(57)【要約】【課題】  半導体デバイス製造工程における銅配線、バリア層、及び絶縁膜層を含有した基板の平坦化工程に用いる二次研磨剤を提供する。【解決手段】  （Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分、（Ｄ）成分、（Ｅ）成分、及び（Ｆ）成分を含む研磨用組成物であって、（Ａ）成分が水溶性高分子、（Ｂ）成分がポリカルボン酸（Ｂ１）、その塩（Ｂ２）又はそれらの混合物、（Ｃ）成分が縮合リン酸（Ｃ１）、その塩（Ｃ２）又はそれらの混合物、（Ｄ）成分が砥粒、（Ｅ）成分が酸化剤、及び（Ｆ）成分が水であり、そして５〜９のｐHを有する半導体デバイス製造における金属層、バリア層又は絶縁層の研磨に用いる研磨用組成物。研磨用組成物中の上記（Ａ）成分の含有量が０．０５〜５．０質量％、上記（Ｂ）成分の含有量が０．０１〜５．０質量％、上記（Ｃ）成分の含有量が０．５〜５．０質量％である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分、（Ｄ）成分、（Ｅ）成分、及び（Ｆ）成分を含む研磨用組成物であって、（Ａ）成分が水溶性高分子、（Ｂ）成分がポリカルボン酸（Ｂ１）、その塩（Ｂ２）又はそれらの混合物、（Ｃ）成分が縮合リン酸（Ｃ１）、その塩（Ｃ２）又はそれらの混合物、（Ｄ）成分が砥粒、（Ｅ）成分が酸化剤、及び（Ｆ）成分が水であり、そして５〜９のｐHを有する半導体デバイス製造における金属層、バリア層及び絶縁層の研磨に用いる研磨用組成物。
【請求項２】
研磨用組成物中の上記（Ａ）成分の含有量が０．０５〜５．０質量％、上記（Ｂ）成分の含有量が０．０１〜５．０質量％、上記（Ｃ）成分の含有量が０．５〜５．０質量％である請求項１に記載の研磨用組成物。
【請求項３】
上記（Ａ）成分が、分子量１万〜５００万のカルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキプロピルセルロース、メチルセルロース、カルボキシエチルセルロース、エチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、又はそれらの組み合わせである請求項1又は請求項２に記載の研磨用組成物。
【請求項４】
上記（Ａ）成分が、ポリオキシメチレン、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレングリコール、又はそれらの組み合わせである請求項1又は請求項２に記載の研磨用組成物。
【請求項５】
上記（Ｂ１）成分が、分子量１０００〜１００００のポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、又はそれらの組み合わせである請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の研磨用組成物。
【請求項６】
上記（Ｂ２）成分が、ポリカルボン酸（Ｂ１）のナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩、又はそれらの組み合わせである請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の研磨用組成物。
【請求項７】
上記（Ｃ１）成分が、ピロリン酸、トリリン酸、ヘキサメタリン酸、又はそれらの組み合わせである請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の研磨用組成物。
【請求項８】
上記（Ｃ２）成分が、縮合リン酸（Ｃ１）のナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩、又はその組み合わせである請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の研磨用組成物。
【請求項９】
上記（Ｄ）成分が、アルミナ、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、又はそれらの組み合わせである請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の研磨用組成物。
【請求項１０】
上記（Ｅ）成分が、過酸化水素、過沃素酸カリウム、沃素酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、又はそれらの組み合わせである請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の研磨用組成物。
【請求項１１】
（Ｇ）成分として更にベンゾトリアゾール又はその誘導体を含有する請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の研磨用組成物。
【請求項１２】
（Ｈ）成分として更にアミノ酸を含有する請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の研磨用組成物。
【請求項１３】
被研磨物の金属層が、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、タングステン、又はタングステン合金である請求項１乃至請求項１２のいずれか１項に記載の研磨用組成物。
【請求項１４】
被研磨物のバリア層が、タンタル、窒化タンタル、又はタンタル化合物である請求項１乃至請求項１３のいずれか１項に記載の研磨用組成物。
【請求項１５】
被研磨物の絶縁層が、酸化珪素膜、又は低誘電率絶縁膜である請求項１乃至請求項１４のいずれか１項に記載の研磨用組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は水溶性高分子、ポリカルボン酸塩、縮合リン酸塩等の濃度調節によりタンタル、タンタル化合物などのバリア金属及び酸化珪素の絶縁膜、又は低誘電率絶縁膜（Low−ｋ膜）の研磨速度を制御できる分散安定性に優れた半導体デバイス製造における研磨用組成物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路（ＬＳＩ）技術の急速な進展により集積回路の益々超微細化及び多層配線化が行われている。このために多層配線基板の金属配線や層間絶縁膜を平坦化する加工技術が開発されている。その１つの技術として、ＣＭＰ（ケミカルメカニカルポリシング：Chemical Mechanical Polishing）と通常称されている半導体デバイス製造工程における平坦化技術がある。
最近ではＬＳＩを高性能化するために、配線材料を銅及び銅合金の利用する傾向が強まってきている。銅及び銅合金配線の下層には、層間絶縁膜中への銅拡散防止のため、タンタル、タンタル合金及び窒化タンタルのバリア層、更にその下層には酸化珪素の絶縁膜又は低誘電率絶縁膜（Low−ｋ膜）が形成されている。そのため、ＣＭＰによる銅配線の平坦化工程は、配線層（銅又は銅合金膜）を研磨して段差解消する一次研磨工程と、配線層（銅又は銅合金膜）とバリア層（タンタル、タンタル合金、又は窒化タンタル）と絶縁層（酸化珪素の絶縁膜又は低誘電率絶縁膜（Low−ｋ膜））の３種類の膜を同時に研磨して平坦化する二次研磨工程が検討されている。
そのうち一次研磨工程で使用する研磨用組成物（銅研磨用組成物）は、銅及び銅合金の研磨速度が速く、一方タンタル、タンタル合金、又は窒化タンタル等のバリア層の研磨速度が遅い方が好ましい。
【０００３】
また、二次研磨工程で使用する研磨用組成物（バリア金属研磨用組成物）は、ディッシングやエロージョンの小さくするために、配線層（銅又は銅合金膜）とバリア層（タンタル、タンタル合金、又は窒化タンタル）と絶縁層（酸化珪素の絶縁膜又は低誘電率絶縁膜（Low−ｋ膜））の３種類の膜の研磨速度を制御できることが好ましい。
銅系金属用研磨液としてアミノ酢酸（グリシン）と酸化剤と水とを含有する研磨液が開示されている（特許文献１を参照）。
金属用研磨剤として金属の酸化剤、酸化金属溶解剤、保護膜形成剤、水及び配線金属バリア層の研磨速度を低下させる効果を有する多糖類、ポリカルボン酸及びその塩の水溶性ポリマーを含有する金属用研磨剤が開示されている（特許文献２を参照）。
バリア金属用研磨液としてピロリン酸、トリリン酸、ヘキサメタリン酸の縮合リン酸塩、過ヨウ素塩、研磨砥粒からなるｐHが３〜８であるバリア金属研磨液が開示されている（特許文献３を参照）。
【０００４】
導体の酸化剤、金属表面に対する保護膜形成剤、酸化金属溶解剤としてマロン酸、リンゴ酸、酒石酸、グルコール酸、クエン酸から選ばれる少なくとも１種以上の有機酸と水を含有したｐHが３以下であり、酸化剤の濃度により銅及び銅合金の研磨速度や窒化タンタル、タンタル化合物などのバリアメタルの速度比を調整する金属用研磨液で、更にタンタル、タンタル化合物などのバリアメタル及び酸化シリコン膜の研磨速度比（Ｔａ／ＳｉＯ２、ＴａＮ／ＳｉＯ２）が１０より大きい金属用研磨液が開示されている。また、この金属用研磨液は、ポリアクリル酸もしくはその塩、ポリメタクリル酸もしくはその塩、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の水溶性高分子を含有することも記載されている（特許文献４を参照）。
【０００５】
第１の金属層及びバリア金属又は絶縁膜などの第２の層を有する多層基体の研磨剤としては、水、過酸化水素などの酸化剤、ピロリン酸塩、縮合リン酸、ホスホン酸及びそれらの塩、アミン、アミノアルコール、イミンなどの研磨添加剤と研磨パッド及び／又は研磨材を含む系が開示されている（特許文献５を参照）。
【０００６】
ジルコニア、ポリリン酸及びその塩、オキシカルボン酸等を含有する半導体ウエハーの上面を研磨する方法が開示されている（特許文献６を参照）。
【特許文献１】特許第３５７７００２号（特許請求の範囲、実施例）
【特許文献２】特開２００１−１４４０４６（特許請求の範囲、実施例）
【特許文献３】特開２００４−１０３６６７（特許請求の範囲、実施例）
【特許文献４】特許第３７８０７６７号（特許請求の範囲、実施例）
【特許文献５】特開２００６−１２１１０１（特許請求の範囲、実施例）
【特許文献６】特表２００１−５２３３９５（特許請求の範囲、明細書第２３頁及び第２５頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来から、バリア金属の研磨用組成物では、過酸化水素などの酸化剤の濃度を高くすることにより銅及び銅合金の研磨速度を速くすること、ベンゾトリアゾールなどの保護膜形成剤の濃度を高くすることにより銅又は銅合金の研磨速度を遅くすることはよく知られている。
特許文献１で開示されているようにアミノ酢酸（グリシン）は、銅及び銅合金層の研磨速度を高めることができる。
また特許文献２及び特許文献４で開示されているようにセルロース、多糖類、ポリカルボン酸及びその塩の水溶性ポリマーは、バリア金属層の研磨速度を低下させることができる。
【０００８】
また特許文献３及び特許文献５で開示されているように、ピロリン酸はバリア金属層のタンタルの研磨速度を向上させることができる。
本願発明の含有成分で水溶性高分子、ポリカルボン酸塩、縮合リン酸塩を含有した研磨用組成物は、研磨剤の分散安定性が良好で、しかも銅又は銅合金、タンタル金属、タンタル化合物などのバリアメタル、酸化珪素の絶縁膜、又は低誘電率絶縁膜（Low−ｋ膜）の良質な研磨面を得ることができる。しかも縮合リン酸塩の含有量によりタンタル金属、タンタル化合物などのバリアメタルのみならず酸化珪素の絶縁膜、又は低誘電率絶縁膜（Low−ｋ膜）の研磨速度を制御できるため、例えばバリアメタルと酸化珪素の絶縁膜、又は低誘電率絶縁膜（Low−ｋ膜）の研磨速度を同じに調整することが可能である。
本願発明の研磨用組成物は、タンタル、タンタル化合物などのバリア金属及び酸化珪素の絶縁膜、及び低誘電率絶縁膜（Low−ｋ膜）の研磨速度は、過酸化水素などの酸化剤やベンゾトリアゾールなどの保護膜形成剤の含有量に影響されにくい。このため、銅又は銅合金の研磨速度を酸化剤や保護膜形成剤で制御することにより、銅又は銅合金の配線層と、バリア金属と、酸化珪素の絶縁膜又は低誘電率絶縁膜（Low−ｋ膜）の研磨速度を同じに調整することも可能である。このためディッシングやエロージョンの小さいバリア金属用研磨用組成物を調整することができる。更に本願発明の研磨用組成物は、分散安定性が優れているため、被研磨材料面のスクラッチなどの欠陥を抑制することができる。
しかも本願発明の研磨用組成物は、ｐＨが５〜９の中性に近いため、特に多層配線基板の微細な銅又は銅合金の配線層及び酸化珪素の絶縁膜又は低誘電率絶縁膜（Low−ｋ膜）はエッチングされにくい。
このように本願発明の研磨用組成物は、配線層（銅又は銅合金膜）とバリア層（タンタル、タンタル合金、又は窒化タンタル）と絶縁層（酸化珪素の絶縁膜又は低誘電率絶縁膜（Low−ｋ膜））の３種類の膜を同時に研磨して平坦化する二次研磨工程に使用する研磨剤を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願発明は第1観点として、（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分、（Ｄ）成分、（Ｅ）成分、及び（Ｆ）成分を含む研磨用組成物であって、（Ａ）成分が水溶性高分子、（Ｂ）成分がポリカルボン酸（Ｂ１）、その塩（Ｂ２）又はそれらの混合物、（Ｃ）成分が縮合リン酸（Ｃ１）、その塩（Ｃ２）又はそれらの混合物、（Ｄ）成分が砥粒、（Ｅ）成分が酸化剤、及び（Ｆ）成分が水であり、そして５〜９のｐHを有する半導体デバイス製造における金属層、バリア層及び絶縁層の研磨に用いる研磨用組成物、
第２観点として、研磨用組成物中の上記（Ａ）成分の含有量が０．０５〜５．０質量％、上記（Ｂ）成分の含有量が０．０１〜５．０質量％、上記（Ｃ）成分の含有量が０．５〜５．０質量％である第１観点に記載の研磨用組成物、
第３観点として、上記（Ａ）成分が、分子量１万〜５００万のカルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキプロピルセルロース、メチルセルロース、カルボキシエチルセルロース、エチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、又はそれらの組み合わせである第１観点又は第２観点に記載の研磨用組成物、
第４観点として、上記（Ａ）成分が、ポリオキシメチレン、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレングリコール、又はそれらの組み合わせである第１観点又は第２観点に記載の研磨用組成物、
第５観点として、上記（Ｂ１）成分が、分子量１０００〜１００００のポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、又はそれらの組み合わせである第１観点乃至第４観点のいずれか一つに記載の研磨用組成物、
第６観点として、上記（Ｂ２）成分が、ポリカルボン酸（Ｂ１）のナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩、又はそれらの組み合わせである第１観点乃至第４観点のいずれか一つに記載の研磨用組成物、
第７観点として、上記（Ｃ１）成分が、ピロリン酸、トリリン酸、ヘキサメタリン酸、又はそれらの組み合わせである第１観点乃至第６観点のいずれか一つに記載の研磨用組成物、
第８観点として、上記（Ｃ２）成分が、縮合リン酸（Ｃ１）のナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩、又はその組み合わせである第１観点乃至第７観点のいずれか一つに記載の研磨用組成物、
第９観点として、上記（Ｄ）成分が、アルミナ、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、又はそれらの組み合わせである第１観点乃至第８観点のいずれか一つに記載の研磨用組成物、
第１０観点として、上記（Ｅ）成分が、過酸化水素、過沃素酸カリウム、沃素酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、又はそれらの組み合わせである第１観点乃至第９観点のいずれか一つに記載の研磨用組成物、
第１１観点として、（Ｇ）成分として更にベンゾトリアゾール又はその誘導体を含有する第１観点乃至第１０観点のいずれか一つに記載の研磨用組成物、
第１２観点として、（Ｈ）成分として更にアミノ酸を含有する第１観点乃至第１１観点のいずれか一つに記載の研磨用組成物、
第１３観点として、被研磨物の金属層が、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、タングステン、又はタングステン合金である第１観点乃至第１２観点のいずれか一つに記載の研磨用組成物、
第１４観点として、被研磨物のバリア層が、タンタル、窒化タンタル、又はタンタル化合物である第１観点乃至第１３観点のいずれか一つに記載の研磨用組成物、及び
第１５観点として、被研磨物の絶縁層が、酸化珪素膜、又は低誘電率絶縁膜である第１観点乃至第１４観点のいずれか一つに記載の研磨用組成物である。
【発明の効果】
【００１０】
本願発明の研磨用組成物は、分散安定性に優れるため、長時間放置しても沈降物の生成がなく、安定した研磨特性が得られる。また水溶性高分子又は縮合リン酸の含有量により配線層（銅又は銅合金膜）とバリア層（タンタル、タンタル合金、又は窒化タンタル）と絶縁層（酸化珪素の絶縁膜又は低誘電率絶縁膜（Low−ｋ膜））の研磨速度を制御できるため、特に配線層（銅又は銅合金膜）とバリア層（タンタル、タンタル合金、又は窒化タンタル）と絶縁層（酸化珪素の絶縁膜又は低誘電率絶縁膜（Low−ｋ膜））の３種類の膜を同時に研磨して平坦化する二次研磨工程に使用する研磨剤として優れた研磨用組成物を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の研磨用組成物は、（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分、（Ｄ）成分、（Ｅ）成分、及び（Ｆ）成分を含む。
（Ａ）成分は水溶性高分子であり、（Ｂ）成分はポリカルボン酸（Ｂ１）、その塩（Ｂ２）又はそれらの混合物であり、（Ｃ）成分は縮合リン酸（Ｃ１）、その塩（Ｃ２）又はその混合物であり、（Ｄ）成分は砥粒であり、（Ｅ）成分は酸化剤であり、（Ｆ）成分は水である。
この研磨用組成物は５〜９のｐHを有し、研磨用組成物から水を除いた固形分は１〜３０質量％、好ましくは１〜２０質量％である。
【００１２】
本発明の研磨用組成物中に含有する（Ａ）成分である水溶性高分子の含有量は、０．０５〜５．０質量％、好ましくは０．０５〜１．０質量％、更に好ましくは０．０５〜０．５質量％である。０．０５未満の場合はバリア金属であるタンタルの研磨面が斑点状に面荒れし、また多量に含有する場合は研磨剤が凝集するため好ましくない。
【００１３】
水溶性高分子としては、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキプロピルセルロース、メチルセルロース、カルボキシエチルセルロース、エチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロースなどの水溶性セルロース誘導体が挙げられる。上記水溶性セルロース誘導体の分子量は分子量１万〜５００万、好ましくは１万〜１００万である。
また分子量が１万〜５００万、好ましくは１万〜１００万のポリオキシメチレン、ポリエチレンオキシドや分子量が９００未満のポリプロピレングリコールが挙げられる。
【００１４】
本願発明の研磨用組成物中に含有する（Ｂ）成分は、ポリカルボン酸（Ｂ１）成分、その塩（Ｂ２）成分、又はそれらの混合物である。ポリカルボン酸は例えばポリアクリル酸、ポリメタクリル酸等である。
ポリカルボン酸塩（Ｂ２）は、ポリカルボン酸（Ｂ１）のナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩が挙げられる。
ポリカルボン酸（Ｂ１成分）とその塩（Ｂ２成分）の分子量は、１０００〜１００００が好ましく、１０００未満では例えば酸化ジルコニウム粒子を表面被覆する効果が小さく、１００００より大きいと研磨剤が凝集するため、好ましくない。ポリカルボン酸は分散剤であり、また凝集剤としても作用する。そのためため（Ｂ）成分の研磨用組成物中での含有量は、０．０１〜５．０質量％、好ましくは０．０５〜１．０質量％である。０．０５質量％未満では、例えば酸化ジルコニウム粒子を表面被覆する効果が小さいため研磨剤が凝集し、研磨面にスクラッチ等の欠陥が発生しやすくなる。また多量に含有する場合は凝集作用が強くなり研磨剤が凝集するため好ましくない。
【００１５】
本発明の研磨用組成物に含有する（Ｃ）成分は、縮合リン酸（Ｃ１）成分、その塩（Ｃ２）成分、又はそれらの混合物である。縮合リン酸としては例えばピロリン酸、トリリン酸、ヘキサメタリン酸が挙げられる。
【００１６】
縮合リン酸塩（Ｃ２）としては、縮合リン酸（Ｃ１）のナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩が挙げられる。
本願発明の研磨用組成物中に含有する（Ｃ）成分の含有量は、０．５〜５．０質量％、好ましくは０．５〜３．５質量％である。０．５質量％未満では、タンタル膜及び酸化珪素膜の研磨速度が遅くなりすぎ、また多量に含有する場合は研磨剤が凝集し研磨面にスクラッチ等の欠陥が発生しやすくなるため好ましくない。
本願発明の研磨用組成物のｐHは５〜９が好ましく、ｐHが5未満になると多層配線基板の微細な銅又は銅合金の配線層がエッチングされやすくなり、また研磨用組成物が凝集するため、研磨面にスクラッチなどの欠陥が生じる恐れがあるため、好ましくない。またｐＨが９より高くなると、多層配線基板の微細な酸化珪素の絶縁膜又は低誘電率絶縁膜（Low−ｋ膜）がエッチングされやすくなるため、好ましくない。
【００１７】
本願発明の研磨用組成物に含有する（Ｄ）成分である砥粒は、アルミナ、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン等の塩基性の金属酸化物粒子が好ましく、粒子の一次粒子径の平均値が１００ｎｍ以下であり、その平均値は５〜５０        ｎｍであることが好ましい。そして二次粒子径の平均値が２００ｎｍ以下であり、その平均値は５０〜１５０ｎｍである。これらの粒子径範囲とすることにより研磨時に発生するスクラッチ等の欠陥を抑制できるためより好ましい。  
【００１８】
一方でシリカなど酸性の金属酸化物粒子は、酸化珪素膜の研磨速度が非常に遅く、しかも半導体デバイスの配線層（銅又は銅合金膜）とバリア層（タンタル、タンタル合金、又は窒化タンタル）と絶縁層（酸化珪素の絶縁膜又は低誘電率絶縁膜（Low−ｋ膜））の３種類の膜が存在するパターン基板の平坦化特性が悪く、また基板上に欠陥数も多くなる傾向がみられる。従って、本願発明に用いる砥粒（Ｄ）は、アルミナ、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、酸化チタンが好適に用いられる。
【００１９】
研磨用組成物中の砥粒の含有量は、０．０１〜５．０質量％が好ましい。砥粒濃度が０．０１質量％未満では、バリア層（タンタル、タンタル合金、又は窒化タンタル）と絶縁層（酸化珪素の絶縁膜又は低誘電率絶縁膜（Low−ｋ膜））の研磨速度が遅くなり過ぎ、５．０質量％以上にしても研磨速度の促進効果があまりなく、しかも研磨面のスクラッチ等の欠陥が多くなり好ましくない。
【００２０】
本願発明の研磨用組成物に含有する（Ｅ）成分である酸化剤は、酸化剤が過酸化水素、過沃素酸カリウム、沃素酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウムがあり、その中で過酸化水素が特に好ましい。研磨用組成物中に含有する酸化剤の含有量は、０．００５〜２０．０質量％が好ましい。酸化剤を含有しなくてもバリア金属のタンタル膜の研磨速度が少し低下するが、銅膜及び酸化珪素膜の研磨速度は低下せず研磨用組成物は使用可能である。酸化剤（Ｅ）の含有量が２０．０質量％以上にしても銅又は銅合金膜の研磨速度の促進効果は小さくなる。
【００２１】
本願発明の研磨用組成物に含有する（Ｇ）成分である保護膜形成剤は、ベンゾトリアゾール（ＢＴＡ）、及びその誘導体であるトリルトリアゾール、ベンゾトリアゾール−４−カルボン酸、ナフトトリアゾールから選ばれるのが好ましい。
研磨用組成物中の保護膜形成剤（Ｇ）の含有量は、１〜１０００ｐｐｍが好ましく、保護膜形成剤の含有量１ｐｐｍ未満では銅又は銅合金のエッチングが激しくなり、１０００ｐｐｍより多いと銅又は銅合金膜の研磨速度が遅くなりすぎ、好ましくない。
【００２２】
本願発明の研磨用組成物には、（Ｈ）成分としてアミノ酸を含有することができ、
例えばグリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、セリン、アスパラギン酸、グルタミン酸、フェニルアラニン、チロシン、トリプトファン、リシン、アルギニン等が挙げられる。それらの中でも分子量が１００未満であることが好ましく、例えばグリシンが好ましく例示できる。
【００２３】
本願発明の研磨用組成物には（Ｉ）成分としてホウ酸又はホウ酸塩を含有することができる。研磨組成物中でのアミノ酸（Ｈ）の濃度は、０．０１〜５．０質量％が好ましい。
ホウ酸は、メタホウ酸、四ホウ酸、五ホウ酸、八ホウ酸などが挙げられる。またホウ酸塩はそれらのナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩である。例えば、メタホウ酸アニモニウム、四ホウ酸アンモニウム、五ホウ酸アンモニウム、八ホウ酸アンモニウム、メタホウ酸カリウム、四ホウ酸カリウム、五ホウ酸カリウム、六ホウ酸カリウム、八ホウ酸カリウムなどのホウ酸カリウム、メタホウ酸ナトリウム、ニホウ酸ナトリウム、四ホウ酸ナトリウム、五ホウ酸ナトリウム、六ホウ酸ナトリウム、八ホウ酸ナトリウムなどのホウ酸ナトリウムのいずれも使用することができる。その中で、四ホウ酸アンモニウム、五ホウ酸アンモニウム、八ホウ酸アンモニウムがより好ましく、研磨用組成物中の上記ホウ酸又はホウ酸塩（Ｉ）の含有量は、０．１〜５．０質量％が好ましい。（Ｉ）成分の濃度が０．１質量％未満では研磨助剤としての添加効果が小さく、（Ｉ）成分のホウ酸又はホウ酸塩の濃度は水に対する溶解性が小さく、５．０質量％以上にすることは困難である。
【００２４】
本願発明で使用する（Ｄ）成分は酸化ジルコニウムが好ましい。酸化ジルコニウム粒子は透過型電子顕微鏡観察、ガス吸着法（ＢＥＴ法）、レーザー回折法、動的光散乱法によって測定することができる。
透過型電子顕微鏡による粒子の観察では一次粒子径が観測される。
ガス吸着法（ＢＥＴ法）による比表面積から換算した粒子径は、個々の粒子の一次粒子径の平均値が観測されるものである。
【００２５】
そして、レーザー回折法はＭＡＳＴＥＲＳＩＺＥＲ（ＭＡＬＶＥＲＮ社製）等の装置によって測定される。レーザー回折法ではゾル中での粒子の粒子径が観測され、粒子の凝集や癒着があるときはそれらの粒子径が観測される。また動的光散乱法による粒子径は、濃厚系試料で粒子径を測定できる装置ＦＰＡＲ１０００（大塚電子（株）製）等によって測定され、動的光散乱法もゾル中の粒子の粒子径が観測され、粒子の凝集や癒着があるときはそれらの粒子径が観測される。
【００２６】
本願発明で用いられる（Ｄ）成分としての砥粒の中で酸化ジルコニウムは、例えば炭酸ジルコニウムを原料として、炭酸ジルコニウムを３５０〜１０００℃で焼成し、得られた酸化ジルコニウム粒子をポリアクリル酸や硝酸を分散助剤にして湿式粉砕して製造される酸化ジルコニウムゾルの形で好ましく用いられる。
この酸化ジルコニウム粒子は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）観察での一次粒子径の平均値は５〜８０ｎｍである。また酸化ジルコニウム粒子のガス吸着法（ＢＥＴ法）により比表面積値を測定し、球体粒子として換算した粒子径はＢＥＴ法換算粒子径と呼ばれ５〜８０ｎｍである。
【００２７】
この酸化ジルコニウムを含有するゾルは、レーザー回折法の平均粒子径で８０〜１５０ｎｍ、ｄ９０（ただし、ｄ９０はこの粒子径以下の粒子数が全粒子数の９０％であることを意味する粒子径を表す。）が１７０〜２５０ｎｍであり、２５０ｎｍ以上の二次粒子が存在しない。また動的光散乱法での平均粒子径は、３０〜１５０ｎｍを有している。
この酸化ジルコニウム粒子を１１０℃で乾燥して、Ｘ線回折パターンを測定したところ、回折角度２θ＝２８．６°、４７．５°及び５６．４°に主ピークを有し、ＡＳＴＭカードＮｏ．３４−３９４に記載の単斜系の結晶性の高い酸化ジルコニウム粒子である。
【００２８】
更に本願発明の酸化ジルコニウム粒子を含有する研磨用組成物は、分散性が非常に良好であるため、長時間放置しても粒子の沈降固結性がなく軽い攪拌や振とう等で容易に製造時の分散状態に戻り、常温に保存しても半年以上安定である。  
本願発明の研磨用組成物には、オレイン酸アンモニウム、ラウリル硫酸アンモニウム、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸アンモニウム等の陰イオン性界面活性剤、陽イオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性を含有することができる。
更に、本願発明の研磨用組成物には、抗菌剤、防腐剤等を含有していても研磨剤の分散安定性及び研磨性能には問題なく使用することができる。
【実施例】
【００２９】
合成例１
アドバンスド  マテリアル  リソーシズ社（ADVANCED  MATERIAL  RESOURCES  LTD）製のオキシ炭酸ジルコニウム粉末１７９ｋｇを電気炉に仕込み５３０℃で１０時間焼成した。得られた焼成粉を粉末Ｘ線回折法で測定したところ、回折角度２θ＝２８．６°、４７．５°及び５６．４°に主ピークを有し、ＡＳＴＭカード３４−３９４に記載の斜方晶系の結晶性酸化ジルコニウムの特性ピークと一致した。また、酸化ジルコニウム粒子のガス吸着法（ＢＥＴ法）による比表面積値は３０ｍ２／ｇで、ガス吸着法による比表面積から換算した粒子径として３６ｎｍであった。
４０質量％のポリアクリル酸水溶液（ジュリマーＡＣ−１０ＳＬ、日本純薬（株）製）４００ｇ、２５質量％アンモニア水１４５ｇ、純水１５ｇを混合し、ポリアクリル酸アンモニウム水溶液（以下ＰＡＡ水溶液と記載する）を調整した。
得られた酸化ジルコニウム焼成粉３６９ｇ、ＰＡＡ水溶液４９．２ｇ、純水７００ｇを０．５ｍｍφジルコニアビーズ３８００ｇが仕込んである３Ｌボールミル容器に入れ、回転数６０ｒｐｍで５５時間の湿式粉砕を行った。水押ししてビーズ分離することにより固形分２３．９質量％、ｐＨ９．０、電気伝導度５．０５ｍＳ／ｃｍ、粘度１．５ｍPa・ｓの水性ゾルが得られた。この水性ゾルを４５０℃で乾燥して得られた酸化ジルコニウム粒子のガス吸着法（ＢＥＴ法）による比表面積値は３５ｍ２／ｇで、ガス吸着法による比表面積から換算した粒子径として３１ｎｍであった。更にＭＡＳＴＥＲＳＩＺＥＲ２０００（ＭＡＲＶＥＲＮ社製）で測定したレーザー回折法のｄ５０粒子径（ｄ５０はこの粒子径以下の粒子数が全粒子数の５０％であることを意味する粒子径を表す。）は９２ｎｍで、ｄ９０粒子径（ｄ９０はこの粒子径以下の粒子数が全粒子数の９０％であることを意味する粒子径を表す。）は１３３ｎｍであった。またＦＰＡＲ１０００（大塚電子（株）製）で測定した動的光散乱法の平均粒子径は６１ｎｍであった。また透過型電子顕微鏡で観察した粒子の一次粒子径の平均値は２５ｎｍであった。この水性ゾルは長時間静置しても沈降物は全く無かった。
【００３０】
合成例２
合成例１で使用した酸化ジルコニウム焼成粉３６９ｇ、１０質量％の硝酸水溶液１０．８ｇ、純水７３９ｇを０．５ｍｍφジルコニアビーズ３８００ｇが仕込んである３Ｌボールミル容器に入れ、回転数６０ｒｐｍで６０時間湿式粉砕した。水押ししてビーズ分離することにより固形分２２．３質量％、ｐＨ４．０、電気伝導度０．１９３ｍＳ／ｃｍ、粘度３．２ｍPa・ｓの水性ゾルが得られた。この水性ゾルを３００℃で乾燥して得られた酸化ジルコニウム粒子のガス吸着法（ＢＥＴ法）による比表面積値は３９ｍ２／ｇで、ガス吸着法による比表面積から換算した粒子径として２８ｎｍであった。更にＭＡＳＴＥＲＳＩＺＥＲ２０００（ＭＡＲＶＥＲＮ社製）で測定したレーザー回折法のｄ５０粒子径は９４ｎｍで、ｄ９０粒子径は１３６ｎｍであった。またＦＰＡＲ１０００（大塚電子（株）製）で測定した動的光散乱法の平均粒子径は６４ｎｍであった。また透過型電子顕微鏡で観察した粒子の一次粒子径の平均値は２５ｎｍであった。この水性ゾルは長時間静置しても沈降物は全く無かった。
【００３１】
（研磨用組成物の製造方法）
下記材料を準備した。
（ａ）成分：水溶性高分子
（ｂ）成分：上述のポリアクリル酸アンモニウム水溶液
（ｃ）成分：ピロリン酸カリウム
（ｄ１）成分：合成例１で得られた酸化ジルコニウムゾル
（ｄ２）成分：合成例２で得られた酸化ジルコニウムゾル
（ｄ３）成分：シリカゾル（粒子径３０nm、ＳｉＯ２濃度１７質量％）
（ｅ）成分：過酸化水素水
（ｇ）成分：ベンゾトリアゾール
（ｈ）成分：グリシン
【００３２】
実施例１
水溶性高分子がヒドロキシエチルセルロース（サンヘック−Ｌ、三晶（株）製）（ａ成分）、ポリアクリル酸アンモニウム水溶液（ｂ成分）、ピロリン酸カリウム（ｃ）成分、酸化ジルコニウムゾル（ｄ成分）、過酸化水素水（ｅ成分）、ベンゾトリアゾール（ｇ成分）、及びグリシン（ｈ成分）を純水に添加し、１０質量％の硝酸水溶液でｐＨが７．５に成るように調整した。その後、超音波ホモジナイザー（日本精機（株）製）で分散し、ポリエーテルサルホン製メンブレンカートリッジフィルター（ＭＣＳ−０４５―Ｄ１０Ｓ）（アドバンテック東洋（株）製）で濾過して研磨用組成物とした。
【００３３】
以下、同様に実施例２〜１１、及び比較例１〜３の研磨液を作成した。
【００３４】
実施例１２
水溶性高分子がポリエチレンオキシド（ＰＥＯ−１Ｚ、住友精化（株）製）（ａ成分）、ポリアクリル酸アンモニウム水溶液（ｂ成分）、ピロリン酸カリウム（ｃ）成分、酸化ジルコニウムゾル（ｄ成分）、過酸化水素水（ｅ成分）、ベンゾトリアゾール（ｇ成分）、及びグリシン（ｈ成分）を純水に添加し、１０質量％の硝酸水溶液でｐＨが７．５に成るように調整した。その後、超音波ホモジナイザー（日本精機（株）製）で分散し、ポリエーテルサルホン製メンブレンカートリッジフィルター（ＭＣＳ−０４５―Ｄ１０Ｓ）（アドバンテック東洋（株）製）で濾過して研磨用組成物とした。
それらの配合量を表１に示した。表１中で（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、及び（ｈ）はそれぞれ研磨用組成物中での質量％での濃度を示し、（ｇ）は研磨用組成物中でのｐｐｍでの濃度を示した。また、（ｂ）はポリアクリル酸アンモニウムとしての濃度であり、（ｄ１）、（ｄ２）、及び（ｄ３）は金属酸化物としての濃度であり、（ｅ）は過酸化水素としての濃度である。
【００３５】
〔表１〕
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
成分        (a)    (b)     (ｃ)   （d1） (d2)  (d3)   （e）   (g)    (h)
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
実施例１    0.2    0.09    2.0     1.0    −    −    0.15    225   0.92
実施例２    0.5    0.09    2.0     1.0    −    −    0.15    225   0.92
実施例３    1.0    0.09    2.0     1.0    −    −    0.15    225   0.92
実施例４    0.2    0.09    1.5     1.0    −    −    0.15    225   0.90
実施例５    0.2    0.09    3.1     1.0    −    −    0.15    225   0.90
実施例６    0.2    0.09    2.0     1.0    −    −    0.15    225    −
実施例７    0.2    0.09    2.0     1.0    −    −    0.15    100    −
実施例８    0.2    0.09    2.0     1.0    −    −    0.024   100    0.92
実施例９    0.2    0.09    2.0     2.0    −    −    0.024   100    −
実施例１０  0.5    0.09    2.0     1.0    −    −    0.09    100    0.92    
比較例１    0.2    −      2.0     −    1.0    −    0.15    225    0.92
比較例２    −     0.09    2.0     1.0    −    −    0.15    225    0.92
比較例３    0.2    0.09    −      1.0    −    −    0.15    225    0.92
比較例4     0.2    0.09    2.0     −     −    −    0.15    225    0.92
比較例５    0.2    0.09    2.0     −     −    1.0   0.15    100    −
比較例６    0.2    0.09    2.0     −     −    1.0   0.024   100    −
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
【００３６】
上記の実施例１〜実施例１０、及び比較例１〜６の研磨用組成物の動的光散乱法による粒子径（ｎｍ）と、その組成物の分散安定性の状態について、沈降物がない状態のもの（○）、沈降物があるもの（×）で表2に示した。
表２から明らかなように、合成例２の酸化ジルコニウム水性ゾルを使いポリアクリル酸アンモニウムを含有しない比較例１の研磨用組成物は、作成直後でも動的光散乱法粒子径は２８００ｎｍあり、直ぐに固液分離することが分かった。
【００３７】
〔表2〕
――――――――――――――――――――――――――――――――――――
動的光散乱法による粒子径      分散安定性        ｐＨ
（ｎｍ）      
――――――――――――――――――――――――――――――――――――
実施例１              ７２                    ○              ７．５
実施例２              ９５                    ○              ７．５
実施例３            ２００                    ○              ７．５
実施例４              ７４                    ○              ７．５
実施例５              ８０                    ○              ７．５
実施例６              ７１                    ○              ７．５
実施例７              ７１                    ○              ７．５
実施例８              ７２                    ○              ７．５
実施例９              ７１                    ○              ７．５
実施例１０          １１５                    ○              ７．５
比較例１          ２８００                    ×              ７．５
比較例２              ６４                    ○              ７．５
比較例３              ７０                    ○              ７．５
比較例４          透明水溶液                  ○              ７．５
比較例５              ９９                    ○              ７．５
実施例６              ９９                    ○              ７．５
――――――――――――――――――――――――――――――――――――
【００３８】
（８インチブランクケットウェハーの研磨物性の評価）
調整した研磨用組成物の銅膜、バリア金属としてタンタル膜、酸化珪素の絶縁膜としてＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン分解物による）酸化珪素膜の研磨速度を測定した。銅膜の研磨面の欠陥観察は、研磨後の研磨面から求めた。
【００３９】
被研磨物（８インチブランケットウェハー）
８インチシリコンウェハー上に形成した銅の電解メッキ膜。
８インチシリコンウェハー上に形成したスパッター法で作成したタンタル膜。
８インチシリコンウェハー上に形成したプラズマＴＥＯＳ法で作成した酸化珪素膜。
【００４０】
研磨条件
研磨機はストラスバー（株）製６EG、研磨布は独立発泡ポリウレタン樹脂製研磨布ＩＣ−１４００の２層タイプ（ニッタ・ハース（株）製）、定盤回転数は５３ｒｐｍ、ヘッド回転数は４７ｒｐｍ、研磨圧力は２．０ｐｓｉ、研磨用組成物の供給量は２００ｍｌ／分、研磨時間は１分間の研磨を行った。
銅膜及びタンタル膜の研磨速度は、研磨前後の銅膜厚をシート抵抗測定装置（ＶＲ−１２０Ｓ、日立国際アルファ（株）製）で測定して求めた。
プラズマＴＥＯＳ酸化珪素膜の研磨速度は、研磨前後の膜厚を干渉式膜厚計ＮＡＮＯＳＰＥＣ６１００（ＮＡＮＯＭＥＴＯＲＩＣＳ社製）で測定して研磨速度を求めた。
また、研磨面の欠陥は、目視及び光学顕微鏡観察（オリンパス（株）製）によって行った。
いずれの研磨用組成物も銅膜及び酸化珪素膜の研磨面にはスクラッチ等の欠陥はみられなかった。
しかし、タンタル膜はヒドロキシエチルセルロースを含有しない比較例２の研磨用組成物で研磨した時のみ斑点状の欠陥が多数検出された。
【００４１】
表３に挙げた８インチブランケットウェハーの研磨速度の結果で明らかなように、ピロリン酸カリウムを含有しない比較例３の研磨用組成物は、タンタル膜及び酸化珪素膜の研磨速度が非常に遅くなっていることが分かる。
同様に酸化ジルコニウム粒子を含有しない比較例５及び比較例６の研磨用組成物も、タンタル膜及び酸化珪素膜の研磨速度が非常に遅くなっていることが分かる。
また、実施例１の研磨用組成物と実施例６の研磨用組成物の研磨結果から、グリシン含有の有無にかかわらずほぼ同じ研磨特性が得られることが分かる。
ベンゾトリアゾールを２２５ｐｐｍ含有した実施例１、実施例２、実施例４、実施例５、実施例６の研磨用組成物はタンタルと酸化珪素の研磨速度比（Ｔａ／ＳｉＯ２）が０．５〜１．５の範囲に入っていることが分かる。更に銅とタンタルの研磨速度比（Ｔａ／Ｃｕ）も０．５〜１．５の範囲に入っていることが分かる。
また、ベンゾトリアゾールの含有量を１００ｐｐｍに減らした実施例７の研磨用組成物は、タンタルと酸化珪素の研磨速度比が０．５〜１．５の範囲のままで、銅膜の研磨速度だけが速くなっていることが分かる。
また、酸化ジルコニウム粒子の換わりにシリカ粒子を用いた比較例５の研磨用組成物は、酸化珪素膜の研磨速度が非常に遅くなっているのが分かる。
これらの研磨速度の測定結果を表３に示した。表３中で銅膜をＬ１膜、タンタル膜をＬ２膜、酸化珪素膜をＬ３膜で示した。また、表３中の研磨速度の値はｎｍ／分で示した。
【００４２】
〔表３〕
――――――――――――――――――――――――――――――――――――
Ｌ１膜         Ｌ２膜              Ｌ３膜
――――――――――――――――――――――――――――――――――――
実施例１        ４４            ３１                ２５
実施例２        ３２            ３０                ２８
実施例３        ２５            ３０                ２９
実施例４        ３５            ２３                ２１
実施例５        ４４            ３１                ２５
実施例６        ５４            ２９                ２０
実施例７      ２４０            ２７                ２２
比較例２        ２４            ３２                ２６
比較例３        ３５              ３                  １
比較例４        ２７              １                  ０
比較例５      １９３            １９                  ３  
――――――――――――――――――――――――――――――――――――
【００４３】
次に、実施例８、実施例９、実施例１０、及び比較例６の研磨用組成物を作成した後、３００ｍｍブランケットウェハー及び３００ｍｍパターンウェハーの研磨試験を行った。
（３００ｍｍブランクケット及びパターンウェハーの研磨物性の評価）
上記の調整した実施例８、実施例９、実施例１０、及び比較例６の研磨用組成物の銅膜、バリア金属としてタンタル膜、酸化珪素の絶縁膜としてＴＥＯＳ酸化珪素膜の研磨速度、及び銅膜の研磨面の欠陥観察は下記の研磨条件で研磨し、その研磨面から求めた。
【００４４】
被研磨物（３００ｍｍブランケットウェハー）
３００ｍｍシリコンウェハー上に形成した銅の電解メッキ膜。
３００ｍｍシリコンウェハー上に形成したスパッター法で作成したタンタル膜。
３００ｍｍシリコンウェハー上に形成したプラズマＴＥＯＳ法で作成した酸化珪素膜。
３００ｍｍシリコンウェハー上に形成したプラズマ法で作成したＳｉＯＣ膜（商品名ブラックダイヤモンド、アプライドマテリアル（株）製）。
【００４５】
被研磨物（３００ｍｍパターンウェハー）
シリコン基板上に５００ｎｍの熱酸化珪素膜及び１５０ｎｍのＳｉＯＣ膜及びシランガスをプラズマ蒸着させた６０ｎｍの酸化珪素膜のついた３００ｍｍのシリコンウェハー基板上にレジストを形成し、マスクを介して露光後、現像してレジストのない部分を形成する。次にエッチングによりレジストのない部分の酸化珪素膜をエッチング後、レジストを除去した。できたパターンウェハーのトレンチ深さ２１０ｎｍであった。このパターンウェハーにスパッター法で窒化タンタル膜を１５ｎｍ及びタンタル膜を１０ｎｍ形成する。更に電解メッキにより銅膜を６００ｎｍ形成し、銅膜の段差（段差２１０ｎｍ）があるパターン付きウェハーを作成した（図１）。このパターンウェハーに銅用研磨剤を用いて研磨を行い、銅膜を除去した段差特性測定用ウェハーにした。
【００４６】
研磨条件
研磨機はアプライドマテリアル（株）製Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ、研磨布は独立発泡ポリウレタン樹脂製研磨布ＩＣ−１４００の２層タイプ（ニッタ・ハース（株）製）、定盤回転数は５３ｒｐｍ、ヘッド回転数は４７ｒｐｍ、研磨圧力は１．５ｐｓｉ、研磨用組成物の供給量は２００ｍｌ／分、研磨時間はブランケットウェハーの場合は１分間の研磨を行った。また、パターンウェハーの研磨時間は、ブランケットウェハーの研磨速度からタンタル、窒化タンタルを除去し更に最上層の酸化珪素膜を３０ｎｍ除去できる時間を計算して行った。
銅膜及びタンタル膜の研磨速度は、研磨前後の膜厚をシート抵抗測定装置（商品名Ｒｅｓ  Ｍａｐ４６３、ＣＤＥ（株）製）で測定して求めた。
プラズマ酸化珪素膜及びＳｉＯＣ膜の研磨速度は、研磨前後の膜厚を干渉式膜厚計（商品名エリプソＲＥ−３１００、大日本スクリーン（株）製）で測定して研磨速度を求めた。
また、銅膜の研磨面の欠陥は、光学顕微鏡観察（オリンパス（株））及びサーフスキャンＬＳ６７００（（株）日立製作所製）によって行った。
表面形状測定装置デクタック６M（ＤＥＣＴＡＫ  Ｖ−３２０Ｓｉ  Ｖｅｅｃｏ製）でウェハー中の１００μｍ／１００μｍのラインアンドスペース部のディッシング量を測定した。
【００４７】
表４は３００ｍｍブランケットウェハーの研磨速度の結果を示した。酸化ジルコニウム粒子の換わりにシリカ粒子を用いた比較例６の研磨用組成物は、酸化珪素膜及びＳｉＯＣ膜が研磨できないことが分かる。一方、実施例９の研磨用組成物は、次世代半導体デバイスの絶縁膜として期待されるＳｉＯＣ膜の研磨速度も速いことが分かる。
表４中で銅膜はＬ１膜、タンタル膜をＬ２膜、酸化珪素膜をＬ３膜、窒化タンタル膜をＬ４膜、ＳｉＯＣ膜をＬ５膜で示した。表４中の研磨速度の値は（ｎｍ／分）で示した。
【００４８】
〔表４〕
――――――――――――――――――――――――――――――――――――
Ｌ１膜    Ｌ２膜    Ｌ３膜    Ｌ４膜    Ｌ５膜
――――――――――――――――――――――――――――――――――――
実施例８          94       22        22        18        15
実施例９         116       22        28        19        38
実施例１０        15       24        25        37        18
比較例６          61       21         0        15         0
――――――――――――――――――――――――――――――――――――
【００４９】
表５は平坦化特性を示すディッシング量（ｎｍ）及び銅配線の段差解消量（ｎｍ）の結果を示した。比較例６の段差解消量△１７ｎｍは、初期段差よりも１７ｎｍ大きくなったことを意味する。酸化ジルコニウム粒子の換わりにシリカ粒子を用いた比較例６の研磨用組成物は、実施例８、実施例９及び実施例１０の研磨用組成物より平坦化特性が良くないことが分かる。
【００５０】
〔表５〕
――――――――――――――――――――――――――――――――――――
ディッシング量（ｎｍ）      段差解消量（ｎｍ）
――――――――――――――――――――――――――――――――――――
実施例８                  ３１                    １３
実施例９                  ２７                      ７
実施例１０                １８                    １８
比較例６                  ５０                  △１７
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【００５１】
表６は、ブランケットウェハー中の欠陥数で、実施例８の欠陥数を１とした場合の相対値を示した。酸化ジルコニウム粒子の換わりにシリカ粒子を用いた比較例６の研磨用組成物は、実施例８、実施例９及び実施例１０の研磨用組成物より欠陥数が多いことが分かる。表６中で銅膜はＬ１膜としてウェハー１枚中の直径０．１９４μｍ以上の欠陥数、酸化珪素膜はＬ３膜としてウェハー１枚中の直径０．１２１μｍ以上の欠陥数、ＳｉＯＣ膜はＬ５膜としてウェハー１枚中の直径０．１３０μｍ以上の欠陥数である。
【００５２】
〔表６〕
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Ｌ１膜            Ｌ３膜              Ｌ５膜
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実施例８          １                １                  １
実施例９        １．２            ０．４              ０．６
実施例１０      ４．６            ２．５              １．７
比較例６        ７．９          １１．８              ４．２
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【産業上の利用可能性】
【００５３】
本願発明の研磨用組成物は、ＣＭＰ（ケミカルメカニカルポリッシング）と通常称される半導体デバイス製造工程における平坦化研磨に用いる研磨剤として好適である。特に、銅配線膜、バリア金属膜及び酸化珪素絶縁膜にダメージを与えることなく精密に研磨することができるため、銅配線、バリア層、及び絶縁膜層を含有した基板の平坦化工程に用いる二次研磨剤として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】図１は段差を有するシリコン基板の断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
（１）はシリコン基板、（２）はＳｉＯの絶縁膜、（３）はＳｉＯＣ膜、（４）はＳｉＯの絶縁膜、（５）はタンタルと窒化タンタルからなるバリア膜、（６）は銅である。
【図１】
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