(57)【要約】  本発明は以下を含む電気化学−機械研磨組成物を提供する：（ａ）化学的に不活性な、水溶性の塩、（ｂ）腐食防止剤、（ｃ）高分子電解質、（ｄ）錯化剤、（ｅ）アルコール、及び（ｆ）水。本発明はまた一以上の金属層を含む基材を研磨する方法も提供し、外方法は以下の工程を含む：（ａ）一以上の金属層を含む基材を提供すること、（ｂ）基材の一部を電気化学−機械研磨組成物に浸し、該研磨組成物は（ｉ）化学的に不活性な、水溶性の塩、（ii）腐食防止剤、（iii ）高分子電解質、（iv）錯化剤、（ｖ）アルコール、及び（vi）水を含むこと、（ｃ）基材に対して陽極電位を適用し、該陽極電位は少なくとも該研磨組成物中に浸された基材の該部分に適用していること、及び（ｄ）該基材を研磨するために基材の浸された部分の少なくとも一部を磨り減らす(abrasive)こと。【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気化学−機械研磨組成物であって、：
（ａ）化学的に不活性な、水溶性の塩、
（ｂ）腐食防止剤、
（ｃ）高分子電解質、
（ｄ）錯化剤、
（ｅ）アルコールであって、研磨組成物の総質量を基準として５質量％以上の量で研磨組成物中に存在しているアルコール、及び
（ｆ）水、を含む電気化学−機械研磨組成物。
【請求項２】
化学的に不活性な、水溶性の塩が硫酸カリウムであり、腐食防止剤がベンゾトリアゾールであり、高分子電解質がポリ（アクリル酸）であり、錯化剤が乳酸であり、かつアルコールがプロパノールである、請求項１に記載された研磨組成物。
【請求項３】
化学的に不活性な、水溶性の塩が研磨組成物の総質量を基準として０．５〜４質量％の量で研磨組成物中に存在し、そしてアルコールが研磨組成物の総質量を基準として１５〜２０質量％の量で研磨組成物中に存在する、請求項２に記載された研磨組成物。
【請求項４】
化学的に不活性な、水溶性の塩が研磨組成物の総質量を基準として０．５〜１０質量％の量で研磨組成物中に存在する、請求項１に記載された研磨組成物。
【請求項５】
研磨組成物が７以下のｐＨを有する、請求項１に記載された研磨組成物。
【請求項６】
研磨組成物が：
（ａ）塩化物、リン酸化物、硫酸化物、及びこれらの混合物からなる群から選択される、化学的に不活性な、水溶性の塩、
（ｂ）１、２、３−トリアゾール、１、２、４−トリアゾール、ベンゾトリアゾール、ベンズイミダゾール、ベンゾチアゾール、及びそれらの混合物からなる群から選択される、腐食防止剤、
（ｃ）アラビアゴム、グアルゴム、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリ（アクリル酸）、ポリ（アクリル酸−ｃｏ−アクリルアミド）、ポリ（アクリル酸−ｃｏ−２、５−フランジオン）、ポリ（アクリル酸−ｃｏ−アクリルアミドメチルプロピルスルホン酸）、ポリ（アクリル酸−ｃｏ−メチルメタクリレート−ｃｏ−４−[（２−メチル−２−プロペニル）オキシ]−ベンゼンスルホン酸−ｃｏ−２−メチル−２−プロペン−１−スルホン酸）、ポリ（アクリルアミド）、ポリ（Ｎ−スルホプロピルアクリルアミド）、ポリ（２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸）、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウム塩化物）、ポリ（エチレングリコール）、ポリ（エチレンイミン）、ポリ（メタクリル酸）、ポリ（エチルメタクリレート）、ポリ（ナトリウムメタクリレート）、ポリ（スルホプロピルメタクリレート）、ポリ（マレイン酸）、ポリ（マレイン酸−ｃｏ−オレフィン）、ポリ（ビニルアルコール）、ポリ（アニリンスルホン酸）、ポリ（エテンスルホン酸）、ポリ（スチレンスルホネート）、ポリ（スチレン−ｃｏ−マレイン酸）、ポリ（ナトリウム４−スチレンスルホネート）、ポリ（ビニルスルホネート）、ポリ（ビニルピリジン）、ポリ（ナトリウムビニル硫酸塩）、ポリ（エテンスルホン酸）、コハク酸化ポリ−Ｌ−リジン、ポリ[アニリン−ｃｏ−Ｎ−（３−スルホプロピル）アニリン]、ナトリウムアルギン酸塩、キサンタンガム、及びこれらの混合物からなる群から選択される、高分子電解質、
（ｄ）カルボン酸、ジ−カルボン酸、トリ−カルボン酸、ポリカルボン酸及びこれらの混合物からなる群から選択される、錯化剤、
（ｅ）メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、及びこれらの混合物からなる群から選択されるアルコールであって、研磨組成物の総質量を基準として５質量％以上の量で研磨組成物中に存在しているアルコール、及び
（ｆ）水、を含んでなる請求項１に記載された研磨組成物。
【請求項７】
化学的に不活性な、水溶性の塩が研磨組成物の総質量を基準として０．５〜１０質量％の量で研磨組成物中に存在する、請求項６に記載された研磨組成物。
【請求項８】
腐食防止剤がベンゾトリアゾールである、請求項６に記載された研磨組成物。
【請求項９】
高分子電解質がポリ（アクリル酸）である、請求項６に記載された研磨組成物。
【請求項１０】
錯化剤が乳酸、酒石酸、クエン酸、マロン酸、フタル酸、コハク酸、グリコール酸、プロピオン酸、酢酸、サリチル酸、ピコリン酸、２−ヒドロキシ酪酸、３−ヒドロキシ酪酸、２−メチル乳酸、これらの塩、及びこれらの混合物からなる群から選択される、請求項６に記載された研磨組成物。
【請求項１１】
錯化剤が乳酸である、請求項１０に記載された研磨組成物。
【請求項１２】
アルコールがプロパノールである、請求項６に記載された研磨組成物。
【請求項１３】
アルコールが研磨組成物の総質量を基準として１５〜２５質量％の量で存在する、請求項６に記載された研磨組成物。
【請求項１４】
研磨組成物が７以下のｐＨを有する、請求項６に記載された研磨組成物。
【請求項１５】
一以上の導電性金属層を含む基材を研磨する方法であって、以下の工程：
（ａ）一以上の導電性金属層を含む基材を提供すること、
（ｂ）基材の一部を電気化学−機械研磨組成物に浸し、該研磨組成物が：
（ｉ）化学的に不活性な、水溶性の塩、
（ii）腐食防止剤、
（iii ）高分子電解質、
（iv）錯化剤、
（ｖ）アルコールであって、研磨組成物の総質量を基準として５質量％以上の量で研磨組成物中に存在しているアルコール、及び
（vi）水、を含むこと
（ｃ）基材に陽極電位を適用し、該陽極電位が少なくとも研磨組成物に浸された基材の該部分に適用されていること、そして
（ｄ）基材を研磨するために基材の浸された部分の少なくとも一部を磨り減らすこととを含んでなる方法。
【請求項１６】
導電性金属層が銅を含んでなる、請求項１５に記載された方法。
【請求項１７】
化学的に不活性な、水溶性の塩が硫酸カリウムであり、腐食防止剤がベンゾトリアゾールであり、高分子電解質がポリ（アクリル酸）であり、錯化剤が乳酸であり、かつアルコールがプロパノールである、請求項１６に記載された方法。
【請求項１８】
化学的に不活性な、水溶性の塩が研磨組成物の総質量を基準として０．５〜４質量％の量で研磨組成物中に存在し、そしてアルコールが研磨組成物の総質量を基準として１５〜２０質量％の量で研磨組成物中に存在する、請求項１５に記載された方法。
【請求項１９】
化学的に不活性な、水溶性の塩が研磨組成物の総質量を基準として０．５〜１０質量％の量で研磨組成物中に存在する、請求項１５に記載された方法。
【請求項２０】
研磨組成物が７以下のｐＨを有する、請求項１５に記載された方法。
【請求項２１】
研磨組成物が：
（ｉ）塩化物、リン酸化物、硫酸化物、及びこれらの混合物からなる群から選択される、化学的に不活性な、水溶性の塩、
（ii）１、２、３−トリアゾール、１、２、４−トリアゾール、ベンゾトリアゾール、ベンズイミダゾール、ベンゾチアゾール、及びそれらの混合物からなる群から選択される、腐食防止剤、
（iii ）アラビアゴム、グアルゴム、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリ（アクリル酸）、ポリ（アクリル酸−ｃｏ−アクリルアミド）、ポリ（アクリル酸−ｃｏ−２、５−フランジオン）、ポリ（アクリル酸−ｃｏ−アクリルアミドメチルプロピルスルホン酸）、ポリ（アクリル酸−ｃｏ−メチルメタクリレート−ｃｏ−４−[（２−メチル−２−プロペニル）オキシ]−ベンゼンスルホン酸−ｃｏ−２−メチル−２−プロペン−１−スルホン酸）、ポリ（アクリルアミド）、ポリ（Ｎ−スルホプロピルアクリルアミド）、ポリ（２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸）、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウム塩化物）、ポリ（エチレングリコール）、ポリ（エチレンイミン）、ポリ（メタクリル酸）、ポリ（エチルメタクリレート）、ポリ（ナトリウムメタクリレート）、ポリ（スルホプロピルメタクリレート）、ポリ（マレイン酸）、ポリ（マレイン酸−ｃｏ−オレフィン）、ポリ（ビニルアルコール）、ポリ（アニリンスルホン酸）、ポリ（エテンスルホン酸）、ポリ（スチレンスルホネート）、ポリ（スチレン−ｃｏ−マレイン酸）、ポリ（ナトリウム４−スチレンスルホネート）、ポリ（ビニルスルホネート）、ポリ（ビニルピリジン）、ポリ（ナトリウムビニル硫酸塩）、ポリ（エテンスルホン酸）、コハク酸化ポリ−Ｌ−リジン、ポリ[アニリン−ｃｏ−Ｎ−（３−スルホプロピル）アニリン]、ナトリウムアルギン酸塩、キサンタンガム、及びこれらの混合物からなる群から選択される、高分子電解質、
（iv）カルボン酸、ジ−カルボン酸、トリ−カルボン酸、ポリカルボン酸及びこれらの混合物からなる群から選択される、錯化剤、
（ｖ）メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、及びこれらの混合物からなる群から選択されるアルコールであって、研磨組成物の総質量を基準として５質量％以上の量で研磨組成物中に存在しているアルコール、及び
（vi）水、を含んでなる請求項１５に記載された方法。
【請求項２２】
導電性金属層が銅を含んでなる、請求項２１に記載された方法。
【請求項２３】
化学的に不活性な、水溶性の塩が研磨組成物の総質量を基準として０．５〜１０質量％の量で研磨組成物中に存在する、請求項２１に記載された方法。
【請求項２４】
腐食防止剤がベンゾトリアゾールである、請求項２１に記載された方法。
【請求項２５】
高分子電解質がポリ（アクリル酸）である、請求項１８に記載された研磨組成物。
【請求項２６】
錯化剤が乳酸、酒石酸、クエン酸、マロン酸、フタル酸、コハク酸、グリコール酸、プロピオン酸、酢酸、サリチル酸、ピコリン酸、２−ヒドロキシ酪酸、３−ヒドロキシ酪酸、２−メチル乳酸、これらの塩、及びこれらの混合物からなる群から選択される、請求項２１に記載された方法。
【請求項２７】
錯化剤が乳酸である、請求項２６に記載された方法。
【請求項２８】
アルコールがプロパノールである、請求項２１に記載された方法。
【請求項２９】
アルコールが研磨組成物の総質量を基準として１５〜２５質量％の量で研磨組成物中に存在する、請求項２１に記載された方法。
【請求項３０】
研磨組成物が７以下のｐＨを有する、請求項２１に記載された方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気化学−機械研磨組成物及び同組成物を一以上の導電性金属層を含む基材の電気化学−機械研磨において使用する方法に関係する。
【背景技術】
【０００２】
集積回路及び他の電子デバイスの製造において、導電性、半導電性、及び誘電性材料からなる複数の層が基材表面に付着又は基材表面から除去される。導電性、半導電性、及び誘電性材料からなる薄層が多数の付着技術によって基材表面に付着されてもよい。現代ミクロ電子工学プロセスで一般的な付着技術は物理的気相成長法（ＰＶＤ）、またスパッタリング、化学気相成長法（ＣＶＤ）、プラズマ化学気相成長法（ＰＥＣＶＤ）、及び電気化学めっき法（ＥＣＰ）としても知られるものも含む。
【０００３】
材料からなる層が連続的に基材に付着されそして除去されるにつれて、基材の最上の表面は非平面的になることがあり、そして平坦化が要求されてもよい。表面の平坦化、又は表面の「研磨」は、概して均一(even)に平坦な表面を形成するために材料が基材の表面から除去されるところのプロセスである。平坦化は、例えば粗い表面、凝集形成した材料、結晶格子の損傷、擦り傷、及び汚染された層又は材料のような、望ましくない表面の形状（topography)及び表面の欠陥の除去において有用である。平坦化はまた、基材上の特徴部を充填(fill)するために及び次の段階の金属化（metallization)及びプロセスのための均一(even)な表面を提供するために使用される過度の付着材料を除去することによって、基材上の特徴部を形成することにおいても有用である。
【０００４】
化学機械平坦化、又は化学機械研磨（ＣＭＰ）は、基材を平坦化するために使用される一般的な技術である。ＣＭＰは化学組成物、標準的にはスラリー又は他の流体媒体を、材料を基材から選択的に除去するために使用する。従来のＣＭＰ技術では、基材のキャリアー又は研磨ヘッドはキャリアーアセンブリに取り付けられ、そしてＣＭＰ器具の研磨パッドと接触するように置かれる。キャリアーアセンブリは制御可能な圧力を基材に与え、基材を研磨パッドに向かわせるようにする。パッドは基材と関連して外部駆動力によって動かされる。関連するパッドと基材の動きは材料の一部を基材表面から除去するために基材表面を磨り減らす(abrade)ことをもたらし、その結果として基材を研磨する。関連するパッドと基材の動きによる基材の研磨は、概して研磨組成物の化学的活性及び／又は研磨組成物中に懸濁した研削材（abrasive)の機械的活性によってさらに助けられる。
【０００５】
望ましい電気的特性のせいで、銅は集積回路の製造においてますます利用されている。例えば、極超大機規模集積回路（ＵＬＳＩ）用途のための銅の制御されたドライエッチングは非常にコスト的にかつ技術的に挑戦的であり、そしてダマシンプロセス又はデュアルダマシンプロセスのような、新しいプロセス及び技術が銅基材の特徴部を形成するために使用されている。ダマシンプロセスにおいて、特徴部は誘電体材料で画定されそしてその後に導電性材料（例えば銅）で充填される。
【０００６】
比較的小さい集積回路（例えば０．２５μｍ未満又は０．１μｍ未満）の種々の特徴部が他のものから十分に絶縁（insulated or isolated）されること（例えば特徴部間の結合又は「クロストーク」を排除すること）を確実にするために、低い誘電率（例えば３未満）を有する誘電体材料がダマシン構造の生産において使用されている。しかしながら、炭素をドープした珪素酸化物のような、誘電材料が、「ダウンフォース」と呼ばれる、慣習的な研磨圧力（例えば４０ｋＰａ）の下で変形又は破砕することがあり、この変形又は破砕が研磨品質及びデバイスの構成（formation)及び／又は機能(function)に有害な影響を及ぼし得る。例えば、標準的なＣＭＰダウンフォースの下で基材と研磨パッドの間の関連する回転運動は、基材表面に沿ったせん断力を誘発しそして地形的な欠陥を形成するように低ｋ材料を変形させる。これは後の研磨に有害な影響を及ぼす。
【０００７】
そこに形成される欠陥を低減又は最小限にすることを伴いつつ誘電体材料中の導電性材料（例えば銅）を研磨することについての一つの解決方法は、導電性材料を電気化学−機械研磨（ＥＣＭＰ）技術を使って研磨することである。ＥＣＭＰ技術は、電気化学的な溶解によって基材表面から導電性材料を除去し、一方で従来のＣＭＰプロセスに比べて機械的な磨り減らしは少なくしつつ基材を同時に研磨する。導電性材料を基材表面から周囲の電解質又は電気化学−機械研磨組成物中へ移動するために、電気化学的な溶解が陰極と基材表面間の電気電位又はバイアスを適用することによって実行される。
【０００８】
電解質又は電気化学−機械研磨組成物に関するいくつかの推奨される処方が技術的に見つけられ得る一方で、もしあったとしても、これらの電解質又は電気化学−機械研磨組成物が望ましい研磨特性を示すことはほとんどない。例えば、推奨される電解質又は電気化学−機械研磨組成物は過度のダウンフォースの適用を必要とすることなく従来のＣＭＰプロセスと比較できるほどの研磨速度を示すことがあるが、しかし電解質又は電気化学−機械研磨組成物は誘電体材料の浸食に通じ得る導電性材料の過度のディッシング（皿状に窪むこと）を引き起こし得る。このようなディッシングおよび浸食に起因する地形的な欠陥はさらに、導電性材料及び／又は誘電体材料の下に配置した障壁層材料のような、基材表面から付加的材料を不均質(non-uniform)に除去することに通じ、そして集積回路の性能に負の影響をおよぼし得る、望ましくない品質を有する基材表面を生み出す。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
それゆえ電気化学−機械研磨組成物及び基材のディッシング及び浸食を最小化する一方で低いダウンフォースで基材材料の比較的高い除去速度を示す同組成物を使用する方法に対する要求が存在する。本発明はこのような電気化学−機械研磨組成物及び同組成物を使用する方法を提供する。本発明に関するこれら及びその他の利点は、付加的な独創的な特徴と同様に、ここで提供される本発明の詳細な説明から明らかになる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、（ａ）化学的に不活性な、水溶性の塩、（ｂ）腐食防止剤、（ｃ）高分子電解質、（ｄ）錯化剤、（ｅ）アルコール、及び（ｆ）水とを含む電気化学−機械研磨組成物を提供する。
【００１１】
本発明はまた一以上の導電性金属層を含む基材を研磨する方法も提供し、この方法は（ａ）一以上の導電性金属層を含む基材を提供すること、（ｂ）基材の一部を電気化学−機械研磨組成物に浸し、該研磨組成物が（ｉ）化学的に不活性な、水溶性の塩、（ii）腐食防止剤、（iii ）高分子電解質、（iv）錯化剤、（ｖ）アルコール、（vi）水、を含むこと、（ｃ）基材に陽極電位を適用し、該陽極電位が少なくとも研磨組成物に浸された基材の該部分に適用されること、（ｄ）基材を研磨するために基材の浸された部分の少なくとも一部を磨り減らすこと、を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、（ａ）化学的に不活性な、水溶性の塩、（ｂ）腐食防止剤、（ｃ）高分子電解質、（ｄ）錯化剤、（ｅ）アルコール、及び（ｆ）水とを含む電気化学−機械研磨組成物を提供する。
【００１３】
本発明の電気化学−機械研磨組成物は任意の好適な化学的に不活性な、水溶性の塩を含むことが可能である。ここで利用されるように、「化学的に不活性」という用語は電気化学−機械研磨組成物中に存在する他の構成要素と相当の程度で化学的に反応しない塩について言及する。好ましくは、化学的に不活性な、水溶性の塩は電気化学−機械研磨組成物中に存在する他の構成要素との化学的反応を全く被らない。ここで利用されるように、「水溶性」という用語は、電気化学−機械研磨組成物の電気抵抗性を電気化学−機械研磨のために好適なレベル（例えば、１００オーム以下、５０オーム以下、２０オーム以下、又は１オーム以下）まで減少させるために十分である、標準的な電気化学−機械研磨温度（例えば、２５℃）での水での溶解度を有する塩について言及する。化学的に不活性な、水溶性の塩は上記で説明した特性を有する任意の好適な塩となることが可能である。好ましくは、化学的に不活性な、水溶性の塩は塩化物、リン酸化物、硫酸化物、及びこれらの混合物からなる群から選択される。さらに好ましくは、化学的に不活性な、水溶性の塩は硫酸カリウムである。
【００１４】
化学的に不活性な、水溶性の塩は電気化学−機械研磨組成物中に任意の好適な量で存在することが可能である。概して、化学的に不活性な、水溶性の塩は電気化学−機械研磨組成物中に電気化学−機械研磨組成物の電気抵抗性を電気化学−機械研磨のために好適なレベル（例えば、１００オーム以下、５０オーム以下、２０オーム以下、又は１オーム以下）まで減少させるために十分な量で存在する。好ましくは、化学的に不活性な、水溶性の塩は研磨組成物の総質量を基準として、０．１質量％以上、より好ましくは０．５質量％以上の量で電気化学−機械研磨組成物中に存在する。好ましくは、化学的に不活性な、水溶性の塩は研磨組成物の総質量を基準として、２０質量％以下、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、そして最も好ましくは４質量％以下の量で電気化学−機械研磨組成物中に存在する。
【００１５】
本発明の電気化学−機械研磨組成物は任意の好適な腐食防止剤を含むことが可能である。概して、腐食防止剤はヘテロ原子含有官能基を含む有機化合物である。例えば、膜形成剤は、活性な官能基として少なくとも一の５−又は６−員ヘテロ環リングを伴うヘテロ環有機化合物であり、ここでヘテロ環リングは少なくとも一の窒素原子を含む（例えばアゾール化合物）。好ましくは、腐食防止剤は１、２、３−トリアゾール、１、２、４−トリアゾール、ベンゾトリアゾール、ベンズイミダゾール、ベンゾチアゾール、及びそれらの混合物からなる群から選択される。最も好ましくは、腐食防止剤はベンゾトリアゾールである。本発明の電気化学−機械研磨組成物は任意の好適な量の腐食防止剤を含むことが可能である。概して、腐食防止剤は研磨組成物の総質量を基準として、０．０００１質量％〜３質量％、好ましくは０．００１質量％〜２質量％の量で電気化学−機械研磨組成物中に存在する。
【００１６】
本発明の電気化学−機械研磨組成物は任意の好適な高分子電解質を含むことが可能である。好ましくは、電気化学−機械研磨組成物はアラビアゴム、グアルゴム、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリ（アクリル酸）、ポリ（アクリル酸−ｃｏ−アクリルアミド）、ポリ（アクリル酸−ｃｏ−２、５−フランジオン）、ポリ（アクリル酸−ｃｏ−アクリルアミドメチルプロピルスルホン酸）、ポリ（アクリル酸−ｃｏ−メチルメタクリレート−ｃｏ−４−[（２−メチル−２−プロペニル）オキシ]−ベンゼンスルホン酸−ｃｏ−２−メチル−２−プロペン−１−スルホン酸）、ポリ（アクリルアミド）、ポリ（Ｎ−スルホプロピルアクリルアミド）、ポリ（２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸）、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウム塩化物）、ポリ（エチレングリコール）、ポリ（エチレンイミン）（例えば直鎖ポリ（エチレンイミン））、ポリ（メタクリル酸）、ポリ（エチルメタクリレート）、ポリ（ナトリウムメタクリレート）、ポリ（スルホプロピルメタクリレート）、ポリ（マレイン酸）、ポリ（マレイン酸−ｃｏ−オレフィン）、ポリ（ビニルアルコール）、ポリ（アニリンスルホン酸）、ポリ（エテンスルホン酸）、ポリ（スチレンスルホネート）、ポリ（スチレン−ｃｏ−マレイン酸）、ポリ（ナトリウム４−スチレンスルホネート）、ポリ（ビニルスルホネート）、ポリ（ビニルピリジン）、ポリ（ナトリウムビニル硫酸塩）、ポリ（エテンスルホン酸）、コハク酸化ポリ−Ｌ−リジン、ポリ[アニリン−ｃｏ−Ｎ−（３−スルホプロピル）アニリン]、ナトリウムアルギン酸塩、キサンタンガム、及びこれらの混合物からなる群から選択される、高分子電解質を含む。より好ましくは、高分子電解質はポリ（アクリル酸）である。高分子電解質は電気化学−機械研磨組成物中に任意の好適な量で存在することが可能である。概して、高分子電解質は研磨組成物の総質量を基準として、０．０１質量％以上、好ましくは０．０５質量％以上、より好ましくは０．１質量％以上、そして最も好ましくは０．５質量％以上の量で電気化学−機械研磨組成物中に存在する。概して、高分子電解質は研磨組成物の総質量を基準として、２０質量％以下、好ましくは１５質量％以下、より好ましくは１０質量％以下、そして最も好ましくは５質量％以下の量で電気化学−機械研磨組成物中に存在する。
【００１７】
従来の化学−機械研磨プロセスの間に、除去されつつある基材層の除去速度を増進させるために錯化剤が概して使用される。一方で電気化学−機械研磨プロセスで基材及び研磨組成物に適用される電気化学バイアスは、従来の化学機械研磨プロセスで錯化剤を使って到達する速度と比較できるほどの又はそれより速い除去速度を提供することが可能であるが、電気化学−機械研磨プロセスにおいて考えられる基材層の除去を効果的に制御する能力（例えば、除去速度及び除去の均質性(uniformity)）が優先事項になる。これらの状況で（すなわち、電気化学−機械研磨プロセスにおいて）、電気化学−機械研磨プロセスで基材及び研磨組成物に適用される電気化学バイアスに起因する除去速度を制御するための能力を改善するために、さらにこのような除去の均質性(uniformity)を改善するためにも錯化剤が使用可能であることが発見された。従って、本発明の電気化学−機械研磨組成物は任意の好適な錯化剤を含むことが可能である。錯化剤は溶液中の金属（例えば、銅）と結びつく任意の好適な化学添加剤であり、そして除去されつつある基材層の除去速度を増進することが可能である。
【００１８】
好適なキレート又は錯化剤は単官能基有機酸、二官能基有機酸、三官能基有機酸、多官能基有機酸（例えば、クエン酸）、無機酸（例えば、リン酸、ピロリン酸、硝酸）、芳香族有機酸、極性有機酸（例えば、乳酸、メチル乳酸、酒石酸、リンゴ酸）、不飽和有機酸、アミノ酸、芳香族アミノ酸（例えば、アントラニル酸、ピコリン酸、ヒドロキシピコリン酸）、モリホリノ化合物、及びツウイッテリオン（例えば、ベタイン）を含む。より特には、好適なキレートまたは錯化剤は、例えば、カルボニル化合物（例えば、アセチルアセトネート、及びそれに類するもの）単一のカルボン酸塩（酢酸塩、アリールカルボン酸塩、及びそれらに類するもの）、一以上のヒドロキシル基を有するカルボン酸塩（例えば、グリコール酸塩、乳酸塩、グルコン酸塩、没食子酸及びこれらの塩、及びそれらに類するもの）、ジ−、トリ−、及びポリ−カルボン酸塩（例えば、シュウ酸塩、フタル酸塩、クエン酸塩、コハク酸塩、酒石酸塩、リンゴ酸塩、エデト酸塩（例えば、二カリウムＥＤＴＡ）、これらの混合物、及びそれらに類するもの）、一以上のスルホン基及び／又はホスホン基を含むカルボン酸塩、及びこれらに類するものを含むことが可能である。好適なキレート又は錯化剤はまた、例えば、ジ−、トリ−、又はポリアルコール（例えば、エチレングリコール、ピロカテコール、ピロガロール、タンニン酸、及びそれらに類するもの）及びアミン含有化合物（例えば、アンモニア、アミノ酸、アミノアルコール、ジ−、トリ−、及びポリアミン、及びそれらに類するもの）を含むことも可能である。好適なキレート又は錯化剤の選択は研磨される基材層のタイプ（例えば、金属タイプ）によって決まる。好ましくは、錯化剤はカルボン酸、ジ−カルボン酸、トリ−カルボン酸、ポリカルボン酸、及びこれらの混合物からなる群から選択される。最も好ましくは、錯化剤が乳酸、酒石酸、クエン酸、マロン酸、フタル酸、コハク酸、グリコール酸、プロピオン酸、酢酸、サリチル酸、ピコリン酸、２−ヒドロキシ酪酸、３−ヒドロキシ酪酸、２−メチル乳酸、これらの塩、及びこれらの混合物からなる群から選択される、そして最も好ましくは錯化剤は乳酸である。前述の化合物の多くが塩（例えば、金属塩、アンモニア塩、又はそれらに類するもの）、酸の形態で、又は部分的な塩として存在することが可能であることが認識される。例えば、クエン酸塩はクエン酸とさらにそのモノ−、ジ−、及びトリ−塩とを含む。
【００１９】
錯化剤は電気化学−機械研磨組成物中に任意の好適な量で存在することが可能である。概して、錯化剤は研磨組成物の総質量を基準として、０．０１質量％以上、好ましくは０．０５質量％以上、より好ましくは０．１質量％以上、そして最も好ましくは０．５質量％以上の量で電気化学−機械研磨組成物中に存在する。錯化剤は概して研磨組成物の総質量を基準として、１０質量％以下、好ましくは５質量％以下の量で電気化学−機械研磨組成物中に存在する。
【００２０】
上記で言及したとおり、本発明の電気化学−機械研磨組成物はアルコールを含む。電気化学−機械研磨組成物は任意の好適なアルコールを含むことが可能である。好ましくは、アルコールはメタノール、エタノール、プロパノール（例えば、１−プロパノール、又は２−プロパノール）、ブタノール（例えば、１−ブタノール、２−ブタノール又はｔｅｒｔ−ブタノール（すなわち、２−メチルプロパン−２−オール））、及びこれらの混合物からなる群から選択される。より好ましくは、アルコールはプロパノール（例えば、２−プロパノール又はイソプロピルアルコール）を含む。あるいは、アルコールはブタノールよりも大きい分子量を有する分岐又は直鎖アルコールであることが可能である。
【００２１】
アルコールは電気化学−機械研磨組成物中に任意の好適な量で存在することが可能であるが、しかし概して研磨組成物の総質量を基準として、５質量％以上の量で電気化学−機械研磨組成物中に存在する。好ましくは、アルコールは概して研磨組成物の総質量を基準として、１０質量％以上、より好ましくは１５質量％以上の量で電気化学−機械研磨組成物中に存在する。概してアルコールは研磨組成物の総質量を基準として、４０質量％以下、好ましくは３５質量％以下、より好ましくは３０質量％以下、さらに好ましくは２５質量％以下、そして最も好ましくは２０質量％以下の量で電気化学−機械研磨組成物中に存在する。
【００２２】
本発明の電気化学−機械研磨組成物において、化学的に不活性な、水溶性の塩を溶解しそして腐食防止剤、高分子電解質、錯化剤、アルコール及び任意の他の添加剤を研磨又は平坦化される好適な基材の表面へ適用することを促進するために、液体キャリアーが使用される。上記で言及したとおり、液体キャリアーは好ましくは水（例えば、脱イオン水）である。液体キャリアーはさらに好適な水混和性溶媒を含むことが可能である。しかしながら、ある好ましい実施態様では液体キャリアーは、水さらに好ましくは脱イオン水からなる、又は本質的になる。
【００２３】
電気化学−機械研磨組成物は任意の好適なｐＨを有することが可能である。概して、電気化学−機械研磨組成物は１３以下のｐＨを有する。好ましくは、電気化学−機械研磨組成物は７以下（例えば、６以下、５以下、又は４以下）のｐＨを有する。概して、電気化学−機械研磨組成物は１以上（例えば、２以上）のｐＨを有する。
【００２４】
電気化学−機械研磨組成物のｐＨは任意の好適な手段によって達成され及び／又は保持される。より特別には、研磨組成物はさらにｐＨ調整剤、ｐＨ緩衝剤、又はこれらの組合せを含むことが可能である。ｐＨ調整剤は任意の好適なｐＨ調整化合物であることが可能である。例えば、ｐＨ調整剤は水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化アンモニウム又はこれらの組合せであることが可能である。ｐＨ緩衝剤は任意の好適なｐＨ緩衝剤であることが可能であり、例えば、リン酸塩、酢酸塩、ホウ酸塩、アンモニウム塩、及びこれらに類するものである。研磨組成物のｐＨがここで説明された範囲内で達成され及び／又は保持されるために十分な量であれば、電気化学−機械研磨組成物は任意の好適な量のｐＨ調整剤及び／又はｐＨ緩衝剤を含むことが可能である。
【００２５】
電気化学−機械研磨組成物は随意的に界面活性剤をさらに含む。好適な界面活性剤は、例えば、陽イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、非イオン性界面活性剤、両性界面活性剤、これらの混合物、及びこれらに類するものを含むことが可能である。好ましくは、研磨組成物は非イオン性界面活性剤を含む。好適な非イオン性界面活性剤の一つの例はエチレンジアミン  ポリオキシエチレン界面活性剤である。界面活性剤の量は概して、液体キャリアー及びそこに溶解した又は懸濁した任意の構成要素の質量を基準として、０．０００１質量％〜１質量％（好ましくは０．００１質量％〜０．１質量％、又は０．００５質量％〜０．０５質量％）である。
【００２６】
電気化学−機械研磨組成物は随意的に消泡剤をさらに含む。消泡剤は任意の好適な消泡剤であることが可能である。好適な消泡剤は、珪素系及びアセチレンジオール系消泡剤を含むが、これらに限定されることはない。研磨組成物中に存在する消泡剤の量は概して４０ｐｐｍ〜１４０ｐｐｍである。
【００２７】
電気化学−機械研磨組成物は随意的に殺生剤をさらに含む。殺生剤は任意の好適な殺生剤、例えばイソチアゾリノン殺生剤、であることが可能である。研磨組成物中で使用される殺生剤の量は概して１〜５０ｐｐｍ、好ましくは１０〜２０ｐｐｍである。
【００２８】
当業者にとって当然のことながら、本発明の電気化学−機械研磨組成物は任意の好適な方法によって生産されることが可能である。概して、電気化学−機械研磨組成物は、任意の好適な順序で、化学的に不活性な、水溶性の塩、腐食防止剤、高分子電解質、錯化剤、アルコール、及び任意の他の随意的な添加剤を水に添加することによって生産される。結果として生じる電気化学−機械研磨組成物が均質（homogeneous)であることを確実にするために、構成要素が水に添加されるとき及び／又は研磨組成物の構成要素が水に添加された後で好適な時間の間、水は好ましくは攪拌される。基材を研磨する方法と連動して使用される場合、本発明の電気化学−機械研磨組成物は、その調合（preparation)後の任意の好適な時に使用されることが可能である。好ましくは、本発明の電気化学−機械研磨組成物は、電気化学−機械研磨組成物の調合の、３０日以内に、より好ましくは１０日以内に（例えば、２４０時間以内）使用されることが可能である。
【００２９】
あるいは、本発明の電気化学−機械研磨組成物は、ユースポイント（実際にそれを使用する場所）で又はその近くで研磨組成物の構成要素を混合することによって生産されることが可能である。ここで利用されるように、「ユースポイント」という用語は電気化学−機械研磨組成物が基材表面に適用されるポイント（例えば、研磨パッド又は基材表面自体）について言及する。電気化学−機械研磨組成物がユースポイント混合を使用して生産される場合、電気化学−機械研磨組成物の構成要素は２以上のストレージデバイスに別々に保管される。電気化学−機械研磨組成物の「構成要素」は、この用語がここで使用されるように、任意の単一化合物又は研磨組成物の内容物（例えば、化学的に不活性な、水溶性の塩、腐食防止剤、高分子電解質、錯化剤、アルコール、その他随意的な添加剤、又は水）、又は一以上のこのような化合物又は内容物の組合せ（例えば、腐食防止剤、アルコール、及び、随意的に、少なくとも一部の水を組合せたもの）であることが可能である。
【００３０】
電気化学−機械研磨組成物をユースポイントで又はその近くで生産するためにストレージデバイスに入っている構成要素を混合するために、ストレージデバイスは概してそれぞれのストレージデバイスから研磨スラリーのユースポイント（例えば、定盤(platen)、研磨パッド、又は基材表面）へ通じる一以上のフローライン（flow line）を備えられる。「フローライン」という用語によって、個々のストレージコンテナからそこで保管されていた構成要素のユースポイントへの流れの経路が意味される。一以上のフローラインがそれぞれ直接にユースポイントに通じる、又は一以上のフローラインが利用される場合、二以上のフローラインがユースポイントに通じる単一のフローラインに任意の点で結合される。さらに、任意の一以上のフローライン（例えば、個々のフローライン又は結合したフローライン）は、構成要素のユースポイントに達する前に、一以上の他のデバイス（例えばポンプ装置、計測装置、混合装置、等）へ最初に通じることができる。
【００３１】
電気化学−機械研磨組成物の構成要素は独立してユースポイントに送られることが可能であり、（例えば、研磨プロセスの間に構成要素が基材表面に送られるとすぐに構成要素が混合される）、又は構成要素はユースポイントへ送られる前に迅速に結合されることが可能である。ユースポイントへ到達する前１０秒未満、好ましくはユースポイントへ到達する前５秒未満、より好ましくはユースポイントへ到達する前１秒未満、又はさらにユースポイントに構成要素が送られるのと同時（例えば、構成要素はディスペンサー（調剤容器）で結合される）に構成要素が結合される場合、構成要素が「ユースポイントへ送られる前に迅速に」結合される、という。また例えばユースポイントの１ｍ以内又はさらにユースポイントの１０ｃｍ以内（例えば、ユースポイントの１ｃｍ以内）のように、ユースポイントの５ｍ以内で構成要素が結合される場合、構成要素は「ユースポイントへ送られる前に迅速に」結合される、という。
【００３２】
二以上の構成要素がユースポイントに到達する前に結合されるとき、構成要素は混合装置を使用することなくフローラインで結合されそしてユースポイントへ送られることが可能である。あるいは、二以上の構成要素を組み合わせることを促進するために一以上のフローラインが混合装置に通じることが可能である。任意の好適な混合装置が使用されることが可能である。例えば、混合装置は二以上の構成要素が流れるノズル又はジェット（例えば、高圧ノズル又はジェット）であることが可能である。あるいは、混合装置は、研磨スラリーの二以上の構成要素がこの混合装置に導入される一以上の入り口、及び混合された構成要素がユースポイントへ送られるために出て行く少なくとも一の出口を、直接的に又は装置の他の要素（例えば、一以上のフローライン）を通じて、有するコンテナタイプの混合装置であることが可能である。さらに、混合装置は一以上のチャンバーを含むことが可能であり、各チャンバーは少なくとも一の入り口及び少なくとも一の出口を有しており、ここで二以上の構成要素が各チャンバーで結合される。コンテナタイプの混合装置が使用される場合、混合装置は好ましくは構成要素の結合をさらに促進するための混合機構を有する。混合機構は概して技術的に公知でありそして攪拌（ステア）、混合（ブレンド）、かき混ぜ（アジテート）、水かきの邪魔板（パドルバッフル）、気体噴霧（ガススパージ）システム、振動（バイブレーション）、等を含む。
【００３３】
本発明の電気化学−機械研磨組成物はまた使用前に適当な量の水で希釈されることを意図される濃縮物として提供されることも可能である。このような実施態様において、電気化学−機械研磨組成物の濃縮物を適当な量の水と希釈すると、電気化学−機械研磨組成物の各構成要素が研磨組成物中に各構成要素について上記で列挙した適当な範囲内の量で存在することになるように、濃縮物は化学的に不活性な、水溶性の塩、腐食防止剤、高分子電解質、錯化剤、アルコール、その他随意的な添加剤、を含むことが可能である。例えば、化学的に不活性な、水溶性の塩、腐食防止剤、高分子電解質、錯化剤、アルコールはそれぞれ濃度が各構成要素について上記で列記した濃度の２倍（例えば、３倍、４倍、又は５倍）より多い量で存在するが、これは濃縮物が等体積の水（例えば、それぞれ２倍に等しい体積の水、３倍に等しい体積の水、４倍に等しい体積の水）で希釈されるときに、各構成要素が電気化学−機械研磨組成物中で各構成要素について上記で説明された範囲内の量で存在することになるようにするためである。さらに、当業者にとって当然のことながら、化学的に不活性な、水溶性の塩、高分子電解質、錯化剤、及びその他随意的な添加剤が少なくとも部分的にまたは完全に濃縮物中に溶解されていることを確実なものとするために、濃縮物は最終的な電気化学−機械研磨組成物中に存在する水の適当な少量を含むことが可能である。
【００３４】
本発明はさらに上述した電気化学−機械研磨組成物を使用して基材を研磨する方法を提供する。本発明による基材を研磨する方法は概して以下の工程を含む：（ａ）基材を提供すること、（ｂ）基材の一部を本発明の電気化学−機械研磨組成物に浸すこと、（ｃ）基材に陽極電位を適用すること、そして（ｄ）基材を研磨するために基材の浸された部分の少なくとも一部を磨り減らすこと。
【００３５】
より特に、本発明は一以上の導電性金属層を含む基材を研磨する方法を提供し、この方法は以下の工程を含む：（ａ）一以上の導電性金属層を含む基材を提供すること、（ｂ）基材の一部を電気化学−機械研磨組成物に浸し、該研磨組成物が：（ｉ）化学的に不活性な、水溶性の塩、（ii）腐食防止剤、（iii ）高分子電解質、（iv）錯化剤、（ｖ）アルコール、及び（vi）水、を含むこと、（ｃ）基材に陽極電位を適用し、該陽極電位が少なくとも研磨組成物に浸された基材の該部分に適用されること、そして（ｄ）基材を研磨するために基材の浸された部分の少なくとも一部を磨り減らすこと。
【００３６】
本発明の方法は任意の好適な基材を研磨するために使用されることが可能である。例えば、本発明の方法及び電気化学−機械研磨組成物は、ミクロ電子工学基材（例えば、集積回路、メモリー又はリジッドディスク、金属、ＩＬＤ層、半導体、薄膜、マイクロマシンシステム、強誘電体、磁気ヘッド、高分子フィルム、及び低又は高誘電体膜）のような、基材の電気化学−機械研磨での使用を意図されている。基材は任意の好適な絶縁の、金属の、又は金属合金の層（例えば、金属導電層）を含むことが可能である。絶縁層は金属酸化物、多孔性金属酸化物、ガラス、有機ポリマー、フッ素化有機ポリマー、又は任意の他の好適な高又は低ｋ絶縁層であることが可能である。金属層は銅、タングステン、アルミニウム（例えば、１１以上のｐＨで）、チタニウム、プラチナ、ロジウム、イリジウム、銀、金、ニッケル、ルテニウム、及びこれらの混合物からなる群から選択された金属を含む任意の好適な金属を含むことが可能である。概して、本発明の方法及び電気化学−機械研磨組成物を使用して好適に研磨されることが可能である基材は、一以上の導電性金属層を含む。好ましくは、導電性金属層は銅を含む。
【００３７】
陽極電位は任意の好適な手段によって基材に適用されることが可能である。概して、本方法を実施するために使用される器具は少なくとも二つの電極を有し、その一つは電気化学−機械研磨組成物中に沈められそして他方は基材に、例えば、研磨器具の定盤及び／又は導電性研磨パッドを介して、連結される。このような配列において、陽極（正の）電位が基材に適用されるように、電極は概して電源に接続されそして電気電位又はバイアスが電極に適用される。電源は電極及び基材に対して一定電流又は一定の電位を適用することに適合することが可能である。ある実施態様において、一定の電流が最初の時期間に電極及び／又は基材に適用されることが可能であり、そしてその後一定の電位が第二の時期間に電極及び／又は基材に適用されることが可能である。このような実施態様において、一定の電流及び一定の電位を基材に適用する工程は任意の好適な順序で実施されることが可能である。電極及び／又は基材に適用される電気電位は一定であることが可能であり又は時間をかけて変化させられることも可能である（すなわち、時間変化する電位）。
【００３８】
基材の浸した部分は任意の好適な手段によって基材を研磨するために磨り減らされることが可能である。概して、基材は研磨パッドを使用して磨り減らされるが、このパッドは概して電気化学−機械研磨器具の研磨定盤に接続されている。研磨パッドは、それが存在する場合、任意の好適な摩耗性の又は耐摩耗性の研磨パッドであることが可能である。
【００３９】
ある実施態様において、本発明の方法は、浸した基材に陽極電位を適用することを介して基材の少なくとも一部を研磨する前又は後に、さらなる工程を含むことが可能である。特に、本発明の方法は化学−機械研磨組成物を使用して基材を研磨する工程をさらに含むことが可能である。概して、前述の追加工程は、基材が少なくとも本発明の研磨組成物中に浸した基材の該部分への陽極電位の適用を介して研磨がされてしまった（すなわち、上述の工程（ｄ））後に、実施され、そしてまた陽極電位を基材へ適用することなく実施されることも可能である。この追加工程で利用される化学−機械研磨組成物は望ましくは酸化剤を含む。酸化剤は任意の好適な酸化剤であることが可能である。好ましくは、酸化剤は過酸化物（例えば、過酸化水素）である。ある実施態様において、本発明の電気化学−機械研磨組成物は酸化剤をさらに含む事が可能であり、それによって、電気化学−機械研磨組成物が上述の追加工程において化学−機械研磨組成物としても使用されることを可能にする。
【００４０】
本発明により基材を研磨する方法は任意の好適な器具で実施されることが可能である。好適な電気化学−機械研磨器具は米国特許第６，３７９，２２３号、米国特許出願公開番号２００２／０１１１１２１Ａ１、２００２／０１１９２８６Ａ１、２００２／０１３００４９Ａ１、２００３／００１０６４８Ａ１、２００３／０１１６４４５Ａ１、及び２００３／０１１６４４６Ａ１、同様に国際特許出願ＷＯ０３／００１５８１Ａ２で開示した器具を含むが、これらに限定はされない。
【手続補正書】
【提出日】平成19年3月23日(2007.3.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気化学−機械研磨組成物であって、：
（ａ）化学的に不活性な、水溶性の塩、
（ｂ）腐食防止剤、
（ｃ）高分子電解質、
（ｄ）錯化剤、
（ｅ）アルコールであって、研磨組成物の総質量を基準として５質量％以上の量で研磨組成物中に存在しているアルコール、及び（ｆ）水、を含む電気化学−機械研磨組成物。
【請求項２】
化学的に不活性な、水溶性の塩が硫酸カリウムであり、腐食防止剤がベンゾトリアゾールであり、高分子電解質がポリ（アクリル酸）であり、錯化剤が乳酸であり、かつアルコールがプロパノールである、請求項１に記載された研磨組成物。
【請求項３】
化学的に不活性な、水溶性の塩が研磨組成物の総質量を基準として０．５〜４質量％の量で研磨組成物中に存在し、そしてアルコールが研磨組成物の総質量を基準として１５〜２０質量％の量で研磨組成物中に存在する、請求項２に記載された研磨組成物。
【請求項４】
化学的に不活性な、水溶性の塩が研磨組成物の総質量を基準として０．５〜１０質量％の量で研磨組成物中に存在する、請求項１に記載された研磨組成物。
【請求項５】
研磨組成物が７以下のｐＨを有する、請求項１に記載された研磨組成物。
【請求項６】
研磨組成物が：
（ａ）塩化物、リン酸化物、硫酸化物、及びこれらの混合物からなる群から選択される、化学的に不活性な、水溶性の塩、
（ｂ）１、２、３−トリアゾール、１、２、４−トリアゾール、ベンゾトリアゾール、ベンズイミダゾール、ベンゾチアゾール、及びそれらの混合物からなる群から選択される、腐食防止剤、
（ｃ）アラビアゴム、グアルゴム、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリ（アクリル酸）、ポリ（アクリル酸−ｃｏ−アクリルアミド）、ポリ（アクリル酸−ｃｏ−２、５−フランジオン）、ポリ（アクリル酸−ｃｏ−アクリルアミドメチルプロピルスルホン酸）、ポリ（アクリル酸−ｃｏ−メチルメタクリレート−ｃｏ−４−[（２−メチル−２−プロペニル）オキシ]−ベンゼンスルホン酸−ｃｏ−２−メチル−２−プロペン−１−スルホン酸）、ポリ（アクリルアミド）、ポリ（Ｎ−スルホプロピルアクリルアミド）、ポリ（２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸）、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウム塩化物）、ポリ（エチレングリコール）、ポリ（エチレンイミン）、ポリ（メタクリル酸）、ポリ（エチルメタクリレート）、ポリ（ナトリウムメタクリレート）、ポリ（スルホプロピルメタクリレート）、ポリ（マレイン酸）、ポリ（マレイン酸−ｃｏ−オレフィン）、ポリ（ビニルアルコール）、ポリ（アニリンスルホン酸）、ポリ（エテンスルホン酸）、ポリ（スチレンスルホネート）、ポリ（スチレン−ｃｏ−マレイン酸）、ポリ（ナトリウム４−スチレンスルホネート）、ポリ（ビニルスルホネート）、ポリ（ビニルピリジン）、ポリ（ナトリウムビニル硫酸塩）、コハク酸化ポリ−Ｌ−リジン、ポリ[アニリン−ｃｏ−Ｎ−（３−スルホプロピル）アニリン]、ナトリウムアルギン酸塩、キサンタンガム、及びこれらの混合物からなる群から選択される、高分子電解質、
（ｄ）カルボン酸、ジ−カルボン酸、トリ−カルボン酸、ポリカルボン酸及びこれらの混合物からなる群から選択される、錯化剤、
（ｅ）メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、及びこれらの混合物からなる群から選択されるアルコールであって、研磨組成物の総質量を基準として５質量％以上の量で研磨組成物中に存在しているアルコール、及び
（ｆ）水、を含んでなる請求項１に記載された研磨組成物。
【請求項７】
化学的に不活性な、水溶性の塩が研磨組成物の総質量を基準として０．５〜１０質量％の量で研磨組成物中に存在する、請求項６に記載された研磨組成物。
【請求項８】
腐食防止剤がベンゾトリアゾールである、請求項６に記載された研磨組成物。
【請求項９】
高分子電解質がポリ（アクリル酸）である、請求項６に記載された研磨組成物。
【請求項１０】
錯化剤が乳酸、酒石酸、クエン酸、マロン酸、フタル酸、コハク酸、グリコール酸、プロピオン酸、酢酸、サリチル酸、ピコリン酸、２−ヒドロキシ酪酸、３−ヒドロキシ酪酸、２−メチル乳酸、これらの塩、及びこれらの混合物からなる群から選択される、請求項６に記載された研磨組成物。
【請求項１１】
錯化剤が乳酸である、請求項１０に記載された研磨組成物。
【請求項１２】
アルコールがプロパノールである、請求項６に記載された研磨組成物。
【請求項１３】
アルコールが研磨組成物の総質量を基準として１５〜２５質量％の量で存在する、請求項６に記載された研磨組成物。
【請求項１４】
研磨組成物が７以下のｐＨを有する、請求項６に記載された研磨組成物。
【請求項１５】
一以上の導電性金属層を含む基材を研磨する方法であって、以下の工程：
（ａ）一以上の導電性金属層を含む基材を提供すること、
（ｂ）基材の一部を電気化学−機械研磨組成物に浸し、該研磨組成物が：
（ｉ）化学的に不活性な、水溶性の塩、
（ii）腐食防止剤、
（iii ）高分子電解質、
（iv）錯化剤、
（ｖ）アルコールであって、研磨組成物の総質量を基準として５質量％以上の量で研磨組成物中に存在しているアルコール、及び
（vi）水、を含むこと
（ｃ）基材に陽極電位を適用し、該陽極電位が少なくとも研磨組成物に浸された基材の該部分に適用されていること、そして
（ｄ）基材を研磨するために基材の浸された部分の少なくとも一部を磨り減らすこととを含んでなる方法。
【請求項１６】
導電性金属層が銅を含んでなる、請求項１５に記載された方法。
【請求項１７】
化学的に不活性な、水溶性の塩が硫酸カリウムであり、腐食防止剤がベンゾトリアゾールであり、高分子電解質がポリ（アクリル酸）であり、錯化剤が乳酸であり、かつアルコールがプロパノールである、請求項１６に記載された方法。
【請求項１８】
化学的に不活性な、水溶性の塩が研磨組成物の総質量を基準として０．５〜４質量％の量で研磨組成物中に存在し、そしてアルコールが研磨組成物の総質量を基準として１５〜２０質量％の量で研磨組成物中に存在する、請求項１５に記載された方法。
【請求項１９】
化学的に不活性な、水溶性の塩が研磨組成物の総質量を基準として０．５〜１０質量％の量で研磨組成物中に存在する、請求項１５に記載された方法。
【請求項２０】
研磨組成物が７以下のｐＨを有する、請求項１５に記載された方法。
【請求項２１】
研磨組成物が：
（ｉ）塩化物、リン酸化物、硫酸化物、及びこれらの混合物からなる群から選択される、化学的に不活性な、水溶性の塩、
（ii）１、２、３−トリアゾール、１、２、４−トリアゾール、ベンゾトリアゾール、ベンズイミダゾール、ベンゾチアゾール、及びそれらの混合物からなる群から選択される、腐食防止剤、
（iii ）アラビアゴム、グアルゴム、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリ（アクリル酸）、ポリ（アクリル酸−ｃｏ−アクリルアミド）、ポリ（アクリル酸−ｃｏ−２、５−フランジオン）、ポリ（アクリル酸−ｃｏ−アクリルアミドメチルプロピルスルホン酸）、ポリ（アクリル酸−ｃｏ−メチルメタクリレート−ｃｏ−４−[（２−メチル−２−プロペニル）オキシ]−ベンゼンスルホン酸−ｃｏ−２−メチル−２−プロペン−１−スルホン酸）、ポリ（アクリルアミド）、ポリ（Ｎ−スルホプロピルアクリルアミド）、ポリ（２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸）、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウム塩化物）、ポリ（エチレングリコール）、ポリ（エチレンイミン）、ポリ（メタクリル酸）、ポリ（エチルメタクリレート）、ポリ（ナトリウムメタクリレート）、ポリ（スルホプロピルメタクリレート）、ポリ（マレイン酸）、ポリ（マレイン酸−ｃｏ−オレフィン）、ポリ（ビニルアルコール）、ポリ（アニリンスルホン酸）、ポリ（エテンスルホン酸）、ポリ（スチレンスルホネート）、ポリ（スチレン−ｃｏ−マレイン酸）、ポリ（ナトリウム４−スチレンスルホネート）、ポリ（ビニルスルホネート）、ポリ（ビニルピリジン）、ポリ（ナトリウムビニル硫酸塩）、コハク酸化ポリ−Ｌ−リジン、ポリ[アニリン−ｃｏ−Ｎ−（３−スルホプロピル）アニリン]、ナトリウムアルギン酸塩、キサンタンガム、及びこれらの混合物からなる群から選択される、高分子電解質、
（iv）カルボン酸、ジ−カルボン酸、トリ−カルボン酸、ポリカルボン酸及びこれらの混合物からなる群から選択される、錯化剤、
（ｖ）メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、及びこれらの混合物からなる群から選択されるアルコールであって、研磨組成物の総質量を基準として５質量％以上の量で研磨組成物中に存在しているアルコール、及び
（vi）水、を含んでなる請求項１５に記載された方法。
【請求項２２】
導電性金属層が銅を含んでなる、請求項２１に記載された方法。
【請求項２３】
化学的に不活性な、水溶性の塩が研磨組成物の総質量を基準として０．５〜１０質量％の量で研磨組成物中に存在する、請求項２１に記載された方法。
【請求項２４】
腐食防止剤がベンゾトリアゾールである、請求項２１に記載された方法。
【請求項２５】
高分子電解質がポリ（アクリル酸）である、請求項１８に記載された研磨組成物。
【請求項２６】
錯化剤が乳酸、酒石酸、クエン酸、マロン酸、フタル酸、コハク酸、グリコール酸、プロピオン酸、酢酸、サリチル酸、ピコリン酸、２−ヒドロキシ酪酸、３−ヒドロキシ酪酸、２−メチル乳酸、これらの塩、及びこれらの混合物からなる群から選択される、請求項２１に記載された方法。
【請求項２７】
錯化剤が乳酸である、請求項２６に記載された方法。
【請求項２８】
アルコールがプロパノールである、請求項２１に記載された方法。
【請求項２９】
アルコールが研磨組成物の総質量を基準として１５〜２５質量％の量で研磨組成物中に存在する、請求項２１に記載された方法。
【請求項３０】
研磨組成物が７以下のｐＨを有する、請求項２１に記載された方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本発明の電気化学−機械研磨組成物は任意の好適な高分子電解質を含むことが可能である。好ましくは、電気化学−機械研磨組成物はアラビアゴム、グアルゴム、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリ（アクリル酸）、ポリ（アクリル酸−ｃｏ−アクリルアミド）、ポリ（アクリル酸−ｃｏ−２、５−フランジオン）、ポリ（アクリル酸−ｃｏ−アクリルアミドメチルプロピルスルホン酸）、ポリ（アクリル酸−ｃｏ−メチルメタクリレート−ｃｏ−４−[（２−メチル−２−プロペニル）オキシ]−ベンゼンスルホン酸−ｃｏ−２−メチル−２−プロペン−１−スルホン酸）、ポリ（アクリルアミド）、ポリ（Ｎ−スルホプロピルアクリルアミド）、ポリ（２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸）、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウム塩化物）、ポリ（エチレングリコール）、ポリ（エチレンイミン）（例えば直鎖ポリ（エチレンイミン））、ポリ（メタクリル酸）、ポリ（エチルメタクリレート）、ポリ（ナトリウムメタクリレート）、ポリ（スルホプロピルメタクリレート）、ポリ（マレイン酸）、ポリ（マレイン酸−ｃｏ−オレフィン）、ポリ（ビニルアルコール）、ポリ（アニリンスルホン酸）、ポリ（エテンスルホン酸）、ポリ（スチレンスルホネート）、ポリ（スチレン−ｃｏ−マレイン酸）、ポリ（ナトリウム４−スチレンスルホネート）、ポリ（ビニルスルホネート）、ポリ（ビニルピリジン）、ポリ（ナトリウムビニル硫酸塩）、コハク酸化ポリ−Ｌ−リジン、ポリ[アニリン−ｃｏ−Ｎ−（３−スルホプロピル）アニリン]、ナトリウムアルギン酸塩、キサンタンガム、及びこれらの混合物からなる群から選択される、高分子電解質を含む。より好ましくは、高分子電解質はポリ（アクリル酸）である。高分子電解質は電気化学−機械研磨組成物中に任意の好適な量で存在することが可能である。概して、高分子電解質は研磨組成物の総質量を基準として、０．０１質量％以上、好ましくは０．０５質量％以上、より好ましくは０．１質量％以上、そして最も好ましくは０．５質量％以上の量で電気化学−機械研磨組成物中に存在する。概して、高分子電解質は研磨組成物の総質量を基準として、２０質量％以下、好ましくは１５質量％以下、より好ましくは１０質量％以下、そして最も好ましくは５質量％以下の量で電気化学−機械研磨組成物中に存在する。
【国際調査報告】
2008501240.tif 000002
2008501240.tif 000003