TW201518491A - 研磨用組成物、研磨用組成物之製造方法及矽晶圓製造方法 - Google Patents

研磨用組成物、研磨用組成物之製造方法及矽晶圓製造方法 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種矽晶圓之研磨中，可一方面抑制對表面品質之影響一方面提高研磨速率之研磨用組成物。依據本發明，提供用於研磨矽晶圓之研磨用組成物。該研磨用組成物包含表面具有複數個突起之二氧化矽粒子作為研磨粒。上述研磨用組成物進一步包含由氨及銨鹽所組成之群選出之無機鹼性化合物(A)。

Description

研磨用組成物、研磨用組成物之製造方法及矽晶圓製造方法
本發明係關於用於研磨矽晶圓之研磨用組成物及其製造方法。且關於使用上述研磨用組成物製造矽晶圓之方法。本申請案基於2013年9月26日申請之日本專利申請案2013-200641號主張優先權，其申請之全部內容作為參考併入本說明書中。
作為半導體裝置之構成要件等所用之矽晶圓的表面一般係經過研磨步驟(粗研磨步驟)與拋光步驟(精密研磨步驟)而修飾成高品質之鏡面。上述拋光步驟典型上包含預拋光步驟(預研磨步驟)與最終拋光步驟(最終研磨步驟)。至於上述拋光步驟中之研磨方法，已知有使用含水、研磨粒及研磨促進劑之研磨用組成物之化學機械拋光(CMP)法。關於研磨用組成物之技術文獻列舉專利文獻1及2。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
[專利文獻1]日本專利申請案公開2008-53415號公報
[專利文獻2]日本專利申請案公開2013-121631號公報
近年來，針對矽晶圓等半導體基板及其他基板，變得要求更高品質之表面。尤其，基於對生產性或成本等之考量，期望不延長拋光步驟所需之總研磨時間(合計研磨時間)，即能獲得更高品質之表面。為此其一方法係針對拋光步驟所含之研磨步驟中之比最終拋光步驟更上游之任一研磨步驟，若能一面維持與以該研磨步驟可達到之表面品質同等或其以上之品質，一面能提高該研磨步驟中之研磨速率則為有利。係因為因此可使更下游之研磨步驟(例如最終研磨步驟)可能花費之時間變長，而將研磨對象物研磨成平滑性更高之表面之故。
然而，一般研磨後之表面品質與研磨速率成相反關係，若提高研磨速率則有表面品質下降之傾向。
本發明係鑑於上述情況而完成者，其目的係提供可一方面抑制對表面品質之影響一方面提高研磨速率之研磨用組成物。本發明之另一目的係提供使用該研磨用組成物製造矽晶圓之方法。
由本說明書，提供用於研磨矽晶圓之研磨用組成物。該研磨用組成物包含表面具有複數個突起之二氧化矽粒子(以下亦稱為「附突起之二氧化矽粒子」)作為研磨粒。上述研磨用組成物進而含有由氨及銨鹽所組成之群選出之無機鹼性化合物(A)。使用此種組成之研磨用組成物進行研磨時，可供給用於下游之研磨步驟之更有效率且更高品質之表面。因此，上述研磨用組成物可使用於例如拋光步驟所含之複數研磨步驟中比最終拋光步驟更上游之任一研磨步驟中，且可有助於提高最終獲得之矽晶圓之表面品質。
上述附突起之二氧化矽粒子關於研磨用組成物中所含附突起之二氧化矽粒子中之粒徑比其體積平均粒徑大之附突起之二氧化矽粒子，該附突起之二氧化矽粒子之突起高度除以各自相同突起之基部之寬度獲得之值之平均(以下亦稱為「突起度」)較好為0.245以上。藉由上述突起度之平均(以下亦稱為「平均突起度」)為0.245以上之附突起之二氧化矽粒子，可適當發揮提高研磨速率之效果。
上述研磨用組成物亦可進一步包含水溶性聚合物。藉由包含水溶性聚合物之研磨用組成物可提供更高品質之表面。藉此，可一面提高研磨速率，一面有效地抑制表面品質之下降。
本文揭示之技術之較佳一樣態中，上述研磨用組成物中所含之上述水溶性聚合物之量相對於上述研磨粒1kg為5g~50g。該組成中，可較佳地發揮藉由組合含有附突起之二氧化矽粒子及無機鹼性化合物(A)與水溶性聚合物所致之效果。
不過，近年之矽晶圓之製造方法在上述拋光步驟中，大多包含同時研磨矽晶圓兩面之兩面研磨步驟，隨後更精密地研磨該矽晶圓之單面的單面研磨步驟。兩面研磨步驟有時亦稱為1次研磨步驟，一般係將矽晶圓固定在兩面研磨裝置中進行。兩面研磨後之矽晶圓在進行洗淨、乾燥及視需要之邊緣研磨等加工後，固定於單面研磨裝置中供至單面研磨步驟。單面研磨步驟可包含2個以上之研磨步驟。該等2個以上之研磨步驟典型上包含最終研磨步驟，與在最終研磨步驟之前進行之2次研磨步驟。2次研磨步驟有時亦進一步分成複數次之研磨步驟而進行。
本文揭示之研磨用組成物較好使用於上述單面研磨步驟中之最初研磨步驟(亦即，最初之2次研磨步驟)中。藉由於最初之2次研磨步驟中使用上述研磨用組成物，尤其可良好發揮因該研磨用組成物組合包含附突起之二氧化矽粒子與無機鹼性化合物(A)所致之效果。
依據該說明書，又提供製造用於研磨矽晶圓之研磨用組成物之方法。該方法之特徵係調製包含下列成分之研磨用組成物：表面具有複數個突起之二氧化矽粒子之研磨粒、及由氨及銨鹽所組成之群組選出之無機鹼性化 合物(A)。依據該方法時，可較好地製造本文揭示之任一種研磨用組成物。
依據該說明書時，又提供製造矽晶圓之方法。該方法包含下列步驟：同時研磨矽晶圓之兩面的兩面研磨步驟，更精密地研磨經過上述兩面研磨步驟之矽晶圓之單面的單面研磨步驟。上述單面研磨步驟包含2步驟以上之研磨步驟，該等中之最初研磨步驟中使用本文揭示之任一種研磨用組成物進行研磨。依據該矽晶圓製造方法，藉由於單面研磨步驟中之最初研磨步驟中使用上述研磨用組成物，可更有效地供給高品質之表面用於下游之研磨步驟。據此，最終可製造表面品質更高之矽晶圓。
圖1係顯示投影表面具有複數個突起之二氧化矽粒子之外形之輪廓線之示意圖。
以下，說明本發明之較佳實施形態。又，本說明書中特別提及之事項以外之情況之本發明實施時之必要情況係熟悉該技藝者基於該技術領域中之以往技術能以設計事項而掌握者。本發明可基於本說明書中揭示之內容與該領域中之技術知識而實施。
<研磨粒>
本文揭示之研磨用組成物包含表面具有複數個突起之二氧化矽粒子(附突起之二氧化矽粒子)作為研磨粒。該附突起之二氧化矽粒子相較於表面不具有複數個突起之形狀之二氧化矽粒子，對於研磨對象物之表面可發揮更高的機械研磨作用。此處，球狀二氧化矽粒子或花生型之二氧化矽粒子為表面不具有複數個突起之形狀之二氧化矽粒子之概念所包含之典型例。
附突起之二氧化矽粒子中之突起數較好每1粒子平均為2以上，更好為3以上，又更好為5以上。此處所謂突起係相較於二氧化矽粒子之粒徑，具有充分小的高度及寬度者。更具體而言，係指圖1所示之二氧化矽粒子之輪廓線中，自點A經由點C至點B之部分之長度不超過內接於該輪廓線之最大圓(最大內接圓)之圓周長之4分之1的突起。
又，圖1中，上述點A及點B係表示上述輪廓線中之突起之基點，點C表示突起之頂點。針對本文揭示之技術中之附突起之二氧化矽粒子，所謂突起寬度係指突起之基部中之寬度，在圖1中係表示點A與點B間之距離。且，所謂突起高度係指突起之基部與距其基部最遠距離之突起部位間之距離，圖1中表示為與直線AB正交之線段CD之長度。
本文揭示之技術中，附突起之二氧化矽粒子之平均突起度並無特別限制。例如，可使用平均突起度0.170以上之附突起之二氧化矽粒子。平均突起度較好為 0.200以上，更好為0.220以上，又更好為0.245以上(例如0.255以上)。附突起之二氧化矽粒子之平均突起度變大時，有突起形狀變尖銳之傾向。據此，可更良好發揮提高研磨速率之效果。
平均突起度之上限並無特別限制。就製造容易性或強度之觀點而言，通常可較好地採用平均突起度為0.5以下之附突起之二氧化矽粒子。就獲得更高表面品質之觀點而言，上述平均突起度較好為0.4以下，更好為0.37以下(例如0.35以下)。
該說明書中所謂平均突起度係指在研磨用組成物中所含之附突起之二氧化矽粒子中具有比該附突起之二氧化矽粒子之體積平均粒徑大之粒徑之附突起之二氧化矽粒子中，將表面具有之突起之高度設為H，其突起之基部中之寬度設為W時，以H/W表示之值(突起度)之平均值。上述附突起之二氧化矽粒子之各突起之高度H及其基部中之寬度W可使用一般之圖像解析軟體，藉由解析附突起之二氧化矽粒子之掃描型電子顯微鏡像求出。
粒徑比研磨用組成物中所含附突起之二氧化矽粒子中之體積平均粒徑大之附突起之二氧化矽粒子中之突起之平均高度宜為例如3.5nm以上，更好為4.0nm以上。隨著該突起之平均高度變大，有提高研磨速率之效果變大之傾向。上述突起之平均高度上限並無特別限制。就獲得更高表面品質之觀點而言，上述突起之平均高度通常宜為10nm以下，較好為7.0nm以下。
附突起之二氧化矽粒子可藉例如以下方法製造。亦即，首先，在添加有氨水作為觸媒之甲醇與水之混合溶液中，藉由連續添加烷氧基矽烷進行水解，而獲得含膠體二氧化矽粒子之漿液。加熱所得漿液餾除甲醇及氨。隨後，於漿液中添加有機鹼作為觸媒後，在70℃以上之溫度再度連續添加烷氧基矽烷進行水解，藉此於膠體二氧化矽粒子之表面形成複數個突起。此處可使用之有機鹼之具體例列舉為三乙醇胺等之胺化合物、或氫氧化四甲基銨等四級銨化合物。依據該方法，可容易地獲得金屬雜質之含量為1重量ppm以下之膠體二氧化矽粒子(附突起之二氧化矽粒子)。
又，藉烷氧基矽烷之水解製造膠體二氧化矽之一般方法記載於例如作花濟夫著之「溶凝膠法之科學」之第154~156頁中。又，日本專利申請案公開平11-60232號公報中揭示將矽酸甲酯或矽酸甲酯與甲醇之混合物滴加於水、甲醇及氨或氨與銨鹽所成之混合溶劑中，使矽酸甲酯與水反應而製造之繭型膠體二氧化矽。日本專利申請案公開2001-48520號公報中揭示以酸觸媒使矽酸烷酯水解後，添加鹼觸媒經加熱進行矽酸之聚合使粒子成長而製造之細長形狀之膠體二氧化矽。日本專利申請案公開2007-153732號公報中記載藉使用特定量之特定種類之水解觸媒，以易水解性有機矽酸酯作為原料可製造具有多數小突起之膠體二氧化矽。日本專利申請案公開2002-338232號公報中記載藉由將凝集劑添加於單分散之膠體二氧化矽中 而二次凝聚成球狀。日本專利申請案公開平07-118008號公報及國際公開第2007/018069號中揭示為了獲得細長等之異形膠體二氧化矽，於自矽酸鈉獲得之活性矽酸中添加鈣鹽或鎂鹽。日本專利申請案公開2001-11433號公報中揭示藉由將鈣鹽添加於自矽酸鈉獲得之活性矽酸而獲得念珠狀之膠體二氧化矽。日本專利申請案公開2008-169102號公報中記載藉由於種晶粒子之表面生成及成長微小粒子可製造如金平糖之具有多數小突起之膠體二氧化矽。本說明書中之附突起之二氧化矽粒子可藉單獨使用該等文獻中記載之方法之1種或組合使用2種以上而製造。
本文揭示之研磨用組成物在不會大幅損及本發明效果之範圍內亦可含有附突起之二氧化矽粒子以外之研磨粒。上述附突起之二氧化矽粒子以外之研磨粒(以下亦稱為「任意研磨粒」)可為例如球狀、花生型、繭型等表面不具有複數個突起之形狀之二氧化矽研磨粒。上述任意研磨粒進而亦可為二氧化矽以外之無機粒子、有機粒子、或有機無機複合粒子。無機粒子之具體例列舉為氧化鋁粒子、氧化鈰粒子、氧化鉻粒子、二氧化鈦粒子、氧化鋯粒子、氧化鎂粒子、二氧化錳粒子、氧化鋅粒子、氧化鐵(Bengala)粒子等之氧化物粒子；氮化矽粒子、氮化硼粒子等之氮化物粒子；碳化矽粒子、碳化硼粒子等之碳化物粒子；金剛石粒子；碳酸鈣或碳酸鋇等之碳酸鹽等。有機粒子之具體例列舉為聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)粒子或聚(甲基)丙烯酸粒子(此處，所謂(甲基)丙烯7 意指包括丙烯酸及甲基丙烯酸)、聚丙烯腈粒子等。任意研磨粒可單獨使用1種，亦可組合2種以上使用。
任意研磨粒之含量在研磨用組成物中所含研磨粒之總重量中，以例如30重量%以下較適當，較好為20重量%以下，更好為10重量%以下。本文揭示之技術可以使任意研磨粒之含量為研磨用組成物中所含研磨粒之總重量中之5重量%以下之樣態較好地實施。亦可為實質上不含任意研磨粒之研磨用組成物。此處，所謂研磨用組成物實質上不含任意研磨粒係指至少未刻意調配任意研磨粒。
研磨用組成物中之研磨粒之平均一次粒徑DP1並無特別限制。研磨粒之平均一次粒徑DP1基於研磨效率等之觀點，較好為10nm以上，更好為15nm以上，又更好為20nm以上。此外，基於容易獲得平滑性更高之表面的觀點，研磨粒之平均一次粒徑DP1較好為100nm以下，更好為50nm以下，又更好為40nm以下。
又，研磨粒之平均一次粒徑DP1可由例如以BET法測定之比表面積S(m2/g)，以平均一次粒徑DP1(nm)=2727/S之式算出。研磨粒之比表面積的測定可使用例如Micromeritics公司製之表面積測定裝置，商品名「Flow Sorb II 2300」進行。
研磨用組成物中之研磨粒之平均二次粒徑DP2並無特別限制，但基於研磨效率等之觀點，較好為20nm以上，更好為30nm以上，又更好為40nm以上。此外， 基於研磨用組成物之沉降安定性(分散安定性)之觀點，研磨粒之平均二次粒徑DP2宜為300nm以下，典型為200nm以下，較好為150nm以下，更好為100nm以下。另外，基於表面品質之觀點，研磨粒之平均二次粒徑DP2較好為90nm以下，更好為80nm以下，又更好為70nm以下(例如65nm以下)。
又，研磨粒之平均二次粒徑DP2可使用例如日機裝股份有限公司製之型號「UPA-UT151」，藉由動態光散射法作為體積平均粒徑加以測定。研磨粒之體積平均粒徑係等於藉由以動態光散射法測定之粒徑之自小的研磨粒依序累積研磨粒之體積至達到研磨用組成物中之全部研磨粒之累積體積之50%時最後之累積之研磨粒之粒徑。
研磨用組成物中之研磨粒之體積基準95%粒徑(D95值)較好為500nm以下，更好為400nm以下。隨著研磨粒之體積基準95%粒徑減小，會有提高研磨用組成物之沉降安定性(分散安定性)之傾向。且，會有容易使利用研磨用組成物研磨後之研磨對象物之表面粗糙度變小之傾向。研磨粒之體積基準95%粒徑等於自以動態光散亂法測定之粒徑之小的研磨粒依序累積研磨粒之體積至達到研磨用組成物中之全部研磨粒之體積累積95%時最後之累積研磨粒之粒徑。
本文揭示之研磨用組成物中所含研磨粒之鈉、鉀、鈣、硼、鋁、鈦、鋯、錳、鐵、鈷、銅、鋅、銀、鉛等金屬雜質之含量較好分別為1重量ppm以下， 該等金屬雜質之合計含量更好為1重量ppm以下。金屬雜質之含量可利用例如IC重量分析裝置測定。
〈無機鹼性化合物(A)〉
本文揭示之研磨用組成物包含由氨及銨鹽所組成之群選出之至少1種無機鹼性化合物(A)。上述銨鹽之具體例列舉為碳酸氫銨、碳酸銨、氯化銨、氯酸銨等。該等可單獨使用1種或組合2種以上使用。較好為至少包含氨作為無機鹼性化合物(A)之研磨用組成物。
雖無特別限制，但研磨用組成物中所含無機鹼性化合物(A)之量以該研磨用組成物之每1kg研磨粒，可為例如0.1莫耳以上，通常以0.5莫耳以上較適當。基於獲得更大效果之觀點，每1kg研磨粒之無機鹼性化合物(A)之量較好為1莫耳以上，更好為2莫耳以上，又更好為3莫耳以上(典型為4莫耳以上，例如5莫耳以上)。每1kg研磨粒之無機鹼性化合物(A)之量之上限並無特別限制，通常以50莫耳以下較適當，較好為30莫耳以下，更好為20莫耳以下(例如10莫耳以下)。
當實施本文揭示之技術時，藉由組合含有附突起之二氧化矽研磨粒與無機鹼性化合物(A)之研磨用組成物可解決上述課題之理由未必清楚，但認為例如如下。
亦即，研磨對象物的矽晶圓表面可藉該矽晶圓之氧化 生成之氧化膜薄薄地被覆。例如，單面研磨步驟中最初研磨步驟(亦即，最初之2次研磨步驟)開始時之矽晶圓表面可在兩面研磨後之洗淨、或單面研磨步驟開始前之間存在因矽晶圓之表面與空氣直接接觸而自然氧化等所生成之氧化膜。處於以該氧化膜被覆之表面狀態之矽晶圓即使為例如1nm左右(例如0.5nm~2nm左右)之薄的氧化膜，研磨去除該氧化膜至到達原先研磨對象的矽(典型為單結晶矽)表面需花費時間之結果，會使包含去除該氧化膜之時間在內之整體的研磨速率變低。另一方面，以KOH等無機強鹼作為研磨促進劑之研磨用組成物對於氧化膜雖可顯示高的研磨速率，但該研磨用組成物由於對矽之化學研磨作用強，故如上述，與提高研磨速率相反，處於研磨後之表面品質下降之傾向。
本發明人等與為了迅速去除氧化膜而利用專用化學研磨作用之技術思想偏離，而針對一方面利用矽之研磨中可實現高的表面品質之研磨促進劑，一方面在氧化膜之去除時主要利用研磨粒之機械研磨作用而積極檢討之結果，因而完成本發明。依據本文揭示之研磨用組成物，藉由組合含有由氨及銨鹽所組成之群選出之無機鹼性化合物(A)與附突起之二氧化矽粒子，而活用附突起之二氧化矽粒子之機械研磨作用而有效地去除氧化膜，且可藉無機鹼性化合物(A)之效果維持高的表面品質。附突起之二氧化矽粒子亦能有效提高矽之研磨速率。據此，在例如單面研磨步驟中最初之研磨步驟開始時，即使表面以薄的 氧化膜被覆之矽晶圓，認為仍可獲得一方面維持表面品質一方面提高研磨速率之效果者。
〈水〉
本文揭示之研磨用組成物較好包含水。上述研磨用組成物中所含之水較好使用離子交換水(去離子水)、純水、超純水、蒸餾水等。為了儘可能地避免阻礙研磨用組成物中所含有之其他成分之作用，使用之水較好為例如過渡金屬離子之合計含量為100ppb以下。例如，可藉離子交換樹脂去除雜質離子、藉過濾去除異物、藉蒸餾等操作提高水之純度。
本文中揭示之研磨用組成物亦可視需要進一步含有可與水均勻混合之有機溶劑(低級醇、低級酮等)。通常，較好研磨用組成物中所含之溶劑的90體積%以上為水，更好95體積%以上(典型上為99~100體積%)為水。
本文揭示之研磨用組成物(典型上為漿液狀之組成物)可較好地以例如其固體成分含量(非揮發性成分(non-volatile content)；NV)為0.01重量%~50重量%，其餘部分為水系溶劑(水或水與上述有機溶劑之混合溶劑)之形態，或其餘部分為水系溶劑及揮發性化合物(例如氨)之形態實施。更好為上述NV為0.05重量%~40重量%之形態。又，上述固體成分含量(NV)係自使研磨用組成物在105℃乾燥24小時後之殘留物於上述研磨用組成物中所佔之重量之比例求出。
〈水溶性聚合物〉
本文揭示之研磨用組成物較好進一步包含水溶性聚合物。藉由適當使用水溶性聚合物，可更適當地兼具因使用附突起之二氧化矽研磨粒之研磨速率提高效果與良好的表面品質。
使用之水溶性聚合物種類並無特別限制，可由研磨用組成物之領域中公知之水溶性聚合物中適當選擇。水溶性聚合物可單獨使用1種或組合2種以上使用。
上述水溶性聚合物可為分子中具有選自陽離子性基、陰離子性基及非離子性基之至少一種官能基者。上述水溶性聚合物可為例如分子中具有羥基、羧基、醯氧基、磺基、1級醯胺構造、雜環構造、乙烯基構造、聚氧伸烷基構造等者。基於凝聚物之減低或洗淨性提高等之觀點，可較佳地採用非離子性聚合物作為上述水溶性聚合物。
本文揭示之研磨用組成物中可較好地使用之水溶性聚合物之例列舉為纖維素衍生物、澱粉衍生物、含氧伸烷基單位之聚合物、含氮原子之聚合物、聚乙烯醇等。
纖維素衍生物之具體例列舉為羥基乙基纖維素(HEC)、羥基丙基纖維素、羥基乙基甲基纖維素、羥基丙基甲基纖維素、甲基纖維素、乙基纖維素、乙基羥基乙基纖維素、羧基甲基纖維素等。其中以羥基乙基纖維素 較佳。
澱粉衍生物之具體例列舉為α化澱粉、普魯藍多糖、環糊精等。其中以普魯藍多糖較佳。
含氧伸烷基單位之聚合物例示為聚環氧乙烷(PEO)或環氧乙烷(EO)與環氧丙烷(PO)或環氧丁烷(BO)之嵌段共聚物、EO與PO或BO之無規共聚物等。其中，以EO與PO之嵌段共聚物或EO與PO之無規共聚物較佳。EO與PO之嵌段共聚物可為含PEO嵌段與聚環氧丙烷(PPO)嵌段之二嵌段體、三嵌段體等。上述三嵌段體之例，包含PEO-PPO-PEO型三嵌段體及PPO-PEO-PPO型三嵌段體。通常，更好為PEO-PPO-PEO型三嵌段體。
EO與PO之嵌段共聚物或無規共聚物中，構成該共聚物之EO與PO之莫耳比(EO/PO)，基於對水之溶解性或洗淨性等之觀點，較好大於1，更好為2以上，又更好為3以上(例如5以上)。
含有氮原子之聚合物可使用主鏈上含有氮原子之聚合物及側鏈官能基(側基)上具有氮原子之聚合物之任一種。主鏈上含有氮原子之聚合物之例列舉為N-醯基伸烷基亞胺型單體之均聚物及共聚物。N-醯基伸烷基亞胺型單體之具體例列舉為N-乙醯基伸乙基亞胺、N-丙醯基伸乙基亞胺等。側基上具有氮原子之聚合物列舉為例如含N-乙烯基型之單體單位之聚合物等。例如，可適當的採用N-乙烯基吡咯啶酮之均聚物及共聚物等。其中較佳 之含氮原子之聚合物例示為聚(N-乙烯基吡咯啶酮)。
使用聚乙烯醇(PVA)作為水溶性聚合物時，該聚乙烯醇之皂化度並無特別限制。此外，亦可使用四級銨構造等之具有陽離子性基之陽離子化PVA作為上述PVA。上述陽離子化PVA可為源自例如二烯丙基二烷基銨鹽、N-(甲基)丙烯醯基胺基烷基-N,N,N-三烷基銨鹽等之具有陽離子性基之單體者。
本文揭示之研磨用組成物中，水溶性聚合物之分子量並無特別限制。可使用重量平均分子量(Mw)為200×104以下之水溶性聚合物。基於研磨用組成物之過濾性或洗淨性之觀點，較好為Mw在150×104以下之水溶性聚合物。且，基於提高研磨後之表面品質之觀點，水溶性聚合物之Mw較好為1×104以上，更好為2×104以上。
更佳之Mw範圍可隨著水溶性聚合物之種類而異。例如，使用纖維素衍生物(例如HEC)作為水溶性聚合物時，Mw較好為10×104~150×104，更好為15×104~130×104。使用PVA(可為陽離子化PVA)作為水溶性聚合物時，其Mw較好為1×104~10×104，更好為1×104~7×104，又更好為1×104~5×104(例如1×104~3×104)。使用含有氮原子之聚合物作為水溶性聚合物時，其Mw較好為1×104~15×104，更好為1×104~10×104，又更好為2×104~7×104。
水溶性聚合物之重量平均分子量(Mw)與數平均分子量(Mn)之關係並無特別限制。就防止產生凝 聚物等之觀點而言，較好為例如分子量分佈(Mw/Mn)為10.0以下者，更好為7.0以下者。
又，水溶性聚合物之Mw及Mn可採用基於水系之凝膠滲透層析儀(GPC)之值(水系，聚環氧乙烷換算)。
雖無特別限制，但水溶性聚合物之含量每1kg研磨粒可為例如0.01g以上。與附突起之二氧化矽研磨粒之組合中，基於獲得更良好表面品質之觀點，每1kg研磨粒之水溶性聚合物之含量以超過1g較適當，較好為5g以上，更好為10g以上，又更好為15g以上。且，與無機鹼性化合物(A)之組合中基於獲得良好研磨速率之觀點，水溶性聚合物對於研磨粒1kg之含量通常以50g以下較適當，較好為40g以下，更好為35g以下(例如30g以下)。
(鹼性化合物(B)〉
本文揭示之研磨用組成物在不大幅損及本發明效果之範圍內，可刻意或非刻意地含有無機鹼性化合物(A)以外之鹼性化合物(B)。作為該任意成分之鹼性化合物(B)可為有機鹼性化合物(B1)，亦可為無機鹼性化合物(B2)。鹼性化合物(B)可單獨使用1種或組合2種以上使用。
有機鹼性化合物(B1)之例列舉為四烷基銨鹽等四級銨鹽。上述銨鹽中之陰離子可為例如OH-、F-、 Cl-、Br-、I-、ClO4 -、BH4 -等。例如，可適當使用氫氧化四甲基銨、氫氧化四乙基銨、氫氧化四丙基銨、氫氧化四丁基銨等四級銨鹽。其中以氫氧化四甲基銨較佳。
有機鹼性化合物(B1)之其他例列舉為甲胺、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、二伸乙基三胺、三伸乙基四胺等胺類；無水哌啶、哌啶六水合物、1-(2-胺基乙基)哌啶、N-甲基哌啶等哌啶類；咪唑或三唑等唑(azole)類；胍等。
無機鹼性化合物(B2)之例列舉為氨、鹼金屬或鹼土類金屬之氫氧化物、碳酸鹽、碳酸氫鹽等；氨等。上述氫氧化物之具體例列舉為氫氧化鉀、氫氧化鈉等。上述碳酸鹽或碳酸氫鹽之具體例列舉為碳酸氫銨、碳酸銨、碳酸氫鉀、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸鈉等。
除無機鹼性化合物(A)外使用有機鹼性化合物(B1)時，該有機鹼性化合物(B1)之使用量通常以每1kg研磨粒未達4莫耳較適當，基於表面品質等之觀點較好未達3莫耳，更好未達2莫耳。研磨用組成物中所含之有機鹼性化合物(B1)之莫耳數較好比無機鹼性化合物(A)之莫耳數少。或者，本文揭示之研磨用組成物亦可為實質上不含有機鹼性化合物(B1)之組成。其中，所謂研磨用組成物實質上不含有機鹼性化合物(B1)係指至少刻意不含有機鹼性化合物(B1)。因此，含無法避免之源自原料或製法之微量(例如每1kg研磨粒為0.01莫耳以 下，較好0.005莫耳以下)之有機鹼性化合物(B1)之研磨用組成物在本文中可包含於實質上不含有機鹼性化合物(B1)之研磨用組成物之概念。
除無機鹼性化合物(A)外使用無機鹼性化合物(B2)時，該無機鹼性化合物(B2)之使用量通常以每1kg研磨粒未達1莫耳較適當，基於表面品質之觀點較好未達0.5莫耳，更好未達0.2莫耳。研磨用組成物中所含無機鹼性化合物(B2)之莫耳數較好比無機鹼性化合物(A)之莫耳數少。或者，本文揭示之研磨用組成物亦可為實質上不含無機鹼性化合物(B2)之組成。
除無機鹼性化合物(A)外使用鹼性化合物(B)時，研磨用組成物中所含之鹼性化合物(B)之莫耳數較好比無機鹼性化合物(A)之莫耳數少。或者，本文揭示之研磨用組成物亦可為實質上不含鹼性化合物(B)之組成。
〈螯合劑〉
本文揭示之研磨用組成物可含有螯合劑作為任意成分。螯合劑係與研磨組成物中可含之金屬雜質形成錯離子將其捕捉，藉此發揮抑制金屬雜質對研磨對象物污染之作用。
螯合劑之例列舉為胺基羧酸系螯合劑及有機膦酸系螯合劑。胺基羧酸系螯合劑之例包含乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸鈉、氮基三乙酸、氮基三乙酸鈉、氮基三乙酸銨、 羥基乙基乙二胺三乙酸、羥基乙基乙二胺三乙酸鈉、二伸乙基三胺五乙酸、二伸乙基三胺五乙酸鈉、三伸乙基四胺六乙酸及三伸乙基四胺六乙酸鈉。有機膦酸系螯合劑之例包含2-胺基乙基膦酸、1-羥基亞乙基-1,1-二膦酸、胺基三(亞甲基膦酸)、乙二胺肆(亞甲基膦酸)、二伸乙基三胺五(亞甲基膦酸)、乙烷-1,1-二膦酸、乙烷-1,1,2-三膦酸、乙烷-1-羥基-1,1-二膦酸、乙烷-1-羥基-1,1,2-三膦酸、乙烷-1,2-二羧基-1,2-二膦酸、甲烷羥基膦酸、2-膦醯基丁烷-1,2-二羧酸、1-膦醯基丁烷-2,3,4-三羧酸及α-甲基膦醯基琥珀酸。該等中以有機膦酸系螯合劑較佳，其中較佳者列舉為乙二胺肆(亞甲基膦酸)及二伸乙基三胺五六乙酸。最佳之螯合劑列舉為乙二胺肆(亞甲基膦酸)。
〈界面活性劑〉
本文揭示之研磨用組成物中可含界面活性劑(典型為分子量未達1×104之水溶性有機化合物)作為任意成分。藉由使用界面活性劑，可提高研磨用組成物之分散安定性。界面活性劑可單獨使用1種或組合2種以上使用。
至於界面活性劑，較好採用陰離子性或非離子性者。基於低起泡性或pH調整之容易性之觀點，更好為非離子性之界面活性劑。列舉為例如聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亞甲基二醇等之氧伸烷基聚合物；聚氧伸乙基烷基醚、聚氧伸乙基烷基苯基醚、聚氧伸乙基烷基胺、聚氧伸乙基脂肪酸酯、聚氧伸乙基甘油醚脂肪酸酯、聚氧伸乙基山梨糖 醇酐脂肪酸酯等之聚氧伸烷基加成物；複數種之氧伸烷基之共聚物(二嵌段型、三嵌段型、無規型、交互型)等之非離子性界面活性劑。
界面活性劑之使用量以每1kg研磨粒為5g以下較佳，較好為2g以下，更好為1g以下。本文揭示之研磨用組成物可較好以實質上不含界面活性劑之樣態實施。
〈其他成分〉
本文揭示之研磨用組成物在不顯著妨礙本發明效果之範圍內，亦可視需要進一步含有有機酸、有機酸鹽、無機酸、無機酸鹽、防腐劑、防黴劑等之可使用於研磨用組成物(典型為矽晶圓之拋光步驟所用之研磨用組成物)之習知添加劑。
有機酸之例列舉為甲酸、乙酸、丙酸等脂肪酸，苯甲酸、鄰苯二甲酸等芳香族羧酸，檸檬酸、草酸、酒石酸、蘋果酸、馬來酸、富馬酸、琥珀酸、有機磺酸、有機膦酸等。有機酸鹽之例列舉為有機酸之鹼金屬鹽(鈉鹽、鉀鹽等)或銨鹽等。無機酸之例列舉為硫酸、硝酸、鹽酸、碳酸等。無機酸鹽之例列舉為無機酸之鹼金屬鹽(鈉鹽、鉀鹽等)或銨鹽。有機酸及其鹽、及無機酸及其鹽可單獨使用1種或組合2種以上使用。
防腐劑及防黴劑之例列舉為異噻唑啉系化合物、對羥基苯甲酸酯類、苯氧基乙醇等。
本文揭示之研磨用組成物較好實質上不含氧 化劑。係因為研磨用組成物中含氧化劑時，藉由將該組成物供給於矽晶圓，使該矽晶圓之表面氧化而產生氧化膜，藉此可降低研磨速率。此處氧化劑之具體例列舉為過氧化氫(H2O2)、二氯異氰尿酸鈉等。又，所謂研磨用組成物實質上不含氧化劑係指至少刻意不含氧化劑。
〈研磨液〉
本文揭示之研磨用組成物典型上係以含該研磨用組成物之研磨液之形態供給於研磨對象物，使用於該研磨對象物之研磨。上述研磨液可為例如將本文揭示之任一研磨用組成物稀釋(典型上係以水稀釋)而調製者。或者，亦可直接使用該研磨用組成物作為研磨液。亦即，本文揭示之技術中之研磨用組成物之概念包含供給於研磨對象物的該研磨對象物之研磨所用之研磨液(作用漿液)與經稀釋作為研磨液使用之濃縮液(研磨液之原液)兩者。至於含本文揭示之研磨用組成物的研磨液之其他例列舉為調整該組成物之pH而成之研磨液。
本文揭示之研磨液中之研磨粒含量並未特別限制，典型上為0.05重量%以上，較好為0.1重量%以上，更好為0.2重量%以上，又更好為0.3重量%以上(例如，0.4重量%以上)。藉由增加研磨粒之含量，可實現更高的研磨速率。且，基於研磨用組成物之分散安定性等之觀點，通常上述含量以10重量%以下為適當，較好為7重量%以下，更好為5重量%以下，又更好為3重量%以 下。基於獲得更高表面品質之觀點，可將研磨粒之含量設為2重量%以下，亦可設為1重量%以下，亦可設為0.8重量%以下(例如0.5重量%以下)。
研磨液之pH較好為8.0以上，更好為9.0以上，又更好為9.5以上。研磨液之pH變高時，有矽晶圓之研磨速率提高之傾向。研磨液之pH上限值並無特別限制，較好為12.0以下，更好為11.5以下，又更好為11.0以下。藉此，可防止研磨液中所含之研磨粒(尤其是附突起之二氧化矽粒子)因鹼性化合物而溶解，可抑制研磨粒之機械研磨作用之下降。上述pH對於矽晶圓之研磨所用之研磨液可較為適用。研磨液之pH可藉由使用pH計(例如，堀場製作所製之玻璃電極式氫離子濃度指示計(型號F-23))，且使用標準緩衝液(苯二甲酸鹽pH緩衝液pH：4.01(25℃)、中性磷酸鹽pH緩衝液pH：6.86(25℃)、碳酸鹽pH緩衝液pH：10.01(25℃))經3點校正後，將玻璃電極放入研磨液中，測定經過2分鐘以上且安定之值予以掌握。
〈濃縮液〉
本文揭示之研磨用組成物在供給於研磨對象物之前亦可為經濃縮之形態(亦即，研磨液之濃縮液形態)。該經濃縮之形態的研磨用組成物基於製造、流通、保存等時之便利性或降低成本等之觀點而言較有利。濃縮倍率例如以體積換算可為2倍~100倍左右，通常宜為5倍~50倍左 右。較佳之一樣態之研磨用組成物之濃縮倍率為10倍~40倍。
處於該濃縮液形態之研磨用組成物可以在期望之時點經稀釋而調製研磨液，並將該研磨液供給於研磨對象物之樣態使用。上述稀釋典型上可藉由將前述水系溶劑添加於上述濃縮液中並混合而進行。此外，上述水系溶劑為混合溶劑時，可僅添加該水系溶劑之構成成分中之一部分成分並經稀釋，亦可添加以與上述水系溶劑不同之量比含有該等構成成分之混合溶劑進行稀釋。此外，如後述之多劑型研磨用組成物中，可使該等中之一部分藥劑稀釋後與其他藥劑混合而調製研磨液，亦可混合複數種藥劑後稀釋其混合物而調製研磨液。
上述濃縮液之NV可為例如50重量%以下。基於研磨用組成物之安定性(例如研磨粒之分散安定性)或過濾性等之觀點，通常，濃縮液之NV宜設為40重量%以下，較好為30重量%以下，更好為20重量%以下，例如15重量%以下。且，基於製造、流通、保存等時之便利性或成本降低等之觀點，濃縮液之NV宜設為0.5重量%以上，較好為1重量%以上，更好為3重量%以上，例如為5重量%以上。
上述濃縮液中之研磨粒含量可設為例如50重量%以下。基於研磨用組成物之安定性(例如，研磨粒之分散安定性)或過濾性等之觀點，通常，上述含量較好為45重量%以下，更好為40重量%以下。較佳之一樣態 中，可將研磨粒之含量設為30重量%以下，亦可設為20重量%以下(例如15重量%以下)。此外，基於製造、流通、保存等時之便利性或成本降低等之觀點，研磨粒之含量可設為例如0.5重量%以上，較好為1重量%以上，更好為3重量%以上(例如4重量%以上)。
本文揭示之研磨用組成物可為一劑型、亦可為以二劑型為代表之多劑型。例如，構成為使含有該研磨用組成物之構成成分(典型上為水系溶劑以外之成分)中之一部分成分的A液，與含剩餘成分之B液混合並使用於研磨對象物之研磨。
〈研磨用組成物之調製〉
本文揭示之研磨用組成物之製造方法並未特別限制。例如可使用翼式攪拌機、超音波分散機、均質混合機等之習知混合裝置，混合研磨用組成物中所含之各成分。混合該等成分之樣態並未特別限制，例如可一次混合全部成分，亦可依適當設定之順序混合。
〈研磨〉
本文揭示之研磨用組成物較好使用作為用於研磨矽晶圓(典型上為單結晶矽晶圓)之研磨用組成物。以下，針對使用本文揭示之研磨用組成物對研磨對象物進行研磨之方法的較佳樣態加以說明。
亦即，準備含本文揭示之任一研磨用組成物之研磨液 (典型上為漿液狀之研磨液，有時亦稱為研磨漿液)。準備上述研磨液時，可包含對研磨用組成物施加濃度調整(例如稀釋)、pH調整等之操作而調製研磨液。或者，上述研磨用組成物可直接使用作為研磨液。此外，多劑型之研磨用組成物之情況下，準備上述研磨液時，可包含混合該等之藥劑、於該混合前稀釋1或複數種藥劑、於該混合後稀釋該混合物等。
接著，將該研磨液供給於研磨對象物，以常用方法進行研磨。例如，進行矽晶圓之最初單面研磨步驟時，係將經過摩擦步驟及兩面研磨步驟(1次研磨步驟)之矽晶圓固定在一般之單面研磨裝置上，通過該研磨裝置之研磨墊將研磨液供給於上述矽晶圓之表面(研磨對象面)。典型上，係邊連續供給上述研磨液，邊將研磨墊抵壓於矽晶圓表面並使二者相對移動(例如旋轉移動)。隨後，視需要再經過2次研磨步驟，進行最後之最終拋光而完成研磨對象物之研磨。
又，使用本文揭示之研磨用組成物之研磨步驟中所使用之研磨墊並無特別限制。例如可使用不織布類型、毛氈類型、聚胺基甲酸酯類型、含研磨粒者、不含研磨粒者等之任一種。
依據本說明書，提供包含使用本文揭示之研磨用組成物研磨矽晶圓之步驟之矽晶圓製造方法。本文揭示之矽晶圓之製造方法亦可進一步包含在使用上述研磨用組成物之研磨步驟之前，進行上述矽晶圓之兩面研磨之步 驟。且，亦可進一步包含對經過使用上述研磨用組成物之研磨步驟之矽晶圓施以最終拋光之步驟。此處所謂最終拋光係指目標物之製造製程中之最後拋光步驟(亦即，該步驟之後不再進行拋光之步驟)。上述兩面研磨步驟或最終拋光步驟可使用本文揭示之研磨用組成物進行，亦可使用其他研磨用組成物進行。
較佳之一樣態中，使用上述研磨用組成物之矽晶圓研磨步驟為比最終拋光更上游之拋光步驟。其中，對經過兩面研磨步驟之矽晶圓進行之最初單面研磨步驟(最初之2次研磨步驟)中，較好使用上述研磨用組成物。本文揭示之研磨用組成物可較好地使用作為上述最初2次研磨步驟中之矽晶圓研磨所用之研磨用組成物。
以下，說明本發明有關之數個實施例，但並非意圖將本發明限制於該實施例所示者。又，以下說明中「份」及「%」只要未特別指明則為重量基準。
〈研磨用組成物之調製〉 (實施例1)
混合表面具有複數個突起之二氧化矽粒子(研磨粒A)、氨水(濃度29%)、水溶性聚合物及純水，調製本例之研磨用組成物。
表面具有粒徑比使用之研磨粒A中之體積平均粒徑大之二氧化矽粒子之突起高度之平均為5.5nm，平均突起度為0.27。該研磨粒A之平均一次粒徑DP1為30nm，平均 二次粒徑DP2為58nm。上述平均粒徑DP1係使用Micromeritics公司製之表面積測定裝置，商品名「Flow Sorb II 2300」測定者。此外，上述二次平均粒徑DP2係使用日機裝股份有限公司製之型號「UPA-UT151」測定之體積平均二次粒徑。
水溶性聚合物係使用Mw為約120×104之羥基乙基纖維素(HEC)。
研磨粒A、氨水及水溶性聚合物之使用量為使研磨用組成物中之研磨粒A之含量成為0.46%，氨(NH3)之含量成為0.041%，水溶性聚合物之含量成為0.009%(相對於研磨粒1kg為19.6g)之量。所得研磨用組成物之pH為10.4。
(實施例2)
實施例1中，使用表面具有複數個突起之二氧化矽粒子(研磨粒B)取代研磨粒A。表面具有粒徑比所使用之研磨粒B中之體積平均粒徑大之二氧化矽粒子之突起高度之平均為5.5nm，平均突起度為0.25。該研磨粒B之平均一次粒徑DP1為30nm，平均二次粒徑DP2為58nm。其他方面與實施例1相同，調製本例之研磨用組成物。該研磨用組成物之pH為10.4。
(實施例3)
混合研磨粒A、氨水(濃度29%)、氫氧化四甲基銨 (TMAH)、水溶性聚合物及純水，調製本例之研磨用組成物。水溶性聚合物係使用與實施例1相同之HEC。研磨粒A、氨水、TMAH及水溶性聚合物之使用量為使研磨用組成物中之研磨粒A之含量成為0.46%、氨(NH3)之含量成為0.03%，TMAH之含量成為0.06%，水溶性聚合物之含量成為0.009%之量。所得研磨用組成物之pH為10.8。
(比較例1)
實施例1中，使用平均一次粒徑DP1為35nm，平均二次粒徑DP2為64nm之花生形狀之膠體二氧化矽(研磨粒C)取代研磨粒A。其他方面與實施例1相同，調製本例之研磨用組成物。pH為10.4，
(比較例2)
實施例1中，使用平均一次粒徑DP1為80nm，平均二次粒徑DP2為97nm之球狀膠體二氧化矽(研磨粒D)取代研磨粒A。其他方面與實施例1相同，調製本例之研磨用組成物。pH為10.6，
(比較例3)
實施例1中，以在研磨用組成物中之含量成為1.365%之量使用TMAH取代氨水。其他方面與實施例1相同，調製本例之研磨用組成物。pH為11.0。
(比較例4)
實施例1中，以在研磨用組成物中之含量成為0.84%之量使用氫氧化鉀(KOH)取代氨水。其他方面與實施例1相同，調製本例之研磨用組成物。pH為11.0。
(比較例5)
實施例1中，以在研磨用組成物中之含量成為2.235%之量使用三乙醇胺取代氨水。其他方面與實施例1相同，調製本例之研磨用組成物。pH為11.0。
各例之研磨用組成物直接使用作為研磨液，進行以下之評價試驗，其結果示於表1。試驗片係使用藉由兩面研磨裝置將直徑6英吋(約150mm)之矽晶圓(傳導型：P型，結晶方位：〈100〉，電阻率：0.1Ω．cm以上未達100Ω．cm)調整成表面粗糙度0.5nm~1.5nm後，藉以下條件洗淨(SC-1洗淨)者。
〔SC-1洗淨條件〕
將NH4OH(29%)：H2O2(31%)：去離子水(DIW)=1：1：15(體積比)之洗淨液收容於第1洗淨槽及第2洗淨槽各槽中且保持在80℃。洗淨係藉由將洗淨對象物浸漬於第1洗淨槽中5分鐘，隨後經過利用超純水之洗滌槽，於第2洗淨槽中浸漬5分鐘而進行。
〈研磨速率之評價〉
測定上述試驗片之重量(W1[g])。使之浸漬於2.5%濃度之氫氟酸中10秒後，以流量7升/分鐘之水流洗淨10秒。藉以下條件研磨該試驗片。
〔研磨條件〕
研磨裝置：不二越機械工業股份有限公司製之單面研磨裝置，型號「SPM-15」
研磨墊：FUJIMI INCORPORATED股份有限公司製，毛氈研磨墊「Surfin 000FM」
研磨壓力：94g/cm2
壓盤轉數：30轉/分鐘
研磨頭轉數：30轉/分鐘
研磨時間：30分鐘
研磨液之供給速率：500mL/分鐘(源源流出而使用)
研磨液之溫度：25℃
以上述SC-1洗淨條件洗淨研磨後之試驗片後，測定其重量(W2[g])。由其結果，根據以下之計算式，算出因研磨而減少之厚度(研磨量)。
(W1-W2)[g]/矽密度[g/cm3](=2.33g/cm3)/被研磨面積[cm2](=363cm2)=研磨量[cm]
該研磨量除以研磨時間(=30分鐘)算出研磨速率。又，藉以下5階段使該研磨速率點數化。
5點：23nm/分鐘以上
4點：21nm/分鐘以上未達23nm/分鐘
3點：19nm/分鐘以上未達21nm/分鐘
2點：17nm/分鐘以上未達19nm/分鐘
1點：1nm/分鐘以上未達17nm/分鐘
〈表面品質之評價〉
藉由使用研磨漿液(FUJIMI INCORPORATED股份有限公司製，商品名「GLANZOX 2100」)對上述試驗片進行預研磨，調整成表面粗糙度0.1nm~10nm後，藉以下條件進行研磨。
〔研磨條件〕
研磨裝置：不二越機械工業股份有限公司製之單面研磨裝置，型號「SPM-15」
研磨墊：FUJIMI INCORPORATED股份有限公司製，毛氈研磨墊「Surfin 000FM」
研磨壓力：94g/cm2
壓盤轉數：30轉/分鐘
研磨頭轉數：30轉/分鐘
研磨時間：5分鐘
研磨液之供給速率：500mL/分鐘(源源流出而使用)
研磨液之溫度：25℃
〔濁度測定〕
以上述SC-1洗淨條件洗淨研磨後之試驗片後，使用KLM Tencol公司製之晶圓檢查裝置，商品名「AWIS3110」測定濁度。且，藉以下5階段將其結果點數化。
5點：0.035ppm以上未達0.040ppm
4點：0.040ppm以上未達0.045ppm
3點：0.045ppm以上未達0.050ppm
2點：0.050ppm以上未達0.060ppm
1點：0.060ppm以上
〔缺陷數測定〕
使用KLM Tencol公司製之晶圓檢查裝置，商品名「AWIS3110」，計算洗淨後之直徑6英吋矽晶圓表面存在之80nm以上大小之缺陷(顆粒)個數。且其結果藉以下之5階段點數化。
5點：計數未達600
4點：計數600以上未達700
3點：計數700以上未達800
2點：計數800以上未達900
14點：計數900以上
如表1所示，依據使用組合含有附突起之二氧化矽粒子與氨之研磨用組成物之實施例1、2，相較於使用表面不具有複數個突起之形狀之二氧化矽粒子，具體而言為花生形狀或球狀之膠體二氧化矽作為研磨粒之比較例1、2，可使研磨速率提高10%~20%。此外，依據實施例1、2，濁度及缺陷數任一方面均可維持與比較例1相同程度之高的表面品質。使用氨以外亦使用TMAH作為研磨促進劑之實施例3相較於單獨使用氨之實施例1、2，有獲得更高研磨速率提升效果，且缺陷數亦相等，但濁度值稍上升之傾向。
另一方面，使用不含無機鹼性化合物(A)之研磨用組成物之比較例3~5儘管使用附突起之二氧化矽粒子，但研磨速率仍較比較例1低。單獨使用KOH作為研磨促進劑之比較例3與比較例1相比較濁度值大為上升，且表面品質降低。
以上，已詳細說明本發明之具體例，但該等僅為例示，並非限制申請專利範圍。申請專利範圍中記載之技術包含以上例示之具體例之各種變形、變更者。

Claims (7)

  1. 一種研磨用組成物，其係用於研磨矽晶圓之研磨用組成物，其包含表面具有複數個突起之二氧化矽粒子作為研磨粒，進一步包含由氨及銨鹽所組成之群選出之無機鹼性化合物(A)。
  2. 如請求項1之研磨用組成物，其中前述研磨用組成物中所含前述二氧化矽粒子之粒徑比體積平均粒徑大之二氧化矽粒子表面具有之突起高度除以各相同突起之基部之寬度所得之值之平均為0.245以上。
  3. 如請求項1或2之研磨用組成物，其進一步含水溶性聚合物。
  4. 如請求項3之研磨用組成物，其中前述研磨用組成物中所含之前述水溶性聚合物之量相對於前述研磨粒1kg為5g~50g。
  5. 如請求項1至4中任一項之研磨用組成物，其係使用於同時研磨前述矽晶圓之兩面的兩面研磨步驟之後，更精密地研磨該矽晶圓之單面的單面研磨步驟中，該單面研磨步驟中之最初研磨步驟者。
  6. 一種研磨用組成物之製造方法，其係製造用於研磨矽晶圓之研磨用組成物之方法，其特徵係調製包含下列成分之研磨用組成物：含有表面具有複數個突起之二氧化矽粒子之研磨粒，由氨及銨鹽所組成之群組選出之無機鹼性化合物 (A)。
  7. 一種矽晶圓之製造方法，其特徵係包含下列步驟：同時研磨矽晶圓之兩面的兩面研磨步驟，更精密地研磨經過前述兩面研磨步驟之矽晶圓之單面的單面研磨步驟，且前述單面研磨步驟含2步驟以上之研磨步驟，該等2步驟以上之研磨步驟中之最初研磨步驟中使用如請求項1至4中任一項之研磨用組成物進行研磨。
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