JP6790790B2 - Polishing liquid, polishing liquid set and substrate polishing method - Google Patents

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Description

本発明は、研磨液、研磨液セット及び基体の研磨方法に関する。 The present invention relates to a polishing liquid, a polishing liquid set, and a method for polishing a substrate.

半導体製造の分野では、超LSIデバイスの高性能化に伴い、従来の延長線上の微細化技術では、上記高性能化に応え得る高集積化と高速化とを両立することが限界となってきている。そのため、半導体素子の微細化も進めつつ、配線を多層化する(垂直方向にも高集積化する)技術が開発されている。このような多層配線化に必要なプロセスにおいて最も重要な技術の一つにケミカルメカニカルポリッシング(化学機械研磨。以下、「CMP」という)技術がある。多層配線化では、リソグラフィの焦点深度を確保するために一層ずつデバイスを平坦化することが不可欠である。デバイスに凹凸がある場合、露光工程において焦点合わせが困難となったり、微細配線構造を形成できなかったりするからである。 In the field of semiconductor manufacturing, with the improvement of high performance of VLSI devices, the limit of the conventional miniaturization technology on the extension line is to achieve both high integration and high speed that can meet the above high performance. There is. Therefore, while advancing the miniaturization of semiconductor elements, a technique for making wiring into multiple layers (highly integrated in the vertical direction) has been developed. One of the most important techniques in the process required for such multi-layer wiring is chemical mechanical polishing (chemical mechanical polishing, hereinafter referred to as "CMP") technique. In multi-layer wiring, it is essential to flatten the device layer by layer to ensure the depth of focus of lithography. This is because if the device has irregularities, it may be difficult to focus in the exposure process or it may not be possible to form a fine wiring structure.

このようなCMP技術は、例えば、層間絶縁膜等の平坦化、酸化珪素膜(酸化珪素を含む膜)を金属配線に埋め込んだ後のプラグ(例えば、Al、Cu、Co、W等のプラグ)の平坦化、金属配線の間の絶縁膜(オルガノシリケートグラス、MSQ等のカーボン含有酸化珪素膜(SiOC膜);BPSG、HDP−SiO、p−TEOS等のプラズマ酸化膜など)の平坦化、又は、素子分離構造を形成した後に埋め込むプラズマ酸化膜の平坦化にも適用され、半導体製造には欠かせない技術となっている。 Such CMP technology includes, for example, flattening of an interlayer insulating film or the like, and a plug after embedding a silicon oxide film (a film containing silicon oxide) in a metal wiring (for example, a plug of Al, Cu, Co, W or the like). Flattening, or flattening of the insulating film between metal wirings (organosilicate glass, carbon-containing silicon oxide film (SiOC film) such as MSQ; plasma oxide film such as BPSG, HDP-SiO, p-TEOS, etc.) It is also applied to the flattening of the plasma oxide film to be embedded after forming the element separation structure, and is an indispensable technique for semiconductor manufacturing.

特許第4564735号公報Japanese Patent No. 4564735

ところで、近年、LSIを高性能化するために、従来プラズマ酸化膜を適用していた箇所に、比誘電率が更に低いSiOCを使用することが検討されている。しかしながら、従来の研磨液を用いてSiOCを研磨した場合、充分な研磨速度が得られない傾向がある。そのため、このような用途の研磨液に対しては、従来に比して、SiOCの研磨速度を向上させることが求められる。 By the way, in recent years, in order to improve the performance of LSI, it has been studied to use SiOC having a lower relative permittivity at a place where a plasma oxide film has been conventionally applied. However, when SiOC is polished using a conventional polishing liquid, a sufficient polishing rate tends not to be obtained. Therefore, it is required to improve the polishing speed of SiOC for the polishing liquid for such an application as compared with the conventional one.

本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、SiOCの研磨速度を向上させることが可能な研磨液を提供することを目的とする。また、本発明は、前記研磨液を得るための研磨液セットを提供することを目的とする。さらに、本発明は、前記研磨液を用いた基体の研磨方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a polishing liquid capable of improving the polishing speed of SiOC. Another object of the present invention is to provide a polishing liquid set for obtaining the polishing liquid. Furthermore, an object of the present invention is to provide a method for polishing a substrate using the polishing liquid.

本発明に係る研磨液(SiOC研磨用研磨液)は、セリウムを含む砥粒と、下記式(I−A)で表される構造単位、及び、下記式(I−B)で表される構造単位からなる群より選ばれる少なくとも一種を有する多糖類と、水と、を含有し、pHが6.0以上である。

Figure 0006790790
The polishing liquid (polishing liquid for SiOC polishing) according to the present invention includes abrasive grains containing cerium, a structural unit represented by the following formula (IA), and a structure represented by the following formula (IB). It contains a polysaccharide having at least one selected from the group consisting of units and water, and has a pH of 6.0 or more.
Figure 0006790790

本発明に係る研磨液によれば、SiOCの研磨速度を向上させることができる。 According to the polishing liquid according to the present invention, the polishing speed of SiOC can be improved.

ところで、上記特許文献1の技術では、ポリエーテル変性シリコーンを用いてSiOCの研磨速度を向上させることを試みている。しかしながら、特許文献1の技術では、SiOCの充分な研磨速度を得ることができない。これに対し、本発明に係る研磨液によれば、SiOCの充分な研磨速度を得ることができる。 By the way, in the technique of Patent Document 1, it is attempted to improve the polishing rate of SiOC by using a polyether-modified silicone. However, the technique of Patent Document 1 cannot obtain a sufficient polishing rate of SiOC. On the other hand, according to the polishing liquid according to the present invention, a sufficient polishing rate of SiOC can be obtained.

また、窒化珪素、ポリシリコン等のストッパ材料を用いてSiOCの研磨をストップさせる半導体製造方法が検討されている。この場合、ストッパ材料の研磨速度を抑制しつつ、SiOCの研磨速度を向上させる要求がある。これに対し、本発明に係る研磨液によれば、ストッパ材料の研磨速度を抑制しつつ、SiOCの研磨速度を向上させることができる。 Further, a semiconductor manufacturing method for stopping polishing of SiOC by using a stopper material such as silicon nitride or polysilicon is being studied. In this case, there is a demand to improve the polishing rate of SiOC while suppressing the polishing rate of the stopper material. On the other hand, according to the polishing liquid according to the present invention, it is possible to improve the polishing speed of SiOC while suppressing the polishing speed of the stopper material.

前記砥粒は、酸化セリウム及びセリウム水酸化物からなる群より選ばれる少なくとも一種を含むことが好ましい。 The abrasive grains preferably contain at least one selected from the group consisting of cerium oxide and cerium hydroxide.

本発明に係る研磨液は、pH調整剤を更に含有してもよい。 The polishing liquid according to the present invention may further contain a pH adjuster.

本発明に係る研磨液は、カルボン酸基(以下、場合により「カルボキシル基」ともいう)及びカルボン酸塩基からなる群より選ばれる少なくとも一種を有する高分子化合物を更に含有してもよい。これにより、凹部のSiOC膜のディッシング(研磨終了後の凹部が皿のように凹む現象)を低減させることができる(図1参照)。 The polishing liquid according to the present invention may further contain a polymer compound having at least one selected from the group consisting of a carboxylic acid group (hereinafter, also referred to as a "carboxyl group" in some cases) and a carboxylic acid base. As a result, it is possible to reduce the dishing of the SiOC film in the recess (a phenomenon in which the recess after polishing is dented like a dish) (see FIG. 1).

前記高分子化合物の含有量は、研磨液の全質量を基準として0.001〜2質量%であることが好ましい。 The content of the polymer compound is preferably 0.001 to 2% by mass based on the total mass of the polishing liquid.

本発明に係る研磨液は、非イオン性高分子を含有してもよい。これにより、ストッパ材料(ポリシリコン等)の研磨速度を低減することが可能であり、ストッパ材料(ポリシリコン等)に対するSiOCの研磨速度比を大きくすることができる。 The polishing liquid according to the present invention may contain a nonionic polymer. As a result, the polishing rate of the stopper material (polysilicon or the like) can be reduced, and the polishing rate ratio of SiOC to the stopper material (polysilicon or the like) can be increased.

本発明に係る研磨液は、有機酸を含有してもよい。 The polishing liquid according to the present invention may contain an organic acid.

本発明の一態様は、SiOCを含む被研磨面の研磨への前記研磨液の使用に関する。すなわち、本発明に係る研磨液の一態様は、SiOCを含む被研磨面を研磨するために使用されることが好ましい。 One aspect of the present invention relates to the use of the polishing liquid for polishing a surface to be polished containing SiOC. That is, one aspect of the polishing liquid according to the present invention is preferably used for polishing the surface to be polished containing SiOC.

本発明に係る研磨液セットは、前記研磨液の構成成分が第一の液と第二の液とに分けて保存され、前記第一の液が前記砥粒及び水を含み、前記第二の液が前記多糖類及び水を含む。本発明に係る研磨液セットによれば、本発明に係る研磨液と同様の上記効果を得ることができる。 In the polishing liquid set according to the present invention, the constituent components of the polishing liquid are stored separately as the first liquid and the second liquid, and the first liquid contains the abrasive grains and water, and the second liquid is contained. The liquid contains the polysaccharide and water. According to the polishing liquid set according to the present invention, the same effect as that of the polishing liquid according to the present invention can be obtained.

本発明に係る基体の研磨方法は、前記研磨液を用いて基体の被研磨面を研磨する工程を備えていてもよい。このような基体の研磨方法によれば、本発明に係る研磨液と同様の上記効果を得ることができる。 The method for polishing a substrate according to the present invention may include a step of polishing the surface to be polished of the substrate using the polishing liquid. According to such a method for polishing a substrate, the same effect as that of the polishing liquid according to the present invention can be obtained.

本発明に係る基体の研磨方法は、前記研磨液セットにおける前記第一の液と前記第二の液とを混合して得られる研磨液を用いて基体の被研磨面を研磨する工程を備えていてもよい。このような基体の研磨方法によれば、本発明に係る研磨液と同様の上記効果を得ることができる。 The method for polishing a substrate according to the present invention includes a step of polishing the surface to be polished of the substrate using a polishing liquid obtained by mixing the first liquid and the second liquid in the polishing liquid set. You may. According to such a method for polishing a substrate, the same effect as that of the polishing liquid according to the present invention can be obtained.

本発明によれば、SiOCの研磨速度を向上させることが可能な研磨液、研磨液セット及び基体の研磨方法を提供できる。本発明によれば、SiOCを研磨して除去することができる。本発明は、半導体基板のCMPに使用することができる。本発明は、SiOCを含む被研磨面を研磨するために使用することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a polishing liquid, a polishing liquid set, and a method for polishing a substrate, which can improve the polishing speed of SiOC. According to the present invention, SiOC can be polished and removed. The present invention can be used for CMP of semiconductor substrates. The present invention can be used to polish the surface to be polished containing SiOC.

本発明によれば、SiOCの研磨への研磨液又は研磨液セットの使用を提供できる。本発明によれば、半導体基板のCMPへの研磨液又は研磨液セットの使用を提供できる。本発明によれば、SiOCを含む被研磨面の研磨への研磨液又は研磨液セットの使用を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide the use of a polishing liquid or a polishing liquid set for polishing SiOC. According to the present invention, it is possible to provide the use of a polishing liquid or a polishing liquid set for CMP of a semiconductor substrate. According to the present invention, it is possible to provide the use of a polishing liquid or a polishing liquid set for polishing a surface to be polished containing SiOC.

半導体のSTI構造を形成する際における研磨工程の断面概略図である。It is sectional drawing of the cross-section of the polishing process at the time of forming the STI structure of a semiconductor.

以下、本発明の実施形態に係る研磨液、研磨液セット、及び、前記研磨液又は前記研磨液セットを用いた基体の研磨方法について詳細に説明する。 Hereinafter, the polishing liquid, the polishing liquid set, and the polishing liquid or the polishing method of the substrate using the polishing liquid set according to the embodiment of the present invention will be described in detail.

<定義>
本明細書において、「工程」との語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の作用が達成されれば、本用語に含まれる。「〜」を用いて示された数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。組成物中の各成分の量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。「研磨速度(Polishing Rate)」とは、単位時間当たりに材料が除去される速度(除去速度=Removal Rate)を意味する。「被研磨材料」とは、被研磨面に露出している材料を意味する。「研磨対象材料」とは、高い研磨速度で積極的に研磨して除去すべき材料を意味する。「A又はB」とは、A及びBのどちらか一方を含んでいればよく、両方とも含んでいてもよい。数値範囲の「A以上」とは、A、及び、Aを超える範囲を意味する。数値範囲の「A以下」とは、A、及び、A未満の範囲を意味する。
<Definition>
In the present specification, the term "process" is included in this term not only as an independent process but also as long as the desired action of the process is achieved even if it cannot be clearly distinguished from other processes. Is done. The numerical range indicated by using "~" indicates a range including the numerical values before and after "~" as the minimum value and the maximum value, respectively. The amount of each component in the composition means the total amount of the plurality of substances present in the composition when a plurality of substances corresponding to each component are present in the composition, unless otherwise specified. The "polishing rate" means the rate at which the material is removed per unit time (removal rate = Removal Rate). "Material to be polished" means a material exposed on the surface to be polished. The "material to be polished" means a material to be positively polished and removed at a high polishing rate. “A or B” may include either A or B, or both. “A or more” in the numerical range means A and a range exceeding A. “A or less” in the numerical range means A and a range less than A.

<研磨液>
本実施形態に係る研磨液(SiOC研磨用研磨液)は、研磨時に被研磨面に触れる組成物であり、例えばCMP用研磨液である。本実施形態に係る研磨液は、砥粒と、特定の多糖類と、水とを少なくとも含有し、研磨液のpHが6.0以上である。以下、必須成分、及び、任意に添加できる成分について説明する。
<Abrasive liquid>
The polishing liquid (polishing liquid for SiOC polishing) according to the present embodiment is a composition that comes into contact with the surface to be polished during polishing, and is, for example, a polishing liquid for CMP. The polishing liquid according to the present embodiment contains at least abrasive grains, specific polysaccharides, and water, and the pH of the polishing liquid is 6.0 or more. Hereinafter, essential components and components that can be arbitrarily added will be described.

(砥粒)
本実施形態において、砥粒は、SiOCに対する研磨作用が得られる観点から、セリウムを含む。セリウムを含む砥粒の構成成分としては、酸化セリウム(セリア)、セリウム水酸化物、硝酸アンモニウムセリウム、酢酸セリウム、硫酸セリウム水和物、臭素酸セリウム、臭化セリウム、塩化セリウム、シュウ酸セリウム、硝酸セリウム、炭酸セリウム、セリウム変性物等が挙げられる。セリウム変性物としては、酸化セリウム、セリウム水酸化物等を含む粒子の表面をアルキル基で変性したもの、セリウムを含む粒子の表面にその他の粒子を付着させた複合粒子などが挙げられる。砥粒は、SiOCの研磨速度が安定する観点から、酸化セリウム及びセリウム水酸化物からなる群より選ばれる少なくとも一種を含むことが好ましく、酸化セリウムを含むことがより好ましい。セリウムを含む砥粒としては、酸化セリウムを含む粒子(以下、「酸化セリウム粒子」という)、セリウム水酸化物を含む粒子(セリウム水酸化物粒子)等を用いることができる。
(Abrasive grain)
In the present embodiment, the abrasive grains contain cerium from the viewpoint of obtaining a polishing action on SiOC. The constituents of the abrasive grains containing cerium include cerium oxide (cerium), cerium hydroxide, ammonium cerium nitrate, cerium acetate, cerium sulfate hydrate, cerium bromide, cerium bromide, cerium chloride, cerium oxalate, and nitrate. Examples thereof include cerium, cerium carbonate, and cerium-modified products. Examples of the cerium-modified product include those obtained by modifying the surface of particles containing cerium oxide, cerium hydroxide and the like with an alkyl group, and composite particles in which other particles are attached to the surface of particles containing cerium. From the viewpoint of stabilizing the polishing rate of SiOC, the abrasive grains preferably contain at least one selected from the group consisting of cerium oxide and cerium hydroxide, and more preferably contain cerium oxide. As the abrasive grains containing cerium, particles containing cerium oxide (hereinafter referred to as "cerium oxide particles"), particles containing cerium hydroxide (cerium hydroxide particles), and the like can be used.

酸化セリウム粒子としては、特に制限はなく、公知のものを使用できる。中でも、酸化セリウム粒子は、炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩、シュウ酸塩等のセリウム塩を酸化して得ることが好ましい。前記酸化の方法としては、前記セリウム塩を600〜900℃等で焼成する焼成法、過酸化水素等の酸化剤を用いて前記セリウム塩を酸化する化学的酸化法などが挙げられる。 The cerium oxide particles are not particularly limited, and known particles can be used. Above all, the cerium oxide particles are preferably obtained by oxidizing cerium salts such as carbonates, nitrates, sulfates and oxalates. Examples of the oxidation method include a firing method in which the cerium salt is fired at 600 to 900 ° C., a chemical oxidation method in which the cerium salt is oxidized using an oxidizing agent such as hydrogen peroxide, and the like.

酸化セリウム粒子を使用する場合、酸化セリウム粒子の結晶子径(結晶子の直径)が大きく、且つ、結晶歪みが少ないほど(すなわち、結晶性が良いほど)、高速研磨が可能であるが、被研磨材料に研磨傷が入りやすい傾向がある。前記の観点から、好ましい酸化セリウム粒子としては、2個以上の結晶子から構成され、結晶粒界を有する粒子等が挙げられる。中でも、結晶子径が5〜300nmである粒子がより好ましい。また、別の好ましい酸化セリウム粒子としては、結晶子径が5〜300nmであるコロイダルセリア粒子(例えばRhodia社製コロイダルセリア)が挙げられる。 When cerium oxide particles are used, the larger the crystallite diameter (diameter of the crystallites) of the cerium oxide particles and the smaller the crystal strain (that is, the better the crystallinity), the higher the polishing speed is possible. Polishing materials tend to be scratched. From the above viewpoint, preferable cerium oxide particles include particles composed of two or more crystallites and having a crystal grain boundary. Of these, particles having a crystallite diameter of 5 to 300 nm are more preferable. Further, as another preferable cerium oxide particle, colloidal ceria particles having a crystallite diameter of 5 to 300 nm (for example, colloidal ceria manufactured by Rhodia) can be mentioned.

砥粒の平均粒径は、SiOCに対する更に良好な研磨速度が得られる観点から、10nm以上が好ましく、20nm以上がより好ましく、50nm以上が更に好ましい。砥粒の平均粒径は、被研磨材料に傷がつきにくい観点から、500nm以下が好ましく、400nm以下がより好ましく、300nm以下が更に好ましい。これらの観点から、砥粒の平均粒径は、10〜500nmが好ましく、20〜400nmがより好ましく、50〜300nmが更に好ましい。 The average particle size of the abrasive grains is preferably 10 nm or more, more preferably 20 nm or more, still more preferably 50 nm or more, from the viewpoint of obtaining a better polishing rate with respect to SiOC. The average particle size of the abrasive grains is preferably 500 nm or less, more preferably 400 nm or less, still more preferably 300 nm or less, from the viewpoint that the material to be polished is not easily scratched. From these viewpoints, the average particle size of the abrasive grains is preferably 10 to 500 nm, more preferably 20 to 400 nm, and even more preferably 50 to 300 nm.

ここで、砥粒の平均粒径は、レーザ回折式粒度分布計Mastersizer Microplus(Malvern社製、商品名(「Mastersizer」は登録商標))を用いて屈折率:1.93、吸収:0として測定される測定サンプルのD50(体積分布のメジアン径、累積中央値)の値を意味する。平均粒径の測定には、適切な含有量(例えば、He−Neレーザに対する測定時透過率(H)が60〜70%となる含有量)のサンプルを用いる。また、砥粒を含む研磨液が、砥粒を水に分散させたセリウムスラリーと、添加液とに分けて保存されている場合は、セリウムスラリーを適切な含有量に希釈して測定することができる。 Here, the average particle size of the abrasive grains is measured using a laser diffraction type particle size distribution meter Mastersizer Microplus (manufactured by Malvern, trade name (“Mastersizer” is a registered trademark)) with a refractive index of 1.93 and absorption: 0. It means the value of D50 (median cumulative diameter of volume distribution) of the measured sample to be measured. For the measurement of the average particle size, a sample having an appropriate content (for example, a content having a measured transmittance (H) of 60 to 70% with respect to a He-Ne laser) is used. When the polishing liquid containing abrasive grains is stored separately as a cerium slurry in which abrasive grains are dispersed in water and an additive liquid, the cerium slurry can be diluted to an appropriate content for measurement. it can.

なお、砥粒は、セリウム以外の成分を含有してもよい。このような砥粒の構成成分としては、例えば、シリカ、アルミナ、ジルコニア、酸化マンガン、酸化マグネシウム、チタニア、ゲルマニア、樹脂、ダイヤモンド、炭化ケイ素、立方晶窒化ホウ素及びこれらの変性物からなる群より選ばれる少なくとも一種が挙げられる。砥粒は、一種類単独で又は二種類以上を組み合わせて使用できる。アルミナとしては、コロイダルアルミナを用いることもできる。上記変性物としては、シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタニア、ゲルマニア、酸化マンガン、酸化マグネシウム等の粒子の表面をアルキル基で変性したもの、一の粒子の表面に他の粒子を付着させた複合粒子などが挙げられる。 The abrasive grains may contain a component other than cerium. The constituent components of such abrasive grains are selected from the group consisting of, for example, silica, alumina, zirconia, manganese oxide, magnesium oxide, titania, germania, resin, diamond, silicon carbide, cubic boron nitride, and modified products thereof. At least one of them can be mentioned. The abrasive grains can be used individually by one type or in combination of two or more types. Colloidal alumina can also be used as the alumina. Examples of the modified product include those in which the surface of particles such as silica, alumina, zirconia, titania, germania, manganese oxide, and magnesium oxide are modified with an alkyl group, and composite particles in which other particles are attached to the surface of one particle. Can be mentioned.

砥粒は、どのような製造方法によって得られたものであってもよい。例えば、酸化物の製造方法としては、焼成等を用いる固相法;沈殿法、ゾルゲル法、水熱合成法等の液相法;スパッタ法、レーザ法、熱プラズマ法等の気相法などを用いることができる。 The abrasive grains may be obtained by any manufacturing method. For example, as a method for producing an oxide, a solid phase method using calcination or the like; a liquid phase method such as a precipitation method, a sol-gel method, or a hydrothermal synthesis method; a vapor phase method such as a sputtering method, a laser method, or a thermal plasma method may be used. Can be used.

砥粒が凝集している場合は、凝集した砥粒を機械的に粉砕してもよい。粉砕方法としては、例えば、ジェットミル等による乾式粉砕方法、及び、遊星ビーズミル等による湿式粉砕方法が好ましい。ジェットミルには、例えば、「化学工学論文集」、第6巻、第5号、(1980)、527〜532頁に説明されている方法を適用することができる。 When the abrasive grains are agglomerated, the agglomerated abrasive grains may be mechanically crushed. As the pulverization method, for example, a dry pulverization method using a jet mill or the like and a wet pulverization method using a planetary bead mill or the like are preferable. For jet mills, for example, the methods described in "Chemical Engineering Proceedings", Vol. 6, No. 5, (1980), pp. 527-532 can be applied.

砥粒を研磨液に適用する場合には、主な分散媒である水中に砥粒を分散させてスラリを得ることが好ましい。分散方法としては、例えば、通常の攪拌機による分散処理のほか、ホモジナイザ、超音波分散機、湿式ボールミル等を用いた方法が挙げられる。分散方法及び粒径制御方法については、例えば、「分散技術大全集」[株式会社情報機構、2005年7月]第三章「各種分散機の最新開発動向と選定基準」に記述されている方法を用いることができる。また、砥粒を含有する分散液の電気伝導度を下げる(例えば500mS/m以下)ことによっても砥粒の分散性を高めることができる。分散液の電気伝導度を下げる方法としては、砥粒と分散媒とを分けるために遠心分離等で固液分離を行い、上澄み液(分散媒)を捨て、電気伝導度の低い分散媒を加え再分散させる方法;限外ろ過、イオン交換樹脂等を用いた方法などが挙げられる。 When the abrasive grains are applied to the polishing liquid, it is preferable to disperse the abrasive grains in water, which is the main dispersion medium, to obtain a slurry. Examples of the dispersion method include a dispersion treatment using a normal stirrer, a method using a homogenizer, an ultrasonic disperser, a wet ball mill, and the like. The dispersion method and particle size control method are described in, for example, "Complete Works of Dispersion Technology" [Information Organization, Inc., July 2005], Chapter 3, "Latest Development Trends and Selection Criteria for Various Dispersers". Can be used. Further, the dispersibility of the abrasive grains can be improved by lowering the electric conductivity of the dispersion liquid containing the abrasive grains (for example, 500 mS / m or less). As a method of lowering the electric conductivity of the dispersion liquid, solid-liquid separation is performed by centrifugation or the like in order to separate the abrasive grains and the dispersion medium, the supernatant liquid (dispersion medium) is discarded, and a dispersion medium having low electric conductivity is added. Method of redispersion; methods using ultrafiltration, ion exchange resin and the like can be mentioned.

上記の方法により分散された砥粒は、更に微粒子化されてもよい。微粒子化の方法としては、例えば、沈降分級法(砥粒を遠心分離機で遠心分離した後、強制沈降させ、上澄み液のみを取り出す方法)が挙げられる。その他、分散媒中の砥粒同士を高圧で衝突させる高圧ホモジナイザを用いてもよい。 The abrasive grains dispersed by the above method may be further made into fine particles. Examples of the method of micronization include a sedimentation classification method (a method in which abrasive grains are centrifuged by a centrifuge and then forcibly settled to take out only the supernatant liquid). In addition, a high-pressure homogenizer that causes the abrasive grains in the dispersion medium to collide with each other at high pressure may be used.

セリウムを含む砥粒(例えば酸化セリウム粒子)の含有量は、砥粒の凝集を抑制しやすい観点から、研磨液の全質量を基準として、20質量%以下が好ましく、10質量%以下がより好ましく、5質量%以下が更に好ましく、3質量%以下が特に好ましく、1質量%以下が極めて好ましい。セリウムを含む砥粒(例えば酸化セリウム粒子)の含有量は、SiOCの研磨速度の向上効果が得られやすい観点から、研磨液の全質量を基準として、0.01質量%以上が好ましく、0.1質量%以上がより好ましく、0.2質量%以上が更に好ましい。これらの観点から、砥粒(例えば酸化セリウム粒子)の含有量は、研磨液の全質量を基準として、0.01〜20質量%が好ましく、0.1〜10質量%がより好ましく、0.2〜5質量%が更に好ましい。 The content of abrasive grains containing cerium (for example, cerium oxide particles) is preferably 20% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, based on the total mass of the polishing liquid, from the viewpoint of easily suppressing aggregation of abrasive grains. 5, 5% by mass or less is more preferable, 3% by mass or less is particularly preferable, and 1% by mass or less is extremely preferable. The content of abrasive grains containing cerium (for example, cerium oxide particles) is preferably 0.01% by mass or more based on the total mass of the polishing liquid, from the viewpoint that the effect of improving the polishing speed of SiOC can be easily obtained. 1% by mass or more is more preferable, and 0.2% by mass or more is further preferable. From these viewpoints, the content of abrasive grains (for example, cerium oxide particles) is preferably 0.01 to 20% by mass, more preferably 0.1 to 10% by mass, based on the total mass of the polishing liquid. 2 to 5% by mass is more preferable.

砥粒の含有量は、砥粒の凝集を抑制しやすい観点から、研磨液の全質量を基準として、20質量%以下が好ましく、10質量%以下がより好ましく、5質量%以下が更に好ましく、3質量%以下が特に好ましく、1質量%以下が極めて好ましい。砥粒の含有量は、SiOCの研磨速度の向上効果が得られやすい観点から、研磨液の全質量を基準として、0.01質量%以上が好ましく、0.1質量%以上がより好ましく、0.2質量%以上が更に好ましい。これらの観点から、砥粒の含有量は、研磨液の全質量を基準として、0.01〜20質量%が好ましく、0.1〜10質量%がより好ましく、0.2〜5質量%が更に好ましい。 The content of the abrasive grains is preferably 20% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, still more preferably 5% by mass or less, based on the total mass of the polishing liquid, from the viewpoint of easily suppressing the aggregation of the abrasive grains. 3% by mass or less is particularly preferable, and 1% by mass or less is extremely preferable. The content of abrasive grains is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, and 0, based on the total mass of the polishing liquid, from the viewpoint that the effect of improving the polishing speed of SiOC can be easily obtained. .2% by mass or more is more preferable. From these viewpoints, the content of abrasive grains is preferably 0.01 to 20% by mass, more preferably 0.1 to 10% by mass, and 0.2 to 5% by mass, based on the total mass of the polishing liquid. More preferred.

(添加剤)
本実施形態に係る研磨液は、添加剤を含有する。ここで、「添加剤」とは、研磨速度、研磨選択性等の研磨特性;砥粒の分散性、保存安定性等の研磨液特性などを調整するために、砥粒及び水以外に研磨液が含有する物質を指す。
(Additive)
The polishing liquid according to this embodiment contains an additive. Here, the "additive" is a polishing liquid other than the abrasive grains and water in order to adjust polishing characteristics such as polishing speed and polishing selectivity; and polishing liquid characteristics such as abrasive grain dispersibility and storage stability. Refers to the substance contained in.

[多糖類]
本実施形態に係る研磨液は、添加剤として、下記式(I−A)で表される構造単位、及び、下記式(I−B)で表される構造単位からなる群より選ばれる少なくとも一種を有する多糖類を含有する。このような多糖類を用いることで、SiOCの研磨速度を向上させる効果が得られる。このような効果が得られる要因は明らかではないが、例えば下記の要因が挙げられる。すなわち、多糖類のエーテル結合部位がSiOCに作用し、SiOCの表面が親水化する。その結果、砥粒がSiOCへ付着しやすくなり、研磨速度が向上すると考えられる。一方、多糖類以外の、エーテル結合を有する高分子もSiOCに作用すると考えられるが、エーテル結合以外の部分が砥粒と立体反発することでSiOCの研磨速度の向上効果が低い場合、SiOCの研磨速度を低下させる場合等があると考えられる。
[Polysaccharide]
The polishing liquid according to the present embodiment is at least one selected as an additive from the group consisting of the structural unit represented by the following formula (IA) and the structural unit represented by the following formula (IB). Contains polysaccharides with. By using such a polysaccharide, the effect of improving the polishing rate of SiOC can be obtained. The factors for obtaining such an effect are not clear, but the following factors can be mentioned, for example. That is, the ether binding site of the polysaccharide acts on SiOC, and the surface of SiOC becomes hydrophilic. As a result, it is considered that the abrasive grains are likely to adhere to SiOC and the polishing speed is improved. On the other hand, it is considered that polymers having an ether bond other than polysaccharides also act on SiOC, but when the effect of improving the polishing speed of SiOC is low due to the steric repulsion of the portion other than the ether bond with the abrasive grains, polishing of SiOC It is considered that the speed may be reduced.

Figure 0006790790
Figure 0006790790

式(I−A)で表される構造単位、及び、式(I−B)で表される構造単位の両方を多糖類が含む場合、その配列に制限はなく、規則的でもランダムでもよい。 When the polysaccharide contains both the structural unit represented by the formula (IA) and the structural unit represented by the formula (IB), the sequence is not limited and may be regular or random.

前記多糖類としては、スクロース;プルラン;アミロース;アミロペクチン;デキストラン;デキストリン;マルトデキストリン;α−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン、γ−シクロデキストリン等のシクロデキストリン;マルトース、イソマルトース、マルトトリオース、スタキオース等のオリゴ糖などが挙げられる。前記多糖類としては、スクロース、デキストリン、デキストラン及びマルトースからなる群より選択される少なくとも一種が好ましく、デキストリンがより好ましい。 Examples of the polysaccharide include sucrose; purulan; amylose; amylopectin; dextrin; dextrin; maltdextrin; cyclodextrins such as α-cyclodextrin, β-cyclodextrin, and γ-cyclodextrin; And other oligosaccharides. As the polysaccharide, at least one selected from the group consisting of sucrose, dextrin, dextran and maltose is preferable, and dextrin is more preferable.

前記デキストリンとしては、澱粉の分解により得られる、分解物末端にアルデヒド基を有したデキストリン(他のデキストリンとの区別のため、「一般デキストリン」という);澱粉の分解の過程で一部分解されにくいものを精製することにより分取した難消化性デキストリン;前記アルデヒド末端を水素添加により還元し、ヒドロキシル基に変えた還元型デキストリン(例えば粉末還元澱粉分解物);高度分岐環状デキストリン;デキストリン水和物等が挙げられる。デキストリンとしては、これらのいずれの化合物も使用できる。 The dextrin is a dextrin obtained by decomposing starch and having an aldehyde group at the end of the decomposition product (referred to as "general dextrin" to distinguish it from other dextrins); one that is not easily decomposed in the process of decomposing starch. Indigestible dextrin separated by purification; reduced dextrin in which the aldehyde terminal is reduced by hydrogenation to convert it into a hydroxyl group (for example, powder-reduced starch decomposition product); highly branched cyclic dextrin; dextrin hydrate, etc. Can be mentioned. Any of these compounds can be used as the dextrin.

前記多糖類としては、サンエイ糖化株式会社製『NSD』シリーズ;三和澱粉工業株式会社製『サンマルト−S』、『サンデック』シリーズ;松谷化学工業株式会社製『H−PDX』、『マックス1000』、『TK−16』、『ファイバーソル2』、『ファイバーソル2H』;三菱商事フードテック株式会社製『PO』シリーズ;グリコ栄養食品株式会社製『Cluster Dexirin』等が挙げられる。 Examples of the polysaccharides include "NSD" series manufactured by Sanei Saccharification Co., Ltd .; "Sanmart-S" and "Sandeck" series manufactured by Sanwa Stardust Industry Co., Ltd .; , "TK-16", "Fibersol 2", "Fibersol 2H"; "PO" series manufactured by Mitsubishi Corporation Foods Tech Co., Ltd .; "Cruster Dexirin" manufactured by Glico Foods Co., Ltd. and the like.

前記多糖類の縮合度の下限は、SiOCの研磨速度の向上効果を更に高める観点から、2以上であり、3以上が好ましく、5以上がより好ましい。なお、本明細書において「多糖類の縮合度」とは、式(I−A)で表される構造単位、及び、式(I−B)で表される構造単位の一分子中の合計数として定義される。 The lower limit of the degree of condensation of the polysaccharide is 2 or more, preferably 3 or more, and more preferably 5 or more, from the viewpoint of further enhancing the effect of improving the polishing rate of SiOC. In addition, in this specification, "condensation degree of polysaccharide" is the total number in one molecule of the structural unit represented by the formula (IA) and the structural unit represented by the formula (IB). Is defined as.

本実施形態に係る研磨液において、前記多糖類は、SiOCの研磨速度を調整する目的等で、一種類単独で又は二種類以上を組み合わせて使用できる。 In the polishing liquid according to the present embodiment, the polysaccharide may be used alone or in combination of two or more for the purpose of adjusting the polishing rate of SiOC.

前記多糖類の重量平均分子量は、SiOCの研磨速度の向上効果が更に向上する観点から、250以上が好ましく、350以上がより好ましく、500以上が更に好ましい。前記多糖類の重量平均分子量の上限に特に制限はない。なお、前記多糖類の重量平均分子量は、例えば、標準ポリスチレンの検量線を用いてゲルパーミエーションクロマトグラフィー法(GPC)により下記の条件で測定できる。 The weight average molecular weight of the polysaccharide is preferably 250 or more, more preferably 350 or more, still more preferably 500 or more, from the viewpoint of further improving the effect of improving the polishing rate of SiOC. There is no particular limitation on the upper limit of the weight average molecular weight of the polysaccharide. The weight average molecular weight of the polysaccharide can be measured, for example, by gel permeation chromatography (GPC) using a standard polystyrene calibration curve under the following conditions.

{測定条件}
使用機器:LC−20AD(株式会社島津製作所製)
カラム:Gelpack GL−W540+550
溶離液:0.1M NaCl水溶液
測定温度:40℃
カラムサイズ:10.7mmI.D.×300mm
流量:1.0mL/min(Lはリットルを表す。以下同じ)
試料濃度:0.2質量%
検出器:RID−10A(株式会社島津製作所製)
{Measurement condition}
Equipment used: LC-20AD (manufactured by Shimadzu Corporation)
Column: Gelpack GL-W540 + 550
Eluent: 0.1M NaCl aqueous solution Measurement temperature: 40 ° C
Column size: 10.7 mm I. D. × 300 mm
Flow rate: 1.0 mL / min (L represents liter. The same shall apply hereinafter)
Sample concentration: 0.2% by mass
Detector: RID-10A (manufactured by Shimadzu Corporation)

前記多糖類の含有量の下限は、SiOCの研磨速度の向上効果が更に向上する観点から、研磨液の全質量を基準として、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%以上が更に好ましく、0.15質量%以上が特に好ましい。前記多糖類の含有量の上限は、保存安定性を好適に保つ観点から、研磨液の全質量を基準として、3.0質量%以下が好ましく、1.0質量%以下がより好ましく、0.5質量%以下が更に好ましい。なお、前記多糖類として複数の化合物を用いる場合、各化合物の含有量の合計が前記範囲を満たしていることが好ましい。 The lower limit of the content of the polysaccharide is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.05% by mass or more, based on the total mass of the polishing liquid, from the viewpoint of further improving the effect of improving the polishing rate of SiOC. It is preferable, 0.1% by mass or more is more preferable, and 0.15% by mass or more is particularly preferable. The upper limit of the content of the polysaccharide is preferably 3.0% by mass or less, more preferably 1.0% by mass or less, based on the total mass of the polishing solution, from the viewpoint of maintaining suitable storage stability. More preferably, it is 5% by mass or less. When a plurality of compounds are used as the polysaccharide, it is preferable that the total content of each compound satisfies the above range.

[高分子化合物A]
本実施形態に係る研磨液は、カルボン酸基及びカルボン酸塩基からなる群より選ばれる少なくとも一種を有する高分子化合物Aを含有してもよい。これにより、ストッパ材料(窒化珪素、ポリシリコン等)の研磨速度を更に低減することが可能であり、ストッパ材料(窒化珪素、ポリシリコン等)に対するSiOCの研磨速度比を更に大きくすることができる。高分子化合物Aは、一種類単独で又は二種類以上を組み合わせて使用できる。高分子化合物Aとしては、アクリル酸及びメタクリル酸からなる群より選ばれる少なくとも一種を含む単量体を重合させて得られる重合体又はその塩(以下、これらを「(メタ)アクリル酸系重合体」と総称する)であることが好ましい。前記単量体は、アクリル酸又はメタクリル酸と共重合可能な他の単量体(アクリル酸及びメタクリル酸を除く)を含んでいてもよい。
[Polymer compound A]
The polishing liquid according to the present embodiment may contain a polymer compound A having at least one selected from the group consisting of a carboxylic acid group and a carboxylic acid base. Thereby, the polishing rate of the stopper material (silicon nitride, polysilicon, etc.) can be further reduced, and the polishing rate ratio of SiOC to the stopper material (silicon nitride, polysilicon, etc.) can be further increased. The polymer compound A can be used alone or in combination of two or more. The polymer compound A is a polymer obtained by polymerizing a monomer containing at least one selected from the group consisting of acrylic acid and methacrylic acid, or a salt thereof (hereinafter, these are "(meth) acrylic acid-based polymers". ”). The monomer may contain acrylic acid or another monomer copolymerizable with methacrylic acid (excluding acrylic acid and methacrylic acid).

高分子化合物Aとしては、アクリル酸の単独重合体(ポリアクリル酸)、メタクリル酸の単独重合体(ポリメタクリル酸)、アクリル酸とメタクリル酸との共重合体、アクリル酸又はメタクリル酸と前記他の単量体との共重合体、アクリル酸及びメタクリル酸と前記他の単量体との共重合体、並びに、これらの塩からなる群より選ばれる少なくとも一種であってもよい。中でも、前記(メタ)アクリル酸系重合体は、被研磨材料(絶縁材料等)への吸着が良好である観点から、アクリル酸の単独重合体(ポリアクリル酸)及びその塩からなる群より選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。重合体の塩(カルボン酸塩基を有する重合体)としては、アンモニウム塩等が挙げられ。アンモニウム塩としては、ポリアクリル酸アンモニウム等が挙げられる。なお、(メタ)アクリル酸系重合体は、一種類単独で又は二種類以上を組み合わせて使用できる。 Examples of the polymer compound A include a homopolymer of acrylic acid (polyacrylic acid), a homopolymer of methacrylic acid (polymethacrylic acid), a copolymer of acrylic acid and methacrylic acid, acrylic acid or methacrylic acid and the above. It may be at least one selected from the group consisting of a polymer of the above-mentioned monomer, a polymer of acrylic acid and methacrylic acid and the other monomer, and salts thereof. Among them, the (meth) acrylic acid-based polymer is selected from the group consisting of a homopolymer of acrylic acid (polyacrylic acid) and a salt thereof from the viewpoint of good adsorption to a material to be polished (insulating material, etc.). It is preferable that it is at least one kind. Examples of the polymer salt (polymer having a carboxylic acid base) include ammonium salts. Examples of the ammonium salt include ammonium polyacrylate and the like. The (meth) acrylic acid-based polymer may be used alone or in combination of two or more.

前記他の単量体(アクリル酸又はメタクリル酸と共重合可能な他の単量体)としては、例えば、クロトン酸、ペンテン酸、ヘキセン酸、ヘプテン酸、オクテン酸、ノネン酸、デセン酸、ウンデセン酸、ドデセン酸、トリデセン酸、テトラデセン酸、ペンタデセン酸、ヘキサデセン酸、ヘプタデセン酸等の不飽和カルボン酸;エチレン、プロピレン、スチレン等のビニル化合物が挙げられる。 Examples of the other monomer (an acrylic acid or another monomer copolymerizable with methacrylic acid) include crotonic acid, pentenic acid, hexenoic acid, heptenoic acid, octenoic acid, nonenic acid, decenoic acid, and undecene. Unsaturated carboxylic acids such as acids, dodecenoic acid, tridecenoic acid, tetradecenoic acid, pentadecenoic acid, hexadecenoic acid and heptadecenoic acid; vinyl compounds such as ethylene, propylene and styrene.

高分子化合物Aの末端は、分子量が小さく、親水性であることが好ましい。 The terminal of the polymer compound A preferably has a small molecular weight and is hydrophilic.

高分子化合物Aの重量平均分子量は、特に制限はないが、100〜150000が好ましく、1000〜80000がより好ましい。高分子化合物Aの重量平均分子量が100以上であると、SiOC等の酸化珪素などの被研磨材料を研磨するときに良好な研磨速度が得られやすい傾向がある。高分子化合物Aの重量平均分子量が150000以下であると、研磨液の保存安定性が低下しにくい傾向がある。 The weight average molecular weight of the polymer compound A is not particularly limited, but is preferably 100 to 150,000, more preferably 1,000 to 80,000. When the weight average molecular weight of the polymer compound A is 100 or more, a good polishing rate tends to be easily obtained when polishing a material to be polished such as silicon oxide such as SiOC. When the weight average molecular weight of the polymer compound A is 150,000 or less, the storage stability of the polishing liquid tends to be less likely to decrease.

高分子化合物Aの重量平均分子量は、下記の条件により測定し、「Mw」として得られる値を読み取ることで測定できる。
{測定条件}
使用機器(検出器):株式会社日立製作所製、「L−3300型」液体クロマトグラフ用示差屈折率計
ポンプ:株式会社日立製作所製、液体クロマトグラフ用「L−7100」
デガス装置:なし
データ処理:株式会社日立製作所製、GPCインテグレーター「D−2520」
カラム:昭和電工株式会社製、「Shodex Asahipak GF−710HQ」、内径7.6mm×300mm
溶離液:50mM−NaHPO水溶液/アセトニトリル=90/10(v/v)
測定温度:25℃
流量:0.6mL/分
測定時間:30分
試料:樹脂分濃度2質量%になるように溶離液と同じ組成の溶液で濃度を調整し、0.45μmのポリテトラフルオロエチレンフィルターでろ過して調製した試料
注入量:0.4μL
標準物質:Polymer Laboratories製、狭分子量ポリアクリル酸ナトリウム
The weight average molecular weight of the polymer compound A can be measured by measuring under the following conditions and reading the value obtained as “Mw”.
{Measurement condition}
Equipment used (detector): Hitachi, Ltd., "L-3300" differential refractometer for liquid chromatograph Pump: Hitachi, Ltd., "L-7100" for liquid chromatograph
Degas device: None Data processing: GPC integrator "D-2520" manufactured by Hitachi, Ltd.
Column: Showa Denko KK, "Shodex Asahipak GF-710HQ", inner diameter 7.6 mm x 300 mm
Eluent: 50 mM-Na 2 HPO 4 aqueous solution / acetonitrile = 90/10 (v / v)
Measurement temperature: 25 ° C
Flow rate: 0.6 mL / min Measurement time: 30 minutes Sample: Adjust the concentration with a solution having the same composition as the eluent so that the resin concentration is 2% by mass, and filter with a 0.45 μm polytetrafluoroethylene filter. Prepared sample injection volume: 0.4 μL
Standard substance: Polymer Laboratories, narrow molecular weight sodium polyacrylate

研磨液における高分子化合物Aの含有量は、研磨液の全質量を基準として、0.001質量%以上が好ましく、0.01質量%以上がより好ましく、0.1質量%以上が更に好ましい。高分子化合物Aの含有量は、研磨液の全質量を基準として、2質量%以下が好ましく、1質量%以下がより好ましく、0.5質量%以下が更に好ましい。高分子化合物Aの含有量が0.001〜2質量%であると、ディッシング量、配線密度依存性等を低減し、研磨後の表面平坦性を向上させることができる。 The content of the polymer compound A in the polishing liquid is preferably 0.001% by mass or more, more preferably 0.01% by mass or more, still more preferably 0.1% by mass or more, based on the total mass of the polishing liquid. The content of the polymer compound A is preferably 2% by mass or less, more preferably 1% by mass or less, still more preferably 0.5% by mass or less, based on the total mass of the polishing liquid. When the content of the polymer compound A is 0.001 to 2% by mass, the amount of dishing, the dependence on the wiring density, and the like can be reduced, and the surface flatness after polishing can be improved.

[有機酸成分B]
本実施形態に係る研磨液は、有機酸及び有機酸塩からなる群より選ばれる少なくとも一種の有機酸成分Bを含有してもよい。これにより、研磨終了後の被研磨材料(例えば、SiOC等の酸化珪素)の平坦性を向上させやすくなる。より詳細には、凹凸を有する被研磨面を研磨した場合に、研磨時間を短縮できることに加え、一部が過剰に研磨されて皿のように凹む現象(いわゆるディッシング)が生じることを抑制しやすくなる。また、オーバー研磨耐性が顕著に向上する。
[Organic acid component B]
The polishing liquid according to the present embodiment may contain at least one organic acid component B selected from the group consisting of organic acids and organic acid salts. This makes it easier to improve the flatness of the material to be polished (for example, silicon oxide such as SiOC) after polishing. More specifically, when the surface to be polished having irregularities is polished, in addition to being able to shorten the polishing time, it is easy to suppress a phenomenon in which a part is excessively polished and dented like a dish (so-called dishing). Become. In addition, over-polishing resistance is significantly improved.

有機酸成分Bとしては、−COOM基、フェノール性−OM基、−SOM基、−O・SOM基、−PO基及び−PO基からなる群より選ばれる少なくとも一種(Mは、陽イオンを示す)を有する化合物が好ましい。 The organic acid component B is selected from the group consisting of -COOM group, phenolic -OM group, -SO 3 M group, -O-SO 3 M group, -PO 4 M 2 group and -PO 3 M 2 group. Compounds having at least one type (where M represents a cation) are preferred.

前記Mは、H;NH;Na、K等のアルカリ金属;Ca、Mg等のアルカリ土類金属;Al、Fe、Cr等の三価を取り得る金属;Ce等の希土類金属などが挙げられる。中でも、三価の金属が好ましく、Alがより好ましい。 Examples of M include H; NH 4 ; alkali metals such as Na and K; alkaline earth metals such as Ca and Mg; metals capable of trivalent such as Al, Fe and Cr; and rare earth metals such as Ce. .. Among them, trivalent metals are preferable, and Al is more preferable.

有機酸成分Bと前記高分子化合物Aとを併用してもよい。有機酸成分Bは、前記高分子化合物Aと相互作用し、被研磨面の表面に強固な膜を形成すると考えられる。より具体的には、例えば、高分子化合物Aが有しているカルボキシル基(陰イオン性)が、有機酸成分Bにおける陽イオン(上記M等)と静電的に引き合い、陽イオンを核として高分子化合物Aが「丸まった状態」となり、これが被研磨面に吸着して保護膜を形成すると考えられる。この保護膜は、「丸まっていない」高分子化合物Aによって形成された保護膜と比較して強固であり、高い平坦性向上効果を有すると考えられる。また、前記有機酸成分Bにおける有機酸部分は、前記高分子化合物Aにおけるカルボキシル基の解離を抑制すると考えられる。これにより、高分子化合物Aの疎水性が高まり、被研磨面により吸着しやすくなると考えられる。 The organic acid component B and the polymer compound A may be used in combination. It is considered that the organic acid component B interacts with the polymer compound A to form a strong film on the surface of the surface to be polished. More specifically, for example, the carboxyl group (anionic) possessed by the polymer compound A electrostatically attracts cations (such as M above) in the organic acid component B, and the cations are used as nuclei. It is considered that the polymer compound A becomes "curled" and is adsorbed on the surface to be polished to form a protective film. This protective film is stronger than the protective film formed by the "non-curled" polymer compound A, and is considered to have a high flatness improving effect. Further, it is considered that the organic acid portion in the organic acid component B suppresses the dissociation of the carboxyl group in the polymer compound A. It is considered that this increases the hydrophobicity of the polymer compound A and facilitates adsorption on the surface to be polished.

有機酸の具体例としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、シクロヘキサンカルボン酸、フェニル酢酸、安息香酸、o−トルイル酸、m−トルイル酸、p−トルイル酸、o−メトキシ安息香酸、m−メトキシ安息香酸、p−メトキシ安息香酸、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、ペンテン酸、ヘキセン酸、ヘプテン酸、オクテン酸、ノネン酸、デセン酸、ウンデセン酸、ドデセン酸、トリデセン酸、テトラデセン酸、ペンタデセン酸、ヘキサデセン酸、ヘプタデセン酸、イソ酪酸、イソ吉草酸、ケイ皮酸、キナルジン酸、ニコチン酸、1−ナフトエ酸、2−ナフトエ酸、ピコリン酸、ビニル酢酸、フェニル酢酸、フェノキシ酢酸、2−フランカルボン酸、メルカプト酢酸、レブリン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、1,9−ノナンジカルボン酸、1,10−デカンジカルボン酸、1,11−ウンデカンジカルボン酸、1,12−ドデカンジカルボン酸、1,13−トリデカンジカルボン酸、1,14−テトラデカンジカルボン酸、1,15−ペンタデカンジカルボン酸、1,16−ヘキサデカンジカルボン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸、キノリン酸、キニン酸、ナフタル酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、グリコール酸、乳酸、3−ヒドロキシプロピオン酸、2−ヒドロキシ酪酸、3−ヒドロキシ酪酸、4−ヒドロキシ酪酸、3−ヒドロキシ吉草酸、5−ヒドロキシ吉草酸、キナ酸、キヌレン酸、サリチル酸、酒石酸、アコニット酸、アスコルビン酸、アセチルサリチル酸、アセチルリンゴ酸、アセチレンジカルボン酸、アセトキシコハク酸、アセト酢酸、3−オキソグルタル酸、アトロパ酸、アトロラクチン酸、アントラキノンカルボン酸、アントラセンカルボン酸、カプロン酸、イソカプロン酸、イソカンホロン酸、イソクロトン酸、2−エチル−2−ヒドロキシ酪酸、エチルマロン酸、エトキシ酢酸、オキサロ酢酸、オキシ二酢酸、2−オキソ酪酸、カンホロン酸、クエン酸、グリオキシル酸、グリシド酸、グリセリン酸、グルカル酸、グルコン酸、クロコン酸、シクロブタンカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、ジフェニル酢酸、ジ−O−ベンゾイル酒石酸、ジメチルコハク酸、ジメトキシフタル酸、タルトロン酸、タンニン酸、チオフェンカルボン酸、チグリン酸、デソキサル酸、テトラヒドロキシコハク酸、テトラメチルコハク酸、テトロン酸、デヒドロアセト酸、テレビン酸、トロパ酸、バニリン酸、パラコン酸、ヒドロキシイソフタル酸、ヒドロキシケイ皮酸、ヒドロキシナフトエ酸、o−ヒドロキシフェニル酢酸、m−ヒドロキシフェニル酢酸、p−ヒドロキシフェニル酢酸、3−ヒドロキシ−3−フェニルプロピオン酸、ピバル酸、ピリジンジカルボン酸、ピリジントリカルボン酸、ピルビン酸、α−フェニルケイ皮酸、フェニルグリシド酸、フェニルコハク酸、フェニル酢酸、フェニル乳酸、プロピオル酸、ソルビン酸、2,4−ヘキサジエン二酸、2−ベンジリデンプロピオン酸、3−ベンジリデンプロピオン酸、ベンジリデンマロン酸、ベンジル酸、ベンゼントリカルボン酸、1,2−ベンゼンジ酢酸、ベンゾイルオキシ酢酸、ベンゾイルオキシプロピオン酸、ベンゾイルギ酸、ベンゾイル酢酸、O−ベンゾイル乳酸、3−ベンゾイルプロピオン酸、没食子酸、メソシュウ酸、5−メチルイソフタル酸、2−メチルクロトン酸、α−メチルケイ皮酸、メチルコハク酸、メチルマロン酸、2−メチル酪酸、o−メトキシケイ皮酸、p−メトキシケイ皮酸、メルカプトコハク酸、メルカプト酢酸、O−ラクトイル乳酸、リンゴ酸、ロイコン酸、ロイシン酸、ロジゾン酸、ロゾール酸、α−ケトグルタル酸、L−アルコルビン酸、イズロン酸、ガラクツロン酸、グルクロン酸、ピログルタミン酸、エチレンジアミン四酢酸、シアン化三酢酸、アスパラギン酸、グルタミン酸、N’−ヒドロキシエチル−N,N,N’−トリ酢酸、ニトリロトリ酢酸等のカルボン酸;
o−アミノフェノール、m−アミノフェノール、p−アミノフェノール等のフェノール類;
メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、プロパンスルホン酸、ブタンスルホン酸、ペンタンスルホン酸、ヘキサンスルホン酸、ヘプタンスルホン酸、オクタンスルホン酸、ノナンスルホン酸、デカンスルホン酸、ウンデカンスルホン酸、ドデカンスルホン酸、トリデカンスルホン酸、テトラデカンスルホン酸、ペンタデカンスルホン酸、ヘキサデカンスルホン酸、ヘプタデカンスルホン酸、オクタデカンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、トルエンスルホン酸(例えばp−トルエンスルホン酸)、ヒドロキシエタンスルホン酸、ヒドロキシフェノールスルホン酸、アントラセンスルホン酸等のスルホン酸;
デシルホスホン酸、フェニルホスホン酸等のホスホン酸が好ましい。カルボン酸は、砥粒の分散性を向上させる等の効果が期待される。
Specific examples of organic acids include dicarboxylic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, cyclohexanecarboxylic acid, phenylacetic acid, benzoic acid, o-toluic acid, m-toluic acid, p-toluic acid, and o-methoxybenzoic acid. , M-methoxybenzoic acid, p-methoxybenzoic acid, acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, pentenic acid, hexenoic acid, heptenoic acid, octenoic acid, nonenic acid, decenoic acid, undecenoic acid, dodecenoic acid, tridecenoic acid, tetradecene Acids, pentadecenoic acid, hexadecenoic acid, heptadecenoic acid, isobutyric acid, isovaleric acid, silicic acid, quinaldic acid, nicotinic acid, 1-naphthoic acid, 2-naphthoic acid, picolinic acid, vinylacetic acid, phenylacetic acid, phenoxyacetic acid, 2-Francarboxylic acid, mercaptoacetic acid, levulinic acid, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelli acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, 1,9-nonandicarboxylic acid, 1,10 -Decandicarboxylic acid, 1,11-undecanediocarboxylic acid, 1,12-dodecanedicarboxylic acid, 1,13-tridecanedicarboxylic acid, 1,14-tetradecanedicarboxylic acid, 1,15-pentadecanedicarboxylic acid, 1,16- Hexadecanedicarboxylic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, mesaconic acid, quinophosphate, quinic acid, naphthalic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, glycolic acid, lactic acid, 3-hydroxypropionic acid, 2- Hydroxybutyric acid, 3-hydroxybutyric acid, 4-hydroxybutyric acid, 3-hydroxyvaleric acid, 5-hydroxyvaleric acid, quinic acid, quinurenic acid, salicylic acid, tartaric acid, aconitic acid, ascorbic acid, acetylsalicylic acid, acetylapple acid, acetylenedicarboxylic acid Acid, acetoxysuccinic acid, acetacetic acid, 3-oxoglutaric acid, atropic acid, atrolactinic acid, anthraquinonecarboxylic acid, anthracenecarboxylic acid, caproic acid, isocaproic acid, isocanphoronic acid, isocrotonic acid, 2-ethyl-2-hydroxybutyric acid, Ethylmalonic acid, ethoxyacetic acid, oxaloacetic acid, oxydiacetic acid, 2-oxobutyric acid, camphoronic acid, citric acid, glioxylic acid, glycidic acid, glyceric acid, glucaric acid, gluconic acid, croconic acid, cyclobutanecarboxylic acid, cyclohexanedicarboxylic acid , Diphenylacetic acid, di-O-benzoyl tartrate, dimethylsuccinic acid, dimethoxyphthalic acid, tartronic acid, tannic acid, thiophenecarboxylic acid , Tiglyconic acid, desoxalic acid, tetrahydroxysuccinic acid, tetramethylsuccinic acid, tetronic acid, dehydroacetic acid, teconic acid, tropic acid, vanillic acid, paraconic acid, hydroxyisophthalic acid, hydroxysilic acid, hydroxynaphthoic acid, o -Hydroxyphenylacetic acid, m-hydroxyphenylacetic acid, p-hydroxyphenylacetic acid, 3-hydroxy-3-phenylpropionic acid, pivalic acid, pyridinedicarboxylic acid, pyridinetricarboxylic acid, pyruvate, α-phenylsilicate acid, phenylglyce Sidic acid, phenylsuccinic acid, phenylacetic acid, phenyllactic acid, propiolic acid, sorbic acid, 2,4-hexadiene diic acid, 2-benzilidenpropionic acid, 3-benzilidenpropionic acid, benzilidenmalonic acid, benzylic acid, benzenetricarboxylic acid, 1,2-benzenediacetic acid, benzoyloxyacetic acid, benzoyloxypropionic acid, benzoylgiic acid, benzoylacetic acid, O-benzoyllactic acid, 3-benzoylpropionic acid, galvanic acid, mesooxaic acid, 5-methylisophthalic acid, 2-methylcrotonic acid , Α-Methylsilicic acid, methylsuccinic acid, methylmalonic acid, 2-methylbutyric acid, o-methoxysilicic acid, p-methoxysilicic acid, mercaptosuccinic acid, mercaptoacetic acid, O-lactoyl lactic acid, malic acid, leuconic acid , Leucic acid, logizonic acid, rosolic acid, α-ketoglutaric acid, L-alcorbic acid, isulonic acid, galacturonic acid, glucuronic acid, pyroglutamic acid, ethylenediamine tetraacetic acid, triacetic acid cyanide, aspartic acid, glutamic acid, N'-hydroxy Carbobic acids such as ethyl-N, N, N'-triacetic acid, nitrilotriacetic acid;
Phenols such as o-aminophenol, m-aminophenol, p-aminophenol;
Methane sulfonic acid, ethane sulfonic acid, propane sulfonic acid, butane sulfonic acid, pentan sulfonic acid, hexane sulfonic acid, heptane sulfonic acid, octane sulfonic acid, nonan sulfonic acid, decane sulfonic acid, undecane sulfonic acid, dodecane sulfonic acid, tridecane Sulfonic acid, tetradecane sulfonic acid, pentadecane sulfonic acid, hexadecane sulfonic acid, heptadecane sulfonic acid, octadecane sulfonic acid, benzene sulfonic acid, naphthalene sulfonic acid, toluene sulfonic acid (for example, p-toluene sulfonic acid), hydroxyethane sulfonic acid, hydroxy Sulfonic acids such as phenol sulfonic acid and anthracene sulfonic acid;
Phosphonic acids such as decylphosphonic acid and phenylphosphonic acid are preferable. Carboxylic acid is expected to have effects such as improving the dispersibility of abrasive grains.

また、有機酸成分Bは、上記のカルボン酸、スルホン酸、ホスホン酸の主鎖のプロトンを1つ又は2つ以上、F、Cl、Br、I、OH、CN、NO等の原子又は原子団で置換した誘導体であってもよい。 Further, the organic acid component B has one or more protons of the main chain of the above-mentioned carboxylic acid, sulfonic acid, and phosphonic acid, and an atom or atom such as F, Cl, Br, I, OH, CN, NO 2. It may be a derivative substituted with a group.

有機酸成分Bは、一種類単独で又は二種類以上を組み合わせて使用できる。 The organic acid component B can be used alone or in combination of two or more.

有機酸成分Bの含有量は、研磨終了後の被研磨材料(例えば、SiOC等の酸化珪素)の平坦性を向上させやすくなる観点から、研磨液の全質量を基準として、0.001質量%以上が好ましく、0.005質量%以上がより好ましく、0.01質量%以上が更に好ましい。有機酸成分Bの含有量は、被研磨材料の研磨速度を向上させやすくなる観点から、研磨液の全質量を基準として、1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%以下が更に好ましく、0.06質量%以下が特に好ましく、0.05質量%以下が極めて好ましい。 The content of the organic acid component B is 0.001% by mass based on the total mass of the polishing liquid from the viewpoint of easily improving the flatness of the material to be polished (for example, silicon oxide such as SiOC) after polishing. The above is preferable, 0.005% by mass or more is more preferable, and 0.01% by mass or more is further preferable. The content of the organic acid component B is preferably 1% by mass or less, more preferably 0.5% by mass or less, and 0, based on the total mass of the polishing liquid, from the viewpoint of easily improving the polishing rate of the material to be polished. .1% by mass or less is more preferable, 0.06% by mass or less is particularly preferable, and 0.05% by mass or less is extremely preferable.

[非イオン性高分子]
本実施形態に係る研磨液は、非イオン性高分子(前記高分子化合物Aを除く)を含有することができる。これにより、ストッパ材料(窒化珪素、ポリシリコン等)の研磨速度を低減することが可能であり、ストッパ材料(窒化珪素、ポリシリコン等)に対するSiOCの研磨速度比を大きくすることができる。
[Nonionic polymer]
The polishing liquid according to the present embodiment can contain a nonionic polymer (excluding the polymer compound A). As a result, the polishing rate of the stopper material (silicon nitride, polysilicon, etc.) can be reduced, and the polishing rate ratio of SiOC to the stopper material (silicon nitride, polysilicon, etc.) can be increased.

非イオン性高分子は、例えば、非イオン性界面活性剤である。非イオン性高分子としては、特に制限はないが、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンエーテル誘導体、ポリオキシプロピレングリセリルエーテル、ポリエチレングリコール、メトキシポリエチレングリコール、アセチレン系ジオールのオキシエチレン付加体等のエーテル型界面活性剤;ソルビタン脂肪酸エステル、グリセロールボレイト脂肪酸エステル等のエステル型界面活性剤;ポリオキシエチレンアルキルアミン等のアミノエーテル型界面活性剤;ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセロールボレイト脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエステル等のエーテルエステル型界面活性剤;脂肪酸アルカノールアミド、ポリオキシエチレン脂肪酸アルカノールアミド等のアルカノールアミド型界面活性剤;アセチレン系ジオールのオキシエチレン付加体;ポリビニルピロリドン;ポリアクリルアミド;ポリジメチルアクリルアミド;ポリグリセリン、ポリグリセリン誘導体等のグリセリン系ポリマ;ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミタートなどが挙げられる。 The nonionic polymer is, for example, a nonionic surfactant. The nonionic polymer is not particularly limited, but is polyoxypropylene, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl allyl ether, polyoxyethylene polyoxypropylene ether derivative, polyoxypropylene glyceryl. Ether-type surfactants such as ether, polyethylene glycol, methoxypolyethylene glycol, and oxyethylene adducts of acetylene-based diols; ester-type surfactants such as sorbitan fatty acid ester and glycerol volate fatty acid ester; amino such as polyoxyethylene alkylamine Ether-type surfactants; ether ester-type surfactants such as polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene glycerol volate fatty acid ester, and polyoxyethylene alkyl ester; alkanolamides such as fatty acid alkanolamide and polyoxyethylene fatty acid alkanolamide. Type surfactants; oxyethylene adducts of acetylene diols; polyvinylpyrrolidone; polyacrylamide; polydimethylacrylamide; glycerin-based polymers such as polyglycerin and polyglycerin derivatives; polyoxyethylene sorbitan monopalmitate and the like.

非イオン性高分子の含有量は、研磨液の全質量を基準として、0.002〜0.5質量%が好ましく、0.003〜0.3質量%がより好ましく、0.005〜0.1質量%が更に好ましい。非イオン性高分子の含有量が0.002質量%以上であると、ストッパ材料(ポリシリコン等)の研磨速度の増加を更に抑制することができる。非イオン性高分子の含有量が0.5質量%以下であると、SiOCの研磨速度が向上しやすい。 The content of the nonionic polymer is preferably 0.002 to 0.5% by mass, more preferably 0.003 to 0.3% by mass, and 0.005 to 0, based on the total mass of the polishing liquid. 1% by mass is more preferable. When the content of the nonionic polymer is 0.002% by mass or more, an increase in the polishing rate of the stopper material (polysilicon or the like) can be further suppressed. When the content of the nonionic polymer is 0.5% by mass or less, the polishing rate of SiOC tends to be improved.

後述する研磨液セットとして研磨液を保存する場合、スラリ及び添加液の少なくとも一方が非イオン性高分子を含むことができる。砥粒を含むスラリに非イオン性高分子が含まれる場合、非イオン性高分子は分散剤として用いることができる。研磨液における非イオン性高分子の含有量は、スラリ中の非イオン性高分子、及び、添加液中の非イオン性高分子の合計量が上記範囲を満たすことが好ましい。 When the polishing liquid is stored as a polishing liquid set described later, at least one of the slurry and the additive liquid can contain a nonionic polymer. When the slurry containing the abrasive grains contains a nonionic polymer, the nonionic polymer can be used as a dispersant. Regarding the content of the nonionic polymer in the polishing liquid, it is preferable that the total amount of the nonionic polymer in the slurry and the nonionic polymer in the additive liquid satisfies the above range.

[分散剤]
本実施形態に係る研磨液は、分散剤(前記高分子化合物A及び非イオン性高分子を除く)を含有することができる。分散剤の含有量は、砥粒の全質量を基準として0.001〜4質量%が好ましい。分散剤としては、例えば、水溶性陰イオン性分散剤、水溶性非イオン性分散剤、水溶性陽イオン性分散剤、及び、水溶性両性分散剤が挙げられる。中でも、静電反発力が大きく分散性が良好である観点から、水溶性陰イオン性分散剤又は水溶性陽イオン性分散剤が好ましい。なお、砥粒の分散のために前記高分子化合物A又は前記非イオン性界面活性剤を用いることもできる。
[Dispersant]
The polishing liquid according to the present embodiment may contain a dispersant (excluding the polymer compound A and the nonionic polymer). The content of the dispersant is preferably 0.001 to 4% by mass based on the total mass of the abrasive grains. Examples of the dispersant include a water-soluble anionic dispersant, a water-soluble nonionic dispersant, a water-soluble cationic dispersant, and a water-soluble amphoteric dispersant. Of these, a water-soluble anionic dispersant or a water-soluble cationic dispersant is preferable from the viewpoint of having a large electrostatic repulsive force and good dispersibility. The polymer compound A or the nonionic surfactant can also be used to disperse the abrasive grains.

本実施形態に係る研磨液が陽イオン性ポリマを含有する場合、セリウムを含む砥粒(酸化セリウム粒子等)は、正の電荷を有する傾向がある。この場合、窒化珪素(SiN)等の研磨速度を抑制することができる。陽イオン性ポリマとしては、例えば、ジアリルジアルキルアンモニウム塩の単独重合体及び共重合体、ジアリルアルキルアミン塩の単独重合体及び共重合体、ジアリルアミン塩の単独重合体及び共重合等のポリアリルアミンが挙げられる。 When the polishing liquid according to the present embodiment contains a cationic polymer, the abrasive grains containing cerium (cerium oxide particles and the like) tend to have a positive charge. In this case, the polishing rate of silicon nitride (SiN) or the like can be suppressed. Examples of the cationic polymer include homopolymers and copolymers of diallyldialkylammonium salts, homopolymers and copolymers of diallylalkylamine salts, homopolymers and copolymers of diallylamine salts, and other polyallylamines. Be done.

具体的には、ジアリルジアルキルアンモニウム塩としては、例えば、ジアリルジメチルアンモニウムクロライド、ジアリルジメチルアンモニウムブロミド、ジアリルジメチルアンモニウムヨージド、ジアリルジメチルアンモニウムメチルサルフェート、ジアリルジメチルアンモニウムエチルサルフェート、ジアリルエチルメチルアンモニウムクロライド、ジアリルエチルメチルアンモニウムブロミド、ジアリルエチルメチルアンモニウムヨージド、ジアリルエチルメチルアンモニウムメチルサルフェート、ジアリルエチルメチルアンモニウムエチルサルフェート、ジアリルジエチルアンモニウムクロライド、ジアリルジエチルアンモニウムブロミド、ジアリルジエチルアンモニウムヨージド、ジアリルジエチルアンモニウムメチルサルフェート、ジアリルジエチルアンモニウムエチルサルフェート、ジアリルメチルプロピルアンモニウムクロライド、ジアリルメチルプロピルアンモニウムブロミド、ジアリルメチルプロピルアンモニウムヨージド、ジアリルメチルプロピルアンモニウムメチルサルフェート、及び、ジアリルメチルプロピルアンモニウムエチルサルフェートを挙げることができる。 Specifically, examples of the diallyldialkylammonium salt include diallyldimethylammonium chloride, diallyldimethylammonium bromide, diallyldimethylammonium iodide, diallyldimethylammonium methylsulfate, diallyldimethylammonium ethylsulfate, diallylethylmethylammonium chloride, and diallylethyl. Methylammonium bromide, diallylethylmethylammonium iodide, diallylethylmethylammonium methylsulfate, diallylethylmethylammonium ethylsulfate, diallyldiethylammonium chloride, diallyldiethylammonium bromide, diallyldiethylammonium iodide, diallyldiethylammonium methylsulfate, diallyldiethylammonium Examples thereof include ethyl sulfate, diallylmethylpropylammonium chloride, diallylmethylpropylammonium bromide, diallylmethylpropylammonium iodide, diallylmethylpropylammonium methylsulfate, and diallylmethylpropylammonium ethylsulfate.

ジアリルアルキルアミン塩としては、例えば、ジアリルメチルアミン塩酸塩、ジアリルメチルアミン臭化水素酸塩、ジアリルメチルアミンヨウ化水素酸塩、ジアリルメチルアミン硫酸塩、ジアリルメチルアミンメタンスルホン酸塩、ジアリルエチルアミン塩酸塩、ジアリルエチルアミン臭化水素酸塩、ジアリルエチルアミンヨウ化水素酸塩、ジアリルエチルアミン硫酸塩、ジアリルエチルアミンメタンスルホン酸塩、ジアリルプロピルアミン塩酸塩、ジアリルプロピルアミン臭化水素酸塩、ジアリルプロピルアミンヨウ化水素酸塩、ジアリルプロピルアミン硫酸塩、及び、ジアリルプロピルアミンメタンスルホン酸塩を挙げることができる。 Examples of the diallylalkylamine salt include diallylmethylamine hydrochloride, diallylmethylamine hydrobromide, diallylmethylamine hydride, diallylmethylamine sulfate, diallylmethylaminemethanesulfonate, and diallylethylamine hydrochloride. Salt, diallylethylamine hydrobromide, diallylethylamine hydroiodide, diallylethylamine sulfate, diallylethylamine methanesulfonate, diallylpropylamine hydrochloride, diallylpropylamine hydrobromide, diallylpropylamine iodide Hydroxates, diallylpropylamine sulfates, and diallylpropylamine methanesulfonates can be mentioned.

ジアリルアミン塩としては、例えば、ジアリルアミン塩酸塩、ジアリルアミン臭化水素酸塩、ジアリルアミンヨウ化水素酸塩、ジアリルアミン硫酸塩、及び、ジアリルアミンメタンスルホン酸塩を挙げることができる。 Examples of the diallylamine salt include diallylamine hydrochloride, diallylamine hydrobromide, diallylamine hydroiodide, diallylamine sulfate, and diallylamine methanesulfonate.

[pH調整剤]
研磨液は、pH調整剤を含有してもよい。ただし、pH調整剤を含まなくても研磨液が所定のpH範囲にある場合は、pH調整剤は特に添加しなくてもよい。
[PH regulator]
The polishing liquid may contain a pH adjuster. However, if the polishing liquid is in a predetermined pH range even if the pH adjusting agent is not contained, the pH adjusting agent may not be added in particular.

pH調整剤としては、特に制限はなく、無機酸、有機塩基、無機塩基等が挙げられる。無機酸としては、硝酸、硫酸、塩酸、リン酸、ホウ酸等が挙げられる。有機塩基としては、トリエチルアミン、ピリジン、ピペリジン、ピロリジン、イミダゾール、2−メチルイミダゾール、キトサン等が挙げられる。無機塩基としては、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)、アンモニア、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等が挙げられる。前記有機酸成分を用いてpHを調整してもよい。また、pHを安定化させるため、緩衝液を添加してもよい。このような緩衝液としては、酢酸塩緩衝液、フタル酸塩緩衝液等が挙げられる。pH調整剤及び緩衝液のそれぞれは、一種類単独で又は二種類以上を組み合わせて使用できる。 The pH adjusting agent is not particularly limited, and examples thereof include inorganic acids, organic bases, and inorganic bases. Examples of the inorganic acid include nitric acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, phosphoric acid, boric acid and the like. Examples of the organic base include triethylamine, pyridine, piperidine, pyrrolidine, imidazole, 2-methylimidazole, chitosan and the like. Examples of the inorganic base include tetramethylammonium hydroxide (TMAH), ammonia, potassium hydroxide, sodium hydroxide and the like. The pH may be adjusted using the organic acid component. In addition, a buffer solution may be added to stabilize the pH. Examples of such a buffer solution include an acetate buffer solution and a phthalate buffer solution. Each of the pH adjuster and the buffer solution can be used alone or in combination of two or more.

[その他の添加剤]
本実施形態に係る研磨液は、研磨速度等の研磨特性;砥粒の分散性などの特性を調整する目的で、その他の添加剤を更に含有していてもよい。その他の添加剤は、一種類単独で又は二種類以上を組み合わせて使用できる。
[Other additives]
The polishing liquid according to the present embodiment may further contain other additives for the purpose of adjusting polishing characteristics such as polishing speed; characteristics such as dispersibility of abrasive grains. Other additives may be used alone or in combination of two or more.

その他の分散剤としては、例えば、平坦性、面内均一性等の研磨特性の調整などに使用される水溶性高分子が挙げられる。また、研磨液は、必要に応じて、添加剤として、水以外の溶媒(例えば、エタノール、酢酸、アセトン等の極性溶媒)を含有してもよい。 Examples of other dispersants include water-soluble polymers used for adjusting polishing characteristics such as flatness and in-plane uniformity. Further, the polishing liquid may contain a solvent other than water (for example, a polar solvent such as ethanol, acetic acid, or acetone) as an additive, if necessary.

水溶性高分子としては、アルギン酸、ペクチン酸、カルボキシメチルセルロース、寒天、カードラン、グアーガム等の多糖類(式(I−A)又は式(I−B)で表される構造単位を有する多糖類を除く);ポリビニルアルコール、ポリアクロレイン等のビニル系ポリマなどが挙げられる。ここで、「水溶性高分子」とは、25℃において水100gに対して0.1g以上溶解する高分子として定義する。 Examples of the water-soluble polymer include polysaccharides having a structural unit represented by the formula (IA) or the formula (IB) such as alginic acid, pectic acid, carboxymethyl cellulose, agar, curdlan, and guar gum. Excludes); Vinyl-based polymers such as polyvinyl alcohol and polyacrolean can be mentioned. Here, the "water-soluble polymer" is defined as a polymer that dissolves 0.1 g or more in 100 g of water at 25 ° C.

水溶性高分子を使用する場合、水溶性高分子の含有量の下限は、砥粒の沈降を抑制しつつ水溶性高分子の添加効果が得られる観点から、研磨液の全質量を基準として、0.0001質量%以上が好ましく、0.001質量%以上がより好ましく、0.01質量%以上が更に好ましい。水溶性高分子の含有量の上限は、砥粒の沈降を抑制しつつ水溶性高分子の添加効果が得られる観点から、研磨液の全質量を基準として、5質量%以下が好ましく、1質量%以下がより好ましく、0.5質量%以下が更に好ましい。水溶性高分子として複数の化合物を用いる場合、各化合物の含有量の合計が前記範囲を満たしていることが好ましい。 When a water-soluble polymer is used, the lower limit of the content of the water-soluble polymer is based on the total mass of the polishing liquid from the viewpoint of obtaining the effect of adding the water-soluble polymer while suppressing the sedimentation of abrasive grains. 0.0001% by mass or more is preferable, 0.001% by mass or more is more preferable, and 0.01% by mass or more is further preferable. The upper limit of the content of the water-soluble polymer is preferably 5% by mass or less, preferably 1% by mass, based on the total mass of the polishing liquid, from the viewpoint of obtaining the effect of adding the water-soluble polymer while suppressing the sedimentation of abrasive grains. % Or less is more preferable, and 0.5% by mass or less is further preferable. When a plurality of compounds are used as the water-soluble polymer, it is preferable that the total content of each compound satisfies the above range.

その他の添加剤を使用する場合、その他の添加剤のそれぞれの含有量は、砥粒の沈降を抑制しつつその他の添加剤の添加効果が得られる観点から、研磨液の全質量を基準として0.001〜10質量%が好ましい。その他の添加剤として複数の化合物を用いる場合、各化合物の含有量の合計が前記範囲を満たしていることが好ましい。 When other additives are used, the content of each of the other additives is 0 based on the total mass of the polishing liquid from the viewpoint of obtaining the effect of adding the other additives while suppressing the sedimentation of abrasive grains. .001 to 10% by mass is preferable. When a plurality of compounds are used as other additives, it is preferable that the total content of each compound satisfies the above range.

(水)
研磨液の媒体である水としては、特に制限されないが、脱イオン水、イオン交換水、超純水等が好ましい。
(water)
The water used as the medium of the polishing liquid is not particularly limited, but deionized water, ion-exchanged water, ultrapure water and the like are preferable.

(研磨液のpH)
本実施形態に係る研磨液のpHは、SiOCの研磨速度が向上する効果を得る観点から、6.0以上である。本実施形態に係る研磨液のpHは、SiOCの研磨速度が向上する効果が得られやすい観点から、6.5以上が好ましく、7.0以上がより好ましく、7.5以上が更に好ましく、8.0以上が特に好ましい。本実施形態に係る研磨液のpHは、安全性の観点から、12以下が好ましく、11以下がより好ましく、10以下が更に好ましく、9.5以下が特に好ましい。pHは、液温25℃におけるpHと定義する。
(PH of polishing liquid)
The pH of the polishing liquid according to the present embodiment is 6.0 or more from the viewpoint of obtaining the effect of improving the polishing rate of SiOC. The pH of the polishing liquid according to the present embodiment is preferably 6.5 or more, more preferably 7.0 or more, further preferably 7.5 or more, and even more preferably 7.5 or more, from the viewpoint that the effect of improving the polishing rate of SiOC can be easily obtained. .0 or more is particularly preferable. From the viewpoint of safety, the pH of the polishing liquid according to the present embodiment is preferably 12 or less, more preferably 11 or less, further preferably 10 or less, and particularly preferably 9.5 or less. pH is defined as pH at a liquid temperature of 25 ° C.

本実施形態に係る研磨液のpHは、pHメータ(例えば、電気化学計器株式会社製の型番PHL−40)で測定できる。具体的には例えば、フタル酸塩pH緩衝液(pH4.01)と中性リン酸塩pH緩衝液(pH6.86)とホウ酸塩pH緩衝液(pH9.18)とを標準緩衝液として用いてpHメータを3点校正した後、pHメータの電極を研磨液に入れて、2分以上経過して安定した後の値を測定する。このとき、標準緩衝液及び研磨液の液温は共に25℃とする。 The pH of the polishing liquid according to this embodiment can be measured with a pH meter (for example, model number PHL-40 manufactured by Electrochemical Meter Co., Ltd.). Specifically, for example, a phthalate pH buffer solution (pH 4.01), a neutral phosphate pH buffer solution (pH 6.86), and a borate pH buffer solution (pH 9.18) are used as standard buffer solutions. After calibrating the pH meter at three points, put the electrode of the pH meter in the polishing solution and measure the value after it stabilizes after 2 minutes or more. At this time, the liquid temperatures of the standard buffer solution and the polishing liquid are both set to 25 ° C.

(研磨液の種類)
本実施形態に係る研磨液は、砥粒、前記多糖類及び水を少なくとも含む一液式研磨液として保存してもよく、スラリ(第一の液)と添加液(第二の液)とを混合して前記研磨液となるように前記研磨液の構成成分をスラリと添加液とに分けた二液式の研磨液セット(例えばCMP用研磨液セット)として保存してもよい。スラリは、例えば、砥粒及び水を少なくとも含む。添加液は、例えば、前記多糖類及び水を少なくとも含む。前記多糖類、及び、その他の添加剤は、スラリ及び添加液のうち添加液に含まれることが好ましい。ただし、砥粒の分散性を向上させる効果のある添加剤については、スラリ及び添加液のうちスラリに含まれることが好ましい。例えば、研磨液セットは、前記研磨液の構成成分がスラリ(第一の液)と添加液(第二の液)とに分けて保存され、前記スラリが砥粒及び水を含み、前記添加液が前記多糖類及び水を含む態様であってもよい。なお、前記研磨液の構成成分は、三液以上に分けた研磨液セットとして保存してもよい。
(Type of polishing liquid)
The polishing liquid according to the present embodiment may be stored as a one-component polishing liquid containing at least abrasive grains, the polysaccharide and water, and a slurry (first liquid) and an additive liquid (second liquid) may be stored. The constituent components of the polishing liquid may be stored as a two-component polishing liquid set (for example, a polishing liquid set for CMP) in which the constituent components of the polishing liquid are separated into a slurry and an additive liquid so as to be mixed to obtain the polishing liquid. The slurry contains, for example, abrasive grains and at least water. The additive liquid contains, for example, at least the above-mentioned polysaccharide and water. The polysaccharide and other additives are preferably contained in the additive solution among the slurry and the additive solution. However, the additive having the effect of improving the dispersibility of the abrasive grains is preferably contained in the slurry and the additive liquid. For example, in the polishing liquid set, the constituent components of the polishing liquid are stored separately as a slurry (first liquid) and an additive liquid (second liquid), and the slurry contains abrasive grains and water, and the additive liquid is contained. May contain the polysaccharide and water. The constituent components of the polishing liquid may be stored as a polishing liquid set divided into three or more liquids.

前記研磨液セットにおいては、研磨直前又は研磨時に、スラリ及び添加液が混合されて研磨液が調製される。また、一液式研磨液は、水の含有量を減じた研磨液用貯蔵液として保存されると共に、研磨直前又は研磨時に水で希釈して用いられてもよい。二液式の研磨液セットは、水の含有量を減じたスラリ用貯蔵液及び添加液用貯蔵液として保存されると共に、研磨直前又は研磨時に水で希釈して用いられてもよい。 In the polishing liquid set, the slurry and the additive liquid are mixed immediately before or at the time of polishing to prepare a polishing liquid. Further, the one-component polishing liquid may be stored as a storage liquid for a polishing liquid having a reduced water content, and may be diluted with water immediately before or during polishing. The two-component polishing liquid set may be stored as a storage liquid for slurry and a storage liquid for additive liquid with a reduced water content, and may be used by diluting with water immediately before or during polishing.

一液式研磨液の場合、研磨定盤上への研磨液の供給方法としては、研磨液を直接送液して供給する方法;研磨液用貯蔵液及び水を別々の配管で送液し、これらを合流、混合させて供給する方法;あらかじめ研磨液用貯蔵液及び水を混合しておき供給する方法等を用いることができる。 In the case of a one-component polishing liquid, the method of supplying the polishing liquid onto the polishing surface plate is a method of directly feeding the polishing liquid; the storage liquid for the polishing liquid and water are sent by separate pipes. A method of merging, mixing and supplying these; a method of mixing and supplying a storage liquid for polishing liquid and water in advance can be used.

スラリと添加液とに分けた二液式の研磨液セットとして保存する場合、これら二液の配合を任意に変えることにより研磨速度を調整できる。研磨液セットを用いて研磨する場合、研磨定盤上への研磨液の供給方法としては、下記に示す方法がある。例えば、スラリと添加液とを別々の配管で送液し、これらの配管を合流、混合させて供給する方法;スラリ用貯蔵液、添加液用貯蔵液及び水を別々の配管で送液し、これらを合流、混合させて供給する方法;あらかじめスラリ及び添加液を混合しておき供給する方法;あらかじめスラリ用貯蔵液、添加液用貯蔵液及び水を混合しておき供給する方法を用いることができる。また、前記研磨液セットにおけるスラリと添加液とをそれぞれ研磨定盤上へ供給する方法を用いることもできる。この場合、研磨定盤上においてスラリ及び添加液が混合されて得られる研磨液を用いて被研磨面が研磨される。 When storing as a two-component polishing liquid set divided into a slurry and an additive liquid, the polishing speed can be adjusted by arbitrarily changing the composition of these two liquids. When polishing using a polishing liquid set, there are the following methods as a method of supplying the polishing liquid onto the polishing surface plate. For example, a method in which the slurry and the additive liquid are sent through separate pipes, and these pipes are merged, mixed and supplied; the slurry storage liquid, the additive liquid storage liquid and the water are sent through separate pipes. A method of merging, mixing and supplying these; a method of mixing and supplying a slurry and an additive liquid in advance; and a method of previously mixing and supplying a storage liquid for a slurry, a storage liquid for an additive liquid and water can be used. it can. Further, a method of supplying the slurry and the additive liquid in the polishing liquid set onto the polishing surface plate can also be used. In this case, the surface to be polished is polished using the polishing liquid obtained by mixing the slurry and the additive liquid on the polishing surface plate.

<研磨液の製造方法>
本実施形態に係る研磨液の製造方法は、SiOCの少なくとも一部をCMPによって除去するための研磨液の製造方法である。本実施形態に係る研磨液の製造方法は、少なくとも、砥粒と、多糖類と、水と、を混合して研磨液を得る研磨液製造工程を備える。研磨液製造工程において、各成分が同時に混合されてもよく、各成分が順次混合されてもよい。本実施形態に係る研磨液の製造方法は、研磨液製造工程の前に、セリウムを含む砥粒を得る工程を備えていてもよい。
<Manufacturing method of polishing liquid>
The polishing liquid manufacturing method according to the present embodiment is a polishing liquid manufacturing method for removing at least a part of SiOC by CMP. The method for producing a polishing liquid according to the present embodiment includes at least a polishing liquid manufacturing process for obtaining a polishing liquid by mixing abrasive grains, polysaccharides, and water. In the polishing liquid manufacturing process, each component may be mixed at the same time, or each component may be mixed sequentially. The polishing liquid manufacturing method according to the present embodiment may include a step of obtaining abrasive grains containing cerium before the polishing liquid manufacturing step.

本実施形態に係る研磨液の製造方法は、砥粒を水中に分散させる分散工程を備えていることが好ましい。分散工程は、例えば、砥粒と分散剤とを混合する工程である。この場合、分散剤は、セリウムスラリー(酸化セリウムスラリ等)を得る工程で添加されることが好ましい。すなわち、前記セリウムスラリーが分散剤を含むことが好ましい。分散工程では、例えば、砥粒と、分散剤と、水とを混合し、前記砥粒を水中に分散させてセリウムスラリーを得る。 The method for producing a polishing liquid according to the present embodiment preferably includes a dispersion step of dispersing abrasive grains in water. The dispersion step is, for example, a step of mixing the abrasive grains and the dispersant. In this case, the dispersant is preferably added in the step of obtaining a cerium slurry (cerium oxide slurry or the like). That is, it is preferable that the cerium slurry contains a dispersant. In the dispersion step, for example, abrasive grains, a dispersant, and water are mixed, and the abrasive grains are dispersed in water to obtain a cerium slurry.

<基体の研磨方法>
本実施形態に係る研磨方法は、研磨液を用いて、SiOCを含む被研磨面を研磨する工程を備える。本実施形態に係る基体の研磨方法は、前記一液式研磨液を用いて基体の被研磨面を研磨する研磨工程を備えていてもよく、前記研磨液セットにおけるスラリと添加液とを混合して得られる研磨液を用いて基体の被研磨面を研磨する研磨工程を備えていてもよい。また、本実施形態に係る基体の研磨方法は、単独又は複数の被研磨材料を有する基体の研磨方法であってもよく、例えば、前記一液式研磨液、又は、前記研磨液セットにおけるスラリと添加液とを混合して得られる研磨液を用いて、SiOCをストッパ材料に対して選択的に研磨する研磨工程を備えていてもよい。この場合、基体は、例えば、SiOCを含む部材と、ストッパ材料を含む部材(ストッパ)とを有していてもよい。ストッパ材料としては、窒化珪素、ポリシリコン等の材料が好ましく、窒化珪素がより好ましい。
<Method of polishing the substrate>
The polishing method according to the present embodiment includes a step of polishing the surface to be polished containing SiOC by using a polishing liquid. The method of polishing the substrate according to the present embodiment may include a polishing step of polishing the surface to be polished of the substrate using the one-component polishing liquid, and the slurry and the additive liquid in the polishing liquid set are mixed. It may be provided with a polishing step of polishing the surface to be polished of the substrate with the polishing liquid obtained above. Further, the method for polishing the substrate according to the present embodiment may be a method for polishing a substrate having a single material or a plurality of materials to be polished, and may be, for example, the one-component polishing liquid or the slurry in the polishing liquid set. A polishing step of selectively polishing SiOC with respect to the stopper material by using a polishing liquid obtained by mixing with an additive liquid may be provided. In this case, the substrate may have, for example, a member containing SiOC and a member (stopper) containing a stopper material. As the stopper material, a material such as silicon nitride or polysilicon is preferable, and silicon nitride is more preferable.

研磨工程では、例えば、研磨対象材料を有する基体の当該研磨対象材料を研磨定盤の研磨パッド(研磨布)に押圧した状態で、前記研磨液を研磨対象材料と研磨パッドとの間に供給し、基体と研磨定盤とを相対的に動かして研磨対象材料を研磨する。研磨工程では、例えば、研磨対象材料の少なくとも一部を研磨により除去する。 In the polishing step, for example, the polishing liquid is supplied between the polishing target material and the polishing pad in a state where the polishing target material of the substrate having the polishing target material is pressed against the polishing pad (polishing cloth) of the polishing platen. , The substrate and the polishing platen are moved relatively to polish the material to be polished. In the polishing step, for example, at least a part of the material to be polished is removed by polishing.

図1は、半導体のSTI構造を形成する際における研磨工程の断面概略図である。図1を用いて、本実施形態に係る基体の研磨方法を更に説明する。まず、図1(A)に示すように、凹部(トレンチ部)及び凸部(アクティブ部)により構成される凹凸が表面に形成されたウエハ(シリコン基板等)1と、ウエハ1の凸部上に形成された窒化珪素膜(SiN膜)2と、ウエハ1の表面の凹凸を埋めるように形成されたSiOC膜3と、を有する基体100を準備する。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a polishing process when forming an STI structure of a semiconductor. The method of polishing the substrate according to the present embodiment will be further described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 1A, a wafer (silicon substrate or the like) 1 having irregularities formed on its surface, which is composed of concave portions (trench portions) and convex portions (active portions), and a convex portion of the wafer 1 A substrate 100 having a silicon nitride film (SiN film) 2 formed on the wafer 1 and a SiOC film 3 formed so as to fill the irregularities on the surface of the wafer 1 is prepared.

次に、前記研磨液を用いてSiOC膜3を研磨し、凸部上のSiOC膜3が完全に除去されて窒化珪素膜2が露出した段階で研磨を停止させることにより、図1(B)に示す基体200を得る。研磨終了後の基体200においては、凹部のSiOC膜3のディッシングを低減させることが好ましい。具体的には、凹部の深さ4から凹部内のSiOC膜3の厚さ5を引いた値であるディッシング量6が小さいことが好ましい。 Next, the SiOC film 3 is polished with the polishing liquid, and the polishing is stopped when the SiOC film 3 on the convex portion is completely removed and the silicon nitride film 2 is exposed, whereby FIG. 1 (B) The substrate 200 shown in the above is obtained. In the substrate 200 after polishing, it is preferable to reduce the dishing of the SiOC film 3 in the recess. Specifically, it is preferable that the dishing amount 6 which is the value obtained by subtracting the thickness 5 of the SiOC film 3 in the recess from the depth 4 of the recess is small.

研磨対象である基体としては、基板等が挙げられ、例えば、半導体素子製造に係る基板(例えば、STIパターン、ゲートパターン、配線パターン等が形成された半導体基板)上に被研磨材料が形成された基板が挙げられる。基体としては、被研磨材料として1種又は2種以上有する基体であってもよく、研磨対象材料を1種又は2種以上有し且つストッパ材料を1種又は2種以上有する基体であってもよい。研磨対象材料としては、例えば、SiOC(カーボン含有酸化珪素。オルガノシリケートグラス、MSQ等)、酸化珪素(SiOCを除く)などの絶縁材料が挙げられる。ストッパ材料としては、窒化珪素、ポリシリコン等が挙げられる。被研磨材料は、膜状(被研磨膜)であってもよい。研磨対象材料及びストッパ材料は、膜状(研磨対象膜及びストッパ膜)であってもよい。 Examples of the substrate to be polished include a substrate, and for example, a material to be polished is formed on a substrate related to semiconductor element manufacturing (for example, a semiconductor substrate on which an STI pattern, a gate pattern, a wiring pattern, etc. are formed). The substrate can be mentioned. The substrate may be a substrate having one or more types of materials to be polished, or a substrate having one or two or more types of materials to be polished and one or two or more types of stopper materials. Good. Examples of the material to be polished include insulating materials such as SiOC (carbon-containing silicon oxide. Organosilicate glass, MSQ, etc.) and silicon oxide (excluding SiOC). Examples of the stopper material include silicon nitride and polysilicon. The material to be polished may be in the form of a film (film to be polished). The material to be polished and the stopper material may be in the form of a film (film to be polished and stopper film).

このような基体上に形成された研磨対象材料(例えばSiOC)を前記研磨液で研磨し、余分な部分を除去することによって、研磨対象材料の表面の凹凸を解消し、研磨対象材料の表面全体にわたって平滑な面が得られる。本実施形態に係る研磨液は、SiOCを含む被研磨面を研磨するために使用されることが好ましい。 The material to be polished (for example, SiOC) formed on such a substrate is polished with the polishing liquid to remove excess portions, thereby eliminating the unevenness of the surface of the material to be polished and the entire surface of the material to be polished. A smooth surface is obtained over. The polishing liquid according to this embodiment is preferably used for polishing the surface to be polished containing SiOC.

以下、半導体基板の研磨方法を一例に挙げて、本実施形態に係る研磨方法を更に説明する。本実施形態に係る研磨方法において、研磨装置としては、被研磨面を有する半導体基板等の基体を保持可能なホルダーと、研磨パッドを貼り付け可能な研磨定盤とを有する一般的な研磨装置を使用できる。ホルダー及び研磨定盤のそれぞれには、例えば、回転数が変更可能なモータ等が取り付けてある。研磨装置としては、例えば、APPLIED MATERIALS社製の研磨装置(商品名:Mirra−3400、Reflexion LK)、及び、株式会社荏原製作所製の研磨装置(商品名:F−REX300)が挙げられる。 Hereinafter, the polishing method according to the present embodiment will be further described by taking the polishing method of the semiconductor substrate as an example. In the polishing method according to the present embodiment, as the polishing apparatus, a general polishing apparatus having a holder capable of holding a substrate such as a semiconductor substrate having a surface to be polished and a polishing surface plate to which a polishing pad can be attached is used. Can be used. For example, a motor whose rotation speed can be changed is attached to each of the holder and the polishing surface plate. Examples of the polishing device include a polishing device manufactured by Applied Materials (trade name: Mira-3400, Reflection LK) and a polishing device manufactured by Ebara Seisakusho Co., Ltd. (trade name: F-REX300).

研磨パッドとしては、一般的な不織布、発泡体、非発泡体等が使用できる。研磨パッドの材質としては、ポリウレタン、アクリル樹脂、ポリエステル、アクリル−エステル共重合体、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ4−メチルペンテン、セルロース、セルロースエステル、ポリアミド(例えば、ナイロン(商標名)及びアラミド)、ポリイミド、ポリイミドアミド、ポリシロキサン共重合体、オキシラン化合物、フェノール樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネート、エポキシ樹脂等の樹脂が使用できる。研磨パッドの材質としては、特に、更に優れた研磨速度及び平坦性を得る観点から、発泡ポリウレタン及び非発泡ポリウレタンが好ましい。研磨パッドには、研磨液がたまるような溝加工が施されていてもよい。 As the polishing pad, a general non-woven fabric, foam, non-foam or the like can be used. As the material of the polishing pad, polyurethane, acrylic resin, polyester, acrylic-ester copolymer, polytetrafluoroethylene, polypropylene, polyethylene, poly4-methylpentene, cellulose, cellulose ester, polyamide (for example, nylon (trade name)) And aramid), polyimide, polyimideamide, polysiloxane copolymer, oxylan compound, phenol resin, polystyrene, polycarbonate, epoxy resin and other resins can be used. As the material of the polishing pad, foamed polyurethane and non-foamed polyurethane are particularly preferable from the viewpoint of obtaining more excellent polishing speed and flatness. The polishing pad may be grooved so that the polishing liquid can be collected.

研磨条件に制限はないが、研磨定盤の回転速度は、半導体基板が飛び出さないように200min−1(rpm)以下が好ましく、半導体基板にかける研磨圧力(加工荷重)は、研磨傷が発生することを充分に抑制する観点から、100kPa以下が好ましい。研磨している間、ポンプ等で連続的に研磨液を研磨パッドに供給することが好ましい。この供給量に制限はないが、研磨パッドの表面が常に研磨液で覆われていることが好ましい。 Although there are no restrictions on the polishing conditions, the rotation speed of the polishing surface plate is preferably 200 min -1 (rpm) or less so that the semiconductor substrate does not pop out, and the polishing pressure (machining load) applied to the semiconductor substrate causes polishing scratches. From the viewpoint of sufficiently suppressing the above, 100 kPa or less is preferable. During polishing, it is preferable to continuously supply the polishing liquid to the polishing pad with a pump or the like. There is no limit to the amount of this supply, but it is preferable that the surface of the polishing pad is always covered with the polishing liquid.

研磨終了後の半導体基板は、基板を流水中でよく洗浄して、基板に付着した粒子を除去することが好ましい。洗浄には、純水以外に希フッ酸又はアンモニア水を用いてもよく、洗浄効率を高めるためにブラシを用いてもよい。また、洗浄後は、半導体基板に付着した水滴を、スピンドライヤ等を用いて払い落としてから半導体基板を乾燥させることが好ましい。 For the semiconductor substrate after polishing, it is preferable to thoroughly wash the substrate in running water to remove particles adhering to the substrate. For cleaning, dilute hydrofluoric acid or aqueous ammonia may be used in addition to pure water, and a brush may be used to improve the cleaning efficiency. Further, after cleaning, it is preferable to wipe off the water droplets adhering to the semiconductor substrate with a spin dryer or the like and then dry the semiconductor substrate.

本実施形態に係る研磨方法において研磨される基板としては、例えば、ダイオード、トランジスタ、化合物半導体、サーミスタ、バリスタ、サイリスタ等の個別半導体;DRAM(ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリー)、SRAM(スタティック・ランダム・アクセス・メモリー)、EPROM(イレイザブル・プログラマブル・リード・オンリー・メモリー)、マスクROM(マスク・リード・オンリー・メモリー)、EEPROM(エレクトリカル・イレイザブル・プログラマブル・リード・オンリー・メモリー)、フラッシュメモリー等の記憶素子;マイクロプロセッサー、DSP、ASIC等の理論回路素子;MMIC(モノリシック・マイクロウェーブ集積回路)に代表される化合物半導体等の集積回路素子;混成集積回路(ハイブリッドIC)、発光ダイオード、電荷結合素子等の光電変換素子などを有する基板を適用することができる。 Examples of the substrate to be polished in the polishing method according to the present embodiment include individual semiconductors such as diodes, transistors, compound semiconductors, thermistas, varistor, and thyristors; DRAM (dynamic random access memory), SRAM (static random).・ Access memory), EPROM (eraseable programmable read-only memory), mask ROM (mask read-only memory), EEPROM (electrical eraseable programmable read-only memory), flash memory, etc. Memory element; theoretical circuit element such as microprocessor, DSP, ASIC; integrated circuit element such as compound semiconductor represented by MMIC (monolithic microwave integrated circuit); hybrid integrated circuit (hybrid IC), light emitting diode, charge coupling element A substrate having a photoelectric conversion element such as the above can be applied.

本実施形態に係る研磨液は、上述した実施形態で述べたような、半導体基板に形成されたSiOC、窒化珪素等の研磨に限られず、所定の配線を有する配線板に形成された酸化珪素、ガラス、窒化珪素等の無機絶縁材料;ポリシリコン、Al、Cu、Ti、TiN、W、Ta、TaN等を主として含有する材料の研磨に適用することができる。 The polishing liquid according to this embodiment is not limited to polishing SiOC, silicon nitride and the like formed on the semiconductor substrate as described in the above-described embodiment, and silicon oxide formed on a wiring plate having a predetermined wiring, Inorganic insulating materials such as glass and silicon nitride; can be applied to polishing of materials mainly containing polysilicon, Al, Cu, Ti, TiN, W, Ta, TaN and the like.

本実施形態に係る研磨方法で研磨された基板を備える電子部品としては、種々のものが挙げられる。電子部品としては、半導体素子だけでなく、フォトマスク・レンズ・プリズム等の光学ガラス;ITO等の無機導電膜;ガラス及び結晶質材料で構成される光集積回路;光スイッチング素子;光導波路;光ファイバーの端面;シンチレータ等の光学用単結晶;固体レーザ単結晶;青色レーザLED用サファイヤ基板;SiC、GaP、GaAs等の半導体単結晶;磁気ディスク用ガラス基板;磁気ヘッドなどが挙げられる。これらの電子部品では、本実施形態に係る研磨液によって各層を研磨することにより、高集積化が図られると共に、優れた特性を発揮することができる。 Examples of the electronic component including the substrate polished by the polishing method according to the present embodiment include various ones. Electronic components include not only semiconductor elements, but also optical glasses such as photomasks, lenses, and prisms; inorganic conductive films such as ITO; optical integrated circuits composed of glass and crystalline materials; optical switching elements; optical waveguides; optical fibers. End face; Optical single crystal such as scintillator; Solid laser single crystal; Sapphire substrate for blue laser LED; Semiconductor single crystal such as SiC, GaP, GaAs; Glass substrate for magnetic disk; Magnetic head and the like. In these electronic components, by polishing each layer with the polishing liquid according to the present embodiment, high integration can be achieved and excellent characteristics can be exhibited.

以下、実施例により本発明を更に詳しく説明するが、本発明の技術的思想を逸脱しない限り、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。例えば、研磨液の材料及びその配合比率は、本実施例記載の材料及び配合比率以外の材料及び配合比率でも構わないし、研磨対象の組成及び構造も、本実施例記載の組成及び構造以外の組成及び構造でも構わない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples as long as the technical idea of the present invention is not deviated. For example, the material of the polishing liquid and its blending ratio may be a material and a blending ratio other than the material and the blending ratio described in this example, and the composition and structure to be polished are also compositions other than the composition and structure described in this example. And the structure may be used.

<酸化セリウム粉末の作製>
市販の炭酸セリウム水和物40kgをアルミナ製容器に入れ、830℃、空気中で2時間焼成することにより黄白色の粉末を20kg得た。この粉末の相同定をX線回折法で行ったところ、酸化セリウムであることを確認した。得られた酸化セリウム粉末20kgを、ジェットミルを用いて乾式粉砕し、酸化セリウム粒子を含む酸化セリウム粉末を得た。
<Preparation of cerium oxide powder>
40 kg of commercially available cerium carbonate hydrate was placed in an alumina container and calcined in air at 830 ° C. for 2 hours to obtain 20 kg of a yellowish white powder. When the phase of this powder was identified by X-ray diffraction, it was confirmed that it was cerium oxide. 20 kg of the obtained cerium oxide powder was dry-pulverized using a jet mill to obtain a cerium oxide powder containing cerium oxide particles.

<CMP用研磨液の調製>
(実施例1)
前記で作製した酸化セリウム粉末200.0gと、脱イオン水795.0gとを混合した後、ポリアクリル酸アンモニウム水溶液(重量平均分子量:8000、40質量%)5gを添加した。攪拌しながら超音波分散を行い、酸化セリウム分散液を得た。超音波分散は、超音波周波数400kHz、分散時間20分で行った。
<Preparation of polishing liquid for CMP>
(Example 1)
After mixing 200.0 g of the cerium oxide powder prepared above with 795.0 g of deionized water, 5 g of an aqueous ammonium polyacrylate solution (weight average molecular weight: 8000, 40% by mass) was added. Ultrasonic dispersion was performed with stirring to obtain a cerium oxide dispersion. The ultrasonic dispersion was performed at an ultrasonic frequency of 400 kHz and a dispersion time of 20 minutes.

その後、1L容器(高さ:170mm)に1kgの酸化セリウム分散液を入れて静置し、沈降分級を行った。分級を15時間行った後、水面からの深さ130mmより上の上澄みをポンプでくみ上げた。得られた上澄みの酸化セリウム分散液を、固形分含量が5質量%になるように脱イオン水で希釈して、酸化セリウム粒子を含む水分散液(スラリー)を得た。 Then, 1 kg of the cerium oxide dispersion was placed in a 1 L container (height: 170 mm) and allowed to stand, and sedimentation classification was performed. After the classification was performed for 15 hours, the supernatant above the depth of 130 mm from the water surface was pumped up. The obtained supernatant cerium oxide dispersion was diluted with deionized water so that the solid content content was 5% by mass to obtain an aqueous dispersion (slurry) containing cerium oxide particles.

酸化セリウム粒子を含む水分散液中における酸化セリウム粒子の平均粒径(D50)を測定するため、He−Neレーザに対する測定時透過率(H)が60〜70%になるように前記分散液を希釈して測定サンプルを得た。レーザ回折式粒度分布計Mastersizer Microplus(Malvern社製、商品名(「Mastersizer」は登録商標))を用い、屈折率:1.93、吸収:0として測定サンプルのD50を測定したところ、D50の値は150nmであった。 In order to measure the average particle size (D50) of the cerium oxide particles in the aqueous dispersion containing the cerium oxide particles, the dispersion is prepared so that the transmittance (H) at the time of measurement with respect to the He-Ne laser is 60 to 70%. It was diluted to obtain a measurement sample. When the D50 of the measurement sample was measured with a refractive index of 1.93 and an absorption of 0 using a laser diffraction type particle size distribution meter Mastersizer Microplus (manufactured by Malvern, trade name (“Mastersizer” is a registered trademark)), the value of D50 was measured. Was 150 nm.

水、表1の添加剤(A1、スクロース、和光純薬工業株式会社製、和光一級、分子量:342.30)、pH調整剤、及び、前記酸化セリウム粒子を含む水分散液の順にこれらを同一容器内に配合した後に混合して、酸化セリウム粒子0.50質量%及び添加剤0.10質量%を含有するCMP用研磨液を調製した。表1〜表3における「%」は「質量%」を示し、研磨液の全質量を基準とした含有量を示す。 Water, additives in Table 1 (A1, sucrose, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Wako First Class, molecular weight: 342.30), pH adjuster, and aqueous dispersion containing the cerium oxide particles are the same in this order. After blending in a container, the mixture was mixed to prepare a polishing solution for CMP containing 0.50% by mass of cerium oxide particles and 0.10% by mass of an additive. “%” In Tables 1 to 3 indicates “% by mass” and indicates the content based on the total mass of the polishing liquid.

(実施例2〜13及び比較例1〜5)
実施例1と同様の手順で混合し、表1〜表3に示すCMP用研磨液を調製した。添加剤としては、粉末還元澱粉分解物(A2、三菱商事フードテック株式会社、商品名:PO−10)、高度分岐環状デキストリン(A3、グリコ栄養食品株式会社製、商品名:Cluster Dexirin)、デキストラン(A4、和光純薬工業株式会社製、和光一級、平均分子量:32000〜45000、商品名:デキストラン40000)、D(+)−グルコース(A5、和光純薬工業株式会社製、分子量:180.16)、N−アセチルグルコサミン(A6、富山薬品工業株式会社製)を用いた。実施例12では、多糖類とポリアクリル酸とを含有する研磨液を調製した。実施例13では、多糖類とポリアクリル酸とポリグリセリン(非イオン性高分子、阪本薬品工業株式会社製、商品名:PGL#750)とを含有する研磨液を調製した。比較例1では、添加剤を含有しない研磨液を調製した。
(Examples 2 to 13 and Comparative Examples 1 to 5)
The polishing liquids for CMP shown in Tables 1 to 3 were prepared by mixing in the same procedure as in Example 1. As additives, powder-reduced starch decomposition product (A2, Mitsubishi Corporation Food Tech Co., Ltd., trade name: PO-10), highly branched cyclic dextrin (A3, manufactured by Glico Foods Co., Ltd., trade name: Cruster Dextrin), dextran (A4, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Wako First Class, average molecular weight: 32000-45000, trade name: dextran 40000), D (+)-glucose (A5, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., molecular weight: 180.16 ), N-Acetylglucosamine (A6, manufactured by Toyama Pharmaceutical Industries, Ltd.) was used. In Example 12, a polishing liquid containing a polysaccharide and polyacrylic acid was prepared. In Example 13, a polishing solution containing a polysaccharide, polyacrylic acid, and polyglycerin (nonionic polymer, manufactured by Sakamoto Yakuhin Kogyo Co., Ltd., trade name: PGL # 750) was prepared. In Comparative Example 1, a polishing liquid containing no additive was prepared.

(比較例6)
水、表3の添加剤(A1、スクロース、和光純薬工業株式会社製、和光一級、分子量:342.30)、pH調整剤、及び、シリカ粒子を含む水分散液の順にこれらを同一容器内に配合した後に混合して、シリカ粒子10.00質量%及び添加剤1.00質量%を含有するCMP用研磨液を調製した。なお、シリカ粒子として、平均粒径(平均二次粒径)が70nmであるコロイダルシリカを用いた。
(Comparative Example 6)
Water, additives in Table 3 (A1, sucrose, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Wako First Class, molecular weight: 342.30), pH adjuster, and aqueous dispersion containing silica particles are placed in the same container in this order. A polishing solution for CMP containing 10.00% by mass of silica particles and 1.00% by mass of an additive was prepared by mixing after blending with. As the silica particles, colloidal silica having an average particle size (average secondary particle size) of 70 nm was used.

シリカ粒子の「平均粒径」とは、シリカ粒子の平均二次粒径を意味する。前記平均粒径は、研磨液を動的光散乱式粒度分布計(例えば、COULTER Electronics社製の商品名:COULTER N4 SD)で測定したD50の値(体積分布のメジアン径、累積中央値)をいう。 The "average particle size" of the silica particles means the average secondary particle size of the silica particles. For the average particle size, the value of D50 (median diameter of volume distribution, cumulative median value) of the polishing liquid measured with a dynamic light scattering type particle size distribution meter (for example, trade name: COOLTER N4 SD manufactured by COOLTER Electricals) is used. Say.

具体的には、平均粒径は下記の手順により測定した。まず、研磨液を100μL程度量り取り、シリカ粒子の含有量が0.05質量%前後(測定時透過率(H)が60〜70%である含有量)になるようにイオン交換水で希釈して希釈液を得た。そして、希釈液を動的光散乱式粒度分布計の試料槽に投入し、D50として表示される値を読み取ることにより、平均粒径を測定した。 Specifically, the average particle size was measured by the following procedure. First, about 100 μL of the polishing liquid is weighed and diluted with ion-exchanged water so that the content of silica particles is about 0.05% by mass (content at which the transmittance (H) at the time of measurement is 60 to 70%). To obtain a diluted solution. Then, the diluted solution was put into the sample tank of the dynamic light scattering type particle size distribution meter, and the average particle size was measured by reading the value displayed as D50.

<pH測定>
前記CMP用研磨液のpHをpHメータ(電気化学計器株式会社製の型番PHL−40)で測定した。フタル酸塩pH緩衝液(pH4.01)と中性リン酸塩pH緩衝液(pH6.86)とホウ酸塩pH緩衝液(pH9.18)とを標準緩衝液として用いてpHメータを3点校正した後、pHメータの電極を研磨液に入れて、2分以上経過して安定した後の値を測定した。測定結果を表1〜表3に示す。
<pH measurement>
The pH of the polishing liquid for CMP was measured with a pH meter (model number PHL-40 manufactured by Electrochemical Meter Co., Ltd.). Using phthalate pH buffer (pH 4.01), neutral phosphate pH buffer (pH 6.86) and borate pH buffer (pH 9.18) as standard buffers, set three pH meters. After calibrating, the electrode of the pH meter was put into a polishing solution, and the value after lapsed for 2 minutes or more and stabilized was measured. The measurement results are shown in Tables 1 to 3.

<研磨評価>
CMP評価用試験ウエハとして、パターンが形成されていない以下のブランケット基板(Blanketウェハ)(a)〜(c)のそれぞれを使用した。
ブランケット基板(a):SiOC膜(Lam Research社製)をシリコン(Si)基板(直径:300mm)上に有する基板。
ブランケット基板(b):窒化珪素膜をシリコン(Si)基板(直径:300mm)上に有する基板。
ブランケット基板(c):ポリシリコン膜をシリコン(Si)基板(直径:300mm)上に有する基板。
<Polishing evaluation>
As the test wafer for CMP evaluation, each of the following blanket substrates (Blanket wafers) (a) to (c) having no pattern formed was used.
Blanket substrate (a): A substrate having a SiOC film (manufactured by Lam Research) on a silicon (Si) substrate (diameter: 300 mm).
Blanket substrate (b): A substrate having a silicon nitride film on a silicon (Si) substrate (diameter: 300 mm).
Blanket substrate (c): A substrate having a polysilicon film on a silicon (Si) substrate (diameter: 300 mm).

CMP評価用試験ウエハの研磨には、研磨装置(APPLIED MATERIALS社製、商品名:ReflexionLK)を用いた。基板取り付け用の吸着パッドを貼り付けたホルダーにCMP評価用試験ウエハをセットした。研磨装置の直径600mmの研磨定盤に、多孔質ウレタン樹脂製の研磨パッド(ローム・アンド・ハース・ジャパン株式会社製、型番IC1010)を貼り付けた。被研磨膜(SiOC膜、窒化珪素膜又はポリシリコン膜)が配置された面を下にして前記ホルダーを研磨定盤上に載せ、加工荷重を3.0psi(20.6kPa)に設定した。 A polishing apparatus (manufactured by Applied Materials, trade name: ReflectionLK) was used for polishing the test wafer for CMP evaluation. The test wafer for CMP evaluation was set in the holder to which the suction pad for mounting the substrate was attached. A polishing pad made of a porous urethane resin (manufactured by Roam & Haas Japan Co., Ltd., model number IC1010) was attached to a polishing surface plate having a diameter of 600 mm of the polishing apparatus. The holder was placed on a polishing surface plate with the surface on which the film to be polished (SiOC film, silicon nitride film or polysilicon film) was arranged facing down, and the processing load was set to 3.0 psi (20.6 kPa).

前記研磨定盤上に前記CMP用研磨液を300mL/minの速度で滴下しながら、研磨定盤とCMP評価用試験ウエハとをそれぞれ93min−1、87min−1で回転させて、CMP評価用試験ウエハを研磨した。研磨は60秒間行った。PVAブラシ(ポリビニルアルコールブラシ)を使用して研磨後のウエハを純水でよく洗浄した後、乾燥させた。 While the CMP polishing liquid to the polishing platen was added dropwise at a rate of 300 mL / min, the polishing plate and the CMP evaluation test wafer respectively 93min -1, rotated at 87min -1, test CMP Rating The wafer was polished. Polishing was performed for 60 seconds. The wafer after polishing using a PVA brush (polyvinyl alcohol brush) was thoroughly washed with pure water and then dried.

フィルメトリクス株式会社製の光干渉式膜厚測定装置(装置名:F80)を用いて研磨前後の被研磨膜の膜厚を測定し、膜厚変化量の平均値からブランケットウエハにおける研磨速度を算出した。なお、研磨速度の単位はnm/minである。評価結果を表1〜表3に示す。 The film thickness of the film to be polished before and after polishing is measured using an optical interference type film thickness measuring device (device name: F80) manufactured by Filmometrics Co., Ltd., and the polishing rate of the blanket wafer is calculated from the average value of the film thickness change. did. The unit of polishing rate is nm / min. The evaluation results are shown in Tables 1 to 3.

Figure 0006790790
Figure 0006790790

Figure 0006790790
Figure 0006790790

Figure 0006790790
Figure 0006790790

なお、上記表中の記号は下記のとおりである。
A1:スクロース
A2:PO−10(粉末還元澱粉分解物)
A3:Cluster Dexirin(高度分岐環状デキストリン)
A4:デキストラン40000(デキストラン)
A5:D(+)−グルコース
A6:N−アセチルグルコサミン
The symbols in the above table are as follows.
A1: Sucrose A2: PO-10 (powder reduced starch decomposition product)
A3: Cruster Dextrin (highly branched cyclic dextrin)
A4: Dextran 40000 (Dextran)
A5: D (+)-glucose A6: N-acetylglucosamine

表1〜表3の結果から、実施例1〜11は、比較例に比べて高いSiOC膜の研磨速度を示した。また、実施例1、2、6〜11の結果から、多糖類の縮合度が2であるスクロースを用いた場合であってもSiOCの研磨速度を向上させる効果があることがわかる。実施例12の結果から、高分子化合物Aによる窒化珪素膜のストップ特性の向上効果がわかる。実施例13の結果から、非イオン性高分子によるポリシリコン膜のストップ特性の向上効果がわかる。 From the results of Tables 1 to 3, Examples 1 to 11 showed a higher polishing rate of the SiOC film as compared with Comparative Examples. Further, from the results of Examples 1, 2, 6 to 11, it can be seen that even when sucrose having a degree of condensation of polysaccharides of 2 is used, there is an effect of improving the polishing rate of SiOC. From the results of Example 12, it can be seen that the polymer compound A has an effect of improving the stop characteristics of the silicon nitride film. From the results of Example 13, it can be seen that the nonionic polymer has an effect of improving the stop characteristics of the polysilicon film.

また、表3の結果から、D(+)−グルコースを用いた比較例2、PGL#750を用いた比較例3、pHが6.0未満の比較例4及び比較例5、砥粒としてシリカ粒子を用いた比較例6では、SiOC膜の研磨速度がいずれも実施例のSiOC膜の研磨速度よりも低い値であった。 Further, from the results in Table 3, Comparative Example 2 using D (+)-glucose, Comparative Example 3 using PGL # 750, Comparative Example 4 and Comparative Example 5 having a pH of less than 6.0, and silica as abrasive grains. In Comparative Example 6 using particles, the polishing rate of the SiOC film was lower than the polishing rate of the SiOC film of the example.

1…ウエハ、2…窒化珪素膜、3…SiOC膜、4…凹部の深さ、5…研磨後の凹部内のSiOC膜の厚さ、6…ディッシング量、100,200…基体。 1 ... Wafer, 2 ... Silicon nitride film, 3 ... SiOC film, 4 ... Depth of recess, 5 ... Thickness of SiOC film in the recess after polishing, 6 ... Dishing amount, 100, 200 ... Base.

Claims (11)

セリウムを含む砥粒と、
下記式(I−A)で表される構造単位、及び、下記式(I−B)で表される構造単位からなる群より選ばれる少なくとも一種を有する多糖類と、
水と、を含有し、
pHが6.0以上である、SiOC研磨用研磨液。
Figure 0006790790
Abrasive grains containing cerium and
A polysaccharide having at least one selected from the group consisting of a structural unit represented by the following formula (IA) and a structural unit represented by the following formula (IB).
Contains water,
A polishing liquid for SiOC polishing having a pH of 6.0 or more.
Figure 0006790790
前記砥粒が、酸化セリウム及びセリウム水酸化物からなる群より選ばれる少なくとも一種を含む、請求項1に記載の研磨液。 The polishing liquid according to claim 1, wherein the abrasive grains contain at least one selected from the group consisting of cerium oxide and cerium hydroxide. pH調整剤を更に含有する、請求項1又は2に記載の研磨液。 The polishing solution according to claim 1 or 2, further containing a pH adjuster. カルボン酸基及びカルボン酸塩基からなる群より選ばれる少なくとも一種を有する高分子化合物を更に含有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の研磨液。 The polishing solution according to any one of claims 1 to 3, further containing a polymer compound having at least one selected from the group consisting of a carboxylic acid group and a carboxylic acid base. 前記高分子化合物の含有量が、当該研磨液の全質量を基準として0.001〜2質量%である、請求項4に記載の研磨液。 The polishing liquid according to claim 4, wherein the content of the polymer compound is 0.001 to 2% by mass based on the total mass of the polishing liquid. 非イオン性高分子を更に含有する、請求項1〜5のいずれか一項に記載の研磨液。 The polishing liquid according to any one of claims 1 to 5, further containing a nonionic polymer. 有機酸を更に含有する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の研磨液。 The polishing liquid according to any one of claims 1 to 6, further containing an organic acid. SiOCを含む被研磨面を研磨するために使用される、請求項1〜7のいずれか一項に記載の研磨液。 The polishing liquid according to any one of claims 1 to 7, which is used for polishing a surface to be polished containing SiOC. 請求項1〜8のいずれか一項に記載の研磨液の構成成分が第一の液と第二の液とに分けて保存され、前記第一の液が前記砥粒及び水を含み、前記第二の液が前記多糖類及び水を含む、研磨液セット。 The constituent component of the polishing liquid according to any one of claims 1 to 8 is stored separately as a first liquid and a second liquid, and the first liquid contains the abrasive grains and water, and the above. A polishing liquid set in which the second liquid contains the polysaccharide and water. 請求項1〜8のいずれか一項に記載の研磨液を用いて基体の被研磨面を研磨する工程を備える、基体の研磨方法。 A method for polishing a substrate, comprising a step of polishing the surface to be polished of the substrate using the polishing liquid according to any one of claims 1 to 8. 請求項9に記載の研磨液セットにおける前記第一の液と前記第二の液とを混合して得られる研磨液を用いて基体の被研磨面を研磨する工程を備える、基体の研磨方法。 A method for polishing a substrate, comprising a step of polishing the surface to be polished of the substrate with a polishing liquid obtained by mixing the first liquid and the second liquid in the polishing liquid set according to claim 9.
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