TWI532801B - A semiconductor wetting agent, a polishing composition thereof, and a polishing method - Google Patents

A semiconductor wetting agent, a polishing composition thereof, and a polishing method Download PDF

Info

Publication number
TWI532801B
TWI532801B TW098121187A TW98121187A TWI532801B TW I532801 B TWI532801 B TW I532801B TW 098121187 A TW098121187 A TW 098121187A TW 98121187 A TW98121187 A TW 98121187A TW I532801 B TWI532801 B TW I532801B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
water
polymer compound
soluble polymer
polishing
less
Prior art date
Application number
TW098121187A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201012885A (en
Inventor
Hitoshi Morinaga
Shuhei Takahashi
Shogaku Ide
Tomohiro Imao
Naoyuki Ishihara
Original Assignee
Fujimi Inc
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 Fujimi Inc filed Critical Fujimi Inc
Publication of TW201012885A publication Critical patent/TW201012885A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI532801B publication Critical patent/TWI532801B/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
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
    • 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
    • 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
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02043—Cleaning before device manufacture, i.e. Begin-Of-Line process
    • H01L21/02052—Wet cleaning only

Landscapes

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

Description

半導體用潤濕劑，使用其之研磨用組成物及研磨方法
本發明係有關一種減低微小缺陷之半導體研磨用潤濕劑及使用其之研磨用組成物。再者，本發明係有關一種使用該研磨用組成物研磨半導體基板及金屬膜、絕緣膜成膜後之表面之方法。
近年來，伴隨著電腦所使用之ULSI等高度積體化及高速化而使半導體裝置之設計標準朝微細化進展。因此，於裝置製造製程之焦點深度變淺，對於半導體基板所要求之缺陷減低及平滑性之要求變得極為嚴格。
近年來，深度數nm之刮痕、高度數nm之點狀或線狀突起等係作為對裝置性能產生影響之缺陷而受到矚目。因此，已開發出用以檢測出該等細微缺陷之表面缺陷檢查裝置。使用該等細微缺陷之檢查裝置，在量測使用以往研磨用組成物研磨之晶圓表面缺陷後，可判定研磨後之基板表面上存在著過去無法被觀察到的奈米級缺陷。
該等表面缺陷在使用以比較新的技術為準之研磨用組成物亦同樣具有。例如，作為改良表面缺陷之技術，於專利文獻1、2及3中揭示在半導體基板之研磨中，包含膠體氧化矽、鹼性化合物及水溶性高分子之研磨用組成物。然而，依據本發明者等之檢討，使用該等專利文獻中所述之研磨用組成物進行研磨時仍然出現如上述般之奈米級缺陷，該缺陷出現之原因尚未無法明確確認。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]特表2005-518668號公報
[專利文獻2]特表2006-509364號公報
[專利文獻3]特開2006-352042號公報
近來，半導體裝置之設計標準朝細微化發展，使得製造沒有如上述微小缺陷之半導體裝置成為必要。因此可符合該等需求之研模組成物及研磨方法受到期望。
亦即，本發明之主旨為關於下列者：
[1]一種半導體用潤濕劑，其特徵為包含水與水溶性高分子化合物所成，其中前述水溶性高分子化合物之0.3重量%水溶液之黏度在25℃下未達10mPa‧s，
[2]一種研磨用組成物，其特徵為包含水、水溶性高分子化合物、膠體二氧化矽及鹼性化合物，其中前述水溶性高分子化合物之0.3重量%水溶液之黏度在25℃下未達10mPa‧s，
[3]一種半導體基板之研磨方法，其特徵為使用前述[2]所述之研磨用組成物研磨半導體基板之表面，
[4]一種研磨用組成物濃縮物，其特徵為包含水、水溶性高分子化合物、膠體二氧化矽及鹼性化合物，其中前述水溶性高分子化合物之0.3重量%水溶液之黏度於25℃下未達10mPa‧s，且為藉溶劑稀釋後使用之研磨用組成物濃縮物，前述濃縮物之黏度於25℃下為1.0~7.0mPa‧s之範圍內；及
[5]一種半導體用潤濕劑濃縮物，其特徵為包含水及水溶性高分子化合物，且為藉溶劑稀釋後使用之半導體用潤濕劑濃縮物，其中前述濃縮之黏度於25℃為1.0~10.0mPa‧s之範圍內。
本發明之半導體用潤濕劑，或藉由於半導體基板之表面處理中使用研磨用組成物，可提高半導體基板表面之潤濕性，可顯著減低顆粒附著等之微小缺陷，可獲得優異之研磨表面。
本發明者等著眼於上述微小缺陷之發生原因是水溶性高分子中所混入之不溶解性物質所致。例如，推測刮痕係起因於該不溶解性物質因壓力集中而引起，且關於線狀突起物則是於表面具有起因於該不溶解性物質之變質層，由於該變質層成為遮蔽層而妨礙正常之表面處理所引起者。
由上述之推測，已嘗試將水溶性高分子化合物過濾去除異物，但效果不彰。此被認為係由於可提昇潤濕性之水溶性高分子其一般的分子量高且黏度高，故為了進行實質過濾，過濾器之網目開口未大至某種程度則無法過濾，因而無法充分去除微小異物。
因此，嘗試降低水溶性高分子化合物之分子量使其可以更細小之網目開口過濾。藉由將水溶性高分子化合物之分子量降低，會擔心潤濕性下降，但本發明者等之檢討判斷出不使高分子化合物之分子量單純的下降，而藉由使包含該高分子化合物之潤濕劑之黏度在特定範圍內，一方面可維持潤濕性，另一方面可提昇過濾性。接著評價該等特性潤濕劑後確定缺陷極少，因而完成本發明。
半導體用潤濕劑為在半導體基板之研磨或清洗處理等之表面處理中，具有提高基板表面之親水性之效果。該半導體用潤濕劑特別適用於例如矽最終研磨之表面處理。
本發明之半導體用潤濕劑為含有顯示特定黏度之高分子化合物者。本發明中，所謂黏度並無特別限定，只要是以歐思華(Ostward)黏度計在25℃下測定之黏度即可。本發明中使用之高分子化合物其0.3重量%水溶液之黏度有必要為未達10mPa‧s，且以未達8mPa‧s較佳，最好未達6mPa‧s。黏度超過上述範圍時，包含高分子化合物之水溶液，亦即半導體用潤濕劑之過濾變困難。因此無法充分過濾純化，而會有表面處理後之半導體基板表面上之微小缺陷增加之傾向。另一方面，黏度過低時，會有表面之親水性改良效果不足之傾向。高分子化合物之0.3重量%水溶液之黏度以1mPa‧s以上較佳。
過濾純化之際之過濾器濾材之材質並無特別限制，但通常使用聚丙烯、聚苯乙烯、聚醚碸、尼龍、纖維素或玻璃等。又，過濾器之構造亦無特別限制，可使用一般已知者，可使用例如縱深(depth)狀、褶狀或薄膜等構造。又過濾器之過濾精度以具有通常99%以上去除效率之粒徑表示，但本發明中就異物捕捉精度之觀點而言，過濾精度較好在1μm以下，更好在0.5μm以下，最好在0.3μm以下。
本發明所用之高分子化合物只要是顯示上述黏度者就沒有特別限制。然而具體而言較好選自羥基乙基纖維素、羥基丙基纖維素、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯啶酮及普魯蘭多醣(pullulan)之至少一種。亦可混合該等中之兩種以上使用。另外，該等中，就潤濕性及洗淨性之觀點而言，以羥基乙基纖維素為最佳。
羥基乙基纖維素等之水溶性高分子化合物只要是顯示上述範圍之黏度者即無特別限制。然而，其換算成聚環氧乙烷之重量平均分子量較好為100,000~2,000,000，更好為150,000~1,500,000，最好為200,000~1,000,000。水溶性高分子化合物之重量平均分子量未達上述範圍時，半導體基板表面之潤濕性不足，會有附著於表面之微小顆粒增加之傾向。相反的，水溶性高分子化合物之重量平均分子量超過上述範圍時，研磨組成物之分散性變差，會有凝膠化之可能性。
本發明所用之水溶性高分子化合物其1.3重量%水溶液之濁度以未達2.0較佳，更好未達1.0，最好未達0.2。濁度超過上述範圍時，認為水溶性高分子化合物中存在異物，會有研磨後之半導體基板表面上之微小線狀突起增加之傾向。再者，濁度之測定方法如下。首先於986.5克超純水中添加13.0克水溶性高分子化合物、0.5克氨，使用高速攪拌機，例如PRIMIX股份有限公司製造之T.K. ROPO MIX(註冊商標)，在1400rpm下溶解40分鐘。使該水溶液靜置一晚，使之經10μm薄膜過濾器過濾。使該水溶液再靜置一晚，以濁度計，例如以日本電色工業股份有限公司製造之WA 2000N型濁度‧色度計(商品名)測定濁度。
本發明之潤濕劑除上述水溶性高分子化合物以外，亦為包含水者。水只要為不含有雜質以致不阻礙潤濕劑或研磨用組成物之各成分之作用之水則較佳，具體而言較好為以離子交換樹脂去除雜質離子後，通過過濾器並去除異物之純水或超純水，或蒸餾水。又，水係作為溶劑使用者，但除此之外亦可進一步使用有機溶劑等溶劑。
又，本發明之半導體潤濕劑亦可為調製成比較高濃度之原液儲存或輸送等，於實際研磨加工時可加水等溶劑稀釋使用。採用使用時稀釋之使用方法時，不用說儲存或輸送等所處之狀態當然為更高濃度之溶液。再者，就操作性之觀點而言，較好以該等濃縮之形態製造。一般而言，該等濃縮物使用時係稀釋5~100倍，較好10~50倍使用。
本發明之半導體用潤濕劑濃縮物由於包含顯示特定黏度之高分子化合物，因此顯示一定以上之黏度。黏度超過一定範圍時，會有過濾純化變困難之傾向。無法充分過濾純化時，表面處理後之半導體基板表面上之附著物有增加之傾向。因此，本發明之半導體用潤濕劑濃縮物之黏度有必要在1.0~10.0mPa‧s之範圍內。
本發明之研磨用組成物包含(A)0.3重量%水溶液之25℃黏度未達10mPa‧s之水溶性高分子化合物，(B)膠體氧化矽，(C)鹼性化合物，及(D)水之各種成分者。換言之，本發明之研磨用組成物為包含上述半導體用潤濕劑與膠體氧化矽及鹼性化合物者。該研磨用組成物為使用於矽研磨步驟之最終階段中者。
又，本發明之研磨用組成物亦可調製成比較高濃度之原液並儲存或輸送，且在實際研磨加工時添加水等溶劑稀釋、使用。採用使用時稀釋之使用方法時，不用說儲存或輸送等所處之狀態當然為更高濃度之溶液。再者，就操作性之觀點而言，較好以該等濃縮之形態製造。一般而言，該等濃縮物使用時係稀釋5~100倍，較好10~50倍使用。以下針對研磨用組成物之濃縮物加以說明。
本發明之研磨用組成物濃縮物之黏度較好為1.0~7.0mPa‧s，更好為1.2~6.5mPa‧s、最好為1.5~6.0mPa‧s。研磨用組成物濃縮物之黏度未達上述範圍時，使用源自該濃縮物之研磨用組成物研磨後的半導體基板表面上所附著之顆粒有增加之傾向。此推測係因為未存在充分保護研磨後之半導體基板表面之水溶性高分子所致。另一方面，製造時之黏度超過上述範圍時，進行過濾純化以去除成為微小線狀突起發生原因之粗大粒子之際，為了在實效的速度下進行過濾純化導致過濾器之孔徑無法充分的縮小，使得研磨後之半導體基板表面上之微小線狀突起有增加之傾向。
該過濾純化時之過濾器濾材之材質並無特別限制，但通常使用聚丙烯、聚乙烯、聚醚碸、尼龍、纖維素或玻璃等。另外，過濾器之構造亦沒有特別限制，可使用一般已知者，可使用例如縱深狀、褶狀或或薄膜等構造。又過濾器之過濾精度以具有通常99%以上去除效率之粒徑表示，但本發明中就異物捕捉精度之觀點而言，過濾精度較好在1μm以下，更好在0.5μm以下，最好在0.3μm以下。
本發明之研磨用組成物濃縮物中一定以上粒徑之粒子含量較少較佳。具體而言，研磨用組成物濃縮物中所含0.6μm以上之大的粒子數(以下稱為LPC)較好在15,000個/ml以下，更好在10,000個/ml以下，最好在7,500個/ml以下。LPC超過上述範圍時，認為研磨用組成物濃縮物中之異物超過容許量，會有研磨後之半導體基板表面上之微小顆粒(LPD)增加之傾向。又，LPC之測定可藉由昭和電工股份有限公司製造之粒徑測量系統(Particle Sizing System)AccuSizer型號780予以測定。
再者，此處測定之0.6μm以上之粒子發生原因雖未確定，但推測主因為在於水溶性高分子化合物者。
另外，已了解LPC係隨著水溶性高分子化合物之製造方法或純化方法而變動。因此，改變水溶性高分子化合物之批號時，較好進行組成物或濃縮物之LPC測定，並進行品質管理。
再者，研磨用組成物濃縮物於使用時經稀釋之情況下，LPC係對應於稀釋率而改變。通常，由於稀釋所使用之水亦使用純度高者，因此自水混入之雜質少，通常在稀釋至n倍時，LPC成為1/n左右。稀釋後，長時間放置時，LPC有上升之情況，但一般濃縮物經稀釋後使用時，由於係在稀釋後立即使用，因此該等LPC之上升不會成為問題。
本發明之研磨用組成物濃縮物之膠體氧化矽含量以0.1~50重量%較佳，更好為1~25重量%，最好為3~15重量%。膠體氧化矽之含量未達上述範圍時會有無法獲得足夠之研磨速度之傾向。另一方面，當膠體氧化矽之含量超過上述範圍時，會有霧濁度惡化之傾向。
本發明中使用之膠體氧化矽之粒徑以藉由氣體吸附之粉體比表面積測定法(BET法)測定比表面積所求得之平均粒徑較好為5~200nm，更好為5~150nm，最好為5~120nm。而且，由雷射散射算出之平均粒徑較好為5~300nm，更好為5~200nm，最好為5~150nm。膠體氧化矽之平均粒徑未達上述範圍時，會有無法獲得充分研磨速度之傾向。另一方面，膠體氧化矽之平均粒性超過上述範圍時，由於半導體基板之表面粗糙度變大而有霧濁度惡化之傾向。
又，本發明之研磨用組成物包含鹼性化合物。該等鹼性化合物為水溶性，且可使用顯示鹼性之任意者。然而，如後述之金屬類由於有污染研磨對象之半導體基板之可能性而應被避免。因此，較佳之鹼金屬化合物以鹼性有機化合物較佳。具體而言，舉例為氨或四級氫氧化銨鹽，例如氫氧化四甲基銨、氫氧化四乙基銨、及氫氧化四丁基銨等。最佳者為氨。
本發明之研磨用組成物濃縮物中所含水溶性高分子化合物之含量以0.01~3重量%較佳，更好為0.05~2重量%，最好為0.1~1重量%。水溶性高分子化合物之含量未達上述範圍時，霧濁程度之改善以及研磨後之半導體基板表面之潤濕性改善容易變得不足。另一方面，水溶性高分子化合物之含量超過上述範圍時，研磨用組成物之黏度變得過大，大多難以藉由過濾去除微小之雜質，且有LPC增大之傾向。
再者，本發明之研磨用組成物濃縮物中作為雜質所含有之金屬類較少較佳。例如本發明之研磨用組成物濃縮物所含之鈉(Na)含量以未達20ppm較佳，更好未達5ppm，最好未達1ppm。Na含量超過上述範圍時，研磨後之半導體基板表面上殘留之顆粒有增加之傾向。
又，本發明之研磨用組成物濃縮物中所含鐵(Fe)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鉻(Cr)、鋅(Zn)等過渡金屬之含量之合計較好未達1ppm，更好未達0.3ppm，最好未達0.1ppm。過渡金屬之含量超過上述範圍時，會有半導體基板受過渡金屬污染之問題。
本發明之研磨用組成物或濃縮物亦可進一步含有二伸乙基三胺五乙酸、三乙基四胺六乙酸、N,N,N’,N’-乙二胺肆(亞甲基磺酸)等螯合劑作為其他添加成分。螯合劑具有減低金屬污染之效果。另外，亦可進而含有聚氧伸乙基山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚氧伸乙基烷基醚、聚環氧乙烷、聚氧伸乙基聚氧伸丙基共聚物等非離子系界面活性劑、陰離子系界面活性劑等。該等界面活性劑具有降低霧濁度、減低研磨粒子殘留等之效果。
本發明之半導體基板之研磨方法包含使用上述研磨用組成物或研磨用組成物濃縮物之稀釋物，研磨半導體基板之表面。本發明之研磨用組成物由於表面附著物少，可適當獲得精密之研磨面，因此較好用於修飾之研磨或最終研磨步驟中。最終研磨步驟中使用本實施型態之研磨用組成物研磨半導體基板表面時，一般係一邊將研磨用組成物供給於半導體基板之表面上，一邊將研磨墊壓在半導體基板表面上並旋轉。此時，研磨用組成物係用於藉由膠體氧化矽之機械研磨，與藉由鹼性化合物之化學研磨而研磨半導體基板之表面之所謂化學機械研磨(CMP)。藉由該等複合研磨，可提昇對於半導體基板之研磨速度。而且，研磨用組成物藉由半導體用潤濕劑改善霧濁程度的同時，亦提昇研磨後之半導體基板表面之潤濕性而改善顆粒之附著。
本發明中之潤濕劑可直接或進一步添加溶劑做為研磨處理中之清洗劑使用。該等清洗劑係在研磨處理前後，或複數次之研磨處理之間，用於洗淨基板之表面。
以上針對本發明之潤濕劑、將其使用於研磨用組成物中加以詳述，但本發明之半導體用潤濕劑亦適用於研磨以外之處理。例如，可在半導體基板之研磨後使用本發明之半導體用潤濕劑流經同一壓盤上作為用以沖洗流過研磨用組成物之清洗劑，在保存研磨後之半導體基板之際使用本發明之半導體用潤濕劑作為賦予潤濕性之潤濕劑。作為該等用途使用時，可依據需要添加水或有機溶劑等之溶劑，各種螯合劑、界面活性劑、前述鹼性化合物。進行任一處理時，半導體用潤濕劑或清洗劑中所含水溶性高分子化合物之濃度亦較好在0.005重量%~0.1重量%之範圍。
實施例1~3及比較例1
[清洗劑調配方法]
將表1中所示之水溶性高分子化合物混合於離子交換水中，再以過濾去除凝膠狀浮游物而調製清洗劑。清洗劑中之水溶性高分子化合物之含量設為0.25重量%。清洗劑中之鈉含量未達5ppm，鐵、鎳、銅、鉻及鋅含量之合計未達0.1ppm。
[清洗方法]
以體積為基準添加離子交換水稀釋所得清洗劑至20倍，且以下列所示之條件，使用市售研磨劑(GLANZOX-1103(商品名)，FUJIMIINC公司製造)研磨矽晶圓。
研磨機：片狀研磨機(PNX-332B(商品名)岡本工作機械製作所股份有限公司製造)
研磨荷重：15kPa
壓盤旋轉數：30rpm
研磨墊旋轉數：30rpm
研磨時間：4分鐘
研磨用組成物溫度：20℃
研磨用組成物之供給速度：500ml/min(放流使用)
隨後，進而在同一條件下使用市售修飾研磨用研磨劑(GLANZOX-3105(商品名)，FUJIMIINC公司製造)最終研磨矽晶圓。矽晶圓為直徑300mm，傳導型為P型，結晶方位為<100>，電阻率0.1Ω‧cm以上未達100Ω‧cm。
隨後，研磨結束後，繼續在同一壓盤上使稀釋之清洗劑流過20秒。
評價研磨及清洗結束後之半導體基板表面之線狀突起數及微小顆粒數(LPD)。所得結果示於表1。
線狀突起數係以晶圓檢查裝置(MAGICS M5350(商品名)，雷射技術(Lasertech)公司製造)測定研磨後矽晶圓時長度1μm以上之線狀突起數目加以評價。表中，(優)表示研磨後之直徑300mm矽晶圓之線狀突起數未達10個，(良)表示10個以上未達20個，(可)表示20個以上未達50個，(不良)表示50個以上者。
又，微小顆粒數(LPD)係使用晶圓檢查裝置(Surfscan SP2(商品名)，KLA TENCOR公司製造)測定之研磨後矽晶圓表面上存在之0.037μm以上大小的顆粒之個數加以評價。表中，(優)表示每一片300μm晶圓之顆粒數為70個以上未達100個，(良)表示100個以上未達200個，(可)表示200個以上未達300個，(不良)表示300個以上。
[表1]
實施例4~20及比較例2~3
[研磨用組成物之調配方法]
如表2般混合膠體氧化矽、氨及半導體用潤濕劑以及離子交換水，去除凝膠狀浮游物調製研磨用組成物濃縮物。研磨用組成物中之膠體氧化矽含量為9.2重量%，研磨用組成物中之氨含量為0.2重量%。研磨用組成物中鐵、鎳、銅、鉻及鋅含量之合計為0.1ppm以下。而且，膠體氧化矽之平均粒徑以FlowSorb II 2300(Micromeritics公司製造)測定之平均一次粒徑為35nm，以N4 Plus次微米粒徑儀(Beckman Coulter公司製造)測定之平均二次粒徑為70nm。該研磨用組成物之以歐思華(Ostward)黏度計測定之稀釋前黏度示於表2中。以可過濾該研磨用組成物之最細網目開口之過濾器進行過濾純化。
[研磨方法]
以體積為基準添加離子交換水稀釋所得研磨用組成物濃縮物至20倍，且以與實施例1相同之條件最終研磨矽晶圓。最終研磨之前，矽晶圓先使用市售研磨劑(GLANZOX-1103(商品名)，FUJIMIINC公司製造)研磨。矽晶圓為直徑300mm，傳導型為P型，結晶方位為<100>，電阻率為0.1Ω‧cm以上未達100Ω‧cm。
評價研磨後之半導體基板表面之線狀突起數、微小顆粒數(LPD)、及霧濁度。所得結果示於表2。
線狀突起數係以晶圓檢查裝置(MAGICS M5350(商品名)，雷射技術(Lasertech)公司製造)測定研磨後之矽晶圓時長度1μm以上之線狀突起數加以評價。表中，(優)表示研磨後之直徑300mm矽晶圓之線狀突起數未達10個，(良)表示10個以上未達20個，(可)表示20個以上未達50個，(不良)表示50個以上者。
又，微小顆粒數(LPD)係以使用晶圓檢查裝置(Surfscan SP2(商品名)，KLA TENCOR公司製造)所測定之研磨後矽晶圓表面上存在之0.037μm以上大小的顆粒之個數加以評價。表中，(優)表示每一片300μm晶圓之顆粒數為70個以上未達100個，(良)表示100個以上未達200個，(可)表示200個以上未達300個，(不良)表示300個以上。
另外，霧濁度係使用Surfscan SP2(商品名)，KLA TENCOR公司製造)測定之測定值為基準進行評價。表中，(優)表示測定值未達0.10ppm，(良)表示0.10ppm以上未達0.20ppm，(不良)表示0.20ppm以上。
[表2]
實施例21~24
對於實施例5及11，僅改變羥基乙基纖維素，進行同樣的測定。此時，實施例21及22係與實施例5中使用之羥基乙基纖維素相同分子量，但各使用改變實施例5之製造方法或純化步驟製造之羥基乙基纖維素。同樣的，實施例23及24為與實施例11中所用之羥基乙基纖維素相同分子量，但各使用改變實施例11之製造方法或純化步驟製造之羥基乙基纖維素。
[研磨用組成物之調配方法]
如表3般混合膠體氧化矽、氨及半導體用潤濕劑以及離子交換水，以過濾去除凝膠狀浮游物調製研磨用組成物濃縮物。研磨用組成物中之膠體氧化矽含量為9.2重量%，研磨用組成物中之氨含量設為0.2重量%。研磨用組成物中鐵、鎳、銅、鉻及鋅含量之合計為0.1ppm以下。而且，膠體氧化矽之平均粒徑以FlowSorb II 2300(Micromeritics公司製造)測定之平均一次粒徑為35nm，以N4 Plus次微米粒徑儀(Beckman Coulter公司製造)測定之平均二次粒徑為70nm。該研磨用組成物之以歐思華(Ostward)黏度計測定之稀釋前黏度示於表3。以可過濾該研磨用組成物之最細網目開口之過濾器進行過濾純化。
[研磨方法]
以體積為基準添加離子交換水稀釋所得研磨用組成物濃縮物至20倍，且以與實施例1相同之條件最終研磨矽晶圓。最終研磨之前，矽晶圓先使用市售研磨劑(GLANZOX-1103(商品名)，FUJIMIINC公司製造)研磨。矽晶圓為直徑300mm，傳導型為P型，結晶方位為<100>，電阻抗為0.1Ω‧cm以上未達100Ω‧cm。
評價研磨後之半導體基板表面之線狀突起數、微小顆粒數(LPD)及霧濁度。所得結果示於表3。
線狀突起數係以晶圓檢查裝置(MAGICS M5350(商品名)，雷射技術(Lasertech)公司製造)測定研磨後矽晶圓時之長度1μm以上之線狀突起數加以評價。表中，(優)表示研磨後之直徑300mm矽晶圓之線狀突起數未達10個，(良)表示10個以上未達20個，(可)表示20個以上未達50個，(不良)表示50個以上者。
又，微小顆粒數(LPD)係使用晶圓檢查裝置(Surfscan SP2(商品名)，KLA TENCOR公司製造)測定之研磨後矽晶圓表面上存在之0.037μm以上大小的顆粒個數加以評價。表中，(特優)表示每一片300μm晶圓之顆粒數未達70個，(優)表示每一片300μm晶圓之顆粒數為70個以上未達100個，(良)表示100個以上未達200個，(可)表示200個以上未達300個，(不良)表示300個以上。
又，霧濁度係使用Surfscan SP2(商品名)，KLA TENCOR公司製造)測定之測定值為基準進行評價。表中，(優)表示測定值未達0.10ppm，(良)表示0.10ppm以上未達0.20ppm，(不可)表示0.20ppm以上。
[表3]
如表1、表2及表3所示，實施例1~24獲得關於任一評價項目均為優、良或可之滿足實用上之結果。另外，由表3所了解，極使是羥基乙基纖維素也獲得LPC測定值小且LPD之結果堪稱良好之結果。相對於此，比較例1~3中有一個以上之評價項目不良，而無法獲得實用上滿足之結果。

Claims (7)

  1. 一種半導體用潤濕劑，其特徵為包含水與水溶性高分子化合物所成，其中前述水溶性高分子化合物之0.3重量%水溶液之黏度在25℃下，未達10mPa‧s，且前述水溶性高分子化合物之1.3重量%水溶液之濁度未達2.0。
  2. 如申請專利範圍第1項之半導體用潤濕劑，其中前述水溶性高分子化合物係選自羥基乙基纖維素、羥基丙基纖維素、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯啶酮及普魯蘭多醣(pullulan)之至少一種。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之半導體用潤濕劑，其中前述水溶性高分子化合物為換算聚環氧乙烷之重量平均分子量為100,000~2,000,000之羥基乙基纖維素。
  4. 一種研磨用組成物，其特徵為包含水、水溶性高分子化合物、膠體二氧化矽及鹼性化合物所成，其中前述水溶性高分子化合物之0.3重量%水溶液之黏度在25℃下未達10mPa‧s，且前述水溶性高分子化合物之1.3重量%水溶液之濁度未達2.0。
  5. 一種半導體基板之研磨方法，其特徵為使用申請專利範圍第4項之研磨用組成物研磨半導體基板之表面。
  6. 一種研磨用組成物濃縮物，其特徵為包含水、水溶性高分子化合物、膠體二氧化矽及鹼性化合物所成，其中前述水溶性高分子化合物之0.3重量%水溶液之黏度於25℃下未達10mPa‧s，且前述水溶性高分子化合物之1.3重量%水溶液之濁度未達2.0，且為藉溶劑稀釋後使用 之研磨用組成物濃縮物，前述濃縮物於25℃下之黏度為1.0~7.0mPa‧s之範圍內。
  7. 一種半導體用潤濕劑濃縮物，其特徵為包含水及水溶性高分子化合物所成，且為藉溶劑稀釋後使用之半導體用潤濕劑濃縮物，其中前述水溶性高分子化合物之0.3重量%水溶液之黏度於25℃下未達10mPa‧s，且前述水溶性高分子化合物之1.3重量%水溶液之濁度未達2.0，前述濃縮物於25℃之黏度為1.0~10.0mPa‧s之範圍內。
TW098121187A 2008-07-03 2009-06-24 A semiconductor wetting agent, a polishing composition thereof, and a polishing method TWI532801B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008174683 2008-07-03
JP2009106530A JP5474400B2 (ja) 2008-07-03 2009-04-24 半導体用濡れ剤、それを用いた研磨用組成物および研磨方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201012885A TW201012885A (en) 2010-04-01
TWI532801B true TWI532801B (zh) 2016-05-11

Family

ID=41427484

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW098121187A TWI532801B (zh) 2008-07-03 2009-06-24 A semiconductor wetting agent, a polishing composition thereof, and a polishing method

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8632693B2 (zh)
JP (1) JP5474400B2 (zh)
KR (1) KR101594619B1 (zh)
DE (1) DE102009031356B4 (zh)
TW (1) TWI532801B (zh)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112010002227B4 (de) 2009-06-05 2018-11-29 Sumco Corp. Verfahren zum Polieren eines Siliciumwafers
JP2013004910A (ja) * 2011-06-21 2013-01-07 Disco Abrasive Syst Ltd 埋め込み銅電極を有するウエーハの加工方法
SG11201401309PA (en) * 2011-10-24 2014-06-27 Fujimi Inc Composition for polishing purposes, polishing method using same, and method for producing substrate
TWI582184B (zh) * 2012-01-16 2017-05-11 福吉米股份有限公司 研磨用組成物、其製造方法、稀釋用原液、矽基板之製造方法、及矽基板
TWI650408B (zh) * 2012-01-16 2019-02-11 日商福吉米股份有限公司 研磨用組成物，其製造方法，矽基板之製造方法及矽基板
SG11201407916RA (en) * 2012-05-25 2015-03-30 Nissan Chemical Ind Ltd Polishing solution composition for wafers
JP2014041978A (ja) * 2012-08-23 2014-03-06 Fujimi Inc 研磨用組成物、研磨用組成物の製造方法、及び研磨用組成物原液の製造方法
US8821215B2 (en) 2012-09-07 2014-09-02 Cabot Microelectronics Corporation Polypyrrolidone polishing composition and method
JP2014080461A (ja) * 2012-10-12 2014-05-08 Fujimi Inc 研磨用組成物の製造方法及び研磨用組成物
CN104995277B (zh) 2013-02-13 2018-05-08 福吉米株式会社 研磨用组合物、研磨用组合物制造方法及研磨物制造方法
JP6292816B2 (ja) * 2013-10-18 2018-03-14 東亞合成株式会社 半導体用濡れ剤及び研磨用組成物
JP6266337B2 (ja) * 2013-12-25 2018-01-24 ニッタ・ハース株式会社 半導体基板用濡れ剤及び研磨用組成物
JP6343160B2 (ja) * 2014-03-28 2018-06-13 株式会社フジミインコーポレーテッド 研磨用組成物
JP6314019B2 (ja) 2014-03-31 2018-04-18 ニッタ・ハース株式会社 半導体基板の研磨方法
JP6389630B2 (ja) 2014-03-31 2018-09-12 ニッタ・ハース株式会社 研磨用組成物
JP6389629B2 (ja) 2014-03-31 2018-09-12 ニッタ・ハース株式会社 研磨用組成物
JP2014239228A (ja) * 2014-06-27 2014-12-18 日立化成株式会社 Ｃｍｐ研磨液
WO2016129215A1 (ja) 2015-02-12 2016-08-18 株式会社フジミインコーポレーテッド シリコンウェーハの研磨方法および表面処理組成物
US10748778B2 (en) 2015-02-12 2020-08-18 Fujimi Incorporated Method for polishing silicon wafer and surface treatment composition
US11130883B2 (en) 2016-11-22 2021-09-28 Fujimi Incorporated Polishing composition
WO2018193304A2 (en) * 2017-04-18 2018-10-25 Galkowski Maria Power-saving outlet
JP6690606B2 (ja) 2017-07-14 2020-04-28 信越半導体株式会社 研磨方法
KR20200111488A (ko) 2019-03-19 2020-09-29 케이피엑스케미칼 주식회사 반도체 연마용 린스 조성물
EP3950876A4 (en) 2019-03-26 2022-11-02 Fujimi Incorporated POLISHING COMPOSITION
JP6884898B1 (ja) 2020-01-22 2021-06-09 日本酢ビ・ポバール株式会社 研磨用組成物
JP6761554B1 (ja) 2020-01-22 2020-09-23 日本酢ビ・ポバール株式会社 研磨用組成物
JP7531320B2 (ja) 2020-06-11 2024-08-09 株式会社フジミインコーポレーテッド ヒドロキシエチルセルロース溶液の製造方法、該製造方法により製造されたヒドロキシエチルセルロース溶液、および該ヒドロキシエチルセルロース溶液を含む半導体用濡れ剤ならびに研磨用組成物
JP2022099606A (ja) 2020-12-23 2022-07-05 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 (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3715842A (en) 1970-07-02 1973-02-13 Tizon Chem Corp Silica polishing compositions having a reduced tendency to scratch silicon and germanium surfaces
US4169337A (en) 1978-03-30 1979-10-02 Nalco Chemical Company Process for polishing semi-conductor materials
US4462188A (en) 1982-06-21 1984-07-31 Nalco Chemical Company Silica sol compositions for polishing silicon wafers
US4588421A (en) 1984-10-15 1986-05-13 Nalco Chemical Company Aqueous silica compositions for polishing silicon wafers
US5352277A (en) 1988-12-12 1994-10-04 E. I. Du Pont De Nemours & Company Final polishing composition
US5230833A (en) 1989-06-09 1993-07-27 Nalco Chemical Company Low sodium, low metals silica polishing slurries
US5916819A (en) 1996-07-17 1999-06-29 Micron Technology, Inc. Planarization fluid composition chelating agents and planarization method using same
US6099604A (en) 1997-08-21 2000-08-08 Micron Technology, Inc. Slurry with chelating agent for chemical-mechanical polishing of a semiconductor wafer and methods related thereto
WO1999032570A1 (en) 1997-12-23 1999-07-01 Akzo Nobel N.V. A composition for chemical mechanical polishing
JP3810588B2 (ja) 1998-06-22 2006-08-16 株式会社フジミインコーポレーテッド 研磨用組成物
US7208049B2 (en) * 2003-10-20 2007-04-24 Air Products And Chemicals, Inc. Process solutions containing surfactants used as post-chemical mechanical planarization treatment
US6454820B2 (en) 2000-02-03 2002-09-24 Kao Corporation Polishing composition
JP3440419B2 (ja) 2001-02-02 2003-08-25 株式会社フジミインコーポレーテッド 研磨用組成物およびそれを用いた研磨方法
US6685757B2 (en) 2002-02-21 2004-02-03 Rodel Holdings, Inc. Polishing composition
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
JP4593064B2 (ja) 2002-09-30 2010-12-08 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研磨方法
US7481949B2 (en) 2002-11-08 2009-01-27 Wako Pure Chemical Industries, Ltd Polishing composition and rinsing composition
KR100516886B1 (ko) * 2002-12-09 2005-09-23 제일모직주식회사 실리콘 웨이퍼의 최종 연마용 슬러리 조성물
JP4668528B2 (ja) 2003-09-05 2011-04-13 株式会社フジミインコーポレーテッド 研磨用組成物
JP2005336705A (ja) 2004-05-24 2005-12-08 Matsushita Electric Works Ltd 階段
JP2006005246A (ja) * 2004-06-18 2006-01-05 Fujimi Inc リンス用組成物及びそれを用いたリンス方法
JP5026665B2 (ja) * 2004-10-15 2012-09-12 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研磨方法
JP5121128B2 (ja) 2005-06-20 2013-01-16 ニッタ・ハース株式会社 半導体研磨用組成物
WO2008044477A1 (fr) * 2006-10-06 2008-04-17 Jsr Corporation Dispersion aqueuse pour polissage chimico-mécanique et procédé de polissage chimico-mécanique pour dispositif semi-conducteur

Also Published As

Publication number Publication date
JP5474400B2 (ja) 2014-04-16
DE102009031356B4 (de) 2021-05-06
US20100003821A1 (en) 2010-01-07
TW201012885A (en) 2010-04-01
US8632693B2 (en) 2014-01-21
KR101594619B1 (ko) 2016-02-16
DE102009031356A1 (de) 2010-01-21
KR20100004874A (ko) 2010-01-13
JP2010034509A (ja) 2010-02-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI532801B (zh) A semiconductor wetting agent, a polishing composition thereof, and a polishing method
US7452481B2 (en) Polishing slurry and method of reclaiming wafers
JP4668528B2 (ja) 研磨用組成物
TWI535803B (zh) Silicon wafer with grinding composition and silicon wafer grinding method
EP3967736A1 (en) Polishing composition, method for producing polishing composition, and kit for preparing polishing composition
JP2008053414A (ja) 研磨用組成物及び研磨方法
KR20060097786A (ko) 실리콘 웨이퍼의 표면 품질을 개선하는 연마용 슬러리 조성물 및 이를 이용한 연마방법
US20060218867A1 (en) Polishing composition and polishing method using the same
TW200914593A (en) Polishing compound for semiconductor wafer and polishing method
JP6279593B2 (ja) 研磨用組成物、研磨用組成物の製造方法およびシリコンウェーハ製造方法
JP2012079964A (ja) 半導体ウェーハ用研磨液組成物
JP6110681B2 (ja) 研磨用組成物、研磨用組成物製造方法および研磨物製造方法
US11214711B2 (en) Polishing composition, method for producing same, and polishing method
JP2006183037A (ja) 研磨剤の製造方法及びそれにより製造された研磨剤並びにシリコンウエーハの製造方法
JP2017101248A (ja) 研磨用組成物、研磨用組成物製造方法および研磨物製造方法
JP5873882B2 (ja) 研磨用組成物、その製造方法、シリコン基板の製造方法、及びシリコン基板
WO2013108770A1 (ja) 研磨用組成物、その製造方法、希釈用原液、シリコン基板の製造方法、及びシリコン基板
WO2013073025A1 (ja) 半導体ウェーハ用研磨液組成物
JP5575735B2 (ja) 研磨用組成物濃縮物
JP4167928B2 (ja) Ｉｉｉ−ｖ族化合物半導体ウェハ用の研磨液及びそれを用いたｉｉｉ−ｖ族化合物半導体ウェハの研磨方法
TW201737334A (zh) 矽基板之研磨方法及研磨用組成物套組
TW201412962A (zh) 研磨用組成物、該研磨用組成物之製造方法以及使用該研磨用組成物之半導體基板之製造方法
TW201422797A (zh) 研磨用組成物之製造方法及研磨用組成物
TW201321489A (zh) 半導體晶圓用研磨液組成物
CN115160933B (zh) 一种用于钴互连集成电路钴cmp的碱性抛光液及其制备方法