(57)【要約】【課題】半導体デバイスの製造工程において、被研磨体（ウエハ）を研磨する際に、高い研磨速度が得られ、且つ、金属用研磨液の経時による研磨速度の変動が抑制された金属用研磨液、及びそれを用いた化学的機械的研磨方法を提供する。【解決手段】（Ｉ）有機酸、（II）不動態膜形成剤、(III)砥粒、（IV）酸化剤、及び（Ｖ）下記一般式（Ａ）または一般式（Ｂ）で表される化合物を含有する金属用研磨液。2010045258.tif 0000272010045258.tif 000028【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ｉ）有機酸、（II）不動態膜形成剤、(III)砥粒、（IV）酸化剤、及び（Ｖ）下記一般式（Ａ）または一般式（Ｂ）で表される化合物  を含有する金属用研磨液。
【化１】
2010045258.tif 000022
一般式（Ａ）中、Ｒ１は水素原子、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、複素環基を表し、Ｑは５員環または６員環を形成することができる連結基を表す。
【化２】
2010045258.tif 000023
一般式（Ｂ）中、Ｒ２は水素原子、ヒドロキシ基、カルボキシル基、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、ヘテロ環基を表し、Ａはカルボニル基、スルホキシド、スルホン基を表す。Ｍは水素原子、アルカリ金属を表す。
【請求項２】
前記一般式（Ａ）で表される化合物が、下記一般式（Ｃ）で表される化合物である請求項１に記載の金属用研磨液。
【化３】
2010045258.tif 000024
一般式（Ｃ）中、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立に水素原子、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、ヘテロ環基、アミノ基、カルボキシル基を表し、それらは連結して環を形成しても良い。
【請求項３】
前記一般式（Ｂ）で表される化合物が、下記一般式（Ｄ）で表される化合物である請求項１に記載の金属用研磨液。
【化４】
2010045258.tif 000025
一般式（Ｄ）中、Ｒ５は水素原子、ヒドロキシ基、カルボキシル基、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、ヘテロ環基を表し、Ｍは水素原子、アルカリ金属を表す。
【請求項４】
前記（II）不動態膜形成剤が、ベンゾトリアゾール及びその誘導体である請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の金属用研磨液。
【請求項５】
前記（II）不動態膜形成剤が、１，２，３−トリアゾール及びその誘導体である請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の金属用研磨液。
【請求項６】
前記（II）不動態膜形成剤が、１，２，４−トリアゾール及びその誘導体である請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の金属用研磨液。
【請求項７】
前記（II）不動態膜形成剤としてのベンゾトリアゾール及びその誘導体が、下記一般式（Ｅ）である請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の金属用研磨液。
【化５】
2010045258.tif 000026
一般式（Ｅ）中、Ｒ６はメチル基、カルボキシル基、スルホ基を表す。ｎは０〜２の整数を表す。Ｒ７は、水素原子、カルボキシル基を含有するアルキル基、ヒドロキシ基を含有するアルキル基、ヒドロキシ基とアミノ基をともに含有するアルキル基を表す。
【請求項８】
（１）請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の金属用研磨液を研磨定盤上の研磨パッドに供給し、該研磨定盤を回転させる工程
（２）該研磨パッドを被研磨体の被研磨面と接触させつつ相対運動させて研磨する工程
を含む化学的機械的研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体デバイスの製造工程において、化学的機械的な平坦化を行う際に用いられる金属用研磨液、及びこれを用いた化学的機械的研磨方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体集積回路（以下ＬＳＩと記す）で代表される半導体デバイスの開発においては、小型化・高速化のため、近年配線の微細化と積層化による高密度化・高集積化が求められている。このための技術として化学的機械的研磨（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ、以下ＣＭＰと記す）等の種々の技術が用いられてきている。
このＣＭＰは層間絶縁膜等の被加工膜の表面平坦化、プラグ形成、埋め込み金属配線の形成等を行う場合に必須の技術であり、この技術を用いて、基板の平滑化や配線形成時の余分な金属薄膜の除去を行っている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
ＣＭＰの一般的な方法は、円形の研磨常盤（プラテン）上に研磨パッドを貼り付け、研磨パッド表面を研磨液で浸して、パッドに基板（ウエハ）の表面を押しつけ、その裏面から所定の圧力（研磨圧力）を加えた状態で、研磨常盤及び基板の双方を回転させ、発生する機械的摩擦により基板の表面を平坦化するものである。
ＣＭＰに用いる金属用研磨溶液は、一般には、砥粒（例えばアルミナ、シリカ）と酸化剤（例えば過酸化水素、過硫酸）とが含まれる。基本的なメカニズムは、酸化剤によって金属表面を酸化し、その酸化皮膜を砥粒で除去することで研磨していると考えられており、その方法は、例えば、非特許文献１に記載されている。
【０００４】
配線用の金属としては、従来からタングステン及びアルミニウムがインターコネクト構造体に汎用されてきた。しかしながら更なる高性能化を目指し、これらの金属より配線抵抗の小さい銅を用いたＬＳＩが開発されるようになった。この銅を配線する方法としては、例えば、特許文献２に記載されている、ダマシン法が知られている。また、コンタクトホールと配線用溝とを同時に層間絶縁膜に形成し、両者に金属を埋め込むデュアルダマシン法が広く用いられるようになってきた。銅金属の研磨においては、特に軟質の金属であるがため、益々高精度の研磨技術が要求されてきている。また、同時に、高生産性を発揮し得る高速金属研磨手段が求められている。
【０００５】
更に、昨今は生産安定性の観点から、研磨前に酸化剤を添加した研磨液の経時安定性が強く求められている。
この要求に対し、過酸化水素を含むＣＭＰに用いる金属用研磨液の経時安定性を改良するために、例えば、炭酸アンモニウム等を含む研磨液を用いる技術が知られている（例えば、特許文献３参照。）。しかしながら、これらの技術を持ってしても未だ不充分で、高速研磨性と経時安定性との両方を満たす技術の開発が待ち望まれている。
【特許文献１】米国特許４９４４８３６号明細書
【特許文献２】特開平２−２７８８２２号公報
【特許文献３】特開平１０−３１０７６６号公報
【非特許文献１】ジャーナル・オブ・エレクトロケミカルソサエティ誌（Journal of Electrochemical Society）、１９９１年、第１３８巻、第１１号、３４６０〜３４６４頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記した問題点に鑑みなされたものであり、以下の目的を達成することを課題とする。
即ち、本発明の目的は、半導体デバイスの製造工程において、被研磨体（ウエハ）を研磨する際に、高い研磨速度が得られ、且つ、金属用研磨液の経時による研磨速度の変動が抑制された金属用研磨液、及びそれを用いた化学的機械的研磨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】
本発明者は鋭意検討した結果、下記の金属用研磨液及びそれを用いた化学的機械的研磨方法により、前記課題を解決しうることを見出し、本発明を完成するに至った。
本発明の金属用研磨液及びそれを用いた化学的機械的研磨方法は、以下の通りである。
【０００８】
＜１＞  （Ｉ）有機酸、（II）不動態膜形成剤、(III)砥粒、（IV）酸化剤、及び（Ｖ）下記一般式（Ａ）または一般式（Ｂ）で表される化合物  を含有する金属用研磨液。
【０００９】
【化１】
2010045258.tif 000002
【００１０】
一般式（Ａ）中、Ｒ１は水素原子、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、複素環基を表し、Ｑは５員環または６員環を形成することができる連結基を表す。
【００１１】
【化２】
2010045258.tif 000003
【００１２】
一般式（Ｂ）中、Ｒ２は水素原子、ヒドロキシ基、カルボキシル基、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、ヘテロ環基を表し、Ａはカルボニル基、スルホキシド、スルホン基を表す。Ｍは水素原子、アルカリ金属を表す。
＜２＞  前記一般式（Ａ）で表される化合物が、下記一般式（Ｃ）で表される化合物である＜１＞に記載の金属用研磨液。
【００１３】
【化３】
2010045258.tif 000004
【００１４】
一般式（Ｃ）中、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立に水素原子、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、ヘテロ環基、アミノ基、カルボキシル基を表し、それらは連結して環を形成しても良い。
【００１５】
＜３＞  前記一般式（Ｂ）で表される化合物が、下記一般式（Ｄ）で表される化合物である＜１＞に記載の金属用研磨液。
【００１６】
【化４】
2010045258.tif 000005
【００１７】
一般式（Ｄ）中、Ｒ５は水素原子、ヒドロキシ基、カルボキシル基、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、ヘテロ環基を表し、Ｍは水素原子、アルカリ金属を表す。
【００１８】
＜４＞  前記（II）不動態膜形成剤が、ベンゾトリアゾール及びその誘導体である＜１＞〜＜３＞のいずれか１項に記載の金属用研磨液。
＜５＞  前記（II）不動態膜形成剤が、１，２，３−トリアゾール及びその誘導体である＜１＞〜＜３＞のいずれか１項に記載の金属用研磨液。
＜６＞  前記（II）不動態膜形成剤が、１，２，４−トリアゾール及びその誘導体である＜１＞〜＜３＞のいずれか１項に記載の金属用研磨液。
【００１９】
＜７＞  前記（II）不動態膜形成剤としてのベンゾトリアゾール及びその誘導体が、下記一般式（Ｅ）である＜１＞〜＜４＞のいずれか１項に記載の金属用研磨液。
【００２０】
【化５】
2010045258.tif 000006
【００２１】
一般式（Ｅ）中、Ｒ６はメチル基、カルボキシル基、スルホ基を表す。ｎは０〜２の整数を表す。Ｒ７は、水素原子、カルボキシル基を含有するアルキル基、ヒドロキシ基を含有するアルキル基、ヒドロキシ基とアミノ基をともに含有するアルキル基を表す。
【００２２】
＜８＞（１）＜１＞〜＜７＞のいずれか１項に記載の金属用研磨液を研磨定盤上の研磨パッドに供給し、該研磨定盤を回転させる工程
（２）該研磨パッドを被研磨体の被研磨面と接触させつつ相対運動させて研磨する工程  を含む化学的機械的研磨方法。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、被研磨体（ウエハ）を研磨する際に、高い研磨速度が得られ、且つ、金属用研磨液の経時による研磨速度の変動が抑制された金属用研磨液、及びそれを用いた化学的機械的研磨方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の具体的態様について説明する。
＜金属用研磨液＞
本発明の金属用研磨液は、必須成分として、（Ｉ）有機酸、(II)不動態膜形成剤、(III)砥粒、(IV)酸化剤、及び（Ｖ）下記一般式（Ａ）または一般式（Ｂ）で表される化合物（以下、一般式（Ａ）で表される化合物と一般式（Ｂ）で表される化合物を総称して「特定環状化合物」と称することがある）、を含有する。通常は、酸化剤以外の各成分を溶解してなる水溶液に、砥粒を分散させてなるスラリーの形態をとるが、この形態に限定されるものではない。
【００２５】
＜（Ｖ）特定環状化合物（一般式（Ａ）または一般式（Ｂ）で表される化合物）＞
本発明の金属用研磨液は、下記の一般式（Ａ）または一般式（Ｂ）で表される化合物を１種以上含むものである。この特定環状化合物を含むことによって、本発明の金属用研磨液は、経時しても研磨速度の変動を抑制することができる。以下にこの特定環状化合物である一般式（Ａ）および一般式（Ｂ）の化合物を説明する。
【００２６】
【化６】
2010045258.tif 000007
【００２７】
一般式（Ａ）におけるＲ１は水素原子、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、もしくは、複素環基を表し、Ｑは５員環または６員環を形成することができる連結基を表す（但し、５テトラゾール５ウラシルを除く）。
【００２８】
一般式（Ａ）におけるＲ１の脂肪族炭化水素基としては、炭素数が１〜２０の範囲であり、ヒドロキシ基、アミノ基、カルボキシル基などが置換していてもよい。また分岐していても、直鎖でもよい。
またＲ１の芳香族炭化水素基としては、炭素数が６〜２０の範囲のフェニル基、ナフチル基であり、メチル基、ヒドロキシ基、アミノ基などが置換していてもよい。
複素環基としては、ピリジル基、フリル基、イミダゾリル基である。複素環基には、メチル基、ヒドロキシ基、アミノ基、カルボキシル基等が置換していても良い。
【００２９】
一般式（Ａ）におけるＲ１の脂肪族炭化水素基の具体例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ヒドロキシエチル基、カルボキシメチル基  であり、またＲ１の芳香族炭化水素基の具体例としては、フェニル基、４−メチルフェニル基、ナフチル基、４−カルボキシフェニル基である。
【００３０】
一般式（Ａ）の具体的な化合物としては、エチレン尿素、テオブロミン、シアヌル酸、ウラシル、キサンチン、メチルウラシル、オロチン酸、尿酸、グリコールウリル、ヒダントイン、アラントイン、Ｎ−メチルエチレン尿素、Ｎ−ヒドロキシエチルエチレン尿素、バルビツール酸、Ｎ−フェニルバルビツール酸、Ｎ−メチルグリコールウリル、などである。
【００３１】
一般式（Ａ）の化合物の内、本発明では下記一般式（Ｃ）で表される化合物がより好ましく用いられる。
【００３２】
【化７】
2010045258.tif 000008
【００３３】
一般式（Ｃ）におけるＲ３およびＲ４は、それぞれ独立に水素原子、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、複素環基、アミノ基、カルボキシル基を表し、それらは可能な限り連結して環を形成しても良い。
【００３４】
一般式（Ｃ）におけるＲ３およびＲ４の脂肪族炭化水素基としては、炭素数が１〜１６の範囲であり、ヒドロキシ基、アミノ基、カルボキシル基などが置換していてもよい。また分岐していても、直鎖でもよい。
脂肪族炭化水素基として好ましくは、メチル基、エチル基、ヒドロキシエチル基である。
またＲ３およびＲ４の芳香族炭化水素基としては、炭素数が６〜２０の範囲のフェニル基、ナフチル基、であり、ヒドロキシ基、アミノ基、カルボキシル基などが置換していてもよい。芳香族炭化水素基として好ましくはフェニル基、４−メチルフェニル基、ナフチル基、４−カルボキシフェニル基である。
複素環基としては、ピリジル基、フリル基、イミダゾリル基等である。複素環基には、ヒドロキシ基、アミノ基、カルボキシル基が置換していても良い。複素環基として好ましくは、ピリジル基である。
【００３５】
一般式（Ｃ）におけるＲ３およびＲ４の脂肪族炭化水素基の具体例としては、メチル基、エチル基、ヒドロキシエチル基、であり、好ましくはメチル基である。
またＲ３およびＲ４の芳香族炭化水素基の具体例としては、フェニル基、ヒドロキシフェニル基、カルボキシフェニル基、ナフチル基であり、好ましくはフェニル基である。
【００３６】
一般式（Ｃ）の具体的な化合物としては、エチレン尿素、４，５−ジカルボキシエチレン尿素、グリコールウリル、Ｎ−メチルグリコールウリルなどであり、好ましい化合物は、エチレン尿素、尿酸、グリコールウリルである。
【００３７】
【化８】
2010045258.tif 000009
【００３８】
一般式（Ｂ）におけるＲ２は水素原子、ヒドロキシ基、カルボキシル基、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、もしくは、複素環基を表し、Ａはカルボニル基、スルホキシド、または、スルホン基を表す。Ｍは水素またはアルカリ金属を表す。
【００３９】
一般式（Ｂ）におけるＲ２の脂肪族炭化水素基としては、炭素数が１〜１６の範囲であり、ヒドロキシ基、アミノ基、カルボキシル基などが置換していてもよい。また分岐していても、直鎖でもよい。
またＲ２の芳香族炭化水素基としては、炭素数が６〜２０の範囲のフェニル基、ナフチル基、であり、ヒドロキシ基、アミノ基、カルボキシル基、などが置換していてもよい。
複素環基としては、ピリジル基、フリル基、イミダゾリル基等である。複素環基には、ヒドロキシ基、アミノ基、カルボキシル基が置換していても良い。
Ｍのアルカリ金属としては、ナトリウム、カリウムである。
【００４０】
一般式（Ｂ）におけるＲ２の脂肪族炭化水素基の具体例としては、メチル基、エチル基、ｎ−ブチル基であり、またＲ２の芳香族炭化水素基の具体例としては、フェニル基、４−メチルフェニル基、ナフチル基、４−カルボキシフェニル基である。複素環基の具体例としてはピリジル基である。
【００４１】
一般式（Ｂ）の具体的な化合物としては、サッカリン、フタルイミド、メチルフタルイミド、ヒドロキシフタルイミド、カルボキシフタルイミド、フェニルフタルイミド、などである。
【００４２】
一般式（Ｂ）の化合物の内、本発明では下記一般式（Ｄ）で表される化合物がより好ましく用いられる。
【００４３】
【化９】
2010045258.tif 000010
【００４４】
一般式（Ｄ）におけるＲ５は、水素原子、ヒドロキシ基、カルボキシル基、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、もしくは、複素環基を表す。Ｍは水素原子、またはアルカリ金属を表す。
【００４５】
一般式（Ｄ）におけるＲ５の脂肪族炭化水素基としては、炭素数が１〜１６の範囲であり、ヒドロキシ基、アミノ基、カルボキシル基などが置換していてもよい。また分岐していても、直鎖でもよい。
また芳香族炭化水素基としては、炭素数が６〜２０の範囲のフェニル基、ナフチル基、であり、ヒドロキシ基、アミノ基、カルボキシル基、などが置換していてもよい。芳香族炭化水素基として好ましくはフェニル基、４−メチルフェニル基、ナフチル基、４−カルボキシフェニル基である。
複素環基としては、ピリジル基、フリル基、イミダゾリル基等である。複素環基には、ヒドロキシ基、アミノ基、カルボキシル基が置換していても良い。複素環基として好ましくは、ピリジル基である。
Ｍのアルカリ金属としては、ナトリウム、カリウムである。
【００４６】
一般式（Ｄ）におけるＲ５の脂肪族炭化水素基の具体例としては、メチル基、エチル基、ｎ−ブチル基であり、またＲ５の芳香族炭化水素基の具体例としては、フェニル基、ナフチル基、である。
【００４７】
一般式（Ｄ）の具体的な化合物としては、フタルイミド、メチルフタルイミド、ｎ−ブチルフタルイミド、ヒドロキシフタルイミド、カルボキシフタルイミド、フェニルフタルイミド、などである。好ましい化合物としては、フタルイミド、である。
【００４８】
本発明で用いる（Ｖ）特定環状化合物（一般式（Ａ）または一般式（Ｂ）で表される化合物）の好ましい化合物の具体例を下記に示す。特定環状化合物を添加することにより、金属用研磨液の経時による研磨速度の変動を抑制することができる。但し、これらに限定されるものではない。
【００４９】
【化１０】
2010045258.tif 000011
【００５０】
上記化合物で一般式（Ａ）の化合物は、エチレン尿素、テオブロミン、シアヌル酸、ウラシル、キサンチン、メチルウラシル、オロチン酸、尿酸、グリコールウリル、ヒダントイン、アラントインであり、より好ましい化合物としては一般式（Ｃ）の化合物であるエチレン尿素、尿酸、グリコールウリルが挙げられる。
また上記化合物で、一般式（Ｂ）の化合物は、サッカリン、フタルイミドであり、好ましい化合物としては一般式（Ｄ）の化合物であるフタルイミドを挙げることができる。
【００５１】
（Ｖ）特定環状化合物の添加量は、研磨に使用する際の金属用研磨液の１Ｌ中、０．００２ｇ〜１０gの範囲とすることが好ましく、０．０５ｇ〜５ｇの範囲とすることがより好ましく、０．１ｇ〜２ｇの範囲とすることが特に好ましい。即ち、研磨液の経時による研磨速度の変動を抑制するために用いる化合物の添加量は、経時による研磨速度の変動が抑制する点で金属用研磨液の１Ｌ中、０．００２ｇ以上が好ましく、経時する前の研磨速度を低下しにくくする点から１０ｇ以下が好ましい。
特定環状化合物は１種単独で用いてもよいが、２種以上を用いても良い。
【００５２】
＜(I)有機酸＞
本発明に係る金属用研磨液は、更に有機酸を少なくとも１種含有する。ここでいう有機酸は、金属の酸化剤ではなく、酸化の促進、ｐＨ調整、緩衝剤としての作用を有する。
【００５３】
有機酸としては、水溶性のものが好ましく、以下の化合物から選ばれたものが、より適している。
即ち、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、２−メチル酪酸、ｎ−ヘキサン酸、３，３−ジメチル酪酸、２−エチル酪酸、４−メチルペンタン酸、ｎ−ヘプタン酸、２−メチルヘキサン酸、ｎ−オクタン酸、２−エチルヘキサン酸、安息香酸、グリコール酸、サリチル酸、グリセリン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、マレイン酸、フタル酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、乳酸、ヒドロキシエチルイミノ二酢酸、イミノ二酢酸、アセドアミドイミノ二酢酸、ニトリロ三プロパン酸、ニトリロ三メチルホスホン酸、ジヒドロキシエチルグリシン、トリシン、及びそれらのアンモニウム塩やアルカリ金属塩等の塩、アンモニウム塩類、又はそれらの混合物等が挙げられる。
【００５４】
前記有機酸のひとつとして、アミノ酸も好ましいものである。アミノ酸としては、水溶性のものが好ましく、以下の化合物から選ばれたものがより適している。
即ち、グリシン、Ｌ−アラニン、β−アラニン、Ｌ−２−アミノ酪酸、Ｌ−ノルバリン、Ｌ−バリン、Ｌ−ロイシン、Ｌ−ノルロイシン、Ｌ−イソロイシン、Ｌ−アロイソロイシン、Ｌ−フェニルアラニン、Ｌ−プロリン、サルコシン、Ｌ−オルニチン、Ｌ−リシン、タウリン、Ｌ−セリン、Ｌ−トレオニン、Ｌ−アロトレオニン、Ｌ−ホモセリン、Ｌ−チロシン、３，５−ジヨード−Ｌ−チロシン、β−（３，４−ジヒドロキシフェニル）−Ｌ−アラニン、Ｌ−チロキシン、４−ヒドロキシ−Ｌ−プロリン、Ｌ−システィン、Ｌ−メチオニン、Ｌ−エチオニン、Ｌ−ランチオニン、Ｌ−シスタチオニン、Ｌ−シスチン、Ｌ−システィン酸、Ｌ−アスパラギン酸、Ｌ−グルタミン酸、Ｓ−（カルボキシメチル）−Ｌ−システィン、４−アミノ酪酸、Ｌ−アスパラギン、Ｌ−グルタミン、アザセリン、Ｌ−アルギニン、Ｌ−カナバニン、Ｌ−シトルリン、δ−ヒドロキシ−Ｌ−リシン、クレアチン、Ｌ−キヌレニン、Ｌ−ヒスチジン、１−メチル−Ｌ−ヒスチジン、３−メチル−Ｌ−ヒスチジン、エルゴチオネイン、Ｌ−トリプトファン、アクチノマイシンＣ１、アパミン、アンギオテンシンＩ、アンギオテンシンII及びアンチパイン等が挙げられる。
【００５５】
有機酸の添加量は、研磨に使用する際の研磨液の１Ｌ中、０．００５〜０．５ｍｏｌとすることが好ましく、０．０１〜０．３ｍｏｌとすることがより好ましく、０．０５〜０．３ｍｏｌとすることが更に好ましい。この範囲であると、高研磨速度と、低ディッシングとの両立が可能なため好ましい。
これらの有機酸は、常法に従って合成できるほか、市販品を使用してもよい。
【００５６】
＜(II)不動態膜形成剤＞
本発明の金属用研磨液は、研磨対象の金属表面に不動態膜を形成する化合物として、少なくとも１種の(II)不動態膜形成剤を含有する。
ここで不動態膜形成剤としては、一般式（Ａ）および一般式（Ｂ）で表される化合物とは構造の異なる複素芳香環化合物であって、被研磨体表面に耐酸化性の被膜を形成して研磨状態を制御しうる化合物が挙げられる。ここで、「複素芳香環化合物」とは、ヘテロ原子を１個以上含んだ複素環を有する化合物である。ヘテロ原子とは、炭素原子、及び水素原子以外の原子を意味する。複素環とはヘテロ原子を少なくとも一つ持つ環状化合物を意味する。ヘテロ原子は複素環の環系の構成部分を形成する原子のみを意味し、環系に対して外部に位置していたり、少なくとも一つの非共役単結合により環系から分離していたり、環系の更なる置換基の一部分であるような原子は意味しない。
【００５７】
ヘテロ原子として好ましくは、窒素原子、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、テルル原子、リン原子、ケイ素原子、及びホウ素原子であり、更に好ましくは、窒素原子、硫黄原子、酸素原子、及びセレン原子であり、特に好ましくは、窒素原子、硫黄原子、及び酸素原子であり、最も好ましくは窒素原子、及び硫黄原子である。
【００５８】
まず、母核となる複素芳香環について述べる。
本発明で用いうる複素芳香環化合物の複素環の環員数は特に限定されず、単環化合物あっても縮合環を有する多環化合物であってもよい。単環の場合の員数は、好ましくは３〜８であり、更に好ましくは５〜７であり、特に好ましくは５及び６である。また、縮合環を有する場合の環数は、好ましくは２〜４であり、更に好ましくは２又は３である。
【００５９】
これらの複素芳香環として、具体的には以下のものが挙げられる。但し、これらに限定されるものではない。
例えば、ピロール環、チオフェン環、フラン環、ピラン環、チオピラン環、イミダゾール環、ピラゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、ピロリジン環、ピラゾリジン環、イミダゾリジン環、イソオキサゾリジン環、イソチアゾリジン環、ピペリジン環、ピペラジン環、モルホリン環、チオモルホリン環、クロマン環、チオクロマン環、イソクロマン環、イソチオクロマン環、インドリン環、イソインドリン環、インドリジン環、インドール環、インダゾール環、プリン環、キノリジン環、イソキノリン環、キノリン環、ナフチリジン環、フタラジン環、キノキサリン環、キナゾリン環、シンノリン環、プテリジン環、アクリジン環、ペリミジン環、フェナントロリン環、カルバゾール環、カルボリン環、フェナジン環、アンチリジン環、チアジアゾール環、オキサジアゾール環、トリアジン環、トリアゾール環、テトラゾール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾオキサゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾチアジアゾール環、ベンゾフロキサン環、ナフトイミダゾール環、ベンゾトリアゾール環、テトラアザインデン環等が挙げられ、より好ましくはトリアゾール環、テトラゾール環またはベンゾトリアゾール環が挙げられる。
【００６０】
次に、複素芳香環が有しうる置換基について述べる。
本発明において、特定の部分を「基」と称した場合には、当該部分はそれ自体が置換されていなくても、一種以上の（可能な最多数までの）置換基で置換されていてもよいことを意味する。例えば、「アルキル基」とは置換又は無置換のアルキル基を意味する。
【００６１】
不動態膜形成剤の複素芳香環化合物が有しうる置換基としては、例えば、以下のものが挙げられる。但し、これらに限定されるものではない。
例えば、ハロゲン原子（フッ素原子、塩素原子、臭素原子、又は沃素原子）、アルキル基（直鎖、分岐又は環状のアルキル基であり、ビシクロアルキル基のように多環アルキル基であっても、活性メチン基を含んでもよい）、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロ環基（置換する位置は問わない）、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、ヘテロ環オキシカルボニル基、カルバモイル基（置換基を有するカルバモイル基としては、例えば、Ｎ−ヒドロキシカルバモイル基、Ｎ−アシルカルバモイル基、Ｎ−スルホニルカルバモイル基、Ｎ−カルバモイルカルバモイル基、チオカルバモイル基、Ｎ−スルファモイルカルバモイル基）、カルバゾイル基、カルボキシル基又はその塩、オキサリル基、オキサモイル基、シアノ基、カルボンイミドイル基、ホルミル基、ヒドロキシ基、アルコキシ基（エチレンオキシ基若しくはプロピレンオキシ基単位を繰り返し含む基を含む）、アリールオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシルオキシ基、（アルコキシ若しくはアリールオキシ）カルボニルオキシ基、カルバモイルオキシ基、スルホニルオキシ基、アミノ基、（アルキル、アリール、又はヘテロ環）アミノ基、アシルアミノ基、スルホンアミド基、ウレイド基、チオウレイド基、Ｎ−ヒドロキシウレイド基、イミド基、（アルコキシ若しくはアリールオキシ）カルボニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、セミカルバジド基、チオセミカルバジド基、ヒドラジノ基、アンモニオ基、オキサモイルアミノ基、Ｎ−（アルキル若しくはアリール）スルホニルウレイド基、Ｎ−アシルウレイド基、Ｎ−アシルスルファモイルアミノ基、ヒドロキシアミノ基、ニトロ基、４級化された窒素原子を含むヘテロ環基（例えば、ピリジニオ基、イミダゾリオ基、キノリニオ基、イソキノリニオ基）、イソシアノ基、イミノ基、メルカプト基、（アルキル、アリール、又はヘテロ環）チオ基、（アルキル、アリール、又はヘテロ環）ジチオ基、（アルキル又はアリール）スルホニル基、（アルキル又はアリール）スルフィニル基、スルホ基又はその塩、スルファモイル基（置換基を有するスルファモイル基としては、例えば、Ｎ−アシルスルファモイル基、Ｎ−スルホニルスルファモイル基）又はその塩、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスフィニルオキシ基、ホスフィニルアミノ基、シリル基等が挙げられる。
【００６２】
なお、ここで、「活性メチン基」とは、２つの電子求引性基で置換されたメチン基を意味する。
「電子求引性基」とは、例えば、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、カルバモイル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、スルファモイル基、トリフルオロメチル基、シアノ基、ニトロ基、カルボンイミドイル基を意味する。また、２つの電子求引性基は互いに結合して環状構造をとっていてもよい。
更に、「塩」とは、アルカリ金属、アルカリ土類金属、重金属などの陽イオンや、アンモニウムイオン、ホスホニウムイオンなどの有機の陽イオンを意味する。
【００６３】
これらの中でも、複素芳香環化合物における好ましい置換基としては、例えば、ハロゲン原子（フッ素原子、塩素原子、臭素原子、又は沃素原子）、アルキル基（直鎖、分岐又は環状のアルキル基であり、ビシクロアルキル基のように多環アルキル基であっても、活性メチン基を含んでもよい）、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロ環基（置換する位置は問わない）、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、ヘテロ環オキシカルボニル基、カルバモイル基、Ｎ−ヒドロキシカルバモイル基、Ｎ−アシルカルバモイル基、Ｎ−スルホニルカルバモイル基、Ｎ−カルバモイルカルバモイル基、チオカルバモイル基、Ｎ−スルファモイルカルバモイル基、カルバゾイル基、オキサリル基、オキサモイル基、シアノ基、カルボンイミドイル基、ホルミル基、ヒドロキシ基、アルコキシ基（エチレンオキシ基若しくはプロピレンオキシ基単位を繰り返し含む基を含む）、アリールオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシルオキシ基、（アルコキシ若しくはアリールオキシ）カルボニルオキシ基、カルバモイルオキシ基、スルホニルオキシ基、（アルキル、アリール、又はヘテロ環）アミノ基、アシルアミノ基、スルホンアミド基、ウレイド基、チオウレイド基、Ｎ−ヒドロキシウレイド基、イミド基、（アルコキシ若しくはアリールオキシ）カルボニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、セミカルバジド基、チオセミカルバジド基、ヒドラジノ基、アンモニオ基、オキサモイルアミノ基、Ｎ−（アルキル若しくはアリール）スルホニルウレイド基、Ｎ−アシルウレイド基、Ｎ−アシルスルファモイルアミノ基、ヒドロキシアミノ基、ニトロ基、４級化された窒素原子を含むヘテロ環基（例えばピリジニオ基、イミダゾリオ基、キノリニオ基、イソキノリニオ基）、イソシアノ基、イミノ基、メルカプト基、（アルキル、アリール、又はヘテロ環）チオ基、（アルキル、アリール、又はヘテロ環）ジチオ基、（アルキル又はアリール）スルホニル基、（アルキル又はアリール）スルフィニル基、スルホ基又はその塩、スルファモイル基、Ｎ−アシルスルファモイル基、Ｎ−スルホニルスルファモイル基又はその塩、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスフィニルオキシ基、ホスフィニルアミノ基、シリル基等が挙げられる。
【００６４】
更に好ましくは、例えば、ハロゲン原子（フッ素原子、塩素原子、臭素原子、又は沃素原子）、アルキル基（直鎖、分岐又は環状のアルキル基であり、ビシクロアルキル基のように多環アルキル基であっても、活性メチン基を含んでもよい）、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロ環基（置換する位置は問わない）が挙げられる。
【００６５】
また、上記した置換基の２つが共同して環を形成することもできる。
形成される環としては、芳香族又は非芳香族の炭化水素環、又は複素芳香環であり、これらは、更に組み合わされて多環縮合環を形成することができ、その例として、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、フルオレン環、トリフェニレン環、ナフタセン環、ビフェニル環、ピロール環、フラン環、チオフェン環、イミダゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、インドリジン環、インドール環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、イソベンゾフラン環、キノリジン環、キノリン環、フタラジン環、ナフチリジン環、キノキサリン環、キノキサゾリン環、イソキノリン環、カルバゾール環、フェナントリジン環、アクリジン環、フェナントロリン環、チアントレン環、クロメン環、キサンテン環、フェノキサチイン環、フェノチアジン環、フェナジン環等が挙げられる
【００６６】
これまでに説明した中でも高い研磨速度を有し、また、経時による研磨速度の低下が抑制され、経時安定性に優れる研磨液が得られるという観点から本発明では、ベンゾトリアゾール及びその誘導体、１，２，３−トリアゾール及びその誘導体、１，２，４−トリアゾール及びその誘導体、及びテトラゾール及びその誘導体がより好ましく用いられる。
具体例としては次の化合物が挙げられる。
【００６７】
【化１１】
2010045258.tif 000012
【００６８】
【化１２】
2010045258.tif 000013
【００６９】
【化１３】
2010045258.tif 000014
【００７０】
【化１４】
2010045258.tif 000015
【００７１】
【化１５】
2010045258.tif 000016
【００７２】
【化１６】
2010045258.tif 000017
【００７３】
【化１７】
2010045258.tif 000018
【００７４】
【化１８】
2010045258.tif 000019
【００７５】
また、高い研磨速度を有し、金属用研磨液の経時による研磨速度の変動が抑制され、経時安定性に優れる研磨液が得られるという観点から、本発明では次の化合物が特に好ましい。すなわち、下記一般式（Ｅ）で表されるベンゾトリアゾール誘導体の化合物である。
【００７６】
【化１９】
2010045258.tif 000020
【００７７】
一般式（Ｅ）中、Ｒ６はメチル基、カルボキシル基またはスルホ基を表す。ｎは０〜２の整数を表す。Ｒ７は、水素原子、カルボキシル基を含有する炭素数１〜３の範囲のアルキル基、ヒドロキシ基を含有する炭素数１〜４の範囲のアルキル基、またはヒドロキシ基とアミノ基を含有する炭素数１〜６の範囲のアルキル基を表す。
Ｒ６はメチル基が好ましい。ｎは０または１が好ましい。Ｒ７は、ヒドロキシ基を含有する炭素数１〜３の範囲のアルキル基、またはヒドロキシ基とアミノ基を含有する炭素数１〜５の範囲のアルキル基が好ましく、Ｎ，Ｎ−ビス（ヒドロキシエチル）アミノメチル基、または２，３−ジヒドロキシプロピル基がより好ましい。
【００７８】
本発明で用いる(II)不動態膜形成剤である複素芳香環化合物の添加量は、総量として、研磨に使用する際の金属用研磨液１Ｌ中、０．０００１〜０．１ｍｏｌの範囲が好ましく、より好ましくは０．０００１〜０．０１ｍｏｌの範囲、更に好ましくは０．０００５〜０．００５ｍｏｌの範囲である。この範囲であると高研磨速度と、低ディッシングとの両立が可能なため好ましい。
複素芳香環化合物は一種単独で用いても、二種以上を併用してもよい。
【００７９】
＜(III)砥粒＞
本発明の金属用研磨液は(III)砥粒を含有する。
好ましい砥粒としては、例えば、シリカ（沈降シリカ、フュームドシリカ、コロイダルシリカ、合成シリカ）、セリア、アルミナ、チタニア、ジルコニア、ゲルマニア、酸化マンガン、炭化ケイ素、ポリスチレン、ポリアクリル、ポリテレフタレートなどが挙げられるが、コロイダルシリカを用いることがより好ましい。
【００８０】
砥粒の添加量としては、使用する際の金属用研磨液１Ｌ中に０．１〜５０ｇの砥粒を含むことが好ましく、より好ましくは１〜１０ｇの砥粒を含む。
また、砥粒は平均粒径５〜２００ｎｍが好ましく、１０〜１００ｎｍがより好ましい。この範囲に平均粒径があると高研磨速度と、低ディッシングとの両立が可能なため好ましい。
ここで、本発明における研磨粒子の平均粒径は、動的光散乱法から得られた粒度分布において求められる平均粒子径を表す。例えば、粒度分布を求める測定装置しては堀場製作所製ＬＢ−５００等が用いられる。
【００８１】
用いられる砥粒は、その一部が会合していてもよい。会合度は３以下であることが好ましく、２以下であることが好ましい。
ここで会合度とは、一次粒子が凝集してなる平均粒子径を一次粒子径で除した値（平均粒子径／一次粒子径）を意味する。ここで会合度が１とは、単分散した一次粒子のみのものを意味する。
なお一次粒子の径は、１０〜１００ｎｍが好ましく、１５〜５０ｎｍがより好ましい。この範囲に一次粒子径があると高研磨速度と、低ディッシングとの両立が可能なため好ましい。
【００８２】
＜(IV)酸化剤＞
本発明の金属用研磨液は、研磨対象の金属を酸化できる化合物である(IV)酸化剤を含有することが好ましい。
具体的には、過酸化水素、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、オゾン水及び銀（II）塩、鉄（III）塩が挙げられるが、過酸化水素がより好ましく用いられる。
酸化剤の添加量は、研磨に使用する際の金属用研磨液の１Ｌ中、０．００３ｍｏｌ〜８ｍｏｌの範囲とすることが好ましく、０．０３ｍｏｌ〜６ｍｏｌの範囲とすることがより好ましく、０．１ｍｏｌ〜４ｍｏｌの範囲とすることが特に好ましい。即ち、酸化剤の添加量は、金属の酸化が十分で高いＣＭＰ速度を確保する点で０．００３ｍｏｌ以上が好ましく、研磨面の荒れ防止の点から８ｍｏｌ以下が好ましい。
【００８３】
本発明の金属用研磨液は、更に他の成分を含有してもよく、例えば、界面活性剤、親水性ポリマー、アルカリ剤、緩衝剤及び、その他の添加剤を挙げることができる。
【００８４】
＜界面活性剤／親水性ポリマー＞
本発明の金属用研磨液は、界面活性剤や親水性ポリマーを含有することが好ましい。
界面活性剤と親水性ポリマーは、いずれも被研磨面の接触角を低下させる作用を有して、均一な研磨を促す作用を有する。
用いられる界面活性剤や親水性ポリマーとしては、以下の群から選ばれたものが好適である。
【００８５】
陰イオン界面活性剤としては、カルボン酸塩、スルホン酸塩、硫酸エステル塩、リン酸エステル塩が挙げられ、陽イオン界面活性剤として、脂肪族アミン塩、脂肪族４級アンモニウム塩、塩化ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩が挙げられる。
両性界面活性剤としては、カルボキシベタイン型、アミノカルボン酸塩、イミダゾリニウムベタイン、レシチン、アルキルアミンオキサイドが挙げられる。
非イオン界面活性剤としては、エーテル型、エーテルエステル型、エステル型、含窒素型が挙げられる。
また、フッ素系界面活性剤なども用いられる。
【００８６】
更に、親水性ポリマーとしては、ポリエチレングリコール等のポリグリコール類、ポリビニルアルコール、ポロビニルピロリドン、アルギン酸等の多糖類、ポリメタクリル酸等のカルボン酸含有ポリマー等が挙げられる。
【００８７】
なお、上記のものは、酸もしくはそのアンモニウム塩の方が、アルカリ金属、アルカリ土類金属、ハロゲン化物等による汚染がなく望ましい。
上記例示化合物の中でもシクロヘキサノール、ポリアクリル酸アンモニウム塩、ポリビニルアルコール、コハク酸アミド、ポロビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーがより好ましい。
【００８８】
これらの界面活性剤や親水性ポリマーの重量平均分子量としては、５００〜１０００００が好ましく、特には２０００〜５００００が好ましい。
界面活性剤及び／又は親水性ポリマーの添加量は、総量として、研磨に使用する際の金属用研磨液の１Ｌ中、０．００１〜１０ｇとすることが好ましく、０．０１〜５ｇとすることがより好ましく０．１〜３ｇとすることが特に好ましい。
【００８９】
＜アルカリ剤／緩衝剤＞
本発明の金属用研磨液は、所定のｐＨとすべく、アルカリ剤又は緩衝剤を添加されることが好ましい。
アルカリ剤（及び緩衝剤）としては、水酸化アンモニウム及びテトラメチルアンモニウムハイドロキサイドなどの有機水酸化アンモニウム、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミンなどのようなアルカノールアミン類などの非金属アルカリ剤、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウムなどのアルカリ金属水酸化物、炭酸ナトリウムなどの炭酸塩、リン酸三ナトリウムなどのリン酸塩、ホウ酸塩、四ホウ酸塩、ヒドロキシ安息香酸塩などを挙げることができる。
特に好ましいアルカリ剤としては、水酸化アンモニウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム及びテトラメチルアンモニウムハイドロキサイドである。
【００９０】
アルカリ剤（及び緩衝剤）の添加量としては、ｐＨが好ましい範囲に維持される量であればよく、研磨に使用する際の金属用研磨液の１Ｌ中、０．０００１ｍｏｌ〜１．０ｍｏｌとすることが好ましく０．００３ｍｏｌ〜０．５ｍｏｌとすることがより好ましい。
【００９１】
研磨に使用する際の金属用研磨液のｐＨは６．０〜８．５が好ましく、より好ましくは６．０〜８．０である。この範囲において本発明の金属液は特に優れた効果を発揮する。上記アルカリ剤（緩衝剤）、酸剤によって研磨液のｐＨを上記好ましい範囲に調整するものである。
【００９２】
＜化学的機械的研磨方法＞
本発明の化学的機械的研磨方法は、本発明の金属用研磨液を研磨定盤上の研磨パッドに供給し、該研磨定盤を回転させることで、該研磨パッドを被研磨体の被研磨面と接触させつつ相対運動させて研磨することを特徴とする。
以下、この化学的機械的研磨方法について詳細に説明する。
【００９３】
（研磨装置）
まず、本発明の研磨方法を実施できる装置について説明する。
本発明に適用可能な研磨装置としては、被研磨面を有する被研磨体（半導体基板等）を保持するホルダーと、研磨パッドを貼り付けた（回転数が変更可能なモータ等を取り付けてある）研磨定盤と、を備える一般的な研磨装置が使用でき、例えば、Ｆ−ＲＥＸ３００（荏原製作所）を用いることができる。
【００９４】
（研磨圧力）
本発明の研磨方法では、研磨圧力、即ち、被研磨面と前記研磨パッドとの接触圧力が３０００〜２５０００Ｐａで研磨を行うことが好ましく、６５００〜１８０００Ｐａで研磨を行うことがより好ましい。
【００９５】
（研磨定盤の回転数）
本発明の研磨方法では、研磨定盤の回転数が５０〜２００ｒｐｍで研磨を行うことが好ましく、６０〜１５０ｒｐｍで研磨を行うことがより好ましい。
【００９６】
（研磨液供給方法）
本発明では対象金属を研磨する間、研磨定盤上の研磨パッドに金属用研磨液をポンプ等で連続的に供給する。この供給量に制限はないが、研磨パッドの表面が常に研磨液で覆われていることが好ましい。
【００９７】
本発明の研磨方法には、濃縮された研磨液に水又は水溶液を加え希釈して用いることもできる。希釈方法としては、例えば、濃縮された研磨液を供給する配管と、水又は水溶液を供給する配管と、を途中で合流させて混合し、希釈された研磨液を研磨パッドに供給する方法などを挙げることができる。その場合の混合は、圧力を付した状態で狭い通路を通して液同士を衝突混合する方法、配管中にガラス管などの充填物を詰め液体の流れを分流分離、合流させることを繰り返し行う方法、配管中に動力で回転する羽根を設ける方法など、通常に行われている方法を用いることができる。
【００９８】
また、他の希釈方法としては、研磨液を供給する配管と水又は水溶液を供給する配管とをそれぞれ独立に設け、それぞれから所定量の液を研磨パッドに供給し、研磨パッドと被研磨面の相対運動により混合する方法する方法も本発明に用いることができる。
更に、１つの容器に、所定量の濃縮された研磨液と水又は水溶液を入れて混合し、所定の濃度に希釈した後に、その混合液を研磨パッドに供給する方法も、本発明に適用することができる。
【００９９】
これらの方法以外に、研磨液が含有すべき成分を少なくとも２つの構成成分に分けて、それらを使用する際に、水又は水溶液を加え希釈して研磨パッドに供給する方法も、本発明に用いることができる。この場合、酸化剤を含む成分と、本発明における有機酸を含有する成分と、に分割して供給することが好ましい。
【０１００】
具体的には、酸化剤を１つの構成成分（Ａ）とし、有機酸、添加剤、界面活性剤、複素環化合物、砥粒、及び水を１つの構成成分（Ｂ）とすることが好ましく、それらを使用する際に水又は水溶液で構成成分（Ａ）と構成成分（Ｂ）を希釈して使用する。この場合、構成成分（Ａ）と構成成分（Ｂ）と水又は水溶液とをそれぞれ供給する３つの配管が必要であり、３つの配管を研磨パッドに供給する１つの配管に結合し、その配管内で混合してもよく、２つの配管を結合してから他の１つの配管を結合して混合してもよい。例えば、溶解しにくい添加剤を含む構成成分と他の構成成分を混合し、混合経路を長くして溶解時間を確保してから、更に水又は水溶液の配管を結合することで研磨液を供給することも可能である。
【０１０１】
また、上記の３つの配管をそれぞれ研磨パッドに導き研磨パッドと被研磨面の相対運動により混合して供給してもよいし、１つの容器に３つの構成成分を混合した後に、その混合液を研磨パッドに供給してもよい。更に、金属用研磨液を濃縮液とし、希釈水を別にして研磨面に供給してもよい。
【０１０２】
（研磨液の供給量）
本発明の研磨方法において、研磨液の研磨定盤上への供給量は５０〜５００ｍｌ／ｍｉｎとすることが好ましく、１００〜３００ｍｌ／ｍｉｎであることがより好ましい。
【０１０３】
（研磨パッド）
本発明の研磨方法において用いられる研磨パッドは、特に制限はなく、無発泡構造パッドでも発泡構造パッドでもよい。前者はプラスチック板のように硬質の合成樹脂バルク材をパッドに用いるものである。また、後者は更に独立発泡体（乾式発泡系）、連続発泡体（湿式発泡系）、２層複合体（積層系）の３つがあり、特には２層複合体（積層系）が好ましい。発泡は、均一でも不均一でもよい。
【０１０４】
本発明における研磨パッドは、更に研磨に用いる砥粒（例えば、セリア、シリカ、アルミナ、樹脂など）を含有したものでもよい。また、それぞれに硬さは軟質のものと硬質のものがあり、どちらでもよく、積層系ではそれぞれの層に異なる硬さのものを用いることが好ましい。材質としては不織布、人工皮革、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエステル、ポリカーボネート等が好ましい。また、研磨面と接触する面には、格子溝／穴／同心溝／らせん状溝などの加工を施してもよい。
【０１０５】
次に、本発明の研磨方法において研磨が施される被研磨体（基板、ウエハ）について説明する。
【０１０６】
（配線金属材料）
本発明における被研磨体は、銅又は銅合金からなる配線を持つ基板（ウエハ）であることが好ましい。配線金属材料としては、銅合金の中でも銀を含有する銅合金が適している。銅合金に含有される銀含量は、１０質量％以下、更には１質量％以下で優れた効果を発揮し、０．００００１〜０．１質量％の範囲である銅合金において最も優れた効果を発揮する。
【０１０７】
（配線の太さ）
本発明における被研磨体は、例えば、ＤＲＡＭデバイス系では、ハーフピッチで、好ましくは０．１５μｍ以下、より好ましくは０．１０μｍ以下、更に好ましくは０．０８μｍ以下の配線を有することが好ましい。
一方、ＭＰＵデバイス系では、好ましくは０．１２μｍ以下、より好ましくは０．０９μｍ以下、更に好ましくは０．０７μｍ以下の配線を有することが好ましい。
このような配線を有する被研磨体に対して、本発明に使用される研磨液は特に優れた効果を発揮する。
【０１０８】
（バリア金属材料）
本発明における被研磨体において、銅配線と絶縁膜（層間絶縁膜を含む）との間には、銅の拡散を防ぐためのバリア層が設けられる。このバリア層を構成するバリア金属材料としては、低抵抗のメタル材料、例えば、ＴｉＮ、ＴｉＷ、Ｔａ、ＴａＮ、Ｗ、ＷＮなどが好ましく、中でもＴａ、ＴａＮが特に好ましい。
【実施例】
【０１０９】
以下、実施例により本発明を説明する。本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
【０１１０】
（実施例１〜１１、比較例１〜２）
表１に示す組成で金属用研磨液を下記のようにして調製し、研磨試験及び評価を行った。
【０１１１】
（金属用研磨液の調製）
下記組成を混合し、表１に示す各金属用研磨液を調製した。
・砥粒：コロイダルシリカ（１次粒径２０ｎｍ、会合度２）            １．０ｇ／Ｌ
・有機酸：Ｎ−メチルグリシン                                ０．２０ｍｏｌ／Ｌ
・不動態膜形成剤：表１に示す化合物と添加量
・特定環状化合物：表１に示す化合物と添加量
・酸化剤：過酸化水素                                                  ３ｇ／Ｌ
・防腐剤：Ｒｏｃｉｍａ５６０                                    １．８２ｇ／Ｌ
（ローム＆ハース社製、２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンと５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンの混合物）
純水を加えて全量を１０００ｍＬとし、また、アンモニア水で調整してｐＨ７．５とした。
【０１１２】
（研磨試験）
以下の条件で研磨を行い、研磨速度の評価を行った。
・研磨装置：Ｆ−ＲＥＸ３００（荏原製作所）
・被研磨体（ウエハ）：シリコン基板上に厚み４．０μｍのＣｕ膜を形成した直径３００ｍｍのブランケットウエハ
・研磨パッド：ＩＣ１４００  ＸＹ−Ｋ  Ｇｒｏｏｖｅ（ロデール社製）
・研磨条件；
研磨圧力（被研磨面と前記研磨パッドとの接触圧力）：１７５００Ｐａ
研磨液供給速度：２５０ｍｌ／ｍｉｎ
研磨定盤回転数：１０４ｒｐｍ
研磨ヘッド回転数：８５ｒｐｍ
【０１１３】
（評価方法）
研磨液の経時方法：調製した研磨液をポリ容器に入れ、２３℃で７日間静置した。
研磨速度の算出：上記方法で経時した研磨液と調液直後の研磨液について、それぞれＣｕブランケットウエハを６０秒間研磨し、ウエハ面上の均等間隔の４９箇所に対し、研磨前後での金属膜厚を電気抵抗値から換算して求め、それらを研磨時間で割って求めた値の平均値を研磨速度とした。
表１に、評価結果を示す。
【０１１４】
【表１】
2010045258.tif 000021
【０１１５】
表１から明らかなように、本発明の金属用研磨液を用いた実施例１〜１０は、化学的機械的研磨方法（本発明の研磨方法）において、金属用研磨液を調液した直後であっても、調液から７日経過した後であっても７００ｎｍ／ｍｉｎ以上の高い研磨速度が得られ、また金属用研磨液を経時させても経時による研磨速度の変化が小さく抑えられており、金属用研磨液の経時安定性に優れることが分かった。これに対し本発明の金属用研磨液ではない比較例１、および比較例２は金属用研磨液を経時させると研磨速度が大きく変化し、金属用研磨液の経時安定性に劣り、安定な研磨速度を得ることができないことがわかる。