TWI582184B - 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 - Google Patents

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Description

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
本發明關於研磨用組成物、其製造方法、調製研磨用組成物用之稀釋用原液、使用研磨用組成物的矽基板之製造方法、及使用研磨用組成物所製造之矽基板。
例如於矽基板之研磨中，使用含有磨粒等的研磨用組成物(參照專利文獻1)。為了使將研磨對象物研磨所得之研磨製品的品質安定，重要的是減低研磨用組成物中的凝聚物。此點在專利文獻2中揭示提高磨粒之分散性的技術。然而，為了研磨製品之品質提高，尚有改善之餘地。
[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]特開2001-15461號公報
本發明著眼於將含有磨粒的稀釋用原液予以稀釋時凝聚物之發生而完成者，本發明之目的在於提供適用於高品質的研磨製品之製造的研磨用組成物、其製造方法及稀釋用原液。又，本發明之另一目的在於提供可容易得到高品質的矽基板之矽基板之製造方法及高品質的矽基板。
為了達成上述目，於本發明的一態樣中，提供一種研磨用組成物，其係經過將含有磨粒的稀釋用原液稀釋之步驟而得之研磨用組成物，其中將稀釋用原液中的磨粒之平均二次粒徑當作R1，將研磨用組成物中的磨粒之平均二次粒徑當作R2時，比率R2/R1為1.2以下。
前述稀釋用原液之稀釋較佳為以2倍以上100倍以下之稀釋率進行。
前述研磨用組成物較佳為更經過將以稀釋前述稀釋用原液之步驟所得之稀釋液予以過濾之步驟而得。
過濾前述稀釋液之步驟所使用的過濾器之孔徑較佳為0.05μm以上50μm以下。
過濾前述稀釋液之步驟的過濾速度係在吸引壓力50kPa時較佳為0.005mL/(分鐘‧mm2)以上10mL/(分鐘‧mm2)以下。
前述研磨用組成物較佳為使用於將矽基板原料研磨之 用途。
於本發明的另一態樣中，提供一種研磨用組成物之製造方法，其係經過將含有磨粒的稀釋用原液稀釋之步驟而製造研磨用組成物之方法，其中稀釋前述稀釋用原液之步驟係以將前述稀釋用原液中的磨粒之平均二次粒徑當作R1，將前述研磨用組成物中的磨粒之平均二次粒徑當作R2時，比率R2/R1成為1.2以下之方式進行。
於本發明之再另一態樣中，提供一種矽基板之製造方法，其包含使用前述研磨用組成物來研磨矽基板原料之步驟。
於本發明之又另一態樣中，提供一種矽基板，其係使用前述研磨用組成物來研磨矽基板原料而得。
於本發明的更另一態樣中，提供一種稀釋用原液，其係為了調製研磨用組成物而以水稀釋至2倍以上100倍以下所使用之稀釋用原液，其中前述稀釋用原液含有磨粒，將前述稀釋用原液中的磨粒之平均二次粒徑當作R1，將前述研磨用組成物中的磨粒之平均二次粒徑當作R2時，比率R2/R1為1.2以下。
依照本發明，可容易提供高品質的矽基板等之研磨製品。
[實施發明的形態]
以下，說明本發明的具體化之實施形態。
本實施形態的研磨用組成物係經過將稀釋用原液稀釋以得到稀釋液之稀釋步驟，與將稀釋液過濾之過濾步驟而製造。稀釋用原液含有磨粒及水。
將稀釋用原液中的磨粒之平均二次粒徑當作R1，將研磨用組成物中的磨粒之平均二次粒徑當作R2時，比率R2/R1為1.2以下。本實施形態的研磨用組成物係使用於將矽基板原料研磨之用途。
磨粒係具有將研磨對象之面予以機械地研磨之作用。作為磨粒之具體例，可舉出由矽石、氧化鋁、二氧化鈰、氧化鋯、二氧化鈦等之金屬氧化物所成之粒子，由碳化矽、碳酸鈣、鑽石等所成之粒子。磨粒係可單獨使用一種，也可組合二種以上使用。
磨粒較佳為矽石粒子。作為矽石粒子之例，可舉出膠態矽石、燻矽石等，其中較佳為膠態矽石。使用膠態矽石或燻矽石時，尤其在使用膠態矽石時，藉由使用研磨用組成物之研磨，而減少矽基板之表面所發生的刮痕。
磨粒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。隨著磨粒之平均一次粒徑的增大，矽基板的研磨速度係升高。
又，磨粒之平均一次粒徑較佳為100nm以下，更佳為50nm以下，尤佳為40nm以下。隨著磨粒之平均一次粒徑的減少，研磨用組成物的分散安定性係升高。
磨粒之平均一次粒徑的值，例如係由用BET法所測定的比表面積來算出。磨粒的比表面積之測定，例如可使用MICROMERITICS公司製的「Flow SorbII 2300」來進行。
研磨用組成物中的磨粒之含量較佳為0.01質量%以上。隨著磨粒之含量的增加，對研磨對象之面的研磨速度等之表面加工性能係升高。
又，研磨用組成物中的磨粒之含量較佳為5質量%以下，更佳為1質量%以下，尤佳為0.5質量%以下。隨著磨粒之含量的減少，研磨用組成物的分散安定性係升高，而且所研磨之面的磨粒之殘渣係有減低之傾向。
稀釋用原液中的水係成為稀釋用原液中的其它成分之分散介質或溶劑。為了盡量避免妨礙其它成分之作用，例如較佳使用過渡金屬離子的合計含量為100ppb以下之水。例如，可藉由使用離子交換樹脂的雜質離子之去除、藉由過濾器的異物之去除、藉由蒸餾等之操作而提高水的純度。具體地，例如較佳為使用離子交換水、純水、超純水、蒸餾水等。
研磨用組成物的pH較佳為8~12之範圍，更佳為9~11之範圍。研磨用組成物的pH為8~12之範圍時，容易得到實用上較佳的研磨速度。
稀釋用原液視需要亦可更含有水溶性高分子或鹼性化合物。
水溶性高分子具有提高被研磨面的潤濕性之作用。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者。水溶性高分子亦可在分子中含有羥基、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。
作為水溶性高分子之具體例，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聚合物、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。
從給予親水性的作用良好來看，水溶性高分子較佳為纖維素衍生物、聚乙烯吡咯啶酮或具有聚氧化烯構造的聚合物。作為纖維素衍生物之具體例，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、羧甲基纖維素等。於纖維素衍生物之中，從給予被研磨面潤濕性之能力高，具有良好的洗淨性之點來看，較佳為羥乙基纖維素。
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300以上，更佳為1000以上，尤佳10000以上，尤更佳100000以上，最佳為200000以上。隨著水溶性高分 子的重量平均分子量之增加，被研磨面的親水性有變高之傾向。
又，水溶性高分子之重量平均分子量較佳為未達2000000，更佳為未達1500000，尤佳為未達1000000，最佳為未達500000。隨著水溶性高分子之重量平均分子量之減少，進一步維持研磨用組成物之安定性。
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。隨著研磨用組成物中的水溶性高分子之含量的增加，被研磨面的潤濕性有變更高之傾向。
又，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。隨著研磨用組成物中的水溶性高分子之含量的減少，研磨用組成物的分散安定性有變容易升高之傾向。
鹼性化合物係具有將研磨對象之面化學地研磨之作用及使研磨用組成物的分散安定性提高之作用。
作為鹼性化合物之具體例，可舉出鹼金屬的氫氧化物或鹽、氫氧化四級銨或其鹽、氨、胺等。作為鹼金屬之具體例，可舉出鉀、鈉等。作為鹽之具體例，可舉出碳酸鹽、碳酸氫鹽、硫酸鹽、醋酸鹽等。作為四級銨之具體例，可舉出四甲銨、四乙銨、四丁銨等。作為鹼金屬之氫氧化物或鹽之具體例，可舉出氫氧化鉀、碳酸鉀、碳酸氫鉀、硫酸鉀、醋酸鉀、氯化鉀等。作為氫氧化四級銨或其鹽之具體例，可舉出氫氧化四甲銨、氫氧化四乙銨、氫氧 化四丁銨等。作為胺之具體例，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、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、銨鹽、鹼金屬氫氧化物、鹼金屬鹽及四級銨氫氧化物中選出的至少一種。其中，更佳為由氨、氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化四甲銨、氫氧化四乙銨、碳酸氫銨、碳酸銨、碳酸氫鉀、碳酸鉀、碳酸氫鈉及碳酸鈉中選出的至少一種，尤佳為由氨、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，尤更佳為氨及氫氧化四甲銨的至少一者，最佳為氨。
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。隨著研磨用組成物中的鹼性化合物之含量的增加，將研磨對象之面化學地研磨之作用及使研磨用組成物的分散安定性提高之作用係有升高的傾向。
又，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。隨著研磨用組成物中的鹼性化合物之含量的減少，經研磨的面之平滑性係有升高的傾向。
稀釋用原液例如可更含有界面活性劑、有機酸、有機酸鹽、無機酸、無機酸鹽、螯合劑等。
界面活性劑具有抑制經研磨面之皸裂的作用。藉此，容易減低經研磨面的霧濁程度。特別地，當研磨用組成物含有鹼性化合物時，由於藉由鹼性化合物的化學蝕刻，在經研磨面有容易發生皸裂之傾向，併用界面活性劑與鹼性化合物者係有效於抑制其。
界面活性劑之重量平均分子量亦可未達300。界面活性劑係可為離子性或非離子性中的任一者，其中較宜使用非離子性界面活性劑。非離子性界面活性劑由於起泡性低，調製時或使用時的研磨用組成物之操作變容易。又，與使用離子性的界面活性劑時相比，使用非離子性界面活性劑時係研磨用組成物之pH調整較容易。
作為非離子性界面活性劑之具體例，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等。
界面活性劑係可單獨使用一種，也可組合二種以上使用。
有機酸及其鹽以及無機酸及其鹽係具有提高經研磨面的親水性之作用。
作為有機酸之具體例，可舉出甲酸、醋酸、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、有機膦酸等。作為有機酸鹽之具體例，可舉出上述的有機酸之鈉鹽及鉀鹽等之鹼金屬鹽或銨鹽。
作為無機酸之具體例，可舉出硫酸、硝酸、鹽酸、碳酸等。作為無機酸鹽之具體例，可舉出上述的無機酸之鈉鹽及鉀鹽等之鹼金屬鹽或銨鹽。
於有機酸鹽及無機酸鹽之中，為了抑制研磨製品之金屬污染，較佳為銨鹽。
有機酸及其鹽以及無機酸及其鹽係各自可單獨使用一種，也可組合二種以上使用。
螯合劑係具有抑制研磨製品之金屬污染的作用。作為螯合劑之具體例，可舉出胺基羧酸系螯合劑及有機膦酸系螯合劑。作為胺基羧酸系螯合劑之具體例，可舉出乙二胺四醋酸、乙二胺四醋酸鈉、氮川三醋酸、氮川三醋酸鈉、氮川三醋酸銨、羥乙基乙二胺三醋酸、羥乙基乙二胺三醋酸鈉、二伸乙三胺五醋酸、二伸乙三胺五醋酸鈉、三伸乙四胺六醋酸、三伸乙四胺六醋酸鈉。作為有機膦酸系螯合劑之具體例，可舉出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。
於稀釋用原液的原料之混合中，例如可使用翼式攪拌機、超音波分散機、均質機等周知的混合裝置。原料係可全部同時地混合，或可以任意的順序來混合。
稀釋用原液中的磨粒之平均二次粒徑R1較佳為300nm以下，更佳為150nm以下，尤佳為100nm以下。隨著平均二次粒徑R1變小，變容易提高研磨對象之面的研磨精度。平均二次粒徑R1之值係可藉由動態光散射法來測定。
於稀釋步驟中，為了將稀釋用原液稀釋而使用之水，係可為作為稀釋用原液中的水所先前說明之任一者。稀釋 用原液之稀釋較佳為藉由邊以如上述的混合裝置將稀釋用原液攪拌邊徐徐添加水之方法來進行。或者，亦可於稀釋用原液中添加水後，使用如上述的混合裝置進行攪拌。
稀釋步驟的稀釋率D以體積換算較佳為2倍以上，更佳為5倍以上，尤佳為10倍以上。隨著稀釋率D的變高，可削減稀釋用原液之輸送成本，而且可減少稀釋用原液之保管時所需要的空間。
又，稀釋步驟的稀釋率D以體積換算較佳為100倍以下，更佳為50倍以下，尤佳為30倍以下。隨著稀釋率D之變低，可容易確保將稀釋用原液稀釋所得之稀釋液或將該稀釋液過濾所得之研磨用組成物的安定性。
於稀釋步驟將稀釋用原液稀釋而得之稀釋液，係供過濾步驟。過濾步驟係以去除稀釋液中所含有的磨粒之凝聚物為目的而進行。過濾步驟的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。
過濾步驟所使用的過濾器較佳係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。隨著過濾器之孔徑之擴大，變容易得到實用的過濾速度。
又，過濾器之孔徑較佳為50μm以下，更佳為5μm以下，尤佳為0.3μm以下。隨著過濾器之孔徑的縮小，變更容易得到適用於高品質的矽基板之製造的研磨用組成物。
再者，過濾器之孔徑係由過濾器製造商以標稱孔徑提示。
過濾步驟的過濾速度係在吸引壓力50kPa時較佳為0.005mL/(分鐘‧mm2)以上，更佳為0.010mL/(分鐘‧mm2)以上，尤佳為0.015mL/(分鐘‧mm2)以上。隨著過濾步驟的過濾速度之變大，過濾步驟係有效率化。
又，過濾步驟的過濾速度係在吸引壓力50kPa時較佳為10mL/(分鐘‧mm2)以下，更佳為8mL/(分鐘‧mm2)以下，尤佳為5mL/(分鐘‧mm2)以下。隨著過濾步驟的過濾速度之變小，異物的去除效率升高，結果更容易得到適用於高品質的矽基板之製造的研磨用組成物。
於對過濾器開始稀釋用原液之供給起到過濾器堵塞為止，通過過濾器的稀釋用原液之量的過濾器之過濾容量，較佳為0.1mL/mm2以上，更佳為0.2mL/mm2以上，尤佳為0.3mL/mm2以上。隨著過濾器的過濾容量之變大，可削減過濾步驟的運轉成本。
又，過濾器之過濾容量較佳為10mL/mm2以下，更佳為8mL/mm2以下，尤佳為5mL/mm2以下。隨著過濾器的過濾容量之變小，異物的去除效率升高，結果過濾步驟係有效率化。
再者，於本說明書中，所謂過濾器的堵塞，就是指由於異物或凝聚物等在過濾器上被大量地捕獲而實質上稀釋液的過濾變無法完成之狀態，更具體地指在吸引壓力50kPa之過濾速度成為0.005mL/(分鐘‧mm2)以下之狀態。
過濾器之材質，只要是適合水系溶劑中的粒子去除之 材質，則沒有特別的限定。作為過濾器之材質的具體例，可舉出纖維素、尼龍、聚碸、聚醚碸、聚丙烯、聚四氟乙烯(PTFE)、聚碳酸酯等。從過濾精度之觀點來看，尼龍、聚丙烯、聚醚碸係較宜，更且若亦考慮過濾器壽命之觀點，則聚丙烯係更宜。
過濾器例如可為薄膜過濾器或深型過濾器。過濾器之形狀係沒有特別的限定，例如可為平膜狀、摺疊狀、中空絲狀。
研磨用組成物係由過濾步驟所得之濾液所組成，即由過濾後的稀釋液所組成。
研磨用組成物中的磨粒之平均二次粒徑R2相對於稀釋用原液中的磨粒之平均二次粒徑R1之比率R2/R1為1.2以下，更佳為1.15以下，尤佳為1.1以下。隨著比率R2/R1變低，變容易得到適用於高品質的矽基板之製造的研磨用組成物。
又，比率R2/R1較佳為0.5以上，更佳為0.6以上，尤佳為0.7以上。隨著比率R2/R1變高，變容易得到具有實用的研磨速度之研磨用組成物。
再者，研磨用組成物中的磨粒之平均二次粒徑R2之值，係與稀釋用原液中的平均二次粒徑R1同樣地，可藉由動態光散射法來測定。
其次，對於使用研磨用組成物的矽基板之製造方法，係與研磨用組成物之作用一起說明。
研磨用組成物係使用於以由矽錠所切出的矽基板原料 作為研磨對象之研光加工、拋光加工等之研磨步驟。具體地，邊對研磨對象之面供應給研磨用組成物邊推壓研磨墊，使矽基板原料及研磨墊旋轉。
稀釋用原液中所含有的凝聚物之量，係因經過稀釋步驟而有增加的傾向。於研磨用組成物中若含有許多的凝聚物，則有對矽基板原料或矽基板造成不利影響之虞。基於此點，本實施形態的研磨用組成物係研磨用組成物中的磨粒之平均二次粒徑R2相對於稀釋用原液中的磨粒之平均二次粒徑R1之比率R2/R1為1.2以下。即，抑制經由稀釋步驟所發生的磨粒之凝聚。因此，矽基板原料或矽基板係不易遭受研磨用組成物中的凝聚物所致之不良影響。
藉由沖洗研磨步驟後的矽基板，更進行乾燥，而得到研磨製品之矽基板。
本實施形態的研磨用組成物，當其含有上述的磨粒、水溶性高分子及水時，而且當使用於矽基板原料的最終研磨時，利用價值特別高。於如此的研磨用組成物時，由於水溶性高分子而有在研磨用組成物中的磨粒之間發生架橋凝聚之虞。此架橋凝聚係在以水將稀釋用原液稀釋之稀釋步驟中有容易發生之傾向，於稀釋步驟所發生的架橋凝聚物，多在研磨用組成物中不再分散而殘留。當於最終研磨後的矽基板上殘留架橋凝聚物時，有招致稱為LPD(Light Point Defect)的表面缺陷之虞。此點因為藉由本實施形態的研磨用組成物而抑制研磨用組成物中的磨粒之凝聚，故可抑制凝聚物殘留在最終研磨後的矽基板上。
使用研磨用組成物於矽基板原料的最終研磨時，研磨用組成物中所含有的0.7μm以上之大小的粗大粒子之數目宜盡可能地少。具體地，研磨用組成物中所含有的0.7μm以上的粗大粒子之數目較佳為每1mL有4000個以下，更佳為每1mL有2000個以下，尤佳為每1mL有1500個以下。研磨用組成物中的粗大粒子之數目係可在將稀釋用原液稀釋後，藉由過濾而減低。
依照以上詳述之本實施形態，可發揮如下的效果。
(1)於本實施形態的研磨用組成物之情況，研磨用組成物中的磨粒之平均二次粒徑R2相對於稀釋用原液中的磨粒之平均二次粒徑R1之比率R2/R1為1.2以下。即，因經過稀釋步驟而發生的磨粒之凝聚係被抑制。因此，使用研磨用組成物所製造的研磨製品，係不易遭受研磨用組成物中之凝聚物所致的不良影響。因此，變容易得到高品質的研磨製品。
(2)於將稀釋用原液稀釋2倍以上100倍以下而得到研磨用組成物時，可削減稀釋用原液的輸送成本，而且可減小稀釋用原液之保管所需要的空間。再者，變容易確保稀釋液或研磨用組成物之安定性。
(3)於稀釋後將稀釋用原液過濾而得到研磨用組成物時，容易使比率R2/R1成為1.2以下。
(4)於過濾步驟所使用的過濾器之孔徑為0.05μm以上50μm以下時，容易得到實用的過濾速度，同時更容易得到適用於高品質的研磨製品之製造的研磨用組成物。
(5)於過濾步驟的過濾速度在吸引壓力50kPa為0.005mL/(分鐘‧mm2)以上10mL/(分鐘‧mm2)以下時，過濾步驟係有效率化，同時更容易得到適用於高品質的研磨製品之製造的研磨用組成物。
(6)於將矽基板原料研磨之用途中使用本實施形態的研磨用組成物時，容易得到高品質的矽基板。
(7)依照本實施形態的研磨用組成物之製造方法，由於以研磨用組成物中的磨粒之平均二次粒徑R2相對於稀釋用原液中的磨粒之平均二次粒徑R1之比率R2/R1成為1.2以下之方式，進行稀釋用原液之稀釋，故可得到適用於高品質的研磨製品之製造的研磨用組成物。
(8)藉由含有使用本實施形態的研磨用組成物將矽基板原料研磨之步驟的矽基板之製造方法，可容易得到高品質的矽基板。
(9)使用本實施形態的研磨用組成物將矽基板原料研磨而得之矽基板，係研磨用組成物中的異物或凝聚物等粗大粒子為原因所發生的LPD少而高品質。
(10)本實施形態的研磨用組成物係如上述(1)所述，適用於高品質的研磨製品之製造。因此，為了調製研磨用組成物而使用的稀釋用原液，亦可說是適用於高品質的研磨製品之製造。
再者，前述實施形態亦可如以下地變更。
‧研磨用組成物視需要亦可更含有防腐劑、防黴劑等眾所周知的添加劑。作為防腐劑及防黴劑之具體例，可舉 出異噻唑啉系化合物、對羥基苯甲酸酯類、苯氧基乙醇等。
‧研磨用組成物之製造方法亦可更包含將含有異物之可能性低的原料或發生凝聚之可能性低的原料添加至將稀釋用原液稀釋所得之稀釋液中之步驟。
‧亦可省略將稀釋液過濾之過濾步驟。
‧過濾步驟係可以一階段進行，也可分為複數的階段進行。將過濾步驟分為複數的階段進行時，各階段所使用的過濾器係可為相同種類，也可例如在各階段中使用孔徑或材質相異之過濾器。於各階段中使用孔徑相異的過濾器時，較佳為隨著自前階段朝向後階段，所使用的過濾器之孔徑變細。
‧過濾步驟係可以分批式過濾進行，也可以循環式過濾進行。
‧研磨用組成物的製造方法亦可更包含將稀釋用原液過濾之步驟，或於稀釋用原液之調製前將研磨用組成物的原料過濾之步驟。
‧前述磨粒之形狀係可為球形，也可為在中央具有縮頸的蠶繭型形狀、在表面具有複數的突起之金平糖形狀、橄欖球形狀等之非球形。
‧使用研磨用組成物之研磨中所使用的研磨墊係沒有特別的限定，可為不織布型、麂皮型、含有磨粒者、不含有磨粒者中的任一者。
‧研磨用組成物係可為一劑型，也可為由二劑以上所 構成之多劑型。
‧研磨用組成物亦可使用於矽基板以外的研磨製品，例如氧化矽基板、塑膠基板、玻璃基板、石英基板等之製造用。於該情況下，由於研磨用組成物中凝聚物少，容易得到高品質的研磨製品。研磨用組成物之原料係可對應於使用研磨用組成物所要製造之研磨製品來適宜變更，例如可含有樹脂粒子作為磨粒。
以下記載由上述實施形態及變更例所可掌握之技術思想。
一種研磨用組成物之調製方法，其係經過將含有磨粒的稀釋用原液稀釋而得到稀釋液之步驟，與過濾前述稀釋液之步驟，以調製研磨用組成物之方法，其特徵為：過濾前述稀釋液之步驟，係於將前述稀釋用原液中的磨粒之平均二次粒徑當作R1，將前述研磨用組成物中的磨粒之平均二次粒徑當作R2時，可減低比率R2/R1。
[實施例]
其次，舉出實施例及比較例來更具體說明本發明。
於離子交換水中混合膠態矽石、水溶性高分子、鹼性化合物及有機酸鹽以調製實施例1~4及比較例1之稀釋用原液。各稀釋用原液之組成係如表1中所示。
藉由使用日機裝股份有限公司製之UPA-UT151的動態光散射法來測定所使用的膠態矽石之平均粒徑。表1的「膠態矽石」欄內之「粒徑」欄中顯示所測定的平均粒徑 之值。
表1中的「水溶性高分子」欄內之「HEC」表示羥乙基纖維素，「PVP」表示聚乙烯吡咯啶酮，「A1」表示聚環氧乙烷-聚環氧丙烷-聚環氧乙烷(PEO-PPO-PEO)三嵌段共聚物。表1中的「有機酸鹽」欄內之「B1」表示檸檬酸三銨。
藉由使用大塚電子公司製之FPAR-100的動態光散射法來測定各稀釋用原液中的矽石粒子之平均二次粒徑R1。表2中的「R1」欄中顯示其結果。
邊使用均質機來攪拌，邊以純水將各稀釋用原液稀釋至20倍之體積而得到稀釋液後，藉由將該稀釋液過濾，以調製實施例1~4及比較例1之各研磨用組成物。稀釋液之過濾係使用具有表2的「孔徑」欄中記載的大小之孔徑的過濾器，於表3中記載的條件下進行，結果得到表2的「過濾速度」欄中記載之值的過濾速度。再者，實施例4及比較例1的研磨用組成物之調製係省略稀釋液的過濾而進行。
藉由使用大塚電子公司製之FPAR-100的動態光散射法來測定各研磨用組成物中的矽石粒子之平均二次粒徑R2。表2中的「R2」欄中顯示其結果。又，表2中的「R2/R1」欄中顯示平均二次粒徑R2相對於平均二次粒徑R1之比率。
計測各研磨用組成物中所含有的0.7μm以上之大小的粗大粒子之數目。此計測係使用Particle Sizing Systems 公司製AccuSizerFX來進行。表2的「LPC(Large Particle Count)」欄中顯示其結果。
使用各研磨用組成物，於表4中記載的條件下研磨矽基板原料之表面。所使用的矽基板原料係直徑為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，計測研磨後的矽基板之表面上所存在的37nm以上之大小的顆粒之個數。表2的「顆粒」欄中顯示其結果。
使用具有表5的「過濾器材質」欄及「過濾器構造」欄中記載的材質及構造之直徑為47mm且孔徑為0.45μm之各圓盤過濾器，以5kPa的過濾差壓來吸引過濾實施例1的研磨用組成物。自開始吸引過濾起到過濾器堵塞為止，將通過過濾器的研磨用組成物之量超過2L時評價為A，將2L以下時評價為B，表5的「過濾器壽命」欄中顯示結果。又，使用Particle Sizing Systems公司製AccuSizerFX，測定使用各過濾器的吸引過濾之結果所得之濾液中所含有的0.7μm以上之大小的粗大粒子之數目。將此粗大粒子之數目未達200個/mL時評價為A，將200個/mL以上時評價為B，表5的「過濾精度」欄中顯示結果。
如表2中所示，與比較例1的研磨用組成物相比，實施例1~4的研磨用組成物係LPC的計測值低。再者，與使用比較例1的研磨用組成物時相比，使用實施例1~4的研磨用組成物時係顆粒的計測值低。由此結果可知，比率R2/R1為1.2以下的研磨用組成物係適用於製造研磨用組成物中的粗大粒子殘留在研磨製品上少的高品質之研磨製品。

Claims (10)

  1. 一種研磨用組成物，其係由經過將含有磨粒的稀釋用原液稀釋之步驟而得之研磨用組成物，其特徵為：前述稀釋係僅使用選自離子交換水、純水、超純水、及蒸餾水之至少一種水進行，且將前述稀釋用原液中的磨粒之平均二次粒徑當作R1，將前述研磨用組成物中的磨粒之平均二次粒徑當作R2時，比率R2/R1為1.2以下。
  2. 如申請專利範圍第1項之研磨用組成物，其中前述稀釋用原液之稀釋係以2倍以上100倍以下之稀釋率進行。
  3. 如申請專利範圍第1項之研磨用組成物，其中更經過將以稀釋前述稀釋用原液之步驟所得之稀釋液予以過濾之步驟而得。
  4. 如申請專利範圍第3項之研磨用組成物，其中過濾前述稀釋液之步驟所使用的過濾器之孔徑為0.05μm以上50μm以下。
  5. 如申請專利範圍第3或4項之研磨用組成物，其中過濾前述稀釋液之步驟的過濾速度係在吸引壓力50kPa為0.005mL/(分鐘．mm2)以上10mL/(分鐘．mm2)以下。
  6. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之研磨用組成物，其使用於將矽基板原料研磨之用途。
  7. 一種研磨用組成物之製造方法，其係經過將含有磨粒的稀釋用原液稀釋之步驟而製造研磨用組成物之方法， 其特徵為：前述稀釋係僅使用選自離子交換水、純水、超純水、及蒸餾水之至少一種水進行，且稀釋前述稀釋用原液之步驟係以將前述稀釋用原液中的磨粒之平均二次粒徑當作R1，將前述研磨用組成物中的磨粒之平均二次粒徑當作R2時，比率R2/R1成為1.2以下之方式進行。
  8. 一種矽基板之製造方法，其特徵為包含使用如申請專利範圍第1至4項中任一項之研磨用組成物來研磨矽基板原料之步驟。
  9. 一種矽基板，其特徵為使用如申請專利範圍第1至4項中任一項之研磨用組成物來研磨矽基板原料而得。
  10. 一種稀釋用原液，其係為了調製研磨用組成物而僅使用選自離子交換水、純水、超純水、及蒸餾水之至少一種水稀釋至2倍以上100倍以下所使用之稀釋用原液，且前述稀釋用原液含有磨粒，將前述稀釋用原液中的磨粒之平均二次粒徑當作R1，將前述研磨用組成物中的磨粒之平均二次粒徑當作R2時，比率R2/R1為1.2以下。
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