JP2020155775A - アモルファスシリコンの除去速度を抑制するためのケミカルメカニカル研磨組成物および方法 - Google Patents

アモルファスシリコンの除去速度を抑制するためのケミカルメカニカル研磨組成物および方法 Download PDF

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Abstract

【課題】調整可能な酸化物対窒化ケイ素除去速度比を維持しつつ、アモルファスシリコンの除去速度を抑制するための研磨法において使用されるケミカルメカニカル研磨組成物、フロントエンドオブライン半導体加工において使用することができるケミカルメカニカル研磨組成物を提供する。【解決手段】ケミカルメカニカル研磨組成物は、ポリエトキシ化アミン、リン酸またはその塩、および正に荷電した窒素含有コロイダルシリカ砥粒粒子を含有する。【選択図】 なし

Description

発明の分野
本発明は、調整可能な酸化物対窒化ケイ素除去速度比を維持しつつ、アモルファスシリコンの除去速度を抑制するための、ケミカルメカニカル研磨組成物および方法を対象とする。より具体的には、本発明は、調整可能な酸化物対窒化ケイ素除去速度比を維持しつつ、アモルファスシリコンの除去速度を抑制するための、ポリエトキシ化アミン、リン酸またはその塩および正に荷電した窒素含有コロイダルシリカ砥粒粒子を含有するケミカルメカニカル研磨組成物ならびに方法を対象とする。
発明の背景
集積回路および他の電子デバイスの製造において、導電材料、半導体材料および絶縁材料の複数層が、半導体ウェーハの表面上に堆積されるかまたは表面から除去される。導電材料、半導体材料および絶縁材料の薄層を、いくつかの堆積技術によって堆積させることができる。現代の加工における一般的な堆積技術には、スパッタリングとしても知られている物理蒸着法（ＰＶＤ）、化学蒸着法（ＣＶＤ）、プラズマ増強化学蒸着法（ＰＥＣＶＤ）、および電気化学めっき法（ＥＣＰ）が含まれる。
複数層の材料が連続的に堆積および除去されるにつれて、ウェーハの最上表面は非平面になる。後続の半導体加工（例えば、メタライゼーション）にはウェーハが平坦面を有することが要求されるため、ウェーハを平坦化する必要がある。平坦化は、粗面、凝集した材料、結晶格子の損傷、スクラッチおよび汚染された層または材料のような、望ましくない表面トポグラフィーおよび表面欠陥を除去するのに有用である。
ケミカルメカニカルプラナリゼーション、またはケミカルメカニカルポリッシング（ＣＭＰ）は、半導体ウェーハのような基板を平坦化するために使用される一般的な技術である。従来のＣＭＰでは、ウェーハはキャリアアセンブリ上に取り付けられ、ＣＭＰ装置内でポリッシングパッドと接触して配置される。このキャリアアセンブリは、ウェーハに制御可能な圧力を与え、ウェーハをポリッシングパッドに押し付ける。このパッドは、外部駆動力によってウェーハに対して相対的に移動（例えば、回転）する。それと同時に、研磨組成物（「スラリー」）または他の研磨溶液が、ウェーハとポリッシングパッドとの間に提供される。かくして、ウェーハ表面は、パッド表面およびスラリーの化学的および機械的作用によって研磨および平坦化される。
フロントエンドオブライン（ｆｒｏｎｔ−ｅｎｄ−ｏｆ−ｌｉｎｅ，ＦＥＯＬ）半導体加工では、集積回路の製造におけるゲートの形成にシャロートレンチアイソレーション（ＳＴＩ）が重要であり、例えば、ＳＴＩにおけるトランジスタの形成前、オルトケイ酸テトラエチル（ＴＥＯＳ）または二酸化ケイ素のような絶縁体が、シリコンウェーハに形成された開口部、例えば、トレンチまたはアイソレーション領域（窒化ケイ素バリアによって集積回路の残部から分離されている）に過剰に堆積される。多数のＣＭＰ加工を使用して、最終の所望のアイソレーションスキームが達成される。第一のＣＭＰ工程では、過剰の絶縁体が研磨および平坦化される。第二のＣＭＰ工程では、過度のディッシング（トレンチ内の酸化物喪失）なしに、下層の窒化ケイ素膜上で研磨停止が成される。第三のＣＭＰ工程（比較的新しいかまたは最新の半導体デバイスにおいて実行されている）では、酸化物と窒化物の両方が研磨され、アモルファスシリコン膜のような下層のシリコン膜上でＣＭＰ停止が成される。
したがって、本発明は、酸化物と窒化物の両方を研磨することおよびアモルファスシリコンの除去速度を抑制することによる第三の工程を改善するためのケミカルメカニカル研磨組成物および方法を対象とする。
発明の概要
本発明は、初期成分として：
水；
窒素含有化合物および正のゼータ電位を含むコロイダルシリカ砥粒粒子；
リン酸またはその塩；
式（Ｉ）：
Figure 2020155775
［式中、Ｒ’は、直鎖もしくは分岐（Ｃ１０−Ｃ２７）アルキルまたはタロー部分であり、Ｒ１は、（Ｃ１−Ｃ４）アルキルまたは（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｙＨ部分であり、Ｇは、（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｙＨ部分または→Ｏであり、ｘおよびｙは１〜２０の数であり、ｚは０または１である］を有するポリエトキシ化アミン化合物；および
任意選択的に、殺生物剤を含む、ケミカルメカニカル研磨組成物を提供する。
本発明はまた、初期成分として：
水；
窒素含有化合物および正のゼータ電位を含むコロイダルシリカ砥粒粒子；
リン酸またはその塩；
式（ＩＩ）：
Figure 2020155775
［式中、Ｒ’は、直鎖もしくは分岐（Ｃ１０−Ｃ２７）アルキルまたはタロー部分であり、ｘおよびｙは１〜２０の数である］を有するポリエトキシ化アミン化合物；および
任意選択的に、殺生物剤を含む、ケミカルメカニカル研磨組成物を提供する。
本発明はさらに、初期成分として：
水；
窒素含有化合物および正のゼータ電位を含むコロイダルシリカ砥粒粒子；
リン酸またはその塩；
式（ＩＩＩ）：
Figure 2020155775
［式中、Ｒ’は、直鎖もしくは分岐（Ｃ１０−Ｃ２７）アルキルまたはタロー部分であり、ｘおよびｙは１〜２０の数である］を有するポリエトキシ化アミン第四級化合物；および
任意選択的に、殺生物剤を含む、ケミカルメカニカル研磨組成物を提供する。
本発明はさらに、初期成分として：
水；
窒素含有化合物および正のゼータ電位を含むコロイダルシリカ砥粒粒子；
リン酸またはその塩；
式（ＩＶ）：
Figure 2020155775
［式中、Ｒ’は、直鎖もしくは分岐（Ｃ１０−Ｃ２７）アルキルまたはタロー部分であり、ｘおよびｙは１〜２０の数である］を有するポリエトキシ化アミン化合物；および
任意選択的に、殺生物剤を含む、ケミカルメカニカル研磨組成物を提供する。
本発明は、基板のケミカルメカニカルポリッシングのための方法であって：
基板を提供する工程であって、基板が、二酸化ケイ素、窒化ケイ素およびアモルファスシリコンの絶縁材料を含む、工程；
初期成分として：
水；
窒素含有化合物および正のゼータ電位を含むコロイダルシリカ砥粒粒子；
式（Ｉ）：
Figure 2020155775
［式中、Ｒ’は、直鎖もしくは分岐（Ｃ１０−Ｃ２７）アルキルまたはタロー部分であり、Ｒ１は、（Ｃ１−Ｃ４）アルキルまたは（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｙＨ部分であり、Ｇは、（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｙＨ部分または→Ｏであり、ｘおよびｙは１〜２０の数であり、ｚは０または１である］を有するポリエトキシ化アミン化合物；および
任意選択的に、殺生物剤を含む、ケミカルメカニカル研磨組成物を提供する工程；
研磨表面を備えたケミカルメカニカルポリッシングパッドを提供する工程；
ケミカルメカニカルポリッシングパッドの研磨表面と基板との間の界面に０．６９〜３４．５ｋＰａのダウンフォースで動的接触を生じさせる工程；および
ケミカルメカニカル研磨組成物が、ケミカルメカニカルポリッシングパッドと基板との間の界面またはその近傍において、ケミカルメカニカルポリッシングパッド上へ施用され、基板が研磨され、絶縁材料の一部が研磨除去される工程を含む、方法を提供する。
本発明は、基板のケミカルメカニカルポリッシングのためのさらなる方法であって：
基板を提供する工程であって、基板が、二酸化ケイ素、窒化ケイ素およびアモルファスシリコンの絶縁材料を含む、工程；
初期成分として：
水；
窒素含有化合物および正のゼータ電位を含むコロイダルシリカ砥粒粒子；
式（ＩＩ）：
Figure 2020155775
［式中、Ｒ’は、直鎖もしくは分岐（Ｃ１０−Ｃ２７）アルキルまたはタロー部分であり、ｘおよびｙは１〜２０の数である］を有するポリエトキシ化アミン化合物；および
任意選択的に、殺生物剤を含む、ケミカルメカニカル研磨組成物を提供する工程；
研磨表面を備えたケミカルメカニカルポリッシングパッドを提供する工程；
ケミカルメカニカルポリッシングパッドの研磨表面と基板との間の界面に０．６９〜３４．５ｋＰａのダウンフォースで動的接触を生じさせる工程；および
ケミカルメカニカル研磨組成物が、ケミカルメカニカルポリッシングパッドと基板との間の界面またはその近傍において、ケミカルメカニカルポリッシングパッド上へ施用され、基板が研磨され、絶縁材料の一部が研磨除去される工程を含む、方法を提供する。
本発明は、基板のケミカルメカニカルポリッシングのための追加の方法であって：
基板を提供する工程であって、基板が、二酸化ケイ素、窒化ケイ素およびアモルファスシリコンの絶縁材料を含む、工程；
初期成分として：
水；
窒素含有化合物および正のゼータ電位を含むコロイダルシリカ砥粒粒子；
式（ＩＩＩ）：
Figure 2020155775
［式中、Ｒ’は、直鎖もしくは分岐（Ｃ１０−Ｃ２７）アルキルまたはタロー部分であり、ｘおよびｙは１〜２０の数である］を有するポリエトキシ化アミン第四級化合物；および
任意選択的に、殺生物剤を含む、ケミカルメカニカル研磨組成物を提供する工程；
研磨表面を備えたケミカルメカニカルポリッシングパッドを提供する工程；
ケミカルメカニカルポリッシングパッドの研磨表面と基板との間の界面に０．６９〜３４．５ｋＰａのダウンフォースで動的接触を生じさせる工程；および
ケミカルメカニカル研磨組成物が、ケミカルメカニカルポリッシングパッドと基板との間の界面またはその近傍において、ケミカルメカニカルポリッシングパッド上へ施用され、基板が研磨され、絶縁材料の一部が研磨除去される工程を含む、方法を提供する。
本発明は、基板のケミカルメカニカルポリッシングのためのなおさらに別の方法であって：
基板を提供する工程であって、基板が、二酸化ケイ素、窒化ケイ素およびアモルファスシリコンの絶縁材料を含む、工程；
初期成分として：
水；
窒素含有化合物および正のゼータ電位を含むコロイダルシリカ砥粒粒子；
式（ＩＶ）：
Figure 2020155775
［式中、Ｒ’は、直鎖もしくは分岐（Ｃ１０−Ｃ２７）アルキルまたはタロー部分であり、ｘおよびｙは１〜２０の数である］を有するポリエトキシ化アミン第四級化合物；および
任意選択的に、殺生物剤を含む、ケミカルメカニカル研磨組成物を提供する工程；
研磨表面を備えたケミカルメカニカルポリッシングパッドを提供する工程；
ケミカルメカニカルポリッシングパッドの研磨表面と基板との間の界面に０．６９〜３４．５ｋＰａのダウンフォースで動的接触を生じさせる工程；および
ケミカルメカニカル研磨組成物が、ケミカルメカニカルポリッシングパッドと基板との間の界面またはその近傍において、ケミカルメカニカルポリッシングパッド上へ施用され、基板が研磨され、絶縁材料の一部が研磨除去され工程を含む、方法を提供する。
本発明のケミカルメカニカル研磨組成物および方法は、調整可能な酸化物対窒化ケイ素除去速度比を維持しつつ、アモルファスシリコンの除去速度の抑制を可能にする。
発明の詳細な説明
本明細書全体を通して使用される場合、以下の略語は、文脈が別途指示しない限り、以下の意味を有する：℃＝セ氏温度；ｇ＝グラム；Ｌ＝リットル；ｍＬ＝ミリリットル；μ＝μｍ＝ミクロン；ｋＰａ＝キロパスカル；Å＝オングストローム；ｍｍ＝ミリメートル；ｃｍ＝センチメートル；ｎｍ＝ナノメートル；ｍＶ＝ミリボルト；ｍｉｎ＝分；ｒｐｍ＝毎分回転数；ｌｂｓ＝ポンド；ｌｂｆ＝フィートポンド；ｋｇ＝キログラム；ｗｔ％＝重量パーセント；ＲＲ＝除去速度；Ａｖｇ．＝平均；Ｈ３ＰＯ４＝リン酸；ＨＮＯ３＝硝酸；Ｓｉ＝ケイ素；ａＳｉ＝アモルファスシリコン；ＳｉＮまたはＳｉ３Ｎ４＝窒化ケイ素；ＤＥＡＭＳ＝（Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノメチル）トリエトキシシラン）、９８％（Ｇｅｌｅｓｔ Ｉｎｃ．， Ｍｏｒｒｉｓｖｉｌｌｅ， ＰＡ）；ＴＭＯＳ＝オルトケイ酸テトラメチル；ＴＭＡＨ＝水酸化テトラメチルアンモニウム；ＴＥＡ＝テトラエチルアンモニウム；およびＥＤＡ＝エチレンジアミン；ＤＴＡＣ＝ドデシル−トリメチルアンモニウムクロリド；ＣＴＡＣ＝セチル−トリメチルアンモニウムクロリド；ＥＯ＝エチレンオキシド部分；ＰＳ＝本発明の研磨スラリー；ＣＳ＝比較研磨スラリー；ＲＲ＝除去速度；およびＡｖｇ．＝平均。
用語「ケミカルメカニカルポリッシング」または「ＣＭＰ」は、化学的および機械的な力だけによって基板が研磨されるプロセスをいい、基板に電気バイアスが印加されるエレクトロケミカルメカニカルポリッシング（ＥＣＭＰ）とは区別される。用語「ＴＥＯＳ」は、オルトケイ酸テトラエチル（Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）４）の分解から形成される酸化ケイ素を意味する。用語「組成物」および「スラリー」は、本明細書全体を通して互換的に使用される。用語「アルキレン」は、「アルカンジイル」という有機基に対する、より慣用されている化学用語と同義である。用語「ハロゲン化物イオン」は、（−）負の電荷を有するハロゲン、すなわち、塩化物イオン（Ｃｌ−）、臭化物イオン（Ｂｒ−）、フッ化物イオン（Ｆ−）およびヨウ化物イオン（Ｉ−）を意味する。用語「部分」は、分子の化学構造または官能基を意味する。用語「タロー」は、オレイン酸、パルミチン酸、ステアリン酸（１６〜１８個の炭素鎖）のグリセリルエステルまたはそれらの組み合わせを意味する。「Ｚａｖｇ」というパラメーターは、キュムラント法（１）の使用によってＤＬＳデータが解析されたときに生じる。すなわち、Ｚ平均の計算は数学的に安定であるので、Ｚ平均の結果は、ノイズに非感受性であり、そのため好ましいＤＬＳサイズパラメーターとなる。用語「ａ」および「ａｎ」は、単数形と複数形の両方をいう。全ての百分率は、別途記載のない限り重量百分率である。全ての数値範囲は、そのような数値範囲が合計１００％に制約されることが論理的である場合を除き、上下限を包含し、任意の順序で組み合わせ可能である。
本発明のケミカルメカニカル研磨組成物および方法は、アモルファスシリコンよりも二酸化ケイ素および窒化ケイ素が選択的に研磨され、同時に、二酸化ケイ素および窒化ケイ素の研磨が調整可能であるように、二酸化ケイ素、窒化ケイ素およびアモルファスシリコンを含む絶縁材料を含む基板を研磨するのに有用である。本発明のケミカルメカニカル研磨組成物は、水；窒素含有化合物および正のゼータ電位を含むコロイダルシリカ砥粒粒子；リン酸またはその塩；式（Ｉ）：
Figure 2020155775
［式中、Ｒ’は、直鎖もしくは分岐（Ｃ１０−Ｃ２７）アルキルまたはタロー部分であり、Ｒ１は、（Ｃ１−Ｃ４）アルキルまたは（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｙＨ部分であり、Ｇは、（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｙＨ部分または→Ｏであり、ｘおよびｙは１〜２０の数であり、ｚは０または１であり、ここで、ｚ＝１、Ｇが（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｙＨ部分であり、Ｒ１が（Ｃ１−Ｃ４）アルキルであるとき、式（Ｉ）のＮはＮ＋であり、対アニオンは、ハロゲン化物イオン、すなわち、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｆ−およびＩ−から選択され、ｚ＝１、Ｇが→Ｏであるとき、Ｒ１は（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｙＨ部分であり、式（Ｉ）のＮは中性Ｎである］を有するポリエトキシ化アミン化合物；および
任意選択的に、殺生物剤を含有する（好ましくはそれらからなる）。
好ましくは、Ｒ’は、直鎖もしくは分岐（Ｃ１０−Ｃ２７）アルキルまたはタロー部分であり、ここで、タロー部分は、オレイン酸部分およびステアリン酸部分を含み、Ｒ１は、（Ｃ１−Ｃ２）アルキルまたは（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｙＨ部分であり、Ｇは、（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｙＨ部分または→Ｏであり、ｘおよびｙは２〜１５の数であり、ｚは０または１であり；より好ましくは、Ｒ’は、直鎖もしくは分岐（Ｃ１０−Ｃ２１）アルキルであり、Ｒ１は、メチルまたは（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｙＨ部分であり、Ｇは、（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｙＨ部分または→Ｏであり、ｘおよびｙは２〜１０の数であり、ｚは０または１であり；さらに好ましくは、Ｒ’は、直鎖もしくは分岐（Ｃ１０−Ｃ２１）アルキルであり、Ｒ１は、（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｙＨ部分であり、Ｇは、→Ｏであり、ｘおよびｙは２〜１０の数であり、ｚは０または１であり；最も好ましくは、Ｒ’は、直鎖もしくは分岐（Ｃ１０−Ｃ２１）アルキルであり、Ｒ１は、（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｙＨ部分であり、ｚは０であり、ｘおよびｙは２〜８の数である。式（Ｉ）のＮがＮ＋であるとき、好ましくは、対アニオンはハロゲン化物イオンＣｌ−である。
本発明の例示的な好ましいポリエトキシ化アミン化合物は、以下からなる：
本発明の最も好ましいポリエトキシ化アミン化合物は、以下の式（ＩＩ）：
Figure 2020155775
［式中、好ましくは、Ｒ’は、直鎖もしくは分岐（Ｃ１０−Ｃ２７）アルキルであり、ｘおよびｙは２〜１０の数であり、より好ましくは、Ｒ’は、直鎖もしくは分岐（Ｃ１０−Ｃ２１）アルキルであり、ｘおよびｙは２〜８の数であり、さらに好ましくは、Ｒ’は、直鎖もしくは分岐（Ｃ１０−Ｃ２１）アルキルであり、ｘおよびｙは２〜５の数であり、最も好ましくは、Ｒ’は、直鎖もしくは分岐（Ｃ１０−Ｃ２１）アルキルであり、ｘおよびｙは２〜３の数である］を有する。市販の式（ＩＩ）のポリエトキシ化アミン化合物の例は、Ｅｖｏｎｉｋ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ ＡＧ（ドイツ）から入手可能なＴＯＭＡＭＩＮＥ（商標）Ｅ−１４−２、Ｅ−１４−５、Ｅ−１７−２およびＥ−１７−５界面活性剤である。
本発明の別の好ましいポリエトキシ化アミン化合物は、式（ＩＩＩ）：
Figure 2020155775
［式中、好ましくは、Ｒ’は、直鎖もしくは分岐（Ｃ１０−Ｃ２７）アルキルまたはタローであり、ｘおよびｙは２〜１０の数であり、より好ましくは、Ｒ’は、直鎖もしくは分岐（Ｃ１０−Ｃ２１）アルキルであり、ｘおよびｙは２〜８の数であり、最も好ましくは、Ｒ’は、直鎖もしくは分岐（Ｃ１０−Ｃ２１）アルキルであり、ｘおよびｙは２〜５の数である］を有する第四級アミンである。市販の式（ＩＩＩ）の第四級アミン化合物の例は、ＴＯＭＡＭＩＮＥ（商標）Ｑ−１４−２およびＱ−１７−２界面活性剤である。
本発明のさらに好ましいポリエトキシ化アミン化合物は、式（ＩＶ）：
Figure 2020155775
［式中、好ましくは、Ｒ’は、直鎖もしくは分岐（Ｃ１０−Ｃ２７）アルキルであり、ｘおよびｙは２〜１０の数であり、より好ましくは、Ｒ’は、直鎖もしくは分岐（Ｃ１０−Ｃ２１）アルキルであり、ｘおよびｙは２〜８の数であり、最も好ましくは、Ｒ’は、直鎖もしくは分岐（Ｃ１０−Ｃ２１）アルキルであり、ｘおよびｙは２〜５の数である］を有するアミンオキシドである。市販の式（ＩＶ）のエーテルアミン化合物の一例は、ＴＯＭＡＭＩＮＥ（商標）ＡＯ−１４−２界面活性剤である。
前述の本発明のポリエトキシ化アミン化合物の重量平均分子量は３００以上であり、好ましくは、ポリエトキシ化アミン化合物の重量平均分子量は３００〜１０００の範囲であり、より好ましくは、重量平均分子量は３００〜５００の範囲である。
好ましくは、ポリエトキシ化アミン化合物は、本発明のケミカルメカニカル研磨組成物中に、少なくとも０．００１重量％の量で含まれ、より好ましくは、本発明のケミカルメカニカル研磨組成物は、ポリエトキシ化アミン化合物を０．００１重量％〜０．５重量％の量で含み、さらにより好ましくは、本発明のケミカルメカニカル研磨組成物は、ポリエトキシ化アミン化合物を０．０１重量％〜０．５重量％、さらに好ましくは、０．０１重量％〜０．１重量％、最も好ましくは、０．０１重量％〜０．０５重量％の量で含む。
本発明のケミカルメカニカルポリッシング法において使用されるケミカルメカニカル研磨組成物中に含有される水は、好ましくは、偶発的不純物を制限するために脱イオン水および蒸留水の少なくとも一種である。
本発明のケミカルメカニカル研磨組成物および方法において、提供されるケミカルメカニカル研磨組成物は、初期成分として、正のゼータ電位を有するコロイダルシリカ砥粒粒子であって、窒素含有化合物を含むコロイダルシリカ砥粒粒子を含有する。そのような窒素含有化合物は、コロイダルシリカ砥粒粒子内に含まれても、コロイダルシリカ砥粒粒子の表面上に含まれてもよく、または、本発明のケミカルメカニカル研磨組成物は、初期成分として、窒素含有化合物が正のゼータ電位を有するコロイダルシリカ砥粒粒子内に含まれたものと窒素含有化合物がコロイダルシリカ砥粒粒子の表面上に含まれたものとの組み合わせを有するコロイダルシリカ砥粒粒子を含有することができる。窒素含有化合物を含む正に荷電したコロイダルシリカ砥粒粒子は、形状において球状、細長、湾曲、または小瘤状とすることができる。
窒素含有化合物を含むコロイダルシリカ砥粒粒子は市販されているか、または、化学的およびコロイダルシリカ砥粒粒子の文献に記載されている通りに当業者が調製することができる。窒素含有化合物を含む市販のコロイダルシリカ粒子の例は、ＫＬＥＢＯＳＯＬ（商標）１５９８−Ｂ２５表面修飾コロイダルシリカ粒子（ＡＺ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ製、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏｍｐａｎｙ，Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩから入手可能）；ならびにＦＵＳＯ（商標）ＢＳ−３およびＰＬ−３（Ｆｕｓｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｏｓａｋａ，Ｊａｐａｎ）である。そのようなコロイダルシリカ砥粒粒子は、好ましくは、当業者に周知のストーバープロセスによって調製される。
本発明の酸性ケミカルメカニカル研磨組成物は、窒素含有化合物なしのコロイダルシリカ砥粒粒子と混合された、窒素含有化合物を含む正のゼータ電位を有するコロイダルシリカ砥粒粒子を有することができる。本発明を実施するために適した砥粒は、ＤＥＡＭＳ表面修飾ＦＵＳＯ（商標）ＢＳ−３砥粒スラリー（１重量％シリカに対して８０ｐｐｍ ＤＥＡＭＳ）およびＫＬＥＢＯＳＯＬ（商標）１５９８−Ｂ２５スラリー（ＡＺ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ製、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏｍｐａｎｙから入手可能）を含むが、それらに限定されない。また、そのような砥粒の混合物を使用することもできる。
好ましくは、本発明の正のゼータ電位を有するコロイダルシリカ砥粒粒子は、一般式：
Ｒ２Ｒ３Ｒ４Ｒ５Ｎ＋（Ｖ）
［式中、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は、独立して、水素、（Ｃ１−Ｃ６）アルキル、（Ｃ７−Ｃ１２）アリールアルキルおよび（Ｃ６−Ｃ１０）アリールから選択される］を有するアンモニウム化合物を含むが、それらに限定されない窒素含有化合物を（コロイダルシリカ砥粒粒子の表面上、コロイダルシリカ砥粒粒子内、またはその組み合わせに）含む。そのような基は、１つまたは複数のヒドロキシル基で置換されていてもよい。アンモニウム化合物を含有するそのようなコロイダルシリカ砥粒は、当技術分野において公知の方法または文献公知の方法から調製することができる。
そのような窒素含有アンモニウム化合物の例は、テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、テトラプロピルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、テトラペンチルアンモニウム、エチルトリメチルアンモニウムおよびジエチルジメチルアンモニウムである。
窒素含有化合物はまた、第一級アミン、第二級アミン、第三級アミンまたは第四級アミンのようなアミノ基を有する化合物を含むこともできるが、それらに限定されない。そのような窒素含有化合物はまた、リシン、グルタミン、グリシン、イミノ二酢酸、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、セリンおよびトレオニンのような１〜８個の炭素原子を有するアミノ酸を含むこともできる。
様々な実施態様において、本発明のコロイダルシリカ砥粒粒子中のシリカに対する化学種のモル比は、好ましくは、０．１％超１０％未満である。
アミノシラン化合物は、本発明のケミカルメカニカル研磨組成物のコロイダルシリカ砥粒粒子の表面または内部に含ませるための最も好ましい窒素含有化合物である。そのようなアミノシラン化合物は、第一級アミノシラン、第二級アミノシラン、第三級アミノシラン、第四級アミノシランおよびマルチポーダル（例えば、ダイポーダル）アミノシランを含むが、それらに限定されない。アミノシラン化合物は、実質的にあらゆる好適なアミノシランを含むことができる。本発明を実施するために使用できるアミノシランの例は、ビス（２−ヒドロキシエチル）−３−アミノプロピルトリアルコキシシラン、ジエチルアミノメチルトリアルコキシシラン、（Ｎ，Ｎ−ジエチル−３−アミノプロピル）トリアルコキシシラン）、３−（Ｎ−スチリルメチル−２−アミノエチルアミノプロピルトリアルコキシシラン）、アミノプロピルトリアルコキシシラン、（２−Ｎ−ベンジルアミノエチル）−３−アミノプロピルトリアルコキシシラン）、トリアルコキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアンモニウム、Ｎ−（トリアルコキシシリルエチル）ベンジル−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアンモニウム、（ビス（メチルジアルコキシシリルプロピル）−Ｎ−メチルアミン、ビス（トリアルコキシシリルプロピル）尿素、ビス（３−（トリアコキシシリル）プロピル）−エチレンジアミン、ビス（トリアルコキシシリルプロピル）アミン、ビス（トリアルコキシシリルプロピル）アミン、３−アミノプロピルトリアルコキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジアルコキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリアルコキシシラン、３−アミノプロピルメチルジアルコキシシラン、３−アミノプロピルトリアルコキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、（Ｎ−トリアルコキシシリルプロピル）ポリエチレンイミン、トリアルコキシシリルプロポイルジエチレントリアミン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリアルコキシシラン、Ｎ−（ビニルベンジル）−２−アミノエチル−３−アミノプロピルトリアルコキシシラン、４−アミノブチル−トリアルコキシシラン、（Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノメチル）トリエトキシシランおよびそれらの混合物である。当業者には、アミノシラン化合物が、水性媒体中で通常加水分解される（または部分的に加水分解される）ことは直ちに認識できる。したがって、アミノシラン化合物を反応させることによって、アミノシランまたはその加水分解された（または部分的に加水分解された）化学種もしくは縮合された化学種をコロイダルシリカ砥粒粒子に含ませることができると理解される。
様々な実施態様において、コロイダルシリカ砥粒粒子中のシリカに対するアミノシラン種のモル比は、好ましくは、０．１％超１０％未満である。
コロイダルシリカ砥粒粒子内に含められた窒素含有化合物を含むコロイダルシリカ砥粒粒子は、好ましくは、ストーバープロセス（ＴＭＯＳおよびＴＥＯＳのような有機アルコキシシランがシリカ合成の前駆体として使用され、窒素含有化合物が触媒として使用される）によって調製される。前駆体としてのＴＭＯＳおよびＴＥＯＳは、水性アルカリ性環境中で加水分解および縮合を受ける。アルカリ性ｐＨを維持するために使用される触媒は、アンモニア、ＴＭＡＨ、ＴＥＡおよびＥＤＡのような窒素含有化学種であるが、それらに限定されない。対イオンとして、これらの窒素含有化合物は、粒子成長の間にコロイダルシリカ砥粒粒子の内部に必然的に捕捉され、その結果、コロイダルシリカ砥粒粒子の内部に含められた窒素含有化合物を含むコロイダルシリカ砥粒粒子が生じる。粒子内に含められた窒素含有化合物を含む市販のコロイダルシリカ砥粒粒子の例は、ＦＵＳＯ（商標）ＢＳ−３およびＰＬ−３コロイダルシリカ砥粒粒子のようなＦＵＳＯ（商標）から入手可能な粒子である。
本発明のケミカルメカニカル研磨組成物および方法は、０．０１〜２０重量％の正味の正のゼータ電位および窒素含有化合物を含むコロイダルシリカ砥粒；好ましくは、１〜１０重量％、より好ましくは、１〜５重量％、最も好ましくは、１〜４重量％の正味の正のゼータ電位および窒素含有化合物を含むコロイダルシリカ砥粒を含有する。
正味の正のゼータ電位および窒素含有化合物を有するコロイダルシリカ砥粒は、動的光散乱技術（ＤＬＳ）によって測定されたとき、好ましくは、＜１００ｎｍ；より好ましくは、５０〜７０ｎｍ；最も好ましくは、６０〜７０ｎｍの平均粒径を有する。
本発明のケミカルメカニカル研磨組成物および方法において、提供されるケミカルメカニカル研磨組成物は、初期成分として、リン酸またはその塩を含有する。そのような塩は、リン酸二水素ナトリウム、リン酸水素二ナトリウムおよびリン酸三ナトリウムを含むが、それらに限定されない。本発明のケミカルメカニカル研磨組成物には、他の無機酸、その塩、有機酸および有機酸の塩全てが除かれる。リン酸およびその塩だけが、ケミカルメカニカル研磨組成物中に酸として含まれる。＜７、好ましくは２〜６．５、より好ましくは２〜５、最も好ましくは２〜３のｐＨを提供するのに十分なリン酸またはその塩が、ケミカルメカニカル研磨組成物中に含まれる。
本発明のケミカルメカニカル研磨組成物には、初期成分として、リン酸またはその塩が、酸性ｐＨまたはｐＨ＜７を提供するために少なくとも０．０１重量％の量で加えられ、好ましくは、リン酸またはその塩が、０．０１重量％〜０．１重量％の量で加えられ、より好ましくは、リン酸またはその塩が、０．０１重量％〜０．０６重量％、最も好ましくは、０．０１重量％〜０．０３重量％の量で加えられる。
任意選択的に、酸性ケミカルメカニカル研磨組成物は、各々Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙによって製造されている、ＫＯＲＤＥＸ（商標）ＭＬＸ（９．５〜９．９％のメチル−４−イソチアゾリン−３−オン、８９．１〜８９．５％の水および≦１．０％の関連反応生成物）、または、２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンおよび５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンの有効成分を含有するＫＡＴＨＯＮ（商標）ＩＣＰ ＩＩＩ（ＫＡＴＨＯＮ（商標）およびＫＯＲＤＥＸ（商標）は、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙの商標である）などの殺生物剤を含有することができる。当業者に公知の通り、そのような殺生物剤を、従来の量で本発明の酸性ケミカルメカニカル研磨組成物に含めることができる。
本発明のケミカルメカニカル研磨組成物で研磨される基板は、二酸化ケイ素、窒化ケイ素およびアモルファスシリコン（ａＳｉ）を含む。基板の二酸化ケイ素は、オルトケイ酸テトラエチル（ＴＥＯＳ）、ホウリンケイ酸ガラス（ＢＰＳＧ）、プラズマエッチングオルトケイ酸テトラエチル（ＰＥＴＥＯＳ）、熱酸化物、非ドープケイ酸ガラス、高密度プラズマ（ＨＤＰ）酸化物を含むが、それらに限定されない。好ましくは、二酸化ケイ素はＴＥＯＳである。基板の窒化ケイ素は、ＳｉＮまたはＳｉ３Ｎ４のような窒化ケイ素材料を含む。
好ましくは、本発明の基板を研磨する方法において、提供されるケミカルメカニカルポリッシングパッドは、当技術分野において公知の任意の好適なポリッシングパッドとすることができる。当業者は、本発明の方法において使用するために適切なケミカルメカニカルポリッシングパッドを選択することができる。より好ましくは、本発明の基板を研磨する方法において、提供されるケミカルメカニカルポリッシングパッドは、織布ポリッシングパッドおよび不織布ポリッシングパッドから選択される。さらにより好ましくは、本発明の基板を研磨する方法において、提供されるケミカルメカニカルポリッシングパッドは、ポリウレタン研磨層を含む。最も好ましくは、本発明の基板を研磨する方法において、提供されるケミカルメカニカルポリッシングパッドは、ポリマー中空コア微粒子を含有するポリウレタン研磨層およびポリウレタン含浸不織布サブパッドを含む。好ましくは、提供されるケミカルメカニカルポリッシングパッドは、研磨表面上に少なくとも１つの溝を有する。
好ましくは、本発明の基板を研磨する方法において、提供されるケミカルメカニカル研磨組成物は、ケミカルメカニカルポリッシングパッドと基板との間の界面またはその近傍において、提供されるケミカルメカニカルポリッシングパッドの研磨表面上へ施用される。
好ましくは、本発明の基板を研磨する方法において、提供されるケミカルメカニカルポリッシングパッドと基板との間の界面に、０．６９〜３４．５ｋＰａのダウンフォースで、研磨される基板の表面に垂直に動的接触を生じさせる。
二酸化ケイ素、窒化ケイ素およびアモルファスシリコンを含む基板を研磨する方法において、研磨は、毎分９３〜１１３回転数のプラテン速度、毎分８７〜１１１回転数のキャリヤ速度、１２５〜３００ｍＬ／ｍｉｎのケミカルメカニカル研磨組成物流量、２００ｍｍの研磨機上６．９ｋＰａまたは２０．７ｋＰａの公称ダウンフォースで行われ；ケミカルメカニカルポリッシングパッドは、ポリマー中空コア微粒子を含有するポリウレタン研磨層およびポリウレタン含浸不織布サブパッドを含む。
本発明のケミカルメカニカル研磨組成物を用いて基板をケミカルメカニカルポリッシングする方法において、ＳｉＮ：ＴＥＯＳ選択性は、０．１〜２、好ましくは、０．３〜１．５、より好ましくは、０．３〜１．２、最も好ましくは、０．３〜０．５の範囲である。本発明のケミカルメカニカル研磨組成物を用いて基板をケミカルメカニカルポリッシングする方法において、ＳｉＮ：ａＳｉ選択性は、≧２、好ましくは、≧５、より好ましくは、１１〜４０、最も好ましくは、２０〜４０の範囲である。
以下の例は、本発明を例証することを意図するものであって、その範囲を限定することを意図するものではない。
例１
ケミカルメカニカル研磨組成物
以下のケミカルメカニカル研磨組成物は研磨スラリーであり、これを以下の表１に開示された成分を含むように調製した。各研磨スラリーの固形含有量は、４重量％（砥粒の重量）であった。界面活性剤濃度は、ＰＳ−２（濃度は０．０５重量％であった）を除き、０．０２重量％であった。ＣＳ−１には界面活性剤を含めなかった。各成分は、ｐＨをさらに調整することなく、残部である脱イオン水と合わせた。０．０３重量％リン酸水溶液でｐＨを維持した。
Figure 2020155775
分岐ポリ（５）オキシエチレンイソデシルオキシプロピルアミンを含む本発明の配合物ＰＳ−１およびＰＳ−２は、粒径をそれほど増大させなかったが、このことは、安定なスラリー配合物であることを示唆している。それゆえ、その配合物は、スラリー用途に極めて好適である。
第三級アミンを有するエトキシ化（１５）ココアルキルアミンとココアルキルメチルエトキシ化（１５）第四級アンモニウム塩は共に、粒子が凝集するほどコロイダルシリカ粒径を増大させ、したがって不安定なスラリー配合物を生じ、スラリー用途に適さなかった。これらの２つの界面活性剤は、本発明の界面活性剤とは対照的にそれらのココアルキル部分にエーテル基を含まない。下記は、それぞれ、第三級アミンを有するエトキシ化（１５）ココアルキルアミン（ＶＩ）およびココアルキルメチルエトキシ化（１５）第四級アンモニウム塩（ＶＩＩ）の化学式である。
Figure 2020155775
ｘ＋ｙ＝２
Ａｖｇ．ＥＯ＝４
Figure 2020155775
例２
ＴＥＯＳ、ＳｉＮおよびａＳｉ除去速度ならびに選択性能
２００ｍｍのブランケットウェーハ基板のオルトケイ酸テトラエチル（ＴＥＯＳ）、窒化ケイ素およびａＳｉの各々に対する研磨によるブランケットウェーハ除去速度試験は、Ｓｔｒａｓｂａｕｇｈ ６ＥＣ ２００ｍｍウェーハ研磨機または［６ＥＣ ＲＲ」（Ａｘｕｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｃｈａｎｄｌｅｒ，ＡＺ）を２０．７ｋＰａ（３ｐｓｉ）のダウンフォース、それぞれ９３および８７のテーブル回転速度およびキャリア回転速度（ｒｐｍ）で使用して、１０１０溝パターンを有するＩＣ１０００（商標）ＣＭＰポリッシングパッド（Ｄｏｗ，Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ）および以下の表２に示される表示の砥粒スラリーを用いて、所与の砥粒スラリー流量２００ｍＬ／ｍｉｎで実施した。ＳＥＡＳＯＬ（商標）ＡＫ４５ ＡＭ０２ＢＳＬ８０３１Ｃ１ダイヤモンドパッドコンディショナーディスク（Ｋｉｎｉｋ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｔａｉｗａｎ）を使用して、ポリッシングパッドをコンディショニングした。研磨の間に、ポリッシングパッドの中心から４．３２ｃｍ〜２３．３７ｃｍで３．１８ｋｇ（７．０ｌｂｆ）のダウンフォースを使用して１０スイープ／ｍｉｎでその場でポリッシングパッドをコンディショニングした。３ｍｍエッジ除外で４９点スパイラル走査を使用するＫＬＡ−ＴＥＮＣＯＲ（商標）ＦＸ２００計測ツール（ＫＬＡ ＴＥＮＣＯＲ，Ｍｉｌｐｉｔａｓ，ＣＡ）を使用して、研磨の前後に膜厚を測定することによって除去速度を求めた。除去速度（ＲＲ）結果及びそれらの比（選択性）を以下の表２に示す。
Figure 2020155775
研磨結果から、本発明の研磨スラリーがａＳｉよりも高いＳｉＮ研磨選択性を有することが示された。同時に、本発明の研磨スラリーは、良好な調整可能なＳｉＮ：ＴＥＯＳ ＲＲを有していた。
例３
ケミカルメカニカル研磨組成物
以下のケミカルメカニカル研磨組成物は研磨スラリーであり、これらを以下の表３に開示された成分を含むように調製した。各成分は、ｐＨをさらに調整することなく、残部である脱イオン水と合わせた。リン酸水溶液でｐＨを維持した。
Figure 2020155775
例４
ＴＥＯＳ、ＳｉＮおよびａＳｉ除去速度ならびに選択性能
オルトケイ酸テトラエチル（ＴＥＯＳ）、窒化ケイ素およびａＳｉ基板の各々に対する研磨によるブランケットウェーハ除去速度試験を、上の例２に開示した通りの手順に従って、かつ、その装置および研磨パラメーターを使用して実施した。除去速度（ＲＲ）結果およびそれらの比（選択性）を以下の表４に示す。
Figure 2020155775
ＰＳ−８を除き、研磨結果から、本発明の研磨スラリーがａＳｉよりも高いＳｉＮ研磨選択性を有することが示された。同時に、本発明の研磨スラリーは、良好な調整可能なＳｉＮ：ＴＥＯＳ ＲＲを有していた。
例５
ケミカルメカニカル研磨組成物
以下のケミカルメカニカル研磨組成物は研磨スラリーであり、これらを以下の表５に開示された成分を含むように調製した。各成分は、ｐＨをさらに調整することなく、残部である脱イオン水と合わせた。リン酸水溶液でｐＨを維持した。
Figure 2020155775
例６
ＴＥＯＳ、ＳｉＮおよびａＳｉ除去速度ならびに選択性能
オルトケイ酸テトラエチル（ＴＥＯＳ）、窒化ケイ素およびａＳｉ基板の各々に対する研磨によるブランケットウェーハ除去速度試験を、上の例２に開示した通りの手順に従って、かつ、その装置および研磨パラメーターを使用して実施した。除去速度（ＲＲ）結果およびそれらの比（選択性）を以下の表６に示す。
Figure 2020155775
研磨結果から、本発明の研磨スラリーがａＳｉよりも高いＳｉＮ研磨選択性を有することが示された。同時に、本発明の研磨スラリーは、良好な調整可能なＳｉＮ：ＴＥＯＳ ＲＲを有していた。
例７
異なる酸を有するケミカルメカニカル研磨組成物
以下のケミカルメカニカル研磨組成物は研磨スラリーであり、これらを以下の表７に開示された成分を含むように調製した。各成分は、ｐＨをさらに調整することなく、残部である脱イオン水と合わせた。表に開示された酸の１つを用いてｐＨを維持した。
Figure 2020155775
例８
異なる酸を用いたＴＥＯＳ、ＳｉＮおよびａＳｉ除去速度ならびに選択性能
オルトケイ酸テトラエチル（ＴＥＯＳ）、窒化ケイ素およびａＳｉ基板の各々に対する研磨によるブランケットウェーハ除去速度試験を、上の例２に開示した通りの手順に従って、かつ、その装置および研磨パラメーターを使用して実施した。除去速度（ＲＲ）結果およびそれらの比（選択性）を以下の表８に示す。
Figure 2020155775
研磨結果から、リン酸を含んだ研磨スラリーが、硝酸またはカルボン酸（マロン酸およびコハク酸）を含んだスラリーとは対照的に、ａＳｉよりも高いＳｉＮ研磨選択性を有することが示された。同時に、リン酸を有する研磨スラリーは、良好な調整可能なＳｉＮ：ＴＥＯＳ ＲＲを有していた。
例９
比較対象としてＤＴＡＣまたはＣＴＡＣを用いたケミカルメカニカル研磨組成物
以下のケミカルメカニカル研磨組成物は研磨スラリーであり、これらを以下の表９に開示された成分を含むように調製した。各成分は、ｐＨをさらに調整することなく、残部である脱イオン水と合わせた。リン酸水溶液でｐＨを維持した。
Figure 2020155775
Figure 2020155775
例１０
比較対象としてＤＴＡＣまたはＣＴＡＣを用いたＴＥＯＳ、ＳｉＮおよびａＳｉ除去速度ならびに選択性能
オルトケイ酸テトラエチル（ＴＥＯＳ）、窒化ケイ素およびａＳｉ基板の各々に対する研磨によるブランケットウェーハ除去速度試験を、上の例２に開示した通りの手順に従って、かつ、その装置および研磨パラメーターを使用して実施した。除去速度（ＲＲ）結果およびそれらの比（選択性）を以下の表１０に示す。
Figure 2020155775
研磨結果から、本発明の研磨スラリーＰＳ−１３が、ＤＴＡＣおよびＣＴＡＣを含んだスラリーとは対照的に、ａＳｉよりも高いＳｉＮ研磨選択性を有することが示された。同時に、本発明の研磨スラリーは、良好な調整可能なＳｉＮ：ＴＥＯＳ ＲＲを有していた。

Claims (10)

  1. 初期成分として：
    水；
    窒素含有化合物および正のゼータ電位を含むコロイダルシリカ砥粒粒子；
    リン酸またはその塩；
    式（Ｉ）：
    Figure 2020155775
    ［式中、Ｒ’は、直鎖もしくは分岐（Ｃ１０−Ｃ２７）アルキルまたはタロー部分であり、Ｒ１は、（Ｃ１−Ｃ４）アルキルまたは（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｙＨ部分であり、Ｇは、（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｙ部分または→Ｏであり、ｘおよびｙは１〜２０の数であり、ｚは０または１であり、ここで、Ｒ１は、（Ｃ１−Ｃ４）アルキルであり、Ｇは、（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｙ部分であり、ｚは１であり、ＮはＮ＋であり、Ｎ＋に対する対アニオンはハロゲン化物イオンから選択される］を有するポリエトキシ化アミン化合物；および
    任意選択的に、殺生物剤を含む、ケミカルメカニカル研磨組成物。
  2. 初期成分として：
    水；
    窒素含有化合物および正のゼータ電位を含むコロイダルシリカ砥粒；
    リン酸またはその塩；
    式（ＩＩ）：
    Figure 2020155775
    ［式中、Ｒ’は、直鎖もしくは分岐（Ｃ１０−Ｃ２７）アルキルまたはタロー部分であり、ｘおよびｙは１〜２０の数である］を有するポリエトキシ化アミン化合物；および
    任意選択的に、殺生物剤を含む、請求項１に記載のケミカルメカニカル研磨組成物。
  3. 初期成分として：
    水；
    窒素含有化合物および正のゼータ電位を含むコロイダルシリカ砥粒；
    リン酸またはその塩；
    式（ＩＩＩ）：
    Figure 2020155775
    ［式中、Ｒ’は、直鎖もしくは分岐（Ｃ１０−Ｃ２７）アルキルまたはタロー部分であり、ｘおよびｙは１〜２０の数である］を有するポリエトキシ化アミン化合物；および
    任意選択的に、殺生物剤を含む、請求項１に記載のケミカルメカニカル研磨組成物。
  4. 初期成分として：
    水；
    窒素含有化合物および正のゼータ電位を含むコロイダルシリカ砥粒；
    リン酸またはその塩；
    式（ＩＶ）：
    Figure 2020155775
    ［式中、Ｒ’は、直鎖もしくは分岐（Ｃ１０−Ｃ２７）アルキルまたはタロー部分であり、ｘおよびｙは１〜２０の数である］を有するポリエトキシ化アミン化合物；および
    任意選択的に、殺生物剤を含む、請求項１に記載のケミカルメカニカル研磨組成物。
  5. 窒素含有化合物がアミノシラン化合物である、請求項１に記載のケミカルメカニカル研磨組成物。
  6. ポリエトキシ化アミン化合物が少なくとも０．００１重量％の量である、請求項１に記載のケミカルメカニカル研磨組成物。
  7. ポリエトキシ化アミン化合物が少なくとも０．００１〜０．０５重量％の量である、請求項６に記載のケミカルメカニカル研磨組成物。
  8. ケミカルメカニカル研磨組成物のｐＨが＜７である、請求項１に記載のケミカルメカニカル研磨組成物。
  9. 基板のケミカルメカニカルポリッシングのための方法であって：
    基板を提供する工程であって、基板が、酸化ケイ素、窒化ケイ素およびアモルファスシリコンの絶縁材料を含む、工程；
    請求項１に記載のケミカルメカニカル研磨組成物を提供する工程；
    研磨表面を備えたケミカルメカニカルポリッシングパッドを提供する工程；
    ケミカルメカニカルポリッシングパッドの研磨表面と基板との間の界面に０．６９〜３４．５ｋＰａのダウンフォースで動的接触を生じさせる工程；および
    ケミカルメカニカル研磨組成物を、ケミカルメカニカルポリッシングパッドと基板との間の界面またはその近傍において、ケミカルメカニカルポリッシングパッド上へ施用する工程を含み；
    基板が研磨され、絶縁材料の少なくとも一部が基板から除去される、方法。
  10. 研磨が、毎分９３〜１１３回転数のプラテン速度、毎分８７〜１１１回転数のキャリヤ速度、１２５〜３００ｍＬ／分の酸性ケミカルメカニカル研磨組成物流量、２００ｍｍの研磨機上６．９ｋＰａまたは２０．７ｋＰａの公称ダウンフォースで行われ；ケミカルメカニカルポリッシングパッドが、ポリマー中空コア微粒子を含有するポリウレタン研磨層およびポリウレタン含浸不織布サブパッドを含む、請求項９に記載の方法。
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