JP2002220584A - Precision abrasive - Google Patents

Precision abrasive

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JP2002220584A
JP2002220584A JP2001019845A JP2001019845A JP2002220584A JP 2002220584 A JP2002220584 A JP 2002220584A JP 2001019845 A JP2001019845 A JP 2001019845A JP 2001019845 A JP2001019845 A JP 2001019845A JP 2002220584 A JP2002220584 A JP 2002220584A
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JP
Japan
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precision
abrasive
slurry
precision abrasive
polishing
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001019845A
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Japanese (ja)
Inventor
Takumi Shibuta
匠 渋田
Tetsu Umeda
鉄 梅田
Kunio Saegusa
邦夫 三枝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Sumitomo Chemical Co Ltd filed Critical Sumitomo Chemical Co Ltd
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  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a precision abrasive capable of providing a high polishing speed. SOLUTION: This precision abrasive comprises aluminosilicate powder. The precision abrasive comprises >=50 mass% calculated as SiO2 and Al2O3 of the total of Si and Al in the molar ratio of Si to Al of 0.01<Si/Al<=100 in the aluminosilicate powder. The precision abrasive has 50-100 mass% aluminosilicate content described in either of the above-mentioned precision abrasives. The precision abrasive has 3-150 m2/g BET specific surface area, (D90-D10)/D50<50 when particle diameters of accumulation 10%, accumulation 50% and accumulation 90% from fine particle side of accumulation particle size distribution measured by laser diffraction scattering method are D10, D50 and D90, respectively and <=5 μm D50 described in any of the above-mentioned precision abrasive. The precision abrasive has 2.0-4.0 g/cm3 density of particles of the aluminosilicate powder described in any of the above-mentioned precision abrasive. This slurry for precision polishing is obtained by using the described precision abrasive in any of the above-mentioned precision abrasives.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は精密研磨材に関す
る。特に各種半導体、フォトマスク、ハードディスク用
基板などの研磨に使用される精密研磨材に関する。
[0001] The present invention relates to a precision abrasive. In particular, it relates to a precision abrasive used for polishing various semiconductors, photomasks, hard disk substrates, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】精密研磨材は半導体基板(ウェハー)、
フォトマスク、ハードディスク用基板等の研磨に用いら
れている。
2. Description of the Related Art Precision abrasives are used for semiconductor substrates (wafers),
It is used for polishing photomasks, hard disk substrates and the like.

【0003】例えば、ハードディスクの基板は、アルミ
ニウムの表面に下地処理し、Ni−Pを化学メッキで付
着させたものが一般的であるが、この基板用の精密研磨
材には主成分がアルミナである粉末が広く使用されてい
る。また、最近では、小型化、高容量化に対応するため
にガラス基板もハードディスクの基板として普及しつつ
あり、この基板用の精密研磨材には酸化セリウム、酸化
ジルコニウム、シリカなどの粉末が使用されている。
[0003] For example, a hard disk substrate is generally prepared by subjecting an aluminum surface to a base treatment and attaching Ni-P by chemical plating. A precision polishing material for this substrate is mainly composed of alumina. Certain powders are widely used. In recent years, glass substrates have also become widespread as hard disk substrates in order to cope with miniaturization and high capacity, and powders such as cerium oxide, zirconium oxide, and silica are used as precision abrasives for these substrates. ing.

【0004】光リソグラフィにおいて用いられるフォト
マスクの表面平坦化や、多層化した集積回路の製造にお
ける層間絶縁膜の表面平坦化には機械的研磨と化学的研
磨とを組み合わせたメカノケミカル研磨(Chemic
al MechanicalPolishing、以下
「CMP」という。)が行われており、このCMP用の
精密研磨材には、アルミナやシリカなどの粉末が使用さ
れている。
In order to flatten the surface of a photomask used in optical lithography or to flatten the surface of an interlayer insulating film in the manufacture of a multilayered integrated circuit, mechanochemical polishing (Chemic polishing) combining mechanical polishing and chemical polishing is used.
al Mechanical Polishing, hereinafter referred to as “CMP”. ), And a powder such as alumina or silica is used as the precision abrasive for CMP.

【0005】上記いずれの用途においても、速い研磨速
度が求められており、精密研磨材としては、シリカ(S
iO2)、アルミナ(Al23)、セリア(CeO2)、
ジルコニア(ZrO2)、チタニア(TiO2)などの金
属酸化物粉末が用いられているが、研磨速度は十分では
なかった。
In any of the above applications, a high polishing rate is required, and as a precision polishing material, silica (S
iO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), ceria (CeO 2 ),
Metal oxide powders such as zirconia (ZrO 2 ) and titania (TiO 2 ) have been used, but the polishing rate was not sufficient.

【0006】例えば、特開2000−160139号公
報には、微粒のシリカやアルミナの粉末を精密研磨材と
して用い、精密研磨材を水に分散させて作製したスラリ
ーに過酸化水素とシュウ酸等を添加したタンタル研磨用
のスラリーを開示しているが、タンタルの研磨速度は十
分ではなかった。
[0006] For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-160139 discloses that a slurry prepared by using fine silica or alumina powder as a precision abrasive and dispersing the precision abrasive in water contains hydrogen peroxide and oxalic acid. Although a tantalum polishing slurry added is disclosed, the tantalum polishing rate was not sufficient.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、速い
研磨速度が得られる精密研磨材を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a precision abrasive which can obtain a high polishing rate.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決するために鋭意検討の結果、アルミノシリケー
トの粉末を精密研磨材として用いると、従来用いられて
いる精密研磨材を用いた場合よりも研磨速度が速くなる
ことを見出し、本発明を完成するに至った。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, when aluminosilicate powder is used as a precision abrasive, a conventional precision abrasive is used. It has been found that the polishing rate is higher than in the case where the present invention has been performed, and the present invention has been completed.

【0009】すなわち本発明は、アルミノシリケート粉
末を含有する精密研磨材を提供する。また本発明は、ア
ルミノシリケート粉末におけるSi、Al含有量がSi
2、Al23換算で合計50質量%以上であり、Si
とAlのモル比が0.01<Si/Al<100である
上記記載の精密研磨材を提供する。また本発明は、アル
ミノシリケート粉末の含有量が50〜100質量%であ
る上記いずれかに記載の精密研磨材を提供する。また本
発明は、BET比表面積が3〜150m2/gであり、
レーザー回折散乱法により測定した累積粒度分布の微粒
側から累積10%、累積50%、累積90%の粒径をそ
れぞれD10、D50、D90としたとき、(D90−
D10)/D50が5以下であり、D50が5μm以下
である上記いずれかに記載の精密研磨材を提供する。ま
た本発明は、アルミノシリケート粉末の粒子の密度が
2.0〜4.0g/cm3の範囲である上記いずれかに
記載の精密研磨材を提供する。さらに本発明は、上記い
ずれかに記載の精密研磨材を用いた精密研磨用スラリー
を提供する。
That is, the present invention provides a precision abrasive containing an aluminosilicate powder. Further, the present invention provides a method for producing aluminosilicate powder in which the content of Si and Al is
O 2 and Al 2 O 3 , the total content is 50% by mass or more, and Si
And the molar ratio of Al to Al is 0.01 <Si / Al <100. Further, the present invention provides the precision abrasive according to any one of the above, wherein the content of the aluminosilicate powder is 50 to 100% by mass. Further, the present invention has a BET specific surface area of 3 to 150 m 2 / g,
When the particle diameters of 10%, 50% and 90% from the fine particle side of the cumulative particle size distribution measured by the laser diffraction scattering method are D10, D50 and D90, respectively, (D90−
D10) / D50 is 5 or less, and D50 is 5 μm or less. Further, the present invention provides the precision abrasive according to any one of the above, wherein the density of the particles of the aluminosilicate powder is in the range of 2.0 to 4.0 g / cm 3 . Further, the present invention provides a slurry for precision polishing using any of the precision abrasives described above.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下に本発明について詳しく説明
する。本発明で精密研磨材として用いられるアルミノシ
リケート(アルミノケイ酸塩)はケイ酸塩のケイ素の一
部がアルミニウムで置換されて生ずる塩であり、一般式
はxII 2O・xIIIIO・yAl23・zSiO2・n
2O(ここで、xI、xII、nは0以上の数字、y、z
は0より大きい数字、MIはLi+、Na+、K+、Tl+
など、MIIはCa2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+などであ
る。)で表される。アルミノシリケートには長石族鉱
物、雲母族鉱物、カオリナイト、パイロフェライトなど
の粘土鉱物、珪線石、藍晶石、紅柱石、ムライトなどの
SiO2とAl23からなる鉱物、モルデナイト、フォ
ージャサイトなどのゼオライト族鉱物など天然に産出す
るものと、例えばZSM−5やA型ゼオライトなど発煙
法、ゾルーゲル法、水熱合成法などの方法によって合成
されるものが含まれる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail. Aluminosilicate used as a precision abrasive in the present invention (aluminosilicate) is a salt produced part of the silicon silicate is replaced by aluminum, the general formula x I M I 2 O · x II M II O ・ yAl 2 O 3・ zSiO 2・ n
H 2 O (where x I , x II , n is a number greater than 0, y, z
Is a number greater than 0, M I is Li + , Na + , K + , Tl +
For example, M II is Ca 2+ , Mg 2+ , Ba 2+ , Sr 2+ . ). Aluminosilicates include clay minerals such as feldspar group minerals, mica group minerals, kaolinite and pyroferrite, minerals composed of SiO 2 and Al 2 O 3 such as sillimanite, kyanite, andalusite, and mullite, mordenite, fauja Naturally occurring substances such as zeolite group minerals such as sites and those synthesized by methods such as the smoke method, sol-gel method, and hydrothermal method such as ZSM-5 and A-type zeolite are included.

【0011】本発明者らは、従来用いられている物質の
粉末を精密研磨材に用いるのではなく、アルミノシリケ
ートの粉末を用いた場合に研磨速度が速くなることを見
出した。硬いアルミナの粉末を精密研磨材に用いると、
比較的やわらかいシリカの粉末を精密研磨材に用いた場
合に比べて研磨速度が速くなる。アルミノシリケートの
粉末を精密研磨材に用いると、アルミノシリケートの硬
度はアルミナより低いが、意外にもアルミナを用いた場
合より速い研磨速度が得られるのである。
The present inventors have found that the polishing rate is increased when aluminosilicate powder is used instead of using a conventionally used substance powder as a precision abrasive. When hard alumina powder is used for precision abrasives,
The polishing rate is higher than when relatively soft silica powder is used for the precision abrasive. When aluminosilicate powder is used as a precision abrasive, the hardness of aluminosilicate is lower than that of alumina, but unexpectedly, a higher polishing rate can be obtained than when alumina is used.

【0012】本発明で使用されるアルミノシリケート粉
末は、Si、Al含有量がSiO2、Al23換算で合
計50質量%以上が好ましい。SiとAlのモル比の範
囲が0.01<Si/Al<100が好ましく、より好
ましくは0.1<Si/Al<10、さらに好ましくは
0.2<Si/Al<5である。精密研磨材中のアルミ
ノシリケート粉末の含有量は50〜100質量%が好ま
しい。アルミノシリケート粉末中のSi、Al含有量が
SiO2、Al23換算で合計50質量%未満と少ない
場合や、Si/Alの値が0.01以下または100以
上である場合や、精密研磨材中のアルミノシリケートの
含有量が50質量%未満と少ない場合は、速い研磨速度
が得られないおそれがある。
The aluminosilicate powder used in the present invention preferably has a total content of Si and Al of at least 50% by mass in terms of SiO 2 and Al 2 O 3 . The range of the molar ratio of Si to Al is preferably 0.01 <Si / Al <100, more preferably 0.1 <Si / Al <10, and still more preferably 0.2 <Si / Al <5. The content of the aluminosilicate powder in the precision abrasive is preferably 50 to 100% by mass. When the content of Si and Al in the aluminosilicate powder is as small as less than 50% by mass in total in terms of SiO 2 and Al 2 O 3 , when the value of Si / Al is 0.01 or less or 100 or more, precision polishing If the content of aluminosilicate in the material is as low as less than 50% by mass, a high polishing rate may not be obtained.

【0013】本発明の精密研磨材として用いられるアル
ミノシリケート粉末のBET比表面積は3〜150m2
/gの範囲が好ましく、より好ましくは5〜50m2
g、さらに好ましくは6〜30m2/gである。BET
比表面積が3m2/gより小さいと速い研磨速度が得ら
れるが、アルミノシリケート粉末を水等の分散媒に分散
させて精密研磨用スラリーとした場合、スラリーの安定
性が低下するおそれがあるので好ましくない。BET比
表面積が150m2/gより大きいと速い研磨速度が得
られないおそれがあるので好ましくない。
The BET specific surface area of the aluminosilicate powder used as the precision abrasive of the present invention is 3 to 150 m 2.
/ G is preferable, and more preferably 5 to 50 m 2 / g.
g, more preferably 6 to 30 m 2 / g. BET
When the specific surface area is less than 3 m 2 / g, a high polishing rate can be obtained. However, when the aluminosilicate powder is dispersed in a dispersion medium such as water to obtain a slurry for precision polishing, the stability of the slurry may be reduced. Not preferred. If the BET specific surface area is larger than 150 m 2 / g, a high polishing rate may not be obtained, which is not preferable.

【0014】本発明の精密研磨材として用いられるアル
ミノシリケート粉末の粒度分布は、レーザー回折散乱法
により測定した累積粒度分布の微粒側から累積10%、
累積50%、累積90%の粒径をそれぞれD10、D5
0、D90としたとき、(D90−D10)/D50が
5以下の狭いものが好ましく、より好ましくは3以下、
さらに好ましくは2以下である。(D90−D10)/
D50が5より大きい場合には、速い研磨速度が得られ
ないおそれがあるので、好ましくない。粒径はD50が
5μm以下が好ましく、より好ましくは2μm以下、さ
らに好ましくは1μm以下である。D50が5μmより
大きい場合には、精密研磨用スラリーとしたときにスラ
リーの安定性が低下するおそれがあるので好ましくな
い。なお、レーザー回折散乱法により測定できるD50
は0.05μm以上である。
The particle size distribution of the aluminosilicate powder used as the precision abrasive of the present invention is 10% cumulative from the fine particle side of the cumulative particle size distribution measured by the laser diffraction scattering method.
The particle diameters of 50% cumulative and 90% cumulative were determined as D10 and D5, respectively.
0 and D90, (D90-D10) / D50 is preferably as narrow as 5 or less, more preferably 3 or less,
More preferably, it is 2 or less. (D90-D10) /
When D50 is larger than 5, a high polishing rate may not be obtained, which is not preferable. As for the particle diameter, D50 is preferably 5 μm or less, more preferably 2 μm or less, and still more preferably 1 μm or less. When D50 is larger than 5 μm, the stability of the slurry for precision polishing may be reduced, which is not preferable. In addition, D50 which can be measured by a laser diffraction scattering method
Is 0.05 μm or more.

【0015】本発明の精密研磨材として用いられるアル
ミノシリケート粉末は、粒径が大き過ぎたりBET比表
面積が小さ過ぎたりする場合は、必要に応じて粉砕する
ことができ、BET批評面積、(D90−D10)/D
50、D50を上記の好ましい範囲内とすることができ
る。アルミノシリケート粉末の粉砕方法としは、例えば
通常工業的に用いられる、振動ミル、ボールミルやジェ
ットミル、アトリッションミル等による粉砕方法が挙げ
られる。ボールミル粉砕に際しては、乾式粉砕、湿式粉
砕またはこれらの組み合わせのいずれの方法も用いるこ
とができる。
If the particle size of the aluminosilicate powder used as the precision abrasive of the present invention is too large or the BET specific surface area is too small, it can be pulverized if necessary, and the BET critical area, (D90 −D10) / D
50 and D50 can be within the above preferred ranges. Examples of the method of pulverizing the aluminosilicate powder include, for example, a pulverizing method using a vibration mill, a ball mill, a jet mill, an attrition mill, or the like, which is usually used industrially. In ball mill pulverization, any of dry pulverization, wet pulverization or a combination thereof can be used.

【0016】本発明の精密研磨材として用いられるアル
ミノシリケート粉末の比重は2.0〜4.0g/cm3
が好ましい。比重が2.0g/cm3より小さいと速い
研磨速度が得られないおそれがある。また、比重が4.
0g/cm3より大きいと、精密研磨用スラリーとした
ときに粒子が沈降しやすくなり、スラリーの安定性が低
下し、速い研磨速度が得られないおそれがある。
The specific gravity of the aluminosilicate powder used as the precision abrasive of the present invention is 2.0 to 4.0 g / cm 3.
Is preferred. If the specific gravity is less than 2.0 g / cm 3 , a high polishing rate may not be obtained. The specific gravity is 4.
If it is more than 0 g / cm 3 , particles tend to settle when used as a slurry for precision polishing, the stability of the slurry is reduced, and a high polishing rate may not be obtained.

【0017】本発明の精密研磨材は精密研磨用のスラリ
ーに用いることができる。スラリーとする場合の分散媒
としては、水、アルコール、水とアルコールの混合溶媒
を挙げることができるが、廃液処理の観点から水が好ま
しい。
The precision abrasive of the present invention can be used for a slurry for precision polishing. Examples of the dispersion medium in the case of forming a slurry include water, alcohol, and a mixed solvent of water and alcohol, and water is preferred from the viewpoint of waste liquid treatment.

【0018】本発明の精密研磨材をスラリー化する方法
としては攪拌、超音波分散、ナノマイザー分散、湿式ボ
ールミル等が挙げられる。また、スラリー化する際、必
要に応じてヘキサメタリン酸ナトリウムやポリカルボン
酸アンモニウム等の分散剤を用いることができる。
Examples of the method for slurrying the precision abrasive of the present invention include stirring, ultrasonic dispersion, nanomizer dispersion, and a wet ball mill. When the slurry is formed, a dispersant such as sodium hexametaphosphate or ammonium polycarboxylate can be used as needed.

【0019】本発明の精密研磨材をスラリーとしたとき
の精密研用スラリー中のアルミノシリケート粉末の含有
量は、研磨材全量に対して0.1〜50質量%が好まし
く、さらに好ましくは1〜25質量%である。アルミノ
シリケート粉末の含有量が0.1質量%未満では、研磨
速度が遅くなるおそれがある。また50質量%を超える
と研磨速度は速くなるが、粒子の分散が困難となるおそ
れがある。粒子の分散が困難となると、スラリー中での
アルミノシリケート粉末の沈降が容易に起り、精密研磨
用スラリーの研磨速度が遅くなるおそれがある。本発明
の精密研磨材を用いた精密研磨用スラリーの添加剤とし
ては、被研磨物と化学的反応を起こす酸化剤や還元剤が
用いられる。酸化剤としては、例えば、過酸化水素、硝
酸鉄、硫酸鉄、硫酸アンモニウム、硫酸セリウム、硫酸
セリウムアンモニウム、クエン酸、コハク酸、マロン
酸、リンゴ酸、酢酸、酪酸、吉草酸、および乳酸などが
挙げられるが、本発明においては過酸化水素が好まし
い。過酸化水素は金属イオンを含まないため半導体デバ
イスを汚染する危険性が少なく、しかも強い酸化力を有
している。一方、還元剤としては、ギ酸、シュウ酸、お
よびホルムアルデヒドなどが挙げられる。
When the precision abrasive of the present invention is used as a slurry, the content of the aluminosilicate powder in the slurry for precision polishing is preferably from 0.1 to 50% by mass, more preferably from 1 to 50% by mass, based on the total amount of the abrasive. 25% by mass. If the content of the aluminosilicate powder is less than 0.1% by mass, the polishing rate may be reduced. If it exceeds 50% by mass, the polishing rate increases, but the dispersion of particles may be difficult. If it becomes difficult to disperse the particles, sedimentation of the aluminosilicate powder in the slurry easily occurs, and the polishing rate of the slurry for precision polishing may be reduced. As an additive of the slurry for precision polishing using the precision polishing material of the present invention, an oxidizing agent or a reducing agent that causes a chemical reaction with the object to be polished is used. Examples of the oxidizing agent include hydrogen peroxide, iron nitrate, iron sulfate, ammonium sulfate, cerium sulfate, cerium ammonium sulfate, citric acid, succinic acid, malonic acid, malic acid, acetic acid, butyric acid, valeric acid, and lactic acid. However, in the present invention, hydrogen peroxide is preferred. Since hydrogen peroxide does not contain metal ions, it has a low risk of contaminating a semiconductor device, and has a strong oxidizing power. On the other hand, examples of the reducing agent include formic acid, oxalic acid, and formaldehyde.

【0020】本発明の精密研磨用スラリー中の添加剤の
含有量は0.002〜1モル/Lであることが好まし
い。添加剤の含有量が0.002モル/L未満であると
研磨速度が低下するおそれがあり、1モル/Lより多い
と、研磨速度は上がるが、研磨の制御が困難になり、リ
セス、ディッシング、またはエロージョン等の表面欠陥
を発生させる原因となるおそれがある。
The content of the additive in the slurry for precision polishing of the present invention is preferably 0.002 to 1 mol / L. When the content of the additive is less than 0.002 mol / L, the polishing rate may decrease. When the content is more than 1 mol / L, the polishing rate increases, but the control of polishing becomes difficult, and recess and dishing are caused. Or surface defects such as erosion.

【0021】[0021]

【実施例】次に本発明を実施例によりさらに詳しく説明
するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものでは
ない。
EXAMPLES Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0022】なお、本発明における累積粒度分布、BE
T比表面積、密度の測定は次のようにして行った。 1.粒度分布 レーザー回折散乱法を測定原理とする粒度分布測定装置
である株式会社島津製作所製SALD−2000A型を
用いて測定した。 2.BET比表面積 株式会社島津製作所製のBET比表面積測定装置である
フローソーブII2300型を用いてBET比表面積を測
定した。 3.密度 ユアサアイオニクス株式会社製の真密度測定装置である
ウルトラピクノメータ1000型を用いて測定した。
The cumulative particle size distribution in the present invention, BE
The measurement of the T specific surface area and the density was performed as follows. 1. Particle size distribution The particle size distribution was measured using a SALD-2000A model manufactured by Shimadzu Corporation, which is a particle size distribution measuring apparatus based on a laser diffraction scattering method. 2. BET specific surface area The BET specific surface area was measured using a flowsorb II2300 type BET specific surface area measuring device manufactured by Shimadzu Corporation. 3. Density The density was measured using an ultra pycnometer 1000, a true density measuring device manufactured by Yuasa Ionics.

【0023】実施例1 アルミノシリケート粉末AMT−80L(商品名、水澤
化学工業(株)製、粉末の質量に占めるSiO2とAl2
3の質量の和は89.11%、Si/Al=0.97、
BET比表面積17.8m2/g、密度2.4g/c
3)20gにSNディスパーザント5468(商品
名、サンノプコ(株)製のポリカルボン酸アンモニウ
ム)を0.3g含有する水を加え、全量を200gに調
整した。超音波分散後、ナノマイザー分散を行い、さら
に湿式ボールミル粉砕を行った。このスラリーに過酸化
水素を添加し、最終的にアルミノシリケート粉末の濃度
2.5質量%、過酸化水素濃度7.5質量%の精密研磨
用スラリーを調製した。上記スラリーを用いて、スパッ
タリングで成膜したタンタル膜が付いたウェハーを研磨
機(PRESI社製、MECAPOL E−460型)
で研磨した。研磨条件は、研磨定盤の回転数60rp
m、ウェハー保持台の回転数60rpm、研磨圧力20
0g/cm2、スラリーの流量100ml/分、研磨時
間は60秒とした。試験結果を表1に示した。
Example 1 Aluminosilicate powder AMT-80L (trade name, manufactured by Mizusawa Chemical Industry Co., Ltd., SiO 2 and Al 2 O occupying the mass of the powder)
The sum of the masses of 3 was 89.11%, Si / Al = 0.97,
BET specific surface area 17.8 m 2 / g, density 2.4 g / c
Water containing 0.3 g of SN Dispersant 5468 (trade name, polyammonium polycarboxylate manufactured by San Nopco Ltd.) was added to 20 g of m 3 ), and the total amount was adjusted to 200 g. After the ultrasonic dispersion, the dispersion was performed with a Nanomizer, and further, a wet ball mill pulverization was performed. Hydrogen peroxide was added to this slurry to finally prepare a precision polishing slurry having a concentration of 2.5% by mass of the aluminosilicate powder and a concentration of 7.5% by mass of hydrogen peroxide. Using the above slurry, a wafer with a tantalum film formed by sputtering is polished with a polishing machine (MECAPOL E-460, manufactured by PRESI).
Polished. The polishing conditions were as follows.
m, rotation speed of wafer holder 60 rpm, polishing pressure 20
0 g / cm 2 , the slurry flow rate was 100 ml / min, and the polishing time was 60 seconds. The test results are shown in Table 1.

【0024】比較例1 α−アルミナAA−05(商品名、住友化学工業(株)
製、密度4.0g/cm 3)の粉末20gにSNディス
パーザント5468を0.3g含有する水を加え、全量
を200gに調整した。超音波分散後、ナノマイザー分
散を行った。このスラリーに過酸化水素を添加し、最終
的に砥粒濃度2.5質量%、過酸化水素濃度7.5質量
%のスラリーを調製した。得られたスラリーを用いて実
施例1と同様のウェハーを実施例1と同じ条件で研磨し
た。結果を表1に示した。
Comparative Example 1 α-alumina AA-05 (trade name, Sumitomo Chemical Co., Ltd.)
Made, density 4.0g / cm Three)) SN powder on 20g of powder
Water containing 0.3 g of Pazant 5468 was added, and
Was adjusted to 200 g. After ultrasonic dispersion,
Scattered. Add hydrogen peroxide to this slurry and add
Abrasive grain concentration 2.5% by mass, hydrogen peroxide concentration 7.5%
% Slurry was prepared. Using the obtained slurry,
The same wafer as in Example 1 was polished under the same conditions as in Example 1.
Was. The results are shown in Table 1.

【0025】比較例2 γ−アルミナAKP−G005(商品名、住友化学工業
(株)製、密度3.5g/cm3)の粉末20gにSNデ
ィスパーザント5468を0.3g含有する水を加え、
全量を200gに調整した。超音波分散後、ナノマイザ
ー分散を行い、さらに湿式ボールミル粉砕を行った。こ
のスラリーに過酸化水素を添加し、最終的に砥粒濃度
2.5質量%、過酸化水素濃度7.5質量%のスラリー
を調製した。得られたスラリーを用いて実施例1と同様
のウェハーを実施例1と同じ条件で研磨した。結果を表
1に示した。
Comparative Example 2 γ-alumina AKP-G005 (trade name, Sumitomo Chemical Co., Ltd.)
Water containing 0.3 g of SN Dispersant 5468 was added to 20 g of a powder having a density of 3.5 g / cm 3 manufactured by Co., Ltd.
The total amount was adjusted to 200 g. After the ultrasonic dispersion, the dispersion was performed with a Nanomizer, and further, a wet ball mill pulverization was performed. Hydrogen peroxide was added to the slurry to finally prepare a slurry having an abrasive concentration of 2.5% by mass and a hydrogen peroxide concentration of 7.5% by mass. Using the obtained slurry, a wafer similar to that in Example 1 was polished under the same conditions as in Example 1. The results are shown in Table 1.

【0026】比較例3 γ−アルミナUA−5205(商品名、昭和電工(株)、
密度3.8g/cm3)の粉末20gにSNディスパー
ザント5468を0.3g含有する水を加え、全量を2
00gに調整した。超音波分散後、ナノマイザー分散を
行った。このスラリーに過酸化水素を添加し、最終的に
砥粒濃度2.5質量%、過酸化水素濃度7.5質量%の
スラリーを調製した。得られたスラリーを用いて実施例
1と同様のウェハーを実施例1と同じ条件で研磨した。
結果を表1に示した。
Comparative Example 3 γ-alumina UA-5205 (trade name, Showa Denko KK)
Water containing 0.3 g of SN Dispersant 5468 was added to 20 g of the powder having a density of 3.8 g / cm 3 ), and the total amount was 2 g.
It was adjusted to 00 g. After the ultrasonic dispersion, nanomizer dispersion was performed. Hydrogen peroxide was added to the slurry to finally prepare a slurry having an abrasive concentration of 2.5% by mass and a hydrogen peroxide concentration of 7.5% by mass. Using the obtained slurry, a wafer similar to that in Example 1 was polished under the same conditions as in Example 1.
The results are shown in Table 1.

【0027】比較例4 シリカP−527(商品名、水澤化学工業(株)、密度
2.1g/cm3)の粉末20gにSNディスパーザン
ト5468を0.3g含有する水を加え、全量を200
gに調整した。超音波分散後、ナノマイザー分散を行
い、さらに湿式ボールミル粉砕を行った。このスラリー
に過酸化水素を添加し、最終的に砥粒濃度2.5質量
%、過酸化水素濃度7.5質量%のスラリーを調製し
た。得られたスラリーを用いて実施例1と同様のウェハ
ーを実施例1と同じ条件で研磨した。結果を表1に示し
た。表1に示した結果から、砥粒にアルミナシリケート
を用いるとシリカ、アルミナに比べて高い研磨速度が得
られたことが分かる。
Comparative Example 4 Water containing 0.3 g of SN Dispersant 5468 was added to 20 g of silica P-527 (trade name, Mizusawa Chemical Industry Co., Ltd., density 2.1 g / cm 3 ), and the total amount was 200.
g. After the ultrasonic dispersion, the dispersion was performed with a Nanomizer, and further, a wet ball mill pulverization was performed. Hydrogen peroxide was added to the slurry to finally prepare a slurry having an abrasive concentration of 2.5% by mass and a hydrogen peroxide concentration of 7.5% by mass. Using the obtained slurry, a wafer similar to that in Example 1 was polished under the same conditions as in Example 1. The results are shown in Table 1. From the results shown in Table 1, it can be seen that when alumina silicate was used for the abrasive grains, a higher polishing rate was obtained as compared with silica and alumina.

【0028】実施例2 実施例1と同様にして作製した精密研磨用スラリーを用
いて、Si酸化膜が付いたウェハーを研磨機(PRES
I社製、MECAPOL E−460型)で研磨した。
研磨条件は、研磨定盤の回転数60rpm、ウェハー保
持台の回転数60rpm、研磨圧力200g/cm2
スラリーの流量100ml/分、研磨時間は60秒とし
た。試験結果を表2に示した。
Example 2 Using a precision polishing slurry prepared in the same manner as in Example 1, a wafer provided with a Si oxide film was polished with a polishing machine (PRES).
ICAP, MECAPOL E-460).
The polishing conditions were as follows: the rotation speed of the polishing platen was 60 rpm, the rotation speed of the wafer holder was 60 rpm, the polishing pressure was 200 g / cm 2 ,
The slurry flow rate was 100 ml / min, and the polishing time was 60 seconds. The test results are shown in Table 2.

【0029】比較例5 比較例1で作製したスラリーにさらに湿式ボールミルを
行った以外は比較例1と同様にして作製したスラリーを
用いて、実施例2と同様のウェハーを実施例2と同じ条
件で研磨した。試験結果を表2に示した。
Comparative Example 5 The same wafer as in Example 2 was prepared by using the same slurry as in Example 2 except that the slurry prepared in Comparative Example 1 was further subjected to a wet ball mill. Polished. The test results are shown in Table 2.

【0030】比較例6 比較例3と同様にして作製したスラリーを用いて実施例
2と同様のウェハーを実施例2と同じ条件で研磨した。
試験結果を表2に示した。
Comparative Example 6 The same wafer as in Example 2 was polished under the same conditions as in Example 2 using the slurry prepared in the same manner as in Comparative Example 3.
The test results are shown in Table 2.

【0031】比較例7 比較例4と同様にして作製したスラリーを用いて実施例
2と同様のウェハーを実施例2と同じ条件で研磨した。
試験結果を表2に示した。表2に示した結果から、砥粒
にアルミナシリケートを用いるとシリカ、アルミナに比
べて高い研磨速度が得られたことが分かる。
Comparative Example 7 The same wafer as in Example 2 was polished under the same conditions as in Example 2 using the slurry prepared in the same manner as in Comparative Example 4.
The test results are shown in Table 2. From the results shown in Table 2, it can be seen that when alumina silicate was used for the abrasive grains, a higher polishing rate was obtained as compared with silica and alumina.

【0032】[0032]

【表1】 [Table 1]

【0033】[0033]

【表2】 [Table 2]

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明のアルミノシリケート粉末を用い
た精密研磨材は、速い研磨速度が得られ、特にタンタル
の精密研磨において速い研磨速度が得られ、さらにスラ
リー化したときスラリーの安定性に優れているので、工
業的に有用である。
The precision abrasive using the aluminosilicate powder of the present invention has a high polishing rate, especially in the precision polishing of tantalum, and has excellent slurry stability when slurried. Therefore, it is industrially useful.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三枝 邦夫 茨城県つくば市北原6 住友化学工業株式 会社内 Fターム(参考) 3C058 CA01 CB03 CB10 DA02 DA17 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Kunio Saegusa 6 Kitahara, Tsukuba, Ibaraki F-term (reference) in Sumitomo Chemical Co., Ltd. 3C058 CA01 CB03 CB10 DA02 DA17

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】アルミノシリケート粉末を含有することを
特徴とする精密研磨材。
1. A precision abrasive containing an aluminosilicate powder.
【請求項2】アルミノシリケート粉末におけるSi、A
l含有量がSiO2、Al23換算で合計50質量%以
上であり、SiとAlのモル比が0.01<Si/Al
<100である請求項1に記載の精密研磨材。
2. The method according to claim 1, wherein the aluminosilicate powder contains Si, A
l content is at least 50% by mass in terms of SiO 2 and Al 2 O 3 , and the molar ratio of Si to Al is 0.01 <Si / Al
2. The precision abrasive according to claim 1, wherein <100.
【請求項3】アルミノシリケート粉末の含有量が50〜
100質量%である請求項1または2に記載の精密研磨
材。
3. The content of the aluminosilicate powder is 50 to 50.
The precision abrasive according to claim 1 or 2, which is 100% by mass.
【請求項4】アルミノシリケート粉末のBET比表面積
が3〜150m2/gであり、レーザー回折散乱法によ
り測定した累積粒度分布の微粒側から累積10%、累積
50%、累積90%の粒径をそれぞれD10、D50、
D90としたとき、(D90−D10)/D50が5以
下であり、D50が5μm以下である請求項1〜3のい
ずれかに記載の精密研磨材。
4. The aluminosilicate powder has a BET specific surface area of 3 to 150 m 2 / g, and has a particle size of 10%, 50% and 90% from the fine particle side of the cumulative particle size distribution measured by a laser diffraction scattering method. To D10, D50,
The precision abrasive according to any one of claims 1 to 3, wherein D90 is (D90-D10) / D50 is 5 or less and D50 is 5 m or less.
【請求項5】アルミノシリケート粉末の粒子の密度が
2.0〜4.0g/cm3の範囲である請求項2〜4の
いずれかに記載の精密研磨材。
5. The precision abrasive according to claim 2, wherein the density of the particles of the aluminosilicate powder is in the range of 2.0 to 4.0 g / cm 3 .
【請求項6】請求項1〜5のいずれかに記載の精密研磨
材を用いた精密研磨用スラリー。
6. A slurry for precision polishing using the precision abrasive according to claim 1.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007525815A (en) * 2003-03-17 2007-09-06 エンゲルハード・コーポレーシヨン Slurry compositions for use in chemical-mechanical planarization processes
JP2009532855A (en) * 2006-03-31 2009-09-10 テクノ セミケム シーオー., エルティーディー. Chemical mechanical polishing composition for copper containing zeolite

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