KR102574629B1 - 연마 방법 및 조성 조정제 - Google Patents

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Abstract

연마 대상물의 연마에 사용된 연마용 조성물을 회수해서 재사용한 경우에도 우수한 연마 결과가 얻어지는 연마 방법을 제공한다. 본 발명의 연마 방법은, 수용성 고분자를 함유하는 연마용 조성물을 사용해서 연마 대상물을 연마하는 연마 방법이며, 탱크(21) 내의 연마용 조성물을 연마 대상물에 공급하면서 연마 대상물을 연마하는 연마 공정과, 연마 대상물의 연마에 사용된 연마용 조성물을 회수해서 탱크(21)로 되돌려 순환시키는 회수 공정과, 연마 대상물에 공급되는 연마용 조성물 중의 수용성 고분자의 농도를, 미리 설정된 범위 내의 수치가 되도록 조정하는 조성 조정 공정을 구비한다.

Description

연마 방법 및 조성 조정제
본 발명은 연마 방법 및 조성 조정제에 관한 것이다.
연마 대상물의 연마에 사용되는 연마용 조성물은, 연마 비용의 저감을 목적으로, 연마에 사용된 후에 회수되어 재사용되는 경우가 있다. 그러나, 연마에 사용됨으로써, 연마용 조성물을 구성하는 지립, 첨가제 등의 성분이 소비 또는 손실되는 경우가 있기 때문에, 연마용 조성물의 조성이 변화하는 경우가 있었다. 그 결과, 연마용 조성물의 연마 성능이 저하되어, 회수한 연마용 조성물을 재사용해서 행한 연마 대상물의 연마에 있어서는, 연마 대상물의 표면 품질, 연마 속도 등의 연마 결과가 불충분해질 우려가 있었다.
일본 특허 공보 제5598607호
그래서, 본 발명은, 상기와 같은 종래 기술이 갖는 문제점을 해결하여, 연마 대상물의 연마에 사용된 연마용 조성물을 회수해서 재사용한 경우에도 우수한 연마 결과가 얻어지는 연마 방법을 제공하는 것을 과제로 한다. 또한, 연마 대상물의 연마에 사용된 연마용 조성물을 회수해서 재사용하는 경우에 연마용 조성물에 첨가 되어, 연마용 조성물의 연마 성능을 회복시키는 조성 조정제를 제공하는 것을 아울러 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 일 형태에 관한 연마 방법은, 수용성 고분자를 함유하는 연마용 조성물을 사용해서 연마 대상물을 연마하는 연마 방법이며, 탱크 내의 연마용 조성물을 연마 대상물에 공급하면서 연마 대상물을 연마하는 연마 공정과, 연마 대상물의 연마에 사용된 연마용 조성물을 회수해서 탱크로 되돌려 순환시키는 회수 공정과, 연마 대상물에 공급되는 연마용 조성물 중의 수용성 고분자의 농도를, 미리 설정된 범위 내의 수치가 되도록 조정하는 조성 조정 공정을 구비하는 것을 요지로 한다.
또한, 본 발명의 다른 형태에 관한 조성 조정제는, 상기 일 형태에 관한 연마 방법에 있어서 사용되는 조성 조정제이며, 수용성 고분자를 함유하는 것을 요지로 한다.
본 발명의 연마 방법에 의하면, 연마 대상물의 연마에 사용된 연마용 조성물을 회수해서 재사용한 경우에도 우수한 연마 결과가 얻어진다. 또한, 본 발명의 조성 조정제에 의하면, 연마 대상물의 연마에 사용된 연마용 조성물의 연마 성능을 회복시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 연마 방법을 설명하는 개념도이다.
본 발명의 일 실시 형태에 대해서 상세하게 설명한다. 본 실시 형태의 연마 방법은, 수용성 고분자를 함유하는 연마용 조성물을 사용해서 연마 대상물을 연마하는 연마 방법이며, 탱크 내의 연마용 조성물을 연마 대상물에 공급하면서 연마 대상물을 연마하는 연마 공정과, 연마 공정에서 연마 대상물의 연마에 사용된 연마용 조성물을 회수해서 탱크로 되돌려 순환시키는 회수 공정과, 연마 공정에서 연마 대상물에 공급되는 연마용 조성물 중의 수용성 고분자의 농도를, 미리 설정된 범위 내의 수치가 되도록 조정하는 조성 조정 공정을 구비하고 있다.
이러한 본 실시 형태의 연마 방법에 의하면, 연마용 조성물 중의 수용성 고분자의 농도를 미리 설정된 범위 내의 수치로 항상 유지하면서 연마 대상물의 연마를 행하게 되므로, 연마 대상물의 연마에 사용된 연마용 조성물을 회수해서 재사용한 경우에도, 연마 대상물의 표면 품질(예를 들어 평탄성, 평활성), 연마 속도 등의 연마 결과가 우수하다. 따라서, 단기간 내에 연마용 조성물을 교환할 필요가 없고, 연마용 조성물을 장기간에 걸쳐 순환 사용하는 것이 가능하다.
또한, 연마용 조성물을 순환 사용함으로써, 폐액으로서 배출되는 연마용 조성물의 양을 삭감할 수 있으므로, 환경 부하를 저감할 수 있다. 또한, 사용하는 연마용 조성물의 양을 삭감할 수 있으므로, 연마 대상물의 연마에 필요한 제조 비용을 억제할 수 있다.
조성 조정 공정은, 연마 공정에서 연마 대상물에 공급되는 연마용 조성물 중의 수용성 고분자의 농도가, 미리 설정된 범위 내의 수치가 되도록, 연마 공정에서 연마 대상물에 공급되는 연마용 조성물에, 수용성 고분자를 함유하는 조성 조정제를 첨가하는 공정이어도 된다.
또는, 조성 조정 공정은, 연마 공정에서 연마용 조성물의 공급에 의해 연마 대상물에 공급되는 수용성 고분자의 양이, 연마 대상물의 표면 1mm2당 0.0004mg/min 이상 0.0030mg/min 이하가 되도록, 연마 공정에서 연마 대상물에 공급되는 연마용 조성물에, 수용성 고분자를 함유하는 조성 조정제를 첨가하는 공정이어도 된다. 연마 공정에서 연마용 조성물의 공급에 의해 연마 대상물에 공급되는 수용성 고분자의 양은, 연마 대상물의 표면 1mm2당 0.0006mg/min 이상 0.0024mg/min 이하로 하는 것이 보다 바람직하고, 연마 대상물의 표면 1mm2당 0.0009mg/min 이상 0.0020mg/min 이하로 하는 것이 더욱 바람직하다.
즉, 본 실시 형태의 연마 방법의 조성 조정 공정에서 사용되는 조성 조정제는, 수용성 고분자를 함유하는 조성물이며, 연마 대상물의 연마에 사용된 후에 회수된 연마용 조성물에 첨가됨으로써, 해당 연마용 조성물의 조성을 조정해서(소비 또는 손실된 수용성 고분자를 연마용 조성물에 보급해서) 해당 연마용 조성물의 연마 성능을 회복시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 조성 조정제는, 연마 대상물의 연마에 사용됨으로써 소비 또는 손실된 수용성 고분자를 연마용 조성물에 보급하기 위해서, 수용성 고분자를 함유하고 있는데, 조성 조정제가 함유하는 수용성 고분자의 종류는, 연마용 조성물이 함유하는 수용성 고분자의 종류와 동종이어도 되고, 연마 대상물의 연마에 있어서 마찬가지의 작용 효과를 발휘하는 것이라면 이종이어도 된다.
또한, 본 실시 형태의 조성 조정제는, 수용성 고분자 이외의 다른 성분을 함유하고 있어도 된다. 즉, 연마용 조성물은 수용성 고분자 이외에도 지립, 첨가제 등의 다른 성분을 함유하고 있는데, 지립, 첨가제 등의 다른 성분도 연마 대상물의 연마에 사용됨으로써 소비 또는 손실되는 경우가 있으며, 특히 첨가제 중 염기성 화합물의 감소에는 주의가 필요하다. 따라서, 본 실시 형태의 조성 조정제는, 지립, 첨가제 등의 다른 성분의 일부 또는 전부를 연마용 조성물에 보급하기 위해서, 수용성 고분자 이외에 지립, 첨가제(특히 염기성 화합물) 등의 다른 성분을 함유하고 있어도 된다.
이하에, 본 실시 형태의 연마 방법과, 해당 연마 방법에서 사용되는 연마용 조성물 및 조성 조정제에 대해서 상세하게 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 다양한 조작이나 물성의 측정은, 특별히 언급이 없는 한, 실온(20℃ 이상 25℃ 이하), 상대 습도 40％ 이상 50％ 이하의 조건 하에서 행하여진 것이다.
1. 연마 대상물에 대해서
연마 공정에서 연마되는 연마 대상물의 종류는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 단체 실리콘, 실리콘 화합물, 금속 등을 들 수 있다. 단체 실리콘 및 실리콘 화합물은, 실리콘 함유 재료를 포함하는 층을 갖는 연마 대상물이다.
단체 실리콘으로서는, 예를 들어 단결정 실리콘, 다결정 실리콘(폴리 실리콘), 아몰퍼스 실리콘 등을 들 수 있다. 또한, 실리콘 화합물로서는, 예를 들어 질화규소, 이산화규소(예를 들어, 테트라에톡시실란(TEOS)을 사용해서 형성되는 이산화규소 층간 절연막), 탄화규소 등을 들 수 있다.
또한, 금속으로서는, 예를 들어 텅스텐, 구리, 알루미늄, 하프늄, 코발트, 니켈, 티타늄, 탄탈륨, 금, 은, 백금, 팔라듐, 로듐, 루테늄, 이리듐, 오스뮴 등을 들 수 있다. 이들 금속은, 합금 또는 금속 화합물의 형태로 포함되어 있어도 된다.
이들 중에서도, 단결정 또는 다결정의 실리콘을 포함하는 표면을 구비한 연마 대상물의 연마에 본 실시 형태의 연마 방법은 유효하여, 단결정의 실리콘을 연마 대상물로 한 연마에 가장 유효하다.
2. 연마용 조성물에 대해서
연마용 조성물의 조성(성분 및 농도)은 특별히 한정되는 것은 아니며, 지립, 수용성 고분자 및 액상 매체를 함유하는 슬러리로 할 수 있다.
2-1. 지립에 대해서
지립의 종류는 특별히 한정되는 것은 아니며, 무기 입자, 유기 입자, 유기 무기 복합 입자 모두 사용 가능하다. 무기 입자의 구체예로서는, 실리카, 알루미나, 세리아, 티타니아, 산화크롬 등의 금속 산화물을 포함하는 입자나, 질화규소, 탄화규소, 질화붕소 등의 세라믹을 포함하는 입자를 들 수 있다. 또한, 유기 입자의 구체예로서는, 폴리메타크릴산메틸(PMMA) 입자를 들 수 있다. 이들 지립은, 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 혼합하여 사용해도 된다. 또한, 이들 지립 중에서는, 콜로이달 실리카, 퓸드 실리카, 졸겔법 실리카 등의 실리카가 바람직하고, 콜로이달 실리카가 보다 바람직하다.
본 실시 형태의 연마용 조성물이 함유하는 지립의 평균 1차 입자 직경은, 20nm 이상으로 해도 되고, 바람직하게는 30nm 이상이며, 보다 바람직하게는 40nm 이상이다. 지립의 평균 1차 입자 직경이 상기 범위 내이면, 연마용 조성물에 의한 연마 대상물의 연마 속도가 향상된다. 한편, 본 실시 형태의 연마용 조성물이 함유하는 지립의 평균 1차 입자 직경은, 150nm 이하로 해도 되고, 바람직하게는 100nm 이하이고, 보다 바람직하게는 70nm 이하이다. 지립의 평균 1차 입자 직경이 상기 범위 내이면, 연마에 의해 표면 조도가 양호한 피연마면을 얻는 것이 용이하다. 또한, 지립의 평균 1차 입자 직경은, 예를 들어 질소 흡착법(BET법)에 의해 측정한 비표면적으로부터 산출할 수 있다. 지립의 비표면적 측정은, 예를 들어 마이크로메리틱스사 제조의 「FlowSorbII 2300」을 사용해서 행할 수 있다.
본 실시 형태의 연마용 조성물 중의 지립의 함유량은 0.1질량％ 이상으로 해도 되고, 바람직하게는 0.5질량％ 이상이며, 보다 바람직하게는 1질량％ 이상이다. 지립의 함유량이 상기의 범위 내이면, 연마용 조성물에 의한 연마 대상물의 연마 속도가 향상된다. 한편, 연마용 조성물 중의 지립의 함유량은 5질량％ 이하로 해도 되고, 바람직하게는 3질량％ 이하이고, 보다 바람직하게는 2질량％ 이하이다. 지립의 함유량이 상기 범위 내이면, 연마용 조성물의 제조 비용이 저감된다. 또한, 연마 후의 연마 대상물의 표면 상에 잔존하는 지립의 양이 저감되어, 연마 대상물의 표면의 청정성이 향상된다.
지립의 형상(외형)은 구형이어도 되고, 비구형이어도 된다. 바람직하게는 비구형의 형상이다. 비구형의 형상의 예로서, 예를 들어 중앙부에 잘록부를 갖는 타원체 형상의 소위 누에고치형 형상, 표면에 복수의 돌기를 갖는 구형의 형상, 럭비공 형상 등을 들 수 있다. 또한, 지립은, 2개 이상의 1차 입자가 합쳐진 구조를 갖고 있어도 된다.
지립의 1차 입자의 긴 직경/짧은 직경비의 평균값(평균 애스펙트비)은 특별히 한정하는 것이 아니지만, 원리상 1.0 이상이며, 바람직하게는 1.1 이상, 보다 바람직하게는 1.2 이상이다. 지립의 평균 애스펙트비의 증대에 의해, 더 높은 연마 속도가 실현될 수 있다. 또한, 지립의 평균 애스펙트비는, 스크래치 저감 등의 관점에서, 바람직하게는 4.0 이하이고, 보다 바람직하게는 3.0 이하, 더욱 바람직하게는 2.5 이하이다.
상기 지립의 형상(외형)이나 평균 애스펙트비는, 예를 들어 전자 현미경 관찰에 의해 파악할 수 있다. 평균 애스펙트비를 파악하는 구체적인 수순으로서는, 예를 들어 주사형 전자 현미경(SEM)을 사용하여, 독립된 입자의 형상을 인식할 수 있는 소정 개수(예를 들어 200개)의 지립 입자에 대해서, 각각의 입자 화상에 외접하는 최소의 직사각형을 그린다. 그리고, 각 입자 화상에 대하여 그려진 직사각형에 대해서, 그 긴 변의 길이(긴 직경의 값)를 짧은 변의 길이(짧은 직경의 값)로 나눈 값을 긴 직경/짧은 직경비(애스펙트비)로서 산출한다. 상기 소정 개수의 지립 입자의 애스펙트비를 산술 평균함으로써, 평균 애스펙트비를 구할 수 있다.
2-2. 수용성 고분자에 대해서
연마용 조성물 중의 수용성 고분자가 연마 대상물의 표면에 소수 흡착됨으로써, 단차 해소성이 향상되기 때문에, 연마 후의 연마 대상물의 평탄성이 향상된다.
수용성 고분자로서는, 셀룰로오스 유도체, 전분 유도체, 옥시알킬렌 단위를 함유하는 중합체, 질소 원자를 함유하는 중합체, 및 비닐알코올계 중합체를 들 수 있다.
셀룰로오스 유도체의 구체예로서는, 히드록시메틸셀룰로오스, 히드록시에틸셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스 등을 들 수 있다. 이들 중에서는, 히드록시에틸셀룰로오스가 바람직하다.
또한, 전분 유도체의 구체예로서는, 풀루란, 히드록시프로필 전분 등을 들 수 있다.
또한, 옥시알킬렌 단위를 함유하는 중합체의 구체예로서는, 폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌옥시드, 폴리프로필렌옥시드, 에틸렌옥시드와 프로필렌옥시드와의 랜덤 공중합체나 블록 공중합체 등을 들 수 있다.
또한, 질소 원자를 함유하는 중합체의 구체예로서는, 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐피롤리돈폴리아크릴산 공중합체, 폴리비닐피롤리돈아세트산비닐 공중합체 등의 피롤리돈계 중합체나, 폴리아크릴로일모르폴린, 폴리아크릴아미드 등을 들 수 있다. 이들 중에서는, 폴리비닐피롤리돈이 바람직하다.
또한, 비닐알코올계 중합체의 구체예로서는, 폴리비닐알코올, 양이온 변성 폴리비닐알코올, 음이온 변성 폴리비닐알코올 등을 들 수 있다. 이들 중에서는, 폴리비닐알코올이 바람직하다.
이들 이외의 수용성 고분자의 예로서는, 폴리이소프렌술폰산, 폴리비닐술폰산, 폴리알릴술폰산, 폴리이소아밀렌술폰산, 폴리스티렌술폰산염, 폴리아크릴산염, 폴리아세트산비닐 등을 들 수 있다.
이들 수용성 고분자는, 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합해서 사용해도 된다.
또한, 수용성 고분자는, 단독 중합체이어도 되고, 공중합체이어도 된다. 공중합체는, 랜덤 공중합체, 교호 공중합체, 블록 공중합체, 그래프트 공중합체 등의 어느 타입의 공중합체여도 괜찮다.
연마용 조성물 중의 수용성 고분자의 농도는, 0.000001질량％ 이상으로 할 수 있고, 바람직하게는 0.00001질량％ 이상, 보다 바람직하게는 0.0001질량％ 이상이다. 수용성 고분자의 농도가 높은 것이, 연마 대상물의 표면을 보다 평탄화할 수 있다. 또한, 연마용 조성물 중의 수용성 고분자의 농도는, 연마 속도 향상 등의 관점에서, 바람직하게는 0.01질량％ 이하, 보다 바람직하게는 0.001질량％ 이하, 더욱 바람직하게는 0.0005질량％ 이하이다.
2-3. 첨가제에 대해서
연마용 조성물에는, 그 연마 성능을 향상시키기 위해서, 필요에 따라, 수용성 고분자 이외의 각종 첨가제를 첨가해도 된다. 첨가제로서는, 염기성 화합물, 킬레이트제, 계면 활성제, 곰팡이 방지제, 방부제 등을 들 수 있다. 단, 산화제는 실질적으로 함유하지 않는 것이 바람직하다.
2-3-1. 염기성 화합물에 대해서
연마용 조성물은 염기성 화합물을 함유해도 된다. 염기성 화합물이 실리콘 웨이퍼 등의 연마 대상물의 표면에 화학적인 작용을 부여하여, 화학적으로 연마하므로(케미컬 에칭), 연마 대상물을 연마할 때의 연마 속도를 향상시키는 것이 용이하게 된다.
염기성 화합물로서는, 유기 염기성 화합물이어도 되고, 또한 알칼리 금속 수산화물, 알칼리 금속 탄산수소염, 알칼리 금속 탄산염, 암모니아 등의 무기 염기성 화합물이어도 된다. 이들 염기성 화합물은, 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합해서 사용해도 된다.
알칼리 금속 수산화물의 종류는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 수산화나트륨, 수산화칼륨을 들 수 있다. 또한, 알칼리 금속 탄산수소염의 종류는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 탄산수소나트륨, 탄산수소칼륨을 들 수 있다. 또한, 알칼리 금속 탄산염의 종류는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 탄산나트륨, 탄산칼륨을 들 수 있다.
유기 염기성 화합물의 예로서는, 테트라알킬암모늄염 등의 4급 암모늄염을 들 수 있다. 상기 암모늄염에서의 음이온은, 예를 들어 OH-, F-, Cl-, Br-, I-, ClO4-, BH4- 등일 수 있다. 예를 들어, 콜린, 테트라메틸암모늄히드록시드, 테트라에틸암모늄히드록시드, 테트라프로필암모늄히드록시드, 테트라부틸암모늄히드록시드 등의 4급 암모늄염을 바람직하게 사용할 수 있다. 이들 중에서도 테트라메틸암모늄히드록시드가 보다 바람직하다.
유기 염기성 화합물의 다른 예로서는, 테트라알킬포스포늄염 등의 제4급 포스포늄염을 들 수 있다. 상기 포스포늄염에서의 음이온은, 예를 들어 OH-, F-, Cl-, Br-, I-, ClO4 -, BH4- 등일 수 있다. 예를 들어, 테트라메틸포스포늄, 테트라에틸포스포늄, 테트라프로필포스포늄, 테트라부틸포스포늄 등의 할로겐화물, 수산화물을 바람직하게 사용할 수 있다.
유기 염기성 화합물의 다른 예로서는, 아민류(예를 들어 메틸아민, 디메틸아민, 트리메틸아민, 에틸아민, 디에틸아민, 트리에틸아민, 에틸렌디아민, 모노에탄올아민, N-(β-아미노에틸)에탄올아민, 헥사메틸렌디아민, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라민), 피페라진류(예를 들어 피페라진, 1-(2-아미노에틸)피페라진, N-메틸피페라진), 아졸류(예를 들어 이미다졸, 트리아졸), 디아자비시클로알칸류(예를 들어 1,4-디아자비시클로[2.2.2]옥탄, 1,8-디아자비시클로[5.4.0]운데카-7-엔, 1,5-디아자비시클로[4.3.0]-5-노넨), 기타 환상 아민류(예를 들어 피페리딘, 아미노피리딘), 구아니딘 등을 들 수 있다.
본 실시 형태의 연마용 조성물 중의 염기성 화합물의 함유량은 0.001질량％ 이상으로 해도 되고, 바람직하게는 0.01질량％ 이상이며, 보다 바람직하게는 0.05질량％ 이상이다. 염기성 화합물의 함유량이 상기 범위 내이면, 연마용 조성물에 의한 연마 대상물의 연마 속도가 향상된다. 한편, 연마용 조성물 중의 염기성 화합물의 함유량은 5질량％ 이하로 해도 되고, 바람직하게는 3질량％ 이하이고, 보다 바람직하게는 1.5질량％ 이하이다. 염기성 화합물의 함유량이 상기 범위 내이면, 연마용 조성물의 제조 비용이 저감된다.
2-3-2. 킬레이트제에 대해서
본 실시 형태의 연마용 조성물에는, 킬레이트제를 첨가해도 된다. 킬레이트제는, 연마계 중의 금속 불순물 성분을 포착해서 착체를 형성함으로써 실리콘 기판의 금속 오염을 억제한다. 킬레이트제의 구체예로서는, 글루콘산 등의 카르복실산계 킬레이트제, 에틸렌디아민, 디에틸렌트리아민, 트리메틸테트라아민 등의 아민계 킬레이트제, 에틸렌디아민4아세트산, 니트릴로3아세트산, 히드록시에틸에틸렌디아민3아세트산, 트리에틸렌테트라민6아세트산, 디에틸렌트리아민5아세트산 등의 폴리아미노폴리카르복실산계 킬레이트제, 2-아미노에틸포스폰산, 1-히드록시에틸리덴-1,1-디포스폰산, 아미노트리(메틸렌포스폰산), 에틸렌디아민테트라키스(메틸렌포스폰산), 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌포스폰산), 에탄-1,1-디포스폰산, 에탄-1,1,2-트리포스폰산, 에탄-1-히드록시-1,1-디포스폰산, 에탄-1-히드록시-1,1,2-트리포스폰산, 에탄-1,2-디카르복시-1,2-디포스폰산, 메탄히드록시포스폰산, 2-포스포노부탄-1,2-디카르복실산, 1-포스포노부탄-2,3,4-트리카르복실산 등의 유기 포스폰산계 킬레이트제, 페놀 유도체, 1,3-디케톤 등을 들 수 있다. 이들 킬레이트제 중에서도, 유기 포스폰산계 킬레이트제, 특히 에틸렌디아민테트라키스(메틸렌포스폰산)을 사용하는 것이 바람직하다. 이들 킬레이트제는, 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합해서 사용해도 된다.
2-3-3. 계면 활성제에 대해서
연마용 조성물에는 계면 활성제를 첨가해도 된다. 계면 활성제는, 연마 후의 연마 대상물의 연마 표면에 친수성을 부여하는 작용을 갖고 있으므로, 연마 후의 연마 대상물의 세정 효율을 양호하게 하여, 오염의 부착 등을 억제할 수 있다. 계면 활성제로서는, 음이온성 계면 활성제, 양이온성 계면 활성제, 양쪽성 계면 활성제 및 비이온성 계면 활성제 모두 사용할 수 있다.
음이온성 계면 활성제의 구체예로서는, 폴리옥시에틸렌알킬에테르아세트산, 폴리옥시에틸렌알킬황산에스테르, 알킬황산에스테르, 폴리옥시에틸렌알킬황산, 알킬황산, 알킬벤젠술폰산, 알킬인산에스테르, 폴리옥시에틸렌알킬인산에스테르, 폴리옥시에틸렌술포숙신산, 알킬술포숙신산, 알킬나프탈렌술폰산, 알킬디페닐에테르디술폰산, 또는 이들의 염을 들 수 있다.
또한, 양이온성 계면 활성제의 구체예로서는, 알킬트리메틸암모늄염, 알킬디메틸암모늄염, 알킬벤질디메틸암모늄염, 알킬아민염을 들 수 있다.
또한, 양쪽성 계면 활성제의 구체예로서는, 알킬베타인, 알킬아민옥시드를 들 수 있다.
또한, 비이온성 계면 활성제의 구체예로서는, 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 폴리옥시알킬렌알킬에테르, 소르비탄지방산에스테르, 글리세린지방산에스테르, 폴리옥시에틸렌지방산에스테르, 폴리옥시에틸렌알킬아민, 알킬알칸올아미드를 들 수 있다.
이들 계면 활성제는, 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합해서 사용해도 된다.
2-3-4. 곰팡이 방지제, 방부제에 대해서
연마용 조성물에는 곰팡이 방지제, 방부제를 첨가해도 된다. 곰팡이 방지제, 방부제의 구체예로서는, 이소티아졸린계 방부제(예를 들어 2-메틸-4-이소티아졸린-3-온, 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온), 옥사졸린계 방부제(예를 들어 옥사졸리딘-2,5-디온), 파라옥시벤조산에스테르류, 페녹시에탄올을 들 수 있다. 이들 곰팡이 방지제, 방부제는, 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합해서 사용해도 된다.
2-3-5. 산화제에 대해서
여기에 개시되는 연마용 조성물은, 산화제를 실질적으로 포함하지 않는 것이 바람직하다. 연마용 조성물 중에 산화제가 포함되어 있으면, 당해 연마용 조성물이 연마 대상물(예를 들어 실리콘 웨이퍼)에 공급됨으로써 해당 연마 대상물의 표면이 산화되어 산화막이 발생하고, 이에 의해 소요 연마 시간이 길어져버리기 때문이다. 여기에서 말하는 산화제의 구체예로서는, 과산화수소(H2O2), 과황산나트륨, 과황산암모늄, 과망간산칼륨, 디클로로이소시아누르산나트륨 등을 들 수 있다.
또한, 연마용 조성물이 산화제를 실질적으로 포함하지 않는다는 것은, 적어도 의도적으로는 산화제를 함유시키지 않는 것을 말한다. 따라서, 원료나 제법 등에서 유래해서 미량(예를 들어, 연마용 조성물 중에서의 산화제의 몰 농도가 0.0005몰/L 이하, 바람직하게는 0.0001몰 이하, 보다 바람직하게는 0.00001몰/L 이하, 특히 바람직하게는 0.000001몰/L 이하)의 산화제가 불가피하게 포함되어 있는 연마용 조성물은, 여기에서 말하는 산화제를 실질적으로 함유하지 않는 연마용 조성물의 개념에 포함될 수 있다.
2-4. 액상 매체에 대해서
액상 매체는, 연마용 조성물의 각 성분(지립, 수용성 고분자, 기타 첨가제 등)을 분산 또는 용해하기 위한 분산매 또는 용매로서 기능한다. 액상 매체로서는 물, 유기 용제를 들 수 있으며, 1종을 단독으로 사용할 수 있고, 2종 이상을 혼합해서 사용할 수 있는데, 물을 함유하는 것이 바람직하다. 단, 각 성분의 작용을 저해하는 것을 방지한다는 관점에서, 불순물을 가능한 한 함유하지 않는 물을 사용하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 이온 교환 수지로 불순물 이온을 제거한 후에 필터를 통해서 이물을 제거한 순수나 초순수, 또는 증류수가 바람직하다.
3. 연마용 조성물의 제조 방법에 대해서
연마용 조성물의 제조 방법은 특별히 한정되는 것은 아니며, 지립과, 수용성 고분자와, 원한다면 각종 첨가제를, 물 등의 액상 매체 중에서 교반, 혼합함으로써 제조할 수 있다. 예를 들어, 지립과, 수용성 고분자와, 계면 활성제 등의 첨가제를, 수중에서 교반, 혼합함으로써 제조할 수 있다. 혼합 시의 온도는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 10℃ 이상 40℃ 이하가 바람직하고, 용해 속도를 향상시키기 위해서 가열해도 된다. 또한, 혼합 시간도 특별히 한정되지 않는다.
4. 조성 조정제에 대해서
본 실시 형태의 조성 조정제는 수용성 고분자를 함유하고 있는데, 수용성 고분자만으로 구성되어 있어도 되고, 물 등의 액상 매체와 수용성 고분자로 구성되어 있어도 되고, 물 등의 액상 매체와 수용성 고분자와 그 밖의 성분(예를 들어 지립, 첨가제)으로 구성되어 있어도 된다. 조성 조정제 중의 수용성 고분자의 농도는 특별히 한정되는 것은 아니며, 연마용 조성물의 조성, 연마용 조성물 중의 수용성 고분자의 농도(상술한 미리 설정된 농도), 연마 대상물의 종류, 연마 조건 등에 따라, 적절히 설정하면 된다.
5. 연마 패드에 대해서
연마 대상물의 연마에는, 연마 패드를 사용해도 된다. 연마 패드의 재질은 특별히 한정되는 것은 아니며, 일반적인 부직포, 스웨이드, 폴리우레탄 발포체, 폴리에틸렌 발포체, 다공질 불소 수지 등을 특별히 제한 없이 사용할 수 있다. 또한, 재질의 차이 외에, 경도나 두께 등의 물성이 다양하게 상이한 것을 사용할 수 있다. 또한, 지립을 포함하는 것, 지립을 포함하지 않는 것의 어느 것도 사용할 수 있다. 또한, 연마 패드의 연마면에는, 액상의 연마용 조성물이 고이는 홈이 형성되어 있어도 된다.
6. 연마 대상물의 연마 방법에 대해서
본 실시 형태의 연마 방법에 의한 연마 대상물의 연마 조건은 특별히 한정되는 것은 아니며, 일반적인 조건에서 연마하는 것이 가능하고, 연마 대상물의 연마에 적합한 조건을 적절히 선택하면 된다. 또한, 연마에 사용하는 연마 장치도 특별히 한정되는 것은 아니며, 일반적인 연마 장치를 사용하는 것이 가능하고, 예를 들어 편면 연마 장치나 양면 연마 장치를 사용할 수 있다.
예를 들어, 연마 대상물인 실리콘 웨이퍼를, 편면 연마 장치를 사용해서 연마하는 경우에는, 캐리어라고 불리는 유지구를 사용해서 실리콘 웨이퍼를 유지하고, 연마 패드가 부착된 정반을 실리콘 웨이퍼의 편면에 가압해서 연마용 조성물을 공급하면서 정반을 회전시킴으로써, 실리콘 웨이퍼의 편면을 연마한다.
또한, 양면 연마 장치를 사용해서 실리콘 웨이퍼를 연마하는 경우에는, 캐리어라고 불리는 유지구를 사용해서 실리콘 웨이퍼를 유지하고, 연마 패드가 부착된 정반을 실리콘 웨이퍼의 양측으로부터 실리콘 웨이퍼의 양면에 각각 가압하여, 연마용 조성물을 공급하면서 양측의 정반을 회전시킴으로써, 실리콘 웨이퍼의 양면을 연마한다.
어느 연마 장치를 사용한 경우든, 마찰(연마 패드 및 연마용 조성물과, 실리콘 웨이퍼와의 마찰)에 의한 물리적 작용과 연마용 조성물이 실리콘 웨이퍼에 초래하는 화학적 작용에 의해, 실리콘 웨이퍼가 연마된다.
이하에, 본 실시 형태의 연마 방법의 일례를, 도 1을 참조하면서 설명한다. 먼저, 본 실시 형태의 연마 방법에서 실리콘 웨이퍼의 연마에 사용되는 편면 연마 장치의 구성에 대해서 설명한다.
연마 장치(11)는, 상면에 연마 패드(14)가 부착된 원판 상의 정반(12)을 구비하고 있다. 정반(12)은, 제1 회전 샤프트(13)에 대하여 일체 회전 가능하게 설치되어 있다. 정반(12)의 상방에는, 적어도 하나의 웨이퍼 홀더(15)가 설치되어 있다. 웨이퍼 홀더(15)는, 제2 회전 샤프트(16)에 대하여 일체 회전 가능하게 설치되어 있다. 웨이퍼 홀더(15)의 저면에는, 웨이퍼 유지 구멍(18)을 갖는 웨이퍼 유지 플레이트(19)가 제거 가능하게 설치되어 있다.
또한, 연마 장치(11)는, 정반(12)의 상방에, 수용성 고분자를 함유하는 연마용 조성물을 수용하는 탱크(21)를 더 구비하고 있다. 탱크(21)에는, 연마용 조성물을 연마 패드(14) 상에 공급하는 연마용 조성물 공급관(22)이 연결되어 있어, 연마용 조성물이 연마용 조성물 공급관(22)의 선단의 노즐로부터 연마 패드(14) 상에 토출되도록 되어 있다.
또한, 연마 장치(11)는, 정반(12)의 하방에, 실리콘 웨이퍼의 연마에 사용된 후에 정반(12)으로부터 흘러내린 연마용 조성물을 받는 연마용 조성물 받침 접시(31)를 구비하고 있다. 연마용 조성물 받침 접시(31)와 탱크(21)는 송액 관(32)으로 연결되어 있어, 연마용 조성물 받침 접시(31)에서 받은 연마용 조성물은 도시하지 않은 송액 펌프에 의해 탱크(21)에 송액되도록 되어 있다. 따라서, 연마용 조성물은, 탱크(21)와 연마용 조성물 받침 접시(31)의 사이를 순환하도록 되어 있다.
또한, 연마 장치(11)는, 수용성 고분자를 함유하는 조성 조정제를 탱크(21) 내에 첨가하는 조성 조정제 첨가 장치(도시하지 않음)를 구비하고 있어도 된다. 이 조성 조정제 첨가 장치는, 미리 예비 시험이나 계산 등에 의해 구한 수용성 고분자의 농도와, 조성 조정제 중의 수용성 고분자의 농도와, 미리 설정된 수용성 고분자의 농도의 범위(예를 들어, 미사용의 연마용 조성물 중의 수용성 고분자의 농도를 중앙값으로 하는 농도 범위)에 기초하여, 탱크(21) 내의 연마용 조성물에 첨가해야 할 조성 조정제의 양을 산출한다. 그리고, 산출된 양의 조성 조정제를, 조성 조정제 첨가 장치의 조성 조정제 공급관(41)으로부터 토출해서 탱크(21)에 공급하도록 되어 있다.
이러한 연마 장치(11)를 사용해서 실리콘 웨이퍼의 연마를 행할 때는, 연마해야 할 실리콘 웨이퍼는 웨이퍼 유지 구멍(18) 내에 흡인되어 웨이퍼 홀더(15)에 유지된다. 먼저, 웨이퍼 홀더(15) 및 정반(12)의 회전이 개시되고, 탱크(21)로부터 연마 패드(14) 상에 연마용 조성물이 연속적으로 공급된다. 그리고, 실리콘 웨이퍼를 연마 패드(14)에 압박하기 위해, 웨이퍼 홀더(15)가 정반(12)을 향해서 하방으로 이동된다. 이에 의해, 연마 패드(14)와 접하는 실리콘 웨이퍼의 표면(피연마면)이 연마된다(연마 공정).
연마 공정에서 연마에 사용된 연마용 조성물은, 정반(12)으로부터 흘러내려 연마용 조성물 받침 접시(31)에 회수된다. 그리고, 연마용 조성물 받침 접시(31) 내의 연마용 조성물은, 송액 관(32)을 통해서 탱크(21)로 되돌려진다(회수 공정).
연마 공정에서 연마에 사용된 연마용 조성물은, 수용성 고분자가 소비 또는 손실되어 있기 때문에, 수용성 고분자의 농도가 초기(미사용시)보다도 낮게 되어 있다(연마용 조성물의 조성이 변화함). 그러한 연마용 조성물이 탱크(21)로 되돌려져, 탱크(21) 내의 연마용 조성물에 혼합되면, 연마용 조성물을 순환시킴에 따라서, 탱크(21) 내의 연마용 조성물의 수용성 고분자의 농도가 서서히 저하되어 가게 된다. 그러면, 연마 패드(14) 상에 공급되는 연마용 조성물의 연마 성능이 저하되고, 실리콘 웨이퍼의 연마 결과, 예를 들어 연마 속도나 피연마면의 연마 품질이 불충분해질 우려가 있다.
그래서, 조성 조정제 첨가 장치의 조성 조정제 공급관(41)으로부터 탱크(21)에 조성 조정제를 공급하면서, 또는 필요량의 조성 조정제를 수동으로 탱크(21)에 공급하면서, 연마용 조성물을 순환시켜서(조성 조정 공정), 소비 또는 손실된 수용성 고분자를 조성 조정제의 첨가에 의해 보급하면서 연마를 행한다.
따라서, 연마용 조성물 중의 수용성 고분자의 농도를 미리 설정된 범위 내의 수치로 항상 유지하면서 실리콘 웨이퍼의 연마가 행하여지므로, 연마에 사용된 연마용 조성물을 회수해서 순환 사용하고 있음에도 불구하고, 실리콘 웨이퍼의 표면 품질, 연마 속도 등의 연마 결과가 우수하다.
또한, 본 실시 형태의 연마 방법은, 경면 마무리 등의 마무리 연마를 행하는 최종 연마 공정이나, 최종 연마 공정 전에 예비적인 연마를 행하는 예비 연마 공정 등, 어떤 연마 공정에 대해서도 적용 가능하지만, 예비 연마 공정에 대하여 특히 적합하다.
연마 대상물의 표면에 가공 대미지나 수송 시에 생긴 흠집 등이 있는 경우에는, 그 흠집들을 하나의 연마 공정에서 경면화하기에는 많은 시간을 요하기 때문에 비경제적일 뿐 아니라, 연마 대상물의 표면 평탄성, 평활성이 손상될 우려가 있다. 그래서, 예비 연마 공정에 의해 연마 대상물의 표면의 흠집을 제거해 둠으로써, 최종 연마 공정에서 요하는 연마 시간을 단축할 수 있고, 우수한 경면을 효율적으로 얻을 수 있다.
〔실시예〕
이하에 실시예를 나타내어, 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 연마용 조성물을 사용해서 실리콘 웨이퍼의 연마를 행하여, 실리콘 웨이퍼의 표면 품질, 연마 속도 등의 연마 결과를 평가하였다.
<연마용 조성물의 제조에 대해서>
지립, 수용성 고분자, 염기성 화합물 및 초순수를 혼합하여, 연마용 조성물을 제조하였다.
지립은 평균 1차 입자 직경 52nm의 콜로이달 실리카이며, 연마용 조성물 중의 지립의 농도는 0.6질량％이다.
또한, 염기성 화합물은 탄산칼륨 및 수산화테트라메틸암모늄이다. 연마용 조성물 중의 탄산칼륨의 농도는 0.05질량％이며, 연마용 조성물 중의 수산화테트라메틸암모늄의 농도는 0.08질량％이다.
또한, 수용성 고분자는, 중량 평균 분자량 250000의 폴리비닐피롤리돈(표 1에서는 「PVP」라고 기재함), 중량 평균 분자량 250000의 히드록시에틸셀룰로오스(표 1에서는 「HEC」라고 기재함), 또는 중량 평균 분자량 13000의 폴리비닐알코올(표 1에서는 「PVA」라고 기재함)이며, 연마용 조성물 중의 수용성 고분자의 농도는 100a.u.(임의 단위) 또는 0a.u.이다.
즉, 수용성 고분자의 종류가 상이한 3종의 연마용 조성물과, 수용성 고분자를 함유하지 않는 1종의 연마용 조성물과의 합계 4종의 연마용 조성물을 제조하였다.
<실리콘 웨이퍼의 연마 방법에 대해서>
연마 대상물인 실리콘 웨이퍼의 직경은 300mm, 두께는 795㎛, 결정 방위는 <100>이다.
연마에 사용한 연마 패드는, 닛타 하스 가부시끼가이샤 제조의 MH-S15A이며, 그 두께는 0.8mm이다. 또한, 연마 패드의 표면(연마면)에, 액상의 연마용 조성물이 고이는 홈은 형성되어 있지 않다.
연마에 사용한 연마기는, 스피드 팜 가부시끼가이샤 제조 양면 연마기 DSM20B-5P-4D이다. 또한, 캐리어의 재질은 다이아몬드 라이크 카본이며, 두께는 775㎛이다.
캐리어에 5매의 실리콘 웨이퍼를 유지시키고, 상기 연마용 조성물, 연마 패드 및 연마기를 사용하여, 하기와 같은 연마 조건에서 연마를 행하였다. 이러한 실리콘 웨이퍼 5매를 한 번에 연마하는 공정을 1배치로 하고, 1배치의 연마가 종료되면 5매의 실리콘 웨이퍼를 미연마품으로 교환해서 마찬가지로 연마를 행하고, 이것을 10배치 연속으로 행하였다. 또한, 10배치 연속 연마 중에는 연마용 조성물에 수산화칼륨을 추가 첨가하여, pH를 10.8 이상 11.0 이하로 유지하였다.
(연마 조건)
연마 하중: 20kPa
상하의 정반의 상대 회전 속도: 30rpm
캐리어의 자전 속도: 10rpm
연마 시간: 연마 가공 여유가 20㎛로 될 때까지의 시간
연마용 조성물(슬러리)의 온도: 20℃
연마용 조성물의 공급 속도: 4.5L/분(순환 사용)
연마용 조성물은, 도 1을 참조하면서 설명한 상기 연마 방법과 마찬가지로 해서 회수하여, 연마에 재사용하였다. 즉, 실리콘 웨이퍼의 연마에 사용된 후에 정반으로부터 흘러내린 연마용 조성물을 회수하고, 이 회수한 연마용 조성물을, 정반에 공급하기 위한 연마용 조성물을 수용하는 탱크에 송액하여, 연마용 조성물을 순환 사용하도록 하였다.
연마용 조성물을 순환 사용할 때는, 실시예 1 내지 7의 연마 예에 대해서는, 정반에 공급되는 연마용 조성물에 조성 조정제를 적절히 첨가하고, 비교예 1 내지 3의 연마 예에 대해서는, 조성 조정제의 첨가는 전혀 행하지 않았다.
표 1에는, 좌측의 열부터 순서대로, 연마용 조성물에 함유되는 수용성 고분자의 종류와, 연마에 미사용 시의 연마용 조성물 중의 수용성 고분자의 농도(초기 농도)와, 첨가하는 조성 조정제의 형태와, 조성 조정제 중의 수용성 고분자의 농도와, 조성 조정제의 첨가 빈도와, 1회의 첨가로 가해지는 조성 조정제의 양(순환 사용되고 있는 연마용 조성물 전체에 대한 비율)이 나타나 있다.
또한, 수용성 고분자의 농도의 단위는, 모두 a.u.(임의 단위)이다. 또한, 조성 조정제의 형태로서는, 수용성 고분자의 수용액과, 순환 사용하고 있는 연마용 조성물과 마찬가지의 성분을 함유하는 슬러리(수용성 고분자의 농도만이 상이하고, 다른 성분의 농도는 동일함)가 있고, 표 1에서는, 전자를 수용액, 후자를 슬러리라 기재하였다.
또한, 표 1에는, 우측의 2열에, 조성 조정제를 첨가하기 직전의 연마용 조성물 중에 함유되어 있는 수용성 고분자의 농도와, 조성 조정제를 첨가한 직후의 연마용 조성물 중에 함유되어 있는 수용성 고분자의 농도가 나타나 있다. 10배치의 연마 중에 조성 조정제를 복수회 첨가하는 연마 예의 경우에는, 복수회의 첨가에 있어서의 평균값을 나타내고 있다. 또한, 수용성 고분자의 농도의 단위는, 모두 a.u.(임의 단위)이다.
이들의 결과로부터, 순환 사용되고 있는 연마용 조성물은, 연마에 사용됨으로써 수용성 고분자가 소비 또는 손실되지만, 조성 조정제의 첨가에 의해, 연마용 조성물 중의 수용성 고분자의 농도가 초기값(미사용의 연마용 조성물 중의 수용성 고분자의 농도)으로 회복되는 것을 알 수 있다.
또한, 각 배치의 연마 종료 후에 초순수로 린스를 한다. 린스에 사용한 초순수는, 배관을 교체 회수하지 않고 폐기한다. 그 때문에, 이때 일부의 연마용 조성물도 회수되지 않고 폐기되므로, 폐기한 분의 연마용 조성물을 보충하기 위해, 미사용의 연마용 조성물을 탱크에 추가한다. 폐기한 연마용 조성물의 양 및 추가하는 연마용 조성물의 양은, 순환 사용되고 있는 연마용 조성물 전체의 5체적％이다.
Figure 112017081019797-pct00001
<연마 결과의 평가에 대해서>
실시예 1 내지 7 및 비교예 1 내지 3의 연마 예에 대해서, 연마 속도, 실리콘 웨이퍼의 표면의 평탄도, 결함수, 표면 조도를 측정하였다. 이들 측정은, 10배치의 실리콘 웨이퍼 모두에 대해서 행하였다. 측정 결과를 표 2에 나타내었다. 어느 측정 항목에 대해서든, 10배치 전체에서의 최댓값과 최솟값을 나타내고 있다. 또한, 각 측정 항목의 수치는, 비교예 3의 최솟값을 100으로 한 경우의 상대값으로 나타내고 있다.
Figure 112017081019797-pct00002
연마 속도는, 구로다세이코 가부시끼가이샤 제조의 표면 형상 측정 장치 나노메트로 300TT로 측정한 연마 전후의 실리콘 웨이퍼의 두께와, 연마 시간으로부터 산출하였다.
평탄도는, GBIR(Global Backside Ideal Range)과 롤 오프에 대해서 측정하였다. GBIR은, 연마 후의 실리콘 웨이퍼에 대해서, 구로다세이코 가부시끼가이샤 제조의 표면 형상 측정 장치 나노메트로 300TT를 사용하여 측정하였다. 또한, 롤 오프는, 구로다세이코 가부시끼가이샤 제조의 표면 형상 측정 장치 나노메트로 300TT를 사용하여, 연마 후의 실리콘 웨이퍼의 복수의 사이트에 대해서 SFQR(Site Front Least Squares Range)을 측정하고, 전체 사이트 중 실리콘 웨이퍼의 상하 좌우의 단부 8사이트의 SFQR의 평균값을 산출하였다. 또한, 사이트의 치수는, 한 변이 25mm인 정사각형이다.
결함수에 대해서는, 연마 후의 실리콘 웨이퍼를 SC-1 세정한 후, 케이엘에이텐코사 제조의 웨이퍼 표면 검사 장치 Surfscan SP2를 사용하여, 200nm 이상의 사이즈의 결함의 개수를 측정하였다. 또한, 세정액의 조성은, 암모니아수(암모니아 농도 29질량％):과산화수소수(과산화수소 농도 31질량％):초순수=1:3:30(체적비)이다.
표면 조도에 대해서는, 연마 후의 실리콘 웨이퍼에 대해서, 슈미트 메저먼트 시스템즈 인코포레이티드사(Schmitt Measurement Systems, Inc.) 제조의 광산란식 표면 조도 측정 장치 TMS-3000-WRC를 사용하여, 산술 평균 조도(Ra)를 측정하였다.
또한, 표 2에 나타낸 측정 결과에 대해서, 하기의 기준에 기초하여 평가한 결과를 표 3에 나타내었다. 즉, 10배치 전체에서의 최댓값과 최솟값과의 차가 5％ 미만인 경우에는 「A」, 5％ 이상 10％ 미만인 경우에는 「B」, 10％ 이상 15％ 미만인 경우에는 「C」, 15％ 이상 20％ 미만인 경우에는 「D」, 20％ 이상인 경우에는 「E」라고 평가하였다.
Figure 112017081019797-pct00003
표 2, 3에 나타내는 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1 내지 7의 연마 예에서는, 조성 조정제의 첨가에 의해, 연마에 의해 소비 또는 손실된 수용성 고분자가 연마용 조성물에 보급되기 때문에, 연마용 조성물의 연마 성능이 회복되어, 우수한 연마 결과가 얻어졌다.
12 : 정반
14 : 연마 패드
19 : 웨이퍼 유지 플레이트
21 : 탱크
22 : 연마용 조성물 공급관
31 : 연마용 조성물 받침 접시
41 : 조성 조정제 공급관

Claims (6)

  1. 수용성 고분자를 함유하는 연마용 조성물을 사용해서 연마 대상물을 연마하는 연마 방법이며,
    탱크 내의 상기 연마용 조성물을 상기 연마 대상물에 공급하면서 상기 연마 대상물을 연마하는 연마 공정과,
    상기 연마 대상물의 연마에 사용된 상기 연마용 조성물을 회수해서 상기 탱크로 되돌려 순환시키는 회수 공정과,
    상기 연마 대상물에 공급되는 상기 연마용 조성물 중의 상기 수용성 고분자의 농도를, 미리 설정된 범위 내의 수치가 되도록 조정하는 조성 조정 공정,
    을 구비하며,
    상기 범위가 상기 연마 대상물의 표면 1mm2당 0.0006mg/min 이상 0.0024mg/min 이하인, 연마 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 연마 대상물이 실리콘 웨이퍼인, 연마 방법.
  5. 제1항에 기재된 연마 방법에서 사용되는 조성 조정제이며, 수용성 고분자를 함유하는 조성 조정제.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 수용성 고분자가, 셀룰로오스 유도체, 전분 유도체, 옥시알킬렌 단위를 함유하는 중합체, 질소 원자를 함유하는 중합체 및 비닐알코올계 중합체 중 적어도 1종인, 조성 조정제.
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