(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体デバイス製造における化学的機械的研磨に用いる研磨液であって、下記一般式（１）で表される化合物、酸化剤、有機酸を含有する金属用研磨液。
【化１】
0005140469.tif 000017
一般式（１）
（一般式（１）中、Ｘはテトラゾール環、１，２，３−トリアゾール環、または、１，２，４−トリアゾール環を表す。Ｙは水素原子を表す。Ｚは、水素原子、置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいヘテロ環基、−ＮＺ1Ｚ2、または、−ＯＺ3を表し、Ｚ１、Ｚ２及びＺ３は、それぞれ独立に水素原子、置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよいアリール基、または、置換基を有していてもよいヘテロ環基を表す。Ｙ及びＺは、互いに連結して環を形成してもよい。）
【請求項２】
前記一般式（１）中のＺが、−ＮＺ1Ｚ2である請求項１に記載の金属用研磨液。
【請求項３】
前記一般式（１）中のＸが、テトラゾール環または１，２，３−トリアゾール環である請求項１または２に記載の金属用研磨液。
【請求項４】
前記一般式（１）中のＺの脂肪族炭化水素基、アリール基、及びヘテロ環基、並びにＺ１、Ｚ２、Ｚ３の脂肪族炭化水素基、アリール基、及びヘテロ基が、ヒドロキシ基、アミノ基、エーテル基、アミド基、スルホンアミド基、スルホンイミド基、カルボキシ基、スルホ基、４級アンモニウム基、イミダゾリウム基、及びホスホ基からなる群より選ばれた少なくとも一種の基で置換されている請求項１〜３のいずれかに記載の金属用研磨液。
【請求項５】
前記一般式（１）中のＺの脂肪族炭化水素基、アリール基、及びヘテロ環基、並びにＺ１、Ｚ２、Ｚ３の脂肪族炭化水素基、アリール基、及びヘテロ基が、ヒドロキシ基で置換されている請求項１〜４のいずれかに記載の金属用研磨液。
【請求項６】
砥粒をさらに含有する請求項１〜５のいずれかに記載の金属用研磨液。
【請求項７】
前記砥粒が、コロイダルシリカである請求項６に記載の金属用研磨液。
【請求項８】
前記コロイダルシリカが、一次粒子径２０〜４０ｎｍ、且つ、平均会合度が２以下のコロイダルシリカである請求項７に記載の金属用研磨液。
【請求項９】
前記コロイダルシリカが、表面のケイ素原子の少なくとも一部がアルミニウム原子で修飾されているコロイダルシリカである請求項７または８に記載の金属用研磨液。
【請求項１０】
下記一般式（２）で表される界面活性剤をさらに含有する請求項１〜９のいずれかに記載の金属用研磨液。
Ｒ−Ａｒ−Ｏ−Ａｒ−ＳＯ３−Ｍ＋      一般式（２）
（一般式（２）中、Ｒは、炭素数８〜２０の直鎖または分岐のアルキル基を表し、Ａｒは、アリール基を表し、Ｍ＋は、水素イオン、アルカリ金属イオン、またはアンモニウムイオンを表す。）
【請求項１１】
前記有機酸が、アミノ酸である請求項１〜１０のいずれかに記載の金属用研磨液。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれかに記載の金属用研磨液を研磨定盤上の研磨パッドに供給し、該研磨定盤を回転させることで、該研磨パッドを被研磨体の被研磨面と接触させつつ相対運動させて研磨する化学的機械的研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体デバイスの製造において、化学的機械的な平坦化を行う際に用いられる金属用研磨液、及びこれを用いた研磨方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体集積回路（以下ＬＳＩと記す）で代表される半導体デバイスの開発においては、小型化・高速化のため、近年配線の微細化と積層化による高密度化・高集積化が求められている。このための技術として化学的機械的研磨（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ、以下ＣＭＰとも記す）などの種々の技術が用いられてきている。
このＣＭＰは層間絶縁膜などの被加工膜の表面平坦化、プラグ形成、埋め込み金属配線の形成などを行う場合に必須の技術であり、この技術を用いて、基板の平滑化や配線形成時の余分な金属薄膜の除去を行っている（特許文献１及び２参照）。
【０００３】
ＣＭＰの一般的な方法は、円形の研磨常盤（プラテン）上に研磨パッドを貼り付け、研磨パッド表面を研磨液で浸して、パッドに基板（ウエハ）の表面を押しつけ、その裏面から所定の圧力（研磨圧力）を加えた状態で、研磨常盤及び基板の双方を回転させ、発生する機械的摩擦により基盤の表面を平坦化するものである。
ＣＭＰに用いる金属用研磨溶液は、一般には、砥粒（例えばアルミナ、シリカ）と酸化剤（例えば過酸化水素）とが含まれる。基本的なメカニズムは、酸化剤によって金属表面を酸化し、その酸化皮膜を砥粒で除去することで研磨していると考えられており、その方法は、例えば、非特許文献１に記載されている。
【０００４】
しかしながら、このような固体砥粒を含む金属用研磨液を用いてＣＭＰを行うと、研磨傷（スクラッチ）、研磨面全体が必要以上に研磨される現象（シニング）、研磨金属面が皿上にたわむ現象（ディッシング）、金属配線間の絶縁体が必要以上に研磨されたうえ、配線金属面が皿上にたわむ現象（エロージョン）などが発生することがある。
【０００５】
これらの弊害、特にディッシングを抑止する手段として、例えば特許文献３及び４には１，２，３−ベンゾトリアゾール（以下、ＢＴＡとも記す）や２−アミノチアゾールを研磨液に含ませることが効果的であるとの記載がある。具体的には、Ｃｕ膜にＢＴＡを接触させた場合、Ｃｕ膜または自然酸化膜上にＢＴＡを含む保護膜が形成され、酸化または腐食を抑制する働きをする。
【０００６】
【特許文献１】米国特許４９４４８３６号明細書
【特許文献２】特開平２−２７８８２２号公報
【特許文献３】特開平８−６４５９４号公報
【特許文献４】特開平８−８３７８０号公報
【非特許文献１】ジャーナル・オブ・エレクトロケミカルソサエティ誌（Journal of  Electrochemical Society）、１９９１年、第１３８巻、第１１号、３４６０〜３４６４頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、本発明者らが検討を行ったところ、ＢＴＡでは金属、特に銅と反応し非常に強固な膜を生成するため研磨速度が不十分となることがわかった。更には、ディッシングの抑制という点からも必ずしも満足できるものではなかった。つまり、ディッシングの防止と高研磨速度の両立という観点からは不十分であった。また、近年のＬＳＩにおける一層の高密度化・高集積化に伴い、より高性能性・高生産性を発揮し得る研磨液が求められている。
【０００８】
本発明は、上記のような問題点に鑑みて、被研磨体（ウエハ）を研磨する際に、高い研磨速度とディッシングの低減との両立を可能にする金属用研磨液、及びそれを用いた化学的機械的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】
【０００９】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を行った結果、特定の構造を有する化合物を含有する金属用研磨液を用いることによって、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
即ち、発明の要旨は下記（１）〜（１２）の通りである。
（１）半導体デバイス製造における化学的機械的研磨に用いる研磨液であって、下記一般式（１）で表される化合物、酸化剤、有機酸を含有する金属用研磨液。
【化２】
0005140469.tif 000002
一般式（１）
（一般式（１）中、Ｘはテトラゾール環、１，２，３−トリアゾール環、または、１，２，４−トリアゾール環を表す。Ｙは水素原子を表す。Ｚは、水素原子、置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいヘテロ環基、−ＮＺ1Ｚ2、または、−ＯＺ3を表し、Ｚ１、Ｚ２及びＺ３は、それぞれ独立に水素原子、置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよいアリール基、または、置換基を有していてもよいヘテロ環基を表す。Ｙ及びＺは、互いに連結して環を形成してもよい。）
（２）前記一般式（１）中のＺが、−ＮＺ1Ｚ2である（１）に記載の金属用研磨液。
（３）前記一般式（１）中のＸが、テトラゾール環または１，２，３−トリアゾール環である（１）または（２）に記載の金属用研磨液。
（４）前記一般式（１）中のＺの脂肪族炭化水素基、アリール基、及びヘテロ環基、並びにＺ１、Ｚ２、Ｚ３の脂肪族炭化水素基、アリール基、及びヘテロ基が、ヒドロキシ基、アミノ基、エーテル基、アミド基、スルホンアミド基、スルホンイミド基、カルボキシ基、スルホ基、４級アンモニウム基、イミダゾリウム基、及びホスホ基からなる群より選ばれた少なくとも一種の基で置換されている（１）〜（３）のいずれかに記載の金属用研磨液。
（５）前記一般式（１）中のＺの脂肪族炭化水素基、アリール基、及びヘテロ環基、並びにＺ１、Ｚ２、Ｚ３の脂肪族炭化水素基、アリール基、及びヘテロ基が、ヒドロキシ基で置換されている（１）〜（４）のいずれかに記載の金属用研磨液。
（６）砥粒をさらに含有する（１）〜（５）のいずれかに記載の金属用研磨液。
（７）前記砥粒が、コロイダルシリカである（６）に記載の金属用研磨液。
（８）前記コロイダルシリカが、一次粒子径２０〜４０ｎｍ、且つ、平均会合度が２以下のコロイダルシリカである（７）に記載の金属用研磨液。
（９）前記コロイダルシリカが、表面のケイ素原子の少なくとも一部がアルミニウム原子で修飾されているコロイダルシリカである（７）または（８）に記載の金属用研磨液。
（１０）下記一般式（２）で表される界面活性剤をさらに含有する（１）〜（９）のいずれかに記載の金属用研磨液。
Ｒ−Ａｒ−Ｏ−Ａｒ−ＳＯ３−Ｍ＋      一般式（２）
（一般式（２）中、Ｒは、炭素数８〜２０の直鎖または分岐のアルキル基を表し、Ａｒは、アリール基を表し、Ｍ＋は、水素イオン、アルカリ金属イオン、またはアンモニウムイオンを表す。）
（１１）前記有機酸が、アミノ酸である（１）〜（１０）のいずれかに記載の金属用研磨液。
（１２）（１）〜（１１）のいずれかに記載の金属用研磨液を研磨定盤上の研磨パッドに供給し、該研磨定盤を回転させることで、該研磨パッドを被研磨体の被研磨面と接触させつつ相対運動させて研磨する化学的機械的研磨方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、高い研磨速度とディッシングの低減との両立を可能にする金属用研磨液、及びそれを用いた化学的機械的研磨方法を提供することができる。また、本発明により、スクラッチなどの欠陥の発生を低レベルに維持することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に好ましい実施の形態を挙げて本発明をさらに詳しく説明する。
本発明の金属用研磨液は、半導体デバイス製造における化学的機械的研磨に用いる研磨液であって、下記一般式（１）で表される化合物、酸化剤、有機酸を含有する。
以下に各成分について詳細に説明する。
【００１３】
＜下記一般式（１）で表される化合物＞
本発明の金属用研磨液は、下記一般式（１）で表される化合物を少なくとも一種含有する。
【化３】
0005140469.tif 000003
一般式（１）
一般式（１）中、Ｘは少なくとも一つの窒素原子を含有するヘテロ環基を表す。Ｙは水素原子、脂肪族炭化水素基、アリール基、または、−Ｃ（＝Ｏ）Ｚ’を表し、Ｚ’の定義はＺと同一である。Ｚは、水素原子、置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいヘテロ環基、−ＮＺ1Ｚ2、または、−ＯＺ3を表し、Ｚ１、Ｚ２及びＺ３は、水素原子、置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよいアリール基、または、置換基を有していてもよいヘテロ環基を表す。ただし、Ｙ及びＺは、互いに連結して環を形成してもよい。
【００１４】
一般式（１）中、Ｘは少なくとも一つの窒素原子を含有するヘテロ環基を表す。ヘテロ環基の環員数は特に限定されず、単環であっても縮合環を有する多環であってもよい。単環の場合の員数は、好ましくは３〜８であり、さらに好ましくは４〜７であり、特に好ましくは５〜６である。また、縮合環を有する場合の環数は、好ましくは２〜４であり、さらに好ましくは２である。ヘテロ環は、芳香族または非芳香族のどちらでもよい。
【００１５】
Ｘで表されるヘテロ環基には、炭素原子、水素原子、窒素原子以外に、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、テルル原子、リン原子、ケイ素原子、ホウ素原子を含んでいていてもよい。Ｘに含有される窒素原子の数は、通常１つ以上で、好ましくは２つ以上、より好ましくは３つ以上である。
【００１６】
上記一般式（１）中、Ｘで表されるヘテロ環基としては、例えば、ピロール環、イミダゾール環、ピラゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、ピロリジン環、ピラゾリジン環、イミダゾリジン環、イソオキサゾリジン環、イソチアゾリジン環、ピペリジン環、ピペラジン環、モルホリン環、チオモルホリン環、インドリン環、イソインドリン環、ピリンジン環、インドリジン環、インドール環、インダゾール環、プリン環、キノリジン環、イソキノリン環、キノリン環、ナフチリジン環、フタラジン環、キノキサリン環、キナゾリン環、シンノリン環、プテリジン環、アクリジン環、ペリミジン環、フェナントロリン環、カルバゾール環、カルボリン環、フェナジン環、アンチリジン環、チアジアゾール環、オキサジアゾール環、トリアジン環、１，２，３−トリアゾール環、１，２，４−トリアゾール環、テトラゾール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾオキサゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾチアジアゾール環、ベンゾフロキサン環、ナフトイミダゾール環、ベンゾトリアゾール環、テトラアザインデン環などが挙げられ、好ましくはテトラゾール環、１，２，４−トリアゾール環、１，２，３−トリアゾール環、ベンゾトリアゾールトリアゾール環などが挙げられ、より好ましくは、テトラゾール環、１，２，３−トリアゾール環である。
【００１７】
Ｘで表されるヘテロ環基は、置換基を有していてもよい。上記へテロ環基に導入しうる置換基としては、例えば、ハロゲン原子（フッ素原子、塩素原子、臭素原子、またはヨウ素原子）、アルキル基（直鎖、分岐または環状のアルキル基であり、ビシクロアルキル基のように多環アルキル基であってもよく、また、活性メチン基を含んでいてもよい。）、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロ環基（置換する位置は問わない）、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、ヘテロ環オキシカルボニル基、カルバモイル基（置換基を有するカルバモイル基としては、例えば、Ｎ−ヒドロキシカルバモイル基、Ｎ−アシルカルバモイル基、Ｎ−スルホニルカルバモイル基、Ｎ−カルバモイルカルバモイル基、チオカルバモイル基、Ｎ−スルファモイルカルバモイル基）、カルバゾイル基、カルボキシ基またはその塩、オキサリル基、オキサモイル基、シアノ基、カルボンイミドイル基（Ｃａｒｂｏｎｉｍｉｄｏｙｌ基）、ホルミル基、ヒドロキシ基、アルコキシ基（エチレンオキシ基またはプロピレンオキシ基単位を繰り返し含む基を含む）、アリールオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシルオキシ基、（アルコキシまたはアリールオキシ）カルボニルオキシ基、カルバモイルオキシ基、スルホニルオキシ基、アミノ基、（アルキル、アリール、またはヘテロ環）アミノ基、アシルアミノ基、スルホンアミド基、ウレイド基、チオウレイド基、Ｎ−ヒドロキシウレイド基、イミド基、（アルコキシまたはアリールオキシ）カルボニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、セミカルバジド基、チオセミカルバジド基、ヒドラジノ基、アンモニオ基、オキサモイルアミノ基、Ｎ−（アルキルまたはアリール）スルホニルウレイド基、Ｎ−アシルウレイド基、Ｎ−アシルスルファモイルアミノ基、ヒドロキシアミノ基、ニトロ基、四級化された窒素原子を含むヘテロ環基（例えば、ピリジニオ基、イミダゾリオ基、キノリニオ基、イソキノリニオ基）、イソシアノ基、イミノ基、メルカプト基、（アルキル、アリール、またはヘテロ環）チオ基、（アルキル、アリール、またはヘテロ環）ジチオ基、（アルキルまたはアリール）スルホニル基、（アルキルまたはアリール）スルフィニル基、スルホ基またはその塩、スルファモイル基（置換基を有するスルファモイル基としては、例えば、Ｎ−アシルスルファモイル基、Ｎ−スルホニルスルファモイル基）またはその塩、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスフィニルオキシ基、ホスフィニルアミノ基、シリル基などが挙げられる。
これらの置換基の中でも、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、ヘテロ環基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、ヘテロ環オキシカルボニル基、カルバモイル基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシルオキシ基、アミノ基、（アルキル、アリール、またはヘテロ環）アミノ基、アシルアミノ基、スルホンアミド基、ウレイド基、チオウレイド基、Ｎ−ヒドロキシウレイド基が好ましく、アルキル基、アリール基、ヘテロ環基、カルバモイル基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基、（アルキル、アリール、またはヘテロ環）アミノ基、ウレイド基がより好ましい。複数の置換基が導入される場合、それらは同じものであっても、互いに異なるものであってもよい。
【００１８】
一般式（１）中のＹは、水素原子、脂肪族炭化水素基、アリール基、または−Ｃ（＝Ｏ）Ｚ’を表す。
【００１９】
一般式（１）中、Ｙで表される脂肪族炭化水素基は、アルキル基、アルケニル基（本願では、シクロアルケニル基、ビシクロアルケニル基を含む二重結合を有する不飽和脂肪族基を意味する）、アルキニル基である。
【００２０】
上記アルキル基は、特に限定されず、直鎖、分岐鎖、または環状でもよく、これらは置換基を有していてもよい。直鎖または分岐鎖のアルキル基としては、炭素数１〜３０が好ましく、さらに炭素数１〜２０が好ましく、特に炭素数１〜１０が好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−オクチル基、エイコシル基、２−クロロエチル基、２−シアノエチル基、トリフルオロメチル基、２−エチルヘキシル基などが挙げられ、好ましくはメチル基またはエチル基である。
環状のアルキル基としては、シクロアルキル基、ビシクロアルキル基、またはトリシクロアルキル基などが挙げられる。シクロアルキル基としては、炭素数３〜３０が好ましく、さらに炭素数４〜２０が好ましく、特に炭素数５〜１０が好ましい。具体的には、シクロヘキシル基、シクロペンチル基、４−ｎ−ドデシルシクロヘキシル基などが挙げられ、好ましくはシクロヘキシル基である。ビシクロアルキル基としては、炭素数３〜３０が好ましく、さらに炭素数４〜２０が好ましく、特に炭素数５〜１２が好ましい。具体的には、ビシクロ［１，２，２］ヘプタン−２−イル基、ビシクロ［２，２，２］オクタン−３−イル基などが挙げられる。アルキル基に導入しうる置換基としては、上記Ｘで表されるへテロ環基に導入しうる置換基として例示したものなどが挙げられる。複数の置換基が導入される場合、それらは同じものであっても、互いに異なるものであってもよい。
【００２１】
上記アルケニル基は、特に限定されず、直鎖、分岐鎖、または環状でもよく、これらは置換基を有していてもよい。直鎖または分岐鎖のアルケニル基としては、炭素数２〜３０が好ましく、さらに炭素数２〜２０が好ましく、特に炭素数２〜１０が好ましい。具体的には、ビニル基、アリル基、プレニル基、ゲラニル基、オレイル基などが挙げられ、好ましくはビニル基またはアリル基である。シクロアルケニル基としては、炭素数３〜３０が好ましく、さらに炭素数３〜２０が好ましく、特に炭素数５〜１０が好ましい。具体的には、２−シクロペンテン−１−イル基、２−シクロヘキセン−１−イル基などが挙げられる。ビシクロアルキル基としては、炭素数３〜３０が好ましく、さらに炭素数３〜２０が好ましく、特に炭素数５〜１２が好ましい。具体的には、ビシクロ［２，２，１］ヘプト−２−エン−１−イル基、ビシクロ［２，２，２］オクト−２−エン−４−イル基などが挙げられる。アルケニル基に導入しうる置換基としては、上記Ｘで表されるへテロ環基に導入しうる置換基として例示したものなどが挙げられるが、中でも、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基等）、アリール基（フェニル基等）、ヒドロキシ基がより好ましい。複数の置換基が導入される場合、それらは同じものであっても、互いに異なるものであってもよい。
【００２２】
上記アルキニル基は、特に限定されず、直鎖、分岐鎖、または環状でもよく、炭素数２〜３０が好ましく、さらに炭素数３〜２０が好ましく、特に炭素数３〜１０が好ましい。アルキニル基は置換基を有していてもよく、具体的には、上記Ｘで表されるヘテロ環基に導入しうる置換基として例示したものなどが挙げられるが、中でも、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基等）、アリール基（フェニル基等）、ヒドロキシ基等がより好ましい。複数の置換基が導入される場合、それらは同じものであっても、互いに異なるものであってもよい。具体的には、エチニル基、プロパルギル基などが挙げられる。
【００２３】
Ｙで表されるアリール基は、芳香族性を有する環であれば特に制限されるものではないが、炭素数６〜３０が好ましく、さらに炭素数６〜２０が好ましく、特に炭素数６〜１２が好ましい。アリール基は置換基を有していてもよく、具体的には、上記Ｘで表されるヘテロ環基に導入しうる置換基として例示したものなどが挙げられるが、中でも、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基等）、アリール基（フェニル基等）、ヒドロキシ基等がより好ましい。複数の置換基が導入される場合、それらは同じものであっても、互いに異なるものであってもよい。アリール基の具体例としては、フェニル基、ｐ−トリル基、ナフチル基、ｍ−クロロフェニル基、ｏ−ヘキサデカノイルアミノフェニル基などが挙げられ、好ましくはフェニル基、ｐ−トリル基、ナフチル基である。
【００２４】
Ｙで表される−Ｃ（＝Ｏ）Ｚ’のＺ’は、後述するＺの定義と同一である。
【００２５】
上記一般式（１）中のＹとして、好ましくは水素原子、−Ｃ（＝Ｏ）Ｚ’であり、より好ましくは水素原子である。
【００２６】
Ｚは、水素原子、置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいヘテロ環基、−ＮＺ1Ｚ2、または、−ＯＺ3を表し、Ｚ１、Ｚ２及びＺ３は、それぞれ独立に水素原子、置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよいアリール基、または、置換基を有していてもよいヘテロ環基を表す。Ｚ１、Ｚ２は、同一であっても異なっていてもよい。Ｚとして好ましくは、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいヘテロ環基、−ＮＺ1Ｚ2、または、−ＯＺ３であり、さらに好ましくは−ＮＺ1Ｚ2である。−ＮＺ1Ｚ2のＺ１、Ｚ２の一方が、水素原子であることが好ましく、特にＺ１、Ｚ２が、水素原子、置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基であることが好ましい。
【００２７】
前記一般式（１）中のＺで表される脂肪族炭化水素基、アリール基、及びヘテロ環基、並びにＺ１、Ｚ２、Ｚ３で表される脂肪族炭化水素基、アリール基、及びヘテロ基は、ヒドロキシ基、アミノ基、エーテル基、アミド基、スルホンアミド基、スルホンイミド基、カルボキシ基、スルホ基、４級アンモニウム基、イミダゾリウム基、及びホスホ基からなる群より選ばれた少なくとも一種の基で置換されていることが好ましく、特に研磨の際のスクラッチ数が少ないという観点からヒドロキシ基が好ましい。複数の置換基が導入される場合、それらは同じものであっても、互いに異なるものであってもよい。
【００２８】
Ｚで表される脂肪族炭化水素基は、前記Ｙで表される脂肪族炭化水素基と同一の定義である。
【００２９】
Ｚで表されるアリール基は、前記Ｙで表されるアリール基と同一の定義である。
【００３０】
Ｚで表されるヘテロ環基は、環員数は特に限定されず、単環であっても縮合環を有する多環であってもよく、好ましくは単環である。単環の場合の員数は、好ましくは３〜１０であり、さらに好ましくは４〜８であり、特に好ましくは５〜６である。また、縮合環を有する場合の環数は、好ましくは２〜６であり、さらに好ましくは２〜３である。ヘテロ環は、芳香族または非芳香族のどちらでもよい。好適な適用として環員数５で、芳香族であるヘテロ環基が挙げられる。
【００３１】
Ｚで表されるヘテロ環基は、炭素原子、水素原子以外のヘテロ原子を一個以上有する。ヘテロ原子としては、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、テルル原子、リン原子、ケイ素原子、またはホウ素原子が挙げられる。
【００３２】
Ｚで表されるヘテロ環基は、具体的に、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、キナゾリン環、シンノリン環、フタラジン環、キノキサリン環、ピロール環、インドール環、フラン環、ベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ピラゾール環、オキサゾール環、ベンズオキサゾール環、チアゾール環、ベンゾチアゾール環、イソチアゾール環、ベンズイソチアゾール環、チアジアゾール環、イソオキサゾール環、ベンズイソオキサゾール環、ピロリジン環、ピペリジン環、ピペラジン環、イミダゾリジン環、チアゾリン環などが挙げられ、好ましくはピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、トリアジン環、フラン環、チオフェン環、オキサゾール環である。
【００３３】
Ｚで表される−ＮＺ1Ｚ2中のＺ１、Ｚ２、及び、−ＯＺ3中のＺ３は、それぞれ独立に水素原子、脂肪族炭化水素基、アリール基、ヘテロ環基である。該脂肪族炭化水素基の定義は、前記Ｙで表される脂肪族炭化水素基と同一の定義である。該アリール基の定義は、前記Ｙで表されるアリール基と同一の定義である。該へテロ環基の定義は、前記Ｘで表されるヘテロ環基と同一の定義である。
【００３４】
一般式（１）で表される化合物の好ましい態様としては、Ｘがテトラゾールまたはトリアゾールで、Ｙが水素原子で、Ｚが−ＮＺ１Ｚ２で、Ｚ１が水素原子で、Ｚ２がヒドロキシ基で置換されている脂肪族炭化水素基である。研磨の際にスクラッチ数が少ないという観点から好ましい。
【００３５】
Ｙ及びＺは、互いに連結して環を形成してもよい。
【００３６】
一般式（１）で表される化合物の分子量は、好ましくは７０〜３００であり、より好ましくは９０〜２００である。分子量が３００を超えると、研磨液に溶けづらくなり、７０より小さいと、ディッシングが悪化して好ましくない。一般式（１）で表される化合物のうち好ましい具体例としては、下記のものが挙げられる。本発明はこれらに限定される訳ではない。
【００３７】
【化４】
0005140469.tif 000004
【００３８】
【化５】
0005140469.tif 000005
【００３９】
【化６】
0005140469.tif 000006
【００４０】
本発明で用いる一般式（１）で表される化合物の含有量は、総量として、研磨に使用する際の金属用研磨液（使用液）１Ｌ中、１×１０−８〜１×１０−１ｍｏｌが好ましく、より好ましくは１×１０−７〜１×１０−２ｍｏｌ、更に好ましくは１×１０−6〜１×１０−３ｍｏｌである。一般式（１）で表される化合物の含有量がこの範囲であると、高研磨速度を維持できるという点で好ましい。
【００４１】
本発明の金属用研磨液は、研磨に使用する際の金属用研磨液（即ち、必要により希釈された研磨液、以下「使用液」と称する場合がある。）のみならず、金属用研磨液の濃縮液を含む。濃縮液とは、研磨に使用する際の研磨液（使用液）よりも、溶質の濃度が高く調製された研磨液を意味する。上記濃縮液は、研磨に使用する際に、水または水溶液で希釈して、研磨に使用されるものである。希釈倍率は、一般的には１〜２０体積倍である。
本明細書において「濃縮」及び「濃縮液」とは、使用状態よりも「濃厚」及び「濃厚な液」を意味する慣用表現にしたがって用いており、蒸発などの物理的な濃縮操作を伴う一般的な用語の意味とは異なる用法で用いている。
【００４２】
一般式（１）で表される化合物は、市販品を使用してもよいし、公知の方法（例えば、Ｊ．Ｍｅｄ．Ｃｈｅｍ．２７巻、２号、１２５頁（１９８４年）等）を参考にして合成してもよい。
【００４３】
＜酸化剤＞
本発明の金属用研磨液は、研磨対象の金属を酸化できる化合物（酸化剤）を含有する。上記酸化剤としては、研磨対象の金属を酸化できる化合物であれば特に限定されないが、例えば、過酸化水素、過酸化物、硝酸塩、ヨウ素酸塩、過ヨウ素酸塩、次亜塩素酸塩、亜塩素酸塩、塩素酸塩、過塩素酸塩、過硫酸塩、重クロム酸塩、過マンガン酸塩、オゾン水、銀（ＩＩ）塩、鉄（III）塩などが挙げられる。これらの中でも、過酸化水素が好ましい。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００４４】
酸化剤の含有量は、研磨に使用する際の金属用研磨液（使用液）１Ｌ中、総量として、０．００３〜８ｍｏｌが好ましく、０．０３〜６ｍｏｌがより好ましく、０．１〜４ｍｏｌが特に好ましい。酸化剤の含有量は、金属の酸化が十分で高い研磨速度を確保する点で０．００３ｍｏｌ以上が好ましく、研磨面の荒れ防止の点から８ｍｏｌ以下が好ましい。
【００４５】
＜有機酸＞
本発明の金属用研磨液は、酸化の促進、ｐＨ調整、緩衝剤としての作用などを目的として有機酸を含有する。有機酸とは、前述の金属を酸化するための酸化剤とは構造の異なる化合物であり、前述の酸化剤として機能する酸を包含するものではない。有機酸は、酸を発生する有機化合物であれば特に限定されないが、水溶性のものが好ましく、例えば、アミノ酸類が好適に挙げられる。
【００４６】
アミノ酸として、具体的に、グリシン、Ｌ−アラニン、β−アラニン、Ｎ−メチルグリシン、Ｌ−２−アミノ酪酸、Ｌ−ノルバリン、Ｌ−バリン、Ｌ−ロイシン、Ｌ−ノルロイシン、Ｌ−イソロイシン、Ｌ−アロイソロイシン、Ｌ−フェニルアラニン、Ｌ−プロリン、Ｌ−オルニチン、Ｌ−リシン、タウリン、Ｌ−セリン、Ｌ−トレオニン、Ｌ−アロトレオニン、Ｌ−ホモセリン、Ｌ−チロシン、３，５−ジヨ−ド−Ｌ−チロシン、ジヒドロキシエチルグリシン、β−（３，４−ジヒドロキシフェニル）−Ｌ−アラニン、Ｌ−チロキシン、４−ヒドロキシ−Ｌ−プロリン、Ｌ−システィン、Ｌ−メチオニン、Ｌ−エチオニン、Ｌ−ランチオニン、Ｌ−シスタチオニン、Ｌ−シスチン、Ｌ−システィン酸、Ｌ−アスパラギン酸、Ｌ−グルタミン酸、Ｓ−（カルボキシメチル）−Ｌ−システィン、４−アミノ酪酸、Ｌ−アスパラギン、Ｌ−グルタミン、アザセリン、Ｌ−アルギニン、Ｌ−カナバニン、Ｌ−シトルリン、δ−ヒドロキシ−Ｌ−リシン、クレアチン、Ｌ−キヌレニン、Ｌ−ヒスチジン、１−メチル−Ｌ−ヒスチジン、３−メチル−Ｌ−ヒスチジン、エルゴチオネイン、Ｌ−トリプトファン、アクチノマイシンＣ１、アパミン、アンギオテンシンＩ、アンギオテンシンＩＩ、またはアンチパインなどが挙げられ、好ましくはグリシン、Ｌ−アラニン、β−アラニン、および、Ｎ−メチルグリシンである。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００４７】
アミノ酸以外の有機酸としては、具体的に、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、２−メチル酪酸、ｎ−ヘキサン酸、３，３−ジメチル酪酸、２−エチル酪酸、４−メチルペンタン酸、ｎ−ヘプタン酸、２−メチルヘキサン酸、ｎ−オクタン酸、２−エチルヘキサン酸、安息香酸、グリコール酸、サリチル酸、グリセリン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、マレイン酸、フタル酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、乳酸、ヒドロキシエチルイミノ二酢酸、イミノ二酢酸、またはそれらのアンモニウム塩やアルカリ金属塩などの塩が挙げられる。これらの中では、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、ヒドロキシエチルイミノ二酢酸、イミノ二酢酸が実用的な研磨速度を維持しつつ、エッチング速度を効果的に抑制できるという点で好ましい。
【００４８】
上記有機酸の含有量は、研磨に使用する際の金属用研磨液（使用液）１Ｌ中、総量として、０．０００５〜０．５ｍｏｌが好ましく、０．００５〜０．３ｍｏｌがより好ましく、０．０１〜０．１ｍｏｌが特に好ましい。エッチングの抑制の点から０．５ｍｏｌ以下が好ましく、充分な効果を得る上で０．０００５ｍｏｌ以上が好ましい。
【００４９】
＜砥粒＞
本発明の金属用研磨液は、砥粒を含有することが好ましい。砥粒としては、例えば、シリカ（沈降シリカ、フュームドシリカ、コロイダルシリカ、合成シリカ）、セリア、アルミナ、チタニア、ジルコニア、ゲルマニア、酸化マンガン、炭化ケイ素、ポリスチレン、ポリアクリル、ポリテレフタレートなどが挙げられ、特に、コロイダルシリカを用いると、本発明の顕著な効果が得られ好ましい。
【００５０】
これらの砥粒は、公知の製造法によって得ることができる。市販品としても入手することができる。
【００５１】
砥粒の一次粒子径は、５〜２００ｎｍが好ましく、さらに１０〜７０ｎｍが好ましく、特に２０〜５０ｎｍが好ましい。砥粒の一次粒子径がこの範囲内である場合、より高い研磨速度及び低ディッシングが達成される。本発明における砥粒の一次粒子径とは、動的光散乱法から得られた粒度分布において求められる平均粒子径を表す。例えば、粒度分布を求める測定装置しては堀場製作所製ＬＢ−５００などが用いられる。
【００５２】
砥粒は、その一部が会合していてもよい。砥粒の平均会合度は、通常、７以下が好ましく、さらに３以下が好ましい。砥粒の平均会合度がこの範囲内であると、エロージョン及びスクラッチの発生が抑制される。平均会合度とは、一次粒子が凝集してなる二次粒子の径を一次粒子の径で除した値（二次粒子の径／一次粒子の径）を意味する。ここで、平均会合度が１とは、単分散した一次粒子のみのものを意味する。二次粒子径は、電子顕微鏡で撮影された写真画像内の２個以上の二次粒子の直径を計測し、それらの値を平均した値である。
砥粒が会合してなる二次粒子は、エロージョン及びスクラッチの発生を防ぐ点から、粒子径が１００ｎｍ以下であることが好ましい。十分な研磨速度を達成する点から、その下限値は２０ｎｍ以上であることが好ましい。二次粒子径は、３０〜５０ｎｍの範囲であることがより好ましい。なお、砥粒は市販品を使用することもできる。
【００５３】
金属用研磨液中の砥粒の含有量は、研磨に使用する際の金属用研磨液（使用液）１Ｌ中に０．０５〜２０ｇが好ましく、特に０．２〜５ｇの範囲が、高研磨速度及び低ディッシングを達成することができ好ましい。
砥粒を含有しない、または濃度０．０１質量％未満で砥粒を含有する場合は、ｐＨ３．５以上、特に４．０以上とすることにより、研磨速度とディッシングの特性が向上する。
【００５４】
本発明においてコロイダルシリカは、表面のケイ素原子の少なくとも一部がアルミニウム原子で修飾されているコロイダルシリカであることが好ましい。表面のケイ素原子の少なくとも一部がアルミニウム原子で修飾されているコロイダルシリカを用いることにより、ディッシングのより一層の低減が可能となる。表面の一部がアルミニウムで修飾されているコロイダルシリカとは、配位数４のケイ素原子を含むサイトを有するコロイダルシリカ表面に、アルミニウム原子が存在している状態を意味する。
【００５５】
このようなコロイダルシリカ粒子表面のケイ素原子をアルミニウム原子に修飾し、特定コロイダルシリカを得る方法としては、例えば、コロイダルシリカの分散液にアルミン酸アンモニウムなどのアルミン酸化合物を添加する方法を好適に用いることができる。より具体的には、アルミン酸アルカリ水溶液を添加して得られたシリカゾルを８０〜２５０℃で０．５〜２０時間加熱し、陽イオン交換樹脂または陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂に接触させる方法、酸性珪酸液とアルミニウム化合物水溶液をＳｉＯ２含有アルカリ水溶液またはアルカリ金属水酸化物水溶液に添加する方法、またはアルミニウム化合物が混在する酸性珪酸液をＳｉＯ２含有アルカリ水溶液またはアルカリ金属水酸化物水溶液に添加する方法、によって調製したアルミニウム化合物含有アルカリ性シリカゾルを陽イオン交換樹脂で処理して脱アルカリする方法が挙げられる。これらの方法は、特許第３４６３３２８号公報、特開昭６３−１２３８０７号公報に詳細に記載され、この記載を本発明に適用することができる。その他の方法として、コロイダルシリカの分散液にアルミニウムアルコキシドを添加する方法が挙げられる。ここで用いるアルミニウムアルコキシドはいかなるものでもよいが、好ましくは、アルミニウムイソプロポキシド、アルミニウムブトキシド、アルミニウムメトキシド、アルミニウムエトキシドであり、特に好ましくはアルミニウムイソプロポキシド、アルミニウムブトキシドである。
【００５６】
コロイダルシリカ表面のケイ素原子をアルミニウム原子に修飾する場合の、アルミニウム原子への修飾量は、特に限定されず、コロイダルシリカ分散液に添加するアルミン酸化合物、アルミニウムアルコキシドなどの添加量（濃度）を制御することにより、適宜制御することができる。アルミニウム原子による修飾は、例えば、砥粒のゼータ電位の測定によって確認できる。
【００５７】
＜界面活性剤＞
本発明の金属用研磨液は、更にディッシングを低減する目的で、下記一般式（２）で表される界面活性剤を含有することが好ましい。
Ｒ−Ａｒ−Ｏ−Ａｒ−ＳＯ３−Ｍ＋      一般式（２）
【００５８】
上記一般式（２）において、Ｒはアルキル基を表し、炭素数８〜２０が好ましく、炭素数１０〜２０がより好ましく、炭素数１２〜２０が特に好ましい。Ｒで表されるアルキル基は、直鎖、分岐のいずれであってもよいが、直鎖であるものが好ましい。アルキル基として、例えば、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、エイコシル基などが挙げられ、中でも、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、エイコシル基が好ましい。
【００５９】
前記一般式（２）において、Ａｒはアリール基を表す。Ａｒで表されるアリール基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基などが挙げられ、中でもフェニル基が好ましい。なお、一般式（２）中に存在する複数のＡｒは、同じであっても異なっていてもよく、同じものであることが好ましい。
【００６０】
前記アルキル基またはアリール基は、更に置換基を有していてもよく、導入可能な置換基としては、ハロゲン原子（フッ素原子、塩素原子、臭素原子、またはヨウ素原子）、アルキル基（直鎖、分岐または環状のアルキル基であり、ビシクロアルキル基のように多環アルキル基であっても、活性メチン基を含んでもよい）、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロ環基（置換する位置は問わない）、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、ヘテロ環オキシカルボニル基、カルバモイル基（置換基を有するカルバモイル基としては、例えば、Ｎ−ヒドロキシカルバモイル基、Ｎ−アシルカルバモイル基、Ｎ−スルホニルカルバモイル基、Ｎ−カルバモイルカルバモイル基、チオカルバモイル基、Ｎ−スルファモイルカルバモイル基）、カルバゾイル基、カルボキシ基またはその塩、オキサリル基、オキサモイル基、シアノ基、カルボンイミドイル基、ホルミル基、ヒドロキシ基、アルコキシ基（エチレンオキシ基若しくはプロピレンオキシ基単位を繰り返し含む基を含む）、アリールオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシルオキシ基、（アルコキシ若しくはアリールオキシ）カルボニルオキシ基、カルバモイルオキシ基、スルホニルオキシ基、アミノ基、（アルキル、アリール、またはヘテロ環）アミノ基、アシルアミノ基、スルホンアミド基、ウレイド基、チオウレイド基、Ｎ−ヒドロキシウレイド基、イミド基、（アルコキシ若しくはアリールオキシ）カルボニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、セミカルバジド基、チオセミカルバジド基、ヒドラジノ基、アンモニオ基、オキサモイルアミノ基、Ｎ−（アルキル若しくはアリール）スルホニルウレイド基、Ｎ−アシルウレイド基、Ｎ−アシルスルファモイルアミノ基、ヒドロキシアミノ基、ニトロ基、４級化された窒素原子を含むヘテロ環基（例えば、ピリジニオ基、イミダゾリオ基、キノリニオ基、イソキノリニオ基）、イソシアノ基、イミノ基、メルカプト基、（アルキル、アリール、またはヘテロ環）チオ基、（アルキル、アリール、またはヘテロ環）ジチオ基、（アルキルまたはアリール）スルホニル基、（アルキルまたはアリール）スルフィニル基、スルホ基、スルファモイル基（置換基を有するスルファモイル基としては、例えば、Ｎ−アシルスルファモイル基、Ｎ−スルホニルスルファモイル基）、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスフィニルオキシ基、ホスフィニルアミノ基、シリル基などが挙げられ、アルキル基やスルホ基が好ましい。
【００６１】
前記一般式（２）において、Ｍ＋は、水素イオン、アルカリ金属イオン、またはアンモニウムイオン（ＮＨ４＋）を表す。アルカリ金属イオンとしては、カリウムイオン、ナトリウムイオン、リチウムイオンなどが挙げられ、ナトリウムイオンが好ましい。アンモニウムイオン（ＮＨ４＋）には、アンモニウムイオンの水素原子をアルキル基で置換したものも含まれる。例えば、テトラメチルアンモニウムイオン、テトラエチルアンモニウムイオンなどが挙げられる。Ｍ＋としては、より好ましくは、水素イオンまたはアンモニウムイオンであり、特に、水素イオンが好ましい。
【００６２】
前記一般式（２）で表される界面活性剤として、具体的には、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸、テトラデシルジフェニルエーテルジスルホン酸、ヘキサデシルジフェニルエーテルジスルホン酸、オクタデシルジフェニルエーテルジスルホン酸、エイコシルジフェニルエーテルジスルホン酸などのアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸及びその塩、ドデシルジフェニルエーテルモノスルホン酸、テトラデシルジフェニルエーテルモノスルホン酸、ヘキサデシルジフェニルエーテルモノスルホン酸、オクタデシルモノフェニルエーテルジスルホン酸、エイコシルモノフェニルエーテルジスルホン酸などのアルキルジフェニルエーテルモノスルホン酸及びその塩、ドデシルジナフチルエーテルジスルホン酸、ドデシルジアントリルエーテルジスルホン酸、ドデシルジナフチルエーテルモノスルホン酸、ドデシルジアントリルエーテルモノスルホン酸、及びそれらの塩などが挙げられる。中でも、ディッシングを低減する点から、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸またはその塩を含むことが好ましく、また、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸とアルキルジフェニルエーテルモノスルホン酸との混合物、または、これらの塩の混合物であることが好ましい。なお、該混合物において、アルキルジフェニルエーテルモノスルホン酸が混合物中１０モル％以上含まれることが好ましく、より好ましくは３０モル％以上含まれ、更に好ましくは５０モル％以上含まれる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００６３】
前記一般式（２）で表される界面活性剤の含有量は、総量として、研磨に使用する際の金属用研磨液（使用液）中、０．０００１質量％〜０．1質量％が好ましく、０．０００５質量％〜０．０５質量％がより好ましく、０．００１質量％〜０．０１質量％が更に好ましい。０．０００１質量％より少ないと、得られる効果が小さく、０．１質量％を超えると効果が飽和するため、不経済である。
【００６４】
前記一般式（２）で表される界面活性剤の合成方法は、特に限定されず、市販品を用いることもできる。
【００６５】
本発明の金属用研磨液は、更に、一般式（２）以外の界面活性剤及び／または親水性ポリマーを含有することが好ましい。界面活性剤と親水性ポリマーは、いずれも被研磨面の接触角を低下させる作用を有して、均一な研磨を促す作用を有する。
上記界面活性剤及び／または親水性ポリマーとしては、以下の群から選ばれたものが好ましい。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００６６】
陰イオン界面活性剤（アニオン性界面活性剤）としては、例えば、カルボン酸塩、スルホン酸塩、硫酸エステル塩、リン酸エステル塩などが挙げられる。より具体的には、カルボン酸塩として、石鹸、Ｎ−アシルアミノ酸塩、ポリオキシエチレンまたはポリオキシプロピレンアルキルエーテルカルボン酸塩、アシル化ペプチド；スルホン酸塩として、アルキルスルホン酸塩、アルキルベンゼン及びアルキルナフタレンスルホン酸塩、ナフタレンスルホン酸塩、スルホコハク酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、Ｎ−アシルスルホン酸塩；硫酸エステル塩として、硫酸化油、アルキル硫酸塩、アルキルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンまたはポリオキシプロピレンアルキルアリルエーテル硫酸塩、アルキルアミド硫酸塩；リン酸エステル塩として、アルキルリン酸塩、ポリオキシエチレンまたはポリオキシプロピレンアルキルアリルエーテルリン酸塩などが挙げられる。
【００６７】
陽イオン界面活性剤（カチオン性界面活性剤）としては、例えば、脂肪族アミン塩、脂肪族４級アンモニウム塩、塩化ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩などが挙げられる。
【００６８】
両性界面活性剤としては、例えば、カルボキシベタイン型、アミノカルボン酸塩、イミダゾリニウムベタイン、レシチン、アルキルアミンオキサイドなどが挙げられる。
【００６９】
非イオン界面活性剤としては、例えば、エーテル型、エーテルエステル型、エステル型、含窒素型が挙げられる。より具体的には、エーテル型として、ポリオキシエチレンアルキル及びアルキルフェニルエーテル、アルキルアリルホルムアルデヒド縮合ポリオキシエチレンエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマー、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル；、エーテルエステル型として、グリセリンエステルのポリオキシエチレンエーテル、ソルビタンエステルのポリオキシエチレンエーテル、ソルビトールエステルのポリオキシエチレンエーテル；エステル型として、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、ポリグリセリンエステル、ソルビタンエステル、プロピレングリコールエステル、ショ糖エステル；含窒素型として、脂肪酸アルカノールアミド、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、ポリオキシエチレンアルキルアミドなどが挙げられる。
また、フッ素系界面活性剤を用いることもできる。
【００７０】
その他の界面活性剤、親水性ポリマーとしては、例えば、グリセリンエステル、ソルビタンエステル、メトキシ酢酸、エトキシ酢酸、３−エトキシプロピオン酸及びアラニンエチルエステルなどのエステル；ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリエチレングリコールアルキルエーテル、ポリエチレングリコールアルケニルエーテル、アルキルポリエチレングリコール、アルキルポリエチレングリコールアルキルエーテル、アルキルポリエチレングリコールアルケニルエーテル、アルケニルポリエチレングリコール、アルケニルポリエチレングリコールアルキルエーテル、アルケニルポリエチレングリコールアルケニルエーテル、ポリプロピレングリコールアルキルエーテル、ポリプロピレングリコールアルケニルエーテル、アルキルポリプロピレングリコール、アルキルポリプロピレングリコールアルキルエーテル、アルキルポリプロピレングリコールアルケニルエーテル、アルケニルポリプロピレングリコール、アルケニルポリプロピレングリコールアルキルエーテル及びアルケニルポリプロピレングリコールアルケニルエーテルなどのポリグリコール類；アルギン酸、ペクチン酸、カルボキシメチルセルロース、カードラン及びプルランなどの多糖類；グリシンアンモニウム塩及びグリシンナトリウム塩などのアミノ酸塩；ポリアスパラギン酸、ポリグルタミン酸、ポリリシン、ポリリンゴ酸、ポリメタクリル酸、ポリメタクリル酸アンモニウム塩、ポリメタクリル酸ナトリウム塩、ポリアミド酸、ポリマレイン酸、ポリイタコン酸、ポリフマル酸、ポリ（ｐ−スチレンカルボン酸）、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、アミノポリアクリルアミド、ポリアクリル酸アンモニウム塩、ポリアクリル酸ナトリウム塩、ポリアミド酸、ポリアミド酸アンモニウム塩、ポリアミド酸ナトリウム塩及びポリグリオキシル酸などのポリカルボン酸及びその塩；ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン及びポリアクロレインなどのビニル系ポリマー；メチルタウリン酸アンモニウム塩、メチルタウリン酸ナトリウム塩、硫酸メチルナトリウム塩、硫酸エチルアンモニウム塩、硫酸ブチルアンモニウム塩、ビニルスルホン酸ナトリウム塩、１−アリルスルホン酸ナトリウム塩、２−アリルスルホン酸ナトリウム塩、メトキシメチルスルホン酸ナトリウム塩、エトキシメチルスルホン酸アンモニウム塩、３−エトキシプロピルスルホン酸ナトリウム塩、メトキシメチルスルホン酸ナトリウム塩、エトキシメチルスルホン酸アンモニウム塩、３−エトキシプロピルスルホン酸ナトリウム塩及びスルホコハク酸ナトリウム塩などのスルホン酸及びその塩；プロピオンアミド、アクリルアミド、メチル尿素、ニコチンアミド、コハク酸アミド及びスルファニルアミドなどのアミド、などが挙げられる。
【００７１】
ただし、適用する基体が半導体集積回路用シリコン基板などの場合はアルカリ金属、アルカリ土類金属、ハロゲン化物などによる汚染は望ましくないため、酸またはそのアンモニウム塩が好ましい。基体がガラス基板などである場合はその限りではない。
上記例示した化合物の中でも、シクロヘキサノール、ポリアクリル酸アンモニウム塩、ポリビニルアルコール、コハク酸アミド、ポロビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーが好ましい。
【００７２】
上記界面活性剤及び／または親水性ポリマーの重量平均分子量としては、５００〜１０００００が好ましく、２０００〜５００００がより好ましい。
【００７３】
上記一般式（２）以外の界面活性剤及び／または親水性ポリマーの含有量は、総量として、研磨に使用する際の金属用研磨液（使用液）１Ｌ中、０．０００１質量％〜１．０質量％が好ましく、０．０００５質量％〜０．５質量％がより好ましく、０．００１質量％〜０．１質量％が特に好ましい。充分な効果を得る上で、０．０００１質量％以上が好ましく、研磨速度の低下防止の点から１．０質量％以下が好ましい。
【００７４】
＜他の成分＞
本発明の金属用研磨液は、更に他の成分を含有してもよく、例えば、一般式（１）で示される複素環化合物以外の複素環化合物、ｐＨ調整剤、その他の添加剤を挙げることができる。
【００７５】
＜複素環化合物＞
本発明の金属用研磨液には、本発明の目的を損なわない範囲で、一般式（１）で示される複素環化合物以外の複素環化合物を含有することができる。複素環化合物とは、ヘテロ原子を一個以上含んだ複素環を有する化合物である。複素環化合物は、特に限定されないが、１，２，３，４−テトラゾール、５−アミノ−１，２，３，４−テトラゾール、５−メチル−１，２，３，４−テトラゾール、１，２，３−トリアゾール、４−アミノ−１，２，３−トリアゾール、４，５−ジアミノ−１，２，３−トリアゾール、１，２，４−トリアゾール、３−アミノ−１，２，４−トリアゾール、３，５−ジアミノ−１，２，４−トリアゾール、ベンゾトリアゾールなどが挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００７６】
＜ｐＨ調整剤＞
本発明の金属用研磨液には、必要に応じて、ｐＨ調整のために酸剤、アルカリ剤、さらにはｐＨの変動抑制の点から緩衝剤を含有することが好ましい。酸剤としては、無機酸が用いられ、この無機酸としては、硫酸、硝酸、ホウ酸、燐酸などが挙げられる。中でも硫酸が好ましい。アルカリ剤及び緩衝剤としては、アンモニア、水酸化アンモニウム及びテトラメチルアンモニウムハイドロキサイドなどの有機水酸化アンモニウム、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミンなどのようなアルカノールアミン類などの非金属アルカリ剤、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウムなどのアルカリ金属水酸化物、炭酸ナトリウムなどの炭酸塩、リン酸三ナトリウムなどのリン酸塩、ホウ酸塩、四ホウ酸塩、ヒドロキシ安息香酸塩などが挙げられる。特に好ましいアルカリ剤としては、水酸化アンモニウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム及びテトラメチルアンモニウムハイドロキサイドである。
【００７７】
酸剤、アルカリ剤及び緩衝剤の含有量としては、ｐＨが好ましい範囲に維持される量であればよく、研磨に使用する際の金属用研磨液（使用液）１Ｌ中、０．０００１〜１．０ｍｏｌが好ましく、０．００３〜０．５ｍｏｌがより好ましい。また、研磨に使用する際の金属用研磨液（使用液）のｐＨは３〜１２が好ましく、４〜９がより好ましく、５〜８が更に好ましい。ｐＨがこの範囲であれば、本発明の金属用研磨液は特に優れた効果を発揮する。
【００７８】
＜キレート剤＞
本発明の金属用研磨液は、混入する多価金属イオンなどの悪影響を低減できる点から、必要に応じてキレート剤（即ち、硬水軟化剤）を含有してもよい。キレート剤は、カルシウムやマグネシウムの沈澱防止剤である汎用の硬水軟化剤やその類縁化合物である。例えば、ニトリロ三酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、エチレンジアミン四酢酸、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチレンホスホン酸、エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラメチレンスルホン酸、トランスシクロヘキサンジアミン四酢酸、１，２−ジアミノプロパン四酢酸、グリコールエーテルジアミン四酢酸、エチレンジアミンオルトヒドロキシフェニル酢酸、エチレンジアミンジ琥珀酸（ＳＳ体）、Ｎ−（２−カルボキシラートエチル）−Ｌ−アスパラギン酸、β−アラニンジ酢酸、２−ホスホノブタン−１，２，４−トリカルボン酸、１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸、Ｎ，Ｎ′−ビス（２−ヒドロキシベンジル）エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ′−ジ酢酸、１，２−ジヒドロキシベンゼン−４，６−ジスルホン酸などが挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００７９】
上記キレート剤の含有量は、混入する多価金属イオンなどの金属イオンを封鎖するのに充分な量であればよいが、例えば、研磨に使用する際の金属用研磨液（使用液）１Ｌ中、０．０００３〜０．０７ｍｏｌが好ましい。
【００８０】
＜溶媒＞
本発明の金属用研磨液は、溶媒を含んでいてもよく、例えば、水、アルコール類、エステル類、二トリル類などが挙げられるが、特に水単独が好ましい。金属用研磨液中の溶媒の含有量は、本発明の目的を損なわない範囲で適宜選択される。
【００８１】
上述した本発明の金属用研磨液の製造方法は、特に限定されないが、例えば、反応容器に上記一般式（１）、水、上記酸化剤及び有機酸、ならびに必要に応じて上記各任意成分を入れ、混合ミキサーなどのかくはん機を用いて十分にかくはんする方法を用いることができる。また、設定ｐＨに予め調製しておいてから混合する方法、あるいは混合後に設定ｐＨに調製する方法を用いることができる。
【００８２】
以下、本発明の金属用研磨液を用いて研磨を行う対象（被研磨体）及び研磨方法について、詳細に説明する。
【００８３】
＜基板（ウエハ）及び配線金属原材料＞
本発明の金属用研磨液を用いて研磨する対象は、銅配線を有する基板（ウエハ）である。中でも、銅及び／または銅合金からなる配線を持つ基板であることが好ましい。なお、基板は特に限定されず、半導体用シリコンウエハやＳＯＩウエハなどが挙げられる。直径２００ｍｍ以上であることが好ましく、本発明の金属研磨液が顕著に効果を発揮できる点から３００ｍｍ以上がより好ましい。
更には、銅合金の中でも、銀を含有する銅合金が好ましい。銅合金に含有される銀含量は、１０質量％以下が好ましく、１質量％以下がより好ましく、０．００００１〜０．１質量％が特に好ましい。この範囲であれば、本発明の金属用研磨液の効果を十分発揮できる。
【００８４】
＜配線の太さ＞
本発明においては、研磨する対象である基板の配線の太さは、例えば、ＤＲＡＭデバイス系では、ハーフピッチで０．１５μｍ以下が好ましく、０．１０μｍ以下がより好ましく、０．０８μｍ以下が特に好ましい。一方、ＭＰＵデバイス系では、０．１２μｍ以下が好ましく、０．０９μｍ以下がより好ましく、０．０７μｍ以下が特に好ましい。これらの配線を有する披研磨体に対して、本発明の金属用研磨液は特に優れた効果を発揮する。
【００８５】
＜バリア金属材料＞
本発明においては、研磨する対象である基板が、銅及び／または銅合金からなる配線と絶縁膜（層間絶縁膜を含む）との間に、銅の拡散を防ぐためのバリア層を有していることが好ましい。バリア層としては低抵抗の金属材料がよく、特に、ＴｉＮ、ＴｉＷ、Ｔａ、ＴａＮ、Ｗ、ＷＮが好ましく、中でもＴａ、ＴａＮが更に好ましい。
【００８６】
＜層間絶縁膜＞
層間絶縁膜としては、低誘電率の絶縁性物質の薄膜が好ましく、好適な絶縁性物質としては比誘電率が３．０以下である物質であり、より好ましくは２．５以下の物質である。
【００８７】
＜研磨方法（化学的機械的研磨（ＣＭＰ））＞
本発明の化学的機械的研磨方法は、本発明の金属用研磨液を研磨定盤上の研磨パッドに供給し、研磨パッドを被研磨体の被研磨面と接触させつつ相対運動させることで研磨する研磨方法である。
【００８８】
＜研磨装置＞
本発明に適用可能な研磨装置としては、被研磨面を有する被研磨体（半導体集積回路用基板など）を保持するホルダーと、研磨パッドを貼り付けた（回転数が変更可能なモータなどを取り付けてある）研磨定盤とを有する一般的な研磨装置が使用できる。例えば、ＦＲＥＸ３００（荏原製作所）を用いることができる。
【００８９】
＜研磨用パッド＞
研磨用パッドは、特に制限はなく、無発泡構造パッドでも発泡構造パッドでもよい。前者はプラスチック板のように硬質の合成樹脂バルク材をパッドに用いるものである。また、後者は更に独立発泡体（乾式発泡系）、連続発泡体（湿式発泡系）、２層複合体（積層系）の３つがあり、特に、２層複合体（積層系）が好ましい。発泡は、均一でも不均一でもよい。更に、研磨用パッドは、研磨に用いる砥粒（例えば、セリア、シリカ、アルミナ、樹脂など）を含有したものでもよい。また、研磨用パッドの硬さは、軟質のものと硬質のもののどちらでもよく、積層系ではそれぞれの層に異なる硬さのものを用いることが好ましい。研磨用パッドの材質としては、不織布、人工皮革、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエステル、ポリカーボネートなどが好ましい。また、研磨用パッドの研磨面と接触する面には、格子溝、穴、同心溝、らせん状溝などの加工が施されていてもよい。
【００９０】
＜研磨圧力＞
本発明の研磨方法では、研磨圧力、即ち、被研磨面と前記研磨パッドとの接触圧力は、研磨装置や金属用研磨液の組成によって適宜最適な範囲が選択されるが、通常３０００〜２５０００Ｐａが好ましく、６５００〜１４０００Ｐａがより好ましい。これらの範囲内であれば、高研磨速度を維持したままの状態で、ウエハ面内の均一性及びパターンの平坦性を向上させることができる。
【００９１】
＜研磨定盤の回転数＞
本発明の研磨定盤の回転数は、研磨装置や金属用研磨液の組成によって適宜最適な範囲が選択されるが、通常５０〜２００ｒｐｍが好ましく、６０〜１５０ｒｐｍがより好ましい。これらの範囲内であれば、高研磨速度を維持したままの状態で、ウエハ面内の均一性及びパターンの平坦性を向上させることができる。なお、研磨用パッドを貼り付けた研磨ヘッドも、研磨装置や金属用研磨液の組成を考慮して適宜最適な範囲で回転させることができる。
【００９２】
＜研磨液供給方法＞
研磨している間、研磨パッドには、本発明の金属用研磨液をポンプなどで連続的に供給するのが好ましい。この供給量に制限はないが、研磨パッドの表面が常に研磨液で覆われていることが好ましい。また、金属用研磨液の供給速度は、高研磨速度及びウエハ面内の均一性を満足するため、５０〜５００ｍｌ／ｍｉｎが好ましく、１００〜３００ｍｌ／ｍｉｎがより好ましい。
【００９３】
本発明の金属用研磨液の供給方法は、特に限定されないが、（１）濃縮液であって、使用する際に水または水溶液を加えて希釈して使用液とする場合、（２）各成分が後述する水溶液の形態で準備され、これらを混合し、必要により水を加え希釈して使用液とする場合、（３）使用液として調製されている場合などがある。
【００９４】
濃縮液に水または水溶液を加えて希釈する方法としては、濃縮された金属用研磨液を供給する配管と水または水溶液を供給する配管とを途中で合流させて混合し、混合し希釈された金属用研磨液の使用液を研磨パッドに供給する方法がある。濃縮液と水または水溶液との混合は、例えば、圧力を付した状態で狭い通路を通して液同士を衝突混合する方法、配管中にガラス管などの充填物を詰め液体の流れを分流分離、合流させることを繰り返し行う方法、配管中に動力で回転する羽根を設ける方法など通常に行われている方法により行うことができる。
更に、他の方法としては、金属用研磨液を供給する配管と水または水溶液を供給する配管とを独立に設け、それぞれから所定量の液を研磨パッドに供給し、研磨パッドと被研磨面の相対運動で混合しつつ研磨する方法がある。また、１つの容器に、所定量の濃縮液と水または水溶液とを入れ混合し所定の濃度に希釈した後、研磨パッドにその混合した金属用研磨液を供給し、研磨をする方法を用いることもできる。
【００９５】
別の研磨方法としては、金属用研磨液が含有すべき成分を少なくとも２つの構成成分に分けて、それらを使用する際に、水または水溶液を加えて希釈し、研磨定盤上の研磨パッドに供給し、被研磨面と接触させて被研磨面と研磨パッドを相対運動させて研磨する方法が挙げられる。この場合、酸化剤を含む成分と、有機酸を含有する成分と、に分割して供給することが好ましい。
例えば、酸化剤を構成成分（Ａ）とし、一般式（１）の化合物、有機酸、砥粒、一般式（２）の界面活性剤、一般式（１）以外の複素環化合物、添加剤及び水を構成成分（Ｂ）とし、それらを使用する際に水または水溶液で、構成成分（Ａ）及び構成成分（Ｂ）を希釈して使用することができる。この場合、構成成分（Ａ）と構成成分（Ｂ）と水または水溶液とをそれぞれ供給する３つの配管が必要であり、希釈混合は、３つの配管を、研磨パッドに供給する１つの配管に結合し、その配管内で混合する方法があり、この場合、２つの配管を結合してから他の１つの配管を結合することも可能である。具体的には、溶解しにくい添加剤を含む構成成分と他の構成成分を混合し、混合経路を長くして溶解時間を確保してから、更に、水または水溶液の配管を結合する方法である。
【００９６】
その他の混合方法としては、上記のように直接に３つの配管をそれぞれ研磨パッドに導き、研磨パッドと被研磨面の相対運動により混合する方法や、１つの容器に３つの構成成分を混合して、そこから研磨パッドに希釈された金属用研磨液（使用液）を供給する方法が挙げられる。
【００９７】
研磨に使用する際の金属用研磨液の液温は、通常１０〜７０℃で、好ましくは２０〜６０℃であり、さらに好ましくは３０〜５０℃である。７０℃を超えると、酸化剤が分解する恐れがあり、且つ、ディッシングが悪化する。１０℃より低いと、研磨速度が遅くなる。
【００９８】
なお、上記した研磨方法において、酸化剤を含む１つの構成成分を４０℃以下にし、他の構成成分を室温から１００℃の範囲に加温し、１つの構成成分と他の構成成分とを混合する際、または、水もしくは水溶液を加え希釈する際に、液温を４０℃以下とするようにすることができる。
【００９９】
上述したように、本発明の金属用研磨液は、迅速な研磨速度を有し、本発明の金属用研磨液を用いて研磨を行った場合、ディッシングが少なく、基板の平坦性を向上させることできるので、ＬＳＩにおける、コロージョン、スクラッチ、シニング、エロージョンなどの研磨の伴う欠陥の発生を低レベルに維持することが可能となる。
【実施例】
【０１００】
以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例により制約されるものではない。
【０１０１】
＜合成例１（例示化合物（Ａ−１４）の合成＞
【化７】
0005140469.tif 000007
【０１０２】
５−アミノテトラゾール（Ｉ−Ａ）（８．５ｇ、東京化成工業製）をＮ−メチルピロリドン（２００ｍｌ）に溶解し、氷冷下、クロロ炭酸フェニル（１７．１ｇ）をゆっくり滴下した。反応液を４０℃に昇温させたのち、２時間攪拌した。反応液を２Ｌの氷水中に攪拌しながら添加し、析出物を吸引ろ過、更に、水（１Ｌ）で掛け洗いをおこなった。ろ過物を乾燥し、Ｉ−Ｂ（１８．３ｇ）を得た。得られたＩ−Ｂ（１０．０ｇ）をアセトニトリル（１００ｍｌ）に溶解させ、２−アミノエタノール（３．０ｇ）を添加し、６０℃で２時間攪拌した。反応液を濃縮後、メタノールを３０ｍｌ添加し、攪拌後に不溶物を吸引ろ過、更に、ろ過物をメタノールで再結晶させ、Ａ−１４（６．２ｇ）を得た。
【０１０３】
＜実施例１〜３３、比較例１〜６＞
下記表１に示す研磨液１０１〜１３３、２０１〜２０６を調製し、研磨試験及び評価を行った。なお、以下の本発明化合物の番号は、上述の一般式（１）で表される化合物の例示化合物の番号に対応している。
（金属用研磨液の調製）
下記組成を混合し、各金属用研磨液を調整した。
（１）本発明化合物：表１に示す化合物        ・・・  １．５ｍｍｏｌ／Ｌ
（２）有機酸：表１に示す化合物              ・・・  ０．２６ｍｏｌ／Ｌ
（３）砥粒：表１に示す砥粒                  ・・・  ３．２ｇ／Ｌ
（４）界面活性剤：表１に示す化合物          ・・・  ０．０１ｇ／Ｌ
（５）酸化剤：過酸化水素                    ・・・  １２．５ｇ／Ｌ
純水を加えて全量を１０００ｍＬとし、また、アンモニア水で調整してｐＨ７．０とした。
【０１０４】
コロイダルシリカは全て市販品であり、一次粒子径（表中では単に粒子径と表記）２０〜７０ｎｍのものを用いた。
【０１０５】
なお、表１において、比較化合物１として使用された化合物は下記のものである。
【化８】
0005140469.tif 000008
【０１０６】
また、比較化合物２として使用された化合物は下記のものである。
【化９】
0005140469.tif 000009
【０１０７】
（研磨試験）
以下の条件で研磨を行い、研磨速度及びディッシングの評価を行った。
・研磨装置：ＦＲＥＸ３００（荏原製作所）
・被研磨体（ウエハ）：
（１）研磨速度算出用；シリコン基板上に厚み１．５μｍのＣｕ膜を形成した
直径３００ｍｍのブランケットウエハ
（２）ディッシング評価用；直径３００ｍｍの銅配線ウエハ（パターンウエハ）
（マスクパターン７５４ＣＭＰ（ＡＴＤＦ社））
・研磨パッド：ＩＣ１４００−Ｋ  Ｇｒｏｏｖｅ（ロデール社製）
・研磨条件；
研磨圧力（被研磨面と前記研磨パッドとの接触圧力）：１４０００Ｐａ
研磨液供給速度：２００ｍｌ／ｍｉｎ
研磨定盤回転数：１０４ｒｐｍ
研磨ヘッド回転数：８５ｒｐｍ
【０１０８】
（評価方法）
研磨速度の算出：前記（１）のブランケットウエハを６０秒間研磨し、ウエハ面上の均等間隔の４９箇所に対し、研磨前後での金属膜厚を電気抵抗値から換算して求め、それらを研磨時間で割って求めた値の平均値を研磨速度とした。
ディッシングの評価：前記（２）のパターンウエハに対し、非配線部の銅が完全に研磨されるまでの時間に加え、更にその時間の２５％分だけ余分に研磨を行い、ラインアンドスペース部（ライン１０μｍ、スペース１０μｍ）の段差を、接触式段差計ＤｅｋｔａｋＶ３２０１（Ｖｅｅｃｏ社製）で測定した。
研磨後の銅膜につき、ウエハ欠陥検査装置（アプライド・マテリアルズ社製、形式ＣｏｍＰＬＵＳ）を用いて、被研磨面全面あたりの欠陥数を計測した。次いで、ウエハ欠陥検査装置が欠陥としてカウントしたもののうち、ランダムに２００個選び出し、そのうちのスクラッチであるものの個数を計測し、下記式により、ウエハ全面あたりのスクラッチ数を計算した。
スクラッチ数（個／面）＝ウエハ欠陥検査装置がカウントした全欠陥数（個／面）×２００個のうちのスクラッチであるものの数（個）／２００（個）を求めた。
表１に、評価結果を示す。
【０１０９】
【表１】
0005140469.tif 000010
【０１１０】
【表２】
0005140469.tif 000011
【０１１１】
【表３】
0005140469.tif 000012
【０１１２】
【表４】
0005140469.tif 000013
【０１１３】
表１から明らかなように、本発明の金属用研磨液を用いた化学的機械的研磨方法により、高い研磨速度と低ディッシングが両立できることが分かった。また、スクラッチ数も低く、本発明化合物が優れていることが分かった。
特に、界面活性剤がドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸の時や、有機酸がアミノ酸の時、及び砥粒の粒子径が２０〜４０ｎｍの時に本発明の効果が顕著であることが分かる。
【０１１４】
＜実施例３４〜５６、比較例７〜１２＞
下記表２（その１）〜（その３）に示す研磨液１３４〜１５１、２０７〜２１２を調製し、研磨試験及び評価を行った。なお、以下の本発明化合物の番号は、上述の一般式（１）で表される化合物の例示化合物の番号に対応している。
【０１１５】
（金属用研磨液の調製）
下記組成を混合し、各金属用研磨液を調製した。
・本発明化合物：表２に示す化合物・・・１．５ｍｍｏｌ／Ｌ
・有機酸：表２に示す化合物・・・０．２６ｍｏｌ／Ｌ
・砥粒：表２に示す砥粒      ・・・３．２ｇ／Ｌ
・界面活性剤：表２に示す化合物・・・０．０１ｇ／Ｌ
・酸化剤：過酸化水素        ・・・１２．５ｇ／Ｌ
純水を加えて全量を１０００ｍＬとし、また、アンモニア水で調整してｐＨ７．０とした。
【０１１６】
コロイダルシリカは全て市販品であり、一次粒子径（表中では単に粒子径と表記）２０〜７０ｎｍのものを用いた。
【０１１７】
（研磨試験２）
以下の条件で研磨を行い、研磨速度及びディッシングの評価を行った。
・研磨装置：Ｒｅｆｌｅｘｉｏｎ（アプライド・マテリアルズ社製）
・被研磨体（ウエハ）：
（１）研磨速度算出用；シリコン基板上に厚み１．５μｍのＣｕ膜を形成した
直径３００ｍｍのブランケットウエハ
（２）ディッシング評価用；直径３００ｍｍの銅配線ウエハ（パターンウエハ）
（マスクパターン７５４ＣＭＰ（ＡＴＤＦ社））
・研磨パッド：ＩＣ１０１０（ロデール社製）
・研磨条件；
研磨圧力（被研磨面と前記研磨パッドとの接触圧力）：７０００Ｐａ
研磨液供給速度：２００ｍｌ／ｍｉｎ
研磨定盤回転数：１１０ｒｐｍ
研磨ヘッド回転数：１００ｒｐｍ
・研磨方法；本研磨試験では、第一研磨工程、第二研磨工程から成る研磨方法で前記（２）のパターンウエハを研磨した。
第一研磨工程：銅又は銅合金からなる導体膜を残膜２０００Åまで研磨する工程
第二研磨工程：非配線部の銅が完全に研磨されるまでの時間に加え、更にその時間の２５％分だけ余分に研磨する工程
（評価方法）
研磨速度の算出：前記（１）のブランケットウエハを６０秒間研磨し、ウエハ面上の均等間隔の４９箇所に対し、研磨前後での金属膜厚を電気抵抗値から換算して求め、それらを研磨時間で割って求めた値の平均値を研磨速度とした。
【０１１８】
段差の評価：前記（２）のパターンウエハに対し、銅の残膜が２０００Åになるまで研磨を行い、ラインアンドスペース部（ライン１０μｍ、スペース１０μｍ）に堆積した銅の段差を、接触式段差計ＤｅｋｔａｋＶ３２０１（Ｖｅｅｃｏ社製）で測定した。
ディッシングの評価：前記（２）のパターンウエハに対し、非配線部の銅が完全に研磨されるまでの時間に加え、更にその時間の２５％分だけ余分に研磨を行い、ラインアンドスペース部（ライン１０μｍ、スペース１０μｍ）の段差を、接触式段差計ＤｅｋｔａｋＶ３２０１（Ｖｅｅｃｏ社製）で測定した。
【０１１９】
スクラッチ数の評価：研磨後の銅膜につき、ウェハ欠陥検査装置（アプライド・マテリアルズ社製、形式ＣｏｍＰＬＵＳ）を用いて、被研磨面全面あたりの欠陥数を計測した。次いで、ウェハ欠陥検査装置が欠陥としてカウントしたもののうち、ランダムに２００個選び出し、そのうちのスクラッチであるものの個数を計測し、下記式により、ウェハ全面あたりのスクラッチ数を計算した。
スクラッチ数（個／面）＝ウェハ欠陥検査装置がカウントした全欠陥数（個／面）×２００個のうちのスクラッチであるものの数（個）／２００（個）を求めた。
表２に、評価結果を示す。
【０１２０】
【表５】
0005140469.tif 000014
【０１２１】
【表６】
0005140469.tif 000015
【０１２２】
【表７】
0005140469.tif 000016
【０１２３】
表２で明らかなように、第一研磨工程と第二研磨工程を設けることによって、一段階の研磨方法より、低ディッシングと低スクラッチが両立できることが分かった。
特に、界面活性剤がドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸の時や、有機酸がアミノ酸の時、及び砥粒の粒子径が２０〜４０ｎｍの時に本発明の効果が顕著であることが判った。