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特表2023-536850銅及びスルーシリコンビア（ＴＳＶ）化学機械平坦化（ＣＭＰ）のためのパッドインボトル（ＰＩＢ）技術
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-08-30
(54)【発明の名称】銅及びスルーシリコンビア（ＴＳＶ）化学機械平坦化（ＣＭＰ）のためのパッドインボトル（ＰＩＢ）技術
(51)【国際特許分類】
C09K 3/14 20060101AFI20230823BHJP
C09G 1/02 20060101ALI20230823BHJP
H01L 21/304 20060101ALI20230823BHJP
B24B 37/00 20120101ALI20230823BHJP
【ＦＩ】
C09K3/14 550Z
C09K3/14 550D
C09G1/02
H01L21/304 622D
B24B37/00 H
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023506013
(86)(22)【出願日】2021-07-26
(85)【翻訳文提出日】2023-01-27
(86)【国際出願番号】 US2021043150
(87)【国際公開番号】W WO2022026369
(87)【国際公開日】2022-02-03
(31)【優先権主張番号】63/058,289
(32)【優先日】2020-07-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】517114182
【氏名又は名称】バーサム マテリアルズ ユーエス，リミティド ライアビリティ カンパニー
(74)【代理人】
【識別番号】100099759
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 篤
(74)【代理人】
【識別番号】100123582
【弁理士】
【氏名又は名称】三橋 真二
(74)【代理人】
【識別番号】100195213
【弁理士】
【氏名又は名称】木村 健治
(74)【代理人】
【識別番号】100202441
【弁理士】
【氏名又は名称】岩田 純
(74)【代理人】
【識別番号】100210697
【弁理士】
【氏名又は名称】日浅 里美
(72)【発明者】
【氏名】シアオポー シー
(72)【発明者】
【氏名】マーク オニール
(72)【発明者】
【氏名】ジョン ランガン
(72)【発明者】
【氏名】ヤサ サンプルノ
(72)【発明者】
【氏名】アラ フィリポッシャン
【テーマコード（参考）】
3C158
5F057
【Ｆターム（参考）】
3C158AA07
3C158CB01
3C158CB10
3C158DA02
3C158DA12
3C158DA17
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5F057AA03
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5F057EA25
5F057EA26
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(57)【要約】
【課題】パッドインボトル技術の提供。
【解決手段】高度な化学機械平坦化（ＣＭＰ）銅又はスルーシリコンビア（ＴＳＶ）ＣＭＰ組成物、システム、及びプロセスのための新規なパッドインボトル（ＰＩＢ）技術が開示される。従来の研磨パッド凹凸の役割は、研磨パッドの細孔及び凹凸のサイズに匹敵する高品質のミクロンサイズのポリウレタン（ＰＵ）ビーズによって果たされる。
【選択図】図２
【解決手段】高度な化学機械平坦化（ＣＭＰ）銅又はスルーシリコンビア（ＴＳＶ）ＣＭＰ組成物、システム、及びプロセスのための新規なパッドインボトル（ＰＩＢ）技術が開示される。従来の研磨パッド凹凸の役割は、研磨パッドの細孔及び凹凸のサイズに匹敵する高品質のミクロンサイズのポリウレタン（ＰＵ）ビーズによって果たされる。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
研磨材、ポリウレタン（ＰＵ）ビーズ；
シリコーン含有分散剤；
水；及び
任意選択的に、
アミノ酸及びその誘導体、有機アミン、並びにこれらの組み合わせからなる群から選択されるキレート剤；
腐食防止剤；
有機第四級アンモニウム塩；
バイオサイド；
ｐＨ調節剤；
酸化剤
を含む化学機械研磨（ＣＭＰ）組成物であって、
前記組成物のｐＨが、３．０～１２．０；５．５～７．５；又は６．０～７．５である、ＣＭＰ組成物。
【請求項2】
前記研磨材が、コロイダルシリカ；コロイダルシリカの格子内の他の金属酸化物によってドープされたコロイダルシリカ粒子；α－、β－、及びγ－型の酸化アルミニウムからなる群から選択されるコロイド状酸化アルミニウム；コロイド状で光活性の二酸化チタン；酸化セリウム；コロイド状酸化セリウム；アルミナ、チタニア、ジルコニア、及びセリアからなる群から選択される無機金属酸化物粒子；ダイヤモンド粒子；窒化ケイ素粒子；モノモーダル、バイモーダル、又はマルチモーダルの、コロイド状研磨材粒子；有機ポリマーに基づいた柔軟な研磨材粒子；表面がコーティングされた、又は改質された研磨材粒子；及びこれらの組み合わせからなる群から選択される研磨材粒子であり；前記研磨材が、０．００２５質量％～２５質量％；０．００２５質量％～２．５質量％；０．００５質量％～０．５質量％；又は０．００５質量％～０．１５質量％の範囲である、請求項１に記載のＣＭＰ組成物。
【請求項3】
前記ポリウレタン（ＰＵ）ビーズが、２～１００μｍ、１０～８０μｍ、２０～７０μｍ、又は３０～５０μｍのサイズを有し、前記ポリウレタン（ＰＵ）ビーズが、０．０１質量％～２．０質量％、０．０２５質量％～１．０質量％、又は０．０５質量％～０．５質量％の範囲である、請求項１に記載のＣＭＰ組成物。
【請求項4】
前記シリコーン含有分散剤が、水不溶性シリコーン骨格、及び水溶性のポリエーテルペンダント基の両方を含有するシリコーンポリエーテルを含み、前記シリコーン含有分散剤が、０．０１質量％～２．０質量％、０．０２５質量％～１．０質量％、又は０．０５質量％～０．５質量％の範囲である、請求項１に記載のＣＭＰ組成物。
【請求項5】
前記シリコーン含有分散剤が、水不溶性シリコーン骨格、並びにエチレンオキシド（ＥＯ）及びプロピレンオキシド（ＰＯ）（ＥＯ－ＰＯ）官能基のｎ個の繰り返し単位（ｎは２～２５である）を含むペンダント基の両方を含有するシリコーンポリエーテルを含む、請求項１に記載のＣＭＰ組成物。
【請求項6】
前記ＣＭＰ組成物が、グリシン、Ｄ－アラニン、Ｌ－アラニン、ＤＬ－アラニン、β－アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアミン、プロリン、セリン、トレオニン、チロシン、グルタミン、アスパラギン、グルタミン酸、アスパラギン酸、トリプトファン、ヒスチジン、アルギニン、リジン、メチオニン、システイン、イミノ二酢酸、２，２－ジメチル－１，３－プロパンジアミン、及び２，２－ジメチル－１，４－ブタンジアミン、エチレンジアミン、１，３－ジアミンプロパン、１，４－ジアミンブタン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるキレート剤を含み；前記キレート剤が、０．１質量％～１８質量％；０．５質量％～１５質量％；１．０質量％～１０．０質量％；又は２．０質量％～１０．０質量％の範囲である、請求項１に記載のＣＭＰ組成物。
【請求項7】
前記ＣＭＰ組成物が、１，２，４－トリアゾール、３－アミノ－１，２，４－トリアゾール、ベンゾトリアゾール及びベンゾトリアゾール誘導体、テトラゾール及びテトラゾール誘導体、イミダゾール及びイミダゾール誘導体、ベンズイミダゾール及びベンズイミダゾール誘導体、ピラゾール及びピラゾール誘導体、テトラゾール及びテトラゾール誘導体、並びにこれらの組み合わせからなる群から選択される腐食防止剤を含み；前記腐食防止剤が、０．００５質量％～１．０質量％；０．０１質量％～０．５質量％；又は０．０２５質量％～０．２５質量％の範囲である、請求項１に記載のＣＭＰ組成物。
【請求項8】
前記ＣＭＰ組成物が、コロイダルシリカ；コロイダルシリカの格子内の他の金属酸化物によってドープされたコロイダルシリカ粒子；α－、β－、及びγ－型の酸化アルミニウムからなる群から選択されるコロイド状酸化アルミニウム；コロイド状で光活性の二酸化チタン；酸化セリウム；コロイド状酸化セリウム；アルミナ、チタニア、ジルコニア、及びセリアからなる群から選択される無機金属酸化物粒子；ダイヤモンド粒子；窒化ケイ素粒子；モノモーダル、バイモーダル、又はマルチモーダルの、コロイド状研磨材粒子；有機ポリマーに基づいた柔軟な研磨材粒子；表面がコーティングされた、又は改質された研磨材粒子；及びこれらの組み合わせからなる群から選択される研磨材を含み；前記ポリウレタン（ＰＵ）ビーズが、２～１００μｍ、１０～８０μｍ、２０～７０μｍ、又は３０～５０μｍのサイズを有し；
前記シリコーン含有分散剤が、水不溶性シリコーン骨格、並びにエチレンオキシド（ＥＯ）及びプロピレンオキシド（ＰＯ）（ＥＯ－ＰＯ）官能基のｎ個の繰り返し単位（ｎは２～２５である）を含むペンダント基の両方を含有するシリコーンポリエーテルを含み；
前記キレート剤が、グリシン、Ｄ－アラニン、Ｌ－アラニン、ＤＬ－アラニン、β－アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアミン、プロリン、セリン、トレオニン、チロシン、グルタミン、アスパラギン、グルタミン酸、アスパラギン酸、トリプトファン、ヒスチジン、アルギニン、リジン、メチオニン、システイン、イミノ二酢酸、２，２－ジメチル－１，３－プロパンジアミン、及び２，２－ジメチル－１，４－ブタンジアミン、エチレンジアミン、１，３－ジアミンプロパン、１，４－ジアミンブタン、及びこれらの組み合わせからなる群からなる群から選択され；
前記腐食防止剤が、１，２，４－トリアゾール、３－アミノ－１，２，４－トリアゾール、ベンゾトリアゾール及びベンゾトリアゾール誘導体、テトラゾール及びテトラゾール誘導体、イミダゾール及びイミダゾール誘導体、ベンズイミダゾール及びベンズイミダゾール誘導体、ピラゾール及びピラゾール誘導体、テトラゾール及びテトラゾール誘導体、並びにこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載のＣＭＰ組成物。
【請求項9】
前記ＣＭＰ組成物が、５－クロロ－２－メチル－４－イソチアゾリン－３－オン、２－メチル－４－イソチアゾリン－３－オン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される有効成分を有するバイオサイドを含み；前記バイオサイドが、０．０００１質量％～０．０５質量％；０．０００１質量％～０．０２５質量％；又は０．０００１質量％～０．０１質量％の範囲である、請求項１に記載のＣＭＰ組成物。
【請求項10】
前記ＣＭＰ組成物が、過ヨウ素酸、過酸化水素、ヨウ素酸カリウム、過マンガン酸カリウム、過硫酸アンモニウム、モリブデン酸アンモニウム、硝酸第二鉄、硝酸、硝酸カリウム、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される酸化剤を含み；前記酸化剤が、０．１質量％～１０質量％；０．２５質量％～３質量％；又は０．５質量％～２．０質量％の範囲である、請求項１に記載のＣＭＰ組成物。
【請求項11】
前記ＣＭＰ組成物が、コロイダルシリカ；コロイダルシリカの格子内の他の金属酸化物によってドープされたコロイダルシリカ粒子；α－、β－、及びγ－型の酸化アルミニウムからなる群から選択されるコロイド状酸化アルミニウム；コロイド状で光活性の二酸化チタン；酸化セリウム；コロイド状酸化セリウム；アルミナ、チタニア、ジルコニア、及びセリアからなる群から選択される無機金属酸化物粒子；ダイヤモンド粒子；窒化ケイ素粒子；モノモーダル、バイモーダル、又はマルチモーダルの、コロイド状研磨材粒子；有機ポリマーに基づいた柔軟な研磨材粒子；表面がコーティングされた、又は改質された研磨材粒子；及びこれらの組み合わせからなる群から選択される研磨材を含み；前記ポリウレタン（ＰＵ）ビーズが、２～１００μｍ、１０～８０μｍ、２０～７０μｍ、又は３０～５０μｍのサイズを有し；
前記シリコーン含有分散剤が、水不溶性シリコーン骨格、並びにエチレンオキシド（ＥＯ）及びプロピレンオキシド（ＰＯ）（ＥＯ－ＰＯ）官能基のｎ個の繰り返し単位（ｎは２～２５である）を含むペンダント基の両方を含有するシリコーンポリエーテルを含み；
前記キレート剤が、グリシン、Ｄ－アラニン、Ｌ－アラニン、ＤＬ－アラニン、β－アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアミン、プロリン、セリン、トレオニン、チロシン、グルタミン、アスパラギン、グルタミン酸、アスパラギン酸、トリプトファン、ヒスチジン、アルギニン、リジン、メチオニン、システイン、イミノ二酢酸、２，２－ジメチル－１，３－プロパンジアミン、及び２，２－ジメチル－１，４－ブタンジアミン、エチレンジアミン、１，３－ジアミンプロパン、１，４－ジアミンブタン、及びこれらの組み合わせからなる群からなる群から選択され；
前記酸化剤が、過ヨウ素酸、過酸化水素、ヨウ素酸カリウム、過マンガン酸カリウム、過硫酸アンモニウム、モリブデン酸アンモニウム、硝酸第二鉄、硝酸、硝酸カリウム、及びこれらの組み合わせからなる群から選択され；
前記腐食防止剤が、１，２，４－トリアゾール、３－アミノ－１，２，４－トリアゾール、ベンゾトリアゾール及びベンゾトリアゾール誘導体、テトラゾール及びテトラゾール誘導体、イミダゾール及びイミダゾール誘導体、ベンズイミダゾール及びベンズイミダゾール誘導体、ピラゾール及びピラゾール誘導体、テトラゾール及びテトラゾール誘導体、並びにこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載のＣＭＰ組成物。
【請求項12】
前記ＣＭＰ組成物が、重炭酸コリン、コリン水酸化物、クエン酸二水素コリン塩、コリンエタノールアミン、重酒石酸コリン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される様々な対イオンを有するコリン塩からなる群から選択される有機第四級アンモニウム塩を含み；前記有機第四級アンモニウム塩が、０．００５質量％～０．２５質量％、０．００１質量％～０．０５質量％；又は０．００２質量％～０．０１質量％の範囲である、請求項１に記載のＣＭＰ組成物。
【請求項13】
前記ＣＭＰ組成物が、コロイダルシリカ；コロイダルシリカの格子内の他の金属酸化物によってドープされたコロイダルシリカ粒子；α－、β－、及びγ－型の酸化アルミニウムからなる群から選択されるコロイド状酸化アルミニウム；コロイド状で光活性の二酸化チタン；酸化セリウム；コロイド状酸化セリウム；アルミナ、チタニア、ジルコニア、及びセリアからなる群から選択される無機金属酸化物粒子；ダイヤモンド粒子；窒化ケイ素粒子；モノモーダル、バイモーダル、又はマルチモーダルの、コロイド状研磨材粒子；有機ポリマーに基づいた柔軟な研磨材粒子；表面がコーティングされた、又は改質された研磨材粒子；及びこれらの組み合わせからなる群から選択される研磨材を含み；前記ポリウレタン（ＰＵ）ビーズが、２～１００μｍ、１０～８０μｍ、２０～７０μｍ、又は３０～５０μｍのサイズを有し；
前記シリコーン含有分散剤が、水不溶性シリコーン骨格、並びにエチレンオキシド（ＥＯ）及びプロピレンオキシド（ＰＯ）（ＥＯ－ＰＯ）官能基のｎ個の繰り返し単位（ｎは２～２５である）を含むペンダント基の両方を含有するシリコーンポリエーテルを含み；
前記キレート剤が、グリシン、Ｄ－アラニン、Ｌ－アラニン、ＤＬ－アラニン、β－アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアミン、プロリン、セリン、トレオニン、チロシン、グルタミン、アスパラギン、グルタミン酸、アスパラギン酸、トリプトファン、ヒスチジン、アルギニン、リジン、メチオニン、システイン、イミノ二酢酸、２，２－ジメチル－１，３－プロパンジアミン、及び２，２－ジメチル－１，４－ブタンジアミン、エチレンジアミン、１，３－ジアミンプロパン、１，４－ジアミンブタン、及びこれらの組み合わせからなる群からなる群から選択され；
前記腐食防止剤が、１，２，４－トリアゾール、３－アミノ－１，２，４－トリアゾール、ベンゾトリアゾール及びベンゾトリアゾール誘導体、テトラゾール及びテトラゾール誘導体、イミダゾール及びイミダゾール誘導体、ベンズイミダゾール及びベンズイミダゾール誘導体、ピラゾール及びピラゾール誘導体、テトラゾール及びテトラゾール誘導体、並びにこれらの組み合わせからなる群から選択され；
前記酸化剤が、過ヨウ素酸、過酸化水素、ヨウ素酸カリウム、過マンガン酸カリウム、過硫酸アンモニウム、モリブデン酸アンモニウム、硝酸第二鉄、硝酸、硝酸カリウム、及びこれらの組み合わせからなる群から選択され；
前記有機第四級アンモニウム塩が、重炭酸コリン、コリン水酸化物、クエン酸二水素コリン塩、コリンエタノールアミン、重酒石酸コリン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される様々な対イオンを有するコリン塩からなる群から選択される、請求項１に記載のＣＭＰ組成物。
【請求項14】
前記ＣＭＰ組成物が、硝酸、塩酸、硫酸、リン酸、他の無機又は有機酸、及び酸性の方向にｐＨを調節するこれらの組み合わせからなる群から選択されるか、水素化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム、水酸化テトラアルキルアンモニウム、有機アミン、及びアルカリ性の方向にｐＨを調節するこれらの組み合わせからなる群から選択されるｐＨ調節剤を含み；前記ＣＭＰ組成物が、約５．５～約９．０；約６．０～約８．０；又は約６．０～約７．５のｐＨを有する、請求項１に記載のＣＭＰ組成物。
【請求項15】
前記ＣＭＰ組成物が、コロイダルシリカ粒子と、水不溶性シリコーン骨格、並びにエチレンオキシド（ＥＯ）及びプロピレンオキシド（ＰＯ）（ＥＯ－ＰＯ）官能基のｎ個の繰り返し単位（ｎは２～２５である）を含むペンダント基の両方を含有するシリコーンポリエーテルを含むシリコーン含有分散剤と、ポリウレタン（ＰＵ）ビーズとを含む、請求項１に記載のＣＭＰ組成物。
【請求項16】
前記ＣＭＰ組成物が、コロイダルシリカ粒子；水不溶性シリコーン骨格、並びにエチレンオキシド（ＥＯ）及びプロピレンオキシド（ＰＯ）（ＥＯ－ＰＯ）官能基のｎ個の繰り返し単位（ｎは２～２５である）を含むペンダント基の両方を含有するシリコーンポリエーテルを含むシリコーン含有分散剤；ポリウレタン（ＰＵ）ビーズ；グリシン、Ｄ－アラニン、Ｌ－アラニン、ＤＬ－アラニン、β－アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアミン、プロリン、セリン、トレオニン、チロシン、グルタミン、アスパラギン、グルタミン酸、アスパラギン酸、トリプトファン、ヒスチジン、アルギニン、リジン、メチオニン、システイン、イミノ二酢酸、２，２－ジメチル－１，３－プロパンジアミン、及び２，２－ジメチル－１，４－ブタンジアミン、エチレンジアミン、１，３－ジアミンプロパン、１，４－ジアミンブタン、及びこれらの組み合わせからなる群からなる群から選択されるキレート剤；及び１，２，４－トリアゾール、３－アミノ－１，２，４－トリアゾール、ベンゾトリアゾール及びベンゾトリアゾール誘導体、テトラゾール及びテトラゾール誘導体、イミダゾール及びイミダゾール誘導体、ベンズイミダゾール及びベンズイミダゾール誘導体、ピラゾール及びピラゾール誘導体、テトラゾール及びテトラゾール誘導体、並びにこれらの組み合わせからなる群から選択される腐食防止剤を含む、請求項１に記載のＣＭＰ組成物。
【請求項17】
前記ＣＭＰ組成物が、コロイダルシリカ粒子；水不溶性シリコーン骨格、並びにエチレンオキシド（ＥＯ）及びプロピレンオキシド（ＰＯ）（ＥＯ－ＰＯ）官能基のｎ個の繰り返し単位（ｎは２～２５である）を含むペンダント基の両方を含有するシリコーンポリエーテルを含むシリコーン含有分散剤；ポリウレタン（ＰＵ）ビーズ；グリシン、Ｄ－アラニン、Ｌ－アラニン、ＤＬ－アラニン、β－アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアミン、プロリン、セリン、トレオニン、チロシン、グルタミン、アスパラギン、グルタミン酸、アスパラギン酸、トリプトファン、ヒスチジン、アルギニン、リジン、メチオニン、システイン、イミノ二酢酸、２，２－ジメチル－１，３－プロパンジアミン、及び２，２－ジメチル－１，４－ブタンジアミン、エチレンジアミン、１，３－ジアミンプロパン、１，４－ジアミンブタン、及びこれらの組み合わせからなる群からなる群から選択されるキレート剤；１，２，４－トリアゾール、３－アミノ－１，２，４－トリアゾール、ベンゾトリアゾール及びベンゾトリアゾール誘導体、テトラゾール及びテトラゾール誘導体、イミダゾール及びイミダゾール誘導体、ベンズイミダゾール及びベンズイミダゾール誘導体、ピラゾール及びピラゾール誘導体、テトラゾール及びテトラゾール誘導体、並びにこれらの組み合わせからなる群から選択される腐食防止剤；及び過ヨウ素酸、過酸化水素、ヨウ素酸カリウム、過マンガン酸カリウム、過硫酸アンモニウム、モリブデン酸アンモニウム、硝酸第二鉄、硝酸、硝酸カリウム、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される酸化剤を含む、請求項１に記載のＣＭＰ組成物。
【請求項18】
前記ＣＭＰ組成物が、グリシンと、アミトロールと、エチレンジアミンと、重炭酸コリンと、バイオサイドと、コロイダルシリカ粒子と、水不溶性シリコーン骨格、並びにエチレンオキシド（ＥＯ）及びプロピレンオキシド（ＰＯ）（ＥＯ－ＰＯ）官能基のｎ個の繰り返し単位（ｎは２～２５である）を含むペンダント基の両方を含有するシリコーンポリエーテルを含むシリコーン含有分散剤と、ポリウレタン（ＰＵ）ビーズとを含む、請求項１に記載のＣＭＰ組成物。
【請求項19】
前記ＣＭＰ組成物が、グリシンと、アミトロールと、エチレンジアミンと、重炭酸コリンと、バイオサイドと、コロイダルシリカ粒子と、水不溶性シリコーン骨格、並びにエチレンオキシド（ＥＯ）及びプロピレンオキシド（ＰＯ）（ＥＯ－ＰＯ）官能基のｎ個の繰り返し単位（ｎは２～２５である）を含むペンダント基の両方を含有するシリコーンポリエーテルを含むシリコーン含有分散剤と、ポリウレタン（ＰＵ）ビーズとを含み、前記ＣＭＰ組成物が、５．５～９．０のｐＨを有する、請求項１に記載のＣＭＰ組成物。
【請求項20】
前記ＣＭＰ組成物が、グリシンと、アミトロールと、エチレンジアミンと、重炭酸コリンと、バイオサイドと、コロイダルシリカ粒子と、水不溶性シリコーン骨格、並びにエチレンオキシド（ＥＯ）及びプロピレンオキシド（ＰＯ）（ＥＯ－ＰＯ）官能基のｎ個の繰り返し単位（ｎは２～２５である）を含むペンダント基の両方を含有するシリコーンポリエーテルを含むシリコーン含有分散剤と、ポリウレタン（ＰＵ）ビーズとを含み、前記ＣＭＰ組成物が、６．０～８．０のｐＨを有する、請求項１に記載のＣＭＰ組成物。
【請求項21】
銅又はスルーシリコンビア（ＴＳＶ）銅を含有する表面を有する半導体基材を提供する工程と；研磨パッドを提供する工程と；
請求項１～２０のいずれか一項に記載の化学機械研磨（ＣＭＰ）組成物を提供する工程と；
前記半導体基材の表面と、前記研磨パッド及び前記化学機械研磨（ＣＭＰ）組成物とを接触させる工程と；
前記銅又はＴＳＶ銅を含有する表面を研磨する工程と
を含む、半導体基材を化学機械研磨する方法。
【請求項22】
銅又はスルーシリコンビア（ＴＳＶ）銅を含有する表面を有する半導体基材；研磨パッド；
請求項１～２０のいずれか一項に記載の化学機械研磨（ＣＭＰ）組成物を含む、化学機械研磨システムであって、
前記銅又はＴＳＶ銅を含有する表面の少なくとも一部が、前記研磨パッド及び前記化学機械研磨配合物の両方と接触している、化学機械研磨システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本件は、２０２０年７月２９日に出願された米国仮出願第６３／０５８，２８９号の利益を主張し、それは、完全に記載されたかのように参照によって本開示に組み込まれる。
本件は、２０２０年７月２９日に出願された米国仮出願第６３／０５８，２８９号の利益を主張し、それは、完全に記載されたかのように参照によって本開示に組み込まれる。
【背景技術】
【0002】
発明の背景
本発明は、概して、高度な化学機械平坦化（ＣＭＰ）組成物、システム、及びプロセスのための新規なパッドインボトル（ＰＩＢ：ｐａｄ－ｉｎ－ａ－ｂｏｔｔｌｅ）技術に関する。具体的には、本発明は、高度な銅及びＴＳＶ ＣＭＰ組成物、システム、並びにプロセスのためのＰＩＢ技術に関する。
本発明は、概して、高度な化学機械平坦化（ＣＭＰ）組成物、システム、及びプロセスのための新規なパッドインボトル（ＰＩＢ：ｐａｄ－ｉｎ－ａ－ｂｏｔｔｌｅ）技術に関する。具体的には、本発明は、高度な銅及びＴＳＶ ＣＭＰ組成物、システム、並びにプロセスのためのＰＩＢ技術に関する。
【0003】
ＣＭＰにおいて、ポリウレタン（ＰＵ）パッド上の凹凸は、ウェハ接触により不可逆的に変形し、組成物粒子によっても摩耗する。そのため、プロセス安定性を保証するために、パッド表面をダイヤモンドディスクで継続的に更新しなければならない。ダイヤモンドディスクが、パッド表面を切り取って、古い凹凸をなくし、新しいものを作り出す必要があるため、それらは、パッドも徐々に薄くし、その交換が必要になる（図１）。
【0004】
したがって、従来のＣＭＰは、（ａ）（パッド及びコンディショナーの頻繁な交換に起因して）大量の廃棄物が生じる、（ｂ）パッドの凹凸形状が制御されておらず、接触面積分布の大きな変動が生じるなどの幾つかの弱点を有する。これらは、除去速度（ＲＲ）の変動をもたらし、とりわけ、ウェハレベルトポグラフィーに悪影響を及ぼす。
【0005】
本発明は、困難な要件を満たすために開発された、高度なノード銅及びＴＳＶ ＣＭＰ組成物、システム、並びにプロセスのための新しい新規のパッドインボトル（ＰＩＢ）技術を開示する。
【発明の概要】
【0006】
発明の概要
ニーズは、銅及びＴＳＶ基材のＣＭＰのための、開示された組成物、方法、及び平坦化システムを用いることにより満足される。
ニーズは、銅及びＴＳＶ基材のＣＭＰのための、開示された組成物、方法、及び平坦化システムを用いることにより満足される。
【0007】
１つの側面において、ＣＭＰ研磨組成物が提供される。ＣＭＰ研磨組成物は、
研磨材、
２～１００μｍ、１０～８０μｍ、２０～７０μｍ、又は３０～５０μｍの範囲のサイズを有するミクロンサイズのポリウレタン（ＰＵ）ビーズ；
シリコーン含有分散剤；
水などの液体キャリア；
及び任意選択的に、
キレート剤、
腐食防止剤、
有機第四級アンモニウム塩、
バイオサイド；
ｐＨ調節剤；
使用時に加えられる酸化剤を含み；
組成物のｐＨは、３．０～１２．０；４．０～１１．０；５．０～１０．０；５．５～９．０；６．０～８．０；又は６．０～７．５である。
研磨材、
２～１００μｍ、１０～８０μｍ、２０～７０μｍ、又は３０～５０μｍの範囲のサイズを有するミクロンサイズのポリウレタン（ＰＵ）ビーズ；
シリコーン含有分散剤；
水などの液体キャリア；
及び任意選択的に、
キレート剤、
腐食防止剤、
有機第四級アンモニウム塩、
バイオサイド；
ｐＨ調節剤；
使用時に加えられる酸化剤を含み；
組成物のｐＨは、３．０～１２．０；４．０～１１．０；５．０～１０．０；５．５～９．０；６．０～８．０；又は６．０～７．５である。
【0008】
別の側面において、ＣＭＰ研磨方法が提供される。ＣＭＰ研磨方法は、
銅又はスルーシリコンビア（ＴＳＶ）銅を含有する表面を有する半導体基材を提供すること；
研磨パッドを提供すること；
上述の化学機械研磨（ＣＭＰ）配合物を提供すること；
半導体基材の表面と、研磨パッド及び化学機械研磨配合物とを接触させること；及び
半導体の表面を研磨することを含み；
Ｃｕ膜を含有する表面の少なくとも一部は、研磨パッド及び化学機械研磨配合物の両方と接触している。
銅又はスルーシリコンビア（ＴＳＶ）銅を含有する表面を有する半導体基材を提供すること；
研磨パッドを提供すること；
上述の化学機械研磨（ＣＭＰ）配合物を提供すること；
半導体基材の表面と、研磨パッド及び化学機械研磨配合物とを接触させること；及び
半導体の表面を研磨することを含み；
Ｃｕ膜を含有する表面の少なくとも一部は、研磨パッド及び化学機械研磨配合物の両方と接触している。
【0009】
さらに別の側面において、ＣＭＰ研磨システムが提供される。ＣＭＰ研磨システムは、
銅又はスルーシリコンビア（ＴＳＶ）銅を含有する表面を有する半導体基材；
研磨パッドを提供すること；
上述の請求項の化学機械研磨（ＣＭＰ）配合物を提供することを含み；
Ｃｕ膜を含有する表面の少なくとも一部は、研磨パッド及び化学機械研磨配合物の両方と接触している。
銅又はスルーシリコンビア（ＴＳＶ）銅を含有する表面を有する半導体基材；
研磨パッドを提供すること；
上述の請求項の化学機械研磨（ＣＭＰ）配合物を提供することを含み；
Ｃｕ膜を含有する表面の少なくとも一部は、研磨パッド及び化学機械研磨配合物の両方と接触している。
【0010】
研磨材は、以下に制限されるものではないが、コロイダルシリカ又は高純度コロイダルシリカ；アルミナドープシリカ粒子などの、コロイダルシリカの格子内の他の金属酸化物によってドープされたコロイダルシリカ粒子；α－、β－、及びγ－型の酸化アルミニウムなどのコロイド状酸化アルミニウム；コロイド状で光活性の二酸化チタン、酸化セリウム、コロイド状酸化セリウム、ナノサイズの無機金属酸化物粒子、たとえばアルミナ、チタニア、ジルコニア、セリア等；ナノサイズのダイヤモンド粒子、ナノサイズの窒化ケイ素粒子；モノモーダル、バイモーダル、マルチモーダルの、コロイド状研磨材粒子；有機ポリマーに基づいた柔軟な研磨材粒子、表面がコーティングされた、若しくは改質された研磨材粒子、又は他の複合粒子、及びこれらの混合物などの粒子である。
【0011】
シリコーン含有分散剤としては、以下に制限されるものではないが、水不溶性シリコーン骨格、及び表面湿潤性を提供する多くの水溶性のポリエーテルペンダント基の両方を含有するシリコーンポリエーテルが挙げられる。例は、水不溶性シリコーン骨格、並びにエチレンオキシド（ＥＯ）及びプロピレンオキシド（ＰＯ）（ＥＯ－ＰＯ）官能基のｎ個の繰り返し単位（ｎは２～２５である）を含むペンダント基の両方を含有するシリコーンポリエーテルである。
【0012】
腐食防止剤としては、以下に制限されるものではないが、芳香環中に１つ又は複数の窒素原子を含有するヘテロ芳香族化合物のファミリー、たとえば、１，２，４－トリアゾール、アミトロール（３－アミノ－１，２，４－トリアゾール）、ベンゾトリアゾール及びベンゾトリアゾール誘導体、テトラゾール及びテトラゾール誘導体、イミダゾール及びイミダゾール誘導体、ベンズイミダゾール及びベンズイミダゾール誘導体、ピラゾール及びピラゾール誘導体、並びにテトラゾール及びテトラゾール誘導体が挙げられる。
【0013】
キレート剤（又はキレート化剤）としては、以下に制限されるものではないが、アミノ酸及びその誘導体、並びに有機アミンが挙げられる。
【0014】
アミノ酸及びその誘導体としては、以下に制限されるものではないが、グリシン、Ｄ－アラニン、Ｌ－アラニン、ＤＬ－アラニン、β－アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアミン、プロリン、セリン、トレオニン、チロシン、グルタミン、アスパラギン、グルタミン酸、アスパラギン酸、トリプトファン、ヒスチジン、アルギニン、リジン、メチオニン、システイン、イミノ二酢酸、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【0015】
有機アミンとしては、以下に制限されるものではないが、２，２－ジメチル－１，３－プロパンジアミン、及び２，２－ジメチル－１，４－ブタンジアミン、エチレンジアミン、１，３－ジアミンプロパン、１，４－ジアミンブタン等が挙げられる。
【0016】
２つの第一級アミン部分を含む有機ジアミン化合物は、二元系キレート剤と記載することができる。
【0017】
バイオサイドとしては、以下に制限されるものではないが、Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社からのＫａｔｈｏｎ（商標）、Ｋａｔｈｏｎ（商標）ＣＧ／ＩＣＰ ＩＩが挙げられる。それらは、５－クロロ－２－メチル－４－イソチアゾリン－３－オン、及び２－メチル－４－イソチアゾリン－３－オンの有効成分を有する。
【0018】
酸化剤としては、以下に制限されるものではないが、過ヨウ素酸、過酸化水素、ヨウ素酸カリウム、過マンガン酸カリウム、過硫酸アンモニウム、モリブデン酸アンモニウム、硝酸第二鉄、硝酸、硝酸カリウム、及びこれらの混合物が挙げられる。
【0019】
Ｃｕ除去速度加速剤及び欠陥低減剤としての有機第四級アンモニウム塩としては、以下に制限されるものではないが、重炭酸コリン、コリン水酸化物、クエン酸二水素コリン塩、コリンエタノールアミン、重酒石酸コリンなどの様々な対イオンを有するコリン塩が挙げられる。
【0020】
ｐＨ調節剤としては、以下に制限されるものではないが、以下が挙げられる：酸性の方向にｐＨを調節する、硝酸、塩酸、硫酸、リン酸、他の無機又は有機酸、及びこれらの混合物。ｐＨ調節剤としては、水素化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム、水酸化テトラアルキルアンモニウム、有機アミン、及びよりアルカリ性の方向にｐＨを調節するために用いることができる他の化学試薬などの塩基性ｐＨ調節剤も挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図4】図４は、ポリウレタンビーズを含む（比較１）、又はポリウレタンビーズを含まない（参照及び参照１）、ＣＭＰ組成物を用いた１．５ｐｓｉのＤＦかつ０．６ｍ／ｓのスライド速度におけるＣｕディッシングである。
【発明を実施するための形態】
【0022】
発明の詳細な説明
本件は、パッド凹凸の役割が、２～１００μｍ、１０～８０μｍ、２０～７０μｍ、又は３０～５０μｍの範囲のサイズを有する高品質のミクロンサイズのポリウレタン（ＰＵ）ビーズによって果たされる新技術を開示し；これらのサイズは、市販の研磨パッドの細孔及び凹凸のサイズに匹敵する。
本件は、パッド凹凸の役割が、２～１００μｍ、１０～８０μｍ、２０～７０μｍ、又は３０～５０μｍの範囲のサイズを有する高品質のミクロンサイズのポリウレタン（ＰＵ）ビーズによって果たされる新技術を開示し；これらのサイズは、市販の研磨パッドの細孔及び凹凸のサイズに匹敵する。
【0023】
ビーズは、水性組成物中にポリウレタンビーズを分散させるための分散剤としての湿潤剤（又は界面活性剤）の助けを借りて、焼成セリア、コロイダルシリカ、又は複合粒子などの研磨材粒子を有するＣｕ ＣＭＰ研磨組成物中に懸濁される。
【0024】
図２は、ポリウレタンパッド１４６及びポリウレタンビーズ（１３０）によるＰＩＢ ＣＭＰ研磨を示す。ビーズは、以下に記載された手段によってウェハ表面と接触し、従来の凹凸とほとんど同じように研磨を促進する。
【0025】
ビーズのサイズ、及び組成物中でのそれらの濃度の両方の選択によって、ウェハと接触する「頂点」の高さ、曲率、及び面積密度のはるかに良好な制御が達成され、従来の凹凸接触に関連したプロセスのばらつきが、大幅に低減される。
【0026】
ビーズの使用は、依然として研磨が起こる第二の表面、又はカウンター面を要求し、それは、我々の場合、従来のポリウレタンに基づいたパッドであり続けるが、それは、もはや研磨が起こる主要な表面ではないため、要求されるコンディショニングは最小限である。代わりに、図２のカウンター面として、安価で、部分的にコンディショニングされたパッドを用いることができる。
【0027】
ポリッシャーは、２～３つのパッド及びコンディショナーを同時に用いる場合がある。典型的には、パッド及びコンディショニングディスクの寿命の終わりに、わずか２日の連続使用の後に到達する。したがって、ＣＭＰツールの各プラテンは、年間何百ものパッド及びコンディショナーを使用し、ウェハ作製施設は何十ものツール（各ツールに対して２つ又は３つのプラテンを含む）を有することができるため、パッド及びパッドコンディショナーだけについての総費用はかなりのものである。
【0028】
使用したパッドを取り外し、新しいパッドを設置し、適格とするのに数時間かかる場合があるため、ツール中断時間と、新しいパッドを適格とするのに使用される消耗品とに起因するエンジニアリング及び製品の損失も重大である。使用したＰＵパッド、及び廃棄されたダイヤモンドディスクコンディショナーは、ＣＭＰプロセスからの廃棄物であり、それは、幾つかの環境衛生及び安全性（ＥＨＳ）の問題を引き起こす。
【0029】
研磨パッドついては、パッドを剥がして廃棄しなければならなくなるまでに、パッド厚さの約３分の２しか使用されない。コンディショナーについては、製品の耐用年数を制御するのは数万のダイヤモンドのうち数百のダイヤモンドに過ぎず、その後、コンディショナーを廃棄する必要がある。さらに、リサイクル又は再使用の選択肢は、パッド及びコンディショナーについては利用可能でない。我々の成果は、上記のＥＨＳ問題に対処し、多くのパッド及びダイヤモンドディスクコンディショナーの使用をなくすことによって、現在の標準的なＣＭＰプロセスに新規の解決策を提供する。
【0030】
開示された研磨組成物中で用いられるポリウレタンビーズは、２～１００μｍ、１０～８０μｍ、２０～７０μｍ、又は３０～５０μｍの範囲のサイズを有する。
【0031】
本発明の複数の具体的な側面は、以下に概説される。
【0032】
１つの側面において、ＣＭＰ研磨組成物が提供される。
側面１：
研磨材、
ミクロンサイズのポリウレタン（ＰＵ）ビーズ；
シリコーン含有分散剤；
水などの液体キャリア；
及び任意選択的に、
キレート剤；
腐食防止剤；
有機第四級アンモニウム塩；
バイオサイド；
ｐＨ調節剤；
使用時に加えられる酸化剤
を含むＣＭＰ研磨組成物であって、
組成物のｐＨが、３．０～１２．０；４．０～１１．０；５．０～１０．０；５．５～９．０；６．０～８．０；又は６．０～７．５である、ＣＭＰ研磨組成物。
側面１：
研磨材、
ミクロンサイズのポリウレタン（ＰＵ）ビーズ；
シリコーン含有分散剤；
水などの液体キャリア；
及び任意選択的に、
キレート剤；
腐食防止剤；
有機第四級アンモニウム塩；
バイオサイド；
ｐＨ調節剤；
使用時に加えられる酸化剤
を含むＣＭＰ研磨組成物であって、
組成物のｐＨが、３．０～１２．０；４．０～１１．０；５．０～１０．０；５．５～９．０；６．０～８．０；又は６．０～７．５である、ＣＭＰ研磨組成物。
【0033】
側面２：
銅又はＴＳＶ銅を含有する表面を有する半導体基材を提供すること；
研磨パッドを提供すること；
上述の化学機械研磨（ＣＭＰ）配合物を提供すること；
半導体基材の表面と、研磨パッド及び化学機械研磨配合物とを接触させること；及び
半導体の表面を研磨すること
を含むＣＭＰ研磨方法であって、
Ｃｕ膜を含有する表面の少なくとも一部が、研磨パッド及び化学機械研磨配合物の両方と接触している、ＣＭＰ研磨方法。
銅又はＴＳＶ銅を含有する表面を有する半導体基材を提供すること；
研磨パッドを提供すること；
上述の化学機械研磨（ＣＭＰ）配合物を提供すること；
半導体基材の表面と、研磨パッド及び化学機械研磨配合物とを接触させること；及び
半導体の表面を研磨すること
を含むＣＭＰ研磨方法であって、
Ｃｕ膜を含有する表面の少なくとも一部が、研磨パッド及び化学機械研磨配合物の両方と接触している、ＣＭＰ研磨方法。
【0034】
側面３：
Ｃｕ膜を含有する表面を有する半導体基材；
研磨パッドを提供すること；
上述の請求項の化学機械研磨（ＣＭＰ）配合物を提供すること
を含む、ＣＭＰ研磨システムであって、
Ｃｕ膜を含有する表面の少なくとも一部が、研磨パッド及び化学機械研磨配合物の両方と接触している、ＣＭＰ研磨システム。
Ｃｕ膜を含有する表面を有する半導体基材；
研磨パッドを提供すること；
上述の請求項の化学機械研磨（ＣＭＰ）配合物を提供すること
を含む、ＣＭＰ研磨システムであって、
Ｃｕ膜を含有する表面の少なくとも一部が、研磨パッド及び化学機械研磨配合物の両方と接触している、ＣＭＰ研磨システム。
【0035】
研磨材は、ナノサイズの研磨材粒子であり、以下に制限されるものではないが、コロイダルシリカ又は高純度コロイダルシリカ；アルミナドープシリカ粒子などの、コロイダルシリカの格子内の他の金属酸化物によってドープされたコロイダルシリカ粒子；α－、β－、及びγ－型の酸化アルミニウムなどのコロイド状酸化アルミニウム；コロイド状で光活性の二酸化チタン、酸化セリウム、コロイド状酸化セリウム、ナノサイズの無機金属酸化物粒子、たとえばアルミナ、チタニア、ジルコニア、セリア等；ナノサイズのダイヤモンド粒子、ナノサイズの窒化ケイ素粒子；モノモーダル、バイモーダル、マルチモーダルの、コロイド状研磨材粒子；有機ポリマーに基づいた柔軟な研磨材粒子、表面がコーティングされた、若しくは改質された研磨材粒子、又は他の複合粒子、及びこれらの混合物が挙げられる。
【0036】
コロイダルシリカは、シリケート塩から製造することができ、高純度コロイダルシリカは、ＴＥＯＳ又はＴＭＯＳから製造することができる。コロイダルシリカ又は高純度コロイダルシリカは、モノモデル又はマルチモデルの狭い又は広い粒子サイズ分布、様々なサイズ、並びに球形、コクーン形、集合体形、及び他の形状などの様々な形状を有してよい。
【0037】
ナノサイズの粒子は、球状、コクーン、集合体などの種々の形状を有してもよい。
【0038】
Ｃｕ ＣＭＰスラリー中で用いられる研磨材粒子の粒子サイズは、５ｎｍ～５００ｎｍ、１０ｎｍ～２５０ｎｍ、又は２５ｎｍ～１００ｎｍの範囲である。
【0039】
Ｃｕ ＣＭＰ研磨組成物は、０．００２５質量％～２５質量％；０．００２５質量％～２．５質量％；０．００５質量％～０．５質量％；又は０．００５質量％～０．１５質量％の研磨材粒子を含む。
【0040】
ＣＭＰ研磨組成物は、水溶液中にポリウレタンビーズを分散させるためのシリコーン含有分散剤を含む。シリコーン含有分散剤は、表面湿潤剤分散剤としても機能する。
【0041】
シリコーン含有分散剤としては、以下に制限されるものではないが、水不溶性シリコーン骨格、及び表面湿潤特性を提供する多くの水溶性のポリエーテルペンダント基の両方を含有するシリコーンポリエーテルが挙げられる。例は、水不溶性シリコーン骨格、並びにエチレンオキシド（ＥＯ）及びプロピレンオキシド（ＰＯ）（ＥＯ－ＰＯ）官能基のｎ個の繰り返し単位（ｎは２～２５である）を含むペンダント基の両方を含有するシリコーンポリエーテルである。
【0042】
シリコーン含有分散剤の例としては、ｓｉｌｓｕｒｆ（商標）Ｅ６０８、ｓｉｌｓｕｒｆ（商標）Ｊ２０８－６、ｓｉｌｓｕｒｆ（商標）Ａ２０８、ｓｉｌｓｕｒｆ（商標）ＣＲ１１１５、ｓｉｌｓｕｒｆ（商標）Ａ２０４、ｓｉｌｓｕｒｆ（商標）Ａ００４－ＵＰ、ｓｉｌｓｕｒｆ（商標）Ａ００８－ＵＰ、ｓｉｌｓｕｒｆ（商標）Ｂ６０８、ｓｉｌｓｕｒｆ（商標）Ｃ２０８、ｓｉｌｓｕｒｆ（商標）Ｃ４１０、ｓｉｌｓｕｒｆ（商標）Ｄ２０８、ｓｉｌｓｕｒｆ（商標）Ｄ２０８、ｓｉｌｓｕｒｆ（商標）Ｄ２０８－３０、ｓｉｌｓｕｒｆ（商標）Ｄｉ－１０１０、ｓｉｌｓｕｒｆ（商標）Ｄｉ－１５１０、ｓｉｌｓｕｒｆ（商標）Ｄｉ－１５－Ｉ、ｓｉｌｓｕｒｆ（商標）Ｄｉ－２０１２、ｓｉｌｓｕｒｆ（商標）Ｄｉ－５０１８－Ｆ、ｓｉｌｓｕｒｆ（商標）Ｇ８－Ｉ、ｓｉｌｓｕｒｆ（商標）Ｊ１０１５－Ｏ、ｓｉｌｓｕｒｆ（商標）Ｊ１０１５－Ｏ－ＡＣ、ｓｉｌｓｕｒｆ（商標）Ｊ２０８、ｓｉｌｓｕｒｆ（商標）Ｊ２０８－６、Ｓｉｌｔｅｃｈ（商標）－ＯＰ－８、Ｓｉｌｔｅｃｈ（商標）－ＯＰ－１１、Ｓｉｌｔｅｃｈ（商標）－ＯＰ－１２、Ｓｉｌｔｅｃｈ（商標）－ＯＰ－１５、Ｓｉｌｔｅｃｈ（商標）－ＯＰ－２０；Ｓｉｌｔｅｃｈ社からの製品；２２５ Ｗｉｃｋｓｔｅｅｄ Ａｖｅｎｕｅ、Ｔｏｒｏｎｔｏ Ｏｎｔａｒｉｏ、Ｃａｎａｄａ Ｍ４Ｈ １Ｇ５、が挙げられる。
【0043】
シリコーン含有分散剤の濃度範囲は、０．０１質量％～２．０質量％、０．０２５質量％～１．０質量％、又は０．０５質量％～０．５質量％である。
【0044】
ＣＭＰスラリーは、様々なサイズのポリウレタンビーズを含有する。
【0045】
開示された研磨組成物中で用いられるポリウレタンビーズは、２～１００μｍ、１０～８０μｍ、２０～７０μｍ、又は３０～５０μｍの範囲のサイズを有する。
【0046】
ポリウレタンビーズの濃度範囲は、０．０１質量％～２．０質量％、０．０２５質量％～１．０質量％、又は０．０５質量％～０．５質量％である。
【0047】
ポリウレタンビーズは、開示された研磨材粒子とは異なる。それらは、本開示において研磨材粒子とはみなされない。
【0048】
Ｃｕ除去速度加速剤及び欠陥低減剤としての有機第四級アンモニウム塩としては、以下に制限されるものではないが、コリン重炭酸塩などのコリン塩、又はコリンと他のアニオン性対イオンとの間で形成される他のすべての塩が挙げられる。
【0049】
１つの実施態様において、ＣＭＰスラリーは、０．００５質量％～０．２５質量％、０．００１質量％～０．０５質量％；又は０．００２質量％～０．０１質量％の第四級アンモニウム塩を含有する。
【0050】
別の実施態様において、ＣＭＰスラリーは、０．００５質量％～０．５質量％、０．００１質量％～０．２５質量％；又は０．００２質量％～０．１質量％の第四級アンモニウム塩を含有する。
【0051】
キレート剤（又はキレート化剤）としては、以下に制限されるものではないが、アミノ酸、その誘導体、及び有機アミンが挙げられる。
【0052】
アミノ酸及びその誘導体としては、以下に制限されるものではないが、グリシン、Ｄ－アラニン、Ｌ－アラニン、ＤＬ－アラニン、β－アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアミン、プロリン、セリン、トレオニン、チロシン、グルタミン、アスパラギン、グルタミン酸、アスパラギン酸、トリプトファン、ヒスチジン、アルギニン、リジン、メチオニン、システイン、イミノ二酢酸、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【0053】
有機アミンとしては、以下に制限されるものではないが、２，２－ジメチル－１，３－プロパンジアミン、及び２，２－ジメチル－１，４－ブタンジアミン、エチレンジアミン、１，３－ジアミンプロパン、１，４－ジアミンブタン等が挙げられる。
【0054】
２つの第一級アミン部分を含む有機ジアミン化合物は、二元系キレート剤と記載することができる。
【0055】
ＣＭＰスラリーは、０．１質量％～１８質量％；０．５質量％～１５質量％；１．０質量％～１０．０質量％；又は２．０質量％～１０．０質量％のキレート剤を含有する。
【0056】
腐食防止剤は、あらゆる既知の報告された腐食防止剤であってよい。
【0057】
腐食防止剤としては、例えば、以下に制限されるものではないが、芳香環中に１つ又は複数の窒素原子を含有するヘテロ芳香族化合物のファミリー、たとえば、１，２，４－トリアゾール、アミトロール（３－アミノ－１，２，４－トリアゾール）、ベンゾトリアゾール及びベンゾトリアゾール誘導体、テトラゾール及びテトラゾール誘導体、イミダゾール及びイミダゾール誘導体、ベンズイミダゾール及びベンズイミダゾール誘導体、ピラゾール及びピラゾール誘導体、並びにテトラゾール及びテトラゾール誘導体が挙げられる。
【0058】
ＣＭＰスラリーは、０．００５質量％～１．０質量％；０．０１質量％～０．５質量％；又は０．０２５質量％～０．２５質量％の腐食防止剤を含有する。
【0059】
Ｃｕ化学機械研磨組成物のより安定な保管寿命を提供するための有効成分を有するバイオサイドを用いることができる。
【0060】
バイオサイドとしては、以下に制限されるものではないが、Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社からのＫａｔｈｏｎ（商標）、Ｋａｔｈｏｎ（商標）ＣＧ／ＩＣＰ ＩＩが挙げられる。それらは、５－クロロ－２－メチル－４－イソチアゾリン－３－オン及び／又は２－メチル－４－イソチアゾリン－３－オンの有効成分を有する。
【0061】
ＣＭＰスラリーは、０．０００１質量％～０．０５質量％；０．０００１質量％～０．０２５質量％；又は０．０００１質量％～０．０１質量％のバイオサイドを含有する。
【0062】
酸性若しくは塩基性の化合物、又はｐＨ調節剤を用いて、ＣＭＰ研磨組成物のｐＨを最適化されたｐＨ値に調節することができる。
【0063】
ｐＨ調節剤としては、以下に制限されるものではないが、以下が挙げられる：酸性の方向にｐＨを調節する、硝酸、塩酸、硫酸、リン酸、他の無機又は有機酸、及びこれらの混合物。ｐＨ調節剤としては、水素化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム、水酸化テトラアルキルアンモニウム、有機アミン、及びよりアルカリ性の方向にｐＨを調節するために用いることができる他の化学試薬などの塩基性ｐＨ調節剤も挙げられる。
【0064】
ＣＭＰスラリーは、０質量％～１質量％；０．０１質量％～０．５質量％；又は０．１質量％～０．２５質量％のｐＨ調節剤を含有する。
【0065】
Ｃｕ研磨組成物のｐＨは、約３．０～約１２．０；約４．０～約１１．０；約５．０～約１０．０；約５．５～約９．０、約６．０～約８．０；又は約６．０～約７．５である。
【0066】
様々なペルオキシ無機酸化剤若しくはペルオキシ有機酸化剤、又は他のタイプの酸化剤を用いて、金属銅膜を酸化銅の混合物に酸化し、キレート剤及び腐食防止剤との迅速な反応を可能にすることができる。
【0067】
酸化剤としては、以下に制限されるものではないが、過ヨウ素酸、過酸化水素、ヨウ素酸カリウム、過マンガン酸カリウム、過硫酸アンモニウム、モリブデン酸アンモニウム、硝酸第二鉄、硝酸、硝酸カリウム、及びこれらの混合物が挙げられる。好ましい酸化剤は、過酸化水素である。
【0068】
ＣＭＰ組成物は、０．１質量％～１０質量％；０．２５質量％～３質量％；又は０．５質量％～２．０質量％の酸化剤を含有する。
【実施例】
【0069】
実験セクション
パラメータ：
Å：オングストローム－長さの単位
ＢＰ：背圧、ｐｓｉ単位
ＣＭＰ：化学機械平坦化＝化学機械研磨
ＣＳ：キャリア速度
ＤＦ：下向き力：ＣＭＰ中に適用される圧力、ｐｓｉ単位
ｍｉｎ：分
ｍｌ：ミリリットル
ｍＶ：ミリボルト
ｐｓｉ：ポンド毎平方インチ
ＰＳ：研磨ツールのプラテン回転速度、ｒｐｍ（回転数毎分）
ＳＦ：研磨組成物流量、ｍｌ／ｍｉｎ
除去速度（ＲＲ）：
Ｃｕ ＲＲ １．５ｐｓｉ ＣＭＰツールの１．５ｐｓｉの下向き圧力において測定された銅除去速度
Ｃｕ ＲＲ ２．０ｐｓｉ ＣＭＰツールの２．０ｐｓｉの下向き圧力において測定された銅除去速度
Ｃｕ ＲＲ ３．０ｐｓｉ ＣＭＰツールの３．０ｐｓｉの下向き圧力において測定された銅除去速度
パラメータ：
Å：オングストローム－長さの単位
ＢＰ：背圧、ｐｓｉ単位
ＣＭＰ：化学機械平坦化＝化学機械研磨
ＣＳ：キャリア速度
ＤＦ：下向き力：ＣＭＰ中に適用される圧力、ｐｓｉ単位
ｍｉｎ：分
ｍｌ：ミリリットル
ｍＶ：ミリボルト
ｐｓｉ：ポンド毎平方インチ
ＰＳ：研磨ツールのプラテン回転速度、ｒｐｍ（回転数毎分）
ＳＦ：研磨組成物流量、ｍｌ／ｍｉｎ
除去速度（ＲＲ）：
Ｃｕ ＲＲ １．５ｐｓｉ ＣＭＰツールの１．５ｐｓｉの下向き圧力において測定された銅除去速度
Ｃｕ ＲＲ ２．０ｐｓｉ ＣＭＰツールの２．０ｐｓｉの下向き圧力において測定された銅除去速度
Ｃｕ ＲＲ ３．０ｐｓｉ ＣＭＰツールの３．０ｐｓｉの下向き圧力において測定された銅除去速度
【0070】
全般的な実験手順
特に示されない場合、組成物中の割合はすべて質量割合である。
特に示されない場合、組成物中の割合はすべて質量割合である。
【0071】
以下に示される例において、ＣＭＰ実験は、以下に与えられる手順及び実験条件を用いて実施された。例において用いられたＣＭＰツールは、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ、３０５０ Ｂｏｗｅｒｅｓ Ａｖｅｎｕｅ、Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ、Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ、９５０５４によって製造された２００ｍｍ Ｍｉｒｒａ（商標）ポリッシャーである。デュポン社によって供給されたＩＣ１０００パッド又は他のタイプの研磨パッドを、ブランケットウェハ研磨研究用のプラテンで用いた。パッドは、２５個のダミー酸化物（ＴＥＯＳ前駆体、ＰＥＴＥＯＳからプラズマ増強ＣＶＤによって堆積）ウェハの研磨により調整された。ツール設定及びパッド調整を適格とするために、２つのＰＥＴＥＯＳモニターを、Ｖｅｒｓｕｍ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ社の平坦化プラットホームによって供給されたＳｙｔｏｎ（商標）ＯＸ－Ｋコロイダルシリカによりベースライン条件で研磨した。研磨実験は、ブランケットＣｕウェハ、及びＣｕ ＭＩＴ８５４ ２００ｍｍパターン化ウェハを用いて行なった。これらのブランケットウェハは、Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｖａｌｌｅｙ Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ、１１５０ Ｃａｍｐｂｅｌｌ Ａｖｅ、ＣＡ、９５１２６から購入した。
【0072】
デュポン社によって供給された研磨パッド、ＩＣ１０００パッド又は他の研磨パッドをＣｕ ＣＭＰ中に用いた。
【0073】
実施例
参照（参照）ＣＭＰ組成物は、３．７８質量％のグリシン、０．１８９２質量％のアミトロール、０．００４質量％のエチレンジアミン、０．００９６３質量％の重炭酸コリン、０．０００１質量％のＫａｔｈｏｎ ＩＩバイオサイド、及び０．０３７６質量％の高純度コロイダルシリカ粒子研磨材で構成された。
参照（参照）ＣＭＰ組成物は、３．７８質量％のグリシン、０．１８９２質量％のアミトロール、０．００４質量％のエチレンジアミン、０．００９６３質量％の重炭酸コリン、０．０００１質量％のＫａｔｈｏｎ ＩＩバイオサイド、及び０．０３７６質量％の高純度コロイダルシリカ粒子研磨材で構成された。
【0074】
ＥＯ－ＰＯ湿潤官能基を含有するＳｉｌｓｕｒｆ Ｅ６０８を、シリコーン含有分散剤として用いた。
【0075】
第二のＣＭＰ組成物（参照１）を、０．０５質量％のＳｉｌｓｕｒｆ Ｅ６０８を参照Ｃｕ ＣＭＰ組成物（参照）に加えることによって調製した。第二のＣＭＰ組成物は、参照ＣＭＰ組成物に対するＣＭＰ研磨性能への分散剤の影響を検査するために用いた。
【0076】
第三のＣＭＰ組成物（比較１）であるＰＩＢ作用ＣＭＰ組成物を、０．０５質量％のＳｉｌｓｕｒｆ Ｅ６０８、及び０．１０質量％の３５ｍｍサイズのポリウレタンビーズ（ＰＵビーズ）を参照Ｃｕ ＣＭＰ組成物（参照）に加えることによって調製した。
【0077】
２．０質量％のＨ２Ｏ２を使用時にＣＭＰ組成物に加えた。
【0078】
３つの組成物は、すべて約７．１５のｐＨを有していた。
【0079】
【0080】
表１及び図３に示された結果として、Ｃｕ除去速度は、参照Ｃｕ組成物（参照）と比較して、第二及び第三のＣＭＰ組成物について低減された。これは、ＣＭＰ研磨プロセスにおける酸化銅表面に対する分散剤のパッシベーション効果に起因する。
【0081】
結果は、ＰＩＢ作用ＣＭＰ組成物（比較１）によるＣｕ除去速度が、第二のＣＭＰ組成物（参照１）から得られたＣｕ除去速度より約１１％増加したことも示した。
【0082】
結果は、Ｃｕ ＣＭＰ組成物中でミクロンサイズのＰＵビーズを用いる利点のうちの１つであるＣｕ除去速度を増加することができることを示した。
【0083】
同じ３つのＣＭＰ組成物を用いて、Ｃｕパターン化ウェハを研磨した。
【0084】
Ｃｕパターン化ウェハの研磨において、１．５ｐｓｉの下向き力が、２つの異なるスライド速度、それぞれ０．６ｍ／ｓ又は１．０ｍ／ｓで適用された。
【表2】
【0085】
１．５ｐｓｉのＤＦかつ０．６ｍ／ｓのスライド速度で組成物から得られたＣｕラインディッシングの結果が、表２に示され、図４に表された。
【0086】
０．０５質量％の分散剤のみの添加による組成物（参照１）について、Ｃｕディッシングは、１００ｘ１００μｍ及び５０ｘ５０μｍライン特徴で低減されたが、残り４つのＣｕライン特徴では低減されなかった。
【0087】
０．０５質量％の分散剤及び０．１質量％の３５ｍｍのＰＵビーズの添加による組成物（比較１）について；Ｃｕラインディッシングは、他の２つの組成物と比較して、６つの試験されたＣｕライン特徴すべてにわたって著しく低減された。
【0088】
効果的なＣｕラインディッシングの低減が、ＰＵビーズを用いたＰＩＢ作用ＣＭＰ組成物から得られた。
【0089】
【0090】
０．０５質量％の分散剤のみの添加による組成物（参照１）について、Ｃｕラインディッシングは、６つの試験されたＣｕライン特徴すべてにわたって低減された。
【0091】
０．０５質量％の分散剤及び０．１質量％の３５ｍｍのＰＵビーズの添加による組成物（比較１）について、Ｃｕラインディッシングは、１Ｘ１μｍを除く試験されたＣｕライン特徴にわたって著しく低減された。
【表4】
【0092】
６つの試験されたＣｕライン特徴すべてにわたるＣｕラインディッシングに対する、適用された同じ下向き力１．５ｐｓｉでの０．６ｍ／ｓ対１．０ｍ／ｓのスライド速度の影響が試験され、結果は、表４、表５、表６、並びに図６、図７及び図８にそれぞれ示された。
【0093】
表４及び図６に示された結果として、６つの試験されたＣｕライン特徴すべてにわたって、Ｃｕラインディッシングは、スライド速度が０．６ｍ／ｓから１．０ｍ／ｓに増加した際に、すべて増加し、著しく変わった。
【表5】
【0094】
表５及び図７に示された結果として、６つの試験されたＣｕライン特徴すべてにわたって、Ｃｕラインディッシングは、スライド速度が０．６ｍ／ｓから１．０ｍ／ｓに増加した際に、すべて減少し、著しく変わった。
【0095】
表６及び図８に示された結果として、６つの試験されたＣｕライン特徴すべてにわたって、Ｃｕラインディッシングは、スライド速度が０．６ｍ／ｓから１．０ｍ／ｓに増加した際に、３５ｍｍのＰＵビーズを含有するＰＩＢ作用ＣＭＰ組成物について非常にわずかな変化を有する。
【表6】
【0096】
明白に、ＰＵビーズを含有するＰＩＢ作用ＣＭＰ組成物は、ＰＵビーズを用いないＣｕ研磨組成物を上回り、スライド速度の変化に対するより安定な過研磨ウィンドウを提供する。
【0097】
３つの組成物を用いて、１．５ｐｓｉの下向き力かつ０．６ｍ／ｓのスライド速度でのＣｕ除去速度及びＣｕラインディッシングが得られ、比較され、結果が表７に示された。
【表7】
【0098】
表７に示された結果として、ＰＩＢを使用しないＣｕ研磨組成物と比較して、ＰＵビーズを含有するＰＩＢ作用ＣＭＰ組成物は、Ｃｕ除去速度を１１％増加させただけでなく、６つの試験されたＣｕライン特徴すべてにわたって、３１％～４３％の範囲でＣｕラインディッシングを著しく低減させた。
【0099】
ＰＩＢ技術は、研磨中にウェハの横方向の振動を著しく低減することも示した。
【0100】
実施例を含む上に示された本発明の実施形態は、本発明から作ることのできる例示的な多数の実施形態である。プロセスの多くの他の構成を用いることができ、プロセスにおいて用いられる材料は、具体的に開示されたもの以外の多くの材料から選択することができることが企図される。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【手続補正書】
【提出日】2023-02-14
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１００
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0100】
実施例を含む上に示された本発明の実施形態は、本発明から作ることのできる例示的な多数の実施形態である。プロセスの多くの他の構成を用いることができ、プロセスにおいて用いられる材料は、具体的に開示されたもの以外の多くの材料から選択することができることが企図される。
本開示は以下も包含する。
態様１
研磨材、
ポリウレタン（ＰＵ）ビーズ；
シリコーン含有分散剤；
水；及び
任意選択的に、
アミノ酸及びその誘導体、有機アミン、並びにこれらの組み合わせからなる群から選択されるキレート剤；
腐食防止剤；
有機第四級アンモニウム塩；
バイオサイド；
ｐＨ調節剤；
酸化剤
を含む化学機械研磨（ＣＭＰ）組成物であって、
前記組成物のｐＨが、３．０～１２．０；５．５～７．５；又は６．０～７．５である、ＣＭＰ組成物。
態様２
前記研磨材が、コロイダルシリカ；コロイダルシリカの格子内の他の金属酸化物によってドープされたコロイダルシリカ粒子；α－、β－、及びγ－型の酸化アルミニウムからなる群から選択されるコロイド状酸化アルミニウム；コロイド状で光活性の二酸化チタン；酸化セリウム；コロイド状酸化セリウム；アルミナ、チタニア、ジルコニア、及びセリアからなる群から選択される無機金属酸化物粒子；ダイヤモンド粒子；窒化ケイ素粒子；モノモーダル、バイモーダル、又はマルチモーダルの、コロイド状研磨材粒子；有機ポリマーに基づいた柔軟な研磨材粒子；表面がコーティングされた、又は改質された研磨材粒子；及びこれらの組み合わせからなる群から選択される研磨材粒子であり；前記研磨材が、０．００２５質量％～２５質量％；０．００２５質量％～２．５質量％；０．００５質量％～０．５質量％；又は０．００５質量％～０．１５質量％の範囲である、上記態様１に記載のＣＭＰ組成物。
態様３
前記ポリウレタン（ＰＵ）ビーズが、２～１００μｍ、１０～８０μｍ、２０～７０μｍ、又は３０～５０μｍのサイズを有し、前記ポリウレタン（ＰＵ）ビーズが、０．０１質量％～２．０質量％、０．０２５質量％～１．０質量％、又は０．０５質量％～０．５質量％の範囲である、上記態様１に記載のＣＭＰ組成物。
態様４
前記シリコーン含有分散剤が、水不溶性シリコーン骨格、及び水溶性のポリエーテルペンダント基の両方を含有するシリコーンポリエーテルを含み、前記シリコーン含有分散剤が、０．０１質量％～２．０質量％、０．０２５質量％～１．０質量％、又は０．０５質量％～０．５質量％の範囲である、上記態様１に記載のＣＭＰ組成物。
態様５
前記シリコーン含有分散剤が、水不溶性シリコーン骨格、並びにエチレンオキシド（ＥＯ）及びプロピレンオキシド（ＰＯ）（ＥＯ－ＰＯ）官能基のｎ個の繰り返し単位（ｎは２～２５である）を含むペンダント基の両方を含有するシリコーンポリエーテルを含む、上記態様１に記載のＣＭＰ組成物。
態様６
前記ＣＭＰ組成物が、グリシン、Ｄ－アラニン、Ｌ－アラニン、ＤＬ－アラニン、β－アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアミン、プロリン、セリン、トレオニン、チロシン、グルタミン、アスパラギン、グルタミン酸、アスパラギン酸、トリプトファン、ヒスチジン、アルギニン、リジン、メチオニン、システイン、イミノ二酢酸、２，２－ジメチル－１，３－プロパンジアミン、及び２，２－ジメチル－１，４－ブタンジアミン、エチレンジアミン、１，３－ジアミンプロパン、１，４－ジアミンブタン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるキレート剤を含み；前記キレート剤が、０．１質量％～１８質量％；０．５質量％～１５質量％；１．０質量％～１０．０質量％；又は２．０質量％～１０．０質量％の範囲である、上記態様１に記載のＣＭＰ組成物。
態様７
前記ＣＭＰ組成物が、１，２，４－トリアゾール、３－アミノ－１，２，４－トリアゾール、ベンゾトリアゾール及びベンゾトリアゾール誘導体、テトラゾール及びテトラゾール誘導体、イミダゾール及びイミダゾール誘導体、ベンズイミダゾール及びベンズイミダゾール誘導体、ピラゾール及びピラゾール誘導体、テトラゾール及びテトラゾール誘導体、並びにこれらの組み合わせからなる群から選択される腐食防止剤を含み；前記腐食防止剤が、０．００５質量％～１．０質量％；０．０１質量％～０．５質量％；又は０．０２５質量％～０．２５質量％の範囲である、上記態様１に記載のＣＭＰ組成物。
態様８
前記ＣＭＰ組成物が、コロイダルシリカ；コロイダルシリカの格子内の他の金属酸化物によってドープされたコロイダルシリカ粒子；α－、β－、及びγ－型の酸化アルミニウムからなる群から選択されるコロイド状酸化アルミニウム；コロイド状で光活性の二酸化チタン；酸化セリウム；コロイド状酸化セリウム；アルミナ、チタニア、ジルコニア、及びセリアからなる群から選択される無機金属酸化物粒子；ダイヤモンド粒子；窒化ケイ素粒子；モノモーダル、バイモーダル、又はマルチモーダルの、コロイド状研磨材粒子；有機ポリマーに基づいた柔軟な研磨材粒子；表面がコーティングされた、又は改質された研磨材粒子；及びこれらの組み合わせからなる群から選択される研磨材を含み；
前記ポリウレタン（ＰＵ）ビーズが、２～１００μｍ、１０～８０μｍ、２０～７０μｍ、又は３０～５０μｍのサイズを有し；
前記シリコーン含有分散剤が、水不溶性シリコーン骨格、並びにエチレンオキシド（ＥＯ）及びプロピレンオキシド（ＰＯ）（ＥＯ－ＰＯ）官能基のｎ個の繰り返し単位（ｎは２～２５である）を含むペンダント基の両方を含有するシリコーンポリエーテルを含み；
前記キレート剤が、グリシン、Ｄ－アラニン、Ｌ－アラニン、ＤＬ－アラニン、β－アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアミン、プロリン、セリン、トレオニン、チロシン、グルタミン、アスパラギン、グルタミン酸、アスパラギン酸、トリプトファン、ヒスチジン、アルギニン、リジン、メチオニン、システイン、イミノ二酢酸、２，２－ジメチル－１，３－プロパンジアミン、及び２，２－ジメチル－１，４－ブタンジアミン、エチレンジアミン、１，３－ジアミンプロパン、１，４－ジアミンブタン、及びこれらの組み合わせからなる群からなる群から選択され；
前記腐食防止剤が、１，２，４－トリアゾール、３－アミノ－１，２，４－トリアゾール、ベンゾトリアゾール及びベンゾトリアゾール誘導体、テトラゾール及びテトラゾール誘導体、イミダゾール及びイミダゾール誘導体、ベンズイミダゾール及びベンズイミダゾール誘導体、ピラゾール及びピラゾール誘導体、テトラゾール及びテトラゾール誘導体、並びにこれらの組み合わせからなる群から選択される、上記態様１に記載のＣＭＰ組成物。
態様９
前記ＣＭＰ組成物が、５－クロロ－２－メチル－４－イソチアゾリン－３－オン、２－メチル－４－イソチアゾリン－３－オン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される有効成分を有するバイオサイドを含み；前記バイオサイドが、０．０００１質量％～０．０５質量％；０．０００１質量％～０．０２５質量％；又は０．０００１質量％～０．０１質量％の範囲である、上記態様１に記載のＣＭＰ組成物。
態様１０
前記ＣＭＰ組成物が、過ヨウ素酸、過酸化水素、ヨウ素酸カリウム、過マンガン酸カリウム、過硫酸アンモニウム、モリブデン酸アンモニウム、硝酸第二鉄、硝酸、硝酸カリウム、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される酸化剤を含み；前記酸化剤が、０．１質量％～１０質量％；０．２５質量％～３質量％；又は０．５質量％～２．０質量％の範囲である、上記態様１に記載のＣＭＰ組成物。
態様１１
前記ＣＭＰ組成物が、コロイダルシリカ；コロイダルシリカの格子内の他の金属酸化物によってドープされたコロイダルシリカ粒子；α－、β－、及びγ－型の酸化アルミニウムからなる群から選択されるコロイド状酸化アルミニウム；コロイド状で光活性の二酸化チタン；酸化セリウム；コロイド状酸化セリウム；アルミナ、チタニア、ジルコニア、及びセリアからなる群から選択される無機金属酸化物粒子；ダイヤモンド粒子；窒化ケイ素粒子；モノモーダル、バイモーダル、又はマルチモーダルの、コロイド状研磨材粒子；有機ポリマーに基づいた柔軟な研磨材粒子；表面がコーティングされた、又は改質された研磨材粒子；及びこれらの組み合わせからなる群から選択される研磨材を含み；
前記ポリウレタン（ＰＵ）ビーズが、２～１００μｍ、１０～８０μｍ、２０～７０μｍ、又は３０～５０μｍのサイズを有し；
前記シリコーン含有分散剤が、水不溶性シリコーン骨格、並びにエチレンオキシド（ＥＯ）及びプロピレンオキシド（ＰＯ）（ＥＯ－ＰＯ）官能基のｎ個の繰り返し単位（ｎは２～２５である）を含むペンダント基の両方を含有するシリコーンポリエーテルを含み；
前記キレート剤が、グリシン、Ｄ－アラニン、Ｌ－アラニン、ＤＬ－アラニン、β－アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアミン、プロリン、セリン、トレオニン、チロシン、グルタミン、アスパラギン、グルタミン酸、アスパラギン酸、トリプトファン、ヒスチジン、アルギニン、リジン、メチオニン、システイン、イミノ二酢酸、２，２－ジメチル－１，３－プロパンジアミン、及び２，２－ジメチル－１，４－ブタンジアミン、エチレンジアミン、１，３－ジアミンプロパン、１，４－ジアミンブタン、及びこれらの組み合わせからなる群からなる群から選択され；
前記酸化剤が、過ヨウ素酸、過酸化水素、ヨウ素酸カリウム、過マンガン酸カリウム、過硫酸アンモニウム、モリブデン酸アンモニウム、硝酸第二鉄、硝酸、硝酸カリウム、及びこれらの組み合わせからなる群から選択され；
前記腐食防止剤が、１，２，４－トリアゾール、３－アミノ－１，２，４－トリアゾール、ベンゾトリアゾール及びベンゾトリアゾール誘導体、テトラゾール及びテトラゾール誘導体、イミダゾール及びイミダゾール誘導体、ベンズイミダゾール及びベンズイミダゾール誘導体、ピラゾール及びピラゾール誘導体、テトラゾール及びテトラゾール誘導体、並びにこれらの組み合わせからなる群から選択される、上記態様１に記載のＣＭＰ組成物。
態様１２
前記ＣＭＰ組成物が、重炭酸コリン、コリン水酸化物、クエン酸二水素コリン塩、コリンエタノールアミン、重酒石酸コリン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される様々な対イオンを有するコリン塩からなる群から選択される有機第四級アンモニウム塩を含み；前記有機第四級アンモニウム塩が、０．００５質量％～０．２５質量％、０．００１質量％～０．０５質量％；又は０．００２質量％～０．０１質量％の範囲である、上記態様１に記載のＣＭＰ組成物。
態様１３
前記ＣＭＰ組成物が、コロイダルシリカ；コロイダルシリカの格子内の他の金属酸化物によってドープされたコロイダルシリカ粒子；α－、β－、及びγ－型の酸化アルミニウムからなる群から選択されるコロイド状酸化アルミニウム；コロイド状で光活性の二酸化チタン；酸化セリウム；コロイド状酸化セリウム；アルミナ、チタニア、ジルコニア、及びセリアからなる群から選択される無機金属酸化物粒子；ダイヤモンド粒子；窒化ケイ素粒子；モノモーダル、バイモーダル、又はマルチモーダルの、コロイド状研磨材粒子；有機ポリマーに基づいた柔軟な研磨材粒子；表面がコーティングされた、又は改質された研磨材粒子；及びこれらの組み合わせからなる群から選択される研磨材を含み；
前記ポリウレタン（ＰＵ）ビーズが、２～１００μｍ、１０～８０μｍ、２０～７０μｍ、又は３０～５０μｍのサイズを有し；
前記シリコーン含有分散剤が、水不溶性シリコーン骨格、並びにエチレンオキシド（ＥＯ）及びプロピレンオキシド（ＰＯ）（ＥＯ－ＰＯ）官能基のｎ個の繰り返し単位（ｎは２～２５である）を含むペンダント基の両方を含有するシリコーンポリエーテルを含み；
前記キレート剤が、グリシン、Ｄ－アラニン、Ｌ－アラニン、ＤＬ－アラニン、β－アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアミン、プロリン、セリン、トレオニン、チロシン、グルタミン、アスパラギン、グルタミン酸、アスパラギン酸、トリプトファン、ヒスチジン、アルギニン、リジン、メチオニン、システイン、イミノ二酢酸、２，２－ジメチル－１，３－プロパンジアミン、及び２，２－ジメチル－１，４－ブタンジアミン、エチレンジアミン、１，３－ジアミンプロパン、１，４－ジアミンブタン、及びこれらの組み合わせからなる群からなる群から選択され；
前記腐食防止剤が、１，２，４－トリアゾール、３－アミノ－１，２，４－トリアゾール、ベンゾトリアゾール及びベンゾトリアゾール誘導体、テトラゾール及びテトラゾール誘導体、イミダゾール及びイミダゾール誘導体、ベンズイミダゾール及びベンズイミダゾール誘導体、ピラゾール及びピラゾール誘導体、テトラゾール及びテトラゾール誘導体、並びにこれらの組み合わせからなる群から選択され；
前記酸化剤が、過ヨウ素酸、過酸化水素、ヨウ素酸カリウム、過マンガン酸カリウム、過硫酸アンモニウム、モリブデン酸アンモニウム、硝酸第二鉄、硝酸、硝酸カリウム、及びこれらの組み合わせからなる群から選択され；
前記有機第四級アンモニウム塩が、重炭酸コリン、コリン水酸化物、クエン酸二水素コリン塩、コリンエタノールアミン、重酒石酸コリン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される様々な対イオンを有するコリン塩からなる群から選択される、上記態様１に記載のＣＭＰ組成物。
態様１４
前記ＣＭＰ組成物が、硝酸、塩酸、硫酸、リン酸、他の無機又は有機酸、及び酸性の方向にｐＨを調節するこれらの組み合わせからなる群から選択されるか、水素化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム、水酸化テトラアルキルアンモニウム、有機アミン、及びアルカリ性の方向にｐＨを調節するこれらの組み合わせからなる群から選択されるｐＨ調節剤を含み；前記ＣＭＰ組成物が、約５．５～約９．０；約６．０～約８．０；又は約６．０～約７．５のｐＨを有する、上記態様１に記載のＣＭＰ組成物。
態様１５
前記ＣＭＰ組成物が、コロイダルシリカ粒子と、水不溶性シリコーン骨格、並びにエチレンオキシド（ＥＯ）及びプロピレンオキシド（ＰＯ）（ＥＯ－ＰＯ）官能基のｎ個の繰り返し単位（ｎは２～２５である）を含むペンダント基の両方を含有するシリコーンポリエーテルを含むシリコーン含有分散剤と、ポリウレタン（ＰＵ）ビーズとを含む、上記態様１に記載のＣＭＰ組成物。
態様１６
前記ＣＭＰ組成物が、コロイダルシリカ粒子；水不溶性シリコーン骨格、並びにエチレンオキシド（ＥＯ）及びプロピレンオキシド（ＰＯ）（ＥＯ－ＰＯ）官能基のｎ個の繰り返し単位（ｎは２～２５である）を含むペンダント基の両方を含有するシリコーンポリエーテルを含むシリコーン含有分散剤；ポリウレタン（ＰＵ）ビーズ；グリシン、Ｄ－アラニン、Ｌ－アラニン、ＤＬ－アラニン、β－アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアミン、プロリン、セリン、トレオニン、チロシン、グルタミン、アスパラギン、グルタミン酸、アスパラギン酸、トリプトファン、ヒスチジン、アルギニン、リジン、メチオニン、システイン、イミノ二酢酸、２，２－ジメチル－１，３－プロパンジアミン、及び２，２－ジメチル－１，４－ブタンジアミン、エチレンジアミン、１，３－ジアミンプロパン、１，４－ジアミンブタン、及びこれらの組み合わせからなる群からなる群から選択されるキレート剤；及び１，２，４－トリアゾール、３－アミノ－１，２，４－トリアゾール、ベンゾトリアゾール及びベンゾトリアゾール誘導体、テトラゾール及びテトラゾール誘導体、イミダゾール及びイミダゾール誘導体、ベンズイミダゾール及びベンズイミダゾール誘導体、ピラゾール及びピラゾール誘導体、テトラゾール及びテトラゾール誘導体、並びにこれらの組み合わせからなる群から選択される腐食防止剤を含む、上記態様１に記載のＣＭＰ組成物。
態様１７
前記ＣＭＰ組成物が、コロイダルシリカ粒子；水不溶性シリコーン骨格、並びにエチレンオキシド（ＥＯ）及びプロピレンオキシド（ＰＯ）（ＥＯ－ＰＯ）官能基のｎ個の繰り返し単位（ｎは２～２５である）を含むペンダント基の両方を含有するシリコーンポリエーテルを含むシリコーン含有分散剤；ポリウレタン（ＰＵ）ビーズ；グリシン、Ｄ－アラニン、Ｌ－アラニン、ＤＬ－アラニン、β－アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアミン、プロリン、セリン、トレオニン、チロシン、グルタミン、アスパラギン、グルタミン酸、アスパラギン酸、トリプトファン、ヒスチジン、アルギニン、リジン、メチオニン、システイン、イミノ二酢酸、２，２－ジメチル－１，３－プロパンジアミン、及び２，２－ジメチル－１，４－ブタンジアミン、エチレンジアミン、１，３－ジアミンプロパン、１，４－ジアミンブタン、及びこれらの組み合わせからなる群からなる群から選択されるキレート剤；１，２，４－トリアゾール、３－アミノ－１，２，４－トリアゾール、ベンゾトリアゾール及びベンゾトリアゾール誘導体、テトラゾール及びテトラゾール誘導体、イミダゾール及びイミダゾール誘導体、ベンズイミダゾール及びベンズイミダゾール誘導体、ピラゾール及びピラゾール誘導体、テトラゾール及びテトラゾール誘導体、並びにこれらの組み合わせからなる群から選択される腐食防止剤；及び過ヨウ素酸、過酸化水素、ヨウ素酸カリウム、過マンガン酸カリウム、過硫酸アンモニウム、モリブデン酸アンモニウム、硝酸第二鉄、硝酸、硝酸カリウム、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される酸化剤を含む、上記態様１に記載のＣＭＰ組成物。
態様１８
前記ＣＭＰ組成物が、グリシンと、アミトロールと、エチレンジアミンと、重炭酸コリンと、バイオサイドと、コロイダルシリカ粒子と、水不溶性シリコーン骨格、並びにエチレンオキシド（ＥＯ）及びプロピレンオキシド（ＰＯ）（ＥＯ－ＰＯ）官能基のｎ個の繰り返し単位（ｎは２～２５である）を含むペンダント基の両方を含有するシリコーンポリエーテルを含むシリコーン含有分散剤と、ポリウレタン（ＰＵ）ビーズとを含む、上記態様１に記載のＣＭＰ組成物。
態様１９
前記ＣＭＰ組成物が、グリシンと、アミトロールと、エチレンジアミンと、重炭酸コリンと、バイオサイドと、コロイダルシリカ粒子と、水不溶性シリコーン骨格、並びにエチレンオキシド（ＥＯ）及びプロピレンオキシド（ＰＯ）（ＥＯ－ＰＯ）官能基のｎ個の繰り返し単位（ｎは２～２５である）を含むペンダント基の両方を含有するシリコーンポリエーテルを含むシリコーン含有分散剤と、ポリウレタン（ＰＵ）ビーズとを含み、前記ＣＭＰ組成物が、５．５～９．０のｐＨを有する、上記態様１に記載のＣＭＰ組成物。
態様２０
前記ＣＭＰ組成物が、グリシンと、アミトロールと、エチレンジアミンと、重炭酸コリンと、バイオサイドと、コロイダルシリカ粒子と、水不溶性シリコーン骨格、並びにエチレンオキシド（ＥＯ）及びプロピレンオキシド（ＰＯ）（ＥＯ－ＰＯ）官能基のｎ個の繰り返し単位（ｎは２～２５である）を含むペンダント基の両方を含有するシリコーンポリエーテルを含むシリコーン含有分散剤と、ポリウレタン（ＰＵ）ビーズとを含み、前記ＣＭＰ組成物が、６．０～８．０のｐＨを有する、上記態様１に記載のＣＭＰ組成物。
態様２１
銅又はスルーシリコンビア（ＴＳＶ）銅を含有する表面を有する半導体基材を提供する工程と；
研磨パッドを提供する工程と；
上記態様１～２０のいずれかに記載の化学機械研磨（ＣＭＰ）組成物を提供する工程と；
前記半導体基材の表面と、前記研磨パッド及び前記化学機械研磨（ＣＭＰ）組成物とを接触させる工程と；
前記銅又はＴＳＶ銅を含有する表面を研磨する工程と
を含む、半導体基材を化学機械研磨する方法。
態様２２
銅又はスルーシリコンビア（ＴＳＶ）銅を含有する表面を有する半導体基材；
研磨パッド；
上記態様１～２０のいずれかに記載の化学機械研磨（ＣＭＰ）組成物を含む、化学機械研磨システムであって、
前記銅又はＴＳＶ銅を含有する表面の少なくとも一部が、前記研磨パッド及び前記化学機械研磨配合物の両方と接触している、化学機械研磨システム。
本開示は以下も包含する。
態様１
研磨材、
ポリウレタン（ＰＵ）ビーズ；
シリコーン含有分散剤；
水；及び
任意選択的に、
アミノ酸及びその誘導体、有機アミン、並びにこれらの組み合わせからなる群から選択されるキレート剤；
腐食防止剤；
有機第四級アンモニウム塩；
バイオサイド；
ｐＨ調節剤；
酸化剤
を含む化学機械研磨（ＣＭＰ）組成物であって、
前記組成物のｐＨが、３．０～１２．０；５．５～７．５；又は６．０～７．５である、ＣＭＰ組成物。
態様２
前記研磨材が、コロイダルシリカ；コロイダルシリカの格子内の他の金属酸化物によってドープされたコロイダルシリカ粒子；α－、β－、及びγ－型の酸化アルミニウムからなる群から選択されるコロイド状酸化アルミニウム；コロイド状で光活性の二酸化チタン；酸化セリウム；コロイド状酸化セリウム；アルミナ、チタニア、ジルコニア、及びセリアからなる群から選択される無機金属酸化物粒子；ダイヤモンド粒子；窒化ケイ素粒子；モノモーダル、バイモーダル、又はマルチモーダルの、コロイド状研磨材粒子；有機ポリマーに基づいた柔軟な研磨材粒子；表面がコーティングされた、又は改質された研磨材粒子；及びこれらの組み合わせからなる群から選択される研磨材粒子であり；前記研磨材が、０．００２５質量％～２５質量％；０．００２５質量％～２．５質量％；０．００５質量％～０．５質量％；又は０．００５質量％～０．１５質量％の範囲である、上記態様１に記載のＣＭＰ組成物。
態様３
前記ポリウレタン（ＰＵ）ビーズが、２～１００μｍ、１０～８０μｍ、２０～７０μｍ、又は３０～５０μｍのサイズを有し、前記ポリウレタン（ＰＵ）ビーズが、０．０１質量％～２．０質量％、０．０２５質量％～１．０質量％、又は０．０５質量％～０．５質量％の範囲である、上記態様１に記載のＣＭＰ組成物。
態様４
前記シリコーン含有分散剤が、水不溶性シリコーン骨格、及び水溶性のポリエーテルペンダント基の両方を含有するシリコーンポリエーテルを含み、前記シリコーン含有分散剤が、０．０１質量％～２．０質量％、０．０２５質量％～１．０質量％、又は０．０５質量％～０．５質量％の範囲である、上記態様１に記載のＣＭＰ組成物。
態様５
前記シリコーン含有分散剤が、水不溶性シリコーン骨格、並びにエチレンオキシド（ＥＯ）及びプロピレンオキシド（ＰＯ）（ＥＯ－ＰＯ）官能基のｎ個の繰り返し単位（ｎは２～２５である）を含むペンダント基の両方を含有するシリコーンポリエーテルを含む、上記態様１に記載のＣＭＰ組成物。
態様６
前記ＣＭＰ組成物が、グリシン、Ｄ－アラニン、Ｌ－アラニン、ＤＬ－アラニン、β－アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアミン、プロリン、セリン、トレオニン、チロシン、グルタミン、アスパラギン、グルタミン酸、アスパラギン酸、トリプトファン、ヒスチジン、アルギニン、リジン、メチオニン、システイン、イミノ二酢酸、２，２－ジメチル－１，３－プロパンジアミン、及び２，２－ジメチル－１，４－ブタンジアミン、エチレンジアミン、１，３－ジアミンプロパン、１，４－ジアミンブタン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるキレート剤を含み；前記キレート剤が、０．１質量％～１８質量％；０．５質量％～１５質量％；１．０質量％～１０．０質量％；又は２．０質量％～１０．０質量％の範囲である、上記態様１に記載のＣＭＰ組成物。
態様７
前記ＣＭＰ組成物が、１，２，４－トリアゾール、３－アミノ－１，２，４－トリアゾール、ベンゾトリアゾール及びベンゾトリアゾール誘導体、テトラゾール及びテトラゾール誘導体、イミダゾール及びイミダゾール誘導体、ベンズイミダゾール及びベンズイミダゾール誘導体、ピラゾール及びピラゾール誘導体、テトラゾール及びテトラゾール誘導体、並びにこれらの組み合わせからなる群から選択される腐食防止剤を含み；前記腐食防止剤が、０．００５質量％～１．０質量％；０．０１質量％～０．５質量％；又は０．０２５質量％～０．２５質量％の範囲である、上記態様１に記載のＣＭＰ組成物。
態様８
前記ＣＭＰ組成物が、コロイダルシリカ；コロイダルシリカの格子内の他の金属酸化物によってドープされたコロイダルシリカ粒子；α－、β－、及びγ－型の酸化アルミニウムからなる群から選択されるコロイド状酸化アルミニウム；コロイド状で光活性の二酸化チタン；酸化セリウム；コロイド状酸化セリウム；アルミナ、チタニア、ジルコニア、及びセリアからなる群から選択される無機金属酸化物粒子；ダイヤモンド粒子；窒化ケイ素粒子；モノモーダル、バイモーダル、又はマルチモーダルの、コロイド状研磨材粒子；有機ポリマーに基づいた柔軟な研磨材粒子；表面がコーティングされた、又は改質された研磨材粒子；及びこれらの組み合わせからなる群から選択される研磨材を含み；
前記ポリウレタン（ＰＵ）ビーズが、２～１００μｍ、１０～８０μｍ、２０～７０μｍ、又は３０～５０μｍのサイズを有し；
前記シリコーン含有分散剤が、水不溶性シリコーン骨格、並びにエチレンオキシド（ＥＯ）及びプロピレンオキシド（ＰＯ）（ＥＯ－ＰＯ）官能基のｎ個の繰り返し単位（ｎは２～２５である）を含むペンダント基の両方を含有するシリコーンポリエーテルを含み；
前記キレート剤が、グリシン、Ｄ－アラニン、Ｌ－アラニン、ＤＬ－アラニン、β－アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアミン、プロリン、セリン、トレオニン、チロシン、グルタミン、アスパラギン、グルタミン酸、アスパラギン酸、トリプトファン、ヒスチジン、アルギニン、リジン、メチオニン、システイン、イミノ二酢酸、２，２－ジメチル－１，３－プロパンジアミン、及び２，２－ジメチル－１，４－ブタンジアミン、エチレンジアミン、１，３－ジアミンプロパン、１，４－ジアミンブタン、及びこれらの組み合わせからなる群からなる群から選択され；
前記腐食防止剤が、１，２，４－トリアゾール、３－アミノ－１，２，４－トリアゾール、ベンゾトリアゾール及びベンゾトリアゾール誘導体、テトラゾール及びテトラゾール誘導体、イミダゾール及びイミダゾール誘導体、ベンズイミダゾール及びベンズイミダゾール誘導体、ピラゾール及びピラゾール誘導体、テトラゾール及びテトラゾール誘導体、並びにこれらの組み合わせからなる群から選択される、上記態様１に記載のＣＭＰ組成物。
態様９
前記ＣＭＰ組成物が、５－クロロ－２－メチル－４－イソチアゾリン－３－オン、２－メチル－４－イソチアゾリン－３－オン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される有効成分を有するバイオサイドを含み；前記バイオサイドが、０．０００１質量％～０．０５質量％；０．０００１質量％～０．０２５質量％；又は０．０００１質量％～０．０１質量％の範囲である、上記態様１に記載のＣＭＰ組成物。
態様１０
前記ＣＭＰ組成物が、過ヨウ素酸、過酸化水素、ヨウ素酸カリウム、過マンガン酸カリウム、過硫酸アンモニウム、モリブデン酸アンモニウム、硝酸第二鉄、硝酸、硝酸カリウム、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される酸化剤を含み；前記酸化剤が、０．１質量％～１０質量％；０．２５質量％～３質量％；又は０．５質量％～２．０質量％の範囲である、上記態様１に記載のＣＭＰ組成物。
態様１１
前記ＣＭＰ組成物が、コロイダルシリカ；コロイダルシリカの格子内の他の金属酸化物によってドープされたコロイダルシリカ粒子；α－、β－、及びγ－型の酸化アルミニウムからなる群から選択されるコロイド状酸化アルミニウム；コロイド状で光活性の二酸化チタン；酸化セリウム；コロイド状酸化セリウム；アルミナ、チタニア、ジルコニア、及びセリアからなる群から選択される無機金属酸化物粒子；ダイヤモンド粒子；窒化ケイ素粒子；モノモーダル、バイモーダル、又はマルチモーダルの、コロイド状研磨材粒子；有機ポリマーに基づいた柔軟な研磨材粒子；表面がコーティングされた、又は改質された研磨材粒子；及びこれらの組み合わせからなる群から選択される研磨材を含み；
前記ポリウレタン（ＰＵ）ビーズが、２～１００μｍ、１０～８０μｍ、２０～７０μｍ、又は３０～５０μｍのサイズを有し；
前記シリコーン含有分散剤が、水不溶性シリコーン骨格、並びにエチレンオキシド（ＥＯ）及びプロピレンオキシド（ＰＯ）（ＥＯ－ＰＯ）官能基のｎ個の繰り返し単位（ｎは２～２５である）を含むペンダント基の両方を含有するシリコーンポリエーテルを含み；
前記キレート剤が、グリシン、Ｄ－アラニン、Ｌ－アラニン、ＤＬ－アラニン、β－アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアミン、プロリン、セリン、トレオニン、チロシン、グルタミン、アスパラギン、グルタミン酸、アスパラギン酸、トリプトファン、ヒスチジン、アルギニン、リジン、メチオニン、システイン、イミノ二酢酸、２，２－ジメチル－１，３－プロパンジアミン、及び２，２－ジメチル－１，４－ブタンジアミン、エチレンジアミン、１，３－ジアミンプロパン、１，４－ジアミンブタン、及びこれらの組み合わせからなる群からなる群から選択され；
前記酸化剤が、過ヨウ素酸、過酸化水素、ヨウ素酸カリウム、過マンガン酸カリウム、過硫酸アンモニウム、モリブデン酸アンモニウム、硝酸第二鉄、硝酸、硝酸カリウム、及びこれらの組み合わせからなる群から選択され；
前記腐食防止剤が、１，２，４－トリアゾール、３－アミノ－１，２，４－トリアゾール、ベンゾトリアゾール及びベンゾトリアゾール誘導体、テトラゾール及びテトラゾール誘導体、イミダゾール及びイミダゾール誘導体、ベンズイミダゾール及びベンズイミダゾール誘導体、ピラゾール及びピラゾール誘導体、テトラゾール及びテトラゾール誘導体、並びにこれらの組み合わせからなる群から選択される、上記態様１に記載のＣＭＰ組成物。
態様１２
前記ＣＭＰ組成物が、重炭酸コリン、コリン水酸化物、クエン酸二水素コリン塩、コリンエタノールアミン、重酒石酸コリン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される様々な対イオンを有するコリン塩からなる群から選択される有機第四級アンモニウム塩を含み；前記有機第四級アンモニウム塩が、０．００５質量％～０．２５質量％、０．００１質量％～０．０５質量％；又は０．００２質量％～０．０１質量％の範囲である、上記態様１に記載のＣＭＰ組成物。
態様１３
前記ＣＭＰ組成物が、コロイダルシリカ；コロイダルシリカの格子内の他の金属酸化物によってドープされたコロイダルシリカ粒子；α－、β－、及びγ－型の酸化アルミニウムからなる群から選択されるコロイド状酸化アルミニウム；コロイド状で光活性の二酸化チタン；酸化セリウム；コロイド状酸化セリウム；アルミナ、チタニア、ジルコニア、及びセリアからなる群から選択される無機金属酸化物粒子；ダイヤモンド粒子；窒化ケイ素粒子；モノモーダル、バイモーダル、又はマルチモーダルの、コロイド状研磨材粒子；有機ポリマーに基づいた柔軟な研磨材粒子；表面がコーティングされた、又は改質された研磨材粒子；及びこれらの組み合わせからなる群から選択される研磨材を含み；
前記ポリウレタン（ＰＵ）ビーズが、２～１００μｍ、１０～８０μｍ、２０～７０μｍ、又は３０～５０μｍのサイズを有し；
前記シリコーン含有分散剤が、水不溶性シリコーン骨格、並びにエチレンオキシド（ＥＯ）及びプロピレンオキシド（ＰＯ）（ＥＯ－ＰＯ）官能基のｎ個の繰り返し単位（ｎは２～２５である）を含むペンダント基の両方を含有するシリコーンポリエーテルを含み；
前記キレート剤が、グリシン、Ｄ－アラニン、Ｌ－アラニン、ＤＬ－アラニン、β－アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアミン、プロリン、セリン、トレオニン、チロシン、グルタミン、アスパラギン、グルタミン酸、アスパラギン酸、トリプトファン、ヒスチジン、アルギニン、リジン、メチオニン、システイン、イミノ二酢酸、２，２－ジメチル－１，３－プロパンジアミン、及び２，２－ジメチル－１，４－ブタンジアミン、エチレンジアミン、１，３－ジアミンプロパン、１，４－ジアミンブタン、及びこれらの組み合わせからなる群からなる群から選択され；
前記腐食防止剤が、１，２，４－トリアゾール、３－アミノ－１，２，４－トリアゾール、ベンゾトリアゾール及びベンゾトリアゾール誘導体、テトラゾール及びテトラゾール誘導体、イミダゾール及びイミダゾール誘導体、ベンズイミダゾール及びベンズイミダゾール誘導体、ピラゾール及びピラゾール誘導体、テトラゾール及びテトラゾール誘導体、並びにこれらの組み合わせからなる群から選択され；
前記酸化剤が、過ヨウ素酸、過酸化水素、ヨウ素酸カリウム、過マンガン酸カリウム、過硫酸アンモニウム、モリブデン酸アンモニウム、硝酸第二鉄、硝酸、硝酸カリウム、及びこれらの組み合わせからなる群から選択され；
前記有機第四級アンモニウム塩が、重炭酸コリン、コリン水酸化物、クエン酸二水素コリン塩、コリンエタノールアミン、重酒石酸コリン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される様々な対イオンを有するコリン塩からなる群から選択される、上記態様１に記載のＣＭＰ組成物。
態様１４
前記ＣＭＰ組成物が、硝酸、塩酸、硫酸、リン酸、他の無機又は有機酸、及び酸性の方向にｐＨを調節するこれらの組み合わせからなる群から選択されるか、水素化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム、水酸化テトラアルキルアンモニウム、有機アミン、及びアルカリ性の方向にｐＨを調節するこれらの組み合わせからなる群から選択されるｐＨ調節剤を含み；前記ＣＭＰ組成物が、約５．５～約９．０；約６．０～約８．０；又は約６．０～約７．５のｐＨを有する、上記態様１に記載のＣＭＰ組成物。
態様１５
前記ＣＭＰ組成物が、コロイダルシリカ粒子と、水不溶性シリコーン骨格、並びにエチレンオキシド（ＥＯ）及びプロピレンオキシド（ＰＯ）（ＥＯ－ＰＯ）官能基のｎ個の繰り返し単位（ｎは２～２５である）を含むペンダント基の両方を含有するシリコーンポリエーテルを含むシリコーン含有分散剤と、ポリウレタン（ＰＵ）ビーズとを含む、上記態様１に記載のＣＭＰ組成物。
態様１６
前記ＣＭＰ組成物が、コロイダルシリカ粒子；水不溶性シリコーン骨格、並びにエチレンオキシド（ＥＯ）及びプロピレンオキシド（ＰＯ）（ＥＯ－ＰＯ）官能基のｎ個の繰り返し単位（ｎは２～２５である）を含むペンダント基の両方を含有するシリコーンポリエーテルを含むシリコーン含有分散剤；ポリウレタン（ＰＵ）ビーズ；グリシン、Ｄ－アラニン、Ｌ－アラニン、ＤＬ－アラニン、β－アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアミン、プロリン、セリン、トレオニン、チロシン、グルタミン、アスパラギン、グルタミン酸、アスパラギン酸、トリプトファン、ヒスチジン、アルギニン、リジン、メチオニン、システイン、イミノ二酢酸、２，２－ジメチル－１，３－プロパンジアミン、及び２，２－ジメチル－１，４－ブタンジアミン、エチレンジアミン、１，３－ジアミンプロパン、１，４－ジアミンブタン、及びこれらの組み合わせからなる群からなる群から選択されるキレート剤；及び１，２，４－トリアゾール、３－アミノ－１，２，４－トリアゾール、ベンゾトリアゾール及びベンゾトリアゾール誘導体、テトラゾール及びテトラゾール誘導体、イミダゾール及びイミダゾール誘導体、ベンズイミダゾール及びベンズイミダゾール誘導体、ピラゾール及びピラゾール誘導体、テトラゾール及びテトラゾール誘導体、並びにこれらの組み合わせからなる群から選択される腐食防止剤を含む、上記態様１に記載のＣＭＰ組成物。
態様１７
前記ＣＭＰ組成物が、コロイダルシリカ粒子；水不溶性シリコーン骨格、並びにエチレンオキシド（ＥＯ）及びプロピレンオキシド（ＰＯ）（ＥＯ－ＰＯ）官能基のｎ個の繰り返し単位（ｎは２～２５である）を含むペンダント基の両方を含有するシリコーンポリエーテルを含むシリコーン含有分散剤；ポリウレタン（ＰＵ）ビーズ；グリシン、Ｄ－アラニン、Ｌ－アラニン、ＤＬ－アラニン、β－アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアミン、プロリン、セリン、トレオニン、チロシン、グルタミン、アスパラギン、グルタミン酸、アスパラギン酸、トリプトファン、ヒスチジン、アルギニン、リジン、メチオニン、システイン、イミノ二酢酸、２，２－ジメチル－１，３－プロパンジアミン、及び２，２－ジメチル－１，４－ブタンジアミン、エチレンジアミン、１，３－ジアミンプロパン、１，４－ジアミンブタン、及びこれらの組み合わせからなる群からなる群から選択されるキレート剤；１，２，４－トリアゾール、３－アミノ－１，２，４－トリアゾール、ベンゾトリアゾール及びベンゾトリアゾール誘導体、テトラゾール及びテトラゾール誘導体、イミダゾール及びイミダゾール誘導体、ベンズイミダゾール及びベンズイミダゾール誘導体、ピラゾール及びピラゾール誘導体、テトラゾール及びテトラゾール誘導体、並びにこれらの組み合わせからなる群から選択される腐食防止剤；及び過ヨウ素酸、過酸化水素、ヨウ素酸カリウム、過マンガン酸カリウム、過硫酸アンモニウム、モリブデン酸アンモニウム、硝酸第二鉄、硝酸、硝酸カリウム、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される酸化剤を含む、上記態様１に記載のＣＭＰ組成物。
態様１８
前記ＣＭＰ組成物が、グリシンと、アミトロールと、エチレンジアミンと、重炭酸コリンと、バイオサイドと、コロイダルシリカ粒子と、水不溶性シリコーン骨格、並びにエチレンオキシド（ＥＯ）及びプロピレンオキシド（ＰＯ）（ＥＯ－ＰＯ）官能基のｎ個の繰り返し単位（ｎは２～２５である）を含むペンダント基の両方を含有するシリコーンポリエーテルを含むシリコーン含有分散剤と、ポリウレタン（ＰＵ）ビーズとを含む、上記態様１に記載のＣＭＰ組成物。
態様１９
前記ＣＭＰ組成物が、グリシンと、アミトロールと、エチレンジアミンと、重炭酸コリンと、バイオサイドと、コロイダルシリカ粒子と、水不溶性シリコーン骨格、並びにエチレンオキシド（ＥＯ）及びプロピレンオキシド（ＰＯ）（ＥＯ－ＰＯ）官能基のｎ個の繰り返し単位（ｎは２～２５である）を含むペンダント基の両方を含有するシリコーンポリエーテルを含むシリコーン含有分散剤と、ポリウレタン（ＰＵ）ビーズとを含み、前記ＣＭＰ組成物が、５．５～９．０のｐＨを有する、上記態様１に記載のＣＭＰ組成物。
態様２０
前記ＣＭＰ組成物が、グリシンと、アミトロールと、エチレンジアミンと、重炭酸コリンと、バイオサイドと、コロイダルシリカ粒子と、水不溶性シリコーン骨格、並びにエチレンオキシド（ＥＯ）及びプロピレンオキシド（ＰＯ）（ＥＯ－ＰＯ）官能基のｎ個の繰り返し単位（ｎは２～２５である）を含むペンダント基の両方を含有するシリコーンポリエーテルを含むシリコーン含有分散剤と、ポリウレタン（ＰＵ）ビーズとを含み、前記ＣＭＰ組成物が、６．０～８．０のｐＨを有する、上記態様１に記載のＣＭＰ組成物。
態様２１
銅又はスルーシリコンビア（ＴＳＶ）銅を含有する表面を有する半導体基材を提供する工程と；
研磨パッドを提供する工程と；
上記態様１～２０のいずれかに記載の化学機械研磨（ＣＭＰ）組成物を提供する工程と；
前記半導体基材の表面と、前記研磨パッド及び前記化学機械研磨（ＣＭＰ）組成物とを接触させる工程と；
前記銅又はＴＳＶ銅を含有する表面を研磨する工程と
を含む、半導体基材を化学機械研磨する方法。
態様２２
銅又はスルーシリコンビア（ＴＳＶ）銅を含有する表面を有する半導体基材；
研磨パッド；
上記態様１～２０のいずれかに記載の化学機械研磨（ＣＭＰ）組成物を含む、化学機械研磨システムであって、
前記銅又はＴＳＶ銅を含有する表面の少なくとも一部が、前記研磨パッド及び前記化学機械研磨配合物の両方と接触している、化学機械研磨システム。
【手続補正2】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
研磨材、ポリウレタン（ＰＵ）ビーズ；
シリコーン含有分散剤；
水；
アミノ酸及びその誘導体、有機アミン、並びにこれらの組み合わせからなる群から選択されるキレート剤；
及び
任意選択的に、
腐食防止剤；
有機第四級アンモニウム塩；
バイオサイド；
ｐＨ調節剤；
酸化剤
からなる群から選択される少なくとも１種
を含む化学機械研磨（ＣＭＰ）組成物であって、
前記組成物のｐＨが、３．０～１２．０である、ＣＭＰ組成物。
【請求項2】
前記研磨材が、コロイダルシリカ；コロイダルシリカの格子内の他の金属酸化物によってドープされたコロイダルシリカ粒子；α－、β－、及びγ－型の酸化アルミニウムからなる群から選択されるコロイド状酸化アルミニウム；コロイド状で光活性の二酸化チタン；酸化セリウム；コロイド状酸化セリウム；アルミナ、チタニア、ジルコニア、及びセリアからなる群から選択される無機金属酸化物粒子；ダイヤモンド粒子；窒化ケイ素粒子；モノモーダル、バイモーダル、又はマルチモーダルの、コロイド状研磨材粒子；有機ポリマーに基づいた柔軟な研磨材粒子；表面がコーティングされた、又は改質された研磨材粒子；及びこれらの組み合わせからなる群から選択される研磨材粒子であり；前記研磨材が、０．００５質量％～０．５質量％の範囲である、請求項１に記載のＣＭＰ組成物。
【請求項3】
前記ポリウレタン（ＰＵ）ビーズが、１０～８０μｍのサイズを有し、前記ポリウレタン（ＰＵ）ビーズが、０．０２５質量％～１．０質量％の範囲である、請求項１に記載のＣＭＰ組成物。
【請求項4】
前記シリコーン含有分散剤が、水不溶性シリコーン骨格、及び水溶性のポリエーテルペンダント基の両方を含有するシリコーンポリエーテルを含み、前記シリコーン含有分散剤が、０．０２５質量％～１．０質量％の範囲である、請求項１に記載のＣＭＰ組成物。
【請求項5】
前記シリコーン含有分散剤が、水不溶性シリコーン骨格、並びにエチレンオキシド（ＥＯ）及びプロピレンオキシド（ＰＯ）（ＥＯ－ＰＯ）官能基のｎ個の繰り返し単位（ｎは２～２５である）を含むペンダント基の両方を含有するシリコーンポリエーテルを含み、前記シリコーン含有分散剤が、０．０２５質量％～１．０質量％の範囲である、請求項１に記載のＣＭＰ組成物。
【請求項6】
前記ＣＭＰ組成物が、グリシン、Ｄ－アラニン、Ｌ－アラニン、ＤＬ－アラニン、β－アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアミン、プロリン、セリン、トレオニン、チロシン、グルタミン、アスパラギン、グルタミン酸、アスパラギン酸、トリプトファン、ヒスチジン、アルギニン、リジン、メチオニン、システイン、イミノ二酢酸、２，２－ジメチル－１，３－プロパンジアミン、及び２，２－ジメチル－１，４－ブタンジアミン、エチレンジアミン、１，３－ジアミンプロパン、１，４－ジアミンブタン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるキレート剤を含み；前記キレート剤が、０．５質量％～１５質量％の範囲である、請求項１に記載のＣＭＰ組成物。
【請求項7】
前記ＣＭＰ組成物が、１，２，４－トリアゾール、３－アミノ－１，２，４－トリアゾール、ベンゾトリアゾール及びベンゾトリアゾール誘導体、テトラゾール及びテトラゾール誘導体、イミダゾール及びイミダゾール誘導体、ベンズイミダゾール及びベンズイミダゾール誘導体、ピラゾール及びピラゾール誘導体、テトラゾール及びテトラゾール誘導体、並びにこれらの組み合わせからなる群から選択される腐食防止剤をさらに含み；前記腐食防止剤が、０．００５質量％～１．０質量％の範囲である、請求項１に記載のＣＭＰ組成物。
【請求項8】
前記ＣＭＰ組成物が、コロイダルシリカ；コロイダルシリカの格子内の他の金属酸化物によってドープされたコロイダルシリカ粒子；α－、β－、及びγ－型の酸化アルミニウムからなる群から選択されるコロイド状酸化アルミニウム；コロイド状で光活性の二酸化チタン；酸化セリウム；コロイド状酸化セリウム；アルミナ、チタニア、ジルコニア、及びセリアからなる群から選択される無機金属酸化物粒子；ダイヤモンド粒子；窒化ケイ素粒子；モノモーダル、バイモーダル、又はマルチモーダルの、コロイド状研磨材粒子；有機ポリマーに基づいた柔軟な研磨材粒子；表面がコーティングされた、又は改質された研磨材粒子；及びこれらの組み合わせからなる群から選択される研磨材を含み；前記ポリウレタン（ＰＵ）ビーズが、１０～８０μｍのサイズを有し；
前記シリコーン含有分散剤が、水不溶性シリコーン骨格、並びにエチレンオキシド（ＥＯ）及びプロピレンオキシド（ＰＯ）（ＥＯ－ＰＯ）官能基のｎ個の繰り返し単位（ｎは２～２５である）を含むペンダント基の両方を含有するシリコーンポリエーテルを含み；
前記キレート剤が、グリシン、Ｄ－アラニン、Ｌ－アラニン、ＤＬ－アラニン、β－アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアミン、プロリン、セリン、トレオニン、チロシン、グルタミン、アスパラギン、グルタミン酸、アスパラギン酸、トリプトファン、ヒスチジン、アルギニン、リジン、メチオニン、システイン、イミノ二酢酸、２，２－ジメチル－１，３－プロパンジアミン、及び２，２－ジメチル－１，４－ブタンジアミン、エチレンジアミン、１，３－ジアミンプロパン、１，４－ジアミンブタン、及びこれらの組み合わせからなる群からなる群から選択され；
前記腐食防止剤が、１，２，４－トリアゾール、３－アミノ－１，２，４－トリアゾール、ベンゾトリアゾール及びベンゾトリアゾール誘導体、テトラゾール及びテトラゾール誘導体、イミダゾール及びイミダゾール誘導体、ベンズイミダゾール及びベンズイミダゾール誘導体、ピラゾール及びピラゾール誘導体、テトラゾール及びテトラゾール誘導体、並びにこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載のＣＭＰ組成物。
【請求項9】
前記ＣＭＰ組成物が、５－クロロ－２－メチル－４－イソチアゾリン－３－オン、２－メチル－４－イソチアゾリン－３－オン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される有効成分を有するバイオサイドをさらに含み；前記バイオサイドが、０．０００１質量％～０．０５質量％の範囲である、請求項１に記載のＣＭＰ組成物。
【請求項10】
前記ＣＭＰ組成物が、過ヨウ素酸、過酸化水素、ヨウ素酸カリウム、過マンガン酸カリウム、過硫酸アンモニウム、モリブデン酸アンモニウム、硝酸第二鉄、硝酸、硝酸カリウム、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される酸化剤を含み；前記酸化剤が、０．１質量％～１０質量％の範囲である、請求項１に記載のＣＭＰ組成物。
【請求項11】
前記ＣＭＰ組成物が、コロイダルシリカ；コロイダルシリカの格子内の他の金属酸化物によってドープされたコロイダルシリカ粒子；α－、β－、及びγ－型の酸化アルミニウムからなる群から選択されるコロイド状酸化アルミニウム；コロイド状で光活性の二酸化チタン；酸化セリウム；コロイド状酸化セリウム；アルミナ、チタニア、ジルコニア、及びセリアからなる群から選択される無機金属酸化物粒子；ダイヤモンド粒子；窒化ケイ素粒子；モノモーダル、バイモーダル、又はマルチモーダルの、コロイド状研磨材粒子；有機ポリマーに基づいた柔軟な研磨材粒子；表面がコーティングされた、又は改質された研磨材粒子；及びこれらの組み合わせからなる群から選択される研磨材を含み；前記ポリウレタン（ＰＵ）ビーズが、１０～８０μｍのサイズを有し；
前記シリコーン含有分散剤が、水不溶性シリコーン骨格、並びにエチレンオキシド（ＥＯ）及びプロピレンオキシド（ＰＯ）（ＥＯ－ＰＯ）官能基のｎ個の繰り返し単位（ｎは２～２５である）を含むペンダント基の両方を含有するシリコーンポリエーテルを含み；
前記キレート剤が、グリシン、Ｄ－アラニン、Ｌ－アラニン、ＤＬ－アラニン、β－アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアミン、プロリン、セリン、トレオニン、チロシン、グルタミン、アスパラギン、グルタミン酸、アスパラギン酸、トリプトファン、ヒスチジン、アルギニン、リジン、メチオニン、システイン、イミノ二酢酸、２，２－ジメチル－１，３－プロパンジアミン、及び２，２－ジメチル－１，４－ブタンジアミン、エチレンジアミン、１，３－ジアミンプロパン、１，４－ジアミンブタン、及びこれらの組み合わせからなる群からなる群から選択され；
前記酸化剤が、過ヨウ素酸、過酸化水素、ヨウ素酸カリウム、過マンガン酸カリウム、過硫酸アンモニウム、モリブデン酸アンモニウム、硝酸第二鉄、硝酸、硝酸カリウム、及びこれらの組み合わせからなる群から選択され；
前記腐食防止剤が、１，２，４－トリアゾール、３－アミノ－１，２，４－トリアゾール、ベンゾトリアゾール及びベンゾトリアゾール誘導体、テトラゾール及びテトラゾール誘導体、イミダゾール及びイミダゾール誘導体、ベンズイミダゾール及びベンズイミダゾール誘導体、ピラゾール及びピラゾール誘導体、テトラゾール及びテトラゾール誘導体、並びにこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載のＣＭＰ組成物。
【請求項12】
前記ＣＭＰ組成物が、重炭酸コリン、コリン水酸化物、クエン酸二水素コリン塩、コリンエタノールアミン、重酒石酸コリン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される様々な対イオンを有するコリン塩からなる群から選択される有機第四級アンモニウム塩を含み；前記有機第四級アンモニウム塩が、０．００５質量％～０．２５質量％の範囲である、請求項１に記載のＣＭＰ組成物。
【請求項13】
前記ＣＭＰ組成物が、コロイダルシリカ；コロイダルシリカの格子内の他の金属酸化物によってドープされたコロイダルシリカ粒子；α－、β－、及びγ－型の酸化アルミニウムからなる群から選択されるコロイド状酸化アルミニウム；コロイド状で光活性の二酸化チタン；酸化セリウム；コロイド状酸化セリウム；アルミナ、チタニア、ジルコニア、及びセリアからなる群から選択される無機金属酸化物粒子；ダイヤモンド粒子；窒化ケイ素粒子；モノモーダル、バイモーダル、又はマルチモーダルの、コロイド状研磨材粒子；有機ポリマーに基づいた柔軟な研磨材粒子；表面がコーティングされた、又は改質された研磨材粒子；及びこれらの組み合わせからなる群から選択される研磨材を含み；前記ポリウレタン（ＰＵ）ビーズが、１０～８０μｍのサイズを有し；
前記シリコーン含有分散剤が、水不溶性シリコーン骨格、並びにエチレンオキシド（ＥＯ）及びプロピレンオキシド（ＰＯ）（ＥＯ－ＰＯ）官能基のｎ個の繰り返し単位（ｎは２～２５である）を含むペンダント基の両方を含有するシリコーンポリエーテルを含み；
前記キレート剤が、グリシン、Ｄ－アラニン、Ｌ－アラニン、ＤＬ－アラニン、β－アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアミン、プロリン、セリン、トレオニン、チロシン、グルタミン、アスパラギン、グルタミン酸、アスパラギン酸、トリプトファン、ヒスチジン、アルギニン、リジン、メチオニン、システイン、イミノ二酢酸、２，２－ジメチル－１，３－プロパンジアミン、及び２，２－ジメチル－１，４－ブタンジアミン、エチレンジアミン、１，３－ジアミンプロパン、１，４－ジアミンブタン、及びこれらの組み合わせからなる群からなる群から選択され；
前記腐食防止剤が、１，２，４－トリアゾール、３－アミノ－１，２，４－トリアゾール、ベンゾトリアゾール及びベンゾトリアゾール誘導体、テトラゾール及びテトラゾール誘導体、イミダゾール及びイミダゾール誘導体、ベンズイミダゾール及びベンズイミダゾール誘導体、ピラゾール及びピラゾール誘導体、テトラゾール及びテトラゾール誘導体、並びにこれらの組み合わせからなる群から選択され；
前記酸化剤が、過ヨウ素酸、過酸化水素、ヨウ素酸カリウム、過マンガン酸カリウム、過硫酸アンモニウム、モリブデン酸アンモニウム、硝酸第二鉄、硝酸、硝酸カリウム、及びこれらの組み合わせからなる群から選択され；
前記有機第四級アンモニウム塩が、重炭酸コリン、コリン水酸化物、クエン酸二水素コリン塩、コリンエタノールアミン、重酒石酸コリン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される様々な対イオンを有するコリン塩からなる群から選択される、請求項１に記載のＣＭＰ組成物。
【請求項14】
前記ＣＭＰ組成物が、硝酸、塩酸、硫酸、リン酸、他の無機又は有機酸、及び酸性の方向にｐＨを調節するこれらの組み合わせからなる群から選択されるか、水素化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム、水酸化テトラアルキルアンモニウム、有機アミン、及びアルカリ性の方向にｐＨを調節するこれらの組み合わせからなる群から選択されるｐＨ調節剤を含み；前記ＣＭＰ組成物が、約５．５～約９．０のｐＨを有する、請求項１に記載のＣＭＰ組成物。
【請求項15】
前記ＣＭＰ組成物が、コロイダルシリカ粒子；水不溶性シリコーン骨格、並びにエチレンオキシド（ＥＯ）及びプロピレンオキシド（ＰＯ）（ＥＯ－ＰＯ）官能基のｎ個の繰り返し単位（ｎは２～２５である）を含むペンダント基の両方を含有するシリコーンポリエーテルを含むシリコーン含有分散剤；ポリウレタン（ＰＵ）ビーズ；グリシン、Ｄ－アラニン、Ｌ－アラニン、ＤＬ－アラニン、β－アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアミン、プロリン、セリン、トレオニン、チロシン、グルタミン、アスパラギン、グルタミン酸、アスパラギン酸、トリプトファン、ヒスチジン、アルギニン、リジン、メチオニン、システイン、イミノ二酢酸、２，２－ジメチル－１，３－プロパンジアミン、及び２，２－ジメチル－１，４－ブタンジアミン、エチレンジアミン、１，３－ジアミンプロパン、１，４－ジアミンブタン、及びこれらの組み合わせからなる群からなる群から選択される少なくとも２種のキレート剤；１，２，４－トリアゾール、３－アミノ－１，２，４－トリアゾール、ベンゾトリアゾール及びベンゾトリアゾール誘導体、テトラゾール及びテトラゾール誘導体、イミダゾール及びイミダゾール誘導体、ベンズイミダゾール及びベンズイミダゾール誘導体、ピラゾール及びピラゾール誘導体、テトラゾール及びテトラゾール誘導体、並びにこれらの組み合わせからなる群から選択される腐食防止剤；及び過ヨウ素酸、過酸化水素、ヨウ素酸カリウム、過マンガン酸カリウム、過硫酸アンモニウム、モリブデン酸アンモニウム、硝酸第二鉄、硝酸、硝酸カリウム、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される酸化剤を含む、請求項１に記載のＣＭＰ組成物。
【請求項16】
前記ＣＭＰ組成物が、グリシンと、アミトロールと、エチレンジアミンと、重炭酸コリンと、バイオサイドと、コロイダルシリカ粒子と、水不溶性シリコーン骨格、並びにエチレンオキシド（ＥＯ）及びプロピレンオキシド（ＰＯ）（ＥＯ－ＰＯ）官能基のｎ個の繰り返し単位（ｎは２～２５である）を含むペンダント基の両方を含有するシリコーンポリエーテルを含むシリコーン含有分散剤と、ポリウレタン（ＰＵ）ビーズとを含む、請求項１に記載のＣＭＰ組成物。
【請求項17】
前記ＣＭＰ組成物が、グリシンと、アミトロールと、エチレンジアミンと、重炭酸コリンと、バイオサイドと、コロイダルシリカ粒子と、水不溶性シリコーン骨格、並びにエチレンオキシド（ＥＯ）及びプロピレンオキシド（ＰＯ）（ＥＯ－ＰＯ）官能基のｎ個の繰り返し単位（ｎは２～２５である）を含むペンダント基の両方を含有するシリコーンポリエーテルを含むシリコーン含有分散剤と、ポリウレタン（ＰＵ）ビーズとを含み、前記ＣＭＰ組成物が、５．５～９．０のｐＨを有する、請求項１に記載のＣＭＰ組成物。
【請求項18】
前記ＣＭＰ組成物が、グリシンと、アミトロールと、エチレンジアミンと、重炭酸コリンと、バイオサイドと、コロイダルシリカ粒子と、水不溶性シリコーン骨格、並びにエチレンオキシド（ＥＯ）及びプロピレンオキシド（ＰＯ）（ＥＯ－ＰＯ）官能基のｎ個の繰り返し単位（ｎは２～２５である）を含むペンダント基の両方を含有するシリコーンポリエーテルを含むシリコーン含有分散剤と、ポリウレタン（ＰＵ）ビーズとを含み、前記ＣＭＰ組成物が、６．０～８．０のｐＨを有する、請求項１に記載のＣＭＰ組成物。
【請求項19】
銅又はスルーシリコンビア（ＴＳＶ）銅を含有する表面を有する半導体基材を提供する工程と；研磨パッドを提供する工程と；
請求項１に記載の化学機械研磨（ＣＭＰ）組成物を提供する工程と；
前記半導体基材の表面と、前記研磨パッド及び前記化学機械研磨（ＣＭＰ）組成物とを接触させる工程と；
前記銅又はＴＳＶ銅を含有する表面を研磨する工程と
を含む、半導体基材を化学機械研磨する方法。
【請求項20】
銅又はスルーシリコンビア（ＴＳＶ）銅を含有する表面を有する半導体基材；研磨パッド；
請求項１に記載の化学機械研磨（ＣＭＰ）組成物を含む、化学機械研磨システムであって、
前記銅又はＴＳＶ銅を含有する表面の少なくとも一部が、前記研磨パッド及び前記化学機械研磨配合物の両方と接触している、化学機械研磨システム。
【国際調査報告】