JP6029916B2 - Polishing composition - Google Patents

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本発明は、研磨用組成物に関する。また、本発明は、当該研磨用組成物を用いた研磨方法および基板の製造方法に関する。   The present invention relates to a polishing composition. The present invention also relates to a polishing method and a substrate manufacturing method using the polishing composition.

近年、半導体素子やハードディスクの小型化、高集積化、高性能化が著しい。それに伴って新たな微細加工技術が開発されており、化学機械研磨(以下、単に「CMP」とも記す)法もその一つである。このCMP法は、シリコンウェーハやハードディスクの製造工程、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。   In recent years, downsizing, high integration, and high performance of semiconductor elements and hard disks have been remarkable. Along with this, a new fine processing technique has been developed, and a chemical mechanical polishing (hereinafter simply referred to as “CMP”) method is one of them. This CMP method is a technique frequently used in silicon wafer and hard disk manufacturing processes, LSI manufacturing processes, particularly in the formation of interlayer insulation films, metal plugs, and embedded wiring (damascene wiring) in multilayer wiring forming processes. .

CMPに用いられる研磨剤は、一般には砥粒とケミカルを含む。このCMP用研磨剤によるCMPは、研磨対象物に対する砥粒による機械的な摩擦作用と、研磨対象物に対するケミカルによる化学作用の組合せからなる。そして、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CMP用研磨剤で浸し、研磨対象物表面を押し付けて、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、CMP用研磨剤と研磨対象物表面との機械的摩擦作用と化学作用によって、研磨対象物表面の一部を除去するものである。   Abrasives used in CMP generally contain abrasive grains and chemicals. The CMP by the CMP abrasive comprises a combination of a mechanical friction action by abrasive grains on the object to be polished and a chemical action by chemicals on the object to be polished. A general method of CMP is to apply a polishing pad on a circular polishing surface plate (platen), immerse the polishing pad surface with a CMP abrasive, press the surface of the object to be polished, Rotate the polishing platen under pressure (hereinafter also referred to simply as polishing pressure), and remove part of the surface of the polishing object by mechanical friction and chemical action between the CMP abrasive and the surface of the polishing object. To do.

一般に、CMPにおいては、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。なかでも、研磨速度に関しては、例えば研磨用組成物をアルカリpHに調整したり、塩の添加により研磨用組成物の電気伝導度を上げることで研磨速度が向上することが知られている。一方で、アルカリ化合物の添加量が多すぎたり電気伝導度を上げすぎると、研磨用組成物中で砥粒が凝集し、その結果として砥粒の粒子径が変化し、研磨速度の不安定性、保存安定性の低下、および研磨後の研磨対象物表面の欠陥発生といった不利益が生じる。このような不利益を解消するために、例えば特許文献1では、シリカ研磨粒子、水、塩基性物質、および無機塩を含むシリコンウェーハ用研磨組成物が提案されている。また、特許文献2では、シリカ研磨粒子、ジカルボン酸を含みpHが中性付近に調製し、且つ研磨液の電気伝導度を一定の値以下に調整されたバリア用研磨組成物が提案されている。   In general, CMP requires a high polishing rate, a stable polishing rate, and a low defect density on the polishing surface. Among these, with respect to the polishing rate, for example, it is known that the polishing rate is improved by adjusting the polishing composition to an alkaline pH or increasing the electrical conductivity of the polishing composition by adding a salt. On the other hand, if the amount of the alkali compound added is too large or the electrical conductivity is increased too much, the abrasive grains agglomerate in the polishing composition, resulting in a change in the grain size of the abrasive grains, instability of the polishing rate, There are disadvantages such as a decrease in storage stability and generation of defects on the surface of the object to be polished after polishing. In order to eliminate such disadvantages, for example, Patent Document 1 proposes a polishing composition for silicon wafers containing silica abrasive particles, water, a basic substance, and an inorganic salt. Further, Patent Document 2 proposes a polishing composition for a barrier containing silica abrasive particles and dicarboxylic acid and having a pH adjusted to near neutral and the electric conductivity of the polishing liquid adjusted to a certain value or less. .

再公表2005−090511号公報Republished 2005-090511 特開2007−116090号公報JP 2007-116090 A

しかしながら、特許文献1に記載の研磨組成物では、アルカリの添加量を低減させることに解決を見出しているが、塩の添加に伴う研磨用組成物の保存安定性の低下の点で改良の余地がある。また、特許文献2に記載の研磨用組生物では、研磨速度の向上のためのさらなる改良が必要である。   However, in the polishing composition described in Patent Document 1, a solution has been found in reducing the amount of alkali added, but there is room for improvement in terms of a decrease in storage stability of the polishing composition accompanying the addition of salt. There is. Further, the polishing assembly described in Patent Document 2 requires further improvement for increasing the polishing rate.

そこで本発明は、基板を研磨する用途で使用される研磨用組成物において、アルカリpHにおける保存安定性の向上と基板の研磨する際の研磨速度の向上を両立させうる研磨用組成物を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention provides a polishing composition that can achieve both improvement in storage stability at alkaline pH and improvement in polishing rate when polishing a substrate, in a polishing composition used for polishing a substrate. For the purpose.

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、アニオン修飾砥粒と、アルカリ化合物と、水と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。特に、特開2010−269985号公報に開示されているように、従来においては酸性条件下での砥粒の分散安定性を向上させるために用いられていたアニオン修飾砥粒を、アルカリ条件下で用いることで上記課題を解決できるという新たな知見に基づいて、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, it discovered that the said subject could be solved by using the polishing composition containing an anion modified abrasive grain, an alkali compound, and water. In particular, as disclosed in JP 2010-269985 A, anion-modified abrasive grains that have been conventionally used to improve the dispersion stability of abrasive grains under acidic conditions can be obtained under alkaline conditions. The present invention has been completed based on the new knowledge that the above-mentioned problems can be solved by using it.

すなわち、本発明は、砥粒と、アルカリ化合物と、水と、を含み、当該砥粒がアニオン性官能基を担持し、かつ当該研磨用組成物のpHが7.0以上である、研磨用組成物である。   That is, the present invention includes abrasive grains, an alkali compound, and water, the abrasive grains carry an anionic functional group, and the polishing composition has a pH of 7.0 or more. It is a composition.

本発明によれば、基板を研磨する用途で使用される研磨用組成物において、アルカリpHにおける保存安定性の向上と基板の研磨する際の研磨速度の向上を両立させうる研磨用組成物が提供されうる。   According to the present invention, a polishing composition used for polishing a substrate is provided with a polishing composition capable of achieving both improved storage stability at alkaline pH and improved polishing rate when polishing the substrate. Can be done.

本発明は、アニオン性官能基を担持する砥粒と、アルカリ化合物と、水と、を含み、pHが7.0以上である、研磨用組成物である。このような構成とすることにより、アルカリpHにおける保存安定性の向上とスループットの向上を両立が可能となる。   The present invention is a polishing composition comprising abrasive grains carrying an anionic functional group, an alkali compound, and water, and having a pH of 7.0 or more. By adopting such a configuration, it is possible to improve both the storage stability at alkaline pH and the throughput.

本発明の研磨用組成物を用いることによりアルカリpHにおける高い保存安定性を維持したまま研磨速度が向上する詳細な理由は不明であるが、砥粒表面のアニオン性官能基とアルカリ化合物の親和性が高いため、砥粒表面の有効アルカリ濃度が高くなる。その結果、研磨作用(エッチング)に寄与するアルカリが、効率良く研磨対象物表面に供され、研磨速度が向上すると考えられる。加えて、修飾で付加された砥粒表面のマイナスチャージ部位が、アルカリ化合物および塩と優先的に反応または吸着するため、砥粒自体への影響を低減し、その結果として、アルカリ化合物および塩を通常より高濃度に添加しても砥粒の凝集は発生しないと考えられる。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 for improving the polishing rate while maintaining high storage stability at an alkaline pH by using the polishing composition of the present invention is unknown, the affinity between the anionic functional group on the abrasive grain surface and the alkali compound is unknown. Is high, the effective alkali concentration of the abrasive grain surface is increased. As a result, it is considered that the alkali contributing to the polishing action (etching) is efficiently provided to the surface of the object to be polished, and the polishing rate is improved. In addition, the negatively charged portion of the abrasive grain surface added by modification reacts or adsorbs preferentially with the alkali compound and salt, thereby reducing the influence on the abrasive grain itself. It is considered that the agglomeration of abrasive grains does not occur even when added in a higher concentration than usual. 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]
まず、本発明に係る研磨対象物としての基板は特に限定されず、本発明の研磨用組成物は、シリコンウェーハ基板およびハードディスク基板のCMPに使用することが出来る。一方で、本発明に研磨用組成物は、半導体デバイスにおける金属配線層、バリア層、および層間絶縁膜層、必要に応じ低誘電率材料を含む基板や貴金属を含む材料を含む基板のCMPに使用することが出来る。
[Polishing object]
First, the substrate as a polishing object according to the present invention is not particularly limited, and the polishing composition of the present invention can be used for CMP of a silicon wafer substrate and a hard disk substrate. On the other hand, the polishing composition of the present invention is used for CMP of a metal wiring layer, a barrier layer, and an interlayer insulating film layer in a semiconductor device, and a substrate containing a low dielectric constant material or a material containing a noble metal as necessary. I can do it.

金属配線層に含まれる金属は特に限定されず、例えば、銅、銅合金、銅の酸化物、銅合金の酸化物、タングステン、タングステン合金、銀、金等の、金属が主成分の物質が挙げられ、銅、銅合金、銅の酸化物、銅合金の酸化物等の銅が主成分である金属配線層が好ましい。金属配線層として公知のスパッタ法、メッキ法により前記物質を成膜した膜を使用できる。   The metal contained in the metal wiring layer is not particularly limited, and examples thereof include substances whose main component is metal, such as copper, copper alloy, copper oxide, copper alloy oxide, tungsten, tungsten alloy, silver, and gold. A metal wiring layer mainly composed of copper such as copper, copper alloy, copper oxide, copper alloy oxide or the like is preferable. As the metal wiring layer, a film formed by depositing the substance by a known sputtering method or plating method can be used.

バリア層は絶縁膜中への金属配線層の拡散防止、および絶縁膜と金属配線層との密着性向上のために形成される。バリア層に用いられる導体は、タングステン、窒化タングステン、タングステン合金、その他のタングステン化合物、チタン、窒化チタン、チタン合金、その他のチタン化合物、タンタル、窒化タンタル、タンタル合金、その他のタンタル化合物、貴金属から選ばれる1種以上を含むのが好ましい。バリア層は、1種からなる単層であっても、2種以上の積層膜であっても良い。   The barrier layer is formed to prevent diffusion of the metal wiring layer into the insulating film and to improve the adhesion between the insulating film and the metal wiring layer. The conductor used for the barrier layer is selected from tungsten, tungsten nitride, tungsten alloys, other tungsten compounds, titanium, titanium nitride, titanium alloys, other titanium compounds, tantalum, tantalum nitride, tantalum alloys, other tantalum compounds, and noble metals. It is preferable that 1 or more types included are included. The barrier layer may be a single layer made of one kind or a laminated film of two or more kinds.

層間絶縁膜としては、ケイ素材料被膜や有機ポリマ膜が挙げられる。ケイ素材料被膜としては、二酸化ケイ素、フルオロシリケートグラス、オルガノシリケートグラス、シリコンオキシナイトライド、水素化シルセスキオキサン等のシリカ系被膜や、シリコンカーバイド及びシリコンナイトライドが挙げられる。また、有機ポリマ膜としては、全芳香族系低誘電率層間絶縁膜が挙げられる。特に、オルガノシリケートグラスが好ましい。これらの膜は、CVD法、スピンコート法、ディップコート法、またはスプレー法によって成膜される。   Examples of the interlayer insulating film include a silicon material film and an organic polymer film. Examples of the silicon material film include silica-based films such as silicon dioxide, fluorosilicate glass, organosilicate glass, silicon oxynitride, silsesquioxane hydride, silicon carbide, and silicon nitride. Examples of the organic polymer film include a wholly aromatic low dielectric constant interlayer insulating film. In particular, organosilicate glass is preferable. These films are formed by a CVD method, a spin coating method, a dip coating method, or a spray method.

層間絶縁膜と同時にポリシリコンを研磨する工程にも使用することが出来る。
低誘電率材料としては、具体的には、比誘電率が3.5から2.0程度の通常Low−kと略称されるものが挙げられ、例えば、炭化酸化シリコン(SiOC)(例えば、アプライドマテリアル社製のブラックダイヤモンド(登録商標)など)、フッ素含有シリコン酸化物(SiOF)、有機ポリマーなどが挙げられる。
It can also be used for polishing the polysilicon simultaneously with the interlayer insulating film.
Specific examples of the low dielectric constant material include those generally abbreviated as Low-k having a relative dielectric constant of about 3.5 to 2.0, such as silicon carbide oxide (SiOC) (for example, applied). Black diamond (registered trademark) manufactured by Material Co., Ltd.), fluorine-containing silicon oxide (SiOF), organic polymer, and the like.

また、貴金属を含む材料としては、バリア層やキャパシタ電極材料が挙げられ、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。これら貴金属は、合金または貴金属化合物の形態で貴金属を含む層に含まれていてもよい。   Examples of the material containing a noble metal include barrier layers and capacitor electrode materials, such as gold, silver, platinum, palladium, rhodium, ruthenium, iridium, and osmium. These noble metals may be contained in a layer containing the noble metal in the form of an alloy or a noble metal compound.

これらの研磨対象物の中でも、好ましくは、二酸化ケイ素、フルオロシリケートグラス、オルガノシリケートグラス、シリコンオキシナイトライド、水素化シルセスキオキサン、シリコンカーバイド及びシリコンナイトライド等のケイ素含有材料や、金、銀、白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、イリジウム、オスミウム等の貴金属を含む基板である。これらの研磨対象物であれば、本発明の効果をより効率的に得ることができる。   Among these polishing objects, silicon-containing materials such as silicon dioxide, fluorosilicate glass, organosilicate glass, silicon oxynitride, hydrogenated silsesquioxane, silicon carbide and silicon nitride, gold, silver , Platinum, palladium, rhodium, ruthenium, iridium, a substrate containing a noble metal such as osmium. With these polishing objects, the effects of the present invention can be obtained more efficiently.

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。
[砥粒]
研磨用組成物中に含まれる砥粒は、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。
Next, the structure of the polishing composition of the present invention will be described in detail.
[Abrasive grain]
The abrasive grains contained in the polishing composition have an action of mechanically polishing the object to be polished, and improve 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。   Among these abrasive grains, silica is preferable, and colloidal silica is particularly preferable.

砥粒は、その表面をアニオン修飾されている。本発明における“アニオン修飾”とは、砥粒が直接または間接的にアニオン性の官能基を担持することをいう。アニオン性の官能基の種類に特に制限はないが、具体例としては、例えば、カルボン酸、スルホン酸、ホスホン酸、アルミン酸が挙げられる。また、アニオン性の官能基を担持させる方法も特に制限はないが、具体例としては、例えば、末端にアニオン性官能基を有するシランカップリング剤と砥粒を反応させる方法が挙げられる。   The surface of the abrasive grain is anion-modified. “Anion modification” in the present invention means that the abrasive grains directly or indirectly carry an anionic functional group. Although there is no restriction | limiting in particular in the kind of anionic functional group, As a specific example, carboxylic acid, a sulfonic acid, phosphonic acid, an aluminate is mentioned, for example. The method for supporting an anionic functional group is not particularly limited, and specific examples include a method of reacting abrasive grains with a silane coupling agent having an anionic functional group at the terminal.

なかでも、特に好ましいのは、有機酸を固定化したコロイダルシリカである。研磨用組成物中に含まれるコロイダルシリカの表面への有機酸の固定化は、例えばコロイダルシリカの表面に有機酸の官能基が化学的に結合することにより行われている。コロイダルシリカと有機酸を単に共存させただけではコロイダルシリカへの有機酸の固定化は果たされない。有機酸の一種であるスルホン酸をコロイダルシリカに固定化するのであれば、例えば、“Sulfonic acid−functionalized silica through quantitative oxidation of thiol groups”, Chem. Commun. 246−247 (2003)に記載の方法で行うことができる。具体的には、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のチオール基を有するシランカップリング剤をコロイダルシリカにカップリングさせた後に過酸化水素でチオール基を酸化することにより、スルホン酸が表面に固定化されたコロイダルシリカを得ることができる。あるいは、カルボン酸をコロイダルシリカに固定化するのであれば、例えば、え”Novel Silane Coupling Agents Containing a Photolabile 2−Nitrobenzyl Ester for Introduction of a Carboxy Group on the Surface of Silica Gel”, Chemistry Letters, 3, 228−229 (2000)に記載の方法で行うことができる。具体的には、光反応性2−ニトロベンジルエステルを含むシランカップリング剤をコロイダルシリカにカップリングさせた後に光照射することにより、カルボン酸が表面に固定化されたコロイダルシリカを得ることができる。   Of these, colloidal silica having an organic acid immobilized thereon is particularly preferable. The organic acid is immobilized on the surface of the colloidal silica contained in the polishing composition, for example, by chemically bonding a functional group of the organic acid to the surface of the colloidal silica. If the colloidal silica and the organic acid are simply allowed to coexist, the organic acid is not fixed to the colloidal silica. For immobilizing sulfonic acid, which is a kind of organic acid, on colloidal silica, see, for example, “Sulphonic acid-functionalized silica through quantitative oxides of thiol groups”, Chem. Commun. 246-247 (2003). Specifically, a silane coupling agent having a thiol group such as 3-mercaptopropyltrimethoxysilane is coupled to colloidal silica, and then the sulfonic acid is immobilized on the surface by oxidizing the thiol group with hydrogen peroxide. The colloidal silica thus obtained can be obtained. Alternatively, if the carboxylic acid is to be immobilized on colloidal silica, for example, “Novel Silene Coupling Agents Containing a Photolabile 2 Nitrobenzyl Ester for Induction of the Carbon Group” -229 (2000). Specifically, colloidal silica having a carboxylic acid immobilized on the surface can be obtained by irradiating light after coupling a silane coupling agent containing a photoreactive 2-nitrobenzyl ester to colloidal silica. .

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段差や研磨傷等の欠陥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 surface of the object to be polished after polishing with the polishing composition has defects such as steps and polishing scratches. It is possible to further suppress the occurrence. 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、0.005質量%以上であることが好ましく、0.5質量%以上であることがより好ましく、1質量%以上であることがさらに好ましく、3質量%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、50質量%以下であることが好ましく、30質量%であることがより好ましく、15質量%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段差や研磨傷等の欠陥が生じるのをより抑えることができる。   The lower limit of the content of the abrasive grains in the polishing composition is preferably 0.005% by mass or more, more preferably 0.5% by mass or more, and further preferably 1% by mass or more. Most preferably, it is 3 mass% or more. Further, the upper limit of the content of the abrasive grains in the polishing composition is preferably 50% by mass or less, more preferably 30% by mass, and further preferably 15% by mass or less. Within such a range, the polishing rate of the object to be polished can be improved, the cost of the polishing composition can be reduced, and a level difference can be formed on the surface of the object to be polished after polishing with the polishing composition. And the occurrence of defects such as polishing scratches can be further suppressed.

研磨用組成物中の砥粒は、pH7.0以上のアルカリ領域においてゼータ電位が−20mV以下であることが好ましく、−30mV以下であることがより好ましく、−40mV以下であることが最も好ましい。このような範囲であれば、研磨用組成物中の砥粒の分散安定性が向上する。   The abrasive grains in the polishing composition preferably have a zeta potential of -20 mV or less, more preferably -30 mV or less, and most preferably -40 mV or less in an alkaline region having a pH of 7.0 or higher. If it is such a range, the dispersion stability of the abrasive grain in polishing composition will improve.

研磨用組成物中の砥粒の表面のゼータ電位と研磨対象物としての基板の表面のゼータ電位との積の下限は、1000mVであることが好ましく、2000であることがより好ましい。研磨用組成物中の砥粒の表面のゼータ電位と研磨対象物としての基板の表面のゼータ電位との積の上限は、3000mVであることが好ましい。このような範囲であれば、研磨用組成物中の砥粒の分散安定性が向上するとともに、基板表面と砥粒表面の間に生じる静電反発力のため基板への砥粒の吸着が制御し易くなる。その結果、従来技術と比較して高濃度での砥粒およびその他の添加剤(アルカリ化合物や無機塩等)の添加が可能になり、研磨速度の安定と向上が可能となる。   The lower limit of the product of the zeta potential on the surface of the abrasive grains in the polishing composition and the zeta potential on the surface of the substrate as the object to be polished is preferably 1000 mV, more preferably 2000. The upper limit of the product of the zeta potential on the surface of the abrasive grains in the polishing composition and the zeta potential on the surface of the substrate as the object to be polished is preferably 3000 mV. Within such a range, the dispersion stability of the abrasive grains in the polishing composition is improved, and the adsorption of the abrasive grains to the substrate is controlled due to the electrostatic repulsive force generated between the substrate surface and the abrasive grain surface. It becomes easy to do. As a result, it is possible to add abrasive grains and other additives (alkali compounds, inorganic salts, etc.) at a high concentration as compared with the prior art, and the polishing rate can be stabilized and improved.

[アルカリ化合物]
研磨用組成物に含まれるアルカリ化合物は、腐食、エッチングおよび酸化等の化学的作用によって研磨対象物表面の研磨を促進する役割を担う。
[Alkali compounds]
The alkali compound contained in the polishing composition plays a role of promoting polishing of the surface of the object to be polished by chemical action such as corrosion, etching and oxidation.

使用可能なアルカリ化合物の具体例としては、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム等の無機アルカリ化合物;アンモニア;水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)、炭酸水素アンモニウム、炭酸アンモニウム等のアンモニウム塩;メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、エチレンジアミン、モノエタノールアミン、N−(β−アミノエチル)エタノールアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、無水ピペラジン、ピペラジン六水和物、1−(2−アミノエチル)ピペラジン、N−メチルピペラジン等のアミンが挙げられる。アルカリ化合物は、アミン臭が弱いことから、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、アンモニア、水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)、炭酸水素アンモニウム、炭酸アンモニウム、エチレンジアミン、モノエタノールアミン、N−(β−アミノエチル)エタノールアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、無水ピペラジン、ピペラジン六水和物、1−(2−アミノエチル)ピペラジン、及びN−メチルピペラジンが好ましく、アミン臭が弱いうえにキレート剤の作用を阻害もしないことから、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、アンモニア、水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)、炭酸水素アンモニウム、炭酸アンモニウム、無水ピペラジン、ピペラジン六水和物、1−(2−アミノエチル)ピペラジン、及びN−メチルピペラジンがより好ましい。該アルカリ化合物は、単独でもまたは2種以上混合して用いてもよい。   Specific examples of alkali compounds that can be used include inorganic alkali compounds such as potassium hydroxide, sodium hydroxide, potassium bicarbonate, potassium carbonate, sodium bicarbonate, sodium carbonate; ammonia; tetramethylammonium hydroxide (TMAH), carbonate Ammonium salts such as ammonium hydrogen carbonate and ammonium carbonate; methylamine, dimethylamine, trimethylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, ethylenediamine, monoethanolamine, N- (β-aminoethyl) ethanolamine, hexamethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine And amines such as anhydrous piperazine, piperazine hexahydrate, 1- (2-aminoethyl) piperazine, N-methylpiperazine. Alkaline compounds have a weak amine odor, so potassium hydroxide, sodium hydroxide, potassium bicarbonate, potassium carbonate, sodium bicarbonate, sodium carbonate, ammonia, tetramethylammonium hydroxide (TMAH), ammonium bicarbonate, ammonium carbonate , Ethylenediamine, monoethanolamine, N- (β-aminoethyl) ethanolamine, hexamethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, anhydrous piperazine, piperazine hexahydrate, 1- (2-aminoethyl) piperazine, and N- Methylpiperazine is preferred and has a weak amine odor and does not inhibit the action of the chelating agent. Therefore, potassium hydroxide, sodium hydroxide, potassium bicarbonate, potassium carbonate, sodium bicarbonate, sodium carbonate, Near, tetramethylammonium hydroxide (TMAH), ammonium hydrogen carbonate, ammonium carbonate, anhydrous piperazine, piperazine hexahydrate, 1- (2-aminoethyl) piperazine, and N- methylpiperazine more preferable. These alkali compounds may be used alone or in combination of two or more.

アルカリ化合物が、例えば水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)、炭酸水素アンモニウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素カリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、アンモニア、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、エチレンジアミン、モノエタノールアミン、N−(β−アミノエチル)エタノールアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン又はトリエチレンテトラミンである場合、研磨用組成物中のアルカリ化合物の含有量の上限は、好ましくは6重量%、より好ましくは5重量%、最も好ましくは4重量%である。また、アルカリ化合物が例えば無水ピペラジン、1−(2−アミノエチル)ピペラジン又はN−メチルピペラジンである場合、研磨用組成物中のアルカリ化合物の含有量の上限は、好ましくは10重量%、より好ましくは9重量%、最も好ましくは8重量%である。アルカリ化合物が例えばピペラジン六水和物である場合、研磨用組成物中のアルカリ化合物の含有量の上限は、好ましくは20重量%、より好ましくは18重量%、最も好ましくは16重量%である。   Alkaline compounds such as potassium hydroxide, sodium hydroxide, tetramethylammonium hydroxide (TMAH), ammonium bicarbonate, ammonium carbonate, potassium bicarbonate, potassium carbonate, sodium bicarbonate, sodium carbonate, ammonia, methylamine, dimethylamine , Trimethylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, ethylenediamine, monoethanolamine, N- (β-aminoethyl) ethanolamine, hexamethylenediamine, diethylenetriamine or triethylenetetramine, the content of the alkali compound in the polishing composition The upper limit of is preferably 6% by weight, more preferably 5% by weight, and most preferably 4% by weight. Further, when the alkaline compound is, for example, anhydrous piperazine, 1- (2-aminoethyl) piperazine or N-methylpiperazine, the upper limit of the content of the alkaline compound in the polishing composition is preferably 10% by weight, more preferably Is 9% by weight, most preferably 8% by weight. When the alkali compound is, for example, piperazine hexahydrate, the upper limit of the content of the alkali compound in the polishing composition is preferably 20% by weight, more preferably 18% by weight, and most preferably 16% by weight.

アルカリ化合物が、例えば水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)、炭酸水素アンモニウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素カリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、アンモニア、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、エチレンジアミン、モノエタノールアミン、N−(β−アミノエチル)エタノールアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン又はトリエチレンテトラミンである場合、研磨用組成物中のアルカリ化合物の含有量の下限は、好ましくは0.01重量%、より好ましくは0.5重量%、最も好ましくは1重量%である。アルカリ化合物が例えば無水ピペラジン、1−(2−アミノエチル)ピペラジン又はN−メチルピペラジンである場合、研磨用組成物中のアルカリ化合物の含有量の下限は、好ましくは0.01重量%、より好ましくは1重量%、最も好ましくは3重量%である。アルカリ化合物が例えばピペラジン六水和物である場合、研磨用組成物中のアルカリ化合物の含有量の下限は、好ましくは0.01重量%、より好ましくは2重量%、最も好ましくは5重量%である。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表面荒れや研磨傷等の欠陥が生じるのをより抑えることができる。   Alkaline compounds such as potassium hydroxide, sodium hydroxide, tetramethylammonium hydroxide (TMAH), ammonium bicarbonate, ammonium carbonate, potassium bicarbonate, potassium carbonate, sodium bicarbonate, sodium carbonate, ammonia, methylamine, dimethylamine , Trimethylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, ethylenediamine, monoethanolamine, N- (β-aminoethyl) ethanolamine, hexamethylenediamine, diethylenetriamine or triethylenetetramine, the content of the alkali compound in the polishing composition Is preferably 0.01% by weight, more preferably 0.5% by weight, and most preferably 1% by weight. When the alkali compound is, for example, anhydrous piperazine, 1- (2-aminoethyl) piperazine or N-methylpiperazine, the lower limit of the content of the alkali compound in the polishing composition is preferably 0.01% by weight, more preferably Is 1% by weight, most preferably 3% by weight. When the alkali compound is, for example, piperazine hexahydrate, the lower limit of the content of the alkali compound in the polishing composition is preferably 0.01% by weight, more preferably 2% by weight, and most preferably 5% by weight. is there. Within such a range, the polishing rate of the polishing object can be improved, and the cost of the polishing composition can be reduced, and the surface on the surface of the polishing object after polishing with the polishing composition can be reduced. The occurrence of defects such as roughening and polishing scratches can be further suppressed.

[研磨用組成物のpH]
本発明の研磨用組成物のpHは、7.0以上である。これは、本発明のアニオン修飾砥粒とアルカリ化合物の組合せにおける研磨対象物に対する研磨促進効果を最大限に発揮させるためである。該pHは、好ましくは8.0以上、より好ましくは8.5以上、さらに好ましくは9.0以上である。
[PH of polishing composition]
The polishing composition of the present invention has a pH of 7.0 or higher. This is to maximize the polishing promoting effect on the object to be polished in the combination of the anion-modified abrasive grains of the present invention and the alkali compound. The pH is preferably 8.0 or more, more preferably 8.5 or more, and even more preferably 9.0 or more.

研磨用組成物のpHを所望の値に調整するのにpH調整剤を使用してもよい。使用するpH調整剤は酸およびアルカリのいずれであってもよく、また無機および有機の化合物のいずれであってもよい。なお、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。また、他の添加剤(アルカリ化合物など)として、pH調整機能を有するもの(例えば、各種のアルカリなど)を用いる場合には、当該添加剤をpH調整剤の少なくとも一部として利用してもよい。   A pH adjusting agent may be used to adjust the pH of the polishing composition to a desired value. The pH adjuster to be used may be either acid or alkali, and may be any of inorganic and organic compounds. In addition, a pH adjuster can be used individually or in mixture of 2 or more types. Moreover, when using what has pH adjustment function (for example, various alkalis etc.) as another additive (an alkali compound etc.), you may utilize the said additive as at least one part of a pH adjuster. .

[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む。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 contains 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.

[他の成分]
本発明の研磨用組成物は、必要に応じて、研磨促進剤、金属防食剤、防腐剤、防カビ剤、酸化剤、還元剤、水溶性高分子、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、研磨促進剤、金
属防食剤および酸化剤について説明する。
[Other ingredients]
The polishing composition of the present invention dissolves a polishing accelerator, a metal anticorrosive, an antiseptic, an antifungal agent, an oxidizing agent, a reducing agent, a water-soluble polymer, a surfactant, and a poorly soluble organic substance as necessary. It may further include other components such as an organic solvent. Hereinafter, preferable other components, which are a polishing accelerator, a metal anticorrosive, and an oxidizing agent, will be described.

[研磨促進剤]
本形態に係る研磨用組成物は、任意の成分として、研磨促進剤を含んでもよい。研磨促進剤は、研磨対象物の表面に錯形成して結合し、不溶性の脆性膜を研磨対象物の表面に形成することによって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働きをする。研磨促進剤の具体例としては、カルボン酸化合物、リン含有化合物、スルホン酸化合物などが挙げられる。
[Polishing accelerator]
The polishing composition according to this embodiment may contain a polishing accelerator as an optional component. The polishing accelerator functions to improve the polishing rate of the polishing object by the polishing composition by complexing and bonding to the surface of the polishing object and forming an insoluble brittle film on the surface of the polishing object. . Specific examples of the polishing accelerator include carboxylic acid compounds, phosphorus-containing compounds, sulfonic acid compounds, and the like.

カルボン酸化合物の具体例としては、酢酸、乳酸、プロピオン酸、酪酸、グリコール酸、グルコン酸、サリチル酸、イソニコチン酸、イソ酪酸、吉草酸、イソ吉草酸、ピバル酸、ヒドロアンゲリカ酸、カプロン酸、2−メチルペンタン酸、4−メチルペンタン酸、2,3−ジメチルブタン酸、2−エチルブタン酸、2,2−ジメチルブタン酸、3,3−ジメチルブタン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸などの飽和モノカルボン酸や、シュウ酸、マロン酸、酒石酸、マレイン酸、クエン酸などの多価カルボン酸や、これらのカルボン酸の塩が挙げられる。中でも飽和モノカルボン酸が好ましい。飽和モノカルボン酸の炭素数は2〜6であることが好ましく、より好ましくは2〜4である。炭素数が2〜6の飽和モノカルボン酸の具体例としては、酢酸、乳酸、プロピオン酸、酪酸、グリコール酸、グルコン酸、サリチル酸、イソニコチン酸、イソ酪酸、吉草酸、イソ吉草酸、ピバル酸、ヒドロアンゲリカ酸、カプロン酸、2−メチルペンタン酸、4−メチルペンタン酸、2,3−ジメチルブタン酸、2−エチルブタン酸、2,2−ジメチルブタン酸、3,3−ジメチルブタン酸が挙げられる。これらの炭素数が2〜6の飽和モノカルボン酸は、研磨対象物との間で特に容易に錯形成する。二種類以上のカルボン酸化合物を組み合わせて用いてもよい。   Specific examples of the carboxylic acid compound include acetic acid, lactic acid, propionic acid, butyric acid, glycolic acid, gluconic acid, salicylic acid, isonicotinic acid, isobutyric acid, valeric acid, isovaleric acid, pivalic acid, hydroangelic acid, caproic acid, 2-methylpentanoic acid, 4-methylpentanoic acid, 2,3-dimethylbutanoic acid, 2-ethylbutanoic acid, 2,2-dimethylbutanoic acid, 3,3-dimethylbutanoic acid, heptanoic acid, octanoic acid, nonanoic acid, Examples thereof include saturated monocarboxylic acids such as decanoic acid, polyvalent carboxylic acids such as oxalic acid, malonic acid, tartaric acid, maleic acid and citric acid, and salts of these carboxylic acids. Of these, saturated monocarboxylic acids are preferred. The saturated monocarboxylic acid preferably has 2 to 6 carbon atoms, more preferably 2 to 4 carbon atoms. Specific examples of the saturated monocarboxylic acid having 2 to 6 carbon atoms include acetic acid, lactic acid, propionic acid, butyric acid, glycolic acid, gluconic acid, salicylic acid, isonicotinic acid, isobutyric acid, valeric acid, isovaleric acid, and pivalic acid. , Hydroangelic acid, caproic acid, 2-methylpentanoic acid, 4-methylpentanoic acid, 2,3-dimethylbutanoic acid, 2-ethylbutanoic acid, 2,2-dimethylbutanoic acid, 3,3-dimethylbutanoic acid It is done. These saturated monocarboxylic acids having 2 to 6 carbon atoms are easily complexed with the object to be polished. Two or more carboxylic acid compounds may be used in combination.

リン含有化合物は、炭素−リン結合を有する有機リン化合物であってもよいし、無機リン化合物であってもよい。有機リン化合物の具体例としては、ホスフィン、ホスフィンオキシド、ホスフィンスルフィド、ジホスファンなどの3価の有機リン化合物や、ホスホニウム塩、ホスホン酸、ホスフィン酸、及びこれらの塩や誘導体などが挙げられる。中でもホスホン酸又はホスフィン酸が好ましい。ホスホン酸の具体例としては、2−アミノエチルホスホン酸、1−ヒドロキシエチリデン−1,1−ジホスホン酸、アミノトリ(メチレンホスホン酸)、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)、ジエチレントリアミンペンタ(メチレンホスホン酸)、エタン−1,1,−ジホスホン酸、エタン−1,1,2−トリホスホン酸、エタン−1−ヒドロキシ−1,1−ジホスホン酸、エタン−1−ヒドロキシ−1,1,2−トリホスホン酸、エタン−1,2−ジカルボキシ−1,2−ジホスホン酸、メタンヒドロキシホスホン酸、2−ホスホノブタン−1,2−ジカルボン酸、1−ホスホノブタン−2,3,4−トリカルボン酸、α−メチルホスホノコハク酸、フェニルホスホン酸が挙げられる。これらのホスホン酸及びホスフィン酸は、研磨対象物との間で特に容易に錯形成する。二種類以上の有機リン化合物を組み合わせて用いてもよい。   The phosphorus-containing compound may be an organic phosphorus compound having a carbon-phosphorus bond or an inorganic phosphorus compound. Specific examples of the organic phosphorus compound include trivalent organic phosphorus compounds such as phosphine, phosphine oxide, phosphine sulfide, and diphosphane, phosphonium salts, phosphonic acids, phosphinic acids, and salts and derivatives thereof. Of these, phosphonic acid or phosphinic acid is preferred. Specific examples of phosphonic acid include 2-aminoethylphosphonic acid, 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid, aminotri (methylenephosphonic acid), ethylenediaminetetra (methylenephosphonic acid), diethylenetriaminepenta (methylenephosphonic acid), Ethane-1,1, -diphosphonic acid, ethane-1,1,2-triphosphonic acid, ethane-1-hydroxy-1,1-diphosphonic acid, ethane-1-hydroxy-1,1,2-triphosphonic acid, ethane -1,2-dicarboxy-1,2-diphosphonic acid, methanehydroxyphosphonic acid, 2-phosphonobutane-1,2-dicarboxylic acid, 1-phosphonobutane-2,3,4-tricarboxylic acid, α-methylphosphonosucci Examples include acids and phenylphosphonic acid. These phosphonic acids and phosphinic acids are particularly easily complexed with the object to be polished. Two or more organic phosphorus compounds may be used in combination.

無機リン化合物の具体例としては、オルトリン酸、次リン酸、ペルオキソ一リン酸、ペルオキソ二リン酸、ポリリン酸(二リン酸、三リン酸、四リン酸)、メタリン酸、ジアミドリン酸、アミドリン酸、ヘキサフルオロリン酸、ヘキサクロロリン酸、フェニルリン酸、リン灰石、ホスホモリブデン酸、ホスホタングステン酸、ジホスホモリブデン酸、ジホスホタングステン酸、ウルトラリン酸、三臭化リン、五臭化リン、二臭化窒化リン、三塩化リン、五塩化リン、四塩化二リン、二塩化フッ化リン、二塩化三フッ化リン、二塩化窒化リン、四塩化三酸化リン、テトラクロロリン酸、三シアン化リン、三フッ化リン、五フッ化リン、四フッ化二リン、三ヨウ化リン、四ヨウ化二リン、窒化リン、酸化リン(一酸化リン、二酸化リン、三酸化二リン、五酸化二リン、六酸化四リン、十酸化四リン)、臭化ホスホリル、塩化ホスホリル、フッ化ホスホリル、窒化ホスホリル、ジホスホリルテトラアミド、硫化リン(五硫化二リン、三硫化四リン、五硫化四リン、七硫化四リン)、臭化チオホスホリル、塩化チオホスホリル、水素化リン、トリス(イソシアン酸)リン、トリス(イソシアン酸)ホスホリル、トリス(イソチオシアン酸)リン、トリス(イソチオシアン酸)ホスホリル、セレン化リン、三セレン化二リン、三セレン化四リン、五セレン化二リン、フッ化チオホスホリル、ヨウ化チオホスホリル、ホスホリルアミド、窒化チオホスホリル、チオホスホリルアミド、イソチオシアン酸ホスホリル、リン、リン化物(リン化亜鉛、リン化アルミニウム、リン化イットリウム、リン化イリジウム、リン化カリウム、リン化ガリウム、リン化カルシウム、リン化オスミウム、リン化カドミウム、リン化金、リン化インジウム、リン化ウラン、リン化クロム、リン化ケイ素、リン化銀、リン化ゲルマニウム、リン化コバルト、リン化ジルコニウム、リン化水銀、リン化スカンジウム、リン化スズ、リン化タリウム、リン化タングステン、リン化タンタル、リン化チタン、リン化鉄、リン化銅、リン化トリウム、リン化ナトリウム、リン化ニオブ、リン化ニッケル、リン化ネプツウム、リン化白金、リン化バナジウム、リン化ハフニウム、リン化パラジウム、リン化バリウム、リン化プルトニウム、リン化ベリリウム、リン化ホウ素、リン化マグネシウム、リン化マンガン、リン化モリブデン、リン化ランタン、リン化リチウム、リン化ルテニウム、リン化レニウム、リン化ロジウム)、及びこれらの塩などが挙げられる。中でもオルトリン酸、次リン酸、ペルオキソ一リン酸、ペルオキソ二リン酸、ポリリン酸(二リン酸、三リン酸、四リン酸)、メタリン酸、ジアミドリン酸、アミドリン酸、ヘキサフルオロリン酸、ヘキサクロロリン酸、フェニルリン酸が好ましく、特に好ましくはオルトリン酸又はフェニルリン酸である。これらの無機リン化合物は、研磨対象物との間で特に容易に錯形成する。二種類以上の無機リン化合物を組み合わせて用いてもよい。   Specific examples of inorganic phosphorus compounds include orthophosphoric acid, hypophosphoric acid, peroxomonophosphoric acid, peroxodiphosphoric acid, polyphosphoric acid (diphosphoric acid, triphosphoric acid, tetraphosphoric acid), metaphosphoric acid, diamidophosphoric acid, and amidophosphoric acid. , Hexafluorophosphoric acid, hexachlorophosphoric acid, phenylphosphoric acid, apatite, phosphomolybdic acid, phosphotungstic acid, diphosphomolybdic acid, diphosphotungstic acid, ultraphosphoric acid, phosphorous tribromide, phosphorous pentabromide, Phosphorus dibromide nitride, phosphorous trichloride, phosphorous pentachloride, phosphorous tetrachloride, phosphorous dichloride, phosphorous trichloride, phosphorous dinitride, phosphorous tetrachloride, tetrachlorophosphoric acid, tricyan Phosphorus trioxide, phosphorous trifluoride, phosphorous pentafluoride, phosphorous tetrafluoride, phosphorous triiodide, phosphorous tetraiodide, phosphorous nitride, phosphorous oxide (phosphorous monoxide, phosphorous dioxide, phosphorous trioxide) , Phosphorous pentoxide, phosphorous hexaoxide, phosphorous tetraoxide), phosphoryl bromide, phosphoryl chloride, phosphoryl fluoride, phosphoryl nitride, diphosphoryl tetraamide, phosphorous sulfide (diphosphorus pentasulfide, phosphorous trisulfide, Tetraphosphorus pentasulfide, tetraphosphorous heptasulfide), thiophosphoryl bromide, thiophosphoryl chloride, phosphorus hydride, phosphorous tris (isocyanate), phosphorous tris (isocyanate), phosphorous tris (isothiocyanate), tris (isothiocyanate) Phosphoryl, phosphorus selenide, diphosphorus triselenide, tetralin triselenide, diphosphorus pentaselenide, thiophosphoryl fluoride, thiophosphoryl iodide, phosphorylamide, thiophosphoryl nitride, thiophosphorylamide, phosphoryl isothiocyanate, phosphorous Phosphides (zinc phosphide, aluminum phosphide, yttrium phosphide, phosphorus Iridium, potassium phosphide, gallium phosphide, calcium phosphide, osmium phosphide, cadmium phosphide, gold phosphide, indium phosphide, uranium phosphide, chromium phosphide, silicon phosphide, silver phosphide, germanium phosphide, Cobalt phosphide, zirconium phosphide, mercury phosphide, scandium phosphide, tin phosphide, thallium phosphide, tungsten phosphide, tantalum phosphide, titanium phosphide, iron phosphide, copper phosphide, thorium phosphide, phosphide Sodium, niobium phosphide, nickel phosphide, neptium phosphide, platinum phosphide, vanadium phosphide, hafnium phosphide, palladium phosphide, barium phosphide, plutonium phosphide, beryllium phosphide, boron phosphide, magnesium phosphide, Manganese phosphide, molybdenum phosphide, lanthanum phosphide, lithium phosphide, Ruthenium phosphide, rhenium phosphide, rhodium phosphide), and salts thereof. Among them, orthophosphoric acid, hypophosphoric acid, peroxomonophosphoric acid, peroxodiphosphoric acid, polyphosphoric acid (diphosphoric acid, triphosphoric acid, tetraphosphoric acid), metaphosphoric acid, diamidophosphoric acid, amidophosphoric acid, hexafluorophosphoric acid, hexachlorophosphorus Acid and phenylphosphoric acid are preferable, and orthophosphoric acid or phenylphosphoric acid is particularly preferable. These inorganic phosphorus compounds are particularly easily complexed with the object to be polished. Two or more kinds of inorganic phosphorus compounds may be used in combination.

スルホン酸化合物の具体例としては、硫酸、アルキル硫酸、アリル硫酸、タウリン、イセチオン酸、ベンゼンスルホン酸、及びこれらの塩などが挙げられる。中でもベンゼンスルホン酸が好ましい。ベンゼンスルホン酸は、研磨対象物との間で特に容易に錯形成する。二種類以上のスルホン酸化合物を組み合わせて用いてもよい。   Specific examples of the sulfonic acid compound include sulfuric acid, alkyl sulfuric acid, allyl sulfuric acid, taurine, isethionic acid, benzenesulfonic acid, and salts thereof. Of these, benzenesulfonic acid is preferred. Benzenesulfonic acid forms a complex easily with the object to be polished. Two or more kinds of sulfonic acid compounds may be used in combination.

研磨促進剤の好ましい形態として、錯化剤が挙げられる。研磨用組成物中に錯化剤を加えた場合には、上述した研磨促進剤の機能に加えて、錯化剤が有するエッチング作用により、研磨用組成物による研磨対象物の研磨速度が向上するという有利な効果がある。なお、以下の具体例の中には、上記で既に研磨促進剤として挙げた化合物群と重複するものも記載されているが、そのような化合物が研磨用組成物に含まれる場合、当該化合物は錯化剤として含まれているものとする。   A preferable form of the polishing accelerator is a complexing agent. When a complexing agent is added to the polishing composition, the polishing rate of the object to be polished by the polishing composition is improved by the etching action of the complexing agent in addition to the function of the polishing accelerator described above. There is an advantageous effect. In the following specific examples, those overlapping with the compound group already mentioned as the polishing accelerator are also described, but when such a compound is contained in the polishing composition, the compound is It should be included as a complexing agent.

錯化剤としては、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。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。   As the complexing agent, 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. 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, cytosine Phosphorus, .delta.-hydroxy - lysine, creatine, histidine, 1-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 acetonitrile, aminoacetonitrile, propionitrile, butyronitrile, isobutyronitrile, benzonitrile, glutaronitrile, methoxyacetonitrile, and the like.

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, transcyclohexane Diamine tetraacetic 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 diacetate, 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-dihydroxybenzene-4,6 Such as disulfonic acid and the like.

研磨促進剤の好ましい形態として、無機塩が挙げられる。研磨用組成物中に無機塩を加えた場合には、上述した研磨促進剤や錯化剤の機能に加えて、研磨用組成物の電気伝導度を上げることができ、その結果として研磨用組成物による研磨対象物の研磨速度が向上するという有利な効果がある。なお、以下の具体例の中には、上記で既に研磨促進剤や錯化剤として挙げた化合物群と重複するものも記載されているが、そのような化合物が研磨用組成物に含まれる場合、当該化合物は無機塩として含まれているものとする。   A preferred form of the polishing accelerator is an inorganic salt. When an inorganic salt is added to the polishing composition, in addition to the functions of the polishing accelerator and complexing agent described above, the electrical conductivity of the polishing composition can be increased. As a result, the polishing composition There is an advantageous effect that the polishing rate of the object to be polished by the object is improved. In addition, in the following specific examples, those overlapping with the compound group already mentioned as the polishing accelerator and the complexing agent are also described, but when such a compound is included in the polishing composition The compound is included as an inorganic salt.

無機塩としては、例えば、アルカリ金属の無機塩およびアンモニウム塩である。前記アルカリ金属の無機塩は、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、硝酸カリウム、硝酸ナトリウム等が挙げられる。前記アンモニウム塩は、水酸化アンモニム、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム、塩化テトラメチルアンモニウム及び塩化テトラエチルアンモニウム等が挙げられる。   Examples of inorganic salts include alkali metal inorganic salts and ammonium salts. Examples of the inorganic salt of alkali metal include lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, lithium hydrogen carbonate, sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate, potassium nitrate, sodium nitrate and the like. Examples of the ammonium salt include ammonium hydroxide, ammonium carbonate, ammonium hydrogen carbonate, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetramethylammonium chloride, and tetraethylammonium chloride.

本形態に係る研磨用組成物が研磨促進剤を含む場合、当該研磨用組成物における当該研磨促進剤の含有量の下限は、組成物の全量100質量%に対して、0.001質量%以上であることが好ましく、より好ましくは0.01質量%以上、さらに好ましくは0.1質量%以上である。研磨促進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対象物の研磨速度が向上する。一方、本形態に係る研磨用組成物が研磨促進剤を含む場合、当該研磨用組成物における当該研磨促進剤の含有量の上限は、組成物の全量100質量%に対して、10質量%以下であることが好ましく、より好ましくは8質量%以下、さらに好ましくは5質量%以下である。研磨促進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。   When the polishing composition according to this embodiment contains a polishing accelerator, the lower limit of the content of the polishing accelerator in the polishing composition is 0.001% by mass or more with respect to 100% by mass of the total amount of the composition. Preferably, it is 0.01% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more. As the content of the polishing accelerator increases, the polishing rate of the object to be polished by the polishing composition is improved. On the other hand, when the polishing composition according to this embodiment contains a polishing accelerator, the upper limit of the content of the polishing accelerator in the polishing composition is 10% by mass or less with respect to 100% by mass of the total amount of the composition. More preferably, it is 8 mass% or less, More preferably, it is 5 mass% or less. As the content of the polishing accelerator decreases, the material cost of the polishing composition can be reduced.

本形態に係る研磨用組成物が研磨促進剤を含む場合の好ましい形態として、錯化剤を含む場合、当該研磨用組成物における当該錯化剤の含有量の下限は、組成物の全量100質量%に対して、0.01質量%以上であることが好ましく、より好ましくは0.1質量%以上である。錯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対象物の研磨速度が向上する。一方、錯化剤の添加によって研磨対象物が容易に過剰なエッチングを受けるという虞を低減させる(過剰なエッチングを防ぐ)という観点から、当該研磨用組成物における当該錯化剤の含有量の上限は、組成物の全量100質量%に対して、10質量%以下であることが好ましく、より好ましくは1質量%以下である。   When the polishing composition according to this embodiment includes a polishing accelerator as a preferred form, when the complexing agent is included, the lower limit of the content of the complexing agent in the polishing composition is 100 mass of the total amount of the composition. % Is preferably 0.01% by mass or more, and more preferably 0.1% by mass or more. As the content of the complexing agent increases, the polishing rate of the object to be polished by the polishing composition is improved. On the other hand, the upper limit of the content of the complexing agent in the polishing composition from the viewpoint of reducing the possibility that the polishing object is easily excessively etched by adding the complexing agent (preventing excessive etching). Is preferably 10% by mass or less, more preferably 1% by mass or less, with respect to 100% by mass of the total amount of the composition.

また、本形態に係る研磨用組成物が研磨促進剤を含む場合の好ましい形態として、無機塩を含む場合、当該研磨用組成物における当該無機塩の含有量の下限は、組成物の全量100質量%に対して、0.01質量%以上であることが好ましく、より好ましくは0.1質量%以上である。無機塩の含有量が多くなるにつれて、研磨用組成物による研磨対象物の研磨速度が向上する。一方、無機塩の過剰添加によって砥粒の凝集が発生する虞を低減させるという観点から、当該研磨用組成物における当該無機塩の含有量の上限は、組成物の全量100質量%に対して、10質量%以下であることが好ましく、より好ましくは1質量%以下である。   Moreover, as a preferable form when the polishing composition according to the present embodiment contains a polishing accelerator, when the inorganic salt is contained, the lower limit of the content of the inorganic salt in the polishing composition is 100 mass of the total amount of the composition. % Is preferably 0.01% by mass or more, and more preferably 0.1% by mass or more. As the content of the inorganic salt increases, the polishing rate of the object to be polished by the polishing composition is improved. On the other hand, from the viewpoint of reducing the possibility of agglomeration of abrasive grains due to excessive addition of inorganic salt, the upper limit of the content of the inorganic salt in the polishing composition is based on 100% by mass of the total amount of the composition, It is preferable that it is 10 mass% or less, More preferably, it is 1 mass% or less.

[金属防食剤〕
本形態に係る研磨用組成物は、任意の成分として、金属防食剤を含んでもよい。研磨対象物が金属配線層、バリア層および層間絶縁膜層等を含む半導体デバイス基板の場合、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 according to this embodiment may contain a metal anticorrosive as an optional component. In the case where the object to be polished is a semiconductor device substrate including a metal wiring layer, a barrier layer, an interlayer insulating film layer, etc., by adding a metal anticorrosive to the polishing composition, the side of the wiring is removed by polishing using the polishing composition. It is possible to further suppress the occurrence of dents. 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、10g/L以下であることが好ましく、5g/L以下であることがより好ましく、1g/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、また、研磨用組成物による研磨対象物の研磨速度が向上する。   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 10 g / L or less, more preferably 5 g / L or less, and further preferably 1 g / L or less. If it is such a range, the flatness of the surface of the grinding | polishing target object after grind | polishing using a polishing composition will improve, and the grinding | polishing speed | rate of the grinding | polishing target object by polishing composition will improve.

[酸化剤]
本形態に係る研磨用組成物は、任意の成分として、酸化剤を含んでもよい。本明細書において酸化剤とは、研磨対象物に含まれる金属に対して酸化剤として機能することができる化合物を意味する。したがって、酸化剤は、かような機能を発揮するのに十分な酸化還元電位を有するものであるか否かという基準に従って選定されうる。このため、酸化剤の外延は必ずしも一義的に明確に定まるものではないが、一例として、例えば、過酸化水素、硝酸、亜塩素酸、次亜塩素酸、過ヨウ素酸、過硫酸塩、酸化水素及びその付加物、例えば尿素過酸化水素及びカーボネート、有機過酸化物、例えばベンゾイル、過酢酸、及びジ−t−ブチル、スルフェイト(SO5)、スルフェイト(S5O8)、並びに過酸化ナトリウムを含む。過ヨウ素酸、亜ヨウ素酸、次ヨウ素酸、ヨウ素酸、過臭素酸、亜臭素酸、次臭素酸、臭素酸、過塩素酸、塩素酸、過塩素酸、過ほう酸、及びそれぞれの塩などが挙げられる。
[Oxidant]
The polishing composition according to this embodiment may contain an oxidizing agent as an optional component. In this specification, an oxidizing agent means a compound that can function as an oxidizing agent for a metal contained in an object to be polished. Therefore, the oxidizing agent can be selected according to the criterion of whether or not it has a redox potential sufficient to exhibit such a function. For this reason, the extension of the oxidant is not necessarily unambiguously defined. For example, for example, hydrogen peroxide, nitric acid, chlorous acid, hypochlorous acid, periodic acid, persulfate, hydrogen oxide And adducts such as urea hydrogen peroxide and carbonates, organic peroxides such as benzoyl, peracetic acid, and di-t-butyl, sulfate (SO5), sulfate (S5O8), and sodium peroxide. Periodic acid, iodic acid, hypoiodic acid, iodic acid, perbromic acid, bromic acid, hypobromic acid, bromic acid, perchloric acid, chloric acid, perchloric acid, perboric acid, and their salts Can be mentioned.

本形態に係る研磨用組成物が酸化剤を含む場合、当該研磨用組成物における当該酸化剤の含有量の下限は、組成物の全量100質量%に対して、0.1質量%以上であることが好ましく、より好ましくは0.3質量%以上である。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対象物に対する研磨速度が向上する傾向にある。一方、本形態に係る研磨用組成物が酸化剤を含む場合、当該研磨用組成物における当該酸化剤の含有量の上限は、組成物の全量100質量%に対して、10質量%以下であることが好ましく、より好ましくは5質量%以下である。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。また、酸化剤による研磨対象物の過剰な酸化を防ぐことができるという有利な効果も得られる。   When the polishing composition according to this embodiment contains an oxidizing agent, the lower limit of the content of the oxidizing agent in the polishing composition is 0.1% by mass or more with respect to 100% by mass of the total amount of the composition. It is preferable that the content is 0.3% by mass or more. As the content of the oxidizing agent increases, the polishing rate for the object to be polished by the polishing composition tends to improve. On the other hand, when the polishing composition according to this embodiment contains an oxidizing agent, the upper limit of the content of the oxidizing agent in the polishing composition is 10% by mass or less with respect to 100% by mass of the total amount of the composition. Preferably, it is 5 mass% or less. As the content of the oxidizing agent decreases, the material cost of the polishing composition can be reduced, and the load on the processing of the polishing composition after polishing, that is, the waste liquid treatment can be reduced. Moreover, the advantageous effect that excessive oxidation of the object to be polished by the oxidizing agent can be prevented is also obtained.

[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、アニオン修飾砥粒、アルカリ化合物、および必要に応じて他の成分を、水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 manufacturing method in particular of the polishing composition of this invention is not restrict | limited, For example, it can obtain by stirring and mixing anion-modified abrasive grain, an alkali compound, and other components as needed in water.

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、基板の研磨に好適に用いられる。よって、本発明は、基板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、基板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 substrate. Therefore, the present invention provides a polishing method for polishing a substrate with the polishing composition of the present invention. Moreover, this invention provides the manufacturing method of a board | substrate including the process of grind | polishing a board | substrate 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、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.

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.

表2に示すような、砥粒(表2中の「砥粒」の欄)、アルカリ化合物(表2中の「アルカリ化合物」の欄)、および必要に応じてその他の添加剤(表2中の「化合物」の欄)を水中で攪拌混合し(混合温度:約25℃、混合時間:約10分)、実施例1〜13および比較例1〜13の研磨用組成物を調製した。この際、表面修飾によって砥粒に担持されている官能基の種類を、表2中の「修飾の種類」の欄に記載する。また、修飾する砥粒としては、コロイダルシリカを用いた。組成物のpHは、アルカリ化合物としての水酸化カリウム(KOH)または水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)を加えて調整し、pHメータにより確認した。なお、表2中の「修飾の種類」の欄において「−」と表記されているものは、表面修飾されていないことを示す。また、砥粒とアルカリ化合物以外に添加剤を加えた場合、表2中の「化合物」の欄に物質名を記載し、加えなかった場合は「−」と表記した。   As shown in Table 2, abrasive grains ("Abrasive grain" column in Table 2), alkali compounds ("Alkali compound" column in Table 2), and other additives as needed (in Table 2) The “Compound” column) was stirred and mixed in water (mixing temperature: about 25 ° C., mixing time: about 10 minutes) to prepare polishing compositions of Examples 1 to 13 and Comparative Examples 1 to 13. At this time, the type of the functional group supported on the abrasive grains by the surface modification is described in the column of “type of modification” in Table 2. Further, colloidal silica was used as the abrasive grain to be modified. The pH of the composition was adjusted by adding potassium hydroxide (KOH) or tetramethylammonium hydroxide (TMAH) as an alkali compound, and confirmed with a pH meter. In Table 2, “-” in the “modification type” column indicates that the surface is not modified. In addition, when an additive was added in addition to the abrasive grains and the alkali compound, the substance name was written in the column of “Compound” in Table 2, and when it was not added, “−” was written.

(基板に対する研磨速度の測定)
上記で得られた実施例1〜13および比較例1〜13の研磨用組成物を用い、研磨対象物としての各基板に対する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。なお、基板は各材料(表2中の「研磨対象物」の欄)のブランケットウェーハを用い、「シリコン」はシリコンウェーハを、「TEOS」はTEOSブランケットウェーハを、「SiN」はSiNブランケットウェーハを、「Poly−Si」はポリシリコンブランケットウェーハを、「Ru」はルテニウムブランケットウェーハを示す。研磨条件は表1のとおりである。
(Measurement of polishing rate for substrate)
Using the polishing compositions of Examples 1 to 13 and Comparative Examples 1 to 13 obtained above, the polishing rate for each substrate as an object to be polished was measured. The polishing rate was determined by dividing the difference in wafer thickness before and after polishing measured by using a sheet resistance measuring instrument based on the direct current four-probe method by the polishing time. The substrate used is a blanket wafer of each material (in the column “Polished object” in Table 2), “silicon” is a silicon wafer, “TEOS” is a TEOS blanket wafer, “SiN” is a SiN blanket wafer. "Poly-Si" indicates a polysilicon blanket wafer and "Ru" indicates a ruthenium blanket wafer. The polishing conditions are as shown in Table 1.

Figure 0006029916
Figure 0006029916

(基板および砥粒のゼータ電位の測定)
得られた実施例1〜20および比較例1〜20の研磨用組成物に使用した砥粒およびそれを用いて研磨した基板のゼータ電位は、研磨前の砥粒および基板に対して、電気泳動光散乱法を原理とする測定装置を用いて測定した。測定にて得られた結果は、表2中の「電位」の欄に示す。
(Measurement of zeta potential of substrate and abrasive grains)
The abrasive grains used in the polishing compositions of Examples 1 to 20 and Comparative Examples 1 to 20 obtained and the zeta potential of the substrate polished using the same were electrophoresed with respect to the abrasive grains and the substrate before polishing. Measurement was performed using a measuring apparatus based on the light scattering method. The results obtained by the measurement are shown in the “potential” column of Table 2.

このようにして得られた、基板に対する研磨速度およびゼータ電位の測定結果を下記の表2に示す。なお、表2中の「研磨速度」の欄において「−」と表記しているものは、研磨用組成物中の砥粒が凝集またはゲル化して、研磨速度の測定が出来なかったことを示す。   The measurement results of the polishing rate and zeta potential for the substrate thus obtained are shown in Table 2 below. In addition, what is described as "-" in the column of "Polishing rate" in Table 2 indicates that the polishing rate could not be measured due to aggregation or gelation of abrasive grains in the polishing composition. .

Figure 0006029916
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次いで、上記実施例2および比較例5の研磨用組成物の電気伝導度を調整し、各研磨用組成物の保存安定性を確認した。電気伝導度の調整は、無機塩として硝酸カリウム(KNO)を添加して調整し、電気伝導率計を用いて確認した。安定性については、電気伝導度を調整した各研磨用組成物を23度で静置して一定時間毎に目視で確認し、研磨用組成物が液状を維持している場合を“−”、研磨用組成物中の砥粒が凝集またはゲル化した場合を“+”とした(表3中の「安定性」の欄)。 Subsequently, the electrical conductivity of the polishing composition of Example 2 and Comparative Example 5 was adjusted, and the storage stability of each polishing composition was confirmed. The electric conductivity was adjusted by adding potassium nitrate (KNO 3 ) as an inorganic salt and confirmed using an electric conductivity meter. As for stability, each polishing composition with adjusted electrical conductivity is allowed to stand at 23 degrees and visually confirmed at regular intervals, and the case where the polishing composition maintains a liquid state is “-”, The case where the abrasive grains in the polishing composition were aggregated or gelled was defined as “+” (“Stability” column in Table 3).

このようにして得られた、各研磨用組成物の安定性の結果を下記の表3に示す。   The results of stability of each polishing composition thus obtained are shown in Table 3 below.

Figure 0006029916
Figure 0006029916

表2に示す結果から、実施例1〜13に係る研磨用組成物を用いると、本発明の条件を満たさない比較例1〜13の研磨用組成物に比べて、様々な種類の研磨対象物に対する研磨速度が格段に向上することがわかる。また、実施例14〜20のように研磨用組成物に無機塩を多く含む場合においても、同量の無機塩を含む比較例14〜20の研磨用組成物と比べ、本発明の条件を満たす研磨用組成物は、安定性において顕著に優れた効果を奏することが認められた。   From the results shown in Table 2, when the polishing compositions according to Examples 1 to 13 are used, various types of polishing objects are obtained as compared with the polishing compositions of Comparative Examples 1 to 13 that do not satisfy the conditions of the present invention. It can be seen that the polishing rate with respect to is significantly improved. Moreover, even when it contains many inorganic salts in polishing composition like Examples 14-20, compared with the polishing composition of Comparative Examples 14-20 containing the same amount of inorganic salt, the conditions of this invention are satisfy | filled. The polishing composition was found to have a significantly superior effect in stability.

Claims (9)

基板を研磨する用途で使用される研磨用組成物であって、
砥粒と、
アルカリ化合物と、
水と、
を含み、前記砥粒がアニオン性官能基としてスルホン酸基を担持したコロイダルシリカであり、かつ前記研磨用組成物のpHが7.0以上であり、
前記担持は化学的な結合である、研磨用組成物。
A polishing composition for use in polishing a substrate,
Abrasive grains,
An alkali compound;
water and,
Hints, the abrasive grains are colloidal silica carrying a sulfonic acid group as the anionic functional group, and Ri der pH is 7.0 or more of the polishing composition,
The polishing composition , wherein the support is a chemical bond .
前記砥粒の表面のゼータ電位が−20mV以下である、請求項1に記載の研磨用組成物。   The polishing composition according to claim 1, wherein the surface of the abrasive grain has a zeta potential of −20 mV or less. 前記砥粒の表面のゼータ電位が−40mV以下である、請求項1に記載の研磨用組成物。   The polishing composition according to claim 1, wherein the surface of the abrasive grain has a zeta potential of −40 mV or less. 前記基板表面のゼータ電位と前記砥粒の表面のゼータ電位の積が1000〜3000mVである、請求項1〜3のいずれか一項に記載の研磨用組成物。   Polishing composition as described in any one of Claims 1-3 whose product of the zeta potential of the said substrate surface and the zeta potential of the surface of the said abrasive grain is 1000-3000 mV. 前記アルカリ化合物の含有量が0.01〜5.0重量%である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の研磨用組成物。   Polishing composition as described in any one of Claims 1-4 whose content of the said alkali compound is 0.01 to 5.0 weight%. 請求項1〜5のいずれか一項に記載の研磨用組成物を用いて、貴金属を含む層を有する基板を研磨する、研磨方法。   The grinding | polishing method which grind | polishes the board | substrate which has a layer containing a noble metal using the polishing composition as described in any one of Claims 1-5. 請求項6に記載の研磨方法で貴金属を含む層を有する基板を研磨する工程を含む、基板の製造方法。   A method for manufacturing a substrate, comprising the step of polishing a substrate having a layer containing a noble metal by the polishing method according to claim 6. 請求項1〜5のいずれか一項に記載の研磨用組成物を用いて、ケイ素含有材料を含む基板を研磨する、研磨方法。   The grinding | polishing method of grind | polishing the board | substrate containing a silicon containing material using the polishing composition as described in any one of Claims 1-5. 請求項8に記載の研磨方法でケイ素含有材料を含む基板を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 board | substrate containing a silicon containing material with the grinding | polishing method of Claim 8.
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