JP7105089B2 - Silicon wafer manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明はシリコンウェーハの製造方法、及び半導体基板の製造方法に関する。 The present invention relates to a silicon wafer manufacturing method and a semiconductor substrate manufacturing method.

近年、半導体メモリの高記録容量化に対する要求の高まりから半導体装置のデザインルールは微細化が進んでいる。このため半導体装置の製造過程で行われるフォトリソグラフィーにおいて焦点深度は浅くなり、シリコンウェーハ(ベアウェーハ)の表面欠陥(LPD:Light point defects)や表面粗さ(Haze)の低減に対する要求はますます厳しくなっている。 2. Description of the Related Art In recent years, the design rules of semiconductor devices have become finer due to the increasing demand for higher recording capacity of semiconductor memories. For this reason, the depth of focus in photolithography performed in the manufacturing process of semiconductor devices has become shallower, and the demand for reduction of surface defects (LPD: light point defects) and surface roughness (haze) of silicon wafers (bare wafers) has become more and more severe. It's becoming

シリコンウェーハの品質を向上する目的で、シリコンウェーハを研磨する研磨工程には、シリコン単結晶インゴットを薄円板状にスライスすることにより得られたシリコンウェーハを平面化するラッピング(粗研磨)工程と、ラッピングされたシリコンウェーハをエッチングした後、シリコンウェーハ表面を鏡面化する仕上げ研磨工程とがある。特に研磨の最終段階で行われる仕上げ研磨は、Hazeの抑制と、研磨されたシリコンウェーハ表面のぬれ性向上(親水化)によるパーティクルやスクラッチ、ピット等のLPDの低減と、を目的として行われている。 For the purpose of improving the quality of silicon wafers, the polishing process for polishing silicon wafers includes a lapping (coarse polishing) process for flattening silicon wafers obtained by slicing a silicon single crystal ingot into thin discs. and a final polishing step of mirror-finishing the surface of the silicon wafer after etching the lapped silicon wafer. In particular, the final polishing performed in the final stage of polishing is performed for the purpose of suppressing haze and reducing LPD such as particles, scratches, and pits by improving the wettability (hydrophilization) of the polished silicon wafer surface. there is

シリコンウェーハの研磨に用いられる研磨液組成物として、ヘイズレベルの改善を目的とし、シリカ粒子と、ヒドロキシエチルセルロース(HEC)と、ポリエチレンオキサイドと、アルカリ化合物とを含む研磨用液成物が開示されている(特許文献1)。表面粗さ(ヘイズ)の低減と表面欠陥(LPD)の低減とを両立することを目的として、水酸基由来の酸素原子数とポリオキシアルキレン由来の酸素原子数の比(水酸基由来の酸素原子数/ポリオキシアルキレン由来の酸素原子数)が、所定の範囲内の値である水溶性高分子を含むシリコンウェーハ用研磨液組成物が開示されている(特許文献2)。研粒の凝集を抑制しつつ、研磨された被研磨物表面の汚染を低減することを目的として、側鎖に1,2-ジオール構造を有するポリビニルアルコール系樹脂と、pH2.0以上の溶液中で表面のゼータ電位がマイナスであり且つ等電点を持たないように表面が化学修飾された砥粒を含む、シリコンウェーハ用の研磨組成物が開示されている(特許文献3)。平滑性の低下の抑制と欠陥数の低減とを目的として、ヒドロキシプロピルメチルセルロースを含み、砥粒が研磨液組成物中において負のゼータ電位を有する、シリコンウェーハ用の研磨組成物が開示されている(特許文献4)。研磨液組成物でもなく、シリコンウェーハ表面に対して使用されるものでもないが、CMP工程後の半導体デバイス用基板表面の汚染物を除去でき、しかも当該基板表面を短時間で清浄化することを目的として、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキシド-ポリプロピレンオキシドブロック共重合体を高分子凝集剤として含み、微粒子の粒子径を凝集により大きくしつつ、微粒子のゼータ電位を負にして半導体デバイス用基板表面への微粒子の付着を抑制する、半導体デバイス用基板洗浄液が開示されている(特許文献5)。 A polishing liquid composition containing silica particles, hydroxyethyl cellulose (HEC), polyethylene oxide, and an alkaline compound is disclosed as a polishing liquid composition used for polishing silicon wafers for the purpose of improving the haze level. (Patent Document 1). For the purpose of achieving both reduction of surface roughness (haze) and reduction of surface defects (LPD), the ratio of the number of oxygen atoms derived from hydroxyl groups to the number of oxygen atoms derived from polyoxyalkylene (number of oxygen atoms derived from hydroxyl groups / A polishing composition for silicon wafers containing a water-soluble polymer having a polyoxyalkylene-derived number of oxygen atoms) is disclosed (Patent Document 2). A polyvinyl alcohol resin having a 1,2-diol structure in its side chain and a solution having a pH of 2.0 or higher are used for the purpose of suppressing the aggregation of abrasive grains and reducing contamination of the surface of the polished object. has been disclosed a polishing composition for silicon wafers containing abrasive grains chemically modified on the surface so that the surface has a negative zeta potential and no isoelectric point (Patent Document 3). Disclosed is a polishing composition for silicon wafers containing hydroxypropylmethyl cellulose and abrasive grains having a negative zeta potential in the polishing composition for the purpose of suppressing deterioration of smoothness and reducing the number of defects. (Patent Document 4). Although it is neither a polishing composition nor a composition used for silicon wafer surfaces, it is expected to be able to remove contaminants from the surface of a substrate for semiconductor devices after a CMP process, and to clean the substrate surface in a short period of time. For the purpose, polyvinylpyrrolidone and polyethylene oxide-polypropylene oxide block copolymer are contained as a polymer flocculant, and the particle size of the fine particles is increased by aggregation, and the zeta potential of the fine particles is made negative so that the fine particles are deposited on the surface of the semiconductor device substrate. (Patent Document 5).

特開2004-128089号公報JP 2004-128089 A WO2015/060293号公報WO2015/060293 WO2014/084091号公報WO2014/084091 特開2014-154707号公報JP 2014-154707 A 特開2012-94852号公報JP 2012-94852 A

しかし、HECを用いる研磨液組成物は、HECが天然繊維であるセルロースを原料としているため、セルロース由来の水不溶物が含まれ、当該水不溶物が核となってシリカ粒子が凝集しやすい。そして、シリカ粒子の凝集体や当該水不溶物自体の存在によって、LPDの増大を生じさせる場合がある。 However, since HEC is made from cellulose, which is a natural fiber, a polishing composition using HEC contains water-insoluble matter derived from cellulose, and the water-insoluble matter tends to agglomerate silica particles with the water-insoluble matter as a nucleus. Then, the presence of aggregates of silica particles and the water-insoluble matter itself may cause an increase in LPD.

また、研磨工程で研磨されたシリコンウェーハ(以下「研磨後シリコンウェーハ」とも言う。)の表面には、研磨液組成物に含まれるポリマーが付着しているので、例えば、研磨後シリコンウェーハとパットとの間に水を供給し、研磨後シリコンウェーハとパットとが接した状態で、パットを研磨後シリコンウェーハに対して相対運動させる、いわゆる、水リンスを行っても、シリカ粒子がシリコンウェーハ表面に再付着してしまうため、LPD低減の妨げとなっていた。 In addition, since the polymer contained in the polishing liquid composition is attached to the surface of the silicon wafer polished in the polishing step (hereinafter also referred to as "silicon wafer after polishing"), for example, the silicon wafer after polishing and the pad Water is supplied between and, and the pad is moved relative to the silicon wafer after polishing while the pad is in contact with the silicon wafer after polishing. , which hinders LPD reduction.

そこで、本発明では、リンス処理されたシリコンウェーハ(以下「リンス後シリコンウェーハ」とも言う。)のLPDの低減を可能とする、シリコンウェーハの製造方法、及び半導体基板の製造方法を提供する。 Therefore, the present invention provides a method for manufacturing a silicon wafer and a method for manufacturing a semiconductor substrate that can reduce the LPD of a rinsed silicon wafer (hereinafter also referred to as a "rinsed silicon wafer").

本発明のシリコンウェーハの製造方法は、
シリカ粒子と水溶性高分子Bと含窒素塩基性化合物と水系媒体を含む研磨液組成物を用いて被研磨シリコンウェーハを研磨する研磨工程と、
研磨されたシリコンウェーハを、水溶性高分子A及び水系媒体を含むリンス剤組成物を用いてリンス処理をするリンス工程と、
リンスされたシリコンウェーハを洗浄する洗浄工程と、を含み
前記水溶性高分子Bは、
前記水溶性高分子Bとシリカ粒子と水と必要に応じて塩酸又はアンモニアとからなり、前記水溶性高分子Bの濃度が0.01質量%、前記シリカ粒子の濃度が0.1質量%、25℃におけるpHが10.0の水溶性高分子含有シリカ水分散液(水分散液s)のゼータ電位zと、シリカ粒子と水と必要に応じて塩酸又はアンモニアとからなり、前記シリカ粒子の濃度が0.1質量%、25℃におけるpHが10.0のシリカ水分散液(水分散液s0)のゼータ電位z0との差(z-z0)が、15mV未満となる水溶性高分子であり、
前記水溶性高分子Aは、
前記水溶性高分子Aとシリカ粒子と水と必要に応じて塩酸又はアンモニアとからなり、前記水溶性高分子Aの濃度が0.1質量%、前記シリカ粒子の濃度が0.1質量%、25℃におけるpHが7.0の水溶性高分子含有シリカ水分散液(水分散液S)のゼータ電位Zと、シリカ粒子と水と必要に応じて塩酸又はアンモニアと、からなり、前記シリカ粒子の濃度が0.1質量%、25℃におけるpHが7.0のシリカ水分散液(水分散液S0)のゼータ電位Z0との差(Z-Z0)が、25mV以下となる水溶性高分子である。
The method for producing a silicon wafer of the present invention comprises
a polishing step of polishing a silicon wafer to be polished using a polishing liquid composition containing silica particles, a water-soluble polymer B, a nitrogen-containing basic compound, and an aqueous medium;
a rinsing step of rinsing the polished silicon wafer with a rinsing agent composition containing a water-soluble polymer A and an aqueous medium;
and a cleaning step of cleaning the rinsed silicon wafer, wherein the water-soluble polymer B is
Consists of the water-soluble polymer B, silica particles, water and, if necessary, hydrochloric acid or ammonia, the concentration of the water-soluble polymer B is 0.01% by mass, the concentration of the silica particles is 0.1% by mass, A water-soluble polymer-containing aqueous silica dispersion (aqueous dispersion s) having a pH of 10.0 at 25° C. has a zeta potential z, silica particles, water, and, if necessary, hydrochloric acid or ammonia. The difference (zz 0 ) between the zeta potential z 0 of an aqueous silica dispersion having a concentration of 0.1% by mass and a pH of 10.0 at 25° C. (aqueous dispersion s 0 ) is less than 15 mV. is a polymer,
The water-soluble polymer A is
Consists of the water-soluble polymer A, silica particles, water and, if necessary, hydrochloric acid or ammonia, the concentration of the water-soluble polymer A is 0.1% by mass, the concentration of the silica particles is 0.1% by mass, A water-soluble polymer-containing aqueous dispersion of silica (aqueous dispersion S) having a pH of 7.0 at 25° C. has a zeta potential Z, silica particles, water, and optionally hydrochloric acid or ammonia, and the silica particles The difference (ZZ 0 ) between the zeta potential Z 0 of an aqueous silica dispersion (aqueous dispersion S 0 ) having a concentration of 0.1% by mass and a pH of 7.0 at 25° C. is 25 mV or less. It is a flexible polymer.

本発明の半導体基板の製造方法は、本発明のシリコンウェーハの製造方法でシリコンウェーハを製造する工程を含む。 The method for manufacturing a semiconductor substrate of the present invention includes the step of manufacturing a silicon wafer by the method for manufacturing a silicon wafer of the present invention.

本発明によれば、研磨後シリコンウェーハのLPDの低減を可能とする、シリコンウェーハの製造方法並びに半導体基板の製造方法に関する。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention relates to a silicon wafer manufacturing method and a semiconductor substrate manufacturing method capable of reducing the LPD of a silicon wafer after polishing.

本発明では、研磨液組成物が特定の水溶性高分子Bを含み、リンス剤組成物が特定の水溶性高分子Aを含むことにより、シリコンウェーハのLPDの低減を可能とする、という知見に基づく。水溶性高分子Bは、前記水溶性高分子Bとシリカ粒子と水と必要に応じて塩酸又はアンモニアとからなり、前記水溶性高分子Bの濃度が0.01質量%、前記シリカ粒子の濃度が0.1質量%、25℃におけるpHが10.0の水溶性高分子含有シリカ水分散液(水分散液s)のゼータ電位zと、シリカ粒子と水と必要に応じて塩酸又はアンモニアとからなり、前記シリカ粒子の濃度が0.1質量%、25℃におけるpHが10.0のシリカ水分散液(水分散液s0)のゼータ電位z0との差(z-z0)が、15mV未満となる水溶性高分子である。一方、前記水溶性高分子Aは、前記水溶性高分子Aとシリカ粒子と水と必要に応じて塩酸又はアンモニアとからなり、前記水溶性高分子Aの濃度が0.1質量%、前記シリカ粒子の濃度が0.1質量%、25℃におけるpHが7.0の水溶性高分子含有シリカ水分散液(水分散液S)のゼータ電位Zと、シリカ粒子と水と必要に応じて塩酸又はアンモニアと、からなり、前記シリカ粒子の濃度が0.1質量%、25℃におけるpHが7.0のシリカ水分散液(水分散液S0)のゼータ電位Z0との差(Z-Z0)が、25mV以下となる水溶性高分子である。 In the present invention, the polishing liquid composition contains a specific water-soluble polymer B, and the rinse agent composition contains a specific water-soluble polymer A, thereby making it possible to reduce the LPD of silicon wafers. based on The water-soluble polymer B is composed of the water-soluble polymer B, silica particles, water, and, if necessary, hydrochloric acid or ammonia. is 0.1% by mass and the zeta potential z of a water-soluble polymer-containing aqueous silica dispersion (aqueous dispersion s) having a pH of 10.0 at 25 ° C., silica particles, water and, if necessary, hydrochloric acid or ammonia The difference (zz 0 ) between the zeta potential z 0 of the aqueous silica dispersion (aqueous dispersion s 0 ) having a silica particle concentration of 0.1% by mass and a pH of 10.0 at 25° C. is , less than 15 mV. On the other hand, the water-soluble polymer A is composed of the water-soluble polymer A, silica particles, water and, if necessary, hydrochloric acid or ammonia. The zeta potential Z of a water-soluble polymer-containing silica water dispersion (aqueous dispersion S) having a particle concentration of 0.1% by mass and a pH of 7.0 at 25° C., silica particles, water and, if necessary, hydrochloric acid or ammonia , and the difference ( Z- Z 0 ) is a water-soluble polymer with a Z 0 of 25 mV or less.

本発明のシリコンウェーハの製造方法において、リンス後シリコンウェーハのLPDの低減が行えるという本発明の効果の発現機構は、以下の通りと推定している。 In the silicon wafer manufacturing method of the present invention, the mechanism of the effect of the present invention that the LPD of the silicon wafer after rinsing can be reduced is presumed to be as follows.

本発明のシリコンウェーハの製造方法では、研磨工程において、ゼータ電位差(z-z0)が15mV未満となる性質を有する水溶性高分子Bを含む研磨液組成物を用いるので、水溶性高分子Bが、シリコンウェーハ表面に適度に吸着し、良好な濡れ性を発現して、シリコンウェーハ表面の乾燥により生じると考えられるシリコンウェーハ表面へのパーティクルの付着を抑制する。リンス工程では、リンス剤組成物を用いたリンス処理が開始されると、パットを研磨後シリコンウェーハに対して相対運動させた際の物理力により、研磨後シリコンウェーハとシリカ粒子の表面に各々吸着していた水溶性高分子Bと、リンス剤組成物に含まれ、ゼータ電位差(Z-Z0)が25mV以下の上記水溶性高分子Aとが置換される。すると、シリカ粒子のリンス後シリコンウェーハ表面への再付着が抑制されるので、洗浄工程に供されるリンス後シリコンウェーハ上のシリカ粒子の残留量を顕著に低減できる。加えて、水溶性高分子B及び水溶性高分子Aは、ともにシリカ粒子に吸着しても、シリカ粒子のゼータ電位を大きく変動させず、シリカ粒子のゼータ電位を負に大きい値に保持できるので、研磨工程及びリンス工程のいずれにおいても、シリカ粒子の凝集が抑制される。したがって、研磨工程において前記水溶性高分子Bを含む研磨液組成物を用い、リンス工程において前記水溶性高分子Aを含むリンス剤組成物を用いることで、リンス後シリコンウェーハのLPDの低減が実現されているものと推定される。 In the method for producing a silicon wafer of the present invention, in the polishing step, a polishing composition containing the water-soluble polymer B having a property that the zeta potential difference (zz 0 ) is less than 15 mV is used. However, it is moderately adsorbed to the surface of the silicon wafer, exhibits good wettability, and suppresses adhesion of particles to the surface of the silicon wafer, which is considered to be caused by drying of the surface of the silicon wafer. In the rinsing step, when the rinsing treatment using the rinsing agent composition is started, the pad is adsorbed on the surfaces of the polished silicon wafer and the silica particles due to the physical force when the pad is moved relative to the polished silicon wafer. The water-soluble polymer B contained in the rinse agent composition and having a zeta potential difference (ZZ 0 ) of 25 mV or less is replaced with the water-soluble polymer A described above. Then, reattachment of the silica particles to the surface of the rinsed silicon wafer is suppressed, so that the amount of silica particles remaining on the rinsed silicon wafer to be subjected to the cleaning process can be significantly reduced. In addition, even if both the water-soluble polymer B and the water-soluble polymer A are adsorbed to the silica particles, the zeta potential of the silica particles does not change greatly, and the zeta potential of the silica particles can be maintained at a large negative value. Aggregation of silica particles is suppressed in both the polishing step and the rinsing step. Therefore, by using the polishing liquid composition containing the water-soluble polymer B in the polishing step and using the rinse agent composition containing the water-soluble polymer A in the rinsing step, the LPD of the silicon wafer after rinsing can be reduced. presumed to be

[半導体基板の製造方法]
本発明の半導体基板の製造方法の一例は、砥粒を含む研磨液組成物を用いて、被研磨シリコンウェーハ(「被研磨基板」とも言う。)を研磨する研磨工程と、研磨後シリコンウェーハを、本発明のリンス剤組成物を用いてリンス処理するリンス工程と、前記リンス工程でリンスされたシリコンウェーハ(「リンス後シリコンウェーハ」とも言う。)を洗浄する洗浄工程と、を含む。
[Method for manufacturing semiconductor substrate]
An example of the method for producing a semiconductor substrate of the present invention includes a polishing step of polishing a silicon wafer to be polished (also referred to as a "substrate to be polished") using a polishing liquid composition containing abrasive grains, and polishing the silicon wafer after polishing. , a rinsing step of rinsing with the rinsing agent composition of the present invention, and a cleaning step of cleaning the silicon wafer rinsed in the rinsing step (also referred to as “rinsed silicon wafer”).

半導体基板の一例は、例えば、シリコンウェーハであり、本発明の半導体基板の製造方法の一例は、シリコンウェーハの製造方法である。本発明の半導体基板の製造方法の他の一例は、本発明のシリコンウェーハの製造方法でシリコンウェーハを製造する工程を含む半導体基板の製造方法であり、当該工程は、研磨液組成物を用いて被研磨シリコンウェーハを研磨する研磨工程と、研磨されたシリコンウェーハを本発明のリンス剤組成物を用いてリンスするリンス工程と、リンスされたシリコンウェーハを洗浄する洗浄工程とを含む。 An example of a semiconductor substrate is, for example, a silicon wafer, and an example of a method for manufacturing a semiconductor substrate of the present invention is a method for manufacturing a silicon wafer. Another example of the method for producing a semiconductor substrate of the present invention is a method for producing a semiconductor substrate comprising a step of producing a silicon wafer by the method for producing a silicon wafer of the present invention, wherein the step uses a polishing composition. It includes a polishing step of polishing a silicon wafer to be polished, a rinsing step of rinsing the polished silicon wafer with the rinse agent composition of the present invention, and a cleaning step of cleaning the rinsed silicon wafer.

前記研磨工程には、シリコン単結晶インゴットを薄円板状にスライスすることにより得られたシリコンウェーハを平面化するラッピング(粗研磨)工程と、ラッピングされたシリコンウェーハをエッチングした後、シリコンウェーハ表面を鏡面化する仕上げ研磨工程とがある。 The polishing step includes a lapping (coarse polishing) step of flattening a silicon wafer obtained by slicing a silicon single crystal ingot into thin discs, and etching the lapped silicon wafer, and then polishing the surface of the silicon wafer. There is a final polishing process for mirror finishing.

前記研磨工程では、例えば、被研磨シリコンウェーハとパットとの間に研磨液組成物を供給し、被研磨シリコンウェーハとパットとが接した状態で、パットを被研磨シリコンウェーハに対して相対運動させる。パットの種類、パッドの回転数、被研磨基板の回転数、パッドを備えた研磨装置に設定される研磨荷重、研磨液組成物の供給速度、研磨時間等の研磨条件は、従来から公知の研磨条件と同じでよい。 In the polishing step, for example, the polishing liquid composition is supplied between the silicon wafer to be polished and the pad, and the pad is moved relative to the silicon wafer to be polished while the silicon wafer to be polished and the pad are in contact with each other. . Polishing conditions such as the type of pad, the number of rotations of the pad, the number of rotations of the substrate to be polished, the polishing load set in the polishing apparatus provided with the pad, the supply rate of the polishing liquid composition, and the polishing time are conventionally known polishing. be the same as the conditions.

研磨工程で使用される研磨剤組成物としては、シリコンウェーハのLPD低減の観点から、砥粒としてシリカ粒子を含み、水溶性高分子Bを含む。 The abrasive composition used in the polishing step contains silica particles as abrasive grains and water-soluble polymer B from the viewpoint of reducing the LPD of silicon wafers.

前記リンス工程では、例えば、研磨後シリコンウェーハとパットとの間にリンス剤組成物を供給し、研磨後シリコンウェーハとパットとが接した状態で、パットを研磨後シリコンウェーハに対して相対運動させる。リンス工程におけるリンス処理は、研磨工程で用いられる研磨装置を用いて行える。パットの種類、パッドの回転数、研磨後シリコンウェーハの回転数、パッドを備えた研磨装置に設定される荷重、リンス剤組成物の供給速度等は、研磨工程おける対応する条件と同じでもよいし異なっていてもよい。リンス時間は、砥粒の付着抑制の観点から、好ましくは1秒以上、より好ましくは3秒以上であり、生産性の向上の観点から、好ましくは60秒以下、より好ましくは30秒以下である。ここで、リンス時間とは、リンス剤組成物を供給している時間を意味する。 In the rinsing step, for example, a rinse agent composition is supplied between the polished silicon wafer and the pad, and the pad is moved relative to the polished silicon wafer while the polished silicon wafer and the pad are in contact with each other. . The rinsing process in the rinsing process can be performed using a polishing apparatus used in the polishing process. The type of pad, the number of rotations of the pad, the number of rotations of the silicon wafer after polishing, the load set in the polishing apparatus equipped with the pad, the supply rate of the rinse agent composition, etc. may be the same as the corresponding conditions in the polishing step. can be different. The rinsing time is preferably 1 second or more, more preferably 3 seconds or more from the viewpoint of suppressing adhesion of abrasive grains, and preferably 60 seconds or less, more preferably 30 seconds or less from the viewpoint of improving productivity. . Here, the rinse time means the time during which the rinse agent composition is supplied.

前記リンス工程は、リンス剤組成物を用いて行われるリンス処理の前に、リンス液として水を用いる水リンス処理を含んでいてもよい。水リンス処理時間は、好ましくは2秒以上30秒以下である。 The rinsing step may include a water rinsing treatment using water as a rinsing liquid prior to the rinsing treatment performed using the rinse agent composition. The water rinse treatment time is preferably 2 seconds or more and 30 seconds or less.

前記リンス工程で使用されるパッドは、研磨工程で使用されるパッドと同じでよく、不織布タイプ、スウェードタイプ等のいずれの種類のものであってもよい。また、研磨工程で使用されたパッドは交換せずに、そのままリンス工程に用いてもよく、この場合は、パッド中に研磨液組成物の砥粒が若干含まれていてもよい。前記リンス工程は、前記研磨工程の直後、研磨装置に取り付けられたままのシリコンウェーハに対して行うこともできる。 The pad used in the rinsing step may be the same as the pad used in the polishing step, and may be of any type such as nonwoven fabric type or suede type. Also, the pad used in the polishing step may be used in the rinsing step as it is without replacement, and in this case, the pad may contain some abrasive grains of the polishing composition. The rinsing step can also be performed on the silicon wafer still attached to the polishing apparatus immediately after the polishing step.

前記リンス工程で使用されるリンス剤組成物の温度は、5~60℃であることが好ましい。 The temperature of the rinse agent composition used in the rinse step is preferably 5 to 60°C.

リンス工程は、少なくとも仕上げ研磨工程の後に行うのが好適であるが、粗研磨工程及び仕上げ研磨工程の各工程の後に、各々行ってもよい。 The rinsing step is preferably performed at least after the finish polishing step, but may be performed after each step of the rough polishing step and the finish polishing step.

前記洗浄工程では、例えば、リンス後シリコンウェーハを、洗浄剤に浸漬するか、又は、リンス後シリコンウェーハの洗浄されるべき面に洗浄剤を射出する。洗浄剤には、従来から公知の洗浄剤を用いればよく、例えば、オゾンを含んだ水溶液、フッ化水素アンモニウムを含んだ水溶液等があげられる。洗浄時間は、洗浄方法に応じて設定すればよい。 In the cleaning step, for example, the rinsed silicon wafer is immersed in a cleaning agent, or the cleaning agent is injected onto the surface of the rinsed silicon wafer to be cleaned. A conventionally known cleaning agent may be used as the cleaning agent, and examples thereof include an aqueous solution containing ozone and an aqueous solution containing ammonium hydrogen fluoride. The cleaning time may be set according to the cleaning method.

本発明の半導体基板の製造方法は、シリコンウェーハを製造する工程の他に、素子分離膜の形成工程、層間絶縁膜の平坦化工程、金属配線の形成工程等をさらに含んでいてもよい。 The semiconductor substrate manufacturing method of the present invention may further include, in addition to the silicon wafer manufacturing process, an element isolation film forming process, an interlayer insulating film planarizing process, a metal wiring forming process, and the like.

前記研磨工程で使用する研磨液組成物は、研磨速度向上とLPD低減の両立の観点から、シリカ粒子と水溶性高分子Bと含窒素塩基性化合物と水系媒体とを含む。 The polishing liquid composition used in the polishing step contains silica particles, a water-soluble polymer B, a nitrogen-containing basic compound, and an aqueous medium from the viewpoint of both improving the polishing rate and reducing the LPD.

[シリカ粒子]
研磨液組成物に含まれるシリカ粒子は、シリコンウェーハの表面平滑性を向上させる観点から、コロイダルシリカがより好ましく、アルカリ金属やアルカリ土類金属等によるシリコンウェーハの汚染を防止する観点から、アルコキシシランの加水分解物から得たものであることが好ましい。
[Silica particles]
The silica particles contained in the polishing composition are more preferably colloidal silica from the viewpoint of improving the surface smoothness of silicon wafers, and alkoxysilane from the viewpoint of preventing contamination of silicon wafers with alkali metals, alkaline earth metals, and the like. preferably obtained from the hydrolyzate of

研磨液組成物に含まれるシリカ粒子の平均一次粒子径は、高研磨速度の確保の観点から、好ましくは5nm以上、より好ましくは10nm以上であり、そして、LPD低減の観点から、好ましくは50nm以下、より好ましくは45nm以下である。シリカ粒子の平均一次粒子径は、BET(窒素吸着)法によって算出される比表面積S(m2/g)を用いて算出できる。 The average primary particle size of the silica particles contained in the polishing composition is preferably 5 nm or more, more preferably 10 nm or more, from the viewpoint of ensuring a high polishing rate, and preferably 50 nm or less from the viewpoint of reducing LPD. , and more preferably 45 nm or less. The average primary particle size of silica particles can be calculated using the specific surface area S (m 2 /g) calculated by the BET (nitrogen adsorption) method.

シリカ粒子の会合度は、高研磨速度の確保、及びLPD低減の観点から、好ましくは1.1以上3.0以下、より好ましくは1.8以上2.5以下である。シリカ粒子の会合度とは、シリカ粒子の形状を表す係数であり、下記式により算出される。平均二次粒子径は、動的光散乱法によって測定される値であり、例えば、実施例に記載の装置を用いて測定できる。
会合度=平均二次粒子径/平均一次粒子径
The degree of association of silica particles is preferably 1.1 or more and 3.0 or less, more preferably 1.8 or more and 2.5 or less, from the viewpoint of securing a high polishing rate and reducing LPD. The degree of association of silica particles is a coefficient representing the shape of silica particles, and is calculated by the following formula. The average secondary particle size is a value measured by a dynamic light scattering method, and can be measured, for example, using the apparatus described in Examples.
Degree of association = average secondary particle size / average primary particle size

シリカ粒子の平均二次粒子径は、高研磨速度の確保の観点から、40nm以上が好ましく、50nm以上がより好ましく、60nm以上が更に好ましく、そして、LPD低減の観点から、100nm以下が好ましく、80nm以下がより好ましく、75nm以下が更に好ましい。 The average secondary particle size of the silica particles is preferably 40 nm or more, more preferably 50 nm or more, still more preferably 60 nm or more, from the viewpoint of ensuring a high polishing rate, and preferably 100 nm or less, and 80 nm from the viewpoint of reducing LPD. The following is more preferable, and 75 nm or less is even more preferable.

研磨液組成物に含まれるシリカ粒子の含有量は、高研磨速度の確保の観点から、好ましくは0.05質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上であり、そして、経済性、及び研磨液組成物におけるシリカ粒子の凝集抑制及び分散安定性向上の観点から、好ましくは10質量%以下、より好ましくは7.5質量%以下である。 The content of silica particles contained in the polishing composition is preferably 0.05% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, from the viewpoint of ensuring a high polishing rate. From the viewpoint of suppressing aggregation of silica particles in the polishing composition and improving dispersion stability, the amount is preferably 10% by mass or less, more preferably 7.5% by mass or less.

[水溶性高分子B]
水溶性高分子Bは、水分散液sのゼータ電位zと水分散液s0のゼータ電位z0との差(z-z0)が15mV未満となる水溶性高分子である。ここで、水分散液sは、水溶性高分子Bとシリカ粒子と水と必要に応じて塩酸又はアンモニアとからなり、水溶性高分子Bの濃度が0.01質量%、シリカ粒子の濃度が0.1質量%、25℃におけるpHが10.0の水溶性高分子含有シリカ水分散液である。水分散液s0は、シリカ粒子と水と必要に応じて塩酸又はアンモニアとからなり、前記シリカ粒子の濃度が0.1質量%、25℃におけるpHが10.0のシリカ水分散液である。ゼータ電位は、実施例に記載の方法により測定できる。水溶性高分子Bが2種以上の水溶性高分子からなる場合、2種以上の水溶性高分子の混合物が、差(z-z0)が15mV未満となる性質を有する。水溶性高分子Bが、2種以上の水溶性高分子の混合物である場合、「水溶性高分子Bの濃度が0.01質量%」である、ということは、水分散液sにおける当該混合物の濃度が0.01質量%であること、換言すると、各水溶性高分子の水分散液sにおける濃度の合計が0.01質量%であることを意味する。「水溶性」とは、25℃の水に対して2g/100ml以上の溶解度を有することを言う。
[Water-soluble polymer B]
The water-soluble polymer B is a water-soluble polymer in which the difference (zz 0 ) between the zeta potential z of the aqueous dispersion s and the zeta potential z 0 of the aqueous dispersion s 0 is less than 15 mV. Here, the aqueous dispersion s is composed of the water-soluble polymer B, silica particles, water, and, if necessary, hydrochloric acid or ammonia. It is a 0.1% by mass silica water dispersion containing a water-soluble polymer having a pH of 10.0 at 25°C. The aqueous dispersion s 0 is an aqueous silica dispersion containing silica particles, water, and optionally hydrochloric acid or ammonia, having a silica particle concentration of 0.1% by mass and a pH of 10.0 at 25°C. . Zeta potential can be measured by the method described in Examples. When the water-soluble polymer B consists of two or more water-soluble polymers, a mixture of two or more water-soluble polymers has the property that the difference (zz 0 ) is less than 15 mV. When the water-soluble polymer B is a mixture of two or more water-soluble polymers, "the concentration of the water-soluble polymer B is 0.01% by mass" means that the mixture in the aqueous dispersion s is 0.01% by mass, in other words, the total concentration of each water-soluble polymer in the aqueous dispersion s is 0.01% by mass. "Water-soluble" means having a solubility of 2 g/100 ml or more in water at 25°C.

前記ゼータ電位差(z-z0)は、LPD低減の観点から、15mV未満、好ましくは11mV以下、より好ましくは9mV以下であり、そして、1mV以上である。 From the viewpoint of LPD reduction, the zeta potential difference (zz 0 ) is less than 15 mV, preferably 11 mV or less, more preferably 9 mV or less, and 1 mV or more.

水分散液s0のゼータ電位z0は、例えば、-50mV~-70mVの範囲内の所定の値であり、その一例として、シリカ原液(扶桑化学社製「PL-3」)を用いて調整された水分散液z0のゼータ電位(例えば、-61mV)である。 The zeta potential z 0 of the aqueous dispersion s 0 is, for example, a predetermined value within the range of -50 mV to -70 mV, and as an example, it is adjusted using a silica undiluted solution ("PL-3" manufactured by Fuso Chemical Co., Ltd.). is the zeta potential (eg, -61 mV) of the aqueous dispersion z 0 obtained.

前記水分散液s中のシリカ粒子の二次粒径Dと、前記水分散液s0中のシリカ粒子の二次粒径D0との比(D/D0)は、LPD低減の観点から、好ましくは1.10未満、より好ましくは1.05以下あり、そして、研磨速度向上の観点から、好ましくは1.00以上、より好ましくは1.04以上である。 The ratio (D/D 0 ) of the secondary particle size D of the silica particles in the aqueous dispersion s and the secondary particle size D 0 of the silica particles in the aqueous dispersion s 0 is from the viewpoint of LPD reduction. , preferably less than 1.10, more preferably 1.05 or less, and from the viewpoint of improving the polishing rate, preferably 1.00 or more, more preferably 1.04 or more.

水分散液s0中のシリカ粒子の二次粒径D0は、例えば、64~73nmの範囲内の所定の値、66~69nmの範囲内の所定の値であり、その一例として、シリカ原液(扶桑化学社製「PL-3」)をシリカ粒子の供給源として含む水分散液s0中のシリカ粒子の二次粒径(例えば、67.7nm)である。 The secondary particle size D 0 of the silica particles in the aqueous dispersion s 0 is, for example, a predetermined value within the range of 64 to 73 nm and a predetermined value within the range of 66 to 69 nm. (“PL-3” manufactured by Fuso Chemical Co., Ltd.) as a source of silica particles.

前記水溶性高分子Bとしては、LPD低減の観点から、ポリグリセリン、ポリグリセリン誘導体、ポリグリシドール、ポリグリシドール誘導体、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール誘導体、及びポリビニルアルキルエーテルからなる群から選ばれる少なくとも1種である。 From the viewpoint of reducing LPD, the water-soluble polymer B is at least one selected from the group consisting of polyglycerin, polyglycerin derivatives, polyglycidol, polyglycidol derivatives, polyacrylamides, polyvinyl alcohol derivatives, and polyvinyl alkyl ethers. be.

ポリグリセリン誘導体としては、LPD低減の観点から、好ましくは、ポリグリセリンアルキルエーテル、ポリグリセリンジアルキルエーテル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ポリエチレンオキサイド付加ポリグリセリン、ポリプロピレンオキサイド付加ポリグリセリン、アミノ化ポリグリセリン等であり、より好ましくはポリグリセリンアルキルエーテルである。これらは一種又は2種以上を併用してもよい。 From the viewpoint of reducing LPD, the polyglycerin derivative is preferably polyglycerin alkyl ether, polyglycerin dialkyl ether, polyglycerin fatty acid ester, polyethylene oxide-added polyglycerin, polypropylene oxide-added polyglycerin, aminated polyglycerin, etc. Polyglycerin alkyl ether is more preferred. These may be used singly or in combination of two or more.

ポリグリシドール誘導体としては、LPD低減の観点から、好ましくは、ポリグリシドールアルキルエーテル、ポリグリシドールジアルキルエーテル、ポリグリシドール脂肪酸エステル、ポリエチレンオキサイド付加ポリグリシドール、ポリプロピレンオキサイド付加ポリグリシドール、アミノ化ポリグリシドール等である。これらは一種又は2種以上を併用してもよい。ポリグリシドール誘導体の疎水基の炭素数は、好ましくは4以上、より好ましくは6以上であり、そして、好ましくは22以下、より好ましくは18以下である。 Polyglycidol derivatives are preferably polyglycidol alkyl ethers, polyglycidol dialkyl ethers, polyglycidol fatty acid esters, polyethylene oxide-added polyglycidol, polypropylene oxide-added polyglycidol, aminated polyglycidol, and the like, from the viewpoint of reducing LPD. These may be used singly or in combination of two or more. The number of carbon atoms in the hydrophobic group of the polyglycidol derivative is preferably 4 or more, more preferably 6 or more, and preferably 22 or less, more preferably 18 or less.

ポリビニルアルコール誘導体としては、LPD低減の観点から、好ましくはアニオン変性ポリビニルアルコールであり、より好ましくはスルホン酸変性ポリビニルアルコール等である。 From the viewpoint of reducing LPD, the polyvinyl alcohol derivative is preferably anion-modified polyvinyl alcohol, more preferably sulfonic acid-modified polyvinyl alcohol, or the like.

ポリビニルアルキルエーテルとしては、LPD低減の観点から、好ましくはポリビニルメチルエーテル等である。ポリビニルアルキルエーテルの疎水基の炭素数は、好ましくは3以下、より好ましくは2以下、更により好ましくは1である。 From the viewpoint of reducing LPD, polyvinyl methyl ether and the like are preferable as the polyvinyl alkyl ether. The number of carbon atoms in the hydrophobic group of the polyvinyl alkyl ether is preferably 3 or less, more preferably 2 or less, and still more preferably 1.

水溶性高分子Bは、LPD低減の観点から、上記の中でも、より好ましくは、ポリグリセリン、ポリグリセリンアルキルエーテル、ポリグリセリンジアルキルエーテル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、スルホン酸変性ポリビニルアルコール、ポリビニルメチルエーテル、及びポリアクリルアミドから選ばれる少なくとも1種であり、更に好ましくは、ポリグリセリン、ポリグリセリンアルキルエーテル、ポリアクリルアミド、スルホン酸変性ポリビニルアルコール、及びポリビニルメチルエーテルから選ばれる少なくとも1種であり、更により好ましくはポリグリセリン、ポリグリセリンアルキルエーテル、及びポリアクリルアミドから選ばれる少なくとも1種の水溶性高分子であり、更により好ましくは、ポリグリセリン及びポリグリセリンアルキルエーテルから選ばれる少なくとも1種である。ポリグリセリン誘導体の疎水基の炭素数は、好ましくは6以上、より好ましくは8以上であり、そして、好ましくは22以下、より好ましくは18以下である。 From the viewpoint of reducing LPD, the water-soluble polymer B is more preferably polyglycerin, polyglycerin alkyl ether, polyglycerin dialkyl ether, polyglycerin fatty acid ester, sulfonic acid-modified polyvinyl alcohol, polyvinyl methyl ether, and At least one selected from polyacrylamide, more preferably at least one selected from polyglycerin, polyglycerin alkyl ether, polyacrylamide, sulfonic acid-modified polyvinyl alcohol, and polyvinyl methyl ether, still more preferably poly It is at least one water-soluble polymer selected from glycerin, polyglycerin alkyl ether, and polyacrylamide, and more preferably at least one selected from polyglycerin and polyglycerin alkyl ether. The number of carbon atoms in the hydrophobic group of the polyglycerol derivative is preferably 6 or more, more preferably 8 or more, and is preferably 22 or less, more preferably 18 or less.

前記水溶性高分子Bの重量平均分子量は、研磨速度向上とLPD低減の両立の観点から、好ましくは1000以上、より好ましくは2000以上、更に好ましくは3000以上であり、そして、同様の観点から、好ましくは500万以下、より好ましくは300万以下、更に好ましくは100万以下である。尚、前記水溶性高分子Bの重量平均分子量は実施例に記載の方法により測定できる。 The weight-average molecular weight of the water-soluble polymer B is preferably 1,000 or more, more preferably 2,000 or more, and still more preferably 3,000 or more, from the viewpoint of both improving the polishing rate and reducing the LPD. It is preferably 5 million or less, more preferably 3 million or less, still more preferably 1 million or less. The weight average molecular weight of the water-soluble polymer B can be measured by the method described in Examples.

前記水溶性高分子Bは、LPD低減の観点から、好ましくは5量体以上、より好ましくは10量体以上、更に好ましくは15量体以上であり、そして、同様の観点から、好ましくは5,000量体以下、より好ましくは500量体以下、更に好ましくは200量体以下、更に好ましくは150量体以下、更により好ましくは100量体以下である。 From the viewpoint of reducing LPD, the water-soluble polymer B is preferably a pentamer or more, more preferably a decamer or more, and still more preferably a 15mer or more. 000-mer or less, more preferably 500-mer or less, still more preferably 200-mer or less, still more preferably 150-mer or less, still more preferably 100-mer or less.

研磨液組成物中における前記水溶性高分子Bの含有量は、研磨速度向上の観点から、好ましくは0.001質量%以上、より好ましくは0.003質量%以上、更に好ましくは0.005質量%以上であり、そして、同様の観点から、好ましくは1.0質量%以下、より好ましくは0.5質量%以下、更に好ましくは0.1質量%以下である。 The content of the water-soluble polymer B in the polishing composition is preferably 0.001% by mass or more, more preferably 0.003% by mass or more, and still more preferably 0.005% by mass, from the viewpoint of improving the polishing rate. % or more, and from the same viewpoint, it is preferably 1.0% by mass or less, more preferably 0.5% by mass or less, and even more preferably 0.1% by mass or less.

[含窒素塩基性化合物]
研磨液組成物に含まれる含窒素塩基性化合物は、高研磨速度の確保、及びヘイズ及びLPD低減の観点から、アミン化合物及びアンモニウム化合物から選ばれる少なくとも1種類以上の含窒素塩基性化合物であり、例えば、アンモニア、水酸化アンモニウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、ジメチルアミン、トリメチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N一メチルエタノールアミン、N-メチル-N,N一ジエタノ-ルアミン、N,N-ジメチルエタノールアミン、N,N-ジエチルエタノールアミン、N,N-ジブチルエタノールアミン、N-(β-アミノエチル)エタノ-ルアミン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ピペラジン・六水和物、無水ピペラジン、1-(2-アミノエチル)ピペラジン、N-メチルピペラジン、ジエチレントリアミン、水酸化テトラメチルアンモニウム、及びヒドロキシアミン等が挙げられる。中でも、アンモニア、アンモニアとヒドロキシアミンの混合物が好ましく、アンモニアがより好ましい。
[Nitrogen-containing basic compound]
The nitrogen-containing basic compound contained in the polishing composition is at least one nitrogen-containing basic compound selected from amine compounds and ammonium compounds from the viewpoint of ensuring a high polishing rate and reducing haze and LPD, For example, ammonia, ammonium hydroxide, ammonium carbonate, ammonium hydrogen carbonate, dimethylamine, trimethylamine, diethylamine, triethylamine, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, N-methylethanolamine, N-methyl-N,N-diethano- Lamine, N,N-dimethylethanolamine, N,N-diethylethanolamine, N,N-dibutylethanolamine, N-(β-aminoethyl)ethanolamine, monoisopropanolamine, diisopropanolamine, triisopropanolamine, Ethylenediamine, hexamethylenediamine, piperazine hexahydrate, anhydrous piperazine, 1-(2-aminoethyl)piperazine, N-methylpiperazine, diethylenetriamine, tetramethylammonium hydroxide, and hydroxylamine. Among them, ammonia and a mixture of ammonia and hydroxylamine are preferred, and ammonia is more preferred.

研磨液組成物に含まれる含窒素塩基性化合物の含有量は、シリコンウェーハのヘイズ及びLPD低減、及び高研磨速度の確保の観点から、好ましくは0.001質量%以上、より好ましくは0.005質量%以上であり、そして、シリコンウェーハのヘイズ及びLPD低減の観点から、好ましくは1質量%以下、より好ましくは0.5質量%以下である。 The content of the nitrogen-containing basic compound contained in the polishing composition is preferably 0.001% by mass or more, more preferably 0.005, from the viewpoint of reducing haze and LPD of silicon wafers and ensuring a high polishing rate. % by mass or more, and preferably 1% by mass or less, more preferably 0.5% by mass or less, from the viewpoint of reducing haze and LPD of silicon wafers.

[水系媒体]
研磨液組成物に含まれる水系媒体は、本発明のリンス剤組成物に含まれる水系媒体と同じでよい。研磨液組成物における水系媒体の含有量は、例えば、シリカ粒子、水溶性高分子B、含窒素塩基性化合物、及び後述の任意成分を除いた残余であってよい。
[Aqueous medium]
The aqueous medium contained in the polishing composition may be the same as the aqueous medium contained in the rinse agent composition of the present invention. The content of the aqueous medium in the polishing composition may be, for example, the remainder after removing the silica particles, the water-soluble polymer B, the nitrogen-containing basic compound, and optional components described below.

前記研磨液組成物の25℃におけるpHは、高研磨速度の確保の観点から、好ましくは8以上、より好ましくは9以上、更に好ましくは10以上であり、安全性の観点から、好ましくは12以下、より好ましくは11以下である。pHの調整は、含窒素塩基性化合物及び/又はpH調整剤を適宜添加して行うことができる。ここで、25℃におけるpHは、pHメータ(東亜電波工業株式会社、HM-30G)を用いて測定でき、電極の研磨液組成物への浸漬後1分後の数値である。 The pH of the polishing composition at 25° C. is preferably 8 or higher, more preferably 9 or higher, still more preferably 10 or higher, from the viewpoint of ensuring a high polishing rate, and preferably 12 or lower from the viewpoint of safety. , more preferably 11 or less. The adjustment of pH can be carried out by appropriately adding a nitrogen-containing basic compound and/or a pH adjuster. Here, the pH at 25° C. can be measured using a pH meter (HM-30G, manufactured by Toa Denpa Kogyo Co., Ltd.), and is the value one minute after the electrode is immersed in the polishing composition.

前記研磨液組成物は、例えば、シリカ粒子と水溶性高分子Bと水系媒体と含窒素塩基性化合物と必要に応じ任意成分と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。任意成分としては、水溶性高分子B以外の水溶性高分子、pH調整剤、防腐剤、アルコール類、キレート剤及び非イオン性界面活性剤から選ばれる少なくとも1種の任意成分が挙げられる。 The polishing liquid composition can be produced, for example, by a production method including a step of blending silica particles, water-soluble polymer B, an aqueous medium, a nitrogen-containing basic compound, and optionally optional ingredients by a known method. The optional component includes at least one optional component selected from water-soluble polymers other than the water-soluble polymer B, pH adjusters, preservatives, alcohols, chelating agents and nonionic surfactants.

[リンス剤組成物]
リンス工程で使用されるリンス剤組成物は、水溶性高分子Aと、水系媒体と、本発明の効果が妨げられない範囲で、任意成分とを含む。任意成分の詳細については、後述する。
[Rinse agent composition]
The rinse agent composition used in the rinse step contains a water-soluble polymer A, an aqueous medium, and optional components within a range that does not interfere with the effects of the present invention. Details of optional components will be described later.

[水溶性高分子A]
水溶性高分子Aは、水分散液Sのゼータ電位Zと水分散液S0のゼータ電位Z0との差(Z-Z0)が、25mV以下となる性質を有する水溶性高分子である。ここで、水分散液Sは、水溶性高分子Aとシリカ粒子と水と必要に応じて塩酸又はアンモニアとからなり、水溶性高分子Aの濃度が0.1質量%、シリカ粒子の濃度が0.1質量%、25℃におけるpHが7.0の水溶性高分子含有シリカ水分散液である。水分散液S0は、シリカ粒子と水と必要に応じて塩酸又はアンモニアとからなり、前記シリカ粒子の濃度が0.1質量%、25℃におけるpHが7.0のシリカ水分散液である。ゼータ電位は、実施例に記載の方法により測定できる。水溶性高分子Aが2種以上の水溶性高分子からなる場合、2種以上の水溶性高分子の混合物が、差(Z-Z0)が25mV以下となる性質を有する。水溶性高分子Aが、2種以上の水溶性高分子の混合物である場合、「水溶性高分子Aの濃度が0.1質量%」である、ということは、水分散液Sにおける当該混合物の濃度が0.1質量%であること、換言すると、各水溶性高分子の水分散液Sにおける濃度の合計が0.1質量%であることを意味する。前記電位差(Z-Z0)は、LPD低減の観点から、前記電位差(z-z0)よりも小さいと好ましい。
[Water-soluble polymer A]
The water-soluble polymer A is a water-soluble polymer having the property that the difference (ZZ 0 ) between the zeta potential Z of the aqueous dispersion S and the zeta potential Z 0 of the aqueous dispersion S 0 is 25 mV or less. . Here, the aqueous dispersion S is composed of the water-soluble polymer A, silica particles, water, and, if necessary, hydrochloric acid or ammonia. It is a silica aqueous dispersion containing 0.1% by mass and having a pH of 7.0 at 25° C. and containing a water-soluble polymer. The aqueous dispersion S 0 is an aqueous silica dispersion containing silica particles, water, and optionally hydrochloric acid or ammonia, having a silica particle concentration of 0.1% by mass and a pH of 7.0 at 25°C. . Zeta potential can be measured by the method described in Examples. When the water-soluble polymer A consists of two or more water-soluble polymers, a mixture of two or more water-soluble polymers has the property that the difference (ZZ 0 ) is 25 mV or less. When the water-soluble polymer A is a mixture of two or more water-soluble polymers, "the concentration of the water-soluble polymer A is 0.1% by mass" means that the mixture in the aqueous dispersion S is 0.1% by mass, in other words, the total concentration of each water-soluble polymer in the aqueous dispersion S is 0.1% by mass. From the viewpoint of reducing LPD, the potential difference (ZZ 0 ) is preferably smaller than the potential difference (zz 0 ).

水溶性高分子Aが、後述する水溶性高分子a1のみからなる場合、前記差(Z-Z0)は、シリカ粒子の凝集の抑制の観点から、25mV以下、好ましくは15mV未満、好ましくは9mV以下、より好ましくは7mV以下であり、そして、1mV以上である。 When the water-soluble polymer A consists only of the water-soluble polymer a1 described later, the difference (ZZ 0 ) is 25 mV or less, preferably less than 15 mV, preferably 9 mV, from the viewpoint of suppressing aggregation of silica particles. Below, it is more preferably 7 mV or less and 1 mV or more.

水溶性高分子Aが、後述する水溶性高分子a1と水溶性高分子a2との混合物である場合、前記差(Z-Z0)は、シリカ粒子の凝集の抑制の観点から、25mV以下、好ましくは15mV未満以下、より好ましくは12mV以下、更に好ましくは9mV以下であり、そして、3mV以上である。 When the water-soluble polymer A is a mixture of a water-soluble polymer a1 and a water-soluble polymer a2, which will be described later, the difference (ZZ 0 ) is 25 mV or less from the viewpoint of suppressing aggregation of silica particles. It is preferably less than 15 mV, more preferably less than 12 mV, still more preferably less than 9 mV, and more than 3 mV.

水分散液S0のゼータ電位Z0は、例えば、-40mV~-50mVの範囲内の所定の値であり、その一例として、シリカ原液(扶桑化学社製「PL-3」)を用いて調整された水分散液S0のゼータ電位(例えば、-46mV)である。 The zeta potential Z 0 of the aqueous dispersion S 0 is, for example, a predetermined value within the range of -40 mV to -50 mV, and as an example, it is adjusted using a silica stock solution (“PL-3” manufactured by Fuso Chemical Co., Ltd.). is the zeta potential (eg, −46 mV) of the aqueous dispersion S 0 .

水溶性高分子Aが、後述する水溶性高分子a1のみからなる場合、水溶性高分子Aは、シリカ粒子の凝集の抑制の観点から、前記水分散液S中のシリカ粒子の二次粒径dと、前記水分散液S0中のシリカ粒子の二次粒径d0との比(d/d0)が、好ましくは1.35以下、より好ましくは1.17以下、更に好ましくは1.10以下、更により好ましくは1.08以下となる水溶性高分子であり、そして、LPD低減の観点から、好ましくは1.00以上、より好ましくは1.02以上、更に好ましくは1.04以上、更により好ましくは1.05以上となる水溶性高分子である。 When the water-soluble polymer A consists of only the water-soluble polymer a1 described later, the water-soluble polymer A has a secondary particle size of the silica particles in the aqueous dispersion S from the viewpoint of suppressing aggregation of the silica particles. The ratio (d/d 0 ) between d and the secondary particle size d 0 of the silica particles in the aqueous dispersion S 0 is preferably 1.35 or less, more preferably 1.17 or less, and still more preferably 1 .10 or less, more preferably 1.08 or less, and from the viewpoint of LPD reduction, it is preferably 1.00 or more, more preferably 1.02 or more, and still more preferably 1.04. It is a water-soluble polymer having a value of 1.05 or more, and more preferably 1.05 or more.

水溶性高分子Aが、後述する水溶性高分子a1と後述する水溶性高分子a2との混合物である場合、水溶性高分子Aは、シリカ粒子の凝集の抑制の観点から、前記水分散液S中のシリカ粒子の二次粒径dと、前記水分散液S0中のシリカ粒子の二次粒径d0との比(d/d0)が、好ましくは1.35以下、より好ましくは1.34以下、更に好ましくは1.33以下、更により好ましくは1.32以下となる水溶性高分子であり、そして、LPD低減の観点から、好ましくは1.00以上、より好ましくは1.25以上、更に好ましくは1.30以上、更により好ましくは1.31以上となる水溶性高分子である。 When the water-soluble polymer A is a mixture of a water-soluble polymer a1 described later and a water-soluble polymer a2 described later, the water-soluble polymer A is added to the aqueous dispersion from the viewpoint of suppressing aggregation of silica particles. The ratio (d/d 0 ) of the secondary particle size d of the silica particles in S to the secondary particle size d 0 of the silica particles in the aqueous dispersion S 0 is preferably 1.35 or less, more preferably is 1.34 or less, more preferably 1.33 or less, even more preferably 1.32 or less, and is a water-soluble polymer that is preferably 1.00 or more, more preferably 1 from the viewpoint of LPD reduction. 0.25 or more, more preferably 1.30 or more, still more preferably 1.31 or more.

水分散液S0中のシリカ粒子の二次粒径d0は、例えば、64~73nmの範囲内の所定の値、好ましくは66~69nmの範囲内の所定の値であり、その一例として、シリカ原液(扶桑化学社製「PL-3」)をシリカ粒子の供給源として含む水分散液S0中のシリカ粒子の二次粒径(例えば、68.4nm)である。 The secondary particle size d 0 of the silica particles in the aqueous dispersion S 0 is, for example, a predetermined value within the range of 64 to 73 nm, preferably a predetermined value within the range of 66 to 69 nm. This is the secondary particle size (for example, 68.4 nm) of silica particles in aqueous dispersion S 0 containing silica undiluted solution (“PL-3” manufactured by Fuso Chemical Co., Ltd.) as a source of silica particles.

リンス剤組成物における水溶性高分子Aの含有量は、LPD低減の観点から、好ましくは0.001質量%以上、より好ましくは0.015質量%以上、更に好ましくは0.020質量%以上、更により好ましくは0.025質量%以上、更により好ましくは0.03質量%以上であり、そして、同様の観点から、好ましくは1.0質量%以下、より好ましくは0.7質量%以下、更に好ましくは0.4質量%以下、更により好ましくは0.1質量%以下、更により好ましくは0.08質量%以下である。 From the viewpoint of reducing LPD, the content of the water-soluble polymer A in the rinse agent composition is preferably 0.001% by mass or more, more preferably 0.015% by mass or more, and still more preferably 0.020% by mass or more. Still more preferably 0.025% by mass or more, still more preferably 0.03% by mass or more, and from the same viewpoint, preferably 1.0% by mass or less, more preferably 0.7% by mass or less, It is more preferably 0.4% by mass or less, even more preferably 0.1% by mass or less, and even more preferably 0.08% by mass or less.

水溶性高分子Aは、LPD低減の観点から、好ましくは、ポリグリセリン、ポリグリセリン誘導体、ポリグリシドール、及びポリグリシドール誘導体からなる群から選ばれる少なくとも1種の水溶性高分子a1を含む。 From the viewpoint of LPD reduction, the water-soluble polymer A preferably contains at least one water-soluble polymer a1 selected from the group consisting of polyglycerin, polyglycerin derivatives, polyglycidol, and polyglycidol derivatives.

ポリグリセリン誘導体としては、ポリグリセリンに官能基がエーテル結合又はエステル結合で付加したものが好ましく、エーテル結合で付加したものがより好ましい。 As the polyglycerin derivative, one obtained by adding a functional group to polyglycerin via an ether bond or an ester bond is preferable, and one obtained by adding a functional group via an ether bond is more preferable.

ポリグリセリン誘導体としては、LPD低減の観点から、好ましくは、ポリグリセリンアルキルエーテル、ポリグリセリンジアルキルエーテル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ポリエチレンオキサイド付加ポリグリセリン、ポリプロピレンオキサイド付加ポリグリセリン、アミノ化ポリグリセリン等であり、より好ましくはポリグリセリンアルキルエーテルである。これらは一種又は2種以上を併用してもよい。 From the viewpoint of reducing LPD, the polyglycerin derivative is preferably polyglycerin alkyl ether, polyglycerin dialkyl ether, polyglycerin fatty acid ester, polyethylene oxide-added polyglycerin, polypropylene oxide-added polyglycerin, aminated polyglycerin, etc. Polyglycerin alkyl ether is more preferred. These may be used singly or in combination of two or more.

ポリグリシドール誘導体としては、LPD低減の観点から、好ましくは、ポリグリシドールアルキルエーテル、ポリグリシドールジアルキルエーテル、ポリグリシドール脂肪酸エステル、ポリエチレンオキサイド付加ポリグリシドール、ポリプロピレンオキサイド付加ポリグリシドール、アミノ化ポリグリシドール等である。これらは一種又は2種以上を併用してもよい。ポリグリシドール誘導体の疎水基の炭素数は、好ましくは6以上、より好ましくは8以上であり、そして、好ましくは22以下、より好ましくは18以下である。 Polyglycidol derivatives are preferably polyglycidol alkyl ethers, polyglycidol dialkyl ethers, polyglycidol fatty acid esters, polyethylene oxide-added polyglycidol, polypropylene oxide-added polyglycidol, aminated polyglycidol, and the like, from the viewpoint of reducing LPD. These may be used singly or in combination of two or more. The number of carbon atoms in the hydrophobic group of the polyglycidol derivative is preferably 6 or more, more preferably 8 or more, and is preferably 22 or less, more preferably 18 or less.

水溶性高分子a1は、LPD低減の観点から、上記の中でも、より好ましくは、ポリグリセリン、ポリグリセリンアルキルエーテル、ポリグリセリンジアルキルエーテル、及びポリグリセリン脂肪酸エステルから選ばれる少なくとも1種の水溶性高分子であり、更に好ましくは、ポリグリセリン及びポリグリセリンアルキルエーテルから選ばれる少なくとも1種の水溶性高分子a3である。水溶性高分子a1は、上記の中から2種以上を選択して用いてもよく、LPD低減の観点から、リンス剤組成物は、ポリグリセリンとポリグリセリンアルキルエーテルの両方を含んでいると好ましい。ポリグリセリン誘導体の疎水基の炭素数は、好ましくは6以上、より好ましくは8以上であり、そして、好ましくは22以下、より好ましくは18以下である。 From the viewpoint of reducing LPD, the water-soluble polymer a1 is more preferably at least one water-soluble polymer selected from polyglycerin, polyglycerin alkyl ether, polyglycerin dialkyl ether, and polyglycerin fatty acid ester. and more preferably at least one water-soluble polymer a3 selected from polyglycerin and polyglycerin alkyl ether. Two or more of the above water-soluble polymers a1 may be selected and used, and from the viewpoint of reducing LPD, the rinse agent composition preferably contains both polyglycerin and polyglycerin alkyl ether. . The number of carbon atoms in the hydrophobic group of the polyglycerol derivative is preferably 6 or more, more preferably 8 or more, and is preferably 22 or less, more preferably 18 or less.

水溶性高分子a1が、ポリグリセリンとポリグリセリンアルキルエーテルを含む場合、これらの質量比(ポリグリセリン/ポリグリセリンアルキルエーテル)は、LPDの低減の観点から、好ましくは0.5以上、より好ましくは1.0以上、更に好ましくは2.0以上であり、そして、同様の観点から、好ましくは10以下、より好ましくは6.0以下、更に好ましくは5.0以下である。 When the water-soluble polymer a1 contains polyglycerin and polyglycerin alkyl ether, the mass ratio of these (polyglycerin/polyglycerin alkyl ether) is preferably 0.5 or more, more preferably 0.5 or more, from the viewpoint of reducing LPD. It is 1.0 or more, more preferably 2.0 or more, and from the same viewpoint, it is preferably 10 or less, more preferably 6.0 or less, and still more preferably 5.0 or less.

水溶性高分子a1の重量平均分子量は、LPDの低減の観点から、好ましくは500以上、より好ましくは700以上、更に好ましくは900以上であり、そして、同様の観点から、好ましくは150万以下、より好ましくは50万以下、更に好ましくは10万以下、更により好ましくは3万以下、更により好ましくは25,000以下、更により好ましくは10,000以下である。尚、水溶性高分子Aの重量平均分子量は、実施例に記載の方法により測定できる。 The weight-average molecular weight of the water-soluble polymer a1 is preferably 500 or more, more preferably 700 or more, and still more preferably 900 or more from the viewpoint of reducing LPD. It is more preferably 500,000 or less, still more preferably 100,000 or less, even more preferably 30,000 or less, still more preferably 25,000 or less, still more preferably 10,000 or less. The weight average molecular weight of the water-soluble polymer A can be measured by the method described in Examples.

水溶性高分子a1は、LPDの低減の観点から、好ましくは5量体以上、より好ましくは10量体以上、更に好ましくは15量体以上であり、そして、同様の観点から、好ましくは5,000量体以下、より好ましくは500量体以下、更に好ましくは200量体以下、更により好ましくは150量体以下、更により好ましくは100量体以下である。 From the viewpoint of reducing LPD, the water-soluble polymer a1 is preferably a pentamer or higher, more preferably a 10-mer or higher, and still more preferably a 15-mer or higher. 000-mer or less, more preferably 500-mer or less, still more preferably 200-mer or less, even more preferably 150-mer or less, still more preferably 100-mer or less.

水溶性高分子a3の重量平均分子量は、LPD低減の観点から、好ましくは500以上、より好ましくは700以上、更に好ましくは900以上であり、そして、同様の観点から、好ましくは3万以下より好ましくは25,000以下、更により好ましくは10,000以下である。 The weight average molecular weight of the water-soluble polymer a3 is preferably 500 or more, more preferably 700 or more, still more preferably 900 or more, from the viewpoint of LPD reduction, and from the same viewpoint, preferably 30,000 or less. is 25,000 or less, even more preferably 10,000 or less.

水溶性高分子Aは、LPDの低減の観点から、前記水溶性高分子a1とベタイン構造を含む水溶性高分子(以下、「ベタイン構造を含む水溶性高分子」を「水溶性高分子a2」と略称する場合もある。)との混合物であると好ましい。 From the viewpoint of reducing LPD, the water-soluble polymer A is the water-soluble polymer a1 and a water-soluble polymer containing a betaine structure (hereinafter, "water-soluble polymer containing a betaine structure" is referred to as "water-soluble polymer a2" (sometimes abbreviated as )).

[ベタイン構造を含む水溶性高分子]
本願において、ベタイン構造とは、正電荷と負電荷とを同一分子内に持ち、電荷が中和されている構造を示す。前記ベタイン構造は、前記正電荷と負電荷とを、好ましくは隣り合わない位置に持ち、そして、好ましくは1つ以上の原子を介する位置に持つ。
[Water-soluble polymer containing betaine structure]
In the present application, the term "betaine structure" refers to a structure having positive and negative charges in the same molecule and having neutralized charges. The betaine structure has the positive and negative charges preferably in non-adjacent positions and preferably across one or more atoms.

水溶性高分子a2としては、LPD低減の観点から、ベタイン構造を含む単量体の重合体、ベタイン構造を含む単量体と疎水基を含む単量体の共重合体、ベタイン構造を含む単量体と水酸基を含む単量体の共重合体、ベタイン構造を含む単量体とオキシアルキレン基を含む単量体の共重合体、ベタイン構造を含む単量体とアミノ基を含む単量体の共重合体、及びベタイン構造を含む単量体と4級アンモニウム基を含む単量体の共重合体から選ばれる少なくとも1種の水溶性高分子が好ましく、ベタイン構造を含む単量体と疎水基を含む単量体の共重合体がより好ましい。 As the water-soluble polymer a2, from the viewpoint of reducing LPD, a polymer of a monomer containing a betaine structure, a copolymer of a monomer containing a betaine structure and a monomer containing a hydrophobic group, a monomer containing a betaine structure Copolymer of a monomer and a monomer containing a hydroxyl group, a copolymer of a monomer containing a betaine structure and a monomer containing an oxyalkylene group, a monomer containing a betaine structure and a monomer containing an amino group and a copolymer of a monomer containing a betaine structure and a monomer containing a quaternary ammonium group. Copolymers of monomers containing groups are more preferred.

ベタイン構造としては、スルホベタイン、カルボベタイン、ホスホベタイン等が挙げられ、LPD低減の観点からカルボベタイン、ホスホベタインがより好ましく、ホスホベタインが更に好ましい。 Examples of the betaine structure include sulfobetaine, carbobetaine, phosphobetaine, etc. From the viewpoint of reducing LPD, carbobetaine and phosphobetaine are more preferred, and phosphobetaine is even more preferred.

ベタイン構造を含む単量体に由来の構成単位Aとしては、LPD低減の観点から、好ましくは下記式(1)で表される構成単位である。

Figure 0007105089000001
From the viewpoint of reducing LPD, the structural unit A derived from a monomer containing a betaine structure is preferably a structural unit represented by the following formula (1).
Figure 0007105089000001

前記式(1)中、
1~R3:同一又は異なって、水素原子、メチル基、又はエチル基
4:炭素数1以上4以下のアルキレン基、又は-Y1-OPO3 --Y2
1、Y2:同一又は異なって、炭素数1以上4以下のアルキレン基
5、R6:同一又は異なって、炭素数1以上4以下の炭化水素基
1:O又はNR7
7:水素原子又は炭素数1以上4以下の炭化水素基
2:炭素数1以上4以下の炭化水素基、-R17SO3 -、又は-R18COO-
17、R18:同一又は異なって、炭素数1以上4以下のアルキレン基、を示す。
ただし、X2は、R4が炭素数1以上4以下のアルキレン基のとき、-R17SO3 -、又は-R18COO-であり、R4が-Y1-OPO3 --Y2-のとき、炭素数1以上4以下の炭化水素基である。
In the above formula (1),
R 1 to R 3 : same or different, hydrogen atom, methyl group or ethyl group R 4 : alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, or -Y 1 -OPO 3 - -Y 2 -
Y 1 and Y 2 : the same or different alkylene groups having 1 to 4 carbon atoms R 5 and R 6 : the same or different hydrocarbon groups having 1 to 4 carbon atoms X 1 : O or NR 7
R 7 : Hydrogen atom or hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms X 2 : Hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, —R 17 SO 3 , or —R 18 COO
R 17 , R 18 : the same or different, alkylene groups having 1 to 4 carbon atoms.
provided that X 2 is -R 17 SO 3 - or -R 18 COO - when R 4 is an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, and R 4 is -Y 1 -OPO 3 - -Y 2 When -, it is a hydrocarbon group having 1 or more and 4 or less carbon atoms.

1及びR2は、単量体の入手性、単量体の重合性及びLPD低減の観点から、それぞれ、水素原子が好ましい。 R 1 and R 2 are preferably hydrogen atoms, respectively, from the viewpoints of availability of monomers, polymerizability of monomers, and reduction of LPD.

3は、単量体の入手性、単量体の重合性及びLPD低減の観点から、水素原子又はメチル基が好ましく、メチル基がより好ましい。 R 3 is preferably a hydrogen atom or a methyl group, more preferably a methyl group, from the viewpoints of availability of the monomer, polymerizability of the monomer, and LPD reduction.

1は、単量体の入手性、単量体の重合性及びLPD低減の観点から、O(酸素原子)が好ましい。 X 1 is preferably O (oxygen atom) from the viewpoint of availability of the monomer, polymerizability of the monomer, and reduction of LPD.

4は、LPD低減の観点からは、炭素数2又は3のアルキレン基、又は-Y1-OPO3 --Y2-が好ましく、炭素数2のアルキレン基、又は-Y1-OPO3 --Y2-がより好ましく、-Y1-OPO3 --Y2-が更に好ましい。 From the viewpoint of reducing LPD, R 4 is preferably an alkylene group having 2 or 3 carbon atoms or -Y 1 -OPO 3 - -Y 2 -, and an alkylene group having 2 carbon atoms or -Y 1 -OPO 3 - -Y 2 - is more preferred, and -Y 1 -OPO 3 - -Y 2 - is even more preferred.

1、Y2は、単量体の入手性、単量体の重合性及びLPD低減の観点から、それぞれ、炭素数2又は3のアルキレン基が好ましく、炭素数2のアルキレン基がより好ましい。 Y 1 and Y 2 are each preferably an alkylene group having 2 or 3 carbon atoms, more preferably an alkylene group having 2 carbon atoms, from the viewpoints of availability of the monomer, polymerizability of the monomer, and LPD reduction.

5、R6は、単量体の入手性、単量体の重合性及びLPD低減の観点から、それぞれ、メチル基又はエチル基が好ましく、メチル基がより好ましい。 R 5 and R 6 are each preferably a methyl group or an ethyl group, more preferably a methyl group, from the viewpoints of monomer availability, monomer polymerizability, and LPD reduction.

2は、R4が炭素数1以上4以下のアルキレン基のとき、-R17SO3 -、又は-R18COO-であり、LPD低減の観点から、-R18COO-が好ましい。X2は、R4が-Y1-OPO3 --Y2-のとき、炭素数1以上4以下の炭化水素基であり、LPD低減の観点から、メチル基がより好ましい。 X 2 is -R 17 SO 3 - or -R 18 COO - when R 4 is an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, and -R 18 COO - is preferred from the viewpoint of reducing LPD. X 2 is a hydrocarbon group having 1 or more and 4 or less carbon atoms when R 4 is -Y 1 -OPO 3 - -Y 2 -, and more preferably a methyl group from the viewpoint of reducing LPD.

17の炭素数は、単量体の入手性、単量体の重合性及びLPD低減の観点から、1以上3以下が好ましく、2以上3以下がより好ましい。R18の炭素数は、不飽和単量体の入手性の観点、単量体の重合性の観点及びLPD低減の観点から、1以上3以下が好ましく、1以上2以下がより好ましい。 The number of carbon atoms in R 17 is preferably 1 or more and 3 or less, more preferably 2 or more and 3 or less, from the viewpoints of availability of the monomer, polymerizability of the monomer, and LPD reduction. The number of carbon atoms in R 18 is preferably 1 or more and 3 or less, more preferably 1 or more and 2 or less, from the viewpoints of availability of the unsaturated monomer, polymerizability of the monomer, and reduction of LPD.

構成単位Aとしては、LPD低減の観点からは、スルホベタインメタクリレート、メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン(MPC)、及びカルボキシベタインメタクリレートから選ばれる少なくとも1種の単量体に由来する構成単位が好ましく、メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン及びカルボキシベタインメタクリレートから選ばれる少なくとも1種の単量体に由来する構成単位がより好ましく、メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリンに由来する構成単位が更に好ましい。 From the viewpoint of reducing LPD, the structural unit A is preferably a structural unit derived from at least one monomer selected from sulfobetaine methacrylate, methacryloyloxyethylphosphorylcholine (MPC), and carboxybetaine methacrylate, and methacryloyloxyethyl Structural units derived from at least one monomer selected from phosphorylcholine and carboxybetaine methacrylate are more preferred, and structural units derived from methacryloyloxyethylphosphorylcholine are even more preferred.

水溶性高分子a2が、疎水基を含む単量体、水酸基を含む単量体、オキシアルキレン基を含む単量体、アミノ基を含む単量体、及び4級アンモニウム基を含む単量体から選ばれる少なくとも1種の単量体(以下、「単量体B」と略称する場合がある。)と、ベタイン構造を含む単量体との共重合体である場合、単量体Bに由来の構成単位Bとしては、LPD低減の観点から、例えば、下記式(2)で表される構成単位Bが好ましい。

Figure 0007105089000002
The water-soluble polymer a2 is a monomer containing a hydrophobic group, a monomer containing a hydroxyl group, a monomer containing an oxyalkylene group, a monomer containing an amino group, and a monomer containing a quaternary ammonium group. When it is a copolymer of at least one selected monomer (hereinafter sometimes abbreviated as "monomer B") and a monomer containing a betaine structure, derived from monomer B From the viewpoint of reducing LPD, the structural unit B of is preferably, for example, a structural unit B represented by the following formula (2).
Figure 0007105089000002

ただし、式(2)中、
8~R10:同一又は異なって、水素原子、メチル基又はエチル基
3:O又はNR19
19:水素原子又は炭素数1以上4以下の炭化水素基
11:炭素数1以上22以下のアルキレン基(ただし、前記アルキレン基の水素原子は水酸基で置換されていてもよい。)又は-(AO)m-(ただし、AOは炭素数2以上4以下のアルキレンオキシ基、mは平均付加モル数で1以上150以下である。)
4:水素原子、炭素数1以上4以下の炭化水素基(ただし、前記炭化水素基の水素原子は水酸基で置換されていてもよい。)、水酸基、N+121314又はNR1516
12~R16:同一又は異なって、水素原子又は炭素数1以上4以下の炭化水素基、を示す。
However, in formula (2),
R 8 to R 10 : same or different, hydrogen atom, methyl group or ethyl group X 3 : O or NR 19
R 19 : a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms R 11 : an alkylene group having 1 to 22 carbon atoms (wherein the hydrogen atom of the alkylene group may be substituted with a hydroxyl group) or - (AO) m - (However, AO is an alkyleneoxy group having 2 to 4 carbon atoms, and m is an average addition mole number of 1 to 150.)
X 4 : hydrogen atom, hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms (wherein the hydrogen atom of the hydrocarbon group may be substituted with a hydroxyl group), hydroxyl group, N + R 12 R 13 R 14 or NR 15 R 16
R 12 to R 16 : same or different, each represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms;

8及びR9は、単量体の入手性、単量体の重合性及びLPD低減の観点から、それぞれ、水素原子が好ましい。 R 8 and R 9 are each preferably a hydrogen atom from the viewpoints of monomer availability, monomer polymerizability, and LPD reduction.

10は、単量体の入手性、単量体の重合性及びLPD低減の観点から、水素原子又はメチル基が好ましく、メチル基がより好ましい。 R 10 is preferably a hydrogen atom or a methyl group, more preferably a methyl group, from the viewpoints of availability of the monomer, polymerizability of the monomer, and LPD reduction.

3は、単量体の入手性、単量体の重合性及びLPD低減の観点から、Oが好ましい。 X 3 is preferably O from the viewpoints of monomer availability, monomer polymerizability, and LPD reduction.

4が水素原子のとき、R11のアルキレン基の炭素数は、単量体の入手性、単量体の重合性及びLPDの低減の観点から、3以上が好ましく、4以上がより好ましく、6以上が更に好ましく、そして、18以下が好ましく、12以下がより好ましく、mは、同様の観点から、2以上30以下が好ましい。 When X 4 is a hydrogen atom, the number of carbon atoms in the alkylene group of R 11 is preferably 3 or more, more preferably 4 or more, from the viewpoints of availability of the monomer, polymerizability of the monomer, and reduction of LPD. 6 or more is more preferable, 18 or less is preferable, and 12 or less is more preferable, and m is preferably 2 or more and 30 or less from the same viewpoint.

4が炭素数1以上4以下の炭化水素基のとき、R11は、単量体の入手性、単量体の重合性及びLPDの低減の観点から、-(AO)m-が好ましく、前記mは、4以上90以下が好ましい。 When X 4 is a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, R 11 is preferably —(AO) m — from the viewpoints of availability of the monomer, polymerizability of the monomer, and reduction of LPD, As for said m, 4 or more and 90 or less are preferable.

AOは、単量体の入手性、単量体の重合性及びLPD低減の観点から、炭素数2のアルキレンオキシ基であるエチレンオキシ基(EO)及び炭素数3のアルキレンオキシ基であるプロピレンオキシ基(PO)から選ばれる1種以上のアルキレンオキシ基からなると好ましく、EOからなるとより好ましい。-(AO)m-が、炭素数の異なる2種以上のアルキレンオキシ基を含む場合、各種アルキレンオキシ基の配列は、ブロックでもランダムでも良く、好ましくはブロックである。 AO is an ethyleneoxy group (EO) which is an alkyleneoxy group having 2 carbon atoms and a propyleneoxy group which is an alkyleneoxy group having 3 carbon atoms, from the viewpoint of the availability of the monomer, the polymerizability of the monomer, and the reduction of LPD. It is preferably composed of one or more alkyleneoxy groups selected from groups (PO), and more preferably composed of EO. When —(AO) m — contains two or more alkyleneoxy groups with different carbon numbers, the arrangement of the various alkyleneoxy groups may be either block or random, preferably block.

4が水酸基、N+121314又はNR1516のとき、R11は、単量体の入手性、単量体の重合性及びLPDの低減の観点から、炭素数1以上22以下のアルキレン基(ただし、前記炭化水素基の水素原子は水酸基で置換されていてもよい。)が好ましく、前記アルキレン基の炭素数は、同様の観点から、2以上が好ましく、3以下が好ましく、そして、2がより好ましい。 When X 4 is a hydroxyl group, N + R 12 R 13 R 14 or NR 15 R 16 , R 11 has 1 or more carbon atoms from the viewpoint of availability of the monomer, polymerizability of the monomer, and reduction of LPD. An alkylene group of 22 or less (wherein the hydrogen atom of the hydrocarbon group may be substituted with a hydroxyl group) is preferable, and the number of carbon atoms in the alkylene group is preferably 2 or more, and 3 or less from the same viewpoint. Preferred, and 2 is more preferred.

4は、単量体の入手性、単量体の重合性及びLPD低減の観点から、水素原子、メチル基、水酸基、又はN+121314が好ましく、R12~R14は、同様の観点から、それぞれ、メチル基又はエチル基が好ましく、メチル基がより好ましい。 X 4 is preferably a hydrogen atom, a methyl group, a hydroxyl group, or N + R 12 R 13 R 14 from the viewpoints of monomer availability, monomer polymerizability and LPD reduction, and R 12 to R 14 are , respectively, from the same viewpoint, a methyl group or an ethyl group is preferable, and a methyl group is more preferable.

構成単位Bとしては、単量体の入手性、単量体の重合性及びLPD低減の観点から、アルキルメタクリレート等の疎水基(疎水基の水素原子は水酸基で置換されていてもよい。)を有する不飽和単量体、4級アンモニウムカチオンを有するメタクリレート等のカチオン基を有する不飽和単量体、及びエチレンオキシ基を有するメタクリレート等のノニオン基を有する不飽和単量体から選ばれる少なくとも1種の単量体に由来する構成単位が好ましく、アルキルメタクリレート等の疎水基(疎水基の水素原子は水酸基で置換されていてもよい。)を有する不飽和単量体に由来する構成単位がより好ましい。 As the structural unit B, a hydrophobic group such as alkyl methacrylate (a hydrogen atom of the hydrophobic group may be substituted with a hydroxyl group) from the viewpoint of availability of the monomer, polymerizability of the monomer, and reduction of LPD. at least one selected from unsaturated monomers having a A structural unit derived from a monomer is preferable, and a structural unit derived from an unsaturated monomer having a hydrophobic group such as alkyl methacrylate (the hydrogen atom of the hydrophobic group may be substituted with a hydroxyl group) is more preferable. .

構成単位Bとしては、ブチルメタクリレート(BMA)、2-エチルヘキシルメタクリレート(EHMA)、ラウリルメタクリレート(LMA)、ステアリルメタクリレート(SMA)、メタクリロイルオキシエチルジメチルエチルアミニウム(MOEDES)、メタクリル酸2-ヒドロキシ-3-(トリメチルアミニオ)プロピル(THMPA)、メタクリロイルエチルトリメチルアミニウム(MOETMA)、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート(MPEGMA)、ポリエチレングリコールメタクリレート(PEGMA)、メトキシポリプロピレングリコールメタクリレート(MPPGMA)、ポリプロピレングリコールメタクリレート(PPGMA)及びヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)から選ばれる少なくとも1種の単量体に由来する構成単位がより好ましく、BMA、及びLMAから選ばれる少なくとも1種の単量体に由来する構成単位がより好ましい。 Structural unit B includes butyl methacrylate (BMA), 2-ethylhexyl methacrylate (EHMA), lauryl methacrylate (LMA), stearyl methacrylate (SMA), methacryloyloxyethyldimethylethylaminium (MOEDES), and 2-hydroxy-3 methacrylate. - (trimethylamino)propyl (THMPA), methacryloylethyltrimethylaminium (MOETMA), methoxypolyethyleneglycol methacrylate (MPEGMA), polyethyleneglycol methacrylate (PEGMA), methoxypolypropyleneglycol methacrylate (MPPGMA), polypropyleneglycol methacrylate (PPGMA) and Structural units derived from at least one monomer selected from hydroxyethyl methacrylate (HEMA) are more preferred, and structural units derived from at least one monomer selected from BMA and LMA are more preferred.

(構成単位Aと構成単位Bのモル比)
水溶性高分子a2における構成単位Aと構成単位Bのモル比(構成単位A/構成単位B)は、LPDの低減の観点から、好ましくは10/90以上、より好ましくは20/80以上、更に好ましくは30/70以上であり、同様の観点から、好ましくは98/2以下、より好ましくは95/5以下である。
(Molar ratio of structural unit A and structural unit B)
From the viewpoint of reducing LPD, the molar ratio of structural unit A and structural unit B in water-soluble polymer a2 (structural unit A/structural unit B) is preferably 10/90 or more, more preferably 20/80 or more, and further It is preferably 30/70 or more, and from the same viewpoint, preferably 98/2 or less, more preferably 95/5 or less.

(構成単位A及び構成単位B以外の構成単位)
水溶性高分子a2は、本発明の効果を損なわない範囲で、構成単位A及び構成単位B以外の構成単位を含有してもよい。構成単位A及び構成単位B以外の構成単位としては、スチレン等の疎水性不飽和単量体に由来する構成単位が好ましい。
(Structural Units Other than Structural Unit A and Structural Unit B)
The water-soluble polymer a2 may contain structural units other than the structural unit A and the structural unit B as long as the effects of the present invention are not impaired. Structural units other than structural unit A and structural unit B are preferably structural units derived from hydrophobic unsaturated monomers such as styrene.

水溶性高分子a2中の構成単位A及び構成単位B以外の構成単位の含有量は、好ましくは1質量%以下、より好ましくは0.5質量%以下、更に好ましくは0.1質量%以下、より更に好ましくは0.05質量%以下である。水溶性高分子a2中の構成単位A及び構成単位B以外の構成単位の含有量は0質量%であってもよい。 The content of structural units other than structural unit A and structural unit B in water-soluble polymer a2 is preferably 1% by mass or less, more preferably 0.5% by mass or less, still more preferably 0.1% by mass or less, Even more preferably, it is 0.05% by mass or less. The content of structural units other than the structural unit A and the structural unit B in the water-soluble polymer a2 may be 0% by mass.

水溶性高分子a2中の構成単位A及び構成単位Bの合計の含有量は、好ましくは99質量%以上、より好ましくは99.5質量%以上、更に好ましくは99.9質量%以上、より更に好ましくは99.95質量%以上であり、100質量%であってもよい。 The total content of the structural unit A and the structural unit B in the water-soluble polymer a2 is preferably 99% by mass or more, more preferably 99.5% by mass or more, still more preferably 99.9% by mass or more, and still more It is preferably 99.95% by mass or more, and may be 100% by mass.

水溶性高分子a2の重量平均分子量は、LPD低減の観点から、0.1万以上が好ましく、0.3万以上がより好ましく、0.5万以上が更に好ましく、1万以上が更により好ましく、3万以上がより好ましく、そして、水溶性高分子a2の溶解性向上及びLPD低減の観点から、150万以下が好ましく、120万以下がより好ましく、100万以下が更に好ましい。 From the viewpoint of reducing LPD, the weight average molecular weight of the water-soluble polymer a2 is preferably 10,000 or more, more preferably 3,000 or more, still more preferably 5,000 or more, and even more preferably 10,000 or more. , more preferably 30,000 or more, and from the viewpoint of improving the solubility of the water-soluble polymer a2 and reducing LPD, it is preferably 1,500,000 or less, more preferably 1,200,000 or less, and even more preferably 1,000,000 or less.

本発明のリンス剤組成物における水溶性高分子a2の含有量は、LPDの低減の観点から、0.00001質量%以上が好ましく、0.00005質量%以上がより好ましく、0.0001質量%以上が更に好ましく、そして、LPD低減の観点から、10質量%以下が好ましく、5質量%以下がより好ましく、1質量%以下が更に好ましい。 From the viewpoint of reducing LPD, the content of the water-soluble polymer a2 in the rinse agent composition of the present invention is preferably 0.00001% by mass or more, more preferably 0.00005% by mass or more, and 0.0001% by mass or more. is more preferable, and from the viewpoint of reducing LPD, it is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, and even more preferably 1% by mass or less.

本発明のリンス剤組成物における、水溶性高分子a1と水溶性高分子a2の質量比(水溶性高分子a1/水溶性高分子a2)は、LPDの低減の観点から、0.5以上が好ましく、1以上がより好ましく、2以上が更に好ましく、そしてLPD低減の観点から、500以下が好ましく、200以下がより好ましく、100以下が更に好ましい。 In the rinse agent composition of the present invention, the mass ratio of water-soluble polymer a1 to water-soluble polymer a2 (water-soluble polymer a1/water-soluble polymer a2) is preferably 0.5 or more from the viewpoint of reducing LPD. It is preferably 1 or more, more preferably 2 or more, and from the viewpoint of reducing LPD, it is preferably 500 or less, more preferably 200 or less, and even more preferably 100 or less.

[水系媒体]
本発明のリンス剤組成物に含まれる水系媒体としては、イオン交換水や超純水等の水、又は水と溶媒の混合媒体等が挙げられる。上記溶媒としては、例えば、炭素数2以上4以下の多価アルコールが挙げられ、グリセリン又はプロピレングリコールが好ましい。水系媒体における水としては、イオン交換水又は超純水が好ましく、超純水がより好ましい。水系媒体が、水と溶媒の混合媒体である場合、混合媒体全体に対する水の割合は、経済性の観点から、90質量%以上が好ましく、92質量%以上がより好ましく、95質量%以上が更に好ましい。
[Aqueous medium]
Examples of the aqueous medium contained in the rinse agent composition of the present invention include water such as ion-exchanged water and ultrapure water, and a mixed medium of water and a solvent. Examples of the solvent include polyhydric alcohols having 2 to 4 carbon atoms, preferably glycerin or propylene glycol. The water in the aqueous medium is preferably ion-exchanged water or ultrapure water, more preferably ultrapure water. When the aqueous medium is a mixed medium of water and a solvent, the ratio of water to the entire mixed medium is preferably 90% by mass or more, more preferably 92% by mass or more, more preferably 95% by mass or more, from the viewpoint of economy. preferable.

本発明のリンス剤組成物における水系媒体の含有量は、好ましくは、水溶性高分子A、必要に応じて添加される後述の塩基性化合物、及び後述するその他の任意成分の残余である。 The content of the aqueous medium in the rinse agent composition of the present invention is preferably the remainder of the water-soluble polymer A, the below-described basic compound added as necessary, and other optional components described below.

[任意成分(助剤)]
本発明のリンス剤組成物には、本発明の効果が妨げられない範囲で、更に、pH調整剤、防腐剤、アルコール類、キレート剤、アニオン性界面活性剤、及びノニオン性界面活性剤から選ばれる少なくとも1種の任意成分が含まれてもよい。
[Optional component (auxiliary agent)]
The rinse agent composition of the present invention may further contain a pH adjuster, preservative, alcohol, chelating agent, anionic surfactant, and nonionic surfactant, as long as the effects of the present invention are not hindered. may include at least one optional ingredient.

[pH調整剤]
pH調整剤としては、塩基性化合物、酸性化合物、及びこれらの塩等が挙げられる。前記酸性化合物の塩としては、好ましくは、アルカリ金属塩、アンモニウム塩、及びアミン塩から選ばれる少なくとも1種であり、より好ましくは、アンモニウム塩である。塩基性化合物が塩の形態を取る場合の対イオンとしては、好ましくは水酸化物イオン、塩化物イオン及びヨウ化物イオンから選ばれる少なくとも1種であり、より好ましくは水酸化物イオン及び塩化物イオンから選ばれる少なくとも1種である。
[pH adjuster]
Examples of pH adjusters include basic compounds, acidic compounds, salts thereof, and the like. The salt of the acidic compound is preferably at least one salt selected from alkali metal salts, ammonium salts and amine salts, and more preferably an ammonium salt. When the basic compound takes the form of a salt, the counter ion is preferably at least one selected from hydroxide ion, chloride ion and iodide ion, more preferably hydroxide ion and chloride ion. is at least one selected from

(塩基性化合物)
塩基性化合物としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア、水酸化アンモニウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N一メチルエタノールアミン、N-メチル-N,N一ジエタノ-ルアミン、N,N-ジメチルエタノールアミン、N,N-ジエチルエタノールアミン、N,N-ジブチルエタノールアミン、N-(β-アミノエチル)エタノ-ルアミン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ピペラジン・六水和物、無水ピペラジン、1-(2-アミノエチル)ピペラジン、N-メチルピペラジン、ジエチレントリアミン、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム、水酸化テトラプロピルアンモニウム、水酸化テトラブチルアンモニウムが挙げられる。これらの塩基性化合物は2種以上を用いてもよい。塩基性化合物としては、シリコンウェーハのヘイズの低減とLPD低減の両立の観点、リンス剤組成物の保存安定性の向上の観点からアンモニアがより好ましい。
(basic compound)
Basic compounds include, for example, sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonia, ammonium hydroxide, ammonium carbonate, ammonium hydrogen carbonate, methylamine, dimethylamine, trimethylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, monoethanolamine, diethanolamine, tri ethanolamine, N-methylethanolamine, N-methyl-N,N-diethanolamine, N,N-dimethylethanolamine, N,N-diethylethanolamine, N,N-dibutylethanolamine, N-(β- aminoethyl)ethanolamine, monoisopropanolamine, diisopropanolamine, triisopropanolamine, ethylenediamine, hexamethylenediamine, piperazine hexahydrate, anhydrous piperazine, 1-(2-aminoethyl)piperazine, N-methylpiperazine, Diethylenetriamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide. Two or more kinds of these basic compounds may be used. Ammonia is more preferred as the basic compound from the viewpoint of achieving both reduction of silicon wafer haze and reduction of LPD, and from the viewpoint of improving the storage stability of the rinse agent composition.

(酸性化合物)
酸性化合物としては、硫酸、塩酸、硝酸又はリン酸等の無機酸、酢酸、シュウ酸、コハク酸、グリコール酸、リンゴ酸、クエン酸又は安息香酸等の有機酸等が挙げられる。
(acidic compound)
Examples of acidic compounds include inorganic acids such as sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid and phosphoric acid, and organic acids such as acetic acid, oxalic acid, succinic acid, glycolic acid, malic acid, citric acid and benzoic acid.

[防腐剤]
防腐剤としては、フェノキシエタノール、ベンザルコニウムクロライド、ベンゼトニウムクロライド、1,2-ベンズイソチアゾリン-3-オン、(5-クロロ-)2-メチル-4-イソチアゾリン-3-オン、過酸化水素、又は次亜塩素酸塩等が挙げられる。
[Preservative]
Preservatives include phenoxyethanol, benzalkonium chloride, benzethonium chloride, 1,2-benzisothiazolin-3-one, (5-chloro-)2-methyl-4-isothiazolin-3-one, hydrogen peroxide, or chlorite and the like.

[アルコール類]
アルコール類としては、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、イソプロピルアルコール、2-メチル-2-プロパノオール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリン等が挙げられる。本発明のリンス剤組成物におけるアルコール類の含有量は、0.01質量%~10質量%が好ましい。
[Alcohol]
Alcohols include methanol, ethanol, propanol, butanol, isopropyl alcohol, 2-methyl-2-propanol, ethylene glycol, propylene glycol, polyethylene glycol, glycerin and the like. The alcohol content in the rinse agent composition of the present invention is preferably 0.01% by mass to 10% by mass.

[キレート剤]
キレート剤としては、1-ヒドロキシエタン1,1-ジホスホン酸、エチレンジアミン四酢酸、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸アンモニウム、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸ナトリウム、トリエチレンテトラミン六酢酸、トリエチレンテトラミン六酢酸ナトリウム等が挙げられる。本発明のリンス剤組成物におけるキレート剤の含有量は、0.001~10質量%が好ましい。
[Chelating agent]
Chelating agents include 1-hydroxyethane 1,1-diphosphonic acid, ethylenediaminetetraacetic acid, sodium ethylenediaminetetraacetate, nitrilotriacetic acid, sodium nitrilotriacetate, ammonium nitrilotriacetic acid, hydroxyethylethylenediaminetriacetic acid, hydroxyethylethylenediaminetriacetic acid. sodium, triethylenetetraminehexaacetic acid, sodium triethylenetetraminehexaacetate, and the like. The content of the chelating agent in the rinse agent composition of the present invention is preferably 0.001 to 10% by mass.

[アニオン性界面活性剤]
アニオン性界面活性剤としては、例えば、脂肪酸石鹸、アルキルエーテルカルボン酸塩等のカルボン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩等のスルホン酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩、アルキルエーテル硫酸塩等の硫酸エステル塩、アルキルリン酸エステル等のリン酸エステル塩などが挙げられる。
[Anionic surfactant]
Examples of anionic surfactants include fatty acid soaps, carboxylates such as alkyl ether carboxylates, sulfonates such as alkylbenzene sulfonates and alkylnaphthalene sulfonates, higher alcohol sulfates, and alkyl ether sulfates. and phosphate ester salts such as alkyl phosphate esters.

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

本発明のリンス剤組成物の25℃におけるpHは、LPDの低減、リンス剤組成物の保存安定性向上の観点から、2以上が好ましく、2.5以上がより好ましく、3.0以上が更に好しく、そして、同様の観点から、12以下が好ましく、11.5以下がより好ましく、11.0以下が更に好ましい。pHの調整は、必要に応じて、pH調整剤を適宜添加して行うことができる。ここで、25℃におけるpHは、pHメータ(東亜電波工業株式会社、HM-30G)を用いて測定でき、電極のリンス剤組成物への浸漬後1分後の数値である。 The pH of the rinse agent composition of the present invention at 25° C. is preferably 2 or more, more preferably 2.5 or more, and further preferably 3.0 or more, from the viewpoint of reducing LPD and improving the storage stability of the rinse agent composition. From the same viewpoint, it is preferably 12 or less, more preferably 11.5 or less, and even more preferably 11.0 or less. Adjustment of pH can be performed by adding a pH adjuster as necessary. Here, the pH at 25° C. can be measured using a pH meter (HM-30G, manufactured by Toa Denpa Kogyo Co., Ltd.), and is the value one minute after the electrode is immersed in the rinse agent composition.

[リンス剤組成物の製造方法]
本発明のリンス剤組成物は、例えば、水溶性高分子Aと、水系媒体と、必要に応じて任意成分と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。本願において「配合する」とは、水溶性高分子Aと必要に応じて任意成分を、同時に又は順次、水系媒体と混合することを含む。各成分の混合順序は、制限はない。
[Method for producing rinse agent composition]
The rinse agent composition of the present invention can be produced, for example, by a production method including a step of blending the water-soluble polymer A, the aqueous medium, and optional ingredients by a known method. In the present application, "blending" includes mixing the water-soluble polymer A and, if necessary, optional components with an aqueous medium simultaneously or sequentially. There are no restrictions on the mixing order of each component.

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。本実施形態のリンス剤組成物の製造方法における各成分の配合量は、上述したリンス剤組成物の各成分の含有量と同じとすることができる。 The blending can be performed using 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 rinse agent composition of the present embodiment can be the same as the content of each component of the rinse agent composition described above.

本発明の半導体基板の製造方法の好ましい一例は、シリカ粒子と水溶性高分子Bと含窒素塩基性化合物と水系媒体を含む研磨液組成物を用いて被研磨シリコンウェーハを研磨する研磨工程と、
研磨されたシリコンウェーハを、水溶性高分子A及び水系媒体を含むリンス剤組成物を用いてリンス処理をするリンス工程と、
リンスされたシリコンウェーハを洗浄する洗浄工程と、を含み
前記水溶性高分子Bは、ポリグリセリン、ポリグリセリンアルキルエーテル、ポリアクリルアミド、スルホン酸変性ポリビニルアルコール、及びポリビニルメチルエーテルから選ばれる少なくとも1種の水溶性高分子であり、前記水溶性高分子Bの重量平均分子量が1000以上100万以下であり、
前記水溶性高分子Aは、ポリグリセリン及びポリグリセリンアルキルエーテルから選ばれる少なくとも1種の水溶性高分子a3とベタイン構造を含む水溶性高分子a2の両方を含むか、ポリグリセリン及びポリグリセリンアルキルエーテルの両方を含み、前記水溶性高分子a3の重量平均分子量が 500以上3万以下であり、前記水溶性高分子a2の重量平均分子量が3万以上100万以下である、シリコンウェーハの製造方法に関する。
A preferred example of the method for manufacturing a semiconductor substrate of the present invention includes a polishing step of polishing a silicon wafer to be polished using a polishing liquid composition containing silica particles, a water-soluble polymer B, a nitrogen-containing basic compound, and an aqueous medium;
a rinsing step of rinsing the polished silicon wafer with a rinsing agent composition containing a water-soluble polymer A and an aqueous medium;
and a cleaning step of cleaning the rinsed silicon wafer, wherein the water-soluble polymer B is at least one selected from polyglycerin, polyglycerin alkyl ether, polyacrylamide, sulfonic acid-modified polyvinyl alcohol, and polyvinyl methyl ether. It is a water-soluble polymer, and the weight average molecular weight of the water-soluble polymer B is 1000 or more and 1 million or less,
The water-soluble polymer A contains both at least one water-soluble polymer a3 selected from polyglycerin and polyglycerin alkyl ether and a water-soluble polymer a2 containing a betaine structure, or polyglycerin and polyglycerin alkyl ether. and wherein the water-soluble polymer a3 has a weight average molecular weight of 500 or more and 30,000 or less, and the water-soluble polymer a2 has a weight average molecular weight of 30,000 or more and 1,000,000 or less. .

1.各種パラメーターの測定方法
(1)水分散液S0,S,s0,sのゼ-タ電位の測定方法
水分散液をキャピラリーセルDTS1070に入れ、Malvern社製「ゼータサイザーNano ZS」を用いて、以下の条件でゼータ電位の測定を行った。
試料: 屈折率:1.450 吸収率:0.010
分散媒: 粘度:0.8872cP、屈折率:1.330、誘電率:78.5
温度:25℃
1. Method for measuring various parameters (1) Method for measuring zeta potential of aqueous dispersions S 0 , S, s 0 , s The aqueous dispersions were placed in a capillary cell DTS1070 and measured using Malvern's "Zetasizer Nano ZS". , the zeta potential was measured under the following conditions.
Sample: Refractive index: 1.450 Absorptance: 0.010
Dispersion medium: viscosity: 0.8872 cP, refractive index: 1.330, dielectric constant: 78.5
Temperature: 25°C

(1-1)シリカ水分散液(水分散液S0)の調製
シリカ粒子原液(扶桑化学社製「PL-3」)にイオン交換水を添加し、次いで、これに、25℃におけるpHが7.0になるように、塩酸水溶液又はアンモニア水溶液を添加して、シリカ粒子濃度が0.1質量%の水分散液S0を得た。
(1-1) Preparation of Silica Aqueous Dispersion (Aqueous Dispersion S 0 ) Ion-exchanged water was added to a silica particle undiluted solution (“PL-3” manufactured by Fuso Chemical Co., Ltd.), and then the pH at 25° C. An aqueous hydrochloric acid solution or an aqueous ammonia solution was added so as to adjust the concentration to 7.0 to obtain an aqueous dispersion S 0 having a silica particle concentration of 0.1% by mass.

(1-2)水溶性高分子含有シリカ水分散液(水分散液S)の調製
イオン交換水に、各水溶性高分子A又はその比較対象物、次いでシリカ粒子原液(扶桑化学社製「PL-3」)を添加した。その後、これに、25℃におけるpHが7.0になるように、塩酸水溶液又はアンモニア水溶液を添加して、水溶性高分子A又はその比較対象物の濃度が0.1質量%、シリカ粒子の濃度が0.1質量%の水分散液Sを得た。
(1-2) Preparation of Water-Soluble Polymer-Containing Silica Aqueous Dispersion (Aqueous Dispersion S) In ion-exchanged water, each water-soluble polymer A or its comparative object, then silica particle undiluted solution (Fuso Chemical Co., Ltd. “PL -3") was added. After that, an aqueous hydrochloric acid solution or an aqueous ammonia solution is added to this so that the pH at 25 ° C. becomes 7.0, and the concentration of the water-soluble polymer A or its comparison object is 0.1% by mass, and the silica particles An aqueous dispersion S having a concentration of 0.1% by mass was obtained.

(2-1)シリカ水分散液(水分散液s0)の調製
シリカ粒子原液(扶桑化学社製「PL-3」)にイオン交換水を添加し、次いで、これに、25℃におけるpHが10.0になるように、塩酸水溶液又はアンモニア水溶液を添加して、シリカ粒子濃度が0.1質量%の水分散液s0を得た。
(2-1) Preparation of aqueous silica dispersion (aqueous dispersion s 0 ) Ion-exchanged water was added to a silica particle undiluted solution (“PL-3” manufactured by Fuso Chemical Co., Ltd.), and then the pH at 25°C was adjusted to An aqueous solution of hydrochloric acid or an aqueous solution of ammonia was added so that the concentration became 10.0 to obtain an aqueous dispersion s 0 having a silica particle concentration of 0.1% by mass.

(2-2)水溶性高分子含有シリカ水分散液(水分散液s)の調製
イオン交換水に、各水溶性高分子B又はその比較対象物、次いでシリカ粒子原液(扶桑化学社製「PL-3」)を添加した。その後、これに、25℃におけるpHが10.0になるように、塩酸水溶液又はアンモニア水溶液を添加して、水溶性高分子B又はその比較対象物の濃度が0.01質量%、シリカ粒子の濃度が0.1質量%の水分散液sを得た。
(2-2) Preparation of Water-Soluble Polymer-Containing Silica Water Dispersion (Water Dispersion s) In ion-exchanged water, each water-soluble polymer B or its comparative object, and then silica particle stock solution (manufactured by Fuso Chemical Co., Ltd. “PL -3") was added. After that, an aqueous hydrochloric acid solution or an aqueous ammonia solution is added to this so that the pH at 25 ° C. becomes 10.0, and the concentration of the water-soluble polymer B or its comparison object is 0.01% by mass. An aqueous dispersion s having a concentration of 0.1% by mass was obtained.

(2)シリカ粒子の二次粒径の測定方法
シリカ水分散液S0,S,s0,sをDisposable Sizing Cuvette(ポリスチレン製 10mmセル)に下底からの高さ10mmまで入れ、Malvern社製「ゼータサイザーNano ZS」を用いて動的光散乱法にて測定し、Z平均粒子径の値をシリカ水分散液S0,S,s0,sの二次粒径d0,d,D0,Dとした。測定条件は以下に記す。
試料: 屈折率:1.450、吸収率:0.010
分散媒: 粘度:0.8872cP、屈折率:1.330
温度:25℃
(2) Method for measuring secondary particle size of silica particles Silica water dispersions S 0 , S, s 0 , s are placed in a Disposable Sizing Cuvette (polystyrene 10 mm cell) up to a height of 10 mm from the bottom, and placed in a Malvern Measured by the dynamic light scattering method using "Zetasizer Nano ZS", the value of the Z average particle size is the secondary particle size d0 , d, D of silica water dispersion S0 , S, s0 , s 0 and D. Measurement conditions are described below.
Sample: refractive index: 1.450, absorption: 0.010
Dispersion medium: viscosity: 0.8872 cP, refractive index: 1.330
Temperature: 25°C

(3)水溶性高分子の重量平均分子量の測定
リンス剤組成物の調製に用いた水溶性高分子A及びその比較対象物、及び研磨液組成物の調製に用いた水溶性高分子B及びその比較対象物の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法を下記の条件で適用して得たクロマトグラム中のピークに基づき算出した。
装置:HLC-8320 GPC(東ソー株式会社、検出器一体型)
カラム:GMPWXL+GMPWXL(アニオン)
溶離液:0.2Mリン酸バッファー/CH3CN=9/1
流量:0.5mL/min
カラム温度:40℃
検出器:RI 検出器
標準物質:重量平均分子量が既知の単分散ポリエチレングリコール
(3) Measurement of weight-average molecular weight of water-soluble polymer The weight average molecular weight of the comparative substance was calculated based on the peaks in the chromatogram obtained by applying the gel permeation chromatography (GPC) method under the following conditions.
Apparatus: HLC-8320 GPC (Tosoh Corporation, detector integrated type)
Column: GMPWXL + GMPWXL (anion)
Eluent: 0.2M phosphate buffer/CH 3 CN=9/1
Flow rate: 0.5mL/min
Column temperature: 40°C
Detector: RI Detector standard substance: Monodisperse polyethylene glycol with known weight average molecular weight

2.リンス剤組成物の調製
表2に記載の水溶性高分子A又はその比較対象物とイオン交換水を攪拌混合し、必要に応じて、塩酸水溶液又は28質量%アンモニア水(キシダ化学(株)試薬特級)を用いて、25℃におけるpHを7.0に調整し、実施例1~16、及び比較例1~2のリンス剤組成物を得た。ただし、実施例5のリンス剤組成物では、ポリグリセリン(40量体)0.04質量%、ポリグリセリンアルキルエーテル0.01質量%を含み、実施例6~8のリンス剤組成物では、ポリグリセリンアルキルエーテル0.049質量%、ベタイン構造を有する水溶性高分子0.001質量%を含む。
2. Preparation of rinse agent composition Water-soluble polymer A shown in Table 2 or its comparative substance and ion-exchanged water are stirred and mixed, and if necessary, hydrochloric acid aqueous solution or 28% by mass ammonia water (Kishida Chemical Co., Ltd. reagent) Special grade) was used to adjust the pH at 25° C. to 7.0 to obtain rinse agent compositions of Examples 1 to 16 and Comparative Examples 1 and 2. However, the rinse agent composition of Example 5 contained 0.04% by mass of polyglycerin (40-mer) and 0.01% by mass of polyglycerin alkyl ether, and the rinse agent compositions of Examples 6 to 8 contained poly Contains 0.049% by mass of glycerin alkyl ether and 0.001% by mass of a water-soluble polymer having a betaine structure.

実施例1~16、及び比較例1~2のリンス剤組成物及び研磨剤組成物の調製に用いた水溶性高分子A、水溶性高分子B、及びこれらの比較対象物の詳細は下記の通りである。
[水溶性高分子A及びその比較対象物]
A1:PGL XPW(ポリグリセリン40量体):ダイセル社製
A2:セルモリスB044(ポリグリセリン20量体ラウリルエーテル):ダイセル社製
A3:Lipidure-HM(Mw100,000、MPCホモポリマー):日油社製
A4:Lipidure-PMB(Mw600,000、MPCとBMAの共重合体、モル比(MPC/BMA)=(80:20):日油社製)
A5:MPC/LMA(Mw100,000、MPCとLMAの共重合体、モル比(MPC/LMA)=(80:20)):花王社製
A11:SE400(Mw 250000):ダイセル社製
A12:Kollicoat IR(Mw 26,500):BASF社製
The details of the water-soluble polymer A and the water-soluble polymer B used in the preparation of the rinse agent compositions and abrasive compositions of Examples 1 to 16 and Comparative Examples 1 and 2, and their comparative objects are given below. Street.
[Water-soluble polymer A and its comparative object]
A1: PGL XPW (polyglycerin 40-mer): manufactured by Daicel A2: Sermolis B044 (polyglycerin 20-mer lauryl ether): manufactured by Daicel A3: Lipidure-HM (Mw 100,000, MPC homopolymer): NOF Corporation Product A4: Lipidure-PMB (Mw 600,000, copolymer of MPC and BMA, molar ratio (MPC/BMA) = (80: 20): manufactured by NOF Corporation)
A5: MPC/LMA (Mw 100,000, copolymer of MPC and LMA, molar ratio (MPC/LMA) = (80:20)): Kao A11: SE400 (Mw 250000): Daicel A12: Kollicoat IR (Mw 26,500): manufactured by BASF

[水溶性高分子B及びその比較対象物]
B1:セルモリスB044(ポリグリセリン20量体ラウリルエーテル):ダイセル社製
B2:PGL XPW(ポリグリセリン40量体):ダイセル社製
B3:ポリアクリルアミド(Mw600,000~1,000,000):Polysciences社製
B4:ゴーセランL-3266(Mw 23,000):日本合成化学工業社製
B5:ポリビニルメチルエーテル(PVME、Mw80,000):東京化成工業社製
B11:SE400(Mw 250000):ダイセル社製
B12:Kollicoat IR(Mw26,500):BASF社製
[Water-soluble polymer B and its comparative object]
B1: Sermolis B044 (polyglycerin 20-mer lauryl ether): Daicel B2: PGL XPW (polyglycerin 40-mer): Daicel B3: Polyacrylamide (Mw 600,000 to 1,000,000): Polysciences Manufactured B4: Gohselan L-3266 (Mw 23,000): Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd. B5: Polyvinyl methyl ether (PVME, Mw 80,000): Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. B11: SE400 (Mw 250,000): Daicel B12 : Kollicoat IR (Mw26, 500): manufactured by BASF

前記水溶性高分子A3~A5の各構成単位の詳細は下記表1に記載の通りである。 Details of each structural unit of the water-soluble polymers A3 to A5 are as shown in Table 1 below.

Figure 0007105089000003
Figure 0007105089000003

水溶性高分子A5の合成方法は下記の通りである。 A method for synthesizing the water-soluble polymer A5 is as follows.

[水溶性高分子A5]
内容量300mLの4つ口フラスコにエタノールを10.0g入れ、70℃まで昇温させた。そこにMPC(東京化成工業(株)製)5.0g、LMA(和光純薬工業(株)製)1.1g、エタノール10.0gを混合して得た溶液と、2,2'-アゾビス(イソブチロニトリル)(和光純薬工業(株)製)0.021g、エタノール4.4gを混合して得た溶液を別々に2時間かけて滴下して重合した。6時間熟成させた後に溶媒を減圧留去し水に置換することで、水溶性高分子A5(MPCとLMAの共重合体)を含有するポリマー水溶液を得た。水溶性高分子A5における構成単位のモル比(MPC/LMA)は80/20であり、水溶性高分子A5の重量平均分子量は100,000であった。
[Water-soluble polymer A5]
10.0 g of ethanol was put into a 300 mL four-necked flask, and the temperature was raised to 70°C. A solution obtained by mixing 5.0 g of MPC (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), 1.1 g of LMA (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and 10.0 g of ethanol, and 2,2′-azobis A solution obtained by mixing 0.021 g of (isobutyronitrile) (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 4.4 g of ethanol was separately added dropwise over 2 hours for polymerization. After aging for 6 hours, the solvent was distilled off under reduced pressure and replaced with water to obtain an aqueous polymer solution containing water-soluble polymer A5 (copolymer of MPC and LMA). The molar ratio (MPC/LMA) of the constituent units in the water-soluble polymer A5 was 80/20, and the weight average molecular weight of the water-soluble polymer A5 was 100,000.

3.研磨工程
[仕上げ研磨に使用した研磨剤組成物]
表2に示された実施例1~16及び比較例1~2で用いた研磨液組成物の組成は、以下の通りである。
シリカ粒子(PL-3、平均一次粒子径35nm、平均二次粒子径69nm、会合度2.0):0.17質量%
水溶性高分子B又はその比較対象物:0.01質量%
アンモニア:0.01質量%
PEG(重量平均分子量6000);0.0008質量%
pH(25℃):10.2±0.4
3. Polishing process [Abrasive composition used for final polishing]
The compositions of the polishing compositions used in Examples 1 to 16 and Comparative Examples 1 and 2 shown in Table 2 are as follows.
Silica particles (PL-3, average primary particle size 35 nm, average secondary particle size 69 nm, degree of association 2.0): 0.17% by mass
Water-soluble polymer B or its comparative object: 0.01% by mass
Ammonia: 0.01% by mass
PEG (weight average molecular weight 6000); 0.0008% by mass
pH (25°C): 10.2±0.4

[仕上げ研磨条件]
研磨機:岡本工作製片面8インチ研磨機「GRIND-X SPP600s」
研磨パッド:東レコーテックス社製スエードパッド(アスカー硬度:64,厚さ:1.37mm,ナップ長:450μm,開口径:60μm)
シリコンウェーハ研磨圧力:100g/cm2
定盤回転速度:60rpm
研磨時間:5分
研磨剤組成物の供給速度:150g/分
研磨剤組成物の温度:23℃
キャリア回転速度:60rpm
[Final polishing conditions]
Polishing machine: Single-sided 8-inch polishing machine manufactured by Okamoto Co., Ltd. “GRIND-X SPP600s”
Polishing pad: Suede pad manufactured by Toray Coatex Co., Ltd. (Asker hardness: 64, thickness: 1.37 mm, nap length: 450 μm, opening diameter: 60 μm)
Silicon wafer polishing pressure: 100 g/cm 2
Surface plate rotation speed: 60 rpm
Polishing time: 5 minutes Supply rate of abrasive composition: 150 g/minute Temperature of abrasive composition: 23°C
Carrier rotation speed: 60 rpm

4.リンス工程
リンス剤組成物を、リンス処理の開始直前にフィルター(アドバンテック株式会社製コンパクトカートリッジフィルター「MCP-LX-C10S」)にてろ過を行い、下記のリンス条件で下記のシリコンウェーハ(直径200mmのシリコン片面鏡面ウェーハ(伝導型:P、結晶方位:100、抵抗率0.1Ω・cm以上100Ω・cm未満))に対してリンス処理を行った。当該リンス処理に先立って、シリコンウェーハに対して市販の研磨剤組成物を用いてあらかじめ粗研磨を実施した。粗研磨を終了し仕上げ研磨に供したシリコンウェーハのヘイズは、2.680(ppm)であった。ヘイズは、KLA Tencor社製「Surfscan SP1-DLS」を用いて測定される暗視野ワイド斜入射チャンネル(DWO)での値である。その後、上記条件で仕上げ研磨を行い、その直後に各リンス剤組成物を用いて下記の条件でリンス処理をした。
4. Rinse step The rinse agent composition is filtered with a filter (compact cartridge filter "MCP-LX-C10S" manufactured by Advantech Co., Ltd.) immediately before the start of the rinse treatment, and the following silicon wafer (diameter 200 mm) is filtered under the following rinse conditions. A silicon single-sided mirror wafer (conductivity type: P, crystal orientation: 100, resistivity of 0.1 Ω·cm or more and less than 100 Ω·cm)) was rinsed. Prior to the rinsing treatment, the silicon wafer was preliminarily rough-polished using a commercially available abrasive composition. The haze of the silicon wafer that had undergone rough polishing and was subjected to final polishing was 2.680 (ppm). Haze is a value in a dark field wide oblique incidence channel (DWO) measured using a KLA Tencor "Surfscan SP1-DLS". Thereafter, final polishing was performed under the above conditions, and immediately after that, rinsing was performed using each rinse agent composition under the following conditions.

[リンス条件]
研磨機:岡本工作製片面8インチ研磨機「GRIND-X SPP600s」
研磨パッド:東レコーテックス社製スエードパッド(アスカー硬度:64,厚さ:1.37mm,ナップ長:450um,開口径:60um)
シリコンウェーハリンス圧力:60g/cm2
定盤回転速度:30rpm
リンス時間:10秒
リンス剤組成物の供給速度:1000 mL/分
リンス剤組成物の温度:23℃
キャリア回転速度:30rpm
[Rinse conditions]
Polishing machine: Single-sided 8-inch polishing machine manufactured by Okamoto Co., Ltd. “GRIND-X SPP600s”
Polishing pad: Suede pad manufactured by Toray Coatex Co., Ltd. (Asker hardness: 64, thickness: 1.37 mm, nap length: 450 μm, opening diameter: 60 μm)
Silicon wafer rinse pressure: 60 g/cm 2
Surface plate rotation speed: 30 rpm
Rinse time: 10 seconds Supply rate of rinse agent composition: 1000 mL/min Temperature of rinse agent composition: 23°C
Carrier rotation speed: 30 rpm

5.洗浄工程
リンス処理後、シリコンウェーハに対して、オゾン洗浄と希フッ酸洗浄を下記のとおり行った。オゾン洗浄では、20ppmのオゾンを含んだ水溶液をノズルから流速1L/minで600rpmで回転するシリコンウェーハの中央に向かって3分間噴射した。このときオゾン水の温度は常温とした。次に希フッ酸洗浄を行った。希フッ酸洗浄では、0.5質量%のフッ化水素アンモニウム(特級:ナカライテクス株式会社)を含んだ水溶液をノズルから流速1L/minで600rpmで回転するシリコンウェーハの中央に向かって5秒間噴射した。上記オゾン洗浄と希フッ酸洗浄を1セットとして計2セット行い、最後にスピン乾燥を行った。スピン乾燥では1500rpmでシリコンウェーハを回転させた。
5. Cleaning Process After the rinsing process, the silicon wafer was subjected to ozone cleaning and dilute hydrofluoric acid cleaning as follows. In the ozone cleaning, an aqueous solution containing 20 ppm of ozone was sprayed from a nozzle at a flow rate of 1 L/min toward the center of the silicon wafer rotating at 600 rpm for 3 minutes. At this time, the temperature of the ozone water was normal temperature. Next, dilute hydrofluoric acid cleaning was performed. In dilute hydrofluoric acid cleaning, an aqueous solution containing 0.5% by mass of ammonium hydrogen fluoride (special grade: Nacalai Techs Co., Ltd.) is sprayed from a nozzle toward the center of a silicon wafer rotating at 600 rpm at a flow rate of 1 L/min for 5 seconds. did. A total of two sets of the above ozone cleaning and dilute hydrofluoric acid cleaning were performed as one set, and finally spin drying was performed. Spin drying rotated the silicon wafer at 1500 rpm.

6.シリコンウェーハのLPDの評価
洗浄後のシリコンウェーハ表面のLPDの評価には、表面粗さ測定装置「Surfscan SP1-DLS」(KLA Tencor社製)を用いて、シリコンウェーハ表面上の粒径が45nm以上のパーティクル数を測定することによって評価した。LPDの評価結果は、数値が小さいほど表面欠陥が少ないことを示す。LPDの測定は、各々2枚のシリコンウェーハに対して行い、各々平均値を表2に示した。
6. Evaluation of LPD of Silicon Wafer For evaluation of LPD on the surface of the silicon wafer after cleaning, a surface roughness measuring device “Surfscan SP1-DLS” (manufactured by KLA Tencor) was used, and the particle size on the surface of the silicon wafer was 45 nm or more. was evaluated by measuring the number of particles in the As for the LPD evaluation results, the smaller the numerical value, the smaller the number of surface defects. Each LPD measurement was performed on two silicon wafers, and the average values are shown in Table 2.

Figure 0007105089000004
Figure 0007105089000004

表2に示されるように、研磨工程において水溶性高分子Bを含む研磨液組成物を用い、リンス工程において水溶性高分子Aを含むリンス剤組成物を用いた実施例1~16では、比較例1~2よりも、LPDの低減が良好に行えた。 As shown in Table 2, in Examples 1 to 16, in which the polishing liquid composition containing the water-soluble polymer B was used in the polishing step, and the rinse agent composition containing the water-soluble polymer A was used in the rinsing step, comparative LPD reduction was better than in Examples 1 and 2.

本発明のシリコンウェーハの製造方法によれば、LPDの低減が可能であるので、シリコンウェーハ等の半導体基板の製造において、生産性の向上及びコスト低減に寄与し、有用である。 According to the silicon wafer manufacturing method of the present invention, since LPD can be reduced, it is useful in manufacturing semiconductor substrates such as silicon wafers, contributing to improvement in productivity and cost reduction.

Claims (16)

シリカ粒子と水溶性高分子Bと含窒素塩基性化合物と水系媒体を含む研磨液組成物を用いて被研磨シリコンウェーハを研磨する研磨工程と、
研磨されたシリコンウェーハを、水溶性高分子A及び水系媒体を含むリンス剤組成物を用いてリンス処理をするリンス工程と、
リンスされたシリコンウェーハを洗浄する洗浄工程と、を含み
前記水溶性高分子Bは、
前記水溶性高分子Bとシリカ粒子と水と25℃におけるpHが10.0となるように必要に応じて添加される塩酸又はアンモニアとからなり、前記水溶性高分子Bの濃度が0.01質量%、前記シリカ粒子の濃度が0.1質量%、25℃におけるpHが10.0の水溶性高分子含有シリカ水分散液(水分散液s)のゼータ電位zと、シリカ粒子と水と25℃におけるpHが10.0となるように必要に応じて添加される塩酸又はアンモニアとからなり、前記シリカ粒子の濃度が0.1質量%、25℃におけるpHが10.0のシリカ水分散液(水分散液s0)のゼータ電位z0との差(z-z0)が、15mV未満となる水溶性高分子であり、
前記水溶性高分子Aは、
前記水溶性高分子Aとシリカ粒子と水と25℃におけるpHが7.0となるように必要に応じて添加される塩酸又はアンモニアとからなり、前記水溶性高分子Aの濃度が0.1質量%、前記シリカ粒子の濃度が0.1質量%、25℃におけるpHが7.0の水溶性高分子含有シリカ水分散液(水分散液S)のゼータ電位Zと、シリカ粒子と水と25℃におけるpHが7.0となるように必要に応じて添加される塩酸又はアンモニアと、からなり、前記シリカ粒子の濃度が0.1質量%、25℃におけるpHが7.0のシリカ水分散液(水分散液S0)のゼータ電位Z0との差(Z-Z0)が25mV以下となる水溶性高分子である、シリコンウェーハの製造方法。
a polishing step of polishing a silicon wafer to be polished using a polishing liquid composition containing silica particles, a water-soluble polymer B, a nitrogen-containing basic compound, and an aqueous medium;
a rinsing step of rinsing the polished silicon wafer with a rinsing agent composition containing a water-soluble polymer A and an aqueous medium;
and a cleaning step of cleaning the rinsed silicon wafer, wherein the water-soluble polymer B is
It consists of the water-soluble polymer B, silica particles, water, and hydrochloric acid or ammonia added as necessary so that the pH at 25° C. is 10.0, and the concentration of the water-soluble polymer B is 0.01. % by mass, the concentration of the silica particles is 0.1% by mass, the zeta potential z of the water-soluble polymer-containing aqueous silica dispersion (aqueous dispersion s) having a pH of 10.0 at 25° C., and the silica particles and water A silica water dispersion containing hydrochloric acid or ammonia added as necessary so that the pH at 25°C is 10.0, the concentration of the silica particles being 0.1% by mass, and the pH at 25°C being 10.0. A water-soluble polymer having a difference (zz 0 ) between the liquid (aqueous dispersion s 0 ) and the zeta potential z 0 of less than 15 mV,
The water-soluble polymer A is
It consists of the water-soluble polymer A, silica particles, water, and hydrochloric acid or ammonia added as necessary so that the pH at 25° C. is 7.0, and the concentration of the water-soluble polymer A is 0.1. % by mass, the concentration of the silica particles is 0.1% by mass, the zeta potential Z of the water-soluble polymer-containing aqueous silica dispersion (aqueous dispersion S) having a pH of 7.0 at 25° C., and the silica particles and water Hydrochloric acid or ammonia added as necessary so that the pH at 25°C is 7.0, and the silica water has a concentration of the silica particles of 0.1% by mass and a pH of 7.0 at 25°C. A method for producing a silicon wafer, wherein the water-soluble polymer is such that the difference (ZZ 0 ) between the zeta potential Z 0 of the dispersion (aqueous dispersion S 0 ) is 25 mV or less.
前記(Z-Z0)は、前記(z-z0)よりも小さい、請求項1に記載のシリコンウェーハの製造方法。 2. The method of manufacturing a silicon wafer according to claim 1, wherein said difference (ZZ 0 ) is smaller than said difference (zz 0 ). 前記水溶性高分子Aが、ポリグリセリン、ポリグリセリン誘導体、ポリグリシドール、及びポリグリシドール誘導体から選ばれる少なくとも1種の水溶性高分子a1を含む、請求項1又は2に記載のシリコンウェーハの製造方法。 3. The method for producing a silicon wafer according to claim 1, wherein the water-soluble polymer A contains at least one water-soluble polymer a1 selected from polyglycerin, polyglycerin derivatives, polyglycidol, and polyglycidol derivatives. . 前記水溶性高分子Aが、ポリグリセリン、ポリグリセリン誘導体、ポリグリシドール、及びポリグリシドール誘導体から選ばれる少なくとも1種の水溶性高分子a1と、ベタイン構造を含む水溶性高分子a2の両方を含む、請求項1又は2のいずれかの項に記載のシリコンウェーハの製造方法。 The water-soluble polymer A contains both at least one water-soluble polymer a1 selected from polyglycerin, polyglycerin derivatives, polyglycidol, and polyglycidol derivatives, and a water-soluble polymer a2 containing a betaine structure, The method for manufacturing a silicon wafer according to claim 1 or 2. ポリグリセリン誘導体が、ポリグリセリンのアルキルエーテルである、請求項3又は4に記載のシリコンウェーハの製造方法。 5. The method for producing a silicon wafer according to claim 3, wherein the polyglycerin derivative is an alkyl ether of polyglycerin. 前記水溶性高分子Aが、ポリグリセリンとポリグリセリンのアルキルエーテルの両方を含む、請求項3又は4に記載のシリコンウェーハの製造方法。 5. The method for producing a silicon wafer according to claim 3, wherein said water-soluble polymer A contains both polyglycerin and alkyl ether of polyglycerin. 前記水溶性高分子a1の重量平均分子量が、500以上150万以下である、請求項3又は4に記載のシリコンウェーハの製造方法。 The method for producing a silicon wafer according to claim 3 or 4, wherein the water-soluble polymer a1 has a weight average molecular weight of 500 or more and 1,500,000 or less. 前記水溶性高分子a2の重量平均分子量が、0.1万以上150万以下である、請求項4に記載のシリコンウェーハの製造方法。 5. The method for producing a silicon wafer according to claim 4, wherein the water-soluble polymer a2 has a weight average molecular weight of 01,000 or more and 1,500,000 or less. 前記水溶性高分子Bが、ポリグリセリン、ポリグリセリン誘導体、ポリグリシドール、ポリグリシドール誘導体、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール誘導体、及びポリビニルアルキルエーテルからなる群から選ばれる少なくとも1種である、請求項1から7のいずれかの項に記載のシリコンウェーハの製造方法。 Claims 1 to 7, wherein the water-soluble polymer B is at least one selected from the group consisting of polyglycerin, polyglycerin derivatives, polyglycidol, polyglycidol derivatives, polyacrylamide, polyvinyl alcohol derivatives, and polyvinyl alkyl ethers. The method for producing a silicon wafer according to any one of items 1 to 1. 前記水溶性高分子Bの重量平均分子量が、1000以上500万以下である、請求項1から9のいずれかの項に記載のシリコンウェーハの製造方法。 The method for producing a silicon wafer according to any one of claims 1 to 9, wherein the water-soluble polymer B has a weight average molecular weight of 1,000 or more and 5,000,000 or less. 前記リンス剤組成物が塩基性化合物をさらに含む、請求項1から10のいずれかの項に記載のシリコンウェーハの製造方法。 The method for producing a silicon wafer according to any one of claims 1 to 10, wherein the rinse agent composition further contains a basic compound. 前記研磨液組成物における、前記水溶性高分子Bの含有量が、0.001質量%以上1.0質量%以下である、請求項1から11のいずれかの項に記載のシリコンウェーハの製造方法。 12. The silicon wafer production according to any one of claims 1 to 11, wherein the content of the water-soluble polymer B in the polishing composition is 0.001% by mass or more and 1.0% by mass or less. Method. 前記リンス剤組成物における、前記水溶性高分子Aの含有量が、0.001質量%以上1.0質量%以下である、請求項1から12のいずれかの項に記載のシリコンウェーハの製造方法。 The silicon wafer production according to any one of claims 1 to 12, wherein the content of the water-soluble polymer A in the rinse agent composition is 0.001% by mass or more and 1.0% by mass or less. Method. 前記リンス工程において、前記リンス処理の前に、リンス液として水を用いる水リンス処理を行う、請求項1から13のいずれかの項に記載のシリコンウェーハの製造方法。 14. The method of manufacturing a silicon wafer according to any one of claims 1 to 13, wherein in said rinsing step, a water rinsing treatment using water as a rinsing liquid is performed before said rinsing treatment. 前記リンス工程におけるリンス処理を、研磨工程で用いられる研磨装置を用いて行う、請求項1から14のいずれかの項に記載のシリコンウェーハの製造方法。 15. The method for manufacturing a silicon wafer according to claim 1, wherein the rinsing process in the rinsing process is performed using a polishing apparatus used in the polishing process. 請求項1から15のいずれかの項に記載のシリコンウェーハの製造方法でシリコンウェーハを製造する工程を含む半導体基板の製造方法。 A method for manufacturing a semiconductor substrate, comprising a step of manufacturing a silicon wafer by the method for manufacturing a silicon wafer according to any one of claims 1 to 15.
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