(57)【要約】  本発明の化学機械研磨組成物は、液体キャリア、過酸化水素、ベンゾトリアゾール、及びハロゲンアニオンを含む。本発明の方法は、研磨組成物を用いて、基板を化学的機械的に研磨することを含む。【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）液体キャリア、
（ｂ）該液体キャリア中に懸濁された、コロイダルシリカ粒子を含む砥材、
（ｃ）過酸化水素、
（ｄ）塩化物、臭化物、及びそれらの組み合わせからなる群から選択されるハロゲンアニオン、並びに
（ｅ）ベンゾトリアゾール、
を含む、基板を研磨するための６以下のｐＨを有する化学機械研磨組成物。
【請求項２】
該液体キャリアが水を含む、請求項１に記載の研磨組成物。
【請求項３】
該基板が、タンタルからなる少なくとも一層、及び銅からなる少なくとも一層を含む、請求項１に記載の研磨組成物。
【請求項４】
該コロイダルシリカが、０．１質量％〜１０質量％の量で存在する、請求項１に記載の研磨組成物。
【請求項５】
該過酸化水素が、３質量％以下の量で存在する、請求項１に記載の研磨組成物。
【請求項６】
該ハロゲンアニオンが、酸塩化物または臭化物、アルカリ金属塩化物または臭化物、アルカリ土類金属塩化物または臭化物、ＩＩＩＡ族の塩化物または臭化物、塩化物または臭化物塩のアンモニウム、遷移金属塩化物または臭化物、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される供給源によって生成される、請求項１に記載の研磨組成物。
【請求項７】
該ハロゲンアニオンが、塩化水素、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、塩化ストロンチウム、塩化バリウム、塩化カリウム、塩化セシウム、塩化リチウム、塩化ナトリウム、塩化ルビジウム、塩化テトラブチルアンモニウム、塩化テトラメチルアンモニウム、塩化テトラエチルアンモニウム、塩化テトラプロピルアンモニウム、塩化アルキルベンジルジメチルアンモニウム（該アルキルがＣ1−Ｃ20アルキル）、塩化アルミニウム、塩化ガリウム、塩化インジウム、塩化タリウム、塩化亜鉛、塩化銅、塩化第二鉄、塩化第一鉄、臭化テトラブチルアンモニウム、臭化テトラメチルアンモニウム、臭化テトラエチルアンモニウム、臭化テトラプロピルアンモニウム、臭化アルキルベンジルジメチルアンモニウム（該アルキルがＣ1−Ｃ20アルキル）、臭化水素、臭化リチウム、臭化カリウム、臭化セシウム、臭化ルビジウム、臭化ナトリウム、臭化マグネシウム、臭化カルシウム、臭化ストロンチウム、臭化バリウム、臭化アルミニウム、臭化ガリウム、臭化インジウム、臭化タリウム、臭化亜鉛、臭化銅、臭化第二鉄、臭化第一鉄、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される供給源によって生成される、請求項６に記載の研磨組成物。
【請求項８】
該ハロゲンアニオンの濃度が０．１ｍＭ〜３０ｍＭである、請求項６に記載の研磨組成物。
【請求項９】
ベンゾトリアゾールの濃度が１００ｐｐｍ〜２０００ｐｐｍである、請求項１に記載の研磨組成物。
【請求項１０】
基板を化学的機械的に研磨する方法であって、
（ｉ）
（ａ）液体キャリア、
（ｂ）該液体キャリア中に懸濁された、コロイダルシリカを含む砥材、
（ｃ）過酸化水素、
（ｄ）塩化物、臭化物、及びそれらの組み合わせからなる群から選択されるハロゲンアニオン、並びに
（ｅ）ベンゾトリアゾール、
を含む、６以下のｐＨを有する化学機械研磨組成物と、基板とを接触させること、
（ｉｉ）該基板に対して該化学機械研磨組成物を動かすこと、並びに
（ｉｉｉ）該基板の少なくとも一部を磨耗して該基板を研磨すること、
を含む方法。
【請求項１１】
該液体キャリアが水を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
該コロイダルシリカが０．１質量％〜１０質量％の量で存在する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
該過酸化水素が、３質量％以下の量で存在する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
該ハロゲンアニオンが、酸塩化物または臭化物、アルカリ金属塩化物または臭化物、アルカリ土類金属塩化物または臭化物、ＩＩＩＡ族の塩化物または臭化物、塩化物または臭化物塩のアンモニウム、遷移金属塩化物または臭化物、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される供給源によって生成される、請求項１０に記載の研磨組成物。
【請求項１５】
該ハロゲンアニオンが、塩化水素、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、塩化ストロンチウム、塩化バリウム、塩化カリウム、塩化セシウム、塩化リチウム、塩化ナトリウム、塩化ルビジウム、塩化テトラブチルアンモニウム、塩化テトラメチルアンモニウム、塩化テトラエチルアンモニウム、塩化テトラプロピルアンモニウム、塩化アルキルベンジルジメチルアンモニウム（該アルキルがＣ1−Ｃ20アルキル）、塩化アルミニウム、塩化ガリウム、塩化インジウム、塩化タリウム、塩化亜鉛、塩化銅、塩化第二鉄、塩化第一鉄、臭化テトラブチルアンモニウム、臭化テトラメチルアンモニウム、臭化テトラエチルアンモニウム、臭化テトラプロピルアンモニウム、臭化アルキルベンジルジメチルアンモニウム（該アルキルがＣ1−Ｃ20アルキル）、臭化水素、臭化リチウム、臭化カリウム、臭化セシウム、臭化ルビジウム、臭化ナトリウム、臭化マグネシウム、臭化カルシウム、臭化ストロンチウム、臭化バリウム、臭化アルミニウム、臭化ガリウム、臭化インジウム、臭化タリウム、臭化亜鉛、臭化銅、臭化第二鉄、臭化第一鉄、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される供給源によって生成される、請求項１４に記載の研磨組成物。
【請求項１６】
該ハロゲンアニオンの濃度が０．１ｍＭ〜３０ｍＭである、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
ベンゾトリアゾールの濃度が１００ｐｐｍ〜２０００ｐｐｍである、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
該基板が、タンタルからなる少なくとも一層及び銅からなる少なくとも一層を含み、該タンタルの一部及び該銅の一部が磨耗されて該基板を研磨する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１９】
該銅層が、１０００Å／分以下の速度で該基板から除去される、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
該銅層が、８００Å／分以下の速度で該基板から除去される、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
該銅層が、５００Å／分以下の速度で該基板から除去される、請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】
該銅層が、３００Å／分以下の速度で該基板から除去される、請求項１８に記載の方法。
【請求項２３】
該タンタル層が、１００Å／分以上の速度で該基板から除去される、請求項１８に記載の方法。
【請求項２４】
該タンタル層が、２００Å／分以上の速度で該基板から除去される、請求項１８に記載の方法。
【請求項２５】
該方法が、該基板と研磨パッドとを接触させること、及び該基板に対して該研磨パッドを動かすことをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研磨組成物及び研磨組成物を用いた基板の研磨方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板の表面を平坦化または研磨するための、特に化学機械研磨（ＣＭＰ）のための、組成物、システム、及び方法が当技術分野で良く知られている。研磨組成物（研磨組成物としても知られている）は概して、水溶液中に研磨材を含み、研磨組成物をしみ込ませた研磨パッドと基板の表面とを接触させることによって表面に適用される。金属を含む基板を研磨するために用いられる場合、研磨組成物は酸化剤を含むことが多い。酸化剤の目的は、金属の表面を、金属それ自体よりも、柔らかく容易に磨耗しやすい材料に変換することである。したがって、砥材とともに酸化剤を含む研磨組成物は、概して、基板の積極的な機械的磨耗をあまり必要とせず、磨耗工程によって発生する基板の機械的損傷を低減する。さらに、酸化剤の存在は、金属の除去速度を増加することが多く、生産設定（ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  ｓｅｔｔｉｎｇ）における処理量を増加する。
【０００３】
次世代半導体デバイスの開発は、デバイス上の導電層間の静電容量を低減するため、及び動作可能な回路の周波数を高くするために、アルミニウムなどの旧世代の金属よりも、銅などの低抵抗値を有する金属を使用することが重視されている。二酸化ケイ素基板上に平坦な銅回路配線を形成する１つの方法に、ダマシン法と称される方法がある。この方法によれば、二酸化ケイ素の誘電体表面が、従来のドライエッチングプロセスによってパターン化され、垂直及び水平方向の相互接続のための孔及び溝が形成される。パターン化された表面は、タンタル若しくはチタンなどの接着促進層、及び／または窒化タンタル若しくは窒化チタンなどの拡散バリア層で被覆される。次いで、接着促進層及び／または拡散バリア層は、銅層で、上から被覆される。化学機械研磨が用いられ、二酸化ケイ素表面の隆起部分を露出させる平坦表面が得られるまで、銅の被覆層の厚み、並びに任意の接着促進層及び／または拡散バリア層の厚みを減らす。スルーホール及び溝は、回路の相互接続を形成する導電性銅で充填されたままである。
【０００４】
タンタル層及び銅層の両方を含む基板の研磨は概して、銅層の除去速度を制限するために、ベンゾトリアゾール（ＢＴＡ）またはメチルベンゾトリアゾール（ｍ−ＢＴＡ）などの常用の銅害防止剤の研磨組成物への添加を必要とする。タンタル層の研磨は概して、有益な除去速度を達成するために、過酸化物（例えば過酸化水素）またはヨウ素酸カリウムなどの酸化剤を必要とする。タンタル層は概して高ｐＨにて研磨される。しかしながら、銅の除去速度は、低ｐＨを有し過酸化水素またはヨウ素酸カリウムなどの酸化剤を含む組成物においてさえも、高く保たれる。さらに、過酸化物は、研磨組成物の他の成分と反応し得る強酸化剤であり、研磨組成物の安定性を制限し、それによって研磨組成物の使用保存期間を制限する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、タンタル及び銅を含む基板を研磨するための、別の研磨組成物、システム、及び方法の必要性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、（ａ）液体キャリア、（ｂ）液体キャリア中に懸濁された、コロイダルシリカ粒子を含む砥材、（ｃ）過酸化水素、（ｄ）塩化物、臭化物、及びそれらの組み合わせからなる群から選択されるハロゲンアニオン、並びに（ｅ）ベンゾトリアゾールを含む、基板を研磨するための６以下のｐＨを有する化学機械研磨組成物を提供する。
【０００７】
本発明はまた、基板を化学的機械的に研磨する方法を提供する。本方法は、（ｉ）（ａ）液体キャリア、（ｂ）液体キャリア中に懸濁された、コロイダルシリカ粒子を含む砥材、（ｃ）過酸化水素、（ｄ）塩化物、臭化物、及びそれらの組み合わせからなる群から選択されるハロゲンアニオン、並びに（ｅ）ベンゾトリアゾールを含む、６以下のｐＨを有する化学機械研磨組成物と、基板とを接触させること、（ｉｉ）基板に対して研磨組成物を動かすこと、並びに（ｉｉｉ）基板の少なくとも一部を磨耗して基板を研磨すること、を含む。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明は、基板を研磨するための化学機械研磨組成物を提供する。本組成物は、（ａ）液体キャリア、（ｂ）液体キャリア中に懸濁された、コロイダルシリカを含む砥材、（ｃ）過酸化水素、（ｄ）塩化物、臭化物、及びそれらの組み合わせからなる群から選択されるハロゲンアニオン、並びに（ｅ）ベンゾトリアゾールの（ａ）〜（ｅ）の成分を含むか、（ａ）〜（ｅ）の成分からなるか、または本質的に（ａ）〜（ｅ）の成分からなり、６以下のｐＨを有する。本明細書に記載される成分の量は、特に断りがなければ、研磨組成物の総質量を基準とした量である。
【０００９】
研磨される基板は、任意の好適な基板であることができる。好適な基板には、制限されるものではないが、集積回路、メモリーまたはリジッドディスク、金属、層間誘電体（ＩＬＤ）デバイス、半導体、微小電気機械部品、強誘電体、及び磁気ヘッドが含まれる。基板は金属層を含むことができる。金属層は、任意の好適な金属を含むことができる。例えば、金属層は、銅、タンタル（例えば窒化タンタル）、チタン、アルミニウム、ニッケル、白金、ルテニウム、またはロジウムを含むことができる。基板は、少なくとも１つの他の層、例えば絶縁層をさらに含むことができる。絶縁層は、金属酸化物、ポーラスな金属酸化物、ガラス、有機ポリマー、フッ化有機ポリマー、または任意の他の好適な高誘電率若しくは低誘電率（ｈｉｇｈ  ｏｒ  ｌｏｗ−ｋ）誘電体層であることができる。金属層は、他の層上に配置され得る。さらに好ましくは、基板は、タンタルからなる少なくとも一層及び銅からなる少なくとも一層を有する。
【００１０】
砥材は、コロイダルシリカ粒子を含むか、本質的にコロイダルシリカ粒子からなるか、またはコロイダルシリカ粒子からなる。コロイダルシリカ粒子は、湿式法によって調製され、概して非凝集体であり、個々に別個の粒子であり、概して、球形またはほぼ球形の形状であるが、他の形状（例えば、概して楕円形、正方形、または長方形の断面形状）を有することができる。そのような粒子は、概して、発熱または火炎加水分解プロセスによって調製され一次粒子が凝集した鎖状構造であるヒュームド粒子とは構造的に異なる。
【００１１】
好ましくは、コロイダルシリカは、ゾルゲル法またはシリケートイオン交換などの当業者に知られている任意の方法を用いて調製され得る、沈降または縮合重合シリカである。縮合重合シリカ粒子は概して、Ｓｉ（ＯＨ）4を縮合して実質的に球形の粒子を形成することによって調製される。前駆体Ｓｉ（ＯＨ）4は、例えば高純度の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って、得ることができる。そのような砥粒は、米国特許５，２３０，８３３号にしたがって調製され得るか、ＥＫＡ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ製のＢＩＮＤＺＩＬ  ５０／８０、３０／３１０、及び４０／１３０の製品、Ｆｕｓｏ  ＰＬ−１、ＰＬ−２、ＰＬ−３、及びＰＬ−３Ｈの製品、並びにＮａｌｃｏ  １０３４Ａ、１０５０、２３２７、及び２３２９の製品などの、任意の様々な商業的に入手可能な製品、並びにＤｕＰｏｎｔ、Ｂａｙｅｒ、Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ、Ｎｉｓｓａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ（ＳＮＯＷＴＥＸ製品）、及びＣｌａｒｉａｎｔから入手可能な他の同様の製品として得られ得る。
【００１２】
砥粒は、概して、２０ｎｍ〜５００ｎｍの平均粒径（例えば平均粒子直径）を有する。好ましくは、砥粒は、２０ｎｍ〜３００ｎｍ（例えば、７０ｎｍ〜３００ｎｍ、または１００ｎｍ〜２００ｎｍ）の平均粒径を有する。砥材の任意の好適な量が、研磨組成物中に存在することができる。概して、０．０１質量％以上（例えば、０．０５質量％以上、０．１質量％以上、０．５質量％以上、または１質量％以上）の砥材が、研磨組成物中に存在するだろう。研磨組成物中の砥材の量は、典型的には、２０質量％を超えず、さらに典型的には、１５質量％を超えないだろう（例えば１０質量％を超えないだろう）。例えば、研磨組成物中の砥材の量は、０．１質量％〜１０質量％、０．５質量％〜８質量％、または１質量％〜５質量％である。球形粒子の粒子径は、粒子の直径である。非球形粒子については、粒子径は、粒子を囲む最小球の直径である。
【００１３】
液体キャリアは、研磨される（例えば、平坦化される）好適な基板の表面に、砥材、酸化剤、ハロゲンアニオン、ベンゾトリアゾール、及び任意の添加剤を適用することを促進するために使用される。液体キャリアは、低級アルコール（例えばメタノール、エタノールなど）、エーテル（例えばジオキサン、テトラヒドロフランなど）、水、及びそれらの混合物を含む任意の好適な溶媒であることができる。好ましくは、液体キャリアは、水、より好ましくは脱イオン水を含むか、本質的に水、より好ましくは脱イオン水からなるか、または水、より好ましくは脱イオン水からなる。
【００１４】
酸化剤は過酸化水素であり、任意の好適な量で研磨組成物中に存在する。概して、研磨組成物は、０．１質量％以上（例えば０．２質量％以上、０．５質量％以上、１質量％以上、３質量％以上、または５質量％以上）の過酸化水素を含む。研磨組成物は好ましくは、３０質量％以下（例えば、２０質量％以下、１０質量％以下、５質量％以下、３質量％以下、１質量％以下、または０．５質量％以下）の過酸化水素を含む。例えば、研磨組成物は、０．１質量％〜２０質量％、０．２質量％〜１０質量％、０．３質量％〜５質量％、０．５質量％〜３質量％、または０．５質量％〜１質量％の過酸化水素を含む。
【００１５】
ハロゲンアニオンは、塩化物または臭化物アニオンを生成することができる任意の供給源によって生成され得る。好ましくは、供給源は、酸塩化物または臭化物、アルカリ金属塩化物または臭化物、アルカリ土類金属塩化物または臭化物、ＩＩＩＡ族の塩化物または臭化物、塩化物または臭化物塩のアンモニウムまたはアンモニウム誘導体、遷移金属塩化物または臭化物、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される。さらに好ましくは、供給源は、塩化水素、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、塩化ストロンチウム、塩化バリウム、塩化カリウム、塩化セシウム、塩化リチウム、塩化ナトリウム、塩化ルビジウム、塩化テトラブチルアンモニウム、塩化テトラメチルアンモニウム、塩化テトラエチルアンモニウム、塩化テトラプロピルアンモニウム、塩化アルキルベンジルジメチルアンモニウム（該アルキルがＣ1−Ｃ20アルキル）、塩化アルミニウム、塩化ガリウム、塩化インジウム、塩化タリウム、塩化亜鉛、塩化銅、塩化第二鉄、塩化第一鉄、臭化テトラブチルアンモニウム、臭化テトラメチルアンモニウム、臭化テトラエチルアンモニウム、臭化テトラプロピルアンモニウム、臭化アルキルベンジルジメチルアンモニウム（該アルキルがＣ1−Ｃ20アルキル）、臭化水素、臭化セシウム、臭化リチウム、臭化カリウム、臭化ルビジウム、臭化ナトリウム、臭化マグネシウム、臭化カルシウム、臭化ストロンチウム、臭化バリウム、臭化アルミニウム、臭化ガリウム、臭化インジウム、臭化タリウム、臭化亜鉛、臭化銅、臭化第二鉄、臭化第一鉄、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される。
【００１６】
ハロゲンアニオンは、研磨組成物中に、任意の好適な濃度を有することができる。概して、ハロゲンアニオンの濃度は、研磨組成物中で、０．５ｍＭ〜５０ｍＭ（例えば、０．１ｍＭ〜３０ｍＭ）である。研磨組成物中のハロゲンアニオンの濃度は、好ましくは、７ｍＭ以下、さらに好ましくは２ｍＭ以下（例えば１．５ｍＭ以下または１ｍＭ以下）である。研磨組成物中のハロゲンアニオンの濃度は、好ましくは０．１ｍＭ以上、さらに好ましくは０．２ｍＭ以上（例えば、０．３ｍＭ以上または０．４ｍＭ以上）である。
【００１７】
ベンゾトリアゾールは研磨組成物中に、任意の好適な濃度を有することができる。概して、研磨組成物は、１０ｐｐｍ以上（例えば、５０ｐｐｍ以上、１００ｐｐｍ以上、２００ｐｐｍ以上、３００ｐｐｍ以上、または５００ｐｐｍ以上）のベンゾトリアゾールを含む。研磨組成物は、好ましくは、２０００ｐｐｍ以下（例えば、１８００ｐｐｍ以下、１５００ｐｐｍ以下、１３００ｐｐｍ以下、１１００ｐｐｍ以下、１０００ｐｐｍ以下、または８００ｐｐｍ以下）のベンゾトリアゾールを含む。例えば、研磨組成物は、１０ｐｐｍ〜２０００ｐｐｍ、５０ｐｐｍ〜１５００ｐｐｍ、１００ｐｐｍ〜１０００ｐｐｍ、１２０ｐｐｍ〜１０００ｐｐｍ、または１５０ｐｐｍ〜８００ｐｐｍのベンゾトリアゾールを含む。
【００１８】
任意の成分が溶解または懸濁した液体キャリアが、任意の好適なｐＨを有することができる。研磨組成物の実際のｐＨは、研磨される基板の種類に、ある程度依存する。研磨組成物は、６以下（例えば、５以下、４以下、３以下、２．５以下、または２．２以下）のｐＨを有する。概して、研磨組成物は、１以上（例えば、１〜６、１〜５、１〜４、１〜３、１〜２．５、または１〜２．２）のｐＨを有する。
【００１９】
研磨組成物のｐＨは、任意の好適な手段によって達成及び／または維持され得る。より具体的には、研磨組成物は、ｐＨ調整剤、ｐＨ緩衝剤、またはそれらの組み合わせをさらに含むことができる。ｐＨ調整剤は、任意の好適なｐＨを調整する化合物であることができる。例えば、ｐＨ調整剤は、任意の好適な酸、例えば無機酸、有機酸、またはそれらの組み合わせなどであることができる。例えば、酸は硝酸であることができる。ｐＨ緩衝剤は、任意の好適な緩衝剤であることができ、例えばリン酸塩、酢酸塩、ホウ酸塩、スルホン酸塩、カルボン酸塩、アンモニウム塩などであることができる。研磨組成物は、任意の好適な量のｐＨ調整剤及び／またはｐＨ緩衝剤を含むことができるが、その量は、研磨組成物の所望のｐＨ、例えば本明細書に示した範囲内のｐＨを達成及び／または維持するのに十分な量である。さらに好ましくは、研磨組成物のｐＨは、上述のハロゲンアニオン源を用いて調整及び／または達成され得る。
【００２０】
研磨組成物は、単独で、または次の任意の成分のうち１つ以上と組み合わせて、前述の成分を含むか、本質的に前述の成分からなるか、または前述の成分からなる。
【００２１】
研磨組成物は、１以上のさらなる砥材を含むことができる。そのようなさらなる砥材は、任意の好適な形態（例えば、砥粒）であることができる。さらなる砥材は、望ましくは、粒子形態であり、液体キャリア（例えば、水）中に懸濁される。さらなる砥材は、任意の好適な砥材であることができる。例えば、さらなる砥材は、天然または合成であることができ、金属酸化物、炭化物、窒化物、カーボランダムなどの物質を含むか、本質的にこれらの物質からなるか、またはこれらの物質からなることができる。さらなる砥材はまた、ポリマー粒子または被覆粒子であることができる。金属酸化物は、アルミナ、セリア、シリカ、ジルコニア、これらの共形成生成物、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるものであることができる。
【００２２】
研磨組成物は、１以上の腐食防止剤（すなわち、膜形成剤）を含むことができる。腐食防止剤は、任意の好適な腐食防止剤であることができる。概して、腐食防止剤は、ヘテロ原子を含有した官能基を含む有機化合物である。例えば、腐食防止剤は、活性官能基として、少なくとも１つの５−または６−員の複素環を有する複素環式有機化合物であることができ、複素環は、少なくとも１つの窒素原子を含み、例えばアゾール化合物を含む。研磨組成物中の腐食防止剤の量は、概して０．０００１質量％〜３質量％（好ましくは０．００１質量％〜２質量％）である。
【００２３】
研磨組成物は、１以上のキレート剤または錯化剤を含むことができる。錯化剤は、除去される基板層の除去速度を向上する任意の好適な化学添加剤である。好適なキレート剤または錯化剤には、例えば、カルボニル化合物（例えば、アセチルアセトネートなど）、単純なカルボン酸塩（例えば、酢酸塩、アリールカルボン酸塩など）、１つ以上のヒドロキシル基を含むカルボン酸塩（例えば、グリコール酸塩、乳酸塩、グルコン酸塩、没食子酸およびその塩など）、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）、それらの混合物など）、１つ以上のスルホン酸基及び／またはホスホン酸基を含むカルボン酸塩などが含まれ得る。好適なキレート剤または錯化剤にはまた、例えば、ジ−、トリ−、またはポリ−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、タンニン酸など）、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−アミンなど）が含まれ得る。キレート剤または錯化剤の選択は、除去される基板層の種類に依存するだろう。
【００２４】
前述の化合物の多くが、塩（例えば、金属塩、アンモニウム塩など）、酸、または部分塩としての形態で存在することができることが明らかである。例えば、クエン酸塩は、クエン酸、並びにそのモノ−、ジ−、及びトリ−塩を含み；フタル酸塩は、フタル酸、並びにそのモノ−塩（例えば、フタル酸水素カリウム）及びジ−塩を含み；過塩素酸塩は、対応する酸（すなわち、過塩素酸）、並びにその塩を含む。さらに、いくつかの化合物または試薬が１以上の機能を発揮してもよい。例えば、いくつかの化合物が、キレート剤及び酸化剤（例えば所定の硝酸第二鉄など）の両方の機能を果たすことができる。
【００２５】
研磨組成物は、所望により、１以上の他の添加剤をさらに含む。そのような添加剤には、１以上のアクリルサブユニット（例えば、アクリル酸ビニル及びアクリル酸スチレン）を含むアクリレート、並びにそれらのポリマー、コポリマー、及びオリゴマー、並びにそれらの塩が含まれる。
【００２６】
研磨組成物は、１以上の界面活性剤及び／またはレオロジー制御剤、例えば粘度増強剤及び凝固剤（例えば、ウレタンポリマーなどのポリマーレオロジー制御剤）を含むことができる。好適な界面活性剤には、例えば、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、両性界面活性剤、それらの混合物などが含まれ得る。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。研磨組成物中の界面活性剤の量は概して０．０００１質量％〜１質量％（好ましくは０．００１質量％〜０．１質量％、さらに好ましくは０．００５質量％〜０．０５質量％）である。
【００２７】
研磨組成物は、１以上の消泡剤を含むことができる。消泡剤は、消泡剤は任意の好適な消泡剤であることができる。好適な消泡剤には、制限されるものではないが、シリコン系及びアセチレンジオール系の消泡剤が含まれる。研磨組成物中の消泡剤の量は概して１０ｐｐｍ〜１４０ｐｐｍである。
【００２８】
研磨組成物は、１以上の殺生物剤を含むことができる。殺生物剤は任意の好適な殺生物剤、例えばイソチアゾリノン殺生物剤であることができる。研磨組成物中の殺生物剤の量は概して、１〜５０ｐｐｍであり、好ましくは１０〜２０ｐｐｍである。
【００２９】
研磨組成物は好ましくはコロイド的に安定である。コロイドという用語は、液体キャリア中の粒子の懸濁液を言う。コロイド的に安定とは、経時でその懸濁液が保持されることを言う。研磨組成物を１００ｍｌのメスシリンダー中に入れて撹拌せずに２時間静置した場合に、メスシリンダーの下部５０ｍｌ中に懸濁した粒子の濃度（［Ｂ］ｇ／ｍｌ）と、メスシリンダーの上部５０ｍｌ中に懸濁した粒子の濃度（［Ｔ］ｇ／ｍｌ）との差を研磨組成物中の初期の粒子濃度（［Ｃ］ｇ／ｍｌ）で割ったものが０．５以下（すなわち、（［Ｂ］−［Ｔ］）／［Ｃ］≦０．５）であれば、研磨組成物はコロイド的に安定であるとみなされる。好ましくは、（［Ｂ］−［Ｔ］）／［Ｃ］の値は０．３以下であり、さらに好ましくは０．１以下であり、さらに好ましくは０．０５以下であり、最も好ましくは０．０１以下である。
【００３０】
研磨組成物は、その多くが当業者に知られている任意の好適な技法によって調製され得る。研磨組成物はバッチまたは連続工程で調製され得る。概して、研磨組成物は任意の順番で各成分を組み合わせることによって調製され得る。本明細書で用いられる「成分」という用語には、個々の材料（例えば、酸化剤、砥材など）、並びに各材料（液体キャリア、ハロゲンアニオン、界面活性剤など）の任意の組み合わせが含まれる。
【００３１】
研磨組成物は、酸化剤、ハロゲンアニオン、液体キャリア、及び所望による砥材を含むワン・パッケージシステムとして供給され得る。別法では、酸化剤を、乾燥形態で、または液体キャリア中の溶液若しくは分散体として、第１の容器に入れて供給することができ、ハロゲンアニオン、液体キャリア、並びに所望による砥材及び他の添加剤を、第２の容器に入れて供給することができる。安定した酸化剤を使用することは、酸化剤を、研磨組成物の他の成分とともに容器に入れて供給することを可能とする。というのは、他の成分とあまり反応しないからである。この方法は、研磨組成物を調製及び使用するコストを実質的に低減することができる。
【００３２】
任意の成分、例えば１以上のキレート剤または錯化剤を、乾燥形態で、または液体キャリア中の溶液として、第１及び／または第２の容器または第３の容器に入れることができる。その上、これは、第１及び第２の容器中の各成分が、異なるｐＨ値を有すること、あるいは実質的に類似の若しくは等しいｐＨ値を有することに適している。任意の成分が固体の場合、その成分は、乾燥形態で、または液体キャリア中の混合物として、供給され得る。任意の成分を、研磨系の他の成分とは別に供給して、例えば最終消費者が、使用の直前（例えば、使用の１週間前以内、使用の一日前以内、使用の１時間前以内、使用の１０分前以内、または使用の１分前以内）に、他の成分と組み合わせることができる。研磨組成物の各成分について、他の２つの容器または３つ以上の容器と組み合わせることは、当業者の知識の範囲内である。
【００３３】
研磨組成物はまた、使用前に適切な量の液体キャリアを用いて希釈することを意図した濃縮物として提供され得る。そのような実施態様において、研磨組成物の濃縮物は、砥材、過酸化水素、ハロゲンアニオン、及び液体キャリアを、適切な量の液体キャリアを用いた濃縮物の希釈後に、各成分が、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ような量で、含むことができる。例えば、各成分は、研磨組成物中の各成分について上述した濃度の２倍（例えば３倍、４倍、または５倍）多い量で、濃縮物中に存在することができ、その結果、濃縮物が、適切な量の液体キャリア（例えば、液体キャリアの２等体積、液体キャリアの３等体積、または液体キャリアの４等体積、各々）で希釈されると、各成分は、各成分について上述した範囲内の量で、研磨組成物中に存在することができる。さらに、当業者によって理解され得るように、砥材、過酸化水素、ハロゲンアニオン、及び他の適切な添加剤が、少なくとも部分的または完全に濃縮物中に溶解または懸濁することを確実にするために、濃縮物は、最終的な研磨組成物中に存在する適切な割合の液体キャリアを含むことができる。さらには、各成分が、各成分について上述した範囲内の量で存在することができるように、過酸化水素を濃縮物に入れておかずに、液体キャリアとともに適切な量で後から添加して研磨組成物を生成することができる。
【００３４】
本発明はまた、化学的機械的に基板を研磨する方法を提供する。本方法は、（ｉ）基板と、本明細書に記載の化学機械研磨組成物とを接触させること、（ｉｉ）基板に対して化学機械研磨組成物を動かすこと、並びに（ｉｉｉ）基板の少なくとも一部を磨耗して基板を研磨すること、を含む。
【００３５】
基板を研磨する本発明の方法は、化学機械研磨（ＣＭＰ）装置と併用しての使用に特に適している。概して、装置は、定盤、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、また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板を保持する。基板の研磨は、基板を、研磨パッド及び本発明の化学機械研磨組成物と接して配置し、基板に対して研磨パッドを動かして、基板の少なくとも一部を磨耗して基板を研磨することによって行われる。
【００３６】
研磨パッドは、その多くが当業者に知られている任意の好適な研磨パッドであることができる。好適な研磨パッドとしては、例えば、織ったまたは不織の研磨パッドが含まれる。さらに、好適な研磨パッドは、種々の密度、硬度、厚み、圧縮性、圧縮された際の反発性、及び圧縮係数を有する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、これらの共形成生成物、及びこれらの混合物が含まれる。
【００３７】
研磨パッドは、研磨パッドの研磨表面上またはその内部に、固定砥粒を含むことができ、あるいは研磨パッドは固定砥粒を実質的に含まないことができる。固定砥粒研磨パッドは、接着剤、バインダー、セラマー（ｃｅｒａｍｅｒ）、樹脂などによって研磨パッドの研磨表面に付けられた砥粒、または、例えば砥材含有ポリウレタン分散体をしみ込ませた繊維バット（ｆｉｂｒｏｕｓ  ｂａｔｔ）などの研磨パッドの不可欠な部分を形成するように、研磨パッド内に含浸された砥材、を有するパッドを含む。
【００３８】
研磨パッドは、任意の好適な構成を有することができる。例えば、研磨パッドは円形であり、使用するとき、概して、パッドの表面によって画定される平面に垂直な軸について回転運動するだろう。研磨パッドは、円筒状であることができ、その表面が研磨表面として作用し、使用時に概して円筒の中心軸について回転運動するだろう。研磨パッドはエンドレスベルトの形態であることができ、使用時に概して、研磨される刃先に対して直線運動するだろう。研磨パッドは、任意の好適な形状を有することができ、使用時に、面または半円に沿って往復または軌道運動することができる。多くの他の変形が、当業者に容易に分かるだろう。
【００３９】
望ましくは、ＣＭＰ装置は、その場（ｉｎ  ｓｉｔｕ）研磨の終点検出システムをさらに含み、このシステムの多くは当該技術分野で公知である。ワークピースの表面で反射する光またはその他の放射線を解析して研磨プロセスを検査及び監視するための技術が当該技術分野で公知である。そのような方法は、例えば米国特許第５，１９６，３５３号、同第５，４３３，６５１号、同第５，６０９，５１１号、同第５，６４３，０４６号、同第５，６５８，１８３号、同第５，７３０，６４２号、同第５，８３８，４４７号、同第５，８７２，６３３号、同第５，８９３，７９６号、同第５，９４９，９２７号、及び同第５，９６４，６４３号に記載されている。
【００４０】
研磨とは、基板を研磨するために表面の少なくとも一部を除去することをいう。研磨は、溝、くぼみ、穴などを除去することによって表面粗さを低減した表面を提供するために行うことができるが、研磨はまた、平面セグメントの交差によって特徴付けられる表面形状を導入または再構築するために行うことができる。例えば、２つの表面が交差して縁を画定する場合に、表面の少なくとも一部を磨耗することによって少なくとも一方の表面を研磨することで縁の形状が変化する。１以上の表面が切削操作で用いられる縁を画定する実施形態（例えば、切削工具の研磨）において、表面の研磨が、縁の再画定または再鋭化をもたらすことができる。
【００４１】
先に記載したとおり、基板は、好ましくはタンタルからなる少なくとも一層及び銅からなる少なくとも一層を有する。タンタル層の一部及び／または銅層の少なくとも一部が磨耗されて基板が研磨される。タンタル層は、望ましくは１００Å／分以上（例えば、２００Å／分以上、３００Å／分以上、４００Å／分以上、または５００Å／分以上）の速度で基板から除去される。例えば、タンタル層は、１００Å／分〜１０００Å／分、２００Å／分〜８００Å／分、２００Å／分〜７００Å／分、または２００Å／分〜５００Å／分の速度で基板から除去される。銅層は、望ましくは１５００Å／分以下（例えば、１０００Å／分以下、８００Å／分以下、５００Å／分以下、または３００Å／分以下）の速度で基板から除去される。意外にも、ハロゲンアニオン、例えば、塩化物または臭化物が、ＢＴＡ及び過酸化水素と組み合わされて存在することが、タンタルの除去速度を実質的に低下させることなく銅の除去速度を有効に低下させ、基板の研磨が複数の工程ではなく単一の工程で起こることを可能とする。これは、銅の除去速度を低下させるのに比較的効果がなく研磨組成物の他の成分、例えば過酸化水素によって容易に分解することがある従来の銅害防止剤、例えばＢＴＡ及びｍ−ＢＴＡの単独での使用に対して有意な改善である。さらに、塩化物または臭化物イオンのみの使用が銅の除去速度を低下することができるが、本明細書に記載した研磨組成物の他の成分と組み合わせたＢＴＡの添加が、銅の除去速度においてより大きな減少をもたらす。何ら特定の理論に束縛されることを意図するものではないが、ＣｕＣｌまたはＣｕＢｒの低い溶解度が、Ｃｕ+サイト上への塩化物または臭化物アニオンの選択的な吸着をもたらし、それによって酸化剤による連続的な銅の酸化を防ぐことが可能となる。
【００４２】
以下の実施例で本発明を更に説明するが、当然ながら、多少なりとも本発明の範囲を限定するものとして解釈するべきではない。
【実施例】
【００４３】
例１
本例は、コロイダルシリカ粒子及び過酸化水素を含有する研磨用組成物中に様々な種類のアニオン及びＢＴＡを存在させることよる銅の除去速度に関する効果を示す。
【００４４】
６種類の異なる研磨用組成物を銅の除去速度に関して評価した。各組成物は、水と、５質量％のコロイダルシリカ（直径２０ｎｍのＦｕｓｏ  ＰＬ−２）と、１質量％のＨ2Ｏ2とを含んだ。各組成物のｐＨを、硫酸を用いて（組成物１Ａ、１Ｃ、及び１Ｄ）、塩酸を用いて（組成物１Ｂ及び１Ｅ）、または過塩素酸を用いて（組成物１Ｆ）、ｐＨ２に調整した。さらに、組成物１Ｄ〜１Ｆは３００ｐｐｍのＢＴＡを含んだ。
【００４５】
銅層を含む基板を、硬質のＡ１１０パッド（Ｃａｂｏｔ  Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）を備えたＬｏｇｉｔｅｃｈ研磨器を用いて各組成物により研磨した。Ｌｏｇｉｔｅｃｈ研磨器は、下向きの圧力を２１．４ｋＰａ（３．１ｐｓｉ）、定盤速度を１１０ｒｐｍ、キャリア速度を１０２ｒｐｍ、及び組成物の流量を１５０ｍｌ／分に設定した。
【００４６】
各組成物について、銅の除去速度（Å／分）を測定した。その結果を表１に示す。
【００４７】
【表１】
2011508423.tif 000002
【００４８】
表１に示されるデータから明らかなように、組成物１Ａ〜１Ｄは高い銅の除去速度を有していた。特に、ＢＴＡを含まず塩素系イオンを含む比較例の組成物、及びＢＴＡを含んでまたは含まずに硫酸イオンを含む比較例の組成物は、塩素系イオン及びＢＴＡを含む本発明の組成物よりも高い銅の除去速度を示した。実際、塩素イオン及びＢＴＡを含む本発明の組成物（組成物１Ｅ及び１Ｆ）は、比較例の組成物の銅の速度よりも約２０倍低い銅の除去速度を示した。塩素系イオン源はまた、銅の除去速度に影響を有した。イオン源がＨＣｌの場合の銅の除去速度は、イオン源がＨＣｌＯ4の場合の銅の除去速度の６倍を超えて低かった。
【００４９】
例２
本例は、シリカ、過酸化水素、及びＢＴＡを含有する研磨用組成物中の様々な量の塩化物アニオンの存在による銅の除去速度に関する効果を示す。
【００５０】
８種類の異なる研磨用組成物を銅の除去速度に関して評価した。各組成物は、水と、５質量％のコロイダルシリカ（直径２０ｎｍのＦｕｓｏ  ＰＬ−２）と、３００ｐｐｍのＢＴＡと、１質量％のＨ2Ｏ2とを含んだ。組成物２Ａ〜２ＤのｐＨを、硫酸を用いてｐＨ２に調整し、組成物２Ｅ〜２ＨのｐＨを、過塩素酸を用いてｐＨ２に調整した。さらに、組成物２Ｂ〜２Ｄ及び２Ｆ〜２Ｈは、表２に示すＫＣｌ量を含んだ。
【００５１】
銅層を含む基板を、硬質のＡ１１０パッド（Ｃａｂｏｔ  Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）を備えたＬｏｇｉｔｅｃｈ研磨器を用いて各組成物により研磨した。Ｌｏｇｉｔｅｃｈ研磨器は、下向きの圧力を２１．４ｋＰａ（３．１ｐｓｉ）、定盤速度を１１０ｒｐｍ、キャリア速度を１０２ｒｐｍ、及び組成物の流量を１５０ｍｌ／分に設定した。
【００５２】
各組成物について、銅の除去速度（Å／分）を測定した。その結果を表２に示す。
【００５３】
【表２】
2011508423.tif 000003
【００５４】
表２に示されるデータから明らかなように、塩化物イオンを含まない組成物２Ａは、組成物２Ｂ〜２Ｈと比較して高い銅の除去速度を有した。ＫＣｌを含む本発明の組成物（組成物２Ｂ〜２Ｄ及び２Ｆ〜２Ｈ）は、Ｈ2ＳＯ4を含むがＫＣｌを含まない比較例の組成物２Ａ、及びＨＣｌＯ4を含むがＫＣｌを含まない比較例の組成物２Ｅの銅の除去速度よりも、非常に低い銅の除去速度を示した。このように、塩化物イオンとＢＴＡとの組み合わせは、硫酸イオンとＢＴＡとの組み合わせ、または過塩素酸イオンとＢＴＡとの組み合わせよりも低い銅の除去速度をもたらす。
【００５５】
例３
本例は、シリカ及び過酸化水素を含有する研磨用組成物中の様々な量の塩化物または臭化物アニオン及びＢＴＡの存在による銅の除去速度に関する効果を示す。
【００５６】
３２種類の異なる研磨用組成物を銅の除去速度に関して評価した。各組成物は、水と、５質量％のコロイダルシリカ（直径２０ｎｍのＦｕｓｏ  ＰＬ−２）と、１質量％のＨ2Ｏ2とを含み、Ｈ2ＳＯ4を用いてｐＨ２に調整した。さらに、各組成物は、表３に示すＢＴＡ、ＫＢｒ、及びＫＣｌの量を含んだ。
【００５７】
銅層を含む基板を、硬質のＡ１１０パッド（Ｃａｂｏｔ  Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）を備えたＬｏｇｉｔｅｃｈ研磨器を用いて各組成物により研磨した。Ｌｏｇｉｔｅｃｈ研磨器は、下向きの圧力を９．９３ｋＰａ（１．４４ｐｓｉ）、定盤速度を９０ｒｐｍ、キャリア速度を８４ｒｐｍ、及び組成物の流量を８０ｍｌ／分に設定した。
【００５８】
各組成物について、銅の除去速度（Å／分）を測定した。その結果を表３に示す。
【００５９】
【表３】
2011508423.tif 000004
【００６０】
表３に示されるデータから明らかなように、臭化物イオンを含む組成物並びに塩化物イオンを含む組成物は、研磨組成物にＢＴＡを加えることによってさらに強化された銅の除去速度の減少を示した。さらに、ＢＴＡの量を１０００ｐｐｍに増加させるにつれて、それだけで銅の除去速度が著しく減少し、さらに研磨組成物に塩化物アニオンを添加することによって銅の除去速度のさらなる減少がもたらされた。
【００６１】
例４
本例は、シリカ及び過酸化水素またはヨウ素酸カリウムを含有する研磨用組成物中の様々な種類のアニオンの存在による銅の除去速度に関する効果を示す。
【００６２】
１０種類の異なる研磨用組成物（組成物４Ａ〜４Ｊ）を銅の除去速度に関して評価した。組成物４Ａ〜４Ｊは、水と、５質量％のコロイダルシリカ（直径２０ｎｍのＦｕｓｏ  ＰＬ−２）と、０．２質量％のＫＩＯ3とを含み、各組成物について、表４に示すアニオン源を用いてｐＨ２に調整した。さらに、組成物４Ｂ、４Ｄ、４Ｆ、４Ｈ、及び４Ｊは、３００ｐｐｍのＢＴＡを含んだ。
【００６３】
銅層を含む基板を、硬質のＡ１１０パッド（Ｃａｂｏｔ  Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）を備えたＬｏｇｉｔｅｃｈ研磨器を用いて組成物４Ａ〜４Ｊのそれぞれにより研磨した。Ｌｏｇｉｔｅｃｈ研磨器は、下向きの圧力を２１．４ｋＰａ（３．１ｐｓｉ）、定盤速度を１１０ｒｐｍ、キャリア速度を１０２ｒｐｍ、及び組成物の流量を１５０ｍｌ／分に設定した。
【００６４】
組成物４Ａ〜４Ｊについて、銅の除去速度（Å／分）を測定した。その結果を表４に示す。
【００６５】
さらに、例１で記載した組成物１Ａ〜１Ｆ及び例３で記載した組成物３Ｃについて測定した銅の除去速度（Å／分）を、比較の目的で表４に組み入れた。例３で使用したＬｏｇｉｔｅｃｈ研磨器の設定は、例１及び４で使用した設定と異なることに注意すべきである。
【００６６】
【表４】
2011508423.tif 000005
【００６７】
表４に示されるデータから明らかなように、過酸化水素、ＢＴＡ、及び塩化物または臭化物アニオンを含有する組成物１Ｅ及び３Ｃは、ヨウ素酸カリウム、ＢＴＡ、及び塩化物または臭化物アニオンを含有する組成物４Ｈ及び４Ｊを含む残りの組成物と比較して、比較的低い銅の除去速度を有した。このように、塩化物または臭化物アニオン及びヨウ素酸カリウムを含む組成物へのＢＴＡの添加は、銅の除去速度への影響が小さいようであったが（ＢＴＡは実際、塩化物アニオンを含む組成物４Ｈの銅の除去速度を増加させた）、一方で、塩化物または臭化物アニオン及び過酸化水素を含有する組成物へのＢＴＡの添加は、銅の除去速度を顕著に減少させた。アニオン源がＨ2ＳＯ4、ＨＣｌＯ4、またはＨ3ＰＯ4である場合、ＢＴＡを含んでまたは含まずに組成物中で酸化剤としてヨウ素酸カリウムを使用することは、銅の除去速度をあまり減少させなかった（組成物４Ａ〜４Ｆを参照）。同様の結果が、過酸化水素を含有する組成物中に同じイオン源を用いたときに、見られた（例１の組成物１Ａ、１Ｄ、１Ｃ、及び１Ｆを参照）。この例の結果は、研磨組成物中に用いられる酸化剤の存在及び種類が、塩化物または臭化物イオンと組み合わせたＢＴＡの性能に影響を与えて銅の除去速度を低くするということを示唆している。
【００６８】
例５
本例は、シリカ、過酸化水素、及び銅錯化剤（１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸（ＣｌｅａｒＴｅｃｈ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ  Ｉｎｃ．によるＤｅｑｕｅｓｔ  ２０１０））を含有する研磨用組成物中の様々な量の塩化物及びＢＴＡの存在による銅の除去速度に関する効果を示す。
【００６９】
４種類の異なる研磨用組成物を銅の除去速度に関して評価した。各組成物は、水と、ビス（トリメトキシシリルプロピル）アミンで処理された１質量％のコロイダルシリカ（直径２０ｎｍのＦｕｓｏ  ＰＬ−２）と、１５０ｐｐｍのＤｅｑｕｅｓｔ  ２０１０と、１５００ｐｐｍのＢＴＡと、１質量％のＨ2Ｏ2とを含み、ｐＨ４．１を有した。さらに、各組成物は、表５に示すＫＣｌ量を含んだ。
【００７０】
銅層を含む基板を、軟質のＰＯＬＩＴＥＸ（商標）パッドを備えたＬｏｇｉｔｅｃｈ研磨器を用いて各組成物により研磨した。Ｌｏｇｉｔｅｃｈ研磨器は、下向きの圧力を９．９３ｋＰａ（１．４４ｐｓｉ）、定盤速度を９０ｒｐｍ、キャリア速度を８４ｒｐｍ、及び組成物の流量を８０ｍｌ／分に設定した。
【００７１】
各組成物について、銅の除去速度（Å／分）を測定した。その結果を表５に示す。
【００７２】
【表５】
2011508423.tif 000006
【００７３】
表５に示されるデータから明らかなように、銅の除去速度は、研磨組成物中のＫＣｌの濃度が増加するにしたがって、顕著に減少した。このように、塩化物アニオンは、より高いｐＨレベルにおいてさえも、銅の除去速度を効果的に減少する性能を保持する。
【国際調査報告】
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