(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
(i)ニッケル−リンを含む基材を用意すること、
(ii)(a)湿式法シリカ、(b)ニッケル−リンを酸化させる薬剤及び(c)メチルグリシン二酢酸、その塩、及びそれらの組み合わせからなる群より選ばれるアミノポリカルボン酸を含み、ｐＨが１〜５である化学機械研磨組成物と前記基材を接触させること、及び、
(iii)前記基材に対して前記研磨組成物を動かして前記ニッケル−リンの少なくとも一部分を磨耗し、前記基材を研磨すること、
を含む、基材を化学機械研磨する方法。
【請求項２】
前記研磨組成物が０．１ｗｔ％〜５ｗｔ％の湿式法シリカを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記湿式法シリカは、平均粒子サイズが２０ｎｍ〜１２５ｎｍである、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
酸化剤が過酸化水素である、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記研磨組成物が０．０５〜０．５ｗｔ％の過酸化水素を含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記アミノポリカルボン酸がメチルグリシン二酢酸である、請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記研磨組成物が０．１ｗｔ％〜５ｗｔ％のアミノポリカルボン酸を含む、請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記研磨組成物は、ｐＨが２〜４である、請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記基材がニッケル−リンで被覆したアルミニウムディスクを含む、請求項１記載の方法。
【請求項１０】
前記ディスクがメモリーディスクである、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記研磨組成物が、
(a)０．１ｗｔ％〜５ｗｔ％の縮合重合シリカ、
(b)０．０５ｗｔ％〜０．５ｗｔ％の過酸化水素、及び、
(c)０．１ｗｔ％〜５ｗｔ％のメチルグリシン二酢酸、
を含み、ｐＨが２〜４である、請求項１記載の方法。
【請求項１２】
前記基材がニッケル−リンで被覆したアルミニウムディスクを含む、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記ディスクがメモリーディスクである、請求項１２記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
メモリーもしくは硬質ディスクにおける貯蔵容量の向上の要求及びメモリーもしくは硬質ディスクの微細化の傾向（コンピュータ装置におけるハードドライブを小さくするという要求のため）は、性能の最大化を確保するためにメモリーもしくは硬質ディスクを平坦化させ又は研磨することを含む、メモリーもしくは硬質ディスク製造プロセスの重要性を強調し続けている。半導体デバイス製造との組み合わせで使用される化学機械研磨（ＣＭＰ）組成物及び方法が複数存在しているけれども、メモリーもしくは硬質ディスクの平坦化又は研磨に好適な従来のＣＭＰ法又は市販のＣＭＰ組成物はほとんどない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
貯蔵能力を向上させることの要求が高まってきたのにつれて、このようなメモリーもしくは硬質ディスクの研磨のための改良方法の必要性も高まっている。用語「メモリーもしくは硬質ディスク」とは、電磁気形態で情報を保持するための、あらゆる磁気ディスク、ハードディスク、硬質ディスク又はメモリーディスクを指す。メモリーもしくは硬質ディスクは、通常、ニッケル−リンを含む表面を有するが、メモリーもしくは硬質ディスクは他のいかなる適切な材料を含むことができる。メモリーもしくは硬質ディスクに対する磁気ヘッドのフライング高さを低くすることが要求される記録密度の改良とともに、ディスクドライブの記録ヘッドとメモリーもしくは硬質ディスクの表面との間の距離が短くなってくると、メモリーもしくは硬質ディスクの平面性は改良されなければならない。磁気ヘッドのフライング高さをより低くできるようにするために、メモリーもしくは硬質ディスクの表面仕上げの改良が要求される。
【０００３】
表面粗さは被測定表面の高周波短波長成分であり、その粗さが実際上達成可能なディスク表面とディスクドライブの記録ヘッドとの間のギャップの減少を制限する場合にはメモリーディスクの性能に影響を及ぼす。このため、メモリーディスクの表面粗さの減少は性能の観点から非常に望ましい。メモリーディスクのための研磨組成物中において、より小さい粒子サイズの研磨材を用いることにより表面粗さを低減する試みがなされてきた。しかしながら、通常、より小さい研磨材粒子ではメモリーディスクの表面の除去速度が低減され、それにより、所望の表面仕上げを達成するために要求される時間が長くなり、そのため、製造時間及びコストが増加する。したがって、高められた研磨速度を示しながら、表面粗さのレベルを低下させるメモリーディスクの研磨方法が当該技術分野において要求されている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、(i)ニッケル−リンを含む基材を用意すること、(ii)(a)湿式法シリカ、(b)ニッケル−リンを酸化させる薬剤及び(c)アミノポリカルボン酸を含み、ｐＨが１〜５である化学機械研磨組成物と前記基材を接触させること、及び、(iii)前記基材に対して前記研磨組成物を動かしてニッケル−リンの少なくとも一部分を磨耗し、前記基材を研磨すること、を含む、基材を化学機械研磨する方法を提供する。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
本発明はニッケル−リンを含む基材を化学機械研磨する方法を提供する。その方法は、(i)ニッケル−リンを含む基材を用意すること、(ii) (a)湿式法シリカ、(b)ニッケル−リンを酸化させる薬剤及び(c)アミノポリカルボン酸を含み、それらから本質的になり、又は、それらからなる、ｐＨが１〜５である化学機械研磨組成物と前記基材を接触させること、及び、(iii)前記基材に対して前記研磨組成物を動かしてニッケル−リンの少なくとも一部分を磨耗し、前記基材を研磨すること、を含む。
【０００６】
その研磨組成物は湿式法シリカを含む。湿式法シリカは可溶性シリカ前駆体の水溶液からその前駆体を重合することにより調製されるものとして特徴付けられる。湿式法シリカは、通常、非凝集化個別粒子である粒子を含み、それは、一般に、形状が球形であるか又はほぼ球形であるが、他の形状（たとえば、一般に、楕円形、正方形又は長方形断面の形状）を有することもできる。このような粒子は、概して、粒子が揮発性前駆体の火炎加水分解により調製され凝集された一次粒子の鎖状構造を有するヒュームド（すなわち、焼成）シリカとは構造的に異なる。
【０００７】
湿式法シリカの適切な例としては、縮合重合シリカ及び塩基安定化されたコロイドシリカが挙げられる。縮合重合したシリカ粒子は、通常、Ｓｉ（ＯＨ）4を縮合し、実質的に球形の粒子を形成することにより調製される。前駆体Ｓｉ（ＯＨ）4は、たとえば、高純度アルコキシシランの加水分解、またはシリケート水溶液の酸性化により得ることができる。このような縮合重合したシリカ粒子は米国特許第５，２３０，８３３号明細書により調製でき、又は、様々な市販の製品、たとえば、EKA ChemicalsからのBINDZIL 50/80, 30/310, 40/130及び40/170製品、Fuso PL-1,  PL-2, PL-3, PL-3H及びPL-7製品、ならびに、DuPont, Bayer, Applied Research及びClariantから入手可能な他の同様な製品 として入手することができる。
【０００８】
塩基安定化されたコロイドシリカ粒子は、たとえば、ｐＨが９〜１１であるアルカリシリケート溶液から得られるケイ酸から調製することができ、ここで、シリケートアニオンは重合を経て、水性分散体の形態で望ましい平均粒子サイズを有する離散シリカ粒子を形成する。コロイドシリカは水酸化ナトリウムなどの塩基の存在により安定化される。本発明における使用に適する市販のコロイドシリカの限定しない例としては、Nissan Chemical からのSNOWTEX（登録商標）製品、Nyacol Nanotechnologies, Inc.から入手可能なNEXSIL（登録商標）及びNEXSIL A（登録商標）シリーズの製品、Nalco Chemical から入手可能なTX13112, TX11005, DVSTS006, 1034A, 1050, 1130, 2327及び2329製品、及び、H. C. Starckから入手可能なLEVASIL（登録商標）製品が挙げられる。
【０００９】
湿式法シリカ研磨粒子は、通常、４ｎｍ〜２００ｎｍの平均粒子サイズ（たとえば、平均粒子直径）を有する。たとえば、湿式法シリカ研磨粒子は平均粒子サイズが４ｎｍ以上、１０ｎｍ以上、２０ｎｍ以上、３０ｎｍ以上、４０ｎｍ以上、又は、５０ｎｍ以上であることができる。さらに、又は、代わりに、湿式法シリカ研磨粒子は平均粒子サイズが２００ｎｍ以下、１５０ｎｍ以下、１２５ｎｍ以下、１１０ｎｍ以下、１００ｎｍ以下、８０ｎｍ以下、又は、５０ｎｍ以下であることができる。ある実施形態において、湿式法シリカ研磨粒子は平均粒子サイズが４ｎｍ〜４０ｎｍ（たとえば、８ｎｍ〜３０ｎｍ）である。他の実施形態において、湿式法シリカ研磨粒子は平均粒子サイズが４０ｎｍ〜９０ｎｍ（たとえば、５０ｎｍ〜８０ｎｍ）である。さらに他の実施形態において、湿式法シリカ粒子は平均粒子サイズが９０ｎｍ〜２００ｎｍ（たとえば、１００ｎｍ〜１５０ｎｍ）である。一般に、より小さい粒子サイズを有するシリカを使用すると、より小さい表面粗さを得られるが、より大きい粒子サイズを有するシリカを使用する場合と比較して、より低い除去速度という犠牲を払うことになる。この点に関して、粒子サイズは粒子を囲む最も小さい球の直径を指す。
【００１０】
研磨組成物は、通常、０．１ｗｔ％以上（たとえば、０．２ｗｔ％以上、又は、０．５ｗｔ％以上）の湿式法シリカを含む。好ましくは、研磨組成物は５ｗｔ％以下（たとえば、４ｗｔ％以下、又は、３ｗｔ％以下）の湿式法シリカを含む。より好ましくは、研磨組成物は０．１ｗｔ％〜５ｗｔ％（たとえば、０．２ｗｔ％〜４ｗｔ％、又は、０．５ｗｔ％〜３ｗｔ％）の湿式法シリカを含む。
【００１１】
シリカは、望ましくは、研磨組成物中に懸濁され、より特定的には、研磨組成物の水中に懸濁される。シリカが研磨組成物中に懸濁されるときに、シリカは好ましくはコロイド的に安定である。用語「コロイド」は水中のシリカ粒子の懸濁液を指す。コロイド安定性は時間経過にわたる懸濁液の維持性を指す。本発明との関係において、シリカの水中懸濁液を１００ｍｌメスシリンダ中に入れ、そして攪拌せずに２時間放置した場合に、メスシリンダの底部５０ｍｌ中の粒子の濃度（ｇ／ｍｌの単位の[Ｂ]）と、メスシリンダの上部５０ｍｌ中の粒子の濃度（ｇ／ｍｌの単位の[Ｔ]）との差をシリカ組成物中の粒子の初期濃度（ｇ／ｍｌの単位の[Ｃ]）で割ったものが０．５以下である（すなわち、｛[Ｂ]−[Ｔ]｝／[Ｃ]≦０．５）ならば、シリカはコロイド安定であると考えられる。[Ｂ]−[Ｔ]／[Ｃ]の値は望ましくは０．３以下であり、そして好ましくは０．１以下である。
【００１２】
研磨組成物はニッケル−リンを酸化させる薬剤を含む。ニッケル−リンを酸化させる薬剤は、研磨組成物のｐＨで、適切な酸化電位を有するあらゆる薬剤であることができる。通常、ニッケル−リンを酸化させる薬剤は過酸化物である。適切な過酸化物の限定しない例としては、過酸化水素、アルキルヒドロペルオキシド（たとえば、ｔ−ブチルヒドロペルオキシド）、過酸化ナトリウムなどが挙げられる。好ましくは、ニッケル−リンを酸化させる薬剤は過酸化水素である。
【００１３】
研磨組成物は、通常、ニッケル−リンを酸化させる薬剤を０．０１ｗｔ％以上（たとえば、０．０５ｗｔ％以上、又は、０．１ｗｔ％以上）の量で含む。好ましくは、研磨組成物はニッケル−リンを酸化させる薬剤を２ｗｔ％以下（たとえば、１ｗｔ％以下、０．５ｗｔ％以下、又は、０．４ｗｔ％以下、０．３ｗｔ％以下、又は、０．２ｗｔ％以下）の量で含む。より好ましくは、研磨組成物はニッケル−リンを酸化させる薬剤を０．０１ｗｔ％〜１ｗｔ％（たとえば、０．０５ｗｔ％〜０．５ｗｔ％、又は、０．０５ｗｔ％〜０．４ｗｔ％）の量で含む。
【００１４】
研磨組成物はアミノポリカルボン酸を含む。本発明との関係において、用語「アミノポリカルボン酸」は少なくとも１個のアミノ官能基及び２個以上のカルボン酸官能基を含む化合物を指す。アミノ官能基は第一級アミノ基、第二級アミノ官能基又は第三級アミノ官能基であることができるが、好ましくは第三級アミノ官能基である。好ましくは、アミノポリカルボン酸はβ−アラニン二酢酸、メチルグリシン二酢酸、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、Ｎ，Ｎ−ビス（カルボキシメチル）アラニン、それらの塩及びそれらの組み合わせからなる群より選ばれる。より好ましくは、アミノポリカルボン酸はメチルグリシン二酢酸又はヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸からなる群より選ばれる。
【００１５】
上記のアミノポリカルボン酸は塩、酸、又は、その部分塩の形態で存在することができることが理解されるであろう。たとえば、アミノジカルボン酸としては、アミノジカルボン酸、ならびに、その単塩及び二塩が挙げられる。さらに、アミノポリカルボン酸はアミノ官能基の酸塩の形態で存在することができる。アミノポリカルボン酸の適切なカルボン酸塩としては、たとえば、ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩、テトラアルキルアンモニウム塩（たとえば、テトラメチルアンモニウム塩）などが挙げられる。アミノ官能基の適切な酸塩としては、塩酸塩、硫酸塩などが挙げられる。
【００１６】
研磨組成物は、通常、アミノポリカルボン酸を０．１ｗｔ％以上（たとえば、０．２ｗｔ％以上、又は、０．５ｗｔ％以上）の量で含む。好ましくは、研磨組成物はアミノポリカルボン酸を５ｗｔ％以下（たとえば、４ｗｔ％以下、又は、３ｗｔ％以下、又は、２ｗｔ％以下）の量で含む。より好ましくは、研磨組成物はアミノポリカルボン酸を０．１ｗｔ％〜５ｗｔ％（たとえば、０．２ｗｔ％〜４ｗｔ％、又は、０．５ｗｔ％〜２ｗｔ％）の量で含む。
【００１７】
いかなる特定の理論にも拘束されるつもりはないが、アミノポリカルボン酸は錯化剤として作用し、本発明の方法を用いてニッケル−リンを含む基材を研磨する際に発生するニッケルイオンを封鎖し、遊離ニッケルイオンにより触媒されるニッケル−リンを酸化させる薬剤の分解を最小限にする役割を果たすものと考えられる。
【００１８】
望ましくは、研磨組成物はｐＨが１以上（たとえば、２以上）であろう。好ましくは、研磨組成物はｐＨが５以下（たとえば、４以下、又は、３以下）であろう。より好ましくは、研磨組成物はｐＨが２〜４（たとえば、２〜３）であろう。
【００１９】
研磨組成物のｐＨはあらゆる適切な手段により達成され及び／又は維持され得る。より詳細には、研磨組成物はｐＨ調節剤、ｐＨ緩衝剤又はそれらの組み合わせをさらに含むことができる。ｐＨ調節剤はいかなる適切なｐＨ調節性化合物であってもよい。たとえば、ｐＨ調節剤は硝酸、水酸化カリウム又はそれらの組み合わせであることができる。ｐＨ緩衝剤はいかなる適切な緩衝剤であってもよく、たとえば、リン酸塩、硫酸塩、酢酸塩、ホウ酸塩、アンモニウム塩などであることができる。研磨組成物はいかなる適切な量のｐＨ調節剤及び／又はｐＨ緩衝剤を含んでもよいが、ただし、適切な量の緩衝剤は本明細書中に示した範囲内の研磨組成物のｐＨを達成し及び／又は維持するために使用される。
【００２０】
研磨組成物は、場合により、殺生物剤をさらに含む。殺生物剤はいかなる適切な殺生物剤であってもよく、たとえば、イソチアゾリノン殺生物剤である。研磨組成物中に使用される殺生物剤の量は、通常、１ｐｐｍ〜５００ｐｐｍであり、好ましくは１０ｐｐｍ〜２００ｐｐｍである。
【００２１】
研磨組成物はいかなる適切な技術によって調製されてもよく、その多くは当業者に知られている。研磨組成物はバッチ法又は連続法で調製され得る。一般に、研磨組成物は、いずれかの順序で成分を組み合わせることで調製され得る。本明細書中に用いるときに、用語「成分」は、個々の成分（たとえば、シリカ、ニッケル−リンを酸化させる薬剤、アミノポリカルボン酸など）、ならびに、成分（たとえば、シリカ、ニッケル−リンを酸化させる薬剤、アミノポリカルボン酸、随意成分の殺生物剤など）のあらゆる組み合わせを包含する。
【００２２】
たとえば、シリカは水中で分散され得る。アミノポリカルボン酸及び随意成分の殺生物剤は、その後、添加され、そしてそれらの成分を研磨組成物中に取り込むことができるいずれかの方法により混合され得る。ニッケル−リンを酸化させる薬剤は研磨組成物の調製の間のどの時点で添加されてもよい。研磨組成物は使用前に調製でき、１種以上の成分、たとえば、ニッケル−リンを酸化させる薬剤は使用の直前（たとえば、使用前１分以内、又は、使用前１時間以内、又は、使用前７日以内）に研磨組成物に添加される。研磨組成物は、また、研磨操作の間に基材の表面で成分を混合することにより調製されうる。
【００２３】
研磨組成物は、シリカ、ニッケル−リンを酸化させる薬剤、アミノポリカルボン酸、随意成分の殺生物剤及び水を含む一液型系として供給され得る。又は、シリカは第一の容器中で水中分散体として供給されることができ、そしてアミノポリカルボン酸及び随意成分の殺生物剤は第二の容器中に、乾燥形態で、又は、水中の分散体又は溶液のいずれかとして供給されうる。ニッケル−リンを酸化させる薬剤は望ましくは研磨組成物の他の成分とは別々に供給され、そして、たとえば、最終使用者によって、使用のわずか前（たとえば、使用前１週間以内、使用前１日以内、使用前１時間以内、使用前１０分以内、又は、使用前１分以内）に研磨組成物の他の成分と組み合わされる。第一の容器又は第二の容器の中の成分は乾燥形態であり、他方の容器中の成分は水性分散体の形態であることができる。さらに、第一の容器及び第二の容器中の成分が異なるｐＨ値、又は、実質的に同様、又は、さらには等しいｐＨ値を有することが適切である。研磨組成物の成分の、他の２つの容器又は３つ以上の容器の組み合わせは当業者の知識の範囲内である。
【００２４】
本発明の研磨組成物は、また、使用前に適切な量の水で希釈されることが意図された濃縮物として提供され得る。このような実施形態において、研磨組成物の濃縮物はシリカ、アミノポリカルボン酸、随意成分の殺生物剤及び水を含むことができ、ニッケル−リンを酸化させる薬剤を含んでも又は含まなくてもよく、それらの量は、適切な量であらかじめ存在していない場合にはニッケル−リンを酸化させる薬剤とともに適切な量の水で濃縮物を希釈して、研磨組成物の各成分は各成分について上述した適切な範囲内の量で研磨組成物中に存在するであろう。たとえば、シリカ、アミノポリカルボン酸及び随意成分の殺生物剤は各々、濃縮物が適量のニッケル−リンを酸化させる薬剤とともに等しい体積（たとえば、それぞれ２等体積の水、３等体積の水、又は４等体積の水）で希釈されたときに、各成分が各成分について上記に示した範囲内の量で研磨組成物中に存在するように、各成分について記載した濃度の２倍（たとえば、３倍、４倍又は５倍）大きい濃度で存在することができる。さらに、当業者により理解されるとおり、濃縮物は最終の研磨組成物中に存在する適切な割合の水を含むことができ、それにより、他の成分が濃縮物中に少なくとも部分的に又は完全に溶解されることを確保するようにする。
【００２５】
本発明の方法を用いて研磨される基材はニッケル−リンを含むあらゆる適切な基材であってよい。好ましい基材はニッケル−リンを含む層を少なくとも１層含む。特に適切な基材としては、限定するわけではないが、ニッケル−リンで被覆されたアルミニウムディスクなどのメモリーもしくは硬質ディスクが挙げられる。
【００２６】
本発明の研磨方法は、化学機械研磨（ＣＭＰ）装置との組み合わせでの使用に特に適している。通常、装置は、定盤（ｐｌａｔｅｎ）、研磨パッド、及びキャリアを備え、定盤は使用時に動き、軌道運動、直線運動、又は円運動から生じる速度を有し、研磨パッドは定盤に接触して動作時に定盤と共に動き、キャリアは、研磨パッドの表面に対して基板を接触させて動かすことで研磨される基材を保持する。基材の研磨は、基材を研磨パッド及び本発明の研磨組成物と接触させ、その後、研磨パッドを基材に対して動かし、それにより、基材の少なくとも一部を磨り減らし、基材を研磨することで行う。
【００２７】
基材は適切な研磨パッド（たとえば、研磨表面）とともに、化学機械研磨組成物により平坦化され又は研磨され得る。適切な研磨パッドとしては、たとえば、織物研磨パッド及び不織布研磨パッドが挙げられる。さらに、適切な研磨パッドは様々な密度、硬度、厚さ、圧縮性、圧縮時の反発力及び圧縮弾性率のいかなる適切なポリマーを含んでもよい。適切なポリマーとしては、たとえば、ポリビニルクロリド、ポリビニルフルオリド、ナイロン、フルオロカーボン、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、それらの同時成形品、及び、それらの混合物を挙げることができる。
【００２８】
望ましくは、ＣＭＰ装置は現場研磨終了点検知装置をさらに含み、その多くは当該技術分野において知られている。ワークピースの表面から反射された光又は他の放射線を分析することにより研磨プロセスを検査しそしてモニタリングするための技術は当該技術分野において知られている。このような方法は、たとえば、米国特許第５，１９６，３５３号明細書、米国特許第５，４３３，６５１号明細書、米国特許第５，６０９，５１１号明細書、米国特許第５，６４３，０４６号明細書、米国特許第５，６５８，１８３号明細書、米国特許第５，７３０，６４２号明細書、米国特許第５，８３８，４４７号明細書、米国特許第５，８７２，６３３号明細書、米国特許第５，８９３，７９６号明細書、米国特許第５，９４９，９２７号明細書、及び、米国特許第５，９６４，６４３号明細書に記載されている。望ましくは、研磨されるワークピースに対する研磨プロセスの進行の検査又はモニタリングにより、研磨最終時点の決定、すなわち、特定のワークピースに関して研磨プロセスを終える時点の決定が可能になる。
【００２９】
基材の除去速度はいずれかの適切な技術を用いて測定され得る。基材の除去速度を測定するための適切な技術の例として、本発明の研磨方法を使用する前及び後に基材を計量して単位研磨時間当たりの基材の除去量を測定することが挙げられ、これは単位研磨時間当たりの基材の除去厚さに関する除去速度と相関を有し得る。また、基材の除去速度を測定するための適切な技術の例として、本発明の研磨方法の使用前及び後に基材の厚さを測定して、単位研磨時間当たりの基材の除去速度を直接的に測定することが挙げられる。
【００３０】
表面粗さの測定は当該技術分野においてよく知られている。基材の表面の粗さを決定するための適切な技術としては、表面形状測定、光散乱技術、干渉法及び原子間力顕微鏡が挙げられる。表面粗さを決定するのに有用な機器はSchmitt Industries (Portland, OR)、Lightmachinery, Inc.(CA)及びVeeco Instruments (Plainfield, NY)を含む業者から市販されている。
【実施例】
【００３１】
下記の実施例は本発明をさらに例示するが、もちろん、その範囲をいかなる方法においても限定するものと解釈されるべきでない。
【００３２】
例１
本例は、本発明の研磨方法により達成され得るニッケル−リンについて観測される除去速度に対する錯化剤の効果を示す。
【００３３】
ニッケル−リンを被覆したアルミニウムディスクを含む同様の基材を１４種の異なる研磨組成物（組成物１Ａ〜１Ｎ）を用いて別々に研磨した。各組成物１Ａ〜１ＮはｐＨ２．３５で、１．８ｗｔ％のコロイドシリカ、錯化剤としてのグリシン又はメチルグリシン二酢酸、過酸化水素及び水を含んだ。組成物１Ａ〜１Ｃは０．８ｗｔ％のグリシン、平均粒子サイズが１１０ｎｍであるコロイドシリカ、及び、それぞれ、０．１０ｗｔ％、０．２０ｗｔ％又は０．４５ｗｔ％の過酸化水素を含んだ。組成物１Ｄ〜１Ｆは１．０ｗｔ％のメチルグリシン二酢酸、平均粒子サイズが１１０ｎｍであるコロイドシリカ、及び、それぞれ、０．１０ｗｔ％、０．２０ｗｔ％又は０．４５ｗｔ％の過酸化水素を含んだ。組成物１Ｇ及び１Ｈは０．８ｗｔ％のグリシン、平均粒子サイズが７０ｎｍであるコロイドシリカ、及び、それぞれ、０．２０ｗｔ％又は０．４５ｗｔ％の過酸化水素を含んだ。組成物１Ｉ及び１Ｊは１．０ｗｔ％のメチルグリシン二酢酸、平均粒子サイズが７０ｎｍであるコロイドシリカ、及び、それぞれ、０．２０ｗｔ％又は０．４５ｗｔ％の過酸化水素を含んだ。組成物１Ｋ及び１Ｌは０．８ｗｔ％のグリシン、平均粒子サイズが２３ｎｍであるコロイドシリカ、及び、それぞれ、０．２０ｗｔ％又は０．４５ｗｔ％の過酸化水素を含んだ。組成物１Ｍ及び１Ｎは１．０ｗｔ％のメチルグリシン二酢酸、平均粒子サイズが２３ｎｍであるコロイドシリカ、及び、それぞれ、０．２０ｗｔ％又は０．４５ｗｔ％の過酸化水素を含んだ。
【００３４】
研磨後に、ニッケル−リンの除去速度を各組成物に関して測定した。結果を表１に示す。
【表１】
0005508413.tif 000002
【００３５】
表１に示した結果から明らかなとおり、メチルグリシン二酢酸及び平均粒子サイズが１１０ｎｍであるコロイドシリカを含んだ組成物１Ｄ〜１Ｆは、グリシン及び平均粒子サイズが１１０ｎｍであるコロイドシリカを含んだ組成物１Ａ〜１Ｃにより示されるニッケル−リン除去速度よりも約９．３％〜２９％高いニッケル−リン除去速度を示し、最も大きな差異（２０％）は０．４５ｗｔ％の過酸化水素を含んだ組成物１Ｃ及び１Ｆの間で示された。メチルグリシン二酢酸及び７０ｎｍの平均粒子サイズであるコロイドシリカを含んだ組成物１Ｉ及び１Ｊは、グリシン及び７０ｎｍの平均粒子サイズであるコロイドシリカを含んだ組成物１Ｇ及び１Ｈにより示されるニッケル−リン除去速度よりもそれぞれ約１１％及び２６％高いニッケル−リン除去速度を示した。メチルグリシン二酢酸及び２３ｎｍの平均粒子サイズであるコロイドシリカを含んだ組成物１Ｍ及び１Ｎは、グリシン及び２３ｎｍの平均粒子サイズであるコロイドシリカを含んだ組成物１Ｇ及び１Ｈにより示されるニッケル−リン除去速度よりもそれぞれ約４９％及び６８％高いニッケル−リン除去速度を示した。
【００３６】
例２
本例は本発明の研磨方法の使用により生じるニッケル−リンに関して観測される表面粗さに対する錯化剤の効果を示す。
【００３７】
ニッケル−リンを被覆したアルミニウムディスクを含む同様の基材を、例１に記載した１４種の異なる研磨組成物（組成物１Ａ〜１Ｎ）を用いて別々に研磨した。研磨後に、基材の平均表面粗さ（Ｒａ）をSchmitt Industries (Portland, OR)から得られる光散乱形状測定機器を用いて決定した。結果を表２に示す。
【表２】
0005508413.tif 000003
【００３８】
表２に示した結果から明らかなとおり、ニッケル−リンで被覆されたアルミニウムを含む基材を研磨するときに、メチルグリシン二酢酸、平均粒子サイズが１１０ｎｍであるコロイドシリカ及びそれぞれ０．１０ｗｔ％及び０．２０ｗｔ％の過酸化水素を含んだ組成物１Ｄ及び１Ｅを使用すると、１．０ｗｔ％のメチルグリシン二酢酸の代わりに０．８ｗｔ％のグリシンを含んでいたことを除いて組成物１Ｄ及び１Ｅと同一であった組成物１Ａ及び１Ｂを使用することから得られる表面粗さよりも、それぞれ約２３％及び１９％低い表面粗さとなった。メチルグリシン二酢酸、平均粒子サイズが１１０ｎｍであるコロイドシリカ及び０．４５ｗｔ％の過酸化水素を含んだ組成物１Ｆを使用すると、１．０ｗｔ％のメチルグリシン二酢酸の代わりに０．８ｗｔ％のグリシンを含んでいたことを除いて組成物１Ｆと同一であった組成物１Ｃを使用することから得られる表面粗さよりも、約５．６％大きい表面粗さとなった。メチルグリシン二酢酸、平均粒子サイズが７０ｎｍであるコロイドシリカ及びそれぞれ０．２０ｗｔ％及び０．４５ｗｔ％の過酸化水素を含んだ組成物１Ｉ及び１Ｊを使用すると、１．０ｗｔ％のメチルグリシン二酢酸の代わりに０．８ｗｔ％のグリシンを含んでいたことを除いて組成物１Ｉ及び１Ｊと同一であった組成物１Ｇ及び１Ｈを使用することから得られる表面粗さよりも、それぞれ約８．５％及び６％低い表面粗さとなった。メチルグリシン二酢酸及び平均粒子サイズが２３ｎｍであるコロイドシリカを含んだ組成物１Ｍ及び１Ｎを使用すると、１．０ｗｔ％のメチルグリシン二酢酸の代わりに０．８ｗｔ％のグリシンを使用したことを除いて組成物１Ｍ及び１Ｍとそれぞれ同一であった組成物１Ｋ及び１Ｌを使用することから得られる表面粗さとほぼ同等の表面粗さとなった。
【００３９】
例３
本例は本発明の研磨方法によって達成されうる、ニッケル−リンに関して観測される除去速度に対する錯化剤の効果を示す。
【００４０】
ニッケル−リンを被覆したアルミニウムディスクを含む同様の基材を７種の異なる研磨組成物（組成物３Ａ〜３Ｇ）を用いて別々に研磨した。各組成物３Ａ〜３ＧはｐＨ２．３５で、水中で、１．８ｗｔ％の平均粒子サイズが７０ｎｍであるコロイドシリカ、及び、０．４５ｗｔ％の過酸化水素を含んだ。組成物３Ａ〜３Ｇは０．８ｗｔ％のグリシン、２．０ｗｔ％のグリコール酸、０．８ｗｔ％のクエン酸、０．８ｗｔ％の酒石酸、０．８ｗｔ％のアラニン、０．８ｗｔ％のヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸及び０．８ｗｔ％のメチルグリシン二酢酸をそれぞれ含んだ。
【００４１】
研磨後に、ニッケル−リンの除去速度を決定した。結果を表３に示す。
【表３】
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【００４２】
表３に示した結果から明らかなとおり、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸を含んだ組成物３Ｆは、組成物３Ａ〜３Ｄにより示される除去速度よりも約４．１％〜２２％高いニッケル−リン除去速度を示した。メチルグリシン二酢酸を含んだ組成物３Ｇは、組成物３Ａ〜３Ｄにより示される除去速度よりも約１６％〜３７％高いニッケル−リン除去速度を示した。
【００４３】
例４
本例は本発明の研磨方法の使用により得られる、ニッケル−リンに関して観測される表面粗さに対する錯化剤の効果を示す。
【００４４】
ニッケル−リンを被覆したアルミニウムディスクを含む同様の基材を５種の異なる研磨組成物（組成物４Ａ〜４Ｅ）を用いて別々に研磨した。各研磨組成物はｐＨ２．３５で、水中で、１．８ｗｔ％の平均粒子サイズが７０ｎｍであるコロイドシリカ、及び、０．４５ｗｔ％の過酸化水素を含んだ。組成物４Ａ〜３Ｅは０．８ｗｔ％のグリシン、１．８ｗｔ％のグリコール酸、３．０ｗｔ％のグリコール酸、１．０ｗｔ％のヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸、及び、１．０ｗｔ％のメチルグリシン二酢酸をそれぞれ含んだ。
【００４５】
研磨後に、基材の平均表面粗さ（Ｒａ）をSchmitt Industries (Portland, OR)から得られる組織測定機器を用いて決定した。結果を表２に示す。
【表４】
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【００４６】
表４に示した結果から明らかなとおり、ニッケル−リンで被覆したアルミニウムを含む基材を研磨するために使用する際に、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸を含んだ組成物４Ｄを使用すると、組成物４Ａ〜４Ｃを使用したことから得られる表面粗さよりも約１２％〜２０％低い表面粗さとなった。ニッケル−リンで被覆したアルミニウムを含む基材を研磨するために使用する際に、メチルグリシン二酢酸を含んだ組成物４Ｅを使用すると、組成物４Ａ〜４Ｃを使用することから得られる表面粗さよりも約９．８％〜１８％低い表面粗さとなった。
本発明はまた、以下の内容を包含する。
（１）
(i)ニッケル−リンを含む基材を用意すること、
(ii)(a)湿式法シリカ、(b)ニッケル−リンを酸化させる薬剤及び(c)アミノポリカルボン酸を含み、ｐＨが１〜５である化学機械研磨組成物と前記基材を接触させること、及び、
(iii)前記基材に対して前記研磨組成物を動かしてニッケル−リンの少なくとも一部分を磨耗し、前記基材を研磨すること、
を含む、基材を化学機械研磨する方法。
（２）
前記研磨組成物が０．１ｗｔ％〜５ｗｔ％の湿式法シリカを含む、項目１に記載の方法。
（３）
前記研磨組成物が０．５ｗｔ％〜３ｗｔ％の湿式法シリカを含む、項目２に記載の方法。
（４）
前記湿式法シリカは、平均粒子サイズが２０ｎｍ〜１２５ｎｍである、項目１に記載の方法。
（５）
酸化剤が過酸化水素である、項目１に記載の方法。
（６）
前記研磨組成物が０．０５〜０．５ｗｔ％の過酸化水素を含む、項目５に記載の方法。
（７）
前記アミノポリカルボン酸がβアラニン二酢酸、メチルグリシン二酢酸、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、Ｎ，Ｎ−ビス（カルボキシメチル）アラニン、それらの塩及びそれらの組み合わせからなる群より選ばれる、項目１に記載の方法。
（８）
前記アミノポリカルボン酸がメチルグリシン二酢酸である、項目１記載の方法。
（９）
前記アミノポリカルボン酸がヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸である、項目１記載の方法。
（１０）
前記研磨組成物が０．１ｗｔ％〜５ｗｔ％のアミノポリカルボン酸を含む、項目１記載の方法。
（１１）
前記研磨組成物が０．５ｗｔ％〜２ｗｔ％のアミノポリカルボン酸を含む、項目１０記載の方法。
（１２）
前記研磨組成物は、ｐＨが２〜４である、項目１記載の方法。
（１３）
前記研磨組成物は、ｐＨが２〜３である、項目１記載の方法。
（１４）
前記基材がニッケル−リンで被覆したアルミニウムディスクを含む、項目１記載の方法。
（１５）
前記ディスクがメモリーディスクである、項目１４記載の方法。
（１６）
前記研磨組成物が、
(a)０．１ｗｔ％〜５ｗｔ％の縮合重合シリカ、
(b)０．０５ｗｔ％〜０．５ｗｔ％の過酸化水素、及び、
(c)０．１ｗｔ％〜５ｗｔ％のメチルグリシン二酢酸又はヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸、
を含み、ｐＨが２〜４である、項目１記載の方法。
（１７）
前記基材がニッケル−リンで被覆したアルミニウムディスクを含む、項目１６記載の方法。
（１８）
前記ディスクがメモリーディスクである、項目１７記載の方法。