TW201728735A - 研磨用組合物 - Google Patents

研磨用組合物 Download PDF

Info

Publication number
TW201728735A
TW201728735A TW105134181A TW105134181A TW201728735A TW 201728735 A TW201728735 A TW 201728735A TW 105134181 A TW105134181 A TW 105134181A TW 105134181 A TW105134181 A TW 105134181A TW 201728735 A TW201728735 A TW 201728735A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
examples
polishing composition
polishing
polyol
defects
Prior art date
Application number
TW105134181A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI713611B (zh
Inventor
杉田規章
松田修平
松下隆幸
知念美佳
Original Assignee
霓塔哈斯股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 霓塔哈斯股份有限公司 filed Critical 霓塔哈斯股份有限公司
Publication of TW201728735A publication Critical patent/TW201728735A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI713611B publication Critical patent/TWI713611B/zh

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09G—POLISHING COMPOSITIONS; SKI WAXES
    • C09G1/00—Polishing compositions
    • C09G1/02—Polishing compositions containing abrasives or grinding agents
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02002—Preparing wafers
    • H01L21/02005—Preparing bulk and homogeneous wafers
    • H01L21/02008—Multistep processes
    • H01L21/0201—Specific process step
    • H01L21/02024—Mirror polishing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
    • C09K3/1454—Abrasive powders, suspensions and pastes for polishing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/30625—With simultaneous mechanical treatment, e.g. mechanico-chemical polishing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/04—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
    • B24B37/042—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces operating processes therefor
    • B24B37/044—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces operating processes therefor characterised by the composition of the lapping agent

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

本發明提供一種可實現表面缺陷之抑制及霧度之降低之研磨用組合物。研磨用組合物包含研磨粒、選自具有1,2-二醇結構單元之乙烯醇系樹脂中之至少一種水溶性高分子、多元醇、及鹼化合物。研磨用組合物較佳為進而包含非離子性界面活性劑。

Description

研磨用組合物
本發明係關於一種研磨用組合物。
利用CMP(Chemical Mechanical Polishing，化學機械研磨)之矽晶圓之研磨係藉由進行3階段或4階段之多階段研磨而實現高精度之平坦化。對於在最終階段之研磨步驟中所使用之漿料，通常使用羥乙基纖維素(HEC)及聚乙烯醇(PVA)等水溶性高分子。 例如於日本專利特開2012-216723號公報中揭示有如下研磨用組合物，其包含選自具有1,2-二醇結構單元之乙烯醇系樹脂中之至少1種水溶性高分子、及鹼。
然而近年來，要求以更嚴格之水準抑制表面缺陷或降低表面之霧度(haze)。 本發明係為了解決該問題而完成者，其目的在於提供一種可降低表面缺陷及霧度之研磨用組合物。 根據本發明之實施形態，研磨用組合物包含研磨粒、選自具有下述式(1)所表示之1,2-二醇結構單元之乙烯醇系樹脂中之至少1種水溶性高分子、多元醇、及鹼化合物。 [化1]根據本發明之實施形態，研磨用組合物包含研磨粒、選自具有上述式(1)所表示之1,2-二醇結構單元之乙烯醇系樹脂中之至少1種水溶性高分子、多元醇、及鹼化合物，故而可實現研磨後之矽晶圓之表面缺陷之抑制及霧度之降低。
對本發明之實施形態加以詳細說明。 本發明之實施形態之研磨用組合物COMP1包含研磨粒、選自具有下述式(1)所表示之1,2-二醇結構單元之乙烯醇系樹脂中之至少1種水溶性高分子、多元醇、及鹼化合物。 [化1]研磨用組合物COMP1係用於矽之研磨。 作為研磨粒，可使用該領域中常用者，例如可列舉膠體二氧化矽、菸熏二氧化矽、膠體氧化鋁、菸熏氧化鋁及氧化鈰等，尤佳為膠體二氧化矽或菸熏二氧化矽。 上式(1)所表示之水溶性高分子係改性聚乙烯醇(改性PVA)。作為改性PVA，可使用高皂化型者，亦可使用低皂化型者。又，作為改性PVA，可使用任意聚合度者。作為改性PVA，單獨調配1種或調配2種以上均可。 水溶性高分子之含量並不限定於此，以相對於研磨組合物(原液)整體之重量%計，例如為0.01～1.0重量%，較佳為0.03～0.7重量%。又，以相對於研磨粒1質量份之比例計，例如為0.001～0.1質量份，較佳為0.003～0.07質量份。 多元醇係於1分子中包含2個以上之羥基之醇。作為多元醇，例如可列舉：糖與糖以外之有機化合物進行糖苷鍵結而成之配糖體(糖苷)、於多元醇上加成環氧烷而成之多元醇環氧烷加成物、脂肪酸與多元醇進行酯鍵結而成之多元醇脂肪酸酯、甘油、丙二醇、聚乙二醇等。作為配糖體，例如可列舉下式(2)所表示之甲基葡糖苷之環氧烷衍生物等。作為多元醇環氧烷加成物，例如可列舉甘油、季戊四醇、乙二醇等之環氧烷加成物。作為多元醇脂肪酸酯，例如可列舉甘油脂肪酸酯、山梨醇脂肪酸酯、山梨醇酐脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯等。多元醇例如係少於水溶性高分子之調配量而調配。 [化2]作為甲基葡糖苷之環氧烷衍生物，例如可列舉聚氧伸乙基甲基葡糖苷、聚氧伸丙基甲基葡糖苷等。 作為多元醇，可使用1種，亦可併用2種以上。就抑制表面缺陷且降低霧度之觀點而言，較佳為將2種以上之多元醇組合而使用。 多元醇之含量(於含有2種以上多元醇之情形時，為其合計之含量)並不限定於此，以相對於研磨組合物(原液)整體之重量%計，例如為0.0001～0.3重量%，較佳為0.001～0.1重量%。又，以相對於研磨粒1質量份之比例計，例如為0.00001～0.03質量份，較佳為0.0001～0.01質量份。 作為鹼化合物，可列舉氨、四級銨鹽、氫氧化鉀、氫氧化鈉、碳酸氫鉀、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸鈉、碳酸氫銨、碳酸銨、胺化合物等。作為鹼化合物，可單獨調配所例示之該等化合物中之1種，亦可調配2種以上。作為四級銨鹽，例如可列舉氫氧化四甲基銨、氫氧化四乙基銨等。 再者，作為胺化合物，可調配脂肪族胺、雜環式胺等。具體而言，可調配甲基胺、二甲基胺、三甲基胺、乙基胺、二乙基胺、三乙基胺、丙基胺、丁基胺、己基胺、環己基胺、乙二胺、六亞甲基二胺、二伸乙基三胺、三伸乙基四胺、乙醇胺、無水哌、哌六水合物、1-(2-胺基乙基)哌及N-甲基哌等。 鹼化合物之含量並不限定於此，以相對於研磨組合物(原液)整體之重量%計，例如為0.001～1.0重量%，較佳為0.01～0.7重量%。又，以相對於研磨粒1質量份之比例計，例如為0.0001～0.1質量份，較佳為0.001～0.07質量份。 研磨用組合物COMP1係藉由將選自具有上述式(1)所表示之1,2-二醇結構單元之乙烯醇系樹脂中之至少1種水溶性高分子、研磨粒、多元醇及鹼化合物適當地混合並添加水而製作。又，研磨用組合物COMP1係藉由依次將研磨粒、選自具有上述式(1)所表示之1,2-二醇結構單元之乙烯醇系樹脂中之至少1種水溶性高分子、多元醇、及鹼化合物混合於水中而製作。並且，作為將該等成分混合之方法，可使用均質機、及超音波等研磨用組合物之技術領域中常用之方法。 研磨用組合物COMP1包含鹼化合物，結果例如pH值被設定為8～12之範圍。 研磨用組合物COMP1較佳為進而包含非離子性界面活性劑。作為非離子性界面活性劑，例如較佳為下述通式(3)所表示之二胺化合物。通式(3)所表示之二胺化合物係包含具有2個氮之伸烷基二胺結構、且於伸烷基二胺結構之2個氮上鍵結有至少1個嵌段型聚醚者，嵌段型聚醚係氧伸乙基與氧伸丙基鍵結而成者。 [化3]作為式(3)所表示之二胺化合物，例如可列舉N,N,N',N'-四(聚氧伸乙基)(聚氧伸丙基)乙二胺(即，泊洛沙胺)等。泊洛沙胺例如係由下述式(4)或式(5)表示。 [化4][化5]作為非離子性界面活性劑，除了式(3)所表示之二胺化合物以外，亦可使用泊洛沙姆、聚氧伸烷基烷基醚、聚氧伸烷基脂肪酸酯、聚氧伸烷基烷基胺等。 作為聚氧伸烷基烷基醚，例如可列舉聚氧伸乙基月桂基醚、聚氧伸乙基鯨蠟基醚、聚氧伸乙基硬脂基醚等。作為聚氧伸烷基脂肪酸酯，例如可列舉聚氧伸乙基單月桂酸酯、聚氧伸乙基單硬脂酸酯等。作為聚氧伸烷基烷基胺，例如可列舉聚氧伸乙基月桂基胺、聚氧伸乙基油基胺等。 非離子性界面活性劑之含量並不限定於此，以相對於研磨組合物(原液)整體之重量%計，例如為0.0001～0.3重量%，較佳為0.001～0.1重量%。又，以相對於研磨粒1質量份之比例計，例如為0.00001～0.03質量份，較佳為0.0001～0.01質量份。 於本發明之實施形態中，研磨用組合物COMP1可根據所需之特性而進而包含螯合劑、酸性物質等。 作為螯合劑，例如可列舉胺基羧酸系螯合劑及有機膦酸系螯合劑等。 作為胺基羧酸系螯合劑，例如可列舉乙二胺四乙酸、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、三伸乙基四胺六乙酸鈉等。 作為有機膦酸系螯合劑，例如可列舉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)、乙二胺四(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、α-甲基膦醯基琥珀酸等。 作為酸性物質，可列舉羧酸鹽、磺酸鹽、酸性磷酸酯鹽、膦酸鹽、無機酸鹽、烷基胺之環氧乙烷加成物、多元醇偏酯、羧酸醯胺等。 以上，上述實施形態僅為用以實施本發明之例示。因此，本發明不限定於上述實施形態，可於不脫離其主旨之範圍內將上述實施形態適當地變化而實施。 [實施例] 以下，利用實施例詳細地說明本發明。具體而言，進行以下之評價試驗1～評價試驗9。 ＜評價試驗1＞(實施例1、比較例1) 實施例1之研磨用組合物Sample 1係將9.5重量%之研磨粒(膠體二氧化矽)、0.5重量%之氫氧化銨(NH4 OH)、0.0135重量%之改性PVA(聚合度：450)、0.015重量%之多元醇(1)調配於水中並將整體設為100質量份而成者。 此處所使用之研磨粒之平均一次粒徑(BET(Brunauer-Emmett-Teller，布厄特)法)為35 nm，平均二次粒徑為70 nm。又，多元醇(1)係聚氧伸乙基甲基葡糖苷，分子量為634。 比較例1之研磨用組合物Sample _CP1係除了將實施例1之研磨用組合物之改性PVA之調配量設為0.15重量%，進而未調配多元醇(1)以外，為與實施例1相同之組成。 作為參照例之研磨用組合物Ref_1，使用市售品之研磨用組合物(NP8020H，Nitta Haas股份有限公司製造)。 再者，上述組成係稀釋前之組成，於研磨時進行稀釋而使用。於本實施例及比較例中，相對於原液1質量份進而添加水20質量份(即，稀釋至21倍)而使用(下述實施例及比較例中亦設為相同)。參照例之研磨用組合物Ref_1係於下述之評價試驗2以後亦使用相同者。 將實施例1、比較例1及參照例之研磨用組合物之成分示於表1。於表1中，各成分之重量%表示相對於研磨用組合物(原液)整體之重量%(表2以後亦設為相同)。 對於上述實施例1、比較例1及參照例之研磨用組合物，以如下之研磨條件進行研磨。並且，進行缺陷數及霧度值之測定。 (研磨條件) 使用研磨裝置(SPP800S，岡本工作機械製作所製造)，以600 mL/分鐘之比例將實施例1及比較例1之研磨用組合物供給至研磨墊(SUPREME RN-H，Nitta Haas股份有限公司製造)，進行5分鐘矽晶圓之研磨。所使用之矽晶圓係直徑為300 mm之P型半導體者，結晶方位為(100)。作為此時之研磨條件，研磨壓力為0.012 MPa，研磨壓盤之旋轉速度為40 rpm，載體之旋轉速度為39 rpm。 (缺陷數測定方法) 對於上述實施例1及比較例1，使用晶圓缺陷檢查/再檢裝置(Lasertec股份有限公司製造之MAGICS系列，M5640)進行缺陷數之測定。測定條件係D37mV。再者，缺陷數之測定方法於下述實施例及比較例中亦相同。 (霧度值測定方法) 對於上述實施例1及比較例1，使用晶圓表面檢查裝置(Hitachi Electronics Engineering股份有限公司製造，LS6600)進行霧度值之測定。再者，霧度值之測定方法於下述實施例及比較例中亦相同。 將以此方式所測得之缺陷數及霧度值之結果示於表1。再者，將參照例之缺陷數及霧度值之測定結果設為100而以相對值表示實施例1及比較例1之測定結果。 [表1] (實施例之評價) 由實施例1與比較例1之比較可知，於將改性PVA之含量之一部分置換為多元醇(1)之實施例1中，缺陷數、霧度值均顯著降低。可認為改性PVA保護晶圓之表面，並且具有對晶圓之表面賦予潤濕性之功能。相對於此，作為包含改性PVA與多元醇兩者之研磨用組合物可獲得更優異之缺陷數及霧度值之理由，可認為多元醇相較於改性PVA而分子量更小，故而可較改性PVA更緻密地保護晶圓之表面。 ＜評價試驗2＞(實施例2～3、比較例2) 實施例2之研磨用組合物Sample 2係將9.5重量%之研磨粒(膠體二氧化矽)、0.27重量%之氫氧化銨(NH4 OH)、0.07重量%之改性PVA、0.014重量%之多元醇(1)調配於水中並將整體設為100質量份而成者。 實施例3之研磨用組合物Sample 3係除了調配0.014重量%之多元醇(2)代替實施例2之研磨用組合物中調配之多元醇(1)以外，為與實施例2相同之組成。 此處所使用之多元醇(2)係聚氧伸丙基甲基葡糖苷，分子量為774。 比較例2之研磨用組合物Sample _CP2係除了調配0.014重量%之泊洛沙胺代替實施例2之研磨用組合物中調配之多元醇(1)以外，為與實施例2相同之組成。 再者，此處使用泊洛沙胺作為非離子性界面活性劑之一例。具體而言，作為泊洛沙胺，使用下式(4)所表示之逆泊洛沙胺。該泊洛沙胺之EO/PO比(重量比)為40/60，分子量為6900。 [化4]將實施例2～3及比較例2之研磨用組合物之成分示於表2。 對於上述實施例2～3、比較例2及參照例之研磨用組合物，以與實施例1及比較例1相同之研磨條件進行研磨。並且，進行缺陷數及霧度值之測定。將所測得之缺陷數及霧度值之結果示於表2。此處，將參照例之缺陷數及霧度值之測定結果設為100而以相對值表示實施例2～3及比較例2之測定結果。 [表2] (實施例之評價) 根據實施例2～3及比較例2，實施例2及3與比較例2相比，缺陷數、霧度值均顯著降低。由此可知，於包含研磨粒、改性PVA、多元醇及氫氧化銨之研磨用組合物中，多元醇所具有之表面特性提高效果大於泊洛沙胺所具有之表面特性提高效果。 若將實施例2與實施例3進行比較，則包含作為環氧乙烷衍生物之多元醇(1)之實施例2相較於包含作為環氧丙烷衍生物之多元醇(2)之實施例3而缺陷數更少。另一方面，包含作為環氧丙烷衍生物之多元醇(2)之實施例3相較於包含作為環氧乙烷衍生物之多元醇(1)之實施例2而霧度值更低。即，可知乙烯系之多元醇對缺陷數更有效地發揮作用，丙烯系之多元醇對霧度更有效地發揮作用。 關於丙烯系之多元醇相較於乙烯系之多元醇而對霧度值更有效地發揮作用這一點，可認為乙烯系之化合物與丙烯系之化合物之蝕刻抑制效果之差異造成影響。 過去，本發明者等人對鹼化合物之蝕刻抑制作用進行研究，結果獲得了丙烯系之化合物相較於乙烯系之化合物而蝕刻抑制作用更大之見解。若將該見解應用於多元醇而進行考慮，則認為丙烯系之多元醇相較於乙烯系之多元醇而蝕刻抑制作用更大。即，包含丙烯系之多元醇之研磨用組合物與包含乙烯系之多元醇之研磨用組合物相比，不易進行由研磨用組合物所致之晶圓之表面之蝕刻。因此，可認為作為晶圓之表面粗糙度成分之指標之霧度值降低。 關於乙烯系之多元醇相較於丙烯系之多元醇而對缺陷數更有效地發揮作用這一點，可認為研磨用組合物對晶圓表面之吸附程度直接造成影響。 若研磨用組合物對晶圓表面之吸附力變大，則通常機械研磨作用受到抑制。因此，由機械研磨所致之對晶圓表面之損傷之產生得到抑制。又，藉由研磨用組合物吸附於晶圓表面而保護晶圓表面，而抑制微粒附著於晶圓之表面。另一方面，若研磨用組合物對晶圓表面之吸附力變大，則有研磨速度降低，將晶圓表面所受之損傷(尤其是對晶圓面之較深之損傷)去除之力變弱之傾向。 對於包含乙烯系之化合物之研磨用組合物與包含丙烯系之化合物之研磨用組合物而言，包含丙烯系之化合物之研磨用組合物對晶圓表面之吸附力較大。可認為於評價試驗2中，實施例3較實施例2之研磨用組合物而更牢固地吸附於晶圓之表面，研磨速度降低，結果，將存在於晶圓表面之較深之損傷去除之力減弱，從而缺陷數較實施例2增多。 ＜評價試驗3＞(實施例4～6) 實施例4之Sample 4係除了於比較例2之研磨用組合物中進而調配有0.0040重量%之多元醇(1)以外，為與比較例2相同之組成。 實施例5之Sample 5係除了將實施例4之研磨用組合物之多元醇(1)之調配量設為0.0021重量%以外，為與實施例4相同之組成。 實施例6之Sample 6係除了調配0.0021重量%之多元醇(2)代替實施例5之研磨用組合物之多元醇(1)以外，為與實施例5相同之組成。 將實施例4～6之研磨用組合物之成分示於表3。 對於上述實施例4～6及參照例之研磨用組合物，以與實施例1及比較例1相同之研磨條件進行研磨。並且，進行缺陷數及霧度值之測定。將所測得之缺陷數及霧度值之結果示於表3。此處，將參照例之缺陷數及霧度值之測定結果設為100而以相對值表示實施例4～6之測定結果。   [表3] (實施例之評價) 由實施例4及5可知，若研磨用組合物中所包含之多元醇(1)之調配量自實施例5增加至實施例4，則缺陷數、霧度值均降低。 若將於研磨用組合物中調配有泊洛沙胺之實施例5及6進行比較，則與評價試驗2中之實施例2及3之比較同樣地，包含作為環氧乙烷衍生物之多元醇(1)之實施例5相較於包含作為環氧丙烷衍生物之多元醇(2)之實施例6而缺陷數更少。另一方面，包含作為環氧丙烷衍生物之多元醇(2)之實施例6相較於包含作為環氧乙烷衍生物之多元醇(1)之實施例5而霧度值更低。 ＜評價試驗4＞(實施例7～10) 實施例7中，使用與實施例4中所使用者為相同成分之研磨用組合物Sample 4。 實施例8之Sample 7係除了將實施例7之研磨用組合物之多元醇(1)之調配量設為0.002重量%，進而調配有0.002重量%之多元醇(2)以外，為與實施例7相同之組成。 實施例9之Sample 8係除了於實施例7之研磨用組合物中進而調配有0.004重量%之多元醇(2)以外，為與實施例7相同之組成。 實施例10之Sample 9係除了自實施例9之研磨用組合物之調配成分中將泊洛沙胺去除以外，為與實施例9相同之組成。 將實施例7～10之研磨用組合物之成分示於表4。 (研磨條件) 對於上述實施例7～10之研磨用組合物，以如下之研磨條件進行研磨。使用研磨裝置(SPP800S，岡本工作機械製作所製造)，以600 mL/分鐘之比例將實施例7～10之研磨用組合物供給至研磨墊(SUPREME RN-H，Nitta Haas股份有限公司製造)，進行3分鐘矽晶圓之研磨。所使用之矽晶圓係直徑為300 mm之P型半導體者，結晶方位為(100)。作為此時之研磨條件，研磨荷重為0.010 MPa，研磨壓盤之旋轉速度為50 rpm，載體之旋轉速度為52 rpm。 對該等實施例7～10及參照例進行缺陷數及霧度值之測定。將所測得之缺陷數及霧度值之結果示於表4。此處，將參照例之缺陷數及霧度值之測定結果設為100而以相對值表示實施例7～10之測定結果。   [表4] (實施例之評價) 若將多元醇之調配量之總和相等之實施例7與實施例8進行比較，則可知，併用多元醇(1)及多元醇(2)之實施例8相較於單獨使用多元醇(1)作為多元醇之實施例7，缺陷數、霧度值均大幅度地降低。 可認為若併用多元醇(1)及多元醇(2)作為多元醇則缺陷數及霧度值進一步降低之原因在於：藉由併用乙烯系之多元醇與丙烯系之多元醇，而良好地發揮乙烯系之多元醇所具有的對缺陷數之降低作出大的貢獻之性質與丙烯系之多元醇所具有的對霧度值之降低作出大的貢獻之性質此兩種特性。 由實施例8～9可知，若研磨用組合物中所包含之多元醇(1)及多元醇(2)之調配量增加，則霧度值降低。又，此處，缺陷數係實施例8、實施例9均顯示相同程度之值。 由實施例9～10可知，即便於研磨用組合物包含2種多元醇之情形時，亦於研磨用組合物進而包含泊洛沙胺之情形時，降低缺陷數及霧度值之效果亦增大。 ＜評價試驗5＞(實施例11～16) 實施例11中，使用與實施例8中所使用者為相同成分之研磨用組合物Sample 7。 實施例12之Sample 10係除了自實施例11之研磨用組合物之調配成分中將泊洛沙胺去除以外，為與實施例11相同之組成。 實施例13之Sample 11係除了將實施例12之研磨用組合物之多元醇(2)之調配量設為0.004重量%以外，為與實施例12相同之組成。 施例14之Sample 12係除了將實施例12之研磨用組合物之多元醇(1)之調配量設為0.004重量%以外，為與實施例12相同之組成。 實施例15中，使用與實施例10中所使用者為相同成分之研磨用組合物Sample 9。 實施例16之Sample 13係除了將實施例12之研磨用組合物之多元醇(1)之調配量設為0.010重量%，進而將多元醇(2)之調配量設為0.010重量%以外，為與實施例12相同之組成。 將實施例11～16之研磨用組合物之成分示於表5。 對於上述實施例11～16及參照例之研磨用組合物，以與實施例7～10相同之研磨條件進行研磨。並且，進行缺陷數及霧度值之測定。將所測得之缺陷數及霧度值之結果示於表5。此處，將參照例之缺陷數及霧度值之測定結果設為100而以相對值表示實施例11～16之測定結果。 [表5] (實施例之評價) 由實施例11～12可知，於包含多元醇之研磨用組合物進而包含泊洛沙胺之情形時，降低缺陷數及霧度值之效果增大。但是，若一併考慮評價試驗2中之實施例2～3與比較例2之研究結果，則可認為多元醇與泊洛沙胺中，多元醇大幅度地有助於降低缺陷數及霧度值。 由實施例12～16可知，即便於研磨用組合物包含2種多元醇之系統中，若研磨用組合物中所包含之多元醇(1)及多元醇(2)之調配量之和增加，則缺陷數、霧度值亦均降低。 若將多元醇(1)及多元醇(2)之調配量之和相等之實施例13及14進行比較，則可知，乙烯系之多元醇(1)之比例較高之實施例14相較於實施例13而缺陷數更少，丙烯系之多元醇(2)之比例較高之實施例13相較於實施例14而霧度值變小。即，確認到成為符合評價試驗2之實施例2及3中之探討之結果。 ＜評價試驗6＞(實施例17～20) 實施例17中，使用與實施例6中所使用者為相同成分之研磨用組合物Sample 6。 實施例18之Sample 14係除了於實施例2之研磨用組合物中進而調配有0.014重量%之泊洛沙胺以外，為與實施例2相同之組成。 實施例19中，使用與實施例5中所使用者為相同成分之研磨用組合物Sample 5。 實施例20之Sample 15係除了將實施例18之研磨用組合物之泊洛沙胺之調配量設為0.021重量%以外，為與實施例18相同之組成。 將實施例17～20之研磨用組合物之成分示於表6。 對於上述實施例17～20及參照例之研磨用組合物，以與實施例4～6相同之研磨條件進行研磨。並且，進行缺陷數及霧度值之測定。將所測得之缺陷數及霧度值之結果示於表6。此處，將參照例之缺陷數及霧度值之測定結果設為100而以相對值表示實施例17～20之測定結果。   [表6] (實施例之評價) 根據實施例17及實施例19之比較，包含作為環氧乙烷衍生物之多元醇(1)之實施例19相較於包含作為環氧丙烷衍生物之多元醇(2)之實施例17而缺陷數更少。另一方面，包含作為環氧丙烷衍生物之多元醇(2)之實施例17相較於包含作為環氧乙烷衍生物之多元醇(1)之實施例19而霧度值更低。 由實施例18及20可知，若研磨用組合物中所包含之泊洛沙胺之調配量增加，則缺陷數、霧度值均降低。 ＜評價試驗7＞(實施例21～26、比較例3) 實施例21之Sample 16係除了將實施例18之研磨用組合物之多元醇(1)之調配量設為0.0007重量%以外，為與實施例18相同之組成。 實施例22中，使用與實施例18中所使用者為相同成分之研磨用組合物Sample 14。 實施例23之Sample 17係除了將實施例21之研磨用組合物之多元醇(1)之調配量設為0.0028重量%以外，為與實施例21相同之組成。 實施例24中，使用與實施例4中所使用者為相同成分之研磨用組合物Sample 4。 實施例25之Sample 18係除了將實施例22之研磨用組合物之泊洛沙胺之調配量設為0.007重量%以外，為與實施例22相同之組成。 實施例26中，使用與實施例20中所使用者為相同成分之研磨用組合物Sample 15。 比較例3中，使用與比較例2中所使用者為相同成分之研磨用組合物Sample _CP2。 將實施例21～26及比較例3之研磨用組合物之成分示於表7。 對於上述實施例21～26、比較例3及參照例之研磨用組合物，以與實施例4～6相同之研磨條件進行研磨。並且，進行缺陷數及霧度值之測定。將所測得之缺陷數及霧度值之結果示於表7。此處，將參照例之缺陷數及霧度值之測定結果設為100而以相對值表示實施例21～26及比較例3之測定結果。   [表7] (實施例之評價) 由實施例21～24與比較例3之比較可知，即便係調配有泊洛沙胺之研磨用組合物，調配有多元醇(1)之實施例21～24與比較例3相比，缺陷數、霧度值亦均顯著降低。 由實施例21～24可知，若研磨用組合物中所包含之多元醇(1)之調配量增加，則缺陷數、霧度值均降低。 由實施例22、25及26可知，若研磨用組合物中所包含之泊洛沙胺之調配量增加，則缺陷數、霧度值均降低。 ＜評價試驗8＞(實施例27～28) 實施例27之研磨用組合物Sample 19係將3.5重量%之研磨粒、0.1重量%之氫氧化銨(NH4 OH)、0.1重量%之改性PVA、0.02重量%之多元醇(2)、及0.01重量%之泊洛沙胺調配於水中並將整體設為100質量份而成者。 實施例28之Sample 20係除了將實施例27之研磨用組合物之研磨粒之調配量設為9.0重量%以外，為與實施例27相同之組成。 將實施例29～30之研磨用組合物之成分示於表8。 (研磨條件) 對於上述實施例29～30之研磨用組合物，以如下之研磨條件進行研磨。使用研磨裝置(SPP800S，岡本工作機械製作所製造)，以600 mL/分鐘之比例將實施例27～28之研磨用組合物供給至研磨墊(SUPREME RN-H，Nitta Haas股份有限公司製造)，進行4分鐘矽晶圓之研磨。所使用之矽晶圓係直徑為300 mm之P型半導體者，結晶方位為(100)。作為此時之研磨條件，研磨荷重為0.012 MPa，研磨壓盤之旋轉速度為40 rpm，載體之旋轉速度為39 rpm。 對於該等實施例27～28及參照例進行缺陷數及霧度值之測定。將所測得之缺陷數及霧度值之結果示於表8。此處，將參照例之缺陷數及霧度值之測定結果設為100而以相對值表示實施例27～28之測定結果。   [表8] (實施例之評價) 由實施例27～28可知，若研磨用組合物中所包含之研磨粒之調配量增加，則缺陷數增加。可認為其原因在於：研磨粒之量增多，由此而由研磨粒所致之晶圓表面所受之損傷增多。另一方面，即便研磨粒之調配量增加，霧度值亦幾乎未變化。 ＜評價試驗9＞(實施例29～34、比較例4) 實施例29中，使用與實施例2中所使用者為相同成分之研磨用組合物Sample 2。 實施例30之Sample 21係除了將實施例29之研磨用組合物之多元醇(1)之調配量設為0.007重量%，進而調配有0.007重量%之泊洛沙胺以外，為與實施例29相同之組成。 實施例31之Sample 22係除了將實施例30之研磨用組合物之多元醇(1)之調配量設為0.004重量%，進而將泊洛沙胺之調配量設為0.010重量%以外，為與實施例30相同之組成。 實施例32中，使用與實施例4中所使用者為相同成分之研磨用組合物Sample 4。 實施例33之Sample 23係除了將實施例30之研磨用組合物之氫氧化銨(NH4 OH)之調配量設為0.50重量%以外，為與實施例30相同之組成。 實施例34之Sample 24係除了將實施例31之研磨用組合物之氫氧化銨(NH4 OH)之調配量設為0.50重量%以外，為與實施例31相同之組成。 比較例4中，使用與比較例2中所使用者為相同成分之研磨用組合物Sample _CP2。 將實施例29～34及比較例4之研磨用組合物之成分示於表9。 對於上述實施例29～34、比較例4及參照例之研磨用組合物，以與實施例4～6相同之研磨條件進行研磨。並且，進行缺陷數及霧度值之測定。將所測得之缺陷數及霧度值之結果示於表9。此處，將參照例之缺陷數及霧度值之測定結果設為100而以相對值表示實施例29～34及比較例4之測定結果。   [表9] (實施例之評價) 若將多元醇(1)及泊洛沙胺之調配量之和為0.014重量%之實施例29、30及比較例4進行比較，則可知，作為包含多元醇之研磨用組合物之實施例29、30與不含多元醇之比較例4相比，缺陷數、霧度值均顯著降低。 若將多元醇(1)及泊洛沙胺之調配量之和相等之實施例29、30進行比較，則可知，與不含泊洛沙胺之實施例29相比，包含泊洛沙胺之實施例30之缺陷數及霧度值降低。 根據實施例31及32可知，研磨用組合物中之泊洛沙胺之調配量多於實施例31之實施例32之缺陷數及霧度值降低。 由實施例30及實施例33之比較、以及實施例31及實施例34之比較可知，若研磨用組合物中所包含之氫氧化銨之含量增多，則缺陷數及霧度值增加。可認為其原因在於：若氫氧化銨之量增多，則氫氧化銨對矽晶圓之蝕刻力增大，從而產生晶圓表面之粗糙。 應當認為此次所揭示之實施形態於所有方面均為例示而非限制性者。本發明之範圍並非由上述實施形態之說明表示，而是由申請專利範圍表示，意圖包含與申請專利範圍均等之含義及範圍內之所有變更。 [產業上之可利用性] 本發明可用於研磨用組合物。
無

Claims (6)

  1. 一種研磨用組合物，其包含： 研磨粒、 選自具有下述式(1)所表示之1,2-二醇結構單元之乙烯醇系樹脂中之至少一種水溶性高分子、 多元醇、及 鹼化合物， [化1]
  2. 如請求項1之研磨用組合物，其 進而包含非離子性界面活性劑。
  3. 如請求項2之研磨用組合物，其中 上述非離子性界面活性劑係下述通式(2)所表示之二胺化合物，該二胺化合物包含具有2個氮之伸烷基二胺結構，且於該伸烷基二胺結構之2個氮上鍵結有至少1個嵌段型聚醚，並且該嵌段型聚醚係氧伸乙基與氧伸丙基鍵結而成， [化2]
  4. 如請求項1至3中任一項之研磨用組合物，其中 作為上述多元醇，包含2種以上。
  5. 如請求項1至3中任一項之研磨用組合物，其中 上述多元醇係甲基葡糖苷之環氧烷衍生物。
  6. 如請求項4之研磨用組合物，其中 上述多元醇係甲基葡糖苷之環氧烷衍生物。
TW105134181A 2015-10-23 2016-10-21 研磨用組合物 TWI713611B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP??2015-209326 2015-10-23
JP2015209326 2015-10-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201728735A true TW201728735A (zh) 2017-08-16
TWI713611B TWI713611B (zh) 2020-12-21

Family

ID=58557535

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW105134181A TWI713611B (zh) 2015-10-23 2016-10-21 研磨用組合物

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10696869B2 (zh)
EP (1) EP3366747B1 (zh)
JP (1) JP6856535B2 (zh)
KR (1) KR102657004B1 (zh)
CN (1) CN108138032B (zh)
SG (1) SG11201803362VA (zh)
TW (1) TWI713611B (zh)
WO (1) WO2017069253A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI798325B (zh) * 2017-12-27 2023-04-11 日商霓塔杜邦股份有限公司 研磨用組合物

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10435588B2 (en) * 2015-10-23 2019-10-08 Nitta Haas Incorporated Polishing composition
JP7361467B2 (ja) * 2018-12-25 2023-10-16 ニッタ・デュポン株式会社 研磨用組成物
JP7158280B2 (ja) * 2018-12-28 2022-10-21 ニッタ・デュポン株式会社 半導体研磨用組成物
US11702570B2 (en) * 2019-03-27 2023-07-18 Fujimi Incorporated Polishing composition
JP2021105145A (ja) * 2019-12-27 2021-07-26 ニッタ・デュポン株式会社 研磨用組成物及びシリコンウェーハの研磨方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4212861B2 (ja) * 2002-09-30 2009-01-21 株式会社フジミインコーポレーテッド 研磨用組成物及びそれを用いたシリコンウエハの研磨方法、並びにリンス用組成物及びそれを用いたシリコンウエハのリンス方法
TWI431080B (zh) * 2009-10-13 2014-03-21 Lg Chemical Ltd 化學機械拋光之漿料組成物及拋光方法
JP5721505B2 (ja) 2011-04-01 2015-05-20 ニッタ・ハース株式会社 研磨用組成物
JP5860057B2 (ja) * 2011-10-24 2016-02-16 株式会社フジミインコーポレーテッド 研磨用組成物、それを用いた研磨方法及び基板の製造方法
SG11201503355WA (en) * 2012-11-30 2015-06-29 Nitta Haas Inc Polishing composition
JP6087143B2 (ja) * 2012-12-28 2017-03-01 花王株式会社 シリコンウェーハ用研磨液組成物
US10351732B2 (en) * 2013-03-19 2019-07-16 Fujimi Incorporated Polishing composition, method for producing polishing composition and polishing composition preparation kit
JP2014216464A (ja) * 2013-04-25 2014-11-17 日本キャボット・マイクロエレクトロニクス株式会社 スラリー組成物および基板研磨方法
US8906252B1 (en) * 2013-05-21 2014-12-09 Cabot Microelelctronics Corporation CMP compositions selective for oxide and nitride with high removal rate and low defectivity

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI798325B (zh) * 2017-12-27 2023-04-11 日商霓塔杜邦股份有限公司 研磨用組合物

Also Published As

Publication number Publication date
KR102657004B1 (ko) 2024-04-15
TWI713611B (zh) 2020-12-21
EP3366747A1 (en) 2018-08-29
CN108138032A (zh) 2018-06-08
SG11201803362VA (en) 2018-05-30
US10696869B2 (en) 2020-06-30
US20180312725A1 (en) 2018-11-01
WO2017069253A1 (ja) 2017-04-27
EP3366747A4 (en) 2018-10-10
KR20180072693A (ko) 2018-06-29
JP6856535B2 (ja) 2021-04-07
JPWO2017069253A1 (ja) 2018-08-09
EP3366747B1 (en) 2022-10-05
CN108138032B (zh) 2021-02-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW201728735A (zh) 研磨用組合物
TWI795346B (zh) 研磨用組合物
US8974691B2 (en) Composition for polishing and composition for rinsing
US9028709B2 (en) Surface treatment composition and surface treatment method using same
TWI798325B (zh) 研磨用組合物
KR20110099627A (ko) 연마용 조성물 및 그것을 사용한 연마 방법
EP3163600B1 (en) Composition for polishing silicon wafers
JP5721505B2 (ja) 研磨用組成物
TWI770098B (zh) 矽晶圓研磨用組合物及研磨方法
TWI755467B (zh) 研磨用組合物
JP5690609B2 (ja) 研磨組成物
JP2019119854A (ja) 研磨用組成物
TWI833865B (zh) 研磨用組合物
WO2023032930A1 (ja) 研磨液、研磨方法、部品の製造方法、及び、半導体部品の製造方法