JP6985905B2 - Abrasive liquid composition - Google Patents

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本開示は、半導体基板用研磨液組成物、これを用いた半導体基板の製造方法及び基板研磨方法に関する。 The present disclosure relates to a polishing liquid composition for a semiconductor substrate, a method for manufacturing a semiconductor substrate using the composition, and a method for polishing the substrate.

ケミカルメカニカルポリッシング(CMP)技術とは、加工しようとする被研磨基板の表面と研磨パッドとを接触させた状態で研磨液をこれらの接触部位に供給しつつ被研磨基板及び研磨パッドを相対的に移動させることにより、被研磨基板の表面凹凸部分を化学的に反応させると共に機械的に除去して平坦化させる技術である。 Chemical mechanical polishing (CMP) technology is a method in which the surface of the substrate to be polished is in contact with the polishing pad, and the polishing liquid is supplied to these contact points while the substrate to be polished and the polishing pad are relatively. By moving the surface uneven portion of the substrate to be polished is chemically reacted and mechanically removed to flatten it.

CMP技術のパフォーマンスは、CMPの工程条件、研磨液の種類、研磨パッドの種類等によって決められる。これらの中でも、特に研磨液は、CMP工程のパフォーマンスに最も大きな影響を及ぼす因子である。この研磨液に含まれる研磨粒子としては、シリカや酸化セリウム(セリア)が広く用いられている。例えば、特許文献1、2には、コロイダルセリア等の砥粒を用いた研磨液組成物が提案されている。 The performance of CMP technology is determined by the process conditions of CMP, the type of polishing liquid, the type of polishing pad, and the like. Among these, the polishing liquid is a factor that has the greatest influence on the performance of the CMP process. Silica and cerium oxide (ceria) are widely used as the polishing particles contained in this polishing liquid. For example, Patent Documents 1 and 2 propose a polishing liquid composition using abrasive grains such as colloidal ceria.

現在では、半導体素子の製造工程における、層間絶縁膜の平坦化、シャロートレンチ素子分離構造(以下「素子分離構造」ともいう)の形成、プラグ及び埋め込み金属配線の形成等を行う際には、このCMP技術が必須の技術となっている。近年、半導体素子の多層化、高精細化が飛躍的に進み、半導体素子の歩留まり及びスループット(収量)の更なる向上が要求されるようになってきている。それに伴い、CMP工程に関しても、研磨傷フリーで且つより高速な研磨が望まれるようになってきている。例えば、シャロートレンチ素子分離構造の形成工程では、高研磨速度と共に、被研磨膜(例えば、酸化珪素膜)に対する研磨ストッパ膜(例えば、窒化珪素膜)の研磨選択性(換言すると、研磨ストッパ膜の方が被研磨膜よりも研磨されにくいという研磨の選択性)の向上が望まれている。 Currently, in the manufacturing process of semiconductor devices, flattening of the interlayer insulating film, formation of a shallow trench element separation structure (hereinafter also referred to as "element separation structure"), formation of plugs and embedded metal wiring, etc. are performed. CMP technology has become an indispensable technology. In recent years, the number of layers and high definition of semiconductor devices has dramatically increased, and there is a demand for further improvement in the yield and throughput (yield) of semiconductor devices. Along with this, in the CMP process as well, polishing scratch-free and higher speed polishing has been desired. For example, in the process of forming the shallow trench element separation structure, the polishing selectivity (in other words, the polishing stopper film) of the polishing stopper film (for example, silicon nitride film) with respect to the film to be polished (for example, the silicon oxide film) is increased together with the high polishing rate. It is desired to improve the polishing selectivity) that the film is less likely to be polished than the film to be polished.

特表2015−511258号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-511258 特表2015−516476号公報Japanese Patent Publication No. 2015-516476

近年の半導体分野においては高集積化が進んでおり、配線の複雑化や微細化が求められている。そのため、CMP研磨では、研磨速度を確保しつつ研磨選択性をさらに向上させることが要求されている。特に、酸化珪素膜(被研磨膜)の高速研磨、及び、窒化珪素膜(研磨ストッパ膜)の研磨速度抑制に対する要求がますます高まっている。 In the semiconductor field in recent years, high integration is progressing, and wiring is required to be complicated and miniaturized. Therefore, in CMP polishing, it is required to further improve the polishing selectivity while ensuring the polishing speed. In particular, there is an increasing demand for high-speed polishing of a silicon oxide film (film to be polished) and suppression of the polishing speed of a silicon nitride film (polishing stopper film).

本開示は、酸化珪素膜の研磨速度を確保しつつ、窒化珪素膜の研磨速度を抑制できる研磨液組成物、これを用いた半導体基板の製造方法及び研磨方法を提供する。 The present disclosure provides a polishing liquid composition capable of suppressing the polishing speed of a silicon nitride film while ensuring the polishing speed of a silicon oxide film, and a method for manufacturing a semiconductor substrate and a polishing method using the same.

本開示は、一態様において、単結晶酸化セリウム粉砕粒子(成分A)と、糖類化合物(成分B)と、水と、を含み、成分Aは、結晶子径が5nm以上40nm以下であり、成分Bは、グルコース、ガラクトース、及び、グルコース又はガラクトースがグリコシド結合した化合物から選ばれる少なくとも1種である、半導体基板用研磨液組成物に関する。 The present disclosure comprises, in one embodiment, single crystal cerium oxide pulverized particles (component A), a saccharide compound (component B), and water, wherein the component A has a crystallite diameter of 5 nm or more and 40 nm or less, and is a component. B relates to a polishing liquid composition for a semiconductor substrate, which is at least one selected from glucose, galactose, and a compound in which glucose or galactose is glycosidically bonded.

本開示は、一態様において、単結晶酸化セリウム粉砕粒子(成分A)と、糖類化合物(成分B)と、水と、を含み、成分Aは、有機酸の存在下で酸化セリウム粒子を湿式粉砕して得られる粒子であり、成分Bは、グルコース、ガラクトース、及び、グルコース又はガラクトースがグリコシド結合した化合物から選ばれる少なくとも1種である、半導体基板用研磨液組成物に関する。 The present disclosure comprises, in one embodiment, single crystal cerium oxide pulverized particles (component A), a saccharide compound (component B), and water, wherein the component A wet pulverizes the cerium oxide particles in the presence of an organic acid. The component B relates to a polishing liquid composition for a semiconductor substrate, which is at least one selected from glucose, galactose, and a compound in which glucose or galactose is glycosidically bonded.

本開示は、一態様において、本開示の研磨液組成物を用いて被研磨基板を研磨する研磨工程を含む、半導体基板の製造方法に関する The present disclosure relates to a method for manufacturing a semiconductor substrate, which comprises, in one aspect, a polishing step of polishing the substrate to be polished using the polishing liquid composition of the present disclosure.

本開示は、一態様において、本開示の研磨液組成物を用いて被研磨基板を研磨する研磨工程を含む、基板の研磨方法に関する。 The present disclosure relates to a method for polishing a substrate, which comprises, in one aspect, a polishing step of polishing the substrate to be polished using the polishing liquid composition of the present disclosure.

本開示は、一態様において、単結晶酸化セリウム粉砕粒子(成分A)と、糖類化合物(成分B)と、水とを配合する配合工程を含み、成分Bは、グルコース、ガラクトース、及び、グルコース又はガラクトースがグリコシド結合した化合物から選ばれる少なくとも1種である、半導体基板用研磨液組成物の製造方法に関する。 The present disclosure comprises, in one embodiment, a compounding step of blending single crystal cerium oxide pulverized particles (component A), a saccharide compound (component B), and water, wherein component B is glucose, galactose, and glucose or. The present invention relates to a method for producing a polishing liquid composition for a semiconductor substrate, which is at least one selected from compounds in which galactose is glycosidically bonded.

本開示によれば、一態様において、酸化珪素膜の研磨速度を確保しつつ、窒化珪素膜の研磨速度を抑制できる研磨液組成物を提供できるという効果を奏し得る。 According to the present disclosure, in one embodiment, it is possible to provide an effect of providing a polishing liquid composition capable of suppressing the polishing rate of the silicon nitride film while ensuring the polishing rate of the silicon oxide film.

本発明者らが鋭意検討した結果、単結晶酸化セリウム粉砕粒子(以下、「単結晶粉砕セリア粒子」ともいう)と所定の糖類化合物とを含有する研磨液組成物を用いることで、驚くべきことに、酸化珪素膜の研磨速度を確保しつつ、窒化珪素膜の研磨速度を抑制できることを見出した。 As a result of diligent studies by the present inventors, it is surprising to use a polishing liquid composition containing single crystal cerium oxide pulverized particles (hereinafter, also referred to as "single crystal pulverized ceria particles") and a predetermined saccharide compound. It has been found that the polishing speed of the silicon nitride film can be suppressed while ensuring the polishing speed of the silicon oxide film.

すなわち、本開示は、一態様において、単結晶酸化セリウム粉砕粒子(成分A)と、糖類化合物(成分B)と、水と、を含み、成分Aは、結晶子径が5nm以上40nm以下であり、又は、有機酸の存在下で酸化セリウム粒子を湿式粉砕して得られる粒子であり、成分Bは、グルコース、ガラクトース、及び、グルコース又はガラクトースがグリコシド結合した化合物から選ばれる少なくとも1種である、半導体基板用研磨液組成物(以下、「本開示の研磨液組成物」ともいう)に関する。本開示の本開示の研磨液組成物によれば、酸化珪素膜の研磨速度を確保しつつ、窒化珪素膜の研磨速度を抑制できる。 That is, the present disclosure contains, in one embodiment, single crystal cerium oxide pulverized particles (component A), a saccharide compound (component B), and water, and the component A has a crystallite diameter of 5 nm or more and 40 nm or less. Or, the particles are obtained by wet-grinding cerium oxide particles in the presence of an organic acid, and the component B is at least one selected from glucose, galactose, and a compound in which glucose or galactose is glycosidically bonded. The present invention relates to a polishing liquid composition for a semiconductor substrate (hereinafter, also referred to as “the polishing liquid composition of the present disclosure”). According to the polishing liquid composition of the present disclosure of the present disclosure, the polishing rate of the silicon nitride film can be suppressed while ensuring the polishing rate of the silicon oxide film.

本開示の効果発現のメカニズムは明らかではないが、以下のように推察される。
所定の糖類化合物(成分B)が窒化珪素膜に吸着し、単結晶粉砕セリア粒子(成分A)と窒化珪素膜との直接接触を阻害し、窒化珪素膜の加水分解を抑制するため、酸化珪素膜の研磨速度を確保しつつ、窒化珪素膜の研磨速度を抑制できると考えられる。
ただし、本開示はこれらのメカニズムに限定して解釈されなくてもよい。
The mechanism of the manifestation of the effects of the present disclosure is not clear, but it is inferred as follows.
A predetermined saccharide compound (component B) is adsorbed on the silicon nitride film, inhibits direct contact between the single crystal crushed ceria particles (component A) and the silicon nitride film, and suppresses hydrolysis of the silicon nitride film, so that silicon oxide is used. It is considered that the polishing speed of the silicon nitride film can be suppressed while ensuring the polishing speed of the film.
However, the present disclosure may not be construed as being limited to these mechanisms.

本開示において「研磨選択性」は、研磨ストッパ膜の研磨速度に対する被研磨膜の研磨速度の比(被研磨膜の研磨速度/研磨ストッパ膜の研磨速度)と同義であり、「研磨選択性」が高いと、前記研磨速度比が大きいことを意味する。 In the present disclosure, "polishing selectivity" is synonymous with the ratio of the polishing rate of the film to be polished to the polishing rate of the polishing stopper film (polishing rate of the film to be polished / polishing rate of the polishing stopper film), and is "polishing selectivity". When is high, it means that the polishing rate ratio is large.

[単結晶粉砕セリア粒子(成分A)]
本開示の研磨液組成物に含まれる単結晶粉砕セリア粒子(成分A)は、一又は複数の実施形態において、有機酸の存在下でセリア粒子を湿式粉砕して得られる単結晶粉砕セリア粒子である。成分Aは、1種類の単結晶粉砕セリア粒子であってもよいし、2種以上の単結晶粉砕セリア粒子の組合せであってもよい。
[Single crystal crushed ceria particles (component A)]
The single crystal pulverized ceria particles (component A) contained in the polishing liquid composition of the present disclosure are single crystal pulverized ceria particles obtained by wet pulverizing the ceria particles in the presence of an organic acid in one or more embodiments. be. The component A may be one kind of single crystal crushed ceria particles or a combination of two or more kinds of single crystal crushed ceria particles.

湿式粉砕時に使用される有機酸としては、例えば、ピコリン酸及びグルタミン酸から選ばれる少なくとも1種が挙げられる。湿式粉砕方法としては、例えば、遊星ビーズミル等による湿式粉砕が挙げられる。 Examples of the organic acid used in wet grinding include at least one selected from picolinic acid and glutamic acid. Examples of the wet pulverization method include wet pulverization using a planetary bead mill or the like.

成分Aの結晶子径は、酸化珪素膜の研磨速度確保、及び窒化珪素膜の研磨速度抑制の観点から、5nm以上が好ましく、10nm以上がより好ましく、15nm以上が更に好ましく、そして、同様の観点から、40nm以下が好ましく、30nm以下がより好ましく、25nm以下が更に好ましい。より具体的には、成分Aの結晶子径は、5nm以上40nm以下が好ましく、10nm以上30nm以下がより好ましく、15nm以上25nm以下が更に好ましい。本開示において、成分Aの結晶子径は、例えば、実施例に記載の方法により測定できる。 The crystallite diameter of the component A is preferably 5 nm or more, more preferably 10 nm or more, further preferably 15 nm or more, and the same viewpoint from the viewpoint of ensuring the polishing rate of the silicon oxide film and suppressing the polishing rate of the silicon nitride film. Therefore, 40 nm or less is preferable, 30 nm or less is more preferable, and 25 nm or less is further preferable. More specifically, the crystallite diameter of the component A is preferably 5 nm or more and 40 nm or less, more preferably 10 nm or more and 30 nm or less, and further preferably 15 nm or more and 25 nm or less. In the present disclosure, the crystallite diameter of component A can be measured, for example, by the method described in Examples.

成分Aの窒素吸着(BET)法による平均粒径(以下、「BET粒径」ともいう)は、酸化珪素膜の研磨速度確保、及び窒化珪素膜の研磨速度抑制の観点から、5nm以上が好ましく、10nm以上がより好ましく、15nm以上が更に好ましく、そして、同様の観点から、40nm以下が好ましく、30nm以下がより好ましく、25nm以下が更に好ましい。より具体的には、成分AのBET粒径は、5nm以上40nm以下が好ましく、10nm以上30nm以下がより好ましく、15nm以上25nm以下が更に好ましい。本開示において、成分AのBET粒径は、窒素吸着(BET)法によって算出されるBET比表面積S(m2/g)を用いて算出されるBET比表面積換算粒径であり、BET法により算出される平均一次粒子径と呼ばれる場合もある。BET比表面積は、実施例に記載の方法により測定できる。 The average particle size of the component A by the nitrogen adsorption (BET) method (hereinafter, also referred to as “BET particle size”) is preferably 5 nm or more from the viewpoint of ensuring the polishing rate of the silicon oxide film and suppressing the polishing rate of the silicon nitride film. 10 nm or more is more preferable, 15 nm or more is further preferable, and from the same viewpoint, 40 nm or less is more preferable, 30 nm or less is more preferable, and 25 nm or less is further preferable. More specifically, the BET particle size of the component A is preferably 5 nm or more and 40 nm or less, more preferably 10 nm or more and 30 nm or less, and further preferably 15 nm or more and 25 nm or less. In the present disclosure, the BET particle size of the component A is a BET specific surface area equivalent particle size calculated by using the BET specific surface area S (m 2 / g) calculated by the nitrogen adsorption (BET) method, and is obtained by the BET method. Sometimes referred to as the calculated average primary particle size. The BET specific surface area can be measured by the method described in Examples.

成分Aの結晶子径(nm)に対する成分AのBET粒径(nm)の比率(BET粒径/結晶子径)は、酸化珪素膜の研磨速度確保、及び窒化珪素膜の研磨速度抑制の観点から、0.8以上が好ましく、0.9以上がより好ましく、0.95以上が更に好ましく、そして、1.5以下が好ましく、1.3以下がより好ましく、1.1以下が更に好ましい。より具体的には、比率(BET粒径/結晶子径)は、0.8以上1.5以下が好ましく、0.9以上1.3以下がより好ましく、0.95以上1.1以下が更に好ましい。 The ratio of the BET particle size (nm) of the component A to the crystallite diameter (nm) of the component A (BET particle size / crystallite diameter) is from the viewpoint of ensuring the polishing rate of the silicon oxide film and suppressing the polishing rate of the silicon nitride film. Therefore, 0.8 or more is preferable, 0.9 or more is more preferable, 0.95 or more is further preferable, 1.5 or less is preferable, 1.3 or less is more preferable, and 1.1 or less is further preferable. More specifically, the ratio (BET particle size / crystallite diameter) is preferably 0.8 or more and 1.5 or less, more preferably 0.9 or more and 1.3 or less, and 0.95 or more and 1.1 or less. More preferred.

成分Aの動的光散乱法(DLS:Dynamic Light Scattering)により測定される平均粒径(以下、「DLS粒径」ともいう。)は、酸化珪素膜の研磨速度確保、及び窒化珪素膜の研磨速度抑制の観点から、25nm以上が好ましく、30nm以上がより好ましく、40nm以上が更に好ましく、そして、同様の観点から、150nm以下が好ましく、130nm以下がより好ましく、110nm以下が更に好ましい。より具体的には、成分AのDLS粒径は、25nm以上150nm以下が好ましく、30nm以上130nm以下がより好ましく、40nm以上110nm以下が更に好ましい。本開示において、成分AのDLS粒径は、動的光散乱法により測定される散乱強度分布に基づく体積平均粒径をいう。DLS粒径は、例えば、固形分濃度が0.1質量%の成分Aスラリーを準備し、これをマルバーン社製のゼータサイザーナノZS(動的光散乱法)にて測定される体積平均粒径であり、動的光散乱法により測定される平均二次粒子径と呼ばれる場合もある。 The average particle size (hereinafter, also referred to as "DLS particle size") measured by the dynamic light scattering method (DLS) of the component A is to secure the polishing rate of the silicon oxide film and to polish the silicon nitride film. From the viewpoint of speed suppression, 25 nm or more is preferable, 30 nm or more is more preferable, 40 nm or more is further preferable, and from the same viewpoint, 150 nm or less is preferable, 130 nm or less is more preferable, and 110 nm or less is further preferable. More specifically, the DLS particle size of the component A is preferably 25 nm or more and 150 nm or less, more preferably 30 nm or more and 130 nm or less, and further preferably 40 nm or more and 110 nm or less. In the present disclosure, the DLS particle size of component A refers to the volume average particle size based on the scattering intensity distribution measured by a dynamic light scattering method. For the DLS particle size, for example, a component A slurry having a solid content concentration of 0.1% by mass is prepared, and the volume average particle size is measured by a Zetasizer Nano ZS (dynamic light scattering method) manufactured by Malvern. It is also called the average secondary particle size measured by the dynamic light scattering method.

成分Aの形状としては、特に限定されなくてもよく、例えば、多面体状等が挙げられる。 The shape of the component A does not have to be particularly limited, and examples thereof include a polyhedral shape and the like.

本開示の研磨液組成物中の成分Aの含有量は、酸化珪素膜の研磨速度確保、及び窒化珪素膜の研磨速度抑制の観点から、0.05質量%以上が好ましく、0.1質量%以上がより好ましく、0.15質量%以上が更に好ましく、そして、同様の観点から、10質量%以下が好ましく、5質量%以下がより好ましく、3質量%以下が更に好ましく、1質量%以下が更により好ましい。より具体的には、成分Aの含有量は、0.05質量%以上10質量%以下が好ましく、0.1質量%以上5質量%以下がより好ましく、0.15質量%以上3質量%以下が更に好ましい。成分Aが2種以上の単結晶粉砕セリア粒子の組合せである場合、成分Aの含有量はそれらの合計含有量をいう。 The content of the component A in the polishing liquid composition of the present disclosure is preferably 0.05% by mass or more, preferably 0.1% by mass, from the viewpoint of ensuring the polishing rate of the silicon oxide film and suppressing the polishing rate of the silicon nitride film. The above is more preferable, 0.15% by mass or more is further preferable, and from the same viewpoint, 10% by mass or less is preferable, 5% by mass or less is more preferable, 3% by mass or less is further preferable, and 1% by mass or less is preferable. Even more preferable. More specifically, the content of the component A is preferably 0.05% by mass or more and 10% by mass or less, more preferably 0.1% by mass or more and 5% by mass or less, and 0.15% by mass or more and 3% by mass or less. Is more preferable. When the component A is a combination of two or more kinds of single crystal crushed ceria particles, the content of the component A means the total content thereof.

[糖類化合物(成分B)]
本開示の研磨液組成物に含まれる糖類化合物(成分B)は、酸化珪素膜の研磨速度確保、及び窒化珪素膜の研磨速度抑制の観点から、グルコース、ガラクトース、及び、グルコース又はガラクトースがグリコシド結合した化合物から選ばれる少なくとも1種の糖類化合物である。グルコース又はガラクトースがグリコシド結合した化合物としては、一又は複数の実施形態において、グルコース及びガラクトースの少なくとも一方に由来する構成単位を含む化合物が挙げられる。グルコース又はガラクトースがグリコシド結合した化合物としては、一又は複数の実施形態において、複数個(少なくとも2個以上)の単糖がグリコシド結合した化合物であって、該化合物を構成する複数個の単糖のうちの少なくとも1つがグルコース又はガラクトースである化合物が挙げられる。
グルコースは、α−グルコースでもよいし、β−グルコースでもよい。例えば、α−グルコースがグリコシド結合した化合物としては、下記式(I)で表される構成単位及び下記式(II)で表される構成単位の少なくとも一方を含む糖類化合物が挙げられる。成分Bは、1種類の糖類化合物であってもよいし、2種以上の糖類化合物の組合せであってもよい。

Figure 0006985905
[Sugar compound (component B)]
In the saccharide compound (component B) contained in the polishing liquid composition of the present disclosure, glucose, galactose, and glucose or galactose are glycosidic bonded from the viewpoint of ensuring the polishing rate of the silicon oxide film and suppressing the polishing rate of the silicon nitride film. It is at least one saccharide compound selected from the above-mentioned compounds. Glycoside-linked compounds of glucose or galactose include, in one or more embodiments, compounds containing a structural unit derived from at least one of glucose and galactose. The compound in which glucose or galactose is glycosidic-bonded is, in one or a plurality of embodiments, a compound in which a plurality of (at least two or more) monosaccharides are glycosidic-bonded, and a plurality of monosaccharides constituting the compound. Examples include compounds in which at least one of them is glucose or galactose.
The glucose may be α-glucose or β-glucose. For example, examples of the compound in which α-glucose is glycosidically bound include a saccharide compound containing at least one of a structural unit represented by the following formula (I) and a structural unit represented by the following formula (II). The component B may be one kind of saccharide compound or a combination of two or more kinds of saccharide compounds.
Figure 0006985905

成分Bとしては、例えば、単糖、二糖、三糖、四糖、オリゴ糖、及び多糖から選ばれる少なくとも1種が挙げられる。
成分Bの単糖としては、例えば、グルコース、ガラクトースが挙げられる。
成分Bの二糖としては、例えば、ラクトース[構成:グルコース+ガラクトース]、イソマルツロース[構成:グルコース+フルクトース]、スクロース[構成:グルコース+フルクトース]等が挙げられる。イソマルツロースの具体例としては、例えば、三井製糖社製の商品名「パラチノース」等が挙げられる。
成分Bの三糖としては、例えば、ラフィノース[構成:グルコース+ガラクトース+フルクトース]等が挙げられる。
成分Bの四糖としては、例えば、アカルボース、スタキオースが挙げられる。
成分Bのオリゴ糖としては、例えば、構成単位がグルコースのみであるオリゴ糖が挙げられ、具体的には、ゲンチオオリゴ糖等が挙げられる。ゲンチオオリゴ糖の具体例としては、例えば、日本食品化工社製の商品名「ゲントース♯45」等が挙げられる。
成分Bの多糖としては、例えば、ポリデキストロース等が挙げられる。ポリデキストロースは、例えば、グルコースとソルビトールとクエン酸を89:10:1で加熱して製造されうる。ポリデキストロースの具体例としては、例えば、ダニスコ社製の商品名「ライテスIII」、「ライテスパウダー」、「ライテスII」、「ライテスウルトラ」、「ライテスファイバーHF」;テート&ライル社製の商品名「スターライトIII」、「スターライトエリート」、「プロミター85」;太陽化学社製の商品名「サンファイバー」;等が挙げられる。
Examples of the component B include at least one selected from monosaccharides, disaccharides, trisaccharides, tetrasaccharides, oligosaccharides, and polysaccharides.
Examples of the monosaccharide of the component B include glucose and galactose.
Examples of the disaccharide of the component B include lactose [structure: glucose + galactose], isomaltulose [structure: glucose + fructose], sucrose [structure: glucose + fructose] and the like. Specific examples of isomaltulose include the trade name "Palatinose" manufactured by Mitsui Sugar Co., Ltd.
Examples of the trisaccharide of the component B include raffinose [composition: glucose + galactose + fructose] and the like.
Examples of the tetrasaccharide of the component B include acarbose and stachyose.
Examples of the oligosaccharide of the component B include oligosaccharides whose constituent unit is only glucose, and specific examples thereof include gentio-oligosaccharides. Specific examples of the gentio-oligosaccharide include, for example, the trade name "Gentos # 45" manufactured by Nihon Shokuhin Kako Co., Ltd.
Examples of the polysaccharide of the component B include polydextrose and the like. Polydextrose can be produced, for example, by heating glucose, sorbitol and citric acid at a ratio of 89: 10: 1. Specific examples of polydextrose include, for example, Danisco's trade names "Litez III", "Litez Powder", "Litez II", "Litez Ultra", and "Litez Fiber HF"; manufactured by Tate & Lyle. Product names "Starlight III", "Starlight Elite", "Promiter 85"; trade name "Sunfiber" manufactured by Taiyo Kagaku Co., Ltd .; and the like.

成分Bが多糖である場合、成分Bの構造としては、直鎖構造、環状構造、分岐構造が挙げられる。 When the component B is a polysaccharide, the structure of the component B includes a linear structure, a cyclic structure, and a branched structure.

成分Bがオリゴ糖又は多糖である場合、成分Bの重量平均分子量は、酸化珪素膜の研磨速度確保、及び窒化珪素膜の研磨速度抑制の観点から、400以上が好ましく、800以上がより好ましく、850以上が更に好ましく、900以上が更に好ましく、そして、同様の観点から、2800以下が好ましく、2500以下がより好ましく、2300以下が更に好ましい。より具体的には、成分Bの重量平均分子量は、400以上2800以下が好ましく、800以上2500以下がより好ましく、850以上2300以下が更に好ましく、900以上2300以下が更に好ましい。 When the component B is an oligosaccharide or a polysaccharide, the weight average molecular weight of the component B is preferably 400 or more, more preferably 800 or more, from the viewpoint of ensuring the polishing rate of the silicon oxide film and suppressing the polishing rate of the silicon nitride film. 850 or more is further preferable, 900 or more is further preferable, and from the same viewpoint, 2800 or less is preferable, 2500 or less is more preferable, and 2300 or less is further preferable. More specifically, the weight average molecular weight of the component B is preferably 400 or more and 2800 or less, more preferably 800 or more and 2500 or less, further preferably 850 or more and 2300 or less, and further preferably 900 or more and 2300 or less.

本開示において重量平均分子量は、液体クロマトグラフィー(株式会社日立製作所製、L−6000型高速液体クロマトグラフィー)を使用し、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)によって下記条件で測定できる。
検出器:ショーデックスRI SE−61示差屈折率検出器
カラム:東ソー株式会社製の「TSKgel α−M」と「TSKgel α−M」を直列につないだものを使用した。
溶離液:50mmoL/LiBr水溶液
カラム温度:40℃
流速:1.0mL/min
標準ポリマー:分子量が既知の単分散プルラン(Shodex社製のSTD−Pシリーズ)
In the present disclosure, the weight average molecular weight can be measured by gel permeation chromatography (GPC) using liquid chromatography (L-6000 type high performance liquid chromatography manufactured by Hitachi, Ltd.) under the following conditions.
Detector: Shodex RI SE-61 Differential Refractometer Detector Column: "TSKgel α-M" and "TSKgel α-M" manufactured by Tosoh Corporation were connected in series.
Eluent: 50 mmoL / LiBr aqueous solution Column temperature: 40 ° C.
Flow rate: 1.0 mL / min
Standard polymer: Monodisperse pullulan with known molecular weight (STD-P series manufactured by Shodex)

本開示の研磨液組成物中の成分Bの含有量は、酸化珪素膜の研磨速度確保、及び窒化珪素膜の研磨速度抑制の観点から、0.1質量%以上が好ましく、0.3質量%以上がより好ましく、0.5質量%以上が更に好ましく、0.8質量%以上が更に好ましく、そして、同様の観点から、4質量%以下が好ましく、2質量%以下がより好ましく、1.5質量%以下が更に好ましい。より具体的には、成分Bの含有量は、0.1質量%以上4質量%以下が好ましく、0.3質量%以上2質量%以下がより好ましく、0.5質量%以上1.5質量%以下が更に好ましく、0.8質量%以上1.5質量%以下が更に好ましい。成分Bが2種以上の糖類化合物の組合せである場合、成分Bの含有量はそれらの合計の含有量をいう。 The content of component B in the polishing liquid composition of the present disclosure is preferably 0.1% by mass or more, preferably 0.3% by mass, from the viewpoint of ensuring the polishing rate of the silicon oxide film and suppressing the polishing rate of the silicon nitride film. The above is more preferable, 0.5% by mass or more is further preferable, 0.8% by mass or more is further preferable, and from the same viewpoint, 4% by mass or less is preferable, 2% by mass or less is more preferable, and 1.5% by mass is more preferable. More preferably, it is by mass or less. More specifically, the content of the component B is preferably 0.1% by mass or more and 4% by mass or less, more preferably 0.3% by mass or more and 2% by mass or less, and 0.5% by mass or more and 1.5% by mass. % Or less is more preferable, and 0.8% by mass or more and 1.5% by mass or less is further preferable. When the component B is a combination of two or more kinds of saccharide compounds, the content of the component B means the total content thereof.

本開示の研磨液組成物中の成分Aに対する成分Bの質量比B/A(成分Bの含有量/成分Aの含有量)は、酸化珪素膜の研磨速度確保、及び窒化珪素膜の研磨速度抑制の観点から、0.01以上が好ましく、0.1以上がより好ましく、0.8以上が更に好ましく、1以上が更に好ましく、3以上が更に好ましく、5以上が更に好ましく、そして、同様の観点から、80以下が好ましく、30以下がより好ましく、15以下が更に好ましく、10以下が更に好ましい。より具体的には、質量比B/Aは、0.01以上80以下が好ましく、0.1以上30以下がより好ましく、0.8以上15以下が更に好ましく、1以上10以下が更に好ましく、3以上10以下が更に好ましく、5以上10以下が更に好ましい。 The mass ratio B / A of component B to component A in the polishing liquid composition of the present disclosure (content of component B / content of component A) ensures the polishing rate of the silicon oxide film and the polishing rate of the silicon nitride film. From the viewpoint of suppression, 0.01 or more is preferable, 0.1 or more is more preferable, 0.8 or more is further preferable, 1 or more is further preferable, 3 or more is further preferable, 5 or more is further preferable, and the same. From the viewpoint, 80 or less is preferable, 30 or less is more preferable, 15 or less is further preferable, and 10 or less is further preferable. More specifically, the mass ratio B / A is preferably 0.01 or more and 80 or less, more preferably 0.1 or more and 30 or less, further preferably 0.8 or more and 15 or less, still more preferably 1 or more and 10 or less. It is more preferably 3 or more and 10 or less, and further preferably 5 or more and 10 or less.

[水]
本開示の研磨液組成物は、媒体として水を含有する。該水は、半導体基板の品質向上の観点から、イオン交換水、蒸留水、超純水等の水からなるとより好ましい。本開示の研磨液組成物における水の含有量は、成分A、成分B、水及び後述する任意成分の合計含有量を100質量%とすると、成分A、成分B及び後述する任意成分を除いた残余とすることができる。
[water]
The polishing liquid composition of the present disclosure contains water as a medium. From the viewpoint of improving the quality of the semiconductor substrate, the water is more preferably composed of water such as ion-exchanged water, distilled water, and ultrapure water. The water content in the polishing liquid composition of the present disclosure excludes component A, component B and optional components described below, assuming that the total content of component A, component B, water and optional components described below is 100% by mass. It can be a residue.

[任意成分]
<有機酸(成分C)>
本開示の研磨液組成物は、有機酸(以下、「成分C」ともいう)がさらに配合されたものであってもよい。本開示の研磨液組成物に成分Cがさらに配合された場合、研磨後の基板表面の平坦性を向上できる。具体的には、表面に凹凸を有する被研磨膜が形成された半導体基板(以下、「パターン基板」ともいう。)を研磨したときに、研磨時間を短縮できる。すなわち、パターン基板の平坦化速度を向上できる。さらに、凸部(アクティブ部)の酸化珪素膜が研磨された後に露出する窒化珪素膜の研磨も抑制することができる(オーバーポリッシュ耐性)。
ここで、オーバーポリッシュ耐性について説明する。一般的に、シャロートレンチ素子分離構造の形成工程において、凸部(アクティブ部)の酸化珪素膜を完全に除去するためオーバーポリッシュを行うことがある。その際、酸化珪素膜の除去後に露出するストップ膜である窒化珪素膜を研磨することになるが、オーバーポリッシュ時における窒化珪素膜の研磨が抑制されていることが望ましく、これをオーバーポリッシュ耐性という。
[Arbitrary ingredient]
<Organic acid (component C)>
The polishing liquid composition of the present disclosure may be further blended with an organic acid (hereinafter, also referred to as “component C”). When the component C is further added to the polishing liquid composition of the present disclosure, the flatness of the surface of the substrate after polishing can be improved. Specifically, when a semiconductor substrate (hereinafter, also referred to as “pattern substrate”) on which a film to be polished having an uneven surface is formed is polished, the polishing time can be shortened. That is, the flattening speed of the pattern substrate can be improved. Further, it is possible to suppress the polishing of the silicon nitride film exposed after the silicon oxide film of the convex portion (active portion) is polished (overpolish resistance).
Here, the overpolish resistance will be described. Generally, in the process of forming the shallow trench element separation structure, over-polishing may be performed in order to completely remove the silicon oxide film of the convex portion (active portion). At that time, the silicon nitride film, which is a stop film exposed after the silicon oxide film is removed, is polished, but it is desirable that the polishing of the silicon nitride film at the time of overpolish is suppressed, and this is called overpolish resistance. ..

成分Cは、1種類の有機酸であってもよいし、2種類以上の有機酸の組合せであってもよい。成分Cとしては、例えば、カルボキシル基を有する有機酸が挙げられ、具体的には、ピコリン酸及びグルタミン酸から選ばれる少なくとも1種が挙げられる。成分Cは、成分Aの調製(粉砕時)に用いられる有機酸の種類と同一であってもよいし、異なっていてもよい。 The component C may be one kind of organic acid or a combination of two or more kinds of organic acids. Examples of the component C include organic acids having a carboxyl group, and specific examples thereof include at least one selected from picolinic acid and glutamic acid. The component C may be the same as or different from the type of organic acid used in the preparation (at the time of grinding) of the component A.

本開示の研磨液組成物中の成分Cの含有量は、平坦化速度の向上及びオーバーポリッシュ耐性の向上の観点から、0.01質量%以上が好ましく、0.03質量%以上がより好ましく、0.05質量%以上が更に好ましく、そして、同様の観点から、0.5質量%以下が好ましく、0.3質量%以下がより好ましく、0.2質量%以下が更に好ましい。より具体的には、成分Cの含有量は、0.01質量%以上0.5質量%以下が好ましく、0.03質量%以上0.3質量%以下がより好ましく、0.05質量%以上0.2質量%以下が更に好ましい。成分Cが2種以上の有機酸の組合せである場合、成分Cの含有量はそれらの合計の含有量をいう。 The content of component C in the polishing liquid composition of the present disclosure is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.03% by mass or more, from the viewpoint of improving the flattening rate and the overpolish resistance. 0.05% by mass or more is more preferable, and from the same viewpoint, 0.5% by mass or less is preferable, 0.3% by mass or less is more preferable, and 0.2% by mass or less is further preferable. More specifically, the content of the component C is preferably 0.01% by mass or more and 0.5% by mass or less, more preferably 0.03% by mass or more and 0.3% by mass or less, and more preferably 0.05% by mass or more. 0.2% by mass or less is more preferable. When the component C is a combination of two or more kinds of organic acids, the content of the component C means the total content thereof.

本開示の研磨液組成物中の成分Aに対する成分Cの質量比C/A(成分Cの含有量/成分Aの含有量)は、平坦化速度の向上及びオーバーポリッシュ耐性の向上の観点から、0.001以上が好ましく、0.1以上がより好ましく、0.3以上が更に好ましく、0.5以上が更に好ましく、そして、同様の観点から、10以下が好ましく、5以下がより好ましく、1以下が更に好ましい。より具体的には、質量比C/Aは、0.001以上10以下が好ましく、0.1以上5以下がより好ましく、0.3以上1以下が更に好ましく、0.5以上1以下が更に好ましい。 The mass ratio C / A of component C to component A in the polishing liquid composition of the present disclosure (content of component C / content of component A) is determined from the viewpoint of improving the flattening rate and the overpolish resistance. 0.001 or more is preferable, 0.1 or more is more preferable, 0.3 or more is further preferable, 0.5 or more is further preferable, and from the same viewpoint, 10 or less is preferable, 5 or less is more preferable, and 1 The following is more preferable. More specifically, the mass ratio C / A is preferably 0.001 or more and 10 or less, more preferably 0.1 or more and 5 or less, further preferably 0.3 or more and 1 or less, and further preferably 0.5 or more and 1 or less. preferable.

<その他の成分>
本開示の研磨液組成物は、必要に応じてその他の成分を含有することができる。その他の成分としては、pH調整剤、界面活性剤、成分B以外の糖類化合物、増粘剤、分散剤、防錆剤、塩基性物質、研磨速度向上剤等が挙げられる。前記その他の成分は、本開示の効果を損なわない範囲で研磨液組成物に配合されることが好ましく、本開示の研磨液組成物中のその他の成分の含有量は、研磨速度確保の観点から、0.001質量%以上が好ましく、0.0025質量%以上がより好ましく、0.01質量%以上が更に好ましく、研磨選択性向上の観点から、1質量%以下が好ましく、0.5質量%以下がより好ましく、0.1質量%以下が更に好ましい。より具体的には、その他の成分の含有量は、0.001質量%以上1質量%以下が好ましく、0.0025質量%以上0.5質量%以下がより好ましく、0.01質量%以上0.1質量%以下が更に好ましい。
<Other ingredients>
The polishing liquid composition of the present disclosure may contain other components, if necessary. Examples of other components include pH adjusters, surfactants, saccharide compounds other than component B, thickeners, dispersants, rust inhibitors, basic substances, polishing speed improvers and the like. The other components are preferably blended in the polishing liquid composition to the extent that the effects of the present disclosure are not impaired, and the content of the other components in the polishing liquid composition of the present disclosure is determined from the viewpoint of ensuring the polishing speed. , 0.001% by mass or more, more preferably 0.0025% by mass or more, further preferably 0.01% by mass or more, and from the viewpoint of improving polishing selectivity, 1% by mass or less is preferable, and 0.5% by mass or more. The following is more preferable, and 0.1% by mass or less is further preferable. More specifically, the content of other components is preferably 0.001% by mass or more and 1% by mass or less, more preferably 0.0025% by mass or more and 0.5% by mass or less, and 0.01% by mass or more and 0. .1% by mass or less is more preferable.

前記pH調整剤としては、例えば、酸性化合物及びアルカリ化合物が挙げられる。酸性化合物としては、例えば、塩酸、硝酸、硫酸等の無機酸;酢酸、シュウ酸、クエン酸、リンゴ酸、ギ酸、及びレブリン酸等の有機酸や成分Cの有機酸;等が挙げられる。なかでも、汎用性の観点から、塩酸、硝酸及び酢酸から選ばれる少なくとも1種が好ましく、塩酸及び酢酸から選ばれる少なくとも1種がより好ましい。アルカリ化合物としては、例えば、アンモニア、及び水酸化カリウム等の無機アルカリ化合物;アルキルアミン、及びアルカノールアミン等の有機アルカリ化合物;等が挙げられる。なかでも、半導体基板の品質向上の観点から、アンモニア及びアルキルアミンから選ばれる少なくとも1種が好ましく、アンモニアがより好ましい。 Examples of the pH adjuster include acidic compounds and alkaline compounds. Examples of the acidic compound include inorganic acids such as hydrochloric acid, nitrate and sulfuric acid; organic acids such as acetic acid, oxalic acid, citric acid, malic acid, formic acid and levulinic acid and organic acids of component C; and the like. Among them, at least one selected from hydrochloric acid, nitric acid and acetic acid is preferable, and at least one selected from hydrochloric acid and acetic acid is more preferable from the viewpoint of versatility. Examples of the alkaline compound include inorganic alkaline compounds such as ammonia and potassium hydroxide; organic alkaline compounds such as alkylamine and alkanolamine; and the like. Among them, at least one selected from ammonia and alkylamine is preferable, and ammonia is more preferable, from the viewpoint of improving the quality of the semiconductor substrate.

前記界面活性剤としては、アニオン性界面活性剤及びノニオン性界面活性剤等が挙げられる。アニオン性界面活性剤としては、例えば、アルキルエーテル酢酸塩、アルキルエーテルリン酸塩、及びアルキルエーテル硫酸塩等が挙げられる。ノニオン性界面活性剤としては、例えば、ポリアクリルアミド等のノニオン性ポリマー、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル等が挙げられる。 Examples of the surfactant include anionic surfactants and nonionic surfactants. Examples of the anionic surfactant include alkyl ether acetate, alkyl ether phosphate, and alkyl ether sulfate. Examples of the nonionic surfactant include nonionic polymers such as polyacrylamide, polyoxyalkylene alkyl ether, polyoxyethylene distyrene phenyl ether and the like.

本開示の研磨液組成物は、ポリ(アミノ酸)及びタンパク質から選ばれる少なくとも1種を含んでもよいし、含まなくてもよい。 The polishing liquid composition of the present disclosure may or may not contain at least one selected from poly (amino acid) and protein.

[研磨液組成物の調製]
本開示の研磨液組成物は、成分A及び水を含むスラリー、成分B、並びに、所望により成分C及びその他の成分を公知の方法で配合する工程を含む製造方法によって製造できる。例えば、本開示の研磨液組成物は、少なくとも成分A、成分B及び水を配合してなるものとすることができる。成分Aが複数種類の単結晶粉砕セリア粒子の組合せである場合、成分Aは、複数種類の単結晶粉砕セリア粒子をそれぞれ配合することにより得ることができる。成分Bが複数種類の糖類化合物の組合せである場合、成分Bは、複数種類の糖類化合物をそれぞれ配合することにより得ることができる。
[Preparation of polishing liquid composition]
The polishing liquid composition of the present disclosure can be produced by a production method including a step of blending a slurry containing component A and water, component B, and optionally component C and other components by a known method. For example, the polishing liquid composition of the present disclosure may be made by blending at least component A, component B and water. When the component A is a combination of a plurality of types of single crystal crushed ceria particles, the component A can be obtained by blending a plurality of types of single crystal crushed ceria particles. When the component B is a combination of a plurality of types of saccharide compounds, the component B can be obtained by blending each of the plurality of types of saccharide compounds.

すなわち、本開示は、一態様において、成分Aと成分Bと水とを配合する配合工程を含む、半導体基板用研磨液組成物の製造方法(以下、「本開示の研磨液組成物の製造方法」ともいう)に関する。本開示の研磨液組成物の製造方法は、一又は複数の実施形態において、前記配合工程の前に、有機酸の存在下で酸化セリウム粒子を湿式粉砕して成分Aを得る工程をさらに含むことができる。本開示の研磨液組成物製造方法において、前記配合工程は、一又は複数の実施形態において、成分Cをさらに配合する工程を含むことができる。 That is, in one embodiment, the present disclosure comprises a method for producing a polishing liquid composition for a semiconductor substrate, which comprises a blending step of blending component A, component B, and water (hereinafter, "method for producing the polishing liquid composition of the present disclosure". Also called). The method for producing a polishing liquid composition of the present disclosure further comprises, in one or more embodiments, a step of wet-grinding cerium oxide particles in the presence of an organic acid to obtain component A before the compounding step. Can be done. In the method for producing an abrasive liquid composition of the present disclosure, the compounding step may include, in one or a plurality of embodiments, a step of further compounding component C.

本開示において「配合する」とは、成分A、成分B及び水、並びに必要に応じて成分C及びその他の成分を同時に又は順に混合することを含む。混合する順序は特に限定されない。前記配合は、例えば、ホモミキサー、ホモジナイザー、超音波分散機及び湿式ボールミル等の混合器を用いて行うことができる。本開示の研磨液組成物の製造方法における各成分の配合量は、上述した本開示の研磨液組成物中の各成分の含有量と同じとすることができる。 In the present disclosure, "blending" includes mixing component A, component B and water, and optionally component C and other components simultaneously or in sequence. The order of mixing is not particularly limited. The compounding can be performed using, for example, a mixer such as a homomixer, a homogenizer, an ultrasonic disperser, and a wet ball mill. The blending amount of each component in the method for producing the polishing liquid composition of the present disclosure can be the same as the content of each component in the polishing liquid composition of the present disclosure described above.

本開示の研磨液組成物の実施形態は、全ての成分が予め混合された状態で市場に供給される、いわゆる1液型であってもよいし、使用時に混合される、いわゆる2液型であってもよい。2液型の研磨液組成物の一実施形態としては、成分Aを含む第1液と、成分Bを含む第2液とから構成され、使用時に第1液と第2液とが混合されるものが挙げられる。第1液と第2液との混合は、研磨対象の表面への供給前に行われてもよいし、これらは別々に供給されて被研磨基板の表面上で混合されてもよい。第1液及び第2液はそれぞれ必要に応じて上述した成分C及びその他の成分を含有することができる。 The embodiment of the polishing liquid composition of the present disclosure may be a so-called one-component type in which all the components are premixed and supplied to the market, or a so-called two-component type in which all the components are mixed at the time of use. There may be. One embodiment of the two-component polishing liquid composition is composed of a first liquid containing the component A and a second liquid containing the component B, and the first liquid and the second liquid are mixed at the time of use. Things can be mentioned. The first liquid and the second liquid may be mixed before being supplied to the surface to be polished, or they may be separately supplied and mixed on the surface of the substrate to be polished. The first liquid and the second liquid can each contain the above-mentioned component C and other components, if necessary.

本開示の研磨液組成物のpHは、酸化珪素膜の研磨速度確保、及び窒化珪素膜の研磨速度抑制の観点から、4以上が好ましく、5以上がより好ましく、5.3以上が更に好ましく、5.5以上が更に好ましく、5.7以上が更に好ましく、そして、9以下が好ましく、8.5以下がより好ましく、8以下が更に好ましく、7.5以下が更に好ましく、7以下が更に好ましく、6.5以下が更に好ましい。より具体的には、本開示の研磨液組成物のpHは、4以上9以下が好ましく、5以上8.5以下がより好ましく、5.3以上8以下が更に好ましく、5.5以上7.5以下が更に好ましく、5.7以上7以下が更に好ましく、5.7以上6.5以下が更に好ましい。本開示において、研磨液組成物のpHは、25℃における値であって、pHメータを用いて測定でき、具体的には、実施例に記載の方法で測定できる。 The pH of the polishing liquid composition of the present disclosure is preferably 4 or more, more preferably 5 or more, still more preferably 5.3 or more, from the viewpoint of ensuring the polishing rate of the silicon oxide film and suppressing the polishing rate of the silicon nitride film. 5.5 or more is more preferable, 5.7 or more is further preferable, 9 or less is more preferable, 8.5 or less is more preferable, 8 or less is further preferable, 7.5 or less is further preferable, and 7 or less is further preferable. , 6.5 or less is more preferable. More specifically, the pH of the polishing liquid composition of the present disclosure is preferably 4 or more and 9 or less, more preferably 5 or more and 8.5 or less, further preferably 5.3 or more and 8 or less, and 5.5 or more and 7. 5 or less is more preferable, 5.7 or more and 7 or less is further preferable, and 5.7 or more and 6.5 or less is further preferable. In the present disclosure, the pH of the polishing liquid composition is a value at 25 ° C. and can be measured using a pH meter, and specifically, can be measured by the method described in Examples.

本開示において「研磨液組成物中の各成分の含有量」とは、研磨液組成物の研磨への使用を開始する時点での前記各成分の含有量をいう。本開示の研磨液組成物は、その安定性が損なわれない範囲で濃縮された状態で保存および供給されてもよい。この場合、製造・輸送コストを低くできる点で好ましい。そしてこの濃縮液は、必要に応じて水で適宜希釈して研磨工程で使用することができる。希釈割合としては5〜100倍が好ましい。 In the present disclosure, the "content of each component in the polishing liquid composition" means the content of each component at the time when the use of the polishing liquid composition for polishing is started. The polishing liquid composition of the present disclosure may be stored and supplied in a concentrated state as long as its stability is not impaired. In this case, it is preferable in that the manufacturing / transportation cost can be reduced. Then, this concentrate can be appropriately diluted with water and used in the polishing step, if necessary. The dilution ratio is preferably 5 to 100 times.

[被研磨膜]
本開示の研磨液組成物を用いて研磨される被研磨膜としては、例えば、酸化珪素膜が挙げられる。したがって、本開示の研磨液組成物は、一実施形態において、半導体基板の素子分離構造を形成する工程で行われる酸化珪素膜の研磨に好適に使用できる。
[Film to be polished]
Examples of the film to be polished using the polishing liquid composition of the present disclosure include a silicon oxide film. Therefore, the polishing liquid composition of the present disclosure can be suitably used for polishing a silicon oxide film performed in a step of forming an element separation structure of a semiconductor substrate in one embodiment.

[研磨液キット]
本開示は、研磨液組成物を製造するためのキットであって、成分Aを含有する分散液が容器に収納された成分A分散液、及び、前記成分A分散液とは別の容器に収納された成分Bを含む、研磨液キット(以下、「本開示の研磨液キット」ともいう)に関する。本開示の研磨液キットによれば、酸化珪素膜の研磨速度を確保しつつ、窒化珪素膜の研磨速度を抑制できる研磨液組成物が得られうる。
[Abrasive liquid kit]
The present disclosure is a kit for producing a polishing liquid composition, in which a dispersion liquid containing component A is stored in a container and a container different from the component A dispersion liquid and the component A dispersion liquid. The present invention relates to a polishing liquid kit (hereinafter, also referred to as “the polishing liquid kit of the present disclosure”) containing the above-mentioned component B. According to the polishing liquid kit of the present disclosure, it is possible to obtain a polishing liquid composition capable of suppressing the polishing speed of the silicon nitride film while ensuring the polishing speed of the silicon oxide film.

本開示の研磨液キットの一実施形態としては、例えば、成分A及び水を含む分散液(第1液)と成分Bを含む溶液(第2液)とを相互に混合されていない状態で含有し、これらが使用時に混合される研磨液キット(2液型研磨液組成物)が挙げられる。前記第1液と前記第2液とが混合された後、必要に応じて水を用いて希釈されてもよい。前記第1液及び第2液にはそれぞれ、必要に応じて上述した成分C及びその他の成分が含まれていてもよい。 As one embodiment of the polishing liquid kit of the present disclosure, for example, a dispersion liquid containing component A and water (first liquid) and a solution containing component B (second liquid) are contained in a state where they are not mixed with each other. However, there is a polishing liquid kit (two-pack type polishing liquid composition) in which these are mixed at the time of use. After the first liquid and the second liquid are mixed, they may be diluted with water if necessary. The first liquid and the second liquid may each contain the above-mentioned component C and other components, if necessary.

[半導体基板の製造方法]
本開示は、本開示の研磨液組成物を用いて被研磨基板を研磨する研磨工程(以下、「本開示の研磨液組成物を用いた研磨工程」ともいう)を含む、半導体基板の製造方法(以下、「本開示の半導体基板の製造方法」ともいう。)に関する。本開示の半導体基板の製造方法によれば、研磨工程において酸化珪素膜の研磨速度を確保しつつ、窒化珪素膜の研磨速度の抑制が可能となるため、基板品質が向上した半導体基板を効率よく製造できるという効果が奏されうる。
[Manufacturing method of semiconductor substrate]
The present disclosure includes a polishing step of polishing a substrate to be polished using the polishing liquid composition of the present disclosure (hereinafter, also referred to as "polishing step using the polishing liquid composition of the present disclosure"), and a method for manufacturing a semiconductor substrate. (Hereinafter, also referred to as "the method for manufacturing the semiconductor substrate of the present disclosure"). According to the method for manufacturing a semiconductor substrate of the present disclosure, it is possible to suppress the polishing speed of the silicon nitride film while ensuring the polishing speed of the silicon oxide film in the polishing process, so that the semiconductor substrate with improved substrate quality can be efficiently produced. The effect of being able to manufacture can be achieved.

本開示の半導体基板の製造方法の具体例としては、まず、シリコン基板を酸化炉内で酸素に晒すことよりその表面に二酸化シリコン層を成長させ、次いで、当該二酸化シリコン層上に窒化珪素(Si34)膜又はポリシリコン膜等の研磨ストッパ膜を、例えばCVD法(化学気相成長法)にて形成する。次に、シリコン基板と前記シリコン基板の一方の主面側に配置された研磨ストッパ膜とを含む基板、例えば、シリコン基板の二酸化シリコン層上に研磨ストッパ膜が形成された基板に、フォトリソグラフィー技術を用いてトレンチを形成する。次いで、例えば、シランガスと酸素ガスを用いたCVD法により、トレンチ埋め込み用の被研磨膜である酸化珪素(SiO2)膜を形成し、研磨ストッパ膜が被研磨膜(酸化珪素膜)で覆われた被研磨基板を得る。酸化珪素膜の形成により、前記トレンチは酸化珪素膜の酸化珪素で満たされ、研磨ストッパ膜の前記シリコン基板側の面の反対面は酸化珪素膜によって被覆される。このようにして形成された酸化珪素膜のシリコン基板側の面の反対面は、下層の凸凹に対応して形成された段差を有する。次いで、CMP法により、酸化珪素膜を、少なくとも研磨ストッパ膜のシリコン基板側の面の反対面が露出するまで研磨し、より好ましくは、酸化珪素膜の表面と研磨ストッパ膜の表面とが面一になるまで酸化珪素膜を研磨する。本開示の研磨液組成物は、このCMP法による研磨を行う工程に用いることができる。 As a specific example of the method for manufacturing a semiconductor substrate of the present disclosure, first, a silicon nitride layer is grown on the surface of a silicon substrate by exposing it to oxygen in an oxidation furnace, and then silicon nitride (Si) is placed on the silicon dioxide layer. 3 N 4 ) A polishing stopper film such as a film or a polysilicon film is formed by, for example, a CVD method (chemical vapor deposition method). Next, a photolithography technique is applied to a substrate including a silicon substrate and a polishing stopper film arranged on one main surface side of the silicon substrate, for example, a substrate in which a polishing stopper film is formed on a silicon dioxide layer of a silicon substrate. Is used to form a trench. Next, for example, a silicon oxide (SiO 2 ) film, which is a film to be polished for trench embedding, is formed by a CVD method using silane gas and oxygen gas, and the polishing stopper film is covered with the film to be polished (silicon oxide film). Obtain a substrate to be polished. By forming the silicon oxide film, the trench is filled with silicon oxide of the silicon oxide film, and the opposite surface of the polishing stopper film on the silicon substrate side is covered with the silicon oxide film. The opposite surface of the surface of the silicon oxide film thus formed on the silicon substrate side has a step formed corresponding to the unevenness of the lower layer. Next, the silicon oxide film is polished by the CMP method until at least the opposite surface of the surface of the polishing stopper film on the silicon substrate side is exposed, and more preferably, the surface of the silicon oxide film and the surface of the polishing stopper film are flush with each other. Polish the silicon oxide film until it becomes. The polishing liquid composition of the present disclosure can be used in the step of performing polishing by this CMP method.

CMP法による研磨では、被研磨基板の表面と研磨パッドとを接触させた状態で、本開示の研磨液組成物をこれらの接触部位に供給しつつ被研磨基板及び研磨パッドを相対的に移動させることにより、被研磨基板の表面の凹凸部分を平坦化させる。本開示の半導体基板の製造方法において、シリコン基板の二酸化シリコン層と研磨ストッパ膜との間に他の絶縁膜が形成されていてもよいし、被研磨膜(例えば、酸化珪素膜)と研磨ストッパ膜(例えば、窒化珪素膜)との間に他の絶縁膜が形成されていてもよい。 In polishing by the CMP method, the surface of the substrate to be polished and the polishing pad are in contact with each other, and the polishing liquid composition of the present disclosure is supplied to these contact portions while the substrate to be polished and the polishing pad are relatively moved. This flattens the uneven portion of the surface of the substrate to be polished. In the method for manufacturing a semiconductor substrate of the present disclosure, another insulating film may be formed between the silicon dioxide layer of the silicon substrate and the polishing stopper film, or the film to be polished (for example, a silicon oxide film) and the polishing stopper. Another insulating film may be formed between the film (for example, a silicon nitride film).

本開示の研磨液組成物を用いた研磨工程において、研磨パッドの回転数は、例えば、30〜200r/分、被研磨基板の回転数は、例えば、30〜200r/分、研磨パッドを備えた研磨装置に設定される研磨荷重は、例えば、20〜500g重/cm2、研磨液組成物の供給速度は、例えば、10〜500mL/分に設定できる。研磨液組成物が2液型研磨液組成物の場合、第1液及び第2液のそれぞれの供給速度(又は供給量)を調整することで、被研磨膜及び研磨ストッパ膜のそれぞれの研磨速度や、被研磨膜と研磨ストッパ膜との研磨速度比(研磨選択性)を調整できる。 In the polishing step using the polishing liquid composition of the present disclosure, the polishing pad is provided with a polishing pad having a polishing pad rotation speed of, for example, 30 to 200 r / min, and a polishing substrate rotation speed of, for example, 30 to 200 r / min. The polishing load set in the polishing apparatus can be set to, for example, 20 to 500 g weight / cm 2 , and the supply rate of the polishing liquid composition can be set to, for example, 10 to 500 mL / min. When the polishing liquid composition is a two-component polishing liquid composition, the polishing speed of each of the film to be polished and the polishing stopper film can be adjusted by adjusting the supply speed (or supply amount) of each of the first liquid and the second liquid. In addition, the polishing speed ratio (polishing selectivity) between the film to be polished and the polishing stopper film can be adjusted.

本開示の研磨液組成物を用いた研磨工程において、被研磨膜(例えば、酸化珪素膜)の研磨速度は、生産性向上の観点から、好ましくは500Å/分以上、より好ましくは800Å/分以上、更に好ましくは1200Å/分以上である。 In the polishing step using the polishing liquid composition of the present disclosure, the polishing rate of the film to be polished (for example, silicon oxide film) is preferably 500 Å / min or more, more preferably 800 Å / min or more from the viewpoint of improving productivity. More preferably, it is 1200 Å / min or more.

本開示の研磨液組成物を用いた研磨工程において、研磨ストッパ膜(例えば、窒化珪素膜)の研磨速度は、研磨選択性向上及び研磨時間の短縮化の観点から、好ましくは500Å/分以下、より好ましくは300Å/分以下、更に好ましくは150Å/分以下である。 In the polishing process using the polishing liquid composition of the present disclosure, the polishing speed of the polishing stopper film (for example, silicon nitride film) is preferably 500 Å / min or less from the viewpoint of improving polishing selectivity and shortening the polishing time. It is more preferably 300 Å / min or less, still more preferably 150 Å / min or less.

本開示の研磨液組成物を用いた研磨工程において、研磨速度比(被研磨膜の研磨速度/研磨ストッパ膜の研磨速度)は、研磨時間の短縮化の観点から、1.01以上が好ましく、1.3以上がより好ましく、1.6以上が更に好ましい。本開示において研磨選択性は、研磨ストッパの研磨速度に対する被研磨膜の研磨速度の比(被研磨膜の研磨速度/研磨ストッパ膜の研磨速度)と同義であり、研磨選択性が高いとは、研磨速度比が大きいことを意味する。 In the polishing process using the polishing liquid composition of the present disclosure, the polishing rate ratio (polishing rate of the film to be polished / polishing rate of the polishing stopper film) is preferably 1.01 or more from the viewpoint of shortening the polishing time. 1.3 or more is more preferable, and 1.6 or more is further preferable. In the present disclosure, the polishing selectivity is synonymous with the ratio of the polishing rate of the film to be polished to the polishing rate of the polishing stopper (polishing rate of the film to be polished / polishing rate of the polishing stopper film), and high polishing selectivity means that the polishing selectivity is high. It means that the polishing rate ratio is large.

[研磨方法]
本開示は、本開示の研磨液組成物を用いて被研磨基板を研磨する研磨工程を含む、基板の研磨方法(以下、本開示の研磨方法ともいう)に関する。
[Polishing method]
The present disclosure relates to a method for polishing a substrate (hereinafter, also referred to as the polishing method of the present disclosure), which comprises a polishing step of polishing the substrate to be polished using the polishing liquid composition of the present disclosure.

本開示の研磨方法を使用することにより、研磨工程において酸化珪素膜の研磨速度を確保しつつ、窒化珪素膜の研磨速度の抑制が可能となるため、基板品質が向上した半導体基板の生産性を向上できるという効果が奏されうる。具体的な研磨の方法及び条件は、上述した本開示の半導体基板の製造方法と同じようにすることができる。 By using the polishing method of the present disclosure, it is possible to suppress the polishing speed of the silicon nitride film while ensuring the polishing speed of the silicon oxide film in the polishing process, so that the productivity of the semiconductor substrate with improved substrate quality can be improved. The effect of being able to improve can be achieved. The specific polishing method and conditions can be the same as the above-described method for manufacturing the semiconductor substrate of the present disclosure.

本開示は、さらに以下の組成物、製造方法に関する。
<1> 単結晶酸化セリウム粉砕粒子(成分A)と、糖類化合物(成分B)と、水と、を含み、
成分Aは、結晶子径が5nm以上40nm以下であり、
成分Bは、グルコース、ガラクトース、及び、グルコース又はガラクトースがグリコシド結合した化合物から選ばれる少なくとも1種である、半導体基板用研磨液組成物。
The present disclosure further relates to the following compositions and production methods.
<1> Contains single crystal cerium oxide pulverized particles (component A), a saccharide compound (component B), and water.
The component A has a crystallite diameter of 5 nm or more and 40 nm or less, and has a crystallite diameter of 5 nm or more and 40 nm or less.
Component B is a polishing liquid composition for a semiconductor substrate, which is at least one selected from glucose, galactose, and a compound in which glucose or galactose is glycosidically bonded.

<2> 単結晶酸化セリウム粉砕粒子(成分A)と、糖類化合物(成分B)と、水と、を含み、
成分Aは、有機酸の存在下で酸化セリウム粒子を湿式粉砕して得られる粒子であり、
成分Bは、グルコース、ガラクトース、及び、グルコース又はガラクトースがグリコシド結合した化合物から選ばれる少なくとも1種である、半導体基板用研磨液組成物。
<3> 前記有機酸が、ピコリン酸、及びグルタミン酸から選ばれる少なくとも1種である、<2>に記載の研磨液組成物。
<4> 成分Aの結晶子径は、5nm以上が好ましく、10nm以上がより好ましく、15nm以上がより好ましい、<1>から<3>のいずれかに記載の研磨液組成物。
<5> 成分Aの結晶子径は、40nm以下が好ましく、30nm以下がより好ましく、25nm以下が更に好ましい、<1>から<4>のいずれかに記載の研磨液組成物。
<6> 成分Aの結晶子径は、5nm以上40nm以下が好ましく、10nm以上30nm以下がより好ましく、15nm以上25nm以下が更に好ましい、<1>から<5>のいずれかに記載の研磨液組成物。
<7> 成分AのBET粒径は、5nm以上が好ましく、10nm以上がより好ましく、15nm以上がより好ましい、<1>から<6>のいずれかに記載の研磨液組成物。
<8> 成分AのBET粒径は、40nm以下が好ましく、30nm以下がより好ましく、25nm以下が更に好ましい、<1>から<7>のいずれかに記載の研磨液組成物。
<9> 成分AのBET粒径は、5nm以上40nm以下が好ましく、10nm以上30nm以下がより好ましく、15nm以上25nm以下が更に好ましい、<1>から<8>のいずれかに記載の研磨液組成物。
<10> 成分Aの結晶子径に対する成分AのBET粒径の比率(BET粒径/結晶子径)は、0.8以上が好ましく、0.9以上がより好ましく、0.95以上が更に好ましい、<1>から<9>のいずれかに記載の研磨液組成物。
<11> 比率(BET粒径/結晶子径)は、1.5以下が好ましく、1.3以下がより好ましく、1.1以下が更に好ましい、<1>から<10>のいずれかに記載の研磨液組成物。
<12> 比率(BET粒径/結晶子径)は、0.8以上1.5以下が好ましく、0.9以上1.3以下がより好ましく、0.95以上1.1以下が更に好ましい、<1>から<11>のいずれかに記載の研磨液組成物。
<13> 成分AのDLS粒径は、25nm以上が好ましく、30nm以上がより好ましく、40nm以上が更に好ましい、<1>から<12>のいずれかに記載の研磨液組成物。
<14> 成分AのDLS粒径は、150nm以下が好ましく、130nm以下がより好ましく、110nm以下が更に好ましい、<1>から<13>のいずれかに記載の研磨液組成物。
<15> 成分AのDLS粒径は、25nm以上150nm以下が好ましく、30nm以上130nm以下がより好ましく、40nm以上110nm以下が更に好ましい、<1>から<14>のいずれかに記載の研磨液組成物。
<16> 成分Aの含有量は、0.05質量%以上が好ましく、0.1質量%以上がより好ましく、0.15質量%以上がより好ましい、<1>から<15>のいずれかに記載の研磨液組成物。
<17> 成分Aの含有量は、10質量%以下が好ましく、5質量%以下がより好ましく、3質量%以下がより好ましく、1質量%以下が更により好ましい、<1>から<16>のいずれかに記載の研磨液組成物。
<18> 成分Aの含有量は、0.05質量%以上10質量%以下が好ましく、0.1質量%以上5質量%以下がより好ましく、0.15質量%以上3質量%以下が更に好ましい、<1>から<17>のいずれかに記載の研磨液組成物。
<19> 成分Bは、単糖、二糖、三糖、四糖、オリゴ糖、及び多糖から選ばれる少なくとも1種である、<1>から<18>のいずれかに記載の研磨液組成物。
<20> 成分Bの重量平均分子量は、400以上が好ましく、800以上がより好ましく、850以上が更に好ましく、900以上が更に好ましい、<1>から<19>のいずれかに記載の研磨液組成物。
<21> 成分Bの重量平均分子量は、2800以下が好ましく、2500以下がより好ましく、2300以下が更に好ましい、<1>又は<20>に記載の研磨液組成物。
<22> 成分Bの重量平均分子量は、400以上2800以下が好ましく、800以上2500以下がより好ましく、850以上2300以下が更に好ましく、900以上2300以下が更に好ましい、<1>から<21>のいずれかに記載の研磨液組成物。
<23> 成分Bの構成単位が、グルコースのみである、<1>から<22>のいずれかに記載の研磨液組成物。
<24> 成分Bが、グルコース、ガラクトース、ラクトース、スクロース、イソマルツロース、ラフィノース、ゲンチオオリゴ糖及びポリデキストロースから選ばれる少なくとも1種である、<1>から<23>のいずれかに記載の研磨液組成物。
<25> 成分Bの含有量は、0.1質量%以上が好ましく、0.3質量%以上がより好ましく、0.5質量%以上がより好ましく、0.8質量%以上が更に好ましい、<1>から<24>のいずれかに記載の研磨液組成物。
<26> 成分Bの含有量は、4質量%以下が好ましく、2質量%以下がより好ましく、1.5質量%以下が更に好ましい、<1>から<25>のいずれかに記載の研磨液組成物。
<27> 成分Bの含有量は、0.1質量%以上4質量%以下が好ましく、0.3質量%以上2質量%以下がより好ましく、0.5質量%以上1.5質量%以下が更に好ましく、0.8質量%以上1.5質量%以下が更に好ましい、<1>から<26>のいずれかに記載の研磨液組成物。
<28> 成分Aに対する成分Bの質量比B/Aは、0.01以上が好ましく、0.1以上がより好ましく、0.8以上がより好ましく、1以上が更に好ましく、3以上が更に好ましく、5以上が更に好ましく、<1>から<27>のいずれかに記載の研磨液組成物。
<29> 成分Aに対する成分Bの質量比B/Aは、80以下が好ましく、30以下が好ましく、15以下がより好ましく、10以下が更に好ましい、<1>から<28>のいずれかに記載の研磨液組成物。
<30> 質量比B/Aは、0.01以上80以下が好ましく、0.1以上30以下がより好ましく、0.8以上15以下が更に好ましく、1以上10以下が更に好ましく、3以上10以下が更に好ましく、5以上10以下が更に好ましい、<1>から<29>のいずれかに記載の研磨液組成物。
<31> 有機酸(成分C)がさらに配合された、<1>から<30>のいずれかに記載の研磨液組成物。
<32> 成分Cは、ピコリン酸、及びグルタミン酸から選ばれる少なくとも1種である、<31>に記載の研磨液組成物。
<33> 成分Cの含有量は、0.01質量%以上が好ましく、0.03質量%以上がより好ましく、0.05質量%以上が更に好ましい、<31>又は<32>に記載の研磨液組成物。
<34> 成分Cの含有量は、0.5質量%以下が好ましく、0.3質量%以下がより好ましく、0.2質量%以下が更に好ましい、<31>から<33>のいずれかに記載の研磨液組成物。
<35> 成分Cの含有量は、0.01質量%以上0.5質量%以下が好ましく、0.03質量%以上0.3質量%以下がより好ましく、0.05質量%以上0.2質量%以下が更に好ましい、<31>から<34>のいずれかに記載の研磨液組成物。
<36> 成分Aに対する成分Cの質量比C/Aは、0.001以上が好ましく、0.1以上がより好ましく、0.3以上がより好ましく、0.5以上が更に好ましい、<31>から<35>のいずれかに記載の研磨液組成物。
<37> 成分Aに対する成分Cの質量比C/Aは、10以下が好ましく、5以下がより好ましく、1以下が更に好ましい、<31>から<36>のいずれかに記載の研磨液組成物。
<38> 質量比C/Aは、0.001以上10以下が好ましく、0.1以上5以下がより好ましく、0.3以上1以下が更に好ましく、0.5以上1以下が更に好ましい、<31>から<37>のいずれかに記載の研磨液組成物。
<39> pHは、4以上が好ましく、5以上が好ましく、5.3以上が好ましく、5.5以上がより好ましく、5.7以上が更に好ましい、<1>から<38>のいずれかに記載の研磨液組成物。
<40> pHは、9以下が好ましく、8.5以下がより好ましく、8以下がより好ましく、7.5以下がより好ましく、7以下がより好ましく、6.5以下が更に好ましい、<1>から<39>のいずれかに記載の研磨液組成物。
<41> pHは、4以上9以下が好ましく、5以上8.5以下がより好ましく、5.3以上8以下が更に好ましく、5.5以上7.5以下が更に好ましく、5.7以上7以下が更に好ましく、5.7以上6.5以下が更に好ましい。<1>から<40>のいずれかに記載の研磨液組成物。
<42> 単結晶酸化セリウム粉砕粒子(成分A)と、糖類化合物(成分B)と、水とを配合する配合工程を含み、
成分Bは、グルコース、ガラクトース、及び、グルコース又はガラクトースがグリコシド結合した化合物から選ばれる少なくとも1種である、半導体基板用研磨液組成物の製造方法。
<43> 前記配合工程の前に、有機酸の存在下で酸化セリウム粒子を湿式粉砕して単結晶酸化セリウム粉砕粒子(成分A)を得る工程をさらに含む、<42>に記載の半導体基板用研磨液組成物の製造方法。
<44> 前記配合工程は、有機酸(成分C)をさらに配合する工程を含む、<42>又は<43>に記載の半導体基板用研磨液組成物の製造方法。
<45> <1>から<41>のいずれかに記載の研磨液組成物を用いて被研磨基板を研磨する研磨工程を含む、半導体基板の製造方法。
<46> <1>から<41>のいずれかに記載の研磨液組成物を用いて被研磨基板を研磨する研磨工程を含む、基板の研磨方法。
<2> Contains single crystal cerium oxide pulverized particles (component A), a saccharide compound (component B), and water.
Component A is a particle obtained by wet pulverizing cerium oxide particles in the presence of an organic acid.
Component B is a polishing liquid composition for a semiconductor substrate, which is at least one selected from glucose, galactose, and a compound in which glucose or galactose is glycosidically bonded.
<3> The polishing liquid composition according to <2>, wherein the organic acid is at least one selected from picolinic acid and glutamic acid.
<4> The polishing liquid composition according to any one of <1> to <3>, wherein the crystallite diameter of the component A is preferably 5 nm or more, more preferably 10 nm or more, and more preferably 15 nm or more.
<5> The polishing liquid composition according to any one of <1> to <4>, wherein the crystallite diameter of the component A is preferably 40 nm or less, more preferably 30 nm or less, still more preferably 25 nm or less.
<6> The polishing liquid composition according to any one of <1> to <5>, wherein the crystallite diameter of the component A is preferably 5 nm or more and 40 nm or less, more preferably 10 nm or more and 30 nm or less, and further preferably 15 nm or more and 25 nm or less. thing.
<7> The polishing liquid composition according to any one of <1> to <6>, wherein the BET particle size of the component A is preferably 5 nm or more, more preferably 10 nm or more, and more preferably 15 nm or more.
<8> The polishing liquid composition according to any one of <1> to <7>, wherein the BET particle size of the component A is preferably 40 nm or less, more preferably 30 nm or less, still more preferably 25 nm or less.
<9> The polishing liquid composition according to any one of <1> to <8>, wherein the BET particle size of the component A is preferably 5 nm or more and 40 nm or less, more preferably 10 nm or more and 30 nm or less, and further preferably 15 nm or more and 25 nm or less. thing.
<10> The ratio of the BET particle size of the component A to the crystallite diameter of the component A (BET particle size / crystallite diameter) is preferably 0.8 or more, more preferably 0.9 or more, and further preferably 0.95 or more. The polishing liquid composition according to any one of <1> to <9>, which is preferable.
<11> The ratio (BET particle size / crystallite diameter) is preferably 1.5 or less, more preferably 1.3 or less, still more preferably 1.1 or less, according to any one of <1> to <10>. Abrasive liquid composition.
<12> The ratio (BET particle size / crystallite diameter) is preferably 0.8 or more and 1.5 or less, more preferably 0.9 or more and 1.3 or less, and further preferably 0.95 or more and 1.1 or less. The polishing liquid composition according to any one of <1> to <11>.
<13> The polishing liquid composition according to any one of <1> to <12>, wherein the DLS particle size of the component A is preferably 25 nm or more, more preferably 30 nm or more, still more preferably 40 nm or more.
<14> The polishing liquid composition according to any one of <1> to <13>, wherein the DLS particle size of the component A is preferably 150 nm or less, more preferably 130 nm or less, still more preferably 110 nm or less.
<15> The DLS particle size of the component A is preferably 25 nm or more and 150 nm or less, more preferably 30 nm or more and 130 nm or less, further preferably 40 nm or more and 110 nm or less, and the polishing liquid composition according to any one of <1> to <14>. thing.
<16> The content of the component A is preferably 0.05% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.15% by mass or more, and any of <1> to <15>. The abrasive liquid composition according to the above.
<17> The content of the component A is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, more preferably 3% by mass or less, still more preferably 1% by mass or less, of <1> to <16>. The polishing liquid composition according to any one.
<18> The content of the component A is preferably 0.05% by mass or more and 10% by mass or less, more preferably 0.1% by mass or more and 5% by mass or less, and further preferably 0.15% by mass or more and 3% by mass or less. , The polishing liquid composition according to any one of <1> to <17>.
<19> The polishing liquid composition according to any one of <1> to <18>, wherein the component B is at least one selected from monosaccharides, disaccharides, trisaccharides, tetrasaccharides, oligosaccharides, and polysaccharides. ..
<20> The polishing liquid composition according to any one of <1> to <19>, wherein the weight average molecular weight of the component B is preferably 400 or more, more preferably 800 or more, further preferably 850 or more, still more preferably 900 or more. thing.
<21> The polishing liquid composition according to <1> or <20>, wherein the weight average molecular weight of the component B is preferably 2800 or less, more preferably 2500 or less, and even more preferably 2300 or less.
<22> The weight average molecular weight of the component B is preferably 400 or more and 2800 or less, more preferably 800 or more and 2500 or less, further preferably 850 or more and 2300 or less, further preferably 900 or more and 2300 or less, <1> to <21>. The polishing liquid composition according to any one.
<23> The polishing liquid composition according to any one of <1> to <22>, wherein the constituent unit of the component B is only glucose.
<24> The polishing solution according to any one of <1> to <23>, wherein the component B is at least one selected from glucose, galactose, lactose, sucrose, isomaltulose, raffinose, genthio-oligosaccharide and polydextrose. Composition.
<25> The content of the component B is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.3% by mass or more, more preferably 0.5% by mass or more, still more preferably 0.8% by mass or more, < The polishing liquid composition according to any one of 1> to <24>.
<26> The polishing liquid according to any one of <1> to <25>, wherein the content of the component B is preferably 4% by mass or less, more preferably 2% by mass or less, still more preferably 1.5% by mass or less. Composition.
<27> The content of the component B is preferably 0.1% by mass or more and 4% by mass or less, more preferably 0.3% by mass or more and 2% by mass or less, and 0.5% by mass or more and 1.5% by mass or less. The polishing liquid composition according to any one of <1> to <26>, more preferably 0.8% by mass or more and 1.5% by mass or less.
<28> The mass ratio B / A of the component B to the component A is preferably 0.01 or more, more preferably 0.1 or more, more preferably 0.8 or more, still more preferably 1 or more, still more preferably 3 or more. 5 or more is more preferable, and the polishing liquid composition according to any one of <1> to <27>.
<29> The mass ratio B / A of the component B to the component A is preferably 80 or less, preferably 30 or less, more preferably 15 or less, still more preferably 10 or less, according to any one of <1> to <28>. Abrasive liquid composition.
<30> The mass ratio B / A is preferably 0.01 or more and 80 or less, more preferably 0.1 or more and 30 or less, further preferably 0.8 or more and 15 or less, further preferably 1 or more and 10 or less, and 3 or more and 10 or less. The polishing liquid composition according to any one of <1> to <29>, wherein the following is more preferable, and 5 or more and 10 or less are further preferable.
<31> The polishing liquid composition according to any one of <1> to <30>, further containing an organic acid (component C).
<32> The polishing liquid composition according to <31>, wherein the component C is at least one selected from picolinic acid and glutamic acid.
<33> The polishing according to <31> or <32>, wherein the content of the component C is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.03% by mass or more, still more preferably 0.05% by mass or more. Liquid composition.
<34> The content of the component C is preferably 0.5% by mass or less, more preferably 0.3% by mass or less, still more preferably 0.2% by mass or less, any of <31> to <33>. The abrasive liquid composition according to the above.
<35> The content of the component C is preferably 0.01% by mass or more and 0.5% by mass or less, more preferably 0.03% by mass or more and 0.3% by mass or less, and 0.05% by mass or more and 0.2. The polishing liquid composition according to any one of <31> to <34>, more preferably by mass or less.
<36> The mass ratio C / A of the component C to the component A is preferably 0.001 or more, more preferably 0.1 or more, more preferably 0.3 or more, still more preferably 0.5 or more, <31>. The polishing liquid composition according to any one of <35>.
<37> The polishing liquid composition according to any one of <31> to <36>, wherein the mass ratio C / A of the component C to the component A is preferably 10 or less, more preferably 5 or less, still more preferably 1 or less. ..
<38> The mass ratio C / A is preferably 0.001 or more and 10 or less, more preferably 0.1 or more and 5 or less, further preferably 0.3 or more and 1 or less, and further preferably 0.5 or more and 1 or less. 31> The polishing liquid composition according to any one of <37>.
<39> The pH is preferably 4 or more, preferably 5 or more, preferably 5.3 or more, more preferably 5.5 or more, still more preferably 5.7 or more, and any of <1> to <38>. The abrasive liquid composition according to the above.
<40> The pH is preferably 9 or less, more preferably 8.5 or less, more preferably 8 or less, more preferably 7.5 or less, more preferably 7 or less, still more preferably 6.5 or less, <1>. The polishing liquid composition according to any one of <39>.
<41> The pH is preferably 4 or more and 9 or less, more preferably 5 or more and 8.5 or less, further preferably 5.3 or more and 8 or less, further preferably 5.5 or more and 7.5 or less, and 5.7 or more and 7 or less. The following is more preferable, and 5.7 or more and 6.5 or less are further preferable. The polishing liquid composition according to any one of <1> to <40>.
<42> A compounding step of blending single crystal cerium oxide pulverized particles (component A), a saccharide compound (component B), and water is included.
A method for producing a polishing liquid composition for a semiconductor substrate, wherein the component B is at least one selected from glucose, galactose, and a compound in which glucose or galactose is glycosidically bonded.
<43> The semiconductor substrate according to <42>, further comprising a step of wet-grinding the cerium oxide particles in the presence of an organic acid to obtain single crystal cerium oxide pulverized particles (component A) before the compounding step. A method for producing an abrasive liquid composition.
<44> The method for producing a polishing liquid composition for a semiconductor substrate according to <42> or <43>, wherein the compounding step includes a step of further compounding an organic acid (component C).
<45> A method for manufacturing a semiconductor substrate, comprising a polishing step of polishing the substrate to be polished using the polishing liquid composition according to any one of <1> to <41>.
<46> A method for polishing a substrate, which comprises a polishing step of polishing the substrate to be polished using the polishing liquid composition according to any one of <1> to <41>.

1.研磨液組成物の調製(実施例1〜19及び比較例1〜5)
セリア砥粒A1〜A5(成分A、非成分A)、糖類化合物(成分B)、有機酸(成分C)、及び水を混合して実施例1〜19及び比較例1〜5の研磨液組成物を得た。研磨液組成物中の各成分の含有量、及び研磨液組成物のpHを表1に示す。研磨液組成物のpHは、1規定のアンモニア水溶液を用いて調整した。
1. 1. Preparation of polishing liquid composition (Examples 1 to 19 and Comparative Examples 1 to 5)
Polishing liquid compositions of Examples 1 to 19 and Comparative Examples 1 to 5 by mixing ceria abrasive grains A1 to A5 (component A, non-component A), a saccharide compound (component B), an organic acid (component C), and water. I got something. Table 1 shows the content of each component in the polishing liquid composition and the pH of the polishing liquid composition. The pH of the polishing liquid composition was adjusted using a predetermined aqueous ammonia solution.

研磨液組成物の調製に用いたセリア砥粒A1〜A5、糖類化合物(成分B)及び有機酸(成分C)を以下に示す。
<セリア砥粒(成分A、非成分A)>
A1〜A2:セリア粒子を表1に示す有機酸の存在下で湿式粉砕して得られた単結晶粉砕セリア粒子(成分A)
A3:多結晶粉砕セリア粒子[昭和電工社製の「GPL−C1010」](非成分A)
A4:単結晶コロイダルセリア粒子[ソルベイ・スペシャルケム・ジャパン社製の「ZENUS HC-30」](非成分A)
A5:多結晶コロイダルセリア粒子[ソルベイ・スペシャルケム・ジャパン社製の「ZENUS HC-60」](非成分A)
<糖類化合物(成分B)>
グルコース[単糖]
ガラクトース[単糖]
ラクトース[二糖、構成:グルコース+ガラクトース]
スクロース[二糖、構成:グルコース+フルクトース]
イソマルツロース[二糖、構成:グルコース+フルクトース、三井製糖社製の「パラチノース」]
ラフィノース[三糖、構成:グルコース+ガラクトース+フルクトース]
ゲンチオオリゴ糖[オリゴ糖、構成単位:グルコースのみ、重量平均分子量430、日本食品化工社製の「ゲントース#45」]
ポリデキストロース[多糖、構成:グルコースとソルビトールとクエン酸とを混合し重合させたもの、重量平均分子量1400、デュポン社製の「ライテスII」]
<有機酸(成分C)>
ピコリン酸
グルタミン酸
The ceria abrasive grains A1 to A5, the saccharide compound (component B) and the organic acid (component C) used for preparing the polishing liquid composition are shown below.
<Ceria abrasive grains (component A, non-component A)>
A1 to A2: Single crystal crushed ceria particles (component A) obtained by wet crushing ceria particles in the presence of the organic acids shown in Table 1.
A3: Polycrystalline crushed ceria particles ["GPL-C1010" manufactured by Showa Denko KK] (non-component A)
A4: Single crystal colloidal ceria particles ["ZENUS HC-30" manufactured by Solvay Special Chem Japan] (non-component A)
A5: Polycrystalline colloidal ceria particles ["ZENUS HC-60" manufactured by Solvay Special Chem Japan] (non-component A)
<Sugar compound (component B)>
Glucose [monosaccharide]
Galactose [monosaccharide]
Lactose [disaccharide, composition: glucose + galactose]
Sucrose [disaccharide, composition: glucose + fructose]
Isomaltulose [disaccharide, composition: glucose + fructose, "Palatinose" manufactured by Mitsui Sugar Co., Ltd.]
Raffinose [Trisaccharide, Composition: Glucose + Galactose + Fructose]
Genthio-oligosaccharide [oligosaccharide, constituent unit: glucose only, weight average molecular weight 430, "Gentose # 45" manufactured by Nihon Shokuhin Kako Co., Ltd.]
Polydextrose [polysaccharide, composition: glucose, sorbitol, and citric acid mixed and polymerized, weight average molecular weight 1400, "Litez II" manufactured by DuPont Co., Ltd.]
<Organic acid (component C)>
Picolinic acid glutamic acid

2.各パラメータの測定方法
(1)研磨液組成物のpH
研磨液組成物の25℃におけるpH値は、pHメータ(東亜電波工業社製、「HM−30G」)を用いて測定した値であり、pHメータの電極を研磨液組成物へ浸漬して1分後の数値である。
2. 2. Measurement method of each parameter (1) pH of polishing liquid composition
The pH value of the polishing liquid composition at 25 ° C. is a value measured using a pH meter (“HM-30G” manufactured by Toa Denpa Kogyo Co., Ltd.), and the electrode of the pH meter is immersed in the polishing liquid composition. It is a numerical value after minutes.

(2)セリア砥粒の結晶子径
セリア砥粒の粉体を粉末X線回折測定にかけ、29〜30°付近に出現するセリアの(111)面のピークの半値幅、回折角度を用い、シェラー式よりセリア砥粒の結晶子径(nm)を算出した。
シェラー式:結晶子径(Å)=K×λ/(β×cosθ)
K:シェラー定数、λ:X線の波長=1.54056Å、β:半値幅、θ:回折角2θ/θ
(2) Crystalline diameter of ceria abrasive grains The powder of ceria abrasive grains is subjected to powder X-ray diffraction measurement, and the half-value width and diffraction angle of the peak of the (111) plane of ceria appearing near 29 to 30 ° are used. The crystallite diameter (nm) of the ceria abrasive grains was calculated from the formula.
Scheller formula: Crystal element diameter (Å) = K × λ / (β × cosθ)
K: Scheller constant, λ: X-ray wavelength = 1.54056 Å, β: half width, θ: diffraction angle 2 θ / θ

(3)セリア砥粒の平均一次粒径
セリア砥粒の平均一次粒径(nm)は、下記窒素吸着(BET)法によって得られるBET比表面積S(m2/g)を用い、セリア粒子の真密度を7.2g/cm3として算出した。
(3) Average primary particle size of ceria abrasive grains The average primary particle size (nm) of ceria abrasive grains is the BET specific surface area S (m 2 / g) obtained by the following nitrogen adsorption (BET) method. It was calculated assuming that the true density was 7.2 g / cm 3.

(4)BET比表面積
セリア砥粒をイオン交換水に分散させたセリア砥粒分散液を120℃で3時間熱風乾燥した後、メノウ乳鉢で細かく粉砕しサンプルを得た。測定直前に120℃の雰囲気下で15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BET法によりセリア砥粒(成分A、非成分A)のBET比表面積S(m2/g)を測定した。
(4) BET Specific Surface Area A ceria abrasive grain dispersion in which ceria abrasive grains were dispersed in ion-exchanged water was dried with hot air at 120 ° C. for 3 hours, and then finely pulverized in an agate mortar to obtain a sample. Immediately before the measurement, after drying for 15 minutes in an atmosphere of 120 ° C., a ceria abrasive grain (component A, The BET specific surface area S (m 2 / g) of the non-component A) was measured.

3.研磨液組成物(実施例1〜18及び比較例1〜5)の評価
[試験片の作成]
<ブランケット基板>
シリコンウェーハの片面に、TEOS−プラズマCVD法で厚さ2000nmの酸化珪素膜(ブランケット膜)を形成したものから、40mm×40mmの正方形片を切り出し、酸化珪素膜試験片(ブランケット基板)を得た。
同様に、シリコンウェーハの片面に、CVD法で厚さ700nmの窒化珪素膜(ブランケット膜)を形成したものから、40mm×40mmの正方形片を切り出し、窒化珪素膜試験片(ブランケット基板)を得た。
<パターン基板>
評価用サンプルとして、アドバンテック社製のCMP特性評価用ウエハ(商品名:STI MIT 864、直径200mm)を用意した。評価用サンプルは、シリコン基板とその上に配置された厚み150nmの窒化珪素膜を備える。窒化珪素膜はCVD法により形成されている。この積層体には、深さ350nm(150nm+200nm)の溝が形成されている。窒化珪素膜上には、厚み450nmの酸化珪素膜(以下、「P−TEOS膜」という)が配置されている。P−TEOS膜はテトラエトキシシラン(TEOS)を用いるプラズマCVD法により形成されている。このP−TEOS膜は、その平面が61個の領域(20mm×20mm)に分割されており、各領域は、さらに25個の小領域(4mm×4mm)に分割されている。尚、評価用の試験片として、20mm×20mmの領域を2つ含むような40mm×40mmの正方形片を切り出したものを準備した。さらに小領域は、10%〜100%の範囲の密度を有する100μmピッチ及び1〜1000μmの範囲のピッチを有する50%密度を有するものであった。ここで、50%密度とは、空間幅/(空間幅+ライン幅)×100%=50%である、反復構造の配列中の空間と定義される。たとえば、空間幅+ライン幅=1000ミクロンであるならば、50%密度は500ミクロンの幅を有する。
3. 3. Evaluation of Polishing Liquid Compositions (Examples 1 to 18 and Comparative Examples 1 to 5) [Preparation of Test Pieces]
<Blanket board>
A 40 mm × 40 mm square piece was cut out from a silicon wafer having a silicon oxide film (blanket film) having a thickness of 2000 nm formed on one side of the silicon wafer by the TEOS-plasma CVD method to obtain a silicon oxide film test piece (blanket substrate). ..
Similarly, a 40 mm × 40 mm square piece was cut out from a silicon wafer having a thickness of 700 nm formed on one side of the silicon wafer by a CVD method to obtain a silicon nitride film test piece (blanket substrate). ..
<Pattern board>
As an evaluation sample, a CMP characteristic evaluation wafer (trade name: STI MIT 864, diameter 200 mm) manufactured by Advantech Co., Ltd. was prepared. The evaluation sample includes a silicon substrate and a silicon nitride film having a thickness of 150 nm placed on the silicon substrate. The silicon nitride film is formed by the CVD method. A groove having a depth of 350 nm (150 nm + 200 nm) is formed in this laminated body. A silicon oxide film having a thickness of 450 nm (hereinafter referred to as “P-TEOS film”) is arranged on the silicon nitride film. The P-TEOS film is formed by a plasma CVD method using tetraethoxysilane (TEOS). The plane of the P-TEOS film is divided into 61 regions (20 mm × 20 mm), and each region is further divided into 25 small regions (4 mm × 4 mm). As a test piece for evaluation, a square piece having a size of 40 mm × 40 mm was prepared so as to include two areas of 20 mm × 20 mm. Further small regions had a 100 μm pitch with a density in the range of 10% to 100% and a 50% density with a pitch in the range of 1-1000 μm. Here, the 50% density is defined as the space in the array of the repeating structure in which the space width / (space width + line width) × 100% = 50%. For example, if space width + line width = 1000 microns, then the 50% density has a width of 500 microns.

[酸化珪素膜(被研磨膜)の研磨速度]
研磨装置として、定盤径380mmのテクノライズ製「TR15M−TRK1」を用いた。また、研磨パッドとしては、ニッタ・ハース社製の硬質ウレタンパッド「IC−1000/Suba400」を用いた。前記研磨装置の定盤に、前記研磨パッドを貼り付けた。前記試験片をホルダーにセットし、試験片の酸化珪素膜を形成した面が下になるように(酸化珪素膜が研磨パッドに面するように)ホルダーを研磨パッドに載せた。さらに、試験片にかかる荷重が300g重/cm2となるように、錘をホルダーに載せた。研磨パッドを貼り付けた定盤の中心に、研磨液組成物を50mL/分の速度で滴下しながら、定盤及びホルダーのそれぞれを同じ回転方向に100r/分で1分間回転させて、酸化珪素膜試験片の研磨を行った。研磨後、超純水を用いて洗浄し、乾燥して、酸化珪素膜試験片を後述の光干渉式膜厚測定装置による測定対象とした。
[Polishing speed of silicon oxide film (film to be polished)]
As a polishing device, a Technolyze "TR15M-TRK1" having a surface plate diameter of 380 mm was used. As the polishing pad, a rigid urethane pad "IC-1000 / Suba400" manufactured by Nitta Haas Co., Ltd. was used. The polishing pad was attached to the surface plate of the polishing device. The test piece was set on the holder, and the holder was placed on the polishing pad so that the surface of the test piece on which the silicon oxide film was formed was facing down (so that the silicon oxide film faced the polishing pad). Further, the weight was placed on the holder so that the load applied to the test piece was 300 g weight / cm 2. While dropping the polishing liquid composition at a rate of 50 mL / min on the center of the surface plate to which the polishing pad is attached, rotate each of the surface plate and the holder in the same rotation direction at 100 r / min for 1 minute to make silicon oxide. The membrane test piece was polished. After polishing, it was washed with ultrapure water and dried, and the silicon oxide film test piece was used as a measurement target by the optical interferometry film thickness measuring device described later.

研磨前及び研磨後において、光干渉式膜厚測定装置(SCREENセミコンダクターソリューションズ社製「VM−1230」)を用いて、酸化珪素膜の膜厚を測定した。酸化珪素膜の研磨速度は下記式により算出した。結果は、比較例1を100とした相対値を表1に示した。
酸化珪素膜の研磨速度(Å/分)
=[研磨前の酸化珪素膜厚さ(Å)−研磨後の酸化珪素膜厚さ(Å)]/研磨時間(分)
Before and after polishing, the film thickness of the silicon oxide film was measured using a light interferometry film thickness measuring device (“VM-1230” manufactured by SCREEN Semiconductor Solutions). The polishing rate of the silicon oxide film was calculated by the following formula. As a result, the relative value with Comparative Example 1 as 100 is shown in Table 1.
Polishing speed of silicon oxide film (Å / min)
= [Silicon oxide film thickness before polishing (Å) -Silicon oxide film thickness after polishing (Å)] / Polishing time (minutes)

[窒化珪素膜(研磨ストッパ膜)の研磨速度]
試験片として酸化珪素膜試験片の代わりに窒化珪素膜試験片を用いること以外は、前記[酸化珪素膜の研磨速度の測定]と同様に、窒化珪素膜の研磨及び膜厚の測定を行った。窒化珪素膜の研磨速度は下記式により算出した。結果は、比較例1を100とした相対値を表1に示した。
窒化珪素膜の研磨速度(Å/分)
=[研磨前の窒化珪素膜厚さ(Å)−研磨後の窒化珪素膜厚さ(Å)]/研磨時間(分)
[Polishing speed of silicon nitride film (polishing stopper film)]
Except for using the silicon nitride film test piece instead of the silicon oxide film test piece as the test piece, the silicon nitride film was polished and the film thickness was measured in the same manner as in the above-mentioned [Measurement of polishing rate of silicon oxide film]. .. The polishing rate of the silicon nitride film was calculated by the following formula. As a result, the relative value with Comparative Example 1 as 100 is shown in Table 1.
Polishing speed of silicon nitride film (Å / min)
= [Silicon nitride film thickness before polishing (Å) -Silicon nitride film thickness after polishing (Å)] / Polishing time (minutes)

[研磨速度比]
窒化珪素膜の研磨速度に対する酸化珪素膜の研磨速度の比を研磨速度比とし、下記式により算出し、下記表1に示した。研磨速度比の値が大きいほど、研磨選択性が高いことを示す。
研磨速度比=酸化珪素膜の研磨速度(Å/分)/窒化珪素膜の研磨速度(Å/分)
[Polishing speed ratio]
The ratio of the polishing rate of the silicon oxide film to the polishing rate of the silicon nitride film was taken as the polishing rate ratio, calculated by the following formula, and is shown in Table 1 below. The larger the value of the polishing rate ratio, the higher the polishing selectivity.
Polishing rate ratio = Silicon oxide film polishing rate (Å / min) / Silicon nitride film polishing rate (Å / min)

[パターン基板の平坦化速度]
パターン基板を用いたこと以外は、上記ブランケット基板と同様の条件で研磨し、表面の凹凸の段差が無くなるまでの研磨速度を求めた。表1では、凹部と凸部のパターン線幅がそれぞれ100μmであるパターン部における研磨速度について比較例1を100とした相対値を示す。数値が高いほど、パターン基板の平坦化速度が良好であることを示す。
[Pattern board flattening speed]
Polishing was performed under the same conditions as the blanket substrate except that a pattern substrate was used, and the polishing speed until the unevenness on the surface disappeared was determined. Table 1 shows the relative values of the polishing speed in the pattern portion where the pattern line widths of the concave portion and the convex portion are 100 μm, respectively, with Comparative Example 1 as 100. The higher the value, the better the flattening speed of the pattern substrate.

[オーバーポリッシュ耐性]
研磨後のパターン基板をさらにオーバーポリッシュ(研磨時間20秒)を行い、オーバーポリッシュ時における研磨速度を求めた。表1では、比較例1を100とした相対値を示す。数値が低いほど、オーバーポリッシュ耐性に優れていることを示す。
[Overpolish resistance]
The patterned substrate after polishing was further over-polished (polishing time 20 seconds), and the polishing speed at the time of over-polishing was determined. Table 1 shows relative values with Comparative Example 1 as 100. The lower the number, the better the overpolish resistance.

Figure 0006985905
Figure 0006985905

表1に示されるように、成分A及び成分Bを含有する実施例1〜19は、比較例1〜6に比べて、酸化珪素膜の研磨速度を確保しつつ、窒化珪素膜の研磨速度が抑制されていた。成分Cをさらに含む実施例1〜17は、成分Cを含まない実施例18に比べて、パターン基板の平坦化速度が向上し、オーバーポリッシュ耐性に優れていた。 As shown in Table 1, in Examples 1 to 19 containing the component A and the component B, the polishing rate of the silicon nitride film is higher than that of Comparative Examples 1 to 6 while ensuring the polishing rate of the silicon oxide film. It was suppressed. In Examples 1 to 17 further containing the component C, the flattening speed of the pattern substrate was improved and the overpolish resistance was excellent as compared with the example 18 not containing the component C.

本開示の研磨液組成物は、高密度化又は高集積化用の半導体基板の製造方法において有用である。 The polishing liquid composition of the present disclosure is useful in a method for manufacturing a semiconductor substrate for high density or high integration.

Claims (13)

単結晶酸化セリウム粉砕粒子(成分A)と、糖類化合物(成分B)と、水と、を含み、
成分Aは、結晶子径が5nm以上40nm以下であり、
成分Bは、グルコース、ガラクトース、及び、グルコース又はガラクトースがグリコシド結合した化合物から選ばれる少なくとも1種であり、
成分Bの重量平均分子量が、400以上2800以下である、半導体基板用研磨液組成物。
It contains single crystal cerium oxide pulverized particles (component A), a saccharide compound (component B), and water.
The component A has a crystallite diameter of 5 nm or more and 40 nm or less, and has a crystallite diameter of 5 nm or more and 40 nm or less.
Component B is at least one selected from glucose, galactose, and a compound in which glucose or galactose is glycosidically bound.
A polishing liquid composition for a semiconductor substrate, wherein the weight average molecular weight of the component B is 400 or more and 2800 or less.
単結晶酸化セリウム粉砕粒子(成分A)と、糖類化合物(成分B)と、水と、を含み、
成分Aは、有機酸の存在下で酸化セリウム粒子を湿式粉砕して得られる粒子であり、
成分Bは、グルコース、ガラクトース、及び、グルコース又はガラクトースがグリコシド結合した化合物から選ばれる少なくとも1種であり、
成分Bの重量平均分子量が、400以上2800以下である、半導体基板用研磨液組成物。
It contains single crystal cerium oxide pulverized particles (component A), a saccharide compound (component B), and water.
Component A is a particle obtained by wet pulverizing cerium oxide particles in the presence of an organic acid.
Component B is at least one selected from glucose, galactose, and a compound in which glucose or galactose is glycosidically bound.
A polishing liquid composition for a semiconductor substrate, wherein the weight average molecular weight of the component B is 400 or more and 2800 or less.
前記成分Aの結晶子径が5nm以上40nm以下である、請求項2に記載の研磨液組成物。 The polishing liquid composition according to claim 2, wherein the crystallite diameter of the component A is 5 nm or more and 40 nm or less. 成分Aの結晶子径に対するBET粒径の比率[BET粒径(nm)/結晶子径(nm)]が0.8以上1.5以下である、請求項1から3のいずれかに記載の研磨液組成物。 The invention according to any one of claims 1 to 3, wherein the ratio of the BET particle size to the crystallite diameter of the component A [BET particle size (nm) / crystallite diameter (nm)] is 0.8 or more and 1.5 or less. Abrasive liquid composition. 前記有機酸が、ピコリン酸及びグルタミン酸から選ばれる少なくとも1種である、請求項に記載の研磨液組成物。 The polishing liquid composition according to claim 2 , wherein the organic acid is at least one selected from picolinic acid and glutamic acid. 有機酸(成分C)がさらに配合された、請求項1から5のいずれかに記載の研磨液組成物。 The polishing liquid composition according to any one of claims 1 to 5, further comprising an organic acid (component C). 前記有機酸(成分Cは、ピコリン酸及びグルタミン酸から選ばれる少なくとも1種である、請求項6に記載の研磨液組成物。 The polishing liquid composition according to claim 6, wherein the organic acid ( component C ) is at least one selected from picolinic acid and glutamic acid. pHが4以上9以下である、請求項1から7のいずれかに記載の研磨液組成物。 The polishing liquid composition according to any one of claims 1 to 7, wherein the pH is 4 or more and 9 or less. 請求項1から8のいずれかに記載の研磨液組成物を用いて被研磨基板を研磨する研磨工程を含む、半導体基板の製造方法。 A method for manufacturing a semiconductor substrate, comprising a polishing step of polishing the substrate to be polished using the polishing liquid composition according to any one of claims 1 to 8. 請求項1から8のいずれかに記載の研磨液組成物を用いて被研磨基板を研磨する研磨工程を含む、基板の研磨方法。 A method for polishing a substrate, which comprises a polishing step of polishing the substrate to be polished using the polishing liquid composition according to any one of claims 1 to 8. 単結晶酸化セリウム粉砕粒子(成分A)と、糖類化合物(成分B)と、水とを配合する配合工程を含み、
成分Bは、グルコース、ガラクトース、及び、グルコース又はガラクトースがグリコシド結合した化合物から選ばれる少なくとも1種であり、
成分Bの重量平均分子量が、400以上2800以下である、半導体基板用研磨液組成物の製造方法。
A compounding step of blending single crystal cerium oxide pulverized particles (component A), a saccharide compound (component B), and water is included.
Component B is at least one selected from glucose, galactose, and a compound in which glucose or galactose is glycosidically bound.
A method for producing a polishing liquid composition for a semiconductor substrate, wherein the weight average molecular weight of component B is 400 or more and 2800 or less.
前記配合工程の前に、有機酸の存在下で酸化セリウム粒子を湿式粉砕して単結晶酸化セリウム粉砕粒子(成分A)を得る工程をさらに含む、請求項11に記載の半導体基板用研磨液組成物の製造方法。 The polishing liquid composition for a semiconductor substrate according to claim 11, further comprising a step of wet-grinding the cerium oxide particles in the presence of an organic acid to obtain single crystal cerium oxide pulverized particles (component A) before the compounding step. Manufacturing method of things. 前記配合工程は、有機酸(成分C)をさらに配合する工程を含む、請求項11又は12に記載の半導体基板用研磨液組成物の製造方法。 The method for producing a polishing liquid composition for a semiconductor substrate according to claim 11, wherein the blending step includes a step of further blending an organic acid (component C).
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