WO2023140049A1 - 研磨液、研磨方法 - Google Patents

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WO2023140049A1
WO2023140049A1 PCT/JP2022/047646 JP2022047646W WO2023140049A1 WO 2023140049 A1 WO2023140049 A1 WO 2023140049A1 JP 2022047646 W JP2022047646 W JP 2022047646W WO 2023140049 A1 WO2023140049 A1 WO 2023140049A1
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acid
polishing liquid
polishing
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liquid according
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PCT/JP2022/047646
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English (en)
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Inventor
哲也 上村
Original Assignee
富士フイルム株式会社
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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
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting

Definitions

  • the present invention relates to a polishing liquid and a polishing method.
  • CMP chemical mechanical polishing
  • a common method of CMP is to attach a polishing pad to a circular polishing surface plate, supply a polishing liquid to the surface of the polishing pad, bring the polishing pad and the surface of the substrate (surface to be polished) into contact, apply a predetermined pressure from the back surface of the substrate (the side opposite to the surface to be polished), rotate both the polishing surface plate and the substrate to cause relative motion, and flatten the surface of the substrate by the chemical action of the polishing liquid and the mechanical friction generated.
  • polishing liquid used for CMP examples include those containing abrasive particles and a component that exerts a chemical action on an object to be polished such as a substrate.
  • Patent Document 1 discloses a polishing liquid for silicon nitride, which contains colloidal silica, a predetermined organic acid, and water, and has a pH of 2.5 to 5.0.
  • an object of the present invention is to provide a polishing liquid that has a high polishing rate and small variation in polishing rate when polishing is performed using a polishing liquid (in particular, the variation is small when silicon nitride or polysilicon is to be polished).
  • Another object of the present invention is to provide a polishing method using a polishing liquid.
  • the present inventor has completed the present invention as a result of diligent studies aimed at solving the above problems. That is, the inventors have found that the above problems can be solved by the following configuration.
  • the polishing liquid according to [1] which has a pH of 2.5 to 5.0.
  • the polishing liquid according to [1] or [2], wherein the colloidal silica content is 1 to 5% by mass with respect to the total weight of the polishing liquid.
  • a surfactant having a sulfonic acid group or a salt thereof in its molecular structure [17] The polishing liquid of [16], wherein the surfactant contains an alkylbenzenesulfonic acid or a salt thereof, or a derivative of an alkylbenzenesulfonic acid or a salt thereof.
  • the surfactant comprises an alkyldiphenyletherdisulfonic acid or a salt thereof, or a derivative of an alkyldiphenyletherdisulfonic acid or a salt thereof.
  • the surfactant is a first surfactant selected from the group consisting of an alkyldiphenyletherdisulfonic acid having an alkyl group having 12 carbon atoms or a salt thereof, and an alkyldiphenyletherdisulfonic acid derivative having an alkyl group having 12 carbon atoms or a salt thereof; including The polishing liquid according to any one of [16] to [18], wherein the mass ratio of the content of the second surfactant to the content of the first surfactant is 2.0 ⁇ 10 ⁇ 2 to 3.0 ⁇ 10 ⁇ 1 .
  • polishing liquid according to any one of [16] to [18], wherein the surfactant contains one or more compounds selected from the group consisting of alkyldiphenyletherdisulfonic acid or its salt, alkyldiphenylethertrisulfonic acid or its salt, and alkyldiphenylethertetrasulfonic acid or its salt.
  • [24] further comprising a surfactant having a sulfonic acid group or a salt thereof in its molecular structure and sulfuric acid;
  • the polishing liquid according to any one of [1] to [23], wherein the mass ratio of the sulfuric acid content to the surfactant content is 3.0 ⁇ 10 ⁇ 5 to 5.0 ⁇ 10 ⁇ 1 .
  • a polishing liquid that has a high polishing rate and small variation in polishing rate when polishing is performed using a polishing liquid (in particular, the variation is small when silicon nitride or polysilicon is to be polished). Also, a polishing method using a polishing liquid can be provided.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a laminate obtained in the process of producing a polished body used for evaluation in Examples.
  • a numerical range represented by “to” means a range including the numerical values before and after “to” as lower and upper limits.
  • the “content” of the component means the total content of the two or more kinds of components.
  • the polishing liquid of the present invention is a polishing liquid used for chemical mechanical polishing (CMP), and contains colloidal silica, an organic acid having at least a phosphonic acid group or a salt thereof in its molecular structure, hypophosphorous acid, and water.
  • CMP chemical mechanical polishing
  • the mechanism by which the polishing rate is increased and the dispersion of the polishing rate is reduced when polishing is performed using the polishing liquid of the present invention is not necessarily clear, but the inventors presume as follows. Since the polishing liquid of the present invention contains the above organic acid and water, it chemically acts on the surface of the object to be polished, and can increase the polishing rate based on the mechanical action of colloidal silica.
  • the polishing liquid of the present invention contains hypophosphorous acid, it can stabilize the chemical action on the surface of the object to be polished.
  • the present inventors have found that the inclusion of hypophosphorous acid in the polishing liquid reduces variations in the polishing rate.
  • the polishing rate is usually calculated as the average value of the polishing rate over the entire surface of a wafer such as a 12-inch wafer.
  • the present inventors have found that when the polishing liquid contains hypophosphorous acid, variations in the polishing rate near the outer periphery of the wafer are reduced, and variations in the overall polishing rate are also reduced. As a result, by using the polishing liquid of the present invention, the polishing rate can be increased and variations in the polishing rate can be reduced.
  • polishing liquid of the present invention Components that may be included in the polishing liquid of the present invention are described below.
  • excellent polishing rate a high polishing rate when polishing with a polishing liquid
  • small variation in polishing rate when polishing with a polishing liquid is simply referred to as “small variation in polishing rate”.
  • colloidal silica The polishing liquid of the present invention contains colloidal silica.
  • colloidal silica refers to silica (silicon oxide) particles colloidally dispersed in a dispersion medium
  • colloidal silica refers to the inclusion of colloidally dispersible silica particles. That is, the content of colloidal silica represents the content of silica particles.
  • Colloidal silica preferably does not contain impurities such as alkali metals inside the particles. Colloidal silica as described above is obtained by hydrolysis of alkoxysilane.
  • the particle size of colloidal silica may be appropriately selected depending on the purpose of use.
  • the average primary particle size of colloidal silica is preferably 1 to 1000 nm, more preferably 5 to 100 nm, still more preferably 10 to 100 nm, and particularly preferably 10 to 80 nm.
  • the average primary particle size of colloidal silica is the particle size (median size) at which the cumulative distribution value of the curve obtained by obtaining a cumulative particle size distribution curve based on volume is 50%.
  • the cumulative particle size distribution curve is obtained by measuring the equivalent circle diameter of colloidal silica with a transmission electron microscope or the like and converting it into a volume basis.
  • the equivalent circle diameter is the diameter of a perfect circle having the same projected area as that of colloidal silica during observation.
  • the average secondary particle size of colloidal silica is preferably 5 to 2000 nm, more preferably 10 to 300 nm, still more preferably 20 to 200 nm, and particularly preferably 20 to 150 nm.
  • the average secondary particle size of colloidal silica refers to the average particle size of secondary particles formed by partially associating colloidal silica.
  • the average secondary particle size represents the average particle size obtained in the particle size distribution obtained by the dynamic light scattering method.
  • LB-500 manufactured by Horiba, Ltd. can be used as a particle size distribution measuring device based on the dynamic light scattering method.
  • colloidal silica may be used.
  • Commercial products of colloidal silica include the PL series (PL-05, PL-1, PL-2, PL-3, etc.) manufactured by Fuso Chemical Industries.
  • the content of colloidal silica is preferably 0.1 to 10% by mass, more preferably 0.5 to 10% by mass, and even more preferably 1 to 5% by mass, relative to the total mass of the polishing liquid.
  • the polishing liquid of the present invention may contain abrasive grains other than colloidal silica.
  • Abrasive grains other than colloidal silica include fumed silica, ceria, alumina, and titania.
  • the average primary particle size of abrasive grains other than colloidal silica is preferably 1 to 2 times the average primary particle size of colloidal silica.
  • the content of colloidal silica with respect to the sum of colloidal silica and abrasive grains other than colloidal silica is preferably 50% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, and even more preferably 99% by mass or more.
  • the upper limit of the content is 100% by mass, and may be 100% by mass.
  • the polishing liquid of the present invention contains an organic acid having at least a phosphonic acid group or a salt thereof in its molecular structure.
  • an organic acid having at least a phosphonic acid group or a salt thereof in its molecular structure is also simply referred to as "organic acid”.
  • the number of phosphonic acid groups or salts thereof in the molecular structure is not particularly limited, but is preferably 1 to 10, more preferably 1 to 6, even more preferably 1 to 4, and particularly preferably 2 to 4.
  • the organic acid is preferably a compound represented by the following general formula (I).
  • n1 represents an integer of 1-4.
  • R 1 represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkynyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, a heterocyclic group, or a group formed by combining two or more of these groups.
  • Each of the above groups may have a substituent.
  • the alkyl group having 1 to 8 carbon atoms may be linear or branched. Examples of alkyl groups having 1 to 8 carbon atoms include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group and octyl group.
  • the alkynyl group preferably has 2 to 6 carbon atoms, and specific examples thereof include ethynyl, propynyl, butynyl, pentynyl, and hexynyl groups. Among them, ethynyl, propynyl, butynyl, or pentynyl groups are preferred.
  • Specific examples of the cycloalkyl group include a cyclohexyl group, a cyclopentyl group, and the like, with the cyclohexyl group being preferred.
  • the aryl group include a phenyl group and a naphthyl group, with the phenyl group being preferred.
  • Specific examples of the heterocyclic group include a pyridyl group and the like.
  • the group represented by R 1 may be further substituted with other substituents.
  • Other substituents are preferably hydrophilic groups, and are preferably phosphoric acid groups, hydroxyl groups, thiol groups, amino groups (--NH 2 ), hydroxylamino groups (--NHOH) or carboxy groups.
  • the methylene group in the group represented by R 1 may be substituted with a divalent linking group containing a hetero atom.
  • the divalent linking group containing a hetero atom is preferably a secondary amino group (--NH--), a tertiary amino group (--NR T --), --O-- or --CO--.
  • R 1 T represents an optionally substituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • substituent the above-mentioned other substituents are preferably exemplified.
  • R 1 represents an n-valent linking group in general formula (I).
  • the divalent linking group represented by R 1 is preferably an alkylene group, a phenylene group, —NH—, —NR T —, or a group formed by combining these.
  • R 1 T represents an optionally substituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • the alkylene group may be linear or branched, and hydrogen atoms of the alkylene group may be substituted with other substituents described above.
  • the number of carbon atoms in the alkylene group is preferably 1-3.
  • the trivalent linking group represented by R 1 is preferably a group obtained by removing one hydrogen atom from an alkylene group, a group obtained by removing one hydrogen atom from a phenylene group, or N(-alkylene group) 3 .
  • the alkylene group may be linear or branched, and hydrogen atoms of the alkylene group may be substituted with other substituents described above.
  • the number of carbon atoms in the alkylene group is preferably 1-3.
  • the tetravalent linking group represented by R1 is preferably a group obtained by removing two hydrogen atoms from an alkylene group, a group obtained by removing two hydrogen atoms from a phenylene group, or (alkylene group-) 2 N-alkylene group -N(-alkylene group) 2 .
  • the alkylene group may be linear or branched, and hydrogen atoms of the alkylene group may be substituted with other substituents described above.
  • the number of carbon atoms in the alkylene group is preferably 1-3.
  • organic acid contained in the polishing liquid of the present invention is by no means limited to these specific examples.
  • the organic acid is preferably 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid (also referred to as etidronic acid or HEDP) represented by B10 above, tris(phosphonomethyl)amine represented by B13 above, or ethylenediaminetetramethylene phosphonic acid represented by B15 above, more preferably HEDP.
  • HEDP 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid
  • the content of the organic acid is preferably 0.01 to 20% by mass, more preferably 0.05 to 15% by mass, still more preferably 0.1 to 10% by mass, and particularly preferably 1 to 10% by mass, based on the total mass of the polishing liquid in terms of small variation in polishing rate.
  • An organic acid may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. When two or more organic acids are used in combination, the total amount is preferably within the above range.
  • the polishing liquid of the present invention contains hypophosphorous acid (H 3 PO 2 ).
  • the content of hypophosphorous acid is preferably from 1.0 ⁇ 10 ⁇ 9 to 1.0 ⁇ 10 0 % by mass, more preferably from 1.0 ⁇ 10 ⁇ 8 to 5.0 ⁇ 10 ⁇ 3 % by mass, and even more preferably from 1.0 ⁇ 10 ⁇ 6 to 1.0 ⁇ 10 ⁇ 3 % by mass, based on the total mass of the polishing liquid, in that variation in polishing rate is small.
  • the mass ratio of hypophosphorous acid content to organic acid content is preferably 1.0 ⁇ 10 ⁇ 9 to 1.0 ⁇ 10 0 , more preferably 1.0 ⁇ 10 ⁇ 8 to 2.0 ⁇ 10 ⁇ 4 , and even more preferably 1.0 ⁇ 10 ⁇ 7 to 1.0 ⁇ 10 ⁇ 4 .
  • the content of hypophosphorous acid can be measured by detecting hypophosphite ions (H 2 PO 2 ⁇ ) with an ion chromatograph.
  • the polishing liquid of the present invention contains water.
  • the water content is preferably 50 to 99% by mass, more preferably 70 to 95% by mass, even more preferably 80 to 95% by mass, relative to the total mass of the polishing liquid.
  • the polishing liquid of the present invention may contain phosphonic acid (H 3 PO 3 ).
  • the content of phosphonic acid is preferably 1.0 ⁇ 10 ⁇ 10 to 1.0 ⁇ 10 ⁇ 3 mass %, more preferably 1.0 ⁇ 10 ⁇ 9 to 5.0 ⁇ 10 ⁇ 4 mass %, and even more preferably 1.0 ⁇ 10 ⁇ 8 to 2.0 ⁇ 10 ⁇ 5 mass %, relative to the total mass of the polishing liquid.
  • the mass ratio of the phosphonic acid content to the organic acid content is preferably 1.0 ⁇ 10 ⁇ 11 to 1.0 ⁇ 10 ⁇ 1 , more preferably 1.0 ⁇ 10 ⁇ 9 to 1.0 ⁇ 10 ⁇ 4 , and even more preferably 5.0 ⁇ 10 ⁇ 9 to 3.0 ⁇ 10 ⁇ 6 .
  • the phosphonic acid content can be measured by detecting phosphonate ions (HPO 3 2 ⁇ ) by ion chromatography.
  • the polishing liquid of the present invention may contain phosphoric acid (H 3 PO 4 ).
  • the phosphoric acid content is preferably 1.0 ⁇ 10 ⁇ 10 to 1.0 ⁇ 10 ⁇ 1 mass %, more preferably 1.0 ⁇ 10 ⁇ 9 to 1.0 ⁇ 10 ⁇ 2 mass %, and even more preferably 1.0 ⁇ 10 ⁇ 7 to 1.5 ⁇ 10 ⁇ 4 mass %, relative to the total mass of the polishing liquid.
  • the mass ratio of the phosphoric acid content to the organic acid content is preferably 1.0 ⁇ 10 ⁇ 10 to 1.0 ⁇ 10 ⁇ 2 , more preferably 1.0 ⁇ 10 ⁇ 9 to 5.0 ⁇ 10 ⁇ 4 and even more preferably 1.5 ⁇ 10 ⁇ 8 to 3.0 ⁇ 10 ⁇ 5 .
  • the mass ratio of phosphoric acid content to hypophosphorous acid content is preferably 1.0 ⁇ 10 ⁇ 6 to 1.0 ⁇ 10 2 , more preferably 1.0 ⁇ 10 ⁇ 4 to 1.0 ⁇ 10 1 .
  • the mass ratio of the phosphoric acid content to the phosphonic acid content is preferably 1.0 ⁇ 10 ⁇ 3 to 1.0 ⁇ 10 3 , more preferably 1.0 ⁇ 10 ⁇ 2 to 1.0 ⁇ 10 2 .
  • the phosphoric acid content can be measured by detecting phosphate ions (PO 4 3 ⁇ ) with an ion chromatograph.
  • the polishing liquid of the present invention may contain a pH adjuster other than the above components in order to adjust the pH of the polishing liquid to the range shown later.
  • pH adjusters include alkaline compounds, acidic compounds, and buffers.
  • the pH adjuster is not particularly limited, but organic ammonium hydroxides such as tetraalkylammonium hydroxide; alkanolamines such as diethanolamine, triethanolamine, and triisopropanolamine; ammonia, sodium hydroxide, potassium hydroxide, and inorganic alkaline compounds such as lithium hydroxide; inorganic acids such as nitric acid, carbonates such as sodium carbonate; Among them, inorganic alkaline compounds are preferable, ammonia, sodium hydroxide or potassium hydroxide is preferable, and ammonia is more preferable.
  • the content of the pH adjuster is preferably 0.0001 to 1.0 mol, more preferably 0.003 to 0.5 mol, per 1 L of the polishing liquid.
  • the polishing liquid of the present invention may contain a surfactant.
  • Surfactants are not particularly limited, and include surfactants having a sulfonic acid group or a salt thereof in the molecular structure and surfactants having an ethyleneoxy group in the molecular structure. Among them, the surfactant preferably has a sulfonic acid group or a salt thereof in its molecular structure.
  • Surfactants having a sulfonic acid group or a salt thereof in the molecular structure include alkylbenzenesulfonic acid or salts thereof, derivatives of alkylbenzenesulfonic acid or salts thereof, alkylethersulfonic acids or salts thereof, and derivatives of alkylethersulfonic acids or salts thereof.
  • Alkylbenzenesulfonic acids or salts thereof, or derivatives of alkylbenzenesulfonic acid or salts thereof are preferred.
  • the "derivative" of a compound means a compound having a substituent further on the compound.
  • Alkylbenzenesulfonic acid or a salt thereof, or a derivative of alkylbenzenesulfonic acid or a salt thereof is preferably a compound represented by the following general formula (II).
  • R 2 represents a group containing an alkyl chain, specifically, R 2 represents an alkyl group or a group formed by combining an alkyl group with one or more groups selected from the group consisting of an alkenyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, and an aralkyl group.
  • a phenyl group is preferred as the aryl group.
  • R 2 preferably represents an alkyl group, and more preferably represents a linear alkyl group.
  • the number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 6-30, more preferably 10-30, even more preferably 10-15.
  • each X independently represents a hydrogen atom, sodium, potassium, ammonium, diethanolamine or triethanolamine, preferably sodium, ammonium, diethanolamine or triethanolamine.
  • n2 represents an integer of 1-5
  • m2 represents an integer of 0-4. However, n2 and m2 are selected so that n2+m2 is an integer of 1-5.
  • n2 is preferably 1 or 2.
  • m2 is preferably 1 or 2.
  • each R 2a independently represents a substituent.
  • Substituents represented by R 2a include alkyl groups, oxyalkyl groups, aryl groups, and oxyaryl groups. A phenyl group is preferable as the aryl group and the aryl group of the oxyaryl group.
  • the substituent represented by R 2a may further have a substituent, and examples of the substituent which may further have include a sulfonic acid group or a salt thereof, a hydroxy group, and a carboxy group or a salt thereof.
  • the alkylbenzenesulfonic acid or its salt, or the alkylbenzenesulfonic acid derivative or its salt may be an alkyldiphenyletherdisulfonic acid or its salt, or an alkyldiphenyletherdisulfonic acid derivative or its salt.
  • the alkyldiphenyletherdisulfonic acid or its salt, or the alkyldiphenyletherdisulfonic acid derivative or its salt may be a compound represented by the following general formula (III).
  • R 3 represents a group containing an alkyl chain, and has the same specific and preferred aspects as R 2 above.
  • each X independently represents a hydrogen atom, sodium, potassium, ammonium, diethanolamine or triethanolamine, preferably sodium, ammonium, diethanolamine or triethanolamine.
  • n3 represents 1 and k3 represents 1 in general formula (III).
  • R 4 represents a group containing an alkyl chain, and has the same specific and preferred aspects as R 2 above.
  • each X independently represents a hydrogen atom, sodium, potassium, ammonium, diethanolamine or triethanolamine, preferably sodium, ammonium, diethanolamine or triethanolamine.
  • n4 represents an integer of 1-10
  • k3 represents an integer of 1-3.
  • the polishing liquid of the present invention includes, as surfactants, a first surfactant selected from the group consisting of an alkyldiphenyletherdisulfonic acid having an alkyl group having 12 carbon atoms or a salt thereof, an alkyldiphenyletherdisulfonic acid derivative having an alkyl group having 12 carbon atoms or a salt thereof, and a second interface selected from the group consisting of an alkyldiphenyletherdisulfonic acid having an alkyl group having 13 carbon atoms or a salt thereof, and an alkyldiphenyletherdisulfonic acid derivative having an alkyl group having 13 carbon atoms or a salt thereof. It is also preferred to include an active agent.
  • the mass ratio of the content of the second surfactant to the content of the first surfactant is preferably 1.0 ⁇ 10 ⁇ 3 to 3.0 ⁇ 10 0 , and more preferably 2.0 ⁇ 10 ⁇ 2 to 3.0 ⁇ 10 ⁇ 1 .
  • the surfactant when the surfactant contains an alkyldiphenylether disulfonic acid or a salt thereof, the surfactant may contain one or more compounds selected from the group consisting of an alkyldiphenylethertrisulfonic acid or a salt thereof and an alkyldiphenylethertetrasulfonic acid or a salt thereof (hereinafter also referred to as "alkyldiphenyletherpolysulfonic acid or a salt thereof").
  • Alkyldiphenyl ether trisulfonic acid or a salt thereof is a compound in which one of n3 and k3 represents 1 and the other represents 2 in the general formula (III).
  • Alkyldiphenyl ether tetrasulfonic acid or a salt thereof is a compound in which n3 and k3 are 1 or more and n3+k3 is 4 in the general formula (III).
  • the mass ratio of the total content of the alkyldiphenyletherpolysulfonic acid or its salt to the alkyldiphenyletherdisulfonic acid or its salt is preferably 1.0 ⁇ 10 ⁇ 6 to 1.0 ⁇ 10 1 , more preferably 1.0 ⁇ 10 ⁇ 5 to 1.0 ⁇ 10 0 , and more preferably 1.0 ⁇ 10 ⁇ 3 to 1.0 ⁇ 10 ⁇ 1 . More preferred.
  • the sulfonic acid group or its salt may become a sulfonic acid ion ( --SO.sub.3.sup.- ) in the polishing liquid.
  • the content of the surfactant is preferably 0.1 to 5.0% by mass, more preferably 0.5 to 3.0% by mass, even more preferably 0.5 to 2.0% by mass, relative to the total mass of the polishing liquid.
  • the polishing liquid of the present invention may contain sulfuric acid.
  • the content of sulfuric acid is preferably 1.0 ⁇ 10 ⁇ 5 to 5.0 ⁇ 10 0 % by mass, more preferably 5.0 ⁇ 10 ⁇ 5 to 1.0 ⁇ 10 0 % by mass, and even more preferably 5.0 ⁇ 10 ⁇ 3 to 1.0 ⁇ 10 ⁇ 1 % by mass, relative to the total mass of the polishing liquid.
  • the mass ratio of the sulfuric acid content to the organic acid content is preferably from 1.0 ⁇ 10 ⁇ 6 to 1.0 ⁇ 10 0 , more preferably from 1.0 ⁇ 10 ⁇ 5 to 3.0 ⁇ 10 ⁇ 1 , and even more preferably from 1.0 ⁇ 10 ⁇ 3 to 1.0 ⁇ 10 ⁇ 2 .
  • the mass ratio of the content of sulfuric acid to the content of the surfactant is preferably 1.0 ⁇ 10 ⁇ 6 to 3.0 ⁇ 10 0 , more preferably 3.0 ⁇ 10 ⁇ 5 to 5.0 ⁇ 10 ⁇ 1 , and even more preferably 1.0 ⁇ 10 ⁇ 3 to 1.0 ⁇ 10 ⁇ 1 .
  • the sulfuric acid content can be measured by detecting sulfate ions (SO 4 2 ⁇ ) with an ion chromatograph.
  • the polishing liquid of the present invention may contain components (other components) other than those described above. Other components are described below.
  • the polishing liquid of the present invention may contain organic acids other than the above organic acids.
  • organic acids include, for example, formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, 2-methylbutyric acid, n-hexanoic acid, 3,3-dimethylbutyric acid, 2-ethylbutyric acid, 4-methylpentanoic acid, n-heptanoic acid, 2-methylhexanoic acid, n-octanoic acid, 2-ethylhexanoic acid, benzoic acid, glycolic acid, salicylic acid, glyceric acid, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimeli acid, maleic acid, phthalic acid, malic acid, tartaric acid, citric acid, lactic acid, hydroxyethyliminodiacetic acid, iminodiacetic
  • the other organic acid may be an amino acid.
  • amino acids include glycine, L-alanine, ⁇ -alanine, L-2-aminobutyric acid, L-norvaline, L-valine, L-leucine, L-norleucine, L-isoleucine, L-alloisoleucine, L-phenylalanine, L-proline, sarcosine, L-ornithine, L-lysine, taurine, L-serine, L-threonine, L-allothreonine, L-homoserine, and L-tyrosine.
  • the polishing liquid of the present invention may contain a corrosion inhibitor capable of preventing corrosion of the metal surface that may exist on the surface of the object to be polished.
  • a corrosion inhibitor capable of preventing corrosion of the metal surface that may exist on the surface of the object to be polished.
  • a corrosion inhibitor capable of preventing corrosion of the metal surface that may exist on the surface of the object to be polished.
  • a heteroaromatic compound having 3 or more nitrogen atoms in the molecule and having a multi-ring structure is preferred.
  • the three or more nitrogen atoms are also preferably elements constituting a heteroaromatic ring.
  • Preferred corrosion inhibitors include benzotriazole and benzotriazole which may have a substituent.
  • corrosion inhibitors include benzotriazole, 1,2,3-benzotriazole, 5,6-dimethyl-1,2,3-benzotriazole, 1-(1,2-dicarboxyethyl)benzotriazole, 1-[N,N-bis(hydroxyethyl)aminomethyl]benzotriazole, and 1-(hydroxymethyl)benzotriazole.
  • the corrosion inhibitor preferably contains one or more selected from the group consisting of 1,2,3-benzotriazole, 5,6-dimethyl-1,2,3-benzotriazole, 1-(1,2-dicarboxyethyl)benzotriazole, 1-[N,N-bis(hydroxyethyl)aminomethyl]benzotriazole, and 1-(hydroxymethyl)benzotriazole.
  • the content of the corrosion inhibitor is preferably 0.01 to 0.2% by mass, more preferably 0.05 to 0.2% by mass, relative to the total mass of the polishing liquid.
  • the polishing liquid of the present invention may contain a chelating agent.
  • chelating agents general-purpose water softeners and their analogues can be used, for example, nitrilotriacetic acid, diethylenetriaminepentaacetic acid, ethylenediaminetetraacetic acid, N,N,N-aminotrimethylenephosphonic acid, ethylenediamine-N,N,N',N'-tetramethylenesulfonic acid, transcyclohexanediaminetetraacetic acid, 1,2-diaminopropanetetraacetic acid, glycol etherdiaminetetraacetic acid, ethylenediamineorthohydroxyphenylacetic acid, ethylenediaminedisuccinic acid (SS form), N -(2-carboxylateethyl)-L-aspartic acid, ⁇ -alaninediacetic acid, 2-phosphonobutane-1,2,4-tricarboxylic acid, N,N'
  • the polishing liquid of the present invention has a small content of components other than those described above.
  • the polishing liquid of the present invention preferably has a low metal ion content.
  • the polishing liquid of the present invention has a small content of coarse particles (for example, particles of 0.1 ⁇ m or more).
  • the pH of the polishing liquid of the present invention is preferably 2.5 to 5.0, more preferably 3.5 to 4.5.
  • the pH of the polishing liquid can be adjusted by adding the pH adjusting agent described above.
  • the pH of the polishing liquid is measured using a known pH meter according to JIS Z8802-1984. The measurement temperature shall be 25°C.
  • the method for preparing the polishing liquid of the present invention is not particularly limited, and for example, the above components can be mixed to prepare and prepare the polishing liquid.
  • the order and timing of mixing the above components are not particularly limited.
  • colloidal silica may be mixed after the organic acid and hypophosphorous acid are mixed with water, or the organic acid and hypophosphorous acid may be mixed with a solution in which colloidal silica is dispersed in water.
  • each component may be mixed all at once, or may be divided and mixed a plurality of times.
  • each component to be mixed may be in a solid state, or an aqueous solution may be used.
  • a concentrated liquid having a low water content may be prepared, and water may be mixed with the concentrated liquid at the time of use to prepare the polishing liquid.
  • the stirring device and stirring method used for mixing are not particularly limited, and known devices and methods may be used.
  • Stirrers include, for example, industrial mixers, portable stirrers, mechanical stirrers, and magnetic stirrers.
  • the mixing of each component in the preparation of the polishing liquid, the purification treatment described later, and the storage temperature of the manufactured polishing liquid are preferably 40°C or lower, more preferably 30°C or lower.
  • the lower limit of the storage temperature is not particularly limited, it is preferably 5°C or higher, more preferably 10°C or higher.
  • the purification treatment is not particularly limited, and examples thereof include known methods such as distillation, ion exchange, and filtration.
  • the degree of purification is not particularly limited, but for example, it is preferable to purify until the purity of the component reaches 99% by mass or more, and it is more preferable to purify until the purity of the component reaches 99.9% by mass or more.
  • Specific methods of purification include, for example, a method of passing the raw material of the component through an ion exchange resin or an RO membrane (Reverse Osmosis Membrane), distillation of the raw material of the component, and filtering, which will be described later.
  • a purification treatment a plurality of the purification methods described above may be combined and implemented.
  • the component may be subjected to primary purification by passing it through an RO membrane, and then secondary purification by passing it through a purification device comprising a cation exchange resin, an anion exchange resin, or a mixed-bed ion exchange resin. Further, the refining process may be performed multiple times.
  • the filter used for filtering is not particularly limited as long as it has been conventionally used for filtering purposes.
  • examples include polytetrafluoroethylene (PTFE) and fluororesins such as tetrafluoroethylene perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), polyamide resins such as nylon, and polyolefin resins (including high density or ultrahigh molecular weight) such as polyethylene and polypropylene (PP).
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • PFA tetrafluoroethylene perfluoroalkyl vinyl ether copolymer
  • polyamide resins such as nylon
  • polyolefin resins including high density or ultrahigh molecular weight
  • materials selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene (including high-density polypropylene), fluorine-based resins (including PTFE and PFA), and polyamide-based resins (including nylon) are preferred, and fluorine-based resin filters are more preferred.
  • the critical surface tension of the filter is preferably 70-95 mN/m, more preferably 75-85 mN/m.
  • the value of the critical surface tension of the filter is the manufacturer's nominal value.
  • the pore size of the filter is preferably 2-20 nm, more preferably 2-15 nm.
  • the pore size here can refer to the nominal value of the filter manufacturer.
  • Filtering may be performed only once, or may be performed twice or more. If filtering is performed more than once, the filters used may be the same or different.
  • the temperature for filtering is preferably room temperature (25°C) or lower, more preferably 23°C or lower, and even more preferably 20°C or lower.
  • the lower limit of the temperature is preferably 0°C or higher, more preferably 5°C or higher, and even more preferably 10°C or higher.
  • the polishing liquid can be stored, transported, and used by filling it in any container as long as corrosiveness and the like are not a problem.
  • a container for use in semiconductors that has a high degree of cleanliness inside and that suppresses the elution of impurities into the polishing liquid from the inner wall of the storage portion of the container.
  • Examples of such containers include various containers commercially available as semiconductor chemical containers. Examples of commercially available containers include, but are not limited to, the “Clean Bottle” series manufactured by Aicello Chemical Co., Ltd. and the “Pure Bottle” manufactured by Kodama Resin Industry.
  • the liquid-contacting portion such as the inner wall of the containing portion is preferably made of fluorine-based resin (perfluoro resin), or made of metal subjected to antirust treatment and/or metal elution prevention treatment.
  • the inner wall of the container is preferably made of resin or metal treated to prevent rust and prevent metal elution.
  • resins include one or more resins selected from the group consisting of polyethylene resins, polypropylene resins, and polyethylene-polypropylene resins, and resins different from these resins described below.
  • metals to which rust prevention and metal elution prevention treatments are applied include stainless steel, Hastelloy, Inconel, and Monel.
  • a fluororesin perfluoro resin
  • a container whose inner wall is made of fluororesin it is possible to suppress the problem of elution of oligomers of ethylene or propylene compared to a container whose inner wall is made of polyethylene resin, polypropylene resin, or polyethylene-polypropylene resin.
  • a specific example of such a container having an inner wall made of a fluororesin is a FluoroPure PFA composite drum manufactured by Entegris.
  • containers described on page 4 of JP-T-3-502677, page 3 of International Publication No. 2004/016526, and pages 9 and 16 of International Publication No. 99/46309 can also be used.
  • quartz and electropolished metal material that is, electropolished metal material
  • the metal material used for producing the electropolished metal material contains at least one selected from the group consisting of chromium and nickel, and the total content of chromium and nickel is preferably more than 25% by mass, and examples thereof include stainless steel and nickel-chromium alloys.
  • the total content of chromium and nickel in the metal material is more preferably 30% by mass or more with respect to the total mass of the metal material.
  • the upper limit of the total content of chromium and nickel in the metal material is not particularly limited, but is preferably 90% by mass or less.
  • the method for electropolishing a metal material is not particularly limited, and a known method can be used.
  • a known method can be used.
  • the methods described in paragraphs [0011] to [0014] of JP-A-2015-227501 and paragraphs [0036] to [0042] of JP-A-2008-264929 can be used.
  • the interior of these containers is preferably cleaned before filling with the polishing liquid. It is preferable that the liquid used for cleaning has a reduced amount of metal impurities in the liquid.
  • the polishing liquid may be bottled in a container such as a gallon bottle or a coat bottle, transported, and stored.
  • the inside of the container may be replaced with an inert gas (nitrogen, argon, etc.) with a purity of 99.99995% by volume or more.
  • a gas with a low water content is particularly preferred.
  • normal temperature may be used, but the temperature may be controlled within the range of -20 to 20°C in order to prevent deterioration.
  • the proportion of the volume other than the polishing liquid in the container is preferably 1 to 30% by volume, more preferably 3 to 20% by volume, and even more preferably 5 to 15% by volume.
  • the cleanroom preferably meets 14644-1 cleanroom standards. It preferably satisfies any of ISO (International Organization for Standardization) Class 1, ISO Class 2, ISO Class 3, and ISO Class 4, more preferably ISO Class 1 or ISO Class 2, and still more preferably ISO Class 1.
  • ISO International Organization for Standardization
  • Polishing fluids are used in chemical mechanical polishing (CMP) processes. Among others, it is preferably used in a planarization process when manufacturing a semiconductor integrated circuit. Details will be described below.
  • CMP chemical mechanical polishing
  • the object of CMP processing that is, the object to be polished preferably has a member containing silicon nitride.
  • the object to be polished may have a member other than the member containing silicon nitride.
  • it may have a member containing at least one silicon-based compound selected from the group consisting of polysilicon, modified polysilicon, silicon oxide, silicon carbide, and silicon oxide carbide.
  • Polysilicon refers to polycrystalline silicon, and "modified polysilicon” includes silicon obtained by doping impurity elements such as B and P into polysilicon.
  • the silicon-based compound is preferably polysilicon or modified polysilicon, more preferably polysilicon.
  • a more specific embodiment of the object to be polished includes a substrate having a member containing silicon nitride and a member containing the silicon-based compound as an electrode material. Such an object to be polished is suitably used when forming a gate electrode in a semiconductor integrated circuit.
  • a more specific embodiment of the above-described object to be polished includes a first layer containing silicon nitride and a second layer containing at least one silicon-based compound selected from the group consisting of polysilicon, modified polysilicon, silicon oxide, silicon carbide, and silicon oxide carbide.
  • the method for manufacturing the object to be polished of the above aspect is not particularly limited, it can be manufactured, for example, according to the following procedure. First, a layer made of silicon oxide is formed on the surface of a substrate (for example, a silicon wafer).
  • a recess is formed in the layer made of silicon oxide by etching or the like, and a first layer made of silicon nitride is laminated on the entire surface of the layer made of silicon oxide for the purpose of a polishing stop layer or an etching stop layer.
  • a laminate is obtained by laminating a second layer made of polysilicon so as to cover the first layer on the substrate laminated with the first layer and to fill the concave portions formed in the formed layer made of silicon oxide.
  • the polishing treatment for the laminate is preferably a polishing treatment with a low polishing rate for the first layer and a high polishing rate for the second layer.
  • the layer made of silicon oxide also corresponds to the second layer, and the layer made of silicon oxide may be a layer made of silicon carbide or silicon carbide oxide.
  • the second layer made of polysilicon may be a layer made of modified polysilicon.
  • the object to be polished manufactured by the above procedure is subjected to CMP processing from the first layer side using the polishing liquid of the present invention to perform planarization processing.
  • the first layer formed in areas other than the concave portions of the layer made of silicon oxide is removed, the second layer made of silicon oxide and polysilicon is planarized, and a structure in which the concave portions of the layer made of silicon oxide are filled with the polysilicon layer is formed.
  • a gate electrode made of polysilicon or modified polysilicon can be formed by processing the object to be polished by etching or the like so as to have a desired shape on the object to be polished that has been planarized using the polishing solution of the present invention.
  • the polishing rate of the member containing silicon nitride, ie, the first layer can be made higher than the polishing speed of the member containing the silicon-based compound, ie, the second layer. That is, the polishing liquid of the present invention can selectively polish members containing silicon nitride. Therefore, even when a gate electrode containing polysilicon or modified polysilicon is formed by CMP according to the above procedure, the gate electrode is not overpolished, and a layer containing silicon nitride, which requires rapid polishing, can be rapidly polished.
  • the diameter of the wafer is preferably 200 mm or more, more preferably 300 mm or more.
  • polishing method A polishing method using the polishing liquid of the present invention will be described.
  • the polishing liquid is supplied to the polishing pad on the polishing surface plate, and the polishing surface plate is rotated to cause the polishing pad and the surface to be polished of the object to be polished to move relative to each other while being in contact with each other.
  • a general polishing apparatus having a holder for holding an object to be polished having a surface to be polished (for example, the object to be polished described in [Object to be Polished]) and a polishing platen to which a polishing pad is attached (equipped with a motor or the like capable of changing the rotation speed) can be used.
  • the polishing pad is not particularly limited, and general non-woven fabric, foamed polyurethane, porous fluororesin, and the like can be used.
  • the polishing conditions are not limited, but the rotational speed of the polishing surface plate is preferably a low rotation speed of 200 rpm or less so that the object to be polished does not protrude.
  • rpm is an abbreviation for "Rotation per minute” and represents rotation per minute.
  • the pressing pressure of the object to be polished having the surface to be polished (film to be polished) against the polishing pad is preferably 0.68 to 34.5 kPa, and more preferably 3.40 to 20.7 kPa in terms of in-plane polishing rate uniformity and pattern flatness.
  • a polishing liquid is continuously supplied to the polishing pad during polishing.
  • the supply method is not particularly limited, and the liquid may be sent by a pump or the like.
  • the supply rate of the polishing liquid is preferably 10 to 1000 mL/min, more preferably 170 to 800 mL/min in terms of in-plane polishing rate uniformity and pattern flatness.
  • the object to be polished may be washed with running water or the like, and dried after removing droplets from the object to be polished by spin drying or the like. It should be noted that each component contained in the polishing liquid may be divided into two or more components, separately supplied to the polishing pad, and mixed on the polishing pad to use the polishing liquid.
  • the polishing pad may be a non-foamed pad or a foamed pad.
  • the foam structure pad includes an independent foam (dry foam system), a continuous foam body (wet foam system), a two-layer composite (laminate system), and the like, and a two-layer composite (laminate system) is preferred. Foaming may be uniform or non-uniform. Further, the material constituting the polishing pad may be either soft or hard, and in a laminated system, it is preferable to use different hardness for each layer. Specific materials include nonwoven fabric, artificial leather, polyamide, polyurethane, polyester, polycarbonate, and the like.
  • the surface that comes into contact with the surface to be polished may be processed with lattice grooves, holes, concentric grooves, spiral grooves, and the like.
  • the polishing pad may contain abrasive grains generally used for polishing (eg, ceria, silica, alumina, resin particles, etc.).
  • the apparatus for carrying out the polishing method using the polishing liquid of the present invention is not particularly limited, and MA-300D (Musashino Denshi Co., Ltd.), Mirra Mesa CMP, Reflexion CMP (Applied Materials), FREX200, FREX300 (Ebara Corporation), NPS3301, NPS2301 (Nikon), A-FP-310A, A-FP- 210A (Tokyo Seimitsu), 2300 TERES (Lam Research), Momentum (Speedfam IPEC) and the like.
  • PL05 PL-05 (colloidal silica manufactured by Fuso Chemical Industries, average primary particle size: 5 nm, average secondary particle size: 10 nm)
  • PL1 PL-1 (colloidal silica manufactured by Fuso Chemical Industry Co., Ltd., average primary particle size: 12 nm, average secondary particle size: 25 nm)
  • PL2 PL-2 (Colloidal silica manufactured by Fuso Chemical Industry Co., Ltd., average primary particle size: 25 nm, average secondary particle size: 50 nm)
  • PL3 PL-3 (colloidal silica manufactured by Fuso Chemical Industry Co., Ltd., average primary particle size: 35 nm, average secondary particle size: 70 nm)
  • P1 alkyl ether sulfonic acid (number of carbon atoms in alkyl group: 12)
  • P2 Alkylbenzenesulfonic acid (number of carbon atoms in alkyl group: 12)
  • P3 Alkyldiphenyl ether sulfonic acid (number of carbon atoms in alkyl group: 12)
  • P4 Alkyldiphenyl ether sulfonic acid (alkyl group carbon number: mixture of 12 and 13)
  • P5 A mixture of alkyldiphenyl ether sulfonic acid (the number of carbon atoms in the alkyl group: 12) and alkyldiphenyl ether trisulfonic acid (the number of carbon atoms in the alkyl group: 12)
  • alkyldiphenyl ether sulfonic acid and alkyldiphenyl ether trisulfonic acid were mixed in proportions shown in the table below.
  • the total content was adjusted to the content shown in the table below.
  • polishing apparatus As a polishing apparatus, "FREX300II” manufactured by Ebara Corporation was used. Polishing was performed under the following conditions while supplying a polishing liquid. Table speed: 80rpm Head rotation speed: 78 rpm Polishing pressure: 12kPa Polishing pad: IC1400 manufactured by Rodel Nitta Co., Ltd. Polishing liquid supply rate: 250 mL/min
  • Object to be polished As the object to be polished, the following object to be polished was used.
  • Object to be polished 1 A 12-inch silicon wafer having a 300 nm silicon nitride layer (Si 3 N 4 ) formed on the surface Object to be polished 2: A 12-inch silicon wafer having a 500 nm polysilicon layer formed on the surface Object to be polished 3: A wafer having a silicon nitride layer and a polysilicon layer exposed on the surface in a line-and-space pattern respectively Object 3 to be polished was produced by the following method. First, a patterned wafer (SEMATEC 754 TEG, line/space: 10 ⁇ m/10 ⁇ m) having line portions and space portions was prepared.
  • SEMATEC 754 TEG line/space: 10 ⁇ m/10 ⁇ m
  • This wafer had an insulating layer formed of TEOS (tetraethoxysilane) and a pattern formed on the insulating layer.
  • TEOS tetraethoxysilane
  • a silicon nitride layer was deposited to a thickness of 50 nm on a patterned wafer.
  • a polysilicon layer was formed, and the space portion of the pattern was filled with polysilicon.
  • FIG. 1 a laminate 10 having a silicon nitride layer 16 and a polysilicon layer 18 in this order on a patterned wafer 12 having line portions 14 made of an insulating layer was obtained. As shown in FIG.
  • the silicon nitride layer 16 located on the line portion 14 was covered with the polysilicon layer 18 .
  • FSL1531 polishing liquid manufactured by Fuji Film Co., Ltd.
  • the end point of polishing was the point at which the silicon nitride layer was exposed, and the end point detection device of the polishing apparatus was used to detect the end point.
  • the silicon nitride layer disposed in the line portions was exposed, and as a result, a wafer (object to be polished 3) was obtained in which the silicon nitride layer was disposed on the surface of the line portions and the space portions were filled with polysilicon.
  • the dishing value of polysilicon in the object to be polished 3 was evaluated by AFM, and the average value of 10 points was found to be 7 nm.
  • polishing rate (layer thickness before polishing (nm) - layer thickness after polishing (nm))/polishing time (min)
  • the film thickness is measured at 49 points in the diameter direction, the polishing rate at each point is calculated based on the film thickness at the 49 points, and the average value is shown in the following table as the polishing rate.
  • polishing was performed 10 times under the above conditions, and the standard deviation ⁇ (nm/min) of the polishing rate was determined, and the variation in the polishing rate of silicon nitride was calculated as 3 ⁇ (nm/min).
  • the polishing rate and polishing rate variation of the polysilicon layer were calculated in the same manner as the polishing rate of the silicon nitride layer using the object 2 to be polished.
  • the polishing rate shown in the table below is the average polishing rate when the above polishing is performed 10 times.
  • the object to be polished 3 was used to evaluate the dishing value of polysilicon when each polishing liquid was used. Specifically, the object to be polished 3 was polished for 30 seconds under the above conditions using each polishing liquid. After polishing, the polysilicon dishing value was evaluated in the same manner as the evaluation of the dishing value before polishing.
  • polysilicon residue evaluation In some examples, polysilicon residues were evaluated using a defect inspection system (ComPlus II). Specifically, a polysilicon bare wafer (12 inches) was polished for 60 seconds using each polishing liquid under the above conditions, washed with 100:1 dilute hydrofluoric acid, and rinsed with water. After that, the number of residues on the entire wafer surface was evaluated. Based on the number of residues, polysilicon residue evaluation was performed based on the following evaluation criteria. A: The number of residues is less than 50 B: The number of residues is 50 or more and less than 100 C: The number of residues is 100 or more
  • Tables 1 and 2 show the composition and evaluation results of each polishing liquid.
  • the values in the "phosphonic acid/organic acid” column, the “hypophosphorous acid/organic acid” column, the “phosphoric acid/organic acid” column, the “phosphoric acid/hypophosphorous acid” column, and the “phosphoric acid/phosphonic acid” column are the same as the values in Example 54, so the description is omitted.
  • a comparison between Examples 1 to 3 and Examples 4 to 15 confirmed that when the organic acid was 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid, tris(phosphonomethyl)amine, or ethylenediaminetetramethylenephosphonic acid, the variation in polishing rate was smaller. From the comparison between Example 1 and Examples 2 and 3, it was confirmed that when the organic acid was 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid, variation in polishing rate was smaller. From a comparison between Examples 17 to 22 and 28 and Examples 16 and 23, it was confirmed that when the content of hypophosphorous acid was 1.0 ⁇ 10 ⁇ 8 to 5.0 ⁇ 10 ⁇ 3 mass % with respect to the total mass of the polishing liquid, variations in the polishing rate were smaller.
  • Examples 18 to 22 and Examples 16, 17 and 23 confirmed that when the mass ratio of the hypophosphorous acid content to the organic acid content was 1.0 ⁇ 10 ⁇ 8 to 2.0 ⁇ 10 ⁇ 4 , the variation in the polishing rate was smaller. From a comparison of Examples 25-28 with Examples 24 and 29, it was confirmed that when phosphonic acid was further included and the content of phosphonic acid was 1.0 ⁇ 10 ⁇ 9 to 5.0 ⁇ 10 ⁇ 4 % by mass relative to the total mass of the polishing liquid, variations in polishing rate were smaller.
  • Examples 53 and 54 and Examples 52 and 55 confirmed that when phosphonic acid and phosphoric acid were further included and the mass ratio of the phosphoric acid content to the phosphonic acid content was 1.0 ⁇ 10 ⁇ 2 to 1.0 ⁇ 10 2 , variations in the polishing rate were smaller. From the comparison between Example 53 and Example 56, it was confirmed that variation in polishing rate was smaller when ammonia was further included.
  • a comparison of Examples 61 to 78 with Examples 59 and 60 confirmed that the dishing evaluation was superior when the surfactant contained an alkyldiphenyletherdisulfonic acid or its salt, or an alkyldiphenyletherdisulfonic acid derivative or its salt.

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Abstract

本発明は、研磨液を用いて研磨を行う際の研磨速度が速く、かつ、研磨速度のばらつきが小さい研磨液の提供を課題とする。本発明の研磨液は、化学的機械的研磨に用いられる研磨液であって、コロイダルシリカと、分子構造中に少なくともホスホン酸基またはその塩を有する有機酸と、次亜リン酸と、水とを含む。

Description

研磨液、研磨方法
　本発明は、研磨液および研磨方法に関する。
　半導体集積回路（ＬＳＩ）に代表される半導体デバイスの開発においては、小型化・高速化のため、配線の微細化と積層化による高密度化および高集積化が求められている。このための技術として化学的機械的研磨（ＣＭＰ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）等の種々の技術が用いられてきている。このＣＭＰは層間絶縁膜等の被加工膜の表面平坦化、プラグ形成、および、埋め込み金属配線の形成等を行う場合に用いられる技術であり、基板の平坦化等を行っている。
　ＣＭＰの一般的な方法は、円形の研磨定盤上に研磨パッドを貼り付け、研磨パッド表面に研磨液を供給し、研磨パッドと基板の表面（被研磨面）とを接触させ、基板の裏面（被研磨面とは反対側）から所定の圧力を加えた状態で、研磨定盤および基板の双方を回転させて相対運動させ、研磨液の有する化学的な作用と、発生する機械的摩擦とにより基板の表面を平坦化するものである。
　ＣＭＰに用いる研磨液としては、研磨粒子と、基板等の被研磨体に対して化学的作用を及ぼす成分とを含むものが挙げられる。例えば、特許文献１に記載の研磨液は、窒化ケイ素用研磨液であって、コロイダルシリカと、所定の有機酸と、水とを含有し、ｐＨが２．５～５．０である研磨液が開示されている。
特開２０１０－０４１０３７号公報
　近年の半導体デバイスの更なる微細化に伴い、ＣＭＰ処理における精度の要求もより高まっており、研磨液を用いてＣＭＰ処理を行う際の研磨速度のばらつきの低減も求められている。
　本発明者が特許文献１に記載の研磨液について検討したところ、窒化ケイ素またはポリシリコンを被研磨体とした場合に、研磨速度のばらつきが大きく、昨今の要求水準を満たしていなかった。
　また、ＣＭＰ処理においては、研磨速度が速いことも求められる。
　そこで、本発明は、研磨液を用いて研磨を行う際の研磨速度が速く、かつ、研磨速度のばらつきが小さい（特に、窒化ケイ素またはポリシリコンを研磨対象とした際に上記ばらつきが小さい）、研磨液の提供を課題とする。
　また、研磨液を用いた研磨方法の提供も課題とする。
　本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、本発明を完成させるに至った。すなわち、以下の構成により上記課題が解決されることを見出した。
　〔１〕　化学的機械的研磨に用いられる研磨液であって、
　コロイダルシリカと、
　分子構造中に少なくともホスホン酸基またはその塩を有する有機酸と、
　次亜リン酸と、
　水とを含む、研磨液。
　〔２〕　ｐＨが２．５～５．０である、〔１〕に記載の研磨液。
　〔３〕　上記コロイダルシリカの含有量が、上記研磨液の全質量に対して１～５質量％である、〔１〕または〔２〕に記載の研磨液。
　〔４〕　上記コロイダルシリカの平均一次粒子径が、５～１００ｎｍであり、かつ、上記コロイダルシリカの平均二次粒子径が、１０～３００ｎｍである、〔１〕～〔３〕のいずれか１つに記載の研磨液。
　〔５〕　上記有機酸が、１－ヒドロキシエタン－１，１－ジホスホン酸である、〔１〕～〔４〕のいずれか１つに記載の研磨液。
　〔６〕　上記次亜リン酸の含有量が、上記研磨液の全質量に対して１．０×１０－８～５．０×１０－３質量％である、〔１〕～〔５〕のいずれか１つに記載の研磨液。
　〔７〕　上記有機酸の含有量に対する上記次亜リン酸の含有量の質量比が、１．０×１０－８～２．０×１０－４である、〔１〕～〔６〕のいずれか１つに記載の研磨液。
　〔８〕　ホスホン酸をさらに含む、〔１〕～〔７〕のいずれか１つに記載の研磨液。
　〔９〕　上記ホスホン酸の含有量が、上記研磨液の全質量に対して１．０×１０－９～５．０×１０－４質量％である、〔８〕に記載の研磨液。
　〔１０〕　上記有機酸の含有量に対する上記ホスホン酸の含有量の質量比が、１．０×１０－９～１．０×１０－４である、〔８〕または〔９〕に記載の研磨液。
　〔１１〕　リン酸をさらに含む、〔１〕～〔１０〕のいずれか１つに記載の研磨液。
　〔１２〕　上記有機酸の含有量に対する上記リン酸の含有量の質量比が、１．５×１０－８～３．０×１０－５である、〔１１〕に記載の研磨液。
　〔１３〕　上記次亜リン酸の含有量に対する上記リン酸の含有量の質量比が、１．０×１０－４～１．０×１０１である、〔１１〕または〔１２〕に記載の研磨液。
　〔１４〕　ホスホン酸およびリン酸をさらに含み、
　上記ホスホン酸の含有量に対する上記リン酸の含有量の質量比が、１．０×１０－２～１．０×１０２である、〔１〕～〔１３〕のいずれか１つに記載の研磨液。
　〔１５〕　アンモニアをさらに含む、〔１〕～〔１４〕のいずれか１つに記載の研磨液。
　〔１６〕　分子構造中にスルホン酸基またはその塩を有する界面活性剤をさらに含む、〔１〕～〔１５〕のいずれか１つに記載の研磨液。
　〔１７〕　上記界面活性剤が、アルキルベンゼンスルホン酸もしくはその塩、または、アルキルベンゼンスルホン酸の誘導体もしくはその塩を含む、〔１６〕に記載の研磨液。
　〔１８〕　上記界面活性剤が、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸もしくはその塩、または、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸の誘導体もしくはその塩を含む、〔１６〕または〔１７〕に記載の研磨液。
　〔１９〕　上記界面活性剤は、炭素数１２のアルキル基を有するアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸またはその塩、および、炭素数１２のアルキル基を有するアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸の誘導体またはその塩からなる群から選択される第１界面活性剤と、炭素数１３のアルキル基を有するアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸またはその塩、および、炭素数１３のアルキル基を有するアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸の誘導体またはその塩からなる群から選択される第２界面活性剤とを含み、
　上記第１界面活性剤の含有量に対する上記第２界面活性剤の含有量の質量比が、２．０×１０－２～３．０×１０－１である、〔１６〕～〔１８〕のいずれか１つに記載の研磨液。
　〔２０〕　上記界面活性剤が、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸またはその塩と、アルキルジフェニルエーテルトリスルホン酸またはその塩、および、アルキルジフェニルエーテルテトラスルホン酸またはその塩からなる群から選択される１種以上の化合物とを含む、〔１６〕～〔１８〕のいずれか１つに記載の研磨液。
　〔２１〕　上記アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸またはその塩の含有量に対する、上記アルキルジフェニルエーテルトリスルホン酸またはその塩、および、上記アルキルジフェニルエーテルテトラスルホン酸またはその塩からなる群から選択される１種以上の化合物の合計含有量の質量比が、１．０×１０－３～１．０×１０－１である、〔２０〕に記載の研磨液。
　〔２２〕　硫酸をさらに含む、〔１〕～〔２１〕のいずれか１つに記載の研磨液。
　〔２３〕　上記有機酸の含有量に対する上記硫酸の含有量の質量比が、１．０×１０－５～３．０×１０－１である、〔２２〕に記載の研磨液。
　〔２４〕　分子構造中にスルホン酸基またはその塩を有する界面活性剤および硫酸をさらに含み、
　上記界面活性剤の含有量に対する上記硫酸の含有量の質量比が、３．０×１０－５～５．０×１０－１である、〔１〕～〔２３〕のいずれか１つに記載の研磨液。
　〔２５〕　半導体集積回路を作製する際の平坦化工程において、窒化ケイ素を含む第１層と、ポリシリコン、変性ポリシリコン、酸化ケイ素、炭化ケイ素、および、酸化炭化ケイ素からなる群から選択される少なくとも１種のケイ素系化合物を含む第２層とを有する被研磨体の化学的機械的研磨に用いられる、〔１〕～〔２４〕のいずれか１つに記載の研磨液。
　〔２６〕　〔１〕～〔２５〕のいずれか１つに記載の研磨液を、研磨定盤上の研磨パッドに供給し、上記研磨定盤を回転して、上記研磨パッドと被研磨体の被研磨面とを接触させつつ相対運動させて研磨する研磨方法。
　本発明によれば、研磨液を用いて研磨を行う際の研磨速度が速く、かつ、研磨速度のばらつきが小さい（特に、窒化ケイ素またはポリシリコンを研磨対象とした際に上記ばらつきが小さい）、研磨液が提供できる。
　また、研磨液を用いた研磨方法も提供できる。
実施例の評価に用いた被研磨体の作成過程で得られた積層体の断面図である。
　以下、本発明について詳細に説明する。
　以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされる場合があるが、本発明はそのような実施態様に制限されない。
　以下、本明細書における各記載の意味を表す。
　本明細書において、「～」を用いて表される数値範囲は、「～」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
　本明細書において、ある成分が２種以上存在する場合、その成分の「含有量」は、それら２種以上の成分の合計含有量を意味する。
＜研磨液＞
　本発明の研磨液は、化学的機械的研磨（ＣＭＰ）に用いられる研磨液であって、コロイダルシリカと、分子構造中に少なくともホスホン酸基またはその塩を有する有機酸と、次亜リン酸と、水とを含む。
　本発明の研磨液を用いて研磨を行う際、研磨速度が速く、かつ、研磨速度のばらつきが小さくなる機序は必ずしも明らかではないが、本発明者は以下のように推測している。
　本発明の研磨液は、上記有機酸と、水とを含むため、被研磨体の表面に対して化学的に作用し、コロイダルシリカによる機械的な作用に基づく研磨速度を速めることができる。さらに、本発明の研磨液は、次亜リン酸を含むため、被研磨体の表面に対する上記化学的な作用を安定化し得る。
　また、本発明者の検討により、研磨液が次亜リン酸を含むことで、研磨速度のばらつきが低減されることを見出した。具体的には、研磨速度は、通常１２インチ等のウエハ面内全体の研磨速度の平均値で算出されるが、ウエハの外周付近（エッジエリアおよび外周付近）における研磨速度がばらつくことが多く、そのため、全体の研磨速度がばらつくことが多かった。ここで、研磨液が次亜リン酸を含むことで、ウエハの外周付近における研磨速度のばらつきが低減され、全体の研磨速度のばらつきも低減されることを見出した。
　結果として、本発明の研磨液を用いると、研磨速度が速く、かつ、研磨速度のばらつきを小さくできる。
　以下、本発明の研磨液が含みうる成分について説明する。
　なお、以下、研磨液を用いて研磨を行う際の研磨速度が速いことを、単に、「研磨速度に優れる」ともいい、研磨液を用いて研磨を行う際の研磨速度のばらつきが小さくなることを、単に、「研磨速度のばらつきが小さい」ともいう。
［コロイダルシリカ］
　本発明の研磨液は、コロイダルシリカを含む。
　なお、「コロイダルシリカ」とは、分散媒においてコロイド状に分散しているシリカ（酸化ケイ素）粒子のことをいい、「コロイダルシリカを含む」とは、コロイド状に分散し得るシリカ粒子を含むことをいう。すなわち、コロイダルシリカの含有量は、シリカ粒子の含有量を表す。
　コロイダルシリカは、粒子内部にアルカリ金属等の不純物を含まないことが好ましい。上記のようなコロイダルシリカは、アルコキシシランの加水分解によって得られる。
　コロイダルシリカの粒子径は、使用目的に応じて適宜選択すればよい。
　コロイダルシリカの平均一次粒子径は、１～１０００ｎｍが好ましく、５～１００ｎｍがより好ましく、１０～１００ｎｍがさらに好ましく、１０～８０ｎｍが特に好ましい。
　コロイダルシリカの平均一次粒子径は、体積基準での積算粒子径分布曲線を得て、この曲線の積算分布の値が５０％になる粒子径（メジアン径）をいう。上記積算粒子径分布曲線は、透過型電子顕微鏡等によってコロイダルシリカの円相当径を測定し、体積基準に変換して得られる。なお、円相当径とは、観察時のコロイダルシリカの投影面積と同じ投影面積をもつ真円を想定したときの当該円の直径である。
　コロイダルシリカの平均二次粒子径は、５～２０００ｎｍが好ましく、１０～３００ｎｍがより好ましく、２０～２００ｎｍがさらに好ましく、２０～１５０ｎｍが特に好ましい。
　コロイダルシリカの平均二次粒子径は、コロイダルシリカの一部が会合して形成される二次粒子の平均粒子径をいう。上記平均二次粒子径は、動的光散乱法で得られた粒度分布において求められる平均粒子径を表す。動的光散乱法に依る粒度分布の測定装置としては、堀場製作所製ＬＢ－５００が挙げられる。
　コロイダルシリカは、市販品を用いてもよい。
　コロイダルシリカの市販品としては、扶桑化学工業社製のＰＬシリーズ（ＰＬ－０５、ＰＬ－１、ＰＬ－２、および、ＰＬ－３等）が挙げられる。
　コロイダルシリカの含有量は、研磨液全質量に対して、０．１～１０質量％が好ましく、０．５～１０質量％がより好ましく、１～５質量％がさらに好ましい。
　本発明の研磨液は、コロイダルシリカ以外の砥粒を含んでいてもよい。
　コロイダルシリカ以外の砥粒としては、ヒュームドシリカ、セリア、アルミナ、および、チタニア等が挙げられる。コロイダルシリカ以外の砥粒の平均一次粒子径は、コロイダルシリカの平均一次粒子径に対して１～２倍が好ましい。
　コロイダルシリカと、コロイダルシリカ以外の砥粒との合計に対するコロイダルシリカの含有量は、５０質量％以上が好ましく、８０質量％以上がより好ましく、９９質量％以上がさらに好ましい。上記含有量の上限は、１００質量％であり、１００質量％であってもよい。
［有機酸］
　本発明の研磨液は、分子構造中に少なくともホスホン酸基またはその塩を有する有機酸を含む。なお、以下、分子構造中に少なくともホスホン酸基またはその塩を有する有機酸のことを単に「有機酸」ともいう。
　分子構造中のホスホン酸基またはその塩の数は、特に制限されないが、１～１０個が好ましく、１～６個がより好ましく、１～４個がさらに好ましく、２～４個が特に好ましい。
　有機酸は、下記一般式（Ｉ）で表される化合物が好ましい。
　一般式（Ｉ）中、ｎ１は、１～４の整数を表す。
　ｎ１が１の場合、一般式（Ｉ）中、Ｒ１は、炭素数１～８のアルキル基、アルキニル基、シクロアルキル基、アリール基、複素環基、またはこれらの基を２以上組み合わせてなる基を表す。上記基は、それぞれ置換基を有していてもよい。
　炭素数１～８のアルキル基は、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。炭素数１～８のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、および、オクチル基等が挙げられ、中でも、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、または、ペンチル基が好ましい。
　アルキニル基としては、炭素数２～６のものが好ましく、具体的には、エチニル基、プロピニル基、ブチニル基、ペンチニル基、および、ヘキシニル基等が挙げられ、中でも、エチニル基、プロピニル基、ブチニル基、または、ペンチニル基が好ましい。
　シクロアルキル基としては、具体的には、シクロヘキシル基、および、シクロペンチル基等が挙げられ、中でもシクロヘキシル基が好ましい。
　アリール基としては、具体的には、フェニル基、および、ナフチル基等が挙げられ、中でもフェニル基が好ましい。
　複素環基としては、具体的には、ピリジル基等が挙げられる。
　上記Ｒ１が表す基は、さらにその他の置換基によって置換されていてもよい。その他の置換基としては、親水性基が好ましく、リン酸基、ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基（－ＮＨ２）、ヒドロキシルアミノ基（－ＮＨＯＨ）または、カルボキシ基が好ましい。
　なお、上記Ｒ１で表される基におけるメチレン基は、ヘテロ原子を含む２価の連結基で置換されていてもよい。ヘテロ原子を含む２価の連結基としては、第２級アミノ基（－ＮＨ－）、第３級アミノ基（－ＮＲＴ－）、－Ｏ－、または、－ＣＯ－が好ましい。なお、ＲＴは炭素数１～６の置換基を有していてもよいアルキル基を表す。上記置換基としては、上記その他の置換基が好ましく挙げられる。
　ｎ１が２～４の場合、一般式（Ｉ）中、Ｒ１は、ｎ価の連結基を表す。
　Ｒ１が表す２価の連結基としては、アルキレン基、フェニレン基、－ＮＨ－、－ＮＲＴ－、または、これらを組み合わせてなる基が好ましい。なお、ＲＴは炭素数１～６の置換基を有していてもよいアルキル基を表す。上記アルキレン基は直鎖状であっても分岐鎖状であってもよく、アルキレン基の水素原子は、上記その他の置換基で置換されていてもよい。アルキレン基の炭素数は、１～３が好ましい。
　Ｒ１が表す３価の連結基としては、アルキレン基から水素原子を１つ取り除いてなる基、フェニレン基から水素原子を１つ取り除いてなる基、または、Ｎ（－アルキレン基）３が好ましい。上記アルキレン基は直鎖状であっても分岐鎖状であってもよく、アルキレン基の水素原子は、上記その他の置換基で置換されていてもよい。アルキレン基の炭素数は、１～３が好ましい。
　Ｒ１が表す４価の連結基としては、アルキレン基から水素原子２つを取り除いてなる基、フェニレン基から２つ水素原子を取り除いてなる基、または、（アルキレン基－）２Ｎ－アルキレン基－Ｎ（－アルキレン基）２が好ましい。上記アルキレン基は直鎖状であっても分岐鎖状であってもよく、アルキレン基の水素原子は、上記その他の置換基で置換されていてもよい。アルキレン基の炭素数は、１～３が好ましい。
　有機酸の具体例を以下に示すが、本発明の研磨液が含む有機酸は、これら具体例に何ら限定されない。
　なかでも、有機酸は、上記Ｂ１０で表される１－ヒドロキシエタン－１，１－ジホスホン酸（エチドロン酸、または、ＨＥＤＰともいう。）、上記Ｂ１３で表されるトリス（ホスホノメチル）アミン、または、上記Ｂ１５で表されるエチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸が好ましく、ＨＥＤＰがより好ましい。
　有機酸の含有量は、研磨速度のばらつきが小さい点で、研磨液の全質量に対して０．０１～２０質量％が好ましく、０．０５～１５質量％がより好ましく、０．１～１０質量％がさらに好ましく、１～１０質量％が特に好ましい。
　有機酸は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
　有機酸を２種以上併用する場合は、その合計量が、上記範囲であることが好ましい。
［次亜リン酸］
　本発明の研磨液は、次亜リン酸（Ｈ３ＰＯ２）を含む。
　次亜リン酸の含有量は、研磨速度のばらつきが小さい点で、研磨液の全質量に対して、１．０×１０－９～１．０×１００質量％が好ましく、１．０×１０－８～５．０×１０－３質量％がより好ましく、１．０×１０－６～１．０×１０－３質量％がさらに好ましい。
　また、有機酸の含有量に対する次亜リン酸の含有量の質量比は、１．０×１０－９～１．０×１００が好ましく、１．０×１０－８～２．０×１０－４がより好ましく、１．０×１０－７～１．０×１０－４がさらに好ましい。
　次亜リン酸の含有量は、次亜リン酸イオン（Ｈ２ＰＯ２ －）をイオンクロマトグラフで検出して測定できる。
［水］
　本発明の研磨液は、水を含む。
　水の含有量は、研磨液の全質量に対して、５０～９９質量％が好ましく、７０～９５質量％がより好ましく、８０～９５質量％がさらに好ましい。
［ホスホン酸］
　本発明の研磨液は、ホスホン酸（Ｈ３ＰＯ３）を含んでいてもよい。
　ホスホン酸の含有量は、研磨液の全質量に対して、１．０×１０－１０～１．０×１０－３質量％が好ましく、１．０×１０－９～５．０×１０－４質量％がより好ましく、１．０×１０－８～２．０×１０－５質量％がさらに好ましい。
　また、有機酸の含有量に対するホスホン酸の含有量の質量比は、１．０×１０－１１～１．０×１０－１が好ましく、１．０×１０－９～１．０×１０－４がより好ましく、５．０×１０－９～３．０×１０－６がさらに好ましい。
　ホスホン酸の含有量は、ホスホン酸イオン（ＨＰＯ３ ２－）をイオンクロマトグラフで検出して測定できる。
［リン酸］
　本発明の研磨液は、リン酸（Ｈ３ＰＯ４）を含んでいてもよい。
　リン酸の含有量は、研磨液の全質量に対して、１．０×１０－１０～１．０×１０－１質量％が好ましく、１．０×１０－９～１．０×１０－２質量％がより好ましく、１．０×１０－７～１．５×１０－４質量％がさらに好ましい。
　有機酸の含有量に対するリン酸の含有量の質量比は、１．０×１０－１０～１．０×１０－２が好ましく、１．０×１０－９～５．０×１０－４がより好ましく、１．５×１０－８～３．０×１０－５がさらに好ましい。
　次亜リン酸の含有量に対するリン酸の含有量の質量比は、１．０×１０－６～１．０×１０２が好ましく、１．０×１０－４～１．０×１０１がより好ましい。
　ホスホン酸の含有量に対するリン酸の含有量の質量比は、１．０×１０－３～１．０×１０３が好ましく、１．０×１０－２～１．０×１０２がより好ましい。
　リン酸の含有量は、リン酸イオン（ＰＯ４ ３－）をイオンクロマトグラフで検出して測定できる。
［ｐＨ調整剤］
　本発明の研磨液は、研磨液のｐＨを後段に示す範囲に調整するために、上記成分以外のｐＨ調整剤を含んでいてもよい。ｐＨ調整剤としては、アルカリ性化合物、酸性化合物、および、緩衝材が挙げられる。
　ｐＨ調整剤としては、特に制限されないが、テトラアルキルアンモニウムヒドロキシド等の有機水酸化アンモニウム；ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、および、トリイソプロパノールアミン等のアルカノールアミン類；アンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、および、水酸化リチウム等の無機アルカリ性化合物；硝酸等の無機酸、炭酸ナトリウム等の炭酸塩；ホウ酸塩；四ホウ酸塩；ヒドロキシ安息香酸塩等を好ましく挙げることができる。なかでも、無機アルカリ性化合物が好ましく、アンモニア、水酸化ナトリウム、または、水酸化カリウムが好ましく、アンモニアがより好ましい。
　ｐＨ調整剤の含有量は、研磨液１Ｌに対して、０．０００１～１．０ｍｏｌが好ましく、０．００３～０．５ｍｏｌがより好ましい。
［界面活性剤］
　本発明の研磨液は、界面活性剤を含んでいてもよい。
　界面活性剤は、特に制限されず、分子構造中にスルホン酸基またはその塩を有する界面活性剤、および、分子構造中にエチレンオキシ基を有する界面活性剤が挙げられる。なかでも、界面活性剤は、分子構造中にスルホン酸基またはその塩を有することが好ましい。
　分子構造中にスルホン酸基またはその塩を有する界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸またはその塩、アルキルベンゼンスルホン酸の誘導体またはその塩、アルキルエーテルスルホン酸またはその塩、および、アルキルエーテルスルホン酸の誘導体またはその塩が挙げられ、アルキルベンゼンスルホン酸もしくはその塩、または、アルキルベンゼンスルホン酸の誘導体もしくはその塩が好ましい。
　なお、化合物の「誘導体」とは、その化合物にさらに置換基を有する化合物のことをいう。
　アルキルベンゼンスルホン酸もしくはその塩、または、アルキルベンゼンスルホン酸の誘導体もしくはその塩としては、以下の一般式（ＩＩ）で表される化合物が好ましい。
　一般式（ＩＩ）中、Ｒ２は、アルキル鎖を含む基を表し、具体的には、Ｒ２は、アルキル基、または、アルキル基と、アルケニル基、シクロアルキル基、アリール基、および、アラルキル基からなる群から選択される１つ以上の基とを組み合わせてなる基を表す。アリール基としては、フェニル基が好ましい。なかでも、Ｒ２は、アルキル基を表すことが好ましく、直鎖状のアルキル基を表すことがより好ましい。Ｒ２がアルキル基を表す場合、アルキル基の炭素数は、６～３０が好ましく、１０～３０がより好ましく、１０～１５がさらに好ましい。Ｒ２が表すアルキル基の具体例としては、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、および、オクタデシル基が挙げられる。
　一般式（ＩＩ）中、Ｘは、それぞれ独立に水素原子、ナトリウム、カリウム、アンモニウム、ジエタノールアミン、または、トリエタノールアミンを表し、ナトリウム、アンモニウム、ジエタノールアミン、または、トリエタノールアミンが好ましい。
　一般式（ＩＩ）中、ｎ２は、１～５の整数を表し、ｍ２は、０～４の整数を表す。ただし、ｎ２＋ｍ２が、１～５の整数となるようにｎ２およびｍ２が選択される。ｎ２は、１または２が好ましい。ｍ２は、１または２が好ましい。
　一般式（ＩＩ）中、Ｒ２ａは、それぞれ独立に、置換基を表す。Ｒ２ａが表す置換基としては、アルキル基、オキシアルキル基、アリール基、および、オキシアリール基が挙げられる。アリール基、および、オキシアリール基のアリール基としては、フェニル基が好ましい。Ｒ２ａが表す置換基は、さらに置換基を有していてもよく、さらに有していてもよい置換基としては、スルホン酸基またはその塩、ヒドロキシ基、および、カルボキシ基またはその塩が挙げられる。
　アルキルベンゼンスルホン酸もしくはその塩、または、アルキルベンゼンスルホン酸の誘導体もしくはその塩は、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸もしくはその塩、または、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸の誘導体もしくはその塩であってもよい。アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸もしくはその塩、または、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸の誘導体もしくはその塩は、下記一般式（ＩＩＩ）で表される化合物であってもよい。
　一般式（ＩＩＩ）中、Ｒ３は、アルキル鎖を含む基を表し、上記Ｒ２と具体的態様および好ましい態様は同様である。
　一般式（ＩＩＩ）中、Ｘは、それぞれ独立に水素原子、ナトリウム、カリウム、アンモニウム、ジエタノールアミン、または、トリエタノールアミンを表し、ナトリウム、アンモニウム、ジエタノールアミン、または、トリエタノールアミンが好ましい。
　一般式（ＩＩＩ）中、ｎ３は、１を表し、ｋ３は、１を表す。
　アルキルエーテルスルホン酸もしくはその塩、または、アルキルエーテルスルホン酸の誘導体もしくはその塩としては、以下の一般式（ＩＶ）で表される化合物が好ましい。
　Ｒ４－（（ＣＨ２）ｋ４－Ｏ－）ｎ４－ＳＯ３Ｘ　（ＩＶ）
　一般式（ＩＶ）中、Ｒ４は、アルキル鎖を含む基を表し、上記Ｒ２と具体的態様および好ましい態様は同様である。
　一般式（ＩＶ）中、Ｘは、それぞれ独立に水素原子、ナトリウム、カリウム、アンモニウム、ジエタノールアミン、または、トリエタノールアミンを表し、ナトリウム、アンモニウム、ジエタノールアミン、または、トリエタノールアミンが好ましい。
　一般式（ＩＶ）中、ｎ４は、１～１０の整数を表し、ｋ３は、１～３の整数を表す。
　また、本発明の研磨液は、界面活性剤として、炭素数１２のアルキル基を有するアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸またはその塩、および、炭素数１２のアルキル基を有するアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸の誘導体またはその塩からなる群から選択される第１界面活性剤と、炭素数１３のアルキル基を有するアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸またはその塩、および、炭素数１３のアルキル基を有するアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸の誘導体またはその塩からなる群から選択される第２界面活性剤とを含むことも好ましい。
　上記第１界面活性剤および第２界面活性剤を含む場合、上記第１界面活性剤の含有量に対する上記第２界面活性剤の含有量の質量比は、１．０×１０－３～３．０×１００が好ましく、２．０×１０－２～３．０×１０－１がより好ましい。
　また、界面活性剤がアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸またはその塩を含む場合、界面活性剤は、アルキルジフェニルエーテルトリスルホン酸またはその塩、および、アルキルジフェニルエーテルテトラスルホン酸またはその塩からなる群から選択される１種以上の化合物（以下、「アルキルジフェニルエーテルポリスルホン酸またはその塩」ともいう。）を含んでいてもよい。
　アルキルジフェニルエーテルトリスルホン酸またはその塩は、上記一般式（ＩＩＩ）中、ｎ３およびｋ３の一方が１を表し、もう一方が２を表す化合物である。
　アルキルジフェニルエーテルテトラスルホン酸またはその塩は、上記一般式（ＩＩＩ）中、ｎ３およびｋ３が１以上で、かつ、ｎ３＋ｋ３が４である化合物である。
　界面活性剤がアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸またはその塩、および、アルキルジフェニルエーテルポリスルホン酸またはその塩を含む場合、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸またはその塩に対する、アルキルジフェニルエーテルポリスルホン酸またはその塩の合計含有量の質量比は、１．０×１０－６～１．０×１０１が好ましく、１．０×１０－５～１．０×１００がより好ましく、１．０×１０－３～１．０×１０－１がさらに好ましい。
　界面活性剤が分子構造中にスルホン酸基またはその塩を有する場合、そのスルホン酸基またはその塩は、研磨液中において、スルホン酸イオン（－ＳＯ３ －）となっていてもよい。
　界面活性剤の含有量は、研磨液の全質量に対して、０．１～５．０質量％が好ましく、０．５～３．０質量％がより好ましく、０．５～２．０質量％がさらに好ましい。
［硫酸］
　本発明の研磨液は、硫酸を含んでいてもよい。
　硫酸の含有量は、研磨液の全質量に対して、１．０×１０－５～５．０×１００質量％が好ましく、５．０×１０－５～１．０×１００質量％がより好ましく、５．０×１０－３～１．０×１０－１質量％がさらに好ましい。
　有機酸の含有量に対する硫酸の含有量の質量比は、１．０×１０－６～１．０×１００が好ましく、１．０×１０－５～３．０×１０－１がより好ましく、１．０×１０－３～１．０×１０－２がさらに好ましい。
　研磨液が界面活性剤を含む場合、界面活性剤の含有量に対する硫酸の含有量の質量比は、１．０×１０－６～３．０×１００が好ましく、３．０×１０－５～５．０×１０－１がより好ましく、１．０×１０－３～１．０×１０－１がさらに好ましい。
　硫酸の含有量は、硫酸イオン（ＳＯ４ ２－）をイオンクロマトグラフで検出して測定できる。
［その他の成分］
　本発明の研磨液は、上記以外の成分（その他の成分）を含んでいてもよい。以下、その他の成分について説明する。
（他の有機酸）
　本発明の研磨液は、上記有機酸以外の他の有機酸を含んでいてもよい。
　他の有機酸としては、水溶性の他の有機酸が好ましい。
　他の有機酸としては、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、２－メチル酪酸、ｎ－ヘキサン酸、３，３－ジメチル酪酸、２－エチル酪酸、４－メチルペンタン酸、ｎ－ヘプタン酸、２－メチルヘキサン酸、ｎ－オクタン酸、２－エチルヘキサン酸、安息香酸、グリコール酸、サリチル酸、グリセリン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、マレイン酸、フタル酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、乳酸、ヒドロキシエチルイミノ二酢酸、イミノ二酢酸、アセドアミドイミノ二酢酸、ニトリロ三プロパン酸、ジヒドロキシエチルグリシン、トリシン、ならびに、それらのアンモニウム塩およびアルカリ金属塩等の塩、または、それらの混合物等が挙げられる。
　また、他の有機酸はアミノ酸であってもよい。アミノ酸としては、例えば、グリシン、Ｌ－アラニン、β－アラニン、Ｌ－２－アミノ酪酸、Ｌ－ノルバリン、Ｌ－バリン、Ｌ－ロイシン、Ｌ－ノルロイシン、Ｌ－イソロイシン、Ｌ－アロイソロイシン、Ｌ－フェニルアラニン、Ｌ－プロリン、サルコシン、Ｌ－オルニチン、Ｌ－リシン、タウリン、Ｌ－セリン、Ｌ－トレオニン、Ｌ－アロトレオニン、Ｌ－ホモセリン、Ｌ－チロシン、３，５－ジヨード－Ｌ－チロシン、β－（３，４－ジヒドロキシフェニル）－Ｌ－アラニン、Ｌ－チロキシン、４－ヒドロキシ－Ｌ－プロリン、Ｌ－システィン、Ｌ－メチオニン、Ｌ－エチオニン、Ｌ－ランチオニン、Ｌ－シスタチオニン、Ｌ－シスチン、Ｌ－システィン酸、Ｌ－アスパラギン酸、Ｌ－グルタミン酸、Ｓ－（カルボキシメチル）－Ｌ－システィン、４－アミノ酪酸、Ｌ－アスパラギン、Ｌ－グルタミン、アザセリン、Ｌ－アルギニン、Ｌ－カナバニン、Ｌ－シトルリン、δ－ヒドロキシ－Ｌ－リシン、クレアチン、Ｌ－キヌレニン、Ｌ－ヒスチジン、１－メチル－Ｌ－ヒスチジン、３－メチル－Ｌ－ヒスチジン、エルゴチオネイン、Ｌ－トリプトファン、アクチノマイシンＣ１、アパミン、アンギオテンシンＩ、アンギオテンシンＩＩ、および、アンチパイン等が挙げられる。
（腐食抑制剤）
　本発明の研磨液は、被研磨体の表面に存在し得る金属表面の腐食を防止し得る腐食抑制剤を含んでいてもよい。腐食抑制剤としては、分子中に３以上の窒素原子を有し、かつ、複環構造を有する複素芳香環化合物が好ましい。なお、上記３つ以上の窒素原子は、複素芳香環を構成する元素であることも好ましい。好ましい腐食抑制剤としては、ベンゾトリアゾール、および、置換基を有していてもよいベンゾトリアゾールが挙げられる。
　腐食抑制剤の具体例としては、ベンゾトリアゾール、１，２，３－ベンゾトリアゾール、５，６－ジメチル－１，２，３－ベンゾトリアゾール、１－（１，２－ジカルボキシエチル）ベンゾトリアゾール、１－［Ｎ，Ｎ－ビス（ヒドロキシエチル）アミノメチル］ベンゾトリアゾール、および、１－（ヒドロキシメチル）ベンゾトリアゾール等が挙げられる。中でも、腐食抑制剤は、１，２，３－ベンゾトリアゾール、５，６－ジメチル－１，２，３－ベンゾトリアゾール、１－（１，２－ジカルボキシエチル）ベンゾトリアゾール、１－［Ｎ，Ｎ－ビス（ヒドロキシエチル）アミノメチル］ベンゾトリアゾール、および、１－（ヒドロキシメチル）ベンゾトリアゾールからなる群から選択される１つ以上を含むことが好ましい。
　腐食抑制剤の含有量は、研磨液の全質量に対して、０．０１～０．２質量％が好ましく、０．０５～０．２質量％がより好ましい。
（キレート剤）
　本発明の研磨液は、キレート剤を含んでいてもよい。
　キレート剤は、汎用の硬水軟化剤およびその類縁化合物を使用でき、例えば、ニトリロ三酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、エチレンジアミン四酢酸、Ｎ，Ｎ，Ｎ－アミノトリメチレンホスホン酸、エチレンジアミン－Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチレンスルホン酸、トランスシクロヘキサンジアミン四酢酸、１，２－ジアミノプロパン四酢酸、グリコールエーテルジアミン四酢酸、エチレンジアミンオルトヒドロキシフェニル酢酸、エチレンジアミンジ琥珀酸（ＳＳ体）、Ｎ－（２－カルボキシラートエチル）－Ｌ－アスパラギン酸、β－アラニンジ酢酸、２－ホスホノブタン－１，２，４－トリカルボン酸、Ｎ，Ｎ’－ビス（２－ヒドロキシベンジル）エチレンジアミン－Ｎ，Ｎ’－ジ酢酸、および、１，２－ジヒドロキシベンゼン－４，６－ジスルホン酸等が挙げられる。
　キレート剤は、２種以上を併用してもよい。
　キレート剤の含有量は、研磨液１Ｌに対して、０．０００３～０．０７ｍｏｌが好ましい。
　本発明の研磨液は、上記以外の成分の含有量が少ないことが好ましい。
　例えば、本発明の研磨液は、金属イオンの含有量が少ないことが好ましい。
　また、本発明の研磨液は、粗大粒子（例えば、０．１μｍ以上の粒子）の含有量が少ないことが好ましい。
［研磨液のｐＨ］
　本発明の研磨液のｐＨは２．５～５．０が好ましく、３．５～４．５がより好ましい。
　研磨液のｐＨは、上述したｐＨ調整剤を添加して調整できる。
　研磨液のｐＨは、公知のｐＨメーターを用いて、ＪＩＳ　Ｚ８８０２－１９８４に準拠した方法により測定する。測定温度は２５℃とする。
＜研磨液の製造方法＞
　以下、本発明の研磨液の製造に関して詳述する。
［調液方法］
　本発明の研磨液の調液方法は、特に制限されず、例えば、上記各成分を混合して研磨液を調液し、製造できる。上記各成分を混合する順序およびタイミングは特に制限されず、例えば、水に対して有機酸および次亜リン酸を混合した後、コロイダルシリカを混合してもよく、水にコロイダルシリカを分散させた溶液に対して、有機酸および次亜リン酸を混合してもよい。
　各成分を混合する際、各成分はそれぞれ一括して混合してもよく、複数回に分割して混合してもよい。なお、混合する各成分は、固体状のものを用いてもよく、水溶液を用いてもよい。
　また、水の含有量が少ない濃縮液を調液し、使用時に濃縮液に対して水を混合し、研磨液を調液してもよい。
　混合に使用する撹拌装置および撹拌方法は、特に制限されず、公知の装置および方法を使用すればよい。撹拌機としては、例えば、工業用ミキサー、可搬型撹拌器、メカニカルスターラー、および、マグネチックスターラーが挙げられる。
　研磨液の調液における各成分の混合、および、後述する精製処理、ならびに、製造された研磨液の保管温度は、４０℃以下が好ましく、３０℃以下がより好ましい。保管温度の下限は特に制限されないが、５℃以上が好ましく、１０℃以上がより好ましい。
［精製処理］
　研磨液に含まれる成分のいずれか１種以上に対して、事前に精製処理を行ってもよい。精製処理としては、特に制限されず、例えば、蒸留、イオン交換、および、ろ過等の公知の方法が挙げられる。
　精製の程度としては、特に制限されないが、例えば、成分の純度が９９質量％以上となるまで精製することが好ましく、成分の純度が９９．９質量％以上となるまで精製することがより好ましい。
　精製処理の具体的な方法としては、例えば、成分の原料をイオン交換樹脂またはＲＯ膜（Ｒｅｖｅｒｓｅ　Ｏｓｍｏｓｉｓ　Ｍｅｍｂｒａｎｅ）等に通液する方法、成分の原料の蒸留、および、後述するフィルタリングが挙げられる。
　精製処理として、上述した精製方法を複数組み合わせて実施してもよい。例えば、成分に対して、ＲＯ膜に通液する１次精製を行った後、カチオン交換樹脂、アニオン交換樹脂、または、混床型イオン交換樹脂からなる精製装置に通液する２次精製を実施してもよい。
　また、精製処理は、複数回実施してもよい。
　フィルタリングに用いるフィルタとしては、従来からろ過用途等に用いられていれば特に制限されない。例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、および、テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）等のフッ素系樹脂、ナイロン等のポリアミド系樹脂、ならびに、ポリエチレン、および、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン樹脂（高密度または超高分子量を含む）からなるフィルタが挙げられる。これらの材料の中でもポリエチレン、ポリプロピレン（高密度ポリプロピレンを含む）、フッ素系樹脂（ＰＴＦＥ、および、ＰＦＡを含む）、および、ポリアミド系樹脂（ナイロンを含む）からなる群から選択される材料が好ましく、フッ素系樹脂のフィルタがより好ましい。
　フィルタの臨界表面張力は、７０～９５ｍＮ／ｍが好ましく、７５～８５ｍＮ／ｍがより好ましい。なお、フィルタの臨界表面張力の値は、製造メーカーの公称値である。
　フィルタの孔径は、２～２０ｎｍが好ましく、２～１５ｎｍがより好ましい。ここでの孔径は、フィルタメーカーの公称値を参照できる。
　フィルタリングは１回のみであってもよいし、２回以上行ってもよい。フィルタリングを２回以上行う場合、用いるフィルタは同じであってもよいし、異なっていてもよい。
　また、フィルタリングを行う際の温度は、室温（２５℃）以下が好ましく、２３℃以下がより好ましく、２０℃以下がさらに好ましい。温度の下限は０℃以上が好ましく、５℃以上がより好ましく、１０℃以上がさらに好ましい。
［容器］
　研磨液は、腐食性等が問題とならない限り、任意の容器に充填して保管、運搬、および、使用できる。
　容器としては、半導体用途向けの容器内のクリーン度が高く、容器の収容部の内壁から研磨液への不純物の溶出が抑制された容器が好ましい。そのような容器としては、半導体薬液用容器として市販されている各種容器が挙げられる。市販容器としては、例えば、アイセロ化学（株）製の「クリーンボトル」シリーズ、および、コダマ樹脂工業製の「ピュアボトル」等が挙げられるが、これらに制限されない。
　研磨液を収容する容器は、その収容部の内壁等の研磨液との接液部が、フッ素系樹脂（パーフルオロ樹脂）で形成されたものであるか、防錆処理、および／または、金属溶出防止処理が施された金属で形成されたものが好ましい。
　容器の内壁は、樹脂、または、防錆および金属溶出防止処理が施された金属から形成されることが好ましい。樹脂としては、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、および、ポリエチレン－ポリプロピレン樹脂からなる群から選択される１種以上の樹脂、ならびに、後述するこれとは異なる樹脂が挙げられる。防錆、および、金属溶出防止処理が施される金属としては、ステンレス、ハステロイ、インコネル、および、モネル等が挙げられる。
　上記の異なる樹脂としては、フッ素系樹脂（パーフルオロ樹脂）が好ましい。内壁がフッ素系樹脂である容器を用いることで、内壁がポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、または、ポリエチレン－ポリプロピレン樹脂である容器と比べて、エチレンまたはプロピレンのオリゴマーの溶出という不具合の発生を抑制できる。
　このような内壁がフッ素系樹脂である容器の具体例としては、例えば、Ｅｎｔｅｇｒｉｓ社製　ＦｌｕｏｒｏＰｕｒｅＰＦＡ複合ドラム等が挙げられる。また、特表平３－５０２６７７号公報の第４頁、国際公開第２００４／０１６５２６号明細書の第３頁、ならびに国際公開第９９／４６３０９号明細書の第９頁、および、１６頁等に記載の容器も使用できる。
　また、容器の内壁には、上述したフッ素系樹脂の他に、石英、および、電解研磨された金属材料（すなわち、電解研磨済みの金属材料）も好ましく用いられる。
　上記電解研磨された金属材料の製造に用いられる金属材料は、クロム、および、ニッケルからなる群から選択される少なくとも１つを含み、クロム、および、ニッケルの含有量の合計が金属材料全質量に対して２５質量％超である金属材料であることが好ましく、例えば、ステンレス鋼、および、ニッケル－クロム合金等が挙げられる。
　金属材料におけるクロム、および、ニッケルの含有量の合計は、金属材料の全質量に対して３０質量％以上がより好ましい。
　なお、金属材料におけるクロム、および、ニッケルの含有量の合計の上限値としては特に制限されないが、９０質量％以下が好ましい。
　金属材料を電解研磨する方法としては特に制限されず、公知の方法を用いることができる。例えば、特開２０１５－２２７５０１号公報の段落［００１１］～［００１４］、および、特開２００８－２６４９２９号公報の段落［００３６］～［００４２］等に記載された方法を使用できる。
　これらの容器は、研磨液を充填する前にその内部が洗浄されることが好ましい。洗浄に使用される液体は、その液中における金属不純物量が低減されていることが好ましい。研磨液は、製造後にガロン瓶またはコート瓶等の容器にボトリングし、輸送、保管されてもよい。
　保管における研磨液中の成分の変化を防ぐ目的で、容器内を純度９９．９９９９５体積％以上の不活性ガス（窒素、またはアルゴン等）で置換しておいてもよい。特に、含水率が少ないガスが好ましい。また、輸送、および、保管に際しては、常温でもよいが、変質を防ぐため、－２０～２０℃の範囲に温度制御してもよい。
　容器内における研磨液以外の体積が占める割合、すなわち容器の空隙率は、１～３０体積％が好ましく、３～２０体積％がより好ましく、５～１５体積％がさらに好ましい。
［取り扱い環境］
　研磨液の製造、容器の開封、洗浄、および、研磨液の充填等を含めた取り扱い、処理分析、ならびに、測定は、全てクリーンルームで行うことが好ましい。クリーンルームは、１４６４４－１クリーンルーム基準を満たすことが好ましい。ＩＳＯ（国際標準化機構）クラス１、ＩＳＯクラス２、ＩＳＯクラス３、および、ＩＳＯクラス４のいずれかを満たすことが好ましく、ＩＳＯクラス１またはＩＳＯクラス２を満たすことがより好ましく、ＩＳＯクラス１を満たすことがさらに好ましい。
＜研磨液の用途および研磨方法＞
　研磨液は、化学的機械的研磨（ＣＭＰ）処理に用いられる。なかでも、半導体集積回路を作製する際の平坦化工程において用いられることが好ましい。
　以下、詳細について説明する。
［研磨対象］
　ＣＭＰ処理の対象物、すなわち被研磨体は、窒化ケイ素を含む部材を有することが好ましい。被研磨体は、窒化ケイ素を含む部材以外の部材を有していてもよく、例えば、ポリシリコン、変性ポリシリコン、酸化ケイ素、炭化ケイ素、および、酸化炭化ケイ素からなる群から選択される少なくとも１種のケイ素系化合物を含む部材を有していてもよい。なお、「ポリシリコン」は、多結晶シリコンを指し、「変性ポリシリコン」は、ポリシリコンにＢおよびＰ等の不純物元素をドーブしたシリコンを包含するものである。なお、上記ケイ素系化合物は、ポリシリコン、または、変性ポリシリコンが好ましく、ポリシリコンが好ましい。
　被研磨体のより具体的な態様としては、窒化ケイ素を含む部材と、電極材料としての上記ケイ素系化合物を含む部材とを有する基板が挙げられる。このような被研磨体は、半導体集積回路におけるゲート電極の形成を実施する際に好適に用いられる。
　上記のような被研磨体のより具体的な態様としては、窒化ケイ素を含む第１層と、ポリシリコン、変性ポリシリコン、酸化ケイ素、炭化ケイ素、および、酸化炭化ケイ素からなる群から選択される少なくとも１種のケイ素系化合物を含む第２層とを有する態様が挙げられる。
　上記態様の被研磨体の製造方法は特に制限されないが、例えば以下の手順で製造できる。
　まず、基板（例えば、シリコンウエハ）表面に酸化ケイ素からなる層を形成する。酸化ケイ素からなる層に対して、エッチング等により凹部を形成し、酸化ケイ素からなる層の表面全体に、研磨停止層またはエッチング停止層の目的で、窒化ケイ素からなる第１層を積層する。第１層を積層した基板に対し、第１層を被覆し、かつ、形成した酸化ケイ素からなる層に形成した凹部を充填するようにポリシリコンからなる第２層を積層した積層体を得る。その積層体に対し、研磨処理を行い、ポリシリコンからなる第２層を研磨して第１層を露出させると、上記態様の被研磨体が得られる。なお、積層体に対する研磨処理は、第１層に対する研磨速度が小さく、かつ、第２層に対する研磨速度が大きい研磨処理であることが好ましい。
　なお、上記酸化ケイ素からなる層は第２層にも該当し、上記酸化ケイ素からなる層は、炭化ケイ素、または、酸化炭化ケイ素からなる層であってもよい。また、ポリシリコンからなる第２層は、変性ポリシリコンからなる層であってもよい。
　さらに、上記手順で製造した被研磨体について、本発明の研磨液を用いて第１層側からＣＭＰ処理を行い、平坦化処理を行うことも好ましい。平坦化処理を行った被研磨体は、酸化ケイ素からなる層の凹部以外に形成した第１層が除去され、酸化ケイ素、および、ポリシリコンからなる第２層が平坦化され、酸化ケイ素からなる層の凹部にポリシリコン層が埋め込まれた構造が形成される。
　上記本発明の研磨液を用いて平坦化処理を行った被研磨体において、所望の形状となるようにエッチング等で加工することで、ポリシリコンまたは変性ポリシリコンからなるゲート電極を形成できる。
　なお、本発明の研磨液を用いて研磨を行うと、窒化ケイ素を含む部材、すなわち第１層の研磨速度は、上記ケイ素系化合物を含む部材、すなわち第２層の研磨速度よりも大きくできる。すなわち、本発明の研磨液は、窒化ケイ素を含む部材を選択的に研磨できる。
　したがって、上記手順でＣＭＰによりポリシリコンまたは変性ポリシリコンを含むゲート電極の形成を実施した場合であっても、ゲート電極が過研磨されることがなく、迅速な研磨が要求される窒化ケイ素を含む層に対しては迅速に研磨することができる。
　被研磨体の基板としてウエハを用いる場合、ウエハの直径は、２００ｍｍ以上が好ましく、３００ｍｍ以上がより好ましい。
［研磨方法］
　本発明の研磨液を用いた研磨方法について説明する。
　本発明の研磨液を用いた研磨方法は、研磨液を研磨定盤上の研磨パッドに供給し、研磨定盤を回転して、研磨パッドと被研磨体の被研磨面とを接触させつつ相対運動させて研磨する。
　研磨に用いられる装置としては、被研磨面を有する被研磨体（例えば、［研磨対象］で説明した被研磨体）を保持するホルダーと、研磨パッドを貼り付けた（回転数が変更可能なモータ等を取り付けてある）研磨定盤と、を有する一般的な研磨装置が使用できる。研磨パッドは、特に制限されず、一般的な不織布、発泡ポリウレタン、および、多孔質フッ素樹脂等が使用できる。
　また、研磨条件には制限はないが、研磨定盤の回転速度は、被研磨体が飛び出さないように２００ｒｐｍ以下の低回転が好ましい。なお、「ｒｐｍ」は、“Ｒｏｔａｔｉｏｎ　ｐｅｒ　ｍｉｎｕｔｅ”の略で、回転毎分を表す。
　被研磨面（被研磨膜）を有する被研磨体の研磨パッドへの押しつけ圧力は、０．６８～３４．５ｋＰａが好ましく、研磨速度の面内均一性、および、パターンの平坦性を満足する点で、３．４０～２０．７ｋＰａがより好ましい。
　研磨を実施する間、研磨パッドには、研磨液を連続的に供給する。供給方法は特に制限されず、ポンプ等で送液すればよい。
　研磨液の供給速度は、１０～１０００ｍＬ／分が好ましく、研磨速度の面内均一性、および、パターンの平坦性を満足する点で、１７０～８００ｍＬ／分がより好ましい。
　研磨終了後の被研磨体は、流水等で洗浄し、スピン乾燥等で被研磨体から液滴を除去した後、乾燥させてもよい。
　なお、研磨液に含まれる各成分を、２つ以上の構成成分に分割した状態で、別々に研磨パッドに供給し、研磨パッドにおいて混合して研磨液を使用してもよい。
　上記研磨パッドは、無発泡構造パッドであっても発泡構造パッドであってもよい。発泡構造パッドは、独立発泡体（乾式発泡系）、連続発泡体（湿式発泡系）、および、２層複合体（積層系）等があり、２層複合体（積層系）が好ましい。発泡は、均一であっても不均一であってもよい。
　また、研磨パッドを構成する材料は、軟質であっても硬質であってもよく、積層系ではそれぞれの層に異なる硬さのものを用いることが好ましい。具体的な材料としては、不織布、人工皮革、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエステル、および、ポリカーボネート等が挙げられる。また、被研磨面と接触する面には、格子溝、穴、同心溝、および、らせん状溝等の加工を施してもよい。
　さらに、研磨パッドは、一般的に研磨に用いる砥粒（例えば、セリア、シリカ、アルミナ、および、樹脂粒子等）を含有してもよい。
　本発明の研磨液を用いた研磨方法を実施する装置は、特に制限されず、ＭＡ－３００Ｄ（ムサシノ電子（株））、Ｍｉｒｒａ　Ｍｅｓａ　ＣＭＰ、Ｒｅｆｌｅｘｉｏｎ　ＣＭＰ（アプライドマテリアルズ）、ＦＲＥＸ２００、ＦＲＥＸ３００（荏原製作所）、ＮＰＳ３３０１、ＮＰＳ２３０１（ニコン）、Ａ－ＦＰ－３１０Ａ、Ａ－ＦＰ－２１０Ａ（東京精密）、２３００　ＴＥＲＥＳ（ラムリサーチ）、Ｍｏｍｅｎｔｕｍ（Ｓｐｅｅｄｆａｍ　ＩＰＥＣ）等が挙げられる。
　以下に実施例に基づいて本発明をさらに詳細に説明する。
　以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、および、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更できる。したがって、本発明の範囲は以下に示す実施例により限定的に解釈されるべきではない。
＜研磨液の調液＞
　後段の表に記載の含有量となるように各成分と水とを混合し、各実施例および各比較例に用いた研磨液を調液した。したがって、各研磨液の残部は水である。研磨液のｐＨは、実施例５６以外は、アンモニアを添加し、表に記載のｐＨとなるように調整した。実施例５６の研磨液のｐＨは、水酸化カリウム（ＫＯＨ）を添加して表に記載のｐＨとなるように調整した。
　なお、後段の表中の各成分の表記の意味は以下のとおりである。
［コロイダルシリカ］
　ＰＬ０５：ＰＬ－０５（扶桑化学工業社製コロイダルシリカ、平均一次粒子径：５ｎｍ、平均二次粒子径：１０ｎｍ）
　ＰＬ１：ＰＬ－１（扶桑化学工業社製コロイダルシリカ、平均一次粒子径：１２ｎｍ、平均二次粒子径：２５ｎｍ）
　ＰＬ２：ＰＬ－２（扶桑化学工業社製コロイダルシリカ、平均一次粒子径：２５ｎｍ、平均二次粒子径：５０ｎｍ）
　ＰＬ３：ＰＬ－３（扶桑化学工業社製コロイダルシリカ、平均一次粒子径：３５ｎｍ、平均二次粒子径：７０ｎｍ）
［有機酸］
　Ｂ１：上記有機酸Ｂ１
　Ｂ２：上記有機酸Ｂ２
　Ｂ３：上記有機酸Ｂ３
　Ｂ４：上記有機酸Ｂ４
　Ｂ５：上記有機酸Ｂ５
　Ｂ６：上記有機酸Ｂ６
　Ｂ７：上記有機酸Ｂ７
　Ｂ８：上記有機酸Ｂ８
　Ｂ９：上記有機酸Ｂ９
　Ｂ１０：上記有機酸Ｂ１０
　Ｂ１１：上記有機酸Ｂ１１
　Ｂ１２：上記有機酸Ｂ１２
　Ｂ１３：上記有機酸Ｂ１３
　Ｂ１４：上記有機酸Ｂ１４
　Ｂ１５：上記有機酸Ｂ１５
［界面活性剤］
　Ｐ１：アルキルエーテルスルホン酸（アルキル基の炭素数：１２）
　Ｐ２：アルキルベンゼンスルホン酸（アルキル基の炭素数：１２）
　Ｐ３：アルキルジフェニルエーテルスルホン酸（アルキル基の炭素数：１２）
　Ｐ４：アルキルジフェニルエーテルスルホン酸（アルキル基の炭素数：１２および１３の混合物）
　Ｐ５：アルキルジフェニルエーテルスルホン酸（アルキル基の炭素数：１２）、および、アルキルジフェニルエーテルトリスルホン酸（アルキル基の炭素数：１２）の混合物
　なお、Ｐ４に関しては、後段の表に示す比率となるように、アルキル基の炭素数が１２のアルキルジフェニルエーテルスルホン酸、および、アルキル基の炭素数が１３のアルキルジフェニルエーテルスルホン酸をそれぞれ混合した。
　Ｐ５に関しては、後段の表に示す比率となるように、アルキルジフェニルエーテルスルホン酸、および、アルキルジフェニルエーテルトリスルホン酸をそれぞれ混合した。
　複数種の界面活性剤を混合した場合、合計含有量が後段の表に示す含有量となるように調整した。
＜研磨試験＞
　下記に示す条件で、各研磨液を用いて被研磨体を研磨した。
［研磨装置および条件］
　研磨装置は、荏原製作所社製の「ＦＲＥＸ３００ＩＩ」を使用した。
　研磨は、下記の条件で、研磨液を供給しながら行った。
　テ－ブル回転数：　８０ｒｐｍ
　ヘッド回転数：　　７８ｒｐｍ
　研磨圧力：　　　　１２ｋＰａ
　研磨パッド：　　　ロデール・ニッタ株式会社製　ＩＣ１４００
　研磨液供給速度：　２５０ｍＬ／分
［被研磨体］
　被研磨体として、以下の被研磨体を用いた。
　被研磨体１：表面に３００ｎｍの窒化ケイ素層（Ｓｉ３Ｎ４）を形成した１２インチのシリコンウエハ
　被研磨体２：表面に５００ｎｍのポリシリコン層を形成した１２インチのシリコンウエハ
　被研磨体３：ラインアンドスペースパターン状にそれぞれ窒化ケイ素層とポリシリコン層とが表面に露出したウエハ
　なお、被研磨体３は、以下の方法で作製した。
　まず、ライン部とスペース部とを有するパターン付きウエハ（ＳＥＭＡＴＥＣ　７５４　ＴＥＧ、ライン／スペース：１０μｍ／１０μｍ）を準備した。このウエハは、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）によって絶縁層を形成し、その絶縁層にパターンを形成したものであった。
　まず、パターン付きウエハ上に、窒化ケイ素層が厚み５０ｎｍとなるように堆積した。次いで、ポリシリコン層を形成し、パターンのスペース部にポリシリコンを充填した。具体的には、図１に示すように、絶縁層からなるライン部１４を有するパターン付きウエハ１２上に、窒化ケイ素層１６と、ポリシリコン層１８とをこの順で有する積層体１０を得た。図１に示すように、ポリシリコン層の形成により、ライン部１４上に配置された窒化ケイ素層１６は、ポリシリコン層１８で被覆された。
　ポリシリコン層の形成後、ＦＳＬ１５３１（富士フィルム社製の研磨液）を用いて、上記研磨条件でポリシリコン層を研磨した。研磨は、窒化ケイ素層が露出する点を終点とし、終点の検出には、研磨装置の終点検出装置を用いた。上記研磨により、ライン部に配置した窒化ケイ素層が露出し、結果として、ライン部の表面には窒化ケイ素層が配置され、スペース部にはポリシリコンが充填されたウエハ（被研磨体３）が得られた。
　なお、被研磨体３におけるポリシリコンのディッシング値をＡＦＭで評価し、１０点の平均値で求めたところ、７ｎｍであった。
［研磨速度の測定］
　各研磨液を用いて、上記研磨条件で被研磨体１を研磨し、研磨前後の窒化ケイ素層の層厚から、下記式にしたがって研磨速度を算出した。層厚は、非接触式膜厚測定器ＦＥ－３３（大塚電子製）により測定した。
　研磨速度（ｎｍ／分）＝（研磨前の層厚（ｎｍ）－研磨後の層厚（ｎｍ））／研磨時間（分）
　なお、膜厚は、直径方向に４９点測定し、その４９点での膜厚に基づいて各点の研磨速度を算出し、その平均値を研磨速度として後段の表に記載する。
　さらに、上記条件でそれぞれ研磨を１０回行い、その研磨速度の標準偏差σ（ｎｍ／分）を求め、窒化ケイ素の研磨速度ばらつきを３σ（ｎｍ／分）として算出した。
　ポリシリコン層の研磨速度および研磨速度ばらつきは、被研磨体２を用い、窒化ケイ素層の研磨速度と同様にして算出した。
　なお、後段の表に示す研磨速度は、上記研磨を１０回行った際の平均研磨速度を示す。
［ディッシング評価］
　一部の実施例では、被研磨体３を用いて、各研磨液を用いた際のポリシリコンのディッシング値を評価した。具体的には、被研磨体３に対し、各研磨液を用いて上記条件で３０秒間研磨を行った。研磨後、ポリシリコンのディッシング値を研磨前のディッシング値の評価と同様にして評価した。
［ポリシリコン残渣評価］
　一部の実施例では、欠陥検査装置（ＣｏｍＰｌｕｓＩＩ）を用いてポリシリコンの残渣評価を行った。具体的には、ポリシリコンのベアウエハ（１２インチ）に対し、各研磨液を用いて上記条件で６０秒研磨を行い、１００：１の希フッ酸で洗浄し、水でリンスしたあとのウエハ全面の残渣の個数を評価した。残渣の個数から、下記評価基準に基づいてポリシリコン残渣評価を行った。
　Ａ：残渣の個数が５０個未満
　Ｂ：残渣の個数が５０個以上１００個未満
　Ｃ：残渣の個数が１００個以上
＜結果＞
　表１および２に各研磨液の組成および評価結果を示す。
　なお、実施例５９～７８に関しては、『ホスホン酸／有機酸』欄、『次亜リン酸／有機酸』欄、『リン酸／有機酸』欄、『リン酸／次亜リン酸』欄、および、『リン酸／ホスホン酸』欄の値は、実施例５４の値と同様であるため、記載を省略する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
　表１および表２の結果から、本発明の研磨液は、研磨速度に優れ、研磨速度のばらつきが小さいことが確認された。一方、次亜リン酸を含まない比較例１の研磨液は、研磨速度のばらつきが大きいことが確認された。
　実施例３３～３６と、実施例５７および５８との比較から、研磨液のｐＨが２．５～５．０である場合、研磨速度のばらつきがより小さいことが確認された。
　実施例３８および３９と、実施例３７および４０との比較から、コロイダルシリカの含有量が、研磨液の全質量に対して１～５質量％である場合、研磨速度のばらつきがより小さいことが確認された。
　実施例１～３と、実施例４～１５との比較から、有機酸が、１－ヒドロキシエタン－１，１－ジホスホン酸、トリス（ホスホノメチル）アミン、または、エチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸である場合、研磨速度のばらつきがより小さいことが確認された。
　実施例１と、実施例２および３との比較から、有機酸が、１－ヒドロキシエタン－１，１－ジホスホン酸である場合、研磨速度のばらつきがより小さいことが確認された。
　実施例１７～２２および２８と、実施例１６および２３との比較から、次亜リン酸の含有量が、研磨液の全質量に対して１．０×１０－８～５．０×１０－３質量％である場合、研磨速度のばらつきがより小さいことが確認された。
　実施例１８～２２と、実施例１６、１７および２３との比較から、有機酸の含有量に対する次亜リン酸の含有量の質量比が、１．０×１０－８～２．０×１０－４である場合、研磨速度のばらつきがより小さいことが確認された。
　実施例２５～２８と、実施例２４および２９との比較から、ホスホン酸をさらに含み、ホスホン酸の含有量が、研磨液の全質量に対して１．０×１０－９～５．０×１０－４質量％である場合、研磨速度のばらつきがより小さいことが確認された。
　実施例２６～２８と、実施例２４、２５および２９との比較から、有機酸の含有量に対するホスホン酸の含有量の質量比が、１．０×１０－９～１．０×１０－４である場合、研磨速度のばらつきがより小さいことが確認された。
　実施例４８～５０と、実施例４７および５１との比較から、リン酸をさらに含み、有機酸の含有量に対するリン酸の含有量の質量比が、１．５×１０－８～３．０×１０－５である場合、研磨速度のばらつきがより小さいことが確認された。
　実施例４８～５０と、実施例４７および５１との比較から、リン酸をさらに含み、次亜リン酸の含有量に対するリン酸の含有量の質量比が、１．０×１０－４～１．０×１０１である場合、研磨速度のばらつきがより小さいことが確認された。
　実施例５３および５４と、実施例５２および５５との比較から、ホスホン酸およびリン酸をさらに含み、ホスホン酸の含有量に対するリン酸の含有量の質量比が、１．０×１０－２～１．０×１０２である場合、研磨速度のばらつきがより小さいことが確認された。
　実施例５３と、実施例５６との比較から、アンモニアをさらに含む場合、研磨速度のばらつきがより小さいことが確認された。
　実施例６１～７８と、実施例５９および６０との比較から、界面活性剤が、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸もしくはその塩、または、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸の誘導体もしくはその塩を含む場合、ディッシング評価により優れることが確認された。
　実施例６９～７２と、実施例６２～６７および７３との比較から、界面活性剤が、炭素数１２のアルキル基を有するアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸またはその塩、および、炭素数１２のアルキル基を有するアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸の誘導体またはその塩からなる群から選択される第１界面活性剤と、炭素数１３のアルキル基を有するアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸またはその塩、および、炭素数１３のアルキル基を有するアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸の誘導体またはその塩からなる群から選択される第２界面活性剤とを含み、第１界面活性剤の含有量に対する第２界面活性剤の含有量の質量比が、２．０×１０－２～３．０×１０－１である場合、研磨速度のばらつきがより小さく、ディッシング評価により優れ、ポリシリコンの残渣がより少ないことが確認された。
　実施例７５～７７と、実施例７４および７８との比較から、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸またはその塩と、アルキルジフェニルエーテルポリスルホン酸またはその塩とを含み、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸またはその塩に対する、アルキルジフェニルエーテルポリスルホン酸またはその塩の合計含有量の比が、１．０×１０－３～１．０×１０－１である場合、ポリシリコンの残渣がより少ないことが確認された。
　実施例６２～７７と、実施例６１および６８との比較から、硫酸をさらに含み、有機酸の含有量に対する硫酸の含有量の質量比が、１．０×１０－５～３．０×１０－１である場合、研磨速度のばらつきがより小さいことが確認された。
　実施例６２～７７と、実施例６１および６８との比較から、スルホン酸基またはその塩を有する界面活性剤および硫酸をさらに含み、界面活性剤の含有量に対する硫酸の含有量の質量比が、３．０×１０－５～５．０×１０－１である場合、研磨速度のばらつきがより小さいことが確認された。
　１０　　積層体
　１２　　パターン付きウエハ
　１４　　ライン部
　１６　　窒化ケイ素層
　１８　　ポリシリコン層

Claims (26)

  1. 　化学的機械的研磨に用いられる研磨液であって、
    　コロイダルシリカと、
    　分子構造中に少なくともホスホン酸基またはその塩を有する有機酸と、
    　次亜リン酸と、
    　水とを含む、研磨液。
  2. 　ｐＨが２．５～５．０である、請求項１に記載の研磨液。
  3. 　前記コロイダルシリカの含有量が、前記研磨液の全質量に対して１～５質量％である、請求項１または２に記載の研磨液。
  4. 　前記コロイダルシリカの平均一次粒子径が、５～１００ｎｍであり、かつ、前記コロイダルシリカの平均二次粒子径が、１０～３００ｎｍである、請求項１または２に記載の研磨液。
  5. 　前記有機酸が、１－ヒドロキシエタン－１，１－ジホスホン酸である、請求項１または２に記載の研磨液。
  6. 　前記次亜リン酸の含有量が、前記研磨液の全質量に対して１．０×１０－８～５．０×１０－３質量％である、請求項１または２に記載の研磨液。
  7. 　前記有機酸の含有量に対する前記次亜リン酸の含有量の質量比が、１．０×１０－８～２．０×１０－４である、請求項１または２に記載の研磨液。
  8. 　ホスホン酸をさらに含む、請求項１または２に記載の研磨液。
  9. 　前記ホスホン酸の含有量が、前記研磨液の全質量に対して１．０×１０－９～５．０×１０－４質量％である、請求項８に記載の研磨液。
  10. 　前記有機酸の含有量に対する前記ホスホン酸の含有量の質量比が、１．０×１０－９～１．０×１０－４である、請求項８に記載の研磨液。
  11. 　リン酸をさらに含む、請求項１または２に記載の研磨液。
  12. 　前記有機酸の含有量に対する前記リン酸の含有量の質量比が、１．５×１０－８～３．０×１０－５である、請求項１１に記載の研磨液。
  13. 　前記次亜リン酸の含有量に対する前記リン酸の含有量の質量比が、１．０×１０－４～１．０×１０１である、請求項１１に記載の研磨液。
  14. 　ホスホン酸およびリン酸をさらに含み、
    　前記ホスホン酸の含有量に対する前記リン酸の含有量の質量比が、１．０×１０－２～１．０×１０２である、請求項１または２に記載の研磨液。
  15. 　アンモニアをさらに含む、請求項１または２に記載の研磨液。
  16. 　分子構造中にスルホン酸基またはその塩を有する界面活性剤をさらに含む、請求項１または２に記載の研磨液。
  17. 　前記界面活性剤が、アルキルベンゼンスルホン酸もしくはその塩、または、アルキルベンゼンスルホン酸の誘導体もしくはその塩を含む、請求項１６に記載の研磨液。
  18. 　前記界面活性剤が、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸もしくはその塩、または、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸の誘導体もしくはその塩を含む、請求項１６に記載の研磨液。
  19. 　前記界面活性剤は、炭素数１２のアルキル基を有するアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸またはその塩、および、炭素数１２のアルキル基を有するアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸の誘導体またはその塩からなる群から選択される第１界面活性剤と、炭素数１３のアルキル基を有するアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸またはその塩、および、炭素数１３のアルキル基を有するアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸の誘導体またはその塩からなる群から選択される第２界面活性剤とを含み、
    　前記第１界面活性剤の含有量に対する前記第２界面活性剤の含有量の質量比が、２．０×１０－２～３．０×１０－１である、請求項１６に記載の研磨液。
  20. 　前記界面活性剤が、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸またはその塩と、アルキルジフェニルエーテルトリスルホン酸またはその塩、および、アルキルジフェニルエーテルテトラスルホン酸またはその塩からなる群から選択される１種以上の化合物とを含む、請求項１６に記載の研磨液。
  21. 　前記アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸またはその塩の含有量に対する、前記アルキルジフェニルエーテルトリスルホン酸またはその塩、および、前記アルキルジフェニルエーテルテトラスルホン酸またはその塩からなる群から選択される１種以上の化合物の合計含有量の質量比が、１．０×１０－３～１．０×１０－１である、請求項２０に記載の研磨液。
  22. 　硫酸をさらに含む、請求項１または２に記載の研磨液。
  23. 　前記有機酸の含有量に対する前記硫酸の含有量の質量比が、１．０×１０－５～３．０×１０－１である、請求項２２に記載の研磨液。
  24. 　分子構造中にスルホン酸基またはその塩を有する界面活性剤および硫酸をさらに含み、
    　前記界面活性剤の含有量に対する前記硫酸の含有量の質量比が、３．０×１０－５～５．０×１０－１である、請求項１または２に記載の研磨液。
  25. 　半導体集積回路を作製する際の平坦化工程において、窒化ケイ素を含む第１層と、ポリシリコン、変性ポリシリコン、酸化ケイ素、炭化ケイ素、および、酸化炭化ケイ素からなる群から選択される少なくとも１種のケイ素系化合物を含む第２層とを有する被研磨体の化学的機械的研磨に用いられる、請求項１または２に記載の研磨液。
  26. 　請求項１または２に記載の研磨液を、研磨定盤上の研磨パッドに供給し、前記研磨定盤を回転して、前記研磨パッドと被研磨体の被研磨面とを接触させつつ相対運動させて研磨する研磨方法。
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