[发明专利]研磨液、研磨液套剂、研磨方法以及缺陷抑制方法

说明书

一种研磨液，含有：包含从由氧化铈和氧化硅构成的群中选出的至少一种的磨粒、含氮化合物和水，所述含氮化合物含有从由以下化合物构成的群中选出的至少一种：(I)具有环内含1个氮原子的芳香环和羟基的化合物、(II)具有环内含1个氮原子的芳香环和含氮原子的官能团的化合物、(III)具有环内含2个氮原子的6元环的化合物、(IV)具有苯环和环内含氮原子的环的化合物，以及(V)具有结合有2个以上含氮原子的官能团的苯环。

技术领域

本发明涉及研磨液、研磨液套剂以及使用所述研磨液或所述研磨液套剂的研磨方法和缺陷抑制方法。更详细地，本发明涉及在作为半导体元件的制造技术的基体表面的平坦化工序(特别是层间绝缘膜、BPSG膜(掺杂硼和磷的二氧化硅膜)等的平坦化工序、可在浅沟道隔离(STI：Shallow trench isolation)形成工序等)中使用的研磨液、研磨液套剂以及使用所述研磨液或所述研磨液套剂的研磨方法和缺陷抑制方法。

背景技术

现在的ULSI半导体元件的制造工序中，正在研究开发用于半导体元件的高密度化·微细化的加工技术。作为其加工技术之一，基于CMP(Chemical mechanicalpolishing：化学机械研磨)的平坦化技术正在成为在半导体元件的制造工序中进行层间绝缘膜等的平坦化工序、STI形成工序、插塞形成工序、埋入金属配线形成工序(嵌入工序)等时必须的技术。CMP工序(使用CMP技术的平坦化工序)一般通过一边向研磨垫(研磨布)和基体的被研磨材料之间供给CMP用研磨液，一边研磨被研磨材料来进行。

CMP工序中，存在使用停止部(包含停止部材料的研磨停止层)选择性地研磨绝缘材料的情况。此时，对作为被研磨材料的绝缘材料进行研磨，停止部露出时，需要不研磨停止部而使之停止。作为停止部材料，正在研究多晶硅、非晶硅、单晶硅等。这时，对于CMP用研磨液，需要极力抑制停止部材料的研磨速度，相对于停止部材料的绝缘材料的研磨速度比(研磨选择性：绝缘材料的研磨速度/停止部材料的研磨速度)高(例如参照下述专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4872919号

发明内容

发明要解决的课题

停止部材料例如有时作为半导体设备(晶体管的门等)的导电性材料使用。这时，CMP工序后，基于化学作用，停止部上产生缺陷(例如孔穴等凹陷缺陷)时，对半导体设备的可靠性有大的影响，因而需要极力抑制停止部上产生缺陷。但是，随着半导体元件的进一步的高密度化·微细化，以往的技术中，并不容易抑制在停止部上产生缺陷，特别地，不易抑制在含有多晶硅、非晶硅、单晶硅等的硅材料(氧化硅除外)的停止部上产生缺陷。

本发明要解决所述课题，目的在于提供一种研磨液和研磨液套剂，其在含有硅材料(氧化硅除外)的被研磨面的研磨中可抑制缺陷的产生。此外，本发明的目的在于提供使用所述研磨液或所述研磨液套剂的研磨方法和缺陷抑制方法。

用于解决课题的手段

本发明人为解决所述课题对研磨液的构成成分反复深入研究。其结果，本发明人发现，通过使用特定的添加剂，在含有硅材料(氧化硅除外)的被研磨面的研磨中可抑制缺陷的产生。

本发明涉及的研磨液包含：含有从由氧化铈和氧化硅构成的群中选出的至少一种的磨粒、含氮化合物和水，所述含氮化合物包含从由以下化合物构成的群中选出的至少一种：(I)具有环内含1个氮原子的芳香环和羟基的化合物、(II)具有环内含1个氮原子的芳香环和含氮原子的官能团的化合物、(III)具有环内含2个氮原子的6元环的化合物、(IV)具有苯环和环内含氮原子的环的化合物、以及(V)具有结合有2个以上的含氮原子的官能团的苯环的化合物。

根据本发明涉及的研磨液，在含有硅材料(氧化硅除外)的被研磨面的研磨中可抑制缺陷的产生，特别可抑制基于化学作用的缺陷产生。