JPWO2018055985A1 - 研磨用組成物、ならびにこれを用いた研磨方法および半導体基板の製造方法 - Google Patents
研磨用組成物、ならびにこれを用いた研磨方法および半導体基板の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2018055985A1 JPWO2018055985A1 JP2018540930A JP2018540930A JPWO2018055985A1 JP WO2018055985 A1 JPWO2018055985 A1 JP WO2018055985A1 JP 2018540930 A JP2018540930 A JP 2018540930A JP 2018540930 A JP2018540930 A JP 2018540930A JP WO2018055985 A1 JPWO2018055985 A1 JP WO2018055985A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polishing
- polishing composition
- acid
- polished
- present
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09G—POLISHING COMPOSITIONS; SKI WAXES
- C09G1/00—Polishing compositions
- C09G1/02—Polishing compositions containing abrasives or grinding agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
- C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Abstract
Description
本発明の研磨用組成物は、砥粒、上記式(1)で表される求核性パラメータが14.5以上30以下である研磨促進剤、および水を含有する。以下、本発明の研磨用組成物の構成を説明する。
本発明の研磨用組成物は、砥粒を必須に含む。研磨用組成物中に含まれる砥粒は、研磨対象物を機械的に研磨する作用を有する。
本発明の一実施形態に係る研磨用組成物は、各成分を分散または溶解するために分散媒(溶媒)として水を必須に含む。
本発明の研磨用組成物は、下記式(1)で表される求核性パラメータが14.5以上30以下である研磨促進剤(以下、単に研磨促進剤とも称する)を含有する。
本発明の研磨用組成物は、砥粒、上記式(1)で表される求核性パラメータが14.5以上30以下である研磨促進剤、および水を必須に含むが、上記成分に加えて他の添加剤を含んでもよい。ここで、他の添加剤としては、特に制限されず、研磨用組成物に通常に添加される添加剤が使用できる。具体的には、pH調整剤、錯化剤、金属防食剤、防腐剤、防カビ剤、還元剤、水溶性高分子、難溶性の有機物を溶解するための有機溶媒等が挙げられる。
本発明の研磨用組成物は、pH調整剤をさらに含むことができる。pHは、pH調節剤を適量添加することにより、調整することができる。研磨用組成物のpHを所望の値に調整するために必要に応じて使用されるpH調整剤は酸およびアルカリのいずれであってもよく、また、無機化合物および有機化合物のいずれであってもよい。酸の具体例としては、例えば、硫酸、硝酸、ホウ酸、炭酸、次亜リン酸、亜リン酸およびリン酸等の無機酸;ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、2−メチル酪酸、n−ヘキサン酸、3,3−ジメチル酪酸、2−エチル酪酸、4−メチルペンタン酸、n−ヘプタン酸、2−メチルヘキサン酸、n−オクタン酸、2−エチルヘキサン酸、安息香酸、グリコール酸、サリチル酸、グリセリン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、マレイン酸、フタル酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸および乳酸などのカルボン酸、ならびにメタンスルホン酸、エタンスルホン酸およびイセチオン酸等の有機硫酸等の有機酸等が挙げられる。アルカリの具体例としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属の水酸化物又はその塩、アンモニア、アミン、第4級アンモニウム塩等が挙げられる。これらpH調節剤は、単独でもまたは2種以上混合しても用いることができる。
さらに、研磨用組成物に必要であれば含まれうる防腐剤および防カビ剤としては、例えば、2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オンや5−クロロ−2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オン等のイソチアゾリン系防腐剤、パラオキシ安息香酸エステル類、およびフェノキシエタノール等が挙げられる。これら防腐剤および防カビ剤は、単独でもまたは2種以上混合して用いてもよい。
本発明の一形態に係る研磨用組成物を用いて研磨する研磨対象物は、特に制限されず、種々の材質および形状を有する研磨対象物が挙げられる。研磨対象物の材料は、例えば、シリコン材料、アルミニウム、ニッケル、タングステン、鋼、タンタル、チタン、ステンレス鋼等の金属もしくは半金属、またはこれらの合金;石英ガラス、アルミノシリケー卜ガラス、ガラス状カーボン等のガラス状物質;アルミナ、シリカ、サファイア、窒化ケイ素、窒化タンタル、炭化チタン等のセラミック材料;炭化ケイ素、窒化ガリウム、ヒ化ガリウム等の化合物半導体基板材料;ポリイミド樹脂等の樹脂材料;等が挙げられる。また、研磨対象物は、上記材料のうち、複数の材料により構成されていてもよい。
本発明の研磨用組成物の製造方法は、特に制限されず、例えば、砥粒、研磨促進剤および必要に応じて他の添加剤を、分散媒である水中で攪拌混合することにより得ることができる。また、分散媒(水)を含むpH調整剤を添加する場合は、砥粒、研磨促進剤および必要に応じて他の添加剤を、分散媒(水)を含むpH調整剤中で攪拌混合する方法を採用してもよい。砥粒、各成分を混合する際の温度は特に制限されないが、10〜40℃が好ましく、溶解速度を上げるために加熱してもよい。また、混合時間も、均一混合できれば特に制限されない。
上述のように、本発明の研磨用組成物は、単結晶シリコンを含む研磨対象物、特に単結晶シリコン基板(シリコンウェハ)の研磨に好適に用いられる。すなわち、本発明の一実施形態では、単結晶シリコンを含む研磨対象物の研磨に用いられる、研磨用組成物を提供する。他の一実施形態では、単結晶シリコン基板(シリコンウェハ)の研磨に用いられる、研磨用組成物を提供する。
[実施例1]
(研磨用組成物(A−1)の調製)
水に、砥粒としてのコロイダルシリカ(平均一次粒子径35nm、平均二次粒子径63nm)0.5質量%、研磨促進剤としての亜硫酸ナトリウム0.05mol/L、pH調整剤としての水酸化カリウムをpH10.5となる量でそれぞれ加えて混合し、研磨用組成物(A−1)を調製した。
(研磨用組成物(A−2)〜(A−6)、および(C−1)〜(C−5)の調製)
研磨促進剤の種類およびpH調整剤の種類を、下記表1のように変更したこと以外は、実施例1と同様に操作して、各研磨用組成物を調製した(混合温度:約25℃、混合時間:約10分)。
各研磨用組成物(液温:25℃)のpHは、pHメータ(株式会社堀場製作所製 型番:LAQUA(登録商標))により確認した。
各研磨促進剤の求核性パラメータは下記式(1)で表される。
上記で得られた各研磨用組成物を用い、8インチ単結晶シリコン基板を以下の研磨条件で研磨した。
研磨装置:小型卓上研磨機(日本エンギス株式会社製、EJ380IN)
研磨パッド:硬質ポリウレタン製パッド(ニッタ・ハース株式会社製、IC1000)
プラテン(定盤)回転速度:60[rpm]
ヘッド(キャリア)回転速度:60[rpm]
研磨圧力:3.0[psi]
研磨用組成物(スラリー)の流量:100[ml/min]
研磨時間:1[min]
(3)研磨速度の測定
研磨速度は、以下の手順で測定された。
表1中、アルカリ性環境下での安定性評価について、△は、研磨促進剤であるシステインが微量の重金属とアルカリとで空気酸化してシスチンになる恐れがあるため、アルカリ性環境下での使用の際、取扱に注意が必要であることを示す。
研磨促進剤のシリカ(砥粒)への吸着性は、下記方法によって測定した。詳細には、まず、1質量%のシリカ(砥粒)水溶液に0.05mol/Lになるように研磨促進剤を加えた。その後、エアバスにて80℃で保管して吸着反応を促進させた。1週間後、取り出して冷却した後、遠心分離機(26,000rpmで1時間)で固液を分離し、上澄みのみを採集した。採集された上澄みは全炭素測定装置(株式会社島津製作所製 TOC−5000A)で、研磨促進剤の残留量を測定した。その結果を表1にまとめた。残留量が80%以上のものは○、80%未満のものは△とする。
Claims (8)
- 砥粒、下記式(1)で表される求核性パラメータが14.5以上30以下の研磨促進剤、および水を含有する研磨用組成物。
- 前記研磨促進剤が、環員数7以上10以下の環状アミンおよびメルカプトカルボン酸からなる群より選ばれる少なくとも1種である、請求項1に記載の研磨用組成物。
- 前記環状アミンが、ヘキサメチレンイミンである、請求項2に記載の研磨用組成物。
- 前記メルカプトカルボン酸が、メルカプト酢酸である、請求項2または3に記載の研磨用組成物。
- pHが7.0以上である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の研磨用組成物。
- 単結晶シリコン基板の研磨に用いられる、請求項1〜5のいずれか1項に記載の研磨用組成物。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の研磨用組成物を用いて単結晶シリコン基板を研磨する、研磨方法。
- 請求項7に記載の研磨方法によって単結晶シリコン基板を研磨する工程を含む、半導体基板の製造方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016185781 | 2016-09-23 | ||
JP2016185781 | 2016-09-23 | ||
PCT/JP2017/030786 WO2018055985A1 (ja) | 2016-09-23 | 2017-08-28 | 研磨用組成物、ならびにこれを用いた研磨方法および半導体基板の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2018055985A1 true JPWO2018055985A1 (ja) | 2019-07-11 |
JP6916192B2 JP6916192B2 (ja) | 2021-08-11 |
Family
ID=61689913
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018540930A Active JP6916192B2 (ja) | 2016-09-23 | 2017-08-28 | 研磨用組成物、ならびにこれを用いた研磨方法および半導体基板の製造方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6916192B2 (ja) |
TW (1) | TW201816061A (ja) |
WO (1) | WO2018055985A1 (ja) |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS52112192A (en) * | 1976-03-16 | 1977-09-20 | Nakano Kiyoshi | Grinding agent for metals |
JPH09137155A (ja) * | 1995-11-16 | 1997-05-27 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | 研磨用組成物および研磨方法 |
JP2002030276A (ja) * | 2000-05-12 | 2002-01-31 | Kao Corp | 研磨液組成物 |
JP2003507895A (ja) * | 1999-08-13 | 2003-02-25 | キャボット マイクロエレクトロニクス コーポレイション | 停止化合物を伴う化学機械的研磨系及びその使用方法 |
JP2006156825A (ja) * | 2004-11-30 | 2006-06-15 | Kao Corp | 半導体基板用研磨液組成物 |
JP2008147651A (ja) * | 2006-12-05 | 2008-06-26 | Cheil Industries Inc | シリコンウエハの最終研磨用スラリー組成物、及びそれを用いたシリコンウエハの最終研磨方法 |
WO2009025383A1 (ja) * | 2007-08-23 | 2009-02-26 | Nitta Haas Incorporated | 研磨組成物 |
WO2009096495A1 (ja) * | 2008-02-01 | 2009-08-06 | Fujimi Incorporated | 研磨用組成物及びそれを用いた研磨方法 |
WO2012005289A1 (ja) * | 2010-07-08 | 2012-01-12 | 株式会社Sumco | シリコンウェーハの研磨方法およびその研磨液 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012141145A1 (ja) * | 2011-04-13 | 2012-10-18 | 株式会社 フジミインコーポレーテッド | 基板のエッジ研磨用組成物及びそれを用いた基板のエッジ研磨方法 |
-
2017
- 2017-08-28 WO PCT/JP2017/030786 patent/WO2018055985A1/ja active Application Filing
- 2017-08-28 JP JP2018540930A patent/JP6916192B2/ja active Active
- 2017-09-05 TW TW106130279A patent/TW201816061A/zh unknown
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS52112192A (en) * | 1976-03-16 | 1977-09-20 | Nakano Kiyoshi | Grinding agent for metals |
JPH09137155A (ja) * | 1995-11-16 | 1997-05-27 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | 研磨用組成物および研磨方法 |
JP2003507895A (ja) * | 1999-08-13 | 2003-02-25 | キャボット マイクロエレクトロニクス コーポレイション | 停止化合物を伴う化学機械的研磨系及びその使用方法 |
JP2002030276A (ja) * | 2000-05-12 | 2002-01-31 | Kao Corp | 研磨液組成物 |
JP2006156825A (ja) * | 2004-11-30 | 2006-06-15 | Kao Corp | 半導体基板用研磨液組成物 |
JP2008147651A (ja) * | 2006-12-05 | 2008-06-26 | Cheil Industries Inc | シリコンウエハの最終研磨用スラリー組成物、及びそれを用いたシリコンウエハの最終研磨方法 |
WO2009025383A1 (ja) * | 2007-08-23 | 2009-02-26 | Nitta Haas Incorporated | 研磨組成物 |
WO2009096495A1 (ja) * | 2008-02-01 | 2009-08-06 | Fujimi Incorporated | 研磨用組成物及びそれを用いた研磨方法 |
WO2012005289A1 (ja) * | 2010-07-08 | 2012-01-12 | 株式会社Sumco | シリコンウェーハの研磨方法およびその研磨液 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6916192B2 (ja) | 2021-08-11 |
TW201816061A (zh) | 2018-05-01 |
WO2018055985A1 (ja) | 2018-03-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6762390B2 (ja) | 研磨用組成物、研磨方法および基板の製造方法 | |
JP5915843B2 (ja) | 化学機械研磨用水系分散体の製造方法 | |
JP5413456B2 (ja) | 半導体基板用研磨液及び半導体基板の研磨方法 | |
JP5596344B2 (ja) | コロイダルシリカを利用した酸化ケイ素研磨方法 | |
TWI736623B (zh) | 化學機械研磨用漿料組合物 | |
JP2008288398A (ja) | 半導体ウェハーの研磨用組成物、その製造方法、及び研磨加工方法 | |
JP2016520436A (ja) | サファイアの表面を研磨する方法 | |
TW201634657A (zh) | 研磨劑、研磨方法及半導體積體電路裝置之製造方法 | |
TW201807153A (zh) | 研磨用組成物、研磨用組成物之製造方法及研磨方法 | |
TWI788517B (zh) | 化學機械研磨用組成物及研磨方法 | |
TWI828727B (zh) | 研磨用組合物及研磨系統 | |
JP2021042343A (ja) | 研磨用組成物、研磨用組成物の製造方法、研磨方法および半導体基板の製造方法 | |
JP6015931B2 (ja) | 化学機械研磨用水系分散体および化学機械研磨方法 | |
JP6916192B2 (ja) | 研磨用組成物、ならびにこれを用いた研磨方法および半導体基板の製造方法 | |
JP2019057635A (ja) | 研磨用組成物の製造方法 | |
JP7133414B2 (ja) | 研磨用組成物 | |
US10894901B2 (en) | Method for producing polishing composition and polishing method | |
WO2018012176A1 (ja) | 研磨用組成物、研磨用組成物の製造方法および研磨方法 | |
JP5373250B2 (ja) | 半導体ウエハ研磨用組成物の製造方法 | |
TWI819067B (zh) | 研磨用組成物及研磨系統 | |
TWI826498B (zh) | 化學機械研磨用水系分散體 | |
JP7267795B2 (ja) | 単体シリコンの研磨速度向上剤 | |
US20230034503A1 (en) | Composition for chemical mechanical polishing, chemical mechanical polishing method, and method for manufacturing particles for chemical mechanical polishing | |
WO2018012173A1 (ja) | 研磨用組成物、研磨用組成物の製造方法および研磨方法 | |
TW202124661A (zh) | 化學機械研磨用組成物、化學機械研磨方法及化學機械研磨用粒子的製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200410 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210406 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210517 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210629 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210715 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6916192 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |