JP2002012854A - 銅の研磨に用いる化学機械研磨用水系分散体 - Google Patents
銅の研磨に用いる化学機械研磨用水系分散体Info
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- 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]
Abstract
(57)【要約】
【課題】 研磨速度が高く、オーバーポリッシュ時のエ
ロージョン速度を小さくすることができる銅の研磨に用
いる化学機械研磨用水系分散体を提供する。 【解決手段】 複素環を有する化合物、界面活性剤、お
よび酸化剤を含有し、複素環を有する化合物と界面活性
剤との質量比が１：１０〜１：０．０３である化学機械
研磨用水系分散体を得る。この水系分散体には、さらに
砥粒を含有させることができる。複素環を有する化合物
としては、キナルジン酸、ベンゾトリアゾール等が好ま
しい。また、界面活性剤としては、ドデシルベンゼンス
ルホン酸カリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸アンモ
ニウム等のスルホン酸塩などが、酸化剤としては、過硫
酸アンモニウム、過酸化水素等が好ましい。なお、砥粒
としては、コロイダルシリカ等の無機粒子、重合体粒子
等の有機粒子、これらが複合されてなる有機無機複合粒
子を使用できる。
ロージョン速度を小さくすることができる銅の研磨に用
いる化学機械研磨用水系分散体を提供する。 【解決手段】 複素環を有する化合物、界面活性剤、お
よび酸化剤を含有し、複素環を有する化合物と界面活性
剤との質量比が１：１０〜１：０．０３である化学機械
研磨用水系分散体を得る。この水系分散体には、さらに
砥粒を含有させることができる。複素環を有する化合物
としては、キナルジン酸、ベンゾトリアゾール等が好ま
しい。また、界面活性剤としては、ドデシルベンゼンス
ルホン酸カリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸アンモ
ニウム等のスルホン酸塩などが、酸化剤としては、過硫
酸アンモニウム、過酸化水素等が好ましい。なお、砥粒
としては、コロイダルシリカ等の無機粒子、重合体粒子
等の有機粒子、これらが複合されてなる有機無機複合粒
子を使用できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
において銅の研磨に有用な化学機械研磨用水系分散体
（以下、単に「水系分散体」ともいう。）に関する。さ
らに詳しくは、ＤＲＡＭおよび高速ロジックＬＳＩ等の
０．１μｍ程度の微細な配線から１００μｍ程度の広い
配線までの混載を必要とする半導体装置の配線形成工程
において好適に使用できる化学機械研磨用水系分散体に
関する。
において銅の研磨に有用な化学機械研磨用水系分散体
（以下、単に「水系分散体」ともいう。）に関する。さ
らに詳しくは、ＤＲＡＭおよび高速ロジックＬＳＩ等の
０．１μｍ程度の微細な配線から１００μｍ程度の広い
配線までの混載を必要とする半導体装置の配線形成工程
において好適に使用できる化学機械研磨用水系分散体に
関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体装置の高密度化に伴い、形
成される配線の微細化が進んでいる。この配線のさらな
る微細化を達成することができる技術として注目されて
いる方法にダマシン法と称されるものがある。この方法
は、絶縁材中に形成された溝等に配線材料を埋め込んだ
後、化学機械研磨により余剰な配線材料を除去すること
によって所望の配線を形成するものである。この方法に
おいては、研磨工程の歩留まり向上の観点から、研磨の
高速化が望まれている。
成される配線の微細化が進んでいる。この配線のさらな
る微細化を達成することができる技術として注目されて
いる方法にダマシン法と称されるものがある。この方法
は、絶縁材中に形成された溝等に配線材料を埋め込んだ
後、化学機械研磨により余剰な配線材料を除去すること
によって所望の配線を形成するものである。この方法に
おいては、研磨工程の歩留まり向上の観点から、研磨の
高速化が望まれている。
【０００３】また、溝等に配線材料を埋め込んだときの
初期の余剰膜［厚さＸ（Å）］を研磨速度Ｖ（Å／分）
で研磨する際、本来Ｘ／Ｖ（分）の時間だけ研磨すると
目的が達成できるはずであるが、実際の半導体装置製造
工程では、溝以外の部分に残る配線材料を除去するた
め、Ｘ／Ｖ（分）を越えて過剰研磨（オーバーポリッシ
ュ）を実施している。このとき、配線部分が過剰に研磨
されることにより、凹状の形状となる場合がある。この
ような凹状の配線形状は、「エロージョン」と呼ばれ、
半導体装置の歩留まりを低下させてしまう点から好まし
くない。
初期の余剰膜［厚さＸ（Å）］を研磨速度Ｖ（Å／分）
で研磨する際、本来Ｘ／Ｖ（分）の時間だけ研磨すると
目的が達成できるはずであるが、実際の半導体装置製造
工程では、溝以外の部分に残る配線材料を除去するた
め、Ｘ／Ｖ（分）を越えて過剰研磨（オーバーポリッシ
ュ）を実施している。このとき、配線部分が過剰に研磨
されることにより、凹状の形状となる場合がある。この
ような凹状の配線形状は、「エロージョン」と呼ばれ、
半導体装置の歩留まりを低下させてしまう点から好まし
くない。
【０００４】上記のような事情から、化学機械研磨工程
において配線材料を高速で研磨でき、しかもオーバーポ
リッシュを行った場合でもエロージョンの発生を起こさ
ない化学機械研磨用水系分散体が求められている。しか
し、かかる性能を具備する化学機械研磨用水系分散体は
未だ提案されていない。
において配線材料を高速で研磨でき、しかもオーバーポ
リッシュを行った場合でもエロージョンの発生を起こさ
ない化学機械研磨用水系分散体が求められている。しか
し、かかる性能を具備する化学機械研磨用水系分散体は
未だ提案されていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記課題を解
決するものであり、化学機械研磨工程において、高い研
磨速度を実現し、かつ、オーバーポリッシュ実施時のエ
ロージョンおよびエロージョン速度を低く抑制すること
ができる銅の研磨に用いる化学機械研磨用水系分散体を
提供することを目的とする。
決するものであり、化学機械研磨工程において、高い研
磨速度を実現し、かつ、オーバーポリッシュ実施時のエ
ロージョンおよびエロージョン速度を低く抑制すること
ができる銅の研磨に用いる化学機械研磨用水系分散体を
提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は、（Ａ）複素環を有する化合物、（Ｂ）界面活性
剤、および（Ｃ）酸化剤を含有する化学機械研磨用水系
分散体であって、上記（Ａ）複素環を有する化合物と上
記（Ｂ）界面活性剤との質量比（Ａ）：（Ｂ）が１：１
０〜１：０．０３である銅の研磨に用いる化学機械研磨
用水系分散体によって達成される。以下に本発明につい
て、詳細に説明する。
的は、（Ａ）複素環を有する化合物、（Ｂ）界面活性
剤、および（Ｃ）酸化剤を含有する化学機械研磨用水系
分散体であって、上記（Ａ）複素環を有する化合物と上
記（Ｂ）界面活性剤との質量比（Ａ）：（Ｂ）が１：１
０〜１：０．０３である銅の研磨に用いる化学機械研磨
用水系分散体によって達成される。以下に本発明につい
て、詳細に説明する。
【０００７】上記（Ａ）複素環を有する化合物として
は、ベンゼン環またはナフタレン環と、窒素原子を少な
くとも１個有する複素五員環または複素六員環と、によ
り構成される縮合環を有する化合物を挙げることができ
る。特に、キノリン、イソキノリン、ベンゾトリアゾー
ル、ベンゾイミダゾール、インドール、イソインドー
ル、キナゾリン、シンノリン、キノキサリン、フタラジ
ン、およびアクリジンの中から選ばれる構造を有する化
合物が好ましい。中でも、キノリン、ベンゾトリアゾー
ル、またはベンゾイミダゾールの構造を有する化合物が
さらに好ましい。このような化合物の具体例としては、
キナルジン酸、ベンゾトリアゾール、およびベンゾイミ
ダゾールが好ましく使用できる。就中、キナルジン酸が
好ましい。
は、ベンゼン環またはナフタレン環と、窒素原子を少な
くとも１個有する複素五員環または複素六員環と、によ
り構成される縮合環を有する化合物を挙げることができ
る。特に、キノリン、イソキノリン、ベンゾトリアゾー
ル、ベンゾイミダゾール、インドール、イソインドー
ル、キナゾリン、シンノリン、キノキサリン、フタラジ
ン、およびアクリジンの中から選ばれる構造を有する化
合物が好ましい。中でも、キノリン、ベンゾトリアゾー
ル、またはベンゾイミダゾールの構造を有する化合物が
さらに好ましい。このような化合物の具体例としては、
キナルジン酸、ベンゾトリアゾール、およびベンゾイミ
ダゾールが好ましく使用できる。就中、キナルジン酸が
好ましい。
【０００８】（Ａ）複素環を有する化合物の含有量は、
水系分散体の総量に対して０．０１〜１質量％が好まし
く、さらに０．０１〜０．８質量％が好ましく、特に
０．０５〜０．６質量％が好ましい。（Ａ）複素環を有
する化合物の含有量が０．０１質量％未満であるとエロ
ージョンを十分に抑制することが困難な場合がある。一
方、（Ａ）複素環を有する化合物の含有量は１質量％で
あれば十分であり、さらに０．５質量％であっても所期
の効果は十分に得られる。
水系分散体の総量に対して０．０１〜１質量％が好まし
く、さらに０．０１〜０．８質量％が好ましく、特に
０．０５〜０．６質量％が好ましい。（Ａ）複素環を有
する化合物の含有量が０．０１質量％未満であるとエロ
ージョンを十分に抑制することが困難な場合がある。一
方、（Ａ）複素環を有する化合物の含有量は１質量％で
あれば十分であり、さらに０．５質量％であっても所期
の効果は十分に得られる。
【０００９】上記（Ｂ）界面活性剤としては、カチオン
系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、非イオン系界面
活性剤等、いずれも使用することができる。このうちで
もアニオン系界面活性剤が好ましい。アニオン系界面活
性剤としては、脂肪酸石鹸、アルキルエーテルカルボン
酸塩等のカルボン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸
塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、α−オレフィン
スルホン酸塩等のスルホン酸塩、高級アルコール硫酸エ
ステル塩、アルキルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレ
ンアルキルフェニルエーテル硫酸塩等の硫酸エステル
塩、アルキルリン酸エステル塩等のリン酸エステル塩な
どを挙げることができる。上記のうちでもスルホン酸塩
類が好ましく、特に、ドデシルベンゼンスルホン酸カリ
ウムおよび／またはドデシルベンゼンスルホン酸アンモ
ニウム等のスルホン酸塩が好ましい。
系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、非イオン系界面
活性剤等、いずれも使用することができる。このうちで
もアニオン系界面活性剤が好ましい。アニオン系界面活
性剤としては、脂肪酸石鹸、アルキルエーテルカルボン
酸塩等のカルボン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸
塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、α−オレフィン
スルホン酸塩等のスルホン酸塩、高級アルコール硫酸エ
ステル塩、アルキルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレ
ンアルキルフェニルエーテル硫酸塩等の硫酸エステル
塩、アルキルリン酸エステル塩等のリン酸エステル塩な
どを挙げることができる。上記のうちでもスルホン酸塩
類が好ましく、特に、ドデシルベンゼンスルホン酸カリ
ウムおよび／またはドデシルベンゼンスルホン酸アンモ
ニウム等のスルホン酸塩が好ましい。
【００１０】（Ｂ）界面活性剤の含有量は、水系分散体
の総量に対して０．００１〜０．１質量％が好ましく、
さらに０．００５〜０．０７５質量％が好ましい。界面
活性剤の含有量が０．００１質量％未満であるとエロー
ジョンを十分に抑制することが困難である場合があり、
また、界面活性剤の含有量は０．１質量％であれば十分
である。また、（Ａ）複素環を有する化合物と（Ｂ）界
面活性剤の含有割合は、質量比で（Ａ）：（Ｂ）が１：
１０〜１：０．０３の範囲であり、好ましくは、１：３
〜１：０．０５の範囲である。界面活性剤の質量比が１
０を越えると、研磨速度を著しく低下させる場合があ
り、０．０３未満であると、エロージョンおよびエロー
ジョン速度を十分に抑制することが困難である。このよ
うに所定量の（Ａ）複素環を有する化合物および（Ｂ）
界面活性剤を含有し、かつ、（Ａ）と（Ｂ）との質量比
が特定の範囲内にある水系分散体によれば、エロージョ
ンの深さ、およびエロージョン速度が十分に抑えられ
る。
の総量に対して０．００１〜０．１質量％が好ましく、
さらに０．００５〜０．０７５質量％が好ましい。界面
活性剤の含有量が０．００１質量％未満であるとエロー
ジョンを十分に抑制することが困難である場合があり、
また、界面活性剤の含有量は０．１質量％であれば十分
である。また、（Ａ）複素環を有する化合物と（Ｂ）界
面活性剤の含有割合は、質量比で（Ａ）：（Ｂ）が１：
１０〜１：０．０３の範囲であり、好ましくは、１：３
〜１：０．０５の範囲である。界面活性剤の質量比が１
０を越えると、研磨速度を著しく低下させる場合があ
り、０．０３未満であると、エロージョンおよびエロー
ジョン速度を十分に抑制することが困難である。このよ
うに所定量の（Ａ）複素環を有する化合物および（Ｂ）
界面活性剤を含有し、かつ、（Ａ）と（Ｂ）との質量比
が特定の範囲内にある水系分散体によれば、エロージョ
ンの深さ、およびエロージョン速度が十分に抑えられ
る。
【００１１】上記（Ｃ）酸化剤としては、過酸化水素、
過酢酸、過安息香酸、ｔｅｒｔ−ブチルハイドロパーオ
キサイド等の有機過酸化物、過マンガン酸カリウム等の
過マンガン酸化合物、重クロム酸カリウム等の重クロム
酸化合物、ヨウ素酸カリウム等のハロゲン酸化合物、硝
酸および硝酸鉄等の硝酸化合物、過塩素酸等の過ハロゲ
ン酸化合物、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩、ならび
にへテロポリ酸等が拳げられる。これらの酸化剤のうち
では、分解生成物が無害である過酸化水素および有機過
酸化物の他、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩が特に好
ましい。これらの酸化剤を含有させることにより、研磨
速度をより大きく向上させることができる。
過酢酸、過安息香酸、ｔｅｒｔ−ブチルハイドロパーオ
キサイド等の有機過酸化物、過マンガン酸カリウム等の
過マンガン酸化合物、重クロム酸カリウム等の重クロム
酸化合物、ヨウ素酸カリウム等のハロゲン酸化合物、硝
酸および硝酸鉄等の硝酸化合物、過塩素酸等の過ハロゲ
ン酸化合物、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩、ならび
にへテロポリ酸等が拳げられる。これらの酸化剤のうち
では、分解生成物が無害である過酸化水素および有機過
酸化物の他、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩が特に好
ましい。これらの酸化剤を含有させることにより、研磨
速度をより大きく向上させることができる。
【００１２】（Ｃ）酸化剤の含有量は、水系分散体の総
量に対して０．０１〜１５質量％が好ましく、さらに
０．１〜１０質量％が好ましく、特に０．３〜８質量％
が好ましい。（Ｃ）酸化剤の含有量が０．０１質量％未
満である場合には、化学的エッチングの効果が十分得ら
れず、研磨速度に問題を生ずる場合があり、一方、
（Ｃ）酸化剤は、１５質量％含有させれば十分に研磨速
度を向上させることができ、１５質量％を越えて多量に
含有させる必要はない。
量に対して０．０１〜１５質量％が好ましく、さらに
０．１〜１０質量％が好ましく、特に０．３〜８質量％
が好ましい。（Ｃ）酸化剤の含有量が０．０１質量％未
満である場合には、化学的エッチングの効果が十分得ら
れず、研磨速度に問題を生ずる場合があり、一方、
（Ｃ）酸化剤は、１５質量％含有させれば十分に研磨速
度を向上させることができ、１５質量％を越えて多量に
含有させる必要はない。
【００１３】本発明の水系分散体には、さらに（Ｄ）砥
粒を含有させることができる。この（Ｄ）砥粒として
は、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、セリア
等の無機粒子；ポリ塩化ビニル、ポリスチレンおよびス
チレン系共重合体、ポリアセタール、飽和ポリエステ
ル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリ−１−ブテン、ポリ−４−メチル−
１−ペンテン等のポリオレフィンおよびオレフィン系共
重合体、フェノキシ樹脂、ポリメチルメタクリレート等
の（メタ）アクリル樹脂およびアクリル系共重合体など
からなる有機粒子；上記の有機粒子および無機粒子から
なる有機無機複合粒子；のうちの少なくとも１種を使用
することができる。
粒を含有させることができる。この（Ｄ）砥粒として
は、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、セリア
等の無機粒子；ポリ塩化ビニル、ポリスチレンおよびス
チレン系共重合体、ポリアセタール、飽和ポリエステ
ル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリ−１−ブテン、ポリ−４−メチル−
１−ペンテン等のポリオレフィンおよびオレフィン系共
重合体、フェノキシ樹脂、ポリメチルメタクリレート等
の（メタ）アクリル樹脂およびアクリル系共重合体など
からなる有機粒子；上記の有機粒子および無機粒子から
なる有機無機複合粒子；のうちの少なくとも１種を使用
することができる。
【００１４】本発明に用いる（Ｄ）砥粒としては、シリ
カ、または有機無機複合粒子が好ましい。このシリカと
しては、具体的には、気相中で塩化ケイ素、塩化アルミ
ニウム、塩化チタン等を、酸素および水素と反応させる
ヒュームド法により合成されたヒュームド法シリカ；金
属アルコキシドから加水分解縮合して合成するゾルゲル
法により合成されたシリカ；精製により不純物を除去し
た無機コロイド法等により合成されたコロイダルシリカ
等が挙げられる。上記のうちでも、精製により不純物を
除去した無機コロイド法等により合成されたコロイダル
シリカが好ましい。
カ、または有機無機複合粒子が好ましい。このシリカと
しては、具体的には、気相中で塩化ケイ素、塩化アルミ
ニウム、塩化チタン等を、酸素および水素と反応させる
ヒュームド法により合成されたヒュームド法シリカ；金
属アルコキシドから加水分解縮合して合成するゾルゲル
法により合成されたシリカ；精製により不純物を除去し
た無機コロイド法等により合成されたコロイダルシリカ
等が挙げられる。上記のうちでも、精製により不純物を
除去した無機コロイド法等により合成されたコロイダル
シリカが好ましい。
【００１５】本発明に用いる（Ｄ）砥粒としてのシリカ
としては、平均粒子径１００ｎｍ以下のコロイダルシリ
カを用いることがエロージョン抑制、および研磨面への
スクラッチ抑制という観点から好ましい。また、コロイ
ダルシリカは鉄、ニッケル、亜鉛などの金属イオンが化
学機械研磨処理後の半導体装置に残留すると歩留まり低
下を引き起こす可能性が高いため、使用するコロイダル
シリカはこれら不純物金属含有量を１０ｐｐｍ以下、好
ましくは５ｐｐｍ以下、さらに３ｐｐｍ以下、特に１ｐ
ｐｍ以下に抑えたものであることが望ましい。
としては、平均粒子径１００ｎｍ以下のコロイダルシリ
カを用いることがエロージョン抑制、および研磨面への
スクラッチ抑制という観点から好ましい。また、コロイ
ダルシリカは鉄、ニッケル、亜鉛などの金属イオンが化
学機械研磨処理後の半導体装置に残留すると歩留まり低
下を引き起こす可能性が高いため、使用するコロイダル
シリカはこれら不純物金属含有量を１０ｐｐｍ以下、好
ましくは５ｐｐｍ以下、さらに３ｐｐｍ以下、特に１ｐ
ｐｍ以下に抑えたものであることが望ましい。
【００１６】上記（Ｄ）砥粒として使用する有機無機複
合粒子としては、有機粒子と無機粒子が、研磨時、容易
に分離しない程度に一体に形成されておればよく、その
種類、構成等は特に限定されない。この複合粒子として
は、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート等の重合
体粒子の存在下、アルコキシシラン、アルミニウムアル
コキシド、チタンアルコキシド等を重縮合させ、重合体
粒子の少なくとも表面に、ポリシロキサン等が結合され
てなるものを使用することができる。なお、生成する重
縮合体は、重合体粒子が有する官能基に直接結合されて
いてもよいし、シランカップリング剤等を介して結合さ
れていてもよい。またアルコキシシラン等に代えてシリ
カ粒子、アルミナ粒子等を用いることもできる。これら
はポリシロキサン等と絡み合って保持されていてもよい
し、それらが有するヒドロキシル基等の官能基により重
合体粒子に化学的に結合されていてもよい。
合粒子としては、有機粒子と無機粒子が、研磨時、容易
に分離しない程度に一体に形成されておればよく、その
種類、構成等は特に限定されない。この複合粒子として
は、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート等の重合
体粒子の存在下、アルコキシシラン、アルミニウムアル
コキシド、チタンアルコキシド等を重縮合させ、重合体
粒子の少なくとも表面に、ポリシロキサン等が結合され
てなるものを使用することができる。なお、生成する重
縮合体は、重合体粒子が有する官能基に直接結合されて
いてもよいし、シランカップリング剤等を介して結合さ
れていてもよい。またアルコキシシラン等に代えてシリ
カ粒子、アルミナ粒子等を用いることもできる。これら
はポリシロキサン等と絡み合って保持されていてもよい
し、それらが有するヒドロキシル基等の官能基により重
合体粒子に化学的に結合されていてもよい。
【００１７】また、上記の複合粒子としては、符号の異
なるゼータ電位を有する有機粒子と無機粒子とを含む水
分散体において、これら粒子が静電力により結合されて
なるものを使用することもできる。有機粒子のゼータ電
位は、全ｐＨ域、或いは低ｐＨ域を除く広範な領域に渡
って負であることが多いが、カルボキシル基、スルホン
酸基等を有する有機粒子とすることによって、より確実
に負のゼータ電位を有する有機粒子とすることができ
る。また、アミノ基等を有する有機粒子とすることによ
り、特定のｐＨ域において正のゼータ電位を有する有機
粒子とすることもできる。一方、無機粒子のゼータ電位
はｐＨ依存性が高く、この電位が０となる等電点を有
し、その前後でゼータ電位の符号が逆転する。
なるゼータ電位を有する有機粒子と無機粒子とを含む水
分散体において、これら粒子が静電力により結合されて
なるものを使用することもできる。有機粒子のゼータ電
位は、全ｐＨ域、或いは低ｐＨ域を除く広範な領域に渡
って負であることが多いが、カルボキシル基、スルホン
酸基等を有する有機粒子とすることによって、より確実
に負のゼータ電位を有する有機粒子とすることができ
る。また、アミノ基等を有する有機粒子とすることによ
り、特定のｐＨ域において正のゼータ電位を有する有機
粒子とすることもできる。一方、無機粒子のゼータ電位
はｐＨ依存性が高く、この電位が０となる等電点を有
し、その前後でゼータ電位の符号が逆転する。
【００１８】従って、特定の有機粒子と無機粒子とを組
み合わせ、それらのゼータ電位が逆符号となるｐＨ域で
混合することによって、静電力により有機粒子と無機粒
子とを一体に複合化することができる。また、混合時、
ゼータ電位が同符号であっても、その後、ｐＨを変化さ
せ、ゼータ電位を逆符号とすることによって、有機粒子
と無機粒子とを一体とすることもできる。
み合わせ、それらのゼータ電位が逆符号となるｐＨ域で
混合することによって、静電力により有機粒子と無機粒
子とを一体に複合化することができる。また、混合時、
ゼータ電位が同符号であっても、その後、ｐＨを変化さ
せ、ゼータ電位を逆符号とすることによって、有機粒子
と無機粒子とを一体とすることもできる。
【００１９】さらに、この有機無機複合粒子としては、
このように静電力により一体に複合化された粒子の存在
下、前記のようにアルコキシシラン、アルミニウムアル
コキシド、チタンアルコキシド等を重縮合させ、この粒
子の少なくとも表面に、さらにポリシロキサン等が結合
されて複合化されてなるものを使用することもできる。
このような有機無機複合粒子の平均粒子径としては５０
〜５００ｎｍが好ましい。複合粒子の平均粒子径が５０
ｎｍ以下であると十分な研磨速度が発現しないことがあ
る。また、５００ｎｍを越える場合は、粒子の凝集・沈
降が生じやすくなる。なお、（Ｄ）砥粒の平均粒子径は
レーザー散乱回折型測定機により測定することができ、
または透過型電子顕微鏡によって個々の粒子を観察し、
累積粒子径と個数とから算出することができる。
このように静電力により一体に複合化された粒子の存在
下、前記のようにアルコキシシラン、アルミニウムアル
コキシド、チタンアルコキシド等を重縮合させ、この粒
子の少なくとも表面に、さらにポリシロキサン等が結合
されて複合化されてなるものを使用することもできる。
このような有機無機複合粒子の平均粒子径としては５０
〜５００ｎｍが好ましい。複合粒子の平均粒子径が５０
ｎｍ以下であると十分な研磨速度が発現しないことがあ
る。また、５００ｎｍを越える場合は、粒子の凝集・沈
降が生じやすくなる。なお、（Ｄ）砥粒の平均粒子径は
レーザー散乱回折型測定機により測定することができ、
または透過型電子顕微鏡によって個々の粒子を観察し、
累積粒子径と個数とから算出することができる。
【００２０】また、本発明の化学機械研磨用水系分散体
には、上記の他、必要に応じて各種の添加剤を配合する
ことができる。それによって分散状態の安定性をさらに
向上させたり、研磨速度を高めたり、２種以上の被加工
膜等、硬度の異なる被研磨膜の研磨に用いた場合の研磨
速度の差異を調整したりすることができる。具体的に
は、有機酸もしくは無機酸を配合することによって、よ
り安定性の高い水系分散体とすることができる。有機酸
としてはギ酸、酢酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸お
よび安息香酸等を使用することができる。無機酸として
は硝酸、硫酸およびリン酸等を用いることができる。こ
の安定性を高めるために使用する酸としては、特に、有
機酸が好ましい。なお、これらの酸は研磨速度を高める
作用をも併せ有する。
には、上記の他、必要に応じて各種の添加剤を配合する
ことができる。それによって分散状態の安定性をさらに
向上させたり、研磨速度を高めたり、２種以上の被加工
膜等、硬度の異なる被研磨膜の研磨に用いた場合の研磨
速度の差異を調整したりすることができる。具体的に
は、有機酸もしくは無機酸を配合することによって、よ
り安定性の高い水系分散体とすることができる。有機酸
としてはギ酸、酢酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸お
よび安息香酸等を使用することができる。無機酸として
は硝酸、硫酸およびリン酸等を用いることができる。こ
の安定性を高めるために使用する酸としては、特に、有
機酸が好ましい。なお、これらの酸は研磨速度を高める
作用をも併せ有する。
【００２１】さらに、この水系分散体は上述の酸、ある
いはアルカリを添加することにより研磨速度向上とエロ
ージョン低減に対して好ましいｐＨに調整することがで
きる。好ましいｐＨ範囲は５〜１２であり、さらに好ま
しいｐＨ範囲は７〜１１である。
いはアルカリを添加することにより研磨速度向上とエロ
ージョン低減に対して好ましいｐＨに調整することがで
きる。好ましいｐＨ範囲は５〜１２であり、さらに好ま
しいｐＨ範囲は７〜１１である。
【００２２】ｐＨ調整を行うために添加するアルカリと
しては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化ル
ビジウム、および水酸化セシウム等、アルカリ金属の水
酸化物、またはアンモニアを使用することができる。水
系分散体のｐＨを調整することにより、研磨速度を高め
ることもでき、被加工面の電気化学的性質、重合体粒子
の分散性、安定性、ならびに研磨速度を勘案しつつ、砥
粒が安定して存在し得る範囲内で適宜ｐＨを設定するこ
とが好ましい。本発明では、このように水系分散体の組
成成分およびｐＨ調整によってエッチング速度を調整す
ることにより、所要の研磨性能を有する化学機械研磨用
水系分散体とすることができる。
しては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化ル
ビジウム、および水酸化セシウム等、アルカリ金属の水
酸化物、またはアンモニアを使用することができる。水
系分散体のｐＨを調整することにより、研磨速度を高め
ることもでき、被加工面の電気化学的性質、重合体粒子
の分散性、安定性、ならびに研磨速度を勘案しつつ、砥
粒が安定して存在し得る範囲内で適宜ｐＨを設定するこ
とが好ましい。本発明では、このように水系分散体の組
成成分およびｐＨ調整によってエッチング速度を調整す
ることにより、所要の研磨性能を有する化学機械研磨用
水系分散体とすることができる。
【００２３】本発明の化学機械研磨用水系分散体を用い
て、銅の化学機械研磨を実施する際には、市販の化学機
械研磨装置（株式会社荏原製作所製、型式「ＥＰＯ−１
１２」、「ＥＰＯ−２２２」、ラップマスターＳＦＴ社
製、型式「ＬＧＰ−５１０」、「ＬＧＰ−５５２」、ア
プライドマテリアル社製、商品名「Ｍｉｒｒａ」等）を
用いて所定の研磨条件で研磨することができる。研磨
後、被研磨面に残留する砥粒は除去することが好まし
い。この砥粒の除去は通常の洗浄方法によって行うこと
ができる。
て、銅の化学機械研磨を実施する際には、市販の化学機
械研磨装置（株式会社荏原製作所製、型式「ＥＰＯ−１
１２」、「ＥＰＯ−２２２」、ラップマスターＳＦＴ社
製、型式「ＬＧＰ−５１０」、「ＬＧＰ−５５２」、ア
プライドマテリアル社製、商品名「Ｍｉｒｒａ」等）を
用いて所定の研磨条件で研磨することができる。研磨
後、被研磨面に残留する砥粒は除去することが好まし
い。この砥粒の除去は通常の洗浄方法によって行うこと
ができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、実施例によって本発明を詳
しく説明する。 ［１］エロージョン速度の評価に用いた基板の作製 銅配線が形成された被研磨用基板（ａ） シリコンからなる基板表面に、深さ１μｍの溝により形
成されたパターンを備える絶縁層を積層した。次いで、
絶縁層の表面に３００Åの厚さのＴｉＮ膜を形成し、そ
の後、ＣｕをＴｉＮ膜で覆われた溝内にスパッタリング
により２μｍの厚さに堆積した。
しく説明する。 ［１］エロージョン速度の評価に用いた基板の作製 銅配線が形成された被研磨用基板（ａ） シリコンからなる基板表面に、深さ１μｍの溝により形
成されたパターンを備える絶縁層を積層した。次いで、
絶縁層の表面に３００Åの厚さのＴｉＮ膜を形成し、そ
の後、ＣｕをＴｉＮ膜で覆われた溝内にスパッタリング
により２μｍの厚さに堆積した。
【００２５】銅配線が形成された被研磨用基板（ｂ） シリコンからなる基板表面に、深さ１μｍの溝により形
成されたパターンを備える絶縁層を積層した。次いで、
絶縁層の表面に３００Åの厚さのＴａＮ膜を形成し、そ
の後、ＣｕをＴａＮ膜で覆われた溝内にスパッタリング
およびめっきにより１．３μｍの厚さに堆積した。
成されたパターンを備える絶縁層を積層した。次いで、
絶縁層の表面に３００Åの厚さのＴａＮ膜を形成し、そ
の後、ＣｕをＴａＮ膜で覆われた溝内にスパッタリング
およびめっきにより１．３μｍの厚さに堆積した。
【００２６】［２］無機砥粒または複合粒子からなる砥
粒を含む水分散体の調製 （１）無機砥粒を含む水分散体の調製 （ａ）ヒュームド法シリカ粒子を含む水分散体の調製 ヒュームド法シリカ粒子（日本アエロジル株式会社製、
商品名「アエロジル＃９０」）２ｋｇを、イオン交換水
６．７ｋｇに超音波分散機によって分散させ、孔径５μ
ｍのフィルタによって濾過し、ヒュームド法シリカを含
有する水分散体を調製した。
粒を含む水分散体の調製 （１）無機砥粒を含む水分散体の調製 （ａ）ヒュームド法シリカ粒子を含む水分散体の調製 ヒュームド法シリカ粒子（日本アエロジル株式会社製、
商品名「アエロジル＃９０」）２ｋｇを、イオン交換水
６．７ｋｇに超音波分散機によって分散させ、孔径５μ
ｍのフィルタによって濾過し、ヒュームド法シリカを含
有する水分散体を調製した。
【００２７】（ｂ）コロイダルシリカを含む水分散体の
調製 容量２リットルのフラスコに、２５質量％濃度のアンモ
ニア水７０ｇ、イオン交換水４０ｇ、エタノール１７５
ｇおよびテトラエトキシシラン２１ｇを投入し、１８０
ｒｐｍで攪拌しながら６０℃に昇温し、この温度のまま
２時間攪拌を継続した後、冷却し、平均粒子径が９７ｎ
ｍのコロイダルシリカ／アルコール分散体を得た。次い
で、エバポレータにより、この分散体に８０℃の温度で
イオン交換水を添加しながらアルコール分を除去する操
作を数回繰り返し、分散体中のアルコール分を除き、固
形分濃度が８質量％の水分散体を調製した。
調製 容量２リットルのフラスコに、２５質量％濃度のアンモ
ニア水７０ｇ、イオン交換水４０ｇ、エタノール１７５
ｇおよびテトラエトキシシラン２１ｇを投入し、１８０
ｒｐｍで攪拌しながら６０℃に昇温し、この温度のまま
２時間攪拌を継続した後、冷却し、平均粒子径が９７ｎ
ｍのコロイダルシリカ／アルコール分散体を得た。次い
で、エバポレータにより、この分散体に８０℃の温度で
イオン交換水を添加しながらアルコール分を除去する操
作を数回繰り返し、分散体中のアルコール分を除き、固
形分濃度が８質量％の水分散体を調製した。
【００２８】また、エタノールとテトラエトキシシラン
量を変量する以外は略同様にして、平均粒子径が２６ｎ
ｍまたは１３ｎｍのコロイダルシリカを８質量％含むコ
ロイダルシリカの水分散体を調製した。
量を変量する以外は略同様にして、平均粒子径が２６ｎ
ｍまたは１３ｎｍのコロイダルシリカを８質量％含むコ
ロイダルシリカの水分散体を調製した。
【００２９】（２）複合粒子からなる砥粒を含む水分散
体の調製 重合体粒子を含む水分散体 メチルメタクリレ−ト９０部、メトキシポリエチレング
リコールメタクリレート（新中村化学工業株式会社製、
商品名「ＮＫエステルＭ−９０Ｇ」、＃４００）５部、
４−ビニルピリジン５部、アゾ系重合開始剤（和光純薬
株式会社製、商品名「Ｖ５０」）２部、およびイオン交
換水４００部を、容量２リットルのフラスコに投入し、
窒素ガス雰囲気下、攪拌しながら７０℃に昇温し、６時
間重合させた。これによりアミノ基の陽イオンおよびポ
リエチレングリコール鎖を有する官能基を備え、平均粒
子径１５０ｎｍのポリメチルメタクリレート系粒子を含
む水分散体を得た。なお、重合収率は９５％であった。
体の調製 重合体粒子を含む水分散体 メチルメタクリレ−ト９０部、メトキシポリエチレング
リコールメタクリレート（新中村化学工業株式会社製、
商品名「ＮＫエステルＭ−９０Ｇ」、＃４００）５部、
４−ビニルピリジン５部、アゾ系重合開始剤（和光純薬
株式会社製、商品名「Ｖ５０」）２部、およびイオン交
換水４００部を、容量２リットルのフラスコに投入し、
窒素ガス雰囲気下、攪拌しながら７０℃に昇温し、６時
間重合させた。これによりアミノ基の陽イオンおよびポ
リエチレングリコール鎖を有する官能基を備え、平均粒
子径１５０ｎｍのポリメチルメタクリレート系粒子を含
む水分散体を得た。なお、重合収率は９５％であった。
【００３０】複合粒子を含む水分散体 において得られたポリメチルメタクリレート系粒子を
１０質量％含む水分散体１００部を、容量２リットルの
フラスコに投入し、メチルトリメトキシシラン１部を添
加し、４０℃で２時間攪拌した。その後、硝酸によりｐ
Ｈを２に調整して水分散体（ａ）を得た。また、コロイ
ダルシリカ（日産化学株式会社製、商品名「スノーテッ
クスＯ」）を１０質量％含む水分散体のｐＨを水酸化カ
リウムにより８に調整し、水分散体（ｂ）を得た。水分
散体（ａ）に含まれるポリメチルメタクリレート系粒子
のゼータ電位は＋１７ｍＶ、水分散体（ｂ）に含まれる
シリカ粒子のゼータ電位は−４０ｍＶであった。
１０質量％含む水分散体１００部を、容量２リットルの
フラスコに投入し、メチルトリメトキシシラン１部を添
加し、４０℃で２時間攪拌した。その後、硝酸によりｐ
Ｈを２に調整して水分散体（ａ）を得た。また、コロイ
ダルシリカ（日産化学株式会社製、商品名「スノーテッ
クスＯ」）を１０質量％含む水分散体のｐＨを水酸化カ
リウムにより８に調整し、水分散体（ｂ）を得た。水分
散体（ａ）に含まれるポリメチルメタクリレート系粒子
のゼータ電位は＋１７ｍＶ、水分散体（ｂ）に含まれる
シリカ粒子のゼータ電位は−４０ｍＶであった。
【００３１】その後、水分散体（ａ）１００部に水分散
体（ｂ）５０部を２時間かけて徐々に添加、混合し、２
時間攪拌して、ポリメチルメタクリレート系粒子にシリ
カ粒子が付着した粒子を含む水分散体を得た。次いで、
この水分散体に、ビニルトリエトキシシラン２部を添加
し、１時間攪拌した後、テトラエトキシシラン１部を添
加し、６０℃に昇温し、３時間攪拌を継続した後、冷却
することにより、複合粒子を含む水分散体を得た。この
複合粒子の平均粒子径は１８０ｎｍであり、ポリメチル
メタクリレート系粒子の表面の８０％にシリカ粒子が付
着していた。
体（ｂ）５０部を２時間かけて徐々に添加、混合し、２
時間攪拌して、ポリメチルメタクリレート系粒子にシリ
カ粒子が付着した粒子を含む水分散体を得た。次いで、
この水分散体に、ビニルトリエトキシシラン２部を添加
し、１時間攪拌した後、テトラエトキシシラン１部を添
加し、６０℃に昇温し、３時間攪拌を継続した後、冷却
することにより、複合粒子を含む水分散体を得た。この
複合粒子の平均粒子径は１８０ｎｍであり、ポリメチル
メタクリレート系粒子の表面の８０％にシリカ粒子が付
着していた。
【００３２】［３］化学機械研磨用水系分散体の調製 ［２］、（１）および（２）において調製された水分散
体の所定量を容量１リットルのポリエチレン製の瓶に投
入し、これに、表１および表２に記載の複素環を有する
化合物の各々が表１および表２に記載の含有量となるよ
うに添加し、十分に攪拌した。その後、攪拌をしながら
表１および表２に記載の界面活性剤及び酸化剤の水溶液
を、界面活性剤、酸化剤の各々が表１および表２に記載
の含有量となるように添加した。次いで、砥粒を各々が
表１および表２に記載の含有量となるようにさらに添加
し、十分に攪拌した後、水酸化カリウム水溶液またはア
ンモニアによりｐＨを表１および表２のように調整した
後、イオン交換水を加え、孔径５μｍのフィルタで濾過
し、実施例１〜５および比較例１の化学機械研磨用水系
分散体を得た。
体の所定量を容量１リットルのポリエチレン製の瓶に投
入し、これに、表１および表２に記載の複素環を有する
化合物の各々が表１および表２に記載の含有量となるよ
うに添加し、十分に攪拌した。その後、攪拌をしながら
表１および表２に記載の界面活性剤及び酸化剤の水溶液
を、界面活性剤、酸化剤の各々が表１および表２に記載
の含有量となるように添加した。次いで、砥粒を各々が
表１および表２に記載の含有量となるようにさらに添加
し、十分に攪拌した後、水酸化カリウム水溶液またはア
ンモニアによりｐＨを表１および表２のように調整した
後、イオン交換水を加え、孔径５μｍのフィルタで濾過
し、実施例１〜５および比較例１の化学機械研磨用水系
分散体を得た。
【００３３】
【表１】
【００３４】
【表２】
【００３５】［４］銅膜付きウェハの研磨 実施例１〜５および比較例１の水系分散体を用いて銅膜
付きウェハを以下の条件で研磨した。 研磨装置 ： ラップマスターＳＦＴ社製、型式「ＬＧ
Ｐ５１０」 研磨パッド ： Ｒｏｄｅｌ（米国）社製、商品名「Ｉ
Ｃ１０００−０５０−（６０３）−（Ｐ）−Ｓ４００
Ｊ」 キャリア荷重 ： ３００ｇ／ｃｍ2 キャリア回転数 ： ８０ｒｐｍ 定盤回転数 ： １００ｒｐｍ 研磨剤供給量 ： ２００ミリリットル／分 研磨時間 ： ３分。
付きウェハを以下の条件で研磨した。 研磨装置 ： ラップマスターＳＦＴ社製、型式「ＬＧ
Ｐ５１０」 研磨パッド ： Ｒｏｄｅｌ（米国）社製、商品名「Ｉ
Ｃ１０００−０５０−（６０３）−（Ｐ）−Ｓ４００
Ｊ」 キャリア荷重 ： ３００ｇ／ｃｍ2 キャリア回転数 ： ８０ｒｐｍ 定盤回転数 ： １００ｒｐｍ 研磨剤供給量 ： ２００ミリリットル／分 研磨時間 ： ３分。
【００３６】研磨速度は以下の式より算出した。結果を
表１および表２に併記する。 研磨速度（Å／分）＝（研磨前の各膜の厚さ−研磨後の
各膜の厚さ）／研磨時間 なお、各膜の厚さは、抵抗率測定器（ＮＰＳ社製、型式
「Ｚ−５」）を使用して、直流４針法によりシート抵抗
を測定し、この抵抗率と銅の抵抗率から次式に従い算出
した。 各膜の厚さ（Å）＝シート抵抗値（Ω／ｃｍ2）×銅の
抵抗率（Ω／ｃｍ）×１０-8
表１および表２に併記する。 研磨速度（Å／分）＝（研磨前の各膜の厚さ−研磨後の
各膜の厚さ）／研磨時間 なお、各膜の厚さは、抵抗率測定器（ＮＰＳ社製、型式
「Ｚ−５」）を使用して、直流４針法によりシート抵抗
を測定し、この抵抗率と銅の抵抗率から次式に従い算出
した。 各膜の厚さ（Å）＝シート抵抗値（Ω／ｃｍ2）×銅の
抵抗率（Ω／ｃｍ）×１０-8
【００３７】［５］エロージョンおよびエロージョン速
度の評価 エロージョンの評価を、表面粗さ計（ＫＬＡ−Ｔｅｎｃ
ｏｒ社製、型式「Ｐ−１０」）を使用し、基板（ａ）お
よび基板（ｂ）の１００μｍ配線を用いて行った。ま
た、このエロージョンの評価における研磨時間は、初期
の余剰銅膜［厚さＸ（Å）］を［４］で得られた研磨速
度Ｖ（Å／分）で除した値（Ｘ／Ｖ）（分）に１．５を
乗じた時間（分）とした。そして、以下の式によりエロ
ージョン速度を算出した。これらエロージョンおよびエ
ロージョン速度の評価結果を表１および表２に併記す
る。 エロージョン速度（Å／分）＝１００μｍ配線を用いて
（Ｘ／Ｖ）×１．５分間研磨した時のエロージョン
（Å）／（Ｘ／Ｖ）×０．５（分） 尚、ここで「エロージョン」とは、絶縁膜またはバリア
メタルにより形成される平面と、配線部分の最低部位と
の距離（高低差）である。
度の評価 エロージョンの評価を、表面粗さ計（ＫＬＡ−Ｔｅｎｃ
ｏｒ社製、型式「Ｐ−１０」）を使用し、基板（ａ）お
よび基板（ｂ）の１００μｍ配線を用いて行った。ま
た、このエロージョンの評価における研磨時間は、初期
の余剰銅膜［厚さＸ（Å）］を［４］で得られた研磨速
度Ｖ（Å／分）で除した値（Ｘ／Ｖ）（分）に１．５を
乗じた時間（分）とした。そして、以下の式によりエロ
ージョン速度を算出した。これらエロージョンおよびエ
ロージョン速度の評価結果を表１および表２に併記す
る。 エロージョン速度（Å／分）＝１００μｍ配線を用いて
（Ｘ／Ｖ）×１．５分間研磨した時のエロージョン
（Å）／（Ｘ／Ｖ）×０．５（分） 尚、ここで「エロージョン」とは、絶縁膜またはバリア
メタルにより形成される平面と、配線部分の最低部位と
の距離（高低差）である。
【００３８】表１および表２の結果によれば、実施例１
〜５の化学機械研磨用水系分散体では、研磨速度は４１
２０Å／分以上と十分に高く、１００μｍ配線のエロー
ジョンは４４１Å以下と小さく、このエロージョンから
算出されたエロージョン速度も３２９Å／分と小さく、
良好なオーバーポリッシュマージンを有していることが
分かる。一方、複素環を有する化合物に対する界面活性
剤の質量比が０．０１と小さい比較例１では、研磨速度
は十分であるものの、エロージョンおよびエロージョン
速度が大きく、劣っていることが分かる。
〜５の化学機械研磨用水系分散体では、研磨速度は４１
２０Å／分以上と十分に高く、１００μｍ配線のエロー
ジョンは４４１Å以下と小さく、このエロージョンから
算出されたエロージョン速度も３２９Å／分と小さく、
良好なオーバーポリッシュマージンを有していることが
分かる。一方、複素環を有する化合物に対する界面活性
剤の質量比が０．０１と小さい比較例１では、研磨速度
は十分であるものの、エロージョンおよびエロージョン
速度が大きく、劣っていることが分かる。
【００３９】
【発明の効果】本発明によれば、銅の研磨速度が高く、
かつ、オーバーポリッシュマージンの少ない化学機械研
磨用水系分散体を得ることができ、半導体装置の製造に
おいて多層配線化における銅の研磨に有用である。
かつ、オーバーポリッシュマージンの少ない化学機械研
磨用水系分散体を得ることができ、半導体装置の製造に
おいて多層配線化における銅の研磨に有用である。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/306 Ｈ０１Ｌ 21/306 Ｆ Ｑ (72)発明者 南幅 学 神奈川県横浜市磯子区新杉田８番地 株式 会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 元成 正之 東京都中央区築地二丁目11番24号 ジェイ エスアール株式会社内 (72)発明者 服部 雅幸 東京都中央区築地二丁目11番24号 ジェイ エスアール株式会社内 (72)発明者 川橋 信夫 東京都中央区築地二丁目11番24号 ジェイ エスアール株式会社内 Ｆターム(参考） 3C058 AA07 CB02 CB03 CB10 DA02 DA12 DA17 5F043 AA26 BB18 BB28 DD16 DD30 FF07 GG02 GG10
Claims (17)
- 【請求項１】 （Ａ）複素環を有する化合物、（Ｂ）界
面活性剤、および（Ｃ）酸化剤を含有する化学機械研磨
用水系分散体であって、上記（Ａ）複素環を有する化合
物と上記（Ｂ）界面活性剤との質量比（Ａ）：（Ｂ）が
１：１０〜１：０．０３であることを特徴とする銅の研
磨に用いる化学機械研磨用水系分散体。 - 【請求項２】 さらに（Ｄ）砥粒を含有する請求項１に
記載の銅の研磨に用いる化学機械研磨用水系分散体。 - 【請求項３】 上記（Ａ）複素環を有する化合物が、ベ
ンゼン環またはナフタレン環と、窒素原子を少なくとも
１個有する複素五員環または複素六員環と、により構成
される縮合環を有する化合物である請求項１または２に
記載の銅の研磨に用いる化学機械研磨用水系分散体。 - 【請求項４】 上記縮合環を有する化合物が、キノリ
ン、イソキノリン、ベンゾトリアゾール、ベンゾイミダ
ゾール、インドール、イソインドール、キナゾリン、シ
ンノリン、キノキサリン、フタラジン、およびアクリジ
ンの中から選ばれる構造を有する請求項３に記載の銅の
研磨に用いる化学機械研磨用水系分散体。 - 【請求項５】 上記縮合環を有する化合物が、キナルジ
ン酸、ベンゾトリアゾール、およびベンゾイミダゾール
のうちの少なくとも１種である請求項３に記載の銅の研
磨に用いる化学機械研磨用水系分散体。 - 【請求項６】 上記（Ａ）複素環を有する化合物の含有
量が０．０１〜１質量％である請求項１ないし５のうち
のいずれか１項に記載の銅の研磨に用いる化学機械研磨
用水系分散体。 - 【請求項７】 上記（Ｂ）界面活性剤がアニオン系界面
活性剤である請求項１ないし６のうちのいずれか１項に
記載の銅の研磨に用いる化学機械研磨用水系分散体。 - 【請求項８】 上記アニオン系界面活性剤がスルホン酸
塩である請求項７に記載の銅の研磨に用いる化学機械研
磨用水系分散体。 - 【請求項９】 上記スルホン酸塩がドデシルベンゼンス
ルホン酸カリウムおよび／またはドデシルベンゼンスル
ホン酸アンモニウムである請求項８に記載の銅の研磨に
用いる化学機械研磨用水系分散体。 - 【請求項１０】 上記（Ｂ）界面活性剤の含有量が０．
００１〜０．１質量％である請求項１ないし９のうちの
いずれか１項に記載の銅の研磨に用いる化学機械研磨用
水系分散体。 - 【請求項１１】 上記（Ｃ）酸化剤が過硫酸アンモニウ
ム、過硫酸カリウムおよび過酸化水素のうちの少なくと
も１種である請求項１ないし１０のうちのいずれか１項
に記載の銅の研磨に用いる化学機械研磨用水系分散体。 - 【請求項１２】 上記（Ｃ）酸化剤の含有量が０．０１
〜１５質量％である請求項１ないし１１のうちのいずれ
か１項に記載の銅の研磨に用いる化学機械研磨用水系分
散体。 - 【請求項１３】 上記（Ｄ）砥粒がシリカである請求項
２に記載の銅の研磨に用いる化学機械研磨用水系分散
体。 - 【請求項１４】 上記シリカがコロイダルシリカであ
り、該コロイダルシリカに含有される不純物金属イオン
が１０ｐｐｍ以下である請求項１３に記載の銅の研磨に
用いる化学機械研磨用水系分散体。 - 【請求項１５】 上記コロイダルシリカの平均粒子径が
１００ｎｍ以下である請求項１５に記載の銅の研磨に用
いる化学機械研磨用水系分散体。 - 【請求項１６】 上記（Ｄ）砥粒として少なくとも有機
無機複合粒子を含む請求項２に記載の銅の研磨に用いる
化学機械研磨用水系分散体。 - 【請求項１７】 上記（Ｄ）砥粒の含有量が０．００１
〜１５質量％である請求項２、１３、１４、１５または
１６に記載の銅の研磨に用いる化学機械研磨用水系分散
体。
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