金属研磨用胶态二氧化硅制造技术

本发明专利技术的课题在于提供一种能够实现高研磨速度的金属研磨用胶态二氧化硅。上述课题能够通过金属研磨用胶态二氧化硅来解决，该金属研磨用胶态二氧化硅含有：包含至少1个羧基的官能团通过共价键固定于表面所得到的二氧化硅颗粒。硅颗粒。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】金属研磨用胶态二氧化硅


[0001]本专利技术涉及金属研磨用胶态二氧化硅。

技术介绍

[0002]胶态二氧化硅是将二氧化硅颗粒分散在水等介质中而成的物质，作为半导体晶片等的研磨剂来使用。
[0003]例如，在日本特开2010－41029号公报(专利文献1)中记载有一种化学机械研磨用水系分散体，其含有：具有规定的化学性质的二氧化硅颗粒；和具有2个以上羧基的有机酸。在专利文献1中，作为有机酸的效果，记载了：(1)与通过研磨向水系分散体中溶出的铜、钽、钛等金属离子配位，防止金属析出；(2)提高对于铜膜、阻隔金属膜、TEOS膜等研磨对象的研磨速度；(3)与在研磨中被粉碎而从二氧化硅颗粒溶出的钠离子或钾离子配位，阻止钠离子或钾离子吸附到研磨对象面；(4)吸附到二氧化硅颗粒的表面，提高二氧化硅颗粒的分散稳定性。
[0004]并且，在日本特开2016－30831号公报(专利文献2)中记载有一种研磨组合物，其用于含钴的基板的化学机械研磨(CMP)，该研磨组合物分别以规定量含有胶态二氧化硅等研磨剂和至少2种特定的螯合剂，剩余部分实质上为脱离子水，pH为2.0～12。在专利文献2中记载了：通过组合2种螯合剂，与单独使用一种螯合剂时相比，赋予高的除钴速度。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特开2010－41029号公报
[0008]专利文献2：日本特开2016－30831号公报

技术实现思路

[0009]专利技术要解决的技术问题r/>[0010]在金属的研磨中，被要求比利用专利文献1和2的研磨组合物达到的研磨速度进一步提高研磨速度。
[0011]本专利技术的目的在于提供能够达到高研磨速度的金属研磨用胶态二氧化硅。
[0012]用于解决技术问题的技术方案
[0013]本专利技术的专利技术人为了实现上述目的反复进行深入研究，结果发现通过使用含有下述二氧化硅颗粒的胶态二氧化硅对金属进行研磨，能够得到高研磨速度，其中，上述二氧化硅颗粒是包含至少1个羧基的官能团通过共价键固定于表面所得到的二氧化硅颗粒，并基于该见解进一步反复研究而完成了本专利技术。
[0014]即、本专利技术包括以下方式。
[0015]项1.一种金属研磨用胶态二氧化硅，其含有：包含至少1个羧基的官能团通过共价键固定于表面所得到的二氧化硅颗粒。
[0016]项2.如项1所述的胶态二氧化硅，其中：上述二氧化硅颗粒在表面具有下述式(1)
所示的基团。
[0017][0018][式中，R1为具有至少1个羧基的有机官能团，R2和R3相同或不同地为氢原子、烃基或－OR4(R4为氢原子、烃基或含硅基团。)。][0019]项3.如项1或2所述的胶态二氧化硅，其中：上述二氧化硅颗粒是被硅烷偶联剂或其水解缩合物进行表面修饰后的二氧化硅颗粒，该硅烷偶联剂具有包含至少1个羧基或其前体基团的官能团。
[0020]项4.如项1～3中任一项所述的胶态二氧化硅，其中：上述金属为过渡金属。
[0021]项5.如项4所述的胶态二氧化硅，其中：上述过渡金属为选自钴、钌、铜、钨、钽和钛中的至少一种。
[0022]专利技术效果
[0023]通过使用本专利技术的胶态二氧化硅对金属进行研磨，能够得到高研磨速度。并且，本专利技术的胶态二氧化硅，即使二氧化硅颗粒在研磨组合物中的浓度低，也能够实现金属的高研磨速度。
附图说明
[0024]图1是表示实施例和比较例的胶态二氧化硅的pH与Zeta电位的关系的曲线图。
具体实施方式
[0025]本专利技术的金属研磨用胶态二氧化硅含有包含至少1个羧基的官能团通过共价键固定于表面所得到的二氧化硅颗粒(以下，称作“表面修饰二氧化硅颗粒”。)。上述官能团优选为包含至少1个羧基的有机官能团，更优选为具有至少1个羧基的烃基。上述官能团所含的羧基的个数优选为1～4个，更优选为1～3个，进一步优选为1～2个。羧基的位置可以为官能团的末端，也可以为末端以外的部位，但优选至少1个存在于末端。
[0026]表面修饰二氧化硅颗粒，例如是表面的羟基(硅烷醇基)的氢原子被包含至少1个羧基的官能团取代后的二氧化硅颗粒。
[0027]即，表面修饰二氧化硅颗粒，例如是替代羟基而在表面具有式：－OR(式中，R为包含至少1个羧基的官能团。)所示的基团的二氧化硅颗粒。其中，－OR中的氧原子与二氧化硅颗粒内部的硅原子键合。
[0028]就－OR而言，虽然不作特别限定，但典型的是下述式(1)所示的基团。
[0029][0030][式中，R1为具有至少1个羧基的有机官能团，R2和R3相同或不同地为氢原子、烃基或－OR4(R4为氢原子、烃基或含硅基团。)。][0031]作为R1的有机官能团，例如可以列举烃基、含有杂原子的烃基等。
[0032]作为烃基，例如可以列举烷基、环烷基、芳基、芳烷基等。
[0033]作为烷基，例如可以列举甲基、乙基、丙基(正丙基、异丙基)、丁基(正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基)、戊基、己基等的C
1－12
烷基。
[0034]作为环烷基，例如可以列举环戊基、环己基等的C
5－12
环烷基。
[0035]作为芳基，例如可以列举苯基、萘基等的C
6－12
芳基。
[0036]作为芳烷基，例如可以列举苄基、苯乙基等的C
6－12
芳基C
1－4
烷基。
[0037]作为含有杂原子的烃基，优选含有选自氧原子、硫原子和氮原子中的至少一种杂原子的烃基，作为其例子，可以列举含氧烷基(例：烷氧基、烷氧基烷基)、含硫烷基(例：烷基硫代烷基)、含氮烷基(例：单烷基氨基烷基、二烷基氨基烷基)、含氧杂环基(例：呋喃、苯并呋喃等含氧芳香族杂环基)、含硫杂环基(例：噻吩、苯并噻吩等含氧芳香族杂环基)、含氮杂环基(例：吡咯、吡啶、吲哚、喹啉等含氮芳香族杂环基)。另外，在含有杂原子的烃基中，杂原子的个数优选为1～3个，进一步优选为1或2个。
[0038]作为R1，优选为具有至少1个羧基的烷基、具有至少1个羧基的烷氧基烷基、具有至少1个羧基的烷基硫代烷基、或具有至少1个羧基的烷基氨基烷基，更优选这些基团具有1～4个羧基，进一步优选具有1～3个羧基，最优选具有1～2个羧基。
[0039]R2～R4之中，作为烃基，可以列举与作为R1中的有机官能团所例示的烃基同样的基团，优选为烷基，更优选为C
1－4
烷基。
[0040]R4之中，作为含硅基团，可以是与存在于表面的其它硅烷醇基或其氢原子被包含至少1个羧基的官能团取代后的基团反应而生成的基团，也可以是与硅烷偶联剂(例如，作为后述的表面修饰化剂所例示的硅烷偶联剂)反应而生成的基团。
[0041]表面修饰二氧化硅颗粒，优选为利用具有包含至少1个羧基或其前体基团的官能团的化合物(以下，称作“表面修饰化剂”。)进行表面修饰后的二氧化硅颗粒。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种金属研磨用胶态二氧化硅，其特征在于，含有：包含至少1个羧基的官能团通过共价键固定于表面所得到的二氧化硅颗粒。2.如权利要求1所述的胶态二氧化硅，其特征在于：所述二氧化硅颗粒在表面具有下述式(1)所示的基团，式中，R1为具有至少1个羧基的有机官能团，R2和R3相同或不同地为氢原子、烃基或－OR4，其中，R4为氢原子、烃基或含硅基团。3.如权利要求1或...

【专利技术属性】
技术研发人员：杉山大介，中野智阳，
申请(专利权)人：扶桑化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：