TWI628248B - Grinding composition - Google Patents

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Abstract

本發明之目的係提供一種提高相變化化合物之研磨速度及研磨選擇性之手段。
本發明係一種研磨用組成物，其含有具有3個以上羥基之有機化合物、對於相變化化合物之至少1成分具有螯合作用之藥劑及脆性膜形成劑之至少一者、以及氧化劑。

Description

研磨用組成物
本發明係關於研磨用組成物，更詳言之，係關於適於具有相變化化合物之研磨對象物的研磨之研磨用組成物。
PRAM(相變化隨機存取記憶體)裝置(亦已知為雙向(Ovonic)記憶體裝置或PCRAM裝置)中係利用可電性切換電子記憶用途用之絕緣性非晶質相與導電性結晶性相之相變化材料(PCM)。適於該等用途之典型相變化材料係以長周期型週期表之第16族元素(硫族(chalcogenide)，例如Te或Po)及第15族元素(例如，Sb)、與In、Ge、Ga、Sn或Ag等之1種或複數種之金屬元素組合加以利用。最有用之相變化材料為鍺(Ge)-銻(Sb)-碲(Te)合金(GST合金)。該等材料依存於加熱/冷卻速度、溫度及時間，物理狀態能可逆變化。其他有用之合金包含銻化銦(InSb)。PRAM裝置中之記憶資訊係根據物理上不同之相或狀態之導電特性，以使損失最小地予以保存。
研磨半導體基材(例如積體電路)之含金屬表面之方 法已知有化學機械研磨(CMP)。CMP中所用之研磨用組成物典型上係含有研磨粒、氧化劑、錯化劑等而有效地利用蝕刻進行研磨。
該CMP可利用以製作使用相變化材料之記憶裝置。然而，與由如銅(Cu)或鎢(W)之單一成分所成之以往之金屬層不同，所研磨之相變化材料係以特定比例混合硫(S)、鈰(Ce)、鍺(Ge)、銻(Sb)、碲(Te)、銀(Ag)、銦(In)、錫(Sn)、鎵(Ga)等所成，由於大多的相變化材料(例如GST)之物理性質與PCM晶片中利用之其他材料相比為「軟質」之方面等，與以往之金屬層材料之特性不同，故難以直接應用用於研磨現有之含金屬表面的研磨用組成物。
該狀況中，已針對適於研磨具有相變化化合物之研磨對象物之研磨用組成物進行各種檢討。例如，日本特開2009-016821號公報(美國專利申請公開第2009/001339號說明書)中揭示含研磨粒及氮化合物之以研磨具有相變化化合物之研磨對象物為目的之研磨用組成物。且，日本特開2009-016829號公報(美國專利第8586464號說明書)中揭示含研磨粒、鐵離子或鐵螯合錯合物之以研磨具有相變化化合物之研磨對象物為目的之研磨用組成物。
然而，上述日本特開2009-016821號公報(美國專利申請公開第2009/001339號說明書)及日本特開2009- 016829號公報(美國專利第8586464號說明書)中記載之技術，相變化化合物之研磨速度不充分而期望改良。又，上述日本特開2009-016821號公報(美國專利申請公開第2009/001339號說明書)及日本特開2009-016829號公報(美國專利第8586464號說明書)中記載之技術，由於絕緣膜等之相變化化合物以外的材料之研磨速度亦高，故亦有相變化化合物之研磨速度相對於相變化化合物以外的材料之研磨速度之比，亦即研磨選擇性不充分之問題。
因此，本發明之目的係提供一種研磨含相變化化合物之研磨對象物之用途中使用之研磨用組成物，而可提高相變化化合物之研磨速度及研磨選擇性之手段。
為解決上述課題，本發明人重複積極研究。結果，發現藉由含有具有3個以上羥基之有機化合物、對於相變化化合物之至少1成分具有螯合作用之藥劑及脆性膜形成劑之至少一種、以及氧化劑之研磨用組成物，能解決上述課題。因此，基於上述見解，終於完成本發明。
亦即，本發明係一種研磨用組成物，其含有具有3個以上羥基之有機化合物、對於相變化化合物之至少1成分具有螯合作用之藥劑及脆性膜形成劑之至少一種、以及氧化劑。
本發明係一種研磨用組成物，其含有具有3個以上羥基之有機化合物、對於相變化化合物之至少1成分具有螯 合作用之藥劑及脆性膜形成劑之至少一種、以及氧化劑。藉由成為該構成，成為能提高相變化化合物之研磨速度及研磨選擇性之研磨用組成物。
藉由使用本發明之研磨用組成物而獲得如上述效果之詳細理由雖不清楚，但推測為如下之機制。又，以下之機制係以鍺(Ge)-銻(Sb)-碲(Te)合金(以下亦簡稱為GST合金)作為相變化化合物為例加以說明。
首先，氧化劑係對於GST合金作用，使GST合金之構成成分的鍺(Ge)、銻(Sb)及碲(Te)被氧化。於經氧化之金屬表面進而藉水合生成表面羥基。認為有機化合物中之羥基對於該表面羥基進行脫水縮合而鍵結，成為更易被研磨之表面者。脫水縮合由於於1分子內具有更多羥基之有機化合物較易引起，故認為藉由添加具有3個以上羥基之有機化合物，易使GST合金之研磨速度提高。
又，該有機化合物由於不具有提高研磨粒之導電度之作用，故研磨粒之機械研磨作用不會產生變化。因此，可成為不使絕緣膜之研磨速度變化，而可進一步提高GST合金(相變化化合物)之研磨選擇性之研磨用組成物。
又，上述機制為推測者，本發明並不受上述機制之任何限制。
以下，針對本發明之研磨用組成物之構成加以詳細說明。
[研磨對象物]
本發明之研磨組成物係使用於研磨含相變化化合物之研磨對象物之用途。相變化化合物係於PRAM(相變化隨機存取記憶體)裝置(亦已知為雙向記憶體裝置或PCRAM裝置)中，作為可使電子記憶用途用之絕緣性非晶質相與導電性結晶性相進行電性切換之材料而利用者。適於該等用途之相變化化合物係以長周期型週期表之第16族元素(硫系，例如碲(Te)或釙(Po))及第15族元素(例如，銻(Sb))、與銦(In)、鍺(Ge)、鎵(Ga)、錫(Sn)及銀(Ag)等之1種或複數種之金屬元素之組合加以利用。最有用之相變化化合物為鍺(Ge)-銻(Sb)-碲(Te)合金(GST合金)。
研磨對象物亦可含相變化化合物以外之材料，作為其材料列舉為例如TEOS(四乙氧基矽烷)、SiN(氮化矽)等之作為絕緣膜使用之含有矽之材料。
[具有3個以上羥基之有機化合物]
本發明之研磨用組成物含具有3個以上羥基之有機化合物(以下亦簡稱為有機化合物)。該有機化合物藉由與相變化化合物之表面形成之羥基進行脫水縮合而鍵結，而提高相變化化合物表面之研磨性。
該有機化合物之具體例列舉為例如聚縮水甘油、甘油、聚甘油、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、1,3,5-戊三醇、赤蘚醇、季戊四醇、二季戊四醇等多元醇；山梨糖醇、山梨糖醇酐、山梨糖醇甘油縮合物、核醣醇 (adonitol)、阿糖醇(arabitol)、木糖醇、甘露糖醇、麥芽糖醇等之糖醇；葡萄糖、果糖、甘露糖、吲哚糖(Indosu)、山梨糖、古洛糖、塔洛糖、塔格糖、半乳糖、蔗糖、乳糖、阿洛糖、芹菜糖(apiose)、阿洛酮糖、阿卓糖(altrose)、阿拉伯糖、核酮糖、核糖、脫氧核糖、岩藻糖、木糖、木酮糖、來蘇糖、艾杜糖、蘇糖、赤蘚酮糖、赤蘚糖、鼠李糖、纖維二糖、曲二糖(kojibiose)、黑曲霉糖(nigerose)、槐糖(sophorose)、麥芽糖、異麥芽糖、海藻糖、異海藻糖、昆布二糖、龍膽二糖(gentiobiose)、巴拉金糖(palatinose)、馬桑糖(coriose)、景天庚酮糖(sedoheptulose)、甘草甜素(glycyrrhizin)、甜菊糖(stevioside)、羅漢果糖苷(mogroside)、砂糖、棉子糖、龍膽三糖(gentianose)、松三糖(melezitose)、乳果寡糖、麥芽三糖、異麥芽三糖、三氯蔗糖、糊精、環糊精、葡糖胺、甘露糖胺、半乳糖胺、N-乙醯基葡糖胺、N-乙醯基甘露糖胺、N-乙醯基半乳糖胺等醣類；葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸等之糖酸；抗壞血酸、葡萄糖醛酸內酯、葡萄糖酸內酯；莫那甜(monatin)、莫奈林甜(monellin)、仙茅甜蛋白(curculin)；澱粉、糖原、直鏈澱粉、支鏈澱粉、羧甲基澱粉、甲基羥丙基澱粉、甲基纖維素、乙基纖維素、甲基羥丙基纖維素、羥乙基纖維素、纖維素硫酸鈉、羥丙基纖維素、羧甲基纖維素、纖維素、褐藻酸鈉、褐藻酸丙二醇酯、聚乙烯醇等之水溶性聚 合物等。再者，該等例示化合物之部分醚化物或部分酯化物等之衍生物，或該等例示化合物之鹽亦適當。
該等中，較好為自甘油、聚甘油、赤蘚醇、山梨糖醇、山梨糖醇酐、山梨糖醇甘油縮合物、木糖醇、葡萄糖、果糖、甘露糖、半乳糖、蔗糖、乳糖、阿洛糖、芹菜糖、阿洛酮糖、核酮糖、核糖、木酮糖、赤蘚酮糖、赤蘚糖、麥芽糖、異麥芽糖、海藻糖、異海藻糖、乳果寡糖、麥芽三糖、異麥芽三糖、三氯蔗糖、糊精、環糊精、葡糖胺、半乳糖胺、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸、抗壞血酸、葡萄糖醛酸內酯、葡萄糖酸內酯、澱粉、糖原、直鏈澱粉、支鏈澱粉、羧甲基澱粉、甲基羥丙基澱粉、甲基纖維素、乙基纖維素、甲基羥丙基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、羧甲基纖維素、纖維素、褐藻酸鈉及聚乙烯醇所組成之群選出之至少一種，更好為自甘油、山梨糖醇、山梨糖醇酐、山梨糖醇甘油縮合物、木糖醇、葡萄糖、果糖、海藻糖、糊精、羧甲基纖維素、纖維素及聚乙烯醇所組成之群選出之至少一種。
該等有機化合物可單獨使用或亦可混合2種以上使用。
研磨用組成物中之有機化合物之含量下限較好為0.01重量%以上，更好為0.1重量%以上。隨著有機化合物之含量變多，可提高相變化化合物之研磨速度及研磨選擇性。
且，研磨用組成物中之有機化合物之含量上限較好為 10重量%以下，更好為7.5重量%以下。隨著有機化合物之含量減少，研磨用組成物本身之處理變容易，且可抑制組成物之製造成本。
[具有螯合作用之藥劑、脆性膜形成劑]
本發明之研磨用組成物含有對於相變化化合物所含之至少1種成分具有螯合作用之藥劑及脆性膜形成劑之至少一者。該等藥劑藉由對相變化化合物之表面起作用，而發揮進一步提高研磨速度之作用。
[具有螯合作用之藥劑]
本發明之研磨用組成物中可含有對於相變化化合物所含之至少1種成分具有螯合作用之藥劑。該具有螯合作用之藥劑與相變化化合物表面進行錯形成，形成水溶性錯合物，藉此具有對相變化化合物之表面進行化學蝕刻之作用，而發揮提高研磨用組成物之研磨速度的作用。
可使用之具有螯合作用之藥劑係使用例如有機酸、胺基酸、腈化合物及該等以外之螯合劑等。有機酸之具體例例舉為例如草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、馬來酸、鄰苯二酸、蘋果酸、酒石酸、檸檬酸等。亦可使用有機酸之鹼金屬鹽等之鹽取代有機酸或與有機酸組合。
胺基酸之具體例列舉為甘胺酸、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、亮胺酸、正亮胺酸、異亮胺酸、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、高絲胺酸、酪胺酸、二羥乙基甘胺酸(bicine)、麥黃酮(tricin)、3,5-二碘酪胺酸、β-(3,4-二羥基苯基)-丙胺酸、甲狀腺素(thyroxin)、4-羥基-脯胺酸、半胱胺酸、甲硫胺酸、乙硫胺酸、羊毛硫胺酸(lanthionine)、胱硫醚(cystathionine)、胱胺酸、磺基丙胺酸(cysteic acid)、天門冬胺酸、穀胺酸、S-(羧基甲基)-半胱胺酸、4-胺基丁酸、天冬醯胺、穀醯胺、氮雜絲胺酸(azaserine)、精胺酸、刀豆胺酸(canavanine)、瓜胺酸、δ-羥基離胺酸、肌酸、組胺酸、1-甲基組胺酸、3-甲基組胺酸、色胺酸等。
腈化合物之具體例列舉為例如乙腈、胺基乙腈、丙腈、丁腈、異丁腈、苄腈、戊二腈、甲氧基乙腈等。
該等以外之螯合劑之具體例列舉為亞胺基二乙酸、氮基三乙酸、二伸乙基三胺五乙酸、乙二胺四乙酸、N,N,N-三亞甲基膦酸、乙二胺-N,N,N’,N’-四亞甲基磺酸、反式環己烷二胺四乙酸、1,2-二胺基丙烷四乙酸、二醇醚二胺四乙酸、乙二胺鄰羥基苯基乙酸、乙二胺二琥珀酸(SS體)、N-(2-羧酸根乙基)-L-天門冬胺酸、β-丙胺酸二乙酸、2-膦醯丁烷-1,2,4-三羧酸、1-羥基亞乙基-1,1-二膦酸、N,N’-雙(2-羥基苄基)乙二胺-N,N’-二乙酸、1,2-二羥基苯-4,6-二磺酸等。
該等具有螯合作用之藥劑中，最好為草酸、丙二酸、 琥珀酸、戊二酸、己二酸、馬來酸、鄰苯二酸、蘋果酸、檸檬酸等之有機酸類；甘胺酸、丙胺酸、纈胺酸、亮胺酸、苯基丙胺酸、脯胺酸、離胺酸、牛磺酸、二羥乙基甘胺酸(bicine)、麥黃酮(tricin)、半胱胺酸、甲硫胺酸、胱胺酸、磺基丙胺酸(cysteic acid)、天門冬胺酸、4-胺基丁酸、天冬醯胺、穀醯胺、精胺酸、組胺酸、色胺酸等胺基酸；乙腈、苄腈等腈化合物；亞胺基二乙酸、乙二胺四乙酸、N-(2-羧基根乙基)-L-天門冬胺酸。
該等具有螯合作用之藥劑可單獨使用或亦可混合2種以上使用。
研磨組成物中之具有螯合作用之藥劑之含量下限較好為0.01重量%以上，更好為0.1重量%以上。隨著具有螯合作用之藥劑之含量變多，對於相變化化合物之蝕刻效果增加。結果，進一步提高研磨用組成物之研磨速度。
另一方面，研磨用組成物中之具有螯合作用之藥劑之含量上限較好為10重量%以下，更好為8重量%以下，又更好為5重量%以下。隨著具有螯合作用之藥劑含量減少，不易引起對相變化化合物之過度蝕刻。結果，可抑制過度研磨。
[脆性膜形成劑]
本發明之研磨用組成物中所含之脆性膜形成劑會與相變化化合物表面化學鍵結而形成不溶性之脆性膜。該脆性膜係指相變化化合物與脆性膜形成劑藉化學鍵而生成之不 溶性膜，為比相變化化合物本身更脆之膜。此處所謂化學鍵係藉共價鍵、離子鍵、氫鍵、分子間力之鍵結等。以研磨粒機械研磨該脆性膜，可獲得高的研磨速度。脆性膜形成劑之例列舉為飽和羧酸、磷酸化合物、胺、銨化合物等。
飽和羧酸之例列舉為例如乙酸、乳酸、丙酸、丁酸、乙醇酸、葡糖酸、水楊酸、異菸鹼酸、異丁酸、戊酸、異戊酸、特戊酸、氫當歸酸(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、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸。飽和單羧酸之碳數較好為2~6，更好為2~4。作為碳數為2~6之飽和單羧酸，就容易與相變化化合物表面錯形成而形成不溶性之脆化膜，結果獲得高的研磨速度之觀點而言，較好為由乙酸、乳酸、丙酸、丁酸、乙醇酸、葡糖酸、水楊酸、異菸鹼酸、異丁酸、戊酸、異戊酸、特戊酸、氫當歸酸、己酸、2-甲基戊酸、4-甲基戊酸、2,3-二甲基丁酸、2-乙基丁酸、2,2-二甲基丁酸及3,3-二甲基丁酸所組成之群選出之至少1種化合物。上述飽和單羧酸亦可為鹽之型態。此外，上述飽和羧酸可單獨使用或組合2種以上使用。
此外，上述磷酸化合物列舉為例如磷酸、膦、氧化膦、硫化膦、二磷烷(diphosphane)等化合物及其鹵化物，鏻鹽、膦酸、亞磷酸(phosphinic acid)及該等之衍生物等。就容易與相變化化合物表面錯合形成而形成不溶 性之脆性膜，結果獲得高的研磨速度之觀點而言，較好為磷酸、亞磷酸及膦酸，更具體而言，較好為由磷酸、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)、乙二胺四(亞甲基膦酸)、二伸乙基三胺五(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-1,1-二膦酸(HEDP)、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-膦基丁烷-1,2-二羧酸、1-膦基丁烷-2,3,4-三羧酸、α-甲基膦基琥珀酸、苯基膦酸及亞磷酸所組成之群選出之至少1種。上述有機磷化合物亦可為鹽之形態。此外，上述有機磷化合物可單獨使用或亦可組合2種以上使用。
此外，胺可為脂肪族胺亦可為芳香族胺。且，可為經取代之胺亦可為未取代之胺。其中，較好為具有烷基、羥基烷基或羥基芳基之胺。烷基之具體例列舉為例如甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、異戊基、新戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、2-乙基己基、十四烷基、十八烷基、二十烷基等。羥基烷基或羥基芳基之具體例列舉為源自甲醇、乙醇、乙醇、丙醇、異丙醇、正丁醇、第二丁醇、第三丁醇、苄基醇、或酚之基等。可使用之胺之具體例為甲胺、乙胺、丙胺、正丁胺、第二丁胺、第三丁胺、環己胺等之脂肪族1級胺，或二甲胺、二乙胺、二丙胺、二丁胺、二異丁胺、二第二丁胺、二第三丁胺等之脂肪族2級胺，或三甲胺、三乙胺、三丙胺、三丁 胺等之脂肪族3級胺，或二乙基乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺等之其他鏈狀胺，或吡啶、哌啶等環式胺等。亦可組合2種以上之胺使用。
銨化合物之具體例列舉為氫氧化四甲基銨、氫氧化四乙基銨、氫氧化四丙基銨等之4級銨化合物，或氫氧化銨(氨水)、銨、銨鹽等。銨係以銨離子存在於研磨用組成物中。銨離子與相變化合物之間尤其容易錯化形成。銨鹽之酸成分亦可為源自鹽酸、硝酸、磷酸、硫酸、硼酸等之無機酸者。或者亦可為源自甲酸、乙酸、丙酸等之脂肪酸，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、有機膦酸等之其他有機酸者。亦可組合2種以上之銨化合物使用。
該等脆性膜形成劑中，較好為乙酸、乳酸、乙醇酸、葡糖酸、丙酸、水楊酸、異菸鹼酸、磷酸、HEDP、膦酸、亞磷酸、苯基膦酸、亞磷酸、氫氧化銨。
研磨用組成物中之脆性膜形成劑之含量下限較好為0.001重量%以上，更好為0.01重量%以上，又更好為0.1重量%以上。隨著脆性膜形成劑之含量變多，研磨速度變高故較佳。
研磨用組成物中之脆性膜形成劑之含量上限較好為10重量%以下，更好為8重量%以下，又更好為5重量%以下。隨著脆性膜形成劑之含量減少，可降低製造成本故較佳。
上述具有螯合作用之藥劑及上述脆性膜形成劑可各自單獨使用，亦可併用具有螯合作用之藥劑與脆性膜形成劑。又，如由上述化合物之例示所了解，依據化合物之種類，亦有1種即兼具有螯合作用之藥劑與脆性膜形成劑兩種作用者。
[氧化劑]
本發明之研磨用組成物含氧化劑。研磨用組成物中所含之氧化劑具有使相變化化合物之表面氧化之作用，而提高研磨速度。
可使用之氧化劑列舉為過氧化氫、過乙酸、過苯甲酸、第三丁基過氧化氫、過錳酸鉀、重鉻酸鉀、碘酸鉀、過碘酸鉀、硝酸、硝酸鐵、過氯酸、次氯酸、鐵氰化鉀、過硫酸銨、臭氧水等，該等中，以過氧化氫、硝酸、過碘酸鉀、次氯酸及臭氧水較佳，最好為過氧化氫。該等氧化劑可單獨使用或組合2種以上使用。其中以過硫酸鹽及過氧化氫較佳，最好為過氧化氫。
研磨用組成物中之氧化劑含量之下限較好為0.1重量%以上，更好為0.3重量%以上。隨著氧化劑之含量增多，進一步提高含相變化化合物之研磨對象物之研磨速度。
研磨用組成物中之氧化劑之含量上限較好為10重量%以下，更好為5重量%以下。隨著氧化劑之含量減少，除了可抑制研磨用組成物之成本外，亦可減輕研磨使用後 之研磨用組成物之處理，亦即廢液處理之負荷。且，不易因氧化劑而引起相變化化合物之過度氧化，可抑制過度研磨。
[其他成分]
本發明之研磨用組成物亦可視需要進一步含有水、研磨粒、金屬防腐蝕劑、研磨促進劑、界面活性劑、含氧酸、防腐劑、防黴劑、還原劑、水溶性高分子、用以使難溶性之有機物溶解之有機溶劑等其他成分。以下，針對較佳之其他成分的水、研磨粒、金屬防腐蝕劑、界面活性劑、防腐劑及防黴劑加以說明。
[水]
本發明之研磨用組成物較好含有水作為用以使研磨粒分散或溶解之分散介質或溶劑。就抑制阻礙其他成分作用之觀點而言，較好為儘可能不含雜質之水，具體而言較好為以離子交換樹脂去除雜質離子後，通過過濾器去除異物之純水或超純水，或蒸餾水。
[研磨粒]
本發明之研磨用組成物亦可含研磨粒。研磨粒列舉為無機粒子、有機粒子、及有機無機複合粒子之任一種。無機粒子之具體例列舉為例如由二氧化矽、氧化鋁、氧化鈰、氧化鈦等金屬氧化物所成之粒子，以及氮化矽粒子、 碳化矽粒子及氮化硼粒子。有機粒子之具體例列舉為例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)粒子。其中以二氧化矽粒子較佳，最好為膠體二氧化矽。
研磨粒亦可經表面修飾。通常之膠體二氧化矽由於在酸性條件下之Zeta電位值接近於零，故在酸性條件下二氧化矽粒子彼此間不會靜電排斥而容易引起凝聚。相對於此，經表面修飾為即使在酸性條件下具有Zeta電位較大之正值或負值之研磨粒，在酸性條件下相互間強烈排斥而成良好分散之結果，提高了研磨用組成物之保存安定性。如此之表面修飾研磨粒可藉由例如使鋁、鈦或鋯等金屬或該等之氧化物與研磨粒混合而摻雜於研磨粒之表面而獲得。
或者，研磨用組成物中之表面修飾研磨粒亦可為固定化有有機酸之二氧化矽。其中，較好使用固定化有有機酸之膠體二氧化矽。有機酸對膠體二氧化矽之固定化係藉由使有機酸之官能基化學鍵結於膠體二氧化矽表面而進行。僅單使膠體二氧化矽與有機酸共存，無法達到有機酸朝膠體二氧化矽之固定化。若使有機酸之一種的磺酸固定化於膠體二氧化矽上，則可藉例如“Sulfonic acid-functionalized silica through quantitative oxidation of thiol groups”,Chem.Commun.246-247(2003)中所記載之方法進行。具體而言，使3-巰丙基三甲氧基矽烷等之具有硫醇基之矽烷偶合劑偶合於膠體二氧化矽上後，以過氧化氫使硫醇基氧化，藉此可獲得磺酸固定化於表面之膠體二氧化矽。或 者，若使羧酸固定化於膠體二氧化矽上，則可藉例如“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)中所記載之方法進行。具體而言，在將含有光反應性2-硝基苄酯之矽烷偶合劑偶合於膠體二氧化矽後，藉由光照射，可獲得使羧酸固定化於表面之膠體二氧化矽。
研磨用組成物中之研磨粒含量較好為0.1重量%以上，更好為0.5重量%以上，又更好為1重量%以上。隨著研磨粒之含量變多，有提高研磨用組成物對研磨對象物之去除速度之優點。
且研磨用組成物中之研磨粒含量較好為20重量%以下，更好為15重量%以下，又更好為10重量%以下。隨著研磨粒之含量減少，可抑制研磨用組成物之材料成本。
研磨粒之平均一次粒徑較好為5nm以上，更好為7nm以上，又更好為10nm以上。研磨粒之平均一次粒徑大，則有提高藉研磨用組成物進行之研磨對象物之去除速度之優點。又，研磨粒之平均一次粒徑之值可基於例如以BET法測定之研磨粒之比表面積算出。
研磨粒之平均一次粒徑較好為100nm以下，更好為90nm以下，又更好為80nm以下。隨著研磨粒之平均一次粒徑減小，則容易藉由使用研磨用組成物研磨研磨對象物而獲得表面缺陷少之研磨面。
研磨粒之平均二次粒徑較好為150nm以下，更好為 120nm以下，又更好為100nm以下。研磨粒之平均二次粒徑可藉由例如雷射光散射法測定。
將研磨粒之平均二次粒徑之值除以平均一次粒徑之值所得之研磨粒之平均會合度較好為1.2以上，更好為1.5以上。隨著研磨粒之平均會合度變大，有提高研磨用組成物對研磨對象物之去除速度之優點。
且研磨粒之平均會合度較好為4以下，更好為3以下，又更好為2以下。隨著研磨粒之平均會合度減小，容易獲得表面缺陷少之研磨面。
[金屬防腐蝕劑]
本發明之研磨用組成物可含金屬防腐蝕劑。藉由於研磨用組成物中添加金屬防腐蝕劑，使使用研磨用組成物研磨後之相變化化合物更不易產生凹陷等表面缺陷。且，其金屬防腐蝕劑可發揮緩和因氧化劑所致之相變化化合物表面之氧化，並且具有與因氧化劑所致之相變化化合物表面之金屬氧化而產生之金屬離子反應而生成不溶性錯合物之作用。結果，可抑制因具有螯合作用之藥劑所致之對相變化化合物之蝕刻，可抑制過度研磨。
可使用之金屬防腐蝕劑並無特別限制，但較好為分子內含有之2個羰基與分子內之1位及3位之碳原子鍵結之化合物，列舉為例如以下述通式(1)表示之β-二酮化合物、以下述通式(2)表示之β-酮醯胺化合物、或以下述通式(3)表示之β-酮酯化合物。
但，通式(1)中，R1、R2、R3、及R4各自獨立為氫原子、具有1~4個碳原子之烷基、羥基乙基、或可經取代之芳基，此時，R1與R3、及R2與R4亦可相互鍵結形成五員環或六員環。
但，通式(2)中，R5、R6、R7、R8及R9各自獨立為氫原子、具有1~4個碳原子之烷基、羥基乙基、或可經取代之芳基，此時，R5與R6、R6與R7、R7與R9、及R8與R9亦可相互鍵結形成五員環或六員環。
但，通式(3)中，R10、R11、R12及R13各自獨立為氫原子、具有1~4個碳原子之烷基、羥基乙基、或可經取 代之芳基，此時，R10與R11、R11與R12、及R12與R13亦可相互鍵結形成五員環或六員環。
研磨用組成物中所含之分子內含有之2個羰基與分子內之1位及3位之碳原子鍵結而成之化合物為以前述通式(1)表示之β-二酮化合物時，具體列舉為乙醯基丙酮、三氟乙醯基丙酮、丙醯基丙酮、苯甲醯基丙酮、苯甲醯基三氟丙酮、或苯甲醯基甲烷。該等可單獨使用1種，亦可組合2種以上使用。
研磨組成物中所含分子內含有之2個羰基與分子內之1位及3位之碳原子鍵結之化合物為以前述通式(2)表示之β-酮醯胺化合物時，具體列舉為N-甲基乙醯基乙酸醯胺、N,N-二甲基乙醯基乙酸醯胺、N-(2-羥基乙基)乙醯基乙酸醯胺、乙醯基乙醯替苯胺、N-(2-甲基苯基)乙醯基乙酸醯胺、N-(4-甲氧基苯基)乙醯基乙酸醯胺、N-(4-氯苯基)乙醯基乙酸醯胺或3-氧代戊酸醯胺等。該等可單獨使用1種，亦可組合2種以上使用。
研磨用組成物中所含之分子內含有之2個羰基與分子內之1位及3位之碳原子鍵結而成之化合物為以前述通式(3)表示之β-酮酯化合物時，具體列舉為乙醯基乙酸甲酯、乙醯基乙酸乙酯、乙醯基乙酸辛酯、乙醯基乙酸油酯、乙醯基乙酸月桂酯、乙醯基乙酸硬脂酯、乙醯基乙酸苄酯、3-氧代戊酸甲酯或3-氧代戊酸辛酯等。該等可單獨使用1種，亦可組合2種以上使用。
研磨用組成物中之分子內含有之2個羰基與分子內之 1位及3位之碳原子鍵結之化合物之含量上限較好為10重量%以下，更好為8重量%以下，又更好為5重量%以下。隨著分子內含有之2個羰基與分子內之1位及3位之碳原子鍵結之化合物之含量減少，提高了研磨速度故較佳。
研磨用組成物中之分子內含有之2個羰基與分子內之1位及3位之碳原子鍵結之化合物之含量下限較好為0.0001重量%以上，更好為0.001重量%以上，又更好為0.01重量%以上。隨著分子內含有之2個羰基與分子內之1位及3位之碳原子鍵結之化合物之含量變多，可抑制蝕刻。其結果，可抑制凹陷之產生故較佳。
其他金屬防腐蝕劑列舉為雜環化合物。可使用之雜環化合物之具體例列舉為例如吡咯化合物、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、哌啶化合物、嗒嗪化合物、吡嗪化合物、吲哚嗪(indolizine)化合物、吲哚化合物、異吲哚化合物、吲唑化合物、嘌呤化合物、喹嗪(quinolizine)化合物、喹啉化合物、異喹啉化合物、萘啶化合物、酞嗪化合物、喹喔啉化合物、喹唑啉化合物、噌啉化合物、喋啶化合物、噻唑化合物、異噻唑化合物、噁唑化合物、異噁唑化合物、呋咱化合物等含氮雜環化合物。
進一步列舉具體之例時，作為吡唑化合物之例列舉為例如1H-吡唑、4-硝基-3-吡唑羧酸、3,5-吡唑羧酸、3-胺基-5-苯基吡唑、5-胺基-3-苯基吡唑、3,4,5-三溴吡唑、3- 胺基吡唑、3,5-二甲基吡唑、3,5-二甲基-1-羥基甲基吡唑、3-甲基吡唑、1-甲基吡唑、3-胺基-5-甲基吡唑、4-胺基-吡唑并[3,4-d]嘧啶、別嘌呤醇(allopurinol)、4-氯-1H-吡唑并[3,4-D]嘧啶、3,4-二羥基-6-甲基吡唑并(3,4-B)-吡啶、6-甲基-1H-吡唑并[3,4-b]吡啶-3-胺等。
咪唑化合物之例列舉為例如咪唑、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、2-(1-羥基乙基)苯并咪唑、2-羥基苯并咪唑、2-苯基苯并咪唑、2,5-二甲基苯并咪唑、5-甲基苯并咪唑、5-硝基苯并咪唑、1H-嘌呤等。
三唑化合物之例列舉為例如1,2,3-三唑(1H-BTA)、1,2,4-三唑、1-甲基-1,2,4-三唑、甲基-1H-1,2,4-三唑-3-羧酸酯、1,2,4-三唑-3-羧酸、1,2,4-三唑-3-羧酸甲酯、1H-1,2,4-三唑-3-硫醇、3,5-二胺基-1H-1,2,4-三唑、3-胺基-1H-1,2,4-三唑-5-硫醇、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-5-硝基-1,2,4-三唑、4-(1,2,4-三唑-1-基)苯酚、4-胺基-1,2,4-三唑、4-胺基-3,5-二丙基-4H-1,2,4-三唑、4-胺基-3,5-二甲基-4H-1,2,4-三唑、4-胺基-3,5-二戊基-4H-1,2,4-三唑、5-甲基-1,2,4-三唑-3,4-二胺、1H-苯并三唑、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-甲基-1H-苯并三唑、5,6-二甲基-1H-苯并三唑、1-(1’,2’-二羧基乙基)苯并三唑、1-[N,N-雙(羥基乙基)胺基甲基]苯并三唑、1-[N,N-雙(羥基乙基)胺基甲基]-5-甲基苯并三唑、1-[N,N-雙(羥基乙基)胺基甲基]-4-甲基苯并三唑等。
四唑化合物之例列舉為例如1H-四唑、5-甲基四唑、5-胺基四唑、及5-苯基四唑等。
吲唑化合物之例列舉為例如1H-吲唑、5-胺基-1H-吲唑、5-硝基-1H-吲唑、5-羥基-1H-吲唑、6-胺基-1H-吲唑、6-硝基-1H-吲唑、6-羥基-1H-吲唑、3-羧基-5-甲基-1H-吲唑等。
吲哚化合物之例列舉為例如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、4-胺基-1H-吲哚、5-胺基-1H-吲哚、6-胺基-1H-吲哚、7-胺基-1H-吲哚、4-羥基-1H-吲哚、5-羥基-1H-吲哚、6-羥基-1H-吲哚、7-羥基-1H-吲哚、4-甲氧基-1H-吲哚、5-甲氧基-1H-吲哚、6-甲氧基-1H-吲哚、7-甲氧基-1H-吲哚、4-氯-1H-吲哚、5-氯-1H-吲哚、6-氯-1H-吲哚、7-氯-1H-吲哚、4-羧基-1H-吲哚、5-羧基-1H-吲哚、6-羧基-1H-吲哚、7-羧基-1H-吲哚、4-硝基-1H-吲哚、5-硝基-1H-吲哚、6-硝基-1H-吲哚、7-硝基-1H-吲哚、4-腈-1H-吲哚、5-腈-1H-吲哚、6-腈-1H-吲哚、7-腈-1H-吲哚、2,5-二甲基-1H-吲哚、1,2-二甲基-1H-吲哚、1,3-二甲基-1H-吲 哚、2,3-二甲基-1H-吲哚、5-胺基-2,3-二甲基-1H-吲哚、7-乙基-1H-吲哚、5-胺基-2,3-二甲基-1H-吲哚、7-乙基-1H-吲哚、5-(胺基甲基)吲哚、2-甲基-5-胺基-1H-吲哚、3-羥基甲基-1H-吲哚、6-異丙基-1H-吲哚、5-氯-2-甲基-1H-吲哚等。
該等中較佳之雜環化合物為三唑化合物，最好為1H-苯并三唑、5-甲基-1H-苯并三唑、5,6-二甲基-1H-苯并三唑、1-[N,N-雙(羥基乙基)胺基甲基]-5-甲基苯并三唑、1-[N,N-雙(羥基乙基)胺基甲基]-4-甲基苯并三唑、1,2,3-三唑、及1,2,4-三唑。該等雜環化合物由於對相變化化合物表面之化學或物理吸附力高，故可藉由相變化化合物表面形成牢固之保護膜。此在提高使用本發明之研磨用組成物研磨後之相變化化合物之表面平坦性方面有利。
該等中較佳之金屬防腐蝕劑為含氮五員環化合物，更好為選自由1H-吡唑、1,2,4-三唑及1H-四唑所組成之群之至少1種。藉由使用該等化合物，可抑制相變化化合物之過度蝕刻。
研磨用組成物中之金屬防腐蝕劑之含量下限較好為0.001g/L以上，更好為0.005g/L以上，又更好為0.01g/L以上。且，研磨用組成物中之金屬防腐蝕劑之含量上限較好為10g/L以下，更好為5g/L以下，又更好為2g/L以下。若為該範圍，則提高使用研磨用組成物研磨後之相變化化合物之表面平坦性，且提高研磨用組成物之研磨速度。
[界面活性劑]
本發明之研磨用組成物可含界面活性劑。藉由於研磨用組成物中添加界面活性劑，可進一步抑制研磨後之相變化化合物之凹陷。
使用之界面活性劑可為陰離子性界面活性劑、陽離子性界面活性劑、兩性界面活性劑及非離子性界面活性劑之任一種，其中以陰離子性界面活性劑及非離子性界面活性劑較佳。亦可使用複數種之界面活性劑，最好組合陰離子性界面活性劑與非離子性界面性劑而使用。
陰離子性界面活性劑之具體例列舉為例如聚氧伸乙基烷基醚乙酸、聚氧伸乙基烷基醚硫酸、烷基醚硫酸、聚氧伸乙基烷基硫酸酯、烷基硫酸酯、聚氧伸乙基烷基硫酸、烷基硫酸、烷基苯磺酸、烷基磷酸酯、聚氧伸乙基烷基磷酸酯、聚氧伸乙基磺基琥珀酸、烷基磺基琥珀酸、烷基萘磺酸、烷基二苯基醚二磺酸及該等之鹽。其中以聚氧伸乙基烷基醚乙酸、聚氧伸乙基烷基醚硫酸鹽、烷基醚硫酸鹽及烷基苯磺酸鹽較佳。該等之較佳陰離子性界面活性劑由於對相變化化合物表面之化學或物理吸附力高，故於相變化化合物表面形成更牢固之保護膜。此就提高使用研磨用組成物研磨後之相變化化合物表面之平坦性方面有利。
陽離子性界面活性劑之具體例列舉為例如烷基三甲基銨鹽、烷基二甲基銨鹽、烷基苄基二甲基銨鹽、及烷基胺鹽。
兩性界面活性劑之具體例列舉為例如烷基甜菜鹼及烷基氧化胺。
非離子性界面活性劑之具體例列舉為例如聚氧伸乙基烷基醚等聚氧伸烷基烷基醚、山梨糖醇酐脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、聚氧伸乙基脂肪酸酯、聚氧伸乙基烷基胺及烷基烷醇醯胺。其中以聚氧伸烷基烷基醚較佳。聚氧伸烷基烷基醚由於對相變化化合物表面之化學或物理吸附力高，故於相變化化合物表面形成更牢固之保護膜。此就提高使用研磨用組成物研磨後之相變化化合物表面之平坦性方面有利。
研磨用組成物中之界面活性劑之含量較好為0.001g/L以上，更好為0.005g/L以上，又更好為0.01g/L以上。隨著界面活性劑之含量變多，而有使用研磨用組成物研磨後之相變化化合物之表面平坦性提高之優點。研磨用組成物中之界面活性劑之含量較好為10g/L以下，更好為5g/L以下，又更好為1g/L以下。隨著界面活性劑之含量減少，而有提高研磨用組成物之研磨速度之優點。
[含氧酸]
本發明之研磨用組成物可含有含氧酸。
「含氧酸」亦稱為氧基酸、氧酸，係以質子(H+)解離之氫與氧原子鍵結而成之酸，以通式OXn(OH)m表示。典型之含氧酸有不含金屬元素或半金屬原子之無機酸的硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO3)、磷酸(H3PO4)等，但本 形態之研磨用組成物具有之特徵係含有「含金屬元素或半金屬元素」者作為含氧酸。
本說明書中，所謂「金屬元素」係指其單質體顯示「具有金屬光澤，且富有展性、延性，電與熱之傳導性顯著」之金屬性質之元素，該概念中包含以往作為「金屬元素」而已知之所有元素。且，「半金屬元素」亦稱為類金屬(metalloid)，係顯示金屬與非金屬之中間性質之元素。針對半金屬元素雖未存在嚴謹之一致定義，但本說明書中，係指硼(B)、矽(Si)、鍺(Ge)、砷(As)、硒(Se)、銻(Sb)、碲(Te)、釙(Po)、及砈(astatine)(At)者。
較佳之實施形態中，含氧酸中所含之金屬元素或半金屬元素較好為屬於元素之長周期型週期表中之第3族~碲17族之元素，更好為以下之元素：B、Al、Si、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、As、Se、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、In、Sn、Sb、Te、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Tl、Pb、Bi、Po、At、Ac、Th、Pa、U、Np、Pu。含氧酸中所含之金屬元素最好為鎢(W)、鉬(Mo)、釩(V)、錳(Mn)、銅(Cu)、鐵(Fe)、鋁(Al)、鈷(Co)、鉭(Ta)、錫(Sn)、鎵(Ga)、銦(In)、鋅(Zn)、鉛(Pb)、或鈮(Nb)，最好為鎢(W)或鉬(Mo)。又，含氧酸中所含之半金屬元素最好為碲(Te)、鍺 (Ge)、銻(Sb)、或矽(Si)，又最好為碲(Te)。
含金屬元素或半金屬元素之含氧酸之具體例並無特別限制，列舉為例如含上述金屬元素或半金屬元素之含氧酸。更具體而言列舉為例如碲酸(Te(OH)6)、鎢酸(H2WO4(WO3．H2O)、H4WO5(WO3．2H2O))、鉬酸(MoO3．H2O)、矽鎢酸(H4[SiW12O40])、磷鎢酸(H3[PW12O40])、偏釩酸(HVO3)、過錳酸、鋁酸、錫酸、鍺酸、矽酸等。且，上述矽鎢酸或磷鎢酸等之多元酸之中心原子或金屬原子經取代為其他原子之各種多元酸亦可使用作為本形態中之含氧酸。亦可組合兩種以上之含氧酸使用。
本說明書中，「含氧酸」之概念亦包含鹽或水合物之形態者。含氧酸之鹽為具有質子(H+)自上述含氧酸脫離之構造之陰離子與適當之陽離子之鹽。構成含氧酸之鹽的陽離子列舉為例如鈉、鉀等鹼金屬、鈣等鹼土類金屬，銨離子(NH4 +)、一級胺、二級胺、三級胺、四級胺等。且，含氧酸之水合物中與含氧酸水合之水分子之數量並無特別限制，可適當參考過去習知之見解。又，研磨用組成物含水等溶劑時，含氧酸(鹽)通常以陰離子等之離子形態存在。即使為該情況，就「研磨用組成物包含含氧酸」方面而言亦無改變。
本形態之研磨用組成物中之含氧酸含量之下限由於即使為少量亦可發揮效果故沒有特別限制，但相對於組成物之總量100重量%，較好為0.0001重量%以上，更好為 0.0005重量%以上，最好為0.001重量%以上。且，本形態之研磨用組成物中之含氧酸含量之上限亦無特別限制，但基於製造單價、因溶解度所致之對研磨對象物之殘留性之觀點而言，相對於組成物之總量100重量%，較好為15重量%以下，更好為10重量%以下，最好為5重量%以下。
[防腐劑及防黴劑]
本發明所用之防腐劑及防黴劑列舉為例如2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮或5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮等異噻唑啉系防腐劑、過氧苯甲酸酯類、及苯氧基乙醇等。該等防腐劑及防黴劑可單獨使用亦可組合2種以上使用。
[研磨用組成物之pH]
本發明之研磨用組成物之pH下限並無特別限制，但較好為1以上，更好為2以上。隨著研磨用組成物之pH增大，處理性進一步提高。
且，研磨用組成物之pH上限並無特別限制，較好為12以下，更好為11以下。隨著研磨用組成物之pH減小，可防止研磨粒之溶解。
研磨用組成物之pH亦可使用pH調整劑調整至期望之值。使用之pH調整劑可為酸及鹼之任一種，且可為無機及有機化合物之任一種。又，pH調節劑可單獨使用或組合2種以上使用。且，使用具有pH調整功能者(例如 各種酸等)作為上述各種添加劑時，該添加劑亦可作為pH調整劑之至少一部份加以利用。
[研磨用組成物之製造方法]
本發明之研磨用組成物之製造方法並未特別限制，可藉由例如在水中攪拌混合有機化合物、具有螯合作用之藥劑、脆性膜性成劑、氧化劑、及視需要之其他成分而獲得。
混合各成分時之溫度並無特別限制，較好為10~40℃，亦可加熱以提高溶解速度。又，混合時間亦無特別限制。
[研磨方法及基板之製造方法]
如上述，本發明之研磨用組成物可較好地用於上述說明之具有相變化化合物之研磨對象物之研磨。因此，本發明提供使用本發明之研磨用組成物研磨具有相變化化合物的研磨對象物之研磨方法。且，本發明提供包含以前述研磨方法研磨具有相變化化合物之研磨對象物之步驟的基板之製造方法。
研磨裝置可使用安裝有保持基板等之載具與可改變轉數之馬達等，且具有可貼附研磨墊(研磨布)之研磨壓盤之一般研磨裝置。
前述研磨墊可無特別限制的使用一般之不織布、聚胺基甲酸酯及多孔質氟樹脂等。研磨墊較好施以可使研磨液 積存之溝槽加工。
但，研磨具有相變化化合物之研磨對象物之研磨墊之蕭氏(Shore)D硬度之下限較好為50以上，更好為60以上。研磨墊之蕭氏D硬度愈高，研磨墊之機械作用愈大，研磨速度愈提高。且，本發明之研磨用組成物具有即使不含研磨粒仍可獲得高研磨速度之優點。
另外，研磨含相變化化合物之研磨對象物之研磨墊的硬度上限較好為蕭氏D硬度99。研磨墊之蕭氏D硬度愈低，愈不易對研磨對象物造成損傷。就該觀點而言，更好研磨墊之蕭氏D硬度之上限為95。又，蕭氏D硬度就定義上而言無法成為100以上之值。研磨墊之蕭氏D硬度可以蕭氏D硬度計測定。
蕭氏D硬度50以上之研磨墊亦可為發泡體，與布、不織布等非發泡體之任一者，研磨墊之材質可使用聚胺基甲酸酯、丙烯酸、聚酯、丙烯酸-酯共聚物、聚四氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚4-甲基戊烯、纖維素、纖維素酯、尼龍及芳醯胺等聚醯胺、聚醯亞胺、聚醯亞胺醯胺、聚矽氧烷共聚物、環氧乙烷化合物、酚樹脂、聚苯乙烯、聚碳酸酯、環氧樹脂等樹脂。
研磨條件亦無特別限制，例如研磨壓盤之轉數較好為10~500rpm，對具有相變化化合物之研磨對象物之施加之壓力(研磨壓力)較好為0.5~10psi。將研磨用組成物供給於研磨墊之方法亦無特別限制，例如可採用泵等連續供給之方法。其供給量並無限制，但較好隨時以本發明之研 磨用組成物覆蓋研磨墊表面。
研磨結束後，在水流中洗淨研磨對象物，且以旋轉乾燥機等甩掉附著於研磨對象物上之水滴予以乾燥，而獲得含相變化化合物之基板。
本發明之研磨用組成物可為一液型，亦可為以二液型為代表之多液型。又，本發明之研磨用組成物亦可使用水等稀釋液將研磨用組成物之原液稀釋至例如10倍以上予以調製。
[實施例]
接著，說明本發明之實施例及比較例。
將各成分混合於水中以成為下述表2~8所記載之組成，藉此調製實施例1~18及比較例1~44之研磨用組成物。下述表2~8中列出各研磨用組成物中所含之有機化合物、具有螯合作用之藥劑或脆性膜形成劑之種類及添加量。又，“-”之表述係表示不含對應之添加劑。下述表2~8之“pH”欄示出各研磨用組成物之pH。且，下述表2~8中雖未顯示，但研磨粒係使用具有約60nm之平均二次粒徑(平均一次粒徑30nm)之膠體二氧化矽，且以相對於組成物之總重量為2.5重量%之方式添加。pH係使用硝酸及/或氫氧化鉀，調整成特定值。再者，表2~8中雖未示出，但各研磨用組成物中作為氧化劑係以使過氧化氫相對於組成物之總重量成為2.1重量%之方式添加。但，比較例2及比較例11中並未添加過氧化氫。
使用實施例1~18及比較例1~44之各研磨用組成物，以下述表1所示之條件研磨含GST合金(Ge、Sb及Te之重量比為2：2：5)之空白晶圓(blanket wafer)、含TEOS之空白晶圓、及含SiN之空白晶圓。
關於以下述表1之條件研磨一定時間時之研磨速度，針對GST合金係藉由將由螢光X射線分析法(XRF)求出之研磨前後之空白晶圓之厚度差除以研磨時間而求出。且，針對TEOS、SiN係藉由將藉由光干涉式膜厚測定裝置求出之研磨前後之空白晶圓之厚度差除以研磨時間而求出。其結果示於下述表2~8之”研磨速度”之欄中。且，GST合金之研磨速度除以TEOS之研磨速度所得之值示於“GST/TEOS速度比”之欄中，GST合金之研磨速度除以SiN之研磨速度所得之值示於“GST/SiN速度比”之欄中。
如由上述表2~8所了解，可知實施例所示之本發明之研磨用組成物對相變化化合物的GST合金之研磨速度高，且GST合金之研磨選擇性亦高。
又，本申請案係基於2013年5月15日申請之日本專利申請案第2013-103244號，其揭示內容藉由參照全文加以援用。

Claims (5)

  1. 一種研磨用組成物，其含有：具有3個以上羥基之有機化合物：含量為0.01重量%以上10重量%以下；對於相變化化合物之至少1成分具有螯合作用之藥劑及脆性膜形成劑之至少一種：具有螯合作用之藥劑的含量為0.01重量%以上10重量%以下，脆性膜形成劑的含量為0.001重量%以上10重量%以下；以及氧化劑：含量為0.1重量%以上10重量%以下。
  2. 一種將請求項1之研磨用組成物使用於研磨具有含相變化化合物之層的研磨對象物之用途。
  3. 如請求項2之用途，其中前述相變化化合物為鍺(Ge)-銻(Sb)-碲(Te)合金。
  4. 一種研磨方法，其係使用如請求項1之研磨用組成物，研磨含相變化化合物之研磨對象物表面。
  5. 一種含相變化化合物的基板之製造方法，其包含以如請求項4之研磨方法進行研磨之步驟。
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