TW202323464A - 化學機械研磨用組成物及研磨方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種化學機械研磨用組成物，可抑制釕或鉬的腐蝕，同時一邊維持穩定的研磨速度一邊對包含釕或鉬的半導體基板進行化學機械研磨。本發明的化學機械研磨用組成物含有：研磨粒（A）；以及化合物（D），具有選自由胺基及其鹽所組成的群組中的至少一種官能基、以及選自由羧基及其鹽所組成的群組中的至少一種官能基，在將所述研磨粒（A）的含量設為MA（質量%），將所述化合物（D）的含量設為MD（質量%）的情況下，MA/MD=0.1～700。

Description

化學機械研磨用組成物及研磨方法
本發明是有關於一種化學機械研磨用組成物及使用其的研磨方法。
伴隨著半導體積體電路的製造技術的提高，要求半導體元件的高積體化、高速運行。與此相伴，在半導體元件中的微細電路的製造步驟中所要求的半導體基板表面的平坦性變得更嚴格，化學機械研磨（Chemical Mechanical Polishing，CMP）成為半導體元件的製造步驟中不可缺少的技術。
CMP是如下的技術：將化學機械研磨用組成物供給至貼附於平台上的研磨用墊上，將半導體基板推壓至研磨用墊，使半導體基板與研磨用墊相互滑動，藉此對半導體基板化學性且機械性地進行研磨。在CMP中，可藉由利用試劑的化學反應及利用研磨粒的機械研磨，磨削半導體基板表面的凹凸而使其表面平坦化。
近年來，為了改善製作經由此種CMP製造的半導體基板的銅配線時的銅向凹部的埋入性，研究了使用釕膜或鉬膜的方法（例如，參照專利文獻1～專利文獻3）。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特表2009-514219號公報 [專利文獻2]日本專利特表2010-535424號公報 [專利文獻3]國際公開第2019/151145號
[發明所欲解決之課題] 在此種CMP中，在研磨對象包含釕的情況下，為了抑制揮發性高的四氧化釕氣體的產生，對包含釕的部位進行研磨，需要使用鹼性的化學機械研磨用組成物、過碘酸鉀或次氯酸鉀般的具有高氧化力的鹵素系氧化劑進行化學機械研磨。但是，若使用鹼性的化學機械研磨用組成物，雖然可抑制四氧化釕氣體的產生，但氧化不充分的氧化釕會附著於研磨用墊表面，使研磨用墊的研磨特性劣化。其結果，難以一邊維持穩定的研磨速度一邊對包含釕的半導體基板進行化學機械研磨。另一方面，在研磨對象包含釕或鉬的情況下，需要使用具有高氧化力的氧化劑，但例如在使用具有高氧化力的鹵素系氧化劑的情況下，有可能使釕或鉬腐蝕。
本發明的幾個形態提供一種化學機械研磨用組成物，所述化學機械研磨用組成物可抑制釕或鉬的腐蝕，同時一邊維持穩定的研磨速度一邊對包含釕或鉬的半導體基板進行化學機械研磨。 [解決課題之手段]
本發明是為了解決所述課題的至少一部分而成者，可作為以下的任一形態來實現。
本發明的化學機械研磨用組成物的一形態含有： 研磨粒（A）；以及 化合物（D），具有選自由胺基及其鹽所組成的群組中的至少一種官能基、以及選自由羧基及其鹽所組成的群組中的至少一種官能基， 在將所述研磨粒（A）的含量設為MA（質量%），將所述化合物（D）的含量設為MD（質量%）的情況下，MA/MD=0.1～700。
在所述化學機械研磨用組成物的一形態中， 所述研磨粒（A）可具有下述通式（1）或下述通式（2）所表示的官能基。 -SO 3 -M +・・・・・（1） -COO -M +・・・・・（2） （M +表示一價陽離子）
在所述化學機械研磨用組成物的一形態中， 所述研磨粒（A）可具有下述通式（3）或下述通式（4）所表示的官能基。 -NR 1R 2・・・・・（3） -N +R 1R 2R 3M -・・・・・（4） （所述式（3）及所述式（4）中，R 1、R 2及R 3分別獨立地表示氫原子、或經取代或者未經取代的烴基；M -表示陰離子）
在所述化學機械研磨用組成物的任一形態中， 化學機械研磨用組成物中的所述研磨粒（A）的仄他電位的絕對值可為2 mV以上。
在所述化學機械研磨用組成物的任一形態中， 所述MD（質量%）可為0.001質量%～5質量%。
在所述化學機械研磨用組成物的任一形態中， pH可為6以上且12以下。
在所述化學機械研磨用組成物的任一形態中， pH可為1.5以上且4以下。
在所述化學機械研磨用組成物的任一形態中， 化學機械研磨用組成物中的所述研磨粒（A）的平均二次粒徑可為5 nm以上且70 nm以下。
本發明的研磨方法的一形態包括： 使用所述任一形態的化學機械研磨用組成物對半導體基板進行研磨的步驟。
在所述研磨方法的一形態中， 所述半導體基板可包括由選自由釕、鉬、釕合金及鉬合金所組成的群組中的至少一種構成的部位。 [發明的效果]
根據本發明的化學機械研磨用組成物，可抑制釕或鉬的腐蝕，同時一邊維持穩定的研磨速度一邊對包含釕或鉬的半導體基板進行化學機械研磨。
以下，對本發明的較佳實施方式進行詳細說明。再者，本發明並不限定於下述實施方式，亦包括於不變更本發明的主旨的範圍內實施的各種變形例。
於本說明書中，如「A～B」般記載的數值範圍被解釋為包含數值A作為下限值，並且包含數值B作為上限值。
1.化學機械研磨用組成物 本發明的一實施方式的化學機械研磨用組成物含有：研磨粒（A）（本說明書中亦稱為「成分（A）」）；以及化合物（D）（本說明書中亦稱為「成分（D）」），具有選自由胺基及其鹽所組成的群組中的至少一種官能基、以及選自由羧基及其鹽所組成的群組中的至少一種官能基，在將所述研磨粒（A）的含量設為MA（質量%），將所述化合物（D）的含量設為MD（質量%）的情況下，MA/MD=0.1～700。 以下，對本實施方式的化學機械研磨用組成物中所含的各成分進行詳細說明。
1.1.成分（A） 本實施方式的化學機械研磨用組成物含有研磨粒（A）。作為成分（A），可列舉：二氧化矽、氧化鈰、氧化鋁、氧化鋯、二氧化鈦等無機粒子，其中較佳為二氧化矽粒子。作為二氧化矽粒子，可列舉煙熏二氧化矽、膠體二氧化矽等，其中較佳為膠體二氧化矽。就減少劃痕等研磨缺陷的觀點而言，較佳使用膠體二氧化矽。作為膠體二氧化矽，例如可使用藉由日本專利特開2003-109921號公報等中記載的方法製造的膠體二氧化矽。
在成分（A）為將二氧化矽作為主成分的二氧化矽粒子的情況下，成分（A）可更含有其他成分。作為其他成分，可列舉鋁化合物、矽化合物等。藉由二氧化矽粒子更含有鋁化合物或矽化合物，可減小二氧化矽粒子的表面硬度，因此存在可於維持穩定的研磨速度的同時，進一步減少被研磨面的研磨損傷或凹陷的產生的情況。
作為鋁化合物，例如可列舉：氫氧化鋁、氧化鋁（氧化鋁（alumina））、氯化鋁、氮化鋁、乙酸鋁、磷酸鋁、硫酸鋁、鋁酸鈉、鋁酸鉀等。另一方面，作為矽化合物，可列舉氮化矽、碳化矽、矽酸鹽、矽酮、矽樹脂等。
成分（A）的形狀並無特別限定，可為球狀，亦可為繭狀，亦可為連鎖球狀，亦可在表面具有多個突起。在表面具有多個突起的研磨粒例如可應用日本專利特開2007-153732號公報或日本專利特開2013-121631號公報中所記載的方法來製造。
成分（A）的仄他電位的絕對值在化學機械研磨用組成物中較佳為2 mV以上，更佳為5 mV以上。在研磨對象包含釕的情況下，成分（A）的仄他電位的絕對值在化學機械研磨用組成物中較佳為10 mV以上，更佳為15 mV以上，特佳為20 mV以上。在研磨對象包含鉬的情況下，成分（A）的仄他電位的絕對值在化學機械研磨用組成物中較佳為6 mV以上，更佳為7 mV以上。若成分（A）的仄他電位的絕對值處於所述範圍，則藉由研磨粒間的靜電排斥力有效果地防止粒子彼此的凝聚，並且可以更穩定的研磨速度對包含釕或鉬的半導體基板進行研磨。再者，作為仄他電位測定裝置，可列舉：大塚電子公司製造的「ELSZ-2000ZS」、馬爾文（Malvern）公司製造的「傑塔思傑尤塔（Zetasizer Ultra）」、美國分散技術公司（Dispersion Technology Inc.）製造的DT300等。
在研磨對象包含釕的情況下，化學機械研磨用組成物中的成分（A）的平均二次粒徑較佳為20 nm以上，更佳為50 nm以上。在研磨對象包含釕的情況下，化學機械研磨用組成物中的成分（A）的平均二次粒徑較佳為70 nm以下，更佳為60 nm以下。成分（A）的平均二次粒徑處於所述範圍時，可獲得對釕膜的充分的研磨速度，並且可獲得不產生粒子的沈降、分離而穩定性優異的化學機械研磨用組成物。再者，化學機械研磨用組成物中的成分（A）的平均二次粒徑可使用利用動態光散射法進行的粒度分佈測定裝置來測定。作為此種粒度分佈測定裝置，例如可列舉馬爾文（Malvern）公司製造的型號「傑塔思傑尤塔（Zetasizer Ultra）」。再者，平均二次粒徑藉由體積換算而算出。
在研磨對象包含鉬的情況下，化學機械研磨用組成物中的成分（A）的平均二次粒徑較佳為5 nm以上，更佳為7 nm以上。在研磨對象包含鉬的情況下，化學機械研磨用組成物中的成分（A）的平均二次粒徑較佳為70 nm以下，更佳為60 nm以下。成分（A）的平均二次粒徑處於所述範圍時，由於為小粒徑，因此機械研磨性能降低，但由於表面自由能增大，故與鉬的反應性提高，因此可獲得對鉬膜的充分的研磨速度，並且可獲得不產生粒子的沈降、分離而穩定性優異的化學機械研磨用組成物。
當將化學機械研磨用組成物的總質量設為100質量%時，成分（A）的含量〔MA（質量%）〕較佳為0.1質量%以上，更佳為0.3質量%以上，特佳為0.5質量%以上。當將化學機械研磨用組成物的總質量設為100質量%時，成分（A）的含量〔MA（質量%）〕較佳為10質量%以下，更佳為8質量%以下，特佳為5質量%以下。若成分（A）的含量處於所述範圍，則存在可以穩定的研磨速度對包含釕或鉬的半導體基板進行研磨，並且化學機械研磨用組成物的保存穩定性變得良好的情況。
成分（A）較佳為其表面的至少一部分被官能基修飾的研磨粒。表面的至少一部分被官能基修飾的研磨粒與未被官能基進行表面修飾的研磨粒相比，仄他電位的絕對值變大，因此研磨粒之間的靜電排斥力增大。其結果，化學機械研磨用組成物中的研磨粒的分散性提高，因此可在減少研磨損傷或凹陷的產生的同時進行高速研磨。
成分（A）例如可具有下述通式（1）所表示的官能基。 -SO 3 -M +・・・・・（1） （M +表示一價陽離子）
所述通式（1）中，作為M +所表示的一價陽離子，並不限定於該些，例如可列舉H +、Li +、Na +、K +、NH 4 +。即、所述通式（1）所表示的官能基亦可改稱為「選自由磺基及其鹽所組成的群組中的至少一種官能基」。此處，所謂「磺基的鹽」，是指用Li +、Na +、K +、NH 4 +等一價陽離子取代磺基（-SO 3H）中所含的氫離子而得的官能基。具有所述通式（1）所表示的官能基的成分（A）是於其表面經由共價鍵固定有所述通式（1）所表示的官能基的研磨粒，且不包含於其表面物理性或離子性吸附有具有所述通式（1）所表示的官能基的化合物的研磨粒。
具有所述通式（1）所表示的官能基的成分（A）可以如下方式進行製造。首先，藉由將由公知的方法製成的二氧化矽及含巰基的矽烷偶合劑於酸性介質中充分攪拌，可使含巰基的矽烷偶合劑共價鍵結於二氧化矽的表面。此處，作為含巰基的矽烷偶合劑，例如可列舉3-巰基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷等。接下來，進而適量添加過氧化氫並充分放置，藉此可獲得具有所述通式（1）所表示的官能基的成分（A）。
具有所述通式（1）所表示的官能基的成分（A）的仄他電位於化學機械研磨用組成物中為負電位，其負電位較佳為-10 mV以下，更佳為-15 mV以下，特佳為-20 mV以下。若成分（A）的仄他電位處於所述範圍，則存在藉由研磨粒間的靜電排斥力有效果地防止粒子彼此的凝聚，並且可以更穩定的研磨速度對包含釕或鉬的半導體基板進行研磨的情況。再者，仄他電位測定裝置可使用所述的裝置。成分（A）的仄他電位可藉由適當增減所述含巰基的矽烷偶合劑等的添加量來調整。
於本實施方式的化學機械研磨用組成物含有具有所述通式（1）所表示的官能基的成分（A）的情況下，當將化學機械研磨用組成物的總質量設為100質量%時，成分（A）（質量%）的含量較佳為0.5質量%以上，更佳為1質量%以上。當將化學機械研磨用組成物的總質量設為100質量%時，成分（A）的含量（質量%）較佳為10質量%以下，更佳為5質量%以下。若具有所述通式（1）所表示的官能基的成分（A）的含量為所述範圍，則存在可以穩定的研磨速度對包含釕或鉬的半導體基板進行研磨，並且化學機械研磨用組成物的保存穩定性變得良好的情況。
成分（A）例如可具有下述通式（2）所表示的官能基。 -COO -M +・・・・・（2） （M +表示一價陽離子）
所述通式（2）中，作為M +所表示的一價陽離子，並不限定於該些，例如可列舉H +、Li +、Na +、K +、NH 4 +。即、所述通式（2）所表示的官能基亦可改稱為「選自由羧基及其鹽所組成的群組中的至少一種官能基」。此處，所謂「羧基的鹽」，是指用Li +、Na +、K +、NH 4 +等一價陽離子取代羧基（-COOH）中所含的氫離子而得的官能基。具有所述通式（2）所表示的官能基的成分（A）是於其表面經由共價鍵固定有所述通式（2）所表示的官能基的研磨粒，且不包含於其表面物理性或離子性吸附有具有所述通式（2）所表示的官能基的化合物的研磨粒。
具有所述通式（2）所表示的官能基的成分（A）可以如下方式進行製造。首先，將由公知的方法製成的二氧化矽及含羧酸酐的矽烷偶合劑於鹼性介質中充分攪拌，使含羧酸酐的矽烷偶合劑共價鍵結於研磨粒的表面，藉此可獲得具有所述通式（2）所表示的官能基的研磨粒。此處，作為含羧酸酐的矽烷偶合劑，例如可列舉3-(三乙氧基矽烷基)丙基琥珀酸酐等。
具有所述通式（2）所表示的官能基的成分（A）的仄他電位於化學機械研磨用組成物中為負電位，其負電位較佳為-5 mV以下，更佳為-7 mV以下，特佳為-10 mV以下。若成分（A）的仄他電位處於所述範圍，則存在藉由研磨粒間的靜電排斥力有效果地防止粒子彼此的凝聚，並且可以更穩定的研磨速度對包含釕的半導體基板進行研磨的情況。再者，仄他電位測定裝置可使用所述的裝置。具有所述通式（2）所表示的官能基的成分（A）的仄他電位可藉由適當增減所述含羧酸酐的矽烷偶合劑等的添加量來調整。
於本實施方式的化學機械研磨用組成物含有所述通式（2）所表示的成分（A）的情況下，當將化學機械研磨用組成物的總質量設為100質量%時，成分（A）的含量較佳為0.1質量%以上，更佳為0.3質量%以上，特佳為0.5質量%以上。當將化學機械研磨用組成物的總質量設為100質量%時，成分（A）的含量較佳為10質量%以下，更佳為8質量%以下，特佳為5質量%以下。若成分（A）的含量處於所述範圍，則存在可以穩定的研磨速度對包含釕或鉬的半導體基板進行研磨，並且化學機械研磨用組成物的保存穩定性變得良好的情況。
成分（A）例如可具有下述通式（3）及/或下述通式（4）所表示的官能基。 -NR 1R 2・・・・・（3） -N +R 1R 2R 3M -・・・・・（4） （所述式（3）及所述式（4）中，R 1、R 2及R 3分別獨立地表示氫原子、或經取代或者未經取代的烴基；M -表示陰離子）
所述通式（3）所表示的官能基表示胺基，所述通式（4）所表示的官能基表示胺基的鹽。因此，亦可將所述通式（3）所表示的官能基及所述通式（4）所表示的官能基彙總而改稱為「選自由胺基及其鹽所組成的群組中的至少一種官能基」。具有所述通式（3）及/或所述通式（4）所表示的官能基的成分（A）是於其表面經由共價鍵固定有所述通式（3）及/或所述通式（4）所表示的官能基的研磨粒，且不包含於其表面物理性或離子性吸附有具有所述通式（3）及/或所述通式（4）所表示的官能基的化合物的研磨粒。
所述通式（4）中，作為M -所表示的陰離子，並不限定於該些，例如除了OH -、F -、Cl -、Br -、I -、CN -等陰離子以外，亦可列舉源於酸性化合物的陰離子。
所述通式（3）及所述通式（4）中，R 1～R 3分別獨立地表示氫原子、或經取代或者未經取代的烴基，但R 1～R 3中的兩個以上亦可鍵結而形成環結構。
作為R 1～R 3所表示的烴基，可為脂肪族烴基、芳香族烴基、芳香脂肪族烴基或脂環式烴基的任一者。另外，脂肪族烴基及芳香脂肪族烴基的脂肪族可為飽和亦可為不飽和，可為直鏈狀亦可為分支狀。作為該些烴基，例如可列舉直鏈狀、分支狀、或環狀的烷基、烯基、芳烷基及芳基等。
作為烷基，較佳為碳數為1～6的低級烷基，更佳為碳數為1～4的低級烷基。作為此種烷基，例如可列舉：甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、正戊基、異戊基、第二戊基、第三戊基、新戊基、正己基、異己基、第二己基、第三己基、環戊基、環己基等。
作為烯基，較佳為碳數為1～6的低級烯基，更佳為碳數為1～4的低級烯基。作為此種烯基，例如可列舉乙烯基、正丙烯基、異丙烯基、正丁烯基、異丁烯基、第二丁烯基、第三丁烯基等。
作為芳烷基，較佳為碳數為7～12者。作為此種芳烷基，例如可列舉苄基、苯乙基、苯基丙基、苯基丁基、苯基己基、甲基苄基、甲基苯乙基、乙基苄基等。
作為芳基，較佳為碳數為6～14者。作為此種芳基，例如可列舉苯基、鄰甲苯基、間甲苯基、對甲苯基、2,3-二甲苯基、2,4-二甲苯基、2,5-二甲苯基、2,6-二甲苯基、3,5-二甲苯基、萘基、蒽基等。
所述芳基及芳烷基的芳香環亦可具有例如甲基、乙基等低級烷基或鹵素原子、硝基、胺基、羥基等作為取代基。
具有所述通式（3）及/或所述通式（4）所表示的官能基的成分（A）例如藉由將二氧化矽與含胺基的矽烷偶合劑在酸性介質中充分攪拌，使含胺基的矽烷偶合劑共價鍵結於二氧化矽的表面，可製造具有所述通式（3）及/或所述通式（4）所表示的官能基的研磨粒。此處，作為含胺基的矽烷偶合劑，例如可列舉：3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷等。
在化學機械研磨用組成物的pH為6以上且12以下的情況下，具有所述通式（3）及/或所述通式（4）所表示的官能基的成分（A）的仄他電位於化學機械研磨用組成物中為負電位，其負電位較佳為-10 mV以下，更佳為-15 mV以下。在化學機械研磨用組成物的pH為1.5以上且4以下的情況下，具有所述通式（3）及/或所述通式（4）所表示的官能基的成分（A）的仄他電位為正電位，其正電位較佳為10 mV以上，更佳為15 mV以上。若成分（A）的仄他電位處於所述範圍，則存在藉由研磨粒間的靜電排斥力有效果地防止粒子彼此的凝聚，並且可以更穩定的研磨速度對包含釕或鉬的半導體基板進行研磨的情況。再者，仄他電位測定裝置可使用所述的裝置。具有所述通式（3）及/或所述通式（4）所表示的官能基的成分（A）的仄他電位可藉由適當增減所述含胺基的矽烷偶合劑等的添加量來調整。
於本實施方式的化學機械研磨用組成物含有具有所述通式（3）及/或所述通式（4）所表示的官能基的成分（A）的情況下，當將化學機械研磨用組成物的總質量設為100質量%時，成分（A）的含量較佳為0.1質量%以上，更佳為0.5質量%以上，特佳為1質量%以上。當將化學機械研磨用組成物的總質量設為100質量%時，成分（A）的含量較佳為10質量%以下，更佳為8質量%以下，特佳為5質量%以下。若成分（A）的含量處於所述範圍，則存在可以穩定的研磨速度對包含釕或鉬的半導體基板進行研磨，並且化學機械研磨用組成物的保存穩定性變得良好的情況。
1.2.成分（D） 本實施方式的化學機械研磨用組成物含有具有選自由胺基及其鹽所組成的群組中的至少一種官能基、及選自由羧基及其鹽所組成的群組中的至少一種官能基的化合物（D）。成分（D）藉由吸附在含有釕或鉬的半導體基板的表面而形成保護膜，可抑制釕部位或鉬部位的過度腐蝕。
作為胺基及其鹽，可列舉下述通式（5）或下述通式（6）所表示的官能基。 -NR 4R 5・・・・・（5） -N ＋R 4R 5R 6M -・・・・・（6） （所述式（5）及所述式（6）中，R 4、R 5、及R 6各自獨立地表示氫原子、或經取代或者未經取代的烴基；M -表示陰離子）
所述通式（5）及所述通式（6）中，R 4～R 6各自獨立地表示氫原子、或經取代或者未經取代的烴基，R 4～R 6中的兩個以上可鍵結而形成環結構。
作為R 4～R 6所表示的烴基，可為脂肪族烴基、芳香族烴基、芳香脂肪族烴基或脂環式烴基的任一者。另外，脂肪族烴基及芳香脂肪族烴基的脂肪族可為飽和亦可為不飽和，可為直鏈狀亦可為分支狀。作為該些烴基，例如可列舉直鏈狀、分支狀、或環狀的烷基、烯基、芳烷基及芳基等。
作為烷基，較佳為碳數為1～6的低級烷基，更佳為碳數為1～4的低級烷基。作為此種烷基，例如可列舉：甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、正戊基、異戊基、第二戊基、第三戊基、新戊基、正己基、異己基、第二己基、第三己基、環戊基、環己基等。
作為烯基，較佳為碳數為1～6的低級烯基，更佳為碳數為1～4的低級烯基。作為此種烯基，例如可列舉：乙烯基、正丙烯基、異丙烯基、正丁烯基、異丁烯基、第二丁烯基、第三丁烯基等。
作為芳烷基，較佳為碳數為7～12者。作為此種芳烷基，例如可列舉：苄基、苯乙基、苯基丙基、苯基丁基、苯基己基、甲基苄基、甲基苯乙基、乙基苄基等。
作為芳基，較佳為碳數為6～14者。作為此種芳基，例如可列舉：苯基、鄰甲苯基、間甲苯基、對甲苯基、2,3-二甲苯基、2,4-二甲苯基、2,5-二甲苯基、2,6-二甲苯基、3,5-二甲苯基、萘基、蒽基等。
所述芳基及所述芳烷基的芳香環可具有例如甲基、乙基等低級烷基或鹵素原子、硝基、胺基、羥基等作為取代基。
作為羧基及其鹽，可列舉下述通式（7）所表示的官能基。 -COO -M +・・・・・（7） （M +表示一價陽離子）
所述通式（7）中，作為M +所表示的一價陽離子，並不限定於該些，例如可列舉H +、Li +、Na +、K +、NH 4 +。
成分（D）只要是具有選自由胺基及其鹽所組成的群組中的至少一種官能基、及選自由羧基及其鹽所組成的群組中的至少一種官能基的結構，則並無特別限定，較佳為具有下述通式（8）所表示的結構。 -N(CH 2COO -M +) n(R 7) 2-n・・・・・（8） （所述式（8）中，R 7表示氫原子或經取代或者未經取代的烴基；M +表示一價陽離子；n表示1～2的整數）
所述通式（8）中，作為R 7所表示的烴基，可列舉與所述通式（6）及所述通式（7）的R 4～R 6中例示的烴基相同的烴基。所述通式（8）中，作為M +所表示的一價陽離子，並不限定於該些，例如可列舉：H +、Li +、Na +、K +、NH 4 +。
藉由使成分（D）具有所述通式（8）所表示的結構，成分（D）有效果地配位並吸附於釕或鉬的表面而形成保護膜，藉此可抑制釕部位或鉬部位的過度腐蝕。
作為成分（D），例如可列舉：N-(膦醯基甲基)亞胺基二乙酸、羥乙基亞胺基二乙酸、氮基三乙酸、N-(2-羧乙基)亞胺基二乙酸、乙二胺四乙酸、L-麩胺酸二乙酸四鈉、甘胺酸-N,N-雙(亞甲基膦酸)、3,3',3''-氮基三丙酸、二醇醚二胺四乙酸、羥乙基乙二胺三乙酸、1,3-丙二胺-N,N,N',N'-四乙酸、三伸乙基四胺六乙酸、二羥乙基甘胺酸、(S,S)-乙二胺二琥珀酸三水合物、亞胺基二乙酸、反-1,2-二胺基環己烷-N,N,N',N'-四乙酸水合物等。該些成分（D）可單獨使用一種，亦可將兩種以上組合使用。
當將化學機械研磨用組成物的總質量設為100質量%時，成分（D）的含量〔MD（質量%）〕較佳為0.001質量%以上，更佳為0.005質量%以上。當將化學機械研磨用組成物的總質量設為100質量%時，成分（D）的含量〔MD（質量%）〕較佳為5質量%以下，更佳為2質量%以下，特佳為1質量%以下。若成分（D）的含量處於所述範圍，則存在可有效果地抑制含有釕或鉬的半導體基板的過度腐蝕。
在研磨對象包含釕的情況下，當將化學機械研磨用組成物的總質量設為100質量%時，成分（D）的含量〔MD（質量%）〕較佳為0.05質量%以上，更佳為0.1質量%以上，特佳為0.15質量%以上。在研磨對象包含釕的情況下，當將化學機械研磨用組成物的總質量設為100質量%時，成分（D）的含量〔MD（質量%）〕較佳為5質量%以下，更佳為2質量%以下，特佳為1質量%以下。
在研磨對象包含鉬的情況下，當將化學機械研磨用組成物的總質量設為100質量%時，成分（D）的含量〔MD（質量%）〕較佳為0.001質量%以上，更佳為0.005質量%以上。在研磨對象包含鉬的情況下，當將化學機械研磨用組成物的總質量設為100質量%時，成分（D）的含量〔MD（質量%）〕較佳為1質量%以下，更佳為0.1質量%以下，特佳為0.05質量%以下。
在將所述研磨粒（A）的含量設為MA（質量%），將所述化合物（D）的含量設為MD（質量%）的情況下，MA/MD的值較佳為0.1以上，更佳為0.12以上，特佳為0.3以上。MA/MD的值較佳為700以下，更佳為600以下。若MA/MD的值處於所述範圍，則可有效率地研磨釕膜或鉬膜，並且藉由成分（D）吸附在釕膜或鉬膜的表面而可抑制釕或鉬的過度腐蝕，從而可獲得平滑的被研磨面。
在研磨對象包含釕的情況下，MA/MD的值較佳為0.1以上，更佳為0.12以上，特佳為0.3以上。在研磨對象包含釕的情況下，MA/MD的值較佳為40以下，更佳為35以下，特佳為30以下。
在研磨對象包含鉬的情況下，MA/MD的值較佳為10以上，更佳為20以上，特佳為25以上。在研磨對象包含鉬的情況下，MA/MD的值較佳為700以下，更佳為600以下。
1.3.成分（B） 本實施方式的化學機械研磨用組成物可含有包含選自由過碘酸根離子（IO 4 -）、次氯酸根離子（ClO -）、亞氯酸根離子（ClO 2 -）及次溴酸根離子（BrO -）所組成的群組中的至少一種陰離子（以下，亦稱為「特定陰離子種」）的酸或其鹽（B）。推測成分（B）中所含的陰離子作為氧化劑發揮功能，使釕或鉬氧化而促進研磨。
作為成分（B）的具體例，可列舉：過碘酸、亞氯酸、次氯酸、次溴酸、過碘酸鈉、過碘酸鉀、過碘酸銨、亞氯酸鈉、亞氯酸鉀、次氯酸鈉、次氯酸鉀、次溴酸鈉等。其中，較佳為選自由過碘酸、亞氯酸鉀、次氯酸鉀及次溴酸鈉所組成的群組中的至少一種化合物，更佳為過碘酸。成分（B）可單獨使用一種，亦可組合兩種以上使用。
相對於化學機械研磨用組成物1 L，成分（B）的含量（mol/L）較佳為0.001 mol/L以上，更佳為0.002 mol/L以上，特佳為0.003 mol/L以上。相對於化學機械研磨用組成物1L，成分（B）的含量（mol/L）較佳為0.05 mol/L以下，更佳為0.04 mol/L以下，特佳為0.035 mol/L以下。若成分（B）的含量處於所述範圍，則存在可使釕或鉬氧化而促進研磨，並且防止釕或鉬與特定陰離子種的過度反應，抑制釕或鉬的腐蝕的情況。
當將化學機械研磨用組成物的總質量設為100質量%時，成分（B）的含量（質量%）較佳為0.01質量%以上，更佳為0.05質量%以上，特佳為0.1質量%以上。當將化學機械研磨用組成物的總質量設為100質量%時，成分（B）的含量（質量%）較佳為10質量%以下，更佳為8質量%以下，特佳為7質量%以下。若成分（B）的含量處於所述範圍，則存在可使釕或鉬氧化而促進研磨，並且防止釕或鉬與特定陰離子種的過度反應，抑制釕或鉬的腐蝕的情況。
1.4.成分（C） 本實施方式的化學機械研磨用組成物可含有過氧化氫（C）。過氧化氫（C）具有如下功能：使釕或鉬氧化而促進研磨，並且藉由成分（C）與釕或鉬反應而防止釕或鉬與成分（B）中所含的特定陰離子種的過度反應，而抑制鹵素氣體的產生或釕或鉬的腐蝕。
相對於化學機械研磨用組成物1 L，成分（C）的含量（mol/L）較佳為0.0005 mol/L以上，更佳為0.0009 mol/L以上，特佳為0.0012 mol/L以上。相對於化學機械研磨用組成物1 L，成分（C）的含量（mol/L）較佳為0.5 mol/L以下，更佳為0.4 mol/L以下，特佳為0.3 mol/L以下。若成分（C）的含量處於所述範圍，則存在使釕或鉬氧化而促進研磨，並且藉由成分（C）與釕或鉬反應可防止釕或鉬與成分（B）中所含的特定陰離子種的過度反應，可抑制釕或鉬的腐蝕的情況。
當將化學機械研磨用組成物的總質量設為100質量%時，成分（C）的含量（質量%）較佳為0.0017質量%以上，更佳為0.003質量%以上，特佳為0.004質量%以上。當將化學機械研磨用組成物的總質量設為100質量%時，成分（C）的含量（質量%）較佳為1.7質量%以下，更佳為1.4質量%以下，特佳為1質量%以下。若成分（C）的含量處於所述範圍，則存在使釕或鉬氧化而促進研磨，並且藉由成分（C）與釕或鉬反應可防止釕或鉬與成分（B）中所含的特定陰離子種的過度反應，可抑制釕或鉬的腐蝕的情況。
1.5.其他成分 本實施方式的化學機械研磨用組成物除了所述各成分以外，根據需要亦可含有液狀介質、鎓鹽、鐵（III）化合物、水溶性高分子、含氮雜環化合物、界面活性劑、有機酸及其鹽、無機酸及其鹽、鹼性化合物等。
＜液狀介質＞ 本實施方式的化學機械研磨用組成物含有液狀介質。作為液狀介質，可列舉水、水與醇的混合介質、包含水及具有與水的相溶性的有機溶媒的混合介質等。該些中，較佳為使用水、水與醇的混合介質，更佳為使用水。作為水的原料，可較佳地使用純水。液狀介質作為所述各成分的剩餘部分調配即可。
＜鎓鹽＞ 本實施方式的化學機械研磨用組成物可含有鎓鹽。認為鎓鹽吸附於鉬膜的表面而形成保護膜，降低鉬膜的腐蝕。作為鎓鹽，只要是包含鎓離子的化合物，則並無特別限定，較佳為下述通式（9）所表示的鎓鹽。 [化1]
Figure 02_image001
（式（9）中，R 8、R 9及R 10分別獨立地表示碳數為n個以下的烷基，R 11表示烷基、芳基或羥基；M -表示一價陰離子；n表示1以上的整數）
作為所述通式（9）所表示的鎓鹽的具體例，可列舉：乙基三甲基氫氧化銨、丙基三甲基氫氧化銨、辛基三甲基氫氧化銨、十六烷基三甲基氫氧化銨、1-羥基乙基三甲基氫氧化銨、2-羥基乙基三甲基氫氧化銨、1-羥基丙基三甲基氫氧化銨、2-羥基丙基三甲基氫氧化銨、苄基三甲基氫氧化銨等。其中，較佳為乙基三甲基氫氧化銨、2-羥基乙基三甲基氫氧化銨。該些鎓鹽可單獨使用一種，亦可組合兩種以上來使用。
在本實施方式的化學機械研磨用組成物含有鎓鹽的情況下，當將化學機械研磨用組成物的總質量設為100質量%時，鎓鹽的含量較佳為0.005質量%以上，更佳為0.01質量%以上。當將化學機械研磨用組成物的總質量設為100質量%時，鎓鹽的含量較佳為0.5質量%以下，更佳為0.4質量%以下。
＜鐵（III）化合物＞ 本實施方式的化學機械研磨用組成物可含有鐵（III）化合物。鐵（III）化合物有時可將鉬氧化而在鉬膜的表面形成脆弱的改質層，而促進鉬膜的研磨。
鐵（III）化合物只要具有所述效果，則可為有機酸鐵鹽或無機酸鐵鹽的任一種。作為鐵（III）化合物，例如可列舉：硝酸鐵（III）、硫酸鐵銨（III）、高氯酸鐵（III）、氯化鐵（III）、硫酸鐵（III）、檸檬酸鐵（III）、檸檬酸鐵銨（III）、及草酸鐵銨（III）、乙醯丙酮鐵（III）等。這些鐵（III）化合物中，較佳為硝酸鐵（III）、檸檬酸鐵（III）、及乙醯丙酮鐵（III），特佳為硝酸鐵（III）。藉由使用該些鐵（III）化合物，可在鉬表面形成氧化物，可獲得容易利用成分（A）除去該氧化物，在抑制殘渣、凹陷及腐蝕的同時良好地保持研磨速度並且具有平坦性的被研磨面。該些鐵（III）化合物可單獨使用一種，亦可組合兩種以上來使用。
在本實施方式的化學機械研磨用組成物含有鐵（III）化合物的情況下，當將化學機械研磨用組成物的總質量設為100質量%時，鐵（III）化合物的含量較佳為0.001質量%以上，更佳為0.01質量%以上。當將化學機械研磨用組成物的總質量設為100質量%時，鐵（III）化合物的含量（質量%）較佳為1質量%以下，更佳為0.1質量%以下。認為鐵（III）化合物的含量處於所述範圍時，可有效果地使鉬的表面氧化，因此可進一步增大鉬的研磨速度，並且可有效果地抑制凹陷或腐蝕。
＜水溶性高分子＞ 本實施方式的化學機械研磨用組成物亦可含有水溶性高分子。水溶性高分子有時吸附於被研磨面的表面而降低研磨摩擦，從而可降低被研磨面的凹陷的產生。
作為水溶性高分子的具體例，可列舉多羧酸、聚苯乙烯磺酸、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚醚、聚丙烯醯胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯啶酮、聚乙烯亞胺、聚烯丙基胺、羥乙基纖維素等。該些可單獨使用一種或組合兩種以上使用。
水溶性高分子的重量平均分子量（Mw）較佳為1萬以上且150萬以下，更佳為4萬以上且120萬以下。此處，「重量平均分子量」是指藉由凝膠滲透層析法（Gel Permeation Chromatography，GPC）測定的聚乙二醇換算的重量平均分子量。
於本實施方式的化學機械研磨用組成物含有水溶性高分子的情況下，於將化學機械研磨用組成物的總質量設為100質量%時，水溶性高分子的含量較佳為0.001質量%以上，更佳為0.002質量%以上。於將化學機械研磨用組成物的總質量設為100質量%時，水溶性高分子的含量較佳為0.1質量%以下，更佳為0.01質量%以下。
＜含氮雜環化合物＞ 含氮雜環化合物是指至少具有一個氮原子且包含選自雜五員環及雜六員環中的至少一種雜環的有機化合物。作為所述雜環的具體例，可列舉吡咯結構、咪唑結構、三唑結構等雜五員環；吡啶結構、嘧啶結構、噠嗪結構、吡嗪結構等雜六員環。所述雜環亦可形成縮合環。具體而言，可列舉：吲哚結構、異吲哚結構、苯並咪唑結構、苯並三唑結構、喹啉結構、異喹啉結構、喹唑啉結構、噌啉（cinnoline）結構、酞嗪結構、喹噁啉結構、吖啶結構等。於具有此種結構的雜環化合物中，較佳為具有吡啶結構、喹啉結構、苯並咪唑結構、苯並三唑結構的雜環化合物。
作為含氮雜環化合物的具體例，可列舉氮丙啶、吡啶、嘧啶、吡咯啶、哌啶、吡嗪、三嗪、吡咯、咪唑、吲哚、喹啉、異喹啉、苯並異喹啉、嘌呤、喋啶（pteridine）、三唑、三唑啶、苯並三唑、羧基苯並三唑、及具有該些骨架的衍生物。該些中，較佳為選自由苯並三唑及三唑所組成的群組中的至少一種。該些含氮雜環化合物可單獨使用一種，亦可組合兩種以上使用。
＜界面活性劑＞ 作為界面活性劑，並無特別限制，可使用陰離子性界面活性劑、陽離子性界面活性劑、非離子性界面活性劑等。作為陰離子性界面活性劑，例如可列舉：烷基醚硫酸鹽、聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸鹽等硫酸鹽；全氟烷基化合物等含氟系界面活性劑等。作為陽離子性界面活性劑，例如可列舉脂肪族胺鹽、脂肪族銨鹽等。作為非離子性界面活性劑，例如可列舉乙炔二醇、乙炔二醇環氧乙烷加成物、乙炔醇等具有三鍵的非離子性界面活性劑；聚乙二醇型界面活性劑等。該些界面活性劑可單獨使用一種，亦可組合兩種以上使用。
＜有機酸及其鹽＞ 本實施方式的化學機械研磨用組成物可含有選自由有機酸及其鹽（除去所述成分（D））所組成的群組中的至少一種。有機酸及其鹽藉由與成分（A）的協同效應，有時可提高含有釕或鉬的半導體基板的研磨速度。
作為有機酸及其鹽，較佳為具有羧基的化合物、具有磺基的化合物。作為具有羧基的化合物，例如可列舉：硬脂酸、月桂酸、油酸、肉豆蔻酸、烯基琥珀酸、乳酸、酒石酸、富馬酸、乙醇酸、鄰苯二甲酸、馬來酸、甲酸、乙酸、草酸、檸檬酸、蘋果酸、丙二酸、戊二酸、琥珀酸、苯甲酸、喹啉酸、喹哪啶酸、醯胺硫酸、丙酸、三氟乙酸；甘胺酸、丙胺酸、天冬胺酸、麩胺酸、離胺酸、精胺酸、色胺酸、十二烷基胺基乙基胺基乙基甘胺酸、芳香族胺基酸、雜環型胺基酸等胺基酸；烷基亞胺基二羧酸等亞胺基酸；及該些的鹽。作為具有磺基的化合物，例如可列舉十二烷基苯磺酸、對甲苯磺酸等烷基苯磺酸；丁基萘磺酸等烷基萘磺酸；十四烯磺酸等α-烯烴磺酸；及該些的鹽。該些化合物可單獨使用一種，亦可組合兩種以上使用。
於本實施方式的化學機械研磨用組成物含有有機酸（鹽）的情況下，於將化學機械研磨用組成物的總質量設為100質量%時，有機酸（鹽）的含量較佳為0.001質量%以上，更佳為0.01質量%以上。於將化學機械研磨用組成物的總質量設為100質量%時，有機酸（鹽）的含量較佳為5質量%以下，更佳為1質量%以下。
＜無機酸及其鹽＞ 作為無機酸，較佳為選自由鹽酸、硝酸、硫酸、磷酸、及該些的鹽所組成的群組中的至少一種。再者，無機酸亦可與化學機械研磨用組成物中另行添加的鹼形成鹽。
＜鹼性化合物＞ 作為鹼性化合物，可列舉有機鹼及無機鹼。作為有機鹼，較佳為胺，例如可列舉三乙胺、單乙醇胺、四甲基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨、四丁基氫氧化銨、苄基胺、甲基胺、乙二胺、二甘醇胺、異丙胺等。作為無機鹼，例如可列舉氨、氫氧化鉀、氫氧化鈉等。該些鹼性化合物中，較佳為氨、氫氧化鉀。該些鹼性化合物可單獨使用一種，亦可組合兩種以上使用。
1.6.pH 在研磨對象包含釕的情況下，本實施方式的化學機械研磨用組成物的pH較佳為6.0以上，更佳為6.5以上，特佳為7.0以上。在研磨對象包含釕的情況下，本實施方式的化學機械研磨用組成物的pH較佳為12.0以下，更佳為11.0以下，特佳為10.0以下。若pH處於所述範圍，則有時可有效果地抑制四氧化釕氣體的產生或釕的腐蝕。
在研磨對象包含鉬的情況下，本實施方式的化學機械研磨用組成物的pH較佳為1.5以上，更佳為2.0以上。在研磨對象包含鉬的情況下，本實施方式的化學機械研磨用組成物的pH較佳為4.0以下，更佳為3.5以下。若pH處於所述範圍時，則有時可有效果地抑制鉬的腐蝕。
再者，化學機械研磨用組成物的pH例如可藉由添加所述的有機酸（鹽）、無機酸（鹽）、鹼性化合物等來調整，可使用該些中的一種以上。
本發明中，pH是指氫離子指數，其值可使用市售的pH計（例如，堀場製作所公司製造，桌上型pH計）進行測定。
1.7.化學機械研磨用組成物的製備方法 本實施方式的化學機械研磨用組成物可藉由使所述各成分溶解或分散於水等液狀介質中來製備。溶解或分散的方法並無特別限制，只要可均勻地溶解或分散，則可應用任何方法。另外，對所述各成分的混合順序、混合方法亦無特別限制。
另外，化學機械研磨用組成物亦可作為濃縮類型的原液而製備，並於使用時利用水等液狀介質加以稀釋來使用。
2.研磨方法 本發明的一實施方式的研磨方法包括使用所述的化學機械研磨用組成物對半導體基板進行研磨的步驟。所述化學機械研磨用組成物可抑制釕或鉬的腐蝕，同時一邊維持穩定的研磨速度一邊對包含釕或鉬的半導體基板進行化學機械研磨。因此，作為被處理體的半導體基板較佳為包括由選自由釕、鉬、釕合金及鉬合金所組成的群組中的至少一種構成的部位。以下，參照圖1～圖4，對本實施方式的研磨方法進行詳細說明。
作為包括由選自由釕、鉬、釕合金及鉬合金所組成的群組中的至少一種構成的部位的半導體基板，例如可列舉如圖1所示般的被處理體100。圖1中示出示意性地表示被處理體100的剖面圖。被處理體100經過以下的步驟（1）至步驟（4）來製作。
（1）首先，如圖1所示，準備基體10。基體10例如可包括矽基板及形成於其上的氧化矽膜。進而，亦可於基體10上形成（未圖示）電晶體等功能器件。其次，使用熱氧化法於基體10之上形成作為絕緣膜的氧化矽膜12。
（2）繼而，對氧化矽膜12進行圖案化。將所獲得的圖案作為遮罩，藉由光微影術於氧化矽膜12形成配線用槽14。
（3）繼而，於氧化矽膜12的表面及配線用槽14的內壁面形成含釕的膜16。含釕的膜16例如可藉由使用釕前驅物的化學氣相成長法（Chemical Vapour Deposition，CVD）或原子層堆積法（Atomic Layer Deposition，ALD）、或者濺鍍等物理氣相堆積法（Physical Vapor Deposition，PVD）來形成。再者，在所述步驟中，亦可形成含鉬的膜來代替含釕的膜16。含鉬的膜例如可藉由使用鉬前驅物的化學氣相成長法（CVD）或原子層堆積法（ALD）、或濺鍍等物理氣相堆積法（PVD）來形成。
（4）繼而，藉由化學蒸鍍法或電鍍法，堆積膜厚10,000 Å～15,000 Å（此處，「Å」是指0.1 nm）的銅膜18。作為銅膜18的材料，不僅可使用純度高的銅，亦可使用含有銅的合金。作為含有銅的合金中的銅含量，較佳為95質量%以上。
繼而，進行被處理體100的第一研磨步驟。圖2是示意性地表示第一研磨步驟結束時的被處理體100的剖面圖。如圖2所示，在第一研磨步驟中，使用銅膜用的化學機械研磨用組成物對銅膜18進行研磨直至露出含釕的膜16（或者含鉬的膜）。作為銅膜用的化學機械研磨用組成物，例如可列舉日本專利特開2010-153790號公報中記載的化學機械研磨用水系分散體。
繼而，進行被處理體100的第二研磨步驟。圖3是示意性地表示第二研磨步驟結束時的被處理體100的剖面圖。如圖3所示，在第二研磨步驟中，使用本發明的化學機械研磨用組成物對含釕的膜16（或者含鉬的膜）、銅膜18、及氧化矽膜12的一部分進行研磨。
於第一研磨步驟及第二研磨步驟中，例如可使用圖4所示般的研磨裝置200。圖4是示意性地表示研磨裝置200的立體圖。第一研磨步驟及第二研磨步驟是藉由自漿料供給噴嘴42供給漿料（化學機械研磨用組成物）44，且一邊使貼附有研磨用墊46的轉盤48旋轉，一邊將保持著半導體基板50的載架頭（carrier head）52抵接來進行。再者，圖4亦一併示出了水供給噴嘴54及修整器（dresser）56。
研磨用墊46的材質可為發泡聚胺基甲酸酯型、不織布型、麂皮型中的任一種，較佳為發泡聚胺基甲酸酯型。
載架頭52的研磨負荷可於0.7 psi～70 psi的範圍內選擇，較佳為1.5 psi～35 psi。另外，轉盤48及載架頭52的轉速可於10 rpm～400 rpm的範圍內適當選擇，較佳為30 rpm～150 rpm。自漿料供給噴嘴42供給的化學機械研磨用組成物的流量的下限值為15 mL/分，較佳為50 mL/分，其流量的上限值為400 mL/分，較佳為300 mL/分。
作為市售的研磨裝置，例如可列舉：荏原製作所製造的型號「EPO-112」、「F-REX300SII」；藍邁斯特（Lapmaster）SFT製造的型號「LGP-510」、「LGP-552」；應用材料（Applied Material）製造的型號「米拉（Mirra）」、「瑞福興（Reflexion）」；G＆P科技（TECHNOLOGY）製造的型號「POLI-400L」；AMAT製造的型號「瑞福興（Reflexion）LK」等。
3.實施例 以下，藉由實施例對本發明進行說明，但本發明並不受該些實施例的任何限定。再者，本實施例中的「份」及「%」只要無特別說明則為質量基準。
3.1.二氧化矽粒子水分散體的製備 3.1.1.水分散體A的製備 向PL-3（扶桑化學工業公司製造，19.5%膠體二氧化矽分散液）2000 g中添加25%氨水（富士膠片和光純藥公司製造），調整為pH9。然後，滴加含(3-三乙氧基矽烷基)巰基的矽烷偶合劑（商品名「KBM-803」、信越化學工業公司製造）3.9 g，在60℃下攪拌2小時。然後，添加過氧化氫（富士膠片和光純藥公司製造）50 g，在常壓下回流8小時，獲得包含體積換算下的平均二次粒徑58 nm的利用磺基進行了表面修飾的繭型的二氧化矽粒子的水分散體A。再者，水分散體A～水分散體L中的各二氧化矽粒子的體積換算下的平均二次粒徑藉由粒度分佈測定裝置（馬爾文（Malvern）公司製造、型號「傑塔思傑尤塔（Zetasizer Ultra）」）來測定。
3.1.2.水分散體B的製備 將PL-3（扶桑化學工業公司製造，19.5%膠體二氧化矽分散液）2000 g加熱至60℃。然後，加入(3-三乙氧基矽烷基)丙基琥珀酸酐（東京化成工業公司製造）15.5 g，進而在60℃下攪拌4小時，獲得包含體積換算下的平均二次粒徑60 nm的利用羧基進行了表面修飾的繭型的二氧化矽粒子的水分散體B。
3.1.3.水分散體C的製備 將甲醇70 g與3-胺基丙基三乙氧基矽烷（東京化成工業公司製造）11.3 g的混合液滴加至PL-3（扶桑化學工業公司製造，19.5%膠體二氧化矽分散液）2000 g中，在常壓下進行2小時回流。然後，一邊將容量保持固定一邊滴加純水，在塔頂溫度達到100℃的時刻結束純水的滴加，獲得包含體積換算下的平均二次粒徑56 nm的利用胺基進行了表面修飾的繭型的二氧化矽粒子的水分散體C。
3.1.4.水分散體D的製備 向PL-2L（扶桑化學工業公司製造，20%膠體二氧化矽分散液）1950 g中添加25%氨水（富士膠片和光純藥公司製造），調整為pH9。然後，滴加含(3-三乙氧基矽烷基)巰基的矽烷偶合劑（商品名「KBM-803」、信越化學工業公司製造）3.9 g，在60℃下攪拌2小時。然後，添加過氧化氫（富士膠片和光純藥公司製造）50 g，在常壓下回流8小時，獲得包含體積換算下的平均二次粒徑23 nm的利用磺基進行了表面修飾的球型二氧化矽粒子的水分散體D。
3.1.5.水分散體E的製備 將PL-3（扶桑化學工業公司製造，19.5%膠體二氧化矽分散液）直接用作包含體積換算下的平均二次粒徑60 nm的未進行表面修飾的二氧化矽粒子的水分散體E。
3.1.6.水分散體F的製備 按照日本專利特開2004-315300號公報中記載的實施例1製作二氧化矽粒子，獲得二氧化矽濃度為4質量%，體積換算下的平均二次粒徑7 nm的膠體二氧化矽粒子分散體。
3.1.7.水分散體G的製備 按照日本專利特開2004-315300號公報中記載的實施例1製作二氧化矽粒子，獲得二氧化矽濃度為4質量%，平均二次粒徑7 nm的膠體二氧化矽粒子分散體。然後，將所獲得的膠體二氧化矽粒子分散體6510 g加熱至60℃。然後，添加(3-三乙氧基矽烷基)丙基琥珀酸酐（東京化成工業公司製造）15.5 g，進而，在60℃下攪拌4小時，獲得包含體積換算下的平均二次粒徑7 nm的利用羧基進行了表面修飾的二氧化矽粒子的水分散體G。
3.1.8.水分散體H的製備 按照日本專利特開2004-315300號公報中記載的實施例1製作二氧化矽粒子，獲得二氧化矽濃度為4質量%，平均二次粒徑7 nm的膠體二氧化矽粒子分散體。繼而，在所獲得的膠體二氧化矽粒子分散體6510 g中添加25%氨水（富士膠片和光純藥公司製造），調整為pH9。然後，滴加含(3-三乙氧基矽烷基)巰基的矽烷偶合劑（商品名「KBM-803」、信越化學工業公司製造）3.9 g，在60℃下攪拌2小時。然後，添加過氧化氫（富士膠片和光純藥公司製造）50 g，在常壓下回流8小時，獲得包含體積換算下的平均二次粒徑7 nm的利用磺基進行了表面修飾的二氧化矽粒子的水分散體H。
3.1.9.水分散體I的製備 與日本專利特開2020-25005號公報的實施例中記載的方法同樣地，向扶桑化學工業公司製造的高純度膠體二氧化矽（編號：PL-1；二氧化矽濃度為12質量%）3250 g中添加25%氨水（富士膠片和光純藥公司製造），調整至pH9。然後，滴加含(3-三乙氧基矽烷基)巰基的矽烷偶合劑（商品名「KBM-803」、信越化學工業公司製造）3.9 g，在60℃下攪拌2小時。然後，添加過氧化氫（富士膠片和光純藥公司製造）50 g，在常壓下回流8小時，獲得包含體積換算下的平均二次粒徑38 nm的利用磺基進行了表面修飾的二氧化矽粒子的水分散體I。
3.1.10.水分散體J的製備 與日本專利特開2020-25005號公報的實施例中記載的方法同樣地，將扶桑化學工業公司製造的高純度膠體二氧化矽（編號：PL-1；二氧化矽濃度為12質量%）3250 g加熱至60℃。然後，加入(3-三乙氧基矽烷基)丙基琥珀酸酐（東京化成工業公司製造）15.5 g，進而在60℃下攪拌4小時，獲得包含體積換算下的平均二次粒徑38 nm的利用羧基進行了表面修飾的二氧化矽粒子的水分散體J。
3.1.11.水分散體K的製備 與日本專利特開2020-25005號公報的實施例中記載的方法同樣地，獲得包含體積換算下的平均二次粒徑38 nm的高純度膠體二氧化矽（扶桑化學工業公司製造，編號：PL-1；二氧化矽濃度為12質量%）的水分散體K。
3.1.12.水分散體L的製備 按照國際公開第2008/072637號中記載的比較例1製作二氧化矽粒子，獲得二氧化矽濃度為29質量%，體積換算下的平均二次粒徑23 nm的二氧化矽粒子分散體L。
3.2.成分（D）的製備 3.2.1.月桂基亞胺基二丙酸鹽的製備 將作為烷基胺的月桂基胺（東京化成工業公司製造）3.6 g（19.5 mmol）、3-氯丙酸（東京化學工業公司製造）5.7 g（52.9 mmol）添加到水5.0 mL、乙醇（關東化學公司製造）32 mL的混合溶液中，回流攪拌6小時。在所述回流攪拌中，添加由氫氧化鉀（關東化學公司製造）製備的氫氧化鉀水溶液（5.0 mol/L）7.8 mL，進行pH調整。然後，將溶液冷卻至4℃，生成沈澱物。將所生成的沈澱物利用乙醇進行洗淨後，進行過濾，並進行減壓乾燥而回收固體，獲得月桂基亞胺基二丙酸鹽。
3.2.2.肉豆蔻基亞胺基二丙酸鹽的製備 除了使用肉豆蔻胺（東京化成工業公司製造）4.2 g（19.5 mmol）作為烷基胺以外，進行與所述「3.2.1.月桂基亞胺基二丙酸鹽的製備」同樣的操作，獲得肉豆蔻基亞胺基二丙酸鹽。
3.3.化學機械研磨用組成物的製備 以成為表1～表5所示的組成的方式混合各成分，進而以成為表1～表5所示的pH的方式根據需要添加氫氧化鉀水溶液（關東化學公司製造，商品名「48%氫氧化鉀水溶液」）與磷酸（富士膠片和光純藥公司製造，商品名「磷酸」）或硝酸（關東化學公司製造，商品名「硝酸1.38」）而進行調整，以全部成分的合計量成為100質量%的方式添加純水，製備各實施例及各比較例的化學機械研磨用組成物。對於以所述方式獲得的各化學機械研磨用組成物，使用仄他電位測定裝置（美國分散技術公司（Dispersion Technology Inc.）製造，型號「DT300」）測定研磨粒的仄他電位，將測定結果一併示於表1～表5。
3.4.評價方法 3.4.1.研磨速度評價 使用所述中所製備的化學機械研磨用組成物，將直徑12吋的帶釕膜100 nm的晶圓及直徑12吋的帶鉬膜500 nm的晶圓設為被研磨體，以下述的條件進行化學機械研磨試驗。 （研磨條件） ・研磨裝置：荏原製作所公司製造、型號「F-REX300SII」 ・研磨墊：杜邦（Dupont）公司製造，「多孔質聚胺基甲酸酯墊；光學（Optivision）9500 CMP 研磨墊（Polishing pad）」 ・化學機械研磨用組成物供給速度：250 mL/分 ・壓盤轉速：100 rpm ・研磨頭轉速：90 rpm ・研磨頭按壓壓力：2 psi ・研磨時間：60秒 ・研磨速度（nm/分）=（研磨前的膜的厚度（nm）-研磨後的膜的厚度（nm））/研磨時間（分）
再者，釕膜及鉬膜的厚度是藉由電阻率測定機（科磊（KLA-Tencor）公司製造，型號「RS-100」），以直流4探針法對電阻進行測定，並根據此片電阻值及釕的體積電阻率而由下述式算出。 ・釕膜的厚度（nm）＝[釕膜的體積電阻率（Ω･m）÷片電阻值（Ω/sq）]×10 9・鉬膜的厚度（nm）＝[鉬膜的體積電阻率（Ω･m）÷片電阻值（Ω/sq）]×10 9
釕膜的研磨速度的評價基準如下所述。將釕膜的研磨速度的評價結果一併示於表1～表3。 （評價基準） A：在研磨速度為100 nm/分以上的情況下，判斷為非常良好。 B：在研磨速度為50 nm/分以上且小於100 nm/分的情況下，可供於實用，因此判斷為良好。 C：在研磨速度小於50 nm/分的情況下，研磨速度小，難以實用，因此判斷為不良。
鉬膜的研磨速度的評價基準如下所述。將鉬膜的研磨速度的評價結果一併示於表4～表5。 （評價基準） A：在研磨速度為100 nm/分以上的情況下，判斷為非常良好。 B：在研磨速度小於100 nm/分的情況下，研磨速度小，難以實用，因此判斷為不良。
3.4.2.蝕刻速度評價 將所述中所製備的化學機械研磨用組成物升溫至60℃，將裁斷為30 mm×10 mm的帶釕膜100 nm的晶圓片或帶鉬膜200 nm的晶圓片浸漬5分鐘。然後，取出晶圓片，利用流水進行水洗，藉由與所述「3.3.1.研磨速度評價」同樣的方法測定釕膜的厚度或鉬膜的厚度。然後，根據浸漬前後的釕膜的厚度或鉬膜的厚度的變化，利用下述式算出蝕刻速度。 ・釕膜的蝕刻速度（nm/分）=（蝕刻前的釕膜的厚度（nm）-蝕刻後的釕膜的厚度（nm））/蝕刻時間（分） ・鉬膜的蝕刻速度（nm/分）=（蝕刻前的鉬膜的厚度（nm）-蝕刻後的鉬膜的厚度（nm））/蝕刻時間（分）
釕膜的蝕刻速度的評價基準如下所述。將釕膜的蝕刻速度的評價結果一併示於表1～表3。 （評價基準） A：在蝕刻速度小於1.5 nm/分的情況下，判斷為非常良好。 B：在蝕刻速度為1.5 nm/分以上且小於3 nm/分的情況下，可供於實用，因此判斷為良好。 C：在蝕刻速度為3 nm/分以上的情況下，蝕刻速度大，難以實用，因此判斷為不良。
鉬膜的蝕刻速度的評價基準如下所述。將鉬膜的蝕刻速度的評價結果一併示於表4～表5。 （評價基準） A：在蝕刻速度小於20 nm/分的情況下，判斷為非常良好。 B：在蝕刻速度為20 nm/分以上的情況下，蝕刻速度大，難以實用，因此判斷為不良。
3.4.3.貯存穩定性評價 將所述中所製備的化學機械研磨用組成物在20℃的恆溫保管庫中保管3天或7天後，將直徑12吋的帶釕膜100 nm的晶圓或直徑12吋的帶鉬膜500 nm的晶圓設為被研磨體，在與所述「3.4.1.研磨速度評價」相同的研磨條件下進行化學機械研磨試驗。然後，藉由下述式算出保管前後的釕膜的研磨速度的變動率。 變動率（%）=|（（「3.4.1.研磨速度評價」項中算出的研磨速度）-（使用保管後的化學機械研磨用組成物時的研磨速度））/（「3.4.1.研磨速度評價」項中算出的研磨速度）×100|
變動率的評價基準如下所述。將化學機械研磨用組成物的貯存穩定性的評價結果一併示於表1～表5。 （評價基準） A：在貯存後經過7天時的研磨速度的變動率小於10%的情況下，判斷為非常良好。 B：在貯存後經過3天時的研磨速度的變動率小於10%，但貯存後經過7天時的研磨速度的變動率為10%以上的情況下，可供於實用，因此判斷為良好。 C：在貯存後經過3天時的研磨速度的變動率為10%以上的情況下，由於難以實用，因此判斷為不良。
3.5.評價結果 表1～表5中示出各實施例及各比較例中使用的化學機械研磨用組成物的組成以及各評價結果。
[表1]
實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 實施例5 實施例6 實施例7 實施例8 實施例9
化學機械研磨用組成物 研磨粒（A） 種類 水分散體A 水分散體A 水分散體A 水分散體A 水分散體D 水分散體B 水分散體B 水分散體C 水分散體A
官能基的種類 磺基 磺基 磺基 磺基 磺基 羧基 羧基 胺基 磺基
仄他電位（mV） -38 -38 -38 -38 -40 -23 -23 -10 -38
平均二次粒徑（nm） 58 58 58 58 23 60 60 56 58
含量MA（質量%） 0.1 0.1 2.5 0.5 5.0 2.0 3.0 3.0 0.1
化合物（D） 種類 N-(膦醯基甲基)亞胺基二乙酸 N-(膦醯基甲基)亞胺基二乙酸 羥乙基亞胺基二乙酸 羥乙基亞胺基二乙酸 羥乙基亞胺基二乙酸 N-(膦醯基甲基)亞胺基二乙酸 羥乙基亞胺基二乙酸 羥乙基亞胺基二乙酸 N-(2-羧乙基)亞胺基二乙酸
含量MD（質量%） 0.2 0.8 0.15 0.15 0.15 0.2 0.2 0.2 0.15
含有特定陰離子種的酸或其鹽（B） 種類 H 5IO 6 H 5IO 6 H 5IO 6 H 5IO 6 H 5IO 6 H 5IO 6 H 5IO 6 H 5IO 6 H 5IO 6
特定陰離子種 IO 4 - IO 4 - IO 4 - IO 4 - IO 4 - IO 4 - IO 4 - IO 4 - IO 4 -
含量（質量%） 0.3 0.3 0.3 0.4 0.1 0.3 0.4 0.3 0.2
過氧化氫（C） 含量（mol/L） 0.0036 0.0036 0.0904 0.0181 0.2794 0.0029 0.0044 0.0044 0.0036
其他成分 種類   
含量（質量%）   
MA（質量%）/MD（質量%） 0.5 0.13 16.7 3.3 33.3 10.0 15.0 15.0 0.7
pH 7.5 7.5 7.5 7.5 7.5 7.5 7.5 7.5 7.0
評價結果 Ru研磨速度評價 A A A A A A A B A
Ru蝕刻速度評價 A A A A A A A A B
貯存穩定性評價 A B B B B A A A A
[表2]
實施例10 實施例11 實施例12 實施例13 實施例14 實施例15 實施例16 實施例17 實施例18
化學機械研磨用組成物 研磨粒（A） 種類 水分散體B 水分散體C 水分散體D 水分散體E 水分散體E 水分散體E 水分散體A 水分散體A 水分散體A
官能基的種類 羧基 胺基 磺基 - - - 磺基 磺基 磺基
仄他電位（mV） -19 -16 -45 -35 -30 -38 -38 -38 -38
平均二次粒徑（nm） 60 56 23 60 60 60 58 58 58
含量MA（質量%） 0.8 0.6 0.2 2.0 2.0 2.0 0.1 0.1 0.1
化合物（D） 種類 氮基三乙酸 3,3',3''-氮基三丙酸 乙二胺四乙酸 L-麩胺酸二乙酸四鈉 甘胺酸-N,N-雙(亞甲基膦酸) 二醇醚二胺四乙酸 N-(膦醯基甲基)亞胺基二乙酸 N-(膦醯基甲基)亞胺基二乙酸 N-(膦醯基甲基)亞胺基二乙酸
含量MD（質量%） 0.16 0.175 0.25 0.295 0.225 0.32 0.2 0.2 0.2
含有特定陰離子種的酸或其鹽（B） 種類 H 5IO 6 H 5IO 6 H 5IO 6 H 5IO 6 H 5IO 6 H 5IO 6 KClO KClO 2 NaBrO
特定陰離子種 IO 4 - IO 4 - IO 4 - IO 4 - IO 4 - IO 4 - ClO - ClO 2 - BrO -
含量（質量%） 0.1 0.2 0.1 0.1 0.2 0.1 0.3 0.3 0.3
過氧化氫（C） 含量（mol/L） 0.0012 0.0009 0.0112 0.0029 0.0029 0.0029 0.0036 0.0036 0.0036
其他成分 種類         
含量（質量%）         
MA（質量%）/MD（質量%） 5.0 3.4 0.8 6.8 8.9 6.3 0.5 0.5 0.5
pH 6.0 9.0 8.0 11.0 10.0 12.0 7.5 7.5 7.5
評價結果 Ru研磨速度評價 A B A B B B A A A
Ru蝕刻速度評價 B B B B B B A A A
貯存穩定性評價 A A B B B B A A A
[表3]
比較例1 比較例2 比較例3 比較例4 比較例5 比較例6 比較例7
化學機械研磨用組成物 研磨粒（A） 種類 水分散體E 水分散體E 水分散體E 水分散體A 水分散體A 水分散體A 水分散體A
官能基的種類 - - - 磺基 磺基 磺基 磺基
仄他電位（mV） -23 -23 -23 -38 -38 -38 -38
平均二次粒徑（nm） 60 60 60 58 58 58 58
含量MA（質量%） 3.0 3.0 3.0 0.1 0.1 0.1 4.0
化合物（D） 種類 - - - - - N-(膦醯基甲基)亞胺基二乙酸 羥乙基亞胺基二乙酸
含量MD（質量%） - - - - - 2.0 0.005
含有特定陰離子種的酸或其鹽（B） 種類 H 5IO 6 H 5IO 6 H 5IO 6 H 5IO 6 H 5IO 6 H 5IO 6 H 5IO 6
特定陰離子種 IO 4 - IO 4 - IO 4 - IO 4 - IO 4 - IO 4 - IO 4 -
含量（質量%） 0.2 02 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
過氧化氫（C） 含量（mol/L） 0.0044 0.0044 0.0044 0.0036 0.0036 0.0036 0.1085
其他成分 種類 2-膦醯基丁烷-1,2,4-三羧酸 N,N,N',N'-四甲基乙二胺 1-羥基亞乙基-1,1-二膦酸 乙二胺四(亞甲基膦) L-酒石酸      
含量（質量%） 0.2 0.2 0.2 0.4 0.1      
MA（質量%）/MD（質量%） - - - - - 0.05 800
pH 7.5 7.5 7.5 7.5 7.5 7.5 7.5
評價結果 Ru研磨速度評價 B B B A A C A
Ru蝕刻速度評價 C B B B B A C
貯存穩定性評價 B C C C C B B
[表4]
實施例19 實施例20 實施例21 實施例22 實施例23 實施例24 實施例25 實施例26
化學機械研磨用組成物 研磨粒（A） 種類 水分散體F 水分散體G 水分散體H 水分散體I 水分散體L 水分散體J 水分散體K 水分散體G
官能基的種類 - 羧基 磺基 磺基 - 羧基 - 胺基
仄他電位（mV） -2 -7 -38 -38 -7 -10 -3 20
平均二次粒徑（nm） 7 7 7 38 23 38 38 56
含量MA（質量%） 2.0 3.0 0.2 2.0 2.0 1.5 1.0 3.0
化合物（D） 種類 月桂基亞胺基二丙酸鹽 十二烷基胺基乙基胺基乙基甘胺酸 肉豆蔻基亞胺基二丙酸鹽 月桂基亞胺基二丙酸鹽 月桂基亞胺基二丙酸鹽 肉豆蔻基亞胺基二丙酸鹽 月桂基亞胺基二丙酸鹽 月桂基亞胺基二丙酸鹽
含量MD（質量%） 0.040 0.005 0.002 0.030 0.045 0.030 0.035 0.040
過氧化氫（C） 含量（mol/L） 0.30 1.00 0.20 0.02 0.40 0.10 0.60 0.80
其他成分 種類 丙二酸 鄰苯二甲酸 檸檬酸 己二酸 L-酒石酸 丙二酸 丙二酸 丙二酸
含量（質量%） 0.70 0.50 0.30 0.10 0.90 0.07 0.02 0.20
種類 硝酸鐵 九水合物 硝酸鐵 九水合物 檸檬酸鐵 水合物 乙醯丙酮鐵 硝酸鐵 九水合物 硝酸鐵 九水合物 硝酸鐵 九水合物 硝酸鐵 九水合物
含量（質量%） 0.20 0.10 0.05 0.01 0.07 0.02 0.04 0.07
種類 乙基三甲基氫氧化銨 苄基三甲基氫氧化銨 三甲基金剛烷基氫氧化銨 四乙基氫氧化銨 四丁基氫氧化銨 乙基三甲基氫氧化銨 乙基三甲基氫氧化銨 乙基三甲基氫氧化銨
含量（質量%） 0.21 0.33 0.13 0.09 0.01 0.02 0.04 0.07
MA（質量%）/MD（質量%） 50.0 600.0 100.0 66.7 44.4 50.0 28.6 75.0
pH 2.1 2.1 1.5 2.5 4.0 2.3 2.0 3.5
評價結果 Mo研磨速度評價 A A A A A A A A
Mo蝕刻速度評價 A A A A A A A A
貯存穩定性評價 A B B B B A A A
[表5]
比較例8 比較例9 比較例10 比較例11 比較例12 比較例13 比較例14
化學機械研磨用組成物 研磨粒（A） 種類 水分散體E 水分散體E 水分散體E 水分散體E 水分散體E 水分散體A 水分散體A
官能基的種類 - - - - - 磺基 磺基
仄他電位（mV） -23 -23 -23 -23 -23 -38 -38
平均二次粒徑（nm） 60 60 60 60 60 58 58
含量MA（質量%） 3.0 0.1 3.0 3.0 3.0 0.1 0.1
化合物（D） 種類 月桂基亞胺基二丙酸鹽 羥基乙基亞胺基二乙酸 - - - - -
含量MD（質量%） 0.003 2.000 - - - - -
過氧化氫（C） 含量（mol/L） 0.10 2.00 1.50 1.50 0.0044 0.0036 0.0036
其他成分 種類 丙二酸 2-膦醯基丁烷-1,2,4-三羧酸 N,N,N',N'-四甲基乙二胺 1-羥基亞乙基-1,1-二膦酸 乙二胺四(亞甲基膦酸) L-酒石酸
含量（質量%） 0.50 0.20 0.20 0.20 0.40 0.10
種類 硝酸鐵 九水合物 硝酸鐵 九水合物
含量（質量%） 0.20 0.20
種類 乙基三甲基氫氧化銨
含量（質量%） 0.21
MA（質量%）/MD（質量%） 1000.0 0.05 - - - - -
pH 2.1 3.0 3.5 5.0 2.0 2.3 2.5
評價結果 Mo研磨速度評價 B B B B B B B
Mo蝕刻速度評價 A B B B A A A
貯存穩定性評價 C A A A A A A
上表1～上表5中的各成分分別使用下述商品或試劑。 ＜成分（A）＞ ・水分散體A～水分散體L：所述「3.1.二氧化硅粒子水分散體的製備」項中製備的水分散體A～水分散體L ＜成分（D）＞ ・N-(膦醯基甲基)亞胺基二乙酸：西格瑪奧瑞奇公司（Sigma-Aldrich）公司製造，商品名「N-(膦醯基甲基)亞胺基二乙酸 水合物」 ・羥乙基亞胺基二乙酸：東京化成工業公司製造，商品名「N-(2-羥乙基)亞胺基二乙酸（N-(2-Hydroxyethyl)iminodiacetic Acid）」 ・N-(2-羧乙基)亞胺基二乙酸：東京化成工業公司製造，商品名「N-(2-羧乙基)亞胺基二乙酸（N-(2-Carboxyethyl)iminodiacetic Acid）」 ・氮基三乙酸：東京化成工業公司製造，商品名「氮基三乙酸（Nitrilotriacetic Acid）」 ・3,3',3"-氮基三丙酸：東京化成工業公司製造，商品名「3,3',3"-氮基三丙酸（3,3',3"-Nitrilopropionic Acid）」 ・乙二胺四乙酸：東京化成工業公司製造，商品名「乙二胺四乙酸（Ethylenediaminetetraacetic Acid）」 ・L-麩胺酸二乙酸四鈉：東京化成工業公司製造，商品名「N,N-雙(羧甲基)-L-麩胺酸四鈉（Tetrasodium N,N-Bis(carboxymethyl)-L-glutamate）（約40%水溶液（ca.40% in Water））」 ・甘胺酸-N,N-雙(亞甲基膦酸)：東京化成工業公司製造，商品名「甘胺酸-N,N-雙(亞甲基膦酸)（Glycine-N,N-bis(methylenephosphonic Acid)）」 ・二醇醚二胺四乙酸：東京化成工業公司製造，商品名「乙二醇雙(2-胺基乙基醚)-N,N,N',N'-四乙酸（Ethylene Glycol Bis(2-aminoethyl Ether)-N,N,N',N'-tetraacetic Acid）」 ・月桂基亞胺基二丙酸鹽：在所述「3.2.成分（D）的製備」項中製備的月桂基亞胺基二丙酸鹽 ・肉豆蔻基亞胺基二丙酸鹽：在所述「3.2.成分（D）的製備」項中製備的肉豆蔻基亞胺基二丙酸鹽 ・十二烷基胺基乙基胺基乙基甘胺酸：三洋化成工業公司製造，商品名「萊伯（Rebon） S」 ＜成分（B）＞ ・H 5IO 6（過碘酸）：富士膠片和光純藥公司製造，商品名「原過碘酸」 ・KClO（次氯酸鉀）：關東化學公司製造，商品名「次氯酸鉀溶液」 ・KClO 2（亞氯酸鉀）：安寢（Angene）公司製造，商品名「亞氯酸鉀（Potassium Chlorite）」 ・NaBrO（次溴酸鈉）：關東化學公司製造，商品名「次溴酸鈉」 ＜成分（C）＞ ・過氧化氫：富士膠片和光純藥公司製造，30%水溶液 ＜其他成分＞ ・2-膦醯基丁烷-1,2,4-三羧酸：東京化成工業公司製造，商品名「2-膦醯基丁烷-1,2,4-三羧酸（2-Phosphonobutane-1,2,4-tricarboxylic Acid）（約50%水溶液（ca. 50% in Water））」 ・N,N,N',N'-四甲基乙二胺：東京化成工業公司製造，商品名「N,N,N',N'-四甲基乙二胺（N,N,N',N'-Tetramethylethylenediamine）」 ・1-羥基亞乙基-1,1'-二膦酸：東京化成工業公司製造，商品名「1-羥基亞乙基-1,1-二膦酸（1-Hydroxyethane-1,1-diphosphonic Acid）（約60%水溶液，約4.2 mol/L（ca. 60% in Water, ca. 4.2 mol/L））」 ・乙二胺四(亞甲基膦酸)：東京化成工業公司製造，商品名「N,N,N',N'-乙二胺四(亞甲基膦酸)（N,N,N',N'-Ethylenediaminetetrakis(methylenephosphonic Acid)）」 ・L-酒石酸：東京化成工業股份有限公司製造，商品名「L-酒石酸」 ・丙二酸：東京化成工業公司製造，商品名「Malonic Acid」 ・鄰苯二甲酸：東京化成工業公司製造，商品名「Phthalic Acid」 ・檸檬酸：東京化成工業公司製造，商品名「Citric Acid」 ・己二酸：東京化成工業公司製造，商品名「Adipic Acid」 ・硝酸鐵九水合物，富士膠片和光純藥公司製造，商品名「硝酸鐵（III）九水合物」 ・檸檬酸鐵水合物，富士膠片和光純藥公司製造，商品名「檸檬酸鐵（III）n水合物」 ・乙醯丙酮鐵，東京化成工業公司製造，商品名「三(2,4-戊二酮)合鐵（Tris(2,4-pentanedionato)iron）（III）」 ・乙基三甲基氫氧化銨，三開化工（SACHEM）公司製造，商品名「Envure SE TM3330」 ・苄基三甲基氫氧化銨，東京化成工業公司製造，商品名「Benzyltrimethylammonium Hydroxide （40%水溶液（40%inWater））」； ・三甲基金剛烷基氫氧化銨，東京化成工業公司製造，商品名「N,N,N-三甲基-1-金剛烷基氫氧化銨（N,N,N-Trimethyl-1-adamantylammonium Hydroxide）（25%水溶液（25%inWater））」 ・四乙基氫氧化銨，東京化成工業公司製造，商品名「Tetra ethylammonium Hydroxide （10%水溶液（10%inWater））」 ・四丁基氫氧化銨，東京化成工業公司製造，商品名「Tetra butyl ammonium Hydroxide（40%水溶液（40%inWater））」
根據處於MA/MD=0.1～700的範圍的實施例1～實施例26的化學機械研磨用組成物，可知，可有效率地研磨釕膜或鉬膜，並且成分（D）吸附於釕膜或鉬膜的表面，藉此可抑制釕的過度腐蝕。
與此相對，根據含有成分（D）的替代成分的比較例1～比較例5、比較例10～比較例13的化學機械研磨用組成物，可知由於無法有效果地保護釕膜或鉬膜的表面，因此發生了釕膜或鉬膜的腐蝕，或者該成分與特性陰離子種反應而發生分解，導致貯存穩定性顯著惡化，難以供於實用。根據MA/MD小於0.1的比較例6、比較例9的化學機械研磨用組成物，可知由於相對於成分（D）的含量而言成分（A）的含量過少，無法有效率地研磨釕膜或鉬膜，因此研磨速度變小。根據MA/MD超過700的比較例7的化學機械研磨用組成物，可知由於相對於成分（D）的含量而言成分（A）的含量過多，因此成分（D）無法有效果地保護釕膜的表面，會產生釕膜的腐蝕。根據MA/MD超過700的比較例8的化學機械研磨用組成物，可知由於相對於成分（D）的含量而言成分（A）的含量過多，因此貯存穩定性變差，釕膜的研磨速度變小。
本發明並不限定於所述實施方式，能夠進行各種變形。例如，本發明包括與實施方式中所說明的結構實質上相同的結構（例如功能、方法及結果相同的結構、或者目的及效果相同的結構）。另外，本發明包括對實施方式中所說明的結構的非本質部分進行替換而成的結構。另外，本發明包括發揮與實施方式中所說明的結構相同的作用效果的結構或可達成相同目的的結構。另外，本發明包括對實施方式中所說明的結構附加公知技術所得的結構。
10:基體 12:氧化矽膜 14:配線用槽 16:含釕的膜 18:銅膜 42:漿料供給噴嘴 44:漿料（化學機械研磨用組成物） 46:研磨用墊 48:轉盤 50:半導體基板 52:載架頭 54:水供給噴嘴 56:修整器 100:被處理體 200:研磨裝置
圖1是示意性地表示適合在本實施方式的研磨步驟中使用的被處理體的剖面圖。 圖2是示意性地表示第一研磨步驟結束時的被處理體的剖面圖。 圖3是示意性地表示第二研磨步驟結束時的被處理體的剖面圖。 圖4是示意地表示化學機械研磨裝置的立體圖。

Claims (10)

  1. 一種化學機械研磨用組成物，含有： 研磨粒（A）；以及 化合物（D），具有選自由胺基及其鹽所組成的群組中的至少一種官能基、以及選自由羧基及其鹽所組成的群組中的至少一種官能基， 在將所述研磨粒（A）的含量設為MA質量%，將所述化合物（D）的含量設為MD質量%的情況下，MA/MD=0.1～700。
  2. 如請求項1所述的化學機械研磨用組成物，其中所述研磨粒（A）具有下述通式（1）或下述通式（2）所表示的官能基， -SO 3 -M +・・・・・（1） -COO -M +・・・・・（2） M +表示一價陽離子。
  3. 如請求項1所述的化學機械研磨用組成物，其中所述研磨粒（A）具有下述通式（3）或下述通式（4）所表示的官能基， -NR 1R 2・・・・・（3） -N +R 1R 2R 3M -・・・・・（4） 所述式（3）及所述式（4）中，R 1、R 2及R 3分別獨立地表示氫原子、或經取代或者未經取代的烴基，M -表示陰離子。
  4. 如請求項1至請求項3中任一項所述的化學機械研磨用組成物，其中化學機械研磨用組成物中的所述研磨粒（A）的仄他電位的絕對值為2 mV以上。
  5. 如請求項1至請求項4中任一項所述的化學機械研磨用組成物，其中所述MD質量%為0.001質量%～5質量%。
  6. 如請求項1至請求項5中任一項所述的化學機械研磨用組成物，其中pH為6以上且12以下。
  7. 如請求項1至請求項5中任一項所述的化學機械研磨用組成物，其中pH為1.5以上且4以下。
  8. 如請求項7所述的化學機械研磨用組成物，其中化學機械研磨用組成物中的所述研磨粒（A）的平均二次粒徑為5 nm以上且70 nm以下。
  9. 一種研磨方法，包括使用如請求項1至請求項8中任一項所述的化學機械研磨用組成物對半導體基板進行研磨的步驟。
  10. 如請求項9所述的研磨方法，其中所述半導體基板包括由選自由釕、鉬、釕合金及鉬合金所組成的群組中的至少一種構成的部位。
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