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課題

研磨後研磨対象物平坦性を改善することが可能であるのに加えて研磨により研磨対象物に生じる表面欠陥を低減することが可能な研磨用組成物を提供する。

解決手段

本発明の研磨用組成物は、酸化剤、防食剤及び化学式1:で表される化合物からなる界面活性剤を含有する。化学式1のR1〜R5のうちの1〜3つはアルキル基アルキニル基アルケニル基アリール基又はアリールアルキレン基であり、1つは水素原子又は炭素数1〜9個のアルキル基であり、残りは水素原子であり、O−R6はオキシエチレンオキシプロピレン、又はオキシエチレンとオキシプロピレンのランダムもしくはブロック結合体であり、nは1以上の整数であり、XはOSO3−基、OPO32−基又はOH基である。

概要

背景

半導体デバイス配線を形成する場合にはまず、トレンチを有する絶縁体層の上にバリア層及び導体層を順次に形成する。その後、化学機械研磨により少なくともトレンチの外に位置する導体層の部分(導体層の外側部分)及びトレンチの外に位置するバリア層の部分(バリア層の外側部分)を除去する。この少なくとも導体層の外側部分及びバリア層の外側部分を除去するための研磨は通常、第1研磨工程と第2研磨工程に分けて行なわれる。第1研磨工程では、バリア層の上面を露出させるべく、導体層の外側部分の一部を除去する。続く第2研磨工程では、絶縁体層を露出させるとともに平坦な表面を得るべく、少なくとも導体層の外側部分の残部及びバリア層の外側部分を除去する。

このような半導体デバイスの配線を形成するための研磨、特に第2研磨工程の研磨で使用される研磨用組成物として、研磨後研磨対象物平坦性を改善するべく、界面活性剤を含有したものを使用することが提案されている。例えば、特許文献1には、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸アンモニウムなどのアニオン界面活性剤ベンゾトリアゾールなどの防食剤、及びポリオキシエチレンアルキルエーテルなどのノニオン界面活性剤を含有した研磨用組成物の開示がある。特許文献2には、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸などの界面活性剤を、ベンゾトリアゾール及びベンゾトリアゾール誘導体から選ばれる少なくとも一種化合物組合せて使用することが開示されている。また、特許文献3にも種々の界面活性剤を含有した研磨用組成物の開示がある。

しかしながら、上記したような従来の研磨用組成物は、研磨後の研磨対象物の平坦性の改善に特に主眼をおいたものであり、研磨により研磨対象物の表面に生じる表面欠陥の低減という点では不十分であった。

概要

研磨後の研磨対象物の平坦性を改善することが可能であるのに加えて研磨により研磨対象物に生じる表面欠陥を低減することが可能な研磨用組成物を提供する。本発明の研磨用組成物は、酸化剤、防食剤及び化学式1:で表される化合物からなる界面活性剤を含有する。化学式1のR1〜R5のうちの1〜3つはアルキル基アルキニル基アルケニル基アリール基又はアリールアルキレン基であり、1つは水素原子又は炭素数1〜9個のアルキル基であり、残りは水素原子であり、O−R6はオキシエチレンオキシプロピレン、又はオキシエチレンとオキシプロピレンのランダムもしくはブロック結合体であり、nは1以上の整数であり、XはOSO3−基、OPO32−基又はOH基である。なし

目的

本発明は、研磨後の研磨対象物の平坦性を改善することが可能であるのに加えて研磨により研磨対象物に生じる表面欠陥を低減することが可能な研磨用組成物、及びそのような研磨用組成物を用いて研磨対象物を研磨する方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

酸化剤、防食剤及び界面活性剤を含有し、前記界面活性剤は化学式1:で表される化合物であって、化学式1のR1〜R5のうちの1〜3つはアルキル基アルキニル基アルケニル基アリール基又はアリールアルキレン基であり、1つは水素原子又は炭素数1〜9個のアルキル基であり、残りは水素原子であり、O−R6はオキシエチレンオキシプロピレン、又はオキシエチレンとオキシプロピレンのランダムもしくはブロック結合体であり、nは1以上の整数であり、XはOSO3−基、OPO32−基又はOH基である、研磨用組成物

請求項2

化学式1のR1〜R5のうちの1〜3つは、化学式2:で表される官能基であって、化学式2のR7〜R13は水素原子又はメチル基である、請求項1に記載の研磨用組成物。

請求項3

化学式1のXは、OSO3−基又はOPO32−基である、請求項2に記載の研磨用組成物。

請求項4

請求項1〜3のいずれか一項に記載の研磨用組成物を用いて、研磨対象物の銅を含む表面を研磨する研磨方法

技術分野

0001

本発明は、例えば半導体デバイス配線を形成するための研磨で使用される研磨用組成物に関する。

背景技術

0002

半導体デバイスの配線を形成する場合にはまず、トレンチを有する絶縁体層の上にバリア層及び導体層を順次に形成する。その後、化学機械研磨により少なくともトレンチの外に位置する導体層の部分(導体層の外側部分)及びトレンチの外に位置するバリア層の部分(バリア層の外側部分)を除去する。この少なくとも導体層の外側部分及びバリア層の外側部分を除去するための研磨は通常、第1研磨工程と第2研磨工程に分けて行なわれる。第1研磨工程では、バリア層の上面を露出させるべく、導体層の外側部分の一部を除去する。続く第2研磨工程では、絶縁体層を露出させるとともに平坦な表面を得るべく、少なくとも導体層の外側部分の残部及びバリア層の外側部分を除去する。

0003

このような半導体デバイスの配線を形成するための研磨、特に第2研磨工程の研磨で使用される研磨用組成物として、研磨後研磨対象物平坦性を改善するべく、界面活性剤を含有したものを使用することが提案されている。例えば、特許文献1には、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸アンモニウムなどのアニオン界面活性剤ベンゾトリアゾールなどの防食剤、及びポリオキシエチレンアルキルエーテルなどのノニオン界面活性剤を含有した研磨用組成物の開示がある。特許文献2には、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸などの界面活性剤を、ベンゾトリアゾール及びベンゾトリアゾール誘導体から選ばれる少なくとも一種化合物組合せて使用することが開示されている。また、特許文献3にも種々の界面活性剤を含有した研磨用組成物の開示がある。

0004

しかしながら、上記したような従来の研磨用組成物は、研磨後の研磨対象物の平坦性の改善に特に主眼をおいたものであり、研磨により研磨対象物の表面に生じる表面欠陥の低減という点では不十分であった。

先行技術

0005

特開2008−41781号公報
国際公開第2007/026862号
特開2005−109256号公報

発明が解決しようとする課題

0006

そこで、本発明は、研磨後の研磨対象物の平坦性を改善することが可能であるのに加えて研磨により研磨対象物に生じる表面欠陥を低減することが可能な研磨用組成物、及びそのような研磨用組成物を用いて研磨対象物を研磨する方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

0007

上記の目的を達成するために、本発明の一態様では、酸化剤、防食剤及び界面活性剤を含有する研磨用組成物が提供される。界面活性剤は化学式1:

0008

0009

で表される化合物(R1〜R5のうちの1〜3つはアルキル基アルキニル基アルケニル基アリール基又はアリールアルキレン基であり、1つは水素原子又は炭素数1〜9個のアルキル基であり、残りは水素原子であり、O−R6はオキシエチレンオキシプロピレン、又はオキシエチレンとオキシプロピレンのランダムもしくはブロック結合体であり、nは1以上の整数であり、XはOSO3−基、OPO32−基又はOH基である)である。

0010

化学式1のR1〜R5のうちの1〜3つは、化学式2:

0011

0012

で表される官能基(R7〜R13は水素原子又はメチル基である)であることが好ましい。
化学式1のXは、OSO3−基又はOPO32−基であることが好ましい。

0013

本発明の別の態様では、上記の一態様に係る研磨用組成物を用いて、研磨対象物の銅を含む表面を研磨する研磨方法を提供する。

発明の効果

0014

本発明によれば、研磨後の研磨対象物の平坦性を改善することが可能であるのに加えて研磨により研磨対象物に生じる表面欠陥を低減することが可能な研磨用組成物、及びそのような研磨用組成物を用いて研磨対象物を研磨する方法が提供される。

図面の簡単な説明

0015

図1(a)及び図1(b)は、本発明の実施例及び比較例の研磨用組成物を用いて研磨した後の銅ブランケットウェーハの表面において観察される欠陥の一例を示す走査電子顕微鏡写真

実施例

0016

以下、本発明の一実施形態を説明する。
本実施形態の研磨用組成物は、酸化剤、防食剤及び界面活性剤を、好ましくは砥粒及び酸とともに、水などの溶媒に混合して調製される。従って、研磨用組成物は、酸化剤、防食剤及び界面活性剤を含有し、好ましくは砥粒及び酸をさらに含有する。この研磨用組成物は、半導体デバイスの配線を形成するための研磨、特に研磨対象物の銅を含む表面を研磨する用途で主に使用される。

0017

(酸化剤)
研磨用組成物中に含まれる酸化剤は、研磨対象物の表面を酸化する働きを有する。この酸化剤の働きは、研磨用組成物による研磨対象物の研磨速度を向上させる。

0018

使用できる酸化剤は特に限定されるものではなく、具体例として、過酸化水素などの過酸化物硝酸塩ヨウ素酸塩、過ヨウ素酸塩、次亜塩素酸塩亜塩素酸塩塩素酸塩過塩素酸塩過硫酸塩重クロム酸塩、過マンガン酸塩オゾン水、銀(II)塩、及び鉄(III)塩が挙げられるが、好ましくは過酸化水素である。

0019

研磨用組成物中の酸化剤の含有量は、0.1g/L以上であることが好ましく、より好ましくは0.5g/L以上、さらに好ましくは1g/L以上である。酸化剤の含有量が多くになるにつれて、研磨用組成物による研磨対象物の研磨速度はより向上する。

0020

研磨用組成物中の酸化剤の含有量はまた、30g/L以下であることが好ましく、より好ましくは25g/L以下、さらに好ましくは20g/L以下である。酸化剤の含有量が少なくなるにつれて、研磨用組成物の材料コストがより抑えられることに加え、研磨使用後の研磨用組成物の処理、すなわち廃液処理負荷はより軽減される。

0021

(防食剤)
研磨用組成物中に含まれる防食剤は、酸化剤による研磨対象物表面の酸化を緩和するとともに、酸化剤による研磨対象物表面の金属の酸化により生じる金属イオンと反応して不溶性錯体を生成する。この防食剤の働きは、研磨用組成物を用いて研磨した後の研磨対象物の表面の平坦性を向上させる。

0022

使用できる防食剤は、特に限定されないが、好ましくは複素環式化合物である。複素環式化合物中の複素環の員数は特に限定されない。また、複素環式化合物は、単環化合物であってもよいし、縮合環を有する多環化合物であってもよい。複素環化合物の具体例としては、ピロールピラゾールイミダゾールトリアゾールテトラゾールピリジンピラジンピリダジンピリンジンインドリジンインドールイソインドールインダゾールプリンキノリジンキノリンイソキノリンナフチリジンフタラジンキノキサリンキナゾリンシンノリン、ブテリジンチアゾールイソチアゾールオキサゾールイソオキサゾールフラザンなどの含窒素複素環化合物が挙げられる。

0023

ピラゾールの例には、1H−ピラゾール、4−ニトロ−3−ピラゾールカルボン酸、3,5−ピラゾールカルボン酸、3−アミノ−5−フェニルピラゾール、5−アミノ−3−フェニルピラゾール、3,4,5−トリブロモピラゾール、3−アミノピラゾール、3,5−ジメチルピラゾール、3,5−ジメチル−1−ヒドロキシメチルピラゾール、3−メチルピラゾール、1−メチルピラゾール、3−アミノ−5−メチルピラゾール、4−アミノ-ピラゾロ[3,4−d]ピリミジンアロプリノール、4−クロロ−1H−ピラゾロ[3,4−D]ピリミジン、3,4−ジヒドロキシ−6−メチルピラゾロ(3,4−B)−ピリジン、6−メチル−1H−ピラゾロ[3,4−b]ピリジン−3−アミンなどが含まれる。

0024

イミダゾールの例には、イミダゾール、1−メチルイミダゾール、2−メチルイミダゾール、4−メチルイミダゾール、1,2−ジメチルピラゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−イソプロピルイミダゾールベンゾイミダゾール、5,6−ジメチルベンゾイミダゾール、2−アミノベンゾイミダゾール、2−クロロベンゾイミダゾール、2−メチルベンゾイミダゾール、2−(1−ヒドロキシエチルベンズイミダゾール、2−ヒドロキシベンズイミダゾール、2−フェニルベンズイミダゾール、2,5−ジメチルベンズイミダゾール、5−メチルベンゾイミダゾール、5−ニトロベンズイミダゾール、1H−プリンなどが含まれる。

0025

トリアゾールの例には、1,2,3−トリアゾール、1,2,4−トリアゾール、1−メチル−1,2,4−トリアゾール、メチル−1H−1,2,4−トリアゾール−3−カルボキシレート、1,2,4−トリアゾール−3−カルボン酸、1,2,4−トリアゾール−3−カルボン酸メチル、1H−1,2,4−トリアゾール−3−チオール、3,5−ジアミノ−1H−1,2,4−トリアゾール、3−アミノ−1,2,4−トリアゾール−5−チオール、3−アミノ−1H−1,2,4−トリアゾール、3−アミノ−5−ベンジル−4H−1,2,4−トリアゾール、3−アミノ−5−メチル−4H−1,2,4−トリアゾール、3−ニトロ−1,2,4−トリアゾール、3−ブロモ−5−ニトロ−1,2,4−トリアゾール、4−(1,2,4−トリアゾール−1−イルフェノール、4−アミノ−1,2,4−トリアゾール、4−アミノ−3,5−ジプロピル−4H−1,2,4−トリアゾール、4−アミノ−3,5−ジメチル−4H−1,2,4−トリアゾール、4−アミノ−3,5−ジペプチル−4H−1,2,4−トリアゾール、5−メチル−1,2,4−トリアゾール−3,4−ジアミン、1H−ベンゾトリアゾール、1−ヒドロキシベンゾトリアゾール、1−アミノベンゾトリアゾール、1−カルボキシベンゾトリアゾール、5−クロロ−1H−ベンゾトリアゾール、5−ニトロ−1H−ベンゾトリアゾール、5−カルボキシ−1H−ベンゾトリアゾール、5−メチル−1H−ベンゾトリアゾール、5,6−ジメチル−1H−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、1−[N,N−ビス(ヒドロキシエチル)アミノメチル]−5−メチルベンゾトリアゾールなどが含まれる。

0026

テトラゾールの例には、1H−テトラゾール、5−メチルテトラゾール、5−アミノテトラゾール、5−フェニルテトラゾールなどが含まれる。
インダゾールの例には、1H−インダゾール、5−アミノ−1H−インダゾール、5−ニトロ−1H−インダゾール、5−ヒドロキシ−1H−インダゾール、6−アミノ−1H−インダゾール、6−ニトロ−1H−インダゾール、6−ヒドロキシ−1H−インダゾール、3−カルボキシ−5−メチル−1H−インダゾールなどが含まれる。

0027

インドールの例には、1H−インドール、1−メチル−1H−インドール、2−メチル−1H−インドール、3−メチル−1H−インドール、4−メチル−1H−インドール、5−メチル−1H−インドール、6−メチル−1H−インドール、7−メチル−1H−インドール、4−アミノ−1H−インドール、5−アミノ−1H−インドール、6−アミノ−1H−インドール、7−アミノ−1H−インドール、4−ヒドロキシ−1H−インドール、5−ヒドロキシ−1H−インドール、6−ヒドロキシ−1H−インドール、7−ヒドロキシ−1H−インドール、4−メトキシ−1H−インドール 、5−メトキシ−1H−インドール、6−メトキシ−1H−インドール、7−メトキシ−1H−インドール、4−クロロ−1H−インドール、5−クロロ−1H−インドール、6−クロロ−1H−インドール、7−クロロ−1H−インドール、4−カルボキシ−1H−インドール、5−カルボキシ−1H−インドール、6−カルボキシ−1H−インドール、7−カルボキシ−1H−インドール、4−ニトロ−1H−インドール 、5−ニトロ−1H−インドール、6−ニトロ−1H−インドール、7−ニトロ−1H−インドール、4−ニトリル−1H−インドール、5−ニトリル−1H−インドール、6−ニトリル−1H−インドール、7−ニトリル−1H−インドール、2,5−ジメチル−1H−インドール、1,2−ジメチル−1H−インドール、1,3−ジメチル−1H−インドール、2,3−ジメチル−1H−インドール、5−アミノ−2,3−ジメチル−1H−インドール、7−エチル−1H−インドール、5−(アミノメチル)インドール、2−メチル−5−アミノ−1H−インドール、3−ヒドロキシメチル−1H−インドール、6−イソプロピル−1H−インドール、5−クロロ−2−メチル−1H−インドールなどが含まれる。

0028

中でも好ましい防食剤は、3−アミノ−5−フェニルピラゾール、1H−ベンゾトリアゾール、5−メチル−1H−ベンゾトリアゾール、5,6−ジメチル−1H−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]−5−メチルベンゾトリアゾール、1,2,4−トリアゾール、及び5−ニトロ−1H−インドールである。

0029

研磨用組成物中の防食剤の含有量は、0.001g/L以上であることが好ましく、より好ましくは0.01g/L以上、さらに好ましくは0.1g/L以上である。防食剤の含有量が多くなるにつれて、研磨用組成物を用いて研磨した後の研磨対象物の表面の平坦性はより向上する。

0030

研磨用組成物中の防食剤の含有量はまた、5g/L以下であることが好ましく、より好ましくは2g/L以下、さらに好ましくは1g/L以下である。防食剤の含有量が少なくなるにつれて、研磨用組成物による研磨対象物の研磨速度はより向上する。

0031

(界面活性剤)
研磨用組成物中に含まれる界面活性剤の働きは次の通りである。酸化剤により研磨対象物表面の金属が酸化されることにより生じる金属イオンは、防食剤と反応して不溶性の錯体を生成する。研磨により研磨対象物の表面に生じる表面欠陥の一因として、この不溶性の錯体が研磨対象物表面に付着することが考えられる。界面活性剤はこの不溶性の錯体の表面に吸着し、不溶性の錯体の疎水性の表面を親水化して不溶性の錯体が研磨対象物の表面に付着しにくくする。従って、不溶性の錯体の疎水性の表面を親水化する界面活性剤の働きは、研磨用組成物を用いて研磨した研磨対象物に生じる表面欠陥を低減する。

0032

使用できる界面活性剤は、化学式1:

0033

0034

で表される化合物である。化学式1のR1〜R5のうちの1〜3つはアルキル基、アルキニル基、アルケニル基、アリール基又はアリールアルキレン基であり、1つは水素原子又は炭素数が1〜9個のアルキル基であり、残りは水素原子である。また、O−R6はオキシエチレン、オキシプロピレン、又はオキシエチレンとオキシプロピレンのランダムもしくはブロック結合体であり、nは1以上の整数であり、XはOSO3−基、OPO32−基又はOH基である。

0035

XがOSO3−基又はOPO32−基である場合、化学式1で表わされる化合物はアニオン型界面活性剤である。アニオン型界面活性剤は、研磨用組成物中に随意で含まれる砥粒の分散性を向上させる働きが特に強いという利点がある。

0036

化学式1のR1〜R5のうちの1〜3つは、化学式2:

0037

0038

で表される官能基(アリールアルキレン基)であることが好ましい。化学式2のR7〜R13は水素原子又はメチル基である。この場合、界面活性剤による表面欠陥の低減効果がより高まる。

0039

化学式1で表わされる化合物の具体例としては、エチレングリコールモノフェニルエーテルジエチレングリコールモノフェニルエーテルポリオキシエチレンモノフェニルエーテル、ポリオキシエチレンモノメチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンブチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルプロピレングリコールモノフェニルエーテル、ジプロピレングリコールモノフェニルエーテル、ポリオキシプロピレンモノフェニルエーテル、ポリオキシプロピレンモノメチルフェニルエーテル、ポリオキシプロピレンブチルフェニルエーテル、ポリオキシプロピレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンモノフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンモノメチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンノニルフェニルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテルサルフェート、ジエチレングリコールモノフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレンモノフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレンモノメチルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレンブチルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルサルフェート、プロピレングリコールモノフェニルエーテルサルフェート、ジプロピレングリコールモノフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシプロピレンモノフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシプロピレンモノメチルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシプロピレンブチルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシプロピレンノニルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンモノフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンモノメチルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブチルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンノニルフェニルエーテルサルフェート、エチレングリコールモノフェニルエーテルフォスフェート、ジエチレングリコールモノフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシエチレンモノフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシエチレンモノメチルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシエチレンブチルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルフォスフェート、プロピレングリコールモノフェニルエーテルフォスフェート、ジプロピレングリコールモノフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシプロピレンモノフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシプロピレンモノメチルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシプロピレンブチルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシプロピレンノニルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンモノフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンモノメチルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブチルフェニルエーテルフォスフェート、及びポリオキシエチレンポリオキシプロピレンノニルフェニルエーテルフォスフェートからなる第1の化合物群、ポリオキシエチレンモノスチリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンモノスチリルメチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンモノスチリルブチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンモノスチリルノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンモノメチルスチリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンモノメチルスチリルメチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンモノメチルスチリルブチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンモノメチルスチリルノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンジスチリルフェニルエテル、ポリオキシエチレンジスチリルメチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンジスチリルブチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンジスチリルノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンジメチルスチリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンジメチルスチリルメチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンジメチルスチリルブチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンジメチルスチリルノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレントリスチリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレントリスチリルメチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレントリスチリルブチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレントリスチリルノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレントリメチルスチリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレントリメチルスチリルメチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレントリメチルスチリルブチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレントリメチルスチリルノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンクミルフェニルエーテル、ポリオキシプロピレンモノスチリルフェニルエーテル、ポリオキシプロピレンモノスチリルメチルフェニルエーテル、ポリオキシプロピレンモノスチリルブチルフェニルエーテル、ポリオキシプロピレンモノスチリルノニルフェニルエーテル、ポリオキシプロピレンモノメチルスチリルフェニルエーテル、ポリオキシプロピレンモノメチルスチリルメチルフェニルエーテル、ポリオキシプロピレンモノメチルスチリルブチルフェニルエーテル、ポリオキシプロピレンモノメチルスチリルノニルフェニルエーテル、ポリオキシプロピレンジスチリルフェニルエーテル、ポリオキシプロピレンジスチリルメチルフェニルエーテル、ポリオキシプロピレンジスチリルブチルフェニルエーテル、ポリオキシプロピレンジスチリルノニルフェニルエーテル、ポリオキシプロピレンジメチルスチリルフェニルエーテル、ポリオキシプロピレンジメチルスチリルメチルフェニルエーテル、ポリオキシプロピレンジメチルスチリルブチルフェニルエーテル、ポリオキシプロピレンジメチルスチリルノニルフェニルエーテル、ポリオキシプロピレントリスチリルフェニルエーテル、ポリオキシプロピレントリスチリルメチルフェニルエーテル、ポリオキシプロピレントリスチリルブチルフェニルエーテル、ポリオキシプロピレントリスチリルノニルフェニルエーテル、ポリオキシプロピレントリメチルスチリルフェニルエーテル、ポリオキシプロピレントリメチルスチリルメチルフェニルエーテル、ポリオキシプロピレントリメチルスチリルブチルフェニルエーテル、ポリオキシプロピレントリメチルスチリルノニルフェニルエーテル、ポリオキシプロピレンクミルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンモノスチリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンモノスチリルメチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンモノスチリルブチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンモノスチリルノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンモノメチルスチリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンモノメチルスチリルメチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンモノメチルスチリルブチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンモノメチルスチリルノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンジスチリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンジスチリルメチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンジスチリルブチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンジスチリルノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンジメチルスチリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンジメチルスチリルメチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンジメチルスチリルブチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンジメチルスチリルノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレントリスチリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレントリスチリルメチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレントリスチリルブチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレントリスチリルノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレントリメチルスチリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレントリメチルスチリルメチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレントリメチルスチリルブチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレントリメチルスチリルノニルフェニルエーテル、及びポリオキシエチレンポリオキシプロピレンクミルフェニルエーテルからなる第2の化合物群、並びにポリオキシエチレンモノスチリルメチルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレンモノスチリルブチルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレンモノスチリルノニルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレンモノメチルスチリルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレンモノメチルスチリルメチルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレンモノメチルスチリルブチルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレンモノメチルスチリルノニルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレンクミルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレンジスチリルメチルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレンジスチリルブチルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレンジスチリルノニルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレンジメチルスチリルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレンジメチルスチリルメチルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレンジメチルスチリルブチルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレンジメチルスチリルノニルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレントリスチリルメチルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレントリスチリルブチルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレントリスチリルノニルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレントリメチルスチリルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレントリメチルスチリルメチルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレントリメチルスチリルブチルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレントリメチルスチリルノニルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシプロピレンモノスチリルメチルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシプロピレンモノスチリルブチルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシプロピレンモノスチリルノニルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシプロピレンモノメチルスチリルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシプロピレンモノメチルスチリルメチルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシプロピレンモノメチルスチリルブチルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシプロピレンモノメチルスチリルノニルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシプロピレンジスチリルメチルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシプロピレンジスチリルブチルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシプロピレンジスチリルノニルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシプロピレンジメチルスチリルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシプロピレンジメチルスチリルメチルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシプロピレンジメチルスチリルブチルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシプロピレンジメチルスチリルノニルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシプロピレントリスチリルメチルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシプロピレントリスチリルブチルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシプロピレントリスチリルノニルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシプロピレントリメチルスチリルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシプロピレントリメチルスチリルメチルフェニルエーテルサルフェート、
ポリオキシプロピレントリメチルスチリルブチルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシプロピレントリメチルスチリルノニルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシプロピレンクミルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンモノスチリルメチルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンモノスチリルブチルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンモノスチリルノニルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンモノメチルスチリルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンモノメチルスチリルメチルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンモノメチルスチリルブチルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンモノメチルスチリルノニルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンジスチリルメチルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンジスチリルブチルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンジスチリルノニルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンジメチルスチリルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンジメチルスチリルメチルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンジメチルスチリルブチルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンジメチルスチリルノニルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレントリスチリルメチルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレントリスチリルブチルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレントリスチリルノニルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレントリメチルスチリルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレントリメチルスチリルメチルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレントリメチルスチリルブチルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレントリメチルスチリルノニルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンクミルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレンモノスチリルメチルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシエチレンモノスチリルブチルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシエチレンモノスチリルノニルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシエチレンモノメチルスチリルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシエチレンモノメチルスチリルメチルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシエチレンモノメチルスチリルブチルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシエチレンモノメチルスチリルノニルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシエチレンクミルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシエチレンジスチリルメチルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシエチレンジスチリルブチルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシエチレンジスチリルノニルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシエチレンジメチルスチリルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシエチレンジメチルスチリルメチルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシエチレンジメチルスチリルブチルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシエチレンジメチルスチリルノニルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシエチレントリスチリルメチルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシエチレントリスチリルブチルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシエチレントリスチリルノニルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシエチレントリメチルスチリルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシエチレントリメチルスチリルメチルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシエチレントリメチルスチリルブチルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシエチレントリメチルスチリルノニルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシプロピレンモノスチリルメチルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシプロピレンモノスチリルブチルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシプロピレンモノスチリルノニルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシプロピレンモノメチルスチリルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシプロピレンモノメチルスチリルメチルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシプロピレンモノメチルスチリルブチルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシプロピレンモノメチルスチリルノニルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシプロピレンジスチリルメチルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシプロピレンジスチリルブチルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシプロピレンジスチリルノニルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシプロピレンジメチルスチリルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシプロピレンジメチルスチリルメチルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシプロピレンジメチルスチリルブチルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシプロピレンジメチルスチリルノニルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシプロピレントリスチリルメチルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシプロピレントリスチリルブチルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシプロピレントリスチリルノニルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシプロピレントリメチルスチリルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシプロピレントリメチルスチリルメチルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシプロピレントリメチルスチリルブチルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシプロピレントリメチルスチリルノニルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシプロピレンクミルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンモノスチリルメチルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンモノスチリルブチルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンモノスチリルノニルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンモノメチルスチリルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンモノメチルスチリルメチルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンモノメチルスチリルブチルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンモノメチルスチリルノニルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンジスチリルメチルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンジスチリルブチルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンジスチリルノニルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンジメチルスチリルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンジメチルスチリルメチルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンジメチルスチリルブチルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンジメチルスチリルノニルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレントリスチリルメチルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレントリスチリルブチルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレントリスチリルノニルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレントリメチルスチリルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレントリメチルスチリルメチルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレントリメチルスチリルブチルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレントリメチルスチリルノニルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンクミルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシエチレンモノスチリルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレンジスチリルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレントリスチリルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシプロピレンモノスチリルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシプロピレンジスチリルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシプロピレントリスチリルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンモノスチリルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンジスチリルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレントリスチリルフェニルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレンモノスチリルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシエチレンジスチリルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシエチレントリスチリルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシプロピレンモノスチリルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシプロピレンジスチリルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシプロピレントリスチリルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンモノスチリルフェニルエーテルフォスフェート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンジスチリルフェニルエーテルフォスフェート、及びポリオキシエチレンポリオキシプロピレントリスチリルフェニルエーテルフォスフェートからなる第3の化合物群が挙げられる。

0040

中でも好ましい界面活性剤は、化学式1のR1〜R5のうちの1〜3つが化学式2で表される官能基である化合物、すなわち第2及び第3の化合物群である。この場合、より高い表面欠陥の低減効果が得られる。化学式1のR1〜R5のうちの1〜3つが化学式2で表される官能基であって、かつ化学式1のXがOSO3−基又はOPO32−基である化合物の場合、すなわち第3の化合物群の場合には、より強い砥粒の分散効果も得られる。第3の化合物群はいずれも、スチリル化ポリオキシアルキレンフェニルエーテルサルフェート又はスチリル化ポリオキシアルキレンフェニルエーテルフォスフェートである。

0041

研磨用組成物中の界面活性剤の含有量は、0.0001g/L以上であることが好ましく、より好ましくは0.001g/L以上、さらに好ましくは0.01g/L以上である。界面活性剤の含有量が多くなるにつれて、研磨用組成物を用いて研磨した研磨対象物に生じる表面欠陥はより低減される。

0042

研磨用組成物中の界面活性剤の含有量はまた、10g/L以下であることが好ましく、より好ましくは5g/L以下、さらに好ましくは1g/L以下である。界面活性剤の含有量が少なくなるにつれて、研磨用組成物による研磨対象物の研磨速度はより向上する。

0043

(砥粒)
研磨用組成物中に随意で含まれる砥粒は、研磨対象物の表面を機械的に研磨する働きを有する。この砥粒の働きは、研磨用組成物による研磨対象物の研磨速度を向上させる。

0044

使用できる砥粒は、特に限定されないが、好ましくはシリカ、特にコロイダルシリカである。
研磨用組成物中の砥粒の含有量は、1質量%以上であることが好ましく、より好ましくは3質量%以上、さらに好ましくは5質量%以上である。砥粒の含有量が多くなるにつれて、研磨用組成物による研磨対象物の研磨速度はより向上する。

0045

研磨用組成物中の砥粒の含有量はまた、20質量%以下であることが好ましく、より好ましくは15質量%以下、さらに好ましくは10質量%以下である。砥粒の含有量が少なくなるにつれて、研磨用組成物の材料コストがより抑えられる。

0046

砥粒の平均一次粒子径は5nm以上であることが好ましく、より好ましくは10nm以上、さらに好ましくは15nm以上、特に好ましくは20nm以上である。砥粒の平均一次粒子径が大きくなるにつれて、研磨用組成物による研磨対象物の研磨速度はより向上する。

0047

砥粒の平均一次粒子径はまた、100nm以下であることが好ましく、より好ましくは80nm以下、さらに好ましくは65nm以下、特に好ましくは50nm以下である。平均一次粒子径が小さくなるにつれて、研磨用組成物を用いて研磨した後の研磨対象物の微小うねりを含む表面品質はより良好になる。

0048

(酸)
研磨用組成物中に随意で含まれる酸は、研磨対象物の表面をエッチングする働き、酸化剤による研磨対象物表面の酸化を促進する働き、pH緩衝能などを有する。この酸の働きは、研磨用組成物による研磨対象物の研磨速度を向上させる。

0049

使用できる酸は、無機酸及び有機酸のいずれであってもよい。
無機酸の具体例としては、硫酸硝酸ホウ酸炭酸次亜リン酸亜リン酸及びリン酸が挙げられる。

0050

アミノ酸以外の有機酸の具体例としては、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、及びメタンスルホン酸エタンスルホン酸イセチオン酸などの有機硫酸が挙げられる。これらの酸のアンモニウム塩アルカリ金属塩などの塩を、酸と組み合わせてあるいは酸の代わりに用いてもよい。

0051

アミノ酸の具体例としては、グリシン、N−メチルグリシン、N,N−ジメチルグリシン、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及びアンチパインが挙げられる。

0052

中でも好ましい酸は、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、グリコール酸、イセチオン酸である。
研磨用組成物中の酸の含有量は、0.001g/L以上であることが好ましく、より好ましくは0.01g/L以上、さらに好ましくは0.1g/L以上である。酸の含有量が多くなるにつれて、研磨用組成物による研磨対象物の研磨速度はより向上する。

0053

研磨用組成物中の酸の含有量はまた、50g/L以下であることが好ましく、より好ましくは20g/L以下、さらに好ましくは10g/L以下である。酸の含有量が少なくなるにつれて、酸による研磨対象物表面の過剰なエッチングが起こるのをより抑えられる。

0054

(研磨用組成物のpH)
研磨用組成物のpHは4以上であることが好ましく、より好ましくは7以上である。pHが大きくなるにつれて、研磨用組成物による研磨対象物の研磨速度はより向上する。所望とするpHを得るために、任意のアルカリ、酸及び緩衝剤を用いてもよい。

0055

本実施形態によれば以下の利点が得られる。
本実施形態の研磨用組成物は、化学式1で表される化合物からなる界面活性剤を含有している。従って、この界面活性剤の働きにより、研磨用組成物を用いて研磨した研磨対象物に生じる表面欠陥が低減される。よって、本実施形態の研磨用組成物は、半導体デバイスの配線を形成するための研磨、特に研磨対象物の銅を含む表面を研磨する用途で好適に使用することができる。

0056

前記実施形態は次のように変更されてもよい。
・ 前記実施形態の研磨用組成物は、二種類以上の酸化剤を含有していてもよい。
・ 前記実施形態の研磨用組成物は、二種類以上の防食剤を含有していてもよい。

0057

・ 前記実施形態の研磨用組成物は、二種類以上の界面活性剤を含有していてもよい。
・ 前記実施形態の研磨用組成物は、二種類以上の砥粒を含有していてもよい。
・ 前記実施形態の研磨用組成物は、二種類以上の酸を含有していてもよい。

0058

・ 前記実施形態の研磨用組成物は、キレート剤をさらに含有してもよい。キレート剤は、研磨用組成物中に混入する多価金属イオンなどの悪影響を低減するだけでなく、研磨中に発生する金属イオンを原因として研磨対象物の表面に生じる傷を低減するのにも有効である。使用できるキレート剤は特に限定されるものではなく、具体例として、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−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、1−ヒドロキシエチリデン−1,1−ジホスホン酸、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、及び1,2−ジヒドロキシベンゼン−4,6−ジスルホン酸が挙げられる。

0059

・ 前記実施形態の研磨用組成物は、水溶性高分子をさらに含有してもよい。水溶性高分子は、砥粒の表面または研磨対象物の表面に吸着して研磨用組成物による研磨対象物の研磨速度をコントロールすることが可能であることに加え、研磨中に生じる不溶性の成分を研磨用組成物中で安定化する働きも有する。使用できる水溶性高分子は特に限定されるものではなく、具体例として、アルギン酸ペクチン酸カルボキシメチルセルロースカードランプルランなどの多糖類;グリシンアンモニウム塩、グリシンナトリウム塩などのアミノ酸塩ポリアスパラギン酸ポリグルタミン酸ポリリシンポリリンゴ酸ポリメタクリル酸、ポリメタクリル酸アンモニウム塩、ポリメタクリル酸ナトリウム塩、ポリアミド酸ポリマレイン酸ポリイタコン酸ポリフマル酸、ポリ(p−スチレンカルボン酸)、ポリアクリル酸ポリアクリルアミドアミノポリアクリルアミドポリアクリル酸アンモニウム塩、ポリアクリル酸ナトリウム塩、ポリアミド酸、ポリアミド酸アンモニウム塩、ポリアミド酸ナトリウム塩、ポリグリオキシル酸などのポリカルボン酸及びその塩;ポリビニルアルコールポリビニルピロリドンポリアクロレインなどのビニル系ポリマーメチルタウリン酸アンモニウム塩メチルタウリン酸ナトリウム塩、硫酸メチルナトリウム塩、硫酸エチルアンモニウム塩、硫酸ブチルアンモニウム塩、ビニルスルホン酸ナトリウム塩、1−アリスルホン酸ナトリウム塩、2−アリルスルホン酸ナトリウム塩、メトキシメチルスルホン酸ナトリウム塩、エトキシメチルスルホン酸アンモニウム塩、3−エトキシプロピルスルホン酸ナトリウム塩、メトキシメチルスルホン酸ナトリウム塩、エトキシメチルスルホン酸アンモニウム塩、3−エトキシプロピルスルホン酸ナトリウム塩、スルホコハク酸ナトリウム塩などのスルホン酸及びその塩;プロピオンアミドアクリルアミド、メチル尿素ニコチンアミドコハク酸アミドスルファニルアミドなどのアミドポリグリセリンポリグリセリンエステルなどが挙げられる。中でも好ましい水溶性高分子は、プルラン、カルボキシメチルセルロース、ポリメタクリル酸、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール及びポリビニルピロリドン、並びにそれらのエステル及びアンモニウム塩である。

0060

・ 前記実施形態の研磨用組成物は、防腐剤防カビ剤及び防錆剤のような公知の添加剤を必要に応じてさらに含有してもよい。
・ 前記実施形態の研磨用組成物は一剤型であってもよいし、二剤型を始めとする多剤型であってもよい。

0061

・ 前記実施形態の研磨用組成物は、研磨用組成物の原液を水で希釈することによって調製されてもよい。
・ 前記実施形態の研磨用組成物は、半導体デバイスの配線を形成するための研磨以外の用途で使用されてもよい。

0062

次に、本発明の実施例及び比較例を説明する。
酸化剤、防食剤、界面活性剤、砥粒及び酸を水に混合して実施例1〜40及び比較例1〜20の研磨用組成物を調製した。実施例1〜40及び比較例1〜20の研磨用組成物中の界面活性剤及び防食剤の詳細を表1に示す。なお、表1には示していないが、実施例1〜40及び比較例1〜20の研磨用組成物はいずれも、酸化剤として過酸化水素を3g/L、砥粒として平均一次粒子径が30nmのコロイダルシリカを7質量%、酸としてイセチオン酸を11g/L(0.09mol/L)を含有している。

0063

実施例1〜40及び比較例1〜20の各研磨用組成物を用いて、銅ブランケットウェーハの表面を表2に記載の条件で60秒間研磨し、その後洗浄した。研磨及び洗浄後の各ウェーハの表面に存在する0.2μm以上の大きさの欠陥の数を、表面欠陥装置(SP−1、KLA-Tencor社製)を用いて計測した。さらに、この欠陥の中から各ウェーハにつき100個をランダムに選んで走査電子顕微鏡(RS−4000、日立ハイテク社製)で観察した。そして、図1(a)及び図1(b)の走査電子顕微鏡写真に見られるような、不定形の凸状であって二次電子像がウェーハ表面に比べて暗く見える特定の欠陥の数を計測した。各ウェーハにつき走査電子顕微鏡で観察した100個の欠陥に占めるそのような特定の欠陥の割合を当該ウェーハの総欠陥数に乗ずることにより、各ウェーハあたりの特定の欠陥の数を推定した。こうして推定される特定の欠陥の数が100個以下の場合には5(秀)、101個以上500個以下の場合には4(優)、501個以上1000個以下の場合には3(良)、1001個以上2000個以下の場合には2(可)、2001個以上の場合には1(不良)と評価した。この評価の結果を表1の“欠陥”欄に示す。なお、図1(a)及び図1(b)の各写真一辺の長さは約2.5μmに相当する。

0064

粒度分布測定装置(UPA-UT151、日機装社製)を用いて、調製直後及び調製してから40℃で1週間保管した後の実施例1〜40及び比較例1〜20の各研磨用組成物中のコロイダルシリカのD90値(90%粒子径)を測定した。D90値は、各研磨用組成物中のコロイダルシリカの全粒子積算体積の90%以上になるまで粒子径の小さい順に粒子の体積を積算したときに最後に積算される粒子の粒子径に等しい。1週間保管した後の各研磨用組成物で測定されたD90値を、同じ研磨用組成物の調製直後に測定されたD90値で除した値が1.05以下の場合には5(秀)、1.06以上1.10以下の場合には4(優)、1.11以上1.20以下の場合には3(良)、1.21以上1.50以下の場合には2(可)、1.51以上の場合には1(不良)と評価した。この評価の結果を表1の“分散性”欄に示す。

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