JP4088811B2

JP4088811B2 - Ｃｍｐ研磨剤及び基板の研磨方法

Info

Publication number: JP4088811B2
Application number: JP28614398A
Authority: JP
Inventors: 直之小山; 寅之助芦沢; 誠人吉田
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd; Showa Denko Materials Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date: 1998-10-08
Filing date: 1998-10-08
Publication date: 2008-05-21
Anticipated expiration: 2018-10-08
Also published as: JP2000109803A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体素子製造技術に使用される研磨方法に関し、基板表面の平坦化工程、特に層間絶縁膜の平坦化工程、シャロー・トレンチ分離の形成工程等において使用されるＣＭＰ（ケミカルメカニカルポリッシング）研磨剤及びこれらＣＭＰ研磨剤を使用した基板の研磨方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在の超々大規模集積回路では、実装密度を高める傾向にあり、種々の微細加工技術が研究、開発されている。既に、デザインルールは、サブハーフミクロンのオーダーになっている。このような厳しい微細化の要求を満足するために開発されている技術の一つにＣＭＰ技術がある。この技術は、半導体装置の製造工程において、露光を施す層を完全に平坦化し、露光技術の負担を軽減し、歩留まりを安定させることができるため、例えば、層間絶縁膜の平坦化、シャロー・トレンチ分離等を行う際に必須となる技術である。
【０００３】
従来、半導体装置の製造工程において、プラズマ−ＣＶＤ（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、化学的蒸着法）、低圧−ＣＶＤ等の方法で形成される酸化珪素絶縁膜等無機絶縁膜層を平坦化するためのＣＭＰ研磨剤として、コロイダルシリカ系の研磨剤が一般的に検討されていた。コロイダルシリカ系の研磨剤は、シリカ粒子を四塩化珪酸を熱分解する等の方法で粒成長させ、ｐＨ調整を行って製造している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この様な研磨剤は無機絶縁膜の研磨速度が十分な速度をもたず、実用化には低研磨速度という技術課題があった。
デザインルール０．５μｍ以上の世代では、集積回路内の素子分離にＬＯＣＯＳ（シリコン局所酸化）が用いられていた。その後さらに加工寸法が微細化すると素子分離幅の狭い技術が要求され、シャロー・トレンチ分離が用いられつつある。シャロー・トレンチ分離では、基板上に成膜した余分の酸化珪素膜を除くためにＣＭＰが使用され、研磨を停止させるために、酸化珪素膜の下に研磨速度の遅いストッパ膜が形成される。ストッパ膜には窒化珪素などが使用され、酸化珪素膜とストッパ膜との研磨速度比が大きいことが望ましい。従来のコロイダルシリカ系の研磨剤は、上記の酸化珪素膜とストッパ膜の研磨速度比が３程度と小さく、シャロー・トレンチ分離用としては実用に耐える特性を有していなかった。
【０００５】
一方、フォトマスクやレンズ等のガラス表面研磨剤として、酸化セリウム研磨剤が用いられている。酸化セリウム粒子はシリカ粒子やアルミナ粒子に比べ硬度が低く、したがって、研磨表面に傷が入りにくいことから、仕上げ鏡面研磨に有用である。しかしながら、ガラス表面研磨用酸化セリウム研磨剤にはナトリウム塩を含む分散剤を使用しているため、そのまま半導体用研磨剤として適用することはできない。
【０００６】
また、最近は産業廃棄物の処理が社会問題化しつつある。ＣＭＰ研磨剤はリサイクルが難しく、使用後のＣＭＰ研磨剤は産業廃棄物として廃棄される。ＣＭＰ研磨剤廃液中に含まれる研磨粒子はそのまま下水処理できないために廃水と分離する必要がある。ＣＭＰ研磨剤中に研磨粒子以外に添加剤が加えられている場合には、添加剤も廃水から分離するのが望ましいが、簡便な分離技術に乏しいのが現状である。
【０００７】
本発明は、廃液処理が容易で、酸化珪素膜等の被研磨面を、傷なく、高速に研磨することが可能で、酸化珪素膜研磨速度と窒化珪素膜研磨速度の比を１０以上にするＣＭＰ研磨剤及びこれらＣＭＰ研磨剤を使用した基板の研磨方法を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のＣＭＰ研磨剤は、酸化セリウム粒子、分散剤、生分解性を有する添加剤及び水を含有する。生分解性を有する添加剤は、（Ａ）アクリル酸、メタアクリル酸から選ばれる少なくとも１種に対し、（Ｂ）シクロヘキセノン、シクロペンタノンから選ばれる少なくとも１種を共重合して得られるポリアクリル酸系共重合体及びその誘導体であり、アクリル酸とシクロヘキセノンを共重合して得られるポリアクリル酸系共重合体又はその誘導体であると好ましい。また、アクリル酸とシクロヘキセノンを共重合して得られるポリアクリル酸系共重合体又はその誘導体であると好ましく、アンモニウム塩であると好ましい。本発明のＣＭＰ研磨剤は、酸化セリウム粒子、分散剤及び水を含有する酸化セリウムスラリー及び生分解性を有する添加剤と水を含有する添加液とから調整することができる。ＣＭＰ研磨剤には、他の成分を含有することができる。酸化珪素膜研磨速度と窒化珪素膜研磨速度の比（酸化珪素膜研磨速度／窒化珪素膜研磨速度）は１０以上であることが好ましい。本発明の基板の研磨方法は、研磨する膜を形成した基板を研磨定盤の研磨布に押しあて加圧し、前記のＣＭＰ研磨剤を研磨膜と研磨布との間に供給しながら、基板と研磨定盤を相対的に動かして研磨する膜を研磨することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
一般に酸化セリウムは、炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩、しゅう酸塩のセリウム化合物を酸化することによって得られる。ＴＥＯＳ−ＣＶＤ法等で形成される酸化珪素膜の研磨に使用する酸化セリウム研磨剤は、一次粒子径が大きく、かつ結晶ひずみが少ないほど、すなわち結晶性が良いほど高速研磨が可能であるが、研磨傷が入りやすい傾向がある。そこで、本発明で用いる酸化セリウム粒子は、その製造方法を限定するものではないが、酸化セリウム結晶子径は５ｎｍ以上３００ｎｍ以下であることが好ましい。また、半導体チップ研磨に使用することから、アルカリ金属及びハロゲン類の含有率は酸化セリウム粒子中１０ｐｐｍ以下に抑えることが好ましい。
【００１０】
本発明において、酸化セリウム粉末を作製する方法として焼成または過酸化水素等による酸化法が使用できる。焼成温度は３５０℃以上９００℃以下が好ましい。
上記の方法により製造された酸化セリウム粒子は凝集しているため、機械的に粉砕することが好ましい。粉砕方法として、ジェットミル等による乾式粉砕や遊星ビーズミル等による湿式粉砕方法が好ましい。ジェットミルは例えば化学工業論文集第６巻第５号（１９８０）５２７〜５３２頁に説明されている。
【００１１】
本発明におけるＣＭＰ研磨剤は、例えば、上記の特徴を有する酸化セリウム粒子と分散剤と水からなる組成物を分散させ、さらに生分解性を有する添加剤を添加することによって得られる。ここで、酸化セリウム粒子の濃度に制限はないが、分散液の取り扱いやすさから０．５重量％以上２０重量％以下の範囲が好ましい。また、分散剤として、半導体チップ研磨に使用することから、ナトリウムイオン、カリウムイオン等のアルカリ金属及びハロゲン、イオウの含有率は１０ｐｐｍ以下に抑えることが好ましく、例えば、共重合成分としてアクリル酸アンモニウム塩を含む高分子分散剤が好ましい。また、共重合成分としてアクリル酸アンモニウム塩を含む高分子分散剤と水溶性陰イオン性分散剤、水溶性非イオン性分散剤、水溶性陽イオン性分散剤、水溶性両性分散剤から選ばれた少なくとも１種類を含む２種類以上の分散剤を使用してもよい。
【００１２】
水溶性陰イオン性分散剤としては、例えば、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ラウリル硫酸アンモニウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸トリエタノールアミン、特殊ポリカルボン酸型高分子分散剤等が挙げられ、水溶性非イオン性分散剤としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレン高級アルコールエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン誘導体、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエート、テトラオレイン酸ポリオキシエチレンソルビット、ポリエチレングリコールモノラウレート、ポリエチレングリコールモノステアレート、ポリエチレングリコールジステアレート、ポリエチレングリコールモノオレエート、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油、アルキルアルカノールアミド等が挙げられ、水溶性陽イオン性分散剤としては、例えば、ココナットアミンアセテート、ステアリルアミンアセテート等が挙げられ、水溶性両性分散剤としては、例えば、ラウリルベタイン、ステアリルベタイン、ラウリルジメチルアミンオキサイド、２−アルキル−Ｎ−カルボキシメチル−Ｎ−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン等が挙げられる。分散剤は生分解性のものであっても良い。
【００１３】
これらの分散剤添加量は、スラリー中の粒子の分散性及び沈降防止、さらに研磨傷と分散剤添加量との関係から酸化セリウム粒子１００重量部に対して、０．０１重量部以上２．０重量部以下の範囲が好ましい。分散剤の分子量は、１００〜５０，０００が好ましく、１，０００〜１０，０００がより好ましい。分散剤の分子量が１００未満の場合は、酸化珪素膜あるいは窒化珪素膜を研磨するときに、十分な研磨速度が得られず、分散剤の分子量が５０，０００を越えた場合は、粘度が高くなり、ＣＭＰ研磨剤の保存安定性が低下するからである。
これらの酸化セリウム粒子を水中に分散させる方法としては、通常の攪拌機による分散処理の他にホモジナイザー、超音波分散機、湿式ボールミルなどを用いることができる。
こうして作製されたＣＭＰ研磨剤中の酸化セリウム粒子の平均粒径は、０．０１μｍ〜１．０μｍであることが好ましい。酸化セリウム粒子の平均粒径が０．０１μｍ未満であると研磨速度が低くなりすぎ、１．０μｍを越えると研磨する膜に傷がつきやすくなるからである。
【００１４】
また、生分解性を有する添加剤には、（Ａ）アクリル酸、メタアクリル酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、４−ペンテン酸、アリルマロン酸、グルタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸、２−メチルクロトン酸、２−メチルイソクロトン酸の不飽和モノ及びジカルボン酸から選ばれる少なくとも１種に対し、（Ｂ）ビニルアルコール、酢酸ビニル、シクロヘキセノン及びシクロペンタノンから選ばれる少なくとも１種を共重合して得られるアクリル酸系共重合体が好ましい。尚、不飽和モノ及びジカルボン酸としては、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、マレイン酸が好ましい。これらの生分解性を有する添加剤添加量は、ＣＭＰ研磨剤中の粒子の分散性及び沈降防止、さらに研磨傷と添加剤添加量との関係から酸化セリウム粒子１００重量部に対して、０．０１重量部以上１０００重量部以下の範囲が好ましい。また生分解性を有する添加剤の分子量は、１００〜５００，０００が好ましく、１，０００〜５０，０００が好ましい。添加剤の分子量が１００未満の場合は、酸化珪素膜あるいは窒化珪素膜を研磨するときに、十分な研磨速度が得られず、添加剤の分子量が５００，０００を越えた場合は、粘度が高くなり、ＣＭＰ研磨剤の保存安定性が低下するからである。
【００１５】
酸化セリウム粒子、分散剤、及び水からなる酸化セリウムスラリーと、生分解性を有する添加剤及び水からなる添加液とを分けたＣＭＰ研磨剤として保存すると酸化セリウム粒子が凝集しないため、保存安定性が増し、研磨傷の発生防止、研磨速度の安定化が得られて好ましい。上記のＣＭＰ研磨剤で基板を研摩する際に、添加液は、酸化セリウムスラリーと別々に研磨定盤上に供給し、研磨定盤上で混合するか、研磨直前に酸化セリウムスラリーと混合し研磨定盤上に供給する方法がとられる。
【００１６】
本発明のＣＭＰ研磨剤は、上記ＣＭＰ研磨剤をそのまま使用してもよいが、Ｎ，Ｎ−ジエチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン、アミノエチルエタノールアミン等の添加剤を添加してＣＭＰ研磨剤とすることができる。
【００１７】
本発明のＣＭＰ研磨剤が使用される無機絶縁膜の作製方法として、低圧ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等が挙げられる。低圧ＣＶＤ法による酸化珪素膜形成は、Ｓｉ源としてモノシラン：ＳｉＨ₄ 、酸素源として酸素：Ｏ₂ を用いる。このＳｉＨ₄ −Ｏ₂ 系酸化反応を４００℃以下の低温で行わせることにより得られる。場合によっては、ＣＶＤ後１０００℃またはそれ以下の温度で熱処理される。高温リフローによる表面平坦化を図るためにリン：Ｐをドープするときには、ＳｉＨ₄ −Ｏ₂ −ＰＨ₃ 系反応ガスを用いることが好ましい。プラズマＣＶＤ法は、通常の熱平衡下では高温を必要とする化学反応が低温でできる利点を有する。プラズマ発生法には、容量結合型と誘導結合型の２つが挙げられる。反応ガスとしては、Ｓｉ源としてＳｉＨ₄ 、酸素源としてＮ₂ Ｏを用いたＳｉＨ₄ −Ｎ₂ Ｏ系ガスとテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）をＳｉ源に用いたＴＥＯＳ−Ｏ₂ 系ガス（ＴＥＯＳ−プラズマＣＶＤ法）が挙げられる。基板温度は２５０℃〜４００℃、反応圧力は６７〜４００Ｐａの範囲が好ましい。このように、本発明の酸化珪素膜にはリン、ホウ素等の元素がドープされていても良い。同様に、低圧ＣＶＤ法による窒化珪素膜形成は、Ｓｉ源としてジクロルシラン：ＳｉＨ₂ Ｃｌ₂ 、窒素源としてアンモニア：ＮＨ₃ を用いる。このＳｉＨ₂ Ｃｌ₂ −ＮＨ₃ 系酸化反応を９００℃の高温で行わせることにより得られる。プラズマＣＶＤ法は、反応ガスとしては、Ｓｉ源としてＳｉＨ₄ 、窒素源としてＮＨ₃ を用いたＳｉＨ₄ −ＮＨ₃ 系ガスが挙げられる。基板温度は３００℃〜４００℃が好ましい。
【００１８】
基板として、回路素子と配線パターンが形成された段階の半導体基板、回路素子が形成された段階の半導体基板等の半導体基板上に酸化珪素膜層あるいは窒化珪素膜層が形成された基板が使用できる。このような半導体基板上に形成された酸化珪素膜層あるいは窒化珪素膜層を上記ＣＭＰ研磨剤で研磨することによって、酸化珪素膜層表面の凹凸を解消し、半導体基板全面にわたって平滑な面とすることができる。また、シャロー・トレンチ分離にも使用できる。シャロー・トレンチ分離に使用するためには、酸化珪素膜研磨速度と窒化珪素膜研磨速度の比、酸化珪素膜研磨速度／窒化珪素膜研磨速度が１０以上であることが必要である。この比が１０未満では、酸化珪素膜研磨速度と窒化珪素膜研磨速度の差が小さく、シャロー・トレンチ分離をする際、所定の位置で研磨を停止することができなくなるためである。この比が１０以上の場合は窒化珪素膜の研磨速度がさらに小さくなって研磨の停止が容易になり、シャロー・トレンチ分離により好適である。また、シャロー・トレンチ分離に使用するためには、研磨時に傷の発生が少ないことが必要である。ここで、研磨する装置としては、半導体基板を保持するホルダーと研磨布（パッド）を貼り付けた（回転数が変更可能なモータ等を取り付けてある）定盤を有する一般的な研磨装置が使用できる。研磨布としては、一般的な不織布、発泡ポリウレタン、多孔質フッ素樹脂などが使用でき、特に制限がない。また、研磨布にはＣＭＰ研磨剤がたまるような溝加工を施すことが好ましい。研磨条件には制限はないが、定盤の回転速度は半導体基板が飛び出さないように２００ｒｐｍ以下の低回転が好ましく、半導体基板にかける圧力は研磨後に傷が発生しないように１ｋｇ／ｃｍ² 以下が好ましい。研磨している間、研磨布にはスラリーをポンプ等で連続的に供給する。この供給量には制限はないが、研磨布の表面が常にスラリーで覆われていることが好ましい。
【００１９】
研磨終了後の半導体基板は、流水中で良く洗浄後、スピンドライヤ等を用いて半導体基板上に付着した水滴を払い落としてから乾燥させることが好ましい。このようにして平坦化されたシャーロー・トレンチを形成したあと、酸化珪素絶縁膜層の上に、アルミニウム配線を形成し、その配線間及び配線上に再度上記方法により酸化珪素絶縁膜を形成後、上記ＣＭＰ研磨剤を用いて研磨することによって、絶縁膜表面の凹凸を解消し、半導体基板全面にわたって平滑な面とする。この工程を所定数繰り返すことにより、所望の層数の半導体を製造する。
【００２０】
本発明のＣＭＰ研磨剤は、半導体基板に形成された酸化珪素膜だけでなく、所定の配線を有する配線板に形成された酸化珪素膜、ガラス、窒化珪素等の無機絶縁膜、フォトマスク・レンズ・プリズムなどの光学ガラス、ＩＴＯ等の無機導電膜、ガラス及び結晶質材料で構成される光集積回路・光スイッチング素子・光導波路、光ファイバーの端面、シンチレータ等の光学用単結晶、固体レーザ単結晶、青色レーザＬＥＤ用サファイヤ基板、ＳｉＣ、ＧａＰ、ＧａＡＳ等の半導体単結晶、磁気ディスク用ガラス基板、磁気ヘッド等を研磨することができる。
【００２１】
【実施例】
次に、実施例により本発明を説明する。
（酸化セリウム粒子の作製）
炭酸セリウム水和物２ｋｇを白金製容器に入れ、７００℃で２時間空気中で焼成することにより黄白色の粉末を約１ｋｇ得た。この粉末をＸ線回折法で相同定を行ったところ酸化セリウムであることを確認した。酸化セリウム粉末１０重量％になるように脱イオン水と混合し、横型湿式超微粒分散粉砕機を用いて１４００ｒｐｍで１２０分間粉砕処理をした。得られた研磨液を１１０℃で３時間乾燥することにより酸化セリウム粒子を得た。この酸化セリウム粒子は、透過型電子顕微鏡による観察から粒子径が１０ｎｍ〜６０ｎｍであること、さらにＢＥＴ法による比表面積測定の結果が３９．５ｍ² ／ｇであることがわかった。
【００２２】
（酸化セリウムスラリーの作製）
上記の方法で作製した酸化セリウム粒子１２５ｇとアクリル酸とアクリル酸メチルを３：１で共重合した分子量１０，０００のポリアクリル酸アンモニウム塩水溶液（４０重量％）３ｇと脱イオン水２３７２ｇを混合し、攪拌をしながら超音波分散を行った。超音波周波数は４０ｋＨｚで、分散時間１０分で分散を行った。得られたスラリーを０．８ミクロンフィルターでろ過し、さらに脱イオン水を加えることにより２重量％の酸化セリウムスラリー（Ａ−１）を得た。酸化セリウムスラリー（Ａ−１）のｐＨは８．５であった。酸化セリウムスラリー（Ａ−１）の粒度分布をレーザー回折式粒度分布計で調べたところ、平均粒子径が０．２０μｍと小さいことがわかった。また、１．０μｍ以下の粒子が９５．０％であった。
【００２３】
（添加液の作製）
アクリル酸と２−シクロヘキセン−１−オン（シクロヘキセノン）を９３：７で共重合した分子量１０，０００のポリ（アクリル酸−７％シクロヘキセノン）アンモニウム塩１０ｇに脱イオン水９９０ｇを加え、１重量％のポリアクリル系共重合体アンモニウム塩を含む添加液を得た。
【００２４】
（絶縁膜層の研磨）
多孔質ウレタン樹脂製の研磨パッドを貼りつけた定盤上に、基板取り付け用の吸着パッドを貼り付けたホルダーにＴＥＯＳ−プラズマＣＶＤ法で作製した酸化珪素膜を形成した直径１２５ｍｍのシリコンウエハを絶縁膜面を下にしてセットし、研磨荷重が３００ｇ／ｃｍ² になるように重りをのせた。定盤上に上記の酸化セリウムスラリー（固形分：２重量％）と添加液を各々２５ｍｌ／ｍｉｎの速度で送り、定盤の直前で１液になるようにノズルを調節して滴下しながら、定盤を４０ｒｐｍで２分間回転させ、絶縁膜を研磨した。研磨後ウエハをホルダーから取り外して、流水で良く洗浄後、超音波洗浄機によりさらに２０分間洗浄した。洗浄後、スピンドライヤーで水滴を除去し、１２０℃の乾燥機で１０分間乾燥させた。光干渉式膜厚測定装置を用いて、研磨前後の膜厚変化を測定し、研磨速度を計算した。同様にして、ＴＥＯＳ−プラズマＣＶＤ法で作製した酸化珪素膜の代わりに低圧ＣＶＤ法で作製した窒化珪素膜を同じ条件で研磨し、研磨前後の膜厚変化を測定し、研磨速度を計算した。また、膜厚測定の結果から、ＴＥＯＳ−プラズマＣＶＤ法で作製した酸化珪素膜及び低圧ＣＶＤ法で作製した窒化珪素膜は、ウエハ全面にわたって均一の厚みになっていることがわかった。また、水銀灯の光源下での目視観察では絶縁膜表面に傷はみられなかった。
【００２５】
（生分解性の評価）
添加剤の生分解性の評価はＪＩＳＫ６９５０に準じて行った。ビューレットを備えたガラス製の培養瓶（３００ｍｌ）に活性汚泥懸濁液２００ｍｌ、無機塩液０．８ｍｌ（Ｋ₂ ＨＰＯ₄ ：０．４６％、Ｎａ₂ ＨＰＯ₄ ・１２Ｈ₂ Ｏ：１．１６％、ＭｇＳＯ₄ ・７Ｈ₂ Ｏ：０．０５％、ＦｅＣｌ₃ ・６Ｈ₂ Ｏ：０．０１％、ＣａＣｌ₂ ・２Ｈ₂ Ｏ：０．００５％、ＮＨ₄ Ｃｌ：０．１％）、サンプル液約１ｍｌを加え、恒温装置を備えたＢＯＤ測定装置を用いて、２５℃にて分解試験を行った。約２８日間、ＢＯＤ（生物化学的酸素消費量）を経時的に測定した。大気圧の変動によるＢＯＤ値の変化を補正するため空試験値を差し引いた値を真のＢＯＤ値とした。生分解度は（真のＢＯＤ値）÷（理論的酸素消費量）×１００として算出した。
【００２６】
実施例及び比較例
表１に示すように、酸化セリウムスラリーと添加液を調製してＣＭＰ研磨剤を作製し、絶縁膜層を研磨した。その結果を表１に示す。
表１から明らかなように、本発明によるＣＭＰ研磨剤に含まれる添加剤の生分解性は良好で、廃液処理が容易なことが分る。
また、本発明のＣＭＰ研磨剤及び基板の研磨方法を用いることによって、基板を傷なく、研磨することが可能で、かつ、酸化珪素膜研磨速度／窒化珪素膜研磨速度の比を１０以上にするＣＭＰ研磨剤、及びこれらＣＭＰ研磨剤を使用した基板の研磨方法が得られることが分かる。
【００２７】
【表１】

【００２８】
【発明の効果】
請求項１記載のＣＭＰ研磨剤は廃液処理が容易で、半導体素子製造技術に使用される研磨方法に好適に使用される。請求項２、３記載のＣＭＰ研磨剤は、請求項１記載の効果を奏し、さらに、酸化珪素絶縁膜等の被研磨面を傷なく、高速に研磨することが可能となる。請求項４記載のＣＭＰ研磨剤は、さらに保存安定性を改良した点が優れる。請求項５記載のＣＭＰ研磨剤は、さらに酸化珪素絶縁膜研磨速度と窒化珪素絶縁膜研磨速度の比を１０以上にする点でシャロー・トレンチ分離に好適である。請求項６記載の基板の研磨方法は、基板の被研磨面を、傷なく、研磨することに優れ、半導体素子製造技術に使用される研磨方法に好適に使用される。

Claims

酸化セリウム粒子、分散剤、生分解性を有する添加剤及び水を含有するＣＭＰ研磨剤であって、上記生分解性を有する添加剤が、（Ａ）アクリル酸、メタアクリル酸から選ばれる少なくとも１種に対し、（Ｂ）シクロヘキセノン、シクロペンタノンから選ばれる少なくとも１種を共重合して得られるポリアクリル酸系共重合体又はその誘導体であるＣＭＰ研磨剤。
上記生分解性を有する添加剤が、アクリル酸とシクロヘキセノンを共重合して得られるポリアクリル酸系共重合体又はその誘導体である請求項１記載のＣＭＰ研磨剤。
上記生分解性を有する添加剤が、アンモニウム塩である請求項１又は請求項２に記載のＣＭＰ研磨剤。
酸化セリウム粒子、分散剤及び水を含有する酸化セリウムスラリー及び請求項１〜３のいずれかに記載の生分解性を有する添加剤と水を含有する添加液とからなることを特徴とするＣＭＰ研磨剤。
酸化珪素膜研磨速度と窒化珪素膜研磨速度の比（酸化珪素膜研磨速度／窒化珪素膜研磨速度）が１０以上である請求項１〜４のいずれかに記載のＣＭＰ研磨剤。
研磨する膜を形成した基板を研磨定盤の研磨布に押しあて加圧し、請求項１〜５のいずれかに記載のＣＭＰ研磨剤を研磨膜と研磨布との間に供給しながら、基板と研磨定盤を相対的に動かして研磨する膜を研磨する基板の研磨方法。