KR101104575B1 - 산화된 형태의 금속의 화학적-기계적 연마 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하기의 단계들을 포함하는, 산화된 형태의 금속을 포함하는 기판의 연마 방법을 제공한다: (a) 산화된 형태의 금속을 포함하는 기판을 제공하는 단계, (b) 기판의 일부를 (i) 연마 성분, (ii) 환원제 및 (iii) 액체 담체를 포함하는 화학적-기계적 연마 시스템과 접촉시키는 단계, 및 (c) 산화된 형태의 금속의 적어도 일부분을 마모시켜 기판을 연마하는 단계. 환원제는 3-히드록시-4-피론, α-히드록시-γ-부티로락톤, 아스코르브산, 보란, 보로히드라이드, 디알킬아민 보란, 포름알데히드, 포름산, 수소, 히드로퀴논, 히드록실아민, 차아인산, 아인산, 표준 산화환원 전위가 산화된 형태의 금속의 표준 산화환원 전위보다 낮은 산화 상태의 금속 또는 금속 이온, 트리히드록시벤젠, 용매화된 전자, 아황산, 이들의 염, 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택될 수 있다.
산화된 형태의 금속을 포함하는 기판, 귀금속, 마모제, 연마 패드, 연마 성분, 환원제, 액체 담체, 화학적-기계적 연마 시스템

Description

산화된 형태의 금속의 화학적-기계적 연마{CHEMICAL-MECHANICAL POLISHING OF METALS IN AN OXIDIZED FORM}
본 발명은 금속, 특히 산화된 형태의 금속의 화학적-기계적 연마를 위한 조성물 및 방법에 관한 것이다.
기판 표면의 평탄화 또는 연마를 위한 조성물 및 방법은 당업계에 주지되어 있다. 연마 조성물 (연마 슬러리(slurry)로 또한 공지됨)은 전형적으로 수용액 내의 마모재를 함유하고, 슬러리 조성물로 포화된 연마 패드와 표면을 접촉시킴으로써 연마 조성물이 표면에 도포된다. 전형적인 마모재로는 이산화규소, 산화세륨, 산화알루미늄, 산화지르코늄, 및 산화주석이 포함된다. 미국 특허 제5,527,423호에는, 예를 들어, 수성 매체 내의 고순도 금속 산화물 미립자를 포함하는 연마 슬러리와 표면을 접촉시키는 것에 의한 금속층의 화학적-기계적 연마 방법이 기술되어 있다. 별법으로, 마모재가 연마 패드 내로 혼입될 수 있다. 미국 특허 제5,489,233호에는 표면 조직 또는 패턴이 있는 연마 패드의 용도가 개시되어 있고, 미국 특허 제5,958,794호에는 고정된 마모성 연마 패드가 개시되어 있다.
통상적인 연마 시스템 및 연마 방법은 전형적으로 마이크로전자 장치의 평탄화에서 완전히 만족스럽지 않다. 특히, 연마 조성물 및 연마 패드는 연마 속도가 바람직한 속도보다 낮을 수 있고, 마이크로전자 장치의 화학적-기계적 연마에서 이들을 사용한 결과 표면 품질이 불량해질 수 있다. 마이크로전자 장치의 성능은 이의 표면의 평탄성과 직접적으로 관련되기 때문에, 높은 연마 효율, 균일성 및 제거 속도를 야기하고, 표면 결함이 최소이면서 연마가 고품질이도록 하는 연마 조성물 및 방법을 사용하는 것이 중요하다.
마이크로전자 장치용의 효과적인 연마 시스템을 만드는 것의 어려움은 전형적인 마이크로전자 장치의 복잡성에서 생긴다. 반도체 웨이퍼 또는 메모리 장치와 같은 마이크로전자 장치는 기판으로 전형적으로 구성되고, 그 위에 다수의 트랜지스터가 형성된다. 기판 내의 영역 및 기판 상의 층을 패턴화시킴으로써 집적 회로가 화학적 및 물리적으로 기판에 접속된다. 작동가능한 반도체 웨이퍼 또는 메모리 장치를 생산하고, 웨이퍼 또는 장치의 수율, 성능 및 신뢰도를 최대화시키기 위해, 하부의 구조 또는 지형도에 불리한 영향을 미치지 않으면서 웨이퍼 또는 장치의 선택 기판을 연마하는 것이 바람직하다. 실제로, 충분히 평탄화된 표면 상에서 가공 단계가 수행되지 않으면 반도체 및/또는 메모리 제작에서의 다양한 문제가 발생할 수 있다.
티탄, 질화티탄, 알루미늄-구리, 알루미늄-규소, 구리, 텅스텐, 백금, 백금-텅스텐, 백금-주석, 루테늄, 및 이들의 조합물을 포함하여, 다양한 금속 및 금속 합금이 장치들 간의 전기 접속을 형성하는데 사용되어 왔다. 귀금속은 기계적으로 경질이고 화학적으로 저항성이어서 이들을 화학적-기계 연마를 통해 효율적으로 제거하기가 어렵게 한다는 점에서 특별한 문제점을 나타낸다.
하기의 특허 및 공개된 특허 출원들에는 귀금속용 연마 조성물이 개시되어 있다. 미국 특허 제5,691,219호에는 귀금속 전도층을 포함하는 반도체 메모리 장치, 및 할로-화합물을 포함하는 귀금속 연마용 조성물이 개시되어 있다. 미국 특허 제6,274,063호에는 화학적 에칭제 (예를 들어, 질산알루미늄), 마모제 입자 및 산화제를 포함하는 니켈 기판용 연마 조성물이 개시되어 있다. 미국 특허 제6,290,736호에는 염기성 수용액 내에 마모제 및 할로겐을 포함하는, 화학적으로 활성인 귀금속용 연마 조성물이 개시되어 있다. JP 63096599 A2에는 금속성 루테늄을 용해시키는 방법이 개시되어 있다. JP 11121411 A2에는 백금족 금속의 산화물의 미립자를 포함하는 백금족 금속 (예를 들어, Ru, Pt)용 연마 조성물이 개시되어 있다. JP 01270512 A2에는 과산화수소, 알칼리 시아나이드 및 포스페이트 이온 및/또는 보레이트 이온을 포함하는 귀금속용 용해 용액이 개시되어 있다. WO 00/77107 A1에는 마모제, 액체 담체, 산화제, 및 EDTA, 질소-함유 거대고리 (예를 들어, 테트라아자시클로테트라데칸), 크라운 에테르, 할로겐화물, 시안화물, 시트르산, 포스핀 및 포스포네이트가 포함될 수 있는 연마 첨가물을 포함하는 귀금속 (예를 들어, Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt)용 연마 조성물이 개시되어 있다. WO 01/44396 A1에는 황-함유 화합물, 마모제 입자, 및 마모제 입자의 분산을 의도적으로 개선시키고 금속 제거 속도 및 선택성을 증강시키는 수용성 유기 첨가물을 포함하는 귀금속용 연마 조성물이 개시되어 있다.
상기 언급된 연마 조성물들은 금속 (예를 들어 귀금속)을 원하는 속도로 연마할 수 있지만, 이들은 산화된 형태의 금속, 예컨대 산화이리듐의 연마에 매우 효 과적이지 않다. 그러나, 이러한 산화된 금속은 점점 대중적이 되어가고 있다. 예를 들어, 산화된 금속 (즉, 산화된 형태의 금속)은 집적 회로, 메모리 장치 (예를 들어, 강유전체 랜덤-액세스 메모리(ferroelectric random-access memory)), 마이크로-일렉트리칼-메카니칼 시스템(micro-electrical-mechanical system: MEMS), 및 마이크로-일렉트리칼-옵티칼 시스템(micro-electrical-optical system: MEOS)에서 사용되어 왔고, 계속 사용된다. 더욱 구체적으로, 산화이리듐 (IrO2)은 특정 강유전체 랜덤-액세스 메모리 (FeRAM) 캐패시터(capacitor) 체계에서 배리어(barrier)/접착층으로서 현재 사용된다. 이같은 용도가 널리 퍼져 있음에도 불구하고, 매우 적은 시판용 연마 시스템 및 공지된 연마 방법만이 산화된 금속 (즉, 산화된 형태의 금속)을 포함하는 기판을 효과적으로 및 효율적으로 연마하기 위해 사용될 수 있다.
따라서, 산화된 형태의 금속을 포함하는 기판의 연마 및 평탄화 동안 바람직한 평탄화 효율 및/또는 제거 속도를 나타내는 연마 시스템 및 연마 방법이 여전히 요구된다. 개선된 연마 시스템 및 방법은 산화된 형태의 화학적으로 안정하고 기계적으로 경질인 귀금속을 포함하는 기판의 연마를 위해 특히 요구된다. 본 발명은 이같은 연마 시스템 및 연마 방법을 제공한다. 본 발명의 이러한 장점 및 기타 장점, 뿐만 아니라 추가적인 발명의 특징은 본 명세서에서 제공되는 본 발명의 상세한 설명으로부터 명백할 것이다.
발명의 개요
본 발명은 하기의 단계들을 포함하는, 산화된 형태의 금속을 포함하는 기판의 연마 방법을 제공한다: (a) 산화된 형태의 금속을 포함하는 기판을 제공하는 단계, (b) 기판의 일부를 (i) 마모제, 연마 패드 및 이들의 조합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 연마 성분, (ii) 3-히드록시-4-피론, α-히드록시-γ-부티로락톤, 보란, 보로히드라이드, 디알킬아민 보란, 포름알데히드, 포름산, 수소, 히드로퀴논, 히드록실아민, 차아인산, 트리히드록시벤젠, 용매화된 전자, 아황산, 이들의 염 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 환원제, 및 (iii) 액체 담체를 포함하는 화학적-기계적 연마 시스템과 접촉시키는 단계, 및 (c) 산화된 형태의 금속의 적어도 일부분을 마모시켜 기판을 연마하는 단계.
본 발명은 하기의 단계들을 포함하는, 산화된 형태의 금속을 포함하는 기판의 연마 방법을 또한 제공한다: (a) 산화된 형태의 금속을 포함하는 기판을 제공하는 단계, (b) 기판의 일부를 (i) 마모제, 연마 패드 및 이들의 조합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 연마 성분, (ii) 3-히드록시-4-피론, α-히드록시-γ-부티로락톤, 아스코르브산, 보란, 보로히드라이드, 디알킬아민 보란, 포름알데히드, 포름산, 수소, 히드로퀴논, 히드록실아민, 차아인산, 트리히드록시벤젠, 용매화된 전자, 아황산, 이들의 염, 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택되는, 액체 담체 및 담체 내에 용해 또는 현탁된 모든 성분의 중량을 기초로 0.1 내지 1 중량％의 환원제, 및 (iii) 액체 담체를 포함하는 화학적-기계적 연마 시스템과 접촉시키는 단계, 및 (c) 산화된 형태의 금속의 적어도 일부분을 마모시켜 기판을 연마하는 단계.
본 발명은 하기의 단계들을 포함하는, 산화된 형태의 금속을 포함하는 기판의 연마 방법을 또한 제공한다: (a) 산화된 형태의 금속을 포함하는 기판을 제공하는 단계, (b) 기판의 일부를 (i) 마모제, 연마 패드 및 이들의 조합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 연마 성분, (ii) 3-히드록시-4-피론, α-히드록시-γ-부티로락톤, 보란, 보로히드라이드, 디알킬아민 보란, 포름알데히드, 포름산, 수소, 히드로퀴논, 히드록실아민, 차아인산, 표준 산화환원 전위가 산화된 형태의 금속의 표준 산화환원 전위보다 낮은 산화 상태의 금속 또는 금속 이온, 트리히드록시벤젠, 용매화된 전자, 아황산, 이들의 염, 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 환원제, 및 (iii) 액체 담체를 포함하고, 산화제를 포함하지 않는 화학적-기계적 연마 시스템과 접촉시키는 단계, 및 (c) 산화된 형태의 금속의 적어도 일부분을 마모시켜 기판을 연마하는 단계.
마지막으로, 본 발명은 하기의 단계들을 포함하는, 산화된 형태의 금속을 포함하는 기판의 연마 방법을 또한 제공한다: (a) 산화된 형태의 금속을 포함하는 기판을 제공하는 단계, (b) 기판의 일부를 (i) 마모제, 연마 패드 및 이들의 조합물로 구성되는 군으로부터 선택되고, α-알루미나와 퓸드(fumed) 알루미나의 혼합물을 포함하지 않는 연마 성분, (ii) 3-히드록시-4-피론, α-히드록시-γ-부티로락톤, 보란, 보로히드라이드, 디알킬아민 보란, 포름알데히드, 포름산, 수소, 히드로퀴논, 히드록실아민, 차아인산, 아인산, 표준 산화환원 전위가 산화된 형태의 금속의 표준 산화환원 전위보다 낮은 산화 상태의 금속 또는 금속 이온, 트리히드록시벤젠, 용매화된 전자, 아황산, 이들의 염, 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부 터 선택되는 환원제, 및 (iii) 액체 담체를 포함하는 화학적-기계적 연마 시스템과 접촉시키는 단계, 및 (c) 산화된 형태의 금속의 적어도 일부분을 마모시켜 기판을 연마하는 단계.
본 발명은 하기의 단계들을 포함하는, 산화된 형태의 금속을 포함하는 기판의 연마 방법을 제공한다: (a) 산화된 형태의 금속을 포함하는 기판을 제공하는 단계, (b) 기판의 일부를 (i) 마모제, 연마 패드 및 이들의 조합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 연마 성분, (ii) 환원제, 및 (iii) 액체 담체를 포함하는 화학적-기계적 연마 시스템과 접촉시키는 단계, 및 (c) 산화된 형태의 금속의 적어도 일부분을 마모시켜 기판을 연마하는 단계.
본 발명의 방법은 산화된 형태의 금속을 포함하는 임의의 적절한 기판 (예를 들어, 집적 회로, 메모리 또는 하드 디스크, 금속, 인터레벨 유전체(interlevel dielectric: ILD) 층, 반도체, 마이크로-일렉트로-메카니칼(micro-electro-mechanical) 시스템, 강유전체, 마그네틱 헤드(magnetic head), 중합체성 필름, 및 저유전상수 또는 고유전상수 필름)을 연마하는데 사용될 수 있다. 산화된 형태의 금속의 층 1 개 이상, 및 다른 재료, 예컨대 금속, 산화된 형태의 상이한 금속, 또는 절연재를 포함하는 다른 층을 포함하는 형상으로 적절한 기판이 제공될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 예를 들어, 임의의 적절한 절연재, 예컨대 금속 산화물, 다공성 금속 산화물, 유리, 유기 중합체, 플루오르화 유기 중합체, 또는 κ가 높은 또는 낮은 임의의 다른 적절한 절연재를 포함하는 절연층을 기판이 포함할 수 있다. 기판 내에 존재할 때, 절연층은 바람직하게는 규소-기재 금속 산화물을 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "산화된 형태의 금속"은 금속 원자의 적어도 일부분이 원소 금속보다 적은 전자를 소유하고 있는 임의의 금속을 지칭한다 (즉, 금속이 화학적으로 산화됨). 금속은 임의의 적절한 산화된 형태일 수 있다. 적절한 산화된 형태에는 산화물, 질화물, 붕소화물, 황화물, 및 이들의 혼합물이 포함되지만, 이에 한정되지는 않는다. 산화된 형태의 금속은 임의의 적절한 분자식을 가질 수 있다. 예를 들어, 산화된 형태의 금속이 산화물일 때, 산화된 형태의 금속의 분자식은 MxOy [식중 M은 금속을 나타내고, y는 산화된 형태의 금속의 최소 분자 단위 내의 산소 원자의 수를 나타내는 정수이며, x보다 크거나 같고, x는 산화된 형태의 금속의 최소 분자 단위 내의 금속 원자의 수를 나타내는 정수이다]일 수 있다.
금속은 임의의 적절한 금속일 수 있다. 예를 들어, 금속은 탄탈일 수 있고, 산화된 형태의 금속은 산화탄탈 (예를 들어, 5산화탄탈)일 수 있다. 바람직하게는, 금속은 귀금속이다. 귀금속은 임의의 적절한 귀금속일 수 있지만, 바람직하게는 백금, 이리듐, 루테늄, 로듐, 팔라듐, 은, 오스뮴, 금, 및 이들의 조합물로 구성되는 군으로부터 선택된다. 가장 바람직하게는, 귀금속은 이리듐이고, 산화된 형태의 금속은 산화이리듐(IrO2)이다.
상기 언급된 바와 같이, 화학적-기계적 연마 시스템은 마모제, 연마 패드, 또는 이들의 조합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 연마 성분을 포함한다. 본 명세서에 기술된 화학적-기계적 연마 시스템은 바람직하게는 마모제 및 연마 패드를 포함한다. 마모제는 임의의 적절한 형태 (예를 들어, 마모제 입자)일 수 있다. 마모제는 연마 패드 상에 고정될 수 있고/있거나 입상물 형태로 액체 담체 내에 현탁될 수 있다. 연마 패드는 임의의 적절한 연마 패드일 수 있다. 마모제 (액체 담체 내에 현탁되어 있을 때) 및 환원제, 뿐만 아니라 액체 담체 내에 현탁된 모든 기타 성분들이 화학적-기계적 연마 (예를 들어, CMP(chemical-mechanical polishing)) 시스템의 연마 조성물을 형성한다.
마모제는 임의의 적절한 마모제일 수 있다. 예를 들어, 마모제는 천연 또는 합성일 수 있고, 특정 경질 중합체 (예를 들어, 폴리카르보네이트), 다이아몬드 (예를 들어, 다결정질 다이아몬드), 가넷, 유리, 카보런덤, 금속 산화물, 탄화물, 질화물 등을 포함할 수 있다. 마모제는 바람직하게는 금속 산화물을 포함한다. 적절한 금속 산화물로는 알루미나, 실리카, 세리아, 지르코니아, 티타니아, 게르마니아, 이들의 코폼드(co-formed) 생성물, 및 이들의 조합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 금속 산화물이 포함된다. 바람직하게는, 금속 산화물은 알루미나, 실리카, 세리아, 및 이들의 조합물로 구성되는 군으로부터 선택된다. 더욱 바람직하게는, 금속 산화물은 실리카, 알루미나 (예를 들어, 퓸드 알루미나 또는 α-알루미나), 또는 이들의 조합물을 포함한다. 가장 바람직하게는, 금속 산화물은 α-알루미나를 포함한다. 마모제가 α-알루미나를 포함하는 경우, 마모제는 다른 형태의 알루미나, 예컨대 퓸드 알루미나를 또한 포함할 수 있다. α-알루미나는, 존재하는 경우, 마모제의 임의의 적절한 양 (예를 들어, 마모제의 전체 중량을 기초로 마모제의 1 중량％ 이상 내지 100 중량％)을 구성할 수 있다. 바람직하게는, α-알루미나는 마모제의 전체 중량을 기초로 마모제의 60 중량％ 이상 (예를 들어, 65 중량％ 이상, 70 중량％ 이상, 75 중량％ 이상, 80 중량％ 이상, 85 중량％ 이상, 90 중량％ 이상, 95 중량％ 이상)을 구성한다. 마모제 입자는 전형적으로 평균 입자 직경이 20 ㎚ 내지 500 ㎚이다. 바람직하게는, 마모제 입자는 평균 입자 직경이 70 ㎚ 내지 300 ㎚ (예를 들어, 100 ㎚ 내지 200 ㎚)이다.
마모제가 화학적-기계적 연마 시스템 내에 존재하고 액체 담체 내에 현탁되는 경우 (즉, 마모제가 연마 조성물의 성분인 경우), 임의의 적절한 양으로 마모제가 연마 조성물 내에 존재할 수 있다. 전형적으로, 0.1 중량％ 이상 (예를 들어, 0.5 중량％ 이상, 또는 1 중량％ 이상)의 마모제가 연마 조성물 내에 존재할 수 있다. 연마 조성물 내의 마모제의 양은 전형적으로 30 중량％를 초과하지 않고, 더욱 전형적으로는 20 중량％를 초과하지 않는다 (예를 들어, 10 중량％를 초과하지 않는다).
마모제가 연마 조성물 내에 현탁되는 경우, 바람직하게는 연마 조성물은 콜로이드적으로 안정하다. 용어 콜로이드는 액체 담체 내의 마모제 입자의 현탁액을 지칭한다. 콜로이드적 안정성은 이러한 현탁액의 경시적(經時的)인 지속성을 지칭한다. 본 발명의 문맥에서, 마모제가 100 ㎖ 눈금 실린더 내에 놓이고 2 시간 동안 진탕되지 않으면서 정치되었을 때, 눈금 실린더의 기저부쪽 50 ㎖ 내의 입자의 농도 (g/㎖로 환산된 [B])와 눈금 실린더의 상부쪽 50 ㎖ 내의 입자의 농도 (g/㎖로 환산된 [T]) 간의 차를 마모제 조성물 내의 입자의 초기 농도 (g/㎖로 환산된 [C])로 나눈 몫이 0.5 이하이면 (즉, {[B]- [T]}/[C] < 0.5), 마모제는 콜로이드적으로 안정한 것으로 간주된다. [B]- [T]/[C] 값은 바람직하게는 0.3 이하이고, 바람직하게는 0.1 이하이다.
연마 조성물의 평균 입자 크기 (예를 들어, 액체 담체 내에 현탁된 마모제 입자의 평균 크기)는 연마 조성물의 유효수명 동안 바람직하게는 본질적으로 변하지 않고 남아 있는다. 특히, 연마 조성물의 평균 입자 크기는 연마 조성물의 유효수명 (예를 들어, 90 일 이상, 180 일 이상, 또는 365 일 이상) 동안 바람직하게는 40 ％ 미만 (예를 들어, 35 ％ 미만, 30 ％ 미만, 25 ％ 미만, 20 ％ 미만, 15 ％ 미만, 또는 10 ％ 미만)으로 증가한다.
본 발명의 방법에서 사용되는 화학적-기계적 연마 시스템은 임의의 적절한 환원제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 환원제는 3-히드록시-4-피론 (예를 들어, 3-히드록시-2-메틸-4-피론), α-히드록시-γ-부티로락톤, 아스코르브산, 보란 (BH3), 보로히드라이드, 디알킬아민 보란 (예를 들어, 디메틸아민 보란), 포름알데히드, 포름산, 수소 (H2), 히드로퀴논 (예를 들어, 히드로퀴논 술폰산), 히드록실아민, 차아인산 (H3PO2), 아인산 (H3PO3), 표준 산화환원 전위가 산화된 형태의 금속의 표준 산화환원 전위보다 낮은 산화 상태의 금속 또는 금속 이온, 트리히드록시벤젠 (예를 들어, 1,2,3-트리히드록시벤젠, 1,2,4-트리히드록시벤젠, 또는 1,3,5-트리히드록시벤젠), 용매화된 전자 (예를 들어, 수화 전자), 아황산 (H2SO3), 이들의 염, 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택될 수 있다. 환원 금속 또는 금속 이온은 표준 산화환원 전위가 산화된 형태의 금속의 표준 산화환원 전위보다 낮은 임의의 적절한 금속 또는 금속 이온일 수 있다. 적절한 환원 금속 또는 금속 이온에는 알칼리 토금속, 알칼리 금속, 아연, 철, Fe2 + 이온, 및 이들의 조합물이 포함되지만, 이에 한정되지는 않는다. 또한, 환원 금속 또는 금속 이온은 적절한 착화제 (예를 들어, 에틸렌디아민테트라아세트산 또는 프로필렌디아민테트라아세트산의 염)와 회합될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 본원에서 사용된 용어 "용매화된 전자"는 소수의 배향된 용매 분자 (예를 들어, 물 분자)로 둘러싸인 전자를 지칭한다. 용매화된 전자는 다수의 상이한 공정, 예컨대 물의 방사선분해 (예를 들어, γ선을 사용함) 또는 적절한 용질 (예를 들어, Fe(CN)6 4- 또는 I-)의 광분해에 의해 제조할 수 있다.
바람직한 실시양태에서, 환원제는 3-히드록시-4-피론 (예를 들어, 3-히드록시-2-메틸-4-피론), α-히드록시-γ-부티로락톤, 보란, 보로히드라이드, 디알킬아민 보란 (예를 들어, 디메틸아민 보란), 포름알데히드, 포름산, 수소, 히드로퀴논 (예를 들어, 히드로퀴논 술폰산), 히드록실아민, 차아인산, 트리히드록시벤젠 (예를 들어, 1,2,3-트리히드록시벤젠, 1,2,4-트리히드록시벤젠, 또는 1,3,5-트리히드록시벤젠), 용매화된 전자, 아황산, 이들의 염, 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택된다. 또다른 바람직한 실시양태에서, 환원제는 디메틸아민 보란, 포름산, 히드로퀴논, 히드로퀴논 술폰산, 히드록실아민, 차아인산, 트리히드록시벤젠 (예를 들어, 1,2,3-트리히드록시벤젠, 1,2,4-트리히드록시벤젠, 또는 1,3,5-트리히드록시벤젠), 이들의 염, 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택된다. 별법으로, 예컨대 화학적-기계적 연마 시스템이 액체 담체 및 담체 내에 용해 또는 현탁된 모든 성분의 중량을 기초로 0.1 내지 1 중량％의 환원제를 포함하는 경우, 환원제는 3-히드록시-4-피론 (예를 들어, 3-히드록시-2-메틸-4-피론), α-히드록시-γ-부티로락톤, 아스코르브산, 보란, 보로히드라이드, 디알킬아민 보란 (예를 들어, 디메틸아민 보란), 포름알데히드, 포름산, 수소, 히드로퀴논 (예를 들어, 히드로퀴논 술폰산), 히드록실아민, 차아인산, 트리히드록시벤젠 (예를 들어, 1,2,3-트리히드록시벤젠, 1,2,4- 트리히드록시벤젠, 또는 1,3,5-트리히드록시벤젠), 용매화된 전자, 아황산, 이들의 염, 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택될 수 있다. 화학적-기계적 연마 시스템이 산화제를 포함하지 않는 경우, 환원제는 3-히드록시-4-피론 (예를 들어, 3-히드록시-2-메틸-4-피론), α-히드록시-γ-부티로락톤, 보란, 보로히드라이드, 디알킬아민 보란 (예를 들어, 디메틸아민 보란), 포름알데히드, 포름산, 수소, 히드로퀴논 (예를 들어, 히드로퀴논 술폰산), 히드록실아민, 차아인산, 표준 산화환원 전위가 산화된 형태의 금속의 표준 산화환원 전위보다 낮은 산화 상태의 금속 또는 금속 이온, 트리히드록시벤젠 (예를 들어, 1,2,3-트리히드록시벤젠, 1,2,4-트리히드록시벤젠, 또는 1,3,5-트리히드록시벤젠), 용매화된 전자, 아황산, 이들의 염, 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택될 수 있다. 또다른 실시양태에서, 예컨대 화학적-기계적 연마 시스템의 연마 성분이 α-알루미나와 퓸드 알루미나의 혼합물을 포함하지 않는 경우, 환원제는 3-히드록시-4-피론 (예를 들어, 3-히드록시-2-메틸-4-피론), α-히드록시-γ-부티로락톤, 보란, 보로히드라이드, 디알킬아민 보란 (예를 들어, 디메틸아민 보란), 포름알데히드, 포름산, 수소, 히드로퀴논 (예를 들어, 히드로퀴논 술폰산), 히드록실아민, 차아인산, 아인산, 표준 산화환원 전위가 산화된 형태의 금속의 표준 산화환원 전위보다 낮은 산화 상태의 금속 또는 금속 이온, 트리히드록시벤젠 (예를 들어, 1,2,3-트리히드록시벤젠, 1,2,4-트리히드록시벤젠, 또는 1,3,5- 트리히드록시벤젠), 용매화된 전자, 아황산, 이들의 염, 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택될 수 있다.
기판을 효과적으로 연마하기 위해, 환원제의 표준 산화환원 전위는 산화된 형태의 금속의 표준 산화환원 전위보다 낮아야 한다. 바람직하게는, 화학적-기계적 연마 시스템에 대한 소정의 pH에서, 환원제의 이같은 pH에서의 산화환원 전위는 산화된 형태의 금속의 이같은 pH에서의 산화환원 전위보다 낮다.
화학적-기계적 연마 시스템은 임의의 적절한 양으로 환원제를 포함할 수 있다. 전형적으로, 화학적-기계적 연마 시스템은 액체 담체 및 담체 내에 용해 또는 현탁된 모든 성분의 중량을 기초로 0.01 중량％ 이상 (예를 들어, 0.05 중량％ 이상, 또는 0.1 중량％ 이상)의 환원제를 포함한다. 화학적-기계적 연마 시스템은 전형적으로 액체 담체 및 담체 내에 용해 또는 현탁된 모든 성분의 중량을 기초로 15 중량％ 이하 (예를 들어, 12 중량％ 이하, 10 중량％ 이하, 8 중량％ 이하, 또는 5 중량％ 이하)의 환원제를 포함한다. 바람직한 실시양태에서, 화학적-기계적 연마 시스템은 액체 담체 및 담체 내에 용해 또는 현탁된 모든 성분의 중량을 기초로 0.1 내지 5 중량％, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 1 중량％, 가장 바람직하게는 0.1 내지 0.5 중량％의 환원제를 포함한다.
액체 담체는 마모제 (연마 조성물 내에 존재하는 경우), 환원제, 및 임의의 기타 첨가물을 연마 또는 평탄화될 적절한 기판의 표면에 도포하는 것을 용이하게 하기 위해 사용된다. 액체 담체는 임의의 적절한 액체 담체일 수 있다. 전형적으로, 액체 담체는 물, 물과 적절한 수혼화성 용매의 혼합물, 또는 에멀젼일 수 있다. 바람직하게는, 액체 담체는 물, 더욱 바람직하게는 탈이온수를 포함하거나, 이것으로 본질적으로 구성되거나, 또는 이것으로 구성된다.
상기 언급된 바와 같이, 본 발명의 방법에서 사용되는 화학적-기계적 연마 시스템은 연마 성분, 표준 산화환원 전위가 산화된 형태의 금속 (기판의 일부임)의 표준 산화환원 전위보다 낮은 환원제, 및 액체 담체를 포함한다. 산화된 형태의 금속과 반응하는데 환원제가 이용가능하다는 것을 확실히 하기 위해, 화학적-기계적 연마 시스템은 바람직하게는 화학적 산화제 (예를 들어, 무기 및 유기 과산화물(per-compound), 브로메이트, 니트레이트, 클로레이트, 크로메이트, 요오데이트)를 포함하지 않는다. 특히, 화학적-기계적 연마 시스템은 표준 산화환원 전위가 산화된 형태의 금속의 표준 산화환원 전위 및/또는 환원제(들)의 표준 산화환원 전위보다 큰 성분 (예를 들어, 금속 이온, 또는 화합물)을 포함하지 않는다. 더욱 바람직하게는, 화학적-기계적 연마 시스템에 대한 소정의 pH에서, 연마 시스템은 이같은 pH에서의 산화환원 전위가 산화된 형태의 금속의 이같은 pH에서의 산화환원 전위 및/또는 환원제(들)의 이같은 pH에서의 산화환원 전위보다 큰 성분을 포함하지 않는다. 별법으로, 환원제 및/또는 연마 시스템의 기타 성분들을 동력학적으로 안정화시켜 화학적-기계적 연마 시스템의 유효수명 동안 또는 기판이 연마되는 시간 동안 환원제 및 이러한 기타 성분들이 서로 반응하지 않도록 (즉, 환원제 및 기타 성분들이 산화/환원 반응을 겪지 않도록) 하는 하나 이상의 산화환원 안정화제를 화학적-기계적 연마 시스템이 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 환원제가 Fe2+ 이온을 포함하는 경우, 화학적-기계적 연마 조성물은 물 및 용해된 산소를 추가로 포함할 수 있고, 이들은 Fe2 + 이온과 반응하여 수산화철을 생성시킬 수 있어서, 연마 시스템의 기타 성분들과의 임의의 반응(들)을 방지한다. 또다른 실시양태에서, 화학적-기계적 연마 조성물은 Fe2 + 이온과 상호반응하여 연마 시스템의 다른 성분들과의 임의의 반응(들)을 방지 또는 방해하는 착물을 생성시키는 리간드를 별법으로 또는 추가적으로 포함할 수 있다.
화학적-기계적 연마 시스템은 킬레이트화 또는 착화제를 임의적으로 추가로 포함한다. 착화제는 제거될 기판 층의 제거 속도를 증강시키는 임의의 적절한 화학적 첨가물이다. 적절한 킬레이트화 또는 착화제로는, 예를 들어, 카르보닐 화합물 (예를 들어, 아세틸아세토네이트 등), 단순 카르복실레이트 (예를 들어, 아세테이트, 아릴 카르복실레이트 등), 1개 이상의 수산기를 함유하는 카르복실레이트 (예를 들어, 글리콜레이트, 락테이트, 글루코네이트, 갈릭산 및 이들의 염 등), 디-, 트리-, 및 폴리-카르복실레이트 (예를 들어, 옥살레이트, 프탈레이트, 시트레이트, 숙시네이트, 타르트레이트, 말레이트, 에디테이트 (예를 들어, 디포타슘 EDTA), 이들의 혼합물 등), 1 개 이상의 술폰기 및/또는 포스폰기를 함유하는 카르복실레이트 등이 포함될 수 있다. 적절한 킬레이트화 또는 착화제로는, 예를 들어, 디-, 트리-, 또는 폴리알콜 (예를 들어, 에틸렌 글리콜, 피로카테콜, 피로갈롤, 탄닌산 등) 및 아민-함유 화합물 (예를 들어, 암모니아, 아미노산, 아미노 알콜, 디-, 트리-, 및 폴리아민 등)이 또한 포함될 수 있다. 적절한 킬레이트화 또는 착화제의 선택은 연마될 기판 층의 유형 (예를 들어, 금속의 유형)에 좌우될 것이다. 많은 상기 언급된 화합물이 염 (예를 들어, 금속 염, 암모늄 염 등), 산의 형태로 또는 부분적인 염으로서 존재할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 예를 들어, 시트레이트는 시트르산, 뿐만 아니라 이의 모노-, 디-, 및 트리-염을 포함한다.
화학적-기계적 연마 시스템은 임의의 적절한 pH를 가질 수 있다. 화학적-기계적 연마 시스템의 pH는 환원제와 산화된 형태의 금속 모두의 산화환원 전위에 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 화학적-기계적 연마 시스템의 pH는 환원제의 산화환원 전위와 산화된 형태의 금속의 산화환원 전위 간의 차이가 최대화되어, 환원제와 산화된 형태의 금속 간의 반응의 열역학이 개선되도록 선택될 수 있다. 전형적으로, 화학적-기계적 연마 시스템의 pH는 13 이하이다. 바람직하게는, 화학적-기계적 연마 시스템의 pH는 7 이하 (예를 들어, 6 이하, 5 이하, 또는 4 이하)이다. 전형적으로, 화학적-기계적 연마 시스템의 pH는 1 이상 (예를 들어, 2 이상)이다.
화학적-기계적 연마 시스템의 pH는 임의의 수단에 의해 달성 및/또는 유지될 수 있다. 더욱 구체적으로, 연마 조성물은 pH 조정제, pH 완충제, 또는 이들의 조합물을 추가로 포함할 수 있다. pH 조정제는 임의의 적절한 pH-조정 화합물일 수 있다. 예를 들어, pH 조정제는 수산화칼륨, 수산화나트륨, 수산화알루미늄 또는 이들의 조합물일 수 있다. pH 완충제는 임의의 적절한 완충제, 예를 들어, 포스페이트, 아세테이트, 보레이트, 암모늄 염 등일 수 있다. 화학적-기계적 연마 시스템은 pH 조정제 및/또는 pH 완충제의 양이 연마 시스템의 pH를 본 명세서에 설명된 범위 내에 달성 및/또는 유지시키는데 충분하다면 임의의 적절한 양으로 pH 조정제 및/또는 pH 완충제를 포함할 수 있다.
화학적-기계적 연마 시스템은 계면활성제를 임의적으로 추가로 포함한다. 적절한 계면활성제로는, 예를 들어, 양이온성 계면활성제, 음이온성 계면활성제, 비이온성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제, 이들의 혼합물 등이 포함될 수 있다. 바람직하게는, 연마 시스템은 비이온성 계면활성제를 포함한다. 적절한 비이온성 계면활성제의 한 예는 에틸렌디아민 폴리옥시에틸렌 계면활성제이다. 계면활성제의 양은 액체 담체 및 담체 내에 용해 또는 현탁된 모든 성분의 중량을 기초로 전형적으로 0.0001 중량％ 내지 1 중량％ (바람직하게는 0.001 중량％ 내지 0.1 중량％, 또는 0.005 중량％ 내지 0.05 중량％)이다.
화학적-기계적 연마 시스템은 소포제를 임의적으로 추가로 포함한다. 소포제는 임의의 적절한 소포제일 수 있다. 적절한 소포제로는 규소-기재 및 아세틸렌계 디올-기재 소포제가 포함되지만, 이에 한정되지는 않는다. 연마 조성물 내에 존재하는 소포제의 양은 전형적으로 40 ppm 내지 140 ppm이다.
화학적-기계적 연마 시스템은 살생물제를 임의로 추가로 포함한다. 살생물제는 임의의 적절한 살생물제, 예를 들어 이소티아졸리논 살생물제일 수 있다. 연마 조성물에서 사용된 살생물제의 양은 전형적으로 1 내지 50 ppm, 바람직하게는 10 내지 20 ppm이다.
하기의 실시예는 본 발명을 추가로 예증하지만, 당연히 어떠한 방식으로도 본 발명의 범주를 제한하는 것으로 해석되지 않아야 한다.
실시예 1
이 실시예는 본 발명의 방법이 나타내는, 산화된 형태의 금속의 증강된 연마 속도를 증명한다. 산화이리듐(IrO2)을 포함하는 유사한 기판들을 7가지의 상이한 화학적-기계적 연마 시스템 (연마 시스템 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F, 및 1G)을 사용하여 연마하였다. 연마 시스템 1A-1G 각각은 60 ％ α-알루미나와 40 ％ 퓸드 알루미나의 혼합물을 포함하는 알루미나 마모제 3 중량％, 연마 시스템의 pH를 3으로 조정하기에 충분한 양의 KOH 또는 질산, 및 물을 함유하였다. 연마 시스템 1A (비교예)는 환원제를 함유하지 않았다. 연마 시스템 1B (본 발명)는 액체 담체 및 담체 내에 용해 또는 현탁된 성분들의 중량을 기초로 약 1 중량％의 아인산 (H3PO3)을 함유하였다. 연마 시스템 1C (본 발명)는 액체 담체 및 담체 내에 용해 또는 현탁된 성분들의 중량을 기초로 약 1 중량％의 차아인산 (H3PO2)을 함유하였다. 연마 시스템 1D (본 발명)은 액체 담체 및 담체 내에 용해 또는 현탁된 성분들의 중량을 기초로 약 1 중량％의 아스코르브산을 함유하였다. 연마 시스템 1E (본 발명)는 액체 담체 및 담체 내에 용해 또는 현탁된 성분들의 중량을 기초로 약 1 중량％의 포름산을 함유하였다. 연마 시스템 1F (본 발명)는 액체 담체 및 담체 내에 용해 또는 현탁된 성분들의 중량을 기초로 약 1 중량％의 피로갈롤 (즉, 1,2,3-트리히드록시벤젠)을 함유하였다. 연마 시스템 1G (본 발명)는 액체 담체 및 담체 내에 용해 또는 현탁된 성분들의 중량을 기초로 약 1 중량％의 히드로퀴논 술폰산을 함유하였다. 산화이리듐 제거 속도에 대한 값 (분 당 옹스트롬)을 각각의 연마 조성물에 대해 측정하였다. 결과가 표 1에 요약된다.
산화 이리듐 제거 속도
연마 시스템 환원제 IrO2 제거 속도
(Å/분)
1A -- 122
1B 아인산 1200
1C 차아인산 1259
1D 아스코르브산 2223
1E 포름산 923
1F 피로갈롤 588
1G 히드로퀴논 술폰산 639
이러한 결과들은 연마 시스템이 환원제를 포함하지 않는 유사한 방법과 비교하여 본 발명의 방법이 산화된 형태의 금속에 대해 높은 제거 속도를 나타낸다는 것을 증명한다. 특히, 각각의 연마 시스템 1B-1G를 사용한 방법은 환원제를 포함하지 않는 연마 시스템 (즉, 연마 시스템 1A)을 사용한 유사한 방법의 제거 속도보다 적어도 400 ％ 더 큰 산화이리듐 제거 속도를 나타냈다. 실제로, 각각의 연마 시스템 1B 및 1C를 사용한 방법은 연마 시스템 1A를 사용한 방법의 제거 속도보다 약 900 ％ 더 큰 산화이리듐 제거 속도를 나타냈다.
실시예 2
이 실시예는 본 발명의 방법이 나타내는, 산화된 형태의 금속의 증강된 연마 속도를 증명한다. 산화이리듐(IrO2)을 포함하는 유사한 기판들을 4가지의 상이한 화학적-기계적 연마 시스템 (연마 시스템 2A, 2B, 2C, 및 2D)을 사용하여 연마하였다. 연마 시스템 2B-2D 각각은 액체 담체 및 담체 내에 용해 또는 현탁된 성분들의 중량을 기초로 1 중량％의 아스코르브산, 연마 시스템의 pH를 3으로 조정하기에 충분한 양의 KOH 또는 질산, 및 물을 함유하였다. 연마 시스템 2A (비교예)는 60 ％ α-알루미나와 40 ％ 퓸드 알루미나의 혼합물을 포함하는 마모제 약 3 중량％를 함유하였지만, 아스코르브산은 함유하지 않았다. 연마 시스템 2B (본 발명)는 약 8 중량％의 실리카 마모제를 함유하였다. 연마 시스템 2C (본 발명)는 약 8 중량％의 퓸드 알루미나 마모제를 함유하였고, 연마 시스템 2D (본 발명)는 60 ％ α-알루미나와 40 ％ 퓸드 알루미나의 혼합물을 포함하는 마모제 약 3 중량％를 함유하였다. 산화이리듐 제거 속도에 대한 값 (분 당 옹스트롬)을 각각의 연마 조성물에 대해 측정하였다. 결과가 표 2에 요약된다.
산화 이리듐 제거 속도
연마 시스템 환원제 마모제 마모제의 양
(중량％)		 산화이리듐
제거 속도
(Å/분)
2A -- 퓸드 알루미나
및 α-알루미나		 3 122
2B 아스코르브산 실리카 8 1537
2C 아스코르브산 퓸드 알루미나 8 1695
2D 아스코르브산 퓸드 알루미나
및 α-알루미나		 3 2223
이러한 결과들은 연마 시스템이 환원제를 포함하지 않는 유사한 방법과 비교하여 본 발명의 방법이 산화된 형태의 금속에 대해 높은 제거 속도를 나타낸다는 것을 증명한다. 특히, 각각의 연마 시스템 2B-2D를 사용한 방법은 환원제를 포함하지 않는 연마 시스템 (즉, 연마 시스템 2A)을 사용하는 유사한 방법의 제거 속도보다 적어도 1200 ％ 더 큰 산화이리듐 제거 속도를 나타냈다. 이러한 결과들은 화학적-기계적 연마 시스템 내에 함유된 마모제의 신원이 방법의 연마 속도에 영향을 미칠 수 있다는 것을 또한 증명한다. 예를 들어, 연마 시스템 2C 및 2D를 사용한 방법이 나타내는 산화이리듐 연마 속도를 비교하면, α-알루미나를 포함하는 연마 시스템이 퓸드 알루미나만을 포함하는 연마 시스템보다 높은 속도로 유사한 기판을 연마하는데 사용될 수 있다는 것이 드러난다.
본 발명을 수행하기 위해 발명가들에게 알려진 최적의 모드를 포함하여, 본 발명의 바람직한 실시양태들이 본 명세서에 기술된다. 이러한 바람직한 실시양태의 변종은 상기의 상세한 설명의 판독 시 당업자에게 명백해질 수 있다. 본 발명가들은 숙련자들이 이러한 변종을 적절하게 이용할 것으로 기대하고, 본 발명가들은 본 발명이 본 명세서에 구체적으로 기술된 것과 다르게 실행되도록 하려 한다. 따라서, 본 발명에는 준거법에 의해 허용되는 바와 같이 본 명세서에 첨부된 청구항에 열거된 주제의 모든 변형 및 등가물이 포함된다. 또한, 본 명세서에서 달리 지시되거나 문맥에 명확하게 모순되지 않는다면, 본 발명의 모든 가능한 변종에서의 상기 기술된 요소의 임의의 조합은 본 발명에 포함된다.

Claims (30)

  1. 하기의 단계들을 포함하는, 금속이 백금, 이리듐, 루테늄, 로듐, 팔라듐, 은, 오스뮴, 금, 및 이들의 조합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 귀금속인 산화된 형태의 금속을 포함하는 기판의 연마 방법:
    (a) 산화된 형태의 금속을 포함하는 기판을 제공하는 단계,
    (b) 기판의 일부를
    (i) 마모제, 연마 패드 및 이들의 조합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 연마 성분,
    (ii) 3-히드록시-4-피론, α-히드록시-γ-부티로락톤, 보란, 보로히드라이드, 디알킬아민 보란, 포름알데히드, 포름산, 수소, 히드로퀴논, 히드록실아민, 차아인산, 트리히드록시벤젠, 용매화된 전자, 아황산, 이들의 염 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 환원제, 및
    (iii) 액체 담체
    를 포함하는 화학적-기계적 연마 시스템과 접촉시키는 단계, 및
    (c) 산화된 형태의 금속의 적어도 일부분을 마모시켜 기판을 연마하는 단계.
  2. 제1항에 있어서, 산화된 형태가 산화물, 질화물, 붕소화물, 황화물, 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 산화된 형태가 산화물이고, 산화된 형태의 금속의 분자식이 MxOy [식중 M은 금속을 나타내고, x 및 y는 정수를 나타내며, y는 x보다 크거나 같다]인 방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제2항에 있어서, 산화된 형태의 금속이 산화이리듐인 방법.
  7. 제6항에 있어서, 환원제가 디메틸아민 보란, 포름산, 히드로퀴논, 히드로퀴논 술폰산, 히드록실아민, 차아인산, 트리히드록시벤젠, 이들의 염, 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 금속이 탄탈인 방법.
  12. 삭제
  13. 제1항 또는 제7항에 있어서, 화학적-기계적 연마 시스템이 액체 담체 내에 현탁된 마모제를 포함하고, 마모제는 알루미나, 실리카, 세리아, 지르코니아, 티타니아, 게르마니아, 이들의 코폼드 생성물, 및 이들의 조합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 금속 산화물을 포함하는 방법.
  14. 제13항에 있어서, 마모제가 실리카, 퓸드 알루미나, 또는 이들의 조합물을 포함하는 방법.
  15. 제13항에 있어서, 마모제가 α-알루미나를 포함하는 방법.
  16. 제1항에 있어서, 화학적-기계적 연마 시스템이 액체 담체 내에 현탁된 마모제를 포함하는 방법.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 제1항에 있어서, 환원제가 디메틸아민 보란, 포름산, 히드로퀴논, 히드로퀴논 술폰산, 히드록실아민, 차아인산, 트리히드록시벤젠, 이들의 염, 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 방법.
  21. 제1항에 있어서, 화학적-기계적 연마 시스템이 액체 담체 및 담체 내에 용해 또는 현탁된 모든 성분의 중량을 기초로 0.1 내지 5 중량％의 환원제를 포함하는 방법.
  22. 제1항에 있어서, 화학적-기계적 연마 시스템이 마모제를 포함하고, 마모제는 연마 패드에 고정된 방법.
  23. 제1항에 있어서, 액체 담체가 물을 포함하는 방법.
  24. 제1항에 있어서, 화학적-기계적 연마 시스템이 착화제를 추가로 포함하는 방법.
  25. 제1항에 있어서, 화학적-기계적 연마 시스템이 pH 완충제를 추가로 포함하는 방법.
  26. 제1항에 있어서, 화학적-기계적 연마 시스템이 계면활성제를 추가로 포함하는 방법.
  27. 하기의 단계들을 포함하는, 금속이 백금, 이리듐, 루테늄, 로듐, 팔라듐, 은, 오스뮴, 금, 및 이들의 조합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 귀금속인 산화된 형태의 금속을 포함하는 기판의 연마 방법:
    (a) 산화된 형태의 금속을 포함하는 기판을 제공하는 단계,
    (b) 기판의 일부를
    (i) 마모제, 연마 패드 및 이들의 조합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 연마 성분,
    (ii) 3-히드록시-4-피론, α-히드록시-γ-부티로락톤, 아스코르브산, 보란, 보로히드라이드, 디알킬아민 보란, 포름알데히드, 포름산, 수소, 히드로퀴논, 히드록실아민, 차아인산, 트리히드록시벤젠, 용매화된 전자, 아황산, 이들의 염, 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택되는, 액체 담체 및 담체 내에 용해 또는 현탁된 모든 성분의 중량을 기초로 0.1 내지 1 중량％의 환원제, 및
    (iii) 액체 담체
    를 포함하는 화학적-기계적 연마 시스템과 접촉시키는 단계, 및
    (c) 산화된 형태의 금속의 적어도 일부분을 마모시켜 기판을 연마하는 단계.
  28. 제27항에 있어서, 화학적-기계적 연마 시스템이 액체 담체 및 담체 내에 용해 또는 현탁된 모든 성분의 중량을 기초로 0.1 내지 0.5 중량％의 환원제를 포함하는 방법.
  29. 하기의 단계들을 포함하는, 금속이 백금, 이리듐, 루테늄, 로듐, 팔라듐, 은, 오스뮴, 금, 및 이들의 조합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 귀금속인 산화된 형태의 금속을 포함하는 기판의 연마 방법:
    (a) 산화된 형태의 금속을 포함하는 기판을 제공하는 단계,
    (b) 기판의 일부를
    (i) 마모제, 연마 패드 및 이들의 조합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 연마 성분,
    (ii) 3-히드록시-4-피론, α-히드록시-γ-부티로락톤, 보란, 보로히드라이드, 디알킬아민 보란, 포름알데히드, 포름산, 수소, 히드로퀴논, 히드록실아민, 차아인산, 표준 산화환원 전위가 산화된 형태의 금속의 표준 산화환원 전위보다 낮은 산화 상태의 금속 또는 금속 이온, 트리히드록시벤젠, 용매화된 전자, 아황산, 이들의 염, 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 환원제, 및
    (iii) 액체 담체를 포함하고,
    산화제를 포함하지 않는
    화학적-기계적 연마 시스템과 접촉시키는 단계, 및
    (c) 산화된 형태의 금속의 적어도 일부분을 마모시켜 기판을 연마하는 단계.
  30. 하기의 단계들을 포함하는, 금속이 백금, 이리듐, 루테늄, 로듐, 팔라듐, 은, 오스뮴, 금, 및 이들의 조합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 귀금속인 산화된 형태의 금속을 포함하는 기판의 연마 방법:
    (a) 산화된 형태의 금속을 포함하는 기판을 제공하는 단계,
    (b) 기판의 일부를
    (i) 마모제, 연마 패드 및 이들의 조합물로 구성되는 군으로부터 선택되고, α-알루미나와 퓸드 알루미나의 혼합물을 포함하지 않는 연마 성분,
    (ii) 3-히드록시-4-피론, α-히드록시-γ-부티로락톤, 보란, 보로히드라이드, 디알킬아민 보란, 포름알데히드, 포름산, 수소, 히드로퀴논, 히드록실아민, 차아인산, 아인산, 표준 산화환원 전위가 산화된 형태의 금속의 표준 산화환원 전위보다 낮은 산화 상태의 금속 또는 금속 이온, 트리히드록시벤젠, 용매화된 전자, 아황산, 이들의 염, 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 환원제, 및
    (iii) 액체 담체
    를 포함하는 화학적-기계적 연마 시스템과 접촉시키는 단계, 및
    (c) 산화된 형태의 금속의 적어도 일부분을 마모시켜 기판을 연마하는 단계.
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