(57)【要約】【課題】ＳｉＯ２絶縁膜等の被研磨面を、機械的な研磨作用を低下させずに高速で、かつ砥粒を起因とする研磨傷なく、ＣＭＰ技術で研磨することが可能な研磨剤及び基板の研磨方法を提供する。【解決手段】単斜晶系のブランネル石構造（Ｂｒａｎｎｅｒｉｔｅ構造）を有するＣｅＴｉ２Ｏ６相を含む３元系複合酸化物粒子を含む研磨剤及びこの研磨剤で基板を研磨する基板の研磨方法に関するものであり、前記基板が、シリカ膜が形成された半導体ウエハであるのが好ましい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
単斜晶系のブランネル石構造を有するＣｅＴｉ２Ｏ６相を含む３元系複合酸化物粒子を含むことを特徴とする３元系複合酸化物研磨剤。
【請求項２】
請求項１記載の研磨剤で基板を研磨することを特徴とする基板の研磨方法。
【請求項３】
基板が、シリカ膜が形成された半導体ウエハである請求項２記載の基板の研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３元系複合酸化物粒子を含む研磨剤及び基板の研磨方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体装置の製造工程において、プラズマ−ＣＶＤ、低圧−ＣＶＤ等の方法で形成されるＳｉＯ２絶縁膜等の無機絶縁膜層を平坦化するための、化学機械研磨（ＣＭＰ：  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）方法が量産に適用されている。
ＳｉＯ２絶縁膜用ＣＭＰ研磨剤には、スラリー状の、シリカ系研磨剤と酸化セリウム系研磨剤が一般に用いられている。
【０００３】
ＳｉＯ２絶縁膜は、配線間を絶縁する為の層間絶縁膜（ＩＬＤ：Ｉｎｔｅｒ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ）と、素子間を分離する狭素子分離（ＳＴＩ：  Ｓｈａｌｌｏｗ  Ｔｒｅｎｃｈ  Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）用とに使われる。ＩＬＤ用ＣＭＰは、Ａｌ配線の上に形成された絶縁膜の凹凸を平坦化するものである。
【０００４】
一方、ＳＴＩプロセスは、Ｓｉ基板にトレンチを形成し、素子部の上部にストッパー膜としてＳｉＮを形成し、そしてそのトレンチ部にＳｉＯ２（シリカ）を埋め込むようにし、ＣＭＰでＳｉＯ２膜を除去する。そのときに、ストッパー膜は削らずにＳｉＯ２膜だけ研磨すると言う選択研磨特性が必要となり、また凹部（トレンチ部）ＳｉＯ２膜の削りすぎのない高平坦化が必須となる。特にＳＴＩ用ＣＭＰには、ＳｉＯ２膜とＳｉＮ膜との高選択性を付与する目的で酸化セリウム粒子と添加剤とを組合せた酸化セリウム系研磨剤が主流となりつつある。酸化セリウム粒子はシリカ粒子やアルミナ粒子に比べ硬度が低く、したがって、研磨表面に傷が入りにくい。また、シリカ研磨剤に比べ、研磨速度が速い利点がある。近年、高純度酸化セリウム砥粒を用いた半導体用ＣＭＰ研磨剤が使用されている。例えば、その技術は特許文献１に開示されている。また、酸化セリウム研磨液に添加剤を加える技術は例えば特許文献２に開示されている。
【０００５】
ＳＴＩ用ＣＭＰは、素子に近い部分を研磨することから、特に砥粒を起因とする研磨傷の低減が必要となる。研磨傷はデバイスの歩留まり低減に繋がるため、デザインルールの縮小化に伴い、更なる研磨傷の低減が求められている。
【特許文献１】特開平１０−１０６９９４号公報
【特許文献２】特開平８−２２９７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＳｉＯ２絶縁膜面に砥粒によって導入される研磨傷を更に低減し、従来の研磨速度を維持出来るように酸化セリウム系研磨剤用の砥粒の開発が進められている。最も効果的な手法は微粒子化であるが、その場合サイズの低減に伴って機械的な研磨作用が低下するため、ＣＭＰ処理時間の増加という新たな課題が生じる。
【０００７】
本発明は、ＳｉＯ２絶縁膜等の被研磨面を傷なく高速に研磨することが可能な研磨剤及び基板の研磨方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、単斜晶系のブランネル石構造（Ｂｒａｎｎｅｒｉｔｅ構造）を有するＣｅＴｉ２Ｏ６相を含む３元系複合酸化物粒子を含む研磨剤に関する。
また、本発明は、前記の複合酸化物研磨剤で基板を研磨する基板の研磨方法に関する。
さらに、本発明は、基板が、シリカ膜が形成された半導体ウエハである前記の基板の研磨方法に関する。
以下、ブランネル石構造とはＢｒａｎｎｅｒｉｔｅ構造を表す。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の３元系複合酸化物研磨剤によれば、酸化セリウムの化学的活性を保ちつつ、質量当たりの砥粒数を増加させることができる。これにより、ＳｉＯ２絶縁膜等の被研磨面を傷なく高速に研磨することが可能となり、工業的に極めて好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の３元系複合酸化物研磨剤は、単斜晶系のブランネル石構造を有するＣｅＴｉ２Ｏ６相を含む３元系複合酸化物粒子（以下、複合酸化物粒子とも、または粒子ともいう。）を含む。ＣｅＴｉ２Ｏ６相は単斜晶系のブランネル石構造であることがＪｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｌｌｏｙｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ，  ３７６（２００４）  ｐ．２６２−２６７などにより知られている。
【００１１】
Ｃｅ−Ｔｉ−Ｏの３元系の相状態図には、Ｃｅ２Ｔｉ０５、Ｃｅ２Ｔｉ２Ｏ７、Ｃｅ４Ｔｉ９Ｏ２４、ＣｅＴｉＯ４、Ｃｅ２Ｔｉ３Ｏ９とＣｅＴｉ２Ｏ６の６種類の異なる相が存在するが、本発明で着目したＣｅＴｉ２Ｏ６がＣｅＯ２同様にＣｅ４＋を有するとされており、またその結晶構造はＪｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，  １１０（１９９４）ｐ.３６４−３６９などに明確化されている。
【００１２】
ＣｅＴｉ２Ｏ６の密度は４．９６ｇ／ｃｃであり、この値は酸化セリウムの７．２ｇ／ｃｃの７０％と低く、従って質量当たりの、砥粒として作用する粒子数は１．４倍になる。
【００１３】
ＣｅＴｉ２Ｏ６相は、Ｃｅ１−ｘＴｉｘＯ２組成のｘが０．３付近で単相を得ることが出来る。ｘの値が０．２の場合はＣｅＴｉ２Ｏ６相とＴｉＯ２（ルチル相）相の混合相になり、また０．４では酸化セリウム相になる。合成温度６００℃以上９５０℃以下において、ＣｅＴｉ２Ｏ６相が得られるにはｘの値が０．１５以上０．３５以下であることが望ましい。
【００１４】
３元系複合酸化物粒子の合成方法は、酸化セリウム粉末と酸化チタン粉末とをＣｅ１−ｘＴｉｘＯ２組成のｘの値が０．１５以上０．３５以下になるように配合・混合し、６００℃以上９５０℃以下で焼成して得る合成方法が挙げられる。
また、セリウム塩とチタニウム塩水溶液を混合し、アンモニア水溶液等のアルカリ溶液で中和析出させ、それを乾燥させることで前躯体を得ることが出来る。この前躯体を６００℃以上９５０℃以下で焼成することでも得ることが出来る。
【００１５】
更に、Ｐｅｃｈｉｎｉ法によって前駆体を合成し、その前躯体を焼成することでも得られる。例えばＭ．Ｋａｋｉｈａｎａ；Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｓｏｌ−Ｇｅｌ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，  ６  （１９９６）  ｐ.７−５５に説明されている。
【００１６】
前躯体の作製方法としては、例えば硝酸セリウム６水和物とチタンテトライソプロポキシドとクエン酸、エチレングリコールとメタノールを所定の比で混合・攪拌し、１００℃で１５時間ほど加熱してエステル化をする。その後、２００℃でポリマー状になるまで濃縮化し、その後４５０℃で炭化処理を行って前駆体を得る。前駆体の焼成方法は、いずれも、空気中で６００℃から９５０℃で焼成することが好ましい。
【００１７】
得られた粒子の結晶構造解析は、粉末Ｘ線リートベルト法で行うことが好ましい。単斜晶系のブランネル石構造を有するＣｅＴｉ２Ｏ６相は、空間群が
【数１】
2007116081.tif 000002
（例えば、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｎａｌ  Ｔａｂｌｅｓ  ｆｏｒ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｏｇｒａｐｈｙ  Ｖｏｌ.Ａ，  Ｔｈ．  Ｈａｈｎ，  第５版参照）で、格子定数がａ＝９．８２Å、ｂ＝３．７５Å、ｃ＝６．８８Å、α＝９０．０°、β＝１１８．９７８°、γ＝９０．０°であることが知られている。
【００１８】
また、原子位置は同様な構造を有するＴｈＴｉ２Ｏ６相（Ａｃｔａ．  Ｃｒｙｓｔ．  （１９６６）２１，  ｐ.９７４参照）を参照して決定することができる。
【００１９】
上記解析方法から相同定をすると共に、結晶子サイズも見積もることが出来る。すなわち解析から結晶子サイズパラメータｘを得ることが出来、そのｘを下記式（１）に代入し、結晶子サイズを見積もる。
【００２０】
（数２）
結晶子サイズ（ｎｍ）
＝｛０．１５４１８（ｎｍ）・１８０（度）・Ｋ｝／｛π・ｘ｝  …  （１）
Ｋは定数で一般に０．９を用いる。ＴＥＯＳ−ＣＶＤ法等で形成されるＳｉＯ２絶縁膜を研磨する際に、酸化セリウム砥粒同様に結晶子サイズが大きすぎると研磨傷の原因になり、また小さすぎると適切な研磨速度が得られない。そこで、適切な結晶子サイズは、５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下が好ましい。
【００２１】
また、リートベルト解析から結晶歪みを表わすパラメータの値ｙも得ることが出来、この歪みも研磨特性に影響を与える。このｙ値は０．０１以上０．３以下が好ましい。ｙ値は小さいほど歪みが小さいことを示す。０．３より大きいと歪みが大きく、適切な研磨速度が得られない傾向がある。
【００２２】
半導体ウエハ研磨にも使用することから、３元系複合酸化物粒子のアルカリ金属およびハロゲン類の含有率は１ｐｐｍ以下に抑えることが好ましい。さらに、３元系複合酸化物粒子は、Ｎａ、Ｋ、Ｓｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｆｅはそれぞれ１ｐｐｍ以下、Ａｌは１０ｐｐｍ以下である高純度のものが好ましい。
【００２３】
焼成して得られた３元系複合酸化物粒子は、ジェットミル等の乾式粉砕、液体ジェットミルや遊星ビーズミル等の湿式粉砕で凝集を粉砕することができる。ジェットミルは例えば化学工学論文集第６巻第５号（１９８０）５２７〜５３２頁に説明されている。粉砕は、結晶子サイズの粒子まで行い、粉砕残りがないようにすることが好ましい。
【００２４】
本発明の研磨剤は、上記の方法により製造された３元系複合酸化物粒子を含有する水溶液から得られるか、又はこの水溶液から回収した粒子を例えば主な分散媒である水に分散させることによって得られる。さらに、必要に応じて分散剤等からなる組成物を添加して分散させても良い。ここで粒子の濃度には制限は無いが、スラリー状の研磨剤の取り扱い易さから０．１〜１０質量％の範囲が好ましい。
【００２５】
また、分散剤としては、金属イオン類を含まないものとして、アクリル酸重合体及びそのアンモニウム塩、メタクリル酸重合体及びそのアンモニウム塩、ポリビニルアルコール等の水溶性有機高分子類、ラウリル硫酸アンモニウム、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸アンモニウム等の水溶性陰イオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリエチレングリコールモノステアレート等の水溶性非イオン性界面活性剤、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン等の水溶性アミン類などが挙げられる。ポリアクリル酸アンモニウム塩、特に重量平均分子量５,０００〜２０,０００のポリアクリル酸アンモニウム塩が好ましい。
【００２６】
これらの分散剤の添加量は、スラリー状の研磨剤中の粒子の分散性及び沈降防止性などから複合酸化物粒子１００質量部に対して０．０１質量部から５質量部の範囲が好ましく、その分散効果を高めるためには分散処理時に分散機の中に粒子と同時に入れることが好ましい。
【００２７】
複合酸化物粒子を水中に分散させる方法としては、通常の撹拌機による分散処理の他に、ホモジナイザー、超音波分散機、ボールミルなどを用いることができる。特に本発明における複合酸化物粒子を１０００ｎｍ以下の微粒子として分散させるためには、ボールミル、振動ボールミル、遊星ボールミル、媒体撹拌式ミルなどの湿式分散機を用いることが好ましい。
【００２８】
また、研磨剤のアルカリ性を高めたい場合には、分散処理時又は処理後にアンモニア水などの金属イオンを含まないアルカリ性物質を添加することができる。
また、研磨剤の酸性を高めたい場合は、硝酸を添加することが出来る。
【００２９】
本発明の研磨剤に分散される複合酸化物粒子の大きな粒子が、研磨傷に関連する。研磨剤中の粒子の粒子径は、光子相関法（例えばマルバーンインスツルメンツ社製製品名ゼータサイザー３０００Ｈ）によって測定する。Ｄ９９％の粒子径が１０００ｎｍ以下であることが好ましい。ここでＤ９９％とは、体積粒子径分布において粒子径の細かいものからその粒子の体積割合を積算していき、それぞれ９９％になったときの粒子径を意味する。
本発明の研磨剤には、さらに、水溶性高分子、水以外の溶媒、着色剤などの添加剤を、研磨剤の作用を損なわない範囲で含有しても良い。
【００３０】
本発明の基板の研磨方法は、前記本発明の研磨剤を用いて基板を研磨することを特徴とする。基板として、半導体基板すなわち回路素子と配線パターンが形成された段階の半導体基板、回路素子が形成された段階の半導体基板等の半導体基板上にＳｉＯ２絶縁膜層が形成された基板が使用できる。基板は、特に、ＳｉＯ２膜が形成された半導体ウエハであるのが好ましい。以下、このような半導体基板を例に挙げて説明する。基板上に形成されたＳｉＯ２絶縁膜層を上記酸化セリウム研磨剤で研磨することによって、ＳｉＯ２絶縁膜層表面の凹凸を解消し、半導体基板全面に渡って平滑な面とすることができる。ここで、研磨する装置としては、半導体基板を保持するホルダーと、研磨布（パッド）を貼り付け可能で、回転数が変更可能なモータ等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。
【００３１】
研磨布としては、一般的な不織布、発泡ポリウレタン、多孔質フッ素樹脂などが使用でき、特に制限がない。
また、研磨布には研磨剤が溜まる様な溝加工を施すことが好ましい。研磨条件には制限はないが、研磨定盤の回転速度は半導体基板が飛び出さない様に１００ｍｉｎ−１以下の低回転が好ましく、半導体基板にかける圧力（加工荷重）は研磨後に傷が発生しない様に１ｋｇ／ｃｍ２以下が好ましい。研磨している間、研磨布には研磨剤をポンプ等で連続的に供給する。この供給量には制限はないが、研磨布の表面が常に研磨剤で覆われていることが好ましい。
【００３２】
研磨終了後の半導体基板は、流水中で良く洗浄後、スピンドライヤー等を用いて半導体基板上に付着した水滴を払い落としてから乾燥させることが好ましい。このようにして平坦化されたＳｉＯ２絶縁膜層の上に、第２層目のアルミニウム配線を形成し、その配線間および配線上に再度上記方法によりＳｉＯ２絶縁膜を形成後、上記複合酸化物研磨剤を用いて研磨することによって、絶縁膜表面の凹凸を解消し、半導体基板全面に渡って平滑な面とする。この工程を所定数繰り返すことにより、所望の層数の半導体を製造する。
【００３３】
本発明の複合酸化物研磨剤および研磨方法は、半導体基板に形成されたＳｉＯ２絶縁膜だけでなく、所定の配線を有する配線板に形成されたＳｉＯ２絶縁膜、ガラス、窒化ケイ素等の無機絶縁膜、フォトマスク・レンズ・プリズムなどの光学ガラス、ＩＴＯ等の無機導電膜、ガラス及び結晶質材料で構成される光集積回路・光スイッチング素子・光導波路、光ファイバ−の端面、シンチレータ等の光学用単結晶、固体レーザ単結晶、青色レーザ用ＬＥＤサファイア基板、ＳｉＣ、ＧａＰ、ＧａＡｓ等の半導体単結晶、磁気ディスク用ガラス基板、磁気ヘッド等を研磨するために使用される。
【００３４】
本発明の複合酸化物研磨剤および研磨方法が使用される無機絶縁膜の作製方法として、低圧ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等が挙げられる。低圧ＣＶＤ法によるＳｉＯ２絶縁膜形成は、Ｓｉ源としてモノシラン：ＳｉＨ４、酸素源として酸素：Ｏ２を用いる。このＳｉＨ４−Ｏ２系酸化反応を４００℃程度以下の低温で行わせることにより得られる。高温リフローによる表面平坦化を図るためにリン：Ｐをドープするときには、ＳｉＨ４−Ｏ２−ＰＨ３系反応ガスを用いることが好ましい。
【００３５】
プラズマＣＶＤ法は、通常の熱平衡下では高温を必要とする化学反応が低温でできる利点を有する。プラズマ発生法には、容量結合型と誘導結合型の２つが挙げられる。反応ガスとしては、Ｓｉ源としてＳｉＨ４、酸素源としてＮ２Ｏを用いたＳｉＨ４−Ｎ２Ｏ系ガスとテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）をＳｉ源に用いたＴＥＯＳ−Ｏ２系ガス（ＴＥＯＳ−プラズマＣＶＤ法）が挙げられる。基板温度は２５０℃〜４００℃、反応圧力は６７〜４００Ｐａの範囲が好ましい。このように、本発明のＳｉＯ２絶縁膜にはリン、ホウ素等の元素がド−プされていても良い。
【実施例】
【００３６】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。
実施例１
（ＣｅＴｉ２Ｏ６相を含む３元系複合酸化物粒子の合成）
メタノール２００ｍｌ、エチレングリコール２００ｍｌ、無水クエン酸１５３ｇ、硝酸セリウム６水和物６３ｇ及びチタンテトライソプロポキシド９６．２ｇをビーカーで混合・攪拌し、１５時間、１００℃で加熱処理して、エステル化させた。その後、ポリマー状になるまで約２００℃で濃縮させ、その後４５０℃で６時間、熱分解させてＣｅ０．３Ｔｉ０．７Ｏ２組成になる前駆体を５２ｇ作製した。その前駆体を８５０℃で２時間焼成してＣｅＴｉ２Ｏ６相を含む３元系複合酸化物粒子を得た。
【００３７】
得られた複合酸化物粒子についてＸＲＤ測定を行い、そのデータを用いてＸ線リートベルト解析を行った。リートベルト解析には、リートベルト解析用プログラムＲＩＥＴＡＮ−２０００を用いた。
【数３】
2007116081.tif 000003
格子定数がａ＝９．８２７（１）Å、ｂ＝３．７５１（３）Å、ｃ＝６．８８３（１）Å、α＝９０°、β＝１１８．９８（１）°、γ＝９０°であった。
【００３８】
また、原子位置はＣｅが（０．０  ０．０  ０．０）、Ｔｉが（０．８８３（１）  ０．０  ０．３０３（１））、Ｏ１が（０．９７８（２）  ０．０  ０．３０３（１））、Ｏ２が（０．６５４（１）  ０．０  ０．１０４（３））及びＯ３が（０．２７６（２）  ０．０  ０．４０１８２））であることを確認した。結晶子パラメータｘの値は、０．０６３で結晶子サイズを求める上記式（１）から１２６ｎｍであった。また、結晶子歪みパラメータｙの値は、０．１０であった。
【００３９】
（複合酸化物研磨剤の作製）
上記作製の複合酸化物粒子５０ｇとポリアクリル酸アンモニウム塩水溶液（４０質量％）２．５ｇと脱イオン水４４７．５ｇを混合し、遊星ビーズミルで３０分間粉砕・分散を行ってスラリーを得た。ビーズメディアには０．８ｍｍ直径のノンアルカリガラスビーズを用いた。得られたスラリーを１ミクロンフィルターでろ過をし、さらに脱イオン水を加えることにより固形分１質量％のスラリー状の複合酸化物研磨剤を得た。研磨剤のｐＨは８．０であった。
【００４０】
スラリー状の研磨剤中の粒子の粒度分布を光子相関法で調べるためマルバーンインスツルメンツ社製粒度分布測定装置ゼータサイザー３０００Ｈを用いて測定した。中央値が２３０ｎｍで、最大粒子径は９８０ｎｍであった。また研磨剤の分散性及び研磨剤中粒子の電荷を調べるため、研磨剤のゼータ電位を先の粒度分布測定装置で調べた。マイナスに荷電し、−７８ｍＶと絶対値が大きく分散性が良好であることを確認した。
【００４１】
（絶縁膜層の研磨）
Ｓｉウエハ表面に、ＴＥＯＳ−プラズマＣＶＤ法によりＳｉＯ２絶縁膜を形成させた。研磨装置の、保持基板取り付け用の吸着パッドを貼り付けたホルダーに、このＳｉウエハをセットし、多孔質ウレタン樹脂製の研磨パッドを貼り付けた研磨定盤上に絶縁膜面を下にしてホルダーを載せ、さらに加工荷重が３０ｋＰａになるように設定した。研磨定盤上に上記の研磨剤（固形分：１質量％）を１５０ｃｃ／分の速度で滴下しながら、研磨定盤を５０ｍｉｎ−１、ウエハを装着したホルダーを５０ｍｉｎ−１で同じ方向に回転させ、絶縁膜を１分間研磨した。
【００４２】
研磨後ウエハをホルダーから取り外して、流水で良く洗浄後、超音波洗浄機によりさらに２０分間洗浄した。洗浄後、ウエハをスピンドライヤーで水滴を除去し、１２０℃の乾燥機で１０分間乾燥させた。光干渉式膜厚測定装置を用いて、研磨前後の膜厚変化を測定した結果、この研磨によりそれぞれ３５２ｎｍ（研磨速度：３５２ｎｍ／分）の絶縁膜が削られ、ウエハ全面に渡って均一の厚みになっていることがわかった。また、光学顕微鏡を用いて絶縁膜表面を観察したところ、明確な傷は見られなかった。
【００４３】
実施例２
（ＣｅＴｉ２Ｏ６相を含む３元系複合酸化物粒子の合成）
硝酸セリウムアンモニウム水溶液（５０％）１５４ｇ及び硫酸チタニウム水溶液（３０％）２６０ｇを混合・攪拌し、２５％のアンモニア水溶液を加えて中和・析出させた。懸濁液のｐＨが１０．０になったところを終点とし、その後、遠心分離機（３０００ｍｉｎ−１、１５分間）で固液分離した。固形分を１１０℃、３時間で乾燥し、乳鉢で粉砕したのちに、８５０℃で２時間焼成し、約５０ｇの複合酸化物粒子を得た。
【００４４】
得られた複合酸化物粒子について実施例１と同様にＸＲＤ測定およびＸ線リートベルト解析を行った。
【数４】
2007116081.tif 000004
格子定数がａ＝９．８２３（１）Å、ｂ＝３．７５７（３）Å、ｃ＝６．８８８（１）Å、α＝９０°、β＝１１８．９８（１）°、γ＝９０°であった。
【００４５】
また、原子位置はＣｅが（０．０  ０．０  ０．０）、Ｔｉが（０．８７３（１）  ０．０  ０．３１３（１））、Ｏ１が（０．９７１（２）  ０．０  ０．３００（１））、Ｏ２が（０．６３４（１）  ０．０  ０．０９８（３））及びＯ３が（０．２７１（２）  ０．０  ０．３９８０（２））であることを確認した。結晶子パラメータｘの値は、０．０７３で結晶子サイズを求める上記式（１）から１０９ｎｍであった。また、結晶子歪みパラメータｙの値は、０．１０であった。
【００４６】
（複合酸化物研磨剤の作製）
上記作製の複合酸化物粒子５０ｇを用いた以外は実施例１と同様にして固形分１質量％のスラリー状の複合酸化物研磨剤を得た。研磨剤のｐＨは８．１であった。
【００４７】
研磨剤中の粒子の粒度分布およびゼータ電位を実施例１と同様に測定した。粒度分布は中央値が２１０ｎｍで、最大粒子径は９８０ｎｍであった。ゼータ電位はマイナスに荷電し、−７８ｍＶと絶対値が大きく分散性が良好であることを確認した。
【００４８】
（絶縁膜層の研磨）
上記で作製した研磨剤（固形分：１質量％）を使用した以外は実施例１と同様にして同条件下で絶縁膜を１分間研磨した。
【００４９】
研磨後、実施例１と同様に、洗浄し、乾燥させ、研磨前後の膜厚変化を測定した結果、この研磨により３３２ｎｍ（研磨速度：３３２ｎｍ／分）の絶縁膜が削られ、ウエハ全面に渡って均一の厚みになっていることがわかった。
また、光学顕微鏡を用いて絶縁膜表面を観察したところ、明確な傷は見られなかった。
【００５０】
比較例１
（酸化セリウム粒子の作製方法）
メタノール２００ｍｌ、エチレングリコール２００ｍｌ、クエン酸１５３ｇ及び硝酸セリウム６水和物１７７ｇをビーカーで混合・攪拌し、１５時間・１００℃加熱処理を行って、エステル化をした。その後、ポリマー状になるまで約２００℃で濃縮させ、その後４５０℃で６時間、熱分解させて酸化セリウムの前駆体を作製した。その後、８５０℃で焼成し、酸化セリウムを７０ｇ得た。
【００５１】
得られた酸化セリウムの粒子について実施例１と同様にＸＲＤ測定およびＸ線リートベルト解析を行った。リートベルト解析によってＣａＦ２型構造を有する立方晶系の酸化セリウムであることを確認した。結晶子パラメータｘの値は、０．０６０で結晶子サイズを求める上記式（１）から１２０ｎｍであった。また、結晶子歪みパラメータｙの値は、０．００５であった。
【００５２】
（酸化セリウム研磨剤の作製方法）
上記で作製した粒子５０ｇを使用した以外は実施例１と同様にして固形分１質量％のスラリー状の研磨剤を得た。研磨剤のｐＨは８．５であった。
【００５３】
スラリー状研磨剤中の粒子の粒度分布およびゼータ電位を実施例１と同様に測定した。粒度分布は中央値が１９９ｎｍで、最大粒子径は９８０ｎｍであった。ゼータ電位はマイナスに荷電し、−６５ｍＶと絶対値が大きく分散性が良好であることを確認した。
【００５４】
（絶縁膜層の研磨）
上記の研磨剤（固形分：１質量％）を使用した以外は実施例１と同様にして同条件下で絶縁膜を１分間研磨した。
【００５５】
研磨後、実施例１と同様に洗浄し、乾燥させ、研磨前後の膜厚変化を測定した結果、この研磨により２９３ｎｍ（研磨速度：２９３ｎｍ／分）の絶縁膜が削られ、ＣｅＴｉ２Ｏ６相を含む複合酸化物研磨剤の速度の８４％程度であった。なお、ウエハ全面に渡って均一の厚みになっていることがわかった。また、光学顕微鏡を用いて絶縁膜表面を観察したところ、明確な傷は見られなかった。
【００５６】
比較例２
（酸化チタン研磨剤の作製方法）
硫酸チタン水溶液（３０％）にアンモニウム水溶液（２５％）を加え中和・析出させることで水酸化チタンを作製した。この水酸化チタン遠心分離で固液分離後に、８５０℃で２時間焼成し、酸化チタン粒子を作製した。得られた酸化チタン粒子５０ｇを用いた以外は実施例１と同様にして固形分１質量％の研磨剤を得た。研磨剤ｐＨは７．９であった。
【００５７】
研磨剤粒子の粒度分布およびゼータ電位を実施例１と同様に測定した。粒度分布は中央値が２８０ｎｍで、最大粒子径は９８０ｎｍであった。ゼータ電位はマイナスに荷電し、−６０ｍＶと絶対値が大きく分散性が良好であることを確認した。
【００５８】
（絶縁膜層の研磨）
上記の研磨剤（固形分：１質量％）を使用した以外は実施例１と同様にして同条件下で絶縁膜を１分間研磨した。
【００５９】
研磨後、実施例１と同様に洗浄し、乾燥させ、研磨前後の膜厚変化を測定した結果、この研磨により１５ｎｍ（研磨速度：１５ｎｍ／分）しか絶縁膜が削れなかった。
【００６０】
比較例３
（酸化セリウムと酸化チタン粒子の混合研磨剤の作製方法）
比較例１と２で作製した２種類の研磨剤を４８質量部と５２質量部になるように混合し、組成としてＣｅＴｉ２Ｏ６相になるＣｅ０．３Ｔｉ０．７Ｏ２の配合にした。この混合研磨剤を用いて前記の実施例、比較例と同様に絶縁膜層の研磨を行ったところ、１０１ｎｍ／分しか削れなかった。