本发明涉及研磨用组合物。本申请基于2021年10月12日申请的日本专利申请2021-167127号主张优先权,并将该申请的全部内容以参照形式并入本说明书中。
背景技术:
1、对金属、半金属、非金属、其氧化物等的材料表面,使用研磨用组合物进行精密研磨。例如,作为半导体装置的构成要素等而使用的硅晶圆的表面通常经过粗磨工序(粗研磨工序)和抛光工序(精密研磨工序),被精加工为高品质的镜面。上述抛光工序典型而言,包含预抛光工序(预研磨工序)和精加工抛光工序(最终研磨工序)。作为涉及对硅晶圆等半导体基板进行研磨的用途中主要使用的研磨用组合物的技术文献,可举出专利文献1。
2、现有技术文献
3、专利文献
4、专利文献1:专利第6050125号公报
技术实现思路
1、发明要解决的问题
2、研磨用组合物中,使用具有高效地对研磨对象物进行研磨的研磨能力的成分。例如,上述的硅晶圆等半导体基板以外的基板的研磨中,利用基于磨粒的机械研磨作用及基于碱性化合物的化学研磨作用(碱蚀刻),通过这些作用可以发挥高加工力。通过加工力高的研磨用组合物,可以改善制造效率、费用效果,故优选。
3、另外,对于上述基板的研磨中使用的研磨用组合物,例如,精加工抛光工序(特别是硅晶圆等半导体基板以外的基板的精加工抛光工序)中使用的研磨用组合物等,要求在研磨后实现高品质的表面的性能。通过使水溶性高分子、表面活性剂等添加剂包含于研磨用组合物,并通过上述添加剂保护基板等方法来实现研磨面的表面品质改善。例如,专利文献1中公开了包含胶体二氧化硅、氨及水溶性高分子(羟乙基纤维素)的研磨用组合物。然而,上述水溶性高分子等是保护研磨对象基板的表面的成分,因此上述添加剂的使用有时会导致加工力的降低、甚至制造效率的降低。通常,研磨面的品质改善与研磨速率处于折衷关系,上述研磨中,要求平衡良好地兼顾表面品质改善和研磨速率。
4、如上所述,期望一种在各种基板的研磨中,不论有无水溶性高分子、表面活性剂,都可以改善研磨速率的研磨用组合物。进而,若能实现可以维持研磨面的品质,并且改善研磨速率的研磨用组合物,则在实用上是有利的,例如在精加工抛光工序中是特别有利的。
5、本发明是基于上述背景得出的,目的在于提供一种适于研磨的新型的组合物。
6、用于解决问题的方案
7、基于本说明书,提供一种研磨用组合物,其包含作为磨粒的二氧化硅颗粒、碱性化合物和水。上述研磨用组合物还包含无机酸铵盐。通过在包含二氧化硅颗粒和碱性化合物的组成中使用无机酸铵盐,可以改善研磨速率。即,可以提供适于研磨的组合物。
8、若干优选方式中,上述无机酸铵盐包括2价以上的无机酸。通过无机酸的价数为2以上的铵盐,容易得到更优异的研磨速率。
9、若干优选方式中,上述无机酸铵盐包含磷酸铵盐。作为无机酸铵盐,通过使用磷酸铵盐,可以实现更优异的研磨速率。
10、若干方式中,研磨用组合物还包含至少1种水溶性高分子。通过使研磨用组合物包含水溶性高分子,可以改善研磨后的表面品质(例如雾度)。另外,基于此处公开的研磨用组合物,通过包含水溶性高分子的组成,可以维持研磨面的品质,并改善研磨速率。换言之,上述研磨用组合物所包含的无机酸铵盐不会损害水溶性高分子的使用效果(研磨面的品质改善效果),有助于研磨速率改善。
11、若干方式中,研磨用组合物包含2种以上水溶性高分子。通过选择使用多种水溶性高分子,可以得到优异的雾度改善效果。另外,基于此处公开的研磨用组合物,通过包含2种以上水溶性高分子的组成,可以兼顾表面品质的维持和研磨速率改善。
12、若干方式中,研磨用组合物包含聚乙烯醇系聚合物作为水溶性高分子。基于包含聚乙烯醇系聚合物的研磨用组合物,容易得到高品质的研磨面。例如,作为水溶性高分子,通过组合使用聚乙烯醇系聚合物和其他水溶性高分子,可以有效地改善雾度。
13、若干方式中,研磨用组合物包含含有氮原子的聚合物作为水溶性高分子。基于包含含有氮原子的聚合物的研磨用组合物,容易得到高品质的研磨面。例如,作为水溶性高分子,通过组合使用含有氮原子的聚合物和其他水溶性高分子,可以有效地改善雾度。
14、若干方式中,研磨用组合物还包含至少1种表面活性剂。通过使研磨用组合物含有表面活性剂,可以降低雾度。另外,基于此处公开的研磨用组合物,通过包含表面活性剂的组成,可以维持研磨面的品质(具体而言雾度),并改善研磨速率。换言之,上述研磨用组合物所包含的无机酸铵盐不会损害表面活性剂的作用,有助于研磨速率改善。
15、若干方式中,研磨用组合物包含2种以上非离子性表面活性剂作为表面活性剂。作为表面活性剂,通过选择使用2种以上非离子性表面活性剂,能更好地发挥雾度降低效果。
16、此处公开的研磨用组合物可优选用于硅晶圆的研磨。通过使用上述研磨用组合物对硅晶圆进行研磨,可以高效地实现高品质的硅晶圆表面。
1.一种研磨用组合物,其包含:作为磨粒的二氧化硅颗粒、碱性化合物和水,
2.根据权利要求1所述的研磨用组合物,其中,所述无机酸铵盐包含2价以上的无机酸。
3.根据权利要求1或2所述的研磨用组合物,其中,所述无机酸铵盐包含磷酸铵盐。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的研磨用组合物,其还包含至少1种水溶性高分子。
5.根据权利要求4所述的研磨用组合物,其中,作为所述水溶性高分子,包含2种以上水溶性高分子。
6.根据权利要求4或5所述的研磨用组合物,其中,作为所述水溶性高分子,包含聚乙烯醇系聚合物。
7.根据权利要求4~6中任一项所述的研磨用组合物,其中,作为所述水溶性高分子,包含含有氮原子的聚合物。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的研磨用组合物,其还包含至少1种表面活性剂。
9.根据权利要求8所述的研磨用组合物,其中,作为所述表面活性剂,包含2种以上非离子性表面活性剂。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的研磨用组合物,其用于硅晶圆的研磨。
11.一种浓缩液,其为权利要求1~10中任一项所述的研磨用组合物的浓缩液。