TW201422797A - 研磨用組成物之製造方法及研磨用組成物 - Google Patents

Abstract

研磨用組成物之製造方法係具有將具有50μm以下之粒徑的粒子之含量為40體積%的水溶性高分子之粉體與水混合而得到水溶性高分子混合物之步驟。水溶性高分子之粉體較佳係具有10μm以下之粒徑的粒子之含量未達1體積%。

Description

研磨用組成物之製造方法及研磨用組成物

本發明關於含有水溶性高分子的研磨用組成物之製造方法及研磨用組成物。

作為在使用研磨用組成物研磨後之研磨面所觀察的缺陷之一種，已知LPD(Light Point Defects)及LPD-N(Light Point Defect Non-cleanable)。所謂的LPD，一般意味稱為顆粒的缺陷。另一方面，所謂的LPD-N，例如意味結晶缺陷等之無法用研磨、洗淨及乾燥等來去除之缺陷。例如，專利文獻1中記載藉由使用特定的離子濃度經減低之研磨用組成物，而減低LPD。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]特開2008-053414號公報

LPD-N之減低係近年來之重要課題。然而，關於有效於LPD-N之減低的研磨用組成物之製造方法，實情為尚未有報告。例如，即使參酌揭示可減低LPD的研磨用組成物之專利文獻1，也無法找出與LPD-N之減低有關的預測技術之根據。

本發明之目的在於提供含有水溶性高分子之使LPD-N減低者容易之研磨用組成物之製造方法及研磨用組成物。

為了達成上述目的，於本發明之第1態樣中，提供一種研磨用組成物之製造方法，其特徵為含有：將具有50μm以下之粒徑的粒子之含量為40體積%以下的水溶性高分子之粉體與水混合而調製水溶性高分子混合物之步驟。

於本發明之第2態樣中，提供一種研磨用組成物，其係通過將具有50μm以下之粒徑的粒子之含量為40體積%以下的水溶性高分子之粉體與水混合而調製水溶性高分子混合物之步驟來製造。

於上述研磨用組成物之製造方法及研磨用組成物中，前述水溶性高分子之粉體係具有10μm以下之粒徑的粒子之含量較佳為未達1體積%。

於上述研磨用組成物之製造方法及研磨用組成物中，前述水溶性高分子混合物較佳為鹼性。

上述研磨用組成物之製造方法較佳為更具有將由混合 矽石粒子、鹼性化合物及水所成之矽石粒子混合物與前述水溶性高分子混合物混合之步驟。上述研磨用組成物較佳為更通過此混合步驟來製造。

前述研磨用組成物較佳為使用於研磨矽基板之用途。

前述研磨較佳為矽基板的最終研磨。

依照本發明，可容易地減低使用研磨用組成物研磨後之面的LPD-N。

[實施發明的形態]

以下，說明本發明之一實施形態。

研磨用組成物之製造方法係具有：將具有50μm以下之粒徑的粒子之含量為40體積%以下的水溶性高分子之粉體與水混合而調製水溶性高分子混合物之步驟。本實施形態之製造方法更具有將由混合矽石粒子、鹼性化合物及水所成之矽石粒子混合物與鹼性的水溶性高分子混合物混合之步驟。

本實施形態之製造方法所得的研磨用組成物係稀釋用的原液，以水稀釋後，適合用於研磨矽基板等的研磨對象物之用途。

矽基板之研磨例如包含：將由矽單結晶錠所切出的圓盤狀矽基板之表面予以平坦化之預備研磨步驟(一次研磨 及二次研磨)；與，去除預備研磨步驟後之矽基板的表面上所存在的微細凹凸而鏡面化之最終研磨步驟。本實施形態之研磨用組成物係特別適用於將矽基板予以最終研磨之步驟。

於調製水溶性高分子混合物之步驟中，混合水溶性高分子之粉體與水。

水溶性高分子係具有提高使用研磨用組成物研磨後的研磨面之潤濕性的作用。與水混合的水溶性高分子之粉體中之具有50μm以下之粒徑的粒子之含量為40體積%以下，較佳為30體積%以下，更佳為20體積%以下，尤佳為10體積%以下，最佳為5體積%以下。水溶性高分子之粉體中之具有10μm以下之粒徑的粒子之含量較佳為未達1體積%。藉由減少水溶性高分子之粉體中的微細粒子之含量，可容易地減低LPD-N。

具有50μm以下之粒徑的粒子之含量及具有10μm以下之粒徑的粒子之含量，係於將水溶性高分子之粉體中的粒子之體積由粒徑小的粒子起依順序所累積的體積基準之累積分布中，作為粒徑50μm以下的粒子之累積率[%]及粒徑10μm以下的粒子之累積率[%]測定。

為了得到如此地微細粒子之含量經減少的水溶性高分子之粉體，例如可使用篩或採用氣流之分級。

水溶性高分子之粉體的平均粒徑較佳為50μm以上，更佳為70μm以上，尤佳為100μm以上。一般地隨著水溶性高分子之重量平均分子量變大，水溶性高分子之粉體的 平均粒徑有變大之傾向。即，由於隨著平均粒徑變大而重量平均分子量增加，研磨面之潤濕性有升高之傾向。

水溶性高分子之粉體的平均粒徑較佳為250μm以下，更佳為200μm以下，尤佳為150μm以下。平均粒徑愈小則水溶性高分子愈更均勻地溶解。

作為水溶性高分子，可使用在分子中具有由陽離子基、陰離子基及非離子基中選出的至少一種官能基(親水性基)者。作為水溶性高分子之例，例如可舉出在分子中含有羥基、羧基、醯氧基、磺基、四級氮構造、雜環構造、乙烯基構造、聚氧化烯構造等者。

作為水溶性高分子之其它例，例如可舉出纖維素衍生物、聚(N-醯基伸烷基亞胺)等之亞胺衍生物、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯啶酮、在構造的一部分含有聚乙烯吡咯啶酮之共聚物、聚乙烯己內醯胺、在構造的一部分含有聚乙烯己內醯胺之共聚物、聚氧乙烯、具有聚氧化烯構造的聚合物、此等的二嵌段型或三嵌段型、無規型、交替型等具有複數種的構造之共聚物及聚醚改性聚矽氧等。

水溶性高分子係可單獨使用一種，也可組合二種以上使用。

從提高研磨面的潤濕性之作用良好來看，於水溶性高分子之中，宜為纖維素衍生物、聚乙烯吡咯啶酮或具有聚氧化烯構造的聚合物。作為纖維素衍生物，例如可舉出羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、羥乙基甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、甲基纖維素、乙基纖維素、乙基羥乙基纖維 素及羧甲基纖維素等。於纖維素衍生物之中，從提高研磨面的潤濕性之作用優異，同時於研磨後的洗淨步驟中容易去除(即具有良好的洗淨性)來看，較佳為羥乙基纖維素。

為了抑制水溶性高分子之溶解不良(不溶解物之發生)，水溶性高分子之羥基例如較佳為經由二醛所疏水化處理。作為二醛，例如可舉出草酸二醛(乙二醛)、丙二酸二醛(丙二醛)及琥珀酸二醛(丁二醛)。

水溶性高分子之重量平均分子量以聚環氧乙烷換算較佳為1000以上，更佳為10000以上，尤佳為100000以上，尤更佳為200000以上。隨著水溶性高分子之重量平均分子量的增加，研磨面之潤濕性升高。

水溶性高分子之重量平均分子量較佳為2000000以下，更佳為1500000以下，尤佳為1000000以下，最佳為500000以下。隨著水溶性高分子之重量平均分子量的減少，研磨用組成物之分散安定性升高。

聚環氧乙烷換算的水溶性高分子之重量平均分子量係可藉由凝膠滲透層析術(Gel Permeation Chromatography,GPC)測定。

調製水溶性高分子混合物之步驟中所使用的水，較佳為不妨礙研磨用組成物中的其它成分之作用。作為如此的水之例子，例如可舉出過渡金屬離子的合計含量為100ppb以下之水。水之純度例如可藉由使用離子交換樹脂的雜質離子之去除、藉由過濾器的粒子之去除、蒸餾等之操作而提高。具體地，例如較佳為使用離子交換水、純 水、超純水或蒸餾水。再者，於研磨用組成物之製造方法中，即使於調製水溶性高分子混合物的步驟以外之步驟中，較佳為也使用同樣品質之水。

於調製水溶性高分子混合物之步驟中，在混合容器內混合水溶性高分子之粉體與水。混合容器較佳為具備攪拌機或分散機。作為攪拌機或分散機，例如可舉出翼式攪拌機、超音波分散機及均質機。混合容器之容量係考慮生產效率及品質的安定性，例如較佳為10~10000L。混合容器較佳為樹脂製。混合容器亦可為金屬製，但為了金屬雜質混入研磨用組成物中，混合容器之至少內面較佳為被樹脂層所被覆。

水溶性高分子混合物中的水溶性高分子之含量，以水溶性高分子與水之合計質量作為100時，較佳為0.02質量%以上，更佳為0.05質量%以上，尤佳為0.1質量%以上。隨著水溶性高分子之含量的增大，可高地設定研磨用組成物中的水溶性高分子之含量。

水溶性高分子混合物中的水溶性高分子之含量，以水溶性高分子與水之合計質量作為100時，較佳為10質量%以下，更佳為5質量%以下，尤佳為3質量%以下。隨著水溶性高分子之含量的減少，水溶性高分子之分散性係升高。

水溶性高分子混合物較佳為鹼性。水溶性高分子混合物之pH係在25℃之測定，較佳為8以上，更佳為9以上。隨著水溶性高分子混合物之pH變高，於水溶性高分 子混合物與矽石粒子混合物之混合時變容易保持矽石粒子之分散性。

水溶性高分子混合物之pH係在25℃測定，較佳為12以下，更佳為10.5以下。隨著水溶性高分子混合物之pH變低，而抑制矽石粒子之溶解。

水溶性高分子混合物之pH係藉由在水溶性高分子混合物中添加鹼性化合物而調整。作為鹼性化合物，合適為與作為矽石粒子混合物之原料使用的鹼性化合物相同者。

水溶性高分子混合物，為了減少其混合物中所含有的異物或凝聚物，較佳為被過濾。過濾係可藉由使用過濾器的常見方法來實施。過濾所使用的過濾器之材質及構造係沒有特別的限定。過濾器之材質例如可舉出纖維素、聚醯胺、聚碸、聚醚碸、聚丙烯、聚四氟乙烯(PTFE)、聚碳酸酯及玻璃。作為過濾器之構造，例如可舉出深型過濾器、摺疊型過濾器及薄膜過濾器。

過濾所用之過濾器係可以孔徑作為基準來選擇。過濾器之孔徑較佳為0.05μm以上，更佳為0.1μm以上，尤佳為0.2μm以上。過濾器之孔徑愈大，則過濾效率愈高。

過濾器之孔徑較佳為100μm以下，更佳為20μm以下，尤佳為10μm以下，尤較佳為5μm以下，尤更佳為2μm以下，最佳為1μm以下。隨著過濾器之孔徑變小，而得到更高品質之研磨用組成物。

再者，過濾器之孔徑係過濾器製造商的標稱值來提示。

水溶性高分子混合物之過濾係可為在常壓狀態下進行的自然過濾，也可為吸引過濾、加壓過濾或離心過濾。

於調製水溶性高分子混合物之步驟所得的水溶性高分子混合物，係與矽石粒子混合物混合。

矽石粒子混合物係混合矽石粒子、鹼性化合物及水而調製。矽石粒子混合物係在與調製水溶性高分子混合物的步驟不同的步驟中調製。於調製矽石粒子混合物之步驟中，在混合容器內混合矽石粒子、鹼性化合物及水。於調製矽石粒子混合物之步驟中，各原料的混合順序係沒有特別的限定。於調製矽石粒子混合物之步驟中，亦可使用矽石粒子的水分散液作為原料，也可使用鹼性化合物的水溶液。即，於調製矽石粒子混合物之步驟中，可於混合容器內首先在單獨地供給之水中混合其它原料，也可首先將矽石粒子的水分散液或鹼性化合物的水溶液供給至混合容器內，然後混合其它原料。

調製矽石粒子混合物之步驟中所使用的混合容器，由於可與調製水溶性高分子混合物之步驟中所使用的混合容器同樣，故省略其之詳細說明。

矽石粒子係具有將研磨對象面予以機械地研磨之作用。作為矽石粒子，例如可舉出膠態矽石、煙薰矽石、溶膠凝膠法矽石。矽石粒子係可單獨使用一種，也可組合二種以上使用。

於矽石粒子之中，使用膠態矽石或煙薰矽石時，尤其使用膠態矽石時，減少在矽基板之研磨面所發生的刮痕。

矽石粒子之平均一次粒徑較佳為5nm以上，更佳為10nm以上，尤佳為20nm以上。隨著矽石粒子之平均一次粒徑的增大，研磨速度係升高。

矽石粒子之平均一次粒徑較佳為100nm以下，更佳為70nm以下，尤佳為50nm以下。隨著矽石粒之平均一次粒徑的減少，研磨用組成物之分散安定性係升高。

矽石粒子之一次粒徑例如可以藉由股份有限公司日立高科技製S-4700等之掃描型電子顯微鏡所拍攝的照片為基礎而算出。例如，於以倍率10000~50000倍所拍攝的矽石粒子之電子顯微鏡照片中，隨意地選擇指定數目(例如100個以上)的矽石粒子之影像。計測所選擇的矽石粒子之影像的面積，求得該面積相同的面積之圓的直徑，當作矽石粒子之一次粒徑。矽石粒子之平均一次粒徑係作為如此所求得的一次粒徑之平均值(體積基準的積算分率中之50%粒徑)算出。再者，一次粒徑及平均一次粒徑之算出係可使用市售的影像解析裝置來進行。

矽石粒子之平均二次粒徑較佳為10nm以上，更佳為20nm以上，尤佳為30nm以上。隨著矽石粒子之平均二次粒徑的增大，研磨速度係升高。矽石粒子之平均二次粒徑較佳為200nm以下，更佳為150nm以下，尤佳為100nm以下。隨著矽石粒子之平均二次粒徑的減少，研磨用組成物之分散安定性係升高。再者，矽石粒子之平均二次粒徑例如可藉由使用大塚電子公司製的FPAR-1000之動態光散射法來測定。

矽石粒子混合物中的矽石粒子之含量，以矽石粒子、鹼性化合物及水之合計量作為100時，較佳為1質量%以上，更佳為3質量%以上，尤佳為5質量%以上。隨著矽石粒子之含量的增大，可高地設定研磨用組成物中的矽石粒子之含量。

矽石粒子混合物中的矽石粒子之含量，以矽石粒子、鹼性化合物及水之合計量作為100時，較佳為50質量%以下，更佳為40質量%以下，尤佳為30質量%以下。隨著矽石粒子之含量的減少，於與水溶性高分子混合物的混合時變容易保持矽石粒子之分散性。

鹼性化合物係具有將研磨對象面予以化學地研磨之作用。又，鹼性化合物係具有提高研磨用組成物的分散安定性之作用。

作為鹼性化合物，例如可舉出鹼金屬的氫氧化物、氫氧化四級銨或其鹽、氨及胺。作為鹼金屬的氫氧化物，例如可舉出氫氧化鉀及氫氧化鈉。作為氫氧化四級銨或其鹽，例如可舉出氫氧化四甲銨、氫氧化四乙銨及氫氧化四丁銨。作為胺，例如可舉出甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺、乙二胺、單乙醇胺、N-(β-胺基乙基)乙醇胺、六亞甲基二胺、二伸乙三胺、三伸乙四胺、無水哌、哌六水合物、1-(2-胺基乙基)哌、N-甲基哌及胍等。

鹼性化合物係可單獨使用一種，也可組合二種以上使用。

鹼性化合物較佳為由氨、鹼金屬的氫氧化物及四級銨氫氧化物中選出的至少一種。

鹼性化合物較佳為由氨、氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化四甲銨及氫氧化四乙銨中選出的至少一種，更佳為氨及氫氧化四甲銨之至少一者，最佳為氨。

矽石粒子混合物中的鹼性化合物之含量，以矽石粒子、鹼性化合物及水之合計量作為100時，較佳為0.01質量%以上，更佳為0.05質量%以上，尤佳為0.1質量%以上。隨著鹼性化合物之含量的增大，於與水溶性高分子混合物的混合時變容易保持矽石粒子之分散性。

矽石粒子混合物中的鹼性化合物之含量，以矽石粒子、鹼性化合物及水之合計量作為100時，較佳為10質量%以下，更佳為5質量%以下，尤佳為3質量%以下。隨著鹼性化合物之含量的減少，可低地設定研磨用組成物中的鹼性化合物之含量。

矽石粒子混合物中之水係作為矽石粒子的分散介質及鹼性化合物之溶劑作用。調製矽石粒子混合物之步驟中所使用的水，由於可與調製水溶性高分子混合物之步驟中所使用的水同樣，故省略其之詳細說明。

於調製矽石粒子混合物之步驟中所得之矽石粒子混合物，係與水溶性高分子混合物混合。本實施形態中矽石粒子混合物與水溶性高分子混合物之混合係包含：將矽石粒子混合物供給至混合容器內之步驟；與，將水溶性高分子混合物供給至相同的混合容器內之步驟。此處所用之混合 容器，由於可與調製水溶性高分子混合物之步驟中所使用的混合容器同樣，故省略其之詳細說明。

於本實施形態中，在將矽石粒子混合物供給至混合容器之步驟完畢後，開始供給水溶性高分子混合物之步驟。再者，所謂供給矽石粒子混合物之步驟的完畢，就是指在將矽石粒子混合物供給至混合容器的配管中所具備的供給用泵停止之時間點，關閉配管中所具備的閥之時間點，或供給的矽石粒子混合物變消失之時間點。

藉由攪拌機或分散機所造成的混合容器內之攪拌操作或分散操作，係可在將矽石粒子混合物供給至混合容器之步驟及將水溶性高分子混合物供給至混合容器之步驟中繼續地進行，也可間歇地進行。混合容器內的攪拌操作或分散操作較佳為自供給矽石粒子混合物之步驟完畢後起繼續至供給水溶性高分子混合物之步驟完畢為止。再者，混合容器內的攪拌操作或分散操作，為了得到更高分散性的研磨用組成物，較佳為在供給水溶性高分子混合物之步驟完畢後亦繼續。

供給矽石粒子混合物之步驟及供給水溶性高分子混合物之步驟的供給速度，例如按照供給效率或泵等之供給設備而設定。

供給水溶性高分子混合物之步驟中的水溶性高分子之供給速度，相對於矽石粒子100質量份，較佳為1質量份/分鐘以上，更佳為3質量份/分鐘以上，尤佳為5質量份/分鐘以上。隨著水溶性高分子之供給速度的上升，可縮短 供給水溶性高分子混合物之步驟所需要的時間。

供給水溶性高分子混合物之步驟中的水溶性高分子之供給速度，相對於矽石粒子100質量份，較佳為50質量份/分鐘以下，更佳為20質量份/分鐘以下，尤佳為10質量份/分鐘以下。隨著水溶性高分子之供給速度的降低，變容易使水溶性高分子分散。

矽石粒子混合物及水溶性高分子混合物之至少一者，亦可含有上述以外之成分。又，研磨用組成物之製造方法亦可具有將矽石粒子混合物及水溶性高分子混合物以外者，例如界面活性劑、有機酸、有機酸鹽、無機酸、無機酸鹽及螯合劑供給至混合容器之供給步驟。

界面活性劑係具有使研磨用組成物的分散性或研磨性能升高之作用。

作為界面活性劑，例如可舉出重量平均分子量未達1000之離子性或非離子性的界面活性劑。於界面活性劑之中，宜使用非離子性界面活性劑。

作為非離子性界面活性劑之例，可舉出聚乙二醇、聚丙二醇等之氧化烯聚合物、聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯烷基胺、聚氧乙烯脂肪酸酯、聚氧乙烯甘油醚脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯等之聚氧化烯加成物等。更具體地，可舉出聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物、聚氧乙二醇、聚氧乙烯丙基醚、聚氧乙烯丁基醚、聚氧乙烯戊基醚、聚氧乙烯己基醚、聚氧乙烯辛基醚、聚氧乙烯-2-乙基己基醚、聚氧乙烯壬基醚、聚氧乙烯癸基 醚、聚氧乙烯異癸基醚、聚氧乙烯十三基醚、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯鯨蠟基醚、聚氧乙烯硬脂基醚、聚氧乙烯異硬脂基醚、聚氧乙烯油基醚、聚氧乙烯苯基醚、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚、聚氧乙烯十二基苯基醚、聚氧乙烯苯乙烯化苯基醚、聚氧乙烯月桂胺、聚氧乙烯硬脂胺、聚氧乙烯油胺、聚氧乙烯硬脂醯胺、聚氧乙烯油醯胺、聚氧乙烯單月桂酸酯、聚氧乙烯單硬脂酸酯、聚氧乙烯二硬脂酸酯、聚氧乙烯單油酸酯、聚氧乙烯二油酸酯、單月桂酸聚氧乙烯山梨糖醇酐、單棕櫚酸聚氧乙烯山梨糖醇酐、單硬脂酸聚氧乙烯山梨糖醇酐、單油酸聚氧乙烯山梨糖醇酐、三油酸聚氧乙烯山梨糖醇酐、四油酸聚氧乙烯山梨糖醇、聚氧乙烯蓖麻油、聚氧乙烯硬化蓖麻油及炔二醇。

界面活性劑係可單獨使用一種，也可組合二種以上使用。

作為有機酸，例如可舉出甲酸、乙酸、丙酸等之脂肪酸、苯甲酸、苯二甲酸等之芳香族羧酸、檸檬酸、草酸、酒石酸、蘋果酸、馬來酸、富馬酸、琥珀酸、有機磺酸及有機膦酸。作為有機酸鹽，例如可舉出有機酸之鈉鹽、鉀鹽等之鹼金屬鹽以及銨鹽。

作為無機酸，例如可舉出硫酸、硝酸、鹽酸及碳酸。作為無機酸鹽，例如可舉出無機酸之鈉鹽、鉀鹽等之鹼金屬鹽以及銨鹽。

有機酸及其鹽以及無機酸及其鹽係可單獨使用一種， 也可組合二種以上使用。

混合矽石粒子混合物與水溶性高分子混合物而得之混合物，係在從混合容器排出後，較佳為經過濾步驟所過濾。過濾步驟係可藉由使用過濾器的常見方法來實施。過濾步驟係可與水溶性高分子混合物之過濾同樣地進行。過濾步驟所使用的過濾器之孔徑較佳為0.05μm以上，更佳為0.1μm以上。過濾器之孔徑愈大，則過濾效率愈升高。過濾步驟所使用的過濾器之孔徑較佳為1μm以下，更佳為0.45μm以下，尤佳為0.2μm以下。隨著過濾器之孔徑變小，變更容易得更高品質的研磨用組成物。

本實施形態之研磨用組成物係收納於搬送或保管用之容器內。於使用研磨用組成物時，被水又鹼性水溶液所稀釋。鹼性水溶液係可使用在水中溶解有上述鹼性化合物者。稀釋倍率較佳為2倍以上，更佳為5倍以上，尤佳為10倍以上。隨著上述稀釋倍率增大，稀釋前的研磨用組成物之輸送成本變便宜，同時可節約保管場所。稀釋倍率較佳為100倍以下，更佳為50倍以下，尤佳為40倍以下。隨著上述稀釋倍率減少，稀釋前的研磨用組成物之安定性變容易保持。

稀釋前的研磨用組成物之pH較佳為10~12之範圍，稀釋後的使用時之研磨用組成物之pH較佳為10~11之範圍。

使用時(稀釋後)之研磨用組成物中的水溶性高分子之含量較佳為0.002質量%以上，更佳為0.004質量%以上， 尤佳為0.006質量%以上。隨著水溶性高分子之含量的增大，研磨面的潤濕性進一步升高。

使用時之研磨用組成物中的水溶性高分子之含量較佳為0.5質量%以下，更佳為0.2質量%以下，尤佳為0.1質量%以下。隨著水溶性高分子之含量的減少，研磨用組成物之分散安定性變容易確保。

使用時之研磨用組成物中的矽石粒子之含量較佳為0.1質量%以上，更佳為0.2質量%以上，尤佳為0.3質量%以上。隨著矽石粒子之含量的增大，研磨速度係升高。

使用時之研磨用組成物中的矽石粒子之含量較佳為10質量%以下，更佳為8質量%以下，尤佳為6質量%以下。隨著矽石粒子之含量的減少，研磨用組成物之分散安定性係升高。

使用時之研磨用組成物中的鹼性化合物之含量較佳為0.001質量%以上，更佳為0.002質量%以上，尤佳為0.003質量%以上。隨著鹼性化合物之含量的增大，將研磨對象面予以化學地研磨之作用係升高，而且研磨用組成物之分散安定性變容易確保。

使用時之研磨用組成物中的鹼性化合物之含量較佳為1.0質量%以下，更佳為0.5質量%以下，尤佳為0.2質量%以下。隨著鹼性化合物之含量的減少，研磨面之平滑性係升高。

於使用研磨用組成物的研磨中，例如可使用單面研磨裝置或雙面研磨裝置。用於研磨的研磨墊係在其材質、硬 度或厚度等之物性等沒有特別的限定。研磨墊例如可為聚胺基甲酸酯型、不織布型及麂皮型之任一型。又，研磨墊係可含有磨粒或不含有磨粒。

最終研磨步驟後之矽基板，例如於進行沖洗步驟後，進行藥液洗淨、乾燥，藉此得到作為研磨製品的半導體用基板之矽基板。於沖洗步驟中，例如使用含有前述的水溶性高分子、界面活性劑等之沖洗用組成物或水。

其次，說明研磨用組成物之製造方法的作用。

於矽基板之研磨面中，稱為LPD-N的缺陷之個數的增加，係有原因為使用水溶性高分子之粉體作為研磨用組成物的原料。於此點，本發明者們發現水溶性高分子之粉體中所含有的粒徑小之粒子係與LPD-N有關係。而且，本實施形態的研磨用組成物之製造方法係具有：將具有50μm以下之粒徑的粒子之含量為40體積%以下的水溶性高分子之粉體與水混合而調製水溶性高分子混合物之步驟。即，發現藉由使用粒徑小的粒子之含量低的水溶性高分子之粉體，可抑制成為LPD-N之原因的物質之發生或成為LPD-N之原因的物質殘留在研磨面者。

依照以上詳述之本實施形態，可發揮如下的效果。

(1)研磨用組成物之製造方法係具有：將具有50μm以下之粒徑的粒子之含量為40體積%以下的水溶性高分子之粉體與水混合而調製水溶性高分子混合物之步驟。藉由此製造方法所得之研磨用組成物，變容易減低LPD-N。

(2)當水溶性高分子之粉體中的具有10μm以下之粒徑 的粒子之含量未達1體積%時，變容易進一步減低LPD-N。

(3)由於水溶性高分子混合物為鹼性，藉由混合水溶性高分子混合物與例如矽石粒子混合物而得之研磨用組成物，變容易減低LPD-N。

(4)研磨用組成物之製造方法係具有混合水溶性高分子混合物與矽石粒子混合物之步驟。藉由此製造方法所得之研磨用組成物，變容易一邊發揮鹼性化合物的化學研磨與矽石粒子的機械研磨，一邊減低LPD-N。

(5)於研磨矽基板之用途尤其最終研磨矽基板之用途中，藉由使用研磨用組成物，變容易得到LPD-N經減低的矽基板。

(變更例)

前述實施形態亦可如以下地變更。

．供給前述水溶性高分子混合物之步驟，亦可在自供給矽石粒子混合物之步驟開始起到完畢之間開始，而代替在供給矽石粒子混合物之步驟完畢後開始。

．供給水溶性高分子混合物之步驟亦可在與供給矽石粒子混合物之步驟同時地開始。或者，也可在供給水溶性高分子混合物之步驟開始後，開始供給矽石粒子混合物之步驟。

．前述水溶性高分子混合物係可為鹼性或中性。

．前述研磨用組成物之製造方法亦可不是在稀釋後使 用的研磨用組成物之製造，而是適用於在使用時以適宜量含有各成分，於不稀釋下可使用之研磨用組成物之製造。

．前述研磨用組成物之製造方法所得之研磨用組成物亦可使用於在研磨使用後的使用過之研磨用組成物中添加之用途。

．前述研磨用組成物亦可用於在研磨矽基板以外的研磨對象物之用途。作為矽基板以外之研磨對象物，例如可舉出不銹鋼等之金屬、氧化矽基板、塑膠基板、玻璃基板及石英基板。

．研磨用組成物亦可含有矽石粒子以外之磨粒。作為矽石粒子以外之磨粒，例如可舉出氧化鋁粒子、氧化鋯粒子、二氧化鈰粒子及二氧化鈦粒子。亦可併用矽石粒子與其它粒子。磨粒係表面亦可被化學修飾。於研磨用組成物中含有矽石粒子以外的磨粒時，將磨粒供給至混合容器之步驟係可在將水溶性高分子混合物供給至混合容器之步驟之前或之後實施，也可與供給水溶性高分子混合物之步驟同時地實施。

以下記載由上述實施形態所可掌握之技術思想。

(I)研磨用組成物之製造方法，其更具有：將前述矽石粒子混合物供給至混合容器內步驟；與，將前述水溶性高分子混合物供給至相同的混合容器內之步驟。

(II)研磨用組成物之製造方法，其中將前述水溶性高分子混合物供給至混合容器內之步驟，係在將前述矽石粒子混合物供給至混合容器內之步驟的開始後開始。

[實施例]

其次，舉出實施例及比較例來具體說明前述實施形態。

(實施例1~4、及比較例1)

於實施例1~4及比較例1中，第1階段係將矽石粒子混合物供給至具備攪拌機的混合容器內，於其完畢後，第2階段係更將水溶性高分子混合物供給至相同的混合容器內。繼續攪拌直到如此所得之混合物的研磨用組成物成為均勻為止。

矽石粒子混合物係藉由混合pH7.0的膠態矽石分散液(濃度20質量%)與29%氨水而製造。矽石粒子混合物之pH為10.3。矽石粒子之平均一次粒徑係使用股份有限公司日立製作所製造之掃描型電子顯微鏡「S-4700」求得，結果為35μm。

水溶性高分子混合物係藉由混合經二醛處理的羥乙基纖維素之粉體、水及29%氨水而製造。水溶性高分子混合物之pH為10.0。

表1之「步驟的種類」欄中記載之「A」係表示將矽石粒子混合物供給至混合容器之步驟，「B」係表示將水溶性高分子混合物供給至混合容器之步驟。

表1中之「50μm以下的粒子之含量」及「10μm以下的粒子之含量」各自表示用日機裝股份有限公司製的Microtrac MT3000(商品名)測定羥乙基纖維素之粉體中的具有50μm以下之粒徑的粒子之含量及具有10μm以下之粒徑的粒子之含量的結果。

於表2中所示的條件下過濾實施例1~4及比較例1所得之組成物。

以水將實施例1~4及比較例1之各研磨用組成物稀釋至20倍。稀釋後的研磨用組成物係矽石粒子之含量為0.5質量%，氨之含量為0.01質量%，羥乙基纖維素之含量為0.01質量%。

其次，使用稀釋後的研磨用組成物，於表3中記載之條件下研磨矽基板之表面。矽基板係直徑為300mm，傳導型為P型，結晶方位為<100>，電阻率為0.1Ω．cm以上且未達100Ω．cm，使用股份有限公司FUJIMI INCORPORATED製之研磨漿體(商品名：GLANZOX 1103)進行預備研磨者。

使用KLA-Tencor公司製之晶圓檢査裝置「Surfscan SP2」，以同裝置之DCO模式計測矽基板之研磨面中的LPD-N。表1之「缺陷(LPD-N)的個數」欄中示其結果。

如表1中所示，實施例1~4中之LPD-N的個數係少於比較例1之情況。

Claims (12)

1. 一種研磨用組成物之製造方法，其特徵為含有：將具有50μm以下之粒徑的粒子之含量為40體積%以下的水溶性高分子之粉體與水混合而調製水溶性高分子混合物之步驟。
2. 如請求項1之研磨用組成物之製造方法，其中前述水溶性高分子之粉體係具有10μm以下之粒徑的粒子之含量未達1體積%。
3. 如請求項1之研磨用組成物之製造方法，其中前述水溶性高分子混合物係鹼性。
4. 如請求項3之研磨用組成物之製造方法，其更具有將由混合矽石粒子、鹼性化合物及水所成之矽石粒子混合物與前述水溶性高分子混合物混合之步驟。
5. 如請求項1至4中任一項之研磨用組成物之製造方法，其中前述研磨用組成物係使用於研磨矽基板之用途。
6. 如請求項5之研磨用組成物之製造方法，其中前述研磨係矽基板的最終研磨。
7. 一種研磨用組成物，其特徵為通過將具有50μm以下之粒徑的粒子之含量為40體積%以下的水溶性高分子之粉體與水混合而得到水溶性高分子混合物之步驟來製造。
8. 如請求項7之研磨用組成物，其中前述水溶性高分子之粉體係具有10μm以下之粒徑的粒子之含量未達1體積%。
9. 如請求項7之研磨用組成物，其中前述水溶性高分子混合物係鹼性。
10. 如請求項9之研磨用組成物，其更通過將由混合矽石粒子、鹼性化合物及水所成之矽石粒子混合物與前述水溶性高分子混合物混合之步驟來製造。
11. 如請求項7至10中任一項之研磨用組成物，其中前述研磨用組成物係使用於研磨矽基板之用途。
12. 如請求項11之研磨用組成物，其中前述研磨係矽基板的最終研磨。