本发明涉及一种cmp(化学机械研磨)用研磨液、cmp用研磨液套组、研磨方法等。
背景技术：
1、在半导体制造领域中，随着超大规模集成电路(超lsi)器件的高性能化，通过现有技术延长线上的微细化技术来兼顾高集成化和高速化已经达到了极限。因此，正在开发一种促进半导体元件的微细化的同时在垂直方向上也高集成化的技术(即，配线的多层化技术)。
2、在制造配线多层化的器件的工艺中，cmp技术是最重要的技术之一。cmp技术是将通过化学气相沉积(cvd)等而在基板上形成薄膜而得到的基体的表面平坦化的技术。例如，为了确保光刻的焦点深度，基于cmp的平坦化处理不可或缺。当基体的表面存在凹凸时，会发生曝光工序中无法聚焦或无法充分形成微细配线结构等问题。并且，cmp技术在器件的制造过程中还适用于通过等离子体氧化膜(bpsg、hdp-sio2、p-teos等)的研磨来形成元件分离(元件之间分离。sti：浅槽隔离(shallow trench isolation))区域的工序；形成ild膜(层间绝缘膜。将同一层中的金属部件(配线等)彼此电绝缘的绝缘膜)的工序；将包含氧化硅的膜埋入金属配线之后将插塞(例如，al·cu插塞)平坦化的工序等。
3、cmp通常使用能够向研磨垫上供给研磨液的装置来进行。而且，通过一边向基体的表面与研磨垫之间供给研磨液一边将基体按压至研磨垫来研磨基体的表面。如此，在cmp技术中，研磨液是要件技术之一，为了得到高性能的研磨液，迄今为止开发了各种研磨液(例如，参考下述专利文献1)。
4、在适用了如上所述的cmp技术的工序中，尤其在ild膜的cmp工序中，需要以高研磨速度研磨氧化硅。因此，在ild膜的cmp工序中，主要使用具有高研磨速度的二氧化硅系研磨液(使用了包含二氧化硅系粒子的研磨粒的研磨液)(例如，参考下述专利文献2)。然而，在二氧化硅系研磨液中，有难以控制作为缺陷的原因的研磨刮痕的倾向。并且，随着近年来的配线的微细化，期望在ild膜的cmp工序中也减少研磨刮痕，但与元件分离区域用绝缘膜的cmp工序不同，一般不进行精加工镜面研磨。因此，对相比于二氧化硅系研磨液研磨刮痕少的铈系研磨液(使用了包含铈系粒子的研磨粒的研磨液)的使用进行了研究(例如，参考下述专利文献3)。
5、以往技术文献
6、专利文献
7、专利文献1：日本特开2008-288537号公报
8、专利文献2：日本特开平9-316431号公报
9、专利文献3：日本特开平10-102038号公报
技术实现思路
1、发明要解决的技术课题
2、在使用研磨粒研磨被研磨面时，要求研磨粒在研磨后不易残留于被研磨面。在此，被研磨材料的氧化硅倾向于具有负zeta电位，因此在使用具有负zeta电位的研磨粒来研磨包含氧化硅的被研磨面的情况下，通过研磨粒与被研磨面之间的静电斥力，研磨粒在研磨后不易残留于被研磨面。另一方面，研磨粒与被研磨面之间的静电斥力导致难以提高研磨速度，因此在使用具有负zeta电位的研磨粒的情况下，有时会难以实现氧化硅的高研磨速度。进而，根据本发明人的见解，在使用具有负zeta电位的研磨粒时，即使在不具有凹凸图案的无图案晶圆(blanket wafer)的研磨中实现了氧化硅的高研磨速度，有时也会在研磨具有由凸部(例如，line部)及凹部(例如，space部)构成的凹凸图案的图案晶圆时难以实现凸部氧化硅的高研磨速度。因此，对使用了具有负zeta电位的研磨粒的cmp用研磨液，要求在研磨具有凹凸图案的图案晶圆时实现凸部氧化硅的高研磨速度。
3、并且，在使用了具有负zeta电位的研磨粒的cmp用研磨液中，在制备了cmp用研磨液之后，有时会随着时间的经过确认到研磨粒的沉降现象。因此，对使用了具有负zeta电位的研磨粒的cmp用研磨液，要求实现优异的研磨粒的分散稳定性。
4、本发明的一方面的目的在于提供一种cmp用研磨液，其使用了具有负zeta电位的研磨粒，该cmp用研磨液实现优异的研磨粒的分散稳定性，并且在研磨具有凹凸图案的图案晶圆时，能够实现凸部氧化硅的高研磨速度。并且，本发明的另一方面的目的在于提供一种用于得到所述cmp用研磨液的cmp用研磨液套组。进而，本发明的另一方面的目的在于提供一种使用了所述cmp用研磨液或所述cmp用研磨液套组的研磨方法。
5、用于解决技术课题的手段
6、本发明在若干方面与下述[1]～[19]等有关。
7、[1]一种cmp用研磨液，其含有研磨粒、添加剂及水，所述研磨粒包含铈系粒子，所述研磨粒的zeta电位为负，所述添加剂包含(a1)下述通式(1)所表示的4-吡喃酮系化合物，所述cmp用研磨液的ph为5.0以上。
8、
9、式中，x11、x12及x13分别独立地表示氢原子或1价取代基。
10、[2]根据[1]所述的cmp用研磨液，其中，
11、所述(a1)成分包含选自由3-羟基-2-甲基-4-吡喃酮、5-羟基-2-(羟甲基)-4-吡喃酮及2-乙基-3-羟基-4-吡喃酮组成的组中的至少一种。
12、[3]根据[1]或[2]所述的cmp用研磨液，其中，
13、所述(a1)成分的含量为0.001～5质量％。
14、[4]根据[1]至[3]中任一项所述的cmp用研磨液，其中，
15、所述添加剂进一步包含(b)具有键合有羟烷基的2个以上的氮原子的化合物。
16、[5]根据[4]所述的cmp用研磨液，其中，
17、所述(b)成分包含乙二胺四乙醇。
18、[6]根据[1]至[5]中任一项所述的cmp用研磨液，其中，
19、所述cmp用研磨液的ph为8.0以下。
20、[7]一种cmp用研磨液，其含有研磨粒、添加剂及水，所述研磨粒包含铈系粒子，所述研磨粒的zeta电位为负，所述添加剂包含(a2)2-吡啶甲酸化合物，所述cmp用研磨液的ph为5.0以上。
21、[8]根据[7]所述的cmp用研磨液，其中，
22、所述(a2)成分包含2-吡啶甲酸。
23、[9]根据[7]或[8]所述的cmp用研磨液，其中，
24、所述(a2)成分包含羟基2-吡啶甲酸。
25、[10]根据[7]至[9]中任一项所述的cmp用研磨液，其中，
26、所述(a2)成分包含氨基2-吡啶甲酸。
27、[11]根据[7]至[10]中任一项所述的cmp用研磨液，其中，
28、所述(a2)成分的含量为0.001～5质量％。
29、[12]根据[7]至[11]中任一项所述的cmp用研磨液，其中，
30、所述添加剂进一步包含(b)具有键合有羟烷基的2个以上的氮原子的化合物。
31、[13]根据[12]所述的cmp用研磨液，其中，
32、所述(b)成分包含乙二胺四乙醇。
33、[14]根据[7]至[13]中任一项所述的cmp用研磨液，其中，
34、所述cmp用研磨液的ph为8.0以下。
35、[15]一种cmp用研磨液套组，其中，
36、将[1]至[14]中任一项所述的cmp用研磨液的构成成分分为第1液及第2液来保存，所述第1液包含所述研磨粒及水，所述第2液包含所述添加剂中的至少一种及水。
37、[16]一种研磨方法，其包括使用[1]至[14]中任一项所述的cmp用研磨液来研磨被研磨面的工序。
38、[17]根据[18]所述的研磨方法，其中，
39、所述被研磨面包含氧化硅。
40、[18]一种研磨方法，其包括使用将[15]所述的cmp用研磨液套组中的所述第1液和所述第2液进行混合而得到的cmp用研磨液来研磨被研磨面的工序。
41、[19]根据[18]所述的研磨方法，其中，
42、所述被研磨面包含氧化硅。
43、发明效果
44、根据本发明的一方面，能够提供一种cmp用研磨液，其使用了具有负zeta电位的研磨粒，该cmp用研磨液实现优异的研磨粒的分散稳定性，并且在研磨具有凹凸图案的图案晶圆时，能够实现凸部氧化硅的高研磨速度。并且，根据本发明的另一方面，能够提供一种用于得到所述cmp用研磨液的cmp用研磨液套组。进而，根据本发明的另一方面，能够提供一种使用了所述cmp用研磨液或所述cmp用研磨液套组的研磨方法。
1.一种cmp用研磨液，其含有研磨粒、添加剂及水，
2.根据权利要求1所述的cmp用研磨液，其中，
3.根据权利要求1所述的cmp用研磨液，其中，
4.根据权利要求1所述的cmp用研磨液，其中，
5.根据权利要求4所述的cmp用研磨液，其中，
6.根据权利要求1所述的cmp用研磨液，其中，
7.一种cmp用研磨液，其含有研磨粒、添加剂及水，
8.根据权利要求7所述的cmp用研磨液，其中，
9.根据权利要求7所述的cmp用研磨液，其中，
10.根据权利要求7所述的cmp用研磨液，其中，
11.根据权利要求7所述的cmp用研磨液，其中，
12.根据权利要求7所述的cmp用研磨液，其中，
13.根据权利要求12所述的cmp用研磨液，其中，
14.根据权利要求7所述的cmp用研磨液，其中，
15.一种cmp用研磨液套组，其中，
16.一种研磨方法，其包括使用权利要求1至14中任一项所述的cmp用研磨液来研磨被研磨面的工序。
17.根据权利要求16所述的研磨方法，其中，
18.一种研磨方法，其包括使用将权利要求15所述的cmp用研磨液套组中的所述第1液和所述第2液进行混合而得到的cmp用研磨液来研磨被研磨面的工序。
19.根据权利要求18所述的研磨方法，其中，
