(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モリブデン含有基材の研磨のための化学機械研磨（ＣＭＰ）法であって、以下の工程、
（ａ）該基材の表面を研磨パッドおよび水性のＣＭＰ組成物であって、３〜６の範囲のｐＨを有する水性担体を含み、かつ使用の時点に、
（ｉ）シリカ研磨剤およびアルミナ研磨剤からなる群から選ばれた粒子状研磨剤；
（ｉｉ）２００〜１０００ｐｐｍの水溶性の界面活性剤；および
（ｉｉｉ）酸化剤、
を含んでなり、該研磨剤は正のゼータ電位を有し、かつ該界面活性剤はカチオン性材料を含み、該カチオン性材料はカチオン性ポリマーである、
組成物と接触させる工程；および、
（ｂ）該ＣＭＰ組成物の一部の、該パッドと該基材との間の表面との接触を、該基材から該モリブデンの少なくとも一部を削り取るのに十分な時間維持しながら、該研磨パッドと該基材の間に相対的な動きを生ぜしめる工程、
を含んでなる方法。
【請求項２】
モリブデン含有基材を研磨するための化学機械研磨（ＣＭＰ）法であって、以下の工程、
（ａ）該基材の表面を、研磨パッドおよび水性のＣＭＰ組成物であって、３〜６の範囲のｐＨを有する水性担体を含み、かつ使用の時点で、
（ｉ）シリカ研磨剤およびアルミナ研磨剤からなる群から選ばれた、０．５〜６質量％の粒子状研磨剤；
（ｉｉ）１００〜５０００ｐｐｍの水溶性界面活性剤；および、
（ｉｉｉ）０．１〜１．５質量％の酸化剤、
を含んでなり、前記粒子状研磨剤が、アルファ−アルミナまたはアミノシラン表面処理されたシリカを含み、かつ正のゼータ電位を有しており、かつ前記水溶性界面活性剤が、ポリ（メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム）ハライドである、組成物と接触させる工程；および、
（ｂ）該ＣＭＰ組成物の一部の、該パッドと該基材との間の表面との接触を、該基材から該モリブデンの少なくとも一部を削り取るのに十分な時間維持しながら、該研磨パッドと該基材の間に相対的な動きを生ぜしめる工程、
を含んでなる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造技術に関する。より具体的には、本発明は、モリブデン表面を研摩するための組成物および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
モリブデン金属は、マイクロエレクトロニクス装置（例えば、相互接続、フォトマスクおよび他の用途のための）を含む多くの工業用途に用いられる。そのような用途では、モリブデンは最初には過剰の量が用いられ、そして次いで少なくともいくらかのモリブデンは、研磨またはラッピングによって、制御された方法で除去されて、例えば半導体装置の製造に好適な表面特性を得なければならない。
【０００３】
研磨材が、金属の研磨およびラッピングには通常用いられている。そのような用途では、研磨剤粒子は、液体媒質、例えば水中に、しばしば分散剤としての界面活性剤の援けを得て、懸濁されている。金属モリブデン表面の研磨は、しばしば所望の表面粗さを得るために、種々の大きさの研磨剤を用いて達成される。現在用いられている研磨剤では、モリブデン表面を研摩するために多段階の工程が必要とされ、そのことは複数の機械および／または部品を用いることならびに研磨剤の変更を意味する可能性があり、このことはそれぞれの部品に対する加工時間に悪影響をもたらす可能性がある。
【０００４】
研磨材は、典型的には液体担体、例えば水もしくは水を含む水性の媒質中に懸濁されている。研磨剤が、液体担体中に懸濁されている場合には、それは好ましくはコロイド安定性である。用語「コロイド」は、液体担体中の研磨剤粒子の懸濁液を表している。「コロイド安定性」は、この懸濁液が長時間に亘って維持されていることを表している。本発明の関連では、シリカを１００ｍＬの目盛付きシリンダ中に容れ、そして撹拌なしで２時間静置した場合に、研磨剤組成物中の粒子の総濃度（ｇ／ｍＬで[Ｃ］)で割った、目盛付きシリンダの底部５０ｍＬ中の粒子の濃度（ｇ／ｍＬで[Ｂ］)と、目盛付きシリンダの上部５０ｍＬ中の粒子の濃度（ｇ／ｍＬで[Ｔ］)との差が、０．５以下である場合（すなわち、(［Ｂ］−［Ｔ］)／［Ｃ］≦０．５）には、研磨剤懸濁液は、コロイド安定性であると考えられる。(［Ｂ］−［Ｔ］)／［Ｃ］の値は、望ましくは、０．３以下であり、そして好ましくは０．１以下である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
モリブデン表面を研摩するための新規な組成物および方法に対する継続した要求が存在している。本発明は、その要求を解決するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、水溶性の界面活性剤および酸化剤（例えば、過酸化水素）を含む、酸性の水性媒質中に懸濁された、研磨剤濃度の無機の粒子状研磨材、例えばアルミナもしくはシリカを含む、研磨剤スラリーで表面を研摩することを含む、モリブデン金属含有表面の研磨方法を提供する。
【０００７】
１つの態様では、水性のＣＭＰ組成物は、３〜６の範囲のｐＨを有している。水溶性の界面活性剤は、カチオン性材料、例えばカチオン性ポリマーまたはカチオン性界面活性剤であることができる。あるいは、界面活性剤は、アニオン性材料、ノニオン性材料またはそれらの組合わせであることができる。界面活性剤の選択は、研磨剤が正のゼータ電位を有する場合（例えば、アルミナまたはアミノシラン処理されたシリカが用いられた場合）には、界面活性剤は、カチオン性材料を含んでおり、そして粒子状研磨剤が負のゼータ電位を有している場合（例えば、未変性のシリカ、例えばヒュームドシリカが用いられた場合）には、界面活性剤は、アニオン性材料、ノニオン性材料またはそれらの組合わせを含んでいるように、粒子状研磨剤のゼータ電位を基にしている。
【０００８】
例えば、カチオン性材料は、カチオン性ポリマー、またはカチオン性界面活性剤（例えば、テトラアルキルアンモニウム化合物）であることができる。本明細書中に記載された組成物および方法で有用なカチオン性ポリマーの例としては、ポリ（メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム）ハライド（例えば、クロリド）がある。
【０００９】
１つの好ましい態様では、水性のＣＭＰは、３〜６の範囲のｐＨを有する水性担体を含み、そして使用の時点で、０．５〜６質量％（ｗｔ％）の粒子状研磨剤（すなわち、シリカまたはアルミナ）、２５〜５０００百万分率（ｐｐｍ）の水溶性の界面活性剤、および０．１〜１．５質量％の酸化剤を含んでいる。
【００１０】
他の態様では、本発明は、モリブデン含有基材を研磨するＣＭＰ法を提供する。この方法は、基材の表面を研磨パッドおよび、本明細書中に記載した水性のＣＭＰ組成物と接触させること、ならびにＣＭＰ組成物の一部を、パッドと基材との間の表面に、基材からモリブデンの少なくとも一部を削り取るのに十分な時間に亘って接触を維持しながら、研磨パッドと基材との間の相対的な動きを引き起こすことを含む工程を含んでいる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、カチオン性ポリマーの種々の濃度を含むＣＭＰ組成物についてのＭｏ除去速度（ＲＲ）のグラフ（棒、左軸）ならびに、それぞれの組成物でＭｏウエハを研磨することによって得られた平均の粗さのプロット（四角、右軸）を与えている。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明は、水溶性の界面活性剤および酸化剤を含む酸性の水性媒質中に懸濁された、研磨剤濃度の無機の粒子状研磨材（アルミナまたはシリカ）を含む研磨スラリーで、表面を研摩することを含む、から本質的になる、またはからなる、モリブデン金属含有表面の研磨方法を提供する。
【００１３】
また、本発明は、無機の粒子状研磨材（例えば、シリカまたはアルミナ）、水溶性界面活性剤および酸化剤を含む酸性の水性担体を含む、から本質的になる、またはからなる研磨組成物を提供する。界面活性剤は、研磨剤が正のゼータ電位を有する場合には、界面活性剤はカチオン性材料を含んでおり、そして粒子状研磨剤が負のゼータ電位を有する場合には、界面活性剤は、アニオン性材料、ノニオン性材料、またはそれらの組合わせを含むように、粒子状研磨剤のゼータ電位を基に選択される。
【００１４】
水性担体は、いずれかの水性の溶媒、例えば水、水性アルコール（例えば、水性メタノール、水性エタノール、水性エチレングリコールなど）などを含む、から本質的になる、またはなることができる。好ましくは、水性の担体は、脱イオン水を含む。
【００１５】
本発明のＣＭＰ組成物に有用な粒子状研磨材としては、アルミナ（例えば、アルファ−アルミナ）（これは、正のゼータ電位を有している）、およびシリカ（これは未変性の状態では負のゼータ電位を有しているが、しかしながらアミノシランでの処理によって表面改質されて、正のゼータ電位を有することができる）を挙げられる。本発明のＣＭＰ組成物での使用のためのアルミナの好ましい種類は、アルファ−アルミナである。本発明のＣＭＰ組成物での使用のためのシリカの１つの好ましい種類は、未処理の（すなわち、「未変性」の）、負のゼータ電位を有するヒュームドシリカである。他の好ましい態様では、研磨剤は、シリカを含んでおり、シリカ粒子の表面は、アミノシラン、例えばビス（トリメトキシシリルプロピル）アミン、例えば、SILQUEST A1170（Crompton OSi Specialties）、または同様の反応性アミノシランで処理されていて、塩基性のアミノ基をシリカ粒子の表面に結合し、そしてそれによって粒子表面上の酸性のＳｉＯＨ基を中和することによって、ゼータ電位を負から正に調整されている。好ましくは、表面処理されたシリカは、カチオン性ポリマーまたは界面活性剤がＣＭＰ組成物中に含まれる場合には、５〜５０の範囲の高度に正のゼータ電位を与えるように十分なアミノシランで処理されている。
【００１６】
研磨材は、好ましくは５０ｎｍ〜１５０ｎｍ、より好ましくは９０ｎｍ〜１２０ｎｍの範囲の平均粒子径を有している。好ましくは、研磨剤は、使用の時点で、水性の媒質中に、０．５〜６質量％の範囲の濃度で懸濁されている。シリカについては、研磨剤濃度は、好ましくは２〜６質量％の範囲である。アルミナ（例えば、アルファ−アルミナ）については、研磨剤濃度は、好ましくは０．５〜３質量％の範囲である。ここで用いられる用語「使用の時点」は、ＣＭＰプロセスにおいて、更なる希釈なしに、直接に用いられる与えられた成分の濃度を表している。使用の時点の濃度は、通常はより濃縮された組成物の希釈（例えば、使用の直前または数日以内の）によって得られる。
【００１７】
本発明のＣＭＰ組成物に有用な水溶性の界面活性剤は、組成物中に含まれる粒子状研磨剤のゼータ電位を基に選択される。本明細書に記載されているように、カチオン性ポリマーおよび／または界面活性剤は、正のゼータ電位を有する研磨剤、例えばセリアおよびアミノシラン処理されたコロイド状シリカと共に用いられる。随意選択的に、カチオン性材料は、所望により、ノニオン性ポリマーまたは界面活性剤と組合わせることができる。研磨剤が、例えば未変性のコロイド状シリカのように、負のゼータ電位を有する場合には、アニオン性および／またはノニオン性界面活性剤が用いられる。
【００１８】
本発明の組成物および方法に有用なカチオン性ポリマーとしては、カチオン性モノマーのホモポリマー、例えば、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウム)ハライド、例えばポリ（ジアリルジメチルアンモニウム）クロリド（polyDADMAC）、ポリ（メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム）ハライド、例えばポリ(メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム)クロリド（polyMADQUAT）などが挙げられる。更に、カチオン性ポリマーは、カチオン性およびノニオン性モノマー（例えば、アルキルアクリレート、アルキルメタクリレート、アクリルアミド、スチレンなど）の共重合体、例えばポリ（アクリルアミド−コ−ジアリルジメチルアンモニウム）クロリドであることができる。そのようなカチオン性ポリマーの幾つかの他の、限定するものではない例としては、ポリエチレンイミン、エトキル化ポリエチレンイミン、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウム）ハライド、ポリ（アミドアミン）、ポリ（メタクリロイルオキシエチルジメチルアンモニウム）クロリド、ポリ（ビニルピロリドン）、ポリ（ビニルイミダゾール）、ポリ（ビニルピリジン）およびポリ（ビニルアミン）が挙げられる。本発明のＣＭＰ組成物での使用のための好ましいカチオン性ポリマーとしては、ポリ（メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム）ハライド（例えば、クロリド）、例えばAlco Chemical Inc.から商品名ALCO 4773で商業的に入手可能なポリマーがある。他の好適なカチオン性材料としては、カチオン性界面活性剤、例えばテトラアルキルアンモニウム化合物、例えば、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロミド（セチルトリメチルアンモニウムブロミド（ＣＴＡＢ）としてもまた知られている）；１−デシルトリメチルアンモニウムクロリド（ＤＰＣ）などが挙げられる。
【００１９】
カチオン性ポリマーは、いずれかの好適な分子量を有することができる。典型的には、研磨組成物は、５キロダルトン（ｋＤａ）以上（例えば、１０ｋＤａ以上、２０ｋＤａ以上、３０ｋＤａ以上、４０ｋＤａ以上、５０ｋＤａ以上、または６０ｋＤａ以上）のカチオン性ポリマーの分子量を有するカチオン性ポリマーを含んでいる。研磨組成物は、好ましくは、１００ｋＤａ以下（例えば、８０ｋＤａ以下、７０ｋＤａ以下、６０ｋＤａ以下、または５０ｋＤａ以下）の分子量を有するカチオン性ポリマーを含んでいる。好ましくは、研磨組成物は、５ｋＤａ〜１００ｋＤａ（例えば、１０ｋＤａ〜８０ｋＤａ、１０ｋＤａ〜７０ｋＤａ、または１５ｋＤａ〜７０ｋＤａ）の分子量を有するカチオン性ポリマーを含んでいる。
【００２０】
本発明の組成物および方法に有用なアニオン性ポリマーとしては、例えば、ホモポリマー、例えばポリアクリル酸（ＰＡＡ）、ポリメタクリル酸（ＰＭＭＡ）、ポリマレイン酸（ＰＭＡ）、ポリ（２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホネート（polyAMPS）など、ならびに、アニオン性およびノニオン性モノマーの共重合体、例えばポリ（アクリル酸−コ−メタクリル酸）、ポリ（アクリル酸−コ−２−アクリルアミド−２−メチル−プロパンスルホン酸）などが挙げられる。アニオン性ポリマーは、酸性の形態または塩（例えば、ナトリウム塩）として用いることができる。アニオン性ポリマーの実際のイオン性（すなわち、完全にイオン化されているか、または部分的にイオン化されているか）は、当技術分野でよく知られているように、ＣＭＰ組成物のｐＨに依存する。好ましくは、本発明の組成物および方法で用いられるアニオン性ポリマーは、１００ｋＤａ以下、例えば１０ｋＤａ以下、または１〜１０ｋＤａの範囲の平均分子量を有している。
【００２１】
本発明の組成物および方法で有用なノニオン性ポリマーとしては、例えばポリアクリルアミド（ＰＡＭ）ホモポリマー、およびアクリルアミドと１種もしくは２種以上の他のノニオン性モノマー、例えばメタクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドンなどとの共重合体が挙げられる。好ましくは、本発明の組成物および方法で用いられるノニオン性ポリマーは、１００ｋＤａ以下、例えば１０ｋＤａ以下、または１〜１０ｋＤａの範囲の平均分子量を有している。
【００２２】
幾つかの好ましい態様では、水溶性界面活性剤（例えば、ポリマーまたは界面活性剤）は、２５〜５０００百万分率（ｐｐｍ）、例えば、１００〜１０００ｐｐｍの範囲の濃度で本組成物中に存在する。
【００２３】
研磨剤は、望ましくはＣＭＰ組成物中に、より具体的にはＣＭＰ組成物の水性成分中に懸濁されており、そしてコロイド状に安定である。用語コロイドは、水性担体中の研磨剤粒子の懸濁液を表している。コロイド状に安定とは、長時間に亘る懸濁液の維持を表している。
【００２４】
幾つかの態様では、アルミナ研磨剤またはアミノシラン処理されたコロイド状シリカ研磨剤は、本発明のＣＭＰ組成物中で、カチオン性材料（例えば、ポリマーまたは界面活性剤）と共に用いられる。アルミナおよびアミノシラン処理されたコロイド状シリカは、正のゼータ電位を有しており、それがカチオン性ポリマーのゼータ電位を補足し、そして両方の成分が、成分の沈殿なしに、同じ組成物内に存在することを可能にする。ＣＭＰ組成物中へのカチオン性ポリマー、例えばALCO 4773の含有は、カチオン性材料が欠けるＣＰ組成物に比較して、研磨されているモリブデン上の表面欠陥を低減させる。
【００２５】
他の態様では、ＣＭＰ組成物の研磨材成分は、本発明のＣＭＰ組成物中に、負のゼータ電位を有する未変性のシリカ（例えば、ヒュームドシリカ）を、好ましくはアニオン性ポリマーおよび／またはノニオン性ポリマーと共に、含む。例えば、ＰＡＡおよびＰＡＭは、有利には、シリカの負のゼータ電位のために、シリカとコロイド状に安定なスラリーを形成する。幾つかのノニオン性ポリマー、例えば低分子量のポリエチレングリコール、ポリビニルピロリドンまたはポリビニルアルコールは、少なくとも、それらだけで用いられた場合には、本発明のＣＭＰ組成物中で、典型的にはコロイド状に安定なスラリーを形成しない。アニオン性ポリマー、例えばＰＡＡまたはノニオン性ポリマー、例えばＰＡＭは、研磨されているモリブデン表面上の表面欠陥を低減させる。
【００２６】
研磨組成物は、例えば３〜６の範囲の、酸性のｐＨを有している。研磨組成物のｐＨは、いずれかの好適な方法によって達成および／または維持することができる。例えば、ｐＨは、所望により、好適な緩衝剤の使用によって維持することができる。更に、本組成物の他の成分（例えば、研磨剤および界面活性剤）もまた、ｐＨの達成および維持を援ける。より具体的には、研磨組成物は、ｐＨ調整剤、ｐＨ緩衝剤またはそれらの組合わせを更に含むことができる。ｐＨ調整剤は、いずれかの好適なｐＨ調整化合物を含む、から本質的になる、またはからなることができる。例えば、ｐＨ調整剤は、研磨組成物の酸であることができる。ｐＨ緩衝剤は、いずれかの好適な緩衝剤、例えば、リン酸塩、酢酸塩、ホウ酸塩、スルホン酸塩、カルボン酸塩、アンモニウム塩などであることができる。研磨組成物は、いずれかの好適な量のｐＨ調整剤および／またはｐＨ緩衝剤を、そのような量が、研磨組成物の所望のｐＨを、例えばここで説明した範囲内に、達成および／または維持するのに十分である限りにおいて、含むことができる。
【００２７】
また、研磨組成物は、酸化剤を含み、それは、研磨組成物で研磨される基材の１種もしくは２種以上の材料に対するいずれかの好適な酸化剤であることができる。好ましくは、酸化剤は、臭素酸塩、亜臭素酸塩、塩素酸塩、亜塩素酸塩、過酸化水素、次亜塩素酸塩、ヨウ素酸塩、モノペルオキシ硫酸塩（monoperoxysulfate）、モノペルオキシ亜硫酸塩（monoperoxysulfite）、モノペルオキシリン酸塩（monoperoxyphosphate）、モノペルオキシ次リン酸塩（monoperoxyhypophosphate）、モノペルオキシピロリン酸塩（monoperoxypyrophosphate）、有機ハロオキシ化合物（organo-halo-oxy compound）、過ヨウ素酸塩、過マンガン酸塩、過酢酸、第二鉄塩（例えば、硝酸第二鉄）、およびそれらの２種もしくは３種以上からなる群から選択される。酸化剤は、研磨組成物中にいずれかの好適な量で存在することができる。典型的には、研磨組成物は、０．０１質量％以上（例えば、０．０２質量％以上、０．１質量％以上、０．５質量％以上、または１質量％以上）の酸化剤を含んでいる。研磨組成物は、「強」酸化剤が用いられる場合には、好ましくは２質量％以下（例えば、使用の時点で、０．１〜１．５質量％）の酸化剤を含んでいる。過酸化水素は、特に好ましい強酸化剤である。弱酸化剤、例えば硝酸第二鉄では、より高い濃度（例えば、１０質量％以下またはそれ以上）が必要である、または望ましい可能性がある。
【００２８】
上述の化合物（例えば、ポリマー、界面活性剤、酸、緩衝剤）の多くは、塩（例えば、金属塩、アンモニウム塩など）、酸の形態で、または部分塩として存在することができることが理解されるであろう。更に、特定の化合物または化学薬品は、１つ以上の機能を果たす可能性がある。例えば、幾つかの化合物は、キレート化剤および酸化剤の両方として機能することができる（例えば、特定の硝酸第二鉄など）。
【００２９】
また、本発明の研磨スラリーは、濃縮物として提供することができ、これは、使用の前に、適当な量の水性の溶媒（例えば、水）で希釈されることが意図されている。そのような態様では、研磨スラリー濃縮物は、水性の溶媒中に分散または溶解された種々の成分を、濃縮物を適切な量の水性溶媒で希釈した時に、研磨組成物のそれぞれの成分が、使用のための適切な範囲内の量で研磨組成物中に存在するような量で、含むことができる。
【００３０】
本発明の研磨スラリーは、いずれかの好適な技術によって調製することができ、その多くは当業者に知られている。研磨スラリーは、バッチまたは連続プロセスで調製することができる。一般に、研磨スラリーは、その成分をいずれかの順序で混合することによって調製することができる。ここで用いられる用語「成分」は、個々の成分（例えば、研磨剤、ポリマー、界面活性剤、酸、塩基、緩衝剤、酸化剤など）ならびに成分のいずれかの組合わせを含んでいる。例えば、研磨剤は、水中に分散されることができ、界面活性剤およびいずれかの他の添加材料は、それらの成分を研摩スラリー中に混合することができるいずれかの方法によって、加え、そして混合することができる。ｐＨは、所望により、必要であれば酸、塩基または緩衝剤の添加によって、いずれかの好適な時に、更に調整することができる。好ましくは、酸化剤は、使用の直前（例えば、使用の数分間から数日間前）に、組成物に、加えられる（in assed）。
【００３１】
本発明のＣＭＰ法は、化学機械研磨装置と組合わせての使用に特に好適である。典型的には、ＣＭＰ装置は、プラテン（これは使用時には、動作中に、軌道の、直線の、および／または円形の動作からもたらされる速度を有する）、このプラテンと接触し、そして動作中にプラテンと共に動作する研磨パッド、ならびに研磨させる基材をパッドと接触して保持し、そして研磨パッドの表面に対して動く支持体を含んでいる。ＣＭＰ組成物は、典型的には研磨パッド上にポンプ送液されて、研磨プロセスを援ける。基材の研磨は、動作する研磨パッドと研磨パッド上に存在する本発明のＣＭＰ組成物との組み合わされた研磨作用によって達成され、それは、基材の表面の少なくとも一部を削り取って、そしてそれによって表面を研磨する。
【００３２】
基材は、いずれかの好適な研磨パッドを用いて、本発明のＣＭＰ組成物で平坦化または研磨することができる（例えば、研磨表面）。好適な研磨パッドとしては、例えば、織られたそして不織の研磨パッドが挙げられる。更に、好適な研磨パッドは、種々の密度、硬度、厚さ、圧縮性、圧縮に対する反発能力、および圧縮弾性率の、いずれかの好適なポリマーを含むことができる。好適なポリマーとしては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニル、ナイロン、フルオロカーボン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアクリレート、ポリエーテル、ポリエチレン、ポリアミド、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリプロピレン、それらの共形成された生成品、およびそれらの混合物が挙げられる。
【００３３】
望ましくは、ＣＭＰ装置は、現場での研磨終点検知システムを更に含んでおり、その多くは当技術分野で知られている。加工物の表面から反射される光または他の輻射線を解析することによって研磨プロセスを検査および監視する技術は、当技術分野で知られている。そのような方法が、例えば、Sandhuらへの米国特許第5,196,353号明細書、Lustigらへの米国特許第5,433,651号明細書、Tangへの米国特許第5,949,927号明細書およびBirangらへの米国特許第5,964,643号明細書に記載されている。望ましくは、研磨されている加工物についての研磨プおＲセルの進行の検査または監視は、研磨の終点の決定、すなわち、特定の加工物について研磨プロセスを何時停止するかの決定、を可能にする、
【実施例】
【００３４】
以下の限定するものではない例は、本発明の方法の好ましい態様を説明するために提供される。
【００３５】
例１
焼結されたモリブデンウエハ（２インチ角）を、２０分間、ＣＭＰスラリーで、EPIC D100研磨パッド（同心円の溝付き；ＴＢＷ調整器でのウエハ間で１分間エクスシチュー（ex situ）調整）を備えたHYPREZ Model 15研磨機上で、９．４ポンド／平方インチ（ｐｓｉ）の下向きの力（ＤＦ）、７５回／分（ｒｐｍ）のプラテン速度および７５ミリリットル／分（ｍＬ／分）のスラリー流量で、研摩した。
【００３６】
２、６および１２質量％のアルファ−アルミナをｐＨ４で水中に含む研磨スラリーは、それぞれ４９０、６５０および８３０ナノメートル／時（ｎｍ／ｈｒ）のＭｏ除去速度（ＲＲ）を与え、研磨剤濃度を増加すると、より高い除去速度をもたらすことを示している。Ｍｏ表面は、２９０〜３２５オングストローム（Å）の平均粗さ（Ｒａ）を示した。アルミナの代わりの５質量％のヒュームドシリカの使用は、ｐＨ４で、２１０ｎｍ／ｈｒのＭｏ除去速度をもたらした。ｐＨを２．３に低下させると、シリカスラリーではＲＲを２４０ｎｍ／ｈｒに増加させたが、一方で、ｐＨを８および１０に増加させると、１８０〜１９０ｎｍ／ｈｒの除去速度をもたらした。電気化学的評価は、シリカスラリーは、全てのｐＨ値において、腐食領域の酸化電位を示すことを示した（表１参照）。
【００３７】
【表１】
0006272842.tif 000002
【００３８】
スラリーへの酸化剤（１４〜１４０ｐｐｍの硝酸第二鉄、０．２質量％の過酸化水素、０．２質量％の過ヨウ素酸カリウム、または０．２質量％の過マンガン酸カリウム）の添加は、より高い酸化および腐食および不適当な表面粗さ特性をもたらした。
【００３９】
例２
酸化剤を含む研磨剤スラリー中の腐食防止剤の有効性を評価した。２質量％のアルファ−アルミナおよび０．２質量％の過酸化水素をｐＨ４で含むスラリーを、銅の研磨において用いられる慣用の防止剤（グリシン、１，２，４−トリアゾール、ベンゾトリアゾール、５−アミノテトラゾール）で評価し、なお所望の表面粗さよりも大きな表面粗さを与えた。ヒュームドシリカスラリーは、グリシン、リシン、およびカチオン性ポリマー（polyMADQUAT; ALCO 4773）と同様の結果を示した。
【００４０】
ヒュームドシリカでの結果とは対照的に、polyMADQUAT（５０〜１０００ｐｐｍ）を含むアルファ−アルミナスラリーは、好適なＭｏ除去速度（ＲＲ；１７００〜２７００ｎｍ／ｈｒ）および好適な粗さ（Ｒａ；２２５〜３５０Å）を与えた（図１を参照）。比較のために、同じ配合を有するが、しかしながらpolyMADQUATなしのアルファ−アルミナ組成物（図１の最初の棒）は、激しい表面汚れおよび腐食を示し、図１中のプロットの目盛を超えて容認できない粗さの表面をもたらした。
【００４１】
これらの結果は、水溶性の界面活性剤の、研磨剤および酸化剤を含む研磨組成物への添加は、界面活性剤が、研磨剤のゼータ電位を補足するように選択された（例えば、カチオン性ポリマーに加えて正のゼータ電位の研磨剤）場合には、加えられた界面活性剤なしの、または界面活性剤と不適合のゼータ電位（例えば、polyMADQUATを含むシリカ）とのスラリーと比較して、表面粗さの予期しない向上を与えることができることを示している。
本発明は、以下の態様を含んでいる。
（１）モリブデン含有基材の研磨のための水性の化学機械研磨（ＣＭＰ）組成物であって、３〜６の範囲のｐＨを有する水性担体を含み、かつ使用の時点に、
（ａ）シリカ研磨剤およびアルミナ研磨剤からなる群から選ばれた粒子状研磨剤；
（ｂ）水溶性の界面活性剤；および
（ｃ）酸化剤、
を含んでなり、該界面活性剤が、該研磨剤が正のゼータ電位を有する場合には、該界面活性剤はカチオン性材料を含み、そして該粒子状研磨剤が負のゼータ電位を有する場合には、該界面活性剤はアニオン性材料、ノニオン性材料またはそれらの組合わせを含むように、該粒子状研磨剤のゼータ電位を基に選択される、
組成物。
（２）前記粒子状研磨剤が、アルファ−アルミナを含み、かつ前記界面活性剤がカチオン性材料である、（１）記載のＣＭＰ組成物。
（３）前記カチオン性材料が、カチオン性ポリマーである、（２）記載のＣＭＰ組成物。
（４）前記カチオン性ポリマーが、ポリ（メタクリルオキシエチルトリメチルアンモニウム）ハライドを含む、（３）記載のＣＭＰ組成物。
（５）酸化剤が、過酸化水素を含む、（３）記載のＣＭＰ組成物。
（６）前記粒子状研磨剤がシリカを含み、かつ前記界面活性剤がアニオン性材料、ノニオン性材料またはそれらの組合わせである、（１）記載のＣＭＰ組成物。
（７）前記界面活性剤が、ポリ（アクリル酸）、ポリアクリルアミド、またはそれらの組合わせを含む、（６）記載のＣＭＰ組成物。
（８）酸化剤が、過酸化水素を含む、（６）記載のＣＭＰ組成物。
（９）前記粒子状研磨剤が、正のゼータ電位を有する、アミノシラン表面処理されたシリカを含み、かつ前記界面活性剤が、カチオン性材料を含む、（１）記載のＣＭＰ組成物。
（１０）前記カチオン性材料が、カチオン性ポリマーである、（９）記載のＣＭＰ組成物。
（１１）前記カチオン性ポリマーが、ポリ（メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム）ハライドを含む、（１０）記載のＣＭＰ組成物。
（１２）酸化剤が、過酸化水素を含む、（９）記載のＣＭＰ組成物。
（１３）酸化剤は、過酸化水素を含む、（１）記載のＣＭＰ組成物。
（１４）モリブデンを研磨するための水性の化学機械研磨（ＣＭＰ）組成物であって、３〜６の範囲のｐＨを有する水性担体を含み、かつ使用の時点で、
（ａ）シリカ研磨剤およびアルミナ研磨剤からなる群から選ばれた、０．５〜６質量％の粒子状研磨剤；
（ｂ）２５〜５０００ｐｐｍの水溶性界面活性剤；および、
（ｃ）０．１〜１．５質量％の酸化剤、
を含んでなり、該界面活性剤が、該研磨剤が正のゼータ電位を有する場合には、該界面活性剤はカチオン性材料を含み、そして該粒子状研磨剤が負のゼータ電位を有する場合には、該界面活性剤はアニオン性材料、ノニオン性材料またはそれらの組合わせを含むように、該粒子状研磨剤のゼータ電位を基に選択される、
組成物。
（１５）前記粒子状研磨剤が、アルファ−アルミナまたはアミノシラン表面処理されたシリカを含み、かつ正のゼータ電位を有しており、かつ前記水溶性界面活性剤が、ポリ（メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム）ハライドを含む、（１４）記載のＣＭＰ組成物。
（１６）酸化剤が、過酸化水素を含む、（１５）記載のＣＭＰ組成物。
（１７）前記粒子状研磨剤が、負のゼータ電位を有するシリカを含み、かつ前記水溶性界面活性剤が、ポリ（アクリル酸）、ポリアクリルアミド、またはそれらの組合わせを含む、（１４）記載のＣＭＰ組成物。
（１８）酸化剤が、過酸化水素を含む、（１７）記載のＣＭＰ組成物。
（１９）モリブデン含有基材の研磨のための化学機械研磨（ＣＭＰ）法であって、以下の工程、
（ａ）該基材の表面を研磨パッドおよび（１）記載の水性のＣＭＰ組成物と接触させる工程；および、
（ｂ）該ＣＭＰ組成物の一部の、該パッドと該基材との間の表面との接触を、該基材から該モリブデンの少なくとも一部を削り取るのに十分な時間維持しながら、該研磨パッドと該基材の間に相対的な動きを生ぜしめる工程、
を含んでなる方法。
（２０）モリブデン含有基材を研磨するための化学機械研磨（ＣＭＰ）法であって、以下の工程、
（ａ）該基材の表面を、研磨パッドおよび（１４）記載の水性のＣＭＰ組成物と接触させる工程；および、
（ｂ）該ＣＭＰ組成物の一部の、該パッドと該基材との間の表面との接触を、該基材から該モリブデンの少なくとも一部を削り取るのに十分な時間維持しながら、該研磨パッドと該基材の間に相対的な動きを生ぜしめる工程、
を含んでなる方法。
【図１】
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