JP3121274B2

JP3121274B2 - 研磨組成物

Info

Publication number: JP3121274B2
Application number: JP34489896A
Authority: JP
Inventors: ディー．ジェイ．オールマンデリル; ジェイ．クロスビーウィリアム; エイ．マイオロジェイムズ
Original assignee: エルエスアイロジックコーポレーション
Priority date: 1995-12-29
Filing date: 1996-12-25
Publication date: 2000-12-25
Anticipated expiration: 2016-12-25
Also published as: US5861055A; JPH09285956A; EP0781822B1; DE69624326D1; EP0781822A2; DE69624326T2; KR970042941A; EP0781822A3

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、種々のワークピー
ス、例えば半導体、の表面のつや出し、研磨、平面化等
に用いられる組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、種々のワークピースの表面研磨に
おいて、有用な組成物が数多く知られている。通常、こ
れらの研磨用組成物で、半導体、ガラス、水晶、金属、
及びセラミックワークピースの研磨に用いられているも
のとして、適当な研摩材や研磨用パーティクル（粒子）
を一種または複数種含有した水溶性スラリーが挙げられ
る。一般的に用いられる研摩材としては、酸化セリウ
ム、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化錫、二
酸化ケイ素、酸化チタン等が挙げられる。

【０００３】上記研磨材を用いた研磨用組成物は、通
常、最初にポリッシング・パッド即ち研磨パッドや、研
磨対象の表面に塗布される。その後、研磨パッドによっ
て上記表面研磨の動作を行い、これによって、上記組成
物内に含有される研磨パーティクルが機械的に表面を研
磨し、実際に研磨がなされる。

【０００４】しかし、通常の研磨技術におけるこのよう
な従来の研磨用組成物では、半導体やマイクロエレクト
ロニクスの構成要素の製造技術に必要とされる、高度な
鏡面仕上げや平面仕上げを行うことは非常に困難であ
る。

【０００５】さらに、従来の研磨組成物では、通常のワ
ークピースの研磨においても、研磨レートや表面仕上げ
の品質等に難点がある。例えば、通常の組成物を用いて
研磨されたガラス、金属、半導体の表面においては、曇
り、ステイン、スクラッチ即ち傷、アンジュレーショ
ン、アンダーカット、メサ即ち平頂丘等の種々の欠陥が
みられる。

【０００６】現在、既存の商用の研磨組成物の品質の向
上がなされている。その向上手法として、（１）種々の
研摩材の組み合わせ、（２）種々の補助添加剤の添加、
等の方法が挙げられる。

【０００７】研磨パーティクルの組み合わせによる品質
向上の例として、例えば、酸化セリウムと希土類ピロシ
リコン酸塩の組み合わせが挙げられる。研磨組成物に補
助添加剤を用いた例としては、塩化カリウムや塩化アン
モニウム、またはこれらの塩を組み合わせることで、研
摩材による金属表面の研磨効果を促進する手法が挙げら
れる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな相乗作用が得られる研摩材の組み合わせや補助添加
剤を追加する手法においても、現在の半導体やマイクロ
エレクトロニクス技術において必要とされる表面の平坦
性を完全に満たし得る研磨組成物は、依然として得られ
ていない。

【０００９】半導体ワークピースの表面の研磨や平面化
における品質の向上のためには、特別な化学機械研磨
（Chemical Mechanical Polish：ＣＭＰ）組成物を用い
ねばならない。このような組成物は、高度な研磨によっ
て、非常に平坦で一様な表面、即ち平坦な表面が得られ
なければならない。しかし、従来における平坦面を得る
ための研磨とは異なり、研磨作用はワークピースの表面
を一様にすることのみに制限され、ワークピースのトポ
グラフィ即ち微細構造、形態、及び／又は表面下構造等
に影響するものであってはならない。このような選択的
研磨動作によってのみ、所望の平坦面が得られる。従来
の研磨組成物は、このような処理に適したものではな
く、単にワークピースの表面、表面下、及び表面近傍を
すりはがしているだけであり、その表面は不均一で、ア
ンジュレーションも残っている。

【００１０】従来の研摩材では、平滑で欠陥のない表面
を得て、なおかつこの研摩材によるワークピースの表面
下の構造悪影響を与えないようにすることは、たとえ不
可能でないとしても、非常に困難であると認識されてい
る。

【００１１】また、特別に調製されたＣＭＰ組成物を水
溶性スラリーとしてワークピースに用いても、その他の
問題点、例えば、半導体ウェハの中心にスラリーを分配
しながら研磨パッドによってウェハの表面を平坦に研磨
する点だけでなく、スラリーの消耗率が高いという点も
問題となる。使用される研磨パッドもまた、ウェハの表
面を変形させ、１００％完全な平面化を行ううえでの障
害となる。従来技術のプロセスにおける他の問題とし
て、酸化物に対するＣＭＰ動作には終点の指標がないこ
とが挙げられる。従って、このＣＭＰ動作における平面
化の程度の制御が時間的に計測できるように、除去レー
トを検知及び制御することが必要となり、ＣＭＰ動作の
終点は、これらの検知及び制御に依存することになって
しまう。

【００１２】従って、研磨活性及び消費レートが改善さ
れていて、平坦で欠陥のない表面を得ることができる研
磨組成物が、特に現在の半導体及びマイクロエレクトロ
ニクスの分野において、待ち望まれている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明においては、研磨
組成物は、研磨対象の基体の研磨用の研磨組成物が得ら
れる。この研磨組成物は、研磨メディア粒子と、フィル
ム形成バインダと、を有する。このフィルム形成バイン
ダは、研磨メディア粒子を懸濁させるとともに、研磨対
象の基体上にテンポラリーフィルム即ち一時的フィルム
層を形成する。このテンポラリーフィルムは、その後に
行われる研磨洗浄において溶解可能であり、これによっ
て、研磨メディア粒子が自由状態となって、研磨対象の
基体の研磨が可能となる。

【００１４】研磨組成物は、また、ワークピース、例え
ば半導体表面の研磨や平面化にも用いられ得る。この研
磨組成物は、（１）研磨メディアを有し、（２）フィル
ム形成バインダであって、このフィルム形成バインダ
は、研磨メディア粒子を懸濁させるとともに、ワークピ
ースの表面にテンポラリーフィルムを形成し、このテン
ポラリーフィルムは、その後に行われる研磨洗浄におい
て溶解可能であり、これによって、研磨メディア粒子が
自由状態となって、研磨対象の基体の研磨が可能とな
り、（３）上記研磨メディア粒子を上記フィルム形成バ
インダに懸濁させることで上記テンポラリー・フィルム
の形成を容易化するための溶媒を有し、（４）ワークピ
ース表面上の組成物の湿潤性を向上させるためのウェッ
ティングエージェント即ち湿潤剤を有すること、を特徴
とする。

【００１５】好ましくは、研磨メディア粒子は、シリ
カ、アルミニウムトリオキシド等の酸化アルミニウム、
酸化カルシウム、窒化珪素、炭化珪素、酸化セシウム、
合成又は天然ダイヤモンド、酸化タングステン、チタニ
ウムニトライド即ち窒化チタン、二酸化珪素、二酸化珪
素よりも硬いその他の材質、れらの任意混合物等が用い
られる。フィルム形成バインダは、好ましくはポリオル
ガノシロキサンであり、湿潤剤は、好ましくは、オルガ
ノファンクショナルなシラン、即ち有機官能基を有する
シランである。上記溶剤としては、研磨メディア粒子を
フィルム形成バインダに懸濁し得るものであればよく、
好ましくは、水、酸類、アルコール類及びこれらの任意
混合物等が用いられる。

【００１６】本発明に係る組成物は、ワークピースの表
面にのみ作用して、平坦でかつ欠陥のない表面を形成
し、ワークピースの表面下の形態や構造に悪影響を及ぼ
すものではない。

【００１７】本発明における上記及びその他の目的、特
徴、及び利点等は、以下の発明の実施形態のにおける詳
細な説明によって明らかとされる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を説明
する。ＣＭＰ組成物は、従来から非常に良く知られたも
のであり、機械的及び化学的に、ワークピースの表面を
所望の所定深さに研磨及び溶かす作用を有する。加え
て、本発明の研磨組成物は、硬化可能な化学的溶液であ
って、研磨される基体の表面にテンポラリー・フィルム
を形成する。本発明に係る研磨組成物の第一の成分は、
好ましくは、研磨メディア粒子は、シリカ、酸化カルシ
ウム、酸化アルミニウム、窒化珪素、炭化珪素、酸化セ
シウム、合成又は天然ダイヤモンド、珪酸化金属metal
silicides、酸化タングステン、チタニウムニトライド
即ち窒化チタン、酸化チタン、及び、研磨する基体より
も硬い任意の材質である。

【００１９】これらの研磨メディア粒子は、研磨業界に
おいては非常によく知られた物であり、広く市販されて
いる。好適な研磨メディア粒子は、シリカ粒子である。
シリカ粒子の好適な粒径は、通常は、１ミクロン未満で
ある。本明細書では、「粒径」とは、粒子の平均直径の
ことをさし、また、粒子が実質的に球体とはみなせない
ときには、粒子の最大径の平均のことをさす。粒径の大
きい粒子は、半導体基体に対して深いスクラッチを形成
してしまうことから、好ましくないことが知られてい
る。

【００２０】本発明の研磨組成物内に存在する研磨メデ
ィア粒子によって、この組成物の固体成分の比率が定ま
る。研磨メディア粒子の固体成分の比率は、本発明に係
る組成物においては、約８０％未満である。ここでいう
百分率（％）は、特に断りのない限り、また、他の意味
で用いられていることが明らかな場合を除いて、本発明
に係る研磨組成物の総重量に対する当該成分の重量百分
率のことをいう。

【００２１】上述したように、好適な研磨メディア粒子
は、シリカ粒子である。以下の説明では、「シリカ」と
は、好ましくは溶融珪酸即ち石英ガラスをさす。シリコ
ン即ち珪素は、種々の形態で存在し、本発明の組成物で
用いられている成分としてのシリコンは、他の形態の珪
素とは区別されるべき物である。溶融シリカは、商用の
ものが入手可能であり、四塩化珪素等の揮発性シラン化
合物の、酸素-水素ガスフレームにおける加水分解によ
って製造される。沈降シリカもまた、商用のものが入手
可能である。通常沈降シリカは、珪酸ナトリウム等のア
ルカリ珪酸塩溶液を、アルカリ反応条件において硫酸等
の無機酸と反応させることで得られる。シリカは、沈降
反応における主反応生成物である。種々の形態の珪素及
びシリカ材の詳細な説明は、１９９４年１０月４日にサ
サキ氏に付与された米国特許第5,352,277号に開示され
ており、その内容は本明細書に参照として包含される。
本発明においては、その目的から、二酸化珪素ではな
く、シリカ（Si）粒子が、組成物の好適な研磨成分とし
て用いられている。

【００２２】本発明の研磨組成物は、粒子を懸濁させて
研磨対象の基体上にテンポラリー・フィルムを形成する
ための、フィルム形成バインダをも有しており、このテ
ンポラリー・フィルムは、後続のポリッシングウォッシ
ュ即ち研磨洗浄において、溶解性を有するか、または、
徐々にすり減って消耗される。これにより、研磨メディ
ア粒子が自由な状態となって、研磨対象の基板の研磨が
なされる。このフイルム形成バインダは、研磨メディア
粒子を含有する溶液の一部である。また、研磨メディア
粒子は、ポリマーのマトリクスとともに、またはこのマ
トリクスに付加された形態で存在するか、あるいは、ア
ルコール、水、酸類の溶液内に懸濁された状態で存在す
る。

【００２３】このようにフィルム形成バインダの形成に
用いられるポリマーは、炭素、珪素、セシウムのいずれ
か、あるいはこれらの任意混合物を骨格構造即ち主構造
として有し、また、酸素や水素原子が、この構造に入っ
ていても、あるいは入っていなくてもよい。ポリマーの
構造は、発明に本質的影響を与えるものではない。この
ポリマーは、単に、基体の表面への上記フィルムの結合
あるいは保持、もしくは、研磨メディア粒子のマトリク
スの保持に用いられるだけである。基板へのテンポラリ
ー・フィルムポリマーとして用いられるポリマーは、研
磨動作を行う間に溶解され、研磨粒子を解放する。

【００２４】研磨対象基体にテンポラリー・フィルムを
形成するために好適なポリマーは、ポリオルガノシロキ
サンである。しかし、他の候補となる材質として、アク
リルアミドポリマー、アクリル酸、メタクリル酸、マレ
イン酸、酸化エチレン、ビニルピロリドン、セルロース
ポリマー、豆科の植物であるグアーのポリマー即ちグア
ーポリマー(guar polymers)、グアーとセルロースとの
グラフトポリマー、キサンタンポリマー、有機ポリマー
等が挙げられる。ポリマーに対して要求されるのは、分
散の均一性、および研磨メディア粒子を研磨対象基板上
のテンポラリー・フィルムまたはマトリクス上に固定す
ること、及び、後段で用いられる研磨スラリーあるいは
洗浄において、バインダが溶解可能か、あるいは消耗さ
れることだけである。

【００２５】本発明で用いられているオルガノポリシロ
キサンポリマーは、良く知られた材質であり、公知の通
常法によって製造可能である。好適なポリマーは、オル
ガノポリシロキサンであり、これには、メチル、ビニ
ル、フェニル及び／又は３、３、３−トリフルオロプロ
ピルラジカルが重合性シロキサンの珪素原子に結合され
ている。

【００２６】オルガノポリシロキサンの例としては、こ
れらの重合体、共重合体、及びこれらの混合物が挙げら
れ、ここで、シロキシ部は、ジメチルシロキサン、フェ
ニルメチルシロキサン、３、３、３−トリフルオロプロ
ピルメチルシロキサン、ジフェニルシロキサン、メチル
ビニルシロキサン、及びフェニルビニルシロキサン等が
挙げられる。

【００２７】このような化合物の調製は、例えば、Eabo
rn, D.による「有機珪素化合物」[Organo Silicone Com
pounds:Academic press, New York, 1959]、Montermos
o, J.C.,による「シリコンゴム」[Silicone Rubbers]、
Morton, E. D.,による「ゴム技術入門」[Introduction
to Rubber Technology:Reinhold Publishing Corp.,New
York, 1959]、Rochow, E. G.,による「シリコンの化学
入門」[An Introduction to the Chemistry of Silicon
es:to Ed. John Wiley and Sons, New York,1951]等に
記載されている。

【００２８】溶液中のポリマーは、研磨される基体にお
いて、ある材質を他の材質とを区別する研磨選択性の制
御にも用いられ得る。主に炭素からなる主構造を有する
ポリマーは、金属に対する二酸化珪素の研磨レートを低
く抑え得る。ＣeＯポリマーの主構造もまた、研磨され
る金属の研磨作用の促進や抑制に用いることができる。
ポリマーの主構造へと任意に付加される基（以下、Ｒ基
と記載する）もまた、研磨される金属の研磨作用を促進
または抑制し得る。このようなＲ基としては、ＣＨ_x基
の他に、ＮＨ₂，Ｆ，Ｂｒ，Ｃｌ，Ｉ，ＯＨ，ＮＯ，Ｃ
ｅＯその他の基が挙げられる。

【００２９】研磨メディア粒子に対するポリマーの比率
もまた、研磨選択性や研磨レートの制御に用いられる。
溶液中のポリマーのサイズや長さは、基体上のフィルム
の厚み、ギャップ充填能、製品寿命を制御する。このポ
リマーは、研磨メディア粒子の凝集を抑えて、懸濁状態
の研磨メディア粒子数を増加させる。

【００３０】ポリマーが研磨メディア粒子に添加される
と、このポリマーは、研磨メディア粒子の基体上での滞
留時間を増加させるバインドメディアとして作用し、こ
れによって、研磨効率が向上する。研磨メディア粒子の
表面に結合や付加された、アミン基またはビニル基を有
する有機材は、このような研磨効率向上効果を生じさせ
る。

【００３１】研磨メディア粒子やフィルム形成バインダ
に加えて、研磨組成物には、この研磨メディア粒子をフ
ィルム形成バインダに懸濁させて、テンポラリー・フィ
ルムの形成を容易化するための溶媒をも有する。溶液に
は種々の溶媒を用いることができ、例えばアルコール
類、酸類及び水を用いることができる。許容される酸と
しては、炭素原子の数が５〜１０である脂肪族カルボキ
シル酸類、例えばアジピン酸、クエン酸が挙げられる。

【００３２】許容されるアルコールとしては、官能基を
有さないアルコール、官能基を１つ有するアルコール、
官能基を複数有するアルコールが挙げられる。例えば、
メタノール、イソプロパノール、が挙げられ、これらは
いずれも市販のものが非常に容易に入手可能である。溶
媒の種類は、基体表面、例えばＩＣ即ち集積回路のウェ
ハ表面の所望のコート特性によって選択される。溶媒の
沸点は高いことが好ましい。何故なら、沸点の高い溶媒
は、コーティング処理の間における蒸発速度が遅く、従
って、ICウェハの露出表面上に形成されるフィルムがゆ
っくりと形成されるので、ウェハの表面全体にわたって
非常に均一なコーティングが形成される。

【００３３】ウェハワークピースの表面における組成物
の湿潤性を向上させるために、研磨組成物に湿潤剤を加
えることも可能である。好ましくは、湿潤剤は、有機官
能基を有するシランである。最適な湿潤剤は、ガンマア
ミノプロピルトリエトキシシロキサンであり、OSI スペ
シャリティーズ社（OSI SPECIALTIES Company）からＡ
−１１００として市販されているものが入手可能であ
る。

【００３４】従って、本発明における最適な研磨組成物
は、（１）シリカ研磨メディア粒子、（２）ポリオルガ
ノシロキサンバインダ、（３）有機官能基を有するシラ
ン湿潤剤、（４）アルコール溶剤を有する。シリカ粒子
とポリシロキサンとは、アルコール溶媒内に懸濁され
る。シリカとポリシロキサンとアルコールの比率は、最
も好ましくは、重量比で約１：１：１である。シリカと
ポリシロキサンとの比は、約０．０１：１〜２０：１で
あり、好適には１：１である。研磨パーティクル及びポ
リマーバインダとの、溶媒に対する比は、約０．０１〜
５０：１の範囲で変更でき、好ましくは３：１である。

【００３５】本発明に係る研磨組成物を形成するため
に、ポリシロキサンポリマーバインダとアルコール溶媒
とが混合されて、親溶液が形成される。混合物のすべて
の成分は、蒸留（液体の場合）又は溶液や酸によって洗
浄（固体の場合）を行うことで、溶液を純化させる。こ
の時点における溶液は、１０分から数日間、不活性雰囲
気または軽く真空として還流を行うことで、ポリマーと
シリカとの間の反応を促進し、あるいは、ポリマーのポ
リマー化を促進させることも可能である。還流を終えた
後に、有機官能基を有するシラン湿潤剤をこの溶液に添
加することも可能である。有機官能基を有するシランと
ポリマー及びシリカとの比は、約０．０１：１〜１０
０：１であり、Ａ−１１００における好適値は０.２
５：１であるが、他の有機官能基を有するシランに対し
ては、シランの値がより高くなる。有機官能基を有する
シランの添加によって、溶液のｐＨは、約１４より高く
なる。この有機官能基を有するシランは、ポリシロキサ
ン及びシリカの双方と結合する。この反応は、酢酸ある
いは蟻酸を溶液に加えることで終了させることができ
る。この反応は、１０分から数日間、室温（２４℃程
度）で行われる。

【００３６】反応を終了させるために、上記親溶液は、
ｐＨ５〜７程度に酸性化すべきである。酸や塩基を添加
することで、溶液の最終ｐＨを調整することも可能であ
る。最終溶液は、上記親溶液に所望の粘度や固体成分比
が得られるまでアルコールを加えることで、薄められ
る。最終固体成分比は、約５〜５０重量％とすることが
できる。

【００３７】研磨メディア粒子は、溶液中の、有機官能
基を有するシランによって、ポリマーバインダを加える
に先だって処理される。この反応は、ポリマーバインダ
を添加するに先立って終了させることが可能であり、こ
れによって、反応の選択性が得られる。同様に、有機官
能基を有するシランは、研磨メディア粒子の添加に先立
って、ポリマーバインダによって反応させ得る。場合に
よっては、研磨されるワークピースの表面の個々の特性
に応じて、有機官能基を有するシランを全く添加しない
ようにすることもできる。

【００３８】研磨メディア粒子は、酸や溶液によって予
反応させることもでき、これにより、その表面に結合さ
れた官能基を変更することが可能である。シリカ粒子を
水酸化アンモニウムで洗浄することで、研磨メディア粒
子の外表面でのＯＨ基からアミノ基への交換を促進する
こともできる。

【００３９】この研磨メディア粒子は、また、酸又は塩
基の加水分解反応によって、溶液に添加するに先立っ
て、以下のように成長させることができる。

【００４０】

【化１】シリカ粒子の不活性化

【化２】コロイド状シリカ粒子、加水分解反応 △Ｈ＋（酢酸の） → コロイドシリカデュポン研磨メディア粒子は、また、他の金属−有機溶液によっ
て前処理することで、粒子サイズを大きくし、又は粒子
の硬さ特性を変更することも可能である。反応を起こす
ために、更にエネルギー、例えば加熱や撹拌等を加える
必要が生じる場合もある。

【００４１】本発明の研磨組成物は、種々のワークピー
スの研磨にのみ限定されるものではないが、本発明の組
成物は、半導体の製造において、相互に接続及び集積化
された回路の表面の研磨や平面化に、好適に用いること
ができる。本発明の組成物は、トレンチ、ホール及びバ
レーを有するだけでなく、種々のサイズ、形状及び硬度
を有する絶縁体層を、所定の平坦なレベルに研磨するこ
とに用いることができる。

【００４２】本発明は、種々の利点を有する。本発明の
研磨組成物は、全体的な平面性に優れたＣＭＰ研磨処理
に用いることができる。研磨メディア粒子は、対象とな
る基体にテンポラリー・フィルムを形成するポリマーマ
トリクス内に維持されるので、スラリー消費が小さい。
更に、ポリマー保持マトリクス内に研磨メディア粒子を
懸濁させていることで、スラリーの凝集も抑えられる。
本発明の組成物を用いることで、消耗成分の安全性が向
上し、寿命がのびる。シリカ粒子は、その他の金属有機
溶液により予め処理された、他のゾル−ゲル粒子との結
合により、あるいは、酸や塩基の加水分解反応によっ
て、プロセスにおける選択性や平面化の特性を変化させ
ることが可能である。本発明に係る方法は、酸化物、金
属、有機物を含むすべてのタイプのＣＭＰプロセスに適
用可能である。

【００４３】以上、本発明を特に好適実施例によって説
明したが、当業者により、本発明の主旨及び範囲を逸脱
することなく種々の変更や修正が可能である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ジェイムズエイ．マイオロアメリカ合衆国オハイオ州 43566 ウォータービレ、サウスメロディーレーン 24 (56)参考文献特開平４−63428（ＪＰ，Ａ) 特開平７−290367（ＪＰ，Ａ) 特表平７−504220（ＪＰ，Ａ) 米国特許4665116（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B24B 37/00 C09K 3/14 550 H01L 21/304 622

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】基体の研磨用組成物であって、該組成物
は、研磨メディア粒子と、該研磨メディア粒子を懸濁させてテンポラリーフィルム
を前記基体上に形成するためのフィルム形成バインダ
と、前記研磨メディア粒子を懸濁させることで前記フィルム
形成バインダに前記テンポラリーフィルムの形成を容易
にさせる溶媒と、前記基体の表面における前記組成物の湿潤性を向上させ
る湿潤剤とを含有し、前記テンポラリーフィルムは、その後に行われる研磨洗
浄において溶解可能であり、これにより、研磨メディア
粒子が解放されて前記基体が研磨されることを特徴とす
る研磨組成物。
【請求項２】前記研磨メディア粒子は、シリカ、酸化
カルシウム、酸化アルミニウム、窒化珪素、炭化珪素、
酸化セシウム、合成又は天然ダイヤモンド、金属珪化
物、酸化タングステン、窒化チタン、酸化チタン、前記
基体よりも硬いその他の材質、及びこれらの任意混合
物、のいずれかから選択されることを特徴とする請求項
１記載の研磨組成物。
【請求項３】前記研磨メディア粒子は、粒径１ミクロ
ン未満のシリカ粒子であることを特徴とする請求項２記
載の研磨組成物。
【請求項４】前記フィルム形成バインダは、天然また
は合成ポリマーであることを特徴とする請求項１記載の
研磨組成物。
【請求項５】前記フィルム形成バインダは、炭素骨格
構造を有するポリマー、シリコン、セシウム、およびこ
れらの任意混合物のいずれかであり、かつ、前記ポリマ
ーの骨格構造は、酸素またはハロゲン元素を有するか、
あるいは有さないことを特徴とする請求項４記載の研磨
組成物。
【請求項６】前記フィルム形成バインダは、ポリオル
ガノシロキサンであることを特徴とする請求項５記載の
研磨組成物。
【請求項７】前記溶媒は、アルコール類、酸類、及び
水のいずれかであることを特徴とする請求項１記載の研
磨組成物。
【請求項８】前記湿潤剤は、有機官能基を有するシラ
ンであることを特徴とする請求項１記載の研磨組成物。
【請求項９】半導体ワークピースの研磨あるいは平面
化に用いられる研磨組成物であって、粒径が１ミクロン未満で、前記研磨組成物の固体成分と
なる研磨メディア粒子を有し、前記研磨メディア粒子を懸濁させて前記半導体ワークピ
ースの表面上にテンポラリーフィルムを形成する、フィ
ルム形成バインダと、を有し、前記テンポラリーフィル
ムは、後に行われる研磨洗浄で徐々に除去されて、これ
により、前期研磨メディア粒子が解放されて前記ワーク
ピースが研磨され、前記研磨メディア粒子を前記フィルム形成バインダに懸
濁させることで前記テンポラリーフィルムの形成を容易
化する溶媒を有し、前記ワークピースの表面における前記組成物の湿潤性を
向上させる湿潤剤を有し、さらに、前記研磨メディア粒子の固体成分は、前記組成
物の総重量に対して約８０重量％未満であることを特徴
とする研磨組成物。
【請求項１０】前記研磨メディア粒子は、シリカ、酸
化カルシウム、酸化アルミニウム、窒化珪素、炭化珪
素、酸化セシウム、合成又は天然ダイヤモンド、金属珪
化物、酸化タングステン、窒化チタン、酸化チタン、前
記研磨されるワークピースの表面よりも硬いその他の材
質、及びこれらの任意混合物、のいずれかから選択され
ることを特徴とする請求項９記載の研磨組成物。
【請求項１１】前記フィルム形成バインダは、ポリオ
ルガノシロキサンであることを特徴とする請求項９記載
の研磨組成物。
【請求項１２】前記溶媒は、アルコールであることを
特徴とする請求項１１記載の研磨組成物。
【請求項１３】前記湿潤剤は、有機官能基を有するシ
ランであることを特徴とする請求項１２に記載の研磨組
成物。
【請求項１４】前記研磨メディア粒子とポリオルガノ
シロキサンとの比率は、略０．０１：１〜２０：１であ
ることを特徴とする請求項１３記載の研磨組成物。
【請求項１５】前記研磨メディア粒子とポリオルガノ
シロキサンとの比率は、略１：１であることを特徴とす
る請求項１４記載の研磨組成物。
【請求項１６】前記フィルム形成バインダは、前記研
磨メディア粒子に結合されたポリマーを有し、これによ
ってバインディング・メディアとして作用することを特
徴とする請求項９記載の研磨組成物。