JP2009259950A

JP2009259950A - Ｃｍｐ用研磨液及びこれを用いた基板の研磨方法

Info

Publication number: JP2009259950A
Application number: JP2008105699A
Authority: JP
Inventors: Yoshikazu Omori; 義和大森
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date: 2008-04-15
Filing date: 2008-04-15
Publication date: 2009-11-05

Abstract

【課題】ＣＭＰ法で金属膜の埋め込み配線を形成させる際に、高研磨速度、高平坦化はもとより、ディッシング及びエロージョンを抑制できるチタン用ＣＭＰ用研磨液及びこれを用いた基板の研磨方法を提供する。
【解決手段】チタンを含む金属を研磨するために使用されるＣＭＰ用研磨液であって、砥粒、過ヨウ素酸、金属に対する保護膜形成剤、金属酸化物溶解剤及び水を含み、上記過ヨウ素酸をＣＭＰ用研磨液に対して０．１０質量％以上含有してなるＣＭＰ用研磨液及びこれを用いた基板の研磨方法。
【選択図】なし

Description

本発明は、チタン用ＣＭＰ研磨液及びこれを用いた基板の研磨方法に関する。

近年、半導体集積回路（ＬＳＩ）の高集積化、高性能化に伴って新たな微細加工技術が開発されている。ＣＭＰ法もその一つであり、ＬＳＩ製造工程、特に、多層配線形成工程における層間絶縁膜の平坦化、金属プラグ形成、埋め込み配線形成において頻繁に利用される技術である（例えば、特許文献１参照）。

ＣＭＰ法を用いた埋め込み配線の形成について説明する。あらかじめ溝を形成してある酸化膜などの絶縁膜上全体に、窒化チタンなどのバリア金属膜を堆積し、さらに、バリア金属膜上全体に溝を埋め込むように、銅等の配線用金属膜を堆積する。

次に、溝部以外の不要な配線用金属薄膜及びその下のバリア金属膜をＣＭＰにより除去して埋め込み配線を形成する。
この配線形成方法をダマシン法という。ダマシン法は、特許文献２に開示されている。

金属のＣＭＰの一般的な方法は、円形の研磨定盤（プラテン）上に研磨パッドを貼り付け、研磨パッド表面を金属用研磨液で浸し、基板の金属膜を形成した面を押し付けて、その裏面から所定の圧力（研磨圧力又は研磨荷重）を加えた状態で研磨定盤を回し、研磨液と金属膜の凸部との機械的摩擦によって凸部の金属膜を除去するものである。

ＣＭＰに用いられる金属用研磨液は、一般には酸化剤及び固体砥粒からなっており必要に応じてさらに金属酸化物溶解剤、金属防食剤が添加される。
まず、酸化によって金属膜表面を酸化し、その酸化層を固体砥粒によって削り取るのが基本的なメカニズムと考えられている。

凹部の金属表面の酸化層は、研磨パッドにあまり触れず、固体砥粒による削り取りの効果が及ばないので、ＣＭＰの進行とともに凸部の金属層が除去されて基板表面は平坦化される（例えば、非特許文献１参照）。

ＣＭＰによる研磨速度を高める方法として金属酸化物溶解剤を添加することが有効とされている。
固体砥粒によって削り取られた金属酸化物の粒を研磨液に溶解させてしまうと固体砥粒による削り取りの効果が増すためと説明されている。

但し、凹部の金属膜表面の酸化層も溶解（エッチング）されて金属膜表面が露出すると、酸化剤によって金属膜表面がさらに酸化され、これが繰り返されると凹部の金属膜のエッチングが進行してしまい、平坦化効果が損なわれる。これを防ぐためにさらに金属防食剤を配合することも行われている。

溝部以外の銅合金薄膜をＣＭＰ研磨液により除去した後、従来のバリアメタル用ＣＭＰ研磨液を用いて、チタン又は窒化チタンなどのバリアメタルを研磨して除去し、さらにバリアメタルの残渣を除去するために、基板のＳｉＯ_２を研磨する場合には、次のような問題が起こりやすい。

（１）埋め込まれた銅配線の表面中央部分が等方的に腐食されて皿の様に窪む現象（以下、ディッシングという）が発生する問題。
（２）高密度配線部の絶縁膜が目減りする減少（以下、エロージョンという）が発生する問題。
また、先に述べたような、ＣＭＰ用研磨液に金属酸化物溶解剤及び金属防食剤を添加する場合には、両剤のバランスを取ることは必ずしも容易ではない。

米国特許第４９４４８３６号明細書特開平０２−２７８８２２号公報ジャ−ナル・オブ・エレクトロケミカルソサエティ誌（ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙ）、第１３８巻、第１１号（１９９１年発行）、３４６０〜３４６４頁

本発明は、ＣＭＰ法で金属膜の埋め込み配線を形成させる際に、高研磨速度、高平坦化はもとより、ディッシング及びエロージョンを抑制できるチタン用ＣＭＰ用研磨液及びこれを用いた基板の研磨方法を提供することを目的とするものである。

上記課題を達成するために、本発明者は、種々検討したところ、砥粒、過ヨウ素酸、金属防食剤としてベンゾトリアゾール又はベンゾトリアゾールの誘導体、金属酸化物溶解剤及び水を含み、上記過ヨウ素酸をＣＭＰ用研磨液に対して０．１０質量％以上含有するＣＭＰ研磨液で、溝部に銅配線薄膜を形成した基板のバリアメタルである窒化チタンを研磨すると、ディッシングやエロージョンの発生が抑制されることを見出し、本発明を完成するに至った。

本発明は、チタンを含む金属を研磨するために使用されるＣＭＰ用研磨液であって、砥粒、過ヨウ素酸、金属に対する保護膜形成剤、金属酸化物溶解剤及び水を含み、上記過ヨウ素酸をＣＭＰ用研磨液に対して０．１０質量％以上含有してなるＣＭＰ用研磨液に関する。

また、本発明は、上記チタンを含む金属が、チタン、窒化チタン、チタン合金及びその他のチタン化合物から選択される少なくとも１種の金属である上記のＣＭＰ用研磨液に関する。
また、本発明は、上記金属に対する保護膜形成剤が、ベンゾトリアゾール及びベンゾトリアゾールの誘導体から選ばれた少なくとも１種である上記のＣＭＰ研磨液に関する。

さらに、本発明は、半導体集積回路における導体埋め込み配線を形成させる基板の研磨方法であって、研磨定盤の研磨布上に上記のＣＭＰ用研磨液を供給しながら、チタン、窒化チタン、チタン合金及びその他のチタン化合物から選択される少なくとも１種の金属膜を有する積層膜からなるバリア金属膜を有する基板を研磨布に押圧した状態で、研磨定盤と基板を相対的に動かして、チタン、窒化チタン、チタン合金、その他のチタン化合物の少なくとも１種の金属膜を有する積層膜を有するバリア金属膜を研磨することを特徴とする基板の研磨方法に関する。

本発明によれば、チタン金属の研磨速度が大きいため、生産性が高く、ディッシング及びエロージョンが小さいＣＭＰ用研磨液を得ることができ、しかもこのＣＭＰ用研磨液は、微細化、薄膜化、寸法精度、電気特性に優れ、信頼性の高い半導体デバイス及び機器に好適である。
また、上記の発明の効果に加え、さらに生産性に優れる半導体デバイスの研磨方法を提供することが可能である。

さらに、発明を実施するための最良の形態について詳しく説明する。
（金属膜）
本発明で、削り取られる金属膜は、チタン、窒化チタン、チタン合金、その他のチタン化合物の少なくとも１種の金属膜を有する積層膜からなる金属膜である。

（砥粒）
本発明において、研磨液で用いる砥粒は、機械的研磨作用によりチタンを含む膜を研磨するために含有される。
本発明で用いられる砥粒は、例えば、シリカ、アルミナ、セリア、チタニア、ジルコニア、ゲルマニア、炭化珪素等の無機物砥粒、ポリスチレン、ポリアクリル、ポリ塩化ビニル等の有機物砥粒などが挙げられる。これらのなかでも、シリカ又はアルミナが好ましく、研磨液中での分散安定性が良く、ＣＭＰにより発生する研磨傷（スクラッチ）の発生数が少ない点で、コロイダルシリカが好ましい。

コロイダルシリカはシリコンアルコキシドの加水分解又は珪酸ナトリウムのイオン交換による公知の製造方法により製造することができ、粒径制御性やアルカリ金属不純物の点で、テトラメトキシシラン又はテトラエトキシシランなどのシリコンアルコキシドを加水分解する方法が最も利用される。

本発明において、砥粒の平均粒径は、１０ｎｍ以上が好ましくい。前記砥粒の平均粒径が１０ｎｍ未満では、チタン膜に対する研磨速度が低下する傾向がある。
また、砥粒の平均粒径が８０ｎｍより大きくなると絶縁膜に対する研磨速度が速くなる傾向があり、絶縁膜が研磨されることによりエロージョンが大きくなってしまう傾向があるため、チタン膜に対する高い研磨速度を維持し、エロージョンを抑制するという観点から、砥粒の平均粒径は、１０〜８０ｎｍであることが好ましく、２０〜６０ｎｍであることがより好ましい。

砥粒の平均粒径は、光散乱法を利用し、Ｎ４ＭＤＳｕｂ−ｍｉｃｒｏｎＰａｒｔｉｃｌｅＡｎａｌｙｚｅｒ（ＢｅｃｋｍａｎＣｏｕｌｔｅｒ，Ｉｎｃ．製）を用いて測定することができる。

また、前記砥粒は、一次粒子が凝集した凝集粒子であることが好ましく、平均２粒子未満の粒子が凝集した凝集粒子であることがより好ましく、平均１．２粒子未満の粒子が凝集した凝集粒子であることがさらに好ましい。

本発明において、砥粒の配合量は、チタン用ＣＭＰ研磨液に対して、０．０１〜１０質量％が好ましくい。前記砥粒の配合量が０．０１質量％未満では、チタン膜に対する研磨速度が低下する傾向があり、１０質量％を超えると研磨液の保存安定性が損なわれる可能性がある。

また、砥粒の配合量が０．０５％未満では絶縁膜に対するチタン研磨速度が低く、研磨時間が長くなるため、絶縁膜が研磨されることによりエロージョンが大きくなってしまう傾向がある。

チタン膜に対する高い研磨速度を落とさずに、エロージョンを抑制するという観点から、砥粒の配合量は、０．０５〜１０質量％であることが好ましく、０．１〜５．０質量％であることがより好ましい。

（過ヨウ素酸）
本発明では、酸化剤として過ヨウ素酸を特定量用いることが重要である。過ヨウ素酸以外の公知の酸化剤を併用することができるが、チタン膜を高速で研磨するためには過ヨウ素酸が必須成分であり、過ヨウ素酸の化学的研磨作用によってチタン膜を研磨すると推定される。

本発明において用いられる過ヨウ素酸としては、チタン膜を研磨できるものであれば制限はないが、例えば、オルト過ヨウ素酸（Ｈ_５ＩＯ_６）、ニオルト過ヨウ素酸（Ｈ_３ＩＯ_５）、ニメソ過ヨウ素酸（Ｈ_２Ｉ_４Ｏ_９）等を挙げることができ、入手が容易な点及び組成が安定している点からオルト過ヨウ素酸を使用することが好ましい。

本発明では、過ヨウ素酸の配合量は、チタン用ＣＭＰ研磨液に対して０．１０質量％〜０．８０質量％が好ましく、０．１５質量％〜０．７０質量％がより好ましく、０．２０質量％〜０．６０質量％がさらに好ましい。前記過ヨウ素酸の配合量を０．１０％以上とすることにより、チタン膜の酸化が十分となり、チタン膜を１５００Å／分以上の高い研磨速度で研磨することができる。前記過ヨウ素酸の配合量が１．０質量％を超えると、チタン膜に対する研磨速度が遅くなる傾向があるが、この点に関しては研磨装置の研磨条件次第で克服できうる。

（保護膜形成剤）
本発明において、金属の保護膜形成剤は、銅配線の表面に保護膜を形成し銅配線の腐食を抑制するために含有される。保護膜形成剤としては、ベンゾトリアゾール（ＢＴＡ）、ＢＴＡ誘導体、例えば、ＢＴＡのベンゼン環の一つの水素原子をメチル基で置換したもの（トリルトリアゾール）、カルボキシル基で置換したもの（ベンゾトリアゾール−４−カルボン酸）、前記カルボキシル基で置換したもののカルボキシル基の水素原子をエチル基、プロピル基、ブチル基又はオクチル基で置換したもの又はナフトトリアゾール、ナフトトリアゾール誘導体等がある。

研磨液におけるベンゾトリアゾール又はベンゾトリアゾール誘導体（保護膜形成剤）の配合量は、研磨液の総量１００ｇに対して０．０００１ｍｏｌ〜０．０５ｍｏｌとすることが好ましく、０．０００３ｍｏｌ〜０．００５ｍｏｌとすることがより好ましく、０．００５ｍｏｌ〜０．００３５ｍｏｌとすることがさらに好ましい。０．０００１ｍｏｌ未満では、銅配線のエッチングの抑制が困難となる傾向があり、０．０５ｍｏｌを超えるとチタンまたは窒化チタンの研磨速度が低下する傾向がある。

（金属酸化物溶解剤）
本発明において、金属酸化物溶解剤は、固体砥粒によって削り取られた金属酸化物の粒を溶解させ、固体砥粒による削り取りの効果を増加させるために含有される。
本発明の金属酸化物溶解剤としては、水溶性のものであれば特に制限はないが、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、２−メチル酪酸、ｎ−ヘキサン酸、３，３−ジメチル酪酸、２−エチル酪酸、４−メチルペンタン酸、ｎ−ヘプタン酸、２−メチルヘキサン酸、ｎ−オクタン酸、２−エチルヘキサン酸、安息香酸、グリコ−ル酸、サリチル酸、グリセリン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、マレイン酸、フタル酸、３−ニトロフタル酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸等の有機酸、これらの有機酸エステル及びこれら有機酸のアンモニウム塩などが挙げられる。

また、塩酸、硫酸、硝酸等の無機酸、これら無機酸のアンモニウム塩類、例えば過硫酸アンモニウム、硝酸アンモニウム、塩化アンモニウム等、クロム酸等が挙げられる。これらの中では、実用的なＣＭＰ速度を維持しつつ、エッチング速度を効果的に抑制できるという点でギ酸、マロン酸、フタル酸、３−ニトロフタル酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸がチタン、窒化チタン、チタン合金、その他のチタン化合物から選ばれた少なくとも１種の金属層を含む堆積膜に対して好適である。これらは１種類単独で又は２種類以上混合して用いることができる。

本発明における金属酸化物溶解剤成分の配合量は、研磨液の総量１００ｇに対して０．００１〜１０ｇとすることが好ましく、０．０１〜８ｇとすることがより好ましく、０．０２〜５ｇとすることがさらに好ましい。この配合量が０．００１ｇ未満であると研磨カスが増加する傾向にあり、１０ｇを超えると、エッチングの抑制が困難となる傾向がある。

（水）
本発明において水は、他の成分の溶媒及び分散媒として含有される。用いられる水は、不純物をできるだけ含まないものが好ましく、イオン交換樹脂で不純物イオンを除去した後にフィルターを通して異物を除去した超純水がより好ましい。

（研磨対象）
本発明のチタン用ＣＭＰ研磨液は、例えば、図１に示すように、凹凸のある絶縁膜（絶縁層１）と、その上に形成されたバリア金属膜、さらに凹部を埋めるように形成された銅配線（銅２）とを有する研磨対象物の研磨に使用することができる。

本発明のチタン用ＣＭＰ研磨液の研磨対象はチタン膜（窒化チタン３）であり、例えば、チタン、窒化チタン、チタン合金等が高研磨速度となり好ましい。なお、本明細書において、チタンを含む金属を単にチタン金属ということがある。

上記本発明のチタン用ＣＭＰ研磨液は、チタン膜を高い研磨速度で研磨できる。
また、チタン用ＣＭＰ研磨液に含まれる各成分の種類や配合量を適宜選択することにより、チタン膜に対する高研磨速度を維持しつつ、銅配線のディッシングを抑制し、絶縁膜に対するエロージョンを抑制することができる。

（研磨方法）
本発明の研磨方法は、研磨定盤の研磨布上に本発明のチタン用ＣＭＰ研磨液を供給しながら、被研磨膜を有する基板を研磨布に押圧した状態で研磨定盤と基板を相対的に動かすことによって被研磨膜を研磨する研磨方法である。前記被研磨膜はチタン膜であり、例えばチタン、窒化チタン、チタン合金及びチタン化合物から選択される少なくとも１種であり、公知のスパッタ法、メッキ法により成膜できる。

また、本発明の研磨方法は、半導体集積回路における導体埋め込み配線を形成させる基板の研磨方法であって、研磨定盤の研磨布上に本発明のチタン用ＣＭＰ研磨液を供給しながら、溝部に銅配線が形成され表面にチタン、窒化チタン、チタン合金、チタン化合物からなる群から選択される少なくとも１種のバリア金属膜を有する基板を研磨布に押圧した状態で、研磨定盤と基板を相対的に動かすことにより、前記のバリア金属膜を研磨することを特徴とする基板の研磨方法である。

前記バリア金属膜は、チタン、窒化チタン、チタン合金、チタン化合物からなる群から選択される少なくとも１種からなる単層構造であっても、２種以上からなる積層構造であってもよい。図１におけるバリア金属膜は、窒化チタンからなる単層構造となっているが、これに制限するものではない。

研磨する装置としては、基板を保持するホルダと、研磨布（パッド）を貼り付け可能で、回転数が変更可能なモータなどを取り付けてある研磨定盤とを有する一般的な研磨装置が使用できる。研磨布としては、一般的な不織布、発泡ポリウレタン、多孔質フッ素樹脂等が使用でき、特に制限はない。

研磨条件には制限はないが、定盤の回転速度は基板が飛び出さないように２００ｍｉｎ^−１以下の低回転が好ましい。被研磨膜を有する基板の研磨布への押し付け圧力は１〜１００ｋＰａであることが好ましく、ＣＭＰ速度のウエハ面内均一性及びパターンの平坦性を満足するためには、５〜５０ｋＰａであることがより好ましい。

研磨している間、研磨布には本発明のタングステン用ＣＭＰ研磨液をポンプ等で連続的に供給する。この供給量に制限はないが、研磨布の表面が常に研磨液で覆われていることが好ましい。研磨終了後の基板は、流水中でよく洗浄後、スピンドライ等を用いて基板上に付着した水滴を払い落としてから乾燥させることが好ましい。

本発明の研磨方法は、表面が凹部及び凸部からなる層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜を表面に沿って被覆するチタン膜からなるバリア金属膜を有する基板の研磨に用いられるのが好ましい。

この場合の研磨は、表面が凹部及び凸部からなる層間絶縁膜を被覆するように形成されたチタン膜からなるバリア金属膜、さらに凹部を埋めるように形成された銅配線とを有する基板の表面のバリア金属膜及び凹部の銅配線を研磨して、凸部の層間絶縁膜を露出させる研磨を含む。

凸部のバリア金属膜の下の層間絶縁膜が全て露出し、凹部に金属配線層となる前記銅配線が残され、凸部と凹部との境界にバリア金属膜の断面が露出した所望のパターンが得られた時点で研磨を終了する。

研磨終了時のより優れた平坦性を確保するために、さらに、オーバー研磨（例えば、所望のパターンを得られるまでの時間が１００秒の場合、この１００秒の研磨に加えて５０秒追加して研磨することをオーバー研磨５０％という）して凸部の層間絶縁膜の一部を含む深さまで研磨しても良い。
本発明の研磨方法は、同一条件下の研磨において銅膜／バリア金属膜／層間絶縁膜の研磨速度比が、１／４〜６／０．１５〜０．３０で研磨されるのが好ましい。

層間絶縁膜としては、シリコン系被膜や有機ポリマ膜が挙げられる。シリコン系被膜としては、ニ酸化ケイ素、フルオロシリケートグラス、トリメチルシランやジメトキシジメチルシランを出発原料として得られるオルガノシリケートグラス、シリコンオキシナイトライド、水素化シルセスキオキサン等のシリカ系被膜や、シリコンカーバイド及びシリコンナイトライドが挙げられる。

また、有機ポリマ膜としては、全芳香族系低誘電率層間絶縁膜が挙げられる。特に、オルガノシリケートグラスが好ましい。これらの膜は、ＣＶＤ法、スピンコート法、ディップコート法、またはスプレー法によって製膜される。

以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例に制限するものではない。
実施例１〜４及び比較例１〜６
（チタン用ＣＭＰ研磨液の調製）
表１に示す各成分を所定量（質量％）混合して、実施例１〜４及び比較例１〜６のチタン用ＣＭＰ研磨液を調製した。コロイダルシリカは、テトラエトキシシランのアンモニア水溶液中での加水分解により作製した平均粒径４０ｎｍのものを用いた。平均粒径の測定は、光散乱法によって求め、測定にはＮ４ＭＤＳｕｂ−ｍｉｃｒｏｎＰａｒｔｉｃｌｅＡｎａｌｙｚｅｒ（ＢｅｃｋｍａｎＣｏｕｌｔｅｒ，Ｉｎｃ．製）を用いた。

（チタン用ＣＭＰ研磨液の評価）
［基板］
基板１：厚さ２００ｎｍの窒化チタン膜を形成したシリコン基板
基板２：二酸化シリコン中に配線溝深さ０．５μｍ、幅０．５〜１００μｍのパターン溝を形成し、次に公知のスパッタ法によってバリア金属膜として厚さ３０ｎｍの窒化チタン膜を形成し、さらに同様にスパッタ法により配線金属である銅膜を形成して公知の熱処理によって埋め込み、溝部以外の銅膜を、銅用ＣＭＰ研磨液を用いて公知のＣＭＰ法により研磨除去したシリコン基板を得た。

この基板の配線金属部幅１００μｍ及び絶縁膜部幅１００μｍが交互に並んだストライプ状パターン部の触針式段差形による表面形状から、絶縁膜部に対する銅配線金属部の膜減り（ディッシング）量は、６０ｎｍであった。また配線金属部４．５μｍ及び絶縁膜部幅０．５μｍが交互に並んだ総幅２．５ｍｍのストライプ状パターン部の研磨後の表面形状から、絶縁膜フィールド部に対するパターン中央付近の絶縁膜部の膜減り量（エロージョン量）は、２０ｎｍであった。

［研磨条件］
研磨パッド：発泡ポリウレタン樹脂（ローム＆ハース社製、型番ＩＣ１０１０）
研磨圧力：１４０ｇｆ／ｃｍ^２（１３．８ｋＰａ）
基板と研磨定盤との相対速度：１００ｍ／ｍｉｎ

（１）窒化チタン膜に対する研磨速度
実施例１〜４及び比較例１〜６の各チタン用ＣＭＰ研磨液を用いて、基板１を上記研磨条件で０．５分間研磨し、研磨前後の窒化チタン膜厚差をシート抵抗測定器（ナプソン株式会社製、ＲＴ−８０／ＲＧ−８０）を用いて測定し、研磨速度（Å／分）を求めた。

（２）ディッシング量
実施例１〜４及び比較例１〜６の各チタン用ＣＭＰ研磨液を用いて基板２を上記研磨条件で、基板表面全面で、パターンの凸部の二酸化シリコンが露出するまで研磨を行った。そして触針式段差計（日本真空技術株式会社製、ＤｅｋｔａｋＶ−２００Ｓｉ）を用いて、配線金属部幅１００μｍ及び絶縁膜部１００μｍが交互に並んだストライプ状パターン部の研磨後の表面形状を測定し、絶縁膜部に対する配線金属部の膜減り量であるディッシング量を求めた。

（３）エロージョン量
実施例１〜４及び比較例１〜６の各チタン用ＣＭＰ研磨液を用いて基板２を上記研磨条件で、基板表面全面で、パターンの凸部の二酸化シリコンが露出するまで研磨を行った。そして触針式段差計（日本真空技術株式会社製、ＤｅｋｔａｋＶ−２００Ｓｉ）を用いて、配線金属部４．５μｍ及び絶縁膜部幅０．５μｍが交互に並んだ総幅２．５ｍｍのストライプ状パターン部の研磨後の表面形状を測定し、ストライプ状パターン部周辺の絶縁膜フィールド部に対するパターン中央付近の絶縁膜部の膜減り量であるエロージョン量を求めた。
以上（１）〜（３）の評価結果を表１に示す。

表１に示されるように、実施例１〜４のチタン用ＣＭＰ研磨液は、窒化チタン膜を高速度で研磨することができ、ディッシング及びエロージョンを抑制することができることが明らかである。
これに対し、比較例１のＣＭＰ研磨液は、本発明のチタン用ＣＭＰ研磨液に比較して、オルト過ヨウ素酸の濃度が低いため窒化チタンの研磨速度が遅く、窒化チタンを研磨除去するのに研磨時間が長くなるため、ディッシング、エロージョンとも実施例１〜４に比較して大きくなっていることが明らかである。

また、比較例３〜６のＣＭＰ研磨液は、本発明のチタン用ＣＭＰ研磨液に比較して、過ヨウ素酸が含まれていないため、窒化チタンの研磨速度が遅く、窒化チタンを研磨除去するのに研磨時間が長くなるため、ディッシング、エロージョンとも実施例１〜４に比較して大きくなっていることが明らかである。

本発明の研磨対象物の一例を示す断面図である。

符号の説明

１絶縁層
２銅
３窒化チタン

Claims

チタンを含む金属を研磨するために使用されるＣＭＰ用研磨液であって、砥粒、過ヨウ素酸、金属に対する保護膜形成剤、金属酸化物溶解剤及び水を含み、上記過ヨウ素酸をＣＭＰ用研磨液に対して０．１０質量％以上含有してなるＣＭＰ用研磨液。
上記チタンを含む金属が、チタン、窒化チタン、チタン合金及びその他のチタン化合物から選択される少なくとも１種の金属である請求項１記載のＣＭＰ用研磨液。
上記金属に対する保護膜形成剤が、ベンゾトリアゾール及びベンゾトリアゾールの誘導体から選ばれた少なくとも１種である請求項１又は２記載のＣＭＰ研磨液。
半導体集積回路における導体埋め込み配線を形成させる基板の研磨方法であって、研磨定盤の研磨布上に請求項１〜３のいずれかに記載のＣＭＰ用研磨液を供給しながら、チタン、窒化チタン、チタン合金及びその他のチタン化合物から選択される少なくとも１種の金属膜を有する積層膜からなるバリア金属膜を有する基板を研磨布に押圧した状態で、研磨定盤と基板を相対的に動かして、チタン、窒化チタン、チタン合金、その他のチタン化合物の少なくとも１種の金属膜を有する積層膜を有するバリア金属膜を研磨することを特徴とする基板の研磨方法。