JPS63272458A - ウエハ−のフアイン研磨用組成物 - Google Patents

ウエハ−のフアイン研磨用組成物

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JPS63272458A
JPS63272458A JP62103984A JP10398487A JPS63272458A JP S63272458 A JPS63272458 A JP S63272458A JP 62103984 A JP62103984 A JP 62103984A JP 10398487 A JP10398487 A JP 10398487A JP S63272458 A JPS63272458 A JP S63272458A
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wafer
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polishing
amorphous silica
high polymeric
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Shigeo Sasaki
佐々木 茂男
Yasuo Aritake
有竹 靖生
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Mitsubishi Kasei Polytec Co
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Mitsubishi Monsanto Chemical Co
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  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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10vlμ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で、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
とが困難となると共に、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。
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、お上びシリ
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tIfJ3,328.141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I
)Hを10.5〜12.5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
値または電子顕微鏡などで観察すると、5”−50(L
aμ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−i子
3・も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火照があ
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。
「問題点を解決するための手段」 本発明の要肯とするところは、水、粒状アモルファスシ
リカおよび剛直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、本発明の詳細な説明する。
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、コロイグルシリ力またはシリカパウダーなどがあ
り、これらはフロイグルシリ力ゾルの形や、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、水性スフリーにした時の
安定性、あるいは均一分散性などの点で、コロイグルシ
リ力、例えばサイトン(登録商標、三菱モンサンド化成
(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51μより大きく10μより小さいものが使用される
。平均粒径が5伯μ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力の含有
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。
本発明において使用される剛直性多糖類高分子化合物と
しては、例えば水に可溶性のグアガム、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にこでグアガムとは、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am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
冠が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(S ehizopl+yl IuIfl
co+n+nune)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
Codiumなと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P seudomonas e
lodeaが生産する化合物である。
上記剛直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。
組成物中の剛直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
る剛直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闇で、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、エチレンシアミンを用いる
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1こおいては、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、t+H9
以上、好ましくは、1)Hlo、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。
ナキ;中の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。
「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。
実施例j、%5、および比較例 粒状アモルファスシリカとして、コaイグルシリ力”サ
イトンHT−50″(登録商標 三菱モンサンド化成(
株)社が再販中)を用い、下記表1のような種類の剛直
性多糖類高分子化合物およびエチレンシアミンを表1に
掲げた割合で含有する7アスピード7アム製研磨!5P
AW36、スウェードタイプの研磨布を使用した。加重
100g/1fi2、ウェハーと研磨布の相対速度は6
0m/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750+++l/
分で研磨布上に流しながら10分間行った。
研磨したつlバ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。
なお、比較のために剛直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。
表    1 表1の結果より、本発明に係る剛直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。
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。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)水、粒状アモルファスシリカおよび剛直性多糖類
    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。
  2. (2)粒状アモルファスシリカの平均粒径が、5mμな
    いし10μの範囲のもの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。
  3. (3)研磨用組成物中の粒状アモルファスシリカの含有
    量が0.1重量%以上であり、また、剛直性多糖類高分
    子化合物の含有量が0.01重量%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。
  4. (4)剛直性多糖類高分子化合物が水に可溶性のグアガ
    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種類以上で
    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。
JP62103984A 1987-04-27 1987-04-27 ウエハーのファイン研磨用組成物 Expired - Lifetime JPH0623392B2 (ja)

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