(57)【要約】  本請求主題は、無機粒子、アミノ基及び／又は少なくとも１つの酸性基（Ｙ）を含む少なくとも１種の有機化合物、過硫酸カリウム、コバルト及び／又はコバルト合金並びにＴｉＮ及び／又はＴａＮを含む、半導体産業の基板を研磨するための少なくとも１つの腐食防止剤及び水性媒体を含む化学機械研磨（ＣＭＰ）組成物に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
化学機械研磨組成物であって、
（Ａ）０．１０以上４．００質量％以下の無機粒子、
（Ｂ）アミノ基及び／又は少なくとも１種の酸性基（Ｙ）を含む、０．１０以上０．９０質量％以下の少なくとも１種の有機化合物、
（Ｃ）０．２０以上０．９０質量％以下の過硫酸カリウム、
（Ｄ）９５.００以上９９．５８質量％以下の水性媒体、
（Ｅ）０．０１以上０．５０質量％以下の少なくとも１種の腐食抑制剤、及び、
（Ｋ）０．０１以上１．５０質量％以下の少なくとも１種の添加剤、
とを含み、
前記組成物は、ｐＨが８．５以上１１．０以下であり、
質量％は前記組成物の総質量に基づいている、化学機械研磨組成物。
【請求項２】
前記組成物のｐＨが８．５以上１０．０以下であることを特徴とする、請求項１に記載の化学機械研磨組成物。
【請求項３】
前記過硫酸カリウムの量は、０．３以上０．７質量％以下であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の化学機械研磨組成物。
【請求項４】
前記無機粒子（Ａ）は、コロイド状無機粒子であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の化学機械研磨組成物。
【請求項５】
前記コロイド状無機粒子は、コロイド状シリカ粒子であることを特徴とする、請求項４に記載の化学機械研磨組成物。
【請求項６】
前記少なくとも１種の有機化合物（Ｂ）は、６００ｇ／モル未満の分子量を有する非高分子化合物であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の化学機械研磨組成物。
【請求項７】
前記有機化合物（Ｂ）中の酸性基（Ｙ）が、カルボン酸、スルホン酸及びホスホン酸からなる群から選択されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の化学機械研磨組成物。
【請求項８】
前記有機化合物（Ｂ）が、アミノ酸、置換エチレンジアミン及びポリカルボン酸からなる群から選択されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の化学機械研磨組成物。
【請求項９】
前記有機化合物（Ｂ）が、グリシン、グルタミン酸、アスパラギン酸、エチレンジアミン四酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、システイン酸、アミノトリス（メチレンホスホン酸）、ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）、エチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）、マロン酸、クエン酸及び酒石酸からなる群から選択されることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の化学機械研磨組成物。
【請求項１０】
前記水性媒体が脱イオン水であることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の化学機械研磨組成物。
【請求項１１】
前記腐食防止剤（Ｅ）が、イミダゾール、ベンズイミダゾール、ベンゾトリアゾール、４−（ジメチルアミノ）安息香酸、テレフタル酸、イソフタル酸、６，６’，６’’−（１、３、５−トリアジン−２、４、６−トリイルトリイミノ）トリヘキサン酸、フェニルテトラゾール、Ｎ−ラウロイルサルコシン、４−ドデシルベンゼンスルホン酸、リン酸Ｃ６〜Ｃ１０アルキルエステル、ポリアスパルテート並びにそれらの混合物及び塩からなる群から選択されることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の化学機械研磨組成物。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの添加剤（Ｋ）は、界面活性剤（Ｆ）、殺生物剤（Ｈ）、ｐＨ調整剤、緩衝物質、安定剤及び摩擦低減剤からなる群から選択されることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の化学機械研磨組成物。
【請求項１３】
（ｉ）コバルト及び／又は（ｉｉ）コバルト合金並びに（ｉｉｉ）ＴｉＮ及び／又はＴａＮを含む基板の化学機械研磨のための請求項１〜１２のいずれか１項に記載の化学機械研磨組成物の使用。
【請求項１４】
半導体産業において使用される基板の化学機械研磨を含む半導体デバイスの製造方法であって、前記基板は、
（ｉ）コバルト、及び／又は、
（ｉｉ）コバルト合金、及び、
（ｉｉｉ）ＴｉＮ及び／又はＴａＮ、
を、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の化学機械研磨組成物の存在下で含む、製造方法。
【請求項１５】
材料除去速度（ＭＲＲ）のＴｉＮ：ＴａＮ比が、０．５以上２．０以下の範囲にあることを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本請求主題は、無機粒子、アミノ基及び／又は少なくとも１つの酸性基（Ｙ）を含む少なくとも１つの有機化合物、過硫酸カリウム、少なくとも１つの腐食抑制剤、及びコバルト及び／又はコバルト合金、並びにＴｉＮ及び／又はＴａＮを含む半導体産業の基板を研磨するための水性媒体を含む化学機械研磨（ＣＭＰ）組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体産業において、化学機械研磨（ＣＭＰと略す）は、半導体ウェハ等の高度な光素子、微小電気機器及びマイクロエレクトロニクスの材料並びにデバイスを製造することに適用される周知技術である。
【０００３】
半導体産業で使用される材料及びデバイスの製造中に、ＣＭＰは、金属及び／又は酸化物表面を平坦化するために使用される。ＣＭＰは、化学的作用と機械的作用の相互作用を利用して、被研磨面（ｔｏ−ｂｅ−ｐｏｌｉｓｈｅｄ  ｓｕｒｆａｃｅ）の平坦性を達成する。化学的作用は、ＣＭＰ組成物又はＣＭＰスラリーとも呼ばれる化学組成物によって提供される。機械的作用は、通常、被研磨面に押し付けられ、可動プラテン（ｍｏｖｉｎｇ  ｐｌａｔｅｎ）上に取り付けられた研磨パッドによって実行される。プラテンの動きは、通常、直線、回転、又は軌道である。
【０００４】
典型的なＣＭＰ方法工程では、回転するウェハホルダが、被研磨ウェハを研磨パッドに接触させる。ＣＭＰ組成物は、通常、被研磨ウェハと研磨パッドとの間に適用される。
【０００５】
超大規模集積回路（ＵＬＳＩ）技術における継続的な特徴サイズの縮小により、銅配線構造はますます小型化している。ＲＣ遅延を低減するために、銅配線構造におけるバリア層又は接着層の厚さは薄くなっている。従来の銅バリア層／接着積層Ｔａ／ＴａＮは、Ｔａの抵抗率が比較的高く、銅をＴａに直接電気めっきすることはできないため、もはや適切ではない。Ｔａと比較すると、コバルトは抵抗率が低く、安価である。ＣｕとＣｏとの間の密着性は良好である。ＣｕはＣｏ上で容易に核生成でき、銅はコバルトに直接電気めっきすることができる。
【０００６】
集積回路において、Ｃｏは銅配線のための接着層又はバリア層として使用される一方、Ｃｏはメモリデバイスにおけるナノ結晶質Ｃｏとしても使用でき、ＭＯＳＦＥＴにおける金属ゲートとしても使用することができる。
【０００７】
多孔質Ｌｏｗ−ｋ誘電体材料は、現在の配線構造において既に使用されている。Ｌｏｗ−ｋ材料はプラズマ又は研磨スラリーにより容易に損傷を受ける可能性があることが報告されている。現在の化学機械研磨処理では、Ｌｏｗ−ｋ誘電体の損傷を低減するため、銅及びバリアに使用される現在のスラリーのほとんどは酸性である。しかし、銅及びコバルトは、例えば過酸化水素などの酸化剤を含有する酸性溶液に容易に溶解することが確認されている。このため、銅及びコバルトの研磨速度が速くなりすぎて、銅線のディッシングが発生する。さらに、銅配線構造の側壁上のコバルト接着層の溶解は、銅線の層間剥離を引き起こし、信頼性の問題を引き起こす可能性がある。
【０００８】
半導体チップ製造におけるコバルトの別の用途は、ＣＶＤ又はＰＶＤ法によるトレンチ又はビア（ｖｉａｓ）への堆積である。誘電体層はＣｏが誘電体層内で剥離したり拡散したりしないように、ライナーによって覆われている。ライナー及び／又はバリアとして、Ｔｉ／ＴｉＮ及び／又はＴａ／ＴａＮの層を使用することができる。Ｃｏで被覆されたウェハのＣＭＰのようなダマシンの場合は、Ｃｏ及びライナーを１工程で除去することが良い。したがって、Ｃｏ及びＴｉ／ＴｉＮ及び／又はＴａ／ＴａＮの高い除去速度が有利である。一方、誘電体層は損傷させてはならないので、この種の材料においては低い速度が必要とされる。
【０００９】
超大規模集積回路（ＵＬＳＩ）技術において使用される集積法に応じて異なる量及び層厚のＣｏ、Ｃｕ、Ｌｏｗ−ｋ誘電体材料、Ｔｉ／ＴｉＮ及び／又はＴａ／ＴａＮが共存することは、選択性、腐食、除去速度及び表面品質の点で、半導体デバイスの製造における化学機械研磨に使用される組成物に関する複数の課題を生じさせる。
【００１０】
無機粒子と、アミノ基及び少なくとも１つの酸性基（Ｙ）を含む少なくとも１つの有機化合物、酸化剤、金属とＴｉ／ＴｉＮ及び／又はＴａ／ＴａＮを含む半導体産業の基板を研磨するための水性媒体を含むＣＭＰ組成物は、既知であり、例えば、以下の参考文献に記載されている。
【００１１】
ＵＳ  ６，８４０，９７１  Ｂ２は、複数の金属層、又は金属及び誘電体を含む基板、例えばＣｕ／ＴｉＮ／Ｔｉ及びＣｕ／ＴａＮ／Ｔａ多層基板を研磨するために有用な、α−アミノ酸を含む化学機械研磨組成物及びスラリーを開示している。α−アミノ酸のほかに、スラリーは、研磨粒子、酸化剤、並びに、任意に、不動態皮膜形成剤、分散剤、界面活性剤、研磨停止化合物及び安定剤を含むさらなる成分を含む。特に、銅、チタン、窒化チタン、タンタル、窒化タンタル、タングステン、及び窒化タングステン層を含む基板を、制御可能な条件下で良好な速度で研磨するのに有用である。
【００１２】
コバルト及び／又はコバルト合金並びにＴｉＮ及び／又はＴａＮを含む基板の化学機械研磨のためのＣＭＰ組成物の使用は、ＰＣＴ／ＥＰ２０１６／０６８９６４に開示されている。使用されるＣＭＰ組成物は、６以上９以下のｐＨ値を有する。使用されるＣＭＰ組成物の典型的な成分は、コロイドシリカ粒子、アミノ基及び酸性基を含む有機化合物、酸化剤としての過酸化水素、及び水性媒体である。使用されるＣＭＰ組成物は、腐食防止剤及び非イオン性界面活性剤をさらに含む。
【００１３】
しかしながら、既存のＣＭＰ組成物は、Ｃｏ、Ｔｉ／ＴｉＮ及び／又はＴａ／ＴａＮの材料除去速度（ＭＲＲと略す）を制御することができない。さらに、これらのＣＭＰ組成物は、半導体及び他の関連産業における様々な用途に対応するために、ＴｉＮ：ＴａＮに対するＭＲＲのより狭い比率を提供することができない。さらに、従来のＣＭＰ組成物はまた、組成物の酸性ｐＨ値による基板の腐食及び材料の劣化をもたらす。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】ＵＳ  ６，８４０，９７１  Ｂ２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
したがって、本請求主題の目的は、基板の腐食及び材料の劣化を回避し、Ｃｏ、Ｔｉ／ＴｉＮ及び／又はＴａ／ＴａＮのＭＲＲを、０．５以上２．０以下の範囲のＭＲＲのＴｉＮ：ＴａＮ比でより良好な制御を提供する、ＣＭＰ組成物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
驚くべきことに、酸化剤として過硫酸カリウムを含み、ｐＨ値が８．５以上１１．０以下の範囲のＣＭＰ組成物は、基板の腐食及び材料の劣化を最小限にし、Ｃｏ、Ｔｉ／ＴｉＮ及び／又はＴａ／ＴａＮのＭＲＲをより良好に制御できることが判明した。ＭＲＲの制御されたＴｉＮ：ＴａＮ比が０．５以上２．０以下の範囲であると、ＣＭＰ組成物はディッシング又は突出を防止する。
【００１７】
したがって、一実施形態では、本請求主題は、以下を含む化学機械研磨組成物に関する。
【００１８】
（Ａ）０．１０以上４．００質量％以下の無機粒子、
（Ｂ）アミノ基及び／又は少なくとも１種の酸性基（Ｙ）を含む、０．１０以上０．９０質量％以下の少なくとも１種の有機化合物、
（Ｃ）０．２０以上０．９０質量％以下の過硫酸カリウム、
（Ｄ）９５.００以上９９．５８質量％以下の水性媒体、
（Ｅ）０．０１以上０．５０質量％以下の少なくとも１種の腐食抑制剤、及び、
（Ｋ）０．０１以上１．５０質量％以下の少なくとも１種の添加剤、であって、
組成物は、ｐＨが８．５以上１１．０以下であり、
質量％は組成物の総質量に基づいており、成分（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）及び（Ｋ）の質量％の合計は１００質量％である。
【００１９】
本請求主題の別の実施形態では、上記組成物は、組成物のｐＨが８．５以上１０．０以下であることを特徴とする。
【００２０】
本請求主題の別の実施形態では、上記組成物は、過硫酸カリウムの量が、０．３以上０．７質量％以下であることを特徴とする。
【００２１】
本請求主題の別の実施形態では、上記組成物は、無機粒子（Ａ）がコロイド状無機粒子であることを特徴とする。
【００２２】
本請求主題の別の実施形態では、上記組成物は、コロイド状無機粒子がコロイド状シリカ粒子であることを特徴とする。
【００２３】
本請求主題の別の実施形態では、上記組成物は、少なくとも１種の有機化合物（Ｂ）が、６００ｇ／モル未満の分子量を有する非高分子化合物であることを特徴とする。
【００２４】
本請求主題の別の実施形態では、上記組成物は、有機化合物（Ｂ）中の酸性基（Ｙ）が、カルボン酸、スルホン酸及びリン酸からなる群から選択されることを特徴とする。
【００２５】
本請求主題の別の実施形態では、上記組成物は、有機化合物（Ｂ）が、アミノ酸、置換エチレンジアミン及びポリカルボン酸からなる群から選択されることを特徴とする。
【００２６】
本請求主題の別の実施形態では、有機化合物（Ｂ）が、グリシン、グルタミン酸、アスパラギン酸、エチレンジアミン四酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、システイン酸、アミノトリス（メチレンホスホン酸）、ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）、エチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）、マロン酸、クエン酸及び酒石酸からなる群から選択されることを特徴とする。
【００２７】
本請求主題の別の実施形態では、上記組成物は、水性媒体が脱イオン水であることを特徴とする。
【００２８】
本請求主題の別の実施形態では、上記組成物は、腐食防止剤（Ｅ）が、イミダゾール、ベンズイミダゾール、ベンゾトリアゾール、４−（ジメチルアミノ）安息香酸、テレフタル酸、イソフタル酸、６、６’、６’’’−（１、３、５−トリアジン−２、４、６−トリイルトリイミノ）トリヘキサン酸、フェニルテトラゾール、Ｎ−ラウロイルサルコシン、４−ドデシルベンゼンスルホン酸、リン酸Ｃ６〜Ｃ１０アルキルエステル、ポリアスパルテート及びそれらの混合物及び塩からなる群から選択されることを特徴とする。
【００２９】
本請求主題の別の実施形態では、上記組成物は、少なくとも１つの添加剤は、界面活性剤（Ｆ）、殺生物剤（Ｈ）、ｐＨ調整剤、緩衝物質、安定剤及び摩擦低減剤からなる群から選択されることを特徴とする。
【００３０】
本請求主題のさらなる態様では、（ｉ）コバルト及び／又は（ｉｉ）コバルト合金並びに（ｉｉｉ）ＴｉＮ及び／又はＴａＮを含む基板の化学機械研磨のための上記組成物の使用である。
【００３１】
本請求主題の別の態様では、半導体産業において使用される基板の化学機械研磨を含む半導体デバイスの製造方法であって、基板は、
（ｉ）コバルト、及び／又は、
（ｉｉ）コバルト合金、及び、
（ｉｉｉ）ＴｉＮ及び／又はＴａＮ、
を、上記組成物の存在下で含む。
【００３２】
本請求主題の一実施形態では、上記方法は、材料除去速度のＴｉＮ：ＴａＮ比が、０．５以上２．０以下の範囲であることを特徴とする。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
詳細な説明
本主題の化学機械研磨組成物は、
（Ａ）０．１０以上４．００質量％以下の無機粒子、
（Ｂ）アミノ基及び／又は少なくとも１種の酸性基（Ｙ）を含む、０．１０以上０．９０質量％の少なくとも１種の有機化合物、
（Ｃ）０．２０以上０．９０質量％以下の過硫酸カリウム、
（Ｄ）９５.００以上９９．５８質量％以下の水性媒体、
（Ｅ）０．０１以上０．５０質量％以下の少なくとも１種の腐食抑制剤、
（Ｋ）０．０１以上１．５０質量％以下の少なくとも１種の添加剤、
を含み、
組成物は、ｐＨが８．５以上１１．０以下であり、
質量％は組成物の総質量に基づいており、成分（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）及び（Ｋ）の質量％の合計は１００質量％である。
【００３４】
一般的には、無機粒子（Ａ）の化学的性質は特に制限されていない。（Ａ）は、同様の化学的性質のもの、又は異なる化学的性質の粒子の混合物であってもよい。一般的には、同様の化学的性質の粒子（Ａ）は好ましい。
【００３５】
（Ａ）は、
−  無機粒子、例えば半金属、半金属酸化物又は炭化物を含む金属、金属酸化物又は炭化物、又は
−  無機粒子の混合物
であり得る。
【００３６】
一般的には、（Ａ）は、
−  １種のコロイド状無機粒子、
−  １種のヒュームド無機粒子、
−  異なる種のコロイド状の及び／又はヒュームド無機粒子の混合物、
であり得る。
【００３７】
一般に、コロイド状無機粒子は、湿式沈殿法によって製造される無機粒子である；ヒュームド無機粒子は、例えば、Ａｅｒｏｓｉｌ（登録商標）プロセスを用いて、酸素の存在下で、例えば金属塩化物前駆体を水素で高温火炎加水分解することによって製造される。
【００３８】
好ましくは、無機粒子（Ａ）は、コロイド状又はヒュームド無機粒子又はそれらの混合物である。それらの中には、金属又は半金属の酸化物及び炭化物が好ましい。より好ましくは、粒子（Ａ）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、又はそれらの混合物若しくは複合物である。最も好ましくは、粒子（Ａ）は、アルミナ、セリア、シリカ、チタニア、ジルコニア、又はそれらの混合物若しくは複合物である。特に、粒子（Ａ）はシリカ粒子である。一実施形態では、（Ａ）はコロイド状シリカ粒子である。
【００３９】
本明細書で使用される場合、「コロイド状シリカ」という用語は、Ｓｉ（ＯＨ）４の縮合重合により調製された二酸化ケイ素を指す。前駆体のＳｉ（ＯＨ）４は、例えば、高純度アルコキシシランの加水分解により、又はケイ酸塩水溶液の酸性化により得ることができる。このようなコロイド状シリカは、米国特許第５，２３０，８３３号に従って調製することができ、又は、例えばＦｕｓｏ（登録商標）  ＰＬ−１、ＰＬ−２及びＰＬ−３製品、Ｎａｌｃｏ（登録商標）  １０５０、２３２７及び２３２９製品、並びにＤｕＰｏｎｔ、Ｂａｙｅｒ、Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ、Ｎｉｓｓａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ、Ｎｙａｃｏｌ及びＣｌａｒｉａｎｔから販売されている他の類似製品などの、様々な市販の製品のいずれかとしてから入手可能である。
【００４０】
本主題によれば、ＣＭＰ組成物中の無機粒子（Ａ）の量は、ＣＭＰ組成物の総質量に基づいて、０．１０以上４．００質量％以下である。好ましくは、ＣＭＰ組成物中の（Ａ）の量は、０．１５以上４．００質量％以下である。より好ましくは、ＣＭＰ組成物中の（Ａ）の量は、０．２０以上４．００質量％以下であり、さらにより好ましくは、ＣＭＰ組成物中の（Ａ）の量は、０．２５以上４．００質量％以下、又は０．３０以上４．００質量％以下、又は、０．３５以上４．００質量％以下である。最も好ましくは、ＣＭＰ組成物中の（Ａ）の量は、０．４０以上４．００質量％以下、又は、０．４５以上４．００質量％以下である。（Ａ）の量は、いずれの場合も、ＣＭＰ組成物の総質量に基づく。一実施形態では、ＣＭＰ組成物中の（Ａ）の量は、ＣＭＰ組成物の総質量に基づいて、０．５０以上４．００質量％以下である。
【００４１】
一般に、粒子（Ａ）は、各種粒径分布においてＣＭＰ組成物中に含有されてもよい。粒子（Ａ）の粒径分布は、単峰性又は多峰性であり得る。多峰性粒径分布の場合、二峰性が好ましいことが多い。本主題のＣＭＰ方法中に、容易に再現可能な特性プロファイル及び容易に再現可能な条件を有するために、粒子（Ａ）に関して単峰性粒径分布が好ましい場合がある。多くの場合、粒子（Ａ）は単峰性粒径分布を有することが最も好ましい。粒子が有することができる粒度分布は限定されない。
【００４２】
粒子（Ａ）の平均粒径は、広い範囲で変動し得る。平均粒径とは、水性媒体（Ｅ）における粒子（Ａ）の粒径分布のｄ５０値であり、例えば動的光散乱法（ＤＬＳ）又は静的光散乱法（ＳＬＳ）を用いて測定することができる。これら及びその他の方法は当該技術分野において周知である。例えば、Ｋｕｎｔｚｓｃｈ，Ｔｉｍｏ；Ｗｉｔｎｉｋ，Ｕｌｒｉｋｅ；Ｈｏｌｌａｔｚ，Ｍｉｃｈａｅｌ  Ｓｔｉｎｔｚ；Ｒｉｐｐｅｒｇｅｒ，Ｓｉｅｇｆｒｉｅｄ；半導体産業で化学機械研磨（ＣＭＰ）に使用されるスラリーの特性評価；Ｃｈｅｍ．Ｅｎｇ．Ｔｅｃｈｎｏｌ；２６（２００３）、ｖｏｌｕｍｅ１２、１２３５ページを参照されたい。
【００４３】
ＤＬＳの場合、通常、Ｈｏｒｉｂａ  ＬＢ−５５０  Ｖ（ＤＬＳ、手動による動的光散乱測定）又はその他のそのような機器が使用される。この手法は、入射光に対して９０度又は１７３度の角度で検出されるレーザ光源（λ＝６５０ｎｍ）を散乱させる粒子の流体力学的径を測定する。散乱光の強度の変動は、粒子が入射ビーム中を通過する際の、ランダムなブラウン運動によるものであり、時間の関数として観測される。遅延時間の関数として機器により実行される自己相関関数は、減衰定数を抽出するために用いられ；より小さい粒子は、より速い速度で入射ビーム中を通過し、より速い減衰に対応する。
【００４４】
これらの減衰定数は、粒子の拡散係数Ｄｔに比例し、ストークス−アインシュタイン方程式に従って粒径を計算するために用いられる：
【数１】
2021504953.tif 000002
【００４５】
懸濁粒子は、（１）球状形態を有し、（２）水性媒体（Ｅ）全体に均一に分散している（即ち、凝集していない）と仮定される。η＝０．９６ｍＰａ・ｓ（Ｔ＝２２℃）である、水性分散剤（Ｅ）の粘度に有意な偏差はないため、この関係は、１質量％未満の固形分を含有する粒子分散剤にも当てはまると考えられる。ヒュームド無機粒子又はコロイド状無機粒子分散体（Ａ）の粒径分布は、通常、固体濃度０．１から１．０％のプラスチックキュベット中で測定され、必要に応じて、分散媒体または超純水で希釈される。
【００４６】
粒子（Ａ）の平均粒径は、Ｍａｌｖｅｒｎ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ｌｔｄ．の高性能パーティクルサイザー（ＨＰＰＳ）又はＨｏｒｉｂａ  ＬＢ５５０などの計測器を使用して、動的光散乱法により測定する場合、好ましくは、２０から２００ｎｍの範囲であり、より好ましくは、２５から１８０ｎｍの範囲であり、最も好ましくは、３０から１７０ｎｍの範囲であり、特に好ましくは、４０から１６０ｎｍの範囲であり、特に４５から１５０ｎｍの範囲である。
【００４７】
ＤＩＮ  ＩＳＯ  ９２７７：２０１０−０９に従って決定される粒子（Ａ）のＢＥＴ表面は、広い範囲で変動し得る。好ましくは、粒子（Ａ）のＢＥＴ表面は、１から５００ｍ２／ｇの範囲、より好ましくは５から２５０ｍ２／ｇの範囲、最も好ましくは１０から１００ｍ２／ｇの範囲、特に２０から９５ｍ２／ｇの範囲、例えば２５から９２ｍ２／ｇの範囲である。
【００４８】
粒子（Ａ）は、様々な形状を有することができる。それにより、粒子（Ａ）は、１種類又は本質的に１種類のみの形状を有していてもよい。しかし、粒子（Ａ）は、異なる形状を有することも可能である。例えば、２種類の異なる形状の粒子（Ａ）が存在していてもよい。例えば、（Ａ）の形状は、凝集物、立方体、面取りされた縁を有する立方体、八面体、二十面体、繭形、小塊、又は突起若しくは窪みを有する若しくは有さない球形であり得る。好ましくは、実質的に球形であり、それにより、典型的には突起又は窪みを有する。
【００４９】
無機粒子（Ａ）は繭形であることが好ましい場合がある。繭には突起又は窪みを有しても有さなくてもよい。繭形粒子は、短軸が１０から２００ｎｍ、長軸／短軸比１．４から２．２、より好ましくは１．６から２．０の粒子である。好ましくは０．７から０．９７、より好ましくは０．７７から０．９２の平均形状係数を有し、好ましくは０．４から０．９、より好ましくは０．５から０．７の平均球形度を有し、及び好ましくは４１から６６ｎｍ、より好ましくは４８から６０ｎｍの平均円相当径を有し、これは透過型電子顕微鏡及び走査型電子顕微鏡により測定し得る。
【００５０】
繭形粒子の形状係数、球形度及び円相当径の決定は、以下で説明する。
【００５１】
形状係数は、個々の粒子の形状及び窪みに関する情報を提供し、下記の式に従って計算することができる：
形状係数＝４π（面積／外周２）
【００５２】
窪みがない球状粒子の形状係数は１である。窪みの数が増加すると、形状係数の値は減少する。
【００５３】
球形度は、平均に関するモーメントを用いて個々の粒子の伸長度に関する情報を提供し、次の式に従って計算でき、ここではＭは、各粒子の重心である：
【数２】
2021504953.tif 000003
【００５４】
式中、
【数３】
2021504953.tif 000004
【００５５】
Ｎは、各粒子の画像を形成するピクセルの数である。
【００５６】
ｘ、ｙは、ピクセルの座標である。
【００５７】
ｘｍｅａｎは、前記粒子の画像を形成するＮピクセルのｘ座標の平均値である。
【００５８】
ｙｍｅａｎは、前記粒子の画像を形成するＮピクセルのｙ座標の平均値である。
【００５９】
球状粒子の球形度は１である。粒子が伸長すると、球形度の値は減少する。
【００６０】
個々の非円形粒子の円相当径（ＥＣＤと略す）は、それぞれの非円形粒子と同じ面積を有する円の直径に関する情報を提供する。
【００６１】
平均化された形状係数、平均化された球形度及び平均化されたＥＣＤは、分析された数の粒子に関連するそれぞれの特性の算術平均である。
【００６２】
粒子形状の特徴付けのために、２０質量％の固形分を有する水性の繭形シリカ粒子分散物をカーボンホイル上に分散させ、乾燥させる。乾燥した分散物を、エネルギーフィルター透過型電子顕微鏡（ＥＦ−ＴＥＭ）（１２０キロボルト）及び走査型電子顕微鏡二次電子顕微鏡（ＳＥＭ−ＳＥ）（５キロボルト）を用いて分析する。分析には、２ｋ、１６ビット、０．６８５１ｎｍ／画素の解像度を有するＥＦ−ＴＥＭ画像が用いられる。画像は、ノイズ抑制後に閾値を用いてバイナリコード化される。その後、粒子は手動で分離する。上に重なった粒子及び周辺粒子は区別され、分析に使用されないようにする。前に定義したＥＣＤ、形状係数及び球形度を計算し、統計的に分類する。
【００６３】
ＣＭＰ組成物は、アミノ基及び／又は少なくとも１つの酸性基（Ｙ）を含む少なくとも１つの有機化合物（Ｂ）も含む。
【００６４】
少なくとも１つの酸性基（Ｙ）は、それ自体（Ｙ）とその脱プロトン化された形態であると定義される。有機化合物（Ｂ）中に含まれる酸性基（Ｙ）は、好ましくは、２５℃、大気圧にて、脱イオン水中で測定される場合、
【数４】
2021504953.tif 000005
のｐＫａ値（酸解離定数の対数測定）が、７以下、より好ましくは６以下、最も好ましくは５．５以下、特に５以下であるような任意の酸性基である。
【００６５】
有機化合物（Ｂ）中に含まれる酸性基（Ｙ）は、好ましくは、カルボン酸（−ＣＯＯＨ）、炭酸（−Ｏ−ＣＯＯＨ）、スルホン酸（−ＳＯ３Ｈ）、硫酸（−Ｏ−ＳＯ３Ｈ）、ホスホン酸（−Ｐ（＝Ｏ）（ＯＨ）２）、リン酸（−Ｏ−Ｐ（＝Ｏ）（ＯＨ）２）部分、又はそれらの脱プロトン化形態である。より好ましくは、前記酸性基（Ｙ）は、カルボン酸（−ＣＯＯＨ）、スルホン酸（−ＳＯ３Ｈ）、硫酸（−Ｏ−ＳＯ３Ｈ）若しくはホスホン酸（−Ｐ（＝Ｏ）（ＯＨ）２）部分、又はそれらの脱プロトン化形態である。最も好ましくは、前記酸性基（Ｙ）は、カルボン酸（−ＣＯＯＨ）、スルホン酸（−ＳＯ３Ｈ）若しくはホスホン酸（−Ｐ（＝Ｏ）（ＯＨ）２）部分、又はその脱プロトン化形態である。
【００６６】
アミノ基及び／又は少なくとも１つの酸性基（Ｙ）を含む少なくとも１つの有機化合物（Ｂ）は、好ましくは、アミノ酸、置換エチレンジアミン及びポリカルボン酸である。「ポリカルボン酸」という用語は、ジカルボン酸、トリカルボン酸、テトラカルボン酸及びペンタカルボン酸からなる群から選択される。好ましくは、ポリカルボン酸は、ジカルボン酸、トリカルボン酸及びテトラカルボン酸からなる群から選択される。より好ましくは、ポリカルボン酸は、ジカルボン酸及びトリカルボン酸からなる群から選択される。一実施形態では、有機化合物（Ｂ）は、アミノ酸、置換エチレンジアミン、ジカルボン酸及びトリカルボン酸からなる群から選択される。
【００６７】
少なくとも１つの有機化合物（Ｂ）は、好ましくは分子量が６００ｇ／モル未満の分子量を有する非高分子化合物である。より好ましくは、分子量が４００ｇ／モル未満である。最も好ましくは、分子量が３００ｇ／モル未満である。
【００６８】
一般的には、アミノ基及び酸性基を有するあらゆる有機化合物は、アミノ酸と呼ばれる。本主題の目的のため、全ての個々の立体異性体及びそれらのラセミ混合物も、アミノ酸と見なされる。好ましくは、アミノ基と酸基の両方が１つの炭素と結合しているもの（アルファ−アミノカルボン酸と称する）は、ＣＭＰスラリーの化学添加剤として使用される。多くのアルファ−アミノカルボン酸が知られており、生物中のタンパク質の基本成分として使用されている２０種の「天然」アミノ酸が存在している。アミノ酸は、水性担体の存在下で、それらの側鎖に応じて、酸性、中性又は塩基性であり得る。アルファアミノ酸の側鎖がさらなるプロトン供与基（酸性基）、例えばカルボン酸基を含む場合、アミノ酸は酸性アミノ酸である。
【００６９】
本主題の文脈で置換されるのは、有機化合物（Ｂ）中に存在している場合に、エチレンジアミン又はジエチレントリアミン構造の窒素原子の少なくとも１つと共有結合している少なくとも１つの炭素原子含有基と理解されたい。炭素原子含有基は、窒素含有のエチレンジアミン又はジエチレントリアミン構造と、酸性基（Ｙ）との間の連結基として作用して、全体として化合物（Ｂ）を生じる。炭素原子含有基は、好ましくは、ＣＨ２、ＣＨ２ＣＨ２、ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２又はＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２基、より好ましくはＣＨ２、ＣＨ２ＣＨ２又はＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２基、最も好ましくはＣＨ２基である。
【００７０】
少なくとも１種の有機化合物（Ｂ）は、グリシン、グルタミン酸、アスパラギン酸、エチレンジアミン四酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、システイン酸、アミノトリス（メチレンホスホン酸）、ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）、エチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）、マロン酸、クエン酸、酒石酸からなる群から選択される。好ましくは、有機化合物（Ｂ）は、グリシン、エチレンジアミン四酢酸、アミノトリス（メチレンホスホン酸）、ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）、エチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）、マロン酸、クエン酸及び酒石酸からなる群から選択される。
【００７１】
より好ましくは、有機化合物（Ｂ）は、グリシン、エチレンジアミン四酢酸、アミノトリス（メチレンホスホン酸）、エチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）、マロン酸、クエン酸、酒石酸からなる群から選択される。
【００７２】
最も好ましくは、有機化合物（Ｂ）は、グリシン、エチレンジアミン四酢酸、エチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）、マロン酸、クエン酸及び酒石酸からなる群から選択される。一態様において、有機化合物（Ｂ）は、グリシン、エチレンジアミン四酢酸、マロン酸、クエン酸及び酒石酸からなる群から選択される。
【００７３】
本主題によれば、アミノ基及び／又は少なくとも１つの酸性基（Ｙ）を含む少なくとも１つの有機化合物（Ｂ）の量は、ＣＭＰ組成物の総質量に基づいて、０．１０以上０．９０質量％以下である。好ましくは、ＣＭＰ組成物中の（Ｂ）の量は、０．１０以上０．８８質量％以下である。より好ましくは、ＣＭＰ組成物中の（Ａ）の量は、０．１０以上０．８６質量％以下であり、さらに好ましくは、ＣＭＰ組成物中の（Ａ）の量は、０．１０以上０.８４質量％以下である。最も好ましくは、ＣＭＰ組成物中の（Ａ）の量は、０．１０以上０.８２質量％以下である。（Ｂ）の量は、各場合において、ＣＭＰ組成物の総質量に基づく。一実施形態では、ＣＭＰ組成物中の（Ｂ）の量は、ＣＭＰ組成物の総質量に基づいて、０．１０以上０．８１質量％以下である。
【００７４】
アミノ基及び／又は少なくとも１つの酸性基（Ｙ）を含む有機化合物（Ｂ）の研磨添加剤としての添加は、すべての金属、すなわち、コバルト及び／又はコバルト合金及びＴｉＮ及び／又はＴａＮの材料除去速度を増加させることができる。
【００７５】
本主題によるＣＭＰ組成物は、過硫酸カリウム（Ｃ）を酸化剤として含む。一般に、酸化剤は、被研磨基板又はその層の１つを酸化することができる化合物である。従来技術では、このような酸化物は過酸化物、過硫酸塩、過塩素酸塩、過臭素酸塩、過ヨウ素酸塩、過マンガン酸塩又はそれらの誘導体として存在する。しかしながら、酸化剤として過硫酸塩、より好ましくは過硫酸カリウム（Ｋ２Ｓ２Ｏ８）を用いた研究はあまり行われていない。このような選択を行うことによって得られる利点の一つは、ＴｉＮ及びＴａＮのＭＲＲを制御することである。選択的酸化剤、すなわち過硫酸カリウム（Ｃ）は、ＭＲＲのＴｉＮ：ＴａＮ比を０．５以上２．０以下の範囲で達成するのに役立つ。
【００７６】
従って、過硫酸カリウム（Ｃ）の量は、ＣＭＰ組成物の総質量に基づいて、０．２０以上０．９０質量％以下である。好ましくは、（Ｃ）の量は、０．２０以上０．８５質量％以下である。より好ましくは（Ｃ）の量は、０．２５以上０．８５質量％以下であり、さらに好ましくは（Ｃ）の量が０．３０以上０．７０質量％、又は０．３０以上０．６５質量％、又は０．３５以上０．６５質量％以下である。最も好ましいのは、（Ｃ）の量は、０．４０以上０．６５質量％以下、又は０．４５以上０．６５質量％以下、又は０．４５以上０．６０質量％以下である。（Ｃ）の量は、いずれの場合も、ＣＭＰ組成物の総質量に基づく。一実施形態では、ＣＭＰ組成物中の（Ｃ）の量は、ＣＭＰ組成物の総質量に基づいて、０．４５以上０．５５質量％以下である。
【００７７】
基板の研磨中に、研磨された表面の金属イオンが研磨溶液に入る。これらの金属イオンは、ＣＭＰ組成物と錯体を形成し、それによって、基板を効果的に研磨することができない。従って、金属錯体を形成する際に溶液中の金属イオンと反応することにより、古典的な錯化／キレート化剤として作用する代わりに基板と反応する、腐食防止剤をＣＭＰ組成物に添加する。本主題によるＣＭＰ組成物は、少なくとも１つの腐食防止剤（Ｅ）を含む。
【００７８】
好ましくは、少なくとも１つの腐食抑制剤（Ｅ）は、フタル酸、４−スルホフタル酸、４−ヒドロキシフタル酸、３−アミノフタル酸、４−アミノフタル酸、４−メチルフタル酸、４−メトキシフタル酸、３，３，４，４−ベンゾフェノンテトラカルボン酸、５−アミノイソフタル酸、イソフタル酸、１，３，５−ベンゼントリカルボン酸、５−ヒドロキシイソフタル酸、５−メチルイソフタル酸、１，２，３−ベンゼントリカルボン酸水和物、４−ヒドロキシイソフタル酸、５−メトキシイソフタル酸、４−メトキシイソフタル酸、（１，１，２，１）テルフェニル−３，５−ジカルボン酸、１，２，４，５−ベンゼンテトラカルボン酸、テレフタル酸、１，２，４−ベンゼントリカルボン酸、２−アミノテレフタル酸、９，１０−アントラセンジカルボン酸、ベンゼンペンタカルボン酸、メリト酸、２，５−ジヒドロキシテレフタル酸、２，５−ジアミノテレフタル酸、２，５−ジメチル−テレフタル酸ジメチルエステル、５，５−カルボニルビス−（トリメリト酸）、３，５−ジメチルピラゾール、ピラゾール、５−メチル−１Ｈ−ピラゾール−３−カルボン酸、１−メチルピラゾール、１，３，５−トリメチル−１Ｈ−ピラゾール−４−カルボン酸、３−メチル−１−フェニル−１Ｈ−ピラゾール、３，５−ジメチル−１−フェニルピラゾール、５−アミノ−３−メチル−１−フェニルピラゾール、１−フェニル−１Ｈ−ピラゾール−５−カルボン酸、５−フェニル−１Ｈ−ピラゾール−３−カルボン酸、３，５−ジフェニルピラゾール、５−アミノ−１−メチル−１Ｈ−ピラゾール、３−メチルピラゾール、３−アミノ−５−フェニルピラゾール、３−ピラゾールカルボン酸、３−アミノピラゾール、３−アミノ−５−エチル−１Ｈ−ピラゾール、１−メチル−１Ｈ−ピラゾール−３−アミン、３（５）−フェニル−１Ｈ−ピラゾール、４，６−ジヒドロキシピラゾロ［３，４−ｄ］ピリミジン、３，５−ピラゾールジカルボン酸一水和物、１，３−ジメチル−１Ｈ−ピラゾール−５−アミン、５−アミノ−１−エチルピラゾール、エチル３−メチル−１Ｈ−ピラゾール−５−カルボキシレート、１，３−ジフェニル−１Ｈ−ピラゾール−５−アミン、エチル１，５−ジメチル−１Ｈ−ピラゾール−３−カルボキシレート、１，３−ジメチル−１Ｈ−ピラゾール−５−カルボン酸、１，５−ジメチル−１Ｈ−ピラゾール−３−カルボン酸、ジメチルピラゾロ［１，５−ａ］ピリジン−２，３−ジカルボキシレート、１−メチル−１Ｈ−ピラゾール−４−カルボン酸、３−アミノ−５−ヒドロキシピラゾール、３−アミノ−４−カルベトキシピラゾール、４−メチルピラゾール、１−メチル−３−フェニル−１Ｈ−ピラゾール−５−アミン、１−メチル−５−フェニル−１Ｈ−ピラゾール−３−カルボン酸、１−メチル−３−フェニル−１Ｈ−ピラゾール−５−カルボン酸、メチル１Ｈ−ピラゾール−３−カルボキシレート、１−メチル−１Ｈ−ピラゾール−５−カルボン酸、エチル５−アミノ−１−フェニル−１Ｈ−ピラゾール−４−カルボキシレート、ピラゾロ［１，５−ａ］ピリジン−３−カルボン酸、４−（１Ｈ−ピラゾール−１−イル）アニリン、５−アミノ−１−メチル−１Ｈ−ピラゾール−４−カルボキサミド、１−メチル−１Ｈ−ピラゾール−３−カルボン酸、ピラゾロ［１，５−ａ］ピリミジン−３−カルボン酸、３−（４−メトキシ−フェニル）ピラゾール、１，３，５−トリメチル−１Ｈ−ピラゾール−４−アミン、３−（５−メチル−１Ｈ−ピラゾール−４−イル）プロピルアミン、エチル５−アミノ−１−メチルピラゾール−４−カルボキシレート、３−メチル−１Ｈ−ピラゾール−５−アミン、２−メチル−２Ｈ−インダゾール−３−カルボン酸、エチル３，５−ジメチル−１Ｈ−４−ピラゾールカルボキシレート、エチル４−ピラゾールカルボキシレート、ジエチルピラゾール−３，５−ジカルボキシレート、４−ピラゾールカルボン酸、６−アミノ−２−メチル−２Ｈ−インダゾール、１−エチル−３−メチル−１Ｈ−ピラゾール−５−カルボン酸、４−（３，５−ジメチル−１Ｈ−ピラゾール−１−イル）アニリン、４−［３，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）−１Ｈ−ピラゾール−１−イル］アニリン、２−（１Ｈ−ピラゾール−１−イル）安息香酸、（１，３−ジメチル−１Ｈ−ピラゾール−５−イル）メタノール、（３，５−ジメチル−１−フェニル−１Ｈ−ピラゾール−４−イル）メタノール、３，５−ジメチル−１−フェニル−１Ｈ−ピラゾール−４−カルボン酸、ピラゾロ［１，５−ａ］ピリジン−２−カルボン酸、５−アミノ−３−（４−メチルフェニル）ピラゾール、４−（３，５−ジメチル−１Ｈ−ピラゾール−１−イル）安息香酸、４−エチル水素１−メチル−１Ｈ−ピラゾール−４，５−ジカルボキシレート、３−アミノ−５−ｔｅｒｔ−ブチル−１Ｈ−ピラゾール、（１−メチル−１Ｈ−ピラゾール−５−イル）メタノール、（１−メチル−１Ｈ−ピラゾール−３−イル）メタノール、７−アミノ−２−メチルインダゾール、５−メチル−１−フェニル−１Ｈ−ピラゾール−４−カルボン酸、３−（２−フリル）−１Ｈ−ピラゾール−５−アミン、１−ベンジル−３−（ｔｅｒｔ−ブチル）−１Ｈ−ピラゾール−５−カルボン酸、エチル３−（２−フリル）−１−メチル−１Ｈ−ピラゾール−５−カルボキシレート、１−メチル−５−フェニル−１Ｈ−ピラゾール−４−カルボン酸、５−（２−フリル）−１−メチル−１Ｈ−ピラゾール−３−カルボン酸、３，５−ジメチル−１Ｈ−ピラゾール−４−カルボン酸、５−（２−フリル）−１Ｈ−ピラゾール−３−カルボン酸、１−フェニル−５−プロピル−１Ｈ−ピラゾール−４−カルボン酸、３−（ｔｅｒｔ−ブチル）−１−メチル−１Ｈ−ピラゾール−５−アミン、３−シクロプロピル−１−メチル−１Ｈ−ピラゾール−５−アミン、ヒスタミン、カフェイン、テオフィリン、キサンチン、Ｌ−ヒスチジン、グアニン、テオブロミン、ウロカニン酸、グアノシン、イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン、イミダゾール、ベンズイミダゾールＬ−カルノシン、５−アミノイミダゾール−４−カルボキサミド、７−（２，３−ジヒドロキシプロピル）テオフィリン、１，１’−カルボニルジイミダゾール、４，５−イミダゾールジカルボン酸、Ｎ−メチルイミダゾール、４−フェニル−１Ｈ−イミダゾール、２−フェニルイミダゾール、Ｎ−［２−（１Ｈ−イミダゾール−４−イル）エチル］アセトアミド、２−メチルイミダゾール、イミダゾ［１，２−ｂ］ピリダジン、４−メチルイミダゾール、２’−デオキシイノシン、２，４−ジメチルイミダゾール、２−エチルイミダゾール、１Ｈ−イミダゾール−４−カルボン酸、３−メチルキサンチン、１，２−ジメチルイミダゾール、１−アセチルイミダゾール、５−アミノイミダゾール−４−カルボキサミド−１−ベータ−Ｄ−リボフラノシド、ジメチル４，５−イミダゾールジカルボキシレート、１−ベンジルイミダゾール、１−ドデシルイミダゾール、Ｎ−（３−アミノプロピル）イミダゾール、イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン−３−カルボン酸、１−フェニルイミダゾール、４−（イミダゾール−１−イル）フェノール、１Ｈ−イミダゾール−２−カルボン酸、１−メチル−１Ｈ−ミダゾール−４−カルボン酸メチルエステル、メチル１−メチル−１Ｈ−イミダゾール−５−カルボキシレート、（１−メチル−１Ｈ−イミダゾール−４−イル）メタノール、メチル４−イミダゾールカルボキシレート、（１−メチル−１Ｈ−イミダゾール−２−イル）メタノール、４−（１Ｈ−イミダゾール−１−イル）安息香酸、Ｎアルファ−ＢＯＣ−Ｌ−ヒスチジン、１，１’−オキサリルジイミダゾール、３−（１Ｈ−イミダゾール−１−イル）プロパン酸、２−アミノ−７−エチル−１，７−ジヒドロ−６Ｈ−プリン−６−オン、１−メチル−１Ｈ−イミダゾール−２−カルボン酸、２−メチルイミダゾ［１，２−ａ］ピリジン−３−カルボン酸、２−（１Ｈ−イミダゾール−１−イル）ベンジルアミン、２−（１Ｈ−イミダゾール−１−イル）アニリン、２−（２−メチル−１Ｈ−イミダゾール−１−イル）アニリン、３−イソブチル−１−メチルキサンチン、１−アリルイミダゾール、２−イソプロピルイミダゾール、１−メチル−１Ｈ−イミダゾール−４−カルボン酸、１−メチル−１Ｈ−イミダゾール−５−カルボン酸、エチル４−メチル−５−イミダゾールカルボキシレート、４−（１Ｈ−イミダゾール−１−イルメチル）アニリン、アシクログアノシン、イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン−２−カルボン酸一水和物、（２−ブチル−１Ｈ−イミダゾール−４−イル）メタノール、（２−ブチル−１Ｈ−イミダゾール−４−イル）メタノール、４−（２−メチル−１Ｈ−イミダゾール−１−イル）アニリン、２−フェニル−１Ｈ−イミダゾール−４−カルボン酸１．５水和物、イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン−２−イルメタノール、［４−（１Ｈ−イミダゾール−１−イル）フェニル］メタノール、［４−（１Ｈ−イミダゾール−１−イルメチル）フェニル］メタノール、イミダゾ［１，２−ａ］ピリジン−６−カルボニトリル、３−（１Ｈ−イミダゾール−１−イル）安息香酸、Ｎ−アルファ−ＦＭＯＣ−Ｎ−トリチル−Ｌ−ヒスチジン、４−（１Ｈ−イミダゾール−１−イルメチル）ベンゾニトリル、３−（１Ｈ−イミダゾール−１−イルメチル）アニリン、１，２−ジメチル−１Ｈ−イミダゾール−５−カルボン酸、テトラゾール、５−フェニルテトラゾール、５−アミノテトラゾール、５−（アミノメチル）テトラゾール、１−プロピル５−アミノテトラゾール、１−ブチル５−アミノテトラゾール、３−（１Ｈ−テトラゾール−１−イル）プロパン酸、（５−アミノ−１Ｈ−テトラゾール−１−イル）酢酸、４−（１Ｈ−テトラゾール−１−イルメチル）安息香酸、エチル（５−アミノ−１Ｈ−テトラゾール−１−イル）アセテート、エチル１Ｈ−イミダゾール−５−アセテート、５−（４−メチルフェニル）−１Ｈ−テトラゾール、４−（１Ｈ−テトラゾール−５−イルメチル）フェノール、４−［（５−メチル−１Ｈ−テトラゾール−１−イル）メチル］安息香酸、４−（１Ｈ−テトラゾール−５−イルオキシ）アニリン、３−（１Ｈ−テトラゾール−５−イル）ベンジルアルコール、４−（１Ｈ−テトラゾール−５−イル）ピペリジン、２−（１Ｈ−テトラゾール−１−イル）アニリン、１−アリル−Ｎ−ベンジル−１Ｈ−テトラゾール−５−アミン、２−（１Ｈ−テトラゾール−５−イル）フェニルアミン、３−（１Ｈ−テトラアゾール−１−イル）フェノール、ペンチレンテトラゾール、（５−メチル−１Ｈ−テトラアゾール−１−イル）（フェニル）酢酸、２−アミノ−４−（１Ｈ−テトラアゾール−５−イル）安息香酸、３−メトキシ−５−（１Ｈ−テトラゾール−１−イル）アニリン、３−フェニル−２−テトラゾール−１−イル−プロピオン酸、４−（５−メチル−１Ｈ−テトラゾール−１−イル）アニリン、３−（５−メチル−１Ｈ−テトラゾール−１−イル）アニリン、３−（１Ｈ−テトラアゾール−１−イル）安息香酸、４−（５−メチル−１Ｈ−テトラゾール−１−イル）フェノール、２−ヒドロキシ−５−（１Ｈ−テトラゾール−１−イル）安息香酸、３−（５−メチル−１Ｈ−テトラアゾール−１−イル）フェノール、３−（５−ｐ−トリル−テトラゾール−１−イル）−プロピオン酸、５−（３−ピリジル）−１Ｈ−テトラゾール、５−（２−ピリジル）−１Ｈ−テトラゾール、［４−（５−メチル−１Ｈ−テトラアゾール−１−イル）フェニル］酢酸、３−（１Ｈ−テトラアゾール−１−イル）−１Ｈ−ピラゾール−４−カルボン酸、（５−アミノ−１Ｈ−テトラアゾール−１−イル）酢酸、（５−メチル−１Ｈ−テトラアゾール−１−イル）（フェニル）酢酸、［４−（５−メチル−１Ｈ−テトラアゾール−１−イル）フェニル］酢酸、１−アリル−Ｎ−ベンジル−１Ｈ−テトラゾール−５−アミン、１Ｈ−テトラゾール−５−酢酸、２−（１Ｈ−テトラゾール−１−イル）アニリン、２−（１Ｈ−テトラゾール−５−イル）−フェニルアミン、２−アミノ−４−（１Ｈ−テトラアゾール−５−イル）安息香酸、２−ヒドロキシ−５−（１Ｈ−テト
ラゾール−１−イル）安息香酸、３−（１Ｈ−テトラアゾール−１−イル）−１Ｈ−ピラゾール−４−カルボン酸、３−（１Ｈ−テトラアゾール−１−イル）安息香酸、３−（１Ｈ−テトラアゾール−１−イル）フェノール、３−（１Ｈ−テトラゾール−５−イル）ベンジルアルコール、３−（５−メチル−１Ｈ−テトラゾール−１−イル）フェノール、３−（５−ｐ−トリル−テトラゾール−１−イル）−プロピオン酸、３−フェニル−２−テトラゾール−１−イル−プロピオン酸、４−（１Ｈ−テトラゾール−１−イルメチル）安息香酸、４−（１Ｈ−テトラゾール−５−イル）ピペリジン、４−（１Ｈ−テトラゾール−５−イルメチル）フェノール、４−（５−メチル−１Ｈ−テトラゾール−１−イル）アニリン、４−（５−メチル−１Ｈ−テトラゾール−１−イル）フェノール、４−［（５−メチル−１Ｈ−テトラゾール−１−イル）メチル］安息香酸、エチル（５−アミノ−１Ｈ−テトラゾール−１−イル）アセテート、エチル１Ｈ−テトラゾール−５−アセテート、２−フェニル−３−［４−（１Ｈ−１，２，３，４−テトラアゾール−５−イル）ベンジル］−４Ｈ−クロメン−４−オン、２−フェニル−３−［４−（１Ｈ−１，２，３，４−テトラアゾール−５−イル）ベンジリデン］クロマン−４−オン、４−エチル−５−（１−フェニル−１Ｈ−１，２，３，４−テトラアゾール−５−イル）ピリミジン−２−アミン、６−フェニル−５，６−ジヒドロベンゾ［ｆ］［１，２，３，４］テトラアゾロ［１，５−ｄ］［１，４］オキサゼピン、４−エチル−５−［１−（４−メチルフェニル）−１Ｈ−１，２，３，４−テトラアゾール−５−イル］ピリミジン−２−アミン、５−［１−（４−メチルフェニル）−１Ｈ−１，２，３，４−テトラアゾール−５−イル］−４−プロピルピリミジン−２−アミン、４−メチル−３−［１−（４−メチルフェニル）−１Ｈ−１，２，３，４−テトラアゾール−５−イル］キノロン、４−メチル−３−（１−フェニル−１Ｈ−１，２，３，４−テトラアゾール−５−イル）キノロン、Ｎ１−ベンジル−２−（１−フェニル−１Ｈ−１，２，３，４−テトラアゾール−５−イル）エト−１−エン−１−アミン、Ｎ１，Ｎ１−ジエチル−２−［１−（４−メチルフェニル）−１Ｈ−１，２，３，４−テトラアゾール−５−イル］エト−１−エン−１−アミン、メチル２−｛［２−（１−フェニル−１Ｈ−１，２，３，４−テトラアゾール−５−イル）ビニル］アミノ｝ベンゾエート、２，４−ジフェニル−５−（１−フェニル−１Ｈ−１，２，３，４−テトラアゾール−５−イル）ピリミジン、５−［１−（４−メチルフェニル）−１Ｈ−１，２，３，４−テトラアゾール−５−イル］−２，４−ジフェニルピリミジン、１−［４−（ｔｅｒｔ−ブチル）フェニル］−５−フェニル−１Ｈ−１，２，３，４−テトラアゾール、Ｎ２−メチル−４−フェニル−５−（１−フェニル−１Ｈ−１，２，３，４−テトラアゾール−５−イル）ピリミジン−２−アミン、３，５−ジ（アセチルオキシ）−２−［（アセチルオキシ）メチル］−６−（１Ｈ−１，２，３，４−テトラアゾール−５−イル）テトラヒドロ−２Ｈ−ピラン−４−イルアセテート、３−｛５−［４−（ｔｅｒｔ−ブチル）フェニル］−１Ｈ−１，２，３，４−テトラアゾール−１−イル｝ピリジン、７−メチル−５−フェニル［１，２，３，４］テトラアゾロ［１，５−ａ］ピリミジン、５−メチル−Ｎ−（１Ｈ−１，２，３，４−テトラアゾール−５−イル）−２−ピラジンカルボキサミド、５−メチル−３−［１−（４−メチルフェニル）−１Ｈ−１，２，３，４−テトラアゾール−５−イル］−１Ｈ−インドール、３−［１−（４−メトキシフェニル）−１Ｈ−１，２，３，４−テトラアゾール−５−イル］−５−メチル−１Ｈ−インドール、２，３−ジ（アセチルオキシ）−１−［１，２−ジ（アセチルオキシ）エチル］−３−（１Ｈ−１，２，３，４−テトラアゾール−５−イル）プロピルアセテート、２，３−ジ（アセチルオキシ）−１−［１，２−ジ（アセチルオキシ）エチル］−３−（１Ｈ−１，２，３，４−テトラアゾール−５−イル）プロピルアセテート、３−［１−（４−メチルフェニル）−１Ｈ−１，２，３，４−テトラアゾール−５−イル］−１，４−ジヒドロキノリン−４−オン、３−（１−フェニル−１Ｈ−１，２，３，４−テトラアゾール−５−イル）−１，４−ジヒドロキノリン−４−オン、３−（ジメチルアミノ）−１−（４−メチルフェニル）−２−（１−フェニル−１Ｈ−１，２，３，４−テトラアゾール−５−イル）プロプ−２−エン−１−オン、３−（ジメチルアミノ）−１−（２−メチルフェニル）−２−（１−フェニル−１Ｈ−１，２，３，４−テトラアゾール−５−イル）プロプ−２−エン−１−オン、エチル２−（｛２−［１−（４−メチルフェニル）−１Ｈ−１，２，３，４−テトラアゾール−５−イル］ビニル｝アミノ）ベンゾエート、Ｎ−メチル−Ｎ−（２−｛メチル［２−（１−フェニル−１Ｈ−１，２，３，４−テトラアゾール−５−イル）ビニル］アミノ｝エチル）−Ｎ−［２−（１−フェニル−１Ｈ−１，２，３，４−テトラアゾール−５−イル）ビニル］アミン、４−メチル−スルホニル安息香酸、３−メチルアミノ安息香酸、４−（ジエチルアミノ）安息香酸、３−ジメチルアミノ安息香酸、２（ベンジルアミノ）安息香酸、４−メチルアミノ安息香酸、４−（ジメチルアミノ）安息香酸、Ｎ−オレオイルサルコシン、Ｎ−ラウロイルサルコシン、Ｎ−ココイルサルコシン、Ｎ−ココイルグルタメート、４−ドデシルベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸、テトラプロピレンベンゾスルホネート、リン酸ヘキシルエステル、リン酸アルキルエステル（Ｃ６〜Ｃ１０）、（［イミノビス（メチレン）］ビスホスホン酸，Ｎ−ココ−アルキル誘導体）、（［イミノビス（メチレン）］ビスホスホネート，Ｎ−ココ−アルキル誘導体）−Ｎ−酸化物、６，６’，６’’−（１，３，５−トリアジン−２，４，６−トリイルトリイミノ）トリヘキサン酸、２，４，６−トリメチルメラミン、ペンタメチルメラミン、｛［ビス（ジメチルアミノ）−１，３，５−トリアジン−２−イル）］（メチル）アミノ｝メタノール、（｛ビス［（ヒドロキシメチル）アミノ）］−１，３，５−トリアジン−２−イル｝アミノ）メタノール、２，４−ジアミノ−６−ジアリルアミノ−１，３，５−トリアジン、（｛ビス［ビス（ヒドロキシル−メチル）アミノ］−１，３，５−トリアジン−２−イル｝（ヒドロキシル−メチル）アミノ）メタノール、Ｎ２，Ｎ４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−１，３，５−トリアジン−２，４，６−トリアミン、Ｎ２，Ｎ４−ビス（プロパ−２−エン−１−イル）−１，３，５−トリアジン−２，４，６−トリアミン、ポリアスパラギン酸塩、並びに、それらの混合物及び塩である。
【００７９】
より好ましくは、少なくとも１種の腐食防止剤（Ｅ）は、イミダゾール、ベンズイミダゾール、４−（ジメチルアミノ）安息香酸、テレフタル酸、イソフタル酸、６，６’，６’’−（１，３，５−トリアジン−２，４，６−トリイルトリイミノ）トリヘキサン酸、フェニルテトラゾール、Ｎ−ラウロイルサルコシン、４−ドデシルベンゼンスルホン酸、及びリン酸Ｃ６〜Ｃ１０アルキルエステル、ポリアスパラギン酸塩、並びに、それらの混合物及び塩からなる群から選択される。
【００８０】
さらにより好ましくは、少なくとも１つの腐食抑制剤（Ｅ）は、ベンゾトリアゾール、４−（ジメチルアミノ）安息香酸、テレフタル酸、イソフタル酸、６、６’、６’’−（１、３、５−トリアジン−２、４、６−トリイルトリイミノ）トリヘキサン酸、フェニルテトラゾール、Ｎ−ラウロイルサルコシン、４−ドデシルベンゼンスルホン酸、リン酸Ｃ６〜Ｃ１０アルキルエステル、ポリアスパラギン酸塩、並びに、それらの混合物及び塩からなる群から選択される。
【００８１】
最も好ましくは、少なくとも１つの腐食抑制剤（Ｅ）は、ベンゾトリアゾール、イソフタル酸、６、６’、６’’−（１、３、５−トリアジン−２、４、６−トリイルトリイミノ）トリヘキサン酸、フェニル−テトラゾール、Ｎ−ラウロイルサルコシン、４−ドデシルベンゼンスルホン酸、リン酸Ｃ６〜Ｃ１０アルキルエステル、ポリアスパルテート及びそれらの混合物及び塩からなる群から選択される。一実施形態では、少なくとも１つの腐食抑制剤（Ｅ）は、ベンゾトリアゾール、Ｎ−ラウロイルサルコシン、４−ドデシルベンゼンスルホン酸、ポリアスパラギン酸塩、並びに、それらの混合物及び塩からなる群から選択される。
【００８２】
少なくとも１種の腐食防止剤（Ｅ）は、好ましくは８.５０未満、より好ましくは８．４５未満、最も好ましくは８．３５未満のｐＫａ値を有する。一実施形態では、少なくとも１つの腐食防止剤（Ｅ）は、８．３０未満のｐＫａ値を有する。
【００８３】
ＣＭＰ組成物中の少なくとも１つの腐食抑制剤（Ｅ）の量は、ＣＭＰ組成物の総質量に基づいて、０．０１以上０．５０質量％以下である。好ましくは、（Ｅ）の量は、０．０１以上０．４５質量％以下である。より好ましくは、（Ｅ）の量は、０．０２以上０．３５質量％以下、さらにより好ましくは、０．０２以上０．３０質量％以下である。さらに好ましくは（Ｅ）の量は、０．０２以上０．２５質量％以下、０．０３以上０．２０質量％以下、０．０３以上０．１５質量％以下である。
【００８４】
（Ｅ）の量は、各場合において、ＣＭＰ組成物の総質量に基づく。一実施形態では、ＣＭＰ組成物中の（Ｅ）の量は、ＣＭＰ組成物の総質量に基づいて、０．０３以上０．１質量％以下である。
【００８５】
ＣＭＰ組成物は、界面活性剤（Ｆ）、殺生物剤（Ｈ）、ｐＨ調整剤、緩衝物質、安定剤及び摩擦低減剤からなる群から選択される少なくとも１つの添加剤（Ｋ）をさらに含むことができる。このような添加剤は当業者に公知である。ＣＭＰ組成物中の少なくとも１つの添加剤（Ｋ）の量は、ＣＭＰ組成物の総質量に基づいて、０．０１以上１．５０質量％以下である。好ましくは、少なくとも１つの添加剤（Ｋ）の量は、０．０１以上１．３０質量％以下である。より好ましくは、（Ｋ）の量は、０．０１以上１．１０質量％以下であり、さらに好ましくは（Ｋ）の量は、０．０１以上１．００質量％以下、又は０．０１以上０．９０質量％以下、又は０．０１以上０．７０質量％以下である。最も好ましくは（Ｋ）の量は、０．０１以上０．５０質量％以下、又は０．０１以上０．３０質量％以下、又は０．０１以上０．２０質量％以下である。（Ｋ）の量は、各場合において、ＣＭＰ組成物の総質量に基づく。
【００８６】
界面活性剤（Ｆ）は、ＣＭＰ組成物において少なくとも１つの添加剤（Ｋ）として選択される場合、液体の表面張力、２つの液体間の界面張力、又は液体と固体との間の界面張力を低下させる界面活性化合物である。界面活性剤（Ｆ）は、任意の非イオン性界面活性剤（Ｆ）であってもよい。このような非イオン性界面活性剤（Ｆ）は、好ましくは水溶性及び／又は水分散性であり、より好ましくは水溶性である。「水溶性」という用語は、本主題の組成物の関連する成分又は成分が、分子レベルの水相に溶解され得ることを意味する。しかし、「水分散性」という用語は、本主題の組成物の関連する成分又は成分が、水相中に分散され、安定した乳濁液又は懸濁液を形成し得ることを意味する。
【００８７】
非イオン性界面活性剤（Ｆ）は、好ましくは、両親媒性の非イオン性界面活性剤、すなわち、少なくとも１つの疎水性基（ｂ１）及び少なくとも１つの親水性基（ｂ２）を含む界面活性剤である。これは、非イオン性界面活性剤（Ｆ）が、以下に記載するように、少なくとも１つの親水性基（ｂ２）により互いに分離されている、１つより多くの疎水性基（ｂ１）、例えば２つ又は３つ以上の基（ｂ１）を含むことを意味する。また、これは、非イオン性界面活性剤（Ｆ）が、以下に記載するように、疎水性基（ｂ１）により互いに分離されている、１つより多くの親水性基（ｂ２）、例えば２つ又は３つ以上の基（ｂ２）を含み得る。
【００８８】
したがって、非イオン性界面活性剤（Ｆ）は、異なるブロック状の一般構造を有することができる。そのような一般的なブロック状構造の例は、以下のようなものであるが、これらに限定されものではない:
−  ｂ１−ｂ２、
−  ｂ１−ｂ２−ｂ１、
−  ｂ２−ｂ１−ｂ２、
−  ｂ２−ｂ１−ｂ２−ｂ１、
−  ｂ１−ｂ２−ｂ１−ｂ２−ｂ１、及び
−  ｂ２−ｂ１−ｂ２−ｂ１−ｂ２。
【００８９】
非イオン性界面活性剤（Ｆ）は、より好ましくは、ポリオキシアルキレン基を含む両親媒性の非イオン性界面活性剤である。
【００９０】
疎水性基（ｂ１）は、好ましくはアルキル基、より好ましくは、４から４０個の炭素原子、さらにより好ましくは５から２０個の炭素原子、又は７から１８個の炭素原子、又は１０から１６個の炭素原子を有するアルキル基である。最も好ましくは、疎水性基（ｂ１）は、１１から１４個の炭素原子を有するアルキル基である。
【００９１】
親水性基（ｂ２）は、好ましくはポリオキシアルキレン基である。前記ポリオキシアルキレン基は、オリゴマー又はポリマーであり得る。より好ましくは、親水性基（ｂ２）は：
−  （ｂ２１）オキシアルキレンモノマー単位、及び
−  （ｂ２２）オキシエチレンモノマー単位以外のオキシアルキレンモノマー単位
を含むポリオキシアルキレン基からなる群から選択される親水性基であり、
前記モノマー単位（ｂ２１）がモノマー単位（ｂ２２）と同一ではなく、（ｂ２）の前記ポリオキシアルキレン基は、ランダム、交互、勾配及び／又はブロック状分布でモノマー単位（ｂ２１）及び（ｂ２２）を含有する。
【００９２】
最も好ましくは、親水性基（ｂ２）は：
−  （ｂ２１）オキシエチレンモノマー単位、及び
−  （ｂ２２）オキシエチレンモノマー単位以外のオキシアルキレンモノマー単位、
を含むポリオキシアルキレン基からなる群から選択される親水性基であり、
（ｂ２）の前記ポリオキシアルキレン基は、モノマー単位（ｂ２１）及び（ｂ２２）をランダム、交互、勾配及び／又はブロック状分布で含有する。
【００９３】
好ましくは、オキシエチレンモノマー単位以外のオキシアルキレンモノマー単位（ｂ２２）は、置換オキシアルキレンモノマー単位であり、置換基は、アルキル、シクロアルキル、アリール、アルキル−シクロアルキル、アルキル−アリール、シクロアルキル−アリール、及びアルキル−シクロアルキル−アリール基からなる群から選択される。オキシエチレンモノマー単位以外のオキシアルキレンモノマー単位（ｂ２２）は：
−  より好ましくは、置換オキシラン（Ｘ）に由来し、置換基が、アルキル、シクロアルキル、アリール、アルキル−シクロアルキル、アルキル−アリール、シクロアルキル−アリール、及びアルキル−シクロアルキル−アリール基からなる群から選択され、
−  最も好ましくは、アルキル置換オキシラン（Ｘ）に由来し、
−  特に好ましくは、置換オキシラン（Ｘ）に由来し、置換基が、１〜１０個の炭素原子を有するアルキル基からなる群から選択され、
一実施形態では、オキシエチレンモノマー単位（ｂ２２）以外のオキシアルキレンモノマー単位は、メチルオキシラン（プロピレンオキシド）及び／又はエチルオキシラン（ブチレンオキシド）に由来する。
【００９４】
置換オキシラン（Ｘ）の置換基自体も、不活性置換基、すなわち、オキシラン（Ｘ）の共重合及び非イオン性界面活性剤（Ｆ）の界面活性（surface activity）に悪い影響を及ぼさない置換基も有していてもよい。そのような不活性置換基の例としては、フッ素原子、塩素原子、ニトロ基及びニトリル基が挙げられる。そのような不活性置換基が存在する場合、それらは、非イオン性界面活性剤（Ｆ）の親水性−疎水性のバランスに悪い影響を及ぼさないような量で使用される。好ましくは置換オキシラン（Ｘ）の置換基は、そのような不活性置換基を有しない。
【００９５】
好ましくは、置換オキシラン（Ｘ）の置換基は、１から１０個の炭素原子を有するアルキル基、スピロ環、環外及び／又はアニーリングされた配置で５から１０個の炭素原子を有するシクロアルキル基、６から１０個の炭素原子を有するアリール基、６から２０個の炭素原子を有するアルキル−シクロアルキル基、７から２０個の炭素原子を有するアルキル−アリール基、１１から２０個の炭素原子を有するシクロアルキル−アリール基、及び１２から３０個の炭素原子を有するアルキル−シクロアルキル−アリール基からなる群から選択される。最も好ましくは、置換オキシラン（Ｘ）の置換基は、１から１０個の炭素原子を有するアルキル基からなる群から選択される。特に、置換オキシラン（Ｘ）の置換基は、１から６個の炭素原子を有するアルキル基からなる群から選択される。
【００９６】
一実施形態において、最も好ましい置換オキシラン（Ｘ）は、メチルオキシラン（酸化プロピレン）及び／又はエチルオキシラン（酸化ブチレン）、特にメチルオキシランである。
【００９７】
最も好ましくは、親水性基（ｂ２）はモノマー単位（ｂ２１）及び（ｂ２２）からなる。
【００９８】
他の実施態様において、親水性基（ｂ２）は、好ましくはポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン又はポリオキシブチレン基、より好ましくはポリオキシエチレン基である。
【００９９】
親水性基（ｂ２）が、モノマー単位（ｂ２１）及び（ｂ２２）を含む、又はそれらからなる場合、親水性基（ｂ２）として作用するポリオキシアルキレン基は、モノマー単位（ｂ２１）及び（ｂ２２）を、ランダム、交互、勾配及び／又はブロック状分布で含有する。これは、１つの親水性基（ｂ２）が、１種の分布のみ、すなわち、
−  ランダム：…−ｂ２１−ｂ２１−ｂ２２−ｂ２１−ｂ２２−ｂ２２−ｂ２２−ｂ２１−ｂ２２−…、
−  交互：…−ｂ２１−ｂ２２−ｂ２１−ｂ２２−ｂ２１−…、
−  勾配：…ｂ２１−ｂ２１−ｂ２１−ｂ２２−ｂ２１−ｂ２１−ｂ２２−ｂ２２−ｂ２１−ｂ２２−ｂ２２−ｂ２２−…、又は
−  ブロック状：…−ｂ２１−ｂ２１−ｂ２１−ｂ２１−ｂ２２−ｂ２２−ｂ２２−ｂ２２−…
のみを有し得ることを意味する。
【０１００】
あるいは、親水性基（ｂ２）はまた、少なくとも２種の分布、例えばランダム分布を有するオリゴマー又はポリマーセグメント、及び交互分布を有するオリゴマー又はポリマーセグメントを含むことができる。最も好ましくは、親水性基（ｂ２）は好ましくは、１種の分布のみを有し、最も好ましくは、前記分布はランダム又はブロック状である。
【０１０１】
親水性基（ｂ２）が、モノマー単位（ｂ２１）及び（ｂ２２）を含むか、又はそれらからなる実施態様において、（ｂ２１）の（ｂ２２）に対するモル比は、広く範囲で変動し得、したがって、最も有利に本主題の組成物、方法及び使用の特定の要求に調整され得る。好ましくは、モル比（ｂ２１）：（ｂ２２）は、１００：１から１：１、より好ましくは６０：１から１．５：１、最も好ましくは５０：１から１．５：１、特に好ましくは２５：１から１．５：１、特に１５：１から２：１、例えば９：１から２：１である。
【０１０２】
親水性基（ｂ２）として作用するオリゴマー及びポリマーのポリオキシアルキレン基の重合度もまた、幅広く変動することができ、したがって、本主題の組成物、方法及び使用の特定の要求に最も有利に調整することができる。好ましくは、重合度は、５から１００、好ましくは５から９０、最も好ましくは５から８０の範囲である。
【０１０３】
特に、非イオン性界面活性剤（Ｆ）は、両親媒性非イオン性ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンアルキルエーテル界面活性剤であり、該界面活性剤は、平均して、１０から１６個の炭素原子を有するアルキル基、並びに、ランダム分布での５から２０個のオキシエチレンモノマー単位（ｂ２１）及び２から８個のオキシプロピレンモノマー単位を含有する分子の混合物である。一実施形態では、非イオン性界面活性剤（Ｆ）は、両親媒性非イオン性ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンアルキルエーテル界面活性剤であり、該界面活性剤は、平均して、１１から１４個の炭素原子を有するアルキル基、並びに、ランダム分布での１２から２０個のオキシエチレンモノマー単位及び３から５個のオキシプロピレンモノマー単位を含有する分子の混合物である。
【０１０４】
非イオン性界面活性剤（Ｆ）は、存在する場合、０．０１以上１．３０質量％以下、より好ましくは、（Ｆ）の量は、０．０１以上１．１０質量％以下、さらにより好ましくは、（Ｆ）の量は、０．０１以上１．００質量％以下、又は０．０１以上０．９０質量％以下、又は、０．０１以上０．７質量％以下である。最も好ましくは、（Ｆ）の量は、０．０１以上０．５０質量％以下、又は０．０１以上０．３０質量％以下、又は０．０１以上０．２０質量％以下、又は０．０１以上０．１０質量％以下、又は０．０１以上０．０８質量％以下、又は０．０１以上０．０５質量％以下である。（Ｆ）の量は、いずれの場合も、ＣＭＰ組成物の総質量に基づく。一実施形態では、ＣＭＰ組成物中の非イオン性界面活性剤（Ｆ）の量は、ＣＭＰ組成物の総質量に基づいて、０．０１以上０．０３質量％以下である。
【０１０５】
非イオン性界面活性剤（Ｆ）は、異なる重量平均分子量を有することができる。（Ｆ）の重量平均分子量は、好ましくは少なくとも３００、より好ましくは少なくとも５００、最も好ましくは少なくとも７００、特に少なくとも８００、例えば少なくとも９００である。（Ｆ）の重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣと略す）によって決定され、好ましくは１５，０００以下、より好ましくは６，０００以下、最も好ましくは３，０００以下、特に２，０００以下、例えば１，４００［ｇ／ｍｏｌ］以下である。特に、（Ｆ）の重量平均分子量は、９００から１，４００［ｇ／ｍｏｌ］である。前記ＧＰＣは、当業者に知られている標準的なＧＰＣ技術である。
【０１０６】
水性媒体中の非イオン性界面活性剤（Ｆ）の溶解度は、広い範囲内で変化し得る。大気圧下２５℃、ｐＨ７の（Ｆ）の水への溶解度は、好ましくは少なくとも１ｇ／Ｌ、より好ましくは少なくとも５ｇ／Ｌ、最も好ましくは少なくとも２０ｇ／Ｌ、さらにより好ましくは、少なくとも５０ｇ／Ｌ又は１５０ｇ／Ｌである。
【０１０７】
殺生物剤（Ｈ）は、少なくとも１種の添加剤（Ｋ）として存在する場合、少なくとも１種の殺生物剤（Ｈ）であり得る。殺生物剤は、化学的又は生物学的手段により、どんな有害生物をも抑制、無害化、又は制御効果を発揮する化合物である。好ましくは、（Ｈ）は、第四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サイド、又はＮ’−ヒドロキシ−ジアゼニウムオキシド塩、より好ましくは、（Ｈ）は、Ｎ−置換ジアゼニウムジオキサイド、又はＮ’−ヒドロキシ−ジアゼニウムオキシド塩である。
【０１０８】
ＣＭＰ組成物中の殺生物剤（Ｈ）の量は、０．００以上１．３０質量％以下、より好ましくは、（Ｈ）の量は０．００以上１．１０質量％以下、さらにより好ましくは、（Ｈ）の量は、０．００以上１．００質量％以下、又は０．００以上０．９０質量％以下、又は０．００以上０．７質量％以下である。最も好ましくは、（Ｈ）の量は、０．００以上０．５０質量％以下、又は０．００以上０．３０質量％以下、又は０．００以上０．２０質量％以下、又は０．００以上０．１０質量％以下、又は０．００以上０．０８質量％以下、又は０．００以上０．０５質量％以下である。（Ｈ）の量は、各場合において、ＣＭＰ組成物の総質量に基づく。
【０１０９】
少なくとも１つの添加剤（Ｋ）として任意に存在してもよい他の添加剤は、ｐＨ調整剤、緩衝物質、安定剤及び摩擦低減剤であってよい。このような添加剤は当業者によく知られている。ＣＭＰ組成物におけるこれらの添加剤の量は、０．００以上１．００質量％以下であってもよく、より好ましくは、量は０．００以上０．９０質量％以下、又は０．００以上０．７０質量％以下である。最も好ましくは、量は、０．００以上０．５０質量％以下、又は０．００以上０．３０質量％以下、又は０．００以上０．２０質量％以下、又は０．００以上０．１０質量％以下、又は０．００以上０．０８質量％以下、又は０．００以上０．０５質量％以下である。少なくとも１つの添加剤（Ｋ）としての他の添加剤の量は、いずれの場合も、ＣＭＰ組成物の総質量に基づく。
【０１１０】
本主題のＣＭＰ組成物の主成分は、水性媒体（Ｄ）である。水性媒体（Ｄ）は、１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。一般に、水性媒体（Ｄ）は、水を含有するいかなる媒体であってもよい。好ましくは、水性媒体（Ｄ）は、水、及び水と混和性の有機溶媒、例えば、アルコール、好ましくはＣ１〜Ｃ３アルコール、又はアルキレングリコール誘導体の混合物である。より好ましくは、水性媒体（Ｄ）は水である。最も好ましくは、水性媒体（Ｄ）は脱イオン水である。
【０１１１】
（Ｄ）以外の成分の量が、ＣＭＰ組成物の総質量に基づいて合計「ｘ」質量％である場合、（Ｄ）の量はＣＭＰ組成物の総質量に基づいて「（１００−ｘ）」質量％である。一実施形態では、ＣＭＰ組成物中の水性媒体（Ｄ）の量は、ＣＭＰ組成物の総質量に基づいて９５．００以上９９．５８質量％以下であってよい。
【０１１２】
ＣＭＰ組成物の特性、例えば、この組成物の安定性、研磨性能、及び異なる材料、例えば金属対二酸化ケイ素に対するエッチング挙動が、それぞれ、対応する組成物のｐＨに依存する場合がある。ＣＭＰ組成物のｐＨは、組成物にｐＨ調整剤を添加することにより、任意の適切な方法で調整することができる。適切なｐＨ調整剤は、例えば、これらに限定されないが、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム、炭酸ナトリウム、及びそれらの混合物が挙げられ得る。
【０１１３】
したがって、ＣＭＰ組成物は、８．５以上１１．０以下のｐＨ、好ましくは、ｐＨは９．０以上１０．５以下のｐＨ、より好ましくは、９．０以上１０．３以下のｐＨ、最も好ましくは９．０以上１０．０以下のｐＨである。
【０１１４】
本主題のＣＭＰ組成物は、半導体産業で使用される基板の化学機械研磨に使用され、基板はコバルト及び／又はコバルト合金並びにＴｉＮ及び／又はＴａＮを含む。
【０１１５】
コバルト及び／又はコバルト合金は、あらゆる種類、形態又は形状であり得る。コバルト及び／又はコバルト合金のそのような種類、形態、又は形状は、当業者に知られている。しかし、好ましくは、コバルト及び／又はコバルト合金は層状及び／又はオーバーグロースの形状を有する。このコバルト及び／又はコバルト合金が層状及び／又はオーバーグロースの形状を有する場合、コバルト及び／又はコバルト合金の含有量は、対応する層及び／又はオーバーグロースの質量に基づいて、好ましくは９０質量％を超え、より好ましくは９５質量％を超え、最も好ましくは９８質量％を超え、特に９９質量％を超え、例えば、９９．９質量％を超える。コバルト及び／又はコバルト合金は、他の基板の間のトレンチ又はプラグに充填又は形成させることが好ましく、より好ましくは、例えばＳｉＯ２、シリコン、Ｌｏｗ−ｋ（ＢＤ１、ＢＤ２）又は超Ｌｏｗ−ｋ材料などの誘電体材料、又は半導体産業で使用される他の絶縁材料及び半導体材料中のトレンチ又はプラグに充填又は形成されたものである。例えば、貫通シリコンバイア（ＴＳＶと略す）の中間処理において、絶縁材料、例えばポリマー、フォトレジスト及び／又はポリイミドなどは、ウェハの裏面からＴＳＶを露出させた後に、絶縁／分離特性のためのウェットエッチング及びＣＭＰの後続の処理工程の間の絶縁材料として使用することができる。銅含有材料と誘電体材料との間には、バリア材料の薄層を有することができる。一般的に、金属イオンが誘電体材料中に拡散することを防止するためのバリア材料は、Ｔｉ／ＴｉＮ、Ｔａ／ＴａＮ、又は例えば、Ｒｕ若しくはＲｕ合金、Ｃｏ若しくはＣｏ合金である。半導体チップ製造におけるコバルトの別の用途は、ＣＶＤ又はＰＶＤ法によってトレンチ又はバイアへコバルトを堆積することである。Ｃｏが誘電体層中に剥離又は拡散しないことを確実にするために、誘電体層は、ライナーによって覆われる。ＴｉＮ及び／又はＴａＮの層が、ライナー及び／又はバリアとして、使用される。
【０１１６】
本主題によるＣＭＰ組成物は、コバルト及び／又はコバルト合金及びＴｉＮ及び／又はＴａＮを含む基板を研磨することに使用される。ＣＭＰ組成物は、材料除去速度（ＭＲＲと略す）のＴｉＮ：ＴａＮ比を制御し、同様に、０．５以上２．０以下の範囲で変更し得る。好ましくは、ＭＲＲのＴｉＮ：ＴａＮ比は、０．５以上１．８以下の範囲にある。より好ましくは、範囲は、０．５以上１．６以下である。最も好ましくは、範囲は０．５以上１．４以下である。
【０１１７】
従って、ＴｉＮとＴａＮのＭＲＲは、上述のように、比率を維持するように変化させることができる。本主題のＣＭＰ組成物の存在下で研磨された基板の所望の最終用途に応じて、この比は変化してもよく、したがって対応するＭＲＲは変化し得る。ただし、ＴｉＮのＭＲＲは、好ましくは５０以上７００Å／分以下、より好ましくは５０以上６５０Å／分以下、最も好ましくは５０以上６００Å／分以下に維持される。一実施形態では、ＴｉＮのＭＲＲは、５０以上５５０Å／分以下である。
【０１１８】
ＴａＮ及びＴｉＮの材料除去速度は相関している。
【０１１９】
半導体デバイスは、本主題のＣＭＰ組成物の存在下で、半導体産業に使用される基板を化学機械研磨する工程を含む方法により製造することができる。本主題によれば、前記方法は、コバルト及び／又はコバルト合金及びＴｉＮ及び／又はＴａＮを含む基板を化学機械研磨する工程を含む。
【０１２０】
一般的に、本主題による方法により製造することができる半導体デバイスは、特に制限されない。半導体デバイスは、半導体材料、例えばシリコン、ゲルマニウム及びＩＩＩ−Ｖ材料などを含む電子部品であり得る。半導体デバイスは、単一のディスクリートデバイスとして製造されたもの、又はウェハ上で製造及び相互接続された複数のデバイスからなる集積回路（ＩＣ）として製造されたものであってもよい。半導体デバイスは、ダイオードなどの２端子デバイス、バイポーラトランジスタなどの３端子デバイス、ホール効果センサーなどの４端子デバイスや、又は多端子装置であり得る。好ましくは、前記半導体デバイスは多端子デバイスである。多端子デバイスは、集積回路又はマイクロプロセッサとしての論理デバイス、又は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）及び相変化ランダムアクセスメモリ（ＰＣＲＡＭ）などのメモリデバイスであり得る。好ましくは、前記半導体デバイスは多端子論理デバイスである。特に、前記半導体デバイスは集積回路又はマイクロプロセッサである。
【０１２１】
一般的に、集積回路において、コバルトは、銅配線のための接着層又はバリア層として使用される。そのナノ結晶の形態でコバルトは、例えば、メモリデバイス中に、及びＭＯＳＦＥＴ中に金属ゲートとして含まれる。また、コバルトは、電着による銅のメッキを可能にするためにシードとして使用され得る。コバルト又はコバルト合金は、銅の代わりに、１つ以上の配線として使用することもできる。例えば、コンデンサ（ＣＡＰ）は、金属、絶縁体、金属（ＭＩＭ）の一連の層、及び同じレベルの薄膜抵抗器により形成され得る。現在、回路設計者は、最も低い金属レベルでＴａＮ薄膜抵抗器に配線することができ、寄生を低下させ、既存の配線レベルをより効率的に使用できるようになる。過剰な銅及び／又はコバルト、並びに、例えば、Ｃｏ／ＴａＮ、Ｃｏ／ＴｉＮ、Ｃｏ／ＴａＣＮ、Ｃｏ／ＴｉＣＮのような金属窒化物又は金属炭素窒化物の形態で、又は例えば誘電体上のＣｏＭｏ、ＣｏＴａ、ＣｏＴｉ及びＣｏＷのような単一のコバルト合金層としてＣｏを含む接着層及び／又はバリア層は、本主題による化学機械研磨方法により除去され得る。
【０１２２】
一般的に、このコバルト及び／又はコバルト合金ならびにＴｉＮ及び／又はＴａＮは、様々な方法で製造又は入手することができる。コバルト又はコバルト合金は、ＡＬＤ、ＰＶＤ又はＣＶＤプロセスにより製造され得る。コバルト又はコバルト合金はＴｉＮ及び／又はＴａＮのバリア材料上に堆積される。バリア用途に適切な材料は、当技術分野でよく知られている。バリアは、コバルト又は銅のような金属原子又はイオンが誘電体層中に拡散することを防止し、導電層の接着特性を向上させる。
【０１２３】
一般的に、このコバルト及び／又はコバルト合金は、任意の種類、形態又は形状であり得る。このコバルト及び／又はコバルト合金は、好ましくは層及び／又はオーバーグロースの形状を有する。このコバルト及び／又はコバルト合金が層状及び／又はオーバーグロースの形状を有する場合、コバルト及び／又はコバルト合金の含有量は、対応する層及び／又はオーバーグロースの質量に基づいて、好ましくは９０質量％を超え、より好ましくは９５質量％を超え、最も好ましくは９８質量％を超え、特に９９質量％を超え、例えば９９．９質量％を超える。このコバルト及び／又はコバルト合金は、好ましくは、他の基板間のトレンチ又はプラグに充填又は生成され、より好ましくは、誘電体材料、例えばＳｉＯ２、シリコン、ｌｏｗ−ｋ（ＢＤ１、ＢＤ２）又は超ｌｏｗ−ｋ材料など、又は半導体産業で使用される他の絶縁材料及び半導体材料中のトレンチ又はプラグに充填又は生成されたものである。
【０１２４】
一般的には、下向き圧力（ｄｏｗｎ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ）又は下向き力（ｄｏｗｎ  ｆｏｒｃｅ）は、ＣＭＰの間にウェハをパッドに押し付けるキャリアによってウェハに適用される下方向への圧力（ｄｏｗｎｗａｒｄ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ）又は下方向への力（ｄｏｗｎｗａｒｄ  ｆｏｒｃｅ）である。この下向き圧力又は下向き力は、例えば、１平方インチ当たりのポンド（ｐｓｉと略す）で測定することができる。
【０１２５】
例えば、本主題の方法は、２ｐｓｉ以下の下向き圧力で行われてもよい。下向き圧力は、好ましくは０．１から１．９ｐｓｉの範囲、より好ましくは０．３から１．８ｐｓｉの範囲、最も好ましくは０．４から１．７ｐｓｉの範囲、特に好ましくは０．８から１．６ｐｓｉの範囲、例えば１．５ｐｓｉである。
【０１２６】
ＣＭＰ組成物を調製する方法は一般に公知である。これらの方法は、本主題により使用されるＣＭＰ組成物の調製に適用することができる。これは、上述の通り、成分（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｅ）及び（Ｋ）を水性媒体（Ｄ）に分散又は溶解することにより、及びｐＨ値を調整することにより、実行することができる。この目的のため、従来の及び標準の混合方法及び混合装置、例えば攪拌容器、高せん断インペラ、超音波ミキサー、ホモジナイザーノズル又は向流ミキサーが使用され得る。
【０１２７】
化学機械研磨方法は、当業者に一般に知られており、集積回路を有するウェハの製造において、ＣＭＰに通常使用される条件下で、方法及び機器を用いて行うことができる。研磨方法を行うことができる機器に関しては、制限していない。
【０１２８】
当技術分野で知られているように、ＣＭＰ方法のための典型的な機器は、研磨パッドで覆われた回転プラテンからなる。また、軌道研磨機も使用されている。ウェハは、キャリア又はチャック上に取り付けられる。処理されるウェハの側面は、研磨パッドに面している（片面研磨方法）。保持リングはウェハを水平位置に固定する。
【０１２９】
キャリアの下方では、より大径のプラテンも一般に水平に配置され、研磨すべきウェハの表面と平行な表面を提供する。プラテン上の研磨パッドは、平坦化プロセス中にウェハ表面に接触する。
【０１３０】
材料損失を生じさせるために、ウェハを研磨パッドに押し付ける。キャリア及びプラテンの両方は、通常、キャリア及びプラテンから垂直に延びるそれぞれの軸を中心に回転させる。回転キャリアの軸は、回転プラテンに対して定位置に固定されたままであるか、又は、プラテンに対して水平に振動してもよい。キャリアの回転方向は、必ずしもそうではないが、典型的には、プラテンの回転方向と同様である。キャリア及びプラテンの回転速度は、一般に、必ずしもそうではないが、異なる値に設定される。本主題のＣＭＰ方法の間、本主題のＣＭＰ組成物は、通常、連続流として、又は滴下方式で研磨パッド上に適用される。通常、プラテンの温度は１０から７０℃の温度に設定される。
【０１３１】
ウェハ上への負荷は、例えば、しばしばバッキングフィルムと呼ばれる柔軟なパッドで覆われている、鋼製の平板により適用することができる。より高度な機器を使用する場合、空気又は窒素の圧力が負荷された可撓性膜がウェハをパッド上に押し付ける。ハード研磨パッドが使用される場合、ウェハ上の下向き圧力分布が、ハードプラテン設計のキャリアに比べてより均一であるので、このような膜キャリアは、低下向き力のプロセスにおいて好ましい。また、ウェハ上の圧力分布を制御するオプションを有するキャリアも、本主題によって使用することができる。それらは、通常、互いに独立して一定の程度まで負荷することができる多数の異なるチャンバを備えるように設計されている。
【０１３２】
さらなる詳細については、ＷＯ２００４／０６３３０１Ａ１、特に図２に関連して１６頁の段落［００３６］から１８頁の段落［００４０］を参照されたい。
【０１３３】
本主題のＣＭＰ方法及び／又は本主題のＣＭＰ組成物を使用することにより、優れた機能性を有し、コバルト及び／又はコバルト合金及びＴｉＮ及び／又はＴａＮを含む集積回路を有するウェハが得られ、要件に応じてオーダーメイドされ得る。
【０１３４】
本主題によるＣＭＰ組成物は、すぐに使用できるスラリーとしてＣＭＰ方法に使用され得、長期保存期間を有し、長時間にわたって安定な粒径分布を示す。したがって、それらは、取り扱いや保管が容易である。それらは、コバルト及び／又はコバルト合金及びＴｉＮ及び／又はＴａＮの制御されたＭＲＲと組み合わせて、優れた研磨性能を示す。ＣＭＰ組成物の成分の量は最小限に抑えられているので、本主題のＣＭＰ組成物は、費用対効果の高い化学機械研磨をもたらし得る。
【０１３５】
コバルト、ＴｉＮ及び／又はＴａＮの異なるＭＲＲ値は、ＣＭＰ組成物の異なる成分の濃度を変化させることによって達成することができる。
【０１３６】
本主題によるＣＭＰ組成物は、既存の組成物よりもいくつかの利点を有し、例えば：
−  Ｃｏ、ＴｉＮ及び／又はＴａＮの材料除去速度の制御、及び／又は、
−  ＭＲＲのＴｉＮ：ＴａＮ比を所望の範囲内で変化させることにより、半導体産業／ユーザの要求に対応すること、及び／又は、
−  ＣＭＰ組成物の成分を少量で使用することにより、費用効果が高く、比較的経済的な組成物を提供すること、及び／又は、
−  ＣＭＰ組成物のアルカリ性ｐＨは、基板の腐食及び材料劣化を防止する。
【実施例】
【０１３７】
実施例及び比較例
【０１３８】
【表１】
2021504953.tif 000006
【０１３９】
２００ｍｍのＣｏウェハのための標準ＣＭＰ方法
ツール：Ｍｉｒｒａ−ｍｅｓａ（Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ社）
下向き圧力：                  １．５ｐｓｉ；
内管圧力：                    ２．５ｐｓｉ；
保持リング圧力：              ４．０ｐｓｉ；
研磨テーブル／キャリア速度：  ９３／８７ｒｐｍ；
スラリー流速：                ２００ｍｌ／分；
研磨時間：                    ２０秒、Ｃｏ
６０秒、ＴＥＯＳ、ＴｉＮ
研磨パッド：                  ＤＯＷＩＣ１０１０；
調整ツール：                  ＡＭＡＴ  ＣＭＰ機のための３ＭＡ１６６ダイヤモンド研磨ディスク、そこで５ｌｂｆの下向き力で調整する。
【０１４０】
ローカル供給ステーション内で、スラリーを攪拌する。
【０１４１】
膜厚測定の標準分析手順：
コバルト及びＴｉＮ及びＴａＮ膜：ＲｅｓｉｓｔａｇｅＲＧ−１２０／ＲＴ−８０、４探針プローブ装置（ＮＡＰＳＯＮ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）
ＴＥＯＳ：Ｏｐｔｉ−Ｐｒｏｂｅ２６００（Ｔｈｅｒｍａ  Ｗａｖｅ，ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ）。
【０１４２】
膜厚は、４９ポイントスキャン（５ｍｍのエッジ除外）を用いて、ＣＭＰの前後に測定される。厚さ損失を、平均化して、研磨時間で除算し、材料除去速度（ＭＲＲ）を得る。
【０１４３】
Ｃｏで被覆したウェハ：Ｔｉライナー上の２０００Ａ  ＰＶＤ  Ｃｏ（供給元：ＡＭＴ）；
ＴｉＮ及びＴａＮ：ＴＥＯＳ上のＰＶＤ
ｐＨ値は、ｐＨ複合電極（Ｓｃｈｏｔｔ、ブルーライン２２ｐＨ電極）を用いて測定される。
【０１４４】
スラリー調製の標準手順：
全ての混合工程は、攪拌しながら行われる。各化合物（Ｂ）、（Ｅ）及び（Ｆ）の水性原液は、（Ｄ）超純水（ＵＰＷ）中にそれぞれの化合物の所望量を溶解することにより調製される。（Ｂ）及び（Ｅ）の原液において、溶解をサポートするために、ＫＯＨを使用してもよい。原液のｐＨは、ＫＯＨにより８に調整される。（Ｂ）の原液は、１０質量％のそれぞれの添加剤の濃度を有し、（Ｅ）及び（Ｆ）の原液は１．０質量％のそれぞれの添加剤の濃度を有する。（Ａ）については、分散液は、供給元により提供され、典型的に約２０〜３０質量％の研磨剤濃度で使用される。酸化剤（Ｃ）は３０質量％の原液として使用される。
【０１４５】
１０００ｇのスラリーを調製するために、６００ｇの（Ｄ）を混合タンク又はビーカー中に入れる。（Ｂ）、（Ｅ）及び（Ｆ）の原液の量を、所望の濃度に達するように添加する。溶液をアルカリ性から中性のｐＨに維持するために、ＫＯＨが使用される。次に、必要な量の（Ａ）を添加する。最終濃度を調整するために、必要な量の酸化剤原液に対して、（Ｄ）は、バランス水として添加される。ｐＨは、ＫＯＨにより所望の値に調整される。ＣＭＰの約６０分前に、所望の量の酸化剤を添加する。
【０１４６】
実施例で使用した無機粒子（Ａ）：
３５ｎｍの平均一次粒子径（ｄ１）、７０ｎｍの平均二次粒子径（ｄ２）（Ｈｏｒｉｂａｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔを介して、動的光散乱技術を用いて決定した）、及び約４６ｍ２／ｇの比表面積を有する繭形のコロイド状シリカ粒子（Ａ１）を使用した。
【０１４７】
【表２】
2021504953.tif 000007
【０１４８】
粒子形状の特徴付けの手順：
固形分２０質量％を有する水性繭形シリカ粒子分散液をカーボンホイル上に分散させ、乾燥させた。エネルギーフィルター透過型電子顕微鏡（ＥＦ−ＴＥＭ）（１２０キロボルト）及び走査型電子顕微鏡の二次電子像（ＳＥＭ−ＳＥ）（５キロボルト）を用いて、乾燥した分散液を分析した。分析には、２ｋ、１６ビット、０．６８５１ｎｍ／画素の解像度を有するＥＦ−ＴＥＭ画像が用いられた。画像は、ノイズ抑制後の閾値を使用して、バイナリコード化した。その後、粒子は手作業で分離された。上に重なった粒子及び周辺粒子は区別され、分析に使用されなかった。上記で定義したＥＣＤ、形状係数及び球形度を計算し、統計的に分類した。
【０１４９】
界面活性剤（Ｆ）として存在する場合、平均で、６から１２個の炭素原子を有するアルキル基、並びに、ランダム分布での２から１０個のオキシエチレンモノマー単位及び１から５個のオキシプロピレンモノマー単位を含有する分子の混合物である両親媒性の非イオン性ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンアルキルエーテル界面活性剤を使用する。
【０１５０】
ＣＭＰ組成物
比較及び発明のＣＭＰ組成物は、本主題で規定された範囲の異なる成分を有する酸化剤としてＨ２Ｏ２及びＫ２Ｓ２Ｏ８を用いて調製された。以下に示す表２のすべての組成物において、質量％は、ＣＭＰ組成物の総質量に基づく。さらに、表２で、（Ｄ）以外の成分の量が合計でＣＭＰ組成物のｙ質量％である場合、（Ｄ）の量はＣＭＰ組成物の（１００−ｙ）質量％である。
【０１５１】
【表３】
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【０１５２】
【表４】
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【０１５３】
上記の表から明らかなように、酸化剤としてＨ２Ｏ２の代わりにＫ２Ｓ２Ｏ８を用いた場合、ＴｉＮ及びＴａＮのＭＲＲの制御が良好であった。さらに、酸化剤としてＫ２Ｓ２Ｏ８を用いて得られたＣｏのＭＲＲは、Ｈ２Ｏ２に比べてわずかに増加している。これは、過硫酸塩を使用することにより、基板ＭＲＲのより良い調整と制御が得られることを示している。したがって、以降のすべての実験において、ＣＭＰ組成の酸化剤として過硫酸塩が選択された。
【０１５４】
【表５】
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【０１５５】
【表６】
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【０１５６】
【表７】
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【０１５７】
【表８】
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【０１５８】
本主題によるＣＭＰ組成物は、上記の表から明らかなように、所望のＴｉＮ：ＴａＮのＭＲＲ比と組み合わせた高いコバルト材料除去速度（ＭＲＲ）［Å／分］に関して、改善された研磨性能を示す。さらに、ＣＭＰ組成物の存在下で研磨されたウェハは、光沢のある表面を有する。
【０１５９】
さらに、上記の表から、本主題のＣＭＰ組成は、基板の異なる材料の材料除去速度のより良い制御を提供すると結論付けることができる。上記の結果は、過硫酸カリウム（すなわち酸化剤）およびｐＨが、基板またはウェハのさまざまな材料の材料除去速度に大きく影響することをさらに示す。
【国際調査報告】
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