WO2016047725A1 - 酸化珪素膜用研磨液組成物 - Google Patents

酸化珪素膜用研磨液組成物 Download PDF

Info

Publication number
WO2016047725A1
WO2016047725A1 PCT/JP2015/077030 JP2015077030W WO2016047725A1 WO 2016047725 A1 WO2016047725 A1 WO 2016047725A1 JP 2015077030 W JP2015077030 W JP 2015077030W WO 2016047725 A1 WO2016047725 A1 WO 2016047725A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
polishing
less
mass
mol
compound
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/077030
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
土居陽彦
衣田幸司
Original Assignee
花王株式会社
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 花王株式会社 filed Critical 花王株式会社
Priority to US15/511,878 priority Critical patent/US10703935B2/en
Publication of WO2016047725A1 publication Critical patent/WO2016047725A1/ja

Links

Classifications

    • 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
    • B24B37/04—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
    • B24B37/042—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces operating processes therefor
    • B24B37/044—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces operating processes therefor characterised by the composition of the lapping agent
    • 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
    • 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
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3105—After-treatment
    • H01L21/31051—Planarisation of the insulating layers
    • H01L21/31053—Planarisation of the insulating layers involving a dielectric removal step

Definitions

  • the present disclosure relates to a polishing liquid composition for a silicon oxide film and a method for manufacturing a semiconductor substrate using the same.
  • the CMP (Chemical Mechanical Polishing) technology is a method in which the polishing substrate and the polishing pad are relatively moved while supplying the polishing liquid to these contact portions in a state where the surface of the substrate to be polished and the polishing pad are in contact with each other. This is a technique in which the surface unevenness portion of the substrate to be polished is chemically reacted and mechanically removed and flattened by being moved.
  • Patent Document 1 as an abrasive used for forming a shallow trench isolation structure, cerium oxide particles, a dispersant, free —COOM group, phenolic OH group, —SO 3 M group, —OSO 3 H
  • polishing rate for a film to be polished for example, a silicon oxide film
  • the present disclosure provides a polishing composition for a silicon oxide film that can improve the polishing rate in one or more embodiments.
  • water, cerium oxide particles, and a compound having an amino group and at least one acid group selected from a sulfonic acid group and a phosphonic acid group in the molecule are provided.
  • the ratio of the number of moles of the acid groups contained in the compound to the total surface area of the cerium oxide particles is 1. 6 ⁇ 10 ⁇ 5 mol / m 2 or more and 5.0 ⁇ 10 ⁇ 2 mol / m 2 or less of a polishing composition for a silicon oxide film (hereinafter, also referred to as “polishing composition according to the present disclosure”) .
  • the compound having water, cerium oxide particles, and an amino group and at least one acid group selected from a sulfonic acid group and a phosphonic acid group in the molecule And a composition containing the same in polishing a silicon oxide film.
  • the ratio of the number of moles of the acid groups contained in the compound to the total surface area of the cerium oxide particles is 1. It is 6 ⁇ 10 ⁇ 5 mol / m 2 or more and 5.0 ⁇ 10 ⁇ 2 mol / m 2 or less.
  • the present disclosure relates to a method for manufacturing a semiconductor substrate, which includes polishing a silicon oxide film using the polishing composition according to the present disclosure in one or more embodiments.
  • the present disclosure relates to a method for polishing a semiconductor substrate, which includes polishing a silicon oxide film by using the polishing composition according to the present disclosure in one or more embodiments.
  • the polishing rate for the silicon oxide film can be improved.
  • the present disclosure relates to a polishing composition
  • a polishing composition comprising cerium oxide (hereinafter sometimes referred to as ceria) particles as abrasive grains, and containing a compound having an amino group and a sulfonic acid group and / or a phosphonic acid group in the molecule.
  • ceria cerium oxide
  • This is based on the knowledge that the polishing rate of the silicon oxide film can be improved.
  • colloidal ceria is used as the ceria particles, reduction of polishing scratches (number of scratches) after polishing can be achieved.
  • a compound having an amino group and a sulfonic acid group and / or a phosphonic acid group in the molecule increases the spread of the positive charge by multilayer adsorption on the surface of the positively charged ceria particles, and the ceria particles become a substrate. It is considered that the polishing rate is improved.
  • a compound having an amino group and at least one selected from a sulfonic acid group and a phosphonic acid group in the molecule (hereinafter, also simply referred to as “amphoteric compound”) It is an amphoteric compound that can be adsorbed on particles, and is a compound that can be adsorbed in multiple layers on ceria particles from the viewpoint of improving the polishing rate.
  • multilayer adsorption means that in one or a plurality of embodiments, the adsorption amount increases in correlation with the amount of compound to be added, exceeding the expected adsorption amount when adsorbing in a single layer.
  • the amphoteric compound having an amino group and a sulfonic acid group in the molecule includes sulfamic acid, taurine or a derivative thereof from the viewpoint of improving the polishing rate, and sulfamic acid is preferable.
  • the amphoteric compound having an amino group and a phosphonic acid group in the molecule includes aminomethylphosphonic acid from the same viewpoint in one or more embodiments.
  • the content of the amphoteric compound in the polishing liquid composition according to the present disclosure is preferably 0.001% by mass or more, more preferably 0.005% by mass or more, from the viewpoint of improving the polishing rate. More preferably, it is 0.01% by mass or more, and still more preferably 0.05% by mass or more. In one or a plurality of embodiments, the content of the amphoteric compound in the polishing liquid composition according to the present disclosure is preferably 0.50% by mass or less, more preferably 0.30% by mass or less, more preferably from the same viewpoint. Preferably it is 0.15 mass% or less.
  • the content of the amphoteric compound in the polishing composition according to the present disclosure is preferably 0.001% by mass or more and 0.50% by mass or less, more preferably from the viewpoint of improving the polishing rate in one or more embodiments. Is 0.005 mass% or more and 0.30 mass% or less, more preferably 0.01 mass% or more and 0.15 mass% or less, still more preferably 0.05 mass% or more and 0.15 mass% or less.
  • the polishing liquid composition according to the present disclosure contains ceria particles as polishing abrasive grains.
  • ceria particles include colloidal ceria and calcined ceria in one or more embodiments. From the viewpoint of reducing polishing scratches after polishing, the ceria particles are preferably colloidal ceria. From the viewpoint of improving the polishing rate, calcined ceria is preferred as the ceria particles.
  • the polishing composition according to the present disclosure may include a cerium hydroxide.
  • the shape of the ceria particles is preferably substantially spherical.
  • the average primary particle diameter of the ceria particles used is preferably 15 nm or more, more preferably 20 nm or more, still more preferably 40 nm or more, still more preferably 50 nm or more, preferably 300 nm or less, more preferably from the viewpoint of polishing rate. It is 200 nm or less, more preferably 150 nm or less, and even more preferably 100 nm or less.
  • the average primary particle diameter of the ceria particles is 15 nm or more, the polishing rate of the silicon oxide film can be effectively improved, and when it is 300 nm or less, the generation of polishing flaws can be effectively suppressed.
  • the average primary particle diameter of the ceria particles is calculated using a specific surface area S (m 2 / g) calculated by a BET (nitrogen adsorption) method.
  • a specific surface area can be measured by the method as described in an Example, for example.
  • the average primary particle size calculated by the BET method is also referred to as “BET equivalent particle size”.
  • the ratio of the number of moles of acid groups (sulfonic acid group and phosphonic acid group) contained in the amphoteric compound to the total surface area of the ceria particles contained ([sulfonic acid group and phosphonic acid group of The number of moles] / [total surface area of cerium oxide particles]) is preferably 1.6 ⁇ 10 ⁇ 5 mol / m 2 or more from the viewpoint of improving the polishing rate in one or a plurality of embodiments, and 5.1 ⁇ 10 5.
  • the ratio is preferably 5.0 ⁇ 10 ⁇ 2 mol / m 2 or less, more preferably 1.4 ⁇ 10 ⁇ 3 mol / m 2 or less, and 8. 6 ⁇ 10 ⁇ 4 mol / m 2 or less is more preferable, and 5.2 ⁇ 10 ⁇ 4 mol / m 2 or less is even more preferable.
  • the ratio is preferably 1.6 ⁇ 10 ⁇ 5 mol / m 2 or more and 5.0 ⁇ 10 ⁇ 2 mol / m 2 or less, and preferably 5.1 ⁇ 10 ⁇ 5 mol / m 2 or more. More preferably 4 ⁇ 10 ⁇ 3 mol / m 2 or less, more preferably 8.4 ⁇ 10 ⁇ 5 mol / m 2 or more and 8.6 ⁇ 10 ⁇ 4 mol / m 2 or less, and 1.6 ⁇ 10 ⁇ 4 mol. / M 2 or more and 5.2 ⁇ 10 ⁇ 4 mol / m 2 or less is even more preferable.
  • the total surface area of the ceria particles can be calculated by multiplying the specific surface area S (m 2 / g) calculated by the BET (nitrogen adsorption) method by the content of the ceria particles in the polishing liquid composition according to the present disclosure. .
  • the content of ceria particles in the polishing liquid composition according to the present disclosure is preferably 0.001% by mass or more, more preferably 0.01% by mass or more, from the viewpoint of improving the polishing rate. More preferably, it is 0.05 mass% or more, More preferably, it is 0.1 mass% or more. In one or more embodiments, the content of ceria particles in the polishing liquid composition according to the present disclosure is preferably 1.0% by mass or less, more preferably 0.80% by mass or less, and still more preferably, from the same viewpoint. Is 0.60% by mass or less, and more preferably 0.5% by mass or less.
  • the content of ceria particles in the polishing liquid composition according to the present disclosure is preferably 0.001% by mass or more and 1.0% by mass or less, more preferably 0.001% by mass or less, from the same viewpoint in one or more embodiments. It is 01 mass% or more and 0.80 mass% or less, More preferably, it is 0.05 mass% or more and 0.60 mass% or less, More preferably, it is 0.1 mass% or more and 0.5 mass% or less.
  • the polishing liquid composition according to the present disclosure contains water as an aqueous medium.
  • the water is more preferably water such as ion-exchanged water, distilled water or ultrapure water from the viewpoint of improving the quality of the semiconductor substrate.
  • the content of water in the polishing liquid composition according to the present disclosure shall be the remainder excluding the amphoteric compound and the ceria particles when the total of the mass of the amphoteric compound, the ceria particles, and water is 100% by mass. Can do.
  • the pH of the polishing composition according to the present disclosure is preferably more than 2.5, more preferably 3.0 or more, still more preferably 3.5 or more, and still more from the viewpoint of improving the polishing rate and polishing selectivity. Preferably it is 4.0 or more. From the same viewpoint, the pH is preferably 8.0 or less, more preferably 7.5 or less, and even more preferably 7.0 or less. From the same viewpoint, the pH is preferably more than 2.5 and 8.0 or less, more preferably 3.0 or more and 8.0 or less, still more preferably 3.5 or more and 7.5 or less, and still more preferably 4 0.0 or more and 7.0 or less. In the present disclosure, the pH of the polishing composition is a value at 25 ° C. and is a value measured using a pH meter. Specifically, the pH of the polishing composition in the present disclosure can be measured by the method described in Examples.
  • the pH of the polishing composition according to the present disclosure can be adjusted using an acid or a base as necessary.
  • organic acids such as inorganic acids, such as hydrochloric acid, nitric acid, and a sulfuric acid, an acetic acid, an oxalic acid, a citric acid, and malic acid, are mentioned.
  • the acid is preferably at least one selected from hydrochloric acid, nitric acid and acetic acid, and more preferably at least one selected from hydrochloric acid and acetic acid.
  • organic alkali compounds such as inorganic alkali compounds, such as ammonia and potassium hydroxide, alkylamine, and alkanolamine, are mentioned.
  • the base is preferably at least one selected from ammonia and alkylamine, more preferably ammonia.
  • the polishing composition according to the present disclosure may contain an optional component such as a polishing aid other than the components described above within a range not impairing the effect of improving the polishing rate.
  • the content of these optional components is preferably 0.001% by mass or more, more preferably 0.0025% by mass or more, still more preferably 0.01% by mass or more, from the viewpoint of ensuring the polishing rate of the silicon oxide film. From the viewpoint of improving selectivity, it is preferably 1% by mass or less, more preferably 0.5% by mass or less, and further preferably 0.1% by mass or less.
  • the polishing composition according to the present disclosure can be produced by a method including a step of mixing the amphoteric compound, the ceria particles, and water.
  • the polishing liquid composition according to the present disclosure is not limited to a so-called one-component type that is supplied to the market in a state where all the components are mixed in advance, and so-called two that are mixed at the time of use. It may be a liquid type.
  • the two-pack type polishing liquid composition is divided into a first liquid and a second liquid, and the polishing liquid composition includes, for example, a first liquid in which the ceria particles are mixed with water. It may be composed of a liquid and a second liquid in which the amphoteric compound is dissolved in water, and the first liquid and the second liquid may be mixed.
  • the first liquid and the second liquid may be mixed before being supplied to the surface of the object to be polished (substrate to be polished), or the first liquid and the second liquid may be separately supplied and the substrate to be polished. May be mixed on the surface.
  • the content of each component described above is the content at the time of use in the polishing step, but the polishing liquid composition according to the present disclosure is stored and concentrated in a range that does not impair its stability. It may be supplied. In this case, it is preferable in that the production / transport cost can be reduced. And the concentrated liquid of the polishing composition according to the present disclosure can be appropriately diluted with the above-mentioned aqueous medium as needed and used in the polishing step.
  • the dilution ratio is preferably 5 to 100 times.
  • the polishing liquid composition according to the present disclosure can be suitably used for polishing performed in the step of forming an element isolation structure of a semiconductor substrate.
  • a silicon dioxide layer is grown on the surface of the silicon substrate by exposing the silicon substrate to oxygen in an oxidation furnace, and then on the silicon dioxide layer.
  • a silicon nitride (Si 3 N 4 ) film is formed by, for example, a CVD method (chemical vapor deposition method).
  • a photolithography technique is applied to a substrate including a silicon substrate and a silicon nitride film disposed on one main surface side of the silicon substrate, for example, a substrate in which a silicon nitride film is formed on a silicon dioxide layer of a silicon substrate. Is used to form a trench.
  • a silicon oxide (SiO 2 ) film for filling a trench is formed by, for example, a CVD method using silane gas and oxygen gas to obtain a substrate to be polished in which the silicon nitride film is covered with the silicon oxide film.
  • the trench is filled with silicon oxide of the silicon oxide film, and the surface of the silicon nitride film opposite to the silicon substrate side is covered with the silicon oxide film.
  • the surface opposite to the surface on the silicon substrate side of the silicon oxide film thus formed has a step formed corresponding to the unevenness of the lower layer.
  • the silicon oxide film is polished by CMP until at least the opposite surface of the silicon nitride film to the silicon substrate side is exposed. More preferably, the surface of the silicon oxide film and the surface of the silicon nitride film are flush with each other.
  • the silicon oxide film is polished until The polishing liquid composition according to the present disclosure is used in the step of polishing by the CMP method.
  • a silicon dioxide layer is grown on a surface of the silicon substrate by exposing the silicon substrate to oxygen in an oxidation furnace, and then the silicon dioxide.
  • a polysilicon (Poly-Si) film is formed on the layer by, for example, a CVD method (chemical vapor deposition method).
  • a trench is formed in the substrate using a photolithography technique.
  • a trench-filling silicon oxide (SiO 2 ) film is formed by a CVD method using silane gas and oxygen gas to obtain a substrate to be polished in which the polysilicon film is covered with the silicon oxide film.
  • the trench is filled with silicon oxide of the silicon oxide film, and the opposite surface of the polysilicon film on the side of the silicon substrate is covered with the silicon oxide film.
  • the surface opposite to the surface on the silicon substrate side of the silicon oxide film thus formed has a step formed corresponding to the unevenness of the lower layer.
  • the silicon oxide film is polished by CMP until at least the surface opposite to the surface of the polysilicon film on the silicon substrate side is exposed. More preferably, the surface of the silicon oxide film and the surface of the polysilicon film are flush with each other.
  • the silicon oxide film is polished until The polishing liquid composition according to the present disclosure is used in the step of polishing by the CMP method.
  • the polishing substrate composition and the polishing pad are supplied while the polishing liquid composition according to the present disclosure is supplied to the contact portion between the polishing substrate and the polishing pad while the surface of the polishing substrate and the polishing pad are in contact with each other.
  • the uneven portion on the surface of the substrate to be polished is flattened.
  • another insulating film may be formed between the silicon dioxide layer and the silicon nitride film of the silicon substrate, or another may be provided between the silicon oxide film and the silicon nitride film. An insulating film may be formed.
  • the rotational speed of the polishing pad is preferably 30 to 200 r / min, more preferably 45 to 150 r / min, and more preferably 60 to 100 r, regardless of whether the polishing liquid composition according to the present disclosure is one-pack type or two-pack type. / Min is more preferable.
  • the rotational speed of the substrate to be polished is preferably 130 to 200 r / min, more preferably 45 to 150 r / min, and still more preferably 60 to 100 r / min.
  • the polishing load set in the polishing apparatus provided with the polishing pad is not affected by the adverse effect on the flattening caused by the load being too large, regardless of whether the polishing liquid composition is one-pack type or two-pack type. From the viewpoint of suppressing the generation of scratches, 500 gf / cm 2 or less is preferable, 400 gf / cm 2 or less is more preferable, and 350 gf / cm 2 or less is more preferable.
  • the polishing load is preferably 20 gf / cm 2 or more, more preferably 50 gf / cm 2 or more, and still more preferably 100 gf / cm 2 or more from the viewpoint of shortening the polishing time.
  • the polishing load refers to the pressure of the surface plate applied to the polishing surface of the substrate to be polished during polishing.
  • the supply rate of the polishing composition according to the present disclosure is preferably 500 mL / min or less, more preferably 400 mL / min or less, and even more preferably 300 mL / min or less from the viewpoint of polishing efficiency.
  • the supply rate of the polishing composition is preferably 10 mL / min or more, and more preferably 30 mL / min or more from the viewpoint of improving the polishing rate of the silicon oxide film.
  • the present disclosure relates to a method for polishing a semiconductor substrate (hereinafter, also referred to as a polishing method according to the present disclosure), which includes polishing a silicon oxide film using the polishing composition according to the present disclosure described above.
  • the specific polishing method and conditions may be the same as those of the semiconductor substrate manufacturing method according to the present disclosure described above.
  • the present invention further discloses the following composition, production method, or use.
  • the content of the compound in the polishing composition is preferably 0.001% by mass or more, more preferably 0.005% by mass or more, still more preferably 0.01% by mass or more, and still more preferably 0.8%.
  • Polishing liquid composition as described in ⁇ A1> which is 05 mass% or more.
  • the content of the compound in the polishing composition is preferably 0.50% by mass or less, more preferably 0.30% by mass or less, and still more preferably 0.15% by mass or less, ⁇ A1> or The polishing liquid composition as described in ⁇ A2>.
  • the content of the compound in the polishing composition is preferably 0.001% by mass to 0.50% by mass, more preferably 0.005% by mass to 0.30% by mass, and still more preferably 0.
  • the polishing composition according to any one of ⁇ A1> to ⁇ A3> which is 0.01 mass% or more and 0.15 mass% or less, and more preferably 0.05 mass% or more and 0.15 mass% or less.
  • ⁇ A5> The polishing composition according to any one of ⁇ A1> to ⁇ A4>, wherein the compound is sulfamic acid or aminomethylphosphonic acid.
  • the ratio of the sulfonic acid group and / or phosphonic acid group to the total surface area of the cerium oxide particles ([number of moles of sulfonic acid group and / or phosphonic acid group] / [total surface area of cerium oxide particles])
  • it is 1.6 ⁇ 10 ⁇ 5 mol / m 2 or more, more preferably 5.1 ⁇ 10 ⁇ 5 mol / m 2 or more, still more preferably 8.4 ⁇ 10 ⁇ 5 mol / m 2 or more, even more preferably.
  • the polishing composition according to any one of ⁇ A1> to ⁇ A5>, which is 1.6 ⁇ 10 ⁇ 4 mol / m 2 or more.
  • Ratio of the sulfonic acid group and / or phosphonic acid group to the total surface area of the cerium oxide particles ([number of moles of sulfonic acid group and / or phosphonic acid group] / [total surface area of cerium oxide particles])
  • it is 5.0 ⁇ 10 ⁇ 2 mol / m 2 or less, more preferably 1.4 ⁇ 10 ⁇ 3 mol / m 2 or less, still more preferably 8.6 ⁇ 10 ⁇ 4 mol / m 2 or less, even more preferably.
  • the ratio of the sulfonic acid group and / or phosphonic acid group to the total surface area of the cerium oxide particles ([number of moles of sulfonic acid group and / or phosphonic acid group] / [total surface area of cerium oxide particles])
  • it is 1.6 ⁇ 10 ⁇ 5 mol / m 2 or more and 5.0 ⁇ 10 ⁇ 2 mol / m 2 or less, more preferably 5.1 ⁇ 10 ⁇ 5 mol / m 2 or more and 1.4 ⁇ 10 ⁇ 3 mol.
  • the average primary particle diameter calculated by the BET (nitrogen adsorption) method of the cerium oxide particles is preferably 15 nm or more, more preferably 20 nm or more, still more preferably 40 nm or more, still more preferably 50 nm or more.
  • the average primary particle diameter calculated by the BET (nitrogen adsorption) method of the cerium oxide particles is preferably 300 nm or less, more preferably 200 nm or less, still more preferably 150 nm or less, and even more preferably 100 nm or less.
  • the content of the cerium oxide particles in the polishing composition is preferably 0.001% by mass or more, more preferably 0.01% by mass or more, still more preferably 0.05% by mass or more, and still more preferably.
  • Polishing liquid composition in any one of ⁇ A1> to ⁇ A10> which is 0.1 mass% or more.
  • the content of the cerium oxide particles in the polishing composition is preferably 1.0% by mass or less, more preferably 0.80% by mass or less, still more preferably 0.60% by mass or less, and still more preferably.
  • the content of the cerium oxide particles in the polishing composition is preferably 0.001% by mass to 1.0% by mass, more preferably 0.01% by mass to 0.80% by mass, and still more preferably.
  • the pH of the polishing composition is preferably more than 2.5, more preferably 3.0 or more, still more preferably 3.5 or more, still more preferably 4.0 or more, from ⁇ A1>
  • the pH of the polishing composition is preferably 8.0 or less, more preferably 7.5 or less, and even more preferably 7.0 or less, according to any one of ⁇ A1> to ⁇ A14>. Polishing liquid composition.
  • the pH of the polishing composition preferably exceeds 2.5 and is 8.0 or less, more preferably 3.0 or more and 8.0 or less, still more preferably 3.5 or more and 7.5 or less, and even more preferably.
  • ⁇ A17> A method for producing a semiconductor substrate, comprising polishing a silicon oxide film using the polishing composition according to any one of ⁇ A1> to ⁇ A16>.
  • the present invention further relates to one or a plurality of embodiments below.
  • ⁇ B1> containing water, cerium oxide particles, and a compound having at least one acid group selected from an amino group and a sulfonic acid group and a phosphonic acid group in the molecule,
  • the ratio of the number of moles of the acid groups contained in the compound to the surface area was 1.6 ⁇ 10 ⁇ 5 mole / m 2.
  • the content of the compound in the polishing composition is preferably 0.001% by mass or more, more preferably 0.005% by mass or more, still more preferably 0.01% by mass or more, and still more preferably 0.000% by mass.
  • Polishing liquid composition as described in ⁇ B1> which is 05 mass% or more.
  • the content of the compound in the polishing composition is preferably 0.50% by mass or less, more preferably 0.30% by mass or less, and still more preferably 0.15% by mass or less, ⁇ B1> or The polishing liquid composition as described in ⁇ B2>.
  • the content of the compound in the polishing composition is preferably 0.001% by mass to 0.50% by mass, more preferably 0.005% by mass to 0.30% by mass, and still more preferably 0.
  • the polishing composition according to any one of ⁇ B1> to ⁇ B3> which is 0.01 mass% or more and 0.15 mass% or less, and more preferably 0.05 mass% or more and 0.15 mass% or less.
  • ⁇ B5> The polishing composition according to any one of ⁇ B1> to ⁇ B4>, wherein the compound is sulfamic acid or aminomethylphosphonic acid.
  • the ratio of the number of moles of the acid groups contained in the compound to the total surface area of the cerium oxide particles is preferably 1.6 ⁇ 10 ⁇ 5 mol / m 2 or more, more preferably 5.1 ⁇ 10 ⁇ 5 mol / m 2 or more, still more preferably 8.4 ⁇ 10 ⁇ 5 mol / m 2 or more, even more preferably 1
  • the ratio of the number of moles of the acid groups contained in the compound to the total surface area of the cerium oxide particles is preferably 5.0 ⁇ 10 ⁇ 2 mol / m 2 or less, more preferably 1.4 ⁇ 10 ⁇ 3 mol / m 2 or less, still more preferably 8.6 ⁇ 10 ⁇ 4 mol / m 2 or less, and even more preferably 5
  • the ratio of the number of moles of acid groups contained in the compound to the total surface area of the cerium oxide particles is preferably 1. 6 ⁇ 10 ⁇ 5 mol / m 2 or more and 5.0 ⁇ 10 ⁇ 2 mol / m 2 or less, more preferably 5.1 ⁇ 10 ⁇ 5 mol / m 2 or more and 1.4 ⁇ 10 ⁇ 3 mol / m 2.
  • the average primary particle diameter calculated by the BET (nitrogen adsorption) method of the cerium oxide particles is preferably 15 nm or more, more preferably 20 nm or more, still more preferably 40 nm or more, and even more preferably 50 nm or more.
  • the average primary particle diameter calculated by the BET (nitrogen adsorption) method of the cerium oxide particles is preferably 300 nm or less, more preferably 200 nm or less, still more preferably 150 nm or less, and even more preferably 100 nm or less.
  • the content of the cerium oxide particles in the polishing composition is preferably 0.001% by mass or more, more preferably 0.01% by mass or more, still more preferably 0.05% by mass or more, and still more preferably.
  • Polishing liquid composition in any one of ⁇ B1> to ⁇ B10> which is 0.1 mass% or more.
  • the content of the cerium oxide particles in the polishing composition is preferably 1.0% by mass or less, more preferably 0.80% by mass or less, still more preferably 0.60% by mass or less, and still more preferably.
  • Polishing liquid composition in any one of ⁇ B1> to ⁇ B11> which is 0.5 mass% or less.
  • the content of the cerium oxide particles in the polishing composition is preferably 0.001% by mass to 1.0% by mass, more preferably 0.01% by mass to 0.80% by mass, and still more preferably.
  • the pH of the polishing composition is preferably more than 2.5, more preferably 3.0 or more, still more preferably 3.5 or more, and even more preferably 4.0 or more, from ⁇ B1>
  • the pH of the polishing composition is preferably 8.0 or less, more preferably 7.5 or less, and even more preferably 7.0 or less, according to any one of ⁇ B1> to ⁇ B14>. Polishing liquid composition.
  • the pH of the polishing composition preferably exceeds 2.5 and is 8.0 or less, more preferably 3.0 or more and 8.0 or less, still more preferably 3.5 or more and 7.5 or less, and even more preferably.
  • ⁇ B17> A method for producing a semiconductor substrate, comprising polishing a silicon oxide film using the polishing composition according to any one of ⁇ B1> to ⁇ B16>.
  • ⁇ B18> Silicon oxide of a composition containing water, cerium oxide particles, and a compound having at least one acid group selected from an amino group and a sulfonic acid group and a phosphonic acid group in the molecule Use in film polishing.
  • the ratio of the number of moles of the acid groups contained in the compound to the total surface area of the cerium oxide particles is 1. It is 6 ⁇ 10 ⁇ 5 mol / m 2 or more and 5.0 ⁇ 10 ⁇ 2 mol / m 2 or less.
  • polishing liquid composition Water, abrasive grains (ceria particles), and sulfamic acid or aminomethylphosphonic acid were mixed so as to have the contents shown in Table 1 below to obtain a polishing liquid composition.
  • the pH of the polishing composition was adjusted using a 1N hydrochloric acid aqueous solution.
  • ceria particles colloidal ceria (BET equivalent particle size 69 nm, BET specific surface area 12.1 m 2 / g) and calcined ceria (BET equivalent particle size 70 nm, BET specific surface area 11.8 m 2 / g) were used.
  • the pH of the polishing composition, the BET equivalent particle diameter of the ceria particles, and the BET specific surface area of the ceria particles were measured by the following methods.
  • (A) pH measurement of polishing liquid composition The pH value of the polishing liquid composition at 25 ° C is a value measured using a pH meter (Toa Denki Kogyo Co., Ltd., HM-30G). It is a numerical value 1 minute after immersion in the water.
  • B BET converted particle size of ceria particles
  • the BET converted particle size (nm) of the ceria particles uses the specific surface area S (m 2 / g) obtained by the following BET (nitrogen adsorption) method, and the specific gravity of the ceria particles is 7 Calculated as 2 g / cm 3 .
  • polishing rate of oxide film As a polishing apparatus, “MA-300” manufactured by Musashino Electronics Co., Ltd. having a surface plate diameter of 300 mm was used. As the polishing pad, a hard urethane pad “IC-1000 / Sub400” manufactured by Nitta Haas was used. The polishing pad was attached to the surface plate of the polishing apparatus. The test piece was set in a holder, and the holder was placed on the polishing pad so that the surface of the test piece on which the silicon oxide film was formed faced down (so that the oxide film faces the polishing pad). Further, a weight was placed on the holder so that the load applied to the test piece was 300 g weight / cm 2 .
  • the surface plate and the holder While dropping the polishing composition at a rate of 50 mL / min on the center of the surface plate to which the polishing pad is attached, the surface plate and the holder are rotated in the same direction of rotation at 90 r / min for 2 minutes to form an oxide film.
  • the specimen was polished. After polishing, the substrate was washed with ultrapure water and dried, and the oxide film test piece was used as a measurement object by an optical interference type film thickness measuring device described later.
  • the polishing composition according to the present disclosure is useful in a method for manufacturing a semiconductor substrate for high density or high integration in one or a plurality of embodiments.

Landscapes

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

Abstract

　研磨速度を向上しうる酸化珪素膜用研磨液組成物の提供。　一又は複数の実施形態において、水と、酸化セリウム粒子と、分子内に、アミノ基、並びに、スルホン酸基及びホスホン酸基から選ばれる少なくとも１種の酸基を有する化合物とを含有する酸化珪素膜用研磨液組成物である。前記研磨液組成物において、［化合物に含まれる酸基のモル数］／［酸化セリウム粒子の総表面積］が、１．６×１０-5～５．０×１０-2モル／ｍ2である。

Description

酸化珪素膜用研磨液組成物
　本開示は、酸化珪素膜用研磨液組成物、及びこれを用いた半導体基板の製造方法に関する。
　ＣＭＰ（ケミカルメカニカルポリッシング）技術とは、加工しようとする被研磨基板の表面と研磨パッドとを接触させた状態で研磨液をこれらの接触部位に供給しつつ被研磨基板及び研磨パッドを相対的に移動させることにより、被研磨基板の表面凹凸部分を化学的に反応させると共に機械的に除去して平坦化させる技術である。
　特許文献１には、シャロートレンチ素子分離構造の形成に用いられる研磨剤として、酸化セリウム粒子と、分散剤と、遊離の―ＣＯＯＭ基、フェノール性ＯＨ基、―ＳＯ3Ｍ基、―ＯＳＯ3Ｈ基、―ＰＯ4Ｍ2基又は―ＰＯ3Ｍ2基等のアニオン性基を有する水溶性有機低分子（ＭはＨ，ＮＨ4，またはＮａ，Ｋ等の金属原子）から選ばれる添加剤と、水とを含むＣＭＰ研磨剤が開示されている。
特開２００１－７０６０号公報
　ＣＭＰ研磨では、被研磨膜、例えば、酸化珪素膜に対する研磨速度の向上は、１つの課題である。したがって、本開示は、一又は複数の実施形態において、研磨速度を向上しうる酸化珪素膜用研磨液組成物を提供する。
　本開示は、一又は複数の実施形態において、水と、酸化セリウム粒子と、分子内に、アミノ基、並びに、スルホン酸基及びホスホン酸基から選ばれる少なくとも１種の酸基を有する化合物とを含有し、前記酸化セリウム粒子の総表面積に対する前記化合物に含まれる前記酸基のモル数の比（［化合物に含まれる酸基のモル数］／［酸化セリウム粒子の総表面積］）が、１．６×１０-5モル／ｍ2以上５．０×１０-2モル／ｍ2以下である、酸化珪素膜用研磨液組成物（以下、「本開示に係る研磨液組成物」ともいう）に関する。
　本開示は、その他の一又は複数の実施形態において、水と、酸化セリウム粒子と、分子内に、アミノ基、並びに、スルホン酸基及びホスホン酸基から選ばれる少なくとも１種の酸基を有する化合物と、を含有する組成物の、酸化珪素膜の研磨における使用に関する。
　ここで、前記酸化セリウム粒子の総表面積に対する前記化合物に含まれる前記酸基のモル数の比（［化合物に含まれる酸基のモル数］／［酸化セリウム粒子の総表面積］）が、１．６×１０-5モル／ｍ2以上５．０×１０-2モル／ｍ2以下である。
　本開示は、その他の一又は複数の実施形態において、本開示に係る研磨液組成物を用いて酸化珪素膜を研磨することを含む半導体基板の製造方法に関する。
　本開示は、その他の一又は複数の実施形態において、本開示に係る研磨液組成物を用いて酸化珪素膜を研磨することを含む半導体基板の研磨方法に関する。
　本開示に係る研磨液組成物によれば、一又は複数の実施形態において、酸化珪素膜に対する研磨速度を向上できるという効果を奏し得る。
　本開示は、酸化セリウム（以下、セリアということがある）粒子を砥粒とする研磨液組成物において、分子内に、アミノ基、並びに、スルホン酸基及び／若しくはホスホン酸基を有する化合物を含有させると、酸化珪素膜の研磨速度の向上が可能となるという知見に基づく。一又は複数の実施形態において、セリア粒子としてコロイダルセリアを用いた場合、研磨後の研磨傷（スクラッチ数）の低減が達成されうる。
　本開示に係る研磨液組成物において酸化珪素膜の研磨速度の向上が可能となるメカニズムの詳細は不明な部分が残されているが、以下のように考えられる。すなわち、分子内にアミノ基、及び、スルホン酸基及び／若しくはホスホン酸基を有する化合物は、セリア粒子の表面に多層吸着するという知見が得られた。一般的に、酸化珪素膜は表面電位がマイナスであるため、表面電位がプラスのセリア粒子は、表面電位がマイナスのセリア粒子に比べ研磨速度が高い。さらに、分子内にアミノ基、及び、スルホン酸基及び／若しくはホスホン酸基を有する化合物は、プラスに帯電するセリア粒子の表面に多層吸着することによりプラス電荷の広がりが大きくなり、セリア粒子が基板へ引き付けられやすくなり、研磨速度が向上すると考えられる。但し、これらは推定であって、本開示は、これらメカニズムに限定されなくてもよい。
　［分子内にアミノ基、並びに、スルホン酸基及び／若しくはホスホン酸基を有する化合物］
　本開示において、分子内にアミノ基、並びに、スルホン酸基及びホスホン酸基から選ばれる少なくとも１種を有する化合物（以下、単に「両性化合物」ともいう）は、一又は複数の実施形態において、セリア粒子に吸着できる両性化合物であって、研磨速度向上の観点から、セリア粒子に多層吸着できる化合物である。本開示において、多層吸着とは、一又は複数の実施形態において、単層で吸着する場合の予想される吸着量を超えて、添加する化合物量に相関して吸着量が増えるこという。
　分子内にアミノ基及びスルホン酸基を有する両性化合物は、一又は複数の実施形態において、研磨速度向上の観点から、スルファミン酸、タウリンもしくはその誘導体が挙げられ、スルファミン酸が好ましい。分子内にアミノ基及びホスホン酸基を有する両性化合物は、一又は複数の実施形態において、同様の観点から、アミノメチルホスホン酸が挙げられる。
　本開示に係る研磨液組成物における前記両性化合物の含有量は、一又は複数の実施形態において、研磨速度向上の観点から、好ましくは０．００１質量％以上、より好ましくは０．００５質量％以上、更に好ましくは０．０１質量％以上、更により好ましくは０．０５質量％以上である。本開示に係る研磨液組成物における前記両性化合物の含有量は、一又は複数の実施形態において、同様の観点から、好ましくは０．５０質量％以下、より好ましくは０．３０質量％以下、更に好ましくは０．１５質量％以下である。本開示に係る研磨液組成物における前記両性化合物の含有量としては、一又は複数の実施形態において、研磨速度向上の観点から、好ましくは０．００１質量％以上０．５０質量％以下、より好ましくは０．００５質量％以上０．３０質量％以下、更に好ましくは０．０１質量％以上０．１５質量％以下、更により好ましくは０．０５質量％以上０．１５質量％以下である。
　［セリア（酸化セリウム）粒子］
　本開示に係る研磨液組成物は、研磨砥粒としてセリア粒子を含有する。セリア粒子としては、一又は複数の実施形態において、コロイダルセリア及び焼成粉砕セリアが挙げられる。研磨後の研磨傷の低減の観点からは、セリア粒子としては、コロイダルセリアが好ましい。研磨速度向上の観点からは、セリア粒子としては、焼成粉砕セリアが好ましい。本開示に係る研磨液組成物はセリウムの水酸化物を含んでもよい。
　セリア粒子の形状としては、略球状であると好ましい。使用するセリア粒子の平均一次粒子径は、研磨速度の観点から好ましくは１５ｎｍ以上、より好ましくは２０ｎｍ以上、更に好ましくは４０ｎｍ以上、更により好ましくは５０ｎｍ以上であり、好ましくは３００ｎｍ以下、より好ましくは２００ｎｍ以下、更に好ましくは１５０ｎｍ以下、更により好ましくは１００ｎｍ以下である。セリア粒子の平均一次粒子径が１５ｎｍ以上では酸化珪素膜の研磨速度を効果的に向上でき、３００ｎｍ以下では研磨傷の発生を効果的に抑制できる。本開示において、セリア粒子の平均一次粒子径は、ＢＥＴ（窒素吸着）法によって算出される比表面積Ｓ（ｍ2／ｇ）を用いて算出される。比表面積は、例えば、実施例に記載の方法により測定できる。本開示において、ＢＥＴ法によって算出される平均一次粒子径を、「ＢＥＴ換算粒径」ともいう。
　［化合物の酸基数／粒子の総表面積］
　本開示に係る研磨液組成物において、含有されるセリア粒子の総表面積に対する両性化合物に含まれる酸基（スルホン酸基及びホスホン酸基）のモル数の比（［スルホン酸基及びホスホン酸基のモル数］／［酸化セリウム粒子の総表面積］）は、一又は複数の実施形態において、研磨速度向上の観点から、１．６×１０-5モル／ｍ2以上が好ましく、５．１×１０-5モル／ｍ2以上がより好ましく、８．４×１０-5モル／ｍ2以上が更に好ましく、１．６×１０-4モル／ｍ2以上が更により好ましい。該比は、一又は複数の実施形態において、同様の観点から、５．０×１０-2モル／ｍ2以下が好ましく、１．４×１０-3モル／ｍ2以下がより好ましく、８．６×１０-4モル／ｍ2以下が更に好ましく、５．２×１０-4モル／ｍ2以下が更により好ましい。該比は、同様の観点から、１．６×１０-5モル／ｍ2以上５．０×１０-2モル／ｍ2以下が好ましく、５．１×１０-5モル／ｍ2以上１．４×１０-3モル／ｍ2以下がより好ましく、８．４×１０-5モル／ｍ2以上８．６×１０-4モル／ｍ2以下が更に好ましく、１．６×１０-4モル／ｍ2以上５．２×１０-4モル／ｍ2以下が更により好ましい。本開示において、セリア粒子の総表面積は、ＢＥＴ（窒素吸着）法によって算出される比表面積Ｓ（ｍ2／ｇ）に本開示に係る研磨液組成物におけるセリア粒子の含有量を乗じて算出できる。
　［セリア粒子の含有量］
　本開示に係る研磨液組成物におけるセリア粒子の含有量は、一又は複数の実施形態において、研磨速度向上の観点から、好ましくは０．００１質量％以上、より好ましくは０．０１質量％以上、更に好ましくは０．０５質量％以上、更により好ましくは０．１質量％以上である。本開示に係る研磨液組成物におけるセリア粒子の含有量は、一又は複数の実施形態において、同様の観点から、好ましくは１．０質量％以下、より好ましくは０．８０質量％以下、更に好ましくは０．６０質量％以下、更により好ましくは０．５質量％以下である。本開示に係る研磨液組成物におけるセリア粒子の含有量としては、一又は複数の実施形態において、同様の観点から、好ましくは０．００１質量％以上１．０質量％以下、より好ましくは０．０１質量％以上０．８０質量％以下、更に好ましくは０．０５質量以上０．６０質量％以下、更により好ましくは０．１質量％以上０．５質量％以下である。
　［水］
　本開示に係る研磨液組成物は、水系媒体として水を含有する。該水は、半導体基板の品質向上の観点からイオン交換水、蒸留水、超純水等の水からなるとより好ましい。本開示に係る研磨液組成物における水の含有量は、該両性化合物、該セリア粒子、及び水の質量の合計を１００質量％とすると、該両性化合物及び該セリア粒子を除いた残余とすることができる。
　［ｐＨ］
　本開示に係る研磨液組成物のｐＨは、研磨速度向上、研磨選択性向上の観点から、好ましくは２．５を超え、より好ましくは３．０以上、更に好ましくは３．５以上、更により好ましくは４．０以上である。該ｐＨは、同様の観点から、好ましくは８．０以下、より好ましくは７．５以下、更に好ましくは７．０以下である。該ｐＨは、同様の観点から、好ましくは２．５を超え８．０以下、より好ましくは３．０以上８．０以下、更に好ましくは３．５以上７．５以下、更により好ましくは４．０以上７．０以下である。本開示において、研磨液組成物のｐＨは、２５℃における値であって、ｐＨメータを用いて測定した値である。本開示における研磨液組成物のｐＨは、具体的には、実施例に記載の方法で測定できる。
　本開示に係る研磨液組成物のｐＨの調整は、必要に応じて酸又は塩基を用いて行うことができる。前記酸としては、特に限定されないが、一又は複数の実施形態において、塩酸、硝酸、硫酸等の無機酸、酢酸、シュウ酸、クエン酸、及びリンゴ酸等の有機酸が挙げられる。なかでも、汎用性の観点から、前記酸としては、塩酸、硝酸及び酢酸から選ばれる少なくとも１種が好ましく、塩酸及び酢酸から選ばれる少なくとも１種がより好ましい。前記塩基としては、特に限定されないが、一又は複数の実施形態において、アンモニア、及び水酸化カリウム等の無機アルカリ化合物、アルキルアミン、及びアルカノールアミン等の有機アルカリ化合物が挙げられる。なかでも、半導体基板の品質向上の観点から、前記塩基としては、アンモニア及びアルキルアミンから選ばれる少なくとも１種が好ましく、アンモニアがより好ましい。
　［その他の成分］
　本開示に係る研磨液組成物は、研磨速度向上の効果を損なわない範囲で、上述した成分以外の研磨助剤等の任意成分を含有してもよい。これらの任意成分の含有量は、酸化珪素膜の研磨速度確保の観点から、０．００１質量％以上が好ましく、０．００２５質量％以上がより好ましく、０．０１質量％以上が更に好ましく、研磨選択性の向上の観点から、１質量％以下が好ましく、０．５質量％以下がより好ましく、０．１質量％以下が更に好ましい。
　［研磨液組成物の調製］
　本開示に係る研磨液組成物は、一又は複数の実施形態において、該両性化合物、該セリア粒子、及び水を混合する工程を含む方法で製造できる。
　本開示に係る研磨液組成物は、一又は複数の実施形態において、全ての成分が予め混合された状態で市場に供給される、いわゆる１液型に限定されず、使用時に混合されるいわゆる２液型であってもよい。２液型の研磨液組成物は、一又は複数の実施形態において、第１液と第２液とに分かれており、研磨液組成物は、例えば、該セリア粒子が水に混合された第１液と、該両性化合物が水に溶解された第２液とから構成され、第１液と第２液とが混合されるものであってもよい。第１液と第２液との混合は、研磨対象（被研磨基板）の表面への供給前に行われてもよいし、第１液と第２液とが別々に供給されて被研磨基板の表面上で混合されてもよい。
　上記において説明した各成分の含有量は、研磨工程での使用時における含有量であるが、本開示に係る研磨液組成物は、その安定性が損なわれない範囲で濃縮された状態で保存および供給されてもよい。この場合、製造・輸送コストを低くできる点で好ましい。そして本開示に係る研磨液組成物の濃縮液は、必要に応じて前述の水系媒体で適宜希釈して研磨工程で使用することができる。希釈割合としては５～１００倍が好ましい。
　［半導体基板の製造方法］
　本開示に係る研磨液組成物は、半導体基板の素子分離構造を形成する工程で行われる研磨に好適に使用できる。本開示に係る半導体基板の製造方法における一又は複数の実施形態としては、まず、シリコン基板を酸化炉内で酸素に晒すことよりその表面に二酸化シリコン層を成長させ、次いで、当該二酸化シリコン層上に窒化珪素（Ｓｉ3Ｎ4）膜を、例えばＣＶＤ法（化学気相成長法）にて形成する。次に、シリコン基板と前記シリコン基板の一方の主面側に配置された窒化珪素膜とを含む基板、例えば、シリコン基板の二酸化シリコン層上に窒化珪素膜が形成された基板に、フォトリソグラフィー技術を用いてトレンチを形成する。次いで、例えば、シランガスと酸素ガスを用いたＣＶＤ法により、トレンチ埋め込み用の酸化珪素（ＳｉＯ2）膜を形成し、窒化珪素膜が酸化珪素膜で覆われた被研磨基板を得る。酸化珪素膜の形成により、前記トレンチは酸化珪素膜の酸化珪素で満たされ、窒化珪素膜の前記シリコン基板側の面の反対面は酸化珪素膜によって被覆される。このようにして形成された酸化珪素膜のシリコン基板側の面の反対面は、下層の凸凹に対応して形成された段差を有する。次いで、ＣＭＰ法により、酸化珪素膜を、少なくとも窒化珪素膜のシリコン基板側の面の反対面が露出するまで研磨し、より好ましくは、酸化珪素膜の表面と窒化珪素膜の表面とが面一になるまで酸化珪素膜を研磨する。本開示に係る研磨液組成物は、このＣＭＰ法による研磨を行う工程に用いられる。
　本開示に係る半導体基板の製造方法におけるその他の一又は複数の実施形態としては、まず、シリコン基板を酸化炉内で酸素に晒すことよりその表面に二酸化シリコン層を成長させ、次いで、当該二酸化シリコン層上にポリシリコン（Ｐｏｌｙ－Ｓｉ）膜を、例えばＣＶＤ法（化学気相成長法）にて形成する。次に、該基板にフォトリソグラフィー技術を用いてトレンチを形成する。次いで、シランガスと酸素ガスを用いたＣＶＤ法により、トレンチ埋め込み用の酸化珪素（ＳｉＯ2）膜を形成し、ポリシリコン膜が酸化珪素膜で覆われた被研磨基板を得る。酸化珪素膜の形成により、前記トレンチは酸化珪素膜の酸化珪素で満たされ、ポリシリコン膜の前記シリコン基板側の面の反対面は酸化珪素膜によって被覆される。このようにして形成された酸化珪素膜のシリコン基板側の面の反対面は、下層の凸凹に対応して形成された段差を有する。次いで、ＣＭＰ法により、酸化珪素膜を、少なくともポリシリコン膜のシリコン基板側の面の反対面が露出するまで研磨し、より好ましくは、酸化珪素膜の表面とポリシリコン膜の表面とが面一になるまで酸化珪素膜を研磨する。本開示に係る研磨液組成物は、このＣＭＰ法による研磨を行う工程に用いられる。
　ＣＭＰ法による研磨では、被研磨基板の表面と研磨パッドとを接触させた状態で、本開示に係る研磨液組成物を被研磨基板と研磨パッドとの接触部位に供給しつつ被研磨基板及び研磨パッドを相対的に移動させることにより、被研磨基板の表面の凹凸部分を平坦化させる。本開示に係る半導体基板の製造方法において、シリコン基板の二酸化シリコン層と窒化珪素膜との間に他の絶縁膜が形成されていてもよいし、酸化珪素膜と窒化珪素膜との間に他の絶縁膜が形成されていてもよい。
　研磨パッドの回転数は、本開示に係る研磨液組成物が１液型、２液型のいずれであっても、３０～２００ｒ／分が好ましく、４５～１５０ｒ／分がより好ましく、６０～１００ｒ／分が更に好ましい。被研磨基板の回転数は、１３０～２００ｒ／分が好ましく、４５～１５０ｒ／分がより好ましく、６０～１００ｒ／分が更に好ましい。
　研磨パッドを備えた研磨装置に設定される研磨荷重は、研磨液組成物が１液型、２液型のいずれであっても、荷重が大きすぎることに起因して生じる平坦化への悪影響および傷の発生を抑制する観点から、５００ｇ重／ｃｍ2以下が好ましく、４００ｇ重／ｃｍ2以下がより好ましく、３５０ｇ重／ｃｍ2以下が更に好ましい。一方、前記研磨荷重は、研磨時間の短縮化の観点から、２０ｇ重／ｃｍ2以上が好ましく、５０ｇ重／ｃｍ2以上がより好ましく、１００ｇ重／ｃｍ2以上が更に好ましい。本開示において研磨荷重とは、研磨時に被研磨基板の研磨面に加えられる定盤の圧力をいう。
　本開示に係る研磨液組成物の供給速度は、研磨の効率性の観点から、５００ｍＬ/分以下が好ましく、４００ｍＬ/分以下がより好ましく、３００ｍＬ/分以下が更に好ましい。一方、研磨液組成物の供給速度は、酸化珪素膜の研磨速度向上の観点から、１０ｍＬ/分以上が好ましく、３０ｍＬ/分以上がより好ましい。
　［研磨方法］
　本開示は、その他の態様として、上述した本開示に係る研磨液組成物を用いて酸化珪素膜を研磨することを含む、半導体基板の研磨方法（以下、本開示に係る研磨方法ともいう）に関する。具体的な研磨の方法及び条件は、上述の本開示に係る半導体基板の製造方法と同様とすることができる。本開示に係る研磨方法を使用することにより、酸化珪素膜に対する研磨速度を向上できるという効果が奏されうる。
　上述した実施形態に関し、本発明はさらに以下の組成物、製造方法、或いは用途を開示する。
　＜Ａ１＞　水と、酸化セリウム粒子と、分子内に、アミノ基、及び、スルホン酸基及び／若しくはホスホン酸基を有する化合物とを含有する酸化珪素膜用研磨液組成物。
　＜Ａ２＞　研磨液組成物における前記化合物の含有量が、好ましくは０．００１質量％以上、より好ましくは０．００５質量％以上、更に好ましくは０．０１質量％以上、更により好ましくは０．０５質量％以上である、＜Ａ１＞記載の研磨液組成物。
　＜Ａ３＞　研磨液組成物における前記化合物の含有量が、好ましくは０．５０質量％以下、より好ましくは０．３０質量％以下、更に好ましくは０．１５質量％以下である、＜Ａ１＞又は＜Ａ２＞に記載の研磨液組成物。
　＜Ａ４＞　研磨液組成物における前記化合物の含有量が、好ましくは０．００１質量％以上０．５０質量％以下、より好ましくは０．００５質量％以上０．３０質量％以下、更に好ましくは０．０１質量以上０．１５質量％以下、更により好ましくは０．０５質量以上０．１５質量％以下である、＜Ａ１＞から＜Ａ３＞のいずれかに記載の研磨液組成物。
　＜Ａ５＞　前記化合物が、スルファミン酸又はアミノメチルホスホン酸である、＜Ａ１＞から＜Ａ４＞のいずれかに記載の研磨液組成物。
　＜Ａ６＞　前記酸化セリウム粒子の総表面積に対する前記スルホン酸基及び／若しくはホスホン酸基の比（［スルホン酸基及び／若しくはホスホン酸基のモル数］／［酸化セリウム粒子の総表面積］）が、好ましくは１．６×１０-5モル／ｍ2以上、より好ましくは５．１×１０-5モル／ｍ2以上、更に好ましくは８．４×１０-5モル／ｍ2以上、更により好ましくは１．６×１０-4モル／ｍ2以上である、＜Ａ１＞から＜Ａ５＞のいずれかに記載の研磨液組成物。
　＜Ａ７＞　前記酸化セリウム粒子の総表面積に対する前記スルホン酸基及び／若しくはホスホン酸基の比（［スルホン酸基及び／若しくはホスホン酸基のモル数］／［酸化セリウム粒子の総表面積］）が、好ましくは５．０×１０-2モル／ｍ2以下、より好ましくは１．４×１０-3モル／ｍ2以下、更に好ましくは８．６×１０-4モル／ｍ2以下、更により好ましくは５．２×１０-4モル／ｍ2以下である、＜Ａ１＞から＜Ａ６＞のいずれかに記載の研磨液組成物。
　＜Ａ８＞　前記酸化セリウム粒子の総表面積に対する前記スルホン酸基及び／若しくはホスホン酸基の比（［スルホン酸基及び／若しくはホスホン酸基のモル数］／［酸化セリウム粒子の総表面積］）が、好ましくは１．６×１０-5モル／ｍ2以上５．０×１０-2モル／ｍ2以下、より好ましくは５．１×１０-5モル／ｍ2以上１．４×１０-3モル／ｍ2以下、更に好ましくは８．４×１０-5モル／ｍ2以上８．６×１０-4モル／ｍ2以下、更により好ましくは１．６×１０-4モル／ｍ2以上５．２×１０-4モル／ｍ2以下である、＜Ａ１＞から＜Ａ７＞のいずれかに記載の研磨液組成物。
　＜Ａ９＞　前記酸化セリウム粒子のＢＥＴ（窒素吸着）法によって算出される平均一次粒子径が、好ましくは１５ｎｍ以上、より好ましくは２０ｎｍ以上、更に好ましくは４０ｎｍ以上、更により好ましくは５０ｎｍ以上である、＜Ａ１＞から＜Ａ８＞のいずれかに記載の研磨液組成物。
　＜Ａ１０＞　前記酸化セリウム粒子のＢＥＴ（窒素吸着）法によって算出される平均一次粒子径が、好ましくは３００ｎｍ以下、より好ましくは２００ｎｍ以下、更に好ましくは１５０ｎｍ以下、更により好ましくは１００ｎｍ以下である、＜Ａ１＞から＜Ａ９＞のいずれかに記載の研磨液組成物。
　＜Ａ１１＞　研磨液組成物における前記酸化セリウム粒子の含有量が、好ましくは０．００１質量％以上、より好ましくは０．０１質量％以上、更に好ましくは０．０５質量％以上、更により好ましくは０．１質量％以上である、＜Ａ１＞から＜Ａ１０＞のいずれか記載の研磨液組成物。
　＜Ａ１２＞　研磨液組成物における前記酸化セリウム粒子の含有量が、好ましくは１．０質量％以下、より好ましくは０．８０質量％以下、更に好ましくは０．６０質量％以下、更により好ましくは０．５質量％以下である、＜Ａ１＞から＜Ａ１１＞のいずれかに記載の研磨液組成物。
　＜Ａ１３＞　研磨液組成物における前記酸化セリウム粒子の含有量が、好ましくは０．００１質量％以上１．０質量％以下、より好ましくは０．０１質量％以上０．８０質量％以下、更に好ましくは０．０５質量％以上０．６０質量％以下、更により好ましくは０．１質量％以上０．５質量％以下である、＜Ａ１＞から＜Ａ１２＞のいずれかのいずれかに記載の研磨液組成物。
　＜Ａ１４＞　研磨液組成物のｐＨが、好ましくは２．５を超え、より好ましくは３．０以上、更に好ましくは３．５以上、更により好ましくは４．０以上である、＜Ａ１＞から＜Ａ１３＞のいずれかに記載の研磨液組成物。
　＜Ａ１５＞　研磨液組成物のｐＨが、好ましくは８．０以下、更に好ましくは７．５以下、更により好ましくは７．０以下である、＜Ａ１＞から＜Ａ１４＞のいずれかに記載の研磨液組成物。
　＜Ａ１６＞　研磨液組成物のｐＨが、好ましくは２．５を超え８．０以下、より好ましくは３．０以上８．０以下、更に好ましくは３．５以上７．５以下、更により好ましくは４．０以上７．０以下である、＜Ａ１＞から＜Ａ１５＞のいずれかに記載の研磨液組成物。
　＜Ａ１７＞　＜Ａ１＞から＜Ａ１６＞のいずれかに記載の研磨液組成物を用いて酸化珪素膜を研磨することを含む、半導体基板の製造方法。
　本発明はさらに以下の一又は複数の実施形態に関する。
　＜Ｂ１＞　水と、酸化セリウム粒子と、分子内に、アミノ基、並びに、スルホン酸基及びホスホン酸基から選ばれる少なくとも１種の酸基を有する化合物とを含有し、前記酸化セリウム粒子の総表面積に対する前記化合物に含まれる前記酸基のモル数の比（［化合物に含まれる酸基のモル数］／［酸化セリウム粒子の総表面積］）が、１．６×１０-5モル／ｍ2以上５．０×１０-2モル／ｍ2以下である、酸化珪素膜用研磨液組成物。
　＜Ｂ２＞　研磨液組成物における前記化合物の含有量が、好ましくは０．００１質量％以上、より好ましくは０．００５質量％以上、更に好ましくは０．０１質量％以上、更により好ましくは０．０５質量％以上である、＜Ｂ１＞記載の研磨液組成物。
　＜Ｂ３＞　研磨液組成物における前記化合物の含有量が、好ましくは０．５０質量％以下、より好ましくは０．３０質量％以下、更に好ましくは０．１５質量％以下である、＜Ｂ１＞又は＜Ｂ２＞に記載の研磨液組成物。
　＜Ｂ４＞　研磨液組成物における前記化合物の含有量が、好ましくは０．００１質量％以上０．５０質量％以下、より好ましくは０．００５質量％以上０．３０質量％以下、更に好ましくは０．０１質量以上０．１５質量％以下、更により好ましくは０．０５質量以上０．１５質量％以下である、＜Ｂ１＞から＜Ｂ３＞のいずれかに記載の研磨液組成物。
　＜Ｂ５＞　前記化合物が、スルファミン酸又はアミノメチルホスホン酸である、＜Ｂ１＞から＜Ｂ４＞のいずれかに記載の研磨液組成物。
　＜Ｂ６＞　前記酸化セリウム粒子の総表面積に対する前記化合物に含まれる前記酸基のモル数の比（［化合物に含まれる酸基のモル数］／［酸化セリウム粒子の総表面積］）が、好ましくは１．６×１０-5モル／ｍ2以上、より好ましくは５．１×１０-5モル／ｍ2以上、更に好ましくは８．４×１０-5モル／ｍ2以上、更により好ましくは１．６×１０-4モル／ｍ2以上である、＜Ｂ１＞から＜Ｂ５＞のいずれかに記載の研磨液組成物。
　＜Ｂ７＞　前記酸化セリウム粒子の総表面積に対する前記化合物に含まれる前記酸基のモル数の比（［化合物に含まれる酸基のモル数］／［酸化セリウム粒子の総表面積］）が、好ましくは５．０×１０-2モル／ｍ2以下、より好ましくは１．４×１０-3モル／ｍ2以下、更に好ましくは８．６×１０-4モル／ｍ2以下、更により好ましくは５．２×１０-4モル／ｍ2以下である、＜Ｂ１＞から＜Ｂ６＞のいずれかに記載の研磨液組成物。
　＜Ｂ８＞　前記酸化セリウム粒子の総表面積に対する前記化合物に含まれる酸基のモル数の比（［化合物に含まれる酸基のモル数］／［酸化セリウム粒子の総表面積］）が、好ましくは１．６×１０-5モル／ｍ2以上５．０×１０-2モル／ｍ2以下、より好ましくは５．１×１０-5モル／ｍ2以上１．４×１０-3モル／ｍ2以下、更に好ましくは８．４×１０-5モル／ｍ2以上８．６×１０-4モル／ｍ2以下、更により好ましくは１．６×１０-4モル／ｍ2以上５．２×１０-4モル／ｍ2以下である、＜Ｂ１＞から＜Ｂ７＞のいずれかに記載の研磨液組成物。
　＜Ｂ９＞　前記酸化セリウム粒子のＢＥＴ（窒素吸着）法によって算出される平均一次粒子径が、好ましくは１５ｎｍ以上、より好ましくは２０ｎｍ以上、更に好ましくは４０ｎｍ以上、更により好ましくは５０ｎｍ以上である、＜Ｂ１＞から＜Ｂ８＞のいずれかに記載の研磨液組成物。
　＜Ｂ１０＞　前記酸化セリウム粒子のＢＥＴ（窒素吸着）法によって算出される平均一次粒子径が、好ましくは３００ｎｍ以下、より好ましくは２００ｎｍ以下、更に好ましくは１５０ｎｍ以下、更により好ましくは１００ｎｍ以下である、＜Ｂ１＞から＜Ｂ９＞のいずれかに記載の研磨液組成物。
　＜Ｂ１１＞　研磨液組成物における前記酸化セリウム粒子の含有量が、好ましくは０．００１質量％以上、より好ましくは０．０１質量％以上、更に好ましくは０．０５質量％以上、更により好ましくは０．１質量％以上である、＜Ｂ１＞から＜Ｂ１０＞のいずれか記載の研磨液組成物。
　＜Ｂ１２＞　研磨液組成物における前記酸化セリウム粒子の含有量が、好ましくは１．０質量％以下、より好ましくは０．８０質量％以下、更に好ましくは０．６０質量％以下、更により好ましくは０．５質量％以下である、＜Ｂ１＞から＜Ｂ１１＞のいずれかに記載の研磨液組成物。
　＜Ｂ１３＞　研磨液組成物における前記酸化セリウム粒子の含有量が、好ましくは０．００１質量％以上１．０質量％以下、より好ましくは０．０１質量％以上０．８０質量％以下、更に好ましくは０．０５質量％以上０．６０質量％以下、更により好ましくは０．１質量％以上０．５質量％以下である、＜Ｂ１＞から＜Ｂ１２＞のいずれかのいずれかに記載の研磨液組成物。
　＜Ｂ１４＞　研磨液組成物のｐＨが、好ましくは２．５を超え、より好ましくは３．０以上、更に好ましくは３．５以上、更により好ましくは４．０以上である、＜Ｂ１＞から＜Ｂ１３＞のいずれかに記載の研磨液組成物。
　＜Ｂ１５＞　研磨液組成物のｐＨが、好ましくは８．０以下、更に好ましくは７．５以下、更により好ましくは７．０以下である、＜Ｂ１＞から＜Ｂ１４＞のいずれかに記載の研磨液組成物。
　＜Ｂ１６＞　研磨液組成物のｐＨが、好ましくは２．５を超え８．０以下、より好ましくは３．０以上８．０以下、更に好ましくは３．５以上７．５以下、更により好ましくは４．０以上７．０以下である、＜Ｂ１＞から＜Ｂ１５＞のいずれかに記載の研磨液組成物。
　＜Ｂ１７＞　＜Ｂ１＞から＜Ｂ１６＞のいずれかに記載の研磨液組成物を用いて酸化珪素膜を研磨することを含む、半導体基板の製造方法。
　＜Ｂ１８＞　水と、酸化セリウム粒子と、分子内に、アミノ基、並びに、スルホン酸基及びホスホン酸基から選ばれる少なくとも１種の酸基を有する化合物と、を含有する組成物の、酸化珪素膜の研磨における使用。
　ここで、前記酸化セリウム粒子の総表面積に対する前記化合物に含まれる前記酸基のモル数の比（［化合物に含まれる酸基のモル数］／［酸化セリウム粒子の総表面積］）が、１．６×１０-5モル／ｍ2以上５．０×１０-2モル／ｍ2以下である。
　＜Ｂ１９＞　＜Ｂ１＞から＜Ｂ１６＞のいずれかに記載の研磨液組成物を用いて酸化珪素膜を研磨することを含む、半導体基板の研磨方法。
　１．研磨液組成物の調製
　水と砥粒（セリア粒子）とスルファミン酸又はアミノメチルホスホン酸とを下記表１の含有量となるように混合して研磨液組成物を得た。該研磨液組成物のｐＨは、１Ｎ塩酸水溶液を用いて調整した。
　セリア粒子としては、コロイダルセリア（ＢＥＴ換算粒径６９ｎｍ、ＢＥＴ比表面積１２．１ｍ2／ｇ）及び焼成粉砕セリア（ＢＥＴ換算粒径７０ｎｍ、ＢＥＴ比表面積１１．８ｍ2／ｇ）を使用した。
　研磨液組成物のｐＨ、セリア粒子のＢＥＴ換算粒径、及びセリア粒子のＢＥＴ比表面積は以下の方法により測定した。
　（ａ）研磨液組成物のｐＨ測定
　研磨液組成物の２５℃におけるｐＨ値は、ｐＨメータ（東亜電波工業株式会社、ＨＭ－３０Ｇ）を用いて測定した値であり、電極の研磨液組成物への浸漬後１分後の数値である。
　（ｂ）セリア粒子のＢＥＴ換算粒径
　セリア粒子のＢＥＴ換算粒径（ｎｍ）は、下記ＢＥＴ（窒素吸着）法によって得られる比表面積Ｓ（ｍ2／ｇ）を用い、セリア粒子の比重を７．２ｇ／ｃｍ3として算出した。
　（ｃ）セリア粒子のＢＥＴ比表面積の測定方法
　セリア粒子分散液を１２０℃で３時間熱風乾燥した後、メノウ乳鉢で細かく粉砕しサンプルを得た。比表面積の測定直前に１２０℃の雰囲気下でサンプルを１５分間乾燥した後、比表面積測定装置（マイクロメリティック自動比表面積測定装置 フローソーブＩＩＩ２３０５、島津製作所製）を用いて窒素吸着法（ＢＥＴ法）により比表面積Ｓ（ｍ2／ｇ）を測定した。
　２．研磨液組成物（実施例１～１８、比較例１～３、参考例１～２）の評価
　［試験片の作製］
　シリコンウェーハの片面に、ＴＥＯＳ－プラズマＣＶＤ法で厚さ２０００ｎｍの酸化珪素膜（酸化膜）を形成したものから、４０ｍｍ×４０ｍｍの正方形片を切り出し、酸化膜試験片を得た。
　［酸化膜の研磨速度の測定］
　研磨装置として、定盤径３００ｍｍのムサシノ電子社製「ＭＡ－３００」を用いた。また、研磨パッドとしては、ニッタ・ハース社製の硬質ウレタンパッド「ＩＣ－１０００／Ｓｕｂ４００」を用いた。前記研磨装置の定盤に、前記研磨パッドを貼り付けた。前記試験片をホルダーにセットし、試験片の酸化珪素膜を形成した面が下になるように（酸化膜が研磨パッドに面するように）ホルダーを研磨パッドに載せた。さらに、試験片にかかる荷重が３００ｇ重／ｃｍ2となるように、錘をホルダーに載せた。研磨パッドを貼り付けた定盤の中心に、研磨液組成物を５０ｍＬ／分の速度で滴下しながら、定盤及びホルダーのそれぞれを同じ回転方向に９０ｒ／分で２分間回転させて、酸化膜試験片の研磨を行った。研磨後、超純水を用いて洗浄し、乾燥して、酸化膜試験片を後述の光干渉式膜厚測定装置による測定対象とした。
　研磨前及び研磨後において、光干渉式膜厚測定装置（大日本スクリーン社製「ラムダエースＶＭ－１０００」）を用いて、酸化膜の膜厚を測定した。酸化膜の研磨速度は下記式により算出した。酸化膜の研磨速度、並びに、スルファミン酸及びアミノメチルホスホン酸を使用しない比較例１、２又は３と比較した場合の速度比率を下記表１に示す。
酸化膜の研磨速度（Å／分）
＝［研磨前の酸化膜厚さ（Å）－研磨後の酸化膜厚さ（Å）］／研磨時間（分）
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１に示されるように、コロイダルセリア粒子とスルファミン酸とを組み合わせた実施例１～８は、スルファミン酸を添加していない比較例１に比べて研磨速度が向上した。同様に、コロイダルセリア粒子とスルファミン酸とを組み合わせた実施例９～１４は、スルファミン酸を添加していない比較例２に比べて研磨速度が向上した。さらに、焼成粉砕セリア粒子とスルファミン酸とを組み合わせた実施例１５～１７は、スルファミン酸を添加していない比較例３に比べて研磨速度が向上した。さらにまた、コロイダルセリア粒子とアミノメチルホスホン酸とを組み合わせた実施例１８は、アミノメチルホスホン酸を添加していない比較例１に比べて研磨速度が向上した。
　以上説明したとおり、本開示に係る研磨液組成物は、一又は複数の実施形態において、高密度化又は高集積化用の半導体基板の製造方法において有用である。

Claims (9)

  1. 　水と、
    　酸化セリウム粒子と、
    　分子内に、アミノ基、並びに、スルホン酸基及びホスホン酸基から選ばれる少なくとも１種の酸基を有する化合物と、を含有し、
    　前記酸化セリウム粒子の総表面積に対する前記化合物に含まれる前記酸基のモル数の比（［化合物に含まれる酸基のモル数］／［酸化セリウム粒子の総表面積］）が、１．６×１０-5モル／ｍ2以上５．０×１０-2モル／ｍ2以下である、酸化珪素膜用研磨液組成物。
  2. 　前記酸化セリウム粒子のＢＥＴ法によって算出される平均一次粒子径が、１５ｎｍ以上３００ｎｍ以下である、請求項１記載の研磨液組成物。
  3. 　前記酸化セリウム粒子の含有量が、０．００１質量％以上１質量％以下である、請求項１又は２に記載の研磨液組成物。
  4. 　前記化合物が、スルファミン酸又はアミノメチルホスホン酸である、請求項１から３のいずれかに記載の研磨液組成物。
  5. 　前記化合物の含有量が、０．００１質量％以上０．１５質量％以下である、請求項１から４のいずれかに記載の研磨液組成物。
  6. 　ｐＨが、３．０以上８．０以下である、請求項１から５のいずれかに記載の研磨液組成物。
  7. 　水と、
    　酸化セリウム粒子と、
    　分子内に、アミノ基、並びに、スルホン酸基及びホスホン酸基から選ばれる少なくとも１種の酸基を有する化合物と、を含有する組成物の、酸化珪素膜の研磨における使用。
    　ここで、前記酸化セリウム粒子の総表面積に対する前記化合物に含まれる前記酸基のモル数の比（［化合物に含まれる酸基のモル数］／［酸化セリウム粒子の総表面積］）が、１．６×１０-5モル／ｍ2以上５．０×１０-2モル／ｍ2以下である。
  8. 　請求項１から６のいずれかに記載の研磨液組成物を用いて酸化珪素膜を研磨することを含む、半導体基板の製造方法。
  9. 　請求項１から６のいずれかに記載の研磨液組成物を用いて酸化珪素膜を研磨することを含む、半導体基板の研磨方法。
PCT/JP2015/077030 2014-09-26 2015-09-25 酸化珪素膜用研磨液組成物 WO2016047725A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/511,878 US10703935B2 (en) 2014-09-26 2015-09-25 Polishing composition for silicon oxide film

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014-197458 2014-09-26
JP2014197458A JP5893700B1 (ja) 2014-09-26 2014-09-26 酸化珪素膜用研磨液組成物

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016047725A1 true WO2016047725A1 (ja) 2016-03-31

Family

ID=55541242

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2015/077030 WO2016047725A1 (ja) 2014-09-26 2015-09-25 酸化珪素膜用研磨液組成物

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10703935B2 (ja)
JP (1) JP5893700B1 (ja)
TW (1) TWI621702B (ja)
WO (1) WO2016047725A1 (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018229005A1 (en) 2017-06-15 2018-12-20 Rhodia Operations Cerium based particles
CN109863579A (zh) * 2016-09-29 2019-06-07 花王株式会社 研磨液组合物
WO2021081176A1 (en) 2019-10-22 2021-04-29 Cmc Materials, Inc. Composition and method for selective oxide cmp
WO2021081148A1 (en) 2019-10-22 2021-04-29 Cmc Materials, Inc. Composition and method for dielectric cmp
WO2021105169A1 (en) 2019-11-26 2021-06-03 Rhodia Operations Liquid dispersion and powder of cerium based core-shell particles, process for producing the same and uses thereof in polishing
WO2022243280A1 (en) 2021-05-17 2022-11-24 Rhodia Operations Liquid dispersion and powder of cerium based core-shell particles, process for producing the same and uses thereof in polishing

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018062401A1 (ja) * 2016-09-29 2018-04-05 花王株式会社 研磨液組成物
JP6957265B2 (ja) * 2016-09-29 2021-11-02 花王株式会社 研磨液組成物
WO2020021680A1 (ja) * 2018-07-26 2020-01-30 日立化成株式会社 スラリ及び研磨方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10106987A (ja) * 1996-09-30 1998-04-24 Hitachi Chem Co Ltd 酸化セリウム研磨剤及び基板の研磨法
JP2005319573A (ja) * 2004-04-06 2005-11-17 Kao Corp 研磨液組成物
WO2005123864A1 (ja) * 2004-06-21 2005-12-29 Showa Denko K.K. 流動性研磨材ペースト及びその製造方法、用途
JP2010529672A (ja) * 2007-06-08 2010-08-26 テクノ セミケム シーオー．， エルティーディー． 銅ダマシン工程用化学機械的研磨スラリー組成物
JP2011181946A (ja) * 2004-09-27 2011-09-15 Hitachi Chem Co Ltd Ｃｍｐ研磨剤及び基板の研磨方法
JP2012212723A (ja) * 2011-03-30 2012-11-01 Fujimi Inc 研磨用組成物および研磨方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW510917B (en) * 1998-02-24 2002-11-21 Showa Denko Kk Abrasive composition for polishing semiconductor device and method for manufacturing semiconductor device using same
JP2001007060A (ja) 1999-06-18 2001-01-12 Hitachi Chem Co Ltd Ｃｍｐ研磨剤及び基板の研磨方法
JP4273475B2 (ja) * 1999-09-21 2009-06-03 株式会社フジミインコーポレーテッド 研磨用組成物
US6740589B2 (en) * 2000-11-30 2004-05-25 Showa Denko Kabushiki Kaisha Composition for polishing semiconductor wafer, semiconductor circuit wafer, and method for producing the same
JP4795614B2 (ja) * 2002-10-23 2011-10-19 Ｈｏｙａ株式会社 情報記録媒体用ガラス基板及びその製造方法
US7071105B2 (en) 2003-02-03 2006-07-04 Cabot Microelectronics Corporation Method of polishing a silicon-containing dielectric
JP2005023313A (ja) 2003-06-13 2005-01-27 Showa Denko Kk 研磨用組成物および研磨方法
WO2005000984A1 (en) * 2003-06-27 2005-01-06 Showa Denko K.K. Polishing composition and method for polishing substrate using the composition
US7427361B2 (en) 2003-10-10 2008-09-23 Dupont Air Products Nanomaterials Llc Particulate or particle-bound chelating agents
US20090325323A1 (en) * 2006-07-18 2009-12-31 Jsr Corporation Aqueous dispersion for chemical mechanical polishing, production method thereof, and chemical mechanical polishing method
KR20140019403A (ko) 2011-03-30 2014-02-14 가부시키가이샤 후지미인코퍼레이티드 연마용 조성물 및 연마 방법
JP2014141667A (ja) 2012-12-27 2014-08-07 Sanyo Chem Ind Ltd 電子材料用研磨液

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10106987A (ja) * 1996-09-30 1998-04-24 Hitachi Chem Co Ltd 酸化セリウム研磨剤及び基板の研磨法
JP2005319573A (ja) * 2004-04-06 2005-11-17 Kao Corp 研磨液組成物
WO2005123864A1 (ja) * 2004-06-21 2005-12-29 Showa Denko K.K. 流動性研磨材ペースト及びその製造方法、用途
JP2011181946A (ja) * 2004-09-27 2011-09-15 Hitachi Chem Co Ltd Ｃｍｐ研磨剤及び基板の研磨方法
JP2010529672A (ja) * 2007-06-08 2010-08-26 テクノ セミケム シーオー．， エルティーディー． 銅ダマシン工程用化学機械的研磨スラリー組成物
JP2012212723A (ja) * 2011-03-30 2012-11-01 Fujimi Inc 研磨用組成物および研磨方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109863579A (zh) * 2016-09-29 2019-06-07 花王株式会社 研磨液组合物
WO2018229005A1 (en) 2017-06-15 2018-12-20 Rhodia Operations Cerium based particles
WO2021081176A1 (en) 2019-10-22 2021-04-29 Cmc Materials, Inc. Composition and method for selective oxide cmp
WO2021081148A1 (en) 2019-10-22 2021-04-29 Cmc Materials, Inc. Composition and method for dielectric cmp
WO2021105169A1 (en) 2019-11-26 2021-06-03 Rhodia Operations Liquid dispersion and powder of cerium based core-shell particles, process for producing the same and uses thereof in polishing
WO2022243280A1 (en) 2021-05-17 2022-11-24 Rhodia Operations Liquid dispersion and powder of cerium based core-shell particles, process for producing the same and uses thereof in polishing

Also Published As

Publication number Publication date
US20170292038A1 (en) 2017-10-12
JP5893700B1 (ja) 2016-03-23
US10703935B2 (en) 2020-07-07
JP2016069428A (ja) 2016-05-09
TW201619345A (zh) 2016-06-01
TWI621702B (zh) 2018-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5893700B1 (ja) 酸化珪素膜用研磨液組成物
JP7148395B2 (ja) タングステン含有表面を処理するのに有用な化学機械研磨組成物及びタングステンを含む表面を含む基材を化学機械研磨する方法
JP5175270B2 (ja) ポリエーテルアミンを含有する研磨組成物
JP6616394B2 (ja) タングステンのバフ研磨用組成物
US8778212B2 (en) CMP composition containing zirconia particles and method of use
US8262435B2 (en) Chemical mechanical polishing aqueous dispersion, chemical mechanical polishing method, and chemical mechanical polishing aqueous dispersion preparation kit
TW201629183A (zh) 研磨用組成物
JPWO2018168206A1 (ja) 研磨用組成物、その製造方法ならびにこれを用いた研磨方法および基板の製造方法
JP2013074036A (ja) Ｃｍｐ用スラリーおよび半導体装置の製造方法
TW201137095A (en) Polishing composition and polishing method using the same
US10246620B2 (en) CMP polishing agent, method for manufacturing thereof, and method for polishing substrate
JP2014130957A (ja) 半導体基板用研磨液組成物
JP6618355B2 (ja) 研磨液組成物
JP7236270B2 (ja) 研磨液組成物
JP6783609B2 (ja) 金属酸化物粒子分散液
JP2022060878A (ja) 酸化珪素膜用研磨液組成物
JP6985904B2 (ja) 研磨液組成物
JP2017076694A (ja) Ｃｍｐ用研磨液及び研磨方法
JP2021027223A (ja) 砥粒及び化学機械研磨用組成物
TWI842954B (zh) 化學機械研磨用組成物以及化學機械研磨方法
JP6916192B2 (ja) 研磨用組成物、ならびにこれを用いた研磨方法および半導体基板の製造方法
JP6797665B2 (ja) 研磨液組成物
WO2018124013A1 (ja) 酸化セリウム砥粒
TW202128942A (zh) 化學機械研磨用組成物以及化學機械研磨方法
TW202334341A (zh) 化學機械研磨用組成物及研磨方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15845091

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15511878

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15845091

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1