專利名稱：：研磨用組合物及半導(dǎo)體集成電路裝置的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及在半導(dǎo)體集成電路裝置的制造工序中使用的化學(xué)機械研磨用組合物及半導(dǎo)體集成電路裝置的制造方法。更具體而言，本發(fā)明涉及適合用于形成例如使用銅金屬作為布線材料、使用鉭系金屬作為阻擋層材料的埋設(shè)金屬布線的化學(xué)機械研磨用組合物及使用該組合物的半導(dǎo)體集成電路裝置的制造方法。
背景技術(shù)：
：近年來，伴隨半導(dǎo)體集成電路裝置的高集成化和高功能化，在半導(dǎo)體集成電路裝置的制造工序中，正在進行用于微細化和高密度化的微細加工技術(shù)開發(fā)。特別是在多層布線形成工序中，層間絕緣膜和埋設(shè)布線的平坦化技術(shù)是很重要的。作為布線材料，著眼于低電阻率且電遷移耐性優(yōu)良的銅。銅布線的形成使用以下嵌入法(Damascene):在絕緣層中形成布線圖案等的溝部，并形成防止銅擴散的阻擋層后，通過濺射法或鍍敷法以埋入溝部的方式形成銅層，并通過化學(xué)機械研磨法(CMP:ChemicalMechanicalPolishing,以下稱為CMP)將多余的銅層和多余的阻擋層除去，直到露出溝部以外的絕緣層表面，從而將表面平坦化，由此形成埋設(shè)金屬布線。作為阻擋層，使用包含鉭、鉭合金或氮化鉭等鉭化合物的鉭系阻擋層。在這樣的埋設(shè)銅布線的形成中，在埋設(shè)布線部分以外，需要利用CMP將除去多余的銅層后露出的阻擋層除去。但是，作為阻擋層使用的鉭或鉭化合物在化學(xué)上穩(wěn)定因而難以進行蝕刻，另外硬度比銅高，因此多數(shù)情況下相對于銅不能得到充分的研磨速度。因此，提出了包5括除去多余金屬布線層的第一研磨工序和除去多余阻擋層的第二研磨工序的兩步研磨法。利用圖1和圖2說明通過CMP形成埋設(shè)金屬布線的方法。本圖中例示的是使用包含二氧化硅等絕緣材料的覆蓋層5的情況，但是，也有不使用覆蓋層的情況，該情況也同樣。圖1(a)是首先在襯底1上形成的絕緣層2和覆蓋層5中形成用于形成埋設(shè)布線6的溝，然后依次形成阻擋層3和金屬布線層4的研磨前的剖視圖。圖1(b)是進行除去金屬布線層4的多余部分的第一研磨工序后的剖視圖。第一研磨工序結(jié)束后，產(chǎn)生圖1(b)中箭頭所示的稱為凹陷(dishing)7的金屬布線層的損耗和圖2中箭頭8所示的稱為磨蝕(erosion)8的絕緣層的損耗。這樣的凹陷、磨蝕、劃痕成為半導(dǎo)體集成電路裝置的布線電阻增加或電遷移的原因，從而使器件的可靠性下降。凹陷7如圖1(b)及圖2的符號7所示，是指金屬布線層4被過度硏磨后布線部的中央部的凹陷或凹陷量。磨蝕如圖2中箭頭8所示，是指研磨在布線部中布線寬度細的部分或高布線密度的部分進行得比無布線圖案的絕緣層部分(Global部)、布線寬度寬的部分或低布線密度的部分快，從而使絕緣層2相對于Global部被過度研磨而產(chǎn)生的凹陷或凹陷量。另外，圖2中省略了阻擋層3。然后，通過進行第二研磨工序，將不需要的阻擋層和覆蓋層5研磨除去，并且將第一研磨工序中產(chǎn)生的凹陷或磨蝕除去，進行研磨。圖1(c)是第二研磨工序中途的剖視圖，除去多余銅層后露出的阻擋層被除去，但是殘留凹陷7。圖1(d)的剖視圖是理想地進行第二研磨工序時的研磨后的剖視圖，金屬布線層和絕緣層被精加工為對齊為同一表面的平坦面。另外，圖1中除去了全部覆蓋層5，但是也可以不必全部除去。第二研磨中，需要從金屬布線層上具有凹陷的狀態(tài)研磨至金屬布線層和絕緣層對齊為同一表面的平坦面。因此，第二研磨工序中使用的研磨用組合物，對金屬布線層的研磨速度需要比對阻擋層及二氧化硅、低介電常數(shù)膜等的絕緣層的研磨速度小，并且它們的研磨速度的比需要在所需范圍內(nèi)，即具有"選擇性"。但是，CMP中，在通過研磨進行平坦化時，已知要解決以下課題布線部分被切削至低于平坦面的稱為凹陷的現(xiàn)象；和伴隨金屬布線的細密化將相鄰的多個布線連同絕緣材料等周圍材料一同切削的稱為磨蝕的現(xiàn)象等。對于凹陷和磨蝕，以往提出了多個解決方案，但是，這些方案還沒有充分令人滿意。例如，專利文獻1中記載了在第二研磨工序中，為了抑制凹陷或磨蝕的產(chǎn)生并且得到上述阻擋層:金屬布線層:絕緣層的研磨速度比，在研磨用組合物中添加包含以苯并三唑(以下稱為BTA)為代表的三唑化合物的保護膜形成劑。另外，專利文獻2中記載了使用煅制二氧化硅作為磨粒，使用5-氨基-lH-四唑、鳥嘌呤或3-巰基-l，2,4-三唑作為研磨速度調(diào)節(jié)劑，并且利用硝酸、硫酸、磷酸等無機酸、或甲酸、乙酸、草酸、丙二酸、琥珀酸和苯甲酸等有機酸將pH調(diào)節(jié)至18，由此對阻擋層進行選擇研磨的研磨用組合物。專利文獻1中使用BTA作為防銹劑。BTA能夠吸附在Cu表面從而防止腐蝕，但另一方面，由于其吸附程度強因此研磨后的Cu表面顯示斥水性，殘留的BTA有時對后續(xù)工序產(chǎn)生不良影響。另外，多數(shù)情況下吸附在Cu表面上的BTA不均勻，因此有可能容易產(chǎn)生局部的腐蝕，與此相對，本發(fā)明由于吸附的程度適度，因此研磨后的Cu表面顯示親水性，并且殘留的防銹劑不會對后續(xù)工序產(chǎn)生不良影響。專利文獻2中Cii的研磨速度與鉭的研磨速度相比極慢。即，不能在切削Cu和鉭兩者的同時消除高差。另外，作為Cu的防銹劑例示的四唑是分子內(nèi)含有多個氮原子的含氮化合物，屬于消防法危險物，因此難以操作。專利文獻1:國際公開第2003/036705號專利文獻2:日本特開2001-077062號公報
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供在半導(dǎo)體集成電路裝置制造中形成埋設(shè)金屬布線的工序中，通過CMP實現(xiàn)絕緣層與埋設(shè)的埋設(shè)金屬布線的平坦被研磨面的研磨用組合物。本發(fā)明的其它目的及優(yōu)點從以下的說明中顯而易見。本發(fā)明的第一方式提供一種研磨用組合物，其含有氧化劑、磨粒、脂環(huán)族樹脂酸、堿性化合物和水，并且pH在812的范圍內(nèi)。如果使用本方式的研磨用組合物，則在半導(dǎo)體集成電路裝置制造工序中的埋設(shè)金屬布線的制造工序的CMP中，能夠?qū)⒈谎心ッ嫜心ブ粮叨绕教埂Ｓ纱?，能夠得到具有高度平坦化的多層結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體集成電路裝置。另外，CMP后的被研磨面容易清洗，因此能夠抑制研磨用組合物的成分吸附殘留對后續(xù)工序產(chǎn)生的不良影響。本發(fā)明的第二方式提供一種研磨用組合物，其中，在第一方式的研磨用組合物中，相對于所述研磨用組合物的總量，含有0.05-10質(zhì)量%所述氧化劑、0.1-15質(zhì)量％所述磨粒、0.001~5質(zhì)量％所述脂環(huán)族樹脂酸、0.1~20質(zhì)量％所述堿性化合物和78質(zhì)量％以上的水。此時，除了第一方式的效果，還能夠?qū)⒕哂凶钃鯇?、銅層、覆蓋層和絕緣層的被研磨面研磨得更加平坦。本發(fā)明的第三方式提供一種研磨用組合物，其中，在第一方式或第二方式的研磨組合物中，所述脂環(huán)族樹脂酸是選自由松香酸、松香酸的異構(gòu)體、海松酸、海松酸的異構(gòu)體、松香及它們的衍生物組成的組中的至少一種以上物質(zhì)。此時，除了第一方式或第二方式的效果，還能夠在半導(dǎo)體集成電路裝置制造工序中埋設(shè)金屬布線的制造工序的CMP中將被研磨面研磨得更加平坦。由此，能夠得到具有更高度平坦化的多層結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體集成電路裝置。本發(fā)明的第四方式提供一種研磨用組合物，其中，在第一、第二或第三方式的研磨用組合物中，所述氧化劑是選自由過氧化氫、過硫酸銨和過硫酸鉀組成的組中的至少一種以上物質(zhì)。本發(fā)明的第五方式提供一種研磨用組合物，其中，在第一至第四方式中任一方式的研磨用組合物中，所述堿性化合物是選自由堿性鉀化合物、氨和有機胺組成的組中的至少一種以上物質(zhì)。此時，除了第一至第四方式的效果，還能夠通過改變阻擋層或絕緣層的研磨速度而調(diào)節(jié)阻擋層或絕緣層相對于布線金屬層的研磨速度比。本發(fā)明的第六方式提供一種研磨用組合物，其中，在第一至第五方式中任一方式的研磨用組合物中，所述磨粒是包含選自由二氧化硅、氧化鋁、二氧化鈰、氧化鋯、氧化鈦、氧化錫、氧化鋅、氧化鍺和氧化錳組成的組中的至少一種物質(zhì)的粒子。此時，除了第一至第五方式中任一方式的效果，還能夠在半導(dǎo)體集成電路裝置制造工序中埋設(shè)金屬布線的制造工序的CMP中將被研磨面研磨至高度平坦。由此，能夠得到具有高度平坦化的多層結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體集成電路裝置。本發(fā)明的第七方式提供一種研磨用組合物，其中，在第一至第六方式中任一方式的研磨用組合物中，所述磨粒的平均粒徑為5300nm。此時，除了第一至第六方式中任一方式的效果，還能夠在半導(dǎo)體集成電路裝置制造工序中埋設(shè)金屬布線的制造工序的CMP中將被硏磨面研磨至高度平坦。由此，能夠得到具有高度平坦化的多層結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體集成電路裝置。本發(fā)明的第八方式提供一種研磨用組合物，其中，在第一至第七方式中任一方式的研磨用組合物中，還含有無機酸，并且相對于所述研磨用組合物的總量，所述無機酸的含量為0.1~10質(zhì)量％。此時，除了第一至第七方式中任一方式的效果，還能夠通過改變阻擋層或絕緣膜的研磨速度來調(diào)節(jié)阻擋層或絕緣層相對于布線金屬層的研磨速度比。另外，能夠提高研磨用組合物的分散穩(wěn)定性。本發(fā)明的第九方式提供一種研磨用組合物，其中，在第一至第八方式中任一方式的研磨用組合物中，還含有至少具有碳原子數(shù)1022的長鏈烴基和一個以上羧基的長鏈脂肪族羧酸。如果使用本方式的研磨用組合物，則在半導(dǎo)體集成電路裝置制造工序中埋設(shè)金屬布線的制造工序的CMP中，能夠調(diào)節(jié)包含銅層和SiOC的絕緣層的研磨速度，從而能夠?qū)⒈谎心ッ嫜心ブ粮叨绕教?。本發(fā)明的第十方式提供一種研磨用組合物，其中，在第一至第九方式中任一方式的研磨用組合物中，含有選自由檸檬酸、琥珀酸、酒石酸、蘋果酸和草酸組成的組中的至少一種有機羧酸。此時，除了第一至第九方式中任一方式的效果，還能夠調(diào)節(jié)銅層的研磨速度，將被研磨面研磨至更高度平坦。本發(fā)明的第十一方式提供一種研磨用組合物，其中，在第一至第十方式中任一方式的研磨用組合物中，阻擋層的研磨速度PRBft大于或等于銅層的研磨速度PRcu、覆蓋層的研磨速度PR^p和絕緣層的研磨速度PRIns中的每一個，并且絕緣層的研磨速度PRIns與覆蓋層的研磨速度PRc叩之比PRins/PRCap為0.7以下。此時，除了第一至第十方式中任一方式的效果，還能夠?qū)⒕哂凶钃鯇?、銅層、覆蓋層和絕緣層的被研磨面研磨至更高度平坦。本發(fā)明的第十二方式提供一種研磨用組合物，其中，在第一至第十一方式中任一方式的研磨用組合物中，相對于所述研磨用組合物的總量，含有0.1~5質(zhì)量％過氧化氫、1~10質(zhì)量％二氧化硅粒子、0.001~5質(zhì)量％脂環(huán)族脂肪酸、0.1~10質(zhì)量％堿性化合物和85質(zhì)量％以上的水。此時，除了第一至第十一方式中任一方式的效果，還能夠在半導(dǎo)體集成電路裝置制造工序中埋設(shè)金屬布線的制造工序的cmp中，將貝-有阻擋層、銅層、覆蓋層和絕緣層的被研磨面研磨至更高度平坦。另外，cmp后的被研磨面容易清洗，因此能夠抑制研磨用組合物的成分吸附殘留對后續(xù)工序產(chǎn)生的不良影響。由此，能夠穩(wěn)定地得到具有高度平坦化的多層結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體集成電路裝置。本發(fā)明的第十三方式提供一種半導(dǎo)體集成電路裝置的制造方法，所述半導(dǎo)體集成電路裝置具備具有溝部的絕緣層和在所述溝部中形成的埋設(shè)金屬布線；所述方法包括使用第一至第十二方式中任一方式的研磨用組合物對在所述溝部中依次形成阻擋層和金屬布線層而得到的被研磨面進行研磨，從而形成所述埋設(shè)金屬布線的工序。如果使用本方式的半導(dǎo)體集成電路裝置的制造方法，則能夠?qū)⒕哂凶钃鯇?、銅層、覆蓋層和絕緣層的被研磨面研磨至高度平坦，因此能夠穩(wěn)定地得到具有高度平坦化的多層結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體集成電路裝置。本發(fā)明的第十四方式提供一種半導(dǎo)體集成電路裝置的制造方法，其中，在第十三方式的半導(dǎo)體集成電路裝置的制造方法中，所述金屬布線層以銅為主成分，所述阻擋層包含選自由鉭、鉭合金和鉭化合物組成的組中的一種以上物質(zhì)。此時，除了第十三方式的效果，還能夠充分防止銅擴散到絕緣膜中，并且能夠制造平坦性良好、能夠多層層壓的半導(dǎo)體集成電路裝置。本發(fā)明的第十五方式提供一種半導(dǎo)體集成電路裝置的制造方法，其中，在第十三或第十四方式的半導(dǎo)體集成電路裝置的制造方法中，所述絕緣層通過在由低介電常數(shù)材料構(gòu)成的低介電常數(shù)絕緣層上形成覆蓋層而得到，并且所述阻擋層和所述金屬布線層形成于所述溝部和所述覆蓋層上。此時，除了第十三方式或第十四方式的效果，還能夠進一步提高平坦性，從而穩(wěn)定地得到具有良好可靠性的多層結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體集成電路裝置。發(fā)明效果如果使用本發(fā)明的研磨用組合物，則能夠在半導(dǎo)體集成電路裝置制造工序中埋設(shè)金屬布線的制造工序的CMP中，將被研磨面研磨至高度平坦。由此，能夠得到具有高度平坦化的多層結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體集成電路裝置。另外，CMP后的被研磨面容易清洗，因此能夠抑制研磨用組合物的成分吸附殘留對后續(xù)工序產(chǎn)生的不良影響。另外，能夠得到具有高度平坦化的多層結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體集成電路裝置。圖1是表示利用CMP形成埋設(shè)布線的方法的工序中的半導(dǎo)體集成電路裝置的示意剖視圖。圖2是用于說明凹陷和磨蝕的定義的半導(dǎo)體集成電路裝置的示意剖視圖。12符號說明1:Si襯底2:絕緣層3:阻擋層4:金屬布線層5:覆蓋層6:埋設(shè)布線7:凹陷部分8:磨蝕部分9:Global部的研磨部分具體實施例方式以下，使用圖、表、式、實施例等說明本發(fā)明的實施方式。另外，這些圖、表、式、實施例等及說明用于對本發(fā)明進行例示，不限制本發(fā)明的范圍。只要符合本發(fā)明的主旨，其它實施方式也可以屬于本發(fā)明的范疇。本發(fā)明的研磨用組合物，是在半導(dǎo)體集成電路裝置的制造中用于研磨被研磨面的CMP用研磨用組合物，.其含有氧化劑、磨粒、脂環(huán)族樹脂酸、堿性化合物和水，并且pH在8~12的范圍內(nèi)。<磨粒>磨粒優(yōu)選為包含金屬氧化物的磨粒，具體而言，優(yōu)選包含選自由二氧化硅、氧化鋁、二氧化鈰、氧化鋯、氧化鈦、氧化錫、氧化鋅、氧化鍺和氧化錳組成的組中的至少一種物質(zhì)的粒子。從分散穩(wěn)定性良好、并且能在晶片面內(nèi)以均勻的研磨速度研磨的觀點考慮，優(yōu)選二氧化硅粒子。二氧化硅粒子只要是以二氧化硅為主成分的粒子即可，可以使用通過各種公知方法制造的二氧化硅粒子。例如，可以使用由醇鹽化合13物或硅酸鈉制作的膠態(tài)二氧化硅、或者由四氯化硅氣相合成的煅制二氧化硅。其中，從容易控制粒徑并且能夠得到高純度品的觀點考慮，優(yōu)選膠態(tài)二氧化硅。從研磨特性和分散穩(wěn)定性的觀點考慮，二氧化硅粒子的平均粒徑優(yōu)選在5~300nm的范圍內(nèi)。更優(yōu)選的平均粒徑在10~100nm的范圍內(nèi)。本發(fā)明的研磨用組合物可以含有二氧化硅粒子以外的磨粒，但是，優(yōu)選磨粒的主成分(相對于磨粒整體的質(zhì)量比例為50%~100%)為上述二氧化硅粒子。作為二氧化硅粒子以外的磨粒，具體可以使用膠態(tài)氧化鋁粒子、通過液相法或氣相法制作的二氧化鈰粒子、氧化鋯粒子、氧化鈦粒子、氧化錫粒子、氧化鋅粒子、氧化錳粒子等。這些粒子的平均粒徑與二氧化硅粒子同樣優(yōu)選在5300nm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選10100nm的范圍?？紤]研磨速度、晶片面內(nèi)的研磨速度的均勻性、分散穩(wěn)定性等，磨粒整體的濃度相對于研磨用組合物的總量優(yōu)選適當(dāng)設(shè)定在0.115質(zhì)量％的范圍，更優(yōu)選為研磨用組合物總量的1~10質(zhì)量％、特別優(yōu)選為48質(zhì)量°/。的范圍。以下，研磨用組合物中各成分的濃度如果沒有特別說明是指相對于研磨用組合物總量的質(zhì)量％。<氧化劑>認為氧化劑使阻擋層表面形成氧化膜，該氧化膜在研磨時由機械力從被研磨面除去，由此促進阻擋層的研磨。作為氧化劑，可以使用選自過氧化氫、碘酸鹽、高碘酸鹽、次氯酸鹽、高氯酸鹽、過硫酸鹽、過碳酸鹽和過磷酸鹽的一種以上，作為所述鹽，優(yōu)選使用銨鹽或鉀鹽等鹽。即，作為氧化劑，優(yōu)選過氧化氫、過硫酸銨鹽或過硫酸鉀鹽等鹽，優(yōu)選不含堿金屬成分且不生成有害副產(chǎn)物的過氧化氫。從得到充分促進研磨的效果的觀點考慮，氧化劑在研磨用組合物中的濃度優(yōu)選在相對于研磨用組合物的總量為0.0510質(zhì)量％的范圍內(nèi)考慮研磨速度等進行適當(dāng)設(shè)定，更優(yōu)選0,1~5質(zhì)量％、特別優(yōu)選0.12質(zhì)量％的范圍。<脂環(huán)族樹脂酸〉樹脂酸是天然樹脂中游離或以酯形式存在的有機酸(羧酸)，脂環(huán)族樹脂酸是指該樹脂酸中具有脂環(huán)結(jié)構(gòu)的化合物(參考共立出版株式會社發(fā)行的《化學(xué)大辭典4》之"樹脂酸"項)。作為本發(fā)明中的脂環(huán)族樹脂酸，可以列舉含有脂環(huán)族樹脂酸的天然樹脂、以從天然樹脂中純化(有時同時發(fā)生異構(gòu)化等)的脂環(huán)族樹脂酸為主成分的純化樹脂酸、從天然樹脂中提取的作為簡單化合物的脂環(huán)族樹脂酸或其兩種以上的混合物等。作為上述純化樹脂酸，有從松脂等中得到的松香、妥爾油、妥爾油松香等。特別優(yōu)選稱為松香的、以松香酸或其異構(gòu)體、海松酸或其異構(gòu)體、氫化松香酸等脂環(huán)族樹脂酸為主成分的純化樹脂酸。本發(fā)明中的脂環(huán)族樹脂酸可以使用市售的松香。另外，松香根據(jù)其來源的天然樹脂的種類不同而存在所含化合物或其組成比例的變化，但是只要是以脂環(huán)族樹脂酸為主成分則可以使用任何一種松香。脂環(huán)族樹脂酸由于下述理由更優(yōu)選為選自由松香酸、松香酸的異構(gòu)體、海松酸、海松酸的異構(gòu)體及它們的衍生物組成的組中的至少一種以上物質(zhì)。優(yōu)選松香、特別是松香酸的理由是，能夠吸附到Cu表面防止腐蝕。本發(fā)明的研磨用組合物主要在第二研磨工序中使用，而第二研磨工序中使用的阻擋層漿料主要用于在第一研磨工序即利用Cu漿料研磨結(jié)束后對晶片進行處理。Cu布線部的凹陷(dishing)的大小因Cu研磨的狀態(tài)有時會有所不同，因此，第二研磨工序中要求與該大小相應(yīng)的Cu研磨速度。例如，當(dāng)凹陷大時，對周圍的絕緣膜而言在第二研磨工序中需要研磨的CU減少，因此所需的CU研磨速度相對變小。另外，由于與同樣具有防銹功能的BTA等三唑相比，吸附到Cu上吸附的物質(zhì)更容易通過清洗而除去，因此，防銹劑殘留對后續(xù)工序的不良影響少。因此，本發(fā)明的研磨用組合物中，優(yōu)選BTA在研磨用組合物中的濃度為5質(zhì)量％以下。市售的松香中有時含有少量的脂肪族樹脂酸。該脂肪族樹脂酸主要是油酸或亞油酸等不飽和高級脂肪酸，其含量相對于松香整體通常為約10質(zhì)量％。本發(fā)明的研磨用組合物中，這些脂肪族樹脂酸是作為后述的脂肪族羧酸優(yōu)選的化合物。因此，本發(fā)明的研磨用組合物的制造中使用的脂環(huán)族樹脂酸，可以使用不含有所述脂肪族羧酸的脂環(huán)族樹脂酸，也可以使用含有所述脂肪族羧酸的脂環(huán)族樹脂酸。另外，可以使用不含所述脂肪族羧酸的脂環(huán)族樹脂酸并且另外使用脂肪族羧酸，也可以使用含有所述脂肪族羧酸的脂環(huán)族樹脂酸并且再另外使用脂肪族羧酸。作為簡單化合物的脂環(huán)族樹脂酸，有松香酸、作為松香酸異構(gòu)體的異松香酸、長葉松酸、左旋海松酸等、作為松香酸氫化物的二氫松香酸或四氫松香酸、作為松香酸脫氫化物的脫氫松香酸、賽科脫氫松香酸(secodehydroabieticacid)等。此外，還有海松酸、異海松酸、山達海松酸、瓔柏酸、二氫貝殼杉酸(dihydroagathicacid)等。具體而言，松香酸或其異構(gòu)體、其衍生物的總含量(質(zhì)量)在脂環(huán)族樹脂酸(質(zhì)量)中優(yōu)選為40%以上。本發(fā)明的研磨用組合物中，也可以含有兩種以上的上述脂環(huán)族樹脂酸。松香等的純化樹脂酸原本多為兩種以上脂環(huán)族樹脂酸(簡單化合物)的混合物。本發(fā)明的研磨用組合物中，可以含有兩種以上的松香，也可以含有松香和作為簡單化合物的脂環(huán)族樹脂酸的一種以上。另外，本發(fā)明中的脂環(huán)族樹脂酸，可以是上述純化樹脂酸或作為簡單化合物的脂環(huán)族樹脂酸的衍生物，也可以是具有至少一個羧基的化合物或含有該化合物的混合物。作為衍生物，有從天然樹脂中提取的脂環(huán)族樹脂酸以外的異構(gòu)化物、氫化物、脫氫化物、多聚物、不飽和化合物(例如馬來酸酐、富馬酸或丙烯酸等不飽和羧酸(或其酸酐))等與脂環(huán)族樹脂酸的不飽和基團進行Dids-Alder加成而得到的改性物等。優(yōu)選選自由馬來酸酐加成物(馬來酸改性物)、富馬酸加成物(富馬酸改性物)、丙烯酸加成物(丙烯酸改性物)和脫氫化物組成的組中的一種以上。上述脫氫化物也包括通過脫氫而將脂環(huán)的一部分變成芳香環(huán)的物質(zhì)。作為脂環(huán)族樹脂酸的具體例，可以列舉(1)荒川化學(xué)工業(yè)公司制造的八。,乂夕y只夕》KR614(商品名)(以脂松香為原料的脫氫化松香，脫氫化率80%，含有75~85質(zhì)量％脫氫松香酸作為主成分)、(2)荒川化學(xué)工業(yè)公司制造的口^:/乂一:7。30K(商品名)(由脂松香制作的松香的鉀鹽，具有以39~65質(zhì)量％松香酸、1226質(zhì)量％長葉松酸、1023質(zhì)量％新松香酸和69質(zhì)量％海松酸為主成分，且松香酸、長葉松酸、新松香酸的總量為85~卯質(zhì)量％的組成)、(3)荒川化學(xué)工業(yè)公司制造的廿一X八。^yE(商品名)(上述30K松香的一部分經(jīng)馬來酸改性后的物質(zhì))、(4)八!i7化成公司制造的A乂于^7T-25K(商品名)(松香改性物的鉀鹽，以脂環(huán)族樹脂酸換算，脫氫松香酸50.5質(zhì)量％、二氫松香酸24.9質(zhì)量％、異海松酸4.1質(zhì)量％、異海松酸異構(gòu)體5.2質(zhì)量％、賽科脫氫松香酸2.8質(zhì)量％、其它10.4質(zhì)量％)、(5)八y7化成公司制造的/、'乂fV7G-25K(商品名)(以脂松香為原料進行歧化反應(yīng)而得到的松香的鉀鹽的商品名，代表性組成以脂環(huán)族樹脂酸換算為脫氫松香酸62.7質(zhì)量％、二氫松香酸22.6質(zhì)量％、異海松酸1.7質(zhì)量％、異海松酸異構(gòu)體8.9質(zhì)量％、其它4.1質(zhì)量％)等。為了使銅層的研磨穩(wěn)定化，脂環(huán)族樹脂酸的濃度相對于研磨用組合物的總量優(yōu)選設(shè)定為0.001質(zhì)量％以上，并優(yōu)選考慮銅層或絕緣層的研磨速度相對于阻擋層的研磨速度的研磨速度比在5質(zhì)量％以下的范17圍內(nèi)適當(dāng)設(shè)定。更優(yōu)選0.005~1質(zhì)量％的范圍、0.0050.1質(zhì)量％的范圍。<長鏈脂肪族羧酸>本發(fā)明的研磨用組合物中，可以還含有具有碳原子數(shù)10~22,的長鏈烴基和一個以上羧基的長鏈脂肪族羧酸。該長鏈脂肪族羧酸優(yōu)選不具有羧基以外的官能團。該長鏈脂肪族羧酸雖非必須成分，但是，如果本發(fā)明的研磨用組合物中含有長鏈脂肪族羧酸，則能夠促進研磨用組合物制備時脂環(huán)族樹脂酸的溶解，并且能夠調(diào)節(jié)銅層或絕緣層等其它層的研磨速度與阻擋層的研磨速度的比。為了充分得到上述效果，長鏈脂肪族羧酸的含量相對于研磨用組合物的總量優(yōu)選為0.001質(zhì)量％以上。為了提高絕緣層與阻擋層的研磨的選擇性，優(yōu)選含有0.003質(zhì)量%以上。長鏈脂肪族羧酸的含量優(yōu)選為0.5質(zhì)量％以下。如果超過0.5質(zhì)量％，則銅層的研磨速度有可能變得不充分。進一步優(yōu)選0.1質(zhì)量％以下。從能夠使在研磨劑中的溶解性與防止Cu腐蝕的功能取得平衡的理由和能夠?qū)u研磨速度控制到所需值的理由考慮，本發(fā)明的研磨用組合物中可以使用的長鏈脂肪族羧酸的總碳原子數(shù)(也包括羧基的碳原子)優(yōu)選為1323。從能夠使在研磨劑中的溶解性與防止Cu腐蝕的功能取得平衡的理由和能夠?qū)u研磨速度控制到所需值的理由考慮，長鏈烴基優(yōu)選為可以具有一個以上不飽和鍵、特別是含有1~3個不飽和雙鍵的不飽和烴基(即鏈烯基)。長鏈脂肪族羧酸僅含有一個羧基時，優(yōu)選羧基與線狀烴的一個末端或一個末端附近的碳原子鍵合。長鏈脂肪族羧酸為含有兩個或三個羧基的長鏈脂肪族羧酸時，優(yōu)選這些羧基與線狀烴的一個末端或一個末端附近的相同或不同的碳原子鍵合、或者與兩個末端或兩個末端附近的碳原子分別鍵合。特別優(yōu)選兩個或三個羧基與一個末端的一個或兩個碳原子鍵合的長鏈脂肪族羧酸。另外，含有多個羧基的長鏈脂肪族羧酸的情況下，長鏈烴基是指除去羧基結(jié)合的碳原子之外的部分。作為長鏈脂肪族羧酸，可以優(yōu)選使用長鏈烴基部分中不含不飽和基團、總碳原子數(shù)12~17的飽和脂肪族一元羧酸和長鏈烴基部分中含有一個以上不飽和基團、總碳原子數(shù)13~23的不飽和脂肪族一元羧酸。作為所述脂肪酸，可以列舉例如肉豆蔻油酸、棕櫚油酸、油酸、亞油酸、亞麻酸、花生四烯酸、二十碳五烯酸、芥酸、巴西烯酸、二十二碳六烯酸等不飽和脂肪族一元羧酸，月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸等飽和脂肪族一元羧酸等。另外，作為長鏈脂肪族羧酸，也可以優(yōu)選使用長鏈脂肪族多元羧酸。作為所述長鏈脂肪族多元羧酸，可以優(yōu)選使用在琥珀酸的2位碳原子上鍵合有所述長鏈鏈烯基的化合物即鏈烯基琥珀酸。鏈烯基琥珀酸是在琥珀酸的2位碳原子上鍵合有所述長鏈鏈烯基的化合物，例如有癸烯基琥珀酸、十二烯基琥珀酸、十四烯基琥珀酸、十六烯基琥珀酸、十八烯基琥珀酸等。優(yōu)選總碳原子數(shù)14~22的鏈烯基琥珀酸。通過在含有脂環(huán)族樹脂酸的基礎(chǔ)上含有長鏈脂肪族羧酸，能夠同時實現(xiàn)研磨速度的調(diào)節(jié)和Cu層的保護，因此優(yōu)選。<水、堿性化合物、無機酸、pH〉水是用于使磨粒分散、并將藥劑溶解的溶劑，優(yōu)選純水或去離子水。水具有控制本研磨用組合物的流動性的功能，因此其含量可以根據(jù)研磨速度、平坦化特性等目標研磨特性來適當(dāng)設(shè)定。其量通常相對于研磨用組合物的總量為78質(zhì)量％以上、優(yōu)選85質(zhì)量％以上。本研磨用組合物含有堿性化合物。作為堿性化合物，可以使用氨、氫氧化鉀或者四甲基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨(以下稱為TEAH)等季銨氫氧化物等，優(yōu)選使用氨。堿性化合物的濃度相對于研磨用組合物的總量優(yōu)選為0.1~20質(zhì)量%。通過調(diào)節(jié)堿性化合物的添加量，能夠改變各層的研磨速度特別是阻擋層或絕緣膜的研磨速度，從而調(diào)節(jié)阻擋層或絕緣層相對于布線金屬層的研磨速度比。另外，能夠提高研磨用組合物的分散穩(wěn)定性。更優(yōu)選的堿性化合物濃度為0.110質(zhì)量％的范圍，進一步優(yōu)選0.1~5質(zhì)量％、特別優(yōu)選0.1~2質(zhì)量％的范圍。本研磨用組合物可以在含有堿性化合物的同時含有無機酸。作為無機酸，優(yōu)選選自由硝酸和硫酸組成的組中的一種以上，其中，優(yōu)選作為具有氧化能力的含氧酸且不含鹵素的硝酸。無機酸的含量相對于研磨用組合物的總量優(yōu)選為0.1~10質(zhì)量％。通過調(diào)節(jié)酸的添加量，能夠改變阻擋層或絕緣膜的研磨速度，從而調(diào)節(jié)阻擋層或絕緣層相對于布線金屬層的研磨速度比。另外，能夠提高研磨用組合物的分散穩(wěn)定性。如果低于O.l質(zhì)量％則對阻擋層有可能得不到充分的研磨速度。如果超過10質(zhì)量％則分散穩(wěn)定性有可能下降。更優(yōu)選的酸濃度為0.1~5質(zhì)量％、特別優(yōu)選0.1-2質(zhì)量％的范圍。另外，本研磨用組合物還可以含有所述長鏈脂肪族羧酸以外的有機酸。如果含有有機酸，則能夠調(diào)節(jié)銅膜的研磨速度。該有機酸是不具有所述長鏈烴基的一元羧酸或多元羧酸，除羧基以外可以具有羥基或氨基等官能團。特別優(yōu)選多元羧酸、具有羥基的羧酸、具有氨基的羧酸。該有機酸如果具有鏈狀烴基，則該鏈狀烴基的碳原子數(shù)小于10，優(yōu)選6以下。也可以是芳香族羧酸，但優(yōu)選脂肪族羧酸。其總碳原子數(shù)優(yōu)選為12以下，特別優(yōu)選8以下。最優(yōu)選的有機酸是具有兩個或三個羧基、可以具有羥基、總碳原子數(shù)為8以下的脂肪族多元羧酸。作為具體的有機酸，可以列舉草酸、丙二酸、琥珀酸、馬來酸、戊二酸、己二酸、乳酸、蘋果酸、檸檬酸、異檸檬酸、酒石酸、羥基乙酸、葡萄糖酸、水楊酸、丙氨酸、甘氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸、富馬酸、馬來酸、草乙酸、檸康酸、衣康酸、鄰苯二甲酸等。其中，優(yōu)選使用檸檬酸、琥珀酸、酒石酸、蘋果酸、草酸，更優(yōu)選使用檸檬酸。20如果含有0.05質(zhì)量％以上的有機酸，則能夠在調(diào)節(jié)銅膜的研磨速度的同時減小后述的絕緣層的研磨速度PR^與覆蓋層的研磨速度PRcap的比，因此優(yōu)選。有機酸的含量從銅層研磨穩(wěn)定性的觀點考慮優(yōu)選與無機酸相同當(dāng)量以下。從減小絕緣層的研磨速度PR^與覆蓋層的研磨速度PRap之比的觀點考慮，優(yōu)選在含有長鏈脂肪族羧酸的同時含有有機酸?？紤]到研磨特性、研磨后被研磨面的清洗性、研磨用組合物的分散穩(wěn)定性等各種因素，本研磨用組合物的pH為812。即，本發(fā)明的研磨用組合物中，在確定脂環(huán)族樹脂酸、無機酸、含有有機酸情況下的有機酸等其它成分的含量后，優(yōu)選在上述濃度范圍內(nèi)調(diào)節(jié)濃度而含有堿性化合物，以達到8~12范圍內(nèi)的所需pH值。本發(fā)明的研磨用組合物中，脂環(huán)族樹脂酸、無機酸、脂肪族羧酸和有機酸優(yōu)選預(yù)先與堿性化合物成鹽后進行配合。本研磨用組合物，通過在組合使用上述各成分的同時將pH調(diào)節(jié)到所述范圍，能夠得到特別適合第二研磨工序的阻擋層、布線金屬層、絕緣層和覆蓋層的研磨速度比。從而，能夠得到分散穩(wěn)定性極其優(yōu)良、保存時不易產(chǎn)生凝聚的研磨用組合物。另外，能夠得到研磨后被研磨面容易清洗的研磨用組合物。為了同時實現(xiàn)更優(yōu)良的研磨特性和分散性，更優(yōu)選pH為9以上。另外，考慮被研磨面的腐蝕優(yōu)選為10以下。<其它成分>本發(fā)明的研磨用組合物中，只要能夠得到本發(fā)明的效果，根據(jù)需要可以適當(dāng)含有pH緩沖劑、表面活性劑、螯合劑、還原劑、增粘劑或粘度調(diào)節(jié)劑、凝聚防止劑或分散劑、防銹劑等。但是，在這些劑具有氧化劑、酸、高差消除劑或粘度調(diào)節(jié)劑的功能的情況下，作為氧化劑、酸、高差消除劑或粘度調(diào)節(jié)劑處理。作為優(yōu)選含有的其它成分，有支鏈淀粉、水溶性纖維素、乙二醇等。通過進一步含有支鏈淀粉，二氧化硅層的研磨速度提高，因此能夠調(diào)節(jié)阻擋層、銅層和覆蓋層的研磨速度比。為了提高研磨用組合物的流動性、分散穩(wěn)定性和研磨速度，也可以含有乙二醇等有機溶劑。<被研磨物>本發(fā)明的研磨用組合物適合在半導(dǎo)體集成電路裝置的制造中得到具有埋設(shè)金屬布線層的絕緣層的平坦表面。特別適合對通過在形成有埋設(shè)布線溝的絕緣層上層壓阻擋層和金屬布線層而形成的被研磨面進行研磨。即，本發(fā)明的研磨用組合物同時具有高速研磨阻擋層和使具有埋設(shè)金屬布線層的絕緣層平坦化這兩種功能。特別是當(dāng)阻擋層為包含選自由鉭、鉭合金和鉭化合物組成的組中的一種以上的層時，能夠得到高平坦化效果。但是，也可以應(yīng)用于包含其它金屬等的膜，在使用包含鉭以外的金屬或金屬化合物例如Ti、TiN、TiSiN、WN等的膜作為阻擋層時，也能夠得到充分的效果。作為本發(fā)明的研磨用組合物的研磨對象之一的絕緣層的構(gòu)成材料，可以使用公知的任何一種材料，例如可以例示二氧化硅膜。作為二氧化硅膜，一般使用包含Si與O的交聯(lián)結(jié)構(gòu)且Si與O的原子數(shù)比為l:2的二氧化硅膜，但也可以使用除此以外的二氧化硅膜。作為這樣的二氧化硅膜，一般已知的有使用四乙氧基硅垸(TEOS)或硅垸氣體(SiH4)利用等離子體CVD法淀積而成的二氧化硅膜。另外，本發(fā)明的研磨用組合物也能夠適用于近年來為了抑制信號的延遲而作為絕緣層使用的、由相對介電常數(shù)為3以下的低介電常數(shù)材料構(gòu)成的膜，例如包含摻氟氧化硅(SiOF)的膜、有機SOG膜(通過在玻璃上旋涂而得到的包含有機成分的膜)、多孔二氧化硅膜等低介電常數(shù)材料膜、或者主要由Si-O鍵構(gòu)成并且含有Si-CH3鍵的有機硅材料(一般記作SiOC)膜。22作為低介電常數(shù)材料的有機硅材料，可以列舉商品名為BlackDiamond(相對介電常數(shù)為2.7，了:/，-lT7x!;7少乂公司技術(shù))、商品名為Coral(相對介電常數(shù)為2.7，NovelhisSystems公司技術(shù))、商品名為Aurora2.7(相對介電常數(shù)為2.7，日本ASM公司技術(shù))等，特別優(yōu)選使用具有Si-CH3鍵的化合物。本發(fā)明的研磨用組合物在絕緣層上形成有覆蓋層的情況下也適合使用。即，在低介電常數(shù)絕緣層上依次層壓覆蓋層、阻擋層和金屬布線層而形成的多層結(jié)構(gòu)中，適合在完全除去覆蓋層后，磨削絕緣層而使其平坦化。覆蓋層是在使用低介電常數(shù)材料作為絕緣層時，為了提高絕緣層與阻擋層的密合性、或者作為通過蝕刻在化學(xué)機械性脆弱的低介電常數(shù)絕緣層中形成用于埋入金屬布線層的溝時的掩膜材料使用、或者防止低介電常數(shù)材料的變質(zhì)而設(shè)計的層。作為覆蓋層，一般使用以硅和氧作為構(gòu)成要素的膜。作為這樣的膜，可以例示二氧化硅膜。作為二氧化硅膜，一般使用包含Si與O的交聯(lián)結(jié)構(gòu)且Si與O的原子數(shù)比為1:2的二氧化硅膜，也可以使用除此以外的二氧化硅膜。作為這樣的二氧化硅膜，一般已知的有使用四乙氧基硅垸(TEOS)或硅垸氣體(SiH4)利用等離子體CVD法淀積而成的二氧化硅膜。在使用這種通過CVD使四乙氧基硅烷(TEOS)淀積而成的二氧化硅膜作為本發(fā)明中所述的覆蓋層、并且使用商品名為BlackDiamond的具有Si-CH3鍵的化合物(相對介電常數(shù)為2.7，7y^T卜"7于iJ7》X'公司技術(shù))作為低介電常數(shù)材料的有機硅材料時，特別適合使用本發(fā)明的研磨用組合物。作為本發(fā)明的研磨用組合物的研磨對象的金屬布線層為選自銅、銅合金和銅化合物的一種以上時，能夠得到高效果。但是，本研磨用組合物也能夠應(yīng)用于銅以外的金屬，例如A1、W、Ag、Pt、Au等的金屬膜。本發(fā)明的研磨用組合物優(yōu)選具有如下關(guān)系阻擋層的研磨速度PR肌大于或等于銅層的研磨速度PRcu、覆蓋層的研磨速度PRcap和絕緣層的研磨速度PR^中的每一個，并且絕緣層的研磨速度PR^與覆蓋層的研磨速度PRcap之比PR^/PRcap為0.7以下。艮P,本發(fā)明的研磨用組合物優(yōu)選具有"選擇性研磨特性"。另外，通過調(diào)節(jié)研磨用組合物的pH，能夠調(diào)節(jié)絕緣層的研磨速度PR^與覆蓋層的研磨速度PRcap的比PR^/PRcap。具體而言，通過提高pH，也能夠使PR^/PRcap為1以上。另外，通過調(diào)節(jié)研磨用組合物的pH或各成分的含量，能夠調(diào)節(jié)銅層、覆蓋層和絕緣層的研磨速度相對于阻擋層的研磨速度的比。銅層、阻擋層、絕緣層和覆蓋層各層的研磨速度可以通過對各層的無圖形晶片進行研磨試驗來求出。.本發(fā)明的研磨用組合物由于具有所述的構(gòu)成，因此，適合用于以下方法在襯底上的絕緣層中形成布線用的溝圖案或通孔等凹部，接著形成阻擋層，然后在為了將金屬例如銅埋設(shè)溝部中而利用濺射法或鍍敷法等形成膜的被研磨面中，通過CMP除去金屬和阻擋層直至露出凹部以外的絕緣層表面，從而形成埋設(shè)金屬布線層的方法。另外，在半導(dǎo)體集成電路裝置制造中形成埋設(shè)布線層的工序中，有時如下進行兩步研磨進行第一研磨工序，即將所述研磨面硏磨至露出阻擋層，然后，進行第二研磨工序，即除去阻擋層和覆蓋層并且研磨絕緣層的一部分，形成絕緣層與溝部中埋設(shè)的銅布線層的表面對齊的平坦面。本發(fā)明的研磨用組合物特別是同時具有高速研磨阻擋層和使具有埋設(shè)金屬布線層的絕緣層平坦化這兩種功能，因此特別適合作為第二研磨工序用的研磨用組合物使用。這樣的特征考慮是通過CMP技術(shù)中研磨用組合物的藥劑組成引起的化學(xué)研磨和磨粒引起的機械研磨融合而得到的，是現(xiàn)有的研磨用組合物不能實現(xiàn)的效果。另外，使用本研磨用組合物進行研磨后的被研磨面，研磨用組合物成分的吸附、殘留極少，能夠抑制殘留物對后續(xù)工序的不良影響。本發(fā)明的研磨用組合物能夠調(diào)節(jié)銅層、覆蓋層和絕緣層各層對阻擋層的研磨速度比，因此，第二研磨工序中，不限于將上述覆蓋層全部除去的情況，即使在不將覆蓋層全部除去而僅研磨一部分的情況下，也可以優(yōu)選使用。另外，對于在絕緣層上不具有覆蓋層的被研磨面，也可以與對于具有覆蓋層的被研磨面同樣地優(yōu)選使用。作為在絕緣層上不具有覆蓋層的被研磨面，可以例示在上述包含二氧化硅的絕緣層中形成溝部，并依次形成阻擋層和銅層的被硏磨面。本發(fā)明的研磨用組合物可以應(yīng)用于將研磨用組合物供給研磨墊，使研磨組合物與被研磨面接觸后使被研磨面與研磨墊相對運動的研磨方法。根據(jù)需要，可以使研磨墊調(diào)節(jié)劑與研磨墊的表面接觸，在對研磨墊表面進行調(diào)節(jié)的同時進行研磨。本發(fā)明的研磨用組合物不必在預(yù)先將構(gòu)成的研磨材料全部混合的狀態(tài)下供給研磨部位，構(gòu)成本發(fā)明的研磨用組合物的全部研磨材料在進行研磨時混合即可。另外，由于不含溶解度低的成分，因此也可以將濃縮組成的原液在進行研磨時稀釋為所需的濃度后使用。實施例以下通過例1~8的實施例和例9的比較例對本發(fā)明進行更具體的說明。25(1)研磨用組合物的制備(a)如下所述制備例1~9的各研磨用組合物。在水中加入堿性化合物、脂環(huán)族樹脂酸和酸并攪拌IO分鐘。水使用純水。然后，緩慢地添加磨粒的水分散液，并添加氧化劑，然后再攪拌30分鐘，得到各例的研磨用組合物。各例的研磨用組合物中各成分的濃度以相對于研磨用組合物總質(zhì)量的濃度(質(zhì)量％)表示于表1中，水為各成分合計量的脂環(huán)族樹脂酸一欄的KR614和30K分別表示荒川化學(xué)工業(yè)公司制造的以脂松香為原料的脫氫化松香(商品名八Vy夕y只夕小KR614)和荒川化學(xué)工業(yè)公司制造的含有松香鉀鹽的水溶液(商品名口-乂乂一7。30K)。/《^1V夕!J只夕小KR614的脫氫化率為80%，含有7585質(zhì)量％的脫氫松香酸作為主成分?？?W—:/30K以相對于松香鉀鹽與脂肪酸鉀鹽的合計固形分的總量為約13質(zhì)量％的比例含有以亞油酸和油酸的鉀鹽為主成分的脂肪酸鉀鹽。磨粒使用平均粒徑40nm的二氧化硅粒子，鏈烯基琥珀酸使用花王公司制造的，亍厶》ASK(商品名；鏈烯基的碳原子數(shù)為16)。(2)研磨用組合物的平均粒徑的測定對于例1的研磨用組合物，使用7^夕口卜歹、;/夕UPA(日機裝公司制造)測定平均粒徑。研磨用組合物中的磨粒的平均粒徑在剛制備后、室溫保存14天后均為40nm，分散穩(wěn)定性良好。另外，例2~8也同樣良好。(3)研磨條件例19的研磨使用以下的裝置和條件進行。研磨機全自動CMP裝置MIRRA(APPLIEDMATERIALS公司制)研磨壓力14kPa轉(zhuǎn)數(shù)平臺(platen)103轉(zhuǎn)/分鐘(rpm)、研磨頭(襯底保持部)97rpm研磨用組合物供給速度200ml/分鐘研磨墊IC1400-kgroove(口"f'一少公司制)(4)被研磨物使用以下(a)(d)的無圖形晶片。(a)金屬布線層(銅層)研磨速度評價用晶片使用在襯底上通過鍍敷形成有厚度1500nm的銅層的8英寸晶片。(b)阻擋層(鉭層)研磨速度評價用晶片使用在襯底上通過濺射形成有厚度200nm的鉭層的8英寸晶片。(c)覆蓋層(二氧化硅層)研磨速度評價用晶片使用在襯底上通過等離子體CVD形成有厚度800nm的二氧化硅層的8英寸晶片。(d)絕緣層(SiOC層)研磨速度評價用晶片使用在襯底上通過等離子體CVD形成有厚度800nm的SiOC層的8英寸晶片。(e)帶圖案晶片使用Sematech公司制造的8英寸晶片(854圖案)。(5)研磨速度評價方法研磨速度由研磨前后的膜厚計算。膜厚的測定中，對于銅和鉭使用由四探針法測得的表面電阻進行計算的薄層電阻測定裝置RS7527(KLA亍y〕一》公司制)，對于低介電常數(shù)絕緣層和覆蓋層使用光干涉式全自動膜厚測定裝置UV1280SE(KLAX乂〕一少公司制)。(6)無圖形晶片研磨特性評價銅層、阻擋層、覆蓋層和絕緣層的研磨速度是使用各例的研磨用組合物對上述各個無圖形晶片進行研磨，并由研磨前后的層厚度變化而求出。表2中列出使用各個無圖形晶片而得到的銅層(Cu)、阻擋層(Ta)、覆蓋層(Si02)和絕緣層(SiOC)各層的研磨速度(單位是nm/分鐘)。由例1~8的結(jié)果可以看出，本發(fā)明的研磨用組合物能夠以50nm/分鐘以上的高研磨速度研磨阻擋層，并且阻擋層的研磨速度大于或等于銅層、絕緣層和覆蓋層的研磨速度的每一個，且絕緣層的研磨速度PR^與覆蓋層的研磨速度PRc叩的比PRIns/PRCap》0.7以下。另外，使用例18的研磨用組合物對銅層無圖形晶片進行研磨后的被研磨面顯示親水性。(7)圖案研磨特性評價關(guān)于例2和例8的研磨用組合物，對研磨后形成的布線寬度和布線間隔為100jum的圖案，利用剖面測量儀HRP-100(KLA-Tencor公司制)測定絕緣膜面與銅布線面的表面高差即凹陷量，并如下評價通過研磨使銅布線圖案面比絕緣膜面挖深的程度。本評價中使用的圖案晶片中，銅層4的初始膜厚為800nm、初始高差為400nm。首先，進行第一研磨，即，除去多余的銅層并研磨至露出作為阻擋層的鉭層3。如果對具有含Ta的阻擋層3、含銅的形成布線金屬層6的銅層4、形成有溝部且含Si02的覆蓋層5和含SiOC的絕緣層2的圖1(a)所28示剖面形狀的圖案晶片進行第一研磨，則形成圖1(b)所示的露出阻擋層3的剖面形狀。本評價中使用的圖案晶片在第一研磨后由箭頭7所示的凹陷量，在布線寬度iO(Him的孤立布線部位為30nm。然后，使用例2和例8的研磨用組合物進行第二研磨。首先，除去厚度25nm的阻擋層3(圖l(c))。然后，從厚度70nm的含Si02的覆蓋層5中磨削約40nm,從而結(jié)束第二研磨工序。使用各研磨用組合物進行第二研磨工序后的圖案晶片的剖面均如圖1(d)中示意所示，布線金屬層6與絕緣層2上的覆蓋層5得到平坦對齊的平坦面，所述孤立布線部位的凹陷量(未圖示)抑制為10nm的較小值。以上的例子中，對殘留部分覆蓋層5而進行第二研磨的情況進行了說明，而在將覆蓋層5全部除去并進一步磨削絕緣層2的情況下、或者對不具有覆蓋層5的被研磨面進行第二研磨的情況下，也同樣使用本發(fā)明的研磨用組合物對由于第一研磨而產(chǎn)生凹陷的圖案晶片進行第二研磨時，則在除去不需要的阻擋層的同時除去第一工序產(chǎn)生的凹陷或磨蝕，得到布線金屬層和絕緣層平坦對齊的平坦面。<table>tableseeoriginaldocumentpage30</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage31</column></row><table>參考特定的實施方式詳細說明了本發(fā)明，但是，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以進行各種變更或修正，這對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。本申請基于2007年6月20日申請的日本專利申請2007-162768號，該申請的內(nèi)容作為參考并入本申請。產(chǎn)業(yè)實用性在半導(dǎo)體集成電路裝置制造工序中埋設(shè)金屬布線制造工序的CMP中，如果使用本發(fā)明的研磨用組合物對通過研磨多余銅層的第一研磨而使阻擋層露出的被研磨面進行第二研磨，則能夠除去第一研磨產(chǎn)生的凹陷或磨蝕，將被研磨面精加工為金屬布線層和絕緣層對齊為同一表面的平坦面。此時，能夠減少劃痕而進行研磨。因此，能夠抑制布線電阻的增加和電遷移，從而實現(xiàn)可靠性高的半導(dǎo)體集成電路裝置。另外，CMP后的被研磨面容易清洗，因此能夠抑制研磨用組合物的成分吸附殘留對后續(xù)工序的不良影響。權(quán)利要求1.一種研磨用組合物，其含有氧化劑、磨粒、脂環(huán)族樹脂酸、堿性化合物和水，并且pH在8～12的范圍內(nèi)。2.如權(quán)利要求1所述的研磨用組合物，其中，相對于所述研磨用組合物的總量，含有0.0510質(zhì)量％所述氧化劑、0.115質(zhì)量％所述磨粒、0.001~5質(zhì)量％所述脂環(huán)族樹脂酸、0.1~20質(zhì)量％所述堿性化合物和78質(zhì)量％以上的水。3.如權(quán)利要求1或2所述的研磨用組合物，其中，所述脂環(huán)族樹脂酸是選自由松香酸、松香酸的異構(gòu)體、海松酸、海松酸的異構(gòu)體、松香及它們的衍生物組成的組中的至少一種以上物質(zhì)。4.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的研磨用組合物，其中，所述氧化劑是選自由過氧化氫、過硫酸鈸和過硫酸鉀組成的組中的至少一種以上物質(zhì)。5.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的研磨用組合物，其中，所述堿性化合物是選自由堿性鉀化合物、氨和有機胺組成的組中的至少一種以上物質(zhì)。6.如權(quán)利要求1至5中任一項所述的研磨用組合物，其中，所述磨粒是包含選自由二氧化硅、氧化鋁、二氧化鈰、氧化鋯、氧化鈦、氧化錫、氧化鋅、氧化鍺和氧化錳組成的組中的至少一種物質(zhì)的粒子。7.如權(quán)利要求1至6中任一項所述的研磨用組合物，其中，所述磨粒的平均粒徑為5~300nm。8.如權(quán)利要求1至7中任一項所述的研磨用組合物，其中，還含有無機酸，并且相對于所述研磨用組合物的總量，所述無機酸的含量為0.110質(zhì)量％。9.如權(quán)利要求1至8中任一項所述的研磨用組合物，其中，還含有至少具有碳原子數(shù)10-22的長鏈烴基和一個以上羧基的長鏈脂肪族羧酸。10.如權(quán)利要求1至9中任一項所述的研磨用組合物，其中，含有選自由檸檬酸、琥珀酸、酒石酸、蘋果酸和草酸組成的組中的至少一種有機羧酸。11.如權(quán)利要求1至10中任一項所述的研磨用組合物，其中，阻擋層的研磨速度PR^大于或等于銅層的研磨速度PRCu、覆蓋層的研磨速度PRcap和絕緣層的研磨速度PRIns中的每一個，并且絕緣層的硏磨速度PRIns與覆蓋層的研磨速度PRCap之比PRIns/PRCap為0.7以下。12.如權(quán)利要求1至11中任一項所述的研磨用組合物，其中，相對于所述研磨用組合物的總量，含有0.1~5質(zhì)量％過氧化氫、110質(zhì)量%二氧化硅粒子、0.0015質(zhì)量％脂環(huán)族脂肪酸、0.1~10質(zhì)量％堿性化合物和85質(zhì)量°/。以上的水。13.—種半導(dǎo)體集成電路裝置制造方法，所述半導(dǎo)體集成電路裝置具備具有溝部的絕緣層和在所述溝部中形成的埋設(shè)金屬布線，所述方法包括使用權(quán)利要求1至12中任一項所述的研磨用組合物對在所述溝部中依次形成阻擋層和金屬布線層而得到的被研磨面進行研磨，從而形成所述埋設(shè)金屬布線的工序。14.如權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體集成電路裝置的制造方法，其中，所述金屬布線層以銅為主成分，所述阻擋層包含選自由鉭、鉭合金和鉭化合物組成的組中的一種以上物質(zhì)。15.如權(quán)利要求13或14所述的半導(dǎo)體集成電路裝置的制造方法，其中，所述絕緣層通過在包含低介電常數(shù)材料的低介電常數(shù)絕緣層上形成覆蓋層而得到，并且所述阻擋層和所述金屬布線層形成于所述溝部和所述覆蓋層上。全文摘要根據(jù)本發(fā)明，能夠在半導(dǎo)體集成電路裝置制造中的被研磨面的研磨中，得到具有埋設(shè)金屬布線的絕緣層的平坦表面。另外，能夠得到具有高度平坦化的多層結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體集成電路裝置。本發(fā)明提供一種研磨用組合物，其為用于研磨半導(dǎo)體集成電路裝置的被研磨面的化學(xué)機械研磨用組合物，該組合物含有氧化劑、磨粒、脂環(huán)族樹脂酸、堿性化合物和無機酸，并且pH在8～12的范圍內(nèi)，所述氧化劑是選自由過氧化氫、過硫酸銨和過硫酸鉀組成的組中的一種以上物質(zhì)。文檔編號B24B37/04GK101689493SQ20088002128公開日2010年3月31日申請日期2008年6月16日優(yōu)先權(quán)日2007年6月20日發(fā)明者吉田伊織,竹宮聰申請人:旭硝子株式會社