JPH09137155A

JPH09137155A - 研磨用組成物および研磨方法

Info

Publication number: JPH09137155A
Application number: JP32223595A
Authority: JP
Inventors: Yoshimi Sato; 善美佐藤
Original assignee: Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
Current assignee: Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
Priority date: 1995-11-16
Filing date: 1995-11-16
Publication date: 1997-05-27

Abstract

(57)【要約】【課題】半導体基板上に形成された層間絶縁膜等を、
その研磨表面の性状を損なわずに、効率よく研磨し得る
研磨用組成物および研磨方法を提供する。【解決手段】アルカリ側にｐＨ調整された水溶液に、
研磨材微粒子と、研磨促進剤として還元性を有する化合
物を含有させて研磨用組成物とする。そして、該組成物
を用いて半導体基板上に形成された層間絶縁膜等を研磨
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は研磨用組成物および
研磨方法に係り、特に、半導体基板上に形成されたケイ
素またはケイ素酸化膜の研磨において、研磨表面の性状
を損うことなく効率よく研磨し得る研磨用組成物および
研磨方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製造分野においては、通
常、金属シリコン等の半導体基板上に、不純物拡散、エ
ッチング、配線形成、該配線上への層間絶縁膜（ケイ素
膜、ケイ素酸化膜等）の形成等、多数の工程を繰り返し
て配線を積み上げていく。このためシリコン基板上に複
雑な回路（パターン）が形成され、このパターン形状に
基づき凹凸が発生する。

【０００３】特に近年、ＬＳＩ、超ＬＳＩ等の電子部品
における高密度化、高精度化がますます進み、凹凸の程
度が次第に激しくなる傾向にある。そのため、ホトリソ
グラフィー法によるパターニングの際、これら凹凸によ
る段差が露光時の焦点深度の限界を超えてしまうという
状況が発生し、これを防ぐために、リソグラフィやエッ
チングを適用する過程におけるある段階で、例えば上述
した層間絶縁膜（下地）等をあらかじめ十分に平坦化
し、できるだけ凹凸部の段差を小さくする技術が重要と
なっている。

【０００４】上記の平坦化の方法としては、リフトオフ
法、エッチバック法、ＳＯＧ（スピン・オン・ガラス）
法など多種提案されているが、その１つとして化学機械
研磨（ＣＭＰ：chemical mechanical polishing ）法が
ある。このＣＭＰ法によれば、例えばアルミ配線上へＣ
ＶＤ（化学蒸着法）等で層間絶縁膜（ケイ素酸化膜等）
の厚膜を形成した後、表面凸部をＣＭＰ用の研磨剤で研
磨し、全体を平坦化する。

【０００５】そしてこのＣＭＰ用の研磨剤として、シリ
コン基板製造時における鏡面研磨に使用されてきた金属
シリコン研磨用スラリーを、上記絶縁膜の研磨にも応用
しているのが現状であるが、絶縁膜の研磨には必ずしも
適するものではなかった。

【０００６】例えば、上記金属シリコン研磨用スラリー
としては、砥粒（研磨材微粒子）をアルカリ（水酸化ナ
トリウム等）水溶液に分散したものが使用されていた
が、これを絶縁膜の研磨に適用すると、研磨効率が悪
く、スループットが低いという問題があった。研磨効率
を上げる手段としては、砥粒の粒径を大きくする、硬度
の高い砥粒を使用する、または強アルカリにも溶解しな
い砥粒を使い、ｐＨ値の高い研磨用組成物を用いる等の
方法が考えられる。しかしながら、粒径の大きい砥粒や
硬い砥粒を用いると、研磨表面にスクラッチ、オレンジ
ピール等の欠陥が生じるなどの問題があり、一方、強ア
ルカリ性の研磨用組成物では汚染対策の面から必ずしも
実用的ではなかった。

【０００７】特開平２−１５８６８２号公報、特開平２
−１５８６８３号公報等には、研磨表面の性状が劣化す
ることなく、研磨効率を向上させる方法として添加剤
（研磨促進剤）を含有した研磨用組成物が報告されてい
る。これらは水にα−アルミナ砥粒を分散させた組成物
に、研磨促進剤として金属の亜硝酸塩や、ベーマイト、
無機酸または有機酸のアンモニウム塩を添加したもので
あるが、該研磨用組成物は酸性または中性にｐＨ調整さ
れているため、アルミニウムなどの金属部分を研磨する
には適するが、ケイ素酸化膜等の絶縁膜を研磨する場合
には研磨速度が遅く実用的ではない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みてなされたもので、その課題は、特に半導体基板上の
層間絶縁膜等の研磨表面の性状を損なうことなく、効率
よく研磨し得る研磨用組成物およびこれを用いた研磨方
法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するために鋭意研究を重ねた結果、特に半導体装置
の層間絶縁膜等の研磨において、アルカリ水溶液に研磨
材微粒子と還元性物質を含有させ、これを研磨剤組成物
として用いることにより、上記課題を解決し得るという
知見を得、これに基づいて本発明を完成するに至った。

【００１０】すなわち本発明は、アルカリ側にｐＨ調整
された水溶液に、研磨材微粒子と、研磨促進剤として還
元性を有する化合物を含有してなる研磨用組成物を提供
するものである。

【００１１】また本発明は、上記研磨用組成物を用い
て、半導体基板上に形成されたケイ素またはケイ素酸化
膜を研磨する、研磨方法を提供するものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に本発明について詳細に説明
する。

【００１３】本発明に用いられる研磨材微粒子は、一般
に半導体装置等の研磨剤組成物に用いられ得るものであ
れば、特に制限されることなく使用することができる。
具体的には、酸化アルミニウム（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）、酸化ケ
イ素（ＳｉＯ₂ ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ₂ ）、酸
化セリウム（ＣｅＯ₂ ）等が挙げられる。中でも、汚染
を嫌う半導体にあって、膜厚１μｍ前後の薄膜を精密に
研磨するのに適するものとして、酸化ケイ素、酸化セリ
ウムが特に好ましい。

【００１４】これら研磨材微粒子は常法により得ること
ができる。例えば、酸化ケイ素微粒子としては、焼成シ
リカゲルを粉砕分球したもの、イオン交換法で作ったケ
イ酸溶液をアルカリ条件下で成長させたいわゆるシリカ
ゾル、金属ケイ素粉末を高温酸化させたもの、四塩化ケ
イ素を高温加水分解させたもの、ケイ酸エチルを加水分
解させたもの等、種々の製法により得ることができる
が、これらいずれの方法により得られたものでも特に限
定されることなく用いることができる。

【００１５】研磨材微粒子の粒径は、大きいと研磨速度
は速いが沈殿しやすくなり、一方、小さいと研磨速度が
遅くなり増粘あるいは凝集しやすい傾向を示すことか
ら、用いる研磨材微粒子の種類によっても異なるが、一
般に０．０１〜５μｍが好ましく、特には０．０１〜
０．１μｍが好ましい。酸化セリウム微粒子は、特に高
速度での研磨を要求する場合に向いており、粒径０．０
５〜１μｍ程度のものが好ましい。

【００１６】研磨材微粒子は、ある程度まで濃度を上げ
ることにより被研磨材との接点が増加し研磨速度の向上
が望めるが、反面、小さい粒子における表面活性の増加
のため粘度の上昇などがあり、研磨速度の低下を引き起
こす。また研磨速度と研磨材微粒子濃度との関係は、研
磨に使用するパッドや研磨圧力、スピード等によっても
変化する。したがって、研磨材微粒子の含有量はこれら
の総合的条件で決めることが必要であって一義的に最適
な濃度範囲は決められないが、一般に研磨用組成物に対
して２〜５０重量％程度含有させるのが好ましく、特に
は２〜２０重量％である。

【００１７】本発明の研磨用組成物では、研磨材微粒子
を安定に分散させるため、また絶縁膜の化学的研磨、具
体的には研磨促進効果、研磨面の仕上り向上のため、ア
ルカリ側にｐＨ調整されている必要がある。この目的の
ために通常、ｐＨ調整剤が使用される。ｐＨ調整剤とし
ては水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア、
ヒドラジン、ヒドロキシルアミン、モノメチルアミン等
が例示される。研磨効果の点からいえば水酸化カリウ
ム、アンモニアが特に好ましい。半導体の分野では配線
不良等の原因となる金属による汚染を特に嫌うため、こ
の点からいえば非金属化合物のアルカリ（例えばアンモ
ニア等）が好適に用いられる。したがってｐＨ調整剤は
研磨の目的に合わせて選択することが望ましい。

【００１８】これらｐＨ調整剤は、研磨用組成物のｐＨ
が８〜１１、好ましくは９．５〜１０．５の範囲になる
ように添加される。ｐＨが８未満では研磨材微粒子を安
定に分散させることが難しく、一方、ｐＨが１１超では
十分な研磨効果が得られ難い。具体的には、例えば研磨
材微粒子に酸化ケイ素（シリカ）粒子を用いた場合、ｐ
Ｈが７（中性）付近であるとシリカ粒子の増粘が著し
く、粒子の分散安定性が損なわれ、一方、ｐＨが１１を
超えると、シリカ粒子がケイ酸塩を作り溶液中に溶解し
てしまうため機械的研磨効果が失われるという問題があ
るｐＨ調整剤による研磨促進効果としては、硬めの、ま
た粒径が大きめの研磨材微粒子を用いた場合には、これ
ら微粒子自体による機械的研磨の速度が大きいため、ｐ
Ｈ調整剤を入れたことによる相対的な研磨速度の大幅な
増加はないが、研磨後の絶縁膜表面の性状に優れる。

【００１９】本発明組成物では、研磨促進剤として還元
性を有する化合物が用いられる。ここで「還元性を有す
る化合物」とは、他の物質を還元し自らは酸化される物
質を意味する。本発明では、この還元性を有する物質と
して無機系、有機系の還元剤や、グルコース等の糖類な
どが適用可能である。上記有機系の還元剤として、好ま
しくはアルデヒド類系還元剤、ヒドロキシフェニル系還
元剤およびアミン系還元剤の中から選ばれる少なくとも
１種が用いられる。

【００２０】特に無機系還元剤は還元力が強く、研磨促
進効果に優れる点で好ましく、該無機系還元剤と、アル
デヒド類系還元剤、ヒドロキシフェニル系還元剤および
アミン系の中から選ばれる少なくとも１種との混合物が
より好適に用いられる。

【００２１】ここで無機系還元剤は、具体的には亜硫
酸、亜硝酸および亜リン酸またはこれらのアルカリ金属
塩若しくはアンモニウム塩のほか、塩化錫、塩化鉄等の
第一金属ハロゲン化物、その他亜塩素酸等が例示され
る。なお、上記アルカリ金属塩としては、具体的にはカ
リウム塩、ナトリウム塩、リチウム塩等が挙げられる。

【００２２】アルデヒド類系還元剤は、具体的にはホル
ムアルデヒド、アセトアルデヒド、グルタルアルデヒ
ド、グリオキサール等が例示される。

【００２３】ヒドロキシフェニル系還元剤は、具体的に
はカテコール、ｐ−ヒドロキシフェニルグリシン、４−
アミノフェノール、２，４−ジアミノフェノール、ｐ−
ヒドロキシジエチルアミノフェノール、ｐ−ジメチルア
ミノフェノール、ｐ−メチルアミノフェノールサルフェ
ート、ヒドロキノン、トリスフェノール系化合物〔例え
ば、トリス（４−ヒドロキシフェニル）メタン等）等が
例示される。

【００２４】アミン系還元剤は、具体的には１−フェニ
ル−３−ピラゾリジン、テトラメチルエチレンジアミ
ン、アスコルビン酸、ヒドロキシアミン、メチルアミ
ン、ｐ−フェニレンジアミン等が例示される。

【００２５】本発明に用いられる還元性を有する化合物
として好適なものは、用いるｐＨ調整剤によっても異な
り、例えば、ｐＨ調整剤として水酸化カリウム、水酸化
ナトリウム等を用いた場合は、亜硝酸または亜硫酸のア
ルカリ金属塩、ヒドロキノン等が好ましく、ｐＨ調整剤
としてアンモニアを用いた場合は、亜硫酸または亜硝酸
のアンモニウム塩、ｐ−メチルアミノフェノールサルフ
ェート等が好ましく用いられる。

【００２６】還元性を有する化合物は、単独で用いても
よく、あるいは２種以上を混合して用いてもよく、研磨
用組成物の研磨促進効果、その他の総合的効果を向上さ
せる点では混合系が好ましい。例えば、ｐ−メチルアミ
ノフェノールサルフェート、ヒドロキノン等のヒドロキ
シフェニル系の還元剤を用いた研磨用組成物は、保存中
に変色することがあるが、亜硫酸塩等の無機系還元剤を
混合使用することにより、変色防止効果と研磨促進効果
の両者を向上せしめることができる。

【００２７】これら還元性を有する化合物は、研磨用組
成物１ｋｇに対し０．００１〜０．５モルの割合で配合
されるのが好ましく、より好ましくは０．０１〜０．１
モル、特には０．０３モル程度である。０．００１モル
未満では、研磨促進効果が十分に発現せず、一方、０．
５モルを超えると研磨材微粒子の凝集が起こりやすく、
粘度の上昇をきたすため分散安定性が損なわれる。さら
にパッドと被研磨体の間への研磨用組成物の供給が不十
分となり、研磨にばらつきが生じる等の問題がある。２
種以上の還元剤を混合して用いる場合、それぞれの混合
割合は特に限定されるものではなく、それらの合計量が
上記範囲内となるようにすればよいが、無機系還元剤１
モルに対してその他の還元剤が０．１〜１０モル、特に
は１〜２モルとなるように混合するのが研磨促進効果の
点で特に好ましい。

【００２８】本発明においては、上記還元性を有する化
合物に加えて、さらにアミノ酸を添加するのが好まし
い。これらアミノ酸として、例えばアラニン、グリシ
ン、チロシン、システィン、グルタミン酸、トレオニン
等が挙げられる。

【００２９】該アミノ酸の配合量は、研磨促進効果を十
分に発揮し、さらには安定した研磨用組成物の分散性を
得るには、研磨用組成物１ｋｇに対し０．００１〜０．
５モルの割合で配合されるのが好ましく、より好ましく
は０．０１〜０．１モル、特には０．０２モル程度であ
る。また、研磨効率の点で、特に無機系還元剤と混合し
て用いるのが好ましく、無機系還元剤１モルに対して
０．１〜１０モル、特には１〜２モルが好ましい。

【００３０】上記還元性を有する化合物およびアミノ酸
の組み合せとしては、無機系還元剤に対して、アルデヒ
ド系還元剤、ヒドロキシフェニル系還元剤またはアミノ
酸を組み合わせることが、研磨促進効果に優れ最も好ま
しい。具体的には、ｐＨ調整剤に水酸化カリウムを用い
た場合には、亜硫酸カリウムとヒドロキノンの組み合わ
せ、または亜硝酸カリウムとアラニン、トレオニン、グ
ルタミン酸の中から選ばれる少なくとも１種との組み合
わせが好適である。ｐＨ調整剤にアンモニアを用いた場
合には、亜硫酸アンモニウムとカテコール、１−フェニ
ル−３−ピラゾリドン、４−アミノフェノールまたは
２，４−ジアミノフェノールとの組み合せが好ましい。

【００３１】これら還元剤の研磨促進効果は、ｐＨ調整
剤、および研磨材微粒子との組み合せにより異なり、特
にｐＨ調整剤の塩基強度に対して特性は変化する。

【００３２】本発明の研磨用組成物には、所望に応じて
殺菌剤、活性剤、分散安定のための水溶性化合物、ある
いは高分子化合物等を本発明の効果を損なわない範囲で
添加することができる。この場合、これらの化合物は上
記還元性を有する化合物との反応性が低いことが好まし
い。

【００３３】本発明の研磨用組成物は、例えば以下の方
法により調製することができる。

【００３４】まず、研磨材微粒子を水中に均一に分散さ
せる。研磨材微粒子が粉体の場合には、計量した水を高
速撹拌式ホモジナイザー等で撹拌しながらこれに分別し
た粉体を加えていくことにより均一に分散させる。分散
方法としては、サンドミル、ボールミル、ロールミル、
マイクロフリューダイザー等の公知の方法により行うこ
とができる。このとき、分散効率を上げるため、最終的
に含有される研磨材微粒子の濃度より高濃度（例えば３
０重量％以上）にしておくことが好ましい。

【００３５】また研磨材微粒子が粉体ではなく、ケイ酸
水溶液をアルカリ条件下で加熱し合成されたシリカゾル
の場合、これらは既に均一に分散された形で市販されて
いるものがあるので、これをそのまま使用することがで
きる。

【００３６】その後、上記研磨材微粒子が均一に分散さ
れた液に、ｐＨ調整用のアルカリ水溶液を加える。この
とき、研磨用組成物は中和点付近で高粘度化し、撹拌し
づらくなるため、アルカリ水溶液中に、研磨材微粒子分
散液を加えていくやり方も好ましい。

【００３７】次いで、還元性を有する化合物の水あるい
はアルカリ水溶液を加えた後、必要により他の添加物を
加え、次いで上記のｐＨ調整用のアルカリ水溶液、また
は水を加え最終的な研磨材微粒子濃度（例えば１２重量
％程度）、およびｐＨ（例えばｐＨ＝１０程度）に調整
することにより、最終的な研磨用組成物を得ることがで
きる。

【００３８】このようにして得られた本発明の研磨用組
成物を用いて、半導体基板上に形成された層間絶縁膜
や、平坦化膜、表面保護膜等を研磨することができる。
これにより、これら被研磨体の表面の性状を変えること
なく、しかも研磨効率の向上した研磨方法が得られる。

【００３９】本発明の研磨用組成物は、種々のケイ素
膜、ケイ素酸化膜やガラスの研磨などに好適に使用で
き、例えば、ＣＶＤ法、スパッタ法、塗布法、熱酸化法
等の方法により形成された種々の酸化膜、例えばＳｉＯ
₂ 膜、有機ＳＯＧ膜、ＰＳＧ膜、ＢＰＳＧ膜、ＢＳＧ
膜、Ｓｉ₃ Ｎ₄ 膜、ポリシラザン膜等を研磨するのに適
するが、これらに限られるものでない。

【００４０】本発明の研磨用組成物は、研磨促進剤とし
て還元性を有する化合物を用いているので、上記の種々
の酸化膜等を還元しながら物理的に効率よく研磨をする
ことができる。

【００４１】以下に本発明を実施例によりさらに詳細に
説明するが、本発明はこれによってなんら限定されるも
のではない。

【００４２】

【実施例】

（実施例１）粒径０．００５〜０．０５μｍのヒューム
ドシリカ（「レオロシールＣＰ−１０２」；徳山曹達
（株）製）３ｋｇを純水７ｋｇに分散し、次いで超音波
ホモジナイザー（ＵＳ−１５０Ｔ；日本精機製作所
（株）製）を用いて、２００ｇ／５ｍｉｎで照射を行
い、濃度３０重量％の研磨材分散液を調製した。

【００４３】次いで、上記分散液に濃度１０重量％水酸
化カリウム水溶液を加え、ｐＨ＝１０に調整し、これを
シリカ分散原液とした。

【００４４】次いで、還元剤として亜硝酸カリウム８．
５ｇを純水２ｋｇに溶解した溶液に、上記のシリカ分散
原液２ｋｇをかき混ぜながら混合し、さらに、上記の水
酸化カリウム水溶液、および純水を加え、希釈とｐＨ調
整を繰り返し、ｐＨ＝１０．５、研磨材微粒子濃度１２
重量％の研磨用組成物５ｋｇを調製した。

【００４５】調製終了後、２μｍの孔径を有するカート
リッジ型ろ過器によりろ過したものを評価用とした。こ
のとき還元剤の含有量は０．０２モル／ｋｇであった。

【００４６】ＣＺ−Ｐ型のシリコンウェーハを熱酸化し
て１μｍ膜厚のケイ素酸化膜を形成したものを被研磨体
とした。

【００４７】研磨定盤（パッド）に硬質発泡ウレタン
（「ケモメット−Ｉ」；ビューラー社製）を用い、調製
した上記研磨用組成物を５０ｍｌ／ｍｉｎの速度で一定
量ずつ滴下し、２分間研磨を行った。被研磨体とパッド
との相対線速度４８ｍ／ｍｉｎ、研磨圧力１５０ｇ／ｃ
ｍ² の条件で研磨を行った。

【００４８】研磨終了後、基板表面を純水で洗浄した
後、研磨速度、酸化膜表面の性状を下記基準により評価
した。結果を表１に示す。

【００４９】［研磨速度］研磨前後の酸化膜の膜厚の差
から、１分間あたりの研磨量を研磨速度として表示し
た。なお酸化膜の膜厚の測定は、エリプソメータによる
酸化膜表面の屈折率の測定結果から光学式膜厚測定機
（ナノスペック；ナノメトリック社製）を用いて行っ
た。

【００５０】［酸化膜表面の性状］微分干渉型顕微鏡を
用いて研磨後の酸化膜表面のスクラッチ、オレンジピー
ル、曇りの状態について目視観察を行い、良好だったも
のを○、曇りなどがみられたものを×とした。

【００５１】（実施例２〜１０）還元剤、アミノ酸の種
類および含有量を表１に示したとおりに代えた以外は、
実施例１と同様にして試験を行った。結果を表１に示
す。

【００５２】（比較例１）還元剤を用いなかった以外
は、実施例１と同様にして試験を行った。結果を表１に
示す。

【００５３】

【表１】（実施例１１〜２０）ｐＨ調整剤として、上記の水酸化
カリウムの代わりにアンモニアを用い、さらに還元剤の
種類および含有量を表２に示したとおりに代えた以外
は、実施例１と同様にして試験を行った。結果を表２に
示す。

【００５４】（比較例２）還元剤を用いなかった以外
は、実施例１１と同様にして試験を行った。結果を表２
に示す。

【００５５】

【表２】（実施例２１）粒径０．０１〜０．０２μｍ、ｐＨ＝
９．０〜１０．５、研磨材微粒子濃度３０重量％のシリ
カゾル（「アデライトＡＴ−３０」；旭電化工業（株）
製）１．３３ｋｇを、あらかじめ還元剤として亜硝酸カ
リウム３ｇとＤ，Ｌ−グルタミン酸６．６ｇとを純水に
溶解し、さらに１０重量％水酸化カリウム水溶液により
ｐＨ＝１０に調整した溶液にかき混ぜながら混合した。

【００５６】その後、全重量が１．９ｋｇ、ｐＨ＝１
０．３になるように上記水酸化カリウム水溶液、および
純水を加え調整を行った。

【００５７】さらに１時間撹拌を続けた後、全重量が２
ｋｇになるまで希釈を行い、ｐＨ＝１０．３、研磨材微
粒子濃度２０重量％の研磨用組成物を調製した。このと
き還元剤とアミノ酸の合計含有量は０．０４モル／ｋｇ
であった。

【００５８】シリコンウェーハ上に絶縁膜形成用塗布液
（ＯＣＤＴＹＰＥ−１０；東京応化工業（株）製）を
塗布し、Ｎ₂ 雰囲気中、４００℃で３０分間焼成し、酸
化膜を形成し、これを被研磨体とした。

【００５９】その後の操作、試験は実施例１と同様にし
て行った。評価結果を表３に示す。

【００６０】（実施例２２〜２６）還元剤、アミノ酸の
種類および含有量を表３に示したとおりに代えた以外
は、実施例１と同様にして試験を行った。結果を表３に
示す。

【００６１】（比較例３）還元剤、アミノ酸を用いなか
った以外は、実施例２１と同様にして試験を行った。結
果を表３に示す。

【００６２】

【表３】（実施例２７）粒径０．７μｍの酸化セリウム（「ルミ
ノックスＥ１０１」；セイミケミカル（株）製）１ｋ
ｇを純水３ｋｇに加え、次いで高速撹拌型ホモミキサー
（「ＴＫホモミキサー１６Ａ」；特殊機械工業（株）
製）により６０００ｒｐｍで２０分間分散を行った。

【００６３】次いで、１００ｇの純水に亜硝酸カリウム
２１．３ｇを溶解した溶液を加え、さらに、１０重量％
の水酸化カリウム水溶液、および純水を加えｐＨ＝１
０．０、研磨材微粒子濃度２０重量％の研磨用組成物５
ｋｇを調製した。この時還元剤の含有量は０．０５モル
／ｋｇであった。

【００６４】その後の操作、試験は実施例１と同様にし
て行った。結果を表４に示す。

【００６５】（実施例２８）還元剤、アミノ酸の種類お
よび含有量を表４に示したとおりに代えた以外は、実施
例２７と同様にして試験を行った。結果を表４に示す。

【００６６】（比較例４）還元剤を用いなかった以外
は、実施例２７と同様にして試験を行った。結果を表４
に示す。

【００６７】

【表４】表１〜４から明らかなように、還元剤を添加した場合は
研磨速度、表面の性状が優れ、特に無機系還元剤と他の
還元剤との混合系を用いた場合においては還元剤を添加
しなかった場合に比べて研磨速度が向上し、場合によっ
ては２倍以上の効果を奏するものもあった。

【００６８】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、研
磨材微粒子が分散されたアルカリ水溶液に還元性の化合
物を添加することにより、半導体基板上に形成された層
間絶縁膜等の被研磨体の研磨表面の性状を損なうことな
く、効率的に研磨することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アルカリ側にｐＨ調整された水溶液中
に、研磨材微粒子と、研磨促進剤として還元性を有する
化合物を含有してなる、研磨用組成物。
【請求項２】還元性を有する化合物が、無機系還元
剤、アルデヒド類系還元剤、ヒドロキシフェニル系還元
剤およびアミン系還元剤の中から選ばれる少なくとも１
種である、請求項１に記載の研磨用組成物。
【請求項３】還元性を有する化合物が、無機系還元剤
と、アルデヒド類系還元剤、ヒドロキシフェニル系還元
剤およびアミン系還元剤の中から選ばれる少なくとも１
種との混合物である、請求項２に記載の研磨用組成物。
【請求項４】無機系還元剤１モルに対し、アルデヒド
類系還元剤、ヒドロキシフェニル系還元剤およびアミン
系還元剤の中から選ばれる少なくとも１種が０．１〜１
０モルの割合で配合されてなる、請求項３に記載の研磨
用組成物。
【請求項５】無機系還元剤が、亜硫酸、亜硝酸および
亜リン酸またはこれらのアルカリ金属塩若しくはアンモ
ニウム塩の中から選ばれる少なくとも１種である、請求
項２〜４のいずれかに記載の研磨用組成物。
【請求項６】アルデヒド類系還元剤がグルタルアルデ
ヒドである、請求項２〜４のいずれかに記載の研磨用組
成物。
【請求項７】ヒドロキシフェニル系還元剤が、ヒドロ
キノン、Ｎ−（ｐ−ヒドロキシフェニル）グリシン、４
−アミノフェノール、２，４−ジアミノフェノール、カ
テコールおよびｐ−メチルアミノフェノールサルフェー
トの中から選ばれる少なくとも１種である、請求項２〜
４のいずれかに記載の研磨用組成物。
【請求項８】アミン系還元剤が１−フェニル−３−ピ
ラゾリドンである、請求項２〜４のいずれかに記載の研
磨用組成物。
【請求項９】還元性を有する化合物が、研磨用組成物
１ｋｇに対して０．００１〜０．５モルの割合で配合さ
れてなる、請求項１〜８のいずれかに記載の研磨用組成
物。
【請求項１０】研磨材微粒子の粒径が０．０１〜５μ
ｍである、請求項１〜９のいずれかに記載の研磨用組成
物。
【請求項１１】水酸化カリウムによりアルカリ側にｐ
Ｈ調整された水溶液中に、還元性を有する化合物として
亜硝酸のアルカリ金属塩とヒドロキノンとの混合物を含
有してなる、請求項１〜５、７、９〜１０のいずれかに
記載の研磨用組成物。
【請求項１２】アンモニアによりアルカリ側にｐＨ調
整された水溶液中に、還元性を有する化合物として亜硫
酸アンモニウムと、カテコール、４−アミノフェノー
ル、２，４−ジアミノフェノール、およびＮ−（ｐ−ヒ
ドロキシフェニル）グリシンの中から選ばれる少なくと
も１種とを含有してなる、請求項１〜５、７、９〜１０
のいずれかに記載の研磨用組成物。
【請求項１３】アンモニアによりアルカリ側にｐＨ調
整された水溶液中に、還元性を有する化合物として亜硫
酸アンモニウムと１−フェニル−３−ピラゾリドンとの
混合物を含有してなる、請求項１〜５、８〜１０のいず
れかに記載の研磨用組成物。
【請求項１４】さらにアミノ酸を含有してなる、請求
項１〜１３のいずれかに記載の研磨用組成物。
【請求項１５】アミノ酸が、β−アラニン、トレオニ
ンおよびＤ，Ｌ−グルタミン酸の中から選ばれる少なく
とも１種である、請求項１４に記載の研磨用組成物。
【請求項１６】アミノ酸が、研磨用組成物１ｋｇに対
して０．００１〜０．５モルの割合で配合されてなる、
請求項１４または１５に記載の研磨用組成物。
【請求項１７】還元性を有する化合物１モルに対し、
アミノ酸が０．１〜１０モルの割合で配合されてなる、
請求項１４〜１６のいずれかに記載の研磨用組成物。
【請求項１８】水酸化カリウムによりアルカリ側にｐ
Ｈ調整された水溶液中に、還元性を有する化合物として
亜硝酸のアルカリ金属塩を含有してなる、請求項１４〜
１７のいずれかに記載の研磨用組成物。
【請求項１９】請求項１〜１８のいずれかに記載の研
磨用組成物を用いて、半導体基板上に形成されたケイ素
またはケイ素酸化膜を研磨する、研磨方法。