JPH09316431A - Slurry for polishing - Google Patents

Slurry for polishing

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JPH09316431A
JPH09316431A JP13183396A JP13183396A JPH09316431A JP H09316431 A JPH09316431 A JP H09316431A JP 13183396 A JP13183396 A JP 13183396A JP 13183396 A JP13183396 A JP 13183396A JP H09316431 A JPH09316431 A JP H09316431A
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JP
Japan
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polishing
cesium
slurry
aqueous solution
purity
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP13183396A
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Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Tominaga
聡 富永
Shuichi Nagao
修一 長尾
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SHOWA KIYABOTSUTO SUPER METAL KK
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SHOWA KIYABOTSUTO SUPER METAL
SHOWA KIYABOTSUTO SUPER METAL KK
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a slurry for polishing, having a polishing ability equal to those of conventional polishing slurries, low in the affection with an alkali metal, capable of being repeatedly used, contributing to the reduction of costs and useful for polishing semiconductor substrates, magnetic recording media, etc., by dispersing a polishing agent in a specific aqueous solution. SOLUTION: This slurry for polishing is obtained by dispersing (B) a polishing agent such as fumed silica in (A) an aqueous solution containing (A1 ) cesium hydroxide and, if necessary, further (A2 ) a cesium salt such as cesium chloride or cesium formate. The slurry is obtained e.g. adding the 50% aqueous solution of the component A1 having a purity of 99.6wt.% and, if necessary, further the 80% aqueous solution of the cesium formate having a purity of >=98.4wt.% or the powder of the cesium chloride having a purity of >=99.98wt.% to ultrapure water having an electric resistance of >=17MΩ so as to give a final slurry pH of 10.0-13.0, especially 11.5-12.5, and subsequently suspending the component B in the mixture in such an amount as to give a concentration of 5-15wt.%, especially 6.5-8.5wt.%, under stirring.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板や半導
体ディバイスまたは磁気記録媒体を研磨するための研磨
用スラリーに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polishing slurry for polishing a semiconductor substrate, a semiconductor device or a magnetic recording medium.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体デバイスや磁気記録媒体は基板を
鏡面状に磨きあげた上に、機能層を形成して作られてい
る。たとえば、半導体ウエーハの鏡面研磨工程において
は、単結晶インゴットからウエーハ状に切り出した際に
生じる切断歪層や表面うねりを除去するラッピング工程
(粗研磨)、ラッピングされたラップドウエーハを目的
とする表面粗さまで仕上げるポリッシング工程(精密研
磨)がある。その際使用される研磨剤としてはSiO2、Al
2O3 、ZrO2、TiO2、CeO2、Fe2O3 等を分散させたアルカ
リ性水溶液が使用されている。近年ULSIデバイスや
メモリーハードディスクに要求される鏡面品質は益々厳
しさを増している。なかでもULSIデバイスの高密度
化が進み、素子の多層化が取り入れられるようになる
と、各層間の層間絶縁膜を平坦化する必要が生じてき
た。この層間絶縁膜は通常酸化ケイ素によって形成され
ている。研磨する対象もシリコンそのものよりも、酸化
ケイ素膜へと変化してきた。
2. Description of the Related Art Semiconductor devices and magnetic recording media are manufactured by polishing a substrate into a mirror surface and then forming a functional layer. For example, in the mirror polishing step of a semiconductor wafer, a lapping step (coarse polishing) for removing a cutting strain layer and surface waviness generated when a single crystal ingot is cut into a wafer shape (rough polishing), a surface for a wrapped wrapped wafer There is a polishing process (precision polishing) that finishes to roughness. The polishing agent used at that time is SiO 2 , Al.
An alkaline aqueous solution in which 2 O 3 , ZrO 2 , TiO 2 , CeO 2 , Fe 2 O 3 and the like are dispersed is used. In recent years, the mirror surface quality required for ULSI devices and memory hard disks has become increasingly severe. Above all, as the density of ULSI devices has increased and the multi-layering of devices has been introduced, it has become necessary to flatten the interlayer insulating film between the layers. This interlayer insulating film is usually formed of silicon oxide. The object to be polished has also been changed to a silicon oxide film rather than silicon itself.

【0003】層間絶縁膜を研磨するための研磨方法とし
ては、いわゆるCMP(Chemical and Mechanical Poli
shing : 化学的機械研磨)法が用いられている。この方
法は例えばJournal of Electrochemical Society Vol.1
38 No.6 1991に示されたように、水酸化カリウム(KO
H)によって安定化された粒径30nm前後のコロイダ
ルシリカを純水で希釈して、pHを約9.5に調整した
ものが使用されている。この研磨組成物ではコロイダル
シリカが水分の存在下で容易にゲル化してしまうので、
ゲル化防止の目的で水酸化カリウム(KOH)を添加し
ている。ところが一般に酸化シリコンは高い吸湿性を有
することから、研磨剤に含まれている酸化カリウム(K
OH)が酸化ケイ素中に拡散してしまう。通常、ナトリ
ウム、カリウム等のアルカリ金属がMOS型トランジス
タのゲート酸化膜中に侵入すると、しきい値電圧が変動
し、トランジスタ特性の劣化をもたらし、その結果、デ
バイス特性の劣化や信頼性の低下をもたらすという問題
点を抱えている。また、研磨後には研磨剤中のコロイダ
ルシリカ微粒子が半導体基板に付着したままとなり、除
去するのが困難となる問題点も有している。さらに研磨
剤が乾燥するとアルカリ金属を含んだ微粒子の発生原因
となり、デバイス歩留まりやデバイス信頼性の低下の原
因となる。
As a polishing method for polishing the interlayer insulating film, a so-called CMP (Chemical and Mechanical Poli) is used.
shing: Chemical mechanical polishing) is used. This method is described in, for example, Journal of Electrochemical Society Vol.1.
38 No.6 1991, potassium hydroxide (KO
The colloidal silica having a particle diameter of about 30 nm stabilized by H) is diluted with pure water to adjust the pH to about 9.5. In this polishing composition, the colloidal silica easily gels in the presence of water,
Potassium hydroxide (KOH) is added for the purpose of preventing gelation. However, since silicon oxide generally has high hygroscopicity, potassium oxide (K
OH) diffuses into the silicon oxide. Normally, when an alkali metal such as sodium or potassium penetrates into the gate oxide film of a MOS transistor, the threshold voltage fluctuates, resulting in deterioration of transistor characteristics, resulting in deterioration of device characteristics and deterioration of reliability. It has a problem of bringing it. Further, there is also a problem that after polishing, the colloidal silica fine particles in the polishing agent remain attached to the semiconductor substrate and are difficult to remove. Further, when the abrasive is dried, it causes generation of fine particles containing an alkali metal, which causes a decrease in device yield and device reliability.

【0004】これらの欠点を改良する目的で、フッ素含
有二酸化シリコンを使用したり(特開平7−17345
6)、研磨剤となる二酸化ケイ素をイオン交換法や有機
ケイ素化合物を加水分解することにより得ている。ま
た、加工を促進するためのアミンやヘイズを抑制するた
めの有機高分子が添加されたものが使用されている(ニ
ューセラミック 1995 No.2 )。また、研磨速度を高
め、オレンジピール等の表面欠陥の発生を抑制し、高品
質に平坦化できるスラリーとして、研磨促進剤にヒドラ
ジン化合物を加えたものも提案されている(特開平7−
228863)。研磨用のスラリー母液として望まれる
具備特性は、 1) 研磨剤を出来るだけムラ無く均一に母液に懸濁さ
せうること。 2) 研磨剤と反応したり、ゲル化させる等、化学的又
は物理的に機能を損なう作用をしないこと。 3) 温度変化にたいして安定なこと。 4) 加工面に対する濡れ性が良好なこと。 5) デバイス化の後工程で悪影響を与える成分を出来
るだけ含まぬこと。 6) 研磨後の洗浄が容易なこと。 7) 研磨、洗浄工程において人体や環境に悪影響を及
ぼす有害物質を含まないこと。 8) 安価なこと。 などである。これらの諸条件が満たされた研磨用スラリ
ーの開発が、今なお続けられている。
For the purpose of improving these drawbacks, fluorine-containing silicon dioxide is used (Japanese Patent Laid-Open No. 7-17345).
6), silicon dioxide as an abrasive is obtained by an ion exchange method or by hydrolyzing an organic silicon compound. In addition, amines for promoting processing and organic polymers for suppressing haze are added (New Ceramics 1995 No. 2). Further, as a slurry capable of increasing the polishing rate, suppressing the occurrence of surface defects such as orange peel, and flattening with high quality, there has been proposed a slurry containing a hydrazine compound as a polishing accelerator (Japanese Patent Laid-Open No. 7-
228863). Desirable properties required for a polishing slurry mother liquor are: 1) It is possible to suspend the polishing agent in the mother liquor as evenly as possible. 2) Does not act chemically or physically to impair the function such as reacting with an abrasive or gelling. 3) Be stable against temperature changes. 4) Good wettability to the processed surface. 5) Contain as few components as possible that have a negative effect on the post-process of device fabrication. 6) Easy cleaning after polishing. 7) Do not include harmful substances that have a harmful effect on the human body or environment in the polishing and cleaning processes. 8) It is cheap. And so on. The development of polishing slurries that satisfy these conditions is still ongoing.

【0005】[0005]

【発明が解決しようする課題】本発明は研磨能と洗浄性
に優れ、繰返し使用に際しても研磨能の劣化が少ない研
磨用スラリーを提供しようとするものである。CMPに
際し、研磨用スラリーのウエーハ製品コストに占める割
合が非常に高い。これ等のコストは、研磨用スラリーの
種類と消費量によって異なるが、一般的にCMPプロセ
ス全体の30〜40%を占めるといわれ、そのコストを
如何に低減できるかが大きな課題となっている(電子材
料 1996. 5月号 P.57 参照)。この解決方法の一つとし
て、研磨用スラリーを再生させる提案があるが、未だ技
術的に難しく実用化に至っていない(月刊 Semiconduct
or World 1996. 2月号 P.22 参照)。本発明は、この解
決法として従来のような研磨用スラリーを1回の研磨で
使い捨てるのではなく、複数回、少なくとも3回以上繰
返して使用してもその研磨性能が低下しない新しい研磨
用スラリーを見い出すことにある。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention is intended to provide a polishing slurry which is excellent in polishing ability and cleaning ability and has little deterioration in polishing ability even after repeated use. In CMP, the ratio of the polishing slurry to the wafer product cost is very high. These costs differ depending on the type and consumption of the polishing slurry, but are generally said to account for 30 to 40% of the entire CMP process, and how to reduce the cost is a major issue ( Electronic Materials May 1996, p. 57). As one of the solutions, there is a proposal to regenerate the polishing slurry, but it is technically difficult and has not yet been put into practical use (Monthly Semiconduct
or World 1996. February issue P.22). As a solution to this problem, the present invention is a novel polishing slurry which does not deteriorate the polishing performance even when it is repeatedly used a plurality of times, at least three times or more, instead of throwing away the conventional polishing slurry once. To find out.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明では、母液中に水
酸化セシウム(CsOH)を添加する手段を採用した。
水酸化セシウム(CsOH)は無機塩基として最も強い
アルカリであり、かつセシウムはポーリングの電気陰性
度が他のアリカリ金属に比べて最も低く、少量の使用で
塩基度を調整できるので化学研磨能を落とさず、アルカ
リ金属の洗浄除去が容易となる。また、セシウム塩は比
重が重いので、研磨作業中に研磨パッド面での分散能に
優れているので均一な研磨が可能で、研磨能が高い。さ
らに、もう一つの本発明では水酸化セシウム(CsO
H)に加え、セシウム塩を併用する手段を採用した。セ
シウム塩を含む研磨用スラリーは比重が大きく、研磨パ
ッド上での分散能が優れているので均一な研磨が可能で
研磨能に優れ、しかも繰返し使用に際しても研磨能の劣
化を抑制する効果がある。
In the present invention, a means for adding cesium hydroxide (CsOH) to the mother liquor is adopted.
Cesium hydroxide (CsOH) is the strongest alkaline as an inorganic base, and cesium has the lowest electronegativity of Pauling compared to other alkaline metals, and the basicity can be adjusted with a small amount of use, so the chemical polishing ability is deteriorated. Therefore, the alkali metal can be easily removed by washing. Further, since the cesium salt has a high specific gravity, it has excellent dispersibility on the polishing pad surface during polishing work, and therefore uniform polishing is possible and the polishing ability is high. Furthermore, in another invention, cesium hydroxide (CsO
In addition to H), a means of using cesium salt together was adopted. The polishing slurry containing a cesium salt has a large specific gravity and excellent dispersibility on the polishing pad, so uniform polishing is possible and excellent in polishing ability, and it is effective in suppressing deterioration of polishing ability even when repeatedly used. .

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】本発明で使用する研磨剤としては
SiO2、Al2O3 、ZrO2、TiO2、CeO2、Fe2O3 等である。中
でもCMP用として最適なのはヒュームドシリカであ
る。ヒュームドシリカの特性の一例を示すと次のとおり
である; (1) BET法による比表面積 : 130±25m2 /g (2) 平均粒子径 : 約16nm (3) 見掛け比重 : 約50g/l (4) 1000℃x2hrs の灼熱減量 : 1%以下 (5) SiO2 含有量 : 99.9%以上 (6) Al23 含有量 : 0.01%以下 (7) Fe23 含有量 : 0.001%以下 (8) TiO3 含有量 : 0.01%以下 (9) HCl含有量 : 0.007%以下
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As the abrasive used in the present invention,
SiO 2 , Al 2 O 3 , ZrO 2 , TiO 2 , CeO 2 , Fe 2 O 3 and the like. Among them, fumed silica is most suitable for CMP. An example of the characteristics of fumed silica is as follows: (1) Specific surface area by BET method: 130 ± 25 m 2 / g (2) Average particle size: about 16 nm (3) Apparent specific gravity: about 50 g / l (4) Loss on ignition at 1000 ° C x 2 hrs: 1% or less (5) SiO 2 content: 99.9% or more (6) Al 2 O 3 content: 0.01% or less (7) Fe 2 O 3 content : 0.001% or less (8) TiO 3 content: 0.01% or less (9) HCl content: 0.007% or less

【0008】本発明で使用する水酸化セシウム(CsO
H)は、分子量149.9で、通常は純度99.6wt%
以上の無色透明の50%水溶液(比重:1.789)と
して入手できる。不純物含有量の一例を示せば以下のと
おりである;
Cesium hydroxide (CsO used in the present invention
H) has a molecular weight of 149.9 and usually has a purity of 99.6% by weight.
It is available as a colorless and transparent 50% aqueous solution (specific gravity: 1.789). An example of the impurity content is as follows;

【表1】 [Table 1]

【0009】本発明で使用する塩化セシウム(CsC
l)は、分子量168.4で、通常は純度99.98wt
%以上の白色粉末として入手できる。不純物含有量の一
例を示せば以下のとおりである;
Cesium chloride (CsC) used in the present invention
l) has a molecular weight of 168.4 and usually a purity of 99.98 wt.
% White powder is available. An example of the impurity content is as follows;

【表2】 [Table 2]

【0010】本発明で使用するギ酸セシウム(CsCO
OH)は、分子量177.9で、通常は純度98.4%
以上の無色透明の80wt%水溶液(比重:2.30)と
して入手できる。不純物含有量の一例を示せば以下のと
おりである;
Cesium formate (CsCO used in the present invention
OH) has a molecular weight of 177.9 and is usually 98.4% pure.
It is available as the above colorless and transparent 80 wt% aqueous solution (specific gravity: 2.30). An example of the impurity content is as follows;

【表3】 [Table 3]

【0011】母液には電気抵抗が17MΩ以上の超純水
を使用する。超純水に水酸化セシウム(CsOH)を適
下しアルカリ性とし、その中に撹拌しながら研磨剤を添
加して懸濁させる。最終的な研磨用スラリーのpHは1
0.0〜13.0,好ましくは11.5〜12.5であ
る。pHはこれより低いと化学研磨が促進されず、研磨
速度が上がらない。またこれより高いと研磨面にシミが
発生しやすくなる。研磨剤の濃度は5〜15wt%、好ま
しくは6.5〜8.5wt%が適当である。これより薄い
と研磨速度が上がらず、濃いと粘調になり作業性が悪化
する。
As the mother liquor, ultrapure water having an electric resistance of 17 MΩ or more is used. Cesium hydroxide (CsOH) is appropriately added to ultrapure water to make it alkaline, and an abrasive is added and suspended therein while stirring. The final polishing slurry pH is 1
It is 0.0 to 13.0, preferably 11.5 to 12.5. If the pH is lower than this, chemical polishing is not promoted and the polishing rate does not increase. If it is higher than this, stains are likely to occur on the polished surface. The concentration of the abrasive is 5 to 15 wt%, preferably 6.5 to 8.5 wt%. If it is thinner than this, the polishing rate does not increase, and if it is thick, it becomes viscous and the workability deteriorates.

【0012】水酸化セシウム(CsOH)に加えてセシ
ウム塩を併用する場合は、最終的な研磨用スラリーのp
Hはやはり10.0〜13.0,好ましくは11.5〜
12.5とする。水酸化セシウムは強塩基であり、ほぼ
100%電離している。今、水溶液1リットル中1グラ
ム当量のイオンが存在すれば濃度1規定でありpH=1
4に相当する。即ちwt%濃度では(133+16+1)
×100/1000=15wt%となる。従って、pH=
13は1.5wt%、pH=12は0.15wt%、pH=
11は0.015wt%と極めて薄い濃度で目標とする塩
基度が達成され、それだけでアルカリ金属を除去するた
めの洗浄の負担が軽減される。セシウム塩を併用する利
点は、研磨用スラリーの寿命が長くなり、繰返し使用に
耐えることと、研磨用スラリーの比重を大きくできるの
でパッドでの分散がさらに良くなり、均質な研磨が可能
となることである。
When a cesium salt is used in addition to cesium hydroxide (CsOH), p of the final polishing slurry is used.
H is 10.0 to 13.0, preferably 11.5 to
12.5. Cesium hydroxide is a strong base and is almost 100% ionized. Now, if 1 gram equivalent of ions is present in 1 liter of the aqueous solution, the concentration is 1 normal and pH = 1.
Equivalent to 4. That is, in the wt% concentration, (133 + 16 + 1)
× 100/1000 = 15 wt%. Therefore, pH =
13 is 1.5 wt%, pH = 12 is 0.15 wt%, pH =
In the case of No. 11, the target basicity is achieved at an extremely thin concentration of 0.015 wt%, which alone reduces the cleaning load for removing the alkali metal. The advantage of using cesium salt in combination is that the polishing slurry has a long life and can be used repeatedly, and the specific gravity of the polishing slurry can be increased so that the dispersion on the pad is better and uniform polishing is possible. Is.

【0013】研磨用スラリーの保存安定性を確認するた
め、表4に示す配合条件で水酸化セシウム単独あるいは
セシウム塩を使用し、pHを11〜13に調整した母液
にヒュームドシリカ7wt%を加えて撹拌懸濁させ、研磨
用スラリーを調整し、共栓付きの試験管に入れて30℃
の恒温槽中で14日間保存し、外観を肉眼観察した。
In order to confirm the storage stability of the polishing slurry, cesium hydroxide alone or cesium hydroxide was used under the compounding conditions shown in Table 4, and 7 wt% of fumed silica was added to a mother liquor whose pH was adjusted to 11 to 13. Stir and stir to adjust the polishing slurry, put it in a test tube with a stopper, and keep at 30 ℃.
It was stored for 14 days in a thermostat and the appearance was visually observed.

【0014】[0014]

【表4】 [Table 4]

【0015】14日保存後の結果は、水酸化セシウム単
独使用のものは何等の変化も認められなかった。また、
セシウム塩を併用したものは、pHを12又は13と強
アルカリ性としたものはなんらの変化も認められなかっ
た。しかし、pHを11としたものは、7日経過後から
一部ゲル化が始まり、14日経過後には完全にゲル化し
て研磨には使用できなくなった。
The results after storage for 14 days showed no change in the case of using cesium hydroxide alone. Also,
In the case where the cesium salt was used in combination, no change was observed in the case where the pH was made to be 12 or 13 and strongly alkaline. However, when the pH was set to 11, a part of gelation started after 7 days and completely gelated after 14 days and could not be used for polishing.

【0016】[0016]

【作用】本発明ではポーリング電気的陰性度の最も大き
なセシウムの水酸化物を使用することにより、少量の使
用でアルカリ度が高くて化学研磨能が高く、しかも洗浄
性に優れている点を利用したものである。また、セシウ
ム塩の比重が大きいことを利用して研磨パッド上での分
散性を良くして均質な研磨を達成し、かつ繰返し使用に
耐える長寿命の研磨用スラリーを提供するようにしたも
のである。
In the present invention, the use of cesium hydroxide, which has the highest Pauling electronegativity, makes it possible to use a small amount to provide high alkalinity, high chemical polishing ability, and excellent detergency. It was done. Further, by utilizing the large specific gravity of the cesium salt, the dispersibility on the polishing pad is improved, uniform polishing is achieved, and a long-life polishing slurry that withstands repeated use is provided. is there.

【0017】[0017]

【実施例】以下、本発明の内容を実施例を挙げて具体的
に説明する。 (実施例1)実施例1として研磨促進剤として水酸化セ
シウム(CsOH)を使用した例を示す。常温の超純水
(電気抵抗:18MΩ以上)に50%濃度の水酸化セシ
ウム(CsOH)を適下し、pH=12になるように調
整した。これに予め秤量しておいた平均粒子径16n
m、BTE法による比表面積130m2 /gのヒューム
ド・シリカを撹拌しながら添加して懸濁させた。ヒュー
ムド・シリカの添加量は7wt%とした。ヒュームド・シ
リカの添加により母液のpHが若干酸性サイドに移行す
るので、水酸化セシウムを少量追加してpH=12に保
った。
EXAMPLES The contents of the present invention will be specifically described below with reference to examples. (Example 1) Example 1 shows an example in which cesium hydroxide (CsOH) is used as a polishing accelerator. 50% cesium hydroxide (CsOH) was appropriately added to ultrapure water (electrical resistance: 18 MΩ or more) at room temperature to adjust the pH to 12. An average particle diameter of 16n, which was previously weighed
m, fumed silica having a specific surface area of 130 m 2 / g according to the BTE method was added with stirring and suspended. The amount of fumed silica added was 7 wt%. Since the pH of the mother liquor shifts slightly to the acidic side by the addition of fumed silica, a small amount of cesium hydroxide was added to maintain pH = 12.

【0018】このようにして調整した研磨用スラリーを
使用して、5インチのシリコン・ウエーハを研磨した。
研磨条件は以下のとおりであった。 研磨機 : 枚葉式片面研磨機 ウエーハ : 表面に熱酸化法で約3μmの酸化ケイ素
皮膜を形成したもの 研磨パッド: 硬質ウレタン・パッド 研磨圧力 : 250g/cm2 回転数 : 100rpm 研磨時間 : 20分 研磨液温度: 25℃ 研磨液供給: 連続
The polishing slurry thus prepared was used to polish a 5-inch silicon wafer.
The polishing conditions were as follows. Polishing machine: Single-wafer single-side polishing machine Wafer: Silicon oxide film of about 3 μm formed on the surface by thermal oxidation method Polishing pad: Hard urethane pad Polishing pressure: 250 g / cm 2 Rotation speed: 100 rpm Polishing time: 20 minutes Polishing liquid temperature: 25 ° C Polishing liquid supply: Continuous

【0019】研磨後重量法により研磨速度を算出した。
また、表面欠陥についてはオレンジ・ピールやマイクロ
・スクラッチの有無を顕微鏡により観察した。その結
果、研磨速度は0.141μm/minで、オレンジ・
ピールやマイクロ・スクラッチは観察されなかった。さ
らに、研磨用スラリーを回収し、研磨試験を2回、3回
と繰返し、研磨能を測定した。その結果、2回目の研磨
試験では、研磨速度は0.108μm/minで、オレ
ンジ・ピールやマイクロ・スクラッチは観察されなかっ
た。また、3回目の研磨試験では、研磨速度は0.07
5μm/minで、オレンジ・ピールやマイクロ・スク
ラッチは観察されなかった。結果を表5と図1に示す。
After polishing, the polishing rate was calculated by the gravimetric method.
Regarding surface defects, the presence or absence of orange peel and micro scratches was observed with a microscope. As a result, the polishing rate was 0.141 μm / min,
No peels or micro scratches were observed. Further, the polishing slurry was collected and the polishing test was repeated twice and three times to measure the polishing ability. As a result, in the second polishing test, the polishing rate was 0.108 μm / min, and no orange peel or micro scratch was observed. In the third polishing test, the polishing rate was 0.07.
At 5 μm / min, no orange peel or micro scratch was observed. The results are shown in Table 5 and FIG.

【0020】(比較例)比較のため、従来の水酸化カリ
ウム(KOH)を使用した研磨用スラリーについて同様
の試験をした。研磨用スラリーは水酸化セシウム(Cs
OH)の代りに水酸化カリウム(KOH)を使用した以
外は実施例1と同様とした。研磨試験の条件も実施例1
と同じとした。その結果、研磨速度は0.108μm/
minで、オレンジ・ピールやマイクロ・スクラッチは
観察されなかった。また、2回目の研磨試験では、研磨
速度は0.092μm/minで、オレンジ・ピールや
マイクロ・スクラッチは観察されなかった。また、3回
目の研磨試験では、研磨速度は0.069μm/min
で、オレンジ・ピールやマイクロ・スクラッチは観察さ
れなかった。結果を表5と図1に示す。
(Comparative Example) For comparison, the same test was conducted on a polishing slurry using conventional potassium hydroxide (KOH). The polishing slurry is cesium hydroxide (Cs
Example 1 was repeated except that potassium hydroxide (KOH) was used instead of OH). The conditions for the polishing test are also those of Example 1.
Same as As a result, the polishing rate was 0.108 μm /
No orange peel or micro scratches were observed at min. In the second polishing test, the polishing rate was 0.092 μm / min, and no orange peel or micro scratch was observed. In the third polishing test, the polishing rate was 0.069 μm / min.
So no orange peel or micro scratches were observed. The results are shown in Table 5 and FIG.

【0021】(実施例2)実施例2として研磨促進剤と
して水酸化セシウム(CsOH)と塩化セシウム(Cs
Cl)を使用した例を示す。常温の超純水(電気抵抗:
18MΩ以上)に50%濃度の水酸化セシウム(CsO
H)と塩化セシウム(CsCl)を5wt%( No.2−
1)または10wt%(No.2−2)添加し、pH=12
になるように調整した。これに予め秤量しておいた平均
粒子径16nm、BTE法による比表面積130m2
gのヒュームド・シリカを撹拌しながら添加して懸濁さ
せた。ヒュームド・シリカの添加量は7wt%とした。ヒ
ュームド・シリカの添加により母液のpHが若干酸性サ
イドに移行するので、水酸化セシウムを少量追加してp
H=12に保った。このようにして調整した研磨用スラ
リーを使用して実施例1と同様の研磨試験をした。その
結果を表5に併記する。また、研磨液の使用回数と研磨
速度との関係を図1に示す。これらの結果から明らかな
とおり、塩化セシウム(CsCl)を併用すると研磨能
の劣化が抑制できることが判かる。
Example 2 As Example 2, cesium hydroxide (CsOH) and cesium chloride (Cs) were used as polishing accelerators.
An example using Cl) is shown. Ultrapure water at room temperature (electrical resistance:
Cesium hydroxide (CsO) of 50% concentration in 18 MΩ or more)
H) and cesium chloride (CsCl) 5 wt% (No. 2-
1) or 10 wt% (No.2-2) added, pH = 12
I adjusted it to be. An average particle diameter of 16 nm and a specific surface area measured by the BTE method of 130 m 2 /
g of fumed silica was added with stirring and suspended. The amount of fumed silica added was 7 wt%. Since the pH of the mother liquor shifts slightly to the acidic side by the addition of fumed silica, add a small amount of cesium hydroxide to add p.
It was kept at H = 12. Using the polishing slurry thus prepared, the same polishing test as in Example 1 was conducted. The results are also shown in Table 5. The relationship between the number of times the polishing liquid is used and the polishing rate is shown in FIG. As is clear from these results, it is understood that the deterioration of the polishing ability can be suppressed by using cesium chloride (CsCl) together.

【0022】(実施例3)実施例3として研磨促進剤と
して水酸化セシウム(CsOH)とギ酸セシウム(Cs
COOH)を使用した例を示す。常温の超純水(電気抵
抗:18MΩ以上)に50%濃度の水酸化セシウム(C
sOH)とギ酸セシウム(CsCOOH)を5wt%( N
o.3−1)または10wt%( No.3−2)添加し、pH
=12になるように調整した。これに予め秤量しておい
た平均粒子径16nm、BTE法による比表面積130
2 /gのヒュームド・シリカを撹拌しながら添加して
懸濁させた。ヒュームド・シリカの添加量は7wt%とし
た。ヒュームド・シリカの添加により母液のpHが若干
酸性サイドに移行するので、水酸化セシウムを少量追加
してpH=12に保った。このようにして調整した研磨
用スラリーを使用して実施例1と同様の研磨試験をし
た。その結果を表5に併記する。また、研磨液の使用回
数と研磨速度との関係を図1に示す。
Example 3 As Example 3, cesium hydroxide (CsOH) and cesium formate (Cs) were used as polishing accelerators.
An example using (COOH) is shown. 50% cesium hydroxide (C) in ultrapure water (electrical resistance: 18 MΩ or more) at room temperature
sOH) and cesium formate (CsCOOH) 5 wt% (N
o.3-1) or 10wt% (No.3-2) added, pH
It was adjusted so that = 12. An average particle size of 16 nm and a specific surface area of 130 according to the BTE method, which were weighed in advance.
m 2 / g fumed silica was added with stirring and suspended. The amount of fumed silica added was 7 wt%. Since the pH of the mother liquor shifts slightly to the acidic side by the addition of fumed silica, a small amount of cesium hydroxide was added to maintain pH = 12. Using the polishing slurry thus prepared, the same polishing test as in Example 1 was conducted. The results are also shown in Table 5. The relationship between the number of times the polishing liquid is used and the polishing rate is shown in FIG.

【0023】[0023]

【表5】 [Table 5]

【0024】表5及び図1から明らかなようにセシウム
塩を使用すると繰返し使用しても研磨速度が衰えず、寿
命が長いことが判明した。セシウム塩の使用量は多い方
が長寿命である。
As is clear from Table 5 and FIG. 1, it was found that when a cesium salt is used, the polishing rate does not deteriorate even after repeated use and the life is long. The larger the amount of cesium salt used, the longer the life.

【0025】[0025]

【発明の効果】本発明によれば、従来のKOHを使用し
た研磨用スラリーに比べて遜色のない研磨能を有し、研
磨の仕上りも良好で、アルカリ金属の影響も少なくな
る。特にセシウム塩を併用した場合は繰返し使用しても
研磨性能が低下しないので研磨工程のコストダウンに寄
与する面が極めて大きい。
According to the present invention, the polishing ability is comparable to that of the conventional polishing slurry using KOH, the polishing finish is good, and the influence of alkali metal is small. In particular, when a cesium salt is used in combination, the polishing performance is not deteriorated even if it is repeatedly used, so that it greatly contributes to the cost reduction of the polishing process.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】研磨用スラリーの繰返し使用回数と研磨速度と
の関係を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a relationship between the number of times a polishing slurry is repeatedly used and a polishing rate.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 水酸化セシウムを含む水溶液中に研磨剤
を分散させたことを特徴とする研磨用スラリー。
1. A polishing slurry in which an abrasive is dispersed in an aqueous solution containing cesium hydroxide.
【請求項2】 水酸化セシウム及びセシウム塩を含む水
溶液中に研磨剤を分散させたことを特徴とする研磨用ス
ラリー。
2. A polishing slurry in which an abrasive is dispersed in an aqueous solution containing cesium hydroxide and a cesium salt.
【請求項3】 セシウム塩が塩化セシウムまたはギ酸セ
シウムのうちの1種であることを特徴とする請求項2に
記載の研磨用スラリー。
3. The polishing slurry according to claim 2, wherein the cesium salt is one of cesium chloride and cesium formate.
【請求項4】 研磨剤がヒュームドシリカであることを
特徴とする請求項1ないし請求項3に記載の研磨用スラ
リー。
4. The polishing slurry according to claim 1, wherein the polishing agent is fumed silica.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20240024993A (en) 2021-08-06 2024-02-26 가부시끼가이샤 레조낙 Polishing liquid for CMP, polishing liquid set for CMP and polishing method

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KR20240027827A (en) 2021-08-06 2024-03-04 가부시끼가이샤 레조낙 Polishing liquid for CMP, polishing liquid set for CMP and polishing method

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