【手続補正書】
【提出日】平成16年1月23日(2004.1.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
重合体粒子を含有し、該重合体粒子は５〜８０重量％の架橋性単量体と、２０〜９５重量％のその他の単量体とを共重合させてな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】
上記重合体粒子の平均粒子径が０．１３〜０．８μｍである請求項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】
界面活性剤、重合体粒子及び水を含有する化学機械研磨用水系分散体であって、該化学機械研磨用水系分散体を１００重量％とした場合に、該界面活性剤の含有量は０．１５重量％以下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４】
上記重合体粒子は請求項１又は２記載の重合体粒子である請求項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】
更に酸化剤を含有する請求項１乃至４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。
【請求項６】
更に有機酸を含有する請求項１乃至５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。
【請求項７】
請求項１乃至６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を用いて半導体装置の被加工膜を研磨する工程を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項８】
上記被加工膜がシリコン酸化膜、アモルファスシリコン膜、多結晶シリコン膜、単結晶シリコン膜、シリコン窒化膜、純タングステン膜、純アルミニウム膜、純銅膜、タングステンと他の金属との合金からなる膜、アルミニウムと他の金属との合金からなる膜、銅と他の金属との合金からなる膜、タンタル酸化物、チタン酸化物、タンタル窒化物又はチタン窒化物からなる膜である請求項７記載の半導体装置の製造方法。
【手続補正２】
【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】
【課題を解決するための手段】
本発明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は、重合体粒子を含有し、該重合体粒子は５〜８０重量％の架橋性単量体と、２０〜９５重量％のその他の単量体とを共重合させてなることを特徴とする。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明の水系分散体に含有され、研磨粒子として機能する上記重合体粒子は、架橋構造を有する。架橋構造を有する重合体粒子は、非架橋の重合体粒子に比べて硬度が高く、この架橋構造を有する重合体粒子を研磨粒子として含有する本発明の水系分散体を半導体装置の化学機械研磨において用いた場合、半導体装置の被加工膜を十分な速度で研磨することができる。また、架橋構造を有する重合体粒子の硬度は、金属酸化物ほどに高くはないため、被研磨面に傷が発生することもない。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の水系分散体には、５〜８０重量％の架橋性単量体と、２０〜９５重量％のその他の単量体とを共重合させてなる上記「重合体粒子」が含有される。以下、上記重合体粒子について詳しく説明する。
上記「架橋性単量体」としては、ジビニルベンゼンに代表されるジビニル芳香族化合物、或いはエチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート及びトリメチロールプロパントリメタクリレートに代表される多価アクリレート化合物などの、２以上の共重合性二重結合を有する化合物を用いることができる。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
上記重合体粒子は、架橋性単量体とその他の単量体とを共重合させることにより得られ、且つその平均粒径が０．１３〜０．８μｍの重合体粒子とすることができる。この平均粒径は重合体粒子を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、特に０．１５〜０．６μｍ、更には０．１５〜０．５μｍの範囲であることが好ましい。このように特定の単量体を共重合させることにより得られ、特定の平均粒径を有する重合体粒子を水性媒体に含有させることにより、優れた性能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とすることができる。


【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
本発明の他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は、化学機械研磨用水系分散体を１００重量％とした場合に、該界面活性剤の含有量が０．１５重量％以下であり、重合体粒子及び水を含有することを特徴とする。
この界面活性剤は、水系分散体に含有される重合体粒子を均一に分散させるために配合されるものであるが、研磨性能の面からは少量であることが好ましい。界面活性剤の含有量は、０．０５重量％以下、特に０．０１重量％以下であることが好ましく、まったく含有されていないことがより好ましい。また、この界面活性剤は、重合体粒子を１００重量部とした場合に、０．０３重量部以下、特に０．０１重量部以下であることが好ましく、まったく含有されていないことがより好ましい。


【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
即ち、界面活性剤の含有量を少量とすることにより、或いは界面活性剤をまったく含有させないことにより、更に優れた研磨性能を有する水系分散体とすることができ、被研磨面に傷を付けることなく、より高速で研磨することができる。この特定量の界面活性剤を含有する水系分散体では、研磨粒子として機能する重合体粒子は特に限定されないが、本発明における（イ）及び／又は（ロ）の重合体粒子を含有する水系分散体であることが好ましい。尚、界面活性剤の種類は特に限定はされず、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。


【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
研磨粒子として機能する重合体粒子の形状は球状であることが好ましい。この球状とは、鋭角部分を有さない略球形のものをも意味し、必ずしも真球に近いものである必要はない。球状の研磨粒子を用いることにより、研磨の際に被研磨面に傷が付いたり、被研磨面が粗面となることが防止、或いは少なくとも抑制される。また、重合体粒子の平均粒径は、０．０１〜２．０μｍ、特に０．０５〜１．５μｍ、更には０．１〜１．０であることが好ましい。この平均粒径が過小、又は過大であると、水系分散体の安定性及び研磨速度が低下する。この重合体粒子の平均粒径は、特に、０．１３〜０．８μｍとすることが好ましく、この範囲の平均粒径であれば、長期に渡って安定であり、且つ十分な研磨速度を有する水系分散体とすることができる。


【手続補正９】
【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】
本発明の半導体装置の製造方法は、本発明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を用いて半導体装置の被加工膜を研磨する工程を備え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】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
上記「被加工膜」としては、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シリコン酸化膜、アモルファスシリコン膜、多結晶シリコン膜、単結晶シリコン膜、シリコン窒化膜、純タングステン膜、純アルミニウム膜、或いは純銅膜等の他、タングステン、アルミニウム、銅等と他の金属との合金からなる膜などが挙げられる。また、タンタル、チタン等の金属の酸化物、窒化物（タンタル酸化物、チタン酸化物、タンタル窒化物又はチタン窒化物等）などからなる膜も被加工膜として挙げることができる。


【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
本発明において、水系分散体には必要に応じて各種の添加剤を配合することができる。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物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。具体的には、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し、ｐＨを調整することによって水系分散体の分散性及び安定性を向上させることができる。


【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
実施例１［重合体粒子の水系分散体（半導体装置の製造に用いる化学機械研磨用水系分散体）の製造］
重合用４つ口フラスコに蒸留水５７６部、非イオン系界面活性剤（ロームアンドハース社製、商品名「Ｔｒｉｔｏｎ  Ｘ−１００」）０．５部及び２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオニトリル）（和光純薬株式会社製、商品名「Ｖ−６０」）ｌ．０部を投入し、１０分間攪拌して完全に溶解させた。その後、スチレン１００部を添加し、フラスコ内をＮ２ガスによってパージしながら更に５分間攪拌した。


【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
実施例３［重合体粒子の水系分散体（半導体装置の製造に用いる化学機械研磨用水系分散体）の製造］
重合用４つ口フラスコに蒸留水６００部、ラウリル硫酸アンモニウム０．１部及び過硫酸アンモニウム０．６部を投入し、１０分間攪拌して完全に溶解させた。その後、スチレン１００部を添加し、フラスコ内をＮ２ガスによってパージしながら更に５分間攪拌した。


【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
【発明の効果】
本発明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を研磨剤として半導体装置の被加工膜を研磨すれば、研磨速度が大きく、且つ被研磨面に傷が付くこともない。また、特に、本発明に記載の重合体粒子を含有する水系分散体とすることにより、十分な速度で、しかも被研磨面を傷付けることなく、半導体装置の被加工膜を研磨することができる。更に、本発明によれば、本発明の水系分散体を用いて被加工膜を研磨することにより、容易に半導体装置を製造することができる。