DE102007005919A1 - Polierzusammensetzung und Polierverfahren - Google Patents
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Abstract
Die Polierzusammensetzung enthält Polyoxyethylensorbitanmonofettsäureester, Siliziumdioxid, wasserlösliche Zellulose, eine Alkaliverbindung und Wasser. Der Gehalt an Polyoxyethylensorbitanmonofettsäureester in der Polierzusammensetzung ist kleiner als 0,0025 Massen-%. Die Polierzusammensetzung ist zum finalen Polieren von Siliziumwafern geeignet.
Description
- Hintergrund der Erfindung
- Die vorliegende Anmeldung betrifft eine Polierzusammensetzung, die beispielsweise zum finalen Polieren eines Siliziumwafers verwendet wird, und ein Polierverfahren, bei dem die Polierzusammensetzung verwendet wird.
- Als herkömmliche Polierzusammensetzung, die zum finalen Polieren von Siliziumwafern verwendet wird, ist die in der offen gelegten, japanischen Patentveröffentlichung Nr. 4-291722 offenbarte Polierzusammensetzung bekannt. Diese Polierzusammensetzung enthält einen nicht-ionischen, oberflächenaktiven Stoff, dessen HLB-Wert nicht kleiner als 13 und kleiner als 20 ist, so dass die Trübung auf der Oberfläche des Siliziumwafers nach dem Polieren unterdrückt wird. Als den nicht-ionischen, oberflächenaktiven Stoff, dessen HLB-Wert nicht kleiner als 13 und kleiner als 20 ist, offenbart die Veröffentlichung Nonylphenol, zu dem Ethylenoxid gegeben wird, para-Cumenylphenol, zu dem Ethylenoxid gegeben wird, primäre Alkohole, deren Kohlenstoffzahl 12 oder 13 ist und zu denen Ethylenoxid gegeben wird, Blockpolymere aus Ethylenoxid und Propylenoxid und Ähnliche. Polierzusammensetzungen, die diese nicht-ionischen, oberflächenaktiven Stoffe enthalten, zeigen jedoch keine ausreichende Effizienz, wie sie derzeit zum Unterdrücken der Trübung auf der Oberfläche von Siliziumwafern erforderlich ist.
- Zusammenfassung der Erfindung
- Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine zur Verwendung im finalen Polieren von Siliziumwafern geeignete Polierzusammensetzung und ein Polierverfahren, bei dem die Polierzusammensetzung eingesetzt wird, bereitzustellen.
- Um das oben genannte Ziel zu erreichen, stellt die vorliegende Erfindung eine Polierzusammensetzung bereit, die Polyoxyethylensorbitanmonofettsäureester, Siliziumdioxid, wasserlösliche Zellulose, eine Alkaliverbindung und Wasser enthält, wobei der Gehalt des Polyoxyethylensorbitanmonofettsäureesters in der Polierzusammensetzung kleiner als 0,0025 Massen-% ist.
- Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Polierverfahren für einen Siliziumwafer bzw. -scheibe bereit, das das finale Polieren eines Siliziumwafers unter Verwenden der oben beschriebenen Polierzusammensetzung umfasst.
- Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
- Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
- Eine Polierzusammensetzung gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird durch Miteinander-Vermischen von Polyoxyethylensorbitanmonofettsäureester, Siliziumdioxid, wasserlöslicher Zellulose, einer Alkaliverbindung und Wasser erhalten und enthält Polyoxyethylensorbitanmonofettsäureester, Siliziumdioxid, wasserlösliche Zellulose, eine Alkaliverbindung und Wasser. Diese Polierzusammensetzung wird beispielsweise zum finalen Polieren von Siliziumwafern verwendet.
- Der Polyoxyethylensorbitanmonofettsäureester in der Polierzusammensetzung hat während des Polierens eines Siliziumwafers unter Verwendung der Polierzusammensetzung Bearbeitungseffekte des Unterdrückens der Trübung auf der Oberfläche des Siliziumwafers.
- Der Polyoxyethylensorbitanmonofettsäureester kann mit der folgenden Formel dargestellt werden. In der Formel ist R eine Alkylgruppe oder eine Alkenylgruppe und a, b und c sind natürliche Zahlen.
-
- Um eine Polierleistung (eine Abtragsleistung) für praktische Anwendungen zu erhalten, ist es wichtig, dass der Gehalt an Polyoxyethylensorbitanmonofettsäureester in der Polierzusammensetzung kleiner als 0,0025 Massen-% ist. Wenn der Gehalt hierbei größer als 0,0015 Massen-% ist, besteht das Risiko, dass die Benetzbarkeit auf der Oberfläche des Siliziumwafers während des Polierens des Siliziumwafers unter Verwenden der Polierzusammensetzung vermindert werden kann und sich dadurch leicht Teilchen auf der Oberfläche des Siliziumwafers ablagern können. Um die Menge an Teilchen, die sich während des Polierens des Siliziumwafers unter Verwenden der Polierzusammensetzung auf der Oberfläche des Siliziumwafers ablagern zu verringern, ist der Gehalt an Polyoxyethylensorbitanmonofettsäureester in der Polierzusammensetzung entsprechend vorzugsweise nicht größer als 0,0015 Massen-%. Wenn der Gehalt an Polyoxyethylensorbitanmonofettsäureester in der Polierzusammensetzung kleiner als 0,000025 Massen-%, besonders kleiner als 0,00005 Massen-% und insbesondere kleiner als 0,0005 Massen-%, ist, reicht der Gehalt an Polyoxyethylensorbitanmonofettsäureester indessen nicht aus und somit besteht das Risiko, dass die Trübung auf der Oberfläche des Siliziumwafers nicht ausreichend unterdrückt werden kann. Um die Trübung mit einer größeren Sicherheit zu unterdrücken, ist der Gehalt an Polyoxyethylensorbitanmonofettsäureester in der Polierzusammensetzung entsprechend nicht kleiner als 0,000025 Massen-%, besonders bevorzugt nicht kleiner als 0,00005 Massen-% und ganz besonders bevorzugt nicht kleiner als 0,0005 Massen-%.
- Wenn der HLB-Wert des in der Polierzusammensetzung enthaltenen Polyoxyethylensorbitanmonofettsäureesters kleiner als 8, besonders kleiner als 11 und insbesondere kleiner als 14 ist, ist die Affinität des Polyoxyethylensorbitanmonofettsäureesters zu dem Lösungsmittel in der Polierzusammensetzung gering und somit besteht das Risiko, dass die Trübung auf der Oberfläche des Siliziumwafers nicht ausreichend unterdrückt werden kann. Um die Trübung mit höherer Sicherheit zu unterdrücken, ist der HLB-Wert des in der Polierzusammensetzung enthaltenen Polyoxyethylensorbitanmonofettsäureesters entsprechend vorzugsweise nicht kleiner als 8, besonders bevorzugt nicht kleiner als 11 und ganz besonders bevorzugt nicht kleiner als 14. Wenn der HLB-Wert des in der Polierzusammensetzung enthaltenen Polyoxyethylensorbitanmonofettsäureesters größer als 18 und besonders größer als 17 ist, besteht indessen das Risiko, dass die Trübung auf der Oberfläche des Siliziumwafers nicht ausreichend unterdrückt werden kann. Um die Trübung mit höherer Sicherheit zu unterdrücken, ist der HLB-Wert des in der Polierzusammensetzung enthaltenen Polyoxyethylensorbitanmonofettsäureesters entsprechend vorzugsweise nicht größer als 18, besonders bevorzugt nicht größer als 17.
- Das Siliziumdioxid in der Polierzusammensetzung bewirkt das mechanische Polieren eines Siliziumwafers.
- Das in der Polierzusammensetzung enthaltene Siliziumdioxid ist vorzugsweise kolloidales Siliziumdioxid oder pyrogenes Siliziumdioxid bzw. Kieselpuder („fumed silica") und besonders bevorzugt kolloidales Siliziumdioxid. Wenn das in der Polierzusammensetzung enthaltene Siliziumdioxid kolloidales Siliziumdioxid oder pyrogenes Siliziumdioxid ist und insbesondere wenn es kolloidales Siliziumdioxid ist, wird die Anzahl an Kratzern, die während des Polierens eines Siliziumwafers unter Verwenden der Polierzusammensetzung auf der Oberfläche des Siliziumwafers verursacht werden, verringert.
- Wenn das in der Polierzusammensetzung enthaltene Siliziumdioxid kolloidales Siliziumdioxid ist, beträgt der mittlere Durchmesser der primären Teilchen des kolloidalen Siliziumdioxids vorzugsweise 5 nm bis 300 nm, besonders bevorzugt 5 nm bis 200 nm und ganz besonders bevorzugt 5 nm bis 120 nm. Wenn das in der Polierzusammensetzung enthaltene Siliziumdioxid pyrogenes Siliziumdioxid ist, beträgt der mittlere Durchmesser der primären Teilchen des pyrogenen Siliziumdioxids indessen vorzugsweise 10 nm bis 300 nm, besonders bevorzugt 10 nm bis 200 nm und ganz besonders bevorzugt 10 nm bis 120 nm. Wenn der mittlere Durchmesser der primären Teilchen zu klein ist, besteht das Risiko, dass die Polierleistung für einen Siliziumwafer unter Verwenden der Polierzusammensetzung nicht für praktische Anwendungen ausreicht. Wenn der mittlere Durchmesser der primären Teilchen zu groß ist, besteht das Risiko, dass die Anzahl an Kratzern, die während des Polierens eines Siliziumwafers unter Verwenden der Polierzusammensetzung auf der Oberfläche des Siliziumwafers verursacht werden, zunehmen kann oder sich die Trübung oder die Rauheit der Oberfläche des Siliziumwafers verschlechtern können. Die mittleren Durchmesser der primären Teilchen des kolloidalen Siliziumdioxids und des pyrogenen Siliziumdioxids werden anhand der spezifischen Oberfläche des kolloidalen Siliziumdioxids oder der pyrogenen Siliziumdioxids, die mit einem Verfahren zum Messen einer spezifischen Oberfläche eines Pulvers unter Verwenden von Gasadsorption (BET-Verfahren) gemessen wird, und der Teilchendichte des kolloidalen Siliziumdioxids und des pyrogenen Siliziumdioxids berechnet.
- Wenn das in der Polierzusammensetzung enthaltene Siliziumdioxid kolloidales Siliziumdioxid ist, beträgt der mittlere Durchmesser der sekundären Teilchen des kolloidalen Siliziumdioxids darüber hinaus vorzugsweise 5 nm bis 300 nm, besonders bevorzugt 5 nm bis 200 nm und ganz besonders bevorzugt 5 nm bis 150 nm. Wenn das in der Polierzusammensetzung enthaltene Siliziumdioxid pyrogenes Siliziumdioxid ist, beträgt der mittlere Durchmesser der sekundären Teilchen der pyrogenen Siliziumdioxids vorzugsweise 30 nm bis 500 nm, besonders bevorzugt 40 nm bis 400 nm und ganz besonders bevorzugt 50 nm bis 300 nm. Wenn der mittlere Durchmesser der sekundären Teilchen zu klein ist, besteht das Risiko, dass die Polierleistung für einen Siliziumwafer unter Verwenden der Polierzusammensetzung nicht für praktische Anwendungen ausreicht. Wenn der mittlere Durchmesser der sekundären Teilchen zu groß ist, besteht das Risiko, dass die Anzahl an Kratzern auf der Oberfläche des Siliziumwafers zunehmen kann oder die Trübung oder die Rauheit der Oberfläche des Siliziumwafers verschlechtert werden. Die mittleren Durchmesser der sekundären Teilchen des kolloidalen Siliziumdioxids und des pyrogenen Siliziumdioxids werden hier in einem Streuverfahren mit Laserstrahlen gemessen.
- Wenn der Gehalt an Siliziumdioxid in der Polierzusammensetzung kleiner als 0,005 Massen-%, besonders kleiner als 0,05 Massen-% und insbesondere kleiner als 0,15 Massen-% ist, besteht das Risiko, dass die Polierleistung für einen Siliziumwafer unter Verwenden der Polierzusammensetzung nicht für praktische Anwendungen ausreicht. Um eine für praktische Anwendungen ausreichende Polierleistung zu erreichen, ist der Gehalt an Siliziumdioxid in der Polierzusammensetzung vorzugsweise nicht kleiner als 0,005 Massen-%, besonders bevorzugt nicht kleiner als 0,05 Massen-% und ganz besonders bevorzugt nicht kleiner als 0,15 Massen-%. Wenn der Gehalt an Siliziumdioxid in der Polierzusammensetzung größer als 2,5 Massen-%, besonders größer als 1,25 Massen-% und insbesondere größer als 0,75 Massen-% ist, besteht indessen das Risiko, dass die Trübung der Oberfläche des Siliziumwafers nicht ausreichend unterdrückt werden kann, weil sich das Vermögen der Polierzusammensetzung, mechanisch zu polieren, zu stark erhöht. Um die Trübung mit höherer Sicherheit zu unterdrücken, ist der Gehalt an Siliziumdioxid in der Polierzusammensetzung entsprechend vorzugsweise nicht größer als 2,5 Massen-%, besonders bevorzugt nicht größer als 1,25 Massen-% und ganz besonders bevorzugt nicht größer als 0,75 Massen-%.
- Um zu verhindern, dass der Siliziumwafer während des Polierens des Siliziumwafers unter Verwenden der Polierzusammensetzung mit einem Metall verunreinigt wird, wird gewünscht, dass das in der Polierzusammensetzung enthaltene Siliziumdioxid so wenige Metallverunreinigungen wie möglich enthält. Wenn eine Dispersionslösung mit 1 Massen-% Siliziumdioxid unter Verwenden des in der Polierzusammensetzung enthaltenen Siliziumdioxids hergestellt wird, beträgt der Gesamtgehalt an Eisen, Nickel, Kupfer, Calcium, Chrom und Zink in der Dispersionslösung vorzugsweise nicht mehr als 15 ppm, besonders bevorzugt nicht mehr als 5 ppm und ganz besonders bevorzugt nicht mehr als 0,015 ppm.
- Die Alkaliverbindung in der Polierzusammensetzung bewirkt das chemische Polieren eines Siliziumwafers.
- Um die Polierleistung zu erhöhen, ist die in der Polierzusammensetzung enthaltene Alkaliverbindung vorzugsweise mindestens eine derjenigen, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Ammonium, Kaliumhydroxid, Natriumhydroxid, Tetramethylammoniumhydroxid, Tetraethylammoniumhydroxid, Ammoniumhydrogencarbonat, Ammoniumcarbonat, Kaliumhydrogencarbonat, Kaliumcarbonat, Natriumhydrogencarbonat, Natriumcarbonat, Methylamin, Dimethylamin, Trimethylamin, Ethylamin, Diethylamin, Triethylamin, Ethylendiamin, Monoetheramin, N-(β-Aminoethyl)ethanolamin, Hexamethylendiamin, Diethylentriamin, Triethylentetramin, Piperazinanhydrid, Piperazinhexahydrat, 1-(2-Aminoethyl)piperazin und N-Methylpiperazin. Um zu verhindern, dass ein Siliziumwafer während des Polierens des Siliziumwafers unter Verwenden der Polierzusammensetzung mit einem Metall verunreinigt wird, ist die in der Polierzusammensetzung enthaltene Alkaliverbindung daneben vorzugsweise mindestens eine derjenigen, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Ammonium, Ammoniumsalzen, Alkalimetallhydroxiden, Alkalimetallsalzen und quartären Ammoniumhydroxiden. Besonders bevorzugt ist sie ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ammonium, Kaliumhydroxid, Natriumhydroxid, Tetramethylammoniumhydroxid, Tetraethylammoniumhydroxid, Ammoniumhydrogencarbonat, Ammoniumcarbonat, Kaliumhydrogencarbonat, Kaliumcarbonat, Natriumhydrogencarbonat und Natriumcarbonat und ganz besonders bevorzugt ist sie ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ammonium, Kaliumhydroxid, Natriumhydroxid, Tetramethylammoniumhydroxid und Tetraethylammoniumhydroxid.
- Wenn die in der Polierzusammensetzung enthaltene Alkaliverbindung Ammonium, ein Ammoniumsalz, ein Alkalimetallhydroxid, ein Alkalimetallsalz oder ein quartäres Ammoniumhydroxid ist, beträgt der Gehalt der Alkaliverbindung in der Polierzusammensetzung vorzugsweise 0,0025 Massen-% bis 0,5 Massen-%, besonders bevorzugt 0,005 Massen-% bis 0,4 Massen-% und ganz besonders bevorzugt 0,01 Massen-% bis 0,25 Massen-%. Wenn die in der Polierzusammensetzung enthaltene Alkaliverbindung Piperazinanhydrid, Piperazinhexahydrat, 1-(2-Aminoethyl)piperazin oder N-Methylpiperazin ist, beträgt der Gehalt der Alkaliverbindung in der Polierzusammensetzung vorzugsweise 0,0005 Massen-% bis 0,3 Massen-%, besonders bevorzugt 0,001 Massen-% bis 0,15 Massen-% und ganz besonders bevorzugt 0,01 Massen-% bis 0,05 Massen-% (der Wert für das Piperazinhexahydrat wird hier durch Berechnung in den Wert für Piperazinanhydrid umgewandelt). Wenn der Gehalt der Alkaliverbindung in der Polierzusammensetzung zu gering ist, besteht das Risiko, dass die Polierleistung für den Siliziumwafer unter Verwenden der Polierzusammensetzung nicht für praktische Anwendungen ausreicht. Wenn der Gehalt der Alkaliverbindung in der Polierzusammensetzung zu hoch ist, besteht das Risiko, dass die Polierzusammensetzung in ein Gel umgewandelt werden kann oder dass die Oberfläche des Siliziumwafers während des Polierens eines Siliziumwafers unter Verwenden der Polierzusammensetzung rau werden kann.
- Die wasserlösliche Zellulose in der Polierzusammensetzung hat während des Polierens eines Siliziumwafers unter Verwenden der Polierzusammensetzung Bearbeitungseffekte des Verbesserns der Benetzbarkeit auf der Oberfläche des Siliziumwafers.
- Die in der Polierzusammensetzung enthaltene wasserlösliche Zellulose ist vorzugsweise Hydroxyalkylzellulose oder Carboxyalkylzellulose mit einer Alkylgruppe, deren Kohlenstoffzahl 1 bis 4 beträgt, da diese hohe Bearbeitungs-Effekte durch Verbessern der Benetzbarkeit haben. Sie ist vorzugsweise Hydroxyethylzellulose, Hydroxypropylzellulose oder Carboxymethylzellulose und besonders bevorzugt Hydroxyethylzellulose.
- Das in Viskositätsmessungen ermittelte mittlere Molekulargewicht der in der Polierzusammensetzung enthaltenen wasserlöslichen Zellulose beträgt vorzugsweise 100.000 bis 3.000.000, besonders bevorzugt 200.000 bis 2.000.000 und ganz besonders bevorzugt 300.000 bis 1.500.000. Wenn das in Viskositätsmessungen ermittelte mittlere Molekulargewicht der in der Polierzusammensetzung enthaltenen wasserlöslichen Zellulose zu klein ist, besteht das Risiko, dass die Trübung auf der Oberfläche eines Siliziumwafers während des Polierens des Siliziumwafers unter Verwenden der Polierzusammensetzung nicht ausreichend unterdrückt wird. Wenn es jedoch zu groß ist, nimmt die Viskosität der Polierzusammensetzung dagegen übermäßig zu, wodurch eine Handhabung schwierig wird und das Risiko besteht, dass die Polierzusammensetzung in ein Gel umgewandelt werden kann.
- Wenn der Gehalt an wasserlöslicher Zellulose in der Polierzusammensetzung kleiner als 0,0005 Massen-%, besonders kleiner als 0,0025 Massen-% und insbesondere kleiner als 0,005 Massen-% ist, besteht das Risiko, dass die Benetzbarkeit auf der Oberfläche eines Siliziumwafers während des Polierens des Siliziumwafers unter Verwenden der Polierzusammensetzung nicht ausreichend verbessert werden kann. Um die Benetzbarkeit auf der Oberfläche des Siliziumwafers mit höherer Sicherheit zu verbessern, ist der Gehalt an wasserlöslicher Zellulose in der Polierzusammensetzung vorzugsweise nicht kleiner als 0,0005 Massen-%, besonders bevorzugt nicht kleiner als 0,0025 Massen-% und ganz besonders bevorzugt nicht kleiner als 0,005 Massen-%. Wenn der Gehalt an wasserlöslicher Zellulose in der Polierzusammensetzung größer als 0,15 Massen-%, besonders größer als 0,1 Massen-% und insbesondere größer als 0,05 Massen-% ist, nimmt die Viskosität der Polierzusammensetzung indessen übermäßig zu, wodurch eine Handhabung schwierig wird und das Risiko besteht, dass die Polierzusammensetzung in ein Gel umgewandelt werden kann. Um die Viskosität der Polierzusammensetzung zu optimieren und zu verhindern, dass die Polierzusammensetzung in ein Gel umgewandelt wird, ist der Gehalt an wasserlöslicher Zellulose in der Polierzusammensetzung vorzugsweise nicht größer als 0,15 Massen-%, besonders bevorzugt nicht größer als 0,1 Massen-% und ganz besonders bevorzugt nicht größer als 0,05 Massen-%.
- Wie oben beschrieben ist, enthält die Polierzusammensetzung gemäß der vorliegenden Ausführungsform Polyoxyethylensorbitanmonofettsäureester, Siliziumdioxid, wasserlösliche Zellulose, eine Alkaliverbindung und Wasser, und der Gehalt an Polyoxyethylensorbitanmonofettsäureester in der Polierzusammensetzung ist kleiner als 0,0025 Massen-%. Eine für praktische Anwendungen ausreichende Polierleistung kann somit während des Polierens eines Siliziumwafers unter Verwenden der Polierzusammensetzung erreicht werden und zugleich wird auch die Trübung auf der Oberfläche des Siliziumwafers effektiv unterdrückt. Die Polierzusammensetzung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist entsprechend insbesondere zum finalen Polieren eines Siliziumwafers geeignet.
- Die oben beschriebene Ausführungsform kann auf folgende Weise modifiziert werden.
- Ein Chelatbildner, ein wasserlösliches Polymer, ein oberflächenaktiver Stoff, ein Antiseptikum, ein Antischimmelmittel, ein Rostschutzmittel oder Ähnliches können, gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform, bei Bedarf zu der Polierzusammensetzung gegeben werden.
- Die Polierzusammensetzung gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform kann auch für andere zu polierende Gegenstände als einen Siliziumwafer verwendet werden.
- Die Polierzusammensetzung gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform kann durch Verdünnen einer unverdünnten Lösung der Polierzusammensetzung mit Wasser hergestellt werden. Das Verdünnungsverhältnis ist vorzugsweise kleiner als 50-fach, besonders bevorzugt kleiner als 40-fach und ganz besonders kleiner als 30-fach. Verglichen mit der Polierzusammensetzung hat die unverdünnte Lösung ein kleines Volumen und kann daher leicht gelagert und transportiert werden. Wenn die Konzentration der unverdünnten Lösung zu hoch ist, wird die Viskosität der unverdünnten Lösung somit zu hoch, wodurch die Handhabung bei der Lagerung und bei der Verdünnung schwierig ist und die unverdünnte Lösung manchmal in ein Gel umgewandelt wird.
- Im Folgenden werden Beispiele und vergleichende Beispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben.
- Eine geeignete Menge an Polyoxyethylensorbitanmonofettsäureester oder einer Verbindung, die diesen ersetzt, an Siliziumdioxid, an wasserlöslicher Zellulose oder einer Verbindung, die diese ersetzt, einer Alkaliverbindung und Wasser wurden miteinander vermischt und dadurch die Polierzusammensetzungen der Beispiele 1 bis 15 und der vergleichenden Beispiele 1 bis 15 hergestellt. Die genauen Angaben zu dem Polyoxyethylensorbitanmonofettsäureester oder der Verbindung, die diesen ersetzt, zu der wasserlöslichen Zellulose oder der Verbindung, die diese ersetzt und der Alkaliverbindung in den Polierzusammensetzungen aus den Beispielen 1 bis 15 und den vergleichenden Beispielen 1 bis 15 sind in Tabelle 1 gezeigt. Das in den Polierzusammensetzungen der Beispiele 1 bis 15 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 15 enthaltene Siliziumdioxid war jeweils kolloidales Siliziumdioxid und der mittlere Durchmesser der primären Teilchen dieses kolloidalen Siliziumdioxids betrug 35 nm, der mittlere Durchmesser der sekundären Teilchen betrug 70 nm und der Gehalt des kolloidalen Siliziumdioxids in jeder Polierzusammensetzung betrug 0,5 Massen-%. Der mittlere Durchmesser der primären Teilchen des kolloidalen Siliziumdioxids wurde anhand der spezifischen Oberfläche, die mit dem von Micrometrics Instrument Corporation hergestellten FlowSorb II 2300-Gerät gemessen wurde, und der Teilchendichte berechnet. Der mittlere Durchmesser der sekundären Teilchen des kolloidalen Siliziumdioxids wurde unter Verwenden eines von Beckmann Coulter Inc. hergestellten N4 Plus Submicron Particle Sizer-Geräts gemessen.
- In Tabelle 1 bedeutet „S 12" Polyoxyethylensorbitanmonolaurat (HLB-Wert 16,7), „S 16" Polyoxyethylensorbitanmonopalmitat (HLB-Wert 15,7), „S 18" Polyoxyethylensorbitanmonostearat (HLB-Wert 14,9), „S18*" Polyoxyethylensorbitanmonooleat (HLB-Wert 15,0), „PG1" Polyoxyethylenalkylether (wobei die Alkylgruppe eine Laurylgruppe oder eine Palmitylgruppe ist), „PG2" Polyethylenlaurylether, „HEC" Hydroxyethylzellulose mit einem mittleren Molekulargewicht von 1.200.000, „PVA" Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von nicht weniger als 98 % und einem Polymerisationsgrad von nicht weniger als 500, „PEO" Polyethylenoxid mit einem mittleren Molekulargewicht von 150.000 bis 400.000, „POEPOP" Polyoxyethylenpolyoxypropylenglykol, wobei das Verhältnis von Oxyethylengruppe zu Oxypropylengruppe 80/20 ist, „NH4OH" Ammonium, „KOH" Kaliumhydroxid, „TMAH" Tetramethylammoniumhydroxid und „PIZ" Piperazin.
- Siliziumwafer wurden unter Verwenden der Polierzusammensetzungen aus den Beispielen 1 bis 15 und den vergleichenden Beispielen 1 bis 15 unter den in Tabelle 2 angegebenen Bedingungen poliert. Die polierten Siliziumwafer wurden vor Anwenden eines Poliermittels „RDS-10310", das von Fujimi Incorporated hergestellt wurde, poliert, die Siliziumwafer hatten einen Durchmesser von 200 mm, eine Leitfähigkeit vom Typ P, eine Kristallausrichtung von <100>, einen spezifischen Widerstand von nicht weniger als 0,1 Ω·cm und weniger als 100 Ω·cm.
- Die Spalte „Trübung" in Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse der Auswertung des Trübungsgrads auf dem Siliziumwafer nach dem Polieren auf der Basis des gemessenen Wertes, der durch Einlegen eines Siliziumwafers in einen „Surfscan SP1TBI", der ein von KLA-Tencor Corporation hergestelltes Waferbeobachtungsgerät ist, nach dem Polieren erhalten wurde. In der Spalte „Trübung" bedeutet oo (hervorragend), dass der gemessene Wert kleiner als 0,05 ppm war, o (gut), dass der gemessene Wert nicht kleiner als 0,05 ppm und kleiner als 0,06 ppm war, Δ (akzeptabel), dass der gemessene Wert nicht kleiner als 0,06 ppm und kleiner als 0,08 ppm war und x (mangelhaft), dass der gemessene Wert nicht kleiner als 0,08 ppm war.
- Die Spalte „optisch wahrnehmbare Trübung" in Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse der Auswertung des Grads an brauner Trübung, die während des Bestrahlens eines Siliziumwafers mit einem 500-Kilolux-Strahler in einer Dunkelkammer nach dem Polieren beobachtet wurde. In der Spalte „optisch wahrnehmbare Trübung" bedeutet o (gut), dass keine braune Trübung beobachtet wurde, Δ (etwas mangelhaft), dass eine leichte braune Trübung beobachtet wurde und x (mangelhaft), dass eine dunkle braune Trübung beobachtet wurde.
- Die Spalte „Teilchen" in Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse der Auswertung ausgedrückt in der Anzahl der auf der Oberfläche eines Siliziumwafers nach dem Polieren vorhandenen Teilchen mit einer Größe von nicht kleiner als 0,065 μm, die unter Verwenden eines „Surfscan SP1TBI" gemessen wurde. In der Spalte „Teilchen" bedeutet o (gut), dass die Anzahl an Teilchen pro Wafer weniger als 50 war, Δ (etwas mangelhaft), dass die Anzahl nicht weniger als 50 und weniger als 200 war und x (mangelhaft), dass die Anzahl nicht weniger als 200 war.
- Die Spalte „Kratzer" in Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse der Auswertung ausgedrückt in der Anzahl an Kratzern auf der Oberfläche eines Siliziumwafers nach dem Polieren, die unter Verwenden eines „Surfscan SP1TBI" gemessen wurden. Wenn die Anzahl an Kratzern pro Scheibe 0 war, ergab die Auswertung o (gut), wenn die Anzahl nicht kleiner als 1 und kleiner als 5 war, ergab die Auswertung Δ (etwas mangelhaft) und wenn die Anzahl nicht kleiner als 5 war, ergab die Auswertung x (mangelhaft).
- Wie in Tabelle 1 gezeigt ist, wurde für jedes Auswertungsbeispiel der Beispiele 1 bis 15 für praktische Anwendungen ausreichende Ergebnisse von „hervorragend" oder „gut" erhalten.
- Dagegen war bei den Vergleichsbeispielen 1 bis 15 mindestens ein Auswertungsbeispiel „mangelhaft" oder „etwas mangelhaft", so dass somit keine für praktische Anwendungen ausreichende Ergebnissen erhalten werden konnten.
Claims (15)
- Polierzusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, dass sie umfasst: Polyoxyethylensorbitanmonofettsäureester; Siliziumdioxid; wasserlösliche Zellulose; eine Alkaliverbindung; und Wasser, wobei der Gehalt an Polyoxyethylensorbitanmonofettsäureester in der Polierzusammensetzung kleiner als 0,0025 Massen-% ist.
- Polierzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an Polyoxyethylensorbitanmonofettsäureester in der Polierzusammensetzung nicht größer als 0,0015 Massen-% ist.
- Polierzusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der HLB-Wert des Polyoxyethylensorbitanmonofettsäureesters 8 bis 18 ist.
- Polierzusammensetzung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der HLB-Wert des Polyoxyethylensorbitanmonofettsäureesters 14 bis 17 ist.
- Polierzusammensetzung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Siliziumdioxid kolloidales Siliziumdioxid oder pyrogenes Siliziumdioxid ist.
- Polierzusammensetzung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an Siliziumdioxid in der Polierzusammensetzung nicht größer als 2,5 Massen-% ist.
- Polierzusammensetzung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die wasserlösliche Zellulose Hydroxyalkylzellulose oder Carboxyalkylzellulose mit einer Alkylgruppe, deren Kohlenstoffzahl 1 bis 4 beträgt, ist.
- Polierzusammensetzung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die wasserlösliche Zellulose Hydroxyethylzellulose, Hydroxypropylzellulose oder Carboxymethylzellulose ist.
- Polierzusammensetzung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das in Viskositätsmessungen ermittelte mittlere Molekulargewicht der wasserlöslichen Zellulose 100.000 bis 3.000.000 ist.
- Polierzusammensetzung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an wasserlöslicher Zellulose in der Polierzusammensetzung nicht größer als 0,15 Massen-% ist.
- Polierzusammensetzung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Alkaliverbindung mindestens eine derjenigen ist, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Ammonium, Ammoniumsalzen, Alkalimetallhydroxiden, Alkalimetallsalzen und quartären Ammoniumhydroxiden.
- Polierzusammensetzung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Alkaliverbindung mindestens eine derjenigen ist, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Ammonium, Kaliumhydroxid, Natriumhydroxid, Tetramethylammoniumhydroxid und Tetraethylammoniumhydroxid.
- Polierzusammensetzung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt der Alkaliverbindung in der Polierzusammensetzung nicht größer als 0,5 Massen-% ist.
- Polierzusammensetzung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Polierzusammensetzung zum finalen Polieren eines Siliziumwafers verwendet wird.
- Verfahren zum Polieren eines Siliziumwafers, gekennzeichnet durch das finale Polieren eines Siliziumwafers unter Verwenden der Polierzusammensetzung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 13.
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