金屬用研磨液以及使用該研磨液的研磨方法

2023-04-23 01:49:46

專利名稱：：金屬用研磨液以及使用該研磨液的研磨方法
技術領域：
：本發明涉及金屬用研磨液以及使用該研磨液的研磨方法。
背景技術：
：近年來，隨著半導體集成電路(以下記為LSI)的高集成化、高性能化，開發出了新的微細加工技術。化學機械研磨(以下記述CMP)法就是其中之一，它是一種在LSI製造工序，特別是在多層配線形成工序的層間絕緣膜的平坦化、金屬插塞(plug)形成、埋入配線形成等工序中被頻繁利用的技術(例如，參照美國專利第4,944,836號說明書)。並且，最近為了使LSI得以高性能化，嘗試著利用銅合金作為配線材料。但銅合金難以採用以往的在鋁合金配線形成中頻繁使用的幹蝕刻法進行微細加工。於是，主要採用例如在預先形成溝的絕緣膜上堆積銅合金薄膜埋入後，由CMP去除溝部以外的銅合金薄膜以形成埋入配線的所謂鑲嵌(Damascene)法(例如參照日本國專利特開平2-278822號公報)。金屬的CMP的一般方法是，在圓形的研磨臺盤(platen)上貼附研磨墊(pad),用金屬用研磨液浸潤該研磨墊表面，按壓基板的形成金屬膜的面，在從其背面施加規定壓力(以下記為研磨壓力)的狀態下旋轉研磨臺盤，由研磨液與金屬膜的凸部的機械摩擦，去除凸部的金屬膜。CMP中使用的金屬用研磨液，一般由氧化劑及研磨粒子構成，根據需要可進一步添加氧化金屬溶解劑、保護膜形成劑等。首先通過氧化使金屬膜表面氧化，再由研磨粒子消除該氧化層，被認為是其基本機理。由於凹部的金屬表面的氧化層基本上觸及不到研磨墊，從而由研磨粒子的削取效果就涉及不到，因此在進行CMP的同時凸部的金屬層被去除，而使基板表面得以平坦化(例如，參照F.B.Kaufman等"Chemical-MechanicalPolishingforFabricatingPatternedWmetalFeaturesaschipInterconnects"電化學學會雜誌(JournalofTheElectrochemicalSociety)、第138巻11號(1991年發行)、3460-3464頁)。但是，使用含有以往的研磨粒子的金屬用研磨液，由CMP進行埋入配線形成時，產生(1)所埋入金屬配線的表面中央部被均衡地研磨成如盤子般凹進去的現象(以下記為凹陷(dishing))，以及層間絕緣膜也與配線金屬一起被研磨而凹進去的現象(以下記為侵蝕(erosion))等平坦性惡化的情況，或(2)為了去除研磨後殘留在基板表面上的研磨粒子，進行清洗工序，而導致工序變得複雜等問題。為了解決平坦性惡化的問題，抑制凹陷、侵蝕、研磨傷等情況，以形成高可靠性的LSI配線，提倡使用含有由甘氨酸等氨基乙酸或醯胺硫酸構成的氧化金屬溶解劑及BTA(苯並三唑)等保護膜形成劑的金屬用研磨液的方法(例如，參照日本國專利特開平8-83780號公報)。但是，由BTA等的保護膜形成效果解決平坦化惡化的問題時，有時不僅對凹陷及侵蝕，還會使研磨速度也顯著低降，因此是不優選的。另一方面，由CMP處理去除附著在基板上的研磨粒子時，主要是採用PVA刷或超音波進行物理清洗。但是，隨著附著在基板上的研磨粒子變得越來越微細，使物理力有效地作用於研磨粒子就變得越來越困難。作為解決研磨粒子清洗性的方案，針對附著在基板上的研磨粒子的去除，提倡在清洗液中添加表面活性劑，或者變更清洗液的pH，使研磨粒子與基板的電位為相同符號，來提高清洗效果的方法(例如，參照日本國專利特開平8-107094號公報)。
發明內容如上所述，BTA的保護膜形成效果非常高，因此不僅是對碟化、侵蝕，對研磨速度也有使其顯著低降的傾向。從而，期望一種能夠在充分降低凹陷、侵蝕的同時不會降低CMP速度的金屬用研磨液。另外，上述表面活性劑的添加，有可能使表面活性劑本身附著於基板上而成為汙染源，進而，與使用的研磨液組合時有可能發揮不出效果。本發明提供一種能夠以高Cu研磨速度實現高平坦化的金屬用研磨液以及使用該研磨液的研磨方法。並且，本發明提供一種能夠減少研磨後殘留在基板表面上的研磨粒子的金屬用研磨液以及使用該研磨液的研磨方法。本發明涉及，(1)金屬用研磨液，其為含有研磨粒子及化學成分的金屬用研磨液，其中，由所述化學成分形成在作為該金屬用研磨液的研磨對象的被研磨金屬上的反應層或吸附層或它們的混合層的表面電位的電荷與所述研磨粒子的表面電位的電荷符號相同。另外，本發明涉及，(2)金屬用研磨液，其為含有研磨粒子的金屬用研磨液，其中，所述研磨粒子的表面電位的電荷與作為金屬用研磨液的研磨對象的被研磨金屬的表面電位的電荷符號相同。還有，本發明涉及，(3)根據上述(1)所述的金屬用研磨液，其中，反應層或吸附層或它們的混合層的表面電位(mV)與研磨粒子的表面電位(mV)的乘積為1~10000。再者，本發明涉及，(4)根據上述(2)所述的金屬用研磨液，其中，被研磨金屬的表面電位(mV)與研磨粒子的表面電位(mV)的乘積為1~10000。又，本發明涉及，(5)研磨粒子的一次粒徑為200nm以下的上述(1)(4)中的任何一項所述的金屬用研磨劑。另外，本發明涉及，(6)研磨粒子處於締合的狀態，並且其締合後的二次粒徑為200nm以下的上述(1)~(5)中的任何一項所述的金屬用研磨液。還有，本發明涉及，(7)研磨粒子的摻合量為0.001~10質量％的上述(1)~(6)中的任何一項所述的金屬用研磨液。再者，本發明涉及，(8)研磨粒子為膠態矽石(colloidalsilica)及膠態矽石類中的至少一方的上述(1)~(7)中的任何一項所述的金屬用研磨液。並且，本發明涉及，(9)金屬用研磨液的pH為2.0-7.0的上述(1)(8)中的任何一項所述的金屬用研磨液。另外，本發明涉及，(IO)作為金屬用研磨液的研磨對象的被研磨金屬是從由銅、銅合金、銅的氧化物及銅合金的氧化物構成的組中選出的至少一種的上述(1)~(9)中的任何一項所述的金屬用研磨液。並且，本發明涉及，(11)一邊向研磨臺盤的研磨布上供給上述(1)~(10)中的任何一項所述的金屬用研磨液，一邊在使具有被研磨膜的基板按壓於研磨布上的狀態下使研磨臺盤與基板相對移動，來研磨被研磨膜的研磨方法。本發明的金屬用研磨液以及使用該研磨液的研磨方法，能夠以高Cu研磨速度實現高平坦化。另外，本發明的金屬用研磨液以及使用該研磨液的研磨方法，可減少研磨後殘留在被研磨麵上的研磨粒子。圖l是表示實施例l、實施例2、比較例1的，研磨速度(左軸、實線)及凹陷(右軸、虛線)與!^A(被研磨金屬及研磨粒子的各自的表面電位(mV)的乘積)之間關係的圖表。具體實施例方式詳細說明本發明的實施方式涉及的金屬用研磨液。本發明的金屬用研磨液的一個方面，是含有研磨粒子及化學成分的金屬用研磨液，其中，由所述化學成分形成在作為該金屬用研磨液的研磨對象的被研磨金屬上的反應層或吸附層或它們的混合層的表面電位的電荷與所述研磨粒子的表面電位的電荷符號相同。這裡，本發明金屬用研磨液中的化學成分，是在被研磨金屬上形成反應層或吸附層或它們的混合層的成分，是指除了對被研磨金屬主要為機械作用的研磨粒子以外的構成成分，即氧化金屬溶解劑、金屬防腐蝕劑、氧化劑、其他添加劑等。另外，由化學成分形成的反應層，是指化學成分與被研磨金屬通過共價鍵、配位鍵、離子鍵等結合而成的層。吸附層是指化學成分通過氫鍵、範德華力、靜電引力等物理吸附，被吸附在被研磨金屬上而成的層。在本發明中，表面電位是指由C電位測定裝置測定得到的；電位。被研磨金屬的表面電位乃至反應層或吸附層或它們的混合層的表面電位，是指對於在未添加研磨粒子的金屬用研磨液中添加的被研磨金屬的氧化物粉末微粒進行測定而得的4電位。例如當被研磨金屬為Cu的情況，在未含有研磨粒子的金屬用研磨液中添加氧化銅(II)粉末後靜置，採取其上清液測定氧化銅的^電位。並且，研磨粒子的表面電位是指在金屬用研磨液中測定上述研磨粒子而得的4電位。再者，本發明的金屬用研磨液的另一方面，是含有研磨粒子的金屬用研磨液，其中，所述研磨粒子的表面電位的電荷與作為金屬用研磨液的研磨對象的被研磨金屬的表面電位的電荷符號相同。被研磨金屬的表面電位，是指對於在未添加研磨粒子的金屬用研磨液中添加被研磨金屬的氧化物粉末進行測定而得的4電位。就作為金屬用研磨液的研磨對象的被研磨金屬來說，優選為從由銅、銅合金、銅的氧化物及銅合金的氧化物構成的組中選出的至少一種。其他可以舉出鉭、鈦、鎢、以及它們的化合物等。作為所述研磨粒子，例如，可以舉出矽石、氧化鋁、二氧化鈦、氧化鈽等，其中優選膠態矽石和/或膠態矽石類。進而，也可以使用在上述研磨粒子中添加微量金屬類，或實施表面修飾，調節電位的粒子。其方法並無特別限制。並且，研磨粒子可以通過測量市場上銷售的商品的表面電位，根據被研磨金屬的情況適當選擇。在此，膠態矽石類是指以膠態矽石為基礎，在溶膠凝膠反應時添加微量的金屬類而得到的材料，對表面的矽烷醇基實施化學修飾而得到的材料等，對其方法並無特別限制。由^電位測定裝置求出的，由金屬用研磨液中含有的化學成分形成的被研磨金屬的反應層或吸附層或它們的混合層的表面電位(mV)與研磨粒子的表面電位(mV)的乘積(以下稱為R*A)優選為1~10,000,更優選為10010,000，尤其優選為250-10,000。並且，由C電位測定裝置求出的，作為金屬用研磨液的研磨對象的被研磨金屬的表面電位(mV)與研磨粒子的表面電位(mV)的乘積(以下稱為R*A)優選為110,000，更優選為10010，000，尤其優選為25010,000。CMP被認為是使被研磨金屬表面通過化學成分的作用，形成由化學成分和被研磨金屬構成的反應層，改質為脆弱軟質來進行研磨。要想取得良好的平坦性，優選控制該脆弱軟質的反應層與研磨粒子接觸，但是要想得到良好的研磨速度及在基板面內的穩定的研磨速度分布的穩定化，則適宜添加研磨粒子。在本發明中，通過使用與在被研磨金屬上形成的反應層或吸附層或它們的混合層相同電位的研磨粒子，可由靜電斥力抑制反應層與研磨粒子的接觸，並且通過添加研磨粒子，可兼得良好的研磨速度與在基板面內的研磨速度的穩定化。另外，通過使用與在被研磨金屬上形成的反應層或吸附層或它們的混合層同電位的研磨粒子，可由靜電斥力抑制CMP處理後的被研磨基板上殘留研磨粒子。上述研磨粒子的一次粒徑優選為200nm以下，更優選為5-200nm，尤其優選為5150nm，極其優選為5-100nm。當該一次粒徑超過200nm時，平坦性有惡化的傾向。當上述研磨粒子締合的情況，二次粒徑優選為200nm以下，更優選為10200nm，尤其優選為10150nm，極其優選為10100nm。如果該二次粒徑超過200nm，平坦性有惡化的傾向。另外，選擇不足10nm的二次粒徑時，由研磨粒子的機械性反應層去除能力將變得不充分，而有可能使CMP速度降低，需要引起注意。本發明中的研磨粒子的一次粒徑是使用透射電子顯微鏡(例如日立製作所株式會社製造的S4700)測定。另外，二次粒徑是使用光衍射分散式粒度分布儀(例如，COULTERElectronics公司製造的COULTERN4SD)測定。上述研磨粒子在金屬用研磨液中的摻合量，優選為0.001-10質量％，更優選為0.012.0質量％，尤其優選為0.02~1.0質量％。如果摻合量不足0.001質量％，由研磨粒子的機械性反應層去除能力將不充分，而有可能使CMP速度降低，如果超出10質量％，則有平坦性惡化的傾向。這裡，各化學成分、研磨粒子的摻合量是相對於CMP使用時的金屬用研磨液的質量％。本發明的金屬用研磨液，有望在金屬用研磨液的整個pH區域實現平坦性提升及清洗性提升，pH優選為2.0-7.0，pH更優選為3.05.0。本發明的被研磨金屬的氧化劑，可以舉出過氧化氫(H202)、硝酸、高碘酸鉀、過硫酸銨、次氯酸、臭氧水等，其中尤其優選過氧化氫。當基板為包含集成電路用元件的矽基板的況，可使用鹼金屬、鹼土金屬等。這些可以單獨使用一種，或者組合兩種以上使用，但由於不希望被滷化物等汙染，所以優選不含不揮發成分的氧化劑。其中從穩定性方面考慮優選過氧化氫。氧化金屬溶解劑適宜為水溶性，優選從有機酸、有機酸酯、有機酸的銨鹽及硫酸中選出的至少一種。可舉出甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、2-甲基丁酸、正己酸、3,3-二甲基丁酸、2-乙基丁酸、4-甲基戊酸、正庚酸、2-甲基己酸、正辛酸、2-乙基己酸、苯甲酸、乙醇酸、水楊酸、甘油酸、草酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、馬來酸、苯二酸、蘋果酸、酒石酸、檸檬酸、天冬醯胺、天冬氨酸、丙氨酸、精氨酸、異亮氨酸、甘氨酸、谷醯胺、穀氨酸、胱氨酸、半胱氨酸、絲氨酸、酪氨酸、色氨酸、蘇氨酸、纈氨酸、組氨酸、羥脯氨酸、羥賴氨酸、苯基丙氨酸、脯氨酸、蛋氨酸、賴氨酸、亮氨酸、及這些有機酸的銨鹽等鹽、硫酸、硝酸、氨、銨鹽類，例如過硫酸銨、硝酸銨、氯化銨等，鉻酸等或它們的混合物等。其中，甲酸、丙二酸、蘋果酸、酒石酸、檸檬酸，對於包含從銅、銅合金及銅或銅合金的氧化物中選出的至少一種金屬層的層積膜是適宜的。這些從容易得到與保護博形成劑的平衡的方面來說是優選的。特別是蘋果酸、酒石酸、檸檬酸，由於能夠在維持實際使用時的CMP速度的同時有效地抑制蝕刻速度，因此是優選的。這些可以單獨使用一種，或組合兩種以上使用。金屬防腐蝕劑優選從以下的組中選出，可以舉出氨、二甲胺、三甲胺、三乙胺、丙二胺、乙二胺四乙酸(EDTA)、二乙基二硫代氨基甲酸鈉及殼聚糖等的氨及垸基胺、雙硫腙、亞銅試劑(2,2，-聯喹啉)、新亞銅試劑(2,9-二甲基-l,10-鄰菲羅啉)、2，9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-鄰菲羅啉(bathocuproine)及雙環己酮草醯二腙(cuprizone)等亞胺；2-硫醇基苯並咪唑、三嗪二硫醇、三嗪三硫醇、2-[2-(苯並噻唑基)]硫代丙酸、2-[2-(苯並噻唑基)]硫代丁酸、2-巰基苯並噻唑、1,2,3-三唑、1,2，4-三唑、3-氨基-lH-l，2，4-三唑、苯並三唑、1-羥基苯並三唑、1-二羥丙基苯並三唑、2，3-二羧丙基苯並三唑、4-羥基苯並三唑、4-羧基-lH-苯並三唑、4-羧基-lH-苯並三唑甲酯、4-羧基-lH-苯並三唑丁酯、4-羧基-lH-苯並三唑辛酯、5-己基苯並三唑、[1,2,3-苯並三唑基-1-甲基][l，2，4-三唑基-l-甲基][2-乙基己蜀胺、甲苯基三唑、萘並三唑、雙[(l-苯並三唑基)甲基]膦酸等唑；壬基硫醇及十二基硫醇等硫醇；以及葡萄糖、纖維素等。其中優選苯並三唑、三唑及其衍生物，因為可兼得高研磨速度及低蝕刻速度。作為本發明中的其他添加劑，適宜使用從以下的組中選出的一種以上的水溶性高分子。可以舉出聚丙烯酸、聚丙烯酸銨鹽、聚丙烯酸鈉鹽、聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸銨鹽、聚甲基丙烯酸鈉鹽、聚丙烯醯胺等以具有羧基的單體作為基本構成單元的聚合物及其鹽、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮等以具有乙烯基的單體作為基本構成單位的聚合物所構成的組。其中，當應用的基板為半導體集成電路用矽基板等的情況，不希望被鹼金屬、鹼土金屬、滷化物等汙染，因此優選為酸或其銨鹽。通過添加這些水溶性高分子，可以得到高的研磨速度和良好的凹陷。本發明的研磨方法，是一邊向研磨臺盤的研磨布上供給上述金屬用研磨液，一邊在使具有被研磨膜的基板按壓於研磨布的狀態下使研磨臺盤與基板相對移動，來研磨被研磨膜的研磨方法。作為進行研磨的裝置，例如可使用具有貼附了研磨布(墊)並且安裝了可變更轉數的馬達等的臺盤、及用以保持基板的支架的普通研磨裝置。對於研磨布沒有特別限制，可使用一般的非織造布、發泡聚氨酯、多孔質氟樹脂等。對於研磨條件沒有特別限制，但為了使基板不飛出臺盤，優選使臺盤以200rpm以下的轉數低速旋轉。具有被研磨膜的基板對研磨布的研磨壓力優選為5100kPa，從研磨速度在晶圓面內的均一性及圖案的平坦性方面考慮，更優選為1050kPa。研磨期間，優選用泵等連續地向研磨布供給金屬用研磨液。對於該供給量沒有特別限制，但優選研磨布的表面一直由研磨液覆蓋。研磨結束後的半導體基板，優選在流水中充分清洗後，使用旋轉式脫水機等甩掉附著於基板上的水滴，再乾燥。被研磨膜，優選如上述的被研磨金屬為從由銅、銅合金、銅的氧化物及銅合金的氧化物構成的組中選出的至少一種。其它，還可以舉出鉭、鈦、鎢及它們的化合物等。本發明的金屬用研磨液及研磨方法，例如可應用於LSI製造工序，特別是在多層配線形成工序中，可研磨基板上的銅合金薄膜等的配線材料，埋入形成配線。另外，也可使用於磁頭等的基板的研磨。以下，以實施例具體說明本發明，但本發明並不限定於這些實施例。(實施例1~4及比較例1:金屬用研磨液l)使用的金屬用研磨液1是，含有1質量％以下的有機酸(氧化金屬溶解齊廿)、0.5質量°/。以下的含氮環狀化合物(金屬防腐蝕劑)、2質量％以下的水溶性高分子(添加劑)、10質量％以下的過氧化氫(氧化劑)及水。還有，將一次粒徑為表1所記載的平均值±10%、二次粒徑為表1所記載的平均值土15%的範圍內，並且表面電位各不相同的表1所記載的研磨粒子添加到所述金屬研磨液1中。在實施例14及比較例1中，使用添加了具有各不相同的表面電位的研磨粒子而成的上述金屬用研磨液1，以下述研磨條件對被研磨基板進行CMP。(實施例5及比較例2:金屬用研磨液2)使用的金屬用研磨液2是，含有0.5質量％以下的氧化金屬溶解劑、0.3質量％以下的含氮環狀化合物(金屬防腐蝕劑)、0.5質量％以下的水溶性高分子(添加劑)、10質量％以下的過氧化氫(氧化劑)及水。還有，將一次粒徑為表1所記載的平均值±10%、二次粒徑為表1所記載的平均值±15%的範圍內，並且表面電位各不相同的表1所記載的研磨粒子添加到所述金屬研磨液2中。在實施例5及比較例2中，使用添加了具有各不相同的表面電位的研磨粒子而成的上述金屬用研磨液2，以下述研磨條件進行CMP。(實施例6及比較例3:金屬用研磨液3)使用的金屬用研磨液3，含有1質量％以下的有機酸(氧化金屬溶解劑)、2質量％以下的水溶性高分子(添加劑)、10質量％以下的過氧化氫(氧化劑)及水。還有，將一次粒徑為表1所記載的平均值±10%、二次粒徑為表1所記載的平均值±15%的範圍內，並且表面電位各不相同的研磨粒子添加到所述金屬研磨液3中。在實施例6及比較例3中，使用添加了具有各不相同的表面電位的表1記載的研磨粒子而成的上述金屬用研磨液3，以下述研磨條件對被研磨用基板進行CMP。表面電位測定方法在本發明，由化學成分形成在被研磨金屬上的反應層或吸附層或它們的混合層的表面電位(以下也稱被研磨金屬的^電位)、及研磨液中的研磨粒子的表面電位，採用測定原理是雷射都卜勒法的下述C電位測定裝置進行測定。測定被研磨金屬為Cu的所述被研磨金屬的；電位時，在不含研磨粒子的金屬用研磨液中添加1質量％的氧化銅(II)粉末(關東化學株式會社製作)並靜置5分鐘，用吸液管採取其上清液，使用注射器將5ml注入測定容器中，測定氧化銅的c電位。研磨粒子的表面電位(以下也稱為研磨粒子的；電位)，是在金屬用研磨液中含有表1所記載的摻合量的狀態下進行6電位測定。測定裝置ZETASIZER3000HS(MALVERN公司制)測定條件溫度25°C分散介質的折射率1.331分散介質的粘度0.893cP(研磨粒子徑測定方法)在本發明所用的研磨粒子的一次粒徑，是使用透射電子顯微鏡(日立製作所株式會社製造的S4700)，將研磨液在微孔篩上以不產生凝集的方式乾燥，用1050萬倍進行測定。研磨離子的二次粒徑，是使用光衍射散射式粒度分布儀(COULTERElectronics公司製造的COULTERN4SD)，在測定溫度20°C，調節成強度(散射強度，相當於濁度)在5E+044E+0.5的範圍，強度過強時用純水稀釋，測定五次，求出單峰值的平均值。這裡，以溶劑折射率1.333(水)、粒子折射率設定未知、溶劑粘度1.005cp(水)、運轉時間200秒、雷射入射角90°的條件進行。(形成有銅配線的被研磨用基板)關於凹陷的評價，使用對於在由矽構成的基板表面具有以深度500nm的溝形成的圖案的絕緣層，用濺射法形成25nm的TaN膜與10nm的Cu膜後，再用電解電鍍法堆積1.2um的Cu而成的被研磨用基板(SEMATECH854晶圓)。Cu研磨速度是從被研磨用基板的初期膜厚與研磨時間求出。(研磨條件)研磨墊IC-1400(Rodel公司製造)研磨壓力13.8kPa研磨液供給量200ml(CMP後的清洗)CMP處理後，進行由PVA刷、超音波水的清洗後，以旋轉式脫水機進行乾燥。(研磨品評價項目)Cu研磨速度從電阻值換算銅膜CMP前後的膜厚差後求出。凹陷關於凹陷的評價，是用接觸式段差儀(Veeco公司制DECKTAKV200-Si)，掃描配線寬100um、配線間隔寬100wm部來進行的。殘留粒子數使用KLA-Tencor公司制Surfscan622測量研磨基板上的殘留研磨粒子。對於CMP後的基板，通過目測、光學顯微鏡觀察及電子顯微鏡觀察，確認有無產生研磨傷。其結果未見研磨傷產生。將實施例16及比較例1~3的，Cu研磨速度、凹陷及殘留粒子數的評價結果示於表l。表lcomplextableseeoriginaldocumentpage13實施例1，相對於添加了具有大致相同的研磨粒子徑並且研磨粒子的表面電位與被研磨金屬符號相異的研磨粒子的比較例1，在顯示大致同等的CU研磨速度的同時，大幅度降低了凹陷。在實施例2中，添加了具有與實施例1大致相同的研磨粒子徑並且研磨粒子的表面電位比實施例1大的粒子。與實施例1比較，可知提升凹陷。在實施例3中，選擇二氧化鈦作為研磨粒子。可知與研磨粒子種類無關凹陷良好。如實施例4所示，當研磨粒子的一次粒徑、二次粒徑較大時，凹陷有惡化的傾向，需要加以注意。從實施例5及比較例2可知其效果不依賴於pH而能發揮效果。在實施例6中，是從實施例15的化學成分中去除了金屬防腐蝕劑。由於不含金屬防腐蝕劑，研磨速度、凹陷增大，但相對於具有與實施例6同樣的化學成分的比較例3，可知提升了凹陷。從實施例16及比較例13可知，當被研磨金屬與研磨粒子的；電位符號相同，並且I^A值越大時，其殘留粒子數也越少。這裡，在圖l表示實施例l、實施例2、比較例1的，繪製了研磨速度、凹陷與I^A之間關係的圖。從圖1明顯可知隨著I^A值變大凹陷降低。另一方面，未確認出Cu研磨速度的明顯減少。即，可知通過使I^A值增大，能夠在維持Cu研磨速度的同時減少凹陷。另外，在本實施例中被研磨金屬的表面電位符號為負，所以使用了表示負的表面電位符號的研磨粒子，但認為當被研磨金屬的表面電位符號為正時，如果使用表示正的表面電位符號的研磨粒子即可得到本發明的效果。工業應用性本發明的金屬用研磨液及使用該研磨液的研磨方法，能夠以高Cu研磨速度實現高平坦化。並且，本發明的金屬用研磨液及使用該研磨液的研磨方法，可以減少研磨後殘留在被研磨麵的研磨粒子。權利要求1.一種金屬用研磨液，含有研磨粒子，其特徵為，所述研磨粒子的表面電位的電荷與作為該金屬用研磨液的研磨對象的被研磨金屬的表面電位的電荷符號相同，被研磨金屬的表面電位(mV)與研磨粒子的表面電位(mV)的乘積為1～10000。2.根據權利要求1所述的金屬用研磨液，其特徵為，研磨粒子的一次粒徑在200nm以下。3.根據權利要求1所述的金屬用研磨液，其特徵為，研磨粒子處於締合狀態，締合後的二次粒徑在200nm以下。4.根據權利要求1所述的金屬用研磨液，其特徵為，研磨粒子的摻合量為0.00110質量％。5.根據權利要求1所述的金屬用研磨液，其特徵為，研磨粒子是膠態矽石及膠態矽石類的至少一方。6.根據權利要求1所述的金屬用研磨液，其特徵為，pH值為2.07.0。7.根據權利要求1所述的金屬用研磨液，其特徵為，作為金屬用研磨液的研磨對象的被研磨金屬是從由銅、銅合金、銅的氧化物及銅合金的氧化物構成的組中選出的至少一種。8.—種研磨方法，其特徵為，一邊向研磨臺盤的研磨布上供給權利要求1所述的金屬用研磨液，一邊將具有被研磨膜的基板按壓在研磨布上，並在該狀態下使研磨臺盤與基板相對地移動，來研磨所述被研磨膜。全文摘要一種金屬用研磨液以及使用該研磨液的研磨方法，能夠以高Cu研磨速度實現高平坦化，並減少研磨後殘留在被研磨麵的研磨粒子。該金屬用研磨液包含研磨粒子及化學成分，由所述化學成分形成在作為該金屬用研磨液的研磨對象的被研磨金屬上的反應層或吸附層或它們的混合層的表面電位的電荷與所述研磨粒子的表面電位的電荷符號相同。文檔編號H01L21/321GK101343510SQ20081021248公開日2009年1月14日申請日期2005年4月12日優先權日2004年4月12日發明者上方康雄,寺崎裕樹,小野裕,野村豐申請人:日立化成工業株式會社