JPH0623392B2 - ウエハーのファイン研磨用組成物 - Google Patents
ウエハーのファイン研磨用組成物Info
- Publication number
- JPH0623392B2 JPH0623392B2 JP62103984A JP10398487A JPH0623392B2 JP H0623392 B2 JPH0623392 B2 JP H0623392B2 JP 62103984 A JP62103984 A JP 62103984A JP 10398487 A JP10398487 A JP 10398487A JP H0623392 B2 JPH0623392 B2 JP H0623392B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafer
- polishing
- polishing composition
- water
- composition
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、電気集積回路の支持結晶として広範に使用さ
れているウェハーの表面の１０ｍμより大きな凹凸を、
平滑にするための研磨、つまりファイン研磨に好適な研
磨用組成物に関する。
れているウェハーの表面の１０ｍμより大きな凹凸を、
平滑にするための研磨、つまりファイン研磨に好適な研
磨用組成物に関する。
「従来の技術」 電気集積回路の支持結晶として広範囲に使用されている
ウェハーは、通常ケイ素またはゲルマニウム結晶のイン
ゴットからスライスし、これの表面を研磨して、できる
限り凹凸のない平面を形成させた後に、回路形成用に供
されている。
ウェハーは、通常ケイ素またはゲルマニウム結晶のイン
ゴットからスライスし、これの表面を研磨して、できる
限り凹凸のない平面を形成させた後に、回路形成用に供
されている。
何故なら、ウェハー表面上に回路パターンを線描きする
時、表面に凹凸があると、精密かつち密に線描きするこ
とが困難となると供に、ウェハーの電気特性の不均一性
を招く原因となるからである。
時、表面に凹凸があると、精密かつち密に線描きするこ
とが困難となると供に、ウェハーの電気特性の不均一性
を招く原因となるからである。
このようなウェハーの表面を研磨するために、従来から
種々の研磨剤が提案されている。
種々の研磨剤が提案されている。
例えば、米国特許第３，１７０，２７３号明細書には、
シリカ濃度２〜５０％を有するシリカゾル、およびシリ
カ濃度２〜１００％のシリカゲルが研磨剤として開示さ
れ、また、米国特許第３，３２８，１４１号明細書に
は、これらの研磨剤にアルカリ性化合物を加えてpHを１
０．５〜１２．５に調整し、これを用いると研磨速度が
増大することが開示されている。しかし、これらの研磨
剤で研磨したウェハー表面を、微分干渉型顕微鏡または
電子顕微鏡などで観察すると、５〜５００ｍμの凹凸が
あり、充分満足できるものではない。
シリカ濃度２〜５０％を有するシリカゾル、およびシリ
カ濃度２〜１００％のシリカゲルが研磨剤として開示さ
れ、また、米国特許第３，３２８，１４１号明細書に
は、これらの研磨剤にアルカリ性化合物を加えてpHを１
０．５〜１２．５に調整し、これを用いると研磨速度が
増大することが開示されている。しかし、これらの研磨
剤で研磨したウェハー表面を、微分干渉型顕微鏡または
電子顕微鏡などで観察すると、５〜５００ｍμの凹凸が
あり、充分満足できるものではない。
また、特公昭５３−９９１０号公報には、石英、珪酸、
珪酸塩、ヘキサフルオロ珪酸塩を含有し、更にＣ−原子
３〜５個を有する一価アルコールおよびポリビニルアル
コールを含有する研磨剤が開示されているが、このよう
な研磨剤を用いても、まだ充分満足できる研磨面は得ら
れないうえに、これらアルコールを含有する研磨剤は、
長期間安定貯蔵することが困難であるという欠点があっ
た。
珪酸塩、ヘキサフルオロ珪酸塩を含有し、更にＣ−原子
３〜５個を有する一価アルコールおよびポリビニルアル
コールを含有する研磨剤が開示されているが、このよう
な研磨剤を用いても、まだ充分満足できる研磨面は得ら
れないうえに、これらアルコールを含有する研磨剤は、
長期間安定貯蔵することが困難であるという欠点があっ
た。
「発明が解決しようとする問題点」 本発明は、ウェハーを研磨した時に、微分干渉型顕微鏡
や電子顕微鏡で観察しても凹凸のない研磨面を与えると
ころの研磨剤、すなわちウェハーの表面をファイン研磨
するのに好適なファイン研磨用組成物を提供しようとす
るものである。
や電子顕微鏡で観察しても凹凸のない研磨面を与えると
ころの研磨剤、すなわちウェハーの表面をファイン研磨
するのに好適なファイン研磨用組成物を提供しようとす
るものである。
「問題点を解決するための手段」 本発明の要旨とするところは、水、粒状アモルファスシ
リカおよび水溶性多糖類高分子化合物を含有し、かつア
ルカリ性化合物によってpH９以上に調整されてなること
を特徴とする、ウェハーのファイン研磨用組成物に存す
る。
リカおよび水溶性多糖類高分子化合物を含有し、かつア
ルカリ性化合物によってpH９以上に調整されてなること
を特徴とする、ウェハーのファイン研磨用組成物に存す
る。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明において使用される粒状アモルファスシリカとし
ては、コロイダルシリカまたはシリカパウダーなどがあ
り、これらはコロイダルシリカゾルの形や、シリカパウ
ダーを水に懸濁させた水性スラリーの形で使用するか、
または水中に加えた時水性スラリーとすることができる
ような形で使用される。特に、水性スラリーにした時の
安定性、あるいは均一分散性などの点で、コロイダルシ
リカ、例えばサイトン(登録商標、三菱モンサント化成
（株）社が再販中)が好ましい。水性スラリーにした時
のスラリー中のシリカ濃度は通常１〜５重量％が好まし
い。
ては、コロイダルシリカまたはシリカパウダーなどがあ
り、これらはコロイダルシリカゾルの形や、シリカパウ
ダーを水に懸濁させた水性スラリーの形で使用するか、
または水中に加えた時水性スラリーとすることができる
ような形で使用される。特に、水性スラリーにした時の
安定性、あるいは均一分散性などの点で、コロイダルシ
リカ、例えばサイトン(登録商標、三菱モンサント化成
（株）社が再販中)が好ましい。水性スラリーにした時
のスラリー中のシリカ濃度は通常１〜５重量％が好まし
い。
しかして上記の粒状アモルファスシリカは通常平均粒径
が５ｍμより大きく１０μより小さいものが使用され
る。平均粒径が５ｍμ以下では、粒子中に含まれるケイ
素のモノマーやオリゴマーの割合が多くなり、これらを
多く含むもので研磨するとウェハー表面にシリカとなっ
て付着するので好ましくなく、１０μ以上ではウェハー
表面に引っかき傷が生じやすくなるので好ましくない。
なお、本発明で平均粒径とは、粒子が凝集せずに単離し
た状態で存在する場合にはその状態にある粒子の平均粒
径を意味し、粒子が凝集した状態で存在する場合にはそ
の状態にある凝集した粒子の平均粒径を意味する。
が５ｍμより大きく１０μより小さいものが使用され
る。平均粒径が５ｍμ以下では、粒子中に含まれるケイ
素のモノマーやオリゴマーの割合が多くなり、これらを
多く含むもので研磨するとウェハー表面にシリカとなっ
て付着するので好ましくなく、１０μ以上ではウェハー
表面に引っかき傷が生じやすくなるので好ましくない。
なお、本発明で平均粒径とは、粒子が凝集せずに単離し
た状態で存在する場合にはその状態にある粒子の平均粒
径を意味し、粒子が凝集した状態で存在する場合にはそ
の状態にある凝集した粒子の平均粒径を意味する。
また、研磨用組成物中の粒状アモルファスシリカの含有
量は、余り少ないとその効果が充分でないので通常０．
１重量％以上の割合で使用される。
量は、余り少ないとその効果が充分でないので通常０．
１重量％以上の割合で使用される。
本発明において使用される水溶性多糖類高分子化合物と
しては、例えばグアガム、コンドロイチン硫酸、ヒアル
ロン酸、シゾフィラン、マンナンまたはゲランガムなど
があり、これらは１種または２種以上の混合物として用
いられる。ここでグアガムとは、マメ科の植物グアの種
子の胚乳部分に含有されている粘液質のガラクトマンナ
ンであり、コンドロイチン硫酸とは、コンドロイチン硫
酸Ａ(コンドロイチン４−硫酸)とコンドロイチン硫酸Ｂ
(デルマタン硫酸)を意味し、これらは哺乳動物の結合組
織から抽出することができる。また、ヒアルロン酸は、
動物の結合組織に多く存在し、特に鶏冠から多く抽出す
ることができる。更にシゾフィランはスエヒロタケ(Sch
izophyllum commune)から抽出することのできる化合物
であり、マンナンは、ヤシ科植物の胚乳細胞壁、または
緑藻類ミル目のミル(Codium)などの海藻から抽出するこ
とのできる化合物であり、ゲランガムは単子葉類トチカ
ガミ目トチカガミ科カナダモ(Elodea)が生産する化合物
である。
しては、例えばグアガム、コンドロイチン硫酸、ヒアル
ロン酸、シゾフィラン、マンナンまたはゲランガムなど
があり、これらは１種または２種以上の混合物として用
いられる。ここでグアガムとは、マメ科の植物グアの種
子の胚乳部分に含有されている粘液質のガラクトマンナ
ンであり、コンドロイチン硫酸とは、コンドロイチン硫
酸Ａ(コンドロイチン４−硫酸)とコンドロイチン硫酸Ｂ
(デルマタン硫酸)を意味し、これらは哺乳動物の結合組
織から抽出することができる。また、ヒアルロン酸は、
動物の結合組織に多く存在し、特に鶏冠から多く抽出す
ることができる。更にシゾフィランはスエヒロタケ(Sch
izophyllum commune)から抽出することのできる化合物
であり、マンナンは、ヤシ科植物の胚乳細胞壁、または
緑藻類ミル目のミル(Codium)などの海藻から抽出するこ
とのできる化合物であり、ゲランガムは単子葉類トチカ
ガミ目トチカガミ科カナダモ(Elodea)が生産する化合物
である。
上記水溶性多糖類高分子化合物は、通常、約０．５重量
％程度の水溶液として調製し、これをシリカゾルに混合
し、研磨用組成物中に加えられる。
％程度の水溶液として調製し、これをシリカゾルに混合
し、研磨用組成物中に加えられる。
組成物中の水溶性多糖類高分子化合物の含有量は、通常
０．０１重量％以上、特に、０．０５〜０．２重量％が
好ましい。本発明に係るファイン研磨用組成物に含まれ
る水溶性多糖類高分子化合物は、上記範囲であると、研
磨布とウェハー表面との間で、滑り方向にきれいな層流
が形成され、ウェハー表面を一層平滑にすることができ
る。しかし、その量が０．０１重量未満であると層流が
形成されにくく、これが０．２重量％を越えると乱流に
なりやすく、好ましくない。
０．０１重量％以上、特に、０．０５〜０．２重量％が
好ましい。本発明に係るファイン研磨用組成物に含まれ
る水溶性多糖類高分子化合物は、上記範囲であると、研
磨布とウェハー表面との間で、滑り方向にきれいな層流
が形成され、ウェハー表面を一層平滑にすることができ
る。しかし、その量が０．０１重量未満であると層流が
形成されにくく、これが０．２重量％を越えると乱流に
なりやすく、好ましくない。
本発明で適用されるアルカリ性化合物としては、金属ア
ルカリ、アンモニウム、水酸化４級アンモニウムまたは
アミン類などがあり、特に、エチレンジアミンを用いる
時には、組成物を用いてウェハーを研磨する時の研磨速
度をあげることができるので、好ましい化合物である。
ルカリ、アンモニウム、水酸化４級アンモニウムまたは
アミン類などがあり、特に、エチレンジアミンを用いる
時には、組成物を用いてウェハーを研磨する時の研磨速
度をあげることができるので、好ましい化合物である。
本発明の組成物においては、シリカゾルを安定に保つた
めに通常、上記アルカリ性化合物を加えて、pH９以上、
好ましくは、pH１０．５以上１１．５以下となるように
アルカリ性化合物の量を調整する。
めに通常、上記アルカリ性化合物を加えて、pH９以上、
好ましくは、pH１０．５以上１１．５以下となるように
アルカリ性化合物の量を調整する。
「発明の効果」 本発明は、次のように特別に顕著な効果を奏するので、
その産業上の利用価値は極めて大である。
その産業上の利用価値は極めて大である。
(１) 本発明に係るファイン研磨用組成物を用いてウェ
ハーを研磨する時には、スラリー状の上記組成物中の水
溶性多糖類高分子化合物が研磨布とウェハーの間で滑り
方向に配向し、きれいな層流を形成することが判明し
た。そして、これによって研磨されたウェハーの研磨面
は、微分干渉型顕微鏡にて観察しても、凹凸は認められ
ない程の平滑な研磨面が得られる。
ハーを研磨する時には、スラリー状の上記組成物中の水
溶性多糖類高分子化合物が研磨布とウェハーの間で滑り
方向に配向し、きれいな層流を形成することが判明し
た。そして、これによって研磨されたウェハーの研磨面
は、微分干渉型顕微鏡にて観察しても、凹凸は認められ
ない程の平滑な研磨面が得られる。
(２) 本発明に係るファイン研磨用組成物は、その成分
に揮発性のアルコールを含まないので、有効な研磨剤と
して、長期間安定貯蔵することができる。
に揮発性のアルコールを含まないので、有効な研磨剤と
して、長期間安定貯蔵することができる。
「実施例」 次に、本発明を、実施例および比較例によって、更に具
体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、
以下の例に制約されるものではない。
体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、
以下の例に制約されるものではない。
実施例１〜５、および比較例 粒状アモルファスシリカとして、コロイダルシリカ“サ
イトンＨＴ−５０”(登録商標 三菱モンサント化成
(株)社が再販中)を用い、下記表１のような種類の水溶
性多糖類高分子化合物およびエチレンジアミンを表１に
掲げた割合で含有することにより、ＰＨ１１のファイン
研磨用組成物を調製した。得られた組成物を用い、次の
ような方法でシリコンウェハーの研磨を行った。
イトンＨＴ−５０”(登録商標 三菱モンサント化成
(株)社が再販中)を用い、下記表１のような種類の水溶
性多糖類高分子化合物およびエチレンジアミンを表１に
掲げた割合で含有することにより、ＰＨ１１のファイン
研磨用組成物を調製した。得られた組成物を用い、次の
ような方法でシリコンウェハーの研磨を行った。
スピードファム製研磨機ＳＰＡＷ３６、スウェードタイ
プの研磨布を使用した。加重１００g／cm2、ウェハーと
研磨布の相対速度は６０m／分とし、研磨中の研磨布の
温度は４０℃とした。研磨は、スラリー状の研磨組成物
を約７５０ml／分で研磨布上に流しながら１０分間行っ
た。
プの研磨布を使用した。加重１００g／cm2、ウェハーと
研磨布の相対速度は６０m／分とし、研磨中の研磨布の
温度は４０℃とした。研磨は、スラリー状の研磨組成物
を約７５０ml／分で研磨布上に流しながら１０分間行っ
た。
研磨したウェハーの研磨面上の凹凸の存否を、微分干渉
型顕微鏡で観察した。その結果を、下記表１に示す。
型顕微鏡で観察した。その結果を、下記表１に示す。
なお、比較のために水溶性多糖類高分子化合物を含まな
い組成物を調製し、これを用いて上記と同様にウェハー
の研磨を行った結果についても併記する。
い組成物を調製し、これを用いて上記と同様にウェハー
の研磨を行った結果についても併記する。
表１の結果より、本発明に係る水溶性多糖類高分子化合
物を含有する組成物を用いて、ウェハーの研磨を行う
と、その研磨面は、微分干渉型顕微鏡で観察した結果凹
凸のない平滑な面であることが明白である。
物を含有する組成物を用いて、ウェハーの研磨を行う
と、その研磨面は、微分干渉型顕微鏡で観察した結果凹
凸のない平滑な面であることが明白である。
すなわち、本発明に係る研磨用組成物は、ウェハーのフ
ァイン研磨用組成物として優れている。
ァイン研磨用組成物として優れている。
Claims (3)
- 【請求項１】水、平均粒径が５ｍμ以上１０μ以下であ
る粒状アモルファスシリカおよび水溶性多糖類高分子化
合物を含有し、かつアルカリ性化合物によって、pＨ９
以上に調整されてなることを特徴とする、ウェハーのフ
ァイン研磨用組成物。 - 【請求項２】研磨用組成物中の粒径アモルファスシリカ
の含有量が０．１重量％以上であり、かつ、水溶性多糖
類高分子化合物の含有量０．０１重量％以上０．２重量
％以下であることを特徴とする、特許請求の範囲（１）
に記載のウェハーの研磨用組成物。 - 【請求項３】水溶性多糖類高分子化合物がグアガム、コ
ンドロイチン硫酸、ヒアルロン酸、シゾフィラン、マン
ナンおよびゲランガムから選ばれた１種以上であること
を特徴とする、特許請求の範囲（１）に記載のウェハー
の研磨用組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62103984A JPH0623392B2 (ja) | 1987-04-27 | 1987-04-27 | ウエハーのファイン研磨用組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62103984A JPH0623392B2 (ja) | 1987-04-27 | 1987-04-27 | ウエハーのファイン研磨用組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63272458A JPS63272458A (ja) | 1988-11-09 |
| JPH0623392B2 true JPH0623392B2 (ja) | 1994-03-30 |
Family
ID=14368577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62103984A Expired - Lifetime JPH0623392B2 (ja) | 1987-04-27 | 1987-04-27 | ウエハーのファイン研磨用組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0623392B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4290752B2 (ja) | 2007-06-20 | 2009-07-08 | 株式会社不二機販 | 研掃材及びその製造方法，並びに前記研掃材を使用した磨き加工方法 |
| JP5315516B2 (ja) * | 2007-09-28 | 2013-10-16 | 国立大学法人 熊本大学 | 研磨方法 |
| EP2289667B1 (en) | 2008-06-11 | 2019-06-26 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Polishing agent for synthetic quartz glass substrate |
| JP5071678B2 (ja) * | 2008-06-11 | 2012-11-14 | 信越化学工業株式会社 | 合成石英ガラス基板用研磨剤 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3328141A (en) * | 1966-02-28 | 1967-06-27 | Tizon Chemical Corp | Process for polishing crystalline silicon |
| JPS514251A (ja) * | 1974-05-20 | 1976-01-14 | Rhone Poulenc Ind |
-
1987
- 1987-04-27 JP JP62103984A patent/JPH0623392B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3328141A (en) * | 1966-02-28 | 1967-06-27 | Tizon Chemical Corp | Process for polishing crystalline silicon |
| JPS514251A (ja) * | 1974-05-20 | 1976-01-14 | Rhone Poulenc Ind |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63272458A (ja) | 1988-11-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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