JP2010080842A - Polishing composition and polishing method using the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polishing composition capable of maintaining a polyimide film with a high planarity in a short time and capable of polishing the polyimide film by a chemical-mechanical polishing by suppressing the occurrence of a polishing hurt, and to provide a polishing method using the polishing composition. <P>SOLUTION: The polishing composition is used for the chemical-mechanical polishing of the polyimide film, containing: (A) abrasive grain; (B) water; and (C) at least one organic solvent chosen from groups of (C1) non-protonic organic solvent having a compatibility with the water, and (C2) protonic organic solvent having a compatibility with the water. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、ポリイミド膜の化学的機械的な平坦化を行う際に有用な研磨組成物、及びこれを用いた研磨方法に関する。特に、本発明は、半導体のパッケージの積層工程において使用されるポリイミド膜からなる基板の研磨工程に有用である。   The present invention relates to a polishing composition useful for performing chemical mechanical planarization of a polyimide film, and a polishing method using the same. In particular, the present invention is useful for a polishing process of a substrate made of a polyimide film used in a semiconductor package stacking process.

半導体集積回路(以下「LSI」と称する場合がある。)で代表される半導体デバイスの開発においては、半導体デバイス製造の各工程にて実施される平坦化技術として、化学的機械的研磨(Chemical Mechanical Polishing、以下「CMP」と称する場合がある。)が採用されている。例えば、CMPは、層間絶縁性膜(SiOなど)や配線に用いる金属薄膜を研磨して、基板を平滑化し、或いは配線形成時の余分な金属薄膜を除去するために用いられている(例えば、特許文献1参照)。 In the development of a semiconductor device typified by a semiconductor integrated circuit (hereinafter sometimes referred to as “LSI”), chemical mechanical polishing (Chemical Mechanical Polishing) is used as a planarization technique performed in each process of semiconductor device manufacturing. Polishing, hereinafter may be referred to as “CMP”). For example, CMP is used to polish an interlayer insulating film (such as SiO 2 ) or a metal thin film used for wiring, smooth the substrate, or remove excess metal thin film during wiring formation (for example, , See Patent Document 1).

CMPの一般的な方法は、次の通りである。
円形の研磨定盤(プラテン)上に研磨パッドを貼り付け、研磨パッド表面を研磨液で浸す。研磨パッドに基板(ウェハ)の表面を押しつけ、その裏面から所定の圧力(研磨圧力)を加えた状態で、研磨定盤及び基板の双方を回転させる。
CMPでは、上記操作によって発生する機械的摩擦により、基板の表面を平坦化する。
A general method of CMP is as follows.
A polishing pad is affixed on a circular polishing platen (platen), and the surface of the polishing pad is immersed in a polishing liquid. The surface of the substrate (wafer) is pressed against the polishing pad, and both the polishing platen and the substrate are rotated with a predetermined pressure (polishing pressure) applied from the back surface.
In CMP, the surface of a substrate is flattened by mechanical friction generated by the above operation.

ポリイミドは、熱安定性、化学的安定性、電気的特性、及び機械的特性などに優れている。このため、ポリイミドは、配線板用の絶縁材料などの多種多様な用途に用いられている。例えば、ポリイミド膜或いはポリイミドを主成分として含む膜(以下、単に「ポリイミド膜」と称する場合がある。)は、下記非特許文献1に記載されるような、半導体のパッケージにも適用される。
しかしながら、ポリイミドのごとき有機ポリマー系の樹脂基板は、エッチングなどによる除去や平坦化が困難である。
Polyimide is excellent in thermal stability, chemical stability, electrical characteristics, mechanical characteristics, and the like. For this reason, polyimide is used for a wide variety of applications such as an insulating material for a wiring board. For example, a polyimide film or a film containing polyimide as a main component (hereinafter sometimes simply referred to as “polyimide film”) is also applied to a semiconductor package as described in Non-Patent Document 1 below.
However, organic polymer resin substrates such as polyimide are difficult to remove or planarize by etching or the like.

ポリイミド膜のエッチングに関しては、例えば、ヒドラジンを主成分とする溶液を用いてウェットエッチングする方法(特許文献2及び3参照)、水酸化カリウムを用いたエッチング方法(特許文献4参照)、エッチング中にレーザー、赤外線、マイクロ波を照射する方法(特許文献5〜7等を参照)が開示されている。
しかしながら、通常のウェットエッチング方法の改良例では、上記の如き手段をとったとしても、エッチングに非常に長い時間を要し、スループット上問題があること、また、エッチングむらを生じ、エッチング後の平坦性の悪いものが多く、未だ実用上満足できるレベルには達していない。さらに、ヒドラジンのような化合物を含有する溶液の使用は、安全性の面からも問題がある。
Regarding the etching of the polyimide film, for example, a method of wet etching using a solution containing hydrazine as a main component (see Patent Documents 2 and 3), an etching method using potassium hydroxide (see Patent Document 4), and during etching A method of irradiating laser, infrared rays, and microwaves (see Patent Documents 5 to 7) is disclosed.
However, in the improvement example of the normal wet etching method, even if the above measures are taken, the etching takes a very long time, there is a problem in throughput, and etching unevenness occurs, resulting in flatness after etching. There are many things that are bad in nature and have not yet reached a satisfactory level for practical use. Furthermore, the use of a solution containing a compound such as hydrazine is problematic from the viewpoint of safety.

また、他の方法として、アルミナなどの研磨剤を添加した研磨液を用い、該研磨液をスプレー添加して、高圧でポリイミド膜の表面に吐出し、エッチングする方法も開示されている(例えば、特許文献8及び9参照)。
しかし、このような、研磨剤を混合し、研磨用組成物を吐出する方法でポリイミド膜をエッチングする場合も、吐出の角度によりエッチングにばらつきが生じ、平坦性やスクラッチなどに支障が出る場合があった。
In addition, as another method, a method is also disclosed in which a polishing liquid to which an abrasive such as alumina is added, the polishing liquid is spray-added, discharged onto the surface of the polyimide film at a high pressure, and etched (for example, (See Patent Documents 8 and 9).
However, even when a polyimide film is etched by such a method of mixing an abrasive and discharging a polishing composition, etching may vary depending on the discharge angle, which may impair flatness and scratches. there were.

また、ポリイミド膜を有する基板の場合、上記のように、ウェットエッチングでは、スループットの問題があり、研磨用組成物のスプレー添加では研磨ムラが起こる場合があり、またドライエッチング法では、平坦性や膜面の荒れに問題があり、いずれの手段をとっても、研磨傷の問題を生じることなく、満足できる平坦化を達成するのは困難であった。
特開2006−049790号公報 特開平3−101228号公報、 特開平5−202206号公報 特開平5−301981号公報 特開2002−20513号公報 特開2002−53684号公報 特開2002−128922号公報 特開2002−307311号公報、 特開2003−8171号公報 Electronic Components and Technology Conference, 2006. Proceedings.(56th Publicant Date:30 May-2 June 2006)
Further, in the case of a substrate having a polyimide film, as described above, there is a problem of throughput in wet etching, and polishing unevenness may occur in spray addition of the polishing composition, and flatness and There is a problem with the roughness of the film surface, and it has been difficult to achieve satisfactory flattening without causing a problem of polishing scratches by any means.
JP 2006-049790 A JP-A-3-101228, JP-A-5-202206 JP-A-5-301981 JP 2002-20513 A JP 2002-53684 A JP 2002-128922 A JP 2002-307111 A, JP 2003-8171 A Electronic Components and Technology Conference, 2006. Proceedings. (56th Publicant Date: 30 May-2 June 2006)

本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、下記目的を達成することを課題とする。
即ち、本発明は、ポリイミド膜を、短時間で、高い平坦性を維持し、且つ研磨傷の発生を抑制して化学的機械的研磨により研磨しうる研磨用組成物、及び該研磨用組成物を用いた研磨方法を提供することを目的とするものである。
This invention is made | formed in view of the said situation, and makes it a subject to achieve the following objective.
That is, the present invention provides a polishing composition capable of polishing a polyimide film by chemical mechanical polishing while maintaining high flatness in a short time and suppressing generation of polishing flaws, and the polishing composition. An object of the present invention is to provide a polishing method using this.

本発明は鋭意検討し結果、下記の研磨用組成物及びそれを用いた研磨方法により、前記課題を解決しうることを見出し、本発明を完成するに至った。
本発明の研磨用組成物及びそれを用いた研磨方法は、以下の通りである。
As a result of intensive studies, the present invention has found that the above-mentioned problems can be solved by the following polishing composition and a polishing method using the same, and the present invention has been completed.
The polishing composition of the present invention and the polishing method using the same are as follows.

<1> ポリイミド膜の化学的機械的研磨に用いられ、(A)砥粒と、(B)水と、(C)(C1)水と相溶性を有する非プロトン性有機溶媒および(C2)水と相溶性を有するプロトン性有機溶媒の群から選ばれる少なくとも一つの有機溶媒と を含有する研磨用組成物。
<2> 前記(A)砥粒が、アルミナ及びシリカから選択される少なくとも1種である<1>に記載の研磨用組成物。
<1> Used for chemical mechanical polishing of polyimide film, (A) abrasive grains, (B) water, (C) (C1) water-compatible aprotic organic solvent and (C2) water And at least one organic solvent selected from the group of protic organic solvents having compatibility with the polishing composition.
<2> The polishing composition according to <1>, wherein the (A) abrasive grain is at least one selected from alumina and silica.

<3> 前記(C1)水と相溶性を有する非プロトン性有機溶媒が、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、およびN−メチルピロリドンから選ばれた1種である<1>または<2>に記載の研磨用組成物。
<4> 前記(C2)水と相溶性を有するプロトン性有機溶媒が、メタノール、エタノール、およびエチレングリコールから選ばれた1種である<1>または<2>に記載の研磨用組成物。
<3> The polishing according to <1> or <2>, wherein the (C1) water-compatible aprotic organic solvent is one selected from methyl ethyl ketone, tetrahydrofuran, dioxane, and N-methylpyrrolidone. Composition.
<4> The polishing composition according to <1> or <2>, wherein the (C2) water-compatible protic organic solvent is one selected from methanol, ethanol, and ethylene glycol.

<5> 更に、(D)金属の防食剤を含有する<1>から<4>のいずれか1項に記載の研磨用組成物。
<6> 更に、(E)酸化剤を含有する<1>から<5>のいずれか1項に記載の研磨用組成物。
<5> The polishing composition according to any one of <1> to <4>, further comprising (D) a metal anticorrosive.
<6> The polishing composition according to any one of <1> to <5>, further comprising (E) an oxidizing agent.

<7> 前記(E)酸化剤が、過酸化水素、過酸化物、硝酸塩、ヨウ素酸塩、過ヨウ素酸塩、次亜塩素酸塩、亜塩素酸塩、塩素酸塩、過塩素酸塩、過硫酸塩、重クロム酸塩、過マンガン酸塩、オゾン水、銀(II)、及び鉄(III)塩からなる群より選択される<6>に記載の研磨用組成物。
<8> 半導体デバイスの製造工程において、ポリイミド膜を含む被研磨体を、<1>から<7>のいずれか1項に記載の研磨用組成物を用いて化学的機械的に研磨する研磨方法。
<7> The oxidizing agent (E) is hydrogen peroxide, peroxide, nitrate, iodate, periodate, hypochlorite, chlorite, chlorate, perchlorate, The polishing composition according to <6>, selected from the group consisting of persulfate, dichromate, permanganate, ozone water, silver (II), and iron (III) salt.
<8> A polishing method for chemically and mechanically polishing an object to be polished including a polyimide film using the polishing composition according to any one of <1> to <7> in a semiconductor device manufacturing process. .

本発明の研磨用組成物は、ポリイミド膜の化学的機械的研磨に用いられ、(A)砥粒と、(B)水と、(C)(C1)水と相溶性を有する非プロトン性有機溶媒および(C2)水と相溶性を有するプロトン性有機溶媒の群から選ばれる少なくとも一つの有機溶媒と を含有することを特徴とする。
本発明の作用は明確ではないが、本発明の研磨用組成物は、(C)特定の有機溶媒によりポリイミド膜の表面の膜質が変化し、(A)砥粒による物理的研磨効果が最大限に発揮され、これまでのエッチングのように長時間を要すること無く、砥粒とCMP装置との併用で被研磨面であるポリイミド膜の研磨が瞬時に行なわれ、これにより高速研磨が可能になるものと考えている。
さらに、ポリイミド膜を有する被研磨体もCMP装置により定盤を回転して研磨しているため、エッチングにおける如き局所的な過研磨などが生じにくく、平坦性の高い研磨面が得られるものと考えられる。
The polishing composition of the present invention is used for chemical mechanical polishing of a polyimide film, and is an aprotic organic compound that is compatible with (A) abrasive grains, (B) water, and (C) (C1) water. And (C2) at least one organic solvent selected from the group of protic organic solvents having compatibility with water.
Although the action of the present invention is not clear, the polishing composition of the present invention is (C) the film quality of the surface of the polyimide film is changed by a specific organic solvent, and (A) the physical polishing effect by the abrasive grains is maximized. The polyimide film, which is the surface to be polished, is instantly polished by using a combination of abrasive grains and a CMP apparatus without requiring a long time as in conventional etching, thereby enabling high-speed polishing. I believe that.
Furthermore, since the object to be polished having a polyimide film is also polished by rotating the surface plate with a CMP apparatus, it is considered that local overpolishing such as etching hardly occurs and a highly flat polished surface can be obtained. It is done.

本発明によれば、ポリイミド膜を、短時間で、高い平坦性を維持し、且つ研磨傷の発生を抑制して化学的機械的研磨により研磨しうる研磨用組成物を提供することができる。
また、本発明の研磨組成物により、ポリイミド膜を、短時間で、研磨傷の発生を抑制しつつ研磨することができ、高い平坦性を達成しうる研磨方法を提供することができる。
According to the present invention, it is possible to provide a polishing composition capable of polishing a polyimide film by chemical mechanical polishing while maintaining high flatness in a short time and suppressing generation of polishing flaws.
Moreover, the polishing composition of the present invention can provide a polishing method capable of polishing a polyimide film in a short time while suppressing the generation of polishing flaws and achieving high flatness.

以下、本発明の具体的態様について詳細に説明する。
[研磨用組成物]
本発明の研磨用組成物は、ポリイミド膜の化学的機械的研磨に用いられ、(A)砥粒と、(B)水と、(C)(C1)水と相溶性を有する非プロトン性有機溶媒および(C2)水と相溶性を有するプロトン性有機溶媒の群から選ばれる少なくとも一つの有機溶媒(以下、「特定有機溶媒」と称することがある。)と を含有する研磨用組成物である。
本発明の研磨用組成物は、(A)砥粒、(B)水、および(C)特定有機溶媒以外に、必要に応じて、任意成分を含有してもよい。該任意成分としては、例えば、(D)金属の防食剤、(E)酸化剤、pH調整剤、界面活性剤等が挙げられる。
以下、本発明の研磨用組成物における各構成要素について詳細に説明する。
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail.
[Polishing composition]
The polishing composition of the present invention is used for chemical mechanical polishing of a polyimide film, and is an aprotic organic compound that is compatible with (A) abrasive grains, (B) water, and (C) (C1) water. A polishing composition comprising: a solvent; and (C2) at least one organic solvent selected from the group of protic organic solvents compatible with water (hereinafter sometimes referred to as “specific organic solvent”). .
The polishing composition of the present invention may contain an optional component, if necessary, in addition to (A) abrasive grains, (B) water, and (C) a specific organic solvent. Examples of the optional component include (D) a metal anticorrosive, (E) an oxidizing agent, a pH adjuster, and a surfactant.
Hereinafter, each component in the polishing composition of the present invention will be described in detail.

<ポリイミド膜>
先ず、本発明の研磨用組成物の研磨対象となるポリイミド膜について説明する。
ポリイミド膜は、熱硬化性、熱可塑性、感光性などどのようなポリイミド膜でも適用できる。
本発明におけるポリイミド膜とは、配線を形成しうる基板表面に形成されたポリイミド膜であれば、特に制限はなく、ウェハ等の上に樹脂液を塗布して成膜された膜でもよいし、予め成膜されたポリイミド膜をウェハ等の上にラミネートして形成した膜、あるいは、エポキシ系接着剤などにより予め成膜されたポリイミド膜を基板表面に接着して形成したものでもよい。
ポリイミド膜の具体的な例としては、前記非特許文献1に記載されているポリイミド、特開2002−20513号公報に記載のポリイミド膜などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
<Polyimide film>
First, a description will be given of a polyimide film to be polished by the polishing composition of the present invention.
As the polyimide film, any polyimide film such as thermosetting, thermoplastic, and photosensitive can be used.
The polyimide film in the present invention is not particularly limited as long as it is a polyimide film formed on the substrate surface on which wiring can be formed, and may be a film formed by applying a resin liquid on a wafer or the like, A film formed by laminating a polyimide film formed in advance on a wafer or the like, or a film formed by adhering a polyimide film formed in advance by an epoxy adhesive or the like to the substrate surface may be used.
Specific examples of the polyimide film include, but are not limited to, the polyimide described in Non-Patent Document 1 and the polyimide film described in JP-A-2002-20513.

<(A)砥粒>
本発明の研磨用組成物は、(A)砥粒を含有する。好ましい砥粒としては、例えば、シリカ(例えば、沈降シリカ、フュームドシリカ、コロイダルシリカ、合成シリカ)、セリア、アルミナ、チタニア、ジルコニア、ゲルマニア、酸化マンガン、ダイヤモンドなどが挙げられ、シリカ、アルミナ、酸化マンガン等の無機砥粒が好ましく用いられ、これらの中でも、アルミナ及びシリカが更に好ましい。
<(A) Abrasive grain>
The polishing composition of the present invention contains (A) abrasive grains. Preferable abrasive grains include, for example, silica (for example, precipitated silica, fumed silica, colloidal silica, synthetic silica), ceria, alumina, titania, zirconia, germania, manganese oxide, diamond and the like, silica, alumina, oxidation Inorganic abrasive grains such as manganese are preferably used, and among these, alumina and silica are more preferable.

本発明の研磨用組成物に含有される砥粒の平均粒径(一次粒径)は、5nm〜1000nmの範囲であることが好ましく、より好ましくは10nm〜800nmである。充分な研磨加工速度を達成する目的からは、20nm以上の粒子が好ましい。また、研磨加工中に過剰な摩擦熱を発生させない目的からは、粒子径は700nm以下が好ましい。
なお、ここで砥粒の平均粒径(一次粒径)は、BET比表面積法により測定した値を用いている。
The average particle size (primary particle size) of the abrasive grains contained in the polishing composition of the present invention is preferably in the range of 5 nm to 1000 nm, more preferably 10 nm to 800 nm. In order to achieve a sufficient polishing speed, particles of 20 nm or more are preferable. For the purpose of not generating excessive frictional heat during polishing, the particle size is preferably 700 nm or less.
In addition, the value measured by the BET specific surface area method is used for the average particle diameter (primary particle diameter) of an abrasive grain here.

また、本発明における砥粒としては、前記した無機砥粒と共に、有機重合体粒子を併用することも可能である。無機砥粒と有機重合体粒子を砥粒として併用する場合、その含有比は、目的に応じて適宜設定することができる。さらに、砥粒としては、アルミン酸イオン又はホウ酸イオンを用いて表面改質したコロイダルシリカ、表面電位を制御したコロイダルシリカなど、各種表面処理を行ったコロイダルシリカや、複数の材料からなる複合砥粒などを目的に応じて用いることも可能である。   Moreover, as an abrasive grain in this invention, it is also possible to use an organic polymer particle together with the above-mentioned inorganic abrasive grain. When inorganic abrasive grains and organic polymer particles are used in combination as abrasive grains, the content ratio can be appropriately set according to the purpose. Further, as abrasive grains, colloidal silica surface-modified with aluminate ions or borate ions, colloidal silica with controlled surface potential, such as colloidal silica subjected to various surface treatments, or composite abrasives composed of a plurality of materials It is also possible to use grains according to the purpose.

本発明の研磨用組成物における砥粒の添加量は、目的に応じて適宜選択されるが、一般には、研磨用組成物の全質量に対して、0.01〜80質量%の範囲で用いることができる。本発明においては、砥粒量が多いほど研磨速度は上昇するものの、砥粒に起因するスクラッチなどを抑制するという観点からは、砥粒の添加量は0.1〜70質量%であることが好ましく、0.2〜60質量%であることがより好ましい。
複数種の砥粒を用いる場合、上記添加量はその総量を表す。
上記の砥粒は、2種以上を併用することも可能であり、目的に応じて、同じ種類であってサイズの異なる砥粒を組み合わせて使用する、或いは、異なる種類の砥粒を混合して使用することも可能である。
Although the addition amount of the abrasive grains in the polishing composition of the present invention is appropriately selected according to the purpose, it is generally used in the range of 0.01 to 80% by mass with respect to the total mass of the polishing composition. be able to. In the present invention, although the polishing rate increases as the amount of abrasive grains increases, the addition amount of abrasive grains is 0.1 to 70% by mass from the viewpoint of suppressing scratches caused by the abrasive grains. Preferably, it is 0.2-60 mass%.
When a plurality of types of abrasive grains are used, the added amount represents the total amount.
The above-mentioned abrasive grains can be used in combination of two or more, and depending on the purpose, the abrasive grains of the same type and different sizes are used in combination, or different kinds of abrasive grains are mixed. It is also possible to use it.

<(B)水>
本発明の研磨用組成物に使用可能な(B)水は、蒸留水、イオン交換水等一般に半導体材料用途に用いられるものが使用可能である。
<(B) Water>
As the (B) water that can be used in the polishing composition of the present invention, water that is generally used for semiconductor materials, such as distilled water and ion exchange water, can be used.

<(C)(C1)水と相溶性を有する非プロトン性有機溶媒、および(C2)水と相溶性を有するプロトン性有機溶媒の群から選ばれる少なくとも一つの有機溶媒>
本発明の研磨用組成物は、(C)(C1)水と相溶性を有する非プロトン性有機溶媒、および(C2)水と相溶性を有するプロトン性有機溶媒の群から選ばれる少なくとも一つの有機溶媒を含有する。
<At least one organic solvent selected from the group of (C) (C1) aprotic organic solvent compatible with water and (C2) protic organic solvent compatible with water>
The polishing composition of the present invention comprises (C) (C1) an aprotic organic solvent compatible with water, and (C2) at least one organic solvent selected from the group of protic organic solvents compatible with water. Contains a solvent.

(C1)水と相溶性を有する非プロトン性有機溶媒、および(C2)水と相溶性を有するプロトン性有機溶媒の例を下記に挙げるが、一例であり、本研磨の目的にあうものであれば、これに限定されるものではない。
(C1)水と相溶性を有する非プロトン性有機溶媒としては、ケトン系、エーテル系やアミド系溶媒などが挙げられ、アセトン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、アセトニトリルなどが代表的である。これらの中では、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、N−メチルピロリドンなどを好ましく用いることができ、メチルエチルケトン、ジオキサン、N−メチルピロリドンが良好である。
Examples of (C1) an aprotic organic solvent compatible with water and (C2) a protic organic solvent compatible with water are listed below. For example, it is not limited to this.
Examples of the aprotic organic solvent having compatibility with (C1) water include ketone-based, ether-based and amide-based solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, tetrahydrofuran, dioxane, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, dimethyl sulfoxide, Acetonitrile and the like are typical. Among these, methyl ethyl ketone, tetrahydrofuran, dioxane, N-methylpyrrolidone and the like can be preferably used, and methyl ethyl ketone, dioxane and N-methylpyrrolidone are preferable.

(C2)水と相溶性を有するプロトン性有機溶媒としては、アルコール系、グリコール系、グリコールエーテル系が代表的であり、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、エトキシエタノールなどが代表的であり、メタノール、エタノール、エチレングリコールなどを好ましく用いることができ、メタノール、エタノールが良好である。   (C2) As the protic organic solvent having compatibility with water, alcohol, glycol, glycol ether are typical, methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, ethylene glycol, Typical examples include propylene glycol and ethoxyethanol, and methanol, ethanol, ethylene glycol and the like can be preferably used, and methanol and ethanol are good.

本発明で(C)特定有機溶剤の含有量としては、総量として、研磨に使用する際の研磨用組成物(即ち、水又は水溶液で希釈する場合は希釈後の研磨用組成物)1L中、1〜900gの範囲が好ましく、より好ましくは2〜800gの範囲、更に好ましくは5〜700gの範囲である。   In the present invention, the content of the specific organic solvent (C) is, as a total amount, in 1 L of a polishing composition when used for polishing (that is, a polishing composition after dilution when diluted with water or an aqueous solution), The range of 1-900g is preferable, More preferably, it is the range of 2-800g, More preferably, it is the range of 5-700g.

本発明の(C)特定有機溶剤としては、(C1)水と相溶性を有する非プロトン性有機溶媒の群から2種以上を用いても良いし、あるいは(C2)水と相溶性を有するプロトン性有機溶媒の群から2種以上を用いても良い。
また、(C1)水と相溶性を有する非プロトン性有機溶媒と(C2)水と相溶性を有するプロトン性有機溶媒と併用することも可能である。その場合の比率としては、(C1)/(C2)が質量基準で、0.05/0.95〜0.95/0.05の範囲が好ましく、0.1/0.9〜0.9/0.1の範囲がさらに好ましい。この範囲内にあると研磨速度が大きくなって好ましい。
As the (C) specific organic solvent of the present invention, two or more types from the group of (C1) aprotic organic solvents compatible with water may be used, or (C2) protons compatible with water. Two or more kinds from the group of volatile organic solvents may be used.
It is also possible to use (C1) an aprotic organic solvent compatible with water and (C2) a protic organic solvent compatible with water. As a ratio in that case, (C1) / (C2) is preferably in a range of 0.05 / 0.95 to 0.95 / 0.05, and 0.1 / 0.9 to 0.9. The range of /0.1 is more preferable. Within this range, the polishing rate is preferably increased.

<金属の防食剤>
本発明の研磨用組成物には、(D)金属の防食剤(以下、「防食剤」と称することがある。)を添加することが好ましい。
半導体のパッケージ工程において、ポリイミド膜に隣接した銅配線部などが露出するまで研磨する場合があり、このような場合にその金属に応じた防食剤を添加することが好ましい。
本発明に用いることができる防食剤としては、研磨対象の金属表面に不動態膜を形成する化合物として、複素芳香環化合物を挙げることができる。
<Metal anticorrosive>
It is preferable to add (D) a metal anticorrosive (hereinafter sometimes referred to as “anticorrosive”) to the polishing composition of the present invention.
In the semiconductor packaging process, polishing may be performed until the copper wiring portion adjacent to the polyimide film is exposed. In such a case, it is preferable to add an anticorrosive agent according to the metal.
Examples of the anticorrosive agent that can be used in the present invention include a heteroaromatic ring compound as a compound that forms a passive film on the surface of a metal to be polished.

ここで、「複素芳香環化合物」とは、ヘテロ原子を1個以上含んだ複素環を有する化合物である。ヘテロ原子とは、炭素原子、及び水素原子以外の原子を意味する。複素環とはヘテロ原子を少なくとも一つ持つ環状化合物を意味する。ヘテロ原子は複素環の環系の構成部分を形成する原子のみを意味し、環系に対して外部に位置していたり、少なくとも一つの非共役単結合により環系から分離していたり、環系のさらなる置換基の一部分であるような原子は意味しない。   Here, the “heteroaromatic ring compound” is a compound having a heterocycle containing one or more heteroatoms. A hetero atom means an atom other than a carbon atom and a hydrogen atom. A heterocycle means a cyclic compound having at least one heteroatom. A heteroatom means only those atoms that form part of a heterocyclic ring system, either external to the ring system, separated from the ring system by at least one non-conjugated single bond, Atoms that are part of a further substituent of are not meant.

ヘテロ原子として好ましくは、窒素原子、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、テルル原子、リン原子、ケイ素原子、及びホウ素原子であり、さらに好ましくは、窒素原子、硫黄原子、酸素原子、及びセレン原子であり、特に好ましくは、窒素原子、硫黄原子、及び酸素原子であり、最も好ましくは窒素原子、及び硫黄原子である。   A hetero atom is preferably a nitrogen atom, a sulfur atom, an oxygen atom, a selenium atom, a tellurium atom, a phosphorus atom, a silicon atom, and a boron atom, and more preferably a nitrogen atom, a sulfur atom, an oxygen atom, and a selenium atom. And particularly preferably a nitrogen atom, a sulfur atom and an oxygen atom, and most preferably a nitrogen atom and a sulfur atom.

まず、母核となる複素芳香環について述べる。
本発明で用いうる複素芳香環化合物の複素環の環員数は特に限定されず、単環化合物あっても縮合環を有する多環化合物であってもよい。単環の場合の員数は、好ましくは3〜8であり、さらに好ましくは5〜7であり、特に好ましくは5及び6である。また、縮合環を有する場合の環数は、好ましくは2〜4であり、さらに好ましくは2又は3である。
First, the heteroaromatic ring that is the mother nucleus is described.
The number of members of the heterocyclic ring of the heteroaromatic ring compound that can be used in the present invention is not particularly limited, and it may be a monocyclic compound or a polycyclic compound having a condensed ring. The number of members in the case of a single ring is preferably 3 to 8, more preferably 5 to 7, and particularly preferably 5 and 6. The number of rings in the case of having a condensed ring is preferably 2 to 4, more preferably 2 or 3.

これらの複素芳香環として、具体的には以下のものが挙げられる。但し、これらに限定されるものではない。
例えば、ピロール環、チオフェン環、フラン環、ピラン環、チオピラン環、イミダゾール環、ピラゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、ピロリジン環、ピラゾリジン環、イミダゾリジン環、イソオキサゾリジン環、イソチアゾリジン環、ピペリジン環、ピペラジン環、モルホリン環、チオモルホリン環、クロマン環、チオクロマン環、イソクロマン環、イソチオクロマン環、インドリン環、イソインドリン環、ピリンジン環、インドリジン環、インドール環、インダゾール環、プリン環、キノリジン環、イソキノリン環、キノリン環、ナフチリジン環、フタラジン環、キノキサリン環、キナゾリン環、シンノリン環、プテリジン環、アクリジン環、ペリミジン環、フェナントロリン環、カルバゾール環、カルボリン環、フェナジン環、アンチリジン環、チアジアゾール環、オキサジアゾール環、トリアジン環、トリアゾール環、テトラゾール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾオキサゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾチアジアゾール環、ベンゾフロキサン環、ナフトイミダゾール環、ベンゾトリアゾール環、テトラアザインデン環等が挙げられ、より好ましくはトリアゾール環、テトラゾール環が挙げられる。
Specific examples of these heteroaromatic rings include the following. However, it is not limited to these.
For example, pyrrole ring, thiophene ring, furan ring, pyran ring, thiopyran ring, imidazole ring, pyrazole ring, thiazole ring, isothiazole ring, oxazole ring, isoxazole ring, pyridine ring, pyrazine ring, pyrimidine ring, pyridazine ring, pyrrolidine Ring, pyrazolidine ring, imidazolidine ring, isoxazolidine ring, isothiazolidine ring, piperidine ring, piperazine ring, morpholine ring, thiomorpholine ring, chroman ring, thiochroman ring, isochroman ring, isothiochroman ring, indoline ring, isoindoline ring , Pyridine ring, indolizine ring, indole ring, indazole ring, purine ring, quinolidine ring, isoquinoline ring, quinoline ring, naphthyridine ring, phthalazine ring, quinoxaline ring, quinazoline ring, cinnoline ring, pteridine ring, Lysine ring, perimidine ring, phenanthroline ring, carbazole ring, carboline ring, phenazine ring, anti-lysine ring, thiadiazole ring, oxadiazole ring, triazine ring, triazole ring, tetrazole ring, benzimidazole ring, benzoxazole ring, benzothiazole ring Benzothiadiazole ring, benzofuroxan ring, naphthimidazole ring, benzotriazole ring, tetraazaindene ring, and the like, more preferably triazole ring and tetrazole ring.

次に、複素芳香環が有しうる置換基について述べる。
本発明において、特定の部分を「基」と称した場合には、当該部分はそれ自体が置換されていなくても、一種以上の(可能な最多数までの)置換基で置換されていてもよいことを意味する。例えば、「アルキル基」とは置換又は無置換のアルキル基を意味する。
Next, substituents that the heteroaromatic ring may have will be described.
In the present invention, when a specific moiety is referred to as a “group”, the moiety may be unsubstituted or substituted with one or more (up to the maximum possible) substituents. Means good. For example, “alkyl group” means a substituted or unsubstituted alkyl group.

複素芳香環化合物が有しうる置換基としては、例えば、以下のものが挙げられる。但し、これらに限定されるものではない。
例えば、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、又は沃素原子)、アルキル基(直鎖、分岐又は環状のアルキル基であり、ビシクロアルキル基のように多環アルキル基であっても、活性メチン基を含んでもよい)、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロ環基(置換する位置は問わない)、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、ヘテロ環オキシカルボニル基、カルバモイル基(置換基を有するカルバモイル基としては、例えば、N−ヒドロキシカルバモイル基、N−アシルカルバモイル基、N−スルホニルカルバモイル基、N−カルバモイルカルバモイル基、チオカルバモイル基、N−スルファモイルカルバモイル基)、カルバゾイル基、カルボキシル基又はその塩、オキサリル基、オキサモイル基、シアノ基、カルボンイミドイル基、ホルミル基、ヒドロキシ基、アルコキシ基(エチレンオキシ基もしくはプロピレンオキシ基単位を繰り返し含む基を含む)、アリールオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシルオキシ基、(アルコキシもしくはアリールオキシ)カルボニルオキシ基、カルバモイルオキシ基、スルホニルオキシ基、アミノ基、(アルキル、アリール、又はヘテロ環)アミノ基、アシルアミノ基、スルホンアミド基、ウレイド基、チオウレイド基、N−ヒドロキシウレイド基、イミド基、(アルコキシもしくはアリールオキシ)カルボニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、セミカルバジド基、チオセミカルバジド基、ヒドラジノ基、アンモニオ基、オキサモイルアミノ基、N−(アルキルもしくはアリール)スルホニルウレイド基、N−アシルウレイド基、N−アシルスルファモイルアミノ基、ヒドロキシアミノ基、ニトロ基、4級化された窒素原子を含むヘテロ環基(例えば、ピリジニオ基、イミダゾリオ基、キノリニオ基、イソキノリニオ基)、イソシアノ基、イミノ基、メルカプト基、(アルキル、アリール、又はヘテロ環)チオ基、(アルキル、アリール、又はヘテロ環)ジチオ基、(アルキル又はアリール)スルホニル基、(アルキル又はアリール)スルフィニル基、スルホ基又はその塩、スルファモイル基(置換基を有するスルファモイル基としては、例えばN−アシルスルファモイル基、N−スルホニルスルファモイル基)又はその塩、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスフィニルオキシ基、ホスフィニルアミノ基、シリル基等が挙げられる。
Examples of the substituent that the heteroaromatic ring compound may have include the following. However, it is not limited to these.
For example, a halogen atom (a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom), an alkyl group (a linear, branched or cyclic alkyl group, and even a polycyclic alkyl group such as a bicycloalkyl group is active. A methine group), an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, a heterocyclic group (regardless of the position of substitution), an acyl group, an alkoxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, a heterocyclic oxycarbonyl group, a carbamoyl group ( Examples of the carbamoyl group having a substituent include an N-hydroxycarbamoyl group, an N-acylcarbamoyl group, an N-sulfonylcarbamoyl group, an N-carbamoylcarbamoyl group, a thiocarbamoyl group, and an N-sulfamoylcarbamoyl group), a carbazoyl group. , Carboxyl group or salt thereof, oxalyl group, oxy Moyl group, cyano group, carbonimidoyl group, formyl group, hydroxy group, alkoxy group (including groups containing repeating ethyleneoxy or propyleneoxy group units), aryloxy group, heterocyclic oxy group, acyloxy group, (alkoxy Or aryloxy) carbonyloxy group, carbamoyloxy group, sulfonyloxy group, amino group, (alkyl, aryl, or heterocyclic) amino group, acylamino group, sulfonamido group, ureido group, thioureido group, N-hydroxyureido group, Imido group, (alkoxy or aryloxy) carbonylamino group, sulfamoylamino group, semicarbazide group, thiosemicarbazide group, hydrazino group, ammonio group, oxamoylamino group, N- (alkyl or aryl) sulfur Nylureido group, N-acylureido group, N-acylsulfamoylamino group, hydroxyamino group, nitro group, heterocyclic group containing a quaternized nitrogen atom (for example, pyridinio group, imidazolio group, quinolinio group, isoquinolinio group ), Isocyano group, imino group, mercapto group, (alkyl, aryl, or heterocyclic) thio group, (alkyl, aryl, or heterocyclic) dithio group, (alkyl or aryl) sulfonyl group, (alkyl or aryl) sulfinyl group , A sulfo group or a salt thereof, a sulfamoyl group (the sulfamoyl group having a substituent is, for example, an N-acylsulfamoyl group or an N-sulfonylsulfamoyl group) or a salt thereof, a phosphino group, a phosphinyl group, a phosphinyloxy Group, phosphinylamino group, silyl group, etc. It is.

なお、ここで、「活性メチン基」とは、2つの電子求引性基で置換されたメチン基を意味する。「電子求引性基」とは、例えば、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、カルバモイル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、スルファモイル基、トリフルオロメチル基、シアノ基、ニトロ基、カルボンイミドイル基を意味する。また、2つの電子求引性基は互いに結合して環状構造をとっていてもよい。また、「塩」とはアルカリ金属、アルカリ土類金属、重金属などの陽イオンや、アンモニウムイオン、ホスホニウムイオンなどの有機の陽イオンを意味する。   Here, “active methine group” means a methine group substituted with two electron-attracting groups. “Electron withdrawing group” means, for example, acyl group, alkoxycarbonyl group, aryloxycarbonyl group, carbamoyl group, alkylsulfonyl group, arylsulfonyl group, sulfamoyl group, trifluoromethyl group, cyano group, nitro group, carvone An imidoyl group is meant. Two electron-withdrawing groups may be bonded to each other to form a cyclic structure. The “salt” means a cation such as alkali metal, alkaline earth metal or heavy metal, or an organic cation such as ammonium ion or phosphonium ion.

これらの中でも、複素芳香環化合物における好ましい置換基としては、例えばハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、又は沃素原子)、アルキル基(直鎖、分岐又は環状のアルキル基であり、ビシクロアルキル基のように多環アルキル基であっても、活性メチン基を含んでもよい)、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロ環基(置換する位置は問わない)、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、ヘテロ環オキシカルボニル基、カルバモイル基、N−ヒドロキシカルバモイル基、N−アシルカルバモイル基、N−スルホニルカルバモイル基、N−カルバモイルカルバモイル基、チオカルバモイル基、N−スルファモイルカルバモイル基、カルバゾイル基、オキサリル基、オキサモイル基、シアノ基、カルボンイミドイル基、ホルミル基、ヒドロキシ基、アルコキシ基(エチレンオキシ基もしくはプロピレンオキシ基単位を繰り返し含む基を含む)、アリールオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシルオキシ基、(アルコキシもしくはアリールオキシ)カルボニルオキシ基、カルバモイルオキシ基、スルホニルオキシ基、(アルキル、アリール、又はヘテロ環)アミノ基、アシルアミノ基、スルホンアミド基、ウレイド基、チオウレイド基、N−ヒドロキシウレイド基、イミド基、(アルコキシもしくはアリールオキシ)カルボニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、セミカルバジド基、チオセミカルバジド基、ヒドラジノ基、アンモニオ基、オキサモイルアミノ基、N−(アルキルもしくはアリール)スルホニルウレイド基、N−アシルウレイド基、N−アシルスルファモイルアミノ基、ヒドロキシアミノ基、ニトロ基、4級化された窒素原子を含むヘテロ環基(例えばピリジニオ基、イミダゾリオ基、キノリニオ基、イソキノリニオ基)、イソシアノ基、イミノ基、メルカプト基、(アルキル、アリール、又はヘテロ環)チオ基、(アルキル、アリール、又はヘテロ環)ジチオ基、(アルキル又はアリール)スルホニル基、(アルキル又はアリール)スルフィニル基、スルホ基又はその塩、スルファモイル基、N−アシルスルファモイル基、N−スルホニルスルファモイル基又はその塩、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスフィニルオキシ基、ホスフィニルアミノ基、シリル基等が挙げられる。
なおここで活性メチン基とは2つの電子求引性基で置換されたメチン基を意味し、ここに電子求引性基とはアシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、カルバモイル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、スルファモイル基、トリフルオロメチル基、シアノ基、ニトロ基、カルボンイミドイル基が挙げられる。
Among these, preferable substituents in the heteroaromatic ring compound include, for example, a halogen atom (a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom), an alkyl group (a linear, branched or cyclic alkyl group, and bicycloalkyl). A group such as a polycyclic alkyl group or an active methine group), an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, a heterocyclic group (regarding the position of substitution), an acyl group, an alkoxycarbonyl group, Aryloxycarbonyl group, heterocyclic oxycarbonyl group, carbamoyl group, N-hydroxycarbamoyl group, N-acylcarbamoyl group, N-sulfonylcarbamoyl group, N-carbamoylcarbamoyl group, thiocarbamoyl group, N-sulfamoylcarbamoyl group, A carbazoyl group, an oxalyl group, an oxamoyl group, Ano group, carbonimidoyl group, formyl group, hydroxy group, alkoxy group (including groups containing repeating ethyleneoxy group or propyleneoxy group units), aryloxy group, heterocyclic oxy group, acyloxy group, (alkoxy or aryloxy) ) Carbonyloxy group, carbamoyloxy group, sulfonyloxy group, (alkyl, aryl, or heterocyclic) amino group, acylamino group, sulfonamide group, ureido group, thioureido group, N-hydroxyureido group, imide group, (alkoxy or Aryloxy) carbonylamino group, sulfamoylamino group, semicarbazide group, thiosemicarbazide group, hydrazino group, ammonio group, oxamoylamino group, N- (alkyl or aryl) sulfonylureido group, N- Silureido group, N-acylsulfamoylamino group, hydroxyamino group, nitro group, quaternized heterocyclic group containing nitrogen atom (for example, pyridinio group, imidazolio group, quinolinio group, isoquinolinio group), isocyano group, imino group Group, mercapto group, (alkyl, aryl, or heterocyclic) thio group, (alkyl, aryl, or heterocyclic) dithio group, (alkyl or aryl) sulfonyl group, (alkyl or aryl) sulfinyl group, sulfo group or a salt thereof , Sulfamoyl group, N-acylsulfamoyl group, N-sulfonylsulfamoyl group or a salt thereof, phosphino group, phosphinyl group, phosphinyloxy group, phosphinylamino group, silyl group and the like.
Here, the active methine group means a methine group substituted with two electron-withdrawing groups, and the electron-withdrawing group here means an acyl group, an alkoxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, a carbamoyl group, an alkyl group. Examples include a sulfonyl group, an arylsulfonyl group, a sulfamoyl group, a trifluoromethyl group, a cyano group, a nitro group, and a carbonimidoyl group.

さらに好ましくは、例えばハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、又は沃素原子)、アルキル基(直鎖、分岐又は環状のアルキル基であり、ビシクロアルキル基のように多環アルキル基であっても、活性メチン基を含んでもよい)、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロ環基(置換する位置は問わない)が挙げられる。   More preferably, for example, a halogen atom (a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom), an alkyl group (a linear, branched or cyclic alkyl group, and a polycyclic alkyl group such as a bicycloalkyl group) And may contain an active methine group), an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, or a heterocyclic group (regarding the position of substitution).

また、上記した置換基の2つが共同して環(芳香族又は非芳香族の炭化水素環、又は複素芳香環)を形成することができ、これらは、さらに組み合わされて多環縮合環を形成することができ、その例として、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、フルオレン環、トリフェニレン環、ナフタセン環、ビフェニル環、ピロール環、フラン環、チオフェン環、イミダゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、インドリジン環、インドール環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、イソベンゾフラン環、キノリジン環、キノリン環、フタラジン環、ナフチリジン環、キノキサリン環、キノキサゾリン環、イソキノリン環、カルバゾール環、フェナントリジン環、アクリジン環、フェナントロリン環、チアントレン環、クロメン環、キサンテン環、フェノキサチイン環、フェノチアジン環、フェナジン環、が挙げられる)を形成することもできる。   In addition, two of the above-described substituents can jointly form a ring (aromatic or non-aromatic hydrocarbon ring or heteroaromatic ring), which are further combined to form a polycyclic fused ring. Examples thereof include benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring, phenanthrene ring, fluorene ring, triphenylene ring, naphthacene ring, biphenyl ring, pyrrole ring, furan ring, thiophene ring, imidazole ring, oxazole ring, thiazole ring. Pyridine ring, pyrazine ring, pyrimidine ring, pyridazine ring, indolizine ring, indole ring, benzofuran ring, benzothiophene ring, isobenzofuran ring, quinolidine ring, quinoline ring, phthalazine ring, naphthyridine ring, quinoxaline ring, quinoxazoline ring, isoquinoline Ring, carbazole ring, phenanthridine ring Acridine ring, phenanthroline ring, thianthrene ring, chromene ring, xanthene ring, phenoxathiin ring, phenothiazine ring, phenazine ring, also form mentioned are) it is.

複素芳香環化合物の具体例としては、これらに限定されるものではないが、以下のものが挙げられる。   Specific examples of the heteroaromatic ring compound include, but are not limited to, the following.

即ち、1,2,3,4−テトラゾール、5−アミノ−1,2,3,4−テトラゾール、5−メチル−1,2,3,4−テトラゾール、1H−テトラゾール−5−酢酸、1H−テトラゾール−5−コハク酸、1,2,3−トリアゾール、4−アミノ−1,2,3−トリアゾール、4,5−ジアミノ−1,2,3−トリアゾール、4−カルボキシ−1H−1,2,3−トリアゾール、4,5−ジカルボキシ−1H−1,2,3−トリアゾール、1H−1,2,3−トリアゾール−4−酢酸、4−カルボキシ−5−カルボキシメチル−1H−1,2,3−トリアゾール、1,2,4−トリアゾール、3−アミノ−1,2,4−トリアゾール、3,5−ジアミノ−1,2,4−トリアゾール、3−カルボキシ−1,2,4−トリアゾール、3,5−ジカルボキシ−1,2,4−トリアゾール、1,2,4−トリアゾール−3−酢酸、1Hベンゾトリアゾール、1H−ベンゾトリアゾール−5−カルボン酸等である。これらの防食剤は、単独で使用する事も、2種以上併用して使用する事も可能である。   That is, 1,2,3,4-tetrazole, 5-amino-1,2,3,4-tetrazole, 5-methyl-1,2,3,4-tetrazole, 1H-tetrazole-5-acetic acid, 1H- Tetrazole-5-succinic acid, 1,2,3-triazole, 4-amino-1,2,3-triazole, 4,5-diamino-1,2,3-triazole, 4-carboxy-1H-1,2, , 3-triazole, 4,5-dicarboxy-1H-1,2,3-triazole, 1H-1,2,3-triazole-4-acetic acid, 4-carboxy-5-carboxymethyl-1H-1,2 , 3-triazole, 1,2,4-triazole, 3-amino-1,2,4-triazole, 3,5-diamino-1,2,4-triazole, 3-carboxy-1,2,4-triazole 3,5-di Rubokishi-1,2,4-triazole, 1,2,4-triazole-3-acetic acid, 1H-benzotriazole, a 1H- benzotriazole-5-carboxylic acid. These anticorrosive agents can be used alone or in combination of two or more.

本発明の研磨用組成物における(D)防食剤の含有量としては、総量として、研磨に使用する際の研磨用組成物(即ち、水又は水溶液で希釈する場合は希釈後の研磨用組成物)1L中、0.0001〜1.0molの範囲が好ましく、より好ましくは0.0005〜0.5molの範囲、更に好ましくは0.0005〜0.05molの範囲である。   The content of the anticorrosive agent (D) in the polishing composition of the present invention is, as a total amount, a polishing composition when used for polishing (that is, a polishing composition after dilution when diluted with water or an aqueous solution). ) In 1 L, the range of 0.0001 to 1.0 mol is preferable, more preferably 0.0005 to 0.5 mol, and still more preferably 0.0005 to 0.05 mol.

<(E)酸化剤>
本発明の研磨液組成物には、ポリイミド膜の研磨速度を向上させる目的で(E)酸化剤を添加することが好ましい。
(E)酸化剤を含有することで、該酸化剤がポリイミド膜の表面に作用して、ポリイミド膜が除去しやすい状態になり、CMP装置によりパッドと砥粒により物理的に除去することができる。研磨面には、新たにポリイミド膜が露出するが、その表面にも酸化剤が再び作用して膜面が除去しやすい状態になり、研磨速度の向上に寄与する。
<(E) Oxidizing agent>
It is preferable to add (E) an oxidizing agent to the polishing composition of the present invention for the purpose of improving the polishing rate of the polyimide film.
(E) By containing an oxidizing agent, the oxidizing agent acts on the surface of the polyimide film, and the polyimide film becomes easy to remove, and can be physically removed by a pad and abrasive grains with a CMP apparatus. . A new polyimide film is exposed on the polished surface, but the oxidizing agent again acts on the surface to make it easy to remove the film surface, contributing to an improvement in the polishing rate.

酸化剤としては、例えば、過酸化水素、過酸化物、硝酸塩、ヨウ素酸塩、過ヨウ素酸塩、次亜塩素酸塩、亜塩素酸塩、塩素酸塩、過塩素酸塩、過硫酸塩、重クロム酸塩、過マンガン酸塩、オゾン水及び銀(II)塩、鉄(III)塩が挙げられる。
鉄(III)塩としては例えば、硝酸鉄(III)、塩化鉄(III)、硫酸鉄(III)、臭化鉄(III)等の無機の鉄(III)塩の他、鉄(III)の有機錯塩が好ましく用いられる。
Examples of the oxidizing agent include hydrogen peroxide, peroxide, nitrate, iodate, periodate, hypochlorite, chlorite, chlorate, perchlorate, persulfate, Examples thereof include dichromate, permanganate, ozone water, silver (II) salt, and iron (III) salt.
Examples of iron (III) salts include iron (III) in addition to inorganic iron (III) salts such as iron (III) nitrate, iron (III) chloride, iron (III) sulfate, and iron (III) bromide. Organic complex salts are preferably used.

これらの酸化剤の中では、過酸化水素、ヨウ素酸塩、次亜塩素酸塩、過硫酸塩が好ましく用いられ、更に好ましくは、過酸化水素、次亜塩素酸塩、過硫酸塩が好ましく用いられる。また、これらの酸化剤を必要に応じ例えば、ポリイミド膜との反応時間を可能な限り瞬時に行なわせるために、2種以上組み合わせて用いる事も可能である。   Among these oxidizing agents, hydrogen peroxide, iodate, hypochlorite, and persulfate are preferably used, and hydrogen peroxide, hypochlorite, and persulfate are more preferably used. It is done. Moreover, it is also possible to use these oxidizing agents in combination of two or more kinds as required, for example, in order to make the reaction time with the polyimide film as instantaneous as possible.

(E)酸化剤の使用量は、研磨液1Lあたり、0.0001mol〜20molの範囲で使用でき、0.001〜15molの範囲で使用する事が好ましく、更に好ましくは0.001〜10molの範囲で使用する事が好ましい。   (E) The amount of the oxidizing agent used can be used in the range of 0.0001 mol to 20 mol, preferably in the range of 0.001 to 15 mol, more preferably in the range of 0.001 to 10 mol, per liter of the polishing liquid. It is preferable to use in.

<pH>
本発明の研磨用組成物は、酸性〜アルカリ性どのpH領域でも研磨可能であり、pH計の測定限界を超えるpH1以下或いはpH14以上でもよいが、研磨速度の点からは、pH0.1以上であることが好ましく、さらに好ましくは1.0以上である。
<PH>
The polishing composition of the present invention can be polished in any acidic to alkaline pH range, and may be pH 1 or less or pH 14 or more exceeding the measurement limit of a pH meter, but from the point of polishing rate, it is pH 0.1 or more. Preferably, it is 1.0 or more.

本発明の研磨用組成物のpHを所望のpHにするためには、pH調整剤を添加することが好ましい。該pH調整剤としては、例えば、アルカリ、酸、及びpH緩衝剤が挙げられる。以下に、本発明に用いうるアルカリ、酸、及び緩衝剤について説明する。   In order to adjust the pH of the polishing composition of the present invention to a desired pH, it is preferable to add a pH adjuster. Examples of the pH adjuster include alkali, acid, and pH buffer. Below, the alkali, acid, and buffer which can be used for this invention are demonstrated.

研磨用組成物のpHを酸性側に調整するためのpH調整剤としては、無機酸及び有機酸が挙げられる。
無機酸の例としては、硫酸、硝酸、ホウ酸、リン酸などが挙げられる。これら無機酸の中では、硫酸、硝酸、リン酸が好ましく用いられ、硫酸、硝酸、リン酸を用いることが更に好ましい。
有機酸の例としては、アミノ酸、酢酸、グリコール酸、ジグリコール酸などが挙げられるが、これらに限られるものではなく、有機酸であれば必要に応じて適宜選択できる。
また、数種の酸を併用したり、有機酸と無機酸とを併用したりすることも可能である。
Examples of the pH adjuster for adjusting the pH of the polishing composition to the acidic side include inorganic acids and organic acids.
Examples of inorganic acids include sulfuric acid, nitric acid, boric acid, phosphoric acid and the like. Among these inorganic acids, sulfuric acid, nitric acid, and phosphoric acid are preferably used, and sulfuric acid, nitric acid, and phosphoric acid are more preferably used.
Examples of organic acids include amino acids, acetic acid, glycolic acid, diglycolic acid and the like, but are not limited to these, and any organic acid can be selected as needed.
It is also possible to use several kinds of acids in combination, or to use organic acids and inorganic acids in combination.

研磨用組成物のpHをアルカリ性側に調整するためのpH調整剤としては、水酸化アンモニウム及びテトラメチルアンモニウムハイドロキサイド(TMAH)等の有機水酸化アンモニウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等のアルカリ金属水酸化物、炭酸塩、リン酸塩、ホウ酸塩、四ホウ酸塩、ヒドロキシ安息香酸塩、グリシル塩、N,N−ジメチルグリシン塩、ロイシン塩、ノルロイシン塩、グアニン塩、3,4−ジヒドロキシフェニルアラニン塩、アラニン塩、アミノ酪酸塩、2−アミノ−2−メチルー1,3−プロパンジオール塩、バリン塩、プロリン塩、トリスヒドロキシアミノメタン塩、リシン塩等が挙げられるがこの限りではない。   Examples of the pH adjuster for adjusting the pH of the polishing composition to the alkaline side include organic ammonium hydroxide such as ammonium hydroxide and tetramethylammonium hydroxide (TMAH), sodium hydroxide, potassium hydroxide, and hydroxide. Alkali metal hydroxide such as lithium, carbonate, phosphate, borate, tetraborate, hydroxybenzoate, glycyl salt, N, N-dimethylglycine salt, leucine salt, norleucine salt, guanine salt, Examples include 3,4-dihydroxyphenylalanine salt, alanine salt, aminobutyrate, 2-amino-2-methyl-1,3-propanediol salt, valine salt, proline salt, trishydroxyaminomethane salt, lysine salt, etc. Not as long.

また、本発明の研磨用組成物には、研磨中のpH変動を最小限に抑えるためpH緩衝剤の添加も有効である。
pH緩衝剤として作用しうるものの例としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、重炭酸ナトリウム、重炭酸カリウム、リン酸三ナトリウム、リン酸三カリウム、リン酸二ナトリウム、リン酸二カリウム、ホウ酸ナトリウム、ホウ酸カリウム、四ホウ酸ナトリウム(ホウ砂)、四ホウ酸カリウム、o−ヒドロキシ安息香酸ナトリウム(サリチル酸ナトリウム)、o−ヒドロキシ安息香酸カリウム、5−スルホ−2−ヒドロキシ安息香酸ナトリウム(5−スルホサリチル酸ナトリウム)、5−スルホ−2−ヒドロキシ安息香酸カリウム(5−スルホサリチル酸カリウム)、水酸化アンモニウム、またグリシン、アラニン、N−メチルグリシンのようなアミノ酸やアミノ酸誘導体、酪酸、グリコール酸のような有機酸も緩衝剤として用いることができる。
In addition, it is also effective to add a pH buffering agent to the polishing composition of the present invention in order to minimize pH fluctuation during polishing.
Examples of what may act as a pH buffer include sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium bicarbonate, potassium bicarbonate, trisodium phosphate, tripotassium phosphate, phosphoric acid Disodium, dipotassium phosphate, sodium borate, potassium borate, sodium tetraborate (borax), potassium tetraborate, sodium o-hydroxybenzoate (sodium salicylate), potassium o-hydroxybenzoate, 5- Sodium sulfo-2-hydroxybenzoate (sodium 5-sulfosalicylate), potassium 5-sulfo-2-hydroxybenzoate (potassium 5-sulfosalicylate), ammonium hydroxide, and also glycine, alanine, N-methylglycine Amino acids and amino acid derivatives, butyric acid, Organic acids such as cholic acid may also be used as buffering agents.

以上、pH調整剤の具体例を挙げたが、研磨用組成物のpHを所望の値に調整できる限り、上記具体例に限定されるものではないことはいうまでもない。
pH調整剤の添加量は、研磨用組成物のpHを所望の値に調整しうる量であれば制限は無い。
As mentioned above, although the specific example of the pH adjuster was given, it cannot be overemphasized that it is not limited to the said specific example as long as the pH of polishing composition can be adjusted to a desired value.
The addition amount of the pH adjuster is not limited as long as the pH of the polishing composition can be adjusted to a desired value.

<界面活性剤>
本発明の研磨用組成物は、界面活性剤を含有することも可能である。
本発明における界面活性剤としては、陰イオン性(アニオン性)、陽イオン性(カチオン性)、非イオン性(ノニオン性)、及び両性(ベタイン)界面活性剤からなる群から選ばれたものが好適である。
<Surfactant>
The polishing composition of the present invention can also contain a surfactant.
The surfactant in the present invention is selected from the group consisting of anionic (anionic), cationic (cationic), nonionic (nonionic), and amphoteric (betaine) surfactants. Is preferred.

陰イオン性界面活性剤としては、カルボン酸、スルホン酸、硫酸エステル、リン酸エステル及びそれらの塩が挙げられる。
カルボン酸及びその塩としては、脂肪酸塩(例えば、牛脂脂肪酸ソーダ、ステアリン酸ソーダ、オレイン酸カリ、ヒマシ油カリ)、N−アシルアミノ酸塩(例えば、ヤシ油脂肪酸サルコシントリエタノールアミン)、ポリオキシエチレンまたはポリオキシプロピレンアルキルエーテルカルボン酸塩、アシル化ペプチド。
Examples of the anionic surfactant include carboxylic acid, sulfonic acid, sulfate ester, phosphate ester and salts thereof.
Carboxylic acids and salts thereof include fatty acid salts (for example, beef tallow fatty acid soda, sodium stearate, potassium oleate, castor oil potash), N-acyl amino acid salts (for example, palm oil fatty acid sarcosine triethanolamine), polyoxyethylene Or polyoxypropylene alkyl ether carboxylate and acylated peptide.

スルホン酸及びその塩としては、アルキルスルホン酸塩(例えば、スルホコハク酸ジオクチルエステル塩)、アルキルベンゼンスルホン酸(例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸(ソフト)、(ハード)、ドデシルベンゼンスルホン酸アンモニウム(ソフト)、(ハード)、ドデシルベンゼンスルホン酸トリエタノールアミン)、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩(例えば、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム)、アルキルナフタレンスルホン酸塩(例えば、モノイソプロピルナフタレンスルホン酸、ジイソプロピルナフタレンスルホン酸、トリイソプロピルナフタレンスルホン酸アンモニウム)、アルキルスルホコハク酸塩(例えば、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム、ポリオキシエチレンラウリルエーテルスルホコハク酸二ナトリウム)、α−オレフィンスルホン酸塩、N−アシルスルホン酸塩(例えば、ヤシ油脂肪酸メチルタウリンナトリウム、ポリオキシエチレンヤシ油脂肪族モノエタノールアミド硫酸ナトリウム)、ナフタレン及びその他芳香族スルホン酸ホルマリン縮合物(例えば、β−ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物のナトリウム塩、特殊芳香族スルホン酸ホルマリン縮合物のナトリウム塩)。   Examples of sulfonic acids and salts thereof include alkyl sulfonates (for example, dioctyl sulfosuccinate ester salts), alkyl benzene sulfonic acids (for example, dodecyl benzene sulfonic acid (soft), (hard), ammonium dodecyl benzene sulfonate (soft), ( Hard), dodecylbenzenesulfonic acid triethanolamine), alkyl diphenyl ether disulfonate (eg sodium alkyldiphenyl ether disulfonate), alkyl naphthalene sulfonate (eg monoisopropyl naphthalene sulfonic acid, diisopropyl naphthalene sulfonic acid, triisopropyl naphthalene sulfone) Acid ammonium), alkylsulfosuccinates (eg, sodium dialkylsulfosuccinate, polyoxyethylene lauryl ether) Disodium sulfosuccinate), α-olefin sulfonates, N-acyl sulfonates (for example, coconut oil fatty acid methyl taurine sodium, polyoxyethylene coconut oil aliphatic monoethanolamide sodium sulfate), naphthalene and other aromatic sulfonic acids Formalin condensate (for example, sodium salt of β-naphthalenesulfonic acid formalin condensate, sodium salt of special aromatic sulfonic acid formalin condensate).

硫酸エステル塩としては、硫酸化油、アルキル硫酸塩(例えば、ラウリル硫酸ナトリウム、高級アルコール硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ラウリル硫酸アンモニウム)、アルキルエーテル硫酸塩(例えば、ポリオキシエチレン又はポリオキシプロピレンアルキルエーテル硫酸塩(例えば、ポリオキシエチレンラウリル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸トリエタノールアミン)、アルキルアミド硫酸塩;リン酸エステル塩として、アルキルリン酸塩(例えば、カリウムオクチルホスフェート、カリウムラウリルホスフェート、カリウムオクチルエーテルホスフェート)、ポリオキシエチレン又はポリオキシプロピレンアルキルアリルエーテルリン酸塩(例えば、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルリン酸)、を挙げることができる。   Examples of sulfate salts include sulfated oil, alkyl sulfates (for example, sodium lauryl sulfate, higher alcohol sodium sulfate, lauryl sulfate triethanolamine, ammonium lauryl sulfate), alkyl ether sulfates (for example, polyoxyethylene or polyoxypropylene alkyl) Ether sulfates (for example, sodium polyoxyethylene lauryl sulfate, polyoxyethylene lauryl ether sulfate triethanolamine), alkylamide sulfates; as phosphate salts, alkyl phosphates (for example, potassium octyl phosphate, potassium lauryl phosphate, Potassium octyl ether phosphate), polyoxyethylene or polyoxypropylene alkyl allyl ether phosphate (eg, polyoxyethylene alkyl phosphate) Alkenyl ether phosphate), it can be mentioned.

非イオン性界面活性剤としては、エーテル型、エーテルエステル型、エステル型、及び含窒素型の非イオン性界面活性剤が挙げられる。
エーテル型の非イオン性界面活性剤としては、ポリオキシアルキレンアルキル及びポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル(例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレン高級アルコールエーテル、ポリオキシエチレンミリステルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルドデシルエーテル)、ポリオキシエチレン誘導体(例えば、ポリオキシエチレンジスルホン化フェニルエーテル)、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、アルキルアリルホルムアルデヒド縮合ポリオキシエチレンエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマー、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、等が挙げられる。
Examples of the nonionic surfactant include ether type, ether ester type, ester type, and nitrogen-containing type nonionic surfactants.
Ether type nonionic surfactants include polyoxyalkylene alkyl and polyoxyalkylene alkyl phenyl ethers (eg, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, Polyoxyethylene higher alcohol ether, polyoxyethylene myristol ether, polyoxyethylene octyldodecyl ether), polyoxyethylene derivatives (eg, polyoxyethylene disulfonated phenyl ether), polyoxyethylene polyoxypropylene glycol, alkylallyl formaldehyde condensation Polyoxyethylene ether, polyoxyethylene polyoxypropylene block polymer, polyoxyethylene Polyoxypropylene alkyl ethers, and the like.

エーテルエステル型の非イオン性界面活性剤としては、グリセリンエステルのポリオキシエチレンエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル(例えば、ポリエチレングリコールモノラウレート、ポリエチレングリコールモノステアレート、ポリエチレングリコールジステアレート、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油)、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル(例えば、ポリオキシエチレンソルビタンモノヤシ油脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリイソステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノヤシ脂肪酸エステル、テトラオレイン酸ポリオキシエチレンソルビット)、ソルビトールエステルのポリオキシエチレンエーテルが挙げられる。   Examples of ether ester type nonionic surfactants include polyoxyethylene ethers of glycerin esters, polyoxyethylene fatty acid esters (for example, polyethylene glycol monolaurate, polyethylene glycol monostearate, polyethylene glycol distearate, polyoxyethylene). Hydrogenated castor oil), polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester (for example, polyoxyethylene sorbitan monococonut oil fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene sorbitan monopalmitate, polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxy Ethylene sorbitan tristearate, polyoxyethylene sorbitan monooleate, polyoxyethylene sorbitan trioleate, Polyoxyethylene sorbitan triisostearate, polyoxyethylene sorbitan mono coconut fatty acid ester, polyoxyethylene sorbit tetraoleate), include polyoxyethylene ethers of sorbitol esters.

エステル型の非イオン性界面活性剤としては、ソルビタン脂肪酸エステル(例えば、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタントリステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタントリオレエート、ソルビタンセスキオレエート)、グリセリン脂肪酸エステル(例えば、グリセロールモノステアレート、グリセロールモノオレエート)、ポリグリセリンエステル、ソルビタンエステル、プロピレングリコールエステル、ショ糖エステル等が挙げられる。   Ester-type nonionic surfactants include sorbitan fatty acid esters (eg sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan tristearate, sorbitan monooleate, sorbitan trioleate, sorbitan sesquioleate) Acid), glycerin fatty acid ester (for example, glycerol monostearate, glycerol monooleate), polyglycerin ester, sorbitan ester, propylene glycol ester, sucrose ester and the like.

含窒素型の非イオン性界面活性剤としては、脂肪酸アルカノールアミド(例えば、ヤシ脂肪酸ジエタノールアミド)、ポリオキシエチレンアルキルアミン(例えば、ポリオキシエチレンラウリルアミン)、ポリオキシエチレンアルキルアミド(例えば、ポリオキシエチレンラウリン酸アミド)等が挙げられる。また、フッ素系界面活性剤、アセチレン含有非イオン性界面活性剤(例えば、ジイソブチルジメチルブチンジオールポリオキシエチレングリコールエーテル)等が挙げられる。   Nitrogen-containing nonionic surfactants include fatty acid alkanolamides (for example, coconut fatty acid diethanolamide), polyoxyethylene alkylamines (for example, polyoxyethylene laurylamine), polyoxyethylene alkylamides (for example, polyoxyethylene). Ethylene lauric acid amide) and the like. Moreover, a fluorine-type surfactant, an acetylene containing nonionic surfactant (For example, diisobutyl dimethyl butynediol polyoxyethylene glycol ether) etc. are mentioned.

陽イオン性界面活性剤としては、アルキルアミン塩類(例えば、ココナットアミンアセテート、ステアリルアミンアセテート)、第四級アンモニウム塩類(例えば、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド、セチルトリメチルアンモニウムクロライド、ジステアリルジメチルアンモニウムクロライド、アルキルベンジルジメチルアンモニウムクロライド)、アルキルピリジニウム塩類(例えば、セチルピリジニウムクロライド)等が挙げられる。   Cationic surfactants include alkylamine salts (for example, coconut amine acetate, stearylamine acetate), quaternary ammonium salts (for example, lauryltrimethylammonium chloride, stearyltrimethylammonium chloride, cetyltrimethylammonium chloride, distearyl). Dimethylammonium chloride, alkylbenzyldimethylammonium chloride), alkylpyridinium salts (for example, cetylpyridinium chloride) and the like.

両性界面活性剤としては、アルキルベタイン型(例えば、ラウリンベタイン(ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン、ステアリルベタイン、2−アルキル−N−カルボキシメチル−N−ヒドロキシエチルイミダゾリウムベタイン)、アミンオキサイド型(例えば、ラウリルジメチルアミンオキサイド)等が挙げられる。   Amphoteric surfactants include alkylbetaine types (for example, lauric betaine (lauryldimethylaminoacetic acid betaine, stearylbetaine, 2-alkyl-N-carboxymethyl-N-hydroxyethylimidazolium betaine), amine oxide type (for example, lauryl). Dimethylamine oxide) and the like.

上記した界面活性剤の中でも、酸性〜中性のpH領域では陰イオン界面活性剤及びノニオン性界面活性剤がより好ましく、陰イオン性界面活性剤が更に好ましく使用することが出来る。
陰イオン界面活性剤の中でも、より好ましくはスルホ基を有する界面活性剤であり、更に好ましくはフェニル基とスルホ基を同時に有する界面活性剤である。フェニル基とスルホ基を同時に有する界面活性剤としては、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸、及びそれらの塩が挙げられ、これらの中でも特に好ましくは、アルキルベンゼンスルホン酸である。
Among the above surfactants, an anionic surfactant and a nonionic surfactant are more preferable in an acidic to neutral pH range, and an anionic surfactant can be more preferably used.
Among the anionic surfactants, a surfactant having a sulfo group is more preferable, and a surfactant having both a phenyl group and a sulfo group is more preferable. Examples of the surfactant having a phenyl group and a sulfo group at the same time include alkylbenzene sulfonic acid, alkyl diphenyl ether disulfonic acid, and salts thereof, and among these, alkylbenzene sulfonic acid is particularly preferable.

ここで、本発明の研磨用組成物における好ましい態様の一つは、研磨速度の向上の観点から、pH5以下の条件下において、正のゼータ電位を示す無機砥粒(例えば、シリカ又はアルミナなどの無機砥粒)と、上記のごとき陰イオン性界面活性剤とを併用する態様である。本発明の研磨用組成物が、かかる態様を採る場合、その作用は明確ではないが、負のゼータ電位を示すポリイミド膜に陰イオン性界面活性剤が吸着し、更に、該陰イオン性界面活性剤と、正のゼータ電位を示す無機砥粒とが強力に相互作用することにより、CMPを行った際における研磨速度がより向上するものと考えられる。   Here, one of the preferable embodiments of the polishing composition of the present invention is an inorganic abrasive (eg, silica or alumina) that exhibits a positive zeta potential under the condition of pH 5 or lower from the viewpoint of improving the polishing rate. Inorganic abrasive grains) and an anionic surfactant as described above are used in combination. When the polishing composition of the present invention takes such an embodiment, its action is not clear, but the anionic surfactant is adsorbed on the polyimide film exhibiting a negative zeta potential, and the anionic surfactant It is considered that the polishing rate when CMP is performed is further improved by the strong interaction between the agent and the inorganic abrasive grains exhibiting a positive zeta potential.

ノニオン系界面活性剤では、エーテル型、エーテルエステル型、エステル型が好ましく用いられる。   As the nonionic surfactant, an ether type, an ether ester type, or an ester type is preferably used.

塩としては、アンモニウム塩(例えば、アンモニア、トリエタノールアミンとの塩)、アルカリ金属塩(例えば、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩)、ハロゲン等、が挙げられる。   Examples of the salt include ammonium salts (for example, salts with ammonia and triethanolamine), alkali metal salts (for example, lithium salts, sodium salts, potassium salts), halogens, and the like.

界面活性剤を使用する場合の添加量は、総量として、研磨に使用する際の研磨液の1L中、0.0001g〜10gとすることが好ましく、0.0005g〜5gとすることがより好ましく、0.0005g〜3gとすることが特に好ましい。   The addition amount in the case of using the surfactant is preferably 0.0001 g to 10 g, more preferably 0.0005 g to 5 g in 1 L of the polishing liquid when used for polishing as a total amount. It is especially preferable to set it as 0.0005g-3g.

<キレート剤>
本発明の研磨用組成物は、混入する多価金属イオンなどの悪影響を低減させるために、必要に応じてキレート剤(すなわち硬水軟化剤)を含有することも可能である。
キレート剤としては、カルシウムやマグネシウムの沈澱防止剤である汎用の硬水軟化剤やその類縁化合物であり、例えば、ニトリロ三酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、エチレンジアミン四酢酸、N,N,N−トリメチレンホスホン酸、エチレンジアミン−N,N,N’,N’−テトラメチレンスルホン酸、トランスシクロヘキサンジアミン四酢酸、1,2−ジアミノプロパン四酢酸、グリコールエーテルジアミン四酢酸、エチレンジアミンオルトヒドロキシフェニル酢酸、エチレンジアミンジ琥珀酸(SS体)、N−(2−カルボキシラートエチル)−L−アスパラギン酸、β−アラニンジ酢酸、2−ホスホノブタン−1,2,4−トリカルボン酸、1−ヒドロキシエチリデン−1,1−ジホスホン酸、N,N’−ビス(2−ヒドロキシベンジル)エチレンジアミン−N,N’−ジ酢酸、1,2−ジヒドロキシベンゼン−4,6−ジスルホン酸等が挙げられる。
<Chelating agent>
The polishing composition of the present invention can contain a chelating agent (that is, a hard water softening agent) as necessary in order to reduce adverse effects such as mixed multivalent metal ions.
Chelating agents include general water softeners and related compounds that are calcium and magnesium precipitation inhibitors, such as nitrilotriacetic acid, diethylenetriaminepentaacetic acid, ethylenediaminetetraacetic acid, N, N, N-trimethylenephosphonic acid. , Ethylenediamine-N, N, N ′, N′-tetramethylenesulfonic acid, transcyclohexanediaminetetraacetic acid, 1,2-diaminopropanetetraacetic acid, glycol etherdiaminetetraacetic acid, ethylenediamine orthohydroxyphenylacetic acid, ethylenediamine disuccinic acid ( SS form), N- (2-carboxylateethyl) -L-aspartic acid, β-alanine diacetic acid, 2-phosphonobutane-1,2,4-tricarboxylic acid, 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid, N , N′-bis (2-hydroxyben Le) ethylenediamine -N, N'-diacetic acid, 1,2-dihydroxybenzene-4,6-disulfonic acid.

キレート剤は必要に応じて2種以上併用してもよい。
キレート剤の添加量は混入する多価金属イオンなどの金属イオンを封鎖するのに充分な量であればよく、例えば、研磨に使用する際の研磨用組成物の1L中、0.0003mol〜0.07molの範囲になるように添加する。
Two or more chelating agents may be used in combination as necessary.
The addition amount of the chelating agent may be an amount sufficient to sequester metal ions such as mixed polyvalent metal ions. For example, 0.0003 mol to 0 in 1 L of the polishing composition when used for polishing 0.07 mol is added.

[研磨方法]
本発明の研磨方法は、半導体デバイスの製造工程において、ポリイミド膜を含む被研磨体を、本発明の研磨用組成物を用いて化学的機械的に研磨する研磨方法である。
より具体的には、本発明の研磨方法は、本発明の研磨用組成物を研磨定盤上の研磨パッドに供給し、該研磨定盤を回転させることで、該研磨パッドをポリイミド膜を含む被研磨体の被研磨面と接触させつつ相対運動させて研磨することを特徴とする。
以下、本発明の研磨方法について詳細に説明する。
[Polishing method]
The polishing method of the present invention is a polishing method for chemically and mechanically polishing an object to be polished including a polyimide film using the polishing composition of the present invention in a semiconductor device manufacturing process.
More specifically, in the polishing method of the present invention, the polishing composition of the present invention is supplied to a polishing pad on a polishing platen, and the polishing pad is rotated so that the polishing pad contains a polyimide film. Polishing is performed by making a relative movement while being in contact with the surface to be polished of the object to be polished.
Hereinafter, the polishing method of the present invention will be described in detail.

(研磨装置)
まず、本発明の研磨方法を実施できる装置について説明する。
本発明に適用可能な研磨装置としては、被研磨面であるポリイミド膜を含む被研磨体(半導体基板等)を保持するホルダーと、研磨パッドを貼り付けた(回転数が変更可能なモータ等を取り付けてある)研磨定盤と、を備える一般的な研磨装置が使用できる。そのような装置としては、例えば、FREX300(荏原製作所)を用いることができる。
(Polishing equipment)
First, an apparatus capable of carrying out the polishing method of the present invention will be described.
As a polishing apparatus applicable to the present invention, a holder for holding an object to be polished (semiconductor substrate or the like) including a polyimide film as a surface to be polished, and a motor or the like having a polishing pad attached (a motor capable of changing the number of rotations). A general polishing apparatus provided with a polishing surface plate (attached) can be used. As such an apparatus, for example, FREX300 (Ebara Works) can be used.

(研磨圧力)
本発明の研磨方法では、研磨圧力、即ち、被研磨面と前記研磨パッドとの接触圧力が3000Pa〜25000Paで研磨を行うことが好ましく、6500Pa〜14000Paで研磨を行うことがより好ましい。
(Polishing pressure)
In the polishing method of the present invention, polishing is preferably performed at a polishing pressure, that is, a contact pressure between the surface to be polished and the polishing pad of 3000 Pa to 25000 Pa, and more preferably 6500 Pa to 14000 Pa.

(研磨定盤の回転数)
本発明の研磨方法では、研磨定盤の回転数が50rpm〜200rpmで研磨を行うことが好ましく、60rpm〜150rpmで研磨を行うことがより好ましい。
(Number of rotations of polishing surface plate)
In the polishing method of the present invention, polishing is preferably performed at a rotation speed of the polishing platen of 50 rpm to 200 rpm, more preferably 60 rpm to 150 rpm.

(研磨液供給方法)
本発明の研磨方法では、研磨対象となるポリイミド膜を有する被研磨面を研磨する間、研磨定盤上の研磨パッドに、本発明の研磨用組成物をポンプ等で連続的に供給する。この供給量に制限はないが、研磨パッドの表面が常に研磨液で覆われていることが好ましい。これにより、被研磨面に均一に研磨用組成物が行き渡り、研磨後の高い平坦性が実現できる。
(Polishing liquid supply method)
In the polishing method of the present invention, the polishing composition of the present invention is continuously supplied to the polishing pad on the polishing surface plate with a pump or the like while the surface to be polished having the polyimide film to be polished is polished. Although there is no restriction | limiting in this supply amount, it is preferable that the surface of a polishing pad is always covered with polishing liquid. As a result, the polishing composition is uniformly distributed on the surface to be polished, and high flatness after polishing can be realized.

本発明の研磨方法には、濃縮された研磨用組成物に水又は水溶液を加え希釈して用いることもできる。希釈方法としては、例えば、濃縮された研磨用組成物を供給する配管と、水又は水溶液を供給する配管と、を途中で合流させて混合し、希釈された研磨用組成物を研磨パッドに供給する方法などを挙げることができる。その場合の混合は、圧力を付した状態で狭い通路を通して液同士を衝突混合する方法、配管中にガラス管などの充填物を詰め液体の流れを分流分離、合流させることを繰り返し行う方法、配管中に動力で回転する羽根を設ける方法など、通常に行われている方法を用いることができる。   In the polishing method of the present invention, the concentrated polishing composition can be diluted with water or an aqueous solution. As a dilution method, for example, a pipe for supplying a concentrated polishing composition and a pipe for supplying water or an aqueous solution are joined together and mixed, and the diluted polishing composition is supplied to the polishing pad. And the like. In this case, mixing is a method in which liquids collide with each other through a narrow passage with pressure applied, a method in which a filling such as a glass tube is filled in the piping, a flow of liquid is separated and separated, and piping is repeated. Conventional methods such as a method of providing blades that rotate with power can be used.

また、他の希釈方法としては、研磨用組成物を供給する配管と水又は水溶液を供給する配管とをそれぞれ独立に設け、それぞれから所定量の液を研磨パッドに供給し、研磨パッドと被研磨面の相対運動により混合する方法する方法も本発明に用いることができる。
更に、1つの容器に、所定量の濃縮された研磨用組成物と水又は水溶液を入れて混合し、所定の濃度に希釈した後に、その混合液を研磨パッドに供給する方法も、本発明に適用することができる。
As another dilution method, a pipe for supplying a polishing composition and a pipe for supplying water or an aqueous solution are provided independently, and a predetermined amount of liquid is supplied from each to the polishing pad, and the polishing pad and the object to be polished are supplied. A method of mixing by relative movement of the surface can also be used in the present invention.
Further, the present invention also includes a method in which a predetermined amount of a concentrated polishing composition and water or an aqueous solution are mixed in one container, mixed, diluted to a predetermined concentration, and then supplied to the polishing pad. Can be applied.

これらの方法以外に、研磨用組成物が含有すべき成分を少なくとも2つの構成成分に分けて、それらを使用する際に、水又は水溶液を加え希釈して研磨パッドに供給する方法も、本発明に用いることができる。酸化剤を使用する場合は研磨液の保存安定性の観点において、2つの構成成分に分けた方が好ましい場合があり、この場合酸化剤とその他の成分に分けて添加する方法を用いることができる。   In addition to these methods, the method of dividing the components to be contained in the polishing composition into at least two constituent components and using them for dilution by adding water or an aqueous solution and supplying them to the polishing pad is also included in the present invention. Can be used. When an oxidizing agent is used, it may be preferable to divide it into two components from the viewpoint of the storage stability of the polishing liquid. In this case, a method of adding the oxidizing agent separately to other components can be used. .

また、上記の3つの配管をそれぞれ研磨パッドに導き研磨パッドと被研磨面の相対運動により混合して供給してもよいし、1つの容器に3つの構成成分を混合した後に、その混合液を研磨パッドに供給してもよい。更に、研磨用組成物を濃縮液とし、希釈水を別にして研磨面に供給してもよい。   Further, the above three pipes may be led to the polishing pad and mixed and supplied by the relative movement of the polishing pad and the surface to be polished. After mixing the three components in one container, the mixed solution is supplied. You may supply to a polishing pad. Further, the polishing composition may be used as a concentrated liquid and supplied to the polishing surface separately from the dilution water.

(研磨用組成物の供給量)
本発明の研磨方法において、研磨用組成物の研磨定盤上への供給量は、50ml/min〜500ml/minとすることが好ましく、100ml/min〜300ml/minであることがより好ましい。
(Supply amount of polishing composition)
In the polishing method of the present invention, the supply amount of the polishing composition onto the polishing surface plate is preferably 50 ml / min to 500 ml / min, and more preferably 100 ml / min to 300 ml / min.

(研磨パッド)
本発明の研磨方法において用いられる研磨パッドは、特に制限はなく、無発泡構造パッドでも発泡構造パッドでもよい。前者はプラスチック板のように硬質の合成樹脂バルク材をパッドに用いるものである。また、後者は更に独立発泡体(乾式発泡系)、連続発泡体(湿式発泡系)、2層複合体(積層系)の3つがあり、特には2層複合体(積層系)が好ましい。発泡は、均一でも不均一でもよい。
(Polishing pad)
The polishing pad used in the polishing method of the present invention is not particularly limited, and may be a non-foamed structure pad or a foamed structure pad. The former uses a hard synthetic resin bulk material like a plastic plate for a pad. Further, the latter further includes three types of a closed foam (dry foam system), a continuous foam (wet foam system), and a two-layer composite (laminated system), and a two-layer composite (laminated system) is particularly preferable. Foaming may be uniform or non-uniform.

本発明に用いうる研磨パッドは、更に研磨に用いる砥粒(例えば、セリア、シリカ、アルミナ、樹脂など)を含有したものでもよい。また、それぞれに硬さは軟質のものと硬質のものがあり、どちらでもよく、積層系ではそれぞれの層に異なる硬さのものを用いることが好ましい。材質としては不織布、人工皮革、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエステル、ポリカーボネート等が好ましい。また、研磨面と接触する面には、格子溝/穴/同心溝/らせん状溝などの加工を施してもよい。   The polishing pad that can be used in the present invention may further contain abrasive grains (for example, ceria, silica, alumina, resin, etc.) used for polishing. In addition, the hardness may be either soft or hard, and either may be used. In the laminated system, it is preferable to use a different hardness for each layer. The material is preferably non-woven fabric, artificial leather, polyamide, polyurethane, polyester, polycarbonate or the like. In addition, the surface contacting the polishing surface may be subjected to processing such as lattice grooves / holes / concentric grooves / helical grooves.

(被研磨体)
本発明の研磨方法を適用しうるポリイミド膜を有する被研磨体としては、例えば、凹部を有する層間絶縁膜の表面に一面に形成されたバリア金属膜と、該バリア金属膜の表面に前記凹部が埋まるように形成された銅又は銅合金からなる導体膜と、を有する基板であって、基板表面及び層間絶縁膜の少なくとも一方がポリイミド膜を有するものが挙げられる。研磨対象基板は、半導体基板であり、銅金属及び/又は銅合金からなる配線を持つLSIであることが好ましく、特に配線が銅合金であることが好ましい。
被研磨体としては、支持体基板上に導電性材料膜が形成されたウェハ、支持体基板上に形成された配線上に設けられた層間絶縁膜に導電性材料膜が形成された積層体などであって、その被研磨面にポリイミド膜を有するものであれば、半導体デバイス製造工程において平坦化を必要とする全ての段階の材料を挙げることができる。
(Polished object)
As an object to be polished having a polyimide film to which the polishing method of the present invention can be applied, for example, a barrier metal film formed on the entire surface of an interlayer insulating film having recesses, and the recesses on the surface of the barrier metal film. And a conductive film made of copper or a copper alloy formed so as to be buried, wherein at least one of the substrate surface and the interlayer insulating film has a polyimide film. The substrate to be polished is a semiconductor substrate and is preferably an LSI having a wiring made of copper metal and / or a copper alloy, and the wiring is particularly preferably a copper alloy.
As an object to be polished, a wafer in which a conductive material film is formed on a support substrate, a laminate in which a conductive material film is formed on an interlayer insulating film provided on a wiring formed on the support substrate, and the like Any material having a polyimide film on the surface to be polished can include materials at all stages that require planarization in the semiconductor device manufacturing process.

以下に実施例により本発明を具体的に説明する。本発明はこれらの実施例により、限定されるものではない。   The present invention will be specifically described below with reference to examples. The present invention is not limited by these examples.

(被研磨体)
本実施例において、研磨が施される被研磨体(基板、ウエハ)について説明する。
本実施例においては、300mmのシリコン基板に、熱硬化性ポリイミド樹脂をスピンコーターで塗布し、200℃で1時間加熱してポリイミド膜の硬化を行なった基板を準備した。熱硬化後のポリイミド膜の膜厚は20μmであった。これを基板1と称する。
また、隣接する金属配線部に対する影響を確認する目的で、Si膜上にCu膜を成膜した12インチウェハを用意した。
(Polished object)
In this embodiment, an object to be polished (substrate, wafer) to be polished will be described.
In this embodiment, a thermosetting polyimide resin was applied to a 300 mm silicon substrate with a spin coater and heated at 200 ° C. for 1 hour to prepare a substrate on which the polyimide film was cured. The film thickness of the polyimide film after thermosetting was 20 μm. This is referred to as a substrate 1.
Further, for the purpose of confirming the influence on the adjacent metal wiring part, a 12-inch wafer in which a Cu film was formed on the Si film was prepared.

[実施例1〜10、比較例1〜6]
実施例1〜10及び比較例1〜6の研磨用組成物(研磨液)として、研磨液101〜110、および研磨液201〜206を下記に示す組成で各々調製し、研磨試験及び評価を行なった。
[Examples 1 to 10, Comparative Examples 1 to 6]
As polishing compositions (polishing liquids) of Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 6, polishing liquids 101 to 110 and polishing liquids 201 to 206 were respectively prepared with the compositions shown below, and polishing tests and evaluations were performed. It was.

(研磨用組成物の調製)
下記組成を混合し、研磨液101〜110、および研磨液201〜206を調製した。
−研磨用組成物の組成−
・砥粒:表1に示す砥粒 40g/L
・有機溶媒1:表1に示す化合物 表1に示す添加量
・有機溶媒2:表1に示す化合物 表1に示す添加量
・酸化剤:表1に示す化合物 表1に示す添加量
・pH調整剤:表1に示す化合物 目標のpHに達する量
・防食剤:表1に示す化合物 表1に示す添加量
純水を加えて全量を1000mlとし、各々pHを表1記載の通り調整し、研磨用組成物とした。
なお、表1でTMAHは、テトラメチルアンモニウムハイドロキサイドであり、PGMEAは、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートである。
(Preparation of polishing composition)
The following compositions were mixed to prepare polishing liquids 101 to 110 and polishing liquids 201 to 206.
-Composition of polishing composition-
Abrasive grains: 40 g / L of abrasive grains shown in Table 1
Organic solvent 1: Compound shown in Table 1 Addition amount shown in Table 1 Organic solvent 2: Compound shown in Table 1 Addition amount shown in Table 1 Oxidant: Compound shown in Table 1 Addition amount shown in Table 1 pH adjustment Agent: Compound shown in Table 1 Amount reaching target pH-Anticorrosive: Compound shown in Table 1 Addition amount shown in Table 1 Add pure water to make a total volume of 1000 ml, adjust the pH as shown in Table 1, and polish A composition was obtained.
In Table 1, TMAH is tetramethylammonium hydroxide, and PGMEA is propylene glycol monomethyl ether acetate.

Figure 2010080842
Figure 2010080842

(研磨試験)
以下の条件で研磨を行い、研磨速度の評価を行った。
・研磨装置:FREX300(荏原製作所)
・被研磨体(ウエハ):上述の基板1
・研磨パッド:IC1400−K Groove(ロデール社製)
・研磨条件;
研磨圧力(被研磨面と前記研磨パッドとの接触圧力):2.5psi
研磨液供給速度:300ml/min
研磨定盤回転数:90rpm
研磨ヘッド回転数:85rpm
(Polishing test)
Polishing was performed under the following conditions, and the polishing rate was evaluated.
・ Polishing equipment: FREX300 (Ebara Works)
-Polishing object (wafer): substrate 1 described above
Polishing pad: IC1400-K Groove (Rodel)
・ Polishing conditions;
Polishing pressure (contact pressure between the surface to be polished and the polishing pad): 2.5 psi
Polishing liquid supply speed: 300 ml / min
Polishing platen rotation speed: 90rpm
Polishing head rotation speed: 85 rpm

(評価方法)
1.研磨速度
研磨速度の算出:基板1(ポリイミド膜付き基板)を1分間研磨し、研磨前後のポリイミド膜の膜厚変化から、以下の式により研磨速度(μm/分)を算出した。得られた結果を表1に示す。
研磨速度(μm/分)=(研磨前のポリイミド膜の厚さ−研磨後のポリイミド膜の厚さ)/研磨時間〔1分間〕
(Evaluation methods)
1. Polishing rate Calculation of polishing rate: The substrate 1 (substrate with polyimide film) was polished for 1 minute, and the polishing rate (μm / min) was calculated from the following formula from the change in film thickness of the polyimide film before and after polishing. The obtained results are shown in Table 1.
Polishing rate (μm / min) = (Polyimide film thickness before polishing−Polyimide film thickness after polishing) / Polishing time [1 minute]

2.平坦性評価
基板1を研磨対象物として、ポリイミド膜を研磨した後、研磨面を純水洗浄して乾燥した。乾燥した研磨面をAFMで観察し、下記の評価基準に基づいて平坦性の評価を行った。得られた結果を表2に示す。
−評価基準−
○:実用上問題のない平坦性を有する
×:研磨面内に問題となる凹凸を観測
2. Evaluation of Flatness After polishing the polyimide film using the substrate 1 as an object to be polished, the polished surface was washed with pure water and dried. The dried polished surface was observed with AFM, and the flatness was evaluated based on the following evaluation criteria. The obtained results are shown in Table 2.
-Evaluation criteria-
○: Has flatness with no practical problem ×: Observed irregularities in the polished surface

3.研磨傷評価
基板1を研磨対象物として、ポリイミド膜を研磨した後、研磨面を純水洗浄して乾燥した。乾燥した研磨面を光学顕微鏡及びKLA Tencor社のSurfscan SP−1にて観察し、下記の評価基準に基づいてスクラッチ(研磨傷)の評価を行った。得られた結果を表1に示す。
−評価基準−
あり:研磨面内に問題となるスクラッチは観測されなかった
なし:研磨面内に問題となるスクラッチが多数観測された
3. Polishing scratch evaluation After polishing the polyimide film using the substrate 1 as an object to be polished, the polished surface was washed with pure water and dried. The dried polished surface was observed with an optical microscope and Surfscan SP-1 manufactured by KLA Tencor, and scratches (polishing scratches) were evaluated based on the following evaluation criteria. The obtained results are shown in Table 1.
-Evaluation criteria-
Yes: No scratches in the polished surface were observed No: Many scratches in the polished surface were observed

Figure 2010080842
Figure 2010080842

表2から明らかなように、本発明の研磨用組成物を用いた実施例1〜実施例10は、研磨速度が大きく、研磨後の研磨面の平坦性にも優れており、且つ、研磨傷を生じることもなくポリイミド膜をCMPにより研磨することができていることがわかる。これに対し、本発明の研磨用組成物を用いていない比較例1〜比較例6はいずれも研磨速度が小さく、研磨後の平坦性に劣り、研磨キズも生じているおり好ましくないことが確認された。また、無極性有機溶媒を用いた比較例2〜4では研磨液が分離していた。   As is clear from Table 2, Examples 1 to 10 using the polishing composition of the present invention have a high polishing rate, excellent flatness of the polished surface after polishing, and polishing scratches. It can be seen that the polyimide film can be polished by CMP without causing any defects. On the other hand, it is confirmed that Comparative Examples 1 to 6 which do not use the polishing composition of the present invention are not preferable because the polishing rate is low, the flatness after polishing is poor, and polishing scratches are generated. It was. In Comparative Examples 2 to 4 using a nonpolar organic solvent, the polishing liquid was separated.

[実施例11]
実施例1〜10の研磨液101〜研磨液110に関し、Cu膜付きウェハの浸漬試験を40℃で15分間行い、光学顕微鏡及びAFMにて面状を観察したが、膜面荒れは観察されなかった。これにより、本発明の研磨用組成物は、ポリイミド膜を高速で研磨し、平坦性にも優れ、研磨傷の発生が無いばかりではく、隣接する金属配線部に対して、膜面荒れを起こさないことが確認された。
[Example 11]
Regarding the polishing liquids 101 to 110 in Examples 1 to 10, the immersion test of the wafer with the Cu film was performed at 40 ° C. for 15 minutes, and the surface state was observed with an optical microscope and AFM, but no film surface roughness was observed. It was. As a result, the polishing composition of the present invention polishes the polyimide film at high speed, has excellent flatness, has no generation of polishing flaws, and causes film surface roughness on adjacent metal wiring portions. Not confirmed.

Claims (8)

ポリイミド膜の化学的機械的研磨に用いられ、(A)砥粒と、(B)水と、(C)(C1)水と相溶性を有する非プロトン性有機溶媒および(C2)水と相溶性を有するプロトン性有機溶媒の群から選ばれる少なくとも一つの有機溶媒と を含有する研磨用組成物。   Used for chemical mechanical polishing of polyimide films, (A) abrasive grains, (B) water, (C) aprotic organic solvent compatible with (C1) water and (C2) compatible with water A polishing composition comprising: at least one organic solvent selected from the group of protic organic solvents having: 前記(A)砥粒が、アルミナ及びシリカから選択される少なくとも1種である請求項1に記載の研磨用組成物。   The polishing composition according to claim 1, wherein the (A) abrasive grain is at least one selected from alumina and silica. 前記(C1)水と相溶性を有する非プロトン性有機溶媒が、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、およびN−メチルピロリドンから選ばれた1種である請求項1または請求項2に記載の研磨用組成物。   The polishing composition according to claim 1 or 2, wherein the (C1) water-compatible aprotic organic solvent is one selected from methyl ethyl ketone, tetrahydrofuran, dioxane, and N-methylpyrrolidone. . 前記(C2)水と相溶性を有するプロトン性有機溶媒が、メタノール、エタノール、およびエチレングリコールから選ばれた1種である請求項1または請求項2に記載の研磨用組成物。   The polishing composition according to claim 1 or 2, wherein the (C2) water-compatible protic organic solvent is one selected from methanol, ethanol, and ethylene glycol. 更に、(D)金属の防食剤を含有する請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の研磨用組成物。   The polishing composition according to any one of claims 1 to 4, further comprising (D) a metal anticorrosive. 更に、(E)酸化剤を含有する請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の研磨用組成物。   Furthermore, (E) Polishing composition of any one of Claims 1-5 containing an oxidizing agent. 前記(E)酸化剤が、過酸化水素、過酸化物、硝酸塩、ヨウ素酸塩、過ヨウ素酸塩、次亜塩素酸塩、亜塩素酸塩、塩素酸塩、過塩素酸塩、過硫酸塩、重クロム酸塩、過マンガン酸塩、オゾン水、銀(II)、及び鉄(III)塩からなる群より選択される請求項6に記載の研磨用組成物。   The (E) oxidizing agent is hydrogen peroxide, peroxide, nitrate, iodate, periodate, hypochlorite, chlorite, chlorate, perchlorate, persulfate The polishing composition according to claim 6, selected from the group consisting of, dichromate, permanganate, ozone water, silver (II), and iron (III) salt. 半導体デバイスの製造工程において、ポリイミド膜を含む被研磨体を、請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の研磨用組成物を用いて化学的機械的に研磨する研磨方法。   A polishing method in which a polishing target including a polyimide film is chemically and mechanically polished using the polishing composition according to any one of claims 1 to 7 in a semiconductor device manufacturing process.
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