(57)【要約】【課題】ハードレーザーマーク周縁の隆起部分の低減及びヘイズの低減の少なくとも一方を達成するのに有用な添加成分を含む新規の化学機械研磨組成物及びリンス組成物、並びにそれらを用いた基材の化学機械研磨方法及びリンス方法を提供する。【解決手段】研磨剤、塩基性成分、第４級ポリアンモニウム塩、炭素数６以上の第４級アンモニウム塩、及びアミド構造を有するアルキル化されたポリマーからなる群より選択される少なくとも１種の化合物、並びに水性キャリヤーを含む化学機械研磨組成物、上記少なくとも１種の化合物、及び水性キャリヤーを含むリンス組成物、並びにそれらを用いた基材の化学機械研磨方法及びリンス方法が提供される。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨剤、
塩基性成分、
第４級ポリアンモニウム塩、炭素数６以上の第４級アンモニウム塩、及びアミド構造を有するアルキル化されたポリマーからなる群より選択される少なくとも１種の化合物、並びに
水性キャリヤー
を含む、化学機械研磨組成物。
【請求項２】
前記少なくとも１種の化合物が、第４級ポリアンモニウム塩、炭素数６以上の第４級アンモニウム塩、及びアミド構造を有するアルキル化されたポリマーのうち２種以上を含む、請求項１に記載の化学機械研磨組成物。
【請求項３】
前記少なくとも１種の化合物が第４級ポリアンモニウム塩を含み、前記第４級ポリアンモニウム塩が下記一般式（１）：
【化１】
2020203980.tif 000017
を有し、式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5及びＲ6が独立して置換又は非置換の直鎖又は分枝の炭素数１〜６のアルキル基であり、Ａが独立して置換又は非置換の直鎖又は分枝の炭素数１〜３０のアルキレン基であり、ｎが１〜１０の整数であり、Ｘ-が対イオンである、請求項１又は２に記載の化学機械研磨組成物。
【請求項４】
前記第４級ポリアンモニウム塩が第４級ジアンモニウム塩であり、前記一般式（１）中のＡが置換又は非置換の直鎖又は分枝の炭素数１〜１５のアルキレン基であり、ｎが１である、請求項３に記載の化学機械研磨組成物。
【請求項５】
前記少なくとも１種の化合物が炭素数６以上の第４級アンモニウム塩を含み、前記炭素数６以上の第４級アンモニウム塩が下記一般式（２）：
【化２】
2020203980.tif 000018
を有し、式中、Ｒ7、Ｒ8及びＲ9が独立して置換若しくは非置換の直鎖若しくは分枝の炭素数１〜６のアルキル基又はベンジル基であり、Ｒ10が置換又は非置換の直鎖又は分枝の炭素数２〜３０のアルキル基であり、Ｙ-が対イオンである、請求項１又は２に記載の化学機械研磨組成物。
【請求項６】
前記少なくとも１種の化合物がアミド構造を有するアルキル化されたポリマーを含み、前記アミド構造を有するアルキル化されたポリマーがアルキル化されたポリビニルピロリドンである、請求項１又は２に記載の化学機械研磨組成物。
【請求項７】
水酸化テトラメチルアンモニウムをさらに含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の化学機械研磨組成物。
【請求項８】
前記アミド構造を有するアルキル化されたポリマーとは異なる水溶性高分子をさらに含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の化学機械研磨組成物。
【請求項９】
前記水溶性高分子がポリビニルピロリドン、ポリビニルアセトアミド、セルロース誘導体、及びポリビニルアルコール構造単位を含む重合体からなる群より選択される少なくとも１種を含む、請求項８に記載の化学機械研磨組成物。
【請求項１０】
第４級ポリアンモニウム塩、炭素数６以上の第４級アンモニウム塩、及びアミド構造を有するアルキル化されたポリマーからなる群より選択される少なくとも１種の化合物、並びに
水性キャリヤー
を含む、リンス組成物。
【請求項１１】
前記少なくとも１種の化合物が、第４級ポリアンモニウム塩、炭素数６以上の第４級アンモニウム塩、及びアミド構造を有するアルキル化されたポリマーのうち２種以上を含む、請求項１０に記載のリンス組成物。
【請求項１２】
前記少なくとも１種の化合物が第４級ポリアンモニウム塩を含み、前記第４級ポリアンモニウム塩が下記一般式（１）：
【化３】
2020203980.tif 000019
を有し、式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5及びＲ6が独立して置換又は非置換の直鎖又は分枝の炭素数１〜６のアルキル基であり、Ａが独立して置換又は非置換の直鎖又は分枝の炭素数１〜３０のアルキレン基であり、ｎが１〜１０の整数であり、Ｘ-が対イオンである、請求項１０又は１１に記載のリンス組成物。
【請求項１３】
前記第４級ポリアンモニウム塩が第４級ジアンモニウム塩であり、前記一般式（１）中のＡが置換又は非置換の直鎖又は分枝の炭素数１〜１５のアルキレン基であり、ｎが１である、請求項１２に記載のリンス組成物。
【請求項１４】
前記少なくとも１種の化合物が炭素数６以上の第４級アンモニウム塩を含み、前記炭素数６以上の第４級アンモニウム塩が下記一般式（２）：
【化４】
2020203980.tif 000020
を有し、式中、Ｒ7、Ｒ8及びＲ9が独立して置換若しくは非置換の直鎖若しくは分枝の炭素数１〜６のアルキル基又はベンジル基であり、Ｒ10が置換又は非置換の直鎖又は分枝の炭素数２〜３０のアルキル基であり、Ｙ-が対イオンである、請求項１０又は１１に記載のリンス組成物。
【請求項１５】
前記少なくとも１種の化合物がアミド構造を有するアルキル化されたポリマーを含み、前記アミド構造を有するアルキル化されたポリマーがアルキル化されたポリビニルピロリドンである、請求項１０又は１１に記載のリンス組成物。
【請求項１６】
水酸化テトラメチルアンモニウムをさらに含む、請求項１０〜１５のいずれか１項に記載のリンス組成物。
【請求項１７】
前記アミド構造を有するアルキル化されたポリマーとは異なる水溶性高分子をさらに含む、請求項１０〜１６のいずれか１項に記載のリンス組成物。
【請求項１８】
前記水溶性高分子がポリビニルピロリドン、ポリビニルアセトアミド、セルロース誘導体、及びポリビニルアルコール構造単位を含む重合体からなる群より選択される少なくとも１種を含む、請求項１７に記載のリンス組成物。
【請求項１９】
基材を研磨パッド及び請求項１〜９のいずれか１項に記載の化学機械研磨組成物と接触させる工程、
前記基材に対して前記研磨パッドを前記化学機械研磨組成物をそれらの間に置いて動かす工程、並びに
前記基材の少なくとも一部をすり減らして前記基材を研磨する工程
を含む、基材の化学機械研磨方法。
【請求項２０】
化学機械研磨後の基材を研磨パッド及び請求項１０〜１８のいずれか１項に記載のリンス組成物と接触させる工程、並びに
前記基材に対して前記研磨パッドを前記リンス組成物をそれらの間に置いて動かす工程
を含む、基材のリンス方法。
【請求項２１】
それぞれ研磨パッドが貼付された上定盤及び下定盤と基材を保持するための少なくとも１つの保持孔を有するキャリヤープレートとを備えた研磨装置を用いた基材の化学機械研磨方法であって、
前記キャリヤープレートの少なくとも１つの保持孔に前記基材を保持し、次いで前記キャリヤープレートをそれぞれ研磨パッドが貼付された前記上定盤と前記下定盤の間に挟み込む工程、並びに
前記基材の研磨面に請求項１〜９のいずれか１項に記載の化学機械研磨組成物を供給しながら、前記キャリヤープレートを自転及び公転させて前記基材の両面を同時に研磨する工程
を含む、基材の化学機械研磨方法。
【請求項２２】
それぞれ研磨パッドが貼付された上定盤及び下定盤と基材を保持するための少なくとも１つの保持孔を有するキャリヤープレートとを備えた研磨装置を用いた基材のリンス方法であって、
化学機械研磨後の基材の研磨面に請求項１０〜１８のいずれか１項に記載のリンス組成物を供給しながら、前記キャリヤープレートを自転及び公転させる工程
を含む、基材のリンス方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化学機械研磨組成物及びリンス組成物、並びにそれらを用いた基材の化学機械研磨方法及びリンス方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造に用いられるシリコンウェハ等の基材は、その表面品質が厳密に要求されるものであり、このような表面品質を確保するために、従来から化学機械研磨（ＣＭＰ）技術が利用されている。一般的に、シリコンウェハ等の基材のＣＭＰは複数の工程からなり、例えば、予備研磨工程と仕上げ研磨工程とを含む。
【０００３】
予備研磨工程では、比較的研磨力の強い研磨スラリーを用いて基材の表面を研磨することにより、基材の形状や表面状態が効率よく整えられる。一方で、仕上げ研磨工程では、一般的に予備研磨工程に比べて研磨力の弱い研磨スラリーを用いて予備研磨工程後の基材の表面品位が向上される。
【０００４】
シリコンウェハ等の基材には、識別などの目的で、その表面にレーザー光を照射することによりバーコード、数字、記号等のマーク（ハードレーザーマーク）が付与されることがある。レーザー光のエネルギーによりハードレーザーマーク周縁部がポリシリコン化等の変質を生じて硬くなっていることにより、予備研磨工程において従来の一般的な研磨組成物では、ハードレーザーマーク周縁部に隆起部分が発生することがある。このようなハードレーザーマーク周縁部の隆起によって基材の平坦度が低下して半導体生産の歩留まりに大きな影響を与える虞がある。
【０００５】
特許文献１では、シリコンウェーハの研磨に使用するための研磨用組成物であって、シリカ粒子、弱酸塩および第４級アンモニウム化合物を含み、前記シリカ粒子のＢＥＴ平均粒子径が５０ｎｍ以下であり、当該研磨用組成物における前記第４級アンモニウム化合物の含有量Ｙ［モル／Ｌ］が式（１）０．８０≦（Ｙ／Ｙ0）を満たす研磨用組成物（ここで、Ｙ0［モル／Ｌ］は、前記第４級アンモニウム化合物と前記弱酸塩との理論緩衝比Ａと、前記研磨用組成物における前記弱酸塩の含有量Ｘ［モル／Ｌ］と、前記研磨用組成物に含まれる前記第４級アンモニウム化合物のうち前記シリカ粒子に吸着されている量Ｂ［モル／Ｌ］とに基づいて、式（２）Ｙ0＝ＡＸ＋Ｂにより定義される量である。）が記載されている。また、特許文献１では、上記の研磨用組成物によれば、第４級アンモニウム化合物と弱酸塩との緩衝作用を効果的に利用することにより、研磨中における研磨用組成物のｐＨ変動を好適に抑制し、良好な研磨能率を維持することができるため、ハードレーザーマーク周縁の隆起を効率よく解消することができると記載されている。
【０００６】
また、シリコンウェハ等の基材のＣＭＰにおいては、近年の需要増加、半導体デバイスの高性能化及び高集積化に伴い、生産性の向上に加えて、その表面品質の向上がますます強く求められている。とりわけ、コンピュータに使用される大規模集積回路（ＵＬＳＩ）等の高集積化及び高速化を実現するために、半導体デバイスのデザインルールの微細化が年々進んでいる。それに伴い、従来問題とされなかったナノレベルの表面欠陥を管理することの重要性が高まっている。
【０００７】
シリコンウェハ等の基材の表面欠陥の管理には一般的に表面欠陥検査装置が用いられる。当該表面欠陥検査装置によって検出される欠陥には、研磨工程やその後のリンス工程等で除去しきれなかった基材上の異物及び残渣が含まれる。このような表面欠陥検査装置としては、例えば、レーザー光などの光を基材表面に照射し、当該基材表面で発生した反射光又は散乱光を検出することにより、基材表面に存在する欠陥を検出するものが一般に知られている。
【０００８】
一方で、基材表面にこのような強い光を照射すると、基材表面の粗さに起因する乱反射により曇りが見られることがある。この曇りはヘイズと呼ばれ、ヘイズは基材の表面粗さと密接に関係していることから、当該表面粗さの尺度として用いることができる。近年、表面欠陥検査装置の急速な進歩により、表面欠陥をナノレベルまで観察できるようになったものの、基材表面にヘイズがあると、当該ヘイズにより生じる乱反射光がバックグラウンドノイズとなって表面欠陥検査装置による欠陥検出の妨げになることがある。このため、管理しようとする表面欠陥のサイズが小さくなるにつれ、予備研磨工程や仕上げ研磨工程等の研磨工程において適切により低い表面粗さを達成してヘイズレベルを低減する必要性が高まっている。
【０００９】
特許文献２では、シリコン基板を研磨する方法であって、前記シリコン基板を予備研磨する予備研磨工程を含み、該予備研磨工程は、研磨対象のシリコン基板に対し、第１研磨スラリーおよび第２研磨スラリーを、この順に、該シリコン基板の研磨途中で切り替えて供給することを包含し、ここで、前記第２研磨スラリーとしては、砥粒Ａ2を含み、該砥粒Ａ2の体積平均径（Ｍv）が前記第１研磨スラリーに含まれる砥粒Ａ1の体積平均径（Ｍv）より小さく、かつ前記砥粒Ａ2のＢＥＴ径（ＤBET）に対する該砥粒Ａ2のＭvの比（Ｍv／ＤBET）が前記砥粒Ａ1のＢＥＴ径（ＤBET）に対する該砥粒Ａ1のＭvの比（Ｍv／ＤBET）以下であるものを使用する研磨方法が記載されている。また、特許文献２では、砥粒Ａ1を含む第１研磨スラリーと、上記砥粒Ａ1との関係でＭvがより小さくかつＭv／ＤBETが同等以下である砥粒Ａ2を含む第２研磨スラリーとを、研磨途中で切り替えて供給する予備研磨工程によると、ハードレーザーマーク周縁の隆起の解消と表面粗さの低減とを好適に両立し得ることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１５−２３３０３１号公報
【特許文献２】特開２０１７−１８３３５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１では、上記のとおり、ハードレーザーマーク周縁の隆起を解消することができる添加成分として第４級アンモニウム化合物の使用が教示されている。しかしながら、特許文献１では、当該第４級アンモニウム化合物として水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）しか具体的には開示されておらず、他の第４級アンモニウム化合物がハードレーザーマーク周縁の隆起を解消できるか否かについては必ずしも十分な検討はなされていない。また、特許文献１では、第４級アンモニウム化合物が表面粗さ又はヘイズの低減に及ぼす影響については何ら検討はなされていない。
【００１２】
特許文献２では、上記のとおり、予備研磨工程において、体積平均径及びＢＥＴ径によって規定されるパラメータの観点で２種の異なる砥粒を使用することにより、ハードレーザーマーク周縁の隆起の解消と表面粗さの低減とを両立することについて検討がされている。しかしながら、ハードレーザーマーク周縁の隆起の解消や、表面粗さの低減ひいてはヘイズの低減を実現し得る添加成分については何ら十分な検討はなされていない。
【００１３】
先に述べたとおり、ハードレーザーマークの付与に起因する当該ハードレーザーマーク周縁の隆起部分の適切な除去は、基材の平坦度を向上させ、ひいては半導体生産における歩留まりを向上させるという観点から非常に重要であり、また、近年の半導体デバイスの高性能化及び高集積化に伴い、シリコンウェハ等の基材についてより低い表面粗さを達成してヘイズレベルを低減する必要性が高まっている。したがって、予備研磨工程や仕上げ研磨工程等の研磨工程の際に使用される研磨組成物や、さらには研磨工程後のリンス工程において使用されるリンス組成物について、ハードレーザーマークの付与に起因する当該ハードレーザーマーク周縁の隆起部分の低減及び／又はヘイズの低減に有効に作用し得る添加成分が当技術分野で求められており、このような添加成分を含む研磨組成物及びリンス組成物に対するニーズがある。
【００１４】
そこで、本発明は、ハードレーザーマーク周縁の隆起部分の低減及びヘイズの低減の少なくとも一方を達成するのに有用な添加成分を含む新規の化学機械研磨組成物及びリンス組成物、並びにそれらを用いた基材の化学機械研磨方法及びリンス方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成する本発明は下記のとおりである。
（１）研磨剤、
塩基性成分、
第４級ポリアンモニウム塩、炭素数６以上の第４級アンモニウム塩、及びアミド構造を有するアルキル化されたポリマーからなる群より選択される少なくとも１種の化合物、並びに
水性キャリヤー
を含む、化学機械研磨組成物。
（２）前記少なくとも１種の化合物が、第４級ポリアンモニウム塩、炭素数６以上の第４級アンモニウム塩、及びアミド構造を有するアルキル化されたポリマーのうち２種以上を含む、上記（１）に記載の化学機械研磨組成物。
（３）前記少なくとも１種の化合物が第４級ポリアンモニウム塩を含み、前記第４級ポリアンモニウム塩が下記一般式（１）：
【化１】
2020203980.tif 000002
を有し、式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5及びＲ6が独立して置換又は非置換の直鎖又は分枝の炭素数１〜６のアルキル基であり、Ａが独立して置換又は非置換の直鎖又は分枝の炭素数１〜３０のアルキレン基であり、ｎが１〜１０の整数であり、Ｘ-が対イオンである、上記（１）又は（２）に記載の化学機械研磨組成物。
（４）前記第４級ポリアンモニウム塩が第４級ジアンモニウム塩であり、前記一般式（１）中のＡが置換又は非置換の直鎖又は分枝の炭素数１〜１５のアルキレン基であり、ｎが１である、上記（３）に記載の化学機械研磨組成物。
（５）前記少なくとも１種の化合物が炭素数６以上の第４級アンモニウム塩を含み、前記炭素数６以上の第４級アンモニウム塩が下記一般式（２）：
【化２】
2020203980.tif 000003
を有し、式中、Ｒ7、Ｒ8及びＲ9が独立して置換若しくは非置換の直鎖若しくは分枝の炭素数１〜６のアルキル基又はベンジル基であり、Ｒ10が置換又は非置換の直鎖又は分枝の炭素数２〜３０のアルキル基であり、Ｙ-が対イオンである、上記（１）又は（２）に記載の化学機械研磨組成物。
（６）前記少なくとも１種の化合物がアミド構造を有するアルキル化されたポリマーを含み、前記アミド構造を有するアルキル化されたポリマーがアルキル化されたポリビニルピロリドンである、上記（１）又は（２）に記載の化学機械研磨組成物。
（７）水酸化テトラメチルアンモニウムをさらに含む、上記（１）〜（６）のいずれか１項に記載の化学機械研磨組成物。
（８）前記アミド構造を有するアルキル化されたポリマーとは異なる水溶性高分子をさらに含む、上記（１）〜（７）のいずれか１項に記載の化学機械研磨組成物。
（９）前記水溶性高分子がポリビニルピロリドン、ポリビニルアセトアミド、セルロース誘導体、及びポリビニルアルコール構造単位を含む重合体からなる群より選択される少なくとも１種を含む、上記（８）に記載の化学機械研磨組成物。
（１０）第４級ポリアンモニウム塩、炭素数６以上の第４級アンモニウム塩、及びアミド構造を有するアルキル化されたポリマーからなる群より選択される少なくとも１種の化合物、並びに
水性キャリヤー
を含む、リンス組成物。
（１１）前記少なくとも１種の化合物が、第４級ポリアンモニウム塩、炭素数６以上の第４級アンモニウム塩、及びアミド構造を有するアルキル化されたポリマーのうち２種以上を含む、上記（１０）に記載のリンス組成物。
（１２）前記少なくとも１種の化合物が第４級ポリアンモニウム塩を含み、前記第４級ポリアンモニウム塩が下記一般式（１）：
【化３】
2020203980.tif 000004
を有し、式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5及びＲ6が独立して置換又は非置換の直鎖又は分枝の炭素数１〜６のアルキル基であり、Ａが独立して置換又は非置換の直鎖又は分枝の炭素数１〜３０のアルキレン基であり、ｎが１〜１０の整数であり、Ｘ-が対イオンである、上記（１０）又は（１１）に記載のリンス組成物。
（１３）前記第４級ポリアンモニウム塩が第４級ジアンモニウム塩であり、前記一般式（１）中のＡが置換又は非置換の直鎖又は分枝の炭素数１〜１５のアルキレン基であり、ｎが１である、上記（１２）に記載のリンス組成物。
（１４）前記少なくとも１種の化合物が炭素数６以上の第４級アンモニウム塩を含み、前記炭素数６以上の第４級アンモニウム塩が下記一般式（２）：
【化４】
2020203980.tif 000005
を有し、式中、Ｒ7、Ｒ8及びＲ9が独立して置換若しくは非置換の直鎖若しくは分枝の炭素数１〜６のアルキル基又はベンジル基であり、Ｒ10が置換又は非置換の直鎖又は分枝の炭素数２〜３０のアルキル基であり、Ｙ-が対イオンである、上記（１０）又は（１１）に記載のリンス組成物。
（１５）前記少なくとも１種の化合物がアミド構造を有するアルキル化されたポリマーを含み、前記アミド構造を有するアルキル化されたポリマーがアルキル化されたポリビニルピロリドンである、上記（１０）又は（１１）に記載のリンス組成物。
（１６）水酸化テトラメチルアンモニウムをさらに含む、上記（１０）〜（１５）のいずれか１項に記載のリンス組成物。
（１７）前記アミド構造を有するアルキル化されたポリマーとは異なる水溶性高分子をさらに含む、上記（１０）〜（１６）のいずれか１項に記載のリンス組成物。
（１８）前記水溶性高分子がポリビニルピロリドン、ポリビニルアセトアミド、セルロース誘導体、及びポリビニルアルコール構造単位を含む重合体からなる群より選択される少なくとも１種を含む、上記（１７）に記載のリンス組成物。
（１９）基材を研磨パッド及び上記（１）〜（９）のいずれか１項に記載の化学機械研磨組成物と接触させる工程、
前記基材に対して前記研磨パッドを前記化学機械研磨組成物をそれらの間に置いて動かす工程、並びに
前記基材の少なくとも一部をすり減らして前記基材を研磨する工程
を含む、基材の化学機械研磨方法。
（２０）化学機械研磨後の基材を研磨パッド及び上記（１０）〜（１８）のいずれか１項に記載のリンス組成物と接触させる工程、並びに
前記基材に対して前記研磨パッドを前記リンス組成物をそれらの間に置いて動かす工程
を含む、基材のリンス方法。
（２１）それぞれ研磨パッドが貼付された上定盤及び下定盤と基材を保持するための少なくとも１つの保持孔を有するキャリヤープレートとを備えた研磨装置を用いた基材の化学機械研磨方法であって、
前記キャリヤープレートの少なくとも１つの保持孔に前記基材を保持し、次いで前記キャリヤープレートをそれぞれ研磨パッドが貼付された前記上定盤と前記下定盤の間に挟み込む工程、並びに
前記基材の研磨面に上記（１）〜（９）のいずれか１項に記載の化学機械研磨組成物を供給しながら、前記キャリヤープレートを自転及び公転させて前記基材の両面を同時に研磨する工程
を含む、基材の化学機械研磨方法。
（２２）それぞれ研磨パッドが貼付された上定盤及び下定盤と基材を保持するための少なくとも１つの保持孔を有するキャリヤープレートとを備えた研磨装置を用いた基材のリンス方法であって、
化学機械研磨後の基材の研磨面に上記（１０）〜（１８）のいずれか１項に記載のリンス組成物を供給しながら、前記キャリヤープレートを自転及び公転させる工程
を含む、基材のリンス方法。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、添加成分として、第４級ポリアンモニウム塩、炭素数６以上の第４級アンモニウム塩、及びアミド構造を有するアルキル化されたポリマーからなる群より選択される少なくとも１種の化合物を使用することで、当該少なくとも１種の化合物を使用しない場合と比較して、とりわけ予備研磨においてハードレーザーマーク周縁の隆起部分を低減することができ、並びに／又は予備研磨及び仕上げ研磨の両方において基材表面のヘイズを低減することができる。したがって、このような添加成分を含む本発明の化学機械研磨組成物によれば、ハードレーザーマーク周縁の隆起部分を低減することで、基材の平坦度を向上させ、ひいては半導体生産における歩留まりを向上させることが可能となる。その代わりに又はそれに加えて、このような添加成分を含む本発明の化学機械研磨組成物によれば、基材表面のヘイズを低減することで表面欠陥検査装置による欠陥検出の際のバックグラウンドノイズを低減することができるため、当該表面欠陥検査装置を用いた微小な表面欠陥、例えばナノレベルの表面欠陥の検出及び管理を容易にすることができる。加えて、本発明の化学機械研磨組成物は、低抵抗率シリコンウェハ等の基材の研磨においても有効に使用することが可能である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜化学機械研磨組成物＞
本発明の化学機械研磨組成物は、
研磨剤、
塩基性成分、
第４級ポリアンモニウム塩、炭素数６以上の第４級アンモニウム塩、及びアミド構造を有するアルキル化されたポリマーからなる群より選択される少なくとも１種の化合物、並びに
水性キャリヤー
を含むことを特徴としている。
【００１８】
先に述べたとおり、識別などの目的で、シリコンウェハなどの基材表面にレーザー光を照射することにより付与されるハードレーザーマーク（以下、「ＨＬＭ」とも称する）に関連して、予備研磨工程においてＨＬＭ周縁の基材表面に隆起が生じることが知られているが、このような隆起部分を適切に除去することは基材の平坦度を向上させ、ひいては半導体生産における歩留まりを向上させるという観点から非常に重要である。また、近年の半導体デバイスの高性能化及び高集積化に伴い、従来問題とされなかったナノレベルの表面欠陥を管理することの重要性が高まっており、これに関連して、シリコンウェハ等の基材についてより低い表面粗さを達成してヘイズレベルを低減する必要性が高まっている。
【００１９】
そこで、本発明者らは、ＨＬＭの付与に起因する当該ＨＬＭ周縁の隆起部分の低減及び基材表面におけるヘイズの低減の少なくとも一方、好ましくは両方を達成するのに有用な化学機械研磨組成物及びリンス組成物中の添加成分について検討を行った。その結果として、本発明者らは、このような添加成分として、第４級ポリアンモニウム塩、炭素数６以上の第４級アンモニウム塩、及びアミド構造を有するアルキル化されたポリマーからなる群より選択される少なくとも１種の化合物を使用することで、当該少なくとも１種の化合物を使用しない場合と比較して、とりわけ予備研磨においてＨＬＭ周縁の隆起部分を低減することができること、並びに／又は予備研磨及び仕上げ研磨の両方において基材表面のヘイズを低減することができることを見出した。加えて、本発明者らは、上記少なくとも１種の化合物を使用した場合には、一般に化学機械研磨が難しいことが知られている低抵抗率シリコンウェハ等の基材であっても、当該少なくとも１種の化合物を使用しない場合と比較して研磨速度を改善することでき、さらにはヘイズ及び表面欠陥を低減することができることを見出した。
【００２０】
したがって、このような添加成分を含む本発明の化学機械研磨組成物によれば、ＨＬＭ周縁の隆起部分を低減することで、基材の平坦度を向上させ、ひいては半導体生産における歩留まりを向上させることが可能となる。その代わりに又はそれに加えて、このような添加成分を含む本発明の化学機械研磨組成物によれば、基材表面のヘイズを低減することで表面欠陥検査装置による欠陥検出の際のバックグラウンドノイズを低減することができるため、当該表面欠陥検査装置を用いた微小な表面欠陥、例えばナノレベルの表面欠陥の検出及び管理を容易にすることができる。さらに、本発明によれば、上記の添加成分は、化学機械研磨組成物だけでなく、リンス組成物において使用した場合においても同様の効果を達成することが可能である。加えて、本発明の化学機械研磨組成物は、低抵抗率シリコンウェハ等の基材の研磨においても有効に使用することが可能である。
【００２１】
［研磨剤］
本発明における研磨剤は、シリコンウェハ等の半導体基材の化学機械研磨において当業者に公知の任意の適切な研磨剤であってよい。特に限定されないが、研磨剤は、例えば、アルミナ（例えば、α−アルミナ、γ−アルミナ、δ−アルミナ、及びヒュームドアルミナ）、シリカ（例えば、コロイダルシリカ、沈殿シリカ、ヒュームドシリカ）、セリア、チタニア、ジルコニア、ゲルマニア、マグネシア、それらの共形成された製品、及びそれらの任意の組み合わせからなる群より選択される研磨剤であってよい。好ましくは、研磨剤は、アルミナ、シリカ、セリア、ジルコニア及びそれらの組み合わせからなる群より選択され、より好ましくは、シリカ、特にはコロイダルシリカ又はセリアであり、最も好ましくはコロイダルシリカである。
【００２２】
本発明においては、研磨剤は、任意の適切な粒子サイズを有することができる。特に限定されないが、例えば、研磨剤は、０．０１μｍ以上、０．０１５μｍ以上、０．０２μｍ以上、又は０．０２５μｍ以上であり、かつ３μｍ以下、１．５μｍ以下、０．８μｍ以下、０．５μｍ以下、又は０．１μｍ以下の平均一次粒子サイズを有することができる。基材の研磨速度を向上させるという観点からは、研磨剤は、好ましくは０．０１〜１．５μｍ、より好ましくは０．０１〜０．５μｍ、最も好ましくは０．０１〜０．１μｍの平均一次粒子サイズを有する。さらに、一次粒子が凝集して二次粒子を形成している場合には、研磨速度を向上させるという観点及び被研磨物である基材の表面粗さを低減させるという観点から、研磨剤は、好ましくは０．０２〜３μｍ、より好ましくは０．０２〜１．０μｍ、最も好ましくは０．０２〜０．２μｍの平均二次粒子サイズを有する。研磨剤の平均一次粒子サイズは、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）又は透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により観察して画像解析を行うことにより求めることができる。また、平均二次粒子サイズは、動的光散乱法を用いて体積平均粒子サイズとして測定することができる。
【００２３】
研磨剤は、水性キャリヤーとその中に溶解又は懸濁している全成分の質量に基づいて、例えば、０．０１質量％以上、０．０２質量％以上、０．０５質量％以上、０．１質量％以上、又は０．５質量％以上であり、かつ５０質量％以下、２０質量％以下、１５質量％以下、１２質量％以下、又は１０質量％以下の量で化学機械研磨組成物中に存在してよい。研磨剤は、好ましくは０．０１〜３０質量％、より好ましくは０．０５〜２０質量％、最も好ましくは０．１〜１０質量％の量で化学機械研磨組成物中に存在してよい。
【００２４】
［塩基性成分］
本発明における塩基性成分は、シリコンウェハ等の半導体基材の表面に化学的に作用して研磨剤による機械研磨を助けることができる任意の成分であってよい。特に限定されないが、塩基性成分は、例えば、アンモニア、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、炭酸アンモニウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、エチレンジアミン、モノエタノールアミン、Ｎ−（β−アミノエチル）エタノールアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、無水ピペラジン、ピペラジン六水和物、１−（２−アミノエチル）ピペラジン、Ｎ−メチルピペラジン、及びそれらの任意の組み合わせからなる群より選択される化合物であってよい。好ましくは、塩基性成分は、アンモニア、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、炭酸アンモニウム、炭酸カリウム、及び炭酸ナトリウムからなる群より選択される。より好ましくは、塩基性成分は、アンモニア、水酸化カリウム、又は水酸化ナトリウムであり、最も好ましくは水酸化カリウムである。
【００２５】
塩基性成分は、水性キャリヤーとその中に溶解又は懸濁している全成分の質量に基づいて、例えば、０．００１質量％以上、０．００２質量％以上、０．００５質量％以上、０．０１質量％以上、又は０．１質量％以上であり、かつ５．０質量％以下、３．０質量％以下、１．５質量％以下、１．２質量％以下、又は１．０質量％以下の量で化学機械研磨組成物中に存在してよい。塩基性成分は、好ましくは０．００１〜５．０質量％、より好ましくは０．００５〜１．５質量％、最も好ましくは０．０１〜１．０質量％の量で化学機械研磨組成物中に存在してよい。
【００２６】
［添加成分］
本発明の化学機械研磨組成物は、第４級ポリアンモニウム塩、炭素数６以上の第４級アンモニウム塩、及びアミド構造を有するアルキル化されたポリマーからなる群より選択される少なくとも１種の化合物を含む。当該少なくとも１種の化合物は、第４級ポリアンモニウム塩、炭素数６以上の第４級アンモニウム塩、及びアミド構造を有するアルキル化されたポリマーのうち２種以上を含むものであってもよい。これらの化合物のうち少なくとも１種又は２種以上の組み合わせを添加成分として含むことで、それらの化合物を含まない場合と比較して、とりわけ予備研磨においてＨＬＭ周縁の隆起部分を低減することができ、並びに／又は予備研磨及び仕上げ研磨の両方において基材表面のヘイズを低減することができる。
【００２７】
また、例えば、抵抗率が１Ω・ｃｍ未満、特には０．０１０Ω・ｃｍ未満又は０．００２Ω・ｃｍ未満の低抵抗率シリコンウェハなどの基材はエッチングの困難さから、一般的に化学機械研磨が困難であることが知られている。しかしながら、本発明によれば、第４級ポリアンモニウム塩、炭素数６以上の第４級アンモニウム塩、及びアミド構造を有するアルキル化されたポリマーからなる群より選択される少なくとも１種の化合物を使用することで、１Ω・ｃｍ以上の抵抗率を有する一般的な基材だけでなく、０．００２Ω・ｃｍ未満の抵抗率を有する低抵抗率基材であっても、研磨速度を向上させるとともに、ヘイズ及び表面欠陥を低減することも可能である。また、本発明によれば、上記の少なくとも１種の化合物を使用することで、研磨速度を向上させるための添加剤として一般に知られているトリエチレンテトラミン等のアミン化合物を使用した場合や、研磨剤を増量した場合よりも顕著に優れた研磨速度を達成することが可能である。
【００２８】
上記少なくとも１種の化合物の含有量（当該少なくとも１種の化合物が２種以上の化合物の組み合わせの場合には、それらの合計の含有量）は、水性キャリヤーとその中に溶解又は懸濁している全成分の質量に基づいて、例えば、０．００１質量％以上、０．００２質量％以上、０．００５質量％以上、０．０１質量％以上、又は０．１質量％以上であり、かつ１０．０質量％以下、５．０質量％以下、３．０質量％以下、１．０質量％以下、又は０．５質量％以下であってよい。上記少なくとも１種の化合物は、好ましくは０．００１〜１０．０質量％、より好ましくは０．００５〜５．０質量％、最も好ましくは０．０１〜３．０質量％であってよい。
【００２９】
［第４級ポリアンモニウム塩］
第４級ポリアンモニウム塩は、特に限定されないが、例えば、下記一般式（１）：
【化５】
2020203980.tif 000006
を有していてもよく、式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5及びＲ6は独立して置換又は非置換の直鎖又は分枝の炭素数１〜６のアルキル基であり、Ａは独立して置換又は非置換の直鎖又は分枝の炭素数１〜３０のアルキレン基であり、ｎは１〜１０の整数であり、Ｘ-は対イオンである。
【００３０】
一般式（１）中のＲ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5及びＲ6は、例えば、独立して置換又は非置換のメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、イソペンチル基、ｓｅｃ−ペンチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、ネオペンチル基、ｎ−ヘキシル基、イソヘキシル基、ｓｅｃ−ヘキシル基、又はｔｅｒｔ−ヘキシル基であってもよく、好ましくは置換又は非置換のメチル基、エチル基、又はｎ−プロピル基である。Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5及びＲ6は、例えば、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子）、ヒドロキシル基、アミノ基、アルキルアミノ基（例えば、メチルアミノ基、エチルアミノ基）、ジアルキルアミノ基（例えば、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基）などで置換されていてもよいし又は置換されていなくてもよい。例えば、本発明の特定の実施態様においては、Ｒ1及びＲ6は、メチル基、エチル基又はｎ−プロピル基であり、これらの基は、必要に応じて、ハロゲン原子、ヒドロキシル基及び／又はジメチルアミノ基で置換されており、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4及びＲ5は非置換のメチル基である。
【００３１】
一般式（１）中のＡは、直鎖又は分枝の炭素数１〜３０の任意のアルキレン基であってよく、当該アルキレン基は、例えば、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子）、ヒドロキシル基、アミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基等で置換されていてもよいし又は置換されていなくてもよい。Ａの炭素数は１〜３０の範囲内で適切に決定すればよいが、より大きなカチオン部分を有する第４級ポリアンモニウム塩がＨＬＭ周縁の隆起部分を低減するのに有効であると考えられることから、炭素数は、好ましくは３〜３０、より好ましくは５〜３０、最も好ましくは１０〜３０の整数である。例えば、本発明の特定の実施態様においては、Ａは直鎖の炭素数５〜２０のアルキレン基であり、必要に応じてハロゲン原子又はヒドロキシル基で置換されていてもよい。
【００３２】
一方で、重合度のより大きな第４級ポリアンモニウム塩を使用すると、組成物中に含まれるシリカ等の研磨剤を凝集させる場合がある。このような場合には、得られた組成物を化学機械研磨において使用することができないか、又は得られた組成物の研磨性能を大幅に低下させてしまう虞がある。したがって、一般式（１）中のｎは、一般的には１〜１００の整数であり、好ましくは１〜５０、より好ましくは１〜１０、最も好ましくは１〜３の整数である。本発明において、第４級ポリアンモニウム塩は、任意の適切な分子量を有することができる。特に限定されないが、第４級ポリアンモニウム塩は、一般的には約１，５０００以下、例えば７，５００以下又は１，５００以下の平均分子量を有することができる。
【００３３】
一般式（１）中のＸ-は任意の適切な対イオンであってよく特に限定されないが、例えば、水酸化物イオン、ハロゲン化物イオン（例えば、フッ化物イオン、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン）、硝酸イオン、硫酸水素イオン、スルファミン酸イオン、シアン化物イオン、及びチオシアン酸イオンからなる群より選択されるものであってよい。好ましくは、Ｘ-は、水酸化物イオン、ハロゲン化物イオン、特には塩化物イオン、及び臭化物イオンからなる群より選択される。
【００３４】
上記の第４級ポリアンモニウム塩のより具体な例としては、特に限定されないが、例えば、上記一般式（１）中のＡが置換又は非置換の直鎖又は分枝の炭素数１〜３０、好ましくは炭素数１〜１５のアルキレン基であり、ｎが１である第４級ジアンモニウム塩、すなわち下記一般式（１ａ）を有する第４級ジアンモニウム塩が挙げられる。当該一般式（１ａ）中のＲ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6及びＸ-は、一般式（１）に関連して上で説明したとおりである。
【化６】
2020203980.tif 000007
当該第４級ジアンモニウム塩を構成するカチオン部分の具体例は、特に限定されないが、例えば、メチレンビス（トリメチルアンモニウム）イオン、メチレンビス（エチルジメチルアンモニウム）イオン、メチレンビス（ジメチルプロピルアンモニウム）イオン、メチレンビス（トリエチルアンモニウム）イオン、エチレンビス（トリメチルアンモニウム）イオン、エチレンビス（エチルジメチルアンモニウム）イオン、エチレンビス（ジメチルプロピルアンモニウム）イオン、エチレンビス（トリエチルアンモニウム）イオン、トリメチレンビス（トリメチルアンモニウム）イオン、トリメチレンビス（エチルジメチルアンモニウム）イオン、トリメチレンビス（ジメチルプロピルアンモニウム）イオン、トリメチレンビス（トリエチルアンモニウム）イオン、テトラメチレンビス（トリメチルアンモニウム）イオン、テトラメチレンビス（エチルジメチルアンモニウム）イオン、テトラメチレンビス（ジメチルプロピルアンモニウム）イオン、テトラメチレンビス（トリエチルアンモニウム）イオン、ペンタメチレンビス（トリメチルアンモニウム）イオン、ペンタメチレンビス（エチルジメチルアンモニウム）イオン、ペンタメチレンビス（ジメチルプロピルアンモニウム）イオン、ペンタメチレンビス（トリエチルアンモニウム）イオン、ヘキサメチレンビス（トリメチルアンモニウム）イオン、ヘキサメチレンビス（エチルジメチルアンモニウム）イオン、ヘキサメチレンビス（ジメチルプロピルアンモニウム）イオン、ヘキサメチレンビス（トリエチルアンモニウム）イオン、ヘプタメチレンビス（トリメチルアンモニウム）イオン、ヘプタメチレンビス（エチルジメチルアンモニウム）イオン、ヘプタメチレンビス（ジメチルプロピルアンモニウム）イオン、ヘプタメチレンビス（トリエチルアンモニウム）イオン、オクタメチレンビス（トリメチルアンモニウム）イオン、オクタメチレンビス（エチルジメチルアンモニウム）イオン、オクタメチレンビス（ジメチルプロピルアンモニウム）イオン、オクタメチレンビス（トリエチルアンモニウム）イオン、ノナメチレンビス（トリメチルアンモニウム）イオン、ノナメチレンビス（エチルジメチルアンモニウム）イオン、ノナメチレンビス（ジメチルプロピルアンモニウム）イオン、ノナメチレンビス（トリエチルアンモニウム）イオン、デカメチレンビス（トリメチルアンモニウム）イオン、デカメチレンビス（エチルジメチルアンモニウム）イオン、デカメチレンビス（ジメチルプロピルアンモニウム）イオン、デカメチレンビス（トリエチルアンモニウム）イオン、ウンデカメチレンビス（トリメチルアンモニウム）イオン、ウンデカメチレンビス（エチルジメチルアンモニウム）イオン、ウンデカメチレンビス（ジメチルプロピルアンモニウム）イオン、ウンデカメチレンビス（トリエチルアンモニウム）イオン、ドデカメチレンビス（トリメチルアンモニウム）イオン、ドデカメチレンビス（エチルジメチルアンモニウム）イオン、ドデカメチレンビス（ジメチルプロピルアンモニウム）イオン、ドデカメチレンビス（トリエチルアンモニウム）イオン、トリデカメチレンビス（トリメチルアンモニウム）イオン、トリデカメチレンビス（エチルジメチルアンモニウム）イオン、トリデカメチレンビス（ジメチルプロピルアンモニウム）イオン、トリデカメチレンビス（トリエチルアンモニウム）イオン、テトラデカメチレンビス（トリメチルアンモニウム）イオン、テトラデカメチレンビス（エチルジメチルアンモニウム）イオン、テトラデカメチレンビス（ジメチルプロピルアンモニウム）イオン、テトラデカメチレンビス（トリエチルアンモニウム）イオン、ペンタデカメチレンビス（トリメチルアンモニウム）イオン、ペンタデカメチレンビス（エチルジメチルアンモニウム）イオン、ペンタデカメチレンビス（ジメチルプロピルアンモニウム）イオン、及びペンタデカメチレンビス（トリエチルアンモニウム）イオンを含む。
【００３５】
本発明の特定の実施態様では、第４級ジアンモニウム塩は、上記のヘキサメチレンビス（トリメチルアンモニウム）イオン及びデカメチレンビス（トリメチルアンモニウム）イオン等を含むハロゲン化物、より具体的にはヘキサメチレンビス（トリメチルアンモニウムクロリド）及びデカメチレンビス（トリメチルアンモニウムブロミド）である。
【００３６】
また、上で例示されたカチオン部分におけるアルキル基は、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子）、ヒドロキシル基、アミノ基、アルキルアミノ基（例えば、メチルアミノ基、エチルアミノ基）、ジアルキルアミノ基（例えば、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基）などで置換されていてもよいし又は置換されていなくてもよい。例えば、上で例示されたヘキサメチレンビス（ジメチルプロピルアンモニウム）イオンを含む第４級ジアンモニウム塩は、下記式（１ｂ）：
【化７】
2020203980.tif 000008
で示されるように、窒素原子に結合するプロピル基が塩素原子やヒドロキシル基で置換されたハロゲン化物であってもよい。
【００３７】
別の第４級ポリアンモニウム塩のより具体的な例は、特に限定されないが、例えば、下記一般式（１ｃ）：
【化８】
2020203980.tif 000009
（式中、ｎ’は２〜１１の整数である）によって表され、末端にジメチルアミノ基を有する第４級ポリアンモニウム塩を含む。この第４級ポリアンモニウム塩は、一般式（１）中のＲ1が、塩素原子及びヒドロキシル基で置換されたｎ−プロピル基であり、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4及びＲ5がメチル基であり、Ｒ6がヒドロキシル基で置換され、さらに末端部分がジメチルアミノ基で置換されたｎ−プロピル基であり、Ａがヒドロキシル基で置換されたｎ−プロピレン基であり、Ｘ-がＣｌ-である化合物に相当する。上記の一般式（１）及び（１ａ）〜（１ｃ）で表される化合物及びこれらの一般式に関連して具体的に例示した化合物は、当業者に公知の任意の方法によって合成してもよいし又は商業的に入手することも可能である。
【００３８】
［炭素数６以上の第４級アンモニウム塩］
炭素数６以上の第４級アンモニウム塩は、特に限定されないが、例えば、下記一般式（２）：
【化９】
2020203980.tif 000010
を有していてもよく、式中、Ｒ7、Ｒ8及びＲ9は独立して置換若しくは非置換の直鎖若しくは分枝の炭素数１〜６のアルキル基又はベンジル基であり、好ましくはＲ7、Ｒ8及びＲ9はメチル基であるか、又はＲ7及びＲ8はメチル基でかつＲ9はベンジル基であり、Ｒ10は置換又は非置換の直鎖又は分枝の炭素数２〜３０のアルキル基であり、好ましくは非置換の直鎖又は分枝の炭素数２〜３０のアルキル基であり、Ｙ-は対イオンであり、好ましくはハロゲン化物イオンである。
【００３９】
一般式（２）中のＲ7、Ｒ8及びＲ9は、独立して置換又は非置換のメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、イソペンチル基、ｓｅｃ−ペンチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、ネオペンチル基、ｎ−ヘキシル基、イソヘキシル基、ｓｅｃ−ヘキシル基、ｔｅｒｔ−ヘキシル基、又はベンジル基であってもよい。Ｒ7、Ｒ8及びＲ9は、例えば、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子）、ヒドロキシル基、アミノ基、アルキルアミノ基（例えば、メチルアミノ基、エチルアミノ基）、ジアルキルアミノ基（例えば、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基）などで置換されていてもよいし又は置換されていなくてもよい。本発明の特定の実施態様においては、Ｒ7、Ｒ8及びＲ9は、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、又はベンジル基であり、これらの基は、ハロゲン原子、ヒドロキシル基等で置換されていてもよい。
【００４０】
一般式（２）中のＲ10は、直鎖又は分枝の炭素数２〜３０の任意のアルキル基であってよく、当該アルキル基は、例えば、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子）、ヒドロキシル基、アミノ基、アルキルアミノ基（例えば、メチルアミノ基、エチルアミノ基）、ジアルキルアミノ基（例えば、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基）などで置換されていてもよいし又は置換されていなくてもよい。Ｒ10のより具体的な例は、例えば、置換又は非置換のエチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、イソペンチル基、ｓｅｃ−ペンチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、ネオペンチル基、ｎ−ヘキシル基、イソヘキシル基、ｓｅｃ−ヘキシル基、ｔｅｒｔ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、イソヘプチル基、ｓｅｃ−ヘプチル基、ｔｅｒｔ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、イソオクチル基、ｓｅｃ−オクチル基、ｔｅｒｔ−オクチル基、ｎ−ノニル基、イソノニル基、ｓｅｃ−ノニル基、ｔｅｒｔ−ノニル基、ｎ−デシル基、イソデシル基、ｓｅｃ−デシル基、ｔｅｒｔ−デシル基、ｎ−ウンデシル基、イソウンデシル基、ｓｅｃ−ウンデシル基、ｔｅｒｔ−ウンデシル基、ネオウンデシル基、ｎ−ドデシル基、イソドデシル基、ｓｅｃ−ドデシル基、ｔｅｒｔ−ドデシル基、ネオドデシル基、ｎ−トリデシル基、イソトリデシル基、ｓｅｃ−トリデシル基、ｔｅｒｔ−トリデシル基、ネオトリデシル基、ｎ−テトラデシル基、イソテトラデシル基、ｓｅｃ−テトラデシル基、ｔｅｒｔ−テトラデシル基、ネオテトラデシル基、１−イソブチル−４−エチルオクチル基、ｎ−ペンタデシル基、イソペンタデシル基、ｓｅｃ−ペンタデシル基、ｔｅｒｔ−ペンタデシル基、ネオペンタデシル基、ｎ−ヘキサデシル基、イソヘキサデシル基、ｓｅｃ−ヘキサデシル基、ｔｅｒｔ−ヘキサデシル基、ネオヘキサデシル基、１−メチルペンタデシル基、ｎ−ヘプタデシル基、イソヘプタデシル基、ｓｅｃ−ヘプタデシル基、ｔｅｒｔ−ヘプタデシル基、ネオヘプタデシル基、ｎ−オクタデシル基、イソオクタデシル基、ｓｅｃ−オクタデシル基、ｔｅｒｔ−オクタデシル基、ネオオクタデシル基、ｎ−ノナデシル基、イソノナデシル基、ｓｅｃ−ノナデシル基、ｔｅｒｔ−ノナデシル基、ネオノナデシル基、１−メチルオクチル基、ｎ−イコシル基、イソイコシル基、ｓｅｃ−イコシル基、ｔｅｒｔ−イコシル基、及びネオイコシル基等を含む。本発明の特定の実施態様においては、Ｒ10は、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、又は炭素数８〜１８の直鎖アルキル基であり、これらの基は、ハロゲン原子、ヒドロキシル基等で置換されていてもよい。
【００４１】
より大きなカチオン部分を有する第４級アンモニウム塩がＨＬＭ周縁の隆起部分を低減するのに有効であると考えられる。したがって、ＨＬＭ周縁の隆起部分を低減するという観点では、Ｒ7〜Ｒ9のそれぞれは比較的長いか若しくは嵩高いアルキル基、例えば炭素数３以上、特には炭素数４以上の直鎖又は分枝のアルキル基であることが好ましい。その代わりに又はそれに加えて、同様の理由から、Ｒ10は長鎖又は嵩高いアルキル基、例えば炭素数７以上、特には炭素数８以上の直鎖又は分枝のアルキル基であることが好ましい。また、ＨＬＭ周縁の隆起部分を低減する観点から、Ｒ7〜Ｒ10の合計の炭素数は１０以上であることが好ましく、１５以上であることがより好ましい。一方で、炭素数の上限値は、特に限定されないが、一般的には５０以下、例えば４５以下又は４０以下であってもよい。
【００４２】
一般式（２）中のＹ-は任意の適切な対イオンであってよく特に限定されないが、例えば、水酸化物イオン、ハロゲン化物イオン（例えば、フッ化物イオン、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン）、硝酸イオン、硫酸水素イオン、スルファミン酸イオン、シアン化物イオン、及びチオシアン酸イオンからなる群より選択されるものであってよい。好ましくは、Ｘ-は、水酸化物イオン、ハロゲン化物イオン、特には塩化物イオン、及び臭化物イオンからなる群より選択される。
【００４３】
上記の炭素数６以上の第４級アンモニウム塩を構成するカチオン部分の具体例は、特に限定されないが、例えば、テトラエチルアンモニウムイオン、テトラプロピルアンモニウムイオン、テトラブチルアンモニウムイオン、テトラペンチルアンモニウムイオン、テトラヘキシルアンモニウムイオン、メチルトリエチルアンモニウムイオン、メチルトリプロピルアンモニウムイオン、メチルトリブチルアンモニウムイオン、メチルトリペンチルアンモニウムイオン、メチルトリヘキシルアンモニウムイオン、エチルトリプロピルアンモニウムイオン、エチルトリブチルアンモニウムイオン、エチルトリペンチルアンモニウムイオン、エチルトリヘキシルアンモニウムイオン、ジエチルジメチルアンモニウムイオン、プロピルトリメチルアンモニウムイオン、プロピルトリエチルアンモニウムイオン、プロピルトリブチルアンモニウムイオン、プロピルトリペンチルアンモニウムイオン、プロピルトリヘキシルアンモニウムイオン、ジプロピルジメチルアンモニウムイオン、ジプロピルジエチルアンモニウムイオン、ブチルトリメチルアンモニウムイオン、ブチルトリエチルアンモニウムイオン、ブチルトリプロピルアンモニウムイオン、ブチルトリペンチルアンモニウムイオン、ブチルトリヘキシルアンモニウムイオン、ジブチルジメチルアンモニウムイオン、ジブチルジエチルアンモニウムイオン、ジブチルジプロピルアンモニウムイオン、ペンチルトリメチルアンモニウムイオン、ペンチルトリエチルアンモニウムイオン、ペンチルトリプロピルアンモニウムイオン、ペンチルトリブチルアンモニウムイオン、ペンチルトリヘキシルアンモニウムイオン、ジペンチルジメチルアンモニウムイオン、ジペンチルジエチルアンモニウムイオン、ジペンチルジプロピルアンモニウムイオン、ジペンチルジブチルアンモニウムイオン、ヘキシルトリメチルアンモニウムイオン、ヘキシルトリエチルアンモニウムイオン、ヘキシルトリプロピルアンモニウムイオン、ヘキシルトリブチルアンモニウムイオン、ヘキシルトリペンチルアンモニウムイオン、ジヘキシルジメチルアンモニウムイオン、ジヘキシルジエチルアンモニウムイオン、ジヘキシルジプロピルアンモニウムイオン、ジヘキシルジブチルアンモニウムイオン、ジヘキシルジペンチルアンモニウムイオン、ヘプチルトリメチルアンモニウムイオン、ヘプチルトリエチルアンモニウムイオン、ヘプチルトリプロピルアンモニウムイオン、ヘプチルトリブチルアンモニウムイオン、オクチルトリメチルアンモニウムイオン、オクチルトリエチルアンモニウムイオン、オクチルトリプロピルアンモニウムイオン、オクチルトリブチルアンモニウムイオン、ノニルトリメチルアンモニウムイオン、ノニルトリエチルアンモニウムイオン、ノニルトリプロピルアンモニウムイオン、ノニルトリブチルアンモニウムイオン、デシルトリメチルアンモニウムイオン、ウンデシルトリメチルアンモニウムイオン、ドデシルトリメチルアンモニウムイオン、トリデシルトリメチルアンモニウムイオン、テトラデシルトリメチルアンモニウムイオン、ペンタデシルトリメチルアンモニウムイオン、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムイオン、ヘプタデシルトリメチルアンモニウムイオン、オクタデシルトリメチルアンモニウムイオン、ノナデシルトリメチルアンモニウムイオン、イコシルトリメチルアンモニウムイオン、ベンジルエチルジメチルアンモニウムイオン、ベンジルトリエチルアンモニウムイオン、ベンジルトリプロピルアンモニウムイオン、ベンジルトリブチルアンモニウムイオン、ベンジルトリペンチルアンモニウムイオン、ベンジルトリヘキシルアンモニウムイオン、及びベンザルコニウムイオンを含む。
【００４４】
本発明の特定の実施態様では、炭素数６以上の第４級アンモニウム塩は、テトラエチルアンモニウムイオン、テトラブチルアンモニウムイオン、オクチルトリメチルアンモニウムイオン、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムイオン、及びベンザルコニウムイオン等を含む水酸化物又はハロゲン化物であり、より具体的には水酸化テトラエチルアンモニウム、塩化テトラエチルアンモニウム、水酸化テトラブチルアンモニウム、塩化オクチルトリメチルアンモニウム、塩化ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、及び塩化ベンザルコニウムである。上記の一般式（２）で表される化合物及び当該一般式に関連して具体的に例示した化合物は、当業者に公知の任意の方法によって合成してもよいし又は商業的に入手することも可能である。
【００４５】
［アミド構造を有するアルキル化されたポリマー］
アミド構造を有するアルキル化されたポリマーは、例えば、アミド構造を有する化合物と少なくとも１つの二重結合を有する不飽和炭化水素との任意の共重合体を含む。アミド構造を有する化合物と少なくとも１つの二重結合を有する不飽和炭化水素のモル比は、任意の適切な範囲で選択すればよく特に限定されないが、一般的には９９：１〜５０：５０であり、例えば９５：５〜７０：３０、又は９５：５〜８０：２０であってもよい。アミド構造を有する化合物の具体例は、特に限定されないが、例えば、Ｎ−ビニルピロリドン、アクリロイルモルホリン、ジメチルアクリルアミド、Ｎ−ビニルアセトアミド、及びそれらの誘導体を含む。好ましくは、アミド構造を有する化合物は、環状アミド構造を有する化合物であり、具体的にはＮ−ビニルピロリドン及びその誘導体、例えばＮ−ビニル−３−メチルピロリドン、Ｎ−ビニル−５−メチルピロリドン、Ｎ−ビニル−３，３，５−トリメチルピロリドン、及びＮ−ビニル−３−ベンジルピロリドン等を含む。少なくとも１つの二重結合を有する不飽和炭化水素の具体例は、特に限定されないが、例えば、炭素数２以上、一般的には炭素数２〜１０の不飽和炭化水素、例えば、エチレン、プロピレン、ブテン（１−ブテン、ｃｉｓ−２−ブテン、ｔｒａｎｓ−２−ブテン、イソブテン）、ペンテン（１−ペンテン、ｃｉｓ−２−ペンテン、ｔｒａｎｓ−２−ペンテン、２−メチル−１−ブテン、２−メチル−２−ブテン、３−メチル−１−ブテン）等を含む。
【００４６】
本発明において、アミド構造を有するアルキル化されたポリマーは、任意の適切な分子量を有することができる。特に限定されないが、アミド構造を有するアルキル化されたポリマーは、例えば、約５００〜約１，０００，０００の平均分子量を有することができる。
【００４７】
本発明の特定の実施態様では、アミド構造を有するアルキル化されたポリマーは、アルキル化されたポリビニルピロリドンであり、より具体的にはＮ−ビニルピロリドンとブテン、特には１−ブテンとの共重合体であるブチル化ポリビニルピロリドン（ブチル化ＰＶＰ）である。上記のアミド構造を有するアルキル化されたポリマー及びそれに関連して具体的に例示した化合物は、当業者に公知の任意の方法によって合成してもよいし又は商業的に入手することも可能である。
【００４８】
［水性キャリヤー］
水性キャリヤーは、当該水性キャリヤー中に溶解又は懸濁している全成分を研磨されるべき好適な基材表面に適用することを促進するのに用いられる。水性キャリヤーは、典型的には水のみから構成されてもよく、水と水溶性溶剤を含んでもよく、又はエマルジョンであってもよい。好ましい水溶性溶剤としては、アルコール、例えば、メタノール、エタノールなどが挙げられる。水性キャリヤーは、好ましくは水、より好ましくは脱イオン水である。
【００４９】
本発明の化学機械研磨組成物は、任意の好適なｐＨを有することができ、具体的なｐＨ値は研磨速度等を考慮して適宜決定すればよい。例えば、化学機械研磨組成物は、７〜１２のｐＨを有することができ、好ましくは８〜１２、より好ましくは８．５〜１２のｐＨを有する。ｐＨ値は、必要に応じてｐＨ調整剤を添加することにより調整することができる。ｐＨ調整剤は、任意のアルカリ性物質であってよく、上記の塩基性成分と同じであっても又は異なっていてもよい。好ましくは、ｐＨ調整剤は、アンモニア、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、炭酸アンモニウム、炭酸カリウム、及び炭酸ナトリウムからなる群より選択される。より好ましくは、ｐＨ調整剤は、アンモニア、水酸化カリウム、又は水酸化ナトリウムであり、最も好ましくはアンモニアである。
【００５０】
本発明の化学機械研磨組成物は、任意選択で、ｐＨ緩衝剤を含んでもよい。好ましくは、ｐＨ緩衝剤は、炭酸水素アンモニウム、炭酸水素カリウム、及び炭酸水素ナトリウムからなる群より選択される。より好ましくは、ｐＨ調整剤は、炭酸水素カリウム又は炭酸水素ナトリウムである。
【００５１】
［追加の添加成分］
本発明の化学機械研磨組成物は、任意選択で、水酸化テトラメチルアンモニウムをさらに含んでもよい。水酸化テトラメチルアンモニウムをさらに添加することで、基材の研磨速度を向上させることが可能である。
【００５２】
水酸化テトラメチルアンモニウムは、水性キャリヤーとその中に溶解又は懸濁している全成分の質量に基づいて、例えば、０．００１質量％以上、０．００２質量％以上、０．００５質量％以上、０．０１質量％以上、又は０．１質量％以上であり、かつ１０．０質量％以下、５．０質量％以下、３．０質量％以下、１．０質量％以下、又は０．５質量％以下の量で化学機械研磨組成物中に存在してよい。水酸化テトラメチルアンモニウムは、好ましくは０．００１〜１０．０質量％、より好ましくは０．００５〜５．０質量％、最も好ましくは０．０１〜３．０質量％の量で化学機械研磨組成物中に存在してよい。
【００５３】
［水溶性高分子］
本発明の化学機械研磨組成物は、任意選択で、上記のアミド構造を有するアルキル化されたポリマーとは異なる水溶性高分子をさらに含んでもよい。このような水溶性高分子としては、特に限定されないが、例えば、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、ポリビニルアセトアミド、セルロース誘導体、及びポリビニルアルコール構造単位を含む重合体からなる群より選択される少なくとも１種を挙げることができる。とりわけ、本発明の化学機械研磨組成物にポリビニルピロリドン及び／又はポリビニルアセトアミドをさらに添加することで、これらを添加しない場合と比較して、より高いヘイズの低減効果を達成することが可能となる。また、ポリビニルピロリドン及び／又はポリビニルアセトアミドを添加することで、基材表面の欠陥の形成を低減することも可能である。それゆえ、これらの水溶性高分子を含む組成物は、予備研磨工程だけでなく、予備研磨工程後のリンス及び仕上げ研磨工程においても有効に使用することができる。ポリビニルピロリドン及びポリビニルアセトアミドは、任意の適切な分子量を有することができる。特に限定されないが、ポリビニルピロリドン及びポリビニルアセトアミドは、例えば、約５００〜約１，０００，０００の平均分子量を有することができる。
【００５４】
本発明の特定の好ましい実施態様では、上記の水溶性高分子は、ポリビニルピロリドン及び／又はポリビニルアセトアミドに加えて、さらにセルロース誘導体及び／又はポリビニルアルコール構造単位を含む重合体を含む。以下、セルロース誘導体及びポリビニルアルコール構造単位を含む重合体のそれぞれについて詳しく説明する。
【００５５】
［セルロース誘導体］
任意選択のセルロース誘導体は、本発明の化学機械研磨組成物において主として濡れ剤として作用する。このような濡れ剤は、シリコンウェハ等の基材の表面を親水性に維持するのに有効である。本発明においては、セルロース誘導体は、例えば、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、及びそれらの任意の組み合わせから選択することができ、好ましくはヒドロキシエチルセルロースである。セルロース誘導体は、５０，０００〜２，０００，０００の平均分子量を有することができる。
【００５６】
セルロース誘導体は、水性キャリヤーとその中に溶解又は懸濁している全成分の質量に基づいて、例えば、０．００１質量％以上、０．００２質量％以上、０．００５質量％以上、又は０．０１質量％以上であり、かつ２．０質量％以下、１．５質量％以下、１．２質量％以下、又は１．０質量％以下の量で化学機械研磨組成物中に存在してよい。セルロース誘導体は、好ましくは０．００１〜２．０質量％、より好ましくは０．００５〜１．５質量％、最も好ましくは０．０１〜１．０質量％の量で化学機械研磨組成物中に存在してよい。
【００５７】
［ポリビニルアルコール構造単位を含む重合体］
化学機械研磨においては、基材と研磨組成物（スラリー）との間で機械的な相互作用を利用するため、スラリー中に含まれる研磨剤及び／又はスラリー中で凝集した他のパーティクルなどによって研磨の際にナノスクラッチやＰＩＤ等の基材上の連続した表面欠陥が発生する場合がある。本発明においては、ナノスクラッチやＰＩＤ等の基材上の連続した表面欠陥を低減するために、化学機械研磨組成物は、ポリビニルアルコール構造単位を含む重合体を含有することができる。
【００５８】
ポリビニルアルコール構造単位を含む重合体はまた、濡れ剤として機能することもできる。したがって、本発明の化学機械研磨組成物において、基材表面を親水性に維持するために、セルロース誘導体に代えて又はそれに加えて、ポリビニルアルコール構造単位を含む重合体を使用してもよい。セルロース誘導体は、天然のセルロース由来であるため、品質の安定性を維持することが非常に難しいという問題がある。
【００５９】
ポリビニルアルコール構造単位を含む重合体としては、ポリビニルアルコール構造単位を含む任意の重合体であってよい。例えば、ポリビニルアルコール構造単位を含む重合体は、単にポリビニルアルコールであってもよく、又はポリビニルアルコールに加えて、ポリエチレングリコール等のポリアルキレンオキシドを含むものであってもよい。さらに、ポリビニルアルコール構造単位を含む重合体は、例えば、重合体の主鎖又は側鎖にポリビニルアルコール構造単位を含むものであってよく、さらに当該ポリビニルアルコール構造単位の一部がアシロキシ基で置換されたものであってもよい。重合体の主鎖にポリビニルアルコール構造単位を含む重合体としては、例えば、主鎖にポリビニルアルコール構造単位を含み、側鎖にポリアルキレンオキシド構造単位を含むポリビニルアルコール−ポリアルキレンオキシドグラフト共重合体が挙げられ、当該ポリアルキレンオキシド構造単位は、エチレンオキシド、プロピレンオキシド及びそれらの組み合わせからなる群より選択される少なくとも１つを含むものであってよい。このような共重合体において、ポリビニルアルコール構造単位とポリアルキレンオキシド構造単位は、例えば、モル比で、９５：５〜６０：４０又は９０：１０〜７０：３０の範囲において存在してもよい。
【００６０】
このような共重合体の好ましい例としては、例えば、下記一般式（３）：
【化１０】
2020203980.tif 000011
で表され、式中、Ｒ11は、水酸基、又はＲ’ＣＯＯ−で表されるアシロキシ基（式中、Ｒ’はＣ1〜Ｃ8アルキル基である）（例えばＣＨ3ＣＯＯ−基等）であり、Ｒ12は、水素原子、又はＲ”ＣＯ−で表されるアシル基（式中、Ｒ”はＣ1〜Ｃ8アルキル基である）（例えばＣＨ3ＣＯ−基等）であり、ａは１〜１０，０００の整数であり、Ｍ１及びＭ２はそれぞれ０ｍｏｌ％超１００ｍｏｌ％未満の実数であり、Ｍ１＋Ｍ２＝１００ｍｏｌ％であるポリビニルアルコール−ポリエチレンオキシドグラフト共重合体が挙げられる。一般式（３）の共重合体は、Ｒ11について水酸基とアシロキシ基が混在した構造であってよく、より具体的にはアシロキシ基の一部が水酸基にケン化された構造であってよい。この場合のケン化度は、特に限定されないが、７０〜１００％、８０〜１００％、９０〜１００％又は９５〜１００％であってよい。Ｍ１及びＭ２の値は、主鎖を構成するポリビニルアルコール構造単位と側鎖を構成するポリエチレンオキシド構造単位の存在比に応じて適切に決定することができる。
【００６１】
一般式（３）のポリビニルアルコール−ポリエチレンオキシドグラフト共重合体のより具体的な例としては、下記一般式（３ａ）：
【化１１】
2020203980.tif 000012
で表され、式中、ａは１〜１０，０００の整数であり、Ｍ１及びＭ２はそれぞれ０ｍｏｌ％超１００ｍｏｌ％未満の実数であり、Ｍ１＋Ｍ２＝１００ｍｏｌ％であるポリビニルアルコール−ポリエチレンオキシドグラフト共重合体が挙げられる。一般式（３ａ）中の主鎖を構成するポリビニルアルコール構造単位の水酸基は、その一部がＲ’ＣＯＯ−で表されるアシロキシ基（式中、Ｒ’はＣ1〜Ｃ8アルキル基である）で置換されていてもよく、同様に、一般式（３ａ）中の側鎖を構成するポリエチレンオキシド構造単位の末端水酸基は、その一部がＲ”ＣＯ−で表されるアシル基（式中、Ｒ”はＣ1〜Ｃ8アルキル基である）で置換されていてもよい。
【００６２】
一方、重合体の側鎖にポリビニルアルコール構造単位を含む重合体としては、例えば、主鎖にポリアルキレンオキシド構造単位を含み、側鎖にポリビニルアルコール構造単位を含むポリビニルアルコール−ポリアルキレンオキシドグラフト共重合体が挙げられ、当該ポリアルキレンオキシド構造単位は、エチレンオキシド、プロピレンオキシド及びそれらの組み合わせからなる群より選択される少なくとも１つを含むものであってよい。このような共重合体において、ポリビニルアルコール構造単位とポリアルキレンオキシド構造単位は、例えば、モル比で、９５：５〜６０：４０又は９０：１０〜７０：３０の範囲において存在してもよい。
【００６３】
このような共重合体の好ましい例としては、例えば、下記一般式（４）：
【化１２】
2020203980.tif 000013
で表され、式中、Ｒ13は、水酸基、又はＲ’ＣＯＯ−で表されるアシロキシ基（式中、Ｒ’はＣ1〜Ｃ8アルキル基である）（例えばＣＨ3ＣＯＯ−基等）であり、Ｒ14及びＲ15はそれぞれ独立して直鎖又は分岐鎖のＣ2〜Ｃ3アルキレン基であり、ｂは２〜１０，０００の整数であり、Ｎ１及びＮ２はそれぞれ０ｍｏｌ％超１００ｍｏｌ％未満の実数であり、Ｎ１＋Ｎ２＝１００ｍｏｌ％であるポリビニルアルコール−ポリエチレンオキシドグラフト共重合体が挙げられる。一般式（４）の共重合体は、Ｒについて水酸基とアシロキシ基が混在した構造であってよく、より具体的にはアシロキシ基の一部が水酸基にケン化された構造であってよい。この場合のケン化度は、特に限定されないが、７０〜１００％、８０〜１００％、９０〜１００％又は９５〜１００％であってよい。Ｎ１とＮ２の値は、主鎖を構成するポリエチレンオキシド構造単位と側鎖を構成するポリビニルアルコール構造単位の存在比に応じて適切に決定することができる。
【００６４】
一般式（４）のポリビニルアルコール−ポリエチレンオキシドグラフト共重合体のより具体的な例としては、下記一般式（４ａ）：
【化１３】
2020203980.tif 000014
で表され、式中、ｂは２〜１０，０００の整数であり、Ｎ１及びＮ２はそれぞれ０ｍｏｌ％超１００ｍｏｌ％未満の実数であり、Ｎ１＋Ｎ２＝１００ｍｏｌ％であるポリビニルアルコール−ポリエチレンオキシドグラフト共重合体が挙げられる。一般式（４ａ）中の側鎖を構成するポリビニルアルコール構造単位の水酸基は、その一部がＲ’ＣＯＯ−で表されるアシロキシ基（式中、Ｒ’はＣ1〜Ｃ8アルキル基である）で置換されていてもよい。
【００６５】
ポリビニルアルコール構造単位を含む重合体がポリビニルアルコールであるか、又はポリビニルアルコールとポリアルキレンオキシドの混合物である場合には、ポリビニルアルコール及びポリアルキレンオキシドは、例えば１，０００〜１０，０００，０００の平均分子量を有することができる。一方、ポリビニルアルコール構造単位を含む重合体が上記のポリビニルアルコール−ポリエチレンオキシドグラフト共重合体である場合には、当該ポリビニルアルコール−ポリエチレンオキシドグラフト共重合体は、例えば、５，０００〜５００，０００、１０，０００〜３００，０００、又は１０，０００〜２００，０００の平均分子量を有することができる。
【００６６】
ポリビニルアルコール構造単位を含む重合体は、水性キャリヤーとその中に溶解又は懸濁している全成分の質量に基づいて、例えば、０．１ｐｐｍ以上、１ｐｐｍ以上、２ｐｐｍ以上、又は５ｐｐｍ以上であり、かつ５０００ｐｐｍ以下、３０００ｐｐｍ以下、１０００ｐｐｍ以下、又は５００ｐｐｍ以下の量で化学機械研磨組成物中に存在してよい。ポリビニルアルコール構造単位を含む重合体は、好ましくは０．１〜５０００ｐｐｍ（０．００００１〜０．５質量％）、より好ましくは１〜３０００ｐｐｍ（０．０００１〜０．３質量％）、最も好ましくは２〜１０００ｐｐｍ（０．０００２〜０．１質量％）の量で化学機械研磨組成物中に存在してよい。
【００６７】
［他の添加剤］
本発明の化学機械研磨組成物は、任意選択で、他の添加剤、例えば、研磨速度促進剤、キレート剤等をさらに含んでもよい。研磨速度促進剤としては、例えば、ヒドロキサム酸（例えばアセトヒドロキサム酸）、窒素含有ヘテロ環式化合物（例えば１，２，４−トリアゾール等のトリアゾール類）又はそれらの組み合わせを挙げることができる。また、キレート剤としては、例えば、シュウ酸、クエン酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、酒石酸、フタル酸等の有機酸、グリシン、セリン、プロリン、ロイシン、アラニン、アスパラギン、グルタミン、バリン、リジン等のアミノ酸、及び、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸（ＨＥＤＴＡ）、ニトリロ三酢酸、イミノ二酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）等のポリアミン複合物を挙げることができる。
【００６８】
［リンス組成物］
本発明のリンス組成物は、
第４級ポリアンモニウム塩、炭素数６以上の第４級アンモニウム塩、及びアミド構造を有するアルキル化されたポリマーからなる群より選択される少なくとも１種の化合物、並びに
水性キャリヤー
を含むことを特徴としている。
【００６９】
化学機械研磨後の基材を、本発明のリンス組成物を用いて洗浄することで、研磨パッド上に残留している研磨剤等を除去するとともに、本発明の化学機械研磨組成物と同様の効果を達成することができ、より具体的には、とりわけ予備研磨においてハードレーザーマーク周縁の隆起部分を低減することができ、並びに／又は予備研磨及び仕上げ研磨の両方において基材表面のヘイズを低減することができる。上記少なくとも１種の化合物は、第４級ポリアンモニウム塩、炭素数６以上の第４級アンモニウム塩、及びアミド構造を有するアルキル化されたポリマーのうち２種以上を含むものであってもよい。第４級ポリアンモニウム塩、炭素数６以上の第４級アンモニウム塩、アミド構造を有するアルキル化されたポリマー、及び水性キャリヤーの詳細については、本発明の化学機械研磨組成物について先に説明したとおりである。
【００７０】
また、本発明のリンス組成物は、任意選択で、水酸化テトラメチルアンモニウムをさらに含んでもよい。水酸化テトラメチルアンモニウムは、水性キャリヤーとその中に溶解又は懸濁している全成分の質量に基づいて、例えば、０．００１質量％以上、０．００２質量％以上、０．００５質量％以上、０．０１質量％以上、又は０．１質量％以上であり、かつ１０．０質量％以下、５．０質量％以下、３．０質量％以下、１．０質量％以下、又は０．５質量％以下の量でリンス組成物中に存在してよい。水酸化テトラメチルアンモニウムは、好ましくは０．００１〜１０．０質量％、より好ましくは０．００５〜５．０質量％、最も好ましくは０．０１〜３．０質量％の量でリンス組成物中に存在してよい。
【００７１】
また、本発明のリンス組成物は、任意選択で、上記のアミド構造を有するアルキル化されたポリマーとは異なる水溶性高分子をさらに含んでもよい。このような水溶性高分子としては、特に限定されないが、例えば、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアセトアミド、セルロース誘導体、及びポリビニルアルコール構造単位を含む重合体からなる群より選択される少なくとも１種を挙げることができる。とりわけ、本発明のリンス組成物にポリビニルピロリドン及び／又はポリビニルアセトアミドをさらに添加することで、これらを添加しない場合と比較して、より高いヘイズの低減効果を達成することが可能となる。ポリビニルピロリドン及びポリビニルアセトアミドは、任意の適切な分子量を有することができる。特に限定されないが、ポリビニルピロリドン及びポリビニルアセトアミドは、例えば、約５００〜約１，０００，０００の平均分子量を有することができる。
【００７２】
本発明の特定の好ましい実施態様では、上記の水溶性高分子は、ポリビニルピロリドン及び／又はポリビニルアセトアミドに加えて、さらにセルロース誘導体及び／又はポリビニルアルコール構造単位を含む重合体を含む。本発明のリンス組成物において用いられるセルロース誘導体及びポリビニルアルコール構造単位を含む重合体の詳細については、本発明の化学機械研磨組成物について先に説明したとおりである。また、本発明のリンス組成物は、任意選択で、他の添加剤をさらに含んでもよい。当該他の添加剤の詳細についても同様に、本発明の化学機械研磨組成物について先に説明したとおりである。
【００７３】
［基材の化学機械研磨方法及びリンス方法］
本発明の化学機械研磨組成物及びリンス組成物は、基材の片面のみを研磨する片面研磨だけでなく、基材の両面を研磨する両面研磨においても使用することができる。特に限定されないが、例えば、本発明の化学機械研磨組成物及びリンス組成物は、ハードレーザーマーク周縁の隆起部分を除去する場合には、予備研磨工程で両面研磨において使用することが好ましい。一方で、ヘイズの低減を主たる目的とする場合には、仕上げ研磨工程で片面研磨において使用することが好ましい。以下、本発明の化学機械研磨組成物及びリンス組成物を片面研磨及び両面研磨のそれぞれに使用する場合の方法について具体的に説明する。
【００７４】
［片面研磨における基材の化学機械研磨方法］
本発明の基材の化学機械研磨方法は、
基材を研磨パッド及び上で説明した化学機械研磨組成物と接触させる工程、
前記基材に対して前記研磨パッドを前記化学機械研磨組成物をそれらの間に置いて動かす工程、並びに
前記基材の少なくとも一部をすり減らして前記基材を研磨する工程
を含むことを特徴としている。
【００７５】
基材の片面を化学機械研磨する本発明の方法は、基材の片面を研磨するのに適した化学機械研磨（ＣＭＰ）装置において適用される。典型的には、この装置は、使用の際に動き、軌道、直線又は円運動から生じる速度を有する定盤（プラテン）と、このプラテンと接触し、プラテンが動くとそれとともに動く研磨パッドと、研磨パッドの表面に対して接触し動くことにより研磨すべき基材を保持するキャリヤーとを含む。基材の研磨は、基材を研磨パッド及び本発明の化学機械研磨組成物と接触させることにより行われ、次いで研磨パッドを基材に対して動かして基材の少なくとも一部をすり減らして基材を研磨するようにする。
【００７６】
基材は、任意の好適な研磨パッドとともに化学機械研磨組成物で平坦化又は研磨することができる。基材は、シリコン基材だけでなく、ポリシリコン膜、ＳｉＯ2膜又は金属配線膜が形成されたシリコン基材、サファイア基材、ＳｉＣ基材、ＧａＡｓ基材、ＧａＮ基材、ＴＳＶ形成用基材、及び抵抗率が１Ω・ｃｍ未満、特には０．０１０Ω・ｃｍ未満又は０．００２Ω・ｃｍ未満の低抵抗率基材、特には低抵抗率シリコン基材などであってもよい。好適な研磨パッドとしては、例えば、織及び不織の研磨パッドが挙げられる。さらに、好適な研磨パッドは、種々の密度、硬度、厚さ、圧縮性、圧縮に対する反発力、及び圧縮弾性率の任意の好適なポリマーを含むことができる。好適なポリマーとしては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニル、ナイロン、フッ化炭素、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアクリレート、ポリエーテル、ポリエチレン、ポリアミド、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリプロピレン、それらの共形成製品、及びそれらの混合物が挙げられる。また、研磨パッドは、基材の種類や予備研磨又は仕上げ研磨等の用途に応じて適切に選択すればよい。
【００７７】
本発明の方法は、事前に化学機械研磨組成物のスラリーを調製しておき、当該スラリーを基材に供給しながら研磨パッドで研磨する方法に加え、希釈液及びスラリー原液を研磨パッド上に供給し、研磨パッド近傍で研磨用のスラリーを調製する方法においても実施することができる。
【００７８】
［片面研磨における基材のリンス方法］
本発明の基材のリンス方法は、
化学機械研磨後の基材を研磨パッド及び上で説明したリンス組成物と接触させる工程、並びに
前記基材に対して前記研磨パッドを前記リンス組成物をそれらの間に置いて動かす工程
を含むことを特徴としている。
【００７９】
化学機械研磨後の基材を、本発明のリンス組成物及び上記の方法を用いて洗浄することで、研磨パッド上に残留している研磨剤等を除去するとともに、本発明の化学機械研磨組成物と同様の効果を達成することができ、より具体的には、とりわけ予備研磨においてハードレーザーマーク周縁の隆起部分を低減することができ、並びに／又は予備研磨及び仕上げ研磨の両方において基材表面のヘイズを低減することができる。当該方法において用いられるＣＭＰ装置、並びに基材及び研磨パッド等の詳細については、基材の化学機械研磨方法について先に説明したとおりである。
【００８０】
［両面研磨における基材の化学機械研磨方法］
本発明の基材の化学機械研磨方法は、
それぞれ研磨パッドが貼付された上定盤及び下定盤と基材を保持するための少なくとも１つの保持孔を有するキャリヤープレートとを備えた研磨装置を用いた基材の化学機械研磨方法であって、
前記キャリヤープレートの少なくとも１つの保持孔に前記基材を保持し、次いで前記キャリヤープレートをそれぞれ研磨パッドが貼付された前記上定盤と前記下定盤の間に挟み込む工程、並びに
前記基材の研磨面に上で説明した化学機械研磨組成物を供給しながら、前記キャリヤープレートを自転及び公転させて前記基材の両面を同時に研磨する工程
を含むことを特徴としている。
【００８１】
基材の両面を化学機械研磨する本発明の方法は、基材の両面を研磨するのに適した化学機械研磨（ＣＭＰ）装置において適用される。典型的には、この装置は、それぞれ研磨パッドが貼付された上定盤及び下定盤と、基材を保持するための少なくとも１つの保持孔を有するキャリヤープレートとを備えている。基材を保持したキャリヤープレートの外周には複数の歯が設けられており、当該キャリヤープレートをそれぞれ研磨パッドが貼付された上定盤と下定盤の間に挟み込み、当該キャリヤープレートの歯を、下定盤の中心側に配置されたサンギヤの歯と下定盤の外周側に配置されたインターナルギヤの歯に噛み合わせる。すなわち、キャリヤープレート、サンギヤ、及びインターナルギヤは、遊星歯車の機構を構成し、この機構を利用して、キャリヤープレートは、サンギヤ及びインターナルギヤの駆動により自転及び定盤の中心軸周りの公転に対応する回転運動をすることが可能となる。
【００８２】
このようなＣＭＰ装置を利用して、例えば、上定盤の下面の近傍から上定盤の下面及び下定盤の上面に接触する基材の研磨面に本発明の化学機械研磨組成物を供給しながら、上記の遊星歯車機構によりキャリヤープレートを自転及び公転させて、上定盤の下面及び下定盤の上面に貼付された研磨パッドによってキャリヤープレートに保持された基材の両面を同時に研磨するようにする。基材及び研磨パッドの詳細については、片面研磨に関連して先に説明したとおりである。
【００８３】
また、本発明の方法は、事前に化学機械研磨組成物のスラリーを調製しておき、当該スラリーを基材に供給しながら研磨パッドで研磨する方法に加え、希釈液及びスラリー原液を研磨パッド上に供給し、研磨パッド近傍で研磨用のスラリーを調製する方法においても実施することができる。
【００８４】
［両面研磨における基材のリンス方法］
本発明の基材のリンス方法は、
それぞれ研磨パッドが貼付された上定盤及び下定盤と基材を保持するための少なくとも１つの保持孔を有するキャリヤープレートとを備えた研磨装置を用いた基材のリンス方法であって、
化学機械研磨後の基材の研磨面に上で説明したリンス組成物を供給しながら、前記キャリヤープレートを自転及び公転させる工程
を含むことを特徴としている。
【００８５】
化学機械研磨後の基材を、本発明のリンス組成物及び上記の方法を用いて洗浄することで、研磨パッド上に残留している研磨剤等を除去するとともに、本発明の化学機械研磨組成物と同様の効果を達成することができ、より具体的には、とりわけ予備研磨においてハードレーザーマーク周縁の隆起部分を低減することができ、並びに／又は予備研磨及び仕上げ研磨の両方において基材表面のヘイズを低減することができる。当該方法において用いられるＣＭＰ装置、並びに基材及び研磨パッド等の詳細については、片面研磨に関連して先に説明したとおりである。
【００８６】
以下、実施例によって本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【実施例】
【００８７】
以下の実施例では、本発明に係る種々の化学機械研磨組成物を調製し、それらを用いてシリコン基材を研磨したときの基材表面におけるＨＬＭ周縁の隆起部分の低減及びヘイズの低減等に関する効果を調べた。
【００８８】
［例Ａ：ＨＬＭ及びヘイズ特性等の評価］
［比較例１の研磨組成物の調製］
水に、２１質量％のコロイダルシリカ（平均二次粒子サイズ５０〜６０ｎｍ）、０．７９質量％の水酸化カリウム（塩基性成分）、２．３質量％の水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）、１．３１質量％の炭酸水素カリウム（ｐＨ緩衝剤）、０．０３３質量％の１，２，４−トリアゾール（腐食抑制剤）、及び０．３９質量％のジエチレントリアミン五酢酸（キレート剤）を添加して、比較例１の研磨組成物を調製した。
【００８９】
［比較例２の研磨組成物の調製］
５倍量のコロイダルシリカを加えたこと以外は比較例１の場合と同様にして、比較例２の研磨組成物を調製した。
【００９０】
［他の研磨組成物の調製］
下表１に記載の種々の添加成分を添加し、必要に応じてＴＭＡＨを添加せず又はその含有量を変更し、さらには他の水溶性高分子（ポリビニルピロリドン：分子量４０，０００又はポリビニルアセトアミド：分子量５０，０００）を添加したこと以外は比較例１の場合と同様にして、他の研磨組成物を調製した。
【００９１】
［研磨操作］
まず、市販のグラインド処理後シリコンウェハ（抵抗率１Ω・ｃｍ以上１００Ω・ｃｍ未満）のＨＬＭバーコード処理された裏面側を、上で調製した研磨組成物を純水で２１倍希釈（質量比）したスラリーを用いて以下の条件下で化学機械研磨処理した。希釈後のスラリーのｐＨは約９．５〜約１１であった。
（１）ＣＭＰ装置：１２インチ片面研磨機、岡本機械製作所製ＳＰＰ８００Ｓ
（２）ウェハヘッド：テンプレート方式
（３）研磨パッド：ニッタハース社製ＭＨ  Ｓ−１５Ａ
（４）定盤回転数：３２ｒｐｍ
（５）研磨ヘッド回転数：３１ｒｐｍ
（６）研磨圧：１．４５ｐｓｉ＝１０２ｇ／ｃｍ2＝１０ｋＰａ
（７）スラリー供給量：３００ｍＬ／分（かけ流し）
（８）研磨時間：２０分
【００９２】
研磨後、シリコンウェハを、ＳＣ−１（アンモニア（２９質量％水溶液）：過酸化水素（３１質量％水溶液）：純水＝２：１：１０（体積比）の溶液）を用いて２３℃で２０分間バッチ洗浄した。次に、シリコンウェハを芝浦メカトロニクス製ＳＣ−２００Ｓにより、ＳＣ−１（アンモニア（２９質量％水溶液）：過酸化水素（３１質量％水溶液）：純水＝１：４：２０（体積比）の溶液）及びＰＶＡブラシを用いて２３℃でスクラブ洗浄し、次いで純水洗浄した。洗浄後のシリコンウェハ表面の各特性は、以下の方法によって測定及び評価した。その結果を下表１に示す。
【００９３】
［ＨＬＭ隆起高さ］
ＨＬＭ周縁の隆起部分の高さ（ＨＬＭ隆起高さ）の測定は、触診式プロファイラ（ＫＬＡ  Ｔｅｎｃｏｒ社製Ｐ１６）を使用して、ＳＥＭＩ規格のＴ７マークの最内列に並んだドット上部を走査することにより行った。より具体的には、ウェハ表面のベースライン面からの高さの最大値をＨＬＭ隆起高さ（Å）として決定し、当該ＨＬＭ隆起高さを以下の基準により評価し、◎及び〇の場合を合格、△及び×の場合を不合格とした。
◎：０Å未満（隆起部分が完全に除去された状態）
〇：０Å以上で、研磨剤のコロイダルシリカを５倍量（５．０％）で含みかつ本発明に係る添加成分を含まない比較例２のＨＬＭ隆起高さ以下
△：比較例２のＨＬＭ隆起高さの１２０％未満
×：比較例２のＨＬＭ隆起高さの１２０％以上
【００９４】
［ヘイズ］
ヘイズは、ＫＬＡ  Ｔｅｎｃｏｒ社製のＳｕｒｆｓｃａｎ  ＳＰ２を用いて、暗視野ワイド斜入射チャネル（ＤＷＯ）で測定される値で評価した。より具体的には、得られたヘイズ値（ｐｐｍ）を以下の基準により評価し、◎及び〇の場合を合格、△及び×の場合を不合格とした。
◎：１０ｐｐｍ未満
〇：１０ｐｐｍ以上でかつ本発明に係る添加成分を含まない比較例１のヘイズ値の９０％未満
△：比較例１のヘイズ値の９０％以上でかつ１１０％以下
×：比較例１のヘイズ値の１１０％超
【００９５】
［Ｓｉ研磨速度］
Ｓｉ研磨速度は研磨前後の質量差を研磨時間により割り算することにより求め、得られたＳｉ研磨速度（Å／分）を以下の基準により評価した。
◎：本発明に係る添加成分を含まない比較例１のＳｉ研磨速度の１００％超
〇：比較例１のＳｉ研磨速度の９０％以上でかつ１００％以下
△：比較例１のＳｉ研磨速度の９０％未満
【００９６】
【表１】
2020203980.tif 000015
【００９７】
表１を参照すると、本発明に係る添加成分を含む全ての実施例の研磨組成物において、研磨剤のコロイダルシリカを５倍量で含みかつ本発明に係る添加成分を含まない比較例２（比較例２の研磨組成物はコロイダルシリカを５倍量で含めることによりメカニカル研削特性を高めている）と同等以上のＨＬＭ特性を達成できているか及び／又は本発明に係る添加成分を含まない比較例１よりも優れたヘイズ特性を達成できていることがわかる。また、表１の結果から明らかなように、添加成分の含有量が同等の場合には、より大きなカチオン部分を有する第４級（ポリ）アンモニウム塩からなる添加成分を使用することで、より高いＨＬＭ特性を達成でき、隆起部分を完全に除去することも可能であることがわかる。この中でも、添加成分としてヘキサメチレンビス（トリメチルアンモニウムクロリド）を含む実施例３及び４の研磨組成物は、添加成分の含有量が比較的少ないにもかかわらずＳｉ研磨速度が添加無し（比較例１）に比べて良好であり、より好ましいことがわかる。また、本発明に係る添加成分をポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）又はポリビニルアセトアミドと組み合わせた実施例１９及び２１の研磨組成物では、より高いＨＬＭ特性が得られただけでなく非常に優れたヘイズ特性も同時に達成することができた。また、表１には示していないが、ＰＶＰ又はポリビニルアセトアミドを使用した実施例１９及び２１、さらにブチル化ＰＶＰを使用した実施例２０の研磨組成物では、基材表面のライトポイント欠陥（ＬＰＤ）の形成も低減される傾向が観察された。これら水溶性高分子を含む組成物は非常に優れたヘイズ特性及びＬＰＤ特性を示し、それゆえ予備研磨工程だけでなく、予備研磨工程後のリンス及び仕上げ研磨工程においても有効に使用できる。
【００９８】
これとは対照的に、本発明に係る添加成分を含まない比較例１の研磨組成物ではＨＬＭ特性が低く、同様に本発明に係る添加成分を含まない比較例２の研磨組成物においても十分なヘイズ特性を達成することができなかった。また、添加成分として炭素数５の第４級アンモニウム塩に相当する水酸化エチルトリメチルアンモニウムを用いた比較例７の研磨組成物では、ＨＬＭ特性が低く、十分なヘイズ特性を達成することもできなかった。
【００９９】
［例Ｂ：低抵抗率シリコン基材の研磨］
本例では、本発明の化学機械研磨組成物を抵抗率が０．０１Ω・ｃｍ未満の低抵抗率シリコン基材（８インチ直径サイズ）の研磨に使用した場合の研磨特性について調べた。
【０１００】
［比較例の研磨組成物の調製］
水に、所定量のコロイダルシリカ（平均二次粒子サイズ５０ｎｍ又は７０ｎｍ）、アンモニア（塩基性成分）、必要に応じて水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）、ヒドロキシエチルセルロース及び／又は一般式（３ａ）を有するポリビニルアルコール−ポリエチレンオキシドグラフト共重合体（ポリビニルアルコール：ポリエチレンオキシド＝８０：２０ｍｏｌ％、分子量：９３，６００、ケン化度：９８．５％）を添加して、比較例の研磨組成物を調製した。
【０１０１】
［実施例の研磨組成物の調製］
所定量のヘキサメチレンビス（トリメチルアンモニウムクロリド）を添加したこと以外は比較例の場合と同様にして、実施例の研磨組成物を調製した。
【０１０２】
［研磨操作］
上記の低抵抗率シリコン基材を、上で調製した研磨組成物を各成分の含有量が下表２に示す値となるよう純水で希釈したスラリーを用いて以下の条件下で化学機械研磨処理した。希釈後のスラリーのｐＨは約９．５〜約１１であった。
（１）ＣＭＰ装置：８インチ片面研磨機、岡本機械製作所製ＳＰＰ８００Ｓ
（２）ウェハヘッド：テンプレート方式
（３）研磨パッド（予備研磨）：ニッタハース社製ＳＵＢＡ８４０
研磨パッド（仕上げ研磨）：ニッタハース社製ＳＰＭ３１００
（４）定盤回転数（予備研磨）：４９ｒｐｍ
定盤回転数（仕上げ研磨）：５０ｒｐｍ
（５）研磨ヘッド回転数（予備研磨）：４７ｒｐｍ
研磨ヘッド回転数（仕上げ研磨）：４９ｒｐｍ
（６）研磨圧：２．９ｐｓｉ＝２０４ｇ／ｃｍ2＝２０ｋＰａ
（７）スラリー供給量（予備研磨）：１５０ｍＬ／分（かけ流し）
スラリー供給量（仕上げ研磨）：２５０ｍＬ／分（かけ流し）
（８）研磨時間：５分
【０１０３】
研磨後、例Ａの場合と同様にして、シリコンウェハを洗浄し、次いでヘイズ特性及びＳｉ研磨速度を測定し、さらに以下の方法によって表面欠陥（ライトポイント欠陥：ＬＰＤ）を測定した。その結果を下表２に示す。
【０１０４】
【表２】
2020203980.tif 000016
【０１０５】
［表面欠陥の測定］
ＬＰＤは、ヘイズの測定の場合と同様に、洗浄後のシリコンウェハについて、ＫＬＡ  Ｔｅｎｃｏｒ社製のＳｕｒｆｓｃａｎ  ＳＰ２を用いて、暗視野コンポジット斜入射チャネル（ＤＣＯ）において測定されるＬＰＤの値によって評価した。予備研磨は＞２５０ｎｍサイズ、仕上げ研磨は＞１２０ｎｍサイズにおいて評価した。
【０１０６】
表２では、各特性について、実施例２３、２５及び２７の研磨組成物が対応する比較例（それぞれ比較例２２、２４及び２６）よりも改善されたか否かが示されている。すなわち、ヘイズ及びＬＰＤについては、対応する比較例の値よりも低い場合を改善されたとして評価することができ、一方で、Ｓｉ研磨速度については、対応する比較例の値よりも大きい場合を改善されたとして評価することができる。表２を参照すると明らかなように、本発明に係る添加成分を含む実施例の研磨組成物を使用することで、一般に化学機械研磨が難しいことが知られている低抵抗率基材の場合であっても、予備研磨及び仕上げ研磨の両方において研磨速度を改善することができ、加えてヘイズ特性が向上し、表面欠陥の形成も低減することができた。