DE112012000662T5 - Polierzusammensetzung und Polierverfahren unter Verwendung derselben - Google Patents

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Masashi Teramoto
Shinichi Ogata
Ryuichi Tanimoto
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Nitta Dupont Incorporated Jp
Sumco Corp
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Sumco Corp
Nitta Haas Inc
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Abstract

Es wird eine Polierzusammensetzung bereitgestellt, die keine abrasiven Stoffe enthält und die zum Polieren eines Siliciumwafers verwendet wird, wobei die Polierzusammensetzung einen pH-Puffer, einen Polierbeschleuniger, ein wasserlösliches Polymer und eine Verbindung von Blocktyp umfasst. Durch das Polieren eines Siliciumwafers unter Verwendung der Polierzusammensetzung kann eine Poliergeschwindigkeit von mehr als 0,1 μm/min erreicht werden.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Polierzusammensetzung zum Polieren eines Siliciumwafers und auf ein Polierverfahren unter Verwendung dergleichen.
  • Stand der Technik
  • Im Allgemeinen wurde das Polieren eines Siliciumwafers herkömmlich durch ein mehrstufiges Polieren durchgeführt. Insbesondere wurde das folgende mehrstufige Polieren ausgeführt: Ein Siliciumwafer wird im Rahmen des ersten Polierens geebnet und die Oberfläche des Siliciumwafers wird im Rahmen eines zweiten Polierens und nachfolgender Schritte feiner oberflächenbehandelt.
  • Beim ersten Polieren wird eine hohe Polierrate benötigt und Ebenheit eines Siliciumwafers wird gefordert. Die herkömmliche Polierzusammensetzung für das erste Polieren enthält abrasive Stoffe, um die Polierrate zu verbessern. Als die abrasiven Stoffe werden kolloidale Partikel der Nanometergrößenordnung oder dergleichen verwendet.
  • Da die erforderlich Genauigkeit in Bezug auf die Waferqualität zunimmt, ist es in den vergangenen Jahren dazu gekommen, dass die Verhinderung von und Gegenmaßnahmen gegen Kratzer und LPDs (Lichtpunktdefekte) auch im ersten Polieren benötigt werden.
  • Das mechanische Polieren mit einer Polierzusammensetzung, die abrasive Stoffe enthält, macht es möglich, eine hohe Polierrate zu erreichen, gleichzeitig kann es aber ein Faktor sein, dass es Kratzer und LPDs verursacht.
  • Angesichts der Frage, wie es möglich ist, die Erzeugung von Kratzern zu unterdrücken und LPDs zu reduzieren, haben abrasive Stoffe Aufmerksamkeit auf sich gezogen und eine von abrasiven Stoffen freie Polierzusammensetzung A zum Polieren eines Siliciumwafers wurde bekannt (Patentdokument 1). Diese Polierzusammensetzung A setzt sich aus einer alkalischen wässrigen Lösung, die eine wasserlösliche Kieselsäurekomponente enthält, und einer alkalischen Komponente zusammen und hat einen pH von 8,5 bis 13.
  • Diese Polierzusammensetzung A wird in einem Polierverfahren verwendet, das nach dem Polieren eines Siliciumwafers mit einer Polierzusammensetzung B ausgeführt wird, die abrasive Stoffe enthält. In anderen Worten wird in dem zweistufigen Polieren im Hinblick auf einen Siliciumwafer die Polierzusammensetzung A in der letzteren Stufe davon verwendet. Somit ist das Polieren mit einer im Wesentlichen von abrasiven Stoffen freien Polierzusammensetzung bisher nicht realisiert worden. Ferner entstehen, da ein hoher Polierdruck von ungefähr 300 gf/cm2, der im Allgemeinen Verwendung findet, benötigt wird, um eine hohe Polierrate zu erreichen, Probleme, wie eine Zunahme von Kratzern und Deformationen des Wafers, beispielsweise Abrundung der Kanten. Ferner beinhaltet das Polieren unter hohem Polierdruck eine Zunahme der Poliertemperatur, was bewirkt, dass die Reaktion chemischer Komponenten lokal zunimmt. Dies führt zu Problemen mit der Ebenheit, wie beispielsweise Unregelmäßigkeiten bei der Wafer-Ebenendicke.
  • Zusätzlich sind beim mehrstufigen Polieren eines Siliciumwafers wesentliche Herausforderungen beim Polieren im Rahmen der späteren Schritte die Eliminierung und Reduzierung von Rauheit niedrigeren Niveaus, Kratzern, Defekten in Nanometergrößenordnung und LPDs.
    Patent Dokument 1: JP 9(1997)-306881 A
  • Offenbarung der Erfindung
  • Allerdings nehmen im Allgemeinen beim ersten Polieren eines Siliciumwafers, wenn das Polieren mit einer Polierzusammensetzung ohne abrasive Stoffe ausgeführt wird, mechanische Poliereffekte ab, was zum Problem einer Abnahme der Polierrate führt. Außerdem besteht das Problem, das Trübheit und LPDs bei polierten Wafern signifikant variieren.
  • Die vorliegende Erfindung wurde daher gemacht, um solche Probleme zu adressieren, und ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Polierzusammensetzung bereitzustellen, die keine abrasiven Stoffe enthält und die eine Polierrate ermöglicht, die für das erste Polieren eines Siliciumwafers anwendbar ist.
  • Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Polierverfahren bereitzustellen, welches eine Polierzusammensetzung verwendet, die keine abrasiven Stoffe enthält und die eine Polierrate ermöglicht, die für das erste Polieren eines Siliciumwafers anwendbar ist.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Polierzusammensetzung eine Polierzusammensetzung, die keine abrasiven Stoffe enthält und die für das Polieren eines Siliciumwafers verwendet wird und die Polierzusammensetzung enthält einen Polierbeschleuniger, ein wasserlösliches Polymer und eine Verbindung vom Blocktyp, in der eine Oxiethylengruppe und eine Oxipropylengruppe in einem Polyether vom Blocktyp umfasst sind. Der Polierbeschleuniger umfasst eine Aminverbindung oder eine anorganische alkalische Verbindung.
  • Ferner ist das Polierverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ein Polierverfahren zum Polieren eines Siliciumwafers, welches die Polierzusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2 verwendet.
  • Einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechend ist die Polierzusammensetzung eine Polierzusammensetzung, die keine abrasiven Stoffe enthält und die zum Polieren eines Siliciumwafers verwendet wird, und die Polierzusammensetzung enthält einen Polierbeschleuniger, ein wasserlösliches Polymer und eine Verbindung vom Blocktyp. Als ein Ergebnis kann, wenn ein Siliciumwafer mit der Polierzusammensetzung poliert wird, eine Poliergeschwindigkeit von mehr als 0,1 μm/min erreicht werden.
  • Ferner können die Effekte des wasserlöslichen Polymers und der Verbindung vom Blocktyp Trübheit und LPDs reduzieren. Insbesondere hat die Verbindung vom Blocktyp eine hydrophile Gruppe und eine hydrophobe Gruppe in einer Polymerkette und sie hat ein kleineres Molekulargewicht im Vergleich zu koexistenten wasserlöslichen Polymeren, wodurch sie eine kleinere sterische Größe in einer molekularen Kette und in Lösung aufweist. Die Verbindung vom Blocktyp adsorbiert daher mit einer höheren Adsorbtionsrate an eine Oberfläche eines Siliciumwafers und verursacht wahrscheinlich keine sterische Behinderung, wodurch sie in der Lage ist, in einer hohen Dichte an die Oberfläche eines Siliciumwafers zu binden. Bei einem Block-Co-Polymer, das eine hydrophile Gruppe und eine hydrophobe Gruppe aufweist, bildet ferner die Oberfläche eines Siliciumwafers direkt nach dem Polieren, also hochreaktives Silicium, schnell eine Bindung mit der hydrophilen Gruppe des Block-Copolymers; und im Gegensatz dazu kann der hydrophobe Anteil davon an der Oberfläche des Siliciumwafers positioniert werden nachdem die Molekülkette daran adsorbiert, wodurch fremde Materialen, die unter den Poliebedingungen zugegen sind, daran gehindert werden, sich daran anzulagern. Ferner bildet das wasserlösliche Polymer eine sterische Polymerkette, die über eine Wasserstoffbrückenbindung ein Wassermolekül beinhaltet, wodurch es in der Lage ist, die Oberfläche des Siliciumwafers hydrophil zu halten. Da das wasserlösliche Polymer und die Verbindung vom Blocktyp beide umfasst sind, können bessere Effekte im Vergleich zu dem Fall erreicht werden, bei dem eines der vorangegangenen zwei alleine verwendet wird.
  • Daher kann die Polierzusammensetzung nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beim ersten Polieren eines Siliciumwafers angewendet werden.
  • Kurze Beschreibung der Figuren
  • 1 stellt einen Zusammenhang zwischen einer relativen Polierrate und der Konzentration der Verbindung vom Blocktyp dar.
  • 2 stellt einen Zusammenhang zwischen LPDs und der Konzentration der Verbindung vom Blocktyp dar.
  • 3 stellt einen anderen Zusammenhang zwischen LPDs und der Konzentration der Verbindung vom Blocktyp dar.
  • 4 stellt einen Zusammenhang zwischen Trübheit und der Konzentration der Verbindung vom Blocktyp dar.
  • 5 stellt einen Zusammenhang zwischen der Verteilung von LPDs und der Konzentration der Verbindung vom Blocktyp dar.
  • 6 stellt einen anderen Zusammenhang zwischen der Verteilung von LPDs und der Konzentration der Verbindung vom Blocktyp dar.
  • 7 stellt einen Zusammenhang zwischen der Verteilung von Trübheit und der Konzentration der Verbindung vom Blocktyp dar.
  • Beschreibung der Erfindung
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Detail mit Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Es sollte beachtet werden, dass gleiche oder äquivalente Teile in den Figuren mit den gleichen Referenznummern bezeichnet sind und dass Beschreibungen dieser nicht wiederholt werden.
  • In der vorliegenden Beschreibung wird der Begriff „Siliciumwafer” verwendet, wenn Ausführungen mit Bezug auf das Polieren gemacht werden und der Begriff „Silicium” wird verwendet, wenn Ausführungen im Bezug auf chemische Reaktionen gemacht werden.
  • Eine Polierzusammensetzung COMP1 nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Polierzusammensetzung, die keine abrasiven Materialien enthält und die zum Polieren eines Siliciumwafers verwendet wird. Die Polierzusammensetzung COMP1 enthält einen pH-Puffer, einen Polierbeschleuniger, ein wasserlösliches Polymer, und eine Verbindung, die eine Alkylaminstruktur umfasst, die zwei Stickstoffatome aufweist, wobei die Alkylaminstruktur durch die allgemeine Formel (1) die untenstehend gezeigt ist, dargestellt wird und die wenigstens einen Polyether vom Blocktyp umfasst, der an eines der beiden Stickstoffatome der Alkylaminstruktur gebunden ist, wobei eine Oxyethylengruppe und eine Oxypropylengruppe in dem Polyether vom Blocktyp umfasst sind.
  • [Chemische Formel 1]
    Figure 00060001
  • Es sollte beachtet werden, dass in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf die Verbindung, die eine Oxyethylengruppe und eine Oxypropylengruppe in dem Polyether vom Blocktyp umfasst, als „Verbindung vom Blocktyp” Bezug genommen wird.
  • Die Polierzusammensetzung COMP1 wird zum Polieren eines Siliciumwafers verwendet, der eine an seiner Oberfläche gebildete Oxidschicht aufweist, d. h. zum ersten Polieren eines Siliciumwafers. Ferner wird die Polierzusammensetzung COMP1 für einseitiges Polieren eines Siliciumwafers oder für doppelseitiges Polieren eines Siliciumwafers verwendet.
  • Der pH-Puffer enthält zum Beispiel ein Carbonat und ein Hydrogencarbonat. In Bezug auf die Puffereffekte können das Carbonat und das Hydrogencarbonat bei Verwendung gemischt sein oder jedes kann alleine verwendet werden. Das Carbonat wird mit einem Carbonat eines monovalenten Ions, beispielsweise eines Alkalimetallelements gebildet; es wird zum Beispiel mit einem von Kaliumcarbonat und Natriumcarbonat gebildet. Ferner umfassen Beispiele des Carbonates die folgenden: Carbonate eines bivalenten Metallions, beispielsweise Erdalkalimetallelemente; und Carbonate, die mit einer Stickstoffgruppe und einer organischen Verbindung gebildet werden, wie beispielsweise Amoniumsalze und Amincarbonatsalze. Beispiele des Amincarbonatsalzes umfassen Guanidincarbonatsalze, Aminoguanidinbicarbonatsalze und Biguanidincarbonatsalze. Ferner umfassen Beispiele des Hydrogencarbonats wie des Carbonats Salze von anorganischen Verbindungen und organischen Verbindungen wie beispielsweise Salze von Alkali- und Erdalkalimetallen, Ammoniumsalze und Salze von Aminverbindungen. Beispielsweise wird eine Hydrogencarbonatverbindung eines monovalenten Alkalimetalls mit einem von Kaliumhydrogencarbonat und Natriumhydrogencarbonat gebildet.
  • Der pH-Puffer umfasst ein Carbonat und ein Hydrogencarbonat. Das Carbonat wird mit einem Carbonat eines monovalenten Ions gebildet, zum Beispiel eines von Kaliumcarbonat und Natriumcarbonat. Das Hydrogencarbonat wird mit einem Hydrogencarbonat eines monovalenten Ions, zum Beispiel einem von Kaliumhydrogencarbonat und Natriumhydrogencarbonat, gebildet.
  • Der Polierbeschleuniger wird mit einer Aminverbindung oder einer anorganischen alkalischen Verbindung gebildet. In der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfass die Aminverbindung primäre Amine bis quartäre Amine, die Stickstoffgruppen enthalten. Die Aminverbindung wird mit einem Amin gebildet, das 1 bis 6 Kohlenstoffatome aufweist, zum Beispiel 2-(2-Aminoethylamino)ethanol. Das ist der Fall, da ein Amin, das mehr als 6 Kohlenstoffatome aufweist, bewirkt, dass der Polierbeschleuniger eine geringere Fähigkeit zum Bilden eines Komplexes mit Silicium aufweist, wodurch verursacht wird, dass die Effekte pro Einheitskonzentration abnehmen.
  • Die anorganische alkalische Verbindung wird zum Beispiel mit Kaliumhydroxid gebildet.
  • Das wasserlösliche Polymer wird mit einer Polymerverbindung gebildet, die eine Cellulosestruktur aufweist, zum Beispiel Hydroxythylcellulose. Ferner wird das wasserlösliche Polymer mit einer nicht-ionischen Polymerverbindung, beispielsweise einem von Polyvinylalkohol, Polyacrylamid, Polyvinylpyrrolidon, Polyethylenglycol, Polypropylenglycol und Polyethylenoxid gebildet.
  • Die Verbindung vom Blocktyp wird mit einer Verbindung vom Blocktyp gebildet, in der eine Oxyethylengruppe und eine Oxypropylengruppe in einer Polymerkette des Polyethers vom Blocktyp hydrophile und hydrophobe Gruppen aufweisen; sie wird zum Beispiel mit Ethylendiamin-tetrapolyoxyethylen-polyoxypropylen gebildet.
  • Die Polierzusammensetzung COMP1 wird durch näherungsweises Mischen des pH-Puffers, des Polierbeschleunigers, des wasserlöslichen Polymers und der Verbindung vom Blocktyp und dann Hinzufügen von Wasser hergestellt. Anderenfalls wird die Polierzusammensetzung COMP1 durch sequenzielles Mischen der Folgenden in Wasser hergestellt: des pH-Puffers; des Polierbeschleunigers; des wasserlöslichen Polymers; und der Verbindung vom Blocktyp. Als Mittel zum Mischen dieser Komponenten werden Mittel verwendet, die für gewöhnlich im technischen Gebiet der Polierzusammensetzung verwendet werden, beispielsweise ein Homogenisator und Ultraschallwellen.
  • Da die Polierzusammensetzung COMP1 den oben beschriebenen pH-Puffer enthält, wird kontrolliert dass die Polierzusammensetzung COMP1 einen pH von 10,5 aufweist.
  • In der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Polierzusammensetzung COMP1 ferner einen Chelatbildner umfassen.
  • Der Chelatbildner wird mit einem der Folgenden gebildet:
    Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA); Hydroxyethylethylendiaminetraessigsäure (HEDTA); Diethylentriaminpentaessigsäure (DTPA); Nitrilotriessigsäure (NTA); Triethylentetraminhexaessigsäure (TTHA); Hydroxyethyliminodiessigsäure (HIDA); Dihydroxyethylglycin (DHEG); Ethylenglycolbis(2-Aminoethylether)tetraessigsäure (EGTA); und 1,2-cyclohexandiaminetetraessigsäure (CDTA). Ferner wird der Chelatbildner mit wenigstens einer Art einer chemischen Verbindung gebildet, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Substituenten und Derivaten dieser Verbindungen besteht. Ferner kann der Chelatbildner mit einer organischen Säure gebildet werden, beispielsweise einer der Folgenden: Kaliumnatriumtartrat; Kaliumtartrat; Zitronensäure; Trinatriumcitrat; Mononatriumcitrat; Trikaliumcitrat; Milchsäure; und DL-Äpfelsäure.
  • Der Chelatbildner verhindert, dass ein zu polierender Siliciumwafer mit Metallen verunreinigt wird. Ferner trägt der Chelatbildner nur zur Verhinderung von Metallkontamination bei und beeinfluss die Verbesserung der Polierrate, der Oberflächenrauheit eines Siliciumwafers etc. grundsätzlich nicht. Allerdings verändert sich der pH der Polierzusammensetzung mit der Konzentration des Chelatbildners. Der Chelatbildner wirkt also in einigen Fällen als ein pH-Einstellungsmittel.
  • Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von Beispielen im Detail beschrieben.
  • Bestandteile einer Polierzusammensetzung und eine Polierrate aus Beispiel 1 werden in Tabelle 1 dargestellt.
  • [Tabelle 1]
    • HEC: Hydroxyethylcellulose
    • DTPA: Diethylenetriaminpentaessigsäure
  • Beispiel 1
    pH-Puffer K2CO3: 4,75 Gew.-% KHCO3: 1,15 Gew.-%
    Polierbeschleuniger 2-(2-Aminoethylamin)ethanol: 0,50 Gew.-%
    Wasserlösliches Polymer HEC: 0,025 Gew.-%
    Verbindung vom Blocktyp Ethylendiamin-tetrapolyoxyethylen-polyoxypropylen: 0,025 Gew.-%
    Chelatbildner DTPA: 0,375 Gew.-%
    Polierrate (μ/min) 0,14 to 0,15
  • Die Polierzusammensetzung aus Beispiel 1 enthält 4,75 Gew.-% K2CO3, 1,15 Gew.-% KHCO3, 0,50 Gew.-% 2-(2-Aminoethylamin)ethanol, 0,025 Gew.-% Hydroxyethylcellulose (HEC), 0,025 Gew.-% Ethylenediamin-tetrapolyoxyethylen-polyoxypropylen und 0,375 Gew.-% Diethylentriaminpentaessigsäure.
  • Die Polierzusammensetzung von Beispiel 1 enthält zwei Arten von pH-Puffern.
  • Beurteilung der Poliergeschwindigkeit
  • Unter Verwendung einer Poliervorrichtung (DSM20B-5P-4D) (hergestellt durch SpeedFam Co., Ltd.) wurde doppelseitiges Polieren auf folgende Weise ausgeführt: Während eine 25-fache Verdünnung der Polierzusammensetzung aus Beispiel 1 mit einer Rate von 5,0 Liter/min einem Polierkissen zugeführt wurde (Urethankissen (hergestellt von der Firma Nitta Haas)) und während ein Druck von 175 (g/cm2) auf einen Silikonwafer angewendet wurde, der einen Durchmesser von 300 mm aufwies, wurden die obere Platte und die untere Platte von den Polierplatten mit Rotationsgeschwindigkeiten von jeweils –11,9 U/min und 35,0 U/min zur Rotation gebracht und der Träger wurde mit einer Rotationsgeschwindigkeit von –8,3 U/min zur Rotation gebracht. Dieses doppelseitige Polieren wurde für 30 bis 120 Minuten ausgeführt.
  • Nachdem das Polieren beendet war, wurde eine Abnahme der Dicke des Siliciumwafers durch Abtrag durch das Polieren mit „NANOMETRO 300TT” gemessen, einen Waferebenheitsmessinstrument, das von Kuroda Precision Industries hergestellt wird. Die Poliergeschwindigkeit wurde entsprechend einer Abnahme in der Dicke des Siliciumwafers bewertet, die durch den Abtrag durch das Polieren pro Zeiteinheit (μm/min) verursacht wurde.
  • Wie in Tabelle 1 dargestellt, betrug die Poliergeschwindigkeit, in dem Fall, in dem die Polierzusammensetzung aus Beispiel 1 verwendet wurde, 0,14 bis 0,15 (μm/min), was höher liegt als 0,1 (μm/min).
  • Wie obenstehend beschrieben kann eine Poliergeschwindigkeit, die größer ist als 0,1 (μm/min) durch Verwenden der Polierzusammensetzung COMP1 für das Polieren eines Siliciumwafers erreicht werden.
  • Daher kann die Polierzusammensetzung COMP1 beim ersten Polieren eines Siliciumwafers angewendet werden.
  • Bestandteile der Polierzusammensetzungen in den Beispielen 2 und 3 sind in Tabelle 2 dargestellt.
  • [Tabelle 2]
    • HEC: Hydroxyethylcellulose
    • DTPA: Diethylenetriaminpentaessigsäure
  • Figure 00110001
  • Die Polierzusammensetzung aus Beispiel 2 enthält 0,200 Gew.-% K2CO3, 0,050 Gew.-% KHCO3, 0,020 Gew.-% 2-(2-Aminoethylamin)ethanol, Hydroxyethylcellulose (HEC), die ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 500.000 und eine Konzentration von 10 ppm aufweist, 0,1 bis 10 ppm Ethylendiamintetrapolyoxyethylen-polyoxypropylen und 0,015 Gew.-% Diethylenetriaminpentaessigsäure.
  • Die Polierzusammensetzung aus Beispiel 3 enthält 0,200 Gew.-% K2CO3, 0,050 Gew.-% KHCO3, 0,020 Gew.-% 2-(2-Aminoethylamin)ethanol, Hydroxyethylcellulose (HEC), die ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 1.300.000 und eine Konzentration von 10 ppm aufweist, 0,1–10 ppm Ethylendiamintetrapolyoxyethylen-polyoxypropylen und 0,015 Gew.-% Diethylenetriaminpentaessigsäure.
  • Die Polierzusammensetzung aus Beispiel 3 ist die Polierzusammensetzung aus Beispiel 2, die durch Verändern des Gewichtsmittels des Molekulargewichts der Hydroxyehylcellulose (HEC) von 500.000 (Mw) zu 1.300.000 (Mw) verändert wurde.
  • LPDs und Trübheit von Siliciumwafern nach dem Polieren wurden mit dem von Hitachi Electronic Engineering Co., Ltd hergestellten LS6600 gemessen. Bezüglich der LPDs wurden diejenigen, die eine Größe von mehr als 130 Nanometer aufwiesen, und diejenigen, die eine Größe von mehr als 90 Nanometer aufwiesen, gezählt.
  • 1 zeigt einen Zusammenhang zwischen einer relativen Polierrate und der Konzentration der Verbindung vom Blocktyp. In 1 ist auf der vertikalen Achse die relative Polierrate abgetragen und auf der horizontalen Achse die Konzentration der Verbindung vom Blocktyp (d. h. Ethylendiamin-tetrapolyoxyethylen-polyoxypropylen). Jeder weiße Rhombus bezeichnet eine relative Polierrate im Fall der Verwendung der Polierzusammensetzung aus Beispiel 2 und jeder weiße Kreis bezeichnet eine relative Polierrate im Fall der Verwendung der Polierzusammensetzung aus Beispiel 3.
  • Es sollte zur Kenntnis genommen werden, dass die „relative Polierrate” eine Polierrate in dem Fall bezeichnet, in dem die Polierrate als 1,0 angenommen wird, die erreicht wird, wenn die Polierzusammensetzung, die abrasive Stoffe enthält, verwendet wird. Die Polierzusammensetzung, die abrasive Stoffe enthält, enthält 5 Gew.-% kolloidales Silicium, 0,06 Gew.-% Kaliumhydroxid (KOH) und Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA) und wies einen pH von 11,2 auf.
  • Mit Bezug auf 1 war die relative Polierrate über den gesamten Konzentrationsbereich der Verbindung vom Blocktyp von 0,1 bis 10 ppm größer als 1,0. In anderen Worten waren die Polierraten in den Fällen, in denen die Polierzusammensetzungen nach den Beispielen 2 und 3 verwendet wurden größer als die Polierraten in dem Fall, in dem die Polierzusammensetzung verwendet wurde, die abrasive Stoffe enthält.
  • 2 stellt einen Zusammenhang zwischen LPDs und der Konzentration der Verbindung vom Blocktyp dar. In 2 sind auf der vertikalen Achse LPDs von mehr als 130 nm abgetragen, und auf der horizontalen Achse ist die Konzentration der Verbindung vom Blocktyp abgetragen (d. h. Ethylendiamin-tetrapolyoxyethylen-polyoxypropylen). Ferner bezeichnet jeder weiße Rhombus einen Zusammenhang zwischen LPDs von mehr als 130 Nanometer, und der Konzentration der Verbindung vom Blocktyp, im Fall der Verwendung der Polierzusammensetzung aus Beispiel 2 und jeder weiße Kreis bezeichnet einen Zusammenhang zwischen LPDs von mehr als 130 nm und der Konzentration der Verbindung vom Blocktyp im Fall der Verwendung der Polierzusammensetzung aus Beispiel 3. Ferner bezeichnet der schwarze Rhombus LPDs von mehr als 130 nm, wenn die Konzentration der Verbindung vom Blocktyp in der Polierzusammensetzung aus Beispiel 2 auf 0 ppm gesetzt wurde und der schwarze Kreis bezeichnet LPDs von mehr als 130 nm, wenn die Konzentration der Verbindung vom Blocktyp in der Polierzusammensetzung aus Beispiel 3 auf 0 ppm gesetzt wurde.
  • Es sollte zur Kenntnis genommen werden, dass bezüglich der LPDs von mehr als 130 nm, die in 2 bezeichnet sind, die Bezeichnungen mit Bezug auf LPDs (d. h. LPDs, die mit dem schwarzen Rhombus bezeichnet sind) von mehr als 130 nm gemacht werden, wenn die Konzentration der Verbindung vom Blocktyp in der Polierzusammensetzung aus Beispiel 2 auf 0 ppm eingestellt war.
  • Mit Bezug auf 2 waren LPDs von mehr als 130 nm im Fall der Verwendung der Polierzusammensetzungen der Beispiele 2 und 3, wenn die Konzentration der Verbindung vom Blocktyp 1 bis 10 ppm betrug, reduziert im Vergleich zu dem Fall, in dem die Konzentration der Verbindung vom Blocktyp 0 ppm betrug.
  • 3 stellt einen anderen Zusammenhang zwischen LPDs und der Konzentration der Verbindung vom Blocktyp dar. In 3 sind auf der vertikalen Achse LPDs von mehr als 90 nm abgetragen, und auf der horizontalen Achse ist die Konzentration der Verbindung vom Blocktyp (d. h. Ethylendiamin-tetrapolyoxyethylen-polyoxypropylen) abgetragen. Ferner bezeichnet jeder weiße Rhombus einen Zusammenhang zwischen LPDs von mehr als 90 nm und der Konzentration der Verbindung vom Blocktyp, wenn die Polierzusammensetzung aus Beispiel 2 verwendet wurde. Jeder weiße Kreis bezeichnet einen Zusammenhang zwischen LPDs von mehr als 90 nm und der Konzentration der Verbindung vom Blocktyp wenn die Polierzusammensetzung aus Beispiel 3 verwendet wurde. Ferner bezeichnet der schwarze Rhombus LPDs von mehr als 90 nm, wenn die Konzentration der Verbindung vom Blocktyp in der Polierzusammensetzung aus Beispiel 2 auf 0 ppm eingestellt war. Der schwarze Kreis bezeichnet LPDs von mehr als 90 nm, wenn die Konzentration der Verbindung vom Blocktyp in der Polierzusammensetzung aus Beispiel 3 auf 0 ppm eingestellt war.
  • Es sollte zur Kenntnis genommen werden, dass bezüglich der LPDs von mehr als 90 nm, die Bezeichnungen mit Bezügen auf LPDs (d. h. LPDs, die mit dem schwarzen Rhombus bezeichnet sind) vorgenommen wurden, die größer als 90 Nanometer waren, wenn die Konzentration der Blockverbindung in der Polierzusammensetzung aus Beispiel 2 auf 0 ppm eingestellt war.
  • Auf 3 Bezug nehmend waren LPDs von mehr als 90 nm, im Fall der Verwendung der Polierzusammensetzungen der Beispiele 2 und 3, wenn die Konzentration der Verbindung vom Blocktyp 1 bis 10 ppm betrug, reduziert im Vergleich zu dem Fall, in dem die Konzentration der Verbindung vom Blocktyp 0 ppm betrug.
  • 4 stellt einen Zusammenhang zwischen Trübheit und der Konzentration der Verbindung vom Blocktyp dar. In 4 ist auf der vertikalen Achse die Trübheit (relativer Wert) abgetragen und auf der horizontalen Achse ist die Konzentration der Verbindung vom Blocktyp (d. h. Ethylendiamin-tetrapolyoxyethylen-polyoxypropylen) abgetragen. Ferner bezeichnet jeder weiße Rhombus einen Zusammenhang zwischen Trübheit (relativer Wert) und der Konzentration der Verbindung vom Blocktyp im Fall der Verwendung der Polierzusammensetzung aus Beispiel 2, und jeder weiße Kreis bezeichnet einen Zusammenhang zwischen der Trübheit (relativer Wert) und der Konzentration der Verbindung vom Blocktyp im Fall der Verwendung der Polierzusammensetzung aus Beispiel 3. Ferner bezeichnet der schwarze Rhombus die Trübheit (relativer Wert) wenn die Konzentration der Verbindung von Blocktyp in der Polierzusammensetzung aus Beispiel 2 auf 0 ppm eingestellt war, und der schwarze Kreis bezeichnet die Trübheit (relativer Wert), wenn die Konzentration der Verbindung vom Blocktyp in der Polierzusammensetzung aus Beispiel 3 auf 0 ppm eingestellt war.
  • Es sollte zur Kenntnis genommen werden, dass bezüglich der Trübheit die Bezeichnungen in Bezug auf Trübheit (d. h. Trübheit, die mit dem schwarzen Rhombus bezeichnet ist) vorgenommen wurden, wenn die Konzentration der Verbindung vom Blocktyp in der Polierzusammensetzung aus Beispiel 2 auf 0 ppm eingestellt war.
  • Mit Bezug auf 4 war die Trübheit in dem Fall, in dem die Polierzusammensetzungen aus Beispielen 2 und 3 verwendet wurden, wenn die Konzentration der Verbindung vom Blocktyp 1 bis 10 ppm betrug, reduziert im Vergleich zu dem Fall, in dem die Konzentration der Verbindung vom Blocktyp 0 ppm betrug.
  • Daher ist es bevorzugt, dass die Konzentration der Verbindung vom Blocktyp im Bereich von 1 bis 10 ppm liegt.
  • 5 stellt einen Zusammenhang zwischen der Verteilung von LPDs und der Konzentration der Verbindung vom Blocktyp dar. In 5 sind auf der vertikalen Achse LPDs von mehr als 130 nm abgetragen, und auf der horizontalen Achse sind die Konzentrationen der Verbindung vom Blocktyp (d. h. Ethylendiamin-tetrapolyoxyethylen-polyoxypropylen) abgetragen. Ferner bezeichnet jedes schwarze Quadrat einen Zusammenhang zwischen LPDs von mehr als 130 nm und der Konzentration der Verbindung vom Blocktyp im Fall der Verwendung der Polierzusammensetzung aus Beispiel 2. Ferner bezeichnen Bereiche, die in 5 durch gerade Linien bezeichnet sind, Verteilungsbereiche von LPDs.
  • Mit Bezug auf 5 nahm die Verteilung von LPDs von mehr als 130 nm ab, wenn die Konzentration der Verbindung vom Blocktyp (d. h. Ethylendiamin-tetrapolyoxyethylen-polyoxypropylen) auf 1 bis 10 ppm angehoben wurde.
  • 6 stellt einen anderen Zusammenhang zwischen der Verteilung von LPDs und der Konzentration der Verbindung vom Blocktyp dar. In 6 sind auf der vertikalen Achse LPDs von mehr als 90 nm abgetragen und auf der horizontalen Achse sind die Konzentrationen der Verbindung vom Blocktyp (d. h. Ethylendiamin-tetrapolyoxyethylen-polyoxypropylen) abgetragen. Ferner bezeichnet jedes schwarze Quadrat einen Zusammenhang zwischen LPDs von mehr als 90 nm und der Konzentration der Verbindung vom Blocktyp im Fall der Verwendung der Polierzusammensetzung aus Beispiel 3. Ferner bezeichnen Bereiche, die in 6 mit geraden Linien bezeichnet sind, Verteilungsbereiche von LPDs.
  • Mit Bezug auf 6 nahm die Verteilung der LPDs von mehr als 90 nm signifikant ab, wenn die Konzentration der Verbindung vom Blocktyp (d. h. Ethylendiamin-tetrapolyoxyethylen-polyoxypropylen) auf 1 bis 10 ppm angehoben wurde.
  • 7 zeigt einen Zusammenhang zwischen der Verteilung der Trübheit und der Konzentration der Verbindung vom Blocktyp. In 7 ist auf der vertikalen Achse die Trübheit (relativer Wert) abgetragen und auf der horizontalen Achse ist die Konzentration der Verbindung vom Blocktyp (d. h. Ethylendiamin-tetrapolyoxyethylen-polyoxypropylen) abgetragen. Ferner bezeichnet jedes schwarze Quadrat einen Zusammenhang zwischen der Trübheit und der Konzentration der Verbindung vom Blocktyp im Fall der Verwendung der Polierzusammensetzung aus Beispiel 3. Ferner bezeichnen Bereiche, die in 7 mit geraden Linien bezeichnet sind, Verteilungsbereiche der Trübheit.
  • Mit Bezug auf 7 nahm die Verteilung der Trübheit signifikant ab, wenn die Konzentration der Verbindung von Blocktyp (d. h. Ethylendiamin-tetrapolyoxyethylen-polyoxypropylen) auf 1 bis 10 ppm angehoben wurde.
  • Somit kann die Verteilung der LPDs und die Verteilung der Trübheit durch Erhöhen der Konzentration der Verbindung vom Blocktyp (d. h. Ethylendiamintetrapolyoxyethylen-polyoxypropylen) auf 1 bis 10 ppm reduziert werden.
  • Die Polierzusammensetzung COMP1, die obenstehend beschrieben ist, enthält einen pH-Puffer, aber in dem Fall, in dem die Polierzusammensetzung COMP1 nicht zirkuliert wird, muss die Polierzusammensetzung COMP1 keinen pH-Puffer enthalten.
  • In dem Fall, in dem die Polierzusammensetzung COMP1 zirkuliert wird, verändert sich mit der Zeit der pH der Polierzusammensetzung, die der Oberfläche eines Silikonwafers zugeführt wird. Die Polierzusammensetzung COMP1 enthält daher in dem Fall, in dem die Polierzusammensetzung COMP1 zirkuliert wird, einen pH-Puffer.
  • Somit enthält die Polierzusammensetzung COMP1 einen pH-Puffer im Fall, in dem die Polierzusammensetzung COMP1 zirkuliert wird und sie enthält keinen pH-Puffer im Fall, in dem die Polierzusammensetzung COMP1 nicht zirkuliert wird.
  • Es sollte zur Kenntnis genommen werden, dass in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Verbindung vom Blocktyp nicht wie in der obenstehend gezeigten allgemeinen Formel 1 dargestellt, eine Alkylaminstruktur umfassen muss, die zwei Stickstoffatome aufweist, und dass sie jegliche chemische Verbindung sein kann, solange sie eine Verbindung ist, in der einer Oxythylengruppe und eine Oxypropylengruppe in einem Polyether von Blocktyp umfasst sind.
  • Die Ausführungsform, die somit hier offenbart ist, sollte als veranschaulichend betrachtet werden und nicht als in irgendeiner Hinsicht limitierend. Es ist beabsichtigt, dass der Umfang der vorliegenden Erfindung durch Ansprüche angegeben wird und nicht durch die vorangegangene Beschreibung der Ausführungsform und dass er Bedeutungen umfasst, die dem Umfang der Ansprüche und allen Modifikationen innerhalb des Umfangs äquivalent sind.
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Die vorliegende Erfindung ist für eine Polierzusammensetzung, die zum Polieren eines Siliciumwafers verwendet wird, und für ein Polierverfahren das die selbige verwendet anwendbar.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 9306881 A [0008]

Claims (3)

  1. Polierzusammensetzung, die keine abrasiven Materialien enthält und die für das Polieren eines Siliciumwafers verwendet wird, wobei die Polierzusammensetzung umfasst: einen Polierbeschleuniger, der eine Aminverbindung oder eine anorganische alkalische Verbindung umfasst; ein wasserlösliches Polymer; und eine Verbindung vom Blocktyp, in der eine Oxyethylengruppe und eine Oxypropylengruppe in einem Polyether von Blocktyp umfasst sind.
  2. Polierzusammensetzung nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen pH-Puffer, der ein Carbonat und ein Hydrogencarbonat umfasst.
  3. Polierverfahren zum Polieren eines Siliciumwafers, das die Polierzusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2 verwendet.
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