(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
砥粒、研磨パッド又は砥粒と研磨パッドの両方とともに使用して、基材を化学機械研磨するための研磨用組成物であって、
（ａ）液体キャリヤー、及び
（ｂ）該液体キャリヤー中に含まれる導電性ポリマー
を含んで成り、該導電性ポリマーが１０-10Ｓ／ｃｍ〜１０6Ｓ／ｃｍの導電率を有し、前記研磨用組成物が基材の酸化手段をさらに含んで成り、前記導電性ポリマーがドープされている、研磨用組成物。
【請求項２】
前記導電性ポリマーが、ポリピロール、ポリアニリン、ポリアニリンスルホン酸、ポリチオフェン、ポリ（フェニレン）、ポリ（フェニレン−ビニレン）、ポリ（ｐ−ピリジン）、ポリ（ｐ−ピリジル−ビニレン）、ポリ（１，６−ヘプタジイン）、ポリアセチレン、ポリイソチアナフテン、ポリ−３，４−エチレンジオキシチオフェン、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、それらのコポリマー、及びそれらの組み合わせから成る群より選択された、請求項１に記載の研磨用組成物。
【請求項３】
前記導電性ポリマーが、ポリピロール又はポリアニリンである、請求項２に記載の研磨用組成物。
【請求項４】
前記導電性ポリマーが、ｎ型又はｐ型のドーパントをドープしている、請求項１に記載の研磨用組成物。
【請求項５】
前記導電性ポリマーが、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、Ｃａ、有機酸、及びテトラアルキルアンモニウムから成る群より選択されたｎ型ドーパントをドープしている、請求項４に記載の研磨用組成物。
【請求項６】
前記導電性ポリマーが、Ｉ2、ＰＦ6、ＢＦ6、Ｃｌ及びＡｓＦ6から成る群より選択されたｐ型ドーパントをドープしている、請求項４に記載の研磨用組成物。
【請求項７】
前記液体キャリヤーが水を含んで成る、請求項１に記載の研磨用組成物。
【請求項８】
前記研磨用組成物が砥粒を含んで成り、該砥粒が前記液体キャリヤー中に懸濁している、請求項１に記載の研磨用組成物。
【請求項９】
前記砥粒が、アルミナ、シリカ、セリア、ゲルマニア、チタニア、ジルコニア、マグネシア、窒化ケイ素、炭化ケイ素、ダイヤモンド、及びそれらの組み合わせから成る群より選択された、請求項８に記載の研磨用組成物。
【請求項１０】
前記導電性ポリマーが、前記液体キャリヤーとその中に懸濁している全ての成分の重量に基づいて、０．０１ｗｔ％〜５ｗｔ％の量で存在している、請求項１に記載の研磨用組成物。
【請求項１１】
前記研磨用組成物が９以下のｐＨを有する、請求項１に記載の研磨用組成物。
【請求項１２】
前記基材の酸化手段が酸化剤である、請求項１に記載の研磨用組成物。
【請求項１３】
前記研磨用組成物が錯化剤をさらに含んで成る、請求項１に記載の研磨用組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性ポリマーを含んで成る研磨系に関する。
【背景技術】
【０００２】
基材表面を研磨（例えば、平坦化）するための組成物及び方法が、当技術分野で周知である。（研磨用スラリーとしても知られる）研磨用組成物は、典型的には水溶液中に研磨材を含有し、研磨用組成物で飽和した研磨パッドと表面を接触させることによって表面に適用される。典型的な研磨材には、二酸化ケイ素、酸化セリウム、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、及び酸化スズがある。米国特許第５，５２７，４２３号明細書は、例えば、水性媒体中に高純度の微細金属酸化物粒子を含んで成る研磨用組成物と金属層の表面を接触させることにより、金属層を化学機械研磨（ＣＭＰ）する方法を記載している。研磨用組成物は、研磨パッド（例えば、研磨クロス又はディスク）とともに典型的に使用される。好適な研磨パッドは、米国特許第６，０６２，９６８号明細書、同第６，１１７，０００号明細書、及び同第６，１２６，５３２号明細書において記載されており、これらの明細書は、連続泡の多孔質網目構造を有する焼結ポリウレタン研磨パッドの使用を開示している。米国特許第５，４８９，２３３号明細書は、ある表面組織又はパターンを有する固体研磨パッドの使用を開示している。あるいはまた、研磨材は研磨パッドに取り込むことができる。米国特許第５，９５８，７９４号明細書は、固定砥粒研磨パッドを開示している。
【０００３】
研磨用組成物中の化学添加剤は、基材の研磨において重要な役割を果たす。化学添加剤によって、基材表面の研磨において基材材料の除去速度を向上させることができるが、化学添加剤は、基材の表面平坦度及び腐食に不利に影響を及ぼす場合がある。それゆえ、基材の表面平坦度又は腐食にあまり不利に影響することなく、基材表面を速やかに研磨することができる研磨用組成物を処方することが望ましい。
【０００４】
ポリマーは、研磨用組成物の成分として使用されている化学添加剤の１つのタイプである。ポリマーは、界面活性剤又はポリマー電解質などの研磨用組成物において様々な役割を果たすことができる（例えば、米国特許第５，２６４，０１０号明細書、同第５，８６０，８４８号明細書、同第５，９５８，７９４号明細書、同第６，３０３，０４９号明細書、同第６，３４８，０７６号明細書、及びヨーロッパ特許第０９１９６０２号明細書を参照）。例えば、米国特許第５，３５２，２７７号明細書は、水、シリカ、水溶性塩、及び水溶性ポリマーを含んで成る、集積回路で使用されるシリコンウェハを研磨するための研磨用組成物を開示している。水溶性ポリマーは、酸化ポリエチレン、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン、ポリ（メタ）アクリル酸、又はポリマレイン酸であることができる。加えて、米国特許第４，９８３，６５０号明細書は、水、シリカ、及びアクリルアミド単独で又は少なくとも１つのビニルモノマー（例えば、（メタ）アクリル酸、スチレンスルホン酸）とともにグラフト重合した多糖を含んで成る、ウェハを研磨するための研磨用組成物を記載している。ヨーロッパ特許第０８４０６６４号明細書は、水、シリカ、塩、アミン化合物、及びポリマー電解質の分散体（例えば、ポリビニルアルコール、酸化ポリエチレン）を含んで成る、シリコンウェハのための研磨用組成物を開示している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、研磨及び平坦化の際、表面欠陥などの欠陥並びに下地の構造及びトポグラフィーに対する損傷を最小限に抑えながら、基材、特には金属基材の研磨及び平坦化の際に、望ましい平坦化効率、選択性、均一性、及び除去速度を示す研磨系及び研磨方法に関するニーズがある。
【０００６】
本発明は、このような研磨系及び研磨方法を提供するものである。本発明のこれら及び他の利点は、本明細書で提供される本発明の説明から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、（ａ）砥粒、研磨パッド、基材の酸化手段、又はそれらの任意の組み合わせ、（ｂ）導電性ポリマー、及び（ｃ）液体キャリヤーを含んで成る研磨系であって、該導電性ポリマーが１０-10Ｓ／ｃｍ〜１０6Ｓ／ｃｍの導電率を有する研磨系を提供する。さらに本発明は、（ａ）砥粒、研磨パッド、又は砥粒と研磨パッドの両方、（ｂ）導電性ポリマー、及び（ｃ）液体キャリヤーを含んで成る化学機械研磨用組成物であって、該導電性ポリマーが１０-10Ｓ／ｃｍ〜１０6Ｓ／ｃｍの導電率を有する化学機械研磨用組成物を提供する。さらに、（ａ）基材の酸化手段、（ｂ）導電性ポリマー、及び（ｃ）液体キャリヤーを含んで成る電気化学研磨系であって、該導電性ポリマーが１０-10Ｓ／ｃｍ〜１０6Ｓ／ｃｍの導電率を有する電気化学研磨系が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明は、（ａ）砥粒、研磨パッド、基材の酸化手段、又はそれらの任意の組み合わせ、（ｂ）導電性ポリマー、及び（ｃ）液体キャリヤーを含んで成る研磨系であって、該導電性ポリマーが１０-10Ｓ／ｃｍ〜１０6Ｓ／ｃｍの導電率を有する研磨系を提供する。該研磨系は、化学機械研磨（ＣＭＰ）系又は電気化学研磨系であることができる。研磨（例えば、ＣＭＰ又は電気化学研磨）用組成物中の導電性ポリマーは、研磨の際、基材のディッシング、凹み、及びエロージョンを低減することによって基材の腐食を防ぎかつ基材の表面平坦度を高めることができるということが見出された。対照的に、研磨系に導電性ポリマーよりむしろ非導電性ポリマーが存在することで、この研磨系によって研磨される基材表面が不均質な（即ち、不規則な）表面電位分布になる場合がある。この不均質な表面電位分布は、基材を研磨する際、局部的な腐食領域をもたらすことがあるか、並びに／又は基材表面上のディッシング、凹み、及びエロージョンを増加させることがある。
【０００９】
研磨系は、砥粒、研磨パッド、基材の酸化手段、又はそれらの任意の組み合わせを含んで成る。ＣＭＰ系は、典型的には砥粒、研磨パッド、又は砥粒と研磨パッドの両方を含むが、さらに基材の酸化手段を含むことができる。電気化学研磨系は、典型的には基材の酸化手段を含むが、さらに砥粒、研磨パッド、又は砥粒と研磨パッドの両方を含むことができる（とはいえ、好ましい例においては、砥粒及び研磨パッドは必要とされない）。好ましくは、特にＣＭＰ系において、系は砥粒と研磨パッドの両方を含んで成る。砥粒（液体キャリヤー中に存在かつ懸濁している場合）と導電性ポリマーは、液体キャリヤー中に懸濁している他の任意の成分と同様、研磨系の研磨用組成物を形成する。
【００１０】
砥粒は、任意の好適な形態（例えば、研磨粒子）であることができる。砥粒は、研磨パッド上に固定できるか、及び／又は微粒子の形態でかつ液体キャリヤー中に懸濁していることができる。砥粒は、任意の好適な材料（例えば、金属酸化物）であることができる。例えば、砥粒は、アルミナ、シリカ、チタニア、セリア、ジルコニア、ゲルマニア、マグネシア、それらの共形成生成物、及びそれらの組み合わせから成る群より選択された金属酸化物の砥粒であることができる。砥粒はまた、ポリマー粒子又は被覆粒子であることができる。典型的には、砥粒は、アルミナ、シリカ、それらの共形成生成物、被覆金属酸化物粒子、ポリマー粒子、及びそれらの組み合わせから成る群より選択される。好ましくは、砥粒はアルミナ又はシリカである。研磨系は、液体キャリヤーとその中に溶解又は懸濁している全ての化合物の重量に基づいて、０．１ｗｔ％〜２０ｗｔ％（例えば、０．５ｗｔ％〜２０ｗｔ％、０．５ｗｔ％〜１５ｗｔ％、又は１ｗｔ％〜１０ｗｔ％）の砥粒を典型的に含んで成る。
【００１１】
研磨パッドは、任意の好適な研磨パッドであることができる。好適な研磨パッドは、米国特許第５，４８９，２３３号明細書、同第６，０６２，９６８号明細書、同第６，１１７，０００号明細書、及び同第６，１２６，５３２号明細書に記載されている。
【００１２】
基材の酸化手段は、任意の好適な基材の酸化手段であることができ、それらには、任意の物理的又は化学的手段がある。電気化学研磨系においては、好ましくは、基材の酸化手段は、時間変化陽極電位を基材に印加するための装置（例えば、電子ポテンショスタット）を含んで成る。ＣＭＰ系においては、好ましくは、基材の酸化手段は化学酸化剤である。
【００１３】
時間変化陽極電位を基材に印加するための装置は、任意の好適なこのような装置であることができる。基材の酸化手段は、好ましくは、研磨の初期段階の際に第１のより高い陽極電位を印加し、研磨の後の段階で若しくはその間に第２のより低い陽極電位を印加する装置を含んで成るか、又は研磨の中間段階の際に第１のより高い陽極電位を第２のより低い陽極電位に低減する装置、例えば、中間段階の際に陽極電位を連続的に低減するか若しくは第１のより高い電位で所定の時間おいた後、第１のより高い電位から第２のより低い電位へ陽極電位を急激に低減する装置を含んで成る。例えば、研磨の最初の１つ又は複数の段階の間、比較的高い陽極電位が基材に印加されて、基材の比較的高い酸化／溶解／除去速度を助長する。研磨が後の段階にある場合には、例えば、下地のバリヤー層に近くなると、印加される陽極電位は、相当により低いか又は無視できる基材の酸化／溶解／除去速度を作り出すレベルまで下げられ、それによりディッシング、腐食及びエロージョンを排除するか又は相当に低減する。時間変化電気化学電位は、好ましくは制御可能に可変のＤＣ電源、例えば、電子ポテンショスタットを用いて印加される。米国特許第６，３７９，２２３号明細書は、電位を印加することによって基材を酸化する手段をさらに記載している。
【００１４】
化学酸化剤は、任意の好適な酸化剤であることができる。好適な酸化剤は、無機及び有機の過化合物、臭素酸塩、硝酸塩、塩素酸塩、クロム酸塩、ヨウ素酸塩、鉄及び銅の塩（例えば、硝酸塩、硫酸塩、ＥＤＴＡ、及びクエン酸塩）、希土類及び遷移金属の酸化物（例えば、四酸化オスミウム）、フェリシアン化カリウム、重クロム酸カリウム、ヨウ素酸などを含む。（ハーレイのＣｏｎｄｅｎｓｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙで規定される）過化合物は、少なくとも１つのペルオキシ基（−Ｏ−Ｏ−）を含有する化合物又はその最も高い酸化状態の元素を含有する化合物である。少なくとも１つのペルオキシ基を含有する化合物の例は、過酸化水素及びその付加物、例えば、尿素過酸化水素及び過炭酸塩、有機化酸化物、例えば、過酸化ベンゾイル、過酢酸、及び過酸化ジ−ｔｅｒｔ−ブチル、モノ過硫酸塩（ＳＯ52-）、ジ過硫酸塩（Ｓ2Ｏ82-）並びに過酸化ナトリウムを含むがそれらに限定されない。その最も高い酸化状態の元素を含有する化合物の例は、過ヨウ素酸、過ヨウ素酸塩、過臭素酸、過臭素酸塩、過塩素酸、過塩素酸塩、過ホウ酸、過ホウ酸塩、及び過マンガン酸塩を含むがそれらに限定されない。酸化剤は、好ましくは過酸化水素である。研磨系、とりわけＣＭＰ系（特に研磨用組成物）は、液体キャリヤーとその中に溶解又は懸濁している全ての化合物の重量に基づいて、０．１ｗｔ％〜１５ｗｔ％（例えば、０．２ｗｔ％〜１０ｗｔ％、０．５ｗｔ％〜８ｗｔ％、又は１ｗｔ％〜５ｗｔ％）の酸化剤を典型的に含んで成る。
【００１５】
導電性ポリマーは、任意の好適な導電性ポリマーであり、好ましくは、研磨系に添加することで、基材の表面平坦度の品質を低下させることなく、研磨される基材表面の効果的な除去速度を与える導電性ポリマーである。例えば、研磨系に導電性ポリマーを添加することで、ディッシング、エロージョン、凹み又は腐食などの他の特性が最小限に抑えられる限りは、このような導電性ポリマーのない研磨系と比べて、除去速度がわずかに低下することがある。好ましくは、研磨系に導電性ポリマーを添加することで、従来の研磨系と比べて除去速度に関して実質的な影響がない。より好ましくは、研磨系に導電性ポリマーを添加することで、導電性ポリマーを含有しない従来の研磨系と比べて基材の除去速度が増加する。
【００１６】
典型的には、導電性ポリマーは、有機モノマーから形成され、ポリマー骨格鎖に沿ってπ−共役系を有する。π−共役系は、炭素のｐz軌道の重なりと交互の炭素−炭素結合長さによって形成される。例えば、ポリアニリンなどの幾つかの導電性ポリマーにおいては、窒素のｐz軌道とＣ6環が同様にπ−共役結合路の部分である。
【００１７】
研磨（例えば、ＣＭＰ又は電気化学研磨）系に好適な添加剤である導電性ポリマーは、１０-10Ｓ／ｃｍ〜１０6Ｓ／ｃｍ（例えば、１０-9Ｓ／ｃｍ〜１０5Ｓ／ｃｍ、１０-8Ｓ／ｃｍ〜１０3Ｓ／ｃｍ、１０-5Ｓ／ｃｍ〜１０1Ｓ／ｃｍ、１０-3Ｓ／ｃｍ〜１０-1Ｓ／ｃｍ）の範囲の導電率（σ）を有する。好ましくは、導電性ポリマーは、ポリピロール、ポリアニリン、ポリアニリンスルホン酸、ポリチオフェン、ポリ（フェニレン）（オルト−、メタ−又はパラ−、好ましくはパラ−）、ポリ（フェニレン−ビニレン）（オルト−、メタ−又はパラ−、好ましくはパラ−）、ポリ（ｐ−ピリジン）、ポリ（ｐ−ピリジル−ビニレン）、ポリ（１，６−ヘプタジイン）、ポリアセチレン（シス、トランス、又はそれらの混合物）、ポリイソチアナフテン、ポリ−３，４−エチレンジオキシチオフェン、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、それらのコポリマー、及びそれらの組み合わせから成る群より選択される。より好ましくは、導電性ポリマーはポリピロール又はポリアニリンである。最も好ましくは、導電性ポリマーはポリピロールである。
【００１８】
導電性ポリマーは、ドープされていなくてもよいし、ドープされていてもよいが、好ましくは導電性ポリマーは、ｎ型（即ち、還元体）又はｐ型（即ち、酸化体）何れかのドーパントをドープしている。許容できるドーパントは、導電性ポリマー鎖の骨格に流動性の電荷担体を導入するドーパントである。ドーピングプロセスによって、ポリマー鎖の骨格中の（酸化による）余分な正孔又は（還元による）余分な電子が鎖の下方に移動し、それによって導電率を高めることができる。ｎ型ドーパントの好適な例は、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、Ｃａ、置換及び非置換のスルホン酸（例えば、２−アクリロ−アミド−１−プロパンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸及びカンファースルホン酸）を含むがそれらに限定されない有機酸、並びにテトラアルキルアンモニウム（アルキルは好ましくはＣ1−Ｃ8の直鎖又は分枝アルキルである）を含む。ｐ型ドーパントの好適な例は、Ｉ2、ＰＦ6、ＢＦ6、Ｃｌ及びＡｓＦ6を含む。
【００１９】
研磨系は、液体キャリヤーとその中に溶解又は懸濁している全ての化合物の重量に基づいて、０．０１ｗｔ％以上（例えば、０．１ｗｔ％以上、０．２ｗｔ％以上、０．５ｗｔ％以上、又は１ｗｔ％以上）の導電性ポリマーを典型的に含んで成る。研磨系はまた、液体キャリヤーとその中に溶解又は懸濁している全ての化合物の重量に基づいて、５ｗｔ％以下（例えば、４ｗｔ％以下、３ｗｔ％以下、又は２ｗｔ％以下）の導電性ポリマーを典型的に含んで成る。
【００２０】
液体キャリヤーは、砥粒（液体キャリヤー中に存在及び懸濁している場合）、導電性ポリマー及び任意選択の添加剤を、研磨（例えば、平坦化）されるべき好適な基材表面に適用することを促進させるのに用いられる。液体キャリヤーは典型的には水性キャリヤーであり、水単独であることができるか、水と好適な水混和性溶剤を含んで成ることができるか、又はエマルジョンであることができる。好適な水混和性溶剤は、メタノール、エタノールなどのようなアルコールを含む。水性キャリヤーは、好ましくは水、より好ましくは脱イオン水から成る。
【００２１】
研磨用組成物は、任意の好適なｐＨを有することができる。典型的には、研磨用組成物は９以下（例えば、８以下、７以下、６以下、５以下又は４以下）のｐＨを有する。研磨用組成物は、好ましくは１〜９、より好ましくは１〜７のｐＨを有する。研磨用組成物の実際のｐＨは、研磨される基材のタイプに幾分依存している。
【００２２】
研磨系（特には研磨用組成物）は、キレート化剤又は錯化剤を任意選択でさらに含んで成る。錯化剤は、除去される基材層の除去速度を高める任意の好適な化学添加剤である。好適なキレート化剤又は錯化剤は、例えば、カルボニル化合物（例えば、アセチルアセトネートなど）、簡単なカルボン酸塩（例えば、酢酸塩、アリールカルボン酸塩など）、１つ又は複数のヒドロキシル基を含有するカルボン酸塩（例えば、グリコール酸塩、乳酸塩、グルコン酸塩、没食子酸、及びそれらの塩など）、ジ−、トリ−及びポリ−カルボン酸塩（例えば、シュウ酸塩、フタル酸塩、クエン酸塩、コハク酸塩、酒石酸塩、リンゴ酸塩、エデト酸塩（エデト酸二カリウム）、ポリアクリル酸塩、それらの混合物など）、１つ又は複数のスルホン基及び／又はホスホン基を含有するカルボン酸塩などを含むことができる。好適なキレート化剤又は錯化剤はまた、例えば、ジ−、トリ−又はポリアルコール（例えば、エチレングリコール、ピロカテコール、ピロガロール、タンニン酸など）及びアミン含有化合物（例えば、アンモニア、アミノ酸、アミノアルコール、ジ−、トリ−及びポリアミンなど）を含むことができる。錯化剤は、好ましくはカルボン酸塩、より好ましくはシュウ酸塩である。キレート化剤又は錯化剤の選択は、除去される基材層のタイプに依存している。研磨系（特には研磨用組成物）は、液体キャリヤーとその中に溶解又は懸濁している全ての化合物の重量に基づいて、０．１ｗｔ％〜２０ｗｔ％（例えば、０．５ｗｔ％〜２０ｗｔ％、０．５ｗｔ％〜１５ｗｔ％、又は１ｗｔ％〜１０ｗｔ％）の錯化剤を典型的に含んで成る。
【００２３】
本発明はまた、本明細書で記載される研磨系を用いた基材の研磨方法を提供する。基材の研磨方法は、（ｉ）基材を上記の研磨系と接触させること、及び（ｉｉ）該基材の少なくとも一部をすり減らすか又は除去して該基材を研磨することを含んで成る。
【００２４】
特には、本発明は、（ｉ）（ａ）砥粒、研磨パッド、又は砥粒と研磨パッドの両方、（ｂ）導電性ポリマー、及び（ｃ）液体キャリヤーを含んで成る研磨系であって、該導電性ポリマーが１０-10Ｓ／ｃｍ〜１０6Ｓ／ｃｍの導電率を有する研磨系と基材を接触させること、並びに（ｉｉ）該基材の少なくとも一部をすり減らして該基材を研磨することを含んで成る、基材を化学機械研磨する方法を提供する。さらに本発明は、（ｉ）（ａ）基材の酸化手段、（ｂ）導電性ポリマー、及び（ｃ）液体キャリヤーを含んで成る研磨系であって、該導電性ポリマーが１０-10Ｓ／ｃｍ〜１０6Ｓ／ｃｍの導電率を有する研磨系と基材を接触させること、並びに（ｉｉ）該基材の少なくとも一部を除去して該基材を研磨することを含んで成る、基材を電気化学研磨する方法を提供する。
【００２５】
基材は、任意の好適な基材（例えば、集積回路、メモリーディスク又は硬質ディスク、金属、ＩＬＤ層、半導体、マイクロ・エレクトロメカニカル・システム、強誘電体、磁気ヘッド、ポリマー膜、並びに低及び高誘電率膜）であることができる。基材は、好ましくは金属、より好ましくは酸化することのできる金属を含んで成る。基材は、任意の好適な絶縁及び／又は導電層を含むことができる。絶縁層は、金属酸化物、多孔質金属酸化物、ガラス、有機ポリマー、フッ素化有機ポリマー、又は他の任意の好適な高若しくは低ｋ絶縁層であることができる。絶縁層は、好ましくは酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、炭化ケイ素、酸化アルミニウム、又は誘電率が３．５以下の材料を含んで成る。導電層は、金属又は金属合金層（例えば、金属導電層）であることができる。金属層は、任意の好適な金属を含んで成ることができる。例えば、金属層は、銅、タンタル、チタン、アルミニウム、ニッケル、白金、ルテニウム、イリジウム、又はロジウムを含んで成ることができる。好ましくは、金属層は、銅、タングステン及び／又はアルミニウムを含んで成る。
【００２６】
何ら特定の理論に束縛することを望むものではないが、ｐ型ドーパントをドープした導電性ポリマーが基材の金属表面（例えば、Ｃｕ、Ｗ、Ａｌ）を不動態化すると考えられる。ｐ型ドープの導電性ポリマーによって、金属酸化物層の形成、次いで全体的に増加した除去速度での以降の金属酸化物層の除去が可能になる。加えて、導電性ポリマーは、アノード溶解とカソードでの酸化剤の還元との間の電荷移動を潜在的に促進させることができる。あるいはまた、ｎ型ドーパントをドープした導電性ポリマーは、電子を基材に供給し、カソード防食によって金属（例えば、Ｃｕ）の溶解を抑制することができる。
【００２７】
さらに、導電性ポリマー、特にはドープした導電性ポリマーを含有する研磨系（特には研磨用組成物）が、共役ポリマー骨格中の電子の非局在化により、基材表面上に形成された導電性膜全体に均一な電位分布を形成すると考えられる。基材表面全体にわたる均一な電位によって、基材表面上の腐食を局部領域に減少させることができる。加えて、表面膜の任意の不均一性により（例えば、非導電性ポリマーの使用により）直接的に生じるディッシング、エロージョン及び凹みが低減されるか又は取り除かれる。
【００２８】
さらに又はその代わりに、導電性ポリマーは、（特には砥粒が粒子の形態である場合に）砥粒の外側（即ち、露出面）にコーティングを形成することによって研磨系に存在する砥粒と相互に作用することができる。そうして、被覆された砥粒は、電子吸引性源（例えば、ｐ型ドープの導電性ポリマー）若しくは電子供与性源（例えば、ｎ型ドープの導電性ポリマー）として作用することによって、及び／又は基材表面を横切る導電性膜を形成することによって基材表面と相互に作用することができる。
【実施例】
【００２９】
この例は本発明をさらに説明するが、当然ながら、何らその範囲を限定するものと解されるべきではない。特に、この例は、導電性ポリマーを含有するＣＭＰ系の使用により得られる銅基材の研磨に関する効果を説明する。
【００３０】
銅を含んで成る同様の基材を、通常の研磨工具上で研磨パッドに押しつけ、基材の上に１４又は２８ｋＰａ（２又は４ｐｓｉ）の下向き圧力を加えて、同様の研磨条件下で研磨パッドとともに異なる研磨用組成物を用いて研磨した。研磨用組成物のそれぞれは（ＮＨ4ＯＨで調整された）ｐＨ４を有し、アルミナ（平均直径１００ｎｍ、Ｈｏｒｉｂａ ＬＡ ９１０／９２０）を３．２２ｗｔ％、尿素を３．５８ｗｔ％、酒石酸を１．３６ｗｔ％、及びＴｒｉｔｏｎ ＤＦ−１６界面活性剤を５０ｐｐｍ含んでいた。研磨用組成物Ａ及びＢ（対象標準）は更なる成分を含まないが、研磨用組成物Ｃ及びＤ（比較）は、非導電性ポリマー、具体的には（通常の銅害防止剤又は膜形成剤である）１，２，４−トリアゾールを０．１ｗｔ％さらに含み、研磨用組成物Ｅ及びＦ（本発明）は、導電性ポリマー、具体的にはポリピロール（ｐ型ドープ；σ＝１０-3Ｓ／ｃｍ）を０．０２ｗｔ％さらに含んでいた。
【００３１】
研磨用組成物Ｃ〜Ｆを用いて研磨工具上で同様の基材を研磨する前と後の両方で、研磨用組成物Ａ及びＢを用いて研磨工具上で基材を研磨した。基材を研磨する際の研磨用組成物Ａ〜Ｆの効果は、基材の除去速度、ディッシング（１２０μｍボンドパッドのディッシング）、凹み及びエロージョンに関して観測されかつ記録された。エロージョンは、（ａ）９０％密度配列（５μｍのピッチ配列で４．５μｍライン／０．５μｍスペース）のＥ３−酸化物のエロージョン（Å）、及び（ｂ）５０％密度配列（５μｍのピッチ配列で２．５μｍライン／２．５μｍスペース）のＥ４−酸化物のエロージョン（Å）を測定した。除去速度、ディッシング、クリア時間、平均凹み（０．３μｍ）及びエロージョンの結果を表に示す。
【００３２】
【表１】
0004791037.tif 000002
【００３３】
表にまとめた結果は、（研磨用組成物Ｅ及びＦによって例示されるように）研磨系に導電性ポリマーが存在することで、（研磨用組成物Ｃ及びＤによって例示されるように）通常の研磨系と比べて除去速度が一般に向上し、（研磨用組成物Ａ及びＢによって例示されるように）導電性ポリマーを含まない同様の研磨系と比べて、ディッシング、凹み及びエロージョンが減少することを実証する。導電性ポリマーを含有する研磨系は、優れた除去速度を犠牲にすることなく、より優れたディッシング及びエロージョン率であった。（研磨用組成物Ｃ及びＤで例示されるように）研磨系に１，２，４−トリアゾールなどの非導電性ポリマーが存在することで、同様にディッシング及び凹みが減少したが、このような研磨用組成物で達成される除去速度は、ポリマーを全く含まない同様の研磨系で達成されるよりもはるかに低かった（研磨用組成物Ａ及びＢを参照）。