JPS63272460A - ウエハ−用研磨剤組成物 - Google Patents
ウエハ−用研磨剤組成物Info
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- JPS63272460A JPS63272460A JP62105290A JP10529087A JPS63272460A JP S63272460 A JPS63272460 A JP S63272460A JP 62105290 A JP62105290 A JP 62105290A JP 10529087 A JP10529087 A JP 10529087A JP S63272460 A JPS63272460 A JP S63272460A
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Landscapes
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
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。
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囲に使用
されているウェハーの研磨を行う際に、研磨剤中の金属
原子がウェハーの表面に移行せず、ウェハー表面を汚染
することのない工業的に有利なウェハー用研磨剤組成物
に関する。
されているウェハーの研磨を行う際に、研磨剤中の金属
原子がウェハーの表面に移行せず、ウェハー表面を汚染
することのない工業的に有利なウェハー用研磨剤組成物
に関する。
「従来の技術」
一般に、電気集積回路の支持結晶として広範に使用され
ているウェハーは、周期律表の４族または３・す５族原
子の単結晶からなっており、これらの結晶のインゴット
をスライスし、研磨して使用されている。そして、近年
電気集積回路の集積度が上がるに従って、ウェハーの電
気特性は、ミクロ的に均一であることが要求されてきて
いる。
ているウェハーは、周期律表の４族または３・す５族原
子の単結晶からなっており、これらの結晶のインゴット
をスライスし、研磨して使用されている。そして、近年
電気集積回路の集積度が上がるに従って、ウェハーの電
気特性は、ミクロ的に均一であることが要求されてきて
いる。
しかしながら、研磨中ウェハーの表面は化学的に活性な
ため、研磨剤中の金属原子を吸着し易く、吸着した金属
原子がウェハー中を熱拡散し、ウェハーにドープされる
現象が誘起されることとなる。
ため、研磨剤中の金属原子を吸着し易く、吸着した金属
原子がウェハー中を熱拡散し、ウェハーにドープされる
現象が誘起されることとなる。
そして、このことがウェハーの電気特性をミクロ的に不
均一なものとする原因となる欠点があった。
均一なものとする原因となる欠点があった。
ドープされているウェハーを研磨後の工程で、ゲッタリ
ングによってウェハー上の電気集積を組まない面に熱拡
散させる方法がとられている。しかしこの方法では工業
的に極めて不利であり、実用的に満足できるものではな
い。
ングによってウェハー上の電気集積を組まない面に熱拡
散させる方法がとられている。しかしこの方法では工業
的に極めて不利であり、実用的に満足できるものではな
い。
従って、金属原子を含まない研磨剤が要求されているが
、このような研磨剤を作ることは非常に困難であり、し
かも経済的にも高価なものとなり実用的でない。
、このような研磨剤を作ることは非常に困難であり、し
かも経済的にも高価なものとなり実用的でない。
「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、金属原子がウェハー
表面に吸着されにくく、従って、熱拡散もドープもされ
ないような研磨剤を提供しようとするものである。
表面に吸着されにくく、従って、熱拡散もドープもされ
ないような研磨剤を提供しようとするものである。
［発明が解決するだめの手段」
本発明の要旨とするところは、水、粒状アモルファスシ
リカおよび水溶性キレート剤および／または分子量５０
００以上の高分子イオンを含有し、かつアルカリ性化合
物によって１）Ｈ９以」二に調整されてなることをａｍ
とするウェハー用研磨剤組成物に存する。
リカおよび水溶性キレート剤および／または分子量５０
００以上の高分子イオンを含有し、かつアルカリ性化合
物によって１）Ｈ９以」二に調整されてなることをａｍ
とするウェハー用研磨剤組成物に存する。
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カまたはシリカパウダーなどがあり
、これらはコロイグ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フロイグルシリ力、
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。
てはコロイグルシリカまたはシリカパウダーなどがあり
、これらはコロイグ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フロイグルシリ力、
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５司μないし１０μの範囲のものが使用される。
粒径が５司μないし１０μの範囲のものが使用される。
平均粒径が５鎗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を超えるとウェハー表
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。
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を超えるとウェハー表
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。
本発明において水溶性キレート剤は、研磨剤組成物中に
おいて、強い静電場を形成し、研磨剤組成物中に含まれ
る水、金属原子と複合体を形成し、研磨剤組成物中の金
属原子がウェハー表面に吸着されないように機能する。
おいて、強い静電場を形成し、研磨剤組成物中に含まれ
る水、金属原子と複合体を形成し、研磨剤組成物中の金
属原子がウェハー表面に吸着されないように機能する。
水溶性キレート剤としては、水に可溶性のエチレンジア
ミン４酢酸、ニトリロ３酢酸、ヒドロキシエチルエチレ
ンジアミン３酢酸、ジエチレントリアミン５酢酸、また
はヒドロキシエチルイミノ２酢酸から選ばれた１種類ま
たは２種類以上が使用される。
ミン４酢酸、ニトリロ３酢酸、ヒドロキシエチルエチレ
ンジアミン３酢酸、ジエチレントリアミン５酢酸、また
はヒドロキシエチルイミノ２酢酸から選ばれた１種類ま
たは２種類以上が使用される。
これらのキレート剤の対イオンは一般に規定度で過剰の
アンモニウム、第４級アンモニウムまたはアミンになっ
ており、これらは通常研磨剤組成物中に０．００１重景
重量上の濃度で含有させて、ｍ１′＆物を調製する。
アンモニウム、第４級アンモニウムまたはアミンになっ
ており、これらは通常研磨剤組成物中に０．００１重景
重量上の濃度で含有させて、ｍ１′＆物を調製する。
本発明において分子量５０００以上の高分子イオンは、
研磨剤組成物中において、強い静電場を形成し、研磨剤
組成物中に含まれる水、金属原子と複合体を形成し、研
磨剤組成物中の金属原子がウェハー表面に吸着されない
ように機能する。分子量５０００以上の高分子イオンと
しては、アニオン性の高分子イオン、例えばポリアクリ
ル酸、ポリメタクリル酸、ポリイタコン酸、ポリマレイ
ン酸、マレイン酸と各種ビニル基との共重合体、ポリス
チレンスルホン酸、ポリリン酸、フンドロイチン硫酸、
デキストラン硫酸、ケラタン硫酸、ヘパリン硫酸などの
高分子化合物のイオンの１種または２種以上が使用され
る。
研磨剤組成物中において、強い静電場を形成し、研磨剤
組成物中に含まれる水、金属原子と複合体を形成し、研
磨剤組成物中の金属原子がウェハー表面に吸着されない
ように機能する。分子量５０００以上の高分子イオンと
しては、アニオン性の高分子イオン、例えばポリアクリ
ル酸、ポリメタクリル酸、ポリイタコン酸、ポリマレイ
ン酸、マレイン酸と各種ビニル基との共重合体、ポリス
チレンスルホン酸、ポリリン酸、フンドロイチン硫酸、
デキストラン硫酸、ケラタン硫酸、ヘパリン硫酸などの
高分子化合物のイオンの１種または２種以上が使用され
る。
しかして、これらの高分子イオンの分子量が５０００よ
り小さい場合には、有効な静電場が形成されず、研磨剤
組成物中に含まれる水、金属原子と複合体を形成しにく
くなり、好ましくない。
り小さい場合には、有効な静電場が形成されず、研磨剤
組成物中に含まれる水、金属原子と複合体を形成しにく
くなり、好ましくない。
また、これらの高分子イオンの研磨剤組成物中への含有
量は、０．０１重量％以上の濃度とするのがよい。
量は、０．０１重量％以上の濃度とするのがよい。
本発明に係る研磨剤組成物においては、上記水溶性のキ
レート剤または分子量５０００以上の高分子イオンの、
いずれか一方だけを含有させてもよいし、また、これら
の両方を含有させてもよい。
レート剤または分子量５０００以上の高分子イオンの、
いずれか一方だけを含有させてもよいし、また、これら
の両方を含有させてもよい。
本発明に係る研磨剤組成物は、研磨剤組成物を安定に保
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のがよい。
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のがよい。
本発明において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使用した組
成物を用いてウェハーを研磨する時は、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。
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使用した組
成物を用いてウェハーを研磨する時は、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。
「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）本発明に係る研磨剤組成物には、キレート剤また
は／および高分子イオンを含んでおり、これらと研磨剤
組成物中に含まれる金属原子とが水分子とともに強い複
合体を形成するので研磨剤組成物中に存在する遊離の金
属原子を極力少なくすることができる。
は／および高分子イオンを含んでおり、これらと研磨剤
組成物中に含まれる金属原子とが水分子とともに強い複
合体を形成するので研磨剤組成物中に存在する遊離の金
属原子を極力少なくすることができる。
（２）本発明に係る研磨剤組成物を用いてウェハー表面
を研磨する時には研磨剤中の金属原子がウェハー表面に
吸着されにくく、従って熱拡散もドープもされることが
ない。
を研磨する時には研磨剤中の金属原子がウェハー表面に
吸着されにくく、従って熱拡散もドープもされることが
ない。
（３）従って、本発明に係る研磨剤組成物を用いて研磨
されたウェハーの電気特性は、ミクロ的に均一であって
、工業的に極めて有利である。
されたウェハーの電気特性は、ミクロ的に均一であって
、工業的に極めて有利である。
「実施例」
以下、本発明を実施例と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
限定されるものではない。
明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の例に
限定されるものではない。
実施例１．２および比較例
粒状アモルファスシリカとしてコロイグルシリカ”サイ
トンＨＴ −５０″（登録商標、三菱モンサント化成（
株）が再販中）を用い、第１表に掲げたキレート剤、高
分子イオンおよびエチレンジアミンを、同表に記載の割
合で含有する研磨剤組成物を調製した。
トンＨＴ −５０″（登録商標、三菱モンサント化成（
株）が再販中）を用い、第１表に掲げたキレート剤、高
分子イオンおよびエチレンジアミンを、同表に記載の割
合で含有する研磨剤組成物を調製した。
得られた研磨剤組成物を用い、次のような方法でシリコ
ンウェハーの研磨を行った。
ンウェハーの研磨を行った。
研磨Ｉ！： スピード７アム製、５ＰＡＷ２６研磨布
： 不織布タイプ シリコンウェハーと研磨布との相対速度 ：９０ｍ／分 研磨圧力 ： ２８０ｇ／ｃ論２ 研磨中の研磨布温度 ：４０’Ｃ 研磨剤組成物の流速 ： ７５０＋ｎｌ／分本１研磨
時間 ： ３０分 ［註］＊１ 研磨剤組成物は、ポンプによって継続的に
研磨布へ循環供給した。
： 不織布タイプ シリコンウェハーと研磨布との相対速度 ：９０ｍ／分 研磨圧力 ： ２８０ｇ／ｃ論２ 研磨中の研磨布温度 ：４０’Ｃ 研磨剤組成物の流速 ： ７５０＋ｎｌ／分本１研磨
時間 ： ３０分 ［註］＊１ 研磨剤組成物は、ポンプによって継続的に
研磨布へ循環供給した。
研磨後のウェハーについて、ウェハーの表面から３．６
μ【ｎの深さまでのケイ素原子とナトリウム原子の相対
的濃度を、２次イオンマススペクトロスコピーで測定し
た。結果を、第１表と！＠１図に示す。
μ【ｎの深さまでのケイ素原子とナトリウム原子の相対
的濃度を、２次イオンマススペクトロスコピーで測定し
た。結果を、第１表と！＠１図に示す。
第１図において、縦軸はシリコンウェハーに分布するケ
イ素原子とナトリウム原子の相対的含量（単位： ｃｏ
ｕｎｔｓ）であり、横軸はウェハー表面からの深さく単
位二μＩｆｌ）である。図において、１は実施例１の研
磨用組成物で研磨されたウェハーのケイ素原子、２はナ
トリウム原子、３は比較例の研磨用組成物で研磨された
ウェノ）−のケイ素原子、４はナトリウム原子それぞれ
の、濃度変化状況をを示す曲線である。
イ素原子とナトリウム原子の相対的含量（単位： ｃｏ
ｕｎｔｓ）であり、横軸はウェハー表面からの深さく単
位二μＩｆｌ）である。図において、１は実施例１の研
磨用組成物で研磨されたウェハーのケイ素原子、２はナ
トリウム原子、３は比較例の研磨用組成物で研磨された
ウェノ）−のケイ素原子、４はナトリウム原子それぞれ
の、濃度変化状況をを示す曲線である。
＃１表
木３ 比較例のものを１とした場合の相対値を意味する
。
。
第１表および第１図より、本発明に係る研磨剤組成物を
用いて研磨されたウェハーには、ナトリウム原子の濃度
が着しく少なく、ミクロ的に均一であることが明らかで
ある。
用いて研磨されたウェハーには、ナトリウム原子の濃度
が着しく少なく、ミクロ的に均一であることが明らかで
ある。
第１図は、ウェハー表面から３．６μｌの深さまでのケ
イ素原子とす） ＩＪウム原子の相対的濃度を示す図で
あり、縦軸は相対的濃度を、横軸はウェハー表面からの
深さを意味する。 図において、１と２は実施例１の研磨剤組成物によって
研磨したもので、１はケイ素原子、２はす） １７ウム
原子の相対的濃度の変化状況を示し、３と４は比較例の
研磨剤組成物によって研磨したもので３はケイ素原子、
４はナトリウム原子の相対的濃度の変化状況を示す。
イ素原子とす） ＩＪウム原子の相対的濃度を示す図で
あり、縦軸は相対的濃度を、横軸はウェハー表面からの
深さを意味する。 図において、１と２は実施例１の研磨剤組成物によって
研磨したもので、１はケイ素原子、２はす） １７ウム
原子の相対的濃度の変化状況を示し、３と４は比較例の
研磨剤組成物によって研磨したもので３はケイ素原子、
４はナトリウム原子の相対的濃度の変化状況を示す。
Claims (4)
- （１）水、粒状アモルファスシリカおよび水溶性キレー
ト剤および／または分子量５０００以上の高分子イオン
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用研磨剤組成
物。 - （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）に記載のウェハー用研磨剤組成物。 - （３）水溶性キレート剤が水溶性のエチレンジアミン４
酢酸、ニトリロ３酢酸、ヒドロキシエチルエチレンジア
ミン３酢酸、ジエチレントリアミン５酢酸、またはヒド
ロキシエチルイミノ２酢酸から選ばれた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
ハー用研磨剤組成物。 - （４）分子量５０００以上の高分子イオンがポリアクリ
ル酸、ポリメタクリル酸、ポリイタコン酸、ポリマレイ
ン酸、マレイン酸と各種ビニル基を有する化合物との共
重合体、ポリスチレンスルホン酸、ポリリン酸、コンド
ロイチン硫酸、デキストラン硫酸、ケラタン硫酸、また
はヘパリン硫酸などの高分子化合物のイオンであること
を特徴とする特許請求の範囲（１）に記載のウェハー用
研磨剤組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62105290A JPS63272460A (ja) | 1987-04-28 | 1987-04-28 | ウエハ−用研磨剤組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62105290A JPS63272460A (ja) | 1987-04-28 | 1987-04-28 | ウエハ−用研磨剤組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63272460A true JPS63272460A (ja) | 1988-11-09 |
| JPH0420742B2 JPH0420742B2 (ja) | 1992-04-06 |
Family
ID=14403554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62105290A Granted JPS63272460A (ja) | 1987-04-28 | 1987-04-28 | ウエハ−用研磨剤組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63272460A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999032570A1 (en) * | 1997-12-23 | 1999-07-01 | Akzo Nobel N.V. | A composition for chemical mechanical polishing |
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| JP2001003036A (ja) * | 1998-06-22 | 2001-01-09 | Fujimi Inc | 研磨用組成物および表面処理用組成物 |
| US6852009B2 (en) | 2001-02-02 | 2005-02-08 | Fujimi Incorporated | Polishing composition and polishing method employing it |
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| JP2008155368A (ja) * | 1999-06-23 | 2008-07-10 | Jsr Corp | 研磨用組成物、および研磨方法 |
| US7481949B2 (en) | 2002-11-08 | 2009-01-27 | Wako Pure Chemical Industries, Ltd | Polishing composition and rinsing composition |
| US8038898B2 (en) | 1998-08-31 | 2011-10-18 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Abrasive liquid for metal and method for polishing |
| DE102005042096B4 (de) | 2004-09-09 | 2019-05-23 | Fujimi Inc. | Polierzusammensetzung und Polierverfahren unter Verwendung derselben |
| KR20210111171A (ko) | 2020-03-02 | 2021-09-10 | 에이티 실리카 가부시키가이샤 | 콜로이달 실리카 슬러리 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP6206388B2 (ja) | 2014-12-15 | 2017-10-04 | 信越半導体株式会社 | シリコンウェーハの研磨方法 |
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| JPS6287242A (ja) * | 1985-05-29 | 1987-04-21 | Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd | 安定な金属酸化物系ゾル組成物 |
-
1987
- 1987-04-28 JP JP62105290A patent/JPS63272460A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPWO2006046641A1 (ja) * | 2004-10-28 | 2008-05-22 | 日産化学工業株式会社 | シリコンウェハー用研磨組成物 |
| GB2432840A (en) * | 2004-10-28 | 2007-06-06 | Nissan Chemical Ind Ltd | Polishing composition for silicon wafer |
| WO2006126432A1 (ja) * | 2005-05-27 | 2006-11-30 | Nissan Chemical Industries, Ltd. | シリコンウェハー用研磨組成物 |
| WO2008069136A1 (ja) | 2006-12-04 | 2008-06-12 | Nomura Micro Science Co., Ltd. | キレート剤添加薬液の精製方法 |
| US8278219B2 (en) | 2006-12-04 | 2012-10-02 | Nomura Micro Science Co., Ltd. | Method for purifying chemical added with chelating agent |
| KR20210111171A (ko) | 2020-03-02 | 2021-09-10 | 에이티 실리카 가부시키가이샤 | 콜로이달 실리카 슬러리 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0420742B2 (ja) | 1992-04-06 |
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