專利名稱：金屬用研磨液以及研磨方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬用研磨液以及研磨方法。

背景技術(shù)：
近年來，隨著半導體集成電路(以下，稱為LSI)的高集成化、高性能化，開發(fā)出新的微細加工技術(shù)?；瘜W機械研磨(以下，記為CMP)法是其中之一，是一種頻繁地利用在LSI制造工序，特別是多層配線形成工序中的層間絕緣膜的平坦化、金屬插塞(plug)的形成、埋入配線的形成中的技術(shù)。該技術(shù)例如公開在美國專利第4944836號說明書中。
另外，最近為了將LSI高性能化，試圖利用銅或銅合金作為配線材料的導電性物質(zhì)。但是，銅或銅合金難于用于通過以往的鋁合金配線的形成中被頻繁使用的干蝕刻法而進行的微細加工中。在這里，主要采用所謂的鑲嵌(damascene)法，即，在預先形成有槽的絕緣膜上堆積銅或銅合金的薄膜而進行埋入，通過CMP除去槽部以外的所述薄膜，形成埋入配線。該技術(shù)例如公開在日本特開平2-278822號公報中。
研磨銅或銅合金等配線部用金屬的CMP的一般的方法是在圓形的研磨盤(platen)上粘貼研磨墊，將研磨墊表面浸漬在金屬用研磨液中，壓住基板的形成有金屬膜的面，在從研磨墊的背面施加規(guī)定的壓力(以下，記為研磨壓力)的狀態(tài)下，轉(zhuǎn)動研磨平臺，通過研磨液和金屬膜的凸部之間的機械摩擦來除去凸部的金屬膜。
CMP中使用的金屬用研磨液，一般由氧化劑、研磨粒和水組成，根據(jù)需要還可以進一步添加氧化金屬溶解劑和金屬防銹劑等。認為其基本的機理是首先，由氧化劑氧化金屬膜表面形成氧化層，然后由研磨粒削除該氧化層。由于凹部的金屬膜表面的氧化層不太接觸研磨墊，達不到被研磨粒削除的效果，因此，隨著CMP的進行，凸部的金屬膜被除去，基板表面被平坦化。關(guān)于其詳細的記載公開在電化學學會志(Journal of Electrochemical Society)的第一38卷11號(1991年發(fā)行)的3460～3464頁。
作為提高CMP的研磨速度的方法，添加氧化金屬溶解劑是有效的?？梢越忉尀樵蚴潜谎心チＯ鞒慕饘傺趸锏牧Ｗ尤绻芙庠谘心ヒ褐?，則由研磨粒得到的削除效果增加。雖然通過氧化金屬溶解劑的添加提高了CMP的研磨速度，但是，另一方面，若凹部的金屬膜表面的氧化層也被溶解，露出金屬膜表面，則金屬膜表面被氧化劑進一步氧化，如果這樣反復，就不斷進行凹部的金屬膜的溶解。由此，在研磨后，埋入有金屬配線的表面中央部分產(chǎn)生像碟子似的下陷現(xiàn)象(以下，稱為碟陷(dishing))，損害平坦化效果。
為了防止該現(xiàn)象，在金屬用研磨液中進一步添加金屬防銹劑。金屬防銹劑為在金屬膜表面的氧化層上形成保護膜，防止氧化層被蝕刻的物質(zhì)。
希望該保護膜可以被研磨粒容易地削除，不降低CMP的研磨速度。
為了抑制金屬膜的碟陷或蝕刻，形成可靠性高的LSI配線，提倡一種使用含有氧化金屬溶解劑和作為金屬防銹劑的苯并三唑的金屬用研磨液，其中，氧化金屬溶解劑含有甘氨酸等氨基乙酸或酰氨基硫酸。該技術(shù)例如記載在特開平8-83780號公報中。
在銅或銅合金等的配線部用金屬的下層，為了防止金屬向?qū)娱g絕緣膜中擴散或提高與層間絕緣膜間的密合性，形成例如含有鉭、鉭化合物等的導體的層作為阻擋層。因此，在埋入有銅或銅合金等的配線部用金屬的配線部分以外，需要通過CMP除去所露出的阻擋層。但是，這些阻擋層的導體與銅或銅合金相比，由于硬度高，大多數(shù)情況為在銅或銅合金用的研磨材料的組合中得不到充分的研磨速度，且被研磨面的平坦性變差。因此，研究了由研磨銅或銅合金等配線部用金屬的第一CMP研磨工序和研磨阻擋層的第2CMP研磨工序組成的2階段研磨方法。
對于研磨阻擋層的第2CMP研磨工序中使用的金屬用研磨液，為了提高被研磨面的平坦化，有時需要研磨作為層間絕緣膜的硅系被膜或有機聚合物膜。為了提高層間絕緣膜的研磨速度，提出了加大含在金屬用研磨液中的研磨粒的粒徑來進行研磨的方法，但是，存在有在被研磨面上產(chǎn)生研磨傷痕，成為電特性不良的原因這樣的問題。另外，有由CMP后的洗凈不充分而產(chǎn)生這樣的電特性不良的問題。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種金屬用研磨液，該金屬用研磨液的層間絕緣膜的研磨速度大，在被研磨面上不產(chǎn)生研磨傷痕，且被研磨面的平坦性高。另外，本發(fā)明的目的還在于提供一種使用該金屬用研磨液，在微細化、薄膜化、尺寸精度以及電特性上優(yōu)異，可靠性高，且適于低成本的半導體裝置的研磨方法。
(1)本發(fā)明涉及一種金屬用研磨液，其含有研磨粒、氧化金屬溶解劑和水，其特征在于，所述研磨粒包括兩種以上平均2次粒徑不同的研磨粒。
(2)本發(fā)明涉及上述(1)所述的金屬用研磨液，其中，所述研磨粒的平均2次粒徑為1～1000nm。
(3)本發(fā)明涉及上述(1)所述的金屬用研磨液，其中，所述研磨粒包括平均2次粒徑為5～39nm的第一研磨粒和平均2次粒徑為40～300nm的第二研磨粒。
(4)本發(fā)明涉及上述(1)所述的金屬用研磨液，其中，所述研磨粒包括平均1次粒徑為2～100nm的研磨粒。
(5)本發(fā)明涉及上述(1)～(4)中任一項所述的金屬用研磨液，其中，pH為2～5。
(6)本發(fā)明涉及上述(1)～(5)中任一項所述的金屬用研磨液，其中，所述研磨粒是從二氧化硅、氧化鋁、二氧化鈰、二氧化鈦、氧化鋯和氧化鍺中選出的至少1種。
(7)本發(fā)明涉及上述(1)～(6)中任一項所述的金屬用研磨液，其中，所述氧化金屬溶解劑是從有機酸、有機酸酯、有機酸的銨鹽和無機酸中選出的至少1種。
(8)本發(fā)明涉及上述(1)～(7)中任一項所述的金屬用研磨液，其中，進一步含有金屬的氧化劑。
(9)本發(fā)明涉及上述(8)所述的金屬用研磨液，其中，所述金屬的氧化劑是從過氧化氫、硝酸、高碘酸鉀、次氯酸和臭氧水中選出的至少1種。
(10)本發(fā)明涉及上述(1)～(9)中任一項所述的金屬用研磨液，其中，進一步含有金屬防銹劑。
(11)本發(fā)明涉及上述(1)～(10)中任一項所述的金屬用研磨液，其中，進一步含有有機溶劑。
(12)本發(fā)明涉及上述(11)所述的金屬用研磨液，其中，所述有機溶劑是從二醇醚化合物、醇化合物和碳酸酯化合物中選出的至少一種。
(13)本發(fā)明涉及上述(1)～(12)中任一項所述的金屬用研磨液，其中，進一步含有重均分子量為500以上的聚合物。
(14)本發(fā)明涉及上述(1)～(13)中任一項所述的金屬用研磨液，其中，通過金屬用研磨液來研磨的被研磨膜是包括導電性物質(zhì)層和金屬阻擋層的被研磨膜。
(15)本發(fā)明涉及上述(1)～(13)中任一項所述的金屬用研磨液，其中，通過金屬用研磨液來研磨的被研磨膜是包括導電性物質(zhì)層和層間絕緣膜的被研磨膜。
(16)本發(fā)明涉及上述(1)～(13)中任一項所述的金屬用研磨液，其中，通過金屬用研磨液來研磨的被研磨膜是包括金屬阻擋層和層間絕緣膜的被研磨膜。
(17)本發(fā)明涉及上述(1)～(13)中任一項所述的金屬用研磨液，其中，通過金屬用研磨液來研磨的被研磨膜是包括導電性物質(zhì)層、金屬阻擋層和層間絕緣膜的被研磨膜。
(18)本發(fā)明涉及上述(14)、(15)或(17)中任一項所述的金屬用研磨液，其中，所述導電性物質(zhì)層是從銅、銅合金、銅的氧化物和銅合金的氧化物中選出的至少一種。
(19)本發(fā)明涉及上述(14)、(16)或(17)中任一項所述的金屬用研磨液，其中，所述金屬阻擋層是由從鉭、鉭化合物、鈦、鈦化合物、鎢、鎢化合物、釕、釕化合物、銅和錳的合金、銅和錳和氧化硅的合金中選出的至少一種構(gòu)成的1層或2層以上的疊層。
(20)本發(fā)明涉及上述(15)～(17)中任一項所述的金屬用研磨液，其中，所述層間絕緣膜為硅系被膜或有機聚合物膜。
(21)本發(fā)明涉及上述(1)～(20)中任一項所述的金屬用研磨液，其中，相對于金屬用研磨液的總量100質(zhì)量份，所述研磨粒為0.001～50質(zhì)量份。
(22)本發(fā)明涉及上述(15)、(17)～(21)中任一項所述的金屬用研磨液，其中，導電性物質(zhì)層和層間絕緣膜的研磨速度比為0.72以下。
另外，本發(fā)明涉及一種研磨方法，其特征在于，在一邊將上述(1)～(22)中任一項所述的金屬用研磨液供給到研磨平臺的研磨布上，一邊將具有被研磨膜的基板按壓在研磨布上的狀態(tài)下，相對地移動研磨平臺和基板，以研磨被研磨膜。



圖1是說明使用了本發(fā)明的金屬用研磨液的研磨工序的圖。

具體實施例方式 本發(fā)明中的被研磨物是經(jīng)過了第一CMP研磨工序的圖案基板。即，如下形成的圖案基板通過第一CMP研磨工序研磨具有表面由凹部和凸部構(gòu)成的層間絕緣膜、沿著所述層間絕緣膜被覆其表面的金屬阻擋層和填充所述凹部且被覆金屬阻擋層的導電性物質(zhì)層的基板，使所述凸部的金屬阻擋層露出，所述凹部殘存有導電性物質(zhì)層，從而形成想要的圖案基板。本發(fā)明的金屬用研磨液是用于第二CMP研磨工序的研磨液。
本發(fā)明的金屬用研磨液是含有研磨粒、氧化金屬溶解劑和水的金屬用研磨液，其特征在于，所述研磨粒含有兩種以上平均2次粒徑不同的研磨粒。本發(fā)明中，根據(jù)需要，還可以添加金屬的氧化劑、金屬防銹劑、有機溶劑、重均分子量為500以上的聚合物。
在本發(fā)明的金屬用研磨液中使用的研磨粒例如可以舉出，二氧化硅、氧化鋁、氧化鋯、二氧化鈰、二氧化鈦、氧化鍺和碳化硅等無機研磨粒，聚苯乙烯、聚丙烯酸、聚氯乙烯等有機物研磨粒等。其中，優(yōu)選為二氧化硅、氧化鋁、氧化鋯、二氧化鈰、二氧化鈦、氧化鍺，更優(yōu)選為二氧化硅或氧化鋁，特別優(yōu)選為膠體二氧化硅或膠體氧化鋁。
從在金屬用研磨液中的分散穩(wěn)定性好，由CMP產(chǎn)生的研磨傷痕的發(fā)生數(shù)少的角度出發(fā)，優(yōu)選平均2次粒徑為1～1000nm的研磨粒，更優(yōu)選平均2次粒徑為3～300nm的研磨粒，特別優(yōu)選平均2次粒徑為1～1000nm的膠體二氧化硅或膠體氧化鋁，進一步優(yōu)選平均2次粒徑為3～300nm的膠體二氧化硅或膠體氧化鋁。
本發(fā)明中，以所述研磨粒含有兩種以上平均2次粒徑不同的研磨粒為特征，因而可以提高層間絕緣膜的研磨速度。作為含有兩種以上平均2次粒徑不同的研磨粒的一個優(yōu)選例，可以舉出含有平均2次粒徑為5～39nm的第一研磨粒和平均2次粒徑為40～300nm的第二研磨粒的研磨粒。作為更優(yōu)選的例子，可以舉出含有平均2次粒徑為10～39nm的第一研磨粒和平均2次粒徑為40～150nm的第二研磨粒的研磨粒。作為進一步優(yōu)選的例子，可以舉出含有平均2次粒徑為12～39nm的第一研磨粒和平均2次粒徑為40～90nm的第二研磨粒的研磨粒。研磨粒不僅僅含有平均2次粒徑不同的2種，含有3種以上也是優(yōu)選的方式，這時，從平均2次粒徑小的順序開始，定義為第一研磨粒、第二研磨粒、第三研磨粒...。另外，添加第三研磨粒等的情況，優(yōu)選每個粒子的平均2次粒徑和研磨粒整體的平均2次粒徑為1～1000nm。通過組合2種以上具有上述范圍的平均2次粒徑的研磨粒，研磨中，研磨粒與被研磨面接觸時，由于可以成為細密填充的狀態(tài)，因此可以進一步提高層間絕緣膜的研磨速度，且可以防止研磨傷痕的發(fā)生。平均2次粒徑不同的2種以上的研磨粒，可以是同種類的研磨粒的組合，也可以是不同種類的研磨粒的組合。
使用平均2次粒徑不同的2種研磨粒的情況，第一研磨粒的平均2次粒徑為5nm以下的研磨粒的情形，有對于層間絕緣層得不到充足研磨速度的可能性。另外，第二研磨粒的平均2次粒徑為300nm以上的研磨粒的情形，分散性惡化，有產(chǎn)生研磨傷痕的可能性，從這個角度出發(fā)，第二研磨粒的平均2次粒徑的最大值優(yōu)選為150nm以下，更優(yōu)選為90nm以下。
本發(fā)明中使用的研磨粒雖然是含有兩種以上平均2次粒徑不同的研磨粒，但是優(yōu)選平均2次粒徑大的第二研磨粒的含量多。例如，相對于研磨粒整體，含有平均2次粒徑5～39nm的第一研磨粒為1～50質(zhì)量％和平均2次粒徑40～300nm的第二研磨粒為50～99質(zhì)量％的研磨粒是適宜的。所述平均2次粒徑5～39nm的第一研磨粒不到1質(zhì)量％時，會有形成有用作為層間絕緣膜的有機硅酸鹽玻璃或二氧化硅的覆蓋層基板(blanket基板)的研磨速度小的傾向。另外，如果超過50質(zhì)量％時，也會有形成有用作為層間絕緣膜的硅系被膜或有機聚合物膜的覆蓋層基板的研磨速度小的傾向。
另外，含有3種以上平均2次粒徑不同的研磨粒時，從機械作用變大，研磨速度變大的觀點出發(fā)，優(yōu)選含有較多的平均2次粒徑在1～1000nm范圍的大的研磨粒。
在本發(fā)明中，優(yōu)選研磨粒的平均1次粒徑為2～100nm。更優(yōu)選研磨粒的平均1次粒徑為5～40nm，特別優(yōu)選為2～39nm。如果研磨粒的平均1次粒徑不到2nm，有層間絕緣膜的研磨速度降低的傾向。另一方面，如果研磨粒的平均1次粒徑超過100nm，有傷痕增加的傾向。
平均2次粒徑的測定法沒有特別的限制，可以舉出已知的平均2次粒徑的測定法，特別是可以使用基于動態(tài)光散射法的超微粒子分析儀來測定。對于平均1次粒徑的測定法沒有特別的限制，可以舉出已知的平均1次粒徑的測定法，例如可以舉出實測TEM或SEM照片的方法。另外，也可以是測定BET比表面積，將其換算的方法(比表面積換算法)。
另外，本發(fā)明中的“平均2次粒徑”是指一次粒子凝聚而形成二次粒子的平均粒徑?！捌骄?次粒徑”是指一次粒子的平均粒徑。
作為研磨粒適宜的膠體二氧化硅，可以通過由烷氧基硅烷的水解或硅酸鈉的離子交換的公知的制造方法而制成，從粒徑的控制性或堿金屬雜質(zhì)的角度出發(fā)，利用最多的是由烷氧基硅烷的水解的制造方法而制造的膠體二氧化硅。作為烷氧基硅烷一般使用TEMS(四甲氧基硅烷)或TEOS(四乙氧基硅烷)。就在醇溶劑中進行水解的方法來說，作為影響粒徑的參數(shù)有烷氧基硅烷的濃度、作為催化劑使用的氨濃度和pH、反應溫度、醇溶劑的種類(分子量)和反應時間等。通過調(diào)節(jié)這些參數(shù)，可以制成希望的粒徑和凝集度的膠體二氧化硅分散液。另外，膠體二氧化硅可以通過硝酸鋁的水解的公知的制造方法來得到。
在本發(fā)明中使用的氧化金屬溶解劑沒有特別的限制，可以舉出甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、2-甲基丁酸、正己酸、3，3-二甲基丁酸、2-乙基丁酸、4-甲基戊酸、正庚酸、2-甲基己酸、正辛酸、2-乙基己酸、安息香酸、乙醇酸、水楊酸、甘油酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、已二酸、庚二酸、馬來酸、鄰苯二甲酸、蘋果酸、酒石酸、檸檬酸等有機酸、它們的有機酸酯，特別優(yōu)選為不含氨基的氧化金屬溶解劑。若是含有氨基的氧化金屬溶解劑的話，pH在中性區(qū)域，很可能很難調(diào)節(jié)成低的pH，若pH在中性區(qū)域，則有不能得到充分的金屬類(金屬阻擋層和或/導電性物質(zhì)層)的研磨速度的可能性。作為在本發(fā)明中使用的氧化金屬溶解劑，可以舉出上述有機酸的銨鹽等，另外可以舉出鹽酸、硫酸、硝酸等無機酸，這些無機酸的銨鹽類，例如過硫酸銨、硝酸銨、氯化銨等，鉻酸等。其中，從可以一邊維持實用的CMP速度，一邊有效抑制蝕刻速度的角度出發(fā)，優(yōu)選為甲酸、丙二酸、蘋果酸、酒石酸、檸檬酸等有機酸，對于含有從銅、銅合金、銅的氧化物和銅合金的氧化物中選出的至少1種的導電性物質(zhì)層，更適宜使用。這些可以單獨使用1種，也可以2種以上混合使用。
本發(fā)明的金屬用研磨液的pH沒有特別的限制，優(yōu)選為2～5，更優(yōu)選為2～4。所述pH不到2時，導電性物質(zhì)層的金屬的腐蝕不斷進行，有可能導致配線電阻的惡化。所述pH超過5時，有時得不到充分的導電性物質(zhì)層的研磨速度。
本發(fā)明的金屬用研磨液可以含有金屬的氧化劑。作為金屬的氧化劑，沒有特別的限制，例如可以舉出過氧化氫(H202)、硝酸、高碘酸鉀、次氯酸和臭氧水等。其中，特別優(yōu)選過氧化氫。這些可以單獨使用1種，也可以2種以上混合使用。
應用本發(fā)明的金屬用研磨液的基板為含有集成電路用元件的基板時，由于不希望由堿金屬、堿土類金屬、鹵化物等產(chǎn)生的污染，因此希望是不含有不揮發(fā)成分的氧化劑。臭氧水隨著時間的推移，組成發(fā)生激烈的變化，因此過氧化氫是最適宜的。但是，應用對象的基板是不含半導體元件的玻璃基板等時，即使是含有不揮發(fā)成分的氧化劑，也是可以的。
本發(fā)明的金屬用研磨液可以含有金屬防銹劑。作為金屬防銹劑，沒有特別的限制，例如可以舉出具有三唑骨架的化合物、具有吡唑骨架的化合物、具有嘧啶骨架的化合物、具有咪唑骨架的化合物、具有胍骨架的化合物、具有噻唑骨架的化合物等。
作為具有三唑骨架的化合物，例如可以舉出，1，2，3-三唑、1，2，4-三唑、3-氨基-1H-1，2，4-三唑、苯并三唑、1-羥基苯并三唑、1-二羥基丙基苯并三唑、2，3-二羧基丙基苯并三唑、4-羥基苯并三唑、4-羧基(-1H-)苯并三唑、4-羧基(-1H-)苯并三唑甲酯、4-羧基(-1H-)苯并三唑丁酯、4-羧基(-1H-)苯并三唑辛酯、5-己基苯并三唑、[1，2，3-苯并三唑基-1-甲基][1，2，4-三唑基-1-甲基][2-乙基己基]胺、甲苯基三唑、萘并三唑、雙[(1-苯并三唑基)甲基]膦酸等。
作為具有吡唑骨架的化合物，例如可以舉出，3，5-二甲基吡唑、3-甲基-5-吡唑啉酮、3-氨基-5-甲基吡唑、3-氨基-5-羥基吡唑、3-氨基-5-甲基吡唑等。
作為具有嘧啶骨架的化合物，例如可以舉出，嘧啶、1，2，4-三唑并[1，5-a]嘧啶、1，3，4，6，7，8-六氫-2H-嘧啶并[1，2-a]嘧啶、1，3-二苯基-嘧啶-2，4，6-三酮、1，4，5，6-四氫嘧啶、2，4，5，6-四氨基嘧啶硫酸鹽、2，4，5-三羥基嘧啶、2，4，6-三氨基嘧啶、2，4，6-三氯嘧啶、2，4，6-三甲氧基嘧啶、2，4，6-三苯基嘧啶、2，4-二氨基-6-羥基嘧啶、2，4-二氨基嘧啶、2-乙酰胺基嘧啶、2-氨基嘧啶、2-甲基-5，7-二苯基-(1，2，4)三唑并(1，5-a)嘧啶、2-甲基磺酰基-5，7-二苯基-(1，2，4)三唑并(1，5-a)嘧啶、2-甲基磺?；?5，7-二苯基-4，7-二氫-(1，2，4)三唑并(1，5-a)嘧啶、4-氨基吡唑并[3，4-d]嘧啶等。
作為具有咪唑骨架的化合物，例如可以舉出咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、2-異丙基咪唑、2-丙基咪唑、2-丁基咪唑、4-甲基咪唑、2，4-二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-氨基咪唑、巰基苯并咪唑等。
作為具有胍骨架的化合物，例如可以舉出，1，3-二苯基胍、1-甲基-3-硝基胍等。
作為具有噻唑骨架的化合物，例如可以舉出，2-氨基噻唑、4，5-二甲基噻唑、2-氨基-2-噻唑啉、2，4-二甲基噻唑、2-氨基-4-甲基噻唑等。
其中，優(yōu)選具有三唑骨架的化合物，特別優(yōu)選苯并三唑。另外，這些金屬防銹劑可以單獨使用1種，也可以2種以上混合使用。
本發(fā)明的金屬用研磨液可以含有有機溶劑。作為有機溶劑沒有特別的限制，例如可以舉出碳酸亞乙酯、碳酸亞丙酯、二甲基碳酸酯、二乙基碳酸酯、甲基乙基碳酸酯等碳酸酯化合物，丁內(nèi)酯、丙內(nèi)酯等內(nèi)酯化合物，乙二醇、丙二醇、二乙二醇、二丙二醇、三乙二醇、三丙二醇等二醇化合物，乙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚、二乙二醇單甲醚、二丙二醇單甲醚、三乙二醇單甲醚、三丙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、丙二醇單乙醚、二乙二醇單乙醚、二丙二醇單乙醚、三乙二醇單乙醚、三丙二醇單乙醚、乙二醇單丙醚、丙二醇單丙醚、二乙二醇單丙醚、二丙二醇單丙醚、三乙二醇單丙醚、三丙二醇單丙醚、乙二醇單丁醚、丙二醇單丁醚、二乙二醇單丁醚、二丙二醇單丁醚、三乙二醇單丁醚、三丙二醇單丁醚、乙二醇二甲醚、丙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、二丙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚、三丙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、丙二醇二乙醚、二乙二醇二乙醚、二丙二醇二乙醚、三乙二醇二乙醚、三丙二醇二乙醚、乙二醇二丙醚、丙二醇二丙醚、二乙二醇二丙醚、二丙二醇二丙醚、三乙二醇二丙醚、三丙二醇二丙醚、乙二醇二丁醚、丙二醇二丁醚、二乙二醇二丁醚、二丙二醇二丁醚、三乙二醇二丁醚、三丙二醇二丁醚、四氫呋喃、二噁烷、二甲氧基乙烷、聚氧乙烯、乙二醇單乙酸甲酯、二乙二醇單乙醚乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯等二醇醚化合物，甲醇、乙醇、丙醇、正丁醇、正戊醇、正己醇、異丙醇等醇化合物，丙酮、甲基乙基酮等酮化合物、其它酚類、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、醋酸乙酯、乳酸乙酯、環(huán)丁砜等。
本發(fā)明的金屬用研磨液可以含有重均分子量為500以上的聚合物。所述重均分子量優(yōu)選為1500以上，更優(yōu)選為5000以上。重均分子量的上限沒有特別的規(guī)定，但是從溶解性的角度出發(fā)，為500萬以下。如果重均分子量不到500，由于對金屬的保護效果過高，因此有對于金屬阻擋層不產(chǎn)生高研磨速度的傾向。本發(fā)明中，優(yōu)選使用重均分子量為500以上的至少1種以上的水溶性聚合物。作為重均分子量為500以上的聚合物，沒有特別的限制，例如可以舉出褐藻酸、果膠酸、羧甲基纖維素、瓊脂、熱凝膠(Curdlan)和普魯蘭多糖(Pullulan)等多糖類，聚天冬氨酸、多聚谷氨酸、多聚賴氨酸、聚蘋果酸、聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸銨鹽、聚甲基丙烯酸鈉鹽、聚酰胺酸、聚馬來酸、聚衣康酸、聚富馬酸、聚(對苯乙烯羧酸)、聚丙烯酸、聚丙烯酸酰胺、氨基聚丙烯酸酰胺、聚丙烯酸銨鹽、聚丙烯酸鈉鹽、聚酰胺酸、聚酰胺酸銨鹽、聚酰胺酸鈉鹽以及聚乙醛酸等聚羧酸及其鹽，聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮和聚丙烯醛等乙烯系聚合物等。這些可以單獨使用1種，也可以2種以上混合使用。
應用本發(fā)明的金屬用研磨液的基板為半導體集成電路用硅基板等的情況，由于不希望由堿金屬、堿土類金屬、鹵化物等產(chǎn)生的污染，因此所述聚合物適宜為不含有堿金屬、堿土類金屬、鹵化物的聚合物，特別優(yōu)選果膠酸、瓊脂、聚蘋果酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸、聚丙烯酸銨鹽、聚丙烯酸酰胺、聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮、它們的酯以及它們的銨鹽等。但是，基板為玻璃基板等時，不受這些限制。
所述聚合物的重均分子量可以通過凝膠滲透色譜法，使用標準聚苯乙烯的標準曲線而進行測定。
就本發(fā)明中使用的研磨粒的混合量來說，相對于研磨粒、氧化金屬溶解劑和水的總量100質(zhì)量份，優(yōu)選為0.001～50質(zhì)量份，更優(yōu)選為0.01～45質(zhì)量份，特別優(yōu)選為0.1～40質(zhì)量份。所述研磨粒的混合量不到0.001質(zhì)量份時，會有形成有作為層間絕緣膜而使用的硅系被膜或有機聚合物膜的覆蓋層基板的研磨速度小的傾向。另外，所述研磨粒的混合量超過50質(zhì)量份時，有產(chǎn)生很多研磨損傷的傾向。
就本發(fā)明中使用的氧化金屬溶解劑的混合量來說，相對于研磨粒、氧化金屬溶解劑和水的總量100質(zhì)量份，優(yōu)選為0.001～20質(zhì)量份，更優(yōu)選為0.002～15質(zhì)量份，特別優(yōu)選為0.005～15質(zhì)量份。所述氧化金屬溶解劑的混合量不到0.001質(zhì)量份時，有導電性物質(zhì)層的研磨速度變低的傾向，超過20質(zhì)量份時，有抑制蝕刻變困難，在被研磨面上產(chǎn)生粗糙的傾向。
就本發(fā)明中使用的金屬的氧化劑的混合量來說，相對于研磨粒、氧化金屬溶解劑和水的總量100質(zhì)量份，優(yōu)選為0～50質(zhì)量份，更優(yōu)選為0.001～45質(zhì)量份，特別優(yōu)選為0.002～40質(zhì)量份。所述金屬的氧化劑的混合量超過50質(zhì)量份時，有在被研磨面產(chǎn)生粗糙的傾向。
就本發(fā)明中使用的金屬防銹劑的混合量來說，相對于研磨粒、氧化金屬溶解劑和水的總量100質(zhì)量份，優(yōu)選為0～10質(zhì)量份，更優(yōu)選為0.001～8質(zhì)量份，特別優(yōu)選為0.002～5量份。所述金屬防銹劑的混合量超過10質(zhì)量份時，有導電性物質(zhì)層的研磨速度變低的傾向。
就本發(fā)明中使用的有機溶劑的混合量來說，相對于研磨粒、氧化金屬溶解劑和水的總量100質(zhì)量份，優(yōu)選為0～95質(zhì)量份，更優(yōu)選為0.2～60質(zhì)量份，特別優(yōu)選為0.5～50質(zhì)量份。所述有機溶劑的混合量超過80質(zhì)量份時，由于有起火的可能性，因此，在制造工藝上不優(yōu)選。
就本發(fā)明中使用的重均分子量為500以上的聚合物的混合量來說，相對于研磨粒、氧化金屬溶解劑和水的總量100質(zhì)量份，優(yōu)選為0～10質(zhì)量份，更優(yōu)選為0.01～8質(zhì)量份，特別優(yōu)選為0.02～5質(zhì)量份。所述聚合物的混合量超過10質(zhì)量份時，會有導電性物質(zhì)層、金屬阻擋層、層間絕緣膜的全部膜的研磨速度都降低的傾向。
在本發(fā)明的金屬用研磨液中，除了上述的材料以外，還可以含有維多利亞純藍等染料、酞菁綠等顏料等著色劑。
用本發(fā)明的金屬用研磨液研磨的被研磨膜是包括從導電性物質(zhì)層、金屬阻擋層、層間絕緣膜選出的至少2種的被研磨膜，例如，是包括導電性物質(zhì)層和金屬阻擋層的被研磨膜，是包括導電性物質(zhì)層和層間絕緣膜的被研磨膜，是包括金屬阻擋層和層間絕緣膜的被研磨膜，是包括導電性物質(zhì)層、金屬阻擋層和層間絕緣膜的被研磨膜。
本發(fā)明的金屬用研磨液在以第一CMP研磨工序后的圖案基板為對象的第二CMP研磨工序中使用。具體的為，本發(fā)明的金屬用研磨液是以如下的圖案基板為對象如圖1所示，通過第一CMP研磨工序研磨具有表面由凹部和凸部構(gòu)成的層間絕緣膜3、沿所述層間絕緣膜3被覆其表面的金屬阻擋層2和填充所述凹部而被覆金屬阻擋層2的導電性物質(zhì)層1的基板(圖1中(a))的導電性物質(zhì)層1，使所述凸部的金屬阻擋層2露出，使所述凹部的導電性物質(zhì)層1殘存而形成的想要的圖案基板(圖1中(b))。另外，在第一CMP研磨工序中使用的研磨液，可以使用通常在第一CMP研磨工序中使用的研磨液，例如氧化鋁系研磨液、二氧化硅系研磨液等。
使用本發(fā)明的金屬用研磨液研磨圖1中(b)的圖案基板的金屬阻擋層2，按照消除具有在導電性物質(zhì)層1中產(chǎn)生的碟陷4的基板(圖1中(c1))的方式，繼續(xù)研磨層間絕緣膜3、金屬阻擋層2和導電性物質(zhì)層1，可以平坦化圖案基板(圖1中(c2))。為了結(jié)束層間絕緣膜的研磨以避免碟陷，可以一邊調(diào)節(jié)研磨速度比，一邊適宜的調(diào)整研磨時間。就研磨時間來說，例如，預先算出覆蓋層晶片(blanket wafer)等的研磨速度，測定層間絕緣膜大約削500-1000

的時間，基于該時間來調(diào)節(jié)研磨時間。
作為導電性物質(zhì)層，例如可以舉出銅、銅合金、銅的氧化物、或銅合金的氧化物、鎢、鎢合金、銀、金等，其中，優(yōu)選銅、銅合金、銅的氧化物、銅合金的氧化物等。作為導電性物質(zhì)層，可以使用由公知的濺射法、鍍覆法將所述物質(zhì)成膜得到的膜。
為了防止導電性物質(zhì)向?qū)娱g絕緣膜中擴散以及提高層間絕緣膜和導電性物質(zhì)之間的密合性，形成金屬阻擋層。就金屬阻擋層的組成來說，優(yōu)選從鎢、氮化鎢、鎢合金等鎢化合物，鈦、氮化鈦、鈦合金等鈦化合物，鉭、氮化鉭、鉭合金等鉭化合物，釕、釕合金等釕化合物，銅和錳的合金、銅和錳和氧化硅的合金等中選擇。阻擋層可以是由這些的1種構(gòu)成的單層結(jié)構(gòu)，可以是由2種以上構(gòu)成的疊層結(jié)構(gòu)。
作為層間絕緣膜，例如可以舉出硅系被膜或有機聚合物膜。作為硅系被膜，可以舉出二氧化硅、氟硅酸鹽玻璃、以三甲基硅烷或二甲氧基二甲基硅烷作為初始原料而制成的有機硅酸鹽玻璃、氧氮化硅、氫化倍半硅氧烷等二氧化硅系被膜、或碳化硅和氮化硅。另外，作為有機聚合物膜，可以舉出全芳香族系低介電常數(shù)層間絕緣膜。其中，優(yōu)選有機硅酸鹽玻璃。
這些膜可以通過CVD法、旋涂法、浸漬涂布法或濺射法來成膜。作為層間絕緣膜的具體例，可以舉出LSI制造工序、特別是多層配線形成工序中的層間絕緣膜等。
本發(fā)明研磨方法為如下的研磨方法，在一邊將本發(fā)明的金屬用研磨液供給到研磨平臺的研磨布上，一邊將具有被研磨膜的基板按壓在研磨布上的狀態(tài)下，相對地移動研磨平臺和基板來研磨被研磨膜。
作為研磨的裝置，可以使用具有保持基板的夾具和粘貼有研磨布(安裝有旋轉(zhuǎn)數(shù)可以變化的電機)的平臺的通常的研磨裝置。作為研磨布，可以使用通常的非織造布、發(fā)泡聚氨酯、多孔質(zhì)氟樹脂等，沒有特別的限制。
對于研磨條件沒有限制，平臺的旋轉(zhuǎn)速度優(yōu)選為基板不飛出的200rpm的低旋轉(zhuǎn)。將具有被研磨膜的基板向研磨布按壓的壓力優(yōu)選為1～100kPa，為了滿足研磨速度的被研磨面內(nèi)均一性和圖案的平坦性，進一步優(yōu)選為5～50kPa。在進行研磨期間，通過泵等向研磨布連續(xù)供給本發(fā)明的金屬用研磨液。該供給量沒有限制，優(yōu)選研磨布的表面經(jīng)常被金屬用研磨液覆蓋。研磨結(jié)束后的基板優(yōu)選在流水中充分洗凈后，使用旋轉(zhuǎn)式干燥器吹落附著在基板上的水滴，進行干燥。
本發(fā)明的目的在于，研磨圖1(a)所示的導電性物質(zhì)層1(例如，銅膜)直到露出金屬阻擋層2為止，成為圖1(b)的狀態(tài)(第一CMP研磨工序)后，在接下來的金屬阻擋層2的研磨工序(第二CMP研磨工序)中消除已產(chǎn)生的碟陷。作為在研磨作為銅等配線金屬的導電性物質(zhì)層1的第一CMP研磨工序中使用的研磨液，到目前為止，提出了各種各樣的研磨液，近年來，提出過減少碟陷的量的研磨液，但是，實質(zhì)上完全消除碟陷是不可能的。即，無論使用什么樣的研磨液，怎么改變研磨條件，也多多少少地產(chǎn)生銅的過剩研磨，生成如圖1的(b)所示的碟陷4。
本發(fā)明的金屬用研磨液可以在第二CMP研磨工序中改善上述的碟陷。對于圖1(b)中的圖案基板，使用本發(fā)明的金屬用研磨液進行第二CMP研磨工序，研磨槽部以外的金屬阻擋層，雖然在研磨過程中暫時得到具有在第一CMP研磨工序中產(chǎn)生的碟陷4的圖案基板(圖1中(c1))，但是，通過繼續(xù)研磨，可以得到如圖1的(c2)所示的表面平坦化的圖案基板。為了研磨成這樣的狀態(tài)，重要的是調(diào)節(jié)導電性物質(zhì)層(銅膜)和層間絕緣膜的研磨速度的比。
即，為了消除碟陷，重要的是導電性物質(zhì)層的研磨速度要比層間絕緣膜的研磨速度低，其選擇比優(yōu)選為導電性物質(zhì)層/層間絕緣膜的研磨速度比為0.72以下，進一步優(yōu)選其研磨速度比為0.35～0.70。
在本發(fā)明中，為了調(diào)整導電性物質(zhì)層(例如，銅膜)的研磨速度，可以舉出用氧化劑(例如，過氧化氫)的量來進行調(diào)節(jié)的方法。具體地，例如，越增加添加的氧化劑的量，導電性物質(zhì)層(銅膜)的研磨速度越大。作為進一步的具體例子，30％過氧化氫水的量在1％附近時，銅膜的研磨達到約300

/分鐘。另外，氧化劑變多，金屬阻擋層的研磨速度也變快。
另一方面，層間絕緣膜的研磨速度可以用研磨粒的粒徑或研磨粒的混合量來調(diào)節(jié)，具體地，粒徑越大，有研磨速度變高的傾向，研磨粒的混合量越多，有研磨速度越快的傾向。另外，為了高速研磨硅系被膜或有機聚合物膜，優(yōu)選混合有機溶劑，提高濕潤性的方法；為了抑制硅系被膜或有機聚合物膜的研磨速度，不混合有機溶劑或減少有機溶劑的混合量的方法是有效的。
另外，到現(xiàn)在為止說明的構(gòu)成中，為了具有上述那樣的研磨速度比、研磨特性，優(yōu)選滿足以下任一條件在研磨液中含有兩種以上平均2次粒徑不同的研磨粒，并且，研磨液的pH為2～5、或者適宜地選擇氧化金屬溶解劑(具體為不含有氨基的氧化金屬溶解劑，特別優(yōu)選甲酸、丙二酸、蘋果酸、酒石酸、檸檬酸)、或者含有氧化劑。另外，進一步優(yōu)選在研磨液中含有兩種以上平均2次粒徑不同的研磨粒，且組合上述中的2個以上。
實施例 以下，由實施例說明本發(fā)明。本發(fā)明不限于這些實施例。
<實施例1～8、比較例1～2> (研磨液制造方法) 以各自的混合比(質(zhì)量份)混合表1所示的材料，調(diào)制在實施例1～8和比較例1～2中使用的金屬用研磨液。使用該金屬用研磨液在下述的研磨條件下，研磨下述中制成的基板。
(平均2次粒徑的測定方法) 研磨粒的平均2次粒徑是使用基于動態(tài)光散射法的超微粒子分析儀(美國貝克曼庫爾特有限公司(Beckman Coulter，Inc.)，型號名N5超微粒子分析儀(N5Submicron Particle Size Analyzer))來測定。
(平均1次粒徑的測定方法) 研磨粒的平均1次粒徑使用超高分解能電子顯微鏡(SEM)(日立協(xié)和工程株式會社制，型號名日立S-4800)拍照后，實測其大小。
(基板) 準備以下的基板。
(A)覆蓋層基板 覆蓋層基板(a1)在硅基板上以三甲基硅烷為初始原料用CVD法成膜，形成有機硅酸鹽玻璃(厚度1000nm)。
覆蓋層基板(a2)在硅基板上形成厚度為1000nm的二氧化硅。
覆蓋層基板(a3)在硅基板上形成厚度為200nm的鉭。
覆蓋層基板(a4)在硅基板上形成厚度為1600nm的銅。
(B)圖案基板 圖案基板(b1)在硅基板上用CVD法成膜作為層間絕緣膜絕緣層的有機硅酸鹽玻璃，其中，有機硅酸鹽玻璃以三甲基硅烷為初始原料。在該有機硅酸鹽玻璃上使用公知的方法形成深度為0.5μm的槽(凹部)，沿該表面用濺射法形成作為金屬阻擋層的厚度200nm的鉭膜。在前述鉭膜上，以埋入所述槽的方式通過濺射法形成1.0μm的作為導電性物質(zhì)層的銅膜。只對突出的該銅膜用硅系研磨液(日立化成社制，產(chǎn)品名HS-C500-10)進行第一CMP工序的研磨，在被研磨面上露出凸部的阻擋層，得到圖案基板(b1)。
圖案基板(b2)作為層間絕緣膜絕緣膜層，除了使用二氧化硅代替有機硅酸鹽玻璃以外，與上述進行同樣的操作，得到圖案基板(b2)。
(研磨條件) 研磨墊發(fā)泡聚氨酯樹脂(洛帝路公司(Rodale Co.)，型號IC1000) 研磨壓力140g/cm2(13.73kPa) 研磨平臺以及晶片夾具的旋轉(zhuǎn)數(shù)90rpm 研磨液的供給量150ml/min (評價項目) (1)研磨速度以上述條件，用金屬用研磨液研磨各覆蓋層基板(a1)～(a4)60秒。使用大日本屏幕制造株式會社制的膜厚測定裝置(產(chǎn)品名RAMDA ACE)測定研磨前后的膜厚差，求出有機硅酸鹽玻璃和二氧化硅的研磨速度。另外，鉭和銅的研磨速度由電阻值換算研磨前后的膜厚差來求出。
(2)平坦性(碟陷量)以上述條件，用金屬用研磨液研磨各圖案基板(b1)～(b2)90秒。由探針輪廓儀測定在圖案基板上形成的寬為100μm的配線金屬部和寬為100μm的絕緣膜部交替排列的條紋狀圖案部的表面形狀，求出配線金屬部相對于層間絕緣部的膜減少量，作為平坦性的指標。
(3)平坦性(腐蝕量)以上述條件，用金屬用研磨液研磨各圖案基板(b1)～(b2)90秒。由探針輪廓儀測定在圖案基板上形成的寬為4.5μm的配線金屬部和寬為0.5μm的絕緣膜部交替排列的條紋狀圖案部的表面形狀，求出圖案中央附近的層間絕緣膜部相對于條紋狀圖案部周圍的層間絕緣部的膜減少量，作為平坦性的指標。
使用實施例1～8和比較例1～2的金屬用研磨液，進行上述評價。其結(jié)果表示在表1和表2中。
表1
表1和表2所示的膠體二氧化硅A～E的粒徑如下。
膠體二氧化硅A平均2次粒徑22nm，平均1次粒徑11nm 膠體二氧化硅B平均2次粒徑28nm，平均1次粒徑13nm 膠體二氧化硅C平均2次粒徑50nm，平均1次粒徑26nm 膠體二氧化硅D平均2次粒徑70nm，平均1次粒徑43nm 膠體二氧化硅E平均2次粒徑90nm，平均1次粒徑50nm 表2
比較例1和比較例2中，由于對于形成有作為層間絕緣膜的有機硅酸鹽玻璃或二氧化硅的覆蓋層基板(a1)或(a2)的研磨速度小，因此碟陷量和腐蝕量大。與此相對，實施例1～8中，由于對于形成有作為層間絕緣膜的有機硅酸鹽玻璃或二氧化硅的覆蓋層基板(a1)或(a2)研磨速度大，因此碟陷量和腐蝕量小?？梢钥闯?，在實施例中發(fā)現(xiàn)的這樣的金屬用研磨液在微細化、薄膜化、尺寸精度以及電特性上優(yōu)異，可靠性高，且低成本是可能的。
工業(yè)上的應用性 由本發(fā)明，可以得到層間絕緣膜的研磨速度大，被研磨面的平坦性高的金屬用研磨液。該金屬用研磨液在微細化、薄膜化、尺寸精度以及電特性上優(yōu)異，可靠性高，且適于低成本的半導體裝置。
另外，根據(jù)本發(fā)明，除了具有上述的發(fā)明效果，進而還可以在不降低金屬阻擋層的研磨速度條件下，維持層間絕緣膜的研磨速度，因此，可以得到被研磨面的平坦性高，且生產(chǎn)性好的金屬用研磨液。
另外，根據(jù)本發(fā)明，除了具有上述的發(fā)明效果，進而在研磨后的清洗性上優(yōu)異，因此，可以得到被研磨面的平坦性高，且生產(chǎn)性好的金屬用研磨液。
另外，根據(jù)本發(fā)明，除了具有上述的發(fā)明效果，進而金屬阻擋層的研磨速度和層間絕緣膜的研磨速度提高，因此，可以得到被研磨面的平坦性高，且生產(chǎn)性好的金屬用研磨液。
另外，根據(jù)本發(fā)明，除了具有上述的發(fā)明效果，進而可以得到抑制研磨損傷產(chǎn)生的金屬用研磨液。
另外，根據(jù)本發(fā)明，除了具有上述的發(fā)明效果，進而可以得到能夠調(diào)整銅或銅合金等的導電性物質(zhì)層的研磨速度的金屬用研磨液。
另外，根據(jù)本發(fā)明，除了具有上述的發(fā)明效果，進而可以調(diào)整銅或銅合金等的導電性物質(zhì)層的研磨速度，除去銅等的導電性物質(zhì)的殘碴的金屬用研磨液。
另外，根據(jù)本發(fā)明，除了具有上述的發(fā)明效果，進而可以得到銅或銅合金等的導電性物質(zhì)層、金屬阻擋層和層間絕緣膜的研磨均一性優(yōu)異的金屬用研磨液。
另外，根據(jù)本發(fā)明，可以得到作為銅或銅合金等的導電性物質(zhì)層的具有上述發(fā)明效果的金屬用研磨液。
另外，根據(jù)本發(fā)明，可以得到由鉭、鉭化合物、鈦、鈦化合物、鎢、鎢化合物選出的物質(zhì)作為金屬阻擋層的具有上述發(fā)明效果的金屬用研磨液。
另外，根據(jù)本發(fā)明，可以得到一種在微細化、薄膜化、尺寸精度以及電特性上優(yōu)異，可靠性高，且低成本的半導體裝置的制造的研磨方法。
權(quán)利要求
1.一種金屬用研磨液，其為含有研磨粒、氧化金屬溶解劑和水的金屬用研磨液，其特征在于，所述研磨粒包括兩種以上平均2次粒徑不同的研磨粒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬用研磨液，其中，所述研磨粒的平均2次粒徑為1～1000nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬用研磨液，其中，所述研磨粒包括平均2次粒徑為5～39nm的第一研磨粒和平均2次粒徑為40～300nm的第二研磨粒。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬用研磨液，其中，所述研磨粒包括平均1次粒徑為2～100nm的研磨粒。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任一項所述的金屬用研磨液，其中，pH為2～5。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5中任一項所述的金屬用研磨液，其中，所述研磨粒是從二氧化硅、氧化鋁、二氧化鈰、二氧化鈦、氧化鋯和氧化鍺中選出的至少1種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～6中任一項所述的金屬用研磨液，其中，所述氧化金屬溶解劑是從有機酸、有機酸酯、有機酸的銨鹽和無機酸中選出的至少1種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1～7中任一項所述的金屬用研磨液，其中，進一步含有金屬的氧化劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的金屬用研磨液，其中，所述金屬的氧化劑是從過氧化氫、硝酸、高碘酸鉀、次氯酸和臭氧水中選出的至少1種。
10.根據(jù)權(quán)利要求1～9中任一項所述的金屬用研磨液，其中，進一步含有金屬防銹劑。
11.根據(jù)權(quán)利要求1～10中任一項所述的金屬用研磨液，其中，進一步含有有機溶劑。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的金屬用研磨液，其中，所述有機溶劑是從二醇醚化合物、醇化合物和碳酸酯化合物中選出的至少一種。
13.根據(jù)權(quán)利要求1～12中任一項所述的金屬用研磨液，其中，進一步含有重均分子量為500以上的聚合物。
14.根據(jù)權(quán)利要求1～13中任一項所述的金屬用研磨液，其中，通過金屬用研磨液來研磨的被研磨膜是包括導電性物質(zhì)層和金屬阻擋層的被研磨膜。
15.根據(jù)權(quán)利要求1～13中任一項所述的金屬用研磨液，其中，通過金屬用研磨液來研磨的被研磨膜是包括導電性物質(zhì)層和層間絕緣膜的被研磨膜。
16.根據(jù)權(quán)利要求1～13中任一項所述的金屬用研磨液，其中，通過金屬用研磨液來研磨的被研磨膜是包括金屬阻擋層和層間絕緣膜的被研磨膜。
17.根據(jù)權(quán)利要求1～13中任一項所述的金屬用研磨液，其中，通過金屬用研磨液來研磨的被研磨膜是包括導電性物質(zhì)層、金屬阻擋層和層間絕緣膜的被研磨膜。
18.根據(jù)權(quán)利要求14、15或17中任一項所述的金屬用研磨液，其中，所述導電性物質(zhì)層是由從銅、銅合金、銅的氧化物和銅合金的氧化物中選出的至少一種構(gòu)成的層。
19.根據(jù)權(quán)利要求14、16或17中任一項所述的金屬用研磨液，其中，所述金屬阻擋層是由從鉭、鉭化合物、鈦、鈦化合物、鎢、鎢化合物、釕、釕化合物、銅和錳的合金、銅和錳和氧化硅的合金中選出的至少一種構(gòu)成的1層或2層以上的疊層。
20.根據(jù)權(quán)利要求15～17中任一項所述的金屬用研磨液，其中，所述層間絕緣膜為硅系被膜或有機聚合物膜。
21.根據(jù)權(quán)利要求1～20中任一項所述的金屬用研磨液，其中，相對于金屬用研磨液的總量100質(zhì)量份，所述研磨粒為0.001～50質(zhì)量份。
22.根據(jù)權(quán)利要求15、17～21中任一項所述的金屬用研磨液，其中，導電性物質(zhì)層和層間絕緣膜的研磨速度比為0.72以下。
23.一種研磨方法，其特征在于，在一邊將權(quán)利要求1～22中任一項所述的金屬用研磨液供給到研磨平臺的研磨布上，一邊將具有被研磨膜的基板按壓在研磨布上的狀態(tài)下，相對地移動研磨平臺和基板，以研磨被研磨膜。
全文摘要
本發(fā)明提供一種金屬用研磨液，其含有研磨粒、氧化金屬溶解劑和水，其特征在于，所述研磨粒包括兩種以上平均2次粒徑不同的研磨粒，使用該金屬用研磨液可以提供層間絕緣膜的研磨速度大，且被研磨面的平坦性高的研磨方法。另外，由此提供一種在微細化、薄膜化、尺寸精度以及電特性上優(yōu)異，可靠性高，且適于低成本的半導體裝置的研磨方法。
文檔編號B24B37/00GK101611476SQ20088000518
公開日2009年12月23日 申請日期2008年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月27日
發(fā)明者天野倉仁, 櫻田剛史, 安西創(chuàng), 筱田隆, 野部茂 申請人:日立化成工業(yè)株式會社