JP2014130958A - シリコンウェーハ用研磨液組成物 - Google Patents

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Abstract

【課題】表面欠陥(LPD)及び表面粗さ(ヘイズ:Haze)を低減できる、シリコンウェーハ用研磨液組成物、及び当該シリコンウェーハ用研磨液組成物を用いた半導体基板の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明のシリコンウェーハ用研磨液組成物は、シリカ粒子(成分A)と、アミン化合物及びアンモニウム化合物から選ばれる少なくとも1種類の含窒素塩基性化合物(成分B)と、ヒドロキシエチルセルロース(成分C)と、水酸基の価数が3以上の多価アルコールのアルキレンオキシド付加物(成分D)と、水系媒体と、を含む。
【選択図】なし

Description

本発明はシリコンウェーハ用研磨液組成物及びこれを用いた半導体基板の製造方法に関する。
近年、半導体メモリの高記録容量化に対する要求の高まりから半導体装置のデザインルールは微細化が進んでいる。このため半導体装置の製造過程で行われるフォトリソグラフィーにおいて焦点深度は浅くなり、シリコンウェーハ(ベアウェーハ)の表面欠陥(LPD:Light point defects)や表面粗さ(ヘイズ:Haze)の低減に対する要求はますます厳しくなっている。
シリコンウェーハの品質を向上する目的で、シリコンウェーハの研磨は多段階で行われている。特に研磨の最終段階で行われる仕上げ研磨は、表面粗さ(ヘイズ)の低減と研磨後のシリコンウェーハ表面のぬれ性向上(親水化)によるパーティクルやスクラッチ、ピット等の表面欠陥(LPD)の低減とを目的として行われている。
仕上げ研磨に用いられる研磨液組成物として、コロイダルシリカ、アルカリ化合物を含む化学的機械研磨用の研磨液組成物が知られている。さらにヘイズレベルを改善する技術としてこれに水溶性高分子化合物(例えば、ヒドロキシエチルセルロース(HEC))、ノニオン性界面活性剤が配合された研磨液組成物が開示されている(特許文献1)。また、表面欠陥を低減する目的でメタノール、グリセリン等から選ばれる、少なくとも一種類のアルコール性水酸基を有する化合物を含有する研磨液組成物が知られている(特許文献2)。
特開2011-181765号公報 特開平11-116942号公報
しかし、HECを含む研磨液組成物は、HECが天然原料である天然セルロースを原料としているため、研磨液組成物にはセルロース由来の水不溶物が含まれ、当該水不溶物が核となってシリカ粒子が凝集する。凝集体のろ過を経ても、ろ過によって除ききれない水不溶物自体の存在によって、表面粗さが悪化する場合がある。また、シリコンウェーハに吸着したHECは、半導体基板の製造過程におけるシリコンウェーハの移動等の折にシリコンウェーハ表面の一部が乾燥しやすい条件となるような場合には凝集しやすく、凝集したHECがシリコンウェーハ表面に残留し、表面欠陥の原因になる場合がある。特許文献1の研磨剤組成物では、表面粗さの低減を目的としてノニオン性活性剤が添加されているが、表面粗さは低減できても、表面欠陥の低減との両立は十分に行えない。
また、特許文献2に記載の研磨液組成物を用いた場合は、特に、表面粗さ(Haze)の低減が十分に行えない。
そこで、本発明では、シリコンウェーハの表面欠陥(LPD)の低減と表面粗さ(ヘイズ)の低減とを両立可能とする、シリコンウェーハ用研磨液組成物、及び当該シリコンウェーハ用研磨液組成物を用いた半導体基板の製造方法を提供する。
本発明のシリコンウェーハ用研磨液組成物は、下記(成分A)〜(成分D)を含有するシリコンウェーハ用研磨液組成物である。
成分A:シリカ粒子
成分B:アミン化合物及びアンモニウム化合物から選ばれる少なくとも1種類の含窒素塩基性化合物
成分C:ヒドロキシエチルセルロース(HEC)
成分D:水酸基の価数が3以上の多価アルコールのアルキレンオキシド付加物
本発明の半導体基板の製造方法は、本発明のシリコンウェーハ用研磨液組成物を用いてシリコンウェーハを研磨する工程と、前記研磨されたシリコンウェーハを洗浄する工程を含む。
本発明によれば、シリコンウェーハの表面欠陥(LPD)及び表面粗さ(ヘイズ)を低減できる、シリコンウェーハ用研磨液組成物、及び当該シリコンウェーハ用研磨液組成物を用いた半導体基板の製造方法を提供できる。
本発明は、シリカ粒子とHECと含窒素塩基性化合物を含むシリコンウェーハ用研磨液組成物(以下「研磨液組成物」と略称する場合もある。)において、研磨助剤として、水酸基の価数が3以上の多価アルコールのアルキレンオキシド付加物が含まれていると、研磨液組成物で研磨されたシリコンウェーハの表面(研磨面)における表面欠陥及び表面粗さの双方を良好に低減できる、という知見に基づく。
研磨液組成物を用いて研磨された研磨対象物の、表面粗さの低減と表面欠陥の低減の両立、という本発明の効果の発現機構の詳細は明らかではないが、出願人は、以下のように推定している。
一般的に、表面粗さの悪化は、主として、シリカ粒子の分散性向上及び研磨速度向上の目的で添加される塩基性化合物によるシリコンウェーハ表面の腐食に起因して生じる。本発明の研磨液組成物では、HECと水酸基の価数が3以上の多価アルコールのアルキレンオキシド付加物が、各々シリコンウェーハ表面に適切な強度で吸着することにより、含窒素塩基性化合物によるシリコンウェーハ表面の腐食が抑制されることに加えて、シリカ粒子によるシリコンウェーハ表面の切削が抑制されることで、表面粗さの悪化が抑制される。また、半導体基板の製造過程におけるシリコンウェーハの移動等の折にシリコンウェーハ表面の一部が乾燥しやすい条件となるような場合には、シリコンウェーハ表面に残留したシリカ粒子が、強固に吸着し洗浄時に充分に洗浄しきれないため、表面欠陥の原因となる。さらに、従来公知の、HECのみを研磨助剤として含む研磨液組成物を用いた場合、シリコンウェーハに吸着したHECは、半導体基板の製造過程におけるシリコンウェーハの移動等の折にシリコンウェーハ表面の一部が乾燥しやすい条件となるような場合には凝集しやすく、凝集したHECがシリコンウェーハ表面に残留し、表面欠陥の原因になる場合がある。しかし、本発明の研磨液組成物では、HECのみならず水酸基の価数が3以上の多価アルコールのアルキレンオキシド付加物が、各々シリコンウェーハ表面に適切な強度で吸着することにより、研磨後のシリコンウェーハ表面に良好なぬれ性が付与されるので、シリコンウェーハ基板表面へのシリカ粒子の吸着を抑制することができる。さらに本発明の研磨液組成物では、水酸基の価数が3以上の多価アルコールのアルキレンオキシド付加物が、シリコンウェーハ基板表面近傍においてHECと共存することにより、HEC同士の凝集も抑制する。シリコンウェーハの洗浄工程においては、前記多価アルコールアルキレンオキシド付加物が、シリカ粒子とシリコンウェーハ間に作用する相互作用を弱め、結果として、研磨されたシリコンウェーハの表面(研磨面)における表面欠陥の増大の原因となるシリコンウェーハ表面へのシリカ粒子やHEC凝集物の付着が効果的に抑制される。
このように、本発明では、HEC及び水酸基の価数が3以上の多価アルコールアルキレンオキシド付加物の存在下でシリコンウェーハを研磨することにより、得られた研磨面における、表面粗さの低減と表面欠陥の低減の良好な両立が実現されているものと推定している。但し、本発明はこれらの推定に限定されるものではない。
[シリカ粒子(成分A)]
本発明の研磨液組成物には、研磨材としてシリカ粒子が含まれる。シリカ粒子の具体例としては、コロイダルシリカ、フュームドシリカ等が挙げられるが、研磨面における、表面欠陥及び表面粗さの低減の観点から、コロイダルシリカがより好ましい。
シリカ粒子の使用形態としては、操作性の向上の観点からスラリー状が好ましい。本発明の研磨液組成物に含まれる研磨材がコロイダルシリカである場合、アルカリ金属やアルカリ土類金属等によるシリコンウェーハの汚染を防止する観点から、コロイダルシリカは、アルコキシシランの加水分解物から得たものであることが好ましい。アルコキシシランの加水分解物から得られるシリカ粒子は、従来から公知の方法によって作製できる。
本発明の研磨液組成物に含まれるシリカ粒子の平均一次粒子径は、研磨速度の確保及び研磨面における表面欠陥及び表面粗さの低減の観点から、5nm以上が好ましく、10nm以上がより好ましく、15nm以上が更に好ましく、30nm以上が更により好ましい。また、シリカ粒子の平均一次粒子径は、研磨速度の確保及び研磨面における表面欠陥及び表面粗さの低減の観点から、50nm以下が好ましく、45nm以下がより好ましく、40nm以下が更に好ましい。
特に、シリカ粒子としてコロイダルシリカを用いた場合には、研磨速度の確保、及び研磨面における、表面欠陥及び表面粗さの低減の観点から、平均一次粒子径は、5nm以上が好ましく、10nm以上がより好ましく、15nm以上が更に好ましく、30nm以上が更により好ましく、また、50nm以下が好ましく、45nm以下がより好ましく、40nm以下が更に好ましい。
シリカ粒子の平均一次粒子径は、BET(窒素吸着)法によって算出される比表面積S(m2/g)を用いて算出される。比表面積は、例えば、実施例に記載の方法により測定できる。
シリカ粒子の会合度は、研磨面における、表面欠陥及び表面粗さの低減の観点から、1.1以上が好ましく、1.8以上がより好ましく、2.0以上が更に好ましく、また、3.0以下が好ましく、2.5以下がより好ましく、2.3以下が更に好ましい。シリカ粒子の形状はいわゆる球型といわゆるマユ型であることが好ましい。シリカ粒子がコロイダルシリカである場合、その会合度は、研磨速度の確保、及び、研磨面における、表面欠陥及び表面粗さの低減の観点から、1.1以上が好ましく、1.8以上がより好ましく、2.0以上が更に好ましく、また、3.0以下が好ましく、2.5以下がより好ましく、2.3以下が更に好ましい。
シリカ粒子の会合度とは、シリカ粒子の形状を表す係数であり、下記式により算出される。平均二次粒子径は、動的光散乱法によって測定される値であり、例えば、実施例に記載の装置を用いて測定できる。
会合度=平均二次粒子径/平均一次粒子径
シリカ粒子の会合度の調整方法としては、特に限定されないが、例えば、特開平6−254383号公報、特開平11−214338号公報、特開平11−60232号公報、特開2005−060217号公報、特開2005−060219号公報等に記載の方法を採用することができる。
本発明の研磨液組成物に含まれるシリカ粒子の含有量は、研磨速度の向上の観点から、0.05質量%以上が好ましく、0.10質量%以上がより好ましく、0.15質量%以上が更に好ましく、0.20質量%以上がより更に好ましい。また、本発明の研磨液組成物に含まれるシリカ粒子の含有量は、研磨液組成物の保存安定性の向上及び経済性の観点から、10質量%以下が好ましく、7.5質量%以下がより好ましく、5質量%以下が更に好ましく、2.5質量%以下が更により好ましく、1質量%以下が更により好ましく、0.5質量%以下が更により好ましい。
[含窒素塩基性化合物(成分B)]
本発明の研磨液組成物は、研磨速度向上の観点から、含窒素塩基性化合物を含有する。含窒素塩基性化合物は、アミン化合物及びアンモニウム化合物から選ばれる少なくとも1種類の水溶性の塩基性化合物である。ここで、「水溶性」とは、水に対して2g/100ml以上の溶解度を有することをいい、「水溶性の塩基性化合物」とは、水に溶解したとき、塩基性を示す化合物をいう。
含窒素塩基性化合物は、例えば、アンモニア、水酸化アンモニウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N一メチルエタノールアミン、N−メチル−N,N一ジエタノ−ルアミン、N,N−ジメチルエタノールアミン、N,N−ジエチルエタノールアミン、N,N−ジブチルエタノールアミン、N−(β−アミノエチル)エタノ−ルアミン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ピペラジン・六水和物、無水ピペラジン、1−(2−アミノエチル)ピペラジン、N−メチルピペラジン、ジエチレントリアミン、及び水酸化テトラメチルアンモニウムが挙げられる。これらの含窒素塩基性化合物は2種以上を混合して用いてもよい。本発明の研磨液組成物に含まれ得る含窒素塩基性化合物としては、研磨面における、表面欠陥及び表面粗さの低減の観点から、アンモニアがより好ましい。
本発明の研磨液組成物における含窒素塩基性化合物の含有量は、研磨速度向上の観点から、0.001質量%以上が好ましく、0.005質量%以上がより好ましく、0.008質量%以上が更に好ましい。また、本発明の研磨液組成物における含窒素塩基性化合物の含有量は、シリコンウェーハの表面の腐食抑制の観点から、10質量%以下が好ましく、5質量%以下がより好ましく、1質量%以下が更に好ましく、0.5質量%以下が更により好ましく、0.1質量%以下が更により好ましい。
[ヒドロキシエチルセルロース(成分C)]
本発明の研磨液組成物に含まれるヒドロキシエチルセルロース(HEC)は、セルロースを構造ユニットとして含有する水溶性高分子化合物(セルロース誘導体)であり、シリコンウェーハ表面に対する物理的な研磨作用を緩衝する働きとともに、シリコンウェーハ表面に濡れ性を与える働きをする。ここで、「水溶性」とは、水に対して2g/100ml以上の溶解度を有することをいう。また、HECは、シリコンウェーハ表面に吸着して、含窒素塩基性化合物による過度な腐食を抑制し、表面粗さの低減にも寄与する。
HECの重量平均分子量は、研磨面における表面粗さ低減の観点から、25万以上が好ましく、50万以上がより好ましく、60万以上が更に好ましい。また、HECの重量平均分子量は、シリカ粒子の凝集抑制の観点から、150万以下が好ましく、100万以下がより好ましい。ここで重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより、実施例に記載の測定条件でポリエチレングリコールを標準として求めることができる。
本発明の研磨液組成物におけるHECの含有量は、研磨面における、表面粗さ及び表面欠陥の低減の観点から、0.001質量%以上が好ましく、0.005質量%以上がより好ましく、0.008質量%以上が更に好ましい。また、本発明の研磨液組成物におけるHECの含有量は、シリカ粒子の凝集抑制の観点から、1.0質量%以下が好ましく、0.5質量%以下がより好ましく、0.1質量%以下がさらに好ましく、0.05質量%以下がより更に好ましく、0.03質量%以下がより更に好ましい。
本発明の研磨液組成物に含まれるHEC(成分C)とシリカ粒子(成分A)の質量比(HEC(成分C)の質量/シリカ粒子(成分A)の質量)は、シリカ粒子の分散性向上、研磨面における、表面欠陥及び表面粗さの低減の観点から、0.005以上が好ましく、0.01以上がより好ましく、0.02以上が更に好ましく、また、1.0以下が好ましく、0.5以下がより好ましく、0.1以下が更に好ましい。
[水酸基の価数が3以上の多価アルコールのアルキレンオキシド付加物(成分D)]
水酸基の価数が3以上の多価アルコールのアルキレンオキシド付加物は、水酸基の価数が3以上の多価アルコールに、エチレンオキシドやプロピレンオキシドなどのアルキレンオキシドを付加重合させて得られる多価アルコール誘導体である。成分Dは、3つ以上の枝分かれした構造(分岐構造)を有する分子で、中心原子が炭素であり、1分子内に3つ以上のポリアルキレンオキシド鎖を含む化合物、その塩又はその混合物である。また、成分Dは、水溶液中でイオン化される1つ以上の官能基と3つ以上のポリアルキレンオキシド鎖を含む化合物、その塩又はその混合物である。
本発明の研磨液組成物に含まれる成分Dの原料となる多価アルコールの水酸基数は、シリコンウェーハ表面への成分Dの吸着強度を高める観点、研磨面における、表面欠陥及び表面粗さの低減の観点から、3個以上であり、4個以上が好ましく、研磨速度の確保の観点から、8個以下が好ましく、6個以下がより好ましく、5個以下が更により好ましい。
本発明の研磨液組成物に含まれる成分Dにおけるアルキレンオキシド基は、シリコンウェーハ表面への成分Dの吸着強度を高める観点、研磨面における、表面欠陥及び表面粗さの低減の観点から、エチレンオキシ基(EO)及びプロピレンオキシ基(PO)からなる群から選ばれる少なくとも1種のアルキレンオキシド基を含むと好ましく、EO及びPOからなる群から選ばれる少なくとも1種のアルキレンオキシド基からなるとより好ましく、EOからなると更に好ましい。アルキレンオキシド基が、EOとPOの両方を含む場合、EOとPOの配列はブロックでもランダムでもよい。
本発明の研磨液組成物に含まれる成分Dにおけるアルキレンオキシド基の平均付加モル数は、表面粗さ及び表面欠陥の低減の観点から、3モル以上が好ましく、5モル以上がより好ましく、10モル以上が更に好ましく、20モル以上がより更に好ましく、50モル以上がより更に好ましく、150モル以上がより更に好ましい。また、アルキレンオキシド基の平均付加モル数は、表面粗さ及び表面欠陥の低減の観点から、500モル以下が好ましく、450モル以下がより好ましく、350モル以下が更に好ましく、250モル以下がより更に好ましい。
本発明の研磨液組成物に含まれる成分Dの重量平均分子量は、研磨面における、表面欠陥及び表面粗さの低減の観点から、500以上が好ましく、1000以上がより好ましく、1500以上が更に好ましく、5000以上が更により好ましく、7500以上が更により好ましく、研磨面における表面欠陥の低減、及び研磨液組成物の保存安定性の向上の観点から、3万以下が好ましく、2.5万以下がより好ましく、2万以下が更に好ましく、1.5万以下が更により好ましく、1.2万以下が更により好ましい。
成分Dは、具体的には、グリセリンアルキレンオキシド付加物、ペンタエリスリトールアルキレンオキシド付加物、メチルグルコシドのアルキレンオキシド誘導体等が挙げられるが、これらの中でも、分岐鎖を有することによって分子サイズが小さく、それ故にシリコンウェーハ表面への吸着速度が大きいと考えられる、ペンタエリスリトールアルキレンオキシド付加物がより好ましい。
本発明の研磨液組成物に含まれる成分Dの含有量は、研磨面における表面粗さ低減の観点から、0.0001質量%以上が好ましく、0.0005質量%以上がより好ましく、0.0010質量%以上が更に好ましく、0.0012質量%以上がより更に好ましい。また、本発明の研磨液組成物に含まれる成分Dの含有量は、研磨面における表面粗さ低減の観点から、0.10質量%以下が好ましく、0.05質量%以下がより好ましく、0.010質量%以下が更に好ましく、0.005質量%以下がより更に好ましく、0.003質量%以下が更に好ましい。
本発明の研磨液組成物に含まれる成分Dとシリカ粒子(成分A)の質量比(水酸基の価数が3以上の多価アルコールのアルキレンオキシド付加物の質量/シリカ粒子の質量)は、研磨面における、表面欠陥及び表面粗さの低減の観点から、0.0004以上が好ましく、0.002以上がより好ましく、0.004以上が更に好ましく、0.005以上が更に好ましく、また、0.1以下が好ましく、0.04以下がより好ましく、0.020以下が更に好ましく、0.015以下がより更に好ましい。
本発明の研磨液組成物に含まれるHEC(成分C)と成分Dの質量比(HECの質量/成分Dの質量)は、研磨面における、表面欠陥及び表面粗さの低減の観点から、0.01以上が好ましく、0.05以上がより好ましく、0.10以上が更に好ましく、0.15以上がより更に好ましく、また、10以下が好ましく、5以下がより好ましく、1.0以下が更に好ましく、0.5以下がより更に好ましく、0.3以下がより更に好ましい。
[水系媒体(成分E)]
本発明の研磨液組成物に含まれる水系媒体(成分E)としては、イオン交換水や超純水等の水、又は水と溶媒との混合媒体等が挙げられ、上記溶媒としては、水と混合可能な溶媒(例えば、エタノール等のアルコール)が好ましい。水系媒体としては、なかでも、イオン交換水又は超純水がより好ましく、超純水が更に好ましい。本発明の成分Eが、水と溶媒との混合媒体である場合、成分Eである混合媒体全体に対する水の割合は、特に限定されるわけではないが、経済性の観点から、95質量%以上が好ましく、98質量%以上がより好ましく、実質的に100質量%が更に好ましく、100質量%がより更に好ましい。
本発明の研磨液組成物における水系媒体の含有量は、特に限定されるわけではなく、成分A〜成分D、及び、後述する任意成分の残余であってよい。
[任意成分]
本発明の研磨液組成物には、本発明の効果が妨げられない範囲で、さらにHEC以外の水溶性高分子化合物、成分D以外の多価アルコールのアルキレンオキシド付加物、pH調整剤、防腐剤、アルコール類、キレート剤、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、及び酸化剤から選ばれる少なくとも1種の任意成分が含まれてもよい。
〈pH調整剤〉
pH調整剤としては、酸性化合物等が挙げられる。酸性化合物としては、硫酸、塩酸、硝酸又はリン酸等の無機酸、酢酸、シュウ酸、コハク酸、グリコール酸、リンゴ酸、クエン酸又は安息香酸等の有機酸等が挙げられる。
〈防腐剤〉
防腐剤としては、ベンザルコニウムクロライド、ベンゼトニウムクロライド、1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン、(5−クロロ−)2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オン、過酸化水素、又は次亜塩素酸塩等が挙げられる。本発明の研磨液組成物における防腐剤の含有量は、0.01〜1質量%が好ましい。
〈アルコール類〉
アルコール類としては、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、イソプロピルアルコール、2−メチル−2−プロパノオール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリン等が挙げられる。本発明の研磨液組成物におけるアルコール類の含有量は、0.1〜5質量%が好ましい。
〈キレート剤〉
キレート剤としては、エチレンジアミン四酢酸、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸アンモニウム、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸ナトリウム、トリエチレンテトラミン六酢酸、トリエチレンテトラミン六酢酸ナトリウム等が挙げられる。本発明の研磨液組成物におけるキレート剤の含有量は、0.01〜1質量%が好ましい。
〈カチオン性界面活性剤〉
カチオン性界面活性剤としては、例えば、脂肪族アミン塩、脂肪族アンモニウム塩等が挙げられる。本発明の研磨液組成物におけるカチオン性界面活性剤の含有量は、0.01〜1質量%が好ましい。
〈アニオン性界面活性剤〉
アニオン性界面活性剤としては、例えば、脂肪酸石鹸、アルキルエーテルカルボン酸塩等のカルボン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩等のスルホン酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩、アルキルエーテル硫酸塩等の硫酸エステル塩、アルキルリン酸エステル等のリン酸エステル塩などが挙げられる。本発明の研磨液組成物におけるアニオン性界面活性剤の含有量は、0.01〜1質量%が好ましい。
〈非イオン性界面活性剤〉
非イオン性界面活性剤としては、シリコンウェーハの表面の腐食抑制の観点から、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル等のエーテル型、グリセリンエステルのポリオキシエチレンエーテル等のエーテルエステル型、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、グリセリンエステル、ソルビタンエステル等のエステル型などが挙げられるが、研磨面における表面粗さ低減の観点から、エーテル型の非イオン性界面活性剤が好ましく、ポリオキシエチレンアルキルエーテルがより好ましい。非イオン性界面活性剤によるシリコンウェーハの表面の腐食抑制のメカニズムは明らかではないが、非イオン性界面活性剤の疎水基がシリコンウェーハへ吸着し、保護膜を形成することで、含窒素塩基性化合物とシリコンウェーハ表面との接触が抑制されるためと推定される。本発明の研磨液組成物における非イオン性界面活性剤の含有量は、0.01〜1質量%が好ましい。
前記非イオン性界面活性剤のHLBは、研磨液組成物中での溶解性の担保の観点から、8以上が好ましく、10以上がより好ましく、12以上が好ましい。また、前記非イオン性界面活性剤のHLBは、シリコンウェーハの表面の腐食抑制の観点から、19.5以下が好ましく、18以下がより好ましく、16以下が更に好ましい。
〈酸化剤〉
酸化剤としては、過マンガン酸、ペルオキソ酸等の過酸化物、クロム酸、又は硝酸、並びにこれらの塩等が挙げられる。本発明の研磨液組成物における酸化剤の含有量は、0.01〜1質量%が好ましい。
本発明の研磨液組成物の25℃におけるpHは、特に制限されないが、研磨速度向上の観点から、8.0以上が好ましく、9.0以上がより好ましく、9.5以上が更に好ましく、また、12.0以下が好ましく、11.5以下がより好ましく、11.2以下が更に好ましい。pHの調整は、pH調整剤(例えば、アンモニア)を適宜添加して行うことができる。ここで、25℃におけるpHは、pHメータ(東亜電波工業株式会社、HM−30G)を用いて測定でき、電極を研磨液組成物に浸漬した後1分後の数値である。
なお、上記において説明した各成分の含有量は、使用時における含有量であるが、本発明の研磨液組成物は、経済性、操作性の観点から、その保存安定性が損なわれない範囲で濃縮された状態で保存及び供給されてもよい。この場合、製造及び輸送コストをさらに低くできる点で好ましい。濃縮液は、必要に応じて前述の水系媒体で適宜希釈して使用すればよい。
本実施形態の研磨液組成物が上記濃縮液である場合、濃縮液におけるシリカ粒子(成分A)の含有量は、製造および輸送コストの低減の観点から、2質量%以上が好ましく、5質量%以上がより好ましく、8質量%以上が更に好ましい。また、濃縮液中におけるシリカ粒子の含有量は、保存安定性の向上の観点から、40質量%以下が好ましく、30質量%以下がより好ましく、20質量%以下が更に好ましく、12質量%以下が更により好ましいい。
本実施形態の研磨液組成物が上記濃縮液である場合、濃縮液における含窒素塩基性化合物(成分B)の含有量は、製造および輸送コストの低減の観点から、0.01質量%以上が好ましく、0.05質量%以上がより好ましく、0.1質量%以上が更に好ましい。また、濃縮液中における含窒素塩基性化合物の含有量は、保存安定性の向上の観点から、5質量%以下が好ましく、2質量%以下がより好ましく、1質量%以下が更に好ましい。
本実施形態の研磨液組成物が上記濃縮液である場合、濃縮液におけるHEC(成分C)の含有量は、製造および輸送コストの低減の観点から、0.01質量%以上が好ましく、0.05質量%以上がより好ましく、0.1質量%以上が更に好ましい。また、濃縮液中におけるHECの含有量は、保存安定性の向上の観点から、5質量%以下が好ましく、2質量%以下がより好ましく、1質量%以下が更に好ましい。
本発明の研磨液組成物が上記濃縮液である場合、水酸基の価数が3以上の多価アルコールのアルキレンオキシド付加物(成分D)の含有量は、製造および輸送コストの低減の観点から、0.005質量%以上が好ましく、0.01質量%以上がより好ましく、0.02質量%以上が更に好ましく、0.05質量%以上がより更に好ましい。また、濃縮液中における上記水酸基の価数が3以上の多価アルコールのアルキレンオキシド付加物の含有量、保存安定性の向上の観点から、5質量%以下が好ましく、2質量%以下がより好ましく、1質量%以下が更に好ましく、0.5質量%以下がより更に好ましい。
次に、本発明の研磨液組成物の製造方法の一例について説明する。
本発明の研磨液組成物の製造方法の一例は、何ら制限されず、シリカ粒子(成分A)と、アミン化合物及びアンモニウム化合物から選ばれる少なくとも1種類の含窒素塩基性化合物(成分B)と、HEC(成分C)と、水酸基の価数が3以上の多価アルコールのアルキレンオキシド付加物(成分D)と、水系媒体(成分E)と、必要に応じて任意成分とを混合することによって調製できる。
シリカ粒子の水系媒体への分散は、例えば、ホモミキサー、ホモジナイザー、超音波分散機、湿式ボールミル、又はビーズミル等の撹拌機等を用いて行うことができる。シリカ粒子の凝集等により生じた粗大粒子が水系媒体中に含まれる場合、遠心分離やフィルターを用いたろ過等により、当該粗大粒子を除去すると好ましい。シリカ粒子の水系媒体への分散は、HEC(成分C)及び水酸基の価数が3以上の多価アルコールのアルキレンオキシド付加物(成分D)のうちの少なくとも一方の存在下で行うと好ましい。
本発明の研磨液組成物は、例えば、ベアウェーハ等の半導体基板の製造過程における、シリコンウェーハを研磨する研磨工程や、シリコンウェーハを研磨する研磨工程を含むシリコンウェーハの研磨方法に用いられる。
前記シリコンウェーハを研磨する研磨工程には、シリコン単結晶インゴットを薄円板状にスライスすることにより得られたシリコンウェーハを平坦化するラッピング(粗研磨)工程と、ラッピングされたシリコンウェーハをエッチングした後、シリコンウェーハ表面を鏡面化する仕上げ研磨工程とがある。本発明の研磨液組成物は、上記仕上げ研磨工程で用いられるとより好ましい。
前記半導体基板の製造方法や前記シリコンウェーハの研磨方法では、シリコンウェーハを研磨する工程において、濃縮された前記シリコンウェーハ用研磨液組成物を希釈してから、又は希釈しながら、前記シリコンウェーハの研磨に使用してもよい。希釈媒には、水系媒体(成分E)を用いればよい。本発明の研磨液組成物の被研磨対象への供給方法は、濃縮された前記シリコンウェーハ用研磨液組成物を希釈してから供給する場合、予め濃縮された研磨液組成物と希釈媒とが十分に混合された状態で供給する方法、濃縮された研磨液組成物と希釈媒とを供給ライン内等で混合して供給する方法が挙げられる。研磨速度向上の観点および装置負荷低減の観点から、予め濃縮された研磨液組成物と希釈媒とが十分に混合された状態で、研磨液組成物を、研磨パッドと被研磨シリコンウェーハの間にポンプ等で供給する方法が好ましい。
濃縮された前記シリンウェーハ用研磨液組成物は、製造及び輸送コスト低減、保存安定性の向上の観点から、例えば、成分Aを5質量%以上40質量%以下、成分Bを0.01質量%以上5質量%以下、成分Cを0.01質量%以上5質量%以下、成分Dを0.005質量%以上5質量%以下含んでいると好ましい。
本発明は、更に以下<1>〜<18>を開示する。
<1>
シリカ粒子(成分A)と、
アミン化合物及びアンモニウム化合物から選ばれる少なくとも1種類の含窒素塩基性化合物(成分B)と、
ヒドロキシエチルセルロース(成分C)と、
水酸基の価数が3以上の多価アルコールのアルキレンオキシド付加物(成分D)と、
水系媒体と、を含むシリコンウェーハ用研磨液組成物。
<2>
前記水酸基の価数が3以上の多価アルコールのアルキレンオキシド付加物の水酸基の価数が、好ましくは3価以上8価以下であって、4個以上が好ましく、6個以下がより好ましく、5個以下が更により好ましい、前記<1>に記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物。
<3>
前記水酸基の価数が3以上の多価アルコールのアルキレンオキシド付加物におけるアルキレンオキシド付加物の平均付加モル数が、好ましくは3〜500モルであって、5モル以上がより好ましく、10モル以上が更に好ましく、20モル以上がより更に好ましく、50モル以上がより更に好ましく、150モル以上がより更に好ましく、450モル以下がより好ましく、350モル以下が更に好ましく、250モル以下がより更に好ましい、前記<1>又は<2>に記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物。
<4>
前記水酸基の価数が3以上の多価アルコールのアルキレンオキシド付加物の重量平均分子量は、500以上が好ましく、1000以上がより好ましく、1500以上が更に好ましく、5000以上が更により好ましく、7500以上が更により好ましく、3万以下が好ましく、2.5万以下がより好ましく、2万以下が更に好ましく、1.5万以下が更により好ましく、1.2万以下が更により好ましい、前記<1>から<3>のいずれかに記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物。
<5>
前記水酸基の価数が3以上の多価アルコールのアルキレンオキシド付加物の含有量が、好ましくは0.0001〜0.1質量%であって、0.0005質量%以上がより好ましく、0.0010質量%以上が更に好ましく、0.0012質量%以上がより更に好ましく、0.05質量%以下がより好ましく、0.010質量%以下が更に好ましく、0.005質量%以下がより更に好ましく、0.003質量%以下が更に好ましい、前記<1>から<4>のいずれかに記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物。
<6>
前記水酸基の価数が3以上の多価アルコールのアルキレンオキシド付加物(成分D)と前記シリカ粒子(成分A)の質量比(前記水酸基の価数が3以上の多価アルコールのアルキレンオキシド付加物の質量/前記シリカ粒子の質量)は、0.0004以上が好ましく、0.002以上がより好ましく、0.004以上が更に好ましく、0.005以上が更に好ましく、0.1以下が好ましく、0.04以下がより好ましく、0.020以下が更に好ましく、0.015以下がより更に好ましい、前記<1>から<5>のいずれかに記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物。
<7>
前記シリコンウェーハ用研磨液組成物に含まれるヒドロキシエチルセルロース(成分C)と前記水酸基の価数が3以上の多価アルコールのアルキレンオキシド付加物(成分D)の質量比(前記ヒドロキシエチルセルロースの質量/前記水酸基の価数が3以上の多価アルコールのアルキレンオキシド付加物の質量)は、0.01以上が好ましく、0.05以上がより好ましく、0.10以上が更に好ましく、0.15以上がより更に好ましく、10以下が好ましく、5以下がより好ましく、1.0以下が更に好ましく、0.5以下がより更に好ましく、0.3以下がより更に好ましい、前記<1>から<6>のいずれかに記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物。
<8>
前記ヒドロキシエチルセルロースの重量平均分子量が、好ましくは25万〜150万であって、50万以上がより好ましく、60万以上が更に好ましく、100万以下がより好ましい、前記<1>から<7>のいずれかに記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物。
<9>
前記ヒドロキシエチルセルロースの含有量は、0.001質量%以上が好ましく、0.005質量%以上がより好ましく、0.008質量%以上が更に好ましく、1.0質量%以下が好ましく、0.5質量%以下がより好ましく、0.1質量%以下がさらに好ましく、0.05質量%以下がより更に好ましく、0.03質量%以下がより更に好ましい、前記<1>から<8>のいずれに記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物。
<10>
前記ヒドロキシエチルセルロース(成分C)とシリカ粒子(成分A)の質量比(前記ヒドロキシエチルセルロースの質量/前記シリカ粒子の質量)は、0.005以上が好ましく、0.01以上がより好ましく、0.02以上が更に好ましく、1.0以下が好ましく、0.5以下がより好ましく、0.1以下が更に好ましい、前記<1>から<9>のいずれに記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物。
<11>
前記シリカ粒子の平均一次粒径が、好ましくは5〜50nmであって、10nm以上がより好ましく、15nm以上が更に好ましく、30nm以上が更により好ましく、45nm以下がより好ましく、40nm以下が更に好ましい、前記<1>から<10>のいずれかに記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物。
<12>
前記シリカ粒子がコロイダルシリカである、前記<1>から<11>のいずれかに記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物。
<13>
前記シリカ粒子の会合度は、1.1以上が好ましく、1.8以上がより好ましく、2.0以上が更に好ましく、3.0以下が好ましく、2.5以下がより好ましく、2.3以下が更に好ましい、前記<1>から<12>のいずれに記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物。
<14>
前記シリカ粒子の含有量は、0.05質量%以上が好ましく、0.10質量%以上がより好ましく、0.15質量%以上が更に好ましく、0.20質量%以上がより更に好ましく、10質量%以下が好ましく、7.5質量%以下がより好ましく、5質量%以下が更に好ましく、2.5質量%以下が更により好ましく、1質量%以下が更により好ましく、0.5質量%以下が更により好ましい、前記<1>から<13>のいずれに記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物。
<15>
前記含窒素塩基性化合物の含有量は、0.001質量%以上が好ましく、0.005質量%以上がより好ましく、0.008質量%以上が更に好ましく、10質量%以下が好ましく、5質量%以下がより好ましく、1質量%以下が更に好ましく、0.5質量%以下が更により好ましく、0.1質量%以下が更により好ましい、前記<1>から<14>のいずれかに記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物。
<16>
前記シリコンウェーハ用研磨液組成物の25℃におけるpHは、8.0以上が好ましく、9.0以上がより好ましく、9.5以上が更に好ましく、12.0以下が好ましく、11.5以下がより好ましく、11.2以下が更に好ましい、前記<1>から<15>のいずれかに記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物。
<17>
前記<1>〜<16>のいずれかに記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物を用いてシリコンウェーハを研磨する工程と、前記研磨されたシリコンウェーハを洗浄する工程を含む、半導体基板の製造方法。
<18>
前記<1>〜<16>のいずれかに記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物を用いてシリコンウェーハを研磨する工程と、前記研磨されたシリコンウェーハを洗浄する工程を含むシリコンウェーハを研磨する方法。
実施例1〜9、比較例1〜12の調整には、重量平均分子量が900000(中央値)のHEC(商品名:CF-V、カタログ値は800000〜1000000、住友精化社製)を用いた。実施例1〜9、比較例1〜12の調製に用いた、アルコールのアルキレンオキシド付加物の、重量平均分子量、EO平均付加モル数、アルコールのアルキレンオキシド付加物の原料となるアルコールの水酸基数は表1〜表3に示したとおりである。
表1〜表3中、No.1〜2はグリセリンのEO付加物であり、No.3〜5はペンタエリスリトールのEO付加物であり、No.6〜9はエチレングリコールのEO付加物であり、No.10は、メチルグルコシドのEO付加物であり、No.11はメタノールであり、No.11はエタノールである。尚、No.1〜10の化合物は特開2008−163177に開示の方法に準じて合成することができる。
〈HECの重合平均分子量の測定〉
HECの重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法を下記の測定条件で適用して得たクロマトグラム中のピークに基づいて算出した。
〈測定条件〉
カラム:α−M+α−M(カチオン)
溶離液:50mmol/L LiBr, 1%CH3COOH/エタノール:水=3:7
流量:0.6mL/min
カラム温度:40℃
検出器:RI 検出器
標準物質:ポリエチレングリコール
〈多価アルコールアルキレンオキシド付加物の重合平均分子量の測定〉
多価アルコールアルキレンオキシド付加物(No.1〜10)の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法を下記の測定条件で適用して得たクロマトグラム中のピークに基づいて算出した。
〈測定条件〉
カラム:α−M+α−M(カチオン)
溶離液:50mmol/L LiBr, 1%CH3COOH/エタノール:水=3:7
流量:0.6mL/min
カラム温度:40℃
検出器:RI 検出器
標準物質:ポリエチレングリコール
<研磨材(シリカ粒子)の平均一次粒子径の測定>
研磨材の平均一次粒子径(nm)は、BET(窒素吸着)法によって算出される比表面積S(m2/g)を用いて下記式で算出した。
平均一次粒子径(nm)=2727/S
研磨材の比表面積は、下記の[前処理]をした後、測定サンプル約0.1gを測定セルに小数点以下4桁まで精量し、比表面積の測定直前に110℃の雰囲気下で30分間乾燥した後、比表面積測定装置(マイクロメリティック自動比表面積測定装置「フローソーブIII2305」(島津製作所製))を用いて窒素吸着法(BET法)により測定した。
[前処理]
(a)スラリー状の研磨材を硝酸水溶液でpH2.5±0.1に調整する。
(b)pH2.5±0.1に調整されたスラリー状の研磨材をシャーレにとり150℃の熱風乾燥機内で1時間乾燥させる。
(c)乾燥後、得られた試料をメノウ乳鉢で細かく粉砕する。
(d)粉砕された試料を40℃のイオン交換水に懸濁させ、孔径1μmのメンブランフィルターで濾過する。
(e)フィルター上の濾過物を20gのイオン交換水(40℃)で5回洗浄する。
(f)濾過物が付着したフィルターをシャーレにとり、110℃の雰囲気下で4時間乾燥させる。
(g)乾燥した濾過物(砥粒)をフィルター屑が混入しないようにとり、乳鉢で細かく粉砕して測定サンプルを得た。
<研磨材(シリカ粒子)の平均二次粒子径の測定>
研磨材の平均二次粒子径(nm)は、研磨材の濃度が0.5質量%となるように研磨材をイオン交換水に添加した後、得られた水溶液をDisposable Sizing Cuvette(ポリスチレン製 10mmセル)に下底からの高さ10mmまで入れ、動的光散乱法「ゼータサイザーNano ZS」(シスメックス(株)製)を用いて測定した。
(1)研磨液組成物の調製
HEC、アルコールのアルキレンオキシド付加物の濃度が表1に示した値の40倍となるように、シリカ粒子(コロイダルシリカ、平均一次粒子径38nm、平均二次粒子径78nm、会合度2.1)、HEC、アルコールのアルキレンオキシド付加物、29%アンモニア水(キシダ化学(株)試薬特級)、及びイオン交換水を、攪拌混合して、研磨液組成物の濃縮液(pH10.0〜11.0(25℃))を得た。各濃縮液中のシリカ粒子の濃度は10%、HECの濃度は0.4%、アンモニア(含有窒素塩基性化合物)含有量は0.4質量%である。上記濃縮液をイオン交換水で40倍に希釈してpH10.0〜11.0(25℃)の研磨液組成物を得た。研磨液組成物中、シリカ粒子の含有量は0.25質量%、HECの含有量は0.01質量%、アンモニアの含有量は0.01質量%である。
(2)研磨方法
得られた研磨液組成物を用いて、下記の研磨条件でシリコンウェーハ(直径200mmのシリコン片面鏡面ウェーハ、導電型:P型、結晶方位:100、抵抗率0.Ω・cm以上100Ω・cm未満)を仕上げ研磨した。研磨に先立ってシリコンウェーハは市販の研磨剤を用いてあらかじめ下記条件で粗研磨を実施した。粗研磨後のシリコンウェーハ表面の表面欠陥(LPD)は、後述するLPD測定により、基板1枚(片面)あたり、0.15μm以上の欠陥が30個、50nm以上の欠陥が1万個以上であった。また、表面粗さ(ヘイズ)は2.680であった。
(粗研磨の条件)
研磨機:片面8インチ研磨機「TRCP-541」(テクノライズ社製)
研磨パッド:スエードパッド(FILWEL社製 アスカー硬度66 厚さ 1.10mm ナップ長375um 開口径65um)
シリコンウェーハ研磨圧力:150g/cm2
定盤回転速度:60rpm
研磨時間:7分
研磨剤組成物の供給速度:200g/cm2
研磨剤組成物の温度:20℃
キャリア回転速度:60rpm
(仕上げ研磨の条件)
研磨液組成物を研磨直前にフィルター(コンパクトカートリッジフィルター 「MCP−LX−C10S」 (アドバンテック株式会社))にてろ過を行い、下記の研磨条件で粗研磨された上記シリコンウェーハに対して仕上げ研磨を行った。
<仕上げ研磨条件>
研磨機:片面8インチ研磨機「GRIND-X SPP600s」(岡本工作製)
研磨パッド:Ciegal 7355(東レ コーテックス社製 スエードパッド アスカー硬度64 厚さ 1.37mm ナップ長450um 開口径60um)
シリコンウェーハ研磨圧力:100g/cm2
定盤回転速度:60rpm
研磨時間:10分
研磨剤組成物の供給速度:200g/cm2
研磨剤組成物の温度:20℃
キャリア回転速度:100rpm
(3)洗浄−乾燥方法(仕上げ研磨後)
仕上げ研磨後、シリコンウェーハに対して、オゾン洗浄と希フッ酸洗浄を下記のとおり行った。オゾン洗浄では、20ppmのオゾンを含んだ純水をノズルから流速1L/minで600rpmで回転するシリコンウェーハの中央に向かって3分間噴射した。このときオゾン水の温度は常温とした。次に希フッ酸洗浄を行った。希フッ酸洗浄では、0.5%のフッ化水素アンモニウム(特級:ナカライテクス株式会社)を含んだ純水をノズルから流速1L/minで600rpmで回転するシリコンウェーハの中央に向かって6秒間噴射した。上記オゾン洗浄と希フッ酸洗浄を1セットとして計2セット行い、最後にスピン乾燥を行った。スピン乾燥では1500rpmでシリコンウェーハを回転させた。
<シリコンウェーハ表面の表面欠陥(LPD)及び表面粗さ(ヘイズ:Haze)の評価>
シリコンウェーハの表面欠陥(LPD)及び表面粗さ(ヘイズ:Haze)は、下記の評価条件によって求めることができる。
洗浄後のシリコンウェーハ表面の表面粗さ(ヘイズ:Haze)は、「Surfscan SP1」(KLA Tencor社製)を用いて測定した。また、表面欠陥(LPD)はHaze測定時に同時に測定され、シリコンウェーハ表面の最大長さが50nm以上のパーティクル数を測定することによって評価した。その結果を表1〜3に示した。表面粗さ(ヘイズ:Haze)の評価結果は、数値が小さいほど表面の平坦性が高いことを示し、表面欠陥(LPD)の評価結果は、数値が小さいほど表面欠陥が少ないことを示す。また、表1〜3には、表面粗さおよび表面欠陥について、アルコールのアルキレンオキシド付加物を含まない比較例12の研磨液組成物についての値を100とした相対値も示した。
Figure 2014130958
Figure 2014130958
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表1〜表3に示されるように、水酸基の価数が2以下のアルコールのアルキレンオキシド付加物を含む比較例の研磨液組成物を用いるよりも、水酸基の価数が3以上のアルコールのアルキレンオキシド付加物を含む実施例の研磨液組成物を用いた方が、表面欠陥(LPD)および表面粗さ(Haze)がともに小さく、良好であった。また、表1に示されるように、アルコールを研磨助剤として含む比較例8〜11の研磨液組成物では、表面欠陥(LPD)は低減できるもの、表面粗さ(Haze)の低減に関しては全く効果が無い。
本発明の研磨液組成物を用いれば、シリコンウェーハの表面欠陥(LPD)及び表面粗さ(ヘイズ:Haze)を低減できる。よって、本発明の研磨液組成物は、様々な半導体基板の製造過程で用いられる研磨液組成物として有用であり、なかでも、ベアウェーハの製造過程における、シリコンウェーハの仕上げ研磨用の研磨液組成物として有用である。

Claims (8)

  1. シリカ粒子(成分A)と、
    アミン化合物及びアンモニウム化合物から選ばれる少なくとも1種類の含窒素塩基性化合物(成分B)と、
    ヒドロキシエチルセルロース(成分C)と、
    水酸基の価数が3以上の多価アルコールのアルキレンオキシド付加物(成分D)と、
    水系媒体と、を含むシリコンウェーハ用研磨液組成物。
  2. 前記水酸基の価数が3以上の多価アルコールのアルキレンオキシド付加物の水酸基の価数が、3価以上8価以下である、請求項1に記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物。
  3. 前記水酸基の価数が3以上の多価アルコールのアルキレンオキシド付加物におけるアルキレンオキシド付加物の平均付加モル数が、3〜500モルである、請求項1又は2に記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物。
  4. 前記水酸基の価数が3以上の多価アルコールのアルキレンオキシド付加物の含有量が、0.0001〜0.1質量%である、請求項1から3のいずれかの項に記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物。
  5. 前記ヒドロキシエチルセルロースの重量平均分子量が、25万〜150万である、請求項1から4のいずれかの項に記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物。
  6. 前記シリカ粒子の平均一次粒径が、5〜50nmである、請求項1から5のいずれかの項に記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物。
  7. 前記シリカ粒子がコロイダルシリカである、請求項1から6のいずれかの項に記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物。
  8. 請求項1から7のいずれかの項に記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物を用いてシリコンウェーハを研磨する工程と、前記研磨されたシリコンウェーハを洗浄する工程を含む、半導体基板の製造方法。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017011220A (ja) * 2015-06-25 2017-01-12 花王株式会社 シリコンウェーハ用研磨液組成物
KR20170041201A (ko) * 2014-08-05 2017-04-14 신에쯔 한도타이 가부시키가이샤 실리콘 웨이퍼의 마무리 연마방법 및 실리콘 웨이퍼
WO2017069202A1 (ja) * 2015-10-23 2017-04-27 ニッタ・ハース株式会社 研磨用組成物
WO2017069253A1 (ja) * 2015-10-23 2017-04-27 ニッタ・ハース株式会社 研磨用組成物
JP2019116572A (ja) * 2017-12-27 2019-07-18 花王株式会社 合成石英ガラス基板用研磨液組成物
JP2020021810A (ja) * 2018-07-31 2020-02-06 株式会社フジミインコーポレーテッド 研磨用組成物、その製造方法および研磨用組成物を用いた研磨方法
JP2020107838A (ja) * 2018-12-28 2020-07-09 ニッタ・デュポン株式会社 半導体研磨用組成物

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002114970A (ja) * 2000-10-04 2002-04-16 Asahi Denka Kogyo Kk 水系ラップ液及び水系ラップ剤
JP2002329688A (ja) * 2001-02-28 2002-11-15 Kyoeisha Chem Co Ltd 保湿剤を含有する研磨用懸濁液
JP2003176479A (ja) * 2001-09-27 2003-06-24 Sanyo Chem Ind Ltd Cmpプロセス用研磨組成物
JP2005085858A (ja) * 2003-09-05 2005-03-31 Fujimi Inc 研磨用組成物
JP2005518668A (ja) * 2002-02-21 2005-06-23 ローム アンド ハース エレクトロニック マテリアルズ シーエムピー ホウルディングス インコーポレイテッド 研磨組成物

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002114970A (ja) * 2000-10-04 2002-04-16 Asahi Denka Kogyo Kk 水系ラップ液及び水系ラップ剤
JP2002329688A (ja) * 2001-02-28 2002-11-15 Kyoeisha Chem Co Ltd 保湿剤を含有する研磨用懸濁液
JP2003176479A (ja) * 2001-09-27 2003-06-24 Sanyo Chem Ind Ltd Cmpプロセス用研磨組成物
JP2005518668A (ja) * 2002-02-21 2005-06-23 ローム アンド ハース エレクトロニック マテリアルズ シーエムピー ホウルディングス インコーポレイテッド 研磨組成物
JP2005085858A (ja) * 2003-09-05 2005-03-31 Fujimi Inc 研磨用組成物

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170041201A (ko) * 2014-08-05 2017-04-14 신에쯔 한도타이 가부시키가이샤 실리콘 웨이퍼의 마무리 연마방법 및 실리콘 웨이퍼
DE112015003214B4 (de) 2014-08-05 2023-02-16 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. Endpolierverfahren eines Siliziumwafers
KR102159232B1 (ko) * 2014-08-05 2020-09-23 신에쯔 한도타이 가부시키가이샤 실리콘 웨이퍼의 마무리 연마방법
JP2017011220A (ja) * 2015-06-25 2017-01-12 花王株式会社 シリコンウェーハ用研磨液組成物
US10435588B2 (en) 2015-10-23 2019-10-08 Nitta Haas Incorporated Polishing composition
WO2017069253A1 (ja) * 2015-10-23 2017-04-27 ニッタ・ハース株式会社 研磨用組成物
CN108350344A (zh) * 2015-10-23 2018-07-31 霓达哈斯股份有限公司 研磨用组合物
JPWO2017069253A1 (ja) * 2015-10-23 2018-08-09 ニッタ・ハース株式会社 研磨用組成物
JPWO2017069202A1 (ja) * 2015-10-23 2018-08-09 ニッタ・ハース株式会社 研磨用組成物
WO2017069202A1 (ja) * 2015-10-23 2017-04-27 ニッタ・ハース株式会社 研磨用組成物
CN108138032A (zh) * 2015-10-23 2018-06-08 霓达哈斯股份有限公司 研磨用组合物
KR102657004B1 (ko) * 2015-10-23 2024-04-15 니타 듀퐁 가부시키가이샤 연마용 조성물
US10696869B2 (en) 2015-10-23 2020-06-30 Nitta Haas Incorporated Polishing composition
KR20180072693A (ko) * 2015-10-23 2018-06-29 니타 하스 인코포레이티드 연마용 조성물
CN108350344B (zh) * 2015-10-23 2021-02-12 霓达杜邦股份有限公司 研磨用组合物
CN108138032B (zh) * 2015-10-23 2021-02-12 霓达杜邦股份有限公司 研磨用组合物
JP2019116572A (ja) * 2017-12-27 2019-07-18 花王株式会社 合成石英ガラス基板用研磨液組成物
JP7253335B2 (ja) 2018-07-31 2023-04-06 株式会社フジミインコーポレーテッド 研磨用組成物、その製造方法および研磨用組成物を用いた研磨方法
JP2020021810A (ja) * 2018-07-31 2020-02-06 株式会社フジミインコーポレーテッド 研磨用組成物、その製造方法および研磨用組成物を用いた研磨方法
JP2020107838A (ja) * 2018-12-28 2020-07-09 ニッタ・デュポン株式会社 半導体研磨用組成物
JP7158280B2 (ja) 2018-12-28 2022-10-21 ニッタ・デュポン株式会社 半導体研磨用組成物

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