JP2016196632A5

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Publication number: JP2016196632A5
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Filing date: 2016-03-23
Publication date: 2017-11-16
Anticipated expiration: 2036-03-23

Description

酸化剤は、限定されないが、過酸化水素及びその他のペルオキシ化合物、過ヨウ素酸、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、硝酸鉄、硝酸、硝酸カリウム、並びにそれらの組み合わせを含む。

コロイド粒子（例えばシリカ粒子）の表面に金属化合物（例えば鉄触媒）を、分子の形態で化学的に固定又は付着することは、それらをＣＭＰスラリー内の触媒として活用するための最も効果的な方法である。最初に、全ての金属原子（触媒反応のための活性部位）が溶液種に対し容易にアクセスできる。次に、研磨中、化学反応が触媒の存在下で酸化剤と金属の基材との間で発生する。触媒が金属の基材に近づくにつれ、触媒はより効果的になる。例えば、もし金属が粒子の形態に存在していたら、粒子の表面の金属原子にのみ触媒部位としてふるまうことができる。もし金属分子がコロイド粒子表面に付着しなければ、金属の活性部位の幾つか又は大半が、反応中、金属の基材の表面から離れ、化学反応に貢献しない。（形成された水酸基はある寿命を持ち、金属の基材に到達し、かつ反応しない限り、再結合され得る。）このように、シリカ粒子表面上に金属化合物を付着させることにより、依然として高い金属ＲＲを達成しつつ、より低い金属の濃度をスラリーに加えることができ、それが、潜在的に、研磨後の少ない金属不純物に移行する可能性がある。

開示されたタングステンＣＭＰスラリー用に使用される酸化剤は、限定されないが、過酸化水素及びその他のペルオキシ化合物、過ヨウ素酸、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、硝酸鉄、硝酸、硝酸カリウム、並びにそれらの組み合わせを含む。好ましい酸化剤は、過酸化水素である。

固体触媒を含まない標準ＣＭＰスラリーは、
１６０ｎｍの粒子サイズを有する０．２ｗｔ％のコロイダルシリカと、
３ｗｔ％の過酸化水素と、
固体触媒用のベース粒子として使用する０．２７ｗｔ％のコロイダルシリカと、及び
残りはＤＩ水と
を含み、スラリーのｐＨが７．０〜８．０である。

本発明のプロセスにより製造した固体触媒を含むＣＭＰスラリーは、
０．２７ｗｔ％の固体触媒の鉄化合物が化学的に固定されたコロイダルシリカ粒子と、
１６０ｎｍの粒子サイズを有する０．２ｗｔ％のコロイダルシリカと、
３ｗｔ％の過酸化水素と、及び
残りはＤＩ水と
を含み、コロイダルシリカ粒子が直径５０ｎｍであり、スラリーのｐＨが７．０〜８．０である。

実施例を含む、上記に挙げられた本発明の実施形態は、本発明より作られ得る多くの実施形態の一例である。多くの他のプロセスの構成が使用でき、そのプロセスで使用される材料は、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と考えられる。
本発明の実施形態としては、以下の実施形態を挙げることができる。
（付記１）コロイド粒子と、
化学結合により前記コロイド粒子の表面に均一に固定された金属化合物と
を含み、前記金属化合物が分子の形態である、金属化合物が化学的に固定されたコロイド粒子。
（付記２）前記コロイド粒子が、シリカ粒子、格子ドープされたシリカ粒子、ゲルマニア粒子、アルミナ粒子、格子ドープされたアルミナ粒子、チタニア粒子、酸化ジルコニウム粒子、セリア粒子、有機ポリマー粒子、及びそれらの組み合わせから選択され、前記コロイド粒子のサイズが５〜１０００ｎｍである、付記１に記載の金属化合物が化学的に固定されたコロイド粒子。
（付記３）前記金属化合物が、Ｆｅ化合物、Ｃｕ化合物、Ａｇ化合物、Ｃｒ化合物、Ｍｎ化合物、Ｃｏ化合物、Ｎｉ化合物、Ｇａ化合物、及びそれらの組み合わせから選択される、付記１に記載の金属化合物が化学的に固定されたコロイド粒子。
（付記４）前記コロイド粒子がシリカ粒子であり、前記金属化合物が鉄化合物であり、及び前記金属化合物が化学的に固定されたコロイド粒子が、鉄化合物が化学的に固定されたシリカ粒子である、付記１に記載の金属化合物が化学的に固定されたコロイド粒子。
（付記５）コロイド粒子を含む溶液を提供する工程、
可溶性金属化合物前駆体を提供する工程、
アミン、カルボン酸、及びそれらの組み合わせから成る群より選択される官能基を含有する有機結合剤を提供する工程、
前記コロイド粒子を含む溶液、前記有機結合剤、及び前記可溶性金属化合物前駆体を混合する混合工程、並びに、
金属化合物が化学的に固定されたコロイド粒子を形成する工程
を含み、前記有機結合剤が、前記コロイド粒子の表面を修飾し、化学結合により前記コロイド粒子の表面上に金属化合物を固定して、前記金属化合物が固定されたコロイド粒子を形成し、前記金属化合物が分子の形態である、金属化合物が化学的に固定されたコロイド粒子の製造方法。
（付記６）前記コロイド粒子を含む溶液が０．０１〜３０ｗｔ％のコロイド粒子を含有し、前記コロイド粒子が、シリカ粒子、格子ドープされたシリカ粒子、ゲルマニア粒子、アルミナ粒子、格子ドープされたアルミナ粒子、チタニア粒子、酸化ジルコニウム粒子、セリア粒子、有機ポリマー粒子、及びそれらの組み合わせから成る群より選択され、前記コロイド粒子のサイズが５〜１０００ｎｍである、付記５に記載の方法。
（付記７）前記有機結合剤が、

及びそれらの組み合わせから成る群より選択される一般分子構造を有し、
式中、ｎ、ｍ、ｐ、ｑがメチレン（−ＣＨ₂−）基の数であり、それぞれが独立して１〜１２の数から選択される、付記５に記載の方法。
（付記８）前記有機結合剤が、（３−アミノプロピル）トリエトキシシラン（ＡＰＴＥＳ）、オクタデシルジメチルエトキシシラン、（３−アミノプロピル）−ジエトキシ−メチルシラン、（３−アミノプロピル）−ジメチル−エトキシシラン、（３−アミノプロピル）−トリメトキシシラン、エチル（ジメチル）エトキシシラン、３−（カルボエトキシ）プロピルジメチルエトキシシラン、グリシドキシプロピルトリアルコキシシラン、イソシアネートプロピルトリアルコキシシラン、ウレイドプロピルトリアルコキシシラン、メルカプトプロピルトリアルコキシシラン、シアノエチルトリアルコキシシラン、４、５−ジハイドロ−１−（３−トリアルコキシシリルプロピル）イミダゾール、３−（トリアルコキシシリル）−メチルエステルプロペン酸、トリアルコキシ［３−（オキシラニルアルコキシ）プロピル］−シラン、２−メチル、３−トリアルコキシシリルプロピルエステル２−プロペン酸、［３−（トリアルコキシシリル）プロピル］尿素、Ｎ−［（３−トリメトキシシリル）プロピル］エチレンジアミン三酢酸、トリメトキシシリルプロピルジエチレントリアミン、及びそれらの組み合わせから成る群より選択される、付記７に記載の方法。
（付記９）前記可溶性金属化合物が、Ｆｅ化合物、Ｃｕ化合物、Ａｇ化合物、Ｃｒ化合物、Ｍｎ化合物、Ｃｏ化合物、Ｎｉ化合物、Ｇａ化合物、及びそれらの組み合わせから成る群より選択される、付記５に記載の方法。
（付記１０）前記可溶性金属化合物前駆体が、カルボキシ基、１−アミノ−ω−（ヒドロキシアミノ）アルカンキレート剤、又はそれらの組み合わせを含有する、付記５に記載の方法。
（付記１１）前記可溶性金属化合物前駆体が、クエン酸鉄アンモニウム；シュウ酸鉄；酢酸鉄；酒石酸鉄；並びに、ニトリロ酢酸、エチレンジアミンテトラ酢酸、ホスホン酸、ホスフィン酸、グリコール酸、乳酸、リンゴ酸、酒石酸、α-ヒドロキシカルボン酸、シデロフォアジヒドロキシフェニルアラニン（ＤＯＤＡ）、ω−Ｎ−ヒドロキシアミノ酸、及びそれらの組み合わせから成る群より選択されるキレート剤を有する鉄化合物から成る群より選択される、カルボン酸の官能基を含有する鉄化合物前駆体である、付記１０に記載の方法。
（付記１２）前記コロイド粒子を含む溶液が０．０１〜３０ｗｔ％のコロイド粒子を含有し、前記コロイド粒子に対する前記可溶性金属化合物前駆体の質量パーセントの比が０．００１〜３である、付記５に記載の方法。
（付記１３）前記可溶性金属化合物前駆体がクエン酸鉄アンモニウムであり、前記コロイド粒子がコロイダルシリカ粒子であり、前記有機結合剤が（３−アミノプロピル）トリエトキシシラン（ＡＰＴＥＳ）であり、前記金属化合物が化学的に固定されたコロイド粒子が、鉄化合物が化学的に固定されたシリカ粒子である、付記５に記載の方法。
（付記１４）前記混合工程が、１６℃〜１００℃の温度の下で行われる、付記５に記載の方法。
（付記１５）０．０１〜１．００ｗｔ％の、金属化合物が化学的に固定されたコロイド粒子であって、前記金属化合物が化学結合により前記コロイド粒子の表面に均一に固定され、分子の形態である、金属化合物が化学的に固定されたコロイド粒子と、
０〜１０ｗｔ％の研磨剤と、
０．０５〜１０ｗｔ％の酸化剤と、
液体キャリヤーと
を含み、ｐＨが約２．０〜約１２である、研磨組成物。
（付記１６）前記金属化合物が、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）、コバルト（Ｃｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）、タンタル（Ｔａ）、及びそれらの組み合わせから成る群より選択され、
前記コロイド粒子がシリカ粒子、格子ドープされたシリカ粒子、ゲルマニア粒子、アルミナ粒子、格子ドープされたアルミナ粒子、チタニア粒子、酸化ジルコニウム粒子、セリア粒子、有機ポリマー粒子、及びそれらの組み合わせから成る群より選択され、前記コロイド粒子のサイズが５〜１０００ｎｍである、付記１５に記載の研磨組成物。
（付記１７）前記金属化合物が化学的に固定されたコロイド粒子が、鉄化合物が化学的に固定されたコロイダルシリカ粒子である、付記１６に記載の研磨組成物。
（付記１８）前記研磨剤が、シリカ、アルミナ、チタニア、セリア、ジルコニア、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、単峰性、双峰性、多峰性のコロイド研磨粒子、有機ポリマー系ソフト研磨剤、表面が被覆された又は修飾された研磨剤、及びそれらの組み合わせから成る群より選択される、付記１５に記載の研磨組成物。
（付記１９）前記酸化剤が、過酸化水素及びその他のペルオキシ化合物、過ヨウ素酸、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、硝酸鉄、硝酸、硝酸カリウム、並びにそれらの組み合わせから成る群より選択される、付記１５に記載の研磨組成物。
（付記２０）鉄化合物が化学的に固定されたコロイダルシリカ粒子と、コロイダルシリカ粒子と、過酸化水素と、蒸留水又は脱イオン（ＤＩ）水とを含み、ｐＨが６〜９である、付記１５に記載の研磨組成物。
（付記２１）０．０００１〜２ｗｔ％の腐食抑制剤、
０．０１〜０．５ｗｔ％のｐＨ調整剤、
０．０００１〜０．５０ｗｔ％の界面活性剤、及び
０．０００１〜０．１ｗｔ％の殺生物剤
から成る群より選択される少なくとも１つをさらに含む、付記１５に記載の研磨組成物。
（付記２２）金属を含有する少なくとも１つの表面を有する半導体基材を化学機械研磨する方法であって、
ａ）前記半導体基材を提供する工程、
ｂ）研磨パッドを提供する工程、
ｃ）研磨組成物を提供する工程であって、
１）０．０１〜１．００ｗｔ％の金属化合物が化学的に固定されたコロイド粒子であって、前記金属化合物が化学結合により前記コロイド粒子の表面に均一に固定され、分子の形態である、金属化合物が化学的に固定されたコロイド粒子と、
２）０〜１０ｗｔ％の研磨剤と、
３）０．０５〜１０ｗｔ％の酸化剤と、
４）液体キャリヤーと
を含み、ｐＨが約２．０〜約１２である、研磨組成物を提供する工程、
ｄ）前記金属を含有する少なくとも１つの表面を前記研磨パッド及び前記研磨組成物と接触させる工程、並びに、
ｅ）前記金属を含有する少なくとも１つの表面を研磨する工程
を含み、前記金属を含有する少なくとも１つの表面の少なくとも一部が、前記研磨パッドと前記研磨組成物の両方と接触している、金属を含有する少なくとも１つの表面を有する半導体基材を化学機械研磨する方法。
（付記２３）前記金属がタングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）、コバルト（Ｃｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）、タンタル（Ｔａ）、及びそれらの組み合わせから成る群より選択される、付記２１の方法。
（付記２４）前記コロイド粒子が、シリカ粒子、格子ドープされたシリカ粒子、ゲルマニア粒子、アルミナ粒子、格子ドープされたアルミナ粒子、チタニア粒子、酸化ジルコニウム粒子、セリア粒子、有機ポリマー粒子、及びそれらの組み合わせから成る群より選択され、前記コロイド粒子のサイズが５〜１０００ｎｍであり、前記金属化合物が、Ｆｅ化合物、Ｃｕ化合物、Ａｇ化合物、Ｃｒ化合物、Ｍｎ化合物、Ｃｏ化合物、Ｎｉ化合物、Ｇａ化合物、及びそれらの組み合わせから成る群より選択される、付記２１に記載の方法。
（付記２５）前記研磨剤が、シリカ、アルミナ、チタニア、セリア、ジルコニア、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、単峰性、双峰性、多峰性のコロイド研磨粒子、有機ポリマー系ソフト研磨剤、表面が被覆された又は修飾された研磨剤、及びそれらの組み合わせから成る群より選択される、付記２１に記載の方法。
（付記２６）前記酸化剤が、過酸化水素及びその他のペルオキシ化合物、過ヨウ素酸、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、硝酸鉄、硝酸、硝酸カリウム、並びにそれらの組み合わせから成る群より選択される、付記２１に記載の方法。
（付記２７）前記金属がタングステン（Ｗ）であり、前記研磨組成物は、鉄化合物が化学的に固定されたコロイダルシリカ粒子と、コロイダルシリカ粒子と、過酸化水素と、蒸留水又は脱イオン（ＤＩ）水とを含み、前記研磨組成物のｐＨが６〜９である、付記２１に記載の方法。
（付記２８）前記研磨組成物が、
０．０００１〜２ｗｔ％の腐食抑制剤、
０．０１〜０．５ｗｔ％のｐＨ調整剤、
０．０００１〜０．５０ｗｔ％の界面活性剤、及び
０．０００１〜０．１ｗｔ％の殺生物剤
から成る群より選択される少なくとも１つをさらに含む、付記２１に記載の方法。
（付記２９）金属を含有する少なくとも１つの表面を含む半導体基材の化学機械平坦化のための装置であって、
研磨パッド、及び
ａ）０．０１〜１．００ｗｔ％の金属化合物が化学的に固定されたコロイド粒子であって、前記金属化合物が分子の形態である、金属化合物が化学的に固定されたコロイド粒子と、
ｂ）０〜１０ｗｔ％の研磨剤と
ｃ）０．０５〜１０ｗｔ％の酸化剤と、
ｄ）液体キャリヤーと
を含み、ｐＨが約２．０〜約１２である研磨組成物
を含み、前記装置の使用において、前記金属を含有する少なくとも１つの表面が前記研磨パッド及び前記研磨組成物と接触している、金属を含有する少なくとも１つの表面を含む半導体基材の化学機械平坦化のための装置。
（付記３０）前記金属がタングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）、コバルト（Ｃｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）、タンタル（Ｔａ）、及びそれらの組み合わせから成る群より選択される、付記２８に記載の装置。
（付記３１）前記コロイド粒子が、シリカ粒子、格子ドープされたシリカ粒子、ゲルマニア粒子、アルミナ粒子、格子ドープされたアルミナ粒子、チタニア粒子、酸化ジルコニウム粒子、セリア粒子、有機ポリマー粒子、及びそれらの組み合わせからなる群より選択され、前記コロイド粒子のサイズが５〜１０００ｎｍであり、前記金属化合物が、Ｆｅ化合物、Ｃｕ化合物、Ａｇ化合物、Ｃｒ化合物、Ｍｎ化合物、Ｃｏ化合物、Ｎｉ化合物、Ｇａ化合物、及びそれらの組み合わせから成る群より選択される、付記２８に記載の装置。
（付記３２）前記研磨剤が、シリカ、アルミナ、チタニア、セリア、ジルコニア、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、単峰性、双峰性、多峰性のコロイド研磨粒子、有機ポリマー系ソフト研磨剤、表面が被覆された又は修飾された研磨剤、及びそれらの組み合わせから成る群より選択される、付記２８に記載の装置。
（付記３３）前記酸化剤が、過酸化水素及びその他のペルオキシ化合物、過ヨウ素酸、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、硝酸鉄、硝酸、硝酸カリウム、並びにそれらの組み合わせから成る群より選択される、付記２８に記載の装置。
（付記３４）前記金属がタングステン（Ｗ）であり、前記研磨組成物は、鉄化合物が化学的に固定されたコロイダルシリカ粒子と、コロイダルシリカ粒子と、過酸化水素と、蒸留水又は脱イオン（ＤＩ）水とを含み、前記研磨組成物のｐＨが６〜９である、付記２８に記載の装置。
（付記３５）前記研磨組成物が、
０．０００１〜２ｗｔ％の腐食抑制剤、
０．０１〜０．５ｗｔ％のｐＨ調整剤、
０．０００１〜０．５０ｗｔ％の界面活性剤、及び
０．０００１〜０．１ｗｔ％の殺生物剤
から成る群より選択される少なくとも１つをさらに含む、付記２８に記載の装置。

Claims

コロイド粒子と、
化学結合により前記コロイド粒子の表面に均一に固定された金属化合物と
を含み、前記金属化合物が分子の形態であり、
前記コロイド粒子が、シリカ粒子、格子ドープされたシリカ粒子、ゲルマニア粒子、アルミナ粒子、格子ドープされたアルミナ粒子、チタニア粒子、酸化ジルコニウム粒子、セリア粒子、及びそれらの組み合わせから選択され、前記コロイド粒子のサイズが５〜１０００ｎｍであり、
前記金属化合物が、Ｆｅ化合物、Ｃｕ化合物、Ａｇ化合物、Ｃｒ化合物、Ｍｎ化合物、Ｃｏ化合物、Ｎｉ化合物、Ｇａ化合物、及びそれらの組み合わせから選択され、
前記金属化合物が、有機結合剤を通じて、化学結合により前記コロイド粒子の表面に固定されており、
前記有機結合剤が、アミン、カルボン酸、及びそれらの組み合わせから成る群より選択される官能基を含有する有機シラン化合物である、金属化合物が化学的に固定されたコロイド粒子。
前記有機結合剤が、

及びそれらの組み合わせから成る群より選択される一般分子構造を有し、
式中、ｎ、ｍ、ｐ、ｑがメチレン（−ＣＨ ₂ −）基の数であり、それぞれが独立して１〜１２の数から選択される、請求項１に記載の金属化合物が化学的に固定されたコロイド粒子。
前記金属化合物が、該金属化合物の前駆体が有するカルボン酸基と前記有機結合剤のアミン基又はカルボン酸基とのカップリング反応により化学的に固定される、請求項１又は請求項２に記載の金属化合物が化学的に固定されたコロイド粒子。
前記コロイド粒子がシリカ粒子であり、前記金属化合物が鉄化合物であり、前記有機結合剤が（３−アミノプロピル）トリエトキシシラン（ＡＰＴＥＳ）であり、前記金属化合物が化学的に固定されたコロイド粒子が、鉄化合物が化学的に固定されたシリカ粒子である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の金属化合物が化学的に固定されたコロイド粒子。
コロイド粒子を含む溶液を提供する工程、
可溶性金属化合物前駆体を提供する工程、
アミン、カルボン酸、及びそれらの組み合わせから成る群より選択される官能基を含有する有機結合剤を提供する工程、
前記コロイド粒子を含む溶液、前記有機結合剤、及び前記可溶性金属化合物前駆体を混合する混合工程、並びに、
金属化合物が化学的に固定されたコロイド粒子を形成する工程
を含み、前記有機結合剤が、前記コロイド粒子の表面を修飾し、化学結合により前記コロイド粒子の表面上に金属化合物を固定して、前記金属化合物が固定されたコロイド粒子を形成し、前記金属化合物が分子の形態であり、
前記コロイド粒子を含む溶液が０．０１〜３０ｗｔ％のコロイド粒子を含有し、前記コロイド粒子が、シリカ粒子、格子ドープされたシリカ粒子、ゲルマニア粒子、アルミナ粒子、格子ドープされたアルミナ粒子、チタニア粒子、酸化ジルコニウム粒子、セリア粒子、及びそれらの組み合わせから成る群より選択され、前記コロイド粒子のサイズが５〜１０００ｎｍであり、
前記可溶性金属化合物が、Ｆｅ化合物、Ｃｕ化合物、Ａｇ化合物、Ｃｒ化合物、Ｍｎ化合物、Ｃｏ化合物、Ｎｉ化合物、Ｇａ化合物、及びそれらの組み合わせから成る群より選択される、金属化合物が化学的に固定されたコロイド粒子の製造方法。
前記有機結合剤が、

及びそれらの組み合わせから成る群より選択される一般分子構造を有し、
式中、ｎ、ｍ、ｐ、ｑがメチレン（−ＣＨ₂−）基の数であり、それぞれが独立して１〜１２の数から選択される、請求項５に記載の方法。
前記有機結合剤が、（３−アミノプロピル）トリエトキシシラン（ＡＰＴＥＳ）、オクタデシルジメチルエトキシシラン、（３−アミノプロピル）−ジエトキシ−メチルシラン、（３−アミノプロピル）−ジメチル−エトキシシラン、（３−アミノプロピル）−トリメトキシシラン、エチル（ジメチル）エトキシシラン、３−（カルボエトキシ）プロピルジメチルエトキシシラン、グリシドキシプロピルトリアルコキシシラン、イソシアネートプロピルトリアルコキシシラン、ウレイドプロピルトリアルコキシシラン、メルカプトプロピルトリアルコキシシラン、シアノエチルトリアルコキシシラン、４、５−ジハイドロ−１−（３−トリアルコキシシリルプロピル）イミダゾール、３−（トリアルコキシシリル）−メチルエステルプロペン酸、トリアルコキシ［３−（オキシラニルアルコキシ）プロピル］−シラン、２−メチル、３−トリアルコキシシリルプロピルエステル２−プロペン酸、［３−（トリアルコキシシリル）プロピル］尿素、Ｎ−［（３−トリメトキシシリル）プロピル］エチレンジアミン三酢酸、トリメトキシシリルプロピルジエチレントリアミン、及びそれらの組み合わせから成る群より選択される、請求項５に記載の方法。
前記可溶性金属化合物前駆体が、カルボキシ基を含有する可溶性金属化合物前駆体、１−アミノ−ω−（ヒドロキシアミノ）アルカンキレート剤、又はそれらの組み合わせを含有する、請求項５〜７のいずれか１項に記載の方法。
前記可溶性金属化合物前駆体が、クエン酸鉄アンモニウム；シュウ酸鉄；酢酸鉄；酒石酸鉄；並びに、ニトリロ酢酸、エチレンジアミンテトラ酢酸、ホスホン酸、ホスフィン酸、グリコール酸、乳酸、リンゴ酸、酒石酸、α-ヒドロキシカルボン酸、シデロフォアジヒドロキシフェニルアラニン（ＤＯＰＡ）、ω−Ｎ−ヒドロキシアミノ酸、及びそれらの組み合わせから成る群より選択されるキレート剤を有する鉄化合物から成る群より選択される、カルボン酸の官能基を含有する鉄化合物前駆体である、請求項５〜７のいずれか１項に記載の方法。
前記コロイド粒子を含む溶液が０．０１〜３０ｗｔ％のコロイド粒子を含有し、前記コロイド粒子に対する前記可溶性金属化合物前駆体の質量パーセントの比が０．００１〜３である、請求項５〜９のいずれか１項に記載の方法。
前記可溶性金属化合物前駆体がクエン酸鉄アンモニウムであり、前記コロイド粒子がコロイダルシリカ粒子であり、前記有機結合剤が（３−アミノプロピル）トリエトキシシラン（ＡＰＴＥＳ）であり、前記金属化合物が化学的に固定されたコロイド粒子が、鉄化合物が化学的に固定されたシリカ粒子である、請求項５〜１０のいずれか１項に記載の方法。
前記混合工程が、１６℃〜１００℃の温度の下で行われる、請求項５〜１１のいずれか１項に記載の方法。
０．０１〜１．００ｗｔ％の、請求項１〜４のいずれか１項に記載の金属化合物が化学的に固定されたコロイド粒子と、
０〜１０ｗｔ％の研磨剤と、
０．０５〜１０ｗｔ％の酸化剤と、
液体キャリヤーと
を含み、ｐＨが２．０〜１２である、研磨組成物。
前記研磨剤が、シリカ、アルミナ、チタニア、セリア、ジルコニア、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、単峰性、双峰性、多峰性のコロイド研磨粒子、有機ポリマー系ソフト研磨剤、表面が被覆された又は修飾された研磨剤、及びそれらの組み合わせから成る群より選択される、請求項１３に記載の研磨組成物。
前記酸化剤が、過酸化水素及びその他のペルオキシ化合物、過ヨウ素酸、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、硝酸鉄、硝酸、硝酸カリウム、並びにそれらの組み合わせから成る群より選択される、請求項１３又は請求項１４に記載の研磨組成物。
鉄化合物が化学的に固定されたコロイダルシリカ粒子と、コロイダルシリカ粒子と、過酸化水素と、蒸留水又は脱イオン（ＤＩ）水とを含み、ｐＨが６〜９である、請求項１３〜１５のいずれか１項に記載の研磨組成物。
０．０００１〜２ｗｔ％の腐食抑制剤、
０．０１〜０．５ｗｔ％のｐＨ調整剤、
０．０００１〜０．５０ｗｔ％の界面活性剤、及び
０．０００１〜０．１ｗｔ％の殺生物剤
から成る群より選択される少なくとも１つをさらに含む、請求項１３〜１６のいずれか１項に記載の研磨組成物。
金属を含有する少なくとも１つの表面を有する半導体基材を化学機械研磨する方法であって、
ａ）前記半導体基材を提供する工程、
ｂ）研磨パッドを提供する工程、
ｃ）請求項１３〜１７のいずれか１項に記載の研磨組成物を提供する工程、
ｄ）前記金属を含有する少なくとも１つの表面を前記研磨パッド及び前記研磨組成物と接触させる工程、並びに、
ｅ）前記金属を含有する少なくとも１つの表面を研磨する工程
を含み、前記金属を含有する少なくとも１つの表面の少なくとも一部が、前記研磨パッドと前記研磨組成物の両方と接触している、金属を含有する少なくとも１つの表面を有する半導体基材を化学機械研磨する方法。
前記金属がタングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）、コバルト（Ｃｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）、タンタル（Ｔａ）、及びそれらの組み合わせから成る群より選択される、請求項１８に記載の方法。
前記金属がタングステン（Ｗ）であり、前記研磨組成物は、鉄化合物が化学的に固定されたコロイダルシリカ粒子と、コロイダルシリカ粒子と、過酸化水素と、蒸留水又は脱イオン（ＤＩ）水とを含み、前記研磨組成物のｐＨが６〜９である、請求項１９に記載の方法。
金属を含有する少なくとも１つの表面を含む半導体基材の化学機械平坦化のための装置であって、
研磨パッド、及び
請求項１３〜１７のいずれか１項に記載の研磨組成物
を含み、前記装置の使用において、前記金属を含有する少なくとも１つの表面が前記研磨パッド及び前記研磨組成物と接触している、金属を含有する少なくとも１つの表面を含む半導体基材の化学機械平坦化のための装置。
前記金属がタングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）、コバルト（Ｃｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）、タンタル（Ｔａ）、及びそれらの組み合わせから成る群より選択される、請求項２１に記載の装置。
前記金属がタングステン（Ｗ）であり、前記研磨組成物は、鉄化合物が化学的に固定されたコロイダルシリカ粒子と、コロイダルシリカ粒子と、過酸化水素と、蒸留水又は脱イオン（ＤＩ）水とを含み、前記研磨組成物のｐＨが６〜９である、請求項２１に記載の装置。