JP2003277731A - 研磨用粒子および研磨材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属に対する研磨速度を大きく変えるこ
となく、金属酸化物に対する研磨速度を抑制し、研磨面
の平滑性を高める。 【解決手段】 研磨用粒子を構成する無機酸化物粒子と
しては、シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタニア、セ
リアなどの無機酸化物、シリカ・アルミナ、シリカ・ジ
ルコニアなどの複合無機酸化物からなる粒子が好適であ
る。表面処理された研磨用粒子の表面には有機官能基
（Ｒ）が存在するので、シリカ等の金属酸化物絶縁膜等
に対する研磨速度を抑制することができ、このとき銅等
の金属基板に対する研磨速度は大きく変化しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、無機酸化物粒子を表面処
理した研磨用粒子および該研磨用粒子を含む研磨材に関
し、特に半導体集積回路における金属配線層の形成等に
おいて有用な研磨用粒子および該研磨用粒子を含む研磨
材に関する。

【０００２】

【発明の技術的背景】コンピューター、各種電子機器に
は各種の集積回路が用いられており、これらの小型化、
高性能化に伴い回路の高密度化と高性能化が進んでい
る。従来、例えば半導体集積回路ではその集積度を高め
るために多層配線が用いられており、このような多層配
線は、通常、シリコンなどの基板上に、第１絶縁膜とし
ての熱酸化膜を形成した後、アルミニウム膜などからな
る第１配線層を形成し、この上にＣＶＤ法あるいはプラ
ズマＣＶＤ法等によって、シリカ膜、窒化ケイ素膜など
の層間絶縁膜を被着させ、この層間絶縁膜上に、該層間
絶縁膜を平坦化するためのシリカ絶縁膜をＳＯＧ法によ
り形成し、このシリカ絶縁膜上に必要に応じてさらに第
２絶縁膜を被着させた後、第２配線層を形成することに
よって、製造されている。上記アルミニウム膜からなる
配線は、多層配線を形成する際のスパッタリング時にア
ルミニウム等の配線が酸化されて抵抗値が増大して導電
不良を起こすことがあった。また、配線幅を小さくする
ことができないためにより高密度の集積回路を形成する
には限界があった。さらに、近年クロック線やデータバ
ス線のような長距離配線では、チップサイズ増大に伴い
配線抵抗が増大し、配線遅延（電気信号の伝播遅延時
間：ＲＣ遅延時間＝抵抗×容量）の増大が問題となって
いる。このため配線をより低抵抗の材料に置き換えてい
く必要が生じている。

【０００３】従来のＡｌやＡｌ合金による配線に代えて
Ｃｕ配線を行うことも提案されており、例えば、基板上
の絶縁膜に予め配線溝を形成した後、電解メッキ法、Ｃ
ＶＤ法等によりＣｕ配線を形成する方法が公知である。
この銅等の配線パターン形成においては、ドライエッチ
プロセスによる加工が困難なため、化学機械研磨方法
（以下、ＣＭＰと言うこともある。）を用いたダマシン
プロセスが適用されており、基板上の絶縁膜に予め配線
溝を形成し、電解メッキ法やＣＶＤ法等により銅を配線
溝に埋め込んだ後、ＣＭＰにより上端面を研磨し、平坦
化して配線を形成している。例えば、シリコンウェハー
等の基材上に配線層間膜（絶縁膜）を成膜し、その配線
層間膜（絶縁膜）上に金属配線用の溝パターンを形成
し、必要に応じてスパッタリング法などによってＴａＮ
等のバリアメタル層を形成し、ついで金属配線用の銅を
ＣＶＤ法等により成膜する。ここで、ＴａＮ等のバリア
メタル層を設けた場合には層間絶縁膜への銅や不純物な
どの拡散や浸食に伴う層間絶縁膜の絶縁性の低下などを
防止することができ、また層間絶縁膜と銅の接着性を高
めることができる。

【０００４】次いで、溝内以外に成膜された不要な銅及
びバリアメタル（犠牲層ということがある。）をＣＭＰ
により研磨して除去するとともに上部表面を可能な限り
平坦化して、溝内にのみ金属膜を残して銅の配線・回路
パターンを形成する。ＣＭＰは、一般的に回転機構を有
する円形プラテン上に研磨パッドを搭載し、研磨パッド
の中心上部から研磨材を滴下供給した状態で被研磨材を
回転させ、加重を掛けながら研磨パッドに接触させるこ
とによって、共面の上部部分の銅及びバリアメタルを研
磨して除去するものである。ＣＭＰで使用される研磨材
は、通常、シリカ、アルミナ等の金属酸化物からなる平
均粒子径が２００ｎｍ程度の球状の研磨用粒子と、配線
・回路用金属の研磨速度を早めるための酸化剤、有機酸
等の添加剤及び純水などの溶媒から構成されている。

【０００５】被研磨材の表面には下地の絶縁膜に形成し
た配線用の溝パターンに起因した段差（凹凸）が存在す
るので、主に凸部を研磨除去しながら共面まで研磨し、
平坦な研磨面とすることが求められている。しかしなが
ら、凸部の金属部分を完全に研磨して除去した後、直ち
に前記共面で研磨を停止することは困難で、実際に研磨
を停止する間に金属部分の研磨面および新たに露出した
金属酸化物からなる絶縁膜部分の研磨が進行して共面以
下まで研磨（過研磨）され、このため配線の厚みが減少
することによって配線抵抗が増加し、前記配線遅延が生
じたり、集積回路等の生産効率が低下する問題があっ
た。このような事情から金属部分の研磨速度を変えるこ
となく、絶縁膜部分の研磨速度を抑制することが求めら
れている。

【０００６】

【発明の目的】本発明は、金属に対する研磨速度を大き
く変えることなく、金属酸化物に対する研磨速度を抑制
し、さらに研磨面の平滑性を向上することのできる研磨
用粒子および該研磨用粒子を含む研磨材を提供すること
を目的とする。

【０００７】

【発明の概要】本発明の研磨用粒子は、無機酸化物粒子
が下記一般式で表される加水分解性有機ケイ素化合物で
表面処理されてなることを特徴とするものである。但
し、一般式中、ｎ：１、２または３であり、Ｒ：炭素数
１〜１０の非置換または置換炭化水素基であって、ｎが
２または３のときには互いに同一であっても異なってい
てもよい。Ｘ：炭素数１〜４のアルコキシ基、シラノー
ル基、ハロゲン、または水素である。 Ｒ_n ＳｉＸ_4-n 前記研磨用粒子は平均粒子径が５〜３００ｎｍの範囲に
あり、前記加水分解性有機ケイ素化合物をＲ_n ＳｉＯ
_(4-n)/2 として０. ０１〜５重量％の範囲で含有するこ
とが好ましい。本発明の研磨材は、水系分散媒に前記研
磨用粒子が２〜５０重量％の範囲で分散してなることを
特徴とする。

【０００８】

【発明の具体的説明】１．先ず、本発明の研磨用粒子に
ついて具体的に説明する。無機酸化物粒子 本発明の研磨用粒子を構成する無機酸化物粒子は、従来
研磨用粒子として用いられる粒子であれば特に制限はな
く、例えば、シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタニ
ア、セリアなどの無機酸化物、シリカ・アルミナ、シリ
カ・ジルコニアなどの複合無機酸化物からなる粒子が好
適である。無機酸化物粒子の形状にも特に制限はなく、
球状粒子、棒状粒子、鎖状粒子等の他、多面体の粒子を
用いることもできが、特に、球状粒子は研磨面にスクラ
ッチ（傷）が生成することが少ないので好ましい。球状
粒子の平均粒子径は概ね５〜３００ｎｍ、特に１０〜１
００ｎｍの範囲にあることが好ましい。

【０００９】加水分解性有機ケイ素化合物 本発明に係る研磨用粒子の表面処理材としては下記一般
式で表される加水分解性有機ケイ素化合物が用いられ
る。但し、下記一般式において、ｎ：１、２または３で
あり、Ｒ：炭素数１〜１０の非置換または置換炭化水素
基であって、ｎが２または３のときには互いに同一であ
っても異なっていてもよい。Ｘ：炭素数１〜４のアルコ
キシ基、シラノール基、ハロゲン、または水素である。 Ｒ_n ＳｉＸ_4-n 上記一般式で表される加水分解性有機基含有ケイ素化合
物としては、具体的に、メチルトリメトキシシラン、ジ
メチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラ
ン、ジフェニルジメトキシシラン、メチルトリエトキシ
シラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエト
キシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、イソブチル
トリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニ
ルトリエトキシシラン、ビニルトリス（βメトキシエト
キシ）シラン、３，３，３−トリフルオロプロピルトリ
メトキシシラン、メチル−３，３，３−トリフルオロプ
ロピルジメトキシシラン、β−（３，４エポキシシクロ
ヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキ
シトリプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシ
プロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプ
ロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピ
ルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピ
ルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメ
チルジエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルト
リエトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノ
プロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチ
ル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β
（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリエトキシシラ
ン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミ
ノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−ア
ミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロ
ピルトリメトキシシラン、トリメチルシラノール、メチ
ルトリクロロシラン、メチルジクロロシラン、ジメチル
ジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、フェニルト
リクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、ビニルト
リクロルシラン、トリメチルブロモシラン、ジエチルシ
ラン等が挙げられる。

【００１０】このような加水分解性有機基含有ケイ素化
合物は、研磨用粒子中にＲ_n ＳｉＯ _(4-n)/2 として０.
０１〜５重量％、さらには０. ０５〜３重量％の範囲で
含有することが好ましい。当該含有量が０. ０１重量％
未満の場合は、研磨用粒子表面の有機官能基（Ｒ）が少
ないために金属酸化物絶縁膜や金属窒化物絶縁膜等に対
する研磨速度を抑制することができず、配線の厚みが減
少し（エロージョンと言うことがある）、配線抵抗が増
加したり、集積回路等の生産効率が低下することがあ
る。また、金属や金属酸化物の研磨面のスクラッチの生
成を抑制する効果が得られないことがある。一方、前記
含有量に関して５重量％を越えて担持させることは、加
水分解性有機ケイ素化合物の分子量や研磨用粒子の平均
粒子径にもよるが、殆ど不可能であり、担持できたとし
ても金属に対する研磨速度を大きく変えることがなく、
前記絶縁膜に対する研磨速度の抑制効果、およびスクラ
ッチの生成を抑制する効果がさらに向上することもな
い。

【００１１】本発明の研磨用粒子は、平均粒子径が５〜
３００ｎｍ、さらには１０〜１００ｎｍの範囲にあるこ
とが好ましい。平均粒子径が５ｎｍ未満の場合は、研磨
材中における研磨用粒子の安定性が不充分となることが
あり、また粒子径が小さ過ぎて充分な研磨速度が得られ
ないことがある。平均粒子径が３００ｎｍを越えると、
被研磨材（金属基板、金属酸化物絶縁膜基板等）の種類
にもよるがスクラッチが生成し、充分な平滑性が得られ
ないことがある。

【００１２】本発明の研磨用粒子は、その表面に有機官
能基（Ｒ）が存在するので、シリカ等の金属酸化物絶縁
膜等に対する研磨速度を抑制することができ、このとき
銅等の金属基板に対する研磨速度は大きく変化しないの
で、その結果、前記した過研磨が抑制され、このため配
線の厚みを維持することができ、配線抵抗が増加するこ
とがない。

【００１３】研磨用粒子の製造方法 本発明の研磨用粒子を製造するには、前記無機酸化物粒
子の表面を前記加水分解性有機ケイ素化合物で被覆でき
れば良く、従来公知の加水分解性有機ケイ素化合物によ
る表面処理方法を採用することができる。例えば、無機
酸化物粒子分散液に加水分解性有機ケイ素化合物を加
え、必要に応じて酸または塩基等の加水分解触媒の存在
下で、無機酸化物粒子と加水分解性有機ケイ素化合物を
接触させ、加水分解性有機ケイ素化合物を加水分解する
ことによって得ることができる。このとき、加水分解性
有機ケイ素化合物は加水分解によりシラノール基を生成
し、このシラノール基と無機酸化物粒子表面のＯＨ基と
が水素結合等により結合する。上記無機酸化物粒子と加
水分解性有機ケイ素化合物との混合割合は、前記加水分
解性有機ケイ素化合物を前記した所定含有量とする研磨
用粒子が得られるものとする。

【００１４】２．次に本発明の研磨材について詳述す
る。本発明の研磨材において、水系分散媒とは、水分散
媒の他、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプ
ロピルアルコールなどのアルコール類や、エーテル類、
エステル類、ケトン類等の水溶性の有機溶媒と水との混
合溶媒をいう。本発明の研磨材において研磨用粒子の濃
度が２重量％未満の場合は、研磨用粒子の濃度が低過ぎ
て充分な研磨速度が得られず、研磨用粒子の濃度が５０
重量％を越えると、研磨材の安定性が不充分となり、ま
た研磨剤を供給する工程で乾燥物が生成して付着するこ
とがあり、これがスクラッチ発生の原因となることがあ
る。

【００１５】本発明の研磨材には、金属の研磨速度の向
上等を目的として、さらに被研磨材の種類に応じて過酸
化水素、過酢酸、過酸化尿素など、またはこれらの混合
物を添加することができる。また、複数種の被研磨材の
研磨速度を調整するために、硫酸、硝酸、リン酸、フッ
酸等の酸、あるいはこれら酸のナトリウム塩、カリウム
塩、アンモニウム塩およびこれらの混合物などを添加し
て用いることができる。その他の添加剤として、例え
ば、金属被研磨材表面に不動態層あるいは溶解抑制層を
形成して基材の浸食を防止するためにイミダゾール、ベ
ンゾトリアゾール、ベンゾチアゾールなどを用いること
ができる。また、上記不動態層を攪乱するためにクエン
酸、乳酸、酢酸、シュウ酸などの錯体形成材を用いるこ
ともできる。研磨材スラリーの分散性や安定性を向上さ
せるためにカチオン系、アニオン系、ノニオン系、両性
系の界面活性剤を適宜選択して添加することができる。
さらに、上記各添加剤の効果を高めるなどのために、必
要に応じて酸または塩基を添加して研磨材スラリーのｐ
Ｈを約２〜１１、好ましくは４〜９、さらに好ましくは
５〜８に調節してもよい。

【００１６】

【発明の効果】本発明の研磨用粒子によれば、表面が加
水分解性有機ケイ素化合物で処理され、無機酸化物粒子
表面の水酸基（ＯＨ基）が少なく、かつ表面に有機官能
基を有しているので、金属に対する研磨速度を大きく変
えることなく金属酸化物絶縁膜、金属窒化物絶縁膜等に
対する研磨速度を抑制することができ、金属酸化物絶縁
膜等の過研磨（エロージョン）を抑制することができ
る。このため集積回路の回路抵抗を増加させることもな
く、さらに金属、金属酸化物の研磨面にスクラッチが生
じることがなく、平滑性を向上させることができる。本
発明の研磨材によれば、半導体集積回路の形成等におけ
る研磨において、金属に対する研磨速度を大きく変える
ことなく金属酸化物絶縁膜、金属窒化物絶縁膜等に対す
る研磨速度を抑制し、過研磨（エロージョン）を抑制す
ることができ、このため得られる集積回路の回路抵抗を
増加させることもなく、さらに研磨後の表面は平滑性、
平坦性に優れているので効率的に積層した集積回路を得
ることができる。

【００１７】

【実施例１】研磨用粒子（Ａ）の分散液 金属酸化物粒子としてシリカ粒子分散ゾル（触媒化成工
業（株）製：カタロイドＳＩ−４５Ｐ、平均粒子径４５
ｎｍ、ＳｉＯ₂ 濃度４０. ２重量％）１０００ｇを超純
水３０２０ｇで希釈してＳｉＯ₂ 濃度１０重量％のシリ
カ粒子分散液を調製した。これを撹拌しながら６０℃に
昇温し、これにメチルトリメトキシシラン（ＭＴＭＳ）
１２. ６ｇとエタノール１０７. ４ｇとの混合液を６０
分間で添加し、ついでさらに６０分間熟成した。熟成
後、限外濾過膜にて濃縮し、固形分濃度２０重量％の研
磨用粒子（Ａ）の分散液を得た。このときの研磨用粒子
（Ａ）中の加水分解性有機ケイ素化合物の含有量はＣＨ
₃ ＳｉＯ_3/2 として１. ５５重量％であった。研磨用粒
子（Ａ）の組成と性状を表１に示す。

【００１８】研磨材および研磨試験 （１）研磨材 研磨用粒子（Ａ）の分散液５００ｇに、濃度３０重量％
の過酸化水素水３３３ｇ、蓚酸アンモニウム５ｇおよび
水１６２ｇを混合して、粒子濃度１０重量％、過酸化水
素１０重量％、蓚酸アンモニウム０. ５重量％の研磨材
（Ａ）を調製した。

【００１９】（２）研磨用基板 絶縁膜として、窒化ケイ素からなる絶縁膜（厚さ０. ２
μｍ）の表面に、シリカからなる絶縁膜（厚さ０. ４μ
ｍ）が積層され、さらに窒化ケイ素からなる絶縁膜（厚
さ０. ２μｍ）が順次形成されたシリコンウェーハー
（８インチウェーハー）基板上にポジ型フォトレジスト
を塗布し、０. ３μｍのラインアンドスペースの露光処
理を行った。次いでテトラメチルアンモニウムハイドラ
イド（ＴＭＡＨ）の現像液で露光部分を除去した。次
に、ＣＦ₄ とＣＨＦ₃ の混合ガスを用いて、下層の絶縁
膜にパターンを形成した後、Ｏ₂ プラズマによりレジス
トを除去し、幅（Ｗ_C ）が０. ３μｍで、深さが０. ６
μｍの配線溝を形成した。次に、配線溝を形成した基板
にＣＶＤ法で薄層の銅（Ｃｕ）を製膜をし、さらに電解
メッキ法で製膜を行い絶縁膜上の銅層（犠牲層）の合計
厚が０. ２μｍの銅の製膜を行い、研磨用基板を準備し
た。

【００２０】（３）研磨試験 研磨用基板を研磨装置（ナノファクター（株）製：ＮＦ
３００）にセットし、基板加重５ｐｓｉ、テーブル回転
速度５０ｒｐｍ、スピンドル速度６０ｒｐｍの条件で、
上記研磨剤（Ａ）６０ｍｌ／分を使用し絶縁膜上の犠牲
層（厚さ０. ２μｍ）がなくなるまで研磨を行った。研
磨後の絶縁膜部の厚さ、銅層の厚さを測定し、銅層の厚
さから銅層の研磨速度を求め、絶縁膜部の厚さから過研
磨（エロージョン、即ち、絶縁部の厚さの減少）の程度
を評価し、さらに銅層および絶縁膜部の研磨面の平滑性
（スクラッチの有無）を観察し、結果を表２に示した。
研磨面の平滑性の評価は、研磨後の銅層および絶縁膜部
の表面を光学顕微鏡で観察し、次の基準で評価した。 ○：傷、筋等（スクラッチ）が認められず、表面が平滑
である。 △：傷、筋等（スクラッチ）が僅かに認められるが、表
面は平滑である。 ×：傷、筋等（スクラッチ）が多く認められ、表面が粗
い。 過研磨の評価は、形成当初の絶縁膜の厚さの減少を測定
し、以下の基準で評価した。 ○：厚さの減少が１０ｎｍ未満である。 △：厚さの減少が１０〜３０ｎｍ未満である。 ×：厚さの減少が３０ｎｍ以上である。

【００２１】

【実施例２】研磨用粒子（Ｂ）分散液と研磨用粒子
（Ｂ） 実施例１において、メチルトリメトキシシラン（ＭＴＭ
Ｓ）２. ４５ｇとエタノール１１７. ５ｇとの混合液を
６０分間で添加した以外は実施例１と同様にして固形分
濃度２０重量％の研磨用粒子（Ｂ）の分散液を得た。研
磨用粒子（Ｂ）中の加水分解性有機ケイ素化合物の含有
量はＣＨ₃ ＳｉＯ_3/2 として０. ３重量％であった。研
磨用粒子（Ｂ）の分散液を用いた以外は実施例１と同様
にして研磨材（Ｂ）を調製し、これを用い実施例１と同
様の方法で研磨用基板を研磨した。研磨試験の結果を表
２に示した。

【００２２】

【実施例３】研磨用粒子（Ｃ）分散液と研磨用粒子
（Ｃ） 実施例１において、メチルトリメトキシシラン（ＭＴＭ
Ｓ）２４. ５ｇとエタノール９５. ５ｇとの混合液を６
０分間で添加した以外は実施例１と同様にして固形分濃
度２０重量％の研磨用粒子（Ｃ）の分散液を得た。研磨
用粒子（Ｃ）中の加水分解性有機ケイ素化合物の含有量
はＣＨ₃ ＳｉＯ_3/2 として３. ０重量％であった。研磨
用粒子（Ｃ）の分散液を用いた以外は実施例１と同様に
して研磨材（Ｃ）を調製し、これを用い実施例１と同様
の方法で研磨用基板を研磨した。研磨試験の結果を表２
に示した。

【００２３】

【実施例４】研磨用粒子（Ｄ）分散液と研磨用粒子
（Ｄ） 実施例２において、加水分解性有機ケイ素化合物として
γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（信越化
学（株）製：ＫＢＭ−４０３）５. ６５ｇとエタノール
１１４. ３５ｇとの混合液を６０分間で添加した以外は
実施例２と同様にして固形分濃度２０重量％の研磨用粒
子（Ｄ）の分散液を得た。研磨用粒子（Ｄ）中の加水分
解性有機ケイ素化合物の含有量はＣ₅ Ｈ₁₀Ｏ₂ ＳｉＯ
_3/2 として１. ０重量％であった。研磨用粒子（Ｄ）の
分散液を用いた以外は実施例１と同様にして研磨材
（Ｄ）を調製し、これを用い実施例１と同様の方法で研
磨用基板を研磨した。研磨試験の結果を表２に示した。

【００２４】

【実施例５】研磨用粒子（Ｅ）分散液と研磨用粒子
（Ｅ） 実施例４において、γ−グリシドキシプロピルトリメト
キシシラン１７. １ｇとエタノール１０２. ９ｇとの混
合液を６０分間で添加した以外は実施例４と同様にして
固形分濃度２０重量％の研磨用粒子（Ｅ）の分散液を得
た。研磨用粒子（Ｅ）中の加水分解性有機ケイ素化合物
の含有量はＣ₅ Ｈ₁₀Ｏ₂ ＳｉＯ_3/2 として３. ０重量％
であった。研磨用粒子（Ｅ）の分散液を用いた以外は実
施例１と同様にして研磨材（Ｅ）を調製し、これを用い
実施例１と同様の方法で研磨用基板を研磨した。研磨試
験の結果を表２に示した。

【００２５】

【実施例６】研磨用粒子（Ｆ）分散液と研磨用粒子
（Ｆ） 実施例１において、無機酸化物粒子としてシリカ粒子分
散ゾル（触媒化成工業（株）製：カタロイドＳＩ−８０
Ｐ、平均粒子径８０ｎｍ、ＳｉＯ₂ 濃度４０.５重量
％）９９３ｇを用いた以外は実施例１と同様にして固形
分濃度２０重量％の研磨用粒子（Ｆ）の分散液を得た。
研磨用粒子（Ｆ）中の加水分解性有機ケイ素化合物の含
有量はＣＨ₃ ＳｉＯ_3/2 として１. ４８重量％であっ
た。研磨用粒子（Ｆ）の分散液を用いた以外は実施例１
と同様にして研磨材（Ｆ）を調製し、これを用い実施例
１と同様の方法で研磨用基板を研磨した。研磨試験の結
果を表２に示した。

【００２６】

【実施例７】研磨用粒子（Ｇ）分散液と研磨用粒子
（Ｇ） 実施例１において、無機酸化物粒子としてテトラメトキ
シシランを加水分解して得たシリカ粒子分散ゾル（平均
粒子径２４ｎｍ、濃度２０重量％）１９９０ｇを純水で
希釈して固形分濃度１０重量％のシリカ粒子分散液を調
製して用いた以外は実施例１と同様にして、固形分濃度
２０重量％の研磨用粒子（Ｇ）の分散液を得た。研磨用
粒子（Ｇ）中の加水分解性有機ケイ素化合物の含有量は
ＣＨ₃ ＳｉＯ_3/2 として１. ５５重量％であった。研磨
用粒子（Ｇ）の分散液を用いた以外は実施例１と同様に
して研磨材（Ｇ）を調製し、これを用い実施例１と同様
の方法で研磨用基板を研磨した。研磨試験の結果を表２
に示した。

【００２７】

【比較例１】研磨用粒子（Ｈ）分散液と研磨用粒子
（Ｈ） 無機酸化物粒子としてシリカ粒子分散ゾル（触媒化成工
業（株）製：カタロイドＳＩ−４５Ｐ、平均粒子径４５
ｎｍ、ＳｉＯ₂ 濃度４０. ２重量％）を超純水で希釈し
て固形分（ＳｉＯ₂ ）濃度２０重量％の研磨用粒子
（Ｈ）の分散液を得た。研磨用粒子（Ｈ）の分散液を用
いた以外は実施例１と同様にして研磨材（Ｈ）を調製
し、これを用い実施例１と同様の方法で研磨用基板を研
磨した。研磨試験の結果を表２に示した。

【００２８】

【比較例２】研磨用粒子（Ｉ）分散液と研磨用粒子
（Ｉ） 無機酸化物粒子としてシリカ粒子分散ゾル（触媒化成工
業（株）製：カタロイドＳＩ−８０Ｐ、平均粒子径８０
ｎｍ、ＳｉＯ₂ 濃度４０. ５重量％）を超純水で希釈し
て固形分（ＳｉＯ₂ ）濃度２０重量％の研磨用粒子
（Ｉ）の分散液を得た。研磨用粒子（Ｉ）の分散液を用
いた以外は実施例１と同様にして研磨材（Ｉ）を調製
し、これを用い実施例１と同様の方法で研磨用基板を研
磨した。研磨試験の結果を表２に示した。

【００２９】

【比較例３】研磨用粒子（Ｊ）分散液と研磨用粒子
（Ｊ） 無機酸化物粒子としてテトラメトキシシランを加水分解
して得たシリカ粒子分散ゾル（平均粒子径２４ｎｍ、濃
度２０重量％）をそのまま研磨用粒子（Ｊ）の分散液と
して用いた。研磨用粒子（Ｊ）の分散液を用いた以外は
実施例１と同様にして研磨材（Ｊ）を調製し、これを用
い実施例１と同様の方法で研磨用基板を研磨した。研磨
試験の結果を表２に示した。

【００３０】

【表１】

【００３１】

【表２】 研 磨 特 性 研 磨 速 度 スクラッチ 過研磨 絶縁膜(I) 銅層(C) (C)/(I) 絶縁膜 銅層 絶縁膜 (Å/min)(Å/min) 実施例１ 120 4100 34 ○ ○ ○ 実施例２ 140 4100 29 ○ ○ ○ 実施例３ 110 4000 36 ○ ○ ○ 実施例４ 140 3800 27 ○ ○ ○ 実施例５ 140 3900 28 ○ ○ ○ 実施例６ 120 2800 23 ○ ○ △ 実施例７ 40 1100 28 ○ ○ ○ 比較例１ 180 4100 23 △ △ △ 比較例２ 160 2800 18 △ △ × 比較例３ 50 1100 22 △ △ △

フロントページの続き (72)発明者 中島 昭 福岡県北九州市若松区北湊町13−２ 触媒 化成工業株式会社若松工場内 (72)発明者 小松 通郎 福岡県北九州市若松区北湊町13−２ 触媒 化成工業株式会社若松工場内 Ｆターム(参考） 3C058 AA07 CA01 CB01 DA02 DA12

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無機酸化物粒子が下記一般式で表される
   加水分解性有機ケイ素化合物で表面処理されてなること
   を特徴とする研磨用粒子。 Ｒ_n ＳｉＸ_4-n 〔但し、ｎ：１、２または３であり、Ｒ：炭素数１〜１
   ０の非置換または置換炭化水素基であって、ｎが２また
   は３のときには互いに同一であっても異なっていてもよ
   い。Ｘ：炭素数１〜４のアルコキシ基、シラノール基、
   ハロゲン、または水素である。〕
2. 【請求項２】 平均粒子径が５〜３００ｎｍの範囲にあ
   り、前記加水分解性有機ケイ素化合物をＲ_n ＳｉＯ
   _(4-n)/2 として０. ０１〜５重量％の範囲で含有する請
   求項１記載の研磨用粒子。
3. 【請求項３】 水系分散媒に請求項１または請求項２に
   記載の研磨用粒子が２〜５０重量％の範囲で分散してな
   る研磨材。