(57)【要約】【課題】半導体基板上に設けられる被加工膜及びバリアメタル層の研磨において、特に、バリアメタル層を効率よく研磨することができ、且つ十分に平坦化された精度の高い仕上げ面を得ることができる、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を提供する。【解決手段】銅膜、タンタル層及び／又は窒化タンタル層、並びに絶縁膜を同一条件により研磨した場合に、銅膜の研磨速度（ＲCu）とタンタル層及び／又は窒化タンタル層の研磨速度（ＲTa）との比（ＲCu／ＲTa）が１／２０以下であり、銅膜の研磨速度（ＲCu）と絶縁膜の研磨速度（ＲIn）との比（ＲCu／ＲIn）が５〜（１／５）である化学機械研磨用水系分散体を得る。ＲCu／ＲTaは１／３０以下、特に１／４０以下、更には１／５０以下、ＲCu／ＲInは４〜（１／４）、特に３〜（１／３）、更には２〜（１／２）であることが好ましい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅膜、タンタル層及び／又は窒化タンタル層、並びに絶縁膜を同一条件により研磨した場合に、上記銅膜の研磨速度（ＲCu）と上記タンタル層及び／又は窒化タンタル層の研磨速度（ＲTa）との比（ＲCu／ＲTa）が１／２０以下であり、上記銅膜の研磨速度（ＲCu）と上記絶縁膜の研磨速度（ＲIn）との比（ＲCu／ＲIn）が５〜（１／５）であることを特徴とする半導体装置の製造に用いる化学機械研磨用水系分散体。
【請求項２】
研磨剤、水及び研磨速度調整剤を含有することを特徴とする半導体装置の製造に用いる化学機械研磨用水系分散体。
【請求項３】
上記研磨速度調整剤は、上記銅膜の研磨を抑制し、上記タンタル層及び／又は窒化タンタル層の研磨を促進する請求項２記載の半導体装置の製造に用いる化学機械研磨用水系分散体。
【請求項４】
上記研磨速度調整剤が５−アミノ−１Ｈ−テトラゾールである請求項２又は３記載の半導体装置の製造に用いる化学機械研磨用水系分散体。
【請求項５】
ｐＨが１〜８である請求項１乃至４のうちのいずれか１項に記載の半導体装置の製造に用いる化学機械研磨用水系分散体。
【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用いる化学機械研磨用水系分散体（以下、「化学機械研磨用水系分散体」という。また、「水系分散体」と略記することもある。）に関する。更に詳しくは、本発明は、半導体基板上に設けられる各種の被加工膜及びバリアメタル層の研磨において、特に、バリアメタル層を効率よく研磨することができ、且つ十分に平坦化された精度の高い仕上げ面を得ることができる化学機械研磨用水系分散体に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造における最近の技術として、プロセスウェハ上の絶縁膜に形成された孔若しくは溝などに、タングステン及び銅などの配線材を埋め込んだ後、絶縁膜の表面より上の配線材を研磨によって除去することによって配線を形成する手法がある。この手法により形成される配線をダマシン配線という。この研磨において、タンタル等の硬度の高い金属からなるバリアメタル層を効率よく研磨することは容易ではない。一方、銅等の比較的柔らかい配線材は研磨され易く、配線部分においてディッシングを生じ、平坦な仕上げ面が得られないことがある。また、ｐＨが高い場合には、特に、誘電率の低い多孔質の絶縁膜等では、この絶縁膜が過度に研磨されてしまって良好なダマシン配線を形成することができないという問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、上記の従来の問題を解決するものであり、タンタル等からなるバリアメタル層を十分な速度で研磨することができ、銅等からなる配線材は適度に研磨され、且つ絶縁膜が過度に研磨されることもなく、十分に平坦な仕上げ面が得られ、良好なダマシン配線を形成することができる、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】
半導体基板上に設けられる被加工膜の研磨において、仕上げ面を十分に平坦化することができる化学機械研磨用水系分散体を得ることを目的として検討した結果、特に、アミノ基等を有する複素環化合物からなる研磨速度調整剤を含有させることにより、バリアメタル層の研磨が促進され、銅等の配線材の研磨が抑えられ、更には絶縁膜が過度に研磨されることもなく、十分に平坦化された精度の高い仕上げ面が得られることが見出された。本発明は、このような知見に基づいてなされたものである。
【０００５】
上記課題は、第１に銅膜、タンタル層及び／又は窒化タンタル層、並びに絶縁膜の研磨速度の比が特定された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に研磨速度調整剤を含有する水系分散体（以下、第２発明という。）により達成される。また、上記課題は、第３に特定の作用を有する研磨速度調整剤を含有する水系分散体（以下、第３発明という。）により達成される。上記課題は、第４に特定の複素環化合物を研磨速度調整剤として含有する水系分散体（以下、第４発明という。）により達成される。更に、上記課題は、第５に特定のｐＨを有する水系分散体（以下、第５発明という。）により達成される。
【発明の効果】
【０００６】
第１発明によれば、銅膜とタンタル層及び／又は窒化タンタル層との研磨速度の比、及び銅膜と絶縁膜との研磨速度の比を特定することにより、バリアメタル層を十分な速度で研磨することができ、被加工膜を適度な速度で研磨することができ、且つ絶縁膜が過度に研磨されることがなく、ディッシングを生ずることのない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を得ることができる。また、第２発明によれば、研磨速度調整剤を含有する水系分散体とすることにより、第１発明の化学機械研磨用水系分散体を得ることができる。更に、第３乃至第４発明によれば、研磨速度調整剤の作用、或いは研磨速度調整剤の種類を特定することにより、また、第５発明によれば、ｐＨを特定することにより、容易に第１発明の化学機械研磨用水系分散体を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
第１発明の化学機械研磨用水系分散体は、銅膜、タンタル層及び／又は窒化タンタル層、並びに絶縁膜を同一条件により研磨した場合に、上記銅膜の研磨速度（ＲCu）と上記タンタル層の研磨速度（ＲTa）との比（ＲCu／ＲTa）が１／２０以下であり、上記銅膜の研磨速度（ＲCu）と上記絶縁膜の研磨速度（ＲIn）との比（ＲCu／ＲIn）が５〜（１／５）であることを特徴とする。
上記「銅膜」を形成する銅は、純銅ばかりでなく、銅−シリコン、銅−アルミニウム等、９５重量％以上の銅を含有する合金をも含むものとする。また、上記「タンタル層」を形成するタンタルも、純タンタルに限られず、タンタル−ニオブ等のタンタルを含有する合金をも含むものとする。更に、上記「窒化タンタル層」を形成する窒化タンタルも純品に限定はされない。
【０００８】
上記「同一条件」とは、特定の型式の研磨装置を使用し、その定盤及びヘッドの回転数、研磨圧力、研磨時間、用いる研磨パッドの種類、並びに水系分散体の単位時間当たりの供給量を同一にすることを意味する。
【０００９】
研磨速度の上記「比」は、銅膜、タンタル層及び／又は窒化タンタル層、並びに絶縁膜を、上記の同一条件のもとに別個に研磨し、各々の研磨速度の値から算出することができる。この研磨は、銅膜、タンタル層及び／又は窒化タンタル層、又は絶縁膜を備えるウェハを用いて行うことができる。
【００１０】
銅膜の研磨速度（ＲCu）とタンタル層及び／又は窒化タンタル層の研磨速度（ＲTa）との比（ＲCu／ＲTa）は、１／３０以下、特に１／４０以下、更には１／５０以下であることが好ましい。このＲCu／ＲTaが１／２０を越える場合は、タンタル層が十分な速度で研磨されず、この水系分散体を半導体基板上に設けられる被加工膜及びバリアメタル層の研磨に用いた場合の、二段階研磨法における二段目の研磨においてバリアメタル層の研磨に長時間を要する。
【００１１】
また、銅膜の研磨速度（ＲCu）と絶縁膜の研磨速度（ＲIn）との比（ＲCu／ＲIn）は、４〜（１／４）、特に３〜（１／３）、更には２〜（１／２）であることが好ましい。このＲCu／ＲInが５を越える場合は、銅膜の研磨が過度となり、この水系分散体を半導体基板上に設けられる被加工膜の研磨に用いた場合に、配線部分においてディッシングを生じ、十分に平坦化された精度の高い仕上げ面とすることができない。一方、ＲCu／ＲInが１／５未満であると、絶縁膜が過度に研磨され、良好なダマシン配線を形成することができない。
【００１２】
第２発明の化学機械研磨用水系分散体は、研磨剤、水及び研磨速度調整剤を含有することを特徴とする。
【００１３】
上記「研磨剤」としては、シリカ、アルミナ、セリア、ジルコニア及びチタニア等の無機粒子を使用することができる。この無機粒子としては、気相法により合成されたものが特に好ましい。この気相法による無機粒子としては、ヒュームド法（高温火炎加水分解法）、ナノフェーズテクノロジー社法（金属蒸着酸化法）等により合成されたものが高純度であってより好ましい。
【００１４】
また、研磨剤としては、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン及びスチレン系共重合体、ポリアセタール、飽和ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、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、フェノキシ樹脂、ポリメチルメタクリレート等の（メタ）アクリル樹脂、並びにアクリル系共重合体などの熱可塑性樹脂からなる有機粒子を用いることもできる。更に、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂からなる有機粒子を使用することもできる。
これらの無機粒子及び有機粒子は、それぞれ１種のみを使用してもよいし、２種以上を併用してもよく、無機粒子と有機粒子とを併用することもできる。
【００１５】
無機粒子及び有機粒子の平均粒子径は０．０１〜３μｍであることが好ましい。この平均粒子径が０．０１μｍ未満では、研磨速度が低下する傾向にある。一方、この平均粒子径が３μｍを越える場合は、研磨剤が沈降し、分離してしまって、安定な化学機械研磨用水系分散体とすることが容易ではない。この平均粒子径は０．０５〜１．０μｍ、更には０．１〜０．７μｍであることが特に好ましく、この範囲の平均粒子径を有する研磨剤であれば、特に、バリアメタル層を十分な速度で研磨することができ、且つ粒子の沈降、及び分離を生ずることのない、安定な化学機械研磨用水系分散体とすることができる。尚、この平均粒子径は、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。
【００１６】
また、研磨剤の含有量は、化学機械研磨用水系分散体を１００部とした場合に、０．３〜１５部とすることができ、特に１〜８部、更には２〜６部とすることが好ましい。研磨剤の含有量が０．３部未満では十分な速度で研磨することができず、一方、１５部を超えて含有させた場合はコスト高になるとともに、化学機械研磨用水系分散体の安定性が低下するため好ましくない。
【００１７】
第３発明は、第２発明の研磨速度調整剤が銅膜の研磨を抑制し、タンタル層及び／又は窒化タンタル層の研磨を促進するものであることを明らかにするものである。
この特定の作用を有する研磨速度調整剤を含有させることにより、第１発明の特定の研磨速度の比を有する化学機械研磨用水系分散体を容易に得ることができる。
【００１８】
更に、第４発明は推奨される研磨速度調整剤を明らかにするものである。
研磨速度調整剤としては、アミノ基、メルカプト基、炭素数１〜３の短鎖のアルキル基等を有する複素環化合物の誘導体を使用することができる。
そのような誘導体としては、ベンゾチアゾール、ベンゾチアジアゾール及びベンゾトリアゾール等、複素五員環を有する化合物、並びにジアジン及びトリアジン等、複素六員環を有する化合物の誘導体などが挙げられる。
【００１９】
複素五員環を有する化合物の誘導体としては、前記の化合物の他、２−アミノベンゾチアゾール、２−アミノ−６−メチルベンゾチアゾール、２−メルカプトベンゾチアゾール、４−アミノ−１，２，４−トリアゾール、４−アミノ−３−ヒドラジノ−５−メルカプト−１，２，４−トリアゾール、３−メルカプト−１，２，４−トリアゾール及び３−メルカプト−４−メチル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾール等が挙げられる。
【００２０】
また、５−アミノ−１Ｈ−テトラゾール、２−メルカプトチアゾリン、グアニン、１−フェニル−５−メルカプト−１Ｈ−テトラゾール、１Ｈ−テトラゾール、１Ｈ-テトラゾール−１−酢酸、１−（２−ジメチルアミノエチル）−５−メルカプト−テトラゾール、４，５−ジシアノイミダゾール、２−アミノ−４，５−ジシアノ−１Ｈ−イミダゾール及び３Ｈ−１，２，３−トリアゾロ［４，５−ｂ］ピリジン−３−オール等を挙げることもできる。
【００２１】
複素六員環を有する化合物の誘導体としては、３−アミノ−５，６−ジメチル−１，２，４−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−ジアリルアミノ−１，３，５−トリアジン、ベンゾグアナミン、チオシアヌル酸、メラミン、３−アミノ−５，６−ジメチル−１，２，４−トリアジン、フタラジン及び２，３−ジシアノ−５−メチルピラジン等が挙げられる。
また、研磨速度調整剤として、複素五員環と複素六員環とを有する化合物の誘導体を用いることもできる。そのような誘導体としては、アデニン及びグアニン等を挙げることができる。
【００２２】
これらの研磨速度調整剤のうち、好ましいものとしては、５−アミノ−１Ｈ−テトラゾール、グアニン、３−メルカプト−１，２，４−トリアゾール、１−フェニル−５−メルカプト−１Ｈ−テトラゾール及び５−メチル−１Ｈ−ベンゾトリアゾール等が挙げられる。
特に好ましい研磨速度調整剤は、第４発明に記載の５−アミノ−１Ｈ−テトラゾールである。
【００２３】
研磨速度調整剤の含有量は、化学機械研磨用水系分散体を１００重量部（以下、「部」と略記する。）とした場合に、０．００１〜３部とすることができ、特に０．０１〜３部、更には０．０５〜３部とすることが好ましい。研磨速度調整剤の含有量が０．００１部未満であると、タンタル層及び/又は窒化タンタル層を十分な速度で研磨することができず、この水系分散体を半導体基板上に設けられるバリアメタル層の研磨に用いた場合に、その研磨に長時間を要する。一方、この研磨速度調整剤は、３部含有させれば所期の効果が十分に得られ、これを越えて含有させる必要はない。
【００２４】
第５発明は化学機械研磨用水系分散体の推奨されるｐＨの範囲を明らかにするものである。
水系分散体のｐＨは「１〜８」とすることが好ましい。この範囲のｐＨであれば絶縁膜の研磨を抑制することができ、絶縁膜が過度に研磨されることがない。このｐＨは１〜７、特に１〜５、更には１．５〜４．５であることがより好ましい。化学機械研磨用水系分散体のｐＨが１未満、又は８を越える場合は、特に、シルセスキオキサンを主成分とする絶縁膜のように、誘電率が低く多孔質の絶縁膜などでは、絶縁膜が過度に研磨され、良好なダマシン配線を形成し得ないことがある。
ｐＨの調整は硝酸、硫酸、リン酸等の無機酸、或いはギ酸、酢酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸及び安息香酸等の有機酸によって行うことができる。
【００２５】
また、ｐＨが酸性側である場合は、銅膜を研磨する速度が小さくなり、タンタル層及び／又は窒化タンタル層を研磨する速度は大きくなる。そのため、この酸性の水系分散体を、半導体基板上に設けられる被加工膜の研磨に用いた場合に、被加工膜とバリアメタル層とをよりバランスよく研磨することができる。この水系分散体は、２段階研磨法における２段目の研磨において特に有用である。一方、ｐＨが中性付近である場合は、銅膜を研磨する速度が大きく、タンタル層及び／又は窒化タンタル層を研磨する速度は小さい。そのため、バリアメタル層がストッパー層として十分に機能する。この中性の水系分散体は、２段階研磨法における１段目の研磨においても使用することができる。
【００２６】
本発明の化学機械研磨用水系分散体には、通常、酸化剤は含有されていない。  これは、酸化剤により銅膜等の被加工膜の研磨が促進され、相対的にバリアメタル層の研磨速度が小さくなるためである。しかし、銅膜とタンタル層及び／又は窒化タンタル層との研磨速度の比が第１発明の範囲内となる酸化剤及び含有量であれば、酸化剤を含有させることもできる。この酸化剤の具体例としては、過酸化水素、過酢酸、過安息香酸及びｔｅｒｔ−ブチルハイドロパーオキサイド等の有機過酸化物、並びに硝酸及び硝酸鉄等の硝酸化合物などが挙げられる。また、この酸化剤の他、必要に応じて各種の添加剤を配合することもできる。それによって分散状態の安定性を更に向上させたり、研磨速度を高めたり、２種以上の被加工膜等、硬度の異なる被研磨膜の研磨に用いた場合の研磨速度の差異を調整したりすることができる。
【００２７】
第１発明では、銅膜とタンタル層及び／又は窒化タンタル層との研磨速度の比を特定しているが、本発明の化学機械研磨用水系分散体は、超ＬＳＩ等の半導体装置の製造過程において、半導体基板上に設けられる各種の被加工膜及びバリアメタル層の研磨に用いることができる。この被加工膜としては、純銅膜、純アルミニウム膜、純タングステン膜等の他、銅、アルミニウム、タングステン等と他の金属との合金からなる膜などが挙げられる。本発明の水系分散体は、これらの各種の被加工膜のうちでも、純銅膜等の硬度の低いものの研磨において特に有用である。また、バリアメタル層としては、タンタル、チタン等の金属、或いはそれらの酸化物及び窒化物などからなるものが挙げられる。
尚、バリアメタル層は、タンタル、チタン等のうちの１種のみにより形成されることが多いが、タンタルと窒化タンタルなどが同一基板上において併用されることもある。
【００２８】
半導体装置の被加工膜及びバリアメタル層の研磨は市販の化学機械研磨装置（ラップマスターＳＦＴ社製、型式「ＬＧＰ５１０、ＬＧＰ５５２」等）を用いて行なうことができる。
この研磨において、研磨後、被研磨面に残留する研磨剤は除去することが好ましい。この研磨剤の除去は通常の洗浄方法によって行うことができるが、有機粒子の場合は、被研磨面を、酸素の存在下、高温にすることにより粒子を燃焼させて除去することもできる。燃焼の方法としては、酸素プラズマに晒したり、酸素ラジカルをダウンフローで供給すること等のプラズマによる灰化処理等が挙げられ、これによって残留する有機粒子を被研磨面から容易に除去することができる。
【実施例】
【００２９】
以下、実施例によって本発明を更に詳しく説明する。
（１）研磨剤を含むスラリーの調製
容量２リットルのポリエチレン製の瓶に、１００ｇのヒュームド法シリカ粒子（日本アエロジル株式会社製、商品名「アエロジル＃５０」）、又はヒュームド法アルミナ粒子（日本アエロジル株式会社製、商品名「アルミナＣ」）を入れた後、イオン交換水を投入して全量を１０００ｇとし、超音波分散機によって分散させ、調製した。
【００３０】
（２）研磨速度調整剤を含む水溶液の調製
容量１リットルのポリエチレン製の瓶に、５ｇの５−アミノ−１Ｈ−テトラゾール、グアニン又は３−メルカプト−１，２，４−トリアゾールを入れた後、イオン交換水を投入し、溶解させ、全量５００ｇの水溶液を調製した。
【００３１】
実施例１〜６及び比較例１
容量２リットルのポリエチレン製の瓶に、上記（１）の研磨剤を含むスラリー（実施例１及び３〜６並びに比較例１では５００ｇ、実施例２では３００ｇ）と、上記（２）の研磨速度調整剤を含む水溶液（実施例１〜３及び５〜６では２００ｇ、実施例４では５ｇ）とを入れ、硝酸によってｐＨを調整した後、イオン交換水を投入して全量を１０００ｇとし、実施例１〜６の化学機械研磨用水系分散体を調製した。また、上記（２）の水溶液を含まない他は実施例１と同様にして比較例１の水系分散体を調製した。それぞれの水系分散体の配合組成は表１のとおりである。
【００３２】
以上、実施例１〜６及び比較例１の化学機械研磨用水系分散体を使用し、８インチ銅膜付きウェーハ、８インチタンタル膜付きウェーハ、８インチ窒化タンタル膜付きウェーハ及び８インチプラズマＴＥＯＳ膜付きウェーハを研磨した。結果を表１に示す。
【００３３】
研磨装置としてラップマスター社製の型式「ＬＧＰ−５１０」を使用し、以下の条件で各ウェーハに設けられた膜を研磨し、下記の式によって研磨速度を算出した。
テーブル回転数；５０ｒｐｍ、ヘッド回転数；５０ｒｐｍ、研磨圧力；３００ｇ／ｃｍ２、水系分散体供給速度；１００ｃｃ／分、研磨時間；１分、研磨パッド；ロデール・ニッタ株式会社製、品番ＩＣ１０００／ＳＵＢＡ４００の２層構造
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
【００３４】
尚、各膜の厚さは、抵抗率測定機（ＮＰＳ社製、型式「Σ−５」）により直流４探針法でシート抵抗を測定し、このシート抵抗値と銅、タンタル、窒化タンタル又はプラズマＴＥＯＳの抵抗率から下記の式によって算出した。
各膜の厚さ（Å）＝［シート抵抗値（Ω／ｃｍ２）×銅、タンタル、窒化タンタル又はプラズマＴＥＯＳの抵抗率（Ω／ｃｍ）］×１０８
【００３５】
【表１】
2008028411.tif 000002
【００３６】
表１の結果によれば、研磨速度調整剤を含有する実施例１〜６の化学機械研磨用水系分散体では、研磨速度調整剤の含有量が非常に少ない実施例４も含め、銅膜とタンタル膜との研磨速度の比及び銅膜と絶縁膜との研磨速度の比は、いずれも第１発明の範囲内にある。また、窒化タンタル膜の場合はタンタル膜に比べて研磨速度が小さいが、銅膜と窒化タンタル膜との研磨速度の比も第１発明の範囲内にある。このように実施例１〜６の水系分散体を用いて半導体基板上に設けられた被加工膜及びバリアメタル層を研磨した場合、十分に平坦化された精度の高い仕上げ面が得られることが推察される。一方、比較例１の水系分散体では、銅膜と絶縁膜との研磨速度の比は問題ないものの、銅膜と、タンタル膜又は窒化タンタル膜との研磨速度の比が大きく、平坦化が不十分な仕上げ面になることが推察される。
【手続補正書】
【提出日】平成19年9月27日(2007.9.27)
【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】
研磨剤、水及び研磨速度調整剤を含有する半導体装置の製造に用いる化学機械研磨用水系分散体であって、
ｐＨが１〜７であることを特徴とする半導体装置の製造に用いる化学機械研磨用水系分散体。
【請求項２】
上記研磨速度調整剤は、上記銅膜の研磨を抑制し、上記タンタル層及び／又は窒化タンタル層の研磨を促進する請求項１記載の半導体装置の製造に用いる化学機械研磨用水系分散体。
【請求項３】
上記研磨速度調整剤が５−アミノ−１Ｈ−テトラゾールである請求項１又は２記載の半導体装置の製造に用いる化学機械研磨用水系分散体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
上記課題は、第１に研磨速度調整剤を含有する水系分散体（以下、第１発明という。）により達成される。また、上記課題は、第２に特定の作用を有する研磨速度調整剤を含有する水系分散体（以下、第２発明という。）により達成される。上記課題は、第３に特定の複素環化合物を研磨速度調整剤として含有する水系分散体（以下、第３発明という。）により達成される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
第１発明によれば、研磨速度調整剤を含有する水系分散体とすることにより、バリアメタル層を十分な速度で研磨することができ、被加工膜を適度な速度で研磨することができ、且つ絶縁膜が過度に研磨されることがなく、ディッシングを生ずることのない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を得ることができる。更に、第２乃至第３発明によれば、研磨速度調整剤の作用、或いは研磨速度調整剤の種類を特定することにより、容易にバリアメタル層を十分な速度で研磨することができ、被加工膜を適度な速度で研磨することができ、且つ絶縁膜が過度に研磨されることがなく、ディッシングを生ずることのない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を得ることができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
第１発明の化学機械研磨用水系分散体は、研磨剤、水及び研磨速度調整剤を含有し、ｐＨが１〜７であることを特徴とする。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
第２発明は、第１発明の研磨速度調整剤が銅膜の研磨を抑制し、タンタル層及び／又は窒化タンタル層の研磨を促進するものであることを明らかにするものである。
この特定の作用を有する研磨速度調整剤を含有させることにより、特定の研磨速度の比を有する化学機械研磨用水系分散体を容易に得ることができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
更に、第３発明は推奨される研磨速度調整剤を明らかにするものである。
研磨速度調整剤としては、アミノ基、メルカプト基、炭素数１〜３の短鎖のアルキル基等を有する複素環化合物の誘導体を使用することができる。
そのような誘導体としては、ベンゾチアゾール、ベンゾチアジアゾール及びベンゾトリアゾール等、複素五員環を有する化合物、並びにジアジン及びトリアジン等、複素六員環を有する化合物の誘導体などが挙げられる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
本発明では、水系分散体のｐＨは１〜７であり、特に１〜５、更には１．５〜４．５であることがより好ましい。化学機械研磨用水系分散体のｐＨが１未満、又は８を越える場合は、特に、シルセスキオキサンを主成分とする絶縁膜のように、誘電率が低く多孔質の絶縁膜などでは、絶縁膜が過度に研磨され、良好なダマシン配線を形成し得ないことがある。
ｐＨの調整は硝酸、硫酸、リン酸等の無機酸、或いはギ酸、酢酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸及び安息香酸等の有機酸によって行うことができる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
本発明の化学機械研磨用水系分散体は、超ＬＳＩ等の半導体装置の製造過程において、半導体基板上に設けられる各種の被加工膜及びバリアメタル層の研磨に用いることができる。この被加工膜としては、純銅膜、純アルミニウム膜、純タングステン膜等の他、銅、アルミニウム、タングステン等と他の金属との合金からなる膜などが挙げられる。本発明の水系分散体は、これらの各種の被加工膜のうちでも、純銅膜等の硬度の低いものの研磨において特に有用である。また、バリアメタル層としては、タンタル、チタン等の金属、或いはそれらの酸化物及び窒化物などからなるものが挙げられる。
尚、バリアメタル層は、タンタル、チタン等のうちの１種のみにより形成されることが多いが、タンタルと窒化タンタルなどが同一基板上において併用されることもある。