KR20220131152A - 연마용 조성물, 연마 방법, 및 반도체 기판의 제조 방법 - Google Patents

연마용 조성물, 연마 방법, 및 반도체 기판의 제조 방법 Download PDF

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KR20220131152A
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유키노부 요시자키
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가부시키가이샤 후지미인코퍼레이티드
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Abstract

13족 원소의 함유량이 40질량％ 이상인 층을, 높은 연마 속도로 연마할 수 있는 연마용 조성물을 제공한다. 13족 원소의 함유량이 40질량％를 초과하는 층을 갖는 연마 대상물의 연마에 사용되는 연마용 조성물이며, 양이온 변성 실리카와, 폴리알킬렌글리콜과, 산을 포함하는 연마용 조성물이 제공된다.

Description

연마용 조성물, 연마 방법, 및 반도체 기판의 제조 방법{POLISHING COMPOSITION, POLISHING METHOD, AND METHOD FOR PRODUCING SEMICONDUCTOR SUBSTRATE}
본 발명은, 연마용 조성물, 연마 방법, 및 반도체 기판의 제조 방법에 관한 것이다.
근년, 반도체 기판 표면의 다층 배선화에 수반하여, 디바이스를 제조할 때, 반도체 기판을 연마하여 평탄화하는, 소위, 화학적 기계적 연마(Chemical Mechanical Polishing; CMP) 기술이 이용되고 있다. CMP는, 실리카나 알루미나, 세리아 등의 지립, 방식제, 계면 활성제 등을 포함하는 연마용 조성물(슬러리)을 사용하여, 반도체 기판 등의 연마 대상물(피연마물)의 표면을 평탄화하는 방법이며, 연마 대상물(피연마물)은, 실리콘, 폴리실리콘, 실리콘 산화막(산화규소), 실리콘 질화물이나, 금속 등을 포함하는 배선, 플러그 등이다.
예를 들어, 분리 영역을 구비하는 실리콘 기판 상에 마련된 폴리실리콘막을 연마하는 기술로서, 일본 특허 공개 제2007-103515호 공보(미국 특허 출원 공개 제2007/0077764호 명세서에 대응)에는, 지립과 알칼리와 수용성 고분자와 물을 함유하는 예비 연마용 조성물을 사용하여 예비 연마하는 공정과, 지립과 알칼리와 수용성 고분자와 물을 함유하는 마무리 연마용 조성물을 사용하여 마무리 연마하는 공정을 구비하는 연마 방법이 개시되어 있다.
최근, 반도체 기판으로서, 13족 원소의 함유량이 40질량％ 이상인 층을 갖는 기판이 사용되게 되어, 해당 기판에 대하여 연마를 행한다고 하는 새로운 요구가 나오고 있다. 이러한 요구에 대하여, 종래 대부분 검토가 이루어져 있지 않았다.
따라서, 본 발명의 목적은, 13족 원소의 함유량이 40질량％ 이상인 층을, 높은 연마 속도로 연마할 수 있는 연마용 조성물을 제공하는 것에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 13족 원소의 함유량이 40질량％ 이상인 층의 연마 속도가 다른 재료의 연마 속도에 비해 높은(즉, 선택비가 높은) 연마용 조성물을 제공하는 것에 있다.
상기 새로운 과제를 해결하기 위해, 본 발명자들은 예의 연구를 거듭하였다. 그 결과, 양이온 변성 실리카와, 폴리알킬렌글리콜과, 산을 포함하는 연마용 조성물에 의해 상기 과제가 해결됨을 알아내고, 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.
즉, 본 발명은, 13족 원소의 함유량이 40질량％를 초과하는 층을 갖는 연마 대상물의 연마에 사용되는 연마용 조성물이며, 양이온 변성 실리카와, 폴리알킬렌글리콜과, 산을 포함하는, 연마용 조성물이다.
본 발명은, 13족 원소의 함유량이 40질량％를 초과하는 층을 갖는 연마 대상물의 연마에 사용되는 연마용 조성물이며, 양이온 변성 실리카와, 폴리알킬렌글리콜과, 산을 포함하는, 연마용 조성물이다. 이러한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 연마용 조성물은, 13족 원소의 함유량이 40질량％ 이상인 층을, 높은 연마 속도로 연마할 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시 형태에 관한 연마용 조성물은, 13족 원소의 함유량이 40질량％ 이상인 층의 연마 속도가, 다른 재료의 연마 속도에 비해 높다(즉, 선택비가 높다).
이하, 본 발명의 실시 형태를 설명한다. 또한, 본 발명은, 이하의 실시 형태에만 한정되지는 않는다.
본 명세서에 있어서, 특기하지 않는 한, 조작 및 물성 등의 측정은 실온(20℃ 이상 25℃ 이하)/상대 습도 40％RH 이상 50％RH 이하의 조건에서 행한다.
[연마 대상물]
본 발명에 관한 연마 대상물은, 13족 원소를 40질량％ 이상 포함하는 층(이하, 간단히 13족 원소층이라고도 칭함)을 갖는다. 13족 원소의 예로서는, 붕소(B), 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 인듐(In)을 들 수 있다. 13족 원소는, 1종 단독으로도, 또는 2종 이상 조합해도 된다.
13족 원소층은, 13족 원소 이외의 다른 원소를 포함해도 된다. 다른 원소의 예로서는, 예를 들어 실리콘(Si), 수소(H), 질소(N), 산소(O), 탄소(C), 인(P), 게르마늄(Ge) 등을 들 수 있다. 이들 다른 원소는, 1종 단독으로도, 또는 2종 이상 조합하여 포함해도 된다.
13족 원소층에 포함되는 13족 원소의 양의 하한은, 층 전체의 질량에 대하여 40질량％ 이상이며, 45질량％ 이상인 것이 바람직하고, 47질량％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 50질량％ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 13족 원소층에 포함되는 13족 원소의 양의 상한은, 층 전체의 질량에 대하여 100질량％ 이하인 것이 바람직하고, 95질량％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 90질량％ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명에 관한 연마 대상물은, 13족 원소층 이외에, 다른 재료를 더 포함해도 된다. 다른 재료의 예로서는, 질화규소, 탄질화규소(SiCN), 산화규소, 다결정 실리콘(폴리실리콘), 비정질 실리콘(아몰퍼스 실리콘), n형 불순물이 도프된 다결정 실리콘, n형 불순물이 도프된 비정질 실리콘, 질화티타늄, 금속 단체, SiGe 등을 들 수 있다.
산화규소를 포함하는 연마 대상물의 예로서는, 오르토규산테트라에틸을 전구체로서 사용하여 생성되는 TEOS(Tetraethyl Orthosilicate) 타입 산화규소면(이하, 「TEOS」, 「TEOS막」이라고도 칭함), HDP(High Density Plasma)막, USG(Undoped Silicate Glass)막, PSG(Phosphorus Silicate Glass)막, BPSG(Boron-Phospho Silicate Glass)막, RTO(Rapid Thermal Oxidation)막 등을 들 수 있다.
금속 단체의 예로서는, 예를 들어 텅스텐, 구리, 코발트, 하프늄, 니켈, 금, 은, 백금, 팔라듐, 로듐, 루테늄, 이리듐, 오스뮴 등을 들 수 있다.
또한, 본 발명에 관한 연마 대상물은, 13족 원소의 함유량이 0질량％ 초과 40질량％ 미만인 재료를 더 포함해도 된다. 이와 같은 재료의 예로서는, p형 불순물이 도프된 다결정 실리콘, p형 불순물이 도프된 비정질 실리콘 등을 들 수 있다.
[양이온 변성 실리카]
본 발명에 관한 연마용 조성물은, 지립으로서 양이온 변성 실리카(양이온성기를 갖는 실리카)를 포함한다. 양이온 변성 실리카는, 1종 단독으로도, 또는 2종 이상 조합하여 사용해도 된다. 또한, 양이온 변성 실리카는, 시판품을 사용해도 되고, 합성품을 사용해도 된다.
양이온 변성 실리카로서는, 양이온 변성 콜로이달 실리카(양이온성기를 갖는 콜로이달 실리카)가 바람직하다.
콜로이달 실리카의 제조 방법으로서는, 규산 소다법, 졸겔법을 들 수 있고, 어느 제조 방법으로 제조된 콜로이달 실리카여도, 본 발명에 관한 지립으로서 적합하게 사용된다. 그러나, 금속 불순물 저감의 관점에서, 졸겔법에 의해 제조된 콜로이달 실리카가 바람직하다. 졸겔법에 의해 제조된 콜로이달 실리카는, 반도체 중에 확산성이 있는 금속 불순물이나 염화물 이온 등의 부식성 이온의 함유량이 적기 때문에 바람직하다. 졸겔법에 의한 콜로이달 실리카의 제조는, 종래 공지의 방법을 사용하여 행할 수 있고, 구체적으로는, 가수분해 가능한 규소 화합물(예를 들어, 알콕시실란 또는 그의 유도체)을 원료로 하여, 가수 분해·축합 반응을 행함으로써, 콜로이달 실리카를 얻을 수 있다.
여기서, 양이온 변성이란, 실리카(바람직하게는 콜로이달 실리카)의 표면에 양이온성기(예를 들어, 아미노기 또는 제4급 암모늄기)가 결합된 상태를 의미한다. 그리고, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 따르면, 양이온 변성 실리카 입자는, 아미노기 변성 실리카 입자이며, 보다 바람직하게는 아미노기 변성 콜로이달 실리카 입자이다. 이러한 실시 형태에 따르면, 상기 효과를 보다 향상시킬 수 있다.
실리카(콜로이달 실리카)를 양이온 변성하기 위해서는, 실리카(콜로이달 실리카)에 대하여, 양이온성기(예를 들어, 아미노기 또는 제4급 암모늄기)를 갖는 실란 커플링제를 첨가하여, 소정의 온도에서 소정 시간 반응시키면 된다. 본 발명의 바람직한 실시 형태에 있어서, 양이온 변성 실리카는, 아미노기를 갖는 실란 커플링제 또는 제4급 암모늄기를 갖는 실란 커플링제를 실리카(보다 바람직하게는 콜로이달 실리카)의 표면에 고정화시켜 이루어진다.
이때, 사용되는 실란 커플링제로서는, 예를 들어 일본 특허 공개 제2005-162533호 공보에 기재되어 있는 것을 들 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어 N-(β-아미노에틸)-γ-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-(β-아미노에틸)-γ-아미노프로필트리메톡시실란, N-(β-아미노에틸)-γ-아미노프로필트리에톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란((3-아미노프로필)트리에톡시실란), γ-아미노프로필트리메톡시실란, γ-트리에톡시실릴-N-(α,γ-디메틸-부틸리덴)프로필아민, N-페닐-γ-아미노프로필트리메톡시실란, N-(비닐벤질)-β-아미노에틸-γ-아미노프로필트리에톡시실란의 염산염, 옥타데실디메틸-(γ-트리메톡시실릴프로필)-암모늄클로라이드, N-트리메톡시실릴프로필-N,N,N-트리메틸암모늄클로라이드 등의 실란 커플링제를 들 수 있다. 그 중에서도, 콜로이달 실리카와의 반응성이 양호한 점에서, N-(β-아미노에틸)-γ-아미노프로필트리메톡시실란, N-(β-아미노에틸)-γ-아미노프로필트리에톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란, γ-아미노프로필트리메톡시실란이 바람직하게 사용된다. 또한, 본 발명에 있어서, 실란 커플링제는, 1종만이 단독으로 사용되어도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
또한, 실란 커플링제는, 그대로 또는 친수성 유기 용매 혹은 순수로 희석하여, 실리카(콜로이달 실리카)에 첨가할 수 있다. 친수성 유기 용매 또는 순수로 희석함으로써, 응집물의 생성을 억제할 수 있다. 실란 커플링제를 친수성 유기 용매 또는 순수로 희석하는 경우, 실란 커플링제가 친수성 유기 용매 또는 순수 1L 중, 바람직하게는 0.01g 이상 1g 이하, 보다 바람직하게는 0.1g 이상 0.7g 이하 정도의 농도가 되도록, 친수성 유기 용매 또는 순수에 희석하면 된다. 친수성 유기 용매로서는, 특별히 한정되지 않지만, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올 등의 저급 알코올 등을 예시할 수 있다.
또한, 실란 커플링제의 첨가량을 조절함으로써, 실리카(콜로이달 실리카)의 표면에 도입되는 양이온성기의 양을 조절할 수 있다. 실란 커플링제의 사용량은 특별히 한정되지 않지만, 반응액에 대하여, 바람직하게는 0.1mM(mmol/L) 이상 5mM 이하, 보다 바람직하게는 0.5mM 이상 3mM 이하 정도이다.
실란 커플링제로 실리카(콜로이달 실리카)를 양이온 변성할 때의 처리 온도는 특별히 한정되지 않고, 실온(예를 들어, 25℃)으로부터, 실리카(콜로이달 실리카)를 분산하는 분산매의 비점 정도의 온도이면 되고, 구체적으로는 0℃ 이상 100℃ 이하, 바람직하게는 실온(예를 들어, 25℃) 이상 90℃ 이하 정도로 된다.
양이온 변성 실리카의 형상은, 특별히 제한되지 않고, 구 형상(이하, 구형이라고도 함)이어도 되고, 비구 형상이어도 된다. 비구 형상의 구체예로서는, 삼각 기둥이나 사각 기둥 등의 다각 기둥형, 원기둥형, 원기둥의 중앙부가 단부보다도 볼록한 베개 형상, 원반의 중앙부가 관통되어 있는 도넛형, 판형, 중앙부에 잘록부를 갖는 소위 누에고치형, 복수의 입자가 일체화되어 있는 소위 회합형 구 형상, 표면에 복수의 돌기를 갖는 소위 별사탕 형상, 럭비볼 형상 등, 다양한 형상을 들 수 있고, 특별히 제한되지 않는다.
양이온 변성 실리카의 평균 1차 입자경은, 1㎚ 이상인 것이 바람직하고, 3㎚ 이상인 것이 보다 바람직하고, 5㎚ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 양이온 변성 실리카의 평균 1차 입자경이 커짐에 따라서, 13족 원소층의 연마 속도가 보다 향상된다. 또한, 양이온 변성 실리카의 평균 1차 입자경은, 100㎚ 이하인 것이 바람직하고, 50㎚ 이하인 것이 보다 바람직하고, 30㎚ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 양이온 변성 실리카의 평균 1차 입자경이 작아짐에 따라서, 13족 원소층의 연마 속도가, 다른 재료의 연마 속도에 비해 보다 높아진다(선택비가 보다 높아진다).
즉, 양이온 변성 실리카의 평균 1차 입자경은, 1㎚ 이상 100㎚ 이하인 것이 바람직하고, 3㎚ 이상 50㎚ 이하인 것이 보다 바람직하고, 5㎚ 이상 30㎚ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 양이온 변성 실리카의 평균 1차 입자경은, 예를 들어 BET법으로부터 산출한 양이온 변성 실리카의 비표면적(SA)과, 양이온 변성 실리카의 밀도를 기초로 산출할 수 있다. 보다 구체적으로는, 양이온 변성 실리카의 평균 1차 입자경은, 실시예에 기재된 방법에 의해 측정된 값을 채용한다.
또한, 양이온 변성 실리카의 평균 2차 입자경은, 15㎚ 이상인 것이 바람직하고, 20㎚ 이상인 것이 보다 바람직하고, 25㎚ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 양이온 변성 실리카의 평균 2차 입자경이 커짐에 따라서, 연마 중의 저항이 작아져, 안정적인 연마가 가능해진다. 또한, 양이온 변성 실리카의 평균 2차 입자경은, 200㎚ 이하인 것이 바람직하고, 150㎚ 이하인 것이 보다 바람직하고, 100㎚ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 양이온 변성 실리카의 평균 2차 입자경이 작아짐에 따라서, 양이온 변성 실리카의 단위 질량당 표면적이 커져, 연마 대상물과의 접촉 빈도가 향상되어, 연마 속도가 보다 향상된다. 즉, 양이온 변성 실리카의 평균 2차 입자경은, 15㎚ 이상 200㎚ 이하인 것이 바람직하고, 20㎚ 이상 150㎚ 이하인 것이 보다 바람직하고, 25㎚ 이상 100㎚ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 양이온 변성 실리카의 평균 2차 입자경은, 실시예에 기재된 방법에 의해 측정된 값을 채용한다.
양이온 변성 실리카의 평균 1차 입자경에 대한 평균 2차 입자경의 비(평균 2차 입자경/평균 1차 입자경, 이하 「평균 회합도」라고도 칭함)는, 1.0 초과인 것이 바람직하고, 1.1 이상인 것이 보다 바람직하고, 1.2 이상인 것이 더욱 바람직하다. 양이온 변성 실리카의 평균 회합도가 커짐에 따라서, 13족 원소층의 연마 속도가 보다 향상된다. 또한, 양이온 변성 실리카의 평균 회합도는, 4 이하인 것이 바람직하고, 3.5 이하인 것이 보다 바람직하고, 3 이하인 것이 더욱 바람직하다. 양이온 변성 실리카의 평균 회합도가 작아짐에 따라서, 13족 원소층의 연마 속도가, 다른 재료의 연마 속도에 비해 보다 높아진다(선택비가 보다 높아진다). 즉, 양이온 변성 실리카의 평균 회합도는, 1.0 초과 4 이하인 것이 바람직하고, 1.1 이상 3.5 이하인 것이 보다 바람직하고, 1.2 이상 3 이하인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 양이온 변성 실리카의 평균 회합도는, 양이온 변성 실리카의 평균 2차 입자경의 값을 평균 1차 입자경의 값으로 제산함으로써 얻어진다.
연마용 조성물 중의 양이온 변성 실리카의 애스펙트비의 상한은, 특별히 제한되지 않지만, 2.0 미만인 것이 바람직하고, 1.8 이하인 것이 보다 바람직하고, 1.5 이하인 것이 더욱 바람직하다. 이와 같은 범위이면, 연마 대상물 표면의 결함을 보다 저감할 수 있다. 또한, 애스펙트비는, 주사형 전자 현미경에 의해 양이온 변성 실리카 입자의 화상에 외접하는 최소의 직사각형을 취하고, 그 직사각형의 긴 변의 길이를 동일한 직사각형의 짧은 변의 길이로 제산함으로써 얻어지는 값의 평균이며, 일반적인 화상 해석 소프트웨어를 사용하여 구할 수 있다. 연마용 조성물 중의 양이온 변성 실리카의 애스펙트비의 하한은, 특별히 제한되지 않지만, 1.0 이상인 것이 바람직하다.
양이온 변성 실리카의 레이저 회절 산란법에 의해 구해지는 입도 분포에 있어서, 미립자측으로부터 적산 입자 중량이 전체 입자 중량의 90％에 도달할 때의 입자의 직경(D90)과 전체 입자의 전체 입자 중량의 50％에 도달할 때의 입자의 직경(D50)의 비인 D90/D50의 하한은, 특별히 제한되지 않지만, 1.1 이상인 것이 바람직하고, 1.2 이상인 것이 보다 바람직하고, 1.3 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 연마용 조성물 중의 양이온 변성 실리카에 있어서의, 레이저 회절 산란법에 의해 구해지는 입도 분포에 있어서, 미립자측으로부터 적산 입자 중량이 전체 입자 중량의 90％에 도달할 때의 입자의 직경(D90)과 전체 입자의 전체 입자 중량의 50％에 도달할 때의 입자의 직경(D50)의 비 D90/D50의 상한은 특별히 제한되지 않지만, 2.0 이하인 것이 바람직하고, 1.7 이하인 것이 보다 바람직하고, 1.5 이하인 것이 더욱 바람직하다. 이와 같은 범위이면, 연마 대상물 표면의 결함을 보다 저감할 수 있다.
양이온 변성 실리카의 크기(평균 1차 입자경, 평균 2차 입자경, 애스펙트비, D90/D50 등)는, 양이온 변성 실리카의 제조 방법의 선택 등에 의해 적절하게 제어할 수 있다.
연마용 조성물 중의 양이온 변성 실리카의 제타 전위의 하한은, 4mV 이상이 바람직하고, 4.5mV가 보다 바람직하고, 5mV 이상이 더욱 바람직하다. 또한, 연마용 조성물 중의 양이온 변성 실리카의 제타 전위의 상한은, 70mV 이하가 바람직하고, 65mV 이하가 보다 바람직하고, 60mV 이하가 더욱 바람직하다. 즉, 연마용 조성물 중의 지립의 제타 전위는, 4mV 이상 70mV 이하가 바람직하고, 4.5mV 이상 65mV 이하가 보다 바람직하고, 5mV 이상 60mV 이하가 더욱 바람직하다.
상기와 같은 제타 전위를 갖는 양이온 변성 실리카이면, 13족 원소층을, 보다 높은 연마 속도로 연마할 수 있다. 또한, 13족 원소층의 연마 속도가, 다른 재료의 연마 속도에 비해 보다 높아진다(선택비가 보다 높아진다).
본 명세서에 있어서, 양이온 변성 실리카의 제타 전위는, 실시예에 기재된 방법에 의해 측정되는 값을 채용한다. 양이온 변성 실리카의 제타 전위는, 양이온 변성 실리카가 갖는 양이온성기의 양, 연마용 조성물의 pH 등에 의해 조정할 수 있다.
연마용 조성물 중의 양이온 변성 실리카의 함유량(농도)은, 특별히 제한되지 않지만, 연마용 조성물의 총 질량에 대하여, 0.1질량％ 이상인 것이 바람직하고, 0.2질량％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 0.5질량％ 이상인 것이 더욱 바람직하고, 0.5질량％ 초과인 것이 특히 바람직하다. 또한, 연마용 조성물 중의 양이온 변성 실리카의 함유량의 상한은, 연마용 조성물의 총 질량에 대하여, 10질량％ 이하인 것이 바람직하고, 5질량％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 4질량％ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 4질량％ 미만인 것이 특히 바람직하다. 즉, 양이온 변성 실리카의 함유량은, 연마용 조성물의 총 질량에 대하여, 0.1질량％ 이상 10질량％ 이하인 것이 바람직하고, 0.2질량％ 이상 5질량％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.5질량％ 이상 4질량％ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 0.5질량％ 초과 4질량％ 미만인 것이 특히 바람직하다.
양이온 변성 실리카의 함유량이 이와 같은 범위이면, 13족 원소층을, 보다 높은 연마 속도로 연마할 수 있다. 또한, 13족 원소층의 연마 속도가, 다른 재료의 연마 속도에 비해 보다 높아진다(선택비가 보다 높아진다). 연마용 조성물이 2종 이상의 양이온 변성 실리카를 포함하는 경우에는, 양이온 변성 실리카의 함유량은, 이들의 합계량을 의도한다.
본 발명에 관한 연마용 조성물은, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위 내에 있어서, 양이온 변성 실리카 이외의 다른 지립을 더 포함해도 된다. 이와 같은 다른 지립은, 무기 입자, 유기 입자, 및 유기 무기 복합 입자 중 어느 것이어도 된다. 무기 입자의 구체예로서는, 예를 들어 미변성의 실리카, 알루미나, 세리아, 티타니아 등의 금속 산화물을 포함하는 입자, 질화규소 입자, 탄화규소 입자, 질화붕소 입자를 들 수 있다. 유기 입자의 구체예로서는, 예를 들어 폴리메타크릴산메틸(PMMA) 입자를 들 수 있다. 당해 다른 지립은, 단독으로도 또는 2종 이상 혼합하여 사용해도 된다. 또한, 당해 다른 지립은, 시판품을 사용해도 되고 합성품을 사용해도 된다.
[폴리알킬렌글리콜]
본 발명에 관한 연마용 조성물은, 폴리알킬렌글리콜을 포함한다. 폴리알킬렌글리콜은, 13족 원소층의 연마를 촉진하는(연마 속도를 향상시키는) 작용을 갖는다. 폴리알킬렌글리콜은, 1종 단독으로도, 또는 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다. 또한, 폴리알킬렌글리콜은, 시판품을 사용해도 되고 합성품을 사용해도 된다.
폴리알킬렌글리콜의 종류로서는, 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜-폴리프로필렌글리콜 랜덤 공중합체, 폴리에틸렌글리콜-폴리테트라메틸렌글리콜 랜덤 공중합체, 폴리프로필렌글리콜-폴리테트라메틸렌글리콜 랜덤 공중합체, 폴리에틸렌글리콜-폴리프로필렌글리콜-폴리테트라메틸렌글리콜 랜덤 공중합체, 폴리에틸렌글리콜-폴리프로필렌글리콜 블록 공중합체, 폴리프로필렌글리콜-폴리에틸렌글리콜-폴리프로필렌글리콜 트리블록 공중합체, 폴리에틸렌글리콜-폴리프로필렌글리콜-폴리에틸렌글리콜 트리블록 공중합체 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜이 바람직하고, 폴리에틸렌글리콜이 보다 바람직하다.
폴리알킬렌글리콜의 중량 평균 분자량(Mw)은, 100 이상이 바람직하고, 150 이상이 보다 바람직하고, 200 이상이 더욱 바람직하다. 또한, 폴리알킬렌글리콜의 중량 평균 분자량(Mw)은, 30,000 이하가 바람직하고, 10,000 이하가 보다 바람직하고, 1,000 이하가 더욱 바람직하다. 즉, 폴리알킬렌글리콜의 중량 평균 분자량(Mw)은, 100 이상 30,000 이하가 바람직하고, 150 이상 10,000 이하가 보다 바람직하고, 150 이상 1,000 이하가 더욱 바람직하고, 200 이상 1,000 이하가 특히 바람직하고, 200 이상 350 이하가 가장 바람직하다.
또한, 본 명세서에 있어서, 폴리알킬렌글리콜의 중량 평균 분자량은, 폴리에틸렌글리콜을 표준 물질로 한 겔 투과 크로마토그래피(GPC)에 의해 측정할 수 있다. 상세한 측정 방법은, 실시예에 기재된 바와 같다.
연마용 조성물 중의 폴리알킬렌글리콜의 함유량(농도)은, 특별히 제한되지 않지만, 연마용 조성물의 전체 질량에 대하여, 0.001질량％ 이상인 것이 바람직하고, 0.01질량％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 0.03질량％ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 연마용 조성물 중의 폴리알킬렌글리콜의 함유량은, 연마용 조성물의 전체 질량에 대하여, 10질량％ 이하인 것이 바람직하고, 5질량％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 1질량％ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 0.2질량％ 이하인 것이 특히 바람직하고, 0.15질량％ 이하인 것이 가장 바람직하다. 즉, 폴리알킬렌글리콜의 함유량은, 0.001질량％ 이상 10질량％ 이하가 바람직하고, 0.01질량％ 이상 5질량％ 이하가 보다 바람직하고, 0.03질량％ 이상 1질량％ 이하가 더욱 바람직하고, 0.03질량％ 이상 0.2질량％ 이하가 특히 바람직하고, 0.03질량％ 이상 0.15질량％ 이하가 가장 바람직하다. 폴리알킬렌글리콜의 함유량이 이와 같은 범위이면, 13족 원소층을, 보다 높은 연마 속도로 연마할 수 있다. 또한, 13족 원소층의 연마 속도가, 다른 재료의 연마 속도에 비해 보다 높아진다(선택비가 보다 높아진다).
[산]
본 발명에 관한 연마용 조성물은, 산을 포함한다. 산의 예로서는, 예를 들어 포름산, 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 2-히드록시이소부티르산(HBA), 발레르산, 카프로산, 에난트산, 카프릴산, 펠라르곤산, 카프르산, 라우르산, 미리스트산, 팔미트산, 마르가르산, 스테아르산, 올레산, 리놀레산, 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; 등을 들 수 있다. 이들 산은, 1종 단독으로도, 또는 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
이들 중에서도, 본 발명의 효과를 보다 향상시킨다는 관점에서, 상기 산은, 질산기를 갖는 산 및 술폰산기를 갖는 산으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다. 질산기를 갖는 산은, 보다 바람직하게는 질산이다. 술폰산기를 갖는 산은, 보다 바람직하게는 10-캄포술폰산, 이세티온산이다.
연마용 조성물 중의 산의 함유량(농도)은, 특별히 제한되지 않지만, 연마용 조성물의 전체 질량에 대하여, 0.001질량％ 이상인 것이 바람직하고, 0.005질량％ 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 연마용 조성물 중의 산의 함유량은, 연마용 조성물의 전체 질량에 대하여, 10질량％ 이하인 것이 바람직하고, 5질량％ 이하인 것이 보다 바람직하다. 산의 함유량이 이와 같은 범위이면, 13족 원소층을, 보다 높은 연마 속도로 연마할 수 있다. 또한, 13족 원소층의 연마 속도가, 다른 재료의 연마 속도에 비해 보다 높아진다(선택비가 보다 높아진다).
[분산매]
본 발명에 관한 연마용 조성물은, 각 성분을 분산하기 위한 분산매를 포함하는 것이 바람직하다. 분산매로서는, 물; 메탄올, 에탄올, 에틸렌글리콜 등의 알코올류; 아세톤 등의 케톤류 등이나, 이들의 혼합물 등을 예시할 수 있다. 이들 중, 분산매로서는 물이 바람직하다. 즉, 본 발명의 바람직한 형태에 의하면, 분산매는 물을 포함한다. 본 발명의 보다 바람직한 형태에 의하면, 분산매는 실질적으로 물을 포함한다. 또한, 상기 「실질적으로」란, 본 발명의 효과가 달성될 수 있는 한, 물 이외의 분산매가 포함될 수 있는 것을 의도한다. 보다 구체적으로는, 분산매는, 바람직하게는 90질량％ 이상 100질량％ 이하의 물과 0질량％ 이상 10질량％ 이하의 물 이외의 분산매를 포함하고, 보다 바람직하게는 99질량％ 이상 100질량％ 이하의 물과 0질량％ 이상 1질량％ 이하의 물 이외의 분산매를 포함한다. 가장 바람직하게는, 분산매는 물이다.
연마용 조성물에 포함되는 성분의 작용을 저해하지 않도록 한다고 하는 관점에서, 분산매는, 불순물을 가능한 한 함유하지 않는 물이 바람직하다. 구체적으로는, 이온 교환 수지로 불순물 이온을 제거한 후, 필터를 통해 이물을 제거한 순수나 초순수, 또는 증류수가 보다 바람직하다.
[pH]
본 발명에 관한 연마용 조성물의 pH는, 1 이상인 것이 바람직하고, 2 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, pH는, 6 미만인 것이 바람직하고, 5 이하인 것이 보다 바람직하다. 즉, 본 발명에 관한 연마용 조성물의 pH는, 1 이상 6 미만인 것이 바람직하고, 2 이상 5 이하인 것이 보다 바람직하고, 2 이상 4 이하인 것이 더욱 바람직하고, 2 이상 4 미만인 것이 특히 바람직하다.
또한, 연마용 조성물의 pH는, pH 미터(예를 들어, 가부시키가이샤 호리바 세이사쿠쇼제의 유리 전극식 수소 이온 농도 지시계(형번: F-23))를 사용하고, 표준 완충액(프탈산염 pH 완충액 pH: 4.01(25℃), 중성 인산염 pH 완충액 pH: 6.86(25℃), 탄산염 pH 완충액 pH: 10.01(25℃))을 사용하여 3점 교정한 후에, 유리 전극을 연마용 조성물에 넣어, 2분 이상 경과하여 안정된 후의 값을 측정함으로써 얻을 수 있다.
본 발명에 관한 연마용 조성물은, 지립, 폴리알킬렌글리콜, 및 산을 필수 성분으로 하지만, 이들만에 의해 원하는 pH를 얻는 것이 어려운 경우에는, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위 내에 있어서, pH 조정제를 첨가하여 pH를 조정해도 된다.
pH 조정제는, 염기가 바람직하고, 또한, 무기 화합물 및 유기 화합물 중 어느 것이어도 된다. pH 조정제는, 1종 단독으로도, 또는 2종 이상 혼합해도 사용할 수 있다.
pH 조정제로서 사용할 수 있는 염기의 구체예로서는, 예를 들어 제1족 원소의 수산화물 또는 염, 제2족 원소의 수산화물 또는 염, 수산화 제4급 암모늄 또는 그의 염, 아민 등을 들 수 있다. 염의 구체예로서는, 탄산염, 탄산수소염, 황산염, 아세트산염 등을 들 수 있다.
pH 조정제의 첨가량은, 특별히 제한되지 않고, 연마용 조성물이 원하는 pH가 되도록 적절히 조정하면 된다.
[그 밖의 성분]
본 발명에 관한 연마용 조성물은, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위 내에 있어서, 산화제, 착화제, 방부제, 방미제 등의, 연마용 조성물에 사용될 수 있는 공지의 첨가제를 더 함유해도 된다.
[연마용 조성물의 제조 방법]
본 발명에 관한 연마용 조성물의 제조 방법은, 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 양이온 변성 실리카, 폴리알킬렌글리콜, 산, 및 필요에 따라서 다른 첨가제를, 분산매(예를 들어, 물）중에서 교반 혼합함으로써 얻을 수 있다. 각 성분의 상세는 상기와 같다.
각 성분을 혼합할 때의 온도는 특별히 제한되지 않지만, 10℃ 이상 40℃ 이하가 바람직하고, 용해 속도를 높이기 위해 가열해도 된다. 또한, 혼합 시간도, 균일 혼합할 수 있으면 특별히 제한되지 않는다.
[연마 방법 및 반도체 기판의 제조 방법]
상기와 같이, 본 발명에 관한 연마용 조성물은, 13족 원소층을 갖는 연마 대상물의 연마에 적합하게 사용된다. 따라서, 본 발명은, 13족 원소의 함유량이 40질량％를 초과하는 층을 갖는 연마 대상물을, 본 발명에 관한 연마용 조성물로 연마하는 연마 방법을 제공한다. 또한, 본 발명은, 13족 원소의 함유량이 40질량％를 초과하는 층을 갖는 반도체 기판을 상기 연마 방법에 의해 연마하는 것을 갖는 반도체 기판의 제조 방법을 제공한다.
연마 장치로서는, 연마 대상물을 갖는 기판 등을 보유 지지하는 홀더와 회전수를 변경 가능한 모터 등이 설치되어 있고, 연마 패드(연마포)를 첩부 가능한 연마 정반을 갖는 일반적인 연마 장치를 사용할 수 있다.
연마 패드로서는, 일반적인 부직포, 폴리우레탄, 및 다공질 불소 수지 등을 특별히 제한없이 사용할 수 있다. 연마 패드에는, 연마액이 저류되도록 하는 홈 가공이 실시되어 있는 것이 바람직하다.
연마 조건에 대해서는, 예를 들어 연마 정반의 회전 속도는, 10rpm(0.17s-1) 이상 500rpm(8.33s-1)이 바람직하다. 연마 대상물을 갖는 기판에 가하는 압력(연마 압력)은, 0.5psi(3.4kPa) 이상 10psi(68.9kPa)가 바람직하다. 연마 패드에 연마용 조성물을 공급하는 방법도 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 펌프 등으로 연속적으로 공급하는 방법이 채용된다. 이 공급량에 제한은 없지만, 연마 패드의 표면이 항상 본 발명에 관한 연마용 조성물로 덮여 있는 것이 바람직하다.
연마 종료 후, 기판을 흐르는 물로 세정하고, 스핀 드라이어 등에 의해 기판 상에 부착된 수적을 털어내고 건조시킴으로써, 금속을 포함하는 층을 갖는 기판이 얻어진다.
본 발명에 관한 연마용 조성물은, 일액형이어도 되고, 이액형을 비롯한 다액형이어도 된다. 또한, 본 발명에 관한 연마용 조성물은, 연마용 조성물의 원액을 물 등의 희석액을 사용하여, 예를 들어 10배 이상으로 희석함으로써 조제되어도 된다.
본 발명의 실시 형태를 상세하게 설명하였지만, 이것은 설명적 또한 예시적인 것이며 한정적인 것은 아니고, 본 발명의 범위는 첨부의 특허 청구 범위에 의해 해석되어야 하는 것은 명백하다.
본 발명은, 하기 양태 및 형태를 포함한다.
[1] 13족 원소의 함유량이 40질량％를 초과하는 층을 갖는 연마 대상물의 연마에 사용되는 연마용 조성물이며,
양이온 변성 실리카와, 폴리알킬렌글리콜과, 산을 포함하는, 연마용 조성물.
[2] 상기 양이온 변성 실리카의 평균 1차 입자경이, 5㎚ 이상 30㎚ 이하인, [1]에 기재된 연마용 조성물.
[3] 상기 양이온 변성 실리카의 상기 평균 1차 입자경에 대한, 상기 양이온 변성 실리카의 평균 2차 입자경의 비(평균 2차 입자경/평균 1차 입자경)가 1.2 이상 3 이하인, [2]에 기재된 연마용 조성물.
[4] 상기 연마용 조성물 중의 상기 양이온 변성 실리카의 제타 전위는, 5mV 이상 60mV 이하인, [1] 내지 [3] 중 어느 것에 기재된 연마용 조성물.
[5] 상기 폴리알킬렌글리콜은, 폴리에틸렌글리콜인, [1] 내지 [4] 중 어느 것에 기재된 연마용 조성물.
[6] 상기 폴리알킬렌글리콜의 중량 평균 분자량은, 100 이상 30000 이하인, [1] 내지 [5] 중 어느 것에 기재된 연마용 조성물.
[7] 상기 산은, 질산기를 갖는 산 및 술폰산기를 갖는 산으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인, [1] 내지 [6] 중 어느 것에 기재된 연마용 조성물.
[8] pH가 1 이상 6 미만인, [1] 내지 [7] 중 어느 것에 기재된 연마용 조성물.
[9] [1] 내지 [8] 중 어느 것에 기재된 연마용 조성물을 사용하여, 13족 원소의 함유량이 40질량％를 초과하는 층을 갖는 연마 대상물을 연마하는 공정을 포함하는, 연마 방법.
[10] 13족 원소의 함유량이 40질량％를 초과하는 층을 갖는 반도체 기판을, [9]에 기재된 연마 방법에 의해 연마하는 것을 갖는, 반도체 기판의 제조 방법.
[실시예]
본 발명을, 이하의 실시예 및 비교예를 사용하여 더욱 상세하게 설명한다. 단, 본 발명의 기술적 범위가 이하의 실시예에만 제한되는 것은 아니다. 또한, 특기하지 않는 한, 「％」 및 「부」는, 각각, 「질량％」 및 「질량부」를 의미한다.
<지립의 평균 1차 입자경>
지립의 평균 1차 입자경은, 마이크로메리틱스사제의 "Flow Sorb II 2300"을 사용하여 측정된 BET법에 의한 실리카 입자의 비표면적과, 지립의 밀도로부터 산출하였다.
<지립의 평균 2차 입자경>
지립의 평균 2차 입자경은, 동적 광산란식 입자경·입도 분포 장치 UPA-UTI151(닛키소 가부시키가이샤제)에 의해, 체적 평균 입자경(체적 기준의 산술 평균 직경; Mv)으로서 측정하였다.
<지립의 평균 회합도>
지립의 평균 회합도는, 지립의 평균 2차 입자경의 값을 지립의 평균 1차 입자경의 값으로 제산함으로써 산출하였다.
<지립의 제타 전위>
연마용 조성물 중의 지립의 제타 전위는, 연마용 조성물을 말번·파날리티칼사제, Zetasizer Nano에 제공하여, 측정 온도 25℃의 조건 하에서 레이저 도플러법(전기 영동 광산란 측정법)으로 측정하여, 얻어지는 데이터를 Smoluchowski의 식으로 해석함으로써, 산출하였다.
<폴리알킬렌글리콜의 중량 평균 분자량>
폴리알킬렌글리콜의 중량 평균 분자량은, 폴리에틸렌글리콜을 표준 물질로 한 겔 투과 크로마토그래피(GPC)에 의해 측정하였다. 상세한 조건은, 하기와 같다:
GPC 장치: 가부시키가이샤 시마즈 세이사쿠쇼제
형식: Prominence+ELSD 검출기(ELSD-LTII)
칼럼: VP-ODS(가부시키가이샤 시마즈 세이사쿠쇼제)
이동상 A: MeOH
B: 아세트산 1％ 수용액
유량: 1mL/min
검출기: ELSD temp. 40℃, Gain 8, N2GAS 350kPa
오븐 온도: 40℃
주입량: 40μl.
<연마용 조성물의 pH>
연마용 조성물의 pH는, 유리 전극식 수소 이온 농도 지시계(가부시키가이샤 호리바 세이사쿠쇼제 형번: F-23)를 사용하고, 표준 완충액(프탈산염 pH 완충액 pH: 4.01(25℃), 중성 인산염 pH 완충액 pH: 6.86(25℃), 탄산염 pH 완충액 pH: 10.01(25℃))을 사용하여 3점 교정한 후에, 유리 전극을 연마용 조성물에 넣어, 2분 이상 경과하여 안정된 후의 값을 pH값으로 하였다.
[연마용 조성물의 조제]
(실시예 1)
일본 특허 공개 제2005-162533호 공보의 실시예 1에 기재된 방법과 마찬가지로 하여, 실리카졸의 메탄올 용액(실리카 농도=20질량％) 1L에 대하여 실란 커플링제로서 γ-아미노프로필트리에톡시실란(APTES)을 2mmol의 농도(2mM)로 사용하여, 평균 1차 입자경: 24.6㎚, 평균 2차 입자경: 47.2㎚, 평균 회합도: 1.92의 누에고치형 형상의 양이온 변성 콜로이달 실리카를 제작하였다.
지립으로서 상기에서 얻어진 양이온 변성 콜로이달 실리카를 4질량％, 및 폴리알킬렌글리콜로서 폴리에틸렌글리콜(PEG, 후지 필름 와코준야쿠 가부시키가이샤제, 중량 평균 분자량: 200) 0.05질량％의 최종 농도가 되도록, 분산매인 순수에 실온(25℃)에서 첨가하여, 혼합액을 얻었다.
그 후, 혼합액에, 산으로서 질산을 0.0252질량％의 최종 농도가 되도록 첨가하고, 실온(25℃)에서 30분 교반 혼합하여, 연마용 조성물을 조제하였다.
얻어진 연마용 조성물의 pH는, 2.5였다. 또한, 얻어진 연마용 조성물 중의 양이온 변성 콜로이달 실리카의 제타 전위를, 상기 방법에 따라 측정한바, +27mV였다. 또한, 연마용 조성물 중의 양이온 변성 콜로이달 실리카의 입자경은, 사용한 양이온 변성 콜로이달 실리카의 입자경과 마찬가지였다.
(실시예 2 내지 21, 비교예 1 내지 4)
지립의 입자경 및 형상, APTES의 사용량, 지립의 함유량, 폴리알킬렌글리콜의 종류 및 함유량, 그리고 산의 종류 및 함유량을 하기 표 1과 같이 변경한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 연마용 조성물을 조제하였다.
하기 표 1 중의 「-」는, 그 제를 사용하지 않은 것을 나타낸다. 비교예 1 내지 2는, 미변성의 콜로이달 실리카를 사용하고, 폴리알킬렌글리콜을 사용하지 않은 예이다. 비교예 4는, 폴리알킬렌글리콜을 사용하지 않은 예이다.
각 연마용 조성물의 구성을 하기 표 1에 나타낸다.
Figure pat00001
[평가]
상기에서 조제한 각 연마용 조성물을 사용하여, 연마 대상물의 표면을 하기의 조건에서 연마하였다. 연마 대상물로서는, 표면에 두께 5000Å의 붕소(B)-실리콘(Si)막(붕소(B)의 함유량 50질량％:실리콘(Si)의 함유량 50질량％)을 형성한 실리콘 웨이퍼(300㎜, 블랭킷 웨이퍼; 가부시키가이샤 애드반텍제), 두께 2500Å의 SiN(질화규소)막을 형성한 실리콘 웨이퍼(300㎜, 블랭킷 웨이퍼; 가부시키가이샤 애드반텍제), 및 두께 3600Å의 TiN(질화티타늄)막을 형성한 실리콘 웨이퍼(300㎜, 블랭킷 웨이퍼; 어드밴스드 머티리얼즈 테크놀로지 가부시키가이샤제)를 준비하였다:
(연마 장치 및 연마 조건)
연마 장치: 가부시키가이샤 에바라 세이사쿠쇼제 300㎜용 CMP 편면 연마 장치 FREX300E
연마 패드: 후지보 홀딩스 가부시키가이샤제 부직포 패드 H800
연마 압력: 3.0psi(1psi=6894.76Pa)
연마 정반 회전수: 90rpm
캐리어 회전수: 91rpm
연마용 조성물의 공급: 흘려 보냄식
연마용 조성물 공급량: 250ml/분
연마 시간: 60초간.
(연마 속도)
B-Si막 및 SiN막에 대해서는, 연마 전후의 두께를 광학식 막 두께 측정기(ASET-f5x: 케이엘에이텐코사제)로 구하고, TiN막에 대해서는, 연마 전후의 두께를 시트 저항 측정기(VR-120: 가부시키가이샤 고쿠사이 덴키 세미컨덕터 서비스제)로 구하였다. 구한 두께로부터, [(연마 전의 두께)-(연마 후의 두께)]를 연마 시간으로 제산함으로써, 각각의 연마 대상물에 있어서의 연마 속도를 산출하였다.
(연마 속도 선택비)
이하의 식에 의해, 연마 속도의 선택비를 각각 구하였다:
B-Si/SiN=B-Si의 연마 속도(Å/분)/SiN의 연마 속도(Å/분)
B-Si/TiN=B-Si의 연마 속도(Å/분)/TiN의 연마 속도(Å/분).
이상의 평가 결과를 하기 표 2에 나타낸다.
Figure pat00002
상기 표 2로부터 명백한 바와 같이, 실시예의 연마용 조성물은, 비교예의 연마용 조성물에 비해, B-Si막의 연마 속도를 향상시킴을 알 수 있었다. 또한, 실시예의 연마용 조성물은, 비교예의 연마용 조성물에 비해, 다른 재료의 연마 속도에 대한 B-Si막의 연마 속도의 비(선택비)가 높아짐을 알 수 있었다.
본 출원은, 2021년 3월 19일에 출원된 일본 특허 출원 번호 제2021-45750호에 기초하고 있고, 그 개시 내용은, 참조되며, 전체로서, 원용된다.

Claims (10)

13족 원소의 함유량이 40질량％를 초과하는 층을 갖는 연마 대상물의 연마에 사용되는 연마용 조성물이며,
양이온 변성 실리카와, 폴리알킬렌글리콜과, 산을 포함하는 연마용 조성물.
제1항에 있어서,
상기 양이온 변성 실리카의 평균 1차 입자경이, 5㎚ 이상 30㎚ 이하인 연마용 조성물.
제2항에 있어서,
상기 양이온 변성 실리카의 상기 평균 1차 입자경에 대한, 상기 양이온 변성 실리카의 평균 2차 입자경의 비(평균 2차 입자경/평균 1차 입자경)가 1.2 이상 3 이하인 연마용 조성물.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연마용 조성물 중의 상기 양이온 변성 실리카의 제타 전위는, 5mV 이상 60mV 이하인 연마용 조성물.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 폴리알킬렌글리콜은, 폴리에틸렌글리콜인 연마용 조성물.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 폴리알킬렌글리콜의 중량 평균 분자량은, 100 이상 30000 이하인 연마용 조성물.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 산은, 질산기를 갖는 산 및 술폰산기를 갖는 산으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 연마용 조성물.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
pH가 1 이상 6 미만인 연마용 조성물.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 연마용 조성물을 사용하여, 13족 원소의 함유량이 40질량％를 초과하는 층을 갖는 연마 대상물을 연마하는 공정을 포함하는 연마 방법.
13족 원소의 함유량이 40질량％를 초과하는 층을 갖는 반도체 기판을, 제9항에 기재된 연마 방법에 의해 연마하는 것을 갖는 반도체 기판의 제조 방법.
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