(57)【要約】【課題】半導体基板の研磨に伴う発熱による温度上昇によっても、研磨特性を安定に維持し得る半導体基板研磨液組成物用添加剤、及び該添加剤を含有する半導体基板研磨液組成物を提供すること。【解決手段】ポリ（メタ）アクリル酸系重合体と沸点１０℃以上の塩基を含有する、半導体基板研磨液組成物に用いられるポリ（メタ）アクリル酸系添加剤、ポリ（メタ）アクリル酸系重合体、沸点１０℃以上の塩基及び水系媒体を添加して得られうる、半導体基板研磨液組成物に用いられるポリ（メタ）アクリル酸系添加剤、ポリ（メタ）アクリル酸系重合体、沸点１０℃以上の塩基、研磨材及び水系媒体を含有する、半導体基板研磨液組成物、ポリ（メタ）アクリル酸系重合体、並びに沸点１０℃以上の塩基、研磨材及び水系媒体を添加して得られうる半導体基板研磨液組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリ（メタ）アクリル酸系重合体と沸点１０℃以上の塩基を含有する、半導体基板研磨液組成物に用いられるポリ（メタ）アクリル酸系添加剤。
【請求項２】
ポリ（メタ）アクリル酸系重合体、沸点１０℃以上の塩基及び水系媒体を添加して得られうる、半導体基板研磨液組成物に用いられるポリ（メタ）アクリル酸系添加剤。
【請求項３】
ポリ（メタ）アクリル酸系重合体、沸点１０℃以上の塩基、研磨材及び水系媒体を含有する、半導体基板研磨液組成物。
【請求項４】
ポリ（メタ）アクリル酸系重合体、沸点１０℃以上の塩基、研磨材及び水系媒体を添加して得られうる半導体基板研磨液組成物。
【請求項５】
研磨材がセリア粒子である請求項３又は４記載の半導体基板研磨液組成物。
【請求項６】
ｐＨが４〜８である、請求項３〜５いずれか記載の半導体基板研磨液組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体基板研磨液組成物用添加剤、該添加剤を含有する半導体基板研磨液組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の半導体分野においては、高集積化と高速化が進んでおり、特に高集積化では配線の微細化が要求されている。その結果、半導体基板の製造プロセスにおいては、フォトレジストの露光の際の焦点深度が浅くなり、より一層の表面平坦性が望まれている。
【０００３】
かかる半導体基板の製造プロセス、例えば、配線形成工程や埋め込み素子分離工程において、基板上には配線あるいは埋め込み用の溝の形成により、種々の幅を有する微細な凹凸が多数存在しており、この凹凸を平坦化することが要求されている。
【０００４】
この基板表面上の凹凸を研磨する場合、研磨材のみを含む研磨液を用いると、凸部は速やかに研磨されるが、同時に凹部も研磨されていくために、実質的に両者が平坦になるまでには、時間がかかる上に、被研磨面の部材を相当量研磨する必要があった。
【０００５】
かかる課題に対して、特定の有機化合物を添加して凸部を選択的に研磨する技術が提案されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開平８−２２９７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の研磨液組成物で、要求される研磨特性が、前記のような特定の有機化合物によって具現化する場合、半導体基板の研磨に伴う発熱による温度上昇、特に、半導体基板（ウエハ）サイズが大型化した場合に、温度上昇がより顕著となり、該研磨特性が変動し、所望の要求に安定して応えることが困難になる場合がある。
【０００７】
例えば、特許文献１に提案された方法による凸部の選択研磨性では、半導体基板の研磨に伴う発熱による温度上昇により、凸部の選択研磨性が変動し、半導体基板の平坦化を阻害するため、温度上昇を抑制する必要が生じる等、作業性が著しく低下する場合があることが判明した。
【０００８】
そこで、本発明は、半導体基板の研磨に伴う発熱による温度上昇によっても、研磨特性を安定に維持し得る半導体基板研磨液組成物用添加剤、及び該添加剤を含有する半導体基板研磨液組成物を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
即ち、本発明の要旨は、
〔１〕  ポリ（メタ）アクリル酸系重合体と沸点１０℃以上の塩基を含有する、半導体基板研磨液組成物に用いられるポリ（メタ）アクリル酸系添加剤、
〔２〕  ポリ（メタ）アクリル酸系重合体と沸点１０℃以上の塩基及び水系媒体とを添加して得られうる、半導体基板研磨液組成物に用いられるポリ（メタ）アクリル酸系添加剤、
〔３〕  ポリ（メタ）アクリル酸系重合体、沸点１０℃以上の塩基、研磨材及び水系媒体を含有する、半導体基板研磨液組成物、
〔４〕  ポリ（メタ）アクリル酸系重合体、沸点１０℃以上の塩基、研磨材及び水系媒体を添加して得られうる半導体基板研磨液組成物、
に関する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のポリ（メタ）アクリル酸系添加剤を使用すると、半導体基板の研磨に伴う発熱による温度上昇によっても、安定な研磨特性を奏する半導体基板研磨液組成物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】
【００１１】
本発明者等は、研磨時の発熱による研磨液組成物の研磨特性の変動という新たな課題を解決するにあたり、半導体基板の研磨に伴う発熱による温度上昇により、研磨液組成物中の成分の中でもポリ（メタ）アクリル酸系添加剤と解離平衡にある塩基が揮発し、解離平衡状態が変動し、例えば、系のｐＨが変化する等して、該研磨特性が変動すると考えた。
【００１２】
そして、特定のポリ（メタ）アクリル酸系添加剤として、揮発し難い塩基との塩を使用することが、かかる課題の解決に繋がると考え、本発明を完成するに至った。
【００１３】
《沸点が１０℃以上の塩基》
本発明のポリ（メタ）アクリル酸系添加剤に用いられる沸点が１０℃以上の塩基の沸点は、好ましくは４０℃以上、より好ましくは６０℃以上、さらに好ましくは８０℃以上である。
【００１４】
沸点が１０℃以上の塩基としては、アミン類、四級アンモニウムヒドロキシド類、アルカリ金属類等が挙げられ、平坦化性能（凸部の選択研磨性）及び半導体基板への汚染の観点からアミン類が好ましい。
【００１５】
沸点が１０℃以上の塩基がアミン類の場合、ｔ-ブチルアミン、プロピルアミン、ジエチルアミン、アリルアミン、ｓ−ブチルアミン、ブチルアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジイソプロピルアミン、トリエチルアミン、２−エチルヘキシルアミン、エチレンジアミン、１，２−プロパンジアミン、モルホリン、１，３−プロパンジアミン、ジイソブチルアミン、２−アミノ−２−メチル−１，３−プロパンジオール、２−アミノ−２−エチル−１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジアミン、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール、２−（メチルアミノ）エタノール、２−アミノエタノール、２−アミノ−１−ブタノール、トリス（２−ヒドロキシプロピル）アミン、トリエタノールアミン、ジエチレントリアミン、トリブチルアミン、Ｎ−エチル−ジエタノールアミン、ジエタノールアミンが挙げられる。
四級アンモニウムヒドロキシド類としては、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド等が挙げられる。
アルカリ金属類としては、ナトリウム、カリウム、リチウム等が挙げられる。
【００１６】
《ポリ（メタ）アクリル酸系添加剤》
本発明のポリ（メタ）アクリル酸系添加剤は、ポリ（メタ）アクリル酸系重合体と前記沸点が１０℃以上の塩基を含有するものである。
【００１７】
該添加剤は、ポリ（メタ）アクリル酸系重合体及び沸点が１０℃以上の塩基を構成する成分が含有されていればよく、粉末の場合は、ポリ（メタ）アクリル酸系重合体及びその該塩基との塩として存在してもよく、水溶液の場合は、ポリ（メタ）アクリル酸系重合体及びその該塩基との塩、それらがイオン又は水和等した状態で存在しているものを含む。
【００１８】
本発明において、ポリ（メタ）アクリル酸系重合体とは、アクリル酸及び／又はメタクリル酸（以下、カルボン酸系ともいう）由来の単量体成分を含むビニル系重合体をいう。
【００１９】
本発明に係るポリ（メタ）アクリル酸系重合体は、研磨材に対する吸着能を有する観点から、カルボン酸基及びスルホン酸基を有することが好ましく、カルボン酸基だけを有することがより好ましい。
【００２０】
本発明に係るポリ（メタ）アクリル酸系重合体に使用される単量体としては、以下のものが挙げられる。
カルボン酸系単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等が挙げられる。
これらのカルボン酸系単量体との共重合成分としては、スルホン酸系単量体、（メタ）アクリル酸エステル系単量体、ビニルエステル系単量体、芳香族ビニル系単量体、α−オレフィン、ビニルエーテル系単量体、アリル化合物、Ｎ−アルキル置換（メタ）アクリルアミド、ニトリル系単量体が挙げられる。具体的には、スルホン酸系単量体としては、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸等；（メタ）アクリル酸エステル系単量体としては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、２―エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシルエチル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート等；ビニルエステル系単量体としては、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等；芳香族ビニル系単量体としては、スチレン、メチルスチレン、ビニルナフタレン等；α-オレフィンとしては、イソブチレン、ジイソブチレン等；ビニルエーテル系単量体としては、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等；アリル化合物として、アリルアルコール、アリルエチルエーテル、アリルブチルエーテル、アリルグリシジルエーテル又はアリルアルコールのアルキレンオキサイド（以下ＡＯという）付加物（なお、ＡＯ付加物には、エチレンオキサイド（以下ＥＯという）付加物、プロピレンオキサイド（以下ＰＯと言う）付加物が挙げられる）等；Ｎ−アルキル置換（メタ）アクリルアミドとして、例えばＮ−メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エチル（メタ）アクリルアミド等、ニトリル系単量体として、例えば（メタ）アクリロニトリル等が挙げられる。
【００２１】
ポリ（メタ）アクリル酸系重合体における、カルボン酸系単量体の含有量は、平坦化性能の観点から、４０〜１００mol％が好ましく、５０〜１００mol％がより好ましく、６０〜１００mol％がさらに好ましい。
また、ポリ（メタ）アクリル酸系重合体中に含有されるカルボン酸系単量体における、アクリル酸及びメタクリル酸の量は、特に限定はないが、４０〜１００mol％が好ましく、５０〜１００mol％がより好ましく、６０〜１００mol％がさらに好ましく、実質的にカルボン酸基だけであることがさらに好ましい。なお、実質的にカルボン酸基だけとは、単量体全量中のカルボン酸系単量体の割合が９５mol％以上、好ましくは９８mol％以上であることをいう。
本発明に用いられるポリ（メタ）アクリル酸系重合体は、平坦化性能の観点から、ポリアクリル酸及び／又はポリメタクリル酸が好ましく、ポリアクリル酸であることがさらに好ましい。
【００２２】
なお、これらの単量体を重合及び／又は共重合してポリ（メタ）アクリル酸系重合体を製造する方法としては、公知の方法であればよい。
【００２３】
本発明に使用されるポリ（メタ）アクリル酸系重合体の分子量は、平坦化性能の観点から、５００〜５００００が好ましく、１０００〜１００００より好ましく、１０００〜１００００がさらに好ましい。分子量はゲル浸透クロマトグラフィー（GPC）により測定することができる。
【００２４】
前記ポリ（メタ）アクリル酸系添加剤は、ポリ（メタ）アクリル酸系重合体、沸点１０℃以上の塩基及び水系媒体を添加して、例えば、ポリ（メタ）アクリル酸系重合体と沸点１０℃以上の塩基とを水媒体中で中和することで得ることができる。塩基は水溶液であることが好ましい。
【００２５】
水系媒体としては、水及びアルコール等の水と混合することが可能な水系媒体が挙げられる。水系媒体は、単独で又は２種以上を混合して使用することができる。中でも、イオン交換水等の水を用いることが好ましい。
【００２６】
中和の反応条件としては、特に限定はなく、ポリ（メタ）アクリル酸系重合体の水溶液に沸点が１０℃以上の塩基を滴下する方法等が挙げられる。
【００２７】
本発明の効果を奏するためには、ポリ（メタ）アクリル酸系重合体中のカルボン酸基、スルホン酸基等の酸基は、沸点が１０℃以上の塩基によって完全に中和されている必要はない。したがって、本発明において、ポリ（メタ）アクリル酸系添加剤は、ポリ（メタ）アクリル酸系重合体と沸点が１０℃以上の塩基との完全に中和された塩に加えて、種々の中和度を有する塩を包含するものである。
【００２８】
また、ポリ（メタ）アクリル酸系重合体の中和の程度は、例えばその中和度を制御することにより、所望の程度に調整することができる。平坦化性能の観点から、中和度は１０〜９８％が好ましく、２０〜９５％がより好ましく、３０〜９０％がさらに好ましい。
なお、本発明において、中和度とは、ポリ（メタ）アクリル酸系重合体に含まれるアニオン性単量体のモル数と中和に用いた沸点が１０℃以上の塩基のモル数の比により算出した値をいう。また、中和度の制御は、中和に用いる沸点が１０℃以上の塩基の比率を調整することにより行うことができる。
【００２９】
本発明のポリ（メタ）アクリル酸系添加剤を用いることにより、研磨時の発熱による高温下であっても、半導体基板の凸部の選択研磨性等の研磨特性を維持できるという優れた効果が奏される。
【００３０】
《半導体基板研磨液組成物》
本発明の半導体基板研磨液組成物（以下、研磨液組成物という）は、前記ポリ（メタ）アクリル酸系添加剤、研磨材及び水系媒体を含有するものである。
具体的には、研磨液組成物は、ポリ（メタ）アクリル酸重合体、沸点１０℃以上の塩基、研磨材及び水系媒体を含有するものであり、ポリ（メタ）アクリル酸系重合体、沸点１０℃以上の塩基、研磨材及び水系媒体を添加して得られうる。
【００３１】
研磨液組成物中のポリ（メタ）アクリル酸系添加剤の含有量とは、該研磨液組成物中に含まれる添加剤中のポリ（メタ）アクリル酸系重合体及び沸点１０℃以上の塩基の合計量であり、その量が、凸部／平坦部研磨選択性の観点から、0.01〜20重量％、好ましくは0.05〜10重量％、より好ましくは0.1〜5重量％となる量であることが望ましい。
【００３２】
また、本発明の研磨液組成物には、所望の特性に応じて、前記ポリ（メタ）アクリル酸系添加剤以外の電解質剤を使用する場合も、沸点が１０℃以上の塩基で中和された塩型のものを使用することが好ましい。
【００３３】
また、本発明の研磨液組成物においては、ポリ（メタ）アクリル酸系添加剤と研磨材とを併用することで、半導体基板の凸部の選択研磨性を発現するという利点がある。
【００３４】
研磨材としては、研磨用に一般に使用される研磨材を使用することができ、例えば、金属、金属又は半金属の炭化物、金属又は半金属の窒化物、金属又は半金属の酸化物、金属又は半金属のホウ化物、ダイヤモンド等が挙げられる。金属又は半金属元素は、周期律表（長周期型）の３Ａ、４Ａ、５Ａ、３Ｂ、４Ｂ、５Ｂ、６Ａ、７Ａ又は８族に属するものが挙げられる。その例としては、二酸化ケイ素（シリカ）、酸化アルミニウム（アルミナ）、酸化セリウム（セリア）、酸化チタン、酸化ジルコニウム、窒化ケイ素、二酸化マンガン、炭化ケイ素、酸化亜鉛、ダイヤモンド及び酸化マグネシウム等の粒子が挙げられる。中でも、平坦化性能に優れる観点から、セリア粒子が好ましい。
【００３５】
本発明の研磨液組成物に用いられるセリア粒子としては、種々の合成物が挙げられる。
合成方法としては、焼成法、水熱合成法、塩・触媒法、気相法（ＰＳＶ法）等が挙げられ、中でも、研磨速度の観点から、炭酸塩、硫酸塩、シュウ酸塩等のセリウム化合物を焼成し、酸化セリウム（セリア）を得る焼成法が好ましい。
【００３６】
また、前記研磨材は、２種以上を混合して用いることができる。また、これら粒子を官能基で表面修飾あるいは表面改質したもの、界面活性剤や他の研磨材で複合粒子化したもの等も用いることができる。
【００３７】
研磨材の体積平均粒子径としては、研磨速度の観点から３０nm以上が好ましく、また、研磨材の水系媒体中での分散安定性・沈降分離防止の観点から１０００nm以下が好ましい。研磨材の体積平均粒径は、３０〜１０００nmが好ましく、４０〜５００nmがより好ましく、５０〜２００nmがさらに好ましい。なお、体積平均粒子径は、例えばレーザー回折／散乱法のメジアン径から求めることができる。
【００３８】
また、研磨材の平均一次粒子径（結晶子サイズ）としては、研磨速度の観点から、５nm以上が好ましく、また、研磨面における傷の発生を抑える観点から、１００nm以下が好ましい。前記研磨材の平均一次粒子径は５〜１００ｎｍが好ましく、１０〜５０ｎｍがより好ましく、２０〜４０ｎｍが更に好ましい。なお、研磨材の平均一次粒子径の測定方法としては、ＢＥＴ法で求められた比表面積から粒子形状を球状と仮定して求める方法やＸ線回折法が挙げられる。
また、本発明において、小粒径側からの積算粒径分布（体積基準）が９５％となる研磨材の粒径（Ｄ９５）は、研磨面における傷の発生を抑える観点から、１８００ｎｍ以下が好ましく、１５００ｎｍ以下がより好ましく、１０００ｎｍ以下がさらに好ましい。
【００３９】
研磨液組成物中の研磨材の含有量としては、研磨速度の向上の観点から、0.1重量％以上が好ましく、0.2重量％以上がより好ましく、0.3重量％以上がさらに好ましく、0.5重量％以上がさらに好ましく、また、研磨材の水系媒体中での分散安定性やコストの観点から、20重量％以下が好ましく、10重量％以下がより好ましく、5重量％以下がさらに好ましく、3重量％以下がさらに好ましい。前記含有量としては、0.1〜20重量％が好ましく、0.2〜10重量％がより好ましく、0.3〜5重量％がさらに好ましく、0.5〜3重量％がさらに好ましい。
【００４０】
また、本発明の研磨液組成物においては、前記ポリ（メタ）アクリル酸系添加剤と研磨材の重量比（ポリ（メタ）アクリル酸系添加剤／研磨材）は、平坦化性能の観点から、１／１００以上が好ましく、２／１００以上がより好ましく、１０／１００以上がさらに好ましく、また、平坦化性能の観点から、５０００／１００以下が好ましく、２０００／１００以下がより好ましく、１０００／１００以下がさらに好ましい。前記ポリ（メタ）アクリル酸系添加剤と研磨材の重量比は、１／１００〜５０００／１００が好ましく、２／１００〜２０００／１００がより好ましく、１０／１００〜１０００／１００がさらに好ましい。
【００４１】
本発明の研磨液組成物には、水系媒体を使用する。水系媒体としては、水及びアルコール等の水と混合することが可能な水系媒体が挙げられる。水系媒体は、単独で又は２種以上を混合して使用することができる。中でも、イオン交換水等の水を用いることが好ましい。
【００４２】
研磨液組成物中の水系媒体の含有量としては、研磨速度向上及び研磨材の沈降・分離を防止する観点から、６０〜９９．８９重量％が好ましく、７０〜９８重量％がより好ましい。
【００４３】
また、本発明の研磨液組成物は、任意成分として、防腐剤、酸化剤等の添加剤を含有してもよい。
防腐剤としては、ベンザルコニウムクロライド、ベンゼトニウムクロライド、１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オン、過酸化水素、次亜塩素酸塩等が挙げられる。
酸化剤としては、過酸化物、過マンガン酸又はその塩、クロム酸又はその塩、硝酸又はその塩、ペルオキソ酸又はその塩、塩素酸又はその塩、金属塩類、硫酸等が挙げられる。
【００４４】
前記任意成分の研磨液組成物中における含有量としては、０．００１〜１０重量％が好ましく、０．０１〜５重量％がより好ましい。
【００４５】
なお、前記各成分の研磨液組成物中の含有量とは、研磨液組成物を製造する際又は研磨に使用する際の研磨液組成物中の含有量をいう。
【００４６】
研磨液組成物のｐＨとしては、研磨速度の観点から、３〜１０が好ましく、４〜８がより好ましく、５〜７がさらに好ましい。
特に、半導体基板研磨液組成物について、そのｐＨが４〜８、さらには５〜７の範囲にある場合、研磨時の発熱により、ｐＨの変動がし易く、研磨特性、特に研磨速度が影響を受け易いという傾向があるが、本発明においては、かかるｐＨの範囲においても研磨特性、特に研磨速度を安定に維持し得るという優れた効果を発現するという利点がある。
【００４７】
研磨液組成物のｐＨは、ｐＨ調整剤により調整することができる。ｐＨ調整剤としては、アンモニア水、水酸化カリウム、水溶性有機アミン、四級アンモニウムハイドロオキサイド等の塩基性物質、硝酸、塩酸、硫酸、リン酸等の無機酸及び酢酸、シュウ酸、コハク酸、グリコール酸、リンゴ酸、クエン酸、安息香酸等の有機酸等の酸性物質が挙げられる。
【００４８】
《研磨液組成物の調製方法》
本発明の研磨液組成物は、前記ポリ（メタ）アクリル酸系添加剤（具体的にはポリ（メタ）アクリル酸及び沸点１０℃以上の塩基）、研磨材、要すれば他の添加剤等を水系媒体に配合することにより調製することができる。
中でも、配合時の研磨材の分散安定性の点から、予め研磨材を含む水分散体（例えば、研磨材がセリアの場合、セリアスラリー、）を調製し、この水分散体とポリ（メタ）アクリル酸系添加剤を溶解した水溶液とを混合撹拌する方法が好ましい。また、水分散体及びポリ（メタ）アクリル酸系添加剤水溶液を混合する前にそれぞれ所定のｐＨに予め調製しておいてから混合する方法や、さらに保存安定性の観点から、水分散体とポリ（メタ）アクリル酸系添加剤を溶解した水溶液とを別々に研磨定盤上に供給し、研磨定盤上で混合する方法が可能である。
【００４９】
前記水分散体は、研磨材と水系媒体との混合物を分散処理することで調製することができる。
分散処理としては、例えば、ホモミキサー、ホモジナイザー、超音波分散機、湿式ボールミル等の攪拌機を用いて分散する方法が挙げられる。また、研磨材の分散性の観点から、前記分散処理の際に、分散剤を併用することが好ましい。水分散体のｐＨは、３〜１０に調整されることが好ましい。
【００５０】
分散剤としては、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤等の界面活性剤、あるいは、ポリアクリル酸又はその塩、アクリル酸共重合体、エチレンオキサイド-プロピレンオキサイドブロック共重合体（プルロニック類）等の高分子分散剤等が挙げられる。中でも、分散効果の観点から、ポリアクリル酸が好ましく、その分子量が1000〜10000、さらには1000〜6000のものが好ましい。
分散剤の量は、水分散体中において、分散効果の観点から、０．００１〜１０重量％が好ましく、０．０１〜１重量％がより好ましい。
【００５１】
前記分散処理後に遠心分離法、フィルターろ過法により、水分散体から粗大粒子を除去することが好ましい。粗大粒子とは粒径が２μｍ以上の粒子をいう。
【００５２】
また、ポリ（メタ）アクリル酸系添加剤を溶解した水溶液のｐＨは、３〜１０に調整されることが好ましい。
【００５３】
《半導体基板》
本発明の研磨液組成物は、半導体基板の研磨に用いられる。
半導体基板の材質としては、シリコン、アルミニウム、ニッケル、タングステン、銅、タンタル、チタン等の金属又は半金属、及びこれらの金属を主成分とした合金、ガラス、ガラス状カーボン、アモルファスカーボン等のガラス状物質、アルミナ、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、窒化タンタル、窒化チタン等のセラミック材料、ポリイミド樹脂等の樹脂等が挙げられるが、効率的な平坦化発現の観点から、基板表面にケイ素を含み凹凸形状を有する膜が形成されたものが好ましい。ケイ素を含む膜としては、ＴＥＯＳ，石英，ガラス等の酸化ケイ素、ＢＰＳＧ(Boro-Phospho-Silicate Glass)，ＰＳＧ（Phospho-Silicate Glass）等のリン，ホウ素等の元素がドープされた酸化ケイ素、窒化ケイ素、ポリシリコン等が挙げられる。特に、二酸化ケイ素を主成分とする被研磨膜を有する半導体基板を研磨する際に本発明の研磨液組成物を用いた場合、効率的に平坦化が実現できる。
【００５４】
中でも、本発明の研磨液組成物は、５０〜２０００ｎｍの凹凸段差形状を表面に有する半導体基板を平坦化する目的で行う研磨に好適である。凹凸段差はプロファイル測定装置（例えばＫＬＡ-Ｔｅｎｃｏｒ社製、商品名：ＨＲＰ-１００）により求めることができる。特に凹凸段差が同一の部材からなる場合、本発明の研磨液組成物は凸部を速やかに平坦化することができるという優れた効果が発現される。
なお、本発明の研磨液組成物を用いる際の研磨条件（方法、装置等）については、通常用いられているものであれば特に限定はない。
【実施例】
【００５５】
実施例１
分子量６０００のポリアクリル酸の３５重量％水溶液１００重量部にトリエチルアミン（沸点８９℃）を３１．５重量部加え、中和度６５mol％のポリアクリル酸トリエチルアミン塩水溶液を調製した。このポリアクリル酸トリエチルアミン塩水溶液１．３２重量部にイオン交換水９６．１８重量部を加えて撹拌した。撹拌状態で、さらにセリア粒子の水分散液（固形分４０重量％、セリア粒子の平均粒子径１２５ｎｍ、セリア粒子の結晶子サイズ２８ｎｍ）２．５重量部（セリア粒子は１．０重量部）を加え、ｐＨ６．８の研磨液組成物を得た。
【００５６】
このようにして調製した研磨液組成物２００ｇを５００ｍｌガラスビーカーに入れ、ビーカーの口を解放した状態で、マグネチックスターラーで撹拌しながら２時間、８０℃の水浴中に浸漬した。浸漬前後の研磨液組成物について、以下の条件で研磨試験を行い研磨速度を評価した。結果を表１に示す。
【００５７】
＜研磨条件＞
研磨試験機  ：片面研磨機（品番：MA-300、エンギス社製、定盤径３００ｍｍ）
研磨パッド  ：硬質ウレタンパッド（品番：IC-1000/Sub400、ニッタ・ハース社製）
定盤回転数  ：９０ｒ／ｍｉｎ
ヘッド回転数：９０ｒ／ｍｉｎ（回転方向は定盤と同じ）
研磨荷重    ：３９．２ｋＰａ（４００ｇ／ｃｍ２）
研磨時間    ：２ｍｉｎ
研磨液供給量：５０ｍｌ／分（被研磨基板１ｃｍ２あたり、３．１ｇ／分）
被研磨基板  ：８インチシリコン基板上にプラズマＴＥＯＳ法により酸化珪素膜を２０００ｎｍ成膜したものを４０ｍｍ角に切断して使用した。
研磨速度は、被研磨基板上の中央部分の酸化珪素膜の膜厚を研磨前後で測定し、膜厚の減少量を研磨時間で除することにより求めた。膜厚は光干渉式膜厚計（ラムダエースVM-1000、大日本スクリーン製造（株））で測定した。
【００５８】
＜研磨結果＞
表１に示すように浸漬前の研磨速度は４６０ｎｍ／ｍｉｎ、浸漬２時間後の研磨速度は５１０ｎｍ/ｍｉｎであり、研磨速度の変化率は１０．２％で、研磨速度の変化は小さく、温度による影響は抑制されている。
【００５９】
実施例２
分子量６０００のポリアクリル酸の３５重量％水溶液１００重量部にトリエタノールアミン（沸点２０７℃）を４６．４重量部加え、中和度６５mol％のポリアクリル酸トリエタノールアミン塩水溶液を調製した。このポリアクリル酸トリエタノールアミン塩水溶液１．４６重量部にイオン交換水９６．０４重量部を加えて撹拌した。撹拌状態で、さらにセリア粒子の水分散液（固形分４０重量％、セリア粒子の平均粒子径１２５ｎｍ、セリア粒子の結晶子サイズ２８ｎｍ）２．５重量部（セリア粒子は１．０重量部）を加え、ｐＨ６．７の研磨液組成物を得た。
このようにして調製した研磨液組成物を実施例１と同様に８０℃の水浴に２時間浸漬し、浸漬前後の研磨速度を評価した。結果を表１に示す。
【００６０】
＜研磨結果＞
表１に示すように浸漬前の研磨速度は４３０ｎｍ／ｍｉｎ、浸漬２時間後の研磨速度は４６０ｎｍ/ｍｉｎであり、研磨速度の変化率は５．６％で、研磨速度の変化は小さく、温度による影響は抑制されている。
【００６１】
比較例１
分子量６０００のポリアクリル酸の３５重量％水溶液１００重量部に２８重量％のアンモニア（沸点−７８℃）水溶液を１９．２重量部加え、中和度６５mol％のポリアクリル酸アンモニウム塩水溶液を調製した。このポリアクリル酸アンモニウム塩水溶液１．１９重量部にイオン交換水９６．３１重量部を加えて撹拌した。撹拌状態で、さらにセリア粒子の水分散液（固形分４０重量％、セリア粒子の平均粒子径１２５ｎｍ、セリア粒子の結晶子サイズ２８ｎｍ）２．５重量部（セリア粒子は１．０重量部）を加え、ｐＨ６．３の研磨液組成物を得た。
このようにして調製した研磨液組成物を実施例１と同様に８０℃の水浴に２時間浸漬し、浸漬前後の研磨速度を評価した。結果を表１に示す。
【００６２】
＜研磨結果＞
表１に示すように浸漬前の研磨速度は５２０ｎｍ／ｍｉｎ、浸漬２時間後の研磨速度は３６０ｎｍ/ｍｉｎであり、研磨速度の変化率は−２９．２％で、浸漬による温度の影響により研磨速度が大幅に変化した。
実施例１、２の結果が示すように、高沸点のアミンを用いることで研磨速度の変化を抑制でき、安定した研磨性能が得られることがわかる。
【００６３】
【表１】
2006287051.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明の半導体基板研磨液組成物用ポリ（メタ）アクリル酸系添加剤及び半導体基板研磨液組成物は、例えば、埋め込み素子分離工程、層間絶縁膜の平坦化工程、埋め込み金属配線の形成工程、埋め込みキャパシタ形成工程等に用いられ、特に埋め込み組成分離膜の形成工程、層間絶縁膜平坦化工程に適しており、メモリーＩＣ、ロジックＩＣ、あるいはシステムＬＳＩ等の製造に好適に用いられる。