TWI798176B - 研磨液及化學機械研磨方法 - Google Patents

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Abstract

本發明的課題係提供一種研磨液，該研磨液中所含有之研磨粒不易凝聚，在適用於CMP之情況下，在被研磨面上亦不易產生缺陷。並且，本發明的課題係還提供一種化學機械研磨方法。本發明的研磨液係含有研磨粒、有機酸及醇A之化學機械研磨用研磨液，醇A係選自包括甲醇、乙醇、1-丙醇及異丙醇之組之至少1種，醇A的含量在研磨液的總質量中係1.0～800質量ppm。

Description

研磨液及化學機械研磨方法
本發明係有關一種研磨液及化學機械研磨方法。
半導體積體電路(LSI：large-scale integrated circuit)的製造中，在裸晶圓的平坦化、層間絕緣膜的平坦化、金屬插頭的形成及埋入配線的形成等時使用化學機械研磨(CMP：chemical mechanical polishing)法。
作為使用於CMP之研磨液，例如在專利文獻1中記載有“一種研磨液，其特徵係，含有對水的溶解度在液溫25度下係0.5~8重量%之醇、研磨粒及水。”。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]：日本特開2004-349608號公報
本發明人對記載於專利文獻1之研磨液進行研究之結果，明確了在保管研磨液時存在研磨液中所含有之研磨粒容易凝聚之問題。並且，明確了若將上述研磨液使用於CMP，則存在之問題係在被研磨體的被研磨面上容易產生缺陷。
本發明的課題係提供一種研磨液，該研磨粒不易凝聚(換言之，“具有優異之經時穩定性”)，在使用於CMP之情況下，在被研磨面上亦不易產生缺陷(換言之，“劃痕”)。
並且，本發明的課題係還提供一種化學機械研磨方法。
本發明人為了實現上述課題而進行深入研究的結果，得知如下研磨液能夠解決上述課題，並完成了本發明，該研磨液係含有研磨粒、有機酸及規定的醇A之化學機械研磨用研磨液，醇A的含量在規定範圍內。
亦即，得知藉由以下結構而能夠實現上述課題。
[1]一種研磨液，其係含有研磨粒、有機酸及醇A之化學機械研磨用研磨液，醇A係選自包括甲醇、乙醇、1-丙醇及異丙醇之組之至少1種，醇A的含量在研磨液的總質量中係1.0~800質量ppm。
[2]如[1]所述之研磨液，其中相對於有機酸之醇A的含有質量比係0.001~0.05。
[3]如[1]或[2]所述之研磨液，其中還含有電荷調整劑，電荷調整劑含有選自包括無機酸、有機酸的銨鹽及無機酸的銨鹽之組之至少1種。
[4]如[3]所述之研磨液，其中電荷調整劑的含量相對於研磨液的總質量係10~1000質量ppm。
[5]如[3]或[4]所述之研磨液，其中相對於電荷調整劑之醇A的含有質量比係0.1~50。
[6]如[1]~[5]中任一項所述之研磨液，其中有機酸係胺基酸。
[7]如[6]所述之研磨液，其中胺基酸係選自包括甘胺酸、丙胺酸、精胺 酸、異亮胺酸、亮胺酸、纈胺酸、苯丙胺酸、天冬醯胺、谷胺醯胺、賴胺酸、組胺酸、脯胺酸、色胺酸、天冬胺酸、谷胺酸、絲胺酸、蘇胺酸、酪胺酸、半胱胺酸、蛋胺酸及N-甲基甘胺酸之組之至少1種。
[8]如[6]或[7]所述之研磨液，其中含有2種以上的胺基酸。
[9]如[1]~[8]中任一項所述之研磨液，其中研磨液的pH係5.0~8.0。
[10]如[1]~[9]中任一項所述之研磨液，其中還含有氧化劑。
[11]如[10]所述之研磨液，其中含有2種以上氧化劑。
[12]如[1]~[11]中任一項所述之研磨液，其中還含有2種以上的唑類化合物。
[13]如[12]所述之研磨液，其中作為2種以上的唑類化合物，含有苯并三唑化合物和與苯并三唑化合物不同之唑類化合物。
[14]如[13]所述之研磨液，其中與苯并三唑化合物不同之唑類化合物係選自包括1,2,4-三唑化合物、吡唑化合物及咪唑化合物之組之至少1種。
[15]如[1]~[14]中任一項所述之研磨液，其中有機酸的含量相對於研磨液的總質量係1.0~20質量%。
[16]如[1]~[15]中任一項所述之研磨液，其中研磨粒係膠體二氧化矽。
[17]一種化學機械研磨方法，其含有如下製程：對安裝於研磨平台之研磨墊，一邊供給如[1]~[16]中任一項所述之研磨液，一邊使被研磨體的被研磨面與研磨墊接觸，使研磨體及研磨墊相對移動而研磨被研磨面，從而得到已研磨的被研磨體。
[18]如[17]所述之化學機械研磨方法，其中被研磨體含有選自包括銅、 銅合金、鎢、鎢合金、氮化矽及多晶矽之組之至少1種層。
依本發明，能夠提供一種研磨液，該研磨液具有優異之經時穩定性，在使用於CMP之情況下，在被研磨面上亦不易產生缺陷(以下，亦稱作“具有本發明的效果”。)。
並且，依本發明，還能夠提供一種化學機械研磨方法。
以下，根據實施形態對本發明詳細地進行說明。
另外，以下所記載之構成要件的說明係根據本發明的實施形態而完成者，因此本發明並不限定於該種實施形態。
另外，在本說明書中，用“~”來表示之數值範圍係指將記載於“~”前後之數值作為下限值及上限值而包括之範圍。
[研磨液]
本發明的一實施形態之研磨液係含有研磨粒、有機酸及醇A之化學機械研磨用研磨液，醇A係選自包括甲醇、乙醇、1-丙醇及異丙醇之組之至少1種，醇A的含量在研磨液的總質量中係1.0~800質量ppm。另外，在本說明書中，ppm係指百萬分率(parts per million)。
〔醇A(Alc)〕
作為上述研磨液的特徵點之一，可以舉出醇A的含量在研磨液的總質量中係1.0~800質量ppm之特徵點。
若醇A的含量超過上限值，則可推測係研磨粒表面(尤其膠體二氧化 矽的表面)的zeta電位的絕對值降低，在保管過程中研磨粒在研磨液中容易凝聚，且經時穩定性降低者。
另一方面，若上述醇A的含量小於下限值，則在將研磨液使用於CMP時，在被研磨體的被研磨面上容易產生缺陷。
上述醇A的含量相對於研磨液的總質量係1.0~800質量ppm，1.0~750質量ppm為較佳，10~500質量ppm為更佳。
上述醇A係選自包括甲醇、乙醇、1-丙醇及異丙醇之組之至少1種。
另外，作為醇A，可以單獨使用1種，亦可以併用2種以上。在併用2種以上的醇A之情況下，2種以上的醇A的合計含量係1.0~800質量ppm，其較佳範圍如上所述。
另外，本說明書中，研磨液中的醇A含量係指藉由以下方法測定之含量。
利用氣相色譜法測定研磨液中的醇A含量。氣相色譜法的測定條件為如下。另外，在研磨液的各成分的配比明確之情況下，由相對於研磨液的總質量之醇A配比來求出醇A含量，能夠代替上述測定。
．氣相色譜法：Agilent Technologies,Inc.製造7890系列
．升溫條件：初始溫度40℃、升溫速度10℃/分鐘且升溫至250℃
．毛細管柱：Agilent J & B GC柱DB-WAX、60m×0.25mm(內徑)、膜厚：0.25μm
．載氣流速：氦氣1.0mL/分鐘
．注入口溫度：250℃
．氫焰離子檢測器溫度：300℃
(pH)
上述研磨液的pH並無特別的限制，通常，1.0~14.0為較佳。其中，5.0~8.0為更佳。
若pH係5.0以上，則可以得到具有更優異之經時穩定性之研磨液，並且，在將研磨液使用於CMP之情況下，在被研磨面上更不易產生缺陷。雖然可得到該效果之機制未必明確，但是本發明人可以推測例如係，膠體二氧化矽表面的zeta電位的等電點接近pH4.0，因此，藉由將研磨液的pH調整為大於上述等電點的上述範圍內，研磨粒更不易凝聚者。
另一方面，若pH係8.0以下，則在將研磨液使用於CMP之情況下，在被研磨體的被研磨面上更不易產生凹陷(dishing)。
〔研磨粒(A)〕
上述研磨液含有研磨粒。作為研磨粒，並無特別的限制，而能夠使用公知的研磨粒。
作為研磨粒，可以舉出例如二氧化矽、氧化鋁、氧化鋯、二氧化鈰、二氧化鈦、氧化鍺及碳化矽等無機研磨粒；聚苯乙烯、聚丙烯酸及聚氯乙烯等有機研磨粒。其中，根據研磨液中的分散穩定性優異之觀點及由CMP產生之研磨刮痕(劃痕)的產生數量少的觀點，二氧化矽粒子作為研磨粒為較佳。
作為二氧化矽粒子，並無特別的限制，例如可以舉出沉澱二氧化矽、氣相二氧化矽及膠體二氧化矽等。其中，膠體二氧化矽為更佳。
研磨粒的平均一次粒徑並無特別的限制，但根據研磨液具有更優異之分散穩定性之觀點，1~100nm為較佳。另外，上述平均一次粒徑能夠由製造商的產品目錄等進行確認。
作為上述研磨粒的市售品，例如作為膠體二氧化矽可以舉出PL-1、PL-2、PL-3、PL-7及PL-10H等(均為商品名稱，FUSO CHEMICAL CO.,LTD.製造)。
作為研磨粒的含量並無特別的限制，相對於研磨液的總質量0.01質量%以上為較佳，0.1質量%以上為更佳，10質量%以下為較佳，5質量%以下為更佳。若在上述範圍內，則在將研磨液使用於CMP之情況下，可以獲得更優異之研磨速度。
另外，研磨粒可以單獨使用1種，亦可以併用2種以上。在併用2種以上的研磨粒之情況下，合計含量在上述範圍內為較佳。
研磨粒的含量與上述醇A的含量之間滿足以下關係為較佳。亦即，相對於研磨粒的含量之上述醇A的含量的質量比(醇A含量/研磨粒的含量；亦稱作“Alc/A”比。)係0.0001~1.5為較佳，0.01~0.08為更佳，0.1~0.7為進一步較佳。
若Alc/A比係0.1~0.7，則在將研磨液使用於CMP之情況下，可獲得更優異之研磨速度。
〔有機酸(B)〕
上述研磨液含有有機酸。有機酸係不同於後述氧化劑及電荷調整劑之化合物，具有促進金屬的氧化、研磨液的pH調整以及作為緩衝劑的作用。
作為有機酸，水溶性有機酸為較佳。
作為有機酸，並無特別的限制，能夠使用公知的有機酸。
作為有機酸，可以舉出例如1-羥基乙叉-1，1-二膦酸(以下，亦稱作“HEDP”。)、二伸乙三胺五乙酸(以下，亦稱作“DTPA”。)、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、乙醇酸、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、檸檬酸、乳酸、羥乙基亞胺二乙酸及亞胺基二乙酸等。
作為有機酸，根據具有更優異之水溶性之觀點，胺基酸為更佳。
作為胺基酸，並無特別的限制，能夠使用公知的胺基酸。
作為胺基酸，可以舉出例如甘胺酸、丙胺酸(α-丙胺酸和/或β-丙胺酸)、精胺酸、異亮胺酸、亮胺酸、纈胺酸、苯丙胺酸、天冬醯胺、谷胺醯胺、賴胺酸、組胺酸、脯胺酸、色胺酸、天冬胺酸、谷胺酸、絲胺酸、蘇胺酸、酪胺酸、半胱胺酸、蛋胺酸及N-甲基甘胺酸等。
其中，根據研磨液具有更優異之本發明的效果之觀點，作為胺基酸，甘胺酸、α-丙胺酸、β-丙胺酸、L-天冬胺酸或甲基甘胺酸(N-甲基甘胺酸)為較佳，甘胺酸和/或甲基甘胺酸為更佳。
並且，胺基酸可以單獨使用1種，亦可以併用2種以上。在併用2種以上的胺基酸之情況下，合計含量在上述範圍內為較佳。
其中，根據具可得到具有更優異之本發明的效果的研磨液的觀點，研 磨液含有2種以上的胺基酸為較佳。
作為2種以上的胺基酸，並無特別的限制，能夠組合上述胺基酸而使用。其中，在將研磨液使用於CMP時，根據可獲得更優異之研磨速度，且在被研磨體的被研磨面上更不易產生凹陷之觀點，作為2種以上的胺基酸，甘胺酸與丙胺酸、丙胺酸與N-甲基甘胺酸、甘胺酸與N-甲基甘胺酸的組合為較佳。
作為有機酸的含量，並無特別的限制，相對於研磨液的總質量，0.1質量%以上為較佳，0.5質量%以上為更佳，1.0質量%以上為進一步較佳，50質量%以下為較佳，25質量%以下為更佳，20質量%以下為進一步較佳，10質量%以下尤為佳。
若有機酸的含量為0.1質量%以上，則在將研磨液使用於CMP之情況下，可獲得更優異之研磨速度。並且，若有機酸的含量為50質量%以下，則在將研磨液使用於CMP之情況下，在被研磨面上更不易產生凹陷。
若有機酸的含量相對於研磨液的總質量為1.0~20質量%，則可得到具有更優異之本發明的效果之研磨液。
另外，有機酸可以單獨使用1種，亦可以併用2種以上。在併用2種以上的有機酸之情況下，合計含量在上述範圍內為較佳。
有機酸的含量與上述醇A的含量之間滿足以下關係為較佳。亦即，相對於有機酸的含量，上述醇A的含量的質量比(醇A含量/有機酸的含量；亦稱作“Alc/B”比。)係0.0001~0.2為較佳，0.0006~0.1為更佳，0.001~0.05為進一步較佳。
若Alc/B比係0.001~0.05，則在將研磨液使用於CMP之情況下，可獲得更優異之研磨速度。
〔任意成分〕
上述研磨液可以含有除了上述以外的成分作為任意成分。以下，關於任意成分進行說明。
<防腐劑(C)>
上述研磨液可以含有防腐劑。
防腐劑吸附於被研磨體的被研磨面而形成皮膜，具有控制金屬腐蝕之作用為較佳。作為防腐劑，並無特別的限制，能夠使用公知的防腐劑，其中，唑類化合物為較佳。
(唑類化合物)
在本說明書中，唑類化合物係指含有包含1個以上的氮原子之五元雜環之化合物，作為氮原子數，1~4個為較佳。並且，唑類化合物亦可以含有除了氮原子以外的原子作為雜原子。
並且，上述誘導體係指具有上述五元雜環可含有之取代基之化合物。
作為上述唑類化合物，可以舉出例如具有吡咯骨架、咪唑骨架、吡唑骨架、異噻唑骨架、異噁唑骨架、三唑骨架、四氮唑骨架、噻唑骨架、噁唑骨架、噻二唑骨架、噁二唑骨架及四氮唑骨架之化合物等。
作為上述唑類化合物，可以係包含有在上述骨架上還含有稠環之多環結構之唑類化合物。作為含有上述多環結構之唑類化合物，可以舉出例如具有吲哚骨架、嘌呤骨架、吲唑骨架、苯并咪唑骨架、咔唑骨架、苯并噁 唑骨架、苯并噻唑骨架、苯并噻二唑骨架及萘并咪唑骨架之化合物等。
作為唑類化合物可含有之取代基，並無特別的限制，可以舉出例如鹵素原子(氟原子、氯原子、溴原子或碘原子)、烷基(直鏈、支鏈或環狀烷基，其可以係多環烷基如雙環烷基，或者可以包含活性次甲基)、烯基、炔基、芳基、雜環基(任意的取代位置)、醯基、烷氧羰基、芳氧羰基、雜環氧羰基、胺基甲醯基(作為具有取代基之胺基甲醯基，可以舉出例如N-羥基胺基甲醯基、N-醯基胺基甲醯基、N-磺醯基胺基甲醯基、N-胺基甲醯胺基甲醯基、硫代胺基甲醯基及N-胺磺醯胺基甲醯基等。)、咔唑基、羧基或其鹽、草醯基、草胺醯基、氰基、碳亞胺基、甲醯基、羥基、烷氧基(包含亞乙氧基或者將亞乙氧基作為重複單元而包含之基團)、芳氧基、雜環氧基、醯氧基、羰基氧基、胺基甲醯氧基、磺醯氧基、胺基、醯胺基、磺醯胺基、脲基、硫代脲基、N-羥基脲基、醯亞胺基、羰基胺基、胺磺醯胺基、胺基脲基、硫代胺基脲基、肼基、銨基、草胺醯胺基、N-(烷基或芳基)磺醯脲基、N-醯基脲基、N-醯基胺磺醯胺基、羥基胺基、硝基、包含季氮原子之雜環基(可以舉出例如吡啶鎓基、咪唑基、喹啉基及異喹啉基)、異氰基、亞胺基、巰基、(烷基、芳基或雜環基)硫基、(烷基、芳基或雜環基)二硫基、(烷基、芳基)磺醯基、(烷基或芳基)亞磺醯基、磺基或其鹽、胺磺醯基(作為具有取代基之胺磺醯基，可以舉出例如N-醯基胺磺醯基及N-磺醯基胺磺醯基)或其鹽、膦基、氧膦基、氧膦基氧基、氧膦基胺基及甲矽烷基等。
其中，鹵素原子(氟原子、氯原子、溴原子或碘原子)、烷基(係直鏈、 支鏈或環狀烷基，如雙環烷基可以係多環烷基，亦可以包含活性次甲基)、烯基、炔基、芳基或雜環基(任意的取代位置)為較佳。
另外，在此，“活性次甲基”係指被2個吸電子基取代之次甲基。“吸電子基”係指例如醯基、烷氧羰基、芳氧羰基、胺基甲醯基、烷基磺醯基、芳基磺醯基、胺磺醯基、三氟甲基、氰基、硝基或碳醯亞胺基。並且，2個吸電子基可以彼此鍵合而構成環狀結構。並且，“鹽”係指鹼金屬、鹼土類金屬及重金屬等陽離子；銨離子及鏻離子等有機陽離子。
作為唑類化合物，具體而言，可以舉出5-甲基苯并三唑、5-胺基苯并三唑、苯并三唑、5,6-二甲基苯并三唑、3-胺基-1,2,4-三唑、1,2,4-三唑、3,5-二甲基吡唑、吡唑及咪唑等。
作為唑類化合物的含量，相對於研磨液的總質量，0.001~1.6質量%為較佳。
另外，唑類化合物可以單獨使用1種，亦可以併用2種以上。在併用2種以上的唑類化合物之情況下，合計含量在上述範圍內為較佳。
其中，根據可得到具有更優異之本發明的效果之研磨液之觀點，併用2種以上的唑類化合物為較佳。另外，作為2種以上的唑類化合物的各自的態樣，與上述唑類化合物的態樣相同。
作為2種以上的唑類化合物，根據可得到具有更優異之本發明的效果之研磨液之觀點，含有苯并三唑化合物(含有苯并三唑骨架之化合物)和與苯并三唑化合物不同之化合物(不含有苯并三唑骨架之化合物)為較佳。
作為不含有上述苯并三唑骨架之化合物，並無特別的限制，但根據可得到具有更優異之本發明的效果之研磨液之觀點，選自包括1,2,4-三唑化合物、吡唑化合物及咪唑化合物之組之至少1種為較佳。
作為防腐劑(C)的含量，相對於研磨液的總質量係0.001~1.6質量%為較佳。
另外，防腐劑(C)可以單獨使用1種，亦可以併用2種以上。在併用2種以上的防腐劑(C)之情況下，合計含量在上述範圍內為較佳。
防腐劑(C)的含量與上述醇A的含量之間滿足以下關係為較佳。亦即，相對於防腐劑的含量的上述醇A的含量的質量比(醇A含量/防腐劑的含量；亦稱作“Alc/C”比。)係0.004以上為較佳，0.0045以上為更佳，0.01以上為進一步較佳，0.03以上尤為佳，0.04以上為最佳，30以下為較佳，25以下為更佳，5以下為更佳。
若Alc/C比係0.01以上，則在將研磨液使用於CMP時，可獲得更優異之研磨速度。並且，若Alc/C比係0.04以上，則在將研磨液使用於CMP時，在被研磨體的被研磨面上更不易產生凹陷。
另一方面，若Alc/C比係5以下，則在將研磨液提供於CMP時，在被研磨體的被研磨面上更不易產生凹陷。
<氧化劑(D)>
上述研磨液可以含有氧化劑。作為氧化劑，並無特別的限制，能夠使用公知的氧化劑。
作為氧化劑，可以舉出例如過氧化氫、過氧化物、硝酸、硝酸鹽、碘 酸鹽、過碘酸鹽、次氯酸鹽、亞氯酸鹽、氯酸鹽、過氯酸鹽、過硫酸鹽、重鉻酸鹽、過錳酸鹽、臭氧水、銀(II)鹽及鐵(III)鹽等，過氧化氫為更佳。氧化劑可以單獨使用1種，亦可以併用2種以上。
其中，在使用於含有選自鎢及鎢合金之組之至少1種層之基板(被研磨體)的CMP之情況下，根據可得到具有更優異之本發明的效果之研磨液之觀點，併用2種以上氧化劑為較佳。
在併用2種類以上的氧化劑之情況下，併用氧化還原電位更高的第一氧化劑和氧化還原電位更低的第二氧化劑(G)為較佳。
作為第一氧化劑，例如在上述氧化劑中選自包括過氧化氫及過氧化物之組之至少1種為較佳，過氧化氫為更佳。
作為第二氧化劑，例如在上述氧化劑中，鐵(III)鹽為較佳，選自包括硝酸鐵、磷酸鐵、硫酸鐵及鐵氰化鉀之組之至少1種為更佳，硝酸鐵(Fe(NO3)3)為進一步較佳。
作為氧化劑的含量，並無特別的限制，但相對於研磨液的總質量，0.1~9.0質量%為較佳。
若氧化劑的含量係0.1質量%以上，則在將研磨液使用於CMP之情況下，可獲得更優異之研磨速度。
若氧化劑的含量係9.0質量%以下，則在將研磨液使用於CMP之情況下，在被研磨面上更不易產生凹陷。
另外，在併用2種以上的氧化劑之情況下，合計含量在上述範圍內為較佳。
氧化劑的含量與上述醇A的含量之間滿足以下關係為較佳。亦即，相對於氧化劑的含量之上述醇A的含量的質量比(醇A的含量/氧化劑的含量；亦稱作“Alc/D”比。)係0.0005以上為較佳，0.005以上為更佳，0.04以上為進一步較佳，0.09以下為較佳，0.07以下為更佳。
若Alc/D比係0.005以上，則在將研磨液使用於CMP時，可獲得更優異之研磨速度。並且，若Alc/D比係0.04以上，則在將研磨液使用於CMP時，在被研磨體的被研磨面上更不易產生凹陷。並且，若Alc/D比係0.07以下，則在將研磨液使用於CMP時，可獲得更優異之研磨速度。
並且，當併用第一氧化劑和第二氧化劑時，第二氧化劑的含量與上述醇A的含量之間滿足以下關係為較佳。亦即，相對於第二氧化劑的含量之上述醇A的含量的質量比(醇A的含量/第二氧化劑的含量；亦稱作“Alc/G”比。)係0.1~20為較佳。
<電荷調整劑(E)>
上述研磨液可以含有電荷調整劑。作為電荷調整劑，並無特別的限制，能夠使用公知的電荷調整劑。電荷調整劑具有將研磨液的pH調整為上述範圍和/或將研磨液的離子強度調整為所希望的範圍等作用。
作為電荷調整劑，可以舉出例如酸、鹼及鹽化合物等。其中，根據具有更優異之本發明的效果之研磨液之觀點，電荷調整劑含有選自包括無機酸、有機酸的銨鹽及無機酸的銨鹽之組之至少1種為較佳。
作為無機酸，可以舉出例如硫酸、鹽酸及硝酸等。
並且，作為有機酸的銨鹽，可以舉出例如苯甲酸銨及檸檬酸銨等。
並且，作為無機酸的銨鹽，可以舉出例如硫酸銨、鹽酸銨及硝酸銨等。
作為電荷調整劑的含量，並無特別的限制，相對於研磨液的總質量，0.5質量ppm以上為較佳、1質量ppm以上為更佳、10質量ppm以上為進一步較佳、2質量%以下為較佳、1200質量ppm以下為更佳。
若電荷調整劑的含量係10質量ppm以上，則在將研磨液使用於CMP之情況下，在被研磨面上亦更不易產生缺陷。
並且，若電荷調整劑的含量係1000ppm以下，則研磨液具有更優異之經時穩定性，在將研磨液使用於CMP時，可獲得更優異之研磨速度，且在被研磨體的被研磨面更不易產生凹陷。
另外，電荷調整劑可以單獨使用1種，亦可以併用2種以上。在併用2種以上的電荷調整劑之情況下，合計含量在上述範圍內為較佳。
電荷調整劑的含量與上述醇A的含量之間滿足以下關係為較佳。亦即，相對於電荷調整劑的含量之上述醇A的含量的質量比(醇A的含量/電荷調整劑的含量之比；亦稱作“Alc/E”比。)係0.005以上為較佳，0.1以上為更佳，500以下為較佳，50以下為更佳，小於5為進一步較佳。
若Alc/E比係0.1以上，則可得到具有更優異之經時穩定性之研磨液，且在將研磨液使用於CMP時，可獲得更優異之研磨速度，在被研磨體的被研磨面上更不易產生凹陷。
並且，若Alc/E比係50以下，則在將研磨液使用於CMP之情況下，在被研磨面上亦更不易產生缺陷。
並且，若Alc/E比小於5，則可獲得更優異之本發明的效果。
<表面活性劑(F)>
上述研磨液可以含有表面活性劑。表面活性劑具有減小研磨液相對於被研磨面之接觸角之作用，研磨液在被研磨面上容易潤濕擴展。
作為表面活性劑，並無特別的限制，能夠使用選自包括陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、兩性表面活性劑及非離子表面活性劑等之組之公知的表面活性劑。
作為陰離子表面活性劑，可以舉出例如羧酸鹽、烷基苯磺酸等磺酸鹽、硫酸酯鹽及磷酸酯鹽等。
作為陽離子表面活性劑，可以舉出例如脂肪族胺鹽、脂肪族四級銨鹽、苯紮氯銨鹽、芐索氯銨、吡啶鎓鹽及咪唑啉鎓鹽等。
作為兩性表面活性劑，可以舉出例如羧基甜菜鹼類、胺基羧酸鹽、咪唑啉鎓甜菜鹼、卵磷脂及烷基胺氧化物等。
作為非離子表面活性劑，可以舉出例如醚型、醚酯型、酯型、含氮型、二醇型、氟系表面活性劑及矽系表面活性劑等。
作為表面活性劑的含量，並無特別的限制，相對於研磨液的總質量係0.00001~2.0質量%為較佳，0.0001~1.0質量%為更佳，0.001~0.1質量%為進一步較佳。
若表面活性劑的含量在0.0001~1.0質量%的範圍內，則可得到具有更優異之本發明的效果之研磨液。
另外，表面活性劑可以單獨使用1種，亦可以併用2種以上。在併用2種以上的表面活性劑之情況下，合計含量在上述範圍內為較佳。
表面活性劑的含量與上述醇A的含量之間滿足以下關係為較佳。亦即，相對於表面活性劑的含量之上述醇A的含量的質量比(醇A的含量/表面活性劑的含量；亦稱作“Alc/F”比。)係0.001~100為較佳，0.002~80為更佳，0.005~50為進一步較佳。
若Alc/F比在上述範圍內，則可得到具有更優異之缺陷性能之研磨液。
<親水性聚合物>
上述研磨液可以含有親水性聚合物(以下，亦稱作“水溶性高分子”。)。
作為親水性聚合物，可以舉出例如聚乙二醇等聚乙醇類、聚乙醇類的烷基醚、聚乙烯醇A、聚乙烯基吡咯烷酮、海藻酸等多糖類、聚甲基丙烯酸及聚丙烯酸等含羧酸的聚合物、聚丙烯醯胺、聚甲基丙烯醯胺及聚伸乙亞胺等。作為該種親水性聚合物的具體例，可以舉出在日本特開2009-88243號公報0042~0044段落、日本特開2007-194261號公報0026段落中所記載之水溶性高分子。
親水性聚合物係選自聚丙烯醯胺、聚甲基丙烯醯胺、聚伸乙亞胺及聚乙烯基吡咯烷酮之水溶性高分子為較佳。作為聚丙烯醯胺或聚甲基丙烯醯胺，在氮原子上具有羥基烷基者(例如N-(2-羥基乙基)丙烯醯胺聚合物等)或者具有包含聚環氧烷鏈之取代基者為較佳，重均分子量係2000~50000為更佳。作為聚伸乙亞胺，在氮原子上具有聚環氧烷鏈者為較佳，具有由下述通式表示之重複單元者為更佳。
[化學式1]
Figure 106115275-A0305-02-0020-1
在上述式中，n表示2~200的數(在係混合物之情況下為其平均數)。
並且，聚伸乙亞胺使用HLB(Hydrophile-Lipophile Balance：親水-親油平衡)值係16~19者為較佳。
作為親水性聚合物的含量，並無特別的限制，相對於研磨液的總質量，0.00001~2.0質量%為較佳，0.0001~1.0質量%為更佳，0.001~0.1質量%為進一步較佳。
親水性聚合物可以單獨使用1種，亦可以併用2種以上。另外，可以併用表面活性劑和親水性聚合物。在併用2種以上的親水性聚合物之情況下，合計含量在上述範圍內為較佳。
<有機溶劑>
上述研磨液可以含有有機溶劑。作為有機溶劑，並無特別的限制，能夠使用公知的有機溶劑。其中，水溶性的有機溶劑為較佳。
另外，上述有機溶劑係不同於已進行說明之醇A之成分。
作為有機溶劑，可以舉出例如酮系、醚系、乙二醇醚系及醯胺系溶劑等。
更具體而言，可以舉出例如丙酮、甲乙酮、四氫呋喃、二噁烷、二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亞碸及乙腈等。
其中，甲乙酮、四氫呋喃、二噁烷及N-甲基吡咯烷酮等為更佳。
作為有機溶劑的含量，並無特別的限制，相對於研磨液的總質量，0.001~5.0質量%為較佳，0.01~2.0質量%為更佳。
另外，有機溶劑可以單獨使用1種，亦可以併用2種以上。在併用2種以上的有機溶劑之情況下，合計含量在上述範圍內為較佳。
<水>
上述研磨液含有水為較佳。作為上述研磨液所含有之水，並無特別的限制，能夠使用離子交換水或純水等。
作為水的含量，並無特別的限制，在研磨液的總質量中，通常，90~99質量%為較佳。
<螯合劑>
上述研磨液根據需要可以含有螯合劑(亦即，硬水軟化劑)，以降低所混入之多價金屬離子等的不良影響。
作為螯合劑，能夠使用例如作為鈣和/或鎂的懸浮劑之通用的硬水軟化劑和/或其類似化合物，根據需要可以併用2種以上前述物質。
作為螯合劑的含量，只要係在將混入之多價金屬離子等金屬離子進行螯合時為充份之量即可，例如在研磨液的總質量中係0.001~2.0質量%為較佳。
[研磨液的製造方法]
作為上述研磨液的製造方法，並無特別的限制，能夠使用公知的製造方法。作為研磨液的製造方法，可以舉出例如將研磨粒、有機酸及醇A進 行混合之方法。此時，亦可以混合其他成分例如唑類化合物、氧化劑、電荷調整劑、表面活性劑、有機溶劑、水及螯合劑。
另外，在混合上述各成分時，分別進行混合之順序並無特別的限制。例如可以係如下態樣：準備研磨粒和醇A預先被混合之混合物，對上述混合物添加其他成分，亦可以係如下態樣：準備預先將研磨粒和水進行混合之混合物，對上述混合物添加醇A和其他成分。
關於將醇A相對於研磨液的總質量而設為規定量之方法，並無特別的限制。作為上述方法，例如以相對於研磨液的總質量成為規定量之方式可以進行添加。並且，在含有各成分之原材料亦預先含有醇A之情況下，若以原材料中所含有之醇A的合計量相對於研磨液的總質量為規定量之方式調整原材料的混合比率等，則能夠製造上述研磨液。
作為研磨液的製造方法的另一態樣，可以舉出如下方法：在預先混合除了氧化劑以外的成分之研磨液原液中，在製造研磨液之前，添加氧化劑(例如，過氧化氫)而製造研磨液。依該製造方法，對含有規定的成分之研磨液原液混合氧化劑而得到研磨液，因此容易將相對於研磨液的總質量之氧化劑的含量控制在所希望的範圍內。其原因在於，在氧化劑中存在隨著時間的經過進行分解且在研磨液中之含量發生變化者。
並且，作為研磨液的製造方法的另一態樣，可以舉出如下方法：準備含有規定成分之研磨液的濃縮液，對此添加選自包括氧化劑及水之組之至少1種，製造具有規定的特性之研磨液。
[化學機械研磨方法]
本發明的一實施形態之化學機械研磨方法係含有如下製程(以下，亦稱作“研磨製程”。)之化學機械研磨方法(以下，亦稱作“CMP方法”。)：對安裝於研磨平台上之研磨墊，一邊供給上述研磨液，一邊使被研磨體的被研磨面與研磨墊接觸，使研磨體及研磨墊相對移動而研磨被研磨面，從而得到已研磨的被研磨體。
〔被研磨體〕
作為藉由上述CMP方法而研磨之被研磨體，可以舉出含有選自包括銅、銅合金、鎢、鎢合金、氮化矽及多晶矽之組之至少1種層之態樣。
上述被研磨體例如係基板，其具有：阻擋金屬膜(阻擋金屬層)，在具有凹部之層間絕緣膜(層間絕緣層)的表面形成於一面；及導體膜(導體層)，包括以凹部埋入阻擋金屬膜的表面之方式形成之銅或銅合金。該種基板中典型的係半導體基板，係包括銅金屬和/或銅合金之配線之LSI為較佳，尤其配線係銅合金為較佳。
作為被研磨體，可以舉出在半導體設備製造製程中需要平坦化之所有階段的材料：在基板上形成有導電性材料膜之晶圓、在形成於基板上之配線上設置之層間絕緣膜上形成有導電性材料膜之層疊體等。
另外，在銅合金中含有銀之銅合金為較佳。銅合金中所含有之銀含量係40質量%以下為較佳，10質量%以下為更佳，1質量%以下為進一步較佳，對於在0.00001~0.1質量%範圍內之銅合金層亦發揮最優異之效果。
<基板>
作為基板的例子，可以舉出在8英寸或12英寸半導體用晶圓製造製程或微型機械製造製程中使用者。作為其種類，亦包括半導體用矽晶圓、SOI(Silicon-On-Insulator：絕緣體上矽)晶圓、或者在半導體激光器等中使用之化合物半導體的藍寶石基板等。此外，亦可以使用於在高分子的薄膜基板上形成配線圖案之後將該圖案形成面進行平坦化之用途中。
用研磨液進行CMP之對象晶圓的直徑係200mm以上為較佳，尤其300mm以上為較佳。
<層間絕緣膜>
作為層間絕緣膜，具有介電常數為2.6以下的特性者為較佳，可以舉出例如氮化矽或多晶矽等。另外，層間絕緣膜的厚度可以根據多層配線中之配線的上部和下部或世代間(節點)而適當地調整。
<阻擋金屬膜>
阻擋金屬膜係用於防止銅擴散之膜(層)，該銅配置於在半導體基板上設置之包括銅或銅合金之導體膜(配線)與層間絕緣膜之間。
作為阻擋金屬膜的材料，低電阻的金屬材料為較佳，具體而言，包含選自鉭、鉭化合物、鈦、鈦化合物、鎢、鎢化合物及釕之至少1種為較佳，包含TiN、TiW、Ta、TaN、W、WN或Ru為更佳。另外，作為阻擋金屬膜的厚度，20~30nm左右為較佳。
在上述實施形態之CMP方法中使用之被研磨體，例如能夠藉由以下方法而製造。
首先，在矽基板上層疊氮化矽或多晶矽等層間絕緣膜。接著，藉由抗 蝕層形成、蝕刻等公知的方法，在層間絕緣膜表面形成規定圖案的凹部(基板露出部)，設為包括凸部和凹部之層間絕緣膜。在該層間絕緣膜上，作為沿表面的凸凹包覆層間絕緣膜之阻擋層，藉由將鎢或鎢化合物等進行蒸鍍或CVD(chemical vapor deposition，化學氣相沉積法)等而成膜。另外，作為以填充凹部之方式包覆阻擋層之導電性物質層(以下，稱作導體層。)，藉由對銅和/或銅合金進行蒸鍍、電鍍或CVD等而形成，從而，得到具有層疊結構之被研磨體。層間絕緣膜、阻擋層及銅層的厚度分別係0.01~2.0μm、1~100nm、0.01~2.5μm程度為較佳。
〔研磨装置〕
作為能夠實施上述CMP方法之研磨装置，並無特別的限制，能夠使用公知的化學機械研磨装置(以下，亦稱作“CMP装置”)。
作為CMP装置，能夠使用例如通常的CMP装置，該CMP装置具備保持具有被研磨面之被研磨體(例如，半導體基板等)之支架和貼附研磨墊之(安裝有轉速可變之馬達等)研磨平台。作為市售品，能夠使用例如Reflexion(Applied Materials,Inc.製造)。
<研磨壓力>
在上述實施形態之CMP方法中，以研磨壓力亦即在被研磨面與研磨墊的接觸面產生之壓力3000~25000Pa進行研磨為較佳，以6500~14000Pa進行研磨為更佳。
<研磨平台的轉速>
在上述實施形態之CMP方法中，以研磨平台的轉速50~200rpm進行 研磨為較佳，以60~150rpm進行研磨為更佳。
另外，為了使研磨體及研磨墊相對移動，進而，可以使支架旋轉和/或擺動，亦可以使研磨平台進行行星旋轉，亦可以使帶狀研磨墊沿長尺寸方向的一方向以直線狀移動。另外，支架可以係固定、旋轉或擺動中的任意狀態。該等研磨方法只要使研磨體及研磨墊相對移動，則能夠藉由被研磨面和/或研磨装置而適當地選擇。
<研磨液的供給方法>
在上述實施形態之CMP方法中，在研磨被研磨面期間，用泵等將研磨液連續供給到研磨平台上的研磨墊。對該供給量沒有限制，但研磨墊的表面始終被研磨液包覆為較佳。另外，關於研磨液的態樣，如上所述。
[實施例]
以下，根據實施例對本發明進而詳細地進行說明。以下實施例所示之材料、使用量、比例、處理內容、處理步驟等只要不脫離本發明的主旨便能夠適當地變更。從而，本發明的範圍並非係被以下所示之實施例限定地解釋者。另外，只要無特別的說明，則“%”係指“質量%”。
[實施例1]
將下述所示之各成分進行混合，製備出化學機械研磨液。
．膠體二氧化矽(平均一次粒徑：35nm、產品名稱“PL3”、FUSO CHEMICAL CO.,LTD.製造，相當於研磨粒。)0.1質量%
．甘胺酸(相當於有機酸且胺基酸。)1.5質量%
．5-甲基苯并三唑(相當於含有苯并三唑骨架之唑類化合物。)0.001質量%
．3-胺基-1,2,4-三唑(相當於不含有苯并三唑骨架之化合物、且含有1,2,4-三唑骨架之化合物。)0.2質量%
．過氧化氫(相當於氧化劑。)1.0質量%
．硝酸銨(相當於電荷調整劑。)1000質量ppm
．甲醇(相當於醇A)500ppm
．水(純水)殘餘部分
[實施例2~54、比較例1~5]
將表1、表2、表3及表4所示之各成分，藉由與實施例1相同的方法進行混合而得到了各研磨液。另外，表1中的各縮寫符號表示以下化合物等。另外，表1中的“含量”表示質量基準下的值。各處理液的pH藉由添加KOH/H2SO4而調整為目標pH。
．PL3(膠體二氧化矽，產品名稱“PL3”，FUSO CHEMICAL CO.,LTD.製造，平均一次粒徑：35nm，相當於研磨粒。)
．Gly(相當於甘胺酸、有機酸且胺基酸。)
．Ala(相當於丙胺酸、有機酸且胺基酸。)
．Asp(相當於天冬胺酸、有機酸且胺基酸。)
．NMG(相當於N-甲基甘胺酸、有機酸且胺基酸。)
．MaloA(相當於丙二酸、有機酸。)
．5-MBTA(相當於具有5-甲基苯并三唑、苯并三唑骨架之唑類化合物。)
．BTA(相當於具有苯并三唑、苯并三唑骨架之唑類化合物。)
．5,6-DMBTA(相當於含有5,6-二甲基苯并三唑、苯并三唑骨架之唑類化 合物。)
．5-ABTA(相當於含有5-胺基苯并三唑、苯并三唑骨架之唑類化合物。)
．3-AT(相當於不含有3-胺基-1,2,4-三唑、苯并三唑骨架之唑類化合物、且含有1,2,4-三唑骨架之唑類化合物。)
．Triaz(相當於不含有1,2,4-三唑、苯并三唑骨架之唑類化合物、且含有1,2,4-三唑骨架之唑類化合物。)
．3,5-DP(相當於不含有3,5-二甲基吡唑、苯并三唑骨架之唑類化合物。)
．Pyraz(相當於不含有吡唑、苯并三唑骨架之唑類化合物、且含有吡唑骨架之吡唑化合物。)
．Imidaz(相當於不含有咪唑、苯并三唑骨架之唑類化合物、且含有咪唑骨架之唑類化合物。)
．5-ATZ(相當於不含有5-胺基四氮唑、苯并三唑骨架之唑類化合物。)
．Am-Ni(相當於硝酸銨、電荷調整劑。)
．Am-Bz(相當於苯甲酸銨、電荷調整劑。)
．Am-Ci(相當於檸檬酸三銨、電荷調整劑。)
．RE-610(產品名稱“Rhodafac RE-610”，Rhodia Inc.製造，相當於表面活性劑。)
．MD-20(產品名稱“Surfynol MD-20”，Air Products and Chemicals,Inc.製造，相當於表面活性劑。)
．A43-NQ(產品名稱“Takesurf-A43-NQ”，TAKEMOTO OIL&FAT CO.,LTD.製造，相當於陰離子表面活性劑。)
．S-465(產品名稱“Surfynol465”、Air Products and Chemicals,Inc.製造，相當於非離子表面活性劑。)
．DBSH(相當於十二烷基苯磺酸、表面活性劑。)
．MeOH(相當於甲醇、醇A。)
．HEDP(相當於1-羥基乙叉-1，1-二膦酸、有機酸。)
．DTPA(相當於二伸乙三胺五乙酸、有機酸。)
．PHEAA：N-(2-羥基乙基)丙烯醯胺聚合物(重均分子量20000，相當於親水性聚合物。)
．PEIEO：具有包含下述表示之重複單元之氧化乙烯鏈之聚伸乙亞胺、HLB值18，n數：20(相當於親水性聚合物。)
Figure 106115275-A0305-02-0029-2
〔研磨液的經時穩定性的評價〕
將所製備之各研磨液的凝聚狀態的變化，使用TURBISCAN(SEISHIN ENTERPRISE Co.,Ltd.製造：TURBISCAN MA2000)進行了測定。亦即，測定剛製備完的研磨液的透射光強度和用40℃的恆溫器保管2周之後的研磨液的透射光強度，根據以下基準評價了結果。將結果示於表1~4中。另外，實際應用上，C以上為較佳。
A：保管前後的透射光強度的變化係1%以下。
B：保管前後的透射光強度的變化超過1%且3%以下。
C：保管前後的透射光強度的變化超過3%且5%以下。
D：保管前後的透射光強度的變化超過5%。
〔缺陷(劃痕)性能的評價〕
使用各研磨液對BLANKET的Cu晶圓進行研磨，並對研磨後的Cu晶圓進行純水清洗，之後進行了乾燥。使用光學顯微鏡來觀察乾燥後的Cu晶圓，根據下述評價基準對Cu晶圓的被研磨面的狀態進行了評價。將結果示於表1~4中。另外，實際應用上，C以上為較佳。
A：缺陷總數(缺陷個數/Cu晶圓)係3個以下
B：缺陷總數係4個以上且5個以下
C：缺陷總數係6個以上且10個以下
D：缺陷總數係11個以上且20個以下
E：缺陷總數係21個以上
〔zeta電位的測定〕
對所製備之各研磨液之研磨粒的表面電位(zeta電位)，使用zeta電位計(OTSUKA ELECTRONICS Co.,LTD製造，ELSZ-2000ZS)進行了測定。將結果示於表1~4中。
〔研磨速度及凹陷的評價〕
在以下條件下，一邊將研磨液供給到研磨墊，一邊進行研磨，進行了研磨速度及凹陷的評價。
．研磨装置：Reflexion(Applied Materials,Inc.製造)
．被研磨體(晶圓)：
(1)研磨速度計算用；
銅：在矽基板上形成厚度為1.5μm的Cu膜之直徑為300mm的空白晶圓
鎢：在矽基板上形成厚度為0.2μm的W膜之直徑為300mm的空白晶圓
氮化矽：在矽基板上形成厚度為1.5μm的氮化矽膜之直徑為300mm的空白晶圓
多晶矽：在矽基板上形成厚度為1.5μm的多晶矽膜之直徑為300mm的空白晶圓
(2)凹陷評價用；
．銅：直徑為300mm的銅配線晶圓(圖案化晶圓)(遮罩圖案754CMP(ATDF公司))
．鎢：直徑為300mm的鎢配線晶圓(圖案化晶圓)(遮罩圖案754CMP(ATDF公司))
．氮化矽：直徑為300mm的氮化矽配線晶圓(圖案化晶圓)(遮罩圖案754CMP(ATDF公司))
．多晶矽：直徑為300mm的多晶矽配線晶圓(圖案化晶圓)(遮罩圖案754CMP(ATDF公司))
．研磨墊：IC1010(Rodel Inc.製造)
．研磨條件；研磨壓力(被研磨面與研磨墊的接觸壓力)：1.5psi(另外，在本說明 書中，psi係指pound-force per square inch；磅每平方英寸，係指1psi=6894.76Pa。)
研磨液供給速度：200ml/min
研磨平台轉速：110rpm
研磨頭轉速：100rpm
(評價方法)
研磨速度的計算：將(1)的空白晶圓研磨60秒鐘，針對晶圓面上的均等間隔的49個部位，由電阻值進行換算而求出研磨前後的金屬膜厚，將金屬膜厚除以研磨時間而求出之值的平均值設為研磨速度，根據以下基準進行了評價。結果示於表1~4中。另外，作為研磨速度，在實際應用上，C以上為較佳。
．銅(Cu)研磨速度：
A：研磨速度係400nm/min以上。
B：研磨速度係300nm/min以上且小於400nm/min。
C：研磨速度係200nm/min以上且小於300nm/min。
D：研磨速度小於200nm/min。
．鎢(W)研磨速度：
A：研磨速度係250nm/min以上。
B：研磨速度係150nm/min以上且小於250nm/min。
C：研磨速度係50nm/min以上且小於150nm/min。
D：研磨速度小於50nm/min。
．氮化矽(SiN)研磨速度：
A：研磨速度係30nm/min以上。
B：研磨速度係20nm/min以上且小於30nm/min。
C：研磨速度係10nm/min以上且小於20nm/min。
D：研磨速度小於10nm/min。
．多晶矽(Poly-Si)研磨速度：
A：研磨速度係100nm/min以上。
B：研磨速度係70nm/min以上且小於100nm/min。
C：研磨速度係40nm/min以上且小於70nm/min。
D：研磨速度小於40nm/min。
凹陷的評價：對(2)的圖案化晶圓，除了非配線部的銅完全被研磨為止的時間以外，還額外地進行該時間的25%的研磨，用接觸式段差計DektakV320Si(Veeco Instruments,Inc.製造)進行測定線和空間部(線10μm，空間10μm)的段差，並根據以下基準進行了評價。結果示於表1~4中。另外，在實際應用上，評價G以上為較佳。
A：凹陷係15nm以下。
B：凹陷超過15nm且20nm以下。
C：凹陷超過20nm且25nm以下。
D：凹陷超過25nm且30nm以下。
E：凹陷超過30nm且35nm以下。
F：凹陷超過35nm且40nm以下。
G：凹陷超過40nm且45nm以下。
H：凹陷超過45nm。
Figure 106115275-A0305-02-0034-3
Figure 106115275-A0305-02-0035-4
Figure 106115275-A0305-02-0036-5
Figure 106115275-A0305-02-0037-6
Figure 106115275-A0305-02-0038-7
Figure 106115275-A0305-02-0039-8
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Figure 106115275-A0305-02-0040-10
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Figure 106115275-A0305-02-0040-12
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Figure 106115275-A0305-02-0041-14
Figure 106115275-A0305-02-0041-16
Figure 106115275-A0305-02-0041-18
Figure 106115275-A0305-02-0041-19
在(表1)其1中，各實施例及比較例之研磨液的組成等，在表 1(其1)[1]~[3]中，按各行進行記載。例如，實施例1的研磨液含有0.1質量%的PL3(相對於研磨液的總質量，下同。)作為研磨粒，含有1.5質量%的Gly作為有機酸，分別含有0.001質量%的5-MBTA、0.2質量%的3-AT作為防腐劑，含有1.0質量%的H2O2作為氧化劑，含有1000質量ppm的Am-Ni作為電荷調整劑，含有500質量ppm的MeOH作為醇A，殘餘部分係水。pH為7，相對於各成分之醇A的含量的含有質量比相對於研磨粒為0.50，相對於有機酸係0.033，相對於防腐劑(合計)為0.25，相對於氧化劑係0.050，相對於電荷調整劑係0.50，zeta電位係-45mV，經時穩定性於“A”，Cu研磨速度係375nm/min，作為評價係“B”，凹陷係17nm，作為評價係“B”，缺陷性能係“A”。
關於上述(表1)其2、表2~4亦相同。
[實施例55]
在實施例1中，使用乙醇來代替甲醇，除此以外，以相同的方式製作實施例55之研磨液，經進行與上述相同的評價之結果係與實施例1相同的評價結果。
[實施例56]
在實施例1中，使用1-丙醇來代替甲醇，除此以外，以相同的方式製作實施例56之研磨液，經進行與上述相同的評價之結果係與實施例1相同的評價結果。
[實施例57]
在實施例1中，使用異丙醇來代替甲醇，除此以外，以相同的方式製 作實施例57之研磨液，經進行與上述相同的評價之結果係與實施例1相同的評價結果。
[實施例58]
在實施例1中，將研磨粒從PL3改變為PL2(膠體二氧化矽，產品名稱“PL2”，FUSO CHEMICAL CO.,LTD.製造，平均一次粒徑：25nm。)，除此以外，以相同的方式製作實施例58之研磨液，經進行與上述相同的評價之結果係與實施例1相同的評價結果。
由表1所示結果可知，實施例1~41的研磨液具有所希望的效果，該研磨液係含有研磨粒、有機酸及醇A之化學機械研磨用研磨液，醇A係選自包括甲醇、乙醇、1-丙醇及異丙醇之組之至少1種，醇A的含量在研磨液的總質量中係1.0~800質量ppm。
另一方面，比較例1~4的研磨液不具有所希望的效果。
並且，相對於有機酸之醇A的含有質量比係0.001~0.05之實施例1、3、4的研磨液，與實施例2的研磨液相比，具有更優異之經時穩定性，且在使用於CMP時進一步抑制了缺陷的產生。並且，具有更優異之研磨速度及凹陷性能。
上述研磨液與實施例5的研磨液相比具有更優異之研磨速度及凹陷性能。
並且，電荷調整劑的含量係10~1000質量ppm之實施例1、39及40的研磨液，與實施例38的研磨液相比，在使用於CMP時進一步抑制了缺陷的產生。另一方面，上述研磨液與實施例37的研磨液相比具有更優異之 經時穩定性，且在使用於CMP時進一步抑制了缺陷的產生。
並且，相對於電荷調整劑之醇A的含有質量比係0.1~50之實施例3、4、1、5、40及39的研磨液，與實施例41的研磨液相比，具有更優異之經時穩定性，且在使用於CMP時進一步抑制了缺陷的產生。並且，具有更優異之研磨速度。另一方面，上述研磨液與實施例38的研磨液相比具有更優異之經時穩定性，且在使用於CMP時進一步一種了缺陷的產生。
並且，pH係5.0~8.0之實施例11、1及12的研磨液，與實施例10的研磨液相比，具有更優異之經時穩定性，且在使用於CMP時進一步抑制了缺陷的產生。另一方面，上述研磨液與實施例13的研磨液相比具有更優異之凹陷性能。
並且，有機酸的含量係1.0~20質量%之實施例1及15的研磨液，與實施例14的研磨液相比，具有優異之研磨速度。另一方面，上述研磨液與實施例16的研磨液相比具有更優異之凹陷性能。
無。

Claims (18)

  1. 一種研磨液，其係含有研磨粒、有機酸、醇A及2種以上的唑類化合物之化學機械研磨用研磨液，前述醇A係選自包括甲醇、乙醇、1-丙醇及異丙醇之組之至少1種，前述醇A的含量在前述研磨液的總質量中係1.0~800質量ppm，前述有機酸係胺基酸，相對於前述有機酸之前述醇A的含有質量比係0.001~0.05，前述2種以上的唑類化合物含有苯并三唑化合物和與苯并三唑化合物不同之唑類化合物。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之研磨液，其中還含有電荷調整劑，前述電荷調整劑含有選自包括無機酸、有機酸的銨鹽及無機酸的銨鹽之組之至少1種。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之研磨液，其中前述電荷調整劑的含量相對於前述研磨液的總質量係10~1000質量ppm。
  4. 如申請專利範圍第2項或第3項所述之研磨液，其中相對於前述電荷調整劑之前述醇A的含有質量比係0.1~50。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之研磨液，其中前述胺基酸係選自包括甘胺酸、丙胺酸、精胺酸、異亮胺酸、亮胺酸、纈胺酸、苯丙胺酸、天冬醯胺、谷胺醯胺、賴胺酸、組胺酸、脯胺酸、色 胺酸、天冬胺酸、谷胺酸、絲胺酸、蘇胺酸、酪胺酸、半胱胺酸、蛋胺酸及N-甲基甘胺酸之組之至少1種。
  6. 如申請專利範圍第1項或第5項所述之研磨液，其中含有2種以上的前述胺基酸。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之研磨液，其中前述研磨液的pH係5.0~8.0。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之研磨液，其中還含有氧化劑。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之研磨液，其中含有2種以上前述氧化劑。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之研磨液，其中與前述苯并三唑化合物不同之唑類化合物係選自包括1,2,4-三唑化合物、吡唑化合物及咪唑化合物之組之至少1種。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之研磨液，其中前述有機酸的含量相對於前述研磨液的總質量係1.0~20質量%。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之研磨液，其中前述研磨粒係膠體二氧化矽。
  13. 一種研磨液，其係含有研磨粒、有機酸、醇A、電荷調整劑及2種以上的唑類化合物之化學機械研磨用研磨液，前述醇A係選自包括甲醇、乙醇、1-丙醇及異丙醇之組之至少1種，前述醇A的含量在前述研磨液的總質量中係1.0~800質量ppm， 前述有機酸係胺基酸，相對於前述有機酸之前述醇A的含有質量比係0.001~0.05，前述電荷調整劑含有選自包括無機酸、有機酸的銨鹽及無機酸的銨鹽之組之至少1種，前述電荷調整劑的含量相對於前述研磨液的總質量係10~1000質量ppm，前述2種以上的唑類化合物含有苯并三唑化合物和與苯并三唑化合物不同之唑類化合物。
  14. 一種研磨液，其係含有研磨粒、有機酸、醇A、2種以上氧化劑及2種以上的唑類化合物之化學機械研磨用研磨液，前述醇A係選自包括甲醇、乙醇、1-丙醇及異丙醇之組之至少1種，前述醇A的含量在前述研磨液的總質量中係1.0~800質量ppm，前述有機酸係胺基酸，相對於前述有機酸之前述醇A的含有質量比係0.001~0.05，前述2種以上的唑類化合物含有苯并三唑化合物和與苯并三唑化合物不同之唑類化合物。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之研磨液，其中含有第一氧化劑以及第二氧化劑，前述第一氧化劑為選自包括過氧化氫及過氧化物之組之至少1種，前述第二氧化劑為鐵(III)鹽。
  16. 一種研磨液，其係含有研磨粒、有機酸、醇A、電荷調整劑及2 種以上的唑類化合物之化學機械研磨用研磨液，前述醇A係選自包括甲醇、乙醇、1-丙醇及異丙醇之組之至少1種，前述醇A的含量在前述研磨液的總質量中係1.0~800質量ppm，前述有機酸係胺基酸，相對於前述有機酸之前述醇A的含有質量比係0.001~0.05，前述電荷調整劑含有選自包括無機酸、有機酸的銨鹽及無機酸的銨鹽之組之至少1種，相對於前述電荷調整劑之前述醇A的含有質量比係0.1~50，前述2種以上的唑類化合物含有苯并三唑化合物和與苯并三唑化合物不同之唑類化合物。
  17. 一種化學機械研磨方法，其含有如下製程：對安裝於研磨平台之研磨墊，一邊供給如申請專利範圍第1項至第16項中任一項所述之研磨液，一邊使被研磨體的被研磨面與前述研磨墊接觸，使前述研磨體及前述研磨墊相對移動而研磨前述被研磨面，從而得到已研磨的被研磨體。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之化學機械研磨方法，其中前述被研磨體含有選自包括銅、銅合金、鎢、鎢合金、氮化矽及多晶矽之組之至少1種層。
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