研磨组合物制造技术

本发明专利技术提供使研磨速度提高并使表面粗糙度降低的研磨组合物。本发明专利技术的研磨组合物包含：化合物，其在下述通式（１）所示的嵌段聚醚中至少包含氧乙烯基或氧丙烯基；碱性化合物；以及研磨剂，＞Ｎ－Ｒ－Ｎ＜．．．（１）其中，Ｒ表示由ＣｎＨ２ｎ表示的亚烷基，ｎ为大于１的整数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在研磨硅片的方法中使用的研磨组合物。
技术介绍
通过CMP的硅片研磨通过多步即三步或四步来实现高精度平滑化。第1步和第2 步中所进行的初始研磨和及第第二次研磨是以表面平滑化为主要目的，并要求高的研磨速度。为了实现高的研磨速度，改变研磨剂的形状或大小或者添加量，或者添加碱性化 合物。专利文献1公开的研磨剂通过使胶体二氧化硅的形状及比表面积最佳化来提高研磨 速度。不仅需要提高研磨速度，而且必须降低研磨硅片的表面粗糙度，并通过加入表面 活性剂或有机化合物来改善表面粗糙度。专利文献2公开的研磨组合物包含研磨剂和 作为添加剂的选自碱金属的氢氧化物、碱金属的碳酸盐、碱金属的碳酸氢盐、季铵盐、过氧 化物、过氧酸化合物中的至少一种化合物，从而形成平滑的研磨表面，并获得更高的研磨速度。随着普遍进行多步研磨以提供高精度平滑化的晶片，诸如第3步或第4步的最终 步骤中的抛光研磨与第第二次研磨的区别减小，在第第二次研磨中也需要与抛光研磨相似 的研磨特性。随着评价装置的性能提高，能够将用在抛光研磨中的评价项目应用于第第二次研 磨中，在第第二次研磨中需要的评价项目与抛光研磨中的评价项目相同，例如LPD (光点缺 陷)的降低、消泡性的提高等。专利文献3所公开的研磨组合物，其包含选自含有氧乙烯基及氧丙烯基的嵌段 聚醚、二氧化硅、碱性化合物、羟乙基纤维素及聚乙烯醇中的至少一种以及水，从而改善 COP(晶体原生颗粒(Crystal Originated Particle))及雾度水平(haze level)。专利文献1 日本专利特开2004-140394号公报专利文献2 日本专利特开2001-3036号公报专利文献3 日本专利特开2005-85858号公报
技术实现思路
本专利技术要解决的问题专利文献1和2所公开的研磨组合物使研磨速度提高，并在某种程度上改善研磨 后的晶片表面粗糙度，但无法达到充分的水平。专利文献3所公开的研磨组合物无法获得 消泡性，并且在使用研磨组合物时稀释或搅拌所产生的泡沫会附着在用于供应研磨组合物 的釜壁表面或研磨装置的各部分，并生成由于该泡沫所引起的凝聚物，使LPD恶化，以至于 在第第二次研磨中无法获得充分的研磨性能。本专利技术的目的是提供使研磨速度提高并使表面粗糙度降低的研磨组合物。解决问题的方法本专利技术的研磨组合物包含化合物，其包含下述通式(1)所示的具有两个氮原子的烷基胺结构以及至少一个 与所述烷基胺结构中的两个氮原子结合的嵌段聚醚，所述嵌段聚醚含有氧乙烯基及氧丙烯 基；碱性化合物；以及研磨剂；> N-R-N < . . . (1)其中，R表示由CnHai表示的亚烷基，η为大于1的整数。根据本专利技术，所述嵌段聚醚含有选自由下述通式( 至( 表示的醚基中的至少 一种- χ_Η· . . (2)- χ_Η· . . (3)- (EO) a- x_H. · · (4)- (PO) b- x_H. · · (5)其中，EO表示氧乙烯基，PO表示氧丙烯基，并且a、b和χ各自表示大于1的整数。根据本专利技术，所述醚基中的氧乙烯基的数值a大于1并小于500，氧丙烯基的数值 b大于1并小于200。根据本专利技术，当所述嵌段聚醚包含选自由所述通式( 至( 表示的醚基中的 至少一种时，所述醚基中的氧乙烯基与氧丙烯基的质量比EO PO大于10 90并小于 80 20。根据本专利技术，所述碱性化合物为选自碱金属或碱土金属元素的氢氧化物或碳酸 盐、季铵及其盐、伯胺、仲胺及叔胺中的至少一种。根据本专利技术，所述研磨剂为选自二氧化硅、氧化铝、氧化铈和氧化锆中的至少一 种。根据本专利技术，所述研磨组合物还包含水溶性高分子化合物。专利技术效果根据本专利技术，该研磨组合物包含化合物，其在通式(1)所示的嵌段聚醚中含有氧 乙烯基及氧丙烯基；碱性化合物；以及研磨剂。这些物质使研磨速度提高并使表面粗糙度降低。根据本专利技术，所述嵌段聚醚能够为选自下述通式( 至( 所示的醚基中的至少 一种- χ_Η· . . (2)- χ_Η· · · (3)- (EO) a- x_H. · · (4)- (PO) b- x_H. · · (5)根据本专利技术，所述醚基中的氧乙烯基的数值a大于1并小于500，氧丙烯基的数值 b大于1并小于200。根据本专利技术，当所述嵌段聚醚包含选自由所述通式( 至( 表示的醚基中的至少一种时，所述醚基中的氧乙烯基与氧丙烯基的质量比EO PO大于10 90并小于 80 20。由于醚基满足上述范围，因此可进一步改善研磨特性。此外，根据本专利技术，所述碱性化合物可为选自碱金属或碱土金属元素的氢氧化物 或碳酸盐、季铵及其盐、伯胺、仲胺及叔胺中的至少一种。此外，根据本专利技术，所述研磨剂为选自二氧化硅、氧化铝、氧化铈、氧化锆中的至少一种。另外，根据本专利技术，还包含水溶性高分子化合物的研磨组合物能够改善LPD及表 面粗糙度。实施本专利技术的方式本专利技术的研磨组合物包含化合物(以下简称为“研磨助剂”)，其包含下述通式 (1)所示的具有两个氮原子的烷基胺结构以及至少一个与所述烷基胺结构中的两个氮原子 结合的嵌段聚醚；碱性化合物；及研磨剂。所述嵌段聚醚含有氧乙烯基及氧丙烯基。注意， 其余部分为水。> N-R-N < …(1)其中，R表示由CnHai表示的亚烷基，η为大于1的整数。该研磨组合物的使用使研磨速度提高并使表面粗糙度降低。 现在，详细说明本专利技术的研磨组合物。对于结构，通式(1)所示的研磨助剂具有为基本骨架的烷基胺结构和嵌段聚醚， 该结构使研磨特性提高。研磨助剂的烷基胺结构部分作为被研磨物吸附在晶片表面，并且吸附于晶片表面 的所述研磨助剂粒子通过嵌段聚醚结构部分间的相互作用而彼此相互结合。结果，在在被 研磨物表面上形成牢固的表面保护层。当将被研磨物表面进行研磨，同时在表面形成保护膜成时，凹部分的研磨速度被 降低而没有改变被研磨物表面凸部分的研磨速度，结果主要是进行凸部分的研磨，从而能 够有效地降低研磨后的被研磨物的表面粗糙度。另一方面，未吸附于被研磨物表面的研磨助剂部分作为螯合剂以防止被研磨物表 面例如被金属污染。例如，使用不锈钢(SUS)作为被研磨物的保持部件，但诸如铬、镍和铁 等的金属成分从该SUS部件溶出至研磨组合物中，从而污染作为被研磨物的晶片表面。在 存在研磨助剂的情况下，研磨组合物中的金属成分被捕捉并防止其吸附于被研磨物表面， 并通过研磨组合物的液流能够将金属成分除去。通过如上所述的研磨助剂的作用，能够防止金属对被研磨物的污染。此外，作为研磨组合物，包含碱性化合物能够进一步提高研磨速度，并能够获得适 于第二次研磨的研磨组合物。研磨助剂的添加能够提供具有消泡性的研磨组合物。为了使研磨助剂稳定分散，优选地，所述嵌段聚醚包含选自下述通式( 至(5)所 示的醚基中的至少一种- χ_Η· . . (2)- χ_Η· · · (3) - (EO) a- x_H. . . (4)- (PO) b- χ_Η· · · (5)其中，EO表示氧乙烯基，PO表示氧丙烯基，并且a、b和χ各自表示大于1的整数。为了更完整地提供该结构所产生的效果，特别优选地，所述嵌段聚醚含有选自下 述通式(6)至(9)所示的醚基中的至少一种醚基。这些通式由所本文档来自技高网...

【技术保护点】
研磨组合物，其包含：化合物，其包含下述通式（１）所示的具有两个氮原子的烷基胺结构以及至少一个与所述烷基胺结构中的两个氮原子中的一个氮原子结合的嵌段聚醚，所述嵌段聚醚含有氧乙烯基及氧丙烯基；碱性化合物；以及研磨剂，＞Ｎ－Ｒ－Ｎ＜．．．（１）其中，Ｒ表示Ｃ↓［ｎ］Ｈ↓［２ｎ］所示的亚烷基，ｎ为大于１的整数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：松下隆幸，
申请(专利权)人：霓达哈斯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP