JP4152218B2 - 化学的機械的研磨用スラリー - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置の製造に用いられる化学的機械的研磨用スラリーに関し、より詳しくは、バリア金属膜材料としてタンタル系金属を用いた埋め込み銅系金属配線の形成に好適な化学的機械的研磨用スラリーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
銅は、電気抵抗が低く、またエレクトロマイグレーションやストレスマイグレーションに対する耐性が高いため、微細化・高密度化が加速するＵＬＳＩ等の半導体集積回路の形成において、高性能で高信頼性の配線を形成できる電気的接合材料として有用である。
【０００３】
銅配線の形成は、銅がドライエッチング法による加工が困難であるため、いわゆるダマシン法により行われ、例えば以下のようにして配線等の電気的接続部の形成が行われる。
【０００４】
まず、シリコン基板上に形成された絶縁膜に溝や接合孔等の凹部を形成する。次いで、この凹部内を含む表面にバリア金属膜を形成した後、この凹部を埋め込むようにメッキ法により銅膜を形成する。次に、化学的機械的研磨(以下「ＣＭＰ」という)法により、凹部以外の絶縁膜表面が完全に露出するまで研磨して表面を平坦化する。その結果、凹部にバリア金属膜を介して銅が埋め込まれた埋め込み銅配線やビアプラグ、コンタクト等の電気的接合部が形成される。
【０００５】
一般に、埋め込み型の電気的接合部の形成においては、絶縁膜への銅系金属の拡散防止や銅系金属と基盤（絶縁膜）との密着性を改善するために、上記のようにバリア金属膜が形成される。銅系金属膜に対するバリア金属膜としては、ＴａやＴａＮ等のタンタル系金属が好適に用いられる。
【０００６】
このようなタンタル系金属膜を介して形成された銅系金属膜を研磨する際は、銅系金属膜とタンタル系金属膜、さらには絶縁膜との研磨速度の違いを考慮した研磨を行う必要がある。
【０００７】
銅系金属膜は、絶縁膜の凹部を埋め込む必要から厚く形成される。通常、この厚い銅系金属膜を効率よく研磨・除去するために、この銅系金属膜に対して高速研磨が可能な研磨スラリーが用いられる。しかし、このような研磨スラリーは、タンタル系金属膜に対して用いると一般に研磨速度が低くなる。そのため、タンタル系金属膜を十分に研磨・除去しようとすると、凹部内の銅系金属膜まで過度に除去されディッシングが発生する。
【０００８】
そこで、このようなディッシングの発生を抑えるため、主に埋め込み用の厚い銅系金属膜を研磨・除去する第１研磨工程と、主にタンタル系金属膜を研磨・除去する第２研磨工程とを行う２段研磨方法が提案されている。
【０００９】
第１研磨工程では、厚い埋め込み用銅系金属膜を効率よく研磨・除去することと、第１研磨終了後においてディッシングが抑制されていることが要求される。第２研磨工程では、第１研磨工程後に残存する若干の埋め込み用銅系金属膜とともにタンタル系金属膜を効率よく研磨し、絶縁膜をストッパとして研磨面を平坦化することが要求される。
【００１０】
このような２段研磨方法において、タンタル系金属膜を主に研磨・除去する第２研磨工程では、銅系金属膜に比較してタンタル系金属膜の硬度が高いため、一般に化学的作用より機械的作用の大きいＣＭＰ用スラリーが用いられる。しかしながら、十分な研磨速度を得るために機械的研磨作用を大きくし過ぎると、絶縁膜を過度に研磨したり、研磨面が粗くなったりして良好な電気的接合部の形成が困難になる。また、絶縁膜の過度の研磨を抑制するにはｐＨが酸性側に調整された研磨スラリーを用いることが有効であるが、化学的研磨作用が増大して埋め込み用の銅系金属膜の研磨速度が増大するため、銅膜とタンタル系金属膜の研磨速度差が大きくなり、ディッシングやエロージョンが発生する。
【００１１】
ＣＭＰ用スラリーは、一般に研磨砥粒、酸化剤、保護膜形成剤、酸および水を含有するものが知られており、上記課題を解決するため種々の考案がなされている。
【００１２】
特許文献１（特開平８−８３７８０号公報）には、研磨用スラリーに保護膜形成剤としてベンゾトリアゾールあるいはその誘導体を含有させ、銅膜の表面に保護膜を形成させることで、過酸化水素などの酸化剤による銅のイオン化を防ぎ、ＣＭＰ工程におけるディッシングを防止することが記載されている。また、特許文献２（特開平１１−２３８７０９号公報）にも同様にベンゾトリアゾールや１，２，４−トリアゾールなどのトリアゾール化合物によるディッシング防止効果についての記載がある。しかしながら、これらの保護膜形成剤を含有する従来の研磨スラリーでは、保護膜形成剤による銅膜の被覆量には限界があり、銅膜の研磨抑制にも制限があった。特に、銅が酸化され易い強酸性領域では銅膜の研磨抑制は困難であった。
【００１３】
また、特許文献３（特開２００１−８５３７２号公報）には、酸化剤、保護膜形成剤、酸及び水を含有するｐＨが３以下の研磨液を用い、酸化剤濃度を変量することで銅膜あるいは銅合金膜とバリア金属膜との研磨速度比を調整する方法が記載されている。一般に、銅系金属膜の研磨速度は、酸化剤濃度が高くなるにつれて大きくなるが、銅系金属膜が酸化され易い酸性領域では、混合する酸化剤の濃度には十分な注意が必要であった。すなわち、研磨スラリー中の酸化剤が所定量よりわずかでも多すぎると銅系金属膜が過剰に研磨されるため、酸化剤の濃度を正確に調整しないと所望の研磨速度が得られない。研磨スラリー用の一般的な酸化剤として知られる過酸化水素は経時的に劣化しやすく、薬液調合機等を用いて使用直前に研磨スラリーへ添加・混合することが行われている。しかし、このような処理において、特に所定の酸化剤濃度が低い場合は、酸化剤濃度を再現良く正確に調整することは困難であった。
【００１４】
また、特許文献４（特開２００１−８９７４７号公報）にはｐＨが３〜６の範囲内であり、且つ酸化剤を含まない研磨組成物を用いて、銅膜に対する研磨速度を低くする方法が記載されている。しかしながら、酸化剤を全く含まない場合には、銅が酸化しやすい強酸性領域であっても銅膜の研磨速度は極めて低く、除去すべき銅膜を完全に除去できない。また、銅膜の研磨速度を過酸化水素の添加量で制御・設定する方法も記載されているが、前述したように、銅が酸化しやすい強酸性領域では、過酸化水素の添加量で銅膜の研磨速度を所望の速度に調整することは容易ではない。
【００１５】
【特許文献１】
特開平８−８３７８０号公報
【特許文献２】
特開平１１−２３８７０９号公報
【特許文献３】
特開２００１−８５３７２号公報
【特許文献４】
特開２００１−８９７４７号公報
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来技術では、銅が酸化しやすい強酸性領域において銅系金属膜の研磨速度を所望の範囲内に調整し、銅系金属膜の過剰な研磨を抑制することは困難であった。
【００１７】
そこで本発明の目的は、バリア金属膜用のタンタル系金属膜を十分な研磨速度で研磨・除去できるとともに、埋め込み配線用の銅系金属膜の過度な研磨が抑えられ、ディッシングの発生を軽減できる化学的機械的研磨スラリーを提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、研磨砥粒、酸化剤として硝酸アンモニウム、銅系金属膜の研磨促進剤として１，２，４−トリアゾール、及び水を含み、ｐＨが３〜４の範囲内にあり、
１，２，４−トリアゾールの濃度が０．１〜３質量％の範囲内にあり、
硝酸アンモニウムの濃度が０．１〜３質量％の範囲内にあり、
硝酸アンモニウムに対する１，２，４−トリアゾールの質量比率（１，２，４−トリアゾール濃度／硝酸アンモニウム濃度）が、０．０５〜５の範囲内にあり、
硝酸アンモニウム濃度と１，２，４−トリアゾール濃度の合計が５質量％以下であり、
前記研磨砥粒としてシリカを含有し、該シリカの含有量が０．１〜１０質量％の範囲内にある、化学的機械的研磨用スラリーに関する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００２０】
本発明における研磨砥粒としては、α−アルミナ、θ−アルミナ、γ−アルミナ、ヒュームドアルミナ等のアルミナ、ヒュームドシリカやコロイダルシリカ等のシリカ、チタニア、ジルコニア、ゲルマニア、セリア等の金属酸化物研磨砥粒からなる群より選ばれる１種または２種以上の混合物を用いることができる。中でも、銅系金属膜の過度の研磨や研磨面のスクラッチの抑制、スラリーの分散安定性の点から、コロイダルシリカやヒュームドシリカ等のシリカ研磨材が好ましく、特にコロイダルシリカが好ましい。シリカ研磨材の平均粒子径（二次粒子を含む場合は二次粒子を一粒子とした平均粒子径）は、研磨速度、分散安定性、研磨面の表面粗さ等の点から、光散乱回折法による測定値で、１０ｎｍ以上が好ましく、２０ｎｍ以上がより好ましく、一方、１００ｎｍ以下が好ましく、８０ｎｍ以下がより好ましい。
【００２１】
本発明における研磨砥粒のＣＭＰ用スラリー中の含有量は、ＣＭＰ用スラリー全体に対して０．１〜１０質量％の範囲内で、研磨効率や研磨精度等を考慮して適宜設定することができる。特に、研磨速度、分散安定性、研磨面の表面粗さの点から０．５質量％以上が好ましく、５質量％以下が好ましい。
【００２２】
本発明のＣＭＰ用スラリーは、銅系金属膜の研磨促進剤として１，２，４−トリアゾールを含有する。１，２，４−トリアゾールは、錯形成剤として機能し、後述のｐＨ範囲内で銅イオンと錯体を形成し、銅のイオン化を促進する。また、１，２，４−トリアゾールを後述の硝酸アンモニウムと併用することで、銅系金属膜の研磨速度を好適な速度に調整できる。
【００２３】
本発明における１，２，４−トリアゾールの含有量は、ＣＭＰ用スラリー全体に対して０．０５質量％以上が好ましく、０．１質量％以上がより好ましく、一方、５質量％以下が好ましく、３質量％以下がより好ましい。１，２，４−トリアゾール含有量が少なすぎると、銅系金属膜の研磨速度が低くなりすぎ除去すべき銅系金属膜を十分に除去できなくなる。また、１，２，４−トリアゾールの含有量が多すぎると、分散安定性が低下する。
【００２４】
本発明のＣＭＰ用スラリーは、酸化剤として硝酸アンモニウムを含有する。硝酸アンモニウムは、銅が酸化され易いｐＨ領域で、銅系金属膜を適度に酸化してイオン化する機能をもつ。さらに、前述の１，２，４−トリアゾールと併用することにより、銅イオン、硝酸イオンおよび１，２，４−トリアゾールから成る錯体が形成され、銅のイオン化が促進される。硝酸アンモニウム濃度と１，２，４−トリアゾール濃度を調整することで銅系金属膜の研磨速度を好適な範囲内に調整できる。
【００２５】
本発明のＣＭＰ用スラリーにおいて、硝酸アンモニウムに対する１，２，４−トリアゾールの質量比率（１，２，４−トリアゾール濃度／硝酸アンモニウム濃度）は、銅の過剰の研磨によるディッシングやエロージョンの発生防止の点から、５以下が好ましく、４以下がより好ましく、３以下がさらに好ましい。また、この質量比率は、硝酸アンモニウムと１，２，４−トリアゾールとの併用効果を十分に発現させる点から、０．０１以上が好ましく、０．０５以上がより好ましい。
【００２６】
また、硝酸アンモニウムを酸化剤として使用すると以下のような利点がある。過酸化水素等の経時的に機能が低下しやすい酸化剤を使用する場合には、薬液調合機等を用いて使用直前に酸化剤をＣＭＰ用スラリーに添加・混合するのが一般的である。このような処理においては、ＣＭＰ用スラリーに加える酸化剤の所定濃度が低いほど、酸化剤濃度を再現良く正確に調整することが困難である。これに対して、本発明における硝酸アンモニウムはＣＭＰ用スラリー中で長期にわたって安定であるため、使用直前に酸化剤を混合させる必要が無く、予めスラリ−中に含有させておくことで、銅系金属膜の所望の研磨速度を容易に且つ再現性良く達成できる。
【００２７】
本発明における硝酸アンモニウムの含有量は０．１質量％以上が好ましく、０．３質量％以上がより好ましく、一方、５質量％以下が好ましく、３質量％以下がより好ましい。硝酸アンモニウムの含有量が少なすぎると、銅系金属膜の研磨速度が低くなりすぎ除去すべき銅系金属膜を十分に除去できなくなる。また、硝酸アンモニウムの含有量が多すぎると、分散安定性が低下する。
【００２８】
本発明のＣＭＰ用スラリーにおいて、硝酸アンモニウム濃度と１，２，４−トリアゾール濃度の合計は、分散安定性の点から、５質量％以下が好ましく、４質量％以下がより好ましく、３質量％以下がさらに好ましい。
【００２９】
本発明のＣＭＰ用スラリーのｐＨは３〜４の範囲にあることが好ましい。従来のＣＭＰ用スラリーにおいて、１，２，４−トリアゾールは銅系金属膜表面に生成する酸化膜に化学吸着する機能を有し、保護膜形成剤として知られていた。しかしながら、このｐＨ範囲内では、１，２，４−トリアゾールを硝酸アンモニウムと併用することにより、銅のイオン化を促進する機能を発現させ、銅系金属膜の研磨を促進させることができる。このようなスラリーを用いたＣＭＰにおいて、硝酸アンモニウムは銅系金属膜を適度にイオン化し、１，２，４−トリアゾールは、銅イオン及び硝酸イオンと錯体を形成して銅のイオン化を促進すると考えられる。
【００３０】
ＣＭＰ用スラリーのｐＨが高すぎると、銅系金属膜表面には酸化層が生成しやすくなり、１，２，４−トリアゾールは酸化層に保護膜を形成するため、銅系金属膜の研磨速度が抑制される。一方、ＣＭＰ用スラリーのｐＨが低すぎる場合は、ｐＨ調整に要する酸の量が増すため、１，２，４−トリアゾールとｐＨ調整に用いた酸から成る塩の濃度が増す。その結果、１，２，４−トリアゾールの銅に対する錯形成能力が弱められ、銅系金属膜の研磨速度が低くなる。さらに、研磨砥粒にシリカ研磨剤を用いた場合には、ｐＨ３〜４の範囲を大きく超えると、シリカ研磨剤の分散安定性が低下する。
【００３１】
ＣＭＰ用スラリーのｐＨ調整は、公知の方法で酸やアルカリを用いて行うことができる。ｐＨ調整に使用される酸としては、硝酸や硫酸等の無機酸、ギ酸やシュウ酸等の有機酸、あるいはそれらの塩を挙げることができる。ｐＨ調整に使用されるアルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属の炭酸塩、アンモニア、アミン等を挙げることができる。
【００３２】
本発明のＣＭＰ用スラリーには、その特性を損なわない範囲内で、広く一般に研磨用スラリーに使用されている分散剤や緩衝剤、粘度調整剤など種々の添加剤を含有させても良い。
【００３３】
本発明のＣＭＰ用スラリーの製造方法は、一般的な遊離砥粒の水系研磨スラリーの製造方法が適用できる。例えば、水系溶媒に研磨材を適量混合し、必要に応じて分散剤を適量混合し、分散処理を行う。この分散工程では、必要により、例えば超音波分散機、ビーズミル分散機などを用いることができる。その他の成分は、適宜、分散処理前あるいは後に添加・混合することができる。
【００３４】
本発明のＣＭＰ用スラリーを用いたＣＭＰは、例えば次のようにして行うことがことができる。絶縁膜が形成され、その絶縁膜に所定のパターン形状を持つ凹部が形成され、その上にタンタル系金属膜及び銅系金属膜が積層された基板を用意する。この基板をスピンドル等のウェハキャリアに設置する。この基板の金属膜研磨面を、回転プレート等の定盤上に貼り付けられた研磨パッドに所定の圧力をかけて接触させ、基板と研磨パッドの間に研磨スラリーを供給しながら、ウェハと研磨パッドを相対的に動かして(例えば両方を回転させて)研磨する。研磨スラリーの供給は、別途に設けた供給管から研磨パッド上に供給してもよいし、定盤側から研磨パッド表面へ供給してもよい。必要により、パッドコンディショナーを研磨パッドの表面に接触させて研磨パッド表面のコンディショニングを行ってもよい。
【００３５】
以上に説明した本発明のＣＭＰ用スラリーは、基板上に設けられた絶縁膜に溝や接合孔等の凹部が形成され、この凹部を埋め込むようにバリア金属膜を介して全面に形成された銅系金属膜を、ＣＭＰ法により研磨して、埋め込み配線やビアプラグ、コンタクト等の電気的接合部を形成する研磨処理に効果的に用いることができる。絶縁膜としては、シリコン酸化膜、ＢＰＳＧ膜、ＳＯＧ膜、ＳｉＯＦ膜、ＨＳＱ膜、ＳｉＯＣ膜、ＭＳＱ膜、ポリイミド膜、パリレン膜(ポリパラキシレン膜)、テフロン膜、アモルファスカーボン膜が挙げられる。銅系金属膜、すなわち銅膜または銅を主成分とする銅合金膜に対して好適なバリア金属膜としては、タンタルやタンタル窒化物、タンタル窒化シリコン等のタンタル系金属膜を挙げることができる。
【００３６】
本発明のＣＭＰ用スラリーは、上記研磨処理において、タンタル系金属膜が研磨され始める時点から最終的に凹部以外のタンタル系金属膜を研磨・除去して電気的接合部を形成するまでの段階に効果的に用いることができる。前述の２段研磨法においては第２研磨工程に好適に用いることができる。
【００３７】
本発明のＣＭＰ用スラリーは、銅系金属膜の研磨速度が、好ましくは２０ｎｍ／分以上、より好ましくは３０ｎｍ／分以上、一方、好ましくは１００ｎｍ／分以下、より好ましくは９０ｎｍ／分以下、特に好ましくは８０ｎｍ／分以下となるように組成比を調整することが好ましい。銅系金属膜の研磨速度が低すぎると、除去すべき銅系金属膜が残留しやすくなり、またスループットも低下し、逆に、銅系金属膜の研磨速度が高すぎると、過度な研磨によりディッシングやエロージョンが発生しやすくなる。また、本発明のＣＭＰ用スラリーは、タンタル系金属膜の研磨速度が、好ましくは４０ｎｍ／分以上、より好ましくは６０ｎｍ／分以上、一方、好ましくは２００ｎｍ／分以下、より好ましくは１５０ｎｍ／分以下となるように組成比を調整することが望ましい。タンタル系金属膜の研磨速度が低すぎると、除去すべきタンタル系金属膜が残留しやすくなり、またスループットも低下し、逆に、銅系金属膜の研磨速度が高すぎると、絶縁膜が過度に研磨されたり研磨面が荒れ易くなる。
【００３８】
さらに、銅系金属膜の研磨速度とタンタル系金属膜の研磨速度との比(Ｃｕ／Ｔａ研磨速度比)については、銅系金属膜を十分に研磨・除去しながらも、その過剰な研磨を抑制し、ディッシングおよびエロージョンを低減するという観点から１／３以上１／１以下が好ましい。例えば、銅膜の研磨速度が２０〜１００ｎｍ／分であり、タンタル膜の研磨速度に対する銅膜の研磨速度の比（Ｃｕ研磨速度／Ｔａ研磨速度）が１／３〜１／１となるように調製されたスラリーを用いてＣＭＰを行うことにより、良好な埋め込み銅配線を形成することができる。
【００３９】
【実施例】
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明する。
【００４０】
(ＣＭＰ条件)
ＣＭＰは、スピードファム社製の研磨機ＳＨ−２４を使用して行った。研磨機の定盤には、直径６１ｃｍの研磨パッド(ロデール・ニッタ社製 ＩＣ１４００)を貼り付けて使用した。研磨条件は、研磨パッドの接触圧力：２７．６ｋＰａ、研磨パッドの研磨面積１８２０ｃｍ²、定盤回転数：８０ｒｐｍ、キャリア回転数：８０ｒｐｍ、スラリー研磨液供給量：１００ｍｌ/分とした。
【００４１】
被研磨基板としては、Ｓｉ基板上にスパッタリング法により銅膜またはタンタル膜を堆積したものを用いた。
【００４２】
(研磨速度の測定)
研磨速度は、以下のように研磨前後の表面抵抗率から算出した。ウェハ上に一定間隔に並んだ４本の針状電極を直線状に置き、外側の２探針間に一定電流を流し、内側の２探針間に生じる電位差を測定して抵抗(Ｒ’)を求め、さらに補正係数ＲＣＦ(Resistivity Correction Factor)を乗じて表面抵抗率(ρｓ’)を求める。また、厚みがＴ(ｎｍ)と既知であるウェハ膜の表面抵抗率(ρｓ)を求める。ここで、表面抵抗率は、厚みに反比例するため、表面抵抗率がρｓ’の時の厚みをｄとすると、
ｄ（ｎｍ）＝(ρｓ×Ｔ)/ρｓ’
が成り立ち、これより厚みｄを算出することができ、研磨前後の膜厚変化量を研磨時間で割ることにより研磨速度を算出した。表面抵抗率の測定には、表面抵抗機(三菱化学社製、四探針抵抗測定器、Ｌｏｒｅｓｔａ−ＧＰ)を用いた。
【００４３】
(ＣＭＰスラリーの調製)
表１〜４に示したとおり、実施例および比較例として、コロイダルシリカ(多摩化学工業社製ＴＯＳＬシリーズ、一次粒径約７０ｎｍ)３質量％、１，２，４−トリアゾール(ACROS社製)、硝酸アンモニウム(関東化学社製)を含有するスラリーを調製した。また、比較例として、１，２，４−トリアゾールに代えてベンゾトリアゾール(関東化学社製)又はグリシン(関東化学社製)を含有するスラリー、硝酸アンモニウムに代えて過酸化水素を含むＣＭＰ用スラリーをそれぞれ調製した。スラリー中の過酸化水素は、３０質量％過酸化水素水(関東化学社製)を添加・混合して含有させた。以上のように調製したＣＭＰ用スラリーを用いて上記条件にてＣＭＰを行った。
【００４４】
(実施例１〜３、比較例１〜８)
表１に示した実施例１〜３および比較例１〜２の結果から明らかなように、１，２，４−トリアゾール及び硝酸アンモニウムを含有するＣＭＰ用スラリーはｐＨ３〜４の範囲で銅の研磨速度が高くなり、ｐＨ３〜４の範囲を外れると、銅の研磨速度は実用的な速度に達しなかった。
【００４５】
表１に示した比較例３〜８から明らかなように、１，２，４−トリアゾールに代えてベンゾトリアゾールあるいはグリシンを含有する場合は、ｐＨ２．５〜５の範囲で銅の研磨速度はほぼ一定の速度を示し、実用的な速度に達しなかった。
【００４６】
以上の結果から、ｐＨが３〜４の範囲にあり１，２，４−トリアゾールを含有する実施例１〜３に示すＣＭＰ用スラリーを用いて研磨した場合、好適な銅膜の研磨速度が得られることがわかる。
【００４７】
(実施例１，４〜６、比較例９)
表２に示した実施例１，４〜６から明らかなように、１，２，４−トリアゾール濃度が増すにつれて銅の研磨速度は高くなった。一方、比較例９に示すように１，２，４−トリアゾールをＣＭＰ用スラリーに含有しない場合には、好適な銅膜の研磨速度を得ることはできなかった。
【００４８】
この結果から、硝酸アンモニウムを含有していても１，２，４−トリアゾールを含有していなければ好適な銅の研磨速度が得られないこと、及び１，２，４−トリアゾール濃度により銅の研磨速度を調整できることがわかる。
【００４９】
(実施例１，７〜９、比較例１０)
表３に示した実施例１，７〜９から明らかなように、硝酸アンモニウム濃度が増すにつれて銅の研磨速度は高くなった。一方、比較例１０に示すように硝酸アンモニウムをＣＭＰ用スラリーに含有しない場合には、好適な銅膜の研磨速度を得ることはできなかった。
【００５０】
この結果から、１，２，４−トリアゾールを含有していても硝酸アンモニウムを含有していなければ好適な銅の研磨速度が得られないこと、及び硝酸アンモニウム濃度により銅の研磨速度を調整できることがわかる。
【００５１】
(実施例１０、比較例１１〜１２)
表４から明らかなように、実施例１０では酸化剤（硝酸アンモニウム）の濃度が１質量％において好適な研磨速度比が得られるが、酸化剤として過酸化水素を用いた場合（比較例１１〜１２）は酸化剤濃度を０．０５質量％にまで低減しても好適な研磨速度比を得ることができない。この結果から本発明によれば、所望の研磨速度比を達成できるとともに、所定の酸化剤濃度に容易に調整可能なＣＭＰ用スラリーが得られることがわかる。
【００５２】
【表１】

【００５３】
【表２】

【００５４】
【表３】

【００５５】
【表４】

【００５６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように本発明のＣＭＰ用スラリーによれば、銅系金属膜が酸化され易い強酸性領域であっても、銅系金属膜の研磨速度を容易に調整できる。そのため、銅系金属膜とタンタル系金属膜を同時に研磨して銅系金属膜の埋め込み配線を形成する工程において、タンタル系金属膜に対する銅系金属膜の好適な研磨速度比を得ることができ、ディッシングやエロージョンの発生を低減できる。

Claims (5)

1. 研磨砥粒、酸化剤として硝酸アンモニウム、銅系金属膜の研磨促進剤として１，２，４−トリアゾール、及び水を含み、ｐＨが３〜４の範囲内にあり、
   １，２，４−トリアゾールの濃度が０．１〜３質量％の範囲内にあり、
   硝酸アンモニウムの濃度が０．１〜３質量％の範囲内にあり、
   硝酸アンモニウムに対する１，２，４−トリアゾールの質量比率（１，２，４−トリアゾール濃度／硝酸アンモニウム濃度）が、０．０５〜５の範囲内にあり、
   硝酸アンモニウム濃度と１，２，４−トリアゾール濃度の合計が５質量％以下であり、
   前記研磨砥粒としてシリカを含有し、該シリカの含有量が０．１〜１０質量％の範囲内にある、化学的機械的研磨用スラリー。
2. １，２，４−トリアゾールの濃度が０．５〜３質量％の範囲内にある請求項１に記載の化学的機械的研磨用スラリー。
3. 硝酸アンモニウムの濃度が０．５〜３質量％の範囲内にある請求項１又は２に記載の化学的機械的研磨用スラリー。
4. 前記シリカの含有量が０．５〜５質量％の範囲内にある請求項１から３のいずれか一項に記載の化学的機械的研磨用スラリー。
5. 前記シリカの平均粒子径が１０〜１００ｎｍの範囲内にある請求項１から４のいずれか一項に記載の化学的機械的研磨用スラリー。