭素原子数が1〜10の置換または非置換の2価の炭化水素を表す。 Further, Y is a single bond or a number of carbon atoms represents a divalent hydrocarbon having 1 to 10 substituted or unsubstituted. nは、0〜5の整数を表す。 n represents an integer of 0 to 5. すなわち、n=0のときは、ナフタレン骨格の置換基であるRは存在しないことになる。 That is, when the n = 0, so that it R is absent a substituent naphthalene skeleton.

Mは1価の陽イオンを示すが、例えば、水素イオン、アンモニウムイオン、テトラアルキルアンモニウムイオン、ナトリウムやカリウムなどの金属イオンを挙げることができる。 M is a monovalent cation, examples thereof include hydrogen ion, ammonium ion, tetraalkylammonium ion, a metal ion such as sodium or potassium. 上記1価の陽イオンMは、アンモニウムイオンおよびカリウムイオンを用いることにより、被研磨物のメタル汚染を避けることができる。 The monovalent cation M is, by using an ammonium ion and potassium ion, it is possible to avoid metal contamination of the object to be polished.

上記重合体は、ナフタレン骨格に少なくとも1つの−SO M基が結合された繰り返し単位を含有する化合物であるが、−SO M基は、ナフタレン骨格のいずれの位置で結合していてもよい。 The polymer is a compound containing a repeating unit at least one group -SO 3 M is bonded to the naphthalene skeleton, -SO 3 M group may be attached at any position of the naphthalene skeleton . また、化学機械研磨用水系分散体中で−SO M基は解離してイオンの状態になっていてもよい。 Also, -SO 3 M group in the chemical mechanical polishing aqueous dispersion may have dissociated in a state of ions.

また、(A)重合体は、下記式(2)若しくは下記式(3)に示すような繰り返し単位を含有することがさらに好ましい。 Further, (A) polymer is more preferably contains a repeating unit as shown in the following formula (2) or the following formula (3).

さらに、下記式(4)に示すような繰り返し単位を含有することが特に好ましい。 Furthermore, it is particularly preferably contains a repeating unit as shown in the following formula (4).

このような構造を有する重合体をCMPスラリー中に添加することにより、銅研磨表面上が保護され、銅の腐食を抑制することができる。 By adding a polymer having such a structure in the CMP slurry, the copper polishing surface is protected, it is possible to suppress corrosion of the copper. 特に、重合体中に−SO M基を有すると、銅表面に対して高い吸着能を有することができる。 In particular, as having -SO 3 M groups in the polymer can have a high adsorption capacity for copper surfaces. 例えば、同じアニオン性官能基であるカルボキシル基(−COOH)に比べ、銅への保護能力が向上する。 For example, compared with the carboxyl group (-COOH) is the same anionic functional groups, improves the protection ability of the copper. また、−SO M基を有するナフタレン骨格は、銅表面のエッチングを抑制するのに十分な疎水性や大きさを有しており、例えば、炭素数が5以下の脂肪族スルホン酸化合物に比較して、銅表面に対して十分なエッチング抑制効果を発現することができる。 The comparison, naphthalene skeleton having a -SO 3 M group has sufficient hydrophobicity and size to inhibit etching of the copper surface, for example, the carbon number of 5 or less aliphatic sulfonic acid compound , it is possible to exhibit a sufficient etching inhibiting effect on the copper surface. 特に、−SO M基を有するナフタレン骨格を繰り返し有することで、分子内に銅表面に吸着する−SO M基を隣接した位置に複数有することができ、単分子構造の化合物に比較し、銅への吸着が有利となる。 In particular, it has repeatedly naphthalene skeleton having a -SO 3 M group may have a plurality of -SO 3 M group adsorbing to the copper surface in the molecule at adjacent positions, compared to the compounds of monomolecular structure, adsorption to copper is advantageous.

上記重合体は、好ましくはアンモニウム塩、カリウム塩、ナトリウム塩であり、より好ましくはアンモニウム塩、カリウム塩である。 The polymer is preferably an ammonium salt, potassium salt, sodium salt, more preferably ammonium salts, potassium salts. アンモニウム塩を用いることにより被研磨物のメタル汚染を避けることができ、研磨終了後に容易に除去することができる。 The use of ammonium salts can avoid metal contamination of the object to be polished, it can be easily removed after completion of the polishing.

上記重合体として、例えば、竹本油脂株式会社製の「ニューカルゲンPS−P」、または日本乳化剤株式会社製の「エスコール(30)」を好ましく用いることができる。 Above for polymer, for example, it can be preferably used "NEWKALGEN PS-P", or Nippon Emulsifier Co., Ltd. of "Esukoru (30)" manufactured by Takemoto Oil & Fat Co., Ltd..

上記重合体は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)により測定されたポリエチレングリコール換算の重量平均分子量(Mw)が好ましくは400〜2000、より好ましくは400〜1800、特に好ましくは400〜1500である。 The polymer, GPC weight average molecular weight of the polyethylene glycol equivalent value measured by gel permeation chromatography () (Mw) of preferably 400 to 2,000, more preferably 400 to 1,800, particularly preferably 400 to 1,500. 重量平均分子量が上記範囲内にあるとき、研磨摩擦を低減することができ、金属膜ディッシングやコロージョンを抑制することができる。 When the weight average molecular weight is in the above range, it is possible to reduce the polishing friction, it is possible to suppress the metal film dishing or corrosion. また、金属膜を安定して研磨できる。 Moreover, it can be stably polished metal film. 重量平均分子量が400未満であると銅膜の研磨選択性が低下することがあり、コロージョンを抑制できないことがある。 Weight average molecular weight may reduce the polishing selectivity of the copper film is less than 400, it may not be possible to suppress the corrosion. また、重量平均分子量が2000を超えると実用的な金属膜研磨速度が得られないことがあり、銅残りが悪化することがある。 Further, there is the weight average molecular weight can not be obtained a practical metal film polishing rate exceeds 2000, there is the copper remaining is deteriorated. また、スラリー供給装置内で砥粒の凝集を引き起こし、凝集した砥粒によって銅上のスクラッチが増加するおそれがある。 Also, cause agglomeration of abrasive particles in the slurry supply device, there is a risk that scratches on copper is increased by agglomerated abrasive grains.

上記重合体の含有量は、好ましくは0.001質量%以上1質量%以下であり、より好ましくは0.003質量%以上0.8質量%以下であり、特に好ましくは0.005質量%以上0.5質量%以下である。 The content of the polymer is preferably not more than 1 mass% 0.001 mass% or more, more preferably 0.8 mass% or more 0.003% by weight, particularly preferably at least 0.005 wt% 0.5 mass% or less. 重合体の含有量が0.001質量%未満であると、十分なコロージョン抑制効果を得ることができない。 When the content of the polymer is less than 0.001 wt%, it is impossible to obtain a sufficient corrosion inhibiting effect. 一方、1質量%を超えると、実用的な金属膜研磨速度を得ることができず、銅残りが悪化することがある。 On the other hand, when it exceeds 1 mass%, it is impossible to obtain a practical metal film polishing rate, sometimes copper residue is deteriorated.

1.2 (B)酸化剤 本実施形態に係る酸化剤は、被研磨面の表面を酸化させて脆い状態を作り出し、被研磨面を研磨しやすくする作用がある。 1.2 (B) an oxidizing agent oxidizing agent according to the present embodiment, creates a brittle state by oxidizing the surface of the polished surface, an effect of easily polishing the surface.

上記酸化剤としては、例えば、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過酸化水素、硝酸第二鉄、硝酸二アンモニウムセリウム、硫酸鉄、オゾンおよび過ヨウ素酸カリウム、過酢酸などを挙げることができる。 As the oxidizing agent, for example, ammonium persulfate, potassium persulfate, hydrogen peroxide, ferric nitrate, diammonium cerium nitrate, may be mentioned iron sulfate, ozone, potassium periodate, and the like peracetic acid. また、これらの酸化剤のうち、酸化力、保護膜との相性、および取り扱いやすさなどを考慮すると、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、および過酸化水素がより好ましい。 Among these oxidizing agents, oxidizing power, compatibility with a protective film, and when considering the ease of handling, ammonium persulfate, potassium persulfate, and hydrogen peroxide is more preferable. これらの酸化剤は、1種単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。 These oxidizing agents may be used in combination of at least one kind alone or in combination.

酸化剤の含有量は、化学機械研磨用水系分散体の質量の0.05質量%以上5質量%以下が好ましく、0.07質量%以上4質量%以下がより好ましく、0.08質量%以上3質量%以下が特に好ましい。 The content of the oxidizing agent, the chemical mechanical polishing aqueous dispersion is preferably from 0.05 mass% to 5 mass% of the mass, more preferably 0.07 mass% or more and 4 wt% or less, or more 0.08 wt% 3 wt% or less is particularly preferred. 酸化剤の含有量が0.05質量%未満の場合には、銅膜の表面を十分に酸化させることができないため、銅膜の研磨速度が小さくなることがある。 If the content of the oxidizing agent is less than 0.05 wt%, it is not possible to sufficiently oxidize the surface of the copper film, there is the polishing rate of the copper film decreases. 一方、5質量%を越えると、銅膜などの金属膜の腐食やディッシングが大きくなるおそれがある。 On the other hand, if it exceeds 5 mass%, there is a possibility that corrosion or dishing of the metal film such as a copper film increases.

1.3 (C)アミノ酸 本実施形態に係るアミノ酸は、研磨速度を促進させる作用がある。 1.3 (C) an amino acid according to the amino acid present embodiment has the effect of accelerating the removal rate. 特にアミノ酸は、銅または銅合金からなる配線材料に対する研磨速度を促進させることができる。 In particular amino acid, it can promote the polishing rate of wiring material made of copper or a copper alloy.

上記アミノ酸としては、配線材料元素からなるイオンまたは配線材料の表面に対し配位能力を有するアミノ酸が好ましい。 As the amino acids, amino acids with a coordination ability is preferable to the surface of the ion or wiring material made of a wiring material elements. より好ましくは、配線材料元素からなるイオンまたは配線材料の表面に対しキレート配位能力を有するアミノ酸であり、具体的には、グリシン、アラニン、フェニルアラニン、ヒスチジン、システイン、メチオニン、グルタミン酸、アスパラギン酸、トリプトファン等を挙げることができる。 More preferably, an amino acid having a chelate coordinating abilities to the surface of the ion or wiring material made of a wiring material elements, specifically, glycine, alanine, phenylalanine, histidine, cysteine, methionine, glutamic acid, aspartic acid, tryptophan and the like can be given. グリシンは、研磨速度を促進させる効果が高いことから特に好ましい。 Glycine is particularly preferable because of high effect of accelerating the polishing rate. これらのアミノ酸は、1種単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。 These amino acids can be used in combination either singly or in combination.

上記アミノ酸は、化学機械研磨用水系分散体の質量の0.005質量%以上10質量%以下が好ましく、0.01質量%以上5質量%以下がより好ましく、0.05質量%以上3質量%以下が特に好ましい。 The amino acid is preferably 0.005 to 10 mass% of the mass of the chemical mechanical polishing aqueous dispersion, more preferably 5 wt% or less than 0.01 wt%, 0.05 wt% to 3 wt% the following are particularly preferred. アミノ酸の含有量が0.005質量%未満の場合には、十分に大きな銅の研磨速度が得られないことがある。 When the content of amino acids is less than 0.005 wt%, it may not polishing rate of a sufficiently large copper obtained. 一方、アミノ酸の含有量が10質量%を超えると、銅のディッシングが大きくなるおそれがある。 On the other hand, when the content of amino acids is more than 10 mass%, there is a possibility that dishing of copper increases.

1.4 (D)砥粒 本実施形態に係る砥粒としては、無機粒子または有機無機複合粒子が好ましい。 The abrasive grains according to 1.4 (D) Abrasive grains present embodiment, inorganic particles or organic-inorganic composite particles are preferable.

上記無機粒子としては、ヒュームド法により、塩化ケイ素、塩化アルミニウムまたは塩化チタン等と酸素および水素とを気相中で反応させて合成されたヒュームドシリカ、ヒュームドアルミナ、ヒュームドチタニア;ゾルゲル法により、金属アルコキシドを加水分解縮合して合成されたシリカ;無機コロイド法等により合成され、精製により不純物を除去した高純度コロイダルシリカ等を挙げることができる。 As the inorganic particles, the fumed silicon chloride, aluminum or fumed silica titanium chloride and oxygen and hydrogen are synthesized by reacting in the vapor phase chloride, fumed alumina, fumed titania; by a sol-gel method the metal alkoxide hydrolysis and condensation silica were synthesized; synthesized by an inorganic colloid method or the like, can be mentioned high-purity colloidal silica or the like to remove impurities by purification.

上記有機無機複合粒子としては、有機粒子と無機粒子とが、研磨時に、容易に分離しない程度に一体に形成されていれば、その種類、構成等は特に限定されない。 Examples of the organic-inorganic composite particles, organic particles and inorganic particles, during polishing, be formed integrally so as not to easily separate, the type, configuration and the like are not particularly limited. 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で、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、ポリアルミノキサン、ポリチタノキサン等の重縮合物が形成された複合粒子が挙げられる。 For example, polystyrene, in the presence of polymer particles such as polymethyl methacrylate, an alkoxysilane, aluminum alkoxide, causes the titanium alkoxide polycondensation, at least on the surface of the polymer particles, polysiloxanes, aluminoxane, polycondensation such polytitanoxane objects are formed composite particles. 形成された重縮合物は、重合体粒子の官能基に直接結合していてもよいし、シランカップリング剤等を介して結合していてもよい。 Polycondensate formed may be directly bonded to the functional group of the polymer particles may be bonded via a silane coupling agent or the like.

また、有機無機複合粒子は、前記重合体粒子と、シリカ粒子、アルミナ粒子、チタニア粒子等とを用いて形成してもよい。 The organic-inorganic composite particles, the the polymer particles, silica particles, alumina particles, may be formed using a titania particles or the like. この場合、前記複合粒子は、ポリシロキサン、ポリアルミノキサン、ポリチタノキサン等の重縮合物をバインダーとして、重合体粒子の表面にシリカ粒子等が存在するように形成されていてもよいし、シリカ粒子等が有するヒドロキシル基等の官能基と、重合体粒子の官能基とが化学的に結合して形成されていてもよい。 In this case, the composite particles, polysiloxanes, aluminoxane, a polycondensate as a binder such polytitanoxane, may be formed as silica particles or the like is present on the surface of the polymer particles, silica particles or the like a functional group such as a hydroxyl group having a functional group of the polymer particles may be formed by chemically bonded.

さらに、有機無機複合粒子として、ゼータ電位の符号が互いに異なる有機粒子と無機粒子とが、これらの粒子を含む水分散体において、静電力により結合している複合粒子を使用することもできる。 Further, as the organic-inorganic composite particles, and signs are different from each other organic particles and inorganic particles the zeta potential, in an aqueous dispersion containing these particles, it is also possible to use composite particles bonded by electrostatic force.

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pH域に渡って、負であることが多い。 The zeta potential of organic particles, all pH levels, or over a wide pH range except for the low pH range, it is often negative. 有機粒子は、カルボキシル基、スルホン酸基等を有すると、より確実に負のゼータ電位を有することが多い。 Organic particles, carboxyl group and a sulfonic acid group or the like, often have a negative zeta potential more reliably. 有機粒子がアミノ基等を有すると、特定のpH域において正のゼータ電位を有することもある。 When organic particles have an amino group or the like, it may have a positive zeta potential in a specific pH range.

一方、無機粒子のゼータ電位は、pH依存性が高く、ゼータ電位が0となる等電点を有し、pHによってその前後でゼータ電位の符号が逆転する。 On the other hand, the zeta potential of the inorganic particles, pH-dependent high, have isoelectric points which zeta potential is zero, the sign of the zeta potential before and after the pH is reversed.

したがって、特定の有機粒子と無機粒子とを、こ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が結合し、一体化して複合粒子を形成することができる。 Therefore, a specific organic particles and inorganic particles, these zeta potentials by mixing pH range the opposite sign, and the organic particles and inorganic particles bonded by electrostatic force, integrated to form a composite particle be able to. また、混合時のpHではゼータ電位が同符号であっても、その後、pHを変化させ、一方の粒子、特に無機粒子のゼータ電位を逆符号にすることによって、有機粒子と無機粒子とを一体化することもできる。 Also, the zeta potential at the pH at the time of mixing a same sign, then integrated by changing the pH, one of the particles, particularly by the zeta potential of the inorganic particles to the opposite sign, the organic particles and inorganic particles It can also be of.

このように静電力により一体化された複合粒子は、この複合粒子の存在下で、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ることにより、その少なくとも表面に、ポリシロキサン、ポリアルミノキサン、ポリチタノキサン等の重縮合物をさらに形成してもよい。 Such composite particles integrated by an electrostatic force in the presence of the composite particles, an alkoxysilane, aluminum alkoxide, by a titanium alkoxide polycondensation, on at least a surface, polysiloxanes, aluminoxane, polytitanoxane the polycondensate may be further formed an equal.

砥粒の平均粒子径は5〜1000nmが好ましい。 The average particle size of the abrasive grains 5~1000nm is preferred. この平均粒子径は、レーザー散乱回折型測定機により、または透過型電子顕微鏡による観察によって測定することができる。 The average particle size can be measured by observation using a laser scattering diffraction type measuring instrument or a transmission electron microscope. 平均粒子径が5nm未満では、十分に研磨速度が大きい化学機械研磨用水系分散体を得ることができないことがある。 When the average particle diameter is less than 5 nm, it may not be possible to obtain a sufficiently polishing rate is high chemical mechanical polishing aqueous dispersion. 1000nmを超えると、ディッシングおよびエロージョンの抑制が不十分となることがあり、また砥粒の沈降・分離により、安定な水系分散体を容易に得ることができないことがある。 Beyond 1000 nm, may dishing and erosion suppression becomes insufficient, also by precipitation and separation of the abrasive grains, it may not be possible to easily obtain a stable aqueous dispersion. 砥粒の平均粒子径は上記範囲でもよいが、より好ましくは10〜700nm、特に好ましくは15〜500nmである。 The average particle size of the abrasive grains may be in the above range, more preferably 10~700Nm, particularly preferably 15~500Nm. 平均粒子径がこの範囲にあると、研磨速度が大きく、ディッシングおよびエロージョンが十分に抑制され、かつ粒子の沈降・分離が発生しにくい、安定な化学機械研磨用水系分散体を得ることができる。 When the average particle diameter is in this range, a large polishing rate, dishing and erosion are suppressed sufficiently, and sedimentation and separation of the particles hardly occurs, it is possible to obtain a stable chemical mechanical polishing aqueous dispersion.

上記砥粒は、化学機械研磨用水系分散体の質量の0.01〜5質量%が好ましく、0.03〜4質量%がより好ましく、特に好ましくは0.05〜3質量%である。 The abrasive grain is 0.01 to 5 mass% of the mass of the chemical mechanical polishing aqueous dispersion is more preferably from 0.03 to 4% by weight, particularly preferably from 0.05 to 3% by weight. 砥粒量が0.01質量%未満になると十分な研磨速度を得ることができないことがあり、5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。 The abrasive grain weight may not be able to obtain sufficient polishing speed becomes less than 0.01 wt% can not be obtained a stable chemical mechanical polishing aqueous dispersion the cost increases more than 5 wt% there is.

1.5 (E)界面活性剤 本実施形態に係る化学機械研磨用水系分散体には、必要に応じて界面活性剤を配合することができ、例えば、非イオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤またはアニオン性界面活性剤を配合することができる。 1.5 (E) in the chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to the surfactant present embodiment can be formulated a surfactant as necessary, for example, nonionic surfactants, cationic surfactants it can be blended active agent or anionic surface active agent.

非イオン性界面活性剤としては、例えば、三重結合を有する非イオン性界面活性剤、ポリエチレングリコール型界面活性剤を挙げることができる。 Nonionic surfactants, e.g., nonionic surfactant having a triple bond, and polyethylene glycol type surfactant. 具体的には、アセチレングリコール、アセチレングリコールのエチレンオキサイド付加物、アセチレンアルコール等を挙げることができる。 Specifically, mention may be made of acetylene glycol, ethylene oxide adduct of acetylene glycol, acetylene alcohol. また、ポリビニルアルコール、シクロデキストリン、ポリビニルメチルエーテル、およびヒドロキシエチルセルロース等を用いることができる。 Further, it is possible to use polyvinyl alcohol, cyclodextrin, polyvinyl methyl ether, and hydroxyethyl cellulose.

カチオン性界面活性剤としては、例えば、脂肪族アミン塩および脂肪族アンモニウム塩等を挙げることができる。 The cationic surfactants can include, for example, aliphatic amine salts and aliphatic ammonium salts.

アニオン性界面活性剤としては、例えば、脂肪族石鹸、ベンゼンスルホン酸塩、硫酸エステル塩、およびリン酸エステル塩等を挙げることができる。 Examples of the anionic surfactant, for example, aliphatic soaps, benzenesulfonate, can be mentioned sulfates, and phosphate ester salts and the like. ベンゼンスルホン酸塩としては、ドデシルベンゼンスルホン酸カリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸アンモニウム等を好ましく用いることができる。 The benzenesulfonate, can be preferably used potassium dodecylbenzenesulfonate, ammonium dodecylbenzenesulfonate, and the like. また、脂肪族石鹸としては、オレイン酸カリウム等を好ましく用いることができる。 As the aliphatic soaps, it can be preferably used potassium oleate.

これらの界面活性剤の中でも、アニオン性界面活性剤を好ましく用いることができる。 Among these surfactants, it can be preferably used an anionic surfactant. これらの界面活性剤は、1種単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。 These surfactants may be used in combination either singly or in combination.

界面活性剤の含有量は、化学機械研磨用水系分散体の質量の0.001質量%以上3質量%以下が好ましく、0.005質量%以上2質量%以下がより好ましく、0.01質量%以上1質量%以下が特に好ましい。 The content of the surfactant, the chemical mechanical polishing aqueous 0.001% by weight of the dispersion 3 wt% or less, more preferably 2 mass% or more 0.005 wt% or less, 0.01 wt% 1 mass% or more is particularly preferable. 界面活性剤の含有量が上記範囲にあると、上記重合体の銅ディッシング抑制効果を向上させることができる。 When the content of the surfactant is in the above range, it is possible to improve the copper dishing inhibitory effect of the polymer.

さらに、上記(A)重合体と(E)界面活性剤との質量比(A):(E)は、0.01:1〜120:1であることが好ましく、0.05:1〜50:1であることがより好ましく、0.08:1〜25:1であることがさらに好ましく、0.1:1〜5:1であることがさらに好ましく、0.1:1〜1:1であることが特に好ましい。 Further, the polymer (A) and (E) the weight ratio of surfactant (A) :( E) is 0.01: 1 to 120: 1, more preferably 0.05: 1 to 50 : more preferably 1, 0.08: 1 to 25: and more preferably 1, 0.1: 1 to 5: a further preferably 1, 0.1: 1 to 1: 1 it is particularly preferred is. (E)界面活性剤の量が(A)重合体の量に対して過剰であると、(A)重合体の効果を阻害することによりコロージョンが悪化することがある。 (E) When an excess relative to the amount of the amount of surfactant (A) polymers, sometimes corrosion is exacerbated by inhibiting the effect of (A) polymer. 一方、(E)界面活性剤の量が(A)重合体の量に対して過少であると、所期の銅ディッシング抑制効果が発現されないことがある。 On the other hand, sometimes the is too small relative to the amount of (E) the amount of surfactant (A) polymer, not intended copper dishing inhibitory effect is expressed.

1.6 用途 本発明に係る一実施形態の化学機械研磨用水系分散体は、半導体装置の配線を形成する銅層を化学機械研磨するための研磨材として使用することができる。 Chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to one embodiment of the 1.6 Uses The invention can be used copper layer for forming a wiring of a semiconductor device as an abrasive for chemical mechanical polishing. 具体的には、銅(または銅合金)ダマシン配線を形成する際の研磨材として使用することができる。 Specifically, it can be used as an abrasive when forming the copper (or copper alloy) damascene wiring. 化学機械研磨によって銅(または銅合金)ダマシン配線を形成する工程は、主として銅(または銅合金)の除去を行う第1研磨工程と、主として銅(または銅合金)の下部に形成された導電性バリア層を除去する第2研磨工程からなるが、上記化学機械研磨用水系分散体は、第1研磨工程に用いると効果的である。 Step is mainly copper (or copper alloy) and a first polishing step for removal of mainly copper (or copper alloy) conductivity formed in the lower part of which forms a copper (or copper alloy) damascene interconnect by chemical mechanical polishing consists second polishing step of removing the barrier layer, the chemical mechanical polishing aqueous dispersion, it is effective to use in the first polishing step.

1.7 物性 本発明に係る一実施形態の化学機械研磨用水系分散体は、上記の成分が水に分散された水系分散体であり、その粘度は10mPa・s未満であることが好ましく、5mPa・s未満であることがより好ましく、3mPa・s未満であることが特に好ましい。 Chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to one embodiment of the 1.7 properties present invention is an aqueous dispersion in which the components are dispersed in water, preferably has a viscosity of less than 10 mPa · s, 5 mPa more preferably, less than s, and particularly preferably less than 3 mPa · s. この粘度は重合体の平均分子量および含有量をコントロールすることによって調整することができる。 The viscosity can be adjusted by controlling the average molecular weight and content of the polymer. 化学機械研磨用水系分散体の粘度が上記範囲を超えると研磨布上に安定してスラリーを供給できないことがある。 The viscosity of the chemical mechanical polishing aqueous dispersion may not be supplied stably slurry onto the polishing cloth and exceeds the above range. その結果、研磨布の温度上昇や研磨むら(面内均一性の劣化)等が生じて、銅層の研磨速度にばらつきが発生し、さらにディッシングが発生することもある。 As a result, there, etc., occurs a temperature rise and polishing unevenness of the polishing cloth (plane uniformity degradation), the variation occurs in the polishing rate of the copper layer, it may further dishing occurs.

また、pHは特に限定されず、目的に応じて適宜調整すればよいが、例えば、水酸化カリウム、アンモニア、エチレンジアミン、およびTMAH(テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド)などの塩基性塩に代表されるpH調整剤を添加して、アルカリ性に調節することができる。 Further, pH is not particularly limited and may be suitably adjusted depending on the purpose, for example, potassium hydroxide, ammonia, ethylenediamine, and TMAH (tetramethyl ammonium hydroxide) pH adjustment represented by a basic salt such as with the addition of, it can be adjusted to alkaline.

2. 2. 化学機械研磨方法 上記化学機械研磨用水系分散体を用いて被処理体を化学機械研磨する各工程について、以下図面を用いて具体的に説明する。 Each step of chemically and mechanically polishing an object using the chemical mechanical polishing method above chemical mechanical polishing aqueous dispersion, will be described in detail with reference to the drawings. 図1(A)〜(C)は、化学機械研磨方法の一具体例を模式的に示す断面図である。 Figure 1 (A) ~ (C) is a cross-sectional view schematically showing a specific example of a chemical mechanical polishing method.

2.1 被処理体 図1(A)に、被処理体100aを示す。 2.1 onto the object view 1 (A), showing the object to be processed 100a. 図1(A)に示すように、被処理体100aは、基体10を有する。 As shown in FIG. 1 (A), the workpiece 100a has a substrate 10. 基体10は、少なくとも図示しない半導体基板を有する。 Substrate 10 includes a semiconductor substrate, not least shown. 基体10は、例えば、シリコン基板とその上に形成された酸化シリコン層から構成されていてもよい。 Base 10, for example, may be composed of a silicon substrate and a silicon oxide layer formed thereon. さらに、基体10の半導体基板には、トランジスタ等の機能デバイスが形成されていてもよい。 Further, the semiconductor substrate of the base 10 may have functional device such as a transistor is formed.

被処理体100aは、基体10の上に形成されたシリコン酸化物等からなる絶縁層12と、絶縁層12の上に形成されたシリコン窒化物等からなる絶縁層14と、絶縁層14の上に配線用凹部22が設けられた絶縁層16と、絶縁層16の表面ならびに配線用凹部22の底部および内壁面を覆うように設けられたバリアメタル層18と、配線用凹部22を充填し、かつバリアメタル層18の上に形成された金属層20と、が順次積層されて、構成される。 Workpiece 100a, the substrate such as an insulating layer 12 made of silicon oxide formed on the 10, an insulating layer 14 made of silicon nitride or the like formed on the insulating layer 12, on the insulating layer 14 an insulating layer 16 which interconnect recesses 22 are provided, the barrier metal layer 18 provided to cover the bottom and the inner wall surface as well as interconnect recesses 22 of the insulating layer 16, the wiring recesses 22 filled in, and a metal layer 20 formed on the barrier metal layer 18, but are sequentially laminated, composed.

絶縁層16は、例えば、真空プロセスで形成された酸化シリコン層(例えば、PETEOS層(Plasma Enhanced−TEOS層)、HDP層(High Density Plasma Enhanced−TEOS層)、熱化学気相蒸着法により得られる酸化シリコン層等)、FSG(Fluorine−doped silicate glass)と呼ばれる絶縁層、ホウ素リンシリケート層(BPSG層)、SiON(Silicon oxynitride)と呼ばれる絶縁層、Siliconnitride、低誘電率の絶縁層等を挙げることができる。 Insulating layer 16 is, for example, a silicon oxide layer formed by a vacuum process (e.g., PETEOS layer (Plasma Enhanced-TEOS layer), HDP layer (High Density Plasma Enhanced-TEOS layer), obtained by thermal chemical vapor deposition silicon oxide layer, etc.), FSG (Fluorine-doped silicate glass) and an insulating layer called, boron phosphorus silicate layer (BPSG layer), SiON (silicon oxynitride) and an insulating layer called, Siliconnitride, be mentioned low dielectric constant insulating layer and the like can.

バリアメタル層18としては、例えば、タンタル、窒化タンタル、チタン、窒化チタン、タンタル−ニオブ合金等を挙げることができる。 As the barrier metal layer 18, for example, tantalum, tantalum nitride, titanium, titanium nitride, tantalum - can be exemplified niobium alloy. バリアメタル層18は、これらの1種から形成されることが多いが、タンタルと窒化タンタルなど2種以上を併用することもできる。 The barrier metal layer 18 is often formed from these one may be used in combination of two or more such as tantalum and tantalum nitride.

金属層20は、図1(A)に示すように、配線用凹部22を完全に埋めることが必要となる。 Metal layer 20, as shown in FIG. 1 (A), it is necessary to fill the interconnect recesses 22 completely. そのためには、通常化学蒸着法または電気めっき法により、10,000〜15,000オングストロームの金属層を堆積させる。 To this end, by conventional chemical vapor deposition or electroplating process, depositing a metal layer of 10,000 to 15,000 Angstroms. 金属層20としては、例えば、タングステン、アルミニウム、銅等、またはこれらを含有する合金を挙げることができる。 The metal layer 20 is, for example, can be mentioned tungsten, aluminum, copper, etc., or an alloy containing these. これらのうち、銅または銅を含有する合金を配線材料とする場合に、本発明の効果が最も有効に発揮される。 Of these, in the case of the alloy containing copper or copper as a wiring material, the effect of the present invention are most effectively exhibited. 銅を含有する合金中の銅含有量としては、95質量%以上であることが好ましい。 The copper content in the alloy containing copper, is preferably at least 95 wt%.

2.2 研磨工程 2.2.1 第1研磨工程 第1研磨工程は、上記化学機械研磨用水系分散体を用いて、被処理体100aの金属層20を研磨する工程である。 2.2 polishing step 2.2.1 first polishing step the first polishing step, by using the chemical mechanical polishing aqueous dispersion, a step of polishing the metal layer 20 of the object 100a. 第1研磨工程では、図1(B)に示すように、配線用凹部22に埋没された部分以外の金属層20をバリアメタル層18が露出するまで研磨する。 In the first polishing step, as shown in FIG. 1 (B), the wiring recesses 22 metal layer 20 other than the buried portions of the barrier metal layer 18 is polished to expose.

上述したように、上記化学機械研磨用水系分散体は、金属層や絶縁層に欠陥を引き起こすことなく高研磨速度と高平坦化特性を両立させながら、金属層を低摩擦で均一に安定して研磨することができるので、第1研磨工程において好ましく用いることができる。 As described above, the chemical mechanical polishing aqueous dispersion, while both high polishing rate and high planarization characteristics without causing defects in the metal layer and the insulating layer, a metal layer uniformly and stably with low friction it is possible to polish, can be preferably used in the first polishing step.

第1研磨工程では、例えば、図2に示すような化学機械研磨装置200を用いることができる。 In the first polishing step, for example, it can be used chemical mechanical polishing apparatus 200 shown in FIG. 図2は、化学機械研磨装置200の模式図を示している。 Figure 2 shows a schematic diagram of a chemical mechanical polishing apparatus 200. スラリー供給ノズル42からスラリー44を供給し、かつ研磨布46が貼付されたターンテーブル48を回転させながら、半導体基板50を保持したトップリング52を当接させることにより行う。 The slurry 44 is supplied from the slurry supply nozzle 42, and while the turntable 48 which polishing cloth 46 is attached is rotated, performed by abutting the top ring 52 holding a semiconductor substrate 50. なお、図2には、水供給ノズル54およびドレッサー56も併せて示してある。 Although FIG. 2 shows a water supply nozzle 54 and a dresser 56 together.

トップリング52の研磨荷重は、10〜1,000gf/cm 2の範囲内で選択することができ、好ましくは30〜500gf/cm 2である。 Polishing load of the top ring 52 can be selected within the range of 10~1,000gf / cm 2, preferably 30~500gf / cm 2. また、ターンテーブル48およびトップリング52の回転数は10〜400rpmの範囲内で適宜選択することができ、好ましくは30〜150rpmである。 The rotational speed of the turntable 48 and the top ring 52 can be appropriately selected in the range of 10~400Rpm, preferably 30 to 150 rpm. スラリー供給ノズル42から供給されるスラリー44の流量は、10〜1,000cm /分の範囲内で選択することができ、好ましくは50〜400cm /分である。 Flow rate of the slurry 44 supplied from the slurry supply nozzle 42 may be selected within the range of 10~1,000cm 3 / min, preferably 50~400cm 3 / min.

2.2.2 第2研磨工程 第2研磨工程は、別途バリアメタル層用スラリーを用いて、被処理体100aのバリアメタル層18を研磨する工程である。 2.2.2 The second polishing step the second polishing step, separately using a slurry for barrier metal layer, a step of polishing the barrier metal layer 18 of the object 100a. 第2研磨工程では、図1(C)に示すように、被研磨面に絶縁層16が露出するまでバリアメタル層18を研磨する。 In the second polishing step, as shown in FIG. 1 (C), polishing the barrier metal layer 18 to the insulating layer 16 is exposed on the polished surface. これにより、バリアメタル層18のうち配線用凹部22の底部および内壁面以外に位置する部分が除去される。 Thus, bottom and a portion, located outside the inner wall surface of the interconnect recesses 22 of the barrier metal layer 18 is removed. 以上により、図1(C)に示すような配線構造体100bが得られる。 Thus, the wiring structure 100b as shown in FIG. 1 (C) is obtained.

第2研磨工程においても、例えば、図2に示すような化学機械研磨装置200を用いることができ、研磨条件も上記の範囲内で設定することができる。 In the second polishing step, for example, can be used chemical mechanical polishing apparatus 200 shown in FIG. 2, the polishing conditions can also be set within the above range.

3. 3. 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。 Chemical mechanical polishing aqueous dispersion kit above chemical mechanical polishing aqueous dispersion for preparing may be supplied in a state that can be used directly as a polishing composition after the preparation. 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。 Alternatively, a polishing composition containing each component of the chemical mechanical polishing aqueous dispersion at a high concentration in advance to prepare a (i.e. by polishing composition concentrate), a polishing composition which is the concentration at the time of use diluted, it may obtain desired chemical mechanical polishing aqueous dispersion.

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。 Moreover, as described below, a plurality of compositions comprising any of the above components (e.g., two or three of the composition) was prepared and may be used by mixing them at the time of use. 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。 In this case, after preparing the chemical mechanical polishing aqueous dispersion by mixing a plurality of liquids, which may be supplied to a chemical mechanical polishing apparatus, by supplying the plurality of liquids to individual chemical mechanical polishing apparatus on a platen may be prepared chemical mechanical polishing aqueous dispersion. 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。 For example, by using the first to third kits given below, by mixing a plurality of liquids can be prepared the chemical mechanical polishing aqueous dispersion.

3.1 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。 3.1 The first kit first kit, by mixing the first composition and the second composition is a kit for obtaining the chemical mechanical polishing aqueous dispersion. 第1のキットにおいて、第1の組成物は、水、(A)上記式(1)で示される繰り返し単位を含有する重合体、(C)アミノ酸および(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(B)酸化剤を含む水溶液である。 In the first kit, the first composition, water, (A) polymer containing a repeating unit represented by the formula (1), an aqueous dispersion containing (C) an amino acid and (D) abrasive grains There, the second composition is an aqueous solution comprising water and (B) an oxidizing agent. さらに、第1の組成物には、(E)界面活性剤を添加することもできる。 Further, the first composition may also be added to (E) surfactant.

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。 When preparing the first composition and the second composition constituting the first kit, the aqueous dispersion obtained by mixing a first composition and a second composition, each described above as components are included within the concentration range described above, it is necessary to determine the concentration of each component contained in the first composition and the second composition. 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。 Also, the first composition and the second composition may also contain the components at a high concentration (i.e. may be concentrated), in this case, the first composition is diluted at the time of use and it is possible to obtain a second composition. 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(B)酸化剤の保存安定性を向上させることができる。 According to the first kit, by leaving separately the first composition and the second composition, to improve the particular storage stability of the second in the composition (B) an oxidizing agent it can.

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。 When preparing the chemical mechanical polishing aqueous dispersion using a first kit, the first composition and the second composition are separately prepared and supply, and it is sufficient together during polishing, As the mixing method and timing are not particularly limited. 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。 For example, the components to prepare a first composition and a second composition containing a high concentration, diluting the first composition and the second composition at the time of use, by mixing these, the components concentration of preparing chemical mechanical polishing aqueous dispersion in the above range. 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。 Specifically, the first composition and the second composition 1: When mixing 1 weight ratio, rather than the concentration of each component of the chemical mechanical polishing aqueous dispersion that is actually used 2 first composition enriched doubled and the second composition may be prepared. 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。 Also, the first composition at a concentration of at least twice and the second composition was prepared, these 1: After mixing 1 weight ratio, each component is diluted with water so that the range it may be.

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。 When using the first kit, the chemical mechanical polishing aqueous dispersion has only to be prepared at the time of polishing. 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。 For example, after preparing the above chemical mechanical polishing aqueous dispersion by mixing a first composition and a second composition, which to a may be supplied to a chemical mechanical polishing apparatus, the first composition If a second composition separately supplied to a chemical mechanical polishing apparatus, it may be mixed on a platen. 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。 Alternatively, the first composition and the second composition are separately supplied to a chemical mechanical polishing apparatus, it may be mixed lines in the apparatus, provided with a mixing tank to a chemical mechanical polishing apparatus, the mixing tank in may be mixed. 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。 Further, when a line mixing, in order to obtain a more uniform aqueous dispersion, may be used such as a line mixer.

3.2 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。 3.2 second kit second kit, by mixing the third composition and the fourth composition is a kit for preparing the chemical mechanical polishing aqueous dispersion. 第2のキットにおいて、第3の組成物は、(D)砥粒を含む水系分散体であり、第4の組成物は、水と(C)アミノ酸を含む水溶液である。 In the second kit, the third composition is an aqueous dispersion containing (D) abrasive grains, the fourth composition is an aqueous solution comprising water and (C) an amino acid. (A)上記式(1)で示される繰り返し単位を含有する重合体は、第3の組成物および第4の組成物のいずれか一方または双方に含まれる。 Polymers containing repeating units represented by (A) the above formula (1) is included in one or both of the third composition and the fourth composition. また、(B)酸化剤も第3の組成物および第4の組成物のいずれか一方または双方に含まれる。 Also, it included in one or both of (B) third composition also oxidizer and the fourth composition. さらに、(E)界面活性剤を第3の組成物および第4の組成物のいずれか一方または双方に添加することができる。 Furthermore, it can be added to either or both of the (E) surfactant third composition and the fourth composition.

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。 When preparing a third composition and the fourth composition constituting the second kit, the third composition and the fourth composition aqueous dispersion obtained by mixing, each described above as components are included within the concentration range described above, it is necessary to determine the concentration of each component contained in the third composition and the fourth composition. 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。 The third composition and the fourth composition may contain each component at a high concentration (i.e. may be concentrated), in this case, the third composition is diluted at the time of use and it is possible to obtain a fourth composition. 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。 According to the second kit, by leaving separately and third composition and the fourth composition, that improved particularly the third in the composition (D) abrasive storage stability it can.

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。 When preparing the chemical mechanical polishing aqueous dispersion using a second kit, the third composition and the fourth composition is prepared separately and supply, and it is sufficient together during polishing, As the mixing method and timing are not particularly limited. 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。 For example, the components to prepare a third composition and the fourth composition comprising a high concentration, diluting the third composition and the fourth composition during use, mixing these, the components concentration of preparing chemical mechanical polishing aqueous dispersion in the above range. 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。 Specifically, the third composition and the fourth composition 1: When mixing 1 weight ratio, rather than the concentration of each component of the chemical mechanical polishing aqueous dispersion that is actually used 2 third composition enriched doubled and the fourth composition may be prepared. 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。 The third composition at a concentration of more than 2-fold and the fourth composition was prepared, these 1: After mixing 1 weight ratio, each component is diluted with water so that the range it may be.

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。 When using the second kit, the chemical mechanical polishing aqueous dispersion has only to be prepared at the time of polishing. 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。 For example, after preparing the above chemical mechanical polishing aqueous dispersion by mixing with the third composition and the fourth composition, which to a may be supplied to a chemical mechanical polishing apparatus, the third composition When a fourth composition separately supplied to a chemical mechanical polishing apparatus, it may be mixed on a platen. 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。 Alternatively, the third composition and the fourth composition separately supplied to a chemical mechanical polishing apparatus, may be mixed lines in the apparatus, provided with a mixing tank to a chemical mechanical polishing apparatus, the mixing tank in may be mixed. 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。 Further, when a line mixing, in order to obtain a more uniform aqueous dispersion, may be used such as a line mixer.

3.3 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。 3.3 Third kit The third kit, the fifth composition, by mixing the sixth composition and the seventh composition, a kit for preparing the chemical mechanical polishing aqueous dispersion is there. 第3のキットにおいて、第5の組成物は、(B)酸化剤を含む水溶液であり、第6の組成物は、(D)砥粒を含む水系分散体であり、第7の組成物は、(C)アミノ酸を含む水溶液である。 In the third kit, the fifth composition is an aqueous solution containing oxidizing agent (B), the composition of the sixth is an aqueous dispersion comprising (D) abrasive, composition of the seventh is an aqueous solution comprising (C) an amino acid. (A)上記式(1)で示される繰り返し単位を含有する重合体は、第5〜7の組成物から選択される少なくとも1種に含まれる。 Polymers containing repeating units represented by (A) the above formula (1) is included in at least one selected from the 5-7 of the composition. さらに、(E)界面活性剤を第5〜7の組成物から選択される少なくとも1種に添加することもできる。 It is also possible to add at least one selected (E) a surfactant from the 5-7 of the composition.

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。 When preparing the first 5-7 of the composition constituting the third kit, the aqueous dispersion obtained by mixing the first 5-7 of the composition, in a range of concentrations above-described components has been described above to include, it is necessary to determine the concentration of each component contained in the first to seventh compositions. 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。 Also, fifth to seventh composition, the components may be contained at a high concentration (i.e. may be concentrated), in this case, to obtain the fifth to seventh composition is diluted at the time of use It is possible. 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(B)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。 According to the third kit, by leaving divided first 5-7 composition, contained in the fifth contained in the composition (B) an oxidizing agent and a sixth composition (D) abrasive grains it is possible to improve the storage stability.

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。 If using the third kit for preparing the chemical mechanical polishing aqueous dispersion, the compositions of the 5-7 are separately prepared and supply, and it is sufficient together during polishing, the mixing method and the timing is not particularly limited. 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。 For example, the fifth to seventh composition containing each component at a high concentration was prepared and diluted to the 5-7 of the composition in use, they are mixed, the concentration of each component is within the range preparing chemical mechanical polishing aqueous dispersion. 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。 Specifically, the fifth to seventh composition 1: 1: 1 when mixed in a weight ratio, actually used concentrated 3 times than the concentration of each component of the chemical mechanical polishing aqueous dispersion of the fifth to seventh composition may be prepared that are. 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。 Further, the fifth to seventh composition of more than three times the concentration was prepared, these 1: 1: After mixing 1 weight ratio, each component may be diluted with water so that the range .

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。 When using the third kit, the chemical mechanical polishing aqueous dispersion has only to be prepared at the time of polishing. 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。 For example, after preparing the above chemical mechanical polishing aqueous dispersion by mixing the first 5-7 of the composition, which may be supplied to a chemical mechanical polishing apparatus, separately the first 5-7 composition supplied to a chemical mechanical polishing apparatus, it may be mixed on a platen. 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。 Alternatively, the fifth to seventh composition separately supplied to a chemical mechanical polishing apparatus, may be mixed lines in the apparatus, provided with a mixing tank to a chemical mechanical polishing apparatus, it is mixed in the mixing tank good. 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。 Further, when a line mixing, in order to obtain a more uniform aqueous dispersion, may be used such as a line mixer.

4. 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。 Examples Hereinafter, the present invention is described with reference examples, the present invention is not intended to be limited to the embodiments. なお、本実施例においては、粒子の平均一次粒子径を走査型電子顕微鏡により、また粒子の平均二次粒子径をレーザー回折法により測定した(測定装置:堀場製作所社製、動的光散乱式粒径分布測定装置、品番「HORIBA LB550」)。 In the present embodiment, a scanning electron microscope an average primary particle diameter of the particles, also the average secondary particle diameter of the particles measured by a laser diffraction method (measuring apparatus: Horiba Ltd., dynamic light scattering The particle size distribution measurement device, part number "HORIBA LB550").

4.1 砥粒を含む水分散体の調製 4.1.1 ヒュームドシリカ粒子を含む水分散体の調製 ヒュームドシリカ粒子(日本アエロジル社製、商品名「アエロジル#90」、平均一次粒子径20nm、平均二次粒子径220nm)2kgを、イオン交換水6.7kg中に、超音波分散機を用いて分散させた。 4.1 abrasive fumes Preparation of Aqueous Dispersion 4.1.1 containing silica Preparation of aqueous dispersion containing particles of fumed silica particles (Nippon Aerosil Co., Ltd., trade name "Aerosil # 90", average primary particle diameter 20 nm, average secondary particle diameter 220 nm) 2 kg, in deionized water 6.7 kg, was dispersed using an ultrasonic disperser. これを孔径5μmのフィルターでろ過することにより、ヒュームドシリカ粒子を20質量%含む水分散体「F20」を調製した。 By filtering this a filter having a pore size of 5 [mu] m, to prepare aqueous dispersion containing fumed silica particles 20 mass% to "F20".

4.1.2 コロイダルシリカ粒子を含む水分散体の調製 濃度25質量%のアンモニア水70質量部、イオン交換水40質量部、エタノール170質量部およびテトラエトキシシラン20質量部を、フラスコに仕込み、回転速度180rpmで撹拌しながら60℃に昇温した。 4.1.2 Preparation concentration of 25 wt% aqueous ammonia 70 parts by weight of aqueous dispersion containing colloidal silica particles, 40 parts by mass of ion-exchanged water, ethanol 170 parts by mass of tetraethoxysilane, 20 parts by mass were charged into a flask, It was heated with stirring to 60 ° C. at a rotational speed 180 rpm. 温度を60℃に維持しながら撹拌を2時間継続してコロイダルシリカ粒子のアルコール分散体を得た。 The stirred while maintaining the temperature at 60 ° C. 2 hours continuously to obtain an alcohol dispersion of colloidal silica particles.

引き続きイオン交換水を添加してロータリーエバポレータによりアルコール成分を除去し、コロイダルシリカ粒子を20質量%含む水分散体「C25」を調製した。 Continuing the alcohol component was removed by rotary evaporation with the addition of ion-exchanged water to prepare an aqueous dispersion containing colloidal silica particles 20 mass% of "C25". この水分散体に含まれるコロイダルシリカ粒子を走査型電子顕微鏡で観察したところ平均一次粒子径は25nmであり、レーザー回折法(堀場製作所社製、動的光散乱式粒子径分布測定装置、型番「HORIBA LB550」)によって測定した平均二次粒子径は40nmであった。 The average primary particle diameter where the colloidal silica particles was observed by a scanning electron microscope contained in the aqueous dispersion is 25 nm, a laser diffraction method (manufactured by HORIBA, Ltd., dynamic light scattering particle size distribution analyzer, model number " average secondary particle size measured by HORIBA LB550 ") was 40 nm.

また、前記反応においてアンモニア水、エタノール、テトラエトキシシランの使用量および撹拌時の温度を適宜変更して、コロイダルシリカ粒子(平均一次粒子径16nm、平均二次粒子径28nm)を8質量%含む水分散体「C16」を調製した。 Further, aqueous ammonia in the reaction, ethanol, by appropriately changing the temperature of usage and the time of stirring of tetraethoxysilane, colloidal silica particles (average primary particle diameter 16 nm, average secondary particle diameter 28nm) to 8 wt% including water dispersion "C16" was prepared.

4.1.3 複合粒子を含む水分散体の調製 (a)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(新中村化学工業社製、商品名「NKエステルM−90G」、#400)5部、4−ビニルピリジン5部、アゾ系重合開始剤(和光純薬工業社製、商品名「V50」)2部、およびイオン交換水400部を、容量2000cm 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。 4.1.3 Preparation methylmethacrylate composite Preparation of aqueous dispersion containing particles (a) containing the polymer particles water dispersion - DOO 90 parts of methoxypolyethylene glycol methacrylate (manufactured by Shin Nakamura Chemical Co., Ltd., trade name " NK ester M-90G # 400 "), 5 parts of 4-vinyl pyridine, 5 parts of an azo-based polymerization initiator (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., trade name" V50 ") 2 parts, and 400 parts of ion-exchange water, volume 2000cm was poured into 3 flasks, under a nitrogen gas atmosphere, the temperature was raised with stirring to 70 ° C., and polymerized for 6 hours. 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有する平均粒子径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。 This gave an aqueous dispersion containing polymethyl methacrylate-based particles having an average particle diameter of 150nm having a functional group having a cation and a polyethylene glycol chain of amino groups. なお、重合収率は95%であった。 The polymerization yield was 95%.

(b)複合粒子を含む水分散体の調製 「(a)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部を、容量2000cm のフラスコに投入し、メチルトリメトキシシラン1部を添加し、40℃で2時間撹拌した。 (B) Preparation of water dispersion 100 parts containing 10% by weight of the resulting polymethyl methacrylate particles in "(a) Preparation of aqueous dispersion containing polymer particles" of aqueous dispersion containing composite particles, capacity 2000cm was added to 3 of the flask, was added 1 part of methyltrimethoxysilane, the mixture was stirred for 2 hours at 40 ° C.. その後、硝酸によりpHを2に調整して水分散体(c)を得た。 Thereafter, the pH was adjusted to 2 to obtain aqueous dispersion (c) with nitric acid. また、コロイダルシリカ(日産化学社製、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(d)を得た。 Further, colloidal silica and adjusting the pH of the (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., trade name "Snowtex O") an aqueous dispersion containing 10 wt% to 8 with potassium hydroxide to obtain aqueous dispersion (d). 水分散体(c)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(d)に含まれるシリカ粒子のゼータ電位は−40mVであった。 The zeta potential of the polymethyl methacrylate-based particles contained in the aqueous dispersion (c) is + 17 mV, the zeta potential of the silica particles contained in the aqueous dispersion (d) was -40 mV. その後、水分散体(c)100部に水分散体(d)50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。 Thereafter, an aqueous dispersion (c) 100 parts of aqueous dispersion (d) is added gradually over 50 parts 2 hours, mixed, and stirred for 2 hours, the polymethyl methacrylate-based particles particles of silica particles adhered It was obtained including water dispersion. 次いで、この水分散体に、ビニルトリエトキシシラン2部を添加し、1時間撹拌した後、テトラエトキシシラン1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「H180」を含む水分散体を得た。 Then, to the aqueous dispersion was added 2 parts of vinyltriethoxysilane, after stirring for 1 hour, was added 1 part of tetraethoxysilane, the temperature was raised to 60 ° C., was continued for 3 hours with stirring, cooled by to obtain an aqueous dispersion containing composite particles "H180". 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。 The average particle size of the composite particles was 180 nm, the silica particles were adhered to 80% of the surface of the polymethyl methacrylate-based particles.

4.2 化学機械研磨用水系分散体の調製 4.2.1 分散体Aの調製 シリカに換算して0.3質量%に相当する量のコロイダルシリカ水分散体C25をポリエチレン製の瓶に入れ、これに、グリシンを0.5質量%、アンモニアを0.5質量%、重合体1を0.7質量%、過酸化水素に換算して0.3質量%に相当する量の30質量%過酸化水素水を順次入れ、全構成成分の量が100質量%となるようにイオン交換水を加えて1時間撹拌した。 Put 4.2 chemical mechanical polishing aqueous dispersion preparation 4.2.1 dispersion amount of the colloidal silica aqueous dispersion C25 corresponding to the converted to 0.3 wt% in the preparation of silica A polyethylene bottle , this glycine 0.5 mass%, the ammonia 0.5 wt%, the polymer 1 0.7 wt%, an amount of 30 wt% which corresponds to 0.3% by weight in terms of hydrogen peroxide sequentially put hydrogen peroxide, the amount of all the structural components and stirred for 1 hour by adding ion exchange water so that 100% by weight. その後、孔径5μmのフィルターでろ過することにより、表1に記載の分散体Aを得た。 Thereafter, the mixture was filtered through a filter having a pore size of 5 [mu] m, to obtain a dispersion A described in Table 1.

なお、表1において、重合体1は「ニューカルゲンPS−P(竹本油脂株式会社製)」であり、重合体2は「エスコール(30)(日本乳化剤株式会社製)」である。 In Table 1, polymer 1 is "Newkalgen PS-P (manufactured by Takemoto Oil & Fat Co., Ltd.)", Polymer 2 is "Esukoru (30) (manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd.)".

4.2.2 分散体B〜Oの調製 重合体の種類およびその他の添加成分を表1または表2に示すものに変更した以外は、分散体Aの調製方法と同様にして分散体B〜Oを調製した。 4.2.2 except that the types and other additive components prepared polymer dispersion B~O were changed as shown in Table 1 or Table 2, dispersed in the same manner as process for the preparation of Dispersion A body B~ O was prepared. 比較例2に使用した低分子化合物1は「ペレックスNB−L(花王株式会社製)」である。 Low molecular compounds used in Comparative Example 2 1 is "Pelex NB-L (manufactured by Kao Corporation)". 「ペレックスNB−L」は、アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム塩であり、重合体ではなく単分子化合物である。 "PELEX NB-L" is an alkyl naphthalene sulfonate sodium salt, is a monomolecular compound rather than the polymer. なお、分子量は287である。 It should be noted that the molecular weight is 287.

4.3 実施例1〜10、比較例1〜5 4.3 Examples 1-10, Comparative Examples 1-5
4.3.1 銅膜の研磨速度評価 化学機械研磨装置(荏原製作所社製、型式「EPO112」)に、多孔質ポリウレタン製研磨パッド(ニッタ・ハース社製、品番「IC1000−050−(603)−(P)−S400J」)を装着し、上記で調製した分散体を供給しながら、下記の研磨速度測定用基板について、下記の研磨条件にて1分間化学機械研磨処理を行い、下記の手法によって銅膜の研磨速度を算出した。 4.3.1 Evaluating Polishing Rate of chemical mechanical polishing apparatus of the copper film (manufactured by Ebara Corporation, model "EPO112"), porous polyurethane polishing pad (Nitta Haas, part number "IC1000-050- (603) - (P) -S400J ") fitted with, while supplying the dispersion prepared above, the polishing rate measurement substrate below, for 1 minute chemical mechanical polishing process in the polishing conditions described below, the following method It was calculated polishing rate of the copper film by. 銅膜の研磨速度は、8,000オングストローム以上であると良好であると評価することができる。 Polishing rate of copper film can be evaluated as good when there 8,000 angstroms.

(a)研磨速度測定用基板・8インチ熱酸化膜付きシリコン基板上に膜厚15,000オングストロームの銅膜が設けられたもの。 (A) those copper film having a thickness of 15,000 angstroms was provided on the polishing rate measurement substrate, 8 inch silicon substrate with a thermal oxide film.
(b)研磨条件・ヘッド回転数:60rpm (B) Polishing conditions Head rotational speed: 60rpm
・ヘッド荷重:150g/cm Head load: 150g / cm 2
・テーブル回転数:61rpm Table rotation speed: 61rpm
・化学機械研磨用水系分散体の供給速度:200mL/分 (c)研磨速度の算出方法 抵抗率測定器(エヌピーエス(株)製、形式「S−5」)を用いて、直流4針法によって研磨処理後のシート抵抗値を測定し、下記式によって研磨後の金属膜の厚さを算出し、化学機械研磨により減少した膜厚とエンドポイント時間とから研磨速度を算出した。 Chemical mechanical feed rate of polishing aqueous dispersion: 200 mL / min (c) Calculation Method resistivity measurement instrument of the polishing rate (Enupiesu Co., format "S-5") using, by the DC 4 wire method the sheet resistance after polishing was measured, to calculate the thickness of the metal film after polishing by the following equation, and the polishing rate was calculated from the thickness reduced and endpoint time by chemical mechanical polishing.
金属膜の厚さ(オングストローム)=シート抵抗値(Ω/cm )÷各金属の理論抵抗値(Ω/cm)×10 The thickness of the metal film (Å) = sheet resistance (Ω / cm 2) ÷ theoretical resistance value of each metal (Ω / cm) × 10 8

4.3.2 銅膜の研磨性能評価 パターン付きウェハ(SEMATECH INTERNATIONAL社製、形式「SEMATECH 854」、種々の配線パターンを有する銅膜研磨のテスト用の基板)を被研磨物として、研磨時間を、研磨開始からテーブルトルク電流の変化によって検出した終点に到るまでの時間の1.3倍としたこと以外は、上記「4.3.1 銅膜の研磨速度評価」における研磨条件と同様にして、化学機械研磨を行い、下記のようにして微細配線パターン上の銅残り、銅配線のディッシング、エロージョンおよびコロージョンを評価した。 4.3.2 copper film polishing performance evaluation patterned wafer (SEMATECH INTERNATIONAL Co., format "SEMATECH 854", a copper film substrate for testing polishing with various wiring patterns) as an object to be polished and the polishing time , except that a 1.3 times the time from the start of polishing up to the end point was detected by a change in table torque current, in the same manner as the polishing conditions in the above "4.3.1 polishing rate evaluated for copper film" Te performs chemical mechanical polishing, the copper remaining on the fine wiring pattern as described below, the copper wiring dishing was evaluated erosion and corrosion.

(a)銅残りの評価方法 幅0.18μmの配線部および幅0.18μmの絶縁部(共に長さは1.6mmである。)が交互に連続したパターンが、長さ方向に対して垂直方向に1.25mm連続した部分について、KLAテンコール(株)製の精密段差計(形式「HRP−240」)を使用して当該部分に残存した銅膜の厚さを測定し、銅膜を評価した。 (A) a wiring portion and an insulating portion in the width 0.18 .mu.m copper remaining evaluation methods width 0.18 .mu.m (both of length is 1.6 mm.) Is continuous pattern are alternately perpendicular to the length direction About 1.25mm successive portions in a direction to measure the thickness of the copper film remaining on this portion using KLA Tencor Co. precision step meter (model "HRP-240"), evaluating the copper film did. 銅の残渣が完全に解消されている状態である場合が最も好ましく、表1および表2中で○と記載した。 Most preferably represents a state where residues of the copper is completely eliminated, was described as ○ in Table 1 and Table 2. パターンのいくつかに銅の残渣が存在する状態はやや好ましいと判断し、△と記載した。 State residues of the copper is present in several patterns is judged to less preferred, described as △. 銅の残渣がすべてのパターンに発生している状態は研磨性能不良と判断し×と記載した。 State residual copper is generated in all patterns have been described as × judges that polishing performance poor.

(b)ディッシングの評価方法 ここで「ディッシング」とは、ウエハの上面(絶縁層または導電性バリア層により形成される平面)と、配線部分の最低部位との距離(高低差)のことをいう。 (B) the dishing evaluation methods as "dishing" herein refers to the upper surface of the wafer (the plane formed by the insulating layer or a conductive barrier layer), to a distance between the lowest part of the wiring portion (height difference) . 幅100μmの配線部および幅100μmの絶縁部(共に長さは3.0mmである。)が交互に連続したパターンが、長さ方向に対して垂直方向に3.0mm連続した部分について、配線幅100μmの部分の銅配線の窪み量(ディッシング)を、KLAテンコール(株)製の精密段差計(形式「HRP−240」)を使用して測定した。 Insulation of the wiring portion and the width 100 [mu] m width 100 [mu] m (both of length is 3.0mm.) Is continuous pattern are alternately about 3.0mm successive portions in a direction perpendicular to the length direction, wiring width depression amount of the copper wiring portion of 100μm (the dishing) was measured using KLA Tencor Co. precision step meter (model "HRP-240"). この結果を表1および表2に示す。 The results are shown in Table 1 and Table 2. ディッシング量は1000nm以下であることが好ましく、500nm以下であることがより好ましい。 Preferably dishing amount is 1000nm or less, more preferably 500nm or less.

(c)エロージョンの評価方法 幅9μmの銅配線部と幅1μmの絶縁部が交互に連続したパターンが、長さ方向に1.25mm連続した部分について、配線群の中央部の両端部に対する窪み量(エロージョン)を、精密段差計(ケーエルエー・テンコール社製、形式「HRP−240」)を使用して測定した。 (C) pattern the insulating portion is an alternating sequence of the copper wiring portion and the width 1μm evaluation method width 9μm of erosion, for 1.25mm successive portions in the longitudinal direction, the amount of depression with respect to both ends of the central portion of the wiring group the (erosion), was measured using a precise step meter (KLA-Tencor Corp., the format "HRP-240"). この結果を表1および表2に示す。 The results are shown in Table 1 and Table 2. 一般的に、エロージョンは、300nm以下であることが好ましく、250nm以下であることがより好ましい。 In general, erosion is preferably 300nm or less, and more preferably 250nm or less.

(d)コロージョンの評価方法 1cm×1cmの銅の領域について、欠陥検査装置(KLAテンコール(株)製、形式「2351」)を使用して10〜100nm の大きさの欠陥数を評価した。 The area of the copper Evaluation method 1 cm × 1 cm of (d) corrosion, a defect inspection apparatus (KLA-Tencor Corporation, type "2351") was used to evaluate the number of defects in the size of 10 to 100 nm 2. 表1および表2において、○はコロージョンの数が0〜10個であり最も好ましい状態である。 In Table 1 and Table 2, ○ is the most preferred state is 0 to 10 the number of corrosion. △は11個〜100個でありやや好ましい状態である。 △ is less preferred state is 11 to 100 pieces. ×は101個以上のコロージョンが存在する状態であり、研磨性能不良と判断される。 × is a state where there are 101 or more corrosion, it is determined that the polishing performance poor.

表1および表2によれば、実施例1〜10の化学機械研磨用水系分散体を用いることにより、半導体基板に形成された銅層を化学機械研磨する際に、被研磨面における銅残り、ディッシングおよびエロージョンの発生を大幅に抑制することができ、かつコロージョン等の表面欠陥の発生も大幅に抑制されていることがわかった。 According to Table 1 and Table 2, by using the chemical mechanical polishing aqueous dispersions of Examples 1 to 10, when the chemical mechanical polishing a copper layer formed on a semiconductor substrate, residual copper in the polished surface, the occurrence of dishing and erosion can be greatly suppressed, and it was found that the occurrence of surface defects of the corrosion etc. is greatly suppressed. これにより、十分に平坦化された精度の高い被研磨面を得ることができた。 Thus, it was possible to obtain a high enough planarized precision polished surface. また、実施例1〜10においては、8000オングストローム/分以上の銅層の高研磨速度が得られた。 In Examples 1-10, high polishing speed of 8000 Å / min or more copper layers are obtained.

一方、比較例1(重合体を含まない例)および比較例2(重合体1の代わりに低分子化合物1を用いた例)の化学機械研磨用水系分散体を用いた場合、ディッシングおよびエロージョンの量が大きく、またコロージョンの発生が認められた。 On the other hand, when using the chemical mechanical polishing aqueous dispersion of Comparative Example 1 (Example not including polymers) and Comparative Example 2 (example in which a low-molecular compound 1 instead of the polymer 1), dishing and erosion the amount is large, and also the occurrence of corrosion was observed. 比較例3(酸化剤を含まない例)の化学機械研磨用水系分散体を用いた場合、銅層の研磨速度の著しい低下が起こり、エンドポイント時間の設定もできず、実用上の使用が困難と認められた。 When using the chemical mechanical polishing aqueous dispersion of Comparative Example 3 (Example of the oxidizing agent free), it occurs a significant drop in the polishing rate of the copper layer can not be set in the endpoint times, difficult to use in practical and it was recognized. 比較例4(アミノ酸の代わりにクエン酸を用いた例)の化学機械研磨用水系分散体を用いた場合、ディッシングおよびエロージョンの発生が大きく、またコロージョンの発生が認められた。 When using the chemical mechanical polishing aqueous dispersion of Comparative Example 4 (example using citric acid instead of amino acids), dishing and erosion are large, corrosion occurrence was observed. 比較例5(砥粒を含まない例)の化学機械研磨用水系分散体を用いた場合、研磨速度の著しい低下が起こり、エンドポイント時間の設定もできず、実用上の使用が困難と認められた。 When using the chemical mechanical polishing aqueous dispersion of Comparative Example 5 (Example not containing abrasive), it occurs significant reduction in the polishing speed can not be set endpoint time, recognized as difficult to use in practical It was.

(A)〜(C)は、化学機械研磨方法の一具体例を示す断面図である。 (A) ~ (C) are cross-sectional views showing a specific example of a chemical mechanical polishing method. 図2は、化学機械研磨装置を示す模式図である。 Figure 2 is a schematic diagram showing a chemical mechanical polishing apparatus. である。 It is.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

10…基体、12…絶縁層(例えば、シリコン酸化物等)、14…絶縁層(例えば、シリコン窒化物等)、16…絶縁層(例えば、PETEOS等)、18…バリアメタル層、20…金属層、22…配線用凹部、42…スラリー供給ノズル、44…スラリー、46…研磨布、48…ターンテーブル、50…半導体基板、52…トップリング、54…水供給ノズル、56…ドレッサー、100a…被処理体、100b…配線構造体、200…化学機械研磨装置 10 ... base, 12 ... insulating layer (e.g., silicon oxide, etc.), 14: insulating layer (e.g., silicon nitride, etc.), 16: insulating layer (e.g., PETEOS, etc.), 18 ... barrier metal layer, 20 ... metal layer, 22 ... wiring recess, 42 ... slurry supply nozzle, 44 ... slurry, 46 ... abrasive cloth, 48 ... turntable 50 ... semiconductor substrate, 52 ... top ring, 54 ... water supply nozzle, 56 ... dresser, 100a ... workpiece, 100b ... wiring structure, 200 ... chemical mechanical polishing apparatus

Claims (10)

  1. (A)下記式(1)で示される繰り返し単位を含有する重合体と、 A polymer containing repeating units represented by (A) the following formula (1),
    (B)酸化剤と、(C)アミノ酸と、(D)砥粒と、 (B) an oxidizing agent, and (C) an amino acid, and (D) abrasive grains,
    を含む、化学機械研磨用水系分散体。 Including, chemical mechanical polishing aqueous dispersion.
    (式中、Arは、ナフタレン環を表す。Rは、それぞれ独立的に、炭素原子数が1〜10の置換または非置換の炭化水素基、炭素原子数が1〜10の置換または非置換のアルコキシル基、置換または非置換のフェノキシ基、ヒドロキシル基、ニトロ基、アミノ基、および−SO M基(Mは、1価の陽イオンを表す。)から選ばれる1種を表す。Yは、単結合または炭素原子数が1〜10の置換または非置換の2価の炭化水素を表す。nは、0〜5の整数を表す。) (In the formula, Ar, .R representing the naphthalene ring, each independently, a substituted or unsubstituted 1 to 10 carbon atoms hydrocarbon group, the number of substituted or unsubstituted 1 to 10 carbon atoms alkoxyl group, a substituted or unsubstituted phenoxy group, a hydroxyl group, a nitro group, an amino group, and -SO 3 M group (M represents. a monovalent cation) .Y representing the one selected from, .n which a single bond or a number of carbon atoms represents a divalent hydrocarbon having 1 to 10 substituted or unsubstituted represents an integer of 0-5.)
  2. 請求項1において、 According to claim 1,
    さらに、(E)界面活性剤を含む、化学機械研磨用水系分散体。 Additionally, (E) containing a surface active agent, a chemical mechanical polishing aqueous dispersion.
  3. 請求項2において、 According to claim 2,
    前記(E)界面活性剤は、アニオン性界面活性剤である、化学機械研磨用水系分散体。 The (E) surfactant, an anionic surfactant, a chemical mechanical polishing aqueous dispersion.
  4. 第1の組成物および第2の組成物から構成される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、 A kit for preparing a composed chemical mechanical polishing aqueous dispersion from the first composition and the second composition,
    前記第1の組成物は、(A)下記式(1)で示される繰り返し単位を含有する重合体と、(C)アミノ酸と、(D)砥粒と、を含み、 Wherein the first composition comprises a polymer containing repeating units represented by (A) the following formula (1), and (C) an amino acid, and (D) abrasive grains,
    前記第2の組成物は、(B)酸化剤を含む、化学機械研磨用水系分散体調製用キット。 It said second composition, (B) containing an oxidizing agent, a chemical mechanical polishing aqueous dispersion preparation kit.
    (式中、Arは、ナフタレン環を表す。Rは、それぞれ独立的に、炭素原子数が1〜10の置換または非置換の炭化水素基、炭素原子数が1〜10の置換または非置換のアルコキシル基、置換または非置換のフェノキシ基、ヒドロキシル基、ニトロ基、アミノ基、および−SO M基(Mは、1価の陽イオンを表す。)から選ばれる1種を表す。Yは、単結合または炭素原子数が1〜10の置換または非置換の2価の炭化水素基を表す。nは、0〜5の整数を表す。) (In the formula, Ar, .R representing the naphthalene ring, each independently, a substituted or unsubstituted 1 to 10 carbon atoms hydrocarbon group, the number of substituted or unsubstituted 1 to 10 carbon atoms alkoxyl group, a substituted or unsubstituted phenoxy group, a hydroxyl group, a nitro group, an amino group, and -SO 3 M group (M represents. a monovalent cation) .Y representing the one selected from, .n which a single bond or a number of carbon atoms represents a divalent hydrocarbon group of 1 to 10 substituted or unsubstituted represents an integer of 0-5.)
  5. 請求項4において、 According to claim 4,
    さらに、前記第1の組成物は、(E)界面活性剤を含む、化学機械研磨用水系分散体調製用キット。 Further, the first composition, (E) containing a surface active agent, a chemical mechanical polishing aqueous dispersion preparation kit.
  6. 第3の組成物および第4の組成物から構成される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、 A kit for preparing a composed chemical mechanical polishing aqueous dispersion from the third composition and the fourth composition,
    前記第3の組成物は、(D)砥粒を含み、 It said third composition comprises a (D) abrasive grains,
    前記第4の組成物は、(C)アミノ酸を含み、 It said fourth composition comprises a (C) an amino acid,
    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、(A)下記式(1)で示される繰り返し単位を含有する重合体を含み、 At least one of the third composition and the fourth composition comprises a polymer containing repeating units represented by (A) the following formula (1),
    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)酸化剤を含む、化学機械研磨用水系分散体調製用キット。 Wherein at least one of the third composition and the fourth composition, (B) containing an oxidizing agent, a chemical mechanical polishing aqueous dispersion preparation kit.
    (式中、Arは、ナフタレン環を表す。Rは、それぞれ独立的に、炭素原子数が1〜10の置換または非置換の炭化水素基、炭素原子数が1〜10の置換または非置換のアルコキシル基、置換または非置換のフェノキシ基、ヒドロキシル基、ニトロ基、アミノ基、および−SO M基(Mは、1価の陽イオンを表す。)から選ばれる1種を表す。Yは、単結合または炭素原子数が1〜10の置換または非置換の2価の炭化水素を表す。nは、0〜5の整数を表す。) (In the formula, Ar, .R representing the naphthalene ring, each independently, a substituted or unsubstituted 1 to 10 carbon atoms hydrocarbon group, the number of substituted or unsubstituted 1 to 10 carbon atoms alkoxyl group, a substituted or unsubstituted phenoxy group, a hydroxyl group, a nitro group, an amino group, and -SO 3 M group (M represents. a monovalent cation) .Y representing the one selected from, .n which a single bond or a number of carbon atoms represents a divalent hydrocarbon having 1 to 10 substituted or unsubstituted represents an integer of 0-5.)
  7. 請求項6において、 According to claim 6,
    さらに、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、(E)界面活性剤を含む、化学機械研磨用水系分散体調製用キット。 Furthermore, the at least one of the third composition and the fourth composition, (E) containing a surface active agent, a chemical mechanical polishing aqueous dispersion preparation kit.
  8. 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る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、 Fifth composition, a kit for preparing a composed chemical mechanical polishing aqueous dispersion of the composition of the sixth and seventh composition,
    前記第5の組成物は、(B)酸化剤を含み、 The fifth composition comprises a (B) an oxidizing agent,
    前記第6の組成物は、(D)砥粒を含み、 The composition of claim 6, wherein the (D) abrasive grains,
    前記第7の組成物は、(C)アミノ酸を含み、 The seventh composition comprises (C) an amino acid,
    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種に、(A)下記式(1)で示される繰り返し単位を含有する重合体を含む、化学機械研磨用水系分散体調製用キット。 The fifth composition, at least one selected from the sixth composition and the seventh composition, comprising a polymer comprising recurring units represented by (A) the following formula (1), chemical mechanical polishing aqueous dispersion preparation kit.
    (式中、Arは、ナフタレン環を表す。Rは、それぞれ独立的に、炭素原子数が1〜10の置換または非置換の炭化水素基、炭素原子数が1〜10の置換または非置換のアルコキシル基、置換または非置換のフェノキシ基、ヒドロキシル基、ニトロ基、アミノ基、および−SO M基(Mは、1価の陽イオンを表す。)から選ばれる1種を表す。Yは、単結合または炭素原子数が1〜10の置換または非置換の2価の炭化水素を表す。nは、0〜5の整数を表す。) (In the formula, Ar, .R representing the naphthalene ring, each independently, a substituted or unsubstituted 1 to 10 carbon atoms hydrocarbon group, the number of substituted or unsubstituted 1 to 10 carbon atoms alkoxyl group, a substituted or unsubstituted phenoxy group, a hydroxyl group, a nitro group, an amino group, and -SO 3 M group (M represents. a monovalent cation) .Y representing the one selected from, .n which a single bond or a number of carbon atoms represents a divalent hydrocarbon having 1 to 10 substituted or unsubstituted represents an integer of 0-5.)
  9. 請求項8において、 According to claim 8,
    さらに、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、(E)界面活性剤を含む、化学機械研磨用水系分散体調製用キット。 Further, the fifth composition, the sixth composition and at least one selected from the seventh composition, (E) containing a surface active agent, a chemical mechanical polishing aqueous dispersion preparation kit.
  10. 請求項4ないし9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。 It claims 4 comprising the step of mixing the composition of the chemical mechanical polishing aqueous dispersion preparation kit according to 9, a process for the preparation of a chemical mechanical polishing aqueous dispersion.
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