TW201419395A - 金屬膜用硏磨液以及硏磨方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種抑制侵蝕及裂縫的發生、被研磨面的平坦性高的金屬膜用研磨液以及研磨方法。一種金屬膜用研磨液以及使用該研磨液的研磨方法，上述金屬膜用研磨液的特徵在於：含有研磨粒、甲基丙烯酸系聚合物以及水。

Description

金屬膜用研磨液以及研磨方法
本發明是有關於一種在半導體元件的配線形成製程等中的研磨中使用的金屬膜用研磨液以及研磨方法。
近年來，隨著半導體積體電路(以下記作LSI)的高集積化、高性能化而開發出一些新的微細加工技術。化學機械研磨(以下記作CMP)法也是其中之一，此項技術在LSI製造製程中、特別是在多層配線形成製程中的層間絕緣膜的平坦化、金屬插塞(plug)形成、埋入式配線形成中頻繁使用。此項技術例如公開在美國專利第4944836號說明書中。
最近，為了使LSI高性能化，人們嘗試著使用銅以及銅合金作為成為配線材料的導電性物質。但銅或銅合金難以利用乾式蝕刻法進行微細加工，而上述乾式蝕刻法在以往的鋁合金配線形成中頻繁使用。
因此，銅或銅合金的微細加工主要採用所謂的鑲嵌(damascene)法，即在預先形成有溝槽的絕緣膜上堆積埋入銅或銅合金的薄膜，之後利用CMP除去溝槽以外的上述薄膜，以形成埋入式配線。此項技術例如公開在日本專利特開平2-278822號公報中。
研磨銅或銅合金等配線金屬的金屬CMP的一般方法，是在圓形固定研磨盤(platen)上貼附研磨布(墊)，以金屬膜用研磨液浸漬研磨布表 面，並將基板的形成有金屬膜的一面按壓在研磨布表面，從研磨布的背面向金屬膜施加預定的壓力(以下記作研磨壓力)，在此狀態下轉動固定研磨盤，利用研磨液與金屬膜之凸部間的相對機械摩擦除去凸部的金屬膜。
用於CMP的金屬膜用研磨液一般由氧化劑、研磨粒和水組成，根據需要進一步添加氧化金屬溶解劑、保護膜形成劑等。認為其基本機制是：首先利用氧化劑將金屬膜表面氧化以形成氧化層，再利用研磨粒磨去該氧化層。由於凹部之金屬膜表面的氧化層不太接觸研磨墊，不會產生利用研磨粒磨去氧化層的效果，因此在進行CMP的同時去除凸部之金屬膜的氧化層，使基板表面平坦化。關於其詳細內容公開在《電化學會誌》(Journal of Electrochemical Society)第138卷11號(1991年發行)的3460~3464頁上。
作為提高CMP的研磨速度的方法，在金屬膜用研磨液中添加氧化金屬溶解劑是有效的。其原因是由於：使被研磨粒磨去的金屬氧化物顆粒溶解(以下記作腐蝕)於研磨液中，從而提高了研磨粒的磨去效果。雖然藉由添加氧化金屬溶解劑提高了CMP的研磨速度，但是另一方面，一旦凹部之金屬膜表面的氧化層也被腐蝕而使金屬膜表面露出，則金屬膜表面就會被氧化劑進一步氧化，若上述情況反覆發生，就會使凹部的金屬膜腐蝕。因此，研磨後埋入的金屬配線的表面中央部分出現像凹皿一樣窪陷的現象(以下記作「碟陷(dishing)」)，損及平坦化效果。
為了防止上述現象發生，進一步向金屬膜用研磨液中添加保護膜形成劑。保護膜形成劑在金屬膜表面的氧化層上形成保護膜，防止氧化層被腐蝕。希望該保護膜可藉由研磨粒容易地磨去，而不使CMP的研磨速度降低。
為了抑制金屬膜的碟陷或腐蝕而形成可靠性高的ISI配 線，提倡使用含有作為氧化金屬溶解劑的甘氨酸等胺基乙酸或醯胺基硫酸以及作為保護膜形成劑的苯並三唑的金屬膜用研磨液的方法。此項技術例如記載在日本專利特開平8-83780號公報中。
在銅或銅合金等的鑲嵌配線形成或鎢等的插塞配線形成等的金屬埋入形成中，當形成於埋入部分以外的作為層間絕緣膜的二氧化矽膜的研磨速度也大時，出現包括層間絕緣膜在內的配線的厚度變薄的現象(以下記作侵蝕(erosion))以及配線金屬部附近的層間絕緣膜局部脫落的現象(以下記作裂縫(seam))，平坦性惡化。其結果，出現配線電阻增加等問題，因此要求盡可能地減小侵蝕及裂縫。
另一方面，在銅或銅合金等配線金屬的下層形成有例如由鉭、鉭合金、氮化鉭等導體形成的層作為阻障導體層(以下稱作阻障層)，以防止金屬向層間絕緣膜中擴散或提高密合性。因此，除埋入銅或銅合金等配線金屬的配線部分以外，露出的阻障層必須藉由CMP加以去除。但由於這些阻障層的導體與銅或銅合金相比硬度要高，即使將銅或銅合金用的研磨材料組合使用也得不到足夠的研磨速度，且被研磨面的平坦性常常變差。因此，正在研究包括研磨配線金屬的第一研磨製程和研磨阻障層的第二研磨製程的兩階段研磨方法。
在圖1中以截面模式圖顯示利用一般的鑲嵌製程進行的配線形成。圖1之(a)顯示研磨前的狀態，包括：表面形成有溝槽的層間絕緣膜1；按照順應層間絕緣膜1的表面凹凸的方式形成的阻障層2；以及按照埋入凹凸的方式堆積的銅或銅合金的配線金屬3。
首先，如圖1之(b)所示，以配線金屬研磨用的研磨液研磨配線金屬3，直至阻障層2露出。接下來，如圖1之(c)所示，以阻障層研磨用的研磨液進行研磨，直至層間絕緣膜1之凸部露出。
作為上述阻障層研磨用的研磨液，一種化學機械研磨用研磨劑被提出，該研磨劑包含氧化劑、在金屬表面形成保護膜的保護膜形成劑、酸以及水，其pH小於等於3，且上述氧化劑的濃度為0.01~3重量百分比(wt%)(例如參照日本專利再公表特許WO01/13417號小冊子)。
上述兩階段研磨方法中，在研磨阻障層的第二研磨製程中，為了被研磨面的平坦化，有時要求格外研磨層間絕緣膜的過研磨製程。上述層間絕緣膜可以列舉如：二氧化矽、作為Low-K(低介電常數)膜的有機矽酸鹽玻璃或全芳香環系Low-k膜等。對上述層間絕緣膜進行過研磨時，由於CMP研磨液的組成，配線金屬密集的部分與除此以外的部分相比被過剩研磨，產生配線金屬部附近的層間絕緣膜的厚度變薄的侵蝕或配線金屬附近的層間絕緣膜局部塌陷的裂縫，被研磨面的平坦性有時會惡化，產生配線電阻增加等問題。
作為減少上述侵蝕或裂縫的產生的方法，本發明人等研究了使用含水溶性高分子以保護配線金屬例如銅的表面的研磨液的方法，發現利用該方法可以減少侵蝕或裂縫的產生。但另一方面，有時在上述第二研磨製程後的基板上由上述水溶性高分子和配線金屬的銅形成銅錯合物，該銅錯合物吸附在基板上形成有機殘渣而污染基板。另外，在水溶性高分子的作用下研磨粒聚集，在基板的被研磨面上產生擦傷(研磨損傷)，平坦性也有可能惡化。由於發生上述缺陷，因此在微細配線的形成是必要而不可缺少的高性能半導體元件製造中發生短路、斷線、產率、可靠性下降等狀況不佳的情形。
本發明之課題在於提供一種在維持對層間絕緣膜的良好的 研磨速度的同時抑制侵蝕及裂縫的發生、被研磨面的平坦性高的金屬膜用研磨液以及研磨方法。本發明之課題更在於提供一種能夠抑制在研磨後的基板上產生擦傷或產生有機殘渣的金屬膜研磨液以及研磨方法。
本發明人等為了減少上述侵蝕或裂縫的發生，構想使用對配線金屬銅的吸附能高的添加劑是有效的，發現使用特定的高分子作為添加劑時能夠達成此目的。
即，(1)本發明關於一種金屬膜用研磨液，其特徵在於：含有研磨粒、甲基丙烯酸系聚合物以及水。
(2)本發明關於如上述(1)所記載之金屬膜用研磨液，其中上述甲基丙烯酸系聚合物為選自甲基丙烯酸的均聚物以及甲基丙烯酸和可與該甲基丙烯酸共聚合的單體的共聚物中的至少一種。
(3)本發明關於如上述(1)或(2)所記載之金屬膜用研磨液，其中上述研磨粒為選自氧化矽、氧化鋁、氧化鈰、氧化鈦、氧化鋯、氧化鍺或它們的改質物中的至少一種。
(4)本發明關於如上述(1)~(3)中任一項所記載之金屬膜用研磨液，其中更含有有機溶劑。
(5)本發明關於如上述(1)~(4)中任一項所記載之金屬膜用研磨液，其中更含有氧化金屬溶解劑。
(6)本發明關於如上述(1)~(4)中任一項所記載之金屬膜用研磨液，其中更含有金屬氧化劑。
(7)本發明關於如上述(1)~(6)中任一項所記載之金屬膜用研磨液，其中更含有金屬防蝕劑。
(8)本發明關於如上述(1)~(7)中任一項所記載之金屬膜用研磨液，該研磨液用於研磨表面具有配線密度大於等於50%的配線形成部的 被研磨膜。
(9)本發明關於一種研磨方法，其特徵在於：包括第一研磨製程和第二研磨製程，用於研磨基板，上述基板含有：表面包括凹部和凸部的層間絕緣膜、沿表面覆蓋上述層間絕緣膜的阻障層和填充上述凹部而覆蓋阻障層的導電性物質層，其中第一研磨製程研磨基板的導電性物質層而使上述凸部之阻障層露出；第二研磨製程為：使用如上述(1)~(8)中任一項所記載之金屬膜用研磨液研磨在上述第一研磨製程中露出的上述基板的阻障層，使上述凸部之層間絕緣膜露出。
(10)本發明關於如上述(9)所記載之研磨方法，其中上述層間絕緣膜為矽系覆膜或有機聚合物膜。
(11)本發明關於如上述(9)或(10)所記載之研磨方法，其中上述導電性物質以銅為主要成分。
(12)本發明關於如上述(9)~(11)中任一項所記載之研磨方法，其中上述阻障層包括選自鉭、鉭化合物、鈦、鈦化合物、鎢、鎢化合物、釕以及釕化合物中的至少一種。
根據本發明，可以提供一種金屬膜用研磨液以及研磨方法，上述金屬膜用研磨液藉由含有甲基丙烯酸系聚合物，在維持對層間絕緣膜的良好的研磨速度的同時抑制侵蝕及裂縫的發生，被研磨面的平坦性高。
根據本發明，還可以提供一種金屬膜研磨液以及研磨方法，上述金屬膜研磨液藉由從上述甲基丙烯酸系聚合物中選擇最佳物質，除了具有上述效果以外，能夠抑制在研磨後的基板上產生擦傷或產生有機殘渣。
根據本發明，還可以得到一種金屬膜用研磨液，該金屬膜用研磨液藉由含有研磨粒、金屬氧化劑、金屬防蝕劑等，除了具有上述效果， 還可以得到對配線金屬及阻障金屬的良好的研磨速度，藉此上述金屬膜用研磨液適用於上述第二研磨製程。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
1‧‧‧層間絕緣膜
2‧‧‧阻障層
3‧‧‧配線金屬層
4‧‧‧侵蝕
5‧‧‧研磨前的狀態
6‧‧‧層間絕緣膜之配線金屬部附近
7‧‧‧裂縫
A‧‧‧研磨量
B‧‧‧研磨量之最大值
C‧‧‧距離
圖1是有關利用鑲嵌製程進行的配線形成的截面模式圖，圖1之(a)為在基板上形成有阻障層及導電性物質層的截面示意圖，圖1之(b)為圖1之(a)的基板經由第1研磨製程的截面示意圖，圖1之(c)為圖1之(b)的基板經由第2研磨製程的截面示意圖。
圖2是顯示帶有銅配線的圖案基板之配線金屬部與層間絕緣膜部交替排列的條紋狀圖案部分和侵蝕的截面模式圖，圖2之(a)為帶有銅配線的圖案基板之配線金屬部與層間絕緣膜部交替排列的條紋狀圖案部分的截面模式圖，圖2之(b)為圖2之(a)的條紋狀圖案部分被侵蝕的截面模式圖。
圖3是顯示帶有銅配線的圖案基板之配線金屬部與層間絕緣膜部交替排列的部分和裂縫的截面模式圖，圖3之(a)為帶有銅配線的圖案基板之配線金屬部與層間絕緣膜部交替排列的部分的截面模式圖，圖3之(b)為圖3之(a)的層間絕緣膜之配線金屬部附近產生裂縫的截面模式圖。
本發明之金屬膜用研磨液的特徵在於：含有甲基丙烯酸系聚合物。甲基丙烯酸系聚合物與其他水溶性高分子相比對銅的吸附性高，特 別是對配線密度高的部位的銅的吸附性高，保護性能優異，因此推測在研磨被研磨膜時可以減少侵蝕或裂縫的發生。上述甲基丙烯酸系聚合物較佳的是選自甲基丙烯酸的均聚物以及甲基丙烯酸和可與該甲基丙烯酸共聚合的單體的共聚物中的至少一種。
當甲基丙烯酸系聚合物為甲基丙烯酸和可與該甲基丙烯酸共聚合的單體的共聚物時，相對於單體總量，甲基丙烯酸的比例較佳的是大於等於40莫耳百分比(mol%)且小於100 mol%，更佳的是大於等於50 mol%且小於100 mol%，進一步較佳的是大於等於60 mol%且小於100 mol%，特別佳的是大於等於70 mol%且小於100 mol%。藉由使上述甲基丙烯酸的比例大於等於40 mol%，可有效抑制侵蝕及裂縫的發生，易於提高被研磨面的平坦性。
甲基丙烯酸系聚合物的重量平均分子量較佳的是大於等於3000，更佳的是大於等於5000。藉由使上述甲基丙烯酸系聚合物的重量平均分子量大於等於3000，可有效抑制侵蝕及裂縫的發生，易於提高被研磨面的平坦性。雖然對上述重量平均分子量的上限沒有特別規定，但從溶解性的觀點考慮，較佳的是小於等於500萬。另外，從容易合成、容易控制分子量等觀點考慮，上述重量平均分子量較佳的是小於等於100萬；從在水中的溶解性優異、提高添加量的自由度的觀點考慮，上述重量平均分子量更佳的是小於等於10萬。
甲基丙烯酸系聚合物的重量平均分子量可以利用凝膠滲透層析法(gel permeation chromatography)，使用標準聚苯乙烯的檢量線進行測定。具體可以列舉如下述測定條件。
使用儀器：具備差示折射計((股)公司日立製作所製，型號L-3300)的HPLC泵((股)公司日立製作所製，型號L-7100)
柱：Shodex Asahipak GF-710HQ(昭和電工(股)公司製，產品名)
流動相：50 mM磷酸氫二鈉水溶液/乙腈=90/10(V/V)混合液
流量：0.6 ml/分鐘
柱溫：25℃
可與上述甲基丙烯酸共聚合的單體可以列舉如：丙烯酸、巴豆酸、乙烯基乙酸、順芷酸、2-三氟甲基丙烯酸、衣康酸、富馬酸、馬來酸、甲基馬來酸、中康酸、葡萄糖酸等羧酸類；2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸等磺酸類；丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯等丙烯酸系酯類；以及它們的銨鹽、鹼金屬鹽、烷基胺鹽等鹽等。適用的基板為半導體積體電路用矽基板等時，由於不希望鹼金屬所引起的污染，因此較佳的是酸或其銨鹽。當基板為玻璃基板等時沒有此限制。
如上所述，甲基丙烯酸系聚合物中甲基丙烯酸的含量多者對減少侵蝕以及裂縫的發生有效。但另一方面，在本發明之研磨液中，當著眼於能夠在研磨後的被研磨面上減少有機殘渣的產生或擦傷的發生等缺陷時，較佳的是，上述甲基丙烯酸系聚合物使用甲基丙烯酸和可與該甲基丙烯酸共聚合的單體的共聚物。
從有效減少上述缺陷的角度考慮，上述可與甲基丙烯酸共聚 合的單體更佳的是丙烯酸、丙烯酸系酯類；從進一步取得與減少侵蝕和裂縫的發生之均衡的角度考慮，更佳的是丙烯酸以及丙烯酸酯。
相對於金屬膜用研磨液之總成分的總量100 g，甲基丙烯酸系聚合物的添加量較佳的是0.001~15 g，更佳的是0.01~5 g。藉由使上述甲基丙烯酸系聚合物的添加量大於等於0.001 g，可有效抑制侵蝕及裂縫的發生，易於提高被研磨面的平坦性。藉由使甲基丙烯酸系聚合物的添加量小於等於15 g，一邊抑制侵蝕及裂縫的發生，一邊維持金屬膜用研磨液中所含的研磨粒的穩定性，使研磨粒的分散性變得良好。
如上所述，本發明之金屬膜用研磨液，從有效抑制侵蝕或裂縫的發生的角度考慮，較佳的是滿足下述(1)以及(2)中的至少一種情形。
提高相對於構成甲基丙烯酸系聚合物的單體總量的甲基丙烯酸的比例。
使用丙烯酸或丙烯酸系酯類作為與甲基丙烯酸共聚合的單體成分。
從抑制侵蝕和裂縫的發生，同時可以減少擦傷或有機殘渣等缺陷的角度考慮，較佳的是滿足上述(1)以及(2)。即，較佳的是甲基丙烯酸與丙烯酸的共聚物或甲基丙烯酸與丙烯酸系酯類的共聚物。其中，從減少侵蝕及裂縫的發生的觀點考慮，較佳的是甲基丙烯酸與丙烯酸的共聚物或甲基丙烯酸與丙烯酸酯的共聚物。相對於構成甲基丙烯酸系聚合物的單體總量，甲基丙烯酸的比例較佳的是大於等於70 mol%且小於100 mol%，更佳的是大於等於80 mol%，進一步較佳的是大於等於90 mol%。為了有效抑制缺陷，相對於上述單體總量，甲基丙烯酸的比例較佳的是小於等於99 mol%，更佳的是小於等於95 mol%。
本發明之金屬膜用研磨液還可以分成至少含有研磨粒的漿 料(slurry)和至少含有甲基丙烯酸系聚合物的添加液兩種液體。藉由如此操作，可以回避大量添加甲基丙烯酸系聚合物時產生的研磨粒的穩定性問題。分成兩種液體時，甲基丙烯酸系聚合物可以包含在漿料一側。這種情況下，漿料中甲基丙烯酸系聚合物的含量在不損及研磨粒分散性的範圍內。
本發明之金屬膜用研磨液，為了將其用於上述第二研磨製程，較佳的是含有研磨粒、有機溶劑、氧化金屬溶解劑以及水。以下，對這些成分進行詳細說明。
(研磨粒)
從得到對阻障層以及層間絕緣膜的良好的研磨速度的角度考慮，本發明之金屬膜用研磨液中較佳的是含有研磨粒。可使用的研磨粒為選自氧化矽、氧化鋁、氧化鋯、氧化鈰、氧化鈦、氧化鍺或它們的改質物中的至少一種。上述改質物是指將氧化矽、氧化鋁、氧化鋯、氧化鈰、氧化鈦、氧化鍺等研磨粒粒子的表面用烷基進行改質的物質。
將研磨粒粒子的表面用烷基進行改質的方法沒有特別限定，可以列舉出：使存在於研磨粒粒子表面的羥基和含有烷基的烷氧基矽烷反應的方法。含有烷基的烷氧基矽烷沒有特別限定，可以列舉出：單甲基三甲氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、三甲基單甲氧基矽烷、單乙基三甲氧基矽烷、二乙基二甲氧基矽烷、三乙基單甲氧基矽烷、單甲基三乙氧基矽烷、二甲基二乙氧基矽烷、三甲基單乙氧基矽烷。反應方法沒有特別限定，例如使研磨粒粒子和烷氧基矽烷在研磨液中在室溫下進行反應，但為了加速反應也可以加熱。
上述研磨粒中，較佳的是在研磨液中的分散穩定性良好、因CMP產生的研磨損傷(擦傷)的發生次數少、平均粒徑小於等於200 nm的膠 體氧化矽、膠體氧化鋁；更佳的是平均粒徑小於等於100 nm的膠體氧化矽、膠體氧化鋁。
需要說明的是，這裏所說的粒徑是指添加到研磨液中之前的研磨粒的二次粒徑。上述粒徑(二次粒徑)例如可如下測定：將上述研磨粒分散在水中製作試樣，利用光繞射散射式粒度分佈計進行測定。具體而言，例如使用COULTER Electronics社製的COULTER N4SD，在下述條件下進行測定：測定溫度為20℃；溶劑折射率為1.333(水)；粒子折射率為Unknown(設定)；溶劑黏度為1.005 cp(水)；運行時間為200秒；雷射入射角為90°；強度(散射強度，相當於濁度)在5E+04~4E+05範圍內。當強度高於4E+05時，可以用水稀釋後再測定。膠體粒子通常以分散在水中的狀態而得到，因此還可以進行適當稀釋使處於上述散射強度範圍內來測定。作為標準，只要含有0.5~2.0 wt%的粒子即可。
從配線金屬膜、阻障金屬膜以及層間絕緣膜之研磨速度的觀點考慮，上述研磨粒較佳的是一次粒子僅凝集平均未滿兩個粒子的粒子，更佳的是一次粒子僅凝集平均未滿1.2個粒子的粒子。聚集度的上限因所用研磨粒的一次粒徑而異，認為只要二次粒徑處於上述說明的範圍內即可。需要說明的是，上述聚集度可以藉由求出二次粒徑和一次粒徑，作為兩者之比(二次粒徑/一次粒徑)而得到。
測定上述一次粒徑時，可以使用習知的透過型電子顯微鏡(例如(股)公司日立製作所製的H-7100FA)進行測定。例如，使用上述電子顯微鏡拍攝粒子的圖像，算出預定數目的任意粒子的雙軸平均一次粒徑，求出它們的平均值。當粒度分佈廣時，上述預定數目應該是平均值穩定的數量。使用膠體氧化矽或膠體氧化鋁作為研磨粒時，為了使粒徑一致，通常測定的粒子數目例如可以是20個粒子左右。
具體而言，導入外接在所選擇的粒子上且按照其長徑變得最長的方式配置的長方形(外接長方形)。然後以該外接長方形的長徑為L、短徑為B，作為(L+B)/2算出一個粒子的雙軸平均一次粒徑。對任意的20個粒子進行上述操作，將所得值的平均值稱作本發明中的雙軸平均一次粒徑(R1)。上述操作還可以按照電腦程式自動進行。
同時，較佳的是，平均粒度分佈的標準偏差小於等於10 nm；更佳的是，平均粒度分佈的標準偏差小於等於5 nm。它們可以單獨使用一種，或者是兩種以上混合使用。測定粒度分佈時，將研磨液中的研磨粒投入到COULTER Electronics社製的COULTER N4SD中，利用粒度分佈圖可以得到標準偏差的值。
相對於金屬膜用研磨液之總成分的總量100 g，研磨粒添加量較佳的是0.01~50 g，更佳的是0.02~30 g，特別佳的是0.05~20 g。藉由使上述研磨粒添加量大於等於0.01 g，可以使研磨速度變得良好；藉由使上述研磨粒添加量小於等於50 g，容易抑制擦傷的發生。
(有機溶劑)
本發明之金屬膜用研磨液，從提高金屬膜用研磨液對基板的潤濕性、在層間絕緣膜中使用有機系膜時也可得到良好的研磨速度的角度考慮，較佳的是含有有機溶劑。本發明中使用的有機溶劑沒有特別限定，但較佳的是可與水任意混合的有機溶劑。例如：碳酸亞乙酯、碳酸亞丙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲基乙酯等碳酸酯類；丁內酯、丙內酯等內酯類；乙二醇、丙二醇、二甘醇、二丙二醇、三甘醇、三丙二醇等二醇類；作為二醇類的衍生物的乙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚、二甘醇單甲醚、 二丙二醇單甲醚、三甘醇單甲醚、三丙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、丙二醇單乙醚、二甘醇單乙醚、二丙二醇單乙醚、三甘醇單乙醚、三丙二醇單乙醚、乙二醇單丙醚、丙二醇單丙醚、二甘醇單丙醚、二丙二醇單丙醚、三甘醇單丙醚、三丙二醇單丙醚、乙二醇單丁醚、丙二醇單丁醚、二甘醇單丁醚、二丙二醇單丁醚、三甘醇單丁醚、三丙二醇單丁醚等二醇單醚類；乙二醇二甲醚、丙二醇二甲醚、二甘醇二甲醚、二丙二醇二甲醚、三甘醇二甲醚、三丙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、丙二醇二乙醚、二甘醇二乙醚、二丙二醇二乙醚、三甘醇二乙醚、三丙二醇二乙醚、乙二醇二丙醚、丙二醇二丙醚、二甘醇二丙醚、二丙二醇二丙醚、三甘醇二丙醚、三丙二醇二丙醚、乙二醇二丁醚、丙二醇二丁醚、二甘醇二丁醚、二丙二醇二丁醚、三甘醇二丁醚、三丙二醇二丁醚等二醇二醚類；四氫呋喃、二噁烷、二甲氧基乙烷、聚氧化乙烯、乙二醇單甲基乙酸酯、二甘醇單乙醚乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯等醚類；甲醇、乙醇、丙醇、正丁醇、正戊醇、正己醇、異丙醇等醇類；丙酮、丁酮等酮類；此外，還有苯酚、二甲基甲醯胺、正甲基吡咯烷酮、乙酸乙酯、乳酸乙酯、環丁碸等。較佳的有機溶劑為：選自二醇單醚類、醇類、碳酸酯類中的至少一種。
相對於金屬膜用研磨液之總成分的總量100 g，有機溶劑的添加量較佳的是0.1~95 g，更佳的是0.2~50 g，特別佳的是0.5~10 g。藉由使上述有機溶劑的添加量大於等於0.1 g，可以使金屬膜用研磨液對基板的潤濕性變得良好；藉由使上述有機溶劑的添加量小於等於95 g，溶劑的揮發減少，容易確保製造製程的安全性。
(氧化金屬溶解劑)
本發明之金屬膜用研磨液，從可以促進被氧化劑氧化的配線金屬以及阻障金屬的溶解、提高研磨速度的角度考慮，較佳的是含有氧化金屬溶解劑。本發明中使用的氧化金屬溶解劑只要能夠使被氧化的阻障金屬或配線金屬溶解於水即可，沒有特別限定，可以列舉如：甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、2-甲基丁酸、正己酸、3,3-二甲基丁酸、2-乙基丁酸、4-甲基戊酸、正庚酸、2-甲基己酸、正辛酸、2-乙基己酸、苯甲酸、羥基乙酸、水楊酸、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、枸櫞酸、對甲苯磺酸等有機酸；上述有機酸的酯以及上述有機酸的銨鹽等。還可以列舉出：鹽酸、硫酸、硝酸等無機酸；上述無機酸的銨鹽類，例如過硫酸銨、硝酸銨、氯化銨、鉻酸等。上述氧化金屬溶解劑中，從既能維持實用的研磨速度又能有效抑制腐蝕速度的角度考慮，較佳的是選自甲酸、丙二酸、蘋果酸、酒石酸、檸檬酸、水楊酸、己二酸中的至少一種。上述氧化金屬溶解劑可以單獨使用一種，或者是兩種以上混合使用。
相對於金屬膜用研磨液之總成分的總量100 g，氧化金屬溶解劑的添加量較佳的是0.001~20 g，更佳的是0.002~10 g，特別佳的是0.005~5 g。藉由使上述氧化金屬溶解劑的添加量大於等於0.001 g，可以使配線金屬以及阻障金屬的研磨速度變得良好；藉由使上述氧化金屬溶解劑的添加量小於等於20 g，可抑制腐蝕，容易減少被研磨面的龜裂。
需要說明的是，水的添加量可以為餘量，沒有特別限定。
本發明之金屬膜用研磨液可以含有金屬氧化劑。金屬氧化劑可以列舉出：過氧化氫、硝酸、過碘酸鉀、次氯酸、臭氧水等，其中特別佳的是過氧化氫。上述金屬氧化劑可以單獨使用一種，或者是兩種以上混合使用。在基板為包括積體電路用元件的矽基板的情況下，由於不希望被 鹼金屬、鹼土金屬、鹵化物等污染，所以希望使用不含非揮發成分的氧化劑。但由於臭氧水的組成隨時間變化劇烈，所以過氧化氫最為適用。然而，當適用對象的基板是不含半導體元件的玻璃基板等的情況下，即使是含非揮發成分的氧化劑也無妨。
相對於金屬膜用研磨液之總成分的總量100 g，金屬氧化劑的添加量較佳的是0.01~50 g，更佳的是0.02~30 g，特別佳的是0.05~15 g。藉由使上述金屬氧化劑的添加量大於等於0.01 g，可以使研磨速度變得良好；藉由使上述金屬氧化劑的添加量小於等於50 g，容易減少被研磨面的龜裂。
本發明之金屬膜用研磨液可以含有金屬防蝕劑。作為金屬防蝕劑，可以選擇能夠在銅系金屬等配線金屬上形成保護膜的材料。具體可以列舉如：2-巰基苯並噻唑、1,2,3-三唑、1,2,4-三唑、3-胺基-1H-1,2,4-三唑、苯並三唑、1-羥基苯並三唑、1-二羥丙基苯並三唑、2,3-二羧基丙基苯並三唑、4-羥基苯並三唑、4-羧基(-1H-)苯並三唑、4-羧基(-1H-)苯並三唑甲酯、4-羧基(-1H-)苯並三唑丁酯、4-羧基(-1H-)苯並三唑辛酯、5-己基苯並三唑、[1,2,3-苯並三唑-1-甲基][1,2,4-三唑-1-甲基][2-乙基己基]胺、甲苯基三唑、萘並三唑、雙[(1-苯並三唑基)甲基]膦酸等三唑系防蝕劑。當配線金屬含有銅時，從防蝕作用優異的角度考慮，較佳的是，使用上述三唑系防蝕劑。
還可以列舉如：具嘧啶骨架的嘧啶、1,2,4-三氮雜[1,5-a]嘧啶、1,3,4,6,7,8-六氫-2H-嘧啶並[1,2-a]嘧啶、1,3-二苯基-嘧啶-2,4,6-三酮、1,4,5,6-四氫嘧啶、2,4,5,6-四胺基嘧啶硫酸酯、2,4,5-三羥基嘧啶、2,4,6-三胺基嘧啶、2,4,6-三氯嘧啶、2,4,6-三甲氧基嘧啶、2,4,6-三苯基嘧啶、2,4-二胺基-6-羥基嘧啶、2,4-二胺基嘧啶、2-乙醯胺嘧啶、2-胺基嘧啶、2-甲基-5,7-二苯基-(1,2,4)三氮雜(1,5-a)嘧啶、2-甲基磺胺醯-5,7-二苯基-(1,2,4)三氮雜 (1,5-a)嘧啶、2-甲基磺胺醯-5,7-二苯基-4,7-二氫-(1,2,4)三氮雜(1,5-a)嘧啶、4-胺基吡唑並[3,4-d]嘧啶等。上述金屬防蝕劑可以單獨使用一種，或者是兩種以上混合使用。
相對於金屬膜用研磨液之總成分的總量100 g，金屬防蝕劑的添加量較佳的是0.001~10 g，更佳的是0.005~5 g，特別佳的是0.01~2 g。藉由使上述金屬防蝕劑的添加量大於等於0.001 g，可以抑制配線金屬的腐蝕，減少被研磨面的龜裂。藉由使上述金屬防蝕劑的添加量小於等於10 g，配線金屬以及阻障層用金屬的研磨速度趨於變得良好。
如上所述，本發明之金屬膜用研磨液，最佳的是包括甲基丙烯酸系聚合物、研磨粒、氧化金屬溶解劑、金屬防蝕劑以及金屬氧化劑。藉由含有上述成分，可以最大限度地得到抑制由甲基丙烯酸系聚合物引起的侵蝕及裂縫的發生之效果。
本發明之金屬膜用研磨液可適用於半導體元件中的配線層的形成。例如可用於配線金屬層、阻障層和層間絕緣膜的化學機械研磨(CMP)。在相同條件下的CMP中，就配線金屬層/阻障層/層間絕緣膜之研磨速度比而言，較佳的是，以(0.1~2)/(1)/(0.1~2)的比例進行研磨。更佳的是，以(0.5~1.5)/(1)/(0.5~1.5)的比例進行研磨。上述研磨速度比可以藉由比較研磨包含各層之材質的空白晶圓時的研磨速度而求出。
層間絕緣膜可以列舉出：矽系覆膜和有機聚合物膜。矽系覆膜可以列舉出：以二氧化矽、氟代矽酸鹽玻璃、三甲基矽烷或二甲氧基二甲基矽烷為原始原料而得到的有機矽酸鹽玻璃；氮氧化矽、氫化倍半矽氧烷(hydrogen silsesquioxane)等氧化矽系覆膜；或碳化矽以及氮化矽。另外，有機聚合物膜可以列舉出全芳香族系低介電常數的層間絕緣膜。特別佳的是有機矽酸鹽玻璃。這些膜是藉由CVD法、旋塗法、浸塗法或噴霧法而形 成。層間絕緣膜的具體例子有：LSI製造製程、特別是多層配線形成製程中的層間絕緣膜等。
配線金屬可以使用導電性物質。上述導電性物質可以列舉出：銅、銅合金、銅的氧化物或銅合金的氧化物、鎢、鎢合金、銀、金等以金屬為主要成分的物質，較佳的是銅、銅合金、銅的氧化物、銅合金的氧化物等以銅為主要成分的物質。配線金屬層可以使用將上述物質藉由習知的濺鍍法、電鍍法形成的膜。
阻障層是用於防止導電性物質向層間絕緣膜中擴散以及提高層間絕緣膜與導電性物質的密合性而形成。阻障層之組成較佳的是自鎢、氮化鎢、鎢合金等鎢化合物、鈦、氮化鈦、鈦合金等鈦化合物、鉭、氮化鉭、鉭合金等鉭化合物、釕、釕化合物中選擇。阻障層可以是由上述一種物質形成的單層結構，也可以是由兩種以上形成的層合結構。
本發明之金屬膜用研磨液在研磨具有配線密度大於等於50%的配線形成部的被研磨膜時適用。這裏所說的配線密度，是指在形成有配線的部位由層間絕緣膜和配線金屬部(包括阻障金屬)的各自的寬度計算的值，例如線與間隔為100 μm/100 μm時，該部分的配線密度為50%。
配線密度大於等於50%時，由於配線金屬部所占的面積變大，所以在該部分侵蝕以及裂縫的問題趨於變得顯著，但藉由使用本發明之金屬膜用研磨液進行研磨，可以減少上述問題。本發明之金屬膜用研磨液在研磨具有上述配線密度大於等於80%的配線形成部的被研磨膜時也適用。
作為進行研磨的裝置可以使用一般的研磨裝置，例如在使用研磨布進行研磨時，該研磨裝置具有可保持所研磨的基板的支架和與轉數可調的馬達等連接且貼附有研磨布的固定研磨盤。研磨布可以使用一般的 不織布、發泡聚氨酯、多孔氟樹脂等，沒有特別限定。
雖然對研磨條件沒有限定，但固定研磨盤的旋轉速度較佳的是小於等於200 rpm的低轉速，以使基板不至於飛出。具有被研磨面的半導體基板壓在研磨布上的壓力較佳的是1~100 kPa，為了滿足研磨速度在被研磨面內的均一性以及圖案的平坦性要求，上述壓力更佳的是5~50 kPa。在研磨期間，用泵等連續地向研磨布供應本發明之金屬膜用研磨液。對該供給量沒有限定，較佳的是，研磨布表面經常被研磨液所覆蓋。
較佳的是，將研磨結束後的基板在流水中充分清洗，之後使用旋轉式乾燥機等將附著在基板上的水滴抖落後進行乾燥。
為了使研磨布的表面狀態經常保持一致而進行化學機械研磨，較佳的是，在研磨前加入研磨布的調整製程。例如，使用帶有鑽石粒子的修整器，以至少含有水的液體進行研磨布的修整。繼續實施本發明之研磨方法，較佳的是進一步增加基板清洗製程。
本發明之研磨方法的特徵在於：包括第一研磨製程和第二研磨製程，第一研磨製程為：首先準備基板，該基板具有表面包括凹部和凸部的層間絕緣膜、沿表面覆蓋上述層間絕緣膜的阻障層和填充上述凹部而覆蓋阻障層的導電性物質層(配線金屬層)，之後研磨上述基板的導電性物質層而使上述凸部的阻障層露出；第二研磨製程為：使用本發明之金屬膜用研磨液研磨上述第一研磨製程中露出的上述基板的阻障層，使上述凸部的層間絕緣膜露出。本發明的研磨方法例如可適用於半導體元件中的配線層的形成。
以下，按照半導體元件中的配線層的形成過程來說明本發明之研磨方法的實施方式。
首先，在矽基板上層合二氧化矽等的層間絕緣膜。然後，形 成抗蝕層，之後利用蝕刻等習知的方法於層間絕緣膜表面形成預定圖案的凹部(基板露出部)，從而形成具有凸部和凹部的層間絕緣膜。在該層間絕緣膜上藉由蒸鍍或CVD等成膜成沿著表面的凹凸覆蓋層間絕緣膜的鉭等的阻障層。
進而，藉由蒸鍍、電鍍或CVD等形成覆蓋阻障層的銅等的導電性物質層，以便填充上述凹部。基板上所形成的層間絕緣膜、阻障層和導電性物質層的厚度分別較佳的是0.01~2.0 μm左右、0.01~2.5 μm左右、0.01~2.5 μm左右。經由上述製程可以得到具有如圖1之(a)所示的結構的基板。
接下來，例如使用導電性物質層/阻障層之研磨速度比足夠大的導電性物質用研磨液，藉由CMP研磨該基板表面的導電性物質層(第一研磨製程)。籍此，如圖1之(b)所示，使基板上凸部之阻障層露出表面，得到上述導電性物質層殘留於凹部的所需的導體圖案。進行上述研磨時，亦可以同時研磨導電性物質層和凸部的一部分阻障層。藉由第一研磨製程得到的圖案面作為第二研磨製程用的被研磨面，可以使用本發明之金屬膜用研磨液進行研磨。
在第二研磨製程中，將上述基板按壓在研磨布上，在此狀態下一邊向上述研磨布和基板之間供應本發明之金屬膜用研磨液，一邊使固定研磨盤與上述基板相對移動，藉此來研磨藉由上述第一研磨製程露出的阻障層。本發明之金屬膜用研磨液能夠研磨導電性物質層、阻障層以及層間絕緣膜，在第二研磨製程中至少研磨上述露出的阻障層以及凹部的導電性物質層。
凸部的阻障層下的層間絕緣膜完全露出，在凹部殘留有作為配線層的上述導電性物質層，直至在凸部與凹部的介面處露出阻障層的截 面而得到所需圖案，此時終止研磨。此狀態如圖1之(c)所示。
為了確保研磨結束時的更優異的平坦性，進一步進行過研磨(例如，在第二研磨製程中得到所需圖案的時間為100秒的情況下，將在該100秒的研磨外追加的50秒的研磨稱為過研磨50%。)，可以研磨至含有凸部的一部分層間絕緣膜的深度(未圖示)。
在如此操作而形成的金屬配線上進一步形成層間絕緣膜及第二層金屬配線，在該配線間以及配線上再次形成層間絕緣膜，之後進行研磨使整個半導體基板表面成為平滑的面。藉由以預定次數重複進行該製程，可以製造具有所需配線層數的半導體元件。
本發明之金屬膜用研磨液不僅用於上述半導體基板上所形成的金屬膜的研磨，還可用於研磨磁頭等的基板。
實施例
以下，藉由實施例來進一步詳細說明本發明，但只要不脫離本發明之技術思想，本發明並不受這些實施例的限定。例如，研磨液的材料的種類或其配比可以是本實施例記載以外的種類或比率，研磨物件之組成或結構也可以是本實施例記載以外的組成或結構。
實施例1~14及比較例1~6
(研磨液製備方法)
將表1~表3所示的各成分按預定量混合，製備實施例1~14及比較例1~6的各金屬膜用研磨液。
需要說明的是，表1~表3之共聚物*1~*5中單體的莫耳比率(mol%)如下。
*1：甲基丙烯酸/丙烯酸=94/6
*2：甲基丙烯酸/丙烯酸=73/27
*3：甲基丙烯酸/甲基丙烯酸甲酯=90/10
*4：甲基丙烯酸/丙烯酸丁酯=95/5
*5：甲基丙烯酸/甲基丙烯酸丁酯=95/5
(銅圖案基板的研磨)
使用銅膜研磨用研磨液(日立化成工業(股)公司製，HS-H635)，利用習知的CMP法研磨帶有銅配線的圖案基板(ATDF製854CMP圖案：包含二氧化矽的500 nm厚的層間絕緣膜)之除溝部以外的銅膜，使凸部的阻障層露出被研磨面，得到圖1之(b)所示之狀態的基板。將該基板用於本發明之金屬膜用研磨液的研磨特性評價。需要說明的是，上述圖案基板之阻障層由250 Å厚的氮化鉭膜形成。
[研磨條件]
研磨裝置：單面金屬膜用研磨機(APPLIED MATERIALS製，MIRRA)
研磨布：絨面(suede)狀發泡聚氨酯樹脂製研磨布
固定研磨盤轉數：93次/分鐘
頭轉數：87次/分鐘
研磨壓力：14 kPa
研磨液的供給量：200 ml/分鐘
<基板的研磨製程>
在上述研磨條件下，以按照上述研磨液製備方法製備的各金屬膜用研磨液對上述圖案基板進行60秒鐘的化學機械研磨。該研磨相當於第二研磨製程，研磨約30秒凸部的層間絕緣膜就完全露出被研磨面，剩下的30秒於凸部研磨該露出的層間絕緣膜。
<基板的清洗製程>
將海綿狀刷(聚乙烯醇系樹脂製)壓在經上述基板的研磨製程研磨的圖 案基板的被研磨面上，一邊向基板供給蒸餾水一邊使基板和海綿狀刷旋轉，清洗60秒鐘。接下來，取走海綿狀刷，向基板的被研磨面上供給蒸餾水60秒鐘。最後藉由使基板高速旋轉而彈去蒸餾水以乾燥基板，得到以下評價中使用的圖案基板。
<評價項目>
對由上述基板的清洗製程得到的圖案基板進行如下述(1)及(2)所示的評價。
侵蝕量：如圖2之(a)所示，在由上述基板的清洗製程得到的圖案基板中，使用觸針式段差計測定寬90 μm的配線金屬部、寬10 μm的層間絕緣膜部交替排列的總寬為2990 μm的條紋狀圖案部的表面形狀。然後，如圖2之(b)所示，求出條紋狀圖案部的層間絕緣膜之研磨量的最大值(B)與條紋狀圖案部外周的層間絕緣膜部之研磨量(A)之差(B)-(A)、即侵蝕量，作為平坦性的指標。
裂縫量：如圖3之(a)所示，在由上述基板的清洗製程得到的圖案基板中，使用觸針式段差計測定寬100 μm的配線金屬部、寬100 μm的層間絕緣膜部交替排列的總寬為2990 μm的條紋狀圖案部的表面形狀。然後，如圖3之(b)所示，求出自配線金屬部附近6的層間絕緣膜上端到過剩磨去的層間絕緣膜部下端的距離(C)、即裂縫量，作為平坦性的指標。
需要說明的是，測定層間絕緣膜部的膜厚時，使用帶有銅配線的圖案基板進行研磨，利用光學式膜厚計求出寬100 μm的配線金屬部、寬100 μm的層間絕緣膜部交替排列的總寬為2990 μm的條紋狀圖案部之層間絕緣膜之膜厚，作為層間絕緣膜研磨量。
需要說明的是，圖2為上述帶有銅配線的圖案基板的寬90 μm的配線金屬部、寬10 μm的層間絕緣膜部交替排列的條紋狀圖案部的截 面模式圖，1表示層間絕緣膜，2表示阻障層，3表示配線金屬層，4表示侵蝕，5表示研磨前的狀態，A表示條紋狀圖案部外周的層間絕緣膜部的研磨量，B表示條紋狀圖案部之層間絕緣膜部的研磨量之最大值。
圖3為上述帶有銅配線的圖案基板的寬100 μm的配線金屬部、寬100 μm的層間絕緣膜部交替排列的部分的截面模式圖，1表示層間絕緣膜，2表示阻障層，3表示配線金屬層，5表示研磨前的狀態，6表示層間絕緣膜的配線金屬部附近，7表示裂縫，C表示自配線金屬部附近的層間絕緣膜部上端到過剩磨去的層間絕緣膜部下端的距離。
(3)缺陷：使用缺陷檢查裝置(APPLIED MATERIAL製，Complus 3T)研究基板上的缺陷，之後用測長掃描型電子顯微鏡研究每1 cm2的所有缺陷(擦傷、有機殘渣)數，進行評價。
表1~表3顯示使用實施例1~14及比較例1~6的金屬膜用研磨液進行研磨的評價結果。在未添加高分子的比較例1及比較例2中， 發生的侵蝕高達600~640 Å、裂縫高達350~380 Å，被研磨面的平坦性低。在添加了除聚甲基丙烯酸系聚合物以外的聚合物的比較例3~6中，與比較例1及比較例2相比侵蝕以及裂縫的發生得到輕微抑制，但被研磨面的平坦性仍然低。相對於此，在使用本發明之金屬膜用研磨液的實施例1~14中，侵蝕以及裂縫得到有效抑制，被研磨面的平坦性高。另外，使用甲基丙烯酸和丙烯酸或丙烯酸系酯類的共聚物的實施例5~14，與使用甲基丙烯酸的均聚物的實施例1~4相比侵蝕以及裂縫得到相同程度的抑制，並且缺陷少。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
1‧‧‧層間絕緣膜
2‧‧‧阻障層
3‧‧‧配線金屬層

Claims (12)

  1. 一種金屬膜用研磨液，其特徵在於：包括研磨粒、甲基丙烯酸系聚合物以及水。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之金屬膜用研磨液，其中上述甲基丙烯酸系聚合物為選自甲基丙烯酸的均聚物、以及甲基丙烯酸和可與該甲基丙烯酸共聚合的單體的共聚物中的至少一種。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之金屬膜用研磨液，其中上述研磨粒為選自氧化矽、氧化鋁、氧化鈰、氧化鈦、氧化鋯、氧化鍺或它們的改質物中的至少一種。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之金屬膜用研磨液，其中更包括有機溶劑。
  5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之金屬膜用研磨液，其中更包括氧化金屬溶解劑。
  6. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之金屬膜用研磨液，其中更包括金屬氧化劑。
  7. 如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述之金屬膜用研磨液，其中更包括金屬防蝕劑。
  8. 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述之金屬膜用研磨液，該金屬膜用研磨液用於研磨表面包括配線密度大於等於50%的配線形成部的被研磨膜。
  9. 一種研磨方法，其特徵在於：包括第一研磨製程和第二研磨製程，用於研磨基板，上述基板包括：表面包括凹部和凸部的層間絕緣膜；沿表面覆蓋上述層間絕緣膜的阻障層；以及填充上述凹部而覆蓋阻障層的導電性 物質層，其中第一研磨製程研磨基板的導電性物質層而使上述凸部的阻障層露出；第二研磨製程為：使用如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述之金屬膜用研磨液研磨在上述第一研磨製程中露出的上述基板的阻障層，使上述凸部的層間絕緣膜露出。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之研磨方法，其中上述層間絕緣膜為矽系覆膜或有機聚合物膜。
  11. 如申請專利範圍第9項或第10項所述之研磨方法，其中上述導電性物質以銅為主要成分。
  12. 如申請專利範圍第9項至第11項中任一項所述之研磨方法，其中上述阻障層包括選自鉭、鉭化合物、鈦、鈦化合物、鎢、鎢化合物、釕以及釕化合物中的至少一種。
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