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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-04-14
(45)【発行日】2023-04-24
(54)【発明の名称】研磨液、及び、化学的機械的研磨方法
(51)【国際特許分類】
H01L 21/304 20060101AFI20230417BHJP
B24B 37/00 20120101ALI20230417BHJP
C09K 3/14 20060101ALI20230417BHJP
C09G 1/02 20060101ALI20230417BHJP
【ＦＩ】
H01L21/304 622D
H01L21/304 622X
H01L21/304 622Q
H01L21/304 647Z
H01L21/304 647A
B24B37/00 H
C09K3/14 550Z
C09K3/14 550D
C09G1/02
【請求項の数】
29
(21)【出願番号】P 2021527488
(86)(22)【出願日】2020-05-21
(86)【国際出願番号】 JP2020020087
(87)【国際公開番号】W WO2020255616
(87)【国際公開日】2020-12-24
【審査請求日】2021-11-29
(31)【優先権主張番号】P 2019114648
(32)【優先日】2019-06-20
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】306037311
【氏名又は名称】富士フイルム株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100152984
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 秀明
(74)【代理人】
【識別番号】100148080
【弁理士】
【氏名又は名称】三橋 史生
(72)【発明者】
【氏名】上村 哲也
【審査官】宮久保 博幸
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１７－０４８２５６（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１６／００６６３１（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特表２０１９－５０１５１１（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１８／１５９５３０（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１１－０９１２４８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１０７９１８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１５７５９１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２１／３０４
Ｂ２４Ｂ ３７／００
Ｃ０９Ｋ ３／１４
Ｃ０９Ｇ １／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
コバルト含有膜を有する被研磨体の化学的機械的研磨に用いられる研磨液であって、コロイダルシリカと、
ＣｌｏｇＰ値が１．５～３．８である不動態膜形成剤と、
高分子化合物と、
過酸化水素と、を含み、
ｐＨが、２．０～４．０であり、
前記不動態膜形成剤が、４－メチルサリチル酸、４－メチル安息香酸、４－ｔｅｒｔ－ブチル安息香酸、４－プロピル安息香酸、６－ヒドロキシ－２－ナフタレンカルボン酸、１－ヒドロキシ－２－ナフタレンカルボン酸、３－ヒドロキシ－２－ナフタレンカルボン、キナルジン酸、８－ヒドロキシキノリン、及び、２－メチル－８－ヒドロキシキノリンからなる群から選択される１以上である、研磨液。
【請求項2】
コバルト含有膜を有する被研磨体の化学的機械的研磨に用いられる研磨液であって、
コロイダルシリカと、
ＣｌｏｇＰ値が１．５～３．８である不動態膜形成剤と、
高分子化合物と、
過酸化水素と、を含み、
ｐＨが、２．０～４．０であり、
前記不動態膜形成剤が、４－メチルサリチル酸、４－メチル安息香酸、４－ｔｅｒｔ－ブチル安息香酸、４－プロピル安息香酸、６－ヒドロキシ－２－ナフタレンカルボン酸、１－ヒドロキシ－２－ナフタレンカルボン酸、３－ヒドロキシ－２－ナフタレンカルボン酸、キナルジン酸、及び、２－メチル－８－ヒドロキシキノリンからなる群から選択される１以上である、研磨液。
【請求項3】
更に、カチオン化合物を含む、請求項１又は２に記載の研磨液。
【請求項4】
前記カチオン化合物が、第四級アンモニウムカチオン及び第四級ホスホニウムカチオンからなる群から選択されるカチオンを含む化合物である、請求項３に記載の研磨液。
【請求項5】
更に、ベンゾトリアゾール化合物を含む、請求項１～４のいずれか１項に記載の研磨液。
【請求項6】
前記ベンゾトリアゾール化合物を２種以上含む、請求項５に記載の研磨液。
【請求項7】
前記ベンゾトリアゾール化合物の含有量に対する、前記不動態膜形成剤の含有量の質量比が、０．０１～４．０である、請求項５又は６に記載の研磨液。
【請求項8】
前記研磨液中に存在する状態で測定される前記コロイダルシリカのゼータ電位が＋２０．０ｍＶ以上である、請求項１～７のいずれか１項に記載の研磨液。
【請求項9】
前記コロイダルシリカの含有量が、前記研磨液の全質量に対して、１．０質量％以上であり、前記コロイダルシリカの平均一次粒子径が、５ｎｍ以上である、請求項１～８のいずれか１項に記載の研磨液。
【請求項10】
更に、ポリカルボン酸及びポリホスホン酸からなる群から選択される１以上の有機酸を含む、請求項１～９のいずれか１項に記載の研磨液。
【請求項11】
前記有機酸が、クエン酸、コハク酸、リンゴ酸、マレイン酸、１－ヒドロキシエタン－１，１－ジホスホン酸、及び、エチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸からなる群から選択される１以上である、請求項１０に記載の研磨液。
【請求項12】
前記高分子化合物が、カルボン酸基を有する、請求項１～１１のいずれか１項に記載の研磨液。
【請求項13】
前記高分子化合物の重量平均分子量が２０００～３００００である、請求項１～１２のいずれか１項に記載の研磨液。
【請求項14】
更に、有機溶剤を、前記研磨液の全質量に対して、０．０５～５．０質量％含む、請求項１～１３のいずれか１項に記載の研磨液。
【請求項15】
更に、アニオン系界面活性剤を含む、請求項１～１４のいずれか１項に記載の研磨液。
【請求項16】
更に、ノニオン系界面活性剤を含む、請求項１～１５のいずれか１項に記載の研磨液。
【請求項17】
前記ノニオン系界面活性剤のＨＬＢ値が８～１５である請求項１６に記載の研磨液。
【請求項18】
前記高分子化合物の含有量に対する、前記不動態膜形成剤の含有量の質量比が、０．０５以上１０未満である、請求項１～１７のいずれか１項に記載の研磨液。
【請求項19】
固形分濃度が１０質量％以上であり、質量基準で３倍以上に希釈して用いられる、請求項１～１８のいずれか１項に記載の研磨液。
【請求項20】
請求項１～１８のいずれか１項に記載の研磨液を研磨定盤に取り付けられた研磨パッドに供給しながら、前記被研磨体の被研磨面を前記研磨パッドに接触させ、前記被研磨体及び前記研磨パッドを相対的に動かして前記被研磨面を研磨して、研磨済み被研磨体を得る工程を含む、化学的機械的研磨方法。
【請求項21】
コバルト含有膜からなる配線を形成するために行われる、請求項２０に記載の化学的機械的研磨方法。
【請求項22】
前記被研磨体が、前記コバルト含有膜とは異なる材料からなる第２層を有し、前記第２層の研磨速度に対する、前記コバルト含有膜の研磨速度の速度比が、０．０５超５未満である、請求項２０又は２１に記載の化学的機械的研磨方法。
【請求項23】
前記第２層が、Ｔａ、ＴａＮ、ＴｉＮ、ＳｉＮ、テトラエトキシシラン、ＳｉＣ、及び、ＳｉＯＣからなる群から選択される１以上の材料を含む、請求項２２に記載の化学的機械的研磨方法。
【請求項24】
研磨圧力が０．５～３．０ｐｓｉである、請求項２０～２３のいずれか１項に記載の化学的機械的研磨方法。
【請求項25】
前記研磨パッドに供給する前記研磨液の供給速度が、０．１４～０．３５ｍｌ／（ｍｉｎ・ｃｍ２）である、請求項２０～２４のいずれか１項に記載の化学的機械的研磨方法。
【請求項26】
前記研磨済み被研磨体を得る工程の後、前記研磨済み被研磨体をアルカリ洗浄液で洗浄する工程を有する、請求項２０～２５のいずれか１項に記載の化学的機械的研磨方法。
【請求項27】
前記研磨済み被研磨体を得る工程の後、前記研磨済み被研磨体を有機溶剤系溶液で洗浄する工程を有する、請求項２０～２６のいずれか１項に記載の化学的機械的研磨方法。
【請求項28】
被研磨体の化学的機械的研磨に用いられる研磨液であって、砥粒と、
ＣｌｏｇＰ値が１．５～３．８である不動態膜形成剤と、
高分子化合物と、
過酸化水素と、を含み、
ｐＨが、２．０～４．０であり、
前記不動態膜形成剤が、４－メチルサリチル酸、４－メチル安息香酸、４－ｔｅｒｔ－ブチル安息香酸、４－プロピル安息香酸、６－ヒドロキシ－２－ナフタレンカルボン酸、１－ヒドロキシ－２－ナフタレンカルボン酸、３－ヒドロキシ－２－ナフタレンカルボン酸、キナルジン酸、８－ヒドロキシキノリン、及び、２－メチル－８－ヒドロキシキノリンからなる群から選択される１以上である、研磨液。
【請求項29】
被研磨体の化学的機械的研磨に用いられる研磨液であって、
砥粒と、
ＣｌｏｇＰ値が１．５～３．８である不動態膜形成剤と、
高分子化合物と、
過酸化水素と、を含み、
ｐＨが、２．０～４．０であり、
前記不動態膜形成剤が、４－メチルサリチル酸、４－メチル安息香酸、４－ｔｅｒｔ－ブチル安息香酸、４－プロピル安息香酸、６－ヒドロキシ－２－ナフタレンカルボン酸、１－ヒドロキシ－２－ナフタレンカルボン酸、３－ヒドロキシ－２－ナフタレンカルボン酸、キナルジン酸、及び、２－メチル－８－ヒドロキシキノリンからなる群から選択される１以上である、研磨液。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、研磨液、及び、化学的機械的研磨方法に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体集積回路（ＬＳＩ：ｌａｒｇｅ－ｓｃａｌｅ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）の製造において、ベアウェハの平坦化、層間絶縁膜の平坦化、金属プラグの形成及び埋め込み配線形成等に化学的機械的研磨（ＣＭＰ：ｃｈｅｍｉｃａｌ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）法が用いられている。
例えば、特許文献１には「（Ａ）砥粒と、（Ｂ）π電子を有しかつカルボキシル基を１以上有し、カルボキシル基及びヒドロキシル基からなる群より選択される少なくとも１種の基を２以上有する、炭素数４以上の有機酸と、（Ｃ）アミノ酸と、（Ｄ）アニオン性界面活性剤と、（Ｅ）酸化剤と、を含有し、ｐＨが６．５以上９．５以下である、化学的機械的研磨用水系分散体。」が開示されている。
例えば、特許文献１には「（Ａ）砥粒と、（Ｂ）π電子を有しかつカルボキシル基を１以上有し、カルボキシル基及びヒドロキシル基からなる群より選択される少なくとも１種の基を２以上有する、炭素数４以上の有機酸と、（Ｃ）アミノ酸と、（Ｄ）アニオン性界面活性剤と、（Ｅ）酸化剤と、を含有し、ｐＨが６．５以上９．５以下である、化学的機械的研磨用水系分散体。」が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１４－２２９８２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、昨今では、配線の微細化の要求に伴い、銅にかわる配線金属元素としてコバルトが注目されている。
コバルト含有膜を有する被研磨体のＣＭＰを行うにあたっては、コバルト含有膜に対する研磨速度が一定以上であることが求められる。また、研磨後の被研磨体の被研磨面においてコロージョン（Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ：腐食による表面荒れ）、及び、スクラッチ（Ｓｃｒａｔｃｈ：傷状の欠陥）の発生を抑制できることが求められる。
コバルト含有膜を有する被研磨体のＣＭＰを行うにあたっては、コバルト含有膜に対する研磨速度が一定以上であることが求められる。また、研磨後の被研磨体の被研磨面においてコロージョン（Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ：腐食による表面荒れ）、及び、スクラッチ（Ｓｃｒａｔｃｈ：傷状の欠陥）の発生を抑制できることが求められる。
【0005】
そこで、本発明は、コバルト含有膜を有する被研磨体のＣＭＰに適用した場合に、研磨速度が良好で、被研磨面におけるコロージョン及びスクラッチの発生を抑制できる研磨液の提供を課題とする。
また、上記研磨液を用いた化学的機械的研磨方法の提供を課題とする。
また、上記研磨液を用いた化学的機械的研磨方法の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明者は、以下の構成により上記課題が解決できることを見出した。
【0007】
〔１〕
コバルト含有膜を有する被研磨体の化学的機械的研磨に用いられる研磨液であって、
コロイダルシリカと、
ＣｌｏｇＰ値が１．５～３．８である不動態膜形成剤と、
高分子化合物と、
過酸化水素と、を含み、
ｐＨが、２．０～４．０である、研磨液。
〔２〕
更に、カチオン化合物を含む、〔１〕に記載の研磨液。
〔３〕
上記カチオン化合物が、第四級アンモニウムカチオン及び第四級ホスホニウムカチオンからなる群から選択されるカチオンを含む化合物である、〔２〕に記載の研磨液。
〔４〕
更に、ベンゾトリアゾール化合物を含む、〔１〕～〔３〕のいずれかに記載の研磨液。
〔５〕
上記ベンゾトリアゾール化合物を２種以上含む、〔４〕に記載の研磨液。
〔６〕
上記ベンゾトリアゾール化合物の含有量に対する、上記不動態膜形成剤の含有量の質量比が、０．０１～４．０である、〔４〕又は〔５〕に記載の研磨液。
〔７〕
上記研磨液中に存在する状態で測定される上記コロイダルシリカのゼータ電位が＋２０．０ｍＶ以上である、〔１〕～〔６〕のいずれかに記載の研磨液。
〔８〕
上記コロイダルシリカの含有量が、上記研磨液の全質量に対して、１．０質量％以上であり、
上記コロイダルシリカの平均一次粒子径が、５ｎｍ以上である、〔１〕～〔７〕のいずれかに記載の研磨液。
〔９〕
更に、ポリカルボン酸及びポリホスホン酸からなる群から選択される１以上の有機酸を含む、〔１〕～〔８〕のいずれかに記載の研磨液。
〔１０〕
上記有機酸が、クエン酸、コハク酸、リンゴ酸、マレイン酸、１－ヒドロキシエタン－１，１－ジホスホン酸、及び、エチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸からなる群から選択される１以上である、〔９〕に記載の研磨液。
〔１１〕
上記高分子化合物が、カルボン酸基を有する、〔１〕～〔１０〕のいずれかに記載の研磨液。
〔１２〕
上記高分子化合物の重量平均分子量が２０００～３００００である、〔１〕～〔１１〕のいずれかに記載の研磨液。
〔１３〕
更に、有機溶剤を、上記研磨液の全質量に対して、０．０５～５．０質量％含む、〔１〕～〔１２〕のいずれかに記載の研磨液。
〔１４〕
上記不動態膜形成剤が、サリチル酸、４－メチルサリチル酸、４－メチル安息香酸、４－ｔｅｒｔ－ブチル安息香酸、４－プロピル安息香酸、６－ヒドロキシ－２－ナフタレンカルボン酸、１－ヒドロキシ－２－ナフタレンカルボン酸、３－ヒドロキシ－２－ナフタレンカルボン酸、キナルジン酸、８－ヒドロキシキノリン、及び、２－メチル－８－ヒドロキシキノリンからなる群から選択される１以上である、〔１〕～〔１３〕のいずれかに記載の研磨液。
〔１５〕
上記不動態膜形成剤のＣｌｏｇＰ値が２．１～３．８である、〔１〕～〔１４〕のいずれかに記載の研磨液。
〔１６〕
更に、アニオン系界面活性剤を含む、〔１〕～〔１５〕のいずれかに記載の研磨液。
〔１７〕
更に、ノニオン系界面活性剤を含む、〔１〕～〔１６〕のいずれかに記載の研磨液。
〔１８〕
上記ノニオン系界面活性剤のＨＬＢ値が８～１５である〔１７〕に記載の研磨液。
〔１９〕
上記高分子化合物の含有量に対する、上記不動態膜形成剤の含有量の質量比が、０．０５以上１０未満である、〔１〕～〔１８〕のいずれかに記載の研磨液。
〔２０〕
固形分濃度が１０質量％以上であり、
質量基準で３倍以上に希釈して用いられる、〔１〕～〔１９〕のいずれかに記載の研磨液。
〔２１〕
〔１〕～〔１９〕のいずれかに記載の研磨液を研磨定盤に取り付けられた研磨パッドに供給しながら、上記被研磨体の被研磨面を上記研磨パッドに接触させ、上記被研磨体及び上記研磨パッドを相対的に動かして上記被研磨面を研磨して、研磨済み被研磨体を得る工程を含む、化学的機械的研磨方法。
〔２２〕
コバルト含有膜からなる配線を形成するために行われる、〔２１〕に記載の化学的機械的研磨方法。
〔２３〕
上記被研磨体が、上記コバルト含有膜とは異なる材料からなる第２層を有し、
上記第２層の研磨速度に対する、上記コバルト含有膜の研磨速度の速度比が、０．０５超５未満である、〔２１〕又は〔２２〕に記載の化学的機械的研磨方法。
〔２４〕
上記第２層が、Ｔａ、ＴａＮ、ＴｉＮ、ＳｉＮ、テトラエトキシシラン、ＳｉＣ、及び、ＳｉＯＣからなる群から選択される１以上の材料を含む、〔２３〕に記載の化学的機械的研磨方法。
〔２５〕
研磨圧力が０．５～３．０ｐｓｉである、〔２１〕～〔２４〕のいずれかに記載の化学的機械的研磨方法。
〔２６〕
上記研磨パッドに供給する上記研磨液の供給速度が、０．１４～０．３５ｍｌ／（ｍｉｎ・ｃｍ２）である、〔２１〕～〔２５〕のいずれかに記載の化学的機械的研磨方法。
〔２７〕
上記研磨済み被研磨体を得る工程の後、上記研磨済み被研磨体をアルカリ洗浄液で洗浄する工程を有する、〔２１〕～〔２６〕のいずれかに記載の化学的機械的研磨方法。
〔２８〕
上記研磨済み被研磨体を得る工程の後、上記研磨済み被研磨体を有機溶剤系溶液で洗浄する工程を有する、〔２１〕～〔２７〕のいずれかに記載の化学的機械的研磨方法。
〔２９〕
被研磨体の化学的機械的研磨に用いられる研磨液であって、
砥粒と、
ＣｌｏｇＰ値が１．５～３．８である不動態膜形成剤と、
高分子化合物と、
過酸化水素と、を含み、
ｐＨが、２．０～４．０である、研磨液。
コバルト含有膜を有する被研磨体の化学的機械的研磨に用いられる研磨液であって、
コロイダルシリカと、
ＣｌｏｇＰ値が１．５～３．８である不動態膜形成剤と、
高分子化合物と、
過酸化水素と、を含み、
ｐＨが、２．０～４．０である、研磨液。
〔２〕
更に、カチオン化合物を含む、〔１〕に記載の研磨液。
〔３〕
上記カチオン化合物が、第四級アンモニウムカチオン及び第四級ホスホニウムカチオンからなる群から選択されるカチオンを含む化合物である、〔２〕に記載の研磨液。
〔４〕
更に、ベンゾトリアゾール化合物を含む、〔１〕～〔３〕のいずれかに記載の研磨液。
〔５〕
上記ベンゾトリアゾール化合物を２種以上含む、〔４〕に記載の研磨液。
〔６〕
上記ベンゾトリアゾール化合物の含有量に対する、上記不動態膜形成剤の含有量の質量比が、０．０１～４．０である、〔４〕又は〔５〕に記載の研磨液。
〔７〕
上記研磨液中に存在する状態で測定される上記コロイダルシリカのゼータ電位が＋２０．０ｍＶ以上である、〔１〕～〔６〕のいずれかに記載の研磨液。
〔８〕
上記コロイダルシリカの含有量が、上記研磨液の全質量に対して、１．０質量％以上であり、
上記コロイダルシリカの平均一次粒子径が、５ｎｍ以上である、〔１〕～〔７〕のいずれかに記載の研磨液。
〔９〕
更に、ポリカルボン酸及びポリホスホン酸からなる群から選択される１以上の有機酸を含む、〔１〕～〔８〕のいずれかに記載の研磨液。
〔１０〕
上記有機酸が、クエン酸、コハク酸、リンゴ酸、マレイン酸、１－ヒドロキシエタン－１，１－ジホスホン酸、及び、エチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸からなる群から選択される１以上である、〔９〕に記載の研磨液。
〔１１〕
上記高分子化合物が、カルボン酸基を有する、〔１〕～〔１０〕のいずれかに記載の研磨液。
〔１２〕
上記高分子化合物の重量平均分子量が２０００～３００００である、〔１〕～〔１１〕のいずれかに記載の研磨液。
〔１３〕
更に、有機溶剤を、上記研磨液の全質量に対して、０．０５～５．０質量％含む、〔１〕～〔１２〕のいずれかに記載の研磨液。
〔１４〕
上記不動態膜形成剤が、サリチル酸、４－メチルサリチル酸、４－メチル安息香酸、４－ｔｅｒｔ－ブチル安息香酸、４－プロピル安息香酸、６－ヒドロキシ－２－ナフタレンカルボン酸、１－ヒドロキシ－２－ナフタレンカルボン酸、３－ヒドロキシ－２－ナフタレンカルボン酸、キナルジン酸、８－ヒドロキシキノリン、及び、２－メチル－８－ヒドロキシキノリンからなる群から選択される１以上である、〔１〕～〔１３〕のいずれかに記載の研磨液。
〔１５〕
上記不動態膜形成剤のＣｌｏｇＰ値が２．１～３．８である、〔１〕～〔１４〕のいずれかに記載の研磨液。
〔１６〕
更に、アニオン系界面活性剤を含む、〔１〕～〔１５〕のいずれかに記載の研磨液。
〔１７〕
更に、ノニオン系界面活性剤を含む、〔１〕～〔１６〕のいずれかに記載の研磨液。
〔１８〕
上記ノニオン系界面活性剤のＨＬＢ値が８～１５である〔１７〕に記載の研磨液。
〔１９〕
上記高分子化合物の含有量に対する、上記不動態膜形成剤の含有量の質量比が、０．０５以上１０未満である、〔１〕～〔１８〕のいずれかに記載の研磨液。
〔２０〕
固形分濃度が１０質量％以上であり、
質量基準で３倍以上に希釈して用いられる、〔１〕～〔１９〕のいずれかに記載の研磨液。
〔２１〕
〔１〕～〔１９〕のいずれかに記載の研磨液を研磨定盤に取り付けられた研磨パッドに供給しながら、上記被研磨体の被研磨面を上記研磨パッドに接触させ、上記被研磨体及び上記研磨パッドを相対的に動かして上記被研磨面を研磨して、研磨済み被研磨体を得る工程を含む、化学的機械的研磨方法。
〔２２〕
コバルト含有膜からなる配線を形成するために行われる、〔２１〕に記載の化学的機械的研磨方法。
〔２３〕
上記被研磨体が、上記コバルト含有膜とは異なる材料からなる第２層を有し、
上記第２層の研磨速度に対する、上記コバルト含有膜の研磨速度の速度比が、０．０５超５未満である、〔２１〕又は〔２２〕に記載の化学的機械的研磨方法。
〔２４〕
上記第２層が、Ｔａ、ＴａＮ、ＴｉＮ、ＳｉＮ、テトラエトキシシラン、ＳｉＣ、及び、ＳｉＯＣからなる群から選択される１以上の材料を含む、〔２３〕に記載の化学的機械的研磨方法。
〔２５〕
研磨圧力が０．５～３．０ｐｓｉである、〔２１〕～〔２４〕のいずれかに記載の化学的機械的研磨方法。
〔２６〕
上記研磨パッドに供給する上記研磨液の供給速度が、０．１４～０．３５ｍｌ／（ｍｉｎ・ｃｍ２）である、〔２１〕～〔２５〕のいずれかに記載の化学的機械的研磨方法。
〔２７〕
上記研磨済み被研磨体を得る工程の後、上記研磨済み被研磨体をアルカリ洗浄液で洗浄する工程を有する、〔２１〕～〔２６〕のいずれかに記載の化学的機械的研磨方法。
〔２８〕
上記研磨済み被研磨体を得る工程の後、上記研磨済み被研磨体を有機溶剤系溶液で洗浄する工程を有する、〔２１〕～〔２７〕のいずれかに記載の化学的機械的研磨方法。
〔２９〕
被研磨体の化学的機械的研磨に用いられる研磨液であって、
砥粒と、
ＣｌｏｇＰ値が１．５～３．８である不動態膜形成剤と、
高分子化合物と、
過酸化水素と、を含み、
ｐＨが、２．０～４．０である、研磨液。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、コバルト含有膜を有する被研磨体のＣＭＰに適用した場合に、研磨速度が良好で、被研磨面におけるコロージョン及びスクラッチの発生を抑制できる研磨液を提供できる。
また、上記研磨液を用いた化学的機械的研磨方法を提供できる。
また、上記研磨液を用いた化学的機械的研磨方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の化学的機械的研磨方法を実施される被研磨体を得るための前処理が施される被前処理体の一例を示す断面上部の模式図である。
【図2】本発明の化学的機械的研磨方法を実施される被研磨体の一例を示す断面上部の模式図である。
【図3】本発明の化学的機械的研磨方法を実施されて得られる研磨済み被研磨体の一例を示す断面上部の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明について詳細に説明する。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
【0011】
なお、本明細書において、「～」を用いて表される数値範囲は、「～」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
本明細書において、ＣｌｏｇＰ値とは、１－オクタノールと水への分配係数Ｐの常用対数ｌｏｇＰを計算によって求めた値である。ＣｌｏｇＰ値の計算に用いる方法及びソフトウェアについては公知の物を使用できるが、特に断らない限り、本発明ではＣａｍｂｒｉｄｇｅｓｏｆｔ社のＣｈｅｍＢｉｏＤｒａｗＵｌｔｒａ１２．０に組み込まれたＣｌｏｇＰプログラムを用いる。
本明細書において、ｐＨは、ｐＨメータによって測定でき、測定温度は２５℃である。なお、ｐＨメータには、製品名「ＬＡＱＵＡシリーズ」（（株）堀場製作所製）を使用できる。
本明細書においてｐｓｉとは、ｐｏｕｎｄ－ｆｏｒｃｅ ｐｅｒ ｓｑｕａｒｅ ｉｎｃｈ；重量ポンド毎平方インチを意図し、１ｐｓｉ＝６８９４．７６Ｐａを意図する。
本明細書において、ＣｌｏｇＰ値とは、１－オクタノールと水への分配係数Ｐの常用対数ｌｏｇＰを計算によって求めた値である。ＣｌｏｇＰ値の計算に用いる方法及びソフトウェアについては公知の物を使用できるが、特に断らない限り、本発明ではＣａｍｂｒｉｄｇｅｓｏｆｔ社のＣｈｅｍＢｉｏＤｒａｗＵｌｔｒａ１２．０に組み込まれたＣｌｏｇＰプログラムを用いる。
本明細書において、ｐＨは、ｐＨメータによって測定でき、測定温度は２５℃である。なお、ｐＨメータには、製品名「ＬＡＱＵＡシリーズ」（（株）堀場製作所製）を使用できる。
本明細書においてｐｓｉとは、ｐｏｕｎｄ－ｆｏｒｃｅ ｐｅｒ ｓｑｕａｒｅ ｉｎｃｈ；重量ポンド毎平方インチを意図し、１ｐｓｉ＝６８９４．７６Ｐａを意図する。
【0012】
［研磨液］
本発明の研磨液（以下、「本研磨液」ともいう。）は、被研磨体（好ましくはコバルト含有膜を有する被研磨体）の化学的機械的研磨（ＣＭＰ）に用いられる研磨液であって、砥粒（好ましくはコロイダルシリカ）と、ＣｌｏｇＰ値が１．５～３．８である不動態膜形成剤と、高分子化合物と、過酸化水素と、を含み、ｐＨが、２．０～４．０である。
このような構成の研磨液で所望の効果が得られるメカニズムは必ずしも明確ではないが、本発明者は次のように推測している。
すなわち、本研磨液は砥粒（好ましくはコロイダルシリカ）及び過酸化水素を含み、ｐＨを所定上限値以下にすることで研磨速度を担保している。また、ＣｌｏｇＰ値が所定値以上の不動態膜形成剤及び高分子化合物を含み、ｐＨを所定の範囲内とすることで、被研磨面におけるコロージョンの発生を抑制している。更に、ＣｌｏｇＰ値が所定値以下の不動態膜形成剤を含むことで、本研磨液中に粗大粒子が発生することを抑制し、被研磨面におけるスクラッチの発生を抑制している、と推測している。
また、本研磨液は、被研磨面におけるディッシング（Ｄｉｓｈｉｎｇ：ＣＭＰで配線を形成した場合に研磨によって被研磨面に露出する配線の表面が皿状に窪む現象）の発生も抑制できる。
以下、研磨液における、研磨速度に優れること、被研磨面でのコロージョンの生じにくさに優れること（単に、コロージョン抑制性に優れるとも言う）、被研磨面でのスクラッチの生じにくさに優れること（単に、スクラッチ抑制性に優れるとも言う）、及び、被研磨面でのディッシングの生じにくさに優れること（単に、ディッシング抑制性に優れるとも言う）の少なくとも１つ以上を満たすことを、本発明の効果が優れるとも言う。
本発明の研磨液（以下、「本研磨液」ともいう。）は、被研磨体（好ましくはコバルト含有膜を有する被研磨体）の化学的機械的研磨（ＣＭＰ）に用いられる研磨液であって、砥粒（好ましくはコロイダルシリカ）と、ＣｌｏｇＰ値が１．５～３．８である不動態膜形成剤と、高分子化合物と、過酸化水素と、を含み、ｐＨが、２．０～４．０である。
このような構成の研磨液で所望の効果が得られるメカニズムは必ずしも明確ではないが、本発明者は次のように推測している。
すなわち、本研磨液は砥粒（好ましくはコロイダルシリカ）及び過酸化水素を含み、ｐＨを所定上限値以下にすることで研磨速度を担保している。また、ＣｌｏｇＰ値が所定値以上の不動態膜形成剤及び高分子化合物を含み、ｐＨを所定の範囲内とすることで、被研磨面におけるコロージョンの発生を抑制している。更に、ＣｌｏｇＰ値が所定値以下の不動態膜形成剤を含むことで、本研磨液中に粗大粒子が発生することを抑制し、被研磨面におけるスクラッチの発生を抑制している、と推測している。
また、本研磨液は、被研磨面におけるディッシング（Ｄｉｓｈｉｎｇ：ＣＭＰで配線を形成した場合に研磨によって被研磨面に露出する配線の表面が皿状に窪む現象）の発生も抑制できる。
以下、研磨液における、研磨速度に優れること、被研磨面でのコロージョンの生じにくさに優れること（単に、コロージョン抑制性に優れるとも言う）、被研磨面でのスクラッチの生じにくさに優れること（単に、スクラッチ抑制性に優れるとも言う）、及び、被研磨面でのディッシングの生じにくさに優れること（単に、ディッシング抑制性に優れるとも言う）の少なくとも１つ以上を満たすことを、本発明の効果が優れるとも言う。
【0013】
以下において、本研磨液に含まれる成分及び含まれ得る成分について説明する。
なお、以降に説明する各成分は、本研磨液中で電離していてもよい。例えば、後述する一般式（１）で表される化合物における、カルボン酸基（－ＣＯＯＨ）がカルボン酸アニオン（－ＣＯＯ－）となっている化合物（イオン）が本研磨液中に含まれている場合、本研磨液は一般式（１）で表される化合物を含むとみなす。
なお、以降の説明中における各成分の含有量は、本研磨液中で電離して存在している成分については、電離していない状態になっているものと仮定して換算して求められる含有量を意図する。
なお、以降に説明する各成分は、本研磨液中で電離していてもよい。例えば、後述する一般式（１）で表される化合物における、カルボン酸基（－ＣＯＯＨ）がカルボン酸アニオン（－ＣＯＯ－）となっている化合物（イオン）が本研磨液中に含まれている場合、本研磨液は一般式（１）で表される化合物を含むとみなす。
なお、以降の説明中における各成分の含有量は、本研磨液中で電離して存在している成分については、電離していない状態になっているものと仮定して換算して求められる含有量を意図する。
【0014】
＜コロイダルシリカ（砥粒）＞
本研磨液は、コロイダルシリカ（シリカコロイド粒子）を含む。コロイダルシリカは、被研磨体を研磨する砥粒として機能する。
本発明の別の態様では、本研磨液は、砥粒を含む。砥粒としては例えば、シリカ、アルミナ、ジルコニア、セリア、チタニア、ゲルマニア、及び炭化珪素等の無機物砥粒；ポリスチレン、ポリアクリル、及びポリ塩化ビニル等の有機物砥粒が挙げられる。中でも、研磨液中での分散安定性が優れる点、及びＣＭＰにより発生するスクラッチ（研磨傷）の発生数の少ない点で、砥粒としてはシリカ粒子が好ましい。
シリカ粒子としては特に制限されず、例えば、沈降シリカ、ヒュームドシリカ、及びコロイダルシリカ等が挙げられる。中でも、コロイダルシリカがより好ましい。
本研磨液はスラリーであるのが好ましい。
本研磨液は、コロイダルシリカ（シリカコロイド粒子）を含む。コロイダルシリカは、被研磨体を研磨する砥粒として機能する。
本発明の別の態様では、本研磨液は、砥粒を含む。砥粒としては例えば、シリカ、アルミナ、ジルコニア、セリア、チタニア、ゲルマニア、及び炭化珪素等の無機物砥粒；ポリスチレン、ポリアクリル、及びポリ塩化ビニル等の有機物砥粒が挙げられる。中でも、研磨液中での分散安定性が優れる点、及びＣＭＰにより発生するスクラッチ（研磨傷）の発生数の少ない点で、砥粒としてはシリカ粒子が好ましい。
シリカ粒子としては特に制限されず、例えば、沈降シリカ、ヒュームドシリカ、及びコロイダルシリカ等が挙げられる。中でも、コロイダルシリカがより好ましい。
本研磨液はスラリーであるのが好ましい。
【0015】
コロイダルシリカの平均一次粒子径は、被研磨面の欠陥の発生をより抑制できる点から、６０ｎｍ以下が好ましく、３０ｎｍ以下がより好ましい。
コロイダルシリカの平均一次粒子径の下限値は、コロイダルシリカの凝集が抑制されて、本研磨液の経時安定性が向上する点から、１ｎｍ以上が好ましく、３ｎｍ以上がより好ましく、５ｎｍ以上が更に好ましい。
平均一次粒子径は、日本電子（株）社製の透過型電子顕微鏡ＴＥＭ２０１０（加圧電圧２００ｋＶ）を用いて撮影された画像から任意に選択した一次粒子１０００個の粒子径（円相当径）を測定し、それらを算術平均して求める。なお、円相当径とは、観察時の粒子の投影面積と同じ投影面積をもつ真円を想定したときの当該円の直径である。
ただし、コロイダルシリカとして市販品を用いる場合には、コロイダルシリカの平均一次粒子径としてカタログ値を優先的に採用する。
コロイダルシリカの平均一次粒子径の下限値は、コロイダルシリカの凝集が抑制されて、本研磨液の経時安定性が向上する点から、１ｎｍ以上が好ましく、３ｎｍ以上がより好ましく、５ｎｍ以上が更に好ましい。
平均一次粒子径は、日本電子（株）社製の透過型電子顕微鏡ＴＥＭ２０１０（加圧電圧２００ｋＶ）を用いて撮影された画像から任意に選択した一次粒子１０００個の粒子径（円相当径）を測定し、それらを算術平均して求める。なお、円相当径とは、観察時の粒子の投影面積と同じ投影面積をもつ真円を想定したときの当該円の直径である。
ただし、コロイダルシリカとして市販品を用いる場合には、コロイダルシリカの平均一次粒子径としてカタログ値を優先的に採用する。
【0016】
コロイダルシリカの平均アスペクト比は、研磨力が向上するという点から、１．５～２．０が好ましく、１．５５～１．９５がより好ましく、１．６～１．９が特に好ましい。
コロイダルシリカの平均アスペクト比は、上述の透過型電子顕微鏡にて観察された任意の１００個の粒子毎に長径と短径を測定して、粒子毎のアスペクト比（長径／短径）を計算し、１００個のアスペクト比を算術平均して求められる。なお、粒子の長径とは、粒子の長軸方向の長さを意味し、粒子の短径とは、粒子の長軸方向に直交する粒子の長さを意味する。
ただし、コロイダルシリカとして市販品を用いる場合には、コロイダルシリカの平均アスペクト比としてカタログ値を優先的に採用する。
コロイダルシリカの平均アスペクト比は、上述の透過型電子顕微鏡にて観察された任意の１００個の粒子毎に長径と短径を測定して、粒子毎のアスペクト比（長径／短径）を計算し、１００個のアスペクト比を算術平均して求められる。なお、粒子の長径とは、粒子の長軸方向の長さを意味し、粒子の短径とは、粒子の長軸方向に直交する粒子の長さを意味する。
ただし、コロイダルシリカとして市販品を用いる場合には、コロイダルシリカの平均アスペクト比としてカタログ値を優先的に採用する。
【0017】
コロイダルシリカの会合度は、研磨速度がより向上する点で、１～３が好ましい。
本明細書において、会合度とは、会合度＝平均二次粒子径／平均一次粒子径で求められる。平均二次粒子径は、凝集した状態である二次粒子の平均粒子径（円相当径）に相当し、上述した平均一次粒子径と同様の方法により求めることができる。
ただし、コロイダルシリカとして市販品を用いる場合には、コロイダルシリカの会合度としてカタログ値を優先的に採用する。
本明細書において、会合度とは、会合度＝平均二次粒子径／平均一次粒子径で求められる。平均二次粒子径は、凝集した状態である二次粒子の平均粒子径（円相当径）に相当し、上述した平均一次粒子径と同様の方法により求めることができる。
ただし、コロイダルシリカとして市販品を用いる場合には、コロイダルシリカの会合度としてカタログ値を優先的に採用する。
【0018】
コロイダルシリカは、表面に、表面修飾基（スルホン酸基、ホスホン酸基、及び／又は、カルボン酸基等）を有していてもよい。
なお、上記基は、研磨液中で電離していてもよい。
表面修飾基を有するコロイダルシリカを得る方法としては、特に限定されないが、例えば、特開２０１０－２６９９８５号公報に記載の方法が挙げられる。
なお、上記基は、研磨液中で電離していてもよい。
表面修飾基を有するコロイダルシリカを得る方法としては、特に限定されないが、例えば、特開２０１０－２６９９８５号公報に記載の方法が挙げられる。
【0019】
コロイダルシリカは、市販品を用いてもよく、例えば、ＰＬ１、ＰＬ３、ＰＬ７、ＰＬ１０Ｈ、ＰＬ１Ｄ、ＰＬ０７Ｄ、ＰＬ２Ｄ、及び、ＰＬ３Ｄ（いずれも製品名、扶桑化学工業社製）等が挙げられる。
【0020】
コロイダルシリカの含有量の下限値は、本研磨液のディッシング抑制性がより優れる点で、本研磨液の全質量（１００質量％）に対して、０．１質量％以上が好ましく、１．０質量％以上がより好ましく、３．０質量％以上が更に好ましい。上限値は、本研磨液のスクラッチ抑制性がより優れる点で、本研磨液の全質量に対して、１５質量％以下が好ましく、１０質量％以下がより好ましく、５．５質量％以下が更に好ましい。
本研磨液の性能のバランスが優れる点で、１．０～５．５質量％が好ましい。
コロイダルシリカは１種を単独で用いても、２種以上を使用してもよい。２種以上のコロイダルシリカを使用する場合には、合計含有量が上記範囲内であるのが好ましい。
本研磨液中の砥粒の含有量の好適な範囲は、上述したコロイダルシリカの含有量の好適な範囲と同じである。
本研磨液の性能のバランスが優れる点で、１．０～５．５質量％が好ましい。
コロイダルシリカは１種を単独で用いても、２種以上を使用してもよい。２種以上のコロイダルシリカを使用する場合には、合計含有量が上記範囲内であるのが好ましい。
本研磨液中の砥粒の含有量の好適な範囲は、上述したコロイダルシリカの含有量の好適な範囲と同じである。
【0021】
＜不動態膜形成剤＞
本研磨液は、不動態膜形成剤を含む。
上記不動態膜形成剤のＣｌｏｇＰ値が１．５～３．８であり、２．１～３．８がより好ましい。
本研磨液で使用される不動態膜形成剤は、ＣｌｏｇＰ値が所定の範囲内であり、コバルト含有膜の表面で不動態膜を形成できるのであれば特に制限はない。中でも、不動態膜形成剤は、一般式（１）で表される化合物、及び、一般式（２）で表される化合物からなる群から選択される不動態膜形成剤であるのが好ましい。
本研磨液は、不動態膜形成剤を含む。
上記不動態膜形成剤のＣｌｏｇＰ値が１．５～３．８であり、２．１～３．８がより好ましい。
本研磨液で使用される不動態膜形成剤は、ＣｌｏｇＰ値が所定の範囲内であり、コバルト含有膜の表面で不動態膜を形成できるのであれば特に制限はない。中でも、不動態膜形成剤は、一般式（１）で表される化合物、及び、一般式（２）で表される化合物からなる群から選択される不動態膜形成剤であるのが好ましい。
【0022】
【化1】
【0023】
一般式（１）中、Ｒ１～Ｒ５は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。
上記置換基としては、例えば、アルキル基（直鎖状でも分岐鎖状でもよい。炭素数は１～６が好ましい）、ニトロ基、アミノ基、水酸基、及び、カルボン酸基が挙げられる。
Ｒ１～Ｒ５中の隣り合う２つ同士は、互いに結合して環を形成してもよい。
Ｒ１～Ｒ５中の隣り合う２つ同士が互いに結合して形成される環としては、例えば、芳香環（単環でも多環でもよい。好ましくは、ベンゼン環又はピリジン環）が挙げられる。上記環（好ましくは芳香環、より好ましくはベンゼン環又はピリジン環）は更に置換基を有してもよい。
上記置換基としては、例えば、アルキル基（直鎖状でも分岐鎖状でもよい。炭素数は１～６が好ましい）、ニトロ基、アミノ基、水酸基、及び、カルボン酸基が挙げられる。
Ｒ１～Ｒ５中の隣り合う２つ同士は、互いに結合して環を形成してもよい。
Ｒ１～Ｒ５中の隣り合う２つ同士が互いに結合して形成される環としては、例えば、芳香環（単環でも多環でもよい。好ましくは、ベンゼン環又はピリジン環）が挙げられる。上記環（好ましくは芳香環、より好ましくはベンゼン環又はピリジン環）は更に置換基を有してもよい。
【0024】
一般式（２）中、Ｒ６～Ｒ１０は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。
上記置換基としては、例えば、アルキル基（直鎖状でも分岐鎖状でもよい。炭素数は１～６が好ましい）、ニトロ基、アミノ基、水酸基、及び、カルボン酸基が挙げられる。
Ｒ６～Ｒ１０中の隣り合う２つ同士は、互いに結合して環を形成してもよい。
Ｒ６～Ｒ１０中の隣り合う２つ同士が互いに結合して形成される環としては、例えば、芳香環（単環でも多環でもよい。好ましくは、ベンゼン環又はピリジン環）が挙げられる。上記環（好ましくは芳香環、より好ましくはベンゼン環又はピリジン環）は更に置換基を有してもよい。
上記置換基としては、例えば、アルキル基（直鎖状でも分岐鎖状でもよい。炭素数は１～６が好ましい）、ニトロ基、アミノ基、水酸基、及び、カルボン酸基が挙げられる。
Ｒ６～Ｒ１０中の隣り合う２つ同士は、互いに結合して環を形成してもよい。
Ｒ６～Ｒ１０中の隣り合う２つ同士が互いに結合して形成される環としては、例えば、芳香環（単環でも多環でもよい。好ましくは、ベンゼン環又はピリジン環）が挙げられる。上記環（好ましくは芳香環、より好ましくはベンゼン環又はピリジン環）は更に置換基を有してもよい。
【0025】
不動態膜形成剤は、サリチル酸、４－メチルサリチル酸、４－メチル安息香酸、４－ｔｅｒｔ－ブチル安息香酸、４－プロピル安息香酸、６－ヒドロキシ－２－ナフタレンカルボン酸、１－ヒドロキシ－２－ナフタレンカルボン酸、３－ヒドロキシ－２－ナフタレンカルボン酸、キナルジン酸、８－ヒドロキシキノリン、及び、２－メチル－８－ヒドロキシキノリンからなる群から選択される１以上が好ましい。
【0026】
本発明の効果がより優れる点で、不動態膜形成剤の含有量は、本研磨液の全質量に対して、０．００１～５．０質量％が好ましく、０．００１～１．０質量％がより好ましく、０．００５～０．５質量％が更に好ましい。
不動態膜形成剤は１種を単独で用いても、２種以上を使用してもよい。２種以上の不動態膜形成剤を使用する場合には、合計含有量が上記範囲内であるのが好ましい。
不動態膜形成剤は１種を単独で用いても、２種以上を使用してもよい。２種以上の不動態膜形成剤を使用する場合には、合計含有量が上記範囲内であるのが好ましい。
【0027】
＜高分子化合物＞
本研磨液は、高分子化合物を含む。
高分子化合物は、アニオン性高分子化合物（例えば、カルボン酸基を有する高分子化合物）が好ましい。
本研磨液は、高分子化合物を含む。
高分子化合物は、アニオン性高分子化合物（例えば、カルボン酸基を有する高分子化合物）が好ましい。
【0028】
アニオン性高分子化合物としては、カルボン酸基を有するモノマーを基本構成単位とするポリマー及びその塩、並びにそれらを含む共重合体が挙げられる。具体的には、ポリアクリル酸及びその塩、並びにそれらを含む共重合体；ポリメタクリル酸及びその塩、並びにそれらを含む共重合体；ポリアミド酸及びその塩、並びに、それらを含む共重合体；ポリマレイン酸、ポリイタコン酸、ポリフマル酸、ポリ（ｐ－スチレンカルボン酸）及びポリグリオキシル酸等のポリカルボン酸及びその塩、並びに、それらを含む共重合体；が挙げられる。
中でも、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリル酸及びポリメタクリル酸を含む共重合体、並びに、これらの塩からなる群より選択される少なくとも１種を含むことが好ましい。
アニオン性高分子化合物における、カルボン酸基を有するモノマーに基づく構成単位の含有量は、全繰り返し単位に対して、３０～１００モル％が好ましく、７５～１００モル％がより好ましく、９５～１００モル％が更に好ましい。
アニオン性高分子化合物は、研磨液中で電離していてもよい。
中でも、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリル酸及びポリメタクリル酸を含む共重合体、並びに、これらの塩からなる群より選択される少なくとも１種を含むことが好ましい。
アニオン性高分子化合物における、カルボン酸基を有するモノマーに基づく構成単位の含有量は、全繰り返し単位に対して、３０～１００モル％が好ましく、７５～１００モル％がより好ましく、９５～１００モル％が更に好ましい。
アニオン性高分子化合物は、研磨液中で電離していてもよい。
【0029】
高分子化合物の重量平均分子量は、５００～１０００００が好ましく、１０００～５００００がより好ましく、２０００～３００００が更に好ましい。
高分子化合物の重量平均分子量が一定値以上であれば、本研磨液のコロージョン抑制性がより優れ、高分子化合物の重量平均分子量が一定値以下であれば、本研磨液のスクラッチ抑制性がより優れる。
高分子化合物の重量平均分子量は、ＧＰＣ（ゲル浸透クロマトグラフィー）法によるポリスチレン換算値である。ＧＰＣ法は、ＨＬＣ－８０２０ＧＰＣ（東ソー（株）製）を用い、カラムとしてＴＳＫｇｅｌ ＳｕｐｅｒＨＺＭ－Ｈ、ＴＳＫｇｅｌ ＳｕｐｅｒＨＺ４０００、ＴＳＫｇｅｌ ＳｕｐｅｒＨＺ２０００（東ソー（株）製、４．６ｍｍＩＤ×１５ｃｍ）を、溶離液としてＴＨＦ（テトラヒドロフラン）を用いる方法に基づく。
高分子化合物の重量平均分子量が一定値以上であれば、本研磨液のコロージョン抑制性がより優れ、高分子化合物の重量平均分子量が一定値以下であれば、本研磨液のスクラッチ抑制性がより優れる。
高分子化合物の重量平均分子量は、ＧＰＣ（ゲル浸透クロマトグラフィー）法によるポリスチレン換算値である。ＧＰＣ法は、ＨＬＣ－８０２０ＧＰＣ（東ソー（株）製）を用い、カラムとしてＴＳＫｇｅｌ ＳｕｐｅｒＨＺＭ－Ｈ、ＴＳＫｇｅｌ ＳｕｐｅｒＨＺ４０００、ＴＳＫｇｅｌ ＳｕｐｅｒＨＺ２０００（東ソー（株）製、４．６ｍｍＩＤ×１５ｃｍ）を、溶離液としてＴＨＦ（テトラヒドロフラン）を用いる方法に基づく。
【0030】
高分子化合物の含有量の下限値は、コロージョン抑制性がより優れる点で、本研磨液の全質量に対して、０．０１質量％以上が好ましく、０．０５質量％以上がより好ましい。
高分子化合物の含有量の上限値は、スクラッチ抑制性がより優れる点で、本研磨液の全質量に対して、１０．０質量％以下が好ましく、５．０質量％以下がより好ましく、３．０質量％以下が更に好ましい。
なお、高分子化合物は１種を単独で用いても、２種以上を使用してもよい。２種以上の高分子化合物を使用する場合には、合計含有量が上記範囲内であることが好ましい。
高分子化合物の含有量の上限値は、スクラッチ抑制性がより優れる点で、本研磨液の全質量に対して、１０．０質量％以下が好ましく、５．０質量％以下がより好ましく、３．０質量％以下が更に好ましい。
なお、高分子化合物は１種を単独で用いても、２種以上を使用してもよい。２種以上の高分子化合物を使用する場合には、合計含有量が上記範囲内であることが好ましい。
【0031】
また、本発明の効果がより優れる点から、本研磨液中、高分子化合物の含有量に対する、不動態膜形成剤の含有量の質量比（不動態膜形成剤の含有量／高分子化合物の含有量）は、０．００５～２０が好ましく、０．０５以上１０未満がより好ましい。
【0032】
＜過酸化水素＞
本研磨液は、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）を含む。
過酸化水素の含有量は、本研磨液の全質量に対して、０．００５～１０質量％が好ましく、０．０１～１．０質量％がより好ましく、０．０５～０．５質量％が更に好ましい。
本研磨液は、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）を含む。
過酸化水素の含有量は、本研磨液の全質量に対して、０．００５～１０質量％が好ましく、０．０１～１．０質量％がより好ましく、０．０５～０．５質量％が更に好ましい。
【0033】
＜水＞
本研磨液は、水を含むのが好ましい。本研磨液が含有する水としては、特に制限されず、例えば、イオン交換水及び純水が挙げられる。
水の含有量は、本研磨液の全質量に対して、８０～９９質量％が好ましく、９０～９９質量％がより好ましい。
本研磨液は、水を含むのが好ましい。本研磨液が含有する水としては、特に制限されず、例えば、イオン交換水及び純水が挙げられる。
水の含有量は、本研磨液の全質量に対して、８０～９９質量％が好ましく、９０～９９質量％がより好ましい。
【0034】
＜カチオン化合物＞
本研磨液は、カチオン化合物を含むのも好ましい。
カチオン化合物に含まれるカチオン（オニウムイオン）の中心元素は、リン原子又は窒素原子が好ましい。
カチオン化合物は界面活性剤以外の化合物が好ましい。
本研磨液は、カチオン化合物を含むのも好ましい。
カチオン化合物に含まれるカチオン（オニウムイオン）の中心元素は、リン原子又は窒素原子が好ましい。
カチオン化合物は界面活性剤以外の化合物が好ましい。
【0035】
カチオン化合物に含まれるカチオンのうち、中心元素として窒素原子をもつカチオンとしては、テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、テトラプロピルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、テトラペンチルアンモニウム、テトラオクチルアンモニウム、エチルトリメチルアンモニウム、及びジエチルジメチルアンモニウム等のアンモニウムが挙げられる。
カチオン化合物に含まれるカチオンのうち、中心元素としてリン原子をもつカチオンとしては、テトラメチルホスホニウム、テトラエチルホスホニウム、テトラプロピルホスホニウム、テトラブチルホスホニウム、テトラフェニルホスホニウム、メチルトリフェニルホスホニウム、エチルトリフェニルホスホニウム、ブチルトリフェニルホスホニウム、ベンジルトリフェニルホスホニウム、ジメチルジフェニルホスホニウム、ヒドロキシメチルトリフェニルホスホニウム及びヒドロキシエチルトリフェニルホスホニウム等のホスホニウムが挙げられる。
カチオン化合物に含まれるカチオンのうち、中心元素としてリン原子をもつカチオンとしては、テトラメチルホスホニウム、テトラエチルホスホニウム、テトラプロピルホスホニウム、テトラブチルホスホニウム、テトラフェニルホスホニウム、メチルトリフェニルホスホニウム、エチルトリフェニルホスホニウム、ブチルトリフェニルホスホニウム、ベンジルトリフェニルホスホニウム、ジメチルジフェニルホスホニウム、ヒドロキシメチルトリフェニルホスホニウム及びヒドロキシエチルトリフェニルホスホニウム等のホスホニウムが挙げられる。
【0036】
カチオン化合物に含まれるカチオンは、対称構造をもつことが好ましい。ここで、「対称構造をもつ」とは、分子構造が点対称、線対称、及び、回転対称のいずれかに該当するものを意味する。
また、カチオン化合物に含まれるカチオンは、中心元素に結合する水素原子が水素原子以外の原子団に置換してなる第四級カチオンであることが好ましい。第四級カチオンとしては、第四級アンモニウムカチオン及び第四級ホスホニウムカチオンが挙げられる。つまり、本研磨液は、カチオン化合物として、第四級アンモニウムカチオン及び第四級ホスホニウムカチオンからなる群から選択されるカチオンを含む化合物を含むのも好ましい。
カチオン化合物を構成するアニオンとしては、水酸化物イオン、塩素イオン、臭素イオン、ヨウ素イオン、及び、フッ素イオンが挙げられ、被研磨面の欠陥の発生がより抑制できる点から、水酸化物イオンがより好ましい。
カチオン化合物は、研磨液中で電離していてもよい。
また、カチオン化合物に含まれるカチオンは、中心元素に結合する水素原子が水素原子以外の原子団に置換してなる第四級カチオンであることが好ましい。第四級カチオンとしては、第四級アンモニウムカチオン及び第四級ホスホニウムカチオンが挙げられる。つまり、本研磨液は、カチオン化合物として、第四級アンモニウムカチオン及び第四級ホスホニウムカチオンからなる群から選択されるカチオンを含む化合物を含むのも好ましい。
カチオン化合物を構成するアニオンとしては、水酸化物イオン、塩素イオン、臭素イオン、ヨウ素イオン、及び、フッ素イオンが挙げられ、被研磨面の欠陥の発生がより抑制できる点から、水酸化物イオンがより好ましい。
カチオン化合物は、研磨液中で電離していてもよい。
【0037】
特に、カチオン化合物に含まれるカチオンとしては、中心元素としてリン原子又は窒素原子と、中心元素に結合する２～１０個（好ましくは３～８個、より好ましくは４～８個）の炭素原子を含む基と、を有するものが好ましい。これにより、被研磨面の欠陥の発生がより抑制できる。
ここで、中心元素に結合する２～１０個の炭素原子を含む基の具体例としては、直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基、アルキル基で置換されていてもよいアリール基、ベンジル基、及び、アラルキル基等が挙げられる。
中心元素としてリン原子又は窒素原子と、中心元素に結合する２～１０個の炭素原子を含む基と、を有するカチオンの具体例としては、テトラエチルアンモニウム、テトラプロピルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、テトラペンチルアンモニウム、テトラオクチルアンモニウム、テトラエチルホスホニウム、テトラプロピルホスホニウム、テトラブチルホスホニウム、及び、テトラフェニルホスホニウム等挙げられる。
ここで、中心元素に結合する２～１０個の炭素原子を含む基の具体例としては、直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基、アルキル基で置換されていてもよいアリール基、ベンジル基、及び、アラルキル基等が挙げられる。
中心元素としてリン原子又は窒素原子と、中心元素に結合する２～１０個の炭素原子を含む基と、を有するカチオンの具体例としては、テトラエチルアンモニウム、テトラプロピルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、テトラペンチルアンモニウム、テトラオクチルアンモニウム、テトラエチルホスホニウム、テトラプロピルホスホニウム、テトラブチルホスホニウム、及び、テトラフェニルホスホニウム等挙げられる。
【0038】
カチオン化合物は、被研磨面の欠陥の発生がより抑制できる点から、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＭＡＨ）、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＢＡＨ）、テトラオクチルアンモニウムヒドロキシド、２－ヒドロキシエチルトリメチルアンモニウムヒドロキシド（コリン）、テトラブチルホスホニウムヒドロキシド（ＴＢＰＨ）、及び、テトラプロピルホスホニウムヒドロキシド（ＴＰＰＨ）からなる群より選択される少なくとも１種を含むことが好ましい。
中でも、カチオン化合物は、ＴＢＡＨ、ＴＭＡＨ、コリン、ＴＢＰＨ、又は、ＴＰＰＨを含むことが好ましい。
中でも、カチオン化合物は、ＴＢＡＨ、ＴＭＡＨ、コリン、ＴＢＰＨ、又は、ＴＰＰＨを含むことが好ましい。
【0039】
カチオン化合物の含有量は、本研磨液の全質量に対して、０．０１質量％超が好ましく、０．１質量％以上がより好ましい。
カチオン化合物の含有量の上限値としては、本研磨液の全質量に対して、５．０質量％以下が好ましく、３．０質量％以下がより好ましい。
なお、カチオン化合物は１種を単独で用いても、２種以上を使用してもよい。２種以上のカチオン化合物を使用する場合には、合計含有量が上記範囲内であることが好ましい。
カチオン化合物の含有量の上限値としては、本研磨液の全質量に対して、５．０質量％以下が好ましく、３．０質量％以下がより好ましい。
なお、カチオン化合物は１種を単独で用いても、２種以上を使用してもよい。２種以上のカチオン化合物を使用する場合には、合計含有量が上記範囲内であることが好ましい。
【0040】
本研磨液がカチオン化合物を含む場合、カチオン化合物の含有量に対する不動態膜形成剤の含有量の質量比（不動態膜形成剤の含有量／カチオン化合物の含有量）は、コロージョン抑制性がより優れる点から、０．００１以上が好ましく、０．０１以上がより好ましい。また、上記質量比の上限は、５．０以下が好ましく、２．０以下がより好ましい。
【0041】
本研磨液がカチオン化合物を含む場合、カチオン化合物の含有量に対する高分子化合物の含有量の質量比（高分子化合物の含有量／カチオン化合物の含有量）は、コロージョン抑制性がより優れる点から、５０以下が好ましく、１０未満がより好ましい。また、上記質量比の下限は、０．００５以上が好ましく、０．０１以上がより好ましい。
【0042】
＜ベンゾトリアゾール化合物＞
本研磨液は、ベンゾトリアゾール化合物（ベンゾトリアゾール構造を有する化合物）を含むのも好ましい。
ベンゾトリアゾール化合物は、ベンゾトリアゾール構造を有する化合物であれば、特に限定されない。中でも、ベンゾトリアゾール化合物は、下記式（Ａ）で表される化合物が好ましい。
本研磨液は、ベンゾトリアゾール化合物（ベンゾトリアゾール構造を有する化合物）を含むのも好ましい。
ベンゾトリアゾール化合物は、ベンゾトリアゾール構造を有する化合物であれば、特に限定されない。中でも、ベンゾトリアゾール化合物は、下記式（Ａ）で表される化合物が好ましい。
【0043】
【化2】
【0044】
上記式（Ａ）中、Ｒ１はそれぞれ独立に、置換基を表す。
Ｒ１で表される置換基は、炭素数１～６のアルキル基、炭素数１～６のアルコキシ基、炭素数６～１４のアリール基、式（Ｂ）で表される基、水酸基、メルカプト基、又は、炭素数１～６のアルコキシカルボニル基が好ましい。
ｎは０～４の整数であって、ｎが２以上である場合は、ｎ個のＲ１は同一であっても、異なっていてもよい。
Ｒ２は、水素原子又は置換基を表す。
Ｒ２で表される置換基は、炭素数１～１２のアルキル基、炭素数１～１２のアルコキシ基、炭素数６～１４のアリール基、式（Ｂ）で表される基、水酸基、メルカプト基、又は、炭素数１～１２のアルコキシカルボニル基が好ましい。
Ｒ１で表される置換基は、炭素数１～６のアルキル基、炭素数１～６のアルコキシ基、炭素数６～１４のアリール基、式（Ｂ）で表される基、水酸基、メルカプト基、又は、炭素数１～６のアルコキシカルボニル基が好ましい。
ｎは０～４の整数であって、ｎが２以上である場合は、ｎ個のＲ１は同一であっても、異なっていてもよい。
Ｒ２は、水素原子又は置換基を表す。
Ｒ２で表される置換基は、炭素数１～１２のアルキル基、炭素数１～１２のアルコキシ基、炭素数６～１４のアリール基、式（Ｂ）で表される基、水酸基、メルカプト基、又は、炭素数１～１２のアルコキシカルボニル基が好ましい。
【0045】
【化3】
【0046】
式（Ｂ）中、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ独立に、水素原子、又は、置換基（好ましくは炭素数１～１０のアルキル基）を表す。
Ｒ５は、単結合又は炭素数１～６のアルキレン基を表す。
＊は結合部位を表す。
Ｒ５は、単結合又は炭素数１～６のアルキレン基を表す。
＊は結合部位を表す。
【0047】
ベンゾトリアゾール化合物としては、例えば、ベンゾトリアゾール、５－メチル－１Ｈ－ベンゾトリアゾール、１－ヒドロキシベンゾトリアゾール、５－アミノベンゾトリアゾール、５，６－ジメチルベンゾアトリアゾール、１－［Ｎ，Ｎ－ビス（ヒドロキシエチル）アミノエチル］ベンゾトリアゾール、１－（１，２－ジカルボキシエチル）ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、１－［Ｎ，Ｎ－ビス（２－エチルヘキシル）アミノメチル］ベンゾトリアゾール、１－［Ｎ，Ｎ－ビス（２－エチルヘキシル）アミノメチル］メチルベンゾトリアゾール、２，２’－｛［（メチル－１Ｈ－ベンゾトリアゾール－１－イル）メチル］イミノ｝ビスエタノール、及び、カルボキシベンゾトリアゾールが挙げられる。
【0048】
ベンゾトリアゾール化合物は２種以上を使用するのも好ましい。
２種以上を使用する組み合わせとしては、例えば、１－ヒドロキシベンゾトリアゾールと５－メチル－１Ｈ－ベンゾトリアゾールとの組み合わせが挙げられる。
２種以上のベンゾトリアゾール化合物を使用する場合、１番目に含有量が多いベンゾトリアゾール化合物の含有量に対する、２番目に含有量が多いベンゾトリアゾール化合物の含有量との質量比（２番目に含有量が多いベンゾトリアゾール化合物の含有量／１番目に含有量が多いベンゾトリアゾール化合物の含有量）は、０．１～１．０が好ましく、０．３～０．７がより好ましい。なお、１番目に含有量が多いベンゾトリアゾール化合物の含有量と、２番目に含有量が多いベンゾトリアゾール化合物の含有量とは実質的に同一であってもよい。
２種以上を使用する組み合わせとしては、例えば、１－ヒドロキシベンゾトリアゾールと５－メチル－１Ｈ－ベンゾトリアゾールとの組み合わせが挙げられる。
２種以上のベンゾトリアゾール化合物を使用する場合、１番目に含有量が多いベンゾトリアゾール化合物の含有量に対する、２番目に含有量が多いベンゾトリアゾール化合物の含有量との質量比（２番目に含有量が多いベンゾトリアゾール化合物の含有量／１番目に含有量が多いベンゾトリアゾール化合物の含有量）は、０．１～１．０が好ましく、０．３～０．７がより好ましい。なお、１番目に含有量が多いベンゾトリアゾール化合物の含有量と、２番目に含有量が多いベンゾトリアゾール化合物の含有量とは実質的に同一であってもよい。
【0049】
本研磨液がベンゾトリアゾール化合物を含む場合、本発明の効果がより優れる点で、ベンゾトリアゾール化合物の含有量は、本研磨液の全質量に対して、０．００１～３．０質量％が好ましく、０．０１～０．５質量％がより好ましい。
２種以上のベンゾトリアゾール化合物を使用する場合には、合計含有量が上記範囲内であるのが好ましい。
２種以上のベンゾトリアゾール化合物を使用する場合には、合計含有量が上記範囲内であるのが好ましい。
【0050】
本研磨液がベンゾトリアゾール化合物を含む場合、ベンゾトリアゾール化合物の含有量に対する、不動態膜形成剤の含有量の質量比は、０．００１～２０が好ましく、０．０１～４．０がより好ましい。
【0051】
＜アニオン系界面活性剤＞
本研磨液は、アニオン系界面活性剤を含む。
アニオン系界面活性剤は、上述の高分子化合物とは異なる化合物であるのが好ましい。
アニオン系界面活性剤は、上述の不導体膜形成剤とは異なる化合物であるのが好ましい。
本発明においてアニオン系界面活性剤とは、特に限定されないが、典型的には、親水基と親油基とを分子内に有し、親水基の部分が水溶液中で解離してアニオンとなるか、アニオン性を帯びる化合物を意味する。ここでアニオン系界面活性剤は、水素原子を伴う酸として存在しても、それが解離したアニオンであっても、その塩であってもよい。アニオン性を帯びていれば、非解離性のものでもよく、酸エステルなども含まれる。
本研磨液は、アニオン系界面活性剤を含む。
アニオン系界面活性剤は、上述の高分子化合物とは異なる化合物であるのが好ましい。
アニオン系界面活性剤は、上述の不導体膜形成剤とは異なる化合物であるのが好ましい。
本発明においてアニオン系界面活性剤とは、特に限定されないが、典型的には、親水基と親油基とを分子内に有し、親水基の部分が水溶液中で解離してアニオンとなるか、アニオン性を帯びる化合物を意味する。ここでアニオン系界面活性剤は、水素原子を伴う酸として存在しても、それが解離したアニオンであっても、その塩であってもよい。アニオン性を帯びていれば、非解離性のものでもよく、酸エステルなども含まれる。
【0052】
アニオン系界面活性剤は、カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基、ホスホン酸基、硫酸エステル基、リン酸エステル基、及び、これらの塩である基からなる群から選択される１以上のアニオン性基を有するアニオン系界面活性剤が好ましい。
言い換えると、アニオン系界面活性剤は、本研磨液中において、カルボン酸アニオン（－ＣＯＯ－）、スルホン酸アニオン（－ＳＯ３ －）、リン酸アニオン（－ＯＰＯ３Ｈ－、－ＯＰＯ３ ２－）、ホスホン酸アニオン（－ＰＯ３Ｈ－、－ＰＯ３ ２－）、硫酸エステルアニオン（－ＯＳＯ３ －）、及び、リン酸エステルアニオン（＊－Ｏ－Ｐ（＝Ｏ）Ｏ－－Ｏ－＊、＊は水素原子以外の原子との結合位置を表す）からなる群から選択される１以上のアニオンを有するアニオン系界面活性剤が好ましい。
また、アニオン系界面活性剤は、上記アニオン性基を２つ以上有するのも好ましい。この場合２つ以上存在するアニオン性基は同一でも異なっていてもよい。
言い換えると、アニオン系界面活性剤は、本研磨液中において、カルボン酸アニオン（－ＣＯＯ－）、スルホン酸アニオン（－ＳＯ３ －）、リン酸アニオン（－ＯＰＯ３Ｈ－、－ＯＰＯ３ ２－）、ホスホン酸アニオン（－ＰＯ３Ｈ－、－ＰＯ３ ２－）、硫酸エステルアニオン（－ＯＳＯ３ －）、及び、リン酸エステルアニオン（＊－Ｏ－Ｐ（＝Ｏ）Ｏ－－Ｏ－＊、＊は水素原子以外の原子との結合位置を表す）からなる群から選択される１以上のアニオンを有するアニオン系界面活性剤が好ましい。
また、アニオン系界面活性剤は、上記アニオン性基を２つ以上有するのも好ましい。この場合２つ以上存在するアニオン性基は同一でも異なっていてもよい。
【0053】
アニオン系界面活性剤としては、例えば、スルホン酸化合物、アルキル硫酸エステル、アルキルスルホン酸、アルキルベンゼンスルホン酸（好ましくは炭素数８～２０）、アルキルナフタレンスルホン酸、アルキルジフェニルエーテルスルホン酸、ポリオキシエチレンアルキルエーテルカルボン酸、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸、ポリオキシエチレンアルキルエーテルプロピオン酸、リン酸アルキル、及び、これらの塩が挙げられる。「塩」としては、例えば、アンモニウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、トリメチルアンモニウム塩、及び、トリエタノールアミン塩が挙げられる。
【0054】
本研磨液がアニオン系界面活性剤を含む場合、本発明の効果がより優れる点で、アニオン系界面活性剤の含有量は、本研磨液の全質量に対して、０．０００５～５．０質量％が好ましく、０．００２～０．３質量％がより好ましい。
アニオン系界面活性剤は１種を単独で用いても、２種以上を使用してもよい。２種以上のアニオン系界面活性剤を使用する場合には、合計含有量が上記範囲内であるのが好ましい。
アニオン系界面活性剤は１種を単独で用いても、２種以上を使用してもよい。２種以上のアニオン系界面活性剤を使用する場合には、合計含有量が上記範囲内であるのが好ましい。
【0055】
＜ノニオン系界面活性剤＞
本研磨液は、ノニオン系界面活性剤を含むのも好ましい。
ノニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリアルキレンオキサイドアルキルフェニルエーテル系界面活性剤、ポリアルキレンオキサイドアルキルエーテル系界面活性剤、ポリエチレンオキサイドとポリプロピレンオキサイドからなるブロックポリマー系界面活性剤、ポリオキシアルキレンジスチレン化フェニルエーテル系界面活性剤、ポリアルキレントリベンジルフェニルエーテル系界面活性剤、及び、アセチレンポリアルキレンオキサイド系界面活性剤等が挙げられる。
本研磨液は、ノニオン系界面活性剤を含むのも好ましい。
ノニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリアルキレンオキサイドアルキルフェニルエーテル系界面活性剤、ポリアルキレンオキサイドアルキルエーテル系界面活性剤、ポリエチレンオキサイドとポリプロピレンオキサイドからなるブロックポリマー系界面活性剤、ポリオキシアルキレンジスチレン化フェニルエーテル系界面活性剤、ポリアルキレントリベンジルフェニルエーテル系界面活性剤、及び、アセチレンポリアルキレンオキサイド系界面活性剤等が挙げられる。
【0056】
ノニオン性界面活性剤は、下記一般式（Ａ１）で表される化合物が好ましい。
【0057】
【化4】
【0058】
一般式（Ａ１）中、Ｒａ１、Ｒａ２、Ｒａ３及びＲａ４は、それぞれ独立に、アルキル基を表す。
Ｒａ１、Ｒａ２、Ｒａ３及びＲａ４のアルキル基は、直鎖状であっても、分岐鎖状であってもよく、置換基を有していてもよい。
Ｒａ１、Ｒａ２、Ｒａ３及びＲａ４のアルキル基は、炭素数１～５のアルキル基が好ましい。炭素数１～５のアルキル基は、例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、及び、ブチル基等が挙げられる。
Ｒａ１、Ｒａ２、Ｒａ３及びＲａ４のアルキル基は、直鎖状であっても、分岐鎖状であってもよく、置換基を有していてもよい。
Ｒａ１、Ｒａ２、Ｒａ３及びＲａ４のアルキル基は、炭素数１～５のアルキル基が好ましい。炭素数１～５のアルキル基は、例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、及び、ブチル基等が挙げられる。
【0059】
一般式（Ａ１）中、Ｌａ１及びＬａ２は、それぞれ独立に、単結合又は２価の連結基を表す。
Ｌａ１及びＬａ２の２価の連結基は、アルキレン基、－ＯＲａ５－基及びこれらの組み合わせが好ましい。Ｒａ５は、アルキレン基（好ましくは炭素数１～８）を表す。
Ｌａ１及びＬａ２の２価の連結基は、アルキレン基、－ＯＲａ５－基及びこれらの組み合わせが好ましい。Ｒａ５は、アルキレン基（好ましくは炭素数１～８）を表す。
【0060】
一般式（Ａ１）で表される化合物は、例えば、下記一般式（Ａ２）で表される化合物でもよい。
【0061】
【化5】
【0062】
一般式（Ａ２）中、Ｒａ１、Ｒａ２、Ｒａ３、及び、Ｒａ４は、それぞれ独立に、アルキル基を表す。
Ｒａ１、Ｒａ２、Ｒａ３及びＲａ４のアルキル基は、一般式（Ａ１）中のＲａ１、Ｒａ２、Ｒａ３及びＲａ４のアルキル基と同様である。
Ｒａ１、Ｒａ２、Ｒａ３及びＲａ４のアルキル基は、一般式（Ａ１）中のＲａ１、Ｒａ２、Ｒａ３及びＲａ４のアルキル基と同様である。
【0063】
一般式（Ａ２）中、ｍ及びｎは、エチレンオキシドの付加数を表し、それぞれ独立に０．５～８０の正数を表し、ｍ＋ｎ≧１を満たす。ｍ＋ｎ≧１を満たす範囲であれば、任意の値を選択することができる。ｍ及びｎは、１≦ｍ＋ｎ≦１００を満たすことが好ましく、３≦ｍ＋ｎ≦８０を満たすことがより好ましい。
【0064】
ノニオン系界面活性剤としては、例えば、２，４，７，９－テトラメチル－５－デシン－４，７－ジオール、３，６－ジメチル－４－オクチン－３，６－ジオール、３，５－ジメチル－１－ヘキシン－３オール、２，５，８，１１－テトラメチル－６－ドデシン－５，８－ジオール、５，８－ジメチル－６－ドデシン－５，８－ジオール、２，４，７，９－テトラメチル－５－デシン－４，７－ジオール、４，７－ジメチル－５－デシン－４，７－ジオール８－ヘキサデシン－７，１０－ジオール、７－テトラデシン－６，９－ジオール、２，３，６，７－テトラメチル－４－オクチン－３，６－ジオール、３，６－ジエチル－４－オクチン－３，６－ジオール、３，６－ジメチル－４－オクチン－３，６－ジオール、及び、２，５－ジメチル－３－ヘキシン－２，５－ジオール等が挙げられる。
【0065】
また、ノニオン系界面活性剤は、市販品を用いてもよい。市販品としては、例えば、ＡｉｒＰｒｏｄｕｃｔｓ＆Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社製のＳｕｒｆｉｎｏｌ６１、８２、４６５、４８５、ＤＹＮＯＬ６０４、６０７、日信化学工業社製のオルフィンＳＴＧ、オルフィンＥ１０１０等が挙げられる。
【0066】
ノニオン系界面活性剤のＨＬＢ（Ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｅ－Ｌｉｐｏｐｈｉｌｅ Ｂａｌａｎｃｅ）値は、３～２０が好ましく、８～１７がより好ましく、８～１５が更に好ましく、１０～１４が特に好ましい。
ここで、ＨＬＢ値はグリフィン式（２０Ｍｗ／Ｍ；Ｍｗ＝親水性部位の分子量、Ｍ＝ノニオン系界面活性剤の分子量）より算出した値で規定される。
ここで、ＨＬＢ値はグリフィン式（２０Ｍｗ／Ｍ；Ｍｗ＝親水性部位の分子量、Ｍ＝ノニオン系界面活性剤の分子量）より算出した値で規定される。
【0067】
本研磨液がノニオン系界面活性剤を含む場合、本発明の効果がより優れる点で、ノニオン系界面活性剤の含有量は、本研磨液の全質量に対して、０．０００１～１．０質量％が好ましく、０．００１～０．０５質量％がより好ましい。
ノニオン系界面活性剤は１種を単独で用いても、２種以上を使用してもよい。２種以上のノニオン系界面活性剤を使用する場合には、合計含有量が上記範囲内であるのが好ましい。
ノニオン系界面活性剤は１種を単独で用いても、２種以上を使用してもよい。２種以上のノニオン系界面活性剤を使用する場合には、合計含有量が上記範囲内であるのが好ましい。
【0068】
＜有機酸＞
本研磨液は、有機酸を含むのも好ましい。
有機酸は、ポリカルボン酸及びポリホスホン酸からなる群から選択される１以上である。
ポリカルボン酸は、カルボン酸基（－ＣＯＯＨ）を一分子中に２以上（好ましくは２～４）有する化合物であり、ポリホスホン酸はホスホン酸基（－Ｐ（＝Ｏ）（ＯＨ）２）を一分子中に２以上（好ましくは２～４）有する化合物である。
ポリカルボン酸としては、例えば、クエン酸、マレイン酸、リンゴ酸、及び、コハク酸が挙げられる。
ポリホスホン酸としては、例えば、１－ヒドロキシエタン－１，１－ジホスホン酸、及び、エチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸が挙げられる。
有機酸は、上述の高分子化合物とは異なるのが好ましい。
有機酸は、上述のアニオン系界面活性剤とは異なるのが好ましい。
有機酸は、上述の不動態膜形成剤とは異なるのが好ましい。
本研磨液は、有機酸を含むのも好ましい。
有機酸は、ポリカルボン酸及びポリホスホン酸からなる群から選択される１以上である。
ポリカルボン酸は、カルボン酸基（－ＣＯＯＨ）を一分子中に２以上（好ましくは２～４）有する化合物であり、ポリホスホン酸はホスホン酸基（－Ｐ（＝Ｏ）（ＯＨ）２）を一分子中に２以上（好ましくは２～４）有する化合物である。
ポリカルボン酸としては、例えば、クエン酸、マレイン酸、リンゴ酸、及び、コハク酸が挙げられる。
ポリホスホン酸としては、例えば、１－ヒドロキシエタン－１，１－ジホスホン酸、及び、エチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸が挙げられる。
有機酸は、上述の高分子化合物とは異なるのが好ましい。
有機酸は、上述のアニオン系界面活性剤とは異なるのが好ましい。
有機酸は、上述の不動態膜形成剤とは異なるのが好ましい。
【0069】
有機酸は２種以上を使用するのも好ましい。
２種以上を使用する組み合わせとしては、例えば、クエン酸とマロン酸との組み合わせ、リンゴ酸とエチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸、及び、マロン酸とエチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸との組み合わせが挙げられる。
２種以上の有機酸を使用する場合、１番目に含有量が多い有機酸の含有量に対する、２番目に含有量が多い有機酸の含有量との質量比（２番目に含有量が多い有機酸の含有量／１番目に含有量が多い有機酸の含有量）は、０．１～１．０が好ましく、０．２～１．０がより好ましい。なお、１番目に含有量が多い有機酸の含有量と、２番目に含有量が多い有機酸の含有量とは実質的に同一であってもよい。
２種以上を使用する組み合わせとしては、例えば、クエン酸とマロン酸との組み合わせ、リンゴ酸とエチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸、及び、マロン酸とエチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸との組み合わせが挙げられる。
２種以上の有機酸を使用する場合、１番目に含有量が多い有機酸の含有量に対する、２番目に含有量が多い有機酸の含有量との質量比（２番目に含有量が多い有機酸の含有量／１番目に含有量が多い有機酸の含有量）は、０．１～１．０が好ましく、０．２～１．０がより好ましい。なお、１番目に含有量が多い有機酸の含有量と、２番目に含有量が多い有機酸の含有量とは実質的に同一であってもよい。
【0070】
有機酸の含有量は、本研磨液の全質量に対して、０．００１～８．０質量％が好ましく、０．０５～４．０質量％がより好ましい。
２種以上の特定化合物を使用する場合には、合計含有量が上記範囲内であるのが好ましい。
２種以上の特定化合物を使用する場合には、合計含有量が上記範囲内であるのが好ましい。
【0071】
＜有機溶剤＞
本研磨液は、有機溶剤を含むのも好ましい。
有機溶剤は水溶性の有機溶剤が好ましい。
有機溶剤としては、例えば、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、アルコール系溶剤、グリコール系溶剤、グリコールエーテル系溶剤、及び、アミド系溶剤等が挙げられる。
より具体的には、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメチルアセトアミド、Ｎ－メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、アセトニトリル、メタノール、エタノール、１－プロパノール、２－プロパノール、１－ブタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、３－メトキシ－３－メチルブタノール、及び、エトキシエタノールが挙げられる。
中でも、３－メトキシ－３－メチルブタノールが好ましい。
本研磨液は、有機溶剤を含むのも好ましい。
有機溶剤は水溶性の有機溶剤が好ましい。
有機溶剤としては、例えば、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、アルコール系溶剤、グリコール系溶剤、グリコールエーテル系溶剤、及び、アミド系溶剤等が挙げられる。
より具体的には、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメチルアセトアミド、Ｎ－メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、アセトニトリル、メタノール、エタノール、１－プロパノール、２－プロパノール、１－ブタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、３－メトキシ－３－メチルブタノール、及び、エトキシエタノールが挙げられる。
中でも、３－メトキシ－３－メチルブタノールが好ましい。
【0072】
本発明の効果がより優れる点で、本研磨液が有機溶剤を含む場合、有機溶剤の含有量は、本研磨液の全質量に対して、０．００１～１０質量％が好ましく、０．０５～５質量％がより好ましい。
有機溶剤は１種を単独で用いても、２種以上を使用してもよい。２種以上の有機溶剤を使用する場合には、合計含有量が上記範囲内であるのが好ましい。
有機溶剤は１種を単独で用いても、２種以上を使用してもよい。２種以上の有機溶剤を使用する場合には、合計含有量が上記範囲内であるのが好ましい。
【0073】
＜ｐＨ調整剤＞
本研磨液は、上述した成分以外に、ｐＨを所定の範囲に調整するためにｐＨ調整剤を含んでもよい。
ｐＨを酸性側に調整するためのｐＨ調整剤としては、例えば、硫酸が挙げられ、ｐＨを塩基性側に調整するためのｐＨ調整剤としては、例えば、アンモニア（アンモニア水）が挙げられる。
ｐＨ調整剤は、所定のｐＨにするための滴当量を使用すればよい。
ｐＨ調整剤は１種を単独で用いても、２種以上を使用してもよい。
本研磨液のｐＨは、２．０～４．０である。中でも、本発明の効果がより優れる点で、本研磨液のｐＨは、２．５～３．８が好ましい。
本研磨液は、上述した成分以外に、ｐＨを所定の範囲に調整するためにｐＨ調整剤を含んでもよい。
ｐＨを酸性側に調整するためのｐＨ調整剤としては、例えば、硫酸が挙げられ、ｐＨを塩基性側に調整するためのｐＨ調整剤としては、例えば、アンモニア（アンモニア水）が挙げられる。
ｐＨ調整剤は、所定のｐＨにするための滴当量を使用すればよい。
ｐＨ調整剤は１種を単独で用いても、２種以上を使用してもよい。
本研磨液のｐＨは、２．０～４．０である。中でも、本発明の効果がより優れる点で、本研磨液のｐＨは、２．５～３．８が好ましい。
【0074】
＜他の成分＞
本研磨液は、本発明の上述した効果を損なわない範囲で、上述した成分以外の成分（他の成分）を含んでいてもよい。
他の成分としては、例えば、ベンゾトリアゾール化合物以外の含窒素複素環化合物、上述した界面活性剤以外の界面活性剤、及び、コロイダルシリカ以外の粒子が挙げられる。
本研磨液は、本発明の上述した効果を損なわない範囲で、上述した成分以外の成分（他の成分）を含んでいてもよい。
他の成分としては、例えば、ベンゾトリアゾール化合物以外の含窒素複素環化合物、上述した界面活性剤以外の界面活性剤、及び、コロイダルシリカ以外の粒子が挙げられる。
【0075】
＜ゼータ電位＞
研磨液中に存在する状態で測定されるコロイダルシリカのゼータ電位（ζ電位）は＋１０．０ｍＶ以上であるのが好ましく、＋２０．０ｍＶ以上であるのがより好ましく、＋２０．０～＋４０．０ｍＶであるのが更に好ましい。
研磨液中に存在する状態で測定されるコロイダルシリカのゼータ電位（ζ電位）は＋１０．０ｍＶ以上であるのが好ましく、＋２０．０ｍＶ以上であるのがより好ましく、＋２０．０～＋４０．０ｍＶであるのが更に好ましい。
【0076】
本発明において、「ゼータ電位（ζ電位）」とは、液体（本研磨液）中の粒子（コロイダルシリカ）の周囲に存在する拡散電気二重層の「すべり面」における電位を意味する。「すべり面」とは、粒子が液体中で運動する際に、粒子の流体力学的な表面とみなせる面である。
拡散電気二重層は、粒子（コロイダルシリカ）の表面側に形成された固定層と、固定層の外側に形成された拡散層と、を有する。ここで、固定層は、表面が帯電した粒子（コロイダルシリカ）の周囲に、イオンが引き付けられて固定された状態の層である。拡散層は、イオンが熱運動により自由拡散している層である。
すべり面は、固定層と拡散層との境界領域に存在している。粒子が電気泳動した場合、すべり面の電位（ゼータ電位）によって泳動距離が変わる。そのため、電気泳動によって粒子のゼータ電位を測定できる。
本研磨液中のコロイダルシリカのゼータ電位（ｍＶ）は、ゼータ電位測定装置ＤＴ－１２００（製品名、Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製、日本ルフト販売）を用いて測定できる。なお、測定温度は、２５℃である。
拡散電気二重層は、粒子（コロイダルシリカ）の表面側に形成された固定層と、固定層の外側に形成された拡散層と、を有する。ここで、固定層は、表面が帯電した粒子（コロイダルシリカ）の周囲に、イオンが引き付けられて固定された状態の層である。拡散層は、イオンが熱運動により自由拡散している層である。
すべり面は、固定層と拡散層との境界領域に存在している。粒子が電気泳動した場合、すべり面の電位（ゼータ電位）によって泳動距離が変わる。そのため、電気泳動によって粒子のゼータ電位を測定できる。
本研磨液中のコロイダルシリカのゼータ電位（ｍＶ）は、ゼータ電位測定装置ＤＴ－１２００（製品名、Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製、日本ルフト販売）を用いて測定できる。なお、測定温度は、２５℃である。
【0077】
＜本研磨液の製造方法＞
本研磨液の製造方法としては特に制限されず、公知の製造方法を使用できる。
例えば、上述した各成分を所定の濃度になるように混合して本研磨液を製造してもよい。
本研磨液の製造方法としては特に制限されず、公知の製造方法を使用できる。
例えば、上述した各成分を所定の濃度になるように混合して本研磨液を製造してもよい。
【0078】
また、高濃度に調整した本研磨液（高濃度研磨液）を希釈して、目的とする配合の本研磨液を得てもよい。上記高濃度研磨液は、水等で希釈をすることで、目的とする配合の本研磨液を製造できるように配合が調整された混合物である。
高濃度研磨液を希釈する際の希釈倍率は、質量基準で３倍以上が好ましく、３～２０倍がより好ましい。
高濃度研磨液の固形分濃度は、１０質量％以上が好ましく、１０～５０質量％がより好ましい。高濃度研磨液を希釈して、好ましい固形分濃度（好ましくは０．１～１０質量％、より好ましくは１．５質量％以上１０質量％未満）の本研磨液を得るのが好ましい。
なお、固形分とは、本研磨液において、水、過酸化水素、及び、有機溶剤以外の全成分を意図する。
高濃度研磨液を希釈する際の希釈倍率は、質量基準で３倍以上が好ましく、３～２０倍がより好ましい。
高濃度研磨液の固形分濃度は、１０質量％以上が好ましく、１０～５０質量％がより好ましい。高濃度研磨液を希釈して、好ましい固形分濃度（好ましくは０．１～１０質量％、より好ましくは１．５質量％以上１０質量％未満）の本研磨液を得るのが好ましい。
なお、固形分とは、本研磨液において、水、過酸化水素、及び、有機溶剤以外の全成分を意図する。
【0079】
［化学的機械的研磨方法］
本発明の化学的機械的研磨方法（以下、「本ＣＭＰ方法」ともいう。）は、上述した研磨液を研磨定盤に取り付けられた研磨パッドに供給しながら、被研磨体の被研磨面を上記研磨パッドに接触させ、上記被研磨体及び上記研磨パッドを相対的に動かして上記被研磨面を研磨して、研磨済み被研磨体を得る工程を含む。
本発明の化学的機械的研磨方法（以下、「本ＣＭＰ方法」ともいう。）は、上述した研磨液を研磨定盤に取り付けられた研磨パッドに供給しながら、被研磨体の被研磨面を上記研磨パッドに接触させ、上記被研磨体及び上記研磨パッドを相対的に動かして上記被研磨面を研磨して、研磨済み被研磨体を得る工程を含む。
【0080】
＜被研磨体＞
上記実施態様に係るＣＭＰ方法を適用できる被研磨体としては、特に制限されず、配線金属元素として、銅、銅合金及びコバルトからなる群より選択される少なくとも１種の金属を含有する膜を有する態様が挙げられ、コバルト含有膜を有する態様が好ましい。
コバルト含有膜は、少なくともコバルト（Ｃｏ）を含めばよく、その他の成分を含んでもよい。コバルト含有膜中のコバルトの状態は特に制限されず、例えば、単体でも合金でもよい。中でも、コバルト含有膜中のコバルトは単体のコバルトであるのが好ましい。コバルト含有膜中のコバルト（好ましくは単体のコバルト）の含有量は、コバルト含有膜の全質量に対して、５０～１００質量％が好ましく、８０～１００質量％がより好ましく、９９～１００質量％が更に好ましい。
上記実施態様に係るＣＭＰ方法を適用できる被研磨体としては、特に制限されず、配線金属元素として、銅、銅合金及びコバルトからなる群より選択される少なくとも１種の金属を含有する膜を有する態様が挙げられ、コバルト含有膜を有する態様が好ましい。
コバルト含有膜は、少なくともコバルト（Ｃｏ）を含めばよく、その他の成分を含んでもよい。コバルト含有膜中のコバルトの状態は特に制限されず、例えば、単体でも合金でもよい。中でも、コバルト含有膜中のコバルトは単体のコバルトであるのが好ましい。コバルト含有膜中のコバルト（好ましくは単体のコバルト）の含有量は、コバルト含有膜の全質量に対して、５０～１００質量％が好ましく、８０～１００質量％がより好ましく、９９～１００質量％が更に好ましい。
【0081】
被研磨体の一例として、表面に、コバルト含有膜を有する基板が挙げられる。
より具体的な被研磨体の例としては、後述する図２の被研磨体が挙げられ、図２の被研磨体は、例えば、後述する図１に示す被前処理体に前処理を施して得られる。
より具体的な被研磨体の例としては、後述する図２の被研磨体が挙げられ、図２の被研磨体は、例えば、後述する図１に示す被前処理体に前処理を施して得られる。
【0082】
図１に、本ＣＭＰ方法が実施される被研磨体を得るための前処理が施される被前処理体の一例を示す断面上部の模式図を示す。
図１に示す被前処理体１０ａは、図示しない基板と、基板上に配置された溝（例えば配線用の溝）を有する層間絶縁膜１６と、上記溝の形状に沿って配置されたバリア層１４と、上記溝を充填するように配置されたコバルト含有膜１２とを有する。上記コバルト含有膜は、上記溝を充填して、更に溢れるように上記溝の開口部よりも高い位置にまで配置されている。コバルト含有膜１２における、このような溝の開口部よりも高い位置に形成されている部分をバルク層１８という。
上記被前処理体１０ａにおいて、層間絶縁膜１６とコバルト含有膜１２の間に存在する上記バリア層１４は省略されてもよい。
上記被前処理体１０ａにおいて、コバルト含有膜１２とバリア層１４との間、バリア層１４と層間絶縁膜１６との間、及び／又は、バリア層１４が省略される場合における層間絶縁膜１６とコバルト含有膜１２との間に停止層（エッチング停止層）を有していてもよい。また、バリア層が停止層の役割を兼ねてもよい。
被前処理体１０ａのバルク層１８を除去（前処理）して、次に説明する図２の被研磨体が得られる。
バルク層１８の除去は、例えば、本発明の研磨液とは異なる研磨液を用いたＣＭＰにより実施できる。
図１に示す被前処理体１０ａは、図示しない基板と、基板上に配置された溝（例えば配線用の溝）を有する層間絶縁膜１６と、上記溝の形状に沿って配置されたバリア層１４と、上記溝を充填するように配置されたコバルト含有膜１２とを有する。上記コバルト含有膜は、上記溝を充填して、更に溢れるように上記溝の開口部よりも高い位置にまで配置されている。コバルト含有膜１２における、このような溝の開口部よりも高い位置に形成されている部分をバルク層１８という。
上記被前処理体１０ａにおいて、層間絶縁膜１６とコバルト含有膜１２の間に存在する上記バリア層１４は省略されてもよい。
上記被前処理体１０ａにおいて、コバルト含有膜１２とバリア層１４との間、バリア層１４と層間絶縁膜１６との間、及び／又は、バリア層１４が省略される場合における層間絶縁膜１６とコバルト含有膜１２との間に停止層（エッチング停止層）を有していてもよい。また、バリア層が停止層の役割を兼ねてもよい。
被前処理体１０ａのバルク層１８を除去（前処理）して、次に説明する図２の被研磨体が得られる。
バルク層１８の除去は、例えば、本発明の研磨液とは異なる研磨液を用いたＣＭＰにより実施できる。
【0083】
図２は、本ＣＭＰ方法を実施される被研磨体の一例を示す断面上部の模式図である。
図２の被研磨体１０ｂは、図１の前処理体１０ａからバルク層が除去されて、被処理面にバリア層１４とコバルト含有膜１２とが露出している。
本ＣＭＰ方法では、上記被処理面の表面に露出したバリア層１４とコバルト含有膜１２とを同時に研磨し、層間絶縁膜１６が被研磨面の表面に露出するまで研磨して、コバルト含有膜からなる配線を有する、図３の研磨済み被研磨体１０ｃを得るのが好ましい。
つまり、本ＣＭＰ方法は、コバルト含有膜からなる配線を形成するために行われるのが好ましい。
層間絶縁膜１６が被研磨面の表面に露出してからも、層間絶縁膜１６、層間絶縁膜１６の溝の形状に沿って配置されたバリア層１４、上記溝を充填するコバルト含有膜１２（配線）、及び／又は、所望に応じて有する停止層に対して、意図的又は不可避的に、研磨を継続してもよい。
なお、図２の被研磨体１０ｂでは、バルク層が完全に除去されているが、バルク層の一部は完全には除去されていなくてもよく、除去されきっていないバルク層が部分的又は全面的に被研磨体１０ｂの被処理面を覆っていてもよい。本ＣＭＰ方法では、このような除去されきっていないバルク層の研磨及び除去も行ってよい。
上述の通り、被前処理体１０ａは停止層を有していてもよい。そのため、被研磨体１０ｂも停止層を有していてもよい。例えば、停止層が、バリア層１４及び／又は層間絶縁膜１６を部分的又は全面的に被処理面を覆っている状態の被研磨体１０ｂを得てもよい。
また、図３の研磨済み被研磨体１０ｃでは、層間絶縁膜１６上のバリア層１４が完全に除去されているが、研磨は、層間絶縁膜１６上のバリア層１４が完全に除去され切る前に終了してもよい。つまりバリア層１４が層間絶縁膜１６を部分的又は全面的に覆っている状態で研磨を終えて研磨済み被研磨体を得てもよい。
上述の通り、被研磨体１０ｂは停止層を有していてもよい。そのため、研磨済み被研磨体１０ｃも停止層を有していてもよい。例えば、停止層が、層間絶縁膜１６を部分的又は全面的に覆っている状態で研磨を終えて研磨済み被研磨体１０ｃを得てもよい。
図２の被研磨体１０ｂは、図１の前処理体１０ａからバルク層が除去されて、被処理面にバリア層１４とコバルト含有膜１２とが露出している。
本ＣＭＰ方法では、上記被処理面の表面に露出したバリア層１４とコバルト含有膜１２とを同時に研磨し、層間絶縁膜１６が被研磨面の表面に露出するまで研磨して、コバルト含有膜からなる配線を有する、図３の研磨済み被研磨体１０ｃを得るのが好ましい。
つまり、本ＣＭＰ方法は、コバルト含有膜からなる配線を形成するために行われるのが好ましい。
層間絶縁膜１６が被研磨面の表面に露出してからも、層間絶縁膜１６、層間絶縁膜１６の溝の形状に沿って配置されたバリア層１４、上記溝を充填するコバルト含有膜１２（配線）、及び／又は、所望に応じて有する停止層に対して、意図的又は不可避的に、研磨を継続してもよい。
なお、図２の被研磨体１０ｂでは、バルク層が完全に除去されているが、バルク層の一部は完全には除去されていなくてもよく、除去されきっていないバルク層が部分的又は全面的に被研磨体１０ｂの被処理面を覆っていてもよい。本ＣＭＰ方法では、このような除去されきっていないバルク層の研磨及び除去も行ってよい。
上述の通り、被前処理体１０ａは停止層を有していてもよい。そのため、被研磨体１０ｂも停止層を有していてもよい。例えば、停止層が、バリア層１４及び／又は層間絶縁膜１６を部分的又は全面的に被処理面を覆っている状態の被研磨体１０ｂを得てもよい。
また、図３の研磨済み被研磨体１０ｃでは、層間絶縁膜１６上のバリア層１４が完全に除去されているが、研磨は、層間絶縁膜１６上のバリア層１４が完全に除去され切る前に終了してもよい。つまりバリア層１４が層間絶縁膜１６を部分的又は全面的に覆っている状態で研磨を終えて研磨済み被研磨体を得てもよい。
上述の通り、被研磨体１０ｂは停止層を有していてもよい。そのため、研磨済み被研磨体１０ｃも停止層を有していてもよい。例えば、停止層が、層間絶縁膜１６を部分的又は全面的に覆っている状態で研磨を終えて研磨済み被研磨体１０ｃを得てもよい。
【0084】
層間絶縁膜１６としては、例えば、窒化珪素（ＳｉＮ）、酸化珪素、炭化珪素（ＳｉＣ）、炭窒化珪素、酸化炭化珪素（ＳｉＯＣ）、酸窒化珪素、及び、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）からなる群から選択される１以上の材料を含む層間絶縁膜が挙げられる。中でも、窒化珪素（ＳｉＮ）、ＴＥＯＳ、炭化珪素（ＳｉＣ）、酸化炭化珪素（ＳｉＯＣ）が好ましい。また、層間絶縁膜１６は複数の膜で構成されていてもよい。複数の膜で構成される層間絶縁膜としては、例えば、酸化珪素を含む膜と酸化炭化珪素を含む膜とを組み合わせてなる絶縁膜が挙げられる。
バリア層１４としては、例えば、Ｔａ、ＴａＮ、ＴｉＮ、ＴｉＷ、Ｗ、及び、ＷＮからなる群から選択される１以上の材料を含むバリア層が挙げられる。中でも、Ｔａ、ＴａＮ、又は、ＴｉＮが好ましい。
停止層としては、例えば、バリア層に使用できる材料及び／又は窒化珪素を含む停止層が挙げられる。
バリア層１４としては、例えば、Ｔａ、ＴａＮ、ＴｉＮ、ＴｉＷ、Ｗ、及び、ＷＮからなる群から選択される１以上の材料を含むバリア層が挙げられる。中でも、Ｔａ、ＴａＮ、又は、ＴｉＮが好ましい。
停止層としては、例えば、バリア層に使用できる材料及び／又は窒化珪素を含む停止層が挙げられる。
【0085】
基板の具体例としては、単層からなる半導体基板、及び、多層からなる半導体基板が挙げられる。
単層からなる半導体基板を構成する材料の具体例としては、シリコン、シリコンゲルマニウム、ＧａＡｓのような第ＩＩＩ－Ｖ族化合物、又は、それらの任意の組み合わせが挙げられる。
多層からなる半導体基板の具体例としては、上述のシリコン等の半導体基板上に、金属線及び誘電材料のような相互接続構造（ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ ｆｅａｔｕｒｅｓ）等の露出した集積回路構造が配置された基板が挙げられる。
本ＣＭＰ方法の適用対象となる被研磨体の市販品としては、例えば、ＳＥＭＡＴＥＣ７５４ＴＥＧ（ＳＥＭＡＴＥＣＨ社製）が挙げられる。
単層からなる半導体基板を構成する材料の具体例としては、シリコン、シリコンゲルマニウム、ＧａＡｓのような第ＩＩＩ－Ｖ族化合物、又は、それらの任意の組み合わせが挙げられる。
多層からなる半導体基板の具体例としては、上述のシリコン等の半導体基板上に、金属線及び誘電材料のような相互接続構造（ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ ｆｅａｔｕｒｅｓ）等の露出した集積回路構造が配置された基板が挙げられる。
本ＣＭＰ方法の適用対象となる被研磨体の市販品としては、例えば、ＳＥＭＡＴＥＣ７５４ＴＥＧ（ＳＥＭＡＴＥＣＨ社製）が挙げられる。
【0086】
＜研磨速度の比＞
上述の図２に示す被研磨体に対する研磨のように、本ＣＭＰ方法では、被研磨体が、コバルト含有膜（第１層）とは異なる材料からなる第２層（バリア層、停止層、及び／又は、層間絶縁膜等）を有するのが好ましい。また、コバルト含有膜（第１層）と同時に、上記第２層に対しても研磨をするのが好ましい。
つまり、本ＣＭＰ方法では、第１層としてのコバルト含有膜と、第２層としてのコバルト含有膜とは異なる材料からなる層（バリア層、停止層、及び／又は、層間絶縁膜等）に対して同時に研磨をするのが好ましい。
図２に示す被研磨体のように、研磨の際、同一平面の被研磨面に、第１層と第２層との両方が同時に露出していてもよい。
この際、得られる研磨済み被研磨体の被研磨面の均一性の点から、第１層に対する研磨速度と第２層に対する研磨速度の差は極端に大きくないことが好ましい。
具体的には、第２層の研磨速度に対する、第１層の研磨速度の速度比（第１層の研磨速度／第２層の研磨速度）は、０．０１超２０以下が好ましく、０．０５超５未満がより好ましい。
第２層は、例えば、バリア層、停止層、及び／又は、層間絶縁膜である。より具体的には、第２層は、例えば、Ｔａ、ＴａＮ、ＴｉＮ、ＳｉＮ、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）、ＳｉＣ、及び、ＳｉＯＣからなる群から選択される１以上の材料を含む層が好ましい。本ＣＭＰ方法は、ＴｉＮ、Ｔａ、ＴａＮ、ＳｉＮ、ＴＥＯＳ、ＳｉＯＣ、及び／又は、ＳｉＣの研磨速度に対する、コバルト含有膜（好ましくはＣｏ）の研磨速度の速度比（「コバルト含有膜（好ましくはＣｏ）の研磨速度」／「ＴｉＮ、Ｔａ、ＴａＮ、ＳｉＮ、ＴＥＯＳ、ＳｉＯＣ、及び／又は、ＳｉＣの研磨速度」）が、０．０１超２０以下となるのが好ましく、０．０５超５未満となるのがより好ましい。
上述の図２に示す被研磨体に対する研磨のように、本ＣＭＰ方法では、被研磨体が、コバルト含有膜（第１層）とは異なる材料からなる第２層（バリア層、停止層、及び／又は、層間絶縁膜等）を有するのが好ましい。また、コバルト含有膜（第１層）と同時に、上記第２層に対しても研磨をするのが好ましい。
つまり、本ＣＭＰ方法では、第１層としてのコバルト含有膜と、第２層としてのコバルト含有膜とは異なる材料からなる層（バリア層、停止層、及び／又は、層間絶縁膜等）に対して同時に研磨をするのが好ましい。
図２に示す被研磨体のように、研磨の際、同一平面の被研磨面に、第１層と第２層との両方が同時に露出していてもよい。
この際、得られる研磨済み被研磨体の被研磨面の均一性の点から、第１層に対する研磨速度と第２層に対する研磨速度の差は極端に大きくないことが好ましい。
具体的には、第２層の研磨速度に対する、第１層の研磨速度の速度比（第１層の研磨速度／第２層の研磨速度）は、０．０１超２０以下が好ましく、０．０５超５未満がより好ましい。
第２層は、例えば、バリア層、停止層、及び／又は、層間絶縁膜である。より具体的には、第２層は、例えば、Ｔａ、ＴａＮ、ＴｉＮ、ＳｉＮ、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）、ＳｉＣ、及び、ＳｉＯＣからなる群から選択される１以上の材料を含む層が好ましい。本ＣＭＰ方法は、ＴｉＮ、Ｔａ、ＴａＮ、ＳｉＮ、ＴＥＯＳ、ＳｉＯＣ、及び／又は、ＳｉＣの研磨速度に対する、コバルト含有膜（好ましくはＣｏ）の研磨速度の速度比（「コバルト含有膜（好ましくはＣｏ）の研磨速度」／「ＴｉＮ、Ｔａ、ＴａＮ、ＳｉＮ、ＴＥＯＳ、ＳｉＯＣ、及び／又は、ＳｉＣの研磨速度」）が、０．０１超２０以下となるのが好ましく、０．０５超５未満となるのがより好ましい。
【0087】
＜研磨装置＞
本ＣＭＰ方法を実施できる研磨装置は、公知の化学的機械的研磨装置（以下、「ＣＭＰ装置」ともいう。）を使用できる。
ＣＭＰ装置としては、例えば、被研磨面を有する被研磨体を保持するホルダーと、研磨パッドを貼り付けた（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ＣＭＰ装置が挙げられる。
本ＣＭＰ方法を実施できる研磨装置は、公知の化学的機械的研磨装置（以下、「ＣＭＰ装置」ともいう。）を使用できる。
ＣＭＰ装置としては、例えば、被研磨面を有する被研磨体を保持するホルダーと、研磨パッドを貼り付けた（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ＣＭＰ装置が挙げられる。
【0088】
＜研磨圧力＞
本ＣＭＰ方法における研磨圧力は、被研磨面におけるエロージョン（Ｅｒｏｓｉｏｎ：ＣＭＰで配線を形成した場合に配線以外の部分が部分的に大きく削れてしまう現象）の発生を抑制でき、研磨後の被研磨面が均一になりやすい点で、０．１～５．０ｐｓｉが好ましく、０．５～３．０ｐｓｉがより好ましく、１．０～３．０ｐｓｉが更に好ましい。なお、研磨圧力とは、被研磨面と研磨パッドとの接触面に生ずる圧力を意味する。
本ＣＭＰ方法における研磨圧力は、被研磨面におけるエロージョン（Ｅｒｏｓｉｏｎ：ＣＭＰで配線を形成した場合に配線以外の部分が部分的に大きく削れてしまう現象）の発生を抑制でき、研磨後の被研磨面が均一になりやすい点で、０．１～５．０ｐｓｉが好ましく、０．５～３．０ｐｓｉがより好ましく、１．０～３．０ｐｓｉが更に好ましい。なお、研磨圧力とは、被研磨面と研磨パッドとの接触面に生ずる圧力を意味する。
【0089】
＜研磨定盤の回転数＞
本ＣＭＰ方法における研磨定盤の回転数は、５０～２００ｒｐｍが好ましく、６０～１５０ｒｐｍがより好ましい。
なお、被研磨体及び研磨パッドを相対的に動かすために、ホルダーを回転及び／又は揺動させてもよいし、研磨定盤を遊星回転させてもよいし、ベルト状の研磨パッドを長尺方向の一方向に直線状に動かしてもよい。なお、ホルダーは、固定、回転又は揺動のいずれの状態であってもよい。これらの研磨方法は、被研磨体及び研磨パッドを相対的に動かすのであれば、被研磨面及び／又は研磨装置により適宜選択できる。
本ＣＭＰ方法における研磨定盤の回転数は、５０～２００ｒｐｍが好ましく、６０～１５０ｒｐｍがより好ましい。
なお、被研磨体及び研磨パッドを相対的に動かすために、ホルダーを回転及び／又は揺動させてもよいし、研磨定盤を遊星回転させてもよいし、ベルト状の研磨パッドを長尺方向の一方向に直線状に動かしてもよい。なお、ホルダーは、固定、回転又は揺動のいずれの状態であってもよい。これらの研磨方法は、被研磨体及び研磨パッドを相対的に動かすのであれば、被研磨面及び／又は研磨装置により適宜選択できる。
【0090】
＜研磨液の供給方法＞
本ＣＭＰ方法では、被研磨面を研磨する間、研磨定盤上の研磨パッドに本研磨液をポンプ等で連続的に供給するのが好ましい。本研磨液の供給量に制限はないが、研磨パッドの表面が常に本研磨液で覆われているのが好ましい。
例えば、研磨液供給速度は、被研磨面に残渣（研磨によって生じた研磨屑の残渣、及び／又は、本研磨液に含まれる成分に基づく残渣等。残渣はパーティクル状であってもよいし、非パーティクル状であってもよい）が残りにくく、研磨後の被研磨面が均一になりやすい点で、０．０５～０．７５ｍｌ／（ｍｉｎ・ｃｍ２）が好ましく、０．１４～０．３５ｍｌ／（ｍｉｎ・ｃｍ２）がより好ましく、０．２１～０．３５ｍｌ／（ｍｉｎ・ｃｍ２）が更に好ましい。
なお、上記研磨液供給速度における「ｍｌ／（ｍｉｎ・ｃｍ２）」は、研磨中、被研磨面の１ｃｍ２に対して、１分ごとに供給される研磨液の量（ｍｌ）を示す。
本ＣＭＰ方法では、被研磨面を研磨する間、研磨定盤上の研磨パッドに本研磨液をポンプ等で連続的に供給するのが好ましい。本研磨液の供給量に制限はないが、研磨パッドの表面が常に本研磨液で覆われているのが好ましい。
例えば、研磨液供給速度は、被研磨面に残渣（研磨によって生じた研磨屑の残渣、及び／又は、本研磨液に含まれる成分に基づく残渣等。残渣はパーティクル状であってもよいし、非パーティクル状であってもよい）が残りにくく、研磨後の被研磨面が均一になりやすい点で、０．０５～０．７５ｍｌ／（ｍｉｎ・ｃｍ２）が好ましく、０．１４～０．３５ｍｌ／（ｍｉｎ・ｃｍ２）がより好ましく、０．２１～０．３５ｍｌ／（ｍｉｎ・ｃｍ２）が更に好ましい。
なお、上記研磨液供給速度における「ｍｌ／（ｍｉｎ・ｃｍ２）」は、研磨中、被研磨面の１ｃｍ２に対して、１分ごとに供給される研磨液の量（ｍｌ）を示す。
【0091】
＜洗浄工程＞
本ＣＭＰ方法においては、研磨済み被研磨体を得る工程の後、得られた研磨済み被研磨体を洗浄する洗浄工程を有するのも好ましい。
洗浄工程によって、被研磨面の残渣を除去できる。
洗浄工程に使用される洗浄液に制限はなく、例えば、アルカリ性の洗浄液（アルカリ洗浄液）、酸性の洗浄液（酸性洗浄液）、水、及び、有機溶剤系溶液等が挙げられ、アルカリ洗浄液が好ましい。洗浄工程は異なる洗浄液を使用して２回以上実施してもよい。
なお、上記有機溶剤系溶液は有機溶剤を含む溶液であり、有機溶剤以外の成分（例えば水）と混合されていてもよい。有機溶剤系溶液における有機溶剤としては、例えば、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、アルコール系溶剤、グリコール系溶剤、グリコールエーテル系溶剤、及び、アミド系溶剤等が挙げられ、より具体的にはイソプロピルアルコールが挙げられる。有機溶剤系溶液における有機溶剤の含有量は、５０質量％超１００質量％以下が好ましく、８０～１００質量％がより好ましく、９９～１００質量％が更に好ましい。
本ＣＭＰ方法においては、研磨済み被研磨体を得る工程の後、得られた研磨済み被研磨体を洗浄する洗浄工程を有するのも好ましい。
洗浄工程によって、被研磨面の残渣を除去できる。
洗浄工程に使用される洗浄液に制限はなく、例えば、アルカリ性の洗浄液（アルカリ洗浄液）、酸性の洗浄液（酸性洗浄液）、水、及び、有機溶剤系溶液等が挙げられ、アルカリ洗浄液が好ましい。洗浄工程は異なる洗浄液を使用して２回以上実施してもよい。
なお、上記有機溶剤系溶液は有機溶剤を含む溶液であり、有機溶剤以外の成分（例えば水）と混合されていてもよい。有機溶剤系溶液における有機溶剤としては、例えば、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、アルコール系溶剤、グリコール系溶剤、グリコールエーテル系溶剤、及び、アミド系溶剤等が挙げられ、より具体的にはイソプロピルアルコールが挙げられる。有機溶剤系溶液における有機溶剤の含有量は、５０質量％超１００質量％以下が好ましく、８０～１００質量％がより好ましく、９９～１００質量％が更に好ましい。
【0092】
また、洗浄工程の後に、更に、研磨済み被研磨体に付着する洗浄液を除去するための後洗浄工程を実施してもよい。後洗浄工程本工程の具体的な実施態様としては、例えば、有機溶剤系溶液又は水等の後洗浄液で、洗浄工程後の研磨済み被研磨体を更に洗浄する方法が挙げられる。
有機溶剤系溶液については洗浄液の説明の中で解説した通りである。
洗浄工程及び後洗浄工程を通じて、有機溶剤系溶液を用いた洗浄を少なくとも１回以上行うと、被研磨面上の、有機物に基づく残渣（特に有機物に基づく非パーティクル状の残渣）を除去しやすい。
有機溶剤系溶液については洗浄液の説明の中で解説した通りである。
洗浄工程及び後洗浄工程を通じて、有機溶剤系溶液を用いた洗浄を少なくとも１回以上行うと、被研磨面上の、有機物に基づく残渣（特に有機物に基づく非パーティクル状の残渣）を除去しやすい。
【実施例】
【0093】
以下に実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容又は処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更できる。したがって、本発明の範囲は以下に示す実施例により限定的に解釈されるべきものではない。なお、特に断らない限り「％」は「質量％」を意図する。
【0094】
≪実施例Ａ≫
［研磨液の作製］
＜原料＞
以下の原料を使用して、下記表１に記載の研磨液を作製した。
［研磨液の作製］
＜原料＞
以下の原料を使用して、下記表１に記載の研磨液を作製した。
【0095】
（コロイダルシリカ）
・ＰＬ１（製品名、扶桑化学工業社製、コロイダルシリカ、平均一次粒子径１５ｎｍ、会合度２．７）
・ＰＬ１（製品名、扶桑化学工業社製、コロイダルシリカ、平均一次粒子径１５ｎｍ、会合度２．７）
【0096】
（不動態膜形成剤）
・サリチル酸
・４－メチルサリチル酸
・アントラニル酸
・４－メチル安息香酸
・４－ｔｅｒｔ－ブチル安息香酸
・４－プロピル安息香酸
・４－ペンチル安息香酸
・６－ヒドロキシ－２－ナフタレンカルボン酸
・１－ヒドロキシ－２－ナフタレンカルボン酸
・３－ヒドロキシ－２－ナフタレンカルボン酸
・キナルジン酸
・８－ヒドロキシキノリン
・２－メチル－８－ヒドロキシキノリン
・サリチル酸
・４－メチルサリチル酸
・アントラニル酸
・４－メチル安息香酸
・４－ｔｅｒｔ－ブチル安息香酸
・４－プロピル安息香酸
・４－ペンチル安息香酸
・６－ヒドロキシ－２－ナフタレンカルボン酸
・１－ヒドロキシ－２－ナフタレンカルボン酸
・３－ヒドロキシ－２－ナフタレンカルボン酸
・キナルジン酸
・８－ヒドロキシキノリン
・２－メチル－８－ヒドロキシキノリン
【0097】
（高分子化合物）
・ＭＡＡ（ポリアクリル酸、重量平均分子量は後掲の表の通り）
・ＭＡＡ（ポリアクリル酸、重量平均分子量は後掲の表の通り）
【0098】
（過酸化水素）
・過酸化水素
・過酸化水素
【0099】
（カチオン化合物）
・ＴＰＰＨ（テトラプロピルホスホニウムヒドロキシド）
・ＴＢＰＨ（テトラブチルホスホニウムヒドロキシド）
・ＴＢＡＨ（テトラブチルアンモニウムヒドロキシド）
・ＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムヒドロキシド）
・Ｃｈｏｌｉｎｅ（２－ヒドロキシエチルトリメチルアンモニウムヒドロキシド）
・ＴＰＰＨ（テトラプロピルホスホニウムヒドロキシド）
・ＴＢＰＨ（テトラブチルホスホニウムヒドロキシド）
・ＴＢＡＨ（テトラブチルアンモニウムヒドロキシド）
・ＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムヒドロキシド）
・Ｃｈｏｌｉｎｅ（２－ヒドロキシエチルトリメチルアンモニウムヒドロキシド）
【0100】
（ベンゾトリアゾール化合物）
・ＢＴＡ（ベンゾトリアゾール）
・５－ＭＢＴＡ（５－メチル－１Ｈ－ベンゾトリアゾール）
・１－ＨＢＴＡ（１－ヒドロキシベンゾトリアゾール）
・ＢＴＡ（ベンゾトリアゾール）
・５－ＭＢＴＡ（５－メチル－１Ｈ－ベンゾトリアゾール）
・１－ＨＢＴＡ（１－ヒドロキシベンゾトリアゾール）
【0101】
（有機酸）
・Ｍａｌｏｎｉｃ Ａｃｉｄ（マロン酸）
・Ｍａｌｉｃ Ａｃｉｄ（リンゴ酸）
・ＣＡ（クエン酸）
・ＨＥＤＰ（１－ヒドロキシエタン－１，１－ジホスホン酸）
・ＥＤＴＰＯ（エチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸）
・Ｍａｌｏｎｉｃ Ａｃｉｄ（マロン酸）
・Ｍａｌｉｃ Ａｃｉｄ（リンゴ酸）
・ＣＡ（クエン酸）
・ＨＥＤＰ（１－ヒドロキシエタン－１，１－ジホスホン酸）
・ＥＤＴＰＯ（エチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸）
【0102】
（有機溶剤）
・ＭＭＢ（３－メトキシ－３－メチルブタノール）
・ＭＭＢ（３－メトキシ－３－メチルブタノール）
【0103】
（アニオン系界面活性剤）
・Ｎ－ＬＳＡＲ（Ｎ-ラウロイルサルコシナート）
・ＤＢＳＡ（ドデシルベンゼンスルホン酸）
・ＬＰＡ（ラウリルホスホン酸）
・ＬＡＰｈＥＤＳＡ（ラウリルジフェニルエーテルジスルホン酸）
・Ｎ－ＬＳＡＲ（Ｎ-ラウロイルサルコシナート）
・ＤＢＳＡ（ドデシルベンゼンスルホン酸）
・ＬＰＡ（ラウリルホスホン酸）
・ＬＡＰｈＥＤＳＡ（ラウリルジフェニルエーテルジスルホン酸）
【0104】
（ノニオン系界面活性剤）
・Ｓｕｒｆｉｎｏｌ ４６５（日信化学工業社製）
・Ｓｕｒｆｉｎｏｌ ６１（日信化学工業社製）
・Ｓｕｒｆｉｎｏｌ ４８５（日信化学工業社製）
・Ｓｕｒｆｉｎｏｌ ４６５（日信化学工業社製）
・Ｓｕｒｆｉｎｏｌ ６１（日信化学工業社製）
・Ｓｕｒｆｉｎｏｌ ４８５（日信化学工業社製）
【0105】
（ｐＨ調整剤）
・Ｈ２ＳＯ４（硫酸）
・アンモニア水
・Ｈ２ＳＯ４（硫酸）
・アンモニア水
【0106】
（水）
・水（超純水）
・水（超純水）
【0107】
＜研磨液の調製＞
各原料（又はその水溶液）を混合して、下記表１に示す実施例又は比較例の研磨液を調製した。
各原料（又はその水溶液）を混合して、下記表１に示す実施例又は比較例の研磨液を調製した。
【0108】
製造した研磨液の成分を下記表に示す。
表中「量」欄は、各成分の、研磨液の全質量に対する含有量を示す。
「％」の記載は、それぞれ「質量％」を示す。
表中における各成分の含有量は、各成分の化合物としての含有量を示す。例えば、研磨液の調製に当たって過酸化水素は、過酸化水素水溶液の状態で添加されたが、表中の「過酸化水素」欄における含有量の記載は、研磨液に添加された過酸化水素水溶液ではなく、研磨液に含まれる過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）そのものの含有量を示す。
コロイダルシリカの含有量は、シリカコロイド粒子そのものが、研磨液中で占める含有量を示す。
ｐＨ調整剤の含有量としての「調整」の記載は、Ｈ２ＳＯ４及びアンモニア水のいずれか一方を、最終的に得られる研磨液のｐＨが「ｐＨ」欄に示す値となる量を添加したことを示す。
水の添加量としての「残部」の記載は、研磨液における表中に示した成分以外の成分は水であることを示す。
「比率１」欄は、研磨液中の、高分子化合物の含有量に対する、不動態膜形成剤の含有量の質量比（不動態膜形成剤の含有量／高分子化合物の含有量）を示す。
「比率２」欄は、研磨液中の、ベンゾトリアゾール化合物の含有量に対する、不動態膜形成剤の含有量の質量比（不動態膜形成剤の含有量／ベンゾトリアゾール化合物の含有量）を示す。
「比率３」欄は、研磨液中の、カチオン系界面活性剤の含有量に対する、不動態膜形成剤の含有量の質量比（不動態膜形成剤の含有量／高分子化合物の含有量）を示す。
「比率４」欄は、研磨液中の、カチオン系界面活性剤の含有量に対する、高分子化合物の含有量の質量比（不動態膜形成剤の含有量／高分子化合物の含有量）を示す。
「ＨＬＢ」欄は、ノニオン系界面活性剤のＨＬＢ値を示す。
「ζ電位」欄は、研磨液中に存在する状態で測定されるコロイダルシリカのゼータ電位を示す。
表中「量」欄は、各成分の、研磨液の全質量に対する含有量を示す。
「％」の記載は、それぞれ「質量％」を示す。
表中における各成分の含有量は、各成分の化合物としての含有量を示す。例えば、研磨液の調製に当たって過酸化水素は、過酸化水素水溶液の状態で添加されたが、表中の「過酸化水素」欄における含有量の記載は、研磨液に添加された過酸化水素水溶液ではなく、研磨液に含まれる過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）そのものの含有量を示す。
コロイダルシリカの含有量は、シリカコロイド粒子そのものが、研磨液中で占める含有量を示す。
ｐＨ調整剤の含有量としての「調整」の記載は、Ｈ２ＳＯ４及びアンモニア水のいずれか一方を、最終的に得られる研磨液のｐＨが「ｐＨ」欄に示す値となる量を添加したことを示す。
水の添加量としての「残部」の記載は、研磨液における表中に示した成分以外の成分は水であることを示す。
「比率１」欄は、研磨液中の、高分子化合物の含有量に対する、不動態膜形成剤の含有量の質量比（不動態膜形成剤の含有量／高分子化合物の含有量）を示す。
「比率２」欄は、研磨液中の、ベンゾトリアゾール化合物の含有量に対する、不動態膜形成剤の含有量の質量比（不動態膜形成剤の含有量／ベンゾトリアゾール化合物の含有量）を示す。
「比率３」欄は、研磨液中の、カチオン系界面活性剤の含有量に対する、不動態膜形成剤の含有量の質量比（不動態膜形成剤の含有量／高分子化合物の含有量）を示す。
「比率４」欄は、研磨液中の、カチオン系界面活性剤の含有量に対する、高分子化合物の含有量の質量比（不動態膜形成剤の含有量／高分子化合物の含有量）を示す。
「ＨＬＢ」欄は、ノニオン系界面活性剤のＨＬＢ値を示す。
「ζ電位」欄は、研磨液中に存在する状態で測定されるコロイダルシリカのゼータ電位を示す。
【0109】
表１－１ａ、表１－１ｂ、表１－１ｃ、表１－１ｄでは、それぞれ、同じ研磨液における各成分の含有量及び特徴を分割して記載している。例えば、実施例１の研磨液は、コロイダルシリカであるＰＬ１を２．０質量％、不動態膜形成剤でありＣｌｏｇＰ値が２．０６のサリチル酸を０．２質量％、高分子化合物であり重量平均分子量が２５０００のポリアクリル酸（ＰＡＡ）を０．１質量％、過酸化水素を０．１質量％、最終的な研磨液全体としてｐＨが３．０となる量のｐＨ調整剤を含み、残りの成分は水である。また、実施例１の研磨液の比率１は２．０であり、ζ電位は１２．４ｍＶである。
「表１－２ａ、表１－２ｂ、表１－２ｃ、表１－２ｄ」及び「表１－３ａ、表１－３ｂ、表１－３ｃ、表１－３ｄ」においても同様である。
「表１－２ａ、表１－２ｂ、表１－２ｃ、表１－２ｄ」及び「表１－３ａ、表１－３ｂ、表１－３ｃ、表１－３ｄ」においても同様である。
【0110】
【表1】
【0111】
【表2】
【0112】
【表3】
【0113】
【表4】
【0114】
【表5】
【0115】
【表6】
【0116】
【表7】
【0117】
【表8】
【0118】
【表9】
【0119】
【表10】
【0120】
【表11】
【0121】
【表12】
【0122】
［試験］
得られた研磨液を使用してそれぞれ以下の評価を行った。
得られた研磨液を使用してそれぞれ以下の評価を行った。
【0123】
＜Ｄｉｓｈｉｎｇ抑制性の評価＞
ＦＲＥＸ３００ＳＩＩ（研磨装置）を用いて、研磨圧力を２．０ｐｓｉとし、研磨液供給速度を０．２８ｍｌ／（ｍｉｎ・ｃｍ２）とした条件で、ウエハを研磨した。
なお、上記ウエハでは、直径１２インチ（３０．４８ｃｍ）のシリコン基板上に、酸化珪素からなる層間絶縁膜が形成され、上記層間絶縁膜にはライン１０μｍ及びスペース１０μｍからなるラインアンドスペースパターンを有する溝が刻まれている。上記溝には、溝の形状に沿ってバリア層（材料：ＴｉＮ、膜厚：１０ｎｍ）が配置されるとともに、Ｃｏが充填されている。更に、溝からＣｏがあふれるような形で、ラインアンドスペース部の上部に１５０～３００ｎｍ膜厚のＣｏからなるバルク層が形成されている。
まず、研磨液としてＣＳＬ５２５０Ｃ（商品名、富士フイルムプラナーソルーション社製）を使用し、非配線部のＣｏ（バルク層）が完全に研磨されてから、更に１０秒間研磨を行った。その後、層間絶縁膜上をバリア層が覆っている状態のウエハについて各実施例又は比較例の研磨液を用いて同様の条件で１分間研磨し、層間絶縁膜上のバリア層を除去した。
研磨後のウエハにおける、基準面（研磨後のウエハにおける最も高い位置）と、ライン部（各配線が形成されている部分）の中心部分との間の段差（高低差）を測定し、ウエハ全体での段差の平均値を下記区分に照らした。
上記段差がディッシングであり、この段差（段差の平均値）が小さいほどＤｉｓｈｉｎｇ抑制性に優れると評価できる。
ＡＡＡ ： 段差が１ｎｍ未満
ＡＡ ： 段差が１以上３ｎｍ未満
Ａ ： 段差が３以上５ｎｍ未満
Ｂ ： 段差が５以上８ｎｍ未満
Ｃ ： 段差が８以上１０ｎｍ未満
Ｄ ： 段差が１０ｎｍ以上
ＦＲＥＸ３００ＳＩＩ（研磨装置）を用いて、研磨圧力を２．０ｐｓｉとし、研磨液供給速度を０．２８ｍｌ／（ｍｉｎ・ｃｍ２）とした条件で、ウエハを研磨した。
なお、上記ウエハでは、直径１２インチ（３０．４８ｃｍ）のシリコン基板上に、酸化珪素からなる層間絶縁膜が形成され、上記層間絶縁膜にはライン１０μｍ及びスペース１０μｍからなるラインアンドスペースパターンを有する溝が刻まれている。上記溝には、溝の形状に沿ってバリア層（材料：ＴｉＮ、膜厚：１０ｎｍ）が配置されるとともに、Ｃｏが充填されている。更に、溝からＣｏがあふれるような形で、ラインアンドスペース部の上部に１５０～３００ｎｍ膜厚のＣｏからなるバルク層が形成されている。
まず、研磨液としてＣＳＬ５２５０Ｃ（商品名、富士フイルムプラナーソルーション社製）を使用し、非配線部のＣｏ（バルク層）が完全に研磨されてから、更に１０秒間研磨を行った。その後、層間絶縁膜上をバリア層が覆っている状態のウエハについて各実施例又は比較例の研磨液を用いて同様の条件で１分間研磨し、層間絶縁膜上のバリア層を除去した。
研磨後のウエハにおける、基準面（研磨後のウエハにおける最も高い位置）と、ライン部（各配線が形成されている部分）の中心部分との間の段差（高低差）を測定し、ウエハ全体での段差の平均値を下記区分に照らした。
上記段差がディッシングであり、この段差（段差の平均値）が小さいほどＤｉｓｈｉｎｇ抑制性に優れると評価できる。
ＡＡＡ ： 段差が１ｎｍ未満
ＡＡ ： 段差が１以上３ｎｍ未満
Ａ ： 段差が３以上５ｎｍ未満
Ｂ ： 段差が５以上８ｎｍ未満
Ｃ ： 段差が８以上１０ｎｍ未満
Ｄ ： 段差が１０ｎｍ以上
【0124】
＜Ｓｃｒａｔｃｈ抑制性の評価＞
ＦＲＥＸ３００ＳＩＩ（研磨装置）を用いて、研磨圧力を２．０ｐｓｉとし、研磨液供給速度を０．２８ｍｌ／（ｍｉｎ・ｃｍ２）とした条件で、＜Ｄｉｓｈｉｎｇ抑制性の評価＞で使用したのと同様のウエハを研磨した。まず、研磨液としてＣＳＬ５２５０Ｃを使用し、非配線部のＣｏ（バルク）が完全に研磨されてから、更に１０秒間研磨を行った。その後、層間絶縁膜上をバリア層が覆っている状態のウエハについて表３に示す研磨液を用いて同様の条件で１分間研磨し、層間絶縁膜上のバリア層を除去した。研磨後のウエハを、洗浄ユニットにて、洗浄液（ｐＣＭＰ液）（アルカリ洗浄液：ＣＬ９０１０（富士フイルムエレクトロマテリアル社製））で１分洗浄し、更に、３０分ＩＰＡ（イソプロパノール）洗浄を行ってから乾燥処理させた。
得られたウエハを欠陥検出装置で測定し、長径が０．０６μｍ以上の欠陥が存在する座標を特定してから、特定された座標における欠陥の種類を分類した。ウエハ上に検出されたＳｃｒａｔｃｈ（傷状の欠陥）の数を、下記区分に照らした。
Ｓｃｒａｔｃｈの数が少ないほどＳｃｒａｔｃｈ抑制性に優れると評価できる。
ＡＡ ： Ｓｃｒａｔｃｈが３個以下
Ａ ： Ｓｃｒａｔｃｈが４～５個
Ｂ ： Ｓｃｒａｔｃｈが６～１０個
Ｃ ： Ｓｃｒａｔｃｈが１１～１５個
Ｄ ： Ｓｃｒａｔｃｈが１６個以上
ＦＲＥＸ３００ＳＩＩ（研磨装置）を用いて、研磨圧力を２．０ｐｓｉとし、研磨液供給速度を０．２８ｍｌ／（ｍｉｎ・ｃｍ２）とした条件で、＜Ｄｉｓｈｉｎｇ抑制性の評価＞で使用したのと同様のウエハを研磨した。まず、研磨液としてＣＳＬ５２５０Ｃを使用し、非配線部のＣｏ（バルク）が完全に研磨されてから、更に１０秒間研磨を行った。その後、層間絶縁膜上をバリア層が覆っている状態のウエハについて表３に示す研磨液を用いて同様の条件で１分間研磨し、層間絶縁膜上のバリア層を除去した。研磨後のウエハを、洗浄ユニットにて、洗浄液（ｐＣＭＰ液）（アルカリ洗浄液：ＣＬ９０１０（富士フイルムエレクトロマテリアル社製））で１分洗浄し、更に、３０分ＩＰＡ（イソプロパノール）洗浄を行ってから乾燥処理させた。
得られたウエハを欠陥検出装置で測定し、長径が０．０６μｍ以上の欠陥が存在する座標を特定してから、特定された座標における欠陥の種類を分類した。ウエハ上に検出されたＳｃｒａｔｃｈ（傷状の欠陥）の数を、下記区分に照らした。
Ｓｃｒａｔｃｈの数が少ないほどＳｃｒａｔｃｈ抑制性に優れると評価できる。
ＡＡ ： Ｓｃｒａｔｃｈが３個以下
Ａ ： Ｓｃｒａｔｃｈが４～５個
Ｂ ： Ｓｃｒａｔｃｈが６～１０個
Ｃ ： Ｓｃｒａｔｃｈが１１～１５個
Ｄ ： Ｓｃｒａｔｃｈが１６個以上
【0125】
＜Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ抑制性の評価＞
使用するウエハのラインアンドスペースがライン１００μｍ、スペース１００μｍの構成であること以外は上記＜Ｓｃｒａｔｃｈ抑制性の評価＞と同様にしてウエハを処理した。
得られたウエハにおける被研磨面の表面に露出したＣｏ配線（１００μｍ幅の配線）上のＳｕｒｆａｃｅ Ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ（表面粗さＲａ）を、ＡＦＭ（原子間力顕微鏡）にてＮ＝３で測定し、その平均のＲａを下記区分に照らした。
Ｒａが小さいほどＣｏｒｒｏｓｉｏｎ（腐食）抑制性に優れると評価できる。
ＡＡＡ ： 測定エリア５μｍのＲａが１．０ｎｍ未満
ＡＡ ： 測定エリア５μｍのＲａが１．０以上１．５ｎｍ未満
Ａ ： 測定エリア５μｍのＲａが１．５以上２．０ｎｍ未満
Ｂ ： 測定エリア５μｍのＲａが２．０以上２．５ｎｍ未満
Ｃ ： 測定エリア５μｍのＲａが２．５以上３．０ｎｍ未満
Ｄ ： 測定エリア５μｍのＲａが３．０ｎｍ以上
使用するウエハのラインアンドスペースがライン１００μｍ、スペース１００μｍの構成であること以外は上記＜Ｓｃｒａｔｃｈ抑制性の評価＞と同様にしてウエハを処理した。
得られたウエハにおける被研磨面の表面に露出したＣｏ配線（１００μｍ幅の配線）上のＳｕｒｆａｃｅ Ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ（表面粗さＲａ）を、ＡＦＭ（原子間力顕微鏡）にてＮ＝３で測定し、その平均のＲａを下記区分に照らした。
Ｒａが小さいほどＣｏｒｒｏｓｉｏｎ（腐食）抑制性に優れると評価できる。
ＡＡＡ ： 測定エリア５μｍのＲａが１．０ｎｍ未満
ＡＡ ： 測定エリア５μｍのＲａが１．０以上１．５ｎｍ未満
Ａ ： 測定エリア５μｍのＲａが１．５以上２．０ｎｍ未満
Ｂ ： 測定エリア５μｍのＲａが２．０以上２．５ｎｍ未満
Ｃ ： 測定エリア５μｍのＲａが２．５以上３．０ｎｍ未満
Ｄ ： 測定エリア５μｍのＲａが３．０ｎｍ以上
【0126】
＜ＲＲ（研磨速度）の評価＞
ＦＲＥＸ３００ＳＩＩ（研磨装置）を用いて、研磨圧力を２．０ｐｓｉとし、研磨液供給速度を０．２８ｍｌ／（ｍｉｎ・ｃｍ２）とした条件で、表面に、Ｃｏからなる膜を有するシリコンウエハを研磨した。
研磨時間を１分として、研磨前後の膜厚を測定、その差分にて研磨速度ＲＲ（ｎｍ／ｍｉｎ）を算出し、Ｃｏに対する研磨速度を評価した。
Ａ ： ＲＲが１０ｎｍ／ｍｉｎ以上
Ｂ ： ＲＲが１０ｎｍ／ｍｉｎ未満
ＦＲＥＸ３００ＳＩＩ（研磨装置）を用いて、研磨圧力を２．０ｐｓｉとし、研磨液供給速度を０．２８ｍｌ／（ｍｉｎ・ｃｍ２）とした条件で、表面に、Ｃｏからなる膜を有するシリコンウエハを研磨した。
研磨時間を１分として、研磨前後の膜厚を測定、その差分にて研磨速度ＲＲ（ｎｍ／ｍｉｎ）を算出し、Ｃｏに対する研磨速度を評価した。
Ａ ： ＲＲが１０ｎｍ／ｍｉｎ以上
Ｂ ： ＲＲが１０ｎｍ／ｍｉｎ未満
【0127】
下記表に、各実施例又は比較例の研磨液を用いて行った試験の評価結果を示す。
【0128】
【表13】
【0129】
【表14】
【0130】
【表15】
【0131】
上記表に示した結果より、本発明の研磨液を用いれば、所望の結果が得られることが確認された。
【0132】
中でも、研磨液中に存在する状態で測定されるコロイダルシリカのゼータ電位が＋２０．０ｍＶ以上である場合、本発明の効果がより優れることが確認された（実施例１～１１とその他の実施例の結果の比較等を参照）。
【0133】
本研磨液における不導体膜形成剤のＣｌｏｇＰ値が２．１０～３．８０である場合、本発明の効果がより優れることが確認された（実施例１～１１の結果の比較等を参照）。
【0134】
本研磨液がカチオン化合物を含む場合、本発明の効果がより優れることが確認された（実施例３、１２～１８の結果の比較等を参照）。
【0135】
本研磨液がベンゾトリアゾール化合物を含む場合、本発明の効果がより優れることが確認された（実施例１６、２１、３７、４５の結果の比較等を参照）。
【0136】
本研磨液が２種以上のベンゾトリアゾール化合物を含む場合、本発明の効果が更に優れることが確認された（実施例２１、３７、４５の結果の比較等を参照）。
【0137】
本研磨液がアニオン系界面活性剤を含む場合、本発明の効果がより優れることが確認された（実施例３５～４２、５１～６１の結果の比較等を参照）。
【0138】
本研磨液が有機酸を含む場合、本発明の効果がより優れることが確認された（実施例３７、６４～６９の結果の比較等を参照）。
【0139】
本研磨液が有機酸を含む場合、その含有量は研磨液の全質量に対して０．０５～４．０質量％であれば、本発明の効果が更に優れることが確認された（実施例６４～６９の結果の比較等を参照）。
【0140】
本研磨液中、高分子化合物の含有量に対する、不動態膜形成剤の含有量の質量比（不動態膜形成剤の含有量／高分子化合物の含有量）が、０．０５以上１０未満であれば、本発明の効果がより優れることが確認された（実施例３７、７０～７７の結果の比較等を参照）。
【0141】
本研磨液が、有機溶剤を、研磨液の全質量に対して０．０５～５質量％含む場合、本発明の効果がより優れることが確認された（実施例３７、７８～８０の結果の比較等を参照）。
【0142】
本研磨液のｐＨが、２．５～３．８である場合、本発明の効果がより優れることが確認された（実施例８１～８４の結果の比較等を参照）。
【0143】
本研磨液がノニオン系界面活性剤を含む場合、本発明の効果がより優れることが確認された（実施例３７、８２、８５、８６の結果の比較等を参照）。
【0144】
本研磨液がノニオン系界面活性剤を含む場合、そのＨＬＢ値は８～１５であれば、本発明の効果が更に優れることが確認された（実施例８２、８５、８６の結果の比較等を参照）。
【0145】
本研磨液における高分子化合物の分子量が２０００～３００００であれば、本発明の効果が更に優れることが確認された（実施例３７、８７～９１の結果の比較等を参照）。
【0146】
≪実施例Ｂ≫
更に、上述の実施例５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８の研磨液を使用して、研磨圧力（被研磨面と研磨パッドとを接触させる接触圧力）を変更しながら以下の試験を行った。
更に、上述の実施例５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８の研磨液を使用して、研磨圧力（被研磨面と研磨パッドとを接触させる接触圧力）を変更しながら以下の試験を行った。
【0147】
［試験］
＜Ｅｒｏｓｉｏｎ抑制性の評価－１＞
試験に用いるウエハのラインアンドスペースがライン９μｍ、スペース１μｍの構成であることと、研磨圧力を表３に示すようにそれぞれ変更したことと、以外は＜Ｄｉｓｈｉｎｇ抑制性の評価＞と同様にしてウエハの研磨を行った。
研磨後のウエハにおける、基準面（研磨後のウエハにおける最も高い位置）と、スペース部（バリア層又は層間絶縁膜が露出している部分）の中心部分との間の段差（高低差）を測定し、ウエハ全体での段差の平均値を下記区分に照らした。
上記段差がエロージョンであり、この段差（段差の平均値）が小さいほどＥｒｏｓｉｏｎ抑制性に優れると評価できる。
ＡＡＡ ： 段差が５ｎｍ未満
ＡＡ ： 段差が５以上８ｎｍ未満
Ａ ： 段差が８以上１０ｎｍ未満
Ｂ ： 段差が１０以上１２ｎｍ未満
Ｃ ： 段差が１２以上１５ｎｍ未満
Ｄ ： 段差が１５ｎｍ以上
＜Ｅｒｏｓｉｏｎ抑制性の評価－１＞
試験に用いるウエハのラインアンドスペースがライン９μｍ、スペース１μｍの構成であることと、研磨圧力を表３に示すようにそれぞれ変更したことと、以外は＜Ｄｉｓｈｉｎｇ抑制性の評価＞と同様にしてウエハの研磨を行った。
研磨後のウエハにおける、基準面（研磨後のウエハにおける最も高い位置）と、スペース部（バリア層又は層間絶縁膜が露出している部分）の中心部分との間の段差（高低差）を測定し、ウエハ全体での段差の平均値を下記区分に照らした。
上記段差がエロージョンであり、この段差（段差の平均値）が小さいほどＥｒｏｓｉｏｎ抑制性に優れると評価できる。
ＡＡＡ ： 段差が５ｎｍ未満
ＡＡ ： 段差が５以上８ｎｍ未満
Ａ ： 段差が８以上１０ｎｍ未満
Ｂ ： 段差が１０以上１２ｎｍ未満
Ｃ ： 段差が１２以上１５ｎｍ未満
Ｄ ： 段差が１５ｎｍ以上
【0148】
＜Ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙの評価－１＞
上述の＜Ｅｒｏｓｉｏｎ抑制性の評価－１＞に記載の方法に従って、研磨されたウエハを得た。
研磨後のウエハにつき、研磨面の中心付近に形成されたチップ及び研磨面のエッジ付近に形成されたチップにおけるそれぞれの段差を測定し、中心付近に形成されたチップにおいて測定された段差とエッジ付近に形成されたチップにおいて測定された段差との差を比較して、下記区分に照らした。
なお、ここで言う段差とは、エロージョンの値（基準面と、スペース部の中心部分との間の高低差）と、ディッシングの値（基準面と、ライン部の中心部分との間の高低差）との合計値である。
上記段差の差が小さいほどＵｎｉｆｏｒｍｉｔｙに優れると評価できる。
ＡＡＡ ： 段差の差が３ｎｍ未満
ＡＡ ： 段差の差が３以上５ｎｍ未満
Ａ ： 段差の差が５以上８ｎｍ未満
Ｂ ： 段差の差が８以上１０ｎｍ未満
Ｃ ： 段差の差が１０ｎｍ以上
上述の＜Ｅｒｏｓｉｏｎ抑制性の評価－１＞に記載の方法に従って、研磨されたウエハを得た。
研磨後のウエハにつき、研磨面の中心付近に形成されたチップ及び研磨面のエッジ付近に形成されたチップにおけるそれぞれの段差を測定し、中心付近に形成されたチップにおいて測定された段差とエッジ付近に形成されたチップにおいて測定された段差との差を比較して、下記区分に照らした。
なお、ここで言う段差とは、エロージョンの値（基準面と、スペース部の中心部分との間の高低差）と、ディッシングの値（基準面と、ライン部の中心部分との間の高低差）との合計値である。
上記段差の差が小さいほどＵｎｉｆｏｒｍｉｔｙに優れると評価できる。
ＡＡＡ ： 段差の差が３ｎｍ未満
ＡＡ ： 段差の差が３以上５ｎｍ未満
Ａ ： 段差の差が５以上８ｎｍ未満
Ｂ ： 段差の差が８以上１０ｎｍ未満
Ｃ ： 段差の差が１０ｎｍ以上
【0149】
以下に、接触圧力を変えながら行った試験の評価結果を示す。
【0150】
【表16】
【0151】
上記表に示す通り、研磨圧力は、０．５～３．０ｐｓｉが好ましく、１．０～３．０ｐｓｉがより好ましいことが確認された。
【0152】
≪実施例Ｃ≫
更に、上述の実施例５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８の研磨液を使用して、研磨液供給速度（研磨中に研磨パットに供給する研磨液の供給量）を変更しながら以下の試験を行った。
更に、上述の実施例５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８の研磨液を使用して、研磨液供給速度（研磨中に研磨パットに供給する研磨液の供給量）を変更しながら以下の試験を行った。
【0153】
［試験］
【0154】
＜Ｒｅｓｉｄｕｅ抑制性の評価＞
研磨液供給速度を表４に示すようにそれぞれ変更したこと以外は、＜Ｓｃｒａｔｃｈ抑制性の評価＞と同様にしてウエハを処理した。
得られたウエハを欠陥検出装置で測定し、長径が０．０６μｍ以上の欠陥が存在する座標を特定してから、特定された座標における欠陥の種類を分類した。ウエハ上に検出されたＲｅｓｉｄｕｅ（残渣物に基づく欠陥）の数を、下記区分に照らした。
Ｒｅｓｉｄｕｅの数が少ないほどＲｅｓｉｄｕｅ抑制性に優れると評価できる。
ＡＡＡ ： Ｒｅｓｉｄｕｅ数が２００個未満
ＡＡ ： Ｒｅｓｉｄｕｅ数が２００個以上３５０個未満
Ａ ： Ｒｅｓｉｄｕｅ数が３５０個以上５００個未満
Ｂ ： Ｒｅｓｉｄｕｅ数が５００個以上７５０個未満
Ｃ ： Ｒｅｓｉｄｕｅ数が７５０個以上１０００個未満
Ｄ ： Ｒｅｓｉｄｕｅ数が１０００個以上
研磨液供給速度を表４に示すようにそれぞれ変更したこと以外は、＜Ｓｃｒａｔｃｈ抑制性の評価＞と同様にしてウエハを処理した。
得られたウエハを欠陥検出装置で測定し、長径が０．０６μｍ以上の欠陥が存在する座標を特定してから、特定された座標における欠陥の種類を分類した。ウエハ上に検出されたＲｅｓｉｄｕｅ（残渣物に基づく欠陥）の数を、下記区分に照らした。
Ｒｅｓｉｄｕｅの数が少ないほどＲｅｓｉｄｕｅ抑制性に優れると評価できる。
ＡＡＡ ： Ｒｅｓｉｄｕｅ数が２００個未満
ＡＡ ： Ｒｅｓｉｄｕｅ数が２００個以上３５０個未満
Ａ ： Ｒｅｓｉｄｕｅ数が３５０個以上５００個未満
Ｂ ： Ｒｅｓｉｄｕｅ数が５００個以上７５０個未満
Ｃ ： Ｒｅｓｉｄｕｅ数が７５０個以上１０００個未満
Ｄ ： Ｒｅｓｉｄｕｅ数が１０００個以上
【0155】
＜Ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙの評価－２＞
研磨液供給速度を表４に示すようにそれぞれ変更したことと、研磨圧力を２．０ｐｓｉに固定したこと以外は、＜Ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙの評価－１＞と同様にしてＵｎｉｆｏｒｍｉｔｙの評価を行った。
研磨液供給速度を表４に示すようにそれぞれ変更したことと、研磨圧力を２．０ｐｓｉに固定したこと以外は、＜Ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙの評価－１＞と同様にしてＵｎｉｆｏｒｍｉｔｙの評価を行った。
【0156】
以下に、研磨液供給速度を変えながら行った試験の評価結果を示す。
【0157】
【表17】
【0158】
上記表に示す通り、研磨液供給速度は、０．１４～０．３５ｍｌ／（ｍｉｎ・ｃｍ２）が好ましく、０．２１～０．３５ｍｌ／（ｍｉｎ・ｃｍ２）がより好ましいことが確認された。
【0159】
≪実施例Ｄ≫
更に、上述の実施例５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８の研磨液を使用して、洗浄液（ｐＣＭＰ液）の種類を変更しながら以下の試験を行った。
更に、上述の実施例５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８の研磨液を使用して、洗浄液（ｐＣＭＰ液）の種類を変更しながら以下の試験を行った。
【0160】
＜Ｏｒｇａｎｉｃ Ｒｅｓｉｄｕｅ抑制性の評価＞
使用する洗浄液の種類を表５に示すとおりにそれぞれ変更したこと以外は、＜Ｓｃｒａｔｃｈ抑制性の評価＞と同様にしてウエハを処理した。
得られたウエハを欠陥検出装置で測定し、長径が０．０６μｍ以上の欠陥が存在する座標を特定してから、特定された座標における欠陥の種類を分類した。ウエハ上に検出されたＯｒｇａｎｉｃ Ｒｅｓｉｄｕｅ（非パーティクル状である有機物の残渣物に基づく欠陥）の数を、下記区分に照らした。
Ｏｒｇａｎｉｃ Ｒｅｓｉｄｕｅの数が少ないほどＯｒｇａｎｉｃ Ｒｅｓｉｄｕｅ抑制性に優れると評価できる。
ＡＡＡ ： Ｏｒｇａｎｉｃ Ｒｅｓｉｄｕｅ数が２０個未満
ＡＡ ： Ｏｒｇａｎｉｃ Ｒｅｓｉｄｕｅ数が２０個以上３５個未満
Ａ ： Ｏｒｇａｎｉｃ Ｒｅｓｉｄｕｅ数が３５個以上５０個未満
Ｂ ： Ｏｒｇａｎｉｃ Ｒｅｓｉｄｕｅ数が５０個以上７５個未満
Ｃ ： Ｏｒｇａｎｉｃ Ｒｅｓｉｄｕｅ数が７５個以上１００個未満
Ｄ ： Ｏｒｇａｎｉｃ Ｒｅｓｉｄｕｅ数が１００個以上
使用する洗浄液の種類を表５に示すとおりにそれぞれ変更したこと以外は、＜Ｓｃｒａｔｃｈ抑制性の評価＞と同様にしてウエハを処理した。
得られたウエハを欠陥検出装置で測定し、長径が０．０６μｍ以上の欠陥が存在する座標を特定してから、特定された座標における欠陥の種類を分類した。ウエハ上に検出されたＯｒｇａｎｉｃ Ｒｅｓｉｄｕｅ（非パーティクル状である有機物の残渣物に基づく欠陥）の数を、下記区分に照らした。
Ｏｒｇａｎｉｃ Ｒｅｓｉｄｕｅの数が少ないほどＯｒｇａｎｉｃ Ｒｅｓｉｄｕｅ抑制性に優れると評価できる。
ＡＡＡ ： Ｏｒｇａｎｉｃ Ｒｅｓｉｄｕｅ数が２０個未満
ＡＡ ： Ｏｒｇａｎｉｃ Ｒｅｓｉｄｕｅ数が２０個以上３５個未満
Ａ ： Ｏｒｇａｎｉｃ Ｒｅｓｉｄｕｅ数が３５個以上５０個未満
Ｂ ： Ｏｒｇａｎｉｃ Ｒｅｓｉｄｕｅ数が５０個以上７５個未満
Ｃ ： Ｏｒｇａｎｉｃ Ｒｅｓｉｄｕｅ数が７５個以上１００個未満
Ｄ ： Ｏｒｇａｎｉｃ Ｒｅｓｉｄｕｅ数が１００個以上
【0161】
＜Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｒｅｓｉｄｕｅ抑制性の評価＞
検出する欠陥の種類をＰａｒｔｉｃｌｅ Ｒｅｓｉｄｕｅ（パーティクル状の残渣物に基づく欠陥）に変更した以外は＜Ｏｒｇａｎｉｃ Ｒｅｓｉｄｕｅ抑制性の評価＞と同様にし、下記区分に照らしてＰａｒｔｉｃｌｅ Ｒｅｓｉｄｕｅ抑制性の評価を行った。
Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｒｅｓｉｄｕｅの数が少ないほどＰａｒｔｉｃｌｅ Ｒｅｓｉｄｕｅ抑制性に優れると評価できる。
ＡＡＡ ： Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｒｅｓｉｄｕｅ数が５個未満
ＡＡ ： Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｒｅｓｉｄｕｅ数が５個以上１０個未満
Ａ ： Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｒｅｓｉｄｕｅ数が１０個以上２０個未満
Ｂ ： Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｒｅｓｉｄｕｅ数が２０個以上４０個未満
Ｃ ： Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｒｅｓｉｄｕｅ数が４０個以上６０個未満
Ｄ ： Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｒｅｓｉｄｕｅ数が６０個以上
検出する欠陥の種類をＰａｒｔｉｃｌｅ Ｒｅｓｉｄｕｅ（パーティクル状の残渣物に基づく欠陥）に変更した以外は＜Ｏｒｇａｎｉｃ Ｒｅｓｉｄｕｅ抑制性の評価＞と同様にし、下記区分に照らしてＰａｒｔｉｃｌｅ Ｒｅｓｉｄｕｅ抑制性の評価を行った。
Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｒｅｓｉｄｕｅの数が少ないほどＰａｒｔｉｃｌｅ Ｒｅｓｉｄｕｅ抑制性に優れると評価できる。
ＡＡＡ ： Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｒｅｓｉｄｕｅ数が５個未満
ＡＡ ： Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｒｅｓｉｄｕｅ数が５個以上１０個未満
Ａ ： Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｒｅｓｉｄｕｅ数が１０個以上２０個未満
Ｂ ： Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｒｅｓｉｄｕｅ数が２０個以上４０個未満
Ｃ ： Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｒｅｓｉｄｕｅ数が４０個以上６０個未満
Ｄ ： Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｒｅｓｉｄｕｅ数が６０個以上
【0162】
以下に、洗浄液の種類を変えながら行った試験の評価結果を示す。
【0163】
【表18】
【0164】
ＤＩＷ：水
Ａｃｉｄｉｃ：ＣＬＥＡＮ１００（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製：酸性洗浄液）
Ａｌｋａｌｉｎｅ：ＣＬ９０１０（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製：アルカリ洗浄液）
Ａｃｉｄｉｃ：ＣＬＥＡＮ１００（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製：酸性洗浄液）
Ａｌｋａｌｉｎｅ：ＣＬ９０１０（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製：アルカリ洗浄液）
【0165】
上記表に示す通り、洗浄液は、アルカリ洗浄液が好ましいことが確認された。
【0166】
≪実施例Ｅ≫
更に、上述の実施例５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８の研磨液を使用して、被研磨体の種類を変更しながら以下の試験を行った。
更に、上述の実施例５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８の研磨液を使用して、被研磨体の種類を変更しながら以下の試験を行った。
【0167】
＜ＲＲ（研磨速度）の評価＞
ＦＲＥＸ３００ＳＩＩ（研磨装置）を用いて、研磨圧力を２．０ｐｓｉとし、研磨液供給速度を０．２８ｍｌ／（ｍｉｎ・ｃｍ２）とした条件で、表面に、Ｃｏ、ＴｉＮ、Ｔａ、ＴａＮ、ＳｉＮ、ＴＥＯＳ、ＳｉＯＣ、又は、ＳｉＣからなる膜を有するシリコンウエハを研磨した。
研磨時間を１分として、研磨前後の膜厚を測定、その差分にて研磨速度ＲＲ（ｎｍ／ｍｉｎ）を算出し、下記区分で各材料に対する研磨速度を評価した。
ＦＲＥＸ３００ＳＩＩ（研磨装置）を用いて、研磨圧力を２．０ｐｓｉとし、研磨液供給速度を０．２８ｍｌ／（ｍｉｎ・ｃｍ２）とした条件で、表面に、Ｃｏ、ＴｉＮ、Ｔａ、ＴａＮ、ＳｉＮ、ＴＥＯＳ、ＳｉＯＣ、又は、ＳｉＣからなる膜を有するシリコンウエハを研磨した。
研磨時間を１分として、研磨前後の膜厚を測定、その差分にて研磨速度ＲＲ（ｎｍ／ｍｉｎ）を算出し、下記区分で各材料に対する研磨速度を評価した。
【0168】
（膜が、ＴｉＮ、Ｔａ、ＴａＮ、ＴＥＯＳ、又は、ＳｉＯＣの場合）
Ａ ： ＲＲが５０ｎｍ／ｍｉｎ以上
Ｂ ： ＲＲが５０ｎｍ／ｍｉｎ未満
Ａ ： ＲＲが５０ｎｍ／ｍｉｎ以上
Ｂ ： ＲＲが５０ｎｍ／ｍｉｎ未満
【0169】
（膜が、ＳｉＮ、又は、ＳｉＣの場合）
Ａ ： ＲＲが２０ｎｍ／ｍｉｎ以上
Ｂ ： ＲＲが２０ｎｍ／ｍｉｎ未満
Ａ ： ＲＲが２０ｎｍ／ｍｉｎ以上
Ｂ ： ＲＲが２０ｎｍ／ｍｉｎ未満
【0170】
（膜が、Ｃｏの場合）
Ａ ： ＲＲが1０ｎｍ／ｍｉｎ以上
Ｂ ： ＲＲが1０ｎｍ／ｍｉｎ未満
Ａ ： ＲＲが1０ｎｍ／ｍｉｎ以上
Ｂ ： ＲＲが1０ｎｍ／ｍｉｎ未満
【0171】
以下に、評価結果を示す。
なお、ＴｉＮ、Ｔａ、ＴａＮ、ＳｉＮ、ＴＥＯＳ、ＳｉＯＣ、又は、ＳｉＣの研磨速度に対する、Ｃｏの研磨速度の速度比（Ｃｏの研磨速度／ＴｉＮ、Ｔａ、ＴａＮ、ＳｉＮ、ＴＥＯＳ、ＳｉＯＣ、又は、ＳｉＣの研磨速度）は、いずれにおいても０．０５超５未満の範囲内であった。
なお、ＴｉＮ、Ｔａ、ＴａＮ、ＳｉＮ、ＴＥＯＳ、ＳｉＯＣ、又は、ＳｉＣの研磨速度に対する、Ｃｏの研磨速度の速度比（Ｃｏの研磨速度／ＴｉＮ、Ｔａ、ＴａＮ、ＳｉＮ、ＴＥＯＳ、ＳｉＯＣ、又は、ＳｉＣの研磨速度）は、いずれにおいても０．０５超５未満の範囲内であった。
【0172】
【表19】
【0173】
上記結果に示す通り、本発明の研磨液は、Ｃｏに対する研磨速度と、ＴｉＮ、Ｔａ、ＴａＮ、ＳｉＮ、ＴＥＯＳ、ＳｉＯＣ、又は、ＳｉＣに対する研磨速度との間で極端な速度差が無く、バリア層等の除去に用いられる研磨液として好適であることが確認された。
なお、本発明の研磨液は、研磨液中の過酸化水素の含有量を調整することにより、Ｃｏに対する研磨速度を任意に調整（例えば、０～３０ｎｍ／ｍｉｎの間で調整）できる。
なお、本発明の研磨液は、研磨液中の過酸化水素の含有量を調整することにより、Ｃｏに対する研磨速度を任意に調整（例えば、０～３０ｎｍ／ｍｉｎの間で調整）できる。
【符号の説明】
【0174】
１０ａ 被前処理体
１０ｂ 被研磨体
１０ｃ 研磨済み被研磨体
１２ コバルト含有膜
１４ バリア層
１６ 層間絶縁膜
１８ バルク層
１０ｂ 被研磨体
１０ｃ 研磨済み被研磨体
１２ コバルト含有膜
１４ バリア層
１６ 層間絶縁膜
１８ バルク層
【図1】
【図2】
【図3】
