JP6836671B2 - Polishing liquid composition for silicon wafer or polishing liquid composition kit for silicon wafer - Google Patents

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本発明はシリコンウェーハ用研磨液組成物、その製造方法、及び当該シリコンウェーハ用研磨液組成物を用いた、被研磨シリコンウェーハの研磨方法並びに半導体基板の製造方法に関する。また、本発明は、シリコンウェーハ用研磨液組成物キット、その製造方法、及び当該シリコンウェーハ用研磨液組成物キットを用いた、被研磨シリコンウェーハの研磨方法並びに半導体基板の製造方法に関する。また、本発明は、シリカ粒子分散液に関する。 The present invention relates to a silicon wafer polishing liquid composition, a method for producing the same, and a method for polishing a silicon wafer to be polished and a method for manufacturing a semiconductor substrate using the silicon wafer polishing liquid composition. The present invention also relates to a silicon wafer polishing liquid composition kit, a method for manufacturing the same, and a method for polishing a silicon wafer to be polished and a method for manufacturing a semiconductor substrate using the silicon wafer polishing liquid composition kit. The present invention also relates to a silica particle dispersion liquid.

近年、半導体メモリの高記録容量化に対する要求の高まりから半導体装置のデザインルールは微細化が進んでいる。このため半導体装置の製造過程で行われるフォトリソグラフィーにおいて焦点深度は浅くなり、シリコンウェーハ(ベアウェーハ)の表面欠陥(LPD:Light point defects)や表面粗さ(ヘイズ:Haze)の低減に対する要求はますます
厳しくなっている。
In recent years, the design rules for semiconductor devices have been miniaturized due to the increasing demand for higher recording capacities of semiconductor memories. For this reason, the depth of focus becomes shallow in photolithography performed in the manufacturing process of semiconductor devices, and there is a demand for reduction of surface defects (LPD: Light point defects) and surface roughness (Haze) of silicon wafers (bare wafers). It's getting tougher.

シリコンウェーハの品質を向上する目的で、シリコンウェーハの研磨は多段階で行われている。特に研磨の最終段階で行われる仕上げ研磨は、表面粗さの低減とパーティクルやスクラッチ、ピット等の表面欠陥の低減とを目的として行われている。 For the purpose of improving the quality of silicon wafers, polishing of silicon wafers is performed in multiple stages. In particular, finish polishing performed in the final stage of polishing is performed for the purpose of reducing surface roughness and surface defects such as particles, scratches, and pits.

シリコンウェーハの研磨に用いられる研磨液組成物として、保存安定性の向上、良好な生産性が確保される研磨速度の担保、及び表面欠陥(LPD)と表面粗さ(ヘイズ)の低減を目的とし、シリカ粒子と、含窒素塩基性化合物と、ヒドロキシエチルアクリルアミド(HEAA)等のアクリルアミド誘導体に由来する構成単位を含む水溶性高分子化合物とを含むシリコンウェーハの研磨液組成物が開示されている(特許文献1)。また、ヘイズレベルの改善を目的とし、シリカ粒子と、ヒドロキシエチルセルロース(HEC)と、ポリエチレンオキサイドと、アルカリ化合物とを含む研磨用液成物が開示されている(特許文献2)。また、ヘイズレベルを低下させることなくウェーハ表面に付着するパーティクルを低減することを目的とし、シリカ粒子、アンモニア等の塩基性化合物、HEC等の水溶性高分子化合物、アルコール性水酸基を1〜10個有する化合物を含む研磨液組成物が開示されている(特許文献3)。 As a polishing liquid composition used for polishing silicon wafers, the purpose is to improve storage stability, ensure polishing speed to ensure good productivity, and reduce surface defects (LPD) and surface roughness (haze). , A polishing solution composition for a silicon wafer containing silica particles, a nitrogen-containing basic compound, and a water-soluble polymer compound containing a structural unit derived from an acrylamide derivative such as hydroxyethyl acrylamide (HEAA) is disclosed ( Patent Document 1). Further, for the purpose of improving the haze level, a polishing liquid product containing silica particles, hydroxyethyl cellulose (HEC), polyethylene oxide, and an alkaline compound is disclosed (Patent Document 2). Further, for the purpose of reducing particles adhering to the wafer surface without lowering the haze level, 1 to 10 silica particles, basic compounds such as ammonia, water-soluble polymer compounds such as HEC, and alcoholic hydroxyl groups are used. A polishing liquid composition containing the compound having the compound is disclosed (Patent Document 3).

これらの研磨液組成物は、製造及び輸送コストを低くできる等の経済性の観点から、その保存安定性が損なわれない範囲で濃縮された状態で保存及び輸送され、シリコンウェーハの研磨に使用するユーザーによって必要に応じてイオン交換水等により希釈して使用されることが多い。また、研磨液組成物は、砥粒と塩基性化合物と水とを含む砥粒分散液と水溶液ポリマーの水溶液とが別々に保管され、使用時にこれらが混合され、必要に応じて水で希釈される2液型である場合もある(特許文献4)。 From the viewpoint of economy such as reduction of manufacturing and transportation costs, these polishing liquid compositions are stored and transported in a concentrated state within a range in which the storage stability is not impaired, and are used for polishing silicon wafers. It is often used by diluting it with ion-exchanged water or the like as needed by the user. Further, in the polishing liquid composition, an abrasive grain dispersion containing abrasive grains, a basic compound and water, and an aqueous solution of an aqueous polymer are stored separately, and these are mixed at the time of use and diluted with water if necessary. It may be a two-component type (Patent Document 4).

特開2013−222863号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-222863 特開2004―128089号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-128089 特開平11―116942号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-116942 WO2014/148399WO2014 / 148399

しかし、濃縮状態の研磨液組成物を希釈してからシリコンウェーハの研磨に用いた場合や、2液型研磨液組成物を構成する各液を混合した後、得られた研磨液組成物をシリコンウェーハの研磨に用いた場合、時として、研磨されたシリコンウェーハ表面の表面粗さ(ヘイズ)及び表面欠陥(LPD)の低減が不十分であった。 However, when the concentrated polishing liquid composition is diluted and then used for polishing a silicon wafer, or after mixing the liquids constituting the two-component polishing liquid composition, the obtained polishing liquid composition is made into silicon. When used for polishing wafers, the reduction of surface roughness (haze) and surface defects (LPD) on the polished silicon wafer surface was sometimes insufficient.

本発明では、研磨されたシリコンウェーハ表面の表面粗さ(ヘイズ)及び表面欠陥(LPD)を安定して低減可能なシリコンウェーハ用研磨液組成物、その製造方法、及び当該シリコンウェーハ用研磨液組成物を用いた、被研磨シリコンウェーハの研磨方法並びに半導体基板の製造方法を提供する。また、本発明では、研磨されたシリコンウェーハ表面の表面粗さ(ヘイズ)及び表面欠陥(LPD)を安定して低減可能なシリコンウェーハ用研磨液組成物キット、その製造方法、及び当該シリコンウェーハ用研磨液組成物キットを用いた、被研磨シリコンウェーハの研磨方法並びに半導体基板の製造方法を提供する。また、本発明では、研磨されたシリコンウェーハ表面の表面粗さ(ヘイズ)及び表面欠陥(LPD)を安定して低減可能なシリコンウェーハ用研磨液組成物の調製に用いられるシリカ粒子分散液を提供する。 In the present invention, a polishing liquid composition for a silicon wafer capable of stably reducing the surface roughness (haze) and surface defects (LPD) of the polished silicon wafer surface, a method for producing the same, and a polishing liquid composition for the silicon wafer. Provided is a method for polishing a silicon wafer to be polished and a method for manufacturing a semiconductor substrate using an object. Further, in the present invention, a polishing liquid composition kit for a silicon wafer capable of stably reducing the surface roughness (haze) and surface defects (LPD) of the surface of the polished silicon wafer, a manufacturing method thereof, and the silicon wafer. Provided is a method for polishing a silicon wafer to be polished and a method for manufacturing a semiconductor substrate using a polishing liquid composition kit. The present invention also provides a silica particle dispersion used for preparing a polishing liquid composition for a silicon wafer capable of stably reducing the surface roughness (haze) and surface defects (LPD) of the polished silicon wafer surface. To do.

本発明のシリコンウェーハ用研磨液組成物の一態様は、シリカ粒子と塩基性化合物と水系媒体とを含むシリカ粒子分散液と、水溶性高分子化合物と水系媒体とを含む添加剤水溶液とを混合して得たシリコンウェーハ用研磨液組成物であって、前記シリカ粒子分散液は、前記シリカ粒子と前記塩基性化合物と前記水系媒体とを混合して得た25℃におけるpHが9以上11以下の混合液を10℃以上80℃以下に1日間以上保持して得たものである。 One aspect of the polishing liquid composition for a silicon wafer of the present invention is a mixture of a silica particle dispersion liquid containing silica particles, a basic compound and an aqueous medium, and an aqueous additive solution containing a water-soluble polymer compound and an aqueous medium. The silica particle dispersion liquid obtained by mixing the silica particles, the basic compound, and the aqueous medium has a pH of 9 or more and 11 or less at 25 ° C. The mixture was obtained by holding the mixture at 10 ° C. or higher and 80 ° C. or lower for 1 day or longer.

本発明のシリコンウェーハ用研磨液組成物のその他の態様は、シリカ粒子と塩基性化合物と水系媒体とを含むシリカ粒子分散液と、水溶性高分子化合物と水系媒体とを含む添加剤水溶液とを混合して得たシリコンウェーハ用研磨液組成物であって、前記シリカ粒子分散液の波長600nmの光の透過率が、前記シリカ粒子の含有量が5質量%以上20質量%以下のいずれかの場合において、5.0%以上30%以下である。 Another aspect of the polishing liquid composition for a silicon wafer of the present invention is a silica particle dispersion containing silica particles, a basic compound and an aqueous medium, and an additive aqueous solution containing a water-soluble polymer compound and an aqueous medium. A polishing liquid composition for a silicon wafer obtained by mixing, wherein the light transmittance of the silica particle dispersion liquid at a wavelength of 600 nm is any one of 5% by mass or more and 20% by mass or less of the content of the silica particles. In some cases, it is 5.0% or more and 30% or less.

本発明のシリコンウェーハ用研磨液組成物のその他の態様は、シリカ粒子と塩基性化合物と水系媒体とを含むシリカ粒子分散液と、水溶性高分子化合物と水系媒体とを含む添加剤水溶液とを混合して得たシリコンウェーハ用研磨液組成物であって、前記シリカ粒子分散液の波長600nmの光の透過率5.0%以上30%以下であって、前記シリカ粒子分散液の25℃におけるpHが9以上11以下で前記シリカ粒子の含有量が10質量%以上15質量%以下である。 Another aspect of the polishing liquid composition for a silicon wafer of the present invention is a silica particle dispersion liquid containing silica particles, a basic compound and an aqueous medium, and an additive aqueous solution containing a water-soluble polymer compound and an aqueous medium. A polishing liquid composition for a silicon wafer obtained by mixing, wherein the light transmittance of the silica particle dispersion liquid at a wavelength of 600 nm is 5.0% or more and 30% or less, and the silica particle dispersion liquid is at 25 ° C. The pH is 9 or more and 11 or less, and the content of the silica particles is 10% by mass or more and 15% by mass or less.

本発明のシリコンウェーハ用研磨液組成物のその他の態様は、シリカ粒子と塩基性化合物と水系媒体とを含むシリカ粒子分散液と、水溶性高分子化合物と水系媒体とを含む添加剤水溶液とを混合して得たシリコンウェーハ用研磨液組成物であって、前記シリカ粒子分散液を凍結乾燥させて得た凍結乾燥シリカ粒子のBET比表面積を、前記シリカ粒子分散液を空気乾燥させて得た空気乾燥シリカ粒子のBET比表面積で除して得られるBET比表面積比(凍結乾燥シリカ粒子のBET比表面積/空気乾燥シリカ粒子のBET比表面積)が1.3以上10以下である。 Another aspect of the polishing liquid composition for a silicon wafer of the present invention is a silica particle dispersion containing silica particles, a basic compound and an aqueous medium, and an additive aqueous solution containing a water-soluble polymer compound and an aqueous medium. The BET specific surface area of the freeze-dried silica particles obtained by freeze-drying the silica particle dispersion liquid in the polishing liquid composition for a silicon wafer obtained by mixing was obtained by air-drying the silica particle dispersion liquid. The BET specific surface area ratio (BET specific surface area of the freeze-dried silica particles / BET specific surface area of the air-dried silica particles) obtained by dividing by the BET specific surface area of the air-dried silica particles is 1.3 or more and 10 or less.

本発明のシリコンウェーハ用研磨液組成物キットの一態様は、シリカ粒子と塩基性化合物と水系媒体とを含むシリカ粒子分散液(第一液)と、水溶性高分子化合物と水系媒体とを含む添加剤水溶液(第二液)とを含み、前記シリカ粒子分散液(第一液)は、前記シリカ粒子と前記塩基性化合物と前記水系媒体とを混合して得た25℃におけるpHが9以上
11以下の混合液を10℃以上80℃以下に1日間以上保持して得たものである。
One aspect of the polishing liquid composition kit for silicon wafers of the present invention includes a silica particle dispersion liquid (first liquid) containing silica particles, a basic compound, and an aqueous medium, and a water-soluble polymer compound and an aqueous medium. The silica particle dispersion liquid (first liquid) containing the additive aqueous solution (second liquid) has a pH of 9 or more at 25 ° C. obtained by mixing the silica particles, the basic compound, and the aqueous medium. It was obtained by holding a mixed solution of 11 or less at 10 ° C. or higher and 80 ° C. or lower for 1 day or longer.

本発明のシリコンウェーハ用研磨液組成物キットのその他の態様は、シリカ粒子と塩基性化合物と水系媒体とを含むシリカ粒子分散液(第一液)と、水溶性高分子化合物と水系媒体とを含む添加剤水溶液(第二液)とを含み、前記シリカ粒子分散液(第一液)の波長600nmの光の透過率が、前記シリカ粒子の含有量が5質量%以上20質量%以下のいずれかの場合において、5.0%以上30%以下である。 Another aspect of the polishing liquid composition kit for a silicon wafer of the present invention is a silica particle dispersion liquid (first liquid) containing silica particles, a basic compound, and an aqueous medium, and a water-soluble polymer compound and an aqueous medium. When the light transmittance of the silica particle dispersion liquid (first liquid) having a wavelength of 600 nm is 5% by mass or more and 20% by mass or less, which contains the additive aqueous solution (second liquid) containing the silica particles. In that case, it is 5.0% or more and 30% or less.

本発明のシリコンウェーハ用研磨液組成物キットのその他の態様は、シリカ粒子と塩基性化合物と水系媒体とを含むシリカ粒子分散液(第一液)と、水溶性高分子化合物と水系媒体とを含む添加剤水溶液(第二液)とを含み、前記シリカ粒子分散液(第一液)の波長600nmの光の透過率が、前記シリカ粒子分散液の25℃におけるpHが9以上11以下で前記シリカ粒子の含有量が10質量%以上15質量%以下のいずれかの場合において、5.0%以上30%以下である。 Another aspect of the polishing liquid composition kit for a silicon wafer of the present invention is a silica particle dispersion liquid (first liquid) containing silica particles, a basic compound, and an aqueous medium, and a water-soluble polymer compound and an aqueous medium. The silica particle dispersion liquid (first liquid) contains the additive aqueous solution (second liquid) containing the mixture, and the light transmittance of the silica particle dispersion liquid (first liquid) at a wavelength of 600 nm is such that the pH of the silica particle dispersion liquid at 25 ° C. is 9 or more and 11 or less. The content of the silica particles is 5.0% or more and 30% or less in any case of 10% by mass or more and 15% by mass or less.

本発明のシリコンウェーハ用研磨液組成物キットのその他の態様は、シリカ粒子と塩基性化合物と水系媒体とを含むシリカ粒子分散液(第一液)と、水溶性高分子化合物と水系媒体とを含む添加剤水溶液(第二液)とを含み、前記シリカ粒子分散液を凍結乾燥させて得た凍結乾燥シリカ粒子のBET比表面積を、前記シリカ粒子分散液を空気乾燥させて得た空気乾燥シリカ粒子のBET比表面積で除して得られるBET比表面積比(凍結乾燥シリカ粒子のBET比表面積/空気乾燥シリカ粒子のBET比表面積)が1.3以上10以下である。 In another aspect of the polishing liquid composition kit for silicon wafers of the present invention, a silica particle dispersion liquid (first liquid) containing silica particles, a basic compound, and an aqueous medium, and a water-soluble polymer compound and an aqueous medium are used. Air-dried silica obtained by air-drying the silica particle dispersion to determine the BET specific surface area of the freeze-dried silica particles obtained by freeze-drying the silica particle dispersion containing the additive aqueous solution (second liquid) containing the mixture. The BET specific surface area ratio (BET specific surface area of freeze-dried silica particles / BET specific surface area of air-dried silica particles) obtained by dividing by the BET specific surface area of the particles is 1.3 or more and 10 or less.

本発明のシリコンウェーハ用研磨液組成物の製造方法の一態様は、水溶性高分子化合物と水系媒体とを混合して添加剤水溶液を得る工程と、シリカ粒子と塩基性化合物と水系媒体とを混合して得た25℃におけるpHが9以上11以下の混合液を10℃以上80℃以下に1日間以上保持して、シリカ粒子分散液を得る工程と、前記シリカ粒子分散液と前記添加剤水溶液とを混合する工程とを含む。 One aspect of the method for producing a polishing liquid composition for a silicon wafer of the present invention is a step of mixing a water-soluble polymer compound and an aqueous medium to obtain an aqueous additive solution, and a silica particle, a basic compound, and an aqueous medium. A step of obtaining a silica particle dispersion liquid by holding the mixed solution having a pH of 9 or more and 11 or less at 25 ° C. obtained by mixing at 10 ° C. or more and 80 ° C. or less for 1 day or more, and the silica particle dispersion liquid and the additive. Includes a step of mixing with an aqueous solution.

本発明のシリコンウェーハ用研磨液組成物キットの製造方法の一態様は、水溶性高分子化合物と水系媒体とを混合して添加剤水溶液を得る工程と、シリカ粒子と塩基性化合物と水系媒体とを混合して得た25℃におけるpHが9以上11以下の混合液を10℃以上80℃以下に1日間以上保持して、シリカ粒子分散液を得る工程と、を含む。 One aspect of the method for producing a polishing liquid composition kit for a silicon wafer of the present invention includes a step of mixing a water-soluble polymer compound and an aqueous medium to obtain an aqueous additive solution, and a silica particle, a basic compound, and an aqueous medium. The step of obtaining a silica particle dispersion liquid by holding the mixed solution having a pH of 9 or more and 11 or less at 25 ° C. or less at 10 ° C. or more and 80 ° C. or less for 1 day or more.

本発明のシリカ粒子分散液の一態様は、シリカ粒子と塩基性化合物と水系媒体とを含むシリカ粒子分散液であって、前記シリカ粒子分散液の波長600nmの光の透過率が、前記シリカ粒子分散液の25℃におけるpHが9以上11以下で前記シリカ粒子の含有量が10質量%以上15質量%以下のいずれかの場合において、5.0%以上30%以下であ
る。
One aspect of the silica particle dispersion liquid of the present invention is a silica particle dispersion liquid containing silica particles, a basic compound, and an aqueous medium, and the light transmittance of the silica particle dispersion liquid at a wavelength of 600 nm is the silica particles. When the pH of the dispersion liquid at 25 ° C. is 9 or more and 11 or less and the content of the silica particles is 10% by mass or more and 15% by mass or less, it is 5.0% or more and 30% or less.

本発明のシリカ粒子分散液のその他の態様は、シリカ粒子と塩基性化合物と水系媒体とを含むシリカ粒子分散液であって、前記シリカ粒子分散液を凍結乾燥させて得た凍結乾燥シリカ粒子のBET比表面積を、前記シリカ粒子分散液を空気乾燥させて得た空気乾燥シリカ粒子のBET比表面積で除して得られるBET比表面積比(凍結乾燥シリカ粒子のBET比表面積/空気乾燥シリカ粒子のBET比表面積)が1.3以上10以下である。 Another aspect of the silica particle dispersion liquid of the present invention is a silica particle dispersion liquid containing silica particles, a basic compound, and an aqueous medium, which is a freeze-dried silica particle obtained by freeze-drying the silica particle dispersion liquid. BET specific surface area ratio obtained by dividing the BET specific surface area by the BET specific surface area of the air-dried silica particles obtained by air-drying the silica particle dispersion (BET specific surface area of the freeze-dried silica particles / air-dried silica particles). BET specific surface area) is 1.3 or more and 10 or less.

本発明のシリカ粒子分散液のその他の態様は、シリカ粒子と塩基性化合物と水系媒体とを含むシリカ粒子分散液であって、前記シリカ粒子分散液を凍結乾燥させて得た凍結乾燥シリカ粒子のBET比表面積を、前記シリカ粒子分散液を空気乾燥させて得た空気乾燥シリカ粒子のBET比表面積で除して得られるBET比表面積比(凍結乾燥シリカ粒子のB
ET比表面積/空気乾燥シリカ粒子のBET比表面積)が1.3以上10以下である。
Another aspect of the silica particle dispersion liquid of the present invention is a silica particle dispersion liquid containing silica particles, a basic compound, and an aqueous medium, and the freeze-dried silica particles obtained by freeze-drying the silica particle dispersion liquid. BET specific surface area ratio (B of freeze-dried silica particles) obtained by dividing the BET specific surface area by the BET specific surface area of the air-dried silica particles obtained by air-drying the silica particle dispersion.
ET specific surface area / BET specific surface area of air-dried silica particles) is 1.3 or more and 10 or less.

本発明のシリコンウェーハ用研磨液組成物の製造方法の一態様は、シリカ粒子と塩基性化合物と水系媒体とを含むシリカ粒子分散液と、水溶性高分子化合物と水系媒体とを含む添加剤水溶液とを混合する工程を含む。 One aspect of the method for producing a polishing liquid composition for a silicon wafer of the present invention is an additive aqueous solution containing a silica particle dispersion liquid containing silica particles, a basic compound and an aqueous medium, and a water-soluble polymer compound and an aqueous medium. Includes the step of mixing with.

本発明の半導体基板の製造方法は、本発明のシリコンウェーハ用研磨液組成物を用いて被研磨シリコンウェーハを研磨する工程を含む。 The method for manufacturing a semiconductor substrate of the present invention includes a step of polishing a silicon wafer to be polished using the polishing liquid composition for a silicon wafer of the present invention.

本発明の被研磨シリコンウェーハの研磨方法は、シリコンウェーハ用研磨液組成物を用いて被研磨シリコンウェーハを研磨する工程を含む。 The method for polishing a silicon wafer to be polished of the present invention includes a step of polishing the silicon wafer to be polished using a polishing liquid composition for a silicon wafer.

本発明の半導体基板の製造方法は、本発明のシリコンウェーハ用研磨液組成物キットを用いて被研磨シリコンウェーハを研磨する工程を含む。 The method for manufacturing a semiconductor substrate of the present invention includes a step of polishing a silicon wafer to be polished using the polishing liquid composition kit for a silicon wafer of the present invention.

本発明の被研磨シリコンウェーハの研磨方法は、シリコンウェーハ用研磨液組成物キットを用いて被研磨シリコンウェーハを研磨する工程を含む。 The method for polishing a silicon wafer to be polished of the present invention includes a step of polishing the silicon wafer to be polished using a polishing liquid composition kit for a silicon wafer.

本発明によれば、研磨されたシリコンウェーハ表面の表面粗さ(ヘイズ)及び表面欠陥(LPD)を安定して低減可能とする、シリコンウェーハ用研磨液組成物、その製造方法、及び当該シリコンウェーハ用研磨液組成物を用いた、被研磨シリコンウェーハの研磨方法並びに半導体基板の製造方法を提供できる。 According to the present invention, a polishing liquid composition for a silicon wafer, a method for producing the same, and the silicon wafer, which can stably reduce the surface roughness (haze) and surface defects (LPD) of the surface of the polished silicon wafer. It is possible to provide a method for polishing a silicon wafer to be polished and a method for manufacturing a semiconductor substrate using a polishing liquid composition for polishing.

また、本発明によれば、研磨されたシリコンウェーハ表面の表面粗さ(ヘイズ)及び表面欠陥(LPD)を安定して低減可能とする、シリコンウェーハ用研磨液組成物キット、その製造方法、及び当該シリコンウェーハ用研磨液組成物キットを用いた、被研磨シリコンウェーハの研磨方法並びに半導体基板の製造方法を提供できる。 Further, according to the present invention, a polishing liquid composition kit for a silicon wafer, a method for producing the same, and a method for producing the polishing liquid, which can stably reduce the surface roughness (haze) and surface defects (LPD) of the polished silicon wafer surface. It is possible to provide a method for polishing a silicon wafer to be polished and a method for manufacturing a semiconductor substrate using the polishing liquid composition kit for a silicon wafer.

また、本発明によれば、研磨されたシリコンウェーハ表面の表面粗さ(ヘイズ)及び表面欠陥(LPD)を安定して低減可能とするシリコンウェーハ用研磨液組成物の調製に用いられるシリカ粒子分散液を提供できる。 Further, according to the present invention, silica particle dispersion used for preparing a polishing liquid composition for a silicon wafer capable of stably reducing the surface roughness (haze) and surface defects (LPD) of the polished silicon wafer surface. Can provide liquid.

シリカ粒子、塩基性化合物、及び水溶性高分子化合物を含むシリコンウェーハ用研磨液組成物(以下、単に「研磨液組成物」と言う場合もある。)を用いて被研磨シリコンウェーハを研磨する最中、水溶性高分子化合物は、シリカ粒子と被研磨シリコンウェーハの両方に吸着することができる。その為、水溶性高分子化合物は、シリカ粒子を被研磨シリコンウェーハに近づけ、表面粗さ(ヘイズ)の悪化の原因となるシリカ粒子が直接被研磨シリコンウェーハに接触することを抑制し、且つ、表面粗さ(ヘイズ)の悪化の原因となる塩基性化合物によるウェーハ表面の腐食を抑制するように作用する。故に、水溶性高分子化合物は、研磨速度の向上、研磨されたシリコンウェーハの洗浄工程におけるパーティクル(シリカ粒子や研磨くず)の脱離性向上、及び表面粗さ(ヘイズ)の低減に寄与している。また、パーティクルの脱離性向上は、表面欠陥(LPD)の低減に寄与する。 Polishing a silicon wafer to be polished using a polishing liquid composition for a silicon wafer containing silica particles, a basic compound, and a water-soluble polymer compound (hereinafter, may be simply referred to as a "polishing liquid composition"). The water-soluble polymer compound can be adsorbed on both the silica particles and the silicon wafer to be polished. Therefore, the water-soluble polymer compound brings the silica particles closer to the silicon wafer to be polished, suppresses the silica particles causing deterioration of the surface roughness (haze) from coming into direct contact with the silicon wafer to be polished, and prevents the silica particles from coming into direct contact with the silicon wafer to be polished. It acts to suppress corrosion of the wafer surface due to basic compounds that cause deterioration of surface roughness (haze). Therefore, the water-soluble polymer compound contributes to the improvement of the polishing rate, the desorption of particles (silica particles and polishing debris) in the cleaning process of the polished silicon wafer, and the reduction of the surface roughness (haze). There is. Further, the improvement of the desorption of particles contributes to the reduction of surface defects (LPD).

しかし、同組成の研磨液組成物を用いても、表面粗さ(ヘイズ)及び表面欠陥(LPD)がばらつくことがあった。本発明者は、このバラツキの原因を探求した結果、当該原因が、水溶性高分子化合物のシリカ粒子への過剰な吸着が、水溶性高分子化合物のウェーハに対する上記作用、具体的には、水溶性高分子化合物によるウェーハ表面の腐食抑制とパーティクルの脱離性向上とを妨げていることにあると考えた。そして、シリカ粒子と塩基
性化合物と水系媒体とを混合して得た混合液を所定時間、所定温度で熟成させて得たシリカ粒子分散液を研磨液組成物の調製に用いること、具体的には、シリカ粒子と塩基性化合物と水系媒体とを混合して得た25℃におけるpHが9以上11以下の混合液を10℃以上80℃以下に1日間以上保持することによりシリカ粒子表面の水和層を十分に安定化させた後に、シリカ粒子と水溶性高分子化合物とを混合することにより、水溶性高分子化合物のシリカ粒子への過剰な吸着が抑制されて、水溶性高分子化合物のウェーハに対する上記作用が十分に発揮されることを見出した。但し、これらは推定であって、本発明は、これらメカニズムに限定されない。
However, even when the polishing liquid composition having the same composition was used, the surface roughness (haze) and the surface defect (LPD) sometimes varied. As a result of exploring the cause of this variation, the present inventor has found that the cause is that excessive adsorption of the water-soluble polymer compound on the silica particles causes the above-mentioned action of the water-soluble polymer compound on the wafer, specifically, water-soluble. It is considered that this is because it hinders the suppression of corrosion on the wafer surface and the improvement of the desorption of particles by the polymer compound. Then, the silica particle dispersion obtained by aging the mixed solution obtained by mixing the silica particles, the basic compound and the aqueous medium for a predetermined time at a predetermined temperature is used for preparing the polishing liquid composition, specifically. Is obtained by mixing silica particles, a basic compound, and an aqueous medium, and holding a mixed solution having a pH of 9 or more and 11 or less at 25 ° C. at 10 ° C. or more and 80 ° C. or less for 1 day or more to obtain water on the surface of the silica particles. By sufficiently stabilizing the sum layer and then mixing the silica particles and the water-soluble polymer compound, excessive adsorption of the water-soluble polymer compound to the silica particles is suppressed, and the water-soluble polymer compound It has been found that the above action on the wafer is sufficiently exhibited. However, these are estimates, and the present invention is not limited to these mechanisms.

シリカ粒子表面の水和層を十分に安定化させた後であれば、シリカ粒子分散液と添加剤水溶液とを混合して得た研磨液組成物を直ぐに被研磨シリコンウェーハの研磨に使用しても、表面粗さ(ヘイズ)及び表面欠陥(LPD)を安定して低減できる。 After sufficiently stabilizing the hydrated layer on the surface of the silica particles, the polishing liquid composition obtained by mixing the silica particle dispersion liquid and the additive aqueous solution can be immediately used for polishing the silicon wafer to be polished. Also, surface roughness (haze) and surface defects (LPD) can be stably reduced.

また、シリカ粒子分散液の調製後、シリカ粒子分散液を所定条件で所定時間保存する(熟成する)と、光の透過率がシリカ粒子分散液調製直後のそれよりも下がる。このことより、本発明者は、シリカ粒子分散液の上記透過率とシリカ粒子の水和層の安定性との間に相関関係があることを見出した。具体的には、シリカ粒子分散液中のシリカ粒子の含有量が5質量%以上20質量%以下のいずれかである場合の、シリカ粒子分散液の波長600nmの光の透過率が5.0%以上30%以下であり、又は、シリカ粒子分散液の25℃に
おけるpHが9以上11以下でシリカ粒子の含有量が10質量%以上15質量%以下のいずれかである場合の、シリカ粒子分散液の波長600nmの光の透過率が5.0%以上3
0%以下であると、シリカ粒子の水和層が十分に安定化されているものと推察され、このような光学特性を有するシリカ粒子分散液を用いて調製された研磨液組成物を用いれば、水溶性高分子化合物のウェーハに対する上記作用が十分に発揮され、シリコンウェーハ表面の表面粗さ(ヘイズ)及び表面欠陥(LPD)の低減が安定して可能となること(以下「本発明の安定化効果」という場合もある。)を見出した。
Further, when the silica particle dispersion is stored (aged) for a predetermined time under predetermined conditions after the preparation of the silica particle dispersion, the light transmittance is lower than that immediately after the preparation of the silica particle dispersion. From this, the present inventor has found that there is a correlation between the transmittance of the silica particle dispersion and the stability of the hydrated layer of the silica particles. Specifically, when the content of the silica particles in the silica particle dispersion is any of 5% by mass or more and 20% by mass or less, the light transmission rate of the silica particle dispersion at a wavelength of 600 nm is 5.0%. Silica particle dispersion when the pH of the silica particle dispersion at 25 ° C. is 9 or more and 11 or less and the content of silica particles is 10% by mass or more and 15% by mass or less. The transmittance of light with a wavelength of 600 nm is 5.0% or more 3
When it is 0% or less, it is presumed that the hydrated layer of the silica particles is sufficiently stabilized, and if a polishing liquid composition prepared using a silica particle dispersion having such optical characteristics is used, The above-mentioned action of the water-soluble polymer compound on the wafer is fully exhibited, and the surface roughness (haze) and surface defects (LPD) of the silicon wafer surface can be stably reduced (hereinafter, "stability of the present invention"). It is sometimes called "chemical effect".)

また、シリカ粒子分散液の熟成期間が長くなると、シリコンウェーハ表面の表面粗さ(ヘイズ)及び表面欠陥(LPD)、特に、表面欠陥(LPD)が低減するという傾向が観察される。また、熟成期間が長くなると、シリカ粒子分散液を凍結乾燥させることにより得られる凍結乾燥されたシリカ粒子(以下「凍結乾燥シリカ粒子」とも呼ぶ。)のBET比表面積が増大する傾向が観察される。しかし、シリカ粒子分散液を空気乾燥させることにより得られる空気乾燥されたシリカ粒子(以下「空気乾燥シリカ粒子」とも呼ぶ。)のBET比表面積と前記熟成時間との間に相関関係は見られない。これらのことから、熟成期間中に、シリカ粒子分散液中のシリカ粒子の表面のSi−O結合がアルカリ加水分解することにより、シリカ粒子の表面に可逆的な空孔が形成されて、凍結乾燥シリカ粒子のBET比表面積が増大しているものと推察される。そして、所定条件で所定時間保存することにより得られ、凍結乾燥シリカ粒子のBET比表面積を空気乾燥シリカ粒子のBET比表面積で除した値であるBET比表面積比(凍結乾燥シリカ粒子のBET比表面積/空気乾燥シリカ粒子のBET比表面積)が1.3以上10以下のシリカ粒子分散液を用いて調製された研磨液組成物を用いると、当該空孔の存在により、水溶性高分子化合物のシリカ粒子への過剰な吸着が抑制され、又は、シリカ粒子のシリコンウェーハに対する接地面積が低減して、研磨されたシリコンウェーハの洗浄工程において、シリコンウェーハに吸着したシリカ粒子の除去性が向上することから、表面粗さ(ヘイズ)及び表面欠陥(LPD)の安定した低減が可能となっているものと推察される。 Further, it is observed that as the aging period of the silica particle dispersion liquid becomes longer, the surface roughness (haze) and surface defects (LPD) of the silicon wafer surface, particularly the surface defects (LPD), tend to decrease. Further, as the aging period becomes longer, it is observed that the BET specific surface area of the freeze-dried silica particles (hereinafter, also referred to as “lyophilized silica particles”) obtained by freeze-drying the silica particle dispersion liquid tends to increase. .. However, no correlation is found between the BET specific surface area of the air-dried silica particles (hereinafter, also referred to as "air-dried silica particles") obtained by air-drying the silica particle dispersion and the aging time. .. From these facts, during the aging period, the Si—O bond on the surface of the silica particles in the silica particle dispersion is alkaline hydrolyzed to form reversible pores on the surface of the silica particles, and freeze-drying is performed. It is presumed that the BET specific surface area of the silica particles is increasing. Then, it is obtained by storing it under predetermined conditions for a predetermined time, and is a value obtained by dividing the BET specific surface area of the lyophilized silica particles by the BET specific surface area of the air-dried silica particles. / When a polishing solution composition prepared using a silica particle dispersion having a BET specific surface area of 1.3 or more and 10 or less) of air-dried silica particles is used, the presence of the pores causes silica as a water-soluble polymer compound. Excessive adsorption to the particles is suppressed, or the contact area of the silica particles with respect to the silicon wafer is reduced, and the removability of the silica particles adsorbed on the silicon wafer is improved in the cleaning step of the polished silicon wafer. It is presumed that surface roughness (haze) and surface defects (LPD) can be stably reduced.

本発明は、一態様において、シリカ粒子と塩基性化合物と水系媒体とを含むシリカ粒子分散液と、水溶性高分子化合物と水系媒体とを含む添加剤水溶液とを配合してなる1液型研磨液組成物である。本発明の1液型研磨液組成物は、シリカ粒子分散液として、シリカ粒子と塩基性化合物と水系媒体とを混合して得た25℃におけるpHが9以上11以下の
混合液を10℃以上80℃以下に1日間以上保持することにより得たもの、シリカ粒子の含有量が5質量%以上20質量%以下のいずれかである場合の、波長600nmの光の透過率が5.0%以上30%以下であるもの、シリカ粒子分散液の25℃におけるpHが9
以上11以下でシリカ粒子の含有量が10質量%以上15質量%以下のいずれかである場合の、シリカ粒子分散液の波長600nmの光の透過率が5.0%以上30%以下である
もの、又は凍結乾燥シリカ粒子のBET比表面積を空気乾燥シリカ粒子のBET比表面積で除した値が1.3以上10以下であるものを用いて調製されているので、従来の一液型研磨液組成物の課題であった、研磨液組成物の調製直後に当該研磨液組成物を研磨に用いた場合に研磨性能が不安定であること、を克服でき、研磨液組成物が調製直後のものであっても、研磨されたシリコンウェーハ表面の表面粗さ(ヘイズ)及び表面欠陥(LPD)の低減が行える。
In one embodiment, the present invention is a one-component polishing in which a silica particle dispersion containing silica particles, a basic compound and an aqueous medium, and an aqueous additive solution containing a water-soluble polymer compound and an aqueous medium are blended. It is a liquid composition. The one-component polishing liquid composition of the present invention is obtained by mixing silica particles, a basic compound, and an aqueous medium as a silica particle dispersion, and a mixed liquid having a pH of 9 or more and 11 or less at 25 ° C. is 10 ° C. or higher. Obtained by holding the compound at 80 ° C. or lower for 1 day or longer, and when the content of silica particles is 5% by mass or more and 20% by mass or less, the transmittance of light having a wavelength of 600 nm is 5.0% or more. 30% or less, pH of silica particle dispersion at 25 ° C is 9
When the content of the silica particles is 10% by mass or more and 15% by mass or less, the light transmittance of the silica particle dispersion liquid at a wavelength of 600 nm is 5.0% or more and 30% or less. Or, since the value obtained by dividing the BET specific surface area of the freeze-dried silica particles by the BET specific surface area of the air-dried silica particles is 1.3 or more and 10 or less, the composition of the conventional one-component polishing liquid is used. It is possible to overcome the problem of the polishing liquid composition that the polishing performance is unstable when the polishing liquid composition is used for polishing immediately after the preparation of the polishing liquid composition, and the polishing liquid composition is the one immediately after the preparation. Even if there is, the surface roughness (haze) and surface defects (LPD) of the polished silicon wafer surface can be reduced.

また、本発明は、その他の態様において、シリカ粒子と塩基性化合物と水系媒体とを含むシリカ粒子分散液(第一液)と、水溶性高分子化合物と水系媒体とを含む添加剤水溶液(第二液)とが、相互に混合されていない状態で保存されており、これらが使用時に配合されるシリコンウェーハ用研磨液組成物キット(2液型研磨液組成物)である。シリカ粒子分散液(第一液)は、シリカ粒子の含有量が5質量%以上20質量%以下のいずれかの場合において、波長600nmの光の透過率が5.0%以上30%以下であるという特性
を有するもの、シリカ粒子分散液の25℃におけるpHが9以上11以下でシリカ粒子の含有量が10質量%以上15質量%以下のいずれかの場合の、シリカ粒子分散液の波長600nmの光の透過率が5.0%以上30%以下であるもの、又は凍結乾燥シリカ粒子の
BET比表面積を空気乾燥シリカ粒子のBET比表面積で除した値が1.3以上10以下であるものである。当該シリカ粒子分散液は、例えば、シリカ粒子と塩基性化合物と水系媒体とを混合して得た25℃におけるpHが9以上11以下の混合液を10℃以上80℃以下に1日間以上保持することにより得ることができる。
Further, in another aspect, the present invention comprises a silica particle dispersion liquid (first liquid) containing silica particles, a basic compound and an aqueous medium, and an aqueous additive solution containing a water-soluble polymer compound and an aqueous medium (first solution). The two liquids) are stored in a state where they are not mixed with each other, and these are a polishing liquid composition kit for silicon wafers (two liquid type polishing liquid composition) to be blended at the time of use. The silica particle dispersion liquid (first liquid) has a light transmittance of 5.0% or more and 30% or less at a wavelength of 600 nm when the content of silica particles is any one of 5% by mass or more and 20% by mass or less. When the pH of the silica particle dispersion liquid at 25 ° C. is 9 or more and 11 or less and the content of the silica particles is 10% by mass or more and 15% by mass or less, the wavelength of the silica particle dispersion liquid is 600 nm. The light transmittance is 5.0% or more and 30% or less, or the value obtained by dividing the BET specific surface area of the freeze-dried silica particles by the BET specific surface area of the air-dried silica particles is 1.3 or more and 10 or less. is there. As the silica particle dispersion, for example, a mixed solution having a pH of 9 or more and 11 or less at 25 ° C. obtained by mixing silica particles, a basic compound and an aqueous medium is held at 10 ° C. or more and 80 ° C. or less for 1 day or more. Can be obtained by

尚、本発明では、「前記シリカ粒子分散液の波長600nmの光の透過率が、前記シリカ粒子の含有量が5質量%以上20質量%以下のいずれかの場合において、5.0%以上
30%以下である」と規定しているが、これは、本発明の1液型研磨液組成物の調製に用いられたシリカ粒子分散液、及び本発明のシリコンウェーハ用研磨液組成物キット(以下「研磨液組成物調製用キット」と略称する場合もある。)を構成するシリカ粒子分散液(第一液)中のシリカ粒子の含有量が必ずしも5質量%以上20質量%以下であることを規定しているわけではなく、例えば、シリカ粒子の含有量が5質量%以上20質量%以下のいずれかの濃度のシリカ粒子分散液中におけるシリカ粒子と塩基性化合物の含有量比と、当該含有量比が等しいシリカ粒子分散液も、前記シリカ粒子分散液に包含される。即ち、シリカ粒子の含有量が上記範囲内に無い場合には、水系媒体の量を変えることでシリカ粒子の含有量を5質量%以上20質量%以下に調整して、前記透過率を求めることができる。
In the present invention, "the light transmittance of the silica particle dispersion liquid at a wavelength of 600 nm is 5.0% or more and 30% or more when the content of the silica particles is 5% by mass or more and 20% by mass or less. % Or less ”, but this is the silica particle dispersion used in the preparation of the one-component polishing liquid composition of the present invention, and the polishing liquid composition kit for silicon wafers of the present invention (hereinafter referred to as). The content of silica particles in the silica particle dispersion liquid (first liquid) constituting the "kit for preparing a polishing liquid composition" is not necessarily 5% by mass or more and 20% by mass or less. It is not specified, for example, the content ratio of the silica particles to the basic compound in the silica particle dispersion having a concentration of 5% by mass or more and 20% by mass or less of the silica particles, and the content thereof. Silica particle dispersions having the same mass ratio are also included in the silica particle dispersions. That is, when the content of the silica particles is not within the above range, the content of the silica particles is adjusted to 5% by mass or more and 20% by mass or less by changing the amount of the aqueous medium, and the transmittance is obtained. Can be done.

また、本発明では、「前記シリカ粒子分散液の波長600nmの光の透過率が、前記シリカ粒子分散液の25℃におけるpHが9以上11以下で前記シリカ粒子の含有量が10質量%以上15質量%以下のいずれかの場合において、5.0%以上30%以下である」
と規定しているが、これは、本発明の1液型研磨液組成物の調製に用いられたシリカ粒子分散液、及び本発明の研磨液組成物調製用キットを構成するシリカ粒子分散液(第一液)中のシリカ粒子の含有量が10質量%以上15質量%以下であることを規定しているわけではなく、例えば、波長600nmの光の透過率が5.0%以上30%以下で、25℃に
おけるpHが9以上11以下、好ましくはpHが10±0.3で、シリカ粒子の含有量が10質量%以上15質量%以下、好ましくは10質量%のシリカ粒子分散液中におけるシリカ粒子と塩基性化合物の含有量比と、当該含有量比が等しいシリカ粒子分散液も、前記シリカ粒子分散液に包含される。即ち、シリカ粒子分散液のpHやシリカ粒子の含有量を
明確にして透過率を求めやすくすることができる。
Further, in the present invention, "the transmittance of light at a wavelength of 600 nm of the silica particle dispersion is 9 or more and 11 or less at 25 ° C. of the silica particle dispersion, and the content of the silica particles is 10% by mass or more and 15 or less. In any case of mass% or less, it is 5.0% or more and 30% or less. "
However, this is the silica particle dispersion used for preparing the one-component polishing liquid composition of the present invention, and the silica particle dispersion liquid constituting the polishing liquid composition preparation kit of the present invention ( It does not specify that the content of silica particles in the first liquid) is 10% by mass or more and 15% by mass or less. For example, the transmittance of light having a wavelength of 600 nm is 5.0% or more and 30% or less. In a silica particle dispersion having a pH of 9 or more and 11 or less, preferably 10 ± 0.3, and a silica particle content of 10% by mass or more and 15% by mass or less, preferably 10% by mass, at 25 ° C. A silica particle dispersion having the same content ratio between the silica particles and the basic compound and the content ratio is also included in the silica particle dispersion. That is, the pH of the silica particle dispersion and the content of the silica particles can be clarified to make it easier to obtain the transmittance.

とはいえ、シリカ粒子分散液の波長600nmの光の透過率が5.0%以上30%以下
、前記シリカ粒子分散液の25℃におけるpHが9以上11以下、前記シリカ粒子の含有量が10質量%以上15質量%以下、である場合には本発明の研磨液組成物の好ましいものの一態様である。
However, the transmittance of light at a wavelength of 600 nm of the silica particle dispersion is 5.0% or more and 30% or less, the pH of the silica particle dispersion at 25 ° C. is 9 or more and 11 or less, and the content of the silica particles is 10. When it is 5% by mass or more and 15% by mass or less, it is one of the preferable aspects of the polishing liquid composition of the present invention.

本発明の研磨液組成物調製用キットは、シリカ粒子分散液(第一液)として、シリカ粒子分散液として、シリカ粒子と塩基性化合物と水系媒体とを混合して得た25℃におけるpHが9以上11以下の混合液を10℃以上80℃以下に1日間以上保持することにより得たもの、シリカ粒子の含有量が5質量%以上20質量%以下のいずれかである場合の、波長600nmの光の透過率が5.0%以上30%以下であるもの、シリカ粒子分散液の
25℃におけるpHが9以上11以下でシリカ粒子の含有量が10質量%以上15質量%以下のいずれかである場合の、シリカ粒子分散液の波長600nmの光の透過率が5.0
%以上30%以下であるもの、又は凍結乾燥シリカ粒子のBET比表面積を空気乾燥シリカ粒子のBET比表面積で除した値が1.3以上10以下であるものを含んでいるので、従来の二液型研磨液組成物の課題であった、二液を混合して得た研磨液組成物を直ぐに研磨に用いた場合に研磨性能が不安定であること、を克服でき、本発明の研磨液組成物調製用キットを構成する2つの液を混合して得た研磨液組成物を直ぐに研磨に用いても、研磨されたシリコンウェーハの表面粗さ(ヘイズ)及び表面欠陥(LPD)の低減が行える。
The polishing liquid composition preparation kit of the present invention has a pH at 25 ° C. obtained by mixing silica particles, a basic compound, and an aqueous medium as a silica particle dispersion liquid (first liquid) and as a silica particle dispersion liquid. Obtained by holding a mixed solution of 9 or more and 11 or less at 10 ° C. or more and 80 ° C. or less for 1 day or more, and when the content of silica particles is 5% by mass or more and 20% by mass or less, the wavelength is 600 nm. The light transmittance is 5.0% or more and 30% or less, the pH of the silica particle dispersion at 25 ° C. is 9 or more and 11 or less, and the content of silica particles is 10% by mass or more and 15% by mass or less. When, the light transmittance of the silica particle dispersion liquid having a wavelength of 600 nm is 5.0.
% Or more and 30% or less, or the value obtained by dividing the BET specific surface area of the lyophilized silica particles by the BET specific surface area of the air-dried silica particles is 1.3 or more and 10 or less. It is possible to overcome the problem of the liquid type polishing liquid composition, that the polishing performance is unstable when the polishing liquid composition obtained by mixing the two liquids is immediately used for polishing, and the polishing liquid of the present invention can be overcome. Even if the polishing liquid composition obtained by mixing the two liquids constituting the composition preparation kit is immediately used for polishing, the surface roughness (haze) and surface defects (LPD) of the polished silicon wafer can be reduced. You can.

また、本発明の研磨液組成物調製用キットでは、シリカ粒子分散液(第一液)と、添加剤水溶液(第二液)とが、互いに分けて保管されるので、シリカ粒子分散液(第一液)と添加剤水溶液(第二液)との混合時に、添加剤水溶液(第二液)の使用量を調整することにより、シリカ粒子分散液(第一液)と添加剤水溶液(第二液)とを混合して得られる研磨液組成物中の、水溶性高分子化合物等の濃度を調整でき、種々の研磨液組成物を調製できる。 Further, in the polishing liquid composition preparation kit of the present invention, the silica particle dispersion liquid (first liquid) and the additive aqueous solution (second liquid) are stored separately from each other, so that the silica particle dispersion liquid (first liquid) is stored separately. By adjusting the amount of the additive aqueous solution (second liquid) used when mixing the additive aqueous solution (second liquid) with the additive aqueous solution (first liquid), the silica particle dispersion liquid (first liquid) and the additive aqueous solution (second liquid) are used. The concentration of the water-soluble polymer compound and the like in the polishing liquid composition obtained by mixing with the liquid) can be adjusted, and various polishing liquid compositions can be prepared.

以下、本発明の研磨液組成物の調製に用いられ、或いは本発明の研磨液組成物調製用キットを構成する、シリカ粒子分散液及び添加剤水溶液について詳述する。 Hereinafter, the silica particle dispersion liquid and the additive aqueous solution used for preparing the polishing liquid composition of the present invention or constituting the polishing liquid composition preparation kit of the present invention will be described in detail.

<シリカ粒子分散液>
[シリカ粒子(成分A)]
シリカ粒子分散液には、研磨材としてシリカ粒子(成分A)が含まれる。シリカ粒子の具体例としては、コロイダルシリカ、フュームドシリカ等が挙げられるが、シリコンウェーハの表面平滑性を向上させる観点から、コロイダルシリカがより好ましい。
<Silica particle dispersion>
[Silica particles (component A)]
The silica particle dispersion liquid contains silica particles (component A) as an abrasive. Specific examples of the silica particles include colloidal silica and fumed silica, but colloidal silica is more preferable from the viewpoint of improving the surface smoothness of the silicon wafer.

シリカ粒子(成分A)の使用形態としては、操作性の観点からスラリー状が好ましい。シリカ粒子がコロイダルシリカである場合、アルカリ金属やアルカリ土類金属等によるシリコンウェーハの汚染を防止する観点から、コロイダルシリカは、アルコキシシランの加水分解物から得たものであることが好ましい。アルコキシシランの加水分解物から得られるシリカ粒子は、従来から公知の方法によって作製できる。シリカ粒子の好ましいpH領域は7±0.5の中性である。 As the usage form of the silica particles (component A), a slurry is preferable from the viewpoint of operability. When the silica particles are colloidal silica, the colloidal silica is preferably obtained from a hydrolyzate of alkoxysilane from the viewpoint of preventing contamination of the silicon wafer by alkali metal, alkaline earth metal, or the like. Silica particles obtained from a hydrolyzate of alkoxysilane can be produced by a conventionally known method. The preferred pH range of the silica particles is 7 ± 0.5 neutral.

シリカ粒子(成分A)の平均一次粒子径は、本発明の安定化効果の観点から特に拘らないが、研磨速度の確保の観点から、好ましくは5nm以上、より好ましくは10nm以上、更に好ましくは15nm以上、更により好ましくは20nm以上である。また、研磨速度の確保及び表面欠陥(LPD)の低減との両立の観点から、好ましくは50nm以下、より好ましくは45nm以下、更に好ましくは40nm以下である。 The average primary particle diameter of the silica particles (component A) is not particularly limited from the viewpoint of the stabilizing effect of the present invention, but is preferably 5 nm or more, more preferably 10 nm or more, still more preferably 15 nm from the viewpoint of ensuring the polishing rate. Above, even more preferably, it is 20 nm or more. Further, from the viewpoint of ensuring a polishing rate and reducing surface defects (LPD), the thickness is preferably 50 nm or less, more preferably 45 nm or less, still more preferably 40 nm or less.

特に、シリカ粒子(成分A)としてコロイダルシリカを用いた場合には、研磨速度の確保及びシリコンウェーハの表面欠陥(LPD)の低減の観点から、平均一次粒子径は、好ましくは5nm以上、より好ましくは10nm以上、更に好ましくは15nm以上、更により好ましくは20nm以上であり、また、好ましくは50nm以下、より好ましくは45nm以下、更に好ましくは40nm以下である。 In particular, when colloidal silica is used as the silica particles (component A), the average primary particle size is preferably 5 nm or more, more preferably 5 nm or more, from the viewpoint of ensuring the polishing rate and reducing the surface defects (LPD) of the silicon wafer. Is 10 nm or more, more preferably 15 nm or more, still more preferably 20 nm or more, and preferably 50 nm or less, more preferably 45 nm or less, still more preferably 40 nm or less.

シリカ粒子の平均一次粒子径は、BET(窒素吸着)法によって算出される比表面積S(m2/g)を用いて算出される。比表面積は、例えば、実施例に記載の方法により測定
できる。
The average primary particle size of the silica particles is calculated using the specific surface area S (m 2 / g) calculated by the BET (nitrogen adsorption) method. The specific surface area can be measured, for example, by the method described in Examples.

シリカ粒子の会合度は、研磨速度の確保及びシリコンウェーハの表面欠陥の低減の観点から、好ましくは3.0以下、より好ましくは2.5以下、更に好ましくは2.3以下であり、好ましくは1.1以上、より好ましくは1.5以上、更により好ましくは1.8以上である。シリカ粒子の形状はいわゆる球型といわゆるマユ型であることが好ましい。シリカ粒子がコロイダルシリカである場合、その会合度は、研磨速度の確保及び表面欠陥の低減の観点から、好ましくは3.0以下、より好ましくは2.5以下、更に好ましくは2.3以下であり、好ましくは1.1以上、より好ましくは1.5以上、更に好ましくは1.8以上である。 The degree of association of the silica particles is preferably 3.0 or less, more preferably 2.5 or less, still more preferably 2.3 or less, and preferably 2.3 or less, from the viewpoint of ensuring the polishing rate and reducing the surface defects of the silicon wafer. It is 1.1 or more, more preferably 1.5 or more, and even more preferably 1.8 or more. The shape of the silica particles is preferably so-called spherical and so-called eyebrows. When the silica particles are colloidal silica, the degree of association is preferably 3.0 or less, more preferably 2.5 or less, still more preferably 2.3 or less, from the viewpoint of ensuring the polishing rate and reducing surface defects. Yes, preferably 1.1 or more, more preferably 1.5 or more, still more preferably 1.8 or more.

シリカ粒子の会合度とは、シリカ粒子の形状を表す係数であり、下記式により算出される。平均二次粒子径は、動的光散乱法によって測定される値であり、例えば、実施例に記載の装置を用いて測定できる。
会合度=平均二次粒子径/平均一次粒子径
The degree of association of silica particles is a coefficient representing the shape of silica particles, and is calculated by the following formula. The average secondary particle size is a value measured by a dynamic light scattering method, and can be measured using, for example, the apparatus described in the examples.
Association = average secondary particle size / average primary particle size

シリカ粒子の会合度の調整方法としては、特に限定されないが、例えば、特開平6−254383号公報、特開平11−214338号公報、特開平11−60232号公報、特開2005−060217号公報、特開2005−060219号公報等に記載の方法を採用することができる。 The method for adjusting the degree of association of silica particles is not particularly limited, and for example, JP-A-6-254383, JP-A-11-214338, JP-A-11-60232, JP-A-2005-060217, The method described in JP-A-2005-060219 can be adopted.

シリカ粒子分散液の調製に用いられるシリカ粒子(成分A)に含まれるNaは、シリコンウェーハの表面欠陥(LPD)低減の観点から、好ましくは100ppb質量%以下、より好ましくは50ppb質量%以下、更に好ましくは30ppb質量%以下である。シリカ粒子(成分A)に含まれるNa等の不純物濃度は、プラズマ発高分析(ICP)や原子吸光分析等の方法により測定できる。 Na contained in the silica particles (component A) used for preparing the silica particle dispersion is preferably 100 ppb mass% or less, more preferably 50 ppb mass% or less, and further, from the viewpoint of reducing surface defects (LPD) of the silicon wafer. It is preferably 30 ppb mass% or less. The concentration of impurities such as Na contained in the silica particles (component A) can be measured by a method such as plasma elevation analysis (ICP) or atomic absorption spectrometry.

シリカ粒子分散液に含まれるシリカ粒子(成分A)の含有量は、製造及び輸送コストを低くできる等の経済性の観点から、好ましくは3質量%以上、より好ましくは5質量%以上、更に好ましくは8質量%以上である。また、シリカ粒子分散液中におけるシリカ粒子の含有量は、保存安定性を向上させる観点から、好ましくは25質量%以下、より好ましくは20質量%以下、更に好ましくは15質量%以下である。 The content of the silica particles (component A) contained in the silica particle dispersion is preferably 3% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, still more preferably 5% by mass or more, from the viewpoint of economic efficiency such as reduction of production and transportation costs. Is 8% by mass or more. The content of silica particles in the silica particle dispersion is preferably 25% by mass or less, more preferably 20% by mass or less, still more preferably 15% by mass or less, from the viewpoint of improving storage stability.

凍結乾燥シリカ粒子のBET比表面積は、研磨されたシリコンウェーハ表面の表面粗さ(ヘイズ)及び表面欠陥(LPD)を安定して低減可能とする観点から、好ましくは95m2/g以上、より好ましくは110m2/g以上、更に好ましくは150m2/g以上で
あり、研磨速度向上の観点から、好ましくは400m2/g以下、より好ましくは300
2/g以下、更に好ましくは250m2/g以下である。尚、凍結乾燥シリカ粒子のBET比表面積は、後述の実施例に記載の方法により測定できる。
The BET specific surface area of the freeze-dried silica particles is preferably 95 m 2 / g or more, more preferably, from the viewpoint of stably reducing the surface roughness (haze) and surface defects (LPD) of the polished silicon wafer surface. Is 110 m 2 / g or more, more preferably 150 m 2 / g or more, and preferably 400 m 2 / g or less, more preferably 300, from the viewpoint of improving the polishing speed.
It is m 2 / g or less, more preferably 250 m 2 / g or less. The BET specific surface area of the freeze-dried silica particles can be measured by the method described in Examples described later.

凍結乾燥シリカ粒子のBET比表面積を空気乾燥シリカ粒子のBET比表面積で除した値であるBET比表面積比は、研磨されたシリコンウェーハ表面の表面粗さ(ヘイズ)及
び表面欠陥(LPD)を安定して低減可能とする観点から、1.3以上、好ましくは1.5以上、更に好ましくは2.0以上であり、10以下、好ましくは5.0以下、更に好ましくは3.0以下である。尚、空気乾燥シリカ粒子のBET比表面積は、シリカ粒子分散液をエアーフローにより空気乾燥させて得られる空気乾燥シリカ粒子のBET比表面積であり、後述の実施例に記載の方法により測定できる。
The BET specific surface area ratio, which is the value obtained by dividing the BET specific surface area of the freeze-dried silica particles by the BET specific surface area of the air-dried silica particles, stabilizes the surface roughness (haze) and surface defects (LPD) of the polished silicon wafer surface. From the viewpoint of reducing the amount, it is 1.3 or more, preferably 1.5 or more, more preferably 2.0 or more, 10 or less, preferably 5.0 or less, still more preferably 3.0 or less. .. The BET specific surface area of the air-dried silica particles is the BET specific surface area of the air-dried silica particles obtained by air-drying the silica particle dispersion liquid by air flow, and can be measured by the method described in Examples described later.

凍結乾燥シリカ粒子の単位質量あたりのシラノール基量は、研磨されたシリコンウェーハ表面の表面粗さ(ヘイズ)及び表面欠陥(LPD)を安定して低減可能とする観点から、好ましくは2.1mmol/g以上、より好ましくは2.3mmol/g以上、更に好ましくは2.4mmol/g以上であり、好ましくは10mmol/g以下、より好ましくは5.0mmol/g以下、更に好ましくは3.0mmol/g以下である。尚、凍結乾燥シリカ粒子の単位質量あたりのシラノール基量は、後述の実施例に記載の方法により測定できる。 The amount of silanol groups per unit mass of the lyophilized silica particles is preferably 2.1 mmol / from the viewpoint of stably reducing the surface roughness (haze) and surface defects (LPD) of the polished silicon wafer surface. g or more, more preferably 2.3 mmol / g or more, still more preferably 2.4 mmol / g or more, preferably 10 mmol / g or less, more preferably 5.0 mmol / g or less, still more preferably 3.0 mmol / g. It is as follows. The amount of silanol groups per unit mass of freeze-dried silica particles can be measured by the method described in Examples described later.

凍結乾燥シリカ粒子の空孔率は、研磨されたシリコンウェーハ表面の表面粗さ(ヘイズ)及び表面欠陥(LPD)を安定して低減可能とする観点から、好ましくは1.5%以上、より好ましくは4.0%以上、更に好ましくは6.0%以上であり、好ましくは30%以下、より好ましくは20%以下、更に好ましくは15%以下である。尚、凍結乾燥シリカ粒子の空孔率は、後述の実施例に記載の方法により測定できる。 The porosity of the freeze-dried silica particles is preferably 1.5% or more, more preferably 1.5% or more, from the viewpoint of stably reducing the surface roughness (haze) and surface defects (LPD) of the polished silicon wafer surface. Is 4.0% or more, more preferably 6.0% or more, preferably 30% or less, more preferably 20% or less, still more preferably 15% or less. The porosity of the freeze-dried silica particles can be measured by the method described in Examples described later.

[塩基性化合物(成分B)]
シリカ粒子分散液には、保存安定性の向上、研磨速度の確保、シリコンウェーハの表面欠陥(LPD)及び表面粗さの低減の観点から、水溶性の塩基性化合物(成分B)が含まれる。
[Basic compound (component B)]
The silica particle dispersion liquid contains a water-soluble basic compound (component B) from the viewpoints of improving storage stability, ensuring polishing rate, reducing surface defects (LPD) and surface roughness of silicon wafers.

水溶性の塩基性化合物(成分B)としては、アミン化合物及びアンモニウム化合物から選ばれる少なくとも1種類以上の含窒素塩基性化合物である。シリカ粒子分散液に含まれる含窒素塩基性化合物(成分B)は、本発明の実施濃度領域において溶解していれば特にその溶解度は限定されないが、ここで、「水溶性」とは、水(20℃)に対して0.5g/100ml以上の溶解度を有することをいい、好ましくは2g/100ml以上の溶解度を有することをいい、「水溶性の塩基性化合物」とは、水に溶解したとき、塩基性を示す化合物をいう。 The water-soluble basic compound (component B) is at least one nitrogen-containing basic compound selected from an amine compound and an ammonium compound. The solubility of the nitrogen-containing basic compound (component B) contained in the silica particle dispersion is not particularly limited as long as it is dissolved in the concentration range of the present invention, but here, "water-soluble" means water ("water-soluble". It means having a solubility of 0.5 g / 100 ml or more with respect to (20 ° C.), preferably 2 g / 100 ml or more, and the "water-soluble basic compound" means when dissolved in water. , Refers to a compound showing basicity.

アミン化合物及びアンモニウム化合物から選ばれる少なくとも1種類以上の含窒素塩基性化合物としては、例えば、アンモニア、水酸化アンモニウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N−メチルエタノールアミン、N−メチル−N,N−ジエタノ−ルアミン、N,N−ジメチルエタノールアミン、N,N−ジエチルエタノールアミン、N,N−ジブチルエタノールアミン、N−(β−アミノエチル)エタノ−ルアミン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ピペラジン・六水和物、無水ピペラジン、1−(2−アミノエチル)ピペラジン、N−メチルピペラジン、ジエチレントリアミン、及び水酸化テトラメチルアンモニウムが挙げられる。これらの含窒素塩基性化合物は2種以上を混合して用いてもよい。シリカ粒子分散液に含まれる含窒素塩基性化合物としては、シリコンウェーハの表面粗さ(ヘイズ)及び表面欠陥(LPD)の低減、シリカ粒子分散液の保存安定性の向上、及び、研磨速度の確保の観点からアンモニアがより好ましい。 Examples of the nitrogen-containing basic compound selected from the amine compound and the ammonium compound include ammonia, ammonium hydroxide, ammonium carbonate, ammonium hydrogencarbonate, methylamine, dimethylamine, trimethylamine, ethylamine, diethylamine, and triethylamine. Monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, N-methylethanolamine, N-methyl-N, N-dietanolamine, N, N-dimethylethanolamine, N, N-diethylethanolamine, N, N-dibutylethanol Amine, N- (β-aminoethyl) ethaneolamine, monoisopropanolamine, diisopropanolamine, triisopropanolamine, ethylenediamine, hexamethylenediamine, piperazine / hexahydrate, piperazine anhydride, 1- (2-aminoethyl) Examples include piperazine, N-methylpiperazin, diethylenetriamine, and tetramethylammonium hydroxide. Two or more of these nitrogen-containing basic compounds may be mixed and used. Nitrogen-containing basic compounds contained in the silica particle dispersion include reduction of surface roughness (haze) and surface defects (LPD) of the silicon wafer, improvement of storage stability of the silica particle dispersion, and ensuring polishing rate. Ammonia is more preferable from the viewpoint of.

シリカ粒子分散液に含まれる塩基性化合物(成分B)の含有量は、シリカ粒子の分散性の向上の観点から、好ましくは0.05質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上、
更に好ましくは0.5質量%以上である。また、シリカ粒子分散液中における塩基性化合物の含有量は、保存安定性の向上の観点から、好ましくは5質量%以下、より好ましくは4質量%以下、更に好ましくは3質量%以下である。
The content of the basic compound (component B) contained in the silica particle dispersion is preferably 0.05% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, from the viewpoint of improving the dispersibility of the silica particles.
More preferably, it is 0.5% by mass or more. The content of the basic compound in the silica particle dispersion is preferably 5% by mass or less, more preferably 4% by mass or less, still more preferably 3% by mass or less, from the viewpoint of improving storage stability.

シリカ粒子分散液に含まれるシリカ粒子(成分A)と塩基性化合物(成分B)の質量比(シリカ粒子/塩基性化合物)は、保存安定性の向上の観点から、好ましくは0.6以上
、より好ましくは1以上、更に好ましくは3以上である。また、シリカ粒子の分散性向上の観点から、好ましくは500以下、より好ましくは200以下、更に好ましくは100以下である。
The mass ratio (silica particles / basic compound) of the silica particles (component A) and the basic compound (component B) contained in the silica particle dispersion is preferably 0.6 or more from the viewpoint of improving storage stability. It is more preferably 1 or more, still more preferably 3 or more. Further, from the viewpoint of improving the dispersibility of the silica particles, it is preferably 500 or less, more preferably 200 or less, and further preferably 100 or less.

[水系媒体]
シリカ粒子分散液に含まれる水系媒体としては、イオン交換水や超純水等の水、又は水と溶媒との混合媒体等が挙げられ、上記溶媒としては、水と混合可能な溶媒(例えば、エタノール等のアルコール)が好ましい。水系媒体としては、なかでも、シリコンウェーハの表面欠陥(LPD)及び表面粗さ(ヘイズ)の低減の観点から、イオン交換水又は超純水がより好ましく、超純水が更に好ましい。前記水系媒体が、水と溶媒との混合媒体である場合、混合媒体全体に対する水の割合は、本発明の効果が妨げられなければ、特に限定されるわけではないが、経済性の観点から、95質量%以上が好ましく、98質量%以上がより好ましく、実質的に100質量%が更に好ましい。
[Aqueous medium]
Examples of the aqueous medium contained in the silica particle dispersion include water such as ion-exchanged water and ultrapure water, a mixed medium of water and a solvent, and the like, and examples of the solvent include a solvent that can be mixed with water (for example, a solvent that can be mixed with water (for example). (Alcohol such as ethanol) is preferable. As the water-based medium, ion-exchanged water or ultrapure water is more preferable, and ultrapure water is even more preferable, from the viewpoint of reducing surface defects (LPD) and surface roughness (haze) of the silicon wafer. When the aqueous medium is a mixed medium of water and a solvent, the ratio of water to the entire mixed medium is not particularly limited as long as the effects of the present invention are not impaired, but from the viewpoint of economic efficiency, it is not particularly limited. 95% by mass or more is preferable, 98% by mass or more is more preferable, and substantially 100% by mass is further preferable.

シリカ粒子分散液の波長600nmの光の透過率は、シリカ粒子分散液中のシリカ粒子の含有量が5質量%以上20質量%以下のいずれかの場合、シリコンウェーハの表面欠陥(LPD)及び表面粗さ(ヘイズ)の低減の観点から、好ましくは5.0%以上、より好ましくは5%以上、更に好ましくは8.0%以上、更により好ましくは8%以上、更により好ましくは11%以上であり、好ましくは30%以下、より好ましくは24%以下、更に好ましくは16%以下である。 The transmittance of light having a wavelength of 600 nm in the silica particle dispersion is such that the surface defects (LPD) and the surface of the silicon wafer are obtained when the content of the silica particles in the silica particle dispersion is 5% by mass or more and 20% by mass or less. From the viewpoint of reducing roughness (haze), it is preferably 5.0% or more, more preferably 5% or more, still more preferably 8.0% or more, even more preferably 8% or more, still more preferably 11% or more. It is preferably 30% or less, more preferably 24% or less, still more preferably 16% or less.

波長600nmの光の透過率の測定対象とされるシリカ粒子分散液の測定条件としては、不確定さを避ける観点から、シリカ粒子の含有量は、10質量であり、シリカ粒子分散液の25℃におけるpHは、9以上11以下である。好ましくはpH10±0.3である。 As for the measurement conditions of the silica particle dispersion liquid to be measured for the transmittance of light having a wavelength of 600 nm, the content of the silica particles is 10 mass and the temperature of the silica particle dispersion liquid is 25 ° C. from the viewpoint of avoiding uncertainty. The pH in is 9 or more and 11 or less. The pH is preferably 10 ± 0.3.

<添加剤水溶液>
[水溶性高分子化合物(成分C)]
本発明の研磨液組成物を構成する添加剤水溶液に含まれる水溶性高分子化合物(成分C)は、本発明の研磨実施濃度領域において溶解していれば特に溶解度は限定されないが、本発明において、水溶性高分子化合物の「水溶性」とは、水(20℃)に対して0.5g/100ml以上の溶解度を有することをいい、好ましくは2g/100ml以上の溶解度を有することをいう。なお、後述するポリオキシアルキレン化合物(成分D)は水溶性高分子化合物だが、成分Cの範疇から除くものとする。
<Aqueous solution of additives>
[Water-soluble polymer compound (component C)]
The solubility of the water-soluble polymer compound (component C) contained in the aqueous additive solution constituting the polishing liquid composition of the present invention is not particularly limited as long as it is dissolved in the polishing concentration range of the present invention, but in the present invention. The "water-soluble" of the water-soluble polymer compound means having a solubility of 0.5 g / 100 ml or more in water (20 ° C.), preferably 2 g / 100 ml or more. Although the polyoxyalkylene compound (component D) described later is a water-soluble polymer compound, it is excluded from the category of component C.

水溶性高分子化合物(成分C)を構成する供給源である単量体としては、研磨速度の確保、シリコンウェーハの表面欠陥(LPD)及び表面粗さ(ヘイズ)の低減の観点から、例えば、アミド基、水酸基、カルボキシル基、カルボン酸エステル基、スルホン酸基等の水溶性基を有する単量体が挙げられる。 As the monomer as the supply source constituting the water-soluble polymer compound (component C), for example, from the viewpoint of ensuring the polishing rate and reducing the surface defects (LPD) and surface roughness (haze) of the silicon wafer, for example. Examples thereof include monomers having a water-soluble group such as an amide group, a hydroxyl group, a carboxyl group, a carboxylic acid ester group, and a sulfonic acid group.

添加剤水溶液に含まれる水溶性高分子化合物(成分C)としては、例えば、ポリアミド、セルロース誘導体、ポリビニルアルコール系重合体、アクリルアミド誘導体に由来する構成単位を含む水溶性高分子化合物等が例示できる。ポリアミドとしては、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、ポリオキサゾリン、ポリジメチルアクリルアミド、ポリ
ジエチルアクリルアミド、ポリイソプロピルアクリルアミド、ポリヒドロキシエチルアクリルアミド等が挙げられる。セルロース誘導体としては、カルボキシメチルセルロ−ス、ヒドロキシエチルセルロース(HEC)、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルエチルセルロース、及びカルボキシメチルエチルセルロース等が挙げられる。ポリビニルアルコール系重合体としては、ポリビニルアルコール(PVA)、アルキレンオキサイド変性PVA、カチオン変性PVA、アニオン変性PVA、アルキル変性PVA等があげられる。アクリルアミド誘導体に由来する構成単位を含む水溶性高分子化
合物としては、下記一般式(1)で表される構成単位Iを75質量%以上含む水溶性高分子化合物が挙げられる。ただし、下記一般式(1)において、R1は炭素数1〜2のヒド
ロキシアルキル基である。一般式(1)で表される構成単位Iの供給源である単量体としては、N−ヒドロキシエチルアクリルアミド(HEAA)またはN−ヒドロキシメチルアクリルアミド(HMAA)等のアクリルアミド誘導体であるが、これらは、1種単独または2種以上組み合わせて用いることができる。これらの単量体のなかでも、シリコンウェーハの表面欠陥(LPD)及び表面粗さ(ヘイズ)の低減の観点から、HEAAが好ましい。

Figure 0006836671
Examples of the water-soluble polymer compound (component C) contained in the additive aqueous solution include polyamides, cellulose derivatives, polyvinyl alcohol-based polymers, and water-soluble polymer compounds containing structural units derived from acrylamide derivatives. Examples of the polyamide include polyvinylpyrrolidone, polyacrylamide, polyoxazoline, polydimethylacrylamide, polydiethylacrylamide, polyisopropylacrylamide, polyhydroxyethylacrylamide and the like. Examples of the cellulose derivative include carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose (HEC), hydroxyethyl methyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose, methyl cellulose, ethyl cellulose, hydroxyethyl ethyl cellulose, and carboxymethyl ethyl cellulose. Examples of the polyvinyl alcohol-based polymer include polyvinyl alcohol (PVA), alkylene oxide-modified PVA, cation-modified PVA, anion-modified PVA, and alkyl-modified PVA. Examples of the water-soluble polymer compound containing a structural unit derived from an acrylamide derivative include a water-soluble polymer compound containing 75% by mass or more of the structural unit I represented by the following general formula (1). However, in the following general formula (1), R 1 is a hydroxyalkyl group having 1 to 2 carbon atoms. The monomer that is the source of the structural unit I represented by the general formula (1) is an acrylamide derivative such as N-hydroxyethyl acrylamide (HEAA) or N-hydroxymethyl acrylamide (HMAA). It can be used alone or in combination of two or more. Among these monomers, HEAA is preferable from the viewpoint of reducing the surface defects (LPD) and surface roughness (haze) of the silicon wafer.
Figure 0006836671

アクリルアミド誘導体に由来する構成単位を含む水溶性高分子化合物について、「構成単位Iを75質量%以上含む」とは、水溶性高分子化合物の1分子中における前記構成単位Iの質量が、水溶性高分子化合物の重量平均分子量(Mw)の75%以上であることを意味する。また、本明細書において、水溶性高分子化合物を構成する全構成単位中に占める構成単位Iの含有量(質量%)として、合成条件によっては、水溶性高分子化合物の合成の全工程で反応槽に仕込まれた全構成単位を導入するための化合物中に占める前記反応槽に仕込まれた該構成単位Iを導入するための化合物量(質量%)から計算される値を使用してもよい。 Regarding a water-soluble polymer compound containing a structural unit derived from an acrylamide derivative, "containing 75% by mass or more of the structural unit I" means that the mass of the structural unit I in one molecule of the water-soluble polymer compound is water-soluble. It means that it is 75% or more of the weight average molecular weight (Mw) of the polymer compound. Further, in the present specification, the content (% by mass) of the structural unit I in all the structural units constituting the water-soluble polymer compound is determined to be a reaction in all the steps of synthesizing the water-soluble polymer compound depending on the synthesis conditions. A value calculated from the amount of the compound (mass%) for introducing the structural unit I charged in the reaction tank may be used, which is occupied in the compound for introducing all the structural units charged in the tank. ..

アクリルアミド誘導体に由来する構成単位を含む水溶性高分子化合物の全構成単位中における前記構成単位Iの割合は、シリコンウェーハの表面欠陥(LPD)及び表面粗さ(ヘイズ)の低減の観点から、75質量%以上であり、80質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましく、実質的に100質量%が更に好ましく、100質量%が更により好ましい。 The ratio of the structural unit I in all the structural units of the water-soluble polymer compound containing the structural unit derived from the acrylamide derivative is 75 from the viewpoint of reducing the surface defects (LPD) and surface roughness (haze) of the silicon wafer. It is mass% or more, preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, substantially more preferably 100% by mass, still even more preferably 100% by mass.

アクリルアミド誘導体に由来する構成単位を含む水溶性高分子化合物は、本発明の効果が奏される限りにおいて、前記構成単位I以外の構成単位を含んでいてもよい。構成単位I以外の構成単位(「構成単位II」ともいう。)を含む場合には、構成単位I以外の構成単位は、シリコンウェーハの表面欠陥(LPD)及び表面粗さ(ヘイズ)の低減の観点から、N−イソプロピルアクリルアミド(NIPAM)、アクリル酸(AA)、メタクリル酸(MAA)、ビニルピロリドン(VP)、ジメチルアクリルアミド(DMAA)及びジエチルアクリルアミド(DEAA)からなる群から選ばれる少なくとも一種のモノマーに由来する構成単位IIが好ましく、N−イソプロピルアクリルアミド(NIPAM)がより好ましい。 The water-soluble polymer compound containing a structural unit derived from an acrylamide derivative may contain a structural unit other than the structural unit I as long as the effects of the present invention are exhibited. When a structural unit other than the structural unit I (also referred to as “constituent unit II”) is included, the structural unit other than the structural unit I reduces surface defects (LPD) and surface roughness (haze) of the silicon wafer. From the viewpoint, at least one monomer selected from the group consisting of N-isopropylacrylamide (NIPAM), acrylic acid (AA), methacrylic acid (MAA), vinylpyrrolidone (VP), dimethylacrylamide (DMAA) and diethylacrylamide (DEAA). Constituent unit II derived from is preferable, and N-isopropylacrylamide (NIPAM) is more preferable.

尚、水溶性高分子化合物が、一般式(1)で表される構成単位Iと構成単位IIとを含む共重合体である場合、構成単位Iと構成単位IIの共重合体における構成単位の配列は、ブロックでもランダムでもよい。 When the water-soluble polymer compound is a copolymer containing the structural unit I represented by the general formula (1) and the structural unit II, the structural unit in the copolymer of the structural unit I and the structural unit II The array can be block or random.

水溶性高分子化合物の具体例としては、HEAA単独重合体、HMAA単独重合体、HEAAとHMAAの共重合体、HEAAとNIPAMの共重合体、HMAAとNIPAMの共重合体、HEAAとHMAAとNIPAMの共重合体、HEAAとAAの共重合体、HEAAとMAAの共重合体、HEAAとVPの共重合体、HEAAとDMAAの共重合体、HEAAとDEAAの共重合体、HMAAとAAの共重合体、HMAAとMAAの共重合体、HMAAとVPの共重合体、HMAAとDMAAの共重合体、HMAAとDEAAの共重合体等のアクリルアミド誘導体に由来の構成単位を含む単独重合体又は共重合体が挙げられ、これらは1種単独又は2種以上用いられてもよいが、シリコンウェーハの表面欠陥の低減の観点から、HEAA単独重合体、HMAA単独重合体、HEAAとHMAAの共重合体、HEAAとNIPAMの共重合体、HMAAとNIPAMの共重合体、及びHEAAとHMAAとNIPAMの共重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種の重合体が好ましく、HEAA単独重合体、HMAA単独重合体、及びHEAAとHMAAの共重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種の重合体がより好ましく、HEAA単独重合体が更に好ましい。 Specific examples of the water-soluble polymer compound include HEAA homopolymer, HMAA homopolymer, HEAA and HMAA copolymer, HEAA and NIPAM copolymer, HMAA and NIPAM copolymer, HEAA and HMAA and NIPAM. Polymers, HEAA and AA copolymers, HEAA and MAA copolymers, HEAA and VP copolymers, HEAA and DMAA copolymers, HEAA and DEAA copolymers, HMAA and AA co-polymers. A homopolymer or co-polymer containing a structural unit derived from an acrylamide derivative such as a polymer, a copolymer of HMAA and MAA, a copolymer of HMAA and VP, a copolymer of HMAA and DMAA, and a copolymer of HMAA and DEAA. Polymers may be mentioned, and these may be used alone or in combination of two or more, but from the viewpoint of reducing surface defects of silicon wafers, HEAA homopolymers, HMAA homopolymers, and homopolymers of HEAA and HMAA. , HEAA and NIPAM copolymer, HMAA and NIPAM copolymer, and at least one polymer selected from the group consisting of HEAA and HMAA and NIPAM copolymers are preferable. At least one polymer selected from the group consisting of a coalescence and a copolymer of HEAA and HMAA is more preferable, and a HEAA homopolymer is further preferable.

これらの水溶性高分子化合物は任意の割合で2種以上を混合して用いてもよい。これらの水溶性高分子化合物のなかでも、シリコンウェーハの表面欠陥(LPD)及び表面粗さ(ヘイズ)の低減の観点から、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシエチルセルロース、ポリエチレングリコール、HEAA単独重合体、及びNIPAMとアクリルアミド(AAm)の共重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種の水溶性高分子化合物が好ましく、ポリビニルアルコール、ヒドロキシエチルセルロース、HEAA単独重合体、及びNIPAMとAAmの共重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種の水溶性高分子化合物がより好ましい。 Two or more of these water-soluble polymer compounds may be mixed and used at an arbitrary ratio. Among these water-soluble polymer compounds, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, hydroxyethyl cellulose, polyethylene glycol, HEAA homopolymer, and HEAA homopolymer, from the viewpoint of reducing surface defects (LPD) and surface roughness (haze) of silicon wafers, and At least one water-soluble polymer compound selected from the group consisting of a copolymer of NIPAM and acrylamide (AAm) is preferable, and a group consisting of polyvinyl alcohol, hydroxyethyl cellulose, HEAA homopolymer, and a copolymer of NIPAM and AAm. At least one water-soluble polymer compound selected from the above is more preferable.

ポリビニルアルコールの重量平均分子量は、シリコンウェーハの表面欠陥(LPD)及び表面粗さ(ヘイズ)の低減の観点から、好ましくは1万以上、より好ましくは1.5万以上、更に好ましくは2万以上であり、シリカ粒子の凝集抑制の観点から、好ましくは15万以下、より好ましくは10万以下、更に好ましくは8万以下である。ポリビニルアルコールの重量平均分子量は、後述の実施例に記載の方法により測定される。 The weight average molecular weight of polyvinyl alcohol is preferably 10,000 or more, more preferably 15,000 or more, still more preferably 20,000 or more, from the viewpoint of reducing surface defects (LPD) and surface roughness (haze) of the silicon wafer. From the viewpoint of suppressing aggregation of silica particles, the amount is preferably 150,000 or less, more preferably 100,000 or less, still more preferably 80,000 or less. The weight average molecular weight of polyvinyl alcohol is measured by the method described in Examples described later.

ポリビニルピロリドンの重量平均分子量は、シリコンウェーハの表面欠陥(LPD)及び表面粗さ(ヘイズ)の低減の観点から、好ましくは1万以上、より好ましくは3万以上、更に好ましくは20万以上であり、シリカ粒子の凝集抑制の観点から、好ましくは100万以下、より好ましくは70万以下、更に好ましくは60万以下である。ポリビニルピロリドンの重量平均分子量は、後述の実施例に記載の方法により測定される。 The weight average molecular weight of polyvinylpyrrolidone is preferably 10,000 or more, more preferably 30,000 or more, still more preferably 200,000 or more, from the viewpoint of reducing surface defects (LPD) and surface roughness (haze) of the silicon wafer. From the viewpoint of suppressing aggregation of silica particles, the amount is preferably 1 million or less, more preferably 700,000 or less, still more preferably 600,000 or less. The weight average molecular weight of polyvinylpyrrolidone is measured by the method described in Examples below.

ヒドロキシエチルセルロースの重量平均分子量は、シリコンウェーハの表面欠陥(LPD)及び表面粗さ(ヘイズ)の低減の観点から、好ましくは10万以上、より好ましくは20万以上、更に好ましくは24万以上であり、シリカ粒子の凝集抑制の観点から、好ましくは150万以下、より好ましくは110万以下、更に好ましくは90万以下である。HECの重量平均分子量は、後述の実施例に記載の方法により測定される。 The weight average molecular weight of hydroxyethyl cellulose is preferably 100,000 or more, more preferably 200,000 or more, still more preferably 240,000 or more, from the viewpoint of reducing surface defects (LPD) and surface roughness (haze) of the silicon wafer. From the viewpoint of suppressing aggregation of silica particles, the amount is preferably 1.5 million or less, more preferably 1.1 million or less, and further preferably 900,000 or less. The weight average molecular weight of HEC is measured by the method described in Examples below.

HEAA単独重合体の重量平均分子量は、シリコンウェーハの表面欠陥(LPD)及び表面粗さ(ヘイズ)の低減の観点から、好ましくは5万以上、より好ましくは10万以上、更に好ましくは20万以上、更により好ましくは30万以上、更により好ましくは40
万以上であり、シリカ粒子の凝集抑制の観点から、好ましくは200万以下、より好ましくは150万以下、更に好ましくは100万以下、更により好ましくは90万以下、更により好ましくは80万以下である。HEAA単独重合体の重量平均分子量は後述の実施例に記載の方法により測定される。
The weight average molecular weight of the HEAA homopolymer is preferably 50,000 or more, more preferably 100,000 or more, still more preferably 200,000 or more, from the viewpoint of reducing surface defects (LPD) and surface roughness (haze) of the silicon wafer. , Even more preferably 300,000 or more, even more preferably 40.
It is 10,000 or more, and from the viewpoint of suppressing aggregation of silica particles, it is preferably 2 million or less, more preferably 1.5 million or less, still more preferably 1 million or less, still more preferably 900,000 or less, still more preferably 800,000 or less. is there. The weight average molecular weight of the HEAA homopolymer is measured by the method described in Examples below.

NIPAMとAAmの共重合体の重量平均分子量は、シリコンウェーハの表面欠陥(LPD)及び表面粗さ(ヘイズ)の低減の観点から、好ましくは5万以上、より好ましくは10万以上、更に好ましくは20万以上、更により好ましくは30万以上であり、シリカ粒子の凝集抑制の観点から、好ましくは100万以下、より好ましくは80万以下、更に好ましくは60万以下である。NIPAMとAAmの共重合体の重量平均分子量は後述の実施例に記載の方法により測定される。 The weight average molecular weight of the copolymer of NIPAM and AAm is preferably 50,000 or more, more preferably 100,000 or more, still more preferably 100,000 or more, from the viewpoint of reducing surface defects (LPD) and surface roughness (haze) of the silicon wafer. It is 200,000 or more, more preferably 300,000 or more, and from the viewpoint of suppressing aggregation of silica particles, it is preferably 1 million or less, more preferably 800,000 or less, still more preferably 600,000 or less. The weight average molecular weight of the copolymer of NIPAM and AAm is measured by the method described in Examples described later.

添加剤水溶液に含まれる水溶性高分子化合物(成分C)の含有量は、製造及び輸送コストを低くできる等の経済性の観点から、好ましくは0.5質量%以上、より好ましくは1質量%以上、更に好ましくは1.5質量%以上であり、保存安定性の向上の観点から、好ましくは20質量%以下、より好ましくは15質量%以下、更に好ましくは12質量%以下である。 The content of the water-soluble polymer compound (component C) contained in the additive aqueous solution is preferably 0.5% by mass or more, more preferably 1% by mass, from the viewpoint of economic efficiency such as reduction of production and transportation costs. As mentioned above, it is more preferably 1.5% by mass or more, and from the viewpoint of improving storage stability, it is preferably 20% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, still more preferably 12% by mass or less.

添加剤水溶液に含まれる水系媒体の条件としては、シリカ粒子分散液に含まれる水系媒体と同じでよい。 The conditions of the aqueous medium contained in the additive aqueous solution may be the same as those of the aqueous medium contained in the silica particle dispersion.

シリカ粒子分散液と添加剤水溶液とを混合して得られる研磨液組成物について、シリカ粒子(成分A)と水溶性高分子化合物(成分C)の質量比(水溶性高分子化合物の質量/シリカ粒子の質量)は、シリカ粒子の分散性向上の観点及びシリコンウェーハの表面欠陥の低減の観点から、好ましくは0.005以上、より好ましくは0.0075以上、更に好ましくは0.009以上、更により好ましくは0.015以上であり、好ましくは1.0以下、より好ましくは0.8以下、更に好ましくは0.6以下、更により好ましくは0.4以下、更により好ましくは0.3以下である。 For the polishing liquid composition obtained by mixing the silica particle dispersion liquid and the additive aqueous solution, the mass ratio of the silica particles (component A) and the water-soluble polymer compound (component C) (mass of the water-soluble polymer compound / silica). The particle mass) is preferably 0.005 or more, more preferably 0.0075 or more, still more preferably 0.009 or more, and further, from the viewpoint of improving the dispersibility of the silica particles and reducing the surface defects of the silicon wafer. More preferably 0.015 or more, preferably 1.0 or less, more preferably 0.8 or less, still more preferably 0.6 or less, still more preferably 0.4 or less, still more preferably 0.3 or less. Is.

被研磨シリコンウェーハの研磨に使用され、研磨液組成物を構成するシリカ粒子分散液と添加剤水溶液とを混合して得られる混合液(研磨液組成物)及びその希釈液の25℃におけるpHは、表面粗さ(ヘイズ)の低減の観点から、好ましくは8以上、より好ましくは9以上、更に好ましくは10以上であり、好ましくは13以下、より好ましくは12以下、更に好ましくは11以下である。pHの調整は、pH調整剤(例えば、アンモニア)を適宜添加して行うことができる。ここで、25℃におけるpHは、pHメータ(例えば、東亜電波工業株式会社、HM−30G)を用いて測定でき、電極の研磨液組成物への浸漬後1分後の数値である。 The pH of a mixed solution (polishing solution composition) used for polishing a silicon wafer to be polished and obtained by mixing a silica particle dispersion liquid constituting a polishing solution composition and an aqueous additive solution and a diluted solution thereof at 25 ° C. From the viewpoint of reducing the surface roughness (haze), it is preferably 8 or more, more preferably 9 or more, further preferably 10 or more, preferably 13 or less, more preferably 12 or less, still more preferably 11 or less. .. The pH can be adjusted by appropriately adding a pH adjusting agent (for example, ammonia). Here, the pH at 25 ° C. can be measured using a pH meter (for example, Toa Denpa Kogyo Co., Ltd., HM-30G), and is a value 1 minute after the electrode is immersed in the polishing liquid composition.

[ポリオキシアルキレン化合物(成分D)]
添加剤水溶液は、更にポリオキシアルキレン化合物を含んでいてもよい。ポリオキシアルキレン化合物は、被研磨シリコンウェーハに吸着する。その為、ポリオキシアルキレン化合物は、塩基性化合物によるウェーハ表面の腐食を抑制しつつ、ウェーハ表面に濡れ性を付与することにより、ウェーハ表面の乾燥により生じると考えられるウェーハ表面へのパーティクルの付着を抑制するよう作用する。また、研磨されたシリコンウェーハの洗浄工程において、ポリオキシアルキレン化合物が、シリカ粒子とシリコンウェーハとの間におこる相互作用を弱める。したがって、ポリオキシアルキレン化合物は、水溶性高分子化合物と相まって、表面粗さ(ヘイズ)と表面欠陥(LPD)の低減を増進するものと考えられる。
[Polyoxyalkylene compound (component D)]
The additive aqueous solution may further contain a polyoxyalkylene compound. The polyoxyalkylene compound is adsorbed on the silicon wafer to be polished. Therefore, the polyoxyalkylene compound suppresses corrosion of the wafer surface due to the basic compound and imparts wettability to the wafer surface, thereby causing particles to adhere to the wafer surface, which is considered to be caused by drying of the wafer surface. It acts to suppress. Further, in the cleaning process of the polished silicon wafer, the polyoxyalkylene compound weakens the interaction between the silica particles and the silicon wafer. Therefore, it is considered that the polyoxyalkylene compound, in combination with the water-soluble polymer compound, enhances the reduction of surface roughness (haze) and surface defects (LPD).

ポリオキシアルキレン化合物(成分D)は、多価アルコールアルキレンオキシド付加物
であり、多価アルコールにエチレンオキシドやプロピレンオキシド等のアルキレンオキシドを付加重合させて得られる多価アルコール誘導体である。ポリオキシアルキレン化合物は、エチレンオキシ基及びプロピレンオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも1種のアルキレンオキシ基を含む。
The polyoxyalkylene compound (component D) is a polyhydric alcohol alkylene oxide adduct, and is a polyhydric alcohol derivative obtained by addition polymerization of an alkylene oxide such as ethylene oxide or propylene oxide to the polyhydric alcohol. The polyoxyalkylene compound contains at least one alkyleneoxy group selected from the group consisting of ethyleneoxy groups and propyleneoxy groups.

ポリオキシアルキレン化合物(成分D)の元(原料)となる多価アルコールの水酸基数は、シリコンウェーハ表面へのポリオキシアルキレン化合物の吸着強度を高める観点、シリコンウェーハの表面欠陥(LPD)及び表面粗さ(ヘイズ)の低減の観点から、好ましくは2個以上であり、研磨速度の確保の観点から、好ましくは10個以下、より好ましくは8個以下、更に好ましくは6個以下、更により好ましくは4個以下である。 The number of hydroxyl groups of the polyhydric alcohol, which is the source (raw material) of the polyoxyalkylene compound (component D), determines the surface defects (LPD) and surface roughness of the silicon wafer from the viewpoint of increasing the adsorption strength of the polyoxyalkylene compound on the surface of the silicon wafer. From the viewpoint of reducing haze, the number is preferably 2 or more, and from the viewpoint of ensuring the polishing speed, preferably 10 or less, more preferably 8 or less, still more preferably 6 or less, still more preferably. 4 or less.

ポリオキシアルキレン化合物(成分D)は、具体的には、ポリエチレングリコール(PEG)及びポリプロピレングリコール等のアルキレングリコールアルキレンオキシド付加物、グリセリンアルキレンオキシド付加物、ペンタエリスリトールアルキレンオキシド付加物等が挙げられるが、これらの中でも、エチレングリコールアルキレンオキシド付加物が好ましい。 Specific examples of the polyoxyalkylene compound (component D) include alkylene glycol alkylene oxide adducts such as polyethylene glycol (PEG) and polypropylene glycol, glycerin alkylene oxide adducts, pentaerythritol alkylene oxide adducts, and the like. Of these, ethylene glycol alkylene oxide adducts are preferred.

ポリオキシアルキレン化合物(成分D)は、エチレンオキシ基(EO)及びプロピレンオキシ基(PO)からなる群から選ばれる少なくとも1種のアルキレンオキシ基を含むが、シリコンウェーハの表面欠陥(LPD)及び表面粗さ(ヘイズ)の低減の観点から、ポリオキシアルキレン化合物に含まれるアルキレンオキシ基は、EO及びPOからなる群から選ばれる少なくとも1種のアルキレンオキシ基からなると好ましく、EOからなるとより好ましい。ポリオキシアルキレン化合物が、EOとPOの両方を含む場合、EOとPOの配列はブロックでもランダムでもよい。 The polyoxyalkylene compound (component D) contains at least one alkyleneoxy group selected from the group consisting of ethyleneoxy groups (EO) and propyleneoxy groups (PO), but has surface defects (LPD) and surfaces of silicon wafers. From the viewpoint of reducing roughness (haze), the alkyleneoxy group contained in the polyoxyalkylene compound is preferably composed of at least one alkyleneoxy group selected from the group consisting of EO and PO, and more preferably composed of EO. If the polyoxyalkylene compound contains both EO and PO, the sequence of EO and PO may be block or random.

ポリオキシアルキレン化合物(成分D)の重量平均分子量は、ポリオキシアルキレン化合物の被研磨シリコンウェーハへの吸着量を増大させて、表面粗さ(ヘイズ)を低減する観点から、好ましくは500以上、より好ましくは700以上、更に好ましくは900以上であり、ポリオキシアルキレン化合物のシリカ粒子への吸着量を増大させて、表面粗さ(ヘイズ)を低減する観点から、好ましくは25万以下、より好ましくは10万以下、更に好ましくは2万以下、更により好ましくは1万以下である。ポリオキシアルキレン化合物の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法を下記の条件で適用して得たクロマトグラム中のピークに基づき算出できる。
〈測定条件〉
装置:HLC-8320 GPC(東ソー株式会社、検出器一体型)
カラム:GMPWXL+GMPWXL(アニオン)
溶離液:0.2Mリン酸バッファー/CH3CN=9/1
流量:0.5ml/min
カラム温度:40℃
検出器:RI 検出器
標準物質:分子量が既知の単分散ポリエチレングリコール
The weight average molecular weight of the polyoxyalkylene compound (component D) is preferably 500 or more, from the viewpoint of increasing the amount of the polyoxyalkylene compound adsorbed on the silicon wafer to be polished and reducing the surface roughness (haze). It is preferably 700 or more, more preferably 900 or more, and is preferably 250,000 or less, more preferably 250,000 or less, from the viewpoint of increasing the amount of the polyoxyalkylene compound adsorbed on the silica particles and reducing the surface roughness (haze). It is 100,000 or less, more preferably 20,000 or less, and even more preferably 10,000 or less. The weight average molecular weight of the polyoxyalkylene compound can be calculated based on the peak in the chromatogram obtained by applying the gel permeation chromatography (GPC) method under the following conditions.
<Measurement condition>
Equipment: HLC-8320 GPC (Tosoh Corporation, integrated detector)
Column: GMPWXL + GMPWXL (anion)
Eluent: 0.2M phosphate buffer / CH 3 CN = 9/1
Flow rate: 0.5 ml / min
Column temperature: 40 ° C
Detector: RI Detector Standard Material: Monodisperse Polyethylene Glycol with Known Molecular Weight

シリカ粒子分散液と添加剤水溶液とを混合して得られる研磨液組成物において、ポリオキシアルキレン化合物(成分D)と、シリカ粒子(成分A)の質量比(ポリオキシアルキレン化合物の質量/シリカ粒子の質量)は、シリコンウェーハの表面欠陥(LPD)及び表面粗さ(ヘイズ)の低減の観点から、好ましくは0.00004以上、より好ましくは0.0012以上、更に好ましくは0.0020以上であり、好ましくは0.02以下、より好ましくは0.0080以下、更に好ましくは0.0072以下である。 In the polishing liquid composition obtained by mixing the silica particle dispersion liquid and the additive aqueous solution, the mass ratio of the polyoxyalkylene compound (component D) and the silica particles (component A) (mass of the polyoxyalkylene compound / silica particles). From the viewpoint of reducing surface defects (LPD) and surface roughness (haze) of the silicon wafer, the mass) is preferably 0.00004 or more, more preferably 0.0012 or more, still more preferably 0.0020 or more. It is preferably 0.02 or less, more preferably 0.0080 or less, still more preferably 0.0072 or less.

添加剤水溶液に含まれる水溶性高分子化合物(成分C)とポリオキシアルキレン化合物
(成分D)の質量比(水溶性高分子化合物の質量/ポリオキシアルキレン化合物の質量)は、シリコンウェーハの表面欠陥(LPD)及び表面粗さ(ヘイズ)の低減の観点から、好ましくは1以上、より好ましくは3以上、更に好ましくは5以上であり、好ましくは500以下、より好ましくは200以下、更に好ましくは100以下、更により好ましくは60以下、更により好ましくは40以下である。
The mass ratio of the water-soluble polymer compound (component C) and the polyoxyalkylene compound (component D) contained in the additive aqueous solution (mass of the water-soluble polymer compound / mass of the polyoxyalkylene compound) is a surface defect of the silicon wafer. From the viewpoint of reducing (LPD) and surface roughness (haze), it is preferably 1 or more, more preferably 3 or more, still more preferably 5 or more, preferably 500 or less, more preferably 200 or less, still more preferably 100. Below, it is even more preferably 60 or less, and even more preferably 40 or less.

[その他の任意成分]
添加剤水溶液には、本発明の効果が妨げられない範囲で、ポリオキシアルキレン化合物(成分D)以外の任意成分として、更に前記水溶性高分子化合物以外の水溶性高分子化合物、pH調整剤、防腐剤、アルコール類、キレート剤、及びノニオン性界面活性剤から選ばれる少なくとも1種の任意成分が含まれてもよい。
[Other optional ingredients]
In the additive aqueous solution, as long as the effect of the present invention is not hindered, as an optional component other than the polyoxyalkylene compound (component D), a water-soluble polymer compound other than the water-soluble polymer compound, a pH adjuster, etc. It may contain at least one optional component selected from preservatives, alcohols, chelating agents, and nonionic surfactants.

〈防腐剤〉
防腐剤としては、ベンザルコニウムクロライド、ベンゼトニウムクロライド、1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン、(5−クロロ−)2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オン、過酸化水素、又は次亜塩素酸塩等が挙げられる。
<Preservative>
Preservatives include benzalkonium chloride, benzethonium chloride, 1,2-benzisothiazolin-3-one, (5-chloro-) 2-methyl-4-isothiazolin-3-one, hydrogen peroxide, or hypochlorite. Examples thereof include acid salts.

〈アルコール類〉
アルコール類としては、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、イソプロピルアルコール、2−メチル−2−プロパノオール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリン等が挙げられる。アルコール類の含有量は、研磨液組成物又は研磨液組成物を水系媒体で希釈して得られる希釈液において、0.1〜5質量%であると好ましい。
<Alcohols>
Examples of alcohols include methanol, ethanol, propanol, butanol, isopropyl alcohol, 2-methyl-2-propanol, ethylene glycol, propylene glycol, polyethylene glycol, glycerin and the like. The content of alcohols is preferably 0.1 to 5% by mass in the polishing liquid composition or the diluted liquid obtained by diluting the polishing liquid composition with an aqueous medium.

〈キレート剤〉
キレート剤としては、エチレンジアミン四酢酸、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸アンモニウム、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸ナトリウム、トリエチレンテトラミン六酢酸、トリエチレンテトラミン六酢酸ナトリウム等が挙げられる。キレート剤の含有量は、研磨液組成物又は研磨液組成物を水系媒体で希釈して得られる希釈液において、0.01〜1質量%であると好ましい。
<Chelating agent>
Chelating agents include ethylenediaminetetraacetic acid, sodium ethylenediaminetetraacetate, nitrilotriacetic acid, sodium nitrilotriacetate, ammonium nitrilotriacetate, hydroxyethylethylenediaminetriacetic acid, sodium hydroxyethylethylenediaminetriacetate, triethylenetetramine hexaacetic acid, and triethylenetetramine. Examples include sodium hexaacetate. The content of the chelating agent is preferably 0.01 to 1% by mass in the polishing liquid composition or the diluted liquid obtained by diluting the polishing liquid composition with an aqueous medium.

〈非イオン性界面活性剤〉
非イオン性界面活性剤としては、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ソルビット脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、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フェニルエーテル、ポリオキシアルキレン(硬化)ヒマシ油等のポリエチレングリコール型と、ショ糖脂肪酸エステル、ポリグリセリンアルキルエーテル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、アルキルグリコシド等の多価アルコール型及び脂肪酸アルカノールアミド等が挙げられる。
<Nonionic surfactant>
Nonionic surfactants include polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbit fatty acid ester, polyoxyethylene glycerin fatty acid ester, polyoxyethylene fatty acid ester, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl phenyl ether, and poly. Examples thereof include polyethylene glycol type such as oxyalkylene (hardened) castor oil, polyhydric alcohol type such as sucrose fatty acid ester, polyglycerin alkyl ether, polyglycerin fatty acid ester, and alkyl glycoside, and fatty acid alkanolamide.

次に、前記研磨液組成物の調製方法の一例について説明する。 Next, an example of the method for preparing the polishing liquid composition will be described.

[シリカ粒子分散液の調製方法]
シリカ粒子分散液は、シリカ粒子(成分A)と塩基性化合物(成分B)と水系媒体とを混合して得た混合液を、所定時間、所定温度に保持する熟成工程を経ることにより得られる。シリカ粒子(成分A)と塩基性化合物(成分B)と水系媒体の混合は、例えば、ホモミキサー、ホモジナイザー、超音波分散機、湿式ボールミル、又はビーズミル等の撹拌機等を用いて行うことができる。シリカ粒子の凝集等により生じた粗大粒子が水系媒体中に含まれる場合、遠心分離やフィルターを用いたろ過等により、当該粗大粒子を除去すると
好ましい。
[Preparation method of silica particle dispersion]
The silica particle dispersion liquid is obtained by undergoing an aging step of holding a mixed liquid obtained by mixing silica particles (component A), a basic compound (component B) and an aqueous medium at a predetermined temperature for a predetermined time. .. The silica particles (component A), the basic compound (component B), and the aqueous medium can be mixed by using, for example, a stirrer such as a homomixer, a homogenizer, an ultrasonic disperser, a wet ball mill, or a bead mill. .. When coarse particles generated by agglutination of silica particles are contained in an aqueous medium, it is preferable to remove the coarse particles by centrifugation, filtration using a filter, or the like.

前記熟成工程における、前記所定温度は、シリコンウェーハの表面欠陥(LPD)及び表面粗さ(ヘイズ)の低減の観点から、10℃以上であるが、熟成時間短縮、生産性向上の観点から、好ましくは30℃以上であり、保存安定性の観点から、80℃以下であるが、好ましくは60℃以下である。前記所定時間は、シリコンウェーハの表面欠陥(LPD)及び表面粗さ(ヘイズ)の低減の観点から、1日(1日(24時間)±6時間)以上であり、好ましくは3日(3日(72時間)±6時間)以上、より好ましくは5日(5日(120時間)±6時間)以上であり、生産性向上の観点から、好ましくは30日(30日(720時間)±6時間)以下、より好ましくは8日(8日(192時間)±6時間)以下である。また、前記所定時間は、シリコンウェーハの表面欠陥(LPD)及び表面粗さ(ヘイズ)の低減の観点から、更に好ましくは12日(12日(288時間)±6時間)以上、更により好ましくは28日(28日(672時間)±6時間)以上、更に好ましくは40日(40日(960時間)±6時間)以上、更に好ましくは60日(60日(1440時間)±6時間)以上、更に好ましくは80日(80日(1920時間)±6時間)以上である。前記熟成工程における、前記所定温度が、18℃以上32℃以下の場合、シリコンウェーハの表面欠陥(LPD)及び表面粗さ(ヘイズ)の低減の観点から、前記所定時間は、好ましくは3日(3日(72時間)±6時間)以上、より好ましくは5日(5日(120時間)±6時間)以上、更に好ましくは12日(12日(288時間)±6時間)以上、更により好ましくは28日(28日(672時間)±6時間)以上、更に好ましくは40日(40日(960時間)±6時間)以上、更に好ましくは60日(60日(1440時間)±6時間)以上、更に好ましくは80日(80日(1920時間)±6時間)以上である。尚、前記「所定時間」は、シリカ粒子分散液の構成成分を混合し終わった時点からカウントされ、当該時点から、添加剤水溶液との混合が開始される前までに経過した時間である。従って、前記「所定時間」は、倉庫等で保存されている時間のみならず、輸送等が行われている場合は当該輸送時間も含む。尚、本願において、日数で表わされる所定時間は、その日数×24時間±6時間を意味する。例えば、所定時間「1日」は、24時間±6時間を意味する。 The predetermined temperature in the aging step is 10 ° C. or higher from the viewpoint of reducing surface defects (LPD) and surface roughness (haze) of the silicon wafer, but is preferable from the viewpoint of shortening the aging time and improving productivity. Is 30 ° C. or higher, and is 80 ° C. or lower, preferably 60 ° C. or lower, from the viewpoint of storage stability. The predetermined time is 1 day (1 day (24 hours) ± 6 hours) or more, preferably 3 days (3 days), from the viewpoint of reducing surface defects (LPD) and surface roughness (haze) of the silicon wafer. (72 hours) ± 6 hours) or more, more preferably 5 days (5 days (120 hours) ± 6 hours) or more, and from the viewpoint of improving productivity, preferably 30 days (30 days (720 hours) ± 6). Time) or less, more preferably 8 days (8 days (192 hours) ± 6 hours) or less. Further, the predetermined time is more preferably 12 days (12 days (288 hours) ± 6 hours) or more, still more preferably, from the viewpoint of reducing surface defects (LPD) and surface roughness (haze) of the silicon wafer. 28 days (28 days (672 hours) ± 6 hours) or more, more preferably 40 days (40 days (960 hours) ± 6 hours) or more, still more preferably 60 days (60 days (1440 hours) ± 6 hours) or more More preferably, it is 80 days (80 days (1920 hours) ± 6 hours) or more. When the predetermined temperature in the aging step is 18 ° C. or higher and 32 ° C. or lower, the predetermined time is preferably 3 days (from the viewpoint of reducing surface defects (LPD) and surface roughness (haze) of the silicon wafer. 3 days (72 hours) ± 6 hours or more, more preferably 5 days (5 days (120 hours) ± 6 hours) or more, still more preferably 12 days (12 days (288 hours) ± 6 hours) or more, even more It is preferably 28 days (28 days (672 hours) ± 6 hours) or more, more preferably 40 days (40 days (960 hours) ± 6 hours) or more, and even more preferably 60 days (60 days (1440 hours) ± 6 hours). ) Or more, more preferably 80 days (80 days (1920 hours) ± 6 hours) or more. The "predetermined time" is a time that has elapsed from the time when the constituent components of the silica particle dispersion have been mixed and before the start of mixing with the additive aqueous solution. Therefore, the "predetermined time" includes not only the time stored in the warehouse or the like but also the transportation time when the transportation or the like is performed. In the present application, the predetermined time represented by the number of days means the number of days × 24 hours ± 6 hours. For example, the predetermined time "1 day" means 24 hours ± 6 hours.

シリカ粒子(成分A)と塩基性化合物(成分B)と水系媒体とを混合して得た混合液の熟成は、表面欠陥(LPD)及び表面粗さ(ヘイズ)の低減の観点から、可能なかぎり空気及び光が入らないように容器に充填された状態で行われると好ましい。 Aging of a mixed solution obtained by mixing silica particles (component A), a basic compound (component B) and an aqueous medium is possible from the viewpoint of reducing surface defects (LPD) and surface roughness (haze). It is preferable that the container is filled with air and light so as not to enter.

[添加剤水溶液の調製方法]
添加剤水溶液は、水溶性高分子化合物(成分C)と水系媒体と、必要に応じて任意成分とを配合することによって調製できる。
[Preparation method of aqueous additive solution]
The additive aqueous solution can be prepared by blending a water-soluble polymer compound (component C), an aqueous medium, and if necessary, an arbitrary component.

[研磨液組成物の調製方法]
本発明の研磨液組成物の上述したシリカ粒子分散液と添加剤水溶液とを混合することにより調製される。研磨液組成物の調製方法は、特に限定されないが、シリカ粒子の分散安定性を高める観点から、添加剤水溶液へシリカ粒子分散液を添加し、これらを混合することが好ましい。さらに、シリカ粒子の分散性を高める観点から、添加剤水溶液を攪拌しながら、そこにシリカ粒子分散液を添加し、これらを混合するのが好ましい。また、シリカ粒子分散液と添加剤水溶液とは別に水系媒体をさらに加えて調製することもできる。研磨液組成物の調製の際あるいは調製後に、シリカ粒子分散液又は研磨液組成物に含まれる粗大粒子等を効率的且つ経済的に除去する目的で、一般的な分散あるいは粒子除去方法を用いることができる。
[Preparation method of polishing liquid composition]
It is prepared by mixing the above-mentioned silica particle dispersion liquid and the additive aqueous solution of the polishing liquid composition of the present invention. The method for preparing the polishing liquid composition is not particularly limited, but from the viewpoint of enhancing the dispersion stability of the silica particles, it is preferable to add the silica particle dispersion liquid to the additive aqueous solution and mix them. Further, from the viewpoint of enhancing the dispersibility of the silica particles, it is preferable to add the silica particle dispersion liquid to the additive aqueous solution while stirring and mix them. Further, it is also possible to prepare by further adding an aqueous medium separately from the silica particle dispersion liquid and the additive aqueous solution. A general dispersion or particle removing method is used for the purpose of efficiently and economically removing coarse particles and the like contained in the silica particle dispersion liquid or the polishing liquid composition during or after the preparation of the polishing liquid composition. Can be done.

<被研磨シリコンウェーハの研磨方法、半導体基板の製造方法>
本発明の被研磨シリコンウェーハの研磨方法(以下「本発明の研磨方法」と言う場合も
ある。)の一態様及び本発明の半導体基板の製造方法(以下「本発明の製造方法」と言う場合もある。)の一態様では、本発明の研磨液組成物をそのまま、又は本発明の研磨液組成物を水系媒体により希釈し得た研磨液組成物を用いて被研磨シリコンウェーハを研磨する工程を含む。また、本発明の研磨方法の他の態様及び本発明の製造方法の他の態様では、本発明の研磨液組成物調製用キットを構成するシリカ粒子分散液(第一液)と添加剤水溶液(第二液)とを混合した後、必要に応じて水系媒体により希釈するか、又は、必要に応じてシリカ粒子分散液(第一液)と添加剤水溶液(第二液)のいずれか一方又は双方を水系媒体で希釈してからこれらを混合して得た研磨液組成物を用いて被研磨シリコンウェーハを研磨する工程を含む。シリカ粒子分散液と添加剤水溶液の各使用量は、研磨された被研磨シリコンウェーハが目標とする表面欠陥(LPD)及び表面粗さ(ヘイズ)に応じて適宜調整すればよい。
<Method of polishing silicon wafer to be polished, method of manufacturing semiconductor substrate>
One aspect of the method for polishing a silicon wafer to be polished of the present invention (hereinafter, also referred to as "the polishing method of the present invention") and the method for manufacturing a semiconductor substrate of the present invention (hereinafter, referred to as "the manufacturing method of the present invention"). In one aspect, the silicon wafer to be polished is polished by using the polishing liquid composition of the present invention as it is or by using a polishing liquid composition obtained by diluting the polishing liquid composition of the present invention with an aqueous medium. including. Further, in another aspect of the polishing method of the present invention and another aspect of the manufacturing method of the present invention, the silica particle dispersion liquid (first liquid) and the additive aqueous solution (first liquid) constituting the polishing liquid composition preparation kit of the present invention are used. After mixing with the second liquid), dilute with an aqueous medium if necessary, or if necessary, either one of the silica particle dispersion liquid (first liquid) and the additive aqueous solution (second liquid) or It includes a step of polishing a silicon wafer to be polished using a polishing liquid composition obtained by diluting both with an aqueous medium and then mixing them. The amounts of the silica particle dispersion liquid and the additive aqueous solution used may be appropriately adjusted according to the target surface defects (LPD) and surface roughness (haze) of the polished silicon wafer to be polished.

例えば、シリカ粒子と、塩基性化合物と、水溶性高分子化合物と、水系媒体とを混合して得られる1液型研磨液組成物は、成分を混合した後、所定の保存時間、所定の温度に保持する熟成工程を経ることなく直に研磨に使用すると、表面欠陥(LPD)及び表面粗さ(ヘイズ)が悪化する。本発明の研磨方法及び本発明の製造方法では、水和層が高度に安定化されたシリカ粒子を含むシリカ粒子分散液、又は凍結乾燥BET比表面積を空気乾燥シリカ粒子のBET比表面積で除した値が1.3以上10以下のシリカ粒子分散液を用いて調製された研磨液組成物(本発明の研磨液組成物調製用キットを用いて調製された研磨液組成物も含む。)を、被研磨シリコンウェーハの研磨に用いるので、研磨液組成物の調製後、これらを直ちに被研磨シリコンウェーハの研磨に用いても、表面欠陥(LPD)及び表面粗さ(ヘイズ)を低減できる。 For example, a one-component polishing liquid composition obtained by mixing silica particles, a basic compound, a water-soluble polymer compound, and an aqueous medium has a predetermined storage time and a predetermined temperature after mixing the components. If it is used for polishing directly without going through the aging process of holding it in, surface defects (LPD) and surface roughness (haze) are deteriorated. In the polishing method of the present invention and the production method of the present invention, the specific surface area of the silica particle dispersion containing silica particles whose hydrated layer is highly stabilized or the freeze-dried BET specific surface area is divided by the BET specific surface area of the air-dried silica particles. An abrasive solution composition prepared using a silica particle dispersion having a value of 1.3 or more and 10 or less (including an abrasive solution composition prepared using the polishing solution composition preparation kit of the present invention). Since it is used for polishing the silicon wafer to be polished, surface defects (LPD) and surface roughness (haze) can be reduced even if these are used for polishing the silicon wafer to be polished immediately after the polishing liquid composition is prepared.

前記被研磨シリコンウェーハを研磨する工程には、シリコン単結晶インゴットを薄円板状にスライスすることにより得られたシリコンウェーハを平坦化するラッピング(粗研磨)工程と、ラッピングされたシリコンウェーハをエッチングした後、シリコンウェーハ表面を鏡面化する仕上げ研磨工程とがある。本発明の研磨液組成物は、上記仕上げ研磨工程で用いられるとより好ましい。 The step of polishing the silicon wafer to be polished includes a wrapping (coarse polishing) step of flattening the silicon wafer obtained by slicing a silicon single crystal ingot into a thin disk shape, and an etching of the wrapped silicon wafer. After that, there is a finish polishing step of mirroring the surface of the silicon wafer. The polishing liquid composition of the present invention is more preferably used in the above-mentioned finish polishing step.

前記被研磨シリコンウェーハを研磨する工程では、例えば、研磨パッドを貼り付けた定盤で被研磨シリコンウェーハを挟み込み、30gf/cm2以上200gf/cm2以下の研磨圧力で被研磨シリコンウェーハを研磨する。 Wherein in the step of polishing the silicon wafer, for example, sandwiching a polished silicon wafer with surface plate pasting a polishing pad, polishing the silicon wafer at 30 gf / cm 2 or more 200 gf / cm 2 or less of polishing pressure ..

上記研磨圧力とは、研磨時に被研磨シリコンウェーハの被研磨面に加えられる定盤の圧力をいう。研磨圧力は、研磨速度を向上させ経済的に研磨を行う観点から、30gf/cm2以上が好ましく、40gf/cm2以上がより好ましく、50gf/cm2以上が更に
好ましく、55gf/cm2以上が更により好ましい。また、表面品質を向上させ、且つ
研磨物の残留応力を緩和する観点から、研磨圧力は、200gf/cm2以下が好ましく
、より好ましくは180gf/cm2以下、更に好ましくは160gf/cm2以下である。
The polishing pressure refers to the pressure of the surface plate applied to the surface to be polished of the silicon wafer to be polished during polishing. Polishing pressure is, in view of polishing economically improve the polishing rate is preferably 30 gf / cm 2 or more, more preferably 40 gf / cm 2 or more, more preferably 50 gf / cm 2 or more, 55gf / cm 2 or more Even more preferable. Moreover, to improve the surface quality, in view of and to relax the residual stress of the polished, the polishing pressure is preferably from 200 gf / cm 2 or less, more preferably 180gf / cm 2 or less, more preferably 160 gf / cm 2 or less is there.

本発明の製造方法及び本発明の研磨方法は、前記研磨液組成物を用いて被研磨シリコンウェーハを研磨する工程の後に、研磨された被研磨シリコンウェーハを洗浄する工程を更に含む。 The production method of the present invention and the polishing method of the present invention further include a step of polishing the polished silicon wafer using the polishing liquid composition, and then a step of cleaning the polished silicon wafer to be polished.

本発明の半導体基板の製造方法は、前記シリコンウェーハ用研磨液組成物キットを用いて被研磨シリコンウェーハを研磨する工程を含む。ここで「シリコンウェーハ用研磨液組成物キットを用いて」とは上述した「シリコンウェーハ用研磨液組成物キット」のシリカ粒子分散液(第一液)と添加剤水溶液(第二液)とを混合した後、必要に応じて水系媒体により希釈するか、又は、必要に応じてシリカ粒子分散液(第一液)と添加剤水溶液(第
二液)のいずれか一方又は双方を水系媒体で希釈してからこれらを混合して得た研磨液組成物を用いることを含む。
The method for manufacturing a semiconductor substrate of the present invention includes a step of polishing a silicon wafer to be polished using the polishing liquid composition kit for a silicon wafer. Here, "using the polishing liquid composition kit for silicon wafer" means that the silica particle dispersion liquid (first liquid) and the additive aqueous solution (second liquid) of the above-mentioned "polishing liquid composition kit for silicon wafer" are used. After mixing, dilute with an aqueous medium if necessary, or if necessary, dilute either or both of the silica particle dispersion (first solution) and the additive aqueous solution (second solution) with an aqueous medium. Then, the polishing liquid composition obtained by mixing these is used.

本発明の被研磨シリコンウェーハの研磨方法は、前記シリコンウェーハ用研磨液組成物キットを用いて被研磨シリコンウェーハを研磨する工程を含む。ここで「シリコンウェーハ用研磨液組成物キットを用いて」とは上述した「シリコンウェーハ用研磨液組成物キット」のシリカ粒子分散液(第一液)と添加剤水溶液(第二液)とを混合した後、必要に応じて水系媒体により希釈するか、又は、必要に応じてシリカ粒子分散液(第一液)と添加剤水溶液(第二液)のいずれか一方又は双方を水系媒体で希釈してからこれらを混合して得た研磨液組成物を用いることを含む。 The method for polishing a silicon wafer to be polished of the present invention includes a step of polishing the silicon wafer to be polished using the polishing liquid composition kit for a silicon wafer. Here, "using the polishing liquid composition kit for silicon wafer" means that the silica particle dispersion liquid (first liquid) and the additive aqueous solution (second liquid) of the above-mentioned "polishing liquid composition kit for silicon wafer" are used. After mixing, dilute with an aqueous medium if necessary, or if necessary, dilute either or both of the silica particle dispersion (first solution) and the additive aqueous solution (second solution) with an aqueous medium. Then, the polishing liquid composition obtained by mixing these is used.

本発明は、更に下記<1>〜<48>を開示する。 The present invention further discloses the following <1> to <48>.

<1> シリカ粒子と塩基性化合物と水系媒体とを含むシリカ粒子分散液と、水溶性高分子化合物と水系媒体とを含む添加剤水溶液とを混合して得たシリコンウェーハ用研磨液組成物であって、
前記シリカ粒子分散液の波長600nmの光の透過率が、前記シリカ粒子の含有量が5質量%以上20質量%以下のいずれかの場合において、5.0%以上、より好ましくは5
%以上、更に好ましくは8.0%以上、更により好ましくは8%以上、更により好ましくは11%以上であり、30%以下、好ましくは24%以下、より好ましくは16%以下である、シリコンウェーハ用研磨液組成物。
<2> 前記シリカ粒子分散液の25℃におけるpHが9以上11以下である、前記<1>に記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物。
<3> シリカ粒子と塩基性化合物と水系媒体とを含むシリカ粒子分散液と、水溶性高分子化合物と水系媒体とを含む添加剤水溶液とを混合して得たシリコンウェーハ用研磨液組成物であって、
前記シリカ粒子分散液の波長600nmの光の透過率が、前記シリカ粒子分散液の25℃におけるpHが9以上11以下、好ましくはpH10±0.3で、前記シリカ粒子の含有量が10質量%以上15質量%以下、好ましくは10質量%である場合において、5.
0%以上、より好ましくは5%以上、更に好ましくは8.0%以上、更により好ましくは8%以上、更により好ましくは11%以上であり、30%以下、好ましくは24%以下、より好ましくは16%以下である、シリコンウェーハ用研磨液組成物。
<4> シリカ粒子と塩基性化合物と水系媒体とを含むシリカ粒子分散液と、水溶性高分子化合物と水系媒体とを含む添加剤水溶液とを混合して得たシリコンウェーハ用研磨液組成物であって、
前記シリカ粒子分散液の波長600nmの光の透過率が5.0%以上30%以下であっ
て、前記シリカ粒子分散液の25℃におけるpHが9以上11以下で、前記シリカ粒子の含有量が10質量%以上15質量%以下である、シリコンウェーハ用研磨液組成物。
<5> シリカ粒子と塩基性化合物と水系媒体とを含むシリカ粒子分散液と、水溶性高分子化合物と水系媒体とを含む添加剤水溶液とを混合して得たシリコンウェーハ用研磨液組成物であって、
前記シリカ粒子分散液を凍結乾燥させて得た凍結乾燥シリカ粒子のBET比表面積を、前記シリカ粒子分散液を空気乾燥させて得た空気乾燥シリカ粒子のBET比表面積で除して得られるBET比表面積比(凍結乾燥シリカ粒子のBET比表面積/空気乾燥シリカ粒子のBET比表面積)が1.3以上、好ましくは1.5以上、更に好ましくは2.0以上であり、10以下、好ましくは5.0以下、更に好ましくは3.0以下である、シリコンウェーハ用研磨液組成物。
<6> 前記凍結乾燥後のシリカ粒子の単位質量あたりのシラノール基量が、好ましくは2.1mmol/g以上、より好ましくは2.3mmol/g以上、更に好ましくは2.4mmol/g以上であり、好ましくは10mmol/g以下、より好ましくは5.0mmo
l/g以下、更に好ましくは3.0mmol/g以下である、<5>に記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物。
<7> 前記凍結乾燥後のシリカ粒子表面の空孔率が、好ましくは1.5%以上、より好ましくは4.0%以上、更に好ましくは6.0%以上であり、好ましくは30%以下、より好ましくは20%以下、更に好ましくは15%以下である、<5>又は<6>に記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物。
<8> 前記凍結乾燥シリカ粒子のBET比表面積は、好ましくは95m2/g以上、
より好ましくは110m2/g以上、更に好ましくは150m2/g以上であり、好ましくは400m2/g以下、より好ましくは300m2/g以下、更に好ましくは250m2
g以下である、<5>から<7>のいずれかに記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物。
<9> 前記水溶性高分子化合物が、好ましくはポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシエチルセルロース、ポリエチレングリコール、ポリオキシエチレン、HEAA単独重合体、及びNIPAMとAAmの共重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種の水溶性高分子化合物を含み、より好ましくはポリビニルアルコール、ヒドロキシエチルセルロース、HEAA単独重合体、及びNIPAMとAAmの共重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種の水溶性高分子化合物を含む、前記<1>から<8>のいずれかに記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物。
<10> 前記ポリビニルアルコールの重量平均分子量は、好ましくは1万以上、より好ましくは1.5万以上、更に好ましくは2万以上であり、好ましくは15万以下、より好ましくは10万以下、更に好ましくは8万以下である、前記<9>に記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物。
<11> 前記ポリビニルピロリドンの重量平均分子量は、好ましくは1万以上、より好ましくは3万以上、更に好ましくは20万以上であり、好ましくは100万以下、より好ましくは70万以下、更に好ましくは60万以下である、前記<9>に記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物。
<12> 前記ヒドロキシエチルセルロースの重量平均分子量は、好ましくは10万以上、より好ましくは20万以上、更に好ましくは24万以上であり、好ましくは150万以下、より好ましくは110万以下、更に好ましくは90万以下である、前記<9>に記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物。
<13> 前記HEAA単独重合体の重量平均分子量は、好ましくは5万以上、より好ましくは10万以上、更に好ましくは20万以上が、更により好ましくは30万以上、更により好ましくは40万以上であり、好ましくは200万以下、より好ましくは150万以下、更に好ましくは100万以下、更により好ましくは90万以下、更により好ましくは80万以下である、前記<9>に記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物。
<14> NIPAMとAAmの共重合体の重量平均分子量は、好ましくは5万以上、より好ましくは10万以上、更に好ましくは20万以上が、更により好ましくは30万以上であり、好ましくは100万以下、より好ましくは80万以下、更に好ましくは60万以下である、前記<9>に記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物。
<15> 好ましくは、更に、前記添加剤水溶液がポリオキシアルキレン化合物を含有する、前記<1>から<14>のいずれかに記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物。
<16> 前記シリカ粒子の平均一次粒子径は、好ましくは5nm以上、より好ましくは10nm以上、更に好ましくは15nm以上、更により好ましくは20nm以上であり、好ましくは50nm以下、より好ましくは45nm以下、更に好ましくは40nm以下である、前記<1>から<15>のいずれかに記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物。
<17> 前記シリカ粒子(成分A)と前記水溶性高分子化合物(成分C)の質量比(水溶性高分子化合物の質量/シリカ粒子の質量)は、好ましくは0.005以上、より好ましくは0.0075以上、更に好ましくは0.009以上、更により好ましくは0.015以上であり、好ましくは1.0以下、より好ましくは0.8以下、更に好ましくは0.6以下、更により好ましくは0.4以下、更により好ましくは0.3以下である、前記<1>から<16>のいずれかに記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物。
<18> 前記研磨液組成物の25℃におけるpHは、好ましくは8以上、より好ましくは9以上、更に好ましくは10以上であり、好ましくは13以下、より好ましくは12以下、更に好ましくは11以下である、前記<1>から<17>のいずれかに記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物。
<19> シリカ粒子と塩基性化合物と水系媒体とを含むシリカ粒子分散液(第一液)と、水溶性高分子化合物と水系媒体とを含む添加剤水溶液(第二液)とを含み、
前記シリカ粒子分散液(第一液)の波長600nmの光の透過率が、前記シリカ粒子の含有量が5質量%以上20質量%以下のいずれかの場合において、5.0%以上、より好
ましくは5%以上、更に好ましくは8.0%以上、更により好ましくは8%以上、更により好ましくは11%以上であり、30%以下、好ましくは24%以下、より好ましくは16%以下である、シリコンウェーハ用研磨液組成物キット。
<20> 前記シリカ粒子分散液の25℃におけるpHが9以上11以下である、前記<19>に記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物キット。
<21> シリカ粒子と塩基性化合物と水系媒体とを含むシリカ粒子分散液(第一液)と、水溶性高分子化合物と水系媒体とを含む添加剤水溶液(第二液)とを含み、
前記シリカ粒子分散液(第一液)の波長600nmの光の透過率が、前記シリカ粒子分散液の25℃におけるpHが9以上11以下、好ましくはpH10±0.3で、前記シリカ粒子の含有量が10質量%以上15質量%以下、好ましくは10質量%である場合において、5.0%以上、より好ましくは5%以上、更に好ましくは8.0%以上、更により
好ましくは8%以上、更により好ましくは11%以上であり、30%以下、好ましくは24%以下、より好ましくは16%以下である、シリコンウェーハ用研磨液組成物キット。
<22> シリカ粒子と塩基性化合物と水系媒体とを含むシリカ粒子分散液(第一液)と、水溶性高分子化合物と水系媒体とを含む添加剤水溶液(第二液)とを含み、
前記シリカ粒子分散液を凍結乾燥させて得た凍結乾燥シリカ粒子のBET比表面積を、前記シリカ粒子分散液を空気乾燥させて得た空気乾燥シリカ粒子のBET比表面積で除して得られるBET比表面積比(凍結乾燥シリカ粒子のBET比表面積/空気乾燥シリカ粒子のBET比表面積)が1.3以上、好ましくは1.5以上、更に好ましくは2.0以上であり、10以下、好ましくは5.0以下、更に好ましくは3.0以下である、シリコンウェーハ用研磨液組成物キット。
<23> 前記凍結乾燥シリカ粒子の単位質量あたりのシラノール基量が、好ましくは2.1mmol/g以上、より好ましくは2.3mmol/g以上、更に好ましくは2.4mmol/g以上であり、好ましくは10mmol/g以下、より好ましくは5.0mmol/g以下、更に好ましくは3.0mmol/g以下である、<22>に記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物キット。
<24> 前記凍結乾燥シリカ粒子表面の空孔率が、好ましくは1.5%以上、より好ましくは4.0%以上、更に好ましくは6.0%以上であり、好ましくは30%以下、より
好ましくは20%以下、更に好ましくは15%以下である、<22>又は<23>に記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物キット。
<25> 前記凍結乾燥シリカ粒子のBET比表面積は、好ましくは95m2/g以上、
より好ましくは110m2/g以上、更に好ましくは150m2/g以上であり、好ましくは400m2/g以下、より好ましくは300m2/g以下、更に好ましくは250m2
g以下である、<22>から<24>のいずれかに記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物キット。
<26> 前記水溶性高分子化合物が、好ましくはポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシエチルセルロース、ポリエチレングリコール、ポリオキシエチレン、HEAA単独重合体、及び及びNIPAMとAAmの共重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種の水溶性高分子化合物を含み、より好ましくはポリビニルアルコール、ヒドロキシエチルセルロース、HEAA単独重合体及びNIPAMとAAmの共重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種の水溶性高分子化合物を含む、前記<19>から<25>のいずれかに記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物キット。
<27> 前記ポリビニルアルコールの重量平均分子量は、好ましくは1万以上、より好ましくは1.5万以上、更に好ましくは2万以上であり、好ましくは15万以下、より好ましくは10万以下、更に好ましくは8万以下である、前記<26>に記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物キット。
<28> 前記ポリビニルピロリドンの重量平均分子量は、好ましくは1万以上、より好ましくは3万以上、更に好ましくは20万以上であり、好ましくは100万以下、より好ましくは70万以下、更に好ましくは60万以下である、前記<26>に記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物キット。
<29> 前記ヒドロキシエチルセルロースの重量平均分子量は、好ましくは10万以上、より好ましくは20万以上、更に好ましくは24万以上であり、好ましくは150万以下、より好ましくは110万以下、更に好ましくは90万以下である、前記<26>に記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物キット。
<30> 前記HEAA単独重合体の重量平均分子量は、好ましくは5万以上、より好ましくは10万以上、更に好ましくは20万以上が、更により好ましくは30万以上、更により好ましくは40万以上であり、好ましくは200万以下、より好ましくは150万以下、更に好ましくは100万以下、更により好ましくは90万以下、更により好ましくは80万以下である、前記<26>に記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物キット。
<31> NIPAMとAAmの共重合体の重量平均分子量は、好ましくは5万以上、より好ましくは10万以上、更に好ましくは20万以上が、更により好ましくは30万以上であり、好ましくは100万以下、より好ましくは80万以下、更に好ましくは60万以下である、前記<26>に記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物キット。
<32> 好ましくは、更に、前記添加剤水溶液がポリオキシアルキレン化合物を含有する、前記<19>から<31>のいずれかに記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物キット。
<33> 前記シリカ粒子分散液に含まれるシリカ粒子の含有量は、好ましくは3質量%以上、より好ましくは5質量%以上、更に好ましくは8質量%以上であり、好ましくは25質量%以下、より好ましくは20質量%以下、更に好ましくは15質量%以下である、前記<19>から<32>のいずれかに記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物キット。
<34> 前記シリカ粒子分散液に含まれる塩基性化合物(成分B)の含有量は、好ましくは0.05質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上、更に好ましくは0.5質量%以上であり、好ましくは5質量%以下、より好ましくは4質量%以下、更に好ましくは3質量%以下である、前記<19>から<33>のいずれかに記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物キット。
<35> 前記シリカ粒子分散液に含まれるシリカ粒子と塩基性化合物の質量比(シリカ粒子/塩基性化合物)は、好ましくは0.6以上、より好ましくは1以上、更に好ましく
は3以上であり、好ましくは500以下、より好ましくは200以下、更に好ましくは100以下である、前記<19>から<34>のいずれかに記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物キット。
<36> 前記添加剤水溶液に含まれる水溶性高分子化合物の含有量が、好ましくは0.5質量%以上、より好ましくは1質量%以上、更に好ましくは1.5質量%以上であり、好ましくは20質量%以下、より好ましくは15質量%以下、更に好ましくは12質量%以下である、前記<19>から<35>のいずれかに記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物キット。
<37> シリカ粒子と、塩基性化合物と、水溶性高分子化合物、水系媒体とを含むシリコンウェーハ用研磨液組成物の製造方法であって、
前記水溶性高分子化合物と前記水系媒体とを混合して添加剤水溶液を得る工程と、
前記シリカ粒子と前記塩基性化合物と前記水系媒体とを混合して得た25℃におけるpHが9以上11以下の混合液を10℃以上、好ましくは30℃以上、80℃以下、好ましくは60℃以下で、1日(1日(24時間)±6時間)以上、好ましくは3日(3日(72時間)±6時間)以上、より好ましくは5日(5日(120時間)±6時間)以上、好ましくは30日(30日(720時間)±6時間)以下、より好ましくは8日(8日(1
92時間)±6時間)以下、保持して、シリカ粒子分散液を得る工程と、
前記シリカ粒子分散液と前記添加剤水溶液とを混合する工程とを含む、シリコンウェーハ用研磨液組成物の製造方法。
<38> 前記シリカ粒子分散液に含まれるシリカ粒子の含有量は、好ましくは3質量%以上、より好ましくは5質量%以上、更に好ましくは8質量%以上であり、好ましくは25質量%以下、より好ましくは20質量%以下、更に好ましくは15質量%以下である、前記<37>に記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物の製造方法。
<39> 前記<19>から<36>のいずれかに記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物キットの製造方法であって、
水溶性高分子化合物と水系媒体とを混合して添加剤水溶液を得る工程と、
シリカ粒子と塩基性化合物と水系媒体とを混合して得た25℃におけるpHが9以上11以下の混合液を10℃以上、好ましくは30℃以上、80℃以下、好ましくは60℃以下で、1日(1日(24時間)±6時間)以上、好ましくは3日(3日(72時間)±6時間)以上、より好ましくは5日(5日(120時間)±6時間)以上、好ましくは30日(30日(720時間)±6時間)以下、より好ましくは8日(8日(192時間)±6時間)以下、保持して、シリカ粒子分散液を得る工程と、を含むシリコンウェーハ用研磨液組成物キットの製造方法。
<40> 前記シリカ粒子分散液に含まれるシリカ粒子の含有量は、好ましくは3質量%以上、より好ましくは5質量%以上、更に好ましくは8質量%以上であり、好ましくは25質量%以下、より好ましくは20質量%以下、更に好ましくは15質量%以下である、前記<39>に記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物キットの製造方法。
<41> シリカ粒子と塩基性化合物と水系媒体とを含むシリカ粒子分散液であって、
前記シリカ粒子分散液の波長600nmの光の透過率が、前記シリカ粒子の含有量が5質量%以上20質量%以下のいずれかの場合において、5.0%以上、より好ましくは5
%以上、更に好ましくは8.0%以上、更により好ましくは8%以上、更により好ましくは11%以上であり、30%以下、好ましくは24%以下、より好ましくは16%以下である、シリカ粒子分散液。
<42> シリカ粒子と塩基性化合物と水系媒体とを含むシリカ粒子分散液であって、
前記シリカ粒子分散液の波長600nmの光の透過率が、前記シリカ粒子分散液の25℃におけるpHが9以上11以下、好ましくはpH10±0.3で、前記シリカ粒子の含有量が10質量%以上15質量%以下、好ましくは10質量%である場合において、5.
0%以上、より好ましくは5%以上、更に好ましくは8.0%以上、更により好ましくは8%以上、更により好ましくは11%以上であり、30%以下、好ましくは24%以下、より好ましくは16%以下である、シリカ粒子分散液。
<43> シリカ粒子と塩基性化合物と水系媒体とを含むシリカ粒子分散液であって、
前記シリカ粒子分散液を凍結乾燥させて得た凍結乾燥シリカ粒子のBET比表面積を、前記シリカ粒子分散液を空気乾燥させて得た空気乾燥シリカ粒子のBET比表面積で除して得られるBET比表面積比(凍結乾燥シリカ粒子のBET比表面積/空気乾燥シリカ粒子のBET比表面積)が1.3以上、好ましくは1.5以上、更に好ましくは2.0以上であり、10以下、好ましくは5.0以下、更に好ましくは3.0以下である、シリカ粒子分散液。
<44> 前記<41>から<43>のいずれかに記載のシリカ粒子分散液と、水溶性高分子化合物と水系媒体とを含む添加剤水溶液とを混合する工程を含む、シリコンウェーハ用研磨液組成物の製造方法。
<45> 前記<1>から<18>のいずれかに記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物を用いて被研磨シリコンウェーハを研磨する工程を含む、半導体基板の製造方法。
<46> 前記<1>から<18>のいずれかに記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物を用いて被研磨シリコンウェーハを研磨する工程を含む、被研磨シリコンウェーハの研磨方法。
<47>前記<19>から<36>のいずれかに記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物キッ
トを用いて被研磨シリコンウェーハを研磨する工程を含む、半導体基板の製造方法。
<48> 前記<19>から<36>のいずれかに記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物キットを用いて被研磨シリコンウェーハを研磨する工程を含む、被研磨シリコンウェーハの研磨方法。
<1> A polishing liquid composition for a silicon wafer obtained by mixing a silica particle dispersion containing silica particles, a basic compound and an aqueous medium, and an aqueous additive solution containing a water-soluble polymer compound and an aqueous medium. There,
The transmittance of light having a wavelength of 600 nm of the silica particle dispersion is 5.0% or more, more preferably 5 in any case where the content of the silica particles is 5% by mass or more and 20% by mass or less.
% Or more, more preferably 8.0% or more, even more preferably 8% or more, even more preferably 11% or more, 30% or less, preferably 24% or less, more preferably 16% or less, silicon. Abrasive liquid composition for wafers.
<2> The polishing liquid composition for a silicon wafer according to <1>, wherein the pH of the silica particle dispersion liquid at 25 ° C. is 9 or more and 11 or less.
<3> A polishing liquid composition for a silicon wafer obtained by mixing a silica particle dispersion liquid containing silica particles, a basic compound and an aqueous medium, and an aqueous additive solution containing a water-soluble polymer compound and an aqueous medium. There,
The transmittance of light having a wavelength of 600 nm of the silica particle dispersion is 9 or more and 11 or less, preferably pH 10 ± 0.3, at 25 ° C. of the silica particle dispersion, and the content of the silica particles is 10% by mass. When it is 15% by mass or less, preferably 10% by mass, 5.
0% or more, more preferably 5% or more, still more preferably 8.0% or more, even more preferably 8% or more, even more preferably 11% or more, 30% or less, preferably 24% or less, more preferably. Is 16% or less, a polishing liquid composition for silicon wafers.
<4> A polishing liquid composition for a silicon wafer obtained by mixing a silica particle dispersion liquid containing silica particles, a basic compound and an aqueous medium, and an aqueous additive solution containing a water-soluble polymer compound and an aqueous medium. There,
The transmittance of light at a wavelength of 600 nm of the silica particle dispersion is 5.0% or more and 30% or less, the pH of the silica particle dispersion at 25 ° C. is 9 or more and 11 or less, and the content of the silica particles is A polishing liquid composition for a silicon wafer, which is 10% by mass or more and 15% by mass or less.
<5> A polishing liquid composition for a silicon wafer obtained by mixing a silica particle dispersion liquid containing silica particles, a basic compound and an aqueous medium, and an aqueous additive solution containing a water-soluble polymer compound and an aqueous medium. There,
BET ratio obtained by dividing the BET specific surface area of the freeze-dried silica particles obtained by freeze-drying the silica particle dispersion by the BET specific surface area of the air-dried silica particles obtained by air-drying the silica particle dispersion. The surface area ratio (BET specific surface area of freeze-dried silica particles / BET specific surface area of air-dried silica particles) is 1.3 or more, preferably 1.5 or more, more preferably 2.0 or more, and 10 or less, preferably 5. A polishing liquid composition for a silicon wafer, which is 0.0 or less, more preferably 3.0 or less.
<6> The amount of silanol groups per unit mass of the lyophilized silica particles is preferably 2.1 mmol / g or more, more preferably 2.3 mmol / g or more, still more preferably 2.4 mmol / g or more. , Preferably 10 mmol / g or less, more preferably 5.0 mmo
The polishing liquid composition for a silicon wafer according to <5>, which is l / g or less, more preferably 3.0 mmol / g or less.
<7> The porosity of the surface of the silica particles after freeze-drying is preferably 1.5% or more, more preferably 4.0% or more, still more preferably 6.0% or more, and preferably 30% or less. The polishing liquid composition for a silicon wafer according to <5> or <6>, which is more preferably 20% or less, still more preferably 15% or less.
<8> The BET specific surface area of the freeze-dried silica particles is preferably 95 m 2 / g or more.
More preferably 110m 2 / g or more, more preferably at 150 meters 2 / g or more, preferably 400 meters 2 / g or less, more preferably 300 meters 2 / g or less, more preferably 250 meters 2 /
The polishing liquid composition for a silicon wafer according to any one of <5> to <7>, which is g or less.
<9> The water-soluble polymer compound is preferably at least one selected from the group consisting of polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, hydroxyethyl cellulose, polyethylene glycol, polyoxyethylene, HEAA homopolymer, and copolymer of NIPAM and AAm. Includes species of water-soluble polymeric compounds, more preferably at least one water-soluble polymeric compound selected from the group consisting of polyvinyl alcohol, hydroxyethyl cellulose, HEAA homopolymers, and copolymers of NIPAM and AAm. The polishing liquid composition for a silicon wafer according to any one of <1> to <8>.
<10> The weight average molecular weight of the polyvinyl alcohol is preferably 10,000 or more, more preferably 15,000 or more, still more preferably 20,000 or more, preferably 150,000 or less, more preferably 100,000 or less, and further. The polishing liquid composition for a silicon wafer according to <9>, preferably 80,000 or less.
<11> The weight average molecular weight of the polyvinylpyrrolidone is preferably 10,000 or more, more preferably 30,000 or more, still more preferably 200,000 or more, preferably 1 million or less, more preferably 700,000 or less, still more preferably. The polishing liquid composition for a silicon wafer according to <9>, which is 600,000 or less.
<12> The weight average molecular weight of the hydroxyethyl cellulose is preferably 100,000 or more, more preferably 200,000 or more, still more preferably 240,000 or more, preferably 1.5 million or less, more preferably 1.1 million or less, still more preferably. The polishing liquid composition for a silicon wafer according to <9>, which is 900,000 or less.
<13> The weight average molecular weight of the HEAA homopolymer is preferably 50,000 or more, more preferably 100,000 or more, still more preferably 200,000 or more, still more preferably 300,000 or more, still more preferably 400,000 or more. The silicon wafer according to <9> above, preferably 2 million or less, more preferably 1.5 million or less, still more preferably 1 million or less, even more preferably 900,000 or less, still more preferably 800,000 or less. Abrasive liquid composition for.
<14> The weight average molecular weight of the copolymer of NIPAM and AAm is preferably 50,000 or more, more preferably 100,000 or more, still more preferably 200,000 or more, still more preferably 300,000 or more, and preferably 100. The polishing liquid composition for a silicon wafer according to <9> above, which is 10,000 or less, more preferably 800,000 or less, still more preferably 600,000 or less.
<15> Preferably, the polishing liquid composition for a silicon wafer according to any one of <1> to <14>, wherein the aqueous additive solution further contains a polyoxyalkylene compound.
<16> The average primary particle diameter of the silica particles is preferably 5 nm or more, more preferably 10 nm or more, still more preferably 15 nm or more, still more preferably 20 nm or more, preferably 50 nm or less, more preferably 45 nm or less. The polishing liquid composition for a silicon wafer according to any one of <1> to <15>, which is more preferably 40 nm or less.
<17> The mass ratio of the silica particles (component A) to the water-soluble polymer compound (component C) (mass of the water-soluble polymer compound / mass of silica particles) is preferably 0.005 or more, more preferably 0.005 or more. 0.0075 or more, still more preferably 0.009 or more, even more preferably 0.015 or more, preferably 1.0 or less, more preferably 0.8 or less, still more preferably 0.6 or less, even more preferably. The polishing liquid composition for a silicon wafer according to any one of <1> to <16>, wherein is 0.4 or less, more preferably 0.3 or less.
<18> The pH of the polishing liquid composition at 25 ° C. is preferably 8 or more, more preferably 9 or more, still more preferably 10 or more, preferably 13 or less, more preferably 12 or less, still more preferably 11 or less. The polishing liquid composition for a silicon wafer according to any one of <1> to <17>.
<19> A silica particle dispersion liquid (first liquid) containing silica particles, a basic compound, and an aqueous medium, and an aqueous additive solution (second liquid) containing a water-soluble polymer compound and an aqueous medium are contained.
The light transmittance of the silica particle dispersion liquid (first liquid) at a wavelength of 600 nm is more preferably 5.0% or more in any case where the content of the silica particles is 5% by mass or more and 20% by mass or less. Is 5% or more, more preferably 8.0% or more, even more preferably 8% or more, even more preferably 11% or more, and 30% or less, preferably 24% or less, more preferably 16% or less. , Abrasive liquid composition kit for silicon wafers.
<20> The polishing liquid composition kit for a silicon wafer according to <19>, wherein the pH of the silica particle dispersion liquid at 25 ° C. is 9 or more and 11 or less.
<21> A silica particle dispersion liquid (first liquid) containing silica particles, a basic compound, and an aqueous medium, and an aqueous additive solution (second liquid) containing a water-soluble polymer compound and an aqueous medium are contained.
The light transmittance of the silica particle dispersion liquid (first liquid) at a wavelength of 600 nm is such that the pH of the silica particle dispersion liquid at 25 ° C. is 9 or more and 11 or less, preferably pH 10 ± 0.3, and the silica particles are contained. When the amount is 10% by mass or more and 15% by mass or less, preferably 10% by mass, 5.0% or more, more preferably 5% or more, still more preferably 8.0% or more, still more preferably 8% or more. A polishing liquid composition kit for silicon wafers, further preferably 11% or more, 30% or less, preferably 24% or less, and even more preferably 16% or less.
<22> A silica particle dispersion liquid (first liquid) containing silica particles, a basic compound, and an aqueous medium, and an aqueous additive solution (second liquid) containing a water-soluble polymer compound and an aqueous medium are contained.
BET ratio obtained by dividing the BET specific surface area of the freeze-dried silica particles obtained by freeze-drying the silica particle dispersion by the BET specific surface area of the air-dried silica particles obtained by air-drying the silica particle dispersion. The surface area ratio (BET specific surface area of freeze-dried silica particles / BET specific surface area of air-dried silica particles) is 1.3 or more, preferably 1.5 or more, more preferably 2.0 or more, and 10 or less, preferably 5. A polishing liquid composition kit for a silicon wafer, which is 0.0 or less, more preferably 3.0 or less.
<23> The amount of silanol groups per unit mass of the lyophilized silica particles is preferably 2.1 mmol / g or more, more preferably 2.3 mmol / g or more, still more preferably 2.4 mmol / g or more, and is preferable. The polishing liquid composition kit for a silicon wafer according to <22>, wherein is 10 mmol / g or less, more preferably 5.0 mmol / g or less, still more preferably 3.0 mmol / g or less.
<24> The porosity of the surface of the freeze-dried silica particles is preferably 1.5% or more, more preferably 4.0% or more, further preferably 6.0% or more, preferably 30% or less, and more. The polishing liquid composition kit for a silicon wafer according to <22> or <23>, preferably 20% or less, more preferably 15% or less.
<25> The BET specific surface area of the freeze-dried silica particles is preferably 95 m 2 / g or more.
More preferably 110m 2 / g or more, more preferably at 150 meters 2 / g or more, preferably 400 meters 2 / g or less, more preferably 300 meters 2 / g or less, more preferably 250 meters 2 /
The polishing liquid composition kit for a silicon wafer according to any one of <22> to <24>, which is g or less.
<26> The water-soluble polymer compound is preferably selected from the group consisting of polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, hydroxyethyl cellulose, polyethylene glycol, polyoxyethylene, HEAA homopolymer, and a copolymer of NIPAM and AAm. It contains one water-soluble polymer compound, more preferably at least one water-soluble polymer compound selected from the group consisting of polyvinyl alcohol, hydroxyethyl cellulose, HEAA homopolymers and copolymers of NIPAM and AAm. The polishing liquid composition kit for a silicon wafer according to any one of <19> to <25>.
<27> The weight average molecular weight of the polyvinyl alcohol is preferably 10,000 or more, more preferably 15,000 or more, still more preferably 20,000 or more, preferably 150,000 or less, more preferably 100,000 or less, and further. The polishing liquid composition kit for a silicon wafer according to <26>, preferably 80,000 or less.
<28> The weight average molecular weight of the polyvinylpyrrolidone is preferably 10,000 or more, more preferably 30,000 or more, still more preferably 200,000 or more, preferably 1 million or less, more preferably 700,000 or less, still more preferably. The polishing liquid composition kit for a silicon wafer according to <26>, which is 600,000 or less.
<29> The weight average molecular weight of the hydroxyethyl cellulose is preferably 100,000 or more, more preferably 200,000 or more, still more preferably 240,000 or more, preferably 1.5 million or less, more preferably 1.1 million or less, still more preferably. The polishing liquid composition kit for a silicon wafer according to <26>, which is 900,000 or less.
<30> The weight average molecular weight of the HEAA homopolymer is preferably 50,000 or more, more preferably 100,000 or more, still more preferably 200,000 or more, still more preferably 300,000 or more, still more preferably 400,000 or more. The silicon wafer according to <26> above, preferably 2 million or less, more preferably 1.5 million or less, still more preferably 1 million or less, even more preferably 900,000 or less, still more preferably 800,000 or less. Abrasive liquid composition kit for.
<31> The weight average molecular weight of the copolymer of NIPAM and AAm is preferably 50,000 or more, more preferably 100,000 or more, still more preferably 200,000 or more, still more preferably 300,000 or more, and preferably 100. The polishing liquid composition kit for a silicon wafer according to <26> above, which is 10,000 or less, more preferably 800,000 or less, still more preferably 600,000 or less.
<32> Preferably, the polishing liquid composition kit for a silicon wafer according to any one of <19> to <31>, wherein the aqueous additive solution further contains a polyoxyalkylene compound.
<33> The content of the silica particles contained in the silica particle dispersion is preferably 3% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, still more preferably 8% by mass or more, and preferably 25% by mass or less. The polishing liquid composition kit for a silicon wafer according to any one of <19> to <32>, which is more preferably 20% by mass or less, still more preferably 15% by mass or less.
<34> The content of the basic compound (component B) contained in the silica particle dispersion is preferably 0.05% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, still more preferably 0.5% by mass. The polishing liquid composition for a silicon wafer according to any one of <19> to <33> above, preferably 5% by mass or less, more preferably 4% by mass or less, still more preferably 3% by mass or less. kit.
<35> The mass ratio of the silica particles to the basic compound (silica particles / basic compound) contained in the silica particle dispersion is preferably 0.6 or more, more preferably 1 or more, and further preferably 3 or more. The polishing liquid composition kit for a silicon wafer according to any one of <19> to <34> above, preferably 500 or less, more preferably 200 or less, still more preferably 100 or less.
<36> The content of the water-soluble polymer compound contained in the aqueous additive solution is preferably 0.5% by mass or more, more preferably 1% by mass or more, still more preferably 1.5% by mass or more, and is preferable. The polishing liquid composition kit for a silicon wafer according to any one of <19> to <35>, wherein is 20% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, still more preferably 12% by mass or less.
<37> A method for producing a polishing liquid composition for a silicon wafer, which comprises silica particles, a basic compound, a water-soluble polymer compound, and an aqueous medium.
A step of mixing the water-soluble polymer compound and the aqueous medium to obtain an aqueous additive solution, and
A mixed solution having a pH of 9 or more and 11 or less at 25 ° C. obtained by mixing the silica particles, the basic compound and the aqueous medium is 10 ° C. or higher, preferably 30 ° C. or higher, 80 ° C. or lower, preferably 60 ° C. Below, 1 day (1 day (24 hours) ± 6 hours) or more, preferably 3 days (3 days (72 hours) ± 6 hours) or more, more preferably 5 days (5 days (120 hours) ± 6 hours) ) Or more, preferably 30 days (30 days (720 hours) ± 6 hours) or less, more preferably 8 days (8 days (1))
92 hours) ± 6 hours) or less to obtain a silica particle dispersion, and
A method for producing a polishing liquid composition for a silicon wafer, which comprises a step of mixing the silica particle dispersion liquid and the additive aqueous solution.
<38> The content of the silica particles contained in the silica particle dispersion is preferably 3% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, still more preferably 8% by mass or more, and preferably 25% by mass or less. The method for producing a polishing liquid composition for a silicon wafer according to <37>, wherein the amount is more preferably 20% by mass or less, still more preferably 15% by mass or less.
<39> The method for manufacturing a polishing liquid composition kit for a silicon wafer according to any one of <19> to <36>.
A step of mixing a water-soluble polymer compound and an aqueous medium to obtain an aqueous additive solution,
A mixed solution having a pH of 9 or more and 11 or less at 25 ° C. obtained by mixing silica particles, a basic compound and an aqueous medium is 10 ° C. or higher, preferably 30 ° C. or higher, 80 ° C. or lower, preferably 60 ° C. or lower. 1 day (1 day (24 hours) ± 6 hours) or more, preferably 3 days (3 days (72 hours) ± 6 hours) or more, more preferably 5 days (5 days (120 hours) ± 6 hours) or more, It includes a step of obtaining a silica particle dispersion liquid by holding it for preferably 30 days (30 days (720 hours) ± 6 hours) or less, more preferably 8 days (8 days (192 hours) ± 6 hours) or less. A method for manufacturing a polishing liquid composition kit for a silicon wafer.
<40> The content of the silica particles contained in the silica particle dispersion is preferably 3% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, still more preferably 8% by mass or more, and preferably 25% by mass or less. The method for producing a polishing liquid composition kit for a silicon wafer according to <39>, wherein the amount is more preferably 20% by mass or less, still more preferably 15% by mass or less.
<41> A silica particle dispersion containing silica particles, a basic compound, and an aqueous medium.
The transmittance of light having a wavelength of 600 nm of the silica particle dispersion is 5.0% or more, more preferably 5 in any case where the content of the silica particles is 5% by mass or more and 20% by mass or less.
% Or more, more preferably 8.0% or more, even more preferably 8% or more, even more preferably 11% or more, 30% or less, preferably 24% or less, more preferably 16% or less, silica. Particle dispersion.
<42> A silica particle dispersion containing silica particles, a basic compound, and an aqueous medium.
The transmittance of light having a wavelength of 600 nm of the silica particle dispersion is 9 or more and 11 or less, preferably pH 10 ± 0.3, at 25 ° C. of the silica particle dispersion, and the content of the silica particles is 10% by mass. When it is 15% by mass or less, preferably 10% by mass, 5.
0% or more, more preferably 5% or more, still more preferably 8.0% or more, even more preferably 8% or more, even more preferably 11% or more, 30% or less, preferably 24% or less, more preferably. Is 16% or less, a silica particle dispersion.
<43> A silica particle dispersion containing silica particles, a basic compound, and an aqueous medium.
BET ratio obtained by dividing the BET specific surface area of the freeze-dried silica particles obtained by freeze-drying the silica particle dispersion by the BET specific surface area of the air-dried silica particles obtained by air-drying the silica particle dispersion. The surface area ratio (BET specific surface area of freeze-dried silica particles / BET specific surface area of air-dried silica particles) is 1.3 or more, preferably 1.5 or more, more preferably 2.0 or more, and 10 or less, preferably 5. A silica particle dispersion which is 0.0 or less, more preferably 3.0 or less.
<44> A polishing liquid for a silicon wafer, which comprises a step of mixing the silica particle dispersion liquid according to any one of <41> to <43> and an aqueous additive solution containing a water-soluble polymer compound and an aqueous medium. Method for producing composition.
<45> A method for manufacturing a semiconductor substrate, which comprises a step of polishing a silicon wafer to be polished using the polishing liquid composition for a silicon wafer according to any one of <1> to <18>.
<46> A method for polishing a silicon wafer to be polished, which comprises a step of polishing the silicon wafer to be polished using the polishing liquid composition for a silicon wafer according to any one of <1> to <18>.
<47> A method for manufacturing a semiconductor substrate, which comprises a step of polishing a silicon wafer to be polished using the polishing liquid composition kit for a silicon wafer according to any one of <19> to <36>.
<48> A method for polishing a silicon wafer to be polished, which comprises a step of polishing the silicon wafer to be polished using the polishing liquid composition kit for a silicon wafer according to any one of <19> to <36>.

1.水溶性高分子化合物の合成又はその詳細
(1)HEAA単独重合体(pHEAA)の合成
下記の実施例1〜22、比較例1、2の研磨液組成物の調製に用いたHEAA単独重合体は下記のようにして合成した。
1. 1. Synthesis of water-soluble polymer compound or details thereof (1) Synthesis of HEAA homopolymer (pHEAA) The HEAA homopolymer used for preparing the polishing liquid compositions of Examples 1 to 22 and Comparative Examples 1 and 2 below is It was synthesized as follows.

ヒドロキシエチルアクリルアミド150 g(1.30 mol 興人製)を100 gのイオン交換水に溶解し、モノマー水溶液を調製した。また、別に、2,2’-アゾビス(2‐メチルプロピオン
アミジン)ジヒドロクロリド 0.035g(重合開始剤、V-50 1.30 mmol 和光純薬製)を70g
のイオン交換水に溶解し、重合開始剤水溶液を調製した。ジムロート冷却管、温度計及び三日月形テフロン(登録商標)製撹拌翼を備えた2Lセパラブルフラスコに、イオン交換水1180 gを投入した後、セパラブルフラスコ内を窒素置換した。次いで、オイルバスを用いてセパラブルフラスコ内の温度を68℃に昇温した後、予め調製した上記モノマー水溶液と上記重合開始剤水溶液を各々3.5時間かけて撹拌を行っているセパラブルフラスコ内に滴
下した。滴下終了後、反応溶液の温度及び撹拌を4時間保持し、無色透明の10質量%ポリヒドロキシエチルアクリルアミド(HEAAの単独重合体(重量平均分子量:720000)水溶液1500 gを得た。
Hydroxyethyl acrylamide (150 g) (1.30 mol, manufactured by Kohjin) was dissolved in 100 g of ion-exchanged water to prepare an aqueous monomer solution. Separately, 70 g of 2,2'-azobis (2-methylpropion amidine) dihydrochloride (polymerization initiator, V-50 1.30 mmol manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
Was dissolved in ion-exchanged water to prepare an aqueous polymerization initiator solution. After putting 1180 g of ion-exchanged water into a 2 L separable flask equipped with a Dimroth condenser, a thermometer and a crescent-shaped Teflon (registered trademark) stirring blade, the inside of the separable flask was replaced with nitrogen. Next, after raising the temperature in the separable flask to 68 ° C. using an oil bath, the above-mentioned monomer aqueous solution and the above-mentioned polymerization initiator aqueous solution prepared in advance are each stirred for 3.5 hours in the separable flask. Dropped. After completion of the dropwise addition, the temperature and stirring of the reaction solution were maintained for 4 hours to obtain 1500 g of a colorless and transparent 10% by mass polyhydroxyethylacrylamide (HEAA homopolymer (weight average molecular weight: 720,000) aqueous solution).

(2)下記の実施例23、比較例3では、水溶性高分子化合物として、ヒドロキシエチルセルロース(HEC、重量平均分子量24万、ダイセルファインケム社製)を、実施例24、比較例4では、水溶性高分子化合物として、ポリビニルピロリドン(PVP、重量平均分子量36万、東京化成工業社製K−60)を、実施例26、比較例6では、水溶性高分子化合物として、ポリビニルアルコール(PVA、重量平均分子量2.5万、クラレ社製PVA105)を用いた。 (2) In Example 23 and Comparative Example 3 below, hydroxyethyl cellulose (HEC, weight average molecular weight 240,000, manufactured by Daicel FineChem) was used as the water-soluble polymer compound, and in Example 24 and Comparative Example 4, water-soluble. Polyvinylpyrrolidone (PVP, weight average molecular weight 360,000, K-60 manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.) was used as the polymer compound, and polyvinyl alcohol (PVA, weight average) was used as the water-soluble polymer compound in Example 26 and Comparative Example 6. A PVA105) manufactured by Kuraray Co., Ltd. having a molecular weight of 25,000 was used.

(3)NIPAMとAAm(アクリルアミド)の共重合体の合成(NIPAM/AAm)
実施例25、比較例5の研磨液組成物の調製に用いたNIPAMとAAmの共重合体は下記のようにして合成した。
(3) Synthesis of copolymer of NIPAM and AAm (acrylamide) (NIPAM / AAm)
The copolymer of NIPAM and AAm used for preparing the polishing liquid composition of Example 25 and Comparative Example 5 was synthesized as follows.

温度計及び5cm三日月形テフロン(登録商標)製撹拌翼を備えた500mlセパラブルフラ
スコに、イソプロピルアクリルアミド40g(0.35mol 興人製)と、アクリルアミド10g(0.14mol 和光純薬製)と、イオン交換水75gと、30%過酸化水素0.028g(0.25mmol 和光純薬製)とを投入し、イオン交換水にイソプロピルアクリルアミドとアクリルアミドが溶解した溶液を得た。次いで、当該溶液に30分間窒素を50ml/min.で吹き込んだ。一方で、L-ア
スコルビン酸0.043g(重合開始剤、0.25mmol 和光純薬製)とイオン交換水24.93gとを50mlビーカーで混合し、L-アスコルビン酸をイオン交換水に溶解させてL-アスコルビン酸
溶液を得、これに30分間窒素を50ml/min.で吹き込んだ。次いで、500mlセパラブルフラスコ内のイソプロピルアクリルアミドとアクリルアミドを含む溶液に、窒素が吹き込まれたL-アスコルビン酸溶液を25℃で30分かけて滴下した後、25℃、200rpm(周速1.05m/s
)で1時間撹拌した。さらに、40℃に昇温し、1時間撹拌した。セパラブルフラスコ内の溶液にイオン交換水100mlを加えた後、それをアセトン4L(和光純薬製)に滴下し、NIP
AMとAAmの重量比が80対20のNIPAMとAAmの共重合体(固体)を得た。得られた固体を70℃/1KPa以下で乾燥させ、半透明固体42.7g(NIPAMとAAmの共重
合体(重量平均分子量400000、収率85%)を得た。
40 g of isopropylacrylamide (0.35 mol manufactured by Kojin), 10 g of acrylamide (0.14 mol manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and ion-exchanged water in a 500 ml separable flask equipped with a thermometer and a 5 cm crescent-shaped Teflon (registered trademark) stirring blade. 75 g and 0.028 g of 30% hydrogen peroxide (manufactured by 0.25 mmol Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were added to obtain a solution in which isopropylacrylamide and acrylamide were dissolved in ion-exchanged water. Then, nitrogen was blown into the solution at 50 ml / min. For 30 minutes. On the other hand, 0.043 g of L-ascorbic acid (polymerization initiator, manufactured by 0.25 mmol Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 24.93 g of ion-exchanged water are mixed in a 50 ml beaker, and L-ascorbic acid is dissolved in ion-exchanged water to dissolve L-ascorbic acid. An acid solution was obtained and nitrogen was blown into it at 50 ml / min. For 30 minutes. Next, a nitrogen-blown L-ascorbic acid solution was added dropwise at 25 ° C. over 30 minutes to a solution containing isopropylacrylamide and acrylamide in a 500 ml separable flask, and then at 25 ° C., 200 rpm (peripheral speed 1.05 m / s).
) Was stirred for 1 hour. Further, the temperature was raised to 40 ° C., and the mixture was stirred for 1 hour. After adding 100 ml of ion-exchanged water to the solution in the separable flask, drop it into 4 L of acetone (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and NIP.
A copolymer (solid) of NIPAM and AAm having a weight ratio of AM and AAm of 80:20 was obtained. The obtained solid was dried at 70 ° C./1 KPa or less to obtain 42.7 g of a translucent solid (copolymer of NIPAM and AAm (weight average molecular weight 400,000, yield 85%).

2.各種パラメーターの測定方法
〈水溶性高分子化合物の重量平均分子量の測定〉
水溶性高分子化合物の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法を下記の条件で適用して得たクロマトグラム中のピークに基づき算出した。尚、HECの重量平均分子量はカタログ値である。
〈測定条件〉
装置:HLC-8320 GPC(東ソー株式会社、検出器一体型)
カラム:GMPWXL+GMPWXL(アニオン)
溶離液:0.2Mリン酸バッファー/CH3CN=9/1
流量:0.5ml/min
カラム温度:40℃
検出器:ショーデックスRI SE−61示差屈折率検出器
標準物質:分子量が既知の単分散ポリエチレングリコール
2. 2. Measurement method of various parameters <Measurement of weight average molecular weight of water-soluble polymer compound>
The weight average molecular weight of the water-soluble polymer compound was calculated based on the peak in the chromatogram obtained by applying the gel permeation chromatography (GPC) method under the following conditions. The weight average molecular weight of HEC is a catalog value.
<Measurement condition>
Equipment: HLC-8320 GPC (Tosoh Corporation, integrated detector)
Column: GMPWXL + GMPWXL (anion)
Eluent: 0.2M phosphate buffer / CH 3 CN = 9/1
Flow rate: 0.5 ml / min
Column temperature: 40 ° C
Detector: Shodex RI SE-61 Differential Refractometer Detector Standard Material: Monodisperse Polyethylene Glycol with Known Molecular Weight

〈水溶性の測定〉
各水溶性高分子化合物の水溶性は、0.5g/100mlの水溶性高分子化合物水溶液を調整し、下記の評価方法に従って目視で状態を確認した。
(評価方法)
(1)スクリュー管に約90mlの水を注ぎ、室温で攪拌を開始する。
(2)0.5gの水溶性高分子化合物をスクリュー管に計量し投入する。
(3)室温で3時間攪拌した後に、70度まで昇度し更に3時間攪拌する。
(4)室温まで冷却した後に、水を添加し100mlとする。
(5)目視で水溶液の状態を確認する。透明であれば、水溶性化合物である。
今回用いた水溶性高分子化合物は全て0.5重量%で透明であり、本発明において水溶性であると判断した。
<Measurement of water solubility>
The water solubility of each water-soluble polymer compound was adjusted by adjusting 0.5 g / 100 ml of a water-soluble polymer compound aqueous solution, and the state was visually confirmed according to the following evaluation method.
(Evaluation methods)
(1) Pour about 90 ml of water into the screw tube and start stirring at room temperature.
(2) Weigh 0.5 g of the water-soluble polymer compound into the screw tube and put it in.
(3) After stirring at room temperature for 3 hours, the temperature is raised to 70 ° C. and the mixture is further stirred for 3 hours.
(4) After cooling to room temperature, add water to make 100 ml.
(5) Visually check the condition of the aqueous solution. If it is transparent, it is a water-soluble compound.
All of the water-soluble polymer compounds used this time were transparent at 0.5% by weight, and were judged to be water-soluble in the present invention.

<研磨材(シリカ粒子)の平均一次粒子径の測定>
研磨材の平均一次粒子径(nm)は、BET(窒素吸着)法によって算出される比表面積S(m2/g)を用いて下記式で算出した。
平均一次粒子径(nm)=2727/S
<Measurement of average primary particle size of abrasive (silica particles)>
The average primary particle diameter (nm) of the abrasive was calculated by the following formula using the specific surface area S (m 2 / g) calculated by the BET (nitrogen adsorption) method.
Average primary particle size (nm) = 2727 / S

研磨材の比表面積は、下記の[前処理]をした後、測定サンプル約0.1gを測定セルに小数点以下4桁まで精量し、比表面積の測定直前に110℃の雰囲気下で30分間乾燥した後、比表面積測定装置(マイクロメリティック自動比表面積測定装置 フローソーブ
III2305、島津製作所製)を用いて窒素吸着法(BET法)により測定した。
For the specific surface area of the abrasive material, after performing the following [pretreatment], about 0.1 g of the measurement sample is concentrated in the measurement cell to 4 digits after the decimal point, and immediately before the measurement of the specific surface area, 30 minutes in an atmosphere of 110 ° C. After drying, it was measured by the nitrogen adsorption method (BET method) using a specific surface area measuring device (micromeritic automatic specific surface area measuring device Flowsorb III2305, manufactured by Shimadzu Corporation).

[前処理]
(a)スラリー状の研磨材を硝酸水溶液でpH2.5±0.1に調整する。
(b)pH2.5±0.1に調整されたスラリー状の研磨材をシャーレにとり150℃の熱風乾燥機内で1時間乾燥させる。
(c)乾燥後、得られた試料をメノウ乳鉢で細かく粉砕する。
(d)粉砕された試料を40℃のイオン交換水に懸濁させ、孔径1μmのメンブランフィルターで濾過する。
(e)フィルター上の濾過物を20gのイオン交換水(40℃)で5回洗浄する。
(f)濾過物が付着したフィルターをシャーレにとり、110℃の雰囲気下で4時間乾燥させる。
(g)乾燥した濾過物(砥粒)をフィルター屑が混入しないようにとり、乳鉢で細かく粉砕して測定サンプルを得た。
[Preprocessing]
(A) The slurry-like abrasive is adjusted to pH 2.5 ± 0.1 with an aqueous nitric acid solution.
(B) A slurry-like abrasive whose pH has been adjusted to 2.5 ± 0.1 is taken in a petri dish and dried in a hot air dryer at 150 ° C. for 1 hour.
(C) After drying, the obtained sample is finely crushed in an agate mortar.
(D) The pulverized sample is suspended in ion-exchanged water at 40 ° C. and filtered through a membrane filter having a pore size of 1 μm.
(E) The filtrate on the filter is washed 5 times with 20 g of ion-exchanged water (40 ° C.).
(F) Take the filter to which the filter material is attached in a petri dish and dry it in an atmosphere of 110 ° C. for 4 hours.
(G) A dried filter (abrasive grains) was taken so as not to be mixed with filter waste, and finely pulverized in a mortar to obtain a measurement sample.

<研磨材(シリカ粒子)の平均二次粒子径>
研磨材の平均二次粒子径(nm)は、研磨材の濃度が0.25質量%となるように研磨材をイオン交換水に添加した後、得られた水分散液をDisposable Sizin
g Cuvette(ポリスチレン製 10mmセル)に下底からの高さ10mmまで入れ、動的光散乱法(装置名:ゼータサイザーNano ZS、シスメックス(株)製)を用
いて測定した。
<Average secondary particle size of abrasive (silica particles)>
The average secondary particle size (nm) of the abrasive is such that the abrasive is added to ion-exchanged water so that the concentration of the abrasive is 0.25% by mass, and then the obtained aqueous dispersion is used as Disposable Sizein.
g Cuvette (10 mm cell made of polystyrene) was placed up to a height of 10 mm from the bottom, and measured using a dynamic light scattering method (device name: Zetasizer Nano ZS, manufactured by Sysmex Corporation).

<凍結乾燥シリカ粒子のBET比表面積の測定>
シリカ粒子分散液を、凍結乾燥機(DFR-5N-B 、株式会社UVLAC製)を用いて、凍結温度-45℃で、予備凍結を8時間行った後、凍結温度-45℃、乾燥圧力10Paで、48時間凍結乾燥した。得られた凍結乾燥物を、メノウ乳鉢を用いて細かく粉砕して、測定サンプルを得た。得られた測定サンプル約0.1gを、測定セルに小数点以下4桁まで精量し、比表面積の測定直前に110℃の雰囲気下で30分間乾燥した後、比表面積測定装置(マイクロメリティック自動比表面積測定装置 フローソーブIII2305、島津製作所
製)を用いて、凍結乾燥されたシリカ粒子の比表面積(m2/g)を、窒素吸着法(BE
T法)により測定した。
<Measurement of BET specific surface area of freeze-dried silica particles>
The silica particle dispersion was pre-frozen at a freezing temperature of -45 ° C for 8 hours using a freeze-dryer (DFR-5N-B, manufactured by UVLAC Co., Ltd.), followed by a freezing temperature of -45 ° C and a drying pressure of 10 Pa. Then, it was freeze-dried for 48 hours. The obtained freeze-dried product was finely pulverized using an agate mortar to obtain a measurement sample. Approximately 0.1 g of the obtained measurement sample is concentrated in a measurement cell to 4 digits after the decimal point, dried for 30 minutes in an atmosphere of 110 ° C. immediately before the measurement of the specific surface area, and then the specific surface area measuring device (micromeric automatic). Using the specific surface area measuring device Flowsorb III2305, manufactured by Shimadzu Corporation, the specific surface area (m 2 / g) of the lyophilized silica particles was measured by the nitrogen adsorption method (BE).
It was measured by the T method).

<空気乾燥シリカ粒子のBET比表面積の測定>
室温(25℃)下、シリカ粒子分散液をエアーフローすることにより48時間空気乾燥した。得られた乾燥物を、メノウ乳鉢を用いて細かく粉砕して、測定サンプルを得た。得られた測定サンプル約0.1gを、測定セルに小数点以下4桁まで精量し、比表面積の測定直前に110℃の雰囲気下で30分間乾燥した後、比表面積測定装置(マイクロメリティック自動比表面積測定装置 フローソーブIII2305、島津製作所製)を用いて、
空気乾燥されたシリカ粒子の比表面積(m2/g)を、窒素吸着法(BET法)により測
定した。
<Measurement of BET specific surface area of air-dried silica particles>
The silica particle dispersion was air-dried for 48 hours at room temperature (25 ° C.). The obtained dried product was finely pulverized using an agate mortar to obtain a measurement sample. Approximately 0.1 g of the obtained measurement sample is concentrated in a measurement cell to 4 digits after the decimal point, dried in an atmosphere of 110 ° C. for 30 minutes immediately before the measurement of the specific surface area, and then the specific surface area measuring device (micromeric automatic). Using the specific surface area measuring device Flowsorb III2305, manufactured by Shimadzu Corporation),
The specific surface area (m 2 / g) of the air-dried silica particles was measured by the nitrogen adsorption method (BET method).

<シラノール基量の測定>
凍結乾燥シリカ粒子の単位質量あたりのシラノール基量は、差動型示差熱天秤(TG−DTA)(理学電機工業株式会社製、商品名:Thermo Plus TG8120)を用いて測定した。凍結乾燥シリカ粒子を、エアーフロー(300mL/min)下、25〜700℃まで10℃/minの速度で昇温し、200℃で測定した質量の残分をSiO2の重量(g)、200〜700℃までの加熱の間の質量の減量をシラノール由来の水
の質量(g)として測定し、下記の式を用いてシラノール基量(mmol/g)を算出した。
シラノール基量(mmol/g)=(2×水の重量×1000/18)/SiO2の重
<Measurement of silanol group amount>
The amount of silanol groups per unit mass of the lyophilized silica particles was measured using a differential differential thermal balance (TG-DTA) (manufactured by Rigaku Denki Kogyo Co., Ltd., trade name: Thermo Plus TG8120). The lyophilized silica particles were heated to 25-700 ° C. at a rate of 10 ° C./min under airflow (300 mL / min), and the mass residue measured at 200 ° C. was the weight (g) of SiO 2 and 200. The mass loss during heating to ~ 700 ° C. was measured as the mass (g) of water derived from silanol, and the amount of silanol groups (mmol / g) was calculated using the following formula.
Silanol group amount (mmol / g) = (2 x weight of water x 1000/18) / weight of SiO 2

<空孔率の測定>
比表面積・細孔分布測定装置(株式会社島津製作所製、商品名:ASAP2020)を用いて、液体窒素を用いた多点法で、凍結乾燥シリカ粒子の窒素ガス吸着測定を行った。窒素ガス吸着測定の対象とした試料(凍結乾燥シリカ粒子)には、窒素ガス吸着測定の前に200℃で2時間加熱する、前処理を施した。t−plot法により求められるミクロ孔の細孔容積(mL/g)とシリカ密度(2.2g/mL)から下記の式を用いてミクロ孔の空孔率(%)を算出した。
空孔率(%)=100×細孔容積/(1/2.2+細孔容積)
<Measurement of vacancy rate>
Nitrogen gas adsorption measurement of freeze-dried silica particles was performed by a multi-point method using liquid nitrogen using a specific surface area / pore distribution measuring device (manufactured by Shimadzu Corporation, trade name: ASAP2020). The sample (freeze-dried silica particles) subject to the nitrogen gas adsorption measurement was pretreated by heating at 200 ° C. for 2 hours before the nitrogen gas adsorption measurement. The porosity (%) of the micropores was calculated from the pore volume (mL / g) and the silica density (2.2 g / mL) of the micropores obtained by the t-plot method using the following formula.
Pore ratio (%) = 100 x pore volume / (1 / 2.2 + pore volume)

3.シリカ粒子分散液の調製方法
イオン交換水に対し、シリカ粒子(コロイダルシリカ、Na量 45ppb/固形分、
平均一次粒子径35nm、平均二次粒子径71.8mm、会合度2.1)、及び必要に応じて28質量%アンモニア水(キシダ化学(株)試薬特級)を添加し、これらを30分間攪拌混合して混合液を得た後、直ちに、混合液を、5L成型液体容器フジテーナー(登録商
標)(藤森工業社製)に空気が入らいないように充填し、当該混合液を表1に記載の保存条件(混合液の温度、期間)で保存して、実施例1〜26、比較例1〜6用のシリカ粒子分散液を得た。混合液におけるシリカ粒子の含有量は10質量%、アンモニアの含有量は、シリカ粒子分散液のpH(25℃)の値が表1に記載の値になるように調整した。尚、表1中の記載「期間」は、前記「保存時間」であり、シリカ粒子分散液の構成成分の濃度が均一になるまで十分に攪拌(例えば30分間撹拌)し終わった時点からカウントした。
3. 3. Preparation method of silica particle dispersion liquid Silica particles (colloidal silica, Na amount 45 ppb / solid content, solid content, with respect to ion-exchanged water
An average primary particle diameter of 35 nm, an average secondary particle diameter of 71.8 mm, an association degree of 2.1), and 28 mass% aqueous ammonia (Kishida Chemical Co., Ltd. reagent special grade) were added as needed, and these were stirred for 30 minutes. Immediately after mixing to obtain a mixed solution, the mixed solution was filled into a 5 L molded liquid container Fujitainer (registered trademark) (manufactured by Fujimori Kogyo Co., Ltd.) so that air did not enter, and the mixed solution was described in Table 1. The silica particle dispersions for Examples 1 to 26 and Comparative Examples 1 to 6 were obtained by storing under the storage conditions (temperature and period of the mixed solution). The content of silica particles in the mixed solution was adjusted to 10% by mass, and the content of ammonia was adjusted so that the pH (25 ° C.) value of the silica particle dispersion was the value shown in Table 1. The "period" described in Table 1 is the above-mentioned "storage time", and is counted from the time when sufficient stirring (for example, stirring for 30 minutes) is completed until the concentration of the constituent components of the silica particle dispersion becomes uniform. ..

得られたシリカ粒子分散液について、光路長10mmのディスポーザブルセル(ポリスチレン製)を想定容器として、波長が600nmの光の透過率を、島津製作所社製の分光光度計UV-2550を用いて測定し、その結果を表1に示した。 With respect to the obtained silica particle dispersion, the transmittance of light having a wavelength of 600 nm was measured using a spectrophotometer UV-2550 manufactured by Shimadzu Corporation, using a disposable cell (made of polystyrene) with an optical path length of 10 mm as an assumed container. The results are shown in Table 1.

4.添加剤水溶液の調製方法
イオン交換水に対し表1に記載の水溶性高分子化合物を添加して、実施例1〜26、比較例1〜6用の添加剤水溶液を得た。添加剤水溶液における水溶性高分子化合物の含有量は2質量%とした。
4. Method for Preparing Aqueous Additive Solution The water-soluble polymer compounds shown in Table 1 were added to ion-exchanged water to obtain aqueous additive solutions for Examples 1 to 26 and Comparative Examples 1 to 6. The content of the water-soluble polymer compound in the additive aqueous solution was 2% by mass.

5.研磨液組成物の調製方法
シリカ粒子の含有量が0.17質量%、水溶性高分子化合物の含有量が0.02質量%となるように、シリカ粒子分散液と添加剤水溶液とを混合し、さらに水系媒体を混合して、実施例1〜26、比較例1〜6研磨液組成物を得た。
5. Method for preparing polishing liquid composition The silica particle dispersion liquid and the additive aqueous solution are mixed so that the content of the silica particles is 0.17% by mass and the content of the water-soluble polymer compound is 0.02% by mass. Further, the aqueous medium was mixed to obtain the polishing liquid compositions of Examples 1 to 26 and Comparative Examples 1 to 6.

6.研磨方法
上記のとおりシリカ粒子分散液と添加剤水溶液とを混合して得た研磨液組成物を調製後、直ちに、下記の研磨条件([仕上げ研磨条件])の仕上げ研磨に用いた。研磨対象は、シリコンウェーハ(直径200mmのシリコン片面鏡面ウェーハ、伝導型:P、結晶方位:100、抵抗率0.1Ω・cm以上100Ω・cm未満)である。当該仕上げ研磨に先立ってシリコンウェーハに対して市販の研磨剤組成物を用いてあらかじめ粗研磨を実施した。粗研磨を終了したシリコンウェーハの表面粗さ(ヘイズ)は、2.680ppbであった。この表面粗さ(ヘイズ)は、KLA Tencor社製のSurfscan SP1−DLS(商品名)を用いて測定さ
れる暗視野ワイド斜入射チャンネル(DWO)での値である。
6. Polishing Method As described above, a polishing liquid composition obtained by mixing a silica particle dispersion liquid and an aqueous additive solution was prepared, and immediately used for finish polishing under the following polishing conditions ([finish polishing conditions]). The object to be polished is a silicon wafer (silicon single-sided mirror wafer having a diameter of 200 mm, conduction type: P, crystal orientation: 100, resistivity of 0.1 Ω · cm or more and less than 100 Ω · cm). Prior to the finish polishing, the silicon wafer was subjected to rough polishing in advance using a commercially available abrasive composition. The surface roughness (haze) of the silicon wafer after rough polishing was 2.680 ppb. This surface roughness (haze) is a value in the dark field wide oblique incident channel (DWO) measured using Surfscan SP1-DLS (trade name) manufactured by KLA Tencor.

[仕上げ研磨条件]
研磨機:片面8インチ研磨機GRIND-X SPP600s(岡本工作製)
研磨パッド:スエードパッド(東レ コーテックス社製 アスカー硬度64 厚さ 1.37mm ナップ長450um 開口径60um)
ウェーハ研磨圧力:100gf/cm2
定盤回転速度:60rpm
研磨時間:10分
研磨剤組成物の供給速度:シリコンウェ−ハ1枚当たり200ml/min
研磨剤組成物の温度:20℃
キャリア回転速度:60rpm
[Finishing conditions]
Polishing machine: Single-sided 8-inch polishing machine GRIND-X SPP600s (manufactured by Okamoto)
Polishing pad: Suede pad (Toray Coatex Co., Ltd. Asker hardness 64 thickness 1.37mm nap length 450um opening diameter 60um)
Wafer polishing pressure: 100 gf / cm 2
Surface plate rotation speed: 60 rpm
Polishing time: 10 minutes Supply speed of abrasive composition: 200 ml / min per silicon wafer
Abrasive composition temperature: 20 ° C
Carrier rotation speed: 60 rpm

7.洗浄方法
仕上げ研磨後、シリコンウェーハに対して、オゾン洗浄と希フッ酸洗浄を下記のとおり行った。オゾン洗浄では、20ppmのオゾンを含んだ純水をノズルから流速1L/minで600rpm
で回転するシリコンウェーハの中央に向かって3分間噴射した。このときオゾン水の温度
は常温とした。次に希フッ酸洗浄を行った。希フッ酸洗浄では、0.5%のフッ化水素アン
モニウム(特級:ナカライテクス株式会社)を含んだ純水をノズルから流速1L/minで600rpmで回転するシリコンウェーハの中央に向かって6秒間噴射した。上記オゾン洗浄と希フッ酸洗浄を1セットとして計2セット行い、最後にスピン乾燥を行った。スピン乾燥では150
0rpmでシリコンウェーハを回転させた。
7. Cleaning method After finish polishing, ozone cleaning and dilute hydrofluoric acid cleaning were performed on the silicon wafer as follows. In ozone cleaning, pure water containing 20 ppm of ozone is discharged from the nozzle at a flow rate of 1 L / min at 600 rpm.
It was injected for 3 minutes toward the center of the silicon wafer rotated by. At this time, the temperature of ozone water was set to room temperature. Next, dilute hydrofluoric acid washing was performed. In dilute hydrofluoric acid cleaning, pure water containing 0.5% ammonium hydrogen fluoride (special grade: Nacalai Tesque, Inc.) was sprayed from a nozzle toward the center of a silicon wafer rotating at a flow rate of 1 L / min at 600 rpm for 6 seconds. A total of two sets of the above ozone cleaning and dilute hydrofluoric acid cleaning were performed as one set, and finally spin drying was performed. 150 for spin drying
The silicon wafer was rotated at 0 rpm.

8.各種評価
(1)シリコンウェーハ表面の表面欠陥(LPD)及び表面粗さ(ヘイズ)の評価
洗浄後のシリコンウェーハ表面の表面粗さ(ヘイズ)は、表面粗さ測定装置「SurfscanSP1」(KLA Tencor社製)を用いて測定される、暗視野ワイド斜入射チャンネル(DWO
)の値を用いた。また、表面欠陥(LPD)はHaze測定時に同時に測定され、シリコンウェーハ表面上の粒径が50nm以上のパーティクル数を測定することによって評価した。表面欠陥(LPD)の数値が小さいほど表面欠陥が少ないことを示す。尚、実施例1〜26、比較例2〜6の研磨液組成物と、同じ組成物の、シリカ粒子と塩基性化合物と水溶性高分子化合物と水系媒体とを含む混合液を、各々、対応する実施例、比較例と同じ保存温度で2週間保存(熟成)して得た1液型の研磨液組成物を研磨に使用した場合の表面欠陥(LPD)及びHaze(DWO)の値を求め、これらの値を各々1.0(基準値)とし、下記評価基準により、実施例1〜26、比較例2〜6の研磨液組成物を研磨に使用した場合の表面欠陥(LPD)及びHaze(DWO)を評価した。尚、比較例1の研磨液組成物については、シリカ粒子の凝集がひどいため、表面欠陥(LPD)及び表面粗さ(ヘイズ)の評価はできなかった。
8. Various evaluations (1) Evaluation of surface defects (LPD) and surface roughness (haze) on the surface of a silicon wafer The surface roughness (haze) of a silicon wafer surface after cleaning is determined by the surface roughness measuring device "Surfscan SP1" (KLA Tencor). Dark field wide oblique incident channel (DWO) measured using
) Was used. Further, the surface defect (LPD) was measured at the same time as the Haze measurement, and was evaluated by measuring the number of particles having a particle size of 50 nm or more on the surface of the silicon wafer. The smaller the value of surface defect (LPD), the smaller the number of surface defects. The polishing liquid compositions of Examples 1 to 26 and Comparative Examples 2 to 6 and the mixed liquids of the same composition containing silica particles, a basic compound, a water-soluble polymer compound, and an aqueous medium are supported. Obtain the values of surface defects (LPD) and haze (DWO) when the one-component polishing solution composition obtained by storing (aging) at the same storage temperature as in the examples and comparative examples for 2 weeks is used for polishing. , Each of these values is set to 1.0 (reference value), and surface defects (LPD) and haze when the polishing solution compositions of Examples 1 to 26 and Comparative Examples 2 to 6 are used for polishing according to the following evaluation criteria. (DWO) was evaluated. Regarding the polishing liquid composition of Comparative Example 1, the surface defects (LPD) and the surface roughness (haze) could not be evaluated because the silica particles were severely aggregated.

<評価基準>
AA:測定値が基準値1.0に対して、+10%以下
A:測定値が基準値1.0に対して、+10%を超え+20%以下
B:測定値が基準値1.0に対して、+20%を超え+200%以下
C:測定値が基準値1.0に対して、+200%を超える
<Evaluation criteria>
AA: Measured value is + 10% or less with respect to the standard value 1.0 A: Measured value is more than + 10% and + 20% or less with respect to the standard value 1.0 B: Measured value is with respect to the standard value 1.0 More than + 20% and less than + 200% C: The measured value exceeds + 200% with respect to the standard value of 1.0.

(2)濡れ性
仕上げ研磨直後のシリコンウェーハ(直径200mm)鏡面の親水化部(濡れている部分)の面積を目視により観察した。測定は2枚の異なるシリコンウェーハに対して行い、その平均値を下記の評価基準に従って評価して、その結果を表1に示した。尚、比較例1の研磨液組成物については、シリカ粒子の凝集がひどいため、濡れ性の評価はできなかった。
(評価基準)
A:濡れ部分面積の割合が95以上
B:濡れ部分面積の割合が90%以上95%未満
C:濡れ部分面積の割合が50%以上90%未満
D:濡れ部分面積の割合が50%未満
(2) Wetness The area of the hydrophilized part (wet part) on the mirror surface of the silicon wafer (diameter 200 mm) immediately after finish polishing was visually observed. The measurement was performed on two different silicon wafers, the average value was evaluated according to the following evaluation criteria, and the results are shown in Table 1. Regarding the polishing liquid composition of Comparative Example 1, the wettability could not be evaluated because the silica particles were severely aggregated.
(Evaluation criteria)
A: Wet part area ratio is 95 or more B: Wet part area ratio is 90% or more and less than 95% C: Wet part area ratio is 50% or more and less than 90% D: Wet part area ratio is less than 50%

Figure 0006836671
Figure 0006836671

表1に示されるように、波長600nmの光の透過率が、25℃におけるpHが9以上11以下でシリカ粒子の含有量を10質量%とした場合、5.0%以上30%以下である
シリカ粒子分散液を用いた実施例の研磨液組成物を用いた場合、比較例の研磨液組成物を
用いる場合よりも、研磨されたシリコンウェーハの表面欠陥(LPD)及び表面粗さ(ヘ
イズ)は小さい。また、シリカ粒子と塩基性化合物と水系媒体とを混合して得た25℃に
おけるpHが9以上11以下の混合液を10℃以上80℃以下に1日間以上保持して得たシリカ粒子分散液と添加剤水溶液とを混合して得た実施例の研磨液組成物を用いた場合、比較例の研磨液組成物を用いる場合よりも、研磨されたシリコンウェーハの表面欠陥(LPD)及び表面粗さ(ヘイズ)は小さい。また、BET比表面積比が1.3以上10以下のシリカ粒子分散液と添加剤水溶液とを混合して得た実施例の研磨液組成物を用いた場合、比較例の研磨液組成物を用いる場合よりも、研磨されたシリコンウェーハの表面欠陥(LPD)及び表面粗さ(ヘイズ)は小さい。
As shown in Table 1, the transmittance of light having a wavelength of 600 nm is 5.0% or more and 30% or less when the pH at 25 ° C. is 9 or more and 11 or less and the content of silica particles is 10% by mass. When the polishing liquid composition of the example using the silica particle dispersion liquid is used, the surface defect (LPD) and the surface roughness (haze) of the polished silicon wafer are higher than those when the polishing liquid composition of the comparative example is used. Is small. Further, a silica particle dispersion obtained by holding a mixed solution having a pH of 9 or more and 11 or less at 25 ° C. obtained by mixing silica particles, a basic compound and an aqueous medium at 10 ° C. or more and 80 ° C. or less for 1 day or more. When the polishing liquid composition of the example obtained by mixing and the additive aqueous solution was used, the surface defects (LPD) and the surface roughness of the polished silicon wafer were higher than those of the case of using the polishing liquid composition of the comparative example. The haze is small. Further, when the polishing liquid composition of the example obtained by mixing the silica particle dispersion liquid having a BET specific surface area ratio of 1.3 or more and 10 or less and the additive aqueous solution is used, the polishing liquid composition of the comparative example is used. The surface defects (LPD) and surface roughness (haze) of the polished silicon wafer are smaller than in the case.

本発明は、研磨されたシリコンウェーハ表面の表面粗さ(ヘイズ)及び表面欠陥(LPD)を安定して低減可能とするので、半導体基板の量産において有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful in mass production of semiconductor substrates because it can stably reduce the surface roughness (haze) and surface defects (LPD) of the polished silicon wafer surface.

Claims (17)

シリカ粒子と塩基性化合物と水系媒体とを含むシリカ粒子分散液と、水溶性高分子化合物と水系媒体とを含む添加剤水溶液とを混合して得たシリコンウェーハ用研磨液組成物であって、
前記シリカ粒子分散液を凍結乾燥させて得た凍結乾燥シリカ粒子のBET比表面積を、前記シリカ粒子分散液を空気乾燥させて得た空気乾燥シリカ粒子のBET比表面積で除して得られるBET比表面積比(凍結乾燥シリカ粒子のBET比表面積/空気乾燥シリカ粒子のBET比表面積)が1.3以上10以下である、シリコンウェーハ用研磨液組成物。
A polishing liquid composition for a silicon wafer obtained by mixing a silica particle dispersion liquid containing silica particles, a basic compound and an aqueous medium, and an aqueous additive solution containing a water-soluble polymer compound and an aqueous medium.
BET ratio obtained by dividing the BET specific surface area of the freeze-dried silica particles obtained by freeze-drying the silica particle dispersion by the BET specific surface area of the air-dried silica particles obtained by air-drying the silica particle dispersion. A polishing liquid composition for a silicon wafer having a surface area ratio (BET specific surface area of freeze-dried silica particles / BET specific surface area of air-dried silica particles) of 1.3 or more and 10 or less.
前記凍結乾燥後のシリカ粒子の単位質量あたりのシラノール基量が、2.1mmol/g以上10mmol/g以下である、請求項に記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物。 The polishing liquid composition for a silicon wafer according to claim 1 , wherein the silanol group amount per unit mass of the silica particles after freeze-drying is 2.1 mmol / g or more and 10 mmol / g or less. 前記凍結乾燥後のシリカ粒子表面の空孔率が、1.5%以上30%以下である、請求項1又は2に記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物。 The polishing liquid composition for a silicon wafer according to claim 1 or 2 , wherein the pore ratio of the surface of the silica particles after freeze-drying is 1.5% or more and 30% or less. 前記水溶性高分子化合物が、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシエチルセルロース、ポリエチレングリコール、ポリオキシエチレン、N−ヒドロキシエチルアクリルアミド(HEAA)の単独重合体、及びN−イソプロピルアクリルアミド(NIPAM)とアクリルアミド(AAm)との共重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種の水溶性高分子化合物を含む、請求項1からのいずれかの項に記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物。 The water-soluble polymer compound is a copolymer of polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, hydroxyethyl cellulose, polyethylene glycol, polyoxyethylene, N-hydroxyethylacrylamide (HEAA), and N-isopropylacrylamide (NIPAM) and acrylamide (AAm). The polishing liquid composition for a silicon wafer according to any one of claims 1 to 3 , which comprises at least one water-soluble polymer compound selected from the group consisting of a copolymer of. 更に、前記添加剤水溶液がポリオキシアルキレン化合物を含有する、請求項1からのいずれかの項に記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物。 The polishing liquid composition for a silicon wafer according to any one of claims 1 to 4 , wherein the aqueous additive solution contains a polyoxyalkylene compound. シリカ粒子と塩基性化合物と水系媒体とを含むシリカ粒子分散液(第一液)と、水溶性高分子化合物と水系媒体とを含む添加剤水溶液(第二液)とを含み、
前記シリカ粒子分散液中のシリカ粒子を凍結乾燥させて得た凍結乾燥後のシリカ粒子のBET比表面積を、前記シリカ粒子分散液中のシリカ粒子を空気乾燥させて得た空気乾燥後のシリカ粒子のBET比表面積で除して得られるBET比表面積比(凍結乾燥シリカ粒子のBET比表面積/空気乾燥シリカ粒子のBET比表面積)が1.3以上10以下である、シリコンウェーハ用研磨液組成物キット。
It contains a silica particle dispersion liquid (first liquid) containing silica particles, a basic compound and an aqueous medium, and an additive aqueous solution (second liquid) containing a water-soluble polymer compound and an aqueous medium.
The BET specific surface area of the silica particles after freeze-drying obtained by freeze-drying the silica particles in the silica particle dispersion liquid is the air-dried silica particles obtained by air-drying the silica particles in the silica particle dispersion liquid. BET specific surface area ratio (BET specific surface area of freeze-dried silica particles / BET specific surface area of air-dried silica particles) obtained by dividing by the BET specific surface area of the silicon wafer is 1.3 or more and 10 or less. kit.
前記凍結乾燥後のシリカ粒子の単位質量あたりのシラノール基量が2.1mmol/g以上10mmol/g以下である、請求項に記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物キット。 The polishing liquid composition kit for a silicon wafer according to claim 6 , wherein the silanol group amount per unit mass of the silica particles after freeze-drying is 2.1 mmol / g or more and 10 mmol / g or less. 前記凍結乾燥後のシリカ粒子表面の空孔率が1.5%以上30%以下である、請求項又はに記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物キット。 The polishing liquid composition kit for a silicon wafer according to claim 6 or 7 , wherein the pore ratio of the surface of the silica particles after freeze-drying is 1.5% or more and 30% or less. 前記水溶性高分子化合物が、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシエチルセルロース、ポリエチレングリコール、ポリオキシエチレン、N−ヒドロキシエチルアクリルアミド(HEAA)の単独重合体、及びN−イソプロピルアクリルアミド(NIPAM)とアクリルアミド(AAm)との共重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種の水溶性高分子化合物を含む、請求項からのいずれかの項に記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物キット。 The water-soluble polymer compound is a copolymer of polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, hydroxyethyl cellulose, polyethylene glycol, polyoxyethylene, N-hydroxyethylacrylamide (HEAA), and N-isopropylacrylamide (NIPAM) and acrylamide (AAm). The polishing liquid composition kit for silicon wafer according to any one of claims 6 to 8 , which comprises at least one water-soluble polymer compound selected from the group consisting of a copolymer of. 更に、前記添加剤水溶液がポリオキシアルキレン化合物を含有する、請求項からのいずれかの項に記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物キット。 The polishing liquid composition kit for a silicon wafer according to any one of claims 6 to 9 , wherein the additive aqueous solution contains a polyoxyalkylene compound. 請求項から10のいずれかの項に記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物キットの製造方法であって、
水溶性高分子化合物と水系媒体とを混合して添加剤水溶液を得る工程と、
シリカ粒子と塩基性化合物と水系媒体とを混合して得た25℃におけるpHが9以上11以下の混合液を10℃以上80℃以下に1日間以上保持して、シリカ粒子分散液を得る工程と、を含むシリコンウェーハ用研磨液組成物キットの製造方法。
The method for manufacturing a polishing liquid composition kit for a silicon wafer according to any one of claims 6 to 10.
A step of mixing a water-soluble polymer compound and an aqueous medium to obtain an aqueous additive solution,
A step of obtaining a silica particle dispersion by holding a mixed solution having a pH of 9 or more and 11 or less at 25 ° C. obtained by mixing silica particles, a basic compound and an aqueous medium at 10 ° C. or more and 80 ° C. or less for 1 day or more. And, a method for manufacturing a polishing liquid composition kit for a silicon wafer.
シリカ粒子と塩基性化合物と水系媒体とを含むシリカ粒子分散液であって、
前記シリカ粒子分散液を凍結乾燥させて得た凍結乾燥シリカ粒子のBET比表面積を、前記シリカ粒子分散液を空気乾燥させて得た空気乾燥シリカ粒子のBET比表面積で除して得られるBET比表面積比(凍結乾燥シリカ粒子のBET比表面積/空気乾燥シリカ粒子のBET比表面積)が1.3以上10以下である、シリカ粒子分散液。
A silica particle dispersion containing silica particles, a basic compound, and an aqueous medium.
BET ratio obtained by dividing the BET specific surface area of the freeze-dried silica particles obtained by freeze-drying the silica particle dispersion by the BET specific surface area of the air-dried silica particles obtained by air-drying the silica particle dispersion. A silica particle dispersion having a surface area ratio (BET specific surface area of freeze-dried silica particles / BET specific surface area of air-dried silica particles) of 1.3 or more and 10 or less.
請求項12に記載のシリカ粒子分散液と、水溶性高分子化合物と水系媒体とを含む添加剤水溶液とを混合する工程を含む、シリコンウェーハ用研磨液組成物の製造方法。 A method for producing a polishing liquid composition for a silicon wafer, which comprises a step of mixing the silica particle dispersion liquid according to claim 12 with an aqueous additive solution containing a water-soluble polymer compound and an aqueous medium. 請求項1からのいずれかの項に記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物を用いて被研磨シリコンウェーハを研磨する工程を含む、半導体基板の製造方法。 A method for manufacturing a semiconductor substrate, which comprises a step of polishing a silicon wafer to be polished using the polishing liquid composition for a silicon wafer according to any one of claims 1 to 5. 請求項1からのいずれかの項に記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物を用いて被研磨シリコンウェーハを研磨する工程を含む、被研磨シリコンウェーハの研磨方法。 A method for polishing a silicon wafer to be polished, which comprises a step of polishing the silicon wafer to be polished using the polishing liquid composition for a silicon wafer according to any one of claims 1 to 5. 請求項から10のいずれかの項に記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物キットを用いて被研磨シリコンウェーハを研磨する工程を含む、半導体基板の製造方法。 A method for manufacturing a semiconductor substrate, which comprises a step of polishing a silicon wafer to be polished using the polishing liquid composition kit for a silicon wafer according to any one of claims 6 to 10. 請求項から10のいずれかの項に記載のシリコンウェーハ用研磨液組成物キットを用いて被研磨シリコンウェーハを研磨する工程を含む、被研磨シリコンウェーハの研磨方法。

A method for polishing a silicon wafer to be polished, which comprises a step of polishing the silicon wafer to be polished using the polishing liquid composition kit for a silicon wafer according to any one of claims 6 to 10.

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