CN117264600A - 研磨组合物及其制造方法、以及研磨方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种研磨组合物，其包含二氧化锆作为磨粒，所述研磨组合物的特征在于，pH值是11.0以上且未满12.5；前述二氧化锆中所包含的钠、镁、铝、钾、钙、钛、铬、铁、锰、镍、铜、锌、铅及钴的元素浓度各自未满1ppm。由此，提供一种研磨组合物，其可生产性良好地获得一种半导体基板，所述半导体基板不仅内周部的平坦性高，外周部的平坦性也高，并且由金属杂质所造成的污染少。

Description

研磨组合物及其制造方法、以及研磨方法
本申请是申请日为2016年05月06日、申请号为201680033515.9、发明名称为“研磨组合物及其制造方法、以及研磨方法”的申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种研磨组合物及研磨组合物的制造方法。又，本发明还涉及一种使用研磨组合物来实行的研磨方法。
背景技术
伴随半导体集成电路的制造技术的提高，要求半导体元件的高集成化以及高速运作，半导体元件中的微细电路的制造步骤中所要求的半导体基板表面的平坦性变得更为严格。因此，化学机械研磨(Chemical Mechanical Polishing，CMP)成为了半导体元件的制造步骤中不可或缺的技术。
作为CMP的原理，例如，在保持单晶硅基板等半导体基板的状态下，一边将其按压至已贴合在平台(surface plate)上的研磨垫上，一边将包含磨粒和试剂等的研磨组合物供给至研磨垫上，且使半导体基板与研磨垫作相对运动。像这样来实行，则利用由试剂所促进的化学反应、与由磨粒所促进的机械研磨效果，能够切削基板表面的凹凸，而将表面平坦化。
又，为了降低成本，要求提升半导体元件的生产性，而变得重视基板端面附近的平坦性，使得能够在半导体基板的尽可能大的区域内制作元件，于是在半导体基板的广大区域中实现高平坦性成为了要解决的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特许第3062739号说明书；
专利文献2：日本特许第5038194号说明书；
专利文献3：日本特开1994-171944号公报；
非专利文献
非专利文献1：渡边秦等，日本化学会志，1979,(12),p.1674～1680。
发明内容
然而，一般来说，在距离半导体基板的端面数毫米程度的区域中，塌边(sagging)造成了外周部变得比基板中心附近更薄，而有平坦性恶化的倾向。因此，在半导体基板外周部中，平坦性恶化成为产率下降的原因。
在半导体元件的制作步骤中，并且特别是在光刻步骤中，作为半导体基板平坦性的尺度标准，经常使用部位正面基准最小二乘范围(SFQR，Site front surfacereferenced least squares range)。SFQR定义如下：指定任意尺寸的部位，在此部位区域中，距离根据最小二乘法(least-squares method)所决定的基准面的偏差范围。由于上述塌边的影响，半导体基板外周部的SFQR有恶化的倾向。
又，在如上所述的用于平坦化的CMP中，会有金属杂质附着在半导体基板上这样的问题。这被认为是因为磨粒所包含的金属杂质在研磨加工中扩散至半导体基板的缘故。
又，研磨步骤需要的时间长，也就是到研磨至预定的磨削余量(grinding margin)为止花费的时间长，随之半导体基板的生产性会恶化。因此，为了效率良好地研磨半导体基板，要求一种研磨组合物，其可获得高的研磨速度。
本发明是鉴于所述问题而完成的，其目的在于，提供一种研磨组合物，所述研磨组合物可生产性良好地获得一种半导体基板，所述半导体基板不仅内周部的平坦性高，外周部的平坦性也高，并且由金属杂质所造成的污染少。又，本发明的目的在于提供一种研磨组合物的制造方法，其可制造这种研磨组合物。
为了达成上述目的，本发明提供一种研磨组合物，其包含二氧化锆作为磨粒，所述研磨组合物的特征在于，pH值是11.0以上且未满12.5；前述二氧化锆中所包含的钠、镁、铝、钾、钙、钛、铬、铁、锰、镍、铜、锌、铅及钴的元素浓度各自未满1ppm。
如果是这种研磨组合物，则能够抑制半导体基板的金属杂质污染，并且，通过调和二氧化锆的机械研磨作用与研磨组合物的化学研磨作用的效果，能够抑制塌边的影响，而能够生产性良好地获得一种半导体晶片，其在半导体基板的广大区域中具有高平坦性。通过将二氧化锆作为磨粒来使用，能够提升晶片(wafer)的平坦性。如果在二氧化锆中，锆元素以外的上述金属元素的浓度未满1ppm，则能够降低由研磨后的半导体基板所检测出来的金属杂质的浓度，特别是将上述金属元素的浓度降低至各自未满1.0×1010atom/cm2(atom表示原子)。又，利用研磨组合物的pH值是11.0以上，能够获得充分的化学研磨作用，而能够提升半导体基板的平坦性，并且还能够获得高的研磨速度。利用研磨组合物的pH值未满12.5，化学研磨作用不会变得太强，而能够抑制塌边的产生。
此时，优选为前述二氧化锆的含量是前述研磨组合物整体的0.1～10质量％。
如果磨粒也就是二氧化锆的含量是0.1质量％以上，则能够获得充分的研磨速度。如果二氧化锆的含量是10质量％以下，则在半导体基板的表面上不容易产生刮痕(scratch)等缺陷。
又，此时，本发明的研磨组合物，优选为：进一步包含非离子型表面活性剂、或阴离子型表面活性剂、或是这二种表面活性剂来作为水溶性高分子。
研磨组合物中所包含的水溶性高分子，其通过与半导体基板表面的被研磨表面之间的交互作用、以及与磨粒也就是锆氧化物的表面之间的交互作用，会具有保护半导体基板的研磨面免于发生刮痕等缺陷的效果、以及防止二氧化锆凝集的效果。
此时，本发明的研磨组合物，优选为：作为前述非离子型表面活性剂，含有聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚乙二醇、聚氧乙烯烷基醚(polyoxyethylene alkylether)、以及聚醚中的一种以上。
在本发明中，能够合适地使用如上所述的非离子型表面活性剂。
又，此时，本发明的研磨组合物，优选为：作为前述阴离子型表面活性剂，含有聚丙烯酸或其盐、聚磺酸或其盐、以及聚羧酸或其盐中的一种以上。
在本发明中，能够合适地使用如上所述的阴离子型表面活性剂。
此时，优选为前述水溶性高分子的含量是研磨组合物整体的0.001～0.5质量％。
如果水溶性高分子相对于研磨组合物整体的浓度是0.001质量％以上，则能够充分获得上述磨粒的凝集抑制效果及被研磨面的保护效果。如果水溶性高分子相对于研磨组合物整体的浓度是0.5质量％以下，则能够防止研磨速度下降及研磨组合物的起泡。
又，此时，本发明的研磨组合物，优选为：进一步包含氧化剂。
利用研磨组合物包含氧化剂，能够氧化半导体基板的表面，而能够更有效地促进研磨。
此时，优选为前述氧化剂的含量是研磨组合物整体的0.01～1.0质量％。
如果氧化剂的含量相对于研磨组合物是0.01质量％以上，则能够充分获得由氧化剂所促进的研磨促进效果。如果氧化剂的含量相对于研磨组合物是1.0质量％以下，则化学研磨作用不会变得太强，更能够抑制塌边的产生。
又，此时，本发明的研磨组合物优选为：作为前述氧化剂，包含过氧化氢。
在本发明中，作为氧化剂，适合使用过氧化氢。
又，为了达成上述目的，本发明提供一种研磨方法，其特征在于，使用上述任一项所述的研磨组合物来研磨半导体基板。
如果使用本发明的研磨组合物来研磨半导体基板，则通过研磨，能够生产性良好地获得一种半导体基板，其不仅内周部的平坦性高，外周部的平坦性也高，并且由金属杂质所造成的污染少。
此时，能够将半导体基板设为单晶硅基板。
本发明的研磨方法特别适合用于单晶硅基板的研磨。
又，为了达成上述目的，本发明提供一种研磨组合物的制造方法，所述研磨组合物包含二氧化锆作为磨粒，所述研磨组合物的制造方法的特征在于，包含以下步骤：作为前述二氧化锆，准备前述二氧化锆中所包含的钠、镁、铝、钾、钙、钛、铬、铁、锰、镍、铜、锌、铅及钴的元素浓度各自未满1ppm者；将前述准备的二氧化锆添加至水中；以及，通过对前述添加二氧化锆而成的溶液添加pH调整剂，将前述溶液的pH值调整至11.0以上且未满12.5；并且，使用前述调整pH值后的溶液来制造研磨组合物。
通过这种制造方法，能够制造一种研磨组合物，其能够提升研磨速度并且不仅提高半导体基板的内周部的平坦性也提高外周部的平坦性，还能够减少由金属杂质所造成的污染。
根据本发明，能够生产性良好地获得一种半导体基板，其不仅内周部的平坦性高，外周部的平坦性也高，并且由金属杂质所造成的污染少。
附图说明
图1是表示本发明的研磨组合物的制造方法的一个实例的流程图。
图2是表示本发明的研磨方法中能够使用的单面研磨装置的一个实例的示意图。
具体实施方式
以下，针对本发明来说明实施方式，但本发明并非限定于此实施方式。
本发明的研磨组合物，其是一种浆料，包含二氧化锆作为磨粒，并且，二氧化锆中所包含的钠、镁、铝、钾、钙、钛、铬、铁、锰、镍、铜、锌、铅及钴的元素浓度各自未满1ppm。又，本发明的研磨组合物，其pH值是11.0以上且未满12.5。
通过使用二氧化锆作为磨粒，相较于使用硅胶等来作为磨粒的情况，能够获得更高的研磨速度及平坦性。又，如果在二氧化锆中，锆元素以外的上述金属元素的浓度未满1ppm，则在研磨加工中，金属杂质不容易朝向半导体基板扩散，而特别能够将由研磨后的半导体基板所检测出来的金属杂质的浓度降低至各自未满1.0×1010atom/cm2。又，利用研磨组合物的pH值是11.0以上，能够获得充分的化学研磨作用，而能够提升半导体基板的平坦性，并且还能够获得高的研磨速度。另一方面，如果pH值未满11.0，则研磨组合物的化学研磨作用不足，而会损害半导体基板的平坦性。进一步，研磨速度会下降，生产性也会恶化。又，利用研磨组合物的pH值未满12.5，化学研磨作用不会变得太强，而能够抑制塌边的产生。另一方面，如果pH值成为12.5以上，则研磨组合物的化学研磨作用会变得太强，而会促进塌边，于是半导体基板的平坦性会下降。
又，在本发明的研磨组合物中，二氧化锆的平均一次粒径优选为5nm以上且未满100nm。如果二氧化锆的平均一次粒径是5nm以上，则能够获得充分的研磨速度。如果二氧化锆的平均一次粒径未满100nm，则粒子不会太大，因此不容易产生刮痕。
二氧化锆的一次粒径是将根据透射电子显微镜(TEM)或扫描电子显微镜(SEM)所获得的粒子影像作量测，并由100个以上的粒子的固定方向的最大粒径也就是费雷特直径(Feret diameter)的平均值作计算来获得。二氧化锆粒子的粒度分布优选为在此粒径范围内，但并无特别限制，可配合目的来作适当变化。
又，二氧化锆的一次粒子的形状并无特别限定，但为了抑制研磨损伤的产生，优选为球形。
关于二氧化锆的结晶构造，并无特别限制，可以是非晶(amorphous)、单斜晶系、四方晶系、立方晶系。又，可以具有单一结晶相，也可以具有复数结晶相，结晶构造能够依据目的来适当选择。
二氧化锆的含量，其相对于研磨组合物整体，优选为0.1质量％以上且10质量％以下，特别期望为0.4质量％以上且5质量％以下。如果二氧化锆的含量是0.1质量％以上，则能够获得充分的研磨速度。又，如果二氧化锆的含量是10质量％以下，则在半导体基板上不容易产生刮痕等缺陷。
又，如上所述，在本发明中，二氧化锆中所包含的二氧化锆以外的上述各种金属杂质的浓度是未满1ppm。这种金属杂质少并且纳米尺寸的二氧化锆，虽无特别限定，但例如能够通过下述方法来制造：使用根据溶剂萃取法等所精制的原料(例如，参照专利文献1及非专利文献1)来实行的水热合成法(例如，参照专利文献2)、水解法和沉淀法(例如，参照专利文献3)等。
又，如上所述，本发明的研磨组合物的pH值是11.0以上且未满12.5。为了要将研磨组合物的pH值制成11.0以上且未满12.5，可对本发明的研磨组合物加入pH调整剂。pH调整剂的种类并无特别限定，可例示氢氧化钾水溶液和四甲基氢氧化铵溶液、氨水等。并且，作为pH调整剂，可包含钾等碱金属和钙等碱土金属。其原因在于，这些金属，其如果被包含在研磨组合物中的液相中，则在研磨步骤后，通过进行半导体基板的清洗，即可相对容易地去除，因此对半导体基板的影响较少。
又，本发明的研磨组合物，其可包含水溶性高分子，作为水溶性高分子，优选为包含非离子型表面活性剂、或阴离子型表面活性剂、或是这二种表面活性剂。作为非离子型表面活性剂，优选为含有聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚乙二醇、聚氧乙烯烷基醚、以及聚醚中的一种以上。作为阴离子型表面活性剂，优选为含有聚丙烯酸或其盐、聚磺酸或其盐、聚羧酸或其盐中的一种以上。
研磨组合物中所包含的水溶性高分子，其根据与被研磨表面以及与磨粒也就是锆氧化物表面之间的交互作用，会具有防止二氧化锆凝集的效果和保护半导体基板的研磨面的效果。通过这种效果，半导体基板的表面会成为不容易产生由研磨所造成的刮痕等缺陷。并且，水溶性高分子的聚合度及分子量并无特别限制，能够依据目的来适当选择。
水溶性高分子的含量，其相对于研磨组合物整体，优选为0.001～0.5质量％，特别优选为0.005～0.2质量％。如果水溶性高分子的含量是0.001质量％以上，则能够充分获得上述抑制刮痕产生的效果。水溶性高分子的含量是0.5质量％以下时，则除了研磨速度不容易下降之外，研磨组合物也会成为不容易起泡。
又，本发明的研磨组合物优选为：进一步包含氧化剂。作为氧化剂，适合使用过氧化氢。根据包含这种氧化剂，能够氧化半导体基板的表面，而能够更有效地促进研磨。
此时，优选为氧化剂的含量是研磨组合物整体的0.01～1.0质量％。如果氧化剂的含量相对于研磨组合物是0.01质量％以上，则能够充分获得由氧化剂所促进的研磨促进效果。如果氧化剂的含量相对于研磨组合物是1.0质量％以下，则化学研磨作用不会变得太强，更能够抑制塌边的产生。
接下来，针对上述本发明的研磨组合物的制造方法，参照图1来作说明。
首先，作为磨粒，准备二氧化锆粒子(图1的S1)。作为此二氧化锆，准备二氧化锆中所包含的钠、镁、铝、钾、钙、钛、铬、铁、锰、镍、铜、锌、铅及钴的元素浓度各自未满1ppm者。要测定二氧化锆中的锆以外的金属元素的浓度，例如，可使用ICP-MS分析(电感耦合等离子体质谱分析)。
接下来，将准备的二氧化锆添加至水中(图1的S2)。
接下来，通过对将二氧化锆添加至水而制作成的溶液添加pH调整剂，来将溶液的pH值调整至11.0以上且未满12.5(图1的S3)。pH调整剂的种类并无特别限定，可例示氢氧化钾水溶液和四甲基氢氧化铵溶液、氨水等。
像这样来实行，使用已调整pH值的溶液来制造研磨组合物。并且，在本发明的研磨组合物的制造方法中，可对上述已添加二氧化锆及pH调整剂的溶液，进一步添加水溶性高分子和氧化剂来制作研磨组合物。作为水溶性高分子和氧化剂，可使用与上述物质相同的物质。
接下来，说明使用本发明的研磨组合物来实行的研磨方法。本发明的研磨组合物能够合适地用于粗磨也就是一次研磨、以及镜面研磨也就是二次研磨中的任一研磨步骤。又，以下是将半导体基板作单面研磨的情况为例来说明，但当然并非仅限于此，本发明的研磨组合物也能够用于双面研磨和倒角(chamfering)部的研磨。又，特别是，本发明的研磨方法适合用于单晶硅晶片的研磨。
单面研磨装置能够设为例如单面研磨装置10，如图2所示，单面研磨装置10由贴合有研磨垫4的平台3、研磨组合物供给机构5、以及研磨头2等所构成。
在这种研磨装置10中，利用研磨头2保持半导体基板W，由研磨组合物供给机构5将本发明的研磨组合物1供给至研磨垫4上，并且，使平台3与研磨头2分别旋转，并且使半导体基板W的表面滑接于研磨垫4，由此来进行研磨。
如果是这种使用本发明的研磨组合物来实行的研磨方法，则能够生产性良好地获得一种半导体基板，其不仅内周部的平坦性高，外周部的平坦性也高，并且由金属杂质所造成的污染少。
实施例
以下，显示本发明的实施例及比较例来进一步具体说明本发明，但本发明并非限定于这些实施例。
(实施例1)
以含量成为1.0质量％的方式，使二氧化锆分散于纯水中，所述二氧化锆，其将测定元素设为钠、镁、铝、钾、钙、钛、铬、铁、锰、镍、铜、锌、铅及钴，通过ICP-MS分析来测定金属杂质浓度而获得的各金属杂质浓度是未满1ppm，并且，所述二氧化锆的一次粒径是26nm。接下来，对已分散有二氧化锆的纯水，以含量成为0.05质量％的方式来添加平均分子量10000的聚丙烯酸。进一步，以此溶液的pH值成为11.5的方式来加入氢氧化钾溶液。像上述这样来实行，制作研磨组合物。
(实施例2)
以含量成为1.0质量％的方式，使二氧化锆分散于纯水中，所述二氧化锆，其将测定元素设为钠、镁、铝、钾、钙、钛、铬、铁、锰、镍、铜、锌、铅及钴，通过ICP-MS分析来测定金属杂质浓度而获得的各金属杂质浓度是未满1ppm，并且，所述二氧化锆的一次粒径是26nm。接下来，对已分散有二氧化锆的纯水，以含量成为0.07质量％的方式来添加平均分子量6000的聚乙二醇。进一步，以溶液的pH值成为11.5的方式来加入氢氧化钾溶液。像上述这样来实行，制作研磨组合物。
(实施例3)
以含量成为1.0质量％的方式，使二氧化锆分散于纯水中，所述二氧化锆，其将测定元素设为钠、镁、铝、钾、钙、钛、铬、铁、锰、镍、铜、锌、铅及钴，通过ICP-MS分析来测定金属杂质浓度而获得的各金属杂质浓度是未满1ppm，并且，所述二氧化锆的一次粒径是26nm。接下来，对已分散有二氧化锆的纯水，以含量成为0.07质量％的方式来添加平均聚合度1000并且皂化程度80～90mol％的聚乙烯醇。进一步，以含量成为1.0质量％的方式来添加过氧化氢。随后，以溶液的pH值成为11.5的方式来加入氢氧化钾溶液。像上述这样来实行，制作研磨组合物。
(实施例4)
以含量成为1.0质量％的方式，使二氧化锆分散于纯水中，所述二氧化锆，其将测定元素设为钠、镁、铝、钾、钙、钛、铬、铁、锰、镍、铜、锌、铅及钴，通过ICP-MS分析来测定金属杂质浓度而获得的各金属杂质浓度是未满1ppm，并且，所述二氧化锆的一次粒径是26nm。接下来，对已分散有二氧化锆的纯水，以含量成为0.05质量％的方式来添加平均分子量10000的聚丙烯酸。进一步，以溶液的pH值成为11.0的方式来加入氢氧化钾溶液。像上述这样来实行，制作研磨组合物。
(实施例5)
以含量成为1.0质量％的方式，使二氧化锆分散于纯水中，所述二氧化锆，其将测定元素设为钠、镁、铝、钾、钙、钛、铬、铁、锰、镍、铜、锌、铅及钴，通过ICP-MS分析来测定金属杂质浓度而获得的各金属杂质浓度是未满1ppm，并且，所述二氧化锆的一次粒径是26nm。接下来，对已分散有二氧化锆的纯水，以含量成为0.05质量％的方式来添加平均分子量10000的聚丙烯酸。进一步，以溶液的pH值成为12.4的方式来加入氢氧化钾溶液。像上述这样来实行，制作研磨组合物。
(比较例1)
以含量成为1.0质量％的方式，使硅胶分散于纯水中，所述硅胶，其将测定元素设为钠、镁、铝、钾、钙、钛、铬、铁、锰、镍、铜、锌、铅及钴，通过ICP-MS分析来测定金属杂质浓度而获得的各金属杂质浓度是未满1ppm，并且，所述硅胶的一次粒径是34nm。接下来，对已分散有硅胶的纯水，以含量成为0.05质量％的方式来添加平均分子量10000的聚丙烯酸。进一步，以溶液的pH值成为11.5的方式来加入氢氧化钾溶液。像上述这样，制作研磨组合物，其使用硅胶作为磨粒。
(比较例2)
以含量成为1.0质量％的方式，使二氧化锆分散于纯水中，所述二氧化锆，其将测定元素设为钠、镁、铝、钾、钙、钛、铬、铁、锰、镍、铜、锌、铅及钴，通过ICP-MS分析来测定金属杂质浓度而获得的各金属杂质浓度是Mg：20ppm、Fe：18ppm、Al：11ppm、Ti：5ppm而其他金属元素各自未满1ppm，并且，所述二氧化锆的一次粒径是30nm。接下来，对已分散有二氧化锆的纯水，以含量成为0.05质量％的方式来添加平均分子量10000的聚丙烯酸。进一步，以溶液的pH值成为11.5的方式来加入氢氧化钾溶液。像上述这样来实行，制作研磨组合物，其二氧化锆中的Mg、Fe、Al、以及Ti的元素浓度是1ppm以上。
(比较例3)
以含量成为1.0质量％的方式，使二氧化锆分散于纯水中，所述二氧化锆，其将测定元素设为钠、镁、铝、钾、钙、钛、铬、铁、锰、镍、铜、锌、铅及钴，通过ICP-MS分析来测定金属杂质浓度而获得的各金属杂质浓度是Fe：1ppm而其他金属元素各自未满1ppm，并且，所述二氧化锆的一次粒径是30nm。接下来，对已分散有二氧化锆的纯水，以含量成为0.05质量％的方式来添加平均分子量10000的聚丙烯酸。进一步，以溶液的pH值成为11.5的方式来加入氢氧化钾溶液。像上述这样来实行，制作研磨组合物，其二氧化锆中的Fe的元素浓度是1ppm以上。
(比较例4)
以含量成为1.0质量％的方式，使二氧化锆分散于纯水中，所述二氧化锆，其将测定元素设为钠、镁、铝、钾、钙、钛、铬、铁、锰、镍、铜、锌、铅及钴，通过ICP-MS分析来测定金属杂质浓度而获得的各金属杂质浓度是未满1ppm，并且，所述二氧化锆的一次粒径是26nm。接下来，以含量成为0.05质量％的方式来添加平均分子量10000的聚丙烯酸。进一步，以溶液的pH值成为10.5的方式来加入氢氧化钾溶液。像上述这样来实行，制作研磨组合物，其pH值未满11.0。
(比较例5)
以含量成为1.0质量％的方式，使二氧化锆分散于纯水中，所述二氧化锆，其将测定元素设为钠、镁、铝、钾、钙、钛、铬、铁、锰、镍、铜、锌、铅及钴，通过ICP-MS分析来测定金属杂质浓度而获得的各金属杂质浓度是未满1ppm，并且，所述二氧化锆的一次粒径是26nm。接下来，对已分散有二氧化锆的纯水，以含量成为0.05质量％的方式来添加平均分子量10000的聚丙烯酸。进一步，以溶液的pH值成为12.8的方式来加入氢氧化钾溶液。像上述这样来实行，制作研磨组合物，其pH值是12.5以上。
使用实施例1～5及比较例1～5的研磨组合物，根据下述研磨条件来进行直径12吋(300mm)的单晶硅基板的单面研磨。研磨装置使用Poli-762(G&PTechnology,Inc.制)，作为研磨垫，使用IC1000(Nitta Haas股份有限公司制)。将施加在被研磨基板的荷重设为193g/cm2，将平台旋转数设为70rpm，将研磨头旋转数设为70rpm，并且将研磨组合物的供给量设为100mL/min。
研磨结束后，算出研磨速度。又，将外周以外的区域设为2mm，并且将部位尺寸设为25mm×25mm，而测定研磨后的半导体基板的SFQR。又，将研磨后的半导体基板进行公知的RCA清洗，所述RCA清洗是通过SC-1(29％氨水、30％双氧水、纯水的混合溶液，体积比率为氨水：双氧水：纯水＝1:1:10，在75℃浸渍5分钟)及SC-2(30％盐酸、30％双氧水、纯水的混合溶液，体积比率为盐酸：双氧水：纯水＝1:1:10，在75℃浸渍5分钟)来实行，之后，根据TREX(全反射X射线荧光分析)，将测定元素设为钠、镁、铝、钾、钙、钛、铬、铁、锰、镍、铜、锌、铅及钴，分析基板表面任意五点，而进行确认由金属杂质所造成的污染。
关于研磨速度、SFQR的最大值、单晶硅基板上的金属杂质的浓度，整合在表1中。杂质是以针对各测定元素的检出值并基于下述基准所获得的评估结果来表示。
○：未满1.0×1010atom/cm2
△：1.0×1010以上且未满1.0×1011atom/cm2
×：1.0×1011atom/cm2以上
[表1]
如表1所示，在实施例1～5中，由研磨后的半导体基板的表面所检测出的各金属杂质的浓度成为未满1.0×1010atom/cm2，而能够抑制研磨所造成的半导体基板的杂质污染。又，在实施例1～5中，能够获得充分的研磨速度，并且特别是半导体基板的外周部的塌边少，因此也能够将SFQR的最大值抑制在低的数值，并且能够获得良好的平坦性。
另一方面，如表1所示，像比较例1这样，使用硅胶作为磨粒的情况，其相较于实施例，除了研磨速度慢之外，SFQR的最大值也大，平坦性恶化。又，像比较例2、3这样，使用一种锆以外的金属元素的浓度是1ppm以上的二氧化锆来作为磨粒的情况，其由研磨后的半导体基板的表面会检测出浓度1.0×1010atom/cm2以上的金属杂质，相较于实施例，由金属杂质所造成的污染会恶化。又，如果像比较例4这样，研磨组合物的pH值未满11.0，则无法充分获得化学研磨作用，研磨速度下降。又，如果像比较例5这样，研磨组合物的pH值是12.5以上，则化学研磨作用会太强，而会促进塌边，SFQR的最大值会显着变大。
并且，本发明并不限定于上述实施方式。上述实施方式是示例，任何与本发明的权利要求书所记载的技术思想具有实质相同的构成并达到同样的作用效果的技术方案均包含于本发明的技术范围内。

Claims (11)

1.一种研磨组合物，其包含二氧化锆作为磨粒，所述研磨组合物的特征在于，
pH值是11.0以上且未满12.5；
所述二氧化锆中所包含的钠、镁、铝、钾、钙、钛、铬、铁、锰、镍、铜、锌、铅及钴的元素浓度各自未满1ppm；
所述研磨组合物还包含非离子型表面活性剂、或阴离子型表面活性剂、或是这二种表面活性剂来作为水溶性高分子；
作为所述非离子型表面活性剂，含有聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚乙二醇以及聚醚中的一种以上；
作为所述阴离子型表面活性剂，含有聚丙烯酸或其盐、以及聚羧酸或其盐中的一种以上。
2.如权利要求1所述的研磨组合物，其中，所述二氧化锆的含量是所述研磨组合物整体的0.1～10质量％。
3.如权利要求1所述的研磨组合物，其中，所述水溶性高分子的含量是研磨组合物整体的0.001～0.5质量％。
4.如权利要求2所述的研磨组合物，其中，所述水溶性高分子的含量是研磨组合物整体的0.001～0.5质量％。
5.如权利要求1至4中任一项所述的研磨组合物，其中，进一步包含氧化剂。
6.如权利要求5所述的研磨组合物，其中，所述氧化剂的含量是研磨组合物整体的0.01～1.0质量％。
7.如权利要求5所述的研磨组合物，其中，作为所述氧化剂，包含过氧化氢。
8.如权利要求6所述的研磨组合物，其中，作为所述氧化剂，包含过氧化氢。
9.一种研磨方法，其特征在于，使用权利要求1至8中任一项所述的研磨组合物来研磨半导体基板。
10.如权利要求9所述的研磨方法，其中，将所述半导体基板设为单晶硅基板。
11.一种研磨组合物的制造方法，所述研磨组合物包含二氧化锆作为磨粒，所述研磨组合物的制造方法的特征在于，包含以下步骤：
作为所述二氧化锆，准备所述二氧化锆中所包含的钠、镁、铝、钾、钙、钛、铬、铁、锰、镍、铜、锌、铅及钴的元素浓度各自未满1ppm者；
将准备的所述二氧化锆添加至水中；
通过对添加所述二氧化锆而成的溶液添加pH调整剂，将所述溶液的pH值调整至11.0以上且未满12.5；以及，
在所述溶液中添加水溶性高分子；
并且，使用调整pH值后的所述溶液来制造研磨组合物；
作为所述水溶性高分子，使用非离子型表面活性剂、或阴离子型表面活性剂、或是这二种表面活性剂；
作为所述非离子型表面活性剂，使用聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚乙二醇以及聚醚中的一种以上；
作为所述阴离子型表面活性剂，使用聚丙烯酸或其盐、以及聚羧酸或其盐中的一种以上。
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