(57)【要約】本発明は、ダマシン構造の形成中にバリア層を除去するために使用する化学機械的研磨スラリーを提供する。本発明によるＴスラリーは、下にあるシリコン含有誘電体層が除去される速度を抑制する薬剤を含む。現在、本発明の最も好ましい実施例では、下にあるシリコン含有誘電体層が除去される速度を抑制する薬剤はＬ−リシン及び／または、Ｌ−アルギニンである。また本発明は、ダマシン構造内でバリア層の化学機械的研磨中に下にあるシリコン含有誘電体層の除去速度を抑制する方法も提供する。本発明による方法は、前述の下にあるシリコンを含有した誘電体層を除去する速度を抑制する薬剤からなるスラリーを用いてバリア層を研磨することを含む。【特許請求の範囲】
【請求項１】
下にあるシリコン含有誘電体層が除去される速度を抑制する薬剤を含み、ダマシン構造の形成中にバリア層を除去するために用いられる化学機械的研磨スラリー。
【請求項２】
前記下にあるシリコン含有誘電体層が除去される速度を抑制する前記薬剤は、少なくとも２つの官能アミノ基（ＮＨ２）と少なくとも１つの官能カルボン酸基（ＣＯＯＨ）とを有する化合物からなる請求項１に記載の化学機械的研磨スラリー。
【請求項３】
前記下にあるシリコン含有誘電体層が除去される速度を抑制する前記薬剤は、リシンとアルギニンとからなる群から選択される請求項２に記載の化学機械的研磨スラリー。
【請求項４】
前記下にあるシリコン含有誘電体層が除去される速度を抑制する前記薬剤は、重量で前記スラリーの約０．１％から約５．０％を構成する請求項２に記載の化学機械的研磨スラリー。
【請求項５】
前記バリア層が、タンタル及び／またはタンタル窒化物からなる請求項２に記載の化学機械的研磨スラリー。
【請求項６】
前記スラリーのｐＨが、約７．０以上である請求項５に記載の化学機械的研磨スラリー。
【請求項７】
前記バリア層が、チタン及び／またはチタン窒化物からなる請求項２に記載の化学機械的研磨スラリー。
【請求項８】
前記スラリーのｐＨが、約７．０以下である請求項７に記載の化学機械的研磨スラリー。
【請求項９】
さらに研磨粒子を含む請求項２に記載の化学機械的研磨スラリー。
【請求項１０】
前記研磨粒子が、アルミナ、セリア、酸化銅、ダイヤモンド、酸化鉄、酸化ニッケル、酸化マンガン、シリカ、シリコンカーバイド、シリコン窒化物、酸化錫、チタニア、チタンカーバイド、酸化タングステン、イットリウム及びジルコニアからなる群から選択される請求項９に記載の化学機械的研磨スラリー。
【請求項１１】
さらに酸化剤を含む請求項２に記載の化学機械的研磨スラリー。
【請求項１２】
前記酸化剤が、過酸化物、過硫酸塩、ぺルオキシジホスフェート、硝酸第二鉄、過ヨウ素酸及び過ヨウ素酸塩からなる群から選択される請求項１１に記載の化学機械的研磨スラリー。
【請求項１３】
さらに溶剤を含む請求項２に記載の化学機械的研磨スラリー。
【請求項１４】
前記溶剤が、脱イオン水を含む請求項１３に記載の化学機械的研磨スラリー。
【請求項１５】
前記下にあるシリコン含有誘電体層が、ポリシリコン、単結晶シリコン、二酸化シリコン、シリコンを含有した低ｋ無機及び有機材料、リンシリケートガラス及びボロン・リンドープシリケートガラスからなる群から選択される請求項２に記載のスラリー。
【請求項１６】
ダマシン構造の形成中、タンタル及び／またはタンタル窒化物、またはチタン及び／またはチタン窒化物のバリア層を除去するために用いられる化学機械的研磨スラリーであって、前記スラリーは、下にあるシリコン含有誘電体層が除去される速度を抑制する薬剤を含み、前記薬剤は少なくとも２つの官能性アミノ基（ＮＨ２）と少なくとも１つの官能性カルボン酸基（ＣＯＯＨ）を有する化合物からなる化学機械的研磨スラリー。
【請求項１７】
前記下にあるシリコン含有誘電体層が除去される速度を抑制する前記薬剤が、リシンとアルギニンからなる群から選択される請求項１６に記載の化学機械的研磨スラリー。
【請求項１８】
前記下にあるシリコン含有誘電体層が除去される速度を抑制する前記薬剤が、重量で前記スラリーの約０．１％から約５．０％を構成する請求項１６に記載の化学機械的研磨スラリー。
【請求項１９】
さらに研磨粒子、酸化剤及び溶剤を含む請求項１６に記載の化学機械的研磨スラリー。
【請求項２０】
前記酸化剤が、過酸化物、過硫酸塩、ぺルオキシジホスフェート、硝酸第二鉄、過ヨウ素酸及び過ヨウ素酸塩からなる群から選択される請求項１９に記載の化学機械的研磨スラリー。
【請求項２１】
ダマシン構造内のバリア層の化学機械的研磨中に、下にあるシリコン含有誘電体層の除去速度を抑制する方法であって、前記下にあるシリコン含有誘電体層が除去される速度を抑制する薬剤を含む化学機械的研磨スラリーを用いて前記バリア層を研磨することを特徴とする方法。
【請求項２２】
前記下にあるシリコン含有誘電体層が除去される速度を抑制する前記薬剤が、少なくとも２つの官能性アミノ基（ＮＨ２）と少なくとも１つの官能性カルボン酸基（ＣＯＯＨ）を有する化合物からなる請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記下にあるシリコン含有誘電体層が除去される速度を抑制する前記薬剤が、リシンとアルギニンからなる群から選択される請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記下にあるシリコン含有誘電体層が除去される速度を抑制する前記薬剤が、前記スラリーの重量の約０．１％から約５．０％を構成する請求項２２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の分野
本発明は、ダマシン構造の形成中にバリア層を除去するために用いる化学機械的研磨スラリーと、該スラリーを使用してダマシン構造内のバリア層を化学機械的に研磨する間、下にあるシリコン（ｓｉｌｉｃｏｎ）を含有する誘電体層の除去速度を抑制する方法を提供する。
【０００２】
発明の背景
集積回路はシリコンまたは、ガリウム砒素（ｇａｌｌｉｕｍ ａｒｓｅｎｉｄｅ）のような基板内または基板上に形成された膨大な数の能動素子によって構成されている。一般的には、ポリシリコン（ｐｏｌｙｓｉｌｉｃｏｎ）、単結晶シリコン（ｓｉｎｇｌｅ−ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ ｓｉｌｉｃｏｎ）、二酸化シリコン（ｓｉｌｉｃｏｎ ｄｉｏｘｉｄｅ）、シリコンを含有した低ｋ無機及び有機材料（ｓｉｌｉｃｏｎ−ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｌｏｗ−ｋ ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ａｎｄ ｏｒｇａｎｉｃ ｍａｔｅｒｉａｌｓ）、リンシリケートガラス（ｐｈｏｓｐｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ ｇｌａｓｓ）及び ボロン・リンドープシリカガラス（ｂｏｒｏｐｈｏｓｐｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ ｇｌａｓｓ）などのシリコンを含有した誘電体材料を用いて、複数の能動素子が互いに絶縁されている。複数の能動素子は、通常は、複数の機能回路と複数の素子を形成するために相互に接続されている多層内に形成されている。複数の能動素子の相互接続は、一般的にはチョウ（Ｃｈｏｗ）らの米国特許第４，７８９，６４８号に開示されているプロセスのような周知の多層レベル相互接続プロセス（ｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌ ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ）を用いて達成される。
【０００３】
銅、アルミニウム及びタングステンは、集積回路を形成するために用いるには好ましい金属である。しかしながら、これらの金属は従来のシリコンを含有した誘電体材料の中に拡散する傾向がある。シリコンを含有した誘電体材料がいったん金属原子で汚染されると、誘電率が悪影響を受け、集積回路は適切に機能しなくなることがある。従って、金属の拡散を防ぐために、シリコンを含有した誘電体層にバリア層またはライナ・フィルムを設けなければならない。
【０００４】
ダマシン構造としても知られている金属配線と複数の相互接続部を具備する集積回路を形成するための、現在において好ましい方法の１つは、シリコンを含有する誘電体フィルムからなる個別の層の中に相互接続される金属配線またはメタライゼイション（ｍｅｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ）のパターン（ｐａｔｔｅｒｎ）を設けることから、通常構成される。シリコン含有誘電体層をエッチングまたは別の方法で処理し、その中に一連の複数の溝（ｔｒｅｎｃｈｅｓ）と複数の孔（ｈｏｌｅｓ）をパターン成形する。次に薄いバリア層を、通常約３００Å（３０ｎｍ）以下の厚さのシリコン含有誘電体層の上に形成する。配線パターン（ｗｉｒｉｎｇ ｐａｔｔｅｒｎ）を形成するために使用されている金属が銅の場合は、好ましいバリア層はタンタル（ｔａｎｔａｌｕｍ）及び／またはタンタル窒化物（ｔａｎｔａｌｕｍ ｎｉｔｒｉｄｅ）の薄いフィルムから構成される。配線パターン（ｗｉｒｉｎｇ ｐａｔｔｅｒｎ）を形成するために使用されている金属がアルミニウムまたはタングステンの場合は、好ましいバリア層はチタン（ｔｉｔａｎｉｕｍ）及び／またはチタン窒化物（ｔｉｔａｎｉｕｍ ｎｉｔｒｉｄｅ）の薄いフィルムから構成される。これらのバリア層は、普通は、スパッタ蒸着としても知られている物理的蒸着によって形成されるか、または、化学的蒸着によって形成される。金属の拡散を防止するためと、またメタライゼイション層とシリコン含有誘電体層との間に適度の接合を提供するために、シリコン含有誘電体層の上部表面だけでなく、複数の溝と複数の孔の表面をバリア層は覆っている。そして、約３，０００−１５，０００Å（３００−１，５００ｎｍ）の厚さの金属の層が、複数の溝と複数の孔とを完全に埋めるようにバリア層の上に形成されている。このように、埋められた複数の溝が複数の金属線からなる１つのネットワーク（ｎｅｔｗｏｒｋ）を形成する一方、埋められた複数の孔は貫通接続部（ｖｉａｓ）または複数の相互接続部を形成する。ダマシンプロセスとしても知られている集積回路を形成するプロセスの最終段階は、複数の溝と複数の孔を埋めている金属のみを残して、シリコン含有誘電体層の上部表面から、金属層とバリア層を除去することである。これは一般的には、化学機械的研磨によって達成される。
【０００５】
一般的な化学機械的研磨プロセスでは、ダマシン構造の表面は、制御された下方圧力の状態で、回転している研磨パッドと直接接触する位置に置かれる。研磨中は、一般的に「スラリー」と言われる研磨用の化学的に反応する溶剤が、パッドとダマシン構造の表面との間に存在している。このスラリーは、研磨される金属及び／またはバリア層の表面と化学的に反応することにより研磨プロセスを開始する。研磨プロセスは、フィルムとパッドとの界面にあるスラリーの存在と、基板に対するパッドの回転動作とによって容易になる。所望の金属とバリア層が除去されるまで研磨はこのように続けられる。
【０００６】
スラリーの成分は、化学機械的研磨の中で重要な要素である。スラリーの化学薬剤と研磨粒子が適切に選択されていれば、スラリーは表面の欠陥、瑕庇、腐食、浸食を最小限にすると同時に、所望の研磨速度で、金属とバリア層の効果的な研磨を提供するように調整することができる。さらに好ましいことには、この研磨スラリーはダマシン構造を形成するために用いられる他の材料に、制御された研磨の選択性を提供することができる。
【０００７】
ダマシン構造におけるバリア層を除去するために用いられる周知の化学機械的研磨スラリーの問題点のひとつは、下にあるシリコン含有誘電体層を、比較的速い速度で除去する傾向があることである。このため、下にあるシリコン含有誘電体層を浸食する、さもなければ傷つけることなく、バリア層の全てを除去することは非常に困難となる。この問題のため、多くの例では、バリア層の研磨を終えるのが早すぎ、その結果ダマシン構造上にバリア層の一部が残ることになる。逆に、バリア層の研磨を終えるのが遅すぎる場合は、下にあるシリコン含有誘電体層のかなり多くの部分が除去される結果となる。いずれの状況でも、集積回路の完全性と機能性とは悪影響を受けることがある。
【０００８】
ダマシン構造からバリア層を除去するのに使用される化学機械的研磨スラリーには、この問題を軽減する及び／または取り除く必要がある。好ましくは、このような化学機械的研磨スラリーであれば、下にあるシリコン含有誘電体層を除去する、または傷つけることを避けるのと同時に、許容できる処理量を確保するのに十分に速い速度でバリア層を除去する。
【０００９】
発明の概要
本発明は、ダマシン構造の形成中にバリア層を除去するために使用される化学機械的研磨スラリーを提供する。本発明によるスラリーは、下にあるシリコン含有誘電体層が除去される速度を抑制する薬剤を含んでいる。現在における本発明の最も好ましい実施例では、下にあるシリコン含有誘電体層が除去される速度を抑制する薬剤は、リシン（ｌｙｓｉｎｅ）及び／またはアルギニン（ａｒｇｉｎｉｎｅ）である。
【００１０】
本発明は、ダマシン構造内のバリア層の化学機械的研磨中に、下にあるシリコン含有誘電体層の除去速度を抑制する方法も提供する。本発明による方法は、下にあるシリコン含有誘電体層が除去される速度を抑制する薬剤を化学機械的研磨スラリーに混和することを含む。
【００１１】
本発明の前述の、及び他の特徴は以下にさらに詳述され、特に請求項の中で指摘されている。以下の記述は、本発明のある例証できる実施例の詳細な記載であるが、本発明の本質が適用される様々な方法のうちの幾つかにすぎない。
【００１２】
好ましい実施例の詳細な説明
本発明はダマシン構造の形成中に、バリア層を除去するために用いられる化学機械的研磨スラリーを提供する。本発明によるスラリーは、下にあるシリコン含有誘電体層が除去される速度を抑制する薬剤を含むものである。薬剤は次の場合、本件明細書と添付の請求項の中で使われているような用語の意味において、下にあるシリコン含有誘電体層が除去される速度を抑制すると考えられる。１）化学機械的研磨スラリー内に薬剤が存在した場合、この薬剤は、下にあるシリコン含有誘電体層が除去される速度を、薬剤がスラリーの中に存在しない場合と比較して５０％以上まで減少させる。及び２）化学機械的研磨スラリーに薬剤が存在した場合、この薬剤は、バリア層が除去される速度を、薬剤がスラリーの中に存在しない場合と比較して許容できない程度まで減少させない。
【００１３】
好ましくは、下にあるシリコン含有誘電体層が除去される速度を抑制する薬剤は、少なくとも２つの官能性アミノ基（ＮＨ２）と少なくとも１つの官能性カルボン酸基（ＣＯＯＨ）を有する化合物から構成される。現在において本発明の最も好ましい実施例では、下にあるシリコン含有誘電体層が除去される速度を抑制する薬剤は、リシンとアルギニンからなる群から選択される。さらに、明細書の全体と添付の請求項において使用されるように、リシンとアルギニンについての言及は、これらの化合物の塩型と水和型（ｔｈｅ ｓａｌｔｓ ａｎｄ ｈｙｄｒａｔｅｄ ｆｏｒｍｓ）と同様に、これらの化合物のＤ型及びＬ型の双方を意味することを意図したものである。さらに、明細書の全体と添付の請求項において使用されるように、リシンとアルギニンについての言及はこれらの化合物の前駆物質と派生物質を意味することを意図したものである。
【００１４】
下にあるシリコン含有誘電体層が除去される速度を抑制する薬剤の量の有効量が、所望の浸食抑制効果を得るために使用されるべきである。一般的に、薬剤は重量にしてスラリーの約０．１％から約５．０％を構成している。本発明の好ましい実施例では、重量にして薬剤はスラリーの約１．０％を構成している。
任意に、本発明によるスラリーは研磨粒子をさらに含むことができる。しかしながら、いくつかの応用例では、スラリーが研磨粒子を含有しない方が好ましい場合があるということが、認められる。そのような状況では、研磨パッドの圧力によって機械的研磨作用が提供される。研磨粒子が存在する場合は、研磨粒子は機械的研削（ｇｒｉｎｄｉｎｇ）の作用を果たす上でのさらなる助けとなる。
【００１５】
本発明のスラリーに用いることができる研磨粒子は、化学機械的研磨スラリーに従来から使用されている様々な研磨粒子の中のいずれかの一種かまたはそれらの混合物からなる。適切な研磨粒子の例は、アルミナ（ａｌｕｍｉｎａ）、セリア（ｃｅｒｉａ）、酸化銅（ｃｏｐｐｅｒ ｏｘｉｄｅ）、ダイヤモンド（ｄｉａｍｏｎｄ）、酸化鉄（ｉｒｏｎ ｏｘｉｄｅ）、酸化ニッケル（ｎｉｃｋｅｌ ｏｘｉｄｅ）、酸化マンガン（ｍａｎｇａｎｅｓｅ ｏｘｉｄｅ）、シリカ（ｓｉｌｉｃａ）、シリコンカーバイド（ｓｉｌｉｃｏｎ ｃａｒｂｉｄｅ）、シリコン窒化物（ｓｉｌｉｃｏｎ ｎｉｔｒｉｄｅ）、酸化錫（ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）、チタニア（ｔｉｔａｎｉａ）、チタンカーバイド（ｔｉｔａｎｉｕｍ ｃａｒｂｉｄｅ）、酸化タングステン（ｔｕｎｇｓｔｅｎ ｏｘｉｄｅ）、イットリウム（ｙｔｔｒｉａ）、ジルコニア（ｚｉｒｃｏｎｉａ）、及びそれらの組合わせである。本発明で用いるための、現在最も好ましい研磨粒子は、アルミナ及び／またはシリカである。
【００１６】
研磨粒子は、好ましくは約０．０２マイクロメータから約１．０マイクロメータまでの範囲の平均寸法を有しており、最大寸法は約１０マイクロメータよりも小さい。なお、粒子の寸法は本質的には重要ではないが、いくつかの例では、非常に小さい研磨粒子の使用が、許容できないほどの遅い研磨速度をもたらすことが認められる。また、他方では、もし粒子寸法が大き過ぎた場合は、今度は、研磨されている物質の表面に許容できないほどの引っ掻きを生じさせることも認められる。研磨粒子は、重量にしてスラリーの約６０％までの量でスラリーの中に存在させることができる。より好ましくは、重量にしてスラリーの約０．２５％から約３０．０％まで、最適には、スラリーの重量の約０．５％から約１０．０％までの範囲内で存在することができる。
【００１７】
いくつかの状況では、さらに酸化剤（ｏｘｉｄｉｚｉｎｇ ａｇｅｎｔ）を含むことは、スラリーにとって利点がある。本発明で使用する適切な酸化剤は、例えば、過酸化物（ｐｅｒｏｘｉｄｅｓ）、過硫酸塩（ｐｅｒｓｕｌｆａｔｅｓ）、ぺルオキシジホスフェート（ｐｅｒｏｘｙｄｉｐｈｏｓｐｈａｔｅｓ）、硝酸第２鉄（ｆｅｒｒｉｃ ｎｉｔｒａｔｅ）、過ヨウ素酸（ｐｅｒｉｏｄｉｃ ａｃｉｄ）、過ヨウ素酸塩（ｐｅｒｉｏｄａｔｅｓ）を含有する。現在、本発明によるスラリー内で用いるための最も好ましい酸化剤は、過酸化水素（ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｐｅｒｏｘｉｄｅ）、過硫酸アンモニウム（ａｍｍｏｎｉｕｍ ｐｅｒｓｕｌｆａｔｅ）、及び／または硫酸カリウム（ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｓｕｌｆａｔｅ）である。酸化剤は、好ましくは、重量にしてスラリーの約１５％までを構成する。より好ましくは、酸化剤は、重量にしてスラリーの約０．１％から約１０．０％までを構成する。
【００１８】
また好ましくは、本発明によるスラリーは、溶剤を含む。本発明で使用する好ましい溶剤は、脱イオン水である。化学機械的研磨スラリーの中で従来使用されている他の溶剤も使用することができる。さらに、スラリーは任意の界面活性剤、ｐＨ緩衝剤（ｐＨ ｂｕｆｆｅｒｓ）、消泡剤、分散剤を含有していてもよく、これらは当業者に周知である。
【００１９】
除去されるべきバリア層がタンタル／タンタル窒化物を含む場合は、スラリーのｐＨは約７．０以上に調整するのが好ましく、最も好ましいのはｐＨ約１０．０である。スラリーのｐＨはＫＯＨのようなベースを使って上げることができる。除去すべきバリア層がチタンまたはチタン窒化物を含む場合は、スラリーのｐＨは約７．０以下に調整されることが好ましく、最も好ましいのはｐＨが約４．０である。スラリーのｐＨは、ＨＮＯ３のような酸を用いることにより下げることができる。シリコン含有誘電体層の浸食は、より高いｐＨで最も激しくなる。
【００２０】
好ましくは、本発明によるスラリーは例えば、脱イオン水のような従来の溶剤の中に、前述の下にあるシリコン含有誘電体層が除去される速度を抑制する薬剤を拡散させることにより製造される。研磨粒子がスラリーの中に含まれる場合は、スラリーは多くの方法で製造することができる。例えば、酸化剤及び／または前述の下にあるシリコン含有誘電体層が除去される速度を抑制する薬剤が加えられる前、または加えられた後のいずれかで溶剤の中に研磨粒子を拡散させることにより製造される。またスラリーは２成分系として製造されてもよい（すなわち、脱イオン水成分内に拡散された研磨剤、並びに酸化剤及び脱イオン水成分の中にある前述の下にあるシリコン含有誘電体層を除去する速度を抑制する薬剤）。スラリーは所望のレベルまで濃縮物（または、２成分系内の濃縮された成分）を稀釈するため、脱イオン水の追加のみを必要とする濃縮した形で製造されてもよい。
【００２１】
あるいは、本発明によるスラリーは研磨パッド内にスラリーの成分の一部を取り入れることにより形成されてもよい。例えば、研磨粒子があってもなくても、前述の下にあるシリコン含有誘電体層を除去する速度を抑制する薬剤は研磨パッド内に直接取り入れることができる。それから、脱イオン水と酸化剤は、研磨位置で研磨スラリーを形成するために、研磨されている物の表面または、パッドに加えることができる。また、他の異なる実施例では、研磨粒子は研磨パッドに接合されていてもよく、下にあるシリコン含有誘電体層を除去する速度を抑制する薬剤と脱イオン水は、研磨位置で研磨スラリーを形成するために、研磨されている物の表面またはパッドに、別個に、または一緒に加えることができる。本発明によるスラリーの成分は、研磨位置でスラリーを形成するために様々な方法で混ぜ合わすことができることが分かるであろう。
【００２２】
研磨する前または研磨時のいずれかに、化学的前駆物質を一緒に混ぜ合わすことによりスラリーの成分を形成することも可能である。従って、明細書と添付の請求項の中で使用されているように、「スラリー」という用語は、化学機械的研磨中に研磨パッドと研磨されている物の表面との間の界面に存在する成分を含むものであることを理解すべきである。別段述べていない限り、「スラリー」という用語の使用は研磨位置でスラリーの成分を形成するために、前駆物質が混ぜ合わされる状況を包含することを意図するものである。
【００２３】
本発明はダマシン構造内でバリア層の化学機械的研磨中に下にあるシリコン含有誘電体層の除去速度を抑制する方法も提供するものである。この方法は、化学機械的研磨スラリーに前述の下にあるシリコン含有誘電体層を除去する速度を抑制する薬剤を添合することを含む。前述の下にあるシリコン含有誘電体層を除去する速度を抑制する好ましい薬剤は、リシン及びまたはアルギニンである。
【００２４】
以下のいくつかの例は、本発明を説明することのみを意図しており、請求項に限定を加えるものとして解釈されるべきではない。
【００２５】
例１
スラリーＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ及びＩは、脱イオン水の中に、３５０ｎｍの平均粒子直径を有する、セリアを４．０重量％拡散することにより形成された。下表１に記されているように前記複数のスラリーのうちの８つにはいくつかの異なったアミノ酸が様々な量で添加されている。表１に別段記されていない限り、各スラリーのｐＨはＫＯＨを追加することにより、１０．０に調整されている。テトラ・エチル・オルト・シリケート（ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌｏｒｔｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ）（ＴＥＯＳ）の前駆物質の化学的蒸着により設けられた１．０ミクロンの二酸化シリコンフィルムの層を有する複数枚のブランケットシリコンウェハ（Ｂｌａｎｋｅｔ ｓｉｌｉｃｏｎ ｗａｆｅｒｓ）（直径　６”）を、ストラスボー６ＣＡ（Ｓｔｒａｓｂａｕｇｈ ６ＣＡ）ポリッシャーとローデルＩＣ １４００ Ｋ−グルーブパッド（Ｒｏｄｅｌ ＩＣ １４００ Ｋ−ｇｒｏｏｖｅｄ）を使用して、上記に述べた９つのスラリーの各々を用いて個別に研磨した。研磨条件は、下方への圧力（ｄｏｗｎ ｐｒｅｓｓｕｒｅ）が６ｐｓｉ、後方への圧力（ｂａｃｋ ｐｒｅｓｓｕｒｅ）が０ｐｓｉ、４０ｒｐｍのテーブルスピード（ｔａｂｌｅ ｓｐｅｅｄ）、４０ｒｐｍのクイルスピード（ｑｕｉｌｌ ｓｐｅｅｄ）、温度２２℃、３４０ｃｃ／ｍｉｎのスラリーの流速（ｆｌｏｗ ｒａｔｅ）であった。化学機械的研磨によるシリコンウェハ（ｓｉｌｉｃｏｎ ｗａｆｅｒｓ）の表面から除去された二酸化シリコンの量を光干渉計（ｏｐｔｉｃａｌ ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒ）を用いて測定し、毎分除去される二酸化シリコン量をｎｍに換算し除去速度を測定した。テストの結果は下記の表１の通りである。
【００２６】
【表１】
2004512681.tif 000002
例１は、化学機械的研磨スラリーの中にアルギニン及び／またはリシンがあれば、シリコンを含有している誘電体の除去速度を抑制する効果があることを実証している。
【００２７】
例２
スラリーＪとＫは脱イオン水の中に、１５０ｎｍの平均粒子直径を有する、アルミナを５．０重量％、アスコルビン酸を１．０重量％、過酸化水素を１．０重量％拡散することにより形成された。スラリーＪはまた、Ｌアルギニン１．０重量％を含有している。各スラリーのｐＨは、十分な量のＫＯＨを加えることにより１０．０に調整された。
【００２８】
次いで、蒸着されたテトラ・エチル・オルト・シリケート（ＴＥＯＳ）、銅、タンタルまたはタンタル窒化物のいずれかからなる１．０ミクロンの厚さのフィルム層で前もって覆われた複数枚のブランケットシリコンウェハ（直径　６”）と、ストラスボー６ＥＣ（Ｓｔｒａｓｂａｕｇｈ ６ＥＣ）ポリッシャーとＩＣ１０００ ／スバＩＶ ｋ−グルーブ スタックパッド（ＩＣ１０００／Ｓｕｂａ ＩＶ ｋ−ｇｒｏｏｖｅｄ ｓｔａｃｋｅｄ）を使用して、上記に述べたスラリーＪとＫを用いて研磨した。研磨条件は、下方への圧力が４ｐｓｉ、後方への圧力が１ｐｓｉ、４０ｒｐｍのテーブルスピード、４０ｒｐｍのクイルスピード、温度２０℃、３００ｃｃ／ｍｉｎのスラリーのフロー速度であった。化学機械的研磨によるシリコンウェハの表面から除去された各フィルムの層の量を光干渉計を用いて測定し、毎分除去される量をÅに換算し除去速度を測定した。テストの結果は下記の表２の通りである。
【００２９】
【表２】
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例２は化学機械的研磨スラリーの中にアルギニンがあれば、シリコンを含有している誘電体層を除去する速度をかなり抑制し、スラリーの中にアルギニンがあれば、バリアフィルムが除去される速度を許容できないほどの低レベルまで抑制することはない、ということを実証している。
【００３０】
当業者は、さらなる利点と変更を容易に見い出すであろう。従って、より広範な側面において本発明は、ここで示し述べた特定の詳細事項及び説明した例に限定されるものではない。それ故、添付の請求項やそれに相当するものによって定義づけられる一般的な発明概念の精神や範囲から逸脱することなく、様々な修正がなされるであろう。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
2004512681.tif 000022