硅晶片用研磨液组合物的利记博彩app
【技术领域】
[0001] 本发明关于一种娃晶片用研磨液组合物及使用其的半导体基板的制造方法、W及 娃晶片的研磨方法。 现有技术
[0002] 近年来，由于对半导体内存的高记录容量化的要求增高，而推进半导体装置的设 计规则的微细化。因此，于半导体装置的制造过程中进行的光蚀刻法中，对焦点深度变浅、 娃晶片(裸晶片）的缺陷减少或平滑性的要求变得越发严格。
[0003] W提升娃晶片的质量为目的，娃晶片的研磨W多阶段进行。尤其是于研磨的最终 阶段进行的精研磨W抑制表面粗糖度(雾度)及抑制因研磨后的娃晶片表面的润湿性提升 (亲水化)而导致的微粒或刮痕、凹坑等表面缺陷化PD:Light point defects(亮点缺陷）） 为目的而进行。
[0004] 作为精研磨所使用的研磨液组合物，已知有含有胶体二氧化娃、及碱性化合物的 化学机械研磨用的研磨液组合物。进而，作为W改善雾度等级为目的的研磨液组合物，已知 有含有胶体二氧化娃、径乙基纤维素(肥C)及聚环氧乙烧(PE0)的化学机械研磨用的研磨液 组合物(专利文献1)。
[0005] 另一方面，作为W减少表面缺陷(LPD)的数量为目的的研磨液组合物，已知有藉由 使聚乙締醇水溶液进行离子交换而使研磨液组合物中的钢离子及乙酸离子中的任一者的 浓度成为lOppbW下的研磨液组合物(专利文献2)。另外，作为W改善起伏（弓权弓)和/或雾 度为目的的研磨液组合物，已知有含有具有碳长链结构且作为侧链具有径基低级烷氧基的 链状控系高分子(例如，环氧乙烧加成聚乙締醇）的研磨液组合物(专利文献3)。另外，作为 用于具有高差的半导体晶片的表面的平坦化的研磨液组合物，已知有含有聚乙締醇类作为 高差消除剂的研磨液组合物(专利文献4)。
[0006] 现有技术文献
[0007] 专利文献
[000引专利文献1:日本专利特开2004-128089号公报
[0009] 专利文献2:日本专利特开2008-53414号公报
[0010] 专利文献3:日本专利特开平11-140427号公报
[0011] 专利文献 4: W02011/093223
【发明内容】
[0012]发明所欲解决的问题
[0013] 但是，使用皿C的研磨液组合物由于皿CW作为天然物的纤维素为原料，故而含有 源自纤维素的水不溶物，该水不溶物成为核而使二氧化娃粒子易凝聚。而且，由于二氧化娃 粒子的凝聚体或该水不溶物本身的存在，而有产生表面缺陷(LPD)的增大的情形。
[0014] 另外，关于专利文献2~4中记载的研磨液组合物，使用运些研磨液组合物的研磨 亦无法充分地兼顾娃晶片的表面粗糖度(雾度)与表面缺陷(LPD)的减少。
[0015] 因此，本发明提供一种可兼顾娃晶片的表面粗糖度（雾度）的降低与表面缺陷 (LPD)的减少的娃晶片用研磨液组合物、及使用该娃晶片用研磨液组合物的半导体基板的 制造方法、W及娃晶片的研磨方法。
[0016] 解决问题的技术手段
[0017] 本发明的娃晶片用研磨液组合物含有下述成分A~成分C。
[001引（成分A)二氧化娃粒子
[0019] (成分B)含氮碱性化合物
[0020] (成分C)水溶性高分子
[0021] 娃晶片用研磨液组合物中的二氧化娃粒子的含量为0.01~0.5质量％，所述水溶 性高分子(成分C)包含下述通式（1)所表示的结构单元，于所述水溶性高分子中，源自径基 的氧原子数与源自聚氧亚烷基的氧原子数之比（源自径基的氧原子数/源自聚氧亚烷基的 氧原子数)为0.8~10。
[0022]
[002；3] 其中，所述通式（1)中，Ri为亚甲基或键合键，32、护、於、护分别独立地为氨原子、径 基、-C出0H或聚乙締醇，但R2、R3、R4、R5各自不全部同时为氨原子、径基或-C出0H。
[0024] 本发明的娃晶片的研磨方法包含使用本发明的娃晶片用研磨液组合物对娃晶片 进行研磨的研磨工序。
[0025] 本发明的半导体基板的制造方法包含使用本发明的娃晶片用研磨液组合物对娃 晶片进行研磨的研磨工序。
[0026] 发明效果
[0027] 根据本发明，可提供一种可兼顾娃晶片的表面粗糖度（雾度）的降低与表面缺陷 (LPD)的减少的娃晶片用研磨液组合物、及使用该娃晶片用研磨液组合物的娃晶片的研磨 方法、W及半导体基板的制造方法。
【具体实施方式】
[00%]本发明基于如下见解，即，于娃晶片用研磨液组合物中的二氧化娃粒子的含量为 0.01~0.50质量％的情形时，使娃晶片用研磨液组合物下，有时简称为「研磨液组合 物」）中含有包含下述通式（1)所表示的结构单元、且源自径基的氧原子数与源自聚氧亚烧 基的氧原子数之比（源自径基的氧原子数/源自聚氧亚烷基的氧原子数)为0.8~10的水溶 性高分子，藉此可兼顾W研磨液组合物研磨的娃晶片的表面(研磨面)的表面粗糖度(雾度） 的降低与表面缺陷(LPD)的减少。
[0029]
[0030] 其中，所述通式（1)中，Ri为亚甲基或键合键，32、护、於、护分别独立地为氨原子、径 基、-C出0H或聚乙締醇，但R2、R3、R4、R5各自不可全部同时为氨原子、径基或-C出0H。
[0031] 可兼顾W本发明的研磨液组合物研磨的娃晶片的表面(研磨面)的表面粗糖度(雾 度)的降低与表面缺陷化PD)的减少的本发明的效果的表现机制的详情尚不明确，但推测如 下。
[0032] 研磨液组合物中所含的水溶性高分子(成分C)于一分子中的主链上包含与娃晶片 相互作用的亚烷基氧基，于侧链上包含作为与娃晶片相互作用的部位的径基。因此，使水溶 性高分子(成分C)吸附于娃晶片表面而抑制因含氮碱性化合物而导致的娃晶片表面的腐 蚀、即表面粗糖度(雾度）的上升，并且表现出良好的润湿性而抑制认为因娃晶片表面的干 燥而产生的于娃晶片表面的微粒的附着。另外，由于藉由使水溶性高分子(成分C)吸附于娃 晶片表面而提升娃晶片表面的润湿性，故而使娃晶片表面的研磨的均匀性提升，因此表面 粗糖度(雾度)降低。
[0033] 另外，由于水溶性高分子(成分C)不含有如皿C所含的源自原料的水不溶物，故而 若使用水溶性高分子(成分C)代替皿C，则不会产生起因于该水不溶物本身的存在的表面缺 陷(LPD)的增大。
[0034] 如此，推测本发明藉由含有所述水溶性高分子(成分C)，而实现兼顾娃晶片的表面 粗糖度(雾度)的降低与表面缺陷(LPD)的减少。但是，本发明并不限定于运些推测。
[0035] [二氧化娃粒子(成分A)]
[0036] 于本发明的研磨液组合物中含有二氧化娃粒子作为研磨材料。作为二氧化娃粒子 的具体例，可列举胶体二氧化娃、热解法二氧化娃等，但就提升娃晶片的表面平滑性的观点 而言，更优选为胶体二氧化娃。
[0037] 作为二氧化娃粒子的使用形态，就操作性的观点而言，优选为浆料状。于本发明的 研磨液组合物中所含的研磨材料为胶体二氧化娃的情形时，就防止因碱金属或碱±金属等 而导致的娃晶片的污染的观点而言，胶体二氧化娃优选为由烷氧基硅烷的水解物所获得 者。由烷氧基硅烷的水解物所获得的二氧化娃粒子可藉由自先前公知的方法而制作。
[0038] 就确保研磨速度的观点而言，本发明的研磨液组合物中所含的二氧化娃粒子的平 均一次粒径优选为5nmW上，更优选为lOnmW上，进一步优选为15nmW上，进一步更优选为 30nmW上。另外，就确保研磨速度、及兼顾娃晶片的表面粗糖度(雾度）的降低与表面缺陷 (LPD)的减少的观点而言，二氧化娃粒子的平均一次粒径优选为50nmW下，更优选为45nmW 下，进一步优选为40nmW下。
[0039] 尤其是，于将胶体二氧化娃用作二氧化娃粒子的情形时，就确保研磨速度的观点 而言，平均一次粒径优选为5nmW上，更优选为lOnmW上，进一步优选为15nmW上，进一步更 优选为30nmW上。另外，就确保研磨速度、及兼顾娃晶片的表面粗糖度(雾度)的降低与表面 缺陷化PD)的减少的观点而言，胶体二氧化娃的平均一次粒径优选为50nmW下，更优选为 45nm W下，进一步优选为40nm W下。
[0040] 二氧化娃粒子的平均一次粒径使用藉由邸T(化unauer Emmett Teller,布厄特） (氮吸附）法算出的比表面积S(m2/g)而算出。比表面积可藉由例如实施例中记载的方法而 测定。
[0041] 就确保研磨速度、及兼顾娃晶片的表面粗糖度(雾度）的降低与表面缺陷化PD)的 减少的观点而言，二氧化娃粒子的缔合度优选为3.0 W下，更优选为1.1~3.0，进一步优选 为1.8~2.5,进一步更优选为2.0~2.3。二氧化娃粒子的形状优选为所谓球型与所谓虽形。 于二氧化娃粒子为胶体二氧化娃的情形时，就确保研磨速度、及兼顾娃晶片的表面粗糖度 (雾度)的降低与表面缺陷化PD)的减少的观点而言，其缔合度优选为3.0W下，更优选为1.1 ~3.0,进一步优选为1.8~2.5,进一步更优选为2.0~2.3。
[0042] 二氧化娃粒子的缔合度是表示二氧化娃粒子的形状的系数，藉由下述式而算出。 平均二次粒径为藉由动态光散射法而测定的值，例如可使用实施例中记载的装置而测定。
[0043] 缔合度=平均二次粒径/平均一次粒径
[0044] 作为二氧化娃粒子的缔合度的调整方法，并无特别限定，例如可采用日本专利特 开平6-254383号公报、日本专利特开平11-214338号公报、日本专利特开平11-60232号公 报、日本专利特开2005-060217号公报、日本专利特开2005-060219号公报等中记载的方法。
[0045] 就确保娃晶片的研磨速度的观点而言，本发明的研磨液组合物中所含的二氧化娃 粒子的含量WSi化换算为0.01质量％ ^上，优选为0.07质量％ ^上，更优选为0.10质量％ W上。另外，就兼顾娃晶片的表面粗糖度(雾度）的降低与表面缺陷化PD)的减少的观点而 言，本发明的研磨液组合物中所含的二氧化娃粒子的含量为0.50质量％ ^下，优选为0.30 质量％ ^下，更优选为0.20质量％ W下。
[0046] [含氮碱性化合物(成分B)]
[0047] 就提升研磨液组合物的保存稳定性、确保研磨速度、及兼顾娃晶片的表面粗糖度 (雾度）的降低与表面缺陷化PD)的减少的观点而言，本发明的研磨液组合物含有水溶性的 碱性化合物。作为水溶性的碱性化合物，为选自胺化合物及锭化合物中的至少巧巾W上的含 氮碱性化合物。此处，所谓「水溶性」是指于水中具有2g/100mlW上的溶解度，所谓「水溶性 的碱性化合物」是指溶解于水中时显示碱性的化合物。
[0048] 作为选自胺化合物及锭化合物中的至少巧中W上的含氮碱性化合物，例如可列举： 氨、氨氧化锭、碳酸锭、碳酸氨锭、甲基胺、二甲基胺、Ξ甲基胺、乙基胺、二乙基胺、Ξ乙基 胺、单乙醇胺、二乙醇胺、S乙醇胺、N-甲基乙醇胺、N-甲基-N，N-二乙醇胺、N，N-二甲基乙醇 胺、N，N-二乙基乙醇胺、N，N-二下基乙醇胺、Ν-(β-氨基乙基）乙醇胺、单异丙醇胺、二异丙醇 胺、Ξ异丙醇胺、乙二胺、己二胺、赃嗦六水合物、无水赃嗦、1-( 2-氨基乙基)赃嗦、Ν-甲基赃 嗦、二亚乙Ξ胺、及氨氧化四甲基锭。运些含氮碱性化合物亦可混合巧中W上使用。作为本发 明的研磨液组合物中可含有的含氮碱性化合物，就兼顾娃晶片的表面粗糖度(雾度)的降低 与表面缺陷化PD)的减少的观点、提升研磨液组合物的保存稳定性及确保研磨速度的观点 而言，更优选为氨。
[0049] 就兼顾娃晶片的表面粗糖度(雾度）的降低与表面缺陷化PD)的减少的观点、提升 研磨液组合物的保存稳定性及确保研磨速度的观点而言，本发明的研磨液组合物中所含的 含氮碱性化合物的含量优选为0.001质量％ ^上，更优选为0.005质量％ ^上，进一步优选 为0.007质量％ ^上，进一步更优选为0.010质量％ ^上，进一步更优选为0.012质量％ W 上。另外，就兼顾娃晶片的表面粗糖度(雾度）的降低与表面缺陷化PD)的减少的观点而言， 含氮碱性化合物的含量优选为0.1质量％ ^下，更优选为0.05质量％ ^下，进一步优选为 0.025质量％^下，进一步更优选为0.018质量％^下，进一步更优选为0.014质量％ W下。
[0050] [水溶性高分子(成分C