本发明专利技术提供一种研磨剂、研磨剂组件及使用该研磨剂的基板研磨方法。所述研磨剂含有水、4价金属氢氧化物粒子及添加剂，所述添加剂含有选自以下的(1)～(3)组成的组中的至少一种：(1)烯丙胺聚合物或其衍生物；(2)二烯丙基胺聚合物或其衍生物；(3)含有选自由下述通式(Ⅰ)～(Ⅳ)组成的组中的至少一种单体成分的聚合物。
【技术实现步骤摘要】
【专利说明】 本专利技术是申请号为2009801142670(国际申请号为PCT/JP2009/057956)、申请日 为2009年4月22日、专利技术名称为"研磨剂及使用该研磨剂的基板研磨方法"的专利技术申请的 分案申请。
本专利技术设及一种研磨剂、保管该研磨剂时的研磨剂组件及使用该研磨剂的基板研 磨方法，该研磨剂用于作为半导体元件制造技术的基板表面平坦化工序，尤其是浅槽隔离 绝缘膜、锻金属前（pre-metal)绝缘膜、层间绝缘膜等的平坦化工序。
技术介绍
在近年的半导体元件制造工序中，用于高密度化、微细化的加工技术的重要性日 益增加。其中之一的CMP(化emical Mechanical化lishing :化学机械研磨）技术，在半导 体元件的制造工序中，是浅槽隔离的形成、锻金属前绝缘膜或层间绝缘膜的平坦化、插塞和 嵌入式金属配线的形成所必须的技术。 W化在半导体元件的制造工序中，为了对通过CVD (Chemical Vapor Deposition :化学气相沉积）法或旋转涂布法等方法形成的氧化娃膜等绝缘膜进行平坦 化，普遍研究热解法二氧化娃系的研磨剂。热解法二氧化娃系研磨剂通过热分解四氯化娃 等方法使颗粒成长、进行抑调整而制造。 然而，运样的二氧化娃研磨剂存在研磨速度低的技术问题。此外，在设计规则为 0. 25μπιW下的时代，在集成电路内的元件隔离中使用浅槽隔离。 在浅槽隔离中，为了除去在基板上成膜的多余的氧化娃膜而使用CMP，为了使研磨 停止而在氧化娃膜下形成研磨速度慢的停止膜。停止膜中使用氮化娃等，期望氧化娃膜与 停止膜的研磨速度比大。对于W往的胶体二氧化娃系研磨剂而言，上述的氧化娃膜与停止 膜的研磨速度比比较小，为3左右，不具有作为浅槽隔离用的耐受实用的特性。 另一方面，作为光掩模、透镜等玻璃的表面研磨剂，使用氧化姉系研磨剂。氧化姉 系研磨剂与二氧化娃系研磨剂或氧化侣系研磨剂相比，具有研磨速度快的优点。 近年，使用采用有高纯度氧化姉研磨颗粒的半导体用研磨剂。例如，该技术公开于 专利文献1。此外，已知为了控制氧化姉系研磨剂的研磨速度、提高总体平坦性而添加添加 剂。例如，该技术公开于专利文献2。 近年，半导体元件制造工序进一步向微细化发展，研磨时发生的研磨损伤开始成 为问题。对于该问题，尝试减小上述的使用了氧化姉的研磨剂的氧化姉粒子的平均粒径，但 是当平均粒径降低时，机械作用降低，所W存在研磨速度降低的问题。 对于该问题，正在研究使用有4价金属氨氧化物粒子的研磨剂，该技术公开于专 利文献3。该技术发挥了 4价金属氨氧化物粒子的化学作用，且极力减小机械作用，因此意 图兼顾降低粒子造成的研磨损伤、提高研磨速度。 现有技术文献 阳〇1引专利文献 专利文献1 :日本特开平10-106994号公报 专利文献2:日本特开平08-022970号公报 专利文献3:国际公开第02/067309号小册子
技术实现思路
然而，由于研磨速度一般优选为高，因此，人们一直在寻求一种研磨剂，其在将研 磨损伤抑制在较低程度的同时，还能进一步地高速研磨。一般来说，研磨速度通过增加研磨 颗粒的浓度而提高，但是，同时也提高了研磨损伤增加的可能。因此，期望不增加研磨颗粒 的浓度而可W高速研磨的研磨剂。 此外，在浅槽隔离用研磨剂的情况下，要求得到氧化娃与氮化娃的研磨速度比，即 得到高的选择比。关于运一点，虽然所述专利文献3记载了所记载的研磨剂也可得到规定 的选择比，但由于选择比越大越好，因此，人们寻求具有更高选择比的研磨剂。 本专利技术提供一种研磨剂及使用了该研磨剂的基板研磨方法，该研磨剂在使浅槽隔 离绝缘膜、锻金属前绝缘膜、层间绝缘膜等平坦化的CMP技术中，能够高速且低研磨损伤地 研磨绝缘膜。 进一步地，提供一种氧化娃膜与停止膜的研磨速度比高的研磨剂、保管该研磨剂 时的研磨剂组件及使用有该研磨剂的基板研磨方法。 进一步地，提供即便是在低的研磨颗粒浓度下也可W高速研磨的研磨剂。 解决问题的技术方案 本专利技术的特征在于，提供一种研磨剂，其含有4价金属氨氧化物粒子及作为添加 剂的、阳离子性的聚合物和阳离子性的多糖类中的至少一者。 该添加剂所含的氨基作用于4价金属氨氧化物粒子和/或被研磨膜。此时，推定 通过氨基-氧化娃膜、氨基-停止膜的相互作用的差别，带来高的氧化娃膜与停止膜的研磨 速度比。即上述氨基尤其是与氧化娃膜和停止膜分别相互作用、根据场合而吸附，但是，该 相互作用的程度存在差别。例如，虽然对于氧化娃的影响小，但对于停止膜则成为保护膜从 而阻碍研磨。因此，推测：作为结果，研磨速度产生差别。 而且，阳离子性的聚合物和阳离子性的多糖类，对于研磨颗粒浓度低浓度化也具 有效果。研磨中，产生研磨垫的切削屑，一部分的研磨颗粒被吸附于切削屑，成为无助于研 磨的无效研磨颗粒。如将研磨颗粒浓度设为低浓度，则不能无视所述吸附导致的无效研磨 颗粒，研磨速度降低。另一方面，阳离子性的聚合物或阳离子性的多糖类吸附于研磨垫的切 削屑，使表面的电荷变化为正电荷、抑制研磨颗粒的吸附。由此，无效研磨颗粒减少，即便是 设为低研磨颗粒浓度也可W得到实用的研磨速度，出于成本、废弃物的观点考虑是有效的。 本专利技术设及W下的（1)~（14)的技术方案。 (1) -种研磨剂，含有水、4价的金属氨氧化物粒子及添加剂，该添加剂含有阳离 子性的聚合物和阳离子性的多糖类中的至少一者。 (2) -种研磨剂，含有水、4价的金属氨氧化物粒子及添加剂，所述添加剂中的至 少一种成分选自W下的~组成的组： 氨基糖或具有氨基糖的多糖类； 凹乙抱亚胺聚合物或其衍生物； 締丙胺聚合物或其衍生物； 二締丙基胺聚合物或其衍生物；[引乙締胺聚合物或其衍生物； 含有选自下述通式（I)~（IV)的组中的至少一种单体成分的聚合物： 通式（I)~（IV)中，Ri~Rs分别独立地表示氨原子或1价的有机基团，X表 不2价的有机基团。 (3)根据所述（1)或（2)所述的研磨剂，所述4价金属氨氧化物粒子的平均粒径为 Inm ~ 400nm〇 (4)根据所述（1)~做中任一项所述的研磨剂，研磨剂的抑值为3.0~7.0。 (5)根据所述（1)~（4)中任一项所述的研磨剂，所述4价金属氨氧化物粒子的含 有量相对于100重量份的研磨剂为0. 001重量份~5重量份。 (6)根据所述（1)~（5)中任一项所述的研磨剂，所述4价金属氨氧化物粒子在研 磨剂中的ζ电位为+10mVW上。 W40] (7)根据所述（1)~（6)中任一项所述的研磨剂，所述阳离子性的聚合物和阳离子 性的多糖类的合计含有量相对于100重量份的研磨剂为0.0001重量份W上。 (8)根据所述（1)~（7)中任一项所述的研磨剂，所述添加剂为壳聚糖及其衍生物 中的任一者。[00创 （9)根据所述（1)~做中任一项所述的研磨剂，进一步含有聚乙締醇。 (11)根据所述（1)~（10)中任一项所述的研磨剂，4价金属氨氧化物为稀±类金 属氨氧化物及氨氧化错中的至少一者。 (12)-种基板研磨方法，将形成有被研磨膜的基板放到研磨平台的研磨布上并加 压，一边向被研磨膜与研磨布之间供给所述（1)~（11)中任一项所述的研磨剂、一边使基 板和研磨平台相对运动而研磨被研磨膜。 (13)根本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种研磨剂，其特征在于，含有水、4价金属氢氧化物粒子及添加剂，所述添加剂含有选自以下的(1)～(3)组成的组中的至少一种：(1)烯丙胺聚合物或其衍生物；(2)二烯丙基胺聚合物或其衍生物；(3)含有选自下述通式(Ⅰ)～(Ⅳ)的组中的至少一种单体成分的聚合物：通式(Ⅰ)～(Ⅳ)中，R1～R5分别独立地表示氢原子或1价的有机基团，X表示2价的有机基团。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：星阳介，龙崎大介，小山直之，野部茂，
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
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