(57)【要約】【課題】特に、半導体装置の研磨に好適に用いられ、研磨速度が大きく、エロージョンが小さく、分散安定性に優れる水系分散体を提供する。【解決手段】イオン交換水に、研磨粒子（ヒュームド法アルミナ粒子）と、例えば、シラン系カップリング剤及びアルミニウム系カップリング剤により処理された有機粒子であって、研磨粒子を凝集させることができる凝集促進粒子と、酸化剤（過硫酸アンモニウム等）等を加えて撹拌して得る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨粒子と、
該研磨粒子を凝集させる凝集促進粒子としての、シラン系カップリング剤及びアルミニウム系カップリング剤により処理された有機粒子と、
水と、を含有することを特徴とする化学機械研磨用水系分散体。
【請求項２】
上記凝集促進粒子を核として上記研磨粒子が凝集した凝集体たる凝集研磨体の平均粒子径が、０．０５〜２０μｍである請求項１に記載の化学機械研磨用水系分散体。
【請求項３】
更に、酸化剤を含有する請求項１又は２に記載の化学機械研磨用水系分散体。
【請求項４】
請求項１乃至３のうちのいずれか１項に記載の化学機械研磨用水系分散体を用いることを特徴とする化学機械研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造において有用な化学機械研磨用水系分散体（以下、単に「水系分散体」ともいう。）に関する。更に詳しくは、本発明は研磨粒子とその凝集を促進する凝集促進粒子を含有する水系分散体に関する。本発明の水系分散体はＤＲＡＭ及び高速ロジックＬＳＩ等の０．１μｍ程度の極めて微細な配線から１００μｍ程度の広い配線までの加工を必要とする半導体装置の配線形成工程において好適に使用できる。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体装置の高密度化に伴い、形成される配線の微細化が進んでいる。この配線の更なる微細化を達成することができる技術として注目されている方法にダマシン法と称されるものがある。この方法は、絶縁材中に形成された溝等に配線材料を埋め込んだ後、化学機械研磨により余剰な配線材料を除去することによって正確な配線を形成するものである。この方法では、研磨速度の更なる高速化、及びエロージョンの更なる低下が特に重要な課題となっている。更に、この研磨に使用されるスラリーの分散安定性の向上も重要な課題となっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は上記課題を解決するものであり、研磨速度を大きくすることができ、エロージョンを小さくすることができ、水系に対する分散性がよい水系分散体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、電気的引力により研磨粒子を凝集させることができる凝集促進粒子を水系分散体に含有させることにより形成される凝集した研磨粒子は、単独で使用する研磨粒子よりも研磨速度を大きくすることができるという知見に基づくものである。更に、研磨粒子の粒子間引力が小さい場合は十分に凝集されず、研磨速度が小さい。一方、研磨粒子の粒子間引力が大きい場合は大きな凝集体が形成され、エロージョンが大きくなり、分散安定性が低下するという知見に基づきなされたものである。
【０００５】
即ち、適度な電気的引力を有する凝集促進粒子を使用することにより、研磨時の剪断力が大きい場合には研磨粒子の凝集状態は、その剪断力により解かれるためにエロージョンを防止することができる。更に、適度な電気的引力を有することで、適度な大きさの凝集体が形成されるため分散安定性も向上するという知見に基づく。
【０００６】
上記課題は、第１に、研磨粒子と、該研磨粒子を凝集させる凝集促進粒子としての、シラン系カップリング剤及びアルミニウム系カップリング剤により処理された有機粒子と、水と、を含有することを特徴とする化学機械研磨用水系分散体（以下、第１発明という。）により達成される。
上記課題は、第２に、上記凝集促進粒子を核として上記研磨粒子が凝集した凝集体たる凝集研磨体の平均粒子径が、０．０５〜２０μｍであること（以下、第２発明という。）により達成される。
上記課題は、第３に、更に、酸化剤を含有すること（以下、第３発明という。）により達成される。
上記課題は、第４に、第１発明〜第３発明の化学機械研磨用水系分散体を用いることを特徴とする化学機械研磨方法により達成される。
【発明の効果】
【０００７】
第１発明の水系分散体によると、凝集させた研磨粒子を使用することができ、研磨速度の大きな研磨を行うことができる。これらの水系分散体は半導体装置の製造過程において使用する研磨剤として好適に使用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
第１発明の上記「研磨粒子」としては、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｒ及びＣｅから選ばれる元素の酸化物、炭化物並びに窒化物等からなる粒子を使用することができる。これらは混合物及び混晶物等であってもよい。特に、上記元素の酸化物からなる無機粒子を使用することができる。
【０００９】
この他、（１）ポリスチレン及びスチレン系共重合体、（２）ポリメチルメタクリレート等の（メタ）アクリル樹脂及びアクリル系共重合体、（３）ポリ塩化ビニル、ポリアセタール、飽和ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、フェノキシ樹脂、並びに（４）ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−１−ブテン、ポリ−４−メチル−１−ペンテン等のポリオレフィン及びオレフィン系共重合体などの熱可塑性樹脂からなる有機粒子を使用することができる。
【００１０】
更に、スチレン、メチルメタクリレート等と、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジメタクリレート等とを共重合させて得られる、架橋構造を有する重合体からなるものを使用することもできる。この架橋の程度によって重合体粒子の硬度を調整することができる。また、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、アルキッド樹脂及び不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂からなる有機粒子を用いることもできる。
尚、これら無機粒子及び有機粒子は、それぞれ１種を使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００１１】
上記「凝集促進粒子」は研磨粒子を凝集させることができるものである。凝集促進粒子としては、例えば、凝集促進粒子を核として研磨粒子が凝集し、凝集研磨粒子自体も凝集体に含まれるものを用いることができる。尚、凝集促進粒子により形成された凝集体を以下「凝集研磨体」という。
【００１２】
凝集促進粒子としては、第１発明では、シラン系カップリング剤及びアルミニウム系カップリング剤により処理された有機粒子が用いられる。
尚、本第１発明の水系分散体を構成する分散媒は水を含有すればよく、特に限定されない。この分散媒は水のみであってもよく、メタノール及びエタノール等を含有する混合媒であってもよい。
【００１３】
凝集促進粒子は、電気的にプラスの部分及び電気的にマイナスの部分を備えることが好ましい。
【００１４】
即ち、研磨粒子の呈する電気的符号に関係なく、粒子内に電気的にプラスの部分と電気的にマイナスの部分を同時に備える粒子であることが好ましい。このような凝集促進粒子を含有する場合は、前記研磨粒子の呈する電気的符号と逆の符号を粒子が一体として呈することのできる粒子や、研磨粒子の呈する電気的符号と逆符号を部分的に呈する粒子を含有する場合と比較すると、研磨時の剪断力が大きい場合には凝集研磨体は分解することができ、研磨面にスクラッチが生じることを防止できる。
【００１５】
上記「凝集促進粒子」は上記「電気的にプラスの部分及び電気的にマイナスの部分」のみからなるものであっても、また、凝集促進粒子の一部にこのような部分を備えるものであってもよい。また、この電気的にプラスの部分及び電気的にマイナスの部分は、一体に構成されるものであってもよく、集合体であってもよい。
【００１６】
これらの部分が一体に構成されるものとしては、有機高分子から成る粒子の外表面にプラスに帯電する官能基と、マイナスに帯電する官能基との両方を備える粒子を挙げることができる。更に、所定のｐＨにおいてプラスに帯電する化合物と、同じｐＨにおいてマイナスに帯電する化合物との混晶粒子を挙げることができる。また、集合体としては、所定のｐＨにおいてプラスに帯電する化合物からなる粒子と、同じｐＨにおいてマイナスに帯電する化合物からなる粒子との凝集体を挙げることができる。
【００１７】
この電気的にプラス又は電気的にマイナスであるとは、その部分、又はその部分を構成する化合物が所定のｐＨにおいて示すゼータ電位の電気的符号である。従って、所定のｐＨにおいて測定した部分又は化合物のゼータ電位がプラスである場合は「電気的にプラス」であり、そのゼータ電位がマイナスである場合は、「電気的にマイナス」である。また、この電気的符号はｐＨによって変化するため、凝集促進粒子の各々の電気的符号を呈する部分は、各々同じｐＨにおいて測定されたものとする。
【００１８】
このｐＨの調整を行うことにより、電気的符号の調整を行うことができるほか、その強さ（電位）も調整することができるめ、所望の強さの凝集力（電気的引力）を有する凝集促進粒子を得ることができる。このｐＨの調整は特に限定されないが、アルカリ金属の水酸化物或いはアンモニア、無機酸若しくは有機酸を配合することにより行うことができる。アルカリ金属の水酸化物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化ルビジウム及び水酸化セシウム等を使用することができる。更に、無機酸としては硝酸、硫酸及びリン酸等を、有機酸としてはギ酸、酢酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸及び安息香酸等を使用することができる。尚、このｐＨを調整によって、同時に研磨粒子及び凝集研磨体の分散性及び安定性を向上させることもできる。
【００１９】
参考例の凝集促進粒子としては、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｒ及びＣｅから選ばれる元素の酸化物、炭化物並びに窒化物の群から選ばれるものであることが好ましい。
【００２０】
即ち、これらの中から選ばれる異なる化合物により、各々の部分が構成されることにより、水系媒体中で各々異なる電気的符号を呈する部分を備える凝集促進粒子を得ることができる。
例えば、アルミナはｐＨ９近傍よりも酸性側でプラスを呈し、アルカリ側でマイナスを呈する。シリカはｐＨ２近傍よりも酸性側でプラスを呈し、アルカリ側でマイナスを呈する。チタニアはｐＨ６近傍よりも酸性側でプラスを呈し、アルカリ側でマイナスを呈する。ヘマタイトは、ｐＨ６近傍よりも酸性側でプラスを呈し、アルカリ側でマイナスを呈する。
【００２１】
参考例では、研磨粒子としてアルミナ及び／又はシリカを使用し、凝集促進粒子としてアルミナ結晶粒とシリカ結晶粒との凝集体、及び／又は、アルミナとシリカの混晶粒を使用しており、この凝集促進粒子はｐＨ３〜８で使用することによりアルミナ結晶粒は電気的にプラスとなり、シリカは電気的にマイナスとなる。
【００２２】
凝集促進粒子は、電気的にプラスの部分及び電気的にマイナスの部分として、カルボキシル基、スルホン酸基、アミノ基、硫酸エステル基、リン酸エステル基、エーテル結合部及びエステル結合部から選ばれる異なる１種を各々備える有機粒子からなることが好ましい。
例えば、カルボキシル基、硫酸エステル基、リン酸エステル基及びスルホニル基等を表面に有する重合体粒子はマイナスを呈する。アミノ基を表面に有する有機粒子はプラスを呈する。
【００２３】
このような官能基及び／又は結合部を備える凝集促進粒子としては、上記官能基及び／又は結合部を備える単量体を、重合又は共重合して得られる有機粒子を挙げることができる。このような有機粒子としては、ビニル芳香族化合物を重合して得られる芳香族系重合体、不飽和カルボン酸系化合物を重合して得られるカルボン酸系重合体、不飽和ジカルボン酸系化合物を重合して得られるジカルボン酸系重合体、上記官能基及び／又は結合部を備える（メタ）アクリル酸アルキル系化合物を重合して得られる、（メタ）アクリル系重合体等を挙げることができる。
【００２４】
参考例では、アルカロールアミド型化合物（アミド基とヒドロキシル基を分子内に有する）、グリシン型化合物（アミド基とカルボキシル基を分子内に有する）等を重合することにより得られる重合体や、ベタイン型化合物（分子内に電気的にプラスの部分と電気的にマイナスの部分を有する）を重合することによって得られる重合体である有機粒子が凝集促進粒子として用いられる。
【００２５】
この他、凝集促進粒子は、上記のような官能基及び／又は結合部を備えない単量体を、上記のような官能基及び／又は結合部を導入することのできる重合開始剤により重合又は共重合することにより得ることができる（上記のような官能基及び／又は結合部を備える単量体を、このような重合開始剤により重合又は共重合してもよい）。このような重合開始剤としては、２，２’−アゾビス−（２−アミジノプロパン）二塩酸塩や、２，２’−アゾビス−（２−アミノプロパン）二塩酸塩等のアミノ基を導入することのできる重合開始剤や、４，４’−アゾビス−４−シアノ吉草酸等のカルボキシル基を挙げることができる。
【００２６】
凝集促進粒子は、その表面に２種以上の無機化処理が施された有機粒子からなり、第１発明では、凝集促進粒子として、シラン系カップリング剤及びアルミニウム系カップリング剤により処理された有機粒子が用いられる。
【００２７】
上記「無機化処理」としては、カップリング処理等の有機金属化合物による処理を挙げることができる。このカップリング処理を行うことのできる有機金属化合物としては、親水性末端にＡｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｒ又はＣｅを備えるカップリング剤を挙げることができる。具体的には、トリアルコキシシラン系化合物及びトリクロルシラン系化合物等のシラン系カップリング剤、アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート等のアルミニウム系カップリング剤、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート及びイソプロピルトリデシルベンゼンスルホニルチタネート等のチタニウム系カップリング剤、ジルコニウム系カップリング剤等を挙げることができる。これらカップリング剤は、例えば、凝集促進粒子を構成することとなる有機粒子の１００重量部（以下、単に「部」という。）に対して、０．７〜１００部（より好ましくは０．２〜５０部、更に好ましくは０．５〜４０部）を使用することが好ましい。
【００２８】
Ａｌ、Ｓｉの元素を有する親水性末端の呈する電気的符号は、例えば、シラン系の場合、ｐＨ２近傍よりも酸性側でプラスを呈し、アルカリ側でマイナスを呈する。また、アルミニウム系の場合、ｐＨ９近傍よりも酸性側でプラスを呈し、アルカリ側でマイナスを呈する。
【００２９】
第１発明〜第３発明における研磨粒子及び凝集促進粒子の平均粒子径（最大径を粒子径とする）は特に限定されないが、各々０．０１〜５μｍであることが好ましく、０．０１〜２μｍであることがより好ましく、０．０１〜１μｍであることが特に好ましい。
【００３０】
また、凝集研磨体の平均粒子径（最大径を粒子径とする）も特に限定されないが、０．０５〜２０μｍであることが好ましく、０．０５〜１０μｍであることがより好ましく、０．０５〜５μｍであることが特に好ましい。この凝集研磨体の平均粒子径が０．０５μｍ未満であると研磨材料としての所要の特性が得られず、好ましくない。一方、凝集研磨体の平均粒子径が２０μｍを超える場合は、凝集研磨体が沈降し易く、分散安定性が十分でなくなる。これらの平均粒子径は、透過型電子顕微鏡によって観察することにより測定することができる。
【００３１】
第３発明は、第１〜第２発明において推奨される配合剤を明らかにしたものである。
本発明の水系分散体は、更に、酸化剤を含有することが好ましい。
上記「酸化剤」としては、過硫酸アンモニウム（ペルオキソ二硫酸アンモニウム）、過酸化水素、硝酸第二鉄及びオゾン等を適宜用いることができる。この酸化剤の配合量は、水系分散体を１００部とした場合に、０．１〜１５部とすることができ、特に０．３〜１０部、更には０．５〜８部とすることが好ましい。この配合量が０．1部未満では、水系分散体の研磨速度が十分に大きくならないことがある。一方、１５部を超えて多量に含有させる必要はない。
【００３２】
本発明の化学機械研磨用水系分散体には、更に、多価金属イオンを含有することが好ましい。これにより酸化剤の機能を促進させることができる。多価金属イオンとしては、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｂ及びＣｅ等の２価以上の価数を有するイオンを挙げることができる。これらの多価金属イオンは、多価金属元素を含む硫酸塩、酢酸塩等の塩或いは錯体を水系媒体に添加して生成させることができる他、多価金属元素の酸化物を添加して生成させることもできる。また、水系媒体に添加され、１価の金属イオンが生成する化合物であっても、このイオンが酸化剤により多価金属イオンになるものであれば使用することができる。この多価金属イオンの含有量は、３〜３０００ｐｐｍであることが好ましく、１０〜２０００ｐｐｍであることより好ましく、３０〜１０００ｐｐｍであることが特に好ましい。３ｐｐｍ未満である場合は、十分に多価金属イオンを含有する効果が発揮されず、３０００ｐｐｍを超えて含有すると被研磨面の汚染が起こることがあり好ましくない。
【００３３】
また、本発明の水系分散体に含有される研磨粒子及び凝集研磨粒子等の粒子を均一に分散させるために界面活性剤を配合することができる。この界面活性剤としてはカチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、非イオン系界面活性剤等、いずれも使用することができる。この界面活性剤の配合量は、水系分散体を１００部とした場合に、０．５部以下であることが好ましく、０．１部以下であることがより好ましい。
【００３４】
本発明の水系分散体の調製方法は特に限定されないが、超音波を照射、ホモジナイザ等による機械的な剪断応力の負荷により、凝集研磨体を均一に分散させることができる。この方法で調製された凝集研磨体は微細であり、且つ均一に分散されているため、分散安定性に優れており、長期に渡って安定して保存することができる。
また、本発明の水系分散体を使用すると、あらゆる研磨面を研磨することができるが、特に、Ｃｕ、Ａｌ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ及びＶ等、並びに、これらを含有する合金、酸化物、窒化物、ホウ化物等を好適に研磨することができる。
【実施例】
【００３５】
以下、実施例によって本発明を詳しく説明する。
（１）被研磨用基板の作製
〔１〕アルミニウム配線が形成された被研磨用基板
ＳｉＯ２からなる基板表面に、深さ４０００Åの溝で形成されたパターンを備える絶縁層を積層した。次いで、絶縁層の表面に３００ÅのＮｂからなるライナーを形成し、その後、Ａｌからなる配線材料をＮｂで覆われた溝内にスパッタ法により６０００Å堆積させた。（図１参照）
〔２〕銅配線が形成された被研磨用基板
ＳｉＯ２からなる基板表面に、深さ４０００Åの溝で形成されたパターンを備える絶縁層を積層した。次いで、絶縁層の表面に３００ÅのＴｉＮからなるライナーを形成し、その後、Ｃｕからなる配線材料をＴｉＮで覆われた溝内にスパッタ法により６０００Å堆積させた。（図１参照）
【００３６】
（２）水系分散体の調製
〔１〕凝集促進粒子がアルミナとシリカの混晶粒子である水系分散体Ａ−１
イオン交換水４５部に、ヒュームド法アルミナ粒子（デグサ社製、商品名「Ａｌｍｉｎｉｕｍ  Ｏｘｉｄｅ  Ｃ」）を５部投入し、超音波分散機によって分散させた研磨粒子を含有する第１液を調製した。更に、イオン交換水４８部に、アルミナとシリカの混晶粒子（デグサ社製、品名「ＭＯＸ９０」）を１部とを投入し、超音波分散機により分散させ、凝集促進粒子を含有する第２液を調製した。その後、これら第１液及び第２液を混合し、更に、過硫酸アンモニウム１部を投入し、次いで、水酸化カリウムによりｐＨを５に調整し、水系分散体Ａ−１を得た。
【００３７】
〔２〕水系分散体Ａ−１と同成分で凝集促進粒子を含有しない水系分散体Ａ−２
凝集促進粒子を配合せず、ヒュームド法アルミナ粒子の投入量を６部とした他は、〔１〕の水系分散体Ａ−１の調製と同様な配合量及び操作により水系分散体Ａ−２を得た。
【００３８】
〔３〕凝集促進粒子がＡｌ又はＳｉを有する親水性末端を備えるポリメチルメタクリレート粒子である水系分散体Ｂ−１
メチルメタクリレ−ト９４部、メタクリル酸４部、ヒドロキシメチルメタクリレート２部、ラウリル硫酸アンモニウム０．０３部、過硫酸アンモニウム０．６部、及びイオン交換水４００部を、容量２リットルのフラスコに投入し、窒素ガス雰囲気下、攪拌しながら７０℃に昇温し、６時間重合させた。これによりカルボキシル基及びヒドロキシル基を有する平均粒子径０．１７μｍのポリメチルタメクリレート系粒子（以下、単に「ＰＭＭＡ粒子」という。）を含有する分散体を得た。
【００３９】
このＰＭＭＡ粒子を含有する分散体に、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン５部、アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート１０部及びイオン交換水５００部を投入し、１％水酸化カリウム水溶液によりｐＨを７に調整した。その後、２時間撹拌し、次いで、７０℃に保持し、３時間反応させた後、室温まで冷却し、カップリング処理したＰＭＭＡ粒子からなる凝集促進粒子が分散された分散体を得た。
次いで、イオン交換水８６部に、ヒュームド法アルミナ粒子（デグサ社製、商品名「Ａｌｍｉｎｉｕｍ  Ｏｘｉｄｅ  Ｃ」）３部を投入し、超音波分散処理し、次いで、上記の凝集促進粒子の分散された分散体１０部と、過硫酸アンモニウム１部とを配合し、水酸化カリウムによりｐＨを６．５に調整し、水系分散体Ｂ−１を得た。
【００４０】
〔４〕水系分散体Ｂ−１と同成分で凝集促進粒子を含有しない水系分散体Ｂ−２
凝集促進粒子粒子を配合せず、イオン交換水の配合量を９５部とし、ヒュームド法アルミナ粒子の投入量を４部とした他は、〔３〕の水系分散体Ｂ−１の調製と同様な配合量及び操作により水系分散体Ｂ−２を得た。
【００４１】
〔５〕凝集促進粒子がアミノ基及びカルボキシル基を備えるポリスチレン粒子である水系分散体Ｃ−１
スチレン８２部、ステアリルジメチルベタイン１５部、ヒドロキシエチルアクリレート４部、ラウリル硫酸アンモニウム０．１部、過硫酸アンモニウム０．５部、及びイオン交換水４００部を、容量２リットルのフラスコに投入し、窒素ガス雰囲気下、攪拌しながら７０℃に昇温し、６時間重合させた。これによりカルボキシル基及びヒドロキシル基を備える平均粒子径０．２１μｍのポリスチレン粒子からなる凝集促進粒子が分散された分散体を得た。
【００４２】
次いで、イオン交換水８６部に、ヒュームド法アルミナ粒子（デグサ社製、商品名「Ａｌｍｉｎｉｕｍ  Ｏｘｉｄｅ  Ｃ」）３部を投入し、超音波分散処理し、次いで、上記の凝集促進粒子が分散された分散体１０部、過酸化水素水（濃度３１％）１部及びベンゾトリアゾール０．０１部を配合し、水酸化カリウムによりｐＨを１０に調整し、水系分散体Ｃ−１を得た。
【００４３】
〔６〕水系分散体Ｃ−１と同成分で凝集促進粒子を含有しない水系分散体Ｃ−２
凝集促進粒子を配合せず、イオン交換水の配合量を９４部とし、ヒュームド法アルミナ粒子の投入量を５部とした他は、〔５〕の水系分散体Ｃ−１の調製と同様な配合量及び操作により水系分散体Ｃ−２を得た。
【００４４】
（３）水系分散体の分散安定性評価
（２）で得られた各水系分散体Ａ−１〜Ｃ−２の水系分散体を、内容量３００ミリリットルの蓋付きガラス製容器に、２５０ｇずつ入れた後、１週間静置した。その後、各々の水系分散体の分離（沈降）の度合いを目視により評価した。
【００４５】
（４）研磨による研磨速度及びエロージョンの評価
下記研磨条件及び評価方法は実験例１〜実験例３において共通である。
<研磨条件>
研磨装置：ラップマスターＳＦＴ社製、型式「ＬＭ−１５Ｃ」
研磨パッド：Ｒｏｄｅｌ（米国）社製、商品名「ＩＣ−１０００−０５０−（６０３）−（Ｐ）−Ｓ４００Ｊ」
キャリア荷重：３００ｇ／ｃｍ２
キャリア回転数：１００ｒｐｍ
定盤回転数：１００ｒｐｍ
<評価方法>
研磨速度：
研磨速度（Å／分）＝（研磨前の各膜の厚さ−研磨後の各膜の厚さ）／研磨時間
（尚、各膜の厚さは、抵抗率測定器（ＮＰＳ社製、型式「Ｚ−５」）を使用して、直流４針法によりシート抵抗を測定し、この抵抗値とアルミニウム又は銅の抵抗率から次式に従い算出した。
各膜の厚さ（Å）＝〔シート抵抗値（Ω／ｃｍ２）×アルミニウム又は銅の抵抗率〕（Ω／ｃｍ）×１０−８）
エロージョン：
エロージョン：表面粗さ計（ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製、型式「Ｐ−１０」）を使用して測定した。
【００４６】
実験例１（参考例）及び比較例１
（１）の〔１〕で得られたＡｌ配線が施された基板を、（２）の〔１〕で得られた水系分散体Ａ−１と、（２）の〔２〕で得られた水系分散体Ａ−２とで各々研磨し、その研磨速度、１００μｍ配線エロージョンを比較した。尚、研磨剤供給量：５０ミリリットル／分、研磨時間：３分で行った。その結果を表１に示す。尚、本実施例では、凝集促進粒子中のシリカはマイナスに、アルミナはプラスに帯電しているものと考えられる。
【００４７】
実験例２（実施例）及び比較例２
（１）の〔１〕で得られたＡｌ配線が施された基板を、（２）の〔３〕で得られた水系分散体Ｂ−１と、（２）の〔４〕で得られた水系分散体Ｂ−２とで各々研磨し、その研磨速度、１００μｍ配線エロージョンを比較した。尚、研磨剤供給量：５０ミリリットル／分、研磨時間：３分で行った。その結果を表１に併記する。尚、本実施例では、凝集促進粒子中の親水性末端のＳｉはマイナスに、Ａｌはプラスに帯電しているものと考えられる。
【００４８】
実験例３（参考例）及び比較例３
（１）の〔２〕で得られたＣｕ配線が施された基板を、（２）の〔５〕で得られた水系分散体Ｃ−１と、（２）の〔６〕で得られた水系分散体Ｃ−２とで各々研磨し、その研磨速度、１００μｍ配線エロージョンを比較した。尚、研磨剤供給量：５０ミリリットル／分、研磨時間：２分で行った。その結果を表１に併記する。尚、本実施例では、凝集促進粒子中のアミノ基はプラスに、カルボキシル基はマイナスに帯電しているものと考えられる。
【００４９】
【表１】
2008103749.tif 000003
【００５０】
表１の結果によると、実験例１と比較例１を比較すると、水系分散体中に凝集促進粒子を含有することにより研磨速度は１．６倍に向上し、１００μｍ配線エロージョンは６分の１に低下していることが分かる。同様に、実験例２と比較例２を比較すると研磨速度は２倍に向上し、１００μｍ配線エロージョンは４分の１に低下していることが分かる。更に、実験例３と比較例３を比較すると研磨速度は１．８５倍に向上し、１００μｍ配線エロージョンは４．４分の１に低下していることが分かる。即ち、大きな研磨速度で、十分にエロージョンを抑制しながら研磨できることが分かる。
更に、本発明の水系分散体はいずれも十分な分散安定性を備えることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】実験例において作成した被研磨面の断面を説明する模式図である。
【図２】実験例において研磨した後の被研磨面の断面を説明する模式図である。
【符号の説明】
【００５２】
１；基板、２；絶縁材料、３；ライナー、４；配線材料
【図１】
2008103749.tif 000004
【図２】
2008103749.tif 000005