KR102444499B1 - Polishing composition and polishing method using same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 연마 공정에서의 디싱 현상을 충분히 억제하고, 보다 확실하게 단차를 해소하는 것이 가능한 연마용 조성물을 제공한다. 본 발명은 유기산을 표면에 고정한 실리카와, 폴리옥시알킬렌기 함유 화합물을 함유하고, 상기 폴리옥시알킬렌기 함유 화합물에 관한 겔 퍼미에이션 크로마토그래피(GPC)에 의한 중량 평균 분자량(폴리에틸렌글리콜 환산)의 분자량 분포가 2개 이상의 피크를 갖고, pH가 7 이하인, 연마용 조성물이다.The present invention provides a polishing composition capable of sufficiently suppressing the dishing phenomenon in the polishing step and capable of more reliably eliminating the level difference. The present invention contains silica having an organic acid fixed on the surface, and a polyoxyalkylene group-containing compound, and the weight average molecular weight (in terms of polyethylene glycol) by gel permeation chromatography (GPC) for the polyoxyalkylene group-containing compound. A polishing composition having a distribution of two or more peaks and a pH of 7 or less.
Description
본 발명은 반도체 디바이스 제조 프로세스에 있어서 사용되는 연마용 조성물 및 그것을 사용한 연마 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a polishing composition used in a semiconductor device manufacturing process and a polishing method using the same.
반도체 디바이스 제조 프로세스에 있어서는, 반도체 디바이스의 성능의 향상에 따라서, 배선을 보다 고밀도 또한 고집적으로 제조하는 기술이 필요해지고 있다. 이러한 반도체 디바이스의 제조 프로세스에 있어서 CMP(Chemical Mechanical Polishing: 화학 기계 연마)는 필수적인 프로세스가 되고 있다. 반도체 회로의 미세화가 진행함에 따라, 패턴 웨이퍼의 요철에 요구되는 평탄성이 높아지고, CMP에 의해 나노 오더의 높은 평탄성을 실현하는 것이 요구되고 있다. CMP에 의해 높은 평활성을 실현하기 위해서는, 패턴 웨이퍼의 볼록부를 높은 연마 속도로 연마하는 한편, 오목부는 별로 연마하지 않는 것이 바람직하다.DESCRIPTION OF RELATED ART In a semiconductor device manufacturing process, with the improvement of the performance of a semiconductor device, the technique of manufacturing wiring more densely and highly integrated is needed. In the manufacturing process of such a semiconductor device, CMP (Chemical Mechanical Polishing: Chemical mechanical polishing) has become an essential process. As the miniaturization of the semiconductor circuit progresses, the flatness required for the unevenness of the patterned wafer increases, and it is required to realize the nano-order high flatness by CMP. In order to realize high smoothness by CMP, it is preferable that the convex portions of the pattern wafer are polished at a high polishing rate, while the concave portions are not polished very much.
반도체 웨이퍼는, 회로를 형성하는 다결정 실리콘, 절연 재료인 산화규소, 트렌치 또는 비아의 일부가 아닌 이산화규소 표면을 에칭 중의 손상으로부터 보호하기 위한 질화규소와 같은 이종 재료로 구성된다. 이로 인해, 다결정 실리콘이나 산화규소 등의 비교적 부드럽고 연마제와 반응하기 쉬운 재료가, 그 주위의 질화규소 등에 비하여 과도하게 깍이는 디싱이라는 현상이 일어나고, 단차가 남아버린다고 하는 문제가 있다.Semiconductor wafers are composed of dissimilar materials such as polycrystalline silicon forming circuits, silicon oxide as an insulating material, and silicon nitride to protect the silicon dioxide surface that is not part of a trench or via from damage during etching. For this reason, there is a problem that a relatively soft material such as polycrystalline silicon or silicon oxide, which is easily reacted with an abrasive, is excessively scraped compared to the surrounding silicon nitride or the like, resulting in a phenomenon called dishing, and there is a problem that a level difference remains.
이들 점으로부터 단단하고 화학적으로 안정된 질화규소 등의 재료를 포함하는 패턴 웨이퍼의 연마 공정에 있어서, 단차를 충분히 해소할 것이 요구되고 있다.From these points, in the polishing process of a pattern wafer made of a hard and chemically stable material such as silicon nitride, it is required to sufficiently eliminate the level difference.
이 요구에 따르기 위한 기술로서, 예를 들어 일본 특허 공개 제2012-040671호 공보(미국 특허 출원 공개 제2013/146804호 명세서에 상당)에는, 질화규소 등의 화학 반응성이 부족한 연마 대상물을 다결정 실리콘 등에 비하여 고속으로 연마 가능한 연마용 조성물이며, 유기산을 고정화한 콜로이달 실리카를 함유하고, pH가 6 이하인 연마용 조성물이 개시되어 있다.As a technique for meeting this request, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-040671 (equivalent to the specification of US Patent Application Laid-Open No. 2013/146804), a polishing object lacking in chemical reactivity such as silicon nitride is compared with polycrystalline silicon or the like. Disclosed is a polishing composition capable of high-speed polishing, comprising colloidal silica immobilized with an organic acid and having a pH of 6 or less.
그러나, 종래의 연마용 조성물에서는, 상술한 디싱 현상을 충분히 억제할 수 없고, 여전히 단차를 충분히 해소할 수 없다는 문제가 있었다.However, in the conventional polishing composition, there is a problem that the above-described dishing phenomenon cannot be sufficiently suppressed and the level difference cannot be sufficiently eliminated.
따라서 본 발명은, 연마 공정에서의 디싱 현상을 충분히 억제하고, 보다 확실하게 단차를 해소하는 것이 가능한 연마용 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a polishing composition capable of sufficiently suppressing the dishing phenomenon in the polishing step and more reliably eliminating the level difference.
상기 과제를 해결하고자, 본 발명자는 예의 연구를 거듭하였다. 그 결과, 폴리옥시알킬렌기를 갖는 화합물(본 명세서 중, 「폴리옥시알킬렌기 함유 화합물」이라고도 칭함)에 대해서, 겔 퍼미에이션 크로마토그래피(GPC)로 측정한 중량 평균 분자량의 분자량 분포에 있어서 2개 이상의 피크를 갖는 화합물을 사용하고, 이것을, 유기산을 표면에 고정한 실리카와 병용함으로써, 상기 과제가 해결될 수 있다는 것을 알아내어, 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.In order to solve the above problems, the present inventors have intensively researched. As a result, in the molecular weight distribution of the weight average molecular weight measured by gel permeation chromatography (GPC) for a compound having a polyoxyalkylene group (also referred to as a "polyoxyalkylene group-containing compound" in this specification), two By using a compound having the above peak and using it in combination with silica having an organic acid fixed on the surface, it was found that the above problems could be solved, and the present invention was completed.
즉, 본 발명은 유기산을 표면에 고정한 실리카와, 폴리옥시알킬렌기 함유 화합물을 함유하고, 상기 폴리옥시알킬렌기 함유 화합물에 관한 겔 퍼미에이션 크로마토그래피(GPC)에 의한 중량 평균 분자량(폴리에틸렌글리콜 환산)의 분자량 분포가 2개 이상의 피크를 갖고, pH가 7 이하인, 연마용 조성물이다.That is, the present invention contains silica having an organic acid fixed on the surface, and a polyoxyalkylene group-containing compound, and the weight average molecular weight (in terms of polyethylene glycol) by gel permeation chromatography (GPC) for the polyoxyalkylene group-containing compound. has a molecular weight distribution of at least two peaks and has a pH of 7 or less.
이하, 본 발명을 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described.
<연마용 조성물><Abrasive composition>
본 발명의 일 형태에 의하면, 유기산을 표면에 고정한 실리카와, 폴리옥시알킬렌기 함유 화합물을 함유하고, 상기 폴리옥시알킬렌기 함유 화합물에 관한 겔 퍼미에이션 크로마토그래피(GPC)에 의한 중량 평균 분자량(폴리에틸렌글리콜 환산)의 분자량 분포가 2개 이상의 피크를 갖고, pH가 7 이하인, 연마용 조성물이 제공된다. 이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 연마용 조성물에 의하면, 연마 공정에서의 디싱 현상을 충분히 억제하고, 보다 확실하게 단차를 해소하는 것이 가능하게 된다.According to one embodiment of the present invention, silica having an organic acid fixed on the surface thereof, and a polyoxyalkylene group-containing compound are contained, and the weight average molecular weight (polyethylene) of the polyoxyalkylene group-containing compound is obtained by gel permeation chromatography (GPC). A polishing composition is provided, wherein the molecular weight distribution in terms of glycol) has two or more peaks and the pH is 7 or less. According to the polishing composition of the present invention having such a configuration, it becomes possible to sufficiently suppress the dishing phenomenon in the polishing step and to more reliably eliminate the level difference.
본 발명의 연마용 조성물을 사용함으로써, 연마 공정에서의 디싱 현상을 충분히 억제하고, 보다 확실하게 단차를 해소하는 것이 가능하게 되는 상세한 이유는 불분명하지만, 이하의 메커니즘에 의한 것이라고 추측된다.The detailed reason for using the polishing composition of the present invention to sufficiently suppress the dishing phenomenon in the polishing step and to more reliably eliminate the level difference is not clear, but it is presumed to be due to the following mechanism.
즉, 일본 특허 공개 제2012-040671호 공보(미국 특허 출원 공개 제2013/146804호 명세서에 상당)에도 「수용성 고분자」라고 개시되어 있는 바와 같이, 폴리에틸렌글리콜(PEG) 등의 폴리옥시알킬렌기 함유 화합물을 연마용 조성물에 첨가해도 된다는 것은 알려져 있었다. 이들 화합물을 사용하면, 수소 결합 등의 작용이 작용함으로써 다결정 실리콘 등의 연마 대상물의 표면에 흡착하고, 지립에 의한 기계적 작용으로부터 연마 대상물의 표면을 보호함으로써 연마용 조성물에 의한 연마 대상물의 연마 속도를 컨트롤하고 있는 것으로 생각되어 왔다. 여기서, 본 발명과 같이 분자량 분포가 2개 이상의 피크를 갖는 것과 같은 폴리옥시알킬렌 기 함유 화합물을 연마용 조성물에 포함시킴으로써, 보다 큰 분자량을 갖는 화합물이 흡착된 간극을, 보다 작은 분자량을 갖는 화합물이 메우도록 추가로 흡착하고, 결과로서 연마 대상물의 표면에 치밀한 보호막이 형성되고, 단차를 해소하는 기능이 보다 한층 발휘되는 것으로 생각된다.That is, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-040671 (equivalent to the specification of U.S. Patent Application Laid-Open No. 2013/146804) as a "water-soluble polymer", polyoxyalkylene group-containing compounds such as polyethylene glycol (PEG) It has been known that may be added to the polishing composition. When these compounds are used, by the action of hydrogen bonding, etc., they adsorb to the surface of the object to be polished, such as polycrystalline silicon, and protect the surface of the object to be polished from the mechanical action of the abrasive grain, thereby increasing the polishing rate of the object to be polished by the polishing composition. was thought to be in control. Here, as in the present invention, by including a polyoxyalkylene group-containing compound having two or more peaks in molecular weight distribution in the polishing composition, the gap where the compound having a higher molecular weight is adsorbed is filled with the compound having a lower molecular weight. It is thought that the function of further adsorbing so as to fill the gap is further exhibited by forming a dense protective film on the surface of the object to be polished as a result, and resolving the step difference.
또한, 연마 대상물로서 질화규소(SiN)를 포함하고, 또한 연마 대상물과는 상이한 재료를 포함하는 층으로서 다결정 실리콘이나 오르토규산테트라에틸(TEOS) 등을 포함하는 피연마 재료를, 본 발명의 연마용 조성물을 사용하여 연마했을 경우, 연마 대상물인 SiN의 연마 속도를 유지 또는 향상하면서, 다결정 실리콘이나 TEOS 등의 연마 대상물과는 상이한 재료를 포함하는 층의 연마 속도를 보다 억제할 수 있다는 효과도 가질 수 있다. SiN의 연마 속도는, 버프 연마의 경우에는 50Å/min 이상, 패턴 연마의 경우에는 100Å/min 이상이 실용적이지만, 본 발명의 연마용 조성물을 사용한 경우, 이러한 SiN의 연마 속도를 유지 또는 향상하면서, 연마 공정에서의 디싱 현상을 충분히 억제하고, 보다 확실하게 단차를 해소하는 것이 가능하게 된다.Further, the polishing composition of the present invention includes a material to be polished containing silicon nitride (SiN) as a polishing object and polycrystalline silicon, tetraethyl orthosilicate (TEOS), etc. as a layer containing a material different from that of the polishing object. In the case of polishing using . The polishing rate of SiN is practically 50 Å/min or more in the case of buff polishing and 100 Å/min or more in the case of pattern polishing. It becomes possible to fully suppress the dishing phenomenon in a grinding|polishing process, and to eliminate a level|step difference more reliably.
또한, 상기 메커니즘은 추측에 의한 것이며, 본 발명은 상기 메커니즘에 전혀 한정되는 것은 아니다. 이하, 본 발명의 일 형태에 관한 연마용 조성물의 구성에 대해서, 상세하게 설명한다.In addition, the said mechanism is guesswork, and this invention is not limited to the said mechanism at all. Hereinafter, the configuration of the polishing composition according to one embodiment of the present invention will be described in detail.
[유기산을 표면에 고정한 실리카][Silica with organic acid fixed on the surface]
본 발명의 연마용 조성물에 포함되는 「유기산을 표면에 고정한 실리카」는, 지립으로서 사용되는 유기산을 표면에 화학적으로 결합시킨 실리카이다. 상기 실리카에는 퓸드 실리카나 콜로이달 실리카 등이 포함되지만, 특히 콜로이달 실리카가 바람직하다. 상기 유기산은 특별히 제한되지 않지만, 술폰산, 카르복실산, 인산 등을 들 수 있고, 바람직하게는 술폰산 또는 카르복실산이다. 또한, 본 발명의 연마용 조성물 중에 포함되는 「유기산을 표면에 고정한 실리카」의 표면에는, 상기 유기산 유래의 산성기(예를 들어, 술포기, 카르복실기, 인산기 등)가 (경우에 따라서는 링커 구조를 개재하여) 공유 결합에 의해 고정되어 있게 된다."Silica with an organic acid fixed to the surface" contained in the polishing composition of the present invention is silica in which an organic acid used as an abrasive grain is chemically bonded to the surface. Although fumed silica, colloidal silica, etc. are contained in the said silica, Colloidal silica is especially preferable. The organic acid is not particularly limited, and examples thereof include sulfonic acid, carboxylic acid, phosphoric acid, and the like, preferably sulfonic acid or carboxylic acid. In addition, on the surface of "silica with an organic acid fixed to the surface" contained in the polishing composition of the present invention, an acidic group derived from the organic acid (for example, a sulfo group, a carboxyl group, a phosphoric acid group, etc.) (in some cases, a linker structure) through) is fixed by a covalent bond.
유기산을 표면에 고정한 실리카는 합성품을 사용해도 되고, 시판품을 사용해도 된다. 또한, 유기산을 표면에 고정한 실리카는, 단독으로 사용해도 되고 2종 이상 혼합하여 사용해도 된다.A synthetic product may be used for the silica which fixed the organic acid on the surface, and a commercial item may be used for it. In addition, the silica which fixed the organic acid to the surface may be used independently and may be used in mixture of 2 or more types.
이들 유기산을 실리카 표면에 도입하는 방법은 특별히 제한되지 않고, 머캅토기나 알킬기 등의 상태에서 실리카 표면에 도입하고, 그 후, 술폰산이나 카르복실산으로 산화시킨다는 방법 외에, 상기 유기산 유래의 산성기에 보호기가 결합한 상태에서 실리카 표면에 도입하고, 그 후, 보호기를 탈리시킨다는 방법이 있다. 또한, 실리카 표면에 유기산을 도입할 때에 사용되는 화합물은, 유기 산기가 될 수 있는 관능기를 적어도 1개 갖고, 또한 실리카 표면의 히드록실기와의 결합에 사용되는 관능기, 소수성·친수성을 제어하기 위하여 도입하는 관능기, 입체적 부피가 큼을 제어하기 위하여 도입되는 관능기 등을 포함하는 것이 바람직하다.The method of introducing these organic acids to the silica surface is not particularly limited, and in addition to the method of introducing into the silica surface in the state of a mercapto group or an alkyl group, and then oxidizing it with sulfonic acid or carboxylic acid, a protecting group on the acidic group derived from the organic acid There is a method of introducing into the silica surface in a bonded state, and then releasing the protecting group. In addition, the compound used when introducing an organic acid to the silica surface has at least one functional group that can be an organic acid group, and a functional group used for bonding to a hydroxyl group on the silica surface, in order to control hydrophobicity and hydrophilicity. It is preferable to include a functional group to be introduced, a functional group introduced in order to control the steric bulkiness, and the like.
유기산을 표면에 고정한 실리카의 구체적인 합성 방법으로서, 유기산의 1종인 술폰산을 실리카의 표면에 고정하는 것이라면, 예를 들어 문헌["Sulfonic acid-functionalized silica through quantitative oxidation of thiol groups", Chem. Commun. 246-247(2003)]에 기재된 방법으로 행할 수 있다. 구체적으로는, 3-머캅토프로필트리메톡시실란 등의 티올기를 갖는 실란 커플링제를 실리카에 커플링시킨 후에 과산화수소로 티올기를 산화함으로써, 술폰산이 표면에 고정화된 실리카를 얻을 수 있다. 또는, 카르복실산을 실리카의 표면에 고정하는 것이라면, 예를 들어 문헌["Novel Silane Coupling Agents Containing a Photo labile 2-Nitrobenzyl Ester for Introduction of a Carboxy Group on the Surface of Silica Gel", Chemistry Letters, 3, 228-229(2000)]에 기재된 방법으로 행할 수 있다. 구체적으로는, 광 반응성 2-니트로벤질에스테르를 포함하는 실란 커플링제를 실리카에 커플링시킨 후에 광 조사함으로써, 카르복실산이 표면에 고정화된 실리카를 얻을 수 있다.As a specific method for synthesizing silica with an organic acid fixed to the surface, if sulfonic acid, which is one kind of organic acid, is fixed to the surface of silica, for example, ["Sulfonic acid-functionalized silica through quantitative oxidation of thiol groups", Chem. Commun. 246-247 (2003)]. Specifically, by coupling a silane coupling agent having a thiol group such as 3-mercaptopropyltrimethoxysilane to silica and then oxidizing the thiol group with hydrogen peroxide, silica having sulfonic acid immobilized on the surface can be obtained. Alternatively, if the carboxylic acid is to be immobilized on the surface of silica, see, for example, "Novel Silane Coupling Agents Containing a Photo labile 2-Nitrobenzyl Ester for Introduction of a Carboxy Group on the Surface of Silica Gel", Chemistry Letters, 3 , 228-229 (2000)]. Specifically, by irradiating a silane coupling agent containing a photoreactive 2-nitrobenzyl ester to silica after coupling with light, silica having a carboxylic acid immobilized on the surface can be obtained.
연마용 조성물 중의 유기산을 표면에 고정한 실리카의 평균 1차 입자 직경은, 5nm 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 7nm 이상, 더욱 바람직하게는 10nm 이상이다. 유기산을 표면에 고정한 실리카의 평균 1차 입자 직경이 커짐에 따라서, 연마용 조성물에 의한 연마 대상물의 연마 속도가 향상되는 이점이 있다.The average primary particle diameter of the silica in which the organic acid in the polishing composition is fixed to the surface is preferably 5 nm or more, more preferably 7 nm or more, and still more preferably 10 nm or more. As the average primary particle diameter of silica having an organic acid fixed on the surface increases, there is an advantage in that the polishing rate of the object to be polished by the polishing composition is improved.
연마용 조성물 중의 유기산을 표면에 고정한 실리카의 평균 1차 입자 직경은 또한, 50nm 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 45nm 이하, 더욱 바람직하게는 40nm 이하이다. 유기산을 표면에 고정한 실리카의 평균 1차 입자 직경이 작아짐에 따라서, 연마용 조성물을 사용하여 연마한 후의 연마 대상물의 표면에 스크래치가 발생하는 것을 억제할 수 있는 이점이 있다. 또한, 유기산을 표면에 고정한 실리카의 평균 1차 입자 직경의 값은, 예를 들어 BET법으로 측정되는 유기산을 표면에 고정한 실리카의 비표면적에 기초하여 산출된다.The average primary particle diameter of the silica in which the organic acid in the polishing composition is fixed to the surface is preferably 50 nm or less, more preferably 45 nm or less, still more preferably 40 nm or less. As the average primary particle diameter of silica having an organic acid fixed thereon decreases, there is an advantage in that it is possible to suppress the occurrence of scratches on the surface of the object to be polished after polishing using the polishing composition. In addition, the value of the average primary particle diameter of the silica which fixed the organic acid to the surface is computed based on the specific surface area of the silica which fixed the organic acid to the surface measured, for example by BET method.
연마용 조성물 중의 유기산을 표면에 고정한 실리카의 평균 2차 입자 직경은 10nm 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 15nm 이상, 더욱 바람직하게는 20nm 이상이다. 유기산을 표면에 고정한 실리카의 평균 2차 입자 직경이 커짐에 따라서, 연마용 조성물에 의한 연마 대상물의 연마 속도가 향상되는 이점이 있다.The average secondary particle diameter of the silica in which the organic acid in the polishing composition is fixed to the surface is preferably 10 nm or more, more preferably 15 nm or more, and still more preferably 20 nm or more. As the average secondary particle diameter of silica having an organic acid fixed thereon increases, there is an advantage in that the polishing rate of the object to be polished by the polishing composition is improved.
연마용 조성물 중의 유기산을 표면에 고정한 실리카의 평균 2차 입자 직경은 또한, 100nm 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 90nm 이하, 더욱 바람직하게는 80nm 이하이다. 유기산을 표면에 고정한 실리카의 평균 2차 입자 직경이 작아짐에 따라서, 연마용 조성물을 사용하여 연마한 후의 연마 대상물의 표면에 스크래치가 발생하는 것을 억제할 수 있는 이점이 있다. 또한, 실리카의 평균 2차 입자 직경의 값은, 예를 들어 레이저광을 사용한 광 산란법으로 측정한 실리카의 비표면적에 기초하여 산출된다.The average secondary particle diameter of the silica in which the organic acid in the polishing composition is fixed to the surface is preferably 100 nm or less, more preferably 90 nm or less, still more preferably 80 nm or less. As the average secondary particle diameter of silica having an organic acid fixed on the surface decreases, there is an advantage in that it is possible to suppress the occurrence of scratches on the surface of the object to be polished after polishing using the polishing composition. In addition, the value of the average secondary particle diameter of silica is computed based on the specific surface area of silica measured by the light scattering method using laser beam, for example.
연마용 조성물 중의 유기산을 표면에 고정한 실리카의 함유량은 0.0005질량％ 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.001질량％ 이상, 더욱 바람직하게는 0.005질량％ 이상이다. 유기산을 표면에 고정한 실리카의 함유량이 많아짐에 따라서, 연마용 조성물에 의한 연마 대상물의 연마 속도가 향상되는 이점이 있다.The content of silica in which the organic acid is fixed to the surface of the polishing composition is preferably 0.0005 mass % or more, more preferably 0.001 mass % or more, and still more preferably 0.005 mass % or more. As the content of silica having an organic acid fixed on the surface increases, there is an advantage in that the polishing rate of the object to be polished by the polishing composition is improved.
연마용 조성물 중의 유기산을 표면에 고정한 실리카의 함유량은 또한, 10질량％ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5질량％ 이하, 더욱 바람직하게는 1질량％ 이하이다. 유기산을 표면에 고정한 실리카의 함유량이 적어짐에 따라서, 피연마 재료와의 마찰이 줄어들고, 예를 들어 질화규소(SiN)를 연마 대상물로 한 경우 등에, 다결정 실리콘이나 TEOS 등의 연마 대상물과는 상이한 재료를 포함하는 층의 연마 속도를 보다 억제할 수 있다는 이점이 있다.The content of silica in which the organic acid is fixed to the surface of the polishing composition is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, and still more preferably 1% by mass or less. As the content of silica with organic acid fixed to the surface decreases, friction with the material to be polished is reduced, for example, when silicon nitride (SiN) is used as a polishing object, etc., a material different from the polishing object such as polycrystalline silicon or TEOS is used. There is an advantage that the polishing rate of the containing layer can be further suppressed.
또한, 본 발명에서는 「유기산을 표면에 고정한 실리카」를 지립으로서 사용하는 것이 필수적이지만, 경우에 따라서는, 유기산을 표면에 고정하고 있지 않은 실리카를 병용해도 된다. 단, 지립 전체에 차지하는 「유기산을 표면에 고정한 실리카」의 함유 비율은, 질량 기준으로 50질량％ 이상인 것이 바람직하고, 80질량％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 90질량％ 이상인 것이 더욱 바람직하고, 95질량％ 이상인 것이 특히 바람직하고, 100질량％인 것이 가장 바람직하다. 또한, 「유기산을 표면에 고정하지 않은 실리카」만을 지립으로서 사용하면, 응집물에 의한 디펙트 성능의 악화가 야기되기 때문에, 바람직하지 않다.In the present invention, it is essential to use "silica having an organic acid fixed to the surface" as the abrasive grain, but in some cases, silica in which the organic acid is not fixed to the surface may be used in combination. However, the content ratio of "silica with organic acid fixed to the surface" in the whole abrasive grain is preferably 50 mass % or more, more preferably 80 mass % or more, still more preferably 90 mass % or more, 95 mass % on a mass basis. % or more is especially preferable, and it is most preferable that it is 100 mass %. In addition, since deterioration of defect performance due to aggregates is caused when only "silica having no organic acid fixed on the surface" is used as an abrasive grain, it is not preferable.
[폴리옥시알킬렌기 함유 화합물][Polyoxyalkylene group-containing compound]
본 발명의 연마용 조성물에 포함되는 「폴리옥시알킬렌기 함유 화합물」은, 폴리옥시알킬렌기를 함유하는 유기 화합물이다. 「폴리옥시알킬렌기 함유 화합물」은, 폴리옥시알킬렌기를 갖는 화합물이 갖는 관능기의 일부가 치환 또는 중합되어 이루어지는 화합물이어도 된다. 이들은 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.The "polyoxyalkylene group-containing compound" contained in the polishing composition of the present invention is an organic compound containing a polyoxyalkylene group. The "polyoxyalkylene group-containing compound" may be a compound in which a part of the functional group of the compound having a polyoxyalkylene group is substituted or superposed. These may be used independently and may use 2 or more types together.
폴리옥시알킬렌기의 구체예로서는 폴리옥시에틸렌기, 폴리옥시프로필렌기, 옥시에틸렌기와 옥시프로필렌기가 블록 또는 랜덤 결합한 폴리옥시알킬렌기, 상기 폴리옥시에틸렌기, 폴리옥시프로필렌기, 폴리옥시알킬렌기에, 추가로 폴리옥시부틸렌기가 블록 또는 랜덤 결합으로 포함되어 있는 기 등을 들 수 있다.Specific examples of the polyoxyalkylene group include a polyoxyethylene group, a polyoxypropylene group, a polyoxyalkylene group in which an oxyethylene group and an oxypropylene group are block or randomly bonded, the polyoxyethylene group, polyoxypropylene group, polyoxyalkylene group, and groups in which the polyoxybutylene group is included in a block or random bond.
폴리옥시알킬렌기의 말단이 수산기인 화합물의 구체예로서는, 각종 부가량의 폴리에틸렌글리콜이나 폴리프로필렌글리콜, 폴리부틸렌글리콜 등의 폴리알킬렌글리콜 유도체, 프로논(등록 상표) 102, 프로논(등록 상표) 201 등의 프로논(등록 상표) 시리즈로 대표되는 블록 중합체(이상, 니찌유 가부시끼가이샤제), 유니올(등록 상표) DA-400, 유니올(등록 상표) DB-400, 유니올(등록 상표) DB-530(이상, 니찌유 가부시끼가이샤제) 등의 비스페놀 A 유도체 등을 들 수 있다.Specific examples of the compound in which the terminal of the polyoxyalkylene group is a hydroxyl group include polyalkylene glycol derivatives such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, and polybutylene glycol in various additional amounts, Pronon (registered trademark) 102, and Pronon (registered trademark). ) block polymers represented by the Pronon (registered trademark) series such as 201 (above, manufactured by Nichiyu Corporation), Uniol (registered trademark) DA-400, Uniol (registered trademark) DB-400, Uniol ( Bisphenol A derivatives, such as registered trademark) DB-530 (above, the Nichiyu Corporation make), etc. are mentioned.
폴리옥시알킬렌기의 말단이 에테르기인 화합물의 구체예로서는, 폴리에틸렌글리콜올레일에테르, 폴리에틸렌글리콜디메틸에테르 등의 각종 폴리알킬렌글리콜 알킬에테르를 들 수 있다.Specific examples of the compound having an ether group at the end of the polyoxyalkylene group include various polyalkylene glycol alkyl ethers such as polyethylene glycol oleyl ether and polyethylene glycol dimethyl ether.
폴리옥시알킬렌기의 말단이 에스테르기인 화합물의 구체예로서는, 폴리에틸렌글리콜모노옥틸에스테르, 폴리프로필렌글리콜모노스테아릴에스테르, 폴리프로필렌글리콜디스테아릴에스테르 등의 폴리알킬렌글리콜알킬에스테르 등을 들 수 있다.Specific examples of the compound in which the terminal of the polyoxyalkylene group is an ester group include polyalkylene glycol alkyl esters such as polyethylene glycol monooctyl ester, polypropylene glycol monostearyl ester, and polypropylene glycol distearyl ester.
폴리옥시알킬렌기의 말단이 알릴기인 화합물의 구체예로서는, 유니옥스(등록 상표) PKA-5006, 유니올(등록 상표) PKA-5014, 유니올(등록 상표) PKA-5017(이상, 니찌유 가부시끼가이샤제) 등의 각종 폴리알킬렌글리콜알릴에테르를 들 수 있다.Specific examples of the compound in which the terminal of the polyoxyalkylene group is an allyl group include Uniox (registered trademark) PKA-5006, Uniol (registered trademark) PKA-5014, and Uniol (registered trademark) PKA-5017 (above, Nichiyu Corporation). Various polyalkylene glycol allyl ethers, such as the company make) are mentioned.
폴리옥시알킬렌기의 말단이 (메트)아크릴기인 화합물의 구체예로서는, 블렘머(등록 상표) PP 시리즈, 블렘머(등록 상표) PME 시리즈, 블렘머(등록 상표) PDE 시리즈(이상, 니찌유 가부시끼가이샤제) 등의 폴리알킬렌글리콜(메트)아크릴레이트를 들 수 있다.As a specific example of the compound whose polyoxyalkylene group terminal is a (meth)acryl group, Blemmer (trademark) PP series, Blemmer (trademark) PME series, Blemmer (trademark) PDE series (above, Nichiyu Corporation) Polyalkylene glycol (meth)acrylates, such as the company make) are mentioned.
그 중에서도, 폴리옥시알킬렌기 함유 화합물은 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜 및 폴리부틸렌글리콜로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 폴리에틸렌글리콜이다.Among them, the polyoxyalkylene group-containing compound is preferably one or two or more selected from the group consisting of polyethylene glycol, polypropylene glycol and polybutylene glycol, and more preferably polyethylene glycol.
본 발명에 따른 연마용 조성물에 있어서는, 상술한 폴리옥시알킬렌기 함유 화합물에 관한 겔 퍼미에이션 크로마토그래피(GPC)에 의한 중량 평균 분자량(폴리에틸렌글리콜 환산)의 분자량 분포가, 2개 이상의 피크를 갖는 점에 특징이 있다. 여기서, 「2개 이상의 피크를 갖는」이란, 폴리옥시알킬렌기 함유 화합물의 GPC에 의한 분자량 분포의 차트가, 2개 이상의 극대값을 갖는 것을 의미한다. 전형적으로는, 후술하는 연마용 조성물의 제조 방법 란에 있어서 설명한 바와 같이, 중량 평균 분자량의 다른 2종 이상의 폴리옥시알킬렌기 함유 화합물을 사용하여 연마용 조성물을 제조함으로써, 상술한 바와 같은 「2개 이상의 피크를 가진다」라는 조건을 충족하는 조성물을 얻을 수 있다.In the polishing composition according to the present invention, the molecular weight distribution of the weight average molecular weight (in terms of polyethylene glycol) by gel permeation chromatography (GPC) for the polyoxyalkylene group-containing compound has two or more peaks. is characterized by Here, "having two or more peaks" means that the chart of molecular weight distribution by GPC of a polyoxyalkylene group containing compound has two or more local maxima. Typically, as described in the section on the method for producing a polishing composition to be described later, the polishing composition is prepared using two or more polyoxyalkylene group-containing compounds having different weight average molecular weights to prepare a polishing composition as described above. A composition satisfying the condition of having the above peaks” can be obtained.
폴리옥시알킬렌기 함유 화합물에 대하여 측정한 GPC에 의한 중량 평균 분자량(폴리에틸렌글리콜 환산)의 분자량 분포가, 2개 이상의 피크를 갖는 경우, 당해 2개 이상의 피크에 대응하는 각각의 피크의 중량 평균 분자량에 있어서, 적어도 2개의 피크의 중량 평균 분자량은 서로, 바람직하게는 1.1배 이상 상이하고, 보다 바람직하게는 1.3배 이상 상이하고, 더욱 바람직하게는 1.5배 이상 상이한 것이다. 이러한 구성으로 함으로써, 본 발명의 작용 효과를 충분히 발휘시키는 것이 가능하게 된다.When the molecular weight distribution of the weight average molecular weight (in terms of polyethylene glycol) by GPC measured for the polyoxyalkylene group-containing compound has two or more peaks, the weight average molecular weight of each peak corresponding to the two or more peaks is In this case, the weight average molecular weights of the at least two peaks differ from each other by preferably 1.1 times or more, more preferably 1.3 times or more, and still more preferably 1.5 times or more. By setting it as such a structure, it becomes possible to fully exhibit the effect of this invention.
또한, 해당 분자량 분포가 2개의 피크를 갖는 경우, 중량 평균 분자량이 작은 쪽의 피크의 중량 평균 분자량은, 바람직하게는 100 내지 2000이고, 보다 바람직하게는 100 내지 1000이다. 한편, 중량 평균 분자량이 큰 쪽의 피크의 중량 평균 분자량은, 바람직하게는 300 내지 1000000이고, 보다 바람직하게는 300 내지 100000이다.Moreover, when this molecular weight distribution has two peaks, the weight average molecular weight of the one with a smaller weight average molecular weight becomes like this. Preferably it is 100-2000, More preferably, it is 100-1000. On the other hand, the weight average molecular weight of the peak with a larger weight average molecular weight becomes like this. Preferably it is 300-1000000, More preferably, it is 300-100000.
또한, 해당 분자량 분포가 3개 이상의 피크를 갖는 경우, 당해 3개 이상의 피크로부터 선택되는 임의의 2개의 피크 분자량 중, 중량 평균 분자량이 작은 쪽의 피크의 중량 평균 분자량은, 바람직하게는 100 내지 2000이고, 보다 바람직하게는 100 내지 1000이다. 또한, 당해 3개 이상의 피크로부터 선택되는 임의의 2개의 피크 분자량 중, 중량 평균 분자량이 큰 쪽의 피크의 중량 평균 분자량은, 바람직하게는 300 내지 1000000이고, 보다 바람직하게는 300 내지 100000이다.In addition, when the molecular weight distribution has three or more peaks, the weight average molecular weight of the peak having the smaller weight average molecular weight among arbitrary two peak molecular weights selected from the three or more peaks is preferably 100 to 2000. and more preferably 100 to 1000. Moreover, the weight average molecular weight of the peak with a larger weight average molecular weight among the arbitrary two peak molecular weights chosen from the said three or more peaks becomes like this. Preferably it is 300-1000000, More preferably, it is 300-100000.
또한, 폴리옥시알킬렌기 함유 화합물의 중량 평균 분자량은, 구체적으로는 실시예에 기재된 방법에 의해 측정할 수 있다.In addition, the weight average molecular weight of a polyoxyalkylene group containing compound can be specifically measured by the method as described in an Example.
연마용 조성물 중의 폴리옥시알킬렌기 함유 화합물의 함유량 하한은, 0.0001질량％ 이상인 것이 바람직하고, 0.0005질량％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 0.001질량％ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 연마용 조성물 중의 폴리옥시알킬렌기 함유 화합물의 함유량 상한은, 30질량％ 이하인 것이 바람직하고, 25질량％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 20질량％ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 이러한 범위라면, 본 발명의 작용 효과를 충분히 발휘시키는 것이 가능하게 된다.The lower limit of the content of the polyoxyalkylene group-containing compound in the polishing composition is preferably 0.0001 mass % or more, more preferably 0.0005 mass % or more, and still more preferably 0.001 mass % or more. The upper limit of the content of the polyoxyalkylene group-containing compound in the polishing composition is preferably 30% by mass or less, more preferably 25% by mass or less, and still more preferably 20% by mass or less. If it is within such a range, it will become possible to fully exhibit the effect of this invention.
[첨가제][additive]
본 발명의 연마용 조성물은, 첨가제를 포함해도 된다. 당해 첨가제는, 연마 대상물의 연마 속도를 향상시키는 기능 및 본 발명의 연마용 조성물의 pH를 조정하는 기능 중 적어도 한쪽을 가진다.The polishing composition of the present invention may contain an additive. The additive has at least one of the function of improving the polishing rate of the object to be polished and the function of adjusting the pH of the polishing composition of the present invention.
이러한 첨가제의 예로서는 포름산, 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 발레르산, 카프로산, 에난트산, 카프릴산, 펠라르곤산, 카프르산, 라우르산, 미리스트산, 팔미트산, 마르가르산, 스테아르산, 올레산, 리놀산, 리놀렌산, 아라키돈산, 도코사헥사엔산, 에이코사펜타엔산, 락트산, 말산, 시트르산, 벤조산, 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 살리실산, 갈산, 멜리트산, 신남산, 옥살산, 말론산, 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 푸마르산, 말레산, 아코니트산, 아미노산, 안트라닐산, 니트로카르복실산 등의 카르복실산; 메탄술폰산, 에탄술폰산, 벤젠술폰산, p-톨루엔술폰산, 10-캄포술폰산, 이세티온산, 타우린 등의 술폰산; 탄산, 염산, 질산, 인산, 차아인산, 아인산, 포스폰산, 황산, 붕산, 불화수소산, 오르토인산, 피로인산, 폴리인산, 메타인산, 헥사메타인산 등의 무기산; 이미노2아세트산, 니트릴로3아세트산, 디에틸렌트리아민5아세트산, 에틸렌디아민4아세트산, N,N,N-트리메틸렌포스폰산, 에틸렌디아민-N,N,N',N'-테트라메틸렌술폰산, 트랜스시클로헥산디아민4아세트산, 1,2-디아미노프로판4아세트산, 글리콜에테르디아민4아세트산, 에틸렌디아민오르토히드록시페닐아세트산, 에틸렌디아민디숙신산(SS체), N-(2-카르복실레이트에틸)-L-아스파라긴산, β-알라닌디아세트산, 2-포스포노부탄-1,2,4-트리카르복실산, 1-히드록시에틸리덴-1,1-디포스폰산, N,N'-비스(2-히드록시벤질)에틸렌디아민-N,N'-디아세트산, 1,2-디히드록시벤젠-4,6-디술폰산, 폴리아민, 폴리포스폰산, 폴리아미노카르복실산, 폴리아미노포스폰산 등의 킬레이트제 등, 지방족 아민, 방향족 아민 등의 아민, 수산화제4암모늄 등의 유기 염기, 수산화칼륨(KOH) 등의 알칼리 금속의 수산화물, 제2족 원소의 수산화물 및 암모니아 등을 들 수 있다. 이들 첨가제는 단독으로도 또는 2종 이상 조합하여도 사용할 수 있다.Examples of such additives include formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, caproic acid, enantic acid, caprylic acid, pelargonic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, margaric acid, stearic acid acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, arachidonic acid, docosahexaenoic acid, eicosapentaenoic acid, lactic acid, malic acid, citric acid, benzoic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, salicylic acid, gallic acid, mellitic acid, cinnamic acid, oxalic acid, carboxylic acids such as malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, fumaric acid, maleic acid, aconitic acid, amino acids, anthranilic acid and nitrocarboxylic acid; sulfonic acids such as methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, 10-camphorsulfonic acid, isethionic acid, and taurine; inorganic acids such as carbonic acid, hydrochloric acid, nitric acid, phosphoric acid, hypophosphorous acid, phosphorous acid, phosphonic acid, sulfuric acid, boric acid, hydrofluoric acid, orthophosphoric acid, pyrophosphoric acid, polyphosphoric acid, metaphosphoric acid and hexametaphosphoric acid; iminodiacetic acid, nitrilotriacetic acid, diethylenetriaminepentaacetic acid, ethylenediaminetetraacetic acid, N,N,N-trimethylenephosphonic acid, ethylenediamine-N,N,N',N'-tetramethylenesulfonic acid, Transcyclohexanediaminetetraacetic acid, 1,2-diaminopropanetetraacetic acid, glycol etherdiaminetetraacetic acid, ethylenediamine orthohydroxyphenylacetic acid, ethylenediaminedisuccinic acid (SS form), N-(2-carboxylate ethyl) -L-aspartic acid, β-alanine diacetic acid, 2-phosphonobutane-1,2,4-tricarboxylic acid, 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid, N,N'-bis (2-hydroxybenzyl)ethylenediamine-N,N'-diacetic acid, 1,2-dihydroxybenzene-4,6-disulfonic acid, polyamine, polyphosphonic acid, polyaminocarboxylic acid, polyaminophosphonic acid and chelating agents such as aliphatic amines and aromatic amines, organic bases such as quaternary ammonium hydroxide, hydroxides of alkali metals such as potassium hydroxide (KOH), hydroxides of Group 2 elements, and ammonia. These additives can be used individually or in combination of 2 or more types.
이들 첨가제 중에서도, 시트르산, 인산, 이미노디아세트산, 안트라닐산, 수산화칼륨이 바람직하다.Among these additives, citric acid, phosphoric acid, iminodiacetic acid, anthranilic acid, and potassium hydroxide are preferable.
연마용 조성물 중의 상기 첨가제 중, pH를 조정하는 기능을 갖는 첨가제의 첨가량은, 하기에서 설명하는 연마용 조성물의 pH가 되는 것과 같은 양을 적절히 선택하면 된다. pH를 조정하는 기능 및 연마 대상물의 연마 속도를 향상시키는 기능의 양쪽을 갖는 첨가제를 사용하는 경우, 이러한 첨가량이어도, 연마 대상물의 연마 속도를 향상시키는 효과를 발휘할 수 있다.Among the above additives in the polishing composition, the amount of the additive having a function of adjusting the pH may be appropriately selected so as to be the same as the pH of the polishing composition described below. When an additive having both a function of adjusting pH and a function of improving the polishing rate of the object to be polished is used, the effect of improving the polishing rate of the object to be polished can be exhibited even with such an amount of addition.
연마 대상물의 연마 속도를 향상시키는 기능만을 갖는 첨가제를 사용하는 경우, 그 첨가량은 0.001질량％ 이상인 것이 바람직하고, 0.01질량％ 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 연마 대상물의 연마 속도를 향상시키는 기능만을 갖는 첨가제를 사용하는 경우, 그 첨가량은 30질량％ 이하인 것이 바람직하고, 20질량％ 이하인 것이 보다 바람직하다.When using the additive which only has the function of improving the polishing rate of a grinding|polishing object, it is preferable that it is 0.001 mass % or more, and, as for the addition amount, it is more preferable that it is 0.01 mass % or more. Moreover, when using the additive which only has the function of improving the polishing rate of a grinding|polishing object, it is preferable that it is 30 mass % or less, and, as for the addition amount, it is more preferable that it is 20 mass % or less.
[연마용 조성물의 pH][PH of the polishing composition]
본 발명의 연마용 조성물의 pH의 값은, 7 이하이다. pH의 값이 7보다도 크면, 연마 대상물의 표면의 양의 전하가 작아지기 때문에, 표면이 음으로 대전한 지립(유기산을 표면에 고정한 실리카)을 사용하여 연마 대상물을 고속도로 연마하는 것이 곤란해진다. 연마용 조성물에 의해 연마 대상물을 충분한 연마 속도로 연마하는 관점에서, 연마용 조성물의 pH의 값은, 바람직하게는 5 이하, 더욱 바람직하게는 4 이하이고, 특히 바람직하게는 3 이하이다.The pH value of the polishing composition of the present invention is 7 or less. When the value of the pH is greater than 7, since the positive charge on the surface of the object to be polished becomes small, it becomes difficult to polish the object to be polished at high speed using an abrasive grain (silica having an organic acid fixed to the surface) having a negatively charged surface. From the viewpoint of polishing an object to be polished with the polishing composition at a sufficient polishing rate, the pH value of the polishing composition is preferably 5 or less, more preferably 4 or less, and particularly preferably 3 or less.
연마용 조성물의 pH의 값은 또한, 안전성의 관점에서 1 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.5 이상이다.The pH value of the polishing composition is preferably 1 or more from the viewpoint of safety, and more preferably 1.5 or more.
[분산매 또는 용매][Dispersion medium or solvent]
본 발명의 연마용 조성물은 분산매 또는 용매로서, 물을 포함하는 것이 바람직하다. 불순물에 의한 연마용 조성물의 다른 성분에의 영향을 방지하는 관점에서, 가능한 한 고순도의 물을 사용하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 이온 교환 수지로 불순물 이온을 제거한 후 필터를 통하여 이물을 제거한 순수나 초순수 또는 증류수가 바람직하다. 또한, 분산매 또는 용매로서, 연마용 조성물의 다른 성분의 분산성 등을 제어할 목적으로, 유기 용매 등을 더 포함해도 된다.The polishing composition of the present invention preferably contains water as a dispersion medium or solvent. From the viewpoint of preventing the influence of impurities on other components of the polishing composition, it is preferable to use water with as high a purity as possible. Specifically, pure water, ultrapure water, or distilled water obtained by removing impurity ions with an ion exchange resin and then removing foreign substances through a filter is preferable. Further, as a dispersion medium or solvent, an organic solvent or the like may be further included for the purpose of controlling the dispersibility of other components of the polishing composition and the like.
[다른 성분][Other Ingredients]
본 발명의 연마용 조성물은 필요에 따라, 착화제, 금속 방식제, 방부제, 곰팡이 방지제, 산화제, 환원제, 계면 활성제, 수용성 고분자 등의 다른 성분을 더 포함해도 된다. 이하, 산화제, 방부제, 곰팡이 방지제, 수용성 고분자에 대하여 설명한다.The polishing composition of the present invention may further contain other components such as a complexing agent, a metal anticorrosive agent, an antiseptic agent, a fungicide, an oxidizing agent, a reducing agent, a surfactant, and a water-soluble polymer, if necessary. Hereinafter, an oxidizing agent, a preservative, a fungicide, and a water-soluble polymer are demonstrated.
〔산화제〕[Oxidizing agent]
연마용 조성물에 첨가할 수 있는 산화제는, 연마 대상물의 표면을 산화하는 작용을 갖고, 연마용 조성물에 의한 연마 대상물의 연마 속도를 향상시킨다.The oxidizing agent that can be added to the polishing composition has an effect of oxidizing the surface of the object to be polished, and improves the polishing rate of the object to be polished by the polishing composition.
사용 가능한 산화제는 과산화수소, 과산화나트륨, 과산화바륨, 유기 산화제, 오존수, 은(II)염, 철(III)염, 과망간산, 크롬산, 중크롬산, 퍼옥소디황산, 퍼옥소인산, 퍼옥소황산, 퍼옥소붕산, 과포름산, 과아세트산, 과벤조산, 과프탈산, 차아염소산, 차아브롬산, 차아요오드산, 염소산, 아염소산, 과염소산, 브롬산, 요오드산, 과요오드산, 과황산, 디클로로이소시아누르산 및 그들의 염 등을 들 수 있다. 이들 산화제는 단독으로도 또는 2종 이상 혼합하여 사용해도 된다. 이들 중에서도, 과산화수소, 과황산암모늄, 과요오드산, 차아염소산 및 디클로로이소시아누르산나트륨이 바람직하다.Available oxidizing agents include hydrogen peroxide, sodium peroxide, barium peroxide, organic oxidizing agent, ozone water, silver(II) salt, iron(III) salt, permanganic acid, chromic acid, dichromic acid, peroxodisulfuric acid, peroxophosphoric acid, peroxosulfuric acid, peroxo boric acid, performic acid, peracetic acid, perbenzoic acid, perphthalic acid, hypochlorous acid, hypobromic acid, hypoiodic acid, chloric acid, chlorous acid, perchloric acid, hydrobromic acid, iodic acid, periodic acid, persulfuric acid, dichloroisocyanuric acid and and salts thereof. These oxidizing agents may be used individually or in mixture of 2 or more types. Among these, hydrogen peroxide, ammonium persulfate, periodic acid, hypochlorous acid and sodium dichloroisocyanurate are preferable.
연마용 조성물 중의 산화제 함유량은 0.1g/L 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1g/L 이상이고, 더욱 바람직하게는 3g/L 이상이다. 산화제의 함유량이 많아짐에 따라서, 연마용 조성물에 의한 연마 대상물의 연마 속도는 보다 향상된다.The content of the oxidizing agent in the polishing composition is preferably 0.1 g/L or more, more preferably 1 g/L or more, and still more preferably 3 g/L or more. As the content of the oxidizing agent increases, the polishing rate of the object to be polished by the polishing composition is further improved.
연마용 조성물 중의 산화제 함유량은 또한, 200g/L 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 100g/L 이하이고, 더욱 바람직하게는 40g/L 이하이다. 산화제의 함유량이 적어짐에 따라서, 연마용 조성물의 재료 비용을 억제할 수 있는 것 외에, 연마 사용 후의 연마용 조성물의 처리, 즉 폐액 처리의 부하를 경감할 수 있다. 또한, 산화제에 의한 연마 대상물 표면이 과잉의 산화가 일어날 우려를 적게 할 수도 있다.The content of the oxidizing agent in the polishing composition is also preferably 200 g/L or less, more preferably 100 g/L or less, and still more preferably 40 g/L or less. As the content of the oxidizing agent decreases, the material cost of the polishing composition can be suppressed, and the load of the polishing composition after polishing use, that is, the waste liquid treatment can be reduced. In addition, the possibility of excessive oxidation of the surface of the object to be polished by the oxidizing agent can be reduced.
〔방부제 및 곰팡이 방지제〕[Preservatives and fungicides]
본 발명에 따른 연마용 조성물에 첨가할 수 있는 방부제 및 곰팡이 방지제로서는, 예를 들어 2-메틸-4-이소티아졸린-3-온이나 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온 등의 이소티아졸린계 방부제, 파라옥시벤조산에스테르류 및 페녹시에탄올 등을 들 수 있다. 이들 방부제 및 곰팡이 방지제는, 단독으로도 또는 2종 이상 혼합하여 사용해도 된다.Examples of the antiseptic and mold inhibitor that can be added to the polishing composition according to the present invention include 2-methyl-4-isothiazolin-3-one and 5-chloro-2-methyl-4-isothiazoline-3. and isothiazoline-based preservatives such as -one, paraoxybenzoic acid esters, and phenoxyethanol. These preservatives and fungicides may be used individually or in mixture of 2 or more types.
〔수용성 고분자〕[Water-soluble polymer]
본 발명에 따른 연마용 조성물에는, 연마 대상물 표면의 친수성을 향상시키는 것이나 지립의 분산 안정성을 향상시키는 것을 목적으로 하여 수용성 고분자를 첨가해도 된다. 수용성 고분자로서는 히드록시메틸셀룰로오스, 히드록시에틸셀룰로오스(HEC), 히드록시프로필셀룰로오스, 히드록시에틸메틸셀룰로오스, 히드록시프로필메틸셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스, 에틸히드록시에틸셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스 유도체; 폴리(N-아실알킬렌이민) 등의 이민 유도체; 폴리비닐알코올; 변성(양이온 변성 또는 비이온 변성) 폴리비닐알코올; 폴리비닐피롤리돈; 폴리비닐카프로락탐; 폴리옥시에틸렌 등의 폴리옥시알킬렌 등; 및 이들 구성 단위를 포함하는 공중합체를 들 수 있다. 이들 수용성 고분자는 단독으로 사용해도, 2종 이상을 혼합하여 사용해도 된다.A water-soluble polymer may be added to the polishing composition according to the present invention for the purpose of improving the hydrophilicity of the surface of the polishing object or improving the dispersion stability of the abrasive grains. Examples of the water-soluble polymer include hydroxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose (HEC), hydroxypropyl cellulose, hydroxyethyl methyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose, methyl cellulose, ethyl cellulose, ethyl hydroxyethyl cellulose, and carboxymethyl cellulose. cellulose derivatives; imine derivatives such as poly(N-acylalkyleneimine); polyvinyl alcohol; modified (cationically modified or nonionic modified) polyvinyl alcohol; polyvinylpyrrolidone; polyvinyl caprolactam; polyoxyalkylenes such as polyoxyethylene; and copolymers containing these structural units. These water-soluble polymers may be used independently, or 2 or more types may be mixed and used for them.
[연마용 조성물의 제조 방법][Method for producing abrasive composition]
본 발명의 연마용 조성물의 제조 방법은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 유기산을 표면에 고정한 실리카와, 겔 퍼미에이션 크로마토그래피(GPC)에 의한 중량 평균 분자량(폴리에틸렌글리콜 환산)의 분자량 분포가 2개 이상의 피크를 갖는 폴리옥시알킬렌기 함유 화합물을 혼합하는 공정과, pH를 7 이하로 조정하는 공정을 포함하는 방법이 채용될 수 있다. 이때, 물 및 필요에 따라서 다른 성분을, 추가로 교반 혼합해도 된다. 첨가되는 각 성분의 상세에 대해서는, 상술한 바와 같다.The method for producing the polishing composition of the present invention is not particularly limited. For example, the molecular weight distribution of silica having an organic acid fixed on the surface and weight average molecular weight (in terms of polyethylene glycol) by gel permeation chromatography (GPC) is two. A method including a step of mixing a polyoxyalkylene group-containing compound having the above peak and a step of adjusting the pH to 7 or less can be employed. At this time, you may further stir-mix water and other components as needed. About the detail of each component to be added, it is as above-mentioned.
또한, 상술한 [첨가제]의 항에서 설명한 화합물 중, 본 발명의 연마용 조성물의 pH를 조정하는 기능을 갖는 화합물(예를 들어, 각종 산 등)을 사용하는 경우에는, 당해 첨가제를 첨가하는 공정이, 본 제조 방법에 있어서의 「pH를 7 이하로 조정하는 공정」이 될 수 있다.In the case of using a compound having a function of adjusting the pH of the polishing composition of the present invention (for example, various acids, etc.) among the compounds described in the above-mentioned [Additive] section, the step of adding the additive This can be the "step of adjusting the pH to 7 or less" in this manufacturing method.
각 성분을 혼합할 때의 온도는 특별히 제한되지 않지만, 10 내지 40℃가 바람직하고, 용해 속도를 올리기 위하여 가열해도 된다.Although the temperature in particular at the time of mixing each component is not restrict|limited, 10-40 degreeC is preferable, and in order to raise a dissolution rate, you may heat.
[연마 대상물][Abrasive object]
본 발명의 연마 대상물은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 질화규소 등의 질화물, 알루미늄-마그네슘, 실리콘-게르마늄 등의 합금 또는 이들 복합 재료 등의 연마 대상물을 포함하는 재료를 들 수 있다. 또한, 실리콘 함유 재료를 포함하는 연마 대상물로서는, 예를 들어 단체 실리콘, 실리콘 화합물을 들 수 있다. 단체 실리콘으로서는, 예를 들어 단결정 실리콘, 다결정 실리콘(폴리실리콘, Poly-Si), 아몰퍼스 실리콘 등을 들 수 있다. 실리콘 화합물로서는, 예를 들어 질화규소, 산화규소, 탄화규소, SiGe 등을 들 수 있다. 실리콘 화합물막에는, 비유전율이 3 이하의 저유전율막이 포함된다. 또한, 연마 대상물은 다결정 실리콘을 포함하는 것이 특히 바람직하다.The object to be polished in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include materials containing the object to be polished, such as nitrides such as silicon nitride, alloys such as aluminum-magnesium, silicon-germanium, or composite materials thereof. Moreover, as a polishing object containing a silicon-containing material, single-piece|unit silicon and a silicone compound are mentioned, for example. As single-crystal silicon, single crystal silicon, polycrystalline silicon (polysilicon, Poly-Si), amorphous silicon, etc. are mentioned, for example. Examples of the silicon compound include silicon nitride, silicon oxide, silicon carbide, and SiGe. The silicon compound film includes a low-dielectric constant film having a relative permittivity of 3 or less. In addition, it is particularly preferable that the object to be polished contains polycrystalline silicon.
또한, 연마 대상물은 금속을 포함해도 된다. 금속으로서는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 텅스텐, 구리, 알루미늄, 하프늄, 코발트, 니켈, 티타늄, 탄탈륨, 코발트, 금, 은, 백금, 팔라듐, 로듐, 루테늄, 이리듐, 오스뮴, 게르마늄 등을 들 수 있다. 이들 금속은, 합금 또는 금속 화합물의 형태로 포함되어 있어도 된다. 연마 대상물이 금속을 포함하는 경우, 바람직하게는 구리이다. 이들 연마 대상물은, 단독으로도 또는 2종 이상의 조합이어도 된다. 또한, 연마 대상물은 단층 구조여도 되고 2종 이상의 다층 구조여도 된다. 다층 구조의 경우, 각 층은 동일한 재료를 포함해도 되고, 상이한 재료를 포함해도 된다.In addition, the polishing object may contain a metal. It does not restrict|limit especially as a metal, For example, tungsten, copper, aluminum, hafnium, cobalt, nickel, titanium, tantalum, cobalt, gold, silver, platinum, palladium, rhodium, ruthenium, iridium, osmium, germanium, etc. are mentioned. . These metals may be contained in the form of an alloy or a metal compound. When the object to be polished contains a metal, it is preferably copper. These polishing objects may be used alone or in combination of two or more. In addition, the object to be polished may have a single layer structure or a multilayer structure of two or more types. In the case of a multilayer structure, each layer may contain the same material and may contain different materials.
또한, 본 발명에 있어서의 연마 대상물은, 상기 연마 대상물과, 상기 연마 대상물과는 상이한 재료를 포함하는 층을 갖고 있어도 된다. 예를 들어, 연마 대상물이 질화규소(SiN) 등의 실리콘 화합물인 경우, 연마 대상물과는 상이한 재료의 예로서는, 예를 들어 다결정 실리콘, 단결정 실리콘, 오르토 규산 테트라에틸(TEOS) 등을 들 수 있다. 이들 재료는, 단독으로도 또는 2종 이상의 조합이어도 된다.Moreover, the polishing object in this invention may have the said polishing object and the layer containing the material different from the said polishing object. For example, when the object to be polished is a silicon compound such as silicon nitride (SiN), examples of a material different from the material to be polished include polycrystalline silicon, single crystal silicon, tetraethyl orthosilicate (TEOS), and the like. These materials may be individual or a combination of 2 or more types may be sufficient as them.
[연마용 조성물을 사용한 연마 방법][Polishing method using polishing composition]
본 발명의 다른 형태에 의하면, 본 발명의 연마용 조성물을 사용하여 연마 대상물(예를 들어, 폴리실리콘 패턴 웨이퍼)을 연마하는 연마 방법이 제공된다. 또한, 본 발명의 또 다른 형태에 의하면, 상기 연마 방법으로 연마 대상물(예를 들어, 폴리실리콘 패턴 웨이퍼)을 연마하는 공정을 포함하는, 기판의 제조 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a polishing method for polishing an object to be polished (for example, a polysilicon pattern wafer) using the polishing composition of the present invention. Further, according to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a substrate including a step of polishing an object to be polished (eg, a polysilicon pattern wafer) by the above polishing method.
본 발명의 연마용 조성물을 사용하여 연마 대상물을 연마할 때에는, 통상의 연마에 사용되는 장치나 조건을 사용하여 행할 수 있다. 일반적인 연마 장치로서는, 편면 연마 장치나 양면 연마 장치가 있다. 편면 연마 장치에서는, 캐리어라고 불리는 유지구를 사용하여 기판을 유지하고, 상방으로부터 연마용 조성물을 공급하면서, 기판의 대향면에 연마 패드가 부착된 정반을 압박하여 정반을 회전시킴으로써 피연마 재료의 편면을 연마한다. 이때, 연마 패드 및 연마용 조성물과, 연마 대상물과의 마찰에 의한 물리적 작용과, 연마용 조성물이 연마 대상물에 초래하는 화학적 작용에 의해 연마된다. 상기 연마 패드로서는 부직포, 폴리우레탄, 스웨이드 등의 다공질체를 특별히 제한 없이 사용할 수 있다. 연마 패드에는, 연마액이 고이게 하는 가공이 실시되어 있는 것이 바람직하다.When a polishing object is polished using the polishing composition of the present invention, it can be carried out using an apparatus or condition commonly used for polishing. As a general grinding|polishing apparatus, there exist a single-sided grinding|polishing apparatus and a double-sided grinding|polishing apparatus. In a single-sided polishing apparatus, one side of a material to be polished is maintained by holding a substrate using a holding tool called a carrier, and while supplying a polishing composition from above, pressing a surface plate with a polishing pad attached to the opposite surface of the substrate to rotate the surface plate. polish the At this time, the polishing pad and the polishing composition are polished by a physical action caused by friction between the polishing object and a chemical action caused by the polishing composition on the polishing object. As the polishing pad, a porous material such as nonwoven fabric, polyurethane, or suede may be used without particular limitation. The polishing pad is preferably subjected to a process for allowing the polishing liquid to pool.
본 발명에 의한 연마 방법에 있어서의 연마 조건으로서, 연마 하중, 정반 회전수, 캐리어 회전수, 연마용 조성물의 유량, 연마 시간을 들 수 있다. 이들 연마 조건에 특별히 제한은 없지만, 예를 들어 연마 하중에 대해서는, 기판의 단위 면적당 0.1psi 이상 10psi 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5psi 이상 8.0psi 이하이고, 더욱 바람직하게는 1.0psi 이상 6.0psi 이하이다. 일반적으로 하중이 높아지면 질수록 지립에 의한 마찰력이 높아지고, 기계적인 가공력이 향상되기 때문에 연마 속도가 상승한다. 이 범위라면, 충분한 연마 속도가 발휘되어, 하중에 의한 기판의 파손이나, 표면에 흠집 등의 결함이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 정반 회전수 및 캐리어 회전수는, 10 내지 500rpm인 것이 바람직하다. 연마용 조성물의 공급량은, 피연마 재료의 기반 전체가 덮이는 공급량이면 되고, 기판의 크기 등의 조건에 따라서 조정하면 된다.Examples of the polishing conditions in the polishing method according to the present invention include a polishing load, a rotational speed of a surface plate, a rotational speed of a carrier, a flow rate of the polishing composition, and a polishing time. Although there is no restriction|limiting in particular in these grinding|polishing conditions, For example, with respect to a grinding|polishing load, it is preferable that it is 0.1 psi or more and 10 psi or less per unit area of a board|substrate, More preferably, it is 0.5 psi or more and 8.0 psi or less, More preferably, it is 1.0 psi or more and 6.0. below psi. In general, the higher the load, the higher the frictional force due to the abrasive grains, and the higher the mechanical processing force, the higher the polishing rate. If it is this range, a sufficient polishing rate will be exhibited, and it can suppress that the damage|damage of the board|substrate by a load, and defects, such as a flaw, generate|occur|produce on the surface. It is preferable that the surface plate rotation speed and carrier rotation speed are 10-500 rpm. The supply amount of the polishing composition may be such that the entire base of the material to be polished is covered, and may be adjusted according to conditions such as the size of the substrate.
본 발명의 연마용 조성물은 일액형이어도 되고, 2액형을 비롯한 다액형이어도 된다. 또한, 본 발명의 연마용 조성물은, 연마용 조성물의 원액을 물 등의 희석액을 사용하여 예를 들어 10배 이상으로 희석함으로써 조정되어도 된다.The polishing composition of the present invention may be of a one-component type or a multi-component type including a two-component type. Further, the polishing composition of the present invention may be adjusted by diluting the stock solution of the polishing composition with a diluent such as water, for example, 10 times or more.
실시예Example
본 발명을, 이하의 실시예 및 비교예를 사용하여 더욱 상세하게 설명한다. 단, 본 발명의 기술적 범위가 이하의 실시예에만 제한되는 것은 아니다.The present invention will be described in more detail using the following examples and comparative examples. However, the technical scope of the present invention is not limited only to the following examples.
(실시예 1 내지 13, 비교예 1 내지 7)(Examples 1 to 13, Comparative Examples 1 to 7)
용매로서의 물에, 지립(표 1에 나타내는 콜로이달 실리카) 및 폴리옥시알킬렌기 함유 화합물을 표 1에 나타내는 농도로 첨가하고, 첨가제로서 표 1에 나타내는 화합물을 표 1에 나타내는 농도로 첨가하고, 교반 혼합하여 연마용 조성물을 얻었다(혼합 온도: 약 25℃, 혼합 시간: 약 10분). 또한, 연마용 조성물의 pH는 표 1에 나타내는 첨가제 1로 조정하고, pH 미터에 의해 확인하였다.To water as a solvent, abrasive grains (colloidal silica shown in Table 1) and a polyoxyalkylene group-containing compound were added at the concentrations shown in Table 1, and the compounds shown in Table 1 as additives were added at the concentrations shown in Table 1, and stirred. A polishing composition was obtained by mixing (mixing temperature: about 25°C, mixing time: about 10 minutes). In addition, the pH of the polishing composition was adjusted with Additive 1 shown in Table 1, and checked with a pH meter.
여기서, 연마 조건 및 연마 대상물은, 이하와 같다.Here, the grinding|polishing conditions and grinding|polishing object are as follows.
(연마 조건)(polishing conditions)
연마기: 200mm 웨이퍼용 CMP 편면 연마기Polishing machine: CMP single-sided polishing machine for 200mm wafers
패드: 폴리우레탄제 패드Pad: polyurethane pad
압력: 3psi(약 20.7kPa)Pressure: 3 psi (approx. 20.7 kPa)
정반 회전수: 90rpmWheel rotation speed: 90rpm
연마용 조성물의 유량: 130ml/minFlow rate of polishing composition: 130ml/min
연마 시간: 1분간Polishing time: 1 minute
연마 대상물: 200mm 웨이퍼(Poly-Si, SiN, TEOS)Polishing object: 200mm wafer (Poly-Si, SiN, TEOS)
Poly-Si: 저압 화학 기상 성장법(LPCVD)으로 제조된 것Poly-Si: manufactured by low-pressure chemical vapor deposition (LPCVD)
두께 5000Åthickness 5000Å
SiN: 저압 화학 기상 성장법(LPCVD)으로 제조된 것SiN: prepared by low pressure chemical vapor deposition (LPCVD)
두께 3500Å3500Å thick
TEOS: 물리 기상 성장법(PVD)으로 제조된 것 두께 10000ÅTEOS: manufactured by physical vapor deposition (PVD) thickness 10000 Å
연마 속도는, 연마 전후의 막 두께를 광 간섭식 막 두께 측정 장치에 의해 구하고, 그 차를 연마 시간으로 제산함으로써 평가하였다.The polishing rate was evaluated by determining the film thickness before and after polishing with an optical interference type film thickness measuring device, and dividing the difference by the polishing time.
단차에 대해서는, 하기의 구성을 갖는 8인치 Poly-Si의 패턴 웨이퍼를 연마하고, 라인 앤 스페이스가 0.25㎛/0.25㎛인 부분에 대해서, Poly-Si층과의 단차를, AFM(원자간력 현미경)을 사용하여 측정하였다.For the step, an 8-inch Poly-Si pattern wafer having the following configuration was polished, and for a portion having a line and space of 0.25 μm/0.25 μm, the step with the Poly-Si layer was measured by AFM (atomic force microscope). ) was used for measurement.
≪8인치 Poly-Si 패턴 웨이퍼≫≪8 inch Poly-Si pattern wafer≫
사양specification
1층째: P-TEOS 두께 1000Å1st layer: P-TEOS thickness 1000Å
2층째: Poly-Si 두께 500Å2nd layer: Poly-Si thickness 500Å
3층째: 854 패턴+에칭3rd layer: 854 pattern + etching
4층째: SiN 두께 1000Å.4th layer: SiN thickness 1000 Å.
또한, 폴리옥시알킬렌기 함유 화합물의 중량 평균 분자량의 측정 조건은, 하기 대로이다.In addition, the measurement conditions of the weight average molecular weight of a polyoxyalkylene group containing compound are as follows.
GPC 장치: 가부시키가이샤 시마즈 세이사꾸쇼제GPC device: manufactured by Shimadzu Corporation, Ltd.
형식: Prominence+ELSD 검출기(ELSD-LTII)Format: Prominence+ELSD Detector (ELSD-LTII)
칼럼: VP-ODS(가부시키가이샤 시마즈 세이사꾸쇼제)Column: VP-ODS (manufactured by Shimadzu Corporation)
이동상 A: MeOHMobile phase A: MeOH
B: 아세트산 1％ 수용액B: acetic acid 1% aqueous solution
유량: 1ml/minFlow: 1ml/min
검출기: ELSD temp.40℃, Gain 8, N2GAS 350kPaDetector: ELSD temp.40℃, Gain 8, N 2 GAS 350kPa
오븐 온도: 40℃Oven temperature: 40℃
주입량: 40μl.Injection volume: 40 μl.
연마 속도 및 단차의 측정 결과를, 하기 표 1에 나타내었다.The measurement results of the polishing rate and the level difference are shown in Table 1 below.
표 1에 나타내는 결과로 명백해진 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 13의 연마용 조성물을 사용함으로써 다결정 실리콘(Poly-Si) 및 테트라에톡시실란(TEOS)과 비교하여 질화규소(SiN)를 고선택적으로 연마할 수 있음을 알 수 있었다. 또한, 이에 의해, 단차의 발생을 충분히 억제할 수 있음도 알 수 있었다.As is apparent from the results shown in Table 1, by using the polishing compositions of Examples 1 to 13 according to the present invention, silicon nitride (SiN) was reduced compared to polycrystalline silicon (Poly-Si) and tetraethoxysilane (TEOS). It was found that highly selective polishing was possible. In addition, it was also found that the occurrence of a level difference could be sufficiently suppressed by this.
한편, 유기 화합물을 첨가하고 있지 않은 연마용 조성물(비교예 1), 폴리옥시알킬렌기 함유 화합물 이외의 유기 화합물을 첨가한 연마용 조성물(비교예 2, 3), 폴리옥시알킬렌기 함유 화합물을 1종만 첨가한 연마용 조성물(비교예 4 내지 6)에 있어서는, 고선택적인 연마 속도비는 얻어지지 않고, 단차의 발생도 충분히 억제되지 않았다. 또한, pH가 7을 초과하는 비교예 7의 연마용 조성물에 있어서는, 연마 대상물인 SiN의 연마 속도가 저하되어 Poly-Si의 연마 속도가 너무 높아졌기 때문에, 단차의 평가를 할 수 없었다.On the other hand, a polishing composition without an organic compound (Comparative Example 1), a polishing composition containing an organic compound other than a polyoxyalkylene group-containing compound (Comparative Examples 2 and 3), and a polyoxyalkylene group-containing compound were mixed with 1 In the polishing compositions in which only the species was added (Comparative Examples 4 to 6), a highly selective polishing rate ratio was not obtained, and the occurrence of a level difference was not sufficiently suppressed. In addition, in the polishing composition of Comparative Example 7 having a pH exceeding 7, since the polishing rate of SiN as a polishing object was lowered and the polishing rate of Poly-Si was too high, the level difference could not be evaluated.
또한, 본 출원은 2014년 9월 30일에 출원된 일본 특허 출원 제2014-200423호 및 2015년 3월 23일에 출원된 일본 특허 출원 제2015-59669호에 기초하고 있고, 그의 개시 내용은, 참조에 의해 전체로서 인용되어 있다.In addition, this application is based on Japanese Patent Application No. 2014-200423 for which it applied on September 30, 2014 and Japanese Patent Application No. 2015-59669 for which it applied on March 23, 2015, The content of the disclosure is: It is incorporated by reference in its entirety.
Claims (12)
폴리옥시알킬렌기 함유 화합물
을 함유하고,
상기 폴리옥시알킬렌기 함유 화합물에 관한 겔 퍼미에이션 크로마토그래피(GPC)에 의한 중량 평균 분자량(폴리에틸렌글리콜 환산)의 분자량 분포가 2개 이상의 피크를 갖고,
pH가 7 이하이고,
단체 실리콘을 포함한 연마 대상물을 연마하는 용도로 사용되는 연마용 조성물로서,
상기 분자량 분포가 2개의 피크를 갖는 경우, 중량 평균 분자량이 작은 쪽의 피크의 중량 평균 분자량은 100 내지 2000이며,
상기 분자량 분포가 3개 이상의 피크를 갖는 경우, 당해 3개 이상의 피크로부터 선택되는 임의의 2개의 피크 분자량 중 중량 평균 분자량이 작은 쪽의 피크의 중량 평균 분자량은 100 내지 2000인, 연마용 조성물.Silica having an organic acid fixed on the surface,
Polyoxyalkylene group-containing compound
contains,
The molecular weight distribution of the weight average molecular weight (in terms of polyethylene glycol) by gel permeation chromatography (GPC) of the polyoxyalkylene group-containing compound has two or more peaks,
a pH of 7 or less,
As a polishing composition used for polishing a polishing object containing simple silicon,
When the molecular weight distribution has two peaks, the weight average molecular weight of the peak having the smaller weight average molecular weight is 100 to 2000,
When the molecular weight distribution has three or more peaks, the weight average molecular weight of a peak having a smaller weight average molecular weight among any two peak molecular weights selected from the three or more peaks is 100 to 2000.
겔 퍼미에이션 크로마토그래피(GPC)에 의한 중량 평균 분자량(폴리에틸렌글리콜 환산)의 분자량 분포가 2개 이상의 피크를 갖는 폴리옥시알킬렌기 함유 화합물을 혼합하는 공정과,
pH를 7 이하로 조정하는 공정을 포함하고,
단체 실리콘을 포함한 연마 대상물을 연마하는 용도로 사용되는 연마용 조성물의 제조 방법으로서,
상기 분자량 분포가 2개의 피크를 갖는 경우, 중량 평균 분자량이 작은 쪽의 피크의 중량 평균 분자량은 100 내지 2000이며,
상기 분자량 분포가 3개 이상의 피크를 갖는 경우, 당해 3개 이상의 피크로부터 선택되는 임의의 2개의 피크 분자량 중 중량 평균 분자량이 작은 쪽의 피크의 중량 평균 분자량은 100 내지 2000인, 연마용 조성물의 제조 방법.Silica having an organic acid fixed on the surface,
A step of mixing a polyoxyalkylene group-containing compound having two or more peaks in molecular weight distribution of a weight average molecular weight (in terms of polyethylene glycol) by gel permeation chromatography (GPC);
comprising a step of adjusting the pH to 7 or less,
A method for producing a polishing composition used for polishing a polishing object containing single-piece silicon, the method comprising:
When the molecular weight distribution has two peaks, the weight average molecular weight of the peak having the smaller weight average molecular weight is 100 to 2000,
When the molecular weight distribution has three or more peaks, the weight average molecular weight of the peak having the smaller weight average molecular weight among any two peak molecular weights selected from the three or more peaks is 100 to 2000. Way.
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