浆料、研磨液组、研磨液、基体的研磨方法以及基体技术

一种研磨液，其为含有磨粒、添加剂和水的研磨液，磨粒含有4价金属元素的氢氧化物，且在将该磨粒的含量调整为1.0质量％的第一水分散液中赋予对于波长400nm的光的吸光度大于或等于1.00，并且在所述第一水分散液中赋予对于波长500nm的光的透光率大于或等于50％/cm，将所述第一水分散液在60℃保持72小时而得到的第二水分散液的NO3-浓度为小于或等于200ppm。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及浆料、研磨液组、研磨液、基体的研磨方法以及基体。特别地，本专利技术涉 及在半导体元件的制造工序中使用的浆料、研磨液组、研磨液、基体的研磨方法以及基体。
技术介绍
在近年的半导体元件的制造工序中，用于高密度化及微细化的加工技术的重要性 进一步增加。作为该加工技术之一的CMP(Chemical mechanical polishing:化学机械研 磨)技术，在半导体元件的制造工序中，成为浅沟槽隔离（Shallow Trench Isolation。以 下，根据情况称为"STI"）的形成、金属前体(premetal)绝缘材料或层间绝缘材料的平坦化、 插塞或嵌入式金属配线的形成所必须的技术。 以往，在半导体元件的制造工序中，通过CMP对利用CVD ( Chemi cal vapor deposition:化学气相生长)法或旋转涂布法等方法形成的氧化硅等绝缘材料进行平坦化。 该CMP中，通常使用含有胶体二氧化硅、气相二氧化硅等二氧化硅粒子作为磨粒的二氧化硅 系研磨液。但是，这样的二氧化硅系研磨液存在研磨速度低这样的技术问题。 另外，在设计标准〇.25μπι以后的时代，在集成电路内的元件隔离中使用STI。在STI 形成中，为了除去堆积在基体上的绝缘材料的多余部分而使用CMP。并且，在CMP中，为了使 研磨停止，可在绝缘材料的下面形成研磨速度慢的停止膜(研磨停止层）。停止膜材料(停止 膜的构成材料)可使用氮化硅、多晶硅等，并希望绝缘材料相对于停止膜材料的研磨选择比 (研磨速度比：绝缘材料的研磨速度/停止膜材料的研磨速度)大。对于以往的二氧化硅系研 磨液而言，绝缘材料相对于停止膜材料的研磨选择比为3左右，较小，作为STI用存在不具有 耐实用特性的倾向。 此外，近年来，作为氧化铈系研磨液，使用采用了高纯度的氧化铈粒子的半导体用 研磨液(例如，参照下述专利文献1)。 可是，近年来，要求在半导体元件的制造工序中实现配线的进一步微细化，研磨时 产生的研磨损伤成为问题。即，在使用以往的氧化铈系研磨液进行研磨时，即使产生微小的 研磨损伤，只要该研磨损伤的大小比以往的配线宽度小就不会成为问题，但在想要实现配 线的进一步微细化时就会成为问题。 针对该问题，在上述那样的氧化铈系研磨液中，尝试了减小氧化铈粒子的平均粒 径。但是，如果减小平均粒径，则机械作用降低，因此有研磨速度降低的问题。即使想要这样 通过控制氧化铈粒子的平均粒径来实现研磨速度和研磨损伤的兼顾，也极其难以在维持研 磨速度的同时实现近年来对于研磨损伤的严格要求。 对此，对使用4价金属元素的氢氧化物的粒子的研磨液进行了研究（例如，参照下 述专利文献2)。此外，已知有如下的浆料，其为含有磨粒和水的浆料，所述磨粒含有4价金属 元素的氢氧化物，且在将该磨粒的含量调整为1.0质量％的水分散液中赋予对于波长400nm 的光的吸光度大于或等于1.50(例如，参照下述专利文献3)。此外，还已知有如下的浆料，其 为含有磨粒和水的浆料，所述磨粒含有4价金属元素的氢氧化物，且在将该磨粒的含量调整 为0.0065质量％的水分散液中赋予对于波长290nm的光的吸光度大于或等于1.000(例如， 参照下述专利文献3)。这些技术在发挥4价金属元素的氢氧化物粒子所具有的化学作用的 同时极力减小机械作用，从而减少由粒子引起的研磨损伤。此外，除了减少研磨损伤以外，还要求将具有凹凸的基体研磨至平坦。如果选取上 述STI为例，则要求提高作为被研磨材料的绝缘材料(例如氧化硅)相对于停止膜材料(例如 氮化硅、多晶硅）的研磨速度的研磨选择比。为了解决这些问题，研究了在研磨液中添加各 种添加剂。例如，已知通过在研磨液中添加添加剂来提高在同一面内具有配线密度不同的 配线的基体的研磨选择比的技术(例如，参照下述专利文献4)。此外还已知，为了控制研磨 速度，提高全面平坦性，在氧化铈系研磨液中加入添加剂(例如，参照下述专利文献5)。 现有技术文献 专利文献 专利文献1:日本特开平10-106994号公报 专利文献2:国际公开第02/067309号 专利文献3:国际公开第2012/070541号 专利文献4:日本特开2002-241739号公报 专利文献5:日本特开平08-022970号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题 然而，专利文献2和3所记载的技术中，虽然研磨损伤减少，但不能说研磨速度足够 高。由于研磨速度会影响到制造工艺的效率，因此要求具有更高的研磨速度的研磨液。 此外，对于以往的研磨液而言，如果研磨液含有添加剂，则虽然可得到添加剂的添 加效果，但代价是有时研磨速度降低，存在难以兼顾研磨速度与其他研磨特性这样的问题。 进而，以往的研磨液中，在长期（例如在室温保管1个月以上)保管的情况下，有时 保管稳定性低。例如，有时研磨特性会随时间变化而大幅降低(研磨特性的稳定性低）。上述 研磨特性中作为代表性的特性有研磨速度，有时研磨速度随时间降低(研磨速度的稳定性 低）。此外，还存在如下情况:在保管过程中磨粒会发生凝聚或沉淀，给研磨特性带来不良影 响(分散稳定性低），或者液态特性(例如pH、离子浓度等)会发生变化，给研磨特性带来不良 影响(液态特性的稳定性低）。 本专利技术是为了解决上述问题而作出的，其目的在于提供一种能够得到如下研磨液 的浆料，所述研磨液能够在维持添加剂的添加效果的同时以优异的研磨速度研磨绝缘材 料，并且能够提高保管稳定性。 此外，本专利技术的目的在于提供一种研磨液组以及研磨液，其能够在维持添加剂的 添加效果的同时以优异的研磨速度研磨绝缘材料，并且能够提高保管稳定性。 进而，本专利技术的目的还在于使用上述浆料、上述研磨液组或上述研磨液的基体的 研磨方法、以及由此得到的基体。解决问题的方法本专利技术人对使用了含有4价金属元素的氢氧化物的磨粒的浆料进行了深入研究， 结果发现在磨粒满足下述(i)和(ii)时，能够以优异的研磨速度研磨绝缘材料，且能够实现 高的保管稳定性。此外，本专利技术人发现，使用在这样的浆料中加入添加剂而得到的研磨液 时，能够在维持添加剂的添加效果的同时以优异的研磨速度研磨绝缘材料，且能够实现高 的保管稳定性。 (i)在含有特定量磨粒的水分散液中，对于波长400nm的光的光吸收(吸光度）以及 对于波长500nm的光的透光率高。 (i i)将上述(i)的水分散液在特定条件下高温保持后的水分散液的Ν0Π农度小。 即，本专利技术所涉及的浆料为含有磨粒和水的浆料，磨粒含有4价金属元素的氢氧化 物，且在将该磨粒的含量调整为1.0质量％的第一水分散液中赋予对于波长400nm的光的吸 光度大于或等于1.00,且在所述第一水分散液中赋予对于波长500nm的光的透光率大于或 等于50 % /cm，将所述第一水分散液在60°C保持72小时而得到的第二水分散液的Ν0Π农度为 小于或等于 200ppm。另外，"ppm" 是指质量 ppm，即 "parts per million mass"。 根据本专利技术所涉及的浆料，当使用在该浆料中加入添加剂而得到的研磨液时，能 够在维持添加剂的添加效果的同时以优异的研磨速度研磨绝缘材料，并且能够提高保管稳 定性。这种情况下，作为保管稳定性优异的研磨液，尤其能够得到分散稳定性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种浆料，其为含有磨粒和水的浆料，所述磨粒含有4价金属元素的氢氧化物，且在将该磨粒的含量调整为1.0质量％的第一水分散液中赋予对于波长400nm的光的吸光度大于或等于1.00，且在所述第一水分散液中赋予对于波长500nm的光的透光率大于或等于50％/cm，将所述第一水分散液在60℃保持72小时而得到的第二水分散液的NO3‑浓度为小于或等于200ppm。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：岩野友洋，
申请(专利权)人：日立化成株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP