專利名稱::Cmp用研磨液及研磨方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明涉及CMP用研磨液及研磨方法。
背景技術(shù):
:近年來,隨著半導(dǎo)體集成電路(以下簡稱為LSI)的高度集成化、高性能化而不斷開發(fā)新的微細加工技術(shù)?;瘜W(xué)機械研磨(以下筒稱為CMP)法也是其中的一種微細加工技術(shù),是一種被頻繁使用于LSI制造工序(特別是在多層配線形成工序中層間絕緣膜的平坦化、金屬插頭的形成、嵌入式配線的形成等)的技術(shù)。例如在美國專利號為US4944836的說明書中公開了該技術(shù)。另外,近年來,為了實現(xiàn)LSI的高性能化,開始使用銅合金代替現(xiàn)有的鋁合金作為配線材料。但是,銅合金,通過鋁合金配線的形成中所使用的干蝕刻法難以進行微細加工。因此,主要采用的是如下方法在預(yù)先形成了溝槽的層間絕緣膜上沉積銅合金薄膜并將其嵌入,通過CMP除去凹部以外的銅合金的薄膜,從而形成嵌入式配線(即,所謂的鑲嵌法)。在例如日本特開平2-278822號公報中公開了鑲嵌法。另外,在預(yù)先形成了溝槽的層間絕緣膜上沉積銅合金的薄膜并將其嵌入之前,為了防止銅合金向?qū)娱g絕緣膜擴散,確保銅合金與層間絕緣膜之間的密合力,在層間絕緣膜的上層形成由TaN或Ta等阻擋金屬形成的阻擋層。通過CMP法對銅合金等金屬實施平坦化的一般方法是,在圓形研磨盤(壓磨板)上貼附研磨墊,使用金屬用研磨液浸潤研磨墊表面,將基體的形成了金屬膜的面按押到研磨墊的表面上,并且在從研磨墊的背面向金屬膜施加規(guī)定的壓力(以下稱為研磨壓力)的狀態(tài)下轉(zhuǎn)動研磨盤,利用研磨液與金屬膜的凸部的機械摩擦除去凸部的金屬膜。CMP中所使用的金屬用研磨液,通常由固體磨粒、氧化劑和水組成。該研磨液被認為,首先,通過氧化劑對金屬膜表面進行氧化形成氧化層,通過固體磨粒將該氧化層磨削掉。在凹部的金屬膜表面的氧化層幾乎不與研磨墊接4觸,因而不會產(chǎn)生由固體磨粒磨削掉的效果,因此,能夠在進行CMP的同時除去凸部的金屬膜的氧化層從而使基體表面平坦化(參閱電化學(xué)會志期刊(JournalofElectrochemicalSociety),第138巻第11期(1991年發(fā)行),第3460~3464頁)。作為提高CMP法的研磨速度的方法之一,已知有在金屬用研磨液中配合氧化金屬溶解劑的方法(日本特開平8-83780號公報)。在該公報中說明了,其原因是,當通過氧化金屬溶解劑的作用溶解由固體磨粒所磨削掉的金屬氧化物時,由磨粒磨削掉的效果增強。雖然通過配合氧化金屬溶解劑能夠提高CMP的研磨速度,但如果凹部的金屬膜表面的氧化層也被溶解(蝕刻)而使得金屬磨表面露出,則該金屬膜表面會被氧化劑進一步氧化,如果該過程反復(fù)進行,則凹部的金屬膜的蝕刻也會發(fā)生,因而損害了平坦化效果。為了防止該現(xiàn)象,在金屬用研磨液中進一步添加苯并三唑等抗蝕刻劑(保護膜形成劑)(日本特開平8-83780號公報)。保護膜形成劑在金屬膜表面的氧化層上形成保護膜,能夠防止氧化層被蝕刻。圖l顯示了LSI的平坦化工序的一個實例。在圖1的(a)中,在層間絕緣膜1的表面形成有厚度為B的凹部、以及厚度為Al的凸部,并且追隨層間絕緣膜的表面形狀形成阻擋層2。進一步在其上面形成銅或銅合金等的配線金屬層3,而且當凹部的寬度大到一定程度時,在配線金屬表面也會形成凹部,如圖1(a)所示。首先,通過CMP用研磨液除去凹部以外的配線金屬層3。這時,如圖1(b)所示,可以完全除去凸部的配線金屬層3,但也可以特意研磨至殘留少量的配線金屬層3。接著,使用阻擋金屬用CMP研磨液,研磨除去由TaN或Ta等阻擋金屬形成的阻擋層2。這時,如圖1(c)所示,為了除去能存在于層間絕緣膜l的凸部的阻擋層2的殘渣,對層間絕緣膜1進行少量研磨。因此,研磨后的層間絕緣層1的厚度A2與阻擋層研磨前的層間絕緣膜的厚度Al的關(guān)系為A1>A2。最常見的情形如圖l所示,配線金屬層3為銅或者銅合金、層間絕緣膜l為Si02、阻擋層2為Ta或TaN等鉭系金屬,但是,如上所述,在為了除去存在于層間絕緣膜1的凸部的阻擋層2的殘渣而對層間絕緣膜1進行研磨的情形5中,配線金屬層3附近的層間絕緣膜1比位于其他區(qū)域的層間絕緣膜1過度磨削,因而容易引起產(chǎn)生坑(無《;TU這樣的問題。這樣的坑又被稱為鋸齒(fang)或裂縫(seam)。圖2(a)為線寬及間距為100jam/100jum的配線基板的截面示意圖,圖2(b)是圖2(a)的虛線部分4所包圍的部分的放大示意圖。在圖2(b)中,虛線5表示完全除去存在于層間絕緣膜1的凸部的阻擋層2、并能夠研磨平坦的理想的研磨后的狀態(tài)。但是,一般來說,難以實現(xiàn)這種理想的研磨,通常,如圖2(b)所示,配線金屬層3和阻擋層2被或多或少地過度研磨。通常,這種對配線金屬層3和阻擋層2或多或少的過度研磨不會產(chǎn)生大的問題。根據(jù)CMP用研磨液的研磨特性,在配線金屬層3的側(cè)面附近或者層間絕緣膜1與阻擋層2的界面附近會產(chǎn)生坑,即所謂的裂縫6。圖3為具有由寬度為9jam的配線金屬部與寬度為1jum的層間絕緣膜部交替排列形成的總寬度為lOOOjum的微細配線部8的配線基板的截面示意圖。這樣的配線金屬部的密度高的微細配線部8與其側(cè)面的場部的交界部分附近會產(chǎn)生坑,即所謂的鋸齒7。就裂縫或鋸齒等坑而言,在層疊基板時,上層基板會追隨下層基板的坑,從而對上層基板的平坦化產(chǎn)生不良影響,在有些情況下,這構(gòu)成引起配線短路的重要原因,進而成為LSI的制造合格率降低的原因。本發(fā)明的目的在于,提供一種CMP用研磨液,其能夠連續(xù)研磨由TaN、Ta等阻擋金屬構(gòu)成的阻擋層、配線金屬層以及層間絕緣膜,此時能夠抑制由于配線金屬層附近的層間絕緣膜相比于其他區(qū)域的層間絕緣膜過度磨削而產(chǎn)生坑的現(xiàn)象。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明涉及(1):一種CMP用研磨液,其特征在于包含磨粒、酸、下述通式(I)所表示的曱苯并三唑化合物及水。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>(式(I)中,Ri各自獨立地表示碳原子數(shù)為1~4的亞烷基,W表示碳原子數(shù)為14的亞烷基。)另外,本發(fā)明還涉及(2):如上述(1)所記載的CMP用研磨液,其特征在于,上述通式(I)中,W為亞曱基。另外,本發(fā)明還涉及(3):如上述(1)所記載的CMP用研磨液,其特征在于,上述通式(I)中,Ri為亞曱基或亞乙基。另外,本發(fā)明還涉及—(4):如上述(1)所記載的CMP用研磨液,其特征在于,上述曱苯并三唑化合物為2,2,-((4-曱基-1H-苯并三哇-l-基)曱基)亞氨基)雙乙醇、2,2,-((5-曱基-lH-苯并三唑-1-基)甲基)亞氨基)雙乙醇或者它們的混合物。另外,本發(fā)明還涉及(5):如上述(1)所記載的CMP用研磨液,其特征在于,CMP研磨液中Cu的G電位與CMP研磨液中TaN的《電位的差(絕對值)為20.0mV以下。另外,本發(fā)明還涉及(6):如上述(1)所記載的CMP用研磨液,其特征在于,其pH值為2-5。另外,本發(fā)明還涉及(7):如上述(1)所記載的CMP用研磨液,其特征在于,上述磨粒為膠體氧化硅。另外,本發(fā)明還涉及(8):如上述(l)~(7)任一項所記載的CMP用研磨液,其包含金屬的氧化劑。另外,本發(fā)明還涉及(9)一種研磨方法其特征在于包括第1化學(xué)機械研磨工序和第2化學(xué)機械研磨工序,所述工序研磨的基板具有表面包括凹部和凸部的層間絕緣膜、沿著表面覆蓋上述層間絕緣膜的阻擋層、以及通過填充上述凹部覆蓋阻擋層的配線金屬層,其中,第l化學(xué)機械研磨工序為研磨基板的配線金屬層,使得上述凸部的阻擋層露出;第2化學(xué)機械研磨工序為使用上述(1)~(8)任一項所記載的CMP用研磨液對上述第1化學(xué)機械研磨工序中所露出的上述基板的阻擋層進行研磨,使得上述凸部的層間絕緣膜露出。另外,本發(fā)明還涉及(10):如上述(9)所記載的研磨方法,其特征在于,上述層間絕緣膜為硅系覆蓋膜。另外,本發(fā)明還涉及(ll):如上述(9)或(10)所記載的研磨方法,其特征在于,上述配線金屬為選自銅、銅合金、銅的氧化物以及銅合金的氧化物中的至少1種。另外,本發(fā)明還涉及(12):如上述(9)~(11)任一項所記載的研磨方法,其特征在于,上述阻擋層為鉭或鉭化合物。通過使用本發(fā)明的CMP用研磨液,能夠連續(xù)研磨由TaN或Ta等阻擋金屬制成的阻擋層、配線金屬層以及層間絕緣膜,并且能夠抑制配線金屬層附近的層間絕緣膜的過度研磨,能夠抑制鋸齒和裂縫等坑的產(chǎn)生。圖1為表示研磨工序的一個實例的截面示意圖。圖2為表示線寬及間距為100jum/100Mm的配線基板中的裂縫的截面示意圖。圖3為表示具有9jum/1jum的微細配線部的配線基板中的鋸齒的截面示意圖。具體實施例方式本發(fā)明的CMP用研磨液,能夠非選擇性地研磨配線中所使用的金屬、層間絕緣膜以及阻擋金屬這樣的不同種類的物質(zhì)。這樣的CMP用研磨液被稱為非選擇型阻擋金屬漿料。本發(fā)明的CMP用研磨液的特征在于包含磨粒、酸、下述通式(I)所表示的曱苯并三唑化合物及水。(式(I)中,R'各自獨立地表示碳原子數(shù)為1~4的亞烷基,f表示碳原子數(shù)為1~4的亞烷基。)作為本發(fā)明中所使用的磨粒,可以列舉出例如氧化硅、氧化鋁、氧化鋯、氧化鈰、氧化鈦、氧化鍺、碳化硅等無機物研磨粒子,聚苯乙烯、聚丙烯酸、8聚氯乙烯等有機物研磨粒子。其中,優(yōu)選氧化鋯、氧化鋁、氧化鋯、氧化鈰、氧化鈦、氧化鍺,更優(yōu)選氧化硅或氧化鋁,特別優(yōu)選氧化硅。在氧化硅中,從在CMP用研磨液中的分散穩(wěn)定性良好、由CMP產(chǎn)生的研磨損傷(刮痕)的發(fā)生數(shù)量少的觀點出發(fā),優(yōu)選膠體氧化硅,優(yōu)選二次平均粒徑為150nm以下的膠體氧化硅,更優(yōu)選二次平均粒徑為10-100nm的膠體氧化硅,進一步優(yōu)選二次平均粒徑為1590nm的膠體氧化硅。這些磨??梢詥为毷褂?種,也可以混合使用2種以上。本發(fā)明的CMP研磨液中的磨粒的^電位,特別是氧化硅的^電位,當該CMP用研磨液的pH值為2-5時,優(yōu)選為10mV以下,更優(yōu)選為5mV以下。如果上述磨粒的^電位超過10mV,則層間絕緣膜的研磨速度會變慢。膠體氧化硅可通過利用硅烷氧化物的水解或硅酸鈉的離子交換的公知的制造方法來制造,從粒徑控制性和堿金屬雜質(zhì)的觀點考慮,最常利用的方法是水解四曱氧基硅烷或四乙氧基硅烷等硅烷氧化物的方法來制造。另夕卜,可以膠體氧化鋁通過利用硝酸鋁的水解的公知的制造方法來制造。本發(fā)明的CMP用研磨液中的磨粒的配合量,相對于100gCMP用研磨液,優(yōu)選為0.5~20.0g,更優(yōu)選為1.0~15.0g。當上述磨粒的配合量小于0.5g時,層間絕緣膜的研磨速度會變慢,可能會喪失作為非選擇型阻擋金屬漿料的特性的能夠滿意的研磨速度。當上述磨粒的配合量超過20.0g時,磨粒發(fā)生凝集,CMP用研磨液的穩(wěn)定性變差,制造成本可能會升高。作為本發(fā)明所使用的酸,可以列舉出有機酸、有機酸酯、有機酸的銨鹽、無機酸、無機酸的銨鹽等,具體來說,可以列舉出曱酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、2-曱基丁酸、正己酸、3,3-二曱基丁酸、2-乙基丁酸、4-曱基戊酸、正庚酸、2-曱基己酸、正辛酸、2-乙基己酸、安息香酸、羥基乙酸、水楊酸、甘油酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、馬來酸、苯二曱酸、蘋果酸、酒石酸、檸檬酸等有機酸或有機酸的酯;這些有機酸的銨鹽;硫酸、硝酸、過碌u酸銨、硝酸銨、氯化銨酸等無機酸或無機酸的銨鹽等。其中,從能夠獲得實用的研磨速度的角度出發(fā),優(yōu)選水楊酸、蘋果酸、酒石酸、檸檬酸或羥基乙酸。這些酸可以單獨使用1種或者混合使用2種以上。本發(fā)明的CMP用研磨液中的酸的配合量,相對于100gCMP用研磨液,9優(yōu)選為0.00005mol~0.020mol,更優(yōu)選為0.0001mol~0,010mol、特別優(yōu)選為0.0004mol~0.0075mol。當上迷酸的配合量小于0.00005mol時,配線金屬,特別是銅或銅合金的蝕刻會變得困難起來,當超過0.020mol時,配線金屬,特別是銅或銅合金的蝕刻的抑制會變得困難起來。在本發(fā)明的CMP用研磨液中,通過包含下述通式(I)所表示的特定的曱苯并三唑化合物,能夠防止配線金屬層附近的層間絕緣膜被過度研磨,并能夠抑制鋸齒和裂縫等坑的產(chǎn)生。式(I)中,R^各自獨立地表示碳原子數(shù)為1~4的亞烷基,例如亞甲基、亞乙基、亞丙基、亞丁基、亞異丁基等。其中,優(yōu)選亞曱基或亞乙基,更優(yōu)選亞乙基。另外,式(I)中,W表示碳原子數(shù)為1~4的亞烷基,例如與上述相同的亞烷基,其中,優(yōu)選亞曱基或亞乙基,更優(yōu)選亞曱基。更具體地說,上述曱苯并三唑化合物優(yōu)選為下述通式(II)所表示的化合物(式(II)中,Ri表示與上述相同的亞烷基。),//'更優(yōu)選為下述通式(ni)所表示的化合物,10<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>特別優(yōu)選2,2,-((4-曱基-lH-苯并三唑-l-基)甲基亞氨基)雙乙醇、2,2,-((5-曱基-lH-苯并三唑-l-基)曱基亞氨基)雙乙醇。這些曱苯并三唑化合物可以單獨使用1種或者混合使用2種以上,優(yōu)選使用2,2,-((4-甲基-lH-苯并三唑-l-基)甲基亞氨基)雙乙醇與2,2,-((5-曱基-1H-苯并三唑-l-基)曱基亞氨基)雙乙醇的混合物。上述混合物的2,2,-((4-曱基-lH-苯并三唑-l-基)曱基亞氨基)雙乙醇與2,2,-((5-曱基-1H-苯并三唑-1-基)曱基亞氨基)雙乙醇的配合比例并沒有特別的限制,可以適當?shù)剡x擇。作為該混合物的市售商品,可以使用大和化成株式會社制造的商品名為VERZONETT-250A或城北化學(xué)工業(yè)抹式會社制造的商品名為TT-LY的商品。本發(fā)明的CMP用研磨液中的甲苯并三唑化合物的配合量,相對于100gCMP用研磨液,優(yōu)選為0.0001mol~0.05mol,更優(yōu)選為0.0003mol~0.010mol,特別優(yōu)選為0.0005mol~0.005mol。當上述甲苯并三唑化合物的配合量超過0.05mol時,阻擋金屬和配線金屬的研磨速度會P爭低,當小于0.0001mol時,對配線金屬,具體來說,對銅或銅合金的蝕刻抑制效果會降低。本發(fā)明的CMP用研磨液可以包含金屬的氧化劑。作為金屬的氧化劑,并沒有特別的限制,可以列舉出例如過氧化氫、硝酸、高碘酸鉀、次氯酸以及臭氧水等。其中,優(yōu)選過氧化氫。這些化合物可以單獨使用1種或混合使用2種以上。當本發(fā)明的CMP廚研磨液所適用的基體為包含集成電路用元件的硅基板時,為了避免堿金屬、堿土類金屬、囟化物等引起的污染,優(yōu)選不含不揮發(fā)成分的金屬的氧化劑。另外,臭氧水的組成隨時間變化激烈,因此要注意。另夕卜,當適用對象的基體為不含半導(dǎo)體元件的玻璃基板時,也可以是包含不揮發(fā)成分的金屬的氧化劑。本發(fā)明的CMP用研磨液中的金屬的氧化劑的配合量,相對于100gCMP用研磨液,優(yōu)選為0.00030mol~0.0080mol、更優(yōu)選為0.00035mol~0.0060mol、特別優(yōu)選為0.00050mol~0.0030mol。當上述金屬的氧化劑的配合量小于0.00030mol時,阻擋金屬的研磨速度會變慢,如果超過0.0080mol,則層間絕緣膜的研磨速度變快,磨損急速加劇。當使用過氧化氫作為金屬的氧化劑時的配合量,相對于100gCMP用研磨液,優(yōu)選為0.01g-50g。添加過氧化氬的時機并沒有特別的限制,也可以在使用CMP用研磨液時添加。為了改善層間絕緣膜的浸潤性,本發(fā)明的CMP用研磨液中也可以包含溶劑或表面活性劑。作為本發(fā)明的CMP用研磨液中的表面活性劑,優(yōu)選為非離子性表面活性劑、陰離子性表面活性劑,特別優(yōu)選不含堿金屬的表面活性劑。優(yōu)選選自聚乙二醇型非離子性表面活性劑、二醇類、甘油脂肪酸酯、山梨醇脂肪酸酯、脂肪酸烷醇酰胺、醇硫酸酯鹽、烷基醚硫酸酯鹽、烷基苯磺酸鹽和烷基磷酸酯中的至少1種。作為本發(fā)明的CMP用研磨液中的溶劑,并沒有特別的限制,優(yōu)選可以與水混合的溶劑,例如可以列舉出碳酸亞乙酯、碳酸亞丙酯、碳酸二曱酯、碳酸二乙酯、碳酸曱乙酯等碳酸酯類;丁內(nèi)酯、丙內(nèi)酯等內(nèi)酯類;乙二醇、丙二醇、二乙二醇、二丙二醇、三乙二醇、三丙二醇、三丙二醇等二醇類;乙二醇單曱醚、丙二醇單曱醚、二乙二醇單曱醚、二丙二醇單甲醚、三乙二醇單曱醚、三丙二醇單曱醚或乙二醇單乙醚、丙二醇單乙醚、二乙二醇單乙醚、二丙二醇單乙醚、三乙二醇單乙醚、三丙二醇單乙醚或乙二醇單丙醚、丙二醇單丙醚、二乙二醇單丙醚、二丙二醇單丙醚、三乙二醇單丙醚、三丙二醇單丙醚或乙二醇單丁醚、丙二醇單丁醚、二乙二醇單丁醚、二丙二醇單丁醚、三乙二醇單丁醚、三丙二醇單丁醚等二醇單醚類;乙二醇二曱醚、丙二醇二曱醚、二乙二醇二曱醚、二丙二醇二曱醚、三乙二醇二曱醚、三丙二醇二甲醚或乙二醇二乙醚、丙二醇二乙醚、二乙二醇二乙醚、二丙二醇二乙醚、三乙二醇二乙醚、三丙二醇二乙醚或乙二醇二丙醚、丙二醇二丙醚、二乙二醇二丙醚、二丙二醇二丙醚、三乙二醇二丙醚、三丙二醇二丙醚或乙二醇二丁醚、丙二醇二丁醚、二乙二醇二丁醚、二丙二醇二丁醚、三乙二醇二丁醚、三丙二醇二丁醚等二醇二醚類;四氳呋喃、二噁烷、二甲氧基乙烷、聚環(huán)氧乙烷、乙二醇單曱基乙酸酯、二乙二醇單乙醚乙酸酯、丙二醇單曱醚乙酸酯等醚類;曱醇、乙醇、丙醇、正丁醇、正戊醇、正己醇、異丙醇等醇類;丙酮、曱乙酮等酮類;其他的苯酚、二曱基曱酰胺、N-曱基吡咯烷酮、乙酸乙酯、乳酸乙酯、環(huán)丁砜等。其中優(yōu)選選自二醇單醚類、醇類和^f灰酸酯類中的至少l種。另外,本發(fā)明的CMP用研磨液可以包含重均分子量為500以上的水溶性聚合物。作為重均分子量為500以上的水溶性聚合物,并沒有特別的限制,可以列舉出例如褐藻酸、果膠酸、羧曱基纖維素、瓊脂、凝膠多糖以及支鏈淀粉等多糖類;聚天冬氨酸、聚谷氨酸、聚賴氨酸、聚蘋果酸、聚曱基丙烯酸、聚曱基丙烯酸銨鹽、聚曱基丙烯酸鈉鹽、聚酰胺酸、聚馬來酸、聚衣康酸、聚富馬酸、聚(對苯乙烯甲酸)、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、氨基聚丙烯酰胺、聚丙烯酸銨鹽、聚丙烯酸鈉鹽、聚酰胺酸、聚酰胺酸銨鹽、聚酰胺酸鈉鹽以及聚乙醛酸等聚羧酸、聚羧酸酯及其鹽;聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮及聚丙烯醛等乙烯基系聚合物等;聚乙二醇等。這些聚合物可以單獨使用l種,也可以混合使用2種以上。但是,當所適用的基板為半導(dǎo)體集成電路用硅基板等時,不希望由于堿金屬、堿土類金屬、卣化物等引起的污染,因此最好使用酸或其銨鹽。但當基體為玻璃基板等時則不受此限。其中,優(yōu)選果膠酸、瓊脂、聚蘋果酸、聚丙烯酸、聚曱基丙烯酸、聚丙烯酸銨鹽、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇以及聚乙烯基吡咯烷酮、它們的酯以及它們的銨鹽。水溶性聚合物的重均分子量可以通過凝膠滲透色譜法利用標準聚苯乙烯的標準曲線進行檢測。本發(fā)明的CMP用研磨液可以包含以下列舉的保護膜形成劑。作為該保護膜形成劑,可以列舉出例如1,2,3-三唑、1,2,4-三唑、3-氨基-lH-1,2,4-三唑、苯并三唑、1-羥基苯并三唑、1-二羥丙基苯并三唑、2,3-二羧丙基苯并三唑、4-羥基苯并三唑、4-羧基(-1H-)苯并三唑、4-羧基(-1H-)苯并三唑曱酯、4-羧基(-1H-)苯并三唑丁酯、4-羧基(-1H-)苯并三唑辛酯、5-己基苯并三唑、[1,2,3-苯并三唑-1-曱基][l,2,4-苯并三唑-1-曱基][2-乙基己基]胺、曱苯并三唑、萘并三唑、雙[(l-苯并三唑)曱基]膦酸等具有三唑骨架的化合物;3,5-二曱基吡唑、3-甲基一5-p比唾啉酮、3—氨基-5-曱基p比哇、3-氨基-5-羥基p比哇、3-氨基-5-曱基吡唑等具有吡唑骨架的化合物;嘧啶、1,2,4-三唾并[l,5-a]嘧。定、1,3,4,6,7,8-六氫-2H-嘧卩定并[1,2-a]嘧"定、1,3-二苯基嘧t定-2,4,6-三酮、1,4,5,6-四氫嗜"定、2,4,5,6-四氨基嗜咬石克酸鹽、2,4,5-三羥基嘧啶、2,4,6-三氨基嘧啶、2,4,6-三氯嘧咬、2,4,6-三曱氧基嘧咬、2,4,6-三苯基嘧啶、2,4-二氨基-6-羥基嘧。定、2,4-二氨基嘧-定、2-乙酰氨基嘧P定、2-氨基嘧。定、2—曱基一5,7-二苯基-(1,2,4)三唑并(1,5-a)嘧咬、2-曱基對氨基苯磺?;?5,7-二苯基-(1,2,4)三唑并(1,5-a)嘧啶、2-曱基對氨基苯磺?;?5,7-二苯基-4,7-二氬-(1,2,4)三哇并(1,5-a)嘧咬、4-氨基吡唑并[3,4-d]嘧啶、7-羥基-5-甲基-(2,3a)-三唑并嘧啶等具有嘧啶骨架的化合物;咪唑、2-甲基咪哇、2-乙基咪哇、2-異丙基咪唑、2-丙基n米峻、2-丁基咪峻、4一曱基n米哇、2,4-二曱基。米哇、2-乙基-4-曱基咪唑、2-氨基咪唑、巰基苯并咪唑等具有咪唑骨架的化合物;1,3-二苯基胍、1-曱基-3-硝基胍等具有胍骨架的化合物;2-氨基噻唑、4,5一二曱基p塞哇、2—氨基-2-p塞哇啉、2,4—二曱基p塞峻、2—氨基一4一曱基噻唑等具有遂唑骨架的化合物等。這些化合物可以單獨使用l種,也可以混合使用2種以上。當在本發(fā)明的CMP用研磨液中配合上述保護膜形成劑時,該保護膜形成劑與上述通式(I)所表示的曱苯并三唑化合物的總量,相對于100gCMP用研磨液,優(yōu)選為0.0001mol~0.05mol,更優(yōu)選為0.0003mol~0.005mol,特別優(yōu)選為0.0005~0.0035mol。當上述總量低于0.0001mol時,對配線金屬,具體來說對銅或銅合金的蝕刻抑制效果會降低,如果超過0.05mo1,則阻擋金屬,具體來說TaN或Ta的研磨速度會變慢。本發(fā)明的CMP用研磨液的pH值優(yōu)選為2~5,更優(yōu)選為2~4,從研磨特性的角度出發(fā),特別優(yōu)選2~3。當上述pH值小于2時,磨粒發(fā)生凝集,從而損害了CMP用研磨液的保持穩(wěn)定性,對配線金屬,具體來說對銅或銅合金的蝕刻抑制效果會降低,或者會產(chǎn)生腐蝕從而會產(chǎn)生配線損傷等問題。當上述pH值超過5時,可能無法獲得所希望的研磨特性。通過適當控制上述酸的種14類和添加量可以將CMP用研磨液的pH值調(diào)整到上述范圍內(nèi)。本發(fā)明的CMP用研磨液中的配線金屬的^電位與CMP用研磨液中的阻擋金屬的^電位的差(絕對值)優(yōu)選小。具體來說,CMP用研磨液中的Cu的C電位與CMP用研磨液中的TaN的C電位的差(絕對值)優(yōu)選為20.0mV以下,更優(yōu)選為0.0~19.0mV,特別優(yōu)選為10-19mV以下。上述^電位的差(絕對值)如果超過20mV,則往往無法抑制坑的產(chǎn)生。另夕卜,從防止配線^r屬層附近的層間絕緣膜的過度研磨、抑制鋸齒或裂縫等坑的產(chǎn)生的觀點出發(fā),本發(fā)明的CMP用研磨液中的配線金屬的^電位優(yōu)選為負值。具體來"i兌,CMP用研磨液中的Cu的^電位優(yōu)選4氐于0mV,更優(yōu)選低于-5mV。作為將配線金屬的C電位調(diào)整到上述范圍的方法,可以列舉出例如添加上述通式(I)所表示的曱苯并三唑化合物的方法,優(yōu)選添加2,2,-((4-曱基-1H-苯并三唑-l-基)曱基亞氨基)雙乙醇、2,2,-((5-甲基-lH-苯并三哇-l-基)曱基亞氨基)雙乙醇等曱苯并三唑化合物的方法。另外,從能夠減小與配線金屬的^電位的差的角度出發(fā),本發(fā)明的CMP用研磨液中的阻擋金屬的C電位優(yōu)選為19mV以下。具體來說,CMP用研磨液中的TaN的^電位優(yōu)選為19mV以下,更優(yōu)選為18mV以下。作為將阻擋金屬的C電位調(diào)整到上述范圍內(nèi)的方法,可以列舉出例如添加上述通式(I)所表示的曱苯并三唑化合物的方法,優(yōu)選添加2,2,-((4-甲基-1H-苯并三哇-l-基)曱基亞氨基)雙乙醇、2,2,-((5-甲基-lH-苯并三唑-l-基)曱基亞氨基)雙乙醇等曱苯并三唑化合物的方法。另外,本發(fā)明CMP用研磨液中的磨粒的G電位優(yōu)選為在等電位點0mV附近研磨層間絕緣膜。具體來說,CMP用研磨液中的氧化硅的C電位優(yōu)選為-10-10mV,更優(yōu)選為-55mV。作為將磨粒的^電位調(diào)整到上述范圍內(nèi)的方法,例如可以列舉出通過添加酸等調(diào)節(jié)pH值的方法或通過添加硅烷偶聯(lián)劑等對磨粒表面進行改性的方法等。在本發(fā)明中,C電位是通過電泳法求得的,可以使用MALVERN公司制造的C電位測定裝置ZETASIZER3000HSA測定。磨粒的G電位可以通過使用上述測定裝置測定本發(fā)明的CMP用研磨液得到。配線金屬或者阻擋金屬的C電位的測定方法為首先,制備除不含磨粒以外與上述CMP用研磨液相同組成的混合液。相對于100重量份的該混合液添加1重量份的配線金屬或者阻擋金屬的粉末(具體來說,Cu或TaN),克分攪拌,制成樣品,使用上述測定裝置求出^電位。配線金屬或阻擋金屬的粉末的大小不會對G電位產(chǎn)生大的影響,可以根據(jù)測定裝置的特性適當決定,例如可以使用通過45jim的目(篩孔)的粉末粒子,通過75/Jm的目的粉末粒子或通過150目(150個篩孔/英寸)的粒徑約1Mm的粉末粒子等。分別測定5次^電位,以其平均值為測定值。通過使用上述本發(fā)明的CMP用研磨液,可以對由TaN或Ta等阻擋金屬制成的阻擋層、配線金屬層和層間絕緣膜進行連續(xù)研磨,能夠防止配線金屬層附近的層間絕緣膜被過度研磨,從而能夠抑制鋸齒和裂縫等坑的產(chǎn)生。本發(fā)明的研磨方法的特征在于包括第l化學(xué)機械研磨工序和第2化學(xué)機械研磨工序,所述工序研磨的基板具有表面包括凹部和凸部的層間絕緣膜、沿著表面覆蓋上述層間絕緣膜的阻擋層和通過填充上述凹部覆蓋阻擋層的配線金屬層,其中,第l化學(xué)機械研磨工序為研磨基板的配線金屬層,使得上述凸部的阻擋層露出;第2化學(xué)機械研磨工序為使用本發(fā)明的CMP用研磨液對上述第1化學(xué)機械研磨工序中所露出的上述基板的阻擋層進行研磨,使得上述凸部的層間絕緣膜露出。形成配線金屬層的配線金屬可以列舉出例如銅、銅合金、銅的氧化物、銅合金的氧化物等。作為配線金屬層,可以使用通過公知的濺射法、鍍覆法將上述配線進行成膜得到的膜。阻擋層是為了防止配線金屬向?qū)娱g絕緣膜的擴散,以及用于提高層間絕緣膜與配線金屬之間的密合性而形成的。阻擋層的組成優(yōu)選為,選自鴒、氮化鎢、鴒合金等鎢化合物,鈦、氮化鈦、鈦合金等鈦化合物,鉭、氮化鉭、鉭合金等鉭化合物,釕、釕化合物中的物質(zhì),更優(yōu)選為鉭或鉭化合物。阻擋層可以是這些物質(zhì)中的l種構(gòu)成的單層結(jié)構(gòu),也可以是2種以上構(gòu)成的疊層結(jié)構(gòu)。層間絕緣膜可以列舉出例如硅系覆膜或有機聚合物膜等,優(yōu)選硅系覆膜。作為硅系覆膜,可以列舉出以二氧化硅、氟硅酸鹽玻璃、三曱基硅烷或二曱氧基二曱基硅烷為起始原料得到的有機硅酸鹽玻璃、氮氧化硅、氫化倍半硅氧烷等氧化硅系覆膜,或者碳化硅和氮化硅。另外,作為有機聚合物膜,可以列舉出全芳香族系低介電常數(shù)的層間絕緣膜。這些膜可以通過CVD法、旋涂法、浸涂法、或者噴霧法進行成膜。作為化學(xué)機械研磨工序中的研磨方法,可以列舉出如下的方法在將具有被研磨面的基板按壓在研磨盤的研磨墊上的狀態(tài)下,一邊向研磨墊與基板之間供給CMP用研磨液,一邊通過使研磨盤與基板相對移動對被研磨面進行研磨的方法。作為能夠使用的研磨裝置,可以使用具有保持具有被研磨膜的基板的支架、以及能夠貼附研磨布(墊子)并安裝有能夠改變轉(zhuǎn)速的馬達等的研磨盤的一般的研磨裝置。作為研磨盤上的研磨布,可以使用一般的無紡布、發(fā)泡聚氨酯、多孔氟樹脂等,并沒有特別的限制。另外,優(yōu)選對研磨布實施溝槽處理,以便將CMP用研磨液收集在溝槽中。研磨條件并沒有特別的限制,研磨盤的轉(zhuǎn)速優(yōu)選為200rpm以下的低速旋轉(zhuǎn)以便半導(dǎo)體基板不會飛出,施加到半導(dǎo)體基板上的壓力(加工負荷)優(yōu)選為0.357kg/ci^以下,以便在研磨之后不產(chǎn)生損傷。為了在將基板的被研磨膜按壓在研磨布的狀態(tài)下使得研磨布與被研磨膜相對移動,具體來說,只要使基板和研磨盤中的至少一個進行移動即可。除了旋轉(zhuǎn)研磨盤之外,也可以通過旋轉(zhuǎn)或搖動支架來進行研磨。另外,可以列舉出游星式旋轉(zhuǎn)研磨盤的研磨方法、沿著長度方向的一個方向直線狀移動帶狀研磨布的研磨方法等。另外,支架可以是固定、旋轉(zhuǎn)、搖動中的任一種狀態(tài)。這些研磨方法,只要是研磨布和被研磨膜相對移動的方法,則可以根據(jù)被研磨面或研磨裝置適當選擇。在進行研磨期間,可以在研磨布和被研磨膜之間通過泵等連續(xù)供給本發(fā)明的CMP用研磨液。其供給量并沒有特別的限制,但通常優(yōu)選使用研磨液覆蓋研磨布的表面。具體來說,優(yōu)選每1cm2的研磨布面積供給0.005~0.40ml。研磨結(jié)束后的半導(dǎo)體基板可以在流水中充分洗滌,然后使用旋轉(zhuǎn)干燥器等將附著在半導(dǎo)體基板上的水滴甩干之后干燥。通過進行使用了本發(fā)明的CMP用研磨液的上述研磨方法,能夠?qū)⑾鄬τ谂渚€金屬層的配線金屬層附近的層間絕緣膜的坑量抑制在20nm以下。實施例17下面,通過實施例對本發(fā)明進行更具體的說明。(1)^電位測定裝置ZETASIZER3000HSA(MALVERN公司制造).測定方法使用注射器取5ml的樣品,使用注射器將樣品注入裝置內(nèi)的測定室內(nèi)。將測定溫度設(shè)為20°C,將溶劑種類設(shè)為水,進行測定。反復(fù)進行5次上述測定,以平均值作為測定值。(2)研磨條件.帶有銅配線的基體使用SMATECH公司的S854。使用日立化成工業(yè)抹式會社制造的HS-C430對S854的銅膜進行研磨。研磨裝置CMP用研磨機(應(yīng)用材料公司制造的MIRRA3400)-研磨墊具有獨立氣泡的發(fā)泡聚氨酯樹脂-研磨壓力140gf/cm2-盤轉(zhuǎn)速93轉(zhuǎn)/分鐘-機頭轉(zhuǎn)速87轉(zhuǎn)/分鐘■漿泮+流量200mL/分4中-研磨時間將研磨時間設(shè)定為使層間絕緣膜場部的研磨量為70nm的研磨時間(3)研磨品的平坦性評價方法-裂縫量使用帶有銅配線的基體進行研磨,使用觸針式段差計評價,相對于配線金屬層的配線金屬層附近的層間絕緣膜的坑量,所述配線金屬層是寬度為lOOiam的配線金屬部、寬度為lOO(im的絕緣膜部交替排列而成的條紋狀圖形部的配線金屬層。-鋸齒量使用帶有銅配線的基體進行研磨,使用觸針式段差計評價,相對于配線金屬層的配線金屬層附近的層間絕緣膜的坑量,所述配線金屬層是寬度為9nm的配線金屬部、寬度為1jim的絕緣膜部分交替排列而成的條統(tǒng)狀圖形部的配線金屬層。-絕緣膜部的膜厚使用帶有銅配線的基體進行研磨,通過光學(xué)式膜厚計求得無圖形的場部的絕緣膜部的膜厚。另夕卜,上述觸針式段差計使用Veeco公司制造的200V-SI,在負荷5mg、掃描速度100mm/60秒的條件下進行測定。(實施例1)(1-1)研磨液(A)的制造與評價取5.0重量份的平均二次粒徑為30nm的膠體氧化硅、5.0重量份的平均二次粒徑70nm的膠體氧化硅、0.5重量份作為曱苯并三唑化合物的2,2,-((4-甲基-lH-苯并三唑-l-基)甲基)亞氨基)雙乙醇、2,2,-((5-曱基-1H-苯并三唑-1-基)甲基)亞氛基)雙乙醇的混合物(使用大和化成抹式會社制造的商品名VERZONETT-250A的商品,以下記為"曱苯并三唑化合物A")、0.5重量份檸檬酸、0.1重量^^重均分子量為59000的聚丙烯酸、88.9重量份的純水,充分攪拌.混合。接著,將該混合液與過氧化氫(特級試劑,30%水溶液)按照100.0:0.3的重量比進行混合,制成研磨液(A)。測定研磨液(A)的pH值為2.7。另外,膠體氧化硅通過四乙氧基硅烷在氨水溶液中的水解制得。測定研磨液(A)中的膠體氧化硅的t電位為1.5mV。在使用研磨液(A)對帶有銅配線的基體進行研磨,研磨至層間絕緣膜場的研磨量達到70nm,結(jié)果裂縫量為0nm,鋸齒量為0nm,配線金屬層附近的層間絕緣膜未產(chǎn)生坑。(1—2)TaN并分的G電4立的觀'J定代替5.0重量份的平均二次粒徑30nm的膠體氧化硅以及5.0重量份的平均二次粒徑70nm的膠體氧化硅,使用l.O重量份的TaN粉,使用97.9重量份的純水,除此以外,混合與上述(1-1)的研磨液(A)相同的組成的各個成分,制成樣品(ATa)。測定樣品(ATa)中的TaN粉的G電位為-25.4mV。(1一3)Cu斗分的^電^f立的測定代替5.0重量份的平均二次粒徑30nm的膠體氧化硅以及5.0重量份的平均二次粒徑70nm的膠體氧化硅,使用l.O重量份的Cu粉,使用97.9重量份的純水,除此以外,混合與上述(1-1)的研磨液(A)相同的組成的各個成分,制成樣品(Acu)。測定樣品(Acu)中的Cu粉的《電位為-9.9mV。另外,TaN粉使用抹式會社高純度化學(xué)研究所的TaN粉TAI05PB。另外,Cu粉使用林式會社高純度化學(xué)研究所的Cu粉CUE08PB。(實施例2)(2-1)研磨液(B)的制造與評價除了將過氧化氬的重量比設(shè)為0.9之外,進行與實施例1的(1-1)相同操作,制成研磨液(B)。測定研磨液(B)的pH值為2.7。測定研磨液(B)中的膠體氧化硅的G電位為2.2mV。使用研磨液(B)對帶有銅配線的基體進行研磨,研磨至層間絕緣膜場部的研磨量達到70nm,結(jié)果裂縫量為Onm,鋸齒量為0nm,配線金屬層附近的層間絕緣膜未產(chǎn)生坑。(2-2)TaN粉的G電位的測定除了將過氧化氫的重量比設(shè)為0.9之外,進行與實施例1的(1-2)相同操作,制成樣品(BTa)。測定樣品(BTa)中的TaN粉的G電位為-27.7mV。(2-3)Cu粉的C電位的測定除了將過氧化氬的重量比設(shè)為0.9之外,進行與實施例1的(1-3)相同操作,制成樣品(BCu)。測定樣品(Bcu)中的Cu粉的G電位為-10.9mV。(實施例3)(3-1)研磨液(C)的制造與評價取10.0重量份的平均二次粒徑為30nm的膠體氧化硅、1.0重量份的甲苯并三唑化合物A、l.O重量份的蘋果酸、IO.O重量份的丙二醇單丙醚、0.1重量份的聚丙烯酸、77.9重量份的純水,充分攪拌.混合。4妻著,將該混合液與過氧化氫(特級試劑,30%水溶液)按照100.0:0.3的重量比進行混合,制成研磨液(C)。測定研磨液(C)的pH值為2.8。測定研磨液(C)中的膠體氧化硅的C電位為1.6mV。使用研磨液(C)對帶有銅配線的基體進行研磨,研磨至層間絕緣膜場部的研磨量達到70nm,結(jié)果裂縫量為1nm,鋸齒量為0nm,配線金屬層附近的層間絕緣膜未產(chǎn)生坑。(3-2)TaN粉的^電位的測定代替10.0重量份的平均二次粒徑30nm的膠體氧化硅,使用1.0重量份的TaN粉,使用86.9重量份的純水,除此以外,混合與上述(3-1)的研磨液(C)相同組成的各個成分,制成樣品(CTa)。測定樣品(CTa)中的TaN粉的^電位為-26.3mV。(3—3)Cu4分的^電4立的測定代替10.0重量份的平均二次粒徑30nm的膠體氧化硅,使用1.0重量份的Cu粉,使用86.9重量份的純水,除此以外,混合與上述(3-l)的研磨液(C)相同組成的各個成分,制成樣品(Ccu)。測定樣品(Ccu)中的Cu粉的^電位為-7.9mV。(實施例4)(4-1)研磨液(D)的制造與評價除了將過氧化氫的重量比設(shè)為0.9之外,進行與實施例3的(3-1)相同操作,制成研磨液(D)。測定研磨液(D)的pH值為2.8。測定研磨液(D)中的膠體氧化硅的G電位為1.7mV。使用研磨液(D)對帶有銅配線的基體進行研磨,研磨至層間絕緣膜場部的研磨量達到70nm,結(jié)果裂縫量為lnm,鋸齒量為1nm,配線金屬層附近的層間絕緣膜未產(chǎn)生坑。(4-2)TaN粉的C電位的測定除了將過氧化氫的重量比設(shè)為0.9之外,進行與實施例3的(3-2)相同操作,制成樣品(DTa)。測定樣品(DTa)中的TaN粉的G電位為-26.5mV。(4-3)Cu并分的C電位的測定除了將過氧化氫的重量比設(shè)為0.9之外,進行與實施例3的(3-3)相同操作,制成樣品(Dcu)。測定樣品(Dcu)中的Cu粉的《電位為-8.7mV。(實施例5)(5-1)研磨液(E)的制造與評價取5.0重量份的平均二次粒徑為70nm的膠體氧化硅、0.5重量份的曱苯并三唑化合物A、0.1重量份的1,2,4-三峻、0.5重量份的蘋果酸、1.0重量份的曱醇、92.9重量份的純水,充分攪拌.混合。接著,將該混合液與過氧化氫(特級試劑,30%水溶液)按照100.0:0.3的重量比進行混合,制成研磨液(E)。測定研磨液(E)的pH值為2.7。測定研磨液(E)中的膠體氧化硅的G電位為2.1mV。使用研磨液(E)對帶有銅配線的基體進行研磨,研磨至層間絕緣膜場部的研磨量達到70nm,結(jié)果裂縫量為1nm,鋸齒量為0nm,配線金屬層附近的層間絕緣膜未產(chǎn)生坑。(5-2)TaN粉的^電位的測定代替5.0重量份的平均二次粒徑70nm的膠體氧化硅,使用l.O重量份的TaN粉,使用96.9重量份的純水,除此以外,混合與上述(5-1)的研磨液(E)相同組成的各個成分,制成樣品(ETa)。測定樣品(ETa)中的TaN粉的G電4立為-27.7mV。(5-3)Cu粉的G電位的測定代替5.0重量份的平均二次粒徑70nm的膠體氧化硅,使用l.O重量份的Cu粉,使用96.9重量份的純水,除此以外,混合與上述(5-1)的研磨液(E)相同組成的各個成分,制成樣品(ECu)。測定樣品(ECu)中的Cu粉的《電位為-13.1mV。(實施例6)(6-1)研磨液(F)的制造和評價除了將過氧化氫的重量比設(shè)為0.9之外,進行與實施例5的(5-1)相同操作,制成研磨液(F)。測定研磨液(F)的pH值為2.8。測定研磨液(F)中的膠體氧化硅的C電位為1.7mV。使用研磨液(F)對帶有銅配線的基體進行研磨,研磨至層間絕緣膜場部的研磨量達到70nm,結(jié)果裂縫量為1nm,鋸齒量為0nm,配線金屬層附近的層間絕緣膜未產(chǎn)生坑。(6-2)TaN粉的C電位的測定除了將過氧化氫的重量比設(shè)為0.9之外,進行與實施例5的(5-2)相同操作,制成樣品(FTa)。測定樣品(FTa)中的TaN粉的^電位為-25.3mV。(6—3)Cu4分的G電4立的觀'J定除了將過氧化氫的重量比設(shè)為0.9之外,進行與實施例5的(5-3)相同操作,制成樣品(Fcu)。測定樣品(FCu)中的Cu粉的C電位為-7.7mV。(實施例7)(7-1)研磨液(G)的制造與評《介取5.0重量份的平均二次粒徑為30nm的膠體氧化硅、0.2重量份的曱苯并三唑化合物A、0.1重量份的7-羥基-5-曱基-2,3a-三唑并嘧啶、0.2重量份的水楊酸、5.0重量份的丙二醇單丙醚、89.5重量份的純水,充分攪拌'混合。接著,將該混合液與過氧化氫(特級試劑,30%水溶液)接照100.0:0.3的重量比進4亍混合,制成研磨液(G)。測定研磨液(G)的pH值為2.7。測定研磨液(G)中的膠體氧化硅的^電位為2.2mV。使用研磨液(G)對帶有銅配線的基體進行研磨,研磨至層間絕緣膜場部的研磨量達到70nm,結(jié)果裂縫量為2nm,鋸齒量為1nm,配線金屬層附近的層間絕緣膜未產(chǎn)生坑。(7-2)TaN粉的G電位的測定代替5.0重量份的平均二次粒徑30nm的膠體氧化硅,使用l.O重量份的TaN粉,使用94.5重量份的純水,除此以外,混合與上述(7-1)的研磨液(G)相同組成的各個成分,制成樣品(GTa)。測定樣品(GTa)中的TaN粉的^電位為-27.0mV。(7-3)Cu粉的^電位的測定代替5.0重量份的平均二次粒徑30nm的膠體氧化硅,使用l.O重量份的Cu粉,使用94.5重量份的純水,除此以外,混合與上述(7-1)的研磨液(G)相同組成的各個成分,制成樣品(Gcu)。測定樣品(Gcu)中的Cu粉的G電位為-9.9mV。(實施例8)(8-1)研磨液(H)的制造和評價除了將過氧化氫的重量比設(shè)為0.9之外,進行與實施例7的(7-1)相同操作,制成研磨液(H)。測定研磨液(H)的pH值為2.7。測定研磨液(H)中的膠體氧化硅的G電位為2.3mV。使用研磨液(H)對帶有銅配線的基體進行研磨,研磨至層間絕緣膜場部的研磨量達到70nm,結(jié)果裂縫量為2nm,鋸齒量為2nm,配線金屬層附近的層間絕緣膜未產(chǎn)生坑。(8-2)TaN粉的^電位的測定除了將過氧化氫的重量比設(shè)為0.9之外,進行與實施例7的(7-2)相同操作,制成樣品(HTa)。測定樣品(HTa)中的TaN粉的^電位為-27.9mV。(8-3)Cu粉的G電位的測定除了將過氧化氫的重量比設(shè)為0.9之外,進行與實施例7的(7-3)相同操作,制成樣品(Hcu)。測定樣品(HCu)中的Cu粉的C電位為-ll.OmV。上述實施例1~8的研磨液(A)~(H)的組成、樣品(ATa)~(HTa)的組成、樣品(Acu)-(Hcu)的組成以及評價結(jié)果如表1和表2所示。24表l<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>表2<table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table>(比較例1)(9-1)研磨液(I)的制造與評價取5.0重量份的平均二次粒徑為30nm的膠體氧化硅、5.0重量份的平均二次粒徑為70nm的膠體氧化硅、0.2重量份的苯并三唑、0.5重量份的檸檬酸、O.l重量份的聚丙烯酸、89.2重量份的純水,充分攪拌.混合。接著,將該混合液與過氧化氫(特級試劑,30%水溶液)按照100.0:0.3的重量比進行混合,制成研磨液(1)。測定研磨液(I)的pH值為2.7。測定研磨液(I)中的月交體氧化^5圭的C電位為-1.0mV。使用研磨液(I)對帶有銅配線的基體進行研磨,研磨至層間絕緣膜場部的研磨量達到70nm,結(jié)果裂縫量為53nm,鋸齒量為45nm,配線金屬層附近的層間絕緣膜產(chǎn)生很深的坑。(9一2)TaN并分的G電4立的觀'J定代替5.0重量份的平均二次粒徑為30nm的膠體氧化石圭和5.0重量份的平均二次粒徑為70nm的膠體氧化硅,使用1.0重量份的TaN粉,使用98.2重量份的純水,除此以外,混合與上述(9-1)的研磨液(I)相同組成的各個成分,制成樣品(ITa)。測定樣品(ITa)中的TaN粉的^電位為-29.4mV。(9-3)Cu粉的G電位的觀'J定代替5.0重量份的平均二次粒徑為30nm的膠體氧化-圭和5.0重量份的平均二次粒徑為70nm的膠體氧化硅,使用1.0重量份的Cu^分、使用98.2重量份的純水,除此以外,混合與上述(9-1)的研磨液(I)相同組成的各個成分,制成樣品(Icu)。測定樣品(ICu)中的Cu粉的^電位為16.2mV。(比較例2)(10-1)研磨液(J)的制造和評價除了將過氧化氫的重量比設(shè)為0.9之外,進行與比較例1的(9-1)相同操作,制成研磨液(J)。測定研磨液(J)的pH值為2.7。測定研磨液(J)中的膠體氧化硅的G電位為-1.3mV。使用研磨液(J)對帶有銅配線的基體進行研磨,研磨至層間絕緣膜場部的研磨量達到70nm,結(jié)果裂縫量為60nm,鋸齒量為50nm,配線金屬層附近的層間絕緣膜產(chǎn)生很深的坑。(10-2)TaN4分的G電4立的觀寸定除了將過氧化氫的重量比設(shè)為0.9之外,進行與比較例1的(9-2)相同操作,制成樣品(JTa)。測定樣品(JTa)中的TaN粉的G電位為-28.9mV。(8_3)Cu4分的G電4立的觀'J定除了將過氧化氬的重量比設(shè)為0.9之外,進行與比較例1的(9一3)相同操作,制成樣品(Jcu)。測定樣品(JCu)中的Cu粉的G電位為15.9mV。(比較例3)(11-1)研磨液(K)的制造與評價取10.0重量份的平均二次粒徑為30nm的膠體氧化硅、0.2重量份的苯并三唑、l.O重量份的蘋果酸、IO.O重量份的丙二醇單丙醚、O.l重量份的聚丙烯酸、78.7重量份的純水,充分攪拌.混合。接著,將該混合液與過氧化氫(特級試劑,30%水溶液)按照100.0:0.3的重量比進行混合,制成研磨液(K)。測定研磨液(K)的pH值為2.7。測定研磨液(K)中的膠體氧化硅的G電位為1.6mV。使用研磨液(K)對帶有銅配線的基體進行研磨,研磨至層間絕緣膜場部的研磨量達到70nm,結(jié)果裂縫量為66nm,鋸齒量為53nm,配線金屬層附近的層間絕緣膜產(chǎn)生很深的坑。(11-2)TaN粉的G電位的測定代替10.0重量份的平均二次粒徑為30nm的膠體氧化硅,使用1.0重量份的TaN粉,使用87.7重量份的純水,除此以外,混合與上述(11-1)的研磨液(K)相同組成的各個成分,制成樣品(KTa)。測定樣品(KTa)中的TaN粉的^電位為-19.6mV。(11-3)Cu粉的C電位的觀'J定代替10.0重量份的平均二次粒徑為30nm的膠體氧化硅,使用1.0重量份的Cu粉、使用87.7重量份的純水,除此以外,混合與上述(11-1)的研磨液(K)相同組成的各個成分,制成樣品(Kcu)。測定樣品(KCu)中的Cu粉的G電位為2.7mV。(比較例4)(12-1)研磨液(L)的制造和評價除了將過氧化氫的重量比設(shè)為0.9之外,進行與比較例3的(11-1)相同操作,制成研磨液(L)。測定研磨液(L)的pH值為2.7。測定研磨液(L)中的膠體氧化硅的C電位為1.4mV。使用研磨液(L)對帶有銅配線的基體進行研磨,研磨至層間絕緣膜場部的研磨量達到70nm,結(jié)果裂縫量為59nm,鋸齒量為53nm,配線金屬層附近的層間絕緣膜產(chǎn)生很深的坑。(12-2)TaN粉的^電位的測定除了將過氧化氫的重量比設(shè)為0.9之外,進行與比較例3的(11-2)相同操作,制成樣品(LTa)。測定樣品(LTa)中的TaN粉的C電位為-20.6mV。(12—3)Cu4分的G電^f立的觀'J定除了將過氧化氫的重量比設(shè)為0.9之外,進行與比較例3的(11-3)相同操作,制成樣品(Lcu)。測定樣品(LCu)中的Cu粉的^電位為2.1mV。(比較例5)(13-1)研磨液(M)的制造和評價取5.0重量份的平均二次粒徑為70nm的膠體氧化硅、0.2重量份的苯并三唑、O.l重量份的l,2,4-三唑、0.5重量份的蘋果酸、O.l重量份的曱醇、93.2重量份的純水,充分攪拌.混合。接著,將該混合液與過氧化氫(特級試劑,30%水溶液)按照100.0:0.3的重量比進行混合,制成研磨液(M)。測定研磨液(M)的pH值為2.8。測定研磨液(M)中的膠體氧化硅的G電位為-0.2mV。使用研磨液(M)對帶有銅配線的基體進行研磨,研磨至層間絕緣膜場部的研磨量達到70nm,結(jié)果裂縫量為55nm,鋸齒量為50nm,配線金屬層附近的層間絕緣膜產(chǎn)生很深的坑。(13-2)TaN粉的^電位的測定代替5.0重量份的平均二次粒徑為70nm的膠體氧化硅,使用1.0重量份的TaN粉,使用97.2重量份的純水,除此以外,混合與上述(13-1)的研磨液(M)相同組成的各個成分,制成樣品(MTa)。測定樣品(MTa)中的TaN粉的G電位為-38.6mV。(13—3)Cu4分的^電^f立的觀'J定代替5.0重量份的平均二次粒徑為70nm的膠體氧化硅,使用1.0重量份的Cu粉、使用97.2重量份的純水,除此以外,混合與上述(13-1)的研磨液(M)相同組成的各個成分,制成樣品(Mcu)。測定樣品(Mcu)中的Cu砵分的G電位為20.1mV。(比較例6)29(14-1)研磨液(N)的制造和評價除了將過氧化氫的重量比設(shè)為0.9之外,進行與比較例5的(13-1)相同操作,制成研磨液(N)。測定研磨液(N)的pH值為2.8。測定研磨液(N)中的膠體氧化硅的C電位為0.0mV。使用研磨液(N)對帶有銅配線的基體進4亍研磨,研磨至層間絕緣膜場部的研磨量達到70nm,結(jié)果裂縫量為53nm,鋸齒量為47nm,配線金屬層附近的層間絕緣膜產(chǎn)生4艮深的坑。(14—2)TaN4分的C電位的觀'J定除了將過氧化氫的重量比設(shè)為0.9之外,進行與比較例5的(13-2)相同操作,制成樣品(NTa)。測定樣品(NTa)中的TaN粉的C電位為-38.1mV。(14-3)Cu粉的G電位的測定除了將過氧化氫的重量比設(shè)為0.9之外,進行與比較例5的(13-3)相同操作,制成樣品(Ncu)。測定樣品(Ncu)中的Cu粉的^電位為12.0mV。(比較例7)(15-1)研磨液(O)的制造和評{介取5.0重量份的平均二次粒徑為30nm的M^體氧化硅、0.1重量份的苯并三唑、0.1重量份的7-羥基-5-甲基-2,3a-三唑并嘧啶、0.2重量份的水楊酸、5.0重量份的丙二醇單丙醚、89.6重量份的純水,充分攪拌.混合。接著,將該混合液與過氧化氫(特級試劑,30%水溶液)按照100.0:0.3的重量比進行混合,制成研磨液(O)。測定研磨液(O)的pH值為2.7。測定研磨液(O)中的膠體氧化硅的G電位為2.1mV。使用研磨液(O)對帶有銅配線的基體進行研磨,研磨至層間絕緣膜場部的研磨量達到70nm,結(jié)果裂縫量為71nm,鋸齒量為66nm,配線金屬層附近的層間絕緣膜產(chǎn)生很深的坑。(15—2)TaN4分的C電4立的觀'定代替5.0重量份的平均二次粒徑為30nm的膠體氧化硅,使用1.0重量份的TaN粉,使用93.6重量份的純水,除此以外,混合與上述(15-1)的研磨液(0)相同組成的各個成分,制成樣品(0Ta)。測定樣品(0Ta)中的TaN粉的^電位為-18.9mV。(15—3)Cu4分的G電4立的觀'J定代替5.0重量份的平均二次粒徑為30nm的膠體氧化硅,使用1.0重量份的Ta粉,使用93.6重量份的純水,除此以外,混合與上述(15-1)的研磨液(O)相同組成的各個成分,制成樣品(Ocu)。測定樣品(0Cu)中的TaN4分的C電^f立為1.7mV。(比較例8)(16-1)研磨液(P)的制造和評價除了將過氧化氫的重量比設(shè)為0.9之外,進行與比較例7的(15-1)相同操作,制成研磨液(P)。測定研磨液(P)的pH值為2.7。測定研磨液(P)中的膠體氧化硅的C電位為0.2mV。使用研磨液(P)對帶有銅配線的基體進行研磨,研磨至層間絕緣膜場部的研磨量達到70nm,結(jié)果裂縫量為70nm,鋸齒量為60nm,配線金屬層附近的層間絕緣膜產(chǎn)生很深的坑。(16-2)TaN粉的G電位的測定除了將過氧化氫的重量比設(shè)為0.9之外,進行與比較例7的(15-2)相同操作,制成樣品(PTa)。測定樣品(PTa)中的TaN粉的G電位為-20.6mV。(16-3)Cu粉的G電位的測定除了將過氧化氫的重量比設(shè)為0.9之外,進行與比較例7的(15-3)相同操作,制成樣品(Pcu)。測定樣品(PCu)中的Cu粉的^電位為3.5mV。上述比較例1~8的研磨液(I)~(P)的組成、樣品(ITa)~(PTa)的組成、樣品(ICu)~(Pcu)的組成以及評價結(jié)果如表3和表4所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage32</column></row><table>表4比較例5678而f磨液或樣品MMTaMCuNNTaNCu0oTaoCuPPTaPCu磨粒膠體氧化硅(平均二次粒徑30nm)膠體氧化硅(平均二次粒徑70nm)酸水楊酸0.20.20.20.20.20.2蘋果酸0.50.50.50.50.50.5檸檬酸曱苯并三唑化合物A防腐蝕劑苯并三唑0.20.20.20.20.20.20.10.10.10.10.10.17-羥基-5-曱基-2,3a-三峻并嘧咬0.10.10.10.10.10.11,2,4-三唑0.10.10.10.10.10.1溶劑丙二醇單丙酸555555曱醇111111聚丙烯酸水93.297.297.293.297.297.289.693.693.689.693.693.6過氧化氫0.30.30.30.90.90.90.30.30.30.90.90.9研磨液的pH值2.82.82.72.7Ta粉1.01.01.01.0Cu粉1.01.01.01.0電位氧化硅的^電位-0.202.10.2TaN的^電位Al-38.6-38.1-18.9-20.6Cu的S電位A220.1121.73.5Al與A2的差(絕對值)58.750.120.624.1坑裂縫量(nm)55537170鋸齒量(nm)50476660由上可知,本發(fā)明的實施例1~8所示的研磨液能夠連續(xù)研磨TaN及基體的Si02,與比較例18相比,坑量小,效果良好。3權(quán)利要求1.一種CMP用研磨液,其特征在于,包含磨粒、酸、下述通式(I)所表示的甲苯并三唑化合物及水(式(I)中,R1各自獨立地表示碳原子數(shù)為1~4的亞烷基,R2表示碳原子數(shù)為1~4的亞烷基)。2.如權(quán)利要求1所記載的CMP用研磨液,其特征在于,上述通式(I)中,W為亞曱基。3.根據(jù)權(quán)利要求1所記載的CMP用研磨液,其特征在于,上述通式(I)中,W為亞曱基或亞乙基。4.根據(jù)權(quán)利要求1所記載的CMP用研磨液,其特征在于,上述曱苯并三唑化合物為2,2,-((4-甲基-1H-苯并三唑-l-基)甲基)亞氨基)雙乙醇、2,2,-((5-曱基-1H-苯并三哇-1-基)曱基)亞氨基)雙乙醇或者它們的混合物。5.根據(jù)權(quán)利要求1所記載的CMP用研磨液,其特征在于,CMP研磨液中Cu的C電位與CMP研磨液中TaN的G電位的差(絕對值)為20.0mV以下。6.根據(jù)權(quán)利要求1所記載的CMP用研磨液,其特征在于,其pH值為2~7.根據(jù)權(quán)利要求1所記載的CMP用研磨液,其特征在于,上述磨粒為膠體氧化硅。8.根據(jù)權(quán)利要求1~7任一項所記載的CMP用研磨液,其包含金屬的氧化劑。9.一種研磨方法,其特征在于,包括第1化學(xué)機械研磨工序和第2化學(xué)機械研磨工序,所述工序研磨的基板具有表面包括凹部和凸部的層間絕緣膜、沿著表面覆蓋上述層間絕緣膜的阻擋層和通過填充上述凹部覆蓋阻擋層的配線金屬層,其中,第l化學(xué)機械研磨工序為研磨基板的配線金屬層,使上述凸部的阻擋層露出;第2化學(xué)機械研磨工序為使用上述權(quán)利要求1~8任一項所記載的CMP用研磨液,對上述第l化學(xué)機械研磨工序中所露出的上述基板的阻擋層進行研磨,使上述凸部的層間絕緣膜露出。10.根據(jù)權(quán)利要求9所記載的研磨方法,其特征在于,上述層間絕緣膜為硅系覆膜。11.根據(jù)權(quán)利要求9或IO所記載的研磨方法,其特征在于,上述配線金屬為選自銅、銅合金、銅的氧化物以及銅合金的氧化物中的至少l種。12.根據(jù)權(quán)利要求9-ll任一項所記載的研磨方法,其特征在于,上述阻擋層為鉭或鉭化合物。全文摘要一種CMP用研磨液,其能夠連續(xù)研磨阻擋層、配線金屬層以及層間絕緣膜,并能夠抑制由于配線金屬層附近的層間絕緣膜的過度磨削而產(chǎn)生坑的現(xiàn)象。該CMP用研磨液的特征在于,包含磨粒、酸、所述通式(I)所表示的甲苯并三唑化合物及水,(式(I)中,R<sup>1</sup>各自獨立地表示碳原子數(shù)為1~4的亞烷基,R<sup>2</sup>表示碳原子數(shù)為1~4的亞烷基。)文檔編號B24B37/00GK101484276SQ20078002534公開日2009年7月15日申請日期2007年7月4日優(yōu)先權(quán)日2006年7月5日發(fā)明者木村忠廣申請人:日立化成工業(yè)株式會社