JP6891107B2 - Polishing composition - Google Patents

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Description

本発明は、研磨用組成物に関する。 The present invention relates to a polishing composition.

半導体製品の製造において、超精密加工は極めて重要な技術である。近年LSIデバイスの微細化が進み、それに伴って精密研磨後の半導体ウェーハの表面粗さや平坦性への要求が厳しくなる傾向にある。 Ultra-precision machining is an extremely important technology in the manufacture of semiconductor products. In recent years, the miniaturization of LSI devices has progressed, and along with this, the demand for surface roughness and flatness of semiconductor wafers after precision polishing tends to become stricter.

これまで一次研磨では、主として研削加工量に重点が置かれてきた。しかし、一次研磨後の半導体ウェーハの表面品質が、二次研磨や最終研磨後の表面品質に影響を及ぼすことがわかっている。そのため、今後は一次研磨でも、現状の研削加工量を維持しつつ、より高いレベルのウェーハ表面品質の実現が求められると考えられる。 Until now, in primary polishing, the emphasis has been mainly on the amount of grinding. However, it is known that the surface quality of the semiconductor wafer after the primary polishing affects the surface quality after the secondary polishing and the final polishing. Therefore, in the future, it will be required to achieve a higher level of wafer surface quality while maintaining the current grinding amount even in primary polishing.

特開2016−124943号公報には、研磨速度を低下させることなく、ウェーハの表面粗さを低減できる研磨用組成物として、ポリビニルアルコール類の水溶性高分子と、ピペラジン化合物とを含む研磨用組成物が開示されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2016-124943 describes a polishing composition containing a water-soluble polymer of polyvinyl alcohols and a piperazine compound as a polishing composition capable of reducing the surface roughness of a wafer without lowering the polishing rate. The thing is disclosed.

特開2016−124943号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-124943

300mmのシリコンウェーハの一次研磨では、一般的に両面研磨が実施されている。両面研磨では、パッドを貼付した上下定盤の間に、専用のキャリアによって保持されたウェーハを挟んで研磨を実施する。 In the primary polishing of a 300 mm silicon wafer, double-sided polishing is generally performed. In double-sided polishing, a wafer held by a dedicated carrier is sandwiched between upper and lower surface plates to which pads are attached, and polishing is performed.

一次研磨においても、シリコンウェーハの粗さを低減するため、研磨用組成物に水溶性高分子を含有させる場合がある。水溶性高分子を含有させた研磨用組成物を用いて両面研磨を実施した場合、キャリアと研磨パッドとの摩擦によって、装置に振動が発生する場合がある。加工効率を上げるために荷重や回転数を高くすると、装置の振動が増大し、シリコンウェーハの品質低下や装置故障の原因となる。 Also in the primary polishing, in order to reduce the roughness of the silicon wafer, the polishing composition may contain a water-soluble polymer. When double-sided polishing is performed using a polishing composition containing a water-soluble polymer, vibration may occur in the apparatus due to friction between the carrier and the polishing pad. If the load or rotation speed is increased in order to increase the processing efficiency, the vibration of the device increases, which causes deterioration of the quality of the silicon wafer and device failure.

本発明の目的は、装置の振動を低減できる研磨用組成物を提供することである。 An object of the present invention is to provide a polishing composition capable of reducing vibration of an apparatus.

本発明の一実施形態による研磨用組成物は、コロイダルシリカと、水溶性高分子と、塩基性化合物と、水と、重量平均分子量が1500〜30000であり、エチレンオキサイド基を有する高分子である振動抑制剤とを含み、前記振動抑制剤のモル濃度が6.9×10−10mol/g以上であり、前記振動抑制剤1分子当たりの前記エチレンオキサイド基部分の重量平均分子量と前記振動抑制剤の質量濃度との積が8.0×10−2以上であり、前記振動抑制剤は、アルキレンオキサイド基に占めるエチレンオキサイド基の重量平均分子量の割合が80%以上である。 The polishing composition according to one embodiment of the present invention is a polymer having colloidal silica, a water-soluble polymer, a basic compound, water, a weight average molecular weight of 1500 to 30000, and an ethylene oxide group. The molar concentration of the vibration suppressant is 6.9 × 10 -10 mol / g or more, and the weight average molecular weight of the ethylene oxide group portion per molecule of the vibration suppressant and the vibration suppression are included. The product with the mass concentration of the agent is 8.0 × 10-2 or more, and the vibration inhibitor has a ratio of the weight average molecular weight of the ethylene oxide group to the alkylene oxide group of 80% or more.

本発明によれば、装置の振動を低減できる研磨用組成物が得られる。 According to the present invention, a polishing composition capable of reducing vibration of the apparatus can be obtained.

図1は、横軸を振動抑制剤のモル濃度、縦軸にWEO・濃度とした散布図である。FIG. 1 is a scatter plot in which the horizontal axis represents the molar concentration of the vibration inhibitor and the vertical axis represents the WEO / concentration.

本発明者は、上記の課題を解決するため、種々の検討を行った。その結果、重量平均分子量が1500〜30000であり、エチレンオキサイド基を有する高分子を所定の濃度以上、研磨用組成物に含有させることで、装置振動の抑制できることを見出した。原理は明らかではないが、エチレンオキサイド基がパッドやキャリアに吸着することで、パッドやキャリアと水溶性高分子との接触状態を改善しているものと考えられる。 The present inventor has conducted various studies in order to solve the above problems. As a result, it was found that the device vibration can be suppressed by containing a polymer having an ethylene oxide group having a weight average molecular weight of 1500 to 30000 in a predetermined concentration or more in the polishing composition. Although the principle is not clear, it is considered that the ethylene oxide group is adsorbed on the pad or carrier to improve the contact state between the pad or carrier and the water-soluble polymer.

エチレンオキサイド基を有する高分子は、疎水基であるプロピレンオキサイド基との共重合体が界面活性剤として研磨用組成物に含有される場合がある。しかし、エチレンオキシド基以外のアルキレンオキサイド基を多く含む高分子を半導体ウェーハの両面研磨に用いると、レーザーマーク(半導体ウェーハの結晶方位を示すために付けられる凹凸)の形状が顕著に悪化する。レーザーマークの形状悪化を抑制するためには、振動抑制剤として用いる高分子中のアルキレンオキサイド基に占めるエチレンオキサイド基の重量平均分子量の割合を80%以上にする必要がある。 The polymer having an ethylene oxide group may contain a copolymer with a propylene oxide group, which is a hydrophobic group, as a surfactant in the polishing composition. However, when a polymer containing a large amount of alkylene oxide groups other than ethylene oxide groups is used for double-sided polishing of a semiconductor wafer, the shape of the laser mark (unevenness added to indicate the crystal orientation of the semiconductor wafer) is remarkably deteriorated. In order to suppress the deterioration of the shape of the laser mark, it is necessary to make the ratio of the weight average molecular weight of the ethylene oxide group to the alkylene oxide group in the polymer used as the vibration inhibitor 80% or more.

本発明は、これらの知見に基づいて完成された。以下、本発明の一実施形態による研磨用組成物を詳述する。 The present invention has been completed based on these findings. Hereinafter, the polishing composition according to one embodiment of the present invention will be described in detail.

本発明の一実施形態による研磨用組成物は、コロイダルシリカと、水溶性高分子と、塩基性化合物と、水と、振動抑制剤とを含む。 The polishing composition according to one embodiment of the present invention contains colloidal silica, a water-soluble polymer, a basic compound, water, and a vibration inhibitor.

コロイダルシリカは、この分野で常用されるものを使用することができる。コロイダルシリカの粒径は、特に限定されないが、例えば二次平均粒子径で20〜130nmのものを用いることができる。 As colloidal silica, those commonly used in this field can be used. The particle size of colloidal silica is not particularly limited, but for example, a colloidal silica having a secondary average particle size of 20 to 130 nm can be used.

コロイダルシリカの含有量は、特に限定されないが、例えば研磨用組成物(原液)全体の0.15〜20質量%である。研磨用組成物は、研磨時に10〜80倍に希釈されて使用される。本実施形態による研磨用組成物は、シリカの濃度が100〜5000ppm(質量ppm。以下同じ。)になるように希釈して用いることが好ましい。 The content of colloidal silica is not particularly limited, but is, for example, 0.15 to 20% by mass of the entire polishing composition (stock solution). The polishing composition is diluted 10 to 80 times during polishing before use. The polishing composition according to this embodiment is preferably diluted so that the silica concentration is 100 to 5000 ppm (mass ppm; the same applies hereinafter).

水溶性高分子は、半導体ウェーハの表面に吸着して、半導体ウェーハの表面を改質する。これによって研磨の均一性が向上し、表面粗さを低減することができる。水溶性高分子は、これに限定されないが、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、カルボキシメチルセルロース、酢酸セルロース、メチルセルロース等のセルロース類、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリビニルピロリドン(PVP)等のビニルポリマー、配糖体(グリコシド)、多価アルコール等を用いることができる。 The water-soluble polymer is adsorbed on the surface of the semiconductor wafer to modify the surface of the semiconductor wafer. As a result, the uniformity of polishing can be improved and the surface roughness can be reduced. The water-soluble polymer is not limited to this, but is limited to hydroxyethyl cellulose (HEC), hydroxyethyl methyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, carboxymethyl cellulose, cellulose acetate, methyl cellulose and other celluloses, polyvinyl alcohol (PVA), polyvinylpyrrolidone (PVP) and the like. Vinyl polymer, glycoside (glycoside), polyhydric alcohol and the like can be used.

水溶性高分子は、アルキレンオキシサイド基を有さない高分子が好ましい。上述した水溶性高分子のなかでは、分子量が高く、水分子を取り込みやすい構造のものが好ましく、HECが特に好ましい。 The water-soluble polymer is preferably a polymer having no alkyleneoxyside group. Among the above-mentioned water-soluble polymers, those having a high molecular weight and a structure that easily takes in water molecules are preferable, and HEC is particularly preferable.

水溶性高分子の含有量は、これに限定されないが、例えば研磨用組成物(原液)全体の0.01〜1.2質量%である。 The content of the water-soluble polymer is not limited to this, but is, for example, 0.01 to 1.2% by mass of the entire polishing composition (stock solution).

塩基性化合物は、半導体ウェーハの表面をエッチングして化学的に研磨する。塩基性化合物は、例えば、アミン化合物、無機アルカリ化合物等である。 The basic compound is chemically polished by etching the surface of the semiconductor wafer. The basic compound is, for example, an amine compound, an inorganic alkaline compound, or the like.

アミン化合物は、例えば、第一級アミン、第二級アミン、第三級アミン、第四級アンモニウム及びその水酸化物、複素環式アミン等である。具体的には、アンモニア、水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)、水酸化テトラエチルアンモニウム(TEAH)、水酸化テトラブチルアンモニウム(TBAH)、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、ヘキシルアミン、シクロヘキシルアミン、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン(DETA)、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、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−(β−アミノエチル)エタノールアミン、無水ピペラジン、ピペラジン六水和物、1−(2−アミノエチル)ピペラジン、N−メチルピペラジン、ピペラジン塩酸塩、炭酸グアニジン等が挙げられる。 The amine compound is, for example, a primary amine, a secondary amine, a tertiary amine, a quaternary ammonium and its hydroxide, a heterocyclic amine and the like. Specifically, ammonia, tetramethylammonium hydroxide (TMAH), tetraethylammonium hydroxide (TEAH), tetrabutylammonium hydroxide (TBAH), methylamine, dimethylamine, trimethylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, hexylamine, Cyclohexylamine, ethylenediamine, hexamethylenediamine, diethylenetriamine (DETA), triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, pentaethylenehexamine, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, N- (β-aminoethyl) ethanolamine, anhydrous piperazine , Piperazine hexahydrate, 1- (2-aminoethyl) piperazine, N-methylpiperazin, piperazine hydrochloride, guanidine carbonate and the like.

無機アルカリ化合物は、例えば、アルカリ金属の水酸化物、アルカリ金属の塩、アルカリ土類金属の水酸化物、アルカリ土類金属の塩等が挙げられる。無機アルカリ化合物は、具体的には、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム等である。 Examples of the inorganic alkali compound include alkali metal hydroxides, alkali metal salts, alkaline earth metal hydroxides, alkaline earth metal salts and the like. Specifically, the inorganic alkaline compound is potassium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydrogen carbonate, potassium carbonate, sodium hydrogen carbonate, sodium carbonate and the like.

上述した塩基性化合物は、一種を単独で使用してもよいし、二種以上を混合して使用してもよい。上述した塩基性化合物の中でも、アンモニア、アミン類、アルカリ金属の水酸化物、アルカリ金属の炭酸塩が特に好ましい。 The above-mentioned basic compounds may be used alone or in combination of two or more. Among the above-mentioned basic compounds, ammonia, amines, alkali metal hydroxides, and alkali metal carbonates are particularly preferable.

塩基性化合物の含有量(二種以上含有する場合は、その総量)は、特に限定されないが、例えば研磨用組成物全体の0.01〜1.2質量%である。 The content of the basic compound (when two or more kinds are contained, the total amount thereof) is not particularly limited, but is, for example, 0.01 to 1.2% by mass of the entire polishing composition.

本実施形態による研磨用組成物は、振動抑制剤として、重量平均分子量が1500〜30000であり、エチレンオキサイド基を有する高分子をさらに含む。すなわち、本実施形態による研磨用組成物は、上述した水溶性高分子に加えて、振動抑制剤として作用する高分子を1種以上含む。 The polishing composition according to the present embodiment further contains a polymer having a weight average molecular weight of 1500 to 30000 and having an ethylene oxide group as a vibration inhibitor. That is, the polishing composition according to the present embodiment contains at least one polymer that acts as a vibration inhibitor in addition to the above-mentioned water-soluble polymer.

振動抑制剤として用いることができる高分子は、例えば、ポリエチレングリコール(PEG)類、グリセリン誘導体、ポロキサミン類、エチレングリコールジグリシジルエーテル類、多価アルコール誘導体、脂肪酸炭化水素エステル類、アルキルアミン誘導体、オルガノポリシロキサン類等である。 Polymers that can be used as vibration inhibitors include, for example, polyethylene glycol (PEG), glycerin derivatives, poroxamines, ethylene glycol diglycidyl ethers, polyhydric alcohol derivatives, fatty acid hydrocarbon esters, alkylamine derivatives, and organols. Polysiloxanes and the like.

振動抑制剤は、キャリアやパッド表面へ吸着して層を形成することで、これらの接触状態を変えて振動を抑制する。重量平均分子量が1500未満では、吸着層の厚みが小さく、振動抑制剤としての効果が得られない。振動抑制剤として用いる高分子の重量平均分子量の下限は、好ましくは2000であり、さらに好ましくは3000である。一方、重量平均分子量が30000よりも高くなると、分子数が少なくなり、吸着層に粗密が発生して、振動抑制剤としての効果が得られない。振動抑制剤として用いる高分子の重量平均分子量の上限は、好ましくは25000であり、さらに好ましくは20000である。 The vibration suppressant suppresses vibration by changing the contact state of these by adsorbing to the surface of the carrier or pad to form a layer. If the weight average molecular weight is less than 1500, the thickness of the adsorption layer is small and the effect as a vibration inhibitor cannot be obtained. The lower limit of the weight average molecular weight of the polymer used as the vibration inhibitor is preferably 2000, more preferably 3000. On the other hand, when the weight average molecular weight is higher than 30,000, the number of molecules decreases, the adsorption layer becomes coarse and dense, and the effect as a vibration inhibitor cannot be obtained. The upper limit of the weight average molecular weight of the polymer used as the vibration inhibitor is preferably 25,000, and more preferably 20,000.

本実施形態による研磨用組成物は、振動抑制剤のモル濃度(使用時)が6.9×10−10mol/g以上である。振動抑制剤のモル濃度が6.9×10−10mol/g未満であると、研磨抑制剤としての効果が得られない。振動抑制剤のモル濃度の下限は、好ましくは1.0×10−9mol/gであり、さらに好ましくは2.0×10−9mol/gである。一方、振動抑制剤のモル濃度が高すぎると、砥粒の凝集が生じやすくなるなど、研磨用組成物としての調整が困難になる。振動抑制剤のモル濃度の上限は、好ましくは5.0×10−6mであり、さらに好ましくは5.0×10−8mol/gである。 The polishing composition according to this embodiment has a molar concentration (at the time of use) of the vibration inhibitor of 6.9 × 10-10 mol / g or more. If the molar concentration of the vibration inhibitor is less than 6.9 × 10 -10 mol / g, the effect as a polishing inhibitor cannot be obtained. The lower limit of the molar concentration of the vibration inhibitor is preferably 1.0 × 10-9 mol / g, and more preferably 2.0 × 10-9 mol / g. On the other hand, if the molar concentration of the vibration inhibitor is too high, agglomeration of abrasive grains is likely to occur, and it becomes difficult to adjust the composition as a polishing composition. The upper limit of the molar concentration of the vibration inhibitor is preferably 5.0 × 10-6 m, more preferably 5.0 × 10-8 mol / g.

なお、研磨用組成物(原液)中の振動抑制剤の含有量は、特に限定されないが、例えば0.005〜0.5質量%である。 The content of the vibration inhibitor in the polishing composition (stock solution) is not particularly limited, but is, for example, 0.005 to 0.5% by mass.

本実施形態による研磨用組成物は、振動抑制剤1分子当たりのエチレンオキサイド基部分の重量平均分子量と、研磨用組成物中の振動抑制剤の質量濃度との積(以下「WEO・濃度」と表記する。)が8.0×10−2以上である。ここで、振動抑制剤の質量濃度は、研磨用組成物中の振動抑制剤の質量を研磨用組成物(希釈後)全体の質量で除した値である。 The polishing composition according to the present embodiment is the product of the weight average molecular weight of the ethylene oxide group portion per molecule of the vibration inhibitor and the mass concentration of the vibration inhibitor in the polishing composition (hereinafter referred to as " WEO / concentration"). Is written as 8.0 × 10-2 or more. Here, the mass concentration of the vibration inhibitor is a value obtained by dividing the mass of the vibration inhibitor in the polishing composition by the mass of the entire polishing composition (after dilution).

EO・濃度が8.0×10−2未満であると、振動抑制剤のモル濃度が6.9×10−10mol/g以上であっても、振動抑制効果が得られない。WEO・濃度の下限は、好ましくは1.0×10−1であり、さらに好ましくは2.0×10−1である。一方、WEO・濃度が大きすぎると、砥粒の凝集が生じやすくなるなど、研磨用組成物としての調整が困難になる。WEO・濃度の上限は、好ましくは2.0であり、さらに好ましくは1.5である。 When W EO · concentration is less than 8.0 × 10 -2, even molarity of vibration inhibitor 6.9 × 10 -10 mol / g or more, the vibration suppressing effect can not be obtained. The lower limit of WEO / concentration is preferably 1.0 × 10 -1 , and more preferably 2.0 × 10 -1 . On the other hand, if the WEO / concentration is too large, agglutination of abrasive grains is likely to occur, and it becomes difficult to adjust the composition as a polishing composition. The upper limit of WEO / concentration is preferably 2.0, more preferably 1.5.

振動抑制剤は、アルキレンオキサイド基に占めるエチレンオキサイド基の重量平均分子量の割合(以下「WEO/WAO」と表記する。)が80%以上である。WEO/WAOが80%未満であると、研磨後の半導体ウェーハのレーザーマークの形状が顕著に悪化する。WEO/WAOは、好ましくは90%以上である。 The vibration inhibitor has a ratio of the weight average molecular weight of the ethylene oxide group to the alkylene oxide group (hereinafter referred to as “WEO / WAO ”) of 80% or more. When WEO / WAO is less than 80%, the shape of the laser mark of the semiconductor wafer after polishing is remarkably deteriorated. WEO / WAO is preferably 90% or more.

本実施形態による研磨用組成物は、pH調整剤をさらに含んでいてもよい。本実施形態による研磨用組成物のpHは、好ましくは8.0〜12.0である。 The polishing composition according to this embodiment may further contain a pH adjuster. The pH of the polishing composition according to this embodiment is preferably 8.0 to 12.0.

本実施形態による研磨用組成物は、上記の他、研磨用組成物の分野で一般に知られた配合剤を任意に配合することができる。 In addition to the above, the polishing composition according to the present embodiment may optionally contain a compounding agent generally known in the field of polishing composition.

本実施形態による研磨用組成物は、コロイダルシリカ、水溶性高分子、塩基性化合物、振動抑制剤その他の配合材料を適宜混合して水を加えることによって作製される。本実施形態による研磨用組成物は、あるいは、コロイダルシリカ、水溶性高分子、塩基性化合物、振動抑制剤その他の配合材料を、順次、水に混合することによって作製される。これらの成分を混合する手段としては、ホモジナイザー、超音波等、研磨用組成物の技術分野において常用される手段が用いられる。 The polishing composition according to the present embodiment is prepared by appropriately mixing colloidal silica, a water-soluble polymer, a basic compound, a vibration inhibitor and other compounding materials, and adding water. The polishing composition according to the present embodiment is also prepared by sequentially mixing colloidal silica, a water-soluble polymer, a basic compound, a vibration inhibitor and other compounding materials with water. As a means for mixing these components, means commonly used in the technical field of polishing compositions such as a homogenizer and ultrasonic waves are used.

以上で説明した研磨用組成物は、適当な濃度となるように水で希釈した後、半導体ウェーハの研磨に用いられる。 The polishing composition described above is diluted with water to an appropriate concentration and then used for polishing a semiconductor wafer.

本実施形態による研磨用組成物は、シリコンウェーハの両面研磨に好適に用いることができる。本実施形態による研磨用組成物は、ガラスエポキシ樹脂のキャリアを用いてシリコンウェーハを両面研磨する場合に特に好適である。 The polishing composition according to this embodiment can be suitably used for double-sided polishing of a silicon wafer. The polishing composition according to the present embodiment is particularly suitable for double-sided polishing of a silicon wafer using a carrier of a glass epoxy resin.

以下、実施例によって本発明をより具体的に説明する。本発明はこれらの実施例に限定されない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. The present invention is not limited to these examples.

表1に示す実施例1〜7、比較例1〜15の研磨用組成物を作製した。

Figure 0006891107
The polishing compositions of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 15 shown in Table 1 were prepared.
Figure 0006891107

表1の配合量は、すべて希釈前(原液)のものであり、残部は水である。比較例1の研磨用組成物は、振動抑制剤に該当する高分子を含有していない。コロイダルシリカは、二次平均粒子径が70nmのものを使用した。HECは、重量平均分子量が50万のものを使用した。多価アルコールは、重量平均分子量が634のポリオキシエチレンメチルグルコシドを使用した。 The blending amounts in Table 1 are all before dilution (stock solution), and the rest is water. The polishing composition of Comparative Example 1 does not contain a polymer corresponding to a vibration inhibitor. The colloidal silica used had a secondary average particle size of 70 nm. The HEC used had a weight average molecular weight of 500,000. As the polyhydric alcohol, polyoxyethylene methylglucoside having a weight average molecular weight of 634 was used.

[振動測定試験1]
表1に記載された研磨用組成物を41倍に希釈し、スピードファム社製DSM20B−5P−4Dを用いて12インチのシリコンウェーハの両面研磨を実施した。研磨パッドは、ニッタ・ハース株式会社社製EXTERION(登録商標)SL−31を使用した。3分間の研磨を実施し、装置鳴き・振動発生の有無を調査した。
[Vibration measurement test 1]
The polishing composition shown in Table 1 was diluted 41-fold, and double-sided polishing of a 12-inch silicon wafer was performed using DSM20B-5P-4D manufactured by Speedfam. As the polishing pad, EXTERION (registered trademark) SL-31 manufactured by Nitta Haas Co., Ltd. was used. Polishing was carried out for 3 minutes, and the presence or absence of device squeal and vibration was investigated.

[振動測定試験2]
表1に記載された研磨用組成物を41倍に希釈し、G&P社製POLI762を用いて、12インチのガラスエポキシ樹脂を被研磨材としてフリクション解析を実施した。ここで、ガラスエポキシ樹脂を被研磨材としたのは、ガラスエポキシ樹脂製のキャリアを用いた両面研磨の摩擦状態を模擬するためである。研磨パッドは、ニッタ・ハース株式会社製EXTERION(登録商標)SL−31を使用した。研磨用組成物の供給速度は300mL/分、面圧は150g/cm、ガイド圧は220g/cmとした。
[Vibration measurement test 2]
The polishing composition shown in Table 1 was diluted 41-fold, and a friction analysis was carried out using POLI762 manufactured by G & P Co., Ltd. using a 12-inch glass epoxy resin as an abrasive. Here, the reason why the glass epoxy resin is used as the material to be polished is to simulate the frictional state of double-sided polishing using a carrier made of glass epoxy resin. As the polishing pad, EXTERION (registered trademark) SL-31 manufactured by Nitta Haas Co., Ltd. was used. The supply rate of the polishing composition was 300 mL / min, the surface pressure was 150 g / cm 2 , and the guide pressure was 220 g / cm 2 .

[レーザーマーク測定試験]
ニッタ・ハース株式会社製研磨スラリーNanopure(登録商標)NP6610を31倍に希釈したものに、表1に記載された振動抑制剤を0.5ppm添加して、スピードファム社製DSM20B−5P−4Dを用いて12インチのシリコンウェーハの両面研磨を実施した。30分間の研磨後、レーザーマークの盛り上がり高さを評価した。具体的には、Veeco社製Wyko NT9300(非接触型干渉顕微鏡)を用いて、レーザーマークT7コード端部を測定し、特定ドット周辺部分の断面プロファイルから盛り上がり高さを計測した。
[Laser mark measurement test]
Nitta Haas Co., Ltd. polishing slurry Nanopure (registered trademark) NP6610 diluted 31 times, 0.5 ppm of the vibration inhibitor shown in Table 1 was added to obtain DSM20B-5P-4D manufactured by Speedfam Co., Ltd. A 12-inch silicon wafer was used for double-sided polishing. After polishing for 30 minutes, the height of the swelling of the laser mark was evaluated. Specifically, the end of the laser mark T7 cord was measured using a Wyko NT9300 (non-contact type interference microscope) manufactured by Veeco, and the height of the swelling was measured from the cross-sectional profile of the portion around the specific dot.

表2に、41倍希釈後の研磨用組成物における振動抑制剤のモル濃度、WEO・濃度、及びWEO/WAO、並びに振動測定試験1、振動測定試験2、及びレーザーマーク測定試験の結果を示す。 Table 2, the molar concentration of the vibration suppressing agent in the polishing composition after 41-fold dilution, W EO · concentration, and W EO / W AO, and vibration measurement test 1, vibration measurement test 2, and laser marking of the measurement test The result is shown.

Figure 0006891107
Figure 0006891107

表2の「振動」の欄には、振動測定試験1の結果が記載されている。 The results of the vibration measurement test 1 are described in the “Vibration” column of Table 2.

表2の「ヘッド負荷」の欄には、振動測定試験2の結果が記載されている。同欄の数値は、比較例1を基準とした、荷重方向に対して垂直な方向の研磨ヘッドの負荷の低減量であり、値が大きいほど振動抑制効果が高いことを示す。 The results of the vibration measurement test 2 are described in the “Head load” column of Table 2. The numerical values in the same column are the amount of reduction in the load of the polishing head in the direction perpendicular to the load direction based on Comparative Example 1, and the larger the value, the higher the vibration suppression effect.

表2の「レーザーマーク」の欄には、レーザーマーク試験の結果が記載されている。同欄の数値が正の場合、研磨後のレーザーマークのエッジ部が突き出た形状である示す。同欄の数値は、比較例2の場合を100として規格化した値である。 The results of the laser mark test are described in the "Laser mark" column of Table 2. If the value in the same column is positive, it indicates that the edge of the laser mark after polishing has a protruding shape. The numerical value in the same column is a value standardized with the case of Comparative Example 2 as 100.

実施例1〜7の研磨用組成物を用いた場合、装置の振動は発生せず、かつレーザーマークの形状悪化も許容範囲であった。 When the polishing compositions of Examples 1 to 7 were used, vibration of the apparatus did not occur, and deterioration of the shape of the laser mark was within an acceptable range.

比較例1の研磨用組成物は、振動抑制剤を含有しなかった。そのため、装置の振動が発生した。 The polishing composition of Comparative Example 1 did not contain a vibration inhibitor. Therefore, vibration of the device occurred.

比較例2〜4の研磨用組成物は、WEO・濃度が低かった。そのため、装置の振動が発生した。また、WEO/WAOが低かったため、レーザーマークの形状も悪化した。 The polishing compositions of Comparative Examples 2 to 4 had a low WEO / concentration. Therefore, vibration of the device occurred. Moreover, since the WEO / WAO was low, the shape of the laser mark also deteriorated.

比較例5及び6の研磨用組成物は、WEO/WAOが低かった。そのため、レーザーマークの形状が悪化した。 The polishing compositions of Comparative Examples 5 and 6 had a low WEO / WAO. Therefore, the shape of the laser mark deteriorated.

比較例7〜9の研磨用組成物は、振動抑制剤のモル濃度が低かった。そのため、装置の振動が発生した。 The polishing compositions of Comparative Examples 7 to 9 had a low molar concentration of the vibration inhibitor. Therefore, vibration of the device occurred.

比較例10〜12の研磨用組成物は、WEO・濃度が低かった。そのため、装置の振動が発生した。 The polishing compositions of Comparative Examples 10 to 12 had a low WEO / concentration. Therefore, vibration of the device occurred.

比較例13〜15の研磨用組成物は、振動抑制剤として配合した高分子の重量平均分子量が大きすぎた。そのため、装置の振動が発生した。 In the polishing compositions of Comparative Examples 13 to 15, the weight average molecular weight of the polymer blended as the vibration inhibitor was too large. Therefore, vibration of the device occurred.

図1は、横軸を振動抑制剤のモル濃度、縦軸にWEO・濃度とした散布図である。図1において、白抜きのマークは振動が発生しなかったことを示し、中実のマークは振動が発生したことを示す。図1に示すように、モル濃度が6.9×10−10mol/g以上であり、WEO・濃度が8.0×10−2以上であれば、装置の振動を抑制できることが分かる。 FIG. 1 is a scatter plot in which the horizontal axis represents the molar concentration of the vibration inhibitor and the vertical axis represents the WEO / concentration. In FIG. 1, a white mark indicates that vibration did not occur, and a solid mark indicates that vibration occurred. As shown in FIG. 1, when the molar concentration is 6.9 × 10-10 mol / g or more and the WEO / concentration is 8.0 × 10-2 or more, it can be seen that the vibration of the device can be suppressed.

以上、本発明の実施の形態を説明した。上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。 The embodiments of the present invention have been described above. The above-described embodiment is merely an example for carrying out the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the above-described embodiment can be appropriately modified and implemented within a range that does not deviate from the gist thereof.

Claims (2)

コロイダルシリカと、
水溶性高分子と、
塩基性化合物と、
水と、
重量平均分子量が1500〜30000であり、エチレンオキサイド基を有する高分子である振動抑制剤とを含み、
前記振動抑制剤のモル濃度が6.9×10−10mol/g以上であり、
前記振動抑制剤1分子当たりの前記エチレンオキサイド基部分の重量平均分子量と前記振動抑制剤の質量濃度との積が8.0×10−2以上であり、
前記振動抑制剤は、アルキレンオキサイド基に占めるエチレンオキサイド基の重量平均分子量の割合が80%以上である、研磨用組成物。
Colloidal silica and
With water-soluble polymers
Basic compounds and
water and,
It has a weight average molecular weight of 1500 to 30000 and contains a vibration inhibitor which is a polymer having an ethylene oxide group.
The molar concentration of the vibration inhibitor is 6.9 × 10-10 mol / g or more, and
The product of the weight average molecular weight of the ethylene oxide group portion per molecule of the vibration inhibitor and the mass concentration of the vibration inhibitor is 8.0 × 10-2 or more.
The vibration inhibitor is a polishing composition in which the ratio of the weight average molecular weight of the ethylene oxide group to the alkylene oxide group is 80% or more.
請求項1に記載の研磨用組成物であって、
前記水溶性高分子は、ヒドロキシエチルセルロースである、研磨用組成物。
The polishing composition according to claim 1.
The composition for polishing, wherein the water-soluble polymer is hydroxyethyl cellulose.
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