JP2864451B2 - 研磨材及び研磨方法 - Google Patents
研磨材及び研磨方法Info
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- JP2864451B2 JP2864451B2 JP6272761A JP27276194A JP2864451B2 JP 2864451 B2 JP2864451 B2 JP 2864451B2 JP 6272761 A JP6272761 A JP 6272761A JP 27276194 A JP27276194 A JP 27276194A JP 2864451 B2 JP2864451 B2 JP 2864451B2
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- cerium oxide
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体デバイスの製造工
程で用いるための研磨材及び研磨方法に関する。より詳
しくは特定の酸化セリウムを用いる研磨材及び研磨方法
に関する。
程で用いるための研磨材及び研磨方法に関する。より詳
しくは特定の酸化セリウムを用いる研磨材及び研磨方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイスの集積度が１６ＭＢ、６
４ＭＢとアップしており、その設計ルールがラインピッ
チ０.３５μｍ以下を採用する方向で進展しており、そ
の露光機の光源にｉ線等の短波長帯を使用し且つ多層配
線構造を採用するためには、露光機の焦点深度不足を補
うために半導体デバイス製造の中間工程でデバイス表面
を平坦に加工する必要がある。
４ＭＢとアップしており、その設計ルールがラインピッ
チ０.３５μｍ以下を採用する方向で進展しており、そ
の露光機の光源にｉ線等の短波長帯を使用し且つ多層配
線構造を採用するためには、露光機の焦点深度不足を補
うために半導体デバイス製造の中間工程でデバイス表面
を平坦に加工する必要がある。
【０００３】この平坦化加工の方法については、層間絶
縁膜であるシリカを表面に均等に塗布する方法としての
エッチバック法やリフロー法と、メカノケミカル研磨法
［一般にＣＭＰ(Chemical-Mechanical-Polishing) 法と
称されている］を利用し、層間絶縁膜を均等な厚みにな
るように研磨加工する方法とが検討されている。半導体
デバイス製造の中間工程でＣＭＰ法を採用するために
は、高度な研磨加工機の開発、研磨加工システムのクリ
ーン化、研磨加工後の洗浄方法等の解決すべき重要な技
術課題があるが、研磨加工精度や、粗度が小さく傷のな
い良好な表面状態は勿論研磨加工速度（処理速度）も重
要な要素である。特に、大量生産プロセスである半導体
デバイスのメモリー製造工程に採用するためには研磨加
工速度は最重要課題である。研磨加工速度を向上させる
ためには、一般的に、研磨機の研磨加工圧力及び／又は
回転速度を高くしたり、研磨布を柔らかくしたりしてい
るが、いずれも研磨加工精度を低下させる要因となる。
従って、研磨加工精度を低下させることなしで研磨加工
速度を上げるためには研磨材を改良する事が最善であ
る。
縁膜であるシリカを表面に均等に塗布する方法としての
エッチバック法やリフロー法と、メカノケミカル研磨法
［一般にＣＭＰ(Chemical-Mechanical-Polishing) 法と
称されている］を利用し、層間絶縁膜を均等な厚みにな
るように研磨加工する方法とが検討されている。半導体
デバイス製造の中間工程でＣＭＰ法を採用するために
は、高度な研磨加工機の開発、研磨加工システムのクリ
ーン化、研磨加工後の洗浄方法等の解決すべき重要な技
術課題があるが、研磨加工精度や、粗度が小さく傷のな
い良好な表面状態は勿論研磨加工速度（処理速度）も重
要な要素である。特に、大量生産プロセスである半導体
デバイスのメモリー製造工程に採用するためには研磨加
工速度は最重要課題である。研磨加工速度を向上させる
ためには、一般的に、研磨機の研磨加工圧力及び／又は
回転速度を高くしたり、研磨布を柔らかくしたりしてい
るが、いずれも研磨加工精度を低下させる要因となる。
従って、研磨加工精度を低下させることなしで研磨加工
速度を上げるためには研磨材を改良する事が最善であ
る。
【０００４】現在工業的に実施されているＣＭＰ法とし
ては、（１）酸化セリウムを主成分とした研磨材を用い
る方法、（２）コロイダルシリカ等のシリカ研磨材を用
いる方法、（３）電気化学作用を利用する方法がある。
ては、（１）酸化セリウムを主成分とした研磨材を用い
る方法、（２）コロイダルシリカ等のシリカ研磨材を用
いる方法、（３）電気化学作用を利用する方法がある。
【０００５】上記（１）の方法はガラスを研磨加工する
場合に有力な方法である。この方法では酸化セリウムと
ガラス中のシリカとが固相反応し、メカノケミカル研磨
を達成している。しかしながら、一般に、酸化セリウム
研磨材はモナズ石、バストネサイト等の天然鉱物を焼
成、粉砕処理して製造されており、酸化セリウム単体の
高純度品で研磨能力の高い物はない。しかしながら、半
導体デバイスの製造工程で用いるためには、汚染防止の
意味で高純度品であることが必要であり、特に歩留り低
下の原因となるＮａ、Ｋ等のアルカリ金属イオン、α線
の発生源になりうる放射線元素については皆無にするこ
とが望ましい。
場合に有力な方法である。この方法では酸化セリウムと
ガラス中のシリカとが固相反応し、メカノケミカル研磨
を達成している。しかしながら、一般に、酸化セリウム
研磨材はモナズ石、バストネサイト等の天然鉱物を焼
成、粉砕処理して製造されており、酸化セリウム単体の
高純度品で研磨能力の高い物はない。しかしながら、半
導体デバイスの製造工程で用いるためには、汚染防止の
意味で高純度品であることが必要であり、特に歩留り低
下の原因となるＮａ、Ｋ等のアルカリ金属イオン、α線
の発生源になりうる放射線元素については皆無にするこ
とが望ましい。
【０００６】特開平６−２１６０９６号公報には、天然
鉱物をベ−スとする酸化セリウム研磨材を用いてもデバ
イス製造工程に悪影響を及ぼすことがないことが実証さ
れたと記載されているが、天然鉱物における組成の変動
は大きく、またその組成をコントロールすることができ
ないため、研磨材のロットが変わる都度、デバイス製造
工程に悪影響を及ぼすかどうかを確認して悪影響のない
ロットを選別する必要があり、実際的でない。
鉱物をベ−スとする酸化セリウム研磨材を用いてもデバ
イス製造工程に悪影響を及ぼすことがないことが実証さ
れたと記載されているが、天然鉱物における組成の変動
は大きく、またその組成をコントロールすることができ
ないため、研磨材のロットが変わる都度、デバイス製造
工程に悪影響を及ぼすかどうかを確認して悪影響のない
ロットを選別する必要があり、実際的でない。
【０００７】上記（２）及び（３）の方法は用いる微粉
が被研磨加工物に比べて硬度が高く、研磨加工表面にダ
メージを生じやすい。また、研磨加工速度を確保し、生
じたダメージを取り除くためには、研磨液にエッチング
作用を持たせる必要がある。そのため、研磨液のアルカ
リ度又は酸性度を著しく高くして対応している。しか
し、ＣＭＰプロセスにおいては、このような研磨液に起
因する汚染によって数％の歩留り低下をきたしている。
また、強酸性、強アルカリ性の研磨液を取扱う場合には
研磨加工機及び附帯設備は耐酸性、耐アルカリ性等の耐
久性を持たなければならないし、作業環境についても危
険が伴う。また、上記（２）の方法はシリカの層間絶縁
膜をシリカを主成分とする研磨材で研磨加工するので、
その研磨加工速度は非常に低くなる。現在採用されてい
るＣＭＰ法においては、シリコンウエハーの仕上げ研磨
に用いられているシリカ系の研磨材の内、Ｎａ等の不純
物の含量の少ないフュームドシリカを用い、研磨加工速
度を上げるために、アルカリ金属を含有しない成分、例
えばアンモニア等でｐＨ調整するように工夫された特殊
な研磨液及び研磨布との組合せで実施されている。
が被研磨加工物に比べて硬度が高く、研磨加工表面にダ
メージを生じやすい。また、研磨加工速度を確保し、生
じたダメージを取り除くためには、研磨液にエッチング
作用を持たせる必要がある。そのため、研磨液のアルカ
リ度又は酸性度を著しく高くして対応している。しか
し、ＣＭＰプロセスにおいては、このような研磨液に起
因する汚染によって数％の歩留り低下をきたしている。
また、強酸性、強アルカリ性の研磨液を取扱う場合には
研磨加工機及び附帯設備は耐酸性、耐アルカリ性等の耐
久性を持たなければならないし、作業環境についても危
険が伴う。また、上記（２）の方法はシリカの層間絶縁
膜をシリカを主成分とする研磨材で研磨加工するので、
その研磨加工速度は非常に低くなる。現在採用されてい
るＣＭＰ法においては、シリコンウエハーの仕上げ研磨
に用いられているシリカ系の研磨材の内、Ｎａ等の不純
物の含量の少ないフュームドシリカを用い、研磨加工速
度を上げるために、アルカリ金属を含有しない成分、例
えばアンモニア等でｐＨ調整するように工夫された特殊
な研磨液及び研磨布との組合せで実施されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従って、半導体デバイ
スの製造工程で汚染をもたらすような物質を含有せず、
現在使用されているシリカ系の研磨材と同等の良好な表
面状態、加工精度であって，シリカ系の研磨材よりも高
速な研磨速度を達成できる研磨材、研磨方法の開発が望
まれており、その開発が本発明の目的である。
スの製造工程で汚染をもたらすような物質を含有せず、
現在使用されているシリカ系の研磨材と同等の良好な表
面状態、加工精度であって，シリカ系の研磨材よりも高
速な研磨速度を達成できる研磨材、研磨方法の開発が望
まれており、その開発が本発明の目的である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記の目
的を達成するために鋭意検討した結果、半導体デバイス
の製造工程において特定の平均粒径をもつ酸化セリウム
を用いることにより、所望の研磨材、研磨方法が得られ
ることを見出し、本発明を完成した。即ち、半導体デバ
イスの製造工程で用いるための本発明の研磨材は、平均
粒径０.１μｍ以下の酸化セリウムからなることを特徴
とする。
的を達成するために鋭意検討した結果、半導体デバイス
の製造工程において特定の平均粒径をもつ酸化セリウム
を用いることにより、所望の研磨材、研磨方法が得られ
ることを見出し、本発明を完成した。即ち、半導体デバ
イスの製造工程で用いるための本発明の研磨材は、平均
粒径０.１μｍ以下の酸化セリウムからなることを特徴
とする。
【００１０】また、本発明の研磨方法は、半導体デバイ
スの製造工程における研磨方法において、上記の特定の
研磨材を５〜３００ｇ／ｌの濃度で含有するスラリーを
用いて研磨することを特徴とする。更に、本発明の研磨
方法は、半導体デバイスの製造工程における研磨方法に
おいて、上記の特定の研磨材を５〜３００ｇ／ｌの濃度
で含有するスラリーを用いて研磨し、次いで過酸化水素
含有酸溶液で洗浄することを特徴とする。
スの製造工程における研磨方法において、上記の特定の
研磨材を５〜３００ｇ／ｌの濃度で含有するスラリーを
用いて研磨することを特徴とする。更に、本発明の研磨
方法は、半導体デバイスの製造工程における研磨方法に
おいて、上記の特定の研磨材を５〜３００ｇ／ｌの濃度
で含有するスラリーを用いて研磨し、次いで過酸化水素
含有酸溶液で洗浄することを特徴とする。
【００１１】以下に本発明について具体的に説明する。
本発明の研磨材においては酸化セリウムは、半導体デバ
イスの製造工程で汚染の問題を引き起こさないように、
Ｎａ、Ｋ等のアルカリ金属イオンやα線の発生源になり
うる放射線元素等の不純物を含有しないように高純度化
されたものである必要がある。
本発明の研磨材においては酸化セリウムは、半導体デバ
イスの製造工程で汚染の問題を引き起こさないように、
Ｎａ、Ｋ等のアルカリ金属イオンやα線の発生源になり
うる放射線元素等の不純物を含有しないように高純度化
されたものである必要がある。
【００１２】従来の研磨加工においては、研磨速度を大
にするためには研磨材の粒度を大きくする必要があると
考えられていた。これはダイヤモンドによる研磨加工に
代表される、被研磨加工物よりも硬度の高い研磨材を用
いた所謂メカノ作用（機械的な除去作用）による研磨加
工に立脚するものである。また、汎用の酸化セリウムを
用いた研磨加工においても、研磨材の粒度を微細にする
と研磨加工速度が低下するが、これまでは研磨材の粒度
をせいぜい０.４μｍ程度にまでしか微細化していない
ためにメカノ作用が主流な領域であったと考えられる。
これに対して、本発明の研磨材はメカノケミカル作用に
立脚するものであり、研磨材は微細である必要がある。
にするためには研磨材の粒度を大きくする必要があると
考えられていた。これはダイヤモンドによる研磨加工に
代表される、被研磨加工物よりも硬度の高い研磨材を用
いた所謂メカノ作用（機械的な除去作用）による研磨加
工に立脚するものである。また、汎用の酸化セリウムを
用いた研磨加工においても、研磨材の粒度を微細にする
と研磨加工速度が低下するが、これまでは研磨材の粒度
をせいぜい０.４μｍ程度にまでしか微細化していない
ためにメカノ作用が主流な領域であったと考えられる。
これに対して、本発明の研磨材はメカノケミカル作用に
立脚するものであり、研磨材は微細である必要がある。
【００１３】本発明の研磨材においては、酸化セリウム
の平均粒径は被研磨加工物表面の研磨精度、表面状態、
並びに被研磨加工物表面との反応速度（従って研磨速
度）等に影響を及ぼす。従って、ＳｉＯ2 研磨材と同等
の研磨精度、表面状態を保ちながら、より速い研磨速度
を得るためには酸化セリウムの平均粒径を０.１μｍ以
下にする必要がある。一方、汎用の酸化セリウム研磨材
等の平均粒径の大きな酸化セリウム研磨材では固液の分
離が起こり易く、使用時に攪拌を上手に行わないと固形
分である研磨材が研磨機に均一な濃度で供給されないた
め加工精度が低下することになる。しかし、酸化セリウ
ムを微細化することによって、固形分が沈降、分離しに
くい均一な濃度のスラリーを得ることができ、このこと
により研磨加工精度を向上させることができる。なお、
ここで言う粒径はＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で測定し
た一次粒径である。また、酸化セリウムが球形であるこ
とが好ましい。
の平均粒径は被研磨加工物表面の研磨精度、表面状態、
並びに被研磨加工物表面との反応速度（従って研磨速
度）等に影響を及ぼす。従って、ＳｉＯ2 研磨材と同等
の研磨精度、表面状態を保ちながら、より速い研磨速度
を得るためには酸化セリウムの平均粒径を０.１μｍ以
下にする必要がある。一方、汎用の酸化セリウム研磨材
等の平均粒径の大きな酸化セリウム研磨材では固液の分
離が起こり易く、使用時に攪拌を上手に行わないと固形
分である研磨材が研磨機に均一な濃度で供給されないた
め加工精度が低下することになる。しかし、酸化セリウ
ムを微細化することによって、固形分が沈降、分離しに
くい均一な濃度のスラリーを得ることができ、このこと
により研磨加工精度を向上させることができる。なお、
ここで言う粒径はＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で測定し
た一次粒径である。また、酸化セリウムが球形であるこ
とが好ましい。
【００１４】このような高純度の酸化セリウムは高純度
の炭酸セリウム、高純度の水酸化セリウム又は高純度の
シュウ酸セリウムを原料とし、精製、焼成、粉砕工程を
経て調製される。本発明においては、Ｎａ、Ｋ等のアル
カリ金属イオンやα線の発生源になりうる放射線元素等
の不純物を含有しないように高純度化された酸化セリウ
ム、理論的には１００％に近い純度のものが好ましい
が、上記のような製造方法で高純度酸化セリウムを製造
する場合には、不純物として水分、ＣＯ2 等の灼熱減量
成分や微量の希土類元素酸化物が付着しているので、Ｃ
ｅＯ2 換算で９９.５％以上の純度であれば、充分に使
用可能である。
の炭酸セリウム、高純度の水酸化セリウム又は高純度の
シュウ酸セリウムを原料とし、精製、焼成、粉砕工程を
経て調製される。本発明においては、Ｎａ、Ｋ等のアル
カリ金属イオンやα線の発生源になりうる放射線元素等
の不純物を含有しないように高純度化された酸化セリウ
ム、理論的には１００％に近い純度のものが好ましい
が、上記のような製造方法で高純度酸化セリウムを製造
する場合には、不純物として水分、ＣＯ2 等の灼熱減量
成分や微量の希土類元素酸化物が付着しているので、Ｃ
ｅＯ2 換算で９９.５％以上の純度であれば、充分に使
用可能である。
【００１５】半導体デバイスの製造工程において本発明
の研磨材を用いて研磨する場合には上記の特定の研磨材
を５〜３００ｇ／ｌの濃度で含有するスラリー（好まし
くは金属イオンの少ない中性スラリー、即ち、酸やアル
カリを用いないもの）を用いて研磨する。研磨材濃度が
５ｇ／ｌ未満の場合には研磨速度が遅くなり、またキズ
が発生し表面状態も低下する。研磨材濃度が３００ｇ／
ｌを超えると、スラリー濃度が高くなりすぎることによ
ってスラリーの供給が不均一になり、安定な研磨速度を
維持することができない。
の研磨材を用いて研磨する場合には上記の特定の研磨材
を５〜３００ｇ／ｌの濃度で含有するスラリー（好まし
くは金属イオンの少ない中性スラリー、即ち、酸やアル
カリを用いないもの）を用いて研磨する。研磨材濃度が
５ｇ／ｌ未満の場合には研磨速度が遅くなり、またキズ
が発生し表面状態も低下する。研磨材濃度が３００ｇ／
ｌを超えると、スラリー濃度が高くなりすぎることによ
ってスラリーの供給が不均一になり、安定な研磨速度を
維持することができない。
【００１６】本発明で用いるスラリーは純水を媒体とす
ることが好ましい。また、研磨布として発砲ポリウレタ
ン又は特殊樹脂加工を施した不織布を用いることが好ま
しいが、これらに限定されるものではなく、要は要求さ
れる研磨加工精度と表面性状により決定される。上記よ
うにして研磨した後の被研磨加工物には酸化セリウムが
付着しているので、これを洗浄除去する必要がある。種
々の洗浄法が可能であるが、過酸化水素含有酸溶液は酸
化セリウムを徐々に溶解することができるので、過酸化
水素含有酸溶液で洗浄することが好ましい。この酸とし
ては例えば塩酸、硝酸を用いることができる。このよう
に洗浄した後、純水による通常のスクラブ洗浄を実施す
ることにより残留している研磨材を大幅に減少させるこ
とができる。
ることが好ましい。また、研磨布として発砲ポリウレタ
ン又は特殊樹脂加工を施した不織布を用いることが好ま
しいが、これらに限定されるものではなく、要は要求さ
れる研磨加工精度と表面性状により決定される。上記よ
うにして研磨した後の被研磨加工物には酸化セリウムが
付着しているので、これを洗浄除去する必要がある。種
々の洗浄法が可能であるが、過酸化水素含有酸溶液は酸
化セリウムを徐々に溶解することができるので、過酸化
水素含有酸溶液で洗浄することが好ましい。この酸とし
ては例えば塩酸、硝酸を用いることができる。このよう
に洗浄した後、純水による通常のスクラブ洗浄を実施す
ることにより残留している研磨材を大幅に減少させるこ
とができる。
【００１７】
【実施例】ＣＭＰプロセスは、シリコンウエハー上にシ
リカ薄膜を形成した後、そのシリカ薄膜が平坦になるよ
うに研磨加工するプロセスである。このプロセスは高度
なクリーンプロセスであり、研磨材の評価のためにシリ
カ薄膜を形成したシリコンウエハーを大量に入手するこ
とは極めて困難である。従って、以下の実施例において
はＣＭＰプロセスにおけるシリカ薄膜に組成、硬度等、
研磨加工評価に必要な特性が近似している溶融石英ガラ
スを加工対象物として用いた。また、研磨加工結果は絶
対値として評価できないので、シリカ系研磨材の代表と
してのコロイダルシリカを比較対象研磨材として用いて
相対評価の指標とした。また、特開平６−２１６０９６
号公報に記載の技術との比較のために汎用酸化セリウム
についても評価した。
リカ薄膜を形成した後、そのシリカ薄膜が平坦になるよ
うに研磨加工するプロセスである。このプロセスは高度
なクリーンプロセスであり、研磨材の評価のためにシリ
カ薄膜を形成したシリコンウエハーを大量に入手するこ
とは極めて困難である。従って、以下の実施例において
はＣＭＰプロセスにおけるシリカ薄膜に組成、硬度等、
研磨加工評価に必要な特性が近似している溶融石英ガラ
スを加工対象物として用いた。また、研磨加工結果は絶
対値として評価できないので、シリカ系研磨材の代表と
してのコロイダルシリカを比較対象研磨材として用いて
相対評価の指標とした。また、特開平６−２１６０９６
号公報に記載の技術との比較のために汎用酸化セリウム
についても評価した。
【００１８】実施例１ 被研磨物として、＃２０００ダイヤペレットで前加工し
た１２５ｍｍ×１２５ｍｍ×１.５ｍｍの石英ガラス板
を用い、研磨材としてそれぞれコロイダルシリカ、汎用
酸化セリウム（商品名ミレーク、三井金属鉱業製）及び
本発明の研磨材（ＣｅＯ2 換算で９９.７％の純度）を
単味でスラリー化したものを用いた。それぞれの研磨材
のスラリー濃度及び平均粒度はコロイダルシリカの場合
には３００ｇ／ｌ、０.１２μｍであり、汎用酸化セリ
ウムの場合には１５０ｇ／ｌ、２μｍであり、本発明の
研磨材の場合には１５０ｇ／ｌ、０.０２μｍであっ
た。図１に示す装置を用いて下記の条件下で研磨加工し
た： 研磨加工圧力 １２０ｇ／ｃｍ2 回転数 ２５ｒｐｍ 研磨液循環量 ３リットル／分 研磨加工時間 １０分間 研磨布 不織布タイプ なお、図１において１は不織布製の研磨パッドであり、
２は被研磨物である石英ガラス板であり、３は加圧シリ
ンダーであり、４は研磨プレートであり、５は研磨材
（スラリ−）である。
た１２５ｍｍ×１２５ｍｍ×１.５ｍｍの石英ガラス板
を用い、研磨材としてそれぞれコロイダルシリカ、汎用
酸化セリウム（商品名ミレーク、三井金属鉱業製）及び
本発明の研磨材（ＣｅＯ2 換算で９９.７％の純度）を
単味でスラリー化したものを用いた。それぞれの研磨材
のスラリー濃度及び平均粒度はコロイダルシリカの場合
には３００ｇ／ｌ、０.１２μｍであり、汎用酸化セリ
ウムの場合には１５０ｇ／ｌ、２μｍであり、本発明の
研磨材の場合には１５０ｇ／ｌ、０.０２μｍであっ
た。図１に示す装置を用いて下記の条件下で研磨加工し
た： 研磨加工圧力 １２０ｇ／ｃｍ2 回転数 ２５ｒｐｍ 研磨液循環量 ３リットル／分 研磨加工時間 １０分間 研磨布 不織布タイプ なお、図１において１は不織布製の研磨パッドであり、
２は被研磨物である石英ガラス板であり、３は加圧シリ
ンダーであり、４は研磨プレートであり、５は研磨材
（スラリ−）である。
【００１９】各研磨材で研磨した被研磨物について、そ
の隣接する２辺からそれぞれ５ｍｍの距離の位置にある
点（全部で４点）と中心点との合計５点で研磨量（μ
ｍ）をマイクロメーターで計測し、その５点の平均研磨
速度（μｍ／分）及び研磨加工精度（μｍ）（１０分間
研磨加工後のその５点の研磨加工量の最大値と最小値と
の差で表す。即ち、研磨加工の均等性を表す指標であ
る）は表１に示す通りであった。また被研磨物の表面の
状態を顕微鏡で観察し、傷の有無について調べ、傷なし
を良好とし、僅かに傷の認められるものを若干悪いとし
た。その結果は表１に示す通りであった。
の隣接する２辺からそれぞれ５ｍｍの距離の位置にある
点（全部で４点）と中心点との合計５点で研磨量（μ
ｍ）をマイクロメーターで計測し、その５点の平均研磨
速度（μｍ／分）及び研磨加工精度（μｍ）（１０分間
研磨加工後のその５点の研磨加工量の最大値と最小値と
の差で表す。即ち、研磨加工の均等性を表す指標であ
る）は表１に示す通りであった。また被研磨物の表面の
状態を顕微鏡で観察し、傷の有無について調べ、傷なし
を良好とし、僅かに傷の認められるものを若干悪いとし
た。その結果は表１に示す通りであった。
【００２０】
【表１】
【００２１】実施例２ 平均粒径がそれぞれ１.２μｍ、０.１μｍ及び０.０２
μｍである高純度酸化セリウムを１５０ｇ／ｌの濃度で
含有するスラリーを用いた以外は実施例１と同様にして
研磨加工し、実施例１と同様にして研磨量及び表面状態
を観察した。研磨速度（μｍ／分）、研磨加工精度（μ
ｍ）及び表面状態は表２に示す通りであった。
μｍである高純度酸化セリウムを１５０ｇ／ｌの濃度で
含有するスラリーを用いた以外は実施例１と同様にして
研磨加工し、実施例１と同様にして研磨量及び表面状態
を観察した。研磨速度（μｍ／分）、研磨加工精度（μ
ｍ）及び表面状態は表２に示す通りであった。
【００２２】
【表２】
【００２３】実施例３ 平均粒径が０.０２μｍである高純度酸化セリウムのス
ラリー濃度がそれぞれ３００ｇ／ｌ、１５０ｇ／ｌ、５
０ｇ／ｌ、１５ｇ／ｌ、５ｇ／ｌ及び１ｇ／ｌであるス
ラリーを用いた以外は実施例１と同様にして研磨加工
し、実施例１と同様にして研磨量及び表面状態を観察し
た。研磨速度（μｍ／分）、研磨加工精度（μｍ）及び
表面状態は表３に示す通りであった。
ラリー濃度がそれぞれ３００ｇ／ｌ、１５０ｇ／ｌ、５
０ｇ／ｌ、１５ｇ／ｌ、５ｇ／ｌ及び１ｇ／ｌであるス
ラリーを用いた以外は実施例１と同様にして研磨加工
し、実施例１と同様にして研磨量及び表面状態を観察し
た。研磨速度（μｍ／分）、研磨加工精度（μｍ）及び
表面状態は表３に示す通りであった。
【００２４】
【表３】
【００２５】実施例４ 実施例１の方法で研磨加工した被研磨加工物を下記の方
法で洗浄した。 方法１：純水を用いて３分間スクラブ洗浄した。 方法２：過酸化水素を１％含有する１Ｎ硝酸溶液（４０
℃）に１０分間浸漬した後，純水を用いて３分間スクラ
ブ洗浄した。洗浄後に表面に残留している研磨材の個数
（個／ｃｍ2 ）を光学顕微鏡で計数した。その結果は表
４に示す通りであった。
法で洗浄した。 方法１：純水を用いて３分間スクラブ洗浄した。 方法２：過酸化水素を１％含有する１Ｎ硝酸溶液（４０
℃）に１０分間浸漬した後，純水を用いて３分間スクラ
ブ洗浄した。洗浄後に表面に残留している研磨材の個数
（個／ｃｍ2 ）を光学顕微鏡で計数した。その結果は表
４に示す通りであった。
【００２６】
【発明の効果】本発明の研磨材を用いることにより、極
めて良好な研磨速度と研磨加工精度並びに極めて良好な
表面状態を同時に達成できる。
めて良好な研磨速度と研磨加工精度並びに極めて良好な
表面状態を同時に達成できる。
【図１】実施例で用いた研磨加工装置の概略断面図であ
る。
る。
１ 研磨パッド ２ 被研磨物 ３ 加圧シリンダー ４ 研磨プレート ５ 研磨材（スラリ−）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C09K 3/14 H01L 21/304 ＷＰＩ／Ｌ（ＱＵＥＳＴＥＬ)
Claims (4)
- 【請求項１】 平均粒径０.１μｍ以下の酸化セリウム
からなることを特徴とする半導体デバイスの製造工程で
用いるための研磨材。 - 【請求項２】 酸化セリウムの純度が９９.５％以上で
あることを特徴とする請求項１記載の研磨材。 - 【請求項３】 半導体デバイスの製造工程における研磨
方法において、請求項１又は２記載の研磨材を５〜３０
０ｇ／ｌの濃度で含有するスラリーを用いて研磨するこ
とを特徴とする研磨方法。 - 【請求項４】 半導体デバイスの製造工程における研磨
方法において、請求項１又は２記載の研磨材を５〜３０
０ｇ／ｌの濃度で含有するスラリーを用いて研磨し、次
いで過酸化水素含有酸溶液で洗浄することを特徴とする
研磨方法。
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- 1994-11-07 JP JP6272761A patent/JP2864451B2/ja not_active Expired - Fee Related
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