TWI777011B - 研磨材料用鏈狀粒子分散液的製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種鏈狀二氧化矽粒子分散液的製造方法。該製造方法具有：分散液製備製程，在氨的存在下將烷氧基矽烷水解而製備二氧化矽粒子分散液。氨除去製程，從所述二氧化矽粒子分散液中除去氨而使相對於二氧化矽粒子分散液中所含的二氧化矽的氨量為0.3質量%以下。和水熱處理製程，將除去所述氨後的、二氧化矽濃度12質量%以上的二氧化矽粒子分散液在150℃以上且不足250℃的溫度下進行水熱處理。使用該鏈狀二氧化矽粒子的研磨材料的研磨速度快，並且研磨特性優異。

Description

研磨材料用鏈狀粒子分散液的製造方法
本發明涉及鏈狀粒子的分散液及其製造方法。以一次粒子的形式形成二氧化矽粒子的鏈狀粒子的分散液，作為半導體集成電路的金屬佈線層的基板形成等中的研磨材料是有用的。
在計算機等電子設備中使用各種積體電路。隨著電子設備的小型化、高性能化，要求電路的高密度化和高性能化。
例如，半導體積體電路在矽晶片等基材上使佈線層間膜(絕緣膜)成膜，並且在該佈線層間膜上形成金屬佈線用槽的圖案。在其上利用濺射法等根據需要形成氮化鉭(TaN)等屏蔽金屬層，接著，利用化學蒸鍍(CVD)法等使金屬佈線用銅進行成膜。在設置屏蔽金屬層的情況下，能夠防止與銅或雜質等在層間絕緣膜中的擴散或侵蝕相伴的絕緣性降低等，並且能夠提高層間絕緣膜與銅的黏接性。
接著，利用化學機械研磨(CMP)法研磨除去在除槽以外所成膜的不需要的銅及屏蔽金屬(有時稱作犧牲層)，並且盡可能地將上部表面平坦化，僅在槽內殘留金屬膜，形成銅的佈線/電路圖案。
作為在該CMP法中所用的研磨材料而使用的二氧化矽粒子，已知有真球狀的二氧化矽粒子和異常形狀的二氧化矽粒 子。異常形狀的二氧化矽粒子適合被用於要求研磨速度的研磨材料。
作為這樣的異常形狀的二氧化矽粒子的製造方法，提出了如下方法：首先，在包含水、有機溶劑及烷氧基矽烷的混合溶液中添加催化劑，進行烷氧基矽烷的水解反應，生成粒徑10~30nm的二氧化矽微粒；之後，從反應後的混合溶液中除去未反應的烷氧基矽烷、有機溶劑及催化劑，製作二氧化矽微粒的水分散液，並且按照使水分散液中的二氧化矽微粒的固體成分濃度達到0.1~5質量%、氨濃度達到50~400ppm的方式進行調整；之後，將該水分散液在250℃以上的溫度下進行水熱處理。若採用該製造方法，則得到平均直徑(D)10~30nm、長度(L)30~100nm、長徑比(L/D)3~10的短纖維狀二氧化矽(參照專利文獻1及2)。
另外，作為在原料中使用矽酸液的異常形狀的二氧化矽粒子的製造方法，提出了如下方法：通過將pH1.0~7.0、二氧化矽濃度0.05~3.0質量%的矽酸液在1~98℃下熟化，從而製備矽酸液的黏度為0.9~100mPa‧s的範圍的聚合矽酸液，再通過添加鹼並進行加熱，從而製備晶種液，使所得的晶種液積聚(build up)(專利文獻3)。
現有技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本特開平11-061043號公報
專利文獻2：日本特開2003-133267號公報
專利文獻3：日本特開2013-032276號公報
然而，在專利文獻1及2的製造方法中，需要將固體成分濃度為0.1~5質量%這樣的低濃度的分散液在250℃以上的高溫下進行水熱處理。因此，存在製造效率差、製造成本也變高的課題。另外，若使用這些專利文獻的方法將二氧化矽濃度高的分散液進行水熱處理，則導致二氧化矽粒子凝膠化，無法得到所期望的鏈狀粒子。
另外，專利文獻3的製造方法使用矽酸液作為原料，因此難以得到高純度的二氧化矽粒子。
為此，需要效率良好地製造高純度且高濃度的鏈狀二氧化矽粒子的方法。
根據本發明的鏈狀粒子分散液的製造方法，將高純度的二氧化矽粒子分散液調整為特定的氨濃度及二氧化矽濃度，並且在特定的溫度下進行水熱處理。由此能夠效率良好地製造高純度且高濃度的鏈狀粒子分散液。
該製造方法包括以下的製程。
(1)分散液製備製程：在氨的存在下將烷氧基矽烷水解而製備包含高純度的二氧化矽粒子的分散液。
(2)氨除去製程：從該分散液中除去氨，使相對於分散液中所含的二氧化矽的氨量為0.3質量%以下。
(3)水熱處理製程：在氨除去製程後將分散液在 150℃以上且不足250℃的溫度下進行水熱處理，而使二氧化矽粒子連結成鏈狀。予以說明，在該製程中使用的分散液的二氧化矽濃度為12質量%以上。
另外，基於本發明的分散液，包含二氧化矽粒子(一次粒子)的平均連結數為7以上的鏈狀粒子。使用該鏈狀二氧化矽粒子的研磨材料的研磨速度快，並且研磨特性優異。
圖1為表示鏈狀粒子的外觀的電子顯微鏡照片。
對基於本發明的鏈狀粒子分散液的製造方法進行說明。首先，在氨的存在下將烷氧基矽烷水解，製備包含高純度的二氧化矽粒子的分散液(分散液製備製程)。之後，從該分散液中除去氨，使氨量相對於分散液中所含的二氧化矽為0.3質量%以下(氨除去製程)。之後，將該分散液以二氧化矽濃度為12質量%以上的狀態在150℃以上且不足250℃的溫度下進行水熱處理(水熱處理製程)。
這樣，利用氨除去處理和在特定溫度下的水熱處理，即使是二氧化矽濃度為12質量%以上這樣的高濃度的二氧化矽粒子分散液，也不會凝膠化，能夠有效地製造高純度的鏈狀粒子。在此，將2個以上一次粒子(二氧化矽粒子)連結而成的粒子稱作鏈狀粒子。根據本發明，與以往的製造方法相比，容易得到連 結數多的鏈狀粒子。鏈狀粒子可以為連結為直鏈狀的形狀，也可以為彎曲形狀，還可以為粒子連結成支鏈狀的形狀。將用掃描式電子顯微鏡拍攝鏈狀粒子的照片例示於圖1中。用掃描式電子顯微鏡對任意100個粒子確認連結數(連結的一次粒子的個數)，將其平均值設為平均連結數。
若使用這樣的鏈狀粒子來製作研磨材料，則存在平均連結數越多研磨速度越快的傾向。因此平均連結數優選為7以上，進一步優選為10以上。平均連結數的上限只要能夠維持鏈狀粒子分散在液體中的狀態，則並無特別限制。該上限值還取決於一次粒子的粒徑，例如為30左右。
另外，在分散液中優選(平均連結數±1)個的一次粒子連結而成的鏈狀粒子存在50%以上。該比例反映連結個數的分佈。該比例越高，具有越均勻的連結個數，因此能夠進行更均質的研磨。該比例越高越優選，為70%以上、80%以上、90%以上、100%。
在此，不限於使分散液內的全部一次粒子為鏈狀粒子，有可能還單獨存在未連結的一次粒子。但是，存在鏈狀粒子的比例越多則研磨速度越快的傾向。因此，鏈狀粒子的比例越高越優選，為70%以上、90%以上、100%。
予以說明，可以在分散液製備製程、氨除去製程、水熱處理製程之間設置其他各種製程。例如在水熱處理製程中所使用的分散液不僅可以為剛進行氨除去製程後的分散液，也可以為 在氨除去製程後經過其他製程而得到的分散液。
在此，水熱處理時的二氧化矽粒子分散液的二氧化矽濃度需要為12質量%以上。使二氧化矽濃度為12質量%以上的調整可以在分散液製備製程中進行，也可以在氨除去製程中進行，也可以在水熱處理中進行，還可以在水熱處理製程前的除此以外的製程中進行。優選在水熱處理製程前使二氧化矽濃度為12質量%以上。
以下，對各製程進行詳細的說明。
[分散液製備製程]
在此，將作為原料的烷氧基矽烷在氨的存在下水解，形成二氧化矽粒子，製備包含二氧化矽粒子的分散液。烷氧基矽烷可以為1種，也可以為2種以上。另外，優選四甲氧基矽烷(TMOS)或四乙氧基矽烷(TEOS)等烷基鏈短的烷氧基矽烷。這是由於：存在水解速度快、容易促進緻密化、得到碳含量少的二氧化矽粒子的傾向。
作為基於烷氧基矽烷的水解的二氧化矽粒子分散液的製備方法，可例示以下2個方法。
(方法I)對包含水、有機溶劑及催化劑(氨)的敷液(預先在容器中準備的液體)添加烷氧基矽烷及有機溶劑的混合溶液的方法。
(方法II)對實質上由有機溶劑構成的液體同時添加含有烷氧基矽烷的液體A和含有催化劑及水的液體B的方法。在 此，液A可以包含有機溶劑。“實質上由有機溶劑構成”是指可以包含從有機溶劑的製造過程中不可避免地包含的雜質等，但是並不包含除此以外的物質。例如有機溶劑為99質量%以上，優選為99.5質量%以上。
予以說明，兩方法也均可以採用對在敷液中預先準備的晶種粒子添加烷氧基矽烷進行水解的所謂長晶法。
烷氧基矽烷的水解通常在常壓下且在使用的溶劑的沸點以下的溫度下進行。
利用該製程得到的二氧化矽粒子(一次粒子)的平均粒徑，優選為5~300nm。若平均粒徑不足5nm，則存在使二氧化矽粒子分散液的穩定性不充分的傾向。另外，存在由於粒徑過小而作為研磨材料無法得到充分的研磨速度的風險。在平均粒徑超過300nm的情況下，存在不易進行粒子的連結而無法得到所期望的鏈狀粒子的風險。平均粒徑更優選為5~100nm。
另外，該二氧化矽粒子優選長徑比為1.00~1.20的真球狀，粒子的變異係數(CV值)優選為30%以下。根據這樣的二氧化矽粒子，容易控制所製造的鏈狀粒子的連結個數。變異係數更優選為20%以下，進一步優選為10%以下。
予以說明，作為有機溶劑，可列舉醇類、酮類、醚類、酯類等。更具體而言，使用例如：甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等醇類；甲乙酮、甲基異丁基酮等酮類；甲基溶纖劑、乙基溶纖劑、丙二醇單丙基醚等二醇醚類；乙二醇、丙二醇、己二醇等二醇類； 乙酸甲酯、乙酸乙酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯等酯類。其中，更優選甲醇或乙醇，特別優選甲醇。這些有機溶劑可以單獨使用，也可以混合使用2種以上。
水解中使用的催化劑的添加量是相對於烷氧基矽烷1莫耳優選為0.005~1莫耳。若不足0.005莫耳，則不易發生水解，存在粒度分佈變廣的風險。若超過1莫耳，則水解速度顯著變快，因此存在不易成為粒子而成為凝膠狀物的風險。催化劑的添加量是相對於烷氧基矽烷1莫耳更優選為0.01~0.8莫耳。
水解中使用的水的量是相對於構成烷氧基矽烷的Si-OR基1莫耳優選為0.5~10莫耳，更優選為1~5莫耳。
[氨除去製程]
在本製程中，從分散液中除去氨，使相對於分散液中所含的二氧化矽的氨量(以下，關於本發明，簡稱為氨量)為0.3質量%以下。其是在水熱處理製程前使氨降低至規定量以下的重要製程。
例如，在上述的專利文獻1及2中，以在水熱處理前使分散液的氨濃度為50~400ppm作為必須條件(專利文獻1的段落0030)。在本發明中，與其相反，極力使氨降低。由此能夠抑制在水熱處理時二氧化矽粒子分散液發生凝膠化。在專利文獻1的實施例中，用離子電極測定的二氧化矽粒子分散液(二氧化矽濃度1質量%)的氨濃度(不包括粒子中所含的氨)為83ppm。即，相對於二氧化矽的氨量為0.83質量%。予以說明，在專利文 獻1及2中並未考慮粒子中所含的氨量，但是在本發明中將其考慮在內。即，在本發明中，還包括二氧化矽粒子中所含的氨量來設定分散液中的氨量。
在本發明中，在氨量0.3質量%以下進行水熱處理。由此，得到穩定的鏈狀粒子的分散液。考察這是由於：在水熱處理製程中，產生適量的溶解性二氧化矽，形成保有穩定性的程度的連結數的鏈狀粒子。因此，優選將氨除去至氨量為0.1質量%以下。更優選0.08質量%以下，進一步優選0.06質量%以下。另外，為了如上述那樣利用水熱處理形成所期望的連結數的鏈狀粒子，氨量的下限優選為0.01質量%，更優選為0.02質量%。
如果能夠降低至規定的氨量，則對除去方法並無限制。予以說明，氨在水解時被粒子取入而存在，因此為了使氨量為0.3質量%以下，不僅需要除去液相中的氨，而且還需要除去粒子內部的氨。利用通常的超濾膜處理等基本未能除去該粒子內部的氨。因此，優選使氨從二氧化矽粒子排出至粒子外(分散液中)的方法。
例如加熱處理或減壓處理等能夠使氨排出至分散液的液相中，與此同時，不易被超濾膜處理等除去的吸附於粒子表面的氨也能擴散到分散液的液相中。具體而言，使用超濾膜或離子交換樹脂等，從液相中除去氨後，利用加熱處理和減壓處理中的至少一個處理，將殘留於粒子內部的氨排出至分散液的液相中，使用超濾膜或離子交換樹脂等將排出至該液相中的氨除去。
予以說明，在本製程中，可以在除去氨的同時將二氧化矽粒子分散液的溶劑中的有機溶劑置換為水(純水)。當然，也可以獨立地設置水置換製程。
[水熱處理製程]
在本製程中，將除去了氨的二氧化矽粒子的分散液在150℃以上且不足250℃下進行水熱處理。利用該水熱處理，使二氧化矽粒子(一次粒子)連結。在水熱溫度不足150℃下時，不會充分地進行一次粒子的連結而無法成為鏈狀粒子。相反，在250℃以上時，雖然進行一次粒子的連結，但是導致連結進行至無法控制的程度，難以得到所期望的均勻的鏈狀粒子。另外，根據情況會導致分散液凝膠化。水熱處理溫度優選為170~230℃，更優選為180~220℃。構成鏈狀粒子的一次粒子的平均粒徑與分散液製備製程中所得的分散液中的二氧化矽粒子的平均粒徑大致相同。
水熱處理需要對二氧化矽濃度12質量%以上的分散液進行。因此，當在氨除去製程後分散液的二氧化矽濃度不足12質量%的情況下，按照使在水熱處理時二氧化矽濃度達到12質量%以上的方式進行調整(二氧化矽濃度調整製程)。例如在水熱處理製程前將二氧化矽濃度調整為12質量%以上。若不足12質量%，則即使氨量及水熱處理條件為最佳，也無法得到所期望的鏈狀粒子。予以說明，實施水熱處理的分散液的二氧化矽濃度優選為15質量%以上，更優選為20質量%以上。另外，其上限並無特 別限制，例如即使為40質量%也無問題。
水熱處理時的壓力通常為在各處理溫度下的飽和壓力。但是，只要是能夠控制粒子的連結的範圍，則也可以進一步進行加壓。
另外，關於水熱處理的時間，只要能夠控制粒子的連結，則並無特別限制。但是，若處理時間過短，則存在未充分地進行粒子的連結而無法成為鏈狀粒子的風險。即使已成為鏈狀粒子，也難以控制粒子的連結。若處理時間過長，則雖然進行粒子的連結，但是導致連結進行至無法控制的程度，難以得到所期望的均勻的鏈狀粒子。另外，存在分散液發生凝膠化的風險。因此，處理時間還取決於進行水熱處理時的溫度或壓力，例如，優選為1~24小時，更優選為3~15小時。
進而，由於在水熱處理中未添加烷氧基矽烷，因此未生成未反應物。另外，水熱處理在比以往更低溫下進行，因此能夠抑制來自粒子的二氧化矽的溶解。由此，能夠抑制由自成核所致的小粒子或以低聚物成分的形式的殘留等。因此，在所製造的鏈狀粒子分散液中未反應物少。
另外，該製程中所得的鏈狀粒子分散液中的氨量，與上述的氨除去製程後的氨量大致相同。即，氨量在上述的二氧化矽濃度調整製程或水熱處理製程中並無特別變化。
但是，如果是水熱處理後，則即使添加氨，基於本發明的鏈狀粒子分散液的穩定性也不會受損。例如在對研磨材料的 加工等中可以根據需要添加氨。即，氨量可以相對於分散液中的二氧化矽為超過0.3質量%。
另外，該製程中所得的鏈狀粒子分散液的二氧化矽濃度為12質量%以上。即，二氧化矽濃度在水熱處理的前後並無特別變化。但是，當在水熱處理製程中出於任意的意圖濃縮或稀釋分散液的情況下，並不限於此種情況。
但是，如果是水熱處理後，則可以根據需要在鏈狀粒子分散液中添加水或氨等。即，二氧化矽濃度可以不足12質量%。相反，也可以在不損害穩定性的範圍進一步濃縮。
利用上述的各製程，容易得到一次粒子的平均連結數為7以上的鏈狀粒子。另外，容易得到彎曲的鏈狀粒子。因此，使用該鏈狀粒子的研磨材料的研磨速度快。另外，在使用該鏈狀粒子作為多孔粉體形成用的一次粒子的情況下，可以增大多孔乾燥粉體的微孔容積。
進而，該鏈狀粒子分散液的未反應物少。分散液中的未反應物的含量優選為200ppm以下。若未反應物少，則在用於研磨材料的情況下，在基板上的附著物減少，另外，由於能夠抑制在研磨材料中所添加的各種藥品的吸附或與各種藥品的反應，因此能夠有效地發揮各種藥品的效果。該未反應物含量更優選為150ppm以下。
該未反應物是指在分散液中存在的除二氧化矽粒子以外的“包含矽的化合物”。在該“包含矽的化合物”中包含未進行 反應至作為製造目標的二氧化矽粒子的物質，可例示未反應的原料烷氧基矽烷或其低分子水解物(低聚物)等。
實施例
以下，對本發明的實施例進行具體的說明。
[實施例1]
〈鏈狀二氧化矽粒子分散液的製造〉
首先，準備在水與甲醇的混合溶劑(水/甲醇的質量比2/8)2450g中溶解有四乙氧基矽烷(多摩化學工業(株)製矽酸乙酯28、以SiO2計為28質量%)532.5g得到的混合溶液。將純水139.1g與甲醇169.9g的混合溶劑保持於60℃，用20小時向其中同時滴加上述的混合溶液2982.5g和濃度0.25質量%的氨水596.4g。添加結束後，再在該溫度下熟化3小時。之後，用超濾膜除去未反應的四乙氧基矽烷、甲醇、氨。
接著，添加純水而暫時稀釋，使用旋轉蒸發器在減壓下進行濃縮。由此除去在粒子內部殘留的氨成分，得到20質量%的二氧化矽粒子水分散液。相對於二氧化矽的氨量為0.05質量%(也包括粒子內部在內的分散液中的氨濃度為100ppm)。
之後，在200℃的高壓釜中進行10小時水熱處理，得到包含鏈狀二氧化矽粒子的固體成分濃度20質量%的分散液。予以說明，圖1中示出的電子顯微鏡照片為對本實施例中所得的鏈狀粒子拍攝得到的照片。各製程的處理條件及二氧化矽粒子或分散液的性質、以及所製造的鏈狀二氧化矽粒子的性質如表1所 示。各性質利用以下的方法來測定。
(1)二氧化矽粒子(一次粒子)的平均粒徑
對二氧化矽粒子的電子顯微鏡照片進行拍攝，對任意的100個粒子求得各粒子的面積，由該面積求得等效圓直徑。將該等效圓直徑的平均值設為二氧化矽粒子的平均粒徑。
(2)二氧化矽粒子(一次粒子)的長徑比
用掃描式電子顯微鏡觀察粒子。在此，對1個粒子按照與粒子接觸的方式以長方形加以包圍時，將長邊設為b，並且將短邊設為a。對100個粒子測定該短邊a與長邊b之比(b/a；其中，b
Figure 107147236-A0305-02-0015-1
a)，將其平均值設為長徑比。
(3)二氧化矽粒子(一次粒子)的變異係數(CV值)
變異係數以“(標准偏差/平均粒徑)×100”來表示。其基於二氧化矽粒子的平均粒徑的測定方法來計算。
(4)二氧化矽粒子的平均連結數
用掃描式電子顯微鏡觀察粒子，對100個粒子確認連結數(連結的一次粒子的個數)，將其平均值設為二氧化矽粒子的平均連結數。此時，在確認到未連結的一次粒子的情況下，將其連結數設為1。
(5)二氧化矽粒子的連結粒子比例
用掃描式電子顯微鏡觀察粒子，對100個粒子確認連結數，求得2個以上連結成的粒子(鏈狀粒子)的比例。
(6)二氧化矽濃度
使分散液的樣品5g在150℃下乾燥1小時，由乾燥前後的質量算出二氧化矽濃度。
(7)分散液中的氨量
在分散液中添加20質量%NaOH水溶液，一邊溶解二氧化矽粒子一邊進行蒸餾。將出來的氨用0.05莫耳/L的硫酸進行捕集，用0.1N的NaOH進行滴定，求得所消耗的硫酸量，並且求得液體中所含的總氨量。
(8)分散液中的未反應物量
使用日立工機株式會社製的小型超離心機CS150GXL，將分散液在設定溫度10℃、1370000rpm(1000000G)下進行30分鐘離心處理。對在該處理液的上清液中存在的除二氧化矽粒子以外的“包含矽的化合物”(未反應物)，用株式會社島津製作所製的ICP發射光譜分析裝置ICPS-8100測定Si。由該測定值換算為分散液中的SiO2濃度。
〈研磨材料的製造〉
在鏈狀二氧化矽粒子分散液500g中混合濃度30質量%的過氧化氫水333g、草酸銨5g及水162g，製備成二氧化矽濃度10質量%、過氧化氫10質量%、草酸銨0.5質量%的研磨材料。使用該研磨材料進行研磨試驗。
(9)研磨試驗
將研磨用基板設置於研磨裝置(NANOFACTOR(株)製NF300)，在基板加重5psi、工作臺轉速50rpm、主軸轉速60rpm 下，將研磨材料以60ml/分鐘的速度進行研磨直至絕緣膜上的犧牲層消失(厚度0.2μm)為止。此時的研磨時間為92秒。研磨速度如表1所示。
在此使用的研磨用基板如以下所示。在依次層疊有由氮化矽形成的絕緣膜(厚度0.2μm)、由二氧化矽形成的絕緣膜(厚度0.4μm)、由氮化矽形成的絕緣膜(厚度0.2μm)的矽晶片(8英寸晶片)基板上塗布正型光阻劑，以0.3μm的線寬和間距(line and space)進行曝光。接著，用四甲基氫氧化銨(TMAH)的顯影液除去曝光部分。接著，使用CF4與CHF3的混合氣體，在下層的絕緣膜上形成圖案後，利用O2等離子體除去光阻劑，形成寬度(WC)為0.3μm且深度為0.6μm的佈線槽。在形成有該佈線槽的基板上利用CVD法進行薄層的銅(Cu)的成膜，再利用電鍍法進行成膜，進行絕緣膜上的銅層(犧牲層)的合計厚度為0.2μm的銅的成膜，製成研磨用基板。
在以下的實施例和比較例中，也與實施例1同樣地評價了各特性。
[實施例2]
將相對於水熱處理前的二氧化矽的氨量變更為0.08質量%，除此以外，與實施例1同樣地製造鏈狀粒子分散液。
[實施例3]
將相對於水熱處理前的二氧化矽的氨量變更為0.1質量%，除此以外，與實施例1同樣地製造鏈狀粒子分散液。
[實施例4]
將相對於水熱處理前的二氧化矽的氨量變更為0.3質量%，除此以外，與實施例1同樣地製造鏈狀粒子分散液。
[實施例5]
將水熱處理溫度變更為150℃，除此以外，與實施例1同樣地製造鏈狀粒子分散液。
[實施例6]
將水熱處理時的分散液的二氧化矽濃度變更為12質量%，除此以外，與實施例1同樣地進行至水熱處理，之後濃縮成20質量%，製造鏈狀粒子分散液。
[實施例7]
將相對於水熱處理前的二氧化矽的氨量變更為0.03質量%，除此以外，與實施例1同樣地製造鏈狀粒子分散液。
[實施例8]
將水熱處理時的分散液的二氧化矽濃度變更為15質量%，除此以外，與實施例1同樣地進行至水熱處理。之後進行濃縮，製造20質量%的鏈狀粒子分散液。
[實施例9]
將水熱處理時的分散液的二氧化矽濃度變更為40質量%，除此以外，與實施例1同樣地製造二氧化矽濃度40質量%的鏈狀粒子分散液。另外，使用該鏈狀粒子分散液250g，除此以外，與實施例1同樣地製備研磨材料。
[實施例10]
將水熱處理溫度變更為170℃，除此以外，與實施例1同樣地製造鏈狀粒子分散液。
[實施例11]
將水熱處理溫度變更為180℃，除此以外，與實施例1同樣地製造鏈狀粒子分散液。
[實施例12]
將水熱處理溫度變更為220℃，除此以外，與實施例1同樣地製造鏈狀粒子分散液。
[實施例13]
將水熱處理溫度變更為230℃，除此以外，與實施例1同樣地製造鏈狀粒子分散液。
[實施例14]
將水熱處理溫度變更為245℃，除此以外，與實施例1同樣地製造鏈狀粒子分散液。
[實施例15]
將水熱處理時間變更為1小時，除此以外，與實施例1同樣地製造鏈狀粒子分散液。
[實施例16]
將水熱處理時間變更為3小時，除此以外，與實施例1同樣地製造鏈狀粒子分散液。
[實施例17]
將水熱處理時間變更為15小時，除此以外，與實施例1同樣地製造鏈狀粒子分散液。
[實施例18]
將水熱處理時間變更為24小時，除此以外，與實施例1同樣地製造鏈狀粒子分散液。
[比較例1]
在水熱處理前不進行減壓濃縮而將相對於二氧化矽的氨量設為0.90質量%，將分散液的二氧化矽濃度設為1質量%，將水熱處理溫度設為300℃，除此以外，與實施例1同樣地製造鏈狀粒子分散液。
[比較例2]
在比較例1中，將相對於二氧化矽的氨量設為1.5質量%，將水熱處理溫度設為200℃，除此以外，同樣地製造分散液。所得的分散液中的二氧化矽粒子為球狀。
[比較例3]
在水熱處理前不進行減壓濃縮而將相對於二氧化矽的氨量設為0.90質量%，除此以外，與實施例1同樣地製造分散液。該分散液發生凝膠化，因此未進行研磨材料的評價。
[比較例4]
將水熱處理溫度設為250℃，除此以外，與實施例1同樣地製造分散液。該分散液發生凝膠化，因此未進行研磨材料的評價。
[比較例5]
將水熱處理時的分散液的二氧化矽濃度變更為10質量%，除此以外，與實施例1同樣地進行至水熱處理，之後濃縮成20質量%，製造分散液。所得的分散液中的二氧化矽粒子為球狀。
【表1】
Figure 107147236-A0304-0001

Claims (6)

  1. 一種研磨材料用鏈狀粒子分散液的製造方法，其特徵在於，其具有：一分散液製備製程，在氨的存在下將烷氧基矽烷水解而製備包含一二氧化矽粒子的一分散液；一氨除去製程，除去該分散液的氨而使氨量相對於該分散液中所含的二氧化矽為0.08質量%以下；和一水熱處理製程，在該氨除去製程後將該分散液以二氧化矽濃度為12質量%以上的狀態在150℃以上且不足250℃下進行水熱處理，製作平均連結數為7以上的連結粒子。
  2. 根據請求項1所述的研磨材料用鏈狀粒子分散液的製造方法，其特徵在於，在該氨除去製程中，利用一加熱處理和一減壓處理中的至少一者從該分散液中除去氨。
  3. 根據請求項1所述的研磨材料用鏈狀粒子分散液的製造方法，其特徵在於，在該氨除去製程中使氨量相對於該分散液中所含的二氧化矽為0.01質量%以上且0.08質量%以下。
  4. 根據請求項1所述的研磨材料用鏈狀粒子分散液的製造方法，其特徵在於，該二氧化矽粒子的一平均粒徑為5~300nm。
  5. 根據請求項1所述的研磨材料用鏈狀粒子分散液的製造方法，其特徵在於，存在50%以上的連結數為平均連結數±1的一鏈狀粒子。
  6. 根據請求項1所述的研磨材料用鏈狀粒子分散液的製造方法，其特徵在於，除二氧化矽粒子以外的包含矽的化合物的含量為200ppm以下。
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