TWI748077B - 二氧化矽粒子分散液之製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係抑制未反應物之生成，高效率地製造二氧化矽粒子。 本發明係一種二氧化矽粒子分散液之製造方法，其係對含有二氧化矽種粒子之液體I，同時添加含有烷氧化矽烷之液體A、及含有鹼觸媒及水之液體B，藉此使二氧化矽種粒子生長而製造二氧化矽粒子者，於自添加開始直至結束之期間之反應系中之鹼觸媒相對於二氧化矽成分之莫耳比相對於初期值的變化率為0.90～1.10，自添加開始直至結束之期間之反應系中之水相對於二氧化矽成分之莫耳比相對於初期值的變化率為0.90～1.10。

Description

二氧化矽粒子分散液之製造方法
本發明係關於一種包含二氧化矽粒子之分散液之製造方法，詳細而言，係關於一種對用於半導體積體電路中之金屬配線層之形成時之研磨等之研磨材有用的包含二氧化矽粒子之分散液之製造方法。
於電腦、各種電子設備中使用有各種積體電路，且隨著其等之小型化、高性能化，要求電路之高密度化與高性能化。 例如，半導體積體電路係於矽晶圓等基材上成膜配線層間膜(絕緣膜)，於該配線層間膜(絕緣膜)上形成金屬配線用之溝槽圖案，視需要藉由濺鍍法等形成氮化鉭(TaN)等障壁金屬層，接著藉由化學蒸鍍(CVD)法等將金屬配線用之銅成膜。此處，於設置有TaN等障壁金屬層之情形時，可防止伴隨著銅或雜質等向層間絕緣膜之擴散或侵蝕之層間絕緣膜之絕緣性的降低等，又，可提高層間絕緣膜與銅之接著性。 繼而，藉由化學機械研磨(CMP)法研磨並去除成膜在溝槽內以外之不必要之銅及障壁金屬(有時稱為犧牲層)，並且使上部表面儘可能地平坦化，使金屬膜僅殘留於溝槽內而形成銅之配線、電路圖案。 關於該CMP法中所使用之研磨材，係通常於含有包含二氧化矽等金屬氧化物之平均粒徑為5～300 nm左右之球狀研磨用粒子之分散液中，添加用以加快配線、電路用金屬之研磨速度之氧化劑、有機酸等添加劑而製造。 若於含有該研磨用粒子之分散液(二氧化矽溶膠)中存在烷氧化矽烷之低聚物等未反應物(副產物)，則或因富有反應性之低聚物等未反應物之影響，作為二氧化矽溶膠未獲得充分之穩定性。進而，因用作研磨材時所混合之添加劑之影響，而存在發生增黏、凝集、白濁、沈澱凝膠產生等之情況。若使用此種研磨材，則存在由於凝集物而產生刮痕，又，於研磨後之基板上殘留二氧化矽成分而產生問題之情況(例如參照專利文獻1～3)。又，存在吸附用於提高研磨特性之添加劑而降低添加劑之效果之情況。 作為抑制了此種低聚物等未反應物之生成的二氧化矽溶膠之製造方法，例如提出有包括如下步驟(a)與步驟(b)之方法(參照專利文獻4)，該步驟(a)係藉由將包含四甲氧基矽烷之有機溶劑、及包含鹼觸媒及水之溶劑添加至包含鹼觸媒及水之有機溶劑中，使四甲氧基矽烷水解及縮聚而製造二氧化矽溶膠；該步驟(b)係加熱二氧化矽溶膠之分散介質直至達到水之沸點並以水進行置換。 另一方面，作為用作研磨材之二氧化矽粒子，製造有真球狀者與異形狀者。異形狀二氧化矽粒子可較佳地用於要求研磨速度之研磨劑。 例如，根據上述專利文獻4所記載之方法，獲得了二次粒子之平均粒徑為一次粒子之平均粒徑之1.5～3.0倍的異形狀二氧化矽粒子。 又，作為異形狀二氧化矽粒子之其他製造方法，提出有如下方法：於包含水、甲醇及氨，或水、甲醇、氨及銨鹽之混合溶劑中，以該溶劑中之銨離子之含量相對於該溶劑之總重量為0.5～3重量%且於10～30℃之溫度下進行反應之方式，於攪拌下滴加矽酸甲酯、或矽酸甲酯與甲醇之混合物10～40分鐘，使矽酸甲酯與水進行反應(參照專利文獻5)。根據該方法，可生成具有10～200 nm之短徑及1.4～2.2之長徑/短徑比之膠體二氧化矽。 又，提出有如下花生狀雙子型膠體二氧化矽粒子之製造方法(參照專利文獻6)，其係於在包含銨離子之水性溶劑中連續地添加四烷氧基矽烷或四烷氧基矽烷與水混和性有機溶劑之混合物作為原料，使之水解、縮合時，以成為直至反應初期階段中之2個單一二氧化矽粒子之聚結所需之原料添加量的2.0～6.0倍之範圍之方式控制該等原料之總添加量。 進而，提出有如下繭型膠體二氧化矽之製造方法(參照專利文獻7)，其係一面將烷氧基矽烷之縮合物或其水性溶劑溶液滴加至氨或者銨鹽之水溶液或包含氨或者銨鹽與水性溶劑之水溶液中，一面使烷氧基矽烷水解。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本專利特開2015-124231號公報 段落[0002]、[0006] [專利文獻2]日本專利特開2012-156393號公報 段落[0006] [專利文獻3]日本專利特開2014-154707號公報 段落[0007] [專利文獻4]日本專利特開2005-060217號公報 [專利文獻5]日本專利特開平11-060232號公報 [專利文獻6]日本專利特開2004-203638號公報 [專利文獻7]WO2004/074180號
[發明所欲解決之問題] 專利文獻4記載之方法係生產性良好地製造高純度二氧化矽粒子者，但於步驟(a)中生成有未生長至設為製造目標二氧化矽粒子之烷氧化矽烷之低聚物等未反應物，而需除去其之步驟(b)，就生產之效率性、成本之方面等而言存在問題。 又，專利文獻5之方法亦同樣存在生成未反應物之問題。又，所製造之二氧化矽粒子分散液之二氧化矽粒子之濃度亦極低。進而，5個以上之一次粒子連結者成為球狀，不會成為鏈狀(段落[0011])。 又，專利文獻6及7之方法亦同樣存在生成未反應物之問題。進而，專利文獻7之方法係以烷氧化矽烷之縮合物為原料之特殊方法。 本發明係鑒於上述情況，提供一種抑制未反應物之生成，而高效率地製造二氧化矽粒子之二氧化矽粒子分散液之製造方法。 [解決問題之技術手段] 藉由將對與二氧化矽粒子形成相關之反應(水解、縮聚)產生較大影響之反應系中之水及鹼性觸媒相對於二氧化矽成分之量於反應期間設為一定，可於反應期間始終於相同之條件下進行反應。藉此，未反應物之生成得到抑制。 又，暫時先製造所需之種粒子，使用含有該種粒子之液體I，以滿足上述條件之方式進行反應，藉此未反應物之生成得到進一步抑制，因此可以更短之時間製造控制為目標形狀之粒子。尤其是於製造一次粒子連結而成之異形粒子之情形時，連結之程度(個數)之控制變得容易。 即，本發明係一種二氧化矽粒子分散液之製造方法，其預先於容器中準備含有平均粒徑為3～100 nm之二氧化矽種粒子之液體I，於該液體I中同時添加含有烷氧化矽烷之液體A、及含有鹼觸媒及水之液體B，使烷氧化矽烷水解及縮聚，藉此使二氧化矽種粒子生長而製造二氧化矽粒子。該製造方法滿足以下之(1)及(2)之條件。 (1)自添加開始(反應開始)直至結束之期間之反應系中之鹼觸媒相對於二氧化矽成分之莫耳比相對於初期值的變化率為0.90～1.10。 (2)自添加開始(反應開始)直至結束之期間之反應系中之水相對於二氧化矽成分之莫耳比相對於初期值的變化率為0.90～1.10。 以下，於本說明書中，將「自添加開始(反應開始)直至結束之期間之反應系中之鹼觸媒相對於二氧化矽成分之莫耳比相對於初期值的變化率」簡稱為「觸媒比率變化率」，將「自添加開始(反應開始)直至結束之期間之反應系中之水相對於二氧化矽成分之莫耳比相對於初期值的變化率」簡稱為「水比率變化率」。 此處，所謂反應系中之二氧化矽成分，係指二氧化矽種粒子、及所添加之烷氧化矽烷之水解縮聚物。再者，液體I中之二氧化矽種粒子之質量係根據使所採取之樣品5 g於1000℃下乾燥1小時之前後之質量算出。 反應系內之觸媒相對於二氧化矽成分之比率(鹼觸媒/二氧化矽成分)、及水相對於二氧化矽成分之比率(水/二氧化矽成分)係將基於二氧化矽種粒子之質量及烷氧化矽烷之添加量之實測值的以二氧化矽成分(矽(Si))計之莫耳量作為基準求出。此時，假定烷氧化矽烷之水解及縮聚之反應於瞬時發生(參照下述式)且鹼觸媒不會向系外釋出而算出。該等比率之變化率係根據如下數值算出，該數值係每隔特定時間(例如每隔10分鐘)自添加量實測值算出反應系內之莫耳比並除以初期值所得。再者，所謂初期值，係指以液體I之二氧化矽種粒子之矽(Si)為基準之與鹼觸媒或水之莫耳比之值。 Si(OR)4 ＋4H2 O → Si(OH)4 ＋4ROH (於水解時消耗水4莫耳) Si(OH)4 → SiO2 ＋ 2H2 O (於縮聚時釋出水2莫耳) [發明之效果] 本發明之製造方法可抑制未反應物之生成而高效率地製造二氧化矽粒子。又，於製造一次粒子連結而成之異形二氧化矽粒子之情形時，可高精度地製造具有所需之連結程度(個數)之粒子。
[二氧化矽粒子分散液之製造方法] 本發明之二氧化矽粒子分散液之製造方法包括：準備含有平均粒徑為3～100 nm之二氧化矽種粒子之液體I之步驟；及於該液體I中同時添加含有烷氧化矽烷之液體A、及含有鹼觸媒及水之液體B，藉此使二氧化矽種粒子生長而製造二氧化矽粒子之步驟。該方法之特徵在於：將自添加開始直至結束之期間之反應系中之鹼觸媒相對於二氧化矽成分之莫耳比相對於初期值的變化率(觸媒比率變化率)設為0.90～1.10，將自添加開始直至結束之期間之反應系中之水相對於二氧化矽成分之莫耳比相對於初期值的變化率(水比率變化率)設為0.90～1.10。 此處，所謂本發明之製造方法中之添加開始時，意指對於液體I開始添加液體A及液體B之時。又，所謂添加結束時，意指結束該等液體A及液體B之添加時。 於自添加開始直至結束之反應期間中，將反應系之鹼觸媒及水相對於二氧化矽成分之量設為一定，藉此始終於相同之條件下進行反應，藉此，未反應物之生成得到抑制。因此，能夠省略除去未反應物之步驟，可有效率地製造二氧化矽粒子分散液。又，該所製造之二氧化矽粒子分散液由於不含未反應物，故而作為二氧化矽粒子分散液及研磨材之穩定性優異，可獲得具有良好之研磨特性之研磨材。 進而，藉由使用含有二氧化矽種粒子之液體I並於上述條件下進行反應，未反應物之生成得到進一步抑制，並且可以更短之時間製造控制為目標形狀之粒子。尤其是於製造一次粒子連結而成之異形粒子之情形時，連結之程度(個數)之控制變得容易，可高精度地製造目標粒子。又，使用種粒子之二氧化矽粒子之製造法與不使用種粒子之先前方法相比，可以大致1/2～1/10左右之時間獲得同等尺寸、形狀之二氧化矽粒子。 ＜液體I(預先於容器中準備之液體)＞ 液體I至少包含二氧化矽種粒子與有機溶劑，較佳為包含水及鹼觸媒。該液體I較佳為調整了水及鹼觸媒之量或比率者。即，較佳為考慮所添加之液體A及液體B(添加液體)之鹼觸媒/烷氧化矽烷、水/烷氧化矽烷之莫耳比，預先調整液體I之鹼觸媒/二氧化矽種粒子、水/二氧化矽種粒子之莫耳比。藉此，於自添加開始直至結束之反應期間中，可將反應系中之鹼觸媒及水相對於二氧化矽成分之量設為一定。 作為有機溶劑，可列舉：醇、酮、醚、二醇、酯等，較佳為醇。更具體而言，可列舉：甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等醇；甲基乙基酮、甲基異丁基酮等酮；甲基溶纖劑、乙基溶纖劑、丙二醇單丙醚等二醇醚；乙二醇、丙二醇、己二醇等二醇；乙酸甲酯、乙酸乙酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯等酯。其等之中，更佳為甲醇或乙醇，尤佳為甲醇。該等有機溶劑可單獨使用1種，亦可將2種以上混合使用。 作為鹼觸媒，可使用氨、胺、鹼金屬氫化物、鹼土金屬氫化物、鹼金屬氫氧化物、鹼土金屬氫氧化物、四級銨化合物、胺系偶合劑等顯示鹼性之化合物，較佳為使用氨。 作為液體I中所含之二氧化矽種粒子，可列舉使下述式[1]所表示之烷氧化矽烷水解及縮聚而製造者。 Xn Si(OR)4 － n [1] 式中，X表示氫原子、氟原子、碳數1～8之烷基、芳基或乙烯基，R表示氫原子、碳數1～8之烷基、芳基或乙烯基，n為0～3之整數。 作為上述式[1]所表示之烷氧化矽烷，除四甲氧基矽烷、四乙氧基矽烷以外，亦可列舉：四異丙氧基矽烷、四丁氧基矽烷、四辛氧基矽烷、甲基三甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、甲基三異丙氧基矽烷、乙基三甲氧基矽烷、乙基三乙氧基矽烷、乙基三異丙氧基矽烷、辛基三甲氧基矽烷、辛基三乙氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、苯基三甲氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷、三甲氧基矽烷、三乙氧基矽烷、三異丙氧基矽烷、氟三甲氧基矽烷、氟三乙氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、二甲基二乙氧基矽烷、二乙基二甲氧基矽烷、二乙基二乙氧基矽烷、二甲氧基矽烷、二乙氧基矽烷、二氟二甲氧基矽烷、二氟二乙氧基矽烷、三氟甲基三甲氧基矽烷、三氟甲基三乙氧基矽烷等。 該等烷氧化矽烷中，尤佳為使用四甲氧基矽烷(TMOS)或四乙氧基矽烷(TEOS)等上述式[1]之n為0且R之烷基鏈較短者。其原因在於：於使用其等之情形時，有水解速度變快而未反應物不易殘留之傾向。其中，較佳為烷基鏈較短之四甲氧基矽烷(TMOS)。 二氧化矽種粒子之平均粒徑如上所述，為3～100 nm，較佳為5～50 nm，更佳為10～30 nm。若種粒子之粒徑處於該範圍，則可容易地製造控制為目標形狀之粒子，尤其是於製造一次粒子連結而成之異形粒子之情形時，可容易地控制連結之程度(個數)。 《平均粒徑之測定方法》 平均粒徑係拍攝電子顯微鏡照片，對任意之100個粒子測定粒子之最長徑，以其平均值之形式所獲得。 二氧化矽種粒子可於與本發明之二氧化矽粒子之生長期之條件不同之條件下製造。即，於本發明中，採用適於種粒子之製造之條件以製造種粒子，於粒子之生長期，可採用適於最終製造物之製造之其他條件進行製造。因此，可謀求提高製造效率，更高精度地獲得目標之最終製造物。再者，於不使用種粒子而以一連串步驟之形式進行製造之情形時，考慮最終製造物，需要於適於其之一定條件下進行最終製造物之製造，而無法獲得如本發明之製造效率或精度。 又，如上所述，種粒子分散液由於可在與粒子生長期不同之條件下製造，故而可製造未反應物較少之分散液。因此，使用以上述方式另外製造之種粒子分散液所製備之敷液中之未反應物之含量非常少。液體I中之未反應物之含量例如較佳為200 ppm以下，更佳為150 ppm以下，進而較佳為100 ppm以下。再者，所製造之種粒子分散液亦可進行超濾等精製處理，而進一步減少未反應物之含量。由於液體I幾乎不含未反應物，故而粒子生長後之二氧化矽分散液亦未反應物之量變得非常少。 ＜液體I中之未反應物＞ 所謂未反應物，意指反應未進行至目標二氧化矽粒子(種粒子)之含矽化合物。例如為未反應之原料烷氧化矽烷或其低分子水解物(低聚物)、遠小於目標粒子之粒子等。具體而言，意指使用日立工機股份有限公司製造之小型超離心機CS150GXL，於設定溫度10℃、1,370,000 rpm(1,000,000 G)下對二氧化矽粒子水分散液進行過30分鐘離心處理時之上清液中的含矽化合物。 《未反應物之含量之測定方法》 根據利用島津製作所股份有限公司製造之ICP(Inductively Coupled Plasma，感應耦合電漿)發光分析裝置ICPS-8100對該上清液中之含矽化合物(未反應物)測定所得之Si求出SiO2 濃度。 又，種粒子分散液之製造方法可採用與生長期不同之條件，因此可製造所需之種粒子。例如，可製造二氧化矽種粒子之真球度為0.80～1.00且粒徑變動係數(CV值)為10%以下之真球狀且粒徑一致之種粒子。藉由使用此種種粒子製造目標二氧化矽粒子，可製造更符合目標之粒子。二氧化矽種粒子之真球度較佳為0.90～1.00。又，二氧化矽種粒子之粒徑變動係數(CV值)較佳為8%以下。 《真球度之測定方法》 拍攝電子顯微鏡照片，對任意之100個粒子，求出各自之最大徑(DL )與同其正交之短徑(DS )之比(DS /DL )之平均值，將其設為真球度。 《粒徑變動係數之測定方法》 藉由下述式求出。再者，求出粒徑變動係數(CV值)時之各粒徑及平均粒徑係利用上述「平均粒徑之測定方法」之項所記載之方法算出。 [數1]
Figure 02_image001
作為液體I中之二氧化矽種粒子濃度，較佳為1質量%以上，就高效率地製造一次粒子連結而成之異形粒子之方面而言，更佳為3質量%以上，進而較佳為5～10質量%。 《液體I中之二氧化矽種粒子濃度之測定方法》 二氧化矽種粒子濃度係於1000℃下使樣品5 g乾燥1小時，根據乾燥前後之質量藉由下述式求出。 二氧化矽種粒子濃度(質量%)＝(乾燥後之質量/乾燥前之質量)×100 再者，根據該測定方法，雖亦包含二氧化矽種粒子以外之未反應物等，但於本發明之方法中，未反應物等為極微量，幾乎沒有影響。因此，二氧化矽種粒子濃度係設為藉由上述方法所求出之值。 ＜液體A＞ 液體A係含有烷氧化矽烷者，較佳為進而含有有機溶劑。通常實質上包含烷氧化矽烷，或實質上包含烷氧化矽烷及有機溶劑兩種成分。再者，所謂「實質上包含烷氧化矽烷」、「實質上包含兩種成分」，意指可包含烷氧化矽烷或有機溶劑之製造過程中不可避免地包含之雜質等，但除此以外不包含，例如為99質量%以上，較佳為99.5質量%以上。 作為烷氧化矽烷，可列舉上述式[1]所表示者，具體之烷氧化矽烷亦可使用與種粒子之製造相同者。 作為有機溶劑，可使用上述液體I中所例示者，較佳為使用與液體I相同組成之有機溶劑。即，於液體I中使用甲醇之情形時，較佳為於液體A中亦使用甲醇。 此處，於液體A包含有機溶劑之情形時，作為烷氧化矽烷相對於有機溶劑之濃度，例如為1.5～6.4 mol/L，較佳為2.0～6.0 mol/L。 ＜液體B＞ 液體B係含有鹼觸媒及水者，通常而言，實質上包含兩種成分。再者，所謂「實質上包含兩種成分」，係與上述液體A中說明者相同之含義。 作為鹼觸媒，可使用上述液體I中所例示者，較佳為使用氨。 此處，作為液體B中之鹼觸媒相對於水之濃度，例如為1～24 mol/L，較佳為3～15 mol/L。 ＜反應條件等＞ 本發明之二氧化矽粒子分散液之製造方法滿足以下兩個條件。 (1)觸媒比率變化率為0.90～1.10。 (2)水比率變化率為0.90～1.10。 即，欲極力地減少觸媒比率變化率及水比率變化率並設為一定。具體而言，可列舉使用液體A及液體B之方法，該液體A及液體B係相對於液體I中之鹼觸媒/二氧化矽種粒子、水/二氧化矽種粒子之莫耳比，以莫耳比不會因反應而變動之方式調整了鹼觸媒/烷氧化矽烷、水/烷氧化矽烷之莫耳比所得。又，可列舉如下方法：於自添加開始直至結束之期間，儘量地使液體A及液體B之添加速度等添加條件一定而抑制觸媒比率變化率及水比率變化率。其例如可藉由使用高精度泵而抑制液體A及液體B之添加速度之變化。 藉此，成為反應場始終相同之條件，由於可於相同之條件下進行反應，故而未反應物之生成得到抑制。因此，可省略去除未反應物之步驟，可有效率地製造二氧化矽粒子分散液。又，該二氧化矽粒子分散液由於幾乎不含未反應物，故而作為二氧化矽粒子分散液及研磨材之穩定性優異，可獲得具有良好之研磨特性之研磨材。進而，可製造一次粒徑一致之粒子。 如上所述，該觸媒比率變化率為0.90～1.10，較佳為0.95～1.05，更佳為0.98～1.02。如上所述，水比率變化率為0.90～1.10，較佳為0.95～1.05，更佳為0.98～1.02。 又，於製造2個以上之一次粒子連結而成之異形二氧化矽粒子之情形時，較佳為以每分鐘所添加之烷氧化矽烷之SiO2 (二氧化矽)換算質量相對於液體I中之二氧化矽種粒子之質量，成為10質量%以上之方式進行添加，更佳為15質量%以上，進而較佳為20質量%以上，尤佳為20～35質量%。藉由以此種速度添加烷氧化矽烷，可促進一次粒子之積極聚結，有效率地製造一次粒子聚結而成之異形二氧化矽粒子。 進而，於自添加開始直至結束之期間之反應系中，較佳為鹼觸媒相對於二氧化矽成分之莫耳比始終為0.20以上，且水相對於二氧化矽成分之莫耳比始終為2.0以上。即，較佳為於反應中，相對於二氧化矽成分，將鹼觸媒及水保持為特定量以上。藉由如上述般將鹼觸媒及水保持為特定量以上而進行反應，可充分地推進水解，可抑制未反應物之產生。再者，反應系中之二氧化矽成分係與觸媒比率變化率等之情形時含義相同。 鹼觸媒相對於二氧化矽成分之莫耳比更佳為0.30以上，進而較佳為0.50～1.00。又，水相對於二氧化矽成分之莫耳比更佳為3.0以上，進而較佳為3.5～15.0。 又，添加結束時之反應系之pH值較佳為11以上，更佳為11.2以上。於本發明中，藉由如上述般將相對於二氧化矽成分之鹼觸媒量或水量設為一定而進行添加，可使反應結束時之pH值為11以上。 該反應通常於常壓下進行。作為反應溫度，只要為所使用之溶劑之沸點以下之溫度即可。但是，為了加快粒子之析出，反應溫度較佳為0～65℃，更佳為10～50℃。 於本發明之製造方法中，未反應物之生成得到抑制。因此，未必需要進行先前以去除未反應物為目的進行之加熱熟成處理、加熱去除處理、超濾等精製處理。 又，添加結束時之二氧化矽粒子分散液(反應系)中之二氧化矽濃度高於利用先前之方法所製造者，例如為5質量%以上，較佳為10質量%以上，更佳為10～25質量%。 《系中之二氧化矽粒子濃度之測定方法》 二氧化矽粒子濃度係使樣品5 g於1000℃下乾燥1小時，根據乾燥前後之質量，藉由下述式求出。 二氧化矽粒子濃度(質量%)＝(乾燥後之質量/乾燥前之質量)×100 再者，根據該測定方法，雖亦包含二氧化矽粒子以外之未反應物等，但於本發明之方法中，未反應物等為極微量，幾乎沒有影響。因此，二氧化矽粒子濃度係設為藉由上述方法所求出之值。 [二氧化矽粒子分散液] 藉由本發明之方法所製造之二氧化矽粒子分散液係對於研磨材有用，可直接以分散體之狀態使用，亦可進行乾燥而使用。該二氧化矽粒子分散液之未反應物之含量較佳為200 ppm以下，更佳為150 ppm以下，進而較佳為100 ppm以下。 ＜二氧化矽粒子分散液中之未反應物＞ 所謂未反應物，意指目標二氧化矽粒子以外之含矽化合物。例如未反應之原料烷氧化矽烷或其低分子水解物(低聚物)、遠小於目標粒子之粒子等。具體而言，意指利用上述液體I中所例示之方法對二氧化矽粒子水分散液進行離心處理時之上清液中之含矽化合物。 《未反應物之含量之測定方法》 根據利用上述液體I中所例示之方法對該上清液中之含矽化合物(未反應物)測定所得之Si求出二氧化矽(SiO2 )濃度。 二氧化矽粒子分散液由於幾乎不含未反應物，故而於用於研磨材之情形時，研磨材中之粒子穩定性優異，並且可抑制向基板之附著物。又，可抑制添加於研磨材中之各種藥品之吸附或與各種藥品之反應，而更有效地發揮各種藥品之效果。 二氧化矽粒子分散液中所含之二氧化矽粒子係採用三維縮聚結構。其原因在於：烷氧化矽烷之水解及縮聚由於在鹼性側進行，故而立體地(三維地)進行而非僅平面狀地(二維地)進行。使用具有此種結構之粒子之研磨材由於粒子之分散性較高，可獲得充分之研磨速度，故而較佳。另一方面，若於酸性側進行水解及縮聚則二維地進行，而無法獲得球狀粒子。 其結構可利用穿透式電子顯微鏡或掃描式電子顯微鏡進行確認，根據以粒子之形式存在之情況進行判斷。 二氧化矽粒子分散液中所含之一次粒子之平均粒徑較佳為5～300 nm，可根據所要求之研磨速度或研磨精度等適當設定。 此處，於平均粒徑未達5 nm之情形時，有二氧化矽粒子分散液之穩定性變得不充分之傾向，又，有粒徑過小而未獲得充分之研磨速度之情況。於平均粒徑超過300 nm之情形時，於用作研磨材之情形時，雖與基板或絕緣膜之種類有關，但亦有容易產生刮痕，未獲得充分之平滑性之情況。更佳之平均粒徑為10～200 nm，進而較佳為15～100 nm。 《平均粒徑之測定方法》 關於平均粒徑(d)之算出方法，使用圖1進行說明。圖1例示有一次粒子單獨存在之粒子或複數個一次粒子連結而成之粒子。塗黑部分係粒子間之接合部之圖像，接合部亦可包含空間。粒徑d係對各粒子之一次粒子之最長徑進行測定所得者。平均粒徑(d)係拍攝電子顯微鏡照片，對任意之100個粒子測定各粒子之一次粒子之最長徑d，以其平均值之形式而獲得。 二氧化矽粒子分散液較佳為包含2個以上之一次粒子連結而成之異形二氧化矽粒子10%以上，更佳為包含30%以上，進而較佳為包含50%以上。所謂2個以上之一次粒子連結而成之異形二氧化矽粒子，係指作為球狀或真球狀之1個粒子而掌握之粒子(一次粒子)為2個以上，較佳為2～10個連結而成之鏈狀粒子(參照圖1)。就研磨性之方面而言，較佳為2～3個左右連結而成之異形二氧化矽粒子。 此處，異形二氧化矽粒子之一次粒子之連結個數、或系中之異形二氧化矽粒子之比率(異形粒子率)係拍攝電子顯微鏡照片，對任意之100個粒子進行觀察而求出。 二氧化矽粒子分散液中所含之二氧化矽粒子較佳為U、Th各自之含量未達0.3 ppb，鹼金屬、鹼土金屬、Fe、Ti、Zn、Pd、Ag、Mn、Co、Mo、Sn、Al、Zr各自之含量未達0.1 ppm，Cu、Ni、Cr各自之含量未達1 ppb。若為該範圍，則可用作配線節點為40 nm以下之高積體之邏輯或記憶體及三維封裝用製備用之研磨粒。 若該等雜質之金屬元素之含量超過上述範圍而大量地存在，則有於使用二氧化矽系粒子進行過研磨之基板上殘留金屬元素之虞。該金屬元素引起形成於半導體基板之電路之絕緣不良，或者使電路短路。藉此，有為絕緣用所設置之膜(絕緣膜)之介電常數降低，金屬配線中阻抗增大，而導致應答速度延遲、消耗電力增大等之情況。又，於金屬元素離子移動(擴散)，使用條件或使用持續長期之情形時亦有產生此種異常之情況。尤其是於U、Th之情形時，由於產生輻射，故而於微量殘留之情形時亦會引起由輻射所導致之半導體之誤動作，就該方面而言欠佳。 此處，所謂鹼金屬，係表示Li、Na、K、Rb、Cs、Fr，所謂鹼土金屬，係表示Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra。 為了獲得此種雜質之含量較少之高純度二氧化矽粒子，較佳為使製備粒子時之裝置之材質為不含該等元素且耐化學品性較高者。具體而言，較佳為Teflon(註冊商標)、FRP(Fiber Reinforced Plastics，纖維強化塑膠)、碳纖維等塑膠、無鹼玻璃等。 又，關於所使用之原料，較佳為利用蒸餾、離子交換、過濾器去除而進行精製。尤其是於烷氧化物之水解時所使用之醇有來自槽等之金屬雜質或合成時之觸媒殘留之虞，尤其是有需要精度較高之精製之情況。 作為獲得高純度二氧化矽粒子之方法，有如上述般預先準備雜質較少之原料，或抑制自粒子製備用裝置混入之方法。除此以外，亦可自未充分地採用此種對策而製備之粒子減少雜質。但是，於雜質摻入至二氧化矽粒子內之情形時，有利用離子交換或過濾器去除進行精製時效率較低、成本變高之虞。因此，利用此種方法，獲得雜質之含量較少之二氧化矽粒子並不現實。 《金屬元素含量之測定》 關於二氧化矽粒子中之U、Th之含量；鹼金屬、鹼土金屬、Fe、Ti、Zn、Pd、Ag、Mn、Co、Mo、Sn、Al、Zr之含量；及Cu、Ni、Cr之含量，利用氫氟酸使二氧化矽粒子溶解，進行加熱而去除氫氟酸後，視需要添加純水，使用ICP感應耦合電漿發射光譜質譜分析裝置(例如島津製作所股份有限公司製造之ICPM-8500)對所獲得之溶液進行測定。 [實施例] 以下，藉由實施例對本發明進行說明，但本發明並不限定於該等實施例。 [實施例1] ＜二氧化矽粒子分散液(A)之製造＞ 將包含平均粒徑15 nm之二氧化矽種粒子之液體I 180.0 g保持為50℃，對於該液體I，歷時100分鐘同時添加四甲氧基矽烷(多摩化學股份有限公司製造)之甲醇溶液(液體A)1956.4 g、及氨水(液體B)546.0 g。將液體I、液體A及液體B之組成示於表1(以下之實施例、比較例亦相同)。 添加結束(反應結束)時之二氧化矽粒子分散液之二氧化矽濃度係15.1質量%。添加結束後，進而於該溫度下熟成30分鐘。將溶劑置換為純水，獲得20質量%之二氧化矽粒子分散液(A)。將詳細之製造條件、及各種測定結果示於表2(以下之實施例、比較例亦相同)。 《種粒子之平均粒徑之測定》 種粒子之平均粒徑係拍攝種粒子之電子顯微鏡照片，對任意之100個粒子，如圖1所例示般測定種粒子之最長徑，以其平均值之形式獲得。 《種粒子之CV值之測定》 種粒子之CV值係使用上述各結果，藉由計算求出。 《種粒子之真球度之測定》 拍攝電子顯微鏡照片，對任意之100個粒子，求出各自之最大徑(DL )、與同其正交之短徑(DS )之比(DS /DL )之平均值，將其設為真球度。 《液體I中之二氧化矽種粒子濃度之測定》 二氧化矽種粒子濃度係使樣品5 g於1000℃下乾燥1小時，根據乾燥前後之質量，藉由下述式求出。 二氧化矽種粒子濃度(質量%)＝(乾燥後之質量/乾燥前之質量)×100 《液體I中之未反應物量之測定》 未反應物量係根據對於使用日立工機股份有限公司製造之小型超離心機CS150GXL，於設定溫度10℃、1,370,000 rpm(1,000,000 G)下對液體I進行過30分鐘離心處理時之存在於上澄液中之含矽化合物(未反應物)，利用島津製作所股份有限公司製造之ICP發光分析裝置ICPS-8100所測得之Si求出SiO2 濃度，並進行比較。 《觸媒比率變化率及水比率變化率》 鹼觸媒/烷氧化矽烷、水/烷氧化矽烷之各莫耳比係將基於二氧化矽種粒子之質量及烷氧化矽烷之添加質量實測值之以二氧化矽成分(矽(Si))計之莫耳量作為基準，假定烷氧化矽烷之水解及縮聚之反應瞬時發生(參照下述式)且鹼觸媒不會向系外釋出而算出。自液體A及液體B之添加開始10分鐘後，算出每隔10分鐘之反應系內之莫耳比。將液體I之莫耳比設為初期值，利用除以該初期值所得之數值來比較系內之各物質莫耳比之變化。 Si(OR)4 ＋4H2 O → Si(OH)4 ＋4ROH (於水解時消耗水4莫耳) Si(OH)4 → SiO2 ＋ 2H2 O (於縮聚時釋出水2莫耳) 《烷氧化矽烷之添加速度》 以相對於液體I中之二氧化矽種粒子之質量比之形式算出每單位時間(1分鐘)添加至系中之烷氧化矽烷之量。再者，兩者之質量係以二氧化矽(SiO2 )計換算所得者。 《系中二氧化矽成分濃度之測定》 每隔10分鐘採取樣品，使樣品5 g於1000℃下乾燥1小時，根據乾燥前後之質量，算出系中二氧化矽成分濃度(下述式)。 系中二氧化矽成分濃度(質量%)＝(乾燥後之質量/乾燥前之質量)×100 《二氧化矽粒子分散液之未反應物量之測定》 未反應物量係根據對於使用日立工機股份有限公司製造之小型超離心機CS150GXL，於設定溫度10℃、1,370,000 rpm(1,000,000 G)下對所獲得之20質量%之二氧化矽粒子分散液進行過30分鐘離心處理時之存在於上清液中之含矽化合物(未反應物)，利用島津製作所股份有限公司製造之ICP發光分析裝置ICPS-8100所測得之Si求出SiO2 濃度，並進行比較。 《二氧化矽粒子分散液之一次粒子之平均粒徑之測定》 一次粒子之平均粒徑係拍攝二氧化矽粒子之電子顯微鏡照片，對任意之100個粒子，如圖1所例示般測定一次粒子之最長徑(亦有鏈狀粒子之短徑方向之情形)，以其平均值之形式所獲得。 《一次粒徑之CV值》 一次粒徑之CV值係使用上述各結果，藉由計算求出。 《所製造之二氧化矽粒子分散液之異形二氧化矽粒子之比率(異形粒子率)》 拍攝電子顯微鏡照片，對任意之100個粒子進行觀察，求出2個以上之一次粒子連結而成之異形二氧化矽粒子之比率。 《異形二氧化矽粒子之一次粒子之連結個數》 拍攝電子顯微鏡照片，對任意之100個粒子進行觀察，求出各粒子之連結個數之平均值。 ＜研磨材(A)之製造及評價＞ 製造含有實施例1中所製造之二氧化矽粒子3.0質量%、羥乙基纖維素(HEC)175 ppm、及氨225 ppm之研磨材(A)。將下述之研磨材之性能評價結果示於表2(以下之實施例、比較例亦相同)。 《研磨材(漿料)之穩定性試驗》 研磨材(漿料)之穩定性係根據＜研磨材(A)之製造＞中所製造之研磨材(A)有無白濁進行評價。 無白濁：○ 有白濁：×《研磨試驗》 使用研磨用基板(結晶結構為1.0.0之單晶矽晶圓)，設置於研磨裝置(Nano Factor股份有限公司製造之NF300)中，於研磨墊SUBA600、基板負荷15 kPa、工作台旋轉速度50 rpm、轉軸速度60 rpm下，以250 ml/分鐘之速度對上述研磨材(A)進行研磨用基板之研磨10分鐘。其後，利用純水清洗並風乾。 其後，觀察所獲得之研磨基板之研磨表面，以下述基準(刮痕之程度)評價表面之平滑性。 幾乎見不到刮痕。：○ 見到一點點刮痕。：△ 見到大範圍刮痕。：× 關於研磨基板上之二氧化矽成分之殘留，使用雷射顯微鏡(KEYENCE股份有限公司製造之VK-X250)確認殘留之程度，並以下述評價基準進行評價。 幾乎見不到殘留。：○ 見到一點點殘留。：△ 見到大範圍殘留。：× [實施例2] ＜二氧化矽粒子分散液(B)之製造＞ 將包含平均粒徑25 nm之二氧化矽種粒子之液體I 185.95 g保持為50℃，對於該液體I，歷時80分鐘同時添加四甲氧基矽烷(多摩化學股份有限公司製造)之甲醇溶液(液體A)1956.4 g、及氨水(液體B)709.0 g。添加結束時之二氧化矽粒子分散液之二氧化矽濃度為14.2質量%。添加結束後，進而於該溫度下熟成1小時。將溶劑置換為純水，獲得20質量%之二氧化矽粒子分散液(B)。 ＜研磨材(B)之製造及評價＞ 使用二氧化矽粒子分散液(B)，除此以外，以與實施例1相同之方式製造研磨材(B)，並評價性能。 [實施例3] ＜二氧化矽粒子分散液(C)之製造＞ 將包含平均粒徑15 nm之二氧化矽種粒子之液體I 180.0 g保持為50℃，對於該液體I，歷時200分鐘同時添加四甲氧基矽烷(多摩化學股份有限公司製造)之甲醇溶液(液體A)1956.4 g、及氨水(液體B)546.0 g。於本實施例中，使用二氧化矽種粒子濃度較低之液體I。 添加結束時之二氧化矽粒子分散液之二氧化矽濃度為14.9質量%。添加結束後，進而於該溫度下熟成30分鐘。將溶劑置換為純水，獲得20質量%之二氧化矽粒子分散液(C)。 ＜研磨材(C)之製造及評價＞ 使用二氧化矽粒子分散液(C)，除此以外，以與實施例1相同之方式製造研磨材(C)，並評價性能。 [比較例1] ＜二氧化矽粒子分散液(D)之製造＞ 將包含平均粒徑15 nm之二氧化矽種粒子之液體I 180.0 g保持為50℃，對於該液體I，歷時100分鐘同時添加四甲氧基矽烷(多摩化學股份有限公司製造)之甲醇溶液(液體A)3051.97 g、及氨水(液體B)546.0 g。本比較例係相對於實施例1，變更液體A之組成。 自添加開始直至結束之期間之反應系中之觸媒比率(鹼觸媒/二氧化矽成分)於0.86～1.00內變化，水比率(水/二氧化矽成分)於0.60～1.00內變化。 添加結束時之二氧化矽粒子分散液之二氧化矽濃度為16.5質量%。添加結束後，進而於該溫度下熟成30分鐘。將溶劑置換為純水，獲得20質量%之二氧化矽粒子分散液(D)。 ＜研磨材(D)之製造及評價＞ 使用二氧化矽粒子分散液(D)，除此以外，以與實施例1相同之方式製造研磨材(D)，並評價性能。 [比較例2] ＜二氧化矽粒子分散液(E)之製造＞ 將包含平均粒徑15 nm之二氧化矽種粒子之液體I 180.0 g保持為50℃，對於該液體I，歷時100分鐘同時添加四甲氧基矽烷(多摩化學股份有限公司製造)之甲醇溶液(液體A)1956.4 g、及氨水(液體B)344.0 g。本比較例係相對於實施例1，變更液體B之組成。 自添加開始直至結束之期間之反應系中之觸媒比率(鹼觸媒/二氧化矽成分)於0.60～1.00內變化，水比率(水/二氧化矽成分)於0.60～1.00內變化。 添加結束時之二氧化矽粒子分散液之二氧化矽濃度為16.3質量%。添加結束後，進而於該溫度下熟成30分鐘。將溶劑置換為純水，獲得20質量%之二氧化矽粒子分散液(E)。 ＜研磨材(E)之製造及評價＞ 使用二氧化矽粒子分散液(E)，除此以外，以與實施例1相同之方式製造研磨材(E)，並評價性能。 [表1]
Figure 107111195-A0304-0001
 [表2]
Figure 107111195-A0304-0002
 如表2所示，可知實施例1～3中所製造之二氧化矽粒子分散液有效率地生成異形二氧化矽粒子。又，與比較例1及2相比，未反應物之生成量較少，於漿料穩定性或研磨特性之方面亦優異。
圖1係說明本發明中之平均粒徑之算出方法之圖。 圖2係表示實施例1之觸媒比率及水比率之經時變化之圖。 圖3係表示實施例2之觸媒比率及水比率之經時變化之圖。 圖4係表示實施例3之觸媒比率及水比率之經時變化之圖。 圖5係表示比較例1之觸媒比率及水比率之經時變化之圖。 圖6係表示比較例2之觸媒比率及水比率之經時變化之圖。

Claims (5)

  1. 一種二氧化矽粒子分散液之製造方法，其特徵在於包括：於容器中準備含有平均粒徑為3~100nm、真球度為0.90~1.00及粒徑變動係數(CV值)為10%以下之二氧化矽種粒子及有機溶劑，且液中之未反應物之含量為200ppm以下之液體I之步驟；及於上述液體I中同時添加含有烷氧化矽烷之液體A、及含有鹼觸媒及水之液體B，使上述二氧化矽種粒子生長而製造二氧化矽粒子之步驟，且自添加開始直至結束之期間之反應系中之上述鹼觸媒相對於二氧化矽成分之莫耳比相對於初期值的變化率為0.90~1.10，自添加開始直至結束之期間之上述反應系中之上述水相對於二氧化矽成分之莫耳比相對於初期值的變化率為0.90~1.10，上述烷氧化矽烷之添加量相對於上述液體I中之上述二氧化矽種粒子，以SiO2換算質量計，每分鐘為10質量%以上，添加結束時之上述反應系中之未反應物之含量為200ppm以下，所製造之二氧化矽粒子為包含2個以上之球狀或真球狀之一次粒子連結而成之異形二氧化矽粒子10%以上。
  2. 如請求項1之二氧化矽粒子分散液之製造方法，其中上述液體I中之二氧化矽種粒子濃度為1質量%以上。
  3. 如請求項1之二氧化矽粒子分散液之製造方法，其中添加結束時之上述反應系中之二氧化矽粒子濃度為5質量%以上。
  4. 如請求項1之二氧化矽粒子分散液之製造方法，其中自添加開始直至結束之期間，上述反應系中之上述鹼觸媒相對於二氧化矽成分之莫耳比始終為0.20以上，且上述水相對於上述二氧化矽成分之莫耳比始終為2.0以上。
  5. 如請求項1之二氧化矽粒子分散液之製造方法，其中上述反應系之溫度為10~50℃。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7351698B2 (ja) * 2019-09-30 2023-09-27 日揮触媒化成株式会社 シリカ粒子分散液及びその製造方法
JP7170944B1 (ja) * 2022-05-31 2022-11-14 扶桑化学工業株式会社 コロイダルシリカおよびその製造方法
CN115893427B (zh) * 2022-12-07 2023-12-29 北京航天赛德科技发展有限公司 一种具有棒状结构的氧化硅材料及其合成方法与应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04240112A (ja) * 1991-01-22 1992-08-27 Ube Nitto Kasei Co Ltd シリカ微粒子の製造方法
JPH0656418A (ja) * 1992-07-31 1994-03-01 Ohara Inc 無機酸化物粒子の製造方法
JP4240112B2 (ja) 2006-11-13 2009-03-18 トヨタ自動車株式会社 垂直離着陸機
JP2010182811A (ja) * 2009-02-04 2010-08-19 Nippon Chem Ind Co Ltd 半導体ウエハ研磨用組成物、及びその製造方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6252119A (ja) * 1985-08-29 1987-03-06 Tokuyama Soda Co Ltd シリカ粒子の製造方法
JP3195569B2 (ja) 1997-08-11 2001-08-06 守 磯 繭型コロイダルシリカの製造方法
JP2004203638A (ja) 2002-12-24 2004-07-22 Ube Nitto Kasei Co Ltd 落花生様双子型コロイダルシリカ粒子およびその製造方法
JP4712556B2 (ja) 2003-02-18 2011-06-29 株式会社タイテム 耐アルカリ性繭型コロイダルシリカ粒子及びその製造方法
JP4566645B2 (ja) 2003-07-25 2010-10-20 扶桑化学工業株式会社 シリカゾル及びその製造方法
JP5613067B2 (ja) 2011-01-27 2014-10-22 日本化学工業株式会社 半導体ウエハ研磨用組成物、その製造方法、及び研磨方法
JP2014154707A (ja) 2013-02-08 2014-08-25 Hitachi Chemical Co Ltd 研磨液、研磨方法及びシリコンウエハの製造方法
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

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04240112A (ja) * 1991-01-22 1992-08-27 Ube Nitto Kasei Co Ltd シリカ微粒子の製造方法
JPH0656418A (ja) * 1992-07-31 1994-03-01 Ohara Inc 無機酸化物粒子の製造方法
JP4240112B2 (ja) 2006-11-13 2009-03-18 トヨタ自動車株式会社 垂直離着陸機
JP2010182811A (ja) * 2009-02-04 2010-08-19 Nippon Chem Ind Co Ltd 半導体ウエハ研磨用組成物、及びその製造方法

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