(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
窒素原子を含む有機溶媒とグリコール系有機溶媒とを含む金属膜研磨スラリー組成物を、金属膜が形成された基板と接触させる工程；及び
研磨パッドを前記基板と接触させて、前記研磨パッドを基板に対し移動させ、前記基板から前記金属膜の少なくとも一部を除去する工程；
を含む、金属膜研磨時に発生するスクラッチの減少方法であって、
前記の窒素原子を含む有機溶媒が、アクリルアミド、２−プロペンアミド、スルホンアミド、スクシンイミド、フタルイミド、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリペンチルアミン、トリヘキシルアミン、トリヘプチルアミン、トリオクチルアミン、トリデシルアミン、エチレンイミン、及びＮ−スルホニルイミンからなる群から選択される、前記の金属膜研磨時に発生するスクラッチの減少方法。
【請求項２】
前記グリコール系有機溶媒が、モノエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、及びこれらの混合物からなる群から選択されることを特徴とする、請求項１に記載の金属膜研磨時発生するスクラッチの減少方法。
【請求項３】
０．００１乃至１０重量％の研磨剤；
０．００００１乃至０．１重量％の触媒；
０．１乃至１０重量％の酸化剤；
０．１乃至１０重量％の窒素原子を含む有機溶媒；
０．１乃至５０重量％のグリコール系有機溶媒；及び
残りの水を含んでおり、前記窒素原子を含む有機溶媒とグリコール系有機溶媒との混合比率（重量比）が１：１乃至１：５００である、金属膜研磨スラリー組成物であって、
前記の窒素原子を含む有機溶媒が、アクリルアミド、２−プロペンアミド、スルホンアミド、スクシンイミド、フタルイミド、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリペンチルアミン、トリヘキシルアミン、トリヘプチルアミン、トリオクチルアミン、トリデシルアミン、エチレンイミン、及びＮ−スルホニルイミンからなる群から選択される、前記金属膜研磨スラリー組成物。
【請求項４】
前記グリコール系有機溶媒が、モノエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール及びこれらの混合物からなる群から選択されることを特徴とする、請求項３に記載の金属膜研磨スラリー組成物。
【請求項５】
前記研磨剤が、シリカ、アルミナ、酸化セリウム、二酸化チタン、ジルコニア（酸化ジルコニウム）、ゲンナニア及びこれらの混合物からなる群から選択されることを特徴とする、請求項３に記載の金属膜研磨スラリー組成物。
【請求項６】
前記触媒が、フェロシリコーン（ＦｅＳｉ）、マンガンシリサイド（ＭｎＳｉ）、コバルトシリサイド（ＣｏＳｉ）及びこれらの混合物からなる群から選択される遷移金属シリサイド（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  ｍｅｔａｌ  ｓｉｌｉｃｉｄｅ）であることを特徴とする、請求項３に記載の金属膜研磨スラリー組成物。
【請求項７】
前記酸化剤が、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）、ユリア過酸化水素、モノ過硫酸塩、ジ過硫酸塩、過酢酸、過炭酸塩、過酸化ベンゾイル、過ヨウ素酸、過ヨウ素酸塩、過臭素酸、過ホウ酸、過ホウ酸塩、過塩素酸、過塩素酸塩、過マンガン酸、過マンガン酸塩及びこれらの混合物からなる群から選択されることを特徴とする、請求項３に記載の金属膜研磨スラリー組成物。
【請求項８】
前記金属膜研磨スラリー組成物が、ｐＨ調節剤をさらに含むことを特徴とする、請求項３に記載の金属膜研磨スラリー組成物。
【請求項９】
前記ｐＨ調節剤が、前記金属膜研磨スラリー組成物のｐＨを１乃至７に調節することを特徴とする、請求項８に記載の金属膜研磨スラリー組成物。
【請求項１０】
前記ｐＨ調節剤が、硫酸、塩酸、燐酸、硝酸、酒石酸、クエン酸、蓚酸、安息香酸の酸、アンモニア、水酸化カリウム、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＭＡＨ）、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＥＡＨ）、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＢＡＨ）の塩基、及びこれらの混合物からなる群から選択されることを特徴とする、請求項８に記載の金属膜研磨スラリー組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は金属膜研磨スラリー組成物に関し、より詳細には、半導体集積回路の製造において、金属膜の研磨時に上昇する温度を、摩擦力を減少させることで下げて、スラリーの熱的安定性を改善し、高温によるスラリーの粒度増加を抑制することでスクラッチを減少させる金属膜研磨スラリー組成物、及びこれを利用した金属膜研磨時に発生するスクラッチの減少方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
集積回路技術が適用された半導体チップには、トランジスター、キャパシター、レジスターなど数多い機能要素（素子）が含まれていて、このような個別的な機能要素が一定の形で図案化された配線によって互いに連結された回路を構成する。集積回路は各世代を経ながら小型化されて、これによってチップの一つが持つ機能も漸次増大されている。半導体チップの小型化において、単純に素子の大きさを減少させることには限界があるので、最近では各素子を多層で形成する多層配線構造に対する研究が活発に進行されている。このように多層配線構造の半導体素子を製造するためには金属膜を研磨して平坦化する工程を遂行しなければならない。しかし一般的に金属膜は強度が高くて研磨が容易ではないので、金属膜を効果的に研磨するためには金属膜を比較的強度が低い金属酸化物形態に酸化させた後、研磨を遂行するべきであり、このように金属膜を研磨させる過程で、シリコーン酸化膜などの絶縁膜の損傷（スクラッチ発生など）を抑制する必要がある。
【０００３】
国際公開第２００７／０２９４６５号には、研磨剤、被研磨面の研磨方法及び半導体集積回路装置の製造方法が開示されており、前記研磨剤は、研磨粒子、ベンゾトリアゾールなど１種以上の研磨速度調整剤、相対誘電率が１５乃至８０であり、沸点が６０乃至２５０℃であり、２５℃での粘度が０．５乃至６０ｍＰａ・ｓである有機溶媒、及び水が含まれており、前記研磨剤は、スラリーのｐＨの点で本発明と互に異なり、そして２種以上の有機溶媒を混合して使用することを特徴とする。韓国公開特許第１０−２０１２−１２４３９５号公報には、クエン酸及びフッ化水素アンモニウムを含む水性電解質溶液が開示されており、本発明とは金属表面を除去する方法、触媒、酸化剤及び分散剤などが互に異なり、スラリーによる研磨ではない電解質溶液でエッチング（ｅｔｃｈｉｎｇ）することを特徴とする。特開２０００−２５４８６７号公報には、互いの成分の沸点が相互に異なる少なくとも二つの成分からなる混合溶剤を含む研磨シートが開示されており、本発明とは使用目的や溶剤の種類の点で互に異なり、そして前記公報には、溶剤の含有量に関することが開示されておらず、更に研磨シートはスラリーではない研磨シートであることを特徴とする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、金属膜の研磨時に上昇する温度を、摩擦力を減少させることで下げて、スラリー組成物の熱的安定性を改善して金属膜研磨時に発生するスクラッチを減少させることができる金属膜研磨スラリー組成物、及びこれを利用した金属膜研磨時に発生するスクラッチの減少方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成するために、本発明は、窒素原子を含む有機溶媒とグリコール系有機溶媒とを含む金属膜研磨スラリー組成物を、金属膜が形成された基板と接触させる工程；及び研磨パッドを前記基板と接触させて、前記研磨パッドを基板に対し移動させ、前記基板から前記金属膜の少なくとも一部を除去する工程を含む、金属膜研磨時に発生するスクラッチの減少方法を提供する。
【０００６】
また、本発明は、０．００１乃至１０重量％の研磨剤；０．００００１乃至０．１重量％の触媒；０．１乃至１０重量％の酸化剤；０．１乃至１０重量％の窒素原子を含めた有機溶媒；０．１乃至５０重量％のグリコール系有機溶媒；及び残りの水を含んでおり、前記窒素原子を含む有機溶媒とグリコール系有機溶媒との混合比率（重量比）が１：１乃至１：５００である、金属膜研磨スラリー組成物を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明による金属膜研磨スラリー組成物及びこれを利用した金属膜研磨時に発生するスクラッチの減少方法は、金属膜研磨スラリー組成物に含まれる二種類以上の有機溶媒を混合して使用することで研磨剤の安定性を改善することができ、機械的化学的研磨（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ、ＣＭＰ）過程で、研磨パッド（ｐａｄ）及びウエハー（ｗａｆｅｒ）間の摩擦を減少させ、これによって高まる溶媒の温度を下げることができる。また、沸点が互いに異なる二種類以上の有機溶媒を混合して使用することで、溶媒間引力によって沸点が上昇する。また、スラリー組成物の熱的安定性を改善できるだけではなく、溶媒の温度を下げることによって、高温でスラリー組成物の粒度が増加されることを抑制して、金属膜研磨時シリコーン（基板）酸化膜に発生するスクラッチを減少させることができる。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明を詳細に説明する。
【０００９】
本発明による金属膜研磨時に発生するスクラッチの減少方法を以下に説明する。本発明による金属膜研磨時に発生するスクラッチの減少方法は、窒素（Ｎ）原子を含む有機溶媒とグリコール系有機溶媒とを含む金属膜研磨スラリー組成物を、金属膜が形成された基板と接触させる工程、及び研磨パッドを前記基板と接触させて、前記研磨パッドを基板に対し移動させ、前記基板から前記金属膜の少なくとも一部を除去する工程を含む。
【００１０】
前記金属膜研磨時に発生するスクラッチの減少方法を以下に詳細に説明する。本発明による金属膜研磨時に発生するスクラッチの減少方法において、スラリー組成物は、研磨剤、触媒、酸化剤、窒素原子を含む有機溶媒、グリコール系有機溶媒、及び水などが含まれ、必要によって、ｐＨ調節剤をさらに含むことができ、前記スラリー組成物は、研磨パッドの高速回転によって前記研磨パッドの上部に均一に塗布されると同時に、金属膜が形成された基板の表面と接触することになる。この時、研磨部によって、前記基板の一面を前記研磨パッドに接触させて、前記研磨パッドを前記基板に対し移動させる。この時、前記基板は前記スラリー組成物が均一に塗布された前記研磨パッドと接触した状態で流動するので、その表面が酸化及び研磨される。このような過程で前記基板の対向面が十分に研磨されると、前記研磨部は研磨された前記基板を外側に離れて位置させて、次の基板を位置させ研磨作業を反復遂行することになる。一方、前記研磨パッドの表層は継続的な研磨作業により摩耗されるので、その表層を研磨して再使用しなければならないが、この場合、前記スラリー組成物を供給しながら、前記研磨パッドを回転させ前記研磨パッドの表層を研磨することで、次の基板の研磨工程を準備することになる。
【００１１】
本発明による金属膜研磨時に発生するスクラッチの減少方法は、半導体集積回路の製造において、金属膜とシリコーン酸化膜との複合膜の研磨工程で、シリコーン酸化膜にスクラッチが発生することを抑制しながら、金属膜を効果的に研磨させることができる。つまり、本発明による金属膜研磨時に発生するスクラッチの減少方法は、沸点が互に異なる窒素原子を含む有機溶媒とグリコール系有機溶媒とを適切な比率で混合して使用することで、溶媒間引力で沸点を増加させて、非イオン界面活性剤グリコール系有機溶媒によって化学的機械的研磨工程過程で研磨パッドとウエハーとの間の摩擦力を減少させて溶媒の温度を下げることができる。また、窒素原子を含む有機溶媒に起因する研磨粒子表面との、物理的な吸着又は静電気的引力を通じて、ゼータ電位（ｚｅｔａ  ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）を増加させ研磨粒子の安定性を向上させる。よって、既存の金属膜研磨スラリー組成物を利用する時発生する高い温度によってスラリー組成物の粒度が増加し、これによって、多量のスクラッチが発生することと異なり、溶媒の温度を下げることでスラリー組成物の熱的安定性を改善して、スラリー組成物の粒度増加を抑制し、したがって、シリコーン酸化膜に発生するスクラッチを減少させることができる。
【００１２】
次に、本発明による金属膜研磨スラリー組成物を以下に説明する。本発明による金属膜研磨スラリー組成物は、金属膜を効率的に研磨しながら、シリコーン酸化膜のスクラッチ発生を抑制するためのものであり、０．００１乃至１０重量％の研磨剤（ａｂｒａｓｉｖｅ、研磨粒子）、０．００００１乃至０．１重量％の触媒、０．１乃至１０重量％の酸化剤、０．１乃至１０重量％の窒素原子を含む有機溶媒、０．１乃至５０重量％のグリコール系有機溶媒、及び残りの水を含み、前記窒素原子を含む有機溶媒とグリコール系有機溶媒との混合比率が１：１乃至１：５００の重量比である。また、必要によって、ｐＨ調節剤をさらに含むことができる。
【００１３】
本発明の金属膜研磨スラリー組成物に使用される前記研磨剤は、金属膜を機械的（物理的）に研磨するためのものであり、フュームドシリカ（Ｆｕｍｅｄ  ｓｉｌｉｃａ）、コロイド（ｃｏｌｌｏｉｄａｌ）シリカなどのシリカ、アルミナ、酸化セリウム、二酸化チタン、ジルコニア（酸化ジルコニウム）、ゲンナニア、及びこれらの混合物などの研磨剤を制限なく使用でき、前記シリカを使用することが最も望ましい。前記研磨剤の含有量は、スラリー組成物の全体に対し、０．００１乃至１０重量％、望ましくは０．０１乃至１０重量％、さらに望ましくは０．１乃至５重量％である。前記研磨剤の使用量が多すぎると、金属膜及びシリコーン酸化膜に対するスクラッチが過渡に発生する虞があり、少なすぎると、金属膜の研磨速度が低下する虞がある。
【００１４】
前記触媒は、金属膜研磨工程で発生されるエネルギーによって電子と正孔を放出させるイオン化されない熱活性触媒として、前記触媒で放出された電子が過酸化水素などの酸化剤と反応してハイドロキシルラジカルを発生させる。前記触媒は、フェロシリコーン（ＦｅＳｉ）、マンガンシリサイド（ＭｎＳｉ）、コバルトシリサイド（ＣｏＳｉ）及びこれらの混合物などの遷移金属シリサイド（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  ｍｅｔａｌ  ｓｉｌｉｃｉｄｅ）であり、望ましくはナノフェロシリコーン（ＦｅＳｉ）を使用することができる。前記フェロシリコーン（ＦｅＳｉ）において、鉄（Ｆｅ）成分の一般的な含有量は、フェロシリコーン（ＦｅＳｉ）の全体に対し、望ましくは０．０１乃至９９重量％、さらに望ましくは０．１乃至５０重量％であり、前記鉄（Ｆｅ）成分の含有量が少なすぎると、研磨工程エネルギーによって活性化されない虞があり、多すぎると導体に成って触媒の機能を失う虞がある。前記ナノフェロシリコーン（ＦｅＳｉ）触媒は、ナノサイズの粒子として、具体的に、１乃至１，０００ｎｍ、望ましくは１乃至２０ｎｍ、さらに望ましくは２乃至１０ｎｍの粒子サイズを有し、前記ナノ触媒の粒子サイズが小さすぎると、粒子と形成されない虞があり、大きすぎると、触媒活性が低下したり、研磨工程でスクラッチなどの欠陥を起こす虞がある。前記ナノフェロシリコーン（ＦｅＳｉ）触媒の使用量は、スラリー組成物の全体に対し、０．００００１乃至０．１重量％（０．１乃至１０００ｐｐｍ）、望ましくは０．００１乃至０．０５重量％である。ここで、前記触媒の使用量が少なすぎると、金属膜の研磨速度が低下する虞があり、多すぎると、反応性が過渡に増加して研磨速度が不均一に成る虞がある。前記フェロシリコーン（ＦｅＳｉ）触媒は、本出願人の韓国登録特許第１０−０９２８４５６号公報に詳細に開示されており、前記特許の内容は参照として本明細書に含まれる。
【００１５】
本発明による金属膜研磨スラリー組成物に使用される酸化剤は、金属膜の表面に酸化膜を早く形成して金属膜の研磨を容易にするためのものであり、金属膜研磨スラリー組成物に使用される通常の酸化剤を制限なく使用でき、望ましくは無機又は有機パー化合物（ｐｅｒ−ｃｏｍｐｏｕｎｄ）を使用できる。前記パー化合物は一つ以上のパーオキシ基（−Ｏ−Ｏ−）を含めた化合物又はそれ自体の最も高い酸化状態にある元素を含めた化合物を意味する。具体的には、前記酸化剤として、例えば、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）、ユリア過酸化水素、モノ過硫酸塩、ジ過硫酸塩、過酢酸、過炭酸塩、過酸化ベンゾイル、過ヨウ素酸、過ヨウ素酸塩、過臭素酸、過ホウ酸、過ホウ酸塩、過塩素酸、過塩素酸塩、過マンガン酸、過マンガン酸塩及びこれらの混合物などを単独又は混合して使用でき、望ましくは過酸化水素を使用することができる。前記酸化剤は、ウエハー、基板などの金属膜を、相当する酸化物、水酸化物、イオンなどで酸化させる。前記酸化剤は、スラリー組成物の全体に対し０．１乃至１０重量％、望ましくは０．２乃至５重量％で使用される。ここで、前記酸化剤の使用量が少なすぎると、金属膜の研磨速度が低下する虞があり、多すぎると研磨効率が低下する虞がある。
【００１６】
次に、本発明による金属膜研磨スラリー組成物に使用される有機溶媒は、窒素原子を含む有機溶媒及びグリコール系有機溶媒などの二種類以上が混合されて使用されるものとして、保管温度及び化学的機械的研磨工程中に発生する熱による巨大粒子の形成を最大限抑制することで、分散安定性及び熱的安定性を改善するだけではなく、摩擦力を減少させてシリコーン酸化膜に発生するスクラッチを減少させることができる。
【００１７】
前記窒素原子を含む有機溶媒は、窒素（Ｎ）原子を含む有機溶媒を制限なく使用できるが、アミド（ａｍｉｄｅ）系化合物、イミド（ｉｍｉｄｅ）系化合物、アミン（ａｍｉｎｅ）系化合物及びイミン（ｉｍｉｎｅ）系化合物などを単一又は混合して使用することが望ましい。
【００１８】
前記アミド系化合物の具体的な例としては、アクリルアミド、２−プロペンアミド及びスルホンアミドなどが挙げられ、この中でもアクリルアミドを使用することが望ましいし、前記イミド系化合物の具体的な例としては、スクシンイミド及びフタルイミドなどが挙げられ、この中でもフタルイミドを使用することが望ましい。前記アミン系有機溶媒の具体的な例としては、トリメチルアミン（ｔｒｉｍｅｔｈｙｌ  ａｍｉｎｅ）、トリエチルアミン（ｔｒｉｅｔｈｙｌ  ａｍｉｎｅ）、トリプロピルアミン（ｔｒｉｐｒｏｐｙｌ  ａｍｉｎｅ）、トリブチルアミン（ｔｒｉｂｕｔｙｌ  ａｍｉｎｅ）、トリペンチルアミン（ｔｒｉｐｅｎｔｙｌ  ａｍｉｎｅ）、トリヘキシルアミン（ｔｒｉｈｅｘｙｌ  ａｍｉｎｅ）、トリヘプチルアミン（ｔｒｉｈｅｐｔｙｌ  ａｍｉｎｅ）、トリオクチルアミン（ｔｒｉｏｃｔｙｌ  ａｍｉｎｅ）及びトリデシルアミン（ｔｒｉｄｅｃｙｌ  ａｍｉｎｅ）などが挙げられ、この中でもトリブチルアミンを使用することが望ましい。前記イミン系化合物の具体的な例としては、エチレンイミン及びＮ−スルホニルイミンなどが挙げられる。
【００１９】
また、前記グリコール系有機溶媒の具体的な例としては、モノエチレングリコール（ｍｏｎｏｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｇｌｙｃｏｌ）、ジエチレングリコール（ｄｉｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｇｌｙｃｏｌ）、トリエチレングリコール（ｔｒｉｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｇｌｙｃｏｌ）及びこれらの混合物などが挙げられ、単独又は混合して使用でき、ジエチレングリコールを使用することが望ましい。
【００２０】
前記窒素原子を含めた有機溶媒の含有量は、スラリー組成物の全体に対し０．１乃至１０重量％、望ましくは０．１乃至５重量％、さらに望ましくは０．１乃至２重量％であり、前記グリコール系有機溶媒の含有量は、スラリー組成物の全体に対し０．１乃至５０重量％、望ましくは０．１乃至３０重量％、さらに望ましくは０．１乃至１０重量％である。
【００２１】
前記窒素原子を含む有機溶媒とグリコール系有機溶媒とは適切な比率で混合されるべきものであり、前記窒素原子を含む有機溶媒とグリコール系有機溶媒との混合比率（重量比）は、１：１乃至１：５００、望ましくは１：１乃至１：３００、さらに望ましくは１：１乃至１：１００などを挙げることができる。前記窒素原子を含む有機溶媒及びグリコール系有機溶媒の使用量が少なすぎると、高温からの貯蔵安定性が落ちる虞があり、多すぎると、ＣＭＰ特性が退色される虞がある。つまり、前記窒素原子を含む有機溶媒とグリコール系有機溶媒との混合比率を１：１乃至１：５００の重量比の範囲にする場合には、安定性が改善されてスクラッチの個数を減少させることができるが、前記範囲を外れる場合には、ＣＭＰ特性が過渡に低下され、これによってスクラッチ個数の減少効果（改善効果）が低下する虞がある。
【００２２】
本発明による金属膜研磨スラリー組成物を構成する残りの成分は水であり、脱イオン水及び蒸留水などを使用でき、前記水の含有量を％で表した場合、前記水の含有量は、例えば、３６乃至９７％とすることができる。また、本発明による金属膜研磨スラリー組成物は、発明の目的及び効果を達成する限度内で、他の通常の添加剤をさらに含むことができる。本発明によるスラリー組成物は、公知である任意の方法で製造することができ、例えば、研磨剤、触媒、酸化剤、有機溶媒などの各成分を脱イオン水、蒸留水などの水性媒質（以下、必要によって、単純に“水”と言う）に必要な濃度で添加できる。本発明による金属膜研磨スラリー組成物のｐＨは、１乃至７、望ましくは１乃至４であり、前記スラリー組成物のｐＨが高すぎると、酸化膜形成が不十分となり研磨速度が低下する虞がある。
【００２３】
必要によってさらに含むことができる前記ｐＨ調節剤は、前記金属膜研磨スラリー組成物のｐＨを調節して研磨剤（研磨粒子）の分散度を制御するものとして、前記金属膜研磨スラリー組成物のｐＨを１乃至７、望ましくは１乃至４に調節する。通常の金属膜研磨スラリー組成物に使用されるｐＨ調節剤（酸、塩基）を制限なく使用できて、例えば、硫酸、塩酸、燐酸、硝酸、酒石酸、クエン酸、蓚酸、安息香酸などの酸、そして、アンモニア、水酸化カリウム、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド（Ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ  ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ：  ＴＭＡＨ）、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド（Ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ  ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ：  ＴＥＡＨ）、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド（Ｔｅｔｒａｂｕｔｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ  ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ：  ＴＢＡＨ）などの塩基及びこれらの混合物などを単独又は混合して使用できる。
【００２４】
前記金属膜研磨スラリー組成物のｐＨが前記範囲を外れると、研磨粒子の分散度が落ちて、研磨工程時、研磨が十分に起らない虞がある。また、前記ｐＨ調節剤の含有量は、金属膜研磨スラリー組成物のｐＨによって変更することができるが、例えば、スラリー組成物の全体に対し、０．０５乃至１０重量％、望ましくは０．１乃至５重量％、さらに望ましくは０．３乃至２重量％である。前記ｐＨ調節剤の含有量が前記範囲を外れると、前記金属膜研磨スラリー組成物のｐＨ調節が難しくなり、前記ｐＨ調節剤が不純物として作用する虞がある。
【００２５】
実施例
【００２６】
以下、具体的な実施例を通じて本発明をより詳細に説明する。下記実施例は本発明を例示するためのもので、本発明が下記実施例によって限定されるのではない。
【００２７】
［実施例１〜１０、比較例１〜２］スラリー組成物の製造
【００２８】
下記表１に示した含有量の各成分を常温で混合し、機械的攪拌機（Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｓｔｉｒｒｅｒ）で攪拌して、スラリー組成物（実施例１乃至１０、比較例１及び２）を製造した。
【００２９】
【表１】
0006542766.tif 000002
【００３０】
タングステン膜の研磨速度、シリコーン酸化膜に形成されたスクラッチ個数、及び研磨パッドの温度
【００３１】
アプライドマテリアルズ社（Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ社）のＭｉｒｒａ３４００研磨装備（Ｐｏｌｉｓｈｅｒ）にＩＣ−１０１０研磨パッド（Ｒｏｈｍ  ＆  Ｈａａｓ社製品）を載置し、８インチタングステン膜（Ｗ）［ブランケットウエハー（ｂｌａｎｋｅｔ  ｗａｆｅｒ）］を装着した。次に、前記実施例１乃至１０及び比較例１及び２で製造されたスラリー組成物を前記ウエハーに注入供給しながら、前記タングステン膜（Ｗ）を６０秒間研磨した。この時の研磨条件を下記表２に示した。下記表２におけるＩＣ圧力、ＲＲ圧力、ＥＣ圧力、ＵＣ圧力は、それぞれ、Ｉｎｔｅｒ  Ｃｈａｍｂｅｒ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ、Ｒｅｔａｉｎｅｒ  Ｒｉｎｇ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ、Ｅｘｔｅｒｎａｌ  Ｃｈａｍｂｅｒ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ、Ｕｐｐｅｒ  Ｃｈａｍｂｅｒ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅを意味し、ウエハーが装着されるＨｅａｄ内での領域別の圧力条件を表したものである。
【００３２】
【表２】
0006542766.tif 000003
【００３３】
タングステン（Ｗ）膜の研磨速度（Ｒｅｍｏｖａｌ  Ｒａｔｅ、単位：Ａｎｇｓｔｒｏｍ（Å）／ｍｉｎ、以下Ｒ／Ｒ）を抵抗測定機（ＣＭＴ−２０００、４−ｐｏｉｎｔ  ｐｒｏｂｅ、Ｃｈａｎｇｍｉｎ  Ｔｅｃｈ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ．製品）で測定した結果、８インチＰＥ−ＴＥＯＳ（Ｐｌａｓｍａ  Ｅｎｈａｎｃｅｄ−Ｔｅｔｒａ  Ｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｏｒｔｈｏ  Ｓｉｌｉｃａｔｅ、シリコーン酸化膜）ブランケットウエハーを研磨した後、シリコーン酸化膜（ＰＥ−ＴＥＯＳ）に形成されたスクラッチの個数をＫＬＡスクラッチ測定装備（ＴＥＮＣＯＲ社製品）で測定した結果、グラインダー（Ｇ＆Ｐ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製品Ｐｏｌｉ  ５００  Ｐｏｌｉｓｈｅｒ）を利用して測定した摩擦力、研磨パッドの温度を赤外線温度計（ｓｅｏｈｏ社製品）で測定した結果を下記表３に示した。
【００３４】
【表３】
0006542766.tif 000004
【００３５】
前記表３に示したように、窒素原子を含む有機溶媒（アミン系有機溶媒）とグリコール系有機溶媒との混合比率によりスクラッチの個数が３０乃至９０％減少し、概して、摩擦力が減少すると同時に研磨パッドの温度もまた下がることを知ることができる。言い替えれば、比較例と本発明による実施例とを比較対照した場合、二種類の有機溶媒の混合比率によってスクラッチの個数、摩擦力及び研磨パッドの温度が異なり、本発明による金属膜研磨スラリー組成物を利用した実施例では、スクラッチの個数が減少するだけではなく、研磨パッドの温度もまた下がることを知ることができる。
【００３６】
二種類の有機溶媒の混合比率による、高温でのスラリー組成物の保管安定性
【００３７】
窒素原子を含む有機溶媒とグリコール系有機溶媒とがそれぞれ異なる混合比率を有する実施例１乃至１０及び比較例１のスラリー組成物を、６０℃の高温で保管した。時間経過によるスラリー組成物（実施例１乃至１０及び比較例１）の粒度変化を下記表４に示す。
【００３８】
【表４】
0006542766.tif 000005
【００３９】
前記表４に示したように、窒素原子を含む有機溶媒及びグリコール系有機溶媒が添加されると、ゼータ電位（ｚｅｔａ  ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）が大きくなり、粒度が増加されずに、安定化することを知ることができる（つまり、ゼータ電位の増加による研磨粒子の安定性向上）。また、前記窒素原子を含む有機溶媒とグリコール系有機溶媒とが最適の比率で混合された実施例１乃至１０のスラリー組成物は、高温で高い保管安定性を示すことを知ることができる。
【００４０】
［実施例１１〜１４］スラリー組成物の製造
【００４１】
更に、下記表５に示した含有量の各成分を常温で混合し、機械的攪拌機で攪拌して、スラリー組成物（実施例１１乃至１４）を製造した。
【００４２】
【表５】
0006542766.tif 000006
【００４３】
タングステン膜の研磨速度、シリコーン酸化膜に形成されたスクラッチ個数、及び研磨パッドの温度
タングステン（Ｗ）膜の研磨速度（Ｒｅｍｏｖａｌ  Ｒａｔｅ、単位：Ａｎｇｓｔｒｏｍ（Å）／ｍｉｎ、以下Ｒ／Ｒ）を抵抗測定機（ＣＭＴ−２０００、４−ｐｏｉｎｔ  ｐｒｏｂｅ、 Ｃｈａｎｇｍｉｎ  Ｔｅｃｈ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ．製品）で測定した結果、８インチＰＥ−ＴＥＯＳ（Ｐｌａｓｍａ  Ｅｎｈａｎｃｅｄ−Ｔｅｔｒａ  Ｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｏｒｔｈｏ  Ｓｉｌｉｃａｔｅ、シリコーン酸化膜）ブランケットウエハーを研磨した後、シリコーン酸化膜（ＰＥ−ＴＥＯＳ）に形成されたスクラッチの個数をＫＬＡスクラッチ測定装備（ＴＥＮＣＯＲ社製品）で測定した結果、グラインダー（Ｇ＆Ｐ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製品Ｐｏｌｉ  ５００  Ｐｏｌｉｓｈｅｒ）を利用して測定した摩擦力、研磨パッドの温度を赤外線温度計（ｓｅｏｈｏ社製品）で測定した結果を下記表６に示した。
【００４４】
【表６】
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【００４５】
前記表６に示したように、窒素原子を含む有機溶媒及びグリコール系有機溶媒中のある一つを２種以上混合しても、スクラッチの個数が減少し、代替的に摩擦力が減少すると同時に研磨パッドの温度もまた下がることを知ることができる。言い替えれば、比較例と本発明による実施例を比較対照した場合、二種類の有機溶媒の混合比率によってスクラッチの個数、摩擦力及び研磨パッドの温度が異なり、本発明による金属膜研磨スラリー組成物を利用した実施例では、スクラッチの個数が減少するだけではなく、研磨パッドの温度もまた下がることを知ることができる。
【００４６】
二種類の有機溶媒の混合比率による、高温でのスラリー組成物保管安定性
【００４７】
窒素原子を含む有機溶媒とグリコール系有機溶媒とがそれぞれ異なる混合比率を有する実施例１１乃至１４のスラリー組成物を、６０℃の高温で保管した。時間経過によるスラリー組成物（実施例１１乃至１４）の粒度変化を下記表７に示す。
【００４８】
【表７】
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【００４９】
前記表７に示したように、窒素原子を含む有機溶媒及びグリコール系有機溶媒が添加されると、ゼータ電位（ｚｅｔａ  ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）が大きくなり、粒度が増加されずに、安定化することを知ることができる（つまり、ゼータ電位の増加による研磨粒子の安定性向上）。また、前記窒素原子を含む有機溶媒とグリコール系有機溶媒とが最適の比率で混合された実施例１１乃至１４のスラリー組成物は、高温で高い保管安定性を示すことを知ることができる。