(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）砥粒と、（Ｂ）銅イオンまたは銅膜の表面に対しキレート配位能力を有する有機酸と、（Ｃ）銅イオンと、を含有し、
前記（Ａ）砥粒の長径Ｒｍａｘと短径Ｒｍｉｎとの比率Ｒｍａｘ／Ｒｍｉｎが１．０〜１．５であり、
前記（Ｂ）成分の含有量が０．０１〜５質量％であり、
前記（Ｃ）成分の含有量が５．０×１０４〜２．０×１０５ｐｐｍである、電気光学表示装置用基板に設けられた銅または銅合金からなる配線層を研磨するための化学機械研磨用水系分散体。
【請求項２】
前記（Ａ）砥粒がシリカであることを特徴とする、請求項１に記載の化学機械研磨用水系分散体。
【請求項３】
前記（Ｂ）有機酸が、含窒素複素五員環とカルボキシル基を有する化合物、含窒素複素六員環とカルボキシル基を有する化合物、およびアミノ酸よりなる群から選択される少なくとも一種である、請求項１または請求項２に記載の化学機械研磨用水系分散体。
【請求項４】
界面活性剤をさらに含む、請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の化学機械研磨用水系分散体。
【請求項５】
（ａ）請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の化学機械研磨用水系分散体の使用済み廃液を回収する工程と、
（ｂ）前記廃液中の粗大粒子を除去する工程と、
を含む、化学機械研磨用水系分散体の製造方法。
【請求項６】
請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の化学機械研磨用水系分散体を用いた化学機械研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気光学表示装置用基板に設けられた配線層を形成する際に好適に用いられる化学機械研磨用水系分散体、化学機械研磨用水系分散体の製造方法および化学機械研磨方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気光学表示装置の技術の進歩により、種々の構造を有する表示装置が提案されている。かかる表示装置としては、例えば、液晶表示装置（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）、プラズマ表示装置（ＰＤＰ：Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ）、エレクトロルミック表示装置（ＥＣＤ：Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃ  Ｄｉｓｐｌａｙ）、エレクトロルミネッセント表示装置（ＥＬＤ：Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ  Ｄｉｓｐｌａｙ）、電界放出表示材料装置（ＦＥＤ：Ｆｉｅｌｄ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ）等のフラットパネルディスプレイが挙げられる。フラットパネルディスプレイは、通常、液晶などの表示材料を一対の基板の間に挟持し、その表示材料に電圧を印加するという方法で構成される。この際、少なくとも一方の基板には、導電材料からなる電気配線を配列させる必要がある。このようなフラットパネルディスプレイにおいて、ディスプレイの大面積化およびディスプレイの高精細化を図ろうとすると、駆動周波数が高まるとともに、電気配線の抵抗および寄生容量が増大する。その影響を受け、駆動信号の遅延が大きな問題となる。
【０００３】
そこで、上記駆動信号遅延を解決するために、様々な技術開発が行われている。例えば、特許文献１では、従来の配線材料であるアルミニウムや、α−タンタル、モリブデンの代わりに、それらの金属よりも電気抵抗が小さい銅を配線材料に用いて、駆動信号遅延の解決を試みている。
また、ディスプレイのさらなる高精細化を達成するためには、導電配線の超微細化かつ高集積化された配線構造が必須となる。ところが、基板に銅または銅合金などの配線材料を配設する場合、従来のスパッタ法、蒸着法、ＣＶＤ法等の乾式成膜法や無電解めっき法、熱分解法等の湿式成膜法のみで、超微細化かつ高集積化された配線構造を形成するには限界がある。
かかる配線構造を形成し得る技術として、従来、半導体装置製造に主に用いられてきた化学機械研磨（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）技術、いわゆるダマシン法と称される技術が注目されている。この方法は、基板に形成された溝等に配線材料を埋め込んだ後、化学機械研磨により余剰な配線材料を除去することによって所望の配線を形成するものである。
【特許文献１】特開２００２−３５３２２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の半導体装置の製造に用いられる基板（以下、「半導体装置用基板」という。）の大きさは最大寸法が約５０〜３００ｍｍであるのに対し、電気光学表示装置の製造に用いられる基板（以下、「電気光学表示装置用基板」という。）は最大寸法が約１５００〜３０００ｍｍ程度と大型になる場合があるため、化学機械研磨技術を用いる際に、その基板の大きさの違いに起因した新たな問題が指摘されている。具体的には、被研磨面における単位時間当たりの研磨量（以下、「研磨速度」ともいう。）の均一性を保てなくなることから、面内平坦性が得られず、品質に影響を与えるという問題がある。
すなわち、化学機械研磨とは、研磨対象基板と研磨用パッドの間に化学機械用水系分散体を満たして、研磨対象基板を研磨する方法である。ところが、研磨対象基板の大きさが大きくなるにつれて、基板面内における化学機械研磨用水系分散体の存在量が不均一となるため、研磨速度の均一性を確保できなくなり、被研磨面の平坦性のばらつきが大きくなる。基板面内の単位面積あたりに同一量の化学機械研磨用水系分散体を供給しようとすると、理論的には、回転中心から外周に向かう距離に従い、化学機械研磨用水系分散体をその距離の２乗（面積相当）に比例し、増加して供給する必要がある。しかし、現実的には、研磨用パッド上に一定の圧力で押し付けられ、かつ、回転している研磨対象基板と研磨用パッドの間に、上記のように化学機械研磨用分散体を供給することは技術的に困難である。また、かかる場合、多量の化学機械研磨用分散体を必要とするため、経済的な観点から好ましくない。
【０００５】
半導体装置用基板の場合、被研磨面の面積は面内の平坦性を損なうほどの大きさではなく、品質管理上の許容範囲内とされ、顕著な問題とはならなかった。しかし、被研磨面の面積が半導体装置用基板よりもはるかに大きな電気光学表示装置用基板を研磨するにあたり、研磨速度の均一性を保てず、面内平坦性が得られないという問題は、電気光学表示装置用基板の品質を損なうため、無視できなくなっている。
【０００６】
本発明は上記課題を解決するものであり、その目的は、電気光学表示装置用基板に設けられた銅または銅合金からなる配線層を化学機械研磨する工程において、研磨速度の面内均一性を確保でき、かつ被研磨面の面内平坦性のばらつきを抑制することができる化学機械研磨用水系分散体、化学機械研磨用水系分散体の製造方法および化学機械研磨方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは（Ａ）砥粒と、（Ｂ）有機酸、および（Ｃ）銅イオンを含有し、前記（Ａ）砥粒の長径Ｒｍａｘと、短径Ｒｍｉｎの比率Ｒｍａｘ／Ｒｍｉｎが１．０〜１．５であり、前記（Ｃ）成分が５．０×１０４〜２．０×１０５ｐｐｍである、電気光学表示装置用基板に設けられた銅または銅合金からなる配線層を研磨するための化学機械研磨用水系分散体を用いて前記課題を解決できることを見出した。
【０００８】
本発明に係る化学機械研磨用水系分散体は、前記（Ａ）砥粒がシリカであることを特徴とする。
本発明に係る化学機械研磨用水系分散体は、前記（Ｂ）有機酸が含窒素複素五員環とカルボキシル基を有する化合物、含窒素複素六員環とカルボキシル基を有する化合物、およびアミノ酸よりなる群から選択される一種であることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る化学機械研磨用水系分散体の製造方法は、
（ａ）研磨に用いられた化学機械研磨用水系分散体を回収する工程と、
（ｂ）研磨に用いられた化学機械研磨用水系分散体中の粗大粒子を除去する工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
上記化学機械研磨用水系分散体によれば、被研磨面の最大寸法を約１５００〜３０００ｍｍとする電気光学表示装置用基板に設けられた銅または銅合金からなる配線層の全体を均一かつ平坦に研磨することができる。その結果、電気光学表示装置用基板に超微細化かつ高集積化された配線構造が設けられ、フラットパネルディスプレイの大面積化および高精細化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
〔化学機械水系分散体〕
本発明に係る化学機械研磨用水系分散体は、前記（Ａ）砥粒の長径Ｒｍａｘと、短径Ｒｍｉｎの比率Ｒｍａｘ／Ｒｍｉｎが１．０〜１．５であり、（Ａ）砥粒、（Ｂ）有機酸、および（Ｃ）銅イオンを含有し、前記（Ｃ）成分の濃度が５．０×１０４〜２．０×１０５ｐｐｍである化学機械研磨用水系分散体である。以下、各成分について詳細に説明する。
【００１２】
＜（Ａ）砥粒＞
本発明に用いられる（Ａ）砥粒としては、無機粒子が好ましい。無機粒子としては、ヒュームド法により、塩化ケイ素、塩化アルミニウムまたは塩化チタン等と酸素および水素とを気相中で反応させて合成されたヒュームドシリカ、ヒュームドアルミナ、ヒュームドチタニア；ゾルゲル法により、金属アルコキシドを加水分解縮合して合成されたシリカ；無機コロイド法等により合成され、精製により不純物を除去した高純度コロイダルシリカ等が挙げられる。
【００１３】
前記（Ａ）砥粒の長径（Ｒｍａｘ）と短径（Ｒｍｉｎ）の比率Ｒｍａｘ／Ｒｍｉｎは１．０〜１．５、好ましくは１．０〜１．４、さらに好ましくは１．０〜１．３である。Ｒｍａｘ／Ｒｍｉｎが上記の範囲であると金属膜や絶縁膜に欠陥を引き起こすことなく、高い研磨速度と高平坦化特性を発現できる。Ｒｍａｘ／Ｒｍｉｎが１．５より大きいと研磨後の欠陥が発生し、好ましくない。
【００１４】
ここで、前記（Ａ）砥粒の長径（Ｒｍａｘ）とは、透過型電子顕微鏡により撮影された一つの独立した砥粒粒子の像について、像の端部と端部を結んだ距離のうち最も長い距離を意味する。砥粒粒子の短径（Ｒｍｉｎ）とは、透過型電子顕微鏡により撮影された一つの独立した砥粒粒子の像について、像の端部と端部を結んだ距離のうち最も短い距離を意味する。
【００１５】
たとえば、図１に示すように透過型電子顕微鏡により撮影された一つの独立した砥粒粒子６０ａの像が楕円形状である場合、楕円形状の長軸ａを砥粒粒子の長径（Ｒｍａｘ）と判断し、楕円形状の短軸ｂを砥粒粒子の短径（Ｒｍｉｎ）と判断する。図２に示すように、透過型電子顕微鏡により撮影された一つの独立した砥粒粒子６０ｂの像が２つの粒子の凝集体である場合、像の端部と端部を結んだ最も長い距離ｃを砥粒粒子の長径（Ｒｍａｘ）と判断し、像の端部と端部を結んだ最も短い距離ｄを砥粒粒子の短径（Ｒｍｉｎ）と判断する。図３に示すように、透過型電子顕微鏡により撮影された一つの独立した砥粒粒子６０ｃの像が３以上の粒子の凝集体である場合、像の端部と端部を結んだ最も長い距離ｅを砥粒粒子の長径（Ｒｍａｘ）と判断し、像の端部と端部を結んだ最も短い距離ｆを砥粒粒子の短径（Ｒｍｉｎ）と判断する。
上記のような判断手法により、たとえば、５０個の砥粒粒子の長径（Ｒｍａｘ）と短径（Ｒｍｉｎ）を測定し、長径（Ｒｍａｘ）と短径（Ｒｍｉｎ）の平均値を算出したあと、長径と短径との比率（Ｒｍａｘ／Ｒｍｉｎ）を計算して求めることができる。
【００１６】
（Ａ）砥粒の平均粒子径は５〜１０００ｎｍが好ましい。この平均粒子径は、レーザー散乱回折型測定機により、または透過型電子顕微鏡による観察により、測定することができる。平均粒子径が５ｎｍ未満では、十分に研磨速度が大きい化学機械研磨用水系分散体を得ることができないことがある。１０００ｎｍを超えると、ディッシングおよびエロージョンの抑制が不十分となることがあり、また（Ａ）砥粒の沈降・分離により、安定な水系分散体を容易に得ることができないことがある。（Ａ）砥粒の平均粒子径は前記範囲でもよいが、より好ましくは１０〜７００ｎｍ、特に好ましくは１５〜５００ｎｍである。平均粒子径がこの範囲にあると、研磨速度が大きく、ディッシングおよびエロージョンが十分に抑制され、かつ粒子の沈降・分離が発生しにくい、安定な化学機械研磨用水系分散体を得ることができる。
【００１７】
前記（Ａ）砥粒の含有量は、化学機械研磨用水系分散体の総量を１００質量％とした場合に、０．０１〜１０質量％が好ましく、０．０２〜５質量％がより好ましいく、０．１〜４質量％がさらに好ましい。（Ａ）砥粒の含有量が前記範囲未満になると十分な研磨速度を得ることができないことがあり、前記範囲を超えるとコストが高くなるとともに、安定した化学機械研磨用水系分散体を得られないことがある。
【００１８】
＜（Ｂ）有機酸＞
本発明に用いられる（Ｂ）有機酸は、銅イオンまたは銅膜の表面に対し配位能力を有する有機酸が好ましい。より好ましくは、銅イオンまたは銅膜の表面に対しキレート配位能力を有する有機酸であり、たとえば、含窒素複素五員環とカルボキシル基を有する化合物、含窒素複素六員環とカルボキシル基を有する化合物、およびアミノ酸よりなる群から選択される一種であることが好ましい。
【００１９】
（含窒素複素五員環とカルボキシル基を有する化合物、含窒素複素六員環とカルボキシル基を有する化合物）
本発明に用いられるに用いられる含窒素複素五員環とカルボキシル基を有する化合物、含窒素複素六員環とカルボキシル基を有する化合物が有する複素環としては、ピロール構造、イミダゾール構造、トリアゾール構造などの複素五員環；ピリジン構造、ピリミジン構造、ピリダジン構造、ピラジン構造などの複素六員環が挙げられる。このような複素環は縮合環を形成していてもよい。具体的には、インドール構造、イソインドール構造、ベンゾイミダゾール構造、ベンゾトリアゾール構造、キノリン構造、イソキノリン構造、キナゾリン構造、シンノリン構造、フタラジン構造、キノキサリン構造、アクリジン構造などが挙げられる。
このような構造を有する有機化合物のうち、ピリジン構造、キノリン構造、ベンゾイミダゾール構造、またはベンゾトリアゾール構造を有する有機化合物が好ましい。
【００２０】
含窒素複素五員環とカルボキシル基を有する化合物、含窒素複素六員環とカルボキシル基を有する化合物としては、たとえば、キノリンカルボン酸、ピリジンカルボン酸、ピリジンジカルボン酸、ピラジンカルボン酸等を挙げることができる。これらのうち、キナルジン酸（たとえば、２−キノリンカルボン酸）、キノリン酸（たとえば、２，３−ピリジンジカルボン酸）がより好ましい。
【００２１】
（アミノ酸）
アミノ酸としては、たとえば、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、セリン、トレオニン、チロシン、パリンなどが挙げられる。特に、含窒素複素五員環とカルボキシル基を有する化合物、含窒素複素六員環とカルボキシル基を有する化合物であり、かつアミノ酸であるヒスチジン、トリプトファン、プロリンは前記（Ｂ）成分として最も好ましく用いることが可能である。
【００２２】
これらの（Ｂ）有機酸は１種単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができるが、後述する銅錯体に用いる配位子と同じ化合物を含むことが好ましい。
これらの（Ｂ）有機酸の含有量は、水系分散体を１００質量％とした場合に、０．０１〜５質量％、好ましくは０．０５〜２質量％とすることができる。（Ｂ）有機酸の含有量が前記範囲未満の場合には、化学機械研磨用水分散体を再使用する際に銅イオンの析出が発生し、被研磨ウエハーにスクラッチを発生させる可能性があり、一方、前記範囲を越えると、Ｃｕ膜などの金属膜の腐食やディッシングが大きくなるおそれがある。
【００２３】
＜（Ｃ）銅イオン＞
本発明に係る化学機械研磨用水系分散体に含有される（Ｃ）銅イオンの濃度は５．０×１０４〜２．０×１０５ｐｐｍであり、好ましくは６．０×１０４〜１．０×１０５ｐｐｍ、さらに好ましくは７．０×１０４〜９．０×１０４ｐｐｍである。なお、本発明に係る化学機械研磨用水系分散体に含有される（Ｃ）銅イオンの濃度とは、本発明に係る化学機械研磨用水系分散体の全ての成分を含めた１００質量％中に含有される（Ｃ）銅イオンの重量から算出される重量濃度である。このような（Ｃ）銅イオンの濃度は、原子吸光分析法、全反射蛍光Ｘ線分析法等、公知の方法により本発明に係る化学機械研磨用水系分散体から定量することができる。
【００２４】
本発明の化学機械研磨用水系分散体は、（Ｃ）銅イオンの濃度が前記範囲であることにより、銅膜を研磨する場合の化学機械研磨用水系分散体中の銅イオン濃度の変化量を抑制し、安定した研磨特性を維持することができる。たとえば、銅膜の研磨前の化学機械研磨用水分散体中に含まれる銅イオン濃度を１００質量％とした場合、銅膜の研磨により溶出した銅イオンによる化学機械研磨用水系分散体中の銅イオン濃度の上昇量を１〜１０質量％、好ましくは１．５〜８質量％、さらに好ましくは２〜５質量％に抑制することができ、研磨中に化学機械研磨用水系分散体の研磨特性の変化を抑制することができる。その結果、本発明の研磨対象となる広い被研磨面積を有する電気光学表示装置用基板を均一に研磨することが可能となる。
【００２５】
本発明の化学機械研磨用水系分散体は、（Ｃ）銅イオンの濃度が前記範囲であることにより、化学機械研磨用水分散体へ研磨により溶出した銅イオンを除去する工程を簡略化することが可能となり、化学機械研磨用水系分散体を再使用することが可能となる。これに対して、化学機械研磨用水系分散体に含有される銅イオンの濃度が前記範囲を超える場合、研磨後の配線上に銅イオンが付着して残留し、被研磨物である半導体回路の電気特性の悪化による歩留まりの低下等が誘発されるため好ましくない。また、化学機械研磨用水系分散体に含有される銅イオンの濃度が前記範囲より小さい場合、再使用するために銅イオンを使用前の濃度まで除去することが非常に困難となり、初期の特性と同じ研磨特性を持つ化学機械研磨用水系分散体を再生することが困難となるため好ましくない。
【００２６】
本発明の化学機械研磨用水系分散体は、（Ｃ）銅イオンを水溶性の無機塩、あるいは有機酸との塩として配合し、化学機械研磨用水系分散体に含有させることができる。このような水溶性の無機塩としては、たとえば、硫酸銅、塩化銅、硝酸銅などを用いることができる。有機酸との塩としては、本発明の化学機械研磨用水系分散体に含まれる前記（Ｂ）有機酸との塩や錯体として配合し、含有させることが好ましい。前記（Ｂ）有機酸との塩として配合し、さらに前記（Ｂ）有機酸を含有することにより、研磨により化学機械研磨用水系分散体中に溶出する銅イオンが、あらかじめ添加されている前記（Ｂ）有機酸との塩と同じ化学特性を持つため、再使用を行う際に銅イオンを十分に除去する工程を経なくても化学機械研磨用水系分散体の研磨特性を変化させることがない。
【００２７】
＜界面活性剤＞
本発明の化学機械研磨用水系分散体には、さらに非イオン性界面活性剤、アニオン界面活性剤またはカチオン界面活性剤を配合することができる。前記非イオン性界面活性剤としては、例えば、ポリエチレングリコール型非イオン性界面活性剤や三重結合を有する非イオン性界面活性剤が挙げられる。具体的には、ポリエチレングリコール型非イオン性界面活性剤としてはポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル等が挙げられる。また、三重結合を有する非イオン性界面活性剤としては、アセチレングリコールおよびそのエチレンオキサイド付加物、アセチレンアルコールなどが挙げられる。また、シリコーン系界面活性剤、ポリビニルアルコール、シクロデキストリン、ポリビニルメチルエーテル、およびヒドロキシエチルセルロースなども挙げられる。前記アニオン界面活性剤としては、例えば、脂肪族せっけん、硫酸エステル塩、およびリン酸エステル塩などが挙げられる。前記カチオン界面活性剤としては、例えば、脂肪族アミン塩および脂肪族アンモニウム塩などが挙げられる。これらの界面活性剤は、１種単独でまたは２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００２８】
これらの界面活性剤は、化学機械研磨用水系分散体の総量１００質量％に対して、好ましくは２質量％以下、より好ましくは０．０１〜２質量％の量で含有される。界面活性剤の量が０．０１質量％未満になるとディッシング、エロージョン等を十分に抑制することができないことがあり、界面活性剤の量が２質量％を超えると研磨速度の低下等を招き、さらに発泡が抑制できなくなることもある。
【００２９】
本発明の化学機械研磨用水系分散体には、アニオン界面活性剤を使用する場合、ドデシルベンゼンスルホン酸カリウムあるいはドデシルベンゼンスルホン酸アンモニウムが好適に使用される。ドデシルベンゼンスルホン酸カリウムやドデシルベンゼンスルホン酸アンモニウムはドデシルベンゼンスルホン酸を水酸化カリウムまたはアンモニアによって中和することにより調製することができる。前記ドデシルベンゼンスルホン酸カリウム、および／またはドデシルベンゼンスルホン酸アンモニウムの含有量は、水系分散体の総量１００質量％に対して、０．００２〜１質量％とすることができ、好ましくは０．００５〜０．５質量％、更には０．００７〜０．３質量％とすることができる。また両者を併用することもできる。界面活性剤の含有量が１質量％を越えると、研磨レートの低下などの研磨性能の低下が起こり好ましくない。また、０．００２質量％未満ではエロージョンの抑制効果が十分でない。
【００３０】
さらに、ドデシルベンゼンスルホン酸カリウム、および／またはドデシルベンゼンスルホン酸アンモニウムの一部を、他の界面活性剤で置き換えることができる。このとき使用しうる他の界面活性剤としては、カチオン系、アニオン系及び非イオン系のいずれをも挙げることができる。カチオン系界面活性剤としては、脂肪族アミン塩、脂肪族アンモニウム塩等が挙げられる。また、アニオン系界面活性剤としては、脂肪酸石鹸、アルキルエーテルカルボン酸塩等のカルボン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩等のスルホン酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩、アルキルエーテル硫酸塩等の硫酸エステル塩、アルキルリン酸エステル等のリン酸エステル塩などが挙げられる。非イオン系界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル等のエーテル型、グリセリンエステルのポリオキシエチレンエーテル等のエーテルエステル型、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、グリセリンエステル、ソルビタンエステル等のエステル型などが挙げられる。これらの界面活性剤を併用する場合は、その使用量は、ドデシルベンゼンスルホン酸カリウム、および／またはドデシルベンゼンスルホン酸アンモニウムと他の界面活性剤の合計量に対して１０質量％未満とすることができる。
【００３１】
＜ｐＨ調整剤＞
本発明に係る化学機械研磨用水系分散体は、さらにｐＨ調整剤を含むことができる。ｐＨ調整剤としては有機酸、塩基化合物等を用いることができる。本発明に用いることのできる有機酸は、例えばアミノ酸としては、グリシン、アラニン、フェニルアラニン、ヒスチジン、システイン、メチオニン、グルタミン酸、アスパラギン酸、およびトリプトファンなどが好ましい。有機酸としては、ギ酸、乳酸、酢酸、酒石酸、フマル酸、グリコール酸、フタル酸、マレイン酸、シュウ酸、クエン酸、リンゴ酸、アントラニル酸、マロン酸およびグルタル酸、少なくとも１個のＮ原子を含む複素六員環を含む有機酸、複素五員環からなるヘテロ環化合物を含む有機酸が挙げられる。より具体的には、キナルジン酸、キノリン酸、８−キノリノール、８−アミノキノリン、キノリン−８−カルボン酸、２−ピリジンカルボン酸、キサンツレン酸、キヌレン酸、ベンゾトリアゾール、ベンゾイミダゾール、７−ヒドリキシ−５−メチル−１，３，４−トリアザインドリジン、ニコチン酸、およびピコリオン酸などが好ましい。
【００３２】
本発明に用いることのできる有機酸の含有量は、化学機械研磨水分散体の総量を１００質量％とした場合に、０．００１〜２．０質量％が好ましく、０．０１〜１．５質量％が好ましい。有機酸の含有量が０．００１質量％未満の場合には、Ｃｕディッシングが大きくなるおそれがある。一方、２．０質量％を越えると、（Ａ）砥粒の沈降・分離により、安定な水系分散体を作成することができないことがある。
【００３３】
本発明に用いることのできる塩基化合物は、有機塩基、無機塩基のいずれも使用することができる。有機塩基としては、エチレンジアミン、エタノールアミン、ＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド）等が挙げられる。無機塩基としては、アンモニア、水酸化カリウム等が挙げられ、これらの塩基１種のみを用いてもよいし、２種以上を併用することもできる。
【００３４】
これらの塩基は、水系分散体を１００質量％とした場合に、１０質量％以下とすることができ、特に０．００１〜８質量％含有させることができる。塩基の含有量が１０質量％以下の範囲であれば、分散性に優れ、十分に安定な水系分散体とすることができるため好ましい。
【００３５】
前記のｐＨ調整剤を添加することにより、本発明の化学機械研磨用水系分散体を最適なｐＨに維持することができる。本発明の化学機械研磨用水系分散体のｐＨは被研磨膜の膜質に応じて適宜調整すればよいが、たとえば、低誘電絶縁膜が誘電率２．０〜２．５の多孔質膜である場合、ｐＨ７〜１１が好ましく、ｐＨ８〜１０が更に好ましい。
【００３６】
＜酸化剤＞
本発明に係る化学機械研磨用水系分散体は、さらに酸化剤を含むことができる。酸化剤としては、被研磨面である金属膜の電気化学的性質などにより、例えば、Ｐｏｕｒｂａｉｘ線図等によって適宜のものを選択して使用することができる。たとえば、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過酸化水素、硝酸第二鉄、硝酸二アンモニウムセリウム、硫酸鉄、オゾンおよび過ヨウ素酸カリウム、過酢酸などが挙げられる。これらの酸化剤は１種単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。また、これらの酸化剤のうち、分解生成物が無害である点で、過酸化水素、有機過酸化物、および過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩が特に好ましい。さらに酸化力および再使用の容易さなどを考慮すると、過酸化水素が特に好ましい。
【００３７】
酸化剤の含有量は、化学機械研磨用水系分散体の総量の０．０１〜９質量％が好ましく、０．０１〜５質量％がより好ましく、０．０２〜６質量％がさらに好ましく、０．０５〜２質量％が最も好ましい。酸化剤の含有量が前記範囲未満の場合には、銅膜の表面を十分に酸化させることができないため、十分な研磨速度を確保できないことがあり、一方、前記範囲を越えると、銅膜などの銅膜の腐食やディッシングが大きくなるおそれがある。
【００３８】
＜水溶性高分子＞
本発明に係る化学機械研磨用水系分散体は、さらに水溶性高分子を含むことができる。水溶性高分子としては、たとえばポリアクリル酸およびその塩、ポリメタクリル酸およびその塩、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリドン等をあげることができる。これらの水溶性高分子は、ＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）によって測定された、ポリエチレングリコール換算の重量平均分子量（Ｍｗ）が１０００を超え、好ましくは１万を超えて２００万以下、より好ましくは２０万〜１５０万、さらに好ましくは５０万〜１３０万である。重量平均分子量が前記範囲にあると、金属膜や絶縁膜に対して高い研磨速度を維持しながら、金属膜スクラッチ等のディフェクトを抑制することができる。重量平均分子量が前記下限より小さいと金属膜や絶縁膜の研磨選択性が低下することがある。また、重量平均分子量が大きすぎると実用的な金属膜研磨速度が得られず、化学機械研磨用水系分散体供給装置内で（Ａ）砥粒の凝集を引き起こし、凝集した（Ａ）砥粒によってＣｕ上のスクラッチが増加するおそれがある。
【００３９】
本実施形態に係る化学機械研磨用水系分散体は、必要に応じて水溶性高分子を含有することができる。水溶性高分子としては、例えば、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリマレイン酸、ポリビニルスルホン酸、ポリアリルスルホン酸、ポリスチレンスルホン酸、およびこれらの塩；ポリビニルアルコール、ポリオキシエチレン、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピリジン、ポリアクリルアミド、ポリビニルホルムアミド、ポリエチレンイミン、ポリビニルオキサゾリン、ポリビニルイミダゾールなどのビニル系合成ポリマー；ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、加工澱粉などの天然多糖類の変性物などが挙げられるが、これらに限定されない。これらの水溶性高分子は、１種単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００４０】
水溶性高分子は、ホモポリマーでもよいが、２種以上の単量体とを共重合させた共重合体であってもよい。カルボキシル基を有する単量体、スルホン酸基を有する単量体、ヒドロキシル基を有する単量体、ポリエチレンオキシド鎖を有する単量体、アミノ基を有する単量体、複素環を有する単量体などを用いることができる。
【００４１】
アミド基を有する単量体としては、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−２−ヒドロキシエチルアクリルアミド、アクリロイルモルフォリン、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、Ｎ−ビニルアセトアミド、Ｎ−ビニルホルムアミドなどを用いることができる。
【００４２】
カルボキシル基を有する単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、およびこれらの塩を用いることができる。これらは、酸無水物の状態で用いてもよい。
ヒドロキシル基を有する単量体としては、ビニルアルコール、アリルアルコール、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ビニルグリコール酸などを用いることができる。側鎖のアルキル鎖長、エチレンオキシド鎖長、は特に限定はされない。
【００４３】
アミノ基を有する単量体としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、などを用いることができる。側鎖のアルキル鎖長は特に限定はされず、また、種々のカチオン化剤によって、４級塩化されたものであってもよい。
複素環を有する単量体としては、ビニルイミダゾール、ビニルピロリドン、ビニルピリジン、ビニルオキサゾリン、Ｎ−ビニルカプロラクタム、ビニルピロール、ビニルキノリンなどを用いることができる。
また、分子内に重合性二重結合とスルホン酸基を有する界面活性剤が市販されており、このような界面活性剤を単量体として用いてもよい。このような界面活性剤としては、エレミノールＪＳ−２（三洋化成社製）、ラテムルＡＳＫ（花王社製）などがある。
【００４４】
その他の単量体としては、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、ｐ−メチルスチレンなどの芳香族ビニル化合物、ブタジエン、イソプレン、２−クロル−１，３−ブタジエン、１−クロル−１，３−ブタジエンなどの脂肪族共役ジエン、（メタ）アクリロニトリルなどのシアン化ビニル化合物、リン酸化合物などを挙げることができる。前記単量体は、１種単独でまたは２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００４５】
水溶性高分子の重量平均分子量は、２，０００〜１，２００，０００であることが好ましく、１０，０００〜８００，０００であることがより好ましい。水溶性高分子の重量平均分子量が前記範囲にあると、銅膜のディッシング抑制効果を向上させることができる。
水溶性高分子の含有量は、化学機械研磨用水系分散体の質量に対し０．００１質量％以上１質量％以下であることが好ましく、０．０１質量％以上０．５質量％以下であることがより好ましい。水溶性高分子の含有量が前記範囲にあると、銅膜のディッシング抑制効果を向上させることができる。
【００４６】
本発明の化学機械研磨用水系分散体の粘度は１０ｍＰａ・ｓ未満であることが好ましい。この粘度はポリ（メタ）アクリル酸およびその塩の平均分子量および含有量をコントロールすることによって調整することができる。化学機械研磨用水系分散体の粘度が前記範囲を超えると研磨布上に安定して化学機械研磨用水系分散体を供給できないことがある。その結果、研磨布の温度上昇や研磨むら（面内均一性の劣化）などが生じて、金属膜および絶縁膜の研磨速度やＣｕディッシングにばらつきが発生することがある。
【００４７】
〔化学機械研磨用水系分散体の製造方法〕
本発明の化学機械研磨用水系分散体は、前記化学機械研磨用水系分散体の使用後に排出される研磨後の廃液を、（ａ）研磨に用いられた化学機械研磨用水系分散体を回収する工程と、（ｂ）研磨に用いられた化学機械研磨用水系分散体中の粗大粒子を除去する工程を含む、化学機械研磨用水系分散体の製造方法により製造、さらに再生利用することができる。以下、各工程について詳細に説明する。
【００４８】
前記（ａ）研磨に用いられた化学機械研磨用水系分散体を回収する工程は、（Ａ）砥粒の分散特性に変化を与えない方法であればどのような方法でも適応することが可能である。例えば特開平１１−１０５４０号公報や特開平１１−２７７４３４号公報に記載されているように、研磨に使用した後の化学機械研磨用水系分散体を回収するラインを装置に設けてバッファータンクに回収してもよい。
【００４９】
前記（ａ）工程は、遠心分離により砥粒を分散媒から分離した後、分離した砥粒と必要な成分を再度所定の濃度になるように調整することによっても達成できる。たとえば、特開２００２−１７０７９３に記載されているような方法を用いて、前記（Ａ）砥粒を分離し、回収した砥粒へ必要な成分を再度添加することにより達成させることができる。
【００５０】
前記（ｂ）工程は、回収された化学機械研磨用水系分散体中に含まれる（Ａ）砥粒の濃度と（Ｂ）有機酸の濃度、および（Ｃ）銅イオンの濃度に変化を与えない方法であればどのような方法でも適用することができる。なお、（Ａ）砥粒の濃度に変化を与えないとは、前記工程（ｂ）を行う前の（Ａ）砥粒の含有量を１００質量％とすると、前記工程（ｂ）終了後の（Ａ）砥粒の含有量が１００〜８０質量％であり、好ましくは９９〜９０質量％、最も好ましくは９８〜９５質量％である状態をいう。また、（Ｂ）有機酸の濃度の濃度に変化を与えないとは、前記工程（ｂ）を行う前の（Ｂ）有機酸の濃度の含有量を１００質量％とすると、前記工程（ｂ）終了後の（Ａ）砥粒の含有量が１００〜８０質量％であり、好ましくは９９〜９０質量％、最も好ましくは９８〜９５質量％である状態をいう。さらに（Ｃ）銅イオンの濃度に変化を与えないとは、前記工程（ｂ）を行う前の（Ｃ）銅イオンの含有量を１００質量％とすると、前記工程（ｂ）終了後の（Ｃ）銅イオンの含有量が１００〜８０質量％であり、好ましくは９９〜９０質量％、最も好ましくは９８〜９５質量％である状態をいう。
【００５１】
前記（ｂ）工程は、具体的には、メッシュやフィルターによる粗大粒子、研磨屑の濾過などの方法を適応することができ、例えば特開平１１−１０５４０号公報や特開平１１−２７７４３４号公報に記載されている方法を適応することができる。
【００５２】
〔化学機械研磨方法〕
化学機械研磨工程では、研磨対象の違いによって、その目的に応じた適切な化学機械研磨用水系分散体を選択することができる。本実施形態に係る電気光学表示装置用基板の製造方法における化学機械研磨工程は、主として配線層を研磨する一段階目の工程と、主としてバリアメタル層を研磨する二段階目の工程とに分けることができる。本発明に係る化学機械研磨用水系分散体は、特に銅または銅合金からなる配線層を研磨するための一段階目の工程に適用することができる。
本実施形態に係る化学機械研磨方法および電気光学表示装置用基板の製造方法を、図面を用いて具体的に説明する。図４（Ａ）ないし図４（Ｅ）は、本実施形態に係る化学機械研磨の工程を示す電気光学表示装置用基板の断面図である。
【００５３】
本実施形態に係る電気光学表示装置用基板の製造方法に用いる基板として、例えば、ガラス基板、フィルム基板、またはプラスチック基板を用いることができる。基板の大きさは、例えば、対角線寸法が１５００〜３０００ｍｍのものを用いることができる。該基板は、単層体であってもよいし、基板の上にシリコン基板などの絶縁膜が形成された積層体であってもよい。
【００５４】
（１）まず、図４（Ａ）に示すように、例えば、ガラス基板１０を用意する。ガラス基板１０は、配線を形成するための凹部１２を有している。ガラス基板１０上に配線用凹部１２を形成する方法として、ドライエッチングが用いられる。ドライエッチングとは、加速させたイオンをガラス基板に照射し物理的に加工する方法であり、照射ビームを精密にコントロールすることで微細なパターン加工ができる。ガラス基板１０は、ソーダ石灰ガラス、ほう珪酸ガラス、アルミノ珪酸ガラス、石英ガラスなどの材質からなることができる。
【００５５】
（２）図４（Ｂ）に示すように、ガラス基板１０の表面ならびに配線用凹部１２の底部および内壁面を覆うように、バリアメタル層２０を形成する。バリアメタル層２０は、例えば、タンタルや窒化タンタルなどの材質からなることができる。バリアメタル層２０の成膜方法としては、化学的気相成長法（ＣＶＤ）を適用する。
【００５６】
（３）図４（Ｃ）に示すように、バリアメタル層２０の表面を覆うように配線用金属を堆積させて、金属膜３０を形成する。金属膜３０は、銅または銅合金からなることができる。金属膜３０の成膜方法として、スパッタリング、真空蒸着法等の物理的気相成長法（ＰＶＤ）を適用することができる。
【００５７】
（４）図４（Ｄ）に示すように、配線用凹部１２に埋没された部分以外の余分な金属膜３０を、本実施形態に係る化学機械研磨用水系分散体を用いて化学機械研磨して除去する。さらに、上記の方法をバリアメタル層２０が露出するまで繰り返す。化学機械研磨後、被研磨面に残留する砥粒は除去することが好ましい。この砥粒の除去は通常の洗浄方法によって行うことができる。
【００５８】
（５）最後に、図４（Ｅ）に示すように、配線用凹部１２以外に形成されたバリアメタル層２０ａおよびガラス基板１０の表面を、バリアメタル層用の化学機械研磨用水系分散体を用いて化学機械研磨して除去する。
上記の方法により、高度に微細化され、かつ面内平坦性に優れた電気光学表示装置用基板が得られる。
【００５９】
［実施例］
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明は、この実施例により何ら限定されるものではない。なお、実施例および比較例における「部」および「％」は、特に断りのない限り、それぞれ「重量部」および「質量％」を示す。
【００６０】
〔調製例１〕
（ヒュームドシリカ粒子含有水分散体の調製）
ヒュームドシリカ粒子（日本アエロジル（株）製、商品名：アエロジル  ９０Ｇ）１００重量部を、イオン交換水９００重量部に超音波分散機によって分散し、孔径５μｍのフィルターを通して濾過し、ヒュームドシリカ粒子を１０質量％含有するヒュームドシリカの水分散体（１）を調製した。
【００６１】
〔調製例２〕
（コロイダルシリカ含有水分散体の調製）
濃度２５質量％のアンモニア水６５質量部、イオン交換水４０質量部、エタノール１７０質量部およびテトラエトキシシラン２０質量部を、フラスコに仕込み、回転速度１８０ｒｐｍで撹拌しながら６０℃に昇温した。温度を６０℃に維持しながら撹拌を２時間継続してコロイダルシリカ粒子のアルコール分散体を得た。
引き続きイオン交換水を添加してロータリーエバポレータによりアルコール成分を除去し、コロイダルシリカ粒子を１０質量％含むコロイダルシリカの水分散体（２）を調製した。この水分散体に含まれるコロイダルシリカ粒子を走査型電子顕微鏡で観察したところ平均一次粒子径は３０ｎｍであり、レーザー回折法（堀場製作所（株）製、動的光散乱式粒子径分布測定装置、型番「ＨＯＲＩＢＡ  ＬＢ５５０」）によって測定した平均二次粒子径は６５ｎｍであった。
【００６２】
〔調製例３〕
（コロイダルシリカ含有水分散体の調製）
濃度２５質量％のアンモニア水７０質量部、イオン交換水３０質量部、エタノール１００質量部およびテトラエトキシシラン３０質量部を、フラスコに仕込み、回転速度１８０ｒｐｍで撹拌しながら７０℃に昇温した。温度を７０℃に維持しながら撹拌を２時間継続してコロイダルシリカ粒子のアルコール分散体を得た。
引き続きイオン交換水を添加してロータリーエバポレータによりアルコール成分を除去し、コロイダルシリカ粒子を１０質量％含むコロイダルシリカの水分散体（３）を調製した。この水分散体に含まれるコロイダルシリカ粒子を走査型電子顕微鏡で観察したところ平均一次粒子径は３０ｎｍであり、レーザー回折法（堀場製作所（株）製、動的光散乱式粒子径分布測定装置、型番「ＨＯＲＩＢＡ  ＬＢ５５０」）によって測定した平均二次粒子径は７５ｎｍであった。
【００６３】
＜化学機械研磨用水系分散体の調製＞
［実施例１］
化学機械研磨用水系分散体の総量を１００質量％となるように、固形分換算にて１．２質量％に相当する量のヒュームドシリカ水分散体（１）をポリエチレン製の瓶に入れ、これに、表１に記載の（Ａ）砥粒、（Ｂ）有機酸、その他の添加剤、３０質量％過酸化水素水、（Ｃ）銅イオンを表１記載の所定の含量になるように添加して十分に攪拌した。なお、（Ｃ）銅イオンは、１０％硝酸銅水溶液を添加することにより、表１に記載の銅イオン濃度となるように調整した。攪拌しながら化学機械研磨用水系分散体ｐＨが９となるようにアンモニア水溶液を添加し、最後に全構成成分の量が１００質量％となるようにイオン交換水を加えて１時間撹拌した。その後、孔径５μｍのフィルターでろ過することにより、化学機械研磨用水系分散体を得た。この化学機械研磨用水系分散体を原子吸光法により銅イオンの濃度を測定したところ、５．５×１０４ｐｐｍであり、配合量に見合った銅イオンを含有していることを確認した。
【００６４】
前記化学機械研磨用水系分散体を、イオン交換水にて０．０１％に希釈し、メッシュサイズが１５０マイクローメートルのＣｕグリットを有するコロジオン膜に１滴のせ、室温にて乾燥した。こうして、Ｃｕグリット上に粒子形状を崩さないように観察用のサンプルを調整した後、透過型電子顕微鏡（日立ハイテクノロジーズ社製、「Ｈ−７６５０」）を用いて撮影倍率２００００倍にて粒子の画像を撮影し、５０個のシリカ粒子を測定し、長径の平均値、短径の平均値を算出し、長径と短径の比率を算出した結果、Ｒｍａｘ／Ｒｍｉｎは１．１であった。
【００６５】
［実施例２〜３、比較例１〜３］
銅イオン錯体の種類およびその他の添加成分を表１に示すものに変更した以外は、前記調製方法と同様にして各例で使用する化学機械研磨用水系分散体を調製した。
【００６６】
＜銅膜の研磨速度評価＞
表示基板用化学機械研磨機（対角寸法が２０００ｍｍの大きさの表示基板を化学機械研磨できるように、既存の化学機械研磨装置（株式会社荏原製作所製、型式「ＥＰＯ−１１２」）を改造したもの）に、多孔質ポリウレタン製研磨パッド（ローム＆ハース（株）製、品番「ＩＣ」）を装着し、前記で調製した分散体を供給しながら、後述する研磨速度測定用基板について、後述する研磨条件にて１分間化学機械研磨処理を行い、下記の手法によって銅膜の研磨速度を算出した。銅膜の研磨速度は、好ましくは８００ｎｍ／分以上であり、より好ましくは１０００ｎｍ／分以上である。
【００６７】
（ａ）研磨速度測定用基板
対角線寸法２０００ｍｍのガラス基板表面に、３０ｎｍの厚さの窒化タンタルからなるバリアメタル膜を成膜する。その後、銅を該バリアメタル膜の上にスパッタリングにより２μｍの厚さに堆積した。以下、このようにして得られた基板を「基板ａ」と呼ぶ。
（ｂ）研磨条件
・研磨パッド    ：Ｒｏｄｅｌ社製、商品名：ＩＣ１０００
・ヘッド荷重  ：２００ｇ／ｃｍ2
・ヘッド回転数：８０ｒｐｍ
・定盤回転数    ：１００ｒｐｍ
・化学機械研磨用水系分散体の供給速度：２００ｍＬ／ｍｉｎ
【００６８】
（ｃ）研磨速度の算出方法
研磨速度は下記式（１）により算出した。
研磨速度（ｎｍ／分）
＝（研磨前の各膜の厚さ−研磨後の各膜の厚さ）／研磨時間  …（１）
なお、各膜の厚さは、抵抗率測定器（ＮＰＳ社製、型式「Ｚ−５」）を使用して、直流４針法によりシート抵抗を測定し、この抵抗率と銅の抵抗率から下記式（２）にしたがって算出した。
各膜の厚さ（ｎｍ）
＝シート抵抗値（Ω／ｃｍ２）×銅の抵抗率（Ω／ｃｍ）×１０−７  …（２）
【００６９】
＜銅膜の研磨性能評価＞
深さ１μｍの凹部により形成されたパターンを備える対角線寸法２０００ｍｍのガラス基板表面に、３０ｎｍの厚さの窒化タンタルからなるバリアメタル膜を成膜する。その後、銅を該バリアメタル膜の上および凹部内にスパッタリングにより２μｍの厚さに堆積した。以下、このようにして得られた基板を「基板ｂ」と呼ぶ。このような基板を被研磨物として、研磨時間を、研磨開始からテーブルトルク電流の変化によって検出した終点に到るまでの時間の１．３倍としたこと以外は、前記「銅膜の研磨速度評価」における研磨条件と同様にして、化学機械研磨を行い、下記のようにして銅配線のエロージョンを評価した。
【００７０】
（ａ）エロージョンの評価方法
凹部等に配線材料を堆積させた厚さＸ（ｎｍ）の初期の余剰膜を研磨速度Ｖ（ｎｍ／分）で研磨すると、本来Ｘ／Ｖ（分）の時間だけ研磨すれば目的が達成できるはずである。しかし、実際の製造工程では、凹部以外の部分に残る配線材料を除去するため、Ｘ／Ｖ（分）を超える過剰研磨（オーバーポリッシュ）を実施している。このとき、配線部分が過剰に研磨されることにより、凹状の形状となることがある。このような凹状の配線形状は、「エロージョン」と呼ばれ、製造品の歩留まりを低下させてしまう観点から好ましくないため、エロージョンを評価項目として採り上げている。
エロージョンの評価は、表面粗さ計（ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製、型式「Ｐ−１０」）を使用し、基板ｂの１００μｍ配線を用いて行った。また、エロージョンの評価における研磨時間は、厚さＸ（ｎｍ）の初期の余剰銅膜を「４．７．１  銅膜付き基板の研磨」で得られた研磨速度Ｖ（ｎｍ／分）で除した値（Ｘ／Ｖ）（分）に１．５を乗じた時間（分）とした。
【００７１】
表１に実施例１〜３、比較例１〜３で使用した化学機械研磨用水系分散体の組成、および銅膜の研磨性能評価の結果を「研磨結果」として示す。
【００７２】
【表１】
0005263484.tif 000002
【００７３】
表１によれば、実施例１〜３の化学機械研磨用水系分散体を用いることにより、半導体基板に形成された銅層を化学機械研磨する際に、被研磨面におけるエロージョンの発生を大幅に抑制され、かつ研磨速度も十分であることがわかった。これにより、十分に平坦化された精度の高い被研磨面を得ることがでることが明らかとなった。
一方、比較例１〜３の化学機械研磨用水系分散体を用いた場合、良好な研磨特性が得られないことが明らかになった。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】砥粒粒子の長径および短径を模式的に示した概念図である。
【図２】砥粒粒子の長径および短径を模式的に示した概念図である。
【図３】砥粒粒子の長径および短径を模式的に示した概念図である。
【図４】（Ａ）ないし（Ｅ）は、本実施形態に係る化学機械研磨の工程を示す電気光学表示装置用基板の断面図である。
【符号の説明】
【００７５】
６０ａ・６０ｂ・６０ｃ…砥粒粒子
１０…ガラス基板、１２…配線用凹部、２０・２０ａ…バリアメタル層、３０…金属層
【図１】
0005263484.tif 000003
【図２】
0005263484.tif 000004
【図３】
0005263484.tif 000005
【図４】
0005263484.tif 000006