[发明专利]氧化铈研磨粒

说明书

本发明在一个实施方式中提供一种可提升研磨速度的氧化铈研磨粒。本发明在一个实施方式中涉及一种氧化铈研磨粒，其用于研磨剂，并且氧化铈研磨粒表面的{100}面的露出量为30％以上。

技术领域

本发明涉及一种氧化铈研磨粒、研磨液组合物、使用其的半导体基板的制造方法、研磨方法及半导体装置的制造方法。

现有技术

所谓化学机械研磨(CMP)技术是指通过在使欲加工的被研磨基板的表面与研磨垫接触的状态下、一边将研磨液供给至这些接触部位，一边使被研磨基板及研磨垫相对地移动，而使被研磨基板的表面凹凸部分进行化学反应，并且机械地将其去除，从而使之平坦化的技术。

CMP技术的效率(performance)取决于CMP的工序条件、研磨液的种类、研磨垫的种类等。它们之中，尤其是研磨液是对CMP工序的效率产生影响最大的因素。作为该研磨液所包含的研磨粒子，业界广泛地使用二氧化硅(SiO₂)或氧化铈(CeO₂)。

目前，在进行半导体元件的制造工序中的层间绝缘膜的平坦化、浅沟槽元件分离构造(以下也称为“元件分离构造”)的形成、插头及埋入金属配线的形成等时，该CMP技术成为必须技术。近年来，半导体元件的多层化、高精细化飞跃地发展，要求半导体元件的合格率及产能(产量)的进一步提升。伴随于此，对于CMP工序也期待无研磨损伤且更高速的研磨。例如，在浅沟槽元件分离构造的形成工序中，期待高研磨速度，同时期待提升研磨阻挡膜(例如，氮化硅膜)对于被研磨膜(例如，氧化硅膜)的研磨选择性(换言之，研磨阻挡膜较被研磨膜更不易被研磨的研磨选择性)。

尤其在广泛地使用的内存领域，提升产能为重要的课题，针对提升产能，也在进行研磨剂的改良。例如在使用氧化铈作为研磨粒子的情形时，为了提升被研磨膜(氧化硅膜)的研磨速度，普遍已知的是增大研磨粒子的粒径，但若增大粒径，则会因研磨损伤的增加而在质量方面变差，结果使合格率降低。

因此，例如专利文献1中公开有一种CMP用研磨液，其将氧化铈(ceria)等无机研磨剂、导电率调整剂及分散剂调配而成，导电率为8～1000mS/m，且pH值为3.0～7.0。

专利文献2中，作为用于氧化硅膜的研磨的研磨液组合物，公开有一种水性研磨液组合物，其含有：(A)包含氧化铈的研磨剂粒子、(B)选自线状及支链状的环氧烷均聚物与共聚物中的至少1种水溶性或水分散性聚合物以及(C)阴离子性磷酸盐分散剂。

专利文献3中公开有一种调节器，其是在基体金属的表面利用结合材而单层固着有超研磨粒的金属膜的CMP研磨垫用调节器，并且超研磨粒中含有40重量％以上的具有结晶面由{100}面及{111}面的两者所构成的六八面体的超研磨粒。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-218558号公报

专利文献2：日本特表2013-540849号公报

专利文献3：日本特开2009-136926号公报

发明内容

发明要解决的问题

在近年来的半导体领域，正向高集成化方向发展，进一步要求配线的复杂化或微细化。因此，对于以更高速进行氧化硅膜研磨的要求日益提高。

本发明提供一种可提升研磨速度的氧化铈研磨粒、使用其的研磨液组合物、半导体基板的制造方法、研磨方法及半导体装置的制造方法。

解决问题的技术手段

本发明涉及一种氧化铈研磨粒，其用于研磨剂，并且氧化铈研磨粒表面的{100}面的露出量为30％以上。

本发明涉及一种包含本发明的氧化铈研磨粒以及水系介质的研磨液组合物。