悬浮液、研磨液套剂、研磨液、基体的研磨方法以及基体的制作方法_4

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倾向,通过 加快混合速度,吸光度有降低的倾向。
[0124] 通过加快揽拌速度,上清液的非挥发性成分含量有增高的倾向,通过减缓揽拌速 度,上清液的非挥发性成分含量有降低的倾向。通过加快揽拌速度,透光率有增高的倾向, 通过延缓揽拌速度,透光率有降低的倾向。
[0125] 通过降低液溫,上清液中的非挥发性成分含量有增高的倾向,通过升高液溫,上清 液中的非挥发性成分含量有降低的倾向。通过降低液溫,透光率有增高的倾向,通过升高液 溫,透光率有降低的倾向。通过降低液溫,吸光度有增高的倾向,通过升高液溫,吸光度有降 低的倾向。
[0126] 运样制得的4价金属元素的氨氧化物,虽然含有杂质,但可W除去该杂质。除去杂 质的方法没有特别限制,可W例举离屯、分离、加压过滤、超滤等。由此,可W调整对波长450 ~600nm的光的吸光度。
[0127] 含有4价金属元素的氨氧化物的磨粒的制造方法在专利文献2~4中有详细记载, 本说明书引用所述记载。
[0128] (具有芳香族杂环的化合物)
[0129] 本实施方式的研磨液含有具有芳香族杂环的化合物(W下,称为"芳香族杂环化合 物")。芳香族杂环化合物的芳香族杂环是至少具有一个未与氨原子键和的环内氮原子(构 成芳香族杂环的氮原子)的含氮芳香族杂环化合物。未与氨原子键和的环内氮原子具有使 用MK法获得的规定的MK电荷,上述环内氮原子的MK电荷,从获得优异的磨粒稳定性的观点 考虑,在-0.45W下。
[0130] MK电荷是指表示分子中各原子的电荷偏移的指标。MK电荷可W通过例如, Gaussian 09(Gaussian公司制、注册商标)和基函数B3LYP/6-31G(d)进行结构优化的Merz-Ko 1 Iman法(MK法)计算。
[0131] 从获得更优异的磨粒稳定性的观点考虑,上述环内氮原子的MK电荷的上限优选-0.50W下、更优选-0.52W下、进一步优选-0.55W下。上述环内氮原子的MK电荷的下限没有 特别限制,例如-1.00。化合物的化合价为0时,MK电荷的下限不太可能低于-1.00。
[0132] 具有MK电荷在-0.45W下的环内氮原子的芳香族杂环化合物可W例举挫类、化晚 类、化嗦类、S嗦类等。所述挫类可W例举咪挫、2-氨基咪挫、2-甲基咪挫、1,2-二甲基咪挫、 咪挫-4,5-二簇酸、苯并咪挫、2-氨基苯并咪挫、2-径基苯并咪挫、1,2,4-S挫、3-氨基一1, 2,4-S挫、3,5-二氨基-1,2,4-S挫、3-氨基-5-琉基-1,2,4-S挫、3-氨基-5-甲基琉基-1, 2,4-S挫、3-氨基-1,2,4-S挫-5-簇酸、3-氨基化挫-4-簇酸乙醋、3-甲基化挫、3,5-二甲基 化挫、2-径基苯并咪挫、4,5-二甲基嚷挫等。化晚类可W例举化晚、2-氨基化晚、3-氨基化 晚、4-氨基化晚、2-甲基化晚、2-氯基化晚、2-乙酷基化晚、2-乙酷胺基化晚、6-氨基-2-甲基 化晚、邮晚甲酸、6-径基-2-化晚甲酸、邮晚-2,6-二簇酸(别名:2,6-二化晚甲酸)、烟酷胺 等。化嗦类可W例举2-氨基化嗦、化嗦簇酸、3-氨基化嗦-2-簇酸、2-甲基化嗦、2,3-二甲基 化嗦、2,5-二甲基化嗦、2,6-二甲基化嗦、2-乙基化嗦等。S嗦类可W例举2,4,6-S氨基-1, 3,5-=嗦等。它们可W单独使用一种或组合两种类W上使用。
[0133] 其中,优选挫类、化晚类、化嗦类,更优选咪挫、2-甲基咪挫、1,2-二甲基咪挫、咪 挫-4,5-二簇酸、苯并咪挫、2-氨基苯并咪挫、2-径基苯并咪挫、1,2,4-S挫、3-氨基-1,2,4- S挫、3-氨基-5-琉基-I,2,4-S挫、3-氨基-I,2,4-S挫-5-簇酸、3,5-二甲基化挫、2-?基 苯并咪挫、4,5-二甲基嚷挫、化晚、2-氨基化晚、3-氨基化晚、4-氨基化晚、2-甲基化晚、2-氯 基化晚、6-氨基-2-甲基化晚、化晚甲酸、6-径基-2-化晚甲酸、化晚-2,6-二簇酸、2-氨基化 嗦、化嗦簇酸、3-氨基化嗦-2-簇酸,进一步优选咪挫、1,2-二甲基咪挫、2-甲基咪挫、苯并咪 挫、1,2,4-S挫、3-氨基-1,2,4-S挫、咪挫-4,5-二簇酸、3-氨基-1,2,4-S挫-5-簇酸、3-氨 基-5-琉基-1,2,4-S挫、3,5-二甲基化挫、化晚、2-氨基化晚、3-氨基化晚、2-甲基化晚、化 晚-2,6-二簇酸、2-氨基化嗦、3-氨基化嗦-2-簇酸、邮嗦簇酸。
[0134] 具有MK电荷为-0.45W下的环内氮原子的芳香族杂环化合物的含量下限,从可W 获得更优异的磨粒稳定性的观点考虑,W研磨液总质量为基准,优选O.Olmmol/LW上、更优 选0.03mmol/LW上、进一步优选0.05mmol/LW上、特别优选O.lmmol/LW上、极其优选 0.2mmol/LW上。上述芳香族杂环化合物的含量上限,从提高磨粒的分散性的观点考虑,W 研磨液总质量为基准,优选lOOmmol/LW下、更优选50mmol/LW下、进一步优选20mmol/LW 下、特别优选lOmmol/LW下、极其优选5mmol/LW下、非常优选2mmol/LW下。
[0135] 本实施方式的研磨液通过含有具有MK电荷为-0.45W下的环内氮原子的芳香族杂 环化合物,可W减小电导率的经时变化量,由此,工序管理变得容易。从运个观点考虑,电导 率的经时变化量的上限优选25mS/mW下、更优选20mS/mW下、进一步优选18mS/mW下、特别 优选15mS/mW下。电导率的经时变化量的下限优选OmS/mW上,从实用水平也可W是-IOmS/ mW上。上述经时变化量表示将研磨液调整到25°C测定的电导率A与将该研磨液在60°C加热 72小时后测定的电导率B之间的差值的测定值(B-A)。
[0136] (添加剂)
[0137] 本实施方式的研磨液含有添加剂。运里,"添加剂"是指除水等液状介质W及磨粒 和芳香族杂环化合物W外,研磨液所含有的物质。本实施方式设及的研磨液中,通过适当选 择添加剂,可W很好地兼顾研磨速度和研磨速度W外的研磨特性。
[0138] 添加剂没有特别限制,可W使用例如,提高磨粒分散性的分散剂、提高研磨速度的 研磨速度提高剂、平坦化剂(降低研磨后被研磨面的凹凸的平坦化剂、提高研磨后基体的整 体平坦性的整体平坦化剂)、提高氮化娃或多晶娃等阻止(stopper)材料的绝缘材料研磨选 择比的选择比提高剂等公知的添加剂。
[0139] 分散剂可W例举乙締醇聚合物极其衍生物、甜菜碱、月桂基甜菜碱、月桂基二甲基 氧化胺等。研磨速度提高剂可W例举e-丙氨酸甜菜碱、硬脂酷甜菜碱等。降低被研磨面的 凹凸的平坦化剂可W例举月桂基硫酸锭、聚氧乙締烷基酸硫酸=乙醇胺等。整体平坦化剂 可W例举聚乙締化咯烧酬、聚丙締醒等。选择比提高剂可W例举聚乙締亚胺、聚締丙基胺、 壳聚糖等。它们可W单独使用一种或组合两种类W上使用。
[0140] 添加剂的含量下限,从更好地获得添加剂效果的观点考虑,W研磨液总质量为基 准,优选0.01质量% ^上、更优选0.1质量% ^上、进一步优选1.0质量% ^上。添加剂的含 量上限,从进一步抑制被研磨材料的研磨速度降低的观点考虑,W研磨液总质量为基准,优 选10质量% ^下、更优选5.0质量% ^下、进一步优选3.0质量% W下。
[0141] (水)
[0142] 本实施方式的研磨液中的水没有特别限制,优选去离子水、超纯水等。水的含量可 W是除去其它组成成分的含量的研磨液的余量,没有特别限制。
[014引(研磨液的抑)
[0144] 研磨液的pH,从获得更优异的研磨速度的观点考虑,优选2.0~9.0。运是因为,磨 粒的表面电位相对于被研磨面的表面电位良好、磨粒容易作用于被研磨面。从研磨液的pH 稳定、不易产生磨粒的凝集等问题的观点考虑,pH的下限优选2.OW上、更优选3.5W上、进 一步优选4.OW上、特别优选4.5W上、极其优选5.OW上。抑的上限,从磨粒的分散性优异、 能够获得更优异的研磨速度的观点考虑,优选9.OW下、更优选8.OW下、进一步优选7.5W 下。抑定义为液溫25°C的抑。
[0145] 研磨液的pH可W用pH计(例如,横河电机株式会社制的型号P册1)测定。pH可W使 用例如,标准缓冲液(邻苯二甲酸盐抑缓冲液:pH4.01 (25°C )、中性憐酸盐pH缓冲液:P册.86 (25°C))2点校正后,将电极插入研磨液中,采用经过两分钟W上稳定后的值。
[0146] 研磨液的pH的调整没有特别限制,可W使用W往公知的pH调整剂。抑调整剂具体 可W例举憐酸、硫酸、硝酸等无机酸;甲酸、乙酸、丙酸、马来酸、邻苯二甲酸、巧樣酸、班巧 酸、丙二酸、戊二酸、己二酸、富马酸、乳酸、苯甲酸等的簇酸等有机酸;乙二胺、甲苯胺、赃 嗦、组氨酸、苯胺、化晚甲酸、吗嘟、赃晚、径基胺等的胺类;IH-四氮挫、5-甲基-IH-四氮挫、 IH-I,2,3-;挫、邮嗦、苯并;挫、吗階-3-簇酸等含氮杂环化合物。P的周整剂可W含在后述 的悬浮液(包括悬浮液前体、悬浮液用储藏液等)、添加液等中。
[0147] pH稳定化剂是指用于调整为规定的pH的添加剂,优选缓冲成分。缓冲成分优选相 对于规定的抑,pKa在± 1.5 W内的化合物,更优选地a在+1.0 W内的化合物。运样的化合物 可W例举甘氨酸、精氨酸、赖氨酸、天冬酷胺、天冬氨酸、谷氨酸等的氨基酸;上述簇酸和碱 基的混合物;上述簇酸的盐等。
[0148] <悬浮液>
[0149] 本实施方式的悬浮液,可W直接将该悬浮液用于研磨,也可W作为将研磨液的组 成成分分为悬浮液和添加液的所谓二液型研磨液中的悬浮液。本实施方式中,研磨液和悬 浮液在有无添加剂运一点上不同,通过在悬浮液中添加添加剂可W获得研磨液。
[0150] 本实施方式的悬浮液至少含有与本实施方式的研磨液同样的磨粒和芳香族杂环 化合物、W及水。例如,磨粒的特征是含有4价金属元素的氨氧化物,磨粒的平均二次粒径的 优选范围和测定方法与本实施方式的研磨液中使用的磨粒相同。
[0151] 本实施方式的悬浮液中,磨粒优选满足W下条件:将该磨粒的含量调整为1.0质 量%而得的水分散液W离屯、加速度1.59 X IO5G离屯、分离50分钟时,能够获得非挥发性成分 含量5(K)ppmW上的液相。磨粒优选满足W下条件:将该磨粒的含量调整为1.0质量%而得的 水分散液对波长5(K)nm的光的透光率在50%/cmW上。磨粒优选满足W下条件:将该磨粒的 含量调整为1.0质量%而得的水分散液对波长400nm的光的吸光度为1.OOW上。磨粒优选满 足W下条件:将该磨粒的含量调整为0.0065质量%而得的水分散液对波长2Wnm的光的吸 光度为1.OOOW上。磨粒优选满足W下条件:将该磨粒的含量调整为0.0065质量%而得的水 分散液对波长450~600nm的光的吸光度在0.0 lO W下。运些非挥发性成分含量、透光率和吸 光度的优选范围和测定方法与本实施方式的研磨液相同。
[0152] 可认为本实施方式的悬浮液的组成成分中,4价金属元素的氨氧化物对研磨特性 的影响大。因此,通过调整4价金属元素的氨氧化物的含量,磨粒与被研磨面的化学相互作 用提高,可W进一步提高研磨速度。即,4价金属元素的氨氧化物的含量下限,从易于充分体 现4价金属元素的氨氧化物的功能的观点考虑,W悬浮液总质量为基准,优选O. Ol质量% W 上、更优选0.03质量% ^上、进一步优选0.05质量% W上。4价金属元素的氨氧化物的含量 上限,从容易避免磨粒凝集同时与被研磨面的化学相互作用良好、进一步提高研磨速度的 观点考虑,W悬浮液总质量为基准,优选8质量%^下、更优选5质量%^下、进一步优选3质 量% ^下、特别优选1质量% ^下、极其优选0.5质量% ^下、非常优选0.3质量% W下。
[0153] 本实施方式的悬浮液中,磨粒的含量下限,从容易获得希望的研磨速度的观点考 虑,W悬浮液总质量为基准,优选0.01质量% ^上、更优选0.03质量% ^上、进一步优选 0.05质量%^上。磨粒的含量上限没有特别限制,从容易避免磨粒的凝集、同时磨粒有效作 用于被研磨面、顺利进行研磨的观点考虑,W悬浮液总质量为基准,优选10质量% ^下、更 优选5质量% ^下、进一步优选3质量% ^下、特别优选1质量% ^下、极其优选0.5质量% W 下、非常优选0.3质量下。
[0154] 具有MK电荷在-0.45W下的环内氮原子的芳香族杂环化合物的含量下限,从可W 获得更优异的磨粒稳定性的观点考虑,W悬浮液总质量为基准,优选O.Olmmol/LW上、更优 选0.03mmol/LW上、进一步优选0.05mmol/LW上、特别优选O.lmmol/LW上、极其优选 0
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