TWI773742B - 研磨用組成物 - Google Patents

研磨用組成物 Download PDF

Info

Publication number
TWI773742B
TWI773742B TW107110252A TW107110252A TWI773742B TW I773742 B TWI773742 B TW I773742B TW 107110252 A TW107110252 A TW 107110252A TW 107110252 A TW107110252 A TW 107110252A TW I773742 B TWI773742 B TW I773742B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
polishing
group
polishing composition
nitrogen
mentioned
Prior art date
Application number
TW107110252A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201842147A (zh
Inventor
沼田圭祐
土屋公亮
谷口恵
竹本貴之
Original Assignee
日商福吉米股份有限公司
日商東亞合成股份有限公司
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 日商福吉米股份有限公司, 日商東亞合成股份有限公司 filed Critical 日商福吉米股份有限公司
Publication of TW201842147A publication Critical patent/TW201842147A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI773742B publication Critical patent/TWI773742B/zh

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • 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
    • C09K3/1463—Aqueous liquid suspensions
    • 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
    • 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
    • C09K3/1409—Abrasive particles per se

Landscapes

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

Abstract

本發明係提供一種可有效地降低邊緣滑離(edge roll off)量的研磨用組成物。藉由本發明而提供的研磨用組成物係包含研磨粒、與鹼性化合物、與含氮水溶性高分子、與水。含氮水溶性高分子係於分子內不具有N-H鍵。

Description

研磨用組成物
本發明係關於研磨用組成物。本申請案係根據在2017年3月31日申請的日本國專利申請第2017-72667號主張優先權，該申請之全內容係於本說明書中作為參照而納入。
作為半導體製品之構成要素使用的矽晶圓，一般而言，經由研光(lapping)步驟與拋光(polishing)步驟而完成高等級之鏡面。上述拋光步驟係典型上包含預備拋光步驟與最後拋光步驟。作為關於研磨用組成物的技術文獻，例如可舉出技術文獻1~4。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]國際公開第2011/135949號 　　[專利文獻2]國際公開第2012/005289號 　　[專利文獻3]日本國專利申請公開2016-124943號公報 　　[專利文獻4]日本國專利申請公開2014-216464號公報
[發明所欲解決之課題]
本發明者係為了改善研磨速度，研討在使用於矽晶圓等之研磨的研磨用組成物中含有鹼性化合物。但是，若於研磨用組成物中含有鹼性化合物，則雖然研磨速度可改善，但有矽晶圓之外周部的邊緣附近為相較於中央部而言，被過度研磨之情事。因此，有於研磨後外周部之厚度為不期望地減少的事象(邊緣滑離(Edge Roll-Off))產生的疑慮。
本發明係鑑於上述之事情所為者。本發明其目的為提供一種可有效地降低研磨後之邊緣滑離量的研磨用組成物。 [用以解決課題之手段]
若藉由本說明書，則可提供研磨用組成物。此研磨用組成物係包含研磨粒、與鹼性化合物、與含氮水溶性高分子、與水。前述含氮水溶性高分子係於分子內不具有N-H鍵。若藉由如此的構成，則可有效地降低研磨後之邊緣滑離量。
在此所揭示的研磨用組成物之較佳的一態樣係前述含氮水溶性高分子為於主鏈具有構成單位A。前述構成單位A係包含由醯胺結構、唑結構、內醯胺結構、嗎啉結構及脒結構所構成的群中選擇至少一個之結構。於主鏈具有如此的構成單位A的含氮水溶性高分子係可有效地有助於邊緣滑離量之降低。
在揭示於此的研磨用組成物之較佳的一態樣係相對於前述構成單位A之全質量而言，醯胺結構之比例為30質量%以下。若在如此的構成單位A的醯胺結構之比例之範圍內，則可更有效地發揮上述的邊緣滑離量降低的效果。
在此所揭示的研磨用組成物之較佳的一態樣係前述含氮水溶性高分子為聚丙烯醯基嗎啉。如此的含氮水溶性高分子係可有效地有助於邊緣滑離量之降低。
在此所揭示的研磨用組成物之較佳的一態樣係前述含氮水溶性高分子為聚乙烯基咪唑。如此的含氮水溶性高分子係可有效地有助於邊緣滑離量之降低。
在此所揭示的研磨用組成物之較佳的一態樣係前述研磨粒為二氧化矽粒子。藉由作為研磨粒使用二氧化矽粒子，可更合適地發揮藉由前述含氮水溶性高分子所致的邊緣滑離量降低的效果。
揭示於此的研磨用組成物係可合適地適用於矽之研磨，例如已經過研光的矽之拋光。作為特佳的適用對象，可例示矽之預備拋光。
以下，說明本發明之合適的實施形態。再者，在本說明書特別言及的事項以外之事情而為本發明之實施所必要的事情係作為根據在該領域的先前技術的從業者之設計事項而可掌握。本發明係可根據揭示於本說明書的內容與該領域的技術常識而實施。
＜含氮水溶性高分子＞ 　　揭示於此的研磨用組成物係包含於分子內不具有N-H鍵的含氮水溶性高分子。在此所謂水溶性高分子係稱具有同一(均聚物；homopolymer)或是相異(共聚物；copolymer)重複構成單位的水溶性之化合物。典型上係可為重量平均分子量(Mw)為5000以上之化合物。藉由使於分子內不具有N-H鍵的含氮水溶性高分子含有於研磨用組成物中，可有效地降低研磨後之邊緣滑離量。作為可得到如此的效果的理由係例如可認為如以下所述。亦即，上述含氮水溶性高分子係藉由於分子內不具有顯現親水性的N-H鍵，一般而言可發揮向呈現疏水性的研磨對象物之高的吸附能力。因此，於研磨時以該含氮水溶性高分子為適度地吸附於研磨對象物之外周部而謀求該外周部之保護，外周部難以被過度地切削。此情事係被認為有助於邊緣滑離量之降低。但是，並非僅以此理由而限定解釋。
作為在揭示於此的技術的含氮水溶性高分子係於分子內具有1個以上氮原子(N)，且，該氮原子為未具有N-H鍵者則無特別限定。例如，上述含氮水溶性高分子係可為主鏈具備不具有N-H鍵的構成單位A的聚合物。上述構成單位A係包含構成含氮水溶性高分子之主鏈的主鏈構成碳原子、與包含氮原子的含氮結構。揭示於此的含氮水溶性高分子係可為包含1種之構成單位A者，亦可為包含2種以上之構成單位A者。在上述構成單位A的主鏈構成碳原子之數係無特別限定，但典型上係2~10，較佳為2~8，更佳為2~6，又更佳為2~4，例如為2或3。亦可為鍵結於上述主鏈構成碳原子的氫原子之1或2個以上各自獨立地經氫原子以外之取代基，例如甲基、苯基、苄基、鹵素基、二氟甲基、三氟甲基、氰基等之取代基取代的化合物。在此所謂鹵素基係例如為F、Cl、Br等。
上述含氮結構較佳係直接鍵結於上述主鏈構成碳原子。作為含氮結構只要係具有1個以上氮原子，且，該氮原子為不具有N-H鍵者則無特別限定。例如，上述含氮結構係可為不具有N-H鍵的醯胺結構、醯亞胺結構、氮丙啶結構、氮雜環丁烷結構、氮唉(azete)結構、四氫吡咯結構、唑結構、氮雜環己烷結構、吡啶結構、氮雜環庚烷結構、吖庚因(azepine)結構、內醯胺結構、嗎啉結構、喹啉結構、吲哚結構和脒結構之中之1種或2種以上。其中，尤其具有醯胺結構、唑結構、內醯胺結構、嗎啉結構及脒結構之任一者的構成單位A為較佳。在此醯胺結構係意味著相鄰於氮原子的碳原子為具有與氧原子之雙鍵的結構，典型上係稱以-C(=O)-N-表示的結構。唑結構係稱包含1個以上氮原子的雜5員環，包含以氮原子以外之雜原子取代的結構的概念。作為氮原子以外之雜原子係例如可舉出氧原子(O)或硫原子(S)。唑結構係例如可包含吡咯結構、咪唑結構、吡唑結構、異噻唑結構、異噁唑結構、呋咱結構。內醯胺結構係稱於雜環之一部分包含-C(=O)-NRa -結構，可包含α-內醯胺結構、β‐內醯胺結構、γ‐內醯胺結構、δ‐內醯胺結構、ε‐己內醯胺結構等。脒結構係稱以-C(=NRa )-NRb Rc 表示的結構。藉由使用於主鏈具有包含如上述的含氮結構的構成單位A的含氮水溶性高分子而進行研磨，可有效地降低在研磨後表面的邊緣滑離量。
在較佳的一態樣係對於上述構成單位A之全質量而言，醯胺結構(CON：式量42)之比例為大約50質量%以下。上述醯胺結構之比例係較佳為40質量%以下，更佳為35質量%以下，又更佳為30質量%以下。若在如此的構成單位A的醯胺結構之比例之範圍內，則含氮水溶性高分子為可發揮向研磨對象物之高的吸附能力。因此，可較有效地發揮前述的邊緣滑離量降低的效果。上述醯胺結構之比例之下限值係無特別限定，但例如可為5質量%以上。由將含氮水溶性高分子作為容易溶於水等之觀點，上述醯胺結構之比例係例如10質量%以上為佳，典型上係20質量%以上為佳。又，上述醯胺結構之比例，亦可為0質量%。亦即，亦可為實質上不包含醯胺結構的構成單位A。揭示於此的技術係以在上述構成單位A的醯胺結構之比例為0質量%以上、40質量%以下，例如0質量%以上、35質量%以下，典型上係25質量%以上、30質量%以下的態樣而可較佳地實施。
上述構成單位A較佳係來自聚合性單體。亦即，揭示於此的含氮水溶性高分子較佳係藉由將包含聚合性單體之1種或2種以上的單體成分進行聚合或共聚而得到的高分子。聚合性單體較佳係含有具有乙烯性不飽和鍵的聚合性基。在此，所謂乙烯性不飽和鍵係指可進行自由基聚合的碳–碳雙鍵。鍵結於構成乙烯性不飽和鍵的碳原子的氫原子係亦可以包含前述之含氮結構的取代基取代。作為具有乙烯性不飽和鍵的聚合性基係亦可為表示丙烯醯基等之官能基之一部分者，例如可舉出乙烯基、亞乙烯基、伸乙烯基等。較佳為鍵結於構成上述聚合性基的碳原子的氫原子經包含前述之含氮結構的取代基取代的聚合性單體。
作為在揭示於此的技術中特佳的構成單位A之例，可舉出來自以下述通式(1)所示的聚合性單體a者。揭示於此的含氮水溶性高分子較佳係藉由將包含以下述通式(1)所示的單體a的單體成分進行聚合或共聚而得到的高分子。
通式(1)： 　　CH2 =CR1 X　　　　　　(1) ；所示的單體a。上述通式(1)中，R1 為氫原子、甲基、苯基、苄基、氯基、二氟甲基、三氟甲基或氰基。其中，尤佳為氫原子、甲基、苯基。X係由醯胺基、脒基及包含氮原子的雜環基所選擇的基，且為不具有N-H鍵的基。
在上述單體a的X為醯胺基亦即-C(=O)-NR2 R3 之情況，R2 、R3 係可為亦可具有取代基的烷基、烯基、炔基、芳烷基、烷氧基、烷氧基烷基、羥烷基、乙醯基及芳香族基所選擇的基。在亦可具有上述取代基的烷基、烯基、炔基、芳烷基、烷氧基、烷氧基烷基、羥烷基及乙醯基的碳原子之總數為1~40。上述總數係較佳為1~24，更佳為1~14，又更佳為1~10。在除去取代基的情況之上述烷基、烯基、炔基、芳烷基、烷氧基、烷氧基烷基、羥烷基及乙醯基的碳原子數為1~18。上述碳原子數係較佳為1~8，更佳為1~4。在亦可具有上述取代基的烷基、烯基、炔基、芳烷基、烷氧基、烷氧基烷基、羥烷基及乙醯基係可為鏈狀或環狀，但鏈狀為較佳。在此所謂鏈狀係稱直鏈狀或分支狀。芳香族基為亦可具有取代基的芳基。在上述芳香族基的碳原子之總數為6~60。上述總數係較佳為6~36，更佳為6~24，又更佳為6~12。上述烷基、烯基、炔基、芳烷基、烷氧基、烷氧基烷基、羥烷基、乙醯基及芳香族基可具有的取代基係包含羥基；氯原子等之鹵素原子；氰基。上述烷基、烯基、炔基、芳烷基、烷氧基、烷氧基烷基、羥烷基及乙醯基可具有的取代基係更包含上述之芳香族基。芳香族基可具有的取代基係更包含上述之烷基、烯基、炔基、芳烷基、烷氧基、烷氧基烷基、羥烷基及乙醯基。其中，R2 、R3 係碳原子數1~18(較佳為1~8，例如1~4，典型係1、2或3)之烷基為較佳。烷基可為直鏈狀，亦可為分支狀。又，R2 、R3 係烷氧基、烷氧基烷基、羥烷基或乙醯基亦為較佳。上述烷氧基係較佳為碳原子數1~8(例如1~6，典型係1~4)之烷氧基(例如甲氧基)。又，烷氧基烷基係較佳為碳原子數1~8(例如1~6，典型係1~4)之烷氧基烷基(例如，甲氧基甲基、乙氧基甲基、丙氧基甲基、丁氧基甲基)。上述羥烷基係更佳為碳原子數1~8(例如1~6，典型係1、2或3)之羥烷基(例如羥甲基、羥乙基、羥丙基)。R2 、R3 係可為相同亦可為相異。又，R2 與R3 係亦可相互鍵結而形成環狀結構。在R2 、R3 為相互鍵結而形成環狀結構的情況，-R2 R3 -係可為-(CH2 )n -。在此情況，n較佳為3~10之整數。上述n更佳為4~6。上述環狀結構係亦可為介由O或S而連結的環狀結構。例如，-R2 R3 -係可為 -(CH2 )m -O-(CH2 )l -或-(CH2 )m -S-(CH2 )l -。其中，-(CH2 )m -O-(CH2 )l -為較佳。在此，m為1~5之整數。上述m較佳為1~3，更佳為2或3。l為1~5之整數。上述l較佳為1~3，更佳為2或3。構成R2 、R3 的氫原子之至少一個係以烷基、烯基、炔基、芳烷基、烷氧基、烷氧基烷基、羥烷基、乙醯基、芳香族基等取代，此外，亦可以羥基、鹵素原子、胺基、氰基等取代。
在上述單體a的X為脒基亦即-C(=NR4 )-NR5 R6 之情況，R4 、R5 、R6 係可為由亦可具有取代基的烷基、烯基、炔基、芳烷基、烷氧基、烷氧基烷基、羥烷基及乙醯基所選擇的基。在亦可具有上述取代基的烷基、烯基、炔基、芳烷基、烷氧基、烷氧基烷基、羥烷基及乙醯基的碳原子之總數為1～40，較佳為1~24，更佳為1~14，又更佳為1~10。在已除去取代基的情況之上述烷基、烯基、炔基、芳烷基、烷氧基、烷氧基烷基、羥烷基及乙醯基的碳原子之總數為1~18，較佳為1~8，更佳為1~4。其中，R4 、R5 、R6 係碳原子數1~18，較佳為1~8，例如1~4，典型係1、2或3之烷基為佳。烷基可為直鏈狀，亦可為分支狀。又，R4 、R5 、R6 係烷氧基、烷氧基烷基、羥烷基或乙醯基亦為佳。R4 、R5 、R6 係可為相同亦可為相異。又，R5 與R6 係亦可相互鍵結而形成環狀結構。
在上述單體a的X為包含氮原子的雜環基之情況，包含氮原子的雜環基係可為不具有N-H鍵的脂肪族雜環基或芳香族雜環基。脂肪族雜環基及芳香族雜環基係亦可為單環基、縮環基之任一者。構成在脂肪族雜環基及芳香族雜環基的環的原子之總數係可為3~15、較佳為3~12，更佳為3~10，又更佳為3~6。脂肪族雜環基及芳香族雜環基係作為構成環的原子除了碳原子及氮原子以外，亦可包含氧原子或硫原子。在包含氮原子的雜環基為脂肪族雜環基之情況，可舉出哌啶基、哌嗪基(Piperazinyl)、哌嗪基(Piperazyl)、吡咯啶基、咪唑啶基、吡唑啶基、噻唑烷基、異噻唑烷基、噁唑啶基、異噁唑啶基、嗎啉基、吡咯啶酮基，其中尤其是吡咯啶酮基為較佳。在包含氮原子的雜環基為芳香族雜環基之情況，可舉出吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、噠嗪基、三嗪基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、噁唑基、異噁唑基、噻唑基、異噻唑基、呋呫基、三唑基，其中尤其是咪唑基為佳。構成上述雜環基之環的氮原子為直接鍵結於構成乙烯基(CH2 =C-)的碳原子為佳。構成上述雜環基的氫原子之至少1個係亦可以烷基、烯基、炔基、芳烷基、烷氧基、烷氧基烷基、羥烷基、乙醯基、芳香族基等取代，此外亦可以羥基、鹵素原子、胺基、氰基等取代。
作為上述單體a之一合適例係可舉出R1 為氫原子或甲基，X為以-C(=O)-NR2 R3 所示的醯胺基，且，R2 、R3 為相互鍵結而形成環狀結構者。作為如此的單體a1之具體例，可舉出N-丙烯醯基哌啶、N-丙烯醯基哌啶-2-酮、N-丙烯醯基哌嗪、N-丙烯醯基嗎啉、N-丙烯醯基-2-甲基嗎啉、N-丙烯醯基-3-嗎啉酮、N-丙烯醯基-3,5-嗎啉二酮、N-丙烯醯基硫代嗎啉、N-丙烯醯基吡咯啶、N-丙烯醯基吡咯啶酮、N-丙烯醯基氮丙啶、N-丙烯醯基氮雜環丁烷、N-丙烯醯基氮雜環丁烷-2-酮、N-丙烯醯基氮雜環庚烷、N-丙烯醯基氮雜環辛烷、N-丙烯醯基己內醯胺、N-甲基丙烯醯基哌啶、N-甲基丙烯醯基哌啶-2-酮、N-甲基丙烯醯基哌嗪、N-甲基丙烯醯基嗎啉、N-甲基丙烯醯基-2-甲基嗎啉、N-甲基丙烯醯基-3-嗎啉酮、N-甲基丙烯醯基-3,5-嗎啉二酮、N-甲基丙烯醯基硫代嗎啉、N-甲基丙烯醯基吡咯啶、N-甲基丙烯醯基吡咯啶酮、N-甲基丙烯醯基氮丙啶、N-甲基丙烯醯基氮雜環丁烷、N-甲基丙烯醯基氮雜環丁烷-2-酮、N-甲基丙烯醯基氮雜環庚烷、N-甲基丙烯醯基氮雜環辛烷、N-甲基丙烯醯基己內醯胺等。其中，尤其是N-丙烯醯基嗎啉為佳。
作為上述單體a之其他例係可舉出R1 為氫原子或甲基，X為以-C(=O)-NR2 R3 所示的醯胺基，且，R2 ，R3 為由烷基、烯基、炔基、芳烷基、烷氧基、烷氧基烷基、羥烷基、乙醯基及芳香族基中所選擇的基者。作為如此的單體a2之具體例，可舉出N,N-二甲基丙烯醯胺、N,N-二乙基丙烯醯胺、N,N-二丙基丙烯醯胺、N,N-二異丙基丙烯醯胺、N,N-二丁基丙烯醯胺、N,N-二異丁基丙烯醯胺、N,N-二-第三丁基丙烯醯胺、N,N-二庚基丙烯醯胺、N,N-二辛基丙烯醯胺、N,N-二-第三辛基丙烯醯胺、N,N-雙十二烷基丙烯醯胺、N,N-雙十八烷基丙烯醯胺等之N,N-二烷基丙烯醯胺；N,N-雙(2-羥乙基)丙烯醯胺、N,N-雙(2-氰乙基)丙烯醯胺等之取代N,N-二烷基丙烯醯胺；N,N-二烯丙基丙烯醯胺等之N,N-二烯基丙烯醯胺；N,N-二苯基丙烯醯胺、N,N-二苄基丙烯醯胺等之含芳香族基的丙烯醯胺；N,N-二羥甲基丙烯醯胺、N,N-二羥乙基丙烯醯胺、N,N-二羥丙基丙烯醯胺等之N,N-二羥烷基丙烯醯胺；N-甲基-N-甲氧基丙烯醯胺、N-甲基-N-乙氧基丙烯醯胺、N-甲基-N-丙氧基丙烯醯胺、N-甲基-N-丁氧基丙烯醯胺、N-乙基-N-甲氧基丙烯醯胺、N-乙基-N-乙氧基丙烯醯胺、N-乙基-N-丁氧基丙烯醯胺、N-丙基-N-甲氧基丙烯醯胺、N-丙基-N-乙氧基丙烯醯胺、N-丁基-N-甲氧基丙烯醯胺、N-丁基-N-乙氧基丙烯醯胺等之N-烷氧基-N-烷基丙烯醯胺；N,N-二乙醯基丙烯醯胺；N,N-二丙酮丙烯醯胺；N,N-二甲基甲基丙烯醯胺、N,N-二乙基甲基丙烯醯胺、N,N-二丙基甲基丙烯醯胺、N,N-二異丙基甲基丙烯醯胺、N,N-二丁基甲基丙烯醯胺、N,N-二異丁基甲基丙烯醯胺、N,N-二-第三丁基甲基丙烯醯胺、N,N-二庚基甲基丙烯醯胺、N,N-二辛基甲基丙烯醯胺、N,N-二-第三辛基甲基丙烯醯胺、N,N-雙十二烷基甲基丙烯醯胺、N,N-雙十八烷基甲基丙烯醯胺等之N,N-二烷基甲基丙烯醯胺；N,N-雙(2-羥乙基)甲基丙烯醯胺、N,N-雙(2-氰乙基)甲基丙烯醯胺等之取代N,N-二烷基甲基丙烯醯胺；N,N-二烯丙基甲基丙烯醯胺等之N-二烯基甲基丙烯醯胺；N,N-二苯基甲基丙烯醯胺、N,N-二苄基甲基丙烯醯胺等之含芳香族基的甲基丙烯醯胺；N,N-二羥甲基甲基丙烯醯胺、N,N-二羥乙基甲基丙烯醯胺、N,N-二羥丙基甲基丙烯醯胺等之N,N-二羥烷基甲基丙烯醯胺；N-甲基-N-甲氧基甲基丙烯醯胺、N-甲基-N-乙氧基甲基丙烯醯胺、N-甲基-N-丙氧基甲基丙烯醯胺、N-甲基-N-丁氧基甲基丙烯醯胺、N-乙基-N-甲氧基甲基丙烯醯胺、N-乙基-N-乙氧基甲基丙烯醯胺、N-乙基-N-丁氧基甲基丙烯醯胺、N-丙基-N-甲氧基甲基丙烯醯胺、N-丙基-N-乙氧基甲基丙烯醯胺、N-丁基-N-甲氧基甲基丙烯醯胺、N-丁基-N-乙氧基甲基丙烯醯胺等之N-烷氧基-N-烷基甲基丙烯醯胺；N,N-二乙醯甲基丙烯醯胺；N,N-二丙酮甲基丙烯醯胺等。
作為上述單體a之其他合適例係可舉出R1 為氫原子或甲基，且，X為包含氮原子的雜環基者。作為如該之單體a3之具體例，可舉出N-乙烯基-2-吡咯啶酮、N-乙烯基吡嗪、N-乙烯基咪唑、N-乙烯基噁唑、N-乙烯基嗎啉、N-乙烯基吡唑、N-乙烯基異噁唑、N-乙烯基噻唑、N-乙烯基異噻唑、N-乙烯基噠嗪、N-乙烯基吡啶、N-乙烯基嘧啶、N-乙烯基哌嗪、N-乙烯基吡咯、N-甲基乙烯基吡咯啶酮、N-乙烯基哌啶酮、N-乙烯基-2-哌啶酮、N-乙烯基-3-嗎啉酮、N-乙烯基-2-己內醯胺、N-乙烯基-1,3-噁嗪-2-酮、N-乙烯基-3,5-嗎啉二酮等。其中，尤其是N-乙烯基-2-吡咯啶酮及N-乙烯基咪唑為較佳。上述之聚合性單體a係可單獨1種或組合2種以上而使用。
上述含氮水溶性高分子之分子量係無特別限定。例如含氮水溶性高分子之Mw係典型上為1×103 以上，由滑離量降低等之觀點視之，較佳為5×103 以上，更佳為1×104 以上，又更佳為1.5×104 以上。又，含氮水溶性高分子之Mw係典型上為100×104 以下，較佳為90×104 以下，更佳為75×104 以下，又更佳為60×104 以下。在上述含氮水溶性高分子為於主鏈具有來自前述單體a1的構成單位A的含氮水溶性高分子的情況係由滑離量降低等之觀點視之，該Mw較佳為5×104 以上，更佳為10×104 以上，又更佳為30×104 以上，特佳為50×104 以上，例如為70×104 以下。在上述含氮水溶性高分子為於主鏈具有來自前述單體a3的構成單位A的含氮水溶性高分子的情況係由滑離量降低等之觀點視之，該Mw較佳為0.5×104 以上，更佳為1×104 以上，又更佳為1.5×104 以上，例如為30×104 以下。再者，作為含氮水溶性高分子之Mw係可採用根據凝膠滲透層析法(GPC)而得的值。
揭示於此的含氮水溶性高分子係實質上僅由構成單位A所構成為佳。若換言之，則含氮水溶性高分子係構成單位A之莫耳數佔被包含於該高分子之分子結構的全構成單位之莫耳數之比例(莫耳比)為99莫耳%以上為佳。上述莫耳比係例如可為99.9莫耳%以上，典型上可為99.9~100莫耳%。作為如此的高分子之合適例，可舉出僅由揭示於此的聚合性單體a之1種所構成的均聚物或由聚合性單體a之2種以上所構成的共聚物。
又，揭示於此的含氮水溶性高分子係在不大幅地損及發明之效果的範圍，亦可包含來自聚合性單體a和可共聚的單體b之1種或2種以上的構成單位(以下，亦稱為「構成單位B」。)的共聚物。上述構成單位B係被定義作為與構成單位A不同者。構成單位B係又可為不包含氮原子的結構單位。在含氮水溶性高分子的上述構成單位B之比例(莫耳比)係可設為未達50莫耳%。上述莫耳比係例如可為未達30莫耳%，典型上可為未達10莫耳%。
再者，上述「莫耳%」係將來自一單體的一構成單位視為1分子而算出的莫耳比。在此所謂一單體係包含聚合性單體a及單體b。因而，上述之構成單位A、B之比例係可各自對應聚合性單體a或單體b佔被使用於聚合的全單體成分之莫耳比。
＜水＞ 　　揭示於此的研磨用組成物係典型上除了上述含氮水溶性高分子以外，包含水。作為水係可較佳地使用離子交換水(去離子水)、純水、超純水、蒸餾水等。使用的水係為了極力避免阻礙研磨用組成物中含有的其他成分之作用，例如過渡金屬離子之合計含量為100ppb以下為佳。例如可藉由離子交換樹脂除去雜質離子、藉由過濾器除去異物、藉由蒸餾等之操作而提昇水之純度。 　　揭示於此的研磨用組成物係按照必要亦可更含有與水可均勻地混合的有機溶媒。在此作為有機溶媒係可舉出低級醇、低級酮等。通常，被包含於研磨用組成物的溶媒之90體積%以上為水為佳，95體積%以上為水為較佳。典型上，被包含於研磨用組成物的溶媒之99~100體積%為水。
＜研磨粒＞ 　　揭示於此的研磨用組成物係除了含氮水溶性高分子及水以外，含有研磨粒。在揭示於此的技術，研磨粒之材質或性狀係無特別限制，可按照研磨用組成物之使用目的或使用態樣等而適宜地選擇。作為磨料的例子，可舉出無機粒子、有機粒子及有機無機複合粒子。作為無機粒子之具體例係可舉出二氧化矽粒子、氧化鋁粒子、氧化鈰粒子、氧化鉻粒子、二氧化鈦粒子、氧化鋯粒子、氧化鎂粒子、二氧化錳粒子、氧化鋅粒子、氧化鐵粒子等之氧化物粒子；氮化矽粒子、氮化硼粒子等之氮化物粒子；碳化矽粒子、碳化硼粒子等之碳化物粒子；鑽石粒子；碳酸鈣或碳酸鋇等之碳酸鹽等。作為有機粒子之具體例，可舉出聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)粒子或聚(甲基)丙烯酸粒子、聚丙烯腈粒子等。在此所謂(甲基)丙烯酸是概括地指丙烯酸及甲基丙烯酸的意思。如此的研磨粒係可單獨1種或組合2種以上而使用。
作為上述研磨粒係無機粒子為較佳，其中尤其是由金屬或半金屬之氧化物所構成的粒子為較佳。作為在揭示於此的技術可使用的研磨粒之合適例可舉出二氧化矽粒子。例如，在將揭示於此的技術適用於可使用在矽晶圓之研磨的研磨用組成物的情況，作為研磨粒使用二氧化矽粒子為特佳。該理由係依照以下所述。在研磨對象物為矽晶圓的情況，如將與研磨對象物為相同元素與氧原子所構成的二氧化矽粒子作為研磨粒使用，則於研磨後與矽係不同的金屬或半金屬之殘留物不產生。因此，變得沒有因矽晶圓表面之污染或與矽不同的金屬或半金屬擴散於研磨對象物內部所致的作為矽晶圓之電性特性之劣化等之疑慮。更進一步，因為矽與二氧化矽之硬度接近，所以可不對矽晶圓表面給予過度的損傷而進行研磨加工。由如此的觀點作為較佳的研磨用組成物之一形態，作為研磨粒可例示僅含有二氧化矽粒子的研磨用組成物。作為二氧化矽粒子之具體例係可舉出膠體二氧化矽、發煙氧化矽(fumed silica)、沉澱矽等。由於研磨對象物表面不易產生刮痕、可實現霧度較低的表面的觀點，作為較佳的二氧化矽粒子可舉出膠體二氧化矽及發煙氧化矽。其中，尤其是膠體二氧化矽為較佳。例如，作為被使用於矽晶圓之拋光的研磨用組成物之研磨粒，可較佳地採用膠體二氧化矽。在此拋光係意味著預備拋光及最終拋光之至少一方，較佳為預備拋光。
在揭示於此的技術，包含於研磨用組成物中的研磨粒係可為一次粒子之形態，亦可為複數之一次粒子聚集的二次粒子之形態。又，亦可為一次粒子之形態之研磨粒與二次粒子之形態之研磨粒為混合存在。在較佳的一態樣係至少一部分之研磨粒為以二次粒子之形態被包含於研磨用組成物中。
研磨粒之平均一次粒徑DP1 係無特別限制，但由研磨速度等之觀點視之，較佳為5nm以上，更佳為10nm以上，特佳為20nm以上。由得到較高的研磨效果的觀點視之，平均一次粒徑DP1 係25nm以上為佳，30nm以上為又更佳。亦可使用平均一次粒徑DP1 為40nm以上之研磨粒。又，由保存安定性之觀點視之，研磨粒之平均一次粒徑較佳為200nm以下、更佳為150nm以下，例如為100nm以下。在此所謂保存安定性係例如可舉出分散安定性。 　　再者，在揭示於此的技術，研磨粒之平均一次粒徑DP1 係例如由藉由BET法而測定的比表面積(BET值)，藉由DP1 [nm]=6000/(真密度[g/cm3 ]×BET值[m2 /g])之式而可算出。例如，在二氧化矽粒子之情況，可藉由DP1 [nm]= 2727/BET值[nm]之式而算出。比表面積之測定，例如可使用micromeritics公司製之表面積測定裝置，商品名「Flow SorbⅡ 2300」而進行。
研磨粒之平均二次粒徑DP2 係無特別限定，但由研磨速度等之觀點視之，較佳為15nm以上，更佳為30nm以上。由得到較高的研磨效果的觀點視之，平均二次粒徑DP2 係50nm以上為較佳。又，由保存安定性之觀點視之，研磨粒之平均二次粒徑DP2 係300nm以下為適當，較佳為260nm以下、更佳為220nm以下。在此所謂保存安定性係例如可舉出分散安定性。研磨粒之平均二次粒徑DP2 係例如可使用藉由日機裝股份有限公司製之型式「UPA-UT151」)的動態光散射法而測定。
研磨粒之形狀(外形)係可為球形，亦可為非球形。作為成為非球形的研磨粒之具體例係可舉出花生形狀(亦即，落花生之殼之形狀)、繭型形狀、金平糖形狀、橄欖球形狀等。
上述研磨粒之形狀(外形)係例如可藉由電子顯微鏡觀察而掌握。
＜鹼性化合物＞ 　　揭示於此的研磨用組成物係含有鹼性化合物。在此所謂鹼性化合物係指具有藉由添加於研磨組成物而使該組成物之pH上昇的機能的化合物。鹼性化合物係可為有機鹼性化合物，亦可為無機鹼性化合物。鹼性化合物係可單獨1種或組合2種以上而使用。
作為有機鹼性化合物之例係可舉出四烷基銨鹽等之四級銨鹽。在上述銨鹽的陰離子係例如可為OH- 、F- 、Cl- 、Br- 、I- 、ClO4 - 、BH4 - 等。例如可較佳地使用膽鹼，氫氧化四甲基銨，氫氧化四乙基銨，氫氧化四丙基銨，氫氧化四丁基銨等之四級銨鹽。其中，尤其是氫氧化四甲基銨為較佳。 　　作為有機鹼性化合物之其他例係可舉出四烷基鏻鹽等之四級鏻鹽。在上述鏻鹽的陰離子係例如可為OH- 、F- 、Cl- 、Br- 、I- 、ClO4 - 、BH4 - 等。例如可較佳地使用四甲基鏻、四乙基鏻、四丙基鏻、四丁基鏻等之鹵化物、氫氧化物。 　　作為有機鹼性化合物之其他例係可舉出甲基胺、二甲基胺、三甲基胺、乙基胺、二乙基胺、三乙基胺、乙二胺、單乙醇胺、N-(β-胺基乙基)乙醇胺、六亞甲基二胺、二乙三胺、三乙四胺等之胺類；1-(2-胺基乙基)哌嗪、N-甲基哌嗪等之哌嗪類；咪唑或三唑等之唑類；胍等。
作為無機鹼性化合物之例係可舉出氨；氨、鹼金屬或鹼土類金屬之氫氧化物；氨、鹼金屬或鹼土類金屬之碳酸鹽；氨、鹼金屬或鹼土類金屬之碳酸氫鹽等。作為上述氫氧化物之具體例係可舉出氫氧化鉀、氫氧化鈉等。作為上述碳酸鹽或碳酸氫鹽之具體例，可舉出碳酸氫銨，碳酸銨，碳酸氫鉀，碳酸鉀，碳酸氫鈉，碳酸鈉等。
作為較佳的任意之鹼性化合物，可舉出氨、氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化四甲基銨、氫氧化四乙基銨、碳酸氫銨、碳酸銨、碳酸氫鉀、碳酸鉀、碳酸氫鈉及碳酸鈉。其中作為尤佳者，可例示氨、氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化四甲基銨及碳酸鉀。作為更佳者可舉出氫氧化四甲基銨及碳酸鉀。
＜其他之成分＞ 　　揭示於此的研磨用組成物係在不顯著妨礙本發明之效果的範圍，亦可按照必要而更含有螯合劑、其他水溶性高分子、界面活性劑、有機酸、有機酸鹽、無機酸、無機酸鹽、防腐劑、防黴劑等之可使用於研磨用組成物的一般周知之添加劑。在此所謂研磨用組成物係典型上為被使用於矽晶圓之拋光步驟的研磨用組成物。
螫合劑係與可包含於研磨用組成物中的金屬雜質形成錯離子而捕捉此。由此，抑制因金屬雜質所致的研磨對象物之污染的作用。螫合劑係可單獨1種或組合2種以上而使用。 　　作為螯合劑，可舉出例如胺基羧酸系螯合劑、有機膦酸系螯合劑及有機磺酸系螯合劑。於胺基羧酸系螯合劑之例係包含乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸鈉、氮基三乙酸、氮基三乙酸鈉、氮基三乙酸銨、羥乙基乙二胺三乙酸、羥乙基乙二胺三乙酸鈉、二乙三胺五乙酸、二乙三胺五乙酸鈉、三乙四胺六乙酸及三乙四胺六乙酸鈉。於有機膦酸系螯合劑之例係包含2-胺基乙基膦酸、1-羥亞乙基-1,1-二膦酸、胺基三(亞甲基膦酸)、乙二胺肆(亞甲基膦酸)、二乙三胺基五(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-膦酸丁烷-1,2-二羧酸、1-膦酸丁烷-2,3,4-三羧酸及α-甲基膦醯基琥珀酸。於有機磺酸系螯合劑之例係包含乙二胺肆亞甲基磺酸。在此等之中有機膦酸系螯合劑或有機磺酸系螯合劑為更佳，作為其中尤佳者可舉出乙二胺肆(亞甲基膦酸)。
作為其他水溶性高分子之例係可舉出纖維素衍生物、澱粉衍生物、包含氧化烯單位的聚合物、乙烯醇系聚合物等。作為具體例係可舉出羥乙基纖維素、支鏈澱粉、環氧乙烷與環氧丙烷的隨機共聚物或嵌段共聚物、聚乙烯醇、聚異戊二烯磺酸、聚乙烯磺酸、聚烯丙基磺酸、聚伸異戊基磺酸、聚苯乙烯磺酸鹽、聚丙烯酸鹽、聚乙酸乙烯酯、聚乙二醇等。水溶性高分子係可單獨1種或組合2種以上而使用。揭示於此的研磨用組成物係亦可為實質上不含有上述其他水溶性高分子的組成。
研磨用組成物係作為任意之成分可包含界面活性劑。界面活性劑係可有助於研磨漿料或該濃縮液之分散安定性提昇。作為界面活性劑係可較佳地採用陰離子性或非離子性者。由低起泡性或pH調整之容易性之觀點視之，非離子性之界面活性劑為更佳。可舉出例如聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亞甲基二醇等之氧化烯聚合物；聚氧乙烯烷醚、聚氧乙烯烷苯醚、聚氧乙烯烷胺、聚氧乙烯烷脂肪酸酯、聚氧乙烯甘油醚脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐脂肪酸酯等之聚氧化烯烴添加物；複數種之氧化烯之共聚物(例如，二嵌段型共聚物、三嵌段型共聚物、隨機型共聚物、交替共聚物)；等之非離子性界面活性劑。在此等之中，聚氧乙烯烷醚為更佳。界面活性劑係可單獨1種或組合2種以上而使用。 　　界面活性劑之Mw係典型上未達1×104 ，由研磨用組成物之過濾性或研磨對象物之洗淨性等之觀點視之9500以下為較佳。又，界面活性劑之Mw係典型上為200以上，250以上為佳，300以上(例如500以上)為更佳。作為界面活性劑之Mw係可採用由化學式算出的值。
作為有機酸之例，可舉出甲酸、乙酸、丙酸等之脂肪酸、安息香酸、鄰苯二甲酸等之芳香族羧酸、檸檬酸、草酸、酒石酸、蘋果酸、順丁烯二酸、富馬酸、琥珀酸、有機磺酸、有機膦酸等。作為有機酸鹽之例，可舉出有機酸之鹼金屬鹽或銨鹽等。在此作為鹼金屬鹽係可舉出鈉鹽、鉀鹽等。作為無機酸之例，可舉出硫酸、硝酸、鹽酸、碳酸等。作為無機酸鹽之例，可舉出無機酸之鹼金屬鹽或銨鹽。在此作為鹼金屬鹽係可舉出鈉鹽、鉀鹽等。有機酸及該鹽、以及無機酸及該鹽係可單獨1種或組合2種以上而使用。 　　作為防腐劑及防黴劑之例，可舉出異噻唑啉系化合物、對氧苯甲酸酯類、苯氧乙醇等。
揭示於此的研磨用組成物係實質上不包含氧化劑為佳。若於研磨用組成物中包含氧化劑，則因該組成物被供給於研磨對象物而該研磨對象物之表面被氧化而產生氧化膜。在此所謂研磨對象物係例如為矽晶圓。因此而所需要的研磨時間會變長。在此作為氧化劑之具體例係可舉出過氧化氫(H2 O2 )、過硫酸鈉、過硫酸銨、二氯異氰尿酸鈉等。再者，所謂研磨用組成物實質上不包含氧化劑係稱至少在意圖上不使氧化劑含有。因而，來自原料或製法等而不可避免地包含微量之氧化劑的研磨用組成物係可包含於在此所謂的實質上不含有氧化劑的研磨用組成物之概念。在此所謂微量係例如在研磨用組成物中的氧化劑之莫耳濃度可為0.0005莫耳/L以下，較佳係可為0.0001莫耳/L以下，更佳係可為0.00001莫耳/L以下，特佳係可為0.000001莫耳/L以下。
＜研磨用組成物之調製＞ 　　揭示於此的研磨用組成物之製造方法係無特別限定。例如使用翼式攪拌機、超音波分散機、均質機等之一般周知之混合裝置，混合被包含於研磨用組成物的各成分為佳。混合此等之成分的態樣係無特別限定。例如將全成分一次混合，亦可以適宜地設定的順序混合。
在此所揭示的研磨用組成物係可為一劑型，亦可為二劑型等的多劑型。例如，亦可以混合包含該研磨用組成物之構成成分之中一部分之成分的A液、與包含其他成分的B液而使用於研磨對象物之研磨之方式而構成。在此，A液係典型上係亦可為水系溶媒以外之成分。
＜研磨液＞ 　　揭示於此的研磨用組成物係典型上係以包含該研磨用組成物的研磨液之形態供給於研磨對象物。而且，以研磨液之形態使用於研磨對象物之研磨。上述研磨液係例如可為稀釋揭示於此之任一之研磨用組成物而調製者。在此所謂稀釋係典型上為藉由水所致的稀釋。或是亦可將該研磨用組成物直接作為研磨液使用。亦即，於揭示於此的研磨用組成物之概念係包含供給於研磨對象物而被使用於該研磨對象物之研磨的研磨液(工作漿體)、與稀釋而作為研磨液使用的濃縮液(研磨液之原液)之雙方。作為包含被揭示於此的研磨用組成物的研磨液之其他例，可舉出調整該組成物之pH而形成的研磨液。
在揭示於此的研磨液的前述含氮水溶性高分子之含量係無特別限制，但通常係設為0.00001重量%以上為合適。由滑離量降低等之觀點，上述含量係0.00005重量%以上為佳，0.0001重量%以上為更佳，0.0003重量%以上為又更佳。又，上述含氮水溶性高分子之含量係由高度地併存研磨速率與降低邊緣滑離的觀點，通常係設為0.01重量%以下為適當，設為0.008重量%以下為佳，設為0.005重量%以下為更佳。上述含量係例如0.003重量%以下，或是0.002重量%以下為佳。揭示於此的技術係以含氮水溶性高分子之含量為0.0005重量%以上、0.001重量%以下的態樣而可較佳地實施。
在揭示於此的研磨液的研磨粒之含量係無特別限制，但典型上係0.01重量%以上，0.03重量%以上為佳，0.05重量%以上為更佳，0.1重量%以上為又更佳。藉由研磨粒之含有量之增大，可實現較高的研磨速率。又，由研磨用組成物之分散安定性等之觀點，通常上述含量係10重量%以下為適當，較佳為5重量%以下，更佳為3重量%以下，又更佳為1重量%以下，例如為0.8重量%以下。
在揭示於此的研磨液的鹼性化合物之含量係通常設為0.001重量%以上為適當。由滑離量降低等之觀點，上述含量係0.005重量%以上為佳，0.01重量%以上為更佳，0.03重量%以上為又更佳。又，上述鹼性化合物之含量係由高度地併存研磨速率與降低邊緣滑離的觀點，通常係設為1重量%以下為適當，設為0.5重量%以下為佳，設為0.3重量%以下為更佳。上述含量係例如設為0.2重量%以下為較佳。
在揭示於此的研磨液為包含螯合劑的情況，在研磨液的螯合劑之含量係通常設為0.0001重量%以上為適當。上述含量係0.0005重量%以上為佳，0.001重量%以上為更佳，0.0015重量%以上為又更佳，0.002重量%以上為特佳。又，上述螯合劑之含量係通常設為0.05重量%以下為適當，設為0.01重量%以下為佳，設為0.008重量%以下為更佳，設為0.005重量%以下為又更佳。
研磨液之pH為8.0以上，例如8.5以上為較佳，更佳為9.0以上，又更佳為9.5以上，特佳為10.0以上，例如為10.5以上。若研磨液之pH變高，則有研磨速率提昇的傾向。研磨液之pH之上限值係無特別限制，但為12.0以下，例如11.8以下為佳，11.5以下為更佳。藉由此，可較佳地研磨研磨對象物。上述pH係可較佳地適用於被使用在矽晶圓之研磨的研磨液。
＜濃縮液＞ 　　揭示於此的研磨用組成物係亦可在供給於研磨對象物之前為被濃縮的形態(亦即，研磨液之濃縮液之形態)。如此被濃縮的形態之研磨用組成物係由在製造、流通、保存等之時的便利性或成本降低等之觀點視之為有利。濃縮倍率係例如可以體積換算設為2倍~60倍左右。
在如此濃縮液之形態的研磨用組成物係可在所期望之時機稀釋而調製研磨液，以將該研磨液供給於研磨對象物的態樣使用。上述稀釋係典型上可藉由於上述濃縮液加入前述之水系溶媒而混合而進行。又，在上述水系溶媒為混合溶媒的情況，可僅加入該水系溶媒之構成成分之中一部分之成分而稀釋，亦可加入將該等之構成成分以與上述水系溶媒不同的量比包含的混合溶媒而稀釋。又，在如後述般多劑型之研磨用組成物係亦可稀釋該等之中一部分之劑後與其他劑混合而調製研磨液，亦可於混合複數之劑後稀釋該混合物而調製研磨液。
在上述濃縮液的研磨粒之含量係例如可設為50重量%以下。由研磨用組成物之安定性或過濾性等之觀點，通常，上述含量較佳為45重量%以下，更佳為40重量%以下。在此所謂研磨用組成物之安定性係例如可舉出研磨粒之分散安定性。又，由在製造、流通、保存等之時的便利性或成本降低等之觀點視之，研磨粒之含量係例如可設為1.0重量%以上，較佳為3.0重量%以上，更佳為5.0重量%以上，又更佳為7.0重量%以上。
在上述濃縮液的前述含氮水溶性高分子之含量係無特別限制，但通常設為0.0003重量%以上為適當。上述含量係0.0015重量%以上為佳，0.003重量%以上為更佳，0.01重量%以上為又更佳，0.02重量%以上為特佳。又，上述含氮水溶性高分子之含量係通常設為0.3重量%以下為適當，設為0.15重量%以下為佳，設為0.1重量%以下為更佳，設為0.05重量%以下為又更佳。
在上述濃縮液的鹼性化合物之含量係通常設為0.03重量%以上為適當。上述含量係0.15重量%以上為佳，0.3重量%以上為更佳，1重量%以上為又更佳。又，上述鹼性化合物之含量係通常設為15重量%以下為適當，設為10重量%以下為佳，設為6重量%以下為更佳。
在揭示於此的濃縮液為包含螯合劑的情況，在研磨液的螯合劑之含量係通常設為0.003重量%以上為適當。上述含量係0.005重量%以上為佳，0.01重量%以上為更佳，0.03重量%以上為又更佳，0.05重量%以上為特佳。又，上述螯合劑之含量係通常設為1.5重量%以下為適當，設為1重量%以下為佳，設為0.5重量%以下為更佳，設為0.3重量%以下為又更佳，設為0.1重量%以下為特佳。
在如此濃縮液之形態的研磨用組成物係可在所期望之時機稀釋而調製研磨液，以將該研磨液供給於研磨對象物的態樣使用。上述稀釋係典型上可藉由於上述濃縮液加入前述之水系溶媒而混合而進行。又，在上述水系溶媒為混合溶媒的情況，可僅加入該水系溶媒之構成成分之中一部分之成分而稀釋，亦可加入將該等之構成成分以與上述水系溶媒不同的量比包含的混合溶媒而稀釋。又，在如後述般多劑型之研磨用組成物係亦可稀釋該等之中一部分之劑後與其他劑混合而調製研磨液，亦可於混合複數之劑後稀釋該混合物而調製研磨液。
＜用途＞ 　　揭示於此的研磨用組成物係可被適用於具有各式各樣之材質及形狀的研磨對象物之研磨。研磨對象物之材質係例如可為矽、鋁、鎳、鎢、銅、鉭、鈦、不鏽鋼、鍺等之金屬或半金屬、或是此等之合金；石英玻璃、鋁矽酸鹽玻璃、玻璃狀碳等之玻璃狀物質；氧化鋁、二氧化矽 、藍寶石、氮化矽、氮化鉭、碳化鈦等之陶瓷材料；碳化矽、氮化鎵、砷化鎵等之化合物半導體基板材料；聚醯亞胺樹脂等之樹脂材料等。亦可為藉由此等之中複數之材質而構成的研磨對象物。其中，尤其合適於具備由矽所構成的表面的研磨對象物之研磨。揭示於此的技術係例如為包含二氧化矽粒子的研磨用組成物作為研磨粒，研磨對象物為對於矽的研磨用組成物可特佳地適用。典型上，研磨用組成物係僅包含二氧化矽粒子作為研磨粒。 　　研磨對象物之形狀係無特別限制。揭示於此的研磨用組成物係例如可較佳地適用於板狀或多面體狀等之具有平面的研磨對象物、或是研磨對象物之端部之研磨。例如可較佳地適用於晶圓邊緣之研磨。
＜研磨方法＞ 　　揭示於此的研磨用組成物係可較佳地使用作為用以研磨矽之研磨用組成物。例如，可較佳地使用作為用以研磨單晶或多晶之矽晶圓之研磨用組成物。以下，說明關於使用揭示於此的研磨用組成物而研磨研磨對象物的方法之合適的一態樣。 　　亦即，準備包含被揭示於此的任一研磨用組成物的研磨液(漿液)。於準備上述研磨液係可包含於研磨用組成物，施加濃度調整等之操作而調製研磨液。在此作為濃度調整係例如可舉出稀釋。或是亦可將上述研磨用組成物依原樣作為研磨液使用。又，在多劑型之研磨用組成物之情況，準備上述研磨液係可包含混合該等之劑、於該混合之前稀釋1或複數之劑、於該混合之後稀釋該混合物等。
接著，供給該研磨液於研磨對象物，藉由通用方法而研磨。例如，在進行研磨對象物之1次研磨步驟的情況係將已經過研光步驟的研磨對象物設於一般的研磨裝置。在1次研磨步驟係典型上係進行兩面研磨。通過該研磨裝置之研磨墊而對上述研磨對象物之表面(研磨對象面)供給研磨液。典型上係一邊連續地供給上述研磨液，同時按壓研磨墊於研磨對象物之表面而使兩者相對地移動(例如旋轉移動)。之後，按照必要而更經由2次研磨步驟，最後進行最終拋光而結束研磨對象物之研磨。在2次研磨步驟係典型上係進行單面研磨。 　　再者在使用了揭示於此的研磨用組成物的研磨步驟所使用的研磨墊係不特別限定。亦可使用例如不織布型、麂皮型、聚胺基甲酸酯型、含研磨粒者、不含研磨粒者等之任一種。
藉由此說明書，則可提供一種研磨物製造方法，該方法係包含使用揭示於此的研磨用組成物而研磨研磨對象物的步驟。揭示於此的研磨物製造方法係亦可更包含施加最終拋光於經由使用上述研磨用組成物的研磨步驟的研磨對象物的步驟。在此所謂最終拋光係指在目的物之製造製程的最後之拋光步驟，亦即，於該步驟之後不更進行拋光的步驟。上述最終拋光步驟係可使用揭示於此的研磨用組成物而進行，亦可使用其他研磨用組成物而進行。 　　在較佳的一態樣，使用上述研磨用組成物的研磨步驟係較最終拋光更上游之拋光步驟。其中，尤其可較佳地適用於結束研光步驟的預備拋光。例如，在已經由研光步驟的兩面研磨步驟(典型上為1次研磨步驟)、或對於已經由該兩面研磨步驟的基板而進行的最初之單面研磨步驟(典型上為最初之2次研磨步驟)可較佳地使用。在上述兩面研磨步驟及最初之單面研磨步驟係相較於最終拋光而被要求的研磨速率大。因此，揭示於此的研磨用組成物係在兩面研磨步驟及最初之單面研磨步驟之至少一方(較佳為雙方)作為使用於研磨對象物之研磨的研磨用組成物為合適。
再者，上述研磨用組成物係可為一旦使用於研磨就成為用完後拋棄的態樣(所謂「放流」)，亦可循環而重複使用。作為循環使用研磨用組成物的方法之一例，可舉出將由研磨裝置所排出的已使用之研磨用組成物回收到槽內，將已回收的研磨用組成物再度供給於研磨裝置的方法。在循環使用研磨用組成物的情況係相較於以放流使用的情況，藉由作為廢液處理的使用完畢之研磨用組成物之量為減少而可降低環境負荷。又，藉由研磨用組成物之使用量減少而可抑制成本。在循環使用揭示於此的研磨用組成物的情況，於該使用中之研磨用組成物，亦可在任意之時機添加新的成分，因使用而減少的成分或增加為所期望的成分。
以下，說明關於本發明的幾個實施例，但並無意圖將本發明限定於如此的實施例所示者。再者，在以下之說明中「份」及「%」係只要不特別說明就是重量基準。
＜研磨用組成物之調製＞ (實施例1) 　　混合研磨粒與含氮水溶性高分子與鹼性化合物與螯合劑與去離子水而調製研磨用組成物。作為研磨粒係使用二氧化矽粒子(平均一次粒徑50nm)。作為含氮水溶性高分子係使用Mw55×104 之聚丙烯醯基嗎啉(以下表示為「PACMO」。)。作為鹼性化合物係使用氫氧化四甲基銨(以下表示為「TMAH」。)和咪唑(以下表示為「imd」。)和碳酸鉀(以下表示為「K2 CO3 」。)。作為螯合劑係使用乙二胺肆(亞甲基膦酸)(以下表示為「EDTPO」。)。在研磨用組成物的研磨粒之含量係設為15%，PACMO之含量係設為0.024%，TMAH之含量係設為2.1%，imd之含量係設為0.24%，K2 CO3 之含量係設為1.4%，EDTPO之含量係設為0.08%。
(實施例2) 　　取代PACMO，使用Mw1.7×104 之聚乙烯基咪唑(以下表示為「PVI」。)。在研磨用組成物的PVI之含量係設為0.024%。其他之點係與實施例1以同樣之方式進行，調製關於本例的研磨用組成物。
(實施例3) 　　取代PACMO，使用Mw25×104 之聚乙烯吡咯啶酮(以下表示為「PVP」。)。在研磨用組成物的PVP之含量係設為0.024%。其他之點係與實施例1以同樣之方式進行，調製關於本例的研磨用組成物。
(比較例1) 　　取代PACMO，使用Mw6×104 之聚-N-異丙基丙烯醯胺(以下表示為「PNIPAM。」)。在研磨用組成物的PNIPAM之含量係設為0.024%。其他之點係與實施例1以同樣之方式進行，調製關於本例的研磨用組成物。
(比較例2) 　　取代PACMO，使用Mw1×104 之聚-N-乙烯基乙醯胺(以下表示為「PNVA。」)。在研磨用組成物的PNVA之含量係設為0.024%。其他之點係與實施例1以同樣之方式進行，調製關於本例的研磨用組成物。
(比較例3) 　　取代PACMO，使用Mw29×104 之聚羥乙基丙烯醯胺(以下表示為「PHEAA。」)。在研磨用組成物的PHEAA之含量係設為0.024%。其他之點係與實施例1以同樣之方式進行，調製關於本例的研磨用組成物。
(比較例4) 　　除了不使用PACMO以外係與實施例1以同樣之方式進行，調製關於本例的研磨用組成物。
關於各例之研磨用組成物，將已使用的含氮水溶性高分子之種類、N-H鍵之有無、對於構成單位A之全質量而言，醯胺結構之比例及Mw匯整於表1。
＜矽之研磨速率之評估＞ 　　作為研磨液使用將關於各例的研磨用組成物以水稀釋為30倍者，對於矽晶圓而進行研磨試驗，評估矽之研磨速率及邊緣滑離量。作為試驗片係使用6cm×6cm之矽晶圓(傳導型：P型、結晶方位：＜100＞)。將此試驗片用以下之條件研磨。而且，依照以下之計算式(a)、(b)而算出研磨速率。將結果表示於表1之合適欄。 　　(a) 研磨加工裕度[cm]=研磨前後之矽晶圓之重量之差[g]/矽之密度[g/cm3 ](=2.33g/cm3 )/研磨對象面積[cm2 ](=36cm2 ) 　　(b) 研磨速率[μm/分]=研磨加工裕度[μm]/研磨時間[分] [研磨條件] 　　研磨裝置：Engis Japan 公司製桌上研磨機，型式「EJ-380IN」。 　　研磨墊：Nitta Haas公司製，商品名「MH　S-15A」 　　研磨壓力：27kPa 　　壓盤旋轉數：50轉/分 　　頭旋轉數：40轉/分 　　研磨加工裕度：8μm 　　研磨液之供給速率：100mL/分(放流使用) 　　研磨液之溫度：25℃
＜邊緣滑離量評估＞ 　　評估在研磨後之矽晶圓之外周部的邊緣滑離量。邊緣滑離量之評估係藉由使用Zygo公司(美國)製之「NewView 5032」而測定矽晶圓表面之形狀變位量而進行。具體而言係將由矽晶圓之外周端朝向中心而將2.0mm~4.0mm位置之較平坦的區域作為基準區域，對於在該區域的形狀變位量而近似的直線(基準直線)使用最小平方法而減去。接著，將上述基準直線上之點設為基準點，測定距外周端2.0mm位置之矽晶圓形狀之最大變位量，將此設為矽晶圓之滑離值。再者，如矽晶圓之外周端為滴垂形狀則滑離值成為負，另一方面，如為反彈的形狀則滑離值成為正。將所得到的結果表示於表1之「滑離值(nm)」之欄。
Figure 02_image001
如表1所示，若藉由使用不具有N-H鍵的含氮水溶性高分子的實施例1~3之研磨用組成物，則相較於比較例1~4而言，矽晶圓之端面滴垂被抑制，成為降低邊緣滑離量效果優異者。由此結果，可確認藉由使用上述不具有N-H鍵的含氮水溶性高分子，可降低邊緣滑離量。
以上，詳細地說明了本發明之具體例，但此等係不過為例示，並非限定申請專利範圍。在記載於申請專利範圍之技術係包含將以上所例示的具體例進行各式各樣的變形、變更者。

Claims (5)

  1. 一種研磨用組成物，其特徵為：包含研磨粒、與鹼性化合物、與含氮水溶性高分子、與螯合劑、與水，前述螯合劑之含量，為0.003重量%以上且1.5重量%以下，前述含氮水溶性高分子係於分子內不具有N-H鍵，前述含氮水溶性高分子係於主鏈具有構成單位A，前述構成單位A包含由醯胺結構、唑結構、內醯胺結構、嗎啉結構及脒結構所構成的群中選擇至少一個之結構，相對於前述構成單位A之全質量而言，醯胺結構之比例為30質量%以下。
  2. 如請求項1之研磨用組成物，其中，前述含氮水溶性高分子為聚丙烯醯基嗎啉。
  3. 如請求項1之研磨用組成物，其中，前述含氮水溶性高分子為聚乙烯基咪唑。
  4. 如請求項1至3中任一項之研磨用組成物，其中，前述研磨粒為二氧化矽粒子。
  5. 如請求項1至3中任一項之研磨用組成物，其係使用於 矽之研磨。
TW107110252A 2017-03-31 2018-03-26 研磨用組成物 TWI773742B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-072667 2017-03-31
JP2017072667 2017-03-31

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201842147A TW201842147A (zh) 2018-12-01
TWI773742B true TWI773742B (zh) 2022-08-11

Family

ID=63675460

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107110252A TWI773742B (zh) 2017-03-31 2018-03-26 研磨用組成物

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP3605588A4 (zh)
JP (2) JP7275025B2 (zh)
KR (1) KR20190134692A (zh)
CN (1) CN110462797B (zh)
TW (1) TWI773742B (zh)
WO (1) WO2018180479A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW202311461A (zh) * 2020-07-20 2023-03-16 美商Ｃｍｃ材料股份有限公司 矽晶圓拋光組合物及方法
CN116710532A (zh) 2021-01-18 2023-09-05 福吉米株式会社 研磨用组合物
WO2024070831A1 (ja) * 2022-09-29 2024-04-04 株式会社フジミインコーポレーテッド 研磨用組成物
WO2024070832A1 (ja) * 2022-09-29 2024-04-04 株式会社フジミインコーポレーテッド 仕上げ研磨用組成物

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201305292A (zh) * 2011-04-13 2013-02-01 Fujimi Inc 基板邊緣研磨用組成物及使用其之基板邊緣研磨方法
TW201343884A (zh) * 2012-02-10 2013-11-01 Fujimi Inc 研磨用組成物、及半導體基板之製造方法
TW201533069A (zh) * 2013-11-08 2015-09-01 Toagosei Co Ltd 半導體用濕潤劑及研磨用組成物
TW201615796A (zh) * 2014-06-24 2016-05-01 福吉米股份有限公司 矽晶圓研磨用組成物
WO2017002433A1 (ja) * 2015-07-01 2017-01-05 東亞合成株式会社 研磨用濡れ剤及び研磨液組成物
TW201842145A (zh) * 2017-03-30 2018-12-01 日商福吉米股份有限公司 研磨用組成物及研磨方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4151178B2 (ja) * 1999-11-22 2008-09-17 Ｊｓｒ株式会社 化学機械研磨用水系分散体の製造方法
JP5007062B2 (ja) * 2006-03-31 2012-08-22 富士フイルム株式会社 研磨組成物、及び、研磨方法
US8652350B2 (en) * 2008-02-27 2014-02-18 Jsr Corporation Chemical mechanical polishing aqueous dispersion, chemical mechanical polishing method using the same, and method of recycling chemical mechanical polishing aqueous dispersion
US8932952B2 (en) 2010-04-30 2015-01-13 Sumco Corporation Method for polishing silicon wafer and polishing liquid therefor
DE112011102297B4 (de) 2010-07-08 2020-10-08 Sumco Corporation Verfahren zum Polieren von Siliziumwafern
CN105073941B (zh) * 2013-02-21 2018-01-30 福吉米株式会社 研磨用组合物及研磨物制造方法
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
SG11201508398TA (en) * 2013-06-07 2015-11-27 Fujimi Inc Silicon wafer polishing composition
US9685343B2 (en) * 2013-08-09 2017-06-20 Fujimi Incorporated Method for producing polished object and polishing composition kit
JP5920840B2 (ja) * 2013-09-30 2016-05-18 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の製造方法
WO2015102101A1 (ja) * 2014-01-06 2015-07-09 株式会社フジミインコーポレーテッド 研磨用組成物、および半導体ウェハの製造方法
JP6360694B2 (ja) * 2014-03-14 2018-07-18 ニッタ・ハース株式会社 研磨用組成物
US9401104B2 (en) * 2014-05-05 2016-07-26 Cabot Microelectronics Corporation Polishing composition for edge roll-off improvement
JP2016124943A (ja) 2014-12-26 2016-07-11 ニッタ・ハース株式会社 研磨用組成物
JP6628023B2 (ja) * 2015-07-01 2020-01-08 東亞合成株式会社 研磨液組成物用水溶性重合体の製造方法
JP6533439B2 (ja) * 2015-09-15 2019-06-19 株式会社フジミインコーポレーテッド 研磨用組成物
JP2017072667A (ja) 2015-10-06 2017-04-13 三菱電機株式会社 液晶パネルおよび液晶パネルの製造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201305292A (zh) * 2011-04-13 2013-02-01 Fujimi Inc 基板邊緣研磨用組成物及使用其之基板邊緣研磨方法
TW201343884A (zh) * 2012-02-10 2013-11-01 Fujimi Inc 研磨用組成物、及半導體基板之製造方法
TW201533069A (zh) * 2013-11-08 2015-09-01 Toagosei Co Ltd 半導體用濕潤劑及研磨用組成物
TW201615796A (zh) * 2014-06-24 2016-05-01 福吉米股份有限公司 矽晶圓研磨用組成物
WO2017002433A1 (ja) * 2015-07-01 2017-01-05 東亞合成株式会社 研磨用濡れ剤及び研磨液組成物
TW201842145A (zh) * 2017-03-30 2018-12-01 日商福吉米股份有限公司 研磨用組成物及研磨方法

Also Published As

Publication number Publication date
TW201842147A (zh) 2018-12-01
WO2018180479A1 (ja) 2018-10-04
JP2023109798A (ja) 2023-08-08
KR20190134692A (ko) 2019-12-04
EP3605588A1 (en) 2020-02-05
CN110462797A (zh) 2019-11-15
JPWO2018180479A1 (ja) 2020-05-14
EP3605588A4 (en) 2021-01-13
CN110462797B (zh) 2023-09-22
JP7275025B2 (ja) 2023-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10745588B2 (en) Silicon wafer polishing composition
TWI773742B (zh) 研磨用組成物
TWI624537B (zh) Grinding composition and method for producing the same
KR102352079B1 (ko) 실리콘 웨이퍼의 연마 방법, 연마용 조성물 및 연마용 조성물 세트
TWI814722B (zh) 研磨用組成物及研磨方法
JP2021192449A (ja) シリコン基板の研磨方法および研磨用組成物セット
EP3053978A1 (en) Polishing composition and production method therefor
EP3053977A1 (en) Polishing composition and production method therefor
WO2018150945A1 (ja) シリコン基板中間研磨用組成物およびシリコン基板研磨用組成物セット
JP6255287B2 (ja) 研磨方法およびそれに用いられる研磨用組成物
KR101732331B1 (ko) 실리콘 웨이퍼 연마용 조성물
KR101753022B1 (ko) 실리콘 웨이퍼 연마용 조성물