JP5275595B2 - 半導体ウエハ研磨用組成物および研磨方法 - Google Patents
半導体ウエハ研磨用組成物および研磨方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5275595B2 JP5275595B2 JP2007222518A JP2007222518A JP5275595B2 JP 5275595 B2 JP5275595 B2 JP 5275595B2 JP 2007222518 A JP2007222518 A JP 2007222518A JP 2007222518 A JP2007222518 A JP 2007222518A JP 5275595 B2 JP5275595 B2 JP 5275595B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silica
- tetraethylammonium
- polishing
- semiconductor wafer
- particles
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
- H01L21/30625—With simultaneous mechanical treatment, e.g. mechanico-chemical polishing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09G—POLISHING COMPOSITIONS; SKI WAXES
- C09G1/00—Polishing compositions
- C09G1/02—Polishing compositions containing abrasives or grinding agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
- C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
- C09K3/1454—Abrasive powders, suspensions and pastes for polishing
- C09K3/1463—Aqueous liquid suspensions
Description
すなわち、第1の発明は、粒子の内部にテトラエチルアンモニウムが固定化されたシリカ粒子よりなるコロイダルシリカを含有し、かつ水に分散したシリカ粒子の濃度が0.5〜50重量%であり、前記テトラエチルアンモニウムが固定化されたシリカ粒子に含まれるテトラエチルアンモニウムの濃度が、テトラエチルアンモニウム/シリカのモル比として8.6×10 -4 〜1.4×10 -2 の範囲にある半導体ウエハ研磨用組成物である。
なお、本発明における「水酸化テトラエチルアンモニウムを含有」とは、当該成分が、シリカ粒子の表面に固定化された状態、シリカ粒子の内部に固定化された状態および水に溶解している状態の少なくとも一つの形態で存在することを意味する。
さらに、この半導体ウエハ研磨用組成物は、25℃における酸解離定数の逆数の対数値(pKa)が8.0〜12.5の弱酸および強塩基を組み合わせた緩衝溶液を含み、かつpH8〜11の間で緩衝作用を有することが好ましい。弱酸を構成する陰イオンが、炭酸イオンおよび炭酸水素イオンのうち少なくとも一つであり、かつ強塩基を構成する陽イオンがコリンイオン、テトラメチルアンモニウムイオンおよびテトラエチルアンモニウムイオンのうち少なくとも一つであることがより好ましい。
また、第2の発明において、テトラエチルアンモニウムが固定化されたシリカ粒子として、平均粒子径が15〜50nmであり、かつ球状の粒子群となっているコロイダルシリカを含有していることが好ましい。
第1の発明の半導体ウエハ研磨用組成物において、粒子の内部にテトラエチルアンモニウムが固定化されたシリカ粒子よりなるコロイダルシリカは、好ましくは電子顕微鏡観察によるシリカ粒子の平均短径が5〜30nmであり、かつシリカ粒子の濃度が0.5〜50重量%であり、後記の製造方法で製造することができる。シリカ粒子の平均短径が5nmより小さいと、研磨速度が低く、粒子の凝集が起こりやすくコロイドの安定性に欠ける。また、30nmよりも大きいとスクラッチが発生しやすく、研磨面の平坦性も低くなる。
第2の発明の半導体ウエハ研磨用組成物において、テトラエチルアンモニウムを含むシリカを主成分とする被膜を表面に配することによりテトラエチルアンモニウムが固定化されたシリカ粒子よりなるコロイダルシリカは、好ましくは電子顕微鏡観察によるシリカ粒子の平均粒子径が15〜50nmであり、かつシリカの濃度が0.5〜50重量%であり、後記の製造方法で製造することができる。シリカ粒子の平均短径が15nmより小さいと、研磨速度が低く、粒子の凝集が起こりやすくコロイドの安定性に欠ける。また、50nmよりも大きいとスクラッチが発生しやすく、研磨面の平坦性も低くなる。
また、シリカ粒子内部および表面にテトラエチルアンモニウムが固定されていると、シリカ粒子のゼータ電位が本来の負電荷よりも若干弱くなっていることも確認されており、このようなことも影響していると推定される。
また、このようなビルドアップの手法を用いない製法でもよい。例えば、オートクレーブを用いて120℃以上に活性珪酸と水酸化テトラエチルアンモニウムを含む液を加熱して一気に10nmより大きい粒子とすることもでき、あるいは、解膠法を用いてゲル状シリカをゾルにする方法でもよい。
上記のように水酸化テトラエチルアンモニウムを用いて核となる種ゾルの作製を行う代わりに、市販のシリカゾルを種ゾルとすることもできる。また、水酸化テトラエチルアンモニウムと水酸化テトラメチルアンモニウムとの混合アルカリを使用することもできる。また、水酸化テトラメチルアンモニウムを使用して種ゾルを作製し、粒子成長(ビルドアップ)にだけ水酸化テトラエチルアンモニウムを使用することもできる。また、水酸化テトラメチルアンモニウムの代わりに水酸化コリンを使用することもできる。
水酸化テトラエチルアンモニウムを使用して前述した特定の条件下で粒子成長を行うと、非球状の異形粒子群となっている第1の発明で好適に用いられるテトラエチルアンモニウムで固定化されたシリカ粒子からなるコロイダルシリカが得られる。なお、後述するように市販の球状シリカを種ゾルに使用して、粒子成長(ビルドアップ)にだけ水酸化テトラエチルアンモニウムを使用すると、球状の粒子からなる第2の発明で好適に用いられるテトラエチルアンモニウムで固定化されたコロイダルシリカが得られる。
非球状の異形粒子群となっているコロイダルシリカとは、具体的には、後述する製造例1の図1に示されるような形状のシリカ粒子を含有するコロイダルシリカである。長径/短径比は1.5〜15の範囲にある。その粒子は、非直線状に伸長している粒子が大半を占めており、一部は伸長していない粒子も存在する。これは一例であって、製造条件によってその形状はさまざまとなるが、真球状でない粒子が大半を占めている。
アルカリ剤として水酸化テトラメチルアンモニウムと水酸化テトラエチルアンモニウムとを併用しても上記のテトラエチルアンモニウムを含むシリカを主成分とする被膜を表面に配したシリカ粒子よりなるコロイダルシリカを得ることができる。水酸化テトラメチルアンモニウムの代わりに水酸化コリンを使用することもできる。
これに対し、第1の発明で好適に用いられるテトラエチルアンモニウムが固定化されたシリカ粒子はヒュームドシリカの一次粒子に似た形状をしているが、凝集による二次粒子の形成はなく、スラリーの外観は透明ないし半透明になっている。第1の発明で好適に用いられるテトラエチルアンモニウムが固定化された非球状シリカ粒子を用いた半導体ウエハ研磨用組成物は、真球状のシリカ粒子に比べ研磨速度は高く、かつスクラッチを発生することはなく良好な鏡面研磨が達成できる。
すなわち、テトラエチルアンモニウムが固定化されたシリカ粒子1重量部に対して、テトラエチルアンモニウムを固定化していない球状のシリカやヒュームドシリカはシリカ重量で1〜10重量部配合することができる。好ましくは、テトラエチルアンモニウムが固定化されたシリカ粒子1重量部に対して、テトラエチルアンモニウムを固定化していない球状コロイダルシリカはシリカ重量で2〜8重量部配合される。
上記水溶性高分子としては、例えば、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、マレイン酸・ビニル共重合体、キサンタンガム、セルロース誘導体などいずれも使用できるが、セルロース誘導体またはポリビニルアルコール、ポリエチレングリコールから選ばれた1種以上であるのが好ましい。セルロース誘導体としてはヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロースなどが使用できるが、ヒドロキシエチルセルロースが好ましい。分子量5000以下のポリエチレングリコールは更に好ましい。
本発明の半導体ウエハ研磨用組成物の物性を改良するため、殺菌剤、防カビ剤、pH指示薬、湿潤剤、水混和性有機溶剤、凍結防止剤、防錆剤、研磨終点検出剤、着色剤、沈降防止剤などを適宜配合することができる。分散剤、沈降防止剤としては、水溶性の有機物、無機層状化合物などが挙げられる。また、本発明の半導体ウエハ研磨用組成物は水溶液としているが、有機溶媒を添加してもかまわない。特に、エチレングリコールやグリセリンは凍結防止剤や湿潤剤として好ましい。また、イソプロピルアルコールなどは表面張力を下げる効果が大きい。本発明の半導体ウエハ研磨用組成物は、研磨時にコロイダルシリカ等の他の研磨剤、塩基、添加剤、水等を混合して調製してもよい。
実施例での測定は以下の装置を使用した。
(1)TEM観察:(株)日立製作所、透過型電子顕微鏡 H−7500型を使用した。
(2)BET法比表面積:(株)島津製作所、フローソーブ2300型を使用した。
(3)TEAOHおよびTMAOHのイオンクロマト分析:ダイオネクス社、イオンクロマトICS−1500を使用した。具体的には、液相TEAOHおよび液相TMAOHは、サンプルを1000倍から5000倍に純水で希釈し測定を行った。また、全TEAOHおよび全TMAOHの測定には前処理としてサンプル5gに3gの20重量%NaOHと純水を加え、80℃で加熱しシリカを完全に溶解させた。この溶解液を1000倍から5000倍に純水で希釈し測定を行い、全TEAOH量および全TMAOH量を求めた。
(4)全TEAOHおよび全TMAOH分析:(株)島津製作所、全有機体炭素計TOC−5000A、SSM−5000Aを使用した。炭素量よりTEAOHおよびTMAOHに換算し、前記イオンクロマト分析の数値の確認を行った。具体的には、全有機体炭素量(TOC)は、全炭素量(TC)と無機体炭素量(IC)を測定後TOC=TC−ICにより求めた。TC測定の標準として炭素量1重量%のグルコース水溶液を用い、IC測定の標準として炭素量1重量%の炭酸ナトリウムを用いた。超純水を炭素量0重量%の標準とし、それぞれ先に示した標準を用い、TCは150μlと300μl、またICは250μlで検量線を作成した。サンプルのTC測定ではサンプルを約100mg採取し、900℃燃焼炉で燃焼させた。また、IC測定ではサンプルを約20mg採取し、(1+1)燐酸を約10ml添加し200℃燃焼炉で反応を促進した。なお、炭素計による全TEAOHおよび全TMAOHの分析結果は、イオンクロマト分析の数値と良く一致したので、記述の明瞭化のため以下の実施例中には記載を避けた。
(5)金属元素分析:(株)堀場製作所、ICP発光分析計、ULTIMA2を使用した。
(A)TEAOH:市販の20重量%TEAOH水溶液(SACHEM INC.製)
(B)TMAOH:市販の25重量%TMAOH水溶液。以下でTMAOHと略記することもある。
(C)水酸化コリン:市販の48重量%コリン水溶液。
(D)炭酸水素テトラメチルアンモニウム:上記の25重量%TMAOH水溶液に炭酸ガスを吹き込んでpH8.4まで中和して作製した。化学分析による組成は33重量%炭酸水素テトラメチルアンモニウム水溶液であった。以下でTMAHCO3と略記することもある。
(E)炭酸テトラメチルアンモニウム:TMAOHと炭酸水素テトラメチルアンモニウムを実施例記載の所定のモル比となる量で混合して作製した。以下で(TMA)2CO3と略記することもある。
脱イオン水2810gにJIS3号珪酸ソーダ(SiO2:28.8重量%、Na2O:9.7重量%、H2O:61.5重量%)520gを加えて均一に混合しシリカ濃度4.5重量%の希釈珪酸ソーダを作製した。この希釈珪酸ソーダを予め塩酸によって再生したH型強酸性カチオン交換樹脂(オルガノ(株)製アンバーライトIR120B)1200mlのカラムに通して脱アルカリし、シリカ濃度3.7重量%でpH2.9の活性珪酸4040gを得た。
脱イオン水2810gにJIS3号珪酸ソーダ(SiO2:28.8重量%、Na2O:9.7重量%、H2O:61.5重量%)520gを加えて均一に混合しシリカ濃度4.5重量%の希釈珪酸ソーダを作製した。この希釈珪酸ソーダを予め塩酸によって再生したH型強酸性カチオン交換樹脂(オルガノ(株)製アンバーライトIR120B)1200mlのカラムに通して脱アルカリし、シリカ濃度3.7重量%でpH2.9の活性珪酸4040gを得た。
脱イオン水2810gにJIS3号珪酸ソーダ(SiO2:28.8重量%、Na2O:9.7重量%、H2O:61.5重量%)520gを加えて均一に混合しシリカ濃度4.5重量%の希釈珪酸ソーダを作製した。この希釈珪酸ソーダを予め塩酸によって再生したH型強酸性カチオン交換樹脂(オルガノ(株)製アンバーライトIR120B)1200mlのカラムに通して脱アルカリし、シリカ濃度3.7重量%でpH2.9の活性珪酸4040gを得た。
脱イオン水2810gにJIS3号珪酸ソーダ(SiO2:28.8重量%、Na2O:9.7重量%、H2O:61.5重量%)520gを加えて均一に混合しシリカ濃度4.5重量%の希釈珪酸ソーダを作製した。この希釈珪酸ソーダを予め塩酸によって再生したH型強酸性カチオン交換樹脂(オルガノ(株)製アンバーライトIR120B)1200mlのカラムに通して脱アルカリし、シリカ濃度3.7重量%でpH2.9の活性珪酸4040gを得た。
この活性珪酸は、シリカ当たりのNaの含有率が80ppmで、シリカ当たりのCu、Zn、Cr、Ca、Mg、Feの含有率がそれぞれ360ppb、2600ppb、1800ppb、11100ppb、18000ppb、28200ppbであった。次いで、この活性珪酸を予め塩酸によって再生したH型キレート樹脂(オルガノ(株)製アンバーライトIRC748)100mlのカラムに通し、シリカ濃度3.0重量%でpH3.2の活性珪酸4950gを得た。この活性珪酸は、シリカ当たりのCu、Zn、Cr、Ca、Mg、Feの含有率がそれぞれ90ppb、780ppb、600ppb、6900ppb、9800ppb、12600ppbであった。キレート樹脂により金属イオンの低減が出来ることが確認できた。
シリカ当たりのNaの含有率は10ppmで、シリカ当たりのCu、Zn、Cr、Ca、Mg、Feの含有率がそれぞれ50ppb、400ppb、400ppb、3500ppb、5000ppb、8000ppbであった。キレート樹脂との接触およびTEAOHの使用により金属イオンの少ないコロイダルシリカが得られた。
脱イオン水2810gにJIS3号珪酸ソーダ(SiO2:28.8重量%、Na2O:9.7重量%、H2O:61.5重量%)520gを加えて均一に混合しシリカ濃度4.5重量%の希釈珪酸ソーダを作製した。この希釈珪酸ソーダを予め塩酸によって再生したH型強酸性カチオン交換樹脂(オルガノ(株)製アンバーライトIR120B)1200mlのカラムに通して脱アルカリし、シリカ濃度3.7重量%でpH2.9の活性珪酸4040gを得た。
<半導体ウエハの平面研磨試験>
実施例および比較例に使用した研磨用組成物は以下の方法で調製した。
製造例1で製造したTEAOHが固定化されたシリカ粒子よりなるシリカ濃度20重量%の金属イオンの少ないコロイダルシリカに、添加成分としてpHを安定させ、かつ研磨速度を高くしpH緩衝溶液組成となるように表4の実施例1の欄に示す量のTMAOHとTMAHCO3とを加えて研磨剤原液を調製した。この研磨剤原液を表4の実施例1の欄に示すSiO2濃度になるように純水を加え希釈してシリカ濃度の異なる4水準の研磨用組成物を調製した。
製造例4で製造したTEAOHが固定化されたシリカ粒子よりなるシリカ濃度30重量%の金属イオンの少ないコロイダルシリカに、添加成分としてpHを安定させ、かつ研磨速度を高くしpH緩衝溶液組成となるように表4の実施例2の欄に示す量のTMAOHとTMAHCO3とを加えて研磨剤原液を調製した。この研磨剤原液を表4の実施例2の欄に示すSiO2濃度になるように純水を加え希釈してシリカ濃度の異なる4水準の研磨用組成物を調製した。
比較例として、表3のAに示す市販のコロイダルシリカ(日本化学工業(株)製「シリカドール40L」)に、添加成分としてpHを安定させ、かつ研磨速度を高くしpH緩衝溶液組成となるように表5の比較例1の欄に示す量のTMAOHとTMAHCO3とを加えて研磨剤原液を調製した。この研磨剤原液を表5の比較例1の欄に示すSiO2濃度になるように純水を加え希釈してシリカ濃度の異なる4水準の研磨用組成物を調製した。
比較例として、表3のBに示す市販のコロイダルシリカ(日本化学工業(株)製「シリカドールSF」)に、添加成分としてpHを安定させ、かつ研磨速度を高くしpH緩衝溶液組成となるように表5の比較例2の欄に示す量のTMAOHとTMAHCO3とを加えて研磨剤原液を調製した。この研磨剤原液を表5の比較例2の欄に示すSiO2濃度になるように純水を加え希釈してシリカ濃度の異なる4水準の研磨用組成物を調製した。
上記で調製した研磨用組成物を使用して下記の加工条件で研磨試験を実施した。
研磨装置:スピードファム(株)製 SH−24型
定盤回転数:70rpm
荷重:200g/cm2
プレッシャープレート回転数:60rpm
研磨パッド:ニッタ・ハース(株)製SUBA600
研磨用組成物供給量:100ml/分
研磨加工時間:5分
被研磨物:6インチシリコンウエハ
研磨後洗浄:アンモニア水スクラブ洗浄後、純水スクラブ洗浄30秒
ウエハの研磨後の洗浄は、1重量%アンモニア水溶液および純水を用いてブラシスクラブ洗浄各30秒実施した後、窒素ブローを施しながらスピン乾燥を行った。
図2の結果より実施例1および2は、比較例に比べ直線の勾配が小さく、濃度変化に対する速度の変化が比較例より小さいことがわかる。また、シリカ濃度が低い領域では、比較例に比べ明らかに研磨速度が高く、実施例の研磨用組成物は低い濃度で能力を発揮することが確認された。
<半導体ウエハのエッジ研磨試験>
実施例および比較例に使用した研磨用組成物は以下の方法で調製した。
(実施例3の研磨用組成物の調製)
製造例2で製造したTEAOHが固定化されたシリカ粒子よりなるシリカ濃度20重量%の金属イオンの少ないコロイダルシリカに、添加成分としてpHを安定させ、かつ研磨速度を高くしpH緩衝溶液組成となるように表6の実施例3の欄に示す量のTMAOHとTMAHCO3とを加えて研磨剤原液を調製した。この研磨剤原液を表6の実施例3の欄に示すSiO2濃度になるように純水を加え希釈してシリカ濃度の異なる4水準の研磨用組成物を調製した。
製造例5に示した球状のコロイダルシリカの表面をTEAOHを含むシリカで被覆したシリカ濃度30重量%の金属イオンの少ないコロイダルシリカに、添加成分としてpHを安定させ、かつ研磨速度を高くしpH緩衝溶液組成となるように表7の実施例4の欄に示す量のTMAOHとTMAHCO3とを加えて研磨剤原液を調製した。この研磨剤原液を表7の実施例4の欄に示すSiO2濃度になるように純水を加え希釈してシリカ濃度の異なる5水準の研磨用組成物を調製した。
比較例として、表3のCに示すコロイダルシリカ(日本化学工業(株)製「シリカドール30G30」に、添加成分としてpHを安定させ、かつ研磨速度を高くしpH緩衝溶液組成となるように表8の比較例3の欄に示す量のTMAOHとTMAHCO3とを加えて研磨剤原液を調製した。この研磨剤原液を表8の比較例3の欄に示すSiO2濃度になるように純水を加え希釈してシリカ濃度の異なる5水準の研磨用組成物を調製した。
比較例として、表3のBに示す市販のコロイダルシリカ(日本化学工業(株)製「シリカドールSF」に、添加成分としてpHを安定させ、かつ研磨速度を高くしpH緩衝溶液組成となるように表9の比較例4の欄に示す量のTMAOHとTMAHCO3とを加えて研磨剤原液を調製した。この研磨剤原液を表9の比較例4の欄に示すSiO2濃度になるように純水を加え希釈してシリカ濃度の異なる6水準の研磨用組成物を調製した。
比較例として、表3のAに示す市販のコロイダルシリカ(日本化学工業(株)製「シリカドール40L」に、添加成分としてpHを安定させ、かつ研磨速度を高くしpH緩衝溶液組成となるように表10の比較例5の欄に示す量のTMAOHとTMAHCO3とを加えて研磨剤原液を調製した。この研磨剤原液を表10の比較例5の欄に示すSiO2濃度になるように純水を加え希釈してシリカ濃度の異なる6水準の研磨用組成物を調製した。
(加工条件)
研磨装置:スピードファム(株)製、EP−200XW型エッジポリッシュ装置
ウエハ回転数:2000回/分
研磨時間:60秒/枚
研磨用組成物流量:3L/分
研磨布:suba400
荷重:40N/ユニット
被研磨物:8インチシリコンウエハ
研磨後洗浄:1重量%アンモニア水30秒の後、純水洗浄30秒
上記にて得られたウエハについて、研磨速度は、研磨前後のウエハの重量差より求めた。吸着面に生じるヘイズ及シミの状態、集光灯下での目視観察にて実施した。エッジポリッシュが不完全であることによって発生する削り残りについては、800倍での光学顕微鏡観察をワーク全周に対し実施した。その結果を表6〜10に併記した。
図3の結果より実施例3〜4は、比較例3〜4に比べ直線の勾配が小さく、濃度変化に対する速度の変化が小さいことがわかる。また、シリカ濃度が低い領域では、比較例に比べ研磨速度が高い傾向にあり、実施例の研磨用組成物は低い濃度で能力を発揮することが確認された。
Claims (12)
- 粒子の内部にテトラエチルアンモニウムが固定化されたシリカ粒子よりなるコロイダルシリカを含有し、かつ水に分散したシリカ粒子の濃度が0.5〜50重量%であり、前記テトラエチルアンモニウムが固定化されたシリカ粒子に含まれるテトラエチルアンモニウムの濃度が、テトラエチルアンモニウム/シリカのモル比として8.6×10 -4 〜1.4×10 -2 の範囲にあることを特徴とする半導体ウエハ研磨用組成物。
- 前記テトラエチルアンモニウムが固定化されたシリカ粒子は、珪酸アルカリ水溶液をカチオン交換樹脂に接触させて活性珪酸水溶液を調製する工程と、調製した活性珪酸水溶液に水酸化テトラエチルアンモニウムを添加してアルカリ性とした後、加熱してコロイド粒子を成長させる工程と、続いて加熱下にアルカリ性を維持しつつ、活性珪酸水溶液および水酸化テトラエチルアンモニウムを添加して粒子成長を行う工程とを含む方法により製造されたものであることを特徴とする請求項1に記載の半導体ウエハ研磨用組成物。
- テトラエチルアンモニウムを含むシリカを主成分とする被膜を表面に配することによりテトラエチルアンモニウムが固定化されたシリカ粒子よりなるコロイダルシリカを含有し、かつ水に分散したシリカ粒子の濃度が0.5〜50重量%であり、前記テトラエチルアンモニウムが固定化されたシリカ粒子に含まれるテトラエチルアンモニウムの濃度が、テトラエチルアンモニウム/シリカのモル比として8.6×10 -4 〜1.4×10 -2 の範囲にあることを特徴とする半導体ウエハ研磨用組成物。
- 前記テトラエチルアンモニウムが固定化されたシリカ粒子は、珪酸アルカリ水溶液をカチオン交換樹脂に接触させて活性珪酸水溶液を調製する工程と、球状シリカを含む酸性コロイダルシリカに水酸化テトラエチルアンモニウムを添加してアルカリ性とした後、加熱下にアルカリ性を維持しつつ、先に調製した活性珪酸水溶液および水酸化テトラエチルアンモニウムを添加して粒子成長を行う工程とを含む方法により製造されたものであることを特徴とする請求項3に記載の半導体ウエハ研磨用組成物。
- 前記テトラエチルアンモニウムが固定化されたシリカ粒子が水に分散したコロイド溶液であり、水酸化テトラエチルアンモニウムおよび水酸化テトラメチルアンモニウムの少なくとも一方を含有し、25℃におけるpHが8〜11であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の半導体ウエハ研磨用組成物。
- 25℃における酸解離定数の逆数の対数値(pKa)が8.0〜12.5の弱酸および強塩基を組み合わせた緩衝溶液を含み、かつpH8〜11の間で緩衝作用を有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の半導体ウエハ研磨用組成物。
- 前記弱酸を構成する陰イオンが、炭酸イオンおよび炭酸水素イオンのうち少なくとも一つであり、かつ前記強塩基を構成する陽イオンがコリンイオン、テトラメチルアンモニウムイオンまたはテトラエチルアンモニウムイオンのうち少なくとも一つであることを特徴とする請求項6に記載の半導体ウエハ研磨用組成物。
- 前記テトラエチルアンモニウムが固定化されたシリカ粒子と、テトラエチルアンモニウムが固定化されていない球状シリカ粒子との混合物で構成され、該テトラエチルアンモニウムが固定化されたシリカ粒子の濃度が0.5〜10重量%であり、かつシリカ粒子の総濃度が0.5〜50重量%であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の半導体ウエハ研磨用組成物。
- シリカ当たりのアルカリ金属の含有率が50ppm以下であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の半導体ウエハ研磨用組成物。
- 前記テトラエチルアンモニウムが固定化されたシリカ粒子として、電子顕微鏡観察による平均短径が5〜30nmであり、かつ長径/短径比が1.5〜15の非球状の異形粒子群となっているコロイダルシリカを含有することを特徴とする請求項1に記載の半導体ウエハ研磨用組成物。
- 前記テトラエチルアンモニウムが固定化されたシリカ粒子として、電子顕微鏡観察による平均粒子径が15〜50nmであり、かつ球状の粒子群となっているコロイダルシリカを含有することを特徴とする請求項3に記載の半導体ウエハ研磨用組成物。
- 請求項1〜11のいずれか一項に記載の半導体ウエハ研磨用組成物を用いて、半導体ウエハの平面またはエッジ部分を研磨することを特徴とする半導体ウエハ研磨方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007222518A JP5275595B2 (ja) | 2007-08-29 | 2007-08-29 | 半導体ウエハ研磨用組成物および研磨方法 |
TW097130766A TW200914593A (en) | 2007-08-29 | 2008-08-13 | Polishing compound for semiconductor wafer and polishing method |
US12/230,353 US20090223136A1 (en) | 2007-08-29 | 2008-08-28 | Polishing compound for semiconductor wafer polishing and polishing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007222518A JP5275595B2 (ja) | 2007-08-29 | 2007-08-29 | 半導体ウエハ研磨用組成物および研磨方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009054935A JP2009054935A (ja) | 2009-03-12 |
JP5275595B2 true JP5275595B2 (ja) | 2013-08-28 |
Family
ID=40505722
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007222518A Active JP5275595B2 (ja) | 2007-08-29 | 2007-08-29 | 半導体ウエハ研磨用組成物および研磨方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20090223136A1 (ja) |
JP (1) | JP5275595B2 (ja) |
TW (1) | TW200914593A (ja) |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009188059A (ja) * | 2008-02-04 | 2009-08-20 | Nippon Chem Ind Co Ltd | 半導体ウエハ研磨用コロイダルシリカおよびその製造方法 |
JP4930641B2 (ja) * | 2009-02-16 | 2012-05-16 | 日立化成工業株式会社 | 銅研磨用研磨剤及びそれを用いた研磨方法 |
WO2010092865A1 (ja) | 2009-02-16 | 2010-08-19 | 日立化成工業株式会社 | 研磨剤及び研磨方法 |
US8883034B2 (en) * | 2009-09-16 | 2014-11-11 | Brian Reiss | Composition and method for polishing bulk silicon |
US8697576B2 (en) * | 2009-09-16 | 2014-04-15 | Cabot Microelectronics Corporation | Composition and method for polishing polysilicon |
US8815110B2 (en) * | 2009-09-16 | 2014-08-26 | Cabot Microelectronics Corporation | Composition and method for polishing bulk silicon |
US10065865B2 (en) | 2011-02-22 | 2018-09-04 | Evonik Degussa Gmbh | Process for preparing aqueous colloidal silica sols of high purity from alkali metal silicate solutions |
JP6156207B2 (ja) * | 2013-04-02 | 2017-07-05 | 信越化学工業株式会社 | 合成石英ガラス基板の製造方法 |
SG10201908119RA (en) * | 2014-06-25 | 2019-10-30 | Cabot Microelectronics Corp | Colloidal silica chemical-mechanical polishing composition |
JP6612790B2 (ja) * | 2014-06-25 | 2019-11-27 | キャボット マイクロエレクトロニクス コーポレイション | 銅バリアの化学機械研磨組成物 |
KR102511928B1 (ko) * | 2014-06-25 | 2023-03-20 | 씨엠씨 머티리얼즈, 인코포레이티드 | 텅스텐 화학적-기계적 연마 조성물 |
US10600634B2 (en) * | 2015-12-21 | 2020-03-24 | Globalwafers Co., Ltd. | Semiconductor substrate polishing methods with dynamic control |
JP2019050307A (ja) * | 2017-09-11 | 2019-03-28 | 株式会社フジミインコーポレーテッド | 研磨方法、ならびに研磨用組成物およびその製造方法 |
US10683439B2 (en) * | 2018-03-15 | 2020-06-16 | Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. | Polishing composition and method of polishing a substrate having enhanced defect inhibition |
JP6661712B2 (ja) * | 2018-08-15 | 2020-03-11 | 旭化成ワッカーシリコーン株式会社 | シリコーン消泡剤組成物、および、シリコーン消泡剤組成物の製造方法。 |
US11081359B2 (en) | 2018-09-10 | 2021-08-03 | Globalwafers Co., Ltd. | Methods for polishing semiconductor substrates that adjust for pad-to-pad variance |
KR20220010528A (ko) * | 2019-06-20 | 2022-01-25 | 후지필름 가부시키가이샤 | 연마액, 및, 화학적 기계적 연마 방법 |
MY191198A (en) * | 2019-10-03 | 2022-06-07 | Nissan Chemical Corp | Cation-containing polishing composition for eliminating protrusions at periphery of laser mark |
US20220348788A1 (en) * | 2021-04-27 | 2022-11-03 | Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. | Polishing composition and method of polishing a substrate having enhanced defect reduction |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3441142B2 (ja) * | 1994-02-04 | 2003-08-25 | 日産化学工業株式会社 | 半導体ウェーハーの研磨方法 |
JP3195569B2 (ja) * | 1997-08-11 | 2001-08-06 | 守 磯 | 繭型コロイダルシリカの製造方法 |
JP4113288B2 (ja) * | 1998-09-04 | 2008-07-09 | スピードファム株式会社 | 研磨用組成物およびそれを用いたシリコンウェーハの加工方法 |
JP3993995B2 (ja) * | 2001-10-19 | 2007-10-17 | 触媒化成工業株式会社 | シリカゾルの製造方法 |
JP4278020B2 (ja) * | 2001-10-30 | 2009-06-10 | 日揮触媒化成株式会社 | 研磨用粒子および研磨材の製造方法 |
JP2003297777A (ja) * | 2002-03-29 | 2003-10-17 | Speedfam Co Ltd | 研磨用組成物及びその調製方法並びに研磨方法 |
US20070104643A1 (en) * | 2005-08-05 | 2007-05-10 | Holland Brian T | Mesoporous nanocrystaline zeolite composition and preparation from amorphous colloidal metalosilicates |
TW200817497A (en) * | 2006-08-14 | 2008-04-16 | Nippon Chemical Ind | Polishing composition for semiconductor wafer, production method thereof, and polishing method |
-
2007
- 2007-08-29 JP JP2007222518A patent/JP5275595B2/ja active Active
-
2008
- 2008-08-13 TW TW097130766A patent/TW200914593A/zh unknown
- 2008-08-28 US US12/230,353 patent/US20090223136A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW200914593A (en) | 2009-04-01 |
US20090223136A1 (en) | 2009-09-10 |
JP2009054935A (ja) | 2009-03-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5275595B2 (ja) | 半導体ウエハ研磨用組成物および研磨方法 | |
US8114178B2 (en) | Polishing composition for semiconductor wafer and polishing method | |
TWI718998B (zh) | 研磨用組成物 | |
EP0963419B1 (en) | Composition for oxide cmp | |
US9085714B2 (en) | Polishing agent and polishing method | |
JP5002175B2 (ja) | 研磨スラリーおよびウエハ再生方法 | |
US9129901B2 (en) | Polishing method of non-oxide single-crystal substrate | |
JP2008270584A5 (ja) | 半導体ウエハ研磨用組成物及び研磨方法 | |
JP2008053414A (ja) | 研磨用組成物及び研磨方法 | |
JP4113288B2 (ja) | 研磨用組成物およびそれを用いたシリコンウェーハの加工方法 | |
JP2008235481A (ja) | 半導体ウエハ研磨用組成物、その製造方法、及び研磨加工方法 | |
JP2009263484A (ja) | 半導体ウエハ研磨用コロイダルシリカおよびその製造方法 | |
JP2009290188A (ja) | 研磨剤及び研磨方法 | |
JP2007137972A (ja) | 研磨用シリカゾルおよびそれを含有してなる研磨用組成物 | |
JP2010182811A (ja) | 半導体ウエハ研磨用組成物、及びその製造方法 | |
JP2007300070A (ja) | 半導体ウエハ研磨用エッチング液組成物、それを用いた研磨用組成物の製造方法、及び研磨加工方法 | |
JP5497400B2 (ja) | 半導体ウエハ研磨用組成物および研磨方法 | |
TW201518488A (zh) | 研磨用組成物及其製造方法 | |
JP2008135453A (ja) | 研磨用組成物及び研磨方法 | |
JP2021055041A (ja) | 研磨用組成物及び研磨方法 | |
JP3754986B2 (ja) | 研磨剤用組成物およびその調製方法 | |
JPWO2005029563A1 (ja) | シリコンウエハ研磨用組成物および研磨方法 | |
JP4291665B2 (ja) | 珪酸質材料用研磨剤組成物およびそれを用いた研磨方法 | |
JP2010028079A (ja) | 化学機械研磨用水系分散体およびその製造方法、ならびに化学機械研磨方法 | |
JP2007013070A (ja) | デバイスウエハエッジ研磨用研磨組成物、その製造方法、及び研磨加工方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100802 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120831 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120911 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121025 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130507 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130516 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 5275595 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |