磨的该组合物，可以将SiN在高速度下进行研磨，其结果是，可 以比氧化硅、多晶硅更优先地将SiN在高速下进行研磨。
[0073] E.其它的添加物
[0074] -些实施方式中，本发明的研磨组合物还可以包含过氧化氢等氧化剂、或者消毒 剂或抗真菌剂。作为消毒剂和抗真菌剂的不受限的例子，可列举出2-甲基-4-异噻唑 啉-3-酮和5-氯-甲基-4-异噻挫啉-3-酮、对羟基苯甲酸醋和苯氧乙醇等异噻挫啉系消 毒剂。
[0075] -些实施方式中，研磨中使用的研磨组合物是通过使用水溶液或水等的稀释液将 研磨组合物的原液（浓缩品）稀释为4~10倍以上来制备的。
[0076] 其它的研磨组合物以及生成并使用其的方法记载于W02012/026329(通过引用也 包括在本申请内），通过考虑本发明的方法而适当地变更、适应，可以提供除发明的方法以 外的其它组合物、以及生成并使用该组合物和本说明书中记载的组合物的方法。
[0077](用于制备组合物并测定研磨速度的通常顺序）
[0078] 通常，将胶态二氧化硅和水溶性聚合物（例如，聚氧乙烯（20)硬脂基醚）在水中 混合，通过pH调节剂（例如，乳酸）适当地调整组合物的pH。对混合各成分时的温度没有 特别限制，优选为10~40°C，为了提高溶解速度，可以进行加热。另外，对混合时间也没有 特别限制。
[0079] 作为研磨装置，可以使用安装有保持具有研磨对象物的基板等的保持件和能够变 更转速的电动机等、且具有能够贴附研磨垫（研磨布）的研磨平板的通常的研磨装置。
[0080] 对研磨条件也没有特别限制，例如研磨平板的转动速度优选为10~500rpm，对具 有研磨对象物的基板施加的压力（研磨压力）优选为〇? 5~lOpsi。对向研磨垫供给研磨 用组合物的方法也没有特别限制，例如，采用利用泵等连续地供给的方法。对该供给量没有 限制，优选研磨垫的表面一直被本发明的研磨用组合物覆盖。
[0081] 研磨结束后，将基板在流水中洗涤，利用旋转式脱水机等将附着于基板上的水滴 甩掉并使其干燥，由此得到基板。
[0082] 在一定时间内，进行晶圆的研磨，测定SiN等的实施例中记载的其它晶圆的表面 的研磨速度。通过测定研磨前后的晶圆的厚度之差和研磨时间来计算研磨速度。厚度之差 例如使用光干涉式膜厚测定装置来测定。
[0083] 实施例1
[0084] 得到如下的作为研磨组合物的样品A :包含在表面共价结合有磺酸的胶态二氧化 硅（平均一次粒径约35nm、平均二次粒径约70nm) :0. 5%、乳酸：0. 09%、聚氧乙烯（20)硬 脂基醚：200ppm，将浆料的pH调整为3。另外，样品A中，除不包含聚氧乙烯（20)硬脂基醚 以外，制备相同组成的组合物，得到样品B。使用样品A和样品B作为研磨组合物，对于作为 直径200mm的氧化硅的原硅酸四乙酯（TE0S)、多晶硅和SiN的晶圆表面，使用软聚氨酯垫 (肖氏硬度A63)，将研磨组合物浆料的供给速度设为300mL/分钟、研磨的压力设为2psi、 台板转动速度设为120rpm，进行研磨。关于各个晶圆，将所得到的研磨速度示于表1和图1 中。需要说明的是，研磨组合物浆料的供给速度是指用全部供给液的供给量的总计除以单 位时间而得到的值（以下的实施例也同样）。
[0085] 可知通过使用作为本发明的研磨组合物的样品A，对于各晶圆，可得到高的研磨速 度，尤其可得到SiN相对于TE0S的高研磨速度比（> 10:1)。
[0086] 实施例2
[0087]使用实施例1中得到的样品A和样品B，使用软聚氨酯垫（肖氏硬度A63)，对于直 径300mm的TE0S晶圆，将研磨组合物浆料的供给速度设为200mL/分钟、研磨的压力设为 2psi、台板转动速度设为95rpm，进行研磨。关于研磨后的TE0S晶圆，使用光干涉式晶圆表 面检查装置，测定HF处理前后表面缺陷的数量。将结果在图2中以图表示出。
[0088] 通过使用作为本发明的研磨组合物的样品A，可以大幅减小表面缺陷的数量。
[0089] 实施例3
[0090]使用实施例1中得到的样品A和将样品A浓缩为4倍后的研磨组合物的样品A (浓 缩），分别使用硬聚氨酯垫（肖氏硬度D60)和软聚氨酯垫（肖氏硬度A63)，对于直径300mm 的TE0S、多晶硅、SiN晶圆，将研磨组合物浆料的供给速度设为300mL/分钟、研磨的压力设 为2psi、台板转动速度设为lOOrpm，进行研磨，将此时的研磨速度分别在图3中以图表示 出。
[0091] 可知通过使用作为本发明的研磨组合物的样品A及其浓缩组合物，可得到SiN相 对于TE0S和多晶硅的高研磨速度比，若研磨组合物的浓度变低，则研磨速度降低。
[0092][表1]
[0094] 单位（爲/分钟）
[0095] 实施例4
[0096]使用实施例1中得到的样品A，分别使用硬聚氨酯垫（肖氏硬度D60)，对于直径 300mm的TE0S晶圆和SiN晶圆，将研磨组合物浆料的供给速度设为300mL/分钟、研磨的压 力设为2psi、台板转动速度设为87rpm、头转动速度设为81rpm，进行研磨，将此时的研磨速 度分别在图4和表2中示出。
[0097] 可知通过使用作为本发明的研磨组合物的样品A及其稀释组合物，可得到SiN相 对于TE0S的高研磨速度比。
[0098][表2]
[0100] 单位（A/分钟）
[0101] 实施例5
[0102] 使用表3所示组成的研磨组合物1~9,分别使用软聚氨酯垫（肖氏硬度A63)，对 于直径200mm的TE0S二氧化硅、多晶硅、SiN，将研磨组合物浆料的供给速度设为200mL/分 钟、研磨的压力设为2psi、台板转动速度设为120rpm，进行研磨，将此时的研磨速度分别在 图5的A和图5的B中以图表示出。
[0103] 可知通过提高研磨组合物中的磨粒（二氧化硅）的浓度而使TE0S去除率变高，但 SiN :TE0S二氧化硅的去除选择性变低。
[0104][表 3]
[0105]
[0106] 实施例6
[0107] 表4中，通过比较并示出样品A和将样品A浓缩为4倍后的样品A(浓缩）的物理 特性以及它们的55°C时的特性，显示出保存稳定性。通过稀释作为本发明的研磨组合物的 样品A (浓缩），保存稳定性显示出稍有劣化。另外，将本发明的研磨组合物的组成和物理特 性不于表5、微量金属的含量不于表6中。
[0108] [表 4]
[0110][表 5]
[0112][表 6]
【主权项】
1. 一种研磨组合物，其为包含胶态二氧化硅和水溶性聚合物的研磨组合物， 所述研磨组合物具有6以下的pH， 所述胶态二氧化硅包含键合于所述胶态二氧化硅的有机酸， 所述水溶性聚合物包含聚氧化亚烷基烃基醚， 所述聚氧化亚烷基烃基醚中的烃基具有12个以上的碳原子。2. 根据权利要求1所述的组合物，其中，所述聚氧化亚烷基烃基醚为由下式（I)表示 的化合物、或者为所述化合物的硫酸盐、有机羧酸酯或磷酸酯，下式（I)中，m为10~30、n 为0~30、R1为烃基部分，3. 根据权利要求1所述的组合物，其中，所述聚氧化亚烷基烃基醚具有11~20的疏水 亲油平衡（HLB)值。4. 根据权利要求1所述的组合物，其中，所述聚氧化亚烷基烃基醚为聚氧乙烯（20)硬 脂基醚。5. 根据权利要求1~4中任一项所述的组合物，其中，以质量比计在所述组合物中存在 100~450ppm的所述聚氧化亚烷基径基醚。6. -种研磨方法，其包含使SiN、氧化娃和/或多晶娃与权利要求1~5中任一项所述 的组合物接触的工序。7. 根据权利要求6所述的方法，其中，所述SiN相对于氧化硅和/或多晶硅被选择性地 去除。
【专利摘要】本发明提供显示出氮化硅(SiN)表面相对于氧化硅表面的、和/或SiN表面相对于多晶硅(polysilicon)表面的高研磨率比的研磨组合物。在这些方式中，本发明的研磨组合物包含胶态二氧化硅和1种以上的水溶性聚合物、且具有6以下的pH。胶态二氧化硅以与其表面键合的状态包含1个以上的有机酸，水溶性聚合物为烃基具有12以上的碳原子的聚氧化亚烷基烃基醚。
【IPC分类】C09G1/02, C09K3/14, H01L21/304
【公开号】CN104968754
【申请号】CN201480007078
【发明人】金辉星, 安妮·米勒
【申请人】福吉米株式会社
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2014年1月29日
【公告号】EP2952550A1, US20140220779, WO2014119301A1