JP2014165318A - Polishing composition - Google Patents

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JP2014165318A JP2013034717A JP2013034717A JP2014165318A JP 2014165318 A JP2014165318 A JP 2014165318A JP 2013034717 A JP2013034717 A JP 2013034717A JP 2013034717 A JP2013034717 A JP 2013034717A JP 2014165318 A JP2014165318 A JP 2014165318A
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由裕 井澤
Takehiro Umeda
剛宏 梅田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polishing composition suitable for polishing of a material including a precious metal or tantalum and capable of increasing through-put.SOLUTION: A polishing composition includes a polishing accelerator and a pH adjuster. The polishing accelerator is a compound having an amino group, a cyano group and a sulfur atom. The sulfur atom includes a compound having a bond with hydrogen, carbon or metal.

Description

本発明は、研磨用組成物に関し、特に貴金属またはタンタルの研磨に適した研磨用組成物に関する。   The present invention relates to a polishing composition, and more particularly to a polishing composition suitable for polishing noble metals or tantalum.

近年、LSIの高集積化、高性能化に伴って新たな微細加工技術が開発されている。化学機械研磨(以下、単にCMPとも記す)法もその一つであり、LSI製造工程、特に多層配線形成工程における層間絶縁膜の平坦化、金属プラグ形成、埋め込み配線(ダマシン配線)形成において頻繁に利用される技術である。この技術は、例えば、特許文献1に開示されている。ダマシン配線技術は、配線工程の簡略化や、歩留まりおよび信頼性の向上が可能であり、今後適用が拡大していくと考えられる。   In recent years, new microfabrication techniques have been developed along with higher integration and higher performance of LSIs. Chemical mechanical polishing (hereinafter also simply referred to as CMP) is one of them, and is frequently used in LSI manufacturing processes, particularly in the formation of interlayer insulating films, metal plugs, and embedded wiring (damascene wiring) in the multilayer wiring forming process. The technology used. This technique is disclosed in Patent Document 1, for example. Damascene wiring technology can simplify the wiring process and improve yield and reliability, and its application is expected to expand in the future.

高速ロジックデバイスには、ダマシン配線として、現在、低抵抗であることから配線金属として銅が主に用いられており、銅は今後DRAMに代表されるメモリデバイスにも使用が拡大されると考えられる。金属CMPの一般的な方法は、円形の研磨定盤(プラテン)上に研磨パッドを貼り付け、研磨パッド表面を研磨剤で浸し、基板の金属膜を形成した面を押し付けて、その裏面から所定の圧力(以下、単に研磨圧力とも記す)を加えた状態で研磨定盤を回し、研磨剤と金属膜の凸部との機械的摩擦によって、凸部の金属膜を除去するものである。   In high-speed logic devices, copper is mainly used as a wiring metal because of its low resistance as damascene wiring. Copper is expected to be used in memory devices such as DRAMs in the future. . A general method of metal CMP is to apply a polishing pad on a circular polishing platen (platen), immerse the surface of the polishing pad with an abrasive and press the surface on which the metal film of the substrate is formed. In this state, the polishing platen is rotated in a state in which the pressure (hereinafter also simply referred to as polishing pressure) is applied, and the metal film on the convex portion is removed by mechanical friction between the abrasive and the convex portion of the metal film.

一方、配線の銅または銅合金等の下層には、層間絶縁膜中への銅拡散防止のためにバリア層として、タンタル、タンタル合金、またはタンタル化合物等が形成される。したがって、銅または銅合金を埋め込む配線部分以外では、露出したバリア層をCMPにより取り除く必要がある。しかし、バリア層は、銅または銅合金に比べ一般に硬度が高いために、銅または銅合金用の研磨材料の組み合わせを用いたCMPでは、十分なCMP速度が得られない場合が多い。   On the other hand, tantalum, a tantalum alloy, a tantalum compound, or the like is formed as a barrier layer in a lower layer such as copper or copper alloy of the wiring to prevent copper diffusion into the interlayer insulating film. Therefore, it is necessary to remove the exposed barrier layer by CMP except for the wiring portion in which copper or a copper alloy is embedded. However, since the barrier layer is generally harder than copper or copper alloy, CMP using a combination of polishing materials for copper or copper alloy often does not provide a sufficient CMP rate.

一方、バリア層として用いられるタンタル、タンタル合金、またはタンタル化合物等は化学的に安定でエッチングが難しく、硬度が高いために機械的な研磨も銅または銅合金ほど容易ではない。さらに近年、バリア層用の材料として、ルテニウム、ルテニウム合金、ルテニウム化合物等の貴金属材料が検討されている。ルテニウム、ルテニウム合金、ルテニウム化合物等の貴金属材料はタンタル、タンタル合金、またはタンタル化合物に比べ抵抗率が低く、化学的気相成長法(CVD)による成膜が可能であり、より細い幅の配線に対応可能な点で優れている。しかし、ルテニウム、ルテニウム合金、またはルテニウム化合物等の貴金属材料は、タンタル、タンタル合金、またはタンタル化合物と同様に、化学的に安定で硬度が高いことから研磨が難しい。   On the other hand, tantalum, tantalum alloy, or tantalum compound used as a barrier layer is chemically stable and difficult to etch, and has high hardness, so mechanical polishing is not as easy as copper or copper alloy. In recent years, noble metal materials such as ruthenium, ruthenium alloys, and ruthenium compounds have been studied as materials for the barrier layer. Precious metal materials such as ruthenium, ruthenium alloys, and ruthenium compounds have a lower resistivity than tantalum, tantalum alloys, or tantalum compounds, and can be deposited by chemical vapor deposition (CVD) for thinner wiring. It is excellent in that it can be handled. However, noble metal materials such as ruthenium, ruthenium alloys, and ruthenium compounds are difficult to polish because they are chemically stable and high in hardness, like tantalum, tantalum alloys, or tantalum compounds.

また、貴金属材料は、例えばDRAMキャパシタ構造の製造工程において電極材料として使用される。そして、ルテニウム単体や酸化ルテニウム(RuOx)のような貴金属を含む材料からなる部分の一部を除去するのに研磨用組成物を用いた研磨を利用することが行われている。しかしながら、前述のバリア層用の貴金属材料と同様に、化学的に安定な貴金属を含む材料の除去には一般に時間がかかるため、この種の研磨用組成物に対してはスループット向上のためのさらなる改良のニーズが強い。 The noble metal material is used as an electrode material in a manufacturing process of a DRAM capacitor structure, for example. Then, polishing using a polishing composition is used to remove part of a portion made of a material containing a noble metal such as ruthenium simple substance or ruthenium oxide (RuO x ). However, similar to the aforementioned noble metal materials for the barrier layer, removal of the chemically stable noble metal-containing material is generally time consuming, and this type of polishing composition further increases throughput. There is a strong need for improvement.

CMPに用いられる研磨剤は、一般には酸化剤および砥粒を含む。このCMP用研磨剤によるCMPの基本的なメカニズムは、まず、酸化剤によって金属膜表面を酸化し、得られた金属膜表面の酸化層を砥粒によって削り取るというものであると考えられている。凹部の金属膜表面の酸化層は研磨パッドにあまり触れず、砥粒による削り取りの効果が及ばないため、CMPの進行とともに凸部の金属膜が除去されて基板表面は平坦化される。   Abrasives used in CMP generally include an oxidizer and abrasive grains. It is believed that the basic mechanism of CMP by this CMP abrasive is that the surface of the metal film is first oxidized by an oxidizing agent, and the resulting oxide layer on the surface of the metal film is scraped off by abrasive grains. Since the oxide layer on the surface of the metal film in the concave portion does not touch the polishing pad so much and the effect of scraping off by the abrasive grains is not exerted, the metal film on the convex portion is removed and the substrate surface is flattened as CMP proceeds.

CMPにおいては、配線金属に対する高い研磨速度、研磨速度の安定性、および研磨表面における低い欠陥密度が要求される。しかしながら、ルテニウムを含む膜は、銅、タングステンのような他のダマシン配線金属膜よりも化学的に安定でありかつ高硬度であるため、酸化剤により酸化膜を形成してこれを機械的に除去するという従来の研磨方法によって高いスループットを得るのは困難である。例えば、特許文献2では銅配線のバリア層に使用されるタンタル系金属膜用の研磨剤として研磨砥粒、酸化剤である硝酸アンモニウム、および水に加えて銅系金属膜の研磨促進剤として1,2,4−トリアゾールを含む研磨用スラリーを開示している。   In CMP, a high polishing rate with respect to a wiring metal, stability of the polishing rate, and a low defect density on the polishing surface are required. However, since the film containing ruthenium is chemically more stable and harder than other damascene wiring metal films such as copper and tungsten, an oxide film is formed with an oxidant and removed mechanically. It is difficult to obtain a high throughput by the conventional polishing method. For example, in Patent Document 2, as a polishing agent for a tantalum-based metal film used for a barrier layer of a copper wiring, as a polishing accelerator for a copper-based metal film in addition to abrasive grains, ammonium nitrate as an oxidizing agent, and water, A polishing slurry containing 2,4-triazole is disclosed.

特許文献3には、酸化剤により、銅または銅合金の表面にエッチングバリアとして機能する酸化膜を形成した後、アミノ酢酸により銅または銅合金をエッチングする方法が開示されている。   Patent Document 3 discloses a method of forming an oxide film functioning as an etching barrier on the surface of copper or copper alloy with an oxidizing agent and then etching copper or copper alloy with aminoacetic acid.

米国特許第4944836号明細書U.S. Pat. No. 4,944,836 特開2004−259867号公報JP 2004-259867 A 特開2002−43260号公報JP 2002-43260 A

しかしながら、特許文献2または3に記載の研磨剤では、十分なスループットを得るには至っておらず、貴金属またはタンタルに対して有効な研磨方法とはなり得ていない。   However, the polishing agent described in Patent Document 2 or 3 has not yet achieved a sufficient throughput, and cannot be an effective polishing method for noble metals or tantalum.

そこで本発明は、貴金属またはタンタルを含む材料の研磨に適しており、スループットを向上させうる研磨用組成物を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a polishing composition which is suitable for polishing a material containing a noble metal or tantalum and can improve the throughput.

上記課題を解決すべく、本発明者らは鋭意研究を積み重ねた。その結果、研磨促進剤と、pH調整剤と、を含み、前記研磨促進剤はアミノ基またはシアノ基、および硫黄原子を有する化合物であって、前記硫黄原子は水素、炭素、若しくは金属との結合を有する化合物を含む、研磨用組成物を使用することで、上記課題が解決されうることを見出した。そして、上記知見に基づいて、本発明を完成するに至った。   In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have intensively studied. As a result, a polishing accelerator and a pH adjuster are included, and the polishing accelerator is a compound having an amino group or a cyano group and a sulfur atom, and the sulfur atom is bonded to hydrogen, carbon, or a metal. It has been found that the above-mentioned problems can be solved by using a polishing composition containing a compound having the following. And based on the said knowledge, it came to complete this invention.

すなわち、本発明は、研磨促進剤と、pH調整剤と、を含み、前記研磨促進剤はアミノ基またはシアノ基、および硫黄原子を有する化合物であって、前記硫黄原子は水素、炭素、若しくは金属との結合を有する化合物を含む、研磨用組成物である。   That is, the present invention includes a polishing accelerator and a pH adjuster, and the polishing accelerator is a compound having an amino group or a cyano group and a sulfur atom, and the sulfur atom is hydrogen, carbon, or a metal. It is polishing composition containing the compound which has a coupling | bonding.

本発明によれば、貴金属またはタンタルを含む材料の研磨に適しており、スループットを向上させうる研磨用組成物が提供されうる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it is suitable for grinding | polishing the material containing a noble metal or a tantalum, and the polishing composition which can improve a throughput can be provided.

本発明に係る研磨対象物の一例を示す断面概略図である。It is a section schematic diagram showing an example of the polish subject concerning the present invention. 参考例1〜4について、その腐食電位をターフェルプロット法により評価した際のグラフである。It is a graph at the time of evaluating the corrosion potential about the reference examples 1-4 by the Tafel plot method.

本発明は、研磨促進剤と、pH調整剤と、を含み、前記研磨促進剤はアミノ基またはシアノ基、および硫黄原子を有する化合物であって、前記硫黄原子は水素、炭素、若しくは金属との結合を有する化合物を含む、研磨用組成物である。このような構成とすることにより、貴金属またはタンタルを含む材料の研磨速度が向上し、高スループット化が可能となる。   The present invention includes a polishing accelerator and a pH adjuster, wherein the polishing accelerator is a compound having an amino group or a cyano group and a sulfur atom, and the sulfur atom is hydrogen, carbon, or a metal. It is polishing composition containing the compound which has a coupling | bonding. With such a configuration, the polishing rate of a material containing noble metal or tantalum is improved, and high throughput can be achieved.

本発明の研磨用組成物を用いることにより、貴金属またはタンタルを含む材料の研磨速度が向上する詳細な理由は不明であるが、以下のメカニズムが推測される。研磨促進剤に含まれる硫黄原子は、その共有結合性の高さからソフトな塩基として作用し、貴金属またはタンタル、特にルテニウムなどの後周期金属と強い結合を作りうる。また、研磨促進剤は、電子供与性の高い窒素原子を含有することから硫黄原子の求核性が高くなり、それにより研磨促進剤はルテニウムなどの貴金属またはタンタルにさらに配位し易くなる(研磨促進剤は酸化されやすい)。この配位により、貴金属またはタンタルの金属−金属結合が弱くなり、砥粒により効率的に貴金属またはタンタルをかき取ることができるようになり、また生成する錯体がアミノ基などを有する水溶性の錯体であるということなどから、スループットが向上すると考えられる。なお、上記メカニズムは推測によるものであり、本発明は上記メカニズムに何ら限定されるものではない。   Although the detailed reason why the polishing rate of the material containing noble metal or tantalum is improved by using the polishing composition of the present invention is unknown, the following mechanism is assumed. The sulfur atom contained in the polishing accelerator acts as a soft base because of its high covalent bond, and can form a strong bond with a noble metal or a late metal such as tantalum, particularly ruthenium. In addition, since the polishing accelerator contains a nitrogen atom having a high electron donating property, the nucleophilicity of the sulfur atom is increased, whereby the polishing accelerator is more easily coordinated to a noble metal such as ruthenium or tantalum (polishing). Accelerators are susceptible to oxidation). By this coordination, the metal-metal bond of noble metal or tantalum is weakened, the noble metal or tantalum can be efficiently scraped off by the abrasive grains, and the generated complex has an amino group or the like. Therefore, it is considered that the throughput is improved. In addition, the said mechanism is based on estimation and this invention is not limited to the said mechanism at all.

[研磨対象物]
本発明に係る研磨対象物および半導体配線プロセスの一例を、図1に従って説明する。半導体配線プロセスは、通常、以下の工程を含む。
[Polishing object]
An example of a polishing object and a semiconductor wiring process according to the present invention will be described with reference to FIG. The semiconductor wiring process usually includes the following steps.

図1(a)に示すように、基板(図示せず)上に設けられるトレンチ11を有する絶縁体層12の上に、バリア層13および金属配線層14を順次に形成する。本発明において、バリア層13は貴金属またはタンタルを含む。バリア層13は、金属配線層14の形成に先立って、絶縁体層12の表面を覆うように絶縁体層12の上に形成される。バリア層13の厚さはトレンチ11の深さおよび幅よりも小さい。金属配線層14は、バリア層13の形成に引き続いて、少なくともトレンチ11が埋まるようにバリア層13の上に形成される。   As shown in FIG. 1A, a barrier layer 13 and a metal wiring layer 14 are sequentially formed on an insulator layer 12 having a trench 11 provided on a substrate (not shown). In the present invention, the barrier layer 13 contains a noble metal or tantalum. Prior to the formation of the metal wiring layer 14, the barrier layer 13 is formed on the insulator layer 12 so as to cover the surface of the insulator layer 12. The thickness of the barrier layer 13 is smaller than the depth and width of the trench 11. Following the formation of the barrier layer 13, the metal wiring layer 14 is formed on the barrier layer 13 so that at least the trench 11 is filled.

CMPにより、少なくとも金属配線層14の外側部分およびバリア層13の外側部分を除去する場合、まず、図1(b)に示すように、金属配線層14の外側部分の大半が除去される。次に、図1(c)に示すように、バリア層13の外側部分の上面を露出させるべく、金属配線層14の外側部分の残部が除去される。   When removing at least the outer portion of the metal wiring layer 14 and the outer portion of the barrier layer 13 by CMP, first, most of the outer portion of the metal wiring layer 14 is removed as shown in FIG. Next, as shown in FIG. 1C, the remainder of the outer portion of the metal wiring layer 14 is removed to expose the upper surface of the outer portion of the barrier layer 13.

その後、CMPにより、少なくともトレンチ11の外に位置する金属配線層14の部分(金属配線層14の外側部分)およびトレンチ11の外に位置するバリア層13の部分(バリア層13の外側部分)を除去する。その結果、図1(d)に示すように、トレンチ11の中に位置するバリア層13の部分(バリア層13の内側部分)の少なくとも一部およびトレンチ11の中に位置する金属配線層14の部分(金属配線層14の内側部分)の少なくとも一部が絶縁体層12の上に残る。すなわち、トレンチ11の内側にバリア層13の一部および金属配線層14の一部が残る。こうして、トレンチ11の内側に残った金属配線層14の部分が、配線として機能することになる。   Thereafter, at least a portion of the metal wiring layer 14 located outside the trench 11 (outside portion of the metal wiring layer 14) and a portion of the barrier layer 13 located outside the trench 11 (outside portion of the barrier layer 13) are obtained by CMP. Remove. As a result, as shown in FIG. 1D, at least a part of the portion of the barrier layer 13 located in the trench 11 (inner portion of the barrier layer 13) and the metal wiring layer 14 located in the trench 11. At least a part of the portion (the inner portion of the metal wiring layer 14) remains on the insulator layer 12. That is, a part of the barrier layer 13 and a part of the metal wiring layer 14 remain inside the trench 11. Thus, the portion of the metal wiring layer 14 remaining inside the trench 11 functions as a wiring.

本発明の研磨用組成物は、特に上記のような貴金属またはタンタルを含む層を有する研磨対象物の研磨に好適に使用されるものである。   The polishing composition of the present invention is particularly suitable for polishing a polishing object having a layer containing a noble metal or tantalum as described above.

図1のバリア層13やキャパシタ電極材料などの貴金属またはタンタルを含む層に含まれる貴金属としては、特に制限されず、例えば、金、銀、白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、イリジウム、オスミウム等が挙げられる。   The noble metal contained in the layer containing noble metal or tantalum such as the barrier layer 13 and capacitor electrode material in FIG. 1 is not particularly limited, and examples thereof include gold, silver, platinum, palladium, rhodium, ruthenium, iridium, osmium and the like. It is done.

これら貴金属またはタンタルは、合金または化合物の形態で貴金属またはタンタルを含む層に含まれていてもよい。好ましくはルテニウム、銀、金、パラジウム、白金、ロジウム、イリジウム、オスミウム、タンタルである。これら貴金属またはタンタルは、単独でもまたは2種以上組み合わせて用いてもよい。   These noble metals or tantalum may be contained in a layer containing the noble metal or tantalum in the form of an alloy or a compound. Ruthenium, silver, gold, palladium, platinum, rhodium, iridium, osmium and tantalum are preferable. These noble metals or tantalum may be used alone or in combination of two or more.

また、金属配線層14に含まれる金属も特に制限されず、例えば、銅、アルミニウム、ハフニウム、コバルト、ニッケル、チタン、タングステン等が挙げられる。これらの金属は、合金または金属化合物の形態で金属配線層14に含まれていてもよい。好ましくは銅、または銅合金である。これら金属は、単独でもまたは2種以上組み合わせて用いてもよい。   Moreover, the metal contained in the metal wiring layer 14 is not particularly limited, and examples thereof include copper, aluminum, hafnium, cobalt, nickel, titanium, and tungsten. These metals may be contained in the metal wiring layer 14 in the form of an alloy or a metal compound. Copper or copper alloy is preferable. These metals may be used alone or in combination of two or more.

次に、本発明の研磨用組成物の構成について、詳細に説明する。   Next, the structure of the polishing composition of the present invention will be described in detail.

[研磨促進剤]
本発明で用いられる研磨促進剤は、アミノ基またはシアノ基、および硫黄原子を有する化合物であって、前記硫黄原子は水素、炭素、若しくは金属との結合を有する化合物を必須に含む。これら研磨促進剤は、単独でもまたは2種以上組み合わせて用いてもよい。
[Polishing accelerator]
The polishing accelerator used in the present invention is a compound having an amino group or a cyano group and a sulfur atom, and the sulfur atom essentially contains a compound having a bond with hydrogen, carbon, or a metal. These polishing accelerators may be used alone or in combination of two or more.

これらの特徴を持つ化合物としては、アミノ基(−NH2基)およびチオール基(−SH基)を有する化合物、チオアミド基を有する化合物、チオシアノ基を有する化合物等が挙げられる。 Examples of the compound having these characteristics include a compound having an amino group (—NH 2 group) and a thiol group (—SH group), a compound having a thioamide group, and a compound having a thiocyano group.

アミノ基(−NH2基)およびチオール基(−SH基)を有する化合物の例としては、例えば、2−アミノエタンチオール、L−システイン、ホモシステイン、D−ペニシルアミン、2−メルカプトベンゼンアミン、2−アミノ−1,3,4−チアジアゾール−5−チオール、3−アミノ−1H−1,2,4−トリアゾール−5−チオール、1−アミノエタンチオール、セレノジメルカプトエチルアミン、ビス(メルカプトメチル)アミン、システアミン塩酸塩、チオグリコール酸モノエタノールアミン、(メルカプトカルボニル)メタンアミン、N−(2,2−ジメチル−4,6−ジオキソ−1,3−ジオキサン−5−イリデンメルカプトメチル)−N−メチルアミン、2−メルカプト−p−フェニレンジアミン、12−メルカプトドデカン−1,1−ジアミン、2,7−ジメルカプト−1,8−オクタンジアミン、1−(2−ピリジニル)−3−[(2−メルカプトエチル)チオ]−1H−1,2,4−トリアゾール−5−アミン、N−(2−メルカプトプロピル)トリメチレンジアミン、4,5,6,7−テトラヒドロ−5−[(2−メルカプトフェニル)スルホニル]チアゾロ[5,4−c]ピリジン−2−アミン、ビス(2−アミノエチル)2−[(2−メルカプト−1,2−ジメチルプロピル)アミノ]エチルアミン、5−[(6−メルカプトベンゾチアゾール−2−イル)アゾ]キノリン−8−アミン、N,N’−ビス[2−メルカプト−3−(アミノメチル)−5−tert−ブチルベンジル]−1,3−プロパンジアミン、5−(2−フリル)−3−メルカプト−4H−1,2,4−トリアゾール−4−アミン、N,N−ビス(2−メルカプトエチル)−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン、2−メルカプトベンジルアミン、9−(10−メルカプトデシル)−9H−プリン−6−アミン、N−(1,2−ジメチル−2−メルカプトプロピリデン)−N’−(2−アミノエチル)エチレンジアミン、O−(3−メルカプトプロピル)ヒドロキシルアミン、N−[3−(ベンジルアミノ)プロピル]−3−メルカプト−1,4−ブタンジアミン、N−(2−メルカプトフェネチル)−1,3,5−トリアジン−2,4−ジアミン、5−(4−メトキシフェニル)−3−メルカプト−4H−1,2,4−トリアゾール−4−アミン、5−(4−ブロモフェニル)−3−メルカプト−4H−1,2,4−トリアゾール−4−アミン、5−[4−(5−メルカプトペンチルオキシ)ベンジリデンアミノ]ピリミジン−2,4,6−トリアミン、3−アミノ−1−プロパンチオール、3,3’−ビスメチルメルカプトベンジジン、2−アミノ−4,6−ジメルカプトピリミジン、メルカプトホスホラニリデンアミノアミノホスフィンスルフィド、チオシトシン、4−アミノ−5−エチル−4H−1,2,4−トリアゾール−3−チオール、11−アミノ−1−ウンデカンチオール、5−アミノ1,3,4−チアジアゾール−2−チオール、4−アミノ−4H−1,2,4−トリアゾール−3−チオール、16−アミノヘキサデカン−1−チオール、4−アミノ−5−メチル−4H−1,2,4−トリアゾール−3−チオール、3−[2−[ビス(2−アミノエチル)アミノ]エチルイミノ]−2−メチル−2−ブタンチオール、2,5−ジアミノ−1,4−ベンゼンジチオール、スルフェンアミド、4,6−ジアミノピリミジン−2−チオール、5−ブロモ−2−アミノベンゼンチオール、4−アミノ−5−フェニル、2,5−ジアミノ−1,4−ベンゼンジチオール、スルフェンアミド、4,6−ジアミノピリミジン−2−チオール、5−ブロモ−2−アミノベンゼンチオール、4−アミノ−ベンゼンチオール、4−アミノ−5−フェニル−4H−1,2,4−トリアゾール−3−チオール、3−アミノ−1H−1,2,4−トリアゾール−5−チオール、4−アミノ−5−(3−ピリジニル)−4H−1,2,4−トリアゾール−3−チオール、2−[(3−アミノプロピル)アミノ]エタン−1−チオール、2−アミノ−1−プロパンチオール、4−アミノ−5−[(2−メトキシフェノキシ)メチル]−4H−1,2,4−トリアゾール−3−チオール、2−アミノ−5−メチルベンゼンチオール、プロパミン、1,4−ジアミノ−2,3−ベンゼンジチオール、1−アミノエタンチオール、2,6−ジアミノピリジン−4−チオール、4−アミノ−4H−1,2,4−トリアゾール−3,5−ジチオール、2−アミノ−5−クロロベンゼンチオール、4−アミノ−5−(2−メチルフェニル)−4H−1,2,4−トリアゾール−3−チオール、4−アミノ−5−(4−メチル−2−キノリルオキシメチル)−4H−1,2,4−トリアゾール−3−チオール、4−アミノ−5−(4−クロロフェニル)−4H−1,2,4−トリアゾール−3−チオール等が挙げられる。これらのうち好ましくは、2−アミノエタンチオール、L−システイン、ホモシステイン、D−ペニシルアミンである。 Examples of the compound having an amino group (—NH 2 group) and a thiol group (—SH group) include, for example, 2-aminoethanethiol, L-cysteine, homocysteine, D-penicylamine, 2-mercaptobenzeneamine, 2 -Amino-1,3,4-thiadiazole-5-thiol, 3-amino-1H-1,2,4-triazole-5-thiol, 1-aminoethanethiol, selenodimercaptoethylamine, bis (mercaptomethyl) amine Cysteamine hydrochloride, monoethanolamine thioglycolate, (mercaptocarbonyl) methanamine, N- (2,2-dimethyl-4,6-dioxo-1,3-dioxane-5-ylidenemercaptomethyl) -N-methyl Amine, 2-mercapto-p-phenylenediamine, 12-mercaptododeca -1,1-diamine, 2,7-dimercapto-1,8-octanediamine, 1- (2-pyridinyl) -3-[(2-mercaptoethyl) thio] -1H-1,2,4-triazole- 5-amine, N- (2-mercaptopropyl) trimethylenediamine, 4,5,6,7-tetrahydro-5-[(2-mercaptophenyl) sulfonyl] thiazolo [5,4-c] pyridin-2-amine Bis (2-aminoethyl) 2-[(2-mercapto-1,2-dimethylpropyl) amino] ethylamine, 5-[(6-mercaptobenzothiazol-2-yl) azo] quinolin-8-amine, N , N′-bis [2-mercapto-3- (aminomethyl) -5-tert-butylbenzyl] -1,3-propanediamine, 5- (2-furyl) -3-mercapto- H-1,2,4-triazol-4-amine, N, N-bis (2-mercaptoethyl) -1,1′-biphenyl-4,4′-diamine, 2-mercaptobenzylamine, 9- (10 -Mercaptodecyl) -9H-purin-6-amine, N- (1,2-dimethyl-2-mercaptopropylidene) -N '-(2-aminoethyl) ethylenediamine, O- (3-mercaptopropyl) hydroxylamine N- [3- (benzylamino) propyl] -3-mercapto-1,4-butanediamine, N- (2-mercaptophenethyl) -1,3,5-triazine-2,4-diamine, 5- ( 4-methoxyphenyl) -3-mercapto-4H-1,2,4-triazol-4-amine, 5- (4-bromophenyl) -3-mercapto-4H-1,2,4-tri Azole-4-amine, 5- [4- (5-mercaptopentyloxy) benzylideneamino] pyrimidine-2,4,6-triamine, 3-amino-1-propanethiol, 3,3′-bismethylmercaptobenzidine, 2-amino-4,6-dimercaptopyrimidine, mercaptophosphoranylideneaminoaminophosphine sulfide, thiocytosine, 4-amino-5-ethyl-4H-1,2,4-triazole-3-thiol, 11-amino-1 -Undecanethiol, 5-amino-1,3,4-thiadiazole-2-thiol, 4-amino-4H-1,2,4-triazole-3-thiol, 16-aminohexadecane-1-thiol, 4-amino- 5-methyl-4H-1,2,4-triazole-3-thiol, 3- [2- [bis (2-amino Noethyl) amino] ethylimino] -2-methyl-2-butanethiol, 2,5-diamino-1,4-benzenedithiol, sulfenamide, 4,6-diaminopyrimidine-2-thiol, 5-bromo-2- Aminobenzenethiol, 4-amino-5-phenyl, 2,5-diamino-1,4-benzenedithiol, sulfenamide, 4,6-diaminopyrimidine-2-thiol, 5-bromo-2-aminobenzenethiol, 4-amino-benzenethiol, 4-amino-5-phenyl-4H-1,2,4-triazole-3-thiol, 3-amino-1H-1,2,4-triazole-5-thiol, 4-amino -5- (3-pyridinyl) -4H-1,2,4-triazole-3-thiol, 2-[(3-aminopropyl) amino] ethane -1-thiol, 2-amino-1-propanethiol, 4-amino-5-[(2-methoxyphenoxy) methyl] -4H-1,2,4-triazole-3-thiol, 2-amino-5 Methylbenzenethiol, propamine, 1,4-diamino-2,3-benzenedithiol, 1-aminoethanethiol, 2,6-diaminopyridine-4-thiol, 4-amino-4H-1,2,4-triazole- 3,5-dithiol, 2-amino-5-chlorobenzenethiol, 4-amino-5- (2-methylphenyl) -4H-1,2,4-triazole-3-thiol, 4-amino-5- (4 -Methyl-2-quinolyloxymethyl) -4H-1,2,4-triazole-3-thiol, 4-amino-5- (4-chlorophenyl) -4H-1,2,4 Triazole-3-thiol, and the like. Of these, 2-aminoethanethiol, L-cysteine, homocysteine, and D-penicylamine are preferable.

また、チオアミド基を有する化合物としては、例えば、チオアセトアミド、(ジメチルアミノ)アセトチオアミド、チオセミカルバジド、ジチオキサミド、アムバゾン、3−エトキシ−1,2−ブタンジオンビス(チオセミカルバゾン)、1−メチル−3−チオセミカルバゾノインドリン−2−オン、ジチオビウレア、ジチオビウレト、チオベンズアミド、5−ニトロチオアントラニル酸、1−フェニルチオセミカルバジド、ピラジンカルボチオアミド、ピリジン−4−カルボチオアミド、4−ヒドロキシベンズアルデヒドチオセミカルバゾン、4−ニトロベンズアルデヒドチオセミカルバゾン、ベンズアルデヒドチオセミカルバゾン、4−メトキシベンズアルデヒドチオセミカルバゾン、チルアルデヒドチオセミカルバゾン、イソニコチンチオアミド1−オキシド、3−シクロヘキセン−1−カルボチオアミド、2,4−ジクロロベンゾチオアミド、チオホルムアミド、2−メチルシクロヘキサノンチオセミカルバゾン、ベンゼンチオアセトアミド、ピリジン−3−カルボチオアミド、2−アミノチオベンズアミド、2,2−ジメチルプロパンチオアミド、プロパンチオアミド、2−クロロベンズアルデヒドチオセミカルバゾン、4−クロロベンズアルデヒドチオセミカルバゾン、2,6−ピリジンジカルボチオアミド、6−メチル−2−ピリジンカルボチオアミド、2,4−ジメチルチオセミカルバジド、ピリジン−2−カルボチオアミド、1−メチル−2−(1−メチルエチリデン)ヒドラジンカルボチオアミド、2−メチルチオセミカルバジド等が挙げられる。これらのうち好ましくは、チオアセトアミドである。   Examples of the compound having a thioamide group include thioacetamide, (dimethylamino) acetothioamide, thiosemicarbazide, dithioxamide, ambazone, 3-ethoxy-1,2-butanedione bis (thiosemicarbazone), and 1-methyl. -3-thiosemicarbazonoindoline-2-one, dithiobiurea, dithiobiuret, thiobenzamide, 5-nitrothioanthranilic acid, 1-phenylthiosemicarbazide, pyrazinecarbothioamide, pyridine-4-carbothioamide, 4-hydroxybenzaldehyde thiosemi Carbazone, 4-nitrobenzaldehyde thiosemicarbazone, benzaldehyde thiosemicarbazone, 4-methoxybenzaldehyde thiosemicarbazone, tilaldehyde thiosemicarbazone, isonicotine Oamide 1-oxide, 3-cyclohexene-1-carbothioamide, 2,4-dichlorobenzothioamide, thioformamide, 2-methylcyclohexanone thiosemicarbazone, benzenethioacetamide, pyridine-3-carbothioamide, 2-aminothiobenzamide 2,2-dimethylpropanethioamide, propanethioamide, 2-chlorobenzaldehyde thiosemicarbazone, 4-chlorobenzaldehyde thiosemicarbazone, 2,6-pyridinedicarbothioamide, 6-methyl-2-pyridinecarbothioamide, 2 , 4-dimethylthiosemicarbazide, pyridine-2-carbothioamide, 1-methyl-2- (1-methylethylidene) hydrazinecarbothioamide, 2-methylthiosemicarbazide and the like. Of these, thioacetamide is preferable.

さらに、チオシアノ基を有する化合物としては、例えば、チオシアン酸ナトリウム、チオシアン酸、グアニジンチオシアナート、チアミンチオシアン酸塩、エリスロマイシンチオシアナート、アリルイソチオシアナート、ヘプチルイソチオシアナート、ロダン酢酸エチル、エチルチオシアナート、1−ナフチルイソチオシアナート、アリルチオシアナート、4−フルオロフェニルイソチオシアナート、チオシアン酸アンモニウム、メチルイソチオシアナート、チオシアン酸カリウム、バリウムチオシアナート、イソチオシアン酸、フェニルイソチオシアナート、イソブチルイソチオシアナート、ビスチオシアナト水銀(II)、チオシアン酸カルシウム、シクロヘキシルイソチオシアナート、エチルイソチオシアナート、フェネチルイソチオシアナート、銀チオシアナート、カドミウムチオシアナート、チオシアン酸銅(I)、ビスチオシアン酸鉛(II)、チオシアン酸リチウム、チオシアン酸ニッケル(II)、チオシアン酸亜鉛、チオシアン酸第一水銀、チオシアン酸亜鉛水銀(II)等が挙げられる。これらのうち好ましくは、チオシアン酸ナトリウムである。   Furthermore, examples of the compound having a thiocyano group include sodium thiocyanate, thiocyanate, guanidine thiocyanate, thiamine thiocyanate, erythromycin thiocyanate, allyl isothiocyanate, heptyl isothiocyanate, ethyl rhodanate, ethylthio Cyanate, 1-naphthyl isothiocyanate, allyl thiocyanate, 4-fluorophenyl isothiocyanate, ammonium thiocyanate, methyl isothiocyanate, potassium thiocyanate, barium thiocyanate, isothiocyanate, phenyl isothiocyanate, isobutyl Isothiocyanate, bisthiocyanatomercury (II), calcium thiocyanate, cyclohexyl isothiocyanate, ethyl isothiocyanate, phenethylisothio Anato, silver thiocyanate, cadmium thiocyanate, copper (I) thiocyanate, lead (II) bisthiocyanate, lithium thiocyanate, nickel (II) thiocyanate, zinc thiocyanate, mercuric thiocyanate, mercury mercury thiocyanate (II) etc. are mentioned. Of these, sodium thiocyanate is preferable.

なお、本発明の研磨用組成物は、上述した特定の構造を有する化合物以外の研磨促進剤をさらに含んでももちろんよい。このような上記特定の構造を有する化合物以外の研磨促進剤としては、従来公知の化合物が用いられうるが、例えば、無機酸、有機酸、アミノ酸、ニトリル化合物およびキレート剤などが用いられうる。無機酸の具体例としては、硫酸、硝酸、ホウ酸、炭酸、次亜リン酸、亜リン酸、リン酸などが挙げられる。有機酸の具体例としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、2−メチル酪酸、n−ヘキサン酸、3,3−ジメチル酪酸、2−エチル酪酸、4−メチルペンタン酸、n−ヘプタン酸、2−メチルヘキサン酸、n−オクタン酸、2−エチルヘキサン酸、安息香酸、グリコール酸、サリチル酸、グリセリン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、マレイン酸、フタル酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、乳酸などが挙げられる。メタンスルホン酸、エタンスルホン酸およびイセチオン酸などの有機硫酸も使用可能である。無機酸または有機酸の代わりにあるいは無機酸または有機酸と組み合わせて、無機酸または有機酸のアルカリ金属塩などの塩を用いてもよい。   The polishing composition of the present invention may further include a polishing accelerator other than the compound having the specific structure described above. As the polishing accelerator other than the compound having the above specific structure, conventionally known compounds can be used. For example, inorganic acids, organic acids, amino acids, nitrile compounds, chelating agents, and the like can be used. Specific examples of the inorganic acid include sulfuric acid, nitric acid, boric acid, carbonic acid, hypophosphorous acid, phosphorous acid, phosphoric acid and the like. Specific examples of organic acids include formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, 2-methylbutyric acid, n-hexanoic acid, 3,3-dimethylbutyric acid, 2-ethylbutyric acid, 4-methylpentanoic acid, n- Heptanoic acid, 2-methylhexanoic acid, n-octanoic acid, 2-ethylhexanoic acid, benzoic acid, glycolic acid, salicylic acid, glyceric acid, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, malein Examples include acid, phthalic acid, malic acid, tartaric acid, citric acid, and lactic acid. Organic sulfuric acids such as methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid and isethionic acid can also be used. A salt such as an alkali metal salt of an inorganic acid or an organic acid may be used instead of the inorganic acid or the organic acid or in combination with the inorganic acid or the organic acid.

アミノ酸の具体例としては、グリシン、α−アラニン、β−アラニン、N−メチルグリ
シン、N,N−ジメチルグリシン、2−アミノ酪酸、ノルバリン、バリン、ロイシン、ノ
ルロイシン、イソロイシン、フェニルアラニン、プロリン、サルコシン、オルニチン、リ
シン、タウリン、セリン、トレオニン、ホモセリン、チロシン、ビシン、トリシン、3,
5−ジヨード−チロシン、β−(3,4−ジヒドロキシフェニル)−アラニン、チロキシ
ン、4−ヒドロキシ−プロリン、システイン、メチオニン、エチオニン、ランチオニン、
シスタチオニン、シスチン、システイン酸、アスパラギン酸、グルタミン酸、S−(カル
ボキシメチル)−システイン、4−アミノ酪酸、アスパラギン、グルタミン、アザセリン
、アルギニン、カナバニン、シトルリン、δ−ヒドロキシ−リシン、クレアチン、ヒスチ
ジン、1−メチル−ヒスチジン、3−メチル−ヒスチジン、トリプトファンなどが挙げら
れる。中でもグリシン、アラニン、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、グリコール酸、イセチ
オン酸またはそれらの塩が好ましい。
Specific examples of amino acids include glycine, α-alanine, β-alanine, N-methylglycine, N, N-dimethylglycine, 2-aminobutyric acid, norvaline, valine, leucine, norleucine, isoleucine, phenylalanine, proline, sarcosine, Ornithine, lysine, taurine, serine, threonine, homoserine, tyrosine, bicine, tricine, 3,
5-diiodo-tyrosine, β- (3,4-dihydroxyphenyl) -alanine, thyroxine, 4-hydroxy-proline, cysteine, methionine, ethionine, lanthionine,
Cystathionine, cystine, cysteic acid, aspartic acid, glutamic acid, S- (carboxymethyl) -cysteine, 4-aminobutyric acid, asparagine, glutamine, azaserine, arginine, canavanine, citrulline, δ-hydroxy-lysine, creatine, histidine, 1- Examples include methyl-histidine, 3-methyl-histidine, and tryptophan. Of these, glycine, alanine, malic acid, tartaric acid, citric acid, glycolic acid, isethionic acid or salts thereof are preferred.

ニトリル化合物の具体例としては、例えば、アセトニトリル、アミノアセトニトリル、
プロピオニトリル、ブチロニトリル、イソブチロニトリル、ベンゾニトリル、グルタロジ
ニトリル、メトキシアセトニトリル等が挙げられる。
Specific examples of the nitrile compound include, for example, acetonitrile, aminoacetonitrile,
Examples include propionitrile, butyronitrile, isobutyronitrile, benzonitrile, glutaronitrile, and methoxyacetonitrile.

キレート剤の具体例としては、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。
Specific examples of chelating agents include 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 ether diamine tetraacetic 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-hydroxybenzyl) ethylenediamine-N, N′-diacetic acid, 1,2-
And dihydroxybenzene-4,6-disulfonic acid.

本発明の研磨用組成物中の前記研磨促進剤の含有量(濃度)の下限は、少量でも効果を発揮するため特に限定されるものではないが、0.0001M(mol/L)以上であることが好ましく、0.0005M(mol/L)以上であることがより好ましく、0.001M(mol/L)以上であることがさらに好ましい。また、本発明の研磨用組成物中の研磨促進剤の含有量(濃度)の上限は、10M(mol/L)以下であることが好ましく、5M(mol/L)以下であることがより好ましく、1M(mol/L)以下であることがさらに好ましい。この範囲であれば、本発明の効果をより効率的に得ることができる。そして、研磨促進剤は、上述した特定の構造を有する化合物を主成分として含むことが好ましく、具体的には、研磨促進剤の全量100質量%に占める上述した特定の構造を有する化合物の含有量は、好ましくは50質量%以上であり、より好ましくは80質量%以上であり、さらに好ましくは90質量%以上であり、特に好ましくは95質量%以上であり、最も好ましくは100質量%である。   The lower limit of the content (concentration) of the polishing accelerator in the polishing composition of the present invention is not particularly limited because it exhibits an effect even in a small amount, but is 0.0001 M (mol / L) or more. Preferably, it is 0.0005M (mol / L) or more, more preferably 0.001M (mol / L) or more. The upper limit of the content (concentration) of the polishing accelerator in the polishing composition of the present invention is preferably 10 M (mol / L) or less, more preferably 5 M (mol / L) or less. More preferably, it is 1 M (mol / L) or less. If it is this range, the effect of this invention can be acquired more efficiently. And it is preferable that a polishing accelerator contains the compound which has the specific structure mentioned above as a main component, Specifically, Content of the compound which has the specific structure mentioned above which occupies 100 mass% of the whole quantity of a polishing accelerator. Is preferably 50% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, further preferably 90% by mass or more, particularly preferably 95% by mass or more, and most preferably 100% by mass.

[pH調整剤]
本発明の研磨用組成物に使用されるpH調整剤は、酸およびアルカリのいずれであってもよく、また、無機化合物および有機化合物のいずれであってもよい。酸の具体例としては、例えば、硫酸、硝酸、ホウ酸、炭酸、次亜リン酸、亜リン酸およびリン酸等の無機酸;ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、2−メチル酪酸、n−ヘキサン酸、3,3−ジメチル酪酸、2−エチル酪酸、4−メチルペンタン酸、n−ヘプタン酸、2−メチルヘキサン酸、n−オクタン酸、2−エチルヘキサン酸、安息香酸、グリコール酸、サリチル酸、グリセリン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、マレイン酸、フタル酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸および乳酸などのカルボン酸、ならびにメタンスルホン酸、エタンスルホン酸およびイセチオン酸等の有機硫酸等の有機酸等が挙げられる。アルカリの具体例としては、アンモニア、エチレンジアミンおよびピペラジンなどのアミン、ならびにテトラメチルアンモニウムおよびテトラエチルアンモニウムなどの第4級アンモニウム塩が挙げられる。これらpH調節剤は、単独でもまたは2種以上混合しても用いることができる。
[PH adjuster]
The pH adjuster used in the polishing composition of the present invention may be either acid or alkali, and may be either an inorganic compound or an organic compound. Specific examples of the acid include inorganic acids such as sulfuric acid, nitric acid, boric acid, carbonic acid, hypophosphorous acid, phosphorous acid and phosphoric acid; formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, 2-methylbutyric acid , N-hexanoic acid, 3,3-dimethylbutyric acid, 2-ethylbutyric acid, 4-methylpentanoic acid, n-heptanoic acid, 2-methylhexanoic acid, n-octanoic acid, 2-ethylhexanoic acid, benzoic acid, glycol Acids, salicylic acid, glyceric acid, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, maleic acid, phthalic acid, malic acid, tartaric acid, citric acid and lactic acid and other carboxylic acids, and methanesulfonic acid, And organic acids such as organic sulfuric acid such as ethanesulfonic acid and isethionic acid. Specific examples of the alkali include ammonia, amines such as ethylenediamine and piperazine, and quaternary ammonium salts such as tetramethylammonium and tetraethylammonium. These pH regulators can be used alone or in combination of two or more.

本発明の研磨用組成物のpHは、上記pH調整剤により調整される。本発明の研磨用組成物のpHの下限は、特に制限されないが、安全性の観点から、1以上であることが好ましく、1.5以上であることが好ましく、2以上であることがさらに好ましい。また、本発明の研磨用組成物のpHの上限も特に制限されないが、砥粒の溶解を防ぐため、12以下であることが好ましく、11.5以下であることが好ましく、11以下であることがさらに好ましい。   The pH of the polishing composition of the present invention is adjusted by the pH adjusting agent. The lower limit of the pH of the polishing composition of the present invention is not particularly limited, but from the viewpoint of safety, it is preferably 1 or more, preferably 1.5 or more, and more preferably 2 or more. . Further, the upper limit of the pH of the polishing composition of the present invention is not particularly limited, but is preferably 12 or less, preferably 11.5 or less, and 11 or less in order to prevent dissolution of abrasive grains. Is more preferable.

[他の成分]
本発明の研磨用組成物は、必要に応じて、水、砥粒、錯化剤、金属防食剤、防腐剤、防カビ剤、酸化剤、還元剤、高分子、界面活性剤、難溶性の有機物を溶解するための有機溶媒等の他の成分をさらに含んでもよい。以下、好ましい他の成分である、水、砥粒、金属防食剤、酸化剤、防腐剤および防カビ剤について説明する。
[Other ingredients]
The polishing composition of the present invention is water, abrasive grains, complexing agent, metal anticorrosive, antiseptic, antifungal agent, oxidizing agent, reducing agent, polymer, surfactant, sparingly soluble as necessary. Other components such as an organic solvent for dissolving the organic substance may be further included. Hereinafter, preferable other components, such as water, abrasive grains, metal anticorrosive, oxidizing agent, preservative, and antifungal agent, will be described.

[水]
本発明の研磨用組成物は、各成分を分散または溶解するための分散媒または溶媒として水を含んでもよい。他の成分の作用を阻害することを抑制するという観点から、不純物をできる限り含有しない水が好ましく、具体的には、イオン交換樹脂にて不純物イオンを除去した後、フィルタを通して異物を除去した純水や超純水、または蒸留水が好ましい。
[water]
The polishing composition of the present invention may contain water as a dispersion medium or solvent for dispersing or dissolving each component. From the viewpoint of suppressing the inhibition of the action of other components, water containing as little impurities as possible is preferable. Specifically, after removing impurity ions with an ion exchange resin, pure water from which foreign matters are removed through a filter is used. Water, ultrapure water, or distilled water is preferred.

〔砥粒〕
本発明の研磨用組成物は砥粒を含んでもよい。砥粒は、研磨対象物を機械的に研磨する作用を有し、研磨用組成物による研磨対象物の研磨速度を向上させる。
[Abrasive]
The polishing composition of the present invention may contain abrasive grains. The abrasive has an action of mechanically polishing the object to be polished, and improves the polishing rate of the object to be polished by the polishing composition.

使用される砥粒は、無機粒子、有機粒子、および有機無機複合粒子のいずれであってもよい。無機粒子の具体例としては、例えば、シリカ、アルミナ、セリア、チタニア等の金属酸化物からなる粒子、窒化ケイ素粒子、炭化ケイ素粒子、窒化ホウ素粒子が挙げられる。有機粒子の具体例としては、例えば、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)粒子が挙げられる。該砥粒は、単独でもまたは2種以上混合して用いてもよい。また、該砥粒は、市販品を用いてもよいし合成品を用いてもよい。   The abrasive used may be any of inorganic particles, organic particles, and organic-inorganic composite particles. Specific examples of the inorganic particles include particles made of metal oxides such as silica, alumina, ceria, titania, silicon nitride particles, silicon carbide particles, and boron nitride particles. Specific examples of the organic particles include polymethyl methacrylate (PMMA) particles. These abrasive grains may be used alone or in combination of two or more. The abrasive grains may be commercially available products or synthetic products.

これら砥粒の中でも、シリカが好ましく、特に好ましいのはコロイダルシリカである。なお、砥粒は表面修飾されていてもよい。   Among these abrasive grains, silica is preferable, and colloidal silica is particularly preferable. The abrasive grains may be surface modified.

砥粒の平均一次粒子径の下限は、5nm以上であることが好ましく、7nm以上であることがより好ましく、10nm以上であることがさらに好ましい。また、砥粒の平均一次粒子径の上限は、500nm以下であることが好ましく、100nm以下であることがより好ましく、70nm以下であることがさらに好ましい。このような範囲であれば、研磨用組成物による研磨対象物の研磨速度は向上し、また、研磨用組成物を用いて研磨した後の研磨対象物の表面にディッシングが生じるのをより抑えることができる。なお、砥粒の平均一次粒子径は、例えば、BET法で測定される砥粒の比表面積に基づいて算出される。   The lower limit of the average primary particle diameter of the abrasive grains is preferably 5 nm or more, more preferably 7 nm or more, and further preferably 10 nm or more. Further, the upper limit of the average primary particle diameter of the abrasive grains is preferably 500 nm or less, more preferably 100 nm or less, and further preferably 70 nm or less. Within such a range, the polishing rate of the object to be polished by the polishing composition is improved, and the occurrence of dishing on the surface of the object to be polished after polishing with the polishing composition is further suppressed. Can do. In addition, the average primary particle diameter of an abrasive grain is calculated based on the specific surface area of the abrasive grain measured by BET method, for example.

研磨用組成物中の砥粒の含有量の下限は、組成物の全量100質量%に対して、0.01重量%以上であることが好ましく、0.05重量%以上であることがより好ましく、0.1重量%以上であることがさらに好ましく、1重量%以上であることが最も好ましい。また、研磨用組成物中の砥粒の含有量の上限は、組成物の全量100質量%に対して、50重量%以下であることが好ましく、30重量%以下であることがより好ましく、15重量%以下であることがさらに好ましい。このような範囲であれば、研磨対象物の研磨速度が向上し、また、研磨用組成物のコストを抑えることができ、研磨用組成物を用いて研磨した後の研磨対象物の表面にスクラッチが生じるのをより抑えることができる。   The lower limit of the content of abrasive grains in the polishing composition is preferably 0.01% by weight or more, more preferably 0.05% by weight or more, with respect to 100% by mass of the total amount of the composition. The content is more preferably 0.1% by weight or more, and most preferably 1% by weight or more. Further, the upper limit of the content of the abrasive grains in the polishing composition is preferably 50% by weight or less, more preferably 30% by weight or less, with respect to 100% by mass of the total amount of the composition. More preferably, it is not more than% by weight. Within such a range, the polishing speed of the object to be polished can be improved, and the cost of the polishing composition can be reduced, and the surface of the object to be polished after being polished with the polishing composition is scratched. Can be further suppressed.

〔金属防食剤〕
本発明の研磨用組成物は、金属防食剤を含んでもよい。研磨用組成物中に金属防食剤を加えることにより、研磨用組成物を用いた研磨で配線の脇に凹みが生じるのをより抑えることができる。また、研磨用組成物を用いて研磨した後の研磨対象物の表面にディッシングが生じるのをより抑えることができる。
[Metal anticorrosive]
The polishing composition of the present invention may contain a metal anticorrosive. By adding a metal anticorrosive to the polishing composition, it is possible to further suppress the formation of a dent on the side of the wiring in the polishing using the polishing composition. Moreover, it can suppress more that dishing arises on the surface of the grinding | polishing target object after grind | polishing using a polishing composition.

使用可能な金属防食剤は、特に制限されないが、好ましくは複素環式化合物または界面活性剤である。複素環式化合物中の複素環の員数は特に限定されない。また、複素環式化合物は、単環化合物であってもよいし、縮合環を有する多環化合物であってもよい。該金属防食剤は、単独でもまたは2種以上混合して用いてもよい。また、該金属防食剤は、市販品を用いてもよいし合成品を用いてもよい。   The metal anticorrosive that can be used is not particularly limited, but is preferably a heterocyclic compound or a surfactant. The number of heterocyclic rings in the heterocyclic compound is not particularly limited. The heterocyclic compound may be a monocyclic compound or a polycyclic compound having a condensed ring. These metal anticorrosives may be used alone or in combination of two or more. In addition, as the metal anticorrosive, a commercially available product or a synthetic product may be used.

金属防食剤として使用可能な複素環化合物の具体例としては、例えば、ピロール化合物、ピラゾール化合物、イミダゾール化合物、トリアゾール化合物、テトラゾール化合物、ピリジン化合物、ピラジン化合物、ピリダジン化合物、ピリンジン化合物、インドリジン化合物、インドール化合物、イソインドール化合物、インダゾール化合物、プリン化合物、キノリジン化合物、キノリン化合物、イソキノリン化合物、ナフチリジン化合物、フタラジン化合物、キノキサリン化合物、キナゾリン化合物、シンノリン化合物、ブテリジン化合物、チアゾール化合物、イソチアゾール化合物、オキサゾール化合物、イソオキサゾール化合物、フラザン化合物等の含窒素複素環化合物が挙げられる。   Specific examples of heterocyclic compounds that can be used as metal anticorrosives include, for example, pyrrole compounds, pyrazole compounds, imidazole compounds, triazole compounds, tetrazole compounds, pyridine compounds, pyrazine compounds, pyridazine compounds, pyridine compounds, indolizine compounds, indoles. Compound, isoindole compound, indazole compound, purine compound, quinolidine compound, quinoline compound, isoquinoline compound, naphthyridine compound, phthalazine compound, quinoxaline compound, quinazoline compound, cinnoline compound, buteridine compound, thiazole compound, isothiazole compound, oxazole compound, iso Examples thereof include nitrogen-containing heterocyclic compounds such as oxazole compounds and furazane compounds.

さらに具体的な例を挙げると、ピラゾール化合物の例としては、例えば、1H−ピラゾール、4−ニトロ−3−ピラゾールカルボン酸、3,5−ピラゾールカルボン酸、3−アミノ−5−フェニルピラゾール、5−アミノ−3−フェニルピラゾール、3,4,5−トリブロモピラゾール、3−アミノピラゾール、3,5−ジメチルピラゾール、3,5−ジメチル−1−ヒドロキシメチルピラゾール、3−メチルピラゾール、1−メチルピラゾール、3−アミノ−5−メチルピラゾール、4−アミノ−ピラゾロ[3,4−d]ピリミジン、アロプリノール、4−クロロ−1H−ピラゾロ[3,4−D]ピリミジン、3,4−ジヒドロキシ−6−メチルピラゾロ(3,4−B)−ピリジン、6−メチル−1H−ピラゾロ[3,4−b]ピリジン−3−アミン等が挙げられる。   More specific examples include pyrazole compounds such as 1H-pyrazole, 4-nitro-3-pyrazolecarboxylic acid, 3,5-pyrazolecarboxylic acid, 3-amino-5-phenylpyrazole, 5 -Amino-3-phenylpyrazole, 3,4,5-tribromopyrazole, 3-aminopyrazole, 3,5-dimethylpyrazole, 3,5-dimethyl-1-hydroxymethylpyrazole, 3-methylpyrazole, 1-methyl Pyrazole, 3-amino-5-methylpyrazole, 4-amino-pyrazolo [3,4-d] pyrimidine, allopurinol, 4-chloro-1H-pyrazolo [3,4-D] pyrimidine, 3,4-dihydroxy-6 -Methylpyrazolo (3,4-B) -pyridine, 6-methyl-1H-pyrazolo [3,4-b] pyridine - amine.

イミダゾール化合物の例としては、例えば、イミダゾール、1−メチルイミダゾール、2−メチルイミダゾール、4−メチルイミダゾール、1,2−ジメチルピラゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−イソプロピルイミダゾール、ベンゾイミダゾール、5,6−ジメチルベンゾイミダゾール、2−アミノベンゾイミダゾール、2−クロロベンゾイミダゾール、2−メチルベンゾイミダゾール、2−(1−ヒドロキシエチル)ベンズイミダゾール、2−ヒドロキシベンズイミダゾール、2−フェニルベンズイミダゾール、2,5−ジメチルベンズイミダゾール、5−メチルベンゾイミダゾール、5−ニトロベンズイミダゾール、1H−プリン等が挙げられる。   Examples of imidazole compounds include, for example, imidazole, 1-methylimidazole, 2-methylimidazole, 4-methylimidazole, 1,2-dimethylpyrazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-isopropylimidazole, benzimidazole, 5,6-dimethylbenzimidazole, 2-aminobenzimidazole, 2-chlorobenzimidazole, 2-methylbenzimidazole, 2- (1-hydroxyethyl) benzimidazole, 2-hydroxybenzimidazole, 2-phenylbenzimidazole, 2 , 5-dimethylbenzimidazole, 5-methylbenzimidazole, 5-nitrobenzimidazole, 1H-purine and the like.

トリアゾール化合物の例としては、例えば、1,2,3−トリアゾール、1,2,4−トリアゾール、1−メチル−1,2,4−トリアゾール、メチル−1H−1,2,4−トリアゾール−3−カルボキシレート、1,2,4−トリアゾール−3−カルボン酸、1,2,4−トリアゾール−3−カルボン酸メチル、1H−1,2,4−トリアゾール−3−チオール、3,5−ジアミノ−1H−1,2,4−トリアゾール、3−アミノ−1,2,4−トリアゾール−5−チオール、3−アミノ−1H−1,2,4−トリアゾール、3−アミノ−5−ベンジル−4H−1,2,4−トリアゾール、3−アミノ−5−メチル−4H−1,2,4−トリアゾール、3−ニトロ−1,2,4−トリアゾール、3−ブロモ−5−ニトロ−1,2,4−トリアゾール、4−(1,2,4−トリアゾール−1−イル)フェノール、4−アミノ−1,2,4−トリアゾール、4−アミノ−3,5−ジプロピル−4H−1,2,4−トリアゾール、4−アミノ−3,5−ジメチル−4H−1,2,4−トリアゾール、4−アミノ−3,5−ジペプチル−4H−1,2,4−トリアゾール、5−メチル−1,2,4−トリアゾール−3,4−ジアミン、1H−ベンゾトリアゾール、1−ヒドロキシベンゾトリアゾール、1−アミノベンゾトリアゾール、1−カルボキシベンゾトリアゾール、5−クロロ−1H−ベンゾトリアゾール、5−ニトロ−1H−ベンゾトリアゾール、5−カルボキシ−1H−ベンゾトリアゾール、5−メチル−1H−ベンゾトリアゾール、5,6−ジメチル−1H−ベンゾトリアゾール、1−(1’,2’−ジカルボキシエチル)ベンゾトリアゾール、1−[N,N−ビス(ヒドロキシエチル)アミノメチル]ベンゾトリアゾール、1−[N,N−ビス(ヒドロキシエチル)アミノメチル]−5−メチルベンゾトリアゾール、1−[N,N−ビス(ヒドロキシエチル)アミノメチル]−4−メチルベンゾトリアゾール等が挙げられる。   Examples of triazole compounds include, for example, 1,2,3-triazole, 1,2,4-triazole, 1-methyl-1,2,4-triazole, methyl-1H-1,2,4-triazole-3. -Carboxylate, 1,2,4-triazole-3-carboxylic acid, methyl 1,2,4-triazole-3-carboxylate, 1H-1,2,4-triazole-3-thiol, 3,5-diamino -1H-1,2,4-triazole, 3-amino-1,2,4-triazole-5-thiol, 3-amino-1H-1,2,4-triazole, 3-amino-5-benzyl-4H -1,2,4-triazole, 3-amino-5-methyl-4H-1,2,4-triazole, 3-nitro-1,2,4-triazole, 3-bromo-5-nitro-1, , 4-tri Sol, 4- (1,2,4-triazol-1-yl) phenol, 4-amino-1,2,4-triazole, 4-amino-3,5-dipropyl-4H-1,2,4-triazole 4-amino-3,5-dimethyl-4H-1,2,4-triazole, 4-amino-3,5-dipeptyl-4H-1,2,4-triazole, 5-methyl-1,2,4 -Triazole-3,4-diamine, 1H-benzotriazole, 1-hydroxybenzotriazole, 1-aminobenzotriazole, 1-carboxybenzotriazole, 5-chloro-1H-benzotriazole, 5-nitro-1H-benzotriazole, 5-carboxy-1H-benzotriazole, 5-methyl-1H-benzotriazole, 5,6-dimethyl-1H-benzotriazo 1- (1 ′, 2′-dicarboxyethyl) benzotriazole, 1- [N, N-bis (hydroxyethyl) aminomethyl] benzotriazole, 1- [N, N-bis (hydroxyethyl) aminomethyl ] -5-methylbenzotriazole, 1- [N, N-bis (hydroxyethyl) aminomethyl] -4-methylbenzotriazole, and the like.

テトラゾール化合物の例としては、例えば、1H−テトラゾール、5−メチルテトラゾール、5−アミノテトラゾール、および5−フェニルテトラゾール等が挙げられる。   Examples of the tetrazole compound include 1H-tetrazole, 5-methyltetrazole, 5-aminotetrazole, and 5-phenyltetrazole.

インダゾール化合物の例としては、例えば、1H−インダゾール、5−アミノ−1H−インダゾール、5−ニトロ−1H−インダゾール、5−ヒドロキシ−1H−インダゾール、6−アミノ−1H−インダゾール、6−ニトロ−1H−インダゾール、6−ヒドロキシ−1H−インダゾール、3−カルボキシ−5−メチル−1H−インダゾール等が挙げられる。   Examples of indazole compounds include, for example, 1H-indazole, 5-amino-1H-indazole, 5-nitro-1H-indazole, 5-hydroxy-1H-indazole, 6-amino-1H-indazole, 6-nitro-1H -Indazole, 6-hydroxy-1H-indazole, 3-carboxy-5-methyl-1H-indazole and the like.

インドール化合物の例としては、例えば1H−インドール、1−メチル−1H−インドール、2−メチル−1H−インドール、3−メチル−1H−インドール、4−メチル−1H−インドール、5−メチル−1H−インドール、6−メチル−1H−インドール、7−メチル−1H−インドール、4−アミノ−1H−インドール、5−アミノ−1H−インドール、6−アミノ−1H−インドール、7−アミノ−1H−インドール、4−ヒドロキシ−1H−インドール、5−ヒドロキシ−1H−インドール、6−ヒドロキシ−1H−インドール、7−ヒドロキシ−1H−インドール、4−メトキシ−1H−インドール、5−メトキシ−1H−インドール、6−メトキシ−1H−インドール、7−メトキシ−1H−インドール、4−クロロ−1H−インドール、5−クロロ−1H−インドール、6−クロロ−1H−インドール、7−クロロ−1H−インドール、4−カルボキシ−1H−インドール、5−カルボキシ−1H−インドール、6−カルボキシ−1H−インドール、7−カルボキシ−1H−インドール、4−ニトロ−1H−インドール、5−ニトロ−1H−インドール、6−ニトロ−1H−インドール、7−ニトロ−1H−インドール、4−ニトリル−1H−インドール、5−ニトリル−1H−インドール、6−ニトリル−1H−インドール、7−ニトリル−1H−インドール、2,5−ジメチル−1H−インドール、1,2−ジメチル−1H−インドール、1,3−ジメチル−1H−インドール、2,3−ジメチル−1H−インドール、5−アミノ−2,3−ジメチル−1H−インドール、7−エチル−1H−インドール、5−(アミノメチル)インドール、2−メチル−5−アミノ−1H−インドール、3−ヒドロキシメチル−1H−インドール、6−イソプロピル−1H−インドール、5−クロロ−2−メチル−1H−インドール等が挙げられる。   Examples of indole compounds include 1H-indole, 1-methyl-1H-indole, 2-methyl-1H-indole, 3-methyl-1H-indole, 4-methyl-1H-indole, 5-methyl-1H- Indole, 6-methyl-1H-indole, 7-methyl-1H-indole, 4-amino-1H-indole, 5-amino-1H-indole, 6-amino-1H-indole, 7-amino-1H-indole, 4-hydroxy-1H-indole, 5-hydroxy-1H-indole, 6-hydroxy-1H-indole, 7-hydroxy-1H-indole, 4-methoxy-1H-indole, 5-methoxy-1H-indole, 6- Methoxy-1H-indole, 7-methoxy-1H-indole, 4-chloro-1H- Ndole, 5-chloro-1H-indole, 6-chloro-1H-indole, 7-chloro-1H-indole, 4-carboxy-1H-indole, 5-carboxy-1H-indole, 6-carboxy-1H-indole, 7-carboxy-1H-indole, 4-nitro-1H-indole, 5-nitro-1H-indole, 6-nitro-1H-indole, 7-nitro-1H-indole, 4-nitrile-1H-indole, 5- Nitrile-1H-indole, 6-nitrile-1H-indole, 7-nitrile-1H-indole, 2,5-dimethyl-1H-indole, 1,2-dimethyl-1H-indole, 1,3-dimethyl-1H- Indole, 2,3-dimethyl-1H-indole, 5-amino-2,3-dimethyl-1H- Ndole, 7-ethyl-1H-indole, 5- (aminomethyl) indole, 2-methyl-5-amino-1H-indole, 3-hydroxymethyl-1H-indole, 6-isopropyl-1H-indole, 5-chloro -2-methyl-1H-indole and the like.

これらの中でも好ましい複素環化合物はトリアゾール化合物であり、特に、1H−ベンゾトリアゾール、5−メチル−1H−ベンゾトリアゾール、5,6−ジメチル−1H−ベンゾトリアゾール、1−[N,N−ビス(ヒドロキシエチル)アミノメチル]−5−メチルベンゾトリアゾール、1−[N,N−ビス(ヒドロキシエチル)アミノメチル]−4−メチルベンゾトリアゾール、1,2,3−トリアゾール、および1,2,4−トリアゾールが好ましい。これらの複素環化合物は、研磨対象物表面への化学的または物理的吸着力が高いため、研磨対象物表面により強固な保護膜を形成することができる。このことは、本発明の研磨用組成物を用いて研磨した後の、研磨対象物の表面の平坦性を向上させる上で有利である。   Among these, preferred heterocyclic compounds are triazole compounds, and in particular, 1H-benzotriazole, 5-methyl-1H-benzotriazole, 5,6-dimethyl-1H-benzotriazole, 1- [N, N-bis (hydroxy Ethyl) aminomethyl] -5-methylbenzotriazole, 1- [N, N-bis (hydroxyethyl) aminomethyl] -4-methylbenzotriazole, 1,2,3-triazole, and 1,2,4-triazole Is preferred. Since these heterocyclic compounds have high chemical or physical adsorptive power to the surface of the object to be polished, a stronger protective film can be formed on the surface of the object to be polished. This is advantageous in improving the flatness of the surface of the object to be polished after polishing using the polishing composition of the present invention.

また、金属防食剤として使用される界面活性剤は、陰イオン性界面活性剤、陽イオン性界面活性剤、両性界面活性剤、および非イオン性界面活性剤のいずれであってもよい。   Further, the surfactant used as the metal anticorrosive may be any of an anionic surfactant, a cationic surfactant, an amphoteric surfactant, and a nonionic surfactant.

陰イオン性界面活性剤の例としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル、アルキル硫酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸、アルキルエーテル硫酸、アルキルベンゼンスルホン酸、アルキルリン酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル、ポリオキシエチレンスルホコハク酸、アルキルスルホコハク酸、アルキルナフタレンスルホン酸、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸、およびこれらの塩等が挙げられる。   Examples of anionic surfactants include, for example, polyoxyethylene alkyl ether acetic acid, polyoxyethylene alkyl sulfuric acid ester, alkyl sulfuric acid ester, polyoxyethylene alkyl ether sulfuric acid, alkyl ether sulfuric acid, alkylbenzene sulfonic acid, alkyl phosphoric acid ester , Polyoxyethylene alkyl phosphate ester, polyoxyethylene sulfosuccinic acid, alkyl sulfosuccinic acid, alkyl naphthalene sulfonic acid, alkyl diphenyl ether disulfonic acid, and salts thereof.

陽イオン性界面活性剤の例としては、例えば、アルキルトリメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルベンジルジメチルアンモニウム塩、アルキルアミン塩等が挙げられる。   Examples of the cationic surfactant include alkyl trimethyl ammonium salt, alkyl dimethyl ammonium salt, alkyl benzyl dimethyl ammonium salt, alkyl amine salt and the like.

両性界面活性剤の例としては、例えば、アルキルベタイン、アルキルアミンオキシド等が挙げられる。   Examples of amphoteric surfactants include alkyl betaines and alkyl amine oxides.

非イオン性界面活性剤の例としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、およびアルキルアルカノールアミド等が挙げられる。   Examples of nonionic surfactants include, for example, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyalkylene alkyl ether, sorbitan fatty acid ester, glycerin fatty acid ester, polyoxyethylene fatty acid ester, polyoxyethylene alkylamine, and alkyl alkanolamide. Is mentioned.

これらの中でも好ましい界面活性剤は、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、アルキルエーテル硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、およびポリオキシエチレンアルキルエーテルである。これらの界面活性剤は、研磨対象物表面への化学的または物理的吸着力が高いため、研磨対象物表面により強固な保護膜を形成することができる。このことは、本発明の研磨用組成物を用いて研磨した後の、研磨対象物の表面の平坦性を向上させる上で有利である。   Among these, preferable surfactants are polyoxyethylene alkyl ether acetate, polyoxyethylene alkyl ether sulfate, alkyl ether sulfate, alkylbenzene sulfonate, and polyoxyethylene alkyl ether. Since these surfactants have a high chemical or physical adsorption force to the surface of the object to be polished, a stronger protective film can be formed on the surface of the object to be polished. This is advantageous in improving the flatness of the surface of the object to be polished after polishing using the polishing composition of the present invention.

研磨用組成物中の金属防食剤の含有量の下限は、0.001g/L以上であることが好ましく、0.005g/L以上であることがより好ましく、0.01g/L以上であることがさらに好ましい。また、研磨用組成物中の金属防食剤の含有量の上限は、50g/L以下であることが好ましく、25g/L以下であることがより好ましく、5g/L以下であることがさらに好ましい。このような範囲であれば、研磨用組成物を用いて研磨した後の研磨対象物の表面の平坦性が向上し、かつ、研磨用組成物による研磨対象物の研磨速度を維持することができる。   The lower limit of the content of the metal anticorrosive in the polishing composition is preferably 0.001 g / L or more, more preferably 0.005 g / L or more, and 0.01 g / L or more. Is more preferable. Further, the upper limit of the content of the metal anticorrosive in the polishing composition is preferably 50 g / L or less, more preferably 25 g / L or less, and further preferably 5 g / L or less. Within such a range, the surface flatness of the polishing object after polishing with the polishing composition can be improved, and the polishing rate of the polishing object with the polishing composition can be maintained. .

〔酸化剤〕
本発明の研磨用組成物は酸化剤を含んでもよい。酸化剤の具体例としては、過酸化水素、過酢酸、過炭酸塩、過酸化尿素、過塩素酸;過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムなどの過硫酸塩などが挙げられる。これら酸化剤は、単独でもまたは2種以上混合して用いてもよい。
〔Oxidant〕
The polishing composition of the present invention may contain an oxidizing agent. Specific examples of the oxidizing agent include hydrogen peroxide, peracetic acid, percarbonate, urea peroxide, perchloric acid; persulfates such as sodium persulfate, potassium persulfate, and ammonium persulfate. These oxidizing agents may be used alone or in combination of two or more.

中でも、過硫酸塩および過酸化水素が好ましく、特に好ましいのは過酸化水素である。   Among them, persulfate and hydrogen peroxide are preferable, and hydrogen peroxide is particularly preferable.

研磨用組成物中の酸化剤の含有量(濃度)の下限は、0.001M(mol/l)以上であることが好ましく、0.005M(mol/l)以上であることがより好ましく、0.01M(mol/l)以上であることがさらに好ましい。酸化剤の含有量が多くなるにつれて、研磨用組成物による研磨速度が向上する利点がある。   The lower limit of the content (concentration) of the oxidizing agent in the polishing composition is preferably 0.001 M (mol / l) or more, more preferably 0.005 M (mol / l) or more, 0 More preferably, it is 0.01 M (mol / l) or more. There is an advantage that the polishing rate by the polishing composition is improved as the content of the oxidizing agent is increased.

また、研磨用組成物中の酸化剤の含有量(濃度)の上限は、50M(mol/l)以下であることが好ましく、25M(mol/l)以下であることがより好ましく、10M(mol/l)以下であることがさらに好ましい。酸化剤の含有量が少なくなるにつれて、研磨用組成物の材料コストを抑えることができるのに加え、研磨使用後の研磨用組成物の処理、すなわち廃液処理の負荷を軽減することができる利点を有する。また、酸化剤による研磨対象物表面の過剰な酸化が起こりにくくなる利点も有する。   In addition, the upper limit of the content (concentration) of the oxidizing agent in the polishing composition is preferably 50 M (mol / l) or less, more preferably 25 M (mol / l) or less, and 10 M (mol). / L) More preferably, it is less than or equal to. As the content of the oxidizing agent decreases, the material cost of the polishing composition can be reduced, and the processing of the polishing composition after polishing, that is, the advantage of reducing the load of waste liquid treatment can be achieved. Have. In addition, there is an advantage that excessive oxidation of the surface of the object to be polished by the oxidizing agent hardly occurs.

〔防腐剤および防カビ剤〕
本発明で用いられる防腐剤および防カビ剤としては、例えば、2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オンや5−クロロ−2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オン等のイソチアゾリン系防腐剤、パラオキシ安息香酸エステル類、およびフェノキシエタノール等が挙げられる。これら防腐剤および防カビ剤は、単独でもまたは2種以上混合して用いてもよい。
[Preservatives and fungicides]
Examples of the antiseptic and fungicide used in the present invention include isothiazoline-based antiseptics such as 2-methyl-4-isothiazolin-3-one and 5-chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one, Paraoxybenzoates, phenoxyethanol and the like can be mentioned. These antiseptics and fungicides may be used alone or in combination of two or more.

[研磨用組成物の製造方法]
本発明の研磨用組成物の製造方法は、特に制限されず、例えば、研磨促進剤、pH調整剤、および必要に応じて他の成分を、水等の溶媒または分散媒中で攪拌混合することにより得ることができる。
[Method for producing polishing composition]
The method for producing the polishing composition of the present invention is not particularly limited. For example, the polishing accelerator, the pH adjuster, and other components as necessary are stirred and mixed in a solvent or dispersion medium such as water. Can be obtained.

各成分を混合する際の温度は特に制限されないが、10〜40℃が好ましく、溶解速度を上げるために加熱してもよい。また、混合時間も特に制限されない。   Although the temperature at the time of mixing each component is not specifically limited, 10-40 degreeC is preferable and you may heat in order to raise a dissolution rate. Further, the mixing time is not particularly limited.

[研磨方法および基板の製造方法]
上述のように、本発明の研磨用組成物は、貴金属またはタンタルを含む層を有する研磨対象物の研磨に好適に用いられる。よって、本発明は、貴金属またはタンタルを含む層を有する研磨対象物を本発明の研磨用組成物で研磨する研磨方法を提供する。また、本発明は、貴金属またはタンタルを含む層を有する研磨対象物を前記研磨方法で研磨する工程を含む基板の製造方法を提供する。
[Polishing method and substrate manufacturing method]
As described above, the polishing composition of the present invention is suitably used for polishing a polishing object having a layer containing a noble metal or tantalum. Therefore, this invention provides the grinding | polishing method which grind | polishes the grinding | polishing target object which has a layer containing a noble metal or a tantalum with the polishing composition of this invention. Moreover, this invention provides the manufacturing method of a board | substrate including the process of grind | polishing the grinding | polishing target object which has a layer containing a noble metal or a tantalum with the said grinding | polishing method.

研磨装置としては、研磨対象物を有する基板等を保持するホルダーと回転数を変更可能なモータ等とが取り付けてあり、研磨パッド(研磨布)を貼り付け可能な研磨定盤を有する一般的な研磨装置を使用することができる。   As a polishing apparatus, a general holder having a polishing surface plate on which a holder for holding a substrate having a polishing object and a motor capable of changing the number of rotations are attached and a polishing pad (polishing cloth) can be attached. A polishing apparatus can be used.

前記研磨パッドとしては、一般的な不織布、ポリウレタン、および多孔質フッ素樹脂等を特に制限なく使用することができる。研磨パッドには、研磨液が溜まるような溝加工が施されていることが好ましい。   As the polishing pad, a general nonwoven fabric, polyurethane, porous fluororesin, or the like can be used without particular limitation. It is preferable that the polishing pad is grooved so that the polishing liquid accumulates.

研磨条件にも特に制限はなく、例えば、研磨定盤の回転速度は、10〜500rpmが好ましく、研磨対象物を有する基板にかける圧力(研磨圧力)は、0.5〜10psiが好ましい。研磨パッドに研磨用組成物を供給する方法も特に制限されず、例えば、ポンプ等で連続的に供給する方法が採用される。この供給量に制限はないが、研磨パッドの表面が常に本発明の研磨用組成物で覆われていることが好ましい。   The polishing conditions are not particularly limited, and for example, the rotation speed of the polishing platen is preferably 10 to 500 rpm, and the pressure (polishing pressure) applied to the substrate having the object to be polished is preferably 0.5 to 10 psi. The method of supplying the polishing composition to the polishing pad is not particularly limited, and for example, a method of continuously supplying with a pump or the like is employed. Although the supply amount is not limited, it is preferable that the surface of the polishing pad is always covered with the polishing composition of the present invention.

研磨終了後、基板を流水中で洗浄し、スピンドライヤ等により基板上に付着した水滴を払い落として乾燥させることにより、貴金属またはタンタルを含む層を有する基板が得られる。   After the polishing is completed, the substrate is washed in running water, and water droplets adhering to the substrate are removed by a spin dryer or the like and dried to obtain a substrate having a layer containing a noble metal or tantalum.

本発明を、以下の実施例および比較例を用いてさらに詳細に説明する。ただし、本発明の技術的範囲が以下の実施例のみに制限されるわけではない。   The present invention will be described in further detail using the following examples and comparative examples. However, the technical scope of the present invention is not limited only to the following examples.

(参考例1〜11)
表1に示すような研磨促進剤を用いて、ターフェルプロット法によって腐食電位を測定した。サンプル溶液として、研磨促進剤0.01M水溶液に、硫酸ナトリウムを添加し電気伝導度を10mS/cmに調整したものを使用した。使用した装置および測定条件は下記表1の通りである。
(Reference Examples 1 to 11)
The corrosion potential was measured by Tafel plot method using a polishing accelerator as shown in Table 1. As a sample solution, a solution obtained by adding sodium sulfate to a polishing accelerator 0.01 M aqueous solution and adjusting the electric conductivity to 10 mS / cm was used. The apparatus and measurement conditions used are as shown in Table 1 below.

評価結果を下記表2および図2に示す。なお、下記表2の腐食電位欄の○は腐食電位が参考例3よりも低下したものを示し、×は腐食電位が参考例3と変わらないものを示す。図2は、参考例1〜4の腐食電位を評価した際のグラフである。   The evaluation results are shown in Table 2 below and FIG. In Table 2 below, ○ in the corrosion potential column indicates that the corrosion potential is lower than that in Reference Example 3, and × indicates that the corrosion potential is not different from that in Reference Example 3. FIG. 2 is a graph when the corrosion potentials of Reference Examples 1 to 4 are evaluated.

表2および図2から明らかなように参考例1および2のアミノ基(−NH2基)およびチオール基(−SH基)を有する化合物を添加することで、Ruの腐食電位が下がることが分かる。よって、参考例1および2の化合物によって、貴金属は酸化されやすくなっていることが示唆される。 As is clear from Table 2 and FIG. 2, it can be seen that the corrosion potential of Ru is lowered by adding the compounds having the amino group (—NH 2 group) and thiol group (—SH group) of Reference Examples 1 and 2. . Therefore, it is suggested that the noble metal is easily oxidized by the compounds of Reference Examples 1 and 2.

(実施例1〜6、比較例1〜6)
表2に示すように、研磨促進剤を0.01M(mol/l)、pH調整剤として硝酸又は水酸化カリウム、酸化剤として過酸化水素を0.2M(mol/l)、および砥粒として平均一次粒子径が35nm、平均二次粒子径が68nmのコロイダルシリカを組成物の全量100質量%に対して、10重量%の添加量で、水中で攪拌混合し(混合温度:約25℃、混合時間:約10分)、実施例1〜6および比較例1〜6の研磨用組成物を調製した。組成物のpHは、pHメータにより確認した。平均一次粒子径は、BET法で測定された表面積測定より算出され、平均二次粒子径は、動的光散乱式の粒子径測定装置で測定される。
(Examples 1-6, Comparative Examples 1-6)
As shown in Table 2, the polishing accelerator is 0.01M (mol / l), nitric acid or potassium hydroxide as the pH adjuster, hydrogen peroxide is 0.2M (mol / l) as the oxidizing agent, and the abrasive grains Colloidal silica having an average primary particle size of 35 nm and an average secondary particle size of 68 nm is stirred and mixed in water at an addition amount of 10% by weight with respect to 100% by mass of the total composition (mixing temperature: about 25 ° C., Mixing time: about 10 minutes), polishing compositions of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 6 were prepared. The pH of the composition was confirmed with a pH meter. The average primary particle size is calculated from the surface area measurement measured by the BET method, and the average secondary particle size is measured by a dynamic light scattering type particle size measuring device.

得られた研磨用組成物を用い、ルテニウム(Ru)ウェハの表面を下記表3に示す研磨条件で研磨した際の研磨速度を測定した。研磨速度は、直流4探針法を原理とするシート抵抗測定器を用いて測定される研磨前後のRuウェハの厚みの差を、研磨時間で除することにより求めた。また、使用した研磨促進剤について、上記表1に示す条件で、ターフェルプロット法によって腐食電位を測定した。評価結果を下記表4に示す。なお、腐食電位の評価基準は表2と同様である。
Using the obtained polishing composition, the polishing rate when the surface of the ruthenium (Ru) wafer was polished under the polishing conditions shown in Table 3 below was measured. The polishing rate was determined by dividing the difference in Ru wafer thickness before and after polishing measured by using a sheet resistance measuring instrument based on the DC 4 probe method by the polishing time. Further, with respect to the used polishing accelerator, the corrosion potential was measured by the Tafel plot method under the conditions shown in Table 1 above. The evaluation results are shown in Table 4 below. The evaluation criteria for the corrosion potential are the same as in Table 2.

表4から明らかなように、アミノ基(−NH2基)およびチオール基(−SH基)を有する化合物、チオアミド基を有する化合物、またはチオシアノ基を有する化合物などのアミノ基またはシアノ基、および硫黄原子を有する化合物であって、前記硫黄原子は水素、炭素、若しくは金属との結合を有する研磨促進剤を含む研磨用組成物の研磨レートは、比較例の研磨用組成物と比較して高くなることが分かった。よって、本発明に係るアミノ基またはシアノ基、および硫黄原子を有する化合物であって、前記硫黄原子は水素、炭素、若しくは金属との結合を有する研磨促進剤が、ルテニウム等の貴金属またはタンタルの研磨レートを高める効果を有することが分かる。 As is apparent from Table 4, an amino group or cyano group, such as a compound having an amino group (—NH 2 group) and a thiol group (—SH group), a compound having a thioamide group, or a compound having a thiocyano group, and sulfur The polishing rate of a polishing composition containing a polishing accelerator, which is a compound having an atom and the sulfur atom has a bond with hydrogen, carbon, or metal, is higher than that of the polishing composition of the comparative example. I understood that. Therefore, the compound having an amino group or a cyano group and a sulfur atom according to the present invention, wherein the sulfur atom has a bond with hydrogen, carbon, or a metal, is a polishing of a noble metal such as ruthenium or tantalum. It turns out that it has the effect of increasing the rate.

11 トレンチ、
12 絶縁層、
13 バリア層(貴金属またはタンタルを含む層)、
14 金属配線層。
11 Trench,
12 Insulating layer,
13 Barrier layer (layer containing noble metal or tantalum),
14 Metal wiring layer.

Claims (5)

研磨促進剤と、
pH調整剤と、を含み、
前記研磨促進剤は、アミノ基またはシアノ基、および硫黄原子を有する化合物であって、前記硫黄原子は水素、炭素、若しくは金属との結合を有する化合物を含む、研磨用組成物。
A polishing accelerator;
a pH adjuster,
The polishing composition, wherein the polishing accelerator is a compound having an amino group or a cyano group and a sulfur atom, and the sulfur atom includes a compound having a bond with hydrogen, carbon, or a metal.
貴金属またはタンタルを含む層を有する研磨対象物を研磨する用途で使用される、請求項1に記載の研磨用組成物。   The polishing composition according to claim 1, which is used for polishing a polishing object having a layer containing a noble metal or tantalum. 前記貴金属は、金、銀、白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、イリジウム、およびオスミウムからなる群より選択される少なくとも1つである請求項2に記載の研磨用組成物。   The polishing composition according to claim 2, wherein the noble metal is at least one selected from the group consisting of gold, silver, platinum, palladium, rhodium, ruthenium, iridium, and osmium. 貴金属またはタンタルを含む層を有する研磨対象物を請求項1〜3のいずれか1項に記載の研磨用組成物で研磨する、研磨方法。   The grinding | polishing method which grind | polishes the grinding | polishing target object which has a layer containing a noble metal or a tantalum with the polishing composition of any one of Claims 1-3. 貴金属またはタンタルを含む層を有する研磨対象物を請求項4に記載の研磨方法で研磨する工程を含む、基板の製造方法。   The manufacturing method of a board | substrate including the process of grind | polishing the grinding | polishing target object which has a layer containing a noble metal or a tantalum with the grinding | polishing method of Claim 4.
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