WO2007026863A1 - 研磨方法 - Google Patents

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WO2007026863A1
WO2007026863A1 PCT/JP2006/317306 JP2006317306W WO2007026863A1 WO 2007026863 A1 WO2007026863 A1 WO 2007026863A1 JP 2006317306 W JP2006317306 W JP 2006317306W WO 2007026863 A1 WO2007026863 A1 WO 2007026863A1
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WO
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polishing
polishing composition
conductor layer
polished
layer
Prior art date
Application number
PCT/JP2006/317306
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Tatsuhiko Hirano
Junhui Oh
Hiroshi Asano
Tsuyoshi Matsuda
Atsunori Kawamura
Katsunobu Hori
Kenji Sakai
Original Assignee
Fujimi Incorporated
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujimi Incorporated filed Critical Fujimi Incorporated
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
    • H01L21/321—After treatment
    • H01L21/32115—Planarisation
    • H01L21/3212—Planarisation by chemical mechanical polishing [CMP]
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09G—POLISHING COMPOSITIONS; SKI WAXES
    • C09G1/00—Polishing compositions
    • C09G1/02—Polishing compositions containing abrasives or grinding agents

Definitions

  • the present invention relates to a polishing method using a polishing composition.
  • a barrier layer and a conductor layer are sequentially formed on an insulator layer having a trench. Thereafter, at least a portion of the conductor layer (outside portion of the conductor layer) located outside the trench and a portion of the barrier layer (outside portion of the barrier layer) located outside the trench are removed by chemical mechanical polishing.
  • the polishing for removing at least the outer portion of the conductor layer and the outer portion of the barrier layer is usually performed in a first polishing step and a second polishing step.
  • the first polishing step a part of the outer portion of the conductive layer that exposes the upper surface of the outer portion of the barrier layer is removed.
  • the subsequent second polishing step at least the remaining portion of the outer portion of the conductor layer and the outer portion of the barrier layer are removed to expose the insulator layer and obtain a flat surface.
  • Patent Documents 1 and 2 disclose a polishing composition that can be used in the first polishing step and the second polishing step.
  • the polishing compositions of Patent Documents 1 and 2 contain a protective film forming agent such as benzotriazole, an oxidizing agent such as hydrogen peroxide, and an etching agent such as glycine.
  • a protective film forming agent such as benzotriazole
  • an oxidizing agent such as hydrogen peroxide
  • an etching agent such as glycine
  • Patent Document 1 JP-A-8-83780
  • Patent Document 2 International Publication No. 00Z39844
  • An object of the present invention is to provide a polishing method capable of better forming the wiring of a semiconductor device.
  • a method for polishing the following object to be polished includes an insulator layer having a trench, a barrier layer provided on the insulator layer, and a conductor layer provided on the noria layer.
  • Each of the barrier layer and the conductor layer has an inner portion located in the trench and an outer portion located outside the trench.
  • the method includes a step of pre-polishing the object to be polished to remove a part of the outer portion of the conductor layer to expose the upper surface of the outer portion of the barrier layer, and at least the remaining portion of the outer portion of the conductor layer and the barrier. Removing the outer portion of the layer, and finishing polishing the polishing object from which a part of the outer portion of the conductor layer has been removed.
  • the pre-polishing of the object to be polished includes the step of polishing the object to be polished to remove most of the portion of the conductor layer to be removed in the step of pre-polishing, and the portion of the conductor layer to be removed. And a step of polishing the polishing object after most of the portion of the conductor layer to be removed is removed.
  • Polishing of the object to be polished after most of the portion of the conductor layer to be removed is performed using a preliminary polishing composition containing a protective film forming agent, an oxidizing agent, and an etching agent.
  • the protective film forming agent includes at least one compound selected from the group consisting of benzotriazole and benzotriazole derivatives, a general formula ROR ′ COOH and a general formula ROR ′ OPO H (where R is an alkyl group or an alkyl group).
  • R represents a polyoxyethylene group, a polyoxypropylene group or a poly (oxyethylene / oxypropylene) group. ) And at least one kind of compound selected.
  • the pH of the pre-polishing composition is 8 or more.
  • the following method for polishing an object to be polished includes an insulator layer having a trench, a noria layer provided on the insulator layer, and a conductor layer provided on the noria layer.
  • Each of the barrier layer and the conductor layer has an inner portion located in the trench and an outer portion located outside the trench.
  • the above method includes a step of prepolishing an object to be polished to remove a part of the outer portion of the conductor layer to expose the upper surface of the outer portion of the barrier layer, and at least the remaining portion of the outer portion of the conductor layer and the barrier layer.
  • the final polishing of the object to be polished contains triazole having a six-membered ring skeleton, a water-soluble polymer, an oxidizing agent, and abrasive grains.
  • the finish polishing composition is used.
  • the triazole has a hydrophobic functional group in a six-membered ring skeleton.
  • the content of the triazole in the finish polishing composition is 3 gZ L or less.
  • the pH of the finish polishing composition is 7 or higher.
  • FIG. 1 (a), FIG. 1 (b), FIG. 1 (c) and FIG. 1 (d) are cross-sectional views of an object to be polished for explaining a method of forming a wiring of a semiconductor device. is there.
  • FIG. 2 (a) is a cross-sectional view of an object to be polished for explaining the dateing
  • FIG. 2 (b) is a cross-sectional view of the object to be polished for explaining the dishing and fang
  • FIG. 2 (c) is a cross-sectional view of an object to be polished for explaining reverse dishing.
  • the wiring of the semiconductor device is formed as follows. First, as shown in FIG. 1A, a barrier layer 13 and a conductor layer 14 are sequentially formed on an insulating layer 12 provided on a semiconductor substrate (not shown) and having a trench 11. Then, by chemical mechanical polishing, at least the portion of the conductor layer 14 located outside the trench 11 (the outer portion of the conductor layer 14) and the portion of the noria layer 13 located outside the trench 11 (the outer portion of the barrier layer 13) Is removed. As a result, as shown in FIG.
  • the portion of the conductor layer 14 remaining on the insulator layer 12 functions as the wiring of the semiconductor device.
  • the insulator layer 12 is made of, for example, silicon dioxide, fluorine-doped silicon dioxide (SiOF), or carbon-doped diacid silicon (SiOC).
  • the barrier layer 13 is formed on the insulator layer 12 so as to cover the surface of the insulator layer 12.
  • the noria layer 13 is also formed, for example, of tantalum, tantalum alloy or tantalum nitride force. The thickness of the noria layer 13 is smaller than the depth of the trench 11.
  • the conductor layer 14 is formed on the noria layer 13 so that at least the trench 11 is filled.
  • the conductor layer 14 is formed from, for example, copper or a copper alloy.
  • the first polishing composition In polishing for removing most of the outer portion of the first conductor layer 14, the first polishing composition
  • First pre-polishing composition is used.
  • second polishing composition second preliminary polishing composition
  • finish polishing composition is used.
  • first to third polishing compositions will be described in order.
  • the first polishing composition is produced by mixing a predetermined amount of a water-soluble polymer, a barrel and water. Therefore, the first polishing composition consists essentially of a water-soluble polymer, abrasive grains, and water.
  • the water-soluble polymer in the first polishing composition is a first polishing that polishes the conductor layer 14 due to the mixing of the second or third polishing composition into the first polishing composition. It is formulated to prevent the ability of the composition for use from decreasing.
  • the water-soluble polymer contained in the first polishing composition is at least one compound selected from polysaccharides and polybulal alcohol, but the ability of the first polishing composition by mixing another polishing composition is sufficient. In order to strongly suppress the reduction, pullulan is preferable.
  • the polysaccharide may be a storage polysaccharide such as starch, amylopectin and glycogen, a structured polysaccharide such as cellulose, pectin and hemicellulose, or an extracellular polysaccharide such as pullulan and erucinan. Yo ...
  • the content of the water-soluble polymer in the first polishing composition is less than 0.01% by mass, Furthermore, if the amount is less than 0.05% by mass, a decrease in the ability of the first polishing composition due to the mixing of another polishing composition is not significantly suppressed. Therefore, in order to strongly suppress the decrease in the capacity of the first polishing composition due to the mixing of another polishing composition, the content of the water-soluble polymer in the first polishing composition is 0.01 mass. % Or more is more preferable than 0.05% by mass. On the other hand, when the content of the water-soluble polymer in the first polishing composition is more than 10% by mass, more specifically, more than 5% by mass, the first polishing composition for polishing the conductor layer 14 is used.
  • the content of the water-soluble polymer in the first polishing composition is preferably 10% by mass or less, and more preferably. 5% by mass or less.
  • the abrasive grains in the first polishing composition play a role of mechanically polishing the object to be polished, and contribute to improving the ability of the first polishing composition to polish the conductor layer 14.
  • the abrasive grains contained in the first polishing composition may have a silica such as calcined silica, fumed silica, colloidal silica, or colloidal alumina.
  • Alumina is preferred.
  • fumed silica, fumed alumina, or colloidal silica is more preferable in that the surface defects of the polished object after polishing can be reduced.
  • the content of the fine particles in the first polishing composition is less than 0.1% by mass, more specifically, less than 0.5% by mass, the first polishing of the conductor layer 14 is performed.
  • the ability of the polishing composition is not significantly improved. Therefore, in order to obtain a higher polishing rate with respect to the conductor layer 14, the content of the fine particles in the first polishing composition is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0. . 5% by mass or more.
  • the content of the cannon in the first polishing composition is more than 10% by mass, more specifically, if it is more than 5% by mass, the cane may cause aggregation. . Therefore, in order to suppress the aggregation of the bullets, the content of the bullets in the first polishing composition is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less.
  • the average primary particle diameter of the abrasive grains contained in the first polishing composition is smaller than 10 nm, more specifically, smaller than 20 nm, the first polishing composition for polishing the conductor layer 14 The ability of things is not improved so much. Therefore, to obtain a higher polishing rate for the conductor layer 14
  • the average primary particle diameter of the candies contained in the first polishing composition is preferably 10 nm or more, more preferably 20 nm or more.
  • the average primary particle diameter of the abrasive grains contained in the first polishing composition is larger than 200 nm, more specifically, larger than 120 nm, the abrasive grains may easily aggregate.
  • the average primary particle diameter of the bullets contained in the first polishing composition is preferably 200 nm or less, more preferably 120 nm or less.
  • the average primary particle diameter of the bullets is calculated from, for example, the specific surface area of the abrasive grains measured by the BET method.
  • the second polishing composition is produced so as to have a pH of 8 or more by mixing a predetermined amount of the protective film forming agent, the oxidizing agent, the etching agent (complex forming agent), the barrel, and water. Therefore, the second polishing composition consists essentially of a protective film forming agent, an oxidizing agent, an etching agent, abrasive grains, and water.
  • the protective film forming agent in the second polishing composition has an action of forming a protective film on the surface of the object to be polished, and forms a protective film on the surface of the conductive layer 14 to form an inner side of the conductive layer 14. Suppresses the occurrence of dating (see Fig. 2 (a)) by suppressing excessive removal of the portion.
  • the protective film forming agent contained in the second polishing composition is represented by the following general formulas (1) and (2), at least one compound selected from benzotriazole and benzotriazole derivative strength A compound (anionic surfactant) having at least one compound selected for its power.
  • the second polishing composition comprises the first protective film forming agent comprising at least one compound selected from benzotriazole and benzotriazole derivative, and the general formulas (1) and ( 2) a compound strength represented by 2) containing a second protective film forming agent comprising at least one selected compound.
  • the benzotriazole derivative is formed, for example, by replacing the hydrogen atom bonded to the five-membered ring of benzotriazole with another atomic group.
  • R represents an alkyl group or an alkylphenol group
  • R ′ represents a polyoxyethylene group, a polyoxypropylene group or a poly (oxyethylene / oxypropylene) group.
  • the first protective film forming agent contained in the second polishing composition is preferably benzotriazole in order to obtain a stronger dishing suppressing action.
  • the content of the first protective film forming agent in the second polishing composition is less than 0. OOlg / L, more specifically, when less than 0. OlgZL, the conductor layer 14 is excessive. May not be formed on the surface of the conductor layer 14, and as a result, the occurrence of dishing may not be sufficiently suppressed, or the surface of the conductor layer 14 may be roughened. There is a risk. Therefore, in order to avoid these adverse effects, the content of the first protective film forming agent in the second polishing composition is preferably 0.00 OOlgZL or more, more preferably 0. Olg / L or more. is there.
  • the content of the first protective film forming agent in the second polishing composition is more than lgZL, more specifically, when it is more than 0.lgZL, an excessive protective film is formed on the surface of the conductor layer 14. Therefore, polishing of the conductor layer 14 may be suppressed too much. Therefore, in order to maintain an appropriate polishing rate for the conductor layer 14, the content of the first protective film forming agent in the second polishing composition is preferably lgZL or less, more preferably 0.lgZ. L or less.
  • the second protective film forming agent contained in the second polishing composition is a polyoxyethylene alkyl ether acetic acid, such as polyoxyethylene lauryl ether acetic acid, or poly Preference is given to oxyethylene alkylphenol ether phosphate.
  • the content of the second protective film forming agent in the second polishing composition is less than 0.05 g / L, more specifically less than 0.5 gZL, more specifically less than lgZL Therefore, the occurrence of dating is not so suppressed. Therefore, in order to strongly suppress the occurrence of dating, the content of the second protective film forming agent in the second polishing composition is preferably 0.05 gZL or more, more preferably 0.5 gZL or more. And most preferably lgZL or more.
  • the content of the second protective film forming agent in the second polishing composition is more than 50 g / L, more specifically more than 30 gZL, more specifically more than 15 gZL, the conductor layer There is a possibility that the polishing of 14 is excessively suppressed. Therefore, in order to maintain an appropriate polishing rate for the conductor layer 14, the content of the second protective film forming agent in the second polishing composition is preferably 50 gZL or less, more preferably 30 gZL or less, Most preferably 15g Below ZL.
  • the molecular weight of the second protective film forming agent contained in the second polishing composition is smaller than 200, and more specifically, smaller than 400, there is a possibility that a very strong dishing suppressing action may not be obtained. is there. Therefore, in order to obtain a stronger dishing suppressing action, the molecular weight of the second protective film forming agent contained in the second polishing composition is preferably 200 or more, more preferably 400 or more.
  • the second protective film forming agent dissolves in water when the molecular weight is larger than 1000, and more specifically, when it is larger than 700. Therefore, in order to improve the solubility of the second protective film forming agent in the second polishing composition, the molecular weight of the second protective film forming agent contained in the second polishing composition is 1000 or less. It is less than 700.
  • the second protective film forming agent is used when the number of repeating units in the polyoxyethylene group, the polyoxypropylene group or the poly (oxyethylene.oxypropylene) group is less than 2, more specifically 3 If less, it will dissolve in water. Therefore, in order to improve the solubility of the second protective film forming agent in the second polishing composition, the polyoxyethylene group of the second protective film forming agent contained in the second polishing composition, The number of repeating units in the polyoxypropylene group or poly (oxyethylene'oxypropylene) group is preferably 2 or more, more preferably 3 or more.
  • the HLB value of the second protective film forming agent contained in the second polishing composition is 10 or more. More preferably, it is 11.5 or more.
  • the HLB value of the second protective film forming agent contained in the second polishing composition is greater than 16, more specifically greater than 14, there is a risk that a very strong dishing suppression effect may not be obtained. .
  • the HLB value of the second protective film forming agent contained in the second polishing composition is preferably 16 or less, more preferably 14 or less.
  • the HLB value of the second protective film forming agent can be obtained, for example, by the Griffin method.
  • the oxidizing agent in the second polishing composition has an action of oxidizing the object to be polished, and improves the ability of the second polishing composition to polish the conductor layer 14 through the acid layer of the conductor layer 14. Contribute to.
  • the oxidizing agent contained in the second polishing composition is preferably peroxyhydrogen in order to reduce metal contamination of the polishing object derived from the oxidizing agent.
  • the content of the oxidizing agent in the second polishing composition is less than 0.3 gZL, more specifically, less than 1.5 gZL, more specifically less than 3 gZL, the conductor layer 14
  • the content of the oxidizing agent in the second polishing composition is preferably 0.3 gZL or more, more preferably 1.5 gZL. Above, most preferably 3 gZ L or more.
  • the content of the oxidizing agent in the second polishing composition is more than 30 gZL, more specifically more than 15 gZL, and more specifically more than lOgZL, the second polishing layer for polishing the conductor layer 14 is used.
  • the content of the oxidizing agent in the second polishing composition is preferably 30 gZL or less, more preferably 15 gZL or less, and most preferably lOgZL or less.
  • the etching agent in the second polishing composition has an action of etching the object to be polished, and improves the ability of the second polishing composition to polish the conductor layer 14 through etching of the conductor layer 14. Contribute.
  • the conductor layer 14 which may be, for example, an ⁇ -amino acid such as glycine Nalanin or Norin as the etching agent contained in the second polishing composition, Among them, glycine is preferred.
  • the content of the etching agent in the second polishing composition is less than 0.5 gZL, more specifically, less than lgZL, more specifically, less than 3 gZL
  • the conductor layer 14 is used.
  • the ability of the second polishing composition to polish is not significantly improved. Therefore, in order to obtain a higher polishing rate for the conductor layer 14, the content of the etching agent in the second polishing composition is preferably 0.5 gZL or more, more preferably lgZL or more, Most preferably, it is 3 g / L or more.
  • the content of the etchant in the second polishing composition is more than 50 g / L, more specifically more than 30 gZL, more specifically more than lOgZL, the conductor layer 14 is polished.
  • the capacity of the second polishing composition becomes too high and There is a possibility that the shining is likely to occur. Therefore, in order to suppress the occurrence of dating, the content of the etching agent in the second polishing composition is preferably 50 g / L or less, more preferably 30 gZL or less, and most preferably lOgZL or less. .
  • the abrasive grains in the second polishing composition play a role of mechanically polishing the object to be polished, and contribute to improving the ability of the second polishing composition to polish the conductor layer 14.
  • the barrel contained in the second polishing composition may be, for example, silica such as calcined pulverized silica, fumed silica, colloidal silica, or alumina such as colloidal alumina. In order to reduce surface defects of the polished object after polishing, silica is preferred, and colloidal shear force is particularly preferred.
  • the content of the cannonball in the second polishing composition is less than 0. OlgZL, more specifically less than 0.05 gZL, more specifically less than 0. lgZL, the conductor The ability of the second polishing composition to polish layer 14 is not significantly improved. Therefore, in order to obtain a higher polishing rate for the conductor layer 14, the content of the gunshot particles in the second polishing composition is preferably 0.005 gZL or more, more preferably 0.05 gZL or more. And most preferably not less than 0. lgZL.
  • the content of the cannonball in the second polishing composition is more than 200 gZL, more than 20 gZL, more specifically more than lOgZL, the conductive layer 14 is polished.
  • the content of the fine particles in the second polishing composition is preferably 200 gZL or less, more preferably 20 gZL or less, and most preferably lOgZL or less.
  • the average primary particle diameter of the abrasive grains contained in the second polishing composition is preferably 1 nm or more.
  • the average primary particle diameter of the abrasive grains contained in the second polishing composition is larger than 500 nm, the surface quality of the polished object after polishing is reduced due to increased surface roughness or generation of scratches. May be seen. Therefore, in order to maintain the surface quality of the object to be polished after polishing, it is preferable that the average primary particle diameter of the barrel included in the second polishing composition is 500 nm or less.
  • the average primary particle size of the barrel is calculated by the specific surface area force of the barrel measured by the BET method.
  • the abrasive grains contained in the second polishing composition are colloidal silica
  • the following can be said with respect to the average primary particle diameter of the colloidal silica contained in the second polishing composition as abrasive grains. That is, when the average primary particle diameter of colloidal silica contained in the second polishing composition as abrasive grains is smaller than 3 nm, more specifically smaller than 6 nm, the second polishing composition for polishing the conductor layer 14 is used. The ability of things is not improved so much.
  • the average primary particle diameter of the colloidal silica contained in the second polishing composition as the cannon is preferably 3 nm or more, and more preferably. 6 nm or more.
  • the average uniform particle size of colloidal silica contained in the second polishing composition as abrasive grains is larger than 200 nm, more specifically, larger than lOOnm, or more specifically, larger than 50 nm, Colloidal silica tends to settle.
  • the average primary particle diameter of the colloidal silica contained in the second polishing composition as the barrel is preferably 200 nm or less, more preferably lOOnm or less, and most preferably 50 nm. It is as follows.
  • the pH of the second polishing composition is less than 8, the high polishing rate for the conductor layer 14 may not be obtained, or the abrasive grains in the second polishing composition may aggregate. Therefore, there is a problem in practical use. Accordingly, it is essential that the pH of the second polishing composition is 8 or more. On the other hand, if the pH of the second polishing composition is too high, the abrasive grains in the second polishing composition may be dissolved. Therefore, in order to prevent the dissolution of the barrel, the pH of the second polishing composition is preferably 13 or less, more preferably 11 or less.
  • the third polishing composition is manufactured to have a pH of 7 or more by mixing a specific tolyltriazole having a six-membered ring skeleton, a water-soluble polymer, an oxidizing agent, a gunshot particle, and water. . Therefore, the third polishing composition substantially comprises a specific triazole having a six-membered ring skeleton, a water-soluble polymer, an oxidizing agent, abrasive grains, and water.
  • Triazole in the third polishing composition has a hydrophobic functional group in the six-membered ring skeleton, and serves as a protective film forming agent having an action of forming a protective film on the surface of the object to be polished Take on.
  • This triazole forms a protective film on the surface of the conductor layer 14 to form an inner portion of the conductor layer 14. Suppresses the occurrence of dating (see Fig. 2 (b)) by suppressing the excessive removal of components.
  • the hydrophobic functional group of triazole 6-membered ring skeleton contained in the third polishing composition is preferably an alkyl group, more preferably. It is a methyl group.
  • the triazole contained in the third polishing composition is preferably tolyltriazole.
  • Triazole having a six-membered ring skeleton having a hydrophobic functional group does not have a functional group! Compared with a triazole having a six-membered ring skeleton (for example, benzotriazole), the surface of the polished object after polishing. There is little possibility of causing organic residue to remain. This is because triazole having a six-membered ring skeleton having a hydrophobic functional group has a stronger effect of forming a protective film on the surface of the conductor layer 14 than triazole having a six-membered ring skeleton having no functional group. This is because a protective film sufficient to suppress excessive polishing of the conductor layer 14 is formed on the surface of the conductor layer 14 with a relatively small amount of addition.
  • the content of triazole having a hydrophobic functional group in the six-membered ring skeleton in the third polishing composition is less than 0.3 lgZL, more specifically, less than 0.3 gZL, more specifically 0.
  • the amount is less than 5 gZL, there is a possibility that a protective film sufficient to suppress excessive polishing of the conductor layer 14 is not formed on the surface of the conductor layer 14.
  • the content of triazole having a hydrophobic functional group in the six-membered ring skeleton in the third polishing composition is preferably not less than 0.1 lgZL.
  • the content of triazole having a hydrophobic functional group on the six-membered ring skeleton in the third polishing composition is more than 3 g / L, it is derived from triazole as in the case of using benzotriazole. The organic residue is likely to remain on the surface of the polished object as a foreign substance. Accordingly, it is essential that the content of triazole having a hydrophobic functional group in the six-membered ring skeleton in the third polishing composition is 3 gZL or less.
  • the content of triazole having a hydrophobic functional group in the six-membered ring skeleton in the third polishing composition is more than 2 gZL, more specifically, more than 1.5 gZL, the conductor layer 1 4
  • the content of triazole having a hydrophobic functional group in the six-membered ring skeleton in the third polishing composition is preferably 2 gZL or less. More preferably, it is 1.5 gZL or less.
  • the water-soluble polymer in the third polishing composition is blended in order to improve the ability of the third polishing composition to polish the insulator layer 12.
  • the water-soluble polymer contained in the third polishing composition is preferably a polysaccharide, a cellulose derivative, or a polybulu alcohol. Among them, pullulan, hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose or polyvinyl alcohol is more preferable. Ammonium polyacrylate is not preferable because it may cause dating.
  • the content of the water-soluble polymer in the third polishing composition is less than 0. OlgZL, more specifically less than 0. lgZL, and more specifically less than lgZL.
  • the ability of the third polishing composition to polish the insulator layer 12 is not significantly improved.
  • fang a phenomenon called fang (see FIG. 2B) in which the level of the upper surface of the barrier layer 13 and the insulating layer 12 adjacent to the barrier layer 13 is lowered. Therefore, in order to obtain a higher polishing rate for the insulator layer 12 and to suppress the occurrence of fangs, the content of the water-soluble polymer in the third polishing composition should be not less than 0. OlgZL. More preferably, it is 0.
  • the content of the water-soluble polymer in the third polishing composition is more than 100 g / L, more than 50 g / L, or more than lOgZL, There is a possibility that the ability of the third polishing composition to polish the layer 13 may decrease. Therefore, in order to obtain a higher polishing rate for the Noria layer 13, the content of the water-soluble polymer in the third polishing composition is preferably lOOgZL or less, more preferably 50gZL or less. Most preferably, it is lOgZL or less.
  • the oxidizing agent in the third polishing composition has an action of oxidizing the object to be polished, and is used for third polishing that polishes the barrier layer 13 and the conductor layer 14 through oxidation of the barrier layer 13 and the conductor layer 14. Contributes to improving the performance of the composition.
  • the oxidizing agent contained in the third polishing composition is preferably hydrogen peroxide.
  • the content of the oxidizing agent in the third polishing composition is less than 0. lgZL, more specifically, less than 0.3gZL, and more specifically less than 0.5gZL, The ability of the third polishing composition to polish the layer 13 and the conductor layer 14 is not significantly improved.
  • the content of the oxidizing agent in the third polishing composition is not less than 0.lgZL. More preferably, it is 0.3 gZL or more, and most preferably 0.5 gZL or more.
  • the content of the oxidizing agent in the third polishing composition is more than 6 gZL, more than 5 gZL, more specifically more than 4 gZL, the surface of the conductor layer 14 is excessive. There is a risk that an acid layer will be formed. As a result, the portion of the conductor layer 14 to be removed may remain without being removed, resulting in the occurrence of reverse ding. Therefore, in order to suppress the occurrence of reverse dicing, the content of the oxidizing agent in the third polishing composition is preferably 6 gZL or less, more preferably 5 gZL or less, and most preferably 4 gZL or less. .
  • the abrasive grains in the third polishing composition play a role of mechanically polishing the object to be polished, and contribute to an improvement in the ability of the third polishing composition to polish the conductor layer 14.
  • the barrel contained in the third polishing composition may be, for example, silica such as calcined pulverized silica, fumed silica, colloidal silica, or alumina such as colloidal alumina. In order to reduce surface defects of the polished object after polishing, silica is preferred, and colloidal shear force is particularly preferred.
  • the content of the cannonball in the third polishing composition is less than 30 g / L, more specifically less than 50 g / L, more specifically less than 80 g / L.
  • the ability of the third polishing composition to polish the insulator layer 12, the noria layer 13, and the conductor layer 14 is not so improved. Therefore, in order to obtain a higher polishing rate with respect to the insulator layer 12, the noria layer 13, and the conductor layer 14, the content of the barrel in the third polishing composition should be 30 g / L or more. More preferably 50 gZL or more, most preferably 80 gZL or more.
  • the content of the barrel in the third abrasive yarn and composite is more than 300 gZL, more specifically, 200 gZL. However, if it is more than 160gZL, further improvement of the polishing rate is hardly obtained. Therefore, it is preferable that the content of the gunshot particles in the third polishing composition is 300 g / L or less, more preferably 200 gZL or less, and most preferably 160 gZL or less.
  • the average primary particle diameter of the bullet contained in the polishing composition is lOnm or more.
  • the average primary particle diameter of the cannonball is larger than 500 nm, the surface quality of the polished object after polishing may be reduced due to an increase in surface roughness or generation of scratches. Therefore, in order to maintain the surface quality of the object to be polished after polishing, the average primary particle diameter of the abrasive grains contained in the polishing composition is preferably 500 nm or less.
  • the average primary particle size of the cannon is calculated by the specific surface area force of the cannon measured by the BET method.
  • the abrasive grains contained in the third polishing composition are colloidal silica
  • the following can be said with respect to the average primary particle diameter of the colloidal silica contained in the third polishing composition as abrasive grains. That is, when the average primary particle size of colloidal silica contained in the third polishing composition as an efferent is smaller than lOnm, further smaller than 15 nm, more specifically smaller than 20 nm, the insulator The ability of the third polishing composition to polish layer 12, noria layer 13 and conductor layer 14 is not significantly improved.
  • the average primary particle diameter of the colloidal silica contained in the third polishing composition as a canal is lOnm or more. It is more preferably 15 nm or more, and most preferably 20 nm or more.
  • the average primary particle size of colloidal silica contained in the third polishing composition as an ammunition is larger than lOOnm, more specifically 70nm, more specifically 60nm, Since colloidal silica is likely to settle, the storage stability of the third polishing composition may be reduced.
  • the average primary particle diameter of colloidal silica contained in the third polishing composition as a barrel is lOOnm or less, more preferably 70 nm or less, most preferably 60 nm or less.
  • the third polishing composition for polishing the barrier layer 13 when the pH of the third polishing composition is less than 7 There is a practical problem that the capacity of the object is insufficient, the agglomerates in the third polishing composition agglomerate, or reverse dishing occurs. Therefore, it is essential that the pH of the third polishing composition is 7 or more. However, even if the pH is 7 or more, the above-described adverse effects tend to occur as the pH decreases. Therefore, the pH of the third polishing composition is preferably 7.5 or more. On the other hand, if the pH of the third polishing composition is too high, the abrasive grains in the third polishing composition may be dissolved. Therefore, in order to prevent dissolution of the abrasive grains, the pH of the third polishing composition is preferably 13 or less, more preferably 11 or less.
  • the conductor layer 14 is polished because the second or third polishing composition is mixed into the first polishing composition.
  • the first polishing composition contains at least one compound that also has a function of suppressing a decrease in the ability of the first polishing composition and a polybulle alcohol. Therefore, even if the second or third polishing composition is mixed into the first polishing composition, a decrease in the ability of the first polishing composition to polish the conductor layer 14 is suppressed. Therefore, according to the present embodiment, the outer portion of the conductor layer 14 can be efficiently removed in the first preliminary polishing step.
  • the second polishing composition used in the second preliminary polishing step at least one kind of benzotriazole and benzotriazole derived physical strength is also selected as a protective film forming agent that functions to suppress the occurrence of dicing.
  • at least one compound selected from the compounds represented by general formula (1) and general formula (2) is included. Therefore, according to the second polishing composition, although it contains benzotriazole as a protective film forming agent, at least one compound selected from the compound formulas represented by the general formulas (1) and (2) is used. However, the occurrence of dishing can be suppressed more strongly than the conventional polishing composition. Therefore, according to the present embodiment, the outer portion of the conductor layer 14 can be removed while suppressing the occurrence of dateing in the second preliminary polishing step.
  • the third polishing composition used in the final polishing step contains, as a protective film forming agent, a triazole having a hydrophobic functional group on a 6-membered ring skeleton of 3 g or less per liter of the third polishing composition. ing. Therefore, the organic residue derived from the protective film forming agent as a foreign substance is polished after polishing as in the conventional polishing composition containing benzotriazole as the protective film forming agent. A large amount does not remain on the surface of the object. Therefore, according to this embodiment, in the final polishing step, at least the outer portion of the conductor layer 14 and the organic layer residue derived from the protective film forming agent are prevented from remaining on the surface of the polished object as a foreign substance. The outer portion of the barrier layer 13 can be removed.
  • An etching agent may be added to the first polishing composition.
  • the etching agent is added to the first polishing composition, the conductor layer 14 is etched by the action of the etching agent, thereby improving the ability of the first polishing composition to polish the conductor layer 14.
  • the etching agent added to the first polishing composition is preferably a compound selected from organic acid power containing OC amino acid, more preferably. Glycine or ⁇ -alanine.
  • the a-amino acid may be a neutral amino acid such as glycine, alanine, norine, leucine, isoleucine, aroisoleucine, serine, threonine, allothreonine, cystine, methionine, ferrolanine, tryptophan, tyrosine, proline and cystine.
  • Basic amino acids such as arginine and histidine may be used, and acidic amino acids such as dartamic acid and aspartic acid may be used.
  • Organic acids other than a-amino acids include oxalic acid, succinic acid, succinic acid, maleic acid, tartaric acid, 2-quinoline carboxylic acid (quinaldic acid), 2 pyridine carboxylic acid, 2, 6 pyridine carboxylic acid and quinone acid. It may be.
  • the content of the etching agent in the first polishing composition is less than 0.01% by mass, more specifically, less than 0.1% by mass, the conductor layer 14 is polished.
  • the ability of the first polishing composition is not significantly improved. Therefore, in order to obtain a higher polishing rate for the conductor layer 14, the content of the etching agent in the first polishing composition is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.0. 1% by mass or more.
  • the content of the etching agent in the first polishing composition is more than 20% by mass, more specifically, if it is more than 10% by mass, a large amount of etching agent is required, which is uneconomical. It is. Therefore, from the viewpoint of economical viewpoint, the content of the etching agent in the first polishing composition is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less.
  • a protective film forming agent may be added to the first polishing composition.
  • First protective film forming agent When added to the composition, a protective film is formed on the surface of the conductor layer 14 by the action of the protective film forming agent, thereby reducing surface defects (surface roughness, pits, etc.) of the polished object after polishing.
  • the protective film forming agent added to the first polishing composition should be a compound selected from triazole, imidazole and derivatives thereof in order to greatly reduce the surface defects of the polished object after polishing. More preferably, it is a compound selected from benzotriazole and its derivatives.
  • the content of the protective film forming agent in the first polishing composition is less than 0.0001% by mass, the surface defects of the polished object after polishing are not significantly reduced. Therefore, in order to greatly reduce the surface defects of the polished object after polishing, the content of the protective film forming agent in the first polishing composition is preferably 0.0001% by mass or more.
  • the content of the protective film forming agent in the first polishing composition is more than 0.02% by mass, more specifically, more than 0.01% by mass, the first polishing composition contains
  • the second or third polishing composition is mixed, the ability of the first polishing composition to polish the conductor layer 14 may be greatly reduced. Therefore, in order to obtain a higher polishing rate for the conductor layer 14, the content of the etching agent in the first polishing composition is preferably 0.02% by mass or less, more preferably 0.0. 01% by mass or less.
  • An oxidizing agent may be added to the first polishing composition.
  • the conductor layer 14 is oxidized by the action of the oxidizing agent, thereby improving the ability of the first polishing composition to polish the conductor layer 14.
  • the oxidizing agent added to the first polishing composition may be any deviation of hydrogen peroxide, persulfuric acid, periodic acid, perchloric acid, peracetic acid, performic acid, nitric acid or their salts.
  • the oxidizing agent added to the first polishing composition is hydrogen peroxide.
  • the content of the oxidizing agent in the first polishing composition is less than 0.1% by mass, more specifically, less than 1% by mass, the first polishing composition for polishing the conductor layer 14 is used.
  • the capacity of the composition is not improved much. Therefore, in order to obtain a higher polishing rate with respect to the conductor layer 14, the content of the oxidizing agent in the first polishing composition is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 1 It is at least mass%.
  • the content of the oxidizing agent in the first polishing composition is 1 If it is more than 0% by mass, more specifically, if it exceeds 5% by mass, a large amount of oxidant is required, which is uneconomical. Therefore, from the economical viewpoint, the content of the oxidizing agent in the first polishing composition is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less.
  • the first polishing composition may be prepared by diluting the concentrated stock solution before use.
  • the first polishing composition may be added with known additives such as preservatives and antifoaming agents.
  • the abrasive contained in the second polishing composition may be omitted. Even in this case, it is possible to ensure the ability of the second polishing composition to polish the conductor layer 14 by the action of the etching agent and the oxidizing agent contained in the second polishing composition. However, in order to obtain a higher polishing rate for the conductor layer 14, it is preferable that the second polishing composition contains abrasive grains.
  • a compound (nonionic surfactant) represented by the following general formula (3) may be added to the second polishing composition.
  • the ability of the second polishing composition to polish the conductor layer 14 is improved.
  • the compound represented by the general formula (3) like the compounds represented by the general formula (1) and the general formula (2), has an action of forming a protective film on the surface of the object to be polished.
  • the protective film made of the compound represented by the formula (3) has a lower protective effect than the protective film made of the compounds represented by the general formulas (1) and (2).
  • the compound represented by the general formula (3) when the compound represented by the general formula (3) is added to the second polishing composition, the compound represented by the general formula (1) or the general formula (2) is used in the second polishing composition of the embodiment. In some cases, a protective film with a relatively high protective action by the compound is formed, and a protective film with a comparatively low protective action by the compound represented by the general formula (3) is formed. It is considered that the addition of the compound represented by the general formula (3) to the second polishing composition improves the ability of the second polishing composition to polish the conductor layer 14.
  • the compound represented by the general formula (3) contained in the second polishing composition is higher than the conductor layer 14 in order to obtain a polishing rate, such as polyoxyethylene such as polyoxyethylene lauryl ether. Preference is given to alkyl ethers.
  • R represents an alkyl group or an alkylphenol group
  • R ′ represents a polyoxy Represents an ethylene group or a polyoxypropylene group.
  • the content of the compound represented by the general formula (3) in the second polishing composition is more than 50 gZL, further more than lOgZL, more specifically more than 5 gZL.
  • the dating suppression action by the compounds represented by the general formula (1) and the general formula (2) may be weakened, and as a result, there is a possibility that dating is likely to occur.
  • the ability of the second polishing composition to polish the conductor layer 14 may decrease instead. Therefore, in order to avoid such an adverse effect, the content of the compound represented by the general formula (3) in the second polishing composition is preferably 50 gZL or less, more preferably lOgZL or less, and most preferably Is less than 5g ZL.
  • the molecular weight of the compound represented by the general formula (3) contained in the second polishing composition is smaller than 300, more specifically smaller than 400, more specifically smaller than 500.
  • the ability of the second polishing composition to polish the conductor layer 14 is not significantly improved. Therefore, in order to obtain a higher polishing rate for the conductor layer 14, the molecular weight of the compound represented by the general formula (3) contained in the second polishing composition is preferably 300 or more, more preferably Is 400 or more, most preferably 500 or more.
  • the compound represented by the general formula (3) becomes difficult to dissolve in water when the molecular weight is larger than 1500, more specifically 1200, more specifically 1000.
  • the molecular weight of the compound represented by the general formula (3) is so large, the ability of the second polishing composition to polish the conductor layer 14 may decrease instead. Therefore, in order to avoid such harmful effects, the molecular weight of the compound represented by the general formula (3) contained in the second polishing composition is preferably 1500 or less, more preferably 1200 or less, most preferably 1000 or less.
  • the HLB value of the compound represented by the general formula (3) contained in the second polishing composition is smaller than 13, more specifically smaller than 14, the conductor layer 14 is polished.
  • the capacity of the second polishing composition is not significantly improved. Therefore, in order to obtain a higher polishing rate for the conductor layer 14, it is preferable that the HLB value of the compound represented by the general formula (3) contained in the second polishing composition is 13 or more. More preferably, it is 14 or more.
  • the HLB value of the compound represented by the general formula (3) contained in the second polishing composition is larger than 18, more specifically, it is larger than 17, in some cases, the general formula (1) and the general formula Depending on the compound represented by formula (2) There is a possibility that the dating suppression action is weakened, and as a result, there is a possibility that dating is likely to occur. Therefore, in order to suppress dating, the HLB value of the compound represented by the general formula (3) contained in the second polishing composition is preferably 18 or less, more preferably 17 or less. .
  • the HLB value of the compound represented by the general formula (3) can be obtained, for example, by the Griffin method.
  • a pH adjuster may be added to the second polishing composition as necessary.
  • the pH adjusting agent added to the second polishing composition may be slightly different, the ability of the polishing composition to polish the conductor layer 14 is improved, so that an alkali metal such as potassium hydroxide is improved.
  • Anolecs such as hydroxide and ammonia are preferred.
  • the second polishing composition may be prepared by diluting the concentrated stock solution before use.
  • the concentration rate of the concentrated stock solution is preferably 3 times or less.
  • the second polishing composition may be added with known additives such as preservatives and antifoaming agents as necessary.
  • Triazole having a six-membered ring skeleton having a hydrophilic functional group may be added to the third polishing composition! /.
  • the hydrophilic functional group of the triazole 6-membered ring skeleton is preferably a carboxyl group or an amino group, and more preferably. It is a carboxyl group.
  • triazole having a six-membered ring skeleton having a hydrophilic functional group added to the third polishing composition obtains a higher polishing rate for the insulator layer 12 and the conductor layer 14.
  • carboxy benzotriazole or amaminobenzotriazole is preferred, more preferably ruboxybenzotriazole.
  • the content of triazole having a six-membered ring skeleton having a hydrophilic functional group in the third polishing composition is higher than lOgZL, more specifically than 7 gZL, more specifically from 5 g ZL. If the amount is too large, the ability of the third polishing composition to polish the conductor layer 14 may be too high, so that dating is likely to occur. In addition, the third polishing composition for polishing the insulator layer 12 may be too prone to generate fangs. Therefore In order to suppress the occurrence of dating and fangs, the content of triazole having a six-membered ring skeleton having a hydrophilic functional group in the third polishing composition is preferably less than or equal to lOgZL. 7 gZL or less, most preferably 5 gZL or less.
  • a pH adjusting agent may be added to the third polishing composition.
  • the pH adjusting agent added to the third polishing composition may be shifted, the ability of the polishing composition to polish the barrier layer 13 is improved, so that an alkali metal such as potassium hydroxide can be used.
  • Anolecs such as hydroxide and ammonia are preferred.
  • the third polishing composition may be supplemented with a triazole having a six-membered ring skeleton having no functional group, such as benzotriazole, 1- (2 ', 3'dihydroxypropyl) benzotriazole. .
  • a triazole having a six-membered ring skeleton having no functional group such as benzotriazole, 1- (2 ', 3'dihydroxypropyl) benzotriazole.
  • organic residue derived from this triazole remains as a foreign substance on the surface of the polished object after polishing. It becomes easy to do.
  • the content of triazole having a six-membered ring skeleton having no functional group in the third polishing composition is the third content. It is preferable that the total of the content of triazole having a 6-membered ring skeleton having a hydrophobic functional group in the polishing composition is 3 gZL or less.
  • the third polishing composition may be added with 1, 2, 4 triazole, 1H-tetrazole or 5,5'-bi-1H-tetrazole 2 ammonium salt.
  • 1, 2, 4 triazole, 1H-tetrazole or 5,5'-bi-1H-tetrazole 2 ammonium salt is lg / L. Preferred to be less than.
  • the third polishing composition may be prepared by diluting the concentrated stock solution before use.
  • a known additive such as a preservative or an antifoaming agent may be added to the third polishing composition as necessary.
  • Examples 1 to 17 and Comparative Examples 1 to 20 The first polishing composition of Examples 1 to 17 and Comparative Examples 1 to 20 by appropriately mixing a water-soluble polymer or an alternative compound, abrasive grains, an etching agent, benzotriazole, hydrogen peroxide and water A product was prepared.
  • Table 1 shows the details of the water-soluble polymer in each first polishing composition or its alternative compound, abrasive grains, etching agent, benzotriazole and hydrogen peroxide, and the pH of each first polishing composition. It is as follows.
  • polishing Rate polishing conditions shown in Table 3 for a copper blanket wafer having a diameter of 200 mm using each of the first polishing compositions of Examples 1 to 17 and Comparative Examples 1 to 20
  • the polishing rate obtained when polishing with.
  • the polishing rate was determined by dividing the difference in thickness of each wafer before and after polishing by the polishing time.
  • a sheet resistance measuring device “VR-120” manufactured by Kokusai Electric System Service Co., Ltd. was used.
  • the “No Addition” column shows the polishing rate when the first polishing compositions of Examples 1 to 17 and Comparative Examples 1 to 20 were used as they were without adding any additives.
  • BTAO BTAO.
  • polishing rate maintenance ratio the values of the polishing rate when the first polishing compositions of Examples 1 to 17 and Comparative Examples 1 to 20 are used as they are are shown as benzotriazole.
  • the polishing rate maintenance ratio obtained by dividing by the value of the polishing rate when using each first polishing composition to which a predetermined amount of polyburpyoridone or lactic acid is added is shown.
  • the content of benzotriazole in the first polishing composition is 0.02% by mass
  • the polishing rate maintenance rate when benzotriazole is added to each first polishing composition is shown in the “BTAO. 02 mass%” column.
  • the polishing rate maintenance rate when polyvinylpyrrolidone was added to each first polishing composition so that the content of polybulurpyrrolidone in the first polishing composition was 0.1% by mass was “PVPO. 1% by mass "Indicated in the column.
  • Example 1 A1 0.1 B1 1 C1 0.9 0.005 3 6.8
  • Example 2 A1 0.1 B1 1 C2 0.9 0.005 3 6.8
  • Example 3 A1 0.1 B1 1 C3 1 0 05 3 7.1
  • Example 4 A1 0.1 B2 1 C1 0.9 0.005 3 6.8
  • Example 5 A1 0.1 B3 1 C1 0.9 0.005 3 68
  • Example 6 A1 0.1 B4 1 []% by mass C1 0.9 0.005 3 6.8
  • Example 7 A2 0.1 B1 1 C1 0.9 0.005 3 6.8
  • Example 8 A2 0.1 B1 1 C2 0.9 0.005 3 6.8
  • Example 9 A2 0.1 B1 1 C3 () C 1 0.005 3 7.1
  • Example 10 A2 0.1 B2 1 C1 Agent Guchinin 0.9 0.005 3 6.8
  • Example 11 A2 0.1 B3 1 C1 0.9 0.005 3 6.8
  • Example 12 A2 0.1 B4 1 C1 0.9 0.005 3 6.8
  • Example 13 A1 0 1 B1 1 C1 0.9 0.005 3 6.8
  • Example 15 A2 0.01 Bl 1 C1 0.9 0.005 3 6.8
  • Example 16 A2 5 B1 1 C1 0.9 0005 3 6.8
  • Example 17 A3 0.1 B1 1 C1 0.9 0.005 3 [] Hydrogen oxidation amount% excess 6.8 Comparative example 1 ⁇ 0 B1 1 C1 0.9 0.005 3 6.8 Comparative example 2 0 B1 1 C2 0.9 0.005 3 6.8 Comparative example 3 0 B1 1 C3 1 0.005 3 7.1 Comparative Example 4 0 B2 1 C1 0.9 0.005 3 6.8 Comparative Example 5-0 B3 1 ⁇ 1 0.9 0.005 3 6.8 Comparative Example 6 0 B4 1 C1 0.9 0.005 3 6.8 Comparative Example 7 A4 1 B1 1 C1 0.9 0.005 3 6.8 Comparative Example 8 A4 1 B1 1 C2 0.9 0.005 3 6.8 Comparative Example 9 A4 1 B1 1 C3 1 0.005 3 7.1 Comparative Example 10 A4 1 B2 1 C1 0.9 0.005 3 6.8 Comparative Example 11 A4 1 B3 1 C1 0.9 0.005 3 6.8 Comparison Example 12 A4 1 B4 1 C1
  • B1 is colloidal silica with an average primary particle size of 35 nm
  • B2 is colloidal silica with an average primary particle size of lOnm
  • B3 is fumed silica with an average primary particle size of 30 nm
  • B4 is an average. This represents fumed alumina with a primary particle size of 30 nm.
  • “Etching Agent” column C1 represents glycine, C2 represents alanine, and C3 represents quinaldic acid.
  • Comparative example 1 800 200 120 410 310 0.25 0.15 Retention ratio 0.51 0.39 Comparative example 2 370 190 100 300 180 0.51 0.27 0,81 0.49 Comparative example 3 340 120 80 250 150 0.35 0.24 0.74 0.44 Comparative example 4 620 180 110 350 210 0.29 0.18 0.56 0.34 Comparative Example 5 780 200 120 350 300 0.26 0.15 0.45 0.38 Comparative Example 6 760 210 120 340 300 0.28 0.16 0.45 0.39 Comparative Example 7 600 200 150 350 250 0.33 0.25 0.58 0.42 Comparative Example 8 330 100 80 280 170 0.30 0.24 0.85 0.52 Comparative Example 9 350 80 60 270 180 0.23 0.17 0.77 0.51 Comparative Example 10 550 180 120 320 240 0.33 0.22 0.58 0.44 Comparative Example 11 600 170 120 310 240 0.28 0.20 0.52 0.40 Comparative Example 12 610 180 130 310 240 0.30 0.21 0.51 0.39 Comparative Example 13 270 120 80 150 110 0.44 0.30 0.56 0.41 Comparative Example 14 150
  • Polishing composition supply rate 200 mLZ min
  • Carrier rotation speed -1. 0 ⁇
  • a copper pattern wafer from SEMATEC has a tantalum noria layer and a copper conductor layer with a thickness of 10000A on an insulating layer made of silicon dioxide having trenches. Initial recess of depth 5000A On the top surface.
  • the first polishing composition of Example 1 was used to conduct a conductor.
  • Pre-polishing was performed under the polishing conditions shown in Table 5 until the layer thickness reached 300 nm. Subsequently, the same copper pattern wafer was polished under the polishing conditions shown in Table 5 until the upper surface of the barrier layer was exposed using each of the second polishing compositions of Examples 18 to 36 and Comparative Examples 21 to 32. After that, using a profiler “HRP340”, a contact surface measurement device manufactured by KLA-Tencor Corporation, the amount of dishing was measured in each wafer region in which 100 ⁇ m wide trenches were isolated.
  • HRP340 a contact surface measurement device manufactured by KLA-Tencor Corporation
  • Example 18 0.08 B1 3.5 0 1 /] [Oxygen 1% water-peroxide 3L5 g 5 1 G1 3.5 9.2 390 55 ⁇
  • Example 19 0.08 B1 3.5 0 15 Content 5 3 G1 3.5 9.2 383 58 ⁇
  • Example 20 0.08 B1 3.5 0 15 5] [/ Lg 5 G1 3.5 9.2 400 63 O
  • Example 21 0.08 B1 3.5 0 15 5 () Content F 3 G1 4 9.6 395 78 ⁇
  • Example 22 0.04 B1 3.5 0 15 5 3 / U (Dakaryl Locog G1 3.5 9.2 450 70 0
  • Example 23 0.06 B1 3.5 0 15 5 3 G1 3.5 9.2 412 55 ⁇
  • Example 24 0.10 B1 3.5 0 15 5 3 G1 () G 3.5 9.2 304 43 O
  • Example 25 0.08 B1 3.5 0 15 4 3 G1 preparation H adjustment p content 3.5 9.6 361 55 ⁇
  • the polyoxyethylene lauryl ether acetic acid used in Examples and Comparative Examples has a molecular weight of 41, the number of repeating units in the polyoxyethylene group is 2.5, and the HLB value is 12.2.
  • the palm oil fatty acid sarcosine triethanolamine used in the comparative example has a molecular weight of 444 and an HLB value of 9.8.
  • the polyoxyethylene lauryl ether sulfate ammonium used in the comparative example has a molecular weight of 374.5, the number of repeating units in the polyoxyethylene group is 2, and the HLB value is 10.9.
  • the polyoxyethylene lauryl ether used in the examples has a molecular weight of 802 and an HLB value of 15.8.
  • Polishing machine "Mirra", one-side CMP polishing machine from Applied Materials
  • Polishing composition supply rate 200 mL / min
  • the third polishing composition of Examples 37 to 64 and Comparative Examples 33 to 42 was prepared by appropriately mixing triazole, water-soluble polymer, hydrogen peroxide, colloidal silica sol and pH adjuster and diluting with water as necessary. A product was prepared. Table 6 shows the details of triazole, water-soluble polymer, hydrogen peroxide, colloidal silica and pH adjuster in each third polishing composition, and the pH of each third polishing thread and composition.
  • each of the third polishings of Examples 37 to 64 and Comparative Examples 33 to 42 1 shows the polishing rate obtained when a copper blanket weno having a diameter of 20 Omm, a tantalum blanket wafer, and a silicon dioxide (TEOS) blanket wafer are polished under the polishing conditions shown in Table 8 by using the above-described composition.
  • the polishing rate was determined by dividing the difference in thickness of each wafer before and after polishing by the polishing time.
  • the difference in thickness of each wafer before and after polishing is calculated as the polishing rate of the third polishing composition for the wafer, and the polishing rate with the third polishing composition immediately after preparation and The pot life of each third polishing composition was evaluated based on the comparison of the polishing rates with the three polishing compositions.
  • ⁇ indicates that a polishing rate exceeding 80% immediately after preparation was obtained even after the second half of the adjustment, and ⁇ indicates that immediately after preparation three months after adjustment.
  • a polishing rate exceeding 80% was obtained, but after the second half of the adjustment, it was confirmed that only a polishing rate of less than 80% was obtained immediately after preparation, and X was prepared when three months passed after adjustment. It shows that the polishing rate was less than 80% immediately after that, and it was powerful.
  • the column "Corrosiveness" in Table 7 shows the results of evaluating the strength of the corrosive action of each of the third polishing compositions of Examples 37 to 64 and Comparative Examples 33 to 42.
  • SEMATEC A copper pattern wafer (854 mask pattern) was polished using the first polishing composition of Example 1 under the polishing conditions shown in Table 3 until the thickness of the conductor layer reached 300 nm.
  • polishing was performed under the polishing conditions shown in Table 5 until the upper surface of the barrier layer was exposed. Thereafter, the same copper pattern wafer was further polished under the polishing conditions shown in Table 8 using the third polishing compositions of Examples 37 to 64 and Comparative Examples 33 to 42.
  • the third polishing composition Based on the value obtained by subtracting the dishing amount after polishing using the third polishing composition, the third polishing composition We evaluated how much the desiccation was improved.
  • ⁇ indicates that the dishing amount before polishing using the third polishing composition is also 20 nm or more after subtracting the dishing amount after polishing using the third polishing composition. ⁇ indicates 5 nm or more and less than 20 nm, and X indicates less than 5 nm.
  • the profiler “HRP340” was used to measure the amount of fan in each wafer area where 100 ⁇ m wide trenches were isolated, and the degree of fang generation was evaluated based on the measurement results. .
  • ⁇ indicates that the fang amount is less than 5 nm
  • ⁇ indicates that it is 5 nm or more and less than 10 nm
  • X indicates that it is lOnm or more.
  • the same copper pattern wafer was finish-polished using the third polishing compositions of Examples 37 to 64 and Comparative Examples 33 to 42 under the polishing conditions shown in Table 8.
  • the profiler “HRP340” was used to measure the presence or absence of reverse dicing in the region of the wafer where 100 ⁇ m wide trenches were isolated.
  • ⁇ indicates that no reverse dating has occurred
  • X indicates that reverse dating has occurred.
  • the number of foreign matters having a size of 0.2 m or more was measured.
  • A1 represents tolyltriazole
  • A2 represents benzotriazole
  • A3 represents 1, 2, 4 triazole
  • B1 represents carboxybenzotriazole.
  • C1 represents pullulan
  • C2 represents polybutyl alcohol
  • C3 represents hydroxyethyl cellulose
  • C4 represents carboxymethylcellulose
  • C5 represents ammonium polyacrylate.
  • F1 represents ammonia
  • F2 represents hydroxyaluminum
  • F3 represents malic acid
  • F4 represents citrate.
  • Polishing Pad Mouth-and-Haas polyurethane laminated polishing pad "IC
  • Polishing composition supply rate 200 mL / min
  • Carrier rotation speed 80 rpm
  • the number of foreign matters on the wafer surface after polishing could be suppressed to 10 ⁇ 10 2 or less.
  • the third polishing compositions of Examples 37 to 64 were practically satisfactory with respect to polishing rate, pot life, corrosiveness, dishing, fang, and reverse desizing.

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Abstract

　研磨方法は、研磨対象物を予備研磨する工程と、予備研磨後の研磨対象物を仕上げ研磨する工程とを備える。前記研磨対象物の予備研磨は、予備研磨の工程において除去されるべき研磨対象物の導体層の部分の大半を除去するべく、研磨対象物を研磨する工程と、前記除去されるべき導体層の部分の残部を除去するべく、前記除去されるべき導体層の部分の大半が除去された後の研磨対象物を研磨する工程とを備える。前記除去されるべき導体層の部分の大半が除去された後の研磨対象物の研磨は、保護膜形成剤と、酸化剤と、エッチング剤とを含有する特定の予備研磨用組成物を用いて行なわれる。

Description

明 細 書
研磨方法
技術分野
[0001] 本発明は、研磨用組成物を用いた研磨方法に関する。
背景技術
[0002] 半導体デバイスの配線を形成する場合にはまず、トレンチを有する絶縁体層の上 にバリア層及び導体層を順次に形成する。その後、化学機械研磨により少なくともト レンチの外に位置する導体層の部分 (導体層の外側部分)及びトレンチの外に位置 するバリア層の部分 (バリア層の外側部分)を除去する。この少なくとも導体層の外側 部分及びバリア層の外側部分を除去するための研磨は通常、第 1研磨工程と第 2研 磨工程に分けて行なわれる。第 1研磨工程では、バリア層の外側部分の上面を露出 させるベぐ導体層の外側部分の一部を除去する。続く第 2研磨工程では、絶縁体層 を露出させるとともに平坦な表面を得るベぐ少なくとも導体層の外側部分の残部及 びバリア層の外側部分を除去する。
[0003] 特許文献 1, 2には、第 1研磨工程及び第 2研磨工程での使用が可能な研磨用組 成物が開示されている。特許文献 1, 2の研磨用組成物には、ベンゾトリアゾールのよ うな保護膜形成剤と、過酸化水素のような酸化剤と、グリシンのようなエッチング剤と が含有されている。しかしながら、これらの研磨用組成物を使用した場合には、トレン チの中に位置する導体層の部分の除去が過剰に進行して導体層の上面のレベルが 低下するデイツシングと呼ばれる現象に関する要求性能が十分に満足されな力つたり 、ベンゾトリアゾール由来の有機物残渣が異物として研磨後の研磨対象物の表面に 残存しやす力つたりして問題があった。
特許文献 1 :特開平 8— 83780号
特許文献 2：国際公開第 00Z39844号
発明の開示
[0004] 本発明の目的は、半導体デバイスの配線をより良好に形成可能な研磨方法を提供 することにある。 [0005] 上記の目的を達成するために、本発明の一態様では、以下の研磨対象物を研磨 する方法が提供される。前記研磨対象物は、トレンチを有する絶縁体層と、絶縁体層 の上に設けられたバリア層と、ノリア層の上に設けられた導体層とを備える。バリア層 及び導体層のそれぞれは、トレンチの中に位置する内側部分とトレンチの外に位置 する外側部分とを有する。前記方法は、導体層の外側部分の一部を除去してバリア 層の外側部分の上面を露出させるベぐ研磨対象物を予備研磨する工程と、少なくと も導体層の外側部分の残部及びバリア層の外側部分を除去するべぐ前記導体層 の外側部分の一部が除去された研磨対象物を仕上げ研磨する工程とを備える。前 記研磨対象物の予備研磨は、予備研磨の工程において除去されるべき導体層の部 分の大半を除去するべぐ研磨対象物を研磨する工程と、前記除去されるべき導体 層の部分の残部を除去するべぐ前記除去されるべき導体層の部分の大半が除去さ れた後の研磨対象物を研磨する工程とを備える。前記除去されるべき導体層の部分 の大半が除去された後の研磨対象物の研磨は、保護膜形成剤と、酸化剤と、エッチ ング剤とを含有する予備研磨用組成物を用いて行なわれる。前記保護膜形成剤は、 ベンゾトリアゾール及びべンゾトリアゾール誘導体力 選ばれる少なくとも一種の化合 物と、一般式 ROR' COOH及び一般式 ROR' OPO H (Rはアルキル基又はアルキ
3 2
ルフエ二ル基を表し、 R'はポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピレン基又はポリ（ ォキシエチレン ·ォキシプロピレン)基を表す。 )で表される化合物力も選ばれる少なく とも一種の化合物とを含む。予備研磨用組成物の pHは 8以上である。
[0006] 本発明の別の態様では、以下の研磨対象物を研磨する方法が提供される。前記研 磨対象物は、トレンチを有する絶縁体層と、絶縁体層の上に設けられたノリア層と、 ノリア層の上に設けられた導体層とを備える。バリア層及び導体層のそれぞれは、ト レンチの中に位置する内側部分とトレンチの外に位置する外側部分とを有する。前 記方法は、導体層の外側部分の一部を除去してバリア層の外側部分の上面を露出 させるベぐ研磨対象物を予備研磨する工程と、少なくとも導体層の外側部分の残部 及びバリア層の外側部分を除去するべぐ前記導体層の外側部分の一部が除去さ れた研磨対象物を仕上げ研磨する工程とを備える。前記研磨対象物の仕上げ研磨 は、六員環骨格を有するトリァゾールと、水溶性高分子と、酸化剤と、砥粒とを含有す る仕上げ研磨用組成物を用いて行なわれる。前記トリァゾールは六員環骨格に疎水 性官能基を有している。仕上げ研磨用組成物中の前記トリァゾールの含有量は 3gZ L以下である。仕上げ研磨用組成物の pHは 7以上である。
図面の簡単な説明
[0007] [図 1]図 1 (a)、図 1 (b)、図 1 (c)及び図 1 (d)は半導体デバイスの配線の形成方法を 説明するための研磨対象物の断面図である。
[図 2]図 2 (a)はデイツシングを説明するための研磨対象物の断面図、図 2 (b)はディ ッシング及びファングを説明するための研磨対象物の断面図、図 2 (c)は逆ディッシ ングを説明するための研磨対象物の断面図である。
発明を実施するための最良の形態
[0008] 以下、本発明の一実施形態を図 1 (a)〜1 (d)に従って説明する。
[0009] 本実施形態にぉ ヽては、半導体デバイスの配線は以下のようにして形成される。ま ず、図 1 (a)に示すように、半導体基板（図示略）に設けられてトレンチ 11を有する絶 縁体層 12の上にバリア層 13及び導体層 14を順次に形成する。その後、化学機械研 磨により少なくともトレンチ 11の外に位置する導体層 14の部分 (導体層 14の外側部 分)及びトレンチ 11の外に位置するノリア層 13の部分 (バリア層 13の外側部分)を除 去する。その結果、図 1 (d)に示すように、トレンチ 11の中に位置するバリア層 13の 部分 (バリア層 13の内側部分)の少なくとも一部及びトレンチ 11の中に位置する導体 層 14の部分 (導体層 14の内側部分)の少なくとも一部が絶縁体層 12の上に残る。こ うして絶縁体層 12の上に残った導体層 14の部分が半導体デバイスの配線として機 會すること〖こなる。
[0010] 絶縁体層 12は、例えば、二酸化ケイ素、フッ素をドープした二酸化ケイ素（SiOF) 、又は炭素をドープした二酸ィ匕ケィ素（SiOC)から形成される。
[0011] バリア層 13は、導体層 14の形成に先立って、絶縁体層 12の表面を覆うように絶縁 体層 12の上に形成される。ノリア層 13は、例えば、タンタル、タンタル合金又は窒化 タンタル力も形成される。ノリア層 13の厚さはトレンチ 11の深さよりも小さい。
[0012] 導体層 14は、ノリア層 13の形成に引き続いて、少なくともトレンチ 11が埋まるように ノリア層 13の上に形成される。導体層 14は、例えば、銅又は銅合金から形成される [0013] 化学機械研磨により少なくとも導体層 14の外側部分及びバリア層 13の外側部分を 除去する場合にはまず、図 1 (b)に示すように、導体層 14の外側部分の大半を除去 する (第 1予備研磨工程)。この工程は、バリア層 13の外側部分の上面が露出する前 に終了される。その後、図 1 (c)に示すように、バリア層 13の外側部分の上面を露出 させるベぐ導体層 14の外側部分の残部の一部を除去する（第 2予備研磨工程)。そ して最後に、図 1 (d)に示すように、絶縁体層 12を露出させるとともに平坦な表面を 得るベぐ少なくとも導体層 14の外側部分の残部及びバリア層 13の外側部分を除去 する (仕上げ研磨工程)。
[0014] 最初の導体層 14の外側部分の大半を除去するための研磨では第 1研磨用組成物
(第 1予備研磨用組成物）が使用される。続く導体層 14の外側部分の残部の一部を 除去するための研磨では第 2研磨用組成物 (第 2予備研磨用組成物）が使用される。 最後の少なくとも導体層 14の外側部分の残部及びバリア層 13の外側部分を除去す るための研磨では第 3研磨用組成物 (仕上げ研磨用組成物）が使用される。以下、第 1〜第 3研磨用組成物を順に説明する。
《第 1研磨用組成物》
第 1研磨用組成物は、所定量の水溶性高分子と砲粒と水とを混合することにより製 造される。従って、第 1研磨用組成物は、水溶性高分子、砥粒及び水から実質的に なる。
[0015] 第 1研磨用組成物中の水溶性高分子は、第 1研磨用組成物に第 2又は第 3研磨用 組成物が混入することに起因して導体層 14を研磨する第 1研磨用組成物の能力が 低下するのを抑制するために配合されている。第 1研磨用組成物に含まれる水溶性 高分子は、多糖類及びポリビュルアルコール力 選ばれる少なくとも一種の化合物で あるが、別の研磨用組成物の混入による第 1研磨用組成物の能力の低下を強く抑制 するためにはプルランであることが好ましい。多糖類は、澱粉、アミロぺクチン及びグ リコゲン等の貯蔵多糖類でもよいし、セルロース、ぺクチン及びへミセルロース等の構 造多糖類でもよ 、し、プルラン及びエルシナン等の細胞外多糖類でもよ 、。
[0016] 第 1研磨用組成物中の水溶性高分子の含有量が 0. 01質量％よりも少ない場合、 さらに言えば 0. 05質量％よりも少ない場合には、別の研磨用組成物の混入による第 1研磨用組成物の能力の低下があまり抑制されない。従って、別の研磨用組成物の 混入による第 1研磨用組成物の能力の低下を強く抑制するためには、第 1研磨用組 成物中の水溶性高分子の含有量は 0. 01質量％以上であることが好ましぐより好ま しくは 0. 05質量％以上である。一方、第 1研磨用組成物中の水溶性高分子の含有 量が 10質量％よりも多い場合、さらに言えば 5質量％よりも多い場合には、導体層 14 を研磨する第 1研磨用組成物の能力に低下が起こる虞がある。従って、導体層 14に 対してより高 、研磨速度を得るためには、第 1研磨用組成物中の水溶性高分子の含 有量は 10質量％以下であることが好ましぐより好ましくは 5質量％以下である。
[0017] 第 1研磨用組成物中の砥粒は、研磨対象物を機械的に研磨する役割を担い、導体 層 14を研磨する第 1研磨用組成物の能力の向上に寄与する。第 1研磨用組成物に 含まれる砥粒は、導体層 14に対してより高い研磨速度を得るためには、焼成粉砕シ リカやフュームドシリカ、コロイダルシリカのようなシリカ又はコロイダルアルミナのような アルミナであることが好ましい。その中でも、研磨後の研磨対象物の表面欠陥を低減 することができる点で、フュームドシリカ、フュームドアルミナ又はコロイダルシリカがよ り好ましい。
[0018] 第 1研磨用組成物中の砲粒の含有量が 0. 1質量％よりも少ない場合、さらに言え ば 0. 5質量％よりも少ない場合には、導体層 14を研磨する第 1研磨用組成物の能 力があまり向上されない。従って、導体層 14に対してより高い研磨速度を得るために は、第 1研磨用組成物中の砲粒の含有量は 0. 1質量％以上であることが好ましぐよ り好ましくは 0. 5質量％以上である。一方、第 1研磨用組成物中の砲粒の含有量が 1 0質量％よりも多い場合、さらに言えば 5質量％よりも多い場合には、砲粒が凝集を起 こしゃすくなる虞がある。従って、砲粒の凝集を抑制するためには、第 1研磨用組成 物中の砲粒の含有量 10質量％以下であることが好ましぐより好ましくは 5質量％以 下である。
[0019] 第 1研磨用組成物に含まれる砥粒の平均一次粒子径が 10nmよりも小さい場合、さ らに言えば 20nmよりも小さい場合には、導体層 14を研磨する第 1研磨用組成物の 能力があまり向上されない。従って、導体層 14に対してより高い研磨速度を得るため には、第 1研磨用組成物に含まれる砲粒の平均一次粒子径は 10nm以上であること が好ましぐより好ましくは 20nm以上である。一方、第 1研磨用組成物に含まれる砥 粒の平均一次粒子径が 200nmよりも大きい場合、さらに言えば 120nmよりも大きい 場合には、砥粒が凝集を起こしやすくなる虞がある。従って、砥粒の凝集を抑制する ためには、第 1研磨用組成物に含まれる砲粒の平均一次粒子径は 200nm以下であ ることが好ましぐより好ましくは 120nm以下である。なお、砲粒の平均一次粒子径は 、例えば BET法により測定される砥粒の比表面積カゝら算出される。
《第 2研磨用組成物》
第 2研磨用組成物は、所定量の保護膜形成剤と酸化剤とエッチング剤 (錯形成剤） と砲粒と水とを混合することによって pHが 8以上になるように製造される。従って、第 2 研磨用組成物は、保護膜形成剤、酸化剤、エッチング剤、砥粒及び水から実質的に なる。
[0020] 第 2研磨用組成物中の保護膜形成剤は、研磨対象物の表面に保護膜を形成する 作用を有し、導体層 14の表面に保護膜を形成して導体層 14の内側部分が過剰に 除去されるのを抑制することによりデイツシング（図 2 (a)参照）の発生を抑制する。
[0021] 第 2研磨用組成物に含まれる保護膜形成剤は、ベンゾトリアゾール及びべンゾトリア ゾール誘導体力 選ばれる少なくとも一種の化合物と、下記の一般式（1)及び一般 式 (2)で表される化合物 (ァニオン界面活性剤)力も選ばれる少なくとも一種の化合 物とを含む。換言すれば、第 2研磨用組成物は、ベンゾトリアゾール及びべンゾトリア ゾール誘導体カゝら選ばれる少なくとも一種の化合物カゝらなる第 1保護膜形成剤と、一 般式（ 1)及び一般式 (2)で表される化合物力 選ばれる少なくとも一種の化合物から なる第 2保護膜形成剤とを含有する。ベンゾトリアゾール誘導体は、例えば、ベンゾト リアゾールの五員環に結合している水素原子が他の原子団で置き換えられてなる。
[0022] ROR' COOH …ひ）
ROR' OPO H - -- (2)
3 2
式（1) , (2)において、 Rはアルキル基又はアルキルフエ-ル基を表し、 R'はポリオ キシエチレン基、ポリオキシプロピレン基又はポリ（ォキシエチレン ·ォキシプロピレン） 基を表す。 [0023] 第 2研磨用組成物に含まれる第 1保護膜形成剤は、より強いディッシング抑制作用 を得るためには、ベンゾトリアゾールであることが好ま U、。
[0024] 第 2研磨用組成物中の第 1保護膜形成剤の含有量が 0. OOlg/Lよりも少ない場 合、さらに言えば 0. OlgZLよりも少ない場合には、導体層 14の過剰な研磨を抑制 するのに十分な保護膜が導体層 14の表面に形成されない虞があり、その結果、ディ ッシングの発生があまり抑制されな力つたり、導体層 14の表面に荒れが生じたりする 虞がある。従って、これらの弊害を避けるためには、第 2研磨用組成物中の第 1保護 膜形成剤の含有量は 0. OOlgZL以上であることが好ましぐより好ましくは 0. Olg/ L以上である。一方、第 2研磨用組成物中の第 1保護膜形成剤の含有量が lgZLよ りも多い場合、さらに言えば 0. lgZLよりも多い場合には、導体層 14の表面に過剰 に保護膜が形成されるために導体層 14の研磨が抑制されすぎる虞がある。従って、 導体層 14に対する適度な研磨速度を維持するためには、第 2研磨用組成物中の第 1保護膜形成剤の含有量は lgZL以下であることが好ましぐより好ましくは 0. lgZ L以下である。
[0025] 第 2研磨用組成物に含まれる第 2保護膜形成剤は、より強いディッシング抑制作用 を得るためには、ポリオキシエチレンラウリルエーテル酢酸のようなポリオキシェチレ ンアルキルエーテル酢酸、ある 、はポリオキシエチレンアルキルフエ-ルエーテルリ ン酸であることが好ましい。
[0026] 第 2研磨用組成物中の第 2保護膜形成剤の含有量が 0. 05g/Lよりも少ない場合 、さらに言えば 0. 5gZLよりも少ない場合、もっと言えば lgZLよりも少ない場合には 、デイツシングの発生があまり抑制されない。従って、デイツシングの発生を強く抑制 するためには、第 2研磨用組成物中の第 2保護膜形成剤の含有量は 0. 05gZL以 上であることが好ましぐより好ましくは 0. 5gZL以上、最も好ましくは lgZL以上で ある。一方、第 2研磨用組成物中の第 2保護膜形成剤の含有量が 50g/Lよりも多い 場合、さらに言えば 30gZLよりも多い場合、もっと言えば 15gZLよりも多い場合に は、導体層 14の研磨が抑制されすぎる虞がある。従って、導体層 14に対する適度な 研磨速度を維持するためには、第 2研磨用組成物中の第 2保護膜形成剤の含有量 は 50gZL以下であることが好ましぐより好ましくは 30gZL以下、最も好ましくは 15g ZL以下である。
[0027] 第 2研磨用組成物に含まれる第 2保護膜形成剤の分子量が 200よりも小さい場合、 さらに言えば 400よりも小さい場合には、あまり強いディッシング抑制作用が得られな い虞がある。従って、より強いディッシング抑制作用を得るためには、第 2研磨用組成 物に含まれる第 2保護膜形成剤の分子量は 200以上であることが好ましぐより好まし くは 400以上である。一方、第 2保護膜形成剤は、分子量が 1000よりも大きい場合、 さらに言えば 700よりも大きい場合には水に溶解しに《なる。従って、第 2研磨用組 成物中での第 2保護膜形成剤の溶解性を良好にするためには、第 2研磨用組成物 に含まれる第 2保護膜形成剤の分子量は 1000以下であることが好ましぐより好まし くは 700以下である。
[0028] 第 2保護膜形成剤は、ポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピレン基又はポリ（ォキ シエチレン.ォキシプロピレン）基中の繰り返し単位の繰り返し数が 2よりも少ない場合 、さらに言えば 3よりも少ない場合には、水に溶解しに《なる。従って、第 2研磨用組 成物中での第 2保護膜形成剤の溶解性を良好にするためには、第 2研磨用組成物 に含まれる第 2保護膜形成剤のポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピレン基又は ポリ（ォキシエチレン'ォキシプロピレン）基中の繰り返し単位の繰り返し数は 2以上で あることが好ましぐより好ましくは 3以上である。
[0029] 第 2保護膜形成剤は、 HLB (親水親油ノ ランス)値が 10よりも小さい場合、さらに言 えば 11. 5よりも小さい場合には、水に溶解しにくくなり、乳濁状態となるので研磨対 象物への一様な保護膜形成には不適当である。従って、第 2研磨用組成物中での 第 2保護膜形成剤の溶解性を良好にするためには、第 2研磨用組成物に含まれる第 2保護膜形成剤の HLB値は 10以上であることが好ましぐより好ましくは 11. 5以上 である。一方、第 2研磨用組成物に含まれる第 2保護膜形成剤の HLB値が 16よりも 大きい場合、さらに言えば 14よりも大きい場合には、あまり強いディッシング抑制作用 が得られない虞がある。従って、より強いディッシング抑制作用を得るためには、第 2 研磨用組成物に含まれる第 2保護膜形成剤の HLB値は 16以下であることが好ましく 、より好ましくは 14以下である。なお、第 2保護膜形成剤の HLB値は、例えばグリフィ ン法で求められる。 [0030] 第 2研磨用組成物中の酸化剤は、研磨対象物を酸化する作用を有し、導体層 14 の酸ィ匕を通じて導体層 14を研磨する第 2研磨用組成物の能力の向上に寄与する。 第 2研磨用組成物に含まれる酸化剤は、酸化剤に由来する研磨対象物の金属汚染 を低減するためには、過酸ィ匕水素であることが好ま 、。
[0031] 第 2研磨用組成物中の酸化剤の含有量が 0. 3gZLよりも少ない場合、さらに言え ば 1. 5gZLよりも少ない場合、もっと言えば 3gZLよりも少ない場合には、導体層 14 を研磨する第 2研磨用組成物の能力があまり向上されない。従って、導体層 14に対 してより高い研磨速度を得るためには、第 2研磨用組成物中の酸化剤の含有量は 0. 3gZL以上であることが好ましぐより好ましくは 1. 5gZL以上、最も好ましくは 3gZ L以上である。一方、第 2研磨用組成物中の酸化剤の含有量が 30gZLよりも多い場 合、さらに言えば 15gZLよりも多い場合、もっと言えば lOgZLよりも多い場合には、 導体層 14を研磨する第 2研磨用組成物の能力が高くなりすぎてデイツシングが発生 しゃすくなる虞がある。従って、デイツシングの発生を抑制するためには、第 2研磨用 組成物中の酸化剤の含有量は 30gZL以下であることが好ましぐより好ましくは 15g ZL以下、最も好ましくは lOgZL以下である。
[0032] 第 2研磨用組成物中のエッチング剤は、研磨対象物をエッチングする作用を有し、 導体層 14のエッチングを通じて導体層 14を研磨する第 2研磨用組成物の能力の向 上に寄与する。第 2研磨用組成物に含まれるエッチング剤は、例えば、グリシンゃァ ラニン、ノリンのような α—アミノ酸であってもよぐ導体層 14に対してより高い研磨速 度を得るためには、その中でもグリシンが好ま 、。
[0033] 第 2研磨用組成物中のエッチング剤の含有量が 0. 5gZLよりも少ない場合、さらに 言えば lgZLよりも少ない場合、もっと言えば 3gZLよりも少ない場合には、導体層 1 4を研磨する第 2研磨用組成物の能力があまり向上されない。従って、導体層 14に 対してより高い研磨速度を得るためには、第 2研磨用組成物中のエッチング剤の含 有量は 0. 5gZL以上であることが好ましぐより好ましくは lgZL以上、最も好ましく は 3g/L以上である。一方、第 2研磨用組成物中のエッチング剤の含有量が 50g/ Lよりも多い場合、さらに言えば 30gZLよりも多い場合、もっと言えば lOgZLよりも 多い場合には、導体層 14を研磨する第 2研磨用組成物の能力が高くなりすぎてディ ッシングが発生しやすくなる虞がある。従って、デイツシングの発生を抑制するために は、第 2研磨用組成物中のエッチング剤の含有量は 50g/L以下であることが好まし ぐより好ましくは 30gZL以下、最も好ましくは lOgZL以下である。
[0034] 第 2研磨用組成物中の砥粒は、研磨対象物を機械的に研磨する役割を担い、導体 層 14を研磨する第 2研磨用組成物の能力の向上に寄与する。第 2研磨用組成物に 含まれる砲粒は、例えば、焼成粉砕シリカやフュームドシリカ、コロイダルシリカのよう なシリカであっても、コロイダルアルミナのようなアルミナであってもよい。研磨後の研 磨対象物の表面欠陥を低減するためにはシリカが好ましぐその中でもコロイダルシリ 力が特に好ましい。
[0035] 第 2研磨用組成物中の砲粒の含有量が 0. OlgZLよりも少ない場合、さらに言えば 0. 05gZLよりも少ない場合、もっと言えば 0. lgZLよりも少ない場合には、導体層 14を研磨する第 2研磨用組成物の能力があまり向上されない。従って、導体層 14に 対してより高い研磨速度を得るためには、第 2研磨用組成物中の砲粒の含有量は 0. OlgZL以上であることが好ましぐより好ましくは 0. 05gZL以上、最も好ましくは 0. lgZL以上である。一方、第 2研磨用組成物中の砲粒の含有量が 200gZLよりも多 い場合、さらに言えば 20gZLよりも多い場合、もっと言えば lOgZLよりも多い場合 には、導体層 14を研磨する第 2研磨用組成物の能力が高くなりすぎてデイツシング が発生しやすくなる虞がある。従って、デイツシングの発生を抑制するためには、第 2 研磨用組成物中の砲粒の含有量は 200gZL以下であることが好ましぐより好ましく は 20gZL以下、最も好ましくは lOgZL以下である。
[0036] 平均一次粒子径が lnmよりも小さい砥粒は、研磨対象物を研磨する能力をほとん ど有さない。従って、高い研磨速度を得るためには、第 2研磨用組成物に含まれる砥 粒の平均一次粒子径は lnm以上であることが好ましい。一方、第 2研磨用組成物に 含まれる砥粒の平均一次粒子径が 500nmよりも大き 、場合には、表面粗さの増大 やスクラッチの発生などにより研磨後の研磨対象物の表面品質に低下がみられること がある。従って、研磨後の研磨対象物の表面品質の維持のためには、第 2研磨用組 成物に含まれる砲粒の平均一次粒子径は 500nm以下であることが好ましい。砲粒 の平均一次粒子径は、例えば BET法により測定される砲粒の比表面積力 算出され る。
[0037] 特に、第 2研磨用組成物に含まれる砥粒がコロイダルシリカである場合、砥粒として 第 2研磨用組成物に含まれるコロイダルシリカの平均一次粒子径に関して以下のこと が言える。すなわち、砥粒として第 2研磨用組成物に含まれるコロイダルシリカの平均 一次粒子径が 3nmよりも小さい場合、さらに言えば 6nmよりも小さい場合には、導体 層 14を研磨する第 2研磨用組成物の能力があまり向上されない。従って、導体層 14 に対してより高い研磨速度を得るためには、砲粒として第 2研磨用組成物に含まれる コロイダルシリカの平均一次粒子径は 3nm以上であることが好ましぐより好ましくは 6 nm以上である。一方、砥粒として第 2研磨用組成物に含まれるコロイダルシリカの平 均一次粒子径が 200nmよりも大きい場合、さらに言えば lOOnmよりも大きい場合、も つと言えば 50nmよりも大きい場合には、コロイダルシリカの沈降が起こりやすくなる虡 がある。従って、コロイダルシリカの沈降防止のためには、砲粒として第 2研磨用組成 物に含まれるコロイダルシリカの平均一次粒子径は 200nm以下であることが好ましく 、より好ましくは lOOnm以下、最も好ましくは 50nm以下である。
[0038] 第 2研磨用組成物の pHが 8よりも小さいと、導体層 14に対する高い研磨速度が得 られなカゝつたり、第 2研磨用組成物中の砥粒が凝集を起こしたりするために実用上支 障がある。従って、第 2研磨用組成物の pHは 8以上であることが必須である。一方、 第 2研磨用組成物の pHが高すぎると、第 2研磨用組成物中の砥粒が溶解を起こす 虞がある。従って、砲粒の溶解防止のためには、第 2研磨用組成物の pHは 13以下 であることが好ましぐより好ましくは 11以下である。
《第 3研磨用組成物》
第 3研磨用組成物は、六員環骨格を有する特定のトリルトリァゾールと水溶性高分 子と酸化剤と砲粒と水とを混合することによって pHが 7以上になるように製造される。 従って、第 3研磨用組成物は、六員環骨格を有する特定のトリァゾール、水溶性高分 子、酸化剤、砥粒及び水から実質的になる。
[0039] 第 3研磨用組成物中のトリァゾールは、六員環骨格に疎水性官能基を有しており、 研磨対象物の表面に保護膜を形成する作用を有する保護膜形成剤としての役割を 担う。このトリァゾールは、導体層 14の表面に保護膜を形成して導体層 14の内側部 分が過剰に除去されるのを抑制することによりデイツシング（図 2 (b)参照）の発生を抑 制する。
[0040] 第 3研磨用組成物に含まれるトリァゾールの六員環骨格の疎水性官能基は、より高 い保護膜形成作用を得るためには、アルキル基であることが好ましぐより好ましくは メチル基である。換言すれば、第 3研磨用組成物に含まれるトリァゾールは、トリルトリ ァゾールであることが好まし 、。
[0041] 疎水性官能基を持つ六員環骨格を有するトリァゾールは、官能基を持たな!、六員 環骨格を有するトリァゾール (例えばべンゾトリァゾール）に比べて、研磨後の研磨対 象物の表面への有機物残渣の残存を招く虞が少ない。これは、疎水性官能基を持 つ六員環骨格を有するトリァゾールは、官能基を持たない六員環骨格を有するトリア ゾールに比べて、導体層 14の表面に保護膜を形成する作用が強ぐ比較的少量の 添加でもって、導体層 14の過剰な研磨を抑制するのに十分な保護膜を導体層 14の 表面に形成するためである。
[0042] 第 3研磨用組成物中の六員環骨格に疎水性官能基を有するトリァゾールの含有量 が 0. lgZLよりも少ない場合、さらに言えば 0. 3gZLよりも少ない場合、もっと言え ば 0. 5gZLよりも少ない場合には、導体層 14の過剰な研磨を抑制するのに十分な 保護膜が導体層 14の表面に形成されない虞がある。そしてその結果、デイツシング の発生があまり抑制されない虞がある。従って、デイツシングの発生を強く抑制するた めには、第 3研磨用組成物中の六員環骨格に疎水性官能基を有するトリァゾールの 含有量は 0. lgZL以上であることが好ましぐより好ましくは 0. 3gZL以上、最も好 ましくは 0. 5gZL以上である。一方、第 3研磨用組成物中の六員環骨格に疎水性官 能基を有するトリァゾールの含有量が 3g/Lよりも多い場合には、ベンゾトリアゾール を用いた場合と同じように、トリァゾール由来の有機物残渣が異物として研磨後の研 磨対象物の表面に残存しやすくなる。従って、第 3研磨用組成物中の六員環骨格に 疎水性官能基を有するトリァゾールの含有量は 3gZL以下であることが必須である。 また、第 3研磨用組成物中の六員環骨格に疎水性官能基を有するトリァゾールの含 有量が 2gZLよりも多い場合、さらに言えば 1. 5gZLよりも多い場合には、導体層 1 4の表面に過剰に保護膜が形成されるために導体層 14の研磨が抑制されすぎる虞 がある。従って、導体層 14に対する適度な研磨速度を維持するためには、第 3研磨 用組成物中の六員環骨格に疎水性官能基を有するトリァゾールの含有量は 2gZL 以下であることが好ましぐより好ましくは 1. 5gZL以下である。
[0043] 第 3研磨用組成物中の水溶性高分子は、絶縁体層 12を研磨する第 3研磨用組成 物の能力を向上させるために配合されている。第 3研磨用組成物に含まれる水溶性 高分子は、絶縁体層 12に対してより高い研磨速度を得るためには、多糖類、セル口 ース誘導体又はポリビュルアルコールであることが好ましぐその中でもより好ましくは 、プルラン、ヒドロキシェチルセルロース、カルボキシメチルセルロース又はポリビニル アルコールである。ポリアクリル酸アンモ-ゥムは、デイツシングの発生を招く虞がある ため好ましくない。
[0044] 第 3研磨用組成物中の水溶性高分子の含有量が 0. OlgZLよりも少ない場合、さ らに言えば 0. lgZLよりも少ない場合、もっと言えば lgZLよりも少ない場合には、 絶縁体層 12を研磨する第 3研磨用組成物の能力があまり向上されない。また、バリア 層 13及び同ノ リア層 13に近接する絶縁体層 12の上面のレベルが低下するファング と呼ばれる現象（図 2 (b)参照）を招く虞もある。従って、絶縁体層 12に対してより高い 研磨速度を得るとともにファングの発生を抑制するためには、第 3研磨用組成物中の 水溶性高分子の含有量は 0. OlgZL以上であることが好ましぐより好ましくは 0. lg ZL以上、最も好ましくは lgZL以上である。一方、第 3研磨用組成物中の水溶性高 分子の含有量が 100g/Lよりも多い場合、さらに言えば 50g/Lよりも多い場合、も つと言えば lOgZLよりも多い場合には、バリア層 13を研磨する第 3研磨用組成物の 能力に低下が起こる虞がある。従って、ノリア層 13に対してより高い研磨速度を得る ためには、第 3研磨用組成物中の水溶性高分子の含有量は lOOgZL以下であるこ と力 子ましく、より好ましくは 50gZL以下、最も好ましくは lOgZL以下である。
[0045] 第 3研磨用組成物中の酸化剤は、研磨対象物を酸化する作用を有し、バリア層 13 及び導体層 14の酸化を通じてバリア層 13及び導体層 14を研磨する第 3研磨用組成 物の能力の向上に寄与する。第 3研磨用組成物に含まれる酸化剤は、バリア層 13及 び導体層 14に対してより高い研磨速度を得るためには、過酸ィ匕水素であることが好 ましい。 [0046] 第 3研磨用組成物中の酸化剤の含有量が 0. lgZLよりも少ない場合、さらに言え ば 0. 3gZLよりも少ない場合、もっと言えば 0. 5gZLよりも少ない場合には、バリア 層 13及び導体層 14を研磨する第 3研磨用組成物の能力があまり向上されな ヽ。そ の結果、除去されるべき導体層 14の部分が除去されることなく残って導体層 14の上 面が突出する逆デイツシングと呼ばれる現象（図 2 (c)参照）を招く虞がある。従って、 ノリア層 13及び導体層 14に対してより高い研磨速度を得ることにより逆デイツシング の発生を抑制するためには、第 3研磨用組成物中の酸化剤の含有量は 0. lgZL以 上であることが好ましぐより好ましくは 0. 3gZL以上、最も好ましくは 0. 5gZL以上 である。一方、第 3研磨用組成物中の酸化剤の含有量が 6gZLよりも多い場合、さら に言えば 5gZLよりも多い場合、もっと言えば 4gZLよりも多い場合には、導体層 14 の表面に過剰に酸ィ匕層が形成される虞がある。そしてその結果、除去されるべき導 体層 14の部分が除去されることなく残って逆デイツシングの発生を招く虞がある。従 つて、逆デイツシングの発生を抑制するためには、第 3研磨用組成物中の酸化剤の 含有量は 6gZL以下であることが好ましぐより好ましくは 5gZL以下、最も好ましくは 4gZL以下である。
[0047] 第 3研磨用組成物中の砥粒は、研磨対象物を機械的に研磨する役割を担い、導体 層 14を研磨する第 3研磨用組成物の能力の向上に寄与する。第 3研磨用組成物に 含まれる砲粒は、例えば、焼成粉砕シリカやフュームドシリカ、コロイダルシリカのよう なシリカであっても、コロイダルアルミナのようなアルミナであってもよい。研磨後の研 磨対象物の表面欠陥を低減するためにはシリカが好ましぐその中でもコロイダルシリ 力が特に好ましい。
[0048] 第 3研磨用組成物中の砲粒の含有量が 30g/Lよりも少ない場合、さらに言えば 50 g/Lよりも少ない場合、もっと言えば 80g/Lよりも少ない場合には、絶縁体層 12、 ノリア層 13及び導体層 14を研磨する第 3研磨用組成物の能力があまり向上されな い。従って、絶縁体層 12、 ノリア層 13及び導体層 14に対してより高い研磨速度を得 るためには、第 3研磨用組成物中の砲粒の含有量は 30g/L以上であることが好まし ぐより好ましくは 50gZL以上、最も好ましくは 80gZL以上である。一方、第 3研磨 用糸且成物中の砲粒の含有量が 300gZLよりも多い場合、さらに言えば 200gZLより も多い場合、もっと言えば 160gZLよりも多い場合には更なる研磨速度の向上はほ とんど得られない。従って、第 3研磨用組成物中の砲粒の含有量は 300g/L以下で あることが好ましぐより好ましくは 200gZL以下、最も好ましくは 160gZL以下であ る。
[0049] 平均一次粒子径が lOnmよりも小さい砥粒は、研磨対象物を研磨する能力をほとん ど有さない。従って、高い研磨速度を得るためには、研磨用組成物に含まれる砲粒 の平均一次粒子径は lOnm以上であることが好ましい。一方、砲粒の平均一次粒子 径が 500nmよりも大きい場合には、表面粗さの増大やスクラッチの発生などにより研 磨後の研磨対象物の表面品質に低下がみられることがある。従って、研磨後の研磨 対象物の表面品質の維持のためには、研磨用組成物に含まれる砥粒の平均一次粒 子径は 500nm以下であることが好ましい。砲粒の平均一次粒子径は、例えば BET 法により測定される砲粒の比表面積力 算出される。
[0050] 特に、第 3研磨用組成物に含まれる砥粒がコロイダルシリカである場合、砥粒として 第 3研磨用組成物に含まれるコロイダルシリカの平均一次粒子径に関して以下のこと が言える。すなわち、砲粒として第 3研磨用組成物に含まれるコロイダルシリカの平均 一次粒子径が lOnmよりも小さい場合、さらに言えば 15nmよりも小さい場合、もっと 言えば 20nmよりも小さい場合には、絶縁体層 12、ノリア層 13及び導体層 14を研磨 する第 3研磨用組成物の能力があまり向上されない。従って、絶縁体層 12、バリア層 13及び導体層 14に対してより高い研磨速度を得るためには、砲粒として第 3研磨用 組成物に含まれるコロイダルシリカの平均一次粒子径は lOnm以上であることが好ま しぐより好ましくは 15nm以上、最も好ましくは 20nm以上である。一方、砲粒として 第 3研磨用組成物に含まれるコロイダルシリカの平均一次粒子径が lOOnmよりも大 きい場合、さらに言えば 70nmよりも大きい場合、もっと言えば 60nmよりも大きい場 合には、コロイダルシリカが沈降しやすくなるために第 3研磨用組成物の保存安定性 が低下する虞がある。従って、コロイダルシリカの沈降防止のためには、砲粒として第 3研磨用組成物に含まれるコロイダルシリカの平均一次粒子径は lOOnm以下である ことが好ましぐより好ましくは 70nm以下、最も好ましくは 60nm以下である。
[0051] 第 3研磨用組成物の pHが 7よりも小さいと、バリア層 13を研磨する第 3研磨用組成 物の能力が不足したり、第 3研磨用組成物中の砲粒が凝集を起こしたり、逆ディッシ ングが発生したりして実用上支障がある。従って、第 3研磨用組成物の pHは 7以上で あることが必須である。ただし、たとえ pHが 7以上であっても pHが低くなるにつれて、 上記の弊害は起こりやすい傾向がある。従って、第 3研磨用組成物の pHは 7. 5以上 であることが好ましい。一方、第 3研磨用組成物の pHが高すぎると、第 3研磨用組成 物中の砥粒が溶解を起こす虞がある。従って、砥粒の溶解防止のためには、第 3研 磨用組成物の pHは 13以下であることが好ましぐより好ましくは 11以下である。
[0052] 本実施形態によれば以下の利点が得られる。
[0053] 第 1予備研磨工程で使用される第 1研磨用組成物には、第 1研磨用組成物に第 2 又は第 3研磨用組成物が混入することに起因して導体層 14を研磨する第 1研磨用組 成物の能力が低下するのを抑制する作用を有する多糖類及びポリビュルアルコール 力も選ばれる少なくとも一種の化合物が含まれている。そのため、第 1研磨用組成物 に第 2又は第 3研磨用組成物が混入しても、導体層 14を研磨する第 1研磨用組成物 の能力の低下は抑制される。従って、本実施形態によれば、第 1予備研磨工程にお V、て、効率よく導体層 14の外側部分の除去を行うことができる。
[0054] 第 2予備研磨工程で使用される第 2研磨用組成物には、デイツシングの発生を抑制 する働きをする保護膜形成剤として、ベンゾトリアゾール及びべンゾトリアゾール誘導 体力も選ばれる少なくとも一種の化合物に加えて一般式（1)及び一般式（2)で表さ れる化合物から選ばれる少なくとも一種の化合物が含まれている。そのため、第 2研 磨用組成物によれば、保護膜形成剤としてべンゾトリアゾールを含有するものの一般 式（ 1)及び一般式 (2)で表される化合物力 選ばれる少なくとも一種の化合物を含 有して 、な 、従来の研磨用組成物に比べて、より強くディッシングの発生を抑制する ことができる。従って、本実施形態によれば、第 2予備研磨工程において、デイツシン グの発生を抑制しながら導体層 14の外側部分の除去を行うことができる。
[0055] 仕上げ研磨工程で使用される第 3研磨用組成物には、第 3研磨用組成物 1L当たり 3g以下の六員環骨格に疎水性官能基を有するトリァゾールが保護膜形成剤として 含まれている。そのため、保護膜形成剤としてべンゾトリアゾールを含有する従来の 研磨用組成物のように保護膜形成剤由来の有機物残渣が異物として研磨後の研磨 対象物の表面に多く残存することがない。従って、本実施形態によれば、仕上げ研 磨工程において、保護膜形成剤由来の有機物残渣が異物として研磨後の研磨対象 物の表面に残存するのを抑制しながら少なくとも導体層 14の外側部分及びバリア層 13の外側部分の除去を行うことができる。
[0056] 前記実施形態は次のように変更されてもよ!、。
[0057] 第 1研磨用組成物にはエッチング剤を添加してもよい。エッチング剤を第 1研磨用 組成物に添加すると、エッチング剤の作用によって導体層 14がエッチングされること により、導体層 14を研磨する第 1研磨用組成物の能力が向上する。第 1研磨用組成 物に添加されるエッチング剤は、導体層 14に対してより高い研磨速度を得るために は、 OC アミノ酸を含む有機酸力 選ばれる化合物であることが好ましぐより好ましく はグリシン又は α ァラニンである。 a—アミノ酸は、グリシン、ァラニン、ノ リン、ロイ シン、イソロイシン、ァロイソロイシン、セリン、トレオニン、ァロトレオニン、システィン、 メチォニン、フエ-ルァラニン、トリプトファン、チロシン、プロリン及びシスチン等の中 性アミノ酸でもよいし、アルギニン及びヒスチジン等の塩基性アミノ酸でもよいし、ダル タミン酸及びァスパラギン酸等の酸性アミノ酸でもよい。 a—アミノ酸以外の有機酸は 、シユウ酸、クェン酸、コハク酸、マレイン酸、酒石酸、 2—キノリンカルボン酸（キナル ジン酸）、 2 ピリジンカルボン酸、 2, 6 ピリジンカルボン酸及びキノン酸のいずれ であってもよい。
[0058] 第 1研磨用組成物中のエッチング剤の含有量が 0. 01質量％よりも少ない場合、さ らに言えば 0. 1質量％よりも少ない場合には、導体層 14を研磨する第 1研磨用組成 物の能力があまり向上されない。従って、導体層 14に対してより高い研磨速度を得る ためには、第 1研磨用組成物中のエッチング剤の含有量は 0. 01質量％以上である ことが好ましぐより好ましくは 0. 1質量％以上である。一方、第 1研磨用組成物中の エッチング剤の含有量が 20質量％よりも多い場合、さらに言えば 10質量％よりも多 い場合には、大量のエッチング剤が必要となるために不経済である。従って、経済的 な観点力もすると、第 1研磨用組成物中のエッチング剤の含有量は 10質量％以下で あることが好ましぐより好ましくは 5質量％以下である。
[0059] 第 1研磨用組成物には保護膜形成剤を添加してもよい。保護膜形成剤を第 1研磨 用組成物に添加すると、保護膜形成剤の作用によって導体層 14の表面に保護膜が 形成されることにより、研磨後の研磨対象物の表面欠陥（面荒れやピットなど）が低減 される。第 1研磨用組成物に添加される保護膜形成剤は、研磨後の研磨対象物の表 面欠陥を大きく低減するためには、トリァゾール、イミダゾール及びそれらの誘導体か ら選ばれる化合物であることが好ましぐより好ましくはべンゾトリアゾール及びその誘 導体から選ばれる化合物である。
[0060] 第 1研磨用組成物中の保護膜形成剤の含有量が 0. 0001質量％よりも少ない場合 には、研磨後の研磨対象物の表面欠陥があまり低減されない。従って、研磨後の研 磨対象物の表面欠陥を大きく低減するためには、第 1研磨用組成物中の保護膜形 成剤の含有量は 0. 0001質量％以上であることが好ましい。一方、第 1研磨用組成 物中の保護膜形成剤の含有量が 0. 02質量％よりも多い場合、さらに言えば 0. 01 質量％よりも多い場合には、第 1研磨用組成物中に第 2又は第 3研磨用組成物が混 入したときに導体層 14を研磨する第 1研磨用組成物の能力が大きく低下する虞があ る。従って、導体層 14に対してより高い研磨速度を得るためには、第 1研磨用組成物 中のエッチング剤の含有量は 0. 02質量％以下であることが好ましぐより好ましくは 0. 01質量％以下でぁる。
[0061] 第 1研磨用組成物には酸化剤を添加してもよい。酸化剤を第 1研磨用組成物に添 加すると、酸化剤の作用によって導体層 14が酸化されることにより、導体層 14を研磨 する第 1研磨用組成物の能力が向上する。第 1研磨用組成物に添加される酸化剤は 、過酸化水素、過硫酸、過ヨウ素酸、過塩素酸、過酢酸、過蟻酸、硝酸又はそれらの 塩の 、ずれでもよ ヽ。ただし、酸化剤に由来する研磨対象物の金属汚染を低減する ためには、第 1研磨用組成物に添加される酸化剤は過酸ィ匕水素であることが好まし い。
[0062] 第 1研磨用組成物中の酸化剤の含有量が 0. 1質量％よりも少ない場合、さらに言 えば 1質量％よりも少ない場合には、導体層 14を研磨する第 1研磨用組成物の能力 があまり向上されない。従って、導体層 14に対してより高い研磨速度を得るためには 、第 1研磨用組成物中の酸化剤の含有量は 0. 1質量％以上であることが好ましぐよ り好ましくは 1質量％以上である。一方、第 1研磨用組成物中の酸化剤の含有量が 1 0質量％よりも多い場合、さらに言えば 5質量％よりも多い場合には、大量の酸化剤 が必要となるために不経済である。従って、経済的な観点力 すると、第 1研磨用組 成物中の酸化剤の含有量は 10質量％以下であることが好ましぐより好ましくは 5質 量％以下である。
[0063] 第 1研磨用組成物は使用前に濃縮原液を希釈することによって調製されてもよい。
[0064] 第 1研磨用組成物には必要に応じて防腐剤や消泡剤のような公知の添加剤を添カロ してちよい。
[0065] 第 2研磨用組成物に含まれる砥粒を省 、てもよ ヽ。この場合でも、第 2研磨用組成 物に含まれるエッチング剤及び酸化剤の働きによって導体層 14を研磨する第 2研磨 用組成物の能力を確保することは可能である。ただし、導体層 14に対してより高い研 磨速度を得るためには、第 2研磨用組成物には砥粒が含まれて ヽることが好ま ヽ。
[0066] 第 2研磨用組成物には、下記一般式（3)で表される化合物（ノニオン界面活性剤） を添加してもよい。一般式（3)で表される化合物を第 2研磨用組成物に添加すると、 導体層 14を研磨する第 2研磨用組成物の能力が向上する。一般式 (3)で表される化 合物は、一般式 (1)及び一般式 (2)で表される化合物と同様、研磨対象物の表面に 保護膜を形成する作用を有するが、一般式 (3)で表される化合物による保護膜は、 一般式 (1)及び一般式 (2)で表される化合物による保護膜に比べて保護作用が低 い。そのため、一般式（3)で表される化合物を第 2研磨用組成物に添加すると、前記 実施形態の第 2研磨用組成物の場合には一般式（1)又は一般式 (2)で表される化 合物による比較的保護作用の高い保護膜が形成されるところに一部、一般式 (3)で 表される化合物による比較的保護作用の低い保護膜が形成されることになる。以上 力 一般式 (3)で表される化合物を第 2研磨用組成物に添加すると導体層 14を研磨 する第 2研磨用組成物の能力が向上する理由と考えられる。第 2研磨用組成物に含 まれる一般式（3)で表される化合物は、導体層 14に対してより高 、研磨速度を得る ためには、ポリオキシエチレンラウリルエーテルのようなポリオキシエチレンアルキル エーテルであることが好まし 、。
[0067] ROR， - -- (3)
式（3)において、 Rはアルキル基又はアルキルフエ-ル基を表し、 R'はポリオキシ エチレン基又はポリオキシプロピレン基を表す。
[0068] 第 2研磨用組成物中の一般式（3)で表される化合物の含有量が 50gZLよりも多い 場合、さらに言えば lOgZLよりも多い場合、もっと言えば 5gZLよりも多い場合には 、一般式（1)及び一般式 (2)で表される化合物によるデイツシング抑制作用が弱めら れる虞があり、その結果、デイツシングが発生しやすくなる虞がある。また、導体層 14 を研磨する第 2研磨用組成物の能力が却って低下する虡もある。従って、こうした弊 害を避けるためには、第 2研磨用組成物中の一般式 (3)で表される化合物の含有量 は 50gZL以下であることが好ましぐより好ましくは lOgZL以下、最も好ましくは 5g ZL以下である。
[0069] 第 2研磨用組成物に含まれる一般式（3)で表される化合物の分子量が 300よりも小 さい場合、さらに言えば 400よりも小さい場合、もっと言えば 500よりも小さい場合に は、導体層 14を研磨する第 2研磨用組成物の能力があまり向上されない。従って、 導体層 14に対してより高い研磨速度を得るためには、第 2研磨用組成物に含まれる 一般式（3)で表される化合物の分子量は 300以上であることが好ましく、より好ましく は 400以上、最も好ましくは 500以上である。一方、一般式（3)で表される化合物は 、分子量が 1500よりも大きい場合、さらに言えば 1200よりも大きい場合、もっと言え ば 1000よりも大きい場合には、水に溶解しにくくなる。また、一般式（3)で表される化 合物の分子量がそのように大き!ヽ場合には、導体層 14を研磨する第 2研磨用組成物 の能力が却って低下する虡もある。従って、こうした弊害を避けるためには、第 2研磨 用組成物に含まれる一般式（3)で表される化合物の分子量は 1500以下であること が好ましぐより好ましくは 1200以下、最も好ましくは 1000以下である。
[0070] 第 2研磨用組成物に含まれる一般式（3)で表される化合物の HLB値が 13よりも小 さい場合、さらに言えば 14よりも小さい場合には、導体層 14を研磨する第 2研磨用組 成物の能力があまり向上されない。従って、導体層 14に対してより高い研磨速度を 得るためには、第 2研磨用組成物に含まれる一般式（3)で表される化合物の HLB値 は 13以上であることが好ましぐより好ましくは 14以上である。一方、第 2研磨用組成 物に含まれる一般式（3)で表される化合物の HLB値が 18よりも大きい場合、さらに 言えば 17よりも大き 、場合には、一般式（1)及び一般式（2)で表される化合物による デイツシング抑制作用が弱められる虞があり、その結果、デイツシングが発生しやすく なる虞がある。従って、デイツシングを抑制するためには、第 2研磨用組成物に含まれ る一般式（3)で表される化合物の HLB値は 18以下であることが好ましぐより好ましく は 17以下である。なお、一般式（3)で表される化合物の HLB値は、例えばグリフィン 法で求められる。
[0071] 第 2研磨用組成物には必要に応じて pH調整剤を添加することもできる。第 2研磨用 組成物に添加される pH調整剤は ヽずれであってもよ ヽが、導体層 14を研磨する研 磨用組成物の能力が向上することから、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物 やアンモニアのようなァノレカリが好ましい。
[0072] 第 2研磨用組成物は使用前に濃縮原液を希釈することによって調製されてもよい。
濃縮原液の濃縮率は 3倍以下が好ま 、。
[0073] 第 2研磨用組成物には必要に応じて防腐剤や消泡剤のような公知の添加剤を添カロ してちよい。
[0074] 第 3研磨用組成物には、親水性官能基を持つ六員環骨格を有するトリァゾールを 添加してもよ!/、。親水性官能基を持つ六員環骨格を有するトリァゾールを第 3研磨用 組成物に添加すると、絶縁体層 12及び導体層 14を研磨する第 3研磨用組成物の能 力が向上する。このトリァゾールの六員環骨格の親水性官能基は、絶縁体層 12及び 導体層 14に対してより高い研磨速度を得るためには、カルボキシル基又はアミノ基 であることが好ましぐより好ましくはカルボキシル基である。より具体的には、第 3研 磨用組成物に添加される親水性官能基を持つ六員環骨格を有するトリァゾールは、 絶縁体層 12及び導体層 14に対してより高 ヽ研磨速度を得るためには、カルボキシ ベンゾトリアゾール又はァミノべンゾトリアゾールであることが好ましぐより好ましくは力 ルボキシベンゾトリアゾールである。
[0075] 第 3研磨用組成物中の親水性官能基を持つ六員環骨格を有するトリァゾールの含 有量が lOgZLよりも多い場合、さらに言えば 7gZLよりも多い場合、もっと言えば 5g ZLよりも多い場合には、導体層 14を研磨する第 3研磨用組成物の能力が高すぎる ためにデイツシングが発生しやすくなる虞がある。また、絶縁体層 12を研磨する第 3 研磨用組成物の能力が高すぎるためにファングが発生しやすくなる虡もある。従って 、デイツシング及びファングの発生を抑制するためには、第 3研磨用組成物中の親水 性官能基を持つ六員環骨格を有するトリァゾールの含有量は lOgZL以下であること が好ましぐより好ましくは 7gZL以下、最も好ましくは 5gZL以下である。
[0076] 第 3研磨用組成物には必要に応じて pH調整剤を添加することもできる。第 3研磨用 組成物に添加される pH調整剤は 、ずれであってもよ 、が、バリア層 13を研磨する研 磨用組成物の能力が向上することから、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物 やアンモニアのようなァノレカリが好ましい。
[0077] 第 3研磨用組成物には、ベンゾトリァゾール、 1 - (2', 3' ジヒドロキシプロピル） ベンゾトリアゾールなどの官能基を持たない六員環骨格を有するトリァゾールを添カロ してもよい。ただし、官能基を持たない六員環骨格を有するトリァゾールが第 3研磨用 組成物中に多く含まれていると、このトリァゾール由来の有機物残渣が異物として研 磨後の研磨対象物の表面に残存しやすくなる。有機物残渣が研磨後の研磨対象物 の表面に残るのをより確実に防ぐためには、第 3研磨用組成物中の官能基を持たな い六員環骨格を有するトリァゾールの含有量は、第 3研磨用組成物中の疎水性官能 基を持つ六員環骨格を有するトリァゾールの含有量との合計が 3gZL以下となるよう に設定されることが好まし 、。
[0078] 第 3研磨用組成物には、 1, 2, 4 トリァゾール、 1H—テトラゾール又は 5, 5'—ビ — 1H—テトラゾール 2アンモ-ゥム塩を添カ卩してもよい。ただし、これらのァゾールが 第 3研磨用組成物中に多く含まれていると、これらァゾール由来の有機物残渣が異 物として研磨後の研磨対象物の表面に多く残存したり、デイツシングの発生を招いた りする虞がある。従って、こうした弊害を避けるためには、第 3研磨用組成物中の 1, 2 , 4 トリァゾール、 1H—テトラゾール又は 5, 5 '—ビー 1H—テトラゾール 2アンモニ ゥム塩の含有量は lg/L未満であることが好ま 、。
[0079] 第 3研磨用組成物は使用前に濃縮原液を希釈することによって調製されてもよい。
[0080] 第 3研磨用組成物には必要に応じて防腐剤や消泡剤のような公知の添加剤を添加 してちよい。
[0081] 次に、本発明の実施例及び比較例を説明する。
《実施例 1〜 17及び比較例 1〜 20》 水溶性高分子又はそれに代わる化合物、砥粒、エッチング剤、ベンゾトリァゾール、 過酸ィヒ水素及び水を適宜に混合することにより実施例 1〜 17及び比較例 1〜 20の 第 1研磨用組成物を調製した。各第 1研磨用組成物中の水溶性高分子又はそれ〖こ 代わる化合物、砥粒、エッチング剤、ベンゾトリアゾール及び過酸化水素の詳細並び に各第 1研磨用組成物の pHは表 1に示すとおりである。
[0082] 表 2の"研磨速度"欄には、実施例 1〜17及び比較例 1〜20の各第 1研磨用組成 物を用いて、直径 200mmの銅ブランケットウェハを表 3に示す研磨条件で研磨した ときに得られる研磨速度を示す。研磨速度は、研磨前後の各ウェハの厚みの差を研 磨時間で除することにより求めた。ウェハの厚みの測定には、国際電気システムサー ビス株式会社のシート抵抗測定機" VR— 120"を使用した。具体的には、 "無添加" 欄には、添加剤を添加することなく実施例 1〜17及び比較例 1〜20の各第 1研磨用 組成物をそのまま用いたときの研磨速度を示す。 "BTAO. 01質量％"欄には、第 1 研磨用組成物中のベンゾトリアゾールの含有量が 0. 01質量％になるようにべンゾトリ ァゾールが添加された各第 1研磨用組成物を用いたときの研磨速度を示す。 "BTA 0. 02質量％"欄には、第 1研磨用組成物中のベンゾトリアゾールの含有量が 0. 02 質量％になるようにべンゾトリアゾールが添加された各第 1研磨用組成物を用いたと きの研磨速度を示す。 "PVP0. 1質量％"欄には、第 1研磨用組成物中のポリビュル ピロリドンの含有量が 0. 1質量％になるようにポリビュルピロリドンが添加された各第 1 研磨用組成物を用いたときの研磨速度を示す。 "乳酸 0. 1質量％ "欄には、第 1研磨 用組成物中の乳酸の含有量が 0. 1質量％になるように乳酸が添加された各第 1研磨 用組成物を用いたときの研磨速度を示す。
[0083] 表 2の"研磨速度維持率"欄には、実施例 1〜17及び比較例 1〜20の各第 1研磨 用組成物をそのまま用いたときの研磨速度の値を、ベンゾトリァゾール、ポリビュルピ 口リドン又は乳酸が所定量添加された各第 1研磨用組成物を用いたときの研磨速度 の値で除することにより求められる研磨速度維持率を示す。具体的には、第 1研磨用 組成物中のベンゾトリアゾールの含有量が 0. 01質量％になるように各第 1研磨用組 成物にベンゾトリアゾールを添カ卩したときの研磨速度維持率を" BTA0. 01質量％" 欄に示す。第 1研磨用組成物中のベンゾトリアゾールの含有量が 0. 02質量％になる ように各第 1研磨用組成物にベンゾトリアゾールを添加したときの研磨速度維持率を" BTAO. 02質量％"欄に示す。第 1研磨用組成物中のポリビュルピロリドンの含有量 が 0. 1質量％になるように各第 1研磨用組成物にポリビニルピロリドンを添加したとき の研磨速度維持率を" PVPO. 1質量％"欄に示す。第 1研磨用組成物中の乳酸の 含有量が 0. 1質量％になるように各第 1研磨用組成物に乳酸を添加したときの研磨 速度維持率を"乳酸 0. 1質量％ "欄に示す。
[表 1]
g|
()A
翳 高水溶性分子は又 顛
合物わ化れ代るそに IB! w
[]量％質
実施例 1 A1 0.1 B1 1 C1 0.9 0.005 3 6.8 実施例 2 A1 0.1 B1 1 C2 0.9 0.005 3 6.8 実施例 3 A1 0.1 B1 1 C3 1 0 05 3 7.1 実施例 4 A1 0.1 B2 1 C1 0.9 0.005 3 6.8 実施例 5 A1 0.1 B3 1 C1 0.9 0.005 3 68 実施例 6 A1 0.1 B4 1 []質量％ C1 0.9 0.005 3 6.8 実施例 7 A2 0.1 B1 1 C1 0.9 0.005 3 6.8 実施例 8 A2 0.1 B1 1 C2 0.9 0.005 3 6.8 実施例 9 A2 0.1 B1 1 C3 ()C 1 0.005 3 7.1 実施例 10 A2 0.1 B2 1 C1 剤グチンエッ 0.9 0.005 3 6.8 実施例 11 A2 0.1 B3 1 C1 0.9 0.005 3 6.8
[]量％質
実施例 12 A2 0.1 B4 1 C1 0.9 0.005 3 6.8 実施例 13 A1 0 1 B1 1 C1 0.9 0.005 3 6.8
()D
実施例 14 A1 5 含有量
B1 1 C1 0.9 0.005 3 6.8
[]ゾゾ％リ質量ペトルアン一
実施例 15 A2 0.01 Bl 1 C1 0.9 0.005 3 6.8 実施例 16 A2 5 B1 1 C1 0.9 0005 3 6.8
()含有量E
実施例 17 A3 0.1 B1 1 C1 0.9 0.005 3 []水素酸化量％過質 6.8 比較例 1 ― 0 B1 1 C1 0.9 0.005 3 6.8 比較例 2 0 B1 1 C2 0.9 0.005 3 6.8 比較例 3 0 B1 1 C3 1 0.005 3 7.1 比較例 4 0 B2 1 C1 0.9 0.005 3 6.8 比較例 5 - 0 B3 1 〇1 0.9 0.005 3 6.8 比較例 6 0 B4 1 C1 0.9 0.005 3 6.8 比較例 7 A4 1 B1 1 C1 0.9 0.005 3 6.8 比較例 8 A4 1 B1 1 C2 0.9 0.005 3 6.8 比較例 9 A4 1 B1 1 C3 1 0.005 3 7.1 比較例 10 A4 1 B2 1 C1 0.9 0.005 3 6.8 比較例 11 A4 1 B3 1 C1 0.9 0.005 3 6.8 比較例 12 A4 1 B4 1 C1 0.9 0.005 3 6,8 比較例 13 A5 1 B1 1 C1 0.9 0.005 3 6.8 比較例 14 A5 1 B1 1 C2 0.9 0.005 3 6.8 比較例 15 A5 1 Bl 1 C3 1 0.005 3 7.1 比較例 16 A5 1 B2 1 C1 0.9 0.005 3 6.8 比較例 17 A5 1 B3 1 C1 0.9 0.005 3 6.8 比較例 18 A5 1 B4 1 C1 0.9 0.005 3 6.8 比較例 19 A6 02 B1 1 C1 0.9 0.005 3 6.8 比較例 20 A7 0.2 Βί 1 C1 0.9 0.005 3 6.8 1の"水溶性高分子又はそれに代わる化合物"欄において、 A1はプルラン、 A2 は平均分子量が 10万のポリビニルアルコール、 A3は平均分子量が 1万のポリビニル アルコール、 A4は平均分子量力 ½00のポリエチレングリコール、 A5は平均分子量が 2000のポリエチレングリコール、 A6は平均分子量が 1000のポリアクリル酸、 A7はラ ゥリル硫酸アンモニゥムを表す。表 1の"砲粒"欄において、 B1は平均一次粒子径が 35nmのコロイダルシリカ、 B2は平均一次粒子径が lOnmのコロイダルシリカ、 B3は 平均一次粒子径が 30nmのフュームドシリカ、 B4は平均一次粒子径が 30nmのフユ ームドアルミナを表す。表 1の"エッチング剤"欄において、 C1はグリシン、 C2はァラ ニン、 C3はキナルジン酸を表す。
[表 2]
瞓 w 劇 ^瞓 瞓
>* 瞓
>W 疆 m 「 o o o σ
o o O d o o o . 実施例 1 800 550 400 700 810 0.69 0.50 0.88 1,01 実施例 2 370 270 210 330 380 0.73 0.57 0.89 1.03 実施例 3 340 230 190 320 320 0.68 0.56 0.94 0.94 実施例 4 690 480 330 650 670 0.70 0.48 0.94 0.97 実施例 5 750 530 35 [/]IUUULUU0 670 750 0,71 0.47 0.89 1.00 実施例 6 770 520 370 700 750 0.68 0.48 0.91 0.9フ 実施例 7 800 600 450 730 790 0.75 0.56 0.91 0.99 実施例 8 500 410 290 450 520 0.82 0.58 0.90 1.04 実施例 9 330 220 190 300 320 0.67 0.58 0.91 0.97 実施例 10 710 480 310 640 720 0.68 0.44 0.90 1.01 実施例 11 800 550 330 670 790 0.69 0.41 0.84 0.99 実施例 12 800 540 360 650 800 0.68 0.45 0.81 1.00 実施例 13 800 490 340 680 800 0.61 0.43 0.85 1.00 実施例 14 800 400 320 720 820 0.50 0.40 0.90 1.03 実施例 15 800 590 430 680 810 0.74 0.54 0.85 1.01 実施倒 16 800 510 390 700 810 0.64 0.49 0.88 1.01 実施例 17 800 530 400 680 810 0.64 0.49 0.85 1.01 磨速度研
比較例 1 800 200 120 410 310 0.25 0.15 維持率 0.51 0.39 比較例 2 370 190 100 300 180 0.51 0.27 0,81 0.49 比較例 3 340 120 80 250 150 0.35 0.24 0.74 0.44 比較例 4 620 180 110 350 210 0.29 0.18 0.56 0.34 比較例 5 780 200 120 350 300 0.26 0.15 0.45 0.38 比較例 6 760 210 120 340 300 0.28 0.16 0.45 0.39 比較例 7 600 200 150 350 250 0.33 0.25 0.58 0.42 比較例 8 330 100 80 280 170 0.30 0.24 0.85 0.52 比較例 9 350 80 60 270 180 0.23 0.17 0.77 0.51 比較例 10 550 180 120 320 240 0.33 0.22 0.58 0.44 比較例 11 600 170 120 310 240 0.28 0.20 0.52 0.40 比較例 12 610 180 130 310 240 0.30 0.21 0.51 0.39 比較例 13 270 120 80 150 110 0.44 0.30 0.56 0.41 比較例 14 150 120 80 70 60 0.80 0.53 0.47 0.40 比較例 15 330 70 50 140 120 0.21 0.15 0.42 0.36 比較例 16 250 100 50 120 90 0.40 0.20 0.48 0.36 比較例 17 270 120 60 120 100 0.44 0.22 0.44 0.37 比較例 18 280 120 60 120 100 0.43 0.21 0.43 0.36 比較例 19 250 150 100 110 80 0.60 0.40 0.44 0.32 比較例 20 500 250 130 280 210 0.50 0.26 0.56 0.42 3] 研磨機： アプライドマテリアルズ社の片面 CMP用研磨機" Mirra"
研磨パッド： 口一ムアンドハ一ス社のポリウレタン製の積層研磨ノ ッ C— 1 000/Suba400" 研磨圧力： 約 28kPa( = 2psi)
定盤回転速度： 1 00rpm
研磨用組成物の供給速度： 200mLZ分
キャリア回転速度：— 1。0φΐη
[0088] 表 2に示すように、実施例 1〜17の第 1研磨用組成物では、比較例 1〜20の第 1研 磨用組成物と比べて、ベンゾトリァゾール、ポリビュルピロリドン又は乳酸を添カ卩したと きの研磨速度の低下の程度が小さ力つた。また実施例 1〜 17の研磨用組成物は研 磨速度に関しても実用上満足できるものであった。
《実施例 18〜36及び比較例 21〜32》
ベンゾトリァゾール、ポリオキシエチレンラウリルエーテル酢酸又はそれに代わる化 合物、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、過酸化水素の 31%水溶液、グリシン、コ ロイダルシリカゾル及び pH調整剤を適宜に混合し、必要に応じて水で希釈すること により実施例 18〜36及び比較例 21〜32の第 2研磨用組成物を調製した。各第 2研 磨用組成物中のベンゾトリァゾール、ポリオキシエチレンラウリルエーテル酢酸又は それに代わる化合物、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、過酸化水素の 31%水溶 液、グリシン、コロイダルシリカ及び pH調整剤の詳細並びに各第 2研磨用組成物の ρ Ηは表 4に示すとおりである。
[0089] 表 4の"研磨速度"欄には、実施例 18〜36及び比較例 21〜32の各第 2研磨用組 成物を用いて、直径 200mmの銅ブランケットウェハを表 5に示す研磨条件で研磨し たときに得られる研磨速度を示す。研磨速度は、研磨前後の各ウェハの厚みの差を 研磨時間で除することにより求めた。ウェハの厚みの測定には、国際電気システムサ 一ビス株式会社のシート抵抗測定機" VR— 120"を使用した。
[0090] 表 4の"デイツシング"欄には、実施例 18〜36及び比較例 21〜32の各第 2研磨用 組成物を用いて研磨した SEMATEC社の銅パターンウェハ（854マスクパターン） でデイツシング量を測定した結果を示す。具体的には、 SEMATEC社の銅パターン ウェハは、トレンチを有する二酸ィ匕ケィ素製の絶縁体層の上にタンタル製のノ リア層 及び厚さ 10000Aの銅製の導体層が順に設けられてなり、深さ 5000Aの初期凹部 を上面に有している。この銅パターンウェハを、実施例 18〜36及び比較例 21〜32 の各第 2研磨用組成物を用 、て研磨する前に、実施例 1の第 1研磨用組成物を用 、 て、導体層の厚さが 300nmになるまで表 5に示す研磨条件で予備研磨した。続いて 、実施例 18〜36及び比較例 21〜32の各第 2研磨用組成物を用いて、バリア層の 上面が露出するまで表 5に示す研磨条件で同じ銅パターンウェハを研磨した。その 後、ケーエルエー'テンコール社の接触式表面測定装置であるプロファイラ" HRP34 0"を用いて、 100 μ m幅のトレンチが孤立して形成されている各ウェハの領域でディ ッシング量を測定した。
[0091] 表 4の"分散安定性"欄には、実施例 18〜36及び比較例 21〜32の各第 2研磨用 組成物の分散安定性を評価した結果を示す。具体的には、 80°Cの恒温槽中に 30 日間静置した実施例 18〜36及び比較例 21〜32の各第 2研磨用組成物において 凝集及び沈降の有無を観察し、その観察結果に基づ!、て各第 2研磨用組成物の分 散安定性を評価した。 "分散安定性"欄中、〇は凝集及び沈降が認められな力つたこ とを示し、 Xは凝集又は沈降が認められたことを示す。
[0092] [表 4]
Λ
()A 、 5
ゾゾベトリルアンー X
a.
()B
。酸ホ酔リオキウリシチラル亍ルレンエェ- 化合物れ代わるはそ又に
()C含有量
Figure imgf000032_0001
/U' [ホオキウリリラシチレルテルンェエg-
()D含有量
実施例 18 0.08 B1 3.5 0 1/]液 [酸素1%水溶過化水 3L5のg 5 1 G1 3.5 9.2 390 55 〇 実施例 19 0.08 B1 3.5 0 15 含有量 5 3 G1 3.5 9.2 383 58 〇 実施例 20 0.08 B1 3.5 0 15 5] [/Lg 5 G1 3.5 9.2 400 63 O 実施例 21 0.08 B1 3.5 0 15 5 ()含有量F 3 G1 4 9.6 395 78 〇 実施例 22 0.04 B1 3.5 0 15 5 3/U [ダカィシリルロコg G1 3.5 9.2 450 70 0 実施例 23 0.06 B1 3.5 0 15 5 3 G1 3.5 9.2 412 55 〇 実施例 24 0.10 B1 3.5 0 15 5 3 G1 ()G 3.5 9.2 304 43 O 実施例 25 0.08 B1 3.5 0 15 4 3 G1 剤整H調 p含有量 3.5 9.6 361 55 〇 実施例 26 0.08 B1 3.5 0 20 5 3 G1 3.] [/L5g 9.0 357 60 〇 実施例 27 0.08 B1 2.5 0 15 5 3 G1 3.5 9.2 387 67 O 実施例 28 0.08 B1 3.5 1.0 15 5 3 G1 3.5 9.2 450 62 O 実施例 29 0.08 B1 4.5 1.0 15 5 3 G1 3.5 9.2 磨速度研 430 58 〇 実施例 30 0.08 B1 3.5 2.0 15 5 3 G1 3.5 9.2 44 [/]分nm0 60 O 実施例 31 0.08 B1 4.5 2.0 15 5 3 G1 3.5 9.2 430 デ'クシンィッ 70 〇 実施例 32 0.08 B1 3.5 3.0 15 5 3 G1 3.5 9.2 440 8 []0nm 〇 実施例 33 0.08 B1 4.5 3.0 15 5 3 G1 3.5 9.2 425 75 〇 実施例 34 0.08 B1 3.5 0 15 5 3 散分安定性
G2 3.5 8.9 350 55 〇 実施例 35 0.08 B1 3.5 2.0 15 5 3 G2 3.5 8.9 395 68 〇 実施例 36 0.08 B1 3.5 0 15 5 0 G1 3.5 9.2 120 65 O 比較例 21 0.08 ― 0 0 15 5 3 G1 3.5 9.0 550 200 〇 比較例 22 0.40 ― 0 0 15 5 3 G1 3.5 9.0 298 150 〇 比較例 23 1.00 0 0 15 5 3 G1 3.5 9.0 187 135 〇 比較例 24 0.08 0 0 15 5 3 ― 0 6.5 500 200 〇 比較例 25 1.00 ― 0 0 15 5 3 ― 0 6.5 80 140 〇 比較例 26 1.00 ― 0 0 15 20 3 0 6.5 135 160 〇 比較例 27 0.08 B1 3.5 0 15 5 3 ― 0 6.5 10 50 〇 比較例 28 0.08 B2 0 0 15 5 3 G1 3.5 9.3 550 150 〇 比較例 29 0.08 B3 0 0 15 5 3 G1 3.5 9.1 600 203 〇 比較例 30 0.08 B1 3.5 0 15 5 3 63 3.5 3.3 150 134 X 比較例 31 0.08 B1 3.5 0 15 5 3 G3 3.5 3.1 83 126 X 比較例 32 0.08 B1 3.5 0 15 5 3 G4 3.5 3.3 90 160 X 表 4の"ポリオキシエチレンラウリルエーテル酢酸又はそれに代わる化合物"欄にお いて、 B1はポリオキシエチレンラウリルエーテル酢酸、 B2はヤシ油脂肪酸サルコシン トリエタノールァミン、 B3はポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸アンモ-ゥムを表 す。表 4の" pH調整剤"欄において、 G1は水酸化カリウム、 G2はアンモニア、 G3は グリコール酸、 G4は硫酸を表す。
[0094] 実施例及び比較例で使用したポリオキシエチレンラウリルエーテル酢酸は、分子量 力 41、ポリオキシエチレン基中の繰り返し単位の繰り返し数が 2. 5、 HLB値が 12. 2である。比較例で使用したヤシ油脂肪酸サルコシントリエタノールアミンは、分子量 が 444、 HLB値が 9. 8である。比較例で使用したポリオキシエチレンラウリルエーテ ル硫酸アンモ-ゥムは、分子量が 374. 5、ポリオキシエチレン基中の繰り返し単位の 繰り返し数が 2、 HLB値が 10. 9である。実施例で使用したポリオキシエチレンラウリ ルエーテルは、分子量が 802、 HLB値が 15. 8である。
[0095] [表 5] 研磨機： アプライドマ亍リアルズ社の片面 CMP用研磨機" Mirra"
研磨パッド： 口一ムアンドハ一ス社のポリウレタン製の積層研磨ノッド "IC— 1 000/SubalV" 研磨圧力： 約 28kPa ( = 2psi)
定盤回転速度： 1 00rpm
研磨用組成物の供給速度： 200mL/分
キャリア回転速度： l OOrpm
[0096] 表 4に示すように、実施例 18〜36の第 2研磨用組成物では、デイツシングについて は lOOnm以下、研磨速度については lOOnmZ分以上とデイツシング及び研磨速度 に関して実用上満足できる結果が得られた。また実施例 18〜36の第 2研磨用組成 物は保存安定性に関しても実用上満足できるものであった。それに対し、比較例 21 〜32の第 2研磨用組成物では、研磨速度及びディッシングの少なくとも 、ずれか一 方に関して良好な結果が得られな力つた。
《実施例 37〜64及び比較例 33〜42》
トリァゾール、水溶性高分子、過酸化水素、コロイダルシリカゾル及び pH調整剤を 適宜に混合し、必要に応じて水で希釈することにより実施例 37〜64及び比較例 33 〜42の第 3研磨用組成物を調製した。各第 3研磨用組成物中のトリァゾール、水溶 性高分子、過酸化水素、コロイダルシリカ及び pH調整剤の詳細並びに各第 3研磨用 糸且成物の pHは表 6に示すとおりである。 [0097] 表 7の"銅研磨速度"欄、 "タンタル研磨速度"欄及び"二酸ィ匕ケィ素研磨速度"欄に は、実施例 37〜64及び比較例 33〜42の各第 3研磨用組成物を用いて、各直径 20 Ommの銅ブランケットウエノ、、タンタルブランケットウェハ及び二酸化ケイ素（TEOS )ブランケットウェハを表 8に示す研磨条件で研磨したときに得られる研磨速度を示す 。研磨速度は、研磨前後の各ウェハの厚みの差を研磨時間で除することにより求め た。銅ブランケットウェハ及びタンタルブランケットウェハの厚みの測定には国際電気 システムサービス株式会社のシート抵抗測定機" VR— 120"を使用し、二酸化ケイ素 ブランケットウェハの厚みの測定にはケーエルエー'テンコール社の薄膜測定装置" ASET—F5x"を使用した。銅ブランケットウェハに対する各第 3研磨用組成物の研 磨速度を"銅研磨速度"欄に示し、タンタルブランケットウェハに対する各第 3研磨用 組成物の研磨速度を"タンタル研磨速度"欄に示し、二酸ィ匕ケィ素ブランケットウェハ に対する各第 3研磨用組成物の研磨速度を"二酸ィ匕ケィ素研磨速度"欄に示す。
[0098] 表 7の"ポットライフ"欄には、実施例 37〜64及び比較例 33〜42の第 3研磨用組 成物のポットライフについて評価した結果を示す。具体的には、調製直後の実施例 3 7〜64及び比較例 33〜42の第 3研磨用組成物と、調整してから密閉容器中でしば らく保存した後の実施例 37〜64及び比較例 33〜42の第 3研磨用組成物とをそれ ぞれ用いて、銅ブランケットウエノ、、タンタルブランケットウェハ及び二酸ィ匕ケィ素ブラ ンケットウェハを表 8に示す研磨条件で研磨した。そして、研磨前後の各ウェハの厚 みの差力 そのウェハに対する第 3研磨用組成物の研磨速度を算出し、調製直後の 第 3研磨用組成物での研磨速度と、調製後しばらく経過した第 3研磨用組成物での 研磨速度の比較に基づいて、各第 3研磨用組成物のポットライフについて評価した。 "ポットライプ'欄中、〇は、調整後半年を経過しても調製直後の 80%を超える研磨速 度が得られたことを示し、△は、調整後三ヶ月を経過した時点では調製直後の 80% を超える研磨速度が得られたが、調整後半年を経過すると調製直後の 80%未満の 研磨速度しか得られな力つたことを示し、 Xは、調整後三ヶ月を経過した時点で調製 直後の 80%未満の研磨速度しか得られな力つたことを示す。
[0099] 表 7の"腐食性"欄には、実施例 37〜64及び比較例 33〜42の各第 3研磨用組成 物の腐食作用の強さを評価した結果を示す。具体的には、まず、 SEMATEC社の 銅パターンウェハ（854マスクパターン）を、実施例 1の第 1研磨用組成物を用いて、 導体層の厚さが 300nmになるまで表 3に示す研磨条件で研磨し、さら〖こ、実施例 28 の第 2研磨用組成物を用いて、バリア層の上面が露出するまで表 5に示す研磨条件 で研磨した。その後、実施例 37〜64及び比較例 33〜42の第 3研磨用組成物を用 いて、表 8に示す研磨条件で同じ銅パターンウェハをさらに研磨した。そして、株式 会社ニコンの微分干渉顕微鏡" OPTIPHOTO300"を用いて、研磨後のウェハ表面に おける配線の腐食の有無を観察し、その観察結果に基づ 、て第 3研磨用組成物の 腐食作用の強さを評価した。 "腐食性"欄中、〇は腐食が認められたことを示し、△は 腐食がやや認められたことを示す。
[0100] 表 7の"デイツシング"欄には、実施例 37〜64及び比較例 33〜42の各第 3研磨用 組成物を用いて SEMATEC社の銅パターンウェハ（854マスクパターン）を研磨した ときにデイツシングがどれだけ改善されるかを評価した結果を示す。具体的には、上 述のように、実施例 1の第 1研磨用組成物及び実施例 28の第 2研磨用組成物を用い て銅パターンウェハを研磨した後、実施例 37〜64及び比較例 33〜42の第 3研磨 用組成物を用いて、表 8に示す研磨条件で同じ銅パターンウェハを研磨した。第 3研 磨用組成物を用いた研磨の前後に、プロファイラ" HRP340"を用いて、 100 m幅 のトレンチが孤立して形成されて!、るウェハの領域でデイツシング量を測定した。そし て、第 3研磨用組成物を用いた研磨の前のディッシング量力 第 3研磨用組成物を 用いた研磨の後のディッシング量を減じた値に基づ 、て、第 3研磨用組成物によりデ イツシングがどれだけ改善されたかを評価した。 "デイツシング"欄中、〇は、第 3研磨 用組成物を用いた研磨の前のディッシング量カも第 3研磨用組成物を用いた研磨の 後のディッシング量を減じた値が 20nm以上であることを示し、△は 5nm以上 20nm 未満、 Xは 5nm未満であることを示す。
[0101] 表 7の"ファング"欄には、実施例 37〜64及び比較例 33〜42の各第 3研磨用組成 物を用いて研磨した SEMATEC社の銅パターンウェハ（854マスクパターン）でファ ングの発生の程度を評価した結果を示す。具体的には、上述のように、実施例 1の第 1研磨用組成物及び実施例 28の第 2研磨用組成物を用いて銅パターンウェハを研 磨した後、実施例 37〜64及び比較例 33〜42の第 3研磨用組成物を用いて、表 8に 示す研磨条件で同じ銅パターンウェハを研磨した。その後、プロファイラ" HRP340" を用いて、 100 μ m幅のトレンチが孤立して形成されている各ウェハの領域でファン グ量を測定し、その測定結果に基づいてファングの発生の程度を評価した。 "ファン グ"欄中、〇は、ファング量が 5nm未満であることを示し、△は 5nm以上 10nm未満、 Xは lOnm以上であることを示す。
[0102] 表 7の"逆デイツシング"欄には、実施例 37〜64及び比較例 33〜42の各第 3研磨 用組成物を用いて研磨した SEMATEC社の銅パターンウェハ（854マスクパターン )で逆デイツシングの発生の有無を測定した結果を示す。具体的には、まず、銅バタ ーンウェハを、実施例 1の第 1研磨用組成物を用いて、導体層の厚さが 300nmにな るまで表 3に示す研磨条件で研磨し、さらに、実施例 24の第 2研磨用組成物を用い て、バリア層の上面が露出するまで表 5に示す研磨条件で研磨した。その後、実施例 37〜64及び比較例 33〜42の第 3研磨用組成物を用いて、表 8に示す研磨条件で 同じ銅パターンウェハを仕上げ研磨した。仕上げ研磨後に、プロファイラ" HRP340" を用いて、 100 μ m幅のトレンチが孤立して形成されているウェハの領域で逆デイツ シングの有無を測定した。 "逆デイツシング"欄中、〇は、逆デイツシングが発生しなか つたことを示し、 Xは、逆デイツシングが発生したことを示す。
[0103] 表 7の"残留異物の個数"欄には、実施例 37〜64及び比較例 33〜42の各第 3研 磨用組成物を用いて研磨した後の直径 200mmの銅ブランケットウェハ表面に存在 する異物の個数を測定した結果を示す。具体的には、まず、各第 3研磨用組成物を 用いて銅ブランケットウェハを表 8に示す研磨条件で 60秒間研磨し、次に、三菱ィ匕 学株式会社の洗浄液" MCX—SDR4"で研磨後の銅ブランケットウェハを洗浄した。 その後、ケーエルェ一'テンコール社の表面異物検査装置" Surfscan SP1TBI"を用い て、ウェハ表面に
存在する 0. 2 m以上の大きさの異物の個数を測定した。
[0104] [表 6]
Figure imgf000037_0001
[0105] 表 6の"トリァゾール"欄において、 A1はトリルトリァゾール、 A2はべンゾトリアゾール 、 A3は 1, 2, 4 トリァゾール、 B1はカルボキシベンゾトリアゾールを表す。表 6の"水 溶性高分子"欄において、 C1はプルラン、 C2はポリビュルアルコール、 C3はヒドロキ シェチルセルロース、 C4はカルボキシメチルセルロース、 C5はポリアクリル酸アンモ -ゥムを表す。表 6の" pH調整剤"欄において、 F1はアンモニア、 F2は水酸ィ匕カリウ ム、 F3はリンゴ酸、 F4はクェン酸を表す。
[0106] [表 7]
Figure imgf000039_0001
研磨機： アプライドマテリアルズ社の片面 CMP用研磨機" Mi「ra "
研磨パッド： 口一ムアンドハ一ス社のポリウレタン製の積層研磨パッド" IC
研磨圧力： 約 28KPa ( = 2psi)
定盤回転速度： 80rpm
研磨用組成物の供給速度： 200mL/分
キャリア回転速度： 80rpm 表 7に示すように、実施例 37〜64の第 3研磨用組成物では、研磨後のウェハ表面 の異物の個数を 10 X 102個以下に抑えることができた。また、実施例 37〜64の第 3 研磨用組成物は、研磨速度、ポットライフ、腐食性、デイツシング、ファング及び逆デ イツシングに関しても実用上満足できるものであった。

Claims

請求の範囲
[1] 研磨対象物を研磨する方法であって、前記研磨対象物は、トレンチを有する絶縁 体層と、絶縁体層の上に設けられたバリア層と、ノリア層の上に設けられた導体層と を備え、バリア層及び導体層のそれぞれは、トレンチの中に位置する内側部分とトレ ンチの外に位置する外側部分とを有し、前記方法は、
導体層の外側部分の一部を除去してバリア層の外側部分の上面を露出させるベく
、研磨対象物を予備研磨する工程と、
少なくとも導体層の外側部分の残部及びバリア層の外側部分を除去するべぐ前記 導体層の外側部分の一部が除去された研磨対象物を仕上げ研磨する工程とを備え
、前記研磨対象物の予備研磨は、
予備研磨の工程において除去されるべき導体層の部分の大半を除去するべぐ研 磨対象物を研磨する工程と、
前記除去されるべき導体層の部分の残部を除去するべぐ前記除去されるべき導 体層の部分の大半が除去された後の研磨対象物を研磨する工程とを備え、
前記除去されるべき導体層の部分の大半が除去された後の研磨対象物の研磨は 、保護膜形成剤と、酸化剤と、エッチング剤とを含有する予備研磨用組成物を用いて 行なわれるものであり、前記保護膜形成剤は、ベンゾトリァゾーノレ及びべンゾトリァゾ ール誘導体力 選ばれる少なくとも一種の化合物と、一般式 ROR' COOH及び一般 式 ROR' OPO H (Rはアルキル基又はアルキルフエ-ル基を表し、 R，はポリオキシ
3 2
エチレン基、ポリオキシプロピレン基又はポリ（ォキシエチレン.ォキシプロピレン）基 を表す。）で表される化合物カゝら選ばれる少なくとも一種の化合物とを含み、予備研 磨用糸且成物の pHは 8以上である
ことを特徴とする方法。
[2] 前記予備研磨用組成物に含まれる一般式 ROR， COOH及び一般式 ROR' OPO
3
Hで表される化合物力 選ばれる少なくとも一種の化合物はポリオキシエチレンアル
2
キルエーテル酢酸又はポリオキシエチレンアルキルフエ-ルエーテルリン酸である請 求項 1に記載の方法。
[3] 前記予備研磨用組成物は、一般式 ROR' (Rはアルキル基又はアルキルフエニル 基を表し、 R'はポリオキシエチレン基又はポリオキシプロピレン基を表す。）で表され る化合物をさらに含有する請求項 1又は 2に記載の方法。
[4] 前記仕上げ研磨工程での研磨対象物の研磨は、六員環骨格を有するトリァゾール と、水溶性高分子と、酸化剤と、砥粒とを含有する仕上げ研磨用組成物を用いて行 なわれるものであり、前記トリァゾールは六員環骨格に疎水性官能基を有しており、 仕上げ研磨用組成物中の前記トリァゾールの含有量は 3gZL以下であり、仕上げ研 磨用組成物の pHは 7以上である請求項 1〜3のいずれか一項に記載の方法。
[5] 研磨対象物を研磨する方法であって、前記研磨対象物は、トレンチを有する絶縁 体層と、絶縁体層の上に設けられたバリア層と、ノリア層の上に設けられた導体層と を備え、バリア層及び導体層のそれぞれは、トレンチの中に位置する内側部分とトレ ンチの外に位置する外側部分とを有し、前記方法は、
導体層の外側部分の一部を除去してバリア層の外側部分の上面を露出させるベく
、研磨対象物を予備研磨する工程と、
少なくとも導体層の外側部分の残部及びバリア層の外側部分を除去するべぐ前記 導体層の外側部分の一部が除去された研磨対象物を仕上げ研磨する工程とを備え
前記研磨対象物の仕上げ研磨は、六員環骨格を有するトリァゾールと、水溶性高 分子と、酸化剤と、砥粒とを含有する仕上げ研磨用組成物を用いて行なわれるもの であり、前記トリァゾールは六員環骨格に疎水性官能基を有しており、仕上げ研磨用 組成物中の前記トリァゾールの含有量は 3gZL以下であり、仕上げ研磨用組成物の pHは 7以上である
ことを特徴とする方法。
[6] 前記仕上げ研磨用組成物は、カルボキシベンゾトリアゾール及びァミノべンゾトリア ゾールの少なくともいずれか一方をさらに含有する請求項 4又は 5に記載の方法。
[7] 前記除去されるべき導体層の部分の大半を除去するための研磨対象物の研磨は、 多糖類及びポリビニルアルコールカゝら選ばれる少なくとも一種の化合物と、砥粒とを 含有する別の予備研磨用組成物を用いて行なわれるものである請求項 1〜6のいず れか一項に記載の方法。 [8] 前記別の予備研磨用組成物に含まれる多糖類及びポリビニルアルコールカゝら選ば れる少なくとも一種の化合物はプルランである請求項 7に記載の方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10037894B2 (en) 2012-02-01 2018-07-31 Hitachi Chemical Company, Ltd. Polishing liquid for metal and polishing method

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200916567A (en) * 2007-08-23 2009-04-16 Nitta Haas Inc Polishing composition
JPWO2009031389A1 (ja) * 2007-09-03 2010-12-09 Jsr株式会社 化学機械研磨用水系分散体およびその調製方法、化学機械研磨用水系分散体を調製するためのキット、ならびに半導体装置の化学機械研磨方法
JP2009129977A (ja) * 2007-11-20 2009-06-11 Jsr Corp 多層回路基板の研磨方法および多層回路基板
JP2009187984A (ja) * 2008-02-01 2009-08-20 Fujimi Inc 研磨用組成物及びそれを用いた研磨方法
US9202709B2 (en) 2008-03-19 2015-12-01 Fujifilm Corporation Polishing liquid for metal and polishing method using the same
KR101719029B1 (ko) * 2010-09-24 2017-03-22 가부시키가이샤 후지미인코퍼레이티드 연마용 조성물 및 린스용 조성물
US20150376464A1 (en) * 2013-02-13 2015-12-31 Fujimi Incorporated Polishing composition, method for producing polishing composition and method for producing polished article
JP6209845B2 (ja) * 2013-04-11 2017-10-11 日立化成株式会社 研磨液、研磨液セット及び基体の研磨方法
JP6480139B2 (ja) * 2014-09-30 2019-03-06 株式会社フジミインコーポレーテッド 研磨用組成物

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004128475A (ja) * 2002-08-02 2004-04-22 Jsr Corp 化学機械研磨用水系分散体および半導体装置の製造方法
JP2005082649A (ja) * 2003-09-05 2005-03-31 Nitta Haas Inc 研磨用スラリー
JP2005167231A (ja) * 2003-11-14 2005-06-23 Showa Denko Kk 研磨組成物および研磨方法
JP2005217395A (ja) * 2003-12-19 2005-08-11 Rohm & Haas Electronic Materials Cmp Holdings Inc 銅の制御された研磨のための組成物及び方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004128475A (ja) * 2002-08-02 2004-04-22 Jsr Corp 化学機械研磨用水系分散体および半導体装置の製造方法
JP2005082649A (ja) * 2003-09-05 2005-03-31 Nitta Haas Inc 研磨用スラリー
JP2005167231A (ja) * 2003-11-14 2005-06-23 Showa Denko Kk 研磨組成物および研磨方法
JP2005217395A (ja) * 2003-12-19 2005-08-11 Rohm & Haas Electronic Materials Cmp Holdings Inc 銅の制御された研磨のための組成物及び方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10037894B2 (en) 2012-02-01 2018-07-31 Hitachi Chemical Company, Ltd. Polishing liquid for metal and polishing method

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