TW202334338A - 用於矽晶圓之１次研磨後的後研磨用組成物 - Google Patents

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Abstract

本發明之課題在於提供一種以在晶圓之研磨步驟中消除雷射標記周邊部的隆起為目的，賦予平坦的研磨面之研磨用組成物，及使用該研磨用組成物的晶圓之研磨方法。 本發明之解決手段為一種後研磨用組成物，其係用於消除利用包含二氧化矽粒子、水與鹼性化合物的矽晶圓之1次研磨用組成物的研磨後殘存的雷射標記之後研磨用組成物，該後研磨用組成物包含二氧化矽粒子、水、四烷基銨離子與水溶性高分子，相對於二氧化矽粒子的SiO 2而言以0.200～1.000：1之質量比包含四烷基銨離子，相對於二氧化矽粒子的SiO 2而言以0.100～1.500：1之質量比包含在該研磨用組成物中溶解的SiO 2，相對於二氧化矽粒子的SiO 2而言以0.005～0.05：1之質量比包含水溶性高分子。二氧化矽粒子具有1nm～100nm的平均一次粒徑。

Description

用於矽晶圓之１次研磨後的後研磨用組成物
本發明關於一種用於晶圓表面之研磨的研磨用組成物，特別地關於在1次研磨後的晶圓之研磨步驟中沒有晶圓周邊部(例如亦稱為雷射標記部分)之高低差，用於平坦的研磨面之後研磨用組成物。
半導體製品所用的矽晶圓係經過研光(lapping)步驟(粗研磨步驟)與拋光(polishing)步驟(精密研磨步驟)而被加工成鏡面。拋光步驟包含預備拋光步驟(預備研磨步驟)與精細拋光步驟(精細研磨步驟)。 於矽晶圓，以識別等為目的，有藉由將雷射光照射至該矽晶圓之表面，而附加條碼、數字、記號等之標記(雷射標記)。雷射標記之賦予，一般而言係在完成矽基板之研光步驟後，拋光步驟開始之前進行。通常，藉由用於附加雷射標記的雷射光之照射，在雷射標記周緣的矽晶圓表面發生隆起(鼓起)。於矽晶圓之中，雷射標記的部分本身不用於最終製品，但若於雷射標記賦予後的拋光步驟中，上述隆起未被適切消除時，則有可能良率過度地降低。因此，希望在預備研磨步驟中適切地消除雷射標記周緣之隆起。 消除雷射標記之隆起者，係減小從晶圓的雷射標記周邊之基準平面(水平面)起到隆起的最高點為止之高度。 專利文獻1中提案一種意圖降低雷射標記高度之研磨過研磨對象物之製造方法。 專利文獻2中提案一種意圖減低在硬雷射標記之周緣部所生成的突起之凹凸的研磨用組成物及使用該研磨用組成物的矽基板之研磨方法。 專利文獻3中提案一種意圖消除硬雷射標記周緣的隆起之研磨方法。 專利文獻4中揭示一種使用水溶性高分子、二氧化矽粒子、水與視需要的鹽酸或氨之矽晶圓用沖洗劑組成物。 專利文獻5中揭示一種矽晶圓之研磨方法，其包括：使用包含二氧化矽粒子、水溶性高分子B、含氮鹼性化合物與水系介質之研磨液組成物來研磨被研磨矽晶圓之研磨步驟；使用包含水溶性高分子A及水系介質之沖洗劑組成物來沖洗處理經研磨的矽晶圓之沖洗步驟；及，洗淨經沖洗的矽晶圓之洗淨步驟。 專利文獻6中記載一種研磨用組成物，其為包含二氧化矽粒子與水之研磨用組成物，其特徵為：該研磨用組成物進一步包含相對於二氧化矽粒子的SiO 2而言0.400～1.500：1之質量比的四烷基銨離子，且包含相對於二氧化矽粒子之SiO 2而言為0.100至1.500：1之質量比的溶解於該研磨用組成物的SiO 2，其為用於消除矽晶圓的雷射標記之研磨劑。 [先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：國際公開第2015/019706號 專利文獻2：國際公開第2017/110315號 專利文獻3：日本特開2017-183359號公報 專利文獻4：日本特開2018-078287 專利文獻5：日本特開2019-186346 專利文獻6：國際公開第2021/065815號
[發明所欲解決的課題]
本發明提供一種以在晶圓之研磨步驟中消除雷射標記周邊部的隆起為目的，賦予平坦的研磨面之研磨用組成物，及使用該研磨用組成物的晶圓之研磨方法。 [解決課題的手段]
本發明之第1觀點為一種後研磨用組成物，其係用於消除利用包含二氧化矽粒子、水與鹼性化合物的矽晶圓之1次研磨用組成物的研磨後殘存的雷射標記之後研磨用組成物，該後研磨用組成物包含二氧化矽粒子、水、四烷基銨離子與水溶性高分子，相對於二氧化矽粒子的SiO 2而言以0.200～1.000：1之質量比包含四烷基銨離子，相對於二氧化矽粒子的SiO 2而言以0.100～1.500：1之質量比包含在該後研磨用組成物中溶解的SiO 2，相對於二氧化矽粒子的SiO 2而言以0.005～0.05：1之質量比包含水溶性高分子。 第2觀點為如第1觀點之後研磨用組成物，其中前述四烷基銨離子係源自選自由鹼矽酸鹽、氫氧化物、碳酸鹽、硫酸鹽及鹵化物所成之群組的化合物者，於前述後研磨用組成物中以0.2質量%～8.0質量%之比例被含有。 第3觀點為如第1觀點之後研磨用組成物，其中前述溶解的SiO 2係源自四烷基銨矽酸鹽、矽酸鉀、矽酸鈉或彼等的混合物者，於前述後研磨用組成物中以0.1質量%～8.0質量%之比例被含有。 第4觀點為如第1觀點～第3觀點中任一觀點之後研磨用組成物，其中前述溶解的SiO 2為具有未達1nm的平均一次粒徑之二氧化矽或矽酸陰離子。 第5觀點為如第1觀點～第4觀點中任一觀點之後研磨用組成物，其中前述四烷基銨離子為四甲基銨離子、四乙基銨離子、四丙基銨離子、四丁基銨離子、乙基三甲基銨離子、二乙基二甲基銨離子、甲基三乙基銨離子或彼等的混合物。 第6觀點為如第1觀點～第5觀點中任一觀點之後研磨用組成物，其中前述二氧化矽粒子具有1nm～100nm的平均一次粒徑，且以二氧化矽粒子為基準的二氧化矽濃度為0.1質量%～30質量%。 第7觀點為如第1觀點～第6觀點中任一觀點之後研磨用組成物，其中前述後研磨用組成物之pH為9～13。 第8觀點為如第1觀點～第7觀點中任一觀點之後研磨用組成物，其中水溶性高分子為平均分子量5000～2000000之在分子內具有胺基、羥基、磺酸基或羧基的水溶性高分子。 第9觀點為如第8觀點之後研磨用組成物，其中水溶性高分子為聚-N-乙烯基乙醯胺、聚乙烯基吡咯啶酮、聚乙烯醇、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、羥基甲基丙基纖維素或羧甲基纖維素。 第10觀點為如第1觀點～第9觀點中任一觀點之後研磨用組成物，其中研磨係消除矽晶圓的雷射標記。 第11觀點為一種矽晶圓之研磨方法，其包含下述(A)步驟～(B)步驟； (A)步驟：以包含二氧化矽粒子、水與鹼性化合物的1次研磨用組成物來研磨矽晶圓之步驟， (B)步驟：代替(A)步驟所用之研磨用組成物，以如第1觀點～第10觀點中任一觀點之後研磨用組成物進行研磨之步驟。 第12觀點為如第11觀點之研磨方法，其中(A)步驟與(B)步驟係在相同的研磨裝置內進行，研磨用組成物之供給係(A)步驟使用循環式研磨方法，(B)步驟使用循環式研磨方法或溢流研磨方法，(B)步驟之研磨時間為(A)步驟之研磨時間的1/2以下。 [發明的效果]
本發明之後研磨用組成物係在晶圓之研磨步驟中使用該後研磨用組成物進行研磨時，消除雷射標記周邊部的隆起，達成賦予平坦的研磨面之效果。
本發明之後研磨用組成物係用於在進行1次粗研磨後的2次粗研磨者，以本發明之後研磨用組成物可研磨消除以1次粗研磨所無法研磨完的雷射標記部分的隆起。
於1次研磨前的矽晶圓中，晶圓表面與周邊部的雷射標記周邊部的隆起係存在，藉由同一研磨劑來研磨該兩者。於矽晶圓之1次研磨中使用循環式研磨方法，使含有研磨用組成物的研磨液在研磨步驟中循環而供給至矽晶圓。
為了消除雷射標記周邊部的隆起，為了提高與該隆起部的親和性，含有特定量的水溶性高分子者係在本發明變明確。然而，水溶性高分子係耐研磨性低，因矽晶圓與研磨墊之間的摩擦而常常發生劣化，本來的功能會降低。
本發明中作為矽晶圓之1次研磨用組成物，以包含二氧化矽粒子、水與鹼性化合物之研磨用組成物進行研磨後，作為後研磨用組成物，使用包含二氧化矽粒子、水、四烷基銨離子與水溶性高分子之研磨用組成物，可消除雷射標記周邊部的隆起。於1次研磨用組成物中可含有水溶性高分子，但因循環式研磨而水溶性高分子發生劣化，在後研磨步驟中充分發揮本來的功能之可能性低。
本發明中之1次研磨後的後研磨用組成物，可以比1次研磨較短時間來研磨1次研磨中研磨不充分的雷射標記周邊部。
該後研磨用組成物包含二氧化矽粒子、水、四烷基銨離子與水溶性高分子，由於成為一種研磨用組成物，其係相對於二氧化矽粒子的SiO 2而言以0.200～1.000：1之質量比包含四烷基銨離子，相對於二氧化矽粒子的SiO 2而言以0.100～1.500：1之質量比包含在該研磨用組成物中溶解的SiO 2，相對於二氧化矽粒子的SiO 2而言以0.005～0.05：1之質量比包含水溶性高分子，故可將1次研磨後無法充分研磨的雷射標記部分的隆起部分進行研磨，成為平坦的面。
[實施發明的形態]
本發明為一種後研磨用組成物，其係用於消除利用包含二氧化矽粒子、水與鹼性化合物的矽晶圓之1次研磨用組成物的研磨後殘存的雷射標記之後研磨用組成物，該後研磨用組成物包含二氧化矽粒子、水、四烷基銨離子與水溶性高分子，相對於二氧化矽粒子的SiO 2而言以0.200～1.000：1之質量比或0.400～1.000：1之質量比包含四烷基銨離子，相對於二氧化矽粒子的SiO 2而言以0.100～1.500：1之質量比包含在該研磨用組成物中溶解的SiO 2，相對於二氧化矽粒子的SiO 2而言以0.005～0.05：1之質量比包含水溶性高分子。
本發明之後研磨用組成物所包含的二氧化矽粒子，可使用具有1nm～100nm的平均一次粒徑之二氧化矽粒子的水性分散體所成的二氧化矽粒子。此等水性分散體為二氧化矽溶膠，二氧化矽溶膠中的二氧化矽為本發明之後研磨用組成物中的二氧化矽粒子，二氧化矽溶膠中的水性介質可置換成研磨用組成物中的水。研磨用組成物中的水係起因於上述二氧化矽溶膠中的水，但在其以外，為了稀釋研磨用組成物，可進一步添加水。
本發明所用的二氧化矽粒子係由氮吸附法所求得的平均一次粒徑為1nm～100nm的膠體二氧化矽。若平均一次粒徑小於1nm，則研磨速度變低，且容易引起二氧化矽粒子之凝聚，因此研磨用組成物的安定性變低。若平均一次粒徑大於100nm，則在晶圓表面容易產生刮痕，且研磨面的平坦性變差。
於二氧化矽粒子分散於水性介質而成的二氧化矽溶膠中含有0.5μm以上的粗大粒子時，較佳為去除該粗大粒子。粗大粒子之去除，可使用強制沉降法或精密過濾法。於用於精密過濾的過濾器中，可舉出深層過濾器、折疊式過濾器、薄膜過濾器及中空絲過濾器等，全部都可使用。又，於過濾器的材質中，可舉出棉、聚丙烯、聚苯乙烯、聚碸、聚醚碸、尼龍、纖維素及玻璃等，全部都可使用。過濾器的過濾精度係以絕對過濾精度(補捉99.9%以上的粒子之大小)表示，於前述二氧化矽粒子中，從生產效率(處理時間、過濾器的堵塞程度等)之觀點來看，較佳以絕對過濾精度0.5μm～1.0μm之過濾器進行處理。
可用氨等調整二氧化矽溶膠的pH，於二氧化矽溶膠中添加聚合物及螯合劑等。二氧化矽溶膠之pH調整可在化合物(聚合物)或螯合劑的添加之前、後或兩者進行。
本發明之後研磨用組成物的pH可設定於9～13、10～13或10～12之範圍。較佳為在研磨前設定於上述pH。 用於設定於該等之pH的鹼成分係可使用氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨、氫氧化第1級銨、氫氧化第2級銨、氫氧化第3級銨、氫氧化第4級銨(例如可舉出氫氧化四烷基銨)、有機胺及鹼金屬碳酸鹽等之水溶液。特佳為使用氫氧化鈉、氫氧化鉀水溶液、氫氧化四烷基銨水溶液。
作為氫氧化四烷基銨，例如可舉出氫氧化四甲基銨、氫氧化四乙基銨、氫氧化四丙基銨、氫氧化四丁基銨、氫氧化乙基三甲基銨、氫氧化二乙基二甲基銨及氫氧化甲基三乙基銨。特佳為使用氫氧化四甲基銨。
本發明之後研磨用組成物包含四烷基銨離子與在研磨用組成物中溶解的SiO 2，彼等四烷基銨離子與經溶解的SiO 2係構成鹼矽酸鹽。
本發明之後研磨用組成物所含有的四烷基銨離子可舉出總碳原子數為4～40或4～20的四烷基銨離子。例如四甲基銨離子、四乙基銨離子、四丙基銨離子、四丁基銨離子、乙基三甲基銨離子、二乙基二甲基銨離子、甲基三乙基銨離子或彼等的混合物。
上述四烷基銨離子為源自選自由鹼矽酸鹽、氫氧化物、碳酸鹽及鹵化物所成之群組的化合物者。本發明之後研磨用組成物可相對於二氧化矽粒子的SiO 2而言以0.200～1.000：1之質量比或0.400～1.000：1之質量比之比例包含四烷基銨離子。
所謂經溶解的SiO 2(以下亦稱為經溶解的二氧化矽、溶解SiO 2、溶解二氧化矽等)，就是不具有粒子性之在研磨組成物的水性介質中溶解的二氧化矽成分，可藉由將研磨組成物離心過濾，而分離二氧化矽粒子與經溶解的SiO 2。經溶解的SiO 2由於難以用穿透型電子顯微鏡觀察進行確認，因此可認為不具有粒子性，或即使寡聚物等存在也平均一次粒徑未達1nm。亦即，經溶解的SiO 2為具有未達1nm的平均一次粒徑的之氧化矽或矽酸陰離子，矽酸陰離子為矽酸離子單體，為矽酸離子二聚物或膠體狀矽酸離子微胞等。此等皆溶解於研磨用組成物中。
而且，經溶解的SiO 2可作為矽酸陰離子存在。 構成此等經溶解的SiO 2的寡聚物狀二氧化矽或矽酸陰離子，可含有陽離子作為相對離子。 與二氧化矽粒子一起存在之經溶解的SiO 2，較佳存在有一定量的賦予鹼性之陽離子，藉由經溶解的SiO 2與鹼性陽離子，而成為鹼矽酸鹽。本發明中，二氧化矽研磨粒(二氧化矽粒子)與水係源自水性二氧化矽溶膠者，藉由在水性二氧化矽溶膠中添加鹼矽酸鹽，可製造本發明之後研磨用組成物。 又，研磨用組成物中所含有的陽離子，可設為源自鹼矽酸鹽的陽離子與源自氫氧化物或碳酸鹽的陽離子之合計量。
上述經溶解的SiO 2為源自含有四烷基銨矽酸鹽、矽酸鉀、矽酸鈉或彼等的混合物之鹼矽酸鹽者。本發明之後研磨用組成物亦可溶解有作為研磨粒的二氧化矽粒子之一部分。本發明之後研磨用組成物係可相對於二氧化矽粒子的SiO 2而言以0.100～1.500：1之質量比包含在該後研磨用組成物中溶解的SiO 2。特佳可使用四烷基銨矽酸鹽。四烷基銨與其他矽酸鹽之比率可以1：0～0.8、或1：0～0.5、或1：0～0.35之範圍使用。
四烷基銨離子與經溶解的SiO 2，相對於作為研磨粒的二氧化矽粒子而言，以質量比計，以(四烷基銨離子)/(二氧化矽粒子的SiO 2)=0.400～1.500、(溶解SiO 2)/ (二氧化矽粒子的SiO 2)=0.100～1.500之比例含有者，就使用於消除矽晶圓的雷射標記之研磨用組成物之研磨特性而言較佳。
本發明之後研磨用組成物係可混合水性二氧化矽溶膠與鹼矽酸鹽而製造。視需要地，可添加氫氧化物、碳酸鹽、硫酸鹽及鹵化物等。
作為鹼矽酸鹽，例如可使用四烷基銨矽酸鹽、矽酸鉀、矽酸鈉或彼等的混合物。
作為氫氧化物，例如可舉出氫氧化四烷基銨、氫氧化鉀及氫氧化鈉。
作為碳酸鹽，例如可舉出碳酸四烷基銨、碳酸鉀及碳酸鈉。
作為硫酸鹽，例如可舉出硫酸四烷基銨、硫酸鉀及硫酸鈉。
作為鹵化物，例如可舉出氯化四烷基銨、溴化四烷基銨、氯化鉀、溴化鉀、氯化鈉及溴化鈉。
上述鹼矽酸鹽可將水性二氧化矽溶膠與氫氧化四烷基銨、氫氧化鉀、氫氧化鈉或彼等的混合物進行混合，於40℃～100℃，進行0.5小時～20小時的加熱而製造。經過製造該等鹼矽酸鹽之步驟，而得到本發明之後研磨用組成物。
例如以四乙基銨矽酸鹽為例來說明時，四烷基銨矽酸鹽係可將二氧化矽濃度5.0質量%～50質量%、鹼含量(Na含量)0.0001質量%～0.5000質量%的水性二氧化矽溶膠，與濃度5.0質量%～35質量%的氫氧化四乙基銨水溶液，在60℃～100℃，進行2小時～10小時的加熱而製造。上述加熱可使用分散機等之攪拌裝置在攪拌下進行。
所得之四烷基銨矽酸鹽，可以由SiO 2/MOH換算的莫耳比為1～3，典型上莫耳比為1.5來製造。上述M表示四甲基銨離子、四乙基銨離子、四丙基銨離子，或四丁基銨離子、乙基三甲基銨離子、二乙基二甲基銨離子，或甲基三乙基銨離子。SiO 2濃度為1.0質量%～20質量%，典型上為10質量%，氫氧化四烷基銨濃度為1.0質量%～20質量%，典型上為16質量%。固體成分為2.0質量%～40質量%，典型上為20質量%。
例如以矽酸鉀為例來說明時，鹼金屬矽酸鹽係可將二氧化矽濃度5.0質量%～50質量%、鹼含量(Na含量)0.0001質量%～0.5000質量%的水性二氧化矽溶膠，與濃度2.0質量%～48質量%的氫氧化鉀水溶液，在60℃～100℃，進行2小時～10小時的加熱而製造。上述加熱係可在添加氫氧化鉀水溶液之前，將水性二氧化矽溶膠在40℃～50℃進行0.5小時～1小時的加熱，於該溫度的水性二氧化矽溶膠中添加氫氧化鉀水溶液，添加後在90℃～100℃之溫度下加熱2小時～10小時而製造。上述加熱可使用分散機等之攪拌裝置在攪拌下進行。
所得之鹼金屬矽酸鹽，可以由SiO 2/M 2O換算的莫耳比為2～5，典型上莫耳比為3.85來製造。上述M表示鉀離子或鈉離子。SiO 2濃度為2.0質量%～30質量%，典型上為20質量%，氫氧化鉀濃度為1.0質量%～30質量%，典型上為9.7質量%。固體成分為3.0質量%～60質量%，典型上為30質量%。
上述二氧化矽粒子為源自水性二氧化矽溶膠的二氧化矽粒子，藉由於二氧化矽溶膠中任意地添加鹼成分、水溶性化合物及螯合劑，可作成研磨液。
可使用水溶性化合物。水溶性高分子可使用平均分子量5000～2000000之在分子內具有胺基、羥基、磺酸基或羧基的水溶性高分子。 例如，可使用聚-N-乙烯基乙醯胺、聚乙烯基吡咯啶酮、聚乙烯醇、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、羥甲基丙基纖維素或羧甲基纖維素。於本發明之後研磨用組成物中，可相對於二氧化矽粒子的SiO 2而言以0.005～0.05：1之質量比包含水溶性高分子。
於本發明之後研磨用組成物中可添加螯合劑。作為螯合劑，例如可舉出胺基羧酸系螯合劑及膦酸系螯合劑。 作為胺基羧酸系螯合劑，例如可舉出乙二胺四乙酸、氮基三乙酸、二伸乙三胺五乙酸、羥乙基乙二胺三乙酸、三伸乙四胺六乙酸、1,3-丙二胺四乙酸、1,3-二胺-2-羥基丙烷四乙酸、羥乙基亞胺基二乙酸、二羥乙基甘胺酸、二醇醚二胺四乙酸、二羧基甲基麩胺酸及乙二胺-N,N’-二琥珀酸。 作為膦酸系螯合劑，例如可舉出羥基亞乙基二膦酸、氮基參(亞甲基膦酸)、膦醯基丁烷三羧酸及乙二胺四(亞甲基膦酸)。
相對於本發明之後研磨用組成物而言，螯合劑可以0.005質量%～1.0質量%之比例含有。
本發明中為一種包含下述(A)步驟～(B)步驟之研磨方法。 (A)步驟：以包含二氧化矽粒子、水與鹼性化合物的1次研磨用組成物來研磨矽晶圓之步驟， (B)步驟：代替(A)步驟所用之研磨用組成物，可使用本發明之後研磨用組成物來研磨而進行矽晶圓之研磨。 典型上，可以以下方法進行研磨，該方法為：(A)步驟與(B)步驟係在相同的研磨裝置內進行，研磨用組成物之供給係(A)步驟使用循環式研磨方法，(B)步驟使用循環式研磨方法或溢流研磨方法，(B)步驟之研磨時間為(A)步驟之研磨時間的1/2以下、或1/4以下、或1/10以下，典型上可採用1/4～1/10之時間。 (B)步驟之溢流研磨方法，就是將在研磨裝置中完成(A)步驟的矽晶圓在研磨裝置中以(B)步驟進行研磨時，(B)步驟所用之包含後研磨用組成物的研磨液不是以循環研磨而是以單程(one-pass)進行之研磨方法。
亦即，於(A)步驟中主要對矽晶圓中央部附近之粗研磨，用包含1次研磨用組成物的研磨液以循環式進行研磨，於(B)步驟中以包含含有特定量的水溶性高分子且與雷射標記部分的親和性高之後研磨用組成物的研磨液來研磨在矽晶圓周邊部存在的雷射標記部分，可完成矽晶圓的中央部與周邊部之兩者經研磨的粗研磨步驟。 經過該粗研磨步驟，另外亦可往精細研磨進行。 於上述粗研磨步驟中不充分地消除雷射標記的隆起部分時，在精細研磨步驟中亦未消除雷射標記部分的隆起部分，變殘存在矽晶圓上而不宜。
作為可應用本發明之晶圓的後研磨用組成物之晶圓，例如可舉出矽晶圓、SiC晶圓、GaN晶圓、GaAs晶圓、GaP晶圓、玻璃晶圓、鋁晶圓及藍寶石晶圓等。
於研磨晶圓時之研磨裝置中，有單面研磨方式與兩面研磨方式，本發明之晶圓用後研磨用組成物可使用於任意的裝置。
藉由使用本發明之後研磨用組成物進行研磨，於晶圓之研磨步驟中可製造賦予晶圓之中心部與周邊部(雷射標記部分)之高低差小的平坦研磨面之晶圓。
可使用本發明之後研磨用組成物來研磨附加有雷射標記之晶圓的雷射標記周邊部之隆起。
本發明中可經過預備研磨附加有雷射標記之晶圓之步驟，而進行使用本發明之後研磨用組成物來研磨附加有雷射標記之晶圓的雷射標記周邊部之隆起的步驟。
可將相對於水平面而言高度50nm～500nm，或50nm～200nm之雷射標記周邊部的隆起，研磨直到成為30nm～負10nm、較佳25nm～0nm、更佳0nm為止。研磨後的雷射標記周邊部成為負10nm左右者，係因為藉由研磨而可能成為使雷射標記周邊部朝向雷射標記部分之凹陷下降至負10nm左右的狀態之緣故。該等係凹陷之邊緣被研磨而顯示負的數值，理想上較佳為0nm。 [實施例]
(合成例1)TEA矽酸鹽(四乙基銨矽酸鹽)之合成 使用陽離子交換樹脂(ORGANO公司製Amberlite IR-120B)將二氧化矽濃度35質量%的二氧化矽溶膠進行離子交換，於所得到之酸性二氧化矽溶膠2860g(鹼含量0.03質量%)中，添加離子交換水2580g後，更於攪拌下添加35%氫氧化四乙基銨(TEAH)水溶液4560g。將該溶液邊攪拌邊升溫到80℃，保持6小時而得到所欲的TEA矽酸鹽溶液。 所得之TEA矽酸鹽係以SiO 2/TEAH換算的莫耳比為1.5，SiO 2濃度為10質量%，氫氧化四乙基銨濃度為16質量%。
(粗研磨用組成物(1次研磨用組成物)之調製) 製造一種包含由氮吸附法(BET法)所求出的平均一次粒徑45nm的膠體二氧化矽(二氧化矽研磨粒，日產化學(股)製，商品名Snowtex，以二氧化矽溶膠為基礎的二氧化矽粒子)0.80質量%、氫氧化四甲基銨0.24質量%、碳酸鉀0.30質量%、乙二胺四乙酸四鈉鹽0.02質量%、甘油0.03質量%且剩餘部分為水之粗研磨用組成物。尚且，pH為約10.8。
(1次研磨後的後研磨用組成物之調製) (實施例1～9、比較例1～5) 製造一種包含由氮吸附法(BET法)所求出的平均一次粒徑45nm的膠體二氧化矽(二氧化矽研磨粒，日產化學(股)製，商品名Snowtex，以二氧化矽溶膠為基礎的二氧化矽粒子)、上述合成例的TEA矽酸鹽、乙二胺四乙酸四鈉鹽與水溶性高分子且剩餘部分為水之後研磨用組成物。尚且，於各組成物中，二氧化矽研磨粒(二氧化矽粒子)係含有0.5質量%，乙二胺四乙酸四鈉鹽係含有0.013質量%。
表1、2中顯示所得之後研磨用組成物中的溶解了的二氧化矽成分之含量(質量%)、四乙基銨陽離子(TEA)之含量(質量%)、水溶性高分子之種類、分子量與含量(質量%)及組成物之pH。
表1中，PNVA表示「聚-N-乙烯基乙醯胺」，PVP表示「聚乙烯基吡咯啶酮」，PVA表示「聚乙烯醇」，HPC表示「羥丙基纖維素」。
(1次研磨步驟) 使用上述1次研磨用組成物，在下述所示的條件下進行1次研磨(粗研磨)。被研磨晶圓為單晶矽晶圓、直徑200mm、傳導型P型，結晶方位為米勒指數＜100＞，電阻率為100Ω・cm以下。1次研磨用組成物係以循環方式供給，1次研磨用組成物之液溫為23～25℃。
(1次研磨條件) 研磨機：濱井產業(股)製　兩面研磨機13BF 研磨墊：JH-ROHDES(股)公司製　LP-57、溝寬2mm、溝間距20mm 研磨負載：150g/cm 2下壓盤旋轉數：6.6rpm 上壓盤旋轉數：20rpm 旋轉比率：3.3 研磨片數：1晶圓/載體，同時研磨3組的合計3片 1次研磨用組成物之供給量：6.4L/min 研磨時間：60min
(1次研磨後的後研磨步驟) 將上述1次研磨步驟所得之晶圓，使用上述的後研磨用組成物，在下述所示的研磨條件下進行後研磨。後研磨用組成物係以循環方式供給，後研磨用組成物之液溫為23～25℃。
(1次研磨後的後研磨條件) 研磨機：濱井產業(股)製　兩面研磨機13BF 研磨墊：JH-ROHDES(股)公司製　LP-57、溝寬2mm、溝間距20mm 研磨負載：150g/cm 2下壓盤旋轉數：6.6rpm 上壓盤旋轉數：20rpm 旋轉比率：3.3 研磨片數：1晶圓/載體，同時研磨3組的合計3片 後研磨用組成物之供給量：6.4L/min 研磨時間：5min
(後研磨試驗結果) 表3中顯示後研磨試驗結果。雷射標記消除性表示後研磨後的雷射標記附近高度(距矽晶圓的高度(nm))，將高度為10nm以下之情況當作合格。表面粗糙度表示1次研磨後的從晶圓之改善率。改善率為負值之情況表示表面粗糙度變差。
雷射標記附近高度係使用(股)NIKON INSTECH公司製的光干涉顯微鏡系統BW-M7000(商品名)，對於掃描一定寬度(500μm)所得之粗糙度曲線，測定從晶圓表面起最高的部分。表面粗糙度係使用(股)NIKON INSTECH公司製的光干涉顯微鏡系統BW-M7000(商品名)，測定晶圓中央部的111μm見方之區域中的均方根高度。
於實施例之後研磨用組成物中，可知藉由含有特定量的經溶解的二氧化矽成分及水溶性高分子，而顯示優異的雷射標記消除性與高的表面粗糙度之改善效果。此可認為此是因為：經溶解的二氧化矽成分係使組成物對於雷射標記部的潤濕性變化，更有效地研磨雷射標記部，而且水溶性高分子係優先地吸附於比雷射標記部更相對地變凹之晶圓表面，因此雷射標記的隆起部被有效地研磨。再者，茲認為由於水溶性高分子吸附於晶圓，可抑制因鹼所造成的過剩之蝕刻，故可得到表面粗糙度優異的研磨面。 另一方面，茲認為於不含特定量的經溶解的二氧化矽成分及水溶性高分子之比較例的組成物中，由於無法適切地發揮上述效果，故發生雷射標記消除性的降低或表面粗糙度的變差。 產業上的利用可能性
由於使用本發明之後研磨用組成物，可以晶圓之研磨步驟賦予雷射標記周邊部的隆起經消除之平坦的研磨面，同時可得到表面粗糙度優異的晶圓。

Claims (12)

  1. 一種後研磨用組成物，其係用於消除矽晶圓之1次研磨用組成物的研磨後殘存的雷射標記之後研磨用組成物，前述後研磨用組成物包含二氧化矽粒子、水、四烷基銨離子與水溶性高分子，相對於二氧化矽粒子的SiO 2而言以0.200～1.000：1之質量比包含前述四烷基銨離子，相對於二氧化矽粒子的SiO 2而言以0.100～1.500：1之質量比包含在前述後研磨用組成物中溶解的SiO 2，相對於二氧化矽粒子的SiO 2而言以0.005～0.05：1之質量比包含前述水溶性高分子。
  2. 如請求項1之後研磨用組成物，其中前述四烷基銨離子係源自選自由鹼矽酸鹽、氫氧化物、碳酸鹽、硫酸鹽及鹵化物所成之群組的化合物者，於前述後研磨用組成物中以0.2質量%～8.0質量%之比例被含有。
  3. 如請求項1之後研磨用組成物，其中前述溶解的SiO 2係源自四烷基銨矽酸鹽、矽酸鉀、矽酸鈉或彼等的混合物者，於前述後研磨用組成物中以0.1質量%～8.0質量%之比例被含有。
  4. 如請求項1～3中任一項之後研磨用組成物，其中前述溶解的SiO 2為具有未達1nm的平均一次粒徑之二氧化矽或矽酸陰離子。
  5. 如請求項1～4中任一項之後研磨用組成物，其中前述四烷基銨離子為四甲基銨離子、四乙基銨離子、四丙基銨離子、四丁基銨離子、乙基三甲基銨離子、二乙基二甲基銨離子、甲基三乙基銨離子或彼等的混合物。
  6. 如請求項1～5中任一項之後研磨用組成物，其中前述二氧化矽粒子具有1nm～100nm的平均一次粒徑，且以二氧化矽粒子為基準的二氧化矽濃度為0.1質量%～30質量%。
  7. 如請求項1～6中任一項之後研磨用組成物，其中前述後研磨用組成物之pH為9～13。
  8. 如請求項1～7中任一項之後研磨用組成物，其中水溶性高分子為平均分子量5000～2000000之在分子內具有胺基、羥基、磺酸基或羧基的水溶性高分子。
  9. 如請求項8之後研磨用組成物，其中水溶性高分子為聚-N-乙烯基乙醯胺、聚乙烯基吡咯啶酮、聚乙烯醇、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、羥基甲基丙基纖維素或羧甲基纖維素。
  10. 如請求項1～9中任一項之後研磨用組成物，其中研磨係消除矽晶圓的雷射標記。
  11. 一種矽晶圓之研磨方法，其包含下述(A)步驟～(B)步驟； (A)步驟：以包含二氧化矽粒子、水與鹼性化合物的1次研磨用組成物來研磨矽晶圓之步驟， (B)步驟：代替(A)步驟所用之研磨用組成物，以如請求項1～10中任一項之後研磨用組成物進行研磨之步驟。
  12. 如請求項11之研磨方法，其中(A)步驟與(B)步驟係在相同的研磨裝置內進行，研磨用組成物之供給係(A)步驟使用循環式研磨方法，(B)步驟使用循環式研磨方法或溢流研磨方法，(B)步驟之研磨時間為(A)步驟之研磨時間的1/2以下。
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