[发明专利]研磨液、化学机械研磨方法

说明书

本发明的课题在于提供一种在使用于CMP的情况下在被研磨体上不易产生缺陷的研磨液及化学机械研磨方法。本发明的研磨液为使用于化学机械研磨中的研磨液，所述研磨液中，含有研磨粒及有机酸且Ca浓度为100质量ppt以下。

技术领域

本发明涉及一种使用于化学机械研磨中的研磨液及化学机械研磨方法。

背景技术

在半导体设备的开发中，为了小型化及高速化，近年来要求基于配线的微细化和层叠化的高密度化及高集成化。作为用于实现该要求的技术，利用化学机械研磨(ChemicalMechanical Polishing，以下，记为“CMP”。)等各种技术。该CMP是在进行层间绝缘膜等被加工膜的表面平坦化、栓塞形成或金属埋线的形成等的情况下必需的技术，在被研磨体的平滑化、配线形成时去除多余的金属薄膜或去除绝缘膜上的多余的阻挡层。

CMP的通常的方法是，在将研磨垫贴附于圆形研磨平台(压盘)上，使研磨垫表面浸渍于研磨液中，将被研磨体的表面按压于垫上，从其背面施加规定的压力(研磨压力)的状态下，使研磨平台及被研磨体两者进行旋转，通过所产生的机械摩擦而对被研磨体的表面进行平坦化。

作为研磨液，例如在专利文献1中记载有“一种化学机械研磨组成物，其含有：(a)二氧化硅粒子；(b)选自包括相对于研磨组成物的总重量为约5×10^-3至约10毫摩尔/kg的钙、锶、钡及它们的混合物的组中的至少1种碱土类金属；(c)约0.1至约15wt％的氧化剂；及(d)包含水而成的液体载体，并且具有约7至约13的pH。”。若将专利文献1中所记载的研磨组成物中的例如钙等碱土类金属量进行换算，则相当于0.2ppm～400ppm。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-159998号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

本发明人使用如专利文献1中所记载的研磨组成物，实施了氧化硅膜或氮化硅膜等无机绝缘膜、主要含有多晶硅、Al、Cu、Ti、TiN、W、Ta或TaN等的膜所成膜的基板等各种被研磨体的CMP的结果，获知在研磨后的被研磨体上产生较多的缺陷。针对该缺陷详细地进行研究的结果，明确了其大部分由残渣的附着及划痕(研磨刮痕)引起。

而且，研磨后附着于被研磨体上的残渣，其大部分含有钙，另一方面还明确了，在可包含于研磨液中的研磨粒中，例如在使用了二氧化硅粒子或氧化铈粒子等由带负电荷的金属氧化物构成的研磨粒的情况下，液体中含有越多的钙，对被研磨体实施了化学机械研磨时的划痕(研磨刮痕)越显著地产生。

于是，本发明的课题在于提供一种在使用于CMP的情况下在被研磨体上不易产生缺陷的研磨液。

并且，本发明的课题还在于提供一种使用了上述研磨液的化学机械研磨方法。

本发明人等为了实现上述课题而进行深入的研究的结果，发现了通过具有特定的组成且降低了液体中所包含的钙的浓度的研磨液而能够解决上述课题，并完成了本发明。

即，发现了通过以下结构而能够实现上述目的。

(1)一种研磨液,其为使用于化学机械研磨中的研磨液，

所述研磨液中，含有研磨粒及有机酸，且Ca浓度为100质量ppt以下。

(2)根据(1)所述的研磨液，其中，

在研磨液中，通过SNP-ICP-MS测定而求出的金属粒子的含量为100质量ppt以下。

(3)根据(1)或(2)所述的研磨液，其还含有电荷调整剂，

上述电荷调整剂的含量相对于上述有机酸的含量以质量比计为0.6以下，