TW201402798A - 硏磨用組成物以及使用其之硏磨方法及裝置製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明之研磨用組成物係含有氧化劑及研磨促進劑，且在將相變化合金進行研磨之用途中所使用。氧化劑係具有使相變化合金中所含有之元素的單質氧化所需之充分的氧化還原電位。將研磨用組成物使用於含有碲的相變化合金之研磨時，研磨用組成物中之氧化劑的氧化還原電位係以滿足關係式：E≧-0.059x+0.88為佳。於含有鍗的相變化合金之研磨時係以滿足關係式：E≧-0.09x+0.72為佳。於含有鍺的相變化合金之研磨時係以滿足關係式：E≧-0.061x-0.22為佳。惟上述各式中，E係表示氧化劑的氧化還原電位(單位V)，x係表示研磨用組成物的pH。

Description

研磨用組成物以及使用其之研磨方法及裝置製造方法
本發明係關於在將鍺-銻-碲(GST合金)等之相變化合金進行研磨的用途中所使用之研磨用組成物。本發明亦關於使用有該研磨用組成物之研磨方法及裝置製造方法。
於相變化隨機存取記憶體(PRAM或PCRAM)等之相變化裝置中，係利用有在非晶質相與結晶相之間進行可逆地相變化之相變化材料。在如此之用途中所使用的相變化材料之典型例為GST合金。銻化銦(InSb)亦為有用的相變化合金。
另一方面，研磨半導體基板之含金屬表面的方法，已知有化學性機械性研磨(CMP)。如專利文獻1及專利文獻2所記載般，CMP亦能夠適用於將相變化合金進行研磨的用途，進一步而言，則為將含有相變化合金的研磨對象物進行研磨而製造相變化裝置的用途。然而，相變化合金，係與銅或鎢之類的其他金屬材料相比為軟質等，物理 性性質係與其他的金屬材料有著較大的差異。因而，即使將以往之CMP所使用的研磨用組成物直接使用在相變化合金之研磨中，也無法得到滿意的結果。尤其是難以得到實用上充分的研磨速度。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2009-016821號公報
[專利文獻2]日本特開2009-016829號公報
因此，本發明之目的係提供一種提昇相變化合金之研磨速度的研磨用組成物，此外，提供一種使用有該研磨用組成物之研磨方法及裝置製造方法。
為了達成上述目的，於本發明之第1樣態中，係提供一種在將相變化合金進行研磨的用途中所使用之含有氧化劑及研磨促進劑的研磨用組成物。氧化劑係具有使相變化合金中所含有之元素的單質氧化所需之充分的氧化還原電位。具體而言，將研磨用組成物使用於含有碲的相變化合金之研磨時，研磨用組成物中之氧化劑的氧化還原電位係以滿足關係式：E≧-0.059x+0.88為佳。將研磨用組成物 使用於含有銻的相變化合金之研磨時，研磨用組成物中之氧化劑的氧化還原電位係以滿足關係式：E≧-0.09x+0.72為佳。將研磨用組成物使用於含有鍺的相變化合金之研磨時，研磨用組成物中之氧化劑的氧化還原電位係以滿足關係式：E≧-0.061x-0.22為佳。惟上述各式中，E係表示氧化劑的氧化還原電位(單位V)，x係表示研磨用組成物的pH。
研磨用組成物中所含有的研磨促進劑係例如：氮化合物、羧酸化合物、含磷化合物、或磺酸化合物。
研磨用組成物係以進一步含有研磨粒為佳。
於本發明之第2樣態中，係提供一種研磨方法，其係使用上述第1樣態之研磨用組成物，來研磨含有相變化合金的研磨對象物。
於本發明之第3樣態中，係提供一種相變化裝置之製造方法，其係具有使用上述第1樣態之研磨用組成物，來研磨含有相變化合金的研磨對象物之步驟。
若依據本發明，則可提供一種提昇相變化合金之研磨速度的研磨用組成物，與使用有該研磨用組成物之研磨方法及裝置製造方法。
以下，說明本發明之一實施形態。
本實施形態之研磨用組成物係將氧化劑及研磨促進劑，較佳為與研磨粒一起於水等之溶劑中進行混合而加以調製。因而，研磨用組成物係含有氧化劑及研磨促進劑，較佳為進一步含有研磨粒。
此研磨用組成物，係在將相變化合金進行研磨的用途，進一步而言，則在將含有相變化合金的研磨對象物進行研磨而製造相變化裝置的用途中所使用。相變化合金之具體例係可列舉：含有鍺(Ge)或銻(Sb)、碲(Te)、釙(Po)等之半金屬元素的合金，更具體而言係GST合金及銻化銦。
(氧化劑)
研磨用組成物中之氧化劑係例如：過氧化氫水、硝酸、亞氯酸、次氯酸、過碘酸、過硫酸鹽、或硝酸鈰銨。惟，選定具有使欲研磨的相變化合金中所含有之元素的單質氧化所需之充分的氧化還原電位之種類者而加以使用。藉此，可得到提昇以研磨用組成物所致之相變化合金的研磨速度之有利的效果。具體而言，較佳為將研磨用組成物使用於含有碲的相變化合金之研磨時係以滿足下述關係式(1)的方式，又，含有銻的相變化合金時係以滿足下述關係式(2)的方式，又，含有鍺的相變化合金時係以滿足下述關係式(3)的方式，來選定所使用的氧化劑之種類。
E≧-0.059x+0.88...(1)
E≧-0.09x+0.72...(2)
E≧-0.061x-0.22...(3)
(上述各式中，E係表示氧化劑的氧化還原電位(單位V)，x係表示研磨用組成物的pH)。
亦即，於含有碲的相變化合金之研磨所使用的研磨用組成物中之氧化劑的氧化還原電位，係以將研磨用組成物之pH設為x時滿足上述關係式(1)為佳。於含有銻的相變化合金之研磨所使用的研磨用組成物中之氧化劑的氧化還原電位，係以將研磨用組成物之pH設為x時滿足上述關係式(2)為佳。於含有鍺的相變化合金之研磨所使用的研磨用組成物中之氧化劑的氧化還原電位，係以將研磨用組成物之pH設為x時滿足上述關係式(3)為佳。
上述關係式(1)係根據於25℃之水中的碲之布拜(Pourbaix)圖(電位-pH圖)中，在線性函數(linear function)近似不活性區域與腐蝕區域之間的界限之直線所制定者。上述關係式(2)係根據於25℃之水中的銻之布拜圖(電位-pH圖)中，在線性函數近似不活性區域與腐蝕區域之間的界限之直線所制定者。上述關係式(3)係根據於25℃之水中的鍺之布拜圖(電位-pH圖)中，在線性函數近似不活性區域與腐蝕區域之間的界限之直線所制定者。
研磨用組成物中之氧化劑的含量係以0.1質量%以上 為佳，較佳為0.3質量%以上。隨著氧化劑之含量越多，越會提昇以研磨用組成物所致之相變化合金的研磨速度。
研磨用組成物中之氧化劑的含量又以10質量%以下為佳，較佳為5質量%以下。隨著氧化劑的含量越少，除了越能抑制研磨用組成物之材料成本以外，還能減輕研磨使用後之研磨用組成物的處理，亦即廢液處理之負荷。此外，亦可得到能防止以氧化劑所致之相變化合金的過度氧化之有利的效果。
(研磨促進劑)
研磨促進劑係發揮藉由錯合形成來鍵結於相變化合金的表面，且將不溶性之脆性膜形成於相變化合金的表面，而提昇以研磨用組成物所致之相變化合金的研磨速度之作用。研磨促進劑之具體例係可列舉：氮化合物、羧酸化合物、含磷化合物、磺酸化合物等。
氮化合物之具體例係可列舉：胺、銨化合物等。其中以銨化合物為佳。
胺係可為脂肪族胺，亦可為芳香族胺。此外，可為取代胺，亦可為非取代胺。以具有烷基或醇基之胺為佳。醇基係以化學式-ROH所表示，R係烴基。烷基之具體例係可列舉：甲基、乙基、丙基、異丙基、n-丁基、異丁基、sec-丁基、tert-丁基、戊基、異戊基、新戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一基、十二基、2-乙基己基、十四基、十八基、二十基等。醇基之具體例係可列舉：來 自甲醇、乙醇、乙醇酐、丙醇、異丙醇、n-丁醇、sec-丁醇、tert-丁醇、苯甲醇或酚之基。所使用的胺之具體例係可列舉：甲基胺、乙基胺、丙基胺、n-丁基胺、sec-丁基胺、tert-丁基胺、環己基胺等之脂肪族一級胺、或二甲基胺、二乙基胺、二丙基胺、二丁基胺、二異丁基胺、二-sec-丁基胺、二-tert-丁基胺等之脂肪族二級胺、或三甲基胺、三乙基胺、三丙基胺、三丁基胺等之脂肪族三級胺、或二乙基乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺等之其他的鏈狀胺、或吡啶、哌等之環式胺。亦可將二種以上的胺組合使用。
銨化合物之具體例係可列舉：氫氧化四甲基銨、氫氧化四乙基銨、氫氧化四丙基銨等之四級銨化合物、或氫氧化銨(氨水)、銨、銨鹽等。銨係作為銨離子而存在於研磨用組成物中。銨離子係在與相變化合金之間特別容易進行錯合物形成。銨鹽之酸成分亦可為來自鹽酸、硝酸、磷酸、硫酸、硼酸等之無機酸者。或者，亦可為來自甲酸、乙酸、丙酸等脂肪酸、苯甲酸、鄰苯二甲酸等之芳香族羧酸、檸檬酸、草酸、酒石酸、蘋果酸、馬來酸、富馬酸、琥珀酸、有機磺酸、有機膦酸等之其他的有機酸者。亦可將二種以上的銨化合物組合使用。
羧酸化合物之具體例係可列舉：乙酸、乳酸、丙酸、丁酸、羥乙酸、葡萄糖酸、柳酸、異菸鹼酸、異丁酸、戊酸、異戊酸、三甲基乙酸、氫化白芷酸(hydroangelic acid)、己酸、2-甲基戊酸、4-甲基戊酸、2,3-二甲基丁酸、2- 乙基丁酸、2,2-二甲基丁酸、3,3-二甲基丁酸等之飽和單羧酸、或庚酸、辛酸、壬酸、癸酸等之飽和單羧酸、或草酸、丙二酸、酒石酸、馬來酸、檸檬酸等之多元羧酸、或此等羧酸之鹽。其中以飽和單羧酸為佳。飽和單羧酸之碳數係以2~6為佳，較佳為2~4。碳數為2~6之飽和單羧酸的具體例係可列舉：乙酸、乳酸、丙酸、丁酸、羥乙酸、葡萄糖酸、柳酸、異菸鹼酸、異丁酸、戊酸、異戊酸、三甲基乙酸、氫化白芷酸、己酸、2-甲基戊酸、4-甲基戊酸、2,3-二甲基丁酸、2-乙基丁酸、2,2-二甲基丁酸、3,3-二甲基丁酸。此等碳數為2~6之飽和單羧酸係在與相變化合金之間特別容易進行錯合物形成。亦可將二種以上的羧酸化合物組合使用。
含磷化合物係可為具有碳-磷鍵之有機磷化合物，亦可為無機磷化合物。有機磷化合物之具體例係可列舉：膦、膦氧化物、膦硫化物、二膦等之三價有機磷化合物、或鏻鹽、膦酸、次膦酸(phosphinic acid)、及此等之鹽或衍生物等。其中以膦酸或次膦酸為佳。膦酸之具體例係可列舉：2-胺基乙基膦酸、1-羥基亞乙基-1,1-二膦酸、胺基三(亞甲基膦酸)、乙烯二胺四(亞甲基膦酸)、二乙烯三胺五(亞甲基膦酸)、乙烷-1,1-二膦酸、乙烷-1,1,2-三膦酸、乙烷-1-羥基-1,1-二膦羧、乙烷-1-羥基-1,1,2-三膦酸、乙烷-1,2-二羧基-1,2-二膦酸、甲烷羥基膦酸、2-膦醯基丁烷-1,2-二羧酸、1-膦醯基丁烷-2,3,4-三羧酸、α-甲基膦醯基琥珀酸、苯基膦酸。此等膦酸及次膦酸係在與相變 化合金之間特別容易進行錯合物形成。亦可將二種以上的有機磷化合物組合使用。
無機磷化合物之具體例係可列舉：正磷酸、連二磷酸(hypophosphoric acid)、過氧一磷酸、過氧二磷酸、多磷酸(二磷酸、三磷酸、四磷酸)、偏磷酸、二醯胺磷酸、醯胺磷酸、六氟磷酸、六氯磷酸、苯基磷酸、磷灰石、磷鉬酸、磷鎢酸、二磷鉬酸、二磷鎢酸、超磷酸(ultra-phosphoric acid)、三溴化磷、五溴化磷、二溴化氮化磷、三氯化磷、五氯化磷、四氯化二磷、二氯化氟化磷、二氯化三氟化磷、二氯化氮化磷、四氯化三氧化磷、四氯磷酸、三氰化磷、三氟化磷、五氟化磷、四氟化二磷、三碘化磷、四碘化二磷、氮化磷、氧化磷(一氧化磷、二氧化磷、三氧化二磷、五氧化二磷、六氧化四磷、十氧化四磷)、溴化磷醯、氯化磷醯、氟化磷醯、氮化磷醯、二磷醯四醯胺、硫化磷(五硫化二磷、三硫化四磷、五硫化四磷、七硫化四磷)、溴化硫代磷醯、氯化硫代磷醯、氫化磷、參(異氰酸)磷、參(異氰酸)磷醯、參(異硫氰酸)磷、參(異硫氰酸)磷醯、硒化磷、三硒化二磷、三硒化四磷、五硒化二磷、氟化硫代磷醯、碘化硫代磷醯、磷醯胺(phosphoryl amide)、氮化硫代磷醯、硫代磷醯胺、異硫氰酸磷醯、磷、磷化物(磷化鋅、磷化鋁、磷化釔、磷化銥、磷化鉀、磷化鎵、磷化鈣、磷化鋨、磷化鎘、磷化金、磷化銦、磷化鈾、磷化鉻、磷化矽、磷化銀、磷化鍺、磷化鈷、磷化鋯、磷化汞、磷化鈧、磷化錫、磷化鉈 、磷化鎢、磷化鉭、磷化鈦、磷化鐵、磷化銅、磷化釷、磷化鈉、磷化鈮、磷化鎳、磷化錼、磷化鉑、磷化釩、磷化鉿、磷化鈀、磷化鋇、磷化鈽、磷化鈹、磷化硼、磷化鎂、磷化錳、磷化鉬、磷化鑭、磷化鋰、磷化釕、磷化錸、磷化銠)及此等之鹽等。其中，較佳為正磷酸、連二磷酸、過氧一磷酸、過氧二磷酸、多磷酸(二磷酸、三磷酸、四磷酸)、偏磷酸、二醯胺磷酸、醯胺磷酸、六氟磷酸、六氯磷酸、苯基磷酸為佳，特佳為正磷酸或苯基磷酸。此等無機磷化合物係在與相變化合金之間特別容易進行錯合物形成。亦可將二種以上的無機磷化合物組合使用。
磺酸化合物之具體例係可列舉：硫酸、烷基硫酸、烯丙基硫酸、牛磺酸、2-羥乙磺酸(isethionic acid)、苯磺酸及此等之鹽等。其中以苯磺酸為佳。苯磺酸係在與相變化合金之間特別容易進行錯合物形成。亦可將二種以上的磺酸化合物組合使用。
研磨用組成物中之研磨促進劑的含量係以0.001質量%以上為佳，較佳為0.01質量%以上，更佳為0.1質量%以上。隨著研磨促進劑之含量越多，越會提昇以研磨用組成物所致之相變化合金的研磨速度。
研磨用組成物中之研磨促進劑的含量又以10質量%以下為佳，較佳為8質量%以下，更佳為5質量%以下。隨著研磨促進劑的含量越少，越能抑制研磨用組成物的材料成本。
(研磨粒)
研磨粒係發揮將相變化合金進行機械性研磨的作用。研磨粒亦可為無機粒子、有機粒子及有機無機複合粒子中任一者。無機粒子之具體例係可列舉例如：由二氧化矽、氧化鋁、氧化鈰、氧化鈦等之金屬氧化物所構成的粒子，以及氮化矽粒子、碳化矽粒子、氮化硼粒子。有機粒子之具體例係可列舉例如：聚甲基丙烯酸甲酯粒子。其中係以二氧化矽粒子為佳，特佳者為膠質二氧化矽。
研磨粒亦可加以表面修飾。一般之膠質二氧化矽，由於在酸性條件下ξ(zeta)電位之值接近零，因此在酸性條件下二氧化矽粒子彼此不會互相電性排斥而容易引起凝聚。相對於此，即使在酸性條件下ξ(zeta)電位也會以具有較大的正或負之值的方式來表面修飾的研磨粒，係即使在酸性條件下彼此也會強烈排斥而良好地分散，其結果會使研磨用組成物之保存安定性提昇。如此之表面修飾研磨粒係可藉由使例如鋁、鈦或鋯等之金屬或者此等之氧化物與研磨粒進行混合來摻雜於研磨粒的表面而得到。
或者，研磨用組成物中之表面修飾研磨粒亦可為將有機酸予以固定化的二氧化矽。其中以將有機酸予以固定化的膠質二氧化矽為佳。對膠質二氧化矽之有機酸的固定化係藉由使有機酸之官能基化學鍵結於膠質二氧化矽的表面而進行。僅共存有膠質二氧化矽與有機酸時對膠質二氧化矽之有機酸的固定化並無法發揮效果。只要是將作為有機酸的其中一種之磺酸固定化於膠質二氧化矽，則可依據例 如”Sulfonic acid-functionalized silica through quantitative oxidation of thiol groups”,Chem.Commun.246-247(2003)中所記載的方法來進行。具體而言，藉由使3-巰基丙基三甲氧矽烷等之具有硫醇基的矽烷偶合劑偶合於膠質二氧化矽之後，以過氧化氫使硫醇基氧化，而可得到於表面固定化有磺酸的膠質二氧化矽。或者，只要是將羧酸固定化於膠質二氧化矽，則可依據例如”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)所記載的方法來進行。具體而言，藉由使含有光反應性2-硝苄基酯的矽烷偶合劑偶合於膠質二氧化矽之後進行光照射，而可得到於表面固定化有羧酸的膠質二氧化矽。
研磨用組成物中之研磨粒的含量係以0.1質量%以上為佳，較佳為0.5質量%以上，更佳為1質量%以上。隨著研磨粒之含量越多，越會提昇以研磨用組成物所致之相變化合金的研磨速度。
研磨用組成物中之研磨粒的含量又以20質量%以下為佳，較佳為15質量%以下，更佳為10質量%以下。隨著研磨粒的含量越少，除了越能抑制研磨用組成物之材料成本以外，還越不易引起研磨粒的聚集。此外，藉由使用研磨用組成物來研磨相變化合金而容易得到刮痕少的研磨面。
(研磨用組成物之pH)
研磨用組成物之pH並無特別限定。惟，只要12以下，進一步而言為10以下之pH，則研磨用組成物之處理會變得容易。此外，只要是1以上，進一步而言為3以上，則研磨用組成物中之研磨粒的分散性會提昇。
為了將研磨用組成物之pH調整為所期望的值亦可使用pH調整劑。所使用的pH調整劑係可為酸及鹼中任一者，此外，亦可為無機及有機之化合物中任一者。
若依據本實施形態則可得到以下之作用效果。
若根據本發明者所述之見解，則藉由相變化合金中所含有的元素相變化合金的研磨速度會受到速率控制。基於此觀點，於本實施形態之研磨用組成物中，係根據使用相變化合金中所含有的元素之布拜圖所導出的關係式，而選定具有使該元素的單質氧化所需之充分的氧化還原電位之種類的氧化劑來使用。因而，若依據此研磨用組成物，則可以高研磨速度來研磨相變化合金。
前述實施形態亦可變更如下。
．前述實施形態之研磨用組成物亦可進一步含有錯化劑。於研磨用組成物中添加有錯化劑的情況中，係藉由錯化劑所具有的蝕刻作用，而具有提昇以研磨用組成物所致之相變化合金的研磨速度之有利的效果。
例如，可使用無機酸、有機酸或胺基酸作為錯化劑。無機酸之具體例係可列舉：硫酸、硝酸、硼酸、碳酸、次磷酸、亞磷酸、磷酸等。有機酸之具體例係可列舉：甲酸 、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、2-甲基丁酸、n-己酸、3,3-二甲基丁酸、2-乙基丁酸、4-甲基戊酸、n-庚酸、2-甲基己酸、n-辛酸、2-乙基己酸、苯甲酸、羥乙酸、柳酸、甘油酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、馬來酸、鄰苯二甲酸、蘋果酸、酒石酸、檸檬酸、乳酸等。亦可使用甲磺酸、乙磺酸及2-羥乙磺酸等之有機硫酸。亦可取代無機酸或有機酸或者與無機酸或有機酸組合，而使用無機酸或有機酸之鹼金屬鹽等之鹽。胺基酸之具體例係可列舉：甘胺酸、α-丙胺酸、β-丙胺酸、N-甲基甘胺酸、N,N-二甲基甘胺酸、2-胺基丁酸、正纈胺酸、纈胺酸、白胺酸、正白胺酸、異白胺酸、苯基丙胺酸、脯胺酸、肌胺酸、鳥胺酸、離胺酸、牛磺酸、絲胺酸、蘇胺酸、類絲胺酸、酪胺酸、蠶豆苷、三(羥甲基)甲基甘氨酸(tricine)、3,5-二碘-酪胺酸、β-(3,4-二羥苯基)-丙胺酸、甲狀腺素、4-羥基-脯胺酸、半胱胺酸、甲硫胺酸、乙硫胺酸、羊毛硫胺酸、胱硫醚、胱胺酸、氧化半胱胺酸、天冬胺酸、麩胺酸、S-(羧甲基)-半胱胺酸、4-胺基丁酸、天冬胺酸、麩胺酸、氮絲胺酸、精胺酸、刀豆胺酸、瓜胺酸、δ-羥基-賴胺酸(lysine)、肌酸、組胺酸、1-甲基-組胺酸、3-甲基-組胺酸、色胺酸等。其中以甘胺酸、丙胺酸、蘋果酸、酒石酸、檸檬酸、羥乙酸、2-羥乙磺酸或此等之鹽為佳。
研磨用組成物中之錯化劑的含量係以0.01質量%以上為佳，較佳為0.1質量%以上。隨著錯化劑之含量越多， 越會提昇以研磨用組成物所致之相變化合金的研磨速度。
惟，相變化合金會因錯化劑而容易受到過度的蝕刻，因此，就防止過度的蝕刻之觀點而言，研磨用組成物中之錯化劑的含量係以10質量%以下為佳，較佳為1質量%以下。
．前述實施形態之研磨用組成物亦可進一步含有金屬防蝕劑。於研磨用組成物中添加有金屬防蝕劑的情況中，係具有變得更不易於使用研磨用組成物研磨後的相變化合金產生凹陷等表面缺陷之有利的效果。此外，金屬防蝕劑係發揮緩和因研磨用組成物中之氧化劑所致之相變化合金表面的氧化，並且與藉由因氧化劑所致之相變化合金表面的氧化所產生之金屬離子進行反應而生成不溶性之錯合物的作用。此金屬防蝕劑的作用係防止因研磨用組成物所致的相變化合金之過度的蝕刻。
所使用的金屬防蝕劑之種類雖無特別限定，但較佳為雜環化合物。雜環化合物係對於相變化合金之化學性或物理性吸附力高，且將強固的保護膜形成於相變化合金表面。雜環化合物中之雜環的員數並無特別限定。此外，雜環化合物係可為單環化合物，亦可為具有縮合環的多環化合物。
能作為金屬防蝕劑使用的雜環化合物之具體例係可列舉：吡咯化合物、吡唑化合物、咪唑化合物、三唑化合物、四唑化合物、吡啶化合物、吡嗪化合物、噠嗪化合物、吡啉啶(pyrindine)化合物、吲化合物、吲哚化合物、 異吲哚化合物、吲唑化合物、嘌呤化合物、喹化合物、喹啉化合物、異喹啉化合物、啶化合物、呔化合物、喹噁啉化合物、喹唑啉化合物、啉化合物、布替利嗪化合物、噻唑化合物、異噻唑化合物、噁唑化合物、異噁唑化合物、呋呫化合物等之含氮雜環化合物。
吡唑化合物之具體例係可列舉：1H-吡唑、4-硝基-3-吡唑羧酸、3,5-吡唑羧酸等。
咪唑化合物之具體例係可列舉：咪唑、1-甲基咪唑、2-甲基咪唑、4-甲基咪唑、1,2-二甲基吡唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-異丙基咪唑、苯并咪唑、5,6-二甲基苯并咪唑、2-胺基苯并咪唑、2-氯苯并咪唑、2-甲基苯并咪唑等。
三唑化合物之具體例係可列舉：1,2,3-三唑、1,2,4-三唑、1-甲基-1,2,4-三唑、甲基-1H-1,2,4-三唑-3-羧酸鹽、1,2,4-三唑-3-羧酸、1,2,4-三唑-3-羧酸甲酯、3-胺基-1H-1,2,4-三唑、3-胺基-5-苄基-4H-1,2,4-三唑、3-胺基-5-甲基-4H-1,2,4-三唑、3-硝基-1,2,4-三唑、3-溴基-5-硝基-1,2,4-三唑、4-(1,2,4-三唑-1-基)酚、4-胺基-1,2,4-三唑、4-胺基-3,5-二丙基-4H-1,2,4-三唑、3-胺基-3,5-二甲基-4H-1,2,4-三唑、4-胺基-3,5-二庚基-4H-1,2,4-三唑、5-甲基-1,2,4-三唑-3,4-二胺、1-羥基苯并三唑、1-胺基苯并三唑、1-羧基苯并三唑、5-氯-1H-苯并三唑、5-硝基-1H-苯并三唑、5-羧基-1H-苯并三唑、5,6-二甲基-1H-苯并三唑、1-(1”,2’-二羧乙基)-苯并三唑等。
四唑化合物之具體例係可列舉：1H-四唑、5-甲基四 唑、5-胺基四唑、5-苯基四唑等。
吲哚化合物之具體例係可列舉：1H-吲哚、1-甲基-1H-吲哚、2-甲基-1H-吲哚、3-甲基-1H-吲哚、4-甲基-1H-吲哚、5-甲基-1H-吲哚、6-甲基-1H-吲哚、7-甲基-1H-吲哚等。
吲唑化合物之具體例係可列舉：1H-吲唑、5-胺基-1H-吲唑等。
研磨用組成物中之金屬防蝕劑的含量係以0.001質量%以上為佳，較佳為0.01質量%以上，更佳為0.1質量%以上。隨著金屬防蝕劑的含量越多，越能更強烈地防止以研磨用組成物所致的相變化合金之過度的蝕刻。
研磨用組成物中之金屬防蝕劑的含量係以10質量%以下為佳，較佳為5質量%以下，更佳為1質量%以下。隨著金屬防蝕劑之含量越少，越會提昇以研磨用組成物所致之相變化合金的研磨速度。
．前述實施形態之研磨用組成物亦可因應需要而進一步含有如界面活性劑或水溶性高分子、防蝕劑之類所周知的添加劑。
．前述實施形態之研磨用組成物可為一液型，亦可為預先製成二液型之多液型。
．前述實施形態之研磨用組成物亦可藉由將研磨用組成物之原液以水來進行稀釋而調製。
接著，說明本發明之實施例及比較例。
藉由將研磨促進劑及研磨粒於水中進行混合，並於此 中添加pH調整劑將pH之值調整成3.0或10.0，而準備比較例1、2之研磨用組成物。此外，藉由將氧化劑、研磨促進劑及研磨粒於水中進行混合，並於此中添加pH調整劑將pH之值調整成3.0或10.0，而準備實施例1~13之研磨用組成物。將各研磨用組成物之詳細內容顯示於表1。另外，於表1中雖未顯示，但實施例1~13及比較例1、2之研磨用組成物皆含有0.1mol/L之氨作為研磨促進劑及2.5質量%之膠質二氧化矽作為研磨粒。此外，實施例1~13之各研磨用組成物中之氧化劑的含量皆為0.05mol/L。
於表1之「氧化劑」欄中係顯示各研磨用組成物所使用的鹼性化合物之名稱。同欄中之「過硫酸氫鉀(oxone)」係表示以化學式2KHSO5‧KHSO4‧K2SO4所表示的 硫酸鹽。
於表1之「pH」欄中係顯示各研磨用組成物之pH。
於表1之「氧化還原電位」欄中係顯示各研磨用組成物中之氧化劑的氧化還原電位，更正確而言係測量水溶液之氧化還原電位所得到的結果，該水溶液係與研磨用組成物相同以0.05mol/L濃度含有各研磨用組成物所使用的氧化劑且具有與研磨用組成物相同的pH。
於表1之「研磨速度」欄中係顯示使用各研磨用組成物以表2所記載的條件來研磨於表面具有GST合金膜的晶圓時之GST合金的研磨速度。研磨速度之值，係藉由依據以直流4探針法所進行的薄片電阻之測量來求得研磨前後之各晶圓的厚度，將其差除以研磨時間而計算出。另外，各晶圓之GST合金膜中之鍺與銻與碲的質量比為2：2：5。
研磨用組成物之pH為3.0時，研磨用組成物中之氧化劑的氧化還原電位，若依據上述關係式(1)則較佳為0.70V以上，若依據上述關係式(2)則較佳為0.45V以 上，若依據上述關係式(3)則較佳為-0.403V以上。如表1所示般，相較於使用有研磨用組成物之pH為3.0且不含氧化劑的比較例1之研磨用組成物的情況，於使用有研磨用組成物之pH為3.0且研磨用組成物中之氧化劑的氧化還原電位為-0.403V以上之實施例1~7之研磨用組成物的情況中，GST合金的研磨速度為高。其中，於研磨用組成物中之氧化劑的氧化還原電位為0.45V以上之實施例2~7之研磨用組成物係得到99Å/分鐘以上，特別是於研磨用組成物中之氧化劑的氧化還原電位為0.70V以上之實施例4~7之研磨用組成物係得到278Å/分鐘以上之高的研磨速度。
另一方面，研磨用組成物之pH為10.0時，研磨用組成物中之氧化劑的氧化還原電位，若依據上述關係式(1)則較佳為0.29V以上，若依據上述關係式(2)則較佳為-0.18V以上，若依據上述關係式(3)則較佳為-0.83V以上。如表1所示般，相較於使用有研磨用組成物之pH為10.0且不含氧化劑的比較例2之研磨用組成物的情況，於使用有研磨用組成物之pH為10.0且研磨用組成物中之氧化劑的氧化還原電位為-0.83V以上之實施例8~13之研磨用組成物的情況中，GST合金的研磨速度為高。其中，研磨用組成物中之氧化劑的氧化還原電位為0.29V以上之實施例10~12之研磨用組成物係得到170Å/分鐘以上之高的研磨速度。
最後，針對依據以上之記載能掌握的技術性思想記載 如下。
．一種研磨用組成物，其係含有氧化劑及研磨促進劑，前述氧化劑之氧化還原電位(E、單位V)，將研磨用組成物之pH設為x時係滿足關係式：E≧-0.059x+0.88，且在將含有碲之相變化合金進行研磨的用途中所使用。
．一種研磨用組成物，其係含有氧化劑及研磨促進劑，前述氧化劑之氧化還原電位(E、單位V)，將研磨用組成物之pH設為x時係滿足關係式：E≧-0.09x+0.72，且在將含有銻之相變化合金進行研磨的用途中所使用。
．一種研磨用組成物，其係含有氧化劑及研磨促進劑，前述氧化劑之氧化還原電位(E、單位V)，將研磨用組成物之pH設為x時係滿足關係式：E≧-0061x-0.22，且在將含有鍺之相變化合金進行研磨的用途中所使用。

Claims (8)

  1. 一種研磨用組成物，其係在將相變化合金進行研磨的用途中所使用之研磨用組成物，其特徵為含有氧化劑及研磨促進劑，前述氧化劑係具有使前述相變化合金中所含有之元素的單質氧化所需之充分的氧化還原電位。
  2. 如申請專利範圍第1項之研磨用組成物，其中前述相變化合金係含有碲，前述氧化劑之氧化還原電位(E、單位V)，將研磨用組成物之pH設為x時係滿足關係式：E≧-0.059x+0.88。
  3. 如申請專利範圍第1項之研磨用組成物，其中前述相變化合金係含有銻，前述氧化劑之氧化還原電位(E、單位V)，將研磨用組成物之pH設為x時係滿足關係式：E≧-0.09x+0.72。
  4. 如申請專利範圍第1項之研磨用組成物，其中前述相變化合金係含有鍺，前述氧化劑之氧化還原電位(E、單位V)，將研磨用組成物之pH設為x時係滿足關係式：E≧-0.061x-0.22。
  5. 如申請專利範圍第1項~第4項中任一項之研磨用組成物，其中前述研磨促進劑係氮化合物、羧酸化合物、含磷化合物、或磺酸化合物。
  6. 如申請專利範圍第1項~第4項中任一項之研磨用組成物，其中進一步含有研磨粒。
  7. 一種研磨方法，其特徵為，使用如申請專利範圍第 1項~第4項中任一項之研磨用組成物，來研磨含有相變化合金的研磨對象物。
  8. 一種相變化裝置之製造方法，其特徵為，具有使用如申請專利範圍第1項~第4項中任一項之研磨用組成物，來研磨含有相變化合金的研磨對象物之步驟。
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