WO2017069253A1 - 研磨用組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
実施例1の研磨用組成物Sample1は、9.5重量%の砥粒(コロイダルシリカ)、0.5重量%の水酸化アンモニウム(NH4OH)、0.0135重量%の変性PVA(重合度:450)、0.015重量%の多価アルコール(1)を水に配合して全体で100重量部としたものである。
研磨装置(SPP800S、岡本工作機械製作所製)を用い、研磨パッド(SUPREME RN-H、ニッタ・ハース株式会社製)に実施例1及び比較例1の研磨用組成物を600mL/分の割合で供給して、5分間、シリコンウェーハの研磨を行った。用いたシリコンウェーハは、直径が300mmのP型半導体のものであり、結晶方位が(100)であった。このときの研磨条件としては、研磨圧力が0.012MPa、研磨定盤の回転速度が40rpm、キャリアの回転速度が39rpmであった。
上記の実施例1及び比較例1について、ウェーハ欠陥検査・レビュー装置(レーザーテック株式会社製のMAGICSシリーズ M5640)を用いて、欠陥数の測定を行った。測定条件はD37mVであった。なお、欠陥数の測定方法は、後述の実施例及び比較例についても同様である。
上記の実施例1及び比較例1について、ウェーハ表面検査装置(日立電子エンジニアリング株式会社製、LS6600)を用いてヘイズ値の測定を行った。なお、ヘイズ値の測定方法は、後述の実施例及び比較例についても同様である。
実施例1と比較例1との比較より、変性PVAの含有量の一部を多価アルコール(1)に置き換えた実施例1は、欠陥数、ヘイズ値共に、著しく低減していることが分かる。変性PVAは、ウェーハの表面を保護すると共に、ウェーハの表面に濡れ性を付与する機能を有すると考えられる。これに対し、変性PVAと多価アルコールの両方を含む研磨用組成物でさらに優れた欠陥数及びヘイズ値が得られている理由としては、多価アルコールは変性PVAよりも分子量が小さいので、変性PVAよりも緻密に、ウェーハの表面を保護しているからであると考えられる。
実施例2の研磨用組成物Sample2は、9.5重量%の砥粒(コロイダルシリカ)、0.27重量%の水酸化アンモニウム(NH4OH)、0.07重量%の変性PVA、0.014重量%の多価アルコール(1)を水に配合して全体で100重量部としたものである。
実施例2~3及び比較例2より、実施例2及び3は、比較例2と比べて、欠陥数、ヘイズ値共に著しく低減している。このことから、砥粒、変性PVA、多価アルコール及び水酸化アンモニウムを含む研磨用組成物において、ポロキサミンが有する表面特性向上の効果よりも、多価アルコールが有する表面特性向上の効果の方が大きいことが分かる。
実施例4のSample4は、比較例2の研磨用組成物に、さらに0.0040重量%の多価アルコール(1)を配合したことを除いて、比較例2と同一の組成である。
実施例4及び5より、研磨用組成物に含まれる多価アルコール(1)の配合量が実施例5から実施例4に増加すると、欠陥数、ヘイズ値共に、低減していることが分かる。
実施例7では、実施例4で用いたものと同一成分の研磨用組成物Sample4を用いた。
上記の実施例7~10の研磨用組成物に対し、以下の研磨条件で研磨を行った。研磨装置(SPP800S、岡本工作機械製作所製)を用い、研磨パッド(SUPREME RN-H、ニッタ・ハース株式会社製)に実施例7~10の研磨用組成物を600mL/分の割合で供給して、3分間、シリコンウェーハの研磨を行った。用いたシリコンウェーハは、直径が300mmのP型半導体のものであり、結晶方位が(100)であった。このときの研磨条件としては、研磨荷重が0.010MPa、研磨定盤の回転速度が50rpm、キャリアの回転速度が52rpmであった。
多価アルコールの配合量の総和が等しい実施例7と実施例8とを比較すると、多価アルコールとして多価アルコール(1)を単独で用いる実施例7よりも、多価アルコール(1)及び多価アルコール(2)を併用する実施例8の方が、欠陥数、ヘイズ値共に大きく低減していることが分かる。
実施例11では、実施例8で用いたものと同一成分の研磨用組成物Sample7を用いた。
実施例11~12より、多価アルコールを含む研磨用組成物がさらにポロキサミンを含む場合には、欠陥数及びヘイズ値を低減する効果が大きくなることが分かる。ただし、評価試験2における実施例2~3と比較例2との検討結果を合わせて考えると、多価アルコールとポロキサミンとでは、多価アルコールが欠陥数及びヘイズ値を低減するのに大きく寄与していると考えられる。
実施例17では、実施例6で用いたものと同一成分の研磨用組成物Sample6を用いた。
実施例17及び実施例19の比較より、エチレンオキシド誘導体である多価アルコール(1)を含む実施例19は、プロピレンオキシド誘導体である多価アルコール(2)を含む実施例17よりも、欠陥数が低い。その一方で、プロピレンオキシド誘導体である多価アルコール(2)を含む実施例17は、エチレンオキシド誘導体である多価アルコール(1)を含む実施例19よりも、ヘイズ値が低い。
実施例21のSample16は、実施例18の研磨用組成物の多価アルコール(1)の配合量を0.0007重量%としたことを除いて、実施例18と同一の組成である。
実施例21~24と比較例3との比較より、ポロキサミンが配合された研磨用組成物であっても、多価アルコール(1)が配合された実施例21~24は、比較例3と比較して、欠陥数、ヘイズ値共に、著しく低減していることが分かる。
実施例27の研磨用組成物Sample19は、3.5重量%の砥粒、0.1重量%の水酸化アンモニウム(NH4OH)、0.1重量%の変性PVA、0.02重量%の多価アルコール(2)、及び0.01重量%のポロキサミンを水に配合して全体で100重量部としたものである。
上記の実施例29~30の研磨用組成物に対し、以下の研磨条件で研磨を行った。研磨装置(SPP800S、岡本工作機械製作所製)を用い、研磨パッド(SUPREME RN-H、ニッタ・ハース株式会社製)に実施例27~28の研磨用組成物を600mL/分の割合で供給して、4分間、シリコンウェーハの研磨を行った。用いたシリコンウェーハは、直径が300mmのP型半導体のものであり、結晶方位が(100)であった。このときの研磨条件としては、研磨荷重が0.012MPa、研磨定盤の回転速度が40rpm、キャリアの回転速度が39rpmであった。
実施例27~28より、研磨用組成物に含まれる砥粒の配合量が増加すると、欠陥数が増加していることが分かる。これは、砥粒の量が多くなることによって、砥粒によってつけられるウェーハ表面の傷が多くなるからであると考えられる。一方、砥粒の配合量が増加しても、ヘイズ値はほとんど変化しない。
実施例29では、実施例2で用いたものと同一成分の研磨用組成物Sample2を用いた。
多価アルコール(1)及びポロキサミンの配合量の和が0.014重量%である実施例29、30及び比較例4を比較すると、多価アルコールを含んだ研磨用組成物である実施例29、30は、多価アルコールを含まない比較例4と比べて、欠陥数、ヘイズ値共に著しく低減していることが分かる。
Claims (6)
- 請求項1に記載の研磨用組成物において、
さらに、非イオン性界面活性剤を含む、研磨用組成物。 - 請求項1~請求項3のいずれか一項に記載の研磨用組成物において、
前記多価アルコールとしては、2種類以上を含む、研磨用組成物。 - 請求項1~請求項3のいずれか一項に記載の研磨用組成物において、
前記多価アルコールは、メチルグルコシドのアルキレンオキシド誘導体である、研磨用組成物。 - 請求項4に記載の研磨用組成物において、
前記多価アルコールは、メチルグルコシドのアルキレンオキシド誘導体である、研磨用組成物。
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