JP2000144109A

JP2000144109A - 化学機械研磨用研磨剤スラリ−

Info

Publication number: JP2000144109A
Application number: JP33338398A
Authority: JP
Inventors: Tomio Kubo; 富美夫久保
Original assignee: Okamoto Machine Tool Works Ltd
Current assignee: Okamoto Machine Tool Works Ltd
Priority date: 1998-11-10
Filing date: 1998-11-10
Publication date: 2000-05-26

Abstract

(57)【要約】【課題】タングステン対窒化珪素除去選択性を有し、
タングステン、チタンに対し研磨速度が向上した、貯蔵
安定性に優れる研磨剤スラリ−の提供。【解決手段】（ａ）粒径が０．００１〜１μm の砥粒
０．１〜１５重量％、（ｂ）酸化剤０．５〜１５重
量％、（ｃ）テトラアルキルアンモニウムヒドロキシ
ド、テトラアリ−ルアンモニウムヒドロキシド、テトラ
アルキルホスホニウムヒドロキシドおよびテトラアリ−
ルホスホニウムヒドロキシドより選ばれた水酸基を有す
る化合物と無機酸を反応させて得られたオニウム塩０．
１〜１０重量％、および（ｄ）無機酸または有機酸、を
含有するｐＨ１〜６の水性研磨剤スラリ−。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、集積回路や半導体
の製造の際に、単一工程で金属膜や絶縁層膜を研磨する
に用いる化学機械研磨（ＣＭＰ）用スラリ−に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体ウエハの製造工程で化学機械研磨
が行われる理由としては、半導体デバイスの微細化に伴
いリソグラフィの焦点深度が浅くなり、ＣＭＰによる平
坦化なくしては歩留まりの確保が難しくなってきている
ことと、Ｃｕ配線に代表されるデュアルダマシンプロセ
スでＣＭＰプロセスが不可欠となっていることである。
例えば、半導体ウエハは、シリコンまたは砒素ガリウム
基板の上に複数の集積回路が形成されている。集積回路
は基板内の領域と基板上の層とをパタ−ン化することに
より基盤中に化学的および物理的に集積される。層は導
電性、絶縁性および半導性のいずれかを有する、種々の
物質からなる。またパタ−ン化の層も３〜５層と多層で
ある。

【０００３】この半導体ウエハを製造する過程におい
て、絶縁層を削除し、金属層を表面に平坦に露出させる
ためにウエハ表面を化学機械研磨（ＣＭＰ研磨）するこ
とが行われる。例えば、窒化チタン層およびタングステ
ン膜の金属層、二酸化珪素、窒化珪素等の絶縁膜を有
し、銅、アルミニウム等の配線を有するウエハの化学機
械研磨においては、通常、アルミナ、シリカ、酸化セリ
ウム等の砥粒、酸化剤、例えば過酸化水素、硝酸鉄、ア
ンモニウムセリウムナイトレ−ト、酸および純水を含有
するｐＨが１〜６の研磨剤スラリ−が使用される。

【０００４】特開平８−１９７４１４号公報は、表面積
が４０〜４３０ｍ²／ｇ、約０．４μｍ未満の凝集体径
のヒュ−ムドアルミナ砥粒３重量％、、硝酸第二鉄
５重量％、脱イオン水残部よりなるＣＭＰ研磨剤スラ
リ−を実施例１に提案する。このスラリ−は、低圧、低
いプラテンの回転速度で金属の研磨速度が３０００オッ
ングストロ−ム／分、酸化層研磨速度に対する金属層の
研磨速度比が１１０：１と優れている。しかしながら、
同公報の００２９段落に記載されるように研磨条件によ
っては非常に高い研磨速度が得られるにもかかわらず、
低い表面品質のウエハが生成されることもある。

【０００５】また、特開平１０−６７９８６号公報は、
アルミナ砥粒３重量％、硝酸第二鉄５重量％、フッ化ア
ンモニウム、フッ化水素、フルオロ珪酸等のフッ化含有
物０．０１〜２重量％、脱イオン水残部よりなるＣＭ
Ｐ研磨剤スラリ−を提案する。このものは、タングステ
ンの研磨速度を向上するが、更なる研磨速度の向上が望
まれる。特開平１０−２２６７８４号公報は、砥粒１〜
９重量％、過酸化水素の第一酸化剤０．２〜１０重量
％、過硫酸カリや過硫酸アンモニウムの第二酸化剤０．
５〜１０重量％、有機酸０．５〜１５重量％を含有す
る、ｐＨ２〜８の水性研磨剤スラリ−を開示する。この
ものは、Ｔｉ、ＴｉＮ、Ａｉ−Ｃｕに対し高い研磨速度
を示す。

【０００６】このような絶縁層と金属層が混在するウエ
ハの研磨においては両者の研磨速度比が平坦化の面から
重要である。特開平１０−２７５８５８号公報は、特
に、基板上に金属配線層、層間絶縁膜を形成し、必要に
より層間絶縁膜の表面にプラズマ処理して研磨レ−トの
低いシリコン窒化保護膜を形成し、ついで前記層間絶縁
膜に開口を開設し、この開口を含む前記層間絶縁膜上に
窒化チタン膜やタングステン膜等の配線を施したウエハ
を化学機械研磨して開口内のみ配線を残して研磨するも
のに加工するのに用いるＣＭＰ研磨用の研磨剤スラリ−
に関する。層間絶縁膜層が過渡に研磨されないようにこ
の層間絶縁膜層の上にプラズマ酸化保護層を設けること
を提案する。配線層に対し、保護層の研磨レ−トが１０
以上であることを提案する。しかし、研磨剤スラリ−の
組成を開示するものではない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、保存安定性
に優れ、研磨速度の速い水性研磨剤スラリ−の提供を目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、（ａ）粒径が
０．００１μm の砥粒０．１〜１５重量％、（ｂ）酸
化剤０．５〜１５重量％、（ｃ）テトラアルキルアン
モニウムヒドロキシド、テトラアリ−ルアンモニウムヒ
ドロキシド、テトラアルキルホスホニウムヒドロキシド
およびテトラアリ−ルホスホニウムヒドロキシドより選
ばれた水酸基を有する化合物と無機酸とを反応させて得
られたオニウム塩０．１〜１０重量％、および（ｄ）無
機酸または有機酸、を含有するｐＨ１〜６の水性研磨
剤スラリ−を提供するものである。

【０００９】

【作用】研磨剤スラリ−中にテトラアルキルアンモニウ
ムヒドロキシドまたはテトラアルキルホスホニウムヒド
ロキシドと無機酸とを反応させて得られたオニウム塩を
含有させることにより、研磨剤スラリ−の貯蔵安定性を
向上できた。特に、有機酸としてテトラアルキルアンモ
ニウム水素マレエ−トまたはテトラアルキルアンモニウ
ム水素フタレ−トを用いた研磨剤スラリ−は高い研磨速
度を有する。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。砥粒（ａ）：研磨剤スラリ−中の砥粒としては、コロイ
ダルシリカ、ヒュ−ムドシリカ等の二酸化ケイ素、ベ−
マイト、アルミナ、アルミナゾル、ヒュ−ムドアルミナ
等のアルミニウム酸化物、酸化セリウム、炭化珪素およ
び酸化クロミウムが挙げられる。これら砥粒は平均粒径
が０．００１〜１．０μm 、好ましくは０．０２〜０．
５μm の粒子であり、ニッケルイオン、銅イオン等で表
面が変成されていてもよい。好ましくは、コロイダルシ
リカ、ヒュ−ムドシリカ、ベ−マイト、アルミナが使用
される。

【００１１】研磨剤スラリ−中に占める（ａ）成分の砥
粒の固形分含有量は、砥粒の種類、用途により異なる
が、０．１〜２０重量％、好ましくは０．５〜１０重量
％、より好ましくは１〜３重量％である。０．１重量％
未満では実用的な研磨速度が得られない。２０重量％を
超えても効果のより向上は望めず、多く用いるのは経済
的に不利である。

【００１２】酸化剤（ｂ）：酸化剤としては、過酸化水
素水、過酢酸、硝酸鉄、沃素酸カリウム、フェリシアン
化カリウム、アンモニウムセリウムナイトレ−ト、ジエ
チレントリアミンペンタアセテ−トおよびエチレンジア
ミンテトラアセテ−ト等が挙げられる。これらは対象と
する金属により異なる。通常、Ｔｉ、Ｗには市販の３０
％濃度の過酸化水素水が利用され、Ｃｕには硝酸鉄が利
用されるが、他の酸化剤と併用してもよい。酸化剤は研
磨剤スラリ−中、０．５〜１５重量％、好ましくは３〜
８重量％用いられる。

【００１３】オニウム塩（ｃ）：オニウム塩は、研磨速
度を向上させるとともに、研磨剤スラリ−の貯蔵安定性
に寄与する。オニウム塩は、テトラアルキルアンモニウ
ムヒドロキシド、テトラアリ−ルアンモニウムヒドロキ
シド、テトラアルキルホスホニウムヒドロキシドおよび
テトラアリ−ルホスホニウムヒドロキシドより選ばれた
水酸基を有する化合物と無機酸とを反応させて得られ
る。原料の無機酸としては、弗酸、硼酸、硫酸および燐
酸が挙げられる。

【００１４】また、原料のテトラアルキルアンモニウム
ヒドロキシドとしては、テトラメチルアンモニウムヒド
ロキシド、テトラエチ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、ジメチルジエチ
ルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルエチルアンモ
ニウムヒドロキシド、トリエチルメチルアンモニウムヒ
ドロキシド、トリメチルブチルアンモニウムヒドロキシ
ド、トリメチルベンジルアンモニウムヒドロキシド、ト
リメチルブチルアンモニウムヒドロキシド、ジエチルメ
チルブチルアンモニウムヒドロキシドおよびトリエチル
ベンジルアンモニウムヒドロキシドが挙げられる。

【００１５】同じく、原料のテトラアリ−ルアンモニウ
ムヒドロキシドとしては、テトラフェニルアンモニウム
ヒドロキシド、テトラナフチルアンモニウムヒドロキシ
ド、テトラクロロフェニルアンモニウムヒドロキシド、
トリメチルフェニルアンモニウムヒドロキシドが挙げら
れる。同様に、オニウム塩を構成するテトラアルキルホ
スホニウムヒドロキシドとしては、テトラメチルホスホ
ニウムヒドロキシド、テトラエチルホスホニウムヒドロ
キシド、テトラブチルホスホニウムヒドロキシド、ジメ
チルジエチルホスホニウムヒドロキシド、トリメチルエ
チルホスホニウムニウムヒドロキシド、トリエチルメチ
ルホスホニウムヒドロキシド、トリメチルブチルホスホ
ニウムヒドロキシド、トリメチルベンジルホスホニウム
ヒドロキシド、トリメチルブチルホスホニウムヒドロキ
シド、ジエチルメチルブチルホスホニウムヒドロキシド
およびトリエチルベンジルホスホニウムヒドロキシドが
挙げられ、テトラアリ−ルホスホニウムヒドロキシドと
しては、テトラフェニルホスホニウムヒドロキシド、テ
トラナフチルホスホニウムヒドロキシド、テトラクロロ
フェニルホスホニウムヒドロキシド、トリメチルフェニ
ルホスホニウムヒドロキシドが挙げられる。このオニウ
ム塩は、研磨剤スラリ−中、０．１〜１０重量％用いら
れる。通常、砥粒（ａ）１重量部に対し、０．０４〜５
重量部、好ましくは０．１〜２重量部の割合で用いられ
る。

【００１６】無機酸、有機酸（ｄ）：無機酸、有機酸
は、研磨剤スラリ−を等電点から遠ざけるためにスラリ
−のｐＨを１〜６に調整するために加えられるととも
に、金属の酸化物を形成させて研磨速度を向上させる作
用をする。かかる無機酸としては、研磨速度向上の面か
らフッ化水素酸、硫酸、硝酸、燐酸、硼酸、フルオロ珪
酸、塩酸等の強酸が好ましい。また、有機酸としては、
酢酸、マレイン酸、フタル酸、クエン酸、フマ−ル酸、
テトラアルキルアンモニウム水素マレエ−ト、テトラア
ルキルアンモニウム水素フタレ−ト等が挙げられる。中
でも、テトラメチルアンモニウム水素マレ−ト、テトラ
エチルアンモニウム水素マレ−ト、トリエチルモノメチ
ルアンモニウム水素マレ−ト、トリメチルモノエチルア
ンモニウム水素マレ−ト、テトラメチルアンモニウム水
素フタレ−ト、テトラエチルアンモニウム水素フタレ−
ト、トリエチルモノメチルアンモニウム水素マレ−ト、
トリメチルモノエチルアンモニウム水素マレ−トおよび
ジエチルジメチルアンモニウム水素フタレ−ト等のテト
ラアルキルアンモニウム水素マレエ−トおよびテトラア
ルキルアンモニウム水素フタレ−トがスラリ−の貯蔵安
定性の面で好ましい。酸は、研磨剤スラリ−中、０．０
５〜１０重量％、好ましくは０．１〜２重量％の割合で
用いる。

【００１７】水性媒体：分散媒としては、水単独、また
は水を主成分（分散媒中、７０〜９９重量％）とし、ア
ルコ−ル、グリコ−ル等の水溶性有機溶媒を副成分（１
〜３０重量％）として配合したものが使用できる。水
は、０．１μｍカ−トリッジフィルタで濾過して得たで
きる限ぎり巨大粒子を含まない純水またはイオン交換水
が好ましい。アルコ−ルとしては、メチルアルコール、
エチルアルコール、イソプロピルアルコールが、グリコ
−ル類としては、エチレングリコール、テトラメチレン
グリコール、ジエチレングリコ−ル、プロピレングリコ
−ル、ポリエチレングリコ−ル、等が挙げられる。研磨
剤スラリ−中に占める水性分散媒の含有量は、７５〜９
５重量％、好ましくは８５〜９０重量％である。７５重
量％未満ではスラリ−の粘度が高くなり研磨剤スラリ−
の基板上への供給性が悪い。

【００１８】研磨助剤：上記成分の他に、研磨剤スラリ
−には通常加えられる研磨油、防錆剤、界面活性剤、分
散助剤、消泡剤等を加えてもよい。研磨油としては、エ
チレングリコ−ル、プロピレングリコ−ル、ポリエチレ
ングリコ−ル、ポリオキシエチレンアルキルエ−テル、
ポリオキシエチレンアルキルフェニルエ−テル、プルオ
ニック系非イオン性界面活性剤（エチレンオキシドとプ
ロピレンオキシドの付加反応物）等が挙げられる。研磨
油は、研磨剤スラリ−中１〜１０重量％の割合で含有さ
れる。

【００１９】界面活性剤としては、アニオン性界面活性
剤、カチオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、両
性界面活性剤、またはアニオン性界面活性剤とノニオン
性界面活性剤との併用、アニオン性界面活性剤と両性界
面活性剤との併用カチオン性界面活性剤とノニオン性界
面活性剤との併用、カチオン性界面活性剤と両性界面活
性剤との併用が挙げられる。界面活性剤は、研磨剤スラ
リ−中１〜３重量％含有される。

【００２０】アニオン性界面活性剤としては、パルミチ
ン酸ナトリウム塩、ステアリン酸ナトリウム塩、オレイ
ン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウム、パルミチ
ン酸ナトリウム・カリウム塩等の金属石鹸；アルキルポ
リオキシエチレンエ−テルカルボン酸塩、アルキルフェ
ニルポリオキシエチレンエ−テルカルボン酸塩、硫酸化
脂肪酸アルキルエステル、硫酸モノアシルグリセリン
塩、第二アルカンスルホン酸塩、Ｎ−アシル−Ｎ−メチ
ルタウリン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸ソ−ダ、ア
ルキルエ−テルリン酸、リン酸アルキルポリオキシエチ
レン塩、燐酸アルキルフェニルポリオキシエチレン塩、
ナフタレンスルホン酸ソ−ダ、ペルフルオロアルキルリ
ン酸エステル、スルホン酸変性シリコンオイル等が挙げ
られる。

【００２１】ノニオン性界面活性剤としては、ポリオキ
シエチレンアルキルエ−テル、ポリオキシエチレンアル
キルフェニルエ−テル、脂肪酸ポリオキシエチレンエス
テル、脂肪酸ポリオキシエチレンソルビタンエステル、
ポリオキシエチレンひまし油、脂肪酸蔗糖エステル、ポ
リオキシエチレン・オキシプロピレンアルキルエ−テル
等が挙げられる。両性界面活性剤としては、Ｎ−アルキ
ルスルホベタイン変性シリコンオイル、Ｎ−アルキルニ
トリロトリ酢酸、Ｎ−アルキルジメチルベタイン、α−
トリメチルアンモニオ脂肪酸、Ｎ−アルキルβ−アミノ
プロピオン酸、Ｎ−アルキルβ−イミノジプロピオン酸
塩、Ｎ−アルキルオキシメチル- Ｎ，Ｎ- ジエチルベタ
イン、２−アルキルイミダゾリン誘導体、Ｎ−アルキル
スルホベタイン等が挙げられる。

【００２２】分散助剤としては、ヘキサメタリン酸ソ−
ダ、オレイン酸、第一リン酸カルシウム等が挙げられ
る。防錆剤としてはアルカノ−ルアミン・アルカノ−ル
アミンホウ酸縮合物、モノエタノ−ルアミン、ジエタノ
−ルアミン、トリエタノ−ルアミン、ほう酸アルカノ−
ルアミン塩、ベンズイソチアゾリン類等の含窒素有機化
合物が挙げられる。消泡剤としては、流動パラフィン、
ジメチルシリコンオイル、ステアリン酸モノ、ジ- グリ
セリド混合物、ソルビタンモノパルミチエ−ト、等が挙
げられる。Ｔｉの研磨速度を向上させる無機のフッ化物
としては、フルオロ珪酸、二フッ化水素カリウム、二フ
ッ化水素アンモニウム、フッ化カリウム、フッ化アンモ
ニウム等が挙げられる。これらは、研磨剤スラリ−中、
０．０５〜１重量％配合される。

【００２３】

【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
する。実施例１０．１μｍカ−トリッジフィルタを通過した水８８重
量部に、平均粒径０．３μｍのアルミナ３重量部、硝
酸第二鉄５重量部、フッ酸テトラメチルアンモニウム
ヒドロキシド０．５重量部、トリエチルメチルアンモ
ニウム水素フタレ−ト０．２重量部、ラウリルアルコ
−ルポリオキシエチレンエ−テル１重量部、ポリエチ
レングリコ−ル（分子量３００）２重量部、二フッ
化水素アンモニウム０．２重量部の混合物をホモジナ
イザ−で混合し、さらに弗化水素水素酸を加えてｐＨ
１．４の研磨剤スラリ−を調製した。このようにして得
た研磨剤スラリ−を５時間放置した後、厚み６０００オ
ングストロ−ムのタングステンとチタンブランケットの
ウエハを、次の条件で化学機械研磨を行った。

【００２４】プラテンの回転数４５ｒｐｍウエハ（チャック機構）の回転数４５ｒｐｍ研磨剤スラリ−の供給量１００ｃｃウエハにかかる押圧５ｐｓｉタングステンの研磨速度は、２６００オングストロ−
ム、チタンの研磨速度は１４５０オングストロ−ムであ
った。また、上記研磨条件でテトラエチルオルトシリケ
−トをプラズマ放電にて二酸化珪素（ＳｉＯ₂）膜を形
成させたパイロットテストピ−スを研磨したところ、研
磨速度は１３０オングストロ−ムであった。

【００２５】比較例１０．１μｍカ−トリッジフィルタを通過した水８９重
量部に、平均粒径０．２μｍのアルミナ３重量部、硝
酸第二鉄５重量部、ラウリルアルコ−ルポリオキシエ
チレンエ−テル１重量部、ポリエチレングリコ−ル
（分子量３００）２重量部、二フッ化水素アンモニ
ウム０．２重量部の混合物をホモジナイザ−で混合
し、さらに水酸化カリウム水溶液を加えてｐＨ１．６
の研磨剤スラリ−を調製した。

【００２６】このようにして得た研磨剤スラリ−を調製
後直ちに用い、厚み６０００オングストロ−ムのタング
ステンとチタンブランケットのウエハ、およびテトラエ
チルオルトシリケ−トをプラズマ放電にて二酸化珪素
（ＳｉＯ₂）膜を形成させたパイロットテストピ−ス
を、実施例１と同じ条件で化学機械研磨を行った。タン
グステンの研磨速度は、２１００オングストロ−ム、チ
タンの研磨速度は１２００オングストロ−ム、二酸化珪
素（ＳｉＯ₂）の研磨速度は１４０オングストロ−ムで
あった。

【００２７】実施例２０．１μｍカ−トリッジフィルタを通過した水８８重
量部に、平均粒径０．３μｍのアルミナ３重量部、硝
酸第二鉄５重量部、硼酸テトラメチルフォスホニウム
ヒドロキシド０．４重量部、テトラメチルアンモニウ
ム水素マレエ−ト０．３重量部、ラウリルアルコ−ル
ポリオキシエチレンエ−テル１重量部、ポリエチレン
グリコ−ル（分子量３００）２重量部、二フッ化水
素アンモニウム０．２重量部の混合物をホモジナイザ
−で混合し、さらに弗化水素水素酸を加えてｐＨ１．
５の研磨剤スラリ−を調製した。

【００２８】このようにして得た研磨剤スラリ−を３時
間放置した後、厚み６０００オングストロ−ムのタング
ステンとチタンブランケットのウエハ、およびテトラエ
チルオルトシリケ−トをプラズマ放電にて二酸化珪素
（ＳｉＯ₂）膜を形成させたパイロットテストピ−ス
を、実施例１と同じ条件で化学機械研磨を行った。タン
グステンの研磨速度は、２３００オングストロ−ム、チ
タンの研磨速度は１２４０オングストロ−ム、二酸化珪
素（ＳｉＯ₂）の研磨速度は１１０オングストロ−ムで
あった。

【００２９】実施例３０．１μｍカ−トリッジフィルタを通過した水８８重
量部に、平均粒径０．３μｍのアルミナ３重量部、ア
ンモニアセリウムナイトレ−ト５重量部、フッ酸トリ
エチルフェニルアンモニウムヒドロキシド０．３重量
部、テトラメチルアンモニウム水素マレエ−ト０．３
重量部、ラウリルアルコ−ルポリオキシエチレンエ−テ
ル１重量部、ポリエチレングリコ−ル（分子量２０
０）２重量部、二フッ化水素アンモニウム０．２重
量部の混合物をホモジナイザ−で混合し、さらにアンモ
ニウム水を加えてｐＨ２．０の研磨剤スラリ−を調製
した。

【００３０】このようにして得た研磨剤スラリ−を３時
間放置した後、厚み６０００オングストロ−ムのタング
ステンとチタンブランケットのウエハ、およびテトラエ
チルオルトシリケ−トをプラズマ放電にて二酸化珪素
（ＳｉＯ₂）膜を形成させたパイロットテストピ−ス
を、実施例１と同じ条件で化学機械研磨を行った。タン
グステンの研磨速度は、２６００オングストロ−ム、チ
タンの研磨速度は１４４０オングストロ−ム、二酸化珪
素（ＳｉＯ₂）の研磨速度は１２０オングストロ−ムで
あった。

【００３１】実施例４０．１μｍカ−トリッジフィルタを通過した水９０重
量部に、平均粒径０．１μｍのコロイダルアルミナ３
重量部（固形分）、アンモニアセリウムナイトレ−ト
４重量部、フッ酸ジメチルジエチルアンモニウムヒドロ
キシド０．４重量部、トリエチルメチルアンモニウム
水素フタレ−ト０．２重量部、ラウリルアルコ−ルポ
リオキシエチレンエ−テル１重量部、ポリエチレング
リコ−ル（分子量２００）２重量部、二フッ化水素
アンモニウム０．２重量部の混合物をホモジナイザ−
で混合し、さらにアンモニウム水を加えてｐＨ１．８
の研磨剤スラリ−を調製した。

【００３２】このようにして得た研磨剤スラリ−を３時
間放置した後、厚み６０００オングストロ−ムのタング
ステンとチタンブランケットのウエハ、およびテトラエ
チルオルトシリケ−トをプラズマ放電にて二酸化珪素
（ＳｉＯ₂）膜を形成させたパイロットテストピ−ス
を、実施例１と同じ条件で化学機械研磨を行った。タン
グステンの研磨速度は、２５８０オングストロ−ム、チ
タンの研磨速度は１３６０オングストロ−ム、二酸化珪
素（ＳｉＯ₂）の研磨速度は１３０オングストロ−ムで
あった。

【００３３】

【発明の効果】本発明の研磨剤スラリ−は貯蔵安定性に
優れ、半導体デバイスウエハの研磨剤スラリ−として用
いたときは、向上したタングステン対二酸化珪素除去選
択性を有し、かつ、タングステン、チタンの研磨速度が
向上する。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）粒径が０．００１〜１μm の砥粒
０．１〜１５重量％、（ｂ）酸化剤０．５〜１５重
量％、（ｃ）テトラアルキルアンモニウムヒドロキシ
ド、テトラアリ−ルアンモニウムヒドロキシド、テトラ
アルキルホスホニウムヒドロキシドおよびテトラアリ−
ルホスホニウムヒドロキシドより選ばれた水酸基を有す
る化合物と無機酸とを反応させて得られたオニウム塩
０．１〜１０重量％、および（ｄ）無機酸または有機
酸、を含有するｐＨ１〜６の水性研磨剤スラリ−。
【請求項２】オニウム塩が、弗酸塩、硼酸塩、硫酸塩
および燐酸塩より選ばれたオニウム化合物である、請求
項１に記載の研磨剤スラリ−。
【請求項３】オニウム塩を構成するテトラアルキルア
ンモニウムヒドロキシドが、テトラメチルアンモニウム
ヒドロキシド、テトラエチ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、ジメチル
ジエチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルエチル
アンモニウムヒドロキシド、トリエチルメチルアンモニ
ウムヒドロキシド、トリメチルブチルアンモニウムヒド
ロキシド、トリメチルベンジルアンモニウムヒドロキシ
ド、トリメチルブチルアンモニウムヒドロキシド、ジエ
チルメチルブチルアンモニウムヒドロキシドおよびトリ
エチルベンジルアンモニウムヒドロキシドより選ばれた
化合物である、請求項１に記載の研磨剤スラリ−。
【請求項４】オニウム塩を構成するテトラアリ−ルア
ンモニウムヒドロキシドが、テトラフェニルアンモニウ
ムヒドロキシド、テトラナフチルアンモニウムヒドロキ
シド、テトラクロロフェニルアンモニウムヒドロキシ
ド、トリメチルフェニルアンモニウムヒドロキシドより
選ばれた化合物である、請求項１に記載の研磨剤スラリ
−。
【請求項５】オニウム塩を構成するテトラアルキルホ
スホニウムヒドロキシドが、テトラメチルホスホニウム
ヒドロキシド、テトラエチルホスホニウムヒドロキシ
ド、テトラブチルホスホニウムヒドロキシド、ジメチル
ジエチルホスホニウムヒドロキシド、トリメチルエチル
ホスホニウムニウムヒドロキシド、トリエチルメチルホ
スホニウムヒドロキシド、トリメチルブチルホスホニウ
ムヒドロキシド、トリメチルベンジルホスホニウムヒド
ロキシド、トリメチルブチルホスホニウムヒドロキシ
ド、ジエチルメチルブチルホスホニウムヒドロキシドお
よびトリエチルベンジルホスホニウムヒドロキシドより
選ばれた化合物である、請求項１に記載の研磨剤スラリ
−。
【請求項６】オニウム塩を構成するテトラアリ−ルホ
スホニウムヒドロキシドが、テトラフェニルホスホニウ
ムヒドロキシド、テトラナフチルホスホニウムヒドロキ
シド、テトラクロロフェニルホスホニウムヒドロキシ
ド、トリメチルフェニルホスホニウムヒドロキシドより
選ばれた化合物である、請求項１に記載の研磨剤スラリ
−。
【請求項７】酸化剤が、過酸化水素水、過酢酸、硝酸
鉄、フェリシアン化カリウム、アンモニウムセリウムナ
イトレ−トおよびエチレンジアミンテトラアセテ−トよ
り選ばれた化合物である、請求項１に記載の研磨剤スラ
リ−。
【請求項８】無機酸が、フッ化水素酸、硫酸、硝酸、
燐酸、硼酸およびフルオロ珪酸より選ばれた無機酸であ
る、請求項１に記載の研磨剤スラリ−。
【請求項９】有機酸が、酢酸、マレイン酸、フタル
酸、クエン酸、フマ−ル酸、テトラアルキルアンモニウ
ム水素マレエ−トおよびテトラアルキルアンモニウム水
素フタレ−トより選ばれた有機酸である、請求項１に記
載の研磨剤スラリ−。
【請求項１０】テトラアルキルアンモニウム水素マレ
エ−トおよびテトラアルキルアンモニウム水素フタレ−
トが、テトラメチルアンモニウム水素マレ−ト、テトラ
エチルアンモニウム水素マレ−ト、トリエチルモノメチ
ルアンモニウム水素マレ−ト、トリメチルモノエチルア
ンモニウム水素マレ−ト、テトラメチルアンモニウム水
素フタレ−ト、テトラエチルアンモニウム水素フタレ−
ト、トリエチルモノメチルアンモニウム水素マレ−ト、
トリメチルモノエチルアンモニウム水素マレ−トおよび
ジエチルジメチルアンモニウム水素フタレ−トより選ば
れた化合物である、請求項９に記載の研磨剤スラリ−。