特許 7274845 浅溝分離に使用するための水性低砥粒シリカスラリー及びアミンカルボン酸組成物並びにその製造方法及び使用方法

(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】2023-05-09

(45)【発行日】2023-05-17

(54)【発明の名称】浅溝分離に使用するための水性低砥粒シリカスラリー及びアミンカルボン酸組成物並びにその製造方法及び使用方法

(51)【国際特許分類】

   C09K 3/14 20060101AFI20230510BHJP

   C09G 1/02 20060101ALI20230510BHJP

   B24B 37/00 20120101ALI20230510BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20230510BHJP

【ＦＩ】

C09K3/14 550D

C09K3/14 550Z

C09G1/02

B24B37/00 H

H01L21/304 622D

【請求項の数】 7

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2018177584

(22)【出願日】2018-09-21

(65)【公開番号】P2019070113

(43)【公開日】2019-05-09

【審査請求日】2021-09-07

(31)【優先権主張番号】15/718,998

(32)【優先日】2017-09-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【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・グォ

(72)【発明者】

【氏名】デビッド・モズリー

(72)【発明者】

【氏名】ナレシュ・クマール・ペンタ

【審査官】柴田 啓二

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１７－５２５７９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１０－５４１２０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１６－５２４００４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１７－５１４２９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０２８７４７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０９Ｋ ３／１４

Ｃ０９Ｇ １／０２

Ｂ２４Ｂ ３７／００

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一つ以上のアミノシラン基を有するコロイド状シリカ粒子の一つ以上の分散系（ここで、複数のコロイド状シリカ粒子の一つ以上の分散系は、組成物のｐＨで＋５～＋５０mVのゼータ電位を有する）の砥粒粒子と、ニコチン酸、ピコリン酸又はイソニコチン酸から選択される、３～４．５の等電点（ｐＩ）を有する少なくとも一つのＮ含有複素環式モノカルボン酸とを含み、２．５～５．３のｐＨを有し、さらに、固形分としての前記砥粒粒子の量が、組成物の総重量に基づいて０．０１～２０重量％の範囲であり、酸化剤化合物を実質的に含まない、水性化学機械平坦化（ＣＭＰ）研磨組成物。

【請求項2】

前記コロイド状シリカ粒子の分散系の少なくとも一つが、伸長性、屈曲性若しくは結節性のコロイド状シリカ粒子の一つ以上の分散系、又はそれと球形コロイド状シリカ粒子の一つ以上の分散系との混合物を含み、伸長性、屈曲性若しくは結節性のコロイド状シリカ粒子の一つ以上の分散系は、前記粒子の最長寸法と、前記最長寸法に対して垂直であるその直径との平均粒子アスペクト比１．８：１～３：１を有する、請求項１記載の水性化学機械平坦化（ＣＭＰ）研磨組成物。

【請求項3】

前記砥粒粒子が、カチオン性窒素原子を含有する複数の伸長性、屈曲性若しくは結節性のコロイド状シリカ粒子の分散系の混合物、又はそれと複数の球形コロイド状シリカ粒子の分散系との混合物を含み、前記伸長性、屈曲性若しくは結節性のコロイド状シリカ粒子の分散系の量が、前記砥粒粒子の総固形分重量に基づいて５０～９９．９重量％の範囲であり、複数の伸長性、屈曲性若しくは結節性のコロイド状シリカ粒子の分散系は、前記粒子の最長寸法と、前記最長寸法に対して垂直であるその直径との平均粒子アスペクト比１．８：１～３：１を有する、請求項１記載の水性化学機械平坦化（ＣＭＰ）研磨組成物。

【請求項4】

前記アミノシラン基が、一つ以上の第三級アミン基又は一つ以上の第二級アミン基又は一つ以上の第一級アミン基を含有するアミノシランから選択される、請求項１記載の水性化学機械平坦化（ＣＭＰ）研磨組成物。

【請求項5】

アミノシランの量が、水性ＣＭＰ研磨組成物中の全シリカ固形分に基づいて０．００１０～０．５重量％の範囲である、請求項４記載の水性化学機械平坦化（ＣＭＰ）研磨組成物。

【請求項6】

前記Ｎ含有複素環式モノカルボン酸の量が、水性ＣＭＰ研磨組成物中の全シリカ固形分に基づいて１０～５０００ppmの範囲である、請求項１記載の水性化学機械平坦化（ＣＭＰ）研磨組成物。

【請求項7】

二つの第四級アンモニウム基を含有する一つ以上の化合物をさらに含む、請求項１記載の水性化学機械平坦化（ＣＭＰ）研磨組成物。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、一つ以上のアミノシラン基を有するコロイド状シリカ粒子の一つ以上の分散系（組成物のｐＨで＋５～＋５０mV又は好ましくは＋１０～＋３０mVのゼータ電位を有する）の砥粒と、２．５～５の等電点（ｐＩ）を有する少なくとも一つのアミン複素環式カルボン酸とを含み、２．５～５．３のｐＨを有する水性化学機械平坦化（ＣＭＰ）研磨組成物に関する。

【背景技術】

【0002】

基板工程（ＦＥＯＬ：front-end-of-line）の半導体加工においては、浅溝分離（ＳＴＩ：shallow trench isolation）は、集積回路作製中、たとえばトランジスタの形成の前に、ゲートの形成にとって重要である。ＳＴＩにおいては、テトラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）又は二酸化ケイ素などの誘電体を、シリコンウェーハ中に形成された開口部、たとえば窒化ケイ素（ＳｉＮ）バリヤによって集積回路の残り部分から分離される溝又は分離区域中に過剰に堆積させる。そして、ＣＭＰプロセスを使用して過剰な誘電体を除去して、所定のパターンの誘電体がシリコンウェーハにはめ込まれている構造を得る。ＳＴＩのためのＣＭＰは、分離区域からの二酸化ケイ素過装入分の除去及び平坦化を必要とし、それにより、二酸化ケイ素充填溝と同一平面の面を生じさせる。ＳＴＩにおいて、その後、下流側の加工における窒化物ハードマスクの除去を可能にするために、窒化ケイ素膜面から二酸化又は酸化ケイ素を取り除かなければならない。許容可能な酸化物：窒化物除去速度比は、下にあるＳｉ活性区域への損傷を防ぎ、すべてのパターン密度から酸化物を取り除くことを保証するための過研磨マージンを提供するために必要である。さらに、完成したゲートにおける低しきい値電圧漏れを防ぐために、溝中の酸化物のディッシング（dishing）が回避されなければならない。

【0003】

現在、基材を研磨するためにＣＭＰ研磨パッドとともに使用される水性化学機械平坦化研磨（ＣＭＰ研磨）組成物のユーザは、セリア含有ＣＭＰ研磨組成物の使用を避けることを望んでいる。セリアスラリーは、窒化ケイ素に対する二酸化ケイ素の高い選択比を示し、窒化ケイ素の露出時、溝区域中の酸化物の除去を回避するが、高価であり、ＲＲ及びプロセス安定性に関する問題を抱え、研磨中に欠陥を生じさせやすい。シリカスラリー調合物は、より低コストでより欠陥の少ない解決手段を提供するが、今日まで、ＳＴＩ用途における使用の場合、不十分な酸化物：窒化物選択比の欠点を抱えている。近年、アミノシラン表面処理されたシリカ粒子は、相対的に高い酸化物速度を示すため、いくらかの有望さを示し、好ましい粒子／ウェーハ静電反発力のおかげで窒化物速度を有意に低下させた。このような水性シリカスラリーＣＭＰ組成物は、窒化物速度がセリア粒子が提供する窒化物速度に匹敵にするには困難なままである、４～５．５のｐＨ範囲で酸化物速度にとって最適に機能する。そのｐＨ状態中でｐＨを安定化するために、多くの場合、ある種のカルボン酸、たとえば酢酸及びクエン酸が滴定及び／又は緩衝剤として使用される。そのような化合物は、望ましい窒化物抑制を提供するには不十分であり、したがって、改善された酸化物：窒化物選択比を達成するために、新たな種類の化学添加物を特定する必要がある。

【0004】

Grumbine et al.の米国特許第９，４９９，７２１（Ｂ２）号は、永久的な正電荷を有する粒子及びその粒子に組み込まれた一つ以上の化学種を有し得るコロイド状シリカ分散系を含む、基材を研磨するための化学機械研磨組成物を開示する。シリカ粒子中の化学種は、窒素含有化合物、好ましくはアミノシラン又はリン含有化合物であることができる。しかし、開示された何百ものそのような窒素の化学種のうち、Grumbineは、アミンカルボン酸が誘電体酸化物：誘電体窒化物除去速度の選択比を高める組成物を開示していない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明者らは、ＳＴＩ用途に使用するための許容可能な酸化物ディッシング制御及び酸化物：窒化物除去速度選択比を可能にする水性シリカスラリーを提供する課題を解決しようと尽力した。

【課題を解決するための手段】

【0006】

１．本発明にしたがって、水性化学機械平坦化（ＣＭＰ）研磨組成物は、一つ以上のアミノシラン基を有するコロイド状シリカ粒子、好ましくは伸長性、屈曲性若しくは結節性のコロイド状シリカ粒子、又はそれと球形コロイド状シリカ粒子の一つ以上の分散系との混合物の一つ以上の分散系（ここで、複数のコロイド状シリカ粒子の一つ以上の分散系は、組成物のｐＨで＋５～＋５０mV又は好ましくは＋１０～＋３０mVのゼータ電位を有する）の砥粒と、２．５～５又は好ましくは３～４．５の等電点（ｐＩ）を有する少なくとも一つのアミン複素環式カルボン酸とを含み、２．５～５．３又は好ましくは４～５のｐＨを有し、さらに、固形分としての砥粒粒子の量は、組成物の総重量に基づいて０．０１～２０重量％又は好ましくは０．１～１５重量％又はより好ましくは０．５～３重量％の範囲である。ＣＭＰ研磨組成物は、濃縮物として貯蔵及び輸送されたのち、基材を研磨するときに水で希釈され得る。

【0007】

２．上記項目１記載の水性ＣＭＰ研磨組成物にしたがって、砥粒は、カチオン性窒素原子を含有する伸長性、屈曲性若しくは結節性のコロイド状シリカ粒子の分散系の混合物、又はそれと複数の球形コロイド状シリカ粒子の分散系との混合物を含み、伸長性、屈曲性又は結節性のコロイド状シリカ粒子の分散系の量は、砥粒の総固形分重量に基づいて５０～９９．９重量％又は好ましくは６５～９９．９重量％の範囲である。

【0008】

３．上記項目１又は２記載の水性ＣＭＰ研磨組成物にしたがって、砥粒は、粒子の最長寸法と、最長寸法に対して垂直であるその直径との平均粒子アスペクト比が１．８：１～３：１である伸長性、屈曲性又は結節性のコロイド状シリカ粒子の少なくとも一つの分散系を含む。

【0009】

４．上記項目１、２又は３のいずれか一つ記載の水性ＣＭＰ研磨組成物にしたがって、コロイド状シリカ粒子の分散系の少なくとも一つ又はすべては、粒子内に一つ以上の窒素原子を含み、それにより、前記粒子は、アミノシラン基の非存在下において正の表面電荷又はゼータ電位を示し；たとえば、コロイド状シリカ粒子内に捕らえられた窒素は、アルキルアンモニウム水酸化物、アルキルアミン、アルコキシアルキルアミン、アルコキシアルキルアンモニウム水酸化物、アリールアミン又はアリールアンモニウム水酸化物のいずれか由来であることができる。

【0010】

５．上記項目１、２、３又は４のいずれか一つ記載の水性ＣＭＰ研磨組成物にしたがって、アミノシラン基は、一つ以上の第三級アミン基を含有するアミノシラン、たとえばＮ，Ｎ－（ジエチルアミノメチル）トリエトキシシラン（ＤＥＡＭＳ）、又は一つ以上の第二級アミン基を含有するアミノシラン、たとえばＮ－（２－アミノエチル）－３－アミノプロピルトリメトキシシラン（ＡＥＡＰＳ）若しくはＮ－アミノエチルアミノエチルアミノプロピルトリメトキシシラン（ＤＥＴＡＰＳ）、又は一つ以上の第一級アミン基を含有するアミノシラン、たとえば３－アミノプロピルトリエトキシシラン（ＡＰＥＳ）若しくは３－アミノプロピルトリメトキシシラン（ＡＰＭＳ）、好ましくは、一つ以上の第三級アミン基を含有するアミノシランから選択される。

【0011】

６．上記項目１、２、３、４又は５のいずれか一つ記載の水性ＣＭＰ研磨組成物にしたがって、アミノシランの量は、水性ＣＭＰ研磨組成物中の全シリカ固形分に基づいて０．００１０～０．５重量％又は好ましくは０．００３～０．１重量％又はより好ましくは０．００５～０．０２重量％の範囲である。

【0012】

７．上記項目１、２、３、４、５又は６のいずれか一つ記載の水性ＣＭＰ研磨組成物にしたがって、前記組成物は、一つ以上のアミン複素環式カルボン酸を含有する化合物をさらに含み、一つ以上のアミン複素環式カルボン酸は、Ｎ含有複素環式モノカルボン酸から選択され、又はより好ましくはニコチン酸、ピコリン酸又はイソニコチン酸から選択される。

【0013】

８．上記項目７記載の水性化学機械平坦化（ＣＭＰ）研磨組成物にしたがって、アミン複素環式カルボン酸の量は、水性ＣＭＰ研磨組成物中の全シリカ固形分に基づいて１０～５０００ppm又は好ましくは２０～１０００ppm又はより好ましくは２０ppm～７００ppmの範囲である。

【0014】

９．上記項目１、２、３、４、５、６、７又は８のいずれか一つ記載の水性化学機械平坦化（ＣＭＰ）研磨組成物にしたがって、シリカ粒子の重量平均粒子径（ＣＰＳ）は、１０nm～２００nm又は好ましくは２５nm～８０nmの範囲である。

【0015】

１０．誘電体又は酸化物含有基材の研磨に使用するための上記項目１～９のいずれか一つ記載の水性化学機械平坦化（ＣＭＰ）研磨組成物にしたがって、組成物は、酸化剤化合物、たとえば過酸化水素を実質的に含まない。

【0016】

１１．上記項目１～１０のいずれか一つ記載の水性化学機械平坦化（ＣＭＰ）研磨組成物にしたがって、前記組成物は、二つの第四級アンモニウム基を含有する一つ以上の化合物、たとえばヘキサブチルＣ₁～Ｃ₈アルカンジアンモニウム二水酸化物若しくはその塩、たとえば二ハロゲン化物、又は好ましくはＮ，Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′，Ｎ′－ヘキサブチル－１，４－ブタンジアンモニウム二水酸化物（ＨＢＢＡＨ）をさらに含む。

【0017】

１２．上記項目１１記載の本発明の水性化学機械平坦化（ＣＭＰ）研磨組成物にしたがって、二つの第四級アンモニウム基を含有する化合物の量は、水性ＣＭＰ研磨組成物中の全シリカ固形分に基づいて１～２０００ppm又は好ましくは５～５００ppm又はより好ましくは１０ppm～２００ppmの範囲である。

【0018】

１３．上記項目１～１２のいずれか一つ記載の水性ＣＭＰ研磨組成物にしたがって、組成物は、一つ以上のカチオン性コポリマー、たとえば、ジアリルジアルキルアミン塩、ジアリルアルキルアミン塩又はジアリルアミン塩のいずれかと非イオン性モノマー、たとえば二酸化硫黄とのカチオン性コポリマーをさらに含む。

【0019】

１４．本発明の別の態様にしたがって、水性ＣＭＰ研磨組成物を使用する方法は、ＣＭＰ研磨パッド及び上記項目１～１３のいずれか一つ記載の水性ＣＭＰ研磨組成物によって基材を研磨する工程を含む。

【0020】

１５．上記項目１４記載の本発明の方法にしたがって、基材は、二酸化ケイ素又はテトラエトキシシリケート（ＴＥＯＳ）及び窒化ケイ素（たとえばＳｉＮ若しくはＳｉ₃Ｎ₄又はそれらの混合物）の両方を含み、研磨は、少なくとも８：１、たとえば１０：１～５０：１又は好ましくは少なくとも１０：１、たとえば２０：１～４０：１の酸化物：窒化物除去速度比を生じさせる。

【0021】

１６．上記項目１４又は１５記載のＣＭＰ基材研磨法にしたがって、研磨ダウンフォースは、１０．３kPa（１．５psi）～４１．５kPa（６psi）又は好ましくは１２kPa（１．８psi）～３６kPa（５．２psi）の範囲である。

【0022】

別段指示されない限り、温度及び圧力の条件は、周囲温度及び標準圧力である。記載されるすべての範囲は、両端を含み、かつ組み合わせ可能である。

【0023】

別段指示されない限り、括弧を含む用語は、選択的に、括弧が存在しない場合の完全な用語及び括弧を有しない当該用語並びに各選択肢の組み合わせを指す。たとえば、用語「（ポリ）イソシアネート」は、イソシアネート、ポリイソシアネート又はそれらの混合物を指す。

【0024】

すべての範囲は、両端を含み、かつ組み合わせ可能である。たとえば、用語「５０～３０００cPの範囲又は１００cP以上」は、５０～１００cP、５０～３０００cP及び１００～３０００cPのそれぞれを含む。

【0025】

本明細書の中で使用される用語「アミン複素環式カルボン酸」とは、少なくとも一つのカルボキシル基及び少なくとも一つのアミン複素環含有基を含有する有機化合物をいう。したがって、アミン複素環式カルボン酸は、アミン複素環含有基を有する天然由来のアミノ酸又はペプチド結合を形成するアミノ酸だけに限定されない。たとえば、ピリジンカルボン酸は、ペプチド結合を形成しそうにないアミン複素環式カルボン酸である。

【0026】

本明細書の中で使用される用語「ＡＳＴＭ」とは、ASTM International（West Conshohocken, PA）の刊行物をいう。

【0027】

本明細書の中で使用される用語「コロイド的に安定」とは、所与の組成物が、所与の温度で所与の時間ののち目視検査したとき、ゲル化又は沈殿を生じず、明澄なままであることをいう。

【0028】

本明細書の中でアミンカルボン酸に関して使用される用語「等電点」又は「ｐＩ」とは、アミンカルボン酸のpKa₁及びpKa₂の平均を指し、pKa₁は、アミンカルボン酸上のカルボキシル基の最初又は最低のpKaを指し、pKa₂は、アミンカルボン酸上のアミン基の最後又は最高のpKaを指す。たとえば、pKa1が２．５であり、pKa2が６．５であるならば、アミンカルボン酸の等電点は４．５である。さらに、本明細書の中で使用される用語「全砥粒のｐＩ」とは、コロイド状シリカ粒子の一つ以上の分散系それぞれのｐＩの加重平均をいう。たとえば、そのようなコロイド状シリカ粒子の分散系が一つである場合、全砥粒のｐＩはその分散系のｐＩに等しく；二つのそのような分散系の重量比５０／５０の混合物があり、一方の分散系のｐＩが３．５であり、他方の分散系のｐＩが４．５である場合、全砥粒のｐＩは、（３．５×０．５）＋（４．５×０．５）、すなわち４．０である。

【0029】

本明細書の中で使用される用語「硬い塩基」とは、ＮａＯＨ、ＫＯＨ又はＣａ（ＯＨ）₂などのアルカリ（土類）金属水酸化物を含む金属水酸化物をいう。

【0030】

本明細書の中で使用される用語「ＩＳＯ」とは、International Organization for Standardization（Geneva, CH）の刊行物をいう。

【0031】

本明細書の中で使用される用語「粒子径（ＣＰＳ）」とは、CPS Instruments（The Netherlands）ディスク遠心システムによって測定される組成物の重量平均粒子径をいう。粒子は、溶媒中、遠心力によって粒子径ごとに分けられ、光学的な光散乱法を使用して定量される。

【0032】

本明細書の中で使用される用語「シリカ粒子固形分」又は「シリカ固形分」とは、所与の組成物に関し、球形シリカ粒子の全量＋伸長性、屈曲性又は結節性のシリカ粒子の全量（これらの粒子のいずれかとともに処理されるものを含める）をいう。

【0033】

本明細書の中で使用される用語「固形分」とは、その物理的状態にかかわらず使用条件下で揮発しない、水又はアンモニア以外の物質をいう。たとえば、液体シラン、又は使用条件下で揮発しない添加物は、「固形分」とみなされる。

【0034】

本明細書の中で使用される用語「強酸」とは、２以下のpK_aを有するプロトン酸、たとえば硫酸又は硝酸のような無機酸をいう。

【0035】

本明細書の中で使用される用語「酸化剤化合物を実質的に含まない」とは、所与の組成物に添加される酸化剤化合物がなく、その組成物が酸化剤化合物を５００ppm未満又は好ましくは１００ppm未満しか含有しないことを意味する。

【0036】

本明細書の中で使用される用語「使用条件」とは、所与の組成物が使用されるときの温度及び圧力（使用中の、又は使用の結果としての温度及び圧力の上昇を含む）をいう。

【0037】

本明細書の中で使用される用語「重量分率シリカ」とは、組成物の総重量／１００％に基づくシリカの総重量％をいう。たとえば、３０重量％シリカは０．３の重量分率に等しい。

【0038】

本明細書の中で使用される用語「重量％」は、重量百分率の略である。

【0039】

本明細書の中で使用される用語「ゼータ電位」とは、Malvern Zetasizer計器（Malvern Instruments, Malvern, UK）によって計測される所与の組成物の電荷をいう。すべてのゼータ電位計測は、以下の実施例に記載されるように（希釈）スラリー組成物に対して実施したものである。報告される値は、各指示された組成物に関して計器によって読み取られた＞２０個の獲得値を使用してゼータ値の平均化計測値から得たものである。

【発明を実施するための形態】

【0040】

本発明者らは、ＣＭＰ研磨において酸化物：窒化物選択比を調整する際に、アミン複素環含有カルボン酸が重要な役割を演じることを見いだした。アミン複素環式カルボン酸は、ＣＭＰ研磨組成物のｐＨを調節するために使用することができる滴定剤を含むため、本発明の組成物は、シリカ砥粒粒子安定性又は基材とのその相互作用に対してマイナスの影響をほとんど及ぼさず；さらに、本発明の組成物は、酸化物、たとえばテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）除去速度を損なうことなく、窒化物除去速度の抑制を可能にする。本発明の水性ＣＭＰ研磨組成物は、１０：１～５０：１又は好ましくは２０：１～４０：１の、誘電体酸化物：誘電体窒化物基材の除去速度選択比を提供する。選択比は、好ましい４～５のｐＨで、一般に使用されるアルキルカルボン酸及びジカルボン酸、たとえば酢酸又はコハク酸又はクエン酸と比べ、さらに改善される。したがって、本発明の方法は、１０：１～５０：１又は好ましくは２０：１～４０：１の、誘電体酸化物：誘電体窒化物基材の除去速度選択比を提供することを可能にする。

【0041】

本発明のアミン複素環式カルボン酸は、好ましくはモノカルボン酸である。ジカルボン酸添加物を有する水性ＣＭＰ研磨組成物は、本発明の組成物とともに試験されたとき、酸化物：窒化物選択比の悪化を示した。

【0042】

本発明にしたがって、適切なコロイド状シリカ組成物は、従来のゾル・ゲル重合又は水ガラスの懸濁重合によって作られたシリカの分散系を含むことができ、もって、複数の球形シリカ粒子を含むことができる分布物又は混合物中に、複数の伸長性、屈曲性又は結節性のシリカ粒子が生成するようにすることができる。

【0043】

適切な伸長性、屈曲性又は結節性のシリカ粒子は、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）又はテトラメトキシシラン（ＴＭＯＳ）のような前駆体から公知のやり方で形成されるシラノールの加水分解縮合によって懸濁重合から製造される。伸長性、屈曲性又は結節性のシリカ粒子を製造する方法は、公知であり、たとえば、Higuchi et al.の米国特許第８，５２９，７８７号に見ることができる。加水分解縮合は、前駆体を、水性懸濁液中、塩基性触媒、たとえばアルキルアンモニウム水酸化物、アルキルアミン又はＫＯＨ、好ましくは水酸化テトラメチルアンモニウムの存在下、反応させる工程を含み；加水分解縮合法は、一つ以上のカチオン性窒素原子を伸長性、屈曲性又は結節性のシリカ粒子に組み込むことができる。好ましくは、伸長性、屈曲性又は結節性のシリカ粒子は、ｐＨ４でカチオン性である。

【0044】

適切な屈曲性又は結節性のシリカ粒子は、Fuso Chemical Co., Ltd., Osaka, JP（Fuso）から商品名HL-2、HL-3、HL-4、PL-2、PL-3又はBS-2及びBS-3スラリーの下で市販されている。FusoからのHL及びBSシリーズ粒子は、ｐＨ４でカチオン電荷を付与する一つ以上の窒素原子を含有する。

【0045】

本発明の水性ＣＭＰ研磨組成物のコロイド安定性を保証するために、組成物は、２．５～５．３又は好ましくは４～５の範囲であるｐＨを有する。組成物は、所望のｐＨ範囲よりも上ではその安定性を失う傾向を示す。

【0046】

本発明の組成物にしたがって、アミノシランは、より多くのアミノシランがより小さなシリカ粒子（より多くの表面積を有する）とともに使用され、より少ないアミノシランがより大きなシリカ粒子とともに使用されるような量で使用される。アミノシランの適切な量は、水性ＣＭＰ研磨組成物中の全シリカ固形分に基づいて０．００２０～０．２５重量％又は好ましくは０．００３～０．１重量％又はより好ましくは０．００３～０．０２重量％の範囲である。

【0047】

アミノシラン（アンモニウムシラン）化合物は、本発明の組成物のｐＨでは、粒子表面との静電引力によってシリカ粒子表面に物理吸着する。そして、縮合反応によってシリカ表面と反応してＳｉ－Ｏ－Ｓｉ結合を形成することができる。一般に、アミノシラン化合物の少なくとも７５重量％がシリカ表面に結合するであろう。すなわち、連続水相中で自由に浮動しない。

【0048】

本発明のＣＭＰ研磨組成物中のコロイド状シリカ粒子の分散系は、正のゼータ電位を有する、又は、二つ以上のコロイド状シリカ粒子分散系の混合物ならば、正の平均ゼータ電位を有する。コロイド安定性を制御するために、５未満のｐＨ範囲におけるシリカ粒子の単位表面積あたりの、アミノシラン中のカチオン性窒素原子の数を少なくとどめ、かつ、シリカ粒子に正のゼータ電位をもたせるべきである。しかし、シリカ粒子の表面積あたりのカチオン性窒素原子が多すぎると、ＴＥＯＳウェーハの除去速度によって計測されるスラリーの研磨能力の損失を招き得る。シリカの単位表面積あたりのカチオン性窒素原子の数はまた、シリカ粒子表面の気孔率、密度及びシラノール濃度の関数であり；より多孔性又はより低密度のシリカ粒子及びより多くのシラノール基をその表面に有するシリカの場合、より多くのアミノシランが必要になろう。水中のシリカ粒子のシラノール密度は、ＢＥＴ計測によって計測される表面積に基づいて、表面積１nm²あたりシラノール１．８～２から７～８の範囲であることが当技術分野において周知である。

【0049】

アミノシランは、本発明の組成物のコロイド安定性を改善することができ；そのような安定性は、正帯電原子又はカチオンの存在に関連することができる。一つのアミン基を有する第三級及び第二級アミノシランは、アミノ基がプロトン化されているため、本発明の組成物のｐＨでアミノシラン分子１個あたり一つの正電荷又はカチオン性窒素原子を与える。ビス（アミノ）シラン及び二つのアミン基を含有するアミノシラン、たとえばＮ－（２－アミノエチル）－３－アミノプロピルシランは、本発明の組成物のｐＨでアミノシラン分子１個あたり約二つの正電荷又はカチオン性窒素原子を与える。

【0050】

本発明のアミノシラン基含有シリカ粒子分散系を製造する際の使用に適したアミノシランは、第三級アミン基及び第二級アミン基を含有するアミノシランである。本発明の組成物中のアミノシランは、初期混合中には加水分解性の水性アミノシランとして存在するが、すぐにシリカ粒子の表面に収着される。

【0051】

本発明の水性ＣＭＰ研磨組成物における使用に適したアミノシランは、一つ以上の第三級アミン基を含有するアミノシラン、たとえばＮ，Ｎ－（ジエチルアミノメチル）トリエトキシシラン（ＤＥＡＭＳ）、又は一つ以上の第二級アミン基を含有するアミノシラン、たとえばＮ－（２－アミノエチル）－３－アミノプロピルトリメトキシシラン（ＡＥＡＰＳ）若しくはＮ－アミノエチルアミノエチルアミノプロピルトリメトキシシラン（ＤＥＡＰＳ、ＤＥＴＡＰＳとも呼ばれる）、又は一つ以上の第一級アミン基を含有するアミノシラン、たとえば３－アミノプロピルトリエトキシシラン（ＡＰＥＳ）若しくは３－アミノプロピルトリメトキシシラン（ＡＰＭＳ）、好ましくは一つ以上の第三級アミン基を含有するアミノシランを含む。

【0052】

本発明の加水分解性の水性アミノシラン及びそれを含有するＣＭＰ研磨組成物を製造する方法にしたがって、水性アミノシラン組成物は、貯蔵時に形成されたシリケート結合を加水分解するために放置される。一つ以上の第二級アミン基を含有するアミノシランの場合、そのような水性アミノシランのｐＨは、７～８で５～６００分間、たとえば５～１２０分間維持されたのち、強酸によって３．５～５に調節される。第三級アミン基を含有するアミノシランは、本発明の水性シリカＣＭＰ研磨組成物の所望のｐＨ範囲では、第一級及び第二級アミン基を含有するアミノシランよりも容易に加水分解される。加水分解工程ののち、小さな割合のアミノシランが短鎖オリゴマーとして存在することもある。

【0053】

一つ以上の第二級アミン基を有するアミノシランはあまり好ましくないため、加水分解性の水性アミノシランを製造する好ましい方法は、一つ以上の第三級アミノ基を有する本発明の水性アミノシランのｐＨを３．５～４．５に調節する工程及びそれを５～６００分間又は５～１２０分間放置する工程を含む。

【0054】

本発明にしたがって、アミノシランの適切な量は、水性ＣＭＰ研磨組成物中の全シリカ固形分に基づいて０．００１０～０．２５重量％又は好ましくは０．００３～０．１重量％又はより好ましくは０．００３～０．０２重量％の範囲であることができる。

【0055】

好ましくは、本発明にしたがって、水性ＣＭＰ研磨組成物は、二つの第四級アンモニウム基を含有する化合物、たとえばＮ，Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′，Ｎ′－ヘキサブチル－１，４－ブタンジアンモニウム二水酸化物（ＨＢＢＡＨ）を含む。そのような化合物は、高い除去速度を維持しながらも貯蔵、輸送及び熱老化に関して水性ＣＭＰ研磨組成物の安定性を高める。

【0056】

本発明にしたがって、二つの第四級アンモニウム基を含有する適切な化合物は、ヘキサブチルＣ₁～Ｃ₈アルカンジアンモニウム二水酸化物若しくはその塩、たとえば二ハロゲン化物、又は好ましくはＮ，Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′，Ｎ′－ヘキサブチル－１，４－ブタンジアンモニウム二水酸化物（ＨＢＢＡＨ）を含むことができる。

【0057】

本発明にしたがって、二つの第四級アンモニウム基を含有する化合物の適切な量は、組成物中の全シリカ固形分に基づいて１～２０００ppm又は好ましくは５～５００ppm又はより好ましくは１０ppm～２００ppmの範囲である。量は、安定化効果を保証するのに十分な量であるべきである。より高いシリカ濃度及び／又はより低いアミノシラン濃度を有する濃縮物及び組成物を安定化するためには、二つの第四級アンモニウム基を含有する化合物がより多く必要になる。また、より小さい平均粒子径の粒子を安定化する場合にも、その表面積の増大及びオリゴマー化又はゲル化の可能性のせいで、より多くの前記化合物が必要になる。

【0058】

好ましくは、ＣＭＰ研磨中に誘電体酸化物のディッシングを減らすために、本発明の組成物はさらに、カチオン性ポリマー、たとえばカチオン性コポリマー；たとえば、アニオン性モノマー又は繰り返し単位、たとえば二酸化硫黄と、カチオン性窒素を有するジアリルジアルキルアミン塩、たとえばジアリルジメチルアンモニウムハロゲン化物；カチオン性アミン基を有するジアリルアミン塩、たとえばジアリルアンモニウムハロゲン化物；又はカチオン性アミン基を有するジアリルアルキルアミン塩、たとえばジアリルアルキルアンモニウム塩、たとえばジアリルアルキルアンモニウムハロゲン化物、好ましくはジアリルモノメチルアンモニウム塩；のいずれかとのコポリマーを含むことができる。そのようなコポリマーは、酸化ケイ素選択比において役立ち、研磨中のディッシングを防止するのに役立つことができる。カチオン性コポリマーの量は、組成物の総重量に基づいて０．５重量％までの範囲である。カチオン性コポリマーが多すぎると、基材の誘電体又はシリカ表面を不動態化するおそれがある。本発明のカチオン性コポリマーは、たとえばYusuke et al.の米国特許第９，００６，３８３（Ｂ２）号に詳述されるように、酸の存在又は非存在下における付加重合によって製造することができる。

【0059】

本発明の水性化学機械平坦化（ＣＭＰ）研磨組成物は、誘電体又は酸化物含有基材を研磨する際に用途を見いだし、その場合、組成物は、過酸、過酸化物、酸化鉄又はヨウ素酸塩など酸化剤化合物を含まない。

【0060】

好ましくは、本発明の水性ＣＭＰ研磨組成物はさらに、アミンアルコキシレート、ジアミンアルコキシレート、アンモニウムアルコキシレート又はそれらの混合物から選択される疎水性アルキル又はアリール置換アルキル（アラルキル）基を有する一つ以上の界面活性剤を含むことができる。そのような界面活性剤は、（i）Ｃ₈～Ｃ₃₂又は好ましくはＣ₈～Ｃ₂₄Ｎ－アルキルアミン基、第二級アミン又は第三級アミン、好ましくは第三級アミンを有するアミン又はジアミンアルコキシレート、（ii）Ｃ₈～Ｃ₃₂又は好ましくはＣ₈～Ｃ₂₄Ｎ－アルキルアンモニウム基を有するアンモニウムアルコキシレート、又は（iii）（i）と（ii）の両方であることができる。より好ましくは、界面活性剤の少なくとも一つは、二つのＮ－アルコキシエーテル基を有し、さらにより好ましくは、（ii）アンモニウムアルコキシレートの少なくとも一つは、Ｃ₁～Ｃ₆Ｎ－アルキル基を含む。アミンアルコキシレート、ジアミンアルコキシレート、アンモニウムアルコキシレート又はそれらのすべてにおいて、Ｎ－アルコキシエーテル基、Ｎ－エトキシエーテルオリゴマー又はＮ－プロポキシオリゴマーは、２～５０のエーテル繰り返し単位又は好ましくは４～２４のエーテル繰り返し単位を有する。そのような一つ以上の界面活性剤の量は、組成物の総重量に基づく固形分として、好ましくは０．００１～１重量％又はより好ましくは０．００２５～０．０５重量％の範囲である。界面活性剤がアンモニウムアルコキシレート、又はアンモニウムアルコキシレート及びアミンアルコキシレートを含有する界面活性剤の混合物であるとき、一つ以上のアンモニウムアルコキシレートの量は、組成物の総重量に基づく固形分として、好ましくは０．０００５～１重量％又はより好ましくは０．００１５～０．０５重量％の範囲である。

【0061】

本発明のＣＭＰ研磨は、従来のＣＭＰ研磨法を含む。ＣＭＰ研磨は、プラテン又はテーブルを有するＣＭＰ研磨装置を提供する工程；研磨する基材、たとえば、二酸化ケイ素などの誘電体の層が堆積されている、好ましくは、窒化ケイ素の層が同じく堆積されているケイ素又はポリシリコンの基材を提供する工程；研磨面を有するＣＭＰ研磨パッド、たとえばポリウレタンフォームパッドを提供する工程；ＣＭＰ研磨パッドをプラテン又はテーブル上に設置する工程；ＣＭＰ研磨パッドの研磨面と基材との間の界面に本発明の水性ＣＭＰ研磨組成物を提供する工程；並びにポリシリコン、好ましくはそれと窒化ケイ素の層が、露出するが実質的には除去されないまでＣＭＰ研磨パッド表面と基材との間に動的接触を生じさせて、好ましくは、低区域又は溝中に残る誘電体又は酸化ケイ素がポリシリコン及び窒化ケイ素の縁部とほぼ同じレベルになるようにする工程を含む。

【0062】

本発明の方法にしたがって、方法は、ＣＭＰ研磨パッド表面と基材との間に動的接触を生じさせる工程を、基材を回転させること、研磨層を有するＣＭＰ研磨パッドを回転させること、又は両方を回転させることによって実施することができるＣＭＰ研磨を含む。

【0063】

本発明の方法にしたがって、方法は、ＣＭＰ研磨パッドを用いてＣＭＰ研磨し、別個に又は同時に、ＣＭＰ研磨パッドの研磨面をコンディショニングパッドによって調整して、研磨面が表面ミクロテキスチャを有するようにする工程を含む。

【0064】

本発明にしたがって、基材は、窒化ケイ素、たとえばＳiＮ又はＳｉ₃Ｎ₄及び二酸化ケイ素又はテトラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）を含み、研磨は、少なくとも１０：１、たとえば１０：１～５０：１又は好ましくは２０：１～４０：１の酸化物：窒化物除去速度比を生じさせる。

【0065】

望ましくは、本発明のＣＭＰ研磨は、本発明のＣＭＰ研磨組成物を用いるＳＴＩ又はＩＬＤ加工において、好ましくは、溝又は他の低区域内の誘電体又は二酸化ケイ素の過度なエロージョン（erosion）又はディッシングなしで、ポリシリコン及び窒化ケイ素が実質的に除去されず、二酸化ケイ素が十分に平坦化されるように実施される。

【0066】

使用中、ウェーハ基材のＳＴＩ加工は、窒化ケイ素の層が堆積されているケイ素基材を提供することを含む。フォトリソグラフィーののち、窒化ケイ素の上側層（overlying layer）を含む基材上に溝をエッチングし、過剰量の誘電体、たとえば二酸化ケイ素をその上に堆積させる。次いで、基材を、窒化ケイ素の表面層が、露出するが実質的には除去はされないまで平坦化に付して、溝中に残る誘電体又は酸化ケイ素が窒化ケイ素の縁部とほぼ同じレベルになるようにする。

【0067】

使用中、ウェーハ基材のＩＬＤ又はバルク誘電体加工は、ドープされたケイ素活性形体をそれらの間の低区域及びそれらの中の窒化ケイ素溝とともに有し、二酸化ケイ素又はＴＥＯＳなどの誘電体の充填層の層が堆積されている形体含有ケイ素基材を提供することを含む。次いで、基材を、ケイ素及び窒化ケイ素の表面層が、露出するが実質的には除去はされないまで平坦化に付して、低区域及び溝中に残る誘電体又は酸化ケイ素がケイ素形体及び窒化ケイ素の縁部とほぼ同じレベルになるようにする。

【実施例】

【0068】

以下の実施例は、本発明の様々な特徴を説明する。

【0069】

以下の実施例においては、別段指示されない限り、温度及び圧力の条件は、周囲温度及び標準圧力である。

【0070】

以下の実施例においては、以下の材料を使用した。

【0071】

ＨＢＢＡＨ＝Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′，Ｎ′－ヘキサブチル－１，４－ブタンジアンモニウム二水酸化物、９８重量％（Sachem, Austin, TX）。
ＡＥＡＰＳ＝Ｎ－（２－アミノエチル）－３－アミノプロピルトリメトキシシラン、９８％（Gelest Inc., Morrisville, PA）。
ＤＥＡＭＳ＝（Ｎ，Ｎ－ジエチルアミノメチル）トリエトキシシラン、９８％（Gelest Inc.）。
ジアミンアルコキシレート：Ethoduomeen（商標）T-25 エトキシ化（１５）Ｎ－牛脂－１，３－ジアミノプロパン界面活性剤（CAS: 61790-85-0、Akzo Nobel）。

【0072】

実施例において使用した様々なシリカ粒子が以下の表Ａにリストされている。

【0073】

【表1】

【0074】

以下の実施例においては以下の略号を使用した。

【0075】

ＰＯＵ：使用時点（Point of use）；ＲＲ：除去速度（Removal rate）；ＳＡ：表面積（Surface Area）；ＳＳＡ：比表面積（Specific surface area）。

【0076】

多くのアミンカルボン酸のｐＩを以下の表Ｂに示す。以下の表Ｂ中、Ｎは、アミンを指す。

【0077】

【表2】

【0078】

アミンカルボン酸の等電点：
アミンカルボン酸の等電点又はｐＩは、アミンカルボン酸が電場又は電気泳動媒体中で移動しないｐＨである。中性の側鎖を有するアミンカルボン酸は、二つのpKa：カルボン酸に対するpKa1及びアミンに対するpKa2を特徴とする。ｐＩは、これら二つのpKaの中間点又は平均である。すなわちｐＩ＝１／２（pKa₁＋pKa₂）。pKa1未満のｐＨで、アミンカルボン酸は、全体として正の電荷を有し、pKaを超えるｐＨで、アミンカルボン酸は、全体として負の電荷を有するであろう。もっとも単純なアミンカルボン酸であるグリシンの場合、pKa1＝２．３４、pKa2＝９．６、よってｐＩ＝５．９７である。酸性アミンカルボン酸は、酸性の側鎖を有する。酸性の側鎖が余分な負電荷を導入するため、ｐＩは、より低いｐＨになるであろう。たとえば、アスパラギン酸の場合、二つの酸pKa（pKa₁及びpKa₂）及び一つのアミンpKa（pKa₃）がある。ｐＩは、これら二つの値の中間点である。すなわちｐＩ＝１／２（pKa₁＋pKa₃）、よってｐＩ＝２．７７。塩基性アミンカルボン酸は、塩基性の側鎖が余分な正電荷を導入するため、より高いｐＨのｐＩを有する。たとえば、ヒスチジンの場合、ｐＩは、最低のpKa、すなわちカルボン酸水素のpKaと、最高のpKa、すなわちアンモニア水素のpKaとの二つの値の中間点である。ｐＩ＝１／２（pKa₂＋pKa₃）であり、よってｐＩ＝７．５９である。

【0079】

調合例：
以下の実施例において別段指示されない限り、各スラリーを、上記表Ａからの、スラリーＢ中の伸長性、屈曲性又は結節性のシリカ粒子とスラリーＡのシリカ粒子との固形分として重量比３：１の混合物から、１５重量％固形分のスラリー組成物として調合した。ＰＯＵの組成物は、指示された酸又はアミン複素環式カルボン酸を、固形分として、組成物の総重量に基づいて指示された量、たとえば５０ppm～５００ppmで含み；ＤＥＡＭＳアミノシランの約０．０８重量％固形分をｐＨ～７．５の水溶液として、指示されたシリカ粒子スラリー組成物に加えて、アミン処理されたコロイド状シリカ粒子を形成した。スラリーのｐＨを～７．５で１時間維持した。得られた組成物は、アミノシランを粒子上に含有するシリカ粒子を約９０重量％含む。組成物を、固形分として０．００６２５重量％のDiquatと合わせ、別段指示されない限り、室温で熟成した。コハク酸を参照として使用して、シリカスラリー組成物を指示されたｐＨに調節した。

【0080】

以下の実施例において単独のスラリーＡ又はスラリーＢしか示されないならば、それは、１５重量％固形分の組成物として出発して使用され、上記のように、指示されたシリカ粒子スラリーをＤＥＡＭＳと合わせた。

【0081】

上記調合物を２重量％固形分まで希釈し、指示された界面活性剤及び他の指示された材料と合わせて、以下の表Ｃ～Ｅに示す水性ＣＭＰ研磨組成物を得た。

【0082】

【表3】

【0083】

以下の実施例においては以下の試験法を使用した。

【0084】

ＰＯＵのｐＨ：
使用時点のｐＨ（ＰＯＵのｐＨ）とは、指示された濃縮組成物を指示された固形分まで水で希釈したのち、除去速度試験中に計測されたｐＨである。

【0085】

除去速度：
Applied Materials Reflexion（商標）300mm研磨機又は「Reflexion RR」（Applied Materials, Santa Clara, CA）を指示されたとおり用い、指示されたダウンフォース並びにテーブル及びキャリヤ回転速度（rpm）で、指示されたＣＭＰ研磨パッド及び砥粒スラリー（所与の砥粒スラリー流量３００mL/min）とともに使用して、指示された基材に対する研磨から除去速度試験を実施した。Saesol 8031C1ダイアモンドパッドコンディショナ（Saesol Diamond Ind. Co., Ltd., Korea）を使用して研磨パッドを調整した。ＣＭＰ研磨パッドを、パッドコンディショナにより、６．３５kg（１４．０lb）のダウンフォースを用い２０分間ならし運用し、さらに、研磨の前に、４．１kg（９lb）のダウンフォースを用い１０分間調整した。さらに、ＣＭＰ研磨パッドを、研磨中、４．１kg（９lb）のダウンフォースで、研磨パッドの中心から毎分１０回掃引して、インサイチューで調整した。研磨の前後に、４９点渦巻状走査（49 point spiral scan）を用いるKLA-Tencor F5X計測機（KLA Tencor, Milpitas, CA）を使用して、縁部３mmを除いて膜厚を計測することにより、除去速度を測定した。

【0086】

Ｚ平均粒子径：
製造者の推奨にしたがって校正されたMalvern Zetasizer装置（Malvern Instruments, Malvern, UK）を使用する動的光散乱法（ＤＬＳ）により、指示された組成物のＺ平均粒子径を計測した。Ｚ平均粒子径とは、ＩＳＯ法（ＩＳＯ１３３２１：１９９６又はそのより新しい付録ＩＳＯ２２４１２：２００８）によって計算される直径である、強度加重調和平均径である。粒子径の計測は、各実施例に記載されるｐＨで希釈粒子サンプルに対して実施した。

【0087】

ゼータ電位：
指示された組成物のゼータ電位をMalvern Zetasizer計器によって上記のやり方で計測した。ゼータ電位の計測は、ｐＨ４．５の溶液によって２％w/wシリカまで希釈された、ｐＨ４．５又はその付近の組成物に対して実施した。

【0088】

除去速度試験：
除去速度試験のためにスラリー濃縮物を水中２％w/wまで希釈し、その後、ｐＨ調節は加えなかった。別段指示されない限り、AMAT Reflexion（商標）LK研磨機（Applied Materials, Santa Clara, CA）を、６．９kPa（１psi）及び２０．７kPa（３psi）のダウンフォースで、９３rpmのテーブル速度及び８７rpmの基材キャリヤ速度で作動させた。性能を試験するために、ＴＥＯＳ／ＳｉＮ／ポリＳｉウェーハを３００mL/minの流量で研磨した。別段指示されない限り、Ｋ７＋Ｒ３２溝パターンを有する、厚さ８０mil、ショアＤ硬さ５７のIC1000（商標）ウレタンパッド（The Dow Chemical Company, Midland, MI, (Dow））を使用した。

【0089】

実施例１：様々なカルボン酸に対するカルボキシレートの効果
上記表Ｃに示すスラリー組成物の除去速度試験を以下の表１に示す。

【0090】

【表4】

【0091】

上記表１に示すように、選択されたオリゴカルボン酸のいずれも、参照コハク酸と比べて改善された選択比を生じさせなかった。

【0092】

実施例２：様々な酸性化合物の効果
以下の表Ｃに示す組成物の除去速度試験を以下の表２に示す。調合物は、上記と同じやり方で、スラリーＢ：スラリーＡの３：１固形分重量ブレンドで製造した。上記のように除去速度を試験した。kPa単位のダウンフォースを以下の表２に示す。

【0093】

【表5】

【0094】

【表6】

【0095】

上記表２に示すように、アミン複素環式カルボン酸としてニコチン酸を有する実施例７の本発明の水性ＣＭＰ研磨組成物は、窒化物除去を抑制しながら約３５％の選択比改善をもたらす。

【0096】

実施例３：さらなるＣＭＰ研磨調合物
以下の表Ｅに示す調合物を上記のように除去速度に関して試験した。kPa単位のダウンフォース及び結果を以下の表３に示す。

【0097】

【表7】

【0098】

【表8】

【0099】

上記表３に示すように、アミン複素環式カルボン酸を含有する実施例１１のスラリー組成物は、酸化物：窒化物選択比の改善を容易にする。ピコリン酸（ピリジンモノカルボン酸）と比べて、比較例１２及び１３において試験された二つのピリジンジカルボン酸は、窒化物除去速度を抑制するのではなく、その増大を生じさせた。