(57)【要約】  ｐＨ値が３．０〜５．５の範囲であり、（Ａ）無機粒子、有機粒子、またはこれらの混合物または複合物と、（Ｂ）少なくとも一種の酸化剤と、（Ｃ）水性媒体を含む化学機械研磨（ＣＭＰ）組成物の存在下で元素状ゲルマニウム及び／又はＳｉ１−ｘＧｅｘ（ただし、０．１≦ｘ＜１）製の材料を化学機械研磨することを含む半導体装置の製造方法。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｐＨ値が３．０〜５．５の範囲であり、且つ
（Ａ）無機粒子、有機粒子、またはこれらの混合物または複合物と、
（Ｂ）少なくとも一種の酸化剤と、
（Ｃ）水性媒体と、を含む化学機械研磨（ＣＭＰ）組成物の存在下で、元素状ゲルマニウム及び／又はＳｉ１−ｘＧｅｘ（ただし、０．１≦ｘ＜１）製の材料を化学機械研磨することを含む半導体装置の製造方法。
【請求項２】
上記ＣＭＰ組成物に含まれる他の添加物の総量が、そのＣＭＰ組成物の総質量に対して１質量％以下であり、上記の他の添加物が、粒子（Ａ）、酸化剤（Ｂ）または水性媒体（Ｃ）以外の添加物であり、ｐＨ値の調整のみの目的でそのＣＭＰ組成物に加えられる添加物ではない請求項１に記載の方法。
【請求項３】
上記ＣＭＰ組成物中に含まれる他の添加物の総量が、そのＣＭＰ組成物の総質量に対して０．１質量％以下であり、上記の他の添加物が、粒子（Ａ）、酸化剤（Ｂ）または水性媒体（Ｃ）以外の添加物であり、ｐＨ値の調整のみの目的でそのＣＭＰ組成物に加えられる添加物ではない請求項１に記載の方法。
【請求項４】
元素状ゲルマニウムを化学機械研磨することを含む半導体装置の製造のための請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
上記の元素状ゲルマニウムが、二酸化ケイ素、ケイ素、または他の半導体産業で用いられる絶縁性および半導性材料の間の溝で充填または成長させられたものである請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
上記元素状ゲルマニウムが、層及び／又は過剰成長層の形状を持ち、そのゲルマニウム含量がその層及び／又は過剰成長層の総質量に対して９８％より大きい請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
粒子（Ａ）がシリカ粒子である請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
酸化剤（Ｂ）が過酸化水素である請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
粒子（Ａ）の量が、そのＣＭＰ組成物の総質量に対して０．０１〜５質量％の範囲である請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
酸化剤（Ｂ）の量が、そのＣＭＰ組成物の総質量に対して０．４〜５質量％の範囲である請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
上記ＣＭＰ組成物のｐＨ値が３．７〜４．３の範囲である請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
上記ＣＭＰ組成物のｐＨ値が３．０〜５．５であり、且つ
（Ａ）そのＣＭＰ組成物の総質量に対して０．０１〜５質量％の量のコロイダルシリカと、
（Ｂ）そのＣＭＰ組成物の総質量に対して０．４〜５質量％の量の過酸化水素と、
（Ｃ）水とを含み、このＣＭＰ組成物に含まれる他の添加物の総量がそのＣＭＰ組成物の総質量に対して１質量％以下であり、上記の他の添加物が、粒子（Ａ）、酸化剤（Ｂ）または水性媒体（Ｃ）以外の添加物であり、ｐＨ値の調整のみの目的でそのＣＭＰ組成物に加えられる添加物ではない請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
ゲルマニウムの二酸化ケイ素に対する材料除去率選択性が４．５：１より大きい請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
ｐＨ値が３．５〜４．５の範囲であり、且つ
（Ａ）無機粒子、有機粒子、またはこれらの混合物または複合物と、
（Ｂ）少なくとも一種の酸化剤と、
（Ｃ）水性媒体と、を含むＣＭＰ組成物の、元素状ゲルマニウム層及び／又は過剰成長層を含む基板の化学機械研磨への利用。
【請求項１５】
粒子（Ａ）がコロイダルシリカであり、酸化剤（Ｂ）が過酸化水素であり、このＣＭＰ組成物に含まれる他の添加物の総量がそのＣＭＰ組成物の総質量に対して１質量％以下であり、上記の他の添加物が、粒子（Ａ）、酸化剤（Ｂ）または水性媒体（Ｃ）以外の添加物であり、ｐＨ値の調整のみの目的でそのＣＭＰ組成物に加えられる添加物ではない請求項１４に記載の利用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は実質的に、化学機械研磨（ＣＭＰ）組成物とその半導体産業用基板の研磨への利用に関する。本発明の方法は、特定のＣＭＰ組成物の存在下で元素状ゲルマニウムを化学機械研磨することを含む。
【背景技術】
【０００２】
半導体産業では、化学機械研磨（略して、ＣＭＰ）は、先進のフォトニックやマイクロエレクトロメカニカル、マイクロエレクトロニクス分野の材料や装置の加工に、例えば半導体ウエハーの加工に利用されている公知の技術である。
【０００３】
半導体産業で使用される材料や装置の加工の際に、金属及び／又は酸化物の表面の平坦化にＣＭＰが使われている。ＣＭＰでは研磨対象表面を平坦とするのに化学作用と機械作用の両方を利用する。化学作用は、化学組成物（ＣＭＰ組成物あるいはＣＭＰスラリーとも呼ばれる）によりもたらされる。機械作用は、通常研磨対象の表面に押し付けられた、移動するプラテン上に固定された研磨パッドにより行われる。このプラテンの動きは、通常直線状であるか、回転または軌道状である。
【０００４】
ある代表的なＣＭＰ加工工程では、回転するウエハホルダーで研磨対象のウエハーを研磨パッドに接触させる。通常、ＣＭＰ組成物がこの研磨対象のウエハーと研磨パッドの間に塗布される。
【０００５】
ゲルマニウムを含む層の化学機械研磨方法は、例えば以下の参照文献から公知である。
【０００６】
ＵＳ２０１０／０１３００１２Ａ１には、歪の緩和されたＳｉ１−ｘＧｅｘ層を有する半導体ウエハーの研磨方法であって、粒度が０．５５μｍ以下の研磨剤材料が固定結合された研磨パッドを用いて研磨機中で半導体ウエハーのＳｉ１−ｘＧｅｘ層を機械的に切削する第一の工程と、研磨材料を含む研磨剤スラリーを補給しながら研磨パッドを用いて、あらかじめ機械的に加工された半導体ウエハーのＳｉ１−ｘＧｅｘ層を化学機械的に切削する第二の工程とからなる方法が開示されている。
【０００７】
この研磨剤溶液は、炭酸ナトリウム（Ｎａ２ＣＯ３）、炭酸カリウム（Ｋ２ＣＯ３）、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）、水酸化カリウム（ＫＯＨ）、水酸化アンモニウム（ＮＨ４ＯＨ）、水酸化テトラメテルアンモニウム（ＴＭＡＨ）、あるいはいずれか所望のこれらの混合物などの化合物を含むことができる。
【０００８】
ＵＳ２００８／０２６５３７５Ａ１には、緩和されたＳｉ１−ｘＧｅｘ層を有する半導体ウエハーの単一面の研磨方法であって、複数の半導体ウエハーを複数回の研磨運転で研磨し、一回の研磨運転が、少なくとも一つの研磨工程を含み（その際、この複数の半導体ウエハーの少なくとも一つが、各研磨運転の終了時に研磨されたＳｉ１−ｘＧｅｘ層をもって得られる）；上記の少なくとも一つの研磨工程の間に、上記の少なくとも一つの半導体ウエハーを、研磨布を備えた回転研磨板の上を研磨圧力をかけながら移動させ、この研磨布とこの少なくとも一つの半導体ウエハーの間に研磨剤を供給する（アルカリ性成分とゲルマニウムを溶解させる成分を含む研磨剤が供給される）研磨方法が開示されている。このゲルマニウムを溶解させる成分は、過酸化水素、オゾン、次亜塩素酸ナトリウムまたはこれらの混合物を含むことができる。このアルカリ性成分は、炭酸カリウム（Ｋ２ＣＯ３）、水酸化カリウム（ＫＯＨ）、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）、水酸化アンモニウム（ＮＨ４ＯＨ）、水酸化テトラメテルアンモニウム（Ｎ（ＣＨ３）４ＯＨ）、またはこれらの混合物を含むことができる。
【０００９】
ＦＲ２８７６６１０Ａ１には、少なくとも一種の研磨剤と穏和なゲルマニウムのエッチング溶液を用いる研磨操作を含むゲルマニウム表面の研磨方法が開示されている。このエッチング溶液は、過酸化水素水、水、Ｈ２ＳＯ４溶液、ＨＣｌ溶液、ＨＦ溶液、ＮａＯＣｌ溶液、ＮａＯＨ液、ＮＨ４ＯＨ溶液、ＫＯＨ溶液、Ｃａ（ＣｌＯ）２溶液、または
これらの溶液の２つ以上の混合物から選ばれてもよい。
【００１０】
ＵＳ２００６／０２１８８６７Ａ１には、ゲルマニウムまたはケイ素−ゲルマニウム単結晶を研磨するための研磨組成物であって、該研磨組成物が次亜塩素酸ナトリウムとコロイダルシリカと水を含み、該研磨組成物の効果的塩素濃度が０．５〜２．５％であり、該研磨組成物中のコロイダルシリカ含量が１〜１３質量％であるものが開示されている。
【００１１】
ＵＳ２０１１／００４５６５４Ａ１には、少なくとも一枚のゲルマニウム皮膜（１２１）をもつ構造物（１２）の研磨方法であって、酸性のｐＨをもつ第一の研磨液を用いてゲルマニウム層（１２１）の表面（１２１ａ）を化学機械研磨する第一の工程と、アルカリ性のｐＨをもつ第二の研磨液を用いてゲルマニウム層（１２１）の表面を化学機械研磨する第二の工程からなることを特徴とする方法が開示されている。
【００１２】
ゲルマニウム含有合金、例えばゲルマニウム−アンチモン−テルル（ＧＳＴ）合金の化学機械研磨方法は、例えば以下の参照文献から公知である。
【００１３】
ＵＳ２００９／００５７８３４Ａ１には、その上にカルコゲニド製材料を含む少なくとも一つの形体を有する表面の化学機械的平坦化方法であって、Ａ）この上にカルコゲニド製材料を含む少なくとも一つの形体を有する表面をもつ基板を研磨パッドに接触させる工程と；Ｂ）ａ）研磨剤とｂ）酸化剤を含む研磨組成物を供給する工程と、Ｃ）この基板をこの研磨組成物で研磨する工程とからなる方法が開示されている。このカルコゲニド材料は、例えばゲルマニウムとアンチモンとテルルの合金である。
【００１４】
ＵＳ２００９／００５７６６１Ａ１には、その上にカルコゲニド材料を含む少なくとも一個の形体をもつ表面を化学的機械的に平坦化方法であって、Ａ）この上にカルコゲニド材料を含む少なくとも一個の形体をもつ表面を有する基板を研磨パッドと接触させる工程と、Ｂ）ａ）正のゼータ電位をもつ表面改質した研磨剤とｂ）酸化剤を含む研磨組成物を供給する工程と、Ｃ）この基板をこの研磨組成物で研磨する工程とからなる方法が開示されている。このカルコゲニド材料は、例えばゲルマニウムとアンチモンとテルルの合金である。
【００１５】
ＵＳ２００９／０００１３３９Ａ１には、脱イオン水と窒素系化合物を含む、相変化記憶装置の化学機械研磨（ＣＭＰ）用スラリー組成物が開示されている。この相変化記憶装置は、好ましくはＩｎＳｅとＳｂ２Ｔｅ３、ＧｅＴｅ、Ｇｅ２Ｓｂ２Ｔｅ５、ＩｎＳｂＴｅ、ＧａＳｅＴｅ、ＳｎＳｂ２Ｔｅ４、ＩｎＳｂＧｅ、ＡｇＩｎＳｂＴｅ、（ＧｅＳｎ）ＳｂＴｅ、ＧｅＳｂ（ＳｅＴｅ）またはＴｅ８１Ｇｅ１５Ｓｂ２Ｓ２から選ばれる少なくとも一種を含む。上記窒素系化合物は、脂肪族アミンと芳香族アミン、アンモニウム塩、アンモニウム塩基、あるいはこれらの組合せから選ばれる一化合物であってよい。
【００１６】
ＵＳ２００７／０１７８７００Ａ１には、相変化合金を含有する基板の研磨用の化学機械研磨（ＣＭＰ）組成物であって、（ａ）約３質量パーセント以上の量の粒子状研磨剤と、（ｂ）相変化合金にキレート可能な少なくとも一種のキレート剤、その成分、または化学機械研磨中にこの相変化合金材料から形成される物質、及び（ｃ）これらのための水性支持体を含むものが開示されている。この相変化合金は、例えば、ゲルマニウム−アンチモン−テルル（ＧＳＴ）合金である。このキレート剤は、ジカルボン酸とポリカルボン酸、アミノカルボン酸、ホスフェート、ポリホスフェート、アミノホスホネート、ホスホノカルボン酸、高分子状のキレート剤、これらの塩からなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物を含むことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】ＵＳ２０１０／０１３００１２Ａ１
【特許文献２】ＵＳ２００８／０２６５３７５Ａ１
【特許文献３】ＦＲ２８７６６１０Ａ１
【特許文献４】ＵＳ２００６／０２１８８６７Ａ１
【特許文献５】ＵＳ２０１１／００４５６５４Ａ１
【特許文献６】ＵＳ２００９／００５７８３４Ａ１
【特許文献７】ＵＳ２００９／００５７６６１Ａ１
【特許文献８】ＵＳ２００９／０００１３３９Ａ１
【特許文献９】ＵＳ２００７／０１７８７００Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明の目的の一つは、元素状ゲルマニウムの化学機械研磨に適した、改善された研磨性能を示す、特にゲルマニウム及び／又はＳｉ１−ｘＧｅｘ製材料（０．１≦ｘ＜１）の材料除去率（ＭＲＲ）が高いか、ゲルマニウムの二酸化ケイ素に対する選択性（Ｇｅ：ＳｉＯ２選択性）が高いか、ゲルマニウムの静的エッチング比率（ＳＥＲ）が低いか、ゲルマニウムＭＲＲとＧｅ：ＳｉＯ２選択性が高く及び／又はゲルマニウムＳＥＲが低いＣＭＰ組成物とＣＭＰ方法を提供することである。また、本発明のもう一つの目的は、ＳＴＩ（浅素子分離）二酸化ケイ素間の溝中に充填あるいは成長させられた元素状ゲルマニウムの化学機械研磨に適当なＣＭＰ組成物とＣＭＰ方法を提供することである。本発明のもう一つの目的は、層及び／又は過剰成長層の形状を持つ元素状ゲルマニウムで、そのゲルマニウム含量がその層及び／又は過剰成長層の９８質量％より大きなものの化学機械研磨に適当なＣＭＰ組成物とＣＭＰ方法を提供することである。また、利用が容易で、必要な工程でできるだけ少なく、使用するＣＭＰ組成物ができる限り単純なＣＭＰ方法が求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
したがって、ｐＨ値が３．０〜５．５の範囲であり
（Ａ）無機粒子、有機粒子、またはこれらの混合物または複合物と、
（Ｂ）少なくとも一種の酸化剤と、
（Ｃ）水性媒体を含む
化学機械研磨（ＣＭＰ）組成物（以下では、（Ｓ）またはＣＭＰ組成物（Ｓ）と称す）の存在下で、
元素状ゲルマニウム及び／又はＳｉ１−ｘＧｅｘ（ただし、０．１≦ｘ＜１）製の材料を化学機械研磨することを含む半導体装置の製造方法が見つかった。
【００２０】
また、このＣＭＰ組成物（Ｓ）の元素状ゲルマニウム層及び／又は過剰成長層を含む基板の化学機械研磨用への利用が見つかった。
【００２１】
好ましい実施様態を請求項と明細書で説明する。好ましい実施様態の組み合わせも本発明の範囲に含まれる。
【００２２】
本発明の方法で、即ちＣＭＰ組成物（Ｓ）の存在下での元素状ゲルマニウム及び／又はＳｉ１−ｘＧｅｘ（ただし、０．１≦ｘ＜１）製の材料の化学機械研磨を含む方法で、好ましくはＣＭＰ組成物（Ｓ）の存在下での元素状ゲルマニウムの化学機械研磨を含む方法で、半導体装置を製造できる。一般的には、この元素状ゲルマニウムがいずれの種類、型、形状の元素状ゲルマニウムであってもよい。この元素状ゲルマニウムは、層及び／又は過剰成長層の形状であることが好ましい。この元素状ゲルマニウムが、層及び／又は過剰成長層の形状を持つ場合、そのゲルマニウム含量は、その層及び／又は過剰成長層の好ましくは９０質量％より大きく、より好ましくは９５％より大きく、最も好ましくは９８％より大きく、特に９９％より大きく、例えば９９．９％より大きい。一般的にこの元素状ゲルマニウムはいろいろな方法で製造できる。この元素状ゲルマニウムは、好ましくは他の基板の間の溝中に充填または成長させられ、より好ましくは半導体産業で用いられる二酸化ケイ素、ケイ素、または他の絶縁性および半導性材料の間の溝中に充填または成長させられ、最も好ましくはＳＴＩ（浅素子分離）二酸化ケイ素の間の溝中に充填または成長させられ、
特に選択的エピタキシャル成長法のＳＴＩ二酸化ケイ素間の溝中に充填または成長させられる。この元素状ゲルマニウムがＳＴＩ二酸化ケイ素間の溝中に充填または成長させられる場合、この溝の深さは、好ましくは２０〜５００ｎｍであり、より好ましくは１５０〜４００ｎｍ、最も好ましくは２５０〜３５０ｎｍ、特に２８０〜３２０ｎｍである。もう一つの実施様態においては、この元素状ゲルマニウムが半導体産業で使用されるケイ素、または他の絶縁性および半導性材料間の溝中に充填または成長させられる場合、その溝の深さは、好ましくは５〜１００ｎｍであり、より好ましくは８〜５０ｎｍ、最も好ましくは１０〜３５ｎｍ、特に１５〜２５ｎｍである。
【００２３】
元素状ゲルマニウムは化学元素状のゲルマニウムである、ゲルマニウム塩や合金中に９０質量％未満のゲルマニウムを含むゲルマニウム合金は含まれない。
【００２４】
上記のＳｉ１−ｘＧｅｘ製材料（ただし、０．１≦ｘ＜１）は、いずれの種類、型、または形状のＳｉ１−ｘＧｅｘ製材料（ただし、０．１≦ｘ＜１）であってもよい。一般的にｘは、０．１≦ｘ＜１の範囲内のいずれの値であってもよい。好ましくは、ｘは０．１≦ｘ＜０．８の範囲であり、より好ましくは０．１≦ｘ＜０．５の範囲であり、最も好ましくは０．１≦ｘ＜０．３の範囲であり、例えばｘは０．２である。上記のＳｉ１−ｘＧｅｘ製材料は、好ましくはＳｉ１−ｘＧｅｘ層であり、より好ましくは歪が緩和されたＳｉ１−ｘＧｅｘ層である。この歪が緩和されたＳｉ１−ｘＧｅｘ層が、ＵＳ２００８／０２６５３７５Ａ１の段落［０００６］に記載のものであってもよい。
【００２５】
本発明の方法が元素状ゲルマニウムと二酸化ケイ素を含む基板の化学機械研磨を行う場合、ゲルマニウムの二酸化ケイ素に対する材料除去率選択性は
好ましくは４．５：１より大きく、より好ましくは１０：１より大きく、最も好ましくは２５：１より大きく、特に５０：１より大きく、特に７５：１より大きく、例えば１００：１より大きい。
【００２６】
このＣＭＰ組成物（Ｓ）は、元素状ゲルマニウム及び／又はＳｉ１−ｘＧｅｘ（ただし、０．１≦ｘ＜１）製の材料を含む基板の化学機械研磨に使用され、好ましくは元素状ゲルマニウム層及び／又は過剰成長層を含む基板の化学機械研磨に使用される。
【００２７】
上記の元素状ゲルマニウム層及び／又は過剰成長層のゲルマニウム含量は、好ましくはその層及び／又は過剰成長層の９０質量％より大きく、より好ましくは９５％より大きく、最も好ましくは９８％より大きく、特に９９％より大きく、例えば９９．９％より大きい。この元素状ゲルマニウム層及び／又は過剰成長層は、いろいろな方法で得ることができ、好ましくは他の基板の間の溝中での充填または成長で、より好ましくは二酸化ケイ素、ケイ素、または他の半導体産業で用いられる絶縁性および半導性材料間の溝中での充填または成長で、最も好ましくはＳＴＩ（浅素子分離）二酸化ケイ素間の溝中での充填または成長で、
特に選択的エピタキシャル成長プロセスでのＳＴＩ二酸化ケイ素間の溝中での成長で得ることができる。
【００２８】
ＣＭＰ組成物（Ｓ）を元素状ゲルマニウムと二酸化ケイ素を含む基板の研磨に使う場合、ゲルマニウムの二酸化ケイ素に対する材料除去率選択性は、好ましくは４．５：１より大きく、より好ましくは１０：１より大きく、最も好ましくは２５：１より大きく、特に５０：１より大きく、特に７５：１より大きく、例えば１００：１．より大きい。
【００２９】
このＣＭＰ組成物（Ｓ）のｐＨ値は３．０〜５．５の範囲であり、以下に述べる成分（Ａ）と（Ｂ）と（Ｃ）を含む。
【００３０】
ＣＭＰ組成物（Ｓ）は、無機粒子、有機粒子、またはこれらの混合物または複合物（Ａ）を含む。（Ａ）は、
−  単一種の無機粒子であっても、
−  異なる種類の無機粒子の混合物または複合物
−  単一種の有機粒子、
−  異なる種類の有機粒子の混合物または複合物、あるいは
−  一種以上の無機粒子と一種以上の有機粒子の混合物または複合物
であってよい。
【００３１】
複合物は、二種以上の粒子を含む複合粒子で、これらの粒子が機械的に、化学的にあるいは他の方法で相互に結合しているものである。複合物の一例が、一種の粒子を外側の球（シェル）としてもち、もう一つの種類の粒子を内側の球（コア）として含むコア−シェル粒子である。
【００３２】
一般にＣＭＰ組成物（Ｓ）中には、いろいろな量で粒子（Ａ）を含ませることができる。（Ａ）の量は、組成物（Ｓ）の総質量に対して、好ましくは１０質量％（なお、質量％は「質量換算でのパーセント」である）以下であり、より好ましくは５質量％以下、最も好ましくは２．５質量％以下、例えば１．８質量％以下である。（Ａ）の量は、組成物（Ｓ）の総質量に対して、好ましくは少なくとも０．００２質量％であり、より好ましくは少なくとも０．０１質量％、最も好ましくは少なくとも０．０８質量％、例えば少なくとも０．４質量％である。もう一つの実施様態においては、（Ａ）の量が、組成物（Ｓ）の総質量に対して、好ましくは１０質量％以下であり、より好ましくは８質量％以下、最も好ましくは６．５質量％以下、例えば５．５質量％以下であり、（Ａ）の量は、組成物（Ｓ）の総質量に対して、好ましくは少なくとも０．１質量％であり、より好ましくは少なくとも０．８質量％、最も好ましくは少なくとも１．５質量％、例えば少なくとも３．０質量％である。
【００３３】
一般的には、粒子（Ａ）はいろいろな粒度分布で含まれることができる。粒子（Ａ）の粒度分布は一峰性であっても多峰性であってもよい。多峰性粒度分布の場合、二峰性が多くの場合好ましい。本発明のＣＭＰ方法の際に容易に再現可能な性質と容易に再現可能な条件を得るためには、（Ａ）が一峰性粒度分布をとることが好ましい。（Ａ）が一峰性粒度分布をとることが最も好ましい。
【００３４】
粒子（Ａ）の平均粒度は、広い範囲で変動しうる。この平均粒度は、（Ａ）の水性媒体（Ｃ）中での粒度分布のｄ５０値であり、動的光散乱法で測定できる。次いで粒子が実質的に球状であると仮定してｄ５０値を計算する。平均粒度分布の幅は、粒度分布曲線が、（最大粒子カウント数を１００％として）相対粒子カウント数の５０％と交わる二つの交点の間の距離（ｘ軸の単位）である。
【００３５】
マルバーンインストルメンツ社の高性能粒子径測定装置（ＨＰＰＳ）または堀場製作所のＬＢ５５０のような装置を用いて動的光散乱法で測定された粒子（Ａ）の平均粒度は好ましくは５〜５００ｎｍの範囲であり、より好ましくは５〜２５０ｎｍの範囲、最も好ましくは２０〜１５０ｎｍの範囲、特に３５〜１３０ｎｍの範囲である。
【００３６】
粒子（Ａ）はいろいろな形状をとることができる。子（Ａ）は、単一の形状、あるいは実質的に単一の形状をしていてもよい。しかし粒子（Ａ）が異なる形状を有していてもよい。例えば二種の異なる形状の粒子（Ａ）が存在していてもよい。（Ａ）の形状は、例えば立方体であっても、面取りした立方体、八面体、十二面体、塊状または球状であってよく、また突起や窪みがあってもなくてもよい。この粒子が球状であって、突起や窪みがないかあっても非常に少ないことが好ましい。
【００３７】
粒子（Ａ）の化学的性質については特に限定されない。（Ａ）は、同じ化学的性質をもっていてもよいし、異なる化学的性質をもつ粒子の混合物または複合物であってもよい。原則として粒子（Ａ）が同じ化学的性質を持つことが好ましい。一般的に、（Ａ）は、
−  金属や金属酸化物または炭化物（例えば、メタロイド、メタロイド酸化物または炭化物）などの無機粒子であっても、
−  ポリマー粒子などの有機粒子、
−  無機粒子と有機粒子の混合物または複合物であってよい。
【００３８】
粒子（Ａ）は無機粒子であることが好ましい。中でも、金属またはメタロイドの酸化物や炭化物が好ましい。粒子（Ａ）は、より好ましくは、アルミナ、セリア、酸化銅、酸化鉄、酸化ニッケル、酸化マンガン、シリカ、窒化ケイ素、炭化ケイ素、酸化スズ、チタニア、炭化チタン、酸化タングステン、酸化イットリウム、ジルコニア、またはこれらの混合物または複合物である。粒子（Ａ）は、最も好ましくはアルミナ、セリア、シリカ、チタニア、ジルコニア、またはこれらの混合物または複合物である。特に（Ａ）はシリカ粒子である。例えば（Ａ）はコロイダルシリカである。通常、コロイダルシリカは湿式沈澱法で製造される。
【００３９】
（Ａ）が有機粒子である、あるいは無機粒子と有機粒子の混合物または複合物であるもう一つの実施様態では、ポリマー粒子が有機粒子であることが好ましい。ポリマー粒子は、ホモポリマーであってもコポリマーであってもよい。後者は、例えばブロックコポリマーであっても、ランダムコポリマーであってもよい。このホモポリマーまたはコポリマーはいろいろな構造をとることができ、例えば線状、分岐状、櫛形、デンドリマー状、絡み状または架橋状であってもよい。このポリマー粒子は、アニオン性、カチオン性、コントロールされたラジカル性、またはフリーラジカル性のメカニズムで得ることができ、また懸濁重合法または乳化重合法により得ることができる。好ましくは、このポリマー粒子が、ポリスチレン、ポリエステル、アルキド樹脂、ポリウレタン、ポリラクトン、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリエーテル、ポリ（Ｎ−アルキルアクリルアミド）、ポリ（メチルビニルエーテル）、または少なくとも一種のビニル芳香族化合物、アクリレート、メタクリレート、無水マレイン酸アクリルアミド、メタクリルアミド、アクリル酸、またはメタクリル酸を単量体単位として含むコポリマー、またはこれらの混合物または複合物の少なくとも一種である。中でも架橋構造をもつポリマー粒子が好ましい。ＣＭＰ組成物（Ｓ）は少なくとも一種の酸化剤（Ｂ）を含み、好ましくは一種または二種の酸化剤（Ｂ）、より好ましくは一種の酸化剤（Ｂ）を含む。一般に酸化剤は、研磨対象の基板またはその層の一つを酸化できる化合物である。（Ｂ）が過酸化物型の酸化剤であることが好ましい。（Ｂ）は、より好ましくは過酸化物、過硫酸塩、過塩素酸塩、過臭素酸塩、過ヨウ素酸塩、過マンガン酸塩、またはこれらの誘導体である。（Ｂ）は、最も好ましくは過酸化物または過硫酸塩である。特に（Ｂ）は過酸化物である。例えば（Ｂ）は過酸化水素である。
【００４０】
酸化剤（Ｂ）は、ＣＭＰ組成物（Ｓ）中にいろいろな量で存在できる。（Ｂ）の量は、組成物（Ｓ）の総質量に対して、好ましくは２０質量％以下であり、より好ましくは１０質量％以下、最も好ましくは５質量％以下、特に３．５質量％以下、例えば２．７質量％以下である。（Ｂ）の量は、組成物（Ｓ）の総質量に対して、好ましくは少なくとも０．０１質量％であり、より好ましくは少なくとも０．０８質量％、最も好ましくは少なくとも０．４質量％、特に少なくとも０．７５質量％、例えば少なくとも１質量％である。酸化剤（Ｂ）として過酸化水素を使用する場合、（Ｂ）の量は、例えば組成物（Ｓ）の総質量に対して２．５質量％である。
【００４１】
本発明によれば、ＣＭＰ組成物（Ｓ）が水性媒体（Ｃ）を含む。（Ｃ）は、単一種の水性媒体であっても、異なる種類の水性媒体の混合物であってもよい。
【００４２】
一般に水性媒体（Ｃ）は水を含むいずれかの媒体である。水性媒体（Ｃ）が、水と水混和性有機溶媒（例えば、アルコール、好ましくはＣ１〜Ｃ３アルコール、またはアルキレングリコール誘導体）の混合物であることが好ましい。水性媒体（Ｃ）が水であることがより好ましい。水性媒体（Ｃ）が脱イオン水であることが最も好ましい。
【００４３】
（Ｃ）以外の成分の量が合計でＣＭＰ組成物のｙ質量％である場合、（Ｃ）の量は、ＣＭＰ組成物の（１００−ｙ）質量％である。
【００４４】
ＣＭＰ組成物（Ｓ）の性質、例えば安定性や研磨性能は、その組成物のｐＨに依存する。本発明の方法で用いる組成物（Ｓ）のｐＨ値は、３．０〜５．５の範囲である。上記のｐＨ値は、好ましくは３．１〜５．１の範囲であり、より好ましくは３．３〜４．８の範囲、最も好ましくは３．５〜４．５の範囲、特に３．７〜４．３の範囲、例えば３．９〜４．１の範囲である。上記のｐＨ値は、好ましくは少なくとも３．１であり、より好ましくは少なくとも３．３、最も好ましくは少なくとも３．５、特に少なくとも３．７、例えば少なくとも３．９である。上記のｐＨ値は、好ましくは５．１以下であり、より好ましくは４．８以下、最も好ましくは４．５以下、特に４．３以下、例えば４．１以下である。ｐＨ値は、ｐＨ複合電極（ショット、ブルーライン２２ｐＨ）を使って測定できる。
【００４５】
ＣＭＰ組成物（Ｓ）は、必要ならさらに少なくとも一種のｐＨ調整剤（Ｄ）を含むことができる。一般に、ｐＨ調整剤（Ｄ）は、ＣＭＰ組成物（Ｓ）にそのｐＨ値の調整のみの目的で加えられる添加物である。ＣＭＰ組成物（Ｓ）が、少なくとも一種のｐＨ調整剤（Ｄ）を含むことが好ましい。好ましいｐＨ調整剤は、無機酸やカルボン酸、アミン塩基、アルカリ水酸化物、水酸化アンモニウム（テトラアルキルアンモニウムヒドロキシドである。例えばこのｐＨ調整剤（Ｄ）は、硝酸、硫酸、アンモニア、水酸化ナトリウム、または水酸化カリウムである。
【００４６】
存在する場合、ｐＨ調整剤（Ｄ）はいろいろな量で含まれうる。存在する場合、（Ｄ）の量は、その組成物の総質量に対して、好ましくは１０質量％以下であり、より好ましくは２質量％以下、最も好ましくは０．５質量％以下、特に０．１質量％以下、例えば０．０５質量％以下である。存在する場合、（Ｄ）の量は、その組成物の総質量に対して、好ましくは少なくとも０．０００５質量％であり、より好ましくは少なくとも０．００５質量％、最も好ましくは少なくとも０．０２５質量％、特に少なくとも０．１質量％、例えば少なくとも０．４質量％である。
【００４７】
ＣＭＰ組成物（Ｓ）は、必要なら他のいろいろな添加物を含んでいてもよい。他の添加物は、粒子（Ａ）、酸化剤（Ｂ）または水性媒体（Ｃ）以外の添加物であって、ｐＨ値の調整のみの目的でＣＭＰ組成物に加えられる添加物でないものである。他の添加物には、殺菌剤や腐食防止剤、安定剤、界面活性剤、摩擦還元剤などがあげられるが、これらに限定されるのではない。上記の他の添加物には、例えばＣＭＰ組成物中でよく使用されるものや当業界の熟練者には既知のものが含まれる。このような添加で、例えば分散液を安定化させたり、研磨性能または異なる層の間の選択性を向上させたりすることができる。
【００４８】
存在する場合、上記の他の添加物はいろいろな量で含まれうる。好ましくは、上記の他の添加物の総量は、そのＣＭＰ組成物の総質量に対して、５質量％以下であり、より好ましくは１質量％以下、最も好ましくは０．５質量％以下、特に０．１質量％以下、例えば０．０１質量％以下である。
【００４９】
ＣＭＰ組成物（Ｓ）は、必要ならさらに少なくとも一種の殺生剤（Ｅ）、例えば一種の殺生剤を含むことができる。一般に、この殺生剤は、化学的手段または生物学的手段でいずれかの有害生物を阻害する、無毒化させる、あるいは制御的な効果を発揮する化合物である。（Ｅ）が、４級アンモニウム化合物、イソチアゾリノン系化合物、Ｎ−置換ジアゼニウムジオキシド、またはＮ’−ヒドロキシ−ジアゼニウム酸化物塩であることが好ましい。（Ｅ）が、Ｎ−置換ジアゼニウムジオキシドまたはＮ’−ヒドロキシ−ジアゼニウム酸化物塩であることがより好ましい。
【００５０】
存在する場合、この殺生剤（Ｅ）はいろいろな量で含まれうる。存在する場合、（Ｅ）の量は、その組成物の総質量に対して、好ましくは０．５質量％以下であり、より好ましくは０．１質量％以下、最も好ましくは０．０５質量％以下、特に０．０２質量％以下、例えば０．００８質量％以下である。存在する場合、（Ｅ）の量は、その組成物の総質量に対して、好ましくは少なくとも０．０００１質量％であり、より好ましくは少なくとも０．０００５質量％、最も好ましくは少なくとも０．００１質量％、特に少なくとも０．００３質量％、例えば少なくとも０．００６質量％である。
【００５１】
ＣＭＰ組成物（Ｓ）は、必要ならさらに少なくとも一種の腐食防止剤（Ｆ）、例えば二種の腐食防止剤を含むことができる。Ｇｅ及び／又は酸化ゲルマニウムの表面に保護分子層を形成する化合物の全てが使用できる。好ましい腐食防止剤は、チオールや被膜形成ポリマー、ポリオール、ジアゾール、トリアゾール、テトラゾール、これらの誘導体（例えばベンゾトリアゾールまたはトリルトリアゾール）である。
【００５２】
存在する場合、この腐食防止剤（Ｆ）はいろいろな量で含まれうる。存在する場合、（Ｆ）の量は、その組成物の総質量に対して、好ましくは１０質量％以下であり、より好ましくは２質量％以下、最も好ましくは０．５質量％以下、特に０．１質量％以下、例えば０．０５質量％以下である。存在する場合、（Ｆ）の量は、その組成物の総質量に対して、好ましくは少なくとも０．０００５質量％であり、より好ましくは少なくとも０．００５質量％、最も好ましくは少なくとも０．０２５質量％、特に少なくとも０．１質量％、例えば少なくとも０．４質量％である。
【００５３】
ある好ましい実施様態では、元素状ゲルマニウム及び／又はＳｉ１−ｘＧｅｘ（ただし、０．１≦ｘ＜１）製の材料を化学機械研磨することを含む半導体装置の製造方法が、
ｐＨ値が３．０〜５．５で、
（Ａ）シリカ粒子と、
（Ｂ）過酸化水素と、
（Ｃ）水を含むＣＭＰ組成物の存在下で行われる。なお、このＣＭＰ組成物に含まれる他の添加物の総量がそのＣＭＰ組成物の総質量に対して１質量％以下であり、上記の他の添加物が、粒子（Ａ）、酸化剤（Ｂ）または水性媒体（Ｃ）以外の添加物であり、ｐＨ値の調整のみの目的で．そのＣＭＰ組成物に加えられる添加物ではない。
【００５４】
もう一つの好ましい実施様態では、元素状ゲルマニウム及び／又はＳｉ１−ｘＧｅｘ（ただし、０．１≦ｘ＜１）製の材料を化学機械研磨することを含む半導体装置の製造方法が、ｐＨ値が３．０〜５．５で、
（Ａ）そのＣＭＰ組成物の総質量に対して０．０１〜５質量％の量のコロイダルシリカと、
（Ｂ）そのＣＭＰ組成物の総質量に対して０．４〜５質量％の量の過酸化水素と、
（Ｃ）水を含むＣＭＰ組成物の存在下で行われる。なお、このＣＭＰ組成物に含まれる他の添加物の総量がそのＣＭＰ組成物の総質量に対して１質量％以下であり、上記の他の添加物が、粒子（Ａ）、酸化剤（Ｂ）または水性媒体（Ｃ）以外の添加物であり、ｐＨ値の調整のみの目的でそのＣＭＰ組成物に加えられる添加物ではない。
【００５５】
もう一つの好ましい実施様態では、二酸化ケイ素、ケイ素、または他の半導体産業で用いられる絶縁性および半導性材料の間の溝中で充填または成長させられた元素状ゲルマニウムを化学機械研磨することを含む半導体装置の製造方法が、ｐＨ値が３．０〜５．５で、
（Ａ）そのＣＭＰ組成物の総質量に対して０．０１〜５質量％の量のコロイダルシリカと、
（Ｂ）そのＣＭＰ組成物の総質量に対して０．４〜５質量％の量の過酸化水素と、
（Ｃ）水を含むＣＭＰ組成物の存在下で行われる。
【００５６】
なお、このＣＭＰ組成物に含まれる他の添加物の総量が、そのＣＭＰ組成物の総質量に対して１質量％以下であり、上記の他の添加物が、粒子（Ａ）、酸化剤（Ｂ）または水性媒体（Ｃ）以外の添加物であり、ｐＨ値の調整のみの目的でそのＣＭＰ組成物に加えられる添加物ではない。
【００５７】
もう一つの好ましい実施様態では、二酸化ケイ素、ケイ素、または他の半導体産業で用いられる絶縁性および半導性材料の間の溝中で充填または成長させられた元素状ゲルマニウムを化学機械研磨することを含む半導体装置の製造方法が、ｐＨ値が３．０〜４．５で、
（Ａ）そのＣＭＰ組成物の総質量に対して０．０１〜５質量％の量のコロイダルシリカと、
（Ｂ）そのＣＭＰ組成物の総質量に対して０．４〜５質量％の量の過酸化水素と、
（Ｃ）水を含むＣＭＰ組成物の存在下で行われる。なお、この元素状ゲルマニウムは、層及び／又は過剰成長層の形状をし、ゲルマニウム含量がその層及び／又は過剰成長層の総質量に対して９８％より大きく、
このＣＭＰ組成物に含まれる他の添加物の総量が、そのＣＭＰ組成物の総質量に対して１質量％以下であり、上記の他の添加物が、粒子（Ａ）、酸化剤（Ｂ）または水性媒体（Ｃ）以外の添加物であり、ｐＨ値の調整のみの目的でそのＣＭＰ組成物に加えられる添加物ではない。
【００５８】
もう一つの好ましい実施様態では、元素状ゲルマニウム及び／又はＳｉ１−ｘＧｅｘ（ただし、０．１≦ｘ＜１）製の材料を化学機械研磨することを含む半導体装置の製造方法が、ｐＨ値が３．７〜４．３で、
（Ａ）シリカ粒子と、
（Ｂ）過酸化水素と、
（Ｃ）水を含むＣＭＰ組成物の存在下で行われる。
【００５９】
ＣＭＰ組成物の製造方法は公知である。これらの方法をＣＭＰ組成物（Ｓ）の製造に応用してもよい。これは、上記の成分（Ａ）と（Ｂ）を水性媒体（Ｃ）中に、好ましくは水中に分散又は溶解し、必要なら酸、塩基、緩衝剤またはｐＨ調整剤を添加してＣＭＰ組成物のｐＨ値を調整して行うことができる。この目的のために、従来から使われている標準的な混合方法や混合装置、例えば撹拌容器、高せん断インペラー装置、超音波式ミキサー、ホモジナイサーノズルまたは向流ミキサーを使用できる。
【００６０】
このＣＭＰ組成物（Ｓ）は、水性媒体（Ｃ）中に粒子（Ａ）を分散し、また酸化剤（Ｂ）を分散及び／又は溶解して製造することが好ましい。
【００６１】
研磨方法は公知であり、集積回路を有するウエハーの加工の際のＣＭＰに従来から用いられている条件下の方法や装置を用いて実施できる。研磨方法を実施する装置に関して制限はない。
【００６２】
従来から知られているように、ＣＭＰ法の代表的な装置は、回転プラテンとそれを覆う研磨パッドとからなる。また軌道研磨機も使われている。ウエハーを支持体またはチャック上に載せる。ウエハーの処理面が研磨パッドを向いている（単一面研磨法）。保持リングがこのウエハーを水平な姿勢に保つ。
【００６３】
支持体の下では、大きな直径のプラテンも一般的には水平に保持され、研磨対象のウエハーの面と平行にとなっている。平坦化プロセスではプラテン上の研磨パッドがウエハー表面に接触する。
【００６４】
材料を除去するために、ウエハーは研磨パッドに押し付けられる。支持体とプラテンの両方が、通常それぞれ支持体とプラテンに直行する方向に伸びる自分の軸の周りに回転させられている。回転する支持体の軸が回転するプラテンに対して固定されていてもよいし、またプラテンに対して水平に往復してもよい。支持体の回転方向は通常プラテンの方向と同じであるが、そうでない場合もある。支持体とプラテンの回転速度は通常異なる値に設定されるが、そうでない場合もある。本発明のＣＭＰ法では、ＣＭＰ組成物（Ｓ）が、通常滴下のようにして連続流として研磨パッド上に塗布される。通常、プラテンの温度は１０〜７０℃に設定される。
【００６５】
ウエハー上の荷重は、例えば軟らかいパッド（裏打ちフィルムとも呼ばれる）で覆われたスチール製平板によりかけられてもよい。より先進的な設備を使用する場合、空気圧または窒素圧がかかった柔軟な膜がウエハーをパッドに押し付ける。硬い研磨パッドが使用し小さな下向力のかかるプロセスでは、このような膜支持体が好ましい。これは、ウエハー上の下向きの圧力分布が、硬プラテン設計の支持体への下向きの力の分布より均一となるからである。ウエハー上の圧力分布が制御可能な支持体も本発明で使用することができる。これらは通常、相互に独立して一定程度にまで荷重のかかる多数の異なる区画をもつように設計されている。
【００６６】
より詳細は、ＷＯ２００４／０６３３０１Ａ１を、特に１６頁の段落［００３６］〜１８頁の段落［００４０］と図２を参照されたい。
【００６７】
本発明のＣＭＰ方法により、誘電体層を有する集積回路をもつ高機能ウエハーを得ることができる。
【００６８】
このＣＭＰ組成物（Ｓ）は、このＣＭＰ方法中で、そのまま使用可能なスラリーとして利用できる。これらは貯蔵寿命が長く、長期間にわたり安定な粒度分布を示す。したがってこれらは、取り扱いと保存が容易である。特に高いゲルマニウム除去率（ＭＲＲ）と高いＧｅ：ＳｉＯ２選択性の組み合わせの点で、及び／又は高いゲルマニウム除去率と低いゲルマニウム選択性の組み合わせの点で、これらは優れた研磨性能を示す。成分の量が最小量に抑えられているため、本発明のＣＭＰ組成物（Ｓ）とＣＭＰ方法は低コストで使用でき利用できる。
【００６９】
実施例と比較例
ｐＨ値は、ｐＨ電極（ショット、ブルーライン、ｐＨ：０〜１４／−５〜１００℃／３ｍｏｌ／Ｌ塩化ナトリウム）で測定される。
【００７０】
Ｇｅ−ｃＳＥＲ（ゲルマニウム層の低温静的エッチング速度）は、１×１インチのゲルマニウムクーポンを相当する組成物に５分間２５℃で浸漬し、浸漬前後の質量の減少を測定して決定される。
【００７１】
Ｇｅ−ｈＳＥＲ（ゲルマニウム層の高温静的エッチング速度）は、１×１インチのゲルマニウムクーポンを相当する組成物に５分間６０℃で浸漬し、浸漬前後の質量の減少を測定して決定される。
【００７２】
実施例で使用した無機粒子（Ａ）
粒子（Ａ）として用いたシリカ粒子は、ＮｅｘＳｉｌＴＭ（Ｎｙａｃｏｌ）型である。ＮｅｘＳｉｌＴＭ１２５Ｋは、カリウムで安定化されたコロイダルシリカであり、その代表的な粒度は８５ｎｍで、代表的な表面積は３５ｍ２／ｇである。ＮｅｘＳｉｌＴＭ８５Ｋは、カリウムで安定化されたコロイダルシリカであり、その代表的な粒度は５０ｎｍで、代表的な表面積は５５ｍ２／ｇである。ＮｅｘＳｉｌＴＭ型の粒子以外にも、他の市販のコロイダルシリカ、例えばＦＵＳＯ−ＰＬ３やエボニックＥＭ５５３０Ｋ、エボニックＥＭ７５３０Ｋ、アエロジル９０、レバシル５０ＣＫが使用でき、
これらは、ＮｅｘＳｉｌＴＭ１２５ＫまたはＮｅｘＳｉｌＴＭ８５Ｋと比較して同等な研磨性能を示す。
【００７３】
一般的なＣＭＰ試験の方法  
試験室用研磨機での評価のため、以下のパラメーターを選択した：
パワープロ５０００Ｂｕｈｌｅｒ。ＤＦ＝４０Ｎ、テーブル速度：１５０ｒｐｍ、プラテン速度：１５０ｒｐｍ、スラリー流量：２００ｍｌ／ｍｉｎ、２０秒間のコンディショニング、１分間研磨、ＩＣ１０００パッド、ダイヤモンドコンディショナ（３Ｍ）。
【００７４】
新しい種類のＣＭＰ組成物をＣＭＰで使用する前に、数回塗布してパッドを調整する。除去率の測定のために少なくとも３枚のウエハーを研磨し、これらの試験で得られたデータの平均をとる。
【００７５】
ＣＭＰ組成物を、局所の供給部で撹拌する。
【００７６】
上記ＣＭＰ組成物で研磨された２インチ円板のゲルマニウム材料除去率（Ｇｅ−ＭＲＲ）は、ザルトリウスＬＡ３１０Ｓはかりを用いて、ＣＭＰ前後の塗布されたウエハーまたはブランケット円板の質量の差から決定する。密度（ゲルマニウム：５．３２３ｇ／ｃｍ３）と研磨材料の表面積から、質量差を膜厚の差に変換する。膜厚の差を研磨回数で割ったものが材料除去率の値である。
【００７７】
ＣＭＰ組成物で研磨された２インチ円板の酸化ケイ素材料除去率（酸化物ＭＲＲ）は、ザルトリウスＬＡ３１０Ｓはかりを用いて、ＣＭＰ前後の塗布されたウエハーまたはブランケット円板の質量の差から決定する。密度（酸化ケイ素：２．６４８ｇ／ｃｍ３）と研磨材料の表面積から、質量差を膜厚の差に変換する。膜厚の差を研磨回数で割ったものが材料除去率の値である。
【００７８】
研磨対象：比構造化ゲルマニウムウエハー
標準的なスラリーの製造方法
成分（Ａ）と（Ｂ）（それぞれ表１に示す量）を脱イオン水に分散または溶解し、アンモニア水溶液（０．１％〜１０％）、１０％のＫＯＨ溶液、またはＨＮＯ３（０．１％〜１０％）をこのスラリーに加えてｐＨを調整する。ｐＨ複合電極（ショット、ブルーライン２２ｐＨ）を用いてｐＨを測定する。
【００７９】
実施例１〜８（本発明の方法の範囲内で使用する組成物）と比較例Ｖ１〜Ｖ７（比較材）
表１に示す成分を含む水分散液を調整して、実施例１〜８と比較例Ｖ１〜Ｖ７のＣＭＰ組成物を得た。
【００８０】
実施例１〜８と比較例Ｖ１〜Ｖ７のＣＭＰ組成物の組成と研磨性能データを表１に示す。
【００８１】
表１：実施例１〜８と比較例Ｖ１〜Ｖ７のＣＭＰ組成物と、これらの組成物を使用して２インチの非構造化ゲルマニウムウエハーを化学機械研磨する方法でのこれらのｐＨ値、Ｇｅ−ｃＳＥＲ、Ｇｅ−ｈＳＥＲデータ、またこれらのＧｅ−ＭＲＲと酸化物−ＭＲＲデータ。なお、ＣＭＰ組成物の水性媒体（Ｃ）は脱イオン水である。成分（Ａ）と（Ｂ）の濃度は、そのＣＭＰ組成物の質量％で表す。（Ｃ）以外の成分の量の合計がＣＭＰ組成物のｙ質量％である場合、（Ｃ）の量は、ＣＭＰ組成物の（１００−ｙ）質量％である。
【００８２】
【表１】
2014527298.tif 000002
2014527298.tif 000003
2014527298.tif 000004
2014527298.tif 000005
2014527298.tif 000006
【００８３】
比較例Ｖ６と実施例３と４は、異なる量のＨ２Ｏ２の添加がｐＨ３での研磨性能に与える大きな衝撃を示すためにあげた。
【００８４】
比較例Ｖ７と実施例５〜８は、異なる量のコロイダルシリカの添加がｐＨ３での研磨性能に与える大きな衝撃を示すためにあげた。
【００８５】
これらの実施例のＣＭＰ組成物、特に実施例１と２の組成物を用いる本発明のＣＭＰ方法は、改善された研磨性能を示す。
【手続補正書】
【提出日】平成25年5月17日(2013.5.17)
【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】
ｐＨ値が３．０〜５．５の範囲であり、且つ
（Ａ）シリカ粒子と、
（Ｂ）少なくとも一種の酸化剤と、
（Ｃ）水性媒体と、を含む化学機械研磨（ＣＭＰ）組成物の存在下で、元素状ゲルマニウム及び／又はＳｉ１−ｘＧｅｘ（ただし、０．１≦ｘ＜１）製の材料を化学機械研磨することを含む半導体装置の製造方法。
【請求項２】
このＣＭＰ組成物に含まれる他の添加物の総量が、そのＣＭＰ組成物の総質量に対して１質量％以下であり、上記の他の添加物が、粒子（Ａ）、酸化剤（Ｂ）または水性媒体（Ｃ）以外の添加物であり、ｐＨ値の調整のみの目的でそのＣＭＰ組成物に加えられる添加物ではない請求項１に記載の方法。
【請求項３】
上記ＣＭＰ組成物中に含まれる他の添加物の総量が、そのＣＭＰ組成物の総質量に対して０．１質量％以下であり、上記の他の添加物が、粒子（Ａ）、酸化剤（Ｂ）または水性媒体（Ｃ）以外の添加物であり、ｐＨ値の調整のみの目的でそのＣＭＰ組成物に加えられる添加物ではない請求項１に記載の方法。
【請求項４】
元素状ゲルマニウムを化学機械研磨することを含む半導体装置の製造のための請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
上記の元素状ゲルマニウムが、二酸化ケイ素、ケイ素、または他の半導体産業で用いられる絶縁性および半導性材料の間の溝で充填または成長させられたものである請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
上記元素状ゲルマニウムが、層及び／又は過剰成長層の形状を持ち、そのゲルマニウム含量がその層及び／又は過剰成長層の総質量に対して９８％より大きい請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
酸化剤（Ｂ）が過酸化水素である請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
粒子（Ａ）の量が、そのＣＭＰ組成物の総質量に対して０．０１〜５質量％の範囲である請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
酸化剤（Ｂ）の量が、そのＣＭＰ組成物の総質量に対して０．４〜５質量％の範囲である請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
上記ＣＭＰ組成物のｐＨ値が３．７〜４．３の範囲である請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
上記ＣＭＰ組成物のｐＨ値が３．０〜５．５であり、
（Ａ）そのＣＭＰ組成物の総質量に対して０．０１〜５質量％の量のコロイダルシリカと、
（Ｂ）そのＣＭＰ組成物の総質量に対して０．４〜５質量％の量の過酸化水素と、
（Ｃ）水を含み、このＣＭＰ組成物に含まれる他の添加物の総量がそのＣＭＰ組成物の総質量に対して１質量％以下であり、上記の他の添加物が、粒子（Ａ）、酸化剤（Ｂ）または水性媒体（Ｃ）以外の添加物であり、ｐＨ値の調整のみの目的でそのＣＭＰ組成物に加えられる添加物ではない請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
ゲルマニウムの二酸化ケイ素に対する材料除去率選択性が４．５：１より大きい請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
ｐＨ値が３．５〜４．５の範囲であり、且つ
（Ａ）シリカ粒子と、
（Ｂ）少なくとも一種の酸化剤と、
（Ｃ）水性媒体を含むＣＭＰ組成物の、元素状ゲルマニウム層及び／又は過剰成長層を含む基板の化学機械研磨への利用。
【請求項１４】
粒子（Ａ）がコロイダルシリカであり、酸化剤（Ｂ）が過酸化水素であり、このＣＭＰ組成物に含まれる他の添加物の総量がそのＣＭＰ組成物の総質量に対して１質量％以下であり、上記の他の添加物が、粒子（Ａ）、酸化剤（Ｂ）または水性媒体（Ｃ）以外の添加物であり、ｐＨ値の調整のみの目的でそのＣＭＰ組成物に加えられる添加物ではない請求項１３に記載の利用。
【国際調査報告】
2014527298.tif 000007
2014527298.tif 000008