JP2010036290A - Aqueous dispersing element for chemical mechanical polishing to be used for manufacturing circuit board, method of manufacturing circuit board, circuit board, and multilayer circuit board - Google Patents

Aqueous dispersing element for chemical mechanical polishing to be used for manufacturing circuit board, method of manufacturing circuit board, circuit board, and multilayer circuit board Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aqueous dispersing element for chemical mechanical polishing, suitably used for forming the circuit board provided with a wiring layer including copper or copper alloy in a resin substrate, with high speed to polish the copper or copper alloy, excellent step eliminating property and excellent flatness of the obtained circuit board. <P>SOLUTION: The aqueous dispersing element is used for forming the circuit board provided with the wiring layer including copper or copper alloy in the resin substrate. The aqueous dispersing element contains (A) organic acid, (B) nitrogen-containing heterocyclic compound, (C) oxidant, (D1) first abrasive grain having a primary particle size of 20 to 70 nm and (D2) second abrasive grain having a primary particle size of 80 to 150 nm. Concentration of the (A) organic acid with respect to the aqueous dispersing element is 3 to 15 mass%, a ratio (N1/N2) of a particle number N1 of (D1) the first abrasive grain to a particle number N2 of (D2) the second abrasive grain is 3 to 50, and a pH value is 1 to 5. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、回路基板の製造に用いる化学機械研磨用水系分散体、該水系分散体を用いた回路基板の製造方法、回路基板および多層回路基板に関する。   The present invention relates to an aqueous dispersion for chemical mechanical polishing used for manufacturing a circuit board, a method for manufacturing a circuit board using the aqueous dispersion, a circuit board, and a multilayer circuit board.

近年、電子装置の小型化が進んでおり、これを構成する半導体装置や該半導体装置を実装するための回路基板に対して、一層の微細化および多層化が要求されている。多層回路基板(多層化された回路基板)は、一般に、配線パターンが形成された複数の回路基板が積層され、三次元的な配線構造を有する。多層回路基板または回路基板の厚みが不均一であったり、平坦性が不十分であると、半導体装置を実装するときに接続不良等の不具合が発生することがある。そのため、多層回路基板を構成する各層の回路基板は、これを積層して多層回路基板としたときに凹凸やわん曲が生じないように、均一な厚みを有しかつ表面が平坦であるように形成される必要がある。   In recent years, electronic devices have been miniaturized, and further miniaturization and multilayering are required for semiconductor devices constituting the electronic devices and circuit boards for mounting the semiconductor devices. A multilayer circuit board (multilayered circuit board) generally has a three-dimensional wiring structure in which a plurality of circuit boards on which wiring patterns are formed are stacked. When the thickness of the multilayer circuit board or the circuit board is not uniform or the flatness is insufficient, problems such as poor connection may occur when the semiconductor device is mounted. Therefore, the circuit boards of the respective layers constituting the multilayer circuit board have a uniform thickness and a flat surface so that unevenness and bending do not occur when the multilayer circuit board is laminated to form a multilayer circuit board. Need to be formed.

回路基板の平坦性を損ねる原因の一つとしては、配線パターンの凹凸が挙げられる。このような凹凸は、回路基板を製造するときに生じることが多い。配線パターンを有する回路基板の製造方法としては、たとえば、基板の表面に所望の配線パターンに対応した凹部を形成し、この表面全体にメッキにより導電層を形成した後、基板の表面側を研磨して凹部のみに導電層が残るようにする方法がある。このような製造方法において、メッキの工程では、配線パターンの線幅が細いほど、その部分のメッキ厚が厚くなることがあり、また、配線パターンの配線の粗密によってメッキ時の電流に分布が生じ、その分布に従って厚みが不均一になることがあった。このため、初期のメッキ厚のばらつきが、後の研磨工程に影響して、結果的に回路基板の平坦性を損なうことがあった。また、回路基板を研磨によって形成する場合、回路基板に形成される配線パターンの研磨面が凹状になるディッシングという現象が生じることがあった。   One of the causes of impairing the flatness of the circuit board is the unevenness of the wiring pattern. Such irregularities often occur when a circuit board is manufactured. As a method of manufacturing a circuit board having a wiring pattern, for example, a recess corresponding to a desired wiring pattern is formed on the surface of the board, a conductive layer is formed on the entire surface by plating, and then the surface side of the board is polished. There is a method in which the conductive layer remains only in the recess. In such a manufacturing method, in the plating step, the thinner the line width of the wiring pattern, the thicker the plating thickness of that part may be, and the distribution of the current during plating occurs due to the density of the wiring of the wiring pattern. Depending on the distribution, the thickness may become non-uniform. For this reason, variations in the initial plating thickness have an effect on the subsequent polishing process, and as a result, the flatness of the circuit board may be impaired. Further, when the circuit board is formed by polishing, a phenomenon called dishing in which the polished surface of the wiring pattern formed on the circuit board becomes concave may occur.

上記研磨工程は、たとえば、バフ研磨によって行われる。特許文献1には、ロールバフを用いた研磨方法が開示されているが、硬い研磨砥粒をバインダーで結合して筒状に形成したロールバフを用いている。そのため、このような研磨方法では、回路基板の厚みの不均一を生じやすく、さらに、導電層の表面に傷が生じやすい(平坦性が損なわれる)という欠点があった。またバフ研磨において、スラリーを用いる方法も提案されている(たとえば、特許文献2参照)。しかし、この方法も、被研磨面の材質による研磨速度の差が大きく、多層回路基板に用いる回路基板のように極めて高度な厚みの均一性や表面の平坦性を得られるほどの技術水準には未だ達していない。   The polishing step is performed by buffing, for example. Patent Document 1 discloses a polishing method using a roll buff, but uses a roll buff formed by combining hard abrasive grains with a binder to form a cylinder. For this reason, such a polishing method has the disadvantages that the thickness of the circuit board is likely to be uneven, and that the surface of the conductive layer is easily damaged (flatness is impaired). Also, a method using a slurry in buffing has been proposed (see, for example, Patent Document 2). However, this method also has a large difference in polishing speed depending on the material of the surface to be polished, and the technical level is such that extremely high thickness uniformity and surface flatness can be obtained like a circuit board used for a multilayer circuit board. Not yet reached.

また、導電層がメッキによって形成される場合、基板表面の凹凸に沿って導電層が堆積されるため、凹部の上方では導電層の上面は凹んだ形状となる。このような段差を有する導電層を研磨すると、段差の形状を保持したまま導電層が除去されることがある。特に一般的な研磨方法によって凹部の外側に形成された導電層を除去しようとすると、凹部の内部の導電層まで同時に除去されてしまう不都合があった。
特開2002−134920 特開2003−257910
When the conductive layer is formed by plating, the conductive layer is deposited along the unevenness of the substrate surface, so that the upper surface of the conductive layer has a concave shape above the recess. When a conductive layer having such a step is polished, the conductive layer may be removed while maintaining the shape of the step. In particular, when an attempt is made to remove the conductive layer formed outside the recess by a general polishing method, there is a disadvantage that the conductive layer inside the recess is simultaneously removed.
JP 2002-134920 A JP2003-257910A

研磨工程を化学機械研磨によって行う場合は、他の研磨方法に比較して平坦性が良好となる。しかしながら、従来の化学機械研磨は、研磨速度が小さかった。特に、回路基板を形成するためには、除去すべき配線材料の量が多いため、化学機械研磨の研磨速度を大幅に向上させる必要がある。また、メッキ後の配線層の表面に段差がある場合は、化学機械研磨において、被研磨面が樹脂基板の表面に達するよりも早く、段差が解消されるように研磨する必要がある。   When the polishing process is performed by chemical mechanical polishing, the flatness is better than other polishing methods. However, the conventional chemical mechanical polishing has a low polishing rate. In particular, in order to form a circuit board, since the amount of wiring material to be removed is large, it is necessary to greatly improve the polishing rate of chemical mechanical polishing. Further, when there is a step on the surface of the wiring layer after plating, it is necessary to polish the chemical mechanical polishing so that the step is eliminated earlier than the surface to be polished reaches the surface of the resin substrate.

このように、回路基板を化学機械研磨するために用いる化学機械研磨用水系分散体の性能としては、被研磨面の平坦性を高めること、研磨速度を高めること、および研磨中に段差をできるだけ早く解消すること(段差解消性)が同時に要求されている。   As described above, the performance of the chemical mechanical polishing aqueous dispersion used for chemical mechanical polishing of the circuit board includes increasing the flatness of the surface to be polished, increasing the polishing rate, and making the step as fast as possible during polishing. It is required to eliminate (step difference elimination) at the same time.

本発明の目的の1つは、樹脂基板に銅または銅合金を含む配線層が設けられた回路基板を形成するために好適に用いられる化学機械研磨用水系分散体であって、銅または銅合金を研磨する速度が高く、段差解消性に優れ、かつ、得られる回路基板の平坦性が良好な化学機械研磨用水系分散体を提供することである。   One of the objects of the present invention is an aqueous dispersion for chemical mechanical polishing suitably used for forming a circuit board in which a wiring layer containing copper or a copper alloy is provided on a resin substrate, the copper or copper alloy It is an object to provide an aqueous dispersion for chemical mechanical polishing that has a high polishing rate, excellent step resolution, and good flatness of the resulting circuit board.

本発明の目的の1つは、平坦性の良好な回路基板の製造方法であって、化学機械研磨を行う工程を含み、該工程における研磨速度が十分に高い製造方法を提供することである。   One of the objects of the present invention is to provide a manufacturing method of a circuit board with good flatness, including a step of performing chemical mechanical polishing, and a manufacturing method having a sufficiently high polishing rate in the step.

本発明の目的の1つは、平坦性の良好な回路基板、および該回路基板が複数積層された平坦性の良好な多層回路基板を提供することである。   One of the objects of the present invention is to provide a circuit board with good flatness and a multilayer circuit board with good flatness in which a plurality of circuit boards are stacked.

本発明にかかる化学機械研磨用水系分散体は、
樹脂基板に銅または銅合金を含む配線層が設けられた回路基板を形成するために用いる化学機械研磨用水系分散体であって、
(A)有機酸と、
(B)含窒素複素環化合物と、
(C)酸化剤と、
(D1)一次粒子径が20〜70nmである第1の砥粒と、
(D2)一次粒子径が80〜150nmである第2の砥粒と、
を含み、
前記化学機械研磨用水系分散体に対する前記(A)有機酸の濃度は、3〜15質量%であり、
前記(D1)第1の砥粒の粒子数N1と前記(D2)第2の砥粒の粒子数N2の比(N1/N2)は、3〜50であり、
pHの値は、1〜5である。
The chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to the present invention comprises:
A chemical mechanical polishing aqueous dispersion used for forming a circuit board provided with a wiring layer containing copper or a copper alloy on a resin substrate,
(A) an organic acid;
(B) a nitrogen-containing heterocyclic compound;
(C) an oxidizing agent;
(D1) a first abrasive grain having a primary particle diameter of 20 to 70 nm;
(D2) a second abrasive grain having a primary particle diameter of 80 to 150 nm,
Including
The concentration of the (A) organic acid with respect to the chemical mechanical polishing aqueous dispersion is 3 to 15% by mass,
The ratio (N1 / N2) of the particle number N1 of the (D1) first abrasive grains and the particle number N2 of the (D2) second abrasive grains is 3 to 50,
The pH value is 1-5.

本発明にかかる化学機械研磨用水系分散体において、
前記(D1)第1の砥粒は、シリカ粒子であることができる。
In the chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to the present invention,
The (D1) first abrasive grains may be silica particles.

本発明にかかる化学機械研磨用水系分散体において、
前記(D2)第2の砥粒は、シリカ粒子、炭酸カルシウム粒子、有機ポリマー粒子、および有機無機複合粒子のいずれか1種であることができる。
In the chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to the present invention,
The (D2) second abrasive grains can be any one of silica particles, calcium carbonate particles, organic polymer particles, and organic-inorganic composite particles.

本発明にかかる化学機械研磨用水系分散体において、
前記(D1)第1の砥粒および前記(D2)第2の砥粒は、シリカ粒子であることができる。
In the chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to the present invention,
The (D1) first abrasive grains and the (D2) second abrasive grains may be silica particles.

本発明にかかる化学機械研磨用水系分散体において、
前記シリカ粒子は、コロイダルシリカおよびヒュームドシリカから選択される少なくとも1種であることができる。
In the chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to the present invention,
The silica particles may be at least one selected from colloidal silica and fumed silica.

本発明にかかる化学機械研磨用水系分散体において、
前記(A)有機酸は、クエン酸、グリシン、リンゴ酸、酒石酸およびシュウ酸から選択される少なくとも1種であることができる。
In the chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to the present invention,
The (A) organic acid may be at least one selected from citric acid, glycine, malic acid, tartaric acid, and oxalic acid.

本発明にかかる化学機械研磨用水系分散体において、
前記(B)含窒素複素環化合物は、ベンゾトリアゾール、トリアゾール、イミダゾール、およびカルボキシベンゾトリアゾールから選択される少なくとも1種であることができる。
In the chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to the present invention,
The (B) nitrogen-containing heterocyclic compound may be at least one selected from benzotriazole, triazole, imidazole, and carboxybenzotriazole.

本発明にかかる化学機械研磨用水系分散体において、
前記(C)酸化剤は、過酸化水素であることができる。
In the chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to the present invention,
The (C) oxidizing agent may be hydrogen peroxide.

本発明にかかる回路基板の製造方法は、
上述の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工程を有する。
A method for manufacturing a circuit board according to the present invention includes:
A step of performing chemical mechanical polishing using the above-described chemical mechanical polishing aqueous dispersion.

本発明にかかる回路基板は、上述の製造方法によって製造される。   The circuit board according to the present invention is manufactured by the above-described manufacturing method.

本発明にかかる多層回路基板は、上述の回路基板が複数積層されている。   A multilayer circuit board according to the present invention includes a plurality of circuit boards described above.

上記化学機械研磨用水系分散体によれば、樹脂基板に銅または銅合金を含む配線層が設けられた回路基板を、回路基板全体にわたって厚みが均一かつ表面が平坦に研磨可能である。さらに、上記化学機械研磨用水系分散体によれば、銅または銅合金の研磨速度をμm/分のオーダーと極めて高くすることができ、しかも段差解消性を向上する、すなわち段差解消までに要する時間を短縮することができる。また、上記回路基板の製造方法によれば、回路基板を平坦かつ高スループットで製造することができる。上記回路基板および上記多層回路基板は、基板全体にわたって均一な厚みを有し、かつ平坦な表面を有する。本発明にかかる化学機械研磨用水系分散体によれば、半導体装置等を実装するときに接続不良等の不具合を生じにくい回路基板または多層回路基板を容易に提供することができる。   According to the chemical mechanical polishing aqueous dispersion, a circuit board in which a wiring layer containing copper or a copper alloy is provided on a resin board can be polished uniformly over the entire circuit board and with a flat surface. Furthermore, according to the above-mentioned chemical mechanical polishing aqueous dispersion, the polishing rate of copper or copper alloy can be made extremely high on the order of μm / min, and the step resolution can be improved, that is, the time required to eliminate the step. Can be shortened. Further, according to the method for manufacturing a circuit board, the circuit board can be manufactured flat and with high throughput. The circuit board and the multilayer circuit board have a uniform thickness over the entire board and have a flat surface. According to the chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to the present invention, it is possible to easily provide a circuit board or a multilayer circuit board that is less prone to problems such as poor connection when a semiconductor device or the like is mounted.

以下、本発明にかかる好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は、下記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において実施される各種の変型例も含む。   Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail. In addition, this invention is not limited to the following embodiment, Various modifications implemented in the range which does not change the summary of this invention are also included.

1.化学機械研磨用水系分散体
本実施形態にかかる化学機械研磨用水系分散体は、(A)有機酸と、(B)含窒素複素環化合物と、(C)酸化剤と、(D1)第1の砥粒と、(D2)第2の砥粒と、を含む。
1. Chemical mechanical polishing aqueous dispersion The chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to this embodiment includes (A) an organic acid, (B) a nitrogen-containing heterocyclic compound, (C) an oxidizing agent, and (D1) first. And (D2) second abrasive grains.

以下、本実施形態にかかる化学機械研磨用水系分散体に含まれる各成分について、詳細に説明する。なお、以下、(A)ないし(D2)の各物質を、それぞれ(A)成分ないし(D2)成分等と省略して記載することがある。   Hereinafter, each component contained in the chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to this embodiment will be described in detail. Hereinafter, the substances (A) to (D2) may be abbreviated as components (A) to (D2), respectively.

1.1.有機酸
本実施形態にかかる化学機械研磨用水系分散体は、(A)有機酸を含有する。(A)有機酸の機能の1つとしては、樹脂基板に銅または銅合金を含む配線層の研磨に対して化学機械研磨用水系分散体を適用したときの研磨速度を向上させることが挙げられる。本実施形態の化学機械研磨用水系分散体に用いられる(A)有機酸としては、配線材料元素からなるイオンまたは、銅または銅合金を含む配線材料の表面に対し、配位能力を有する有機酸が好ましい。(A)有機酸としてより好ましくは、キレート配位能力のある有機酸が好ましい。
1.1. Organic Acid The chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to this embodiment contains (A) an organic acid. (A) One of the functions of the organic acid is to improve the polishing rate when the chemical mechanical polishing aqueous dispersion is applied to polishing of the wiring layer containing copper or copper alloy on the resin substrate. . As the organic acid (A) used in the chemical mechanical polishing aqueous dispersion of the present embodiment, an organic acid having a coordination ability with respect to the surface of the wiring material containing ions or copper or a copper alloy containing the wiring material element is used. Is preferred. (A) The organic acid is more preferably an organic acid having chelate coordination ability.

本実施形態の化学機械研磨用水系分散体に用いられる有機酸としては、酒石酸、フマル酸、グリコール酸、フタル酸、マレイン酸、ギ酸、酢酸、シュウ酸、クエン酸、リンゴ酸、マロン酸、グルタル酸、コハク酸、安息香酸、キノリン酸、キナルジン酸、アミド硫酸等が挙げられる。また、本発明に用いられる有機酸としては、グリシン、アラニン、アスパラギン酸、グルタミン酸、リシン、アルギニン、トリプトファン、芳香族アミノ酸、および複素環型アミノ酸などのアミノ酸も好適に用いることができる。これらの有機酸は、化学機械研磨用水系分散体中で少なくとも1つのプロトン(水素イオン)と、対になる陰イオン(親イオン)とに解離することができる。本実施形態の化学機械研磨用水系分散体には、上述した有機酸が単独で含まれいてもよいし、上述の有機酸が2種以上含まれていてもよい。これら有機酸のうち、化学機械研磨用水系分散体の研磨速度を向上させる効果が高いことから、クエン酸、グリシン、リンゴ酸、酒石酸およびシュウ酸から選択される少なくとも1種であることが特に好ましい。   Examples of the organic acid used in the chemical mechanical polishing aqueous dispersion of this embodiment include tartaric acid, fumaric acid, glycolic acid, phthalic acid, maleic acid, formic acid, acetic acid, oxalic acid, citric acid, malic acid, malonic acid, and glutaric acid. Examples include acid, succinic acid, benzoic acid, quinolinic acid, quinaldic acid, and amidosulfuric acid. In addition, as the organic acid used in the present invention, amino acids such as glycine, alanine, aspartic acid, glutamic acid, lysine, arginine, tryptophan, aromatic amino acids, and heterocyclic amino acids can also be suitably used. These organic acids can be dissociated into at least one proton (hydrogen ion) and a counter anion (parent ion) in the chemical mechanical polishing aqueous dispersion. The chemical mechanical polishing aqueous dispersion of the present embodiment may contain the above-mentioned organic acid alone, or may contain two or more of the above-mentioned organic acids. Among these organic acids, since the effect of improving the polishing rate of the chemical mechanical polishing aqueous dispersion is high, at least one selected from citric acid, glycine, malic acid, tartaric acid and oxalic acid is particularly preferable. .

本実施形態の化学機械研磨用水系分散体に用いられる有機酸は、化学機械研磨用水系分散体に溶解された状態で、任意的に加えられる他の成分に由来する陽イオン、例えばアンモニウムイオン、カリウムイオン等と対となっていてもよく、この場合は、化学機械研磨用水系分散体が乾燥したときに塩が形成される。この場合、対になる陽イオンは1価であってもそれ以上であってもよい。   The organic acid used in the chemical mechanical polishing aqueous dispersion of the present embodiment is dissolved in the chemical mechanical polishing aqueous dispersion, and a cation derived from another component optionally added, such as an ammonium ion, It may be paired with potassium ions or the like. In this case, a salt is formed when the chemical mechanical polishing aqueous dispersion is dried. In this case, the paired cation may be monovalent or more.

本実施形態の化学機械研磨用水系分散体における(A)有機酸の含有量は、(A)有機酸全体として、使用時における化学機械研磨用水系分散体の質量に対し、3〜15質量%である。また、(A)有機酸の含有量は、さらに好ましくは3.5〜12質量%であり、特に好ましくは4〜10.5質量%である。(A)有機酸の含有量が上記範囲未満であると、十分な研磨速度が得られない場合があり、研磨工程を終了するのに多大な時間を要することがある。一方、(A)有機酸の含有量が上記範囲を超えると、化学的エッチング効果が大きくなり、配線層の腐食が生じたり、段差解消性が悪化したり、被研磨面の平坦性が損なわれたりする場合がある。   The content of the (A) organic acid in the chemical mechanical polishing aqueous dispersion of this embodiment is 3 to 15% by mass with respect to the mass of the chemical mechanical polishing aqueous dispersion in use as the whole (A) organic acid. It is. The content of (A) the organic acid is more preferably 3.5 to 12% by mass, and particularly preferably 4 to 10.5% by mass. (A) If the content of the organic acid is less than the above range, a sufficient polishing rate may not be obtained, and it may take a long time to complete the polishing step. On the other hand, when the content of the organic acid (A) exceeds the above range, the chemical etching effect increases, corrosion of the wiring layer occurs, the level difference elimination deteriorates, and the flatness of the polished surface is impaired. Sometimes.

1.2.含窒素複素環化合物
本実施形態にかかる化学機械研磨用水系分散体は、(B)含窒素複素環化合物を含有する。(B)含窒素複素環化合物の機能の1つとしては、銅などの金属と水不溶性錯体を形成し、被研磨面の表面を保護することで、被研磨面の平坦性を高めることが挙げられる。(B)含窒素複素環化合物としては、配線材料元素からなるイオンまたは、銅または銅合金を含む配線材料の表面に対し、配位能力を有する含窒素複素環化合物が好ましい。(B)含窒素複素環化合物としてより好ましくは、キレート配位能力のある含窒素複素環化合物が好ましい。
1.2. Nitrogen-containing heterocyclic compound The chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to this embodiment contains (B) a nitrogen-containing heterocyclic compound. (B) One of the functions of the nitrogen-containing heterocyclic compound is to form a water-insoluble complex with a metal such as copper and to protect the surface of the surface to be polished, thereby increasing the flatness of the surface to be polished. It is done. (B) As a nitrogen-containing heterocyclic compound, the nitrogen-containing heterocyclic compound which has a coordination ability with respect to the surface of the wiring material containing the ion which consists of a wiring material element, or copper or a copper alloy is preferable. (B) A nitrogen-containing heterocyclic compound having chelate coordination ability is more preferable as the nitrogen-containing heterocyclic compound.

本実施形態にかかる化学機械研磨用水系分散体に好適に用いられる(B)含窒素複素環化合物は、複素環化合物のうちヘテロ原子として少なくとも1つの窒素を含む化合物である。含窒素複素環化合物は、少なくとも1個の窒素原子を有する複素五員環および複素六員環からなる群から選択される少なくとも1種の複素環を含む有機化合物である。前記複素環としては、ピロール構造、イミダゾール構造、トリアゾール構造等の複素五員環およびピリジン構造、ピリミジン構造、ピリダジン構造、ピラジン構造等の複素六員環が挙げられる。該複素環は縮合環を形成していてもよい。具体的には、インドール構造、イソインドール構造、ベンゾイミダゾール構造、ベンゾトリアゾール構造、キノリン構造、イソキノリン構造、キナゾリン構造、シンノリン構造、フタラジン構造、キノキサリン構造、アクリジン構造などが挙げられる。このような構造を有する複素環化合物のうち、ピリジン構造、キノリン構造、ベンゾイミダゾール構造、またはベンゾトリアゾール構造を有する複素環化合物が好ましい。含窒素複素環化合物の具体例としては、アジリジン、ピリジン、ピリミジン、ピロリジン、ピペリジン、ピラジン、トリアジン、ピロール、イミダゾール、インドール、キノリン、イソキノリン、ベンゾイソキノリン、プリン、プテリジン、トリアゾール、トリアゾリジン、ベンゾトリアゾール、カルボキシベンゾトリアゾールなどが挙げられ、さらに、これらの骨格を有する誘導体を例示することができる。   The (B) nitrogen-containing heterocyclic compound suitably used in the chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to this embodiment is a compound containing at least one nitrogen as a hetero atom among the heterocyclic compounds. The nitrogen-containing heterocyclic compound is an organic compound containing at least one heterocyclic ring selected from the group consisting of a heterocyclic 5-membered ring and a heterocyclic 6-membered ring having at least one nitrogen atom. Examples of the heterocyclic ring include a hetero five-membered ring such as a pyrrole structure, an imidazole structure, and a triazole structure, and a hetero six-membered ring such as a pyridine structure, a pyrimidine structure, a pyridazine structure, and a pyrazine structure. The heterocyclic ring may form a condensed ring. Specifically, indole structure, isoindole structure, benzimidazole structure, benzotriazole structure, quinoline structure, isoquinoline structure, quinazoline structure, cinnoline structure, phthalazine structure, quinoxaline structure, acridine structure and the like can be mentioned. Among the heterocyclic compounds having such a structure, a heterocyclic compound having a pyridine structure, a quinoline structure, a benzimidazole structure, or a benzotriazole structure is preferable. Specific examples of nitrogen-containing heterocyclic compounds include aziridine, pyridine, pyrimidine, pyrrolidine, piperidine, pyrazine, triazine, pyrrole, imidazole, indole, quinoline, isoquinoline, benzoisoquinoline, purine, pteridine, triazole, triazolidine, benzotriazole, carboxy Examples thereof include benzotriazole, and further, derivatives having these skeletons can be exemplified.

本実施形態にかかる化学機械研磨用水系分散体は、(B)含窒素複素環化合物として、上記の含窒素複素環化合物を、1種単独または2種以上を組み合わせて使用することができる。(B)含窒素複素環化合物としては、ベンゾトリアゾール、トリアゾール、イミダゾール、およびカルボキシベンゾトリアゾールから選択される少なくとも1種であることが特に好ましい。   In the chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to this embodiment, as the nitrogen-containing heterocyclic compound (B), the above nitrogen-containing heterocyclic compounds can be used singly or in combination of two or more. (B) The nitrogen-containing heterocyclic compound is particularly preferably at least one selected from benzotriazole, triazole, imidazole, and carboxybenzotriazole.

本実施形態の化学機械研磨用水系分散体における(B)含窒素複素環化合物の含有量は、(B)含窒素複素環化合物全体として、使用時における化学機械研磨用水系分散体の質量に対し、好ましくは0.05〜2質量%であり、より好ましくは0.1〜1質量%であり、特に好ましくは0.2〜0.5質量%である。(B)含窒素複素環化合物の含有量が上記範囲未満であると、被研磨面の平坦性を損ねる場合がある。(B)含窒素複素環化合物の含有量が上記範囲を超えると、研磨速度が低下する場合がある。   The content of the (B) nitrogen-containing heterocyclic compound in the chemical mechanical polishing aqueous dispersion of the present embodiment is based on the mass of the chemical mechanical polishing aqueous dispersion in use as the whole (B) nitrogen-containing heterocyclic compound. , Preferably it is 0.05-2 mass%, More preferably, it is 0.1-1 mass%, Most preferably, it is 0.2-0.5 mass%. (B) If the content of the nitrogen-containing heterocyclic compound is less than the above range, the flatness of the polished surface may be impaired. (B) When content of a nitrogen-containing heterocyclic compound exceeds the said range, a polishing rate may fall.

1.3.酸化剤
本実施形態にかかる化学機械研磨用水系分散体は、(C)酸化剤を含有する。(C)酸化剤の機能の1つとしては、銅および銅を含む配線層が形成された回路基板の研磨に対して化学機械研磨用水系分散体を適用したときの研磨速度を向上させることが挙げられる。その理由としては、(C)酸化剤が、銅等の表面を酸化し、化学機械研磨用水系分散体の成分との錯化反応を促すことにより、脆弱な改質層を銅等の表面に形成し、銅等を研磨しやすくするためと考えられる。
1.3. Oxidizing agent The chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to this embodiment contains (C) an oxidizing agent. (C) One of the functions of the oxidizing agent is to improve the polishing rate when the chemical mechanical polishing aqueous dispersion is applied to polishing of a circuit board on which a wiring layer containing copper and copper is formed. Can be mentioned. The reason for this is that (C) the oxidizing agent oxidizes the surface of copper or the like and promotes a complexing reaction with the components of the chemical mechanical polishing aqueous dispersion, thereby forming a fragile modified layer on the surface of copper or the like. It is thought that it is formed to facilitate polishing of copper or the like.

本実施形態の化学機械研磨用水系分散体に用いる(C)酸化剤としては、過酸化水素、過酢酸、過安息香酸、tert−ブチルハイドロパーオキサイド等の有機過酸化物、過マンガン酸カリウムなどの過マンガン酸化合物、重クロム酸カリウム等の重クロム酸化合物、ヨウ素酸カリウムなどのハロゲン酸化合物、硝酸、硝酸鉄等の硝酸化合物、過塩素酸などの過ハロゲン酸化合物、過硫酸アンモニウムなどの過硫酸塩、およびヘテロポリ酸などが挙げられる。これらの酸化剤のうち、酸化力、樹脂基板への腐食性、および取り扱いやすさなどを考慮すると、過酸化水素、有機過酸化物、または過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩が好ましく、分解生成物が無害である過酸化水素が特に好ましい。   Examples of the oxidizing agent (C) used in the chemical mechanical polishing aqueous dispersion of the present embodiment include hydrogen peroxide, peracetic acid, perbenzoic acid, organic peroxides such as tert-butyl hydroperoxide, potassium permanganate, and the like. Permanganic acid compounds, dichromic acid compounds such as potassium dichromate, halogen acid compounds such as potassium iodate, nitric acid compounds such as nitric acid and iron nitrate, perhalogenous compounds such as perchloric acid, and ammonium persulfate. Examples thereof include sulfates and heteropolyacids. Of these oxidizing agents, in view of oxidizing power, corrosiveness to resin substrates, and ease of handling, persulfates such as hydrogen peroxide, organic peroxide, or ammonium persulfate are preferred, and decomposition products are preferred. Particularly preferred is hydrogen peroxide which is harmless.

本実施形態の化学機械研磨用水系分散体における(C)酸化剤の含有量は、使用時における化学機械研磨用水系分散体の質量に対し、好ましくは1〜30質量%であり、より好ましくは5〜20質量%であり、特に好ましくは5〜15質量%である。(C)酸化剤の含有量が上記範囲未満であると、化学的効果が不十分となり研磨速度が低下することがあり、研磨工程を終了するのに多大な時間を要する場合がある。一方、(E)酸化剤の含有量が上位範囲を超えると、被研磨面が腐食して、平坦性を損ねる場合がある。   The content of the (C) oxidizing agent in the chemical mechanical polishing aqueous dispersion of the present embodiment is preferably 1 to 30% by mass, more preferably based on the mass of the chemical mechanical polishing aqueous dispersion in use. It is 5-20 mass%, Most preferably, it is 5-15 mass%. (C) When content of an oxidizing agent is less than the said range, a chemical effect may become inadequate and a grinding | polishing speed | rate may fall, and it may require much time to complete | finish a grinding | polishing process. On the other hand, if the content of (E) the oxidizing agent exceeds the upper range, the surface to be polished may be corroded and flatness may be impaired.

1.4.第1の砥粒および第2の砥粒
本実施形態にかかる化学機械研磨用水系分散体は、(D1)第1の砥粒および(D2)第2の砥粒を含む。そして、(D1)第1の砥粒の一次粒子径は、20〜70nmであり、(D2)第2の砥粒の一次粒子径は、80〜150nmである。(D1)第1の砥粒の一次粒子径は、30〜65nmがより好ましく、35〜60nmがさらに好ましい。(D2)第2の砥粒の一次粒子径は、85〜130nmがより好ましく、90〜110nmがさらに好ましい。
1.4. First Abrasive Grain and Second Abrasive Grain The chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to this embodiment includes (D1) first abrasive grains and (D2) second abrasive grains. (D1) The primary particle diameter of the first abrasive grains is 20 to 70 nm, and (D2) the primary particle diameter of the second abrasive grains is 80 to 150 nm. (D1) The primary particle diameter of the first abrasive grains is more preferably 30 to 65 nm, and further preferably 35 to 60 nm. (D2) The primary particle diameter of the second abrasive grains is more preferably 85 to 130 nm, and still more preferably 90 to 110 nm.

ここで、砥粒の一次粒子径とは、透過型電子顕微鏡観察による一次粒子の粒子像から求めた粒子径である。また、砥粒が球状でない場合は観察された像の最大の長さと最小の長さの平均値を意味する。砥粒が有機無機複合粒子の場合は、一次粒子径は、1個の有機無機複合粒子を単位として測定される。また、砥粒の平均一次粒子径とは、透過型電子顕微鏡観察による粒子像において無作為に500個の粒子像を選び、選ばれた粒子について、それぞれ粒子径を測定し、その平均値を算出した値である。   Here, the primary particle diameter of the abrasive grains is a particle diameter obtained from a particle image of the primary particles observed with a transmission electron microscope. Further, when the abrasive grains are not spherical, it means an average value of the maximum length and the minimum length of the observed image. When the abrasive grains are organic-inorganic composite particles, the primary particle diameter is measured in units of one organic-inorganic composite particle. In addition, the average primary particle size of the abrasive grains is calculated by randomly selecting 500 particle images in a particle image obtained by observation with a transmission electron microscope, measuring the particle size of each selected particle, and calculating the average value. It is the value.

化学機械研磨用水系分散体に含有される(D1)第1の砥粒の粒子数N1と(D2)第2の砥粒の粒子数N2の比(N1/N2)は、3〜50である。比(N1/N2)は、4〜35がより好ましく、5〜25がさらに好ましい。   The ratio (N1 / N2) of (D1) the number N1 of the first abrasive grains and (D2) the number N2 of the second abrasive grains contained in the chemical mechanical polishing aqueous dispersion is 3-50. . The ratio (N1 / N2) is more preferably 4 to 35, and still more preferably 5 to 25.

ここで、化学機械研磨用水系分散体に含有される(D1)第1の砥粒の粒子数N1と(D2)第2の砥粒の粒子数N2との比(N1/N2)は、たとえば以下のようにして求めることができる。まず、対象となる化学機械研磨用水系分散体について、透過型電子顕微鏡観察を行う。次に、観察された一次粒子から無作為に500個の一次粒子を選ぶ。そして、選ばれた一次粒子について、それぞれ粒子径を測定し、各一次粒子の粒子径が(D1)第1の砥粒、または、(D2)第2の砥粒の一次粒子径の範囲に属するかどうかを判定する。そして、(D1)第1の砥粒の一次粒子径の範囲に属した一次粒子の個数n1と、(D2)第2の砥粒の一次粒子径の範囲に属した一次粒子の個数n2と、を計数する。そして、個数n1と個数n2の比(n1/n2)を求める。この比(n1/n2)は、対象となる化学機械研磨用水系分散体に含有される(D1)第1の砥粒の粒子数N1と(D2)第2の砥粒の粒子数N2の比(N1/N2)と近似的に等しい。前述の比(N1/N2)の求め方の例では、測定する一次粒子の個数が500個であるが、その数を増やせば、比(N1/N2)をより精度良く求めることができる。また、500個よりも少ない個数を測定した場合でも、たとえば100個以上であれば、近似的に比(N1/N2)を求めることができる。なお、砥粒が有機無機複合粒子の場合は、一次粒子径は、1個の有機無機複合粒子を単位として測定される。   Here, the ratio (N1 / N2) of (D1) the number N1 of the first abrasive grains and (D2) the number N2 of the second abrasive grains contained in the chemical mechanical polishing aqueous dispersion is, for example, It can be obtained as follows. First, the subject chemical mechanical polishing aqueous dispersion is observed with a transmission electron microscope. Next, 500 primary particles are randomly selected from the observed primary particles. And about each selected primary particle, a particle diameter is measured, respectively, and the particle diameter of each primary particle belongs to the range of the primary particle diameter of (D1) 1st abrasive grain or (D2) 2nd abrasive grain. Determine whether or not. And (D1) the number n1 of primary particles belonging to the primary particle diameter range of the first abrasive grains, and (D2) the number n2 of primary particles belonging to the primary particle diameter range of the second abrasive grains, Count. Then, a ratio (n1 / n2) between the number n1 and the number n2 is obtained. This ratio (n1 / n2) is a ratio of (D1) the number N1 of the first abrasive grains and (D2) the number N2 of the second abrasive grains contained in the target chemical mechanical polishing aqueous dispersion. It is approximately equal to (N1 / N2). In the above-described example of how to obtain the ratio (N1 / N2), the number of primary particles to be measured is 500. If the number is increased, the ratio (N1 / N2) can be obtained more accurately. Even when the number less than 500 is measured, for example, when the number is 100 or more, the ratio (N1 / N2) can be obtained approximately. When the abrasive grains are organic / inorganic composite particles, the primary particle diameter is measured in units of one organic / inorganic composite particle.

(D1)第1の砥粒の機能の1つとしては、銅および銅を含む配線層が形成された回路基板の研磨に対して化学機械研磨用水系分散体を適用したときに研磨速度を向上させることが挙げられる。(D1)第1の砥粒の一次粒子径は、(D2)第2の砥粒の一次粒子径よりも小さくいため、両者の含有量が同じである場合、(D1)第1の砥粒の一次粒子の個数のほうが(D2)第2の砥粒の一次粒子の個数よりも多くなる。そのため、(D1)第1の砥粒のほうが、研磨対象である配線層に接触する頻度が大きい。したがって、(D1)第1の砥粒は、(D2)第2の砥粒に比較して研磨速度の向上に対する寄与が大きい。   (D1) As one of the functions of the first abrasive grains, the polishing rate is improved when the chemical mechanical polishing aqueous dispersion is applied to polishing of a circuit board on which a wiring layer containing copper and copper is formed. Can be mentioned. (D1) Since the primary particle diameter of the first abrasive grains is smaller than (D2) the primary particle diameter of the second abrasive grains, when the contents of both are the same, (D1) of the first abrasive grains The number of primary particles (D2) is larger than the number of primary particles of the second abrasive grains. Therefore, (D1) the first abrasive grains are more frequently in contact with the wiring layer to be polished. Therefore, (D1) the first abrasive grains have a greater contribution to the improvement of the polishing rate than (D2) the second abrasive grains.

(D2)第2の砥粒の機能の1つとしては、銅および銅を含む配線層が形成された回路基板の研磨に対して化学機械研磨用水系分散体を適用したときに、段差解消性が高まり、段差解消までに要する時間を短縮することが挙げられる。(D2)第2の砥粒の一次粒子径は、(D1)第1の砥粒の一次粒子径よりも大きいため、(D1)第1の砥粒よりも化学機械研磨における機械的な研磨力を高めることへの寄与が大きい。そのため、(D2)第2の砥粒のほうが、研磨対象である配線層の段差を解消する能力が大きい。したがって、(D2)第2の砥粒は、(D1)第1の砥粒に比較して段差解消までの時間を短縮することに対する寄与が大きい。   (D2) As one of the functions of the second abrasive grains, when the chemical mechanical polishing aqueous dispersion is applied to the polishing of a circuit board on which a wiring layer containing copper and copper is formed, the level difference elimination property This increases the time required to eliminate the level difference. (D2) Since the primary particle diameter of the second abrasive grains is larger than (D1) the primary particle diameter of the first abrasive grains, (D1) mechanical polishing power in chemical mechanical polishing is higher than that of the first abrasive grains. The contribution to raising Therefore, (D2) the second abrasive grain has a greater ability to eliminate the step of the wiring layer to be polished. Therefore, (D2) the second abrasive grain has a large contribution to shortening the time until the step is eliminated compared to (D1) the first abrasive grain.

比(N1/N2)が、上記範囲未満、または上記範囲を超える場合は、(D1)第1の砥粒と(D2)第2の砥粒の個数の差が大きくなり、上述の研磨速度や、段差解消性の向上効果が得られないことがある。   When the ratio (N1 / N2) is less than the above range or exceeds the above range, the difference in the number of (D1) first abrasive grains and (D2) second abrasive grains increases, In some cases, the effect of improving the level difference elimination cannot be obtained.

また、(D1)第1の砥粒の一次粒子径が、上位範囲未満であると、化学機械研磨用水系分散体の機械的な研磨力が極端に低下し、研磨速度が低下する場合がある。(D1)第1の砥粒の一次粒子径が、上位範囲を超えると、粒子の数が減少し、添加量を増やす必要が生じて、好ましくない。(D2)第2の砥粒の一次粒子径が、上位範囲未満であると、段差解消性が低下し、回路基板の平坦性を損ねる場合がある。(D2)第2の砥粒の一次粒子径が、上位範囲を超えると、貯蔵安定性が悪化することがあり好ましくない。   Moreover, (D1) When the primary particle diameter of the first abrasive grains is less than the upper range, the mechanical polishing power of the chemical mechanical polishing aqueous dispersion may be extremely reduced, and the polishing rate may be reduced. . (D1) When the primary particle diameter of the first abrasive grains exceeds the upper range, the number of particles decreases, and it is necessary to increase the amount of addition, which is not preferable. (D2) If the primary particle diameter of the second abrasive grains is less than the upper range, the step resolution is reduced, and the flatness of the circuit board may be impaired. (D2) If the primary particle diameter of the second abrasive grains exceeds the upper range, the storage stability may deteriorate, which is not preferable.

(D1)第1の砥粒および(D2)第2の砥粒の種類としては、無機粒子、有機粒子および有機無機複合粒子などが挙げられる。(D1)第1の砥粒および(D2)第2の砥粒の種類は、互いに同じであっても異なっていてもよい。無機粒子としては、シリカ粒子、アルミナ粒子、チタニア粒子、ジルコニア粒子、セリア粒子、炭酸カルシウム粒子等が挙げられる。   Examples of the type of (D1) first abrasive grains and (D2) second abrasive grains include inorganic particles, organic particles, and organic-inorganic composite particles. The types of (D1) first abrasive grains and (D2) second abrasive grains may be the same or different. Examples of the inorganic particles include silica particles, alumina particles, titania particles, zirconia particles, ceria particles, calcium carbonate particles, and the like.

上記シリカ粒子としては、気相中で塩化ケイ素等を、酸素および水素と反応させるヒュームド法により合成されたヒュームドシリカ、金属アルコキシドから加水分解縮合して合成するゾルゲル法により合成されたシリカ、精製により不純物を除去した無機コロイド法等により合成されたコロイダルシリカ等が挙げられる。シリカ粒子としては、精製により不純物を除去した無機コロイド法等により合成されたコロイダルシリカが好ましい。   The silica particles include fumed silica synthesized by the fumed method in which silicon chloride and the like are reacted with oxygen and hydrogen in the gas phase, silica synthesized by the sol-gel method synthesized by hydrolytic condensation from metal alkoxide, and purification. And colloidal silica synthesized by an inorganic colloid method or the like from which impurities have been removed. As the silica particles, colloidal silica synthesized by an inorganic colloid method in which impurities are removed by purification is preferable.

上記炭酸カルシウム粒子としては、水中で水酸化カルシウムを精製後、炭酸ガスを反応させることにより得られる高純度の炭酸カルシウム粒子が好ましい。   The calcium carbonate particles are preferably high-purity calcium carbonate particles obtained by reacting carbon dioxide after purifying calcium hydroxide in water.

有機粒子としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−1−ブテン、ポリ−4−メチル−1−ペンテン等のオレフィン系共重合体、ポリスチレン、スチレン系共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリアセタール、飽和ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、フェノキシ樹脂、ポリメチルメタクリレート、(メタ)アクリル系樹脂、およびアクリル系共重合体などの有機ポリマー粒子が挙げられる。   Organic particles include polyethylene, polypropylene, poly-1-butene, olefin copolymers such as poly-4-methyl-1-pentene, polystyrene, styrene copolymers, polyvinyl chloride, polyacetal, saturated polyester, polyamide , Organic polymer particles such as polycarbonate, phenoxy resin, polymethyl methacrylate, (meth) acrylic resin, and acrylic copolymer.

有機無機複合粒子としては、上記の有機粒子と上記の無機粒子とからなることができる。有機無機複合粒子は、上記の有機粒子および無機粒子が、化学機械研磨工程の際に容易に分離しない程度に一体に形成されているものであればよく、各粒子の種類、構成等は特に限定されない。この有機無機複合粒子としては、例えば、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート等の重合体粒子の存在下、アルコキシシラン、アルミニウムアルコキシド、チタンアルコキシド等を重縮合させ、重合体粒子の少なくとも表面に、ポリシロキサン、ポリアルミノキサン、ポリチタノキサン等の重縮合物が結合されてなるものを使用することができる。なお、生成する重縮合体は、重合体粒子が有する官能基に直接結合されていてもよいし、シランカップリング剤等を介して結合されていてもよい。また、アルコキシシラン等に代えてシリカ粒子、アルミナ粒子等を用いることもできる。この場合、有機無機複合粒子は、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る。これらはポリシロキサン等と絡み合って保持されていてもよいし、それらが有するヒドロキシル基等の官能基により重合体粒子に化学的に結合されていてもよい。   The organic / inorganic composite particles can be composed of the organic particles and the inorganic particles. The organic-inorganic composite particles may be any particles as long as the organic particles and the inorganic particles are integrally formed to such an extent that they are not easily separated during the chemical mechanical polishing step, and the types and configurations of the particles are particularly limited. Not. Examples of the organic-inorganic composite particles include polycondensation of alkoxysilane, aluminum alkoxide, titanium alkoxide, etc. in the presence of polymer particles such as polystyrene and polymethyl methacrylate, and at least the surface of the polymer particles is polysiloxane, What a polycondensate, such as aluminoxane and a poly titanoxane, couple | bonds together can be used. The produced polycondensate may be directly bonded to the functional group of the polymer particles, or may be bonded via a silane coupling agent or the like. Further, silica particles, alumina particles, or the like can be used instead of alkoxysilane or the like. In this case, the organic-inorganic composite particles are formed such that silica particles are present on the surface of the polymer particles using a polycondensate such as polysiloxane, polyaluminoxane, polytitanoxane or the like as a binder. These may be held in entanglement with polysiloxane or the like, or may be chemically bonded to the polymer particles by a functional group such as a hydroxyl group which they have.

また、本実施形態にかかる化学機械研磨用水系分散体に用いうる有機無機複合粒子としては、符号の異なるゼータ電位を有する有機粒子と無機粒子とを含む水分散体において、これら粒子が静電力により結合されてなるものを挙げられる。有機粒子のゼータ電位は、全pH域、または低pH域を除く広範な領域にわたって負であることが多いが、カルボキシル基、スルホン酸基等を有する有機粒子とすることによって、より確実に負のゼータ電位を有する有機粒子とすることができる。また、アミノ基等を有する有機粒子とすることにより、特定のpH域において正のゼータ電位を有する有機粒子とすることもできる。一方、無機粒子のゼータ電位はpH依存性が高く、この電位が0となる等電点を有し、その前後でゼータ電位の符号が逆転する。したがって、特定の有機粒子と無機粒子とを組み合わせ、それらのゼータ電位が逆符号となるpH域で混合することによって、静電力により有機粒子と無機粒子とを一体に複合化することができる。また、混合時、ゼータ電位が同符号であっても、その後、pHを変化させ、ゼータ電位を逆符号とすることによって、有機粒子と無機粒子とを一体とすることもできる。   The organic-inorganic composite particles that can be used in the chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to this embodiment include an aqueous dispersion containing organic particles having different zeta potentials and inorganic particles, and these particles are separated by electrostatic force. What is combined is mentioned. The zeta potential of organic particles is often negative over the entire pH range or a wide range excluding the low pH range, but by making organic particles having a carboxyl group, a sulfonic acid group, etc., the negative potential is more reliably reduced. Organic particles having a zeta potential can be obtained. Moreover, it can also be set as the organic particle which has a positive zeta potential in a specific pH range by setting it as the organic particle which has an amino group etc. On the other hand, the zeta potential of inorganic particles is highly pH-dependent and has an isoelectric point at which this potential becomes 0, and the sign of the zeta potential is reversed before and after that. Therefore, by combining specific organic particles and inorganic particles and mixing them in a pH range in which the zeta potential has an opposite sign, the organic particles and the inorganic particles can be integrally combined by electrostatic force. Further, even when the zeta potential has the same sign during mixing, the organic particles and the inorganic particles can be integrated by changing the pH and changing the zeta potential to the opposite sign.

さらに、上記の有機無機複合粒子としては、静電力により一体に複合化された粒子の存在下、前記のようにアルコキシシラン、アルミニウムアルコキシド、チタンアルコキシド等を重縮合させ、この粒子の少なくとも表面に、さらにポリシロキサン等が結合されて複合化されてなるものを使用することもできる。   Furthermore, as the above organic-inorganic composite particles, alkoxysilane, aluminum alkoxide, titanium alkoxide and the like are polycondensed as described above in the presence of particles integrally combined by electrostatic force, and at least on the surface of the particles, Further, a compound obtained by combining polysiloxane or the like can also be used.

以上のうち、(D1)第1の砥粒としては、特にシリカ粒子が好ましい。また、(D2)第2の砥粒としては、シリカ粒子、炭酸カルシウム粒子、有機ポリマー粒子、および有機無機複合粒子から選ばれるいずれか1種であることが好ましい。さらに、(D1)第1の砥粒および(D2)第2の砥粒ともに、シリカ粒子であることが特に好ましい。   Of these, silica particles are particularly preferable as the first abrasive grains (D1). (D2) The second abrasive is preferably any one selected from silica particles, calcium carbonate particles, organic polymer particles, and organic-inorganic composite particles. Furthermore, both (D1) first abrasive grains and (D2) second abrasive grains are particularly preferably silica particles.

本実施形態にかかる化学機械研磨用水系分散体における(D1)第1の砥粒および(D2)第2の砥粒を合わせた含有量は、任意であるが、使用時における化学機械研磨用水系分散体の質量に対し、0.5〜5質量%であることがより好ましい。(D1)第1の砥粒および(D2)第2の砥粒を合わせた含有量は、さらに好ましくは1〜4.5質量%、特に好ましくは1.5〜4質量%である。(D1)成分および(D2)成分の合計の含有量が上記範囲未満であると、十分な研磨速度が得られない場合があり、研磨工程を終了するのに多大な時間を要する場合がある。一方、(D1)成分および(D2)成分の合計の含有量が上記範囲を超えると、被研磨面の平坦性が不十分となる場合があり、コストが高くなる場合があるとともに、化学機械研磨用水系分散体の貯蔵安定性を確保できなくなる場合がある。   The total content of the (D1) first abrasive grains and the (D2) second abrasive grains in the chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to this embodiment is arbitrary, but the chemical mechanical polishing aqueous system in use is not limited. It is more preferable that it is 0.5-5 mass% with respect to the mass of a dispersion. The total content of (D1) first abrasive grains and (D2) second abrasive grains is more preferably 1 to 4.5 mass%, particularly preferably 1.5 to 4 mass%. When the total content of the component (D1) and the component (D2) is less than the above range, a sufficient polishing rate may not be obtained, and it may take a long time to complete the polishing step. On the other hand, when the total content of the component (D1) and the component (D2) exceeds the above range, the flatness of the surface to be polished may be insufficient, the cost may be increased, and chemical mechanical polishing may be performed. The storage stability of the aqueous dispersion may not be ensured.

1.5.化学機械研磨用水系分散体のpH
本実施形態にかかる化学機械研磨用水系分散体において、化学機械研磨用水系分散体のpHの値は、1〜5である。ここで、pHとは、水素イオン指数のことを指し、その値は、市販のpHメーター等を用いて測定することができる。化学機械研磨用水系分散体のpHの値は、より好ましくは1.5〜4.5であり、さらに好ましくは2〜4である。化学機械研磨用水系分散体のpHの値が、上記範囲未満であると、段差解消性が低下したり、平坦性が悪くなる場合がある。化学機械研磨用水系分散体のpHの値が、上記範囲を超えると、研磨速度が低下する場合がある。
1.5. PH of aqueous dispersion for chemical mechanical polishing
In the chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to this embodiment, the pH value of the chemical mechanical polishing aqueous dispersion is 1 to 5. Here, pH refers to a hydrogen ion index, and the value can be measured using a commercially available pH meter or the like. The pH value of the chemical mechanical polishing aqueous dispersion is more preferably 1.5 to 4.5, and still more preferably 2 to 4. When the pH value of the chemical mechanical polishing aqueous dispersion is less than the above range, the step-resolving property may be lowered or the flatness may be deteriorated. If the pH value of the chemical mechanical polishing aqueous dispersion exceeds the above range, the polishing rate may decrease.

化学機械研磨用水系分散体のpHの値は、上記各成分の配合量によって変化する。そのため、各成分の種類を選択したり配合量を変化させて、上記のpHの値の範囲となるように調節されている。また、上記各成分の種類や配合量によっては、pHの値が上記範囲内にならないこともある。その場合は、化学機械研磨用水系分散体に適宜pH調整剤などを添加して、pHの値が上記範囲内となるように調節されていてもよい。   The pH value of the chemical mechanical polishing aqueous dispersion varies depending on the amount of each component described above. For this reason, the pH value is adjusted to be in the above range by selecting the type of each component or changing the blending amount. Further, depending on the type and amount of each component, the pH value may not fall within the above range. In that case, a pH adjuster or the like may be appropriately added to the chemical mechanical polishing aqueous dispersion to adjust the pH value within the above range.

1.6.pH調整剤
本実施形態の化学機械研磨用水系分散体には、必要に応じて酸、アルカリ、等のpH調整剤を配合することができる。pH調整剤の機能の1つとしては、化学機械研磨用水系分散体を所望のpHに調整することである。これにより、化学機械研磨用水系分散体が所望のpHの値となり、研磨速度の調整や、平坦性の改良、段差解消性、および配線層の腐食を抑制することができる。なお、pH調整剤は、化学機械研磨用水系分散体のpHが1〜5の範囲を外れたときに用いることができる他、化学機械研磨用水系分散体のpHが1〜5の範囲にあるときにも、さらにpHを調整するために用いることができる。
1.6. pH adjuster The chemical mechanical polishing aqueous dispersion of the present embodiment may be mixed with a pH adjuster such as an acid, an alkali, or the like, if necessary. One of the functions of the pH adjuster is to adjust the chemical mechanical polishing aqueous dispersion to a desired pH. Thereby, the chemical mechanical polishing aqueous dispersion has a desired pH value, and it is possible to adjust the polishing rate, improve the flatness, eliminate the step difference, and suppress the corrosion of the wiring layer. The pH adjusting agent can be used when the pH of the chemical mechanical polishing aqueous dispersion is outside the range of 1 to 5, and the pH of the chemical mechanical polishing aqueous dispersion is in the range of 1 to 5. Sometimes it can be used to further adjust the pH.

pH調整剤としては、例えば、酸としては、硫酸およびリン酸等の無機酸が挙げられ、アルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化ルビジウム、および水酸化セシウム等、アルカリ金属の水酸化物、TMAH,コリン等の有機アルカリ化合物、およびアンモニア等が挙げられる。酸およびアルカリは、単独で配合されてもよいし、複数種が配合されてもよい。pH調整剤を添加することによって、被研磨面の電気化学的性質、砥粒の分散性、安定性、ならびに研磨速度を勘案しつつ、砥粒が安定して存在し得るように適宜pHを設定することができる。本実施形態の化学機械研磨用水系分散体に特に好適なpH調整剤としては、研磨速度を向上させる観点から、リン酸が挙げられる。   Examples of the pH adjuster include inorganic acids such as sulfuric acid and phosphoric acid as the acid, and alkali metal water such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, rubidium hydroxide, and cesium hydroxide as the alkali. Examples thereof include oxides, organic alkali compounds such as TMAH and choline, and ammonia. An acid and an alkali may be mix | blended independently and multiple types may be mix | blended. By adding a pH adjuster, the pH is appropriately set so that the abrasive grains can exist stably while taking into consideration the electrochemical properties of the surface to be polished, the dispersibility and stability of the abrasive grains, and the polishing rate. can do. As a pH adjuster particularly suitable for the chemical mechanical polishing aqueous dispersion of the present embodiment, phosphoric acid may be mentioned from the viewpoint of improving the polishing rate.

1.7.その他の添加剤
本実施形態にかかる化学機械研磨用水系分散体は、上記の成分のほか、必要に応じて各種添加剤を配合することができる。その他の添加剤としては、配線材料の防食剤、スラリーの泡立ちを低減する抑泡剤および消泡剤などが挙げられる。
1.7. Other Additives The chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to this embodiment may contain various additives as necessary in addition to the above components. Examples of other additives include anticorrosives for wiring materials, antifoaming agents and antifoaming agents that reduce foaming of the slurry.

1.8.作用効果
本実施形態の化学機械研磨用水系分散体は、上述のような構成を有する結果、樹脂基板に銅または銅合金を含む配線層が設けられた回路基板を、回路基板全体にわたって厚みが均一かつ表面が平坦に研磨可能である。さらに、上記化学機械研磨用水系分散体によれば、銅または銅合金の研磨速度をμm/分のオーダーと極めて高くすることができ、しかも段差解消性を向上する、すなわち段差解消までに要する時間を短縮することができる。
1.8. Effect As a result of the chemical mechanical polishing aqueous dispersion of the present embodiment having the above-described configuration, the thickness of the circuit board in which the wiring layer containing copper or copper alloy is provided on the resin board is uniform over the entire circuit board. In addition, the surface can be polished flat. Furthermore, according to the above-mentioned chemical mechanical polishing aqueous dispersion, the polishing rate of copper or copper alloy can be made extremely high on the order of μm / min, and the step resolution can be improved, that is, the time required to eliminate the step. Can be shortened.

特に、本実施形態の化学機械研磨用水系分散体は、一次粒子径が20〜70nmである砥粒(第1の砥粒)と、一次粒子径が80〜150nmである砥粒(第2の砥粒)とを同時に含有し、かつ、第1の砥粒の粒子数N1と第2の砥粒の粒子数N2の比(N1/N2)が3〜50である。これにより本実施形態の化学機械研磨用水系分散体は、第1の砥粒によって主に研磨速度の向上機能を担わせ、第2の砥粒によって主に段差解消性の向上機能を担わせることができるため、砥粒全体としての含有量を減少させることができ、化学機械研磨用水系分散体の貯蔵安定性の向上や、コストの削減が可能であるという特徴を有する。   In particular, the chemical mechanical polishing aqueous dispersion of the present embodiment includes abrasive grains (first abrasive grains) having a primary particle diameter of 20 to 70 nm and abrasive grains (second abrasive grains) having a primary particle diameter of 80 to 150 nm. And the ratio (N1 / N2) of the number N1 of the first abrasive grains to the number N2 of the second abrasive grains is 3-50. As a result, the chemical mechanical polishing aqueous dispersion of the present embodiment mainly has the function of improving the polishing rate by the first abrasive grains, and mainly has the function of improving the level difference elimination by the second abrasive grains. Therefore, the content of the abrasive grains as a whole can be reduced, and the storage stability of the chemical mechanical polishing aqueous dispersion can be improved and the cost can be reduced.

2.回路基板の製造方法、回路基板および多層回路基板
本実施形態にかかる回路基板の製造方法は、「1.化学機械研磨用水系分散体」で述べた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工程を有する。
2. Circuit board manufacturing method, circuit board, and multilayer circuit board A circuit board manufacturing method according to the present embodiment uses a chemical mechanical polishing aqueous dispersion described in "1. Chemical mechanical polishing aqueous dispersion". A step of polishing.

化学機械研磨工程は、上述の化学機械研磨用水系分散体を、一般的な化学機械研磨装置に導入して行われる。以下、回路基板の製造工程について、図面を用いて具体的に説明する。図1ないし図5は、本実施形態にかかる回路基板100の製造工程の例を模式的に示す断面図である。本実施形態にかかる回路基板100の製造方法における化学機械研磨工程は、特に銅または銅合金からなる配線層を研磨する工程である。   The chemical mechanical polishing step is performed by introducing the above-described chemical mechanical polishing aqueous dispersion into a general chemical mechanical polishing apparatus. Hereafter, the manufacturing process of a circuit board is concretely demonstrated using drawing. 1 to 5 are cross-sectional views schematically showing an example of a manufacturing process of the circuit board 100 according to the present embodiment. The chemical mechanical polishing step in the method for manufacturing the circuit board 100 according to the present embodiment is a step for polishing a wiring layer made of copper or a copper alloy.

本実施形態にかかる回路基板100の製造方法に用いる樹脂基板10として、配線層が形成される部位に絶縁性を有すればよく、例えば、フィルム基板、プラスチック基板を用いることができ、ガラス基板等も用いることができる。樹脂基板10は、単層体であってもよいし、たとえばシリコン等の他の材質の基板の上に樹脂層が形成された積層体であってもよい。   As the resin substrate 10 used in the method for manufacturing the circuit board 100 according to the present embodiment, it suffices if the portion where the wiring layer is formed has insulation, for example, a film substrate, a plastic substrate can be used, and a glass substrate or the like. Can also be used. The resin substrate 10 may be a single-layer body or a laminate in which a resin layer is formed on a substrate made of another material such as silicon.

図1に示すように、まず、樹脂基板10を準備する。樹脂基板10には、フォトリソグラフィおよびエッチング等の技術によって、凹部12が設けられている。凹部12は、回路基板100の配線層に対応して形成される。樹脂基板10の少なくとも凹部12が設けられる側の面は、電気的絶縁性を有している。   As shown in FIG. 1, first, a resin substrate 10 is prepared. The resin substrate 10 is provided with a recess 12 by techniques such as photolithography and etching. The recess 12 is formed corresponding to the wiring layer of the circuit board 100. At least the surface of the resin substrate 10 on which the concave portion 12 is provided has electrical insulation.

次に、図2に示すように、樹脂基板10の表面ならびに凹部12の底部および内壁面を覆うように、バリアメタル膜20を形成する。バリアメタル膜20は、必要に応じて設けられる。バリアメタル膜20は、例えば、タンタルや窒化タンタルなどの材質からなることができる。バリアメタル膜20の成膜方法としては、化学的気相成長法(CVD)を適用することができる。   Next, as shown in FIG. 2, a barrier metal film 20 is formed so as to cover the surface of the resin substrate 10 and the bottom and inner wall surface of the recess 12. The barrier metal film 20 is provided as necessary. The barrier metal film 20 can be made of a material such as tantalum or tantalum nitride, for example. As a method for forming the barrier metal film 20, chemical vapor deposition (CVD) can be applied.

次に、図3に示すように、バリアメタル膜20の表面を覆うように配線用金属を堆積させて、金属膜30を形成する。金属膜30は、銅または銅合金からなることができる。金属膜30は、化学機械研磨工程を経ると、凹部12内に残存して、回路基板100の配線層を形成する。金属膜30の成膜方法としては、スパッタリング、真空蒸着法等の物理的気相成長法(PVD)を適用することができる。   Next, as shown in FIG. 3, a metal for wiring is deposited so as to cover the surface of the barrier metal film 20 to form a metal film 30. The metal film 30 can be made of copper or a copper alloy. After the chemical mechanical polishing process, the metal film 30 remains in the recess 12 and forms a wiring layer of the circuit board 100. As a method for forming the metal film 30, physical vapor deposition (PVD) such as sputtering and vacuum deposition can be applied.

次に、図4に示すように、凹部12に埋没された部分以外の余分な金属膜30を、本実施形態に係る化学機械研磨用水系分散体を用いて化学機械研磨して除去する。バリアメタル膜20が設けられている場合は、上記の方法をバリアメタル膜20が露出するまで継続する。化学機械研磨後、被研磨面に残留する砥粒は除去することが好ましい。この砥粒の除去は通常の洗浄方法によって行うことができる。   Next, as shown in FIG. 4, the excess metal film 30 other than the portion buried in the recess 12 is removed by chemical mechanical polishing using the chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to the present embodiment. When the barrier metal film 20 is provided, the above method is continued until the barrier metal film 20 is exposed. After chemical mechanical polishing, it is preferable to remove abrasive grains remaining on the surface to be polished. The removal of the abrasive grains can be performed by a normal cleaning method.

最後に、図5に示すように、凹部12以外に形成されたバリアメタル膜20aおよび金属膜30の表面を、バリアメタル膜用の他の化学機械研磨用水系分散体を用いて化学機械研磨して除去する。   Finally, as shown in FIG. 5, the surfaces of the barrier metal film 20 a and the metal film 30 other than the recess 12 are subjected to chemical mechanical polishing using another chemical mechanical polishing aqueous dispersion for the barrier metal film. To remove.

以上のように回路基板100が形成される。回路基板100は、任意の形状の配線層を有することができる。そして、適宜な形状の配線層を有する複数の回路基板を積層することによって、本実施形態の多層回路基板を形成することができる。多層回路基板は、各回路基板の配線層が適宜電気的に接続されており、三次元的な配線構造を有することができる。   The circuit board 100 is formed as described above. The circuit board 100 can have a wiring layer having an arbitrary shape. And the multilayer circuit board of this embodiment can be formed by laminating | stacking the some circuit board which has a wiring layer of a suitable shape. The multilayer circuit board can have a three-dimensional wiring structure by appropriately connecting the wiring layers of the circuit boards.

本実施形態の化学機械研磨工程は、本実施形態の化学機械研磨用水系分散体を用いて金属膜30を除去するため、その研磨速度が大きく段差解消性および研磨の面内平坦性が良好で、ディッシング等の選択的な研磨を生じにくい。そのため、本実施形態の回路基板の製造方法によれば、面内平坦性に優れた回路基板100を、高スループットで製造することができる。   In the chemical mechanical polishing step of the present embodiment, the metal film 30 is removed using the chemical mechanical polishing aqueous dispersion of the present embodiment. Therefore, the polishing rate is large, and the level difference elimination and the in-plane flatness of the polishing are good. It is difficult to cause selective polishing such as dishing. Therefore, according to the circuit board manufacturing method of the present embodiment, the circuit board 100 having excellent in-plane flatness can be manufactured with high throughput.

本実施形態の製造方法で製造された回路基板100は、面内平坦性が高く、ディッシングも小さい。そのため、本実施形態の回路基板100を積層して形成される多層回路基板は、基板全体にわたって均一な厚みを有し、かつ平坦な表面を有する。   The circuit board 100 manufactured by the manufacturing method of this embodiment has high in-plane flatness and small dishing. Therefore, the multilayer circuit board formed by stacking the circuit boards 100 of the present embodiment has a uniform thickness over the entire board and has a flat surface.

3.実施例および比較例
以下、本発明を実施例および比較例を用いてさらに説明するが、本発明はこの実施例および比較例により何ら限定されるものではない。
3. Examples and Comparative Examples Hereinafter, the present invention will be further described with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples and Comparative Examples.

3.1.評価用基板の作製
3.1.1.平坦性評価用基板の作製
表面を粗化処理した銅張り積層板(基板厚;0.6mm、サイズ;10cm角)にWPR−1201ワニス(JSR株式会社製;感光性絶縁樹脂組成物)をスピンコートし、ホットプレートで110℃、3分間加熱し、10μm厚の均一な塗膜を作製した。その後、アライナー(Karl Suss社製 MA−100)を用い、L/S=100μm/100μmの配線、及び2mm×2mmのパッド部を有するパターンマスクを介して高圧水銀灯からの紫外線を照射した。紫外線の露光は、波長350nmにおける露光量が3000〜5000J/mとなるようにした。次いで、ホットプレートで110℃、3分間加熱(PEB)し、2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液を用いて23℃で60秒間、浸漬現像した後、対流式オーブンで120℃×2時間加熱して銅張り積層板上に溝パターンを有する絶縁樹脂硬化膜を形成した。得られた絶縁樹脂硬化膜上に無電解メッキにより銅シード層を形成し、その後、電解メッキ法により10μmの銅メッキ層を形成した。このようにして溝パターン内に銅を埋め込んだ平坦性評価用基板を得た。この基板を適切に化学機械研磨すれば、溝パターンの外の銅を除去すれば、100μm幅の導電層のラインと、2mm幅の導電層のラインとを有する回路基板が形成される。
3.1. Production of evaluation substrate 3.1.1. Preparation of flatness evaluation substrate Spinning WPR-1201 varnish (manufactured by JSR Corporation; photosensitive insulating resin composition) on a copper-clad laminate (substrate thickness: 0.6 mm, size: 10 cm square) whose surface has been roughened. It was coated and heated on a hot plate at 110 ° C. for 3 minutes to produce a uniform coating film having a thickness of 10 μm. Thereafter, using an aligner (MA-100 manufactured by Karl Suss), ultraviolet rays from a high-pressure mercury lamp were irradiated through a pattern mask having a wiring of L / S = 100 μm / 100 μm and a pad portion of 2 mm × 2 mm. The exposure of ultraviolet rays was performed so that the exposure amount at a wavelength of 350 nm was 3000 to 5000 J / m 2 . Subsequently, it was heated at 110 ° C. for 3 minutes (PEB) on a hot plate, subjected to immersion development at 23 ° C. for 60 seconds using an aqueous 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) solution, and then 120 ° C. in a convection oven. * 2 hours of heating was performed to form a cured insulating resin film having a groove pattern on the copper-clad laminate. A copper seed layer was formed on the obtained cured cured resin film by electroless plating, and then a 10 μm copper plating layer was formed by electrolytic plating. In this way, a flatness evaluation substrate in which copper was embedded in the groove pattern was obtained. If this substrate is properly chemically and mechanically polished, if the copper outside the groove pattern is removed, a circuit substrate having a conductive layer line of 100 μm width and a conductive layer line of 2 mm width is formed.

3.1.2.銅研磨速度評価用基板の作製
絶縁樹脂層の溝パターン形成を行わない以外は「3.1.1.平坦性評価用基板の作製」と同様にして10μmの銅メッキ層付き基板を得た。
3.1.2. Preparation of Copper Polishing Rate Evaluation Substrate A substrate with a 10 μm copper plating layer was obtained in the same manner as in “3.1.1. Preparation of flatness evaluation substrate” except that the insulating resin layer groove pattern was not formed.

3.2.砥粒分散体の調製
3.2.1.コロイダルシリカを含む水分散体の調製
コロイダルシリカを含む水分散体は、市販品と、下記のように調製した合成品を準備した。市販品としては、商品名PPS−45P、商品名PPS−80P(触媒化成工業株式会社製)を用いた。それぞれのコロイダルシリカを透過型電子顕微鏡(TEM)観察し、平均一次粒子径を測定したところ、55nmおよび105nmであった。
3.2. Preparation of abrasive dispersion 3.2.1. Preparation of Water Dispersion Containing Colloidal Silica A water dispersion containing colloidal silica prepared a commercial product and a synthetic product prepared as follows. As commercial products, trade names PPS-45P and trade names PPS-80P (manufactured by Catalyst Kasei Kogyo Co., Ltd.) were used. Each colloidal silica was observed with a transmission electron microscope (TEM) and the average primary particle diameter was measured, and it was 55 nm and 105 nm.

合成品については、次のように調製した。容量2リットルのフラスコに、25質量%含有量のアンモニア水70g、イオン交換水40g、エタノール175gおよびテトラエトキシシラン21gを投入した。そして、攪拌しながら60℃に昇温し、この温度のまま2時間攪拌を継続した後、冷却し、コロイダルシリカ/アルコール分散体を得た。このときコロイダルシリカの一次粒子径を変化させる目的で、各成分の配合量および攪拌速度を変化させて5種類の水分散体を調製した。次いで、各分散体についてエバポレータにより、80℃の温度でイオン交換水を添加しながらアルコール分を除去する操作を数回繰り返し、分散体中のアルコール分を除き、固形分含有量が8質量%のコロイダルシリカの水分散体を5種類調製した。それぞれの分散体につき、コロイダルシリカをTEM観察し、平均一次粒子径を測定したところ、35nm、40nm、70nm、90nmおよび135nmであった。   The synthetic product was prepared as follows. A flask having a volume of 2 liters was charged with 70 g of 25% by mass ammonia water, 40 g ion-exchanged water, 175 g ethanol, and 21 g tetraethoxysilane. And it heated up at 60 degreeC, stirring, after continuing stirring for 2 hours with this temperature, it cooled and obtained the colloidal silica / alcohol dispersion. At this time, for the purpose of changing the primary particle size of the colloidal silica, five types of aqueous dispersions were prepared by changing the blending amount of each component and the stirring speed. Next, an operation for removing the alcohol content was repeated several times while adding ion-exchanged water at a temperature of 80 ° C. with respect to each dispersion to remove the alcohol content in the dispersion, and the solid content was 8% by mass. Five types of aqueous colloidal silica dispersions were prepared. With respect to each dispersion, colloidal silica was observed with a TEM and the average primary particle size was measured and found to be 35 nm, 40 nm, 70 nm, 90 nm and 135 nm.

3.2.2.複合粒子を含む水分散体の調製
まず、重合体粒子を含む水分散体(a)および水分散体(b)を以下のように調製した。メチルメタクリレ−ト90質量部、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート(新中村化学工業株式会社製、商品名「NKエステルM−90G」、#400)5質量部、4−ビニルピリジン5質量部、アゾ系重合開始剤(和光純薬株式会社製、商品名「V50」)2質量部、およびイオン交換水400質量部を、容量2000cmのフラスコに投入し、窒素ガス雰囲気下、撹拌しながら70℃に昇温し、6時間重合させた。これによりアミノ基の陽イオンおよびポリエチレングリコール鎖を有する官能基を備えた平均粒子径100nmのポリメチルメタクリレート系粒子を含む水分散体(a)を得た。なお、重合収率は95%であった。また、重合体粒子の平均粒子径が130nmである水分散体(b)を、攪拌速度を高めた以外は、上記と同様にして調製した。
3.2.2. Preparation of aqueous dispersion containing composite particles First, an aqueous dispersion (a) and an aqueous dispersion (b) containing polymer particles were prepared as follows. 90 parts by mass of methyl methacrylate, 5 parts by mass of methoxypolyethylene glycol methacrylate (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., trade name “NK Ester M-90G”, # 400), 5 parts by mass of 4-vinylpyridine, azo polymerization 2 parts by weight of an initiator (trade name “V50” manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 400 parts by weight of ion-exchanged water are put into a flask having a capacity of 2000 cm 3 and heated to 70 ° C. with stirring in a nitrogen gas atmosphere. Warm and polymerize for 6 hours. As a result, an aqueous dispersion (a) containing polymethyl methacrylate-based particles having an average particle diameter of 100 nm and having a functional group having an amino group cation and a polyethylene glycol chain was obtained. The polymerization yield was 95%. An aqueous dispersion (b) having an average particle diameter of polymer particles of 130 nm was prepared in the same manner as above except that the stirring speed was increased.

次に、水分散体(a)および水分散体(b)のそれぞれを、ポリメチルメタクリレート系粒子が10質量%含まれるように希釈し、水分散体(c)および水分散体(d)を調製した。水分散体(c)および水分散体(d)について、それぞれ100質量部を、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質量部を添加し、40℃で2時間撹拌した。その後、硝酸によりpHを2に調整して水分散体(e)および水分散体(f)を得た。一方、コロイダルシリカ(日産化学株式会社製、商品名「スノーテックスO」)を10質量%含む水分散体のpHを水酸化カリウムにより8に調整し、水分散体(g)を得た。水分散体(e)および水分散体(f)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(g)に含まれるコロイダルシリカ粒子のゼータ電位は−40mVであった。その後、水分散体(e)および水分散体(f)それぞれについて、100質量部に水分散体(g)50質量部を2時間かけて徐々に添加、混合し、2時間撹拌して、ポリメチルメタクリレート系粒子にシリカ粒子が付着した粒子を含む水分散体(h)および水分散体(i)を得た。次いで、それぞれの水分散体に、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質量部を添加し、60℃に昇温し、3時間撹拌を継続した後、冷却することにより、複合粒子を含む水分散体(j)および水分散体(k)を得た。水分散体(j)および水分散体(k)をそれぞれTEM観察し、一次粒子径の測定を行ったところ、水分散体(j)に含まれる複合粒子の平均一次粒子径は、130nmであり、水分散体(k)に含まれる複合粒子の平均一次粒子径は、100nmであった。なお、両者とも複合粒子において、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ることを確認した。 Next, each of the aqueous dispersion (a) and the aqueous dispersion (b) is diluted so that the polymethyl methacrylate-based particles are contained at 10% by mass, and the aqueous dispersion (c) and the aqueous dispersion (d) are obtained. Prepared. About 100 parts by mass of each of the aqueous dispersion (c) and the aqueous dispersion (d) was put into a flask having a capacity of 2000 cm 3 , 1 part by mass of methyltrimethoxysilane was added, and the mixture was stirred at 40 ° C. for 2 hours. Thereafter, the pH was adjusted to 2 with nitric acid to obtain an aqueous dispersion (e) and an aqueous dispersion (f). On the other hand, the pH of an aqueous dispersion containing 10% by mass of colloidal silica (manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd., trade name “Snowtex O”) was adjusted to 8 with potassium hydroxide to obtain an aqueous dispersion (g). The zeta potential of the polymethyl methacrylate-based particles contained in the aqueous dispersion (e) and the aqueous dispersion (f) was +17 mV, and the zeta potential of the colloidal silica particles contained in the aqueous dispersion (g) was −40 mV. Thereafter, for each of the aqueous dispersion (e) and the aqueous dispersion (f), 50 parts by mass of the aqueous dispersion (g) was gradually added to 100 parts by mass over 2 hours, mixed, stirred for 2 hours, An aqueous dispersion (h) and an aqueous dispersion (i) containing particles having silica particles attached to methyl methacrylate particles were obtained. Then, after adding 2 parts of vinyltriethoxysilane to each aqueous dispersion and stirring for 1 hour, 1 part by weight of tetraethoxysilane was added, the temperature was raised to 60 ° C., and stirring was continued for 3 hours. By cooling, an aqueous dispersion (j) and an aqueous dispersion (k) containing composite particles were obtained. When the water dispersion (j) and the water dispersion (k) were each observed with a TEM and the primary particle diameter was measured, the average primary particle diameter of the composite particles contained in the water dispersion (j) was 130 nm. The average primary particle diameter of the composite particles contained in the aqueous dispersion (k) was 100 nm. In both cases, it was confirmed that the silica particles were adhered to 80% of the surface of the polymethyl methacrylate particles in the composite particles.

3.3.化学機械研磨用水系分散体の調製
「3.2.砥粒分散体の調製」の項で述べた各水分散体を表1に記載された配合となるように容量1リットルのポリエチレン製の瓶に投入した。これに、表1に記載の化合物を各々の含有量となるように添加し、十分に攪拌した。その後pH調整剤として、リン酸、アンモニアおよび水酸化カリウムを表1に○で表示した分散体に添加し、pHを表1に示す値とした。その後、孔径5μmのフィルタで濾過し、実施例1〜7および比較例1〜7の化学機械研磨用水系分散体を得た。比(N1/N2)は、以下のように求め、結果を表1に記載した。
3.3. Preparation of aqueous dispersion for chemical mechanical polishing A polyethylene bottle having a capacity of 1 liter so that each of the aqueous dispersions described in the section “3.2. Preparation of Abrasive Dispersion” has the composition described in Table 1. It was thrown into. To this, the compounds shown in Table 1 were added so as to have respective contents, and stirred sufficiently. Thereafter, phosphoric acid, ammonia and potassium hydroxide were added to the dispersions indicated by ◯ in Table 1 as pH adjusters, and the pH was adjusted to the value shown in Table 1. Then, it filtered with the filter of the hole diameter of 5 micrometers, and obtained the aqueous dispersion for chemical mechanical polishing of Examples 1-7 and Comparative Examples 1-7. The ratio (N1 / N2) was determined as follows, and the results are shown in Table 1.

各実施例および各比較例の化学機械研磨用水系分散体について、それぞれTEM観察を行った。観察された一次粒子から無作為に500個の一次粒子を選んだ。選んだ一次粒子について、それぞれ径(一次粒子径)を測定した。次いで、一次粒子径が20〜70nmであるもの(D1)(n1)、および80〜150nmであるもの(D2)(n2)の個数を計数し、表1に記録した。そして、個数n1と個数n2の比(n1/n2)の値を求め、該値を各化学機械研磨用水系分散体に含有される(D1)第1の砥粒の粒子数N1と(D2)第2の砥粒の粒子数N2の比(N1/N2)として表1に記載した。   The chemical mechanical polishing aqueous dispersions of each Example and each Comparative Example were each subjected to TEM observation. 500 primary particles were randomly selected from the observed primary particles. The diameter (primary particle diameter) of each selected primary particle was measured. Subsequently, the number of particles having a primary particle diameter of 20 to 70 nm (D1) (n1) and 80 to 150 nm (D2) (n2) was counted and recorded in Table 1. Then, the value of the ratio (n1 / n2) between the number n1 and the number n2 is obtained, and this value is contained in each chemical mechanical polishing aqueous dispersion (D1) The number N1 of the first abrasive grains and (D2) The ratio of the number N2 of the second abrasive grains (N1 / N2) is shown in Table 1.

Figure 2010036290
Figure 2010036290

3.4.基板の研磨
実施例1〜7および比較例1〜7の水系分散体を用いて配線パターンの無い銅膜付き基板および、前述の溝パターン内に銅を埋め込んだ平坦性評価用基板を以下の条件で研磨した。
・研磨装置 : Lapmaster LM15
・研磨パッド : IC1000(ニッタ・ハース製)
・キャリアヘッド荷重 : 280hPa
・定盤回転数 : 90rpm
・研磨剤供給量 : 100ミリリットル/分
銅の研磨速度は配線パターンの無い銅膜付き基板の研磨結果より下記算出式を用いて計算した。各実施例および比較例の研磨速度は、表1に記載した。
3.4. Polishing of substrate A substrate with a copper film without a wiring pattern using the aqueous dispersions of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 7 and a substrate for flatness evaluation in which copper is embedded in the above groove pattern are as follows: Polished with.
Polishing device: Lapmaster LM15
・ Polishing pad: IC1000 (made by Nitta Haas)
-Carrier head load: 280 hPa
・ Surface plate rotation speed: 90rpm
Abrasive supply amount: 100 ml / min The copper polishing rate was calculated from the polishing result of the substrate with a copper film without a wiring pattern, using the following calculation formula. The polishing rate of each example and comparative example is shown in Table 1.

研磨速度(μm/分)=研磨量(μm)/研磨時間(分)
なお、研磨量は、銅の密度を8.9g/cmとして下式を用いて算出した。
Polishing speed (μm / min) = polishing amount (μm) / polishing time (min)
The polishing amount was calculated using the following equation, assuming that the density of copper was 8.9 g / cm 3 .

研磨量(μm)=(研磨前重量(g)−研磨後重量(g))/基板面積(cm)×銅の密度(g/cm)×104
研磨速度の値が7(μm/分)以上のとき、研磨速度が良好といえる。
Polishing amount (μm) = (weight before polishing (g) −weight after polishing (g)) / substrate area (cm 2 ) × copper density (g / cm 3 ) × 104
When the value of the polishing rate is 7 (μm / min) or more, it can be said that the polishing rate is good.

3.5.段差解消性の評価
段差解消性については、別途、上記「3.4.基板の研磨」において述べたと同様に、平坦性評価用基板を研磨して行った。研磨開始から6秒ごとに基板の段差を触針式段差計(KLA−Tencor社製、型式「P−10」)を使用して測定し、銅膜の表面の段差が0.5μm以下となった時点で段差が解消したと判定し、研磨開始から段差解消までの時間を記録して評価した。表1には、各実施例および各比較例について、段差解消までに要した時間を記載した。段差解消性は、段差解消までの時間が1分以内であれば極めて良好であるといえる。
3.5. Evaluation of level difference elimination property The level difference elimination property was separately polished in the same manner as described in “3.4. Polishing of substrate” above. Every 6 seconds from the start of polishing, the step of the substrate is measured using a stylus type step gauge (manufactured by KLA-Tencor, model “P-10”), and the step on the surface of the copper film is 0.5 μm or less. At that time, it was determined that the step was eliminated, and the time from the start of polishing to the elimination of the step was recorded and evaluated. Table 1 shows the time required to eliminate the level difference for each example and each comparative example. The level difference resolving property can be said to be very good if the time required for level difference cancellation is within 1 minute.

3.6.ディッシングの評価
凹部等に配線材料を堆積させた厚さT(nm)の初期の余剰膜を研磨速度V(nm/分)で研磨すると、本来T/V(分)の時間だけ研磨すれば目的が達成できるはずである。しかし、実際の製造工程では、凹部以外の部分に残る配線材料を除去するため、T/V(分)を超える過剰研磨(オーバーポリッシュ)を実施している。このとき、配線部分が過剰に研磨されることにより、凹状の形状となることがある。このような凹状の配線形状は、「ディッシング」と呼ばれ、製造品の歩留まりを低下させてしまう観点から好ましくない。そのため、各実施例および比較例でディッシングを評価項目として採り上げた。
3.6. Evaluation of dishing If an initial surplus film having a thickness T (nm) in which a wiring material is deposited in a recess or the like is polished at a polishing rate V (nm / min), the object is to polish by the time of T / V (min) originally. Should be able to be achieved. However, in the actual manufacturing process, excessive polishing (over polishing) exceeding T / V (min) is performed in order to remove the wiring material remaining in portions other than the recesses. At this time, the wiring portion may be excessively polished, resulting in a concave shape. Such a concave wiring shape is called “dishing” and is not preferable from the viewpoint of reducing the yield of manufactured products. Therefore, dishing was taken as an evaluation item in each example and comparative example.

ディッシングの評価は、触針式段差計(KLA−Tencor社製、型式「P−10」)を使用し、上述の平坦性評価用基板を用いて行った。また、ディッシングの評価における研磨時間は、厚さT(nm)の初期の余剰銅膜を「3.4.基板の研磨」で得られた研磨速度V(nm/分)で除した値(T/V)(分)に1.5を乗じた時間(分)とした。   Evaluation of dishing was performed using the above-mentioned flatness evaluation board | substrate using the stylus type level | step difference meter (The product made by KLA-Tencor, model "P-10"). The polishing time in the dishing evaluation is a value obtained by dividing the initial excess copper film having a thickness T (nm) by the polishing rate V (nm / min) obtained in “3.4. Polishing of Substrate” (T / V) (minutes) multiplied by 1.5 (minutes).

表1中の評価項目におけるディッシングの項は、上記表面粗さ計によって測定された銅配線の窪みの量をディッシング値(μm)として記載した。平坦性評価用基板に形成される100μm幅のラインおよび2mm幅のラインそれぞれについて、ディッシング値を表1に記載した。なお、参考として100μm幅のラインおよび2mm幅のラインにおけるディッシング値の差も合わせて表1に記載した。ディッシングの値は、100μm幅のラインにおいては1.5(μm)以下のとき、良好であり、2mm幅のラインにおいては2.0(μm)以下のときに良好であるといえる。   In the item of dishing in the evaluation items in Table 1, the amount of depression of the copper wiring measured by the surface roughness meter was described as the dishing value (μm). The dishing values are shown in Table 1 for 100 μm wide lines and 2 mm wide lines formed on the flatness evaluation substrate. For reference, the difference in dishing value between the 100 μm width line and the 2 mm width line is also shown in Table 1. The dishing value is good when it is 1.5 (μm) or less for a line of 100 μm width, and good when it is 2.0 (μm) or less for a line of 2 mm width.

3.7.貯蔵安定性
各実施例および各比較例の化学機械研磨用水系分散体の貯蔵安定性の評価は、化学機械研磨用水系分散体を調製した後、常温、常圧で静置し、60日間静置後の各分散体を目視にて観察することによって実施した。貯蔵安定性の評価の指標としては、調製直後と変化がない場合を◎、わずかに沈殿物が観察された場合を○、成分の分離が生じているか上澄み領域が生じている場合を×とし、その結果を表1に記した。
3.7. Storage Stability Evaluation of the storage stability of the chemical mechanical polishing aqueous dispersions of each Example and each Comparative Example was carried out by preparing the chemical mechanical polishing aqueous dispersions and then allowing them to stand at room temperature and normal pressure for 60 days. It implemented by observing each dispersion | distribution after placement visually. As an index for evaluating the storage stability, ◎ when there is no change immediately after preparation, ◯ when a slight precipitate is observed, and × when the separation of the components occurs or the supernatant region occurs, The results are shown in Table 1.

3.8.評価結果
表1の結果によれば、実施例1〜7の化学機械研磨用水系分散体では、いずれも銅の研磨速度は7.2μm/分以上と十分に高かった。そして、実施例1〜7の化学機械研磨用水系分散体は、段差解消までの時間が1分以内であり、極めて良好な段差解消性を有していた。また、実施例1〜7の化学機械研磨用水系分散体は、100μm配線のディッシングは1.2μm以下と小さく、良好なオーバーポリッシュマージンを有していることが判明した。さらに、2mm配線のディッシングは1.7μm以下と小さく、幅の大きい配線に対しても良好なオーバーポリッシュマージンを有していることが判明した。なお、100μmラインと2mmラインとでディッシングの差は、0.5μm以下であり、ディッシングのライン幅依存性が小さいことがわかった。また、実施例1〜7の化学機械研磨用水系分散体は、すべて貯蔵安定性も良好であった。
3.8. Evaluation Results According to the results of Table 1, in the chemical mechanical polishing aqueous dispersions of Examples 1 to 7, the copper polishing rate was 7.2 μm / min or more and was sufficiently high. And the chemical mechanical polishing aqueous dispersions of Examples 1 to 7 had a time difference elimination within 1 minute and had extremely good level difference elimination. Moreover, it was found that the chemical mechanical polishing aqueous dispersions of Examples 1 to 7 had a good overpolish margin because the dishing of 100 μm wiring was as small as 1.2 μm or less. Further, it was found that the dishing of the 2 mm wiring is as small as 1.7 μm or less and has a good overpolish margin even for the wiring having a large width. Note that the difference in dishing between the 100 μm line and the 2 mm line is 0.5 μm or less, and it was found that the line width dependence of dishing is small. Moreover, the chemical mechanical polishing aqueous dispersions of Examples 1 to 7 all had good storage stability.

一方、表1に示す通り、比(N1/N2)が3〜50の上限を超えた比較例1は、段差解消までの時間が1.6分と長く不十分であった。また、比(N1/N2)が3〜50の下限未満である比較例2では、研磨速度が5.1μm/分と小さく、しかも段差解消までの時間の1.4分と長く不良であった。同様に比(N1/N2)が3〜50の下限未満である比較例3では、砥粒の含有量の増加により、研磨速度と段差解消までの時間は良好な範囲となったが、ディッシングが不良であった。(A)成分の含有量が、3〜15質量%の範囲未満である比較例4(1.5質量%)では、研磨速度が非常に小さく、段差解消までの時間が3.5分と長く不良であった。(A)成分の含有量が、3〜15質量%の範囲を超えた比較例5(21質量%)では、ディッシングが不良であった。pHの値が1〜5の範囲の下限を外れた比較例6(pH=0.5)では、段差解消までの時間が長く、ディッシングも極めて大きかった。pHの値が1〜5の範囲の上限を外れた比較例7(pH=6)では、研磨速度が小さく、段差解消までの時間も長く不良であった。なお、比較例3、および比較例5〜7については、貯蔵安定性も劣っていた。   On the other hand, as shown in Table 1, Comparative Example 1 in which the ratio (N1 / N2) exceeded the upper limit of 3 to 50 was insufficient for a long time of 1.6 minutes until the step was eliminated. Further, in Comparative Example 2 in which the ratio (N1 / N2) is less than the lower limit of 3 to 50, the polishing rate was as small as 5.1 μm / min, and the time until the step was eliminated was as long as 1.4 minutes and was poor. . Similarly, in Comparative Example 3 in which the ratio (N1 / N2) is less than the lower limit of 3 to 50, the polishing rate and the time required to eliminate the step are in a favorable range due to the increase in the content of abrasive grains. It was bad. In Comparative Example 4 (1.5% by mass) in which the content of the component (A) is less than the range of 3 to 15% by mass, the polishing rate is very low, and the time until the step is eliminated is as long as 3.5 minutes. It was bad. In Comparative Example 5 (21 mass%) in which the content of the component (A) exceeded the range of 3 to 15 mass%, dishing was poor. In Comparative Example 6 (pH = 0.5) in which the pH value was outside the lower limit of the range of 1 to 5, the time required to eliminate the step was long and dishing was extremely large. In Comparative Example 7 (pH = 6) in which the pH value deviated from the upper limit of the range of 1 to 5, the polishing rate was low, and the time until the step was eliminated was also poor. In addition, about Comparative Example 3 and Comparative Examples 5-7, the storage stability was also inferior.

このように各実施例の化学機械研磨用水系分散体は、樹脂基板上にある銅または銅合金を含む金属膜を高い研磨速度で研磨でき段差解消性に優れ、かつ、基板の面内均一性の確保および研磨面内での平坦性のばらつき抑制を実現できるものであることが判明した。   As described above, the chemical mechanical polishing aqueous dispersions of the respective examples can polish a metal film containing copper or a copper alloy on a resin substrate at a high polishing rate, and have excellent step resolution and in-plane uniformity of the substrate. It has been found that it is possible to ensure the thickness and to suppress the variation in flatness within the polished surface.

本実施形態の回路基板の製造方法の工程を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the process of the manufacturing method of the circuit board of this embodiment. 本実施形態の回路基板の製造方法の工程を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the process of the manufacturing method of the circuit board of this embodiment. 本実施形態の回路基板の製造方法の工程を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the process of the manufacturing method of the circuit board of this embodiment. 本実施形態の回路基板の製造方法の工程を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the process of the manufacturing method of the circuit board of this embodiment. 本実施形態の回路基板の製造方法によって製造される回路基板の例を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the example of the circuit board manufactured by the manufacturing method of the circuit board of this embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

10…樹脂基板、12…凹部、20…バリアメタル膜、30…金属膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Resin board | substrate, 12 ... Recessed part, 20 ... Barrier metal film, 30 ... Metal film

Claims (11)

樹脂基板に銅または銅合金を含む配線層が設けられた回路基板を形成するために用いる化学機械研磨用水系分散体であって、
(A)有機酸と、
(B)含窒素複素環化合物と、
(C)酸化剤と、
(D1)一次粒子径が20〜70nmである第1の砥粒と、
(D2)一次粒子径が80〜150nmである第2の砥粒と、
を含み、
前記化学機械研磨用水系分散体に対する前記(A)有機酸の濃度は、3〜15質量%であり、
前記(D1)第1の砥粒の粒子数N1と前記(D2)第2の砥粒の粒子数N2の比(N1/N2)は、3〜50であり、
pHの値は、1〜5である、化学機械研磨用水系分散体。
A chemical mechanical polishing aqueous dispersion used for forming a circuit board provided with a wiring layer containing copper or a copper alloy on a resin substrate,
(A) an organic acid;
(B) a nitrogen-containing heterocyclic compound;
(C) an oxidizing agent;
(D1) a first abrasive grain having a primary particle diameter of 20 to 70 nm;
(D2) a second abrasive grain having a primary particle diameter of 80 to 150 nm,
Including
The concentration of the (A) organic acid with respect to the chemical mechanical polishing aqueous dispersion is 3 to 15% by mass,
The ratio (N1 / N2) of the particle number N1 of the (D1) first abrasive grains and the particle number N2 of the (D2) second abrasive grains is 3 to 50,
The aqueous dispersion for chemical mechanical polishing having a pH value of 1 to 5.
請求項1において、
前記(D1)第1の砥粒は、シリカ粒子である、化学機械研磨用水系分散体。
In claim 1,
(D1) The chemical mechanical polishing aqueous dispersion, wherein the first abrasive grains are silica particles.
請求項1または請求項2において、
前記(D2)第2の砥粒は、シリカ粒子、炭酸カルシウム粒子、有機ポリマー粒子、および有機無機複合粒子のいずれか1種である、化学機械研磨用水系分散体。
In claim 1 or claim 2,
(D2) The second abrasive grain is an aqueous dispersion for chemical mechanical polishing, which is any one of silica particles, calcium carbonate particles, organic polymer particles, and organic-inorganic composite particles.
請求項1ないし請求項3のいずれか1項において、
前記(D1)第1の砥粒および前記(D2)第2の砥粒は、シリカ粒子である、化学機械研磨用水系分散体。
In any one of Claims 1 thru | or 3,
The (D1) first abrasive grains and the (D2) second abrasive grains are silica-based aqueous dispersions for chemical mechanical polishing.
請求項2ないし請求項4のいずれか1項において、
前記シリカ粒子は、コロイダルシリカおよびヒュームドシリカから選択される少なくとも1種である、化学機械研磨用水系分散体。
In any one of Claims 2 thru | or 4,
The silica particle is an aqueous dispersion for chemical mechanical polishing, which is at least one selected from colloidal silica and fumed silica.
請求項1ないし請求項5のいずれか1項において、
前記(A)有機酸は、クエン酸、グリシン、リンゴ酸、酒石酸およびシュウ酸から選択される少なくとも1種である、化学機械研磨用水系分散体。
In any one of Claims 1 thru | or 5,
The chemical acid polishing aqueous dispersion, wherein the organic acid (A) is at least one selected from citric acid, glycine, malic acid, tartaric acid and oxalic acid.
請求項1ないし請求項6のいずれか1項において、
前記(B)含窒素複素環化合物は、ベンゾトリアゾール、トリアゾール、イミダゾール、およびカルボキシベンゾトリアゾールから選択される少なくとも1種である、化学機械研磨用水系分散体。
In any one of Claims 1 thru | or 6,
The chemical mechanical polishing aqueous dispersion, wherein the (B) nitrogen-containing heterocyclic compound is at least one selected from benzotriazole, triazole, imidazole, and carboxybenzotriazole.
請求項1ないし請求項7のいずれか1項において、
前記(C)酸化剤は、過酸化水素である、化学機械研磨用水系分散体。
In any one of Claims 1 thru | or 7,
The chemical mechanical polishing aqueous dispersion, wherein (C) the oxidizing agent is hydrogen peroxide.
請求項1ないし請求項8のいずれか1項に記載の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工程を有する、回路基板の製造方法。   A method for manufacturing a circuit board, comprising a step of performing chemical mechanical polishing using the chemical mechanical polishing aqueous dispersion according to claim 1. 請求項9に記載の製造方法により製造された回路基板。   A circuit board manufactured by the manufacturing method according to claim 9. 請求項10に記載の回路基板が複数積層された多層回路基板。   A multilayer circuit board in which a plurality of the circuit boards according to claim 10 are laminated.
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