JP2009540575A5 - - Google Patents
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Description
０．５質量％のコロイダルシリカを含む組成物は、窒化シリコン除去速度６００Å／分、およびポリシリコン除去速度１３０Å／分を示した。５質量％のコロイダルシリカを含む組成物は、窒化物除去速度７８０Å／分およびポリシリコン除去速度１００Å／分未満を示した。よって、本発明の組成物は、同じ研磨条件下で窒化シリコン対ポリシリコンの除去についての顕著な選択性を示す。
本発明は以下の態様を有する。
［１］ 窒化シリコン含有基材を研磨する方法であって、
（ａ）０．０１〜１５質量％のコロイダルシリカ、
（ｂ）１００万分の１０から１００万分の１００，０００部（ｐｐｍ）の、ｐＫａが１〜４．５の範囲である少なくとも１種の酸性成分、および
（ｃ）これらのための水性担体
を含む研磨組成物で窒化シリコン含有基材の表面を磨耗させることを含み、該研磨組成物が、該少なくとも１種の酸性成分のｐＫａよりも０．５ｐＨ単位小さいｐＨから該ｐＫａよりも１．５ｐＨ単位大きいｐＨまでの範囲のｐＨを有する、方法。
［２］ コロイダルシリカが、組成物中に０．１〜４質量％の範囲の量で存在する、上記［１］に記載の方法。
［３］ 少なくとも１種の酸性成分が、研磨組成物中に、５００〜２０００ｐｐｍの範囲の量で存在する、上記［１］に記載の方法。
［４］ 少なくとも１種の酸性成分が、無機酸、カルボン酸、有機ホスホン酸、酸性複素環化合物、これらの塩、およびこれらの２種以上の組合せからなる群から選択される、上記［１］に記載の方法。
［５］ 研磨組成物のｐＨが、少なくとも１種の酸性成分のｐＫａより１ｐＨ単位大きいｐＨ以下である、上記［１］に記載の方法。
［６］ 研磨組成物のｐＨが、少なくとも１種の酸性成分のｐＫａよりも１ｐＨ単位大きいｐＨ未満である、上記［１］に記載の方法。
［７］ 窒化シリコン含有基材を研磨するための化学機械研磨（ＣＭＰ）法であって、
（ａ）窒化シリコン含有基材の表面を研磨パッドおよび水性ＣＭＰ組成物と接触させる工程と、
（ｂ）該表面から窒化シリコンを磨耗させるのに十分な時間、ＣＭＰ組成物の一部をパッドと基材との間で該表面と接触させ続けながら、研磨パッドと基材との間の相対運動をさせる工程と
を含み、該ＣＭＰ組成物が、０．０１〜１５質量％のコロイダルシリカ、１０〜１００，０００ｐｐｍの、ｐＫａが１〜４．５の範囲である少なくとも１種の酸性成分、およびこれらのための水性担体を含み、該研磨組成物が、該少なくとも１種の酸性成分のｐＫａよりも０．５ｐＨ単位小さいｐＨから該ｐＫａよりも１．５ｐＨ単位大きいｐＨまでの範囲のｐＨを有する、方法。
［８］ 基材が窒化シリコンおよび酸化シリコンを含む、上記［７］に記載の方法。
［９］ コロイダルシリカが、組成物中に０．１〜４質量％の範囲の量で存在する、上記［７］に記載の方法。
［１０］ 少なくとも１種の酸性成分が、研磨組成物中に、５００〜２０００ｐｐｍの範囲の量で存在する、上記［７］に記載の方法。
［１１］ 少なくとも１種の酸性成分が、無機酸、カルボン酸、有機ホスホン酸、酸性複素環化合物、これらの塩、およびこれらの２種以上の組合せからなる群から選択される、上記［７］に記載の方法。
［１２］ 研磨組成物のｐＨが、少なくとも１種の酸性成分のｐＫａよりも１ｐＨ単位大きいｐＨ以下である、上記［７］に記載の方法。
［１３］ 研磨組成物のｐＨが、少なくとも１種の酸性成分のｐＫａよりも１ｐＨ単位大きいｐＨ未満である、上記［７］に記載の方法。
［１４］ 基材中の酸化シリコンの存在下で窒化シリコンを選択的に除去するための化学機械研磨（ＣＭＰ）法であって、０．０１〜１５質量％のコロイダルシリカ、１０〜１００，０００ｐｐｍの、ｐＫａが１〜４．５の範囲である少なくとも１種の酸性成分、およびこれらのための水性担体を含む研磨組成物で、窒化シリコンおよび酸化シリコンを含む基材の表面を磨耗させる工程を含み、該研磨組成物が、該少なくとも１種の酸性成分のｐＫａよりも０．５ｐＨ単位小さいｐＨから該ｐＫａよりも１．５ｐＨ単位大きいｐＨまでの範囲のｐＨを有する、方法。
［１５］ 少なくとも１種の酸性成分が、無機酸、カルボン酸、有機ホスホン酸、酸性複素環化合物、これらの塩、およびこれらの２種以上の組合せからなる群から選択される、上記［１４］に記載の方法。
［１６］ 研磨組成物のｐＨが、少なくとも１種の酸性成分のｐＫａよりも１ｐＨ単位大きいｐＨ以下である、上記［１４］に記載の方法。
［１７］ 研磨組成物のｐＨが、少なくとも１種の酸性成分のｐＫａよりも１ｐＨ単位大きいｐＨ未満である、上記［１４］に記載の方法。
［１８］ コロイダルシリカが、組成物中に０．１〜４質量％の範囲の量で存在する、上記［１４］に記載の方法。
［１９］ 少なくとも１種の酸性成分が、研磨組成物中に、５００〜２０００ｐｐｍの範囲の量で存在する、上記［１４］に記載の方法。
［２０］ 基材中のポリシリコンの存在下で窒化シリコンを選択的に除去するための化学機械研磨（ＣＭＰ）法であって、０．０１〜１５質量％のコロイダルシリカ、１０〜１００，０００ｐｐｍの、ｐＫａが１〜４．５の範囲である少なくとも１種の酸性成分、およびこれらのための水性担体を含む研磨組成物で、窒化シリコンおよびポリシリコンを含む基材の表面を磨耗させる工程を含み、該研磨組成物が、該少なくとも１種の酸性成分のｐＫａよりも０．５ｐＨ単位小さいｐＨから該ｐＫａよりも１．５ｐＨ単位大きいｐＨまでの範囲のｐＨを有する、方法。
［２１］ 少なくとも１種の酸性成分が、無機酸、カルボン酸、有機ホスホン酸、酸性複素環化合物、これらの塩、およびこれらの２種以上の組合せからなる群から選択される、上記［２０］に記載の方法。
［２２］ 研磨組成物のｐＨが、少なくとも１種の酸性成分のｐＫａよりも１ｐＨ単位大きいｐＨ以下である、上記［２０］に記載の方法。
［２３］ 研磨組成物のｐＨが、少なくとも１種の酸性成分のｐＫａよりも１ｐＨ単位大きいｐＨ未満である、上記［２０］に記載の方法。
［２４］ コロイダルシリカが、組成物中に０．１〜４質量％の範囲の量で存在する、上記［２０］に記載の方法。
［２５］ 少なくとも１種の酸性成分が、研磨組成物中に、５００〜２０００ｐｐｍの範囲の量で存在する、上記［２０］に記載の方法。
［２６］ （ａ）０．０１〜１５質量％のコロイダルシリカ、
（ｂ）１０〜１００，０００ｐｐｍの、ｐＫａが１〜４．５の範囲である少なくとも１種の酸性成分、および
（ｃ）これらのための水性担体
を含み、該少なくとも１種の酸性成分のｐＫａよりも０．５ｐＨ単位小さいｐＨから該ｐＫａよりも１．５ｐＨ単位大きいｐＨまでの範囲のｐＨを有する、研磨組成物。
［２７］ コロイダルシリカが、組成物中に０．１〜４質量％の範囲の量で存在する、上記［２６］に記載の組成物。
［２８］ 少なくとも１種の酸性成分が、研磨組成物中に、５００〜２０００ｐｐｍの範囲の量で存在する、上記［２６］に記載の組成物。
［２９］ 少なくとも１種の酸性成分が、無機酸、カルボン酸、有機ホスホン酸、酸性複素環化合物、これらの塩、およびこれらの２種以上の組合せからなる群から選択される、上記［２６］に記載の組成物。
［３０］ 研磨組成物のｐＨが、少なくとも１種の酸性成分のｐＫａよりも１ｐＨ単位大きいｐＨ以下である、上記［２６］に記載の組成物。
［３１］ 研磨組成物のｐＨが、少なくとも１種の酸性成分のｐＫａよりも１ｐＨ単位大きいｐＨ未満である、上記［２６］に記載の組成物。
本発明は以下の態様を有する。
［１］ 窒化シリコン含有基材を研磨する方法であって、
（ａ）０．０１〜１５質量％のコロイダルシリカ、
（ｂ）１００万分の１０から１００万分の１００，０００部（ｐｐｍ）の、ｐＫａが１〜４．５の範囲である少なくとも１種の酸性成分、および
（ｃ）これらのための水性担体
を含む研磨組成物で窒化シリコン含有基材の表面を磨耗させることを含み、該研磨組成物が、該少なくとも１種の酸性成分のｐＫａよりも０．５ｐＨ単位小さいｐＨから該ｐＫａよりも１．５ｐＨ単位大きいｐＨまでの範囲のｐＨを有する、方法。
［２］ コロイダルシリカが、組成物中に０．１〜４質量％の範囲の量で存在する、上記［１］に記載の方法。
［３］ 少なくとも１種の酸性成分が、研磨組成物中に、５００〜２０００ｐｐｍの範囲の量で存在する、上記［１］に記載の方法。
［４］ 少なくとも１種の酸性成分が、無機酸、カルボン酸、有機ホスホン酸、酸性複素環化合物、これらの塩、およびこれらの２種以上の組合せからなる群から選択される、上記［１］に記載の方法。
［５］ 研磨組成物のｐＨが、少なくとも１種の酸性成分のｐＫａより１ｐＨ単位大きいｐＨ以下である、上記［１］に記載の方法。
［６］ 研磨組成物のｐＨが、少なくとも１種の酸性成分のｐＫａよりも１ｐＨ単位大きいｐＨ未満である、上記［１］に記載の方法。
［７］ 窒化シリコン含有基材を研磨するための化学機械研磨（ＣＭＰ）法であって、
（ａ）窒化シリコン含有基材の表面を研磨パッドおよび水性ＣＭＰ組成物と接触させる工程と、
（ｂ）該表面から窒化シリコンを磨耗させるのに十分な時間、ＣＭＰ組成物の一部をパッドと基材との間で該表面と接触させ続けながら、研磨パッドと基材との間の相対運動をさせる工程と
を含み、該ＣＭＰ組成物が、０．０１〜１５質量％のコロイダルシリカ、１０〜１００，０００ｐｐｍの、ｐＫａが１〜４．５の範囲である少なくとも１種の酸性成分、およびこれらのための水性担体を含み、該研磨組成物が、該少なくとも１種の酸性成分のｐＫａよりも０．５ｐＨ単位小さいｐＨから該ｐＫａよりも１．５ｐＨ単位大きいｐＨまでの範囲のｐＨを有する、方法。
［８］ 基材が窒化シリコンおよび酸化シリコンを含む、上記［７］に記載の方法。
［９］ コロイダルシリカが、組成物中に０．１〜４質量％の範囲の量で存在する、上記［７］に記載の方法。
［１０］ 少なくとも１種の酸性成分が、研磨組成物中に、５００〜２０００ｐｐｍの範囲の量で存在する、上記［７］に記載の方法。
［１１］ 少なくとも１種の酸性成分が、無機酸、カルボン酸、有機ホスホン酸、酸性複素環化合物、これらの塩、およびこれらの２種以上の組合せからなる群から選択される、上記［７］に記載の方法。
［１２］ 研磨組成物のｐＨが、少なくとも１種の酸性成分のｐＫａよりも１ｐＨ単位大きいｐＨ以下である、上記［７］に記載の方法。
［１３］ 研磨組成物のｐＨが、少なくとも１種の酸性成分のｐＫａよりも１ｐＨ単位大きいｐＨ未満である、上記［７］に記載の方法。
［１４］ 基材中の酸化シリコンの存在下で窒化シリコンを選択的に除去するための化学機械研磨（ＣＭＰ）法であって、０．０１〜１５質量％のコロイダルシリカ、１０〜１００，０００ｐｐｍの、ｐＫａが１〜４．５の範囲である少なくとも１種の酸性成分、およびこれらのための水性担体を含む研磨組成物で、窒化シリコンおよび酸化シリコンを含む基材の表面を磨耗させる工程を含み、該研磨組成物が、該少なくとも１種の酸性成分のｐＫａよりも０．５ｐＨ単位小さいｐＨから該ｐＫａよりも１．５ｐＨ単位大きいｐＨまでの範囲のｐＨを有する、方法。
［１５］ 少なくとも１種の酸性成分が、無機酸、カルボン酸、有機ホスホン酸、酸性複素環化合物、これらの塩、およびこれらの２種以上の組合せからなる群から選択される、上記［１４］に記載の方法。
［１６］ 研磨組成物のｐＨが、少なくとも１種の酸性成分のｐＫａよりも１ｐＨ単位大きいｐＨ以下である、上記［１４］に記載の方法。
［１７］ 研磨組成物のｐＨが、少なくとも１種の酸性成分のｐＫａよりも１ｐＨ単位大きいｐＨ未満である、上記［１４］に記載の方法。
［１８］ コロイダルシリカが、組成物中に０．１〜４質量％の範囲の量で存在する、上記［１４］に記載の方法。
［１９］ 少なくとも１種の酸性成分が、研磨組成物中に、５００〜２０００ｐｐｍの範囲の量で存在する、上記［１４］に記載の方法。
［２０］ 基材中のポリシリコンの存在下で窒化シリコンを選択的に除去するための化学機械研磨（ＣＭＰ）法であって、０．０１〜１５質量％のコロイダルシリカ、１０〜１００，０００ｐｐｍの、ｐＫａが１〜４．５の範囲である少なくとも１種の酸性成分、およびこれらのための水性担体を含む研磨組成物で、窒化シリコンおよびポリシリコンを含む基材の表面を磨耗させる工程を含み、該研磨組成物が、該少なくとも１種の酸性成分のｐＫａよりも０．５ｐＨ単位小さいｐＨから該ｐＫａよりも１．５ｐＨ単位大きいｐＨまでの範囲のｐＨを有する、方法。
［２１］ 少なくとも１種の酸性成分が、無機酸、カルボン酸、有機ホスホン酸、酸性複素環化合物、これらの塩、およびこれらの２種以上の組合せからなる群から選択される、上記［２０］に記載の方法。
［２２］ 研磨組成物のｐＨが、少なくとも１種の酸性成分のｐＫａよりも１ｐＨ単位大きいｐＨ以下である、上記［２０］に記載の方法。
［２３］ 研磨組成物のｐＨが、少なくとも１種の酸性成分のｐＫａよりも１ｐＨ単位大きいｐＨ未満である、上記［２０］に記載の方法。
［２４］ コロイダルシリカが、組成物中に０．１〜４質量％の範囲の量で存在する、上記［２０］に記載の方法。
［２５］ 少なくとも１種の酸性成分が、研磨組成物中に、５００〜２０００ｐｐｍの範囲の量で存在する、上記［２０］に記載の方法。
［２６］ （ａ）０．０１〜１５質量％のコロイダルシリカ、
（ｂ）１０〜１００，０００ｐｐｍの、ｐＫａが１〜４．５の範囲である少なくとも１種の酸性成分、および
（ｃ）これらのための水性担体
を含み、該少なくとも１種の酸性成分のｐＫａよりも０．５ｐＨ単位小さいｐＨから該ｐＫａよりも１．５ｐＨ単位大きいｐＨまでの範囲のｐＨを有する、研磨組成物。
［２７］ コロイダルシリカが、組成物中に０．１〜４質量％の範囲の量で存在する、上記［２６］に記載の組成物。
［２８］ 少なくとも１種の酸性成分が、研磨組成物中に、５００〜２０００ｐｐｍの範囲の量で存在する、上記［２６］に記載の組成物。
［２９］ 少なくとも１種の酸性成分が、無機酸、カルボン酸、有機ホスホン酸、酸性複素環化合物、これらの塩、およびこれらの２種以上の組合せからなる群から選択される、上記［２６］に記載の組成物。
［３０］ 研磨組成物のｐＨが、少なくとも１種の酸性成分のｐＫａよりも１ｐＨ単位大きいｐＨ以下である、上記［２６］に記載の組成物。
［３１］ 研磨組成物のｐＨが、少なくとも１種の酸性成分のｐＫａよりも１ｐＨ単位大きいｐＨ未満である、上記［２６］に記載の組成物。
Claims (8)
- 窒化シリコン含有基材を研磨する方法であって、
（ａ）０．０１〜１５質量％のコロイダルシリカ、
（ｂ）１００万分の１０から１００万分の１００，０００部（ｐｐｍ）の、ｐＫａが１〜４．５の範囲である少なくとも１種の酸性成分、および
（ｃ）これらのための水性担体
を含む研磨組成物で窒化シリコン含有基材の表面を磨耗させることを含み、該研磨組成物が、該少なくとも１種の酸性成分のｐＫａよりも０．５ｐＨ単位小さいｐＨから該ｐＫａよりも１．５ｐＨ単位大きいｐＨまでの範囲のｐＨを有する、方法。 - 窒化シリコン含有基材を研磨するための化学機械研磨（ＣＭＰ）法であって、
（ａ）窒化シリコン含有基材の表面を研磨パッドおよび水性ＣＭＰ組成物と接触させる工程と、
（ｂ）該表面から窒化シリコンを磨耗させるのに十分な時間、ＣＭＰ組成物の一部をパッドと基材との間で該表面と接触させ続けながら、研磨パッドと基材との間の相対運動をさせる工程と
を含み、該ＣＭＰ組成物が、０．０１〜１５質量％のコロイダルシリカ、１０〜１００，０００ｐｐｍの、ｐＫａが１〜４．５の範囲である少なくとも１種の酸性成分、およびこれらのための水性担体を含み、該研磨組成物が、該少なくとも１種の酸性成分のｐＫａよりも０．５ｐＨ単位小さいｐＨから該ｐＫａよりも１．５ｐＨ単位大きいｐＨまでの範囲のｐＨを有する、方法。 - 基材が窒化シリコンおよび酸化シリコンを含む、請求項２に記載の方法。
- 基材中の酸化シリコンの存在下で窒化シリコンを選択的に除去するための化学機械研磨（ＣＭＰ）法であって、０．０１〜１５質量％のコロイダルシリカ、１０〜１００，０００ｐｐｍの、ｐＫａが１〜４．５の範囲である少なくとも１種の酸性成分、およびこれらのための水性担体を含む研磨組成物で、窒化シリコンおよび酸化シリコンを含む基材の表面を磨耗させる工程を含み、該研磨組成物が、該少なくとも１種の酸性成分のｐＫａよりも０．５ｐＨ単位小さいｐＨから該ｐＫａよりも１．５ｐＨ単位大きいｐＨまでの範囲のｐＨを有する、方法。
- 基材中のポリシリコンの存在下で窒化シリコンを選択的に除去するための化学機械研磨（ＣＭＰ）法であって、０．０１〜１５質量％のコロイダルシリカ、１０〜１００，０００ｐｐｍの、ｐＫａが１〜４．５の範囲である少なくとも１種の酸性成分、およびこれらのための水性担体を含む研磨組成物で、窒化シリコンおよびポリシリコンを含む基材の表面を磨耗させる工程を含み、該研磨組成物が、該少なくとも１種の酸性成分のｐＫａよりも０．５ｐＨ単位小さいｐＨから該ｐＫａよりも１．５ｐＨ単位大きいｐＨまでの範囲のｐＨを有する、方法。
- 少なくとも１種の酸性成分が、無機酸、カルボン酸、有機ホスホン酸、酸性複素環化合物、これらの塩、およびこれらの２種以上の組合せからなる群から選択される、請求項１，２，４または５に記載の方法。
- （ａ）０．０１〜１５質量％のコロイダルシリカ、
（ｂ）１０〜１００，０００ｐｐｍの、ｐＫａが１〜４．５の範囲である少なくとも１種の酸性成分、および
（ｃ）これらのための水性担体
を含み、該少なくとも１種の酸性成分のｐＫａよりも０．５ｐＨ単位小さいｐＨから該ｐＫａよりも１．５ｐＨ単位大きいｐＨまでの範囲のｐＨを有する、研磨組成物。 - 少なくとも１種の酸性成分が、無機酸、カルボン酸、有機ホスホン酸、酸性複素環化合物、これらの塩、およびこれらの２種以上の組合せからなる群から選択される、請求項７に記載の組成物。
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