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CN111149193B - 研磨液、研磨液套剂及研磨方法 - Google Patents

研磨液、研磨液套剂及研磨方法 Download PDF

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CN111149193B CN201780095229.XA CN201780095229A CN111149193B CN 111149193 B CN111149193 B CN 111149193B CN 201780095229 A CN201780095229 A CN 201780095229A CN 111149193 B CN111149193 B CN 111149193B
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polishing liquid
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Abstract

一种研磨液，其含有磨粒、共聚物和液状介质，所述共聚物具有来源于选自苯乙烯和苯乙烯衍生物中的至少一种苯乙烯化合物的结构单元以及来源于选自丙烯酸和马来酸中的至少一种的结构单元，在所述共聚物中，所述来源于苯乙烯化合物的结构单元的比率为15mol％以上。

Description

研磨液、研磨液套剂及研磨方法
技术领域
本发明涉及研磨液、研磨液套剂及研磨方法。本发明特别涉及作为半导体元件的制造技术的、在基体表面的平坦化工序中使用的研磨液、研磨液套剂及研磨方法。更详细地说，本发明涉及在浅沟槽隔离(Shallow Trench Isolation：STI)用绝缘膜、前金属(premetal)绝缘膜、层间绝缘膜等的平坦化工序中使用的研磨液、研磨液套剂及研磨方法。
背景技术
在近年来的半导体元件的制造工序中，用于高密度化、微细化的加工技术的重要性日益提高。作为加工技术之一的CMP(化学机械研磨：Chemical Mechanical Polishing)技术，在半导体元件的制造工序中，成为STI的形成、前金属绝缘膜或层间绝缘膜的平坦化、插塞或埋入金属配线的形成等所必须的技术。
在用于形成STI的CMP工序等中，进行层叠体的研磨，该层叠体具有：停止部(含有停止部材料的研磨停止层)，其配置在具有凹凸图案的基板的凸部上；以及绝缘部件(例如氧化硅膜等绝缘膜)，其以填埋凹凸图案的凹部的方式配置在基板和停止部上。在这样的研磨中，绝缘部件的研磨藉由停止部而停止。即，在停止部露出的阶段停止绝缘部件的研磨。这是因为很难人为地控制绝缘部件中所含的绝缘材料的研磨量(绝缘材料的除去量)，通过研磨绝缘部件直到停止部露出，来控制研磨的程度。此时，需要提高绝缘材料相对于停止部材料的研磨选择性(研磨速度比：绝缘材料的研磨速度/停止部材料的研磨速度)。
对此，在下述专利文献1中，公开了通过使用苯乙烯和丙烯腈的共聚物，提高氧化硅相对于多晶硅的研磨选择性。在下述专利文献2中，公开了通过使用含有二氧化铈粒子、分散剂、特定的水溶性高分子及水的研磨液，提高绝缘材料相对于氮化硅的研磨选择性。在下述专利文献3中，公开了通过使用含有磨粒、多晶硅研磨抑制剂和水的研磨液作为用于研磨多晶硅上的氧化硅膜的研磨液，来提高绝缘材料相对于多晶硅的研磨选择性。
【现有技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】国际公开第2015/170436号
【专利文献2】日本特开2011-103498号公报
【专利文献3】国际公开第2007/055278号
发明内容
发明要解决的课题
在近年来的半导体器件中，微细化日益加速，随着配线宽度的缩小，薄膜化也在发展。伴随于此，在用于形成STI的CMP工序等中，需要抑制配置在具有凹凸图案的基板的凸部上的停止部的过度研磨，并且对绝缘部件进行研磨。从这样的观点出发，对于研磨液，要求进一步提高绝缘材料相对于停止部材料的研磨选择性。
本发明欲解决上述课题，其目的在于，提供一种能够提高绝缘材料相对于停止部材料的研磨选择性的研磨液、研磨液套剂以及研磨方法。
解决课题的手段
为了解决上述课题，本发明人进行了各种研究，结果发现，通过使用特定的共聚物，可以提高绝缘材料相对于停止部材料的研磨选择性，所述特定的共聚物具有来源于选自苯乙烯和苯乙烯衍生物中的至少一种苯乙烯化合物的结构单元以及来源于选自丙烯酸和马来酸中的至少一种的结构单元。
本发明的研磨液含有磨粒、共聚物和液状介质，所述共聚物具有来源于选自苯乙烯和苯乙烯衍生物中的至少一种苯乙烯化合物的结构单元以及来源于选自丙烯酸和马来酸中的至少一种的结构单元，在所述共聚物中来所述源于苯乙烯化合物的结构单元的比率为15mol％以上。
根据本发明的研磨液，能够提高绝缘材料相对于停止部材料的研磨选择性。
然而，在以往的研磨液中，即使在毯覆式晶圆(blanket wafer)(无图案晶圆)的评价中得到了绝缘材料相对于停止部材料的高研磨选择性，然而对于图案晶圆(具有图案的晶圆。例如，具有配置在具有凹凸图案的基板的凸部上的停止部、以及以填埋凹凸图案的凹部的方式配置在基板和停止部上的绝缘部件的层叠体)的评价中，由于绝缘材料相对于停止部材料的研磨选择性高，因此抑制了凸部上的停止部的研磨，另一方面，存在下述情况：凹部内的绝缘部件被过度研磨，被称为凹形变形(dishing)的残留级差变大，平坦性降低。另一方面，根据本发明的研磨液，在使用了停止部的绝缘部件的研磨中，能够充分地抑制凸部上的停止部的过度研磨和凹部内的绝缘部件的过度研磨(抑制过度研磨引起的损耗量)，得到高的平坦性。另外，根据本发明的研磨液，可以在无相对于图案密度的依赖性的情况下(例如，在无相对于“作为凸部的线(L)/作为凹部的空间(S)”的依赖性的情况下)，平坦性良好地研磨具有凹凸图案的基体。
上述磨粒的ζ电位优选为负。
上述来源于苯乙烯化合物的结构单元的比率优选为15～60mol％。
上述共聚物优选具有来源于苯乙烯的结构单元。所述共聚物优选具有来源于丙烯酸的结构单元。所述共聚物优选具有来源于马来酸的结构单元。
上述苯乙烯化合物在25℃的水中的溶解度优选为0.1g/100ml以下。
所述共聚物的重均分子量优选为20000以下。
所述共聚物的含量优选为0.05～2.0质量％。
所述磨粒优选含有选自二氧化铈、二氧化硅、氧化铝、氧化锆和氧化钇中的至少一种。上述磨粒优选含有来源于碳酸氧铈(cerium oxycarbonate)的二氧化铈。
本发明的研磨液优选还含有选自磷酸盐和具有来源于丙烯酸的结构单元的聚合物中的至少一种。
本发明的研磨液优选用于研磨含有氧化硅的被研磨面。
本发明的研磨液套剂，其中，上述研磨液的构成成分分为第1液和第2液进行保存，所述第1液含有所述磨粒和液状介质，所述第2液含有所述共聚物和液状介质。
本发明的研磨方法的第1实施方式包括下述工序：使用上述研磨液或混合上述研磨液套剂中的上述第1液和上述第2液而得到的研磨液，对被研磨面进行研磨的工序。
本发明的研磨方法的第2实施方式是包含绝缘材料和氮化硅的被研磨面的研磨方法，包括下述工序：使用上述研磨液或混合上述研磨液套剂中的所述第1液和所述第2液而得到的研磨液，相对于所述氮化硅，选择性地研磨所述绝缘材料的工序。
本发明的研磨方法的第3实施方式是包含绝缘材料和多晶硅的被研磨面的研磨方法，包括下述工序：使用上述研磨液或混合上述研磨液套剂中的所述第1液和所述第2液而得到的研磨液，相对于所述多晶硅，选择性地研磨所述绝缘材料的工序。
发明效果
根据本发明，能够提高绝缘材料相对于停止部材料的研磨选择性。另外，根据本发明，在使用了停止部的绝缘部件的研磨中，能够充分地抑制凸部上的停止部的过度研磨和凹部内的绝缘部件的过度研磨(抑制过度研磨引起的损耗量)，得到高的平坦性。另外，根据本发明，能够在无相对于图案密度的依赖性的情况下(例如，在无相对于L/S的依赖性的情况下)，平坦性良好地对具有凹凸图案的基体进行研磨。
根据本发明，即使在使用氮化硅和多晶硅中的任一种作为停止部材料的情况下，也可以在停止部上充分地停止研磨。特别是，在使用氮化硅作为停止部材料的情况下，能够充分地抑制氮化硅的研磨速度。根据本发明，在使用氮化硅作为停止部材料的绝缘材料的研磨中，在停止部露出时，能够抑制停止部及埋入凹部的绝缘部件被过度研磨。
根据本发明，在使STI用绝缘膜、前金属绝缘膜、层间绝缘膜等平坦化的CMP技术中，也能够在无相对于图案密度的依赖性的情况下使这些绝缘膜高度平坦化。
根据本发明，可以提供一种研磨液或研磨液套剂在基体表面的平坦化工序中的应用。根据本发明，可以提供一种研磨液或研磨液套剂在STI用绝缘膜、前金属绝缘膜或层间绝缘膜的平坦化工序中的应用。根据本发明，能够提供一种研磨液或研磨液套剂在相对于停止部材料选择地研磨绝缘材料的研磨工序中的应用。
附图说明
图1是表示实施例中使用的图案晶圆的示意截面图。
附图标记1：硅基板，2：氮化硅膜，3：氧化硅膜。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式进行详细说明。
<定义>
在本说明书中，“研磨液”是指在研磨时与被研磨面接触的组合物。“研磨液”这样的术语本身对研磨液中含有的成分没有任何限定。如后所述，本实施方式的研磨液含有磨粒(abrasive grain)。磨粒也被称为“研磨粒子”(abrasive particle)，但在本说明书中称为“磨粒”。一般认为磨粒是固体粒子，在研磨时，利用磨粒所具有的机械作用和磨粒(主要是磨粒的表面)的化学作用除去(remove)除去对象物，但研磨的机理没有限定。
在本说明书中，术语“工序”不仅仅是独立的工序，而且即使在不能清楚地与其它工序区分开的情况下只要能实现该工序的期望的作用则也包含于本术语中。使用“～”表示的数值范围表示包含“～”的前后记载的数值分别作为最小值和最大值的范围。在本说明书中阶段性记载的数值范围中，某阶段的数值范围的上限值或下限值可以与其他阶段的数值范围的上限值或下限值任意组合。在本说明书中记载的数值范围中，该数值范围的上限值或下限值可置换为实施例所示的值。只要没有特别说明，本说明书中例示的材料可以单独使用一种，也可以并用两种以上。在组合物中存在多个相当于各成分的物质的情况下，只要没有特别说明，组合物中的各成分的量就是指组合物中存在的该多个物质的总量。“研磨速度(Polishing Rate)”是指每单位时间除去材料的速度(除去速度＝Removal Rate)。“A或B”可以包含A和B中的任一方即可，也可以包含两者。数值范围的“A以上”是指A和大于A的范围。数值范围的“A以下”是指A和小于A的范围。
<研磨液>
本实施方式的研磨液含有磨粒、添加剂和液状介质。“添加剂”是指为了调整研磨速度、研磨选择性等研磨特性；磨粒的分散性、保存稳定性等研磨液特性等，除磨粒及液状介质以外的研磨液所含有的物质。本实施方式的研磨液可以作为CMP用研磨液使用。以下，对研磨液的必须成分及任意成分进行说明。
从容易得到绝缘材料的所希望的研磨速度的观点出发，磨粒优选含有选自二氧化铈(氧化铈)、二氧化硅(氧化硅)、氧化铝、氧化锆和氧化钇中的至少一种，更优选含有二氧化铈。磨粒可以单独使用1种，也可以并用2种以上。磨粒可为在一粒子的表面附着有其他粒子的复合粒子。
可以通过将碳酸铈、碳酸氧铈、硝酸铈、硫酸铈、草酸铈、氢氧化铈等铈盐氧化而得到二氧化铈。作为氧化的方法，可以举出在600～900℃左右烧成铈盐的烧成法、使用过氧化氢等氧化剂将铈盐氧化的化学氧化法等。作为二氧化铈，从进一步提高绝缘材料相对于停止部材料的研磨选择性和平坦性的观点出发，优选选自来源于碳酸氧铈的二氧化铈和来源于碳酸铈的二氧化铈中的至少一种，更优选来源于碳酸氧铈的二氧化铈。
从进一步提高绝缘材料的研磨速度的观点出发，磨粒的平均粒径的下限优选为50nm以上，更优选为100nm以上，进一步优选为120nm以上。从抑制对被研磨面造成损伤的观点出发，磨粒的平均粒径的上限优选为300nm以下，更优选为250nm以下，进一步优选为200nm以下，特别优选为180nm以下，极其优选为150nm以下。从这些观点出发，磨粒的平均粒径更优选为50～300nm。
磨粒的“平均粒径”是指研磨液或后述的研磨液套剂的浆料中的磨粒的平均粒径(D50)，是指磨粒的平均二次粒径。磨粒的平均粒径，例如可以使用例如激光衍射/散射式粒度分布测定装置(Microtrac BEL株式会社制造，商品名：Microtrac MT3300EXII)对研磨液或后述的研磨液套剂中的浆料进行测定。
研磨液中的磨粒的ζ电位优选为下述范围。从进一步提高平坦性的观点出发，磨粒的ζ电位优选为负(小于0mv)。即，本实施方式的研磨液优选含有阴离子性磨粒。通过使用具有负的ζ电位的磨粒，容易抑制磨粒和阴离子性的聚合物(例如，具有来源于丙烯酸或马来酸的羧基的聚合物)凝聚。从进一步提高平坦性的观点以及提高研磨液的保存稳定性的观点出发，磨粒的ζ电位的上限更优选为-5mV以下，进一步优选为-10mV以下，特别优选为-20mV以下，极其优选为-30mV以下，非常优选为-40mV以下，更进一步优选为-50mV以下。从容易得到绝缘材料的所希望的研磨速度的观点出发，磨粒的ζ电位的下限优选为-80mV以上，更优选为-70mV以上，进一步优选为-60mV以上。从这些观点出发，磨粒的ζ电位更优选为-80mV以上且小于0mV。
可以使用Zeta电位测定装置(例如，贝克曼库尔特株式会社制造的DelsaNano C(装置名))测定Zeta电位(ζ[mV])。例如可以通过将研磨液放入上述Zeta电位测定装置用的浓稠样品池单元(高浓度样品用的样品池)中进行测定而得到研磨液中的磨粒的ζ电位。
以研磨液的总质量为基准计，磨粒的含量优选为下述范围。从进一步提高绝缘材料的研磨速度的观点出发，磨粒的含量的下限优选为0.05质量％以上，更优选0.1质量％以上，进一步优选为0.15质量％以上，特别优选0.2质量％以上，极其优选0.25质量％以上。从提高研磨液的保存稳定性的观点出发，磨粒的含量的上限优选为20质量％以下，更优选为15质量％以下，进一步优选为10质量％以下，特别优选为5.0质量％以下，极其优选为3.0质量％以下，非常优选为1.0质量％以下。从这些观点出发，磨粒的含量更优选为0.05～20质量％。
(添加剂)
[共聚物]
本实施方式的研磨液含有下述共聚物(以下，称为“共聚物P”)作为添加剂，该共聚物具有来源于选自苯乙烯和苯乙烯衍生物中的至少一种苯乙烯化合物的结构单元(以下，根据情况称为“第1结构单元”)和来源于选自丙烯酸和马来酸中的至少一种的结构单元(以下，根据情况称为“第2结构单元”)。从提高绝缘材料相对于停止部材料的研磨选择性和平坦性的观点出发，以共聚物P的整体为基准计，共聚物P中来源于苯乙烯化合物的结构单元的比率为15mol％以上。
共聚物P具有抑制停止部材料(氮化硅、多晶硅等)的研磨速度变得过高的效果(作为研磨抑制剂的效果)。另外，通过使用共聚物P，可以抑制停止部露出后的绝缘部件(氧化硅膜等)的过度研磨，得到高的平坦性。
发挥这样的效果的详细理由未必清楚，但本发明者如下推测理由的一个例子。即，共聚物P中的来源于丙烯酸或马来酸的羧基通过氢键作用于亲水性的绝缘部件，由此，共聚物P吸附并包覆于绝缘部件。另外，共聚物P中的来源于苯乙烯化合物的苯环通过疏水性相互作用而作用于疏水性的停止部(例如，亲水性比绝缘材料(氧化硅等)弱、且为较疏水性的氮化硅；疏水性的多晶硅)，从而共聚物P吸附并包覆于停止部。进而，使用这些单体得到的共聚物P与不使用这些单体的聚合物(例如，使用甲基丙烯酸代替丙烯酸或马来酸的聚合物)相比，溶解性高，可以适当地得到上述作用。由此，推测能够缓和由磨粒引起的研磨的进行，能够充分抑制研磨速度。
从进一步提高绝缘材料相对于停止部材料的研磨选择性和平坦性的观点出发，共聚物P优选具有来源于苯乙烯的结构单元。从进一步提高绝缘材料相对于停止部材料的研磨选择性和平坦性的观点出发，共聚物P优选具有来源于丙烯酸的结构单元。从进一步提高绝缘材料相对于停止部材料的研磨选择性和平坦性的观点出发，共聚物P优选具有来源于马来酸的结构单元。
苯乙烯化合物在25℃的水中的溶解度优选为下述范围。从容易充分发挥上述疏水性相互作用、进一步提高绝缘材料相对于停止部材料的研磨选择性和平坦性的观点出发，苯乙烯化合物的溶解度的上限优选为0.1g/100ml以下，更优选为0.05g/100ml以下，进一步优选为0.03g/100ml以下。从容易维持共聚物P整体的溶解性、进一步提高绝缘材料相对于停止部材料的研磨选择性和平坦性的观点出发，苯乙烯化合物的溶解度的下限优选为0.01g/100ml以上，更优选为0.02g/100ml以上，进一步优选为0.025g/100ml以上。苯乙烯在25℃的水中的溶解度为0.03g/100ml。
作为苯乙烯衍生物，可以举出烷基苯乙烯(α-甲基苯乙烯等)、烷氧基苯乙烯(α-甲氧基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯等)、间氯苯乙烯、4-羧基苯乙烯、苯乙烯磺酸等。作为苯乙烯衍生物，可以使用不具有亲水性基团的苯乙烯衍生物。作为亲水性基团，可以举出聚醚基、羟基、羧基、磺酸基、氨基等。共聚物P可具有来源于可以与苯乙烯化合物、丙烯酸或马来酸聚合的其他单体的结构单元。作为这样的单体，可以举出甲基丙烯酸等。
作为共聚物P，为了调整研磨选择性、平坦性等研磨特性等，可以单独使用一种，也可以并用两种以上。作为两种以上的共聚物P，可以组合使用来源于苯乙烯化合物的结构单元的比率不同的共聚物。
以共聚物P的整体为基准计，共聚物P中来源于苯乙烯化合物的第1结构单元的比率为15mol％以上，优选下述范围。从共聚物P的溶解性优异、容易提高绝缘材料相对于停止部材料的研磨选择性和平坦性的观点出发，第1结构单元的比率的上限优选为60mol％以下，更优选为50mol％以下，进一步优选为40mol％以下，特别优选为35mol％以下。从进一步提高绝缘材料相对于停止部材料的研磨选择性和平坦性的观点出发，第1结构单元的比率的下限优选为17.5mol％以上，更优选为20mol％以上，进一步优选为22.5mol％以上，特别优选为25mol％以上，极其优选为27.5mol％以上，非常优选为30mol％以上。从这些观点出发，第1结构单元的比率更优选为15～60mol％、17.5～60mol％、20～60mol％、22.5～60mol％、25～50mol％、27.5～50mol％、30～50mol％、30～40mol％或30～35mol％。
以共聚物P的整体为基准计，共聚物P中的第2结构单元的比率优选下述的范围。从进一步提高研磨选择性和平坦性的观点出发，第2结构单元的比率的上限优选为85mol％以下，更优选为82.5mol％以下，进一步优选为80mol％以下，特别优选为77.5mol％以下，极其优选为75mol％以下，非常优选为72.5mol％以下，进一步优选为70mol％以下。从共聚物P的溶解性优异、容易提高绝缘材料相对于停止部材料的研磨选择性的观点出发，第2结构单元的比率的下限优选为40mol％以上，更优选为50mol％以上，进一步优选为60mol％以上，特别优选为65mol％以上。从这些观点出发，第2结构单元的比率更优选为40～85mol％、40～82.5mol％、40～80mol％、40～77.5mol％、50～75mol％、50～72.5mol％、50～70mol％、60～70mol％或65～70mol％。
从容易得到适当的研磨选择性和绝缘材料的所希望的研磨速度的观点出发，共聚物P的重均分子量Mw的上限优选为20000以下，更优选小于20000，进一步优选为19000以下，特别优选为18000以下，极其优选为17000以下，非常优选为16000以下。从进一步提高绝缘材料相对于停止部材料的研磨选择性和平坦性的观点出发，共聚物P的重均分子量Mw的下限优选为1000以上，更优选为3000以上，进一步优选为5000以上，特别优选为6000以上。共聚物P的重均分子量Mw的下限可以为8000以上，也可以为10000以上，也可以为12000以上。从这些观点出发，共聚物P的重均分子量Mw更优选为1000～20000。重均分子量是用凝胶渗透色谱法(GPC)测定、进行聚乙二醇/聚氧化乙烯换算而得到的值。
具体而言，重均分子量可以通过下述方法测定。
[测定方法]
使用机器(检测器)：株式会社岛津制作所制造，“RID-10A”，液相色谱法用差示折光仪
泵：株式会社岛津制作所制造，“RID-10A”
脱气装置：株式会社岛津制作所制造，“DGU-20A3R”
数据处理：株式会社岛津制作所制造，“LC solution”
柱：日立化成Techno Service株式会社制造，“Gelpak GL-W530+Gelpak GL-W540”，内径10.7mm×300mm
洗脱液：50mM-Na2HPO4水溶液/乙腈＝90/10(v/v)
测定温度：40℃
流量：1.0ml/min
测定时间：60分钟
试料：用与洗脱液相同组成的溶液调整浓度，使树脂成分浓度为0.2质量％，用0.45μm的膜过滤器过滤而调制的试料
注入量：100μl
标准物质：东曹株式会社制造、聚乙二醇/聚氧化乙烯
以研磨液的总质量为基准计，共聚物P的含量优选为下述范围。从进一步提高绝缘材料相对于停止部材料的研磨选择性和平坦性的观点出发，共聚物P的含量的下限优选为0.05质量％以上，更优选为0.07质量％以上，进一步优选为0.10质量％以上。从容易得到绝缘材料的所希望的研磨速度的观点出发，共聚物P的含量的上限优选为2.0质量％以下，更优选为1.0质量％以下，进一步优选为0.8质量％以下，特别优选为0.5质量％以下，极其优选为0.4质量％以下，非常优选为0.3质量％以下。从这些观点出发，共聚物P的含量更优选为0.05～2.0质量％，进一步优选为0.05～1.0质量％。使用多种共聚物作为共聚物P时，各共聚物的含量的合计优选满足上述范围。
[分散剂]
本实施方式的研磨液根据需要可以使用分散剂(磨粒的分散剂。不包含与共聚物P相应的化合物)。作为分散剂，可以列举例如：磷酸盐化合物；磷酸氢盐化合物；丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸、衣康酸等不饱和羧酸的均聚物(聚丙烯酸等)；上述聚合物的铵盐或胺盐；丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸、衣康酸等不饱和羧酸与丙烯酸烷基酯(丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯等)、丙烯酸羟基烷基酯(丙烯酸羟乙酯等)、甲基丙烯酸烷基酯(甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯等)、甲基丙烯酸羟基烷基酯(甲基丙烯酸羟乙酯等)、乙酸乙烯酯、乙烯醇等单体的共聚物(丙烯酸与丙烯酸烷基酯的共聚物等)；上述共聚物的铵盐或胺盐。分散剂可以单独使用1种，也可以并用2种以上。
作为磷酸盐化合物，可以使用选自磷酸盐及其衍生物(磷酸盐衍生物)中的至少一种。作为磷酸氢盐化合物，可以使用选自磷酸氢盐及其衍生物(磷酸氢盐衍生物)中的至少一种。
作为磷酸盐，可以列举磷酸钾盐、磷酸钠盐、磷酸铵盐、磷酸钙盐等，具体而言，可以列举磷酸三钾、磷酸三钠、磷酸铵、磷酸三钙等。作为磷酸盐衍生物，可以举出二磷酸钠、二磷酸钾、多磷酸钾、多磷酸铵、多磷酸钙等。
作为磷酸氢盐，可以举出磷酸氢钾盐、磷酸氢钠盐、磷酸氢铵盐、磷酸氢钙盐等，具体而言，可以举出磷酸氢二钾、磷酸氢二钠、磷酸氢二铵、磷酸氢钙、磷酸二氢钾、磷酸二氢钠、磷酸二氢铵、磷酸二氢钙等。作为磷酸氢盐衍生物，可以举出四-十二烷基磷酸氢钾、十二烷基磷酸氢钠、十二烷基磷酸氢铵等。
从容易得到绝缘材料的所希望的研磨速度的观点出发，本实施方式的研磨液优选含有选自磷酸盐(磷酸二氢铵等)和具有来源于丙烯酸的结构单元的聚合物(丙烯酸和丙烯酸烷基酯的共聚物等)中的至少一种。
分散剂为上述各种聚合物时，分散剂的重均分子量优选为5000～15000。分散剂的重均分子量为5000以上时，由于吸附在磨粒上的分散剂的立体障碍，磨粒彼此之间容易相互排斥，容易提高分散稳定性。分散剂的重均分子量为15000以下时，容易防止吸附在磨粒上的分散剂彼此之间发生交联而凝聚。可以与共聚物P的重均分子量同样地测定分散剂的重均分子量。
以研磨液的总质量为基准计，分散剂的含量优选为下述范围。从容易使磨粒适当分散的观点出发，分散剂的含量的下限优选为0.0005质量％以上，更优选为0.001质量％以上，进一步优选为0.002质量％以上，特别优选为0.003质量％以上，非常优选为0.004质量％以上，极其优选为0.005质量％以上。从容易防止一次分散的磨粒的凝聚的观点出发，分散剂的含量的上限优选为0.05质量％以下，更优选为0.04质量％以下，进一步优选为0.03质量％以下，特别优选为0.02质量％以下，极其优选为0.01质量％以下。从这些观点出发，分散剂的含量更优选为0.0005～0.05质量％。
[pH调节剂]
本实施方式的研磨液可以含有pH调节剂(不包含相当于共聚物P或分散剂的化合物)。可以通过pH调节剂来调节到所期望的pH。
作为pH调节剂，没有特别限制，可以举出有机酸、无机酸、有机碱、无机碱等。作为有机酸，可列举甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、乳酸、马来酸、邻苯二甲酸、柠檬酸和琥珀酸等。作为无机酸，可列举硝酸、硫酸、盐酸、磷酸和硼酸等。作为有机碱，可列举三乙胺、吡啶、哌啶、吡咯烷、咪唑、2-甲基咪唑、壳聚糖等。作为无机碱，可以列举四甲基氢氧化铵(TMAH)、氨、氢氧化钾、氢氧化钠等。pH调节剂可以单独使用1种，也可以并用2种以上。
[其它添加剂]
本实施方式的研磨液可以含有与共聚物P、分散剂和pH调节剂不同的添加剂。作为这样的添加剂，可以举出水溶性高分子、用于使pH稳定化的缓冲剂等。作为水溶性高分子，可以列举海藻酸、果胶酸、羧甲基纤维素、琼脂、可德兰多糖(curdlan)、短梗霉聚糖(pullulan)等多糖类等。缓冲剂可制成缓冲液(含有缓冲剂的液体)进行添加。作为这样的缓冲液，可以举出乙酸盐缓冲液、邻苯二甲酸盐缓冲液等。这些添加剂可以单独使用1种，也可以并用2种以上。
(液状介质)
作为本实施方式的研磨液中的液状介质，没有特别限制，优选去离子水、超纯水等水。液状介质的含量可为除去了其他构成成分的含量的研磨液的剩余部分，没有特别限定。
(pH)
从研磨液的稳定性维持和进一步提高绝缘材料的研磨速度的观点出发，本实施方式的研磨液的pH的下限优选为4.0以上，更优选为4.5以上，进一步优选为4.7以上，特别优选4.9以上。从进一步提高平坦性的观点出发，本实施方式的研磨液的pH的上限优选为6.5以下，更优选为6.0以下，进一步优选为5.5以下。从这些观点出发，本实施方式的研磨液的pH值更优选为4.0～6.5。研磨液的pH为25℃下的研磨液的pH。
可以用pH计(例如，株式会社堀场制作所的型号D-51)测定本实施方式的研磨液的pH。具体而言，例如使用邻苯二甲酸盐pH缓冲液(pH：4.01)、中性磷酸盐pH缓冲液(pH：6.86)和硼酸盐pH缓冲液(pH：9.18)作为标准缓冲液，对pH计进行3点校正后，将pH计的电极放入研磨液中，测定经过2分钟以上稳定后的值。此时，标准缓冲液和研磨液的液温均设定为25℃。
(其他)
本实施方式的研磨液可制成至少含有磨粒、共聚物P及液状介质的单液式研磨液进行保存。单液式研磨液可可制成减少了液状介质的含量的研磨液用存储液进行保存，并且在即将研磨之前或研磨时用液状介质稀释后使用。
单液式研磨液的情况下，作为向研磨平台上供给研磨液的方法，可以使用直接输送研磨液而供给的方法；用各自的管路输送研磨液用存储液和液状介质，将它们合流和混合而供给的方法；预先混合研磨液用存储液和液状介质并供给的方法等。
<研磨液套剂>
本实施方式的研磨液可制成多液式(例如二液式)的研磨液套剂(例如CMP用研磨液套剂)，上述研磨液的构成成分分为浆料和添加液进行保存，以将浆料(第1液)和添加液(第2液)混合而成为上述研磨液。浆料例如至少包含磨粒及液状介质。添加液例如至少含有共聚物P和液状介质。共聚物P等添加剂优选包含在浆料和添加液中的添加液中。上述研磨液的构成成分可制成分为三液以上的研磨液套剂进行保存。
在上述研磨液套剂中，在即将研磨之前或研磨时，混合浆料和添加液来调制研磨液。多液式的研磨液套剂可制成减少了液状介质的含量的浆料用储存液及添加液用储存液而保存，并且在即将研磨之前或研磨时用液状介质稀释而使用。
在制成含有浆料和添加液的多液式研磨液套剂进行保存的情况下，可以通过任意改变各液体的调配来调节研磨速度。在使用研磨液套剂进行研磨的情况下，作为向研磨平台上供给研磨液的方法，有下述所示的方法。例如，可以采用以下方法：用各自的管路输送浆料和添加液，使这些管路合流和混合而供给的方法；用各自的管路输送浆料用存储液、添加液用存储液和液状介质，使它们合流和混合而供给的方法；预先混合浆料和添加液而供给的方法；预先混合浆料用存储液、添加液用存储液和液状介质而供给的方法等。另外，也可以使用将上述研磨液套剂中的浆料和添加液分别供给到研磨平台上的方法。在这种情况下，在研磨平台上使用混合浆料和添加液而得到的研磨液来研磨被研磨面。
<研磨方法>
本实施方式的研磨方法可具备使用所述单液式研磨液对被研磨面进行研磨的研磨工序，或者可具备使用将所述研磨液套剂中的浆料和添加液混合而得到的研磨液对被研磨面进行研磨的研磨工序。本实施方式的研磨方法例如是具有被研磨面的基体的研磨方法。
本实施方式的研磨方法可为具有包含绝缘材料(氧化硅等)和停止部材料(氮化硅、多晶硅等)的被研磨面的基体的研磨方法。基体可具有例如包含绝缘材料的绝缘部件和包含停止部材料的停止部。本实施方式的研磨液优选用于研磨含有氧化硅的被研磨面。
研磨工序例如可以是使用上述单液式研磨液或混合上述研磨液套剂中的浆料和添加液而得到的研磨液，相对于停止部材料，选择性地研磨绝缘材料的工序。本实施方式的研磨方法是包含绝缘材料和氮化硅的被研磨面的研磨方法，可具备使用上述单液式研磨液、或者混合上述研磨液套剂中的浆料和添加液而得到的研磨液，相对于氮化硅，选择性地研磨绝缘材料的工序。本实施方式的研磨方法是包含绝缘材料和多晶硅的被研磨面的研磨方法，可具备使用上述单液式研磨液、或者混合上述研磨液套剂中的浆料和添加液而得到的研磨液，相对于多晶硅，选择性地研磨绝缘材料的工序。“相对于材料B，选择性地研磨材料A”，是指在相同的研磨条件下，材料A的研磨速度比材料B的研磨速度高。更具体地说，例如，是指以材料A的研磨速度相对于材料B的研磨速度的研磨速度比优选为15以上(更优选为20以上)，对材料A进行研磨。
在研磨工序中，例如，在将具有被研磨面的基体的该被研磨面按压在研磨平台的研磨垫(研磨布)上的状态下，将上述研磨液供给到被研磨面和研磨垫之间，使基体和研磨平台相对移动，对被研磨面进行研磨。在研磨工序中，例如通过研磨除去被研磨材料的至少一部分。
作为研磨对象的基体，例如可以举出在半导体元件制造的基板(例如，形成有STI图案、栅极图案、配线图案等的半导体基板)上形成有被研磨材料的基体。作为被研磨材料，可以举出氧化硅等绝缘材料；氮化硅、多晶硅等停止部材料等。被研磨材料可以是单一的材料，也可以是多种材料。当多种材料在被研磨面上露出时，可以将它们视为被研磨材料。被研磨材料可为膜状(被研磨膜)。绝缘部件的形状没有特别限定，例如为膜状(绝缘膜)。停止部的形状没有特别限定，例如为膜状(停止部膜：氮化硅膜、多晶硅膜等)。
使用本实施方式的研磨液，对形成于基板上的被研磨材料(例如氧化硅膜等绝缘膜)进行研磨，除去多余的部分，从而能够消除被研磨材料的表面的凹凸，在整个被研磨面上得到平滑的面。
在本实施方式中，能够研磨基体(具有绝缘部件(例如，至少在表面含有氧化硅的氧化硅膜)、配置在绝缘部件的下层的停止部和配置在停止部之下的半导体基板的基体)中的绝缘部件，所述基体具有：具有凹凸图案的基板、配置在该基板的凸部上的停止部、和以埋入凹凸图案的凹部的方式配置在基板和停止部上的绝缘部件。在这样的基体中，通过在停止部露出时停止研磨，能够防止绝缘部件被过度研磨，因此能够提高绝缘部件研磨后的平坦性。构成停止部的停止部材料是研磨速度比绝缘材料低的材料，优选氮化硅、多晶硅等。
在本实施方式的研磨方法中，作为研磨装置，可以使用具有能够保持具有被研磨面的基体(半导体基板等)的保持器(holder)和能够贴附研磨垫的研磨平台的一般的研磨装置。在保持器和研磨平台上分别安装有转速可变的电动机等。作为研磨装置，例如可以使用APPLIED MATERIALS公司制造的研磨装置：Reflexion。
作为研磨垫，可以使用一般的无纺布、发泡体、非发泡体等。作为研磨垫的材质，可以使用聚氨酯、丙烯酸(酯)类树脂、聚酯、丙烯酸-酯共聚物、聚四氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚4-甲基戊烯、纤维素、纤维素酯、聚酰胺(例如尼龙(商标名)和芳族聚酰胺)、聚酰亚胺、聚酰亚胺酰胺、聚硅氧烷共聚物、环氧乙烷化合物、酚醛树脂、聚苯乙烯、聚碳酸酯、环氧树脂等树脂。从研磨速度及平坦性更优异的观点出发，作为研磨垫的材质，特别优选发泡聚氨酯及非发泡聚氨酯。优选研磨垫上实施了使研磨液蓄积的沟加工。
研磨条件没有限制，研磨平台的旋转速度优选为200rpm(＝转/分钟)以下，以使基体不会飞出，从充分抑制研磨损伤的产生的观点出发，施加在基体上的研磨压力(加工负荷)优选为100kPa以下。在研磨期间，优选用泵等连续地向研磨垫供给研磨液。该供给量没有限制，但优选研磨垫的表面始终被研磨液覆盖。
优选将研磨结束后的基体在流水中充分清洗，除去附着在基体上的粒子。在清洗中，除了纯水以外，也可以使用稀氢氟酸或氨水，为了提高清洗效率，也可以使用刷子。另外，优选在清洗后，使用旋转干燥器等将附着在基体上的水滴甩掉后使基体干燥。
本实施方式的研磨液、研磨液套剂及研磨方法可适用于STI的形成。为了形成STI，绝缘材料(氧化硅等)相对于停止部材料(氮化硅、多晶硅等)的研磨速度比优选为15以上，更优选为20以上。上述研磨速度比小于15时，绝缘材料的研磨速度相对于停止部材料的研磨速度的大小变小，存在形成STI时难以在规定的位置停止研磨的倾向。另一方面，上述研磨速度比为15以上时，则研磨的停止变得容易，适于STI的形成。
本实施方式的研磨液、研磨液套剂及研磨方法也可以用于前金属绝缘膜的研磨。作为前金属绝缘膜，除了氧化硅以外，还可以使用例如磷-硅酸盐玻璃、硼-磷-硅酸盐玻璃、氧氟化硅、氟化无定形碳等。
本实施方式的研磨液、研磨液套剂及研磨方法也可适用于氧化硅等绝缘材料以外的材料。作为这样的材料，可以举出Hf系、Ti系、Ta系氧化物等高介电常数材料；硅、非晶硅、SiC、SiGe、Ge、GaN、GaP、GaAs、有机半导体等半导体材料；GeSbTe等相变材料；ITO等无机导电材料；聚酰亚胺系、聚苯并噁唑系、丙烯酸系、环氧系、酚系等聚合物树脂材料等。
本实施方式的研磨液、研磨液套剂及研磨方法不仅适用于膜状的研磨对象，也可适用于由玻璃、硅、SiC、SiGe、Ge、GaN、GaP、GaAs、蓝宝石或塑料等构成的各种基板。
本实施方式的研磨液、研磨液套剂及研磨方法不仅可以用于半导体元件的制造，还可以用于TFT、有机EL等图像显示装置；光掩模、透镜、棱镜、光纤、单晶闪烁体等光学部件；光交换元件、光波导等光学元件；固体激光、蓝色激光LED等发光元件；磁盘、磁头等磁存储装置的制造。
实施例
以下，通过实施例说明本发明。但是，本发明不限于这些实施例。
<CMP用研磨液的制备>
(实施例1)
将含有5质量％的二氧化铈粒子[来源于碳酸氧铈的粒子。将碳酸氧铈氧化得到的二氧化铈粒子]、0.05质量％的磷酸二氢铵(分散剂)和94.95质量％的水的200g浆料用存储液，以及含有0.25质量％的苯乙烯/丙烯酸共聚物(共聚物P)[ST/AA，苯乙烯比率：50mol％，Mw：14000]和99.75质量％的水的1700g添加剂用存储液混合后，加入10质量％乙酸水溶液，以将研磨液的pH调节为5.1。然后，加入水，使总量为2000g，制备含有0.5质量％二氧化铈粒子、0.2质量％苯乙烯/丙烯酸共聚物和0.005质量％磷酸二氢铵的CMP用研磨液(2000g)。
(实施例2)
除了使用来源于碳酸铈的二氧化铈粒子[将碳酸铈氧化得到的二氧化铈粒子]作为磨粒，使用丙烯酸/丙烯酸甲酯共聚物(AA/AM，Mw：8000)作为分散剂以外，其余与实施例1同样地制备CMP用研磨液。
(实施例3)
除了使用苯乙烯/丙烯酸共聚物[苯乙烯比率：30mol％，Mw：16000]作为共聚物P以外，其余与实施例1同样地制备CMP用研磨液。
(实施例4)
除了使用苯乙烯/丙烯酸共聚物[苯乙烯比率：30mol％，Mw：8000]作为共聚物P以外，其余与实施例1同样地制备CMP用研磨液。
(实施例5)
除了使用来源于碳酸铈的二氧化铈粒子作为磨粒以外，其余与实施例3同样地制备CMP用研磨液。
(实施例6)
除了使用苯乙烯/丙烯酸共聚物[苯乙烯比率：20mol％，Mw：18000]作为共聚物P以外，其余与实施例1同样地制备CMP用研磨液。
(实施例7)
除了使用苯乙烯/丙烯酸共聚物[苯乙烯比率：15mol％，Mw：17000]作为共聚物P以外，其余与实施例1同样地制备CMP用研磨液。
(实施例8)
除了使用苯乙烯/马来酸共聚物[ST/MA、苯乙烯比率：50mol％、Mw：6000]作为共聚物P以外，其余与实施例1同样地制备CMP用研磨液。
(比较例1)
除了将实施例1的共聚物P变更为苯乙烯/丙烯酸共聚物[苯乙烯比率：10mol％，Mw：15000]以外，其余与实施例1同样地制备CMP用研磨液。
(比较例2)
除了将实施例5的共聚物P变更为苯乙烯/丙烯酸共聚物[苯乙烯比率：10mol％，Mw：15000]以外，其余与实施例5同样地制备CMP用研磨液。
(比较例3)
除了将实施例2的共聚物P变更为苯乙烯/丙烯酸共聚物[苯乙烯比率：10mol％，Mw：15000]以外，其余与实施例2同样地制备CMP用研磨液。
(比较例4)
除了将实施例1的共聚物P变更为聚丙烯酸[PAA、苯乙烯比率：0mol％、Mw：2000]以外，其余与实施例1同样地制备CMP用研磨液。
(比较例5)
除了将实施例5的共聚物P变更为聚丙烯酸[苯乙烯比率：0mol％，Mw：2000]以外，其余与实施例5同样地制备CMP用研磨液。
(比较例6)
除了将实施例2的共聚物P变更为聚丙烯酸[苯乙烯比率：0mol％，Mw：2000]以外，其余与实施例2同样地制备CMP用研磨液。
<研磨液特性的评价>
如下评价上述得到的CMP用研磨液的pH、CMP用研磨液中的磨粒的平均粒径以及磨粒的ζ电位(表面电位)。
(pH)
测定温度：25±5℃
测定装置：株式会社堀场制作所制造，型号D-51
测定方法：使用标准缓冲液(邻苯二甲酸盐pH缓冲液、pH：4.01(25℃)；中性磷酸盐pH缓冲液，pH：6.86(25℃)；硼酸盐pH缓冲液，pH：9.18(25℃))进行3点校正后，将电极放入CMP用研磨液中，用上述测定装置测定经过2分钟以上稳定后的pH。
(磨粒的平均粒径)
在Microtrac BEL株式会社制造的Microtrac MT3300EXII(商品名)中加入适量的CMP用研磨液，并测定磨粒的平均粒径。得到所显示的平均粒径值作为平均粒径(平均二次粒径、D50)。平均粒径为150nm。
(磨粒的ζ电位)
在贝克曼库尔特株式会社制造的DelsaNano C(装置名)的浓稠样品池单元中投入适量的CMP用研磨液并设置。在25℃下进行2次测定，得到所显示的ζ电位的平均值作为ζ电位。ζ电位为-50mV。
<CMP评价>
使用上述CMP用研磨液在下述研磨条件下研磨被研磨基板。使用实施例1～4、8和比较例1、2的CMP用研磨液进行图案晶圆的研磨。
(CMP研磨条件)
·研磨装置：Reflexion LK(APPLIED MATERIALS公司制造)
·CMP用研磨液的流量：250ml/min
·被研磨基板：下述毯覆式晶圆及图案晶圆
·研磨垫：具有独立气泡的发泡聚氨酯树脂(日本罗门哈斯(Rohm and HaasJapan)株式会社制造，型号IC1010)
·研磨压力：3.0psi
·基板和研磨平台的转速：基板/研磨平台＝93/87rpm
·研磨时间：在毯覆式晶圆上进行1分钟的研磨。图案晶圆的研磨时间如表所示。
·晶圆的干燥：CMP处理后，用旋转干燥器使其干燥。
[毯覆式晶圆]
作为未形成图案的毯覆式晶圆(BTW)，使用在硅基板上具有由等离子体CVD法形成的厚度1μm的氧化硅膜的基体、在硅基板上具有由CVD法形成的厚度0.2μm的氮化硅膜的基体、在硅基板上具有由CVD法形成的厚度0.15μm的多晶硅膜的基体。
[图案晶圆]
作为形成有模拟图案的图案晶圆(PTW)，使用SEMATECH公司制造的、764晶圆(商品名、直径：300mm)。该图案晶圆是通过在硅基板上层叠氮化硅膜作为停止部层后，在曝光/显影工序中形成沟槽后，在硅基板及停止部上层叠氧化硅膜(SiO2膜)作为绝缘膜以埋入停止部及沟槽而得到的晶圆。氧化硅膜是通过HDP(高密度等离子体；High Density Plasma)方法成膜的氧化硅膜。
上述图案晶圆具有：作为凸部的线(L)/作为凹部的空间(S)为1000μm间距(pitch)、凸部图案密度为50％的部分(L/S＝500/500μm)；L/S为200μm间距、凸部图案密度为50％的部分(L/S＝100/100μm)；L/S为100μm间距、凸部图案密度为50％的部分(L/S＝50/50μm)；L/S为100μm间距、凸部图案密度为20％的部分(L/S＝20/80μm)。
L/S是模拟的图案，是作为凸部的由氮化硅膜遮盖的有源(active)部和作为凹部的形成有沟的沟槽(trench)部交替排列而成的图案。例如，“L/S为100μm间距”是指有源部(线部)和沟槽部(空间部)的宽度的总和为100μm。另外，例如，“L/S为100μm间距、凸部图案密度为50％”，是指凸部宽度50μm和凹部宽度50μm交替排列的图案。
在图案晶圆中，氧化硅膜的膜厚在凹部的硅基板和凸部的氮化硅膜中的任意一个上都是600nm。具体而言，如图1所示，硅基板1上的氮化硅膜2的膜厚为150nm，凸部的氧化硅膜3的膜厚为600nm，凹部的氧化硅膜3的膜厚为600nm，氧化硅膜3的凹部深度为500nm(沟槽深度350nm+氮化硅膜的膜厚150nm)。
在评价图案晶圆时，使用公知的CMP用研磨液对上述晶圆进行研磨，使用残留级差为200nm左右的状态的晶圆，该CMP用研磨液可以得到自停(self stop)性(模拟图案的残留级差变小时研磨速度降低)。具体而言使用下述状态下的晶圆：使用将日立化成株式会社制造的HS-8005-D4(商品名)、日立化成株式会社制造的HS-7303GP(商品名)和水以2：1.2：6.8的比率混合而得的研磨液，将L/S为100μm间距、凸部图案密度为50％的部分的凸部的氧化硅膜的膜厚研磨至300nm左右的状态下的晶圆。
(毯覆式晶圆的评价(BTW研磨特性))
通过下式求出在上述条件下研磨及清洗后的毯覆式晶圆的各被研磨膜(氧化硅膜、氮化硅膜及多晶硅膜)的研磨速度。使用光干涉式膜厚测定装置(Filmetrics株式会社制造，商品名：F80)求出研磨前后的各被研磨膜的膜厚差。另外，算出氧化硅相对于氮化硅的研磨选择比、以及氧化硅相对于多晶硅的研磨选择比。
(研磨速度＝(研磨前后的各被研磨膜的膜厚差[nm])/(研磨时间[min])
(图案晶圆的评价(PTW研磨特性))
计算出图案晶圆的研磨速度(PTWRR)、残留级差量(凹形变形量)以及氮化硅损耗量(停止部损耗量)。根据停止部露出的时刻(表中记载的研磨时间的左侧)、从停止部露出后以PTWRR的研磨速度削入约100nm量的时刻(表中记载的研磨时间的右侧。自初期起的总研磨时间)计算残留级差量和氮化硅损耗量。
使用L/S＝50/50μm的部分中的研磨前的凸部的氧化硅膜的膜厚和直至凸部的停止部露出为止的研磨时间，通过下式求出图案晶圆的研磨速度(PTWRR)。
(图案晶圆研磨速度：PTWRR)＝(研磨前的凸部的氧化硅膜的膜厚[nm])/(凸部的停止部露出为止的研磨时间[min])
在以上述条件进行研磨及清洗的图案晶圆中，将L/S为1000μm间距、凸部图案密度为50％的部分(L/S＝500/500μm)；L/S为200μm间距、凸部图案密度为50％的部分(L/S＝100/100μm)；L/S为100μm间距、凸部图案密度为50％的部分(L/S＝50/50μm)及L/S为100μm间距、凸部图案密度为20％的部分(L/S＝20/80μm)分别使用接触式级差计(Kla Tencor制造，商品名：P-16)进行扫描，测定凸部和凹部的高低差，得到残留级差量。
如下式所示，通过凸部的停止部的初始膜厚与凸部的停止部的研磨后的残留膜厚的差求出氮化硅损耗量。使用光干涉式膜厚测定装置(Nanometrics公司制造，商品名：Nanospec AFT-5100)求出研磨前后的各被研磨膜的膜厚。
(氮化硅损耗量[nm])＝(凸部的停止部的初期膜厚：150[nm])-(凸部的停止部的研磨后的残留膜厚[nm])
实施例和比较例中得到的各测定结果如表1和表2所示。
表1
表2
根据表1和表2可知：与比较例相比，在实施例中，得到了表示能够提高绝缘材料相对于停止部材料的研磨选择性的结果。另外，与比较例相比，在实施例中，得到了表示残留级差及氮化硅损耗量被充分抑制的结果。

Claims (35)

1.一种研磨液，其含有磨粒、共聚物和液状介质，
所述共聚物具有来源于选自苯乙烯和苯乙烯衍生物中的至少一种苯乙烯化合物的第1结构单元以及来源于选自丙烯酸和马来酸中的至少一种的第2结构单元，
所述苯乙烯衍生物是不具有磺酸基的苯乙烯衍生物，
在所述共聚物中，所述第1结构单元的比率为15mol％以上。
2.根据权利要求1所述的研磨液，其中，所述磨粒含有选自二氧化铈、二氧化硅、氧化铝、氧化锆和氧化钇中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的研磨液，其中，所述磨粒含有来自于碳酸氧铈的二氧化铈。
4.根据权利要求1或2所述的研磨液，其中，磨粒的平均粒径为50～300nm。
5.根据权利要求1或2所述的研磨液，其中，所述磨粒的ζ电位为负。
6.根据权利要求1或2所述的研磨液，其中，以研磨液的总质量为基准计，磨粒的含量为0.05质量％以上。
7.根据权利要求1或2所述的研磨液，其中，以研磨液的总质量为基准计，磨粒的含量为5.0质量％以下。
8.根据权利要求1或2所述的研磨液，其中，所述第1结构单元的比率为15～60mol％。
9.根据权利要求1或2所述的研磨液，其中，所述第1结构单元的比率为25mol％以上。
10.根据权利要求1或2所述的研磨液，其中，所述第2结构单元的比率为40～85mol％。
11.根据权利要求1或2所述的研磨液，其中，所述第2结构单元的比率为75mol％以下。
12.根据权利要求1或2所述的研磨液，其中，所述共聚物具有来源于苯乙烯的结构单元。
13.根据权利要求1或2所述的研磨液，其中，所述共聚物具有来源于丙烯酸的结构单元。
14.根据权利要求1或2所述的研磨液，其中，所述共聚物具有来源于马来酸的结构单元。
15.根据权利要求1或2所述的研磨液，其中，所述苯乙烯化合物在25℃的水中的溶解度为0.1g/100ml以下。
16.根据权利要求1或2所述的研磨液，其中，所述共聚物的重均分子量为20000以下。
17.根据权利要求1或2所述的研磨液，其中，所述共聚物的重均分子量为16000以下。
18.根据权利要求1或2所述的研磨液，其中，所述共聚物的重均分子量为1000以上。
19.根据权利要求1或2所述的研磨液，其中，所述共聚物的重均分子量为5000以上。
20.根据权利要求1或2所述的研磨液，其中，所述共聚物的含量为0.05～2.0质量％。
21.根据权利要求1或2所述的研磨液，其中，所述共聚物的含量为0.10质量％以上。
22.根据权利要求1或2所述的研磨液，其中，所述共聚物的含量为1.0质量％以下。
23.根据权利要求1或2所述的研磨液，其中，所述磨粒的含量为0.05～1.0质量％，所述共聚物的含量为0.07质量％以上。
24.根据权利要求1或2所述的研磨液，其中，所述研磨液含有选自磷酸氢盐及其衍生物中的至少一种的磷酸氢盐化合物。
25.根据权利要求24所述的研磨液，其中，所述磷酸氢盐选自磷酸氢二钾、磷酸氢二钠、磷酸氢二铵、磷酸氢钙、磷酸二氢钾、磷酸二氢钠、磷酸二氢铵和磷酸二氢钙中的至少一种。
26.根据权利要求1或2所述的研磨液，其中，所述研磨液还含有选自磷酸盐和具有来源于丙烯酸的结构单元的聚合物中的至少一种。
27.根据权利要求1或2所述的研磨液，其中，所述研磨液的pH为4.0以上。
28.根据权利要求1或2所述的研磨液，其中，所述研磨液的pH为6.5以下。
29.根据权利要求1或2所述的研磨液，其中，所述研磨液的pH为5.5以下。
30.根据权利要求1或2所述的研磨液，其中，所述研磨液用于研磨含有氧化硅的被研磨面。
31.一种研磨液套剂，其中，权利要求1～30中任一项所述的研磨液的构成成分分为第1液和第2液进行保存，所述第1液含有所述磨粒和液状介质，所述第2液含有所述共聚物和液状介质。
32.一种研磨方法，其包括下述工序：使用权利要求1～30中任一项所述的研磨液或将权利要求31所述的研磨液套剂中的所述第1液和所述第2液混合而得的研磨液，对被研磨面进行研磨的工序。
33.根据权利要求32所述的研磨方法，所述被研磨面包含氧化硅。
34.一种研磨方法，其为包含绝缘材料和氮化硅的被研磨面的研磨方法，其中，
所述研磨方法包括下述工序：使用权利要求1～30中任一项所述的研磨液或将权利要求31所述的研磨液套剂中的所述第1液和所述第2液混合而得的研磨液，相对于所述氮化硅选择性地研磨所述绝缘材料的工序。
35.一种研磨方法，其为包含绝缘材料和多晶硅的被研磨面的研磨方法，其中，
所述研磨方法包括下述工序：使用权利要求1～30中任一项所述的研磨液或将权利要求31所述的研磨液套剂中的所述第1液和所述第2液混合而得的研磨液，相对于所述多晶硅选择性地研磨所述绝缘材料的工序。
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