(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨機を提供する工程、
タングステンを含む基材を提供する工程、
ケミカルメカニカルポリッシング組成物を提供する工程、
ケミカルメカニカルポリッシングパッドを提供する工程、
前記ケミカルメカニカルポリッシングパッド及び前記基材を前記研磨機に設置する工程、
前記ケミカルメカニカルポリッシングパッドと前記基材との間に動的接触を生じさせる工程、及び
前記ケミカルメカニカルポリッシングパッドと前記基材との間の界面の近くに前記ケミカルメカニカルポリッシング組成物を計量分配する工程、
を含み、前記ケミカルメカニカルポリッシング組成物が、前記基材のタングステンと接触し、いくらかのタングステンが基材から除去される、基材をケミカルメカニカルポリッシングする方法であって、
前記ケミカルメカニカルポリッシング組成物が、
（ｉ）金属酸化物砥粒；
（ｉｉ）ＫＩＯ３及びＫＩＯ４からなる群から選択される酸化剤；
（ｉｉｉ）式Ｉ：
【化２】
0006595227.tif 000023
（式中、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は、それぞれ独立して、Ｃ1〜4アルキル基から選択される）のタングステン除去速度増進物質；
（ｉｖ）任意選択のｐＨ調整剤；及び
（ｖ）水、を含み、
前記ケミカルメカニカルポリッシング組成物が１〜５のｐＨを有し、
前記ケミカルメカニカルポリッシング組成物が≧２，０００Å／minのタングステン除去速度ＷRRを示し、
式Ｉの前記タングステン除去速度増進物質が、以下の式
【数１８】
0006595227.tif 000024
（式中、ＷRRは、前記ケミカルメカニカルポリッシング組成物のÅ／min単位のタングステン除去速度であり、ＷRR0は、式Ｉの前記タングステン除去速度増進物質が前記ケミカルメカニカルポリッシング組成物中に存在しないことを除き同一条件下で得られるÅ／min単位のタングステン除去速度である）が満たされる増進されたタングステン除去速度を、前記ケミカルメカニカルポリッシング組成物に付与し、
前記ケミカルメカニカルポリッシング組成物が、以下の式
【数１９】
0006595227.tif 000025
にしたがって≧１０％のタングステン除去速度増進率ΔＷRRを示す、基材をケミカルメカニカルポリッシングする方法。
【請求項２】
提供される前記ケミカルメカニカルポリッシング組成物に関して以下の式：
【数２１】
0006595227.tif 000026
が満たされる、請求項１記載の方法。
【請求項３】
提供される前記ケミカルメカニカルポリッシング組成物が≧２，５００Å／minのタングステン除去速度ＷRRを示す、請求項１記載の方法。
【請求項４】
提供される前記ケミカルメカニカルポリッシング組成物に関して以下の式：
【数２２】
0006595227.tif 000027
が満たされる、請求項３記載の方法。
【請求項５】
提供される前記基材が酸化ケイ素をさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項６】
提供される前記ケミカルメカニカルポリッシング組成物が≧５：１のタングステン：酸化ケイ素除去速度選択比を示す、請求項５記載の方法。
【請求項７】
提供される前記ケミカルメカニカルポリッシング組成物に関して以下の式：
【数２３】
0006595227.tif 000028
が満たされる、請求項２記載の方法。
【請求項８】
提供される前記ケミカルメカニカルポリッシング組成物に関して以下の式：
【数２４】
0006595227.tif 000029
が満たされる、請求項２記載の方法。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はケミカルメカニカルポリッシングの分野に関する。特に、本発明は、金属酸化物砥粒、酸化剤、式Ｉのタングステン除去速度増進物質、及び水を含み、増進されたタングステン除去速度及びタングステン除去速度増進率を示すケミカルメカニカルポリッシング組成物に関する。本発明はまた、タングステン基材を研磨する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造においては、集積回路製作において層間金属配線を接続するコンタクトバイア及びホールの形成のためにタングステンが広く使用されている。一般に、バイアホールは、レベル間誘電体（ＩＬＤ）を通して配線又は半導体基材までエッチングされる。そして、ＩＬＤの上又はエッチングされたバイアホールの中に、たとえば窒化チタン又はチタンの薄い接着層を形成することができる。そして、タングステン膜を接着層の上及びバイアの中にブランケット付着させる。そして、過剰なタングステンをケミカルメカニカルポリッシングによって除去すると、タングステンバイアが形成する。
【０００３】
タングステン研磨に使用されるケミカルメカニカルポリッシング組成物は、加工の成否を決定する重要な可変要素である。砥粒及び他の添加物の選択に依存して、ケミカルメカニカルポリッシング組成物は、タングステンバイアに隣接するレベル間誘電体の表面不完全部、欠陥、腐食及びエロージョンを最小限にしながらも、存在する様々な層の効果的な研磨を所望の研磨速度で提供するように調整することができる。さらには、ケミカルメカニカルポリッシング組成物は、研磨される基材の表面に存在する他の材料、たとえば酸化ケイ素、チタン、窒化チタン、窒化ケイ素などに対する制御された研磨選択比を提供するために使用することもできる。
【０００４】
一般に、タングステン研磨は、砥粒及び試薬を含むケミカルメカニカルポリッシング組成物を使用して達成される。タングステン研磨のための従来の研磨組成物は、苛酷な酸化性環境においてアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）又はシリカ（ＳｉＯ2）微粒子を砥粒材料として使用する。酸化剤の選択は、研磨組成物の全体組成及び基材中のタングステン配合の特定の要件に依存する。使用される研磨組成物は、組成物によって示されるタングステン除去速度を増進しようとして、ますます、タングステンをエッチングするように設計されている成分を配合されている。しかし、多くの場合、得られる組成物は、タングステンを、機械的摩耗によって表面から比較的容易に除去される軟らかい酸化膜に転換するのではなく、表面から化学エッチングするやり方でエッチングする。この増進された化学作用により、そのような組成物は、タングステンプラグのリセス化を生じさせる傾向にある。バイア中のタングステンの面が周囲の層間誘電材料の面よりも低いリセス化したタングステンバイアは、装置の他の区域への電気接触障害を生じさせるおそれがある。そのうえ、タングステンバイアの中央のリセス化は、後続の装置レベルにおいて装置の非平坦性の増大を招くおそれがある。バイアの中央からのタングステンのエッチングはまた、望ましくない「キーホール化」を生じさせることもある。
【０００５】
タングステンバイア形成を改善するための一つの主張されている解決手段がGrumbineらによって米国特許第６，１３６，７１１号に開示されている。Grumbineらは、タングステンをエッチングすることができる化合物、及び少なくとも一つのタングステンエッチングのインヒビターを含み、タングステンエッチングのインヒビターが、アルキルアンモニウムイオンを形成する３個以上の炭素原子を有する化合物、３個以上の炭素原子を有するアミノアルキル、硫黄含有アミノ酸以外のアミノ酸及びそれらの混合物から選択される窒素含有官能基を含む化合物である、ケミカルメカニカルポリッシング組成物を開示している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
それにもかかわらず、増進されたタングステン研磨速度及び選択比を示す新たなケミカルメカニカルポリッシング組成物の必要性が絶えずある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、タングステンを含む基材を研磨するためのケミカルメカニカルポリッシング組成物であって、金属酸化物砥粒、酸化剤、式Ｉ（式中、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は、それぞれ独立して、Ｃ1〜4アルキル基から選択される）のタングステン除去速度増進物質、及び水を含み、ケミカルメカニカルポリッシング組成物が１〜５のｐＨを有し、ケミカルメカニカルポリッシング組成物が≧２，０００Å／minのタングステン除去速度ＷRRを示し、式Ｉのタングステン除去速度増進物質が、以下の式
【数１】
0006595227.tif 000002
（式中、ＷRRは、ケミカルメカニカルポリッシング組成物のÅ／min単位のタングステン除去速度であり、ＷRR0は、式Ｉのタングステン除去速度増進物質がケミカルメカニカルポリッシング組成物中に存在しないことを除き同一条件下で得られるÅ／min単位のタングステン除去速度である）
が満たされる増進されたタングステン除去速度をケミカルメカニカルポリッシング組成物に付与し、ケミカルメカニカルポリッシング組成物が、以下の式
【数２】
0006595227.tif 000003
にしたがって≧１０％のタングステン除去速度増進率ΔＷRRを示す、ケミカルメカニカルポリッシング組成物を提供する。
【０００８】
本発明は、タングステン及び酸化ケイ素（たとえばＴＥＯＳ）を含む基材を研磨するためのケミカルメカニカルポリッシング組成物であって、シリカ砥粒０．１〜５重量％、ＫＩＯ3酸化剤０．１〜０．５重量％、式Ｉ（式中、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は、それぞれ独立して、Ｃ1〜4アルキル基から選択される）のタングステン除去速度増進物質０．０１〜＜１重量％、及び任意選択でｐＨ調整剤からなり、ケミカルメカニカルポリッシング組成物が１〜５のｐＨを有し、ケミカルメカニカルポリッシング組成物が≧２，０００Å／minのタングステン除去速度ＷRRを示し、式Ｉのタングステン除去速度増進物質が、以下の式
【数３】
0006595227.tif 000004
（式中、ＷRRは、ケミカルメカニカルポリッシング組成物のÅ／min単位のタングステン除去速度であり、ＷRR0は、式Ｉのタングステン除去速度増進物質がケミカルメカニカルポリッシング組成物中に存在しないことを除き同一条件下で得られるÅ／min単位のタングステン除去速度である）
が満たされる増進されたタングステン除去速度をケミカルメカニカルポリッシング組成物に付与し、ケミカルメカニカルポリッシング組成物が、以下の式
【数４】
0006595227.tif 000005
にしたがって≧１０％のタングステン除去速度増進率ΔＷRRを示す、ケミカルメカニカルポリッシング組成物を提供する。
【０００９】
本発明は、研磨機を提供する工程、タングステンを含む基材を提供する工程、本発明のケミカルメカニカルポリッシング組成物を提供する工程、ケミカルメカニカルポリッシングパッドを提供する工程、ケミカルメカニカルポリッシングパッド及び基材を研磨機に設置する工程、ケミカルメカニカルポリッシングパッドと基材との間に動的接触を生じさせる工程、ケミカルメカニカルポリッシングパッドと基材との間の界面の近くにケミカルメカニカルポリッシング組成物を計量分配する工程を含み、ケミカルメカニカルポリッシング組成物が基材のタングステンと接触し、いくらかのタングステンが基材から除去される、基材をケミカルメカニカルポリッシングする方法を提供する。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
詳細な説明
本発明のケミカルメカニカルポリッシング組成物は、タングステンを含む基材を研磨するように設計されている。本発明のケミカルメカニカルポリッシング組成物は特に、基材からのタングステンの大量除去のために設計されている。特定の集積スキームにおいては、コンタクトホールを埋めるためにタングステンが基材の表面上に適用される。そのようなスキームにおいて、タングステンは酸化物層上に適用されることができる。これらのスキームにおいては、過剰なタングステンが基材の表面から研磨除去されると、コンタクトホール中にプラグが残る。
【００１１】
明細書及び特許請求の範囲において、式Ｉのタングステン除去速度増進物質をケミカルメカニカルポリッシング組成物に添加した結果として得られるタングステンの除去速度（Å／min単位で計測される除去速度）を指すために使用される語「増進されたタングステン除去速度」は、以下の式
【数５】
0006595227.tif 000006
（式中、ＷRRは、例に記載される研磨条件下で計測される、式Ｉのタングステン除去速度増進物質を含有する本発明のケミカルメカニカルポリッシング組成物のÅ／min単位のタングステン除去速度であり、ＷRR0は、式Ｉのタングステン除去速度増進物質がケミカルメカニカルポリッシング組成物中に存在しないことを除き同一条件下で得られるÅ／min単位のタングステン除去速度である）
が満たされることを意味する。
【００１２】
明細書及び特許請求の範囲において使用される語「タングステン除去速度増進率」又は「ΔＷRR」は、以下の式
【数６】
0006595227.tif 000007
（式中、ΔＷRRは、式Ｉのタングステン除去速度増進物質を含有する本発明のケミカルメカニカルポリッシング組成物によって示されるタングステン除去速度増進率であり、ＷRRは、例に記載される研磨条件下で計測される、式Ｉのタングステン除去速度増進物質を含有する本発明のケミカルメカニカルポリッシング組成物のÅ／min単位のタングステン除去速度であり、ＷRR0は、式Ｉのタングステン除去速度増進物質がケミカルメカニカルポリッシング組成物中に存在しないことを除き同一条件下で得られるÅ／min単位のタングステン除去速度である）
にしたがって求められる、タングステン除去速度における相対的増進を意味する。
【００１３】
本発明のケミカルメカニカルポリッシング組成物は、金属酸化物砥粒、酸化剤、式Ｉ
【化１】
0006595227.tif 000008
（式中、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は、それぞれ独立して、Ｃ1〜4アルキル基から選択される）
のタングステン除去速度増進物質、及び水を含み、式Ｉのタングステン除去速度増進物質は、増進されたタングステン除去速度をケミカルメカニカルポリッシング組成物に付与し、ケミカルメカニカルポリッシング組成物はタングステン除去速度増進を示す。
【００１４】
好ましくは、タングステンを含む基材を研磨するための本発明のケミカルメカニカルポリッシング組成物は、金属酸化物砥粒０．０１〜４０重量％（好ましくは０．１〜１０重量％、より好ましくは０．１〜５重量％、もっとも好ましくは１〜４重量％）を含む。
【００１５】
好ましくは、金属酸化物砥粒はシリカ砥粒である。より好ましくは、金属酸化物砥粒はシリカ砥粒であり、シリカ砥粒は、コロイダルシリカ砥粒及び煙霧質シリカ砥粒の少なくとも一つから選択される。もっとも好ましくは、金属酸化物砥粒は、正荷電コロイダルシリカ砥粒（たとえば、Fuso Chemical Co., Ltd.から市販されているFuso PL-3コロイダルシリカ砥粒）及び煙霧質シリカ砥粒（たとえば、Evonik Industriesから市販されている親水性煙霧質シリカ分散系AERODISP（登録商標）W7512S）の少なくとも一つのから選択されるシリカ砥粒である。
【００１６】
好ましくは、金属酸化物砥粒は１〜３００nm（より好ましくは１０〜３００nm、もっとも好ましくは１０〜２００nm）の粒度を有する。より好ましくは、金属酸化物砥粒は、１０〜２００nm（もっとも好ましくは２５〜５０nm）の平均粒度を有する正荷電コロイダルシリカ砥粒及び１０〜３００nm（もっとも好ましくは１００〜２００nm）の平均粒度を有する煙霧質シリカ砥粒の少なくとも一つから選択されるシリカ砥粒である。
【００１７】
好ましくは、本発明のケミカルメカニカルポリッシング組成物は酸化剤０．００１〜１０重量％（より好ましくは０．０１〜１重量％、もっとも好ましくは０．１〜０．５重量％）を含む。
【００１８】
好ましくは、酸化剤は、過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）、一過硫酸塩、ヨウ素酸塩、過フタル酸マグネシウム、過酢酸及び他の過酸、過硫酸塩、臭素酸塩、過ヨウ素酸塩、硝酸塩、鉄塩、セリウム塩、Ｍｎ（III）、Ｍｎ（IV）及びＭｎ（VI）塩、銀塩、銅塩、クロム塩、コバルト塩、ハロゲン、次亜塩素酸塩及びそれらの混合物から選択される。より好ましくは、酸化剤はＫＩＯ3及びＫＩＯ4から選択される。もっとも好ましくは、酸化剤はＫＩＯ3である。
【００１９】
好ましくは、本発明のケミカルメカニカルポリッシング組成物は、式Ｉ（式中、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は、それぞれ独立して、Ｃ1〜4アルキル基から選択され、好ましくは、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は、それぞれ独立して、Ｃ1〜2アルキル基から選択され、もっとも好ましくは、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は、それぞれ独立して、メチル基である）のタングステン除去速度増進物質０．００１〜１０重量％（より好ましくは０．０１〜＜１重量％、もっとも好ましくは０．１〜０．８重量％）を含有する。もっとも好ましくは、式Ｉの物質は水酸化ベンジルトリメチルアンモニウムである。
【００２０】
好ましくは、本発明のケミカルメカニカルポリッシング組成物に含まれる水は、偶発的な不純物を制限するために、脱イオン水及び蒸留水の少なくとも一つである。
【００２１】
好ましくは、本発明のケミカルメカニカルポリッシング組成物は、１〜５のｐＨで研磨するように設計されている。より好ましくは、本発明のケミカルメカニカルポリッシング組成物は、２〜４（さらに好ましくは２〜３、もっとも好ましくは２〜２．５）のｐＨで研磨するように設計されている。本発明のケミカルメカニカルポリッシング組成物は、任意選択で、無機及び有機ｐＨ調整剤を含むことができる。好ましくは、任意選択のｐＨ調整剤は無機酸及び無機塩基から選択される。もっとも好ましくは、任意選択のｐＨ調整剤は、硝酸、硫酸、塩酸、リン酸、硫酸カリウム及び水酸化カリウムから選択される。
【００２２】
好ましくは、タングステンを含む基材を研磨するための本発明のケミカルメカニカルポリッシング組成物は、静的エッチング又は他の除去機構による非鉄配線除去速度を制御するためのインヒビター＜０．００１重量％を含有する。より好ましくは、タングステンを含む基材を研磨するための本発明のケミカルメカニカルポリッシング組成物は、静的エッチング又は他の除去機構による非鉄配線除去速度を制御するためのインヒビター＜０．０００１重量％を含有する。もっとも好ましくは、タングステンを含む基材を研磨するための本発明のケミカルメカニカルポリッシング組成物は、静的エッチング又は他の除去機構による非鉄配線除去速度を制御するためのインヒビターを検出限界未満で含有する。静的エッチングによる非鉄配線除去速度を制御するためのインヒビターは、銅及び銀配線に用いられるアゾールインヒビターを含む。一般的なアゾールインヒビターは、ベンゾトリアゾール（ＢＴＡ）、メルカプトベンゾチアゾール（ＭＢＴ）、トリトリアゾール及びイミダゾールを含む。
【００２３】
好ましくは、本発明のケミカルメカニカルポリッシング組成物は、２００mm研磨機上、ポリマー中空コア微粒子を含むポリウレタン研磨層を含むケミカルメカニカルポリッシングパッド及びポリウレタン含浸不織布サブパッドを使用して、毎分１１３回転のプラテン速度、毎分１１１回転のキャリヤ速度、１５０ml／minのケミカルメカニカルポリッシング組成物流量及び２９kPaの公称ダウンフォースで計測して≧２，０００Å／min（好ましくは≧２，５００Å／min、より好ましくは≧２，６００Å／min、もっとも好ましくは≧２，７００Å／min）のタングステン除去速度ＷRRを示し、式Ｉのタングステン除去速度増進物質は、以下の式
【数７】
0006595227.tif 000009
（式中、ＷRRは、本発明のケミカルメカニカルポリッシング組成物のÅ／min単位のタングステン除去速度であり、ＷRR0は、式Ｉのタングステン除去速度増進物質がケミカルメカニカルポリッシング組成物中に存在しないことを除き同一条件下で得られるÅ／min単位のタングステン除去速度である）
が満たされる増進されたタングステン除去速度をケミカルメカニカルポリッシング組成物に付与し、本発明のケミカルメカニカルポリッシング組成物は、以下の式
【数８】
0006595227.tif 000010
にしたがって≧１０％（好ましくは≧１５％、より好ましくは≧２０％、もっとも好ましくは≧２５％）のタングステン除去速度増進率ΔＷRRを示す。
【００２４】
もっとも好ましくは、本発明のケミカルメカニカルポリッシング組成物は、以下の式
【数９】
0006595227.tif 000011
の少なくとも一つが満たされるタングステン除去速度増進率ΔＷRRを示す。
【００２５】
好ましくは、タングステン（好ましくはタングステン及び酸化ケイ素）を含む基材を研磨するための本発明のケミカルメカニカルポリッシング組成物は、シリカ砥粒０．１〜５重量％、ＫＩＯ3酸化剤０．１〜０．５重量％、式Ｉ（式中、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は、それぞれ独立して、Ｃ1〜4アルキル基から選択され、好ましくは、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は、それぞれ独立して、Ｃ1〜2アルキル基から選択され、もっとも好ましくは、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は、それぞれ独立して、メチル基である）のタングステン除去速度増進物質０．０１〜＜１重量％（好ましくは０．０１〜０．８重量％）、水、及び任意選択でｐＨ調整剤からなり、ケミカルメカニカルポリッシング組成物は１〜５（好ましくは２〜４、より好ましくは２〜３、もっとも好ましくは２〜２．５）のｐＨを有し、ケミカルメカニカルポリッシング組成物は、２００mm研磨機上、ポリマー中空コア微粒子を含むポリウレタン研磨層を含むケミカルメカニカルポリッシングパッド及びポリウレタン含浸不織サブパッドを使用して、毎分１１３回転のプラテン速度、毎分１１１回転のキャリヤ速度、１５０ml／minのケミカルメカニカルポリッシング組成物流量及び２９kPaの公称ダウンフォースで計測して≧２，０００Å／min（好ましくは≧２，５００Å／min、より好ましくは≧２，６００Å／min、もっとも好ましくは≧２，８００Å／min）のタングステン除去速度ＷRRを示し、式Ｉのタングステン除去速度増進物質は、以下の式
【数１０】
0006595227.tif 000012
（式中、ＷRRは、本発明のケミカルメカニカルポリッシング組成物のÅ／min単位のタングステン除去速度であり、ＷRR0は、式Ｉのタングステン除去速度増進物質がケミカルメカニカルポリッシング組成物中に存在しないことを除き同一条件下で計測されるÅ／min単位のタングステン除去速度である）
が満たされる増進されたタングステン除去速度をケミカルメカニカルポリッシング組成物に付与し、本発明のケミカルメカニカルポリッシング組成物は、以下の式
【数１１】
0006595227.tif 000013
にしたがって≧１０％（好ましくは≧１５％、より好ましくは≧２０％、もっとも好ましくは≧２５％）のタングステン除去速度増進率ΔＷRRを示す。
【００２６】
本発明のケミカルメカニカルポリッシング法は、好ましくは、研磨機を提供する工程、タングステンを含む基材を提供する工程、本発明のケミカルメカニカルポリッシング組成物を提供する工程、ケミカルメカニカルポリッシングパッドを提供する工程、ケミカルメカニカルポリッシングパッド及び基材を研磨機に設置する工程、ケミカルメカニカルポリッシングパッドと基材との間に動的接触を生じさせる工程、ケミカルメカニカルポリッシングパッドと基材との間の界面の近くにケミカルメカニカルポリッシング組成物を計量分配する工程を含み、ケミカルメカニカルポリッシング組成物が基材のタングステンと接触し、いくらかのタングステンが基材から除去される。
【００２７】
本発明のケミカルメカニカルポリッシング法において提供される基材はタングステンを含む。好ましくは、提供される基材は、コンタクトホールを埋めるために基材の表面上に適用されたタングステンを含み、本発明の方法は、基材上のコンタクトホール中にタングステンプラグを残す、基材からのタングステンの大量除去のために使用される。より好ましくは、提供される基材は、コンタクトホールを埋めるために基材表面の酸化物上に適用されたタングステンを含む。酸化物は、好ましくは、酸化ケイ素（たとえばホウリンケイ酸塩ガラス（ＢＰＳＧ）、プラズマエッチングオルトケイ酸テトラエチル（ＰＥＴＥＯＳ）、熱酸化物、ドープなしのケイ酸塩ガラス、高密度プラズマ（ＨＤＰ）酸化物）である。
【００２８】
本発明のケミカルメカニカルポリッシング法において提供されるケミカルメカニカルポリッシングパッドは、当技術分野において公知の適当なポリッシングパッドであることができる。提供されるケミカルメカニカルポリッシングパッドは、好ましくは、織布及び不織布ポリッシングパッドから選択される。好ましくは、提供されるケミカルメカニカルポリッシングパッドはポリウレタン研磨層を含む。提供されるケミカルメカニカルポリッシングパッドは、様々な密度、硬さ、厚さ、圧縮性及び弾性率の適当なポリマーでできていることができる。好ましくは、提供されるケミカルメカニカルポリッシングパッドは、溝付き研磨面及び孔あき研磨面の少なくとも一つを有する。
【００２９】
好ましくは、本発明のケミカルメカニカルポリッシング法においては、ケミカルメカニカルポリッシング組成物を、ケミカルメカニカルポリッシングパッドの研磨面上、ケミカルメカニカルポリッシングパッドと基材との間の界面又はその近くに計量分配する。
【００３０】
好ましくは、本発明のケミカルメカニカルポリッシング法においては、ケミカルメカニカルポリッシングパッドと基材との間の界面で、０．６９〜３４．５kPaのダウンフォースで動的接触を生じさせる。
【００３１】
好ましくは、本発明のケミカルメカニカルポリッシング法において、提供されるケミカルメカニカルポリッシング組成物は≧２，０００Å／minのタングステン除去速度ＷRRを示す。より好ましくは、本発明のケミカルメカニカルポリッシング法において、提供されるケミカルメカニカルポリッシング組成物は、２００mm研磨機上、ポリマー中空コア微粒子を含むポリウレタン研磨層を含むケミカルメカニカルポリッシングパッド及びポリウレタン含浸不織布サブパッドを使用して、毎分１１３回転のプラテン速度、毎分１１１回転のキャリヤ速度、１５０ml／minのケミカルメカニカルポリッシング組成物流量及び２９kPaの公称ダウンフォースで計測して≧２，０００Å／min（好ましくは≧２，５００Å／min、より好ましくは≧２，６００Å／min、もっとも好ましくは≧２，７００Å／min）のタングステン除去速度ＷRRを示し、タングステン除去速度は、以下の式
【数１２】
0006595227.tif 000014
（式中、ＷRRは、本発明のケミカルメカニカルポリッシング組成物のÅ／min単位のタングステン除去速度であり、ＷRR0は、式Ｉのタングステン除去速度増進物質がケミカルメカニカルポリッシング組成物中に存在しないことを除き同一条件下で計測されるÅ／min単位のタングステン除去速度である）
が満たされる増進されたタングステン除去速度である。
【００３２】
好ましくは、本発明のケミカルメカニカルポリッシング法において、提供されるケミカルメカニカルポリッシング組成物は、≧２，０００Å／minのタングステン除去速度ＷRR及び≧１０％のタングステン除去速度増進率ΔＷRRを示す（好ましくは、提供されるケミカルメカニカルポリッシング組成物に関して以下の式
【数１３】
0006595227.tif 000015
の少なくとも一つが満たされる。より好ましくは、本発明のケミカルメカニカルポリッシング法において、提供されるケミカルメカニカルポリッシング組成物は、２００mm研磨機上、ポリマー中空コア微粒子を含むポリウレタン研磨層を含むケミカルメカニカルポリッシングパッド及びポリウレタン含浸不織布サブパッドを使用して、毎分１１３回転のプラテン速度、毎分１１１回転のキャリヤ速度、１５０ml／minのケミカルメカニカルポリッシング組成物流量及び２９kPaの公称ダウンフォースで計測して≧２，０００Å／min（好ましくは≧２，５００Å／min、より好ましくは≧２，６００Å／min、もっとも好ましくは≧２，７００Å／min）のタングステン除去速度ＷRRを示し、タングステン除去速度は、以下の式
【数１４】
0006595227.tif 000016
（式中、ＷRRは、本発明のケミカルメカニカルポリッシング組成物のÅ／min単位のタングステン除去速度であり、ＷRR0は、式Ｉのタングステン除去速度増進物質がケミカルメカニカルポリッシング組成物中に存在しないことを除き同一条件下で計測されるÅ／min単位のタングステン除去速度である）
が満たされる増進されたタングステン除去速度であり、ケミカルメカニカルポリッシング組成物は≧１０％のタングステン除去速度増進率ΔＷRRを示す（もっとも好ましくは、提供されるケミカルメカニカルポリッシング組成物に関して以下の式
【数１５】
0006595227.tif 000017
の少なくとも一つが満たされる。
【００３３】
好ましくは、本発明のケミカルメカニカルポリッシング法において、提供される基材は酸化ケイ素をさらに含む。好ましくは、提供される基材が酸化ケイ素をさらに含む本発明のケミカルメカニカルポリッシング法において、提供されるケミカルメカニカルポリッシング組成物は、≧５：１（好ましくは≧６：１、より好ましくは≧５０：１、もっとも好ましくは≧７５：１）のタングステン：酸化ケイ素除去速度選択比を示す。より好ましくは、提供される基材が酸化ケイ素をさらに含む本発明のケミカルメカニカルポリッシング法において、提供されるケミカルメカニカルポリッシング組成物は、２００mm研磨機上、ポリマー中空コア微粒子を含むポリウレタン研磨層を含むケミカルメカニカルポリッシングパッド及びポリウレタン含浸不織布サブパッドを使用して、毎分１１３回転のプラテン速度、毎分１１１回転のキャリヤ速度、１５０ml／minのケミカルメカニカルポリッシング組成物流量及び２９kPaの公称ダウンフォースで計測して≧２，０００Å／min（好ましくは≧２，５００Å／min、より好ましくは≧２，６００Å／min、もっとも好ましくは≧２，７００Å／min）のタングステン除去速度ＷRRを示し、タングステン除去速度は、以下の式
【数１６】
0006595227.tif 000018
（式中、ＷRRは、本発明のケミカルメカニカルポリッシング組成物のÅ／min単位のタングステン除去速度であり、ＷRR0は、式Ｉのタングステン除去速度増進物質がケミカルメカニカルポリッシング組成物中に存在しないことを除き同一条件下で計測されるÅ／min単位のタングステン除去速度である）
が満たされる増進されたタングステン除去速度であり、ケミカルメカニカルポリッシング組成物は≧１０％のタングステン除去速度増進率ΔＷRRを示す（もっとも好ましくは、以下の式
【数１７】
0006595227.tif 000019
の少なくとも一つが満たされ、ケミカルメカニカルポリッシング組成物は、２００mm研磨機上、ポリマー中空コア微粒子を含むポリウレタン研磨層を含むケミカルメカニカルポリッシングパッド及びポリウレタン含浸不織布サブパッドを使用して、毎分１１３回転のプラテン速度、毎分１１１回転のキャリヤ速度、１５０ml／minのケミカルメカニカルポリッシング組成物流量及び２９kPaの公称ダウンフォースで計測して≧５：１（好ましくは≧６：１、より好ましくは≧５０：１、もっとも好ましくは≧７５：１）のタングステン：酸化ケイ素除去速度選択比を示す。
【００３４】
次に、以下の例において本発明のいくつかの実施態様を詳細に説明する。
【００３５】
比較例Ｃ１〜Ｃ７及び実施例１〜６
ケミカルメカニカルポリッシング組成物
表１に掲げる量（重量％）の成分を脱イオン水である残余とともに合わせ、必要に応じて組成物のｐＨを硝酸又は水酸化カリウムによって表１に掲げる最終ｐＨに調整することにより、比較例Ｃ１〜Ｃ７及び実施例１〜６のケミカルメカニカルポリッシング組成物を調製した。
【００３６】
【表１】
0006595227.tif 000020
【００３７】
比較例ＰＣ１〜ＰＣ７及び実施例Ｐ１〜Ｐ６
ケミカルメカニカルポリッシング除去速度実験
二酸化ケイ素除去速度（Å／min単位）及びタングステン除去速度（Å／min単位）を測定するために、比較例Ｃ１〜Ｃ７及び実施例１〜６にしたがって調製したケミカルメカニカルポリッシング組成物（ＣＭＰＣ）をそれぞれ比較例ＰＣ１〜ＰＣ７及び実施例Ｐ１〜Ｐ６において使用して除去速度研磨試験を実施した。SEMATECH SVTCから市販されている２００mmブランケット１ｋテトラエチルオルトケイ酸塩（ＴＥＯＳ）シートウェーハ及びSEMATECH SVTCから市販されているタングステン（Ｗ）ブランケットウェーハに対して研磨除去速度実験を実施した。研磨試験のすべてにApplied Materialsの２００mm  Mirra（登録商標）研磨機を使用した。研磨実験はすべて、表２に報告する研磨条件の下、IC1010（商標）ポリウレタンポリッシングパッド（Rohm and Haas Electronic Materials CMP Inc.から市販）を使用して実施した。AM02BSL8031C1-PMダイアモンドパッドコンディショナ（Saesol Diamond Ind. Co., Ltd.から市販）を使用してポリッシングパッドをコンディショニングした。ポリッシングパッドを、コンディショナにより、７．０lb（３．１８kg）のダウンフォースを使用して２０分間ならし運用した。研磨の前に、５．２lb（２．３６kg）のダウンフォースを使用してポリッシングパッドをエクスサイチューでさらにコンディショニングした。研磨の前後でKLA-Tencor FX200計測ツールを使用して膜厚さを計測することにより、表３に報告するＴＥＯＳ除去速度を測定した。表３に報告するＷ除去速度は、Jordan Valley JVX-5200T計測ツールを使用して測定したものである。
【００３８】
【表２】
0006595227.tif 000021
【００３９】
【表３】
0006595227.tif 000022