CN113227309B - 研磨用组合物 - Google Patents

研磨用组合物 Download PDF

Info

Publication number
CN113227309B
CN113227309B CN201980084926.4A CN201980084926A CN113227309B CN 113227309 B CN113227309 B CN 113227309B CN 201980084926 A CN201980084926 A CN 201980084926A CN 113227309 B CN113227309 B CN 113227309B
Authority
CN
China
Prior art keywords
pva
polishing
peg
polishing composition
structural unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201980084926.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113227309A (zh
Inventor
杉田规章
松下隆幸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nida Dupont Co ltd
Original Assignee
Nida Dupont Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nida Dupont Co ltd filed Critical Nida Dupont Co ltd
Publication of CN113227309A publication Critical patent/CN113227309A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113227309B publication Critical patent/CN113227309B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09G—POLISHING COMPOSITIONS; SKI WAXES
    • C09G1/00—Polishing compositions
    • C09G1/02—Polishing compositions containing abrasives or grinding agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02002—Preparing wafers
    • H01L21/02005—Preparing bulk and homogeneous wafers
    • H01L21/02008—Multistep processes
    • H01L21/0201—Specific process step
    • H01L21/02024—Mirror polishing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/30625—With simultaneous mechanical treatment, e.g. mechanico-chemical polishing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

提供一种研磨用组合物，其能够进一步降低研磨后的半导体晶圆的微少缺陷和雾度。研磨用组合物包含研磨粒、碱性化合物、具有下述通式(A)所示的1，2‑二醇结构单元的乙烯醇系树脂、以及具有下述通式(B)所示的聚氧乙烯结构单元的乙烯醇系树脂。
Figure DDA0003123883120000011
其中，R1、R2和R3各自独立地表示氢原子或有机基团，X表示单键或键合链，R4、R5和R6各自独立地表示氢原子或有机基团，m为1～1000的整数。

Description

研磨用组合物
技术领域
本发明涉及研磨用组合物。
背景技术
利用CMP进行的半导体晶圆的研磨通过进行3个阶段或4个阶段的多个阶段的研磨，从而实现高精度的平滑化·平坦化。在最终阶段进行的精研磨工序的主要目的在于降低微小缺陷、雾度(表面起雾)。
半导体晶圆的精研磨工序中使用的研磨用组合物通常含有羟乙基纤维素(HEC)等水溶性高分子。水溶性高分子具有使半导体晶圆表面亲水化的作用，抑制因研磨粒向表面的附着、过度的化学蚀刻、研磨粒的凝聚等而对半导体晶圆造成的损伤。已知由此能够降低微小缺陷、雾度。
HEC以天然原料的纤维素作为原料，因此有时包含来自于纤维素的水不溶性的杂质。因此，在含有HEC的研磨用组合物中，有时因该杂质的影响而产生微少缺陷。另外，HEC经常使用分子量为数十万至百万左右的分子量的HEC，但分子量越高，越容易引起过滤器的堵塞，如果为孔径小的过滤器，则液体难以通过。因此，在使用分子量大的水溶性高分子的情况下，难以除去粗大粒子。另外，也容易引起研磨粒的凝聚，因此在研磨用组合物的长期稳定性方面也存在顾虑。
在日本特开2012-216723号公报中公开了一种研磨用组合物，其包含选自具有1，2-二醇结构单元的乙烯醇系树脂中的至少1种以上的水溶性高分子。
在日本专利第6245939号公报中公开了一种硅晶圆研磨液组合物，其包含在侧链上具有聚亚烷氧基的改性聚乙烯醇系聚合物。
在日本特开2016-56220号公报中公开了一种浆料组合物，其含有聚环氧烷结构单元和聚乙烯醇结构单元形成主干或侧链的水溶性聚合物。
发明内容
近年来，随着半导体器件的外观设计规则的微细化发展，对于半导体晶圆的表面的微小缺陷、雾度，也要求更严格的管理。
本发明的目的有于提供能够进一步降低研磨后的半导体晶圆的微小缺陷和雾度的研磨用组合物。
本发明的一个实施方式的研磨用组合物，其包含：研磨粒；碱性化合物；具有下述通式(A)所示的1，2-二醇结构单元的乙烯醇系树脂；以及具有下述通式(B)所示的聚氧乙烯结构单元的乙烯醇系树脂。
【化学式1】
Figure BDA0003123883100000021
其中，R1、R2和R3各自独立地表示氢原子或有机基团，X表示单键或键合链，R4、R5和R6各自独立地表示氢原子或有机基团。m为1～1000的整数。
根据本发明，能够进一步降低研磨后的半导体晶圆的微小缺陷和雾度。
附图说明
图1是改变PEG加成PVA的含量来比较研磨特性的图表。
图2是改变PEG加成PVA的含量来比较研磨特性的图表。
图3是改变PEG加成PVA的含量来比较研磨特性的图表。
图4是改变PEG加成PVA的含量来比较研磨特性的图表。
图5是改变PEG加成PVA的含量来比较研磨特性的图表。
图6是改变二醇改性PVA的种类来比较研磨特性的图表。
图7是使研磨用组合物中的高分子的总量设为恒定并改变其明细来比较研磨特性的图表。
图8是对使用了二醇改性PVA的研磨用组合物的研磨特性、与使用了不为二醇改性PVA的通常的PVA的研磨用组合物的研磨特性进行比较的图表。
图9是对将二醇改性PVA和PEG加成PVA以外的高分子并用的研磨用组合物的研磨特性进行比较的图表。
图10是改变PEG加成PVA的含量来比较研磨特性的图表。
图11是改变PEG加成PVA的含量来比较研磨特性的图表。
具体实施方式
本发明人等为了解决上述课题而进行了各种研究。其结果发现，通过并用具有1，2-二醇结构单元的乙烯醇系树脂和在侧链上具有聚氧乙烯基的乙烯醇系树脂，能够进一步降低微小缺陷和雾度。其机理尚不明确，但认为这2种树脂对晶圆的吸附性不同，认为通过两者互补地发挥作用而减少微小缺陷，进而通过蚀刻防止效果的增加、高低差消除性变大而雾度也降低。
本发明是基于该见解而完成的。以下，对本发明的一个实施方式的研磨用组合物进行详述。
本发明的一个实施方式的研磨用组合物包含研磨粒、碱性化合物、具有1，2-二醇结构单元的乙烯醇系树脂(以下称为“二醇改性PVA”。)、以及在侧链上具有聚氧乙烯基的乙烯醇系树脂(以下称为“PEG加成PVA”。)。
研磨粒可以使用该领域中常用的研磨粒，例如可举出胶体二氧化硅、气相二氧化硅、胶体氧化铝、气相氧化铝和氧化铈等，特别优选胶体二氧化硅或气相二氧化硅。研磨粒的粒径没有特别限定，例如可以使用以二次平均粒径计为30～100nm的研磨粒。
研磨粒的含量没有特别限定，例如为研磨用组合物整体的0.10～20质量％。研磨用组合物在研磨时稀释至10～40倍而使用。本实施方式的研磨用组合物优选以研磨粒的浓度成为100～5000ppm(质量ppm。下同。)的方式稀释后使用。存在研磨粒的浓度越高，则微小缺陷、雾度越降低的趋势。稀释后的研磨粒的浓度的下限优选为1000ppm，进一步优选为2000ppm。稀释后的研磨粒的浓度的上限优选为4000ppm，进一步优选为3000ppm。
碱性化合物与晶圆表面高效地反应，有助于化学机械研磨(CMP)的研磨特性。碱性化合物例如为胺化合物、无机碱化合物等。
胺化合物例如为伯胺、仲胺、叔胺、季铵及其氢氧化物、杂环式胺等。具体而言，可举出氨、四甲基氢氧化铵(TMAH)、四乙基氢氧化铵(TEAH)、四丁基氢氧化铵(TBAH)、甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺、己胺、环己胺、乙二胺、己二胺、二亚乙基三胺(DETA)、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、五亚乙基六胺、单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N-(β-氨基乙基)乙醇胺、无水哌嗪、哌嗪六水合物、1-(2-氨基乙基)哌嗪、N-甲基哌嗪、哌嗪盐酸盐、碳酸胍等。
无机碱化合物例如可举出碱金属的氢氧化物、碱金属的盐、碱土类金属的氢氧化物、碱土类金属的盐等。无机碱化合物具体而言为氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸氢钾、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸钠等。
上述碱性化合物可以单独使用一种，也可以混合使用两种以上。上述碱性化合物中，特别优选碱金属的氢氧化物、碱金属的盐、氨、胺、铵盐和季铵氢氧化物类。
碱性化合物的含量(含有两种以上时为其总量)没有特别限定，例如以与研磨粒的质量比计为研磨粒∶碱性化合物＝1∶0.001～1∶0.10。本实施方式的研磨用组合物优选以碱性化合物的浓度成为5～200ppm的方式稀释后使用。
二醇改性PVA是具有下述通式(1)所示的1，2-二醇结构单元的乙烯醇系树脂。
【化学式2】
Figure BDA0003123883100000051
其中，R1、R2和R3各自独立地表示氢原子或有机基团，X表示单键或键合链，R4、R5和R6各自独立地表示氢原子或有机基团。
“乙烯醇系树脂”是指包含下述式(2)和(3)所示的结构单元的水溶性高分子。
【化学式3】
Figure BDA0003123883100000052
二醇改性PVA除了式(2)和(3)所示的结构单元以外，还具有式(1)所示的1，2-二醇结构单元。这样，聚乙烯醇的结晶化得到抑制，能够进一步降低研磨后的半导体晶圆的微小缺陷、雾度。高分子中的1，2-二醇结构单元的改性量没有特别限定，例如为1～20摩尔％。
二醇改性PVA特别优选通式(1)所示的1，2-二醇结构单元中的R1～R6全部为氢原子、X为单键的二醇改性PVA。即，特别优选包含下述式(4)的结构单元。
【化学式4】
Figure BDA0003123883100000061
二醇改性PVA的平均聚合度没有特别限定，例如为200～3000。二醇改性PVA的平均聚合度可以根据JIS K 6726进行测定。
二醇改性PVA优选皂化度为80～95摩尔％。研磨用组合物中使用的聚乙烯醇系树脂通常使用完全皂化品(皂化度为98摩尔％以上的物质)，对于二醇改性PVA而言，与完全皂化品相比，使用部分皂化品时能够进一步降低微小缺陷、雾度。其机理尚不明确，但作为一个主要原因，认为通过使用部分皂化品，羟基之间的氢键减少，分子之间的键变弱，由此，高分子变得容易溶于水，可抑制未溶解物、凝胶状异物的生成。作为其他因素，认为是由于作为疏水基团的乙酸乙烯酯基的含量变多，与半导体晶圆的疏水性相互作用变强，对半导体晶圆的保护性变大。
二醇改性PVA的皂化度更优选为85～90摩尔％。需要说明的是，二醇改性PVA的皂化度与通常的聚乙烯醇同样地依据JIS K 6726进行测定。
二醇改性PVA的含量(含有两种以上时为其总量)没有特别限定，例如以与研磨粒的质量比计为研磨粒∶二醇改性PVA＝1∶0.001～1∶0.40。二醇改性PVA相对于研磨粒的质量比的下限优选为0.004，进一步优选为0.008。
本实施方式的研磨用组合物优选以二醇改性PVA的浓度成为10～200ppm的方式稀释后使用。稀释后的二醇改性PVA的浓度越高，存在微小缺陷、雾度越降低的趋势。稀释后的改性PVA的浓度的下限优选为10ppm，进一步优选为20ppm。
二醇改性PVA例如通过将乙烯基酯系单体与下述通式(5)所示的化合物的共聚物进行皂化来制造。
【化学式5】
Figure BDA0003123883100000071
其中，R1、R2和R3各自独立地表示氢原子或有机基团，X表示单键或键合链，R4、R5和R6各自独立地表示氢原子或有机基团，R7和R8各自独立地表示氢原子或R9-CO-(R9为碳原子数1～4的烷基)。
本实施方式的研磨用组合物除了上述二醇改性PVA以外，还包含PEG加成PVA。PEG加成PVA为具有下述通式(6)所示的聚氧乙烯结构单元的乙烯醇系树脂。PEG加成PVA除了式(2)和(3)所示的结构单元以外，还具有式(6)所示的聚氧乙烯结构单元。
【化学式6】
Figure BDA0003123883100000072
其中，m为1～1000的整数。
通过并用二醇改性PVA和PEG加成PVA，能够进一步降低微小缺陷和雾度。其机理尚不明确，但认为这2种树脂对晶圆的吸附性不同，认为通过两者互补地发挥作用而降低微小缺陷，进而通过蚀刻防止效果的增加、高低差消除性变大而雾度也降低。
PEG加成PVA的平均聚合度没有特别限定，例如为200～3000。PEG加成PVA的平均聚合度可以按照JIS K 6726进行测定。
PEG加成PVA中的聚氧乙烯骨架与聚乙烯醇骨架的存在比并不限于此，以摩尔％计例如为5∶95～40∶60，优选为10∶90～30∶70。m优选为2～300，进一步优选为3～200。
PEG加成PVA的含量(含有两种以上时为其总量)没有特别限定，例如以与研磨粒的质量比计为研磨粒∶PEG加成PVA＝1∶0.001～1∶0.40。PEG加成PVA相对于研磨粒的质量比的下限优选为0.004，进一步优选为0.008。
本实施方式的研磨用组合物优选以PEG加成PVA的浓度成为3～200ppm的方式稀释后使用。存在稀释后的PEG加成PVA的浓度越高，则微小缺陷、雾度越降低的趋势。稀释后的PEG加成PVA的浓度的下限优选为10ppm，进一步优选为20ppm。
PEG加成PVA的含量相对于二醇改性PVA的含量之比的下限优选相对于20质量份的二醇改性PVA为3质量份的PEG加成PVA，更优选相对于2质量份的二醇改性PVA为1质量份的PEG加成PVA，进一步优选相对于5质量份的二醇改性PVA为3质量份的PEG加成PVA。另外，PEG加成PVA的含量相对于二醇改性PVA的含量之比的上限优选相对于1质量份的二醇改性PVA为5质量份的PEG加成PVA，更优选相对于1质量份的二醇改性PVA为2质量份的PEG加成PVA，进一步优选相对于2质量份的二醇改性PVA为3质量份的PEG加成PVA。
本实施方式的研磨用组合物可以进一步包含非离子性表面活性剂。通过包含非离子性表面活性剂，能够进一步降低微小缺陷、雾度。
适合于本实施方式的研磨用组合物的非离子性表面活性剂例如为乙二胺四聚氧乙烯聚氧丙烯(Poloxamine)、泊洛沙姆(Poloxamer)、聚氧亚烷基烷基醚、聚氧亚烷基脂肪酸酯、聚氧亚烷基烷基胺、聚氧亚烷基甲基葡萄糖苷等。
作为聚氧亚烷基烷基醚，例如可举出聚氧乙烯月桂醚、聚氧乙烯鲸蜡醚、聚氧乙烯硬脂醚等。作为聚氧亚烷基脂肪酸酯，例如可举出聚氧乙烯单月桂酸酯、聚氧乙烯单硬脂酸酯等。作为聚氧亚烷基烷基胺，例如可举出聚氧乙烯月桂胺、聚氧乙烯油胺等。作为聚氧亚烷基甲基葡萄糖苷，例如可举出聚氧亚乙基甲基葡萄糖苷、聚氧亚丙基甲基葡萄糖苷等。
非离子性表面活性剂的含量(含有两种以上时为其总量)没有特别限定，例如以与研磨粒的质量比计为研磨粒∶非离子性表面活性剂＝1∶0.0001～1∶0.015。本实施方式的研磨用组合物优选以非离子性表面活性剂的浓度成为0.5～30ppm的方式稀释后使用。
本实施方式的研磨用组合物可以进一步包含pH调节剂。本实施方式的研磨用组合物的pH优选为8.0～12.0。
本实施方式的研磨用组合物除了上述以外，还可以任意配合研磨用组合物的领域中通常已知的配合剂。
本实施方式的研磨用组合物通过将研磨粒、碱性化合物、二醇改性PVA、PEG加成PVA以及其他配合材料适当混合并加入水来制作。或者，本实施方式的研磨用组合物通过将研磨粒、碱性化合物、二醇改性PVA、PEG加成PVA以及其他配合材料依次混合于水中而制作。作为将这些成分混合的手段，可以使用均质机、超声波等研磨用组合物的技术领域中常用的手段。
以上说明的研磨用组合物以成为适当的浓度的方式用水稀释后，用于半导体晶圆的研磨。
本实施方式的研磨用组合物可以特别适合用于硅晶圆的精研磨。
【实施例】
以下，通过实施例更具体地说明本发明。本发明不限于这些实施例。
[研磨例1]
制作表1所示的实施例1～11和比较例1～15的研磨用组合物。
【表1】
Figure BDA0003123883100000101
表1的含量均为稀释后的含量。研磨粒使用平均二次粒径为65nm的胶体二氧化硅。“NH4OH”表示氨水溶液。
二醇改性PVA使用了3种。“种类”一栏的“A”表示聚合度：450、皂化度：99.0摩尔％以上的丁烯二醇乙烯醇聚合物。“B”表示聚合度：450、皂化度：86.0摩尔％的丁烯二醇乙烯醇聚合物。“C”表示聚合度：300、皂化度：89.0摩尔％的丁烯二醇乙烯醇聚合物。
作为PEG加成PVA，使用聚合度：500、皂化度：98.5摩尔％以上的导入有聚乙二醇的聚乙烯醇(JAPAN VAM&POVAL公司制EF-05)。
“其他高分子”一栏的“PVA”表示聚合度：500、皂化度：98.5摩尔％的聚乙烯醇。“HEC”表示重均分子量为80万的羟乙基纤维素。“PVP”表示重均分子量为2500的聚乙烯吡咯烷酮。
使用这些实施例和比较例的研磨用组合物，进行12英寸的硅晶圆的研磨。硅晶圆的导电型为P型，使用电阻率为0.1Ωcm以上且小于100Ωcm的硅晶圆。研磨面设为<100>面。研磨装置使用株式会社冈本工作机械制作所制的SPP800S单面研磨装置。研磨垫使用绒面革垫。将研磨用组合物稀释至31倍，以1L/分钟的供给速度供给。平台的旋转速度设为40rpm，载体的旋转速度设为39rpm，研磨负载设为100gf/cm2，进行2分钟的研磨。需要说明的是，在利用实施例和比较例的研磨用组合物进行研磨前，使用研磨浆料Nanopure(注册商标)NP7050S(NITTA HAAS株式会社制)实施3分钟的预研磨。
测定研磨后的硅晶圆的微少缺陷和雾度。微少缺陷使用晶圆表面检查装置MAGICSM5640(Lasertec公司制)进行测定。雾度是使用晶圆表面检查装置LS6600(HITACHIEngineering株式会社制)而测定的。将结果示于上述表1的“Defect”、“Haze”栏。
图1～图5是改变PEG加成PVA的含量来比较研磨特性的图表。
具体而言，图1是将研磨粒的含量固定为2300ppm、将NH4OH的含量固定为20ppm、将二醇改性PVA的种类固定为“A”、将二醇改性PVA的含量固定为20ppm、将PEG加成PVA的含量变更为无添加(比较例1)、3ppm(实施例1)、10ppm(实施例2)、20ppm(实施例3)来比较研磨特性的图表。
图2是将研磨粒的含量固定为1100ppm、将NH4OH的含量固定为20ppm、将二醇改性PVA的种类固定为“A”、将二醇改性PVA的含量固定为20ppm，将PEG加成PVA的含量变更为无添加(比较例2)、3ppm(实施例4)、20ppm(实施例5)来比较研磨特性的图表。
图3是将研磨粒的含量固定为2300ppm、将NH4OH的含量固定为20ppm、将二醇改性PVA的种类固定为“B”、将二醇改性PVA的含量固定为20ppm、将PEG加成PVA的含量变更为无添加(比较例3)、3ppm(实施例6)、10ppm(实施例7)、20ppm(实施例8)来比较研磨特性的图表。
图4是将研磨粒的含量固定为1100ppm、将NH4OH的含量固定为20ppm、将二醇改性PVA的种类固定为“B”、将二醇改性PVA的含量固定为20ppm、将PEG加成PVA的含量变更为无添加(比较例4)、3ppm(实施例9)、20ppm(实施例10)来比较研磨特性的图表。
图5是将研磨粒的含量固定为1100ppm、将NH4OH的含量固定为20ppm、将二醇改性PVA的种类固定为“C”、将二醇改性PVA的含量固定为20ppm、将PEG加成PVA的含量变更为无添加(比较例5)、10ppm(实施例11)来比较研磨特性的图表。
根据图1～图5可知，在本次使用的二醇改性PVA的任意者中，通过与PEG加成PVA并用，均能够进一步降低微小缺陷和雾度。另外，根据图1～图4可知，具有PEG加成PVA的含量越多，则微小缺陷和雾度越降低的趋势。
图6是改变二醇改性PVA的种类来比较研磨特性的图表。具体而言，图6为无二醇改性PVA(比较例6)，将“A”变更为20ppm(实施例5)，将“B”变更为20ppm(实施例10)，将“C”变更为20ppm(实施例11)而比较研磨特性的图表。需要说明的是，仅将二醇改性PVA为“C”的情况(实施例11)的PEG加成PVA的含量设为10ppm，将其他PEG加成PVA的含量设为20ppm。
根据图6可知，通过将二醇改性PVA与PEG加成PVA并用，能够进一步降低微小缺陷和雾度。另外，在此次使用的二醇改性PVA中，皂化度低的“B”和“C”的研磨特性与“A”相比优异。
图7是使研磨用组合物中的高分子的总量恒定并改变其明细来比较研磨特性的图表。具体而言，图7为对仅含有40ppm的二醇改性PVA的研磨用组合物(比较例7和比较例8)的研磨特性、与分别含有20ppm的二醇改性PVA和PEG加成PVA的研磨用组合物(实施例3和实施例5)的研磨特性进行比较的图表。根据图7，通过并用二醇改性PVA和PEG加成PVA，能够进一步降低微小缺陷和雾度。
图8是对使用了二醇改性PVA的研磨用组合物(实施例3和实施例8)的研磨特性、与使用了不为二醇改性PVA的通常的PVA的研磨用组合物(比较例10)的研磨特性进行比较的图表。根据图8可知，通过与PEG加成PVA并用而研磨特性提高是二醇改性PVA所特有的效果，通常的PVA无法得到同样的效果。
另外，虽未图示，但如果并用了PEG加成PVA和HEC的研磨用组合物(比较例11和比较例12)，则微小缺陷超过检测限而变多。由此可知，通过与PEG加成PVA并用而提高研磨性能是二醇改性PVA所特有的效果。
图9是对将二醇改性PVA和除了PEG加成PVA以外的高分子并用的研磨用组合物的研磨特性进行比较的图表。具体而言，图9是对仅使用了二醇改性PVA的研磨用组合物(比较例1)、在二醇改性PVA中加入了3ppm的HEC的研磨用组合物(比较例13)、在二醇改性PVA中添加了20ppm的HEC的研磨用组合物(比较例14)、以及在二醇改性PVA中加入了3ppm的PVP的研磨用组合物(比较例15)的研磨特性进行比较的图表。可知在二醇改性PVA中添加有PEG加成PVA以外的高分子的情况下，研磨特性反而恶化。
[研磨例2]
制作表2所示的实施例12和13以及比较例16和17的研磨用组合物。表2的含量也均为稀释后的含量。在研磨例2中，除了表2所示的成分以外，作为非离子性表面活性剂，还含有以稀释后的含量计分别为2.9ppm和2.4ppm的重均分子量7240的乙二胺四聚氧乙烯聚氧丙烯和重均分子量775的聚氧丙烯甲基葡萄糖苷。研磨粒、NH4OH、二醇改性PVA和PEG加成PVA与研磨例1相同。
【表2】
Figure BDA0003123883100000141
使用实施例12和13以及比较例16和17的研磨用组合物，与研磨例1同样地进行硅晶圆的研磨，测定微小缺陷和雾度。将结果示于表2。
根据与研磨例1的比较可知，通过含有非离子性表面活性剂，能够显著降低微小缺陷和雾度。
图10是将研磨粒的含量固定为1100ppm、将NH4OH的含量固定为20ppm、将二醇改性PVA的种类固定为“A”、将二醇改性PVA的含量固定为20ppm，将PEG加成PVA的含量变更为无添加(比较例16)、20ppm(实施例12)来比较研磨特性的图表。
图11是将研磨粒的含量固定为1100ppm、将NH4OH的含量固定为20ppm、将二醇改性PVA的种类固定为“C”、将二醇改性PVA的含量固定为20ppm，将PEG加成PVA的含量变更为无添加(比较例17)、10ppm(实施例13)比较研磨特性的图表。
根据图10和图11可知，通过在含有非离子表面活性剂的研磨用组合物中也并用二醇改性PVA和PEG加成PVA，能够提高研磨特性。具体而言，能够在将雾度保持为良好的水准的状态下进一步减少微小缺陷。
以上，说明了本发明的实施方式。上述实施方式只不过是用于实施本发明的例示。因此，本发明并不限定于上述实施方式，可以在不脱离其主旨的范围内对上述实施方式进行适当变形来实施。

Claims (3)

1.一种研磨用组合物，其包含：
研磨粒；
碱性化合物；
具有下述通式(A)所示的1,2-二醇结构单元的乙烯醇系树脂；以及
具有下述通式(B)所示的聚氧乙烯结构单元的乙烯醇系树脂，
具有所述聚氧乙烯结构单元的乙烯醇系树脂的含量相对于具有所述1,2-二醇结构单元的乙烯醇系树脂的含量的比，为相对于具有所述1,2-二醇结构单元的乙烯醇系树脂2质量份，具有所述聚氧乙烯结构单元的乙烯醇系树脂为1质量份以上，
Figure FDA0003685915550000011
其中，R1、R2和R3各自独立地表示氢原子或有机基团，X表示单键或键合链，R4、R5和R6各自独立地表示氢原子或有机基团，m为1～1000的整数。
2.根据权利要求1所述的研磨用组合物，其还包含非离子性表面活性剂。
3.根据权利要求1或2所述的研磨用组合物，其中，
所述碱性化合物为选自碱金属氢氧化物、碱金属盐、氨、胺、铵盐和季铵氢氧化物类中的1种以上。
CN201980084926.4A 2018-12-25 2019-11-21 研磨用组合物 Active CN113227309B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018241266A JP7361467B2 (ja) 2018-12-25 2018-12-25 研磨用組成物
JP2018-241266 2018-12-25
PCT/JP2019/045657 WO2020137278A1 (ja) 2018-12-25 2019-11-21 研磨用組成物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113227309A CN113227309A (zh) 2021-08-06
CN113227309B true CN113227309B (zh) 2022-10-11

Family

ID=71127941

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980084926.4A Active CN113227309B (zh) 2018-12-25 2019-11-21 研磨用组合物

Country Status (6)

Country Link
JP (1) JP7361467B2 (zh)
KR (1) KR20210106435A (zh)
CN (1) CN113227309B (zh)
DE (1) DE112019006394T5 (zh)
SG (1) SG11202104414RA (zh)
WO (1) WO2020137278A1 (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11140427A (ja) * 1997-11-13 1999-05-25 Kobe Steel Ltd 研磨液および研磨方法
JP2012216723A (ja) * 2011-04-01 2012-11-08 Nitta Haas Inc 研磨用組成物
CN104321850A (zh) * 2012-05-25 2015-01-28 日产化学工业株式会社 晶片用研磨液组合物
JP2015084379A (ja) * 2013-10-25 2015-04-30 花王株式会社 シリコンウェーハ用研磨液組成物
CN104798181A (zh) * 2012-11-30 2015-07-22 霓达哈斯股份有限公司 研磨组合物
JP2016056220A (ja) * 2014-09-05 2016-04-21 日本キャボット・マイクロエレクトロニクス株式会社 スラリー組成物、リンス組成物、基板研磨方法およびリンス方法
CN108138032A (zh) * 2015-10-23 2018-06-08 霓达哈斯股份有限公司 研磨用组合物
CN108350344A (zh) * 2015-10-23 2018-07-31 霓达哈斯股份有限公司 研磨用组合物

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5931355A (ja) 1982-08-13 1984-02-20 ワイケイケイ株式会社 新設笠木取付装置
JP2016213216A (ja) 2015-04-28 2016-12-15 花王株式会社 シリコンウェーハ用研磨液組成物

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11140427A (ja) * 1997-11-13 1999-05-25 Kobe Steel Ltd 研磨液および研磨方法
JP2012216723A (ja) * 2011-04-01 2012-11-08 Nitta Haas Inc 研磨用組成物
CN104321850A (zh) * 2012-05-25 2015-01-28 日产化学工业株式会社 晶片用研磨液组合物
CN104798181A (zh) * 2012-11-30 2015-07-22 霓达哈斯股份有限公司 研磨组合物
JP2015084379A (ja) * 2013-10-25 2015-04-30 花王株式会社 シリコンウェーハ用研磨液組成物
JP2016056220A (ja) * 2014-09-05 2016-04-21 日本キャボット・マイクロエレクトロニクス株式会社 スラリー組成物、リンス組成物、基板研磨方法およびリンス方法
CN107075309A (zh) * 2014-09-05 2017-08-18 日本嘉柏微电子株式会社 浆料组合物、漂洗组合物、基板抛光方法以及漂洗方法
CN108138032A (zh) * 2015-10-23 2018-06-08 霓达哈斯股份有限公司 研磨用组合物
CN108350344A (zh) * 2015-10-23 2018-07-31 霓达哈斯股份有限公司 研磨用组合物

Also Published As

Publication number Publication date
DE112019006394T5 (de) 2021-09-02
KR20210106435A (ko) 2021-08-30
SG11202104414RA (en) 2021-05-28
JP2020100778A (ja) 2020-07-02
JP7361467B2 (ja) 2023-10-16
TW202033689A (zh) 2020-09-16
CN113227309A (zh) 2021-08-06
WO2020137278A1 (ja) 2020-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6978933B2 (ja) 研磨用組成物
US20040098924A1 (en) Polishing composition and rinse composition
JP6901595B2 (ja) シリコンウェーハの研磨方法および表面処理組成物
JP5781287B2 (ja) 研磨組成物
CN106663619B (zh) 硅晶圆研磨用组合物
JP7061969B2 (ja) 研磨用組成物及び研磨方法
KR20160013896A (ko) 실리콘 웨이퍼 연마용 조성물
JP2015067774A (ja) 研磨用組成物およびその製造方法
CN113631680B (zh) 研磨用组合物
JP5505987B2 (ja) 研磨組成物
JP7103823B2 (ja) シリコンウェーハの研磨方法および研磨用組成物
CN113227309B (zh) 研磨用组合物
JP2021057467A (ja) シリコンウェーハ用研磨用組成物
CN111512419B (zh) 研磨用组合物
TWI833865B (zh) 研磨用組合物
JP2015204370A (ja) シリコンウェーハ研磨用組成物
CN114846110B (zh) 研磨用组合物及硅晶片的研磨方法
WO2022137897A1 (ja) 研磨用組成物及びシリコンウェーハの研磨方法
CN111040731A (zh) 硅晶圆研磨用组合物
CN114846109A (zh) 研磨用组合物
JP2021100085A (ja) 研磨用組成物
JP2020107838A (ja) 半導体研磨用組成物

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant