JP2002110596A - 半導体加工用研磨剤およびこれに用いる分散剤、並びに上記半導体加工用研磨剤を用いた半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体加工用研磨剤およびこれに用いる分散剤、並びに上記半導体加工用研磨剤を用いた半導体装置の製造方法Info
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- B24B37/044—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces operating processes therefor characterised by the composition of the lapping agent
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- Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 砥粒の凝集と沈降を抑制し、良分散状態で安
定した研磨特性が得られ、研磨キズの発生が防止された
半導体加工用研磨剤を得る。 【解決手段】 半導体加工用研磨剤は、グルコース骨格
を有する化合物と、砥粒と、水とを含有したものであ
る。
定した研磨特性が得られ、研磨キズの発生が防止された
半導体加工用研磨剤を得る。 【解決手段】 半導体加工用研磨剤は、グルコース骨格
を有する化合物と、砥粒と、水とを含有したものであ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体加工用研磨
剤およびこれに用いる分散剤、並びに上記半導体加工用
研磨剤を用いた半導体装置の製造方法に関するものであ
る。
剤およびこれに用いる分散剤、並びに上記半導体加工用
研磨剤を用いた半導体装置の製造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイスの高度化と多層化に伴
い、凹凸のある平面形状を平坦化する技術が不可欠にな
り、プラズマＣＶＤ、定圧ＣＶＤ、熱酸化などによって
形成したＳｉＯ2絶縁膜、Ａｌ、Ｗ、Ｃｕ、Ｒｕまたは
Ｔａなどの金属膜、ポリＳｉなどの導電膜を平坦化する
技術の開発が進められ、これに用いる研磨剤や研磨装置
およびプロセスの開発が行われている。
い、凹凸のある平面形状を平坦化する技術が不可欠にな
り、プラズマＣＶＤ、定圧ＣＶＤ、熱酸化などによって
形成したＳｉＯ2絶縁膜、Ａｌ、Ｗ、Ｃｕ、Ｒｕまたは
Ｔａなどの金属膜、ポリＳｉなどの導電膜を平坦化する
技術の開発が進められ、これに用いる研磨剤や研磨装置
およびプロセスの開発が行われている。
【０００３】一般的に、研磨装置は、研磨パットを貼り
付けた研磨盤と研磨する基板を支持し、回転する基板を
研磨パットに押し付ける機構および研磨剤を供給する機
構とを備えている。研磨剤の供給は、砥粒ノズル、分散
剤ノズルおよび純水ノズルを用い、砥粒と水、分散剤と
水をそれぞれ砥粒ノズルと分散剤ノズルから供給する場
合や、事前に全てを調合した研磨剤を一つのノズルから
供給する場合など色々な供給形態が知られている。これ
は、被加工物の種類に応じて、砥粒、分散剤、純水の最
適配合比が異なるためで、被加工物の種類によって、柔
軟に配合比を変えて研磨できるようにするためである。
付けた研磨盤と研磨する基板を支持し、回転する基板を
研磨パットに押し付ける機構および研磨剤を供給する機
構とを備えている。研磨剤の供給は、砥粒ノズル、分散
剤ノズルおよび純水ノズルを用い、砥粒と水、分散剤と
水をそれぞれ砥粒ノズルと分散剤ノズルから供給する場
合や、事前に全てを調合した研磨剤を一つのノズルから
供給する場合など色々な供給形態が知られている。これ
は、被加工物の種類に応じて、砥粒、分散剤、純水の最
適配合比が異なるためで、被加工物の種類によって、柔
軟に配合比を変えて研磨できるようにするためである。
【０００４】なお、研磨剤としては、シリカ系研磨剤、
セリア系研磨剤またはアルミナ系研磨剤が一般的に用い
られている。シリカ系研磨剤は、フュームドシリカやコ
ロイダルシリカを水に分散させ、ＫＯＨ、アンモニアな
どで適宜ｐＨを調整して製造されている。セリア系研磨
剤は、セリア砥粒を水に分散させて作製され、アルミナ
系研磨剤は、アルミナを水に分散させて製造されてい
る。
セリア系研磨剤またはアルミナ系研磨剤が一般的に用い
られている。シリカ系研磨剤は、フュームドシリカやコ
ロイダルシリカを水に分散させ、ＫＯＨ、アンモニアな
どで適宜ｐＨを調整して製造されている。セリア系研磨
剤は、セリア砥粒を水に分散させて作製され、アルミナ
系研磨剤は、アルミナを水に分散させて製造されてい
る。
【０００５】研磨剤には分散剤が含まれているのが一般
的であり、例えば特開２０００―１７１９５号公報に
は、分散剤としては、ポリアクリル酸アンモニウム塩を
用いることが記載されている。
的であり、例えば特開２０００―１７１９５号公報に
は、分散剤としては、ポリアクリル酸アンモニウム塩を
用いることが記載されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の研磨剤は、上記分散剤を用いているため、分散状態
が良好でなく、砥粒が凝集を起こしたり、容易に沈降し
たりして、研磨キズが発生し、また、研磨に安定性や再
現性が得られないという課題があった。
来の研磨剤は、上記分散剤を用いているため、分散状態
が良好でなく、砥粒が凝集を起こしたり、容易に沈降し
たりして、研磨キズが発生し、また、研磨に安定性や再
現性が得られないという課題があった。
【０００７】本発明はかかる課題を解消するためになさ
れたもので、砥粒の凝集と沈降を抑制し、良分散状態で
安定して再現性のある研磨特性が得られ、研磨キズの発
生が防止された半導体加工用研磨剤およびこれに用いる
分散剤、並びに上記半導体加工用研磨剤を用いた半導体
装置の製造方法を得ることを目的とする。
れたもので、砥粒の凝集と沈降を抑制し、良分散状態で
安定して再現性のある研磨特性が得られ、研磨キズの発
生が防止された半導体加工用研磨剤およびこれに用いる
分散剤、並びに上記半導体加工用研磨剤を用いた半導体
装置の製造方法を得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係る第１の半導
体加工用研磨剤は、グルコース骨格を有する化合物から
なる分散剤本体と、砥粒と、水とを含有するものであ
る。
体加工用研磨剤は、グルコース骨格を有する化合物から
なる分散剤本体と、砥粒と、水とを含有するものであ
る。
【０００９】本発明に係る第２の半導体加工用研磨剤
は、ゼラチン、タラガム、カチオン化グアガム、コラー
ゲン、デキストリン、トラガント、アルギン酸プロピレ
ングリコール、シクロデキストリン、キチン、ヒアルロ
ン酸、トラガントガム、カルメロース、デンプン、キプ
ロガム、ビーガム、プルラン、ラポナイト、ペクチン、
ベントナイト、トレハロース、カゼイン、サッカロ−
ス、マルトース、フルクトース、マンノース、グルクロ
ン酸、グルコサミン、グルコサン、カチオン化セルロー
ス、グルコシダーゼ、グルコースフェニルオサジン、ヒ
ドロキシエチルセルロース、キトサン、デンプンリン酸
エステル、大豆レシチン、キサンタンガム、タマリンド
ガム、ローカストビーンガム、タマリンドシーガム、ア
ラビアガム、ペクチン、サイリウムシードガム、カラギ
ーナン、寒天、キサンタンガム、ジェランガム、グァー
ガム、ポリグリセリン脂肪酸エステルおよびナトロゾー
ルの少なくとも一種類からなる分散剤本体と、砥粒と、
水とを含有するものである。
は、ゼラチン、タラガム、カチオン化グアガム、コラー
ゲン、デキストリン、トラガント、アルギン酸プロピレ
ングリコール、シクロデキストリン、キチン、ヒアルロ
ン酸、トラガントガム、カルメロース、デンプン、キプ
ロガム、ビーガム、プルラン、ラポナイト、ペクチン、
ベントナイト、トレハロース、カゼイン、サッカロ−
ス、マルトース、フルクトース、マンノース、グルクロ
ン酸、グルコサミン、グルコサン、カチオン化セルロー
ス、グルコシダーゼ、グルコースフェニルオサジン、ヒ
ドロキシエチルセルロース、キトサン、デンプンリン酸
エステル、大豆レシチン、キサンタンガム、タマリンド
ガム、ローカストビーンガム、タマリンドシーガム、ア
ラビアガム、ペクチン、サイリウムシードガム、カラギ
ーナン、寒天、キサンタンガム、ジェランガム、グァー
ガム、ポリグリセリン脂肪酸エステルおよびナトロゾー
ルの少なくとも一種類からなる分散剤本体と、砥粒と、
水とを含有するものである。
【００１０】本発明に係る第３の半導体加工用研磨剤
は、上記第１または第２の研磨剤において、砥粒が、一
次粒子の粒径が１μｍ以下の酸化セリウム、シリカ、シ
リカゾルおよびアルミナの少なくとも１種類のものであ
る。
は、上記第１または第２の研磨剤において、砥粒が、一
次粒子の粒径が１μｍ以下の酸化セリウム、シリカ、シ
リカゾルおよびアルミナの少なくとも１種類のものであ
る。
【００１１】本発明に係る第１の半導体加工用研磨剤に
用いる分散剤は、グルコース骨格を有する化合物からな
る分散剤本体と、水とを含有するものである。
用いる分散剤は、グルコース骨格を有する化合物からな
る分散剤本体と、水とを含有するものである。
【００１２】本発明に係る第２の半導体加工用研磨剤に
用いる分散剤は、ゼラチン、タラガム、カチオン化グア
ガム、コラーゲン、デキストリン、トラガント、アルギ
ン酸プロピレングリコール、シクロデキストリン、キチ
ン、ヒアルロン酸、トラガントガム、カルメロース、デ
ンプン、キプロガム、ビーガム、プルラン、ラポナイ
ト、ペクチン、ベントナイト、トレハロース、カゼイ
ン、サッカロ−ス、マルトース、フルクトース、マンノ
ース、グルクロン酸、グルコサミン、グルコサン、カチ
オン化セルロース、グルコシダーゼ、グルコースフェニ
ルオサジン、ヒドロキシエチルセルロース、キトサン、
デンプンリン酸エステル、大豆レシチン、キサンタンガ
ム、タマリンドガム、ローカストビーンガム、タマリン
ドシーガム、アラビアガム、ペクチン、サイリウムシー
ドガム、カラギーナン、寒天、キサンタンガム、ジェラ
ンガム、グァーガム、ポリグリセリン脂肪酸エステルお
よびナトロゾールの少なくとも一種類からなる分散剤本
体と、水とを含有するものである。
用いる分散剤は、ゼラチン、タラガム、カチオン化グア
ガム、コラーゲン、デキストリン、トラガント、アルギ
ン酸プロピレングリコール、シクロデキストリン、キチ
ン、ヒアルロン酸、トラガントガム、カルメロース、デ
ンプン、キプロガム、ビーガム、プルラン、ラポナイ
ト、ペクチン、ベントナイト、トレハロース、カゼイ
ン、サッカロ−ス、マルトース、フルクトース、マンノ
ース、グルクロン酸、グルコサミン、グルコサン、カチ
オン化セルロース、グルコシダーゼ、グルコースフェニ
ルオサジン、ヒドロキシエチルセルロース、キトサン、
デンプンリン酸エステル、大豆レシチン、キサンタンガ
ム、タマリンドガム、ローカストビーンガム、タマリン
ドシーガム、アラビアガム、ペクチン、サイリウムシー
ドガム、カラギーナン、寒天、キサンタンガム、ジェラ
ンガム、グァーガム、ポリグリセリン脂肪酸エステルお
よびナトロゾールの少なくとも一種類からなる分散剤本
体と、水とを含有するものである。
【００１３】本発明に係る第４の半導体加工用研磨剤
は、砥粒を水に分散した第１の液と、第１または第２の
半導体加工用研磨剤に用いる分散剤の第２の液とからな
るものである。
は、砥粒を水に分散した第１の液と、第１または第２の
半導体加工用研磨剤に用いる分散剤の第２の液とからな
るものである。
【００１４】本発明に係る第１の半導体装置の製造方法
は、第１ないし第４のいずれかの半導体加工用研磨剤
を、半導体基板に形成された被研磨膜に供給しながら研
磨する方法である。
は、第１ないし第４のいずれかの半導体加工用研磨剤
を、半導体基板に形成された被研磨膜に供給しながら研
磨する方法である。
【００１５】
【発明の実施の形態】実施の形態１．本発明の第１の実
施の形態の半導体加工用研磨剤は、グルコース骨格を有
する化合物からなる分散剤本体と、砥粒と、水とを含有
したもので、グルコース骨格を有する化合物を分散剤と
して用いて、水に砥粒を分散させたもので、砥粒の凝集
と沈降を抑制し、良分散状態で安定して再現性のある研
磨特性が得られる。
施の形態の半導体加工用研磨剤は、グルコース骨格を有
する化合物からなる分散剤本体と、砥粒と、水とを含有
したもので、グルコース骨格を有する化合物を分散剤と
して用いて、水に砥粒を分散させたもので、砥粒の凝集
と沈降を抑制し、良分散状態で安定して再現性のある研
磨特性が得られる。
【００１６】本実施の形態の半導体加工用研磨剤は、上
記グルコース骨格を有する化合物、砥粒および水をあら
かじめ混合して用いる。また、研磨前または研磨中に、
砥粒を水に分散した液（第１の液）と、上記グルコース
骨格を有する化合物からなる分散剤本体と水とを含有す
る半導体加工用研磨剤に用いる分散剤（第２の液）とを
混合して用いてもよい。この場合、砥粒を分散する液に
少量の分散剤を混合することは砥粒の分散が速やかにな
るため好ましい。また、適宜、純水で希釈してから使用
してもよい。
記グルコース骨格を有する化合物、砥粒および水をあら
かじめ混合して用いる。また、研磨前または研磨中に、
砥粒を水に分散した液（第１の液）と、上記グルコース
骨格を有する化合物からなる分散剤本体と水とを含有す
る半導体加工用研磨剤に用いる分散剤（第２の液）とを
混合して用いてもよい。この場合、砥粒を分散する液に
少量の分散剤を混合することは砥粒の分散が速やかにな
るため好ましい。また、適宜、純水で希釈してから使用
してもよい。
【００１７】上記グルコース骨格を有する化合物は、必
要に応じて精製してから使用することができる。その精
製方法の一例は、イオン交換樹脂による不純物イオン除
去やフィルターろ過によるダスト除去を挙げることがで
きる。
要に応じて精製してから使用することができる。その精
製方法の一例は、イオン交換樹脂による不純物イオン除
去やフィルターろ過によるダスト除去を挙げることがで
きる。
【００１８】本実施の形態に係る砥粒としては、酸化セ
リウム、シリカ、シリカゾルまたはアルミナを用いる。
例えば、酸化セリウムは、炭酸塩、硫酸塩、蓚酸塩など
のセリウム化合物を焼成、粉砕して得たものが使用され
る。焼成は、６００〜２０００℃の範囲内で行われる
が、酸化セリウムの結晶性があまり高くないように比較
的低温条件で行われる。酸化セリウムの粉砕は、ジェッ
トミルやビーズミルなどで行われる。シリカは、ケイ酸
ナトリウムを原料とする沈降性シリカ、コロイダルシリ
カまたは、４塩化ケイ素を原料とするフュームドシリカ
を使用する。
リウム、シリカ、シリカゾルまたはアルミナを用いる。
例えば、酸化セリウムは、炭酸塩、硫酸塩、蓚酸塩など
のセリウム化合物を焼成、粉砕して得たものが使用され
る。焼成は、６００〜２０００℃の範囲内で行われる
が、酸化セリウムの結晶性があまり高くないように比較
的低温条件で行われる。酸化セリウムの粉砕は、ジェッ
トミルやビーズミルなどで行われる。シリカは、ケイ酸
ナトリウムを原料とする沈降性シリカ、コロイダルシリ
カまたは、４塩化ケイ素を原料とするフュームドシリカ
を使用する。
【００１９】酸化セリウム、シリカ、アルミナ、シリカ
ゾルの一次粒子は粒径が１μｍ以下のものが使用され
る。それ以上の大きさの砥粒を用いて研磨した場合、研
磨速度は速くなるが、研磨キズが発生しやすい。砥粒の
一次粒子は、電子顕微鏡によって観察でき、その粒子の
大きさは、平均粒径を意味する。
ゾルの一次粒子は粒径が１μｍ以下のものが使用され
る。それ以上の大きさの砥粒を用いて研磨した場合、研
磨速度は速くなるが、研磨キズが発生しやすい。砥粒の
一次粒子は、電子顕微鏡によって観察でき、その粒子の
大きさは、平均粒径を意味する。
【００２０】酸化セリウム、シリカ、アルミナの純度
は、高純度のものが使用される。純度が低くなると、基
板を汚染し、デバイスの歩留まり低下の原因になる。特
に、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ａｌの
含有量は、１０ｐｐｍ以下、望ましくは、１ｐｐｍ以下
のものが使用される。
は、高純度のものが使用される。純度が低くなると、基
板を汚染し、デバイスの歩留まり低下の原因になる。特
に、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ａｌの
含有量は、１０ｐｐｍ以下、望ましくは、１ｐｐｍ以下
のものが使用される。
【００２１】砥粒を水に分散させる方法としては、プロ
ペラ攪拌、ホモミキサー、ホモジナイザー、超音波分散
機、ボールミルなどを使用できる。
ペラ攪拌、ホモミキサー、ホモジナイザー、超音波分散
機、ボールミルなどを使用できる。
【００２２】本実施の形態の半導体加工用研磨剤のｐＨ
は、水溶性アミンによって、７〜１０に調整して使用し
てもよい。水溶性アミンとしては、モノエタノールアミ
ン、トリエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルエタノー
ルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン、アミノ
エチルエタノールアミン、アンモニア水などが挙げられ
る。
は、水溶性アミンによって、７〜１０に調整して使用し
てもよい。水溶性アミンとしては、モノエタノールアミ
ン、トリエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルエタノー
ルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン、アミノ
エチルエタノールアミン、アンモニア水などが挙げられ
る。
【００２３】また、特開平１１―３４０１７３号公報に
記載されているように、研磨剤は、例えば過酸化水素水
やＨ5ＩＯ6等酸化能力を有する薬剤を含有させることも
できる。上記酸化剤は、金属膜の研磨に使用される場合
が多い。
記載されているように、研磨剤は、例えば過酸化水素水
やＨ5ＩＯ6等酸化能力を有する薬剤を含有させることも
できる。上記酸化剤は、金属膜の研磨に使用される場合
が多い。
【００２４】実施の形態２．本発明の第２の実施の形態
の半導体加工用研磨剤は、上記実施の形態１におけるグ
ルコース骨格を有する化合物からなる分散剤本体に代え
て、ゼラチン、タラガム、カチオン化グアガム、コラー
ゲン、デキストリン、トラガント、アルギン酸プロピレ
ングリコール、シクロデキストリン、キチン、ヒアルロ
ン酸、トラガントガム、カルメロース、デンプン、キプ
ロガム、ビーガム、プルラン、ラポナイト、ペクチン、
ベントナイト、トレハロース、カゼイン、サッカロ−
ス、マルトース、フルクトース、マンノース、グルクロ
ン酸、グルコサミン、グルコサン、カチオン化セルロー
ス、グルコシダーゼ、グルコースフェニルオサジン、ヒ
ドロキシエチルセルロース、キトサン、デンプンリン酸
エステル、大豆レシチン、キサンタンガム、タマリンド
ガム、ローカストビーンガム、タマリンドシーガム、ア
ラビアガム、ペクチン、サイリウムシードガム、カラギ
ーナン、寒天、キサンタンガム、ジェランガム、グァー
ガム、ポリグリセンリン脂肪酸エステルおよびナトロゾ
ールの中の少なくとも一種類の化合物からなる分散剤本
体を用いたもので、２種類以上の分散剤を適宜混合して
使用することもできる。ヒドロキシエチルセルロースの
分子量は、１万〜２００万のものが使用される。ヒドロ
キシエチルセルロースの分子量が２００万を越えると純
水溶解時の粘度が高くなり過ぎて、取り扱い難くなり、
ヒドロキシエチルセルロースの分子量が１万未満の場
合、合成が困難になる。
の半導体加工用研磨剤は、上記実施の形態１におけるグ
ルコース骨格を有する化合物からなる分散剤本体に代え
て、ゼラチン、タラガム、カチオン化グアガム、コラー
ゲン、デキストリン、トラガント、アルギン酸プロピレ
ングリコール、シクロデキストリン、キチン、ヒアルロ
ン酸、トラガントガム、カルメロース、デンプン、キプ
ロガム、ビーガム、プルラン、ラポナイト、ペクチン、
ベントナイト、トレハロース、カゼイン、サッカロ−
ス、マルトース、フルクトース、マンノース、グルクロ
ン酸、グルコサミン、グルコサン、カチオン化セルロー
ス、グルコシダーゼ、グルコースフェニルオサジン、ヒ
ドロキシエチルセルロース、キトサン、デンプンリン酸
エステル、大豆レシチン、キサンタンガム、タマリンド
ガム、ローカストビーンガム、タマリンドシーガム、ア
ラビアガム、ペクチン、サイリウムシードガム、カラギ
ーナン、寒天、キサンタンガム、ジェランガム、グァー
ガム、ポリグリセンリン脂肪酸エステルおよびナトロゾ
ールの中の少なくとも一種類の化合物からなる分散剤本
体を用いたもので、２種類以上の分散剤を適宜混合して
使用することもできる。ヒドロキシエチルセルロースの
分子量は、１万〜２００万のものが使用される。ヒドロ
キシエチルセルロースの分子量が２００万を越えると純
水溶解時の粘度が高くなり過ぎて、取り扱い難くなり、
ヒドロキシエチルセルロースの分子量が１万未満の場
合、合成が困難になる。
【００２５】第１、第２の実施の形態における上記分散
剤本体は、元来、化粧品や塗料の粘度調整剤として用い
られ、半導体加工用の研磨剤の砥粒の分散剤として新規
に採用されたもので、実施の形態１で用いられた分散剤
と同様の効果を得ることができるとともに、同様の使用
が可能である。また、環境保全上の観点から好まれる材
料である。
剤本体は、元来、化粧品や塗料の粘度調整剤として用い
られ、半導体加工用の研磨剤の砥粒の分散剤として新規
に採用されたもので、実施の形態１で用いられた分散剤
と同様の効果を得ることができるとともに、同様の使用
が可能である。また、環境保全上の観点から好まれる材
料である。
【００２６】つぎに、上記第１および第２の実施の形態
に係る上記分散剤本体の作用について述べる。砥粒に
は、砥粒１個当たり多数の活性点が存在し、その砥粒の
活性点が別の砥粒の活性点と相互作用することによっ
て、砥粒の凝集が起こる。そのため、砥粒の凝集を抑制
するためには、砥粒同士の相互作用を制御し、砥粒の活
性点を効果的に分散剤本体で包み込むことが必要であ
る。そのためには、分散剤本体による包み込みは立体的
に行われることが重要である。分散剤本体の全ての官能
基が砥粒と相互作用する必要はないが、砥粒の活性点と
選択的に相互作用する官能基が立体的に砥粒の周囲に配
置できる化学構造を有する分散剤本体を使用することが
必要である。
に係る上記分散剤本体の作用について述べる。砥粒に
は、砥粒１個当たり多数の活性点が存在し、その砥粒の
活性点が別の砥粒の活性点と相互作用することによっ
て、砥粒の凝集が起こる。そのため、砥粒の凝集を抑制
するためには、砥粒同士の相互作用を制御し、砥粒の活
性点を効果的に分散剤本体で包み込むことが必要であ
る。そのためには、分散剤本体による包み込みは立体的
に行われることが重要である。分散剤本体の全ての官能
基が砥粒と相互作用する必要はないが、砥粒の活性点と
選択的に相互作用する官能基が立体的に砥粒の周囲に配
置できる化学構造を有する分散剤本体を使用することが
必要である。
【００２７】砥粒と相互作用する官能基の代表例とし
て、水酸基が挙げられる。水酸基が砥粒の活性点を包み
込めるような立体構造を有するものとして、上記分散剤
が挙げられる。例えばグルコース骨格を有する化合物を
分散剤本体として用いた場合、６員環骨格中の水酸基が
砥粒を包み込むように絡み合い、さらにその６員環骨格
が立体障害となって、砥粒同士の相互作用つまり砥粒の
凝集を抑制するために良好な分散性が得られるというも
のである。これに対して、従来のポリアクリル酸アンモ
ニウム塩を分散剤として用いた場合、分散剤と砥粒との
立体的な絡みあいが不十分で砥粒の活性点が多数残存す
るために凝集を起こし、十分な分散が実現しないため良
好な研磨特性が得られないと考えられる。
て、水酸基が挙げられる。水酸基が砥粒の活性点を包み
込めるような立体構造を有するものとして、上記分散剤
が挙げられる。例えばグルコース骨格を有する化合物を
分散剤本体として用いた場合、６員環骨格中の水酸基が
砥粒を包み込むように絡み合い、さらにその６員環骨格
が立体障害となって、砥粒同士の相互作用つまり砥粒の
凝集を抑制するために良好な分散性が得られるというも
のである。これに対して、従来のポリアクリル酸アンモ
ニウム塩を分散剤として用いた場合、分散剤と砥粒との
立体的な絡みあいが不十分で砥粒の活性点が多数残存す
るために凝集を起こし、十分な分散が実現しないため良
好な研磨特性が得られないと考えられる。
【００２８】実施の形態３．本発明の第３の実施の形態
の半導体装置の製造方法は、上記実施の形態１または実
施の形態２の半導体加工用研磨剤を用いた方法である。
例えば、回路素子とアルミニウム配線が形成された半導
体基板や回路素子が形成された半導体基板上の、例えば
絶縁膜等を被研磨膜として、上記被研磨膜に上記実施の
形態１または実施の形態２の半導体加工用研磨剤を供給
しながら研磨して、上記被研磨膜の凹凸を解消して半導
体基板全面を平滑な面とし、必要な場合は、研磨終了
後、第２層目のアルミニウム配線を形成し、再度上記工
程を繰返すことにより半導体装置を製造する。なお、研
磨は、上記半導体基板をホルダーに保持し、研磨パッド
を定盤に装着し、上記実施の形態の半導体加工用研磨剤
を上記被研磨膜に供給しながら、上記定盤またはホルダ
ーを回転して他方に加圧しながら行う。
の半導体装置の製造方法は、上記実施の形態１または実
施の形態２の半導体加工用研磨剤を用いた方法である。
例えば、回路素子とアルミニウム配線が形成された半導
体基板や回路素子が形成された半導体基板上の、例えば
絶縁膜等を被研磨膜として、上記被研磨膜に上記実施の
形態１または実施の形態２の半導体加工用研磨剤を供給
しながら研磨して、上記被研磨膜の凹凸を解消して半導
体基板全面を平滑な面とし、必要な場合は、研磨終了
後、第２層目のアルミニウム配線を形成し、再度上記工
程を繰返すことにより半導体装置を製造する。なお、研
磨は、上記半導体基板をホルダーに保持し、研磨パッド
を定盤に装着し、上記実施の形態の半導体加工用研磨剤
を上記被研磨膜に供給しながら、上記定盤またはホルダ
ーを回転して他方に加圧しながら行う。
【００２９】半導体基板に形成された被研磨膜として
は、例えば基板上に形成されたＳｉＯ 2絶縁膜、リンを
ドープしたポリＳｉ膜や非晶質なアモルファスＳｉ膜が
用いられる。また、タングステン膜、Ｃｕ膜等の金属膜
やＢＰＳＧ（Ｂｏｒｏｎ Ｐｈｏｓｐｈｏｒｏｕｓ Ｓ
ｉｌｉｃａｔｅｄ Ｇｌａｓｓ）膜が用いられる。
は、例えば基板上に形成されたＳｉＯ 2絶縁膜、リンを
ドープしたポリＳｉ膜や非晶質なアモルファスＳｉ膜が
用いられる。また、タングステン膜、Ｃｕ膜等の金属膜
やＢＰＳＧ（Ｂｏｒｏｎ Ｐｈｏｓｐｈｏｒｏｕｓ Ｓ
ｉｌｉｃａｔｅｄ Ｇｌａｓｓ）膜が用いられる。
【００３０】まず、ＳｉＯ2絶縁膜の成膜方法は、プラ
ズマＣＶＤ法、定圧ＣＶＤ法などがある。ＳｉＨ4系ガ
スやＴＥＯＳガスをソースにプラズマや熱的に励起し、
ＳｉＯ2絶縁膜を基板上に形成する。ポリＳｉは、Ｓｉ
Ｈ4系ガスをソースガスとして縦型炉で形成されるのが
一般的であるが、膜の均一性や下地基板との界面の制御
性（自然酸化膜レス）を良くするために、コールドウォ
ール型枚葉減圧ＣＶＤ装置も用いられる。また、リンを
ドープしたポリＳｉ膜や非晶質なアモルファスＳｉ膜も
よく用いられる。
ズマＣＶＤ法、定圧ＣＶＤ法などがある。ＳｉＨ4系ガ
スやＴＥＯＳガスをソースにプラズマや熱的に励起し、
ＳｉＯ2絶縁膜を基板上に形成する。ポリＳｉは、Ｓｉ
Ｈ4系ガスをソースガスとして縦型炉で形成されるのが
一般的であるが、膜の均一性や下地基板との界面の制御
性（自然酸化膜レス）を良くするために、コールドウォ
ール型枚葉減圧ＣＶＤ装置も用いられる。また、リンを
ドープしたポリＳｉ膜や非晶質なアモルファスＳｉ膜も
よく用いられる。
【００３１】金属膜は、スパッタ法またはＣＶＤ法で形
成するのが一般的である。スパッタ法では金属膜の同組
成のターゲットが設置された高真空容器中にＡｒガスを
導入し、ターゲットにＤＣパワーを印加する。Ａｒイオ
ンがターゲットに衝突することでたたき出された金属が
基板表面に堆積して、薄膜を形成する。ＣＶＤ法では金
属組成を含むソースガスを還元させて薄膜を形成する。
タングステン膜を形成するＷＦ6のＨ2還元法やＳｉＨ4
還元法はよく知られている。他に、Ｃｕ膜の形成でメッ
キ法が注目されている。蒸着法はウエハプロセスでは全
世代的な形成法である。
成するのが一般的である。スパッタ法では金属膜の同組
成のターゲットが設置された高真空容器中にＡｒガスを
導入し、ターゲットにＤＣパワーを印加する。Ａｒイオ
ンがターゲットに衝突することでたたき出された金属が
基板表面に堆積して、薄膜を形成する。ＣＶＤ法では金
属組成を含むソースガスを還元させて薄膜を形成する。
タングステン膜を形成するＷＦ6のＨ2還元法やＳｉＨ4
還元法はよく知られている。他に、Ｃｕ膜の形成でメッ
キ法が注目されている。蒸着法はウエハプロセスでは全
世代的な形成法である。
【００３２】
【実施例】実施例１．一次粒子の大きさが０．２μｍの
酸化セリウム０．５ｋｇ、キサンタンガム４０ｇ、純水
１０ｋｇを調合し、超音波ホモジナイザーで１時間分散
した。さらに、純水３０ｋｇを加え、プロペラ撹拌して
半導体加工用研磨剤を作製した。発泡ポリウレタン製の
研磨パッドを装着した枚葉型研磨装置を用いて、プラズ
マＣＶＤ法で半導体基板に形成したＳｉＯ2絶縁膜の研
磨を行った。押し付け圧は３５ｋＰａ、定盤の回転数は
５０ｒｐｍ、キャリアの回転数は４９ｒｐｍ、上記研磨
剤の流量は１５０ｍｌ／ｍｉｎで滴下しながら研磨し
た。この時、研磨レートは約３５０ｎｍ／ｍｉｎであっ
た。図１は、上記研磨条件により、１０００ｎｍの段差
を有するＴＥＧ（ＴｅｓｔＥｌｅｍｅｎｔ ｇｒｏｕ
ｐ）パターンを研磨した研磨特性を示す図であり、縦軸
は残存段差（Å）、横軸はＴＥＧの一辺の長さ（ｍｍ）
を示す。図中、１は本実施例の研磨特性である。それに
よると、図に示すように本実施例において良好な段差解
消性を示した。また、研磨後に純水洗浄し、スピン乾燥
したものを欠陥観察装置やＳＥＭで観察したところ、明
確な研磨傷は見られず、良好な研磨を行うことができ
た。
酸化セリウム０．５ｋｇ、キサンタンガム４０ｇ、純水
１０ｋｇを調合し、超音波ホモジナイザーで１時間分散
した。さらに、純水３０ｋｇを加え、プロペラ撹拌して
半導体加工用研磨剤を作製した。発泡ポリウレタン製の
研磨パッドを装着した枚葉型研磨装置を用いて、プラズ
マＣＶＤ法で半導体基板に形成したＳｉＯ2絶縁膜の研
磨を行った。押し付け圧は３５ｋＰａ、定盤の回転数は
５０ｒｐｍ、キャリアの回転数は４９ｒｐｍ、上記研磨
剤の流量は１５０ｍｌ／ｍｉｎで滴下しながら研磨し
た。この時、研磨レートは約３５０ｎｍ／ｍｉｎであっ
た。図１は、上記研磨条件により、１０００ｎｍの段差
を有するＴＥＧ（ＴｅｓｔＥｌｅｍｅｎｔ ｇｒｏｕ
ｐ）パターンを研磨した研磨特性を示す図であり、縦軸
は残存段差（Å）、横軸はＴＥＧの一辺の長さ（ｍｍ）
を示す。図中、１は本実施例の研磨特性である。それに
よると、図に示すように本実施例において良好な段差解
消性を示した。また、研磨後に純水洗浄し、スピン乾燥
したものを欠陥観察装置やＳＥＭで観察したところ、明
確な研磨傷は見られず、良好な研磨を行うことができ
た。
【００３３】実施例２．一次粒子の大きさが０．０８μ
ｍのシリカ砥粒２ｋｇ、アラビアガム６０ｇ、純水４０
ｋｇを調合し、プロペラ攪拌して半導体加工用研磨剤を
作製した。実施例１と同様に、プラズマＣＶＤ法で作製
したＳｉＯ2絶縁膜を研磨したところ、明確な研磨キズ
は見られず良好な研磨を行うことができた。また、実施
例１と同様に、パターンサイズと残存段差との関係を調
べた。図１中の２は、本実施例の研磨特性を示す。
ｍのシリカ砥粒２ｋｇ、アラビアガム６０ｇ、純水４０
ｋｇを調合し、プロペラ攪拌して半導体加工用研磨剤を
作製した。実施例１と同様に、プラズマＣＶＤ法で作製
したＳｉＯ2絶縁膜を研磨したところ、明確な研磨キズ
は見られず良好な研磨を行うことができた。また、実施
例１と同様に、パターンサイズと残存段差との関係を調
べた。図１中の２は、本実施例の研磨特性を示す。
【００３４】実施例３．一次粒子の大きさが０．０８μ
ｍのシリカ砥粒１．２ｋｇ、フルクトース１ｋｇ、過酸
化水素水１００ｇ、純水４０ｋｇを調合し、プロペラ攪
拌して半導体加工用研磨剤を作製した。その研磨剤で、
Ｗ電極膜を研磨したところ、明確な研磨キズは見られず
エロージョン、ディッシングの発生を抑制しながら良好
な研磨を行うことができた。
ｍのシリカ砥粒１．２ｋｇ、フルクトース１ｋｇ、過酸
化水素水１００ｇ、純水４０ｋｇを調合し、プロペラ攪
拌して半導体加工用研磨剤を作製した。その研磨剤で、
Ｗ電極膜を研磨したところ、明確な研磨キズは見られず
エロージョン、ディッシングの発生を抑制しながら良好
な研磨を行うことができた。
【００３５】実施例４．一次粒子の大きさが０．１μｍ
の酸化セリウム砥粒０．５ｋｇ、分子量９×１０4のヒ
ドロキシエチルセルロース４００ｇ、純水４０ｋｇを調
合し、６０℃でプロペラ攪拌して半導体加工用研磨剤を
作製した。実施例１と同様に、プラズマＣＶＤ法で作製
したＳｉＯ2絶縁膜を研磨し、その基板を顕微鏡で絶縁
膜を観察したところ、明確な研磨キズは見られず、良好
な高速研磨を行うことができた。
の酸化セリウム砥粒０．５ｋｇ、分子量９×１０4のヒ
ドロキシエチルセルロース４００ｇ、純水４０ｋｇを調
合し、６０℃でプロペラ攪拌して半導体加工用研磨剤を
作製した。実施例１と同様に、プラズマＣＶＤ法で作製
したＳｉＯ2絶縁膜を研磨し、その基板を顕微鏡で絶縁
膜を観察したところ、明確な研磨キズは見られず、良好
な高速研磨を行うことができた。
【００３６】実施例５．一次粒子の大きさが０．０５μ
ｍのシリカ砥粒０．５ｋｇ、トレハロース１ｋｇ、純水
４０ｋｇを調合し、プロペラ攪拌して半導体加工用研磨
剤を作製した。実施例１と同様に、プラズマＣＶＤ法で
作製したＳｉＯ2絶縁膜を研磨し、その基板を顕微鏡で
絶縁膜を観察したところ、明確な研磨キズは見られず、
良好な高速研磨を行うことができた。
ｍのシリカ砥粒０．５ｋｇ、トレハロース１ｋｇ、純水
４０ｋｇを調合し、プロペラ攪拌して半導体加工用研磨
剤を作製した。実施例１と同様に、プラズマＣＶＤ法で
作製したＳｉＯ2絶縁膜を研磨し、その基板を顕微鏡で
絶縁膜を観察したところ、明確な研磨キズは見られず、
良好な高速研磨を行うことができた。
【００３７】実施例６．一次粒子の大きさが０．２μｍ
の酸化セリウム０．５ｋｇ、カチオン化セルロース５０
０ｇ、純水４０ｋｇを調合し、６０℃でプロペラ攪拌し
て半導体加工用研磨剤を作製した。実施例１と同様に、
プラズマＣＶＤ法で作製したＳｉＯ2絶縁膜を研磨し、
その基板を顕微鏡で絶縁膜を観察したところ、明確な研
磨キズは見られず、良好な高速研磨を行うことができ
た。
の酸化セリウム０．５ｋｇ、カチオン化セルロース５０
０ｇ、純水４０ｋｇを調合し、６０℃でプロペラ攪拌し
て半導体加工用研磨剤を作製した。実施例１と同様に、
プラズマＣＶＤ法で作製したＳｉＯ2絶縁膜を研磨し、
その基板を顕微鏡で絶縁膜を観察したところ、明確な研
磨キズは見られず、良好な高速研磨を行うことができ
た。
【００３８】実施例７．一次粒子の大きさが０．２μｍ
の酸化セリウム０．５ｋｇ、ビーガム５００ｇ、純水４
０ｋｇを調合し、プロペラ攪拌して半導体加工用研磨剤
を作製した。実施例１と同様に、プラズマＣＶＤ法で作
製したＳｉＯ2絶縁膜を研磨し、その基板を顕微鏡で絶
縁膜を観察したところ、明確な研磨キズは見られず、良
好な高速研磨を行うことができた。
の酸化セリウム０．５ｋｇ、ビーガム５００ｇ、純水４
０ｋｇを調合し、プロペラ攪拌して半導体加工用研磨剤
を作製した。実施例１と同様に、プラズマＣＶＤ法で作
製したＳｉＯ2絶縁膜を研磨し、その基板を顕微鏡で絶
縁膜を観察したところ、明確な研磨キズは見られず、良
好な高速研磨を行うことができた。
【００３９】実施例８．一次粒子の大きさが０．０６μ
ｍのシリカ砥粒２ｋｇ、ラポナイト６０ｇ、純水４０ｋ
ｇを調合し、プロペラ攪拌して半導体加工用研磨剤を作
製した。実施例１と同様に、プラズマＣＶＤ法で作製し
たＳｉＯ2絶縁膜を研磨したところ、明確な研磨キズは
見られず良好な研磨を行うことができた。
ｍのシリカ砥粒２ｋｇ、ラポナイト６０ｇ、純水４０ｋ
ｇを調合し、プロペラ攪拌して半導体加工用研磨剤を作
製した。実施例１と同様に、プラズマＣＶＤ法で作製し
たＳｉＯ2絶縁膜を研磨したところ、明確な研磨キズは
見られず良好な研磨を行うことができた。
【００４０】実施例９．一次粒子の大きさが０．０５μ
ｍのシリカ砥粒２ｋｇ、ゼラチン５００ｇ、純水４０ｋ
ｇを調合し、プロペラ攪拌して半導体加工用研磨剤を作
製した。実施例１と同様に、プラズマＣＶＤ法で作製し
たＳｉＯ2絶縁膜を研磨したところ、明確な研磨キズは
見られず良好な研磨を行うことができた。
ｍのシリカ砥粒２ｋｇ、ゼラチン５００ｇ、純水４０ｋ
ｇを調合し、プロペラ攪拌して半導体加工用研磨剤を作
製した。実施例１と同様に、プラズマＣＶＤ法で作製し
たＳｉＯ2絶縁膜を研磨したところ、明確な研磨キズは
見られず良好な研磨を行うことができた。
【００４１】実施例１０．一次粒子の大きさが０．１μ
ｍの酸化セリウム２ｋｇ、ペクチン２ｋｇ、純水４０ｋ
ｇを調合し、プロペラ攪拌して半導体加工用研磨剤を作
製した。実施例１と同様に、プラズマＣＶＤ法で作製し
たＳｉＯ2絶縁膜を研磨したところ、明確な研磨キズは
見られず良好な研磨を行うことができた。
ｍの酸化セリウム２ｋｇ、ペクチン２ｋｇ、純水４０ｋ
ｇを調合し、プロペラ攪拌して半導体加工用研磨剤を作
製した。実施例１と同様に、プラズマＣＶＤ法で作製し
たＳｉＯ2絶縁膜を研磨したところ、明確な研磨キズは
見られず良好な研磨を行うことができた。
【００４２】実施例１１．一次粒子の大きさが０．０３
μｍの酸化セリウム２ｋｇ、プルラン４ｋｇ、純水４０
ｋｇを調合し、プロペラ攪拌して半導体加工用研磨剤を
作製した。実施例１と同様に、プラズマＣＶＤ法で作製
したＳｉＯ2絶縁膜を研磨したところ、明確な研磨キズ
は見られず良好な研磨を行うことができた。
μｍの酸化セリウム２ｋｇ、プルラン４ｋｇ、純水４０
ｋｇを調合し、プロペラ攪拌して半導体加工用研磨剤を
作製した。実施例１と同様に、プラズマＣＶＤ法で作製
したＳｉＯ2絶縁膜を研磨したところ、明確な研磨キズ
は見られず良好な研磨を行うことができた。
【００４３】実施例１２．一次粒子の大きさが０．０３
μｍの酸化セリウム２ｋｇ、カラギーナン７００ｇ、純
水４０ｋｇを調合し、プロペラ攪拌して半導体加工用研
磨剤を作製した。実施例１と同様に、プラズマＣＶＤ法
で作製したＳｉＯ2絶縁膜を研磨したところ、明確な研
磨キズは見られず良好な研磨を行うことができた。
μｍの酸化セリウム２ｋｇ、カラギーナン７００ｇ、純
水４０ｋｇを調合し、プロペラ攪拌して半導体加工用研
磨剤を作製した。実施例１と同様に、プラズマＣＶＤ法
で作製したＳｉＯ2絶縁膜を研磨したところ、明確な研
磨キズは見られず良好な研磨を行うことができた。
【００４４】実施例１３．一次粒子の大きさが０．０３
μｍの酸化セリウム２ｋｇ、ゼラチン５００ｇ、純水２
０ｋｇを調合しプロペラ攪拌して第１の液を作製した。
それとは別に、ゼラチン１ｋｇ、純粋２０ｋｇを調合し
た半導体加工用研磨剤に用いる分散剤である第２の液を
作製した。上記第１の液を砥粒ノズルから供給し、第２
の液を分散剤ノズルから供給して研磨前に混合して、実
施例１と同様に、プラズマＣＶＤ法で作製したＳｉＯ2
絶縁膜を研磨したところ、明確な研磨キズは見られず良
好な研磨を行うことができた。このように、砥粒を含む
上記第１の液と半導体加工用研磨剤に用いる分散剤であ
る第２の液を別々に作製し、研磨前に混合して使用して
も良好な研磨特性が得られ、さらに半導体加工用研磨剤
の保存安定性が向上するという効果が得られた。なお、
半導体加工用研磨剤の保存安定性を向上させることもで
きたが、それは、砥粒が経時的に凝集を起こすものであ
り、分散剤が存在しないか、微量の分散剤を含んだ水溶
液中で砥粒が凝集を起こした場合、攪拌操作によって、
容易に凝集をほぐし再分散させることができるが、研磨
時の所定の分散剤が調合された状態で砥粒が凝集を起こ
した場合、容易に再分散させることは難しいからであ
る。そのため、上記第１の液と第２の液を分けておき、
研磨前に両者を混合する方が、研磨剤の長期保存が容易
になる。
μｍの酸化セリウム２ｋｇ、ゼラチン５００ｇ、純水２
０ｋｇを調合しプロペラ攪拌して第１の液を作製した。
それとは別に、ゼラチン１ｋｇ、純粋２０ｋｇを調合し
た半導体加工用研磨剤に用いる分散剤である第２の液を
作製した。上記第１の液を砥粒ノズルから供給し、第２
の液を分散剤ノズルから供給して研磨前に混合して、実
施例１と同様に、プラズマＣＶＤ法で作製したＳｉＯ2
絶縁膜を研磨したところ、明確な研磨キズは見られず良
好な研磨を行うことができた。このように、砥粒を含む
上記第１の液と半導体加工用研磨剤に用いる分散剤であ
る第２の液を別々に作製し、研磨前に混合して使用して
も良好な研磨特性が得られ、さらに半導体加工用研磨剤
の保存安定性が向上するという効果が得られた。なお、
半導体加工用研磨剤の保存安定性を向上させることもで
きたが、それは、砥粒が経時的に凝集を起こすものであ
り、分散剤が存在しないか、微量の分散剤を含んだ水溶
液中で砥粒が凝集を起こした場合、攪拌操作によって、
容易に凝集をほぐし再分散させることができるが、研磨
時の所定の分散剤が調合された状態で砥粒が凝集を起こ
した場合、容易に再分散させることは難しいからであ
る。そのため、上記第１の液と第２の液を分けておき、
研磨前に両者を混合する方が、研磨剤の長期保存が容易
になる。
【００４５】比較例１．一次粒子の大きさが０．０３μ
ｍの酸化セリウム２ｋｇ、ポルアクリル酸アンモニウム
塩１．０ｋｇ、純水２０ｋｇを調合し、プロペラ攪拌し
て研磨剤を作製した。実施例１と同様に、プラズマＣＶ
Ｄ法で作製したＳｉＯ2絶縁膜を研磨したところ、研磨
キズが発生した。従来から知られているポリアクリル酸
アンモニウム塩のみを分散剤として用いた場合、分散性
不良が起こり、良好な研磨特性が得られなかった。
ｍの酸化セリウム２ｋｇ、ポルアクリル酸アンモニウム
塩１．０ｋｇ、純水２０ｋｇを調合し、プロペラ攪拌し
て研磨剤を作製した。実施例１と同様に、プラズマＣＶ
Ｄ法で作製したＳｉＯ2絶縁膜を研磨したところ、研磨
キズが発生した。従来から知られているポリアクリル酸
アンモニウム塩のみを分散剤として用いた場合、分散性
不良が起こり、良好な研磨特性が得られなかった。
【００４６】比較例２．一次粒子の大きさが０．０３μ
ｍの酸化セリウム２ｋｇ、ポルアクリル酸アンモニウム
塩５０ｇ、純水２０ｋｇを調合し、プロペラ攪拌して砥
粒を含む液を作製した。それとは別に、ポリアクリル酸
アンモニウム塩１１．２ｋｇ、純水２０ｋｇを調合した
分散剤を作製した。セリアを含有した液と分散剤を研磨
前に混合し、実施例１と同様に、プラズマＣＶＤ法で作
製したＳｉＯ2絶縁膜を研磨したところ、研磨キズが発
生した。従来から知られているポリアクリル酸アンモニ
ウム塩を分散剤として用いた場合、分散性不良が起こ
り、良好な研磨特性が得られなかった。
ｍの酸化セリウム２ｋｇ、ポルアクリル酸アンモニウム
塩５０ｇ、純水２０ｋｇを調合し、プロペラ攪拌して砥
粒を含む液を作製した。それとは別に、ポリアクリル酸
アンモニウム塩１１．２ｋｇ、純水２０ｋｇを調合した
分散剤を作製した。セリアを含有した液と分散剤を研磨
前に混合し、実施例１と同様に、プラズマＣＶＤ法で作
製したＳｉＯ2絶縁膜を研磨したところ、研磨キズが発
生した。従来から知られているポリアクリル酸アンモニ
ウム塩を分散剤として用いた場合、分散性不良が起こ
り、良好な研磨特性が得られなかった。
【００４７】図２は、上記実施例１３と比較例２の半導
体加工用研磨剤において、作製直後と作製２日後の砥粒
の粒度分布を比較して示す粒度分布図であり、図中１３
が実施例１３の半導体加工用研磨剤の作製直後、１３ａ
が実施例１３の半導体加工用研磨剤の作製２日後、ｈ２
が比較例２の研磨剤の作製直後、ｈ２ａが比較例２の研
磨剤の作製２日後の砥粒の粒度分布である。図から明ら
かなように、実施例１３で示した半導体加工用研磨剤の
場合、粒度分布は安定していたが、比較例２で示した研
磨剤の場合、分散不良で、容易に凝集を起こした。この
ように、本発明に用いた分散剤は、砥粒を良好に分散さ
せる作用があり、その結果、研磨特性が良好になったも
のである。
体加工用研磨剤において、作製直後と作製２日後の砥粒
の粒度分布を比較して示す粒度分布図であり、図中１３
が実施例１３の半導体加工用研磨剤の作製直後、１３ａ
が実施例１３の半導体加工用研磨剤の作製２日後、ｈ２
が比較例２の研磨剤の作製直後、ｈ２ａが比較例２の研
磨剤の作製２日後の砥粒の粒度分布である。図から明ら
かなように、実施例１３で示した半導体加工用研磨剤の
場合、粒度分布は安定していたが、比較例２で示した研
磨剤の場合、分散不良で、容易に凝集を起こした。この
ように、本発明に用いた分散剤は、砥粒を良好に分散さ
せる作用があり、その結果、研磨特性が良好になったも
のである。
【００４８】なお、グルコース骨格を有する化合物以外
にも、タンパク質系、ムコ多糖類または粘質物等も良好
な研磨特性が得られる。
にも、タンパク質系、ムコ多糖類または粘質物等も良好
な研磨特性が得られる。
【００４９】
【発明の効果】本発明の第１の半導体加工用研磨剤は、
グルコース骨格を有する化合物からなる分散剤本体と、
砥粒と、水とを含有するもので、良分散状態で安定して
再現性のある研磨特性が得られ、研磨キズの発生が防止
されるという効果がある。
グルコース骨格を有する化合物からなる分散剤本体と、
砥粒と、水とを含有するもので、良分散状態で安定して
再現性のある研磨特性が得られ、研磨キズの発生が防止
されるという効果がある。
【００５０】本発明の第２の半導体加工用研磨剤は、ゼ
ラチン、タラガム、カチオン化グアガム、コラーゲン、
デキストリン、トラガント、アルギン酸プロピレングリ
コール、シクロデキストリン、キチン、ヒアルロン酸、
トラガントガム、カルメロース、デンプン、キプロガ
ム、ビーガム、プルラン、ラポナイト、ペクチン、ベン
トナイト、トレハロース、カゼイン、サッカロ−ス、マ
ルトース、フルクトース、マンノース、グルクロン酸、
グルコサミン、グルコサン、カチオン化セルロース、グ
ルコシダーゼ、グルコースフェニルオサジン、ヒドロキ
シエチルセルロース、キトサン、デンプンリン酸エステ
ル、大豆レシチン、キサンタンガム、タマリンドガム、
ローカストビーンガム、タマリンドシーガム、アラビア
ガム、ペクチン、サイリウムシードガム、カラギーナ
ン、寒天、キサンタンガム、ジェランガム、グァーガ
ム、ポリグリセリン脂肪酸エステルおよびナトロゾール
の少なくとも一種類からなる分散剤本体と、砥粒と、水
とを含有するもので、良分散状態で安定して再現性のあ
る研磨特性が得られ、研磨キズの発生が防止されるとい
う効果がある。
ラチン、タラガム、カチオン化グアガム、コラーゲン、
デキストリン、トラガント、アルギン酸プロピレングリ
コール、シクロデキストリン、キチン、ヒアルロン酸、
トラガントガム、カルメロース、デンプン、キプロガ
ム、ビーガム、プルラン、ラポナイト、ペクチン、ベン
トナイト、トレハロース、カゼイン、サッカロ−ス、マ
ルトース、フルクトース、マンノース、グルクロン酸、
グルコサミン、グルコサン、カチオン化セルロース、グ
ルコシダーゼ、グルコースフェニルオサジン、ヒドロキ
シエチルセルロース、キトサン、デンプンリン酸エステ
ル、大豆レシチン、キサンタンガム、タマリンドガム、
ローカストビーンガム、タマリンドシーガム、アラビア
ガム、ペクチン、サイリウムシードガム、カラギーナ
ン、寒天、キサンタンガム、ジェランガム、グァーガ
ム、ポリグリセリン脂肪酸エステルおよびナトロゾール
の少なくとも一種類からなる分散剤本体と、砥粒と、水
とを含有するもので、良分散状態で安定して再現性のあ
る研磨特性が得られ、研磨キズの発生が防止されるとい
う効果がある。
【００５１】本発明の第３の半導体加工用研磨剤は、上
記第１または第２の研磨剤において、砥粒が、一次粒子
の粒径が１μｍ以下の酸化セリウム、シリカ、シリカゾ
ルおよびアルミナの少なくとも１種類のもので、良分散
状態で安定して再現性のある研磨特性が得られ、さらに
研磨キズの発生が防止されるという効果がある。
記第１または第２の研磨剤において、砥粒が、一次粒子
の粒径が１μｍ以下の酸化セリウム、シリカ、シリカゾ
ルおよびアルミナの少なくとも１種類のもので、良分散
状態で安定して再現性のある研磨特性が得られ、さらに
研磨キズの発生が防止されるという効果がある。
【００５２】本発明の第１の半導体加工用研磨剤に用い
る分散剤は、グルコース骨格を有する化合物からなる分
散剤本体と、水とを含有するもので、分散性に優れ、環
境保全上好ましいという効果がある。
る分散剤は、グルコース骨格を有する化合物からなる分
散剤本体と、水とを含有するもので、分散性に優れ、環
境保全上好ましいという効果がある。
【００５３】本発明の第２の半導体加工用研磨剤に用い
る分散剤は、ゼラチン、タラガム、カチオン化グアガ
ム、コラーゲン、デキストリン、トラガント、アルギン
酸プロピレングリコール、シクロデキストリン、キチ
ン、ヒアルロン酸、トラガントガム、カルメロース、デ
ンプン、キプロガム、ビーガム、プルラン、ラポナイ
ト、ペクチン、ベントナイト、トレハロース、カゼイ
ン、サッカロ−ス、マルトース、フルクトース、マンノ
ース、グルクロン酸、グルコサミン、グルコサン、カチ
オン化セルロース、グルコシダーゼ、グルコースフェニ
ルオサジン、ヒドロキシエチルセルロース、キトサン、
デンプンリン酸エステル、大豆レシチン、キサンタンガ
ム、タマリンドガム、ローカストビーンガム、タマリン
ドシーガム、アラビアガム、ペクチン、サイリウムシー
ドガム、カラギーナン、寒天、キサンタンガム、ジェラ
ンガム、グァーガム、ポリグリセリン脂肪酸エステルお
よびナトロゾールの少なくとも一種類からなる分散剤本
体と、水とを含有するもので、分散性に優れ、環境保全
上好ましいという効果がある。
る分散剤は、ゼラチン、タラガム、カチオン化グアガ
ム、コラーゲン、デキストリン、トラガント、アルギン
酸プロピレングリコール、シクロデキストリン、キチ
ン、ヒアルロン酸、トラガントガム、カルメロース、デ
ンプン、キプロガム、ビーガム、プルラン、ラポナイ
ト、ペクチン、ベントナイト、トレハロース、カゼイ
ン、サッカロ−ス、マルトース、フルクトース、マンノ
ース、グルクロン酸、グルコサミン、グルコサン、カチ
オン化セルロース、グルコシダーゼ、グルコースフェニ
ルオサジン、ヒドロキシエチルセルロース、キトサン、
デンプンリン酸エステル、大豆レシチン、キサンタンガ
ム、タマリンドガム、ローカストビーンガム、タマリン
ドシーガム、アラビアガム、ペクチン、サイリウムシー
ドガム、カラギーナン、寒天、キサンタンガム、ジェラ
ンガム、グァーガム、ポリグリセリン脂肪酸エステルお
よびナトロゾールの少なくとも一種類からなる分散剤本
体と、水とを含有するもので、分散性に優れ、環境保全
上好ましいという効果がある。
【００５４】本発明の第４の半導体加工用研磨剤は、砥
粒を水に分散した第１の液と、第１または第２の半導体
加工用研磨剤に用いる分散剤の第２の液とからなるもの
で、保存性に優れるという効果がある。
粒を水に分散した第１の液と、第１または第２の半導体
加工用研磨剤に用いる分散剤の第２の液とからなるもの
で、保存性に優れるという効果がある。
【００５５】本発明の第１の半導体装置の製造方法は、
第１ないし第４のいずれかの半導体加工用研磨剤を、半
導体基板に形成された被研磨膜に供給しながら研磨する
方法で、研磨キズの発生が防止されるという効果があ
る。
第１ないし第４のいずれかの半導体加工用研磨剤を、半
導体基板に形成された被研磨膜に供給しながら研磨する
方法で、研磨キズの発生が防止されるという効果があ
る。
【図１】 本発明の実施の形態の半導体加工用研磨剤を
用いて、ＴＥＧパターンを研磨した研磨特性を示す図で
ある。
用いて、ＴＥＧパターンを研磨した研磨特性を示す図で
ある。
【図２】 本発明の実施例と比較例の半導体加工用研磨
剤において、作製直後と作製２日後の砥粒の粒度分布を
比較して示す粒度分布図である。
剤において、作製直後と作製２日後の砥粒の粒度分布を
比較して示す粒度分布図である。
１ 実施例１の半導体加工用研磨剤の特性、２ 実施例
２の半導体加工用研磨剤の特性、１３ 実施例１３の半
導体加工用研磨剤の作製直後の粒度分布、１３ａ 実施
例１３の半導体加工用研磨剤の作製２日後の粒度分布、
ｈ２ 比較例２の研磨剤の作製直後の粒度分布、ｈ２ａ
比較例２の研磨剤の作製２日後の粒度分布。
２の半導体加工用研磨剤の特性、１３ 実施例１３の半
導体加工用研磨剤の作製直後の粒度分布、１３ａ 実施
例１３の半導体加工用研磨剤の作製２日後の粒度分布、
ｈ２ 比較例２の研磨剤の作製直後の粒度分布、ｈ２ａ
比較例２の研磨剤の作製２日後の粒度分布。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０９Ｋ 3/14 ５５０ Ｃ０９Ｋ 3/14 ５５０Ｚ (72)発明者 長江 偉 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 岩崎 正修 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 蔦原 晃一郎 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 長谷川 森 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 3C058 CB02 CB10 DA02 DA17 4D077 AA01 AB20 AC05 BA15 DA02Y DC02Y DC17Y DC19Y DC22Y DC36Y DD36Y DD63Y DD65Y DE02Y DE07Y DE08Y DE09Y DE13Y
Claims (7)
- 【請求項１】 グルコース骨格を有する化合物からなる
分散剤本体と、砥粒と、水とを含有する半導体加工用研
磨剤。 - 【請求項２】 ゼラチン、タラガム、カチオン化グアガ
ム、コラーゲン、デキストリン、トラガント、アルギン
酸プロピレングリコール、シクロデキストリン、キチ
ン、ヒアルロン酸、トラガントガム、カルメロース、デ
ンプン、キプロガム、ビーガム、プルラン、ラポナイ
ト、ペクチン、ベントナイト、トレハロース、カゼイ
ン、サッカロ−ス、マルトース、フルクトース、マンノ
ース、グルクロン酸、グルコサミン、グルコサン、カチ
オン化セルロース、グルコシダーゼ、グルコースフェニ
ルオサジン、ヒドロキシエチルセルロース、キトサン、
デンプンリン酸エステル、大豆レシチン、キサンタンガ
ム、タマリンドガム、ローカストビーンガム、タマリン
ドシーガム、アラビアガム、ペクチン、サイリウムシー
ドガム、カラギーナン、寒天、キサンタンガム、ジェラ
ンガム、グァーガム、ポリグリセリン脂肪酸エステルお
よびナトロゾールの少なくとも一種類からなる分散剤本
体と、砥粒と、水とを含有する半導体加工用研磨剤。 - 【請求項３】 砥粒が、一次粒子の粒径が１μｍ以下の
酸化セリウム、シリカ、シリカゾルおよびアルミナの少
なくとも１種類であることを特徴する請求項１または請
求項２に記載の半導体加工用研磨剤。 - 【請求項４】 グルコース骨格を有する化合物からなる
分散剤本体と、水とを含有する半導体加工用研磨剤に用
いる分散剤。 - 【請求項５】 ゼラチン、タラガム、カチオン化グアガ
ム、コラーゲン、デキストリン、トラガント、アルギン
酸プロピレングリコール、シクロデキストリン、キチ
ン、ヒアルロン酸、トラガントガム、カルメロース、デ
ンプン、キプロガム、ビーガム、プルラン、ラポナイ
ト、ペクチン、ベントナイト、トレハロース、カゼイ
ン、サッカロ−ス、マルトース、フルクトース、マンノ
ース、グルクロン酸、グルコサミン、グルコサン、カチ
オン化セルロース、グルコシダーゼ、グルコースフェニ
ルオサジン、ヒドロキシエチルセルロース、キトサン、
デンプンリン酸エステル、大豆レシチン、キサンタンガ
ム、タマリンドガム、ローカストビーンガム、タマリン
ドシーガム、アラビアガム、ペクチン、サイリウムシー
ドガム、カラギーナン、寒天、キサンタンガム、ジェラ
ンガム、グァーガム、ポリグリセリン脂肪酸エステルお
よびナトロゾールの少なくとも一種類からなる分散剤本
体と、水とを含有する半導体加工用研磨剤に用いる分散
剤。 - 【請求項６】 砥粒を水に分散した第１の液と、請求項
４または請求項５に記載の半導体加工用研磨剤に用いる
分散剤の第２の液とからなる半導体加工用研磨剤。 - 【請求項７】 請求項１、請求項２、請求項３または請
求項６に記載の半導体加工用研磨剤を、半導体基板に形
成された被研磨膜に供給しながら研磨する半導体装置の
製造方法。
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|---|---|---|---|
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