JPH10226784A

JPH10226784A - 化学的・機械的研磨用の複数酸化剤スラリー

Info

Publication number: JPH10226784A
Application number: JP9258500A
Authority: JP
Inventors: Vlasta Brusic Kaufman; ブラシックカフマンブラスタ; Shumin Wang; ウォンシュミン
Original assignee: Cabot Corp
Current assignee: Cabot Corp
Priority date: 1996-09-24
Filing date: 1997-09-24
Publication date: 1998-08-25
Also published as: EP0831136A3; US6316366B1; WO1998013536A1; EP0831136A2; CN1238812A; IL121813A0; TW438880B; ID18410A; AU4589897A; US6039891A

Abstract

(57)【要約】（修正有）【解決手段】尿素と１種以上の第２酸化剤を含む化学的
・機械的研磨用スラリーの前駆体組成物であって、所望
により有機酸と研磨材をさらに含む。また２種以上の酸
化剤、有機酸及び研磨材を含む研磨用スラリー、尿素−
過酸化水素、第２酸化剤、及び研磨材を含む研磨用スラ
リー。さらに本前駆体から研磨用スラリーを調製する方
法、及びチタン、窒化チタン、アルミニウム含有合金層
を基板から除去するために本組成物を使用する方法。【効果】尿素−過酸化水素（ｕｒｅａｈｙｄｒｏｇｅ
ｎｐｅｒｏｘｉｄｅ）を含む単一の化学的・機械的研
磨用スラリーは酸化剤として作用することに加え、過酸
化水素の単独よりも安定性が高く、付加的な酸化剤のよ
うな他のスラリー成分を安定化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも２種の
酸化剤を含む化学的・機械的研磨用スラリーに関するも
のであり、その１種は尿素−水素過酸化物であることが
できる。本化学的・機械的研磨用スラリーは、尿素を含
む研磨用スラリー前駆体に過酸化水素を混ぜることによ
って調製されることができる。得られたスラリーは、半
導体の製造に伴う金属層と薄膜の研磨に有用である。よ
り詳しくは、本発明は、層又は膜の１つがアルミニウム
又はアルミニウム含有合金を含み、別な層又は薄膜がチ
タン又はチタン含有合金又は化合物の例えば窒化チタン
を含む多層の金属層と薄膜を研磨するのに特に適する化
学的・機械的研磨用スラリーに関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】集積回
路は、シリコン基板の中又は上に形成された数百万個の
活性デバイスから形成される。最初は互いに独立した活
性デバイスは相互に接続され、機能性の回路とコンポー
ネントを形成する。デバイスは、周知の多重レベル相互
接続を使用して相互に接続される。相互接続構造は、一
般に、第１のメラタイゼーション層、相互接続層、第２
メラタイゼーションレベル、及び場合により第３以降の
メラタイゼーションレベルを有する。ドーピングされた
又はドーピングされていない二酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）
のような中間レベル誘電体が使用され、シリコン基板又
はウェルのいろいろなメラタイゼーションベルを電気絶
縁する。いろいろな相互接続レベルの間の電気接続は、
金属化ビアの使用によって行われる。本願でも参考にし
て取り入れられている米国特許第４７８９６４８号は、
絶縁体膜中の多重金属化層と金属化ビアを調製する方法
を記載している。同様な仕方で金属接点が使用され、ウ
ェルの中に形成された相互接続レベルとデバイスの間の
電気接続を形成する。金属化ビアと接点は、チタン（Ｔ
ｉ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、タンタル（Ｔａ）、アル
ミニウム−銅（Ａｌ−Ｃｕ）、アルミニウム−ケイ素
（Ａｌ−Ｓｉ）、銅（Ｃｕ）、タングステン（Ｗ）、及
びこれらの組み合わせのなどの種々の金属又は金属合金
で装填されることができる。金属化ビアと接点は、一般
に、金属層をＳｉＯ₂基板に接着するため、窒化チタン
（ＴｉＮ）及び／又はチタン（Ｔｉ）のような接着層を
使用する。接点レベルにおいて、接着層は、装填された
金属とＳｉＯ₂が反応することを防ぐための拡散バリヤ
として作用する。

【０００３】半導体製造プロセスの１つにおいて、金属
化ビア又は接点は、ブランケット金属の堆積と、それに
続く化学的・機械的研磨（ＣＭＰ）工程によって形成さ
れる。一般的なプロセスにおいて、ビアホールは、中間
レベル誘電体（ＩＬＤ）を貫いて相互接続ライン又は半
導体基板までエッチングされる。次いで、一般に、中間
レベル誘電体を覆って窒化チタン及び／又はチタンのよ
うな薄い接着層が形成され、エッチングされたビアホー
ルの中に導かれる。次いで金属膜が、接着層を覆って且
つビアホールの中にブランケット堆積される。堆積は、
ビアホールがブランケット堆積金属で装填されるまで続
けられる。最後に、化学的・機械的研磨（ＣＭＰ）によ
って余剰金属が除去され、金属ビアを形成する。ビアの
形成及び／又は化学的・機械的研磨プロセスは、米国特
許第４６７１８５１号、同４９１０１５５号、及び同４
９４４８３６号に開示されている。

【０００４】一般的な化学的・機械的研磨プロセスにお
いて、基板は、回転する研磨パッドに直接接触して配置
される。支持体は、基板の裏側に圧力を加える。研磨プ
ロセスの際に、基板の裏側に対する下方力を維持しなが
ら、パッドとテーブルが回転される。通常「スラリー」
と称される研磨性で化学的反応性の溶液が、研磨中にパ
ッドに施される。スラリーは、研磨されている膜と化学
反応することによって研磨プロセスを開始する。研磨プ
ロセスは、スラリーがウェハー／パッドの境界に施され
ながら、基板に対するパッドの回転運動によって促進さ
れる。研磨は、絶縁体上の所望の膜が除去されるまで、
この状態で継続される。スラリー組成物は、化学的・機
械的研磨工程の重要な要素である。酸化剤や研磨材その
他の有用な添加剤の選択によって研磨用スラリーは調整
されることができ、表面の欠陥、欠損、腐食、浸蝕など
を抑えながら所望の研磨速度で金属層に対する有効な研
磨を行うことができる。また、研磨用スラリーは、チタ
ンや窒化チタンなどの現状の集積回路技術に使用される
他の薄膜材料に対する制御された研磨選択性を提供する
ように使用されることができる。

【０００５】一般に、化学的・機械的研磨用スラリー
は、酸化性の水系媒体中に懸濁したシリカやアルミナの
ような研磨材を含む。例えば、Ｙｕらの米国特許第５２
４４５２３号は、予測可能な速度でタングステンを除去
するのに有用であると同時に下に位置する絶縁層を殆ど
除去しないアルミナ、過酸化水素、及び水酸化カリウム
若しくは水酸化アンモニウムを含むスラリーを記載して
いる。Ｙｕらの米国特許第５２０９８１６号は、アルミ
ニウムを研磨するのに有用な、水系媒体中に過塩素酸、
過酸化水素、及び固体研磨材を含むスラリーを開示して
いる。ＣａｄｉｅｎとＦｅｌｌｅｒの米国特許第５３４
０３７０号は、約０．１Ｍのフェリシアン化カリウム、
約５重量％のシリカ、及び酢酸カリウムを含むタングス
テンの研磨用スラリーを開示している。酢酸は、ｐＨを
約３．５に緩衝するように添加される。

【０００６】Ｂｅｙｅｒらの米国特許第４７８９６４８
号は、硫酸、硝酸、酢酸、及び脱イオン水と併せてアル
ミナ研磨材を使用するスラリー処方を開示している。米
国特許第５３９１２５８号と同５４６６０６号は、シリ
カの除去速度を制御する水系媒体、研磨材粒子、及びア
ニオンを含む金属とシリカの複合材料の研磨用スラリー
を開示している。化学的・機械的研磨用途に使用される
その他の研磨用スラリーは、Ｎｅｖｉｌｌｅらの米国特
許第５５２７４２３号、Ｙｕらの米国特許第５３５４４
９０号、Ｃａｄｉｅｎらの米国特許第５３４０３７０
号、Ｙｕ等の米国特許第５２０９８１６号、Ｍｅｄｅｌ
ｌｉｎの米国特許第５１５７８７６号、Ｍｅｄｅｌｌｉ
ｎの米国特許第５１３７５４４号、Ｃｏｔｅらの米国特
許第４９５６３１３号に開示されている。

【０００７】単一工程で多重金属層を研磨するのに使用
される化学的・機械的研磨用スラリーは、通常、金属層
の少なくとも１つに対して低い研磨速度を示すことが知
られている。このため、研磨工程は延長され又は攻撃的
な研磨条件で行われ、これらがＳｉＯ₂層の不都合な浸
蝕や金属ビア及び／又は金属ラインの凹みを生じさせる
ことがある。このような凹みは、平坦でないビア層又は
金属ライン層を形成させ、以降のフォトリソグラフィ工
程の際に高い分解能のラインを形成する能力を付与し、
形成された金属相互接続に空隙や開回路を形成させるこ
とがある。また、チタン、窒化チタン、及びアルミニウ
ムの膜をウェハーの表面全体にわたって完全に除去する
ことを保証するために研磨が用いられた場合、凹みが増
大する。このように、集積回路中にチタン層を含む複数
の金属層を信頼よく研磨する化学的・機械的研磨用スラ
リーに対してニーズが存在している。したがって、現状
の化学的・機械的研磨用スラリーによって呈される現状
の基板製造における信頼性の問題を解決する、より高い
速度でチタンを研磨する新規な化学的・機械的研磨用ス
ラリーが必要とされている。

【０００８】さらに、輸送や貯蔵の際に生じる潜在的な
安定性の問題が起こらない又は少ない仕方で化学的・機
械的研磨用スラリー及びその前駆体を製造するニーズが
存在している。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、尿素−過酸化
水素(urea hydrogen peroxide)を含む単一の化学的・機
械的研磨用スラリーに関する。酸化剤として作用するこ
とに加え、尿素−過酸化水素は、過酸化水素の単独より
も高い安定性を与え、また、付加的な酸化剤のような他
のスラリー成分を安定化させるのに役立つ傾向にある。

【００１０】また、本化学的・機械的研磨用スラリー
は、適切な速度でアルミニウム合金、チタン、窒化チタ
ンの層を研磨することができ、チタンと窒化チタンに対
して低い研磨選択性を呈しながらも、高い絶縁材の研磨
選択性を有する。さらに、本発明は、集積回路中の複数
の金属層を研磨するための、単一の化学的・機械的研磨
用スラリーの使用方法に関する。

【００１１】また、本発明は、尿素を含む化学的・機械
的研磨用スラリー前駆体であり、使用前に過酸化水素と
混合し、尿素−過酸化水素を含む化学的・機械的研磨用
スラリーを提供することができる前駆体である。１つの
態様において、本発明は、水系の化学的・機械的研磨用
スラリーである。本化学的・機械的研磨用スラリーは、
研磨材、約０．２〜約１０．０重量％の第１酸化剤、約
０．５〜約１０．０重量％の第２酸化剤、及び約０．５
〜約３．０重量％の少なくとも１種の有機酸を含んでな
る。本化学的・機械的研磨用スラリーは約２．０〜約
８．０のｐＨを有するべきである。

【００１２】さらにもう１つの態様において、本発明は
基板を研磨するための方法である。本方法は、研磨材、
約０．２〜約１０．０重量％の第１酸化剤、約０．５〜
約１０．０重量％の第２酸化剤、約０．５〜約３．０重
量％の少なくとも１種の有機酸、及び脱イオン水を混合
することを含み、化学的・機械的研磨用スラリーを得
る。次に、化学的・機械的研磨用スラリーが基板に施さ
れ、チタン層の少なくとも一部、窒化チタン接着層の少
なくとも一部、及び基板に結合したアルミニウム合金含
有層の少なくとも一部が、基板にパッドを接触させて基
板に対してパッドを運動させることによって除去され
る。

【００１３】さらに別な態様において、本発明は水系の
化学的・機械的研磨用スラリーである。本化学的・機械
的研磨用スラリーは、研磨材、尿素−過酸化水素、及び
第２酸化剤を含んでなる。さらに、本化学的・機械的研
磨用スラリーは少なくとも１種の有機酸を含むことがで
きる。さらにもう１つの態様において、本発明は基板の
研磨法である。本方法は、研磨材、約１．５〜約３０．
０重量％の尿素−過酸化水素、約０．２〜約１０．０重
量％の第２酸化剤、約０．５〜約５．０重量％の少なく
とも１種の有機酸、及び脱イオン水を混合し、化学的・
機械的研磨用スラリーを得ることを含む。次に、化学的
・機械的研磨用スラリーが基板に施され、チタン層の少
なくとも一部、窒化チタン接着層の少なくとも一部、及
び基板に結合したアルミニウム合金含有層の少なくとも
一部が、基板にパッドを接触させて基板に対してパッド
を運動させることによって除去される。

【００１４】本発明のさらにもう１つの態様は、尿素と
第２酸化剤を含む化学的・機械的研磨用スラリー前駆体
である。本化学的・機械的研磨用スラリー前駆体は、尿
素−過酸化水素の第１酸化剤を含む化学的・機械的研磨
用スラリーを得るため、使用前に尿素と過酸化水素のモ
ル比を約０．７５：１〜２：１で混合する。本発明は、
少なくとも２種の酸化剤を含む化学的・機械的研磨用ス
ラリーに関するものであり、酸化剤の１種は尿素−過酸
化水素であることができる。本発明の組成物は、集積回
路、薄膜、多重レベル半導体、及びウェハーの群から選
択される基板に結合した少なくとも１種の金属層を研磨
するのに有用である。本発明の化学的・機械的研磨用ス
ラリーは、特に、単一工程の多重金属層の化学的・機械
的研磨プロセスにおいて、チタン、窒化チタン、及びア
ルミニウム合金を含む層を有する基板を研磨するのに使
用された場合、優れた研磨選択性を呈することが見出さ
れている。

【００１５】また、本発明は、化学的・機械的研磨用ス
ラリー前駆体に関する。本前駆体は、好ましくは尿素を
含む。本前駆体は、使用前に過酸化水素と混合され、尿
素−過酸化水素酸化剤を含む化学的・機械的研磨用組成
物を得る。本発明のいろいろな好ましい態様を詳細に説
明する前に、本願で使用する用語のいくつかを定義す
る。「化学的・機械的研磨用スラリー（ＣＭＰスラリ
ー）」とは、少なくとも２種の酸化剤、研磨材、有機
酸、及びその他のあり得る成分を含む本発明の有用な生
産品である。本化学的・機械的研磨用スラリーは、限定
されるものではないが、半導体薄膜、集積回路薄膜、及
び化学的・機械的研磨プロセスが有用なその他の膜や表
面などの多重レベルのメタライゼーション(metallizati
on) を研磨するのに有用である。用語「アルミニウム」
と「アルミニウム含有合金」は、アルミニウムの電気移
動特性を改良するために当業者で理解されているよう
に、本願ではいずれでもよいように使用されており、こ
こで、殆どの「アルミニウム」含有メタライゼーション
層は、実際にはＡｌ−Ｃｕのようなアルミニウム含有合
金からなる。

【００１６】本化学的・機械的研磨用スラリーに有用な
酸化剤は、多重金属層をそれらが対応する酸化物、水酸
化物、又はイオンに酸化するのを助長するため、化学的
・機械的研磨用スラリーに混和される。例えば、本発明
において、酸化剤は金属層をその対応する酸化物や水酸
化物に酸化させるのに使用されることができ、例えば、
チタンを酸化チタンに、銅を酸化銅に、アルミニウムを
酸化アルミニウムに酸化させる。本発明の酸化剤は、研
磨用スラリーに混和された場合、チタン、窒化チタン、
タンタル、銅、タングステン、アルミニウム、アルミニ
ウム合金の例えばアルミニウム／銅合金、及びこれらの
種々の混合物や組み合わせなどの金属や金属ベース成分
を研磨し、その金属を機械的に研磨して各酸化物層を除
去するのに有用である。

【００１７】本発明の化学的・機械的研磨用スラリーの
１つの態様において、第１酸化剤は尿素−過酸化水素が
好ましい。尿素−過酸化水素は３４．５重量％の過酸化
水素と６５．５重量％の尿素であるため、上記の所望の
酸化剤配合量を得るには、本発明の化学的・機械的研磨
用スラリー中により多くの重量の尿素−過酸化水素が含
められる必要がある。例えば、１．０〜１２．０重量％
の酸化剤は、その３倍の重量又は３．０〜３６．０重量
％の尿素−過酸化水素に対応する。

【００１８】尿素−過酸化水素の第１酸化剤は、合計の
化学的・機械的研磨用スラリー中に約１．５〜約３０．
０重量％の量で存在することができる。好ましくは、尿
素−過酸化水素はスラリー中に約３．０〜約１７．０重
量％の量で存在し、最も好ましくは約５．０〜約１２．
０重量％の量で存在する。また、尿素−過酸化水素を含
む化学的・機械的研磨用スラリーは、尿素と過酸化水素
を水溶液中で約０．７５：１〜約２：１のモル比で混合
し、尿素−過酸化水素酸化剤を作成することによって調
製されることができる。

【００１９】本発明の化学的・機械的研磨用スラリーは
第２酸化剤を含む。第２酸化剤は、良好な選択性を有し
てアルミニウムとアルミニウム含有合金の層を研磨する
ことができる必要がある。好ましくは、第２酸化剤は、
ジペルスルフェート(dipersulfate)とモノスルフェート
化合物から選択され、より好ましくは、過硫酸アンモニ
ウムである。第２酸化剤は、化学的・機械的研磨用スラ
リー中に約０．２〜約１０．０重量％の量で存在するこ
とができる。より好ましくは、第２酸化剤は、化学的・
機械的研磨用スラリー中に約２．０〜約８．０重量％の
量で存在することができ、約３．０〜約５．０重量％が
最も好ましい。

【００２０】本発明の化学的・機械的研磨用スラリーは
研磨材を含む。この研磨材は一般に金属酸化物の研磨材
である。金属酸化物は、アルミナ、チタニア、ジルコニ
ア、ゲルマニア、シリカ、セリア、及びこれらの混合物
を含む群から選択されることができる。本発明の化学的
・機械的研磨用スラリーは、約１．０〜約９．０重量％
又はそれ以上の研磨材を含む。ここで、より好ましく
は、本発明の化学的・機械的研磨用スラリーは約３．０
〜約６．０重量％の研磨材を含む。

【００２１】金属酸化物の研磨材は、当業者に公知の任
意の技術によって製造されることができる。金属酸化物
の研磨材は、ゾルゲル法、熱水法、又はプラズマ法、あ
るいはビュームド又は沈殿金属酸化物を製造する方法な
どの任意の高温プロセスを用いて製造することができ
る。好ましくは、金属酸化物はビュームド又は沈殿研磨
材であり、より好ましくは、ヒュームドシリカやヒュー
ムドアルミナのようなヒュームド研磨材である。例え
ば、ヒュームド金属酸化物の製造は、水素と酸素の火炎
中で適切な原料蒸気（例えば、アルミナ研磨材について
は塩化アルミニウム）の熱分解を伴う周知プロセスであ
る。ほぼ球形の溶融粒子が燃焼プロセスで形成され、そ
の直径はプロセスパラメーターによって変化させ得る。
これらのアルミナその他の酸化物の溶融した球形粒子
（一般に、一次粒子と称される）は、衝突によって接触
点で互いに融合し、枝のある３次元の鎖状凝集体を生成
する。この凝集体を破壊するのに必要な力はかなりのも
のであり、不可逆的と考えられることが多い。冷却と回
収の際に、凝集体はさらに衝突し、ある種の機械的絡み
合いを生じ、アグロメレートを形成することができる。
アグロメレートは、ファンデルワールス力によって相互
に弱い結合で支持されたものと考えられ、可逆であるこ
とができ、即ち、適当な媒体の中で適切に分散させるこ
とによってバラバラになることができる。

【００２２】沈殿研磨材は、通常の技術を用いて製造さ
れることができ、一般に、高濃度の塩、酸その他の凝固
剤の作用下で、水系媒体から所望の粒子を凝固させるこ
とによって生成される。粒子は、当業者に公知の常套技
術によって、濾過、洗浄、乾燥され、反応生成物の他の
残留物から分離される。適切な金属酸化物は、通常ＢＥ
Ｔ法と称される「Ｓ．Ｂｒｕｎａｕｅｒ，Ｐ．Ｈ．Ｅｍ
ｍｅｔ，ａｎｄＴｅｌｌｅｒ，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍｉ
ｃａｌＳｏｃｉｅｔｙ，Ｖｏｌ６０，３０９頁、１９
３８年」の方法で測定して約５ｍ²／ｇ〜約４３０ｍ²
／ｇ、好ましくは約３０ｍ²／ｇ〜約１７０ｍ²／ｇ表
面積を有する。ＩＣ工業の厳しい要求のため、適切な金
属酸化物は高純度である必要がある。高純度とは、原材
料の不純物のような出発源と微量のプロセス上の不純物
の全不純物含有率が、一般に１％未満、好ましくは０．
０１％（１００ｐｐｍ）未満であることを意味する。

【００２３】好ましい態様において、金属酸化物の研磨
材は、約１．０μｍ未満のサイズ分布、約０．４μｍ未
満の平均凝集体直径、及び研磨材凝集体自身のファンデ
ルワールス力に反発して打ち勝つに足る力を有する金属
酸化物凝集体からなる。このような金属酸化物研磨材
は、研磨の際に引っ掻き傷、小孔、ディボットその他の
表面不完全性を抑制する又は発生させないのに有効であ
ることが見出されている。本発明における凝集体サイズ
分布は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）のような公知技術
を用いて測定することができる。「平均凝集体直径」と
は、ＴＥＭ像の解析を使用した、即ち、凝集体の横断面
積による平均相当球直径を意味する。「力」とは、金属
酸化物粒子の表面電位又は水和力が、粒子間のファンデ
ルワールス引力に反発して打ち勝つに十分である必要が
あることを意味する。

【００２４】もう１つの好ましい態様において、金属酸
化物研磨材は、０．４μｍ（４００ｎｍ）未満の一次粒
子直径と約１０ｍ²／ｇ〜約２５０ｍ²／ｇの表面積を
有する分離した個々の金属酸化物の球状粒子からなるこ
とができる。好ましくは、金属酸化物研磨材は、金属酸
化物の濃い水分散系として研磨用スラリーの水系媒体中
に混和され、この金属酸化物研磨材の水分散系は、一般
に、約３％〜約４５％の固形分、好ましくは１０％〜２
０％の固形分である。金属酸化物の水分散系は、例え
ば、脱イオン水のような適切な媒体に金属酸化物研磨材
をゆっくり添加してコロイド状分散系を作成するといっ
た、通常の技術によって得ることができる。この分散系
は、一般に、当業者に公知の高剪断混合にそれを供する
ことによって仕上げられる。スラリーのｐＨは、コロイ
ドの安定性を最大限にするため、下記に示すように等電
点から遠ざけて調節されることができる。

【００２５】本発明の化学的・機械的研磨用スラリーは
さらに有機酸を含むことができる。酸化物の研磨速度に
対する選択性を高めるため、本発明の化学的・機械的研
磨用スラリーには、広範囲な一般的な有機酸、有機酸
塩、それらの混合物が有用であり、例えば、一官能価
酸、二官能価酸、ビロキシル／カルボキシレート酸、キ
レート化酸、非キレート化酸、及びそれらの塩が挙げら
れる。好ましくは、有機酸は、酢酸、アジピン酸、酪
酸、カプリン酸、カプロン酸、カプリル酸、クエン酸、
グルタル酸、グリコール酸、ギ酸、フマル酸、乳酸、ラ
ウリン酸、リンゴ酸、マレイン酸、マロン酸、ミリスチ
ン酸、シュウ酸、パルミチン酸、フタル酸、プロピオン
酸、ピルビン酸、ステアリン酸、コハク酸、酒石酸、バ
レアリン酸、及びこれらの混合物の群から選択される。

【００２６】有機酸又は塩は、独立して又は他の有機酸
と組み合わされて、スラリーの安定性に悪影響を及ぼさ
ずに酸化物の選択性を高めるのに十分な量でスラリー中
に存在する。そのようなものとして、有機酸は一般に、
約０．０５〜１５重量％、好ましくは０．５〜５．０重
量％の範囲でスラリー中に存在する。有機酸やその塩を
含む化学的・機械的研磨用スラリーの例は米国特許出願
第０８／６４４５０９号に開示されており、この特許は
本願でも参考にして取り入れられている。好ましい有機
酸はコハク酸である。コハク酸は、アルミニウムの不動
態化を促進し、誘電体層の除去を抑制することが見出さ
れている。

【００２７】その他の周知の研磨用スラリー添加剤が本
発明の化学的・機械的研磨用スラリーに混和されること
ができる。所望による添加剤の１つのタイプは、チタン
やタンタルのようなウェハーのバリヤ層の研磨速度をさ
らに改良又は促進するために研磨用スラリーに添加され
得る無機酸及び／又はその塩である。有用な無機物添加
剤には、硫酸、リン酸、硝酸、アンモニウム塩、カリウ
ム塩、ナトリウム塩、又はスルフェートやホスフェート
のその他のカチオン塩が挙げられる。

【００２８】酸化剤を含む研磨用スラリーを、沈降、凝
集、酸化剤の分解からより安定化させるため、界面活性
剤、安定剤、分散剤のような種々の所望による添加剤を
使用することができる。界面活性剤が化学的・機械的研
磨用スラリーに添加される場合、アニオン系、カチオン
系、ノニオン系、又は両性系でよく、２種以上の界面活
性剤の組み合わせが採用されることもできる。また、界
面活性剤の添加は、ウェハーのウェハー内部不均一性
（ＷＩＷＮＵ）を改良し、それによってウェハーの表面
を改良し、ウェハー欠陥を減らすのに有用であり得るこ
とが見出されている。限定されるものではないが、本発
明の化学的・機械的研磨用スラリーに有用な適切な安定
剤には、例えば、ホスホン酸のアミノトリ（メチレンホ
スホン酸）、1-ヒドロキシエチリデン-4- ジホスホン
酸、ヘキサメチレンジアミンテトラメチレンホスホン
酸、及びジエチレンテトラアミンペンタメチレンホスホ
ン酸が挙げられる。スラリー安定性の有意な改良を得る
のに十分な量で、１種以上の安定剤が本発明の化学的・
機械的研磨用スラリー中に存在することができる。ホス
ホン酸安定剤は、一般に、約１００ｐｐｍ〜約５．０重
量％の量で本スラリー中に存在する。また、本発明の化
学的・機械的研磨用スラリーに１種以上のホスホン酸を
添加することは金属腐食を抑えることができる。

【００２９】一般に、本発明において使用される界面活
性剤のような添加剤の量は、スラリーの効果的な立体的
安定性を得るのに十分とすべきであり、一般に、選択さ
れる特定の界面活性剤と金属酸化物研磨材の表面の性質
によって異なるであろう。例えば、選択された界面活性
剤が不十分な量で使用されると、安定化に対して殆ど又
は全く効果がないであろう。他方で、過剰な量の界面活
性剤は、スラリーの不都合な発泡及び／又は凝集をもた
らすことがある。このため、界面活性剤のような添加剤
は、一般に、約０．００１〜１０重量％の量で存在すべ
きである。また、添加剤は、スラリーに直接添加されて
もよく、あるいは、公知技術を用いて金属酸化物研磨材
の表面に処理されてもよい。いずれの場合でも、添加剤
の量は、本研磨用スラリーの所望濃度となるように調節
される。

【００３０】化学的・機械的研磨プロセスのコントロー
ルを容易にするため、本発明の化学的・機械的研磨用ス
ラリーのｐＨは約２．０〜約８．０、好ましくは約３．
５〜約６に維持することが好ましい。具体的には、本発
明の化学的・機械的研磨用スラリーの金属表面の膜不動
態化性能は、例えば８を上回るような高いｐＨでは損な
われることが認められている。同様に、本発明の化学的
・機械的研磨用スラリーのｐＨが例えば２未満のように
低過ぎると、スラリーを取り扱う問題や基板研磨性能の
問題が生じる。本発明の化学的・機械的研磨用スラリー
のｐＨは、公知の任意の酸、塩基、アミンを用いて調節
可能である。ここで、本発明の化学的・機械的研磨用ス
ラリーに不都合な金属成分を導入することを避けるた
め、金属イオンを含まない水酸化アンモニウムやアミ
ン、硝酸、リン酸、硫酸、有機酸のような酸又は塩基を
使用することが好ましい。

【００３１】本発明の化学的・機械的研磨用スラリー
は、高いチタン（Ｔｉ）研磨速度を有すると同時に、窒
化チタン（ＴｉＮ）やアルミニウム含有層の特にはＡｌ
−Ｃｕ層に対して高い研磨速度を有することが見出され
ている。また、本化学的・機械的研磨用スラリーは、誘
電体絶縁層に対しては、望ましい低い研磨速度を示す。
本発明の化学的・機械的研磨用スラリーの１つの重要な
用途は、チタン、アルミニウム、及びアルミニウム含有
合金の例えばＣｕ−Ａｌを含む薄い層の膜に対する化学
的・機械的研磨である。このような研磨用途において、
単一の研磨用スラリーが、チタン、窒化チタン、及びア
ルミニウム含有合金を研磨するのに有効である。本発明
の化学的・機械的研磨用スラリーは、好ましくは、約
２：１〜約１：２、より好ましくは約１：１．２５〜約
１．２５：１のＡｌ−Ｃｕ対チタン（Ａｌ−Ｃｕ：Ｔ
ｉ）の研磨選択性とＡｌ−Ｃｕ対ＴｉＮ（Ａｌ−Ｃｕ：
ＴｉＮ）の研磨選択性を示す。同時に、本発明の化学的
・機械的研磨用スラリーは、非常に低い誘電体（ＳｉＯ
₂）研磨速度を示し、好ましくは４０Å／分未満のＳｉ
Ｏ₂研磨速度を示す。

【００３２】本研磨用スラリーは、当業者に公知の常套
技術を用いて製造されることができる。一般に、酸化
剤、有機酸、及びその他の所望の添加剤の例えば界面活
性剤が、所定の濃度で脱イオン水や蒸留水のような水系
媒体に添加され、それらの成分が媒体中に完全に溶解す
るまで低剪断条件下で混合される。ヒュームドアルミナ
のような金属酸化物研磨材の濃分散系がその媒体に添加
され、最終的研磨用スラリーの所望の研磨材充填レベル
まで希釈される。

【００３３】本発明の研磨用スラリーは、一荷姿系（安
定な水系媒体中の酸化物、研磨材、及び添加剤）として
供給することができる。ここで、起こり得る化学的・機
械的研磨用スラリーの劣化を防ぐには、第１荷姿が第１
酸化剤を含んで第２荷姿が第２酸化剤を含む、少なくと
も２つの荷姿システムが好ましい。残りの成分の研磨
材、有機酸、及び随意の添加剤は、第１容器、第２容
器、又は第３容器のいずれかに存在することができる。
ここで、第１酸化剤が尿素−過酸化水素の場合、ドライ
な固体状の双方の酸化剤を第１容器に入れ、残りの水系
成分を第２容器に入れることもできる。

【００３４】第１容器又は第２容器の成分はドライな形
態でよいが、対応する容器の成分は水分散系の形態であ
る。例えば、第１容器は水系形態中の第１酸化剤を含
み、第２容器は、研磨材、第２酸化剤、及び有機酸を水
分散系を含む。あるいは、第１容器は、研磨材と第１酸
化剤の水分散系を含み、第２容器は水系形態の有機酸と
第２酸化剤を含むことができる。本発明の化学的・機械
的研磨用スラリーの成分のその他の２荷姿の組み合わせ
も、本発明の範囲内にある。

【００３５】複数荷姿の化学的・機械的研磨用スラリー
システムは、ウェハーの所望の金属層について用いられ
るのに適切な標準的な研磨装置で使用されることができ
る。複数荷姿システムは、２以上の容器の中に水系又は
ドライな状態の１種以上の化学的・機械的研磨用スラリ
ー成分を含む。複数荷姿システムは、各容器からの成分
を所望の量で混ぜ、少なくとも２種の酸化剤、研磨材、
及び上記の量の有機酸を含む化学的・機械的研磨用スラ
リーを得るのに使用される。

【００３６】本発明の化学的・機械的研磨用スラリー
は、二酸化ケイ素の研磨速度を約４０Å／分を超えるま
で大きく高めることはない。しかしながら、本発明の化
学的・機械的研磨用スラリーは、アルミニウムやＡｌ−
Ｃｕのようなアルミニウム含有合金の高い研磨速度を維
持しながら、チタンや窒化チタンの研磨速度を大きく増
加させる。即ち、本発明の化学的・機械的研磨用スラリ
ーは、チタン、窒化チタン、及びＣｕ−Ａｌの研磨選択
性をコントロールするのに有効である。本発明の研磨用
スラリーは、半導体集積回路製造のいろいろな段階に使
用され、表面不完全性と欠陥を最少限にしながら所望の
研磨速度で有効な研磨を提供することができる。

【００３７】尿素−過酸化水素を含む本発明の化学的・
機械的研磨用スラリーは、尿素−過酸化水素を含有する
化学的・機械的研磨用スラリーを得る直前に、尿素とそ
の他の有用なスラリー成分を含むスラリー前駆体に過酸
化水素を添加することによって処方されることができ
る。尿素含有スラリー前駆体から本発明の化学的・機械
的研磨用スラリーを処方することは、過酸化水素含有ス
ラリーに伴う安定性、輸送、安全性の問題を解決する
が、これは、尿素を含有する化学的・機械的研磨用スラ
リー前駆体が、使用される場所まで輸送され、化学的・
機械的研磨用スラリーを使用する直前に、その場で過酸
化水素と混合されて調製され得るからである。

【００３８】本発明の好ましいスラリー前駆体は、尿素
と少なくとも１種の第２酸化剤のドライ又は水系混合物
を含んでなる。少なくとも１種の研磨材、少なくとも１
種の有機酸、及び化学的・機械的研磨用スラリーに有用
な界面活性剤のようなその他の成分などの付加的な成分
を、尿素含有スラリー前駆体に混和することができる。

【００３９】本発明の最も好ましい前駆体は、約２．０
〜約２４．０重量％の尿素、ヒュームドアルミナ、過硫
酸アンモニウム、及び上記の量のクエン酸を含んでな
る。複数荷姿の化学的・機械的研磨用スラリーシステム
は、ウェハーの所望の金属層に使用されるのに適切な標
準的研磨装置を用いて使用されることができる。複数荷
姿のシステムは、２つ以上の容器の中の適当な水系又は
ドライ形態で、１つ以上の化学的・機械的研磨用スラリ
ー成分を有する。複数荷姿システムは、スラリーを基板
に施す時又は前に、各容器の成分を所望の量で混ぜ、上
記の所望の量の少なくとも１種の第１酸化剤、少なくと
も１種の第２酸化剤、少なくとも１種の有機酸、及び少
なくとも１種の研磨材を上記の所望の量で含む化学的・
機械的研磨用スラリーを得るのに使用される。

【００４０】好ましい荷姿システムは、アルミナ、尿
素、過硫酸アンモニウム、コハク酸を含む化学的・機械
的研磨用スラリー前駆体を入れた第１容器、及び過酸化
水素を入れた第２容器を有する。研磨する場所で、化学
的・機械的研磨用スラリー前駆体と過酸化水素が、研磨
するときに測定量で混合され、本発明の化学的・機械的
研磨用スラリーを得る。

【００４１】

【実施例】本発明者は、２種の酸化剤を含む化学的・機
械的研磨用スラリーが、誘電体層については許容できる
低い研磨速度を示しながら、高い速度でチタン、窒化チ
タン、Ａｌ−Ｃｕを含む多重金属層を研磨し得ることを
見出した。下記の例は、本発明の好ましい態様と本発明
の組成物の適切な使用方法を例示する。

【００４２】例１この例においては、４．０重量％の過硫酸アンモニウ
ム、３．０重量％のコハク酸、５．０重量％のヒューム
ドアルミナ研磨材ＳＥＭＩ−ＳＰＥＲＳＥ（商標）Ｗ−
Ａ３５５分散系（イリノイ州のＡｕｒｏｒａにあるキャ
ボット社のミクロエレクトロニクス材料部より販売）、
及び０重量％又は３．０重量％の過酸化水素を含み、ス
ラリーの残部は脱イオン水からなる２種の化学的・機械
的研磨用スラリーを用い、化学的・機械的研磨を行っ
た。このスラリーを水酸化アンモニウムでｐＨ５．０に
調節した。

【００４３】この化学的・機械的研磨用スラリーを、２
０００Åの厚さを有するＴｉコーティングのブランケッ
トウェハーに適用した。ウェハーをＩＰＥＣ４７２機具
（ＩＰＥＣプラナー社製）の中に配置した。このウェハ
ーを５ｐｓｉの下方力、４５ｒｐｍのテーブル速度、及
び６０ｒｐｍのスピンドル速度に供した。化学的・機械
的研磨用スラリーをＸＭＧＨ１１５８パッド（Ｒｏｄｅ
ｌ社製）に２００ｍｌ／分の量で施した。

【００４４】過酸化水素を全く含まない化学的・機械的
研磨用スラリーのチタン除去速度は８．６ｎｍ／分であ
り、Ａｌ−Ｃｕ／チタン選択性は２３を超えた。３．０
重量％の過酸化水素を含む化学的・機械的研磨用スラリ
ーのチタン除去速度は２００ｎｍ／分であり、Ａｌ−Ｃ
ｕ／チタン選択性は１：１であった。両方のテストにお
いて、Ａｌ−Ｃｕ除去速度は約２００ｎｍ／分であっ
た。

【００４５】例２この例は、本発明の化学的・機械的研磨用スラリーの、
アルミニウム研磨速度とＴｉ、ＴｉＮ、ＳｉＯ₂選択性
に対する異なる溶液ｐＨの効果を検討した。この例で
は、４．０重量％の過硫酸アンモニウム、３．０重量％
のコハク酸、３．０重量％の過酸化水素、５．０重量％
のアルミナ研磨材（Ｗ−Ａ３５５）、及び残部は脱イオ
ン水の組成を有する本発明の化学的・機械的研磨用スラ
リーを使用した。水酸化アンモニウムを用いてスラリー
のｐＨを調節し、ｐＨ３．５の第１スラリーとｐＨ５．
０の第２スラリーの２種のスラリーを得た。

【００４６】この化学的・機械的研磨用スラリーを、Ａ
ｌ、Ｔｉ、ＴｉＮ、及びＳｉＯ_xブランケットのコーテ
ィングされたウェハーに施した。ウェハーをＩＰＥＣ４
７２機具の中に配置し、５ｐｓｉの下方力、４５ｒｐｍ
のテーブル速度、及び６０ｒｐｍのスピンドル速度で研
磨した。この化学的・機械的研磨用スラリーを２００ｍ
ｌ／分の速度でＸＭＧＨ１１５８パッドに施した。次の
表１はこの例の結果をまとめている。

【００４７】

【表１】

【００４８】上記の表１に示した研磨結果は、本発明の
化学的・機械的研磨用スラリーが広い範囲のｐＨにわた
って有用であることを明確に示している。例３この例は、本発明の化学的・機械的研磨用スラリーにホ
スホン酸を添加することがチタン溶解に及ぼす効果を検
討する。この例においては、４．０重量％の過硫酸アン
モニウム、３．０重量％のコハク酸、３．０重量％の過
酸化水素、５．０重量％のアルミナ研磨材（Ｗ−Ａ３５
５）、及び脱イオン水からなる化学的・機械的研磨用ス
ラリーを使用した。少量のアミノトリ（メチレンホスホ
ン酸）を添加した又は添加していない化学的・機械的研
磨用スラリーを電気化学セルの中に入れ、新しく研磨し
た表面のＴｉ溶解速度を、研磨終了後の５分間に電気化
学法によって評価した。この結果を下記の表２に示す
が、ホスホン酸がＴｉ溶解を抑制することが分かる。

【００４９】

【表２】

【００５０】これらの例の結果は、第１酸化剤と第２酸
化剤を含む化学的・機械的研磨用スラリーが、１つの研
磨工程において、メタライゼーションの複数金属層を研
磨するするのに、広範囲なｐＨにわたって有用であるこ
とを実証している。また、この結果は、本発明の化学的
・機械的研磨用スラリーに安定剤を添加することが金属
基板の基板層の腐食を抑制することを実証している。

【００５１】例４この例は、有用な化学的・機械的研磨酸化剤としての尿
素−過酸化水素と過酸化水素の有効性を比較する。具体
的には、この例は２種の酸化剤について経時的な安定性
を比較した。次の組成を有する４種のスラリーを水系媒
体（脱イオン水）の中で調製した。各スラリーを、ＳＥ
ＭＩ−ＳＰＥＲＳＥ（商標）Ｗ−Ａ３５５アルミナ分散
系を用いて調製し、脱イオン水で５重量％アルミナまで
希釈した。

【００５２】スラリーＡ：５％のアルミナ、３％の過酸
化水素、３％のコハク酸、初期のｐＨ＝３．５０スラリーＢ：５％のアルミナ、８．５％の尿素−過酸化
水素（約３．０重量％の水性のＨ₂Ｏ₂に相当）、３％
のコハク酸、初期のｐＨ＝３．５５スラリーＣ：５％のアルミナ、３％の過酸化水素、４％
の過硫酸アンモニウム、３％のコハク酸、初期のｐＨ＝
４．００スラリーＤ：５％のアルミナ、８．５％の尿素−過酸化
水素（約３．０重量％の水性のＨ₂Ｏ₂に相当）、４％
の過硫酸アンモニウム、３％のコハク酸、初期のｐＨ＝
４．００スラリーＡとＢを７週間にわたって室温で放置した。ス
ラリーＡとＢをｐＨについて定期的に検査し、酸性溶液
中の過マンガン酸カリウムで滴定し、活性過酸化水素の
％を測定した。その結果を次の表３に示す。

【００５３】

【表３】

【００５４】テスト結果は、過酸化水素を含むスラリー
中の活性過酸化物が、尿素−過酸化水素を含むスラリー
よりもはるかに迅速に分解することを示す。両スラリー
のｐＨ安定性は同等である。スラリーＣとＤの過酸化物
活性、過硫酸酸化剤の活性、及びｐＨを上記のようにし
て評価した。スラリーＣとＤの安定性評価の結果を次の
表４に示す。

【００５５】

【表４】

【００５６】表４に示された安定性データは、尿素−過
酸化水素を含むスラリーの活性が、過酸化水素を含むス
ラリーよりも経時的に安定であることを実証している。
また、表４に示された結果は、尿素−過酸化水素が、第
２酸化剤を安定化させ、その経時的な分解を大きく抑制
することを示している。このように、尿素−過酸化水素
は、尿素−過酸化水素は、酸化剤及び少なくとも２種の
酸化剤を含む化学的・機械的研磨用スラリーの安定剤の
双方の作用をし、尿素−過酸化水素を含むスラリーが酸
化剤活性を低下することなく使用前に何日も準備されて
いることを可能にする。

【００５７】例５スラリーＣとＤの研磨性能を、上記の例１に示した方法
によって評価した。研磨結果を次の表５に示す。

【００５８】

【表５】

【００５９】研磨結果は、両方のスラリーが種々の金属
層を研磨するのに有効であることを示す。また、尿素−
過酸化水素を含むスラリーＤは、過酸化水素を含むスラ
リーＣよりも酸化物層に対して望ましい高い選択性を示
す。本発明を特定の態様によって説明したが、本発明の
技術的思想から逸脱することなく変更がなされ得ること
を理解すべきである。本発明の範囲は、詳細な説明や例
に示した本発明の説明に限定されるものではなく、特許
請求の範囲によって規定されるものと考えるべきであ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水系媒体、研磨材、約０．２〜約１０．
０重量％の第１酸化剤、約０．５〜約１０．０重量％の
第２酸化剤、及び約０．５〜約１５．０重量％の少なく
とも１種の有機酸を含んでなり、ｐＨが約２．０〜約
８．０であることを特徴とする化学的・機械的研磨用ス
ラリー組成物。
【請求項２】第１酸化剤が、ヒドロキシル基によって
解離する少なくとも１種のペルオキシ化合物である請求
項１に記載の組成物。
【請求項３】第１酸化剤が、過酸化水素、尿素−過酸
化水素、及びそれらの混合物から選択された請求項１又
は２に記載の組成物。
【請求項４】研磨材、尿素−過酸化水素、及び少なく
とも１種の第２酸化剤を含んでなることを特徴とする化
学的・機械的研磨用スラリー組成物。
【請求項５】尿素−過酸化水素がその組成物中に１．
５重量％〜３０．０重量％の量で存在する請求項４に記
載の組成物。
【請求項６】尿素−過酸化水素がその組成物中に５．
０重量％〜１２．０重量％の量で存在する請求項５に記
載の組成物。
【請求項７】尿素、及び少なくとも１種の第２酸化剤
を含んでなることを特徴とする化学的・機械的研磨用ス
ラリーの前駆体組成物。
【請求項８】その組成物がさらに研磨材を含む請求項
７に記載の組成物。
【請求項９】その組成物が約０．２〜約１０．０重量
％の第２酸化剤を含む請求項１〜８のいずれか１項に記
載の組成物。
【請求項１０】第２酸化剤が、ジペルスルフェート
塩、ジペルスルフェート酸、モノペルスルフェート塩、
モノペルスルフェート酸、及びそれらの混合物から選択
された少なくとも１種の化合物である請求項１〜９のい
ずれか１項に記載の組成物。
【請求項１１】第２酸化剤が過硫酸アンモニウムであ
る請求項１〜１０のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項１２】その組成物が少なくとも１種の有機酸
をさらに含む請求項４〜８のいずれか１項に記載の組成
物。
【請求項１３】その有機酸がその組成物中に約０．５
重量％〜約１５．０重量％の量で存在する請求項１２に
記載の組成物。
【請求項１４】有機酸がコハク酸である請求項１〜
３、１２又は１３のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項１５】その組成物が少なくとも１種の界面活
性剤をさらに含む請求項１〜１４のいずれか１項に記載
の組成物。
【請求項１６】その組成物が少なくとも１種の安定剤
をさらに含む請求項１〜１５のいずれか１項に記載の組
成物。
【請求項１７】研磨材が金属酸化物である請求項１〜
６又は８〜１６のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項１８】研磨材が金属酸化物の水分散系である
請求項１〜６又は８〜１６のいずれか１項に記載の組成
物。
【請求項１９】金属酸化物研磨材が、約１．０μｍ未
満のサイズ分布と約０．４μｍ未満の平均凝集体直径を
有する金属酸化物凝集体からなる請求項１７又は１８に
記載の組成物。
【請求項２０】金属酸化物研磨材が、０．４００μｍ
未満の一次粒子径と約１０ｍ²／ｇ〜約２５０ｍ²／ｇ
の表面積を有する分離した個々の金属酸化物の球状粒子
からなる請求項１７又は１８に記載の組成物。
【請求項２１】金属酸化物研磨材が約５ｍ²／ｇ〜約
４３０ｍ²／ｇの表面積を有する請求項１７〜１９のい
ずれか１項に記載の組成物。
【請求項２２】金属酸化物研磨材が約３０ｍ²／ｇ〜
約１７０ｍ²／ｇの表面積を有する請求項２０又は２１
に記載の組成物。
【請求項２３】金属酸化物研磨材が、沈殿金属酸化物
研磨材又はヒュームド金属酸化物研磨材からなる群より
選択された請求項１７〜２２のいずれか１項に記載の組
成物。
【請求項２４】金属酸化物研磨材が、アルミナ、セリ
ア、ゲルマニア、シリカ、チタニア、ジルコニア、及び
それらの混合物からなる群より選択された請求項１７〜
２３のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項２５】研磨材が、シリカ、アルミナ、及びそ
れらの混合物からなる群より選択された請求項１７〜２
４のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項２６】研磨材が約１．０〜約９．０重量％の
アルミナである請求項１〜６又は８〜２５のいずれか１
項に記載の組成物。
【請求項２７】研磨材が１．０重量％〜９．０重量％
の量で存在するアルミナであり、第１酸化物が０．５重
量％〜１０．０重量％の量で存在する過酸化水素であ
り、第２酸化物が０．２重量％〜１０．０重量％の量で
存在する過硫酸アンモニウムであり、有機酸が０．５重
量％〜５．０重量％の量で存在するコハク酸である請求
項１に記載の組成物。
【請求項２８】研磨材が１．０重量％〜９．０重量％
の量で存在するアルミナであり、尿素−過酸化水素が
１．５重量％〜３０．０重量％の量で存在し、第２酸化
物が０．２重量％〜１０．０重量％の量で存在する過硫
酸アンモニウムである請求項４に記載の組成物。
【請求項２９】０．５重量％〜５．０重量％のコハク
酸をさらに含む請求項２８に記載の組成物。
【請求項３０】有機酸をさらに含む請求項７又は８に
記載の組成物。
【請求項３１】尿素が２．０重量％〜２０．０重量％
の量で存在し、第２酸化物が０．２重量％〜１０．０重
量％の量で存在する過硫酸アンモニウムであり、有機酸
が０．５重量％〜５．０重量％の量で存在するコハク酸
である請求項３０に記載の組成物。
【請求項３２】１．０重量％〜９．０重量％の量で存
在するアルミナ研磨材をさらに含む請求項３１に記載の
組成物。
【請求項３３】 (a) 請求項７、８、又は３０〜３２の
いずれか１項に記載の組成物に０．７５：１〜約２：１
の尿素：過酸化水素のモル比で過酸化水素を混合し、研
磨用スラリー組成物を作成し、(b) その研磨用スラリー
組成物を基板に施し、(c) 基板にパッドを接触させ、基
板に対してパッドを動かすことによって基板から金属層
の少なくとも一部を除去する、各工程を含むことを特徴
とする基板の研磨方法。
【請求項３４】 (a) 請求項１〜３２のいずれか１項に
記載の研磨用組成物を基板に施し、(b) 基板にパッドを
接触させ、基板に対してパッドを動かすことによって基
板から金属層の少なくとも一部を除去する、各工程を含
むことを特徴とする基板の研磨方法。
【請求項３５】基板がチタン接着層とアルミニウム合
金含有層を有し、チタン層の少なくとも一部とアルミニ
ウム含有合金層の少なくとも一部が基板から除去される
請求項３３又は３４に記載の方法。
【請求項３６】基板が窒化チタン層をさらに有し、窒
化チタン層の少なくとも一部が基板から除去される請求
項３３〜３５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３７】パッドが基板に接触して配置される前
に化学的・機械的研磨用スラリーがパッドに施される請
求項３３〜３６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３８】 (a) 請求項７、８、又は３０〜３２の
いずれか１項に記載の組成物を収めた第１容器、及び
(b) 過酸化水素を収めた第２容器、を含んでなることを
特徴とする化学的・機械的研磨用組成物の複数荷姿シス
テム。