JP3551238B2 - シリコンウェーハの研磨液及びこれを用いた研磨方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリコンウェーハの機械的化学的研磨における研磨液及びこれを用いた研磨方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
シリコン単結晶インゴットから切出されてスライスされたシリコンウェーハは、機械研磨(ラッピング)、化学エッチング等の工程を経た後、機械的ないし物理的研磨と化学的研磨とを組み合わせた機械的化学的研磨(メカノケミカルポリッシング)が行われる。この機械的化学的研磨工程では、保持具に取付けたシリコンウェーハを回転定盤上に貼付けたポリエステルのフェルト、ラミネート等の柔らかい研磨用パッドに押付け、研磨液を滴下しながら研磨用パッドを回転することにより、ウェーハ表面を鏡面上に研磨する。
この研磨工程で用いられる研磨液は、例えば、シリカ(SiO2)等の研磨粒子をアルカリ水溶液(水酸化カリウム:KOH、水酸化ナトリウム:NaOH、アンモニア:NH4OH等)に分散したスラリー状に構成される。また研磨速度を促進させるためアミン類やアルデヒド等の有機アルカリが添加される。更に研磨工程におけるシリコンウェーハ表面への金属汚染を低減するためにキレート剤が添加される。この研磨液の原材料には元々金属不純物が含まれておりこれが研磨中にウェーハを汚染する原因となっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これら有機アルカリは、ウェーハ表面の金属不純物を低減する効果はほとんどないばかりか、ある種のアミン類の還元性は研磨速度を促進する作用がある一方で研磨剤中の金属不純物を還元してウェーハ上やウェーハ内を金属汚染する原因にもなり問題となっていた。また、多種類のキレート剤の中から金属不純物、特に現在最も問題となっている銅の汚染を低減するために最適なキレート剤を選択されておらず、またその濃度も決定されていない。更に、研磨液中のキレート剤の種類によってはウェーハ表面の汚染を防止する効果が不十分であったり、汚染防止効果を高めるためには大過剰に添加しなければならず経済的ではなかった。また、研磨液中に含まれる不純物を除去したり高純度の原材料を使うと高コストになる問題点もあった。
本発明の目的は、安価で、研磨工程で生じる金属汚染、特に銅又はニッケルによる汚染を低減させ、研磨速度を向上させるシリコンウェーハの研磨液及びこれを用いた研磨方法を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
請求項1に係る発明は、研磨粒子を含むスラリーに2−(2−アミノエチルアミノ)エタノールからなる第1アミン類を含有するシリコンウェーハの研磨液である。
請求項2に係る発明は、研磨粒子を含むスラリーに2−(2−アミノエチルアミノ)エタノールからなる第1アミン類及びピペラジンからなる第2アミン類の双方を含有するシリコンウェーハの研磨液である。
請求項3に係る発明は、研磨粒子を含むスラリーに2−(2−アミノエチルアミノ)エタノールからなる第1アミン類又はピペラジンからなる第2アミン類のいずれか一方又は双方を含み、更にアミノエタノール、エチレンジアミン、メチルアミン、N−N−N’−N’−テトラメチルエチレンジアミン及びp−フェニレンジアミンからなる群より選ばれた1種又は2種以上の第3アミン類をそれぞれ含有することを特徴とするシリコンウェーハの研磨液である。
請求項4に係る発明は、請求項3に係る発明であって、第3アミン類が第1アミン類又は第2アミン類のいずれか一方又は双方と同量又は少量であるシリコンウェーハの研磨液である。
請求項5に係る発明は、請求項1ないし4いずれか1項に係る発明であって、シリコンウェーハの研磨時に研磨粒子0.01〜10重量%と、アミン類0.01〜0.3重量%とを含むシリコンウェーハの研磨液である。
請求項1〜5に係る発明では、アミン類が研磨速度を促進させるとともにウェーハ表面及び内部の金属、特に銅又はニッケルによる汚染を低減する。上記割合で研磨粒子とアミン類を含んだ研磨液は研磨速度が促進されるとともに、より効果的に金属汚染を低減することができる。
【0005】
請求項6に係る発明は、請求項1ないし4いずれか1項に係る発明であって、研磨粒子及びアミン類を含み、更にジエチレントリアミン五酢酸、エチレンジアミン四酢酸、ニトリロ三酢酸、イミノ二酢酸、ヒドロキシエチルイミノ二酢酸、トリエチレンテトラアミン六酢酸、1,3−プロパンジアミン四酢酸、エチレングリコールジエチルエーテルジアミン四酢酸及びそれらのナトリウム塩からなる群より選ばれた1種又は2種以上のキレート剤を含有するシリコンウェーハの研磨液である。
請求項7に係る発明は、請求項6に係る発明であって、シリコンウェーハの研磨時に研磨粒子0.01〜10重量%と、アミン類0.01〜0.3重量%と、キレート剤1×10−5〜3×10−3mol/lとを含むシリコンウェーハの研磨液である。
請求項8に係る発明は、研磨粒子を含むスラリーにピペラジンからなる第2アミン類及びキレート剤をそれぞれ含有し、キレート剤がジエチレントリアミン五酢酸、エチレンジアミン四酢酸、ニトリロ三酢酸、イミノ二酢酸、ヒドロキシエチルイミノ二酢酸、トリエチレンテトラアミン六酢酸、1,3−プロパンジアミン四酢酸、エチレングリコールジエチルエーテルジアミン四酢酸及びそれらのナトリウム塩からなる群より選ばれた1種又は2種以上であり、ピペラジンの濃度が0.01〜0.3重量%であることを特徴とするシリコンウェーハの研磨液である。
請求項6〜8に係る発明では、キレート剤を更に含むことにより、銅を研磨液中で安定化してシリコンウェーハ表面及び内部への金属汚染を効果的に抑制することができる。上記割合で研磨粒子、アミン類及びキレート剤を含んだ研磨液は研磨速度が促進されるとともに、より効果的に金属汚染を低減することができる。
【0006】
なお、請求項1〜3、6及び8において、「研磨液」とは、研磨液を製造した直後のいわゆる研磨スラリー(研磨剤原液)のみならず、シリコンウェーハ加工時の研磨スラリー(研磨剤原液)を純水で希釈した研磨液の双方を意味する。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を説明する。
本発明の研磨液は機械的化学的研磨で用いられる研磨液であり、研磨粒子をアルカリ水溶液等に分散したスラリー状に構成される。このスラリーには次に述べるアミン類が添加される。
研磨粒子としては、例えば、シリカ、セリア(CeO2)、アルミナ(Al2O3)等が、アルカリ水溶液としては、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、アンモニア等がそれぞれ挙げられる。このアルカリ水溶液により研磨液のpHは10〜11.5に調整される。pHが10未満では研磨レートが低下するおそれがあり、11.5を越えるとシリカ等の研磨粒子が溶解したり、或いはウェーハが面荒れを起こし易くなる。
【0008】
本発明の第1アミン類としては2−(2−アミノエチルアミノ)エタノールが、第2アミン類としてはピペラジンが挙げられる。本発明の研磨液におけるアミン類の組合せは第1アミン類単独、第1アミン類及び第2アミン類を双方含む組合せのみならず、第1アミン類又は第2アミン類のいずれか一方又はその双方に第3アミン類を含む組合わせもある。第3アミン類を例示すれば、アミノエタノール、エチレンジアミン、メチルアミン、N−N−N’−N’−テトラメチルエチレンジアミン、p−フェニレンジアミン等が挙げられる。第3アミン類は本発明のアミン類の作用効果を低減させないようにするため、第1アミン類又は第2アミン類のいずれか一方又はその双方と同等若しくは少量用いることが好ましい。本発明の第1アミン類である2−(2−アミノエチルアミノ)エタノールと第2アミン類であるピペラジンは第3アミン類と同様に研磨速度を促進させる作用がある上、第3アミン類には見られないシリコンウェーハへの銅又はニッケルによる汚染を低減する効果がある。これは、2−(2−アミノエチルアミノ)エタノールやピペラジンが研磨液中の銅又はニッケルに対して配位子として作用して銅又はニッケルを液中で安定化しているためと推定される。
【0009】
また、本発明の研磨液にはシリコンウェーハへの金属汚染を効果的に低減するためにキレート剤を添加することが好ましい。
本発明のキレート剤にはジエチレントリアミン五酢酸(以下、DTPAという。)、エチレンジアミン四酢酸(以下、EDTAという。)、ニトリロ三酢酸(以下、NTAという。)、イミノ二酢酸(以下、IDAという。)、ヒドロキシエチルイミノ二酢酸(以下、HIDAという。)、トリエチレンテトラアミン六酢酸(以下、TTHAという。)、1,3−プロパンジアミン四酢酸(以下、PDTAという。)、エチレングリコールジエチルエーテルジアミン四酢酸(以下、GEDTAという。)及びそれらのナトリウム塩等からなる群より選ばれた1種又は2種以上が挙げられる。本発明のキレート剤の組合せは、DTPA等を一部含み、残部が上述していない他のキレート剤の場合も含む。これらのキレート剤は研磨液中の金属、特に銅又はニッケルに対して配位結合して銅又はニッケルを研磨液中で安定化してシリコンウェーハの金属汚染を抑制することができる。既にウェーハ表面に漂っている(強固には結合していない)金属を容易にキレート化して取り除くように作用する。このため、ウェーハの金属汚染物質を効果的に低減することができる。
【0010】
スラリー状の研磨液(研磨剤原液)は研磨装置で使用する際には純水で2〜50倍に希釈される。希釈された研磨液を100重量%とするとき研磨粒子は0.01〜10重量%含まれ、第1アミン類又は第2アミン類のいずれか一方又はその双方は0.01〜0.3重量%含まれ、キレート剤は1×10−5〜3×10−3mol/l含まれる。第1アミン類又は第2アミン類のいずれか一方又はその双方の好ましい濃度は0.05〜0.1重量%である。0.01重量%未満であると汚染を低減する効果が不十分であり、0.3重量%を超えても汚染を低減する効果の向上は見込めない。キレート剤の好ましい濃度は1×10−4〜2×10−3mol/lである。1×10−5mol/l未満であると汚染を低減する効果が不十分であり、3×10−3mol/lを超えても汚染を低減する効果の向上は見込めない。
また、本発明の研磨液にキレート剤を含むときの前述したアミン類の組合せ以外には、第2アミン類とキレート剤の双方を含み組合わせがあり、このときの第2アミン類の濃度は0.01〜0.3重量%に規定される。
【0011】
本発明の研磨液を用いてシリコンウェーハを粗研磨するときの研磨方法には、片面研磨方法と両面研磨方法がある。図1に片面研磨装置10を示す。
この研磨装置10は回転定盤11とウェーハ保持具12を備える。回転定盤11は大きな円板であり、その底面中心に接続されたシャフト15によって回転する。回転定盤11の上面には研磨用パッド13が貼付けられる。ウェーハ保持具12は加圧ヘッド12aとこれに接続して加圧ヘッド12aを回転させるシャフト12bからなる。加圧ヘッド12aの下面には研磨プレート14が取り付けられる。研磨プレート14の下面には複数枚のシリコンウェーハが貼付けられる。回転定盤11の上部にはスラリー状の研磨液17を供給するための配管18が設けられる。
【0012】
この研磨装置10によりシリコンウェーハ16を研磨する場合には、加圧ヘッド12aを下降してシリコンウェーハ16に所定の圧力を加えてウェーハ16を押さえる。配管18から研磨液17を研磨用パッド13に供給しながら、加圧ヘッド12aと回転定盤11とを同一方向に回転させて、ウェーハ16の表面を平坦状に研磨する。
【0013】
【実施例】
次に本発明の実施例を比較例とともに説明する。
<実施例1>
先ず、CZ法により育成されたシリコン単結晶インゴットから切出されスライスされたシリコンウェーハをラッピングし、面取り加工を施し、化学エッチングした後、機械的化学的研磨工程を行った。粗研磨工程に用いる研磨液として、SiO2の研磨粒子が分散した研磨スラリー1(研磨剤原液)を用意し、この研磨スラリー1をSiO2濃度が2.0重量%となるように純水で希釈した。この希釈液に第1アミン類である2−(2−アミノエチルアミノ)エタノールを濃度が0.12重量%となるように添加混合し、pH11.0となるように水酸化ナトリウムを添加混合して研磨液とした。この研磨液に原子吸光分析用の標準銅溶液(銅濃度が1000ppmの硝酸銅溶液)を添加して銅濃度が0.1ppbとなるように研磨液を強制的に銅で汚染させた。このように混合された研磨液を用いて上記シリコンウェーハの粗研磨を図1に示す研磨装置10により10分間行った。以下、実施例2〜12、比較例1〜7の粗研磨も同様に図1に示す研磨装置により行った。
【0014】
また、pH調整は実施例2〜12、比較例1〜7も同様にアミン類、キレート剤等の添加後に行い、pH11.0以下の場合は水酸化ナトリウムを、pH11.0以上の場合は塩酸をそれぞれ用いて行った。
【0015】
<実施例2>
実施例1と同様にして得られたシリコンウェーハを用意し、実施例1と同じ希釈液(SiO2濃度:2.0重量%)に第1アミン類である2−(2−アミノエチルアミノ)エタノールと第2アミン類であるピペラジンをそれぞれの濃度が0.12重量%となるように添加混合して研磨液とした。この研磨液を実施例1と同様に強制的に銅で汚染させた。このように混合された研磨液を用いて上記シリコンウェーハの粗研磨を10分間行った。
【0016】
<比較例1>
実施例1と同様にして得られたシリコンウェーハを用意し、実施例1と同じ希釈液(SiO2濃度:2.0重量%)に何も加えずにそのままこの希釈液を研磨液とした。この研磨液を実施例1と同様に強制的に銅で汚染させた。この研磨液を用いて上記シリコンウェーハの粗研磨を10分間行った。
【0017】
<比較例2>
実施例1と同様にして得られたシリコンウェーハを用意し、実施例1と同じ希釈液(SiO2濃度:2.0重量%)に第3アミン類であるアミノエタノールを濃度が0.12重量%となるように添加混合して研磨液とした。この研磨液を実施例1と同様に強制的に銅で汚染させた。このように混合された研磨液を用いて上記シリコンウェーハの粗研磨を10分間行った。
【0018】
<実施例3>
実施例1と同様にして得られたシリコンウェーハを用意し、粗研磨工程に用いる研磨液として、水酸化ナトリウムで安定化された市販のコロイダルシリカを用意し、これをSiO2濃度が2.0重量%となるように純水で希釈した。この希釈液に第1アミン類である2−(2−アミノエチルアミノ)エタノールと第2アミン類であるピペラジンをそれぞれの濃度が0.04重量%となるようにそれぞれ添加混合したものを研磨液とした。このように混合された研磨液を用いて上記シリコンウェーハの粗研磨を30分間行った。
【0019】
<実施例4>
実施例1と同様にして得られたシリコンウェーハを用意し、実施例3と同じ希釈液に第1アミン類である2−(2−アミノエチルアミノ)エタノールと第2アミン類であるピペラジンをそれぞれの濃度が0.04重量%となるように、またDTPAを濃度が1×10−3mol/lとなるようにそれぞれ添加混合したものを研磨液とした。このように混合された研磨液を用いて上記シリコンウェーハの粗研磨を30分間行った。
【0020】
<実施例5>
実施例1と同様にして得られたシリコンウェーハを用意し、実施例3と同じ希釈液に第1アミン類である2−(2−アミノエチルアミノ)エタノールと第2アミン類であるピペラジンをそれぞれの濃度が0.04重量%となるように、またキレート剤であるEDTAを濃度が1×10−3mol/lとなるようにそれぞれ添加混合したものを研磨液とした。このように混合された研磨液を用いて上記シリコンウェーハの粗研磨を30分間行った。
【0021】
<実施例6>
実施例1と同様にして得られたシリコンウェーハを用意し、実施例3と同じ希釈液に第1アミン類である2−(2−アミノエチルアミノ)エタノールと第2アミン類であるピペラジンをそれぞれの濃度が0.04重量%となるように、またキレート剤であるIDAを濃度が1×10−3mol/lとなるようにそれぞれ添加混合したものを研磨液とした。このように混合された研磨液を用いて上記シリコンウェーハの粗研磨を30分間行った。
【0022】
<実施例7>
実施例1と同様にして得られたシリコンウェーハを用意し、実施例3と同じ希釈液に第1アミン類である2−(2−アミノエチルアミノ)エタノールと第2アミン類であるピペラジンをそれぞれの濃度が0.04重量%となるように、またキレート剤であるジエチレントリアミン五酢酸のナトリウム塩(以下、DTPA5Naという。)を濃度が1×10−3mol/lとなるようにそれぞれ添加混合したものを研磨液とした。このように混合された研磨液を用いて上記シリコンウェーハの粗研磨を30分間行った。
【0023】
<比較例3>
実施例1と同様にして得られたシリコンウェーハを用意し、実施例3と同じ希釈液に第1アミン類である2−(2−アミノエチルアミノ)エタノールと第2アミン類であるピペラジンをそれぞれの濃度が0.04重量%となるように、またキレート剤であるN−ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸(以下、HEDTAという。)を濃度が1×10−3mol/lとなるようにそれぞれ添加混合したものを研磨液とした。このように混合された研磨液を用いて上記シリコンウェーハの粗研磨を30分間行った。
【0024】
<実施例8>
実施例1と同様にして得られたシリコンウェーハを用意し、実施例3と同じ希釈液に第2アミン類であるピペラジンを濃度が0.04重量%、キレート剤であるDTPAを濃度が1×10−4mol/lとなるようにそれぞれ添加混合して研磨液とした。この研磨液を実施例1と同様に強制的に銅で汚染させた。このように混合された研磨液を用いて上記シリコンウェーハの粗研磨を30分間行った。
【0025】
<実施例9>
実施例1と同様にして得られたシリコンウェーハを用意し、実施例3と同じ希釈液に第2アミン類であるピペラジンを濃度が0.04重量%、キレート剤であるDTPAを濃度が5×10−4mol/lとなるようにそれぞれ添加混合して研磨液とした。この研磨液を実施例1と同様に強制的に銅で汚染させた。このように混合された研磨液を用いて上記シリコンウェーハの粗研磨を30分間行った。
【0026】
<実施例10>
実施例1と同様にして得られたシリコンウェーハを用意し、実施例3と同じ希釈液に第2アミン類であるピペラジンを濃度が0.06重量%、キレート剤であるDTPAを濃度が1×10−3mol/lとなるようにそれぞれ添加混合して研磨液とした。この研磨液を実施例1と同様に強制的に銅で汚染させた。このように混合された研磨液を用いて上記シリコンウェーハの粗研磨を30分間行った。
【0027】
<比較例4>
実施例1と同様にして得られたシリコンウェーハを用意し、実施例3と同じ希釈液を研磨液とした。この研磨液に何も加えずにそのままこの希釈液を実施例1と同様に強制的に銅で汚染させた。このように混合された研磨液を用いて上記シリコンウェーハの粗研磨を30分間行った。
【0028】
<実施例11>
実施例1と同様にして得られたシリコンウェーハを用意し、実施例3と同じ希釈液に第2アミン類であるピペラジンを濃度が0.12重量%、キレート剤であるDTPAを濃度が1×10−3mol/lとなるようにそれぞれ添加混合して研磨液とした。この研磨液を実施例1と同様に強制的に銅で汚染させた。このように混合された研磨液を用いて上記シリコンウェーハの粗研磨を10分間行った。
【0029】
<比較例5>
実施例1と同様にして得られたシリコンウェーハを用意し、実施例3と同じ希釈液に第3アミン類であるアミノエタノールを濃度が0.12重量%となるように添加混合して研磨液とした。この研磨液を実施例1と同様に強制的に銅で汚染させた。このように混合された研磨液を用いて上記シリコンウェーハの粗研磨を10分間行った。
【0030】
<比較例6>
実施例1と同様にして得られたシリコンウェーハを用意し、実施例3と同じ希釈液に第3アミン類であるアミノエタノールを濃度が0.12重量%、キレート剤であるDTPAを濃度が1×10−3mol/lとなるようにそれぞれ添加混合して研磨液とした。この研磨液を実施例1と同様に強制的に銅で汚染させた。このように混合された研磨液を用いて上記シリコンウェーハの粗研磨を10分間行った。
【0031】
<実施例12>
実施例1と同様にして得られたシリコンウェーハを用意し、実施例1と同じ希釈液(SiO2濃度:2.0重量%)に第1アミン類である2−(2−アミノエチルアミノ)エタノールと第3アミン類であるアミノエタノールをそれぞれの濃度が0.04重量%となるように添加混合して研磨液とした。この研磨液を実施例1と同様に強制的に銅で汚染させた。このように混合された研磨液を用いて上記シリコンウェーハの粗研磨を10分間行った。
【0032】
<比較例7>
実施例1と同様にして得られたシリコンウェーハを用意し、実施例1と同じ希釈液(SiO2濃度:2.0重量%)に第1アミン類である2−(2−アミノエチルアミノ)エタノールを濃度が0.04重量%、第3アミン類であるアミノエタノールを濃度が0.08重量%となるようにそれぞれ添加混合して研磨液とした。この研磨液を実施例1と同様に強制的に銅で汚染させた。このように混合された研磨液を用いて上記シリコンウェーハの粗研磨を10分間行った。
【0033】
<比較評価>
シリコンウェーハの表面を粗研磨した後のCuの濃度と研磨速度を測定した。実施例1、2、12及び比較例1、2、7の結果を表1に、実施例3〜7及び比較例3の結果を表2に、実施例8〜10及び比較例4の結果を表3に、また実施例11及び比較例5、6の結果を表4にそれぞれ示す。
【0034】
なお、Cuの濃度は特開平9−064133号公報に開示されている方法を用いて測定した。即ち、シリコンウェーハを400℃の温度で15分間加熱処理し、加熱処理後にウェーハ表面に析出した銅の酸化物を2%HF+2%H2O2水溶液で溶解・回収して原子吸光分析法にてCu濃度の測定を行った。なお、表中の研磨後のCu濃度で「<1.0×109」は分析検出限界以下であることを示す。
【0035】
【表1】
【0036】
表1では各々のアミン類と銅汚染量の関係を示している。実施例1及び2では比較例1及び2に比べてCu濃度が100分の1程度に減少していた。また実施例1及び2では本発明のアミン類が添加されていない比較例1と比べて各研磨速度が高くなっていた。実施例12と比較例7はCu汚染低減効果を有する第1アミン類である2−(2−アミノエチルアミノ)エタノールとCu汚染促進効果を有する第3アミン類であるアミノエタノールの組合せからなるアミン類を添加した例を示している。表1より明らかなように汚染促進効果を有するアミン類の濃度が低ければ実施例12のように汚染低減効果が勝り汚染を低減することができる。しかしながら汚染促進効果を有するアミン類の濃度が高ければ比較例7のようにCu濃度が増加することが判る。
【0037】
【表2】
【0038】
表2では各々のアミン類とキレート剤の種類の関係を示している。HEDTAを添加した比較例3と比べて、実施例3〜7ではいずれもCu濃度が低減している。特に実施例4のDTPA及び実施例7のDTPA5Naを添加している場合は銅を強制汚染していないこともあって、Cu濃度が検出限界以下と効果的に低減されていることが判る。
【0039】
【表3】
【0040】
表3はアミン類にピペラジンを用いたときのDTPAの濃度変化と銅汚染量の関係を示している。比較例4と比べて、実施例8では粗研磨後のCu汚染を低減する効果があった。特に実施例9及び10ではウェーハ表面のCu濃度は109atoms/cm2台の低濃度のレベルであり、効果的にCuが抑制されていることが判る。
【0041】
【表4】
【0042】
表4ではアミンの種類とキレート剤の効果の関係を示している。比較例5及び6のアミノエタノールを添加した場合では研磨後のCu濃度は高濃度を示しており汚染量が多い。また、キレート剤を添加してもピペラジンの場合と比較して汚染は低くなっていない。これはアミノエタノールがキレート剤の効果を阻害している可能性が示唆される。これに対して実施例11では、ウェーハ表面のCu濃度は109atoms/cm2台の低濃度のレベルであり、効果的にCuが抑制されていることが判る。
【0043】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、研磨粒子を含むスラリーに第1アミン類である2−(2−アミノエチルアミノ)エタノールを含有するか、又は第1アミン類と第2アミン類であるピペラジンを含有するか、第1アミン類又は第2アミン類のいずれか一方又はその双方にアミノエタノール、エチレンジアミン、メチルアミン、N−N−N’−N’−テトラメチルエチレンジアミン及びp−フェニレンジアミンからなる群より選ばれた1種又は2種以上の第3アミン類をそれぞれ含有するか、或いはこのアミン類に加えて更にジエチレントリアミン五酢酸、エチレンジアミン四酢酸、ニトリロ三酢酸、イミノ二酢酸、ヒドロキシエチルイミノ二酢酸、トリエチレンテトラアミン六酢酸、1,3−プロパンジアミン四酢酸、エチレングリコールジエチルエーテルジアミン四酢酸及びそれらのナトリウム塩からなる群より選ばれた1種又は2種以上のキレート剤を添加するか、第2アミン類とキレート剤をともに含有し、第2アミン類を所定の濃度に規定することにより、銅又はニッケルによるシリコンウェーハの汚染を抑制し、更に研磨速度を促進させることができる。特に第1〜第3アミン類で汚染を抑制するため、キレート剤を低濃度の添加に抑えることができ、経済的な研磨剤が得られる。また、研磨液を高純度化したりキレート剤を大量に添加することなく安価に金属汚染を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の研磨液を用いてシリコンウェーハを粗研磨するときの片面研磨装置の構成図。
10 片面研磨装置11 回転定盤
12 ウェーハ保持具
12a 加圧ヘッド
12b シャフト
13 研磨用パッド
14 研磨プレート
16 シリコンウェーハ
17 研磨液
18 配管
Claims (16)
- 研磨粒子を含むスラリーに2−(2−アミノエチルアミノ)エタノールからなる第1アミン類を含有するシリコンウェーハの研磨液。
- 研磨粒子を含むスラリーに2−(2−アミノエチルアミノ)エタノールからなる第1アミン類及びピペラジンからなる第2アミン類の双方を含有するシリコンウェーハの研磨液。
- 研磨粒子を含むスラリーに2−(2−アミノエチルアミノ)エタノールからなる第1アミン類又はピペラジンからなる第2アミン類のいずれか一方又は双方を含み、更にアミノエタノール、エチレンジアミン、メチルアミン、N−N−N’−N’−テトラメチルエチレンジアミン及びp−フェニレンジアミンからなる群より選ばれた1種又は2種以上の第3アミン類をそれぞれ含有することを特徴とするシリコンウェーハの研磨液。
- 第3アミン類が第1アミン類又は第2アミン類のいずれか一方又は双方と同量又は少量である請求項3記載のシリコンウェーハの研磨液。
- シリコンウェーハの研磨時に研磨粒子0.01〜10重量%と、アミン類0.01〜0.3重量%とを含む請求項1ないし4いずれか1項に記載のシリコンウェーハの研磨液。
- 研磨粒子及びアミン類を含み、更にジエチレントリアミン五酢酸、エチレンジアミン四酢酸、ニトリロ三酢酸、イミノ二酢酸、ヒドロキシエチルイミノ二酢酸、トリエチレンテトラアミン六酢酸、1,3−プロパンジアミン四酢酸、エチレングリコールジエチルエーテルジアミン四酢酸及びそれらのナトリウム塩からなる群より選ばれた1種又は2種以上のキレート剤を含有する請求項1ないし4いずれか1項に記載のシリコンウェーハの研磨液。
- シリコンウェーハの研磨時に研磨粒子0.01〜10重量%と、アミン類0.01〜0.3重量%と、キレート剤1×10−5〜3×10−3mol/lとを含む請求項6記載のシリコンウェーハの研磨液。
- 研磨粒子を含むスラリーにピペラジンからなる第2アミン類 及びキレート剤をそれぞれ含有し、
前記キレート剤がジエチレントリアミン五酢酸、エチレンジアミン四酢酸、ニトリロ三酢酸、イミノ二酢酸、ヒドロキシエチルイミノ二酢酸、トリエチレンテトラアミン六酢酸、1,3−プロパンジアミン四酢酸、エチレングリコールジエチルエーテルジアミン四酢酸及びそれらのナトリウム塩からなる群より選ばれた1種又は2種以上であり、前記ピペラジンの濃度が0.01〜0.3重量%であることを特徴とするシリコンウェーハの研磨液。 - 研磨粒子を含むスラリーに2−(2−アミノエチルアミノ)エタノールからなる第1アミン類を含有する研磨液を用いてシリコンウェーハを研磨することを特徴とするシリコンウェーハの研磨方法。
- 研磨粒子を含むスラリーに2−(2−アミノエチルアミノ)エタノールからなる第1アミン類及びピペラジンからなる第2アミン類の双方をを含有する研磨液を用いてシリコンウェーハを研磨することを特徴とするシリコンウェーハの研磨方法。
- 研磨粒子を含むスラリーに2−(2−アミノエチルアミノ)エタノールからなる第1アミン類又はピペラジンからなる第2アミン類のいずれか一方又は双方を含み、更にアミノエタノール、エチレンジアミン、メチルアミン、N−N−N’−N’−テトラメチルエチレンジアミン及びp−フェニレンジアミンからなる群より選ばれた1種又は2種以上の第3アミン類をそれぞれ含有する研磨液を用いてシリコンウェーハを研磨することを特徴とするシリコンウェーハの研磨方法。
- 第3アミン類が第1アミン類又は第2アミン類のいずれか一方又は双方と同量又は少量である請求項11記載のシリコンウェーハの研磨方法。
- 研磨粒子0.01〜10重量%と、アミン類0.01〜0.3重量%とを含む研磨液を用いて研磨する請求項9ないし12いずれか1項に記載のシリコンウェーハの研磨方法。
- 研磨粒子及びアミン類を含み、更にジエチレントリアミン五酢酸、エチレンジアミン四酢酸、ニトリロ三酢酸、イミノ二酢酸、ヒドロキシエチルイミノ二酢酸、トリエチレンテトラアミン六酢酸、1,3−プロパンジアミン四酢酸、エチレングリコールジエチルエーテルジアミン四酢酸及びそれらのナトリウム塩からなる群より選ばれた1種又は2種以上のキレート剤を含有する研磨液を用いて研磨することを特徴とする請求項9ないし12いずれか1項に記載のシリコンウェーハの研磨方法。
- 研磨粒子0.01〜10重量%と、アミン類0.01〜0.3重量%と、キレート剤1×10−5〜3×10−3mol/lとを含む研磨液を用いて研磨する請求項14記載のシリコンウェーハの研磨方法。
- 研磨粒子を含むスラリーにピペラジンからなる第2アミン類及びキレート剤をそれぞれ含有し、
前記キレート剤がジエチレントリアミン五酢酸、エチレンジアミン四酢酸、ニトリロ三酢酸、イミノ二酢酸、ヒドロキシエチルイミノ二酢酸、トリエチレンテトラアミン六酢酸、1,3−プロパンジアミン四酢酸、エチレングリコールジエチルエーテルジアミン四酢酸及びそれらのナトリウム塩からなる群より選ばれた1種又は2種以上であり、前記ピペラジンの濃度が0.01〜0.3重量%である研磨液を用いてシリコンウェーハを研磨することを特徴とするシリコンウェーハの研磨方法。
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