悬浮液、研磨液套剂、研磨液、基板的研磨方法及基板技术

本实施方式涉及的研磨液含有磨粒、添加剂和水，磨粒满足下述条件(a)或(b)中的至少任意一个。(a)在磨粒的含量被调节至1.0质量％的水分散液中，使该水分散液对于波长400nm的光的吸光度在1.50以上的同时，在磨粒的含量被调节至1.0质量％的水分散液中，使该水分散液对于波长500nm的光的透光率在50％/cm以上。(b)在磨粒的含量被调节至0.0065质量％的水分散液中，使该水分散液对于波长290nm的光的吸光度在1.000以上的同时，在磨粒的含量被调节至1.0质量％的水分散液中，使该水分散液对于波长500nm的光的透光率在50％/cm以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及悬浮液、研磨液套剂、研磨液、基板的研磨方法及基板。尤其是，本专利技术涉及半导体元件的制造工序中所使用的悬浮液、研磨液套剂、研磨液、基板的研磨方法及基板。
技术介绍
近年，在半导体元件的制造工序中，对于高密度化 微细化的加工技术的重要性进一步增强。其加工技术之一的CMP (化学 机械 抛光:化学机械研磨)技术，在半导体元件的制造工序中，对于浅槽隔离(Shallow Trench Isolation,以下有时称为“STI”)的形成、前金属绝缘膜和层间绝缘膜的平坦化、插塞或包埋式金属配线的形成来说，是必须的技术。一直以来，在半导体元件的制造工序中，为了使以CVD(化学 气相 沉淀:化学气相成长)法或旋转涂布法等形成的氧化硅膜等绝缘膜平坦化，一般在CMP中使用煅制二氧化硅系研磨液。煅制二氧化硅系研磨液，是通过加热分解四氯硅酸等方法使磨粒晶粒成长，通过调整PH来制备。但是，这样的二氧化硅系研磨液存在研磨速度低的技术课题。于是，在设计规则为0 .25 iim以后的世代，在集成电路内的元件隔离中使用STI。在STI形成中，为了除去基板上成膜后多余的氧化硅膜，使用CMP。而且，在CMP中为了使研磨停止，在氧化硅膜的下面形成研磨速度慢的停止膜。停止膜中使用氮化硅膜和多晶硅膜，优选氧化硅膜相对于停止膜的研磨选择比值较大的(研磨速度比:氧化硅膜的研磨速度/停止膜的研磨速度)。对于传统的胶态二氧化硅系研磨液等二氧化硅系研磨液，氧化硅膜的相对于停止膜的研磨选择比小至3左右，作为STI用时，存在不具有耐用特性的倾向。另外，作为针对光掩膜、透镜等玻璃表面的研磨液，使用含有氧化铈粒子的氧化铈研磨液作为磨粒。氧化铈系研磨液，与含有二氧化硅粒子作为磨粒的二氧化硅系研磨液、含有氧化铝粒子作为磨粒的氧化铝系研磨液相比，具有研磨速度快的优点。另外，近年，作为氧化铈系研磨液，采用高纯度氧化铈粒子的半导体用研磨液被使用(例如，参照下述专利文献I)。对于氧化铈系研磨液等的研磨液，各种特性受到要求。例如，提高氧化铈粒子等磨粒的分散性、将具有凹凸的基板研磨平坦化等受到要求。另外，以上述STI为例，提高相对于停止膜(例如氮化硅膜、多晶硅膜等)的研磨速度，作为被研磨膜的无机绝缘膜(例如氧化硅膜)的研磨选择比等受到要求。为了解决这些要求，有在研磨液中加入添加剂。例如，已知有为了抑制氧化铈系研磨液的研磨速度、提高全面平坦性，而在研磨液中加入添加剂(例如，参照下述专利文献2)。但是，近年，在半导体元件的制造工序中，要求达到配线的进一步微细化，而研磨时产生的研磨损伤已成为问题。即，利用传统的氧化铈系研磨液进行研磨时，即使产生微小的研磨损伤，若该研磨损伤的大小比以前的配线宽度小，也不成为问题，但是，在为了达到配线的进一步微细化情况时，则成为问题。针对该问题，研究了利用4价金属元素的氢氧化物粒子的研磨液(例如，下述专利文献3)。另外，还研究了 4价金属元素的氢氧化物粒子的制造方法(例如，下述专利文献4)。这些技术，在充分发挥4价金属元素的氢氧化物粒子所具有的化学作用的同时，尽可能减小机械作用，由此可降低因粒子引起的研磨损伤。 现有技术文献 专利文献专利文献1:日本特开平10-106994号公报 专利文献2:日本特开平08-022970号公报 专利文献3:国际公开第02/067309号手册 专利文献4:日本专利特开2006-249129号公报
技术实现思路
本专利技术要解决的课题但是专利文献3及4记载的技术，在减少研磨损伤的另一方面，研磨速度还不能说足够快。由于研磨速度会直接影响制造工序的效率，所以需要具有更快研磨速度的研磨液。另外，若研磨液中含有添加·剂，与获得添加剂的添加效果相对应的是研磨速度会下降，存在的课题是研磨速度与其它研磨特性难以两全。本专利技术为了解决上述课题，目的在于提供一种悬浮液，与传统研磨液相比，能以优异的研磨速度研磨被研磨膜。此外，本专利技术的目的还在于提供一种能获得研磨液的悬浮液，该研磨液在维持添加剂的添加效果的同时，能够以优于传统研磨液的研磨速度研磨被研磨膜。另外，本专利技术的目的还在于提供一种研磨液套剂以及研磨液，该研磨液套剂以及研磨液在维持添加剂的添加效果的同时，能够以优于传统研磨液的研磨速度研磨被研磨膜。进一步，本专利技术的目的在于提供使用上述悬浮液、上述研磨液套剂、或上述研磨液的研磨方法、以及通过该方法得到的基板。 解决课题的手段本专利技术人对使用含有4价金属元素的氢氧化物的磨粒的悬浮液，经潜心研究，结果发现，在含有特定量的该磨粒的水分散液中，通过使用对特定波长的光能提高光吸收(吸光度)的同时，还能提高对特定波长的光的透光率的磨粒，与传统研磨液相比，能以优异的研磨速度研磨被研磨膜。另外，发现在这样的悬浮液中加入添加剂得到研磨液，在使用该研磨液时，维持了添加剂的添加效果的同时，还能以优异的研磨速度研磨被研磨膜。此夕卜，本专利技术人还发现不加入添加剂，将这样的悬浮液直接用于研磨，与传统的研磨液相比，也能够以优异的研磨速度研磨被研磨膜。即，本专利技术涉及的悬浮液的第I实施方式，含有磨粒和水，磨粒含有4价金属元素的氢氧化物，且，在该磨粒的含量调节至1.0质量％的水分散液中，对于波长40011111的光的吸光度在1.50以上，且，在所述磨粒的含量调节至1.0质量％的水分散液中，对于波长500nm的光透光率在50% /cm以上。另外，将磨粒的含量调节至规定量的水分散液的意思是指含有规定量的磨粒与水的溶液。根据第I实施方式涉及的研磨液，在该悬浮液中加入添加剂得到研磨液，使用该研磨液时，维持了添加剂的添加效果的同时，还能以优于传统研磨液的研磨速度研磨被研磨膜。此外，使用不添加添加剂的第I实施方式涉及的悬浮液研磨时，与传统的研磨液比较，也能够以优异的研磨速度研磨被研磨膜。进一步，根据第I实施方式涉及的悬浮液，通过使磨粒中含有4价金属元素的氢氧化物，可抑制被研磨面上研磨损伤的发生。本专利技术涉及的悬浮液的第2实施方式，含有磨粒和水，磨粒含有4价金属元素的氢氧化物，且，在该磨粒的含量调节至0.0065质量％ (65ppm)的水分散液中，对于波长290nm的光的吸光度在1.000以上，且，在所述磨粒的含量调节至1.0质量％的水分散液中，对于波长500nm的光的透光率在50% /cm以上。另外,“ppm”是质量比ppm,即意思是指“partsper million mass (百万分之几)，，。根据第2实施方式涉及的研磨液，在该悬浮液中加入添加剂得到研磨液，使用该研磨液时，维持了添加剂的添加效果的同时，与传统的研磨液相比，也能以优异的研磨速度研磨被研磨膜。此外，使用不添加添加剂的第2实施方式涉及的悬浮液研磨时，与传统的研磨液比较，也能够以优异的研磨速度研磨被研磨膜。进一步，根据第2实施方式涉及的悬浮液，通过使磨粒中含有4价金属元素的氢氧化物，可抑制被研磨面上研磨损伤的发生。第2实施方式涉及的悬浮液中，在所述磨粒的含量调节至1.0质量％的水分散液中，对于波长400nm的光的吸光度在1.50以上为宜。这种情况下，与传统的研磨液相比，能够更优异的研磨速度研磨被研磨膜。本专利技术涉及的悬浮液中，在该磨粒的含量调节至0.0065质量％的水分散液中，对于波长450 600nm的光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.11.22 JP 2010-2600361.一种悬浮液，含有磨粒和水，其中， 所述磨粒含有4价金属元素的氢氧化物， 且，在所述磨粒的含量调节至1.0质量％的水分散液中，所述磨粒，是使该水分散液对于波长400nm的光的吸光度在1.50以上的物质， 且，在所述磨粒的含量调节至1.0质量％的水分散液中，所述磨粒，是使该水分散液对于波长500nm的光的透光率在50% /cm以上的物质。2.一种悬浮液，含有磨粒和水，其中， 所述磨粒含有4价金属元素的氢氧化物， 且，在所述磨粒的含量调节至0.0065质量％的水分散液中，所述磨粒，是使该水分散液对于波长290nm的光的吸光度在1.000以上的物质， 且，在所述磨粒的含量调节至1.0质量％的水分散液中，所述磨粒，是使该水分散液对于波长500nm的光的透光率在50% /cm以上的物质。3.如权利要求2记载的悬浮液，其中， 在所述磨粒的含量调节至1.0质量％的水分散液中，所述磨粒，是使该水分散液对于波长400nm的光的吸光度在1.50以上的物质。4.如权利要求1 3任意一项记载的悬浮液,其中， 在所述磨粒的含量调节至0.0065质量％的水分散液中，所述磨粒，是使该水分散液对于波长450 600nm的光的吸光度在0.010以下的物质。5.如权利要求1 4任意一项记载的悬浮液,其中， 所述4价金属元素的氢氧化物是将4价金属元素的盐与碱液混合所得的物质。6.如权利要求1 5任意一项记载的悬浮液，其中，所述4价金属元素是4价铈。7.一种研磨液套剂，其中， 该研磨液的构成成分被分为第I液体和第2液体分别保存， 将所述第I液体和所述第2液体混合成为研磨液， 所述第I液体是权利要求1 6任意一项记载的悬浮液， 所述第2液体含有添加剂和水。8.如权利要求7记载研磨液套剂，其中， 所述添加剂是从乙烯醇聚合物以及该乙烯醇聚合物的衍生物中所选出的至少I种。9.如权利要求7或8记载的研磨液套剂，其中， 所述添加剂的含量以研磨液总质量为基准在0.01质量％以上。10.一种研磨液，含有磨粒、添加剂和水，其中， 所述磨粒含有4价金属元素的氢氧化物， 且，在所述磨粒的含量调节至1.0质量％的水分散液中，所述磨粒，是使该水分散液对于波长400nm的光的吸光度在1.50以上的物质， 且，在所述磨粒的含量调节至1.0质量％的水分散液中，所述磨粒，是使该水分散液对于波长500nm的光的透光率在50% /cm以上的物质。11.一种研磨液，含有磨粒、添加剂和水，其中， 所述磨粒含有4价金属元素的氢氧化物， 且，在所述磨粒的含量调节至0.0065质量％的水分散液中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：岩野友洋，成田武宪，龙崎大介，
申请(专利权)人：日立化成株式会社，
类型：
国别省市：