JPWO2018025656A1 - Method for producing composition for rough polishing silicon wafer, composition set for rough polishing silicon wafer, and method for polishing silicon wafer - Google Patents

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Abstract

濃縮液の利点と、優れた安定性とを両立することができ、かつエッジロールオフを改善することができるシリコンウェーハ粗研磨用組成物の製造方法を提供する。本発明により提供されるシリコンウェーハ粗研磨用組成物の製造方法は、砥粒、塩基性化合物および水溶性高分子を含むシリコンウェーハ粗研磨用組成物の製造方法である。この製造方法は:前記砥粒および前記塩基性化合物を含むA液を調製する工程と;前記水溶性高分子として、慣性半径が100nm以上である水溶性高分子P1を含むB液を調製する工程と;前記A液と前記B液とを混合する工程と;を包含する。Provided is a method for producing a silicon wafer rough polishing composition that can achieve both the advantages of a concentrate and excellent stability and can improve edge roll-off. The method for producing a composition for roughly polishing a silicon wafer provided by the present invention is a method for producing a composition for roughly polishing a silicon wafer containing an abrasive, a basic compound and a water-soluble polymer. This manufacturing method comprises: preparing A solution containing the abrasive grains and the basic compound; and preparing B solution containing a water-soluble polymer P1 having an inertial radius of 100 nm or more as the water-soluble polymer. And a step of mixing the solution A and the solution B.

Description

本発明は、研磨用組成物の製造方法、研磨用組成物セット、および研磨方法に関する。詳しくは、シリコンウェーハ粗研磨に用いられる研磨用組成物の製造方法、研磨用組成物セット、および該研磨用組成物を用いたシリコンウェーハの研磨方法に関する。
本出願は、2016年8月2日に出願された日本国特許出願2016−152325号に基づく優先権を主張しており、その出願の全内容は本明細書中に参照として組み入れられている。
The present invention relates to a method for producing a polishing composition, a polishing composition set, and a polishing method. More particularly, the present invention relates to a method for producing a polishing composition used for rough polishing of a silicon wafer, a set of the polishing composition, and a method for polishing a silicon wafer using the polishing composition.
This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2016-152325 filed on Aug. 2, 2016, the entire content of the application is incorporated herein by reference.

半導体製品の製造等に用いられるシリコン基板の表面は、一般に、ラッピング工程とポリシング工程とを経て高品位の鏡面に仕上げられる。上記ポリシング工程は、典型的には、予備ポリシング工程(粗研磨工程)と仕上げポリシング工程(仕上げ研磨工程)とを含む。上記ポリシング工程は、研磨用組成物(研磨スラリー)を用いて実施される。シリコン基板の研磨に用いられる研磨用組成物を開示する先行技術文献としては、特許文献1が挙げられる。また、この種の研磨用組成物は、製造や流通、保存等の際における利便性やコスト低減等の観点から、研磨対象物に供給される前には濃縮された形態であり得る。すなわち、上記研磨用組成物は、研磨液の濃縮液の形態であり得る。調製された濃縮液は、水等で希釈された後、研磨に用いられる。この種の従来技術を開示する文献として、特許文献2および3が挙げられる。特許文献4は、研磨用組成物に用いられるヒドロキシセルロースの慣性半径を開示する文献である。   In general, the surface of a silicon substrate used for manufacturing a semiconductor product or the like is finished into a high quality mirror surface through a lapping process and a polishing process. The polishing step typically includes a pre-polishing step (rough polishing step) and a finish polishing step (finish polishing step). The polishing step is carried out using a polishing composition (polishing slurry). As a prior art document disclosing the polishing composition used for polishing a silicon substrate, patent document 1 is mentioned. In addition, this type of polishing composition may be in a concentrated form before being supplied to the object to be polished, from the viewpoint of convenience and cost reduction in production, distribution, storage, and the like. That is, the polishing composition may be in the form of a concentrate of the polishing liquid. The prepared concentrate is diluted with water or the like and then used for polishing. Patent documents 2 and 3 are mentioned as a document which discloses this kind of prior art. Patent Document 4 is a document disclosing the radius of inertia of hydroxycellulose used in a polishing composition.

日本国特許出願公開2014−216464号公報Japanese Patent Application Publication 2014-216464 日本国特許出願公開2012−89862号公報Japanese Patent Application Publication 2012-89862 日本国特許出願公開2015−155523号公報Japanese Patent Application Publication 2015-155523 日本国特許出願公開2015−124231号公報Japanese Patent Application Publication 2015-124231

本発明者らは、シリコンウェーハ粗研磨用組成物の性能向上について検討を行った結果、後述の実施例に示すように、所定以上の慣性半径を有する水溶性高分子を用いることにより、研磨後に外周部(エッジ近傍)の厚さが不所望に減少する事象、すなわちエッジロールオフを改善し得るという知見を得た。しかし、慣性半径の大きい水溶性高分子は、研磨用組成物を濃縮液として保管しているときの安定性が低下傾向となる。具体的には、上記濃縮液は、砥粒、水溶性高分子等の成分を使用時よりも高濃度で含有するため、含有成分が分離、凝集するなど良好な安定性が得られないおそれがある。   As a result of examining the performance improvement of the composition for rough polishing of a silicon wafer, the present inventors have examined after polishing by using a water-soluble polymer having a predetermined radius of inertia or more as shown in the examples described later. It has been found that the phenomenon that the thickness of the outer peripheral portion (near the edge) is undesirably decreased, that is, the edge roll off can be improved. However, the stability of the water-soluble polymer having a large radius of inertia tends to decrease when the polishing composition is stored as a concentrate. Specifically, since the concentrate contains components such as abrasive grains and water-soluble polymers at a higher concentration than in use, there is a risk that good stability may not be obtained, such as separation and aggregation of the components. is there.

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、濃縮液の利点と、優れた安定性とを両立することができ、かつエッジロールオフを改善することができるシリコンウェーハ粗研磨用組成物の製造方法を提供することを目的とする。関連する他の目的は、シリコンウェーハ粗研磨用組成物セットを提供すること、およびシリコンウェーハの研磨方法を提供することである。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and it is possible to achieve both the advantages of the concentrate and the excellent stability, and to improve the edge roll-off. The purpose is to provide a method of manufacturing an object. Another related objective is to provide a silicon wafer rough polishing composition set and a method of polishing a silicon wafer.

本発明によると、砥粒、塩基性化合物および水溶性高分子を含むシリコンウェーハ粗研磨用組成物を製造する方法が提供される。この製造方法は:前記砥粒および前記塩基性化合物を含むA液を調製する工程と;前記水溶性高分子として、慣性半径が100nm以上である水溶性高分子P1を含むB液を調製する工程と;前記A液と前記B液とを混合する工程と;を包含する。かかる方法によって得られる研磨用組成物は、所定以上の慣性半径を有する水溶性高分子P1を含むことで、シリコン基板の研磨においてエッジロールオフを改善することができる。また、完成前、換言すると使用前の研磨用組成物はA液およびB液を有する多剤型であり、各液を高濃度化(濃縮液化)することで、利便性、コスト低減等といった濃縮液の利点を享受することができる。また、砥粒、水溶性高分子P1はA液、B液にそれぞれ別に収容されているので、砥粒の存在によって水溶性高分子P1の分散が阻害される事象を回避することができる。その結果、完成前の研磨用組成物は、A液、B液の状態で優れた安定性を示す。したがって、本発明によると、濃縮液の利点を享受しつつ、安定性に優れ、かつエッジロールオフを改善し得るシリコンウェーハ粗研磨用組成物を製造することができる。   According to the present invention, there is provided a method for producing a silicon wafer rough polishing composition comprising abrasive grains, a basic compound and a water-soluble polymer. This manufacturing method comprises: preparing A solution containing the abrasive grains and the basic compound; and preparing B solution containing a water-soluble polymer P1 having an inertial radius of 100 nm or more as the water-soluble polymer. And a step of mixing the solution A and the solution B. The polishing composition obtained by such a method can improve the edge roll-off in the polishing of the silicon substrate by including the water-soluble polymer P1 having a predetermined radius of inertia or more. Moreover, the polishing composition before completion, in other words, before use is a multi-component type having solution A and solution B, and concentration, such as convenience and cost reduction, is achieved by increasing the concentration of each solution (condensing liquefaction) You can enjoy the benefits of liquid. Further, since the abrasive grains and the water-soluble polymer P1 are separately contained in the solution A and the solution B, it is possible to avoid an event that the dispersion of the water-soluble polymer P1 is inhibited by the presence of the abrasive grains. As a result, the polishing composition before completion exhibits excellent stability in the state of solution A and solution B. Therefore, according to the present invention, it is possible to manufacture a silicon wafer rough polishing composition which is excellent in stability and can improve edge roll-off while enjoying the advantage of a concentrate.

また、本発明によると、砥粒、塩基性化合物および水溶性高分子を含むシリコンウェーハ粗研磨用組成物を製造するための研磨用組成物セットが提供される。かかる研磨用組成物セットは、前記砥粒および前記塩基性化合物を含むA液と、前記水溶性高分子として慣性半径が100nm以上である水溶性高分子P1を含むB液と、を備える。かかる構成によると、使用前、例えば保管時には、A液およびB液は、それぞれを濃縮液とした場合に、濃縮液の利点を享受しつつ、それぞれが安定性に優れる。そして、適当なタイミングでA液とB液とを混合して研磨用組成物(研磨スラリー)とし、これを使用することにより、シリコン基板のエッジロールオフを改善することができる。濃縮液の利点は、利便性、コスト低減等である。   Further, according to the present invention, there is provided a set of polishing compositions for producing a composition for rough polishing of a silicon wafer, which comprises abrasive grains, a basic compound and a water-soluble polymer. The polishing composition set includes solution A containing the abrasive grains and the basic compound, and solution B containing a water-soluble polymer P1 having a radius of inertia of 100 nm or more as the water-soluble polymer. According to this configuration, before use, for example, at the time of storage, when each of solution A and solution B is used as a concentrate, it is excellent in stability while taking advantage of the concentrate. Then, the solution A and the solution B are mixed at an appropriate timing to form a polishing composition (polishing slurry), and by using this, the edge roll-off of the silicon substrate can be improved. The advantages of the concentrate are convenience, cost reduction, etc.

また、本発明によると、粗研磨工程と仕上げ研磨工程とを含むシリコンウェーハの研磨方法が提供される。この研磨方法は、前記粗研磨工程の前に、該粗研磨工程に使用する粗研磨用組成物を調製する工程を含む。また、前記粗研磨用組成物を調製する工程は:砥粒および塩基性化合物を含むA液を調製する工程と;慣性半径が100nm以上である水溶性高分子P1を含むB液を調製する工程と;前記A液と前記B液とを混合する工程と;を含む。かかる方法によると、使用前の研磨用組成物は、A液とB液とに分離された状態で、安定性に優れた濃縮液とすることができる。また、当該研磨用組成物を用いて粗研磨を実施することにより、シリコン基板のエッジロールオフを改善することができる。   Further, according to the present invention, there is provided a method of polishing a silicon wafer including a rough polishing step and a finish polishing step. This polishing method includes the step of preparing a crude polishing composition to be used in the rough polishing step before the rough polishing step. Further, the step of preparing the rough polishing composition comprises the steps of: preparing A solution containing abrasive grains and a basic compound; and preparing B solution containing a water-soluble polymer P1 having an inertial radius of 100 nm or more. And a step of mixing the solution A and the solution B. According to this method, the polishing composition before use can be made into a concentrate having excellent stability in the state of being separated into the solution A and the solution B. In addition, by performing rough polishing using the polishing composition, edge roll-off of a silicon substrate can be improved.

以下、本発明の好適な実施形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. The matters other than the matters specifically mentioned in the present specification and necessary for the implementation of the present invention can be understood as the design matters of those skilled in the art based on the prior art in the relevant field. The present invention can be implemented based on the contents disclosed in the present specification and common technical knowledge in the field.

本明細書によると、研磨用組成物の製造方法、該研磨用組成物を製造するための研磨用組成物セット、および該研磨用組成物を用いたシリコンウェーハの研磨方法が提供される。以下、ここに開示される方法によって製造される研磨用組成物についてまず説明し、次いで、その製造方法、研磨用組成物セット、該研磨用組成物を用いた研磨方法の順で説明する。   According to the present specification, a method for producing a polishing composition, a polishing composition set for producing the polishing composition, and a method for polishing a silicon wafer using the polishing composition are provided. Hereinafter, the polishing composition produced by the method disclosed herein will be described first, and then the production method, the polishing composition set, and the polishing method using the polishing composition will be described in this order.

<研磨用組成物>
(砥粒)
ここに開示される研磨用組成物は砥粒を含む。砥粒の材質や性状は特に制限されず、使用目的や使用態様等に応じて適宜選択することができる。砥粒の例としては、無機粒子、有機粒子、および有機無機複合粒子が挙げられる。無機粒子の具体例としては、シリカ粒子、アルミナ粒子、酸化セリウム粒子、酸化クロム粒子、二酸化チタン粒子、酸化ジルコニウム粒子、酸化マグネシウム粒子、二酸化マンガン粒子、酸化亜鉛粒子、ベンガラ粒子等の酸化物粒子;窒化ケイ素粒子、窒化ホウ素粒子等の窒化物粒子;炭化ケイ素粒子、炭化ホウ素粒子等の炭化物粒子;ダイヤモンド粒子;炭酸カルシウムや炭酸バリウム等の炭酸塩等が挙げられる。有機粒子の具体例としては、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)粒子やポリ(メタ)アクリル酸粒子、ポリアクリロニトリル粒子等が挙げられる。このような砥粒は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。なお、(メタ)アクリル酸とは、アクリル酸およびメタクリル酸を包括的に指す意味である。
<Composition for polishing>
(Abrasive)
The polishing composition disclosed herein comprises abrasive grains. The material and properties of the abrasive are not particularly limited, and can be appropriately selected according to the purpose of use, mode of use, and the like. Examples of the abrasive include inorganic particles, organic particles, and organic-inorganic composite particles. Specific examples of the inorganic particles include silica particles, alumina particles, cerium oxide particles, chromium oxide particles, titanium dioxide particles, zirconium oxide particles, magnesium oxide particles, manganese dioxide particles, zinc oxide particles, oxide particles such as bengara particles; Nitride particles such as silicon nitride particles and boron nitride particles; carbide particles such as silicon carbide particles and boron carbide particles; diamond particles; and carbonates such as calcium carbonate and barium carbonate. Specific examples of the organic particles include poly (methyl methacrylate) (PMMA) particles, poly (meth) acrylic acid particles, and polyacrylonitrile particles. Such abrasive grains may be used alone or in combination of two or more. In addition, (meth) acrylic acid is a meaning which points out acrylic acid and methacrylic acid generically.

上記砥粒としては、無機粒子が好ましく、なかでも金属または半金属の酸化物からなる粒子が好ましい。ここに開示される技術において特に好ましい砥粒として、シリカ粒子が挙げられる。ここに開示される技術は、例えば、上記砥粒が実質的にシリカ粒子からなる態様で好ましく実施され得る。ここで「実質的に」とは、砥粒を構成する粒子の95重量%以上がシリカ粒子であることをいい、好ましくは98重量%以上、より好ましくは99重量%以上がシリカ粒子であり、砥粒を構成する粒子の100重量%がシリカ粒子であってもよい。   As the abrasive, inorganic particles are preferable, and particles made of metal or metalloid oxide are particularly preferable. Particularly preferred abrasives in the art disclosed herein include silica particles. The technique disclosed herein can be preferably practiced, for example, in a mode in which the abrasive grains substantially consist of silica particles. Here, "substantially" means that 95% by weight or more of the particles constituting the abrasive grains are silica particles, preferably 98% by weight or more, more preferably 99% by weight or more. 100% by weight of the particles constituting the abrasive may be silica particles.

シリカ粒子の具体例としては、コロイダルシリカ、フュームドシリカ、沈降シリカ等が挙げられる。シリカ粒子は、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。研磨対象物表面にスクラッチを生じにくく、かつ良好な研磨性能を発揮し得ることから、コロイダルシリカが特に好ましい。上記研磨性能は、表面粗さを低下させる性能等である。コロイダルシリカとしては、例えば、イオン交換法により水ガラス(珪酸Na)を原料として作製されたコロイダルシリカや、アルコキシド法コロイダルシリカを好ましく採用することができる。アルコキシド法コロイダルシリカとは、アルコキシシランの加水分解縮合反応により製造されたコロイダルシリカをいう。コロイダルシリカは、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。   Specific examples of the silica particles include colloidal silica, fumed silica, precipitated silica and the like. The silica particles can be used alone or in combination of two or more. Colloidal silica is particularly preferable because it is resistant to scratching on the surface of the object to be polished and can exhibit good polishing performance. The above-mentioned polishing performance is the performance etc. which reduce surface roughness. As the colloidal silica, for example, colloidal silica prepared using water glass (Na silicate) as a raw material by an ion exchange method, or alkoxide method colloidal silica can be preferably employed. Alkoxide method colloidal silica refers to colloidal silica produced by hydrolysis condensation reaction of alkoxysilane. Colloidal silica can be used singly or in combination of two or more.

シリカ粒子を構成するシリカの真比重は、1.5以上であることが好ましく、より好ましくは1.6以上、さらに好ましくは1.7以上である。シリカの真比重の増大により、研磨レートは高くなる傾向にある。かかる観点から、真比重が2.0以上、例えば2.1以上のシリカ粒子が特に好ましい。シリカの真比重の上限は特に限定されないが、典型的には2.3以下、例えば2.2以下である。シリカの真比重としては、置換液としてエタノールを用いた液体置換法による測定値を採用し得る。   The true specific gravity of the silica constituting the silica particles is preferably 1.5 or more, more preferably 1.6 or more, and still more preferably 1.7 or more. The polishing rate tends to be high due to the increase of the true specific gravity of silica. From this viewpoint, silica particles having a true specific gravity of 2.0 or more, for example, 2.1 or more are particularly preferable. The upper limit of the true specific gravity of silica is not particularly limited, but is typically 2.3 or less, for example, 2.2 or less. As the true specific gravity of silica, a value measured by a liquid displacement method using ethanol as a displacement liquid can be adopted.

ここに開示される砥粒の平均一次粒子径は特に限定されない。研磨レート等の観点から、上記平均一次粒子径は、5nm以上が適当であり、好ましくは10nm以上、より好ましくは30nm以上、さらに好ましくは40nm以上、特に好ましくは45nm以上である。特に好ましい一態様において、上記平均一次粒子径は、例えば50nm以上である。上記砥粒は、典型的にはシリカ粒子である。また、スクラッチ防止等の観点から、砥粒の平均一次粒子径は、200nm以下程度とすることが適当であり、好ましくは100nm以下、より好ましくは80nm以下、さらに好ましくは70nm以下、特に好ましくは60nm以下であり得る。
なお、本明細書において平均一次粒子径とは、BET法により測定される比表面積(BET値)から、BET径[nm]=6000/(真密度[g/cm]×BET値[m/g])の式により算出される粒子径をいう。例えばシリカ粒子の場合、BET径[nm]=2727/BET値[m/g]によりBET径を算出することができる。比表面積の測定は、例えば、マイクロメリテックス社製の表面積測定装置、商品名「Flow Sorb II 2300」を用いて行うことができる。
The average primary particle size of the abrasive grains disclosed herein is not particularly limited. From the viewpoint of polishing rate etc., the average primary particle diameter is suitably 5 nm or more, preferably 10 nm or more, more preferably 30 nm or more, still more preferably 40 nm or more, particularly preferably 45 nm or more. In one particularly preferred embodiment, the average primary particle size is, for example, 50 nm or more. The abrasive is typically a silica particle. Further, from the viewpoint of scratch prevention etc., the average primary particle diameter of the abrasive grains is suitably about 200 nm or less, preferably 100 nm or less, more preferably 80 nm or less, still more preferably 70 nm or less, particularly preferably 60 nm It may be
In the present specification, the average primary particle diameter means the BET diameter [nm] = 6000 / (true density [g / cm 3 ] × BET value [m 2 ] from the specific surface area (BET value) measured by the BET method. Particle diameter calculated by the equation of For example, in the case of silica particles, the BET diameter can be calculated by BET diameter [nm] = 2727 / BET value [m 2 / g]. The measurement of the specific surface area can be performed, for example, using a surface area measurement device manufactured by Micromeritex, trade name "Flow Sorb II 2300".

砥粒の形状(外形)は、球形であってもよく、非球形であってもよい。非球形をなす粒子の具体例としては、ピーナッツ形状、繭型形状、金平糖形状、ラグビーボール形状等が挙げられる。ピーナッツ形状は、すなわち、落花生の殻の形状である。例えば、粒子の多くがピーナッツ形状をした砥粒を好ましく採用し得る。   The shape (outer shape) of the abrasive may be spherical or non-spherical. Specific examples of non-spherical particles include peanut shape, bowl shape, confetti shape, rugby ball shape and the like. The peanut shape is, i.e., the shape of a peanut shell. For example, abrasive grains in which many of the particles have a peanut shape may be preferably employed.

特に限定するものではないが、砥粒の長径/短径比の平均値(平均アスペクト比)は、原理的に1.0以上であり、好ましくは1.05以上、さらに好ましくは1.1以上である。平均アスペクト比の増大によって、より高い研磨レートが実現され得る。また、砥粒の平均アスペクト比は、スクラッチ低減等の観点から、好ましくは3.0以下であり、より好ましくは2.0以下、さらに好ましくは1.5以下である。   Although not particularly limited, the average value (average aspect ratio) of the major axis / minor axis ratio of the abrasive grains is in principle 1.0 or more, preferably 1.05 or more, more preferably 1.1 or more It is. Higher polishing rates can be achieved by increasing the average aspect ratio. The average aspect ratio of the abrasive grains is preferably 3.0 or less, more preferably 2.0 or less, and still more preferably 1.5 or less, from the viewpoint of scratch reduction and the like.

砥粒の形状(外形)や平均アスペクト比は、例えば、電子顕微鏡観察により把握することができる。平均アスペクト比を把握する具体的な手順としては、例えば、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて、独立した粒子の形状を認識できる所定個数のシリカ粒子について、各々の粒子画像に外接する最小の長方形を描く。所定個数とは、例えば200個である。そして、各粒子画像に対して描かれた長方形について、その長辺の長さ(長径の値)を短辺の長さ(短径の値)で除した値を長径/短径比(アスペクト比)として算出する。上記所定個数の粒子のアスペクト比を算術平均することにより、平均アスペクト比を求めることができる。   The shape (outer shape) and average aspect ratio of the abrasive grains can be grasped by, for example, electron microscope observation. As a specific procedure for grasping the average aspect ratio, for example, for a predetermined number of silica particles which can recognize the shape of independent particles using a scanning electron microscope (SEM), the smallest circumscribed particle image is used. Draw a rectangle. The predetermined number is, for example, 200. Then, for the rectangle drawn for each particle image, the ratio of the major axis to the minor axis ratio (aspect ratio) is a value obtained by dividing the length of the long side (value of the major axis) by the length of the short side (value of the minor axis) Calculated as). The average aspect ratio can be determined by arithmetically averaging the aspect ratios of the predetermined number of particles.

ここに開示される研磨用組成物における砥粒の含有量は、特に限定されず、好ましくは0.05重量%以上、より好ましくは0.1重量%以上、さらに好ましくは0.3重量%以上である。さらに好ましい一態様において、上記砥粒の含有量は、例えば0.5重量%以上である。砥粒の含有量の増大によって、より高い研磨レートが実現され得る。また、研磨対象物からの除去性等の観点から、上記含有量は、10重量%以下が適当であり、好ましくは7重量%以下、より好ましくは5重量%以下、さらに好ましくは3重量%以下である。さらに好ましい一態様において、上記砥粒の含有量は、例えば2重量%以下である。   The content of the abrasive grains in the polishing composition disclosed herein is not particularly limited, and is preferably 0.05% by weight or more, more preferably 0.1% by weight or more, and still more preferably 0.3% by weight or more. It is. In a further preferred aspect, the content of the abrasive grains is, for example, 0.5% by weight or more. Higher polishing rates can be achieved by increasing the abrasive content. From the viewpoint of removability from the object to be polished, the content is suitably 10% by weight or less, preferably 7% by weight or less, more preferably 5% by weight or less, still more preferably 3% by weight or less It is. In a further preferred embodiment, the content of the abrasive grains is, for example, 2% by weight or less.

(水溶性高分子P1)
ここに開示される研磨用組成物は、慣性半径が100nm以上である水溶性高分子P1を含む。上記慣性半径を有する水溶性高分子P1を用いることによって、エッジロールオフが改善される。その理由は特に限定的に解釈されるものではないが、研磨用組成物(研磨スラリー)に含まれる所定以上の慣性半径を有する水溶性高分子P1が、研磨対象基板の端部に強く吸着し過剰な研磨を回避することで、エッジロールオフ(端部ダレ)の増大が抑制されるものと推察される。なお、水溶性高分子P1の慣性半径は、水溶液における水溶性高分子P1一分子のサイズであり、主には、当該高分子P1の親水性、分子量等によって決定され得る。エッジロールオフ改善の観点から、水溶性高分子P1の慣性半径は好ましくは105nm以上、より好ましくは120nm以上、特に好ましくは140nm以上である。水溶性高分子P1の慣性半径の上限は特に限定されず、研磨用組成物製造において水溶性高分子P1含有液として用いるB液の安定性や濃縮効率等の観点から、凡そ500nm以下とすることが適当であり、好ましくは300nm以下、より好ましくは250nm以下、さらに好ましくは220nm以下である。水溶性高分子P1の上記慣性半径は、例えば150nm以下、120nm以下であってもよい。なお、本明細書における水溶性高分子の慣性半径は、後述の実施例に記載の方法で測定される。
(Water-soluble polymer P1)
The polishing composition disclosed herein comprises a water-soluble polymer P1 having a radius of inertia of 100 nm or more. The edge roll off is improved by using the water-soluble polymer P1 having the above-mentioned radius of inertia. The reason is not particularly limited, but the water-soluble polymer P1 having a predetermined or more inertial radius contained in the polishing composition (polishing slurry) is strongly adsorbed to the end of the substrate to be polished. By avoiding excessive polishing, it is presumed that the increase in edge roll-off (end sag) is suppressed. The radius of inertia of the water-soluble polymer P1 is the size of one molecule of the water-soluble polymer P1 in an aqueous solution, and can be determined mainly by the hydrophilicity, molecular weight and the like of the polymer P1. From the viewpoint of improving the edge roll-off, the radius of inertia of the water-soluble polymer P1 is preferably 105 nm or more, more preferably 120 nm or more, and particularly preferably 140 nm or more. The upper limit of the radius of inertia of the water-soluble polymer P1 is not particularly limited, and in view of the stability and concentration efficiency of the solution B used as the water-soluble polymer P1-containing liquid in the production of a polishing composition, Is preferably 300 nm or less, more preferably 250 nm or less, and still more preferably 220 nm or less. The above-mentioned radius of inertia of the water-soluble polymer P1 may be, for example, 150 nm or less and 120 nm or less. The radius of inertia of the water-soluble polymer in the present specification is measured by the method described in the examples below.

ここに開示される研磨用組成物に含まれる水溶性高分子P1の種類は特に制限されず、研磨用組成物の分野において公知の水溶性高分子種のなかから適宜選択することができる。水溶性高分子P1は、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。水溶性高分子P1の例としては、セルロース誘導体、デンプン誘導体、オキシアルキレン単位を含むポリマー、窒素原子を含有するポリマー、ポリビニルアルコール等が挙げられる。なかでも、平坦度向上の観点から、セルロース誘導体、デンプン誘導体が好ましく、セルロース誘導体がより好ましい。   The type of the water-soluble polymer P1 contained in the polishing composition disclosed herein is not particularly limited, and can be appropriately selected from water-soluble polymer types known in the field of polishing compositions. The water-soluble polymer P1 can be used singly or in combination of two or more. Examples of the water-soluble polymer P1 include cellulose derivatives, starch derivatives, polymers containing oxyalkylene units, polymers containing nitrogen atoms, polyvinyl alcohol and the like. Among them, from the viewpoint of improving flatness, a cellulose derivative and a starch derivative are preferable, and a cellulose derivative is more preferable.

セルロース誘導体は、主たる繰返し単位としてβ−グルコース単位を含むポリマーである。セルロース誘導体の具体例としては、ヒドロキシエチルセルロース(HEC)、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等が挙げられる。なかでもHECが好ましい。   Cellulose derivatives are polymers comprising β-glucose units as the main repeating unit. Specific examples of the cellulose derivative include hydroxyethyl cellulose (HEC), hydroxypropyl cellulose, hydroxyethyl methyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose, methyl cellulose, ethyl cellulose, ethyl hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose and the like. Among these, HEC is preferred.

デンプン誘導体は、主たる繰返し単位としてα−グルコース単位を含むポリマーである。デンプン誘導体の具体例としては、アルファ化デンプン、プルラン、カルボキシメチルデンプン、シクロデキストリン等が挙げられる。なかでもプルランが好ましい。   Starch derivatives are polymers comprising α-glucose units as the main repeat unit. Specific examples of starch derivatives include pregelatinized starch, pullulan, carboxymethyl starch, cyclodextrin and the like. Among them, pullulan is preferred.

オキシアルキレン単位を含むポリマーとしては、ポリエチレンオキサイド(PEO)や、エチレンオキサイド(EO)とプロピレンオキサイド(PO)またはブチレンオキサイド(BO)とのブロック共重合体、EOとPOまたはBOとのランダム共重合体等が例示される。そのなかでも、EOとPOのブロック共重合体またはEOとPOのランダム共重合体が好ましい。EOとPOとのブロック共重合体は、PEOブロックとポリプロピレンオキサイド(PPO)ブロックとを含むジブロック体、トリブロック体等であり得る。上記トリブロック体の例には、PEO−PPO−PEO型トリブロック体およびPPO−PEO−PPO型トリブロック体が含まれる。なかでも、PEO−PPO−PEO型トリブロック体がより好ましい。
EOとPOとのブロック共重合体またはランダム共重合体において、該共重合体を構成するEOとPOとのモル比[EO/PO]は、水への溶解性や洗浄性等の観点から、1より大きいことが好ましく、2以上であることがより好ましく、3以上であることがさらに好ましい。さらに好ましい一態様において、上記モル比[EO/PO]は、例えば5以上である。
Examples of the polymer containing an oxyalkylene unit include polyethylene oxide (PEO), a block copolymer of ethylene oxide (EO) and propylene oxide (PO) or butylene oxide (BO), and random copolymer of EO and PO or BO. A combination etc. are illustrated. Among them, block copolymers of EO and PO or random copolymers of EO and PO are preferable. The block copolymer of EO and PO can be a diblock, triblock, etc. comprising PEO blocks and polypropylene oxide (PPO) blocks. Examples of the triblocks include PEO-PPO-PEO triblocks and PPO-PEO-PPO triblocks. Among them, PEO-PPO-PEO triblocks are more preferable.
In the block copolymer or random copolymer of EO and PO, the molar ratio [EO / PO] of EO to PO constituting the copolymer is from the viewpoint of solubility in water, washability, etc. More than 1 is preferable, 2 or more is more preferable, and 3 or more is more preferable. In a further preferred embodiment, the molar ratio [EO / PO] is, for example, 5 or more.

窒素原子を含有するポリマーとしては、主鎖に窒素原子を含有するポリマーおよび側鎖官能基(ペンダント基)に窒素原子を有するポリマーのいずれも使用可能である。窒素原子を含有するポリマーを使用することで、基板の表面粗さを改善することができる。主鎖に窒素原子を含有するポリマーの例としては、N−アシルアルキレンイミン型モノマーの単独重合体および共重合体が挙げられる。N−アシルアルキレンイミン型モノマーの具体例としては、N−アセチルエチレンイミン、N−プロピオニルエチレンイミン等が挙げられる。ペンダント基に窒素原子を有するポリマーとしては、例えばN−ビニル型のモノマー単位を含むポリマー等が挙げられる。例えば、N−ビニルピロリドンの単独重合体および共重合体等を採用し得る。ここに開示される技術においては、N−ビニルピロリドンが50モル%以上の割合で重合されたN−ビニルピロリドンの単独重合体および共重合体の少なくとも1種(以下「PVP」ともいう。)が好ましく用いられる。   As the polymer containing a nitrogen atom, any of a polymer containing a nitrogen atom in the main chain and a polymer having a nitrogen atom in a side chain functional group (a pendant group) can be used. The surface roughness of the substrate can be improved by using a polymer containing nitrogen atoms. Examples of polymers containing nitrogen atoms in the main chain include homopolymers and copolymers of N-acyl alkyleneimine type monomers. Specific examples of the N-acyl alkyleneimine type monomer include N-acetyl ethyleneimine, N-propionyl ethyleneimine and the like. As a polymer which has a nitrogen atom in a pendant group, the polymer etc. which contain the monomer unit of a N-vinyl type, for example are mentioned. For example, homopolymers and copolymers of N-vinyl pyrrolidone can be employed. In the technology disclosed herein, at least one of N-vinylpyrrolidone homopolymers and copolymers (hereinafter also referred to as “PVP”) obtained by polymerizing N-vinylpyrrolidone in a proportion of 50 mol% or more is referred to as “PVP”. It is preferably used.

水溶性高分子P1としてポリビニルアルコールを用いる場合、該ポリビニルアルコールのけん化度は特に限定されない。   When polyvinyl alcohol is used as the water-soluble polymer P1, the degree of saponification of the polyvinyl alcohol is not particularly limited.

ここに開示される技術において水溶性高分子P1の分子量は特に限定されない。濃縮効率等の観点から、水溶性高分子P1の重量平均分子量(Mw)は、凡そ300×10以下とすることができ、150×10以下が適当である。上記Mwは、例えば130×10以下、110×10以下であってもよい。また、基板表面の保護性や研磨性能向上の観点から、Mwは1×10以上が適当であり、好ましくは10×10以上、より好ましくは20×10以上である。より好ましい一態様において、上記Mwは、例えば50×10以上、さらには80×10以上である。上記Mwは、例えば110×10以上、130×10以上であり得る。上記Mwは、セルロース誘導体に対して特に好ましく採用され得る。上記セルロース誘導体としては、例えばHECが挙げられる。In the technology disclosed herein, the molecular weight of the water-soluble polymer P1 is not particularly limited. From the viewpoint of concentration efficiency etc., the weight average molecular weight (Mw) of the water-soluble polymer P1 can be about 300 × 10 4 or less, and 150 × 10 4 or less is suitable. The Mw may be, for example, 130 × 10 4 or less and 110 × 10 4 or less. Further, from the viewpoint of improving the protective property of the substrate surface and the polishing performance, Mw is suitably 1 × 10 4 or more, preferably 10 × 10 4 or more, more preferably 20 × 10 4 or more. In a more preferable aspect, the Mw is, for example, 50 × 10 4 or more, and further 80 × 10 4 or more. The Mw may be, for example, 110 × 10 4 or more and 130 × 10 4 or more. The above Mw can be particularly preferably employed for cellulose derivatives. As said cellulose derivative, HEC is mentioned, for example.

水溶性高分子P1の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との関係は特に制限されない。凝集物の発生防止等の観点から、例えば分子量分布[Mw/Mn]が10.0以下であるものが好ましく、7.0以下であるものがさらに好ましい。   The relationship between the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) of the water-soluble polymer P1 is not particularly limited. From the viewpoint of preventing the occurrence of aggregates and the like, for example, those having a molecular weight distribution [Mw / Mn] of 10.0 or less are preferable, and those having 7.0 or less are more preferable.

なお、水溶性高分子P1のMwおよびMnとしては、水系のゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)に基づく値(水系、ポリエチレンオキサイド換算)を採用することができる。後述する水溶性高分子P2についても同様である。   In addition, as Mw and Mn of water-soluble polymer P1, the value (water system, polyethylene oxide conversion) based on the gel permeation chromatography (GPC) of a water system is employable. The same applies to the water-soluble polymer P2 described later.

上記研磨用組成物における水溶性高分子P1の含有量は、研磨性能や表面品質向上等の観点から、1×10−5重量%以上、例えば5×10−5重量%以上とすることが適当であり、好ましくは1×10−4重量%以上である。好ましい一態様において、上記水溶性高分子P1の含有量は、例えば2×10−4重量%以上である。上記研磨用組成物における水溶性高分子P1の含有量の上限は、例えば1重量%以下とすることができる。濃縮液段階での安定性や研磨レート、洗浄性等の観点から、水溶性高分子P1の含有量は、好ましくは0.1重量%以下、より好ましくは0.05重量%以下、さらに好ましくは0.02重量%以下、特に好ましくは0.01重量%以下である。特に好ましい一態様において、上記水溶性高分子P1の含有量は、例えば0.005重量%以下、典型的には0.001重量%以下である。上記濃縮液は、典型的にはB液である。The content of the water-soluble polymer P1 in the polishing composition is suitably 1 × 10 −5 wt% or more, for example 5 × 10 −5 wt% or more, from the viewpoint of polishing performance, surface quality improvement, etc. And preferably 1 × 10 −4 wt% or more. In a preferred embodiment, the content of the water-soluble polymer P1 is, for example, 2 × 10 −4 wt% or more. The upper limit of the content of the water-soluble polymer P1 in the polishing composition can be, for example, 1% by weight or less. The content of the water-soluble polymer P1 is preferably 0.1% by weight or less, more preferably 0.05% by weight or less, and still more preferably from the viewpoint of stability at the concentrate stage, polishing rate, washability, etc. It is at most 0.02 wt%, particularly preferably at most 0.01 wt%. In one particularly preferred embodiment, the content of the water-soluble polymer P1 is, for example, 0.005% by weight or less, and typically 0.001% by weight or less. The concentrate is typically solution B.

また、ここに開示される研磨用組成物における水溶性高分子P1の含有量は、研磨用組成物に含まれる砥粒との相対的関係によっても特定され得る。具体的には、研磨用組成物における水溶性高分子P1の含有量は、砥粒100重量部に対して0.001重量部以上とすることが適当であり、エッジロールオフ改善等の観点から、好ましくは0.005重量部以上、より好ましくは0.01重量部以上、さらに好ましくは0.015重量部以上である。また、安定性や研磨レート等の観点から、水溶性高分子P1の含有量は、砥粒100重量部に対して10重量部以下とすることが適当であり、好ましくは1重量部以下、より好ましくは0.5重量部以下、さらに好ましくは0.3重量部以下である。   The content of the water-soluble polymer P1 in the polishing composition disclosed herein can also be specified by the relative relationship with the abrasive grains contained in the polishing composition. Specifically, the content of the water-soluble polymer P1 in the polishing composition is suitably 0.001 parts by weight or more based on 100 parts by weight of the abrasive, and from the viewpoint of improving the edge roll off, etc. Preferably it is 0.005 weight part or more, More preferably, it is 0.01 weight part or more, More preferably, it is 0.015 weight part or more. From the viewpoint of stability, polishing rate, etc., the content of the water-soluble polymer P1 is suitably 10 parts by weight or less, preferably 1 part by weight or less, per 100 parts by weight of the abrasive grains. Preferably it is 0.5 parts by weight or less, more preferably 0.3 parts by weight or less.

(水溶性高分子P2)
ここに開示される技術における好ましい一態様では、研磨用組成物は、慣性半径が100nm以上である水溶性高分子P1に加えて、慣性半径が100nm未満である水溶性高分子P2をさらに含む。かかる水溶性高分子P2は、水溶性高分子P1と異なり、エッチング抑制等の基板表面保護の役割を担って表面粗さ低減に貢献する成分であることから、基板表面保護剤ともいう。水溶性高分子P2の慣性半径は、安定性や濃縮効率等の観点から、好ましくは90nm未満、より好ましくは70nm未満、さらに好ましくは50nm未満である。さらに好ましい一態様において、上記水溶性高分子P2の慣性半径は、例えば30nm未満、典型的には5nm未満である。水溶性高分子P2の慣性半径の下限は特に限定されず、0.1nm以上、例えば1nm以上であり得る。
(Water-soluble polymer P2)
In a preferred embodiment of the art disclosed herein, the polishing composition further includes a water-soluble polymer P2 having a radius of inertia of less than 100 nm, in addition to the water-soluble polymer P1 having a radius of inertia of 100 nm or more. Unlike the water-soluble polymer P1, the water-soluble polymer P2 is also a substrate surface protecting agent because it is a component that plays a role of protecting the substrate surface such as etching suppression and contributes to the reduction of the surface roughness. The inertial radius of the water-soluble polymer P2 is preferably less than 90 nm, more preferably less than 70 nm, and still more preferably less than 50 nm from the viewpoint of stability, concentration efficiency, and the like. In a further preferred embodiment, the radius of inertia of the water-soluble polymer P2 is, for example, less than 30 nm, typically less than 5 nm. The lower limit of the radius of inertia of the water-soluble polymer P2 is not particularly limited, and may be 0.1 nm or more, for example, 1 nm or more.

水溶性高分子P2の種類は、特に限定されず、研磨用組成物の分野において公知の水溶性高分子種のなかから適宜選択することができる。水溶性高分子P2の例としては、水溶性高分子P1として例示したセルロース誘導体、デンプン誘導体、オキシアルキレン単位を含むポリマー、窒素原子を含有するポリマー、ポリビニルアルコール等が挙げられる。水溶性高分子P2は、表面粗さを低減する観点から、セルロース誘導体および/またはデンプン誘導体以外の高分子であることが好ましく、窒素原子を含有するポリマーであることがより好ましい。上記セルロース誘導体および/またはデンプン誘導体以外の高分子は、典型的にはセルロース誘導体以外の高分子である。セルロース誘導体、デンプン誘導体、オキシアルキレン単位を含むポリマー、窒素原子を含有するポリマー、ポリビニルアルコールの具体例としては、水溶性高分子P1として例示したものの1種または2種以上を使用することができる。なかでも、主鎖に窒素原子を含有するポリマー、側鎖官能基(ペンダント基)に窒素原子を有するポリマーが好ましく、N−ビニル型のモノマー単位を含むポリマーがより好ましい。そのなかでも、N−ビニルピロリドンの単独重合体および共重合体(典型的にはPVP)等が特に好ましい。   The type of the water-soluble polymer P2 is not particularly limited, and can be appropriately selected from water-soluble polymer types known in the field of polishing compositions. Examples of the water-soluble polymer P2 include cellulose derivatives exemplified as the water-soluble polymer P1, starch derivatives, polymers containing oxyalkylene units, polymers containing nitrogen atoms, polyvinyl alcohol and the like. From the viewpoint of reducing surface roughness, the water-soluble polymer P2 is preferably a polymer other than a cellulose derivative and / or a starch derivative, and more preferably a polymer containing a nitrogen atom. The polymer other than the above-mentioned cellulose derivative and / or starch derivative is typically a polymer other than a cellulose derivative. As a specific example of a cellulose derivative, a starch derivative, a polymer containing an oxyalkylene unit, a polymer containing a nitrogen atom, and a polyvinyl alcohol, one or more of those exemplified as the water-soluble polymer P1 can be used. Among them, a polymer containing a nitrogen atom in the main chain and a polymer having a nitrogen atom in a side chain functional group (a pendant group) are preferable, and a polymer containing a monomer unit of N-vinyl type is more preferable. Among them, homopolymers and copolymers (typically PVP) of N-vinylpyrrolidone and the like are particularly preferable.

水溶性高分子P2の分子量は、特に限定されない。水溶性高分子P2の重量平均分子量(Mw)は、凡そ300×10以下とすることができ、150×10以下、例えば50×10以下が適当である。安定性等の観点から、上記Mwは、30×10以下、例えば5×10以下であってもよい。また、基板表面の保護性向上の観点から、Mwが1×10以上が適当であり、2×10以上がより好ましく、3×10以上がさらに好ましい。上記Mwは、N−ビニルピロリドンの単独重合体および共重合体(典型的にはPVP)に対して特に好ましく採用され得る。The molecular weight of the water-soluble polymer P2 is not particularly limited. The weight average molecular weight (Mw) of the water-soluble polymer P2 can be about 300 × 10 4 or less, and 150 × 10 4 or less, for example, 50 × 10 4 or less is appropriate. From the viewpoint of stability etc., the Mw may be 30 × 10 4 or less, for example 5 × 10 4 or less. In addition, from the viewpoint of improving the protection of the substrate surface, the Mw is suitably 1 × 10 4 or more, more preferably 2 × 10 4 or more, and still more preferably 3 × 10 4 or more. The above Mw can be particularly preferably employed for homopolymers and copolymers (typically PVP) of N-vinyl pyrrolidone.

水溶性高分子P2の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との関係は特に制限されない。凝集物の発生防止等の観点から、例えば分子量分布[Mw/Mn]が10.0以下であるものが好ましく、7.0以下であるものがさらに好ましく、5.0以下であるものが一層好ましく、4.0以下であるものが特に好ましく、3.0以下であるものが最も好ましい。   The relationship between the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) of the water-soluble polymer P2 is not particularly limited. From the viewpoint of preventing the occurrence of aggregates and the like, for example, those having a molecular weight distribution [Mw / Mn] of 10.0 or less are preferable, those having 7.0 or less are more preferable, and those having 5.0 or less are more preferable. Particularly preferred is 4.0 or less, and most preferred is 3.0 or less.

ここに開示される技術において、水溶性高分子として、水溶性高分子P1と水溶性高分子P2とを組み合わせて使用する場合、水溶性高分子P1と水溶性高分子P2との配合比率は特に限定されず、例えば、水溶性高分子P1:水溶性高分子P2は1:9〜9:1とすることが適当であり、好ましくは3:7〜8:2、より好ましくは5:5〜7:3である。なお、上記水溶性高分子P1は、例えばHEC等のセルロース誘導体であり、上記水溶性高分子P2は、例えばPVP等のN−ビニル型のモノマー単位を含むポリマーである。   In the technology disclosed herein, when the water-soluble polymer P1 and the water-soluble polymer P2 are used in combination as the water-soluble polymer, the compounding ratio of the water-soluble polymer P1 and the water-soluble polymer P2 is particularly For example, the water-soluble polymer P1: the water-soluble polymer P2 is suitably 1: 9 to 9: 1, preferably 3: 7 to 8: 2, more preferably 5: 5 7: 3. The water soluble polymer P1 is, for example, a cellulose derivative such as HEC, and the water soluble polymer P2 is a polymer including an N-vinyl type monomer unit such as, for example, PVP.

一態様に係る研磨用組成物では、水溶性高分子P2の含有量は、水溶性高分子P1の含有量を100重量%としたとき、100重量%未満であり、安定性の観点から、好ましくは80重量%未満、より好ましくは70重量%未満である。より好ましい一態様において、上記水溶性高分子P2の含有量は、例えば60重量%未満である。また、表面粗さ低減等の観点から、水溶性高分子P2の含有量は、水溶性高分子P1の含有量を100重量%としたとき、凡そ10重量%以上とすることができ、30重量%以上が適当であり、好ましくは50重量%以上である。ここに開示される技術において、研磨用組成物が水溶性高分子P2を含む場合も含まない場合も、水溶性高分子P1以外の水溶性高分子の含有量は、水溶性高分子P1の含有量を100重量%としたとき、200重量%未満程度とすることができ、例えば150重量%未満、さらには100重量%未満とすることが適当である。安定性の観点から、水溶性高分子P1以外の水溶性高分子の含有量は、水溶性高分子P1の含有量を100重量%としたとき、好ましくは80重量%未満、より好ましくは70重量%未満であり、さらには50重量%未満、例えば30重量%未満であってもよく、10重量%未満、例えば1重量%以下、具体的には0〜1重量%であってもよい。より好ましい一態様において、水溶性高分子P1以外の水溶性高分子の含有量は、例えば60重量%未満である。   In the polishing composition according to one aspect, the content of the water-soluble polymer P2 is less than 100% by weight when the content of the water-soluble polymer P1 is 100% by weight, which is preferable from the viewpoint of stability Is less than 80% by weight, more preferably less than 70% by weight. In a more preferable aspect, the content of the water-soluble polymer P2 is, for example, less than 60% by weight. Further, from the viewpoint of surface roughness reduction etc., the content of the water-soluble polymer P2 can be about 10 wt% or more when the content of the water-soluble polymer P1 is 100 wt%, 30 wt% % Or more is suitable, preferably 50% by weight or more. In the technology disclosed herein, the content of the water-soluble polymer other than the water-soluble polymer P1 is the content of the water-soluble polymer P1 regardless of whether or not the polishing composition contains the water-soluble polymer P2. When the amount is 100% by weight, it may be about less than 200% by weight, for example, less than 150% by weight, or even less than 100% by weight. From the viewpoint of stability, when the content of the water-soluble polymer P1 is 100% by weight, the content of the water-soluble polymer other than the water-soluble polymer P1 is preferably less than 80% by weight, more preferably 70% % May be less than 50% by weight, such as less than 30% by weight, and may be less than 10% by weight, such as 1% by weight or less, specifically 0 to 1% by weight. In a more preferable embodiment, the content of the water-soluble polymer other than the water-soluble polymer P1 is, for example, less than 60% by weight.

(塩基性化合物)
ここに開示される研磨用組成物は塩基性化合物を含有する。本明細書において塩基性化合物とは、水に溶解して水溶液のpHを上昇させる機能を有する化合物を指す。塩基性化合物としては、窒素を含む有機または無機の塩基性化合物、アルカリ金属の水酸化物、アルカリ土類金属の水酸化物、各種の炭酸塩や炭酸水素塩等を用いることができる。窒素を含む塩基性化合物の例としては、第四級アンモニウム化合物、第四級ホスホニウム化合物、アンモニア、アミン等が挙げられる。上記アミンは、好ましくは水溶性アミンである。このような塩基性化合物は、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
(Basic compound)
The polishing composition disclosed herein contains a basic compound. In the present specification, a basic compound refers to a compound having a function of dissolving in water to raise the pH of an aqueous solution. As the basic compound, organic or inorganic basic compounds containing nitrogen, hydroxides of alkali metals, hydroxides of alkaline earth metals, various carbonates, hydrogencarbonates and the like can be used. Examples of the nitrogen-containing basic compound include quaternary ammonium compounds, quaternary phosphonium compounds, ammonia, amines and the like. The amine is preferably a water soluble amine. Such basic compounds can be used alone or in combination of two or more.

アルカリ金属の水酸化物の具体例としては、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等が挙げられる。炭酸塩または炭酸水素塩の具体例としては、炭酸水素アンモニウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素カリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム等が挙げられる。アミンの具体例としては、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、エチレンジアミン、モノエタノールアミン、N−(β−アミノエチル)エタノールアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、無水ピペラジン、ピペラジン六水和物、1−(2−アミノエチル)ピペラジン、N−メチルピペラジン、グアニジン、イミダゾールやトリアゾール等のアゾール類等が挙げられる。第四級ホスホニウム化合物の具体例としては、水酸化テトラメチルホスホニウム、水酸化テトラエチルホスホニウム等の水酸化第四級ホスホニウムが挙げられる。   Potassium hydroxide, sodium hydroxide etc. are mentioned as a specific example of the hydroxide of an alkali metal. Specific examples of the carbonate or hydrogen carbonate include ammonium hydrogen carbonate, ammonium carbonate, potassium hydrogen carbonate, potassium carbonate, sodium hydrogen carbonate, sodium carbonate and the like. Specific examples of the amine include methylamine, dimethylamine, trimethylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, ethylenediamine, monoethanolamine, N- (β-aminoethyl) ethanolamine, hexamethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, anhydrous piperazine And piperazine hexahydrate, 1- (2-aminoethyl) piperazine, N-methyl piperazine, guanidine, azoles such as imidazole and triazole, and the like. Specific examples of the quaternary phosphonium compound include quaternary phosphonium hydroxide such as tetramethyl phosphonium hydroxide and tetraethyl phosphonium hydroxide.

第四級アンモニウム化合物としては、テトラアルキルアンモニウム塩、ヒドロキシアルキルトリアルキルアンモニウム塩等の第四級アンモニウム塩を好ましく用いることができる。上記第四級アンモニウム塩は、典型的には強塩基である。かかる第四級アンモニウム塩におけるアニオン成分は、例えば、OH、F、Cl、Br、I、ClO 、BH 等であり得る。なかでも好ましい例として、アニオンがOHである第四級アンモニウム塩、すなわち水酸化第四級アンモニウムが挙げられる。水酸化第四級アンモニウムの具体例としては、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、水酸化テトラペンチルアンモニウムおよび水酸化テトラヘキシルアンモニウム等の水酸化テトラアルキルアンモニウム;水酸化2−ヒドロキシエチルトリメチルアンモニウム(コリンともいう。)等の水酸化ヒドロキシアルキルトリアルキルアンモニウム;等が挙げられる。これらのうち水酸化テトラアルキルアンモニウムが好ましく、なかでも水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)が好ましい。As a quaternary ammonium compound, quaternary ammonium salts, such as a tetraalkyl ammonium salt and a hydroxyalkyl trialkyl ammonium salt, can be used preferably. The quaternary ammonium salt is typically a strong base. The anion component in such a quaternary ammonium salt may be, for example, OH , F , Cl , Br , I , ClO 4 , BH 4 − and the like. As Among these preferred examples, the anion is OH - a is a quaternary ammonium salt, i.e., include quaternary ammonium hydroxide. Specific examples of quaternary ammonium hydroxides include hydroxides such as tetramethyl ammonium hydroxide, tetraethyl ammonium hydroxide, tetrapropyl ammonium hydroxide, tetrabutyl ammonium hydroxide, tetrapentyl ammonium hydroxide and tetrahexyl ammonium hydroxide. Tetraalkyl ammonium; Hydroxyalkyl trialkyl ammonium hydroxide such as 2-hydroxyethyl trimethyl ammonium hydroxide (also referred to as choline); and the like. Among these, tetraalkylammonium hydroxide is preferable, and tetramethylammonium hydroxide (TMAH) is particularly preferable.

ここに開示される研磨用組成物は、上述のような第四級アンモニウム化合物と弱酸塩とを組み合わせて含み得る。上記第四級アンモニウム化合物は、例えば、TMAH等の水酸化テトラアルキルアンモニウムである。弱酸塩としては、シリカ粒子を用いる研磨に使用可能であって、第四級アンモニウム化合物との組合せで所望の緩衝作用を発揮し得るものを適宜選択することができる。弱酸塩は、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。弱酸塩の具体例としては、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、オルト珪酸ナトリウム、オルト珪酸カリウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、プロピオン酸ナトリウム、プロピオン酸カリウム、炭酸カルシウム、炭酸水素カルシウム、酢酸カルシウム、プロピオン酸カルシウム、酢酸マグネシウム、プロピオン酸マグネシウム、プロピオン酸亜鉛、酢酸マンガン、酢酸コバルト等が挙げられる。アニオン成分が炭酸イオンまたは炭酸水素イオンである弱酸塩が好ましく、アニオン成分が炭酸イオンである弱酸塩が特に好ましい。また、カチオン成分としては、カリウム、ナトリウム等のアルカリ金属イオンが好適である。特に好ましい弱酸塩として、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウムおよび炭酸水素カリウムが挙げられる。なかでも炭酸カリウム(KCO)が好ましい。The polishing composition disclosed herein can include the combination of a quaternary ammonium compound and a weak acid salt as described above. The quaternary ammonium compound is, for example, tetraalkylammonium hydroxide such as TMAH. As the weak acid salt, one that can be used for polishing using silica particles and that can exert a desired buffering action in combination with a quaternary ammonium compound can be appropriately selected. A weak acid salt can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. Specific examples of weak acid salts include sodium carbonate, potassium carbonate, sodium hydrogencarbonate, potassium hydrogencarbonate, sodium orthosilicate, potassium orthosilicate, sodium acetate, potassium acetate, sodium propionate, sodium propionate, potassium propionate, calcium carbonate, calcium hydrogencarbonate And calcium acetate, calcium propionate, magnesium acetate, magnesium propionate, zinc propionate, manganese acetate, cobalt acetate and the like. A weak acid salt in which the anion component is a carbonate ion or a hydrogen carbonate ion is preferred, and a weak acid salt in which the anion component is a carbonate ion is particularly preferred. Moreover, as a cation component, alkali metal ions, such as potassium and sodium, are suitable. Particularly preferred weak acid salts include sodium carbonate, potassium carbonate, sodium hydrogen carbonate and potassium hydrogen carbonate. Among them, potassium carbonate (K 2 CO 3 ) is preferable.

塩基性化合物として、第四級アンモニウム化合物と、弱酸塩とを組み合わせて使用する場合、第四級アンモニウム化合物と弱酸塩との配合比率は特に限定されず、例えば、第四級アンモニウム化合物:弱酸塩を1:9〜9:1とすることが適当であり、好ましくは3:7〜8:2、より好ましくは5:5〜7:3である。上記第四級アンモニウム化合物は、例えば、TMAH等の水酸化テトラアルキルアンモニウムである。弱酸塩は、例えば、KCO等のアニオン成分が炭酸イオンである弱酸塩である。When a quaternary ammonium compound and a weak acid salt are used in combination as a basic compound, the compounding ratio of the quaternary ammonium compound and the weak acid salt is not particularly limited. For example, quaternary ammonium compound: weak acid salt Is suitably 1: 9 to 9: 1, preferably 3: 7 to 8: 2, more preferably 5: 5 to 7: 3. The quaternary ammonium compound is, for example, tetraalkylammonium hydroxide such as TMAH. The weak acid salt is, for example, a weak acid salt in which an anion component such as K 2 CO 3 is a carbonate ion.

ここに開示される技術において、研磨用組成物中の塩基性化合物の含有量は、例えば0.001重量%以上、典型的には0.01重量%以上とすることが適当であり、研磨レート向上等の観点から、好ましくは0.05重量%以上、より好ましくは0.08重量%以上である。塩基性化合物の含有量の増加によって、A液の安定性は向上し得る。上記塩基性化合物の含有量の上限は、5重量%以下とすることが適当であり、表面品質等の観点から、好ましくは1重量%以下である。好ましい一態様において、上記塩基性化合物の含有量は、例えば0.5重量%以下、典型的には0.2重量%以下である。   In the art disclosed herein, the content of the basic compound in the polishing composition is, for example, suitably 0.001% by weight or more, typically 0.01% by weight or more, and the polishing rate is suitable. From the viewpoint of improvement etc., it is preferably 0.05% by weight or more, more preferably 0.08% by weight or more. The stability of the solution A can be improved by increasing the content of the basic compound. The upper limit of the content of the basic compound is suitably 5% by weight or less, and preferably 1% by weight or less from the viewpoint of surface quality and the like. In a preferred embodiment, the content of the basic compound is, for example, 0.5% by weight or less, and typically 0.2% by weight or less.

(水)
ここに開示される研磨用組成物は、典型的には水を含む。水としては、イオン交換水(脱イオン水)、純水、超純水、蒸留水等を好ましく用いることができる。使用する水は、研磨用組成物に含まれる他の成分の働きが阻害されることを極力回避するため、例えば遷移金属イオンの合計含有量が100ppb以下であることが好ましい。例えば、イオン交換樹脂による不純物イオンの除去、フィルタによる異物の除去、蒸留等の操作によって水の純度を高めることができる。また、ここに開示される研磨用組成物は、必要に応じて、水と均一に混合し得る有機溶剤をさらに含有してもよい。上記有機溶剤は、低級アルコール、低級ケトン等である。研磨用組成物に含まれる溶媒は、その90体積%以上が水であることが好ましく、95体積%以上が水であることがより好ましい。より好ましい一態様において、典型的には、濃縮液に含まれる溶媒の99〜100体積%が水である。なお本明細書では、上記溶媒および水を包含する総称として水系溶媒という語を用いる場合がある。
(water)
The polishing composition disclosed herein typically comprises water. As water, ion exchange water (deionized water), pure water, ultrapure water, distilled water or the like can be preferably used. The water to be used preferably has, for example, a total content of transition metal ions of 100 ppb or less, in order to avoid the inhibition of the functions of other components contained in the polishing composition as much as possible. For example, the purity of water can be increased by operations such as removal of impurity ions by ion exchange resin, removal of foreign matter by filter, and distillation. In addition, the polishing composition disclosed herein may further contain an organic solvent that can be uniformly mixed with water, if necessary. The organic solvents are lower alcohols, lower ketones and the like. It is preferable that 90 volume% or more of the solvent contained in polishing composition is water, and it is more preferable that 95 volume% or more is water. In a more preferred embodiment, typically, 99 to 100% by volume of the solvent contained in the concentrate is water. In the present specification, the term "aqueous solvent" may be used as a generic term including the above-mentioned solvent and water.

(キレート剤)
ここに開示される研磨用組成物には、任意成分として、キレート剤を含有させることができる。キレート剤は、研磨用組成物中に含まれ得る金属不純物と錯イオンを形成してこれを捕捉することにより、金属不純物による研磨対象物の汚染を抑制する働きをする。キレート剤の例としては、アミノカルボン酸系キレート剤および有機ホスホン酸系キレート剤が挙げられる。アミノカルボン酸系キレート剤の例には、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、ジエチレントリアミン五酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウム、トリエチレンテトラミン六酢酸およびトリエチレンテトラミン六酢酸ナトリウムが含まれる。有機ホスホン酸系キレート剤の例には、2−アミノエチルホスホン酸、1−ヒドロキシエチリデン−1,1−ジホスホン酸、アミノトリ(メチレンホスホン酸)、エチレンジアミンテトラキス(メチレンホスホン酸)、ジエチレントリアミンペンタ(メチレンホスホン酸)、エタン−1,1−ジホスホン酸、エタン−1,1,2−トリホスホン酸、エタン−1−ヒドロキシ−1,1−ジホスホン酸、エタン−1−ヒドロキシ−1,1,2−トリホスホン酸、エタン−1,2−ジカルボキシ−1,2−ジホスホン酸、メタンヒドロキシホスホン酸、2−ホスホノブタン−1,2−ジカルボン酸、1−ホスホノブタン−2,3,4−トリカルボン酸およびα−メチルホスホノコハク酸が含まれる。これらのうち有機ホスホン酸系キレート剤がより好ましい。なかでも好ましいものとして、エチレンジアミンテトラキス(メチレンホスホン酸)、ジエチレントリアミンペンタ(メチレンホスホン酸)およびジエチレントリアミン五酢酸が挙げられる。特に好ましいキレート剤として、エチレンジアミンテトラキス(メチレンホスホン酸)およびジエチレントリアミンペンタ(メチレンホスホン酸)が挙げられる。キレート剤は、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
(Chelating agent)
The polishing composition disclosed herein can contain a chelating agent as an optional component. The chelating agent functions to suppress the contamination of the object to be polished by the metal impurities by forming complex ions with the metal impurities which may be contained in the polishing composition and capturing the complex ions. Examples of chelating agents include aminocarboxylic acid-based chelating agents and organic phosphonic acid-based chelating agents. Examples of aminocarboxylic acid chelating agents include ethylenediaminetetraacetic acid, sodium ethylenediaminetetraacetate, nitrilotriacetic acid, sodium nitrilotriacetate, ammonium nitrilotriacetate, ammonium hydroxyethylethylenediaminetriacetic acid, sodium hydroxyethylethylenediaminetriacetate, diethylenetriaminepentaacetic acid Sodium diethylene triamine pentaacetate, triethylene tetramine hexaacetic acid and sodium triethylene tetramine hexaacetate. Examples of organic phosphonic acid type chelating agents include 2-aminoethyl phosphonic acid, 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid, aminotri (methylene phosphonic acid), ethylene diamine tetrakis (methylene phosphonic acid), diethylene triamine penta (methylene phosphonic acid) Acid), ethane-1,1-diphosphonic acid, ethane-1,1,2-triphosphonic acid, ethane-1-hydroxy-1,1-diphosphonic acid, ethane-1-hydroxy-1,1,2-triphosphonic acid Ethane-1,2-dicarboxy-1,2-diphosphonic acid, methanehydroxyphosphonic acid, 2-phosphonobutane-1,2-dicarboxylic acid, 1-phosphonobutane-2,3,4-tricarboxylic acid and α-methylphosphorus Includes nosuccinic acid. Among these, organic phosphonic acid type chelating agents are more preferable. Among them, preferred are ethylenediaminetetrakis (methylene phosphonic acid), diethylene triamine penta (methylene phosphonic acid) and diethylene triamine pentaacetic acid. Particularly preferred chelating agents include ethylenediamine tetrakis (methylene phosphonic acid) and diethylene triamine penta (methylene phosphonic acid). The chelating agents can be used alone or in combination of two or more.

(その他の成分)
ここに開示される研磨用組成物は、本発明の効果が著しく妨げられない範囲で、界面活性剤、有機酸、有機酸塩、無機酸、無機酸塩、防腐剤、防カビ剤等の、研磨スラリーに用いられ得る公知の添加剤を、必要に応じてさらに含有してもよい。上記研磨スラリーは、典型的には、シリコン基板のポリシング工程に用いられる研磨スラリーである。
(Other ingredients)
The polishing composition disclosed herein may be selected from surfactants, organic acids, organic acid salts, inorganic acids, inorganic acid salts, preservatives, fungicides, etc., as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. If necessary, known additives that can be used for the polishing slurry may be further contained. The polishing slurry is typically a polishing slurry used in a polishing process of a silicon substrate.

ここに開示される研磨用組成物は、酸化剤を実質的に含まないことが好ましい。研磨用組成物中に酸化剤が含まれていると、研磨スラリーが研磨対象物(ここではシリコン基板)に供給されることで該研磨対象物の表面が酸化されて酸化膜が生じ、これにより研磨レートが低下してしまうことがあり得るためである。ここでいう酸化剤の具体例としては、過酸化水素(H)、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム、ジクロロイソシアヌル酸ナトリウム等が挙げられる。なお、研磨用組成物が酸化剤を実質的に含まないとは、少なくとも意図的には酸化剤を含有させないことをいう。The polishing composition disclosed herein preferably contains substantially no oxidizing agent. When an oxidizing agent is contained in the polishing composition, the polishing slurry is supplied to the object to be polished (here, a silicon substrate), whereby the surface of the object to be polished is oxidized to form an oxide film. This is because the polishing rate may be reduced. Specific examples of the oxidizing agent referred to herein include hydrogen peroxide (H 2 O 2 ), sodium persulfate, ammonium persulfate, sodium dichloroisocyanurate and the like. In addition, that a polishing composition does not contain an oxidizing agent substantially means that an oxidizing agent is not included at least intentionally.

ここに開示される技術における研磨用組成物のpHは、8.0以上、例えば8.5以上であることが好ましく、より好ましくは9.0以上、さらに好ましくは9.5以上である。さらに好ましい一態様における研磨用組成物のpHは、例えば10.0以上である。研磨液のpHが高くなると、研磨レートが向上する傾向にある。研磨液のpHの上限値は特に制限されないが、研磨対象物をよりよく研磨する観点から、12.0以下、例えば11.5以下であることが好ましく、11.0以下であることがより好ましい。表面品質向上の観点から、上記pHは、10.8以下とすることがさらに好ましい。さらに好ましい一態様における研磨用組成物のpHは、例えば10.6以下、典型的には10.5以下である。上記表面品質向上とは、典型的には表面粗さ低減を指す。上記pHは、例えば、シリコンウェーハの研磨に用いられる研磨液に好ましく採用され得る。上記研磨液は、例えば粗研磨用の研磨液である。   The pH of the polishing composition in the art disclosed herein is preferably 8.0 or more, for example, 8.5 or more, more preferably 9.0 or more, and still more preferably 9.5 or more. The pH of the polishing composition in a further preferred embodiment is, for example, 10.0 or more. As the pH of the polishing solution increases, the polishing rate tends to improve. The upper limit value of the pH of the polishing liquid is not particularly limited, but it is preferably 12.0 or less, for example, 11.5 or less, more preferably 11.0 or less, from the viewpoint of polishing the object to be polished better. . From the viewpoint of surface quality improvement, the pH is more preferably 10.8 or less. The pH of the polishing composition in a further preferred embodiment is, for example, 10.6 or less, typically 10.5 or less. The surface quality improvement typically refers to surface roughness reduction. The above pH can be preferably employed, for example, in a polishing solution used for polishing a silicon wafer. The polishing solution is, for example, a polishing solution for rough polishing.

なお、ここに開示される技術において、液状の組成物のpHは、pHメーターを使用し、標準緩衝液を用いて3点校正した後で、ガラス電極を測定対象の組成物に入れて、2分以上経過して安定した後の値を測定することにより把握することができる。上記液状の組成物は、研磨スラリー、A液、B液等、その濃縮液等であり得る。また、pHメーターとしては、例えば、堀場製作所製のガラス電極式水素イオン濃度指示計(型番F−23)を使用する。さらに、標準緩衝液は、フタル酸塩pH緩衝液 pH:4.01(25℃)、中性リン酸塩pH緩衝液 pH:6.86(25℃)、炭酸塩pH緩衝液 pH:10.01(25℃)である。   In the technique disclosed herein, the pH of the liquid composition is adjusted using a pH meter and calibrated at three points using a standard buffer, and then the glass electrode is put in the composition to be measured, 2 It can be grasped by measuring the value after the lapse of more than a minute and becoming stable. The liquid composition may be polishing slurry, solution A, solution B, etc., a concentrate thereof, etc. Moreover, as a pH meter, for example, a glass electrode type hydrogen ion concentration indicator manufactured by Horiba, Ltd. (model number F-23) is used. Furthermore, the standard buffer is phthalate pH buffer pH: 4.01 (25 ° C.), neutral phosphate pH buffer pH: 6.86 (25 ° C.), carbonate pH buffer pH: 10. 01 (25 ° C.).

<研磨用組成物の製造方法>
ここに開示される研磨用組成物は、下記の方法で製造することができる。具体的には、上記製造方法は、砥粒および塩基性化合物を含むA液を調製する工程(A液調製工程)と、慣性半径が100nm以上である水溶性高分子P1を含むB液を調製する工程(B液調製工程)と、上記A液と上記B液とを混合する工程(混合工程)と、を含む。なお、A液調製工程とB液調製工程の順序は特に限定されない。
<Method of producing polishing composition>
The polishing composition disclosed herein can be produced by the following method. Specifically, in the above-mentioned production method, a step of preparing a solution A containing abrasive grains and a basic compound (a solution A preparation step) and a solution B containing a water-soluble polymer P1 having an inertial radius of 100 nm or more are prepared. And a step of mixing the solution A and the solution B (mixing step). The order of the A solution preparation step and the B solution preparation step is not particularly limited.

(A液調製工程)
ここに開示される研磨用組成物を製造するにあたって、砥粒と塩基性化合物とを含むA液を調製する。A液に含まれる砥粒の種類としては、研磨用組成物に含まれ得る砥粒として例示した各種砥粒の1種または2種以上を使用することができる。各種砥粒としては、例えばシリカ粒子、好ましくはコロイダルシリカが挙げられる。同様に、砥粒の平均一次粒子径、形状、平均アスペクト比についても、研磨用組成物に含まれる砥粒がとり得る平均一次粒子径、形状、平均アスペクト比とすることができる。
(Liquid A preparation process)
In producing the polishing composition disclosed herein, a solution A containing abrasive grains and a basic compound is prepared. As a kind of abrasives contained in A liquid, 1 type, or 2 or more types of various abrasives illustrated as an abrasive which may be contained in the composition for grinding | polishing can be used. Examples of various abrasives include silica particles, preferably colloidal silica. Similarly, the average primary particle size, shape, and average aspect ratio of the abrasive grains can also be the average primary particle size, shape, and average aspect ratio that can be taken by the abrasive grains contained in the polishing composition.

A液は、製造、流通、保存等の利便性等の観点から、典型的には、研磨用組成物よりも含有成分を高濃度で含む形態で調製される。したがって、A液中の砥粒の含有量についても、研磨用組成物における砥粒の含有量よりも高いことが好ましい。具体的には、A液における砥粒の含有量は、凡そ1重量%以上、例えば10重量%以上とすることが適当であり、好ましくは15重量%以上、より好ましくは20重量%以上、さらに好ましくは25重量%以上である。安定性や濾過性等の観点から、A液における砥粒の含有量は、例えば50重量%以下とすることが適当であり、好ましくは45重量%以下である。好ましい一態様において、A液における砥粒の含有量は、例えば40重量%以下、典型的には35重量%以下である。   The solution A is typically prepared in a form containing the components at a higher concentration than the polishing composition, from the viewpoint of convenience such as production, distribution, storage, and the like. Therefore, it is preferable that the content of abrasive grains in the solution A is also higher than the content of abrasive grains in the polishing composition. Specifically, the content of abrasive grains in the solution A is suitably about 1% by weight or more, for example, 10% by weight or more, preferably 15% by weight or more, more preferably 20% by weight or more, and further Preferably it is 25 weight% or more. From the viewpoint of stability, filterability, etc., the content of the abrasive grains in the solution A is, for example, suitably 50% by weight or less, preferably 45% by weight or less. In a preferred embodiment, the content of abrasive grains in the liquid A is, for example, 40% by weight or less, and typically 35% by weight or less.

好ましい一態様では、安定性の観点から、研磨用組成物に含まれる砥粒の全量がA液に含まれているが、ここに開示される技術はこれに限定されない。本発明の効果が著しく損なわれない範囲で、研磨用組成物に含まれる砥粒の一部がA液に含まれていてもよい。具体的には、研磨用組成物に含まれる砥粒の総量を100重量%としたとき、そのうち50重量%を超える量がA液中に含まれていることが適当であり、研磨用組成物に含まれる砥粒の総量の80重量%以上、例えば90重量%以上、さらには95重量%以上、典型的には99重量%〜100重量%をA液に含ませることが好ましい。   In a preferred embodiment, from the viewpoint of stability, the entire amount of abrasive grains contained in the polishing composition is contained in solution A, but the technology disclosed herein is not limited thereto. A part of the abrasive grains contained in the polishing composition may be contained in the solution A as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. Specifically, when the total amount of abrasive grains contained in the polishing composition is 100% by weight, it is appropriate that the amount exceeding 50% by weight is contained in the solution A, and the polishing composition Preferably, 80% by weight or more, for example, 90% by weight or more, further 95% by weight or more, typically 99% by weight to 100% by weight of the total amount of abrasive grains contained in the solution A is contained.

A液に含まれる塩基性化合物についても、砥粒の場合と同様に、研磨用組成物に含まれ得る塩基性化合物として例示した各種塩基性化合物の1種または2種以上を使用することができる。第四級アンモニウム化合物、弱酸塩、あるいは両者の併用が好ましい。B液が、塩基性化合物として、第四級アンモニウム化合物と、弱酸塩とを組み合わせて含む場合、B液における第四級アンモニウム化合物と弱酸塩との配合比率は特に限定されず、例えば、第四級アンモニウム化合物:弱酸塩を1:9〜9:1とすることが適当であり、好ましくは3:7〜8:2、より好ましくは5:5〜7:3である。なお、上記第四級アンモニウム化合物は、例えば、TMAH等の水酸化テトラアルキルアンモニウムである。上記弱酸塩は、例えば、KCO等のアニオン成分が炭酸イオンである弱酸塩である。As to the basic compound contained in solution A, one or two or more of various basic compounds exemplified as the basic compound which can be contained in the polishing composition can be used as in the case of the abrasive grains. . A quaternary ammonium compound, a weak acid salt, or a combination of both is preferred. When the solution B contains a combination of a quaternary ammonium compound and a weak acid salt as a basic compound, the blending ratio of the quaternary ammonium compound to the weak acid salt in the solution B is not particularly limited. Grade ammonium compounds: It is appropriate to make the weak acid salt 1: 9 to 9: 1, preferably 3: 7 to 8: 2, more preferably 5: 5 to 7: 3. The quaternary ammonium compound is, for example, tetraalkylammonium hydroxide such as TMAH. The weak acid salt is, for example, a weak acid salt in which an anion component such as K 2 CO 3 is a carbonate ion.

A液における塩基性化合物の含有量(濃度)は、研磨レート向上等の観点から、例えば0.1重量%以上、典型的には0.5重量%以上とすることが適当であり、好ましくは1重量%以上、より好ましくは1.5重量%以上、さらに好ましくは2.0重量%以上である。さらに好ましい一態様において、A液における塩基性化合物の含有量は、例えば2.5重量%以上である。例えば、A液を高倍率で希釈して使用する場合には、希釈後における砥粒濃度は相対的に低くなり、砥粒による加工力も低下傾向となる場合がある。そのような場合においても、A液の段階で塩基性化合物を増量しておくことで、希釈後における化学的研磨を強化することができる。上記A液における塩基性化合物の含有量の上限は、保存安定性や表面品質等の観点から、10重量%以下とすることが適当であり、好ましくは5重量%以下である。好ましい一態様において、A液における塩基性化合物の含有量は、例えば3重量%以下である。   The content (concentration) of the basic compound in solution A is, for example, 0.1% by weight or more, typically 0.5% by weight or more, from the viewpoint of improving the polishing rate, etc. It is 1% by weight or more, more preferably 1.5% by weight or more, and further preferably 2.0% by weight or more. In a further preferred embodiment, the content of the basic compound in the solution A is, for example, 2.5% by weight or more. For example, when the solution A is used after being diluted at a high magnification, the concentration of abrasive grains after dilution may be relatively low, and the processing power of the abrasive grains may also tend to decrease. Even in such a case, chemical polishing after dilution can be enhanced by increasing the amount of the basic compound at the stage of solution A. The upper limit of the content of the basic compound in the solution A is suitably 10% by weight or less, preferably 5% by weight or less, from the viewpoint of storage stability, surface quality and the like. In a preferred embodiment, the content of the basic compound in the solution A is, for example, 3% by weight or less.

また、A液における塩基性化合物の含有量は、A液に含まれる砥粒との相対的関係によっても特定され得る。具体的には、A液における塩基性化合物の含有量は、砥粒100重量部に対して0.1重量部以上とすることが適当であり、研磨レート向上等の観点から、好ましくは1重量部以上、より好ましくは3重量部以上、さらに好ましくは6重量部以上である。また、安定性や表面品質等の観点から、塩基性化合物の含有量は、砥粒100重量部に対して50重量部以下とすることが適当であり、好ましくは30重量部以下、より好ましくは15重量部以下、さらに好ましくは12重量部以下である。   In addition, the content of the basic compound in the liquid A can also be specified by the relative relationship with the abrasive grains contained in the liquid A. Specifically, the content of the basic compound in the solution A is suitably 0.1 parts by weight or more based on 100 parts by weight of the abrasive, and preferably 1 weight from the viewpoint of improving the polishing rate, etc. The amount is preferably at least 3 parts by weight, more preferably at least 6 parts by weight. Further, from the viewpoint of stability, surface quality, etc., the content of the basic compound is suitably 50 parts by weight or less, preferably 30 parts by weight or less, more preferably 100 parts by weight of the abrasive grains. It is 15 parts by weight or less, more preferably 12 parts by weight or less.

ここに開示される技術においては、研磨用組成物に含まれる塩基性化合物の全量がA液に含まれていてもよいし、その一部がA液に含まれていてもよい。具体的には、研磨用組成物に含まれる塩基性化合物の総量を100重量%としたとき、そのうち50重量%を超える量がA液中に含まれていることが適当であり、研磨用組成物に含まれる塩基性化合物の総量の80重量%以上、例えば90重量%以上、さらには95重量%以上、典型的には99重量%以上をA液に含ませることが好ましい。後述するB液との混合時にB液とのpH差を低減する観点から、研磨用組成物に含まれる塩基性化合物の一部をA液に含ませ、残部を後述のB液に含ませる態様が好ましく採用される。かかる態様では、A液に含まれる塩基性化合物の量は、研磨用組成物に含まれる塩基性化合物の総量を100重量%としたとき、99.999重量%以下、例えば99.99重量%以下、典型的には99.9重量%以下程度であり得る。   In the technology disclosed herein, the entire amount of the basic compound contained in the polishing composition may be contained in solution A, or a part thereof may be contained in solution A. Specifically, when the total amount of basic compounds contained in the polishing composition is 100% by weight, it is appropriate that the amount exceeding 50% by weight is contained in the solution A, and the polishing composition is Preferably, 80% by weight or more, for example 90% by weight or more, further 95% by weight or more, typically 99% by weight or more of the total amount of basic compounds contained in the liquid A is contained. A mode in which part of the basic compound contained in the polishing composition is contained in liquid A and the remainder is contained in liquid B described below from the viewpoint of reducing the pH difference with liquid B when mixing with liquid B described later Is preferably employed. In this aspect, the amount of the basic compound contained in the solution A is 99.999% by weight or less, for example 99.99% by weight or less, based on 100% by weight of the total amount of basic compounds contained in the polishing composition. Typically, it may be as low as 99.9% by weight or less.

ここに開示される研磨用組成物が上述の水溶性高分子P2を含む場合、当該研磨用組成物の製造において、A液に水溶性高分子P2を含ませることが好ましい。これによって、砥粒の分散安定性が改善する傾向がある。A液に含まれ得る水溶性高分子P2としては、研磨用組成物に含まれ得る水溶性高分子P2として例示した各種水溶性高分子P2の1種または2種以上を使用することができる。A液が水溶性高分子P2を含む場合、A液における水溶性高分子P2の含有量(濃度)は、水溶性高分子P2の添加効果を十分に得る観点から、1×10−4重量%以上とすることが適当であり、好ましくは1×10−3重量%以上である。好ましい一態様において、A液における水溶性高分子P2の含有量は、例えば3×10−3重量%以上である。A液における水溶性高分子P2の含有量の上限は特に限定されず、例えば1×10−1重量%以下、典型的には1×10−2重量%以下とすることが適当である。なお、研磨用組成物が水溶性高分子P2を含む場合、水溶性高分子P2の全量がA液に含まれていてもよく、その一部がA液に含まれ残部がB液に含まれていてもよく、その全量がB液に含まれていてもよい。When the polishing composition disclosed herein contains the water-soluble polymer P2 described above, it is preferable to include the water-soluble polymer P2 in solution A in the production of the polishing composition. This tends to improve the dispersion stability of the abrasive grains. As the water-soluble polymer P2 which can be contained in the solution A, one or more of various water-soluble polymers P2 exemplified as the water-soluble polymer P2 which can be contained in the polishing composition can be used. When the solution A contains the water-soluble polymer P2, the content (concentration) of the water-soluble polymer P2 in the solution A is 1 × 10 −4 wt% from the viewpoint of sufficiently obtaining the addition effect of the water-soluble polymer P2. It is suitable to set it as the above, Preferably it is 1 * 10 < -3 > weight% or more. In a preferred embodiment, the content of the water-soluble polymer P2 in the solution A is, for example, 3 × 10 −3 wt% or more. The upper limit of the content of the water-soluble polymer P2 in the solution A is not particularly limited, and for example, 1 × 10 −1 wt% or less, typically 1 × 10 −2 wt% or less is suitable. When the polishing composition contains the water-soluble polymer P2, the entire amount of the water-soluble polymer P2 may be contained in the liquid A, a part thereof is contained in the liquid A, and the remaining part is contained in the liquid B. The entire amount may be contained in solution B.

ここに開示される技術は、A液が水溶性高分子P1を実質的に含まない態様で好ましく実施することができるが、本発明の効果を著しく損なわない範囲で、研磨用組成物に含まれる水溶性高分子P1の一部がA液に含まれていてもよい。また、上記A液には、典型的には、水に代表される水系溶媒が含まれ得る。A液は、ここに開示される研磨用組成物に任意成分として含まれ得るキレート剤、界面活性剤、有機酸、有機酸塩、無機酸、無機酸塩、防腐剤、防カビ剤等の添加剤を、必要に応じてさらに含有し得る。   The technology disclosed herein can be preferably carried out in a mode in which the liquid A does not substantially contain the water-soluble polymer P1, but is included in the polishing composition as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. A part of the water-soluble polymer P1 may be contained in the solution A. In addition, the above-mentioned solution A can typically contain an aqueous solvent represented by water. Liquid A is added with a chelating agent, surfactant, organic acid, organic acid salt, inorganic acid, inorganic acid salt, preservative, antifungal agent, etc. that can be contained as an optional component in the polishing composition disclosed herein. The agent may further contain as required.

ここに開示されるA液のpHは、典型的には8.0以上であり、好ましくは8.5以上、より好ましくは9.0以上、さらに好ましくは9.5以上、例えば10.0以上であり、特に好ましくは10.5以上である。A液のpHが高くすることで、研磨性能が向上する傾向にある。一方、砥粒の溶解を防ぎ、該砥粒による機械的な研磨作用の低下を抑制する観点から、A液のpHは、12.0以下であることが適当であり、11.8以下であることが好ましく、11.5以下であることがより好ましい。上記砥粒は、例えばシリカ粒子である。   The pH of the solution A disclosed herein is typically 8.0 or more, preferably 8.5 or more, more preferably 9.0 or more, still more preferably 9.5 or more, for example 10.0 or more And particularly preferably 10.5 or more. The polishing performance tends to be improved by raising the pH of solution A. On the other hand, the pH of solution A is suitably 12.0 or less and 11.8 or less from the viewpoint of preventing the dissolution of the abrasive grains and suppressing the decrease in the mechanical polishing action by the abrasive grains. Is preferable, and 11.5 or less is more preferable. The abrasive grains are, for example, silica particles.

A液の調製方法は特に限定されない。例えば、翼式攪拌機、超音波分散機、ホモミキサー等の周知の混合装置を用いて、A液に含まれる各成分を混合するとよい。これらの成分を混合する態様は特に限定されず、例えば全成分を一度に混合してもよく、適宜設定した順序で混合してもよい。後述のB液についても、同様の混合方法が適宜採用され得る。   The method for preparing the solution A is not particularly limited. For example, it is good to mix each component contained in A liquid using well-known mixing apparatuses, such as a wing | blade type | formula stirrer, an ultrasonic dispersion machine, a homomixer. The aspect which mixes these components is not specifically limited, For example, all the components may be mixed at once, and you may mix in the order set suitably. The same mixing method may be appropriately adopted for the solution B described later.

(B液調製工程)
ここに開示される研磨用組成物の製造に使用するB液は、慣性半径が100nm以上である水溶性高分子P1を含む。B液に含まれる水溶性高分子P1としては、研磨用組成物に含まれ得る水溶性高分子P1として例示した各種水溶性高分子の1種または2以上を使用することができる。
(Liquid B preparation process)
The solution B used for producing the polishing composition disclosed herein contains a water-soluble polymer P1 having a radius of inertia of 100 nm or more. As the water-soluble polymer P1 contained in the solution B, one or more of various water-soluble polymers exemplified as the water-soluble polymer P1 which can be contained in the polishing composition can be used.

B液も、A液と同様に、製造、流通、保存等の利便性等の観点から、典型的には、研磨用組成物よりも含有成分を高濃度で含む形態で調製される。したがって、B液中の水溶性高分子P1の含有量についても、研磨用組成物における水溶性高分子P1の含有量よりも高いことが好ましい。具体的には、B液における水溶性高分子P1の含有量は、凡そ0.01重量%以上、例えば0.02重量%以上とすることが適当であり、好ましくは0.05重量%以上である。好ましい一態様において、B液における水溶性高分子P1の含有量は、例えば0.1重量%以上である。安定性や濾過性等の観点から、B液における水溶性高分子P1の含有量は、例えば10重量%以下とすることが適当であり、好ましくは3重量%以下である。好ましい一態様において、B液における水溶性高分子P1の含有量は、例えば1重量%以下、典型的には0.5重量%以下である。   Similarly to solution A, solution B is also typically prepared in a form containing the components at a higher concentration than the polishing composition, from the viewpoint of convenience such as production, distribution, storage, and the like. Therefore, the content of the water-soluble polymer P1 in the solution B is also preferably higher than the content of the water-soluble polymer P1 in the polishing composition. Specifically, the content of the water-soluble polymer P1 in the solution B is suitably about 0.01% by weight or more, for example, 0.02% by weight or more, preferably 0.05% by weight or more. is there. In a preferred embodiment, the content of the water-soluble polymer P1 in the B liquid is, for example, 0.1% by weight or more. From the viewpoint of stability, filterability, etc., the content of the water-soluble polymer P1 in the solution B is suitably 10 wt% or less, for example, and preferably 3 wt% or less. In a preferred embodiment, the content of the water-soluble polymer P1 in the solution B is, for example, 1% by weight or less, and typically 0.5% by weight or less.

好ましい一態様では、安定性の観点から、研磨用組成物に含まれる水溶性高分子P1の全量がB液に含まれているが、ここに開示される技術はこれに限定されない。本発明の効果が著しく損なわれない範囲で、研磨用組成物に含まれる水溶性高分子P1の一部がA液に含まれていてもよい。具体的には、研磨用組成物に含まれる水溶性高分子P1の総量を100重量%としたとき、そのうち50重量%を超える量がB液中に含まれていることが適当であり、研磨用組成物に含まれる水溶性高分子P1の総量の80重量%以上、例えば90重量%以上、さらには95重量%以上、典型的には99重量%以上をB液に含ませることが好ましい。   In a preferred embodiment, the entire amount of the water-soluble polymer P1 contained in the polishing composition is contained in the solution B from the viewpoint of stability, but the technology disclosed herein is not limited thereto. A part of the water-soluble polymer P1 contained in the polishing composition may be contained in the solution A, as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. Specifically, when the total amount of the water-soluble polymer P1 contained in the polishing composition is 100% by weight, it is appropriate that the amount exceeding 50% by weight is contained in the solution B, and the polishing is performed. It is preferable to include in the solution B 80% by weight or more, for example 90% by weight or more, further 95% by weight or more, typically 99% by weight or more of the total amount of the water-soluble polymer P1 contained in the composition.

好ましい一態様に係るB液には、研磨用組成物に含まれる塩基性化合物の一部が含まれている。これにより、塩基性化合物を含むA液とのpH差が低減され、A液とB液とを円滑に混合させることができる。B液が塩基性化合物を含む場合、当該塩基性化合物としては、特に限定されないが、混合するA液に含まれる塩基性化合物、または循環使用時の添加剤に使用する塩基性化合物の少なくとも1種と同一種のものを用いることが好ましい。例えば、水酸化カリウムや第四級アンモニウム化合物を用いることができる。上記第四級アンモニウム化合物は、例えば、TMAH等の水酸化テトラアルキルアンモニウムである。   The liquid B according to a preferred embodiment contains a part of the basic compound contained in the polishing composition. Thereby, the pH difference with the liquid A containing the basic compound is reduced, and the liquid A and the liquid B can be mixed smoothly. When the solution B contains a basic compound, the basic compound is not particularly limited, but at least one of the basic compound contained in the solution A to be mixed or the additive used in circulation use It is preferred to use the same kind of For example, potassium hydroxide or a quaternary ammonium compound can be used. The quaternary ammonium compound is, for example, tetraalkylammonium hydroxide such as TMAH.

また、ここに開示される研磨用組成物が水溶性高分子P2を含む場合、当該水溶性高分子P2の全量または一部はB液に含まれていてもよい。この場合、B液に含まれる全水溶性高分子の慣性半径は100nm未満となり得るが、B液が水溶性高分子P2を含む場合においても、また当然含まない場合においても、B液に含まれる全水溶性高分子の慣性半径は100nm以上であることが好ましい。より好ましい一態様では、B液に含まれる全水溶性高分子の慣性半径は、105nm以上であり、さらに好ましくは120nm以上、特に好ましくは140nm以上である。B液に含まれる全水溶性高分子の慣性半径の上限は特に限定されず、B液の安定性や濃縮効率等の観点から、凡そ500nm以下とすることが適当であり、好ましくは300nm以下、より好ましくは250nm以下、さらに好ましくは220nm以下であり、あるいは凡そ150nm以下、例えば120nm以下であってもよい。   In addition, when the polishing composition disclosed herein contains the water-soluble polymer P2, the whole or a part of the water-soluble polymer P2 may be contained in the solution B. In this case, the radius of inertia of all the water-soluble polymers contained in the solution B may be less than 100 nm, but the solution B is also contained in the solution B even when the solution B contains the water-soluble polymer P2 and naturally The radius of inertia of all the water-soluble polymers is preferably 100 nm or more. In a more preferable aspect, the radius of inertia of all the water-soluble polymers contained in the solution B is 105 nm or more, more preferably 120 nm or more, and particularly preferably 140 nm or more. The upper limit of the radius of inertia of all the water-soluble polymers contained in solution B is not particularly limited, and it is suitably about 500 nm or less, preferably 300 nm or less, from the viewpoint of the stability of solution B, concentration efficiency, etc. More preferably, it may be 250 nm or less, more preferably 220 nm or less, or about 150 nm or less, for example, 120 nm or less.

ここに開示される技術は、B液が砥粒を実質的に含まない態様で好ましく実施することができるが、発明の効果を著しく損なわない範囲で、研磨用組成物に含まれる砥粒の一部がB液に含まれていてもよい。また、上記B液には、水に代表される水系溶媒が含まれ得る。B液は、ここに開示される研磨用組成物に任意成分として含まれ得るキレート剤、界面活性剤、有機酸、有機酸塩、無機酸、無機酸塩、防腐剤、防カビ剤等の添加剤を、必要に応じてさらに含有し得る。   Although the technology disclosed herein can be preferably carried out in a mode in which the solution B substantially does not contain abrasive grains, one of the abrasive grains contained in the polishing composition, as long as the effects of the invention are not significantly impaired. Part may be included in the solution B. Further, the solution B may contain an aqueous solvent represented by water. The solution B contains a chelating agent, surfactant, organic acid, organic acid salt, organic acid, inorganic acid, inorganic acid salt, preservative, antifungal agent, etc., which can be optionally contained in the polishing composition disclosed herein. The agent may further contain as required.

ここに開示されるB液のpHは特に限定されない。A液との混合時におけるpH変化を抑制する観点から、B液のpHは、A液のpHの±3以内であることが適当であり、好ましくは±2以内、より好ましくは±1以内である。より好ましい一態様において、B液のpHは、例えば±0.5以内である。   The pH of the solution B disclosed herein is not particularly limited. From the viewpoint of suppressing the pH change at the time of mixing with the solution A, the pH of the solution B is suitably within ± 3 of the pH of the solution A, preferably within ± 2 and more preferably within ± 1. is there. In a more preferred embodiment, the pH of the solution B is, for example, within ± 0.5.

(混合工程)
次いで、上記のようにして調製したA液とB液とを混合する。混合の方法は特に限定されず、必要に応じて周知、慣用の混合装置を用いて行うとよい。上記混合のタイミングは、特に限定されず、研磨用組成物を使用する前、すなわち、当該研磨用組成物を用いた研磨前、の適当なタイミングでA液とB液とを混合するとよい。例えば、上記混合と、得られた研磨用組成物の使用、すなわち研磨、との間に保管等の工程を含まないことが好ましい。上記混合から研磨用組成物の使用までの期間は、例えば2週間以内とすることができ、3日以内とすることが適当である。混合後の研磨用組成物における分散状態等を考慮すると、上記研磨用組成物を用いた研磨を開始する24時間以内、典型的には12時間以内、とすることが好ましく、研磨開始の直前、例えば6時間以内、典型的には3時間以内、に上記混合工程を実施することがより好ましい。あるいは、A液とB液との混合を連続的に行いつつ、製造された研磨用組成物を研磨対象物に供給してもよい。
(Mixing process)
Next, the solution A and solution B prepared as described above are mixed. The method of mixing is not particularly limited, and if necessary, it may be carried out using a known and conventional mixing apparatus. The timing of the above mixing is not particularly limited, and it is preferable to mix the solution A and the solution B before using the polishing composition, that is, before polishing using the polishing composition. For example, it is preferable not to include a process such as storage between the mixing and use of the obtained polishing composition, ie, polishing. The period from the above mixing to the use of the polishing composition can be, for example, within 2 weeks, and is suitably within 3 days. In consideration of the dispersion state and the like in the polishing composition after mixing, it is preferable to set it within 24 hours starting the polishing using the above-mentioned polishing composition, typically within 12 hours, immediately before the start of polishing, It is more preferable to carry out the mixing step, for example within 6 hours, typically within 3 hours. Alternatively, the produced polishing composition may be supplied to the object to be polished while continuously mixing the solution A and the solution B.

A液とB液との混合比は、研磨用組成物の組成が所望の範囲となるように適切に設定される。好ましい一態様では、上記混合工程において、A液:B液は体積基準で1:1〜100:1、例えば5:1〜70:1、典型的には15:1〜50:1の割合で混合される。   The mixing ratio of the solution A and the solution B is appropriately set so that the composition of the polishing composition falls within a desired range. In a preferred embodiment, in the mixing step, solution A: solution B is in a ratio of 1: 1 to 100: 1, for example 5: 1 to 70: 1, typically 15: 1 to 50: 1 on a volume basis. Be mixed.

好ましい一態様では、上記A液とB液との混合の前後、または当該混合と同時に水等の水系溶媒を用いて希釈を行う。このタイミングで希釈を行うことにより、研磨用組成物の使用前においては、A液、B液の状態で、濃縮液の利点と安定性とを両立することができる。濃縮液の利点は、利便性、コスト低減等である。また、希釈を行うことによって得られた研磨用組成物は、優れたエッジロールオフ低減効果を発揮することができる。特に好ましい一態様では、A液、B液および希釈用水系溶媒は、ほぼ同時に混合されるか、連続的に投入混合される。A液、B液および希釈用水系溶媒を連続的に混合する場合、添加の順序は特に限定されない。混合によるpH変化の影響を低減するため、A液を希釈用水系溶媒で希釈した後、希釈されたA液にB液を添加する態様が好ましく採用される。希釈に用いられる液体としては、取扱い性、作業性等の観点から、実質的に水からなる水系溶媒の使用が好ましい。水は、典型的にはイオン交換水である。上記水系溶媒は、例えば、99.5〜100体積%が水である水系溶媒である。また、上記水系溶媒が混合溶媒である場合、該水系溶媒の構成成分のうち一部の成分のみを加えて希釈してもよく、それらの構成成分を上記水系溶媒とは異なる量比で含む混合溶媒を加えて希釈してもよい。   In a preferred embodiment, dilution is performed using an aqueous solvent such as water before and / or simultaneously with the mixing of the solution A and the solution B. By performing dilution at this timing, the advantages and stability of the concentrate can be compatible in the state of the liquid A and the liquid B before using the polishing composition. The advantages of the concentrate are convenience, cost reduction, etc. Moreover, the polishing composition obtained by performing dilution can exhibit the outstanding edge roll off reduction effect. In one particularly preferred embodiment, the solution A, the solution B and the dilution aqueous solvent are mixed substantially simultaneously or continuously mixed. When the solution A, the solution B, and the dilution aqueous solvent are continuously mixed, the order of addition is not particularly limited. In order to reduce the influence of pH change due to mixing, it is preferable to adopt an embodiment in which the solution A is diluted with an aqueous solvent for dilution and then the solution B is added to the diluted solution A. As the liquid used for dilution, it is preferable to use an aqueous solvent substantially consisting of water from the viewpoint of handleability, workability and the like. The water is typically ion exchanged water. The aqueous solvent is, for example, an aqueous solvent in which 99.5 to 100% by volume is water. In addition, when the aqueous solvent is a mixed solvent, only a part of the components of the aqueous solvent may be added and diluted, and a mixture containing those components in an amount ratio different from that of the aqueous solvent The solvent may be added and diluted.

上記希釈用水系溶媒による希釈倍率は、A液およびB液の総量に対して体積基準で2倍よりも大きい倍率であることが適当である。上記の倍率で希釈されることによって、濃縮形態のA液、B液から、研磨に適した組成を有する研磨用組成物が得られる。ここに開示される技術によると、A液およびB液の総量を基準として、体積基準で10倍よりも大きい倍率、典型的には15倍以上、例えば25倍以上の倍率で希釈を行うことが好ましい。上記希釈倍率の上限は特に制限されないが、体積基準で凡そ100倍以下、例えば50倍以下、典型的には40倍以下であり得る。したがって、A液とB液との純粋な混合液そのものの組成は、ここに開示される研磨用組成物を上記の倍率で濃縮した組成と対応し得る。具体的には、A液とB液との混合液は、上記で説明した組成を有する研磨用組成物を、体積基準で2倍超の倍率(濃縮倍率)に濃縮した濃縮液であり得る。上記濃縮倍率は、好ましくは体積基準で10倍よりも大きい倍率、典型的には15倍以上、例えば25倍以上であり得る。   It is appropriate that the dilution ratio by the aqueous solvent for dilution is a ratio larger than 2 times on a volume basis with respect to the total amount of the solution A and the solution B. By diluting at the above magnification, a polishing composition having a composition suitable for polishing can be obtained from the concentrated solutions A and B. According to the technology disclosed herein, the dilution may be performed with a magnification greater than 10 times, typically 15 times or more, for example 25 times or more on a volume basis, based on the total amount of the A and B liquids. preferable. The upper limit of the dilution ratio is not particularly limited, but may be about 100 times or less, for example, 50 times or less, typically 40 times or less on a volume basis. Therefore, the composition of the pure mixed solution of solution A and solution B itself may correspond to the composition obtained by concentrating the polishing composition disclosed herein at the above magnification. Specifically, the liquid mixture of the liquid A and the liquid B may be a concentrated liquid obtained by concentrating the polishing composition having the composition described above to a magnification ratio (concentration ratio) of over 2 times on a volume basis. The concentration factor may be preferably greater than 10 times by volume, typically 15 times or more, for example 25 times or more.

A液、B液、必要に応じて使用される希釈用水系溶媒の混合方法は特に限定されない。必要に応じて例えば、翼式攪拌機、超音波分散機、ホモミキサー等の周知の混合装置を用いて、上記液を混合するとよい。上記液を混合する態様は特に限定されず、例えばA液、B液、希釈用水系溶媒を一度に混合してもよく、適宜設定した順序で混合してもよい。なお、ここに開示される研磨用組成物の製造においては、A液およびB液に加えて、研磨用組成物に含まれる成分の一部を含有する1または2以上の追加の剤(C液、D液等と呼称し得る。)が任意構成要素として混合され得る。   There are no particular limitations on the method of mixing solution A, solution B, and an aqueous solvent for dilution, which is optionally used. If necessary, for example, the liquid may be mixed using a known mixing device such as a wing stirrer, an ultrasonic disperser, a homomixer or the like. The aspect which mixes the said liquid is not specifically limited, For example, A liquid, B liquid, and the aqueous solvent for dilution may be mixed at once, and you may mix in the order set suitably. In addition, in the production of the polishing composition disclosed herein, one or more additional agents (Liquid C) containing a part of the components included in the polishing composition in addition to the A solution and the B solution. , D, etc.) may be mixed as an optional component.

<研磨用組成物セット>
ここに開示される研磨用組成物セットは、上記研磨用組成物を製造するために用いられる多剤型の研磨用組成物セットであり、少なくとも、上述のA液およびB液を備える。A液は少なくとも砥粒および塩基性化合物を含み、B液は少なくとも水溶性高分子P1を含む。好ましい一態様に係る研磨用組成物セットは、A液とB液とからなる2剤型のセットである。なお、A液およびB液の詳細は上述のとおりであるので、ここでは重複する説明は繰り返さない。また、ここに開示される研磨用組成物セットは、A液およびB液に加えて、研磨用組成物に含まれる成分の一部を含有する1または2以上の追加の剤(C液、D液等と呼称し得る。)を任意構成要素として備える3剤型以上のセットであってもよい。上記A液、B液、および任意構成要素としての追加の剤は、典型的には、研磨用組成物製造における混合工程までは、それぞれ別々の容器に保管される。
<Composition Set for Polishing>
The polishing composition set disclosed herein is a multi-component type polishing composition set used to produce the above-described polishing composition, and comprises at least the above-described A solution and B solution. The solution A contains at least abrasive grains and a basic compound, and the solution B contains at least a water-soluble polymer P1. The polishing composition set according to a preferred embodiment is a two-component set comprising solution A and solution B. In addition, since the detail of A liquid and B liquid is as above-mentioned, the overlapping description is not repeated here. In addition, the polishing composition set disclosed herein includes one or more additional agents (C solution, D, and the like) which contain a part of the components contained in the polishing composition in addition to the A solution and the B solution. A liquid or the like may be referred to as “3. The above-mentioned solution A, solution B and optional additional agent are typically stored in separate containers until the mixing step in the production of the polishing composition.

<用途>
ここに開示される技術は、シリコン基板(特にシリコンウェーハ)を研磨対象物とする研磨に好ましく適用される。ここでいうシリコンウェーハの典型例はシリコン単結晶ウェーハであり、例えば、シリコン単結晶インゴットをスライスして得られたシリコン単結晶ウェーハである。ここに開示される技術における研磨対象面は、典型的には、シリコンからなる表面である。
<Use>
The technology disclosed herein is preferably applied to polishing using a silicon substrate (particularly a silicon wafer) as a polishing target. A typical example of the silicon wafer mentioned here is a silicon single crystal wafer, for example, a silicon single crystal wafer obtained by slicing a silicon single crystal ingot. The surface to be polished in the technology disclosed herein is typically a surface made of silicon.

上記シリコン基板には、ここに開示される研磨液を用いた研磨工程の前に、ラッピングやエッチング等の、粗研磨工程より上流の工程においてシリコン基板に実施され得る一般的な処理が施されていてもよい。また、ここに開示される技術においては、上記研磨液を用いた研磨工程(粗研磨工程)の後に、シリコン基板に対して仕上げ研磨工程が実施され得る。上記仕上げ工程は、1または2以上のポリシング工程を含み、ファイナルポリシングを経て、シリコンウェーハは高品質な鏡面に仕上げられる。なお、ファイナルポリシングとは、目的物の製造プロセスにおける最後のポリシング工程を指す。すなわち、ファイナルポリシングとは、その工程の後にはさらなるポリシングを行わない工程を指す。したがって、ここに開示される研磨液や、A液、B液は、ラッピングを経たシリコンウェーハのポリシングに用いられ得る。また、上記研磨液等は、シリコンウェーハのファイナルポリシング前に行われる粗研磨に用いられ得る。粗研磨は、予備ポリシングともいう。   Before the polishing process using the polishing liquid disclosed herein, the silicon substrate is subjected to a general process that can be performed on the silicon substrate in the process upstream of the rough polishing process, such as lapping and etching. May be Further, in the technology disclosed herein, after the polishing step (rough polishing step) using the polishing liquid, a finish polishing step may be performed on the silicon substrate. The finishing process includes one or more polishing processes, and through final polishing, the silicon wafer is finished to a high quality mirror surface. In addition, final polishing refers to the last polishing process in the manufacturing process of an object. That is, final polishing refers to a step in which no further polishing is performed after the step. Therefore, the polishing solution, solution A and solution B disclosed herein can be used for polishing a silicon wafer that has undergone lapping. In addition, the above-mentioned polishing liquid and the like can be used for rough polishing performed before final polishing of a silicon wafer. Rough polishing is also referred to as preliminary polishing.

<研磨>
研磨対象物の研磨は、例えば以下のようにして行うことができる。すなわち、ここに開示される製造方法を採用して、具体的には、A液調製工程、B液調製工程および該A液とB液との混合工程を実施して、必要に応じて希釈を行い、研磨用組成物(研磨スラリー)を用意する。次いで、その研磨スラリー(ワーキングスラリー)を研磨対象物に供給し、常法により研磨する。シリコンウェーハの粗研磨においては、典型的には、ラッピング工程を経た研磨対象物(シリコンウェーハ)を研磨装置にセットし、該研磨装置の定盤(研磨定盤)に固定された研磨パッドを通じて上記研磨対象物の表面(研磨対象面)に研磨スラリーを供給する。典型的には、上記研磨スラリーを連続的に供給しつつ、研磨対象物の表面に研磨パッドを押しつけて両者を相対的に移動させる。かかる研磨工程を経て研磨対象物の研磨が完了する。上記移動は、例えば回転移動である。
<Polishing>
The polishing of the object to be polished can be performed, for example, as follows. That is, using the production method disclosed herein, specifically, the A solution preparation step, the B solution preparation step, and the mixing step of the A solution and the B solution are carried out, and dilution is carried out as necessary. Then, a polishing composition (polishing slurry) is prepared. Then, the polishing slurry (working slurry) is supplied to a polishing object and polished by a conventional method. In rough polishing of a silicon wafer, typically, the object to be polished (silicon wafer) subjected to the lapping process is set in a polishing apparatus, and the above-described polishing pad is fixed through the polishing pad fixed on the platen of the polishing apparatus. A polishing slurry is supplied to the surface of the object to be polished (surface to be polished). Typically, while the polishing slurry is continuously supplied, the polishing pad is pressed against the surface of the object to be moved relative to each other. Polishing of the object to be polished is completed through this polishing process. The movement is, for example, rotational movement.

上記研磨工程で使用される研磨パッドは特に限定されない。例えば、発泡ポリウレタンタイプ、不織布タイプ、スウェードタイプ等の研磨パッドを用いることができる。各研磨パッドは、砥粒を含んでもよく、砥粒を含まなくてもよい。   The polishing pad used in the polishing step is not particularly limited. For example, polishing pads of foamed polyurethane type, non-woven type, suede type, etc. can be used. Each polishing pad may or may not include abrasive grains.

研磨装置としては、研磨対象物の両面を同時に研磨する両面研磨装置を用いてもよく、研磨対象物の片面のみを研磨する片面研磨装置を用いてもよい。特に限定するものではないが、例えば、粗研磨工程においては両面研磨装置を好ましく採用し得る。両面研磨装置は、例えば、バッチ式の両面研磨装置である。研磨装置は、一度に一枚の研磨対象物を研磨するように構成された枚葉式の研磨装置でもよく、同一の定盤上で複数の研磨対象物を同時に研磨し得るバッチ式の研磨装置でもよい。   As a polishing apparatus, a double-sided polishing apparatus that simultaneously polishes both surfaces of an object to be polished may be used, or a single-side polishing apparatus may be used to polish only one surface of the object to be polished. Although not particularly limited, for example, a double-side polishing apparatus can be preferably employed in the rough polishing process. The double-sided polishing apparatus is, for example, a batch-type double-sided polishing apparatus. The polishing apparatus may be a single-wafer polishing apparatus configured to polish one polishing object at a time, or a batch-type polishing apparatus capable of simultaneously polishing a plurality of polishing objects on the same platen. May be.

特に限定するものではないが、ここに開示されるセットを用いて製造した研磨用組成物は、その製造後、比較的短期間のうちに研磨に使用することが好ましい。このことによって、該研磨用組成物を製造するためのセットを多剤型、すなわち、複数の剤を備える構成とすることの利点をよりよく活かすことができる。研磨用組成物の製造から使用までの期間は、例えば2週間以内とすることができ、3日以内とすることが適当であり、24時間以内とすることが好ましく、12時間以内とすることがより好ましい。上記期間を6時間以内としてもよく、さらには3時間以内としてもよい。あるいは、セットを用いた上記研磨用組成物の製造を連続的に行いつつ、製造された研磨用組成物を研磨対象物に供給してもよい。   Although not particularly limited, it is preferable that the polishing composition produced using the set disclosed herein be used for polishing within a relatively short period of time after its production. This makes it possible to better take advantage of the multi-component type, i.e., the configuration having a plurality of agents, for producing the polishing composition. The period from preparation to use of the polishing composition can be, for example, within 2 weeks, suitably within 3 days, preferably within 24 hours, and within 12 hours. More preferable. The above period may be 6 hours or less, or 3 hours or less. Alternatively, the produced polishing composition may be supplied to the object to be polished while continuously producing the above-mentioned polishing composition using a set.

上記研磨用組成物は、いったん研磨に使用したら使い捨てにする態様、いわゆる「かけ流し」、で使用されてもよいし、循環して繰り返し使用されてもよい。研磨用組成物を循環使用する方法の一例として、研磨装置から排出される使用済みの研磨用組成物をタンク内に回収し、回収した研磨用組成物を再度研磨装置に供給する方法が挙げられる。研磨用組成物を循環使用する場合には、かけ流しで使用する場合に比べて、廃液として処理される使用済みの研磨用組成物の量が減ることにより環境負荷を低減できる。また、研磨用組成物の使用量が減ることによりコストを抑えることができる。ここに開示される研磨用組成物は、pH維持性に優れることから、このように循環使用される使用態様に好適である。かかる使用態様によると、本発明の構成を採用することの意義が特によく発揮され得る。ここに開示される研磨用組成物を循環使用する場合、その使用中の研磨用組成物に、任意のタイミングで新たな成分、使用により減少した成分または増加させることが望ましい成分を添加してもよい。   The above-mentioned polishing composition may be used in a disposable form once it has been used for polishing, so-called "deep flow", or may be used repeatedly in circulation. As an example of a method of circulating and using the polishing composition, there is a method of recovering the used polishing composition discharged from the polishing apparatus into a tank and supplying the recovered polishing composition to the polishing apparatus again. . When the polishing composition is used in circulation, the environmental load can be reduced by reducing the amount of the used polishing composition to be treated as a waste solution, as compared to the case of using it in a pouring-on process. Moreover, cost can be held down by reducing the amount of polishing composition used. The polishing composition disclosed herein is suitable for the mode of use thus recycled because it is excellent in pH maintainability. According to such a mode of use, the significance of adopting the configuration of the present invention can be particularly well exhibited. When the polishing composition disclosed herein is used cyclically, it is possible to add a new component, a component reduced by use or a component desired to be increased at any time to the polishing composition in use. Good.

<洗浄>
粗研磨工程を終えた研磨対象物は、仕上げ研磨工程を開始する前に、典型的には洗浄される。この洗浄は、適当な洗浄液を用いて行うことができる。使用する洗浄液は特に限定されず、例えば、半導体等の分野において一般的なSC−1洗浄液、SC−2洗浄液等を用いることができる。SC−1洗浄液は、水酸化アンモニウム(NHOH)と過酸化水素(H)と水(HO)との混合液である。SC−2洗浄液は、HClとHとHOとの混合液である。洗浄液の温度は、例えば室温以上、約90℃程度までの範囲とすることができる。ここで室温とは、典型的には約15℃〜25℃をいう。洗浄効果を向上させる観点から、50℃〜85℃程度の洗浄液を好ましく使用し得る。
<Washing>
The object to be polished after the rough polishing process is typically cleaned before starting the finish polishing process. This washing can be performed using a suitable washing solution. The cleaning solution to be used is not particularly limited, and, for example, SC-1 cleaning solution, SC-2 cleaning solution and the like generally used in the field of semiconductors and the like can be used. The SC-1 cleaning solution is a mixture of ammonium hydroxide (NH 4 OH), hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) and water (H 2 O). The SC-2 cleaning solution is a mixture of HCl, H 2 O 2 and H 2 O. The temperature of the cleaning solution can be, for example, in the range of about room temperature or higher to about 90 ° C. or so. Here, room temperature typically refers to about 15 ° C to 25 ° C. From the viewpoint of improving the washing effect, a washing solution of about 50 ° C. to 85 ° C. can be preferably used.

上述のような粗研磨工程や、洗浄工程、仕上げ研磨工程を経て、研磨対象物の研磨が完了する。上記研磨対象物は、ここではシリコン基板、典型的にはシリコン単結晶ウェーハである。したがって、この明細書によると、上記研磨工程を含む研磨物の製造方法が提供される。上記製造方法は、具体的には、シリコンウェーハの製造方法である。   Polishing of the object to be polished is completed through the above-described rough polishing process, cleaning process, and finish polishing process. The object to be polished is here a silicon substrate, typically a silicon single crystal wafer. Therefore, according to this specification, there is provided a method of producing an abrasive, comprising the above-mentioned polishing step. Specifically, the above-mentioned manufacturing method is a manufacturing method of a silicon wafer.

以上、本実施形態によると、砥粒、塩基性化合物および水溶性高分子を含むシリコンウェーハ粗研磨用組成物を製造する方法が提供される。この製造方法は:前記砥粒および前記塩基性化合物を含むA液を調製する工程と;前記水溶性高分子として、慣性半径が100nm以上である水溶性高分子P1を含むB液を調製する工程と;前記A液と前記B液とを混合する工程と;を包含する。かかる方法によって得られる研磨用組成物は、所定以上の慣性半径を有する水溶性高分子P1を含むことで、シリコン基板の研磨においてエッジロールオフを改善することができる。また、完成前、換言すると使用前の研磨用組成物はA液およびB液を有する多剤型であり、各液を高濃度化(濃縮液化)することで、利便性、コスト低減等といった濃縮液の利点を享受することができる。また、砥粒、水溶性高分子P1はA液、B液にそれぞれ別に収容されているので、砥粒の存在によって水溶性高分子P1の分散が阻害される事象を回避することができる。その結果、完成前の研磨用組成物は、A液、B液の状態で優れた安定性を示す。したがって、本発明によると、濃縮液の利点を享受しつつ、安定性に優れ、かつエッジロールオフを改善し得るシリコンウェーハ粗研磨用組成物を製造することができる。   As mentioned above, according to this embodiment, the method of manufacturing the composition for silicon wafer rough polish containing an abrasive grain, a basic compound, and a water-soluble polymer is provided. This manufacturing method comprises: preparing A solution containing the abrasive grains and the basic compound; and preparing B solution containing a water-soluble polymer P1 having an inertial radius of 100 nm or more as the water-soluble polymer. And a step of mixing the solution A and the solution B. The polishing composition obtained by such a method can improve the edge roll-off in the polishing of the silicon substrate by including the water-soluble polymer P1 having a predetermined radius of inertia or more. Moreover, the polishing composition before completion, in other words, before use is a multi-component type having solution A and solution B, and concentration, such as convenience and cost reduction, is achieved by increasing the concentration of each solution (condensing liquefaction) You can enjoy the benefits of liquid. Further, since the abrasive grains and the water-soluble polymer P1 are separately contained in the solution A and the solution B, it is possible to avoid an event that the dispersion of the water-soluble polymer P1 is inhibited by the presence of the abrasive grains. As a result, the polishing composition before completion exhibits excellent stability in the state of solution A and solution B. Therefore, according to the present invention, it is possible to manufacture a silicon wafer rough polishing composition which is excellent in stability and can improve edge roll-off while enjoying the advantage of a concentrate.

ここに開示される技術の好ましい一態様では、前記A液、前記B液、および該A液と該B液との混合液の少なくとも1種を希釈する工程を含む。また、前記希釈工程における希釈倍率は、前記A液および前記B液の総量に対して体積基準で10倍よりも大きい倍率である。このような方法を採用することにより、完成前の研磨用組成物は、濃縮液の利点と安定性とを両立することができ、使用時にはA液とB液とが混合された研磨用組成物として、エッジロールオフ低減効果を発揮することができる。濃縮液の利点は、利便性、コスト低減等である。上記希釈工程は、A液とB液とを混合する工程の前、該混合工程と同時、または該混合工程の後に実施され得る。なお、ここに開示される技術は、本明細書において、シリコンウェーハ粗研磨用組成物の製造方法、シリコンウェーハ粗研磨用組成物セット、シリコンウェーハの研磨方法その他を包含する。   A preferred embodiment of the technology disclosed herein comprises the step of diluting at least one of the solution A, the solution B, and a mixture of the solution A and the solution B. In addition, the dilution ratio in the dilution step is a ratio larger than 10 times on a volume basis with respect to the total amount of the solution A and the solution B. By adopting such a method, the polishing composition before completion can achieve both the advantage and stability of the concentrate, and the polishing composition in which the solution A and the solution B are mixed at the time of use As a result, the edge roll off reduction effect can be exhibited. The advantages of the concentrate are convenience, cost reduction, etc. The dilution step may be performed before, simultaneously with or after the step of mixing the solution A and the solution B. In the present specification, the technology disclosed herein includes a method for producing a silicon wafer rough polishing composition, a silicon wafer rough polishing composition set, a silicon wafer polishing method, and the like.

ここに開示される技術の好ましい一態様では、前記B液に含まれる水溶性高分子の慣性半径は100nm以上である。かかるB液を調製後、必要に応じて保管し、そして研磨用組成物の使用時にA液と混合することにより、ここに開示される技術による効果は好ましく発揮される。   In a preferred embodiment of the technology disclosed herein, the radius of inertia of the water-soluble polymer contained in the solution B is 100 nm or more. By preparing the solution B, storing it as necessary, and mixing it with the solution A when using the polishing composition, the effects of the technology disclosed herein are preferably exhibited.

ここに開示される技術の好ましい一態様では、前記A液における前記砥粒の含有量は10重量%以上である。砥粒を所定以上の濃度で含むA液を用いる態様において、ここに開示される技術による効果は好ましく発揮される。   In a preferable embodiment of the technology disclosed herein, the content of the abrasive in the solution A is 10% by weight or more. In the embodiment using the solution A containing abrasive grains at a predetermined concentration or more, the effect by the technology disclosed herein is preferably exhibited.

ここに開示される技術の好ましい一態様では、前記B液における前記水溶性高分子P1の含有量は0.01重量%以上である。水溶性高分子を所定以上の濃度で含むB液を用いる態様において、ここに開示される技術による効果は好ましく発揮される。   In a preferable embodiment of the technology disclosed herein, the content of the water-soluble polymer P1 in the solution B is 0.01% by weight or more. In the embodiment using the solution B containing a water-soluble polymer at a predetermined concentration or more, the effect by the technology disclosed herein is preferably exhibited.

また、本実施形態によると、砥粒、塩基性化合物および水溶性高分子を含むシリコンウェーハ粗研磨用組成物を製造するための研磨用組成物セットが提供される。かかる研磨用組成物セットは、前記砥粒および前記塩基性化合物を含むA液と、前記水溶性高分子として慣性半径が100nm以上である水溶性高分子P1を含むB液と、を備える。かかる構成によると、使用前、例えば保管時には、A液およびB液は、それぞれを濃縮液とした場合に、濃縮液の利点を享受しつつ、それぞれが安定性に優れる。そして、適当なタイミングでA液とB液とを混合して研磨用組成物(研磨スラリー)とし、これを使用することにより、シリコン基板のエッジロールオフを改善することができる。濃縮液の利点は、利便性、コスト低減等である。   Further, according to the present embodiment, there is provided a polishing composition set for producing a silicon wafer rough polishing composition containing abrasive grains, a basic compound and a water-soluble polymer. The polishing composition set includes solution A containing the abrasive grains and the basic compound, and solution B containing a water-soluble polymer P1 having a radius of inertia of 100 nm or more as the water-soluble polymer. According to this configuration, before use, for example, at the time of storage, when each of solution A and solution B is used as a concentrate, it is excellent in stability while taking advantage of the concentrate. Then, the solution A and the solution B are mixed at an appropriate timing to form a polishing composition (polishing slurry), and by using this, the edge roll-off of the silicon substrate can be improved. The advantages of the concentrate are convenience, cost reduction, etc.

また、本実施形態によると、粗研磨工程と仕上げ研磨工程とを含むシリコンウェーハの研磨方法が提供される。この研磨方法は、前記粗研磨工程の前に、該粗研磨工程に使用する粗研磨用組成物を調製する工程を含む。また、前記粗研磨用組成物を調製する工程は:砥粒および塩基性化合物を含むA液を調製する工程と;慣性半径が100nm以上である水溶性高分子P1を含むB液を調製する工程と;前記A液と前記B液とを混合する工程と;を含む。かかる方法によると、使用前の研磨用組成物は、A液とB液とに分離された状態で、安定性に優れた濃縮液とすることができる。また、当該研磨用組成物を用いて粗研磨を実施することにより、シリコン基板のエッジロールオフを改善することができる。   Further, according to the present embodiment, there is provided a silicon wafer polishing method including a rough polishing step and a finish polishing step. This polishing method includes the step of preparing a crude polishing composition to be used in the rough polishing step before the rough polishing step. Further, the step of preparing the rough polishing composition comprises the steps of: preparing A solution containing abrasive grains and a basic compound; and preparing B solution containing a water-soluble polymer P1 having an inertial radius of 100 nm or more. And a step of mixing the solution A and the solution B. According to this method, the polishing composition before use can be made into a concentrate having excellent stability in the state of being separated into the solution A and the solution B. In addition, by performing rough polishing using the polishing composition, edge roll-off of a silicon substrate can be improved.

ここに開示される技術の典型的な一態様では、前記粗研磨用組成物は、ラッピングを経たシリコンウェーハのポリシングに用いられる。より具体的には、上記粗研磨用組成物は、シリコンウェーハのファイナルポリシング前に行われる粗研磨(予備ポリシング)に用いられる。   In one typical aspect of the technology disclosed herein, the rough polishing composition is used for polishing a lapped silicon wafer. More specifically, the rough polishing composition is used for rough polishing (pre-polishing) performed before final polishing of a silicon wafer.

以下、本発明に関するいくつかの実施例を説明するが、本発明をかかる実施例に示すものに限定することを意図したものではない。なお、以下の説明において「%」は、特に断りがない限り重量基準である。   The following examples illustrate some of the embodiments of the present invention, but are not intended to limit the present invention to those shown. In the following description, “%” is on a weight basis unless otherwise noted.

<実施例1>
砥粒としてのコロイダルシリカ(平均一次粒子径55nm)と、TMAHと、KCOと、水溶性高分子P2(PVP Mw4.5×10)と、イオン交換水とを混合することにより、砥粒、TMAH、KCOおよび水溶性高分子P2をそれぞれ32.97%、1.62%、1.05%および0.0069%の濃度で含むA液を調製した。A液のpHは11.2であった。
また、水溶性高分子P1(HEC)と、TMAHと、イオン交換水とを混合することにより、水溶性高分子P1およびTMAHをそれぞれ0.25%および0.018%の濃度で含むB液を調製した。B液のpHは11.0であった。
得られたA液およびB液をイオン交換水で希釈混合し、本例に係る研磨液(ワーキングスラリー)を得た。上記混合は、A液:B液:イオン交換水が体積基準で3.3:0.1:96.6の比率となるよう行った。
Example 1
By mixing colloidal silica (average primary particle diameter 55 nm) as abrasive grains, TMAH, K 2 CO 3 , water-soluble polymer P 2 (PVP Mw 4.5 × 10 4 ), and ion-exchanged water, A liquid containing abrasive grains, TMAH, K 2 CO 3 and water-soluble polymer P 2 at concentrations of 32.97%, 1.62%, 1.05% and 0.0069%, respectively, was prepared. The pH of solution A was 11.2.
In addition, by mixing the water-soluble polymer P1 (HEC), TMAH, and ion-exchanged water, a solution B containing the water-soluble polymer P1 and TMAH at a concentration of 0.25% and 0.018%, respectively. Prepared. The pH of the B liquid was 11.0.
The obtained solution A and solution B were diluted and mixed with ion exchange water to obtain a polishing solution (working slurry) according to the present example. The mixing was performed such that the ratio of the solution A: the solution B: the ion exchange water was 3.3: 0.1: 96.6 on a volume basis.

<実施例2〜3、比較例1>
水溶性高分子P1として、慣性半径の異なるHECを使用した他は実施例1と同様にしてA液とB液とを調製し、本例に係る研磨液(ワーキングスラリー)を得た。
Examples 2-3 and Comparative Example 1
Liquids A and B were prepared in the same manner as in Example 1 except that HECs different in radius of inertia were used as the water-soluble polymer P1, and a polishing liquid (working slurry) according to this example was obtained.

<実施例4>
水溶性高分子P2を使用しなかった他は実施例3と同様にしてA液とB液とを調製し、本例に係る研磨液(ワーキングスラリー)を得た。
Example 4
In the same manner as in Example 3 except that the water-soluble polymer P2 was not used, solutions A and B were prepared to obtain a polishing fluid (working slurry) according to this example.

<実施例5>
砥粒としてのコロイダルシリカ(平均一次粒子径55nm)と、TMAHと、KCOと、イオン交換水とを混合することにより、砥粒、TMAHおよびKCOをそれぞれ32.97%、1.62%および1.05%の濃度で含むA液を調製した。A液のpHは11.2であった。
また、水溶性高分子P1(HEC)と、水溶性高分子P2(PVP Mw4.5×10)と、TMAHと、イオン交換水とを混合することにより、水溶性高分子P1、水溶性高分子P2およびTMAHをそれぞれ0.25%、0.28%および0.018%の濃度で含むB液を調製した。B液のpHは11.0であった。
得られたA液およびB液を用いた他は実施例1と同様にして本例に係る研磨液(ワーキングスラリー)を得た。
Example 5
By mixing colloidal silica (average primary particle diameter 55 nm) as abrasive grains, TMAH, K 2 CO 3 , and ion-exchanged water, the abrasive grains, TMAH and K 2 CO 3 are each 32.97%, Solution A was prepared at concentrations of 1.62% and 1.05%. The pH of solution A was 11.2.
Further, by mixing water-soluble polymer P1 (HEC), water-soluble polymer P2 (PVP Mw 4.5 × 10 4 ), TMAH, and ion-exchanged water, water-soluble polymer P1, high water-soluble polymer A solution B was prepared containing molecules P2 and TMAH at concentrations of 0.25%, 0.28% and 0.018%, respectively. The pH of the B liquid was 11.0.
A polishing liquid (working slurry) according to this example was obtained in the same manner as in Example 1 except that the obtained liquid A and liquid B were used.

<実施例6>
実施例3において、B液に含まれるTMAH0.018%を水酸化カリウム(KOH)0.011%に変更した他は実施例3と同様にして本例に係る研磨液(ワーキングスラリー)を得た。
Example 6
A polishing liquid (working slurry) according to this example was obtained in the same manner as in Example 3 except that 0.018% of TMAH contained in solution B was changed to 0.011% of potassium hydroxide (KOH) in Example 3. .

<比較例2〜5>
砥粒としてのコロイダルシリカ(平均一次粒子径55nm)と、水溶性高分子P1(HEC)と、TMAHと、KCOと、水溶性高分子P2(PVP Mw4.5×10)と、イオン交換水とを混合することにより、比較例2〜5に係る研磨用組成物の濃縮液(1剤型)をそれぞれ調製した。各例の濃縮液における砥粒、水溶性高分子P1、TMAH、KCOおよび水溶性高分子P2の濃度は、それぞれ32.97%、0.0061%、1.62%、1.05%および0.0069%である。
得られた濃縮液をイオン交換水で希釈し、本例に係る研磨液(ワーキングスラリー)を得た。上記希釈は、濃縮液:イオン交換水が体積基準で3.3:96.7の比率となるよう行った。
<Comparative Examples 2 to 5>
Colloidal silica (average primary particle diameter 55 nm) as abrasive grains, water-soluble polymer P1 (HEC), TMAH, K 2 CO 3 , water-soluble polymer P2 (PVP Mw 4.5 × 10 4 ), By mixing with ion-exchanged water, concentrates (one-component type) of polishing compositions according to Comparative Examples 2 to 5 were prepared. The concentrations of abrasive grains, water-soluble polymer P1, TMAH, K 2 CO 3 and water-soluble polymer P 2 in the concentrate of each example are 32.97%, 0.0061%, 1.62%, 1.05, respectively. % And 0.0069%.
The obtained concentrate was diluted with ion exchange water to obtain a polishing liquid (working slurry) according to the present example. The above dilution was carried out so that the ratio of concentrate: ion exchange water was 3.3: 96.7 on a volume basis.

<比較例6>
水溶性高分子P2を使用しなかった他は比較例5と同様にして本例に係る研磨液(ワーキングスラリー)を得た。
Comparative Example 6
A polishing liquid (working slurry) according to this example was obtained in the same manner as in Comparative Example 5 except that the water-soluble polymer P2 was not used.

[慣性半径の測定方法]
水溶性高分子の慣性半径の測定は、まず、水溶性高分子の濃度が0.1〜1mg/mLの範囲になるように水溶液を調製し、調製した各サンプルにつき光散乱光度計「DLS−8000」(大塚電子社製)を用い、測定角度20〜150度の範囲で10度毎に測定を行い、1濃法プロット解析により慣性半径[nm]の算出を行った。測定は、水溶性高分子P1と、B液に含まれる水溶性高分子について実施した。B液中に複数種の水溶性高分子が含まれる場合は、その濃度比となるように水溶性高分子量を調節して測定を行った。測定結果を表1に示す。
[Method of measuring the radius of inertia]
In the measurement of the radius of inertia of the water-soluble polymer, first, an aqueous solution was prepared so that the concentration of the water-soluble polymer was in the range of 0.1 to 1 mg / mL, and a light scattering photometer “DLS- The measurement was performed every 10 degrees in the range of a measurement angle of 20 to 150 degrees using "8000" (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.), and the inertial radius [nm] was calculated by monotonic plot analysis. The measurement was performed on the water-soluble polymer P1 and the water-soluble polymer contained in the solution B. When a plurality of water-soluble polymers were contained in the solution B, the measurement was carried out by adjusting the water-soluble high molecular weight so as to obtain the concentration ratio. The measurement results are shown in Table 1.

[安定性]
実施例1〜6、比較例1で調製したA液およびB液それぞれ100gを直径2.5cm、高さ25cmのガラス管に入れ、別々に25℃で静置して保管した。また、比較例2〜6に係る濃縮液を上記と同条件で保管した。保管開始から24時間経過後におけるA液、B液、濃縮液の状態を目視により下記2基準で評価した。すなわち、液中成分の分離や凝集が認められなかった場合は「A」と評価し、分離や凝集が認められた場合は「B」と評価した。結果を表1に示す。
[Stability]
100 g of each of the solutions A and B prepared in Examples 1 to 6 and Comparative Example 1 was placed in a glass tube having a diameter of 2.5 cm and a height of 25 cm, and separately stored at 25 ° C. for storage. Moreover, the concentrate which concerns on Comparative Examples 2-6 was stored on the said, same conditions. The state of the solution A, the solution B and the concentrate after 24 hours from the start of storage was visually evaluated according to the following 2 criteria. That is, it was evaluated as "A" when separation or aggregation of components in the liquid was not observed, and was evaluated as "B" when separation or aggregation was observed. The results are shown in Table 1.

[シリコンウェーハの研磨]
各例に係る研磨液(ワーキングスラリー)を用いて下記の条件で粗研磨を実施した。
(研磨条件)
研磨装置:日本エンギス社製の片面研磨装置、型式「EJ−380IN」
研磨パッド:ニッタハース社製、商品名「MH S−15A」
研磨圧力:26.6kPa
スラリー流量:100mL/分
定盤回転数:50rpm
ヘッド回転数:50rpm
研磨量:8μm
ワーク種:Bare Si P<100>
ワークサイズ:□60mm×60mm
Polishing of silicon wafers
Rough polishing was performed using the polishing liquid (working slurry) according to each example under the following conditions.
(Polishing conditions)
Polishing device: Single-side polishing device manufactured by Nihon Engis, model "EJ-380IN"
Polishing pad: manufactured by Nitta Hearth, trade name "MH S-15A"
Polishing pressure: 26.6 kPa
Slurry flow rate: 100 mL / min Plate rotational speed: 50 rpm
Head rotation speed: 50 rpm
Polishing amount: 8 μm
Work species: Bare Si P - <100>
Work size: □ 60 mm × 60 mm

[エッジロールオフ]
非接触表面形状測定機(商品名「NewView 5032」、Zygo社製、キヤノン社より入手可能)を用いて、上記研磨後における研磨物表面の中心部(中心から20mm四方)から基準高さを求め、当該研磨物の外周端から約2.5mm位置における高さの変化を測定し、これをエッジロールオフ量とした。測定したエッジロールオフ量を下記の4基準で評価した。
A:エッジロールオフ量 250nm未満
B:エッジロールオフ量 250nm以上280nm未満
C:エッジロールオフ量 280nm以上300nm未満
D:エッジロールオフ量 300nm以上
A〜Cは実用上合格レベルであり、Dは不合格とみなした。結果を表1に示す。
Edge roll off
Using a non-contact surface shape measurement machine (trade name “NewView 5032”, manufactured by Zygo, available from Canon Inc.), determine the reference height from the center (20 mm square from the center) of the surface of the polishing object after the above polishing A change in height at a position about 2.5 mm from the outer peripheral end of the abrasive was measured, and this was taken as the amount of edge roll-off. The measured edge roll-off amount was evaluated based on the following four criteria.
A: Edge roll off amount less than 250 nm B: Edge roll off amount 250 nm to less than 280 nm C: Edge roll off amount 280 nm to less than 300 nm D: Edge roll off amount 300 nm or more A to C are practically acceptable levels, D not acceptable I considered it a pass. The results are shown in Table 1.

[表面粗さRa]
各例に係る粗研磨後のシリコンウェーハ(粗研磨およびその後の洗浄を終えた試験片)につき、非接触表面形状測定機(商品名「NewView 5032」、Zygo社製、キヤノン社より入手可能)を用いて表面粗さRa(算術平均表面粗さ)を測定した。得られた測定値を、実施例4の表面粗さRaを100%とする相対値に換算して以下の2段階で評価した。結果を表1に示す。
A:100%未満
B:100%以上
[Surface roughness Ra]
Non-contact surface shape measuring machine (brand name "NewView 5032", manufactured by Zygo, available from Canon Inc.) for the silicon wafer after rough polishing according to each example (roughly polished and thereafter cleaned test specimen) Surface roughness Ra (arithmetic mean surface roughness) was measured. The obtained measured value was converted into a relative value with the surface roughness Ra of Example 4 being 100%, and evaluated in the following two steps. The results are shown in Table 1.
A: Less than 100% B: 100% or more

Figure 2018025656
Figure 2018025656

表1に示されるように、砥粒および塩基性化合物を含むA液と、水溶性高分子P1を含むB液とを別々に調製した実施例1〜6では、A液、B液ともに安定性に優れていた。一方、1剤型の濃縮液を使用した比較例3〜6では、良好な安定性を得ることができなかった。また、慣性半径が100nm以上である水溶性高分子P1を使用した実施例1〜6では、慣性半径100nm未満の水溶性高分子を使用した比較例1,2と比べて、エッジロールオフが改善された。さらに、水溶性高分子P2を併用した実施例1〜3、5および6では、水溶性高分子P2を使用しなかった実施例4と比べて、表面粗さRaも改善される傾向が認められた。   As shown in Table 1, in Examples 1 to 6 in which solution A containing abrasive grains and a basic compound and solution B containing water-soluble polymer P1 were separately prepared, both solutions A and B had stability. It was excellent. On the other hand, in Comparative Examples 3 to 6 in which a single-component concentrate was used, good stability could not be obtained. Further, in Examples 1 to 6 using the water-soluble polymer P1 having a radius of inertia of 100 nm or more, the edge roll-off is improved as compared with Comparative Examples 1 and 2 using a water-soluble polymer having a radius of inertia of less than 100 nm. It was done. Furthermore, in Examples 1 to 3, 5 and 6 in which the water-soluble polymer P2 was used in combination, the surface roughness Ra also tended to be improved compared to Example 4 in which the water-soluble polymer P2 was not used. The

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。   As mentioned above, although the specific example of this invention was described in detail, these are only an illustration and do not limit a claim. The art set forth in the claims includes various variations and modifications of the specific examples illustrated above.

Claims (7)

砥粒、塩基性化合物および水溶性高分子を含むシリコンウェーハ粗研磨用組成物を製造する方法であって、
前記砥粒および前記塩基性化合物を含むA液を調製する工程と;
前記水溶性高分子として、慣性半径が100nm以上である水溶性高分子P1を含むB液を調製する工程と;
前記A液と前記B液とを混合する工程と;
を包含する、シリコンウェーハ粗研磨用組成物の製造方法。
A method for producing a silicon wafer rough polishing composition comprising abrasive grains, a basic compound and a water-soluble polymer, comprising:
Preparing the liquid A containing the abrasive grains and the basic compound;
Preparing a solution B containing a water-soluble polymer P1 having a radius of inertia of 100 nm or more as the water-soluble polymer;
Mixing the solution A and the solution B;
A method for producing a silicon wafer rough polishing composition, comprising:
前記A液、前記B液、および該A液と該B液との混合液の少なくとも1種を希釈する工程を含み、
前記希釈工程における希釈倍率は、前記A液および前記B液の総量に対して体積基準で10倍よりも大きい倍率である、請求項1に記載の製造方法。
Diluting at least one of the solution A, the solution B, and a mixed solution of the solution A and the solution B,
The manufacturing method according to claim 1, wherein a dilution ratio in the dilution step is a ratio larger than 10 times on a volume basis with respect to a total amount of the solution A and the solution B.
前記B液に含まれる水溶性高分子の慣性半径は100nm以上である、請求項1または2に記載の製造方法。   The manufacturing method of Claim 1 or 2 whose inertial radius of the water soluble polymer contained in the said B liquid is 100 nm or more. 前記A液における前記砥粒の含有量は10重量%以上である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の製造方法。   The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the content of the abrasive in the solution A is 10% by weight or more. 前記B液における前記水溶性高分子P1の含有量は0.01重量%以上である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の製造方法。   The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the content of the water-soluble polymer P1 in the solution B is 0.01% by weight or more. 砥粒、塩基性化合物および水溶性高分子を含むシリコンウェーハ粗研磨用組成物を製造するための研磨用組成物セットであって、
前記砥粒および前記塩基性化合物を含むA液と、前記水溶性高分子として慣性半径が100nm以上である水溶性高分子P1を含むB液と、を備える、シリコンウェーハ粗研磨用組成物セット。
What is claimed is: 1. A polishing composition set for producing a silicon wafer rough polishing composition comprising abrasive grains, a basic compound and a water-soluble polymer, comprising:
A composition set for roughly polishing a silicon wafer, comprising: A liquid containing the abrasive grains and the basic compound; and B liquid containing a water-soluble polymer P1 having a radius of inertia of 100 nm or more as the water-soluble polymer.
粗研磨工程と仕上げ研磨工程とを含むシリコンウェーハの研磨方法であって、
前記粗研磨工程の前に、該粗研磨工程に使用する粗研磨用組成物を調製する工程を含み、
前記粗研磨用組成物を調製する工程は、
砥粒および塩基性化合物を含むA液を調製する工程と;
慣性半径が100nm以上である水溶性高分子P1を含むB液を調製する工程と;
前記A液と前記B液とを混合する工程と;
を含む、シリコンウェーハの研磨方法。
A method for polishing a silicon wafer, comprising a rough polishing step and a finish polishing step,
Before the rough polishing step, the method includes a step of preparing a rough polishing composition to be used in the rough polishing step,
The step of preparing the rough polishing composition comprises
Preparing solution A containing abrasive grains and a basic compound;
Preparing a solution B containing a water-soluble polymer P1 having a radius of inertia of 100 nm or more;
Mixing the solution A and the solution B;
A method of polishing a silicon wafer, including:
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