JPH11511394A

JPH11511394A - 改良研磨スラリー及びその使用方法

Info

Publication number: JPH11511394A
Application number: JP9515279A
Authority: JP
Inventors: ジン−ファンワン; アナンサセドラマン; ヘイ−ミンワン; リーメルボルンクック
Original assignee: ローデルインコーポレイテッド
Priority date: 1995-10-10
Filing date: 1996-10-04
Publication date: 1999-10-05
Also published as: US5693239A; EP0868543A1; TW365028B; WO1997013889A1; KR19990064098A; CN1199429A; CN1087870C; EP0868543A4

Abstract

(57)【要約】金属含有加工部材を研磨あるいは平坦化する際に用いる水性スラリーであり、このスラリーの固形物の約１〜５０重量％はサブミクロンのアルファ−アルミナ、固形部物の残りは研磨性がかなり小さい合成物からなる。研磨性がかなり小さい固形物は、アルミニウムハイドレート、アルミニウムハイドロオキサイド、ガンマ−アルミナ、デルタ−アルミナ、非晶アルミナ及び非晶シリカからなるグループの一つあるいは複数である。ケミカル−メカニカルポリッシングの際に、水性スラリーが研磨化合物として使用される金属含有加工部材の表面を研磨する方法である。

Description

【発明の詳細な説明】改良研磨スラリー及びその使用方法発明の背景発明の技術分野この発明は、金属、誘電／金属複合体、半導体および集積回路の研磨に関するものである。特に、この発明は、半導体および集積回路ウェーハの平坦化に使用する研磨粒子含有スラリーの改良に関するものである。従来の技術従来の研磨合成物またはスラリーは、一般に、研磨粒子を含有する溶剤からなる。部分、又は、基板全体は、エラストマーパッドが基板に押しつけられ、そのバッドと基板が相互間で動く間、スラリー中に漬けられあるいはスラリー中で濯がれる。こうして研磨粒子は荷重下で基板に対して押しつけられ、パッドの横方向の動きによって研磨粒子が基板表面を横切って動き、その結果、基板表面の磨耗、容積的な除去につながる。多くの場合、表面除去の速度は、単に、加えられる圧力の程度、パッドの回転速度、およびスラリー粒子の化学的活性によって決まる。研磨粒子の化学的活性の向上が、数多くの特許、例えは、デラウェア州ニューアークのローデルインコーポレイテッドに譲渡されている米国特許第4,959,113号（ロバーツ）および第5.382.272号（クック他）の基になっている。研磨速度を高める別の方法としては、スラリーにそれ自体が基板に対して腐食性のある成分を加える方法がある。研磨粒子と共に使用すると、かなり高い研磨速度が得られる。この方法は、しばしば、ケミカル−メカニカルポリッシング（ＣＭＰ）と呼ばれるが、半導体や半導体デバイス、特に、集積回路の研磨用に好まれる技術である。しばしば、集積回路構造中の相互接続ヴァイアスのような誘電／金属複合体構造の研磨の際に、スラリーに、金属成分の溶解を速める添加物が加えられる。この技術およびこれに関連するその他の技術の目的は、回路の金属部分を優先的に取り除いて、その結果得られる表面が、代表的にはSiO₂から成る、絶縁あるいは誘電面と共面になることである。この工程は、平坦化と呼ばれる。過酸化水素等の酸化剤が、しばしばＣＭＰに使用されるスラリーに添加され、金属表面が酸化物に変えられて、研磨スラリーの化学的、機械的作用を受け易くなる。この明細書で参照されているエフカウフマン（F．Kaufman）他（ジャーナルエレクトロケミカルソサエティ（J．Electrochem．Soc.）138巻、3460 頁、1991年）によって、この技術の一般的な観察が示されている。カウフマン等によって指摘されていることであるが、金属デバイス構造のＣＭＰで一般に使用される研磨剤は、一般に、研磨活性を与えるためにスラリー中にアルミナやシリカ粒子を用いている。シリカは専ら非結晶状態で研磨するために使用されるのに対し、酸化アルミニウム粒子は、水和程度がさまざな非結晶及び結晶形態の双方において商業的に生産される。これら材料は水和程度によって三つのグループに分けられる。最初のカテゴリーは、アルミニウムハイドレートと呼ばれ、化学式Al(OH)₃を有する。このクラスの商業的に生産される合成物は、例えば、バイエライト(Bayerite)（ガンマ−アルミニウムハイドレート）およびギブサイト(Gibbsite)（アルファ−アルミニウムハイドレート）である。第二のカテゴリーは、アルミニウムモノハイドロオキサイドと呼ばれ、化学式AlOOHを有する。このカテゴリーの商業的に生産される合成物は、例えば、ディアスポル (Diaspore)(ガンマ−アルミニウムハイドロオキサイド)及びベーマイト(Boehm-i te)(アルファ−アルミニウムハイドロオキサイド)である。第三のカテゴリーは固形酸化物(Al₂O₃)であり、このカテゴリーの商業的に生産される合成物は、例えば、ガンマ−アルミナおよびアルファ−アルミナである。全ての結晶合成物は、一般に、酸化アルミニウムの脱水シーケンスの段階で見られ、その最終製品はアルファ−アルミナである。先行技術は、研磨工程における酸化アルミニウムの３種類のどの相対的な長所についても区別していない。例えば、米国特許第4.944.836号（バイエル他）、同第4,956,313号（コート他）、同第5,244,534号（ユ他）、同第5,391,258号号（ブランカレオニ他）等は全て金属半導体デバイスのＣＭＰ用の先行技術のスラリーを開示しているが、単に、アルミナ研磨粒子の使用を教えているに過ぎない。金属ＣＭＰにおいて酸化アルミニウム研磨粒子を使用する第一の理由は、シリカ粒子の分散が不安定な酸性環境（代表的にはpH１−６）における酸化アルミニウム研磨粒子の安定性であることが、一般に、技術分野の専門家によって認識されている。米国特許第5,340,370号（ケイディエン他）が記載しているが、酸化アルミニウム研磨粒子の主たる欠点は、基板表面に傷をつける傾向があるということである。歴史的に、このことが、酸化アルミニウムを研磨性のより少ない形態で使用するということに導いた。特に、研磨に使用するベーマイトとガンマ−アルミナが挙げられる（「ナノメーターサイズのアルミナ研磨スラリー」ディ−．ロストカー(D.Rostoker)著、ノートンマテリアルズ、マサチューセッツ州ウスター、1 994年）を参照）。代表的には、これら研磨性がより少ない粒子は、SiO₂と同等の研磨活性をもたらす。研磨性の少ないこのようなスラリー粒子には損傷を減らすという長所があるが、これらを使用すると、他の重大な欠点が認められる。ケイディエン（米国特許第5.340.370号）が指摘しているように、主たる欠点は、これら研磨性の小さいスラリー粒子は、接触金属の接着を確実にするために一般的に使用されるTiNやT iの接着層に対して殆ど研磨活性を持たないことである。この接着層は、加工デバイスを作るＣＭＰの間に、全水平面から取り除かれなければならない。ラテン他（「タングステンＣＭＰにおけるパターン密度効果」会報ＶＭＩＣ 1995年，4 91-7頁，1995年）が、最近、金属デバイスウェーハのＣＭＰにおける接着層除去の効果を精密に調べている。集積回路を構成する面の浸食が進むにつれて、接着層の選択比（接着層に対する金属の除去速度の割合）が高くなる。この割合は同時に誘電層（SiO₂）に対して高い選択比を維持しながら、非常に低い（即ち、１）のが理想的である。ケイディエンの特許に記載されていることであるが、研磨性のより小さいスラリー粒子を使用する先行技術金属ＣＭＰスラリーは、一般に、誘電層に対する選択比と同等の接着層選択比を示す。即ち、不都合なほど高い。その結果、接着層の完全な除去のために受入れ難い程長い研磨時間を要することになる（先行技術スラリーでは、接着層の除去は全研磨時間の30％にも及ぶ）か、あるいは、ケイディエンが言っているように、追加の研磨工程が必要になる。上記の記述から明らかなように、高い金属層の除去速度と、誘電層に対する高い選択比と、接着層に対する低い選択比を同時に持つ金属ＣＭＰスラリーが得られれば、それらは先端技術における重要な改良をもたらすことになりうる。発明の概要この発明の一つの特徴は、金属含有の加工部材を研磨あるいは平坦化するための水性スラリーであって、このスラリーの固形部分の約１〜５０重量％がサブミクロンのアルファ−アルミナで、固形部分の残りが研磨性がかなり小さい合成物からなることである。研磨性がかなり小さい固形物は、アルミニウムハイドレート、アルミニウムハイドロオキサイド、ガンマ−アルミナ、デルタ−アルミナ、非晶アルミナ及び非晶シリカからなるグループの一つあるいは複数からなる。この発明の他の特徴は、金属含有の加工部材の表面を研磨あるいは平坦化する方法であり、（a）固形部分の約１〜５０重量％が完全結晶アルファ−アルミナ、固形部分の残りの部分が研磨性がかなり小さい合成物からなる水性スラリーを研磨あるいは平坦化する加工部材の表面に当てる工程、および、（b）ケミカル−メカニカルポリッシング手段によってこの加工部材の表面を研磨または平坦化する工程からなる。発明の詳細な説明この発明においては、使用されている水性スラリーの固形部分の約１〜５０重量％がサブミクロンのアルファ−アルミナ、固形部分の残りの部分が研磨性がかなり小さい別の位相であるとき、ケミカル−メカニカルポリッシングされている加工部材からの金属の除去が予想以上に高い速度であることを発見した。アルファ−アルミナ粒子が、スラリーの固形部分の約５〜２５重量％であることが好ましい。このようなスラリーの金属研磨速度は、使用されている水性スラリーの固形物が100％アルファ−アルミナと同等の粒径であるときに得られる速度よりもかなり大きく、この速度は、使用されているスラリーの固形物が研磨性がかなり小さく非結晶の、または研磨性がかなり小さいかあるいは非結晶の固形物のみを含有する場合よりも数倍大きい。研磨されている加工基板は、典型的には、タングステン、アルミニウム、銅、ニッケルまたはタンタル等の一つまたは複数の金属を含有している。その他の金属もそれ自体であるいは前述の金属と共に使用することができる。加工部材は、一つあるいは複数の金属とともに、シリカ（SiO₂）のみ、あるいはシリカとこの技術分野の専門家に公知の他の代表的な誘電層のような誘電層を含む半導体デバイス基板とすることができる。誘電層が加工部材中に存在するときは、高い金属除去速度を維持すると同時に、この発明のスラリーが誘電層に対して予想もしない程の高い選択比と金属を誘電層に接着する接着層に対して予想もしない程の低い選択比を示す。代表的な接着層は、窒化チタン(TiN)から成る。これらスラリーの作用は現段階の先端技術において重要な改良になると思われる。この発明のスラリーには、さらに、ケイディエン（米国特許第5,340,370号）に記載されているような酸化剤と、ブランカレオニ（米国特許第5,391,258号）に記載されているようなシリカの除去速度を抑制する化合物を含めてもよい。また、この技術分野で一般に使用される他の添加物、例えば、界面活性剤、懸濁補助剤等も、この発明の重要な特徴に反することなく、含めることができる。この発明の研磨合成物に用いられる酸化剤は、酸化剤の酸化の可能性が、研磨されている金属の酸化の可能性よりも大きければ、水性媒体に溶解するどんなオキシダント（酸化体）であってもよい。一般的な酸化剤には、塩素酸塩、過塩素酸塩、亜塩素酸塩、ヨウ素酸塩、硝酸塩、過硫酸塩、過酸化物、オゾン処理水、酸素処理水がある。シリカの除去速度を抑制する化合物は、ブランカレオニ（米国特許第5,391,25 8号）に、少なくとも二つの酸基を含有し、最初の分離可能な酸のpKaが、研磨スラリーとして使用されている研磨合成物のpHよりそれほど大きくはないところの化合物として記載されている。このような化合物としては、例えば、フタル酸水素カリウムとフタル酸水素アンモニウムがある。この発明のスラリーの独特の特徴は、アルファ−アルミナおよび研磨性のより小さい粒子が同時に存在することであり、双方が、サブミクロンの粒径、すなわち、好ましくは約0.02ミクロンから１ミクロン以下であることである。アルファ −アルミナの機能は、高い除去速度と接着層に対する低い選択比をもたらすことである。研磨性のより小さい粒子が同時に存在することによって、他の層においては高い除去速度を維持しながら、誘電層の除去速度が予想外に減少することになる。このことは、誘電層に対する望ましい高い選択比をもたらす。この予想外の効果は、後述する例において明らかになる。この発明において、アルファ−アルミナとの組合せに使用される研磨性のより小さい粒子は、アルミニウムハイドレート、アルミニウムハイドロオキサイド、ガンマ−アルミナ、デルタ−アルミナ、非晶アルミナ及び非晶シリカ等からなるグループの一つあるいは複数からなる。この第二の研磨性がかなり小さい固形物の重要な特徴は、研磨性がより小さいことである。その機能は、純粋なアルファ−アルミナに関してデバイスの誘電化合物の研磨速度を減少させ、金属／誘電研磨選択比を増加させることであると思われる。酸化アルミニウム化合物が好ましい。なぜならば、酸化アルミニウム化合物は前述の酸安定性を有し、アルファ−アルミナ化合物と大いに化学的に両立するからである。非晶シリカは研磨性がより小さい粒子としても使用できるが、このような組合せは、長い保存期間の間に凝固及び沈殿を引き起こす。このことはスラリーの機能に否定的な影響を及ぼすものではないが、商業的に生産されるスラリーにあっては望ましくなく、従って、スラリー混合物が使用直前に作られるのでなければ好ましくない。研磨性のより小さい酸化アルミニウム材は、商業的に入手可能な単数及び複数の化合物から選択することができる。例えば、バイエライト(Bayerite)（ガンマ −アルミニウムハイドレート）、ギブサイト(Gibbsite)（アルファ−アルミニウムハイドレート）、ディアスポル(Diaspore)（ガンマ−アルミニウムハイドロオキサイド）、ベーマイト(Boehmite)（アルファ−アルミニウムハイドレート）、ガンマ−酸化アルミニウム、デルタ−酸化アルミニウム、非晶酸化アルミニウムがある。これらは、１ミクロン以下の粒径のものが使用されると有益である。これらは、純度、材料コスト、その他考慮すべきことに基づく希望範囲を越える組合せによっても使用することができる。フレーム(flame)合成により製造された非晶酸化アルミニウム（一般には、フュームド(fumed)アルミナとして知られている）、ベーマイト(Boehmite)（アルファ−アルミニウムハイドレート）及びガンマ−酸化アルミニウムが、非常に純度の高いサブミクロンの形態で安く容易に入手できるので、研磨性がより小さい固形成分として好ましい。この発明のスラリーは、この技術分野の専門家が使用しているどんな方法によって製造されたものであってもよい。代表的な方法としては、液体、溶解性の固形化合物、溶解しない固形物、あるいは溶解しない固形物の分散物の全ての成分を一緒に混合することである。下記の例では、溶解しない固形物が、研磨に使用されるスラリーの７重量％である場合を示しているが、アルファ−アルミナと研磨性のより小さい固形物のこのような混合物は、この種のスラリーに実際に使用される研磨固形物の範囲、即ち、約０.５〜５０重量％の範囲を越えても有益である。使用されるこのようなスラリーは、約３〜１２重量％の範囲の研磨固形物を含有していることが多い。この発明のスラリーは、一般に、凝縮形態で製造されている。凝縮スラリーは、水を加えて、研磨工程で使用する所望の濃度に希釈される。さらに、この例では、酸化剤（KIO₃）と誘電研磨速度の抑制に有益な作用剤（フタル酸水素アンモニウム）を使用しているが、この種の添加物の双方とも選択的に使用でき、この発明に不可欠という訳ではない。下記の例では、スラリー調製の代表的な方法を、そのスラリーのタングステン(w)金属ＣＭＰでの使用と合わせて概説している。超小型電子技術産業において一般的に用いられている他のタイプの金属（例えば、アルミニウム、銅、ニッケル、タンタル）のＣＭＰに有益な方法は、この明細書に述べられている指針に従うと、従来技術のスラリーを改良したのと同様の結果をもって、容易に準備できる。例下記に示す重量％の成分を、ポリエチレン容器中で、従来のモーター付き掻き混ぜ機を使って混合し、１ロット、１ガロンの均質スラリーを準備した。化合物重量％水 85.5 ％フタル酸水素アンモニウム 3.5 ％ KIO₃ 3 ％サブミクロンの研磨剤 7 ％各ロットは同じ％のサブミクロンの研磨剤を含有するが、このサブミクロンの研磨剤に用いたアルファ−アルミナは0〜100％と変えて、６ロットのスラリーを準備した。残りの研磨剤としては、非晶フュームドアルミナが使用された。両方の材料の粒径は殆ど同じで、約0.15ミクロンであった。これらのスラリーロットを使って、直径６インチ、タングステン、TiNおよびS iO₂のコーティングがされているシリコンウェーハを、ウエステック372研磨装置 (Westech 372 polishing machine)とローデルＩＣ 1000/スバ IV 研磨パッド(Ro del IC1000/SubaIV polishing pad)を使用して、下記の条件で、研磨した。プレッシャー 8 psi キャリアスピード 30 rpm テーブルスピード 50 rpm キャリアのバックプレッシャー 4 psi パッドのコンディショニング工程中３回の実施研磨された各ウェーハの研磨速度は、研磨時間を分割し、研磨の前後にフィルムの厚さを測定することで決定した。選択比は、関連材料の速度の割合によって計算した。以下の表１に、結果が纏めてある。（n.a．：利用できる資料がない）アルファ−アルミナが含まれることによって、タングステン除去速度が驚くほど向上していることが明らかである。試験されたアルファ−アルミナの最少量（３％）においてさえ、100％アルファ−アルミナが用いられた時と殆ど同様の高い除去速度が得られた。驚くことに、アルファ−アルミナの含有量がさらに全固形物の5−50％へと増加した場合、タングステン除去速度は、100％のアルファ− アルミナが用いられた時よりもかなり高いかった。これとは対照的に、タングステン/SiO₂選択比は、アルファ−アルミナの含有量が増加するととも低下し、100％のアルファ−アルミナで最も低く、0％で最も高かった。しかしながら、アルファ−アルミナおよび非晶アルミナの双方がスラリー中に存在するときには、選択比は、100％のアルファ−アルミナの場合よりも際立って高かった。同時に、この混合アルミナスラリーによって、タングステンの除去速度が向上した。タングステン／TiNの選択比は、幾らかのアルファ−アルミナが分散物の中に存在する限り殆ど一定であった。非晶アルミナ粒子のみが使用された場合、TiN 除去速度は取るに足りないものであった。このことは、ケイディエンの教えと一致する。従って、サブミクロンのアルファ−アルミナと研磨性がより小さい別の粒子との混合が、スラリー中に共に存在するとき、同時に、金属除去速度が高く、金属 /SiO₂選択比が高く、且つ、金属／接着層選択比が低いという独特の組合せをもたらすことが明らかである。ここまでの論述によって、先端技術からの大きな改良を説明しているが、この技術分野の専門家が上述の明細書と後続の請求項を検討すれば、更なる改良と使用が明らかになるであろう。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】１９９７年４月２９日【補正内容】（補正後）請求の範囲１．金属含有加工部材のケミカル−メカニカルポリッシングに有益な水性スラリーであって、水、サブミクロンのアルファ−アルミナ粒子、単一あるいは複数の研磨性がより小さいサブミクロンの固形物からなり、このサブミクロンの固形物は、アルミニウムハイドロオキサイド、ガンマ−アルミナ、デルタ−アルミナ、非晶アルミナ及び非晶シリカからなるグループのうち一つあるいは複数であり、アルファ−アルミナが、使用されるスラリーの全固形物の１−５０重量％をなす水性スラリー。２．前記アルファ−アルミナが、スラリーの全固形物の５−２５重量％なす請求項１記載の水性スラリー。３．さらに酸化剤を含有する請求項１記載の水性スラリー。４．さらに酸化剤を含有する請求項２記載の水性スラリー。５．前記加工部材がさらに誘電層を含有し、前記スラリーがさらに誘電層の除去速度を抑制する作用剤を含むことを特徴とする請求項３記載の水性スラリー。６．前記加工部材がさらに誘電層を含有し、前記スラリーがさらに誘電層の除去速度を抑制する作用剤を含むことを特徴とする請求項４記載の水性スラリー。７．前記アルファ−アルミナが、ガンマ−アルミナのサブミクロンの粒子との組合せで使用されていることを特徴とする請求項１乃至６記載の水性スラリー。８．前記アルファ−アルミナが、非晶アルミナのサブミクロンの粒子との組合せで使用されていることを特徴とする請求項１乃至６記載の水性スラリー。９．前記アルファ−アルミナが、非晶シリカのサブミクロンの粒子との組合せで使用されていることを特徴とする請求項１乃至６記載の水性スラリー。１０．金属含有加工部材の表面を研磨または平坦化する方法であって、（a）水、サブミクロンのアルファ−アルミナ粒子、アルミニウムハイドレート、アルミニウムハイドロオキサイド、ガンマ−アルミナ、デルタ−アルミナ、非晶アルミナおよび非晶シリカからなるグループのうちの一つあるいは複数の研磨性がより小さいサブミクロンの固形物からなる水性スラリーであって、前記アルファ−アルミナが、スラリー中の全固形物の１−５０重量％である水性スラリーを、加工部材の表面に当てる工程、および、（b）ケミカル−メカニカルポリッシング手段によってこの加工部材の表面を研磨または平坦化する工程からなる方法。１１．前記アルファ−アルミナが、スラリーの全固形物の５−２５重量％をなす請求項１０記載の方法。１２．前記スラリーがさらに酸化剤を含有する請求項１０記載の方法。１３．前記スラリーがさらに酸化剤を含有する請求項１１記載の方法。１４．前記スラリーがさらに誘電層の除去速度を抑制する作用剤を含むことを特徴とする請求項１２記載の方法。１５．前記スラリーがさらに誘電層の除去速度を抑制する作用剤を含むことを特徴とする請求項１３記載の方法。１６．前記加工部材に含まれる金属が、タングステンであることを特徴とする請求項１０乃至１５記載の方法。１７．前記加工部材に含まれる金属が、アルミニウムであることを特徴とする請求項１０乃至１５記載の方法。１８．前記加工部材に含まれる金属が、銅であることを特徴とする請求項１０乃至１５記載の方法。１９．前記加工部材に含まれる金属が、ニッケルであることを特徴とする請求項１０乃至１５記載の方法。２０．前記加工部材に含まれる金属が、タンタルであることを特徴とする請求項１０乃至１５記載の方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ワンヘイ−ミンアメリカ合衆国デラウエア州 19808 ウィルミングトンドーランコート７アパートメント４ビー (72)発明者クックリーメルボルンアメリカ合衆国ペンシルヴェニア州 19310 スティールヴィルブライソンロード 190

Claims

【特許請求の範囲】１．金属含有加工部材のケミカル−メカニカルポリッシングに有益な水性スラリーであって、水、サブミクロンのアルファ−アルミナ粒子、単一あるいは複数の研磨性が大幅に小さいサブミクロンの固形物からなり、このサブミクロンの固形物は、アルミニウムハイドレート、アルミニウムハイドロオキサイド、ガンマ −アルミナ、デルタ−アルミナ、非晶アルミナ及び非晶シリカからなるグループのうち一つあるいは複数であり、アルファ−アルミナが、使用されるスラリーの全固形物の約１−５０重量％をなす水性スラリー。２．前記アルファ−アルミナが、スラリーの全固形物の約５−２５重量％なす請求項１記載の水性スラリー。３．さらに酸化剤を含有する請求項１記載の水性スラリー。４．さらに酸化剤を含有する請求項２記載の水性スラリー。５．前記加工部材がさらに誘電層を含有し、前記スラリーがさらに誘電層の除去速度を抑制する作用剤を含むことを特徴とする請求項３記載の水性スラリー。６．前記加工部材がさらに誘電層を含有し、前記スラリーがさらに誘電層の除去速度を抑制する作用剤を含むことを特徴とする請求項４記載の水性スラリー。７．前記アルファ−アルミナが、ガンマ−アルミナのサブミクロンの粒子との組合せで使用されていることを特徴とする請求項１乃至６記載の水性スラリー。８．前記アルファ−アルミナが、非晶アルミナのサブミクロンの粒子との組合せで使用されていることを特徴とする請求項１乃至６記載の水性スラリー。９．前記アルファ−アルミナが、ベーマイト（アルファ−アンモニウムハイドレート）のサブミクロンの粒子との組合せで使用されていることを特徴とする請求項１乃至６記載の水性スラリー。１０．金属含有加工部材の表面を研磨または平坦化する方法であって、（a）水、サブミクロンのアルファ−アルミナ粒子、アルミニウムハイドレート、アルミニウムハイドロオキサイド、ガンマ−アルミナ、デルタ−アルミナ、非晶アルミナ及び非晶シリカからなるグループのうちの一つあるいは複数の研磨性が大幅に小さい極微固形物からなる水性スラリーであって、前記アルファ−アルミナが、スラリー中の全固形物の約１−５０重量％である水性スラリーを、加工部材の表面に当てる工程、および、（b）ケミカル−メカニカルポリッシング手段によってこの加工部材の表面を研磨または平坦化する工程からなる方法。１１・前記アルファ−アルミナが、スラリーの全固形物の約５−２５重量％をなす請求項１０記載の方法。１２．前記スラリーがさらに酸化剤を含有する請求項１０記載の方法。１３．前記スラリーがさらに酸化剤を含有する請求項１１記載の方法。１４．前記加工部材がさらに誘電層を含有し、前記スラリーがさらに誘電層の除去速度を抑制する作用剤を含むことを特徴とする請求項１２記載の方法。１５．前記加工部材がさらに誘電層を含有し、前記スラリーがさらに誘電層の除去速度を抑制する作用剤を含むことを特徴とする請求項１３記載の方法。１６．前記加工部材に含まれる金属が、タングステンであることを特徴とする請求項１０乃至１５記載の方法。１７．前記加工部材に含まれる金属が、アルミニウムであることを特徴とする請求項１０乃至１５記載の方法。１８．前記加工部材に含まれる金属が、銅であることを特徴とする請求項１０乃至１５記載の方法。１９．前記加工部材に含まれる金属が、ニッケルであることを特徴とする請求項１０乃至１５記載の方法。２０．前記加工部材に含まれる金属が、タンタルであることを特徴とする請求項１０乃至１５記載の方法。