特開 2022-169477 研磨組成物及び向上した欠陥防止を有する基材を研磨する方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022169477

(43)【公開日】2022-11-09

(54)【発明の名称】研磨組成物及び向上した欠陥防止を有する基材を研磨する方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20221101BHJP

   C09K 3/14 20060101ALI20221101BHJP

   B24B 37/00 20120101ALI20221101BHJP

【ＦＩ】

H01L21/304 622D

C09K3/14 550D

C09K3/14 550Z

B24B37/00 H

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2022072274

(22)【出願日】2022-04-26

(31)【優先権主張番号】17/241,377

(32)【優先日】2021-04-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】504089426

【氏名又は名称】ローム アンド ハース エレクトロニック マテリアルズ シーエムピー ホウルディングス インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110001508

【氏名又は名称】弁理士法人 津国

(72)【発明者】

【氏名】イ・グオ

【テーマコード（参考）】

3C158

5F057

【Ｆターム（参考）】

3C158AA07

3C158BA05

3C158CA05

3C158CB01

3C158CB02

3C158CB03

3C158CB10

3C158DA02

3C158DA12

3C158DA17

3C158EB01

3C158EB05

3C158ED10

3C158ED24

3C158ED26

5F057AA02

5F057AA05

5F057AA16

5F057AA28

5F057BA15

5F057BA21

5F057BB03

5F057CA12

5F057DA03

5F057EA01

5F057EA07

5F057EA26

5F057EA29

5F057EA33

(57)【要約】      （修正有）

【解決手段】水性ケミカルメカニカルポリッシング組成物は、水、砥粒、任意選択的にｐＨ調整剤、任意選択的に殺生物剤、７超のｐＨ及び芳香族基を有する第四級ホスホニウム化合物を含む。
【効果】酸化ケイ素基材上の欠陥低減の向上を可能とし、ケミカルメカニカルポリッシングの間、良好な酸化ケイ素除去速度を可能とする。本ケミカルメカニカルポリッシング組成物は安定である。
【選択図】なし

【特許請求の範囲】

【請求項1】

水、砥粒、任意選択的にｐＨ調整剤、任意選択的に殺生物剤、７超のｐＨ及び式（Ｉ）：

【化6】

［式中、Ｒは、フェニル、ベンジル及び直鎖又は分岐鎖Ｃ_１～Ｃ_４アルキルからなる群より選択され、Ｘは、Ｂｒ^－、Ｃｌ^－、Ｉ^－、Ｆ^－及びＯＨ^－からなる群より選択されるアニオンである］
を有する第四級ホスホニウム化合物からなる、
ケミカルメカニカルポリッシング組成物。

【請求項2】

水、０．１～４０重量％の砥粒、任意選択的にｐＨ調整剤、任意選択的に殺生物剤、７超のｐＨ、０．００１～１重量％の式（Ｉ）：

【化7】

［式中、Ｒは、フェニル、ベンジル及び直鎖又は分岐鎖Ｃ_１～Ｃ_４アルキルからなる群より選択され、Ｘは、Ｂｒ^－、Ｃｌ^－、Ｉ^－、Ｆ^－及びＯＨ^－からなる群より選択されるアニオンである］
を有する第四級ホスホニウム化合物からなる、請求項１記載のケミカルメカニカルポリッシング組成物。

【請求項3】

水、５～２５重量％の砥粒（ここで、砥粒は、コロイダルシリカ砥粒である）、ｐＨ調整剤、殺生物剤、８～１３のｐＨ、０．０１～１重量％の式（Ｉ）：

【化8】

［式中、Ｒは、フェニル、ベンジル及び直鎖又は分岐鎖Ｃ_１～Ｃ_４アルキルからなる群より選択され、Ｘは、Ｂｒ^－、Ｃｌ^－、Ｉ^－、Ｆ^－及びＯＨ^－からなる群より選択されるアニオンである］
を有する第四級ホスホニウム化合物からなる、請求項１記載のケミカルメカニカルポリッシング組成物。

【請求項4】

ｐＨ調整剤が、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、アンモニウム塩及びこれらの混合物からなる群より選択される、請求項３記載のケミカルメカニカルポリッシング組成物。

【請求項5】

第四級ホスホニウム化合物が、テトラフェニルホスホニウムブロミド、テトラフェニルホスホニウムクロリド、ベンジルトリフェニルホスホニウムブロミド、ベンジルトリフェニルホスホニウムクロリド、エチルトリフェニルホスホニウムブロミド、エチルトリフェニルホスホニウムクロリド、メチルトリフェニルホスホニウムブロミド、メチルトリフェニルホスホニウムクロリド及びこれらの混合物からなる群より選択される、請求項１記載のケミカルメカニカルポリッシング組成物。

【請求項6】

酸化ケイ素を含む基材を提供することと、
水、砥粒、任意選択的にｐＨ調整剤、任意選択的に殺生物剤、７超のｐＨ、式（Ｉ）：

【化9】

［式中、Ｒは、フェニル、ベンジル及び直鎖又は分岐鎖Ｃ_１～Ｃ_４アルキルからなる群より選択され、Ｘは、Ｂｒ^－、Ｃｌ^－、Ｉ^－、Ｆ^－及びＯＨ^－からなる群より選択されるアニオンである］
を有する第四級ホスホニウム化合物からなるケミカルメカニカルポリッシング組成物を提供することと、
研磨表面を有するケミカルメカニカルポリッシングパッドを提供することと、
ケミカルメカニカルポリッシングパッドの研磨表面と基材との間の界面に、３～３５ｋＰａのダウンフォースで動的接触を生成することと、
ケミカルメカニカルポリッシングパッドと基材との間の界面又は同界面近傍においてケミカルメカニカルポリッシングパッド上にケミカルメカニカルポリッシング組成物を分散させることとを含み、
酸化ケイ素の一部を基材から除去する、
基材をケミカルメカニカルポリッシングするための方法。

【請求項7】

第四級ホスホニウム化合物が、テトラフェニルホスホニウムブロミド、テトラフェニルホスホニウムクロリド、ベンジルトリフェニルホスホニウムブロミド、ベンジルトリフェニルホスホニウムクロリド、エチルトリフェニルホスホニウムブロミド、エチルトリフェニルホスホニウムクロリド、メチルトリフェニルホスホニウムブロミド、メチルトリフェニルホスホニウムクロリド及びこれらの混合物からなる群より選択される、請求項６記載の基材をケミカルメカニカルポリッシングする方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

発明の分野
本発明は、アルカリ性研磨組成物及び良好な絶縁体除去速度で向上した欠陥低減を有する基材を研磨する方法に関する。より具体的には、本発明は、アルカリ性研磨組成物及び良好な絶縁体除去速度で向上した欠陥低減を有する基材を研磨する方法に関し、ここで、研磨組成物は、酸化ケイ素の絶縁体を含む基材上の欠陥低減を向上させるために、芳香族基を有する第四級ホスホニウム化合物を含み、酸化ケイ素の少なくとも一部が、基材から除去される。

【背景技術】

【0002】

発明の背景
集積回路及び他の電子デバイスの製造において、導電材料、半導体材料及び絶縁体材料の複数の層が、半導体ウェーハの表面上に堆積され又は半導体ウェーハの表面から除去される。導電材料、半導体材料及び絶縁体材料の薄層を複数の堆積技術により堆積させることができる。現代の処理における一般的な堆積技術は、スパッタリングとしても公知の物理蒸着（ＰＶＤ）、化学蒸着（ＣＶＤ）、プラズマ促進化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）及び電気化学めっき（ＥＣＰ）を含む。

【0003】

材料の層が順次堆積され、除去されるにつれて、ウェーハの最上面は非平坦となる。後続の半導体処理（例えば、金属化）は、ウェーハが平坦な表面を有することが必要であるため、ウェーハを平坦化する必要がある。平坦化は、望ましくない表面トポグラフィ及び表面欠陥、例えば、粗い表面、凝集した材料、結晶格子損傷、スクラッチ及び汚染された層又は材料を除去するのに有用である。

【0004】

ケミカルメカニカル平坦化又はケミカルメカニカルポリッシング（ＣＭＰ）は、基材、例えば、半導体ウェーハを平坦化するのに使用される一般的な技術である。従来のＣＭＰでは、ウェーハが、キャリアアセンブリ上に実装され、ＣＭＰ装置内の研磨パッドと接触して位置決めされる。キャリアアセンブリは、制御可能な圧力をウェーハに与え、これを研磨パッドに押し付ける。このパッドを外部駆動力によりウェーハに対して動かす（例えば、回転させる）。それと同時に、研磨組成物（「スラリー」）又は他のポリッシング溶液が、ウェーハと研磨パッドとの間に提供される。このようにして、ウェーハ表面は、パッド表面とスラリーとの化学的及び機械的作用により研磨され、平坦にされる。

【0005】

特定の先端デバイス設計には、より低い使用個所（ＰＯＵ）砥粒重量％での酸化ケイ素除去効率の向上並びに研磨プロセス全体及び製品収率％の改善のためのスクラッチ欠陥の低減を提供するポリッシング組成物が要求される。半導体デバイス上の構造のサイズが縮小し続けるのに伴って、かつては絶縁体材料を研磨する際の平坦化及び欠陥の低減について許容されていた性能基準は、ますます許容されなくなってきている。かつては許容されていたと考えられていたスクラッチは、今日では、収率を制限するようになってきている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

したがって、欠陥、例えば、スクラッチを最小限に抑えながら、望ましい平坦化効率、均一性及び絶縁体除去速度を示す研磨組成物及び研磨方法が必要とされている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

発明の概要
本発明は、水、砥粒、任意選択的にｐＨ調整剤、任意選択的に殺生物剤、７超のｐＨ及び式（Ｉ）：

【化1】

［式中、Ｒは、フェニル、ベンジル及び直鎖又は分岐鎖Ｃ_１～Ｃ_４アルキルからなる群より選択され、Ｘは、Ｂｒ^－、Ｃｌ^－、Ｉ^－、Ｆ^－及びＯＨ^－からなる群より選択されるアニオンである］
を有する第四級ホスホニウム化合物からなる、ケミカルメカニカルポリッシング組成物を提供する。

【0008】

また、本発明は、水、０．１～４０重量％の砥粒、任意選択的にｐＨ調整剤、任意選択的に殺生物剤、７超のｐＨ、０．００１～１重量％の式（Ｉ）：

【化2】

［式中、Ｒは、フェニル、ベンジル及び直鎖又は分岐鎖Ｃ_１～Ｃ_４アルキルからなる群より選択され、Ｘは、Ｂｒ^－、Ｃｌ^－、Ｉ^－、Ｆ^－及びＯＨ^－からなる群より選択されるアニオンである］
を有する第四級ホスホニウム化合物からなる、ケミカルメカニカルポリッシング組成物も提供する。

【0009】

さらに、本発明は、水、５～２５重量％のコロイダルシリカ砥粒、ｐＨ調整剤、任意選択的に殺生物剤、８～１３のｐＨ、０．０１～１重量％の式（Ｉ）：

【化3】

［式中、Ｒは、フェニル、ベンジル及び直鎖又は分岐鎖Ｃ_１～Ｃ_４アルキルからなる群より選択され、Ｘは、Ｂｒ^－、Ｃｌ^－、Ｉ^－、Ｆ^－及びＯＨ^－からなる群より選択されるアニオンである］
を有する第四級ホスホニウム化合物からなる、ケミカルメカニカルポリッシング組成物を提供する。

【0010】

本発明は、酸化ケイ素を含む基材を提供することと、水、砥粒、任意選択的にｐＨ調整剤、任意選択的に殺生物剤、７超のｐＨ、式（Ｉ）：

【化4】

［式中、Ｒは、フェニル、ベンジル及び直鎖又は分岐鎖Ｃ_１～Ｃ_４アルキルからなる群より選択され、Ｘは、Ｂｒ^－、Ｃｌ^－、Ｉ^－、Ｆ^－及びＯＨ^－からなる群より選択されるアニオンである］
を有する第四級ホスホニウム化合物からなるケミカルメカニカルポリッシング組成物を提供することと、研磨表面を有するケミカルメカニカルポリッシングパッドを提供することと、ケミカルメカニカルポリッシングパッドの研磨表面と基材との間の界面に、３～３５ｋＰａのダウンフォースで動的接触を生成することと、ケミカルメカニカルポリッシングパッドと基材との間の界面又は同界面近傍においてケミカルメカニカルポリッシングパッド上にケミカルメカニカルポリッシング組成物を分散させることとを含み、酸化ケイ素の一部を基材から除去する、基材をケミカルメカニカルポリッシングするための方法を提供する。

【発明の効果】

【0011】

本発明のケミカルメカニカルポリッシング組成物及び方法により、向上した欠陥低減が可能となり、良好な酸化ケイ素除去速度が可能となり、ケミカルメカニカルポリッシング組成物は安定である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

発明の詳細な説明
本明細書全体を通して使用する場合、下記略語は、特に断りない限り、下記意味を有する。Ｌ＝リットル、ｍＬ＝ミリリットル、ｋＰａ＝キロパスカル、Å＝オングストローム、ｎｍ＝ナノメートル、ｍｉｎ＝分、ｒｐｍ＝回転数毎分、ｗｔ％＝重量％、ＲＲ＝除去速度、ｍｍｏｌ＝ミリモル、Ｂｒ^－＝ブロミド、Ｃｌ^－＝クロリド、Ｉ^－＝ヨージド、Ｆ^－＝フルオリド、ＯＨ^－＝ヒドロキシド、ＰＳ＝本発明のポリッシングスラリー、ＰＣ＝比較ポリッシングスラリー。

【0013】

「ケミカルメカニカルポリッシング」又は「ＣＭＰ」という用語は、基材が化学力及び機械力のみにより研磨されるプロセスを指し、電気バイアスが基材に印加される電気化学メカニカルポリッシング（ＥＣＭＰ）とは区別される。「ＴＥＯＳ」という用語は、テトラエチルオルトシリカート（Ｓｉ（ＯＣ_２Ｈ_５）_４）の分解により形成される酸化ケイ素を意味する。「組成物」及び「スラリー」という用語は、本明細書全体を通して互換的に使用される。「ハロゲン化物」という用語は、クロリド、ブロミド、フルオリド及びヨージドを意味する。「ａ」及び「ａｎ」という用語は、単数形及び複数形の両方を指す。全ての％は、特に断りない限り、重量基準である。全ての数値範囲は、このような数値範囲が合計で１００％になるように制約されることが論理的である場合を除いて、閾値を含み、任意の順序で組み合わせ可能である。

【0014】

本発明のケミカルメカニカルポリッシング組成物は、酸化ケイ素を含む基材を研磨するのに有用である。ケミカルメカニカルポリッシング組成物は、水、砥粒、任意選択的にｐＨ調整剤、任意選択的に殺生物剤、７超のｐＨ及び式（Ｉ）：

【化5】

［式中、Ｒは、フェニル、ベンジル及び直鎖又は分岐鎖Ｃ_１～Ｃ_４アルキルからなる群より選択され、Ｘは、Ｂｒ^－、Ｃｌ^－、Ｉ^－、Ｆ^－及びＯＨ^－からなる群より選択されるアニオンである］
を有し、欠陥を低減しかつ基材からの酸化ケイ素の除去速度を向上させるための第四級ホスホニウム化合物からなる。

【0015】

本明細書で使用される「向上した酸化ケイ素除去速度」という用語は、芳香族基を有する第四級ホスホニウム化合物を含有するケミカルメカニカルポリッシング組成物により基材を研磨することにより生じる酸化ケイ素の除去速度（Å／分で測定される除去速度）を述べるものであり、少なくとも下記式が満たされることを意味する。
Ａ＞Ａ_０

【0016】

式中、Ａは、例で説明された研磨条件下で測定されたときの、基材を研磨する本発明の方法に使用される、特許請求された第四級ホスホニウム化合物を含有するケミカルメカニカルポリッシング組成物についての酸化ケイ素除去速度（Å／分）であり、Ａ_０は、シリカ砥粒のみが存在する同一条件下で得られる酸化ケイ素除去速度（Å／分）である。

【0017】

本明細書で使用される「改善された研磨欠陥性性能」という用語は、本発明のケミカルメカニカルポリッシング方法に使用されるケミカルメカニカルポリッシング組成物に式（Ｉ）を有する化合物を含ませることにより得られる欠陥性性能を述べるものであり、少なくとも下記式が満たされることを意味する。
Ｘ＜Ｘ_０

【0018】

式中、Ｘは、例で説明された研磨条件下で測定されたときの、本発明の方法に使用される物質を含有するケミカルメカニカルポリッシング組成物についての欠陥性（すなわち、ポストＣＭＰ／フッ化水素（ＨＦ）スクラッチ又は欠陥）であり、Ｘ_０は、シリカ砥粒のみが存在する同一条件下で得られる欠陥性（すなわち、ポストＣＭＰ／フッ化水素スクラッチ又は欠陥）である。

【0019】

好ましくは、本発明のケミカルメカニカルポリッシング組成物は、０．００１～１重量％、より好ましくは、０．０１～１重量％、最も好ましくは、０．１～０．５重量％の量で、第四級ホスホニウム化合物を含む。

【0020】

例示的な第四級ホスホニウム化合物は、テトラフェニルホスホニウムブロミド、テトラフェニルホスホニウムクロリド、ベンジルトリフェニルホスホニウムブロミド、ベンジルトリフェニルホスホニウムクロリド、エチルトリフェニルホスホニウムブロミド、エチルトリフェニルホスホニウムクロリド、メチルトリフェニルホスホニウムブロミド及びメチルトリフェニルホスホニウムクロリドである。このような第四級ホスホニウム化合物の混合物を本発明のケミカルメカニカルポリッシング組成物に含ませることができる。

【0021】

本発明のケミカルメカニカルポリッシング方法に使用されるケミカルメカニカルポリッシング組成物に含有される水は、好ましくは、偶発的な不純物を制限するために、脱イオン水及び蒸留水のうちの少なくとも一種である。

【0022】

本発明のケミカルメカニカルポリッシング方法に使用されるケミカルメカニカルポリッシング組成物は、砥粒０．１～４０重量％、好ましくは、砥粒５～３０重量％、より好ましくは、１０～２０重量％を含有する。好ましく使用される砥粒は、＜２００ｎｍ、より好ましくは、７５～１５０ｎｍ、最も好ましくは、１００～１５０ｎｍの平均粒径を有する。

【0023】

本発明のケミカルメカニカルポリッシング方法に使用されるケミカルメカニカルポリッシング組成物に使用するための砥粒は、例えば、無機酸化物、無機水酸化物、無機水酸化物酸化物、金属ホウ化物、金属炭化物、金属窒化物、ポリマー粒子及びこれらの少なくとも１つを含む混合物を含む。適切な無機酸化物は、例えば、シリカ（ＳｉＯ_２）、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、ジルコニア（ＺｒＯ_２）、セリア（ＣｅＯ_２）、酸化マンガン（ＭｎＯ_２）、酸化チタン（ＴｉＯ_２）又はこれらの組み合わせを含む。これらの無機酸化物の改質形態、例えば、有機ポリマー被覆無機酸化物粒子及び無機被覆粒子も、所望により利用することができる。適切な金属炭化物、ホウ化物及び窒化物は、例えば、炭化ケイ素、窒化ケイ素、炭窒化ケイ素（ＳｉＣＮ）、炭化ホウ素、炭化タングステン、炭化ジルコニウム、ホウ化アルミニウム、炭化タンタル、炭化チタン又はこれらの組み合わせを含む。

【0024】

本発明のケミカルメカニカルポリッシング方法に使用されるケミカルメカニカルポリッシング組成物に使用するための好ましい砥粒は、コロイダルシリカである。好ましくは、使用されるコロイダルシリカは、沈降シリカ及び凝集シリカの少なくとも一種を含有する。好ましくは、使用されるコロイダルシリカは、＜２００ｎｍ、より好ましくは、７５～１５０ｎｍ、最も好ましくは、１００～１５０ｎｍの平均粒径を有し、ケミカルメカニカルポリッシング組成物の０．１～４０重量％、好ましくは、５～３０重量％、より好ましくは、１０～２０重量％を占める。市販のコロイダルシリカの例は、１３９ｎｍの平均粒径を有するＫｌｅｂｏｓｏｌ（商標） ＩＩ １６３０コロイダルシリカ、１４５ｎｍの平均粒径を有するＫｌｅｂｏｓｏｌ（商標） ＩＩ １６３０コロイダルシリカ及び１３０ｎｍの粒径を有するＫｌｅｂｏｓｏｌ（商標） ＩＩ １７３０コロイダルシリカである。これらは全て、Ｍｅｒｃｋ ＫｇＡＡ， Ｄａｒｍｓｔａｄｔ， Ｇｅｒｍａｎｙにより製造され、全て、ＤｕＰｏｎｔから入手可能である。

【0025】

任意選択的に、ケミカルメカニカルポリッシング組成物は、殺生物剤、例えば、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｆｌａｖｏｒｓ ＆ Ｆｒａｇｒａｎｃｅｓ， Ｉｎｃ．によりそれぞれ製造された、２－メチル－４－イソチアゾリン－３－オン及び５－クロロ－２－メチル－４－イソチアゾリン－３－オンの有効成分を含有するＫＯＲＤＥＫ（商標）ＭＬＸ（９．５～９．９％のメチル－４－イソチアゾリン－３－オン、８９．１～８９．５％の水及び≦１．０％の関連反応生成物）又はＫＡＴＨＯＮ（商標）ＩＣＰ ＩＩＩ（ＫＡＴＨＯＮ及びＫＯＲＤＥＫは、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｆｌａｖｏｒｓ ＆ Ｆｒａｇｒａｎｃｅｓ， Ｉｎｃ．の商標である）を含有する。

【0026】

殺生物剤が、本発明のケミカルメカニカルポリッシング組成物に含まれる場合、殺生物剤は、０．００１重量％～０．１重量％、好ましくは、０．００１重量％～０．０５重量％、より好ましくは、０．００１重量％～０．０１重量％、さらにより好ましくは、０．００１重量％～０．００５重量％の量で含まれる。

【0027】

本発明のケミカルメカニカルポリッシング方法に使用されるケミカルメカニカルポリッシング組成物は、７超、好ましくは、７～１２、より好ましくは、１０～１１のｐＨを有する。

【0028】

使用されるケミカルメカニカルポリッシング組成物は、ｐＨを好ましい範囲内に維持するために、任意選択的に、１種以上のｐＨ調整剤を含むことができる。好ましくは、ｐＨ調整剤は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム及びアンモニウム塩、例えば、ハロゲン化物又は硝酸塩のうちの１種以上から選択される。

【0029】

本発明のケミカルメカニカルポリッシング方法において研磨される基材は、酸化ケイ素を含む。基材中の酸化ケイ素は、ホウリンシリカートガラス（ＢＰＳＧ）、プラズマ強化テトラエチルオルトシリカート（ＰＥＴＥＯＳ）、熱酸化物、ドーピングされていないシリカートガラス、高密度プラズマ（ＨＤＰ）酸化物を含むが、これらに限定されない。

【0030】

本発明のケミカルメカニカルポリッシング方法に使用されるケミカルメカニカルポリッシングパッドは、当技術分野において公知の任意の適切な研磨パッドとすることができる。ケミカルメカニカルポリッシングパッドは、任意選択的に、織布及び不織布研磨パッドから選択することができる。ケミカルメカニカルポリッシングパッドは、種々の密度、硬度、厚み、圧縮性及び弾性率の任意の適切なポリマー製とすることができる。ケミカルメカニカルポリッシングパッドは、所望に応じて、溝をつけ、穿孔することができる。

【0031】

本発明のケミカルメカニカルポリッシング方法に使用されるケミカルメカニカルポリッシング組成物に含有される式（Ｉ）を有する第四級ホスホニウム化合物により、改善された研磨欠陥性性能がもたらされる。好ましくは、ケミカルメカニカルポリッシング組成物中に式（Ｉ）を有する第四級ホスホニウム化合物を含有させると、例で説明された研磨条件下で測定されたときの、研磨欠陥性（すなわち、ポストＣＭＰ／フッ化水素スクラッチ）に＞５０％の低下がもたらされる。すなわち、好ましくは、少なくとも下記式が満される。
（Ｘ_０－Ｘ）／Ｘ_０ ^＊１００＞５０

【0032】

式中、Ｘは、例で説明された研磨条件下で測定されたときの、式（Ｉ）で示される第四級ホスホニウム化合物を含有し、本発明の方法に使用されるケミカルメカニカルポリッシング組成物についての研磨欠陥性（すなわち、ポストＣＭＰ／フッ化水素スクラッチ又は欠陥）であり、Ｘ_０は、シリカ砥粒のみ又はシリカ砥粒及び対称第四級ホスホニウム化合物が存在する同一条件下で得られる研磨欠陥性（すなわち、ポストＣＭＰ／フッ化水素スクラッチ又は欠陥）である。

【0033】

本発明のケミカルメカニカルポリッシング方法に使用されるケミカルメカニカルポリッシング組成物により、低名目研磨パッド圧力、例えば、３～３５ｋＰａでの操作が可能となる。低名目研磨パッド圧力によって、スクラッチ及び他の望ましくない研磨欠陥を低減することにより研磨性能が改善され、壊れやすい素材への損傷が最小限に抑えられる。

【実施例0034】

下記例は、本発明を例証することを意図しており、その範囲を限定することを意図するものではない。

【0035】

下記例において、特に断りない限り、温度及び圧力の条件は、周囲温度及び標準圧力である。

【0036】

下記例において、下記材料を使用した。

【0037】

研磨除去速度実験を８インチのブランケットウェーハで行った。Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｍｉｒｒａ（登録商標）ポリッシャーを例１～２に使用し、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｒｅｆｌｅｘｉｏｎ（登録商標）ポリッシャーを例３～４に使用した。研磨例１～２はＶｉｓｉｏｎＰａｄ ５０００／Ｋ７（商標）ポリウレタン研磨パッドを使用し、研磨例３～４はＩＣ１０１０ポリウレタン研磨パッド（両方とも、Ｒｏｈｍ ａｎｄ Ｈａａｓ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ＣＭＰ Ｉｎｃ．から市販されている）を使用し、２０．７ｋＰａ（３ｐｓｉ）のダウンフォース、例１～２においては１５０ｍＬ／分、例３～４においては２５０ｍＬ／分のケミカルメカニカルポリッシングスラリー組成物流量、９３ｒｐｍのテーブル回転速度及び８７ｒｐｍのキャリア回転速度で行った。除去速度は、ＫＬＡ－Ｔｅｎｃｏｒ ＦＸ２００測定ツールを使用して、研磨前後の膜厚を測定することにより求めた。例で報告された欠陥性性能は、フッ化水素研磨後洗浄（「Ｐｓｔ ＨＦ」）後に走査型電子顕微鏡を使用して求めた。Ｐｓｔ－ＨＦ洗浄後の全てのＴＥＯＳウェーハを、ＫＬＡ－Ｔｅｎｃｏｒから入手可能なＳｕｒｆｓｃａｎ（登録商標）ＳＰ２欠陥検査システムを使用して検査した。ウェーハ上のそれらの座標を含む欠陥情報をＫＬＡＲＦに記録し（ＫＬＡ結果ファイル）、ついで、これをＫＬＡ－Ｔｅｎｃｏｒから入手可能なｅＤＲ－５２００欠陥レビューシステムに移した。１００個の欠陥画像のランダムサンプルを選択し、ｅＤＲ－５２００システムにより検討した。これらの１００個の画像は、種々の欠陥タイプ、例えば、チャッターマーク（スクラッチ）、粒子及びパッド研磨くずに分類した。これらの１００個の画像からの分類結果に基づいて、ウェーハ上のスクラッチの総数を求めた。

【0038】

例１
ケミカルメカニカルポリッシング組成物、ＴＥＯＳ ＲＲ及び欠陥低減
水性ケミカルメカニカルポリッシングスラリーを以下の表１に示されるように調製した。２重量％のＫＯＨ水溶液を各スラリーに加え、所望のｐＨを維持した。

【0039】

【表1】

【0040】

【表2】

【0041】

本発明のスラリーでは、比較例のスラリーと比較して、顕著なＴＥＯＳ ＲＲを示し、欠陥カウントが低減し、スクラッチが低減した。

【0042】

例２
ケミカルメカニカルポリッシング組成物、ＴＥＯＳ ＲＲ及び欠陥低減
水性ケミカルメカニカルポリッシングスラリーを以下の表３に示されるように調製した。２重量％のＫＯＨ水溶液を各スラリーに加え、所望のｐＨを維持した。

【0043】

【表3】

【0044】

【表4】

【0045】

テトラフェニルホスホニウムクロリドを含んだ本発明のスラリーは、２つの比較例と比較して、ＴＥＯＳ ＲＲが向上し、欠陥及びスクラッチが低減した。

【0046】

例３
ケミカルメカニカルポリッシング組成物、ＴＥＯＳ ＲＲ及びスクラッチ低減
水性ケミカルメカニカルポリッシングスラリーを以下の表３に示されるように調製した。２重量％のＫＯＨ水溶液を各スラリーに加え、所望のｐＨを維持した。

【0047】

【表5】

【0048】

【表6】

【0049】

本発明のスラリーでは、第四級ホスホニウム化合物を含まない比較例スラリーと比較して、ＴＥＯＳ ＲＲが顕著に向上し、スクラッチが低減し、スクラッチが低減した。

【0050】

例４
ケミカルメカニカルポリッシング組成物の安定性
水性ケミカルメカニカルポリッシング組成物を、それらの安定性を試験するために調製した。該組成物のｐＨを１０．７に維持した。サンプルを室温及び圧力の静的条件で２週間放置し、ついで、目視でチェックした。

【0051】

【表7】

【0052】

本発明のケミカルメカニカルポリッシング組成物は、第四級ホスホニウム化合物が０．００２１～０．００２８ｍｍｏｌの濃度で安定であった。

【外国語明細書】