JP6125507B2 - グリコシドを含む化学機械研磨（ｃｍｐ）組成物 - Google Patents

グリコシドを含む化学機械研磨（ｃｍｐ）組成物 Download PDF

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Description

本発明は、本質的には、化学機械研磨（ＣＭＰ）組成物、および半導体工業用基板の研磨におけるその使用に関する。本発明によるＣＭＰ組成物は、特定のグリコシドを含み、改善された研磨性能を示す。
半導体工業において、化学機械研磨（ＣＭＰと略記）は、半導体ウェハーなどの先端的なフォトニクス、マイクロエレクトロメカニカル、およびマイクロエレクトロニクス材料およびデバイスを製作するのに応用される周知の技術である。
半導体工業で使用される材料およびデバイスを製作する際に、ＣＭＰは、金属および／または酸化物の表面を平坦化するのに採用される。ＣＭＰは、被研磨表面の平坦性を達成するのに化学的作用と機械的作用との相互作用を利用する。化学的作用は、ＣＭＰ組成物またはＣＭＰスラリーとも呼ばれる化学組成物によって提供される。機械的作用は、通常、移動する定盤（ｐｌａｔｅｎ）上に取り付けられ典型的には被研磨表面に向かって押圧される研磨パッドによって遂行される。定盤の運動は、通常的には、直線、回転、または軌道を描く。
典型的なＣＭＰ処理ステップにおいて、回転するウェハーホルダーは、被研磨ウェハーを研磨パッドに接触させる。ＣＭＰ組成物は、通常、被研磨ウェハーと研磨パッドの間に適用される。
最新技術において、グリコシドを含むＣＭＰ組成物は一般に公知であり、例えば、次の参考文献中に記載されている。
米国特許第６６１６５１４号には、（ａ）研磨材、（ｂ）水性媒体、および（ｃ）プロトンを解離しないさらなる特定の有機ポリオールを含むＣＭＰスラリーが開示されている。このようなポリオールの例には、マンニトール、ソルビトール、マンノース、キシリトール、ソルボース、スクロースおよびデキストリンが含まれる。
米国特許第６８６６７９３号には、（ａ）バルク溶液、（ｂ）多数の粒子、および（ｃ）特定の濃度でさらに特定される少なくとも１種の選択的吸着添加剤を含むＣＭＰスラリーが開示されおり、ここで、この吸着添加剤は、非イオン性界面活性剤を含むことができる。非イオン性界面活性剤の例としては、とりわけ、アルキル化糖および糖エステルが挙げられる。
米国特許第６９７４７７７号には、
（ｉ）（Ａ）銅、タンタル、チタン、タングステン、ニッケル、白金、ルテニウム、イリジウム、およびロジウムからなる群から選択される金属層、ならびに（Ｂ）誘電層を含む基板を、
（ａ）（１）アルミナ、シリカ、それらの共形成生成物、被覆された金属酸化物粒子、ポリマー粒子、およびこれらの組合せからなる群から選択される研磨材、（２）研磨パッド、または（３）品目（１）と（２）との組合せ、
（ｂ）両親媒性非イオン性界面活性剤、
（ｃ）酸化剤、および
（ｄ）液状担体、
を含むＣＭＰ系と接触させること；
（ｉｉ）基板の少なくとも一部を磨滅させて基板を研磨すること；
を含む基板の研磨方法が開示されている。両親媒性非イオン性界面活性剤は、
・ソルビタンアルキル酸エステルまたはポリオキシエチレンソルビタンアルキル酸エステル、または
・アルキルポリグルコース（例えば、Ｈｅｎｋｅｌから入手可能なＰｌａｎｔａｒｅｎ（登録商標）界面活性剤）、またはアルキルグルコースのエトキシレートエステルもしくはジエステル（例えば、Ａｍｅｒｃｈｏｌから入手可能なＰＥＧ−１２０メチルグルコースジオレエートなど）でよい。
米国特許第７０７１１０５号には、（ａ）セリア、（ｂ）約４〜約９のｐＫａを有する官能基を所持する特定の研磨用添加剤、および（ｃ）液状担体を含むＣＭＰ系が開示されており、ここで、該研磨系は、約７以下のｐＨを有し、かつ無機研磨材と静電的に会合する有意な量の架橋型ポリマー研磨材粒子を含まない。このＣＭＰ系は、任意選択でさらに、界面活性剤を含むことができ、適切な非イオン性界面活性剤は、例えば、ソルビタンＣ６−３０アルキル酸エステルまたはポリオキシエチレンソルビタンＣ６−３０アルキル酸エステルである。
米国特許第７０７１１０５号
本発明の目的の１つは、誘電性基板の表面のＣＭＰに適し、かつ／または改善された研磨性能、とりわけ、二酸化ケイ素の高い材料除去速度（ＭＲＲ）と窒化ケイ素またはポリシリコンの低いＭＲＲとの組合せを示すＣＭＰ組成物を提供することである。さらに、高い段差緩和性（ＳＨＲ）をもたらし、かつ即用性のあるＣＭＰ組成物が求められていた。
さらに、細目毎のＣＭＰ方法を提供すべきであった。
かくして、
（Ａ）無機粒子、有機粒子、またはこれらの混合物または複合体；
（Ｂ）式１〜６のグリコシド
Figure 0006125507
 （式中、
Ｒ１は、アルキル、アリール、またはアルキルアリールであり、
Ｒ２は、Ｈ、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６、アルキル、アリール、またはアルキルアリールであり、
Ｒ３は、Ｈ、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６、アルキル、アリール、またはアルキルアリールであり、
Ｒ４は、Ｈ、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６、アルキル、アリール、またはアルキルアリールであり、
Ｒ５は、Ｈ、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６、アルキル、アリール、またはアルキルアリールであり、
グリコシド中の単糖単位（Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５またはＸ６）の総数は、１〜２０の範囲にあり、Ｘ１〜Ｘ６は、対応する式１〜６の長方形中に示したような構造単位である）；および
（Ｃ）水性媒体；
を含むＣＭＰ組成物が見出された。
加えて、本発明の前記目標は、基板を前記ＣＭＰ組成物中で研磨することを含めた、半導体デバイスの製造方法によって達成される。
さらに、半導体工業で使用される基板を研磨するのに本発明のＣＭＰ組成物を使用すると、本発明の目的が達成されることが見出された。
実施例４〜６および比較例Ｖ１〜Ｖ４の組成物を使用するＣＭＰ法における、ＳｉＯ２／Ｓｉ３Ｎ４の選択性を添加物の濃度に対応させて評価した相関図を示す図である。添加物ソルビトールに関するデータ（比較例）を黒菱形で示し、Ｌｕｔｅｎｓｏｌ ＧＤ７０である添加物Ｂ１に関するデータ（本発明の実施例）を黒四角で示す。Ｘは、添加物の濃度（対応する組成物の全質量を基準にした質量％）であり、Ｙ１は、ＳｉＯ２／Ｓｉ３Ｎ４の選択性である。Ｘ＝０に対するデータ点は、比較例Ｖ１に対応する。詳細なデータについては表１を参照されたい。ソルビトールのデータの直線外挿（黒太線を参照されたい）に関する決定係数Ｒ２は０．９４である。 実施例４〜６および比較例Ｖ１〜Ｖ５の組成物を使用するＣＭＰ法における、Ｓｉ３Ｎ４の材料除去速度を示す図である。添加物ソルビトールに関するデータ（比較例）を黒菱形で示し、Ｌｕｔｅｎｓｏｌ ＧＤ７０である添加物Ｂ１に関するデータ（本発明の実施例）を黒四角で示す。Ｘは、添加物の濃度（対応する組成物の全質量を基準にした質量％）であり、Ｙ２は、Ｓｉ３Ｎ４の材料除去速度（オングストローム／分）である。Ｘ＝０に対するデータ点は、比較例Ｖ１に対応する。詳細なデータについては表１を参照されたい。 実施例４〜６および比較例Ｖ１〜Ｖ５の組成物を使用するＣＭＰ法における、ＰｏｌｙＳｉの材料除去速度を示す図である。添加物ソルビトールに関するデータ（比較例）を黒菱形で示し、Ｌｕｔｅｎｓｏｌ ＧＤ７０である添加物Ｂ１に関するデータ（本発明の実施例）を黒四角で示す。Ｘは、添加物の濃度（対応する組成物の全質量を基準にした質量％）であり、Ｙ３は、ＰｏｌｙＳｉの材料除去速度（オングストローム／分）である。Ｘ＝０に対するデータ点は、比較例Ｖ１に対応する。詳細なデータについては表１を参照されたい。
好ましい実施形態を、特許請求の範囲および明細書中で説明する。好ましい実施形態の組合せも、本発明の範囲に包含されると解釈される。
半導体デバイスは、本発明のＣＭＰ組成物の存在下での基板のＣＭＰを含む方法によって製造することができる。好ましくは、前記方法は、６未満の比誘電率を有する誘電性基板のＣＭＰを含む。前記方法は、より好ましくは二酸化ケイ素を含む基板のＣＭＰ、最も好ましくは二酸化ケイ素および窒化ケイ素またはポリシリコンを含む基板のＣＭＰ、とりわけシャロートレンチアイソレーション（ＳＴＩ）デバイスまたはその部分である基板の二酸化ケイ素層のＣＭＰ、例えば、二酸化ケイ素および窒化ケイ素またはポリシリコンを含む基板の二酸化ケイ素層のＣＭＰを含む。
前記方法が、二酸化ケイ素および窒化ケイ素を含む基板のＣＭＰを含む場合、材料除去速度に関する二酸化ケイ素の窒化ケイ素に対する選択性は、好ましくは１５：１より大きく、より好ましくは２５：１より大きく、最も好ましくは３５：１より大きく、例えば５０：１より大きい。この選択性は、グリコシド（Ｂ）の種類および濃度によって、およびｐＨ値などのその他のパラメーターを設定することによって調節することができる。
前記方法が、二酸化ケイ素およびポリシリコンを含む基板のＣＭＰを含む場合、材料除去速度に関する二酸化ケイ素のポリシリコンに対する選択性は、好ましくは１５：１より大きく、より好ましくは２５：１より大きく、最も好ましくは３５：１より大きく、例えば５０：１より大きい。この選択性は、グリコシド（Ｂ）の種類および濃度によって、ならびにｐＨ値などのその他のパラメーターを設定することによって調節することができる。
本発明のＣＭＰ組成物は、半導体工業で使用される任意の基板を研磨するのに使用される。前記ＣＭＰ組成物は、好ましくは６未満の比誘電率を有する基板である誘電性基板を研磨するのに、より好ましくは二酸化ケイ素を含む基板を研磨するのに、最も好ましくは二酸化ケイ素および窒化ケイ素またはポリシリコンを含む基板を研磨するのに、とりわけシャロートレンチアイソレーション（ＳＴＩ）デバイスまたはその部分である基板の二酸化ケイ素層を研磨するのに、および例えば、二酸化ケイ素および窒化ケイ素またはポリシリコンを含む基板の二酸化ケイ素層を研磨するのに使用される。
本発明のＣＭＰ組成物が、二酸化ケイ素および窒化ケイ素を含む基板を研磨するのに使用される場合、材料除去速度に関する二酸化ケイ素の窒化ケイ素に対する選択性は、好ましくは１５：１より大きく、より好ましくは２５：１より大きく、最も好ましくは３５：１より大きく、例えば５０：１より大きい。
本発明のＣＭＰ組成物が、二酸化ケイ素およびポリシリコンを含む基板を研磨するのに使用される場合、材料除去速度に関する二酸化ケイ素のポリシリコンに対する選択性は、好ましくは１５：１より大きく、より好ましくは２５：１より大きく、最も好ましくは３５：１より大きく、例えば５０：１より大きい。
本発明によれば、ＣＭＰ組成物は、無機粒子、有機粒子、またはこれらの混合物もしくは複合体（Ａ）を含む。（Ａ）は、
・１種の無機粒子、
・異なる種類の無機粒子の混合物もしくは複合体、
・１種の有機粒子、
・異なる種類の有機粒子の混合物もしくは複合体、または
・１種以上の種類の無機粒子と１種以上の種類の有機粒子との混合物もしくは複合体、でよい。
複合体は、２種以上の種類の粒子を、それらが力学的に、化学的に、または別の方式で互いに拘束されるような方式で含む複合粒子である。複合体の例が、１種の粒子を外側球（シェル）中に、別の種類の粒子を内部球（コア）中に含む、コア−シェル型粒子である。コア−シェル型粒子を粒子（Ａ）として使用する場合、ＳｉＯ２コアおよびＣｅＯ２シェルを備えたコア−シェル型粒子が好ましく、とりわけ、平均コアサイズが２０〜２００ｎｍのＳｉＯ２コアを備えたラズベリー型被覆粒子（ここで、コアは、１０ｎｍ未満の平均粒度を有するＣｅＯ２粒子で被覆されている）が好ましい。粒度は、レーザー回折技術および動的光散乱技術を使用して求められる。
一般には、粒子（Ａ）を、様々な量で含めることができる。好ましくは、（Ａ）の量は、対応する組成物の全質量を基準にして、質量で１０％（以下では「ｗｔ％」と表現する）を超えず、より好ましくは５ｗｔ％を超えず、最も好ましくは２ｗｔ％を超えず、例えば、０．７５ｗｔ％を超えない。好ましくは、（Ａ）の量は、対応する組成物の全質量を基準にして、少なくとも０．００５ｗｔ％、より好ましくは少なくとも０．０１ｗｔ％、最も好ましくは少なくとも０．０５ｗｔ％、例えば、少なくとも０．１ｗｔ％である。
一般には、粒子（Ａ）を、様々な粒度分布で含めることができる。粒子（Ａ）の粒度分布は、単峰性または多峰性でよい。多峰性粒度分布の場合、二峰性が好ましいことが多い。本発明のＣＭＰ法で容易に再現可能な特性プロフィールおよび容易に再現可能な条件を保持するために、単峰性粒度分布が、（Ａ）にとって好ましい。（Ａ）が単峰性粒度分布を有することが最も好ましい。
粒子（Ａ）の平均粒度は、広範な範囲で変えることができる。平均粒度は、水性媒体（Ｃ）中での（Ａ）の粒度分布のｄ５０値であり、動的光散乱技術を使用して求めることができる。次に、ｄ５０値は、粒子が本質的に球状であると仮定して計算される。平均粒度分布の幅は、粒度分布曲線が相対粒子計数値の５０％高さと交差する２つの交差箇所の間の距離（ｘ軸の単位で示される）であり、ここで、最大粒子計数値の高さを１００％高さと標準化する。
好ましくは、粒子（Ａ）の平均粒度は、Ｍａｌｖｅｒｎ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ｌｔｄ．からのＨｉｇｈ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｓｉｚｅｒ（ＨＰＰＳ）またはＨｏｒｉｂａ ＬＢ５５０などの装置を使用する動的光散乱技術を用いて測定した場合、５〜５００ｎｍの範囲、より好ましくは５〜２５０ｎｍの範囲、最も好ましくは５０〜１５０ｎｍの範囲、とりわけ８０〜１３０ｎｍの範囲にある。
粒子（Ａ）は、種々の形状を有することができる。そのため、粒子（Ａ）は、１種のまたは本質的にただ１種の形状を有することができる。しかし、粒子（Ａ）は、様々な形状を有することもできる。例えば、２種の異なる形状の粒子（Ａ）が存在できる。例えば、（Ａ）は、立方体、端を面取りした立方体、八面体、二十面体、小塊、または突起もしくは窪みを含むまたは含まない球の形状を有することができる。好ましくは、それらの粒子は、突起もしくは窪みのない、または極めてほんのわずかである球状である。
粒子（Ａ）の化学的性質は、著しく限定されるものではない。（Ａ）は、同一の化学的性質を有しても、異なる化学的性質の粒子の混合物または複合体でもよい。概して、化学的性質が同一の粒子（Ａ）が好ましい。一般に、（Ａ）は、
・メタロイド、メタロイドの酸化物もしくは炭化物を含め、金属、金属の酸化物もしくは炭化物などの無機粒子、
・ポリマー粒子などの有機粒子、または
・無機および有機粒子の混合物もしくは複合体、でよい。
粒子（Ａ）は、好ましくは無機粒子である。それらの中でも、金属またはメタロイドの酸化物および炭化物が好ましい。より好ましくは、粒子（Ａ）は、アルミナ、セリア、酸化銅、酸化鉄、酸化ニッケル、酸化マグネシウム、シリカ、窒化ケイ素、炭化ケイ素、酸化スズ、チタニア、炭化チタン、酸化タングステン、酸化イットリウム、ジルコニア、またはこれらの混合物もしくは複合体である。最も好ましくは、粒子（Ａ）は、アルミナ、セリア、シリカ、チタニア、ジルコニア、またはこれらの混合物または複合体である。とりわけ、（Ａ）は、セリアおよびセリアを含む複合粒子からなる群から選択される粒子である。とりわけ好ましくは、（Ａ）は、セリアである。例えば、（Ａ）は、コロイダルセリアである。典型的には、コロイダルセリアは、湿式沈降法によって製造される。
（Ａ）が、有機粒子、または無機および有機粒子の混合物もしくは複合体である別の実施形態では、ポリマー粒子が好ましい。ポリマー粒子は、ホモポリマーまたはコポリマーでよい。後者は、例えば、ブロックコポリマーまたは統計コポリマーでよい。ホモポリマーまたはコポリマーは、種々の構造、例えば、線状、分枝状、くし状、樹枝状、もつれ型、または架橋型の構造を有することができる。ポリマー粒子は、アニオン、カチオン、制御ラジカル、フリーラジカル機構により、および懸濁または乳化重合の方法により得ることができる。好ましくは、ポリマー粒子は、ポリスチレン、ポリエステル、アルキド樹脂、ポリウレタン、ポリアセトン、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリエーテル、ポリ（Ｎ−アルキルアクリルアミド）、ポリ（メチルビニルエーテル）、またはモノマー単位としてビニル芳香族化合物、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、無水マレイン酸アクリルアミド、メタクリルアミド、アクリル酸、もしくはメタクリル酸の中の少なくとも１種を含むコポリマーの中の少なくとも１種、またはこれらの混合物もしくは複合体である。これらの中でも、架橋構造を備えたポリマー粒子が好ましい。
本発明によれば、ＣＭＰ組成物は、（Ｂ）式１〜６のグリコシド：
Figure 0006125507
 （式中、
Ｒ１は、アルキル、アリール、またはアルキルアリールであり、
Ｒ２は、Ｈ、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６、アルキル、アリール、またはアルキルアリールであり、
Ｒ３は、Ｈ、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６、アルキル、アリール、またはアルキルアリールであり、
Ｒ４は、Ｈ、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６、アルキル、アリール、またはアルキルアリールであり、
Ｒ５は、Ｈ、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６、アルキル、アリール、またはアルキルアリールであり、
グリコシド中の単糖単位（Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５またはＸ６）の総数は、１〜２０の範囲にあり、Ｘ１〜Ｘ６は、対応する式１〜６の長方形中に示したような構造単位である）を含む。
グリコシド中の単糖単位（Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５またはＸ６）の総数は、以下で、「単糖数」と呼ばれる。
単糖数は、１〜２０の範囲内で変えることができ、好ましくは１〜１５の範囲、より好ましくは１〜１０の範囲、最も好ましくは１〜５の範囲、例えば１〜３の範囲にある。
好ましくは、（Ｂ）は、式１〜５のグリコシドである。より好ましくは、（Ｂ）は式１〜４のグリコシドである。最も好ましくは、（Ｂ）は、式１〜３のグリコシドである。とりわけ好ましくは、（Ｂ）は、式１〜２のグリコシドである。とりわけ、（Ｂ）は、式１のグリコシドである。例えば、（Ｂ）は式１ａのグリコシド：
Figure 0006125507
 （式中、
Ｒ１は、アルキル、アリール、またはアルキルアリールであり、
Ｒ１２は、Ｈ、アルキル、アリール、またはアルキルアリールであり、
Ｒ１３は、Ｈ、アルキル、アリール、またはアルキルアリールであり、
Ｒ１４は、Ｈ、アルキル、アリール、またはアルキルアリールであり、
Ｒ１５は、Ｈ、アルキル、アリール、またはアルキルアリールであり、
ｋは、１〜２０の整数である）である。
Ｒ１は、一般に、置換または非置換の任意のアルキル、アリール、またはアルキルアリール基でよい。好ましくは、Ｒ１は、
Figure 0006125507
 （式中、
Ｒ１６は、Ｈ、アルキル、アリール、またはアルキルアリール、好ましくはアルキルであり、
Ｒ１７は、Ｈ、アルキル、アリール、またはアルキルアリール、好ましくはアルキルである）である。
より好ましくは、Ｒ１はＣＨ２Ｒ１８であり、ここで、Ｒ１８は、Ｈ、アルキル、アリール、またはアルキルアリールであり、好ましくはアルキルである。
Ｒ１は、一般に、様々な数の炭素原子を有する置換または非置換の任意のアルキル、アリールまたはアルキルアリール基でよい。好ましくは、Ｒ１は、Ｃ１〜Ｃ３０アルキル、Ｃ１〜Ｃ３０アルキルアリール、またはＣ１〜Ｃ３０アリールであり、より好ましくは、Ｒ１は、Ｃ１〜Ｃ３０アルキルであり、最も好ましくは、Ｒ１は、Ｃ７〜Ｃ１７アルキルであり、とりわけＲ１は、非置換のＣ１０〜Ｃ１６アルキルであり、例えば、Ｒ１は、非置換のＣ１２〜Ｃ１４アルキルである。
Ｒ２は、一般に、Ｈ、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６、または置換もしくは非置換の任意のアルキル、アリールまたはアルキルアリール基でよい。（Ｂ）が式＃（＃＝１、２、３、４、５または６）のグリコシドである場合、Ｒ２は、好ましくは、Ｈ、Ｘ＃またはアルキル、より好ましくはＨ、Ｘ＃または非置換アルキル、最も好ましくはＨまたはＸ＃である。例えば、（Ｂ）が式１のグリコシドである場合、Ｒ２は、好ましくはＨ、Ｘ１またはアルキル、より好ましくはＨ、Ｘ１または非置換アルキル、最も好ましくはＨまたはＸ１である。
Ｒ３は、一般に、Ｈ、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６、または置換もしくは非置換の任意のアルキル、アリールまたはアルキルアリール基でよい。（Ｂ）が式＃（＃＝１、２、３、４、５または６）のグリコシドである場合、Ｒ３は、好ましくは、Ｈ、Ｘ＃またはアルキル、より好ましくはＨ、Ｘ＃または非置換アルキル、最も好ましくはＨまたはＸ＃である。例えば、（Ｂ）が式１のグリコシドである場合、Ｒ３は、好ましくはＨ、Ｘ１またはアルキル、より好ましくはＨ、Ｘ１または非置換アルキル、最も好ましくはＨまたはＸ１である。
Ｒ４は、一般に、Ｈ、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６、または置換もしくは非置換の任意のアルキル、アリールまたはアルキルアリール基でよい。（Ｂ）が式＃（＃＝１、２、３、４、５または６）のグリコシドである場合、Ｒ４は、好ましくは、Ｈ、Ｘ＃またはアルキル、より好ましくはＨ、Ｘ＃または非置換アルキル、最も好ましくはＨまたはＸ＃である。例えば、（Ｂ）が式１のグリコシドである場合、Ｒ４は、好ましくはＨ、Ｘ１またはアルキル、より好ましくはＨ、Ｘ１または非置換アルキル、最も好ましくはＨまたはＸ１である。
Ｒ５は、一般に、Ｈ、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６、または置換もしくは非置換の任意のアルキル、アリールまたはアルキルアリール基でよい。（Ｂ）が式＃（＃＝１、２、３、４、５または６）のグリコシドである場合、Ｒ５は、好ましくは、Ｈ、Ｘ＃またはアルキル、より好ましくはＨ、Ｘ＃または非置換アルキル、最も好ましくはＨまたはＸ＃である。例えば、（Ｂ）が式１のグリコシドである場合、Ｒ５は、好ましくはＨ、Ｘ１またはアルキル、より好ましくはＨ、Ｘ１または非置換アルキル、最も好ましくはＨまたはＸ１である。
Ｒ１２は、一般に、Ｈまたは置換もしくは非置換の任意のアルキル、アリールまたはアルキルアリール基でよい。Ｒ１２は、好ましくはＨまたはアルキル、より好ましくはＨまたは非置換アルキル、最も好ましくはＨである。
Ｒ１３は、一般に、Ｈまたは置換もしくは非置換の任意のアルキル、アリールまたはアルキルアリール基でよい。Ｒ１３は、好ましくはＨまたはアルキル、より好ましくはＨまたは非置換アルキル、最も好ましくはＨである。
Ｒ１４は、一般に、Ｈまたは置換もしくは非置換の任意のアルキル、アリールまたはアルキルアリール基でよい。Ｒ１４は、好ましくはＨまたはアルキル、より好ましくはＨまたは非置換アルキル、最も好ましくはＨである。
Ｒ１５は、一般に、Ｈまたは置換もしくは非置換の任意のアルキル、アリールまたはアルキルアリール基でよい。Ｒ１５は、好ましくはＨまたはアルキル、より好ましくはＨまたは非置換アルキル、最も好ましくはＨである。
ｋは、１〜２０、好ましくは１〜１５、より好ましくは１〜１０、最も好ましくは１〜５、例えば、１〜３の整数である。
一般に、グリコシド（Ｂ）は、式１〜６のグリコシドの中の１種、またはそれら異なる種類の混合物でよい。好ましくは（Ｂ）は、式１〜６のグリコシドの中の１種である。より好ましくは、（Ｂ）は、式１〜６（式中、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は、互いに独立に、Ｈ、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５またはＸ６である）のグリコシドである。最も好ましくは、（Ｂ）は、式１（式中、Ｒ２はＨまたはＸ１であり、Ｒ３はＨまたはＸ１であり、Ｒ４はＨまたはＸ１であり、Ｒ５はＨまたはＸ１である）のグリコシドである。とりわけ好ましくは、（Ｂ）は、式１ａ［式中、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４およびＲ１５はＨであり、Ｒ１は、
Figure 0006125507
 （式中、Ｒ１６は、Ｈ、アルキル、アリールまたはアルキルアリールであり、Ｒ１７は、Ｈ、アルキル、アリールまたはアルキルアリールである）である］のグリコシドである。とりわけ、（Ｂ）は、式１ａ（式中、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４およびＲ１５は、Ｈであり、Ｒ１はＣＨ２Ｒ１８であり、Ｒ１８は、Ｈ、アルキル、アリールまたはアルキルアリールである）のグリコシドである。例えば、（Ｂ）は、Ｌｕｔｅｎｓｏｌ ＧＤ７０（ｍ＝１〜３、ｎ＝９〜１５の式７のアルキルグルコシドの水溶液である、ＢＡＳＦの製品）、Ｇｌｕｃｏｐｏｎ６００ＣＳ ＵＰ（ｍ＝１〜３、ｎ＝１１〜１３の式７のアルキルグルコシドの水溶液である、Ｃｏｇｎｉｓの製品）、Ｇｌｕｃｏｐｏｎ２１５ＣＳ（２１５ ＵＰ）（ｍ＝１〜３、ｎ＝７〜９の式７のアルキルグルコシドの水溶液である、Ｃｏｇｎｉｓの製品）、メチルガラクトピラノシド、およびｎ−ドデシルβ−Ｄ−マルトピラノシドである。
Figure 0006125507
好ましくは、グリコシド（Ｂ）は、グルコシド、ガラクトシドまたはマンノシドである。より好ましくは、（Ｂ）は、グルコシドまたはガラクトシドである。最も好ましくは、（Ｂ）はグルコシドである。例えば、（Ｂ）はＤ−グルコシドである。
さらなる好ましい実施形態において、（Ｂ）は、式１のグリコシドであり、ここで、式中、Ｒ１はアルキル、アリールまたはアルキルアリールであり、Ｒ２はＨまたはＸ１であり、Ｒ３はＨまたはＸ１であり、Ｒ４はＨまたはＸ１であり、Ｒ５はＨまたはＸ１であり、単糖数は、１〜１０、より好ましくは１〜５、最も好ましくは１〜３の範囲内にある。
よりさらに好ましい実施形態において、（Ｂ）は、式１のグリコシドであり、ここで、式中、Ｒ１はアルキルであり、Ｒ２はＨまたはＸ１であり、Ｒ３はＨまたはＸ１であり、Ｒ４はＨまたはＸ１であり、Ｒ５はＨまたはＸ１であり、単糖数は、１〜１０、より好ましくは１〜５、最も好ましくは１〜３の範囲内にある。
一般には、グリコシド（Ｂ）を、様々な量で含めることができる。好ましくは、（Ｂ）の量は、対応する組成物の全質量を基準にして、１０ｗｔ％を超えず、より好ましくは５ｗｔ％を超えず、最も好ましくは２ｗｔ％を超えず、例えば、１ｗｔ％を超えない。好ましくは、（Ｂ）の量は、対応する組成物の全質量を基準にして、少なくとも０．００１ｗｔ％、より好ましくは少なくとも０．００５ｗｔ％、最も好ましくは少なくとも０．０１ｗｔ％、例えば、少なくとも０．０５ｗｔ％である。
一般に、式１〜６のグリコシド（Ｂ）の水性媒体への溶解度は、広範な範囲内で変わることができる。２５℃、大気圧下での（Ｂ）のｐＨ７の水への溶解度は、好ましくは少なくとも１ｇ／Ｌ、より好ましくは少なくとも１０ｇ／Ｌ、最も好ましくは少なくとも７０ｇ／Ｌ、とりわけ少なくとも２００ｇ／Ｌ、例えば、少なくとも３５０ｇ／Ｌである。前記溶解度は、飽和溶液中の溶媒を蒸発させること、および残存質量を測定することによって求めることができる。
一実施形態において、（Ｂ）は、好ましくは式２のグリコシド、より好ましくはプシコシド、ソルボシド、タガトシド、またはフルクトシド、最も好ましくはフルクトシド、例えば、Ｄ−フルクトシドである。
別の実施形態において、（Ｂ）は、好ましくは式３のグリコシド、より好ましくはプシコシド、ソルボシド、タガトシド、またはフルクトシド、最も好ましくはフルクトシド、例えば、Ｄ−フルクトシドである。
別の実施形態において、（Ｂ）は、式４のグリコシド、より好ましくはアラビノシド、リキソシド、リボシド、またはキシロシド、最も好ましくはリボシド、例えば、Ｄ−リボシドである。
別の実施形態において、（Ｂ）は、好ましくは式５のグリコシド、より好ましくはリブロシド（ｒｉｂｕｌｏｓｉｄｅ）またはキシルロシド（ｘｙｌｕｌｏｓｉｄｅ）、最も好ましくはリブロシド、例えば、Ｄ−リブロシドである。
別の実施形態において、（Ｂ）は、好ましくは式６のグリコシド、より好ましくはアラビノシド、リキソシド、リボシド、またはキシロシド、最も好ましくはリボシド、例えば、Ｄ−リボシドである。
本発明によれば、ＣＭＰ組成物は、水性媒体（Ｃ）を含む。（Ｃ）は、１種の水性媒体、または異なる種類の水性媒体の混合物でよい。
一般に、水性媒体（Ｃ）は、水を含む任意媒体でよい。好ましくは、水性媒体（Ｃ）は、水と水混和性有機溶媒（例えば、アルコール、好ましくはＣ１〜Ｃ３アルコール、またはアルキレングリコール誘導体）との混合物である。より好ましくは、水性媒体（Ｃ）は、水である。最も好ましくは、水性媒体（Ｃ）は、脱イオン水である。
（Ｃ）以外の成分の量が、全部で、ＣＭＰ組成物のｘ質量％である場合、（Ｃ）の量は、ＣＭＰ組成物の（１００−ｘ）質量％である。
本発明のＣＭＰ組成物は、さらに任意選択で、少なくとも１種の腐食防止剤（Ｄ）、例えば２種の腐食防止剤を含むことができる。好ましい腐食防止剤は、ジアゾール類、トリアゾール類、テトラゾール類、およびそれらの誘導体、例えば、ベンゾトリアゾールまたはトリルトリアゾールである。好ましい腐食防止剤のその他の例が、アセチレンアルコール、アミンとアミド部分を含むカルボン酸との塩または付加物である。
存在させる場合、腐食防止剤（Ｄ）を、様々な量で含めることができる。好ましくは、（Ｄ）の量は、対応する組成物の全質量を基準にして、１０ｗｔ％を超えず、より好ましくは５ｗｔ％を超えず、最も好ましくは２．５ｗｔ％を超えず、例えば、１．５ｗｔ％を超えない。好ましくは、（Ｄ）の量は、対応する組成物の全質量を基準にして、少なくとも０．０１ｗｔ％、より好ましくは少なくとも０．１ｗｔ％、最も好ましくは少なくとも０．３ｗｔ％、例えば、少なくとも０．８ｗｔ％である。
本発明のＣＭＰ組成物は、さらに任意選択で、少なくとも１種の酸化剤（Ｅ）、例えば、１種の酸化剤を含むことができる。一般に、酸化剤は、被研磨基板またはその層の１つを酸化する能力のある化合物である。好ましくは、（Ｅ）は、ペル型（ｐｅｒ−ｔｙｐｅ）酸化剤である。より好ましくは、（Ｅ）は、過酸化物、過硫酸塩、過塩素酸塩、過臭素酸塩、過ヨウ素酸塩、過マンガン酸塩、またはこれらの誘導体である。最も好ましくは、（Ｅ）は、過酸化物または過硫酸塩である。とりわけ、（Ｅ）は過酸化物である。例えば、（Ｅ）は過酸化水素である。
存在させる場合、酸化剤（Ｅ）を、様々な量で含めることができる。好ましくは、（Ｅ）の量は、対応する組成物の全質量を基準にして、２０ｗｔ％を超えず、より好ましくは１０ｗｔ％を超えず、最も好ましくは５ｗｔ％を超えず、例えば、２ｗｔ％を超えない。好ましくは、（Ｅ）の量は、対応する組成物の全質量を基準にして、少なくとも０．０５ｗｔ％、より好ましくは少なくとも０．１ｗｔ％、最も好ましくは少なくとも０．５ｗｔ％、例えば、少なくとも１ｗｔ％である。
本発明のＣＭＰ組成物は、さらに任意選択で、少なくとも１種の錯化剤（Ｆ）、例えば、１種の錯化剤を含むことができる。一般に、錯化剤は、被研磨基板またはその層の１つのイオンを錯化する能力のある化合物である。好ましくは、（Ｆ）は、少なくとも２つのＣＯＯＨ基を有するカルボン酸、Ｎ−含有カルボン酸、Ｎ−含有スルホン酸、Ｎ−含有硫酸、Ｎ−含有ホスホン酸、Ｎ−含有リン酸、またはこれらの塩である。より好ましくは、（Ｆ）は、少なくとも２つのＣＯＯＨ基を有するカルボン酸、Ｎ−含有カルボン酸、またはこれらの塩である。最も好ましくは、（Ｆ）は、アミノ酸またはその塩である。例えば、（Ｆ）は、グリシン、セリン、アラニン、ヒスチジン、またはこれらの塩である。
存在させる場合、錯化剤（Ｆ）を、様々な量で含めることができる。好ましくは、（Ｆ）の量は、対応する組成物の全質量を基準にして、２０ｗｔ％を超えず、より好ましくは１０ｗｔ％を超えず、最も好ましくは５ｗｔ％を超えず、例えば、２ｗｔ％を超えない。好ましくは、（Ｆ）の量は、対応する組成物の全質量を基準にして、少なくとも０．０５ｗｔ％、より好ましくは少なくとも０．１ｗｔ％、最も好ましくは少なくとも０．５ｗｔ％、例えば、少なくとも１ｗｔ％である。
本発明のＣＭＰ組成物は、さらに任意選択で、少なくとも１種の殺生物剤（Ｇ）、例えば、１種の殺生物剤を含むことができる。一般に、殺生物剤は、化学または生物学的手段によって、いかなる有害生物体をも阻止する、無害にする、またはいかなる有害生物体にも防除制効果を発揮する化合物である。好ましくは、（Ｇ）は、第４級アンモニウム化合物、イソチアゾリノンをベースにした化合物、Ｎ−置換ジアゼニウムジオキシド、またはＮ−ヒドロキシ−ジアゼニウムオキシド塩である。より好ましくは、（Ｇ）は、Ｎ−置換ジアゼニウムジオキシドまたはＮ−ヒドロキシ−ジアゼニウムオキシド塩である。
存在させる場合、殺生物剤（Ｇ）を、様々な量で含めることができる。存在させる場合、（Ｇ）の量は、対応する組成物の全質量を基準にして、好ましくは０．５ｗｔ％を超えず、より好ましくは０．１ｗｔ％を超えず、最も好ましくは０．０５ｗｔ％を超えず、とりわけ０．０２ｗｔ％を超えず、例えば、０．００８ｗｔ％を超えない。存在させる場合、（Ｇ）の量は、対応する組成物の全質量を基準にして、好ましくは少なくとも０．０００１ｗｔ％、より好ましくは少なくとも０．０００５ｗｔ％、最も好ましくは少なくとも０．００１ｗｔ％、とりわけ少なくとも０．００３ｗｔ％、例えば、少なくとも０．００６ｗｔ％である。
それぞれ本発明により使用されるＣＭＰ組成物の安定性および研磨性能などの特性は、対応する組成物のｐＨに依存する可能性がある。好ましくは、それぞれ本発明により使用される組成物のｐＨ値は、３〜９、より好ましくは４〜９、最も好ましくは５〜８．５、例えば７〜８．５の範囲にある。
それぞれ本発明によるＣＭＰ組成物は、また、必要な場合、限定はされないが、ｐＨ調整剤、安定剤、界面活性剤などをはじめとする種々のその他の添加物を含むことができる。前記その他の添加物は、例えば、ＣＭＰ組成物中で一般に採用され、したがって当業者にとって公知である添加物である。このような添加は、例えば、分散液を安定化し、あるいは研磨性能、または異なる層の間の選択性を向上することができる。
存在させる場合、前記添加物を、様々な量で含めることができる。好ましくは、前記添加物の量は、対応する組成物の全質量を基準にして、１０ｗｔ％を超えず、より好ましくは１ｗｔ％を超えず、最も好ましくは０．１ｗｔ％を超えず、例えば、０．０１ｗｔ％を超えない。好ましくは、前記添加物の量は、対応する組成物の全質量を基準にして、少なくとも０．０００１ｗｔ％、より好ましくは少なくとも０．００１ｗｔ％、最も好ましくは少なくとも０．０１ｗｔ％、例えば、少なくとも０．１ｗｔ％である。
一実施形態によれば、本発明のＣＭＰ組成物は、
（Ａ）対応するＣＭＰ組成物の全質量を基準にして０．０１〜５ｗｔ％の濃度の無機粒子、
（Ｂ）対応するＣＭＰ組成物の全質量を基準にして０．０１〜５ｗｔ％の濃度の式１ａのグリコシド、
（Ｃ）水性媒体、
を含む。
さらなる実施形態によれば、本発明のＣＭＰ組成物は、
（Ａ）対応するＣＭＰ組成物の全質量を基準にして０．０１〜５ｗｔ％の濃度の、セリアおよびセリアを含む複合粒子からなる群から選択される粒子、
（Ｂ）対応するＣＭＰ組成物の全質量を基準にして０．０１〜５ｗｔ％の濃度の、グルコシドである式１ａのグリコシド、
（Ｃ）水性媒体、
を含む。
さらなる実施形態によれば、本発明のＣＭＰ組成物は、
（Ａ）対応するＣＭＰ組成物の全質量を基準にして０．０１〜５ｗｔ％の濃度の、アルミナ、セリア、シリカ、チタニア、ジルコニア、またはこれらの混合物もしくは複合体、
（Ｂ）対応するＣＭＰ組成物の全質量を基準にして０．０１〜５ｗｔ％の濃度の、式１ａ（式中、Ｒ１は、
Figure 0006125507
 であり、Ｒ１６はアルキル、アリールまたはアルキルアリールであり、Ｒ１７は、アルキル、アリールまたはアルキルアリールである）のグリコシド、
（Ｃ）水性媒体、
を含む。
さらなる実施形態によれば、本発明のＣＭＰ組成物は、
（Ａ）対応するＣＭＰ組成物の全質量を基準にして０．０１〜５ｗｔ％の濃度の、セリアおよびセリアを含む複合粒子からなる群から選択される粒子、
（Ｂ）対応するＣＭＰ組成物の全質量を基準にして０．０１〜５ｗｔ％の濃度の、式１ａ（式中、Ｒ１はＣＨ２Ｒ１８であり、Ｒ１８は、Ｈ、アルキル、アリールまたはアルキルアリールである）のグリコシド、
（Ｃ）水性媒体、
を含む。
さらなる実施形態によれば、本発明のＣＭＰ組成物は、
（Ａ）対応するＣＭＰ組成物の全質量を基準にして０．０１〜５ｗｔ％の濃度の、セリアおよびセリアを含む複合粒子からなる群から選択される粒子、
（Ｂ）対応するＣＭＰ組成物の全質量を基準にして０．０１〜５ｗｔ％の濃度の、式１ａ（式中、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４およびＲ１５はＨである）のグリコシド、
（Ｃ）水性媒体、
を含む。
さらなる実施形態によれば、本発明のＣＭＰ組成物は、
（Ａ）対応するＣＭＰ組成物の全質量を基準にして０．０１〜５ｗｔ％の濃度のセリア、
（Ｂ）対応するＣＭＰ組成物の全質量を基準にして０．０１〜５ｗｔ％の濃度の、式１ａのグリコシド、
（Ｃ）水性媒体、
を含む。
さらなる実施形態によれば、本発明のＣＭＰ組成物は、
（Ａ）対応するＣＭＰ組成物の全質量を基準にして０．０１〜５ｗｔ％の濃度のセリア、
（Ｂ）対応するＣＭＰ組成物の全質量を基準にして０．０１〜５ｗｔ％の濃度の、式１ａ（式中、Ｒ１はＣＨ２Ｒ１８であり、Ｒ１８は、Ｈ、アルキル、アリールまたはアルキルアリールであり、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４およびＲ１６はＨである）のグリコシド、
（Ｃ）水性媒体、
を含む。
ＣＭＰ組成物の調製方法は、一般に公知である。これらの方法を、本発明のＣＭＰ組成物の調製に適用できる。これは、前記成分（Ａ）および（Ｂ）を水性媒体（Ｃ）、好ましくは水中に分散または溶解することによって、および任意選択で、酸、塩基、緩衝剤またｐＨ調整剤を添加してｐＨ値を調整することによって実施することができる。この目的のため、通例的および標準的な混合方法、および撹拌付容器、高剪断回転翼、超音波ミキサー、ホモジナイザーノズル、または向流式ミキサーなどの混合装置を使用することができる。
本発明のＣＭＰ組成物は、好ましくは、水性媒体（Ｃ）中に、粒子（Ａ）を分散すること、グリコシド（Ｂ）および任意選択でさらなる添加物を分散および／または溶解することによって調製される。
研磨方法は、一般に公知であり、集積回路を有するウェハーの作製においてＣＭＰに通例的に使用される条件下で、その方法および装置を用いて実施することができる。研磨方法を実施できる装置に関して制約は存在しない。
当技術分野で公知のように、ＣＭＰ法のための典型的な装置は、研磨パッドで覆われた回転定盤からなる。また、軌道式研磨機が使用されている。ウェハーは、キャリアまたはチャックに取り付けられる。加工されるウェハー面は、研磨パッドに対面する（単一面研磨方法）。保持リングは、ウェハーを水平位置に保持する。
キャリアの下のより大きな直径の定盤も、一般には、水平に配置され、その表面は被研磨ウェハーの表面と平行して存在する。定盤上の研磨パッドは、平坦化工程の間、ウェハー表面に接触する。
材料の摩損をもたらすため、ウェハーは、研磨パッドに押圧される。キャリアおよび定盤の双方とも、通常、キャリアおよび定盤から垂直に伸びるそれらのそれぞれの軸を中心として回転させる。回転するキャリアの軸は、回転する定盤に対して固定された位置に留まるか、定盤に対して水平に往復することができる。キャリアの回転方向は、必ずではないが、典型的には、定盤のそれと同方向である。キャリアおよび定盤の回転速度は、必ずではないが、一般には、異なる値に設定される。本発明のＣＭＰ法中で、本発明のＣＭＰ組成物は、通常、研磨パッド上に連続流として、または滴下方式で注がれる。通例的には、定盤の温度は、１０〜７０℃の温度に設定される。
ウェハーへの荷重は、しばしばバッキングフィルム（ｂａｃｋｉｎｇ ｆｉｌｍ）と呼ばれる軟質パッドで覆われた、例えば鋼鉄製の平板によって印加することができる。より先進的な装置を使用している場合、空気または窒素圧で荷重される可撓性メンブランが、ウェハーをパッドに押圧する。このようなメンブラン式キャリアは、硬質研磨パッドを使用する場合の低い下向力での加工に対して好ましい。なぜなら、ウェハーへの下向圧力の分布は、硬質定盤の着想を用いたキャリアのそれに比較してより均一であるからである。ウェハーへの圧力分布を制御するための特注付属品を備えたキャリアも、本発明により使用することができる。それらは、通常、互いに独立に一定の度合まで荷重することのできるいくつかの異なるチャンバーを備えて設計される。
さらなる詳細については、国際公開第２００４／０６３３０１号、とりわけ１６頁の段落［００３６］から１８頁の段落［００４０］を図２と共に参照されたい。
本発明のＣＭＰ法および／または本発明のＣＭＰ組成物の使用により、誘電層を備えた集積回路を含み、優れた機能性を有するウェハーを得ることができる。
本発明のＣＭＰ組成物は、ＣＭＰ法において、即用性スラリーとして使用することができ、それらの組成物は、長い貯蔵寿命を有し、長期にわたって安定な粒度分布を示す。したがって、それらは、取扱いおよび貯蔵が容易である。それらは、とりわけ二酸化ケイ素の高い材料除去速度（ＭＲＲ）と窒化ケイ素またはポリシリコンの低いＭＲＲとの組合せに関して、優れた研磨性能を示す。その成分の量は、最低限まで低く保持されるので、本発明によるＣＭＰ組成物を、それぞれ、費用対効果の高い方式で使用することができる。
実施例および比較例
ＣＭＰ実験に関する一般的手順を下記で説明する。
２００ｍｍＳｉＯ２ウェハーのための標準的なＣＭＰ法：
Ｓｔｒａｓｂａｕｇｈ ｎＳｐｉｒｅ（モデル６ＥＣ）、ＶｉＰＲＲ浮動保持式リングキャリア；
下向圧力： 実施例１６以外のすべての実施例の組成物を使用するＣＭＰ法で３．０ｐｓｉ（２１０ｍｂａｒ）；
実施例１６の組成物を使用するＣＭＰ法で２．０ｐｓｉ（１３８ｍｂａｒ）；
背面圧力： ０．５ｐｓｉ（３４．５ｍｂａｒ）；
保持リング圧力： ２．５ｐｓｉ（１７２ｍｂａｒ）；
研磨台／キャリア速度： ９５／８５ｒｐｍ；
スラリー流速： ２００ｍＬ／分；
研磨時間： ６０秒；
パッドコンディショニング： インサイチュで、実施例１６以外のすべての実施例の組 成物を使用するＣＭＰ法で６．０ｌｂｓ（２７Ｎ）；
インサイチュで、実施例１６の組成物を使用するＣＭＰ法で４．０ｌｂｓ（１８Ｎ）；
研磨パッド： Ｓｕｂａ４積層パッド上のＩＣ１０００ Ａ２、ｘｙ ｋまたはｋ溝付き（Ｒ＆Ｈ）；
バッキングフィルム： Ｓｔｒａｓｂａｕｇｈ、ＤＦ２００（１３８穴）；
コンディショニングディスク：３Ｍ Ｓ６０。
ＣＭＰに新たな種類のスラリーを使用する前に、パッドを３掃きしてコンディショニングする。スラリーは、近くのスラリーステーションで撹拌される。
（半）透明ブランケットウェハーのための標準的分析手順：
除去量は、Ｆｉｌｍｍｅｔｒｉｃｓ Ｆ５０を使用する光学式膜厚測定によって求められる。各ウェハーに関して、ＣＭＰの前および後で、直径走査（端の５ｍｍを除く）で４９箇所を測定する。Ｆ５０を用いて測定したウェハー上の各箇所に関して、膜厚の減損は、ＣＭＰの前と後での膜厚の差から計算される。４９箇所の直径走査から得られたデータの平均は、全除去量を示し、標準偏差は、（非）均一性を示す。
除去速度には、全材料除去量と重要な研磨ステップの時間との比を使用する。
ＣＭＰ実験に使用される標準的な薄膜：
ＳｉＯ２薄膜： ＰＥ ＴＥＯＳ
Ｓｉ３Ｎ４薄膜： 実施例１６以外のすべての実施例の組成物を使用するＣＭＰ法にはＰＥ ＣＶＤ
実施例１６の組成物を使用するＣＭＰ法にはＬＰ ＣＶＤ
Ｐｏｌｙ Ｓｉ薄膜： ＣＶＤ。
スラリー調製のための標準的手順：
スラリーにアンモニア水溶液（０．１％）またはＨＮＯ３（０．１％）を添加することによってｐＨを調整する。ｐＨ値は、ｐＨ複合電極（Ｓｃｈｏｔｔ、ブルーライン２２ｐＨ）を用いて測定される。
実施例で使用される無機粒子（Ａ）
（ＢＥＴ表面積測定を使用して求めた場合）６０ｎｍの平均一次粒度を有し、（Ｈｏｒｉｂａ装置で動的光散乱技術を使用して求めた場合）９９ｎｍの平均二次粒度（ｄ５０値）を有するコロイダルセリア粒子（Ｒｈｏｄｉａ ＨＣ６０）を使用した。
実施例で使用されるグリコシド（Ｂ）
グリコシドＢ１〜Ｂ３は、下記の式（式７）で表すことができる：
Figure 0006125507
グリコシドＢ１：Ｌｕｔｅｎｓｏｌ ＧＤ７０、式７（ｍ＝１〜３、ｎ＝９〜１５）のアルキルグルコシドの水溶液であるＢＡＳＦの製品
グリコシドＢ２：Ｇｌｕｃｏｐｏｎ６００ ＣＳ ＵＰ、式７（ｍ＝１〜３、ｎ＝１１〜１３）のアルキルグルコシドの水溶液であるＣｏｇｎｉｓの製品
グリコシドＢ３：Ｇｌｕｃｏｐｏｎ２１５ ＣＳ（２１５ ＵＰ）、式７（ｍ＝１〜３、ｎ＝７〜９）のアルキルグルコシドの水溶液であるＣｏｇｎｉｓの製品
グリコシドＢ４：メチルガラクトピラノシド
グリコシドＢ５：Ａｃｒｏｓ Ｏｒｇａｎｉｃｓから得られるｎ−ドデシルβ−Ｄ−マルトピラノシド。
表１：実施例１〜１５および比較例Ｖ１〜Ｖ５のＣＭＰ組成物、これらの組成物を使用するＣＭＰ法におけるそれらのｐＨ値ならびにＭＲＲ（材料除去速度）および選択性のデータ、ここで、水性媒体（Ｃ）は脱イオン水であり、Ｂ１はＬｕｔｅｎｓｏｌ ＧＤ７０であり、Ｂ２はＧｌｕｃｏｐｏｎ６００ ＣＳ ＵＰであり、Ｂ３はＧｌｕｃｏｐｏｎ ２１５ ＣＳ（２１５ ＵＰ）であり、Ｂ４はメチルガラクトピラノシドである、ｃｏｎｃ＝濃度、ｗｔ％＝質量パーセント、ｐｏｌｙＳｉ＝ポリシリコンである。
Figure 0006125507
本発明のＣＭＰ組成物に関するこれらの実施例は、研磨性能を改善している。

Claims (11)

  1. （Ａ）化学機械研磨（ＣＭＰ）組成物の全質量を基準にして、０．０５質量％以上２質量％以下の範囲の量のコロイダルセリア、
    （Ｂ）式１〜６のグリコシド
    Figure 0006125507
     （式中、
    Ｒ１は、アルキル、アリール、またはアルキルアリールであり、
    Ｒ２は、Ｈ、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６、アルキル、アリール、またはアルキルアリールであり、
    Ｒ３は、Ｈ、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６、アルキル、アリール、またはアルキルアリールであり、
    Ｒ４は、Ｈ、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６、アルキル、アリール、またはアルキルアリールであり、
    Ｒ５は、Ｈ、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６、アルキル、アリール、またはアルキルアリールであり、
    グリコシド中の単糖単位（Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５またはＸ６）の総数は、１〜５の範囲にあり、
    Ｘ１〜Ｘ６は、対応する式１〜６の長方形中に示したような構造単位である）であって、前記グリコシド（Ｂ）の濃度が、ＣＭＰ組成物の０．０１質量％〜２質量％の範囲にあり；および
    （Ｃ）水；
    を含み、
    ｐＨ値が４〜９の範囲にあるＣＭＰ組成物。
  2. グリコシドが、式１のグリコシド（式中、Ｒ１は、アルキル、アリール、またはアルキルアリールであり；Ｒ２は、ＨまたはＸ１であり；Ｒ３は、ＨまたはＸ１であり；Ｒ４は、ＨまたはＸ１であり；Ｒ５は、ＨまたはＸ１である）である、請求項１に記載のＣＭＰ組成物。
  3. グリコシドが、式１ａのグリコシド：
    Figure 0006125507
     （式中、
    Ｒ１は、アルキル、アリール、またはアルキルアリールであり、
    Ｒ１２は、Ｈ、アルキル、アリール、またはアルキルアリールであり、
    Ｒ１３は、Ｈ、アルキル、アリール、またはアルキルアリールであり、
    Ｒ１４は、Ｈ、アルキル、アリール、またはアルキルアリールであり、
    Ｒ１５は、Ｈ、アルキル、アリール、またはアルキルアリールであり、
    ｋは、１〜５の整数である）である、請求項１に記載のＣＭＰ組成物。
  4. Ｒ１が、
    Figure 0006125507
     であり、
    Ｒ１６が、Ｈ、アルキル、アリール、またはアルキルアリールであり、
    Ｒ１７が、Ｈ、アルキル、アリール、またはアルキルアリールである、
    請求項３に記載のＣＭＰ組成物。
  5. Ｒ１が、ＣＨ２Ｒ１８であり、Ｒ１８が、Ｈ、アルキル、アリール、またはアルキルアリールである、請求項３に記載のＣＭＰ組成物。
  6. Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４およびＲ１５が、Ｈである、請求項３から５のいずれか一項に記載のＣＭＰ組成物。
  7. グリコシド（Ｂ）が、グルコシドである、請求項１から６のいずれか一項に記載のＣＭＰ組成物。
  8. ＣＭＰ組成物のｐＨ値が、５〜８．５の範囲にある、請求項１から７のいずれか一項に記載のＣＭＰ組成物。
  9. （Ｂ）が、式１ａ（式中、Ｒ１は、ＣＨ２Ｒ８であり；Ｒ８は、Ｃ３〜Ｃ２９アルキルまたはフェニルであり；Ｒ １２ 、Ｒ １３ 、Ｒ １４ およびＲ １５ はＨであり；ｋは、１〜５の整数である）のグリコシドであり、
    （Ｃ）が水である、請求項３に記載のＣＭＰ組成物。
  10. 請求項１から８のいずれか一項に記載のＣＭＰ組成物の存在下での、二酸化ケイ素を含む基板の化学機械研磨を含む、半導体デバイスの製造方法。
  11. 二酸化ケイ素と、窒化ケイ素またはポリシリコンと、を含む基板の化学機械研磨のための、請求項１から８のいずれか一項に記載のＣＭＰ組成物の使用。
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