JP2003268353A - シリカ混合研磨分散液 - Google Patents
シリカ混合研磨分散液Info
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- colloidal silica
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Abstract
せることができるシリカ系研磨分散液を提供しようとす
るもの。 【解決手段】 ヒュームドシリカを約0.01〜30wt%とコ
ロイダルシリカを約0.01〜30wt%とを共に含有する。ヒ
ュームドシリカ粒子はゼータ電位が低く粒子相互間の反
発力が弱い性質がある。一方、コロイダルシリカ粒子は
ゼータ電位が高く粒子相互間の反発力が強い性質があ
る。ここでヒュームドシリカ粒子相互間にコロイダルシ
リカ粒子が混在すると、ヒュームドシリカ粒子はゼータ
電位が高いコロイダルシリカ粒子との反発力によって凝
集し難くなる。
Description
品の製造工程で使用される研磨スラリーなどとして利用
することができるシリカ混合分散液に関するものであ
る。
ーなどとして利用することができるシリカ系研磨分散液
が知られている。
シリカスラリーは分散安定性に優れているが、シリカ濃
度を高くしなければ研磨レートが低いという問題があ
る。すなわち、コロイダルシリカスラリーは、十分な研
磨レートを得るためには高いシリカ濃度が必要となって
しまう。
ドシリカスラリーは高い研磨レートを有する反面、凝集
しやすく、効率的な分散方法を用いて分散を行ってもコ
ロイダルシリカと比べると分散安定性に欠けるという問
題がある。
磨レートとシリカの分散安定性とを両立させることがで
きるシリカ系研磨分散液を提供しようとするものであ
る。
この発明では次のような技術的手段を講じている。 この発明のシリカ混合研磨分散液は、ヒュームドシ
リカを約0.01〜30wt%とコロイダルシリカを約0.01〜30w
t%とを共に含有することを特徴とする。
粒子相互間の反発力が弱い性質がある。一方、コロイダ
ルシリカ粒子はゼータ電位が高く粒子相互間の反発力が
強い性質がある。ここでヒュームドシリカ粒子相互間に
コロイダルシリカ粒子が混在すると、ヒュームドシリカ
粒子はゼータ電位が高いコロイダルシリカ粒子との反発
力によって凝集し難くなる。
wt%とコロイダルシリカを約0.01〜30wt%とを共に含有せ
しめることにより、図1の「ヒュームドシリカ粒子とコ
ロイダルシリカ粒子のシリカ混合研磨分散液の混合比率
とゼータ電位との関係」のグラフに示すように、分散液
の系全体としてのゼータ電位がヒュームドシリカ単独の
場合(グラフの左端の Colloidal Silica Concentratio
n(%)が「0%」の点)よりも絶対値として上昇し、シリ
カ粒子間の反発力が増大する。またヒュームドシリカ粒
子は研磨レートを向上させることができるので、コロイ
ダルシリカ粒子が単独の場合よりも研磨レートを向上さ
せることができる。 ヒュームドシリカ濃度を約5〜13wt%とし、コロイダ
ルシリカ濃度を約0.01〜10wt%としてもよい。
の振盪試験でメジアン粒子径の成長率が5%以下という優
れた分散安定性を有することとなる。
る。すなわち50mlの遠沈管にスラリーを20ml入れ、
縦型振盪機にセットし、振盪速度が310spm、振盪ス
トロークが40mmで試験を開始する。そして、240時間経
過後に遠沈管を取り外し、分散液のメジアン粒子径を測
定して振盪前と比較するものである。 前記分散液を塩基性物質を含有する水中に添加し、
約30μm以下の孔径のフィルターを通過させるようにし
てもよい。
子が除去できるという利点がある。ここで、約20μm以
下の孔径のフィルターを通過させるようにすると更に分
散液中の粗大粒子が除去できるという利点があり、約10
μm以下の孔径のフィルターを通過させるようにすると
より粗大粒子が除去できるという利点がある。 ヒュームドシリカ粒子は約40〜300平方m/gの比表面
積を有し、コロイダルシリカ粒子は約10-500nmの粒子径
を有することとしてもよい。
ることができる。 この分散液のpHは約8〜12の範囲に調整することが
分散安定性の点から好ましく、pHをアルカリ性に調整す
る物質として、水酸化アンモニウム、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウ
ム、水酸化マグネシウムなどを例示することができる。
明する。
g)を用い、このヒュームドシリカパウダーを水に分散
させDIwaterとアンモニアとで調整し、そのスラリー
(13wt%, pH10.5)を製作した。
を用い、このコロイダルシリカパウダーを水に分散させ
DIwaterとアンモニアとで調整し、そのスラリー(13w
t%,pH10.5)を作製した。
カスラリーとコロイダルシリカスラリーとを混合撹拌
し、次のような3種類のシリカ混合研磨分散液を得た。
は、ヒュームドシリカスラリーが96wt%に対しコロイダ
ルシリカスラリーが4wt%とした。出来たシリカ混合研磨
分散液全体に対し、混合後のヒュームドシリカ濃度は1
2.48wt%、混合後のコロイダルシリカ濃度は0.52wt%であ
った。
は、ヒュームドシリカスラリーが70wt%に対しコロイダ
ルシリカスラリーが30wt%とした。出来たシリカ混合研
磨分散液全体に対し、混合後のヒュームドシリカ濃度は
9.1wt%、混合後のコロイダルシリカ濃度は3.9wt%であっ
た。
は、ヒュームドシリカスラリーが50wt%に対しコロイダ
ルシリカスラリーが50wt%とした。出来たシリカ混合研
磨分散液全体に対し、混合後のヒュームドシリカ濃度は
6.5wt%、混合後のコロイダルシリカ濃度は6.5wt%であっ
た。
(比表面積82平方m/g)のみを用いたシリカ研磨分散液
(13wt%, pH10.5)を調整した。
る。
施例)と、ヒュームドシリカのみのシリカ研磨分散液
(比較例)の各スラリー試料につき、以下に示す振盪試
験にて凝集に対する安定性を評価した。
20mlを入れ、縦型振盪機(イワキ産業社製、型式名KM
Shaker V−DX)にセットし、振盪速度が310spm、
振盪ストロークが40mmで振盪試験を開始した。一定時間
経過後に遠沈管を取り外し、スラリー試料のメジアン粒
子径を測定して振盪前と比較した。
盪時間(日)とメジアン粒子径の成長率との関係」のグ
ラフに示す。なおグラフ中、第1のシリカ混合研磨分散
液は「四角」で、第2のシリカ混合研磨分散液は「三角」
で、第3のシリカ混合研磨分散液は「×印」で、比較例
のシリカ研磨分散液は「菱形」で記載する。
においてコロイダルシリカ粒子の混合比率が高い方が粒
子径の変化率が小さく安定であった。特にコロイダルシ
リカ粒子の混合比率が30wt%以上のスラリー試料(第
2,3のシリカ系研磨分散液)は240時間の振盪試験に
おいてもメジアン粒子径の成長率が5%未満であった。
コロイダルシリカスラリーを混合することにより分散安
定性(動的安定性、研磨時・スラリー循環中の外的力に
よる凝集性など)を向上させることができる。
研磨レートが低い点についても、ヒュームドシリカスラ
リーと混合することにより研磨レートを向上させる事が
出来る。さらに、高速研磨が可能であるが研磨時に凝集
してスクラッチの原因となり易いというヒュームドシリ
カスラリーの欠点をも改善することができる。
の効果を有する。
ームドシリカ単独の場合よりも上昇しシリカ粒子間の反
発力が増大するのでシリカの分散安定性を向上させるこ
とができると共に研磨レートを向上させることができる
シリカ系研磨分散液を提供することができる。
のシリカ混合研磨分散液の混合比率とゼータ電位との関
係を示すグラフ。
ン粒子径の成長率との関係を示すグラフ。
Claims (4)
- 【請求項1】 ヒュームドシリカを約0.01〜30wt%とコ
ロイダルシリカを約0.01〜30wt%とを共に含有すること
を特徴とするシリカ混合研磨分散液。 - 【請求項2】 ヒュームドシリカ濃度を約5〜13wt%と
し、コロイダルシリカ濃度を約0.01〜10wt%とした請求
項1記載のシリカ混合研磨分散液。 - 【請求項3】 前記分散液を塩基性物質を含有する水中
に添加し、約30μm以下の孔径のフィルターを通過させ
るようにした請求項1又は2記載のシリカ混合研磨分散
液。 - 【請求項4】 ヒュームドシリカ粒子は約40〜300平方m
/gの比表面積を有し、コロイダルシリカ粒子は約10-500
nmの粒子径を有する請求項1乃至3のいずれかに記載の
シリカ混合研磨分散液。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002070038A JP2003268353A (ja) | 2002-03-14 | 2002-03-14 | シリカ混合研磨分散液 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002070038A JP2003268353A (ja) | 2002-03-14 | 2002-03-14 | シリカ混合研磨分散液 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003268353A true JP2003268353A (ja) | 2003-09-25 |
Family
ID=29200721
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002070038A Pending JP2003268353A (ja) | 2002-03-14 | 2002-03-14 | シリカ混合研磨分散液 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003268353A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005093802A1 (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-06 | Nitta Haas Incorporated | 半導体研磨用組成物 |
WO2008008282A1 (en) * | 2006-07-12 | 2008-01-17 | Cabot Microelectronics Corporation | Cmp method for metal-containing substrates |
US7512216B2 (en) | 2004-03-30 | 2009-03-31 | British Telecommunications Plc | Joint fault detection |
JP2011502824A (ja) * | 2007-11-08 | 2011-01-27 | イーストマン コダック カンパニー | インクジェット記録要素 |
-
2002
- 2002-03-14 JP JP2002070038A patent/JP2003268353A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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