研磨组合物用添加剂的制作方法_2

文档序号:8217924阅读:来源:国知局
,每个研磨批次都 会损失微量的磨粒。这是由于在每个研磨批次的晶片更换时,残留于装置内的研磨组合物 与洗涤纯水一起被废弃,因此长期使用时有时需要追加磨粒或研磨组合物本身。为了不进 行这种追加,也可将与研磨组合物中所含的磨粒相同种类的磨粒以微小浓度添加到本发明 的研磨组合物用添加剂中,以补偿磨粒的损失。
[0036] 如上所述,研磨组合物用添加剂由于含有醇和1种或2种以上的胺化合物,因此通 过添加到多次重复使用等的使用过1次的研磨组合物中,能够防止研磨特性的降低、并减 少不均。而且,即使在含有高浓度的胺化合物的情况下,也能够防止其析出,即使析出也能 够使其迅速地再次溶解。
[0037] 下面对将研磨组合物用添加剂添加于研磨组合物的时机进行说明。图1为表示循 环使用时的添加时机的图。图2为表示多段(3段)使用时的添加时机的图。作为向研磨 组合物添加的时机,优选(1)在将研磨组合物供给至研磨机之前、(2)在研磨组合物留存于 料浆罐期间、(3)回收研磨组合物后返回至料浆罐之前、(4)在研磨刚结束后(从研磨机至 回收罐期间)等,由于能够直接添加于研磨组合物中并易于通过搅拌来混合,因此特别优 选(2)在研磨组合物留存于料浆罐期间进行添加的时机。
[0038] 研磨组合物用添加剂的添加量等优选预先监测研磨组合物的pH或组成或研磨速 率,按照使变动减小的方式进行适当调整。
[0039] 实施例
[0040] 以下说明本发明的实施例和比较例。
[0041] 首先,对于用于研磨、并预添加研磨组合物用添加剂的研磨用组合物进行说明。其 中,研磨用组合物在研磨使用时稀释后使用。以下所示的组成为稀释后的组成,余量为水。
[0042] (研磨用组合物)
[0043] 磨粒:70nm硅溶胶粒子 0. 30重量%
[0044] 研磨促进剂:哌嘆 0.25重量%
[0045] 下面给出实施例和比较例的研磨组合物用添加剂。
[0046] (比较例1)
[0047] 没有研磨组合物用添加剂。
[0048] (比较例2)
[0049] 无机碱:氢氧化钾 5.0重量%
[0050] (实施例1)
[0051] 胺化合物:哌嗪 4.0重量%
[0052] 胺化合物:四甲基氢氧化铵 15. 0重量%
[0053] 醇类:甲醇 LO重量%
[0054] (参考例1)
[0055] 胺化合物:哌嗪 4.0重量%
[0056] 胺化合物:四甲基氢氧化铵 15. 0重量%
[0057] 比较例1未使用添加剂,比较例2不使用胺化合物、而是使用氢氧化钾水溶液作为 无机碱将pH保持在10. 6。
[0058] 实施例1中使用作为季铵盐的四甲基氢氧化铵、以及作为与研磨用组合物中所含 的胺化合物相同的胺化合物的哌嗪来作为胺化合物,并使用甲醇作为醇。
[0059] 另外,作为析出试验用的参考例,准备不含有实施例1的甲醇的组成。
[0060] (研磨特性评价)
[0061] 研磨特性的评价在进行60分钟预研磨后,分12批次进行各30分钟的研磨。在12 批次的研磨中,为了将pH维持在恒定数值,随时在料浆中添加比较例2和实施例1的添加 剂,以使pH保持在10. 6。比较例1由于没有研磨组合物用添加剂,因此pH不保持在10. 6 而发生变动。
[0062] 循环使用20升将料浆稀释20倍后得到的料浆,在罐留存时添加研磨组合物用添 加剂。
[0063] [研磨速率]
[0064] 研磨速率用每单位时间通过研磨除去的晶片厚度(μ m/min)来表示。通过研磨除 去的晶片的厚度通过测定晶片重量的减少量、然后除以晶片研磨面的面积来计算。
[0065] [研磨条件]
[0066] 研磨垫!MH-S15A (霓达哈斯株式会社制)
[0067] 研磨装置:Strasbaugh20 薄Z t 式
[0068] 平台旋转速度:115rpm
[0069] 加压头旋转速度:IOOrpm
[0070] 料衆流量:300ml/min
[0071] 荷重表面压力:3〇kPa(3〇Ogf/cm2)
[0072] 研磨时间:30min
[0073] 冲洗时间:15sec
[0074] 硅晶片:6英寸
[0075] 料浆:NP6220 (霓达哈斯株式会社制)
[0076] 料浆pH : 10. 6 (比较例1除外)
[0077] 图3为表示研磨速率的随着时间变化的曲线。纵轴表示研磨速率(μπι/min),横轴 表示批次数。折线1表示实施例1,折线2表示比较例1、折线3表示比较例2。
[0078] 比较例1、2随着批次数的增加,研磨速率降低,与比较例2相比,比较例1下降的 程度更为明显。
[0079] 实施例1的研磨速率没有降低、能够保持稳定的研磨状态。另外,未见含有的醇所 导致的研磨速率降低等由醇所导致的研磨问题。实施例1中,虽然研磨速率稍有增加,但是 是在测定误差范围内的变动。
[0080] (研磨组合物用添加剂的添加量)
[0081] 对在上述12批次研磨中为了调整pH(将pH保持在10. 6)而添加的研磨组合物用 添加剂的量进行了研宄。结果示于表1。
[0082] 表 1
[0083]
【主权项】
1. 一种研磨组合物用添加剂,其为添加在至少使用过1次的研磨组合物中的研磨组合 物用添加剂,其特征在于,含有醇和1种或2种以上的胺化合物。
2. 根据权利要求1所述的研磨组合物用添加剂,其特征在于,其含有2种以上的胺化合 物,所述胺化合物含有季铵盐,和选自具有水溶性和水分散性的伯胺化合物、仲胺化合物、 叔胺化合物以及在主链或侧链上具有氨基的高分子化合物中的1种或2种以上的胺化合 物。
3. 根据权利要求1或2所述的研磨组合物用添加剂,其特征在于,其含有2种以上的 胺化合物,所述胺化合物含有季铵盐和与所述研磨组合物中所含的胺化合物相同的胺化合 物。
4. 根据权利要求2或3所述的研磨组合物用添加剂,其特征在于,季铵盐为四甲基氢氧 化铵。
5. 根据权利要求1?4任一项所述的研磨组合物用添加剂,其特征在于,所述醇为选自 脂肪族饱和醇中的1种或2种以上。
【专利摘要】本发明涉及一种能够实现稳定的研磨特性的研磨组合物用添加剂。研磨组合物用添加剂含有醇和1种或2种以上的胺化合物。该胺化合物含有季铵盐。特别是以高浓度含有胺化合物时,通过含有醇,能够抑制胺化合物的析出。
【IPC分类】C09K3-14, B24B37-00, H01L21-304
【公开号】CN104531063
【申请号】CN201410670366
【发明人】寺本匡志, 东垣亮子, 牧野弘
【申请人】霓达哈斯股份有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2007年9月26日
【公告号】CN101632157A, DE112007003303T5, US8308972, US8420539, US20100025623, US20120193573, WO2008093450A1
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