DE112015001572T5 - Polierzusammensetzung - Google Patents

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DE112015001572T5
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polishing
polishing composition
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hydroxyethyl cellulose
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DE112015001572.8T
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Shinichi Haba
Akiko Miyamoto
Masashi Teramoto
Tatsuya Nakauchi
Noriaki Sugita
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Nitta DuPont Inc
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Nitta Haas Inc
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Abstract

Vorgeschlagen wird eine Polierzusammensetzung umfassend Hydroxyethyl-Zellulose, Wasser und Schleifkörner, wobei die Hydroxyethyl-Zellulose ein Molekulargewicht von 500000 oder mehr und 1500000 oder weniger hat und das Massenverhältnis von Hydroxyethyl-Zellulose zu Schleifkörnern 0,0075 oder mehr und 0,025 oder weniger ist.

Description

  • Verwandte Anmeldungen
  • Diese Patentanmeldung beansprucht Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2014-73436 , deren gesamte Offenbarung hiermit durch Bezugnahme ausdrücklich einbezogen wird.
  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Polierzusammensetzung.
  • Stand der Technik
  • Die Verkleinerung von Halbleiter-Geräten ist jüngst mit der hohen Integration oder ähnlichem von integrierten Schaltkreisen vorangeschritten, und somit wurde, zusätzlich zu einer hohen Flachheit, ein hohes Maß an Reduzierung der Oberflächenfehler für Halbleiter-Substrate (hier auch einfach Substrate genannt) wie Halbleiter-Wafern (hier auch einfach Wafer genannt) benötigt.
  • Um solche Oberflächenfehler zu vermindern, wurde ein Polieren der Oberfläche von Substraten mit einer Polierzusammensetzung vorgeschlagen, welche ein wasserlösliches Polymer enthält, das eine Komponente darstellt, welche die Benetzbarkeit von Halbleiter-Substraten verbessert.
  • Solch eine Polierzusammensetzung wird zum Beispiel in Patentliteratur 1 beschrieben. Patentliteratur 1 beschreibt eine Polierzusammensetzung, welche Hydroxyethyl-Zellulose als wasserlösliches Polymer enthält.
  • Vor dem Polieren sind auf der Oberfläche eines Substrats verschiedene Oberflächenfehler unterschiedlicher Größen vorhanden; jedoch ist es mit einer herkömmlichen Polierzusammensetzung, wie sie in Patentliteratur 1 beschrieben ist, unmöglich, selektiv Oberflächenfehler einer bestimmten Größe zu vermindern. Dementsprechend gibt es, zum Beispiel in dem Fall, dass eine große Anzahl von Oberflächenfehlern einer bestimmten Größe auf der Substratoberfläche vorhanden ist, oder in dem Fall, in welchem das Polieren mit dem Ziel durchgeführt wird, Oberflächenfehler einer bestimmten Größe unter verschiedenen Oberflächenfehlern zu vermindern, ein Problem, dass es unmöglich ist, Oberflächenfehler einer bestimmten Größe mit der in Patentliteratur 1 beschriebenen Polierzusammensetzung selektiv zu entfernen.
  • Referenzliste
  • Patent Literatur
    • Patentliteratur 1: Japanisches Patent Offenlegungsschrift Nr. 2010-34509
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Dementsprechend ist es in Anbetracht solcher oben beschriebenen herkömmlichen Probleme Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Polierzusammensetzung bereitzustellen, die dazu geeignet ist, selektiv Oberflächenfehler einer bestimmten Größe, die auf der Oberfläche eines Polierobjektes wie einem Halbleitersubstrat vorhanden sind, zu vermindern.
  • Lösung des Problems
  • Die Polierzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst Hydroxyethyl-Zellulose, Wasser und Schleifkörner, wobei die Hydroxyethyl-Zellulose ein Molekulargewicht von 500000 oder mehr und 1500000 oder weniger hat, und das Massenverhältnis der Hydroxyethyl-Zellulose zu den Schleifkörnern 0,0075 oder mehr und 0,025 oder weniger ist.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung können die Schleifkörner in einer Menge von 5 Gew.% oder mehr und 20 Gew.% oder weniger enthalten sein.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Polierzusammensetzung weiter Ammoniak umfassen.
  • In diesem Fall kann Ammoniak in einer Menge von 0,1 Gew.% oder mehr und 1,0 Gew.% oder weniger enthalten sein.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt einen Graph, der die Anteile der Oberflächenfehler nach dem Polieren zeigt.
  • Ausführliche Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
  • Nachfolgend wird die Polierzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • Die Polierzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform umfasst Hydroxyethyl-Zellulose, Wasser und Schleifkörner, wobei das Molekulargewicht der Hydroxyethyl-Zellulose 500000 oder mehr und 1500000 oder weniger ist, und das Massenverhältnis der Hydroxyethyl-Zellulose zu den Schleifkörnern 0,0075 oder mehr und 0,025 oder weniger ist.
  • Als Hydroxyethyl-Zellulose gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird Hydroxyethyl-Zellulose mit einem Molekulargewicht von 500000 oder mehr und 1500000 oder weniger, vorzugsweise von 800000 oder mehr und 1200000 oder weniger verwendet.
  • Das Molekulargewicht, das in den oben beschriebenen Bereich fällt, ermöglicht es der Polierzusammensetzung, besonders hervorragend für die Entfernung von Oberflächenfehlern einer bestimmten Größe auf dem Polierobjekt geeignet zu sein.
  • Hydroxyethyl-Zellulose kann die Benetzbarkeit verbessern; insbesondere verbessert die Hydroxyethyl-Zellulose mit einem Molekulargewicht, das in den oben beschriebenen Bereich fällt, die Benetzbarkeit eines Polierobjekts, und vermindert Partikel und ähnliches auf der Oberfläche des Polierobjektes nach dem Polieren.
  • Mit Molekulargewicht der Hydroxyethyl-Zellulose gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der Gewichtsdurchschnitt des Molekulargewichts gemessen unter Verwendung des GFC(die Gelfiltrationschromatographie)-Verfahrens gemeint, und insbesondere der Wert, der durch die Messmethoden, die in den unten beschriebenen Beispielen gezeigt werden, gemessen wird.
  • Die Polierzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform umfasst Wasser. Hydroxyethyl-Zellulose ist ein hydrophiles Polymer, und gibt daher leicht eine wässrige Lösung, wenn sie mit Wasser gemischt wird, und kann so, wie oben beschrieben, die Funktion der Verbesserung der Entfernbarkeit von Oberflächenfehlern einer bestimmten Größe auf dem Polierobjekt und der Benetzbarkeit bewirken.
  • Der Gehalt an Wasser ist nicht besonders eingeschränkt; Wasser kann in geeigneter Menge beigemischt werden.
  • Wenn die Polierzusammensetzung so verwendet wird, dass sie zum Zeitpunkt der Benutzung verdünnt wird, wird die Polierzusammensetzung als eine hoch konzentrierte Flüssigkeit hergestellt mit einer Konzentration, die höher ist als die Konzentration, die zum Zeitpunkt der Benutzung gewünscht wird, und Wasser kann als Verdünnungsflüssigkeit zum Zeitpunkt der Verdünnung beigemischt werden.
  • Die Polierzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform umfasst Schleifkörner.
  • Beispiele von Schleifkörnern umfassen: Körner aus Metalloxiden wie Siliziumoxid, Aluminiumoxid, Ceroxid und Titanoxid; Silikon-Nitrid-Körner; Silikon-Carbid-Körner; und Bor-Nitrid-Körner. Aus diesen ist Siliziumoxid bevorzugt; besonders bevorzugt aus diesen ist kolloidales Siliziumoxid wie sphärisches oder nicht-sphärisches kolloidales Siliziumoxid.
  • Wenn die Schleifkörner kolloidales Siliziumoxid sind, wird eine wässrige Lösung von Hydroxyethyl-Zellulose leicht an die Schleifkörner adsorbiert und die Entfernbarkeit der Oberflächenfehler einer bestimmten Größe kann, wie weiter unten beschrieben, weiter verbessert werden, was somit bevorzugt ist.
  • Bei kolloidalem Siliziumoxid ist nicht-sphärisches kolloidales Siliziumoxid bevorzugt.
  • Nicht-sphärisches kolloidales Siliziumoxid ermöglicht es, dass durch die gleichzeitige Anwesenheit von Hydroxyethyl-Zellulose in der Polierzusammensetzung eine wässrige Lösung von Hydroxyethyl-Zellulose daran adsorbiert wird, wodurch Oberflächenfehler einer bestimmten Größe, wie weiter unten beschrieben, leichter entfernt werden können werden, was somit bevorzugt ist.
  • In der Polierzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform beträgt das Verhältnis des Gehalts (Gew.%) an Hydroxyethyl-Zellulose zum Gehalt (Gew.%) an Schleifkörnern 0,0075 oder mehr und 0,025 oder weniger und vorzugsweise 0,0075 oder mehr und 0,02 oder weniger.
  • Fällt das Verhältnis des Gehalts (Gew.%) an Hydroxyethyl-Zellulose zum Gehalt (Gew.%) an Schleifkörnern in den oben genannten Bereich, ermöglicht dies die Entfernung von Oberflächenfehler einer bestimmten Größe weiter zu verbessern. Gleichzeitig erlaubt ein solches Verhältnis wie oben beschrieben die Benetzbarkeit der Oberfläche des Polierobjekts nach dem Polieren zu verbessern.
  • Der Gehalt an Schleifkörnern in der Polierzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform ist nicht besonders eingeschränkt, ist aber zum Beispiel 5 Gew.% oder mehr und 20 Gew.% oder weniger.
  • Der Gehalt an Schleifkörnern in dem oben beschriebenen Bereich ist bevorzugt, weil ein solcher Gehalt es erlaubt, die Poliergeschwindigkeit angemessen zu regulieren.
  • Die Korngröße der Schleifkörner ist nicht besonders eingeschränkt, aber Beispiele von Korngrößen umfassen eine durchschnittliche Korngröße von 50 nm oder mehr. Eine durchschnittliche Korngröße der Schleifkörner in dem oben beschriebenen Bereich ist bevorzugt, weil Oberflächenfehler einer bestimmten Größe, die auf der Oberfläche des Polierobjekts vorhanden sind, selektiver vermindert werden können.
  • Die durchschnittliche Korngröße gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird unter Verwendung des DLS(dynamische Lichtstreuung)-Verfahrens gemessen. Genauer gesagt ist mit durchschnittlicher Korngröße gemäß der vorliegenden Erfindung die durchschnittliche Korngröße in der Polierzusammensetzung gemeint, wie sie unter Verwendung eines Geräts, das in den unten beschriebenen Beispielen beschrieben wird, gemessen wird. Anders ausgedrückt ist, wenn die Schleifkörner in der Polierzusammensetzung wie unten beschrieben Cluster bilden, mit durchschnittlicher Korngröße die durchschnittliche Korngröße der Cluster gemeint.
  • Die Polierzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform umfasst Hydroxyethyl-Zellulose, Wasser und Schleifkörner und deswegen wird angenommen, dass die folgenden Wechselwirkungen auftreten.
  • Insbesondere wird in der Polierzusammensetzung ein Teil der Hydroxyethyl-Zellulose an der Oberfläche der Schleifkörner, wie kolloidalem Siliziumoxid, adsorbiert. Also gibt es in der Polierzusammensetzung Hydroxyethyl-Zellulose in einem Zustand, in dem sie an die Schleifkörner adsorbiert ist, und Hydroxyethyl-Zellulose, die nicht an die Schleifkörner adsorbiert ist und in der Polierzusammensetzung gemischt vorliegt. Es wird angenommen, dass die Schleifkörner, wenn die Hydroxyethyl-Zellulose an die Schleifkörner adsorbiert, aufgrund der Aktivität der Hydroxyethyl-Zellulose Cluster bilden. Umso größer das Molekulargewicht der Hydroxyethyl-Zellulose oder umso größer der Gehalt an Hydroxyethyl-Zellulose in der Polierzusammensetzung, desto größer ist die Neigung zur Bildung von Clustern.
  • Es wird angenommen, dass sich in Abhängigkeit von der Größe und der Menge an Clustern, die Leistung beim Vermindern von Oberflächenfehler einer bestimmten Größe, die auf der Oberfläche des Polierobjekts vorhanden sind, ändert.
  • Die Hydroxyethyl-Zellulose, die nicht an die Schleifkörner adsorbiert ist und in der Polierzusammensetzung gemischt vorliegt, kann die Benetzbarkeit eines Polierobjekts verbessern.
  • Dementsprechend wird angenommen, dass durch Einstellen eines Gleichgewichts zwischen der Hydroxyethyl-Zellulose, die an die Schleifkörner adsorbiert ist, und der Hydroxyethyl-Zellulose, die nicht an die Schleifkörner adsorbiert ist, die Polierzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform die Oberflächenfehler einer bestimmten Größe, die auf der Oberfläche des Polierobjekts vorhanden sind, vermindern kann.
  • In der Polierzusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist der Anteil an Hydroxyethyl-Zellulose, die an die Schleifkörner adsorbiert ist, vorzugsweise 30 Gew.% oder mehr und 99 Gew.% der Gesamtmenge an Hydroxyethyl-Zellulose in der Polierzusammensetzung.
  • Wird Hydroxyethyl-Zellulose mit einem Molekulargewicht von 800000 bis 1000000 als Hydroxyethyl-Zellulose verwendet, ist der Anteil an Hydroxyethyl-Zellulose, die an die Schleifkörner adsorbiert ist, 60 Gew.% oder mehr oder 99 Gew.% oder weniger und vorzugsweise 70 Gew.% oder mehr und 99 Gew.% oder weniger der Gesamtmenge an Hydroxyethyl-Zellulose in der Polierzusammensetzung.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist mit der Korngröße der Schleifkörner (Cluster) und dem Verhältnis von Hydroxyethyl-Zellulose, die an die Schleifkörner adsorbiert ist, die Korngröße bzw. das Verhältnis zum Zeitpunkt der Benutzung der Polierzusammensetzung gemeint.
  • Die Polierzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform kann weiter Ammoniak enthalten.
  • Die Aufnahme von Ammoniak erlaubt es, Oberflächenfehler einer bestimmten Größe, die auf der Oberfläche des Polierobjekts vorhanden sind, noch wirksamer zu vermindern, und ist deswegen bevorzugt.
  • Der Gehalt an Ammoniak ist nicht besonders eingeschränkt, aber Beispiele des Gehalts an Ammoniak umfassen 0,1 Gew.% oder mehr und 1,0 Gew.% oder weniger, und vorzugsweise 0,25 Gew.% oder mehr und 0,75 Gew.% oder weniger.
  • Der Gehalt an Ammoniak, der in den oben beschriebenen Bereich fällt, erlaubt es, die Oberflächenfehler einer bestimmten Größe, die auf der Oberfläche des Polierobjekts vorhanden sind, noch ausreichender zu vermindern, und ist deswegen bevorzugt.
  • Der Gehalt an Ammoniak, der in den oben beschriebenen Bereich fällt, erlaubt es ebenfalls, den pH-Wert der Polierzusammensetzung zu einzustellen, sodass er in einen geeigneten Bereich fällt, und ist deswegen bevorzugt.
  • Die Polierzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform kann weiterhin weitere Komponenten beinhalten.
  • Beispiele für weitere Komponenten umfassen einen pH-Wert-Anpasser, ein Tensid und einen Chelator.
  • Die Polierzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform kann als hoch konzentrierte Flüssigkeit hergestellt werden, die eine höhere Konzentration aufweist als die gewünschte Konzentration zum Zeitpunkt der Verwendung, und kann zum Zeitpunkt der Verwendung verdünnt werden.
  • Wird die Polierzusammensetzung als solche hoch konzentrierte Flüssigkeit hergestellt, eignet sich hoch konzentrierte Flüssigkeit für die Lagerung und den Transport.
  • Wird die Polierzusammensetzung hoch konzentriert hergestellt, umfassen Beispiele der Herstellung eine Herstellung, bei der die hoch konzentrierte Flüssigkeit so hergestellt wird, dass sie eine Konzentration aufweist, die zum Zeitpunkt der Verwendung mit einem Faktor von etwa zum Beispiel 5–100 verdünnt werden kann, vorzugsweise 20–60 und noch bevorzugter 21–41.
  • Die Zusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform wird verwendet zum Polieren eines Polierobjekts, das eine hohe Ebenheit und eine hochgradige Verminderung an Oberflächenfehlern benötigt, wie etwa bei Halbleitersubstraten wie Halbleiter-Wafern. Bei diesen Polierobjekten ist es auch nötig, dass feine Oberflächenfehler ausreichend entfernt werden.
  • Zum Beispiel gibt es auf der Oberfläche von Wafern Oberflächenfehler mit unterschiedlichen Größen und Formen. Insbesondere sind winzige Oberflächenfehler mit einer Höhe von weniger als 10 nm und Oberflächenfehler, die relativ größer sind, mit einer Höhe von 10 nm oder mehr gleichzeitig vorhanden. Außerdem gibt es unter den winzigen Oberflächenfehlern mit einer Höhe von weniger als 10 nm relativ größere Oberflächenfehler mit einer Höhe von 3 nm oder mehr und besonders winzige Oberflächenfehler mit einer Höhe von weniger als 3 nm. Um solche Oberflächenfehler mit unterschiedlichen Größen zu vermindern, wird das Polieren mehrmals durchgeführt. Zum Beispiel wird angenommen, dass durch das erste Polieren die Oberflächenfehler mit einer größeren Größe verkleinert werden und durch das finale Polieren die winzigen Oberflächenfehler entfernt werden.
  • Die Höhe und Breite der Oberflächenfehler, auf die gemäß der vorliegenden Ausführungsform Bezug genommen wird, meint die Höhe und Breite, wie sie mit einem Atomkraftmikroskop (AFM) gemessen wird.
  • Die Bestimmung der Anwesenheit oder Abwesenheit von Oberflächenfehler wird durch Zählung der Anzahl an Oberflächenfehlern durchgeführt. Dementsprechend ist, wenn es ohne Rücksicht auf die Größe der Fehler zählbare Oberflächenfehler gibt, die Anzahl an Zählungen groß und es wird festgelegt, dass die Oberflächenfehler nicht vermindert sind. Verbleiben beim oben beschriebenen mehrmaligen Polieren beim finalen Polierschritt Oberflächenfehler einer großen Größe selbst in einer kleinen Anzahl, so können diese Oberflächenfehler beim finalen Polieren, das für den Zweck des Entfernens von winzigen Oberflächenfehler gedacht ist, nicht ausreichend vermindert werden. Dementsprechend ist es wichtig, vor dem finalen Polieren Oberflächenfehler mit Größen, die beim finalen Polieren schwer entfernbar sind, zu entfernen, anstatt die Anzahl an Zählungen von Oberflächenfehlern zu reduzieren.
  • Die Polierzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform kann Oberflächenfehler einer bestimmten Größe entfernen. Beispiele von Oberflächenfehlern, die eine Größe haben, die in der größten Anzahl mit der Polierzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform entfernt werden können, umfassen relativ große Oberflächenfehler mit einer Höhe von 3 nm oder mehr und weniger als 10 nm. Anders gesagt hinterlässt die Polierzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform relativ kleinere winzige Oberflächenfehler mit einer Höhe von weniger als 3 nm und entfernt effektiv Oberflächenfehler, die eine relativ größere Größe von 3 nm oder mehr in der Höhe aufweisen.
  • Die Polierzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform kann Oberflächenfehler bestimmter Größe entfernen und hat dementsprechend die folgenden Vorteile. Insbesondere in dem Fall, dass das Polieren wie oben beschrieben mehrmals durchgeführt wird, können durch Verwenden der Polierzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform als Polierzusammensetzung vor dem finalen Polieren die Oberflächenfehler des Polierobjekts nach dem finalen Polieren ausreichend vermindert werden. Alternativ können durch Verwenden der Polierzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform als Polierzusammensetzung zum Polieren eines Polierobjekts mit einer großen Anzahl von relativ großen Oberflächenfehlern die Oberflächenfehler ausreichend vermindert werden.
  • Die Oberfläche eines Halbleiter-Substrats, das ein Polierobjekt ist, das der Behandlung mit der Polierzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform unterworfen wurde, hat solch eine Konfiguration, in welcher das Verhältnis der Anzahl an Zählungen von relativ kleinen Oberflächenfehlern mit einer Höhe von weniger als 3 nm an den mit einem Oberflächenfehler-Inspektionsgerät wie einem konfokalen optischen System-Lasermikroskop (MAGICS M5640, hergestellt von Lasertec Corp.) gemessenen Oberflächenfehlern 45% oder mehr ist, vorzugsweise 70% oder mehr und bevorzugter 90% oder mehr bezogen auf die Anzahl an Zählungen aller Oberflächenfehler.
  • Die Polierzusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform ist wie oben beschrieben, aber es sollte angenommen werden, dass die offenbarte Ausführungsform in allen Aspekten beispielhaft dargestellt ist, um die vorliegende Erfindung zu beschreiben, und dass die vorliegende Erfindung nicht auf die Ausführungsform beschränkt ist. Der Umfang der vorliegenden Erfindung wird nicht durch die vorhergehende Beschreibung, sondern durch die angehängten Ansprüche definiert und es ist beabsichtigt, dass alle Veränderungen mit einer zu den Ansprüchen äquivalenten Bedeutung umfasst und innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung sind.
  • Die vorliegenden Erfinder führten eine sorgfältige Studie durch, um die oben genannten Probleme zu lösen, und machten dementsprechend die vorliegende Erfindung, indem sie entdeckten, dass Oberflächenfehler einer bestimmten Größe selektiv vermindert werden können, indem man die Polierzusammensetzung Hydroxyethyl-Zellulose mit einem bestimmten Molekulargewicht und Schleifkörner in einem bestimmten Verhältnis enthalten lässt.
  • Die Polierzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Polierzusammensetzung, die Hydroxyethyl-Zellulose, Wasser und Schleifkörner umfasst, wobei das Molekulargewicht der Hydroxyethyl-Zellulose 500000 oder mehr und 1500000 oder weniger ist und das Massenverhältnis der Hydroxyethyl-Zellulose zu den Schleifkörnern 0,0075 oder mehr und 0,025 oder weniger ist.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung hat die Hydroxyethyl-Zellulose ein Molekulargewicht von 500000 oder mehr und 1500000 oder weniger und das Massenverhältnis der Hydroxyethyl-Zellulose zu den Schleifkörnern ist 0,0075 oder mehr und 0,025 oder weniger; somit können Oberflächenfehler einer bestimmten Größe, die auf der Oberfläche eines Polierobjekts vorhanden sind, selektiv vermindert werden.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung können, wenn der Gehalt an Schleifkörnern in der Polierzusammensetzung in den oben genannten Bereich fällt, Oberflächenfehler einer bestimmten Größe, die auf der Oberfläche eines Polierobjekt vorhanden sind, selektiver vermindert werden.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung können, wenn die Polierzusammensetzung weiterhin Ammoniak umfasst, Oberflächenfehler einer bestimmten Größe, die auf der Oberfläche eines Polierobjekts vorhanden sind, noch wirksamer vermindert werden.
  • Wenn die Polierzusammensetzung Ammoniak in einem wie oben beschriebenen Bereich an Gehalt enthält, können Oberflächenfehler einer bestimmten Größe, die auf der Oberfläche eines Polierobjekts vorhanden sind, noch selektiver vermindert werden.
  • Wie oben beschrieben können gemäß der vorliegenden Erfindung Oberflächenfehler einer bestimmten Größe, die auf der Oberfläche eines Polierobjekts wie einem Halbleiter-Substrat vorhanden sind, selektiv vermindert werden.
  • Beispiele
  • Nachfolgend werden Beispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben; jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt.
  • (Hydroxyethyl-Zellulose)
  • Die in Tab. 1 gezeigten Hydroxyethyl-Zellulosen mit verschiedenen Molekulargewichten (500000 und 1000000) wurden hergestellt.
  • Die Molekulargewichte der Hydroxyethyl-Zellulosen sind die Molekulargewichte, die mit dem folgenden Verfahren gemessen wurden.
  • (Messung des Molekulargewichts)
  • Das Molekulargewicht ist der Wert des gewichtgemittelten Molekulargewichts, der durch die folgende Messung erhalten wurde.
  • Die Messung wurde durchgeführt unter Verwendung eines GFC-Geräts (Model PU-2085 plus-System, hergestellt von JASCO Corp.) als Messgerät, zwei in Serie verbundenen Asahipak GF-710HQ und Asahipak GF-310HQ Säulen, hergestellt von Shodex Co., Ltd., und einer 0,7% wässrigen Lösung von Natriumchlorid als Eluent.
  • Die Hydroxyethyl-Zellulose (HEC), die Schleifkörner (Silikon-Dioxid hergestellt durch das Sol-Gel-Verfahren, Korngröße in Wasser: 66 nm, ermittelt durch dynamische Lichtstreuung), Ammoniak und der Rest Wasser wurden gemäß den in Tab. 1 gezeigten Zusammensetzungen gemischt, um die Polierzusammensetzungen der Beispiele und Vergleichsbeispiele zu erhalten.
  • Die Polierzusammensetzungen wurden jeweils um den Faktor 41 mit Wasser verdünnt, Silikonwafer (12 Inch) als zu polierendes Objekt wurden mit den verdünnten Polierzusammensetzungen unter den nachstehenden Polierbedingungen poliert, die Oberflächenfehler nach dem Polieren wurden mit dem nachstehendem Verfahren gemessen und die so erhaltenen Ergebnisse sind in Tab. 1 gezeigt.
  • (Polierbedingungen)
    • Poliergerät: SPP800S (hergestellt von Okamoto Machine Tool Works, Ltd.)
    • Polierteller: POLYPAS 24T (hergestellt von Fujibo Ehime Co., Ltd.)
    • Plattengeschwindigkeit: 40 rpm
    • Polierladung: 120 gf/cm2
    • Flussrate: 0,6 l/min
    • Zu polierendes Objekt: 12-Inch Silikonwafer
    • Polierzeit: 300 sec
  • (Messverfahren für Oberflächenfehler)
  • Nach Polieren unter den oben beschriebenen Polierbedingungen wurden die Wafer mit einem flüssigen Gemisch aus Ammoniak/Wasserstoffperoxid gewaschen und dann wurde die Messung (Randausnutzung (edge exclusion) EE: 5 mm, Schichtabstand (slice level): D37 mV) der Oberflächenfehler unter Verwendung eines Messgeräts (MAGICS M5640, hergestellt von Lasertec Corp.) durchgeführt.
  • Auf Basis der Koordinaten der von MAGICS gemessenen Fehler wurde eine Messung der Fehler unter Verwendung des Messgeräts AFM SAP465 (hergestellt von Seiko Instruments Inc.) durchgeführt.
  • Gemäß diesen zwei Typen von Messergebnissen wurden die Oberflächenfehler den Typen A bis F mithilfe des nachstehenden Verfahrens zugeordnet und die Verhältnisse der entsprechenden Oberflächenfehler sind im Graph der 1 gezeigt. In Tab. 1 sind die Verhältnisse der entsprechenden Typen in Prozent angegeben.
  • (Zuordnung der MAGICS-Überprüfungsbilder)
  • Beim Zuordnungsverfahren der MAGICS-Überprüfungsbilder wurden die MAGICS-Überprüfungsbilder gemäß der Anordnung der weißen und schwarzen Anteile, die von links nach rechts auf dem Bild bei den fehlerhaften Stellen von jedem Überprüfungsbild variierten, den folgenden Typen A bis F zugeordnet. Für die Analyse der MAGICS-Überprüfungsbilder wurde ein Bandpassfilter verwendet.
  • Auf den MAGICS-Überprüfungsbildern ändert sich wegen des Effekts des Bandpassfilter die Farbe, wenn die Fehler sehr klein (niedrig) sind, dreimal als eine Sequenz von weiß→schwarz→weiß oder als eine Sequenz von schwarz→weiß→schwarz. Welche der Sequenz von weiß→schwarz→weiß und der Sequenz von schwarz→weiß→schwarz einem Fehler von niedriger Höhe entspricht, wird mit dem AFM analysiert.
    Typ A: Weiß-schwarz-weiß und Kratzer-ähnliche Bilder
    Typ B: Weiß-schwarz-weiß
    Typ C: Schwarz-weiß-schwarz
    Typ D. Weiß-schwarz
    Typ E: Schwarz-weiß
    Typ F: Schwarz
  • (Dimension der Oberflächenfehler)
  • Die entsprechenden Typen der Fehler wurden mit dem AFM gemessen und es wurde gefunden, dass die Dimensionen der entsprechenden Typen der Fehler in die folgenden Bereiche fielen.
  • Insbesondere wurden die Fehler den folgenden Typen A bis F zugeordnet.
    Typ A: Höhe: weniger als 3 nm, Breite: 50 bis 200 nm, Länge: 200 μm oder mehr
    Typ B: Höhe: weniger als 3 nm, Breite: 150 bis 350 nm
    Typ C: Höhe: 3 nm oder mehr und weniger als 10 nm, Breite: 50 bis 70 nm
    Typ D: Höhe: 10 nm oder mehr und 30 nm oder weniger, Breite: 70 bis 250 nm
    Typ E: Höhe: 10 nm oder mehr und 50 nm oder weniger, Breite: 100 bis 300 nm
    Typ F: Höhe: mehr als 50 nm, Breite: mehr als 150 nm
  • Typ A sind Kratzer-ähnliche Fehler mit einer Längenkomponente und Typ B bis F sind Punkt-ähnliche oder unregelmäßige Fehler.
  • (pH)
  • Der pH von jeder der Polierzusammensetzungen und der pH von jeder der 41-fach verdünnten Flüssigkeiten dieser Polierzusammensetzung bei einer Flüssigkeitstemperatur von 25°C wurde mit einem pH-Meter (hergestellt von Horiba, Ltd.) gemessen.
  • (Messung der adsorbierten Hydroxyethyl-Zellulose)
  • Jede der Polierzusammensetzungen wurde um den Faktor 41 mit Wasser verdünnt, eine 1,5 mg-Probe wurde von der verdünnten Polierzusammensetzung genommen, und die Probe wurde durch Zentrifugieren unter Verwenden einer MCD-2000 (hergestellt von As One Corp.) bei 14000 rpm für 10 Minuten getrennt. Nachfolgend wurde jede zentrifugierte Probe in Präzipitat und Überstand getrennt, der Überstand wurde abgenommen, und die TOC(Total Organic Carbon, Gesamtmenge an organischem Kohlenstoff)-Menge von jedem Überstand der TOC von jeder der Polierzusammensetzung wurde mit einem Messgerät Siervers 900 (hergestellt von GE Co.) gemessen. Aus diesen Messergebnissen wurde der Anteil an adsorbierter Hydroxyethyl-Zellulose in jeder der Polierzusammensetzungen mit der folgenden Formel 1 berechnet, und die so erhaltenen Ergebnisse sind in Tab. 1 gezeigt.
  • Anteil an adsorbierter Hydroxyethyl-Zellulose (%) = (TOC der Polierzusammensetzung – TOC des Überstands)/(TOC der Polierzusammensetzung) × 100(Formel 1)
  • (Messung der Korngröße der Cluster)
  • Die Korngröße der Schleifkörner (Cluster) in der 41-fach verdünnten Flüssigkeit jeder Polierzusammensetzung wurde gemessen.
  • Die Korngröße wurde unter Verwendung eines Zetapotential/Korngrößen-Messsystems ELSZ-2 (hergestellt von Otsuka Electronics Co., Ltd.) als Messgerät durchgeführt. Die so erhaltenen Ergebnisse sind in Tab. 1 gezeigt.
  • Figure DE112015001572T5_0002
  • Wie aus Tab. 1 ersichtlich ist, waren die Anteile an Typ B-Oberflächenfehlern auf Oberflächen der Wafer nach Polieren mit den Polierzusammensetzungen der Beispiele groß. Anders gesagt wurden Oberflächenfehler außer Typ B-Oberflächenfehlern ausreichend entfernt.

Claims (4)

  1. Polierzusammensetzung umfassend Hydroxyethyl-Zellulose, Wasser und Schleifkörner, wobei die Hydroxyethyl-Zellulose ein Molekulargewicht von 500000 oder mehr und 1500000 oder weniger hat; und das Massenverhältnis von Hydroxyethyl-Zellulose zu Schleifkörnern 0,0075 oder mehr und 0,025 oder weniger ist.
  2. Polierzusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei die Schleifkörner in einer Menge von 5 Gew.% oder mehr und 20 Gew.% oder weniger enthalten sind.
  3. Polierzusammensetzung gemäß Anspruch 1 oder 2, weiterhin umfassend Ammoniak.
  4. Polierzusammensetzung gemäß Anspruch 3, wobei der Ammoniak in einer Menge von 0,1 Gew.% oder mehr und 1,0 Gew.% oder weniger enthalten ist.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107142083A (zh) * 2017-06-16 2017-09-08 宿迁德特材料科技有限公司 一种纤维素纳米纤维基研磨液及其制备方法

Family Cites Families (19)

* 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
JP2004128069A (ja) 2002-09-30 2004-04-22 Fujimi Inc 研磨用組成物及びそれを用いた研磨方法
JP4212861B2 (ja) 2002-09-30 2009-01-21 株式会社フジミインコーポレーテッド 研磨用組成物及びそれを用いたシリコンウエハの研磨方法、並びにリンス用組成物及びそれを用いたシリコンウエハのリンス方法
JP4593064B2 (ja) * 2002-09-30 2010-12-08 株式会社フジミインコーポレーテッド 研磨用組成物及びそれを用いた研磨方法
CN100440445C (zh) * 2002-11-08 2008-12-03 福吉米株式会社 抛光组合物和清洗组合物
JP4712556B2 (ja) * 2003-02-18 2011-06-29 株式会社タイテム 耐アルカリ性繭型コロイダルシリカ粒子及びその製造方法
JP2006108151A (ja) * 2004-09-30 2006-04-20 Shin Etsu Handotai Co Ltd シリコンエピタキシャルウェーハの製造方法
JP4852302B2 (ja) 2004-12-01 2012-01-11 信越半導体株式会社 研磨剤の製造方法及びそれにより製造された研磨剤並びにシリコンウエーハの製造方法
JP2007103515A (ja) * 2005-09-30 2007-04-19 Fujimi Inc 研磨方法
JP2007214205A (ja) * 2006-02-07 2007-08-23 Fujimi Inc 研磨用組成物
JP5474400B2 (ja) * 2008-07-03 2014-04-16 株式会社フジミインコーポレーテッド 半導体用濡れ剤、それを用いた研磨用組成物および研磨方法
JP5441578B2 (ja) 2009-09-11 2014-03-12 花王株式会社 研磨液組成物
JP5878020B2 (ja) * 2009-11-11 2016-03-08 株式会社クラレ 化学的機械的研磨用スラリー並びにそれを用いる基板の研磨方法
SG185085A1 (en) * 2010-04-30 2012-12-28 Sumco Corp Method for polishing silicon wafer and polishing liquid therefor
KR101983868B1 (ko) * 2011-10-24 2019-05-29 가부시키가이샤 후지미인코퍼레이티드 연마용 조성물, 그것을 사용한 연마 방법 및 기판의 제조 방법
WO2013073025A1 (ja) * 2011-11-16 2013-05-23 日産化学工業株式会社 半導体ウェーハ用研磨液組成物
JP2014041978A (ja) * 2012-08-23 2014-03-06 Fujimi Inc 研磨用組成物、研磨用組成物の製造方法、及び研磨用組成物原液の製造方法
DE112013004295T5 (de) * 2012-08-31 2015-05-13 Fujimi Incorporated Polierzusammensetzung und Verfahren zur Herstellung eines Substrats
SG11201506296VA (en) * 2013-02-21 2015-09-29 Fujimi Inc Polishing composition and method for producing polished article

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