[go: up one dir, main page]

TW201936880A - 用於消除雷射標記周邊的隆起之研磨用組成物 - Google Patents

用於消除雷射標記周邊的隆起之研磨用組成物 Download PDF

Info

Publication number
TW201936880A
TW201936880A TW107146318A TW107146318A TW201936880A TW 201936880 A TW201936880 A TW 201936880A TW 107146318 A TW107146318 A TW 107146318A TW 107146318 A TW107146318 A TW 107146318A TW 201936880 A TW201936880 A TW 201936880A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
group
acid
polishing composition
polishing
wafer
Prior art date
Application number
TW107146318A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI850209B (zh
Inventor
石水英一郎
棚次悠介
Original Assignee
日商日產化學股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=66994090&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=TW201936880(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by 日商日產化學股份有限公司 filed Critical 日商日產化學股份有限公司
Publication of TW201936880A publication Critical patent/TW201936880A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI850209B publication Critical patent/TWI850209B/zh

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09G—POLISHING COMPOSITIONS; SKI WAXES
    • C09G1/00—Polishing compositions
    • C09G1/02—Polishing compositions containing abrasives or grinding agents
    • H10P90/129—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/04—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
    • B24B37/042—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces operating processes therefor
    • B24B37/044—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces operating processes therefor characterised by the composition of the lapping agent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C08K3/36—Silica
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
    • C09K3/1409—Abrasive particles per se
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
    • C09K3/1454—Abrasive powders, suspensions and pastes for polishing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
    • C09K3/1454—Abrasive powders, suspensions and pastes for polishing
    • C09K3/1463—Aqueous liquid suspensions
    • H10P52/00—
    • H10P52/402—
    • H10P72/0618—
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/221—Oxides; Hydroxides of metals of rare earth metal
    • C08K2003/2213—Oxides; Hydroxides of metals of rare earth metal of cerium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2244—Oxides; Hydroxides of metals of zirconium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)

Abstract

本發明課題為提供一種在晶圓的研磨步驟消除雷射標記周邊部的隆起之研磨用組成物及使用其之研磨方法。
課題解決手段為一種研磨用組成物，其係用於消除刻上雷射標記的晶圓之雷射標記周邊部的隆起之研磨用組成物，並且該研磨用組成物含有水溶性化合物與螯合劑與金屬氧化物粒子，且pH為7~12，該水溶性化合物具有疏水性部分與親水性部分，該親水性部分，其末端或側鏈具有羥基與羥乙基、醯氧基、羧酸基、羧酸鹽基、磺酸基或磺酸鹽基，該水溶性化合物在研磨用組成物中的含量為5~700ppm。
金屬氧化物粒子為膠體溶膠中之平均一次粒徑為5~100nm的二氧化矽粒子、二氧化鋯粒子或二氧化鈰粒子。一種晶圓之研磨方法，其係研磨雷射標記周邊部的隆起。

Description

用於消除雷射標記周邊的隆起之研磨用組成物
本發明關於一種晶圓表面的研磨所使用的研磨用組成物，尤其關於一種用在晶圓的研磨步驟，使晶圓周邊部(亦稱為例如雷射標記部分)成為沒有高低差，平坦的研磨面之研磨用組成物。
半導體製品所使用的矽晶圓，經過粗磨步驟(粗研磨步驟)與拋光步驟(精密研磨步驟)，會完工成為鏡面。拋光步驟，包括預備拋光步驟(預備研磨步驟)與完工拋光步驟(完工研磨步驟)。
在矽晶圓上，為了識別等目的，會有藉由對該矽晶圓的表面照射雷射光來刻上條碼、數字、記號等的標記(雷射標記)的情形。雷射標記的刻劃，一般是在矽基板的粗磨步驟結束之後，拋光步驟開始之前進行。通常，因為照射用來刻劃雷射標記的雷射光，在雷射標記周圍的矽晶圓表面會產生隆起(突起)。矽晶圓之中，雷射標記部分本身並未使用於最終製品，然而在加上雷射標記後的拋光步驟之中，若上述隆起並未適當地消除，則可能會有超乎必要的產率降低。因此，在預備研磨步驟之中，希望適當地消除雷射標記周圍的隆起。
消除雷射標記的隆起，是指縮小晶圓的雷射標記周邊的基準平面(水平面)至隆起最高點的高度。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1：國際公開2015/019706小冊子
專利文獻2：國際公開2017/110315小冊子
專利文獻3：日本特開2017-183359
[發明所欲解決的課題]
本發明目的為提供一種研磨用組成物，在晶圓的研磨步驟中，為了消除雷射標記周邊部的隆起之目的，產生平坦的研磨面；以及使用其之晶圓之研磨方法。

[用於解決課題的手段]
本發明的第1觀點為一種研磨用組成物，用於消除刻上雷射標記的晶圓之雷射標記周邊部的隆起之研磨用組成物，並且該研磨用組成物含有水溶性化合物與螯合劑與金屬氧化物粒子，且pH為7~12，該水溶性化合物具有疏水性部分與親水性部分，該親水性部分，其末端或側鏈具有羥基與羥烷基、醯氧基、羧酸基、羧酸鹽基、磺酸基或磺酸鹽基，該水溶性化合物在研磨用組成物中的含量為5~700ppm，
第2觀點為如第1觀點之研磨用組成物，其中前述金屬氧化物粒子為平均一次粒徑為5~100nm的二氧化矽粒子、二氧化鋯粒子或二氧化鈰粒子，
第3觀點為如第1觀點之研磨用組成物，其中前述水溶性化合物的疏水性部分具有葡萄糖構造、伸烷基、環氧烷基或其重複單元，
第4觀點為如第1至3觀點中任一者之研磨用組成物，其中前述水溶性化合物為具有下述式(1)、式(2)或式(3)的單元構造之化合物：

(式中，n1表示1~5之整數、n2表示100~10000之整數、n3表示1~30之整數、R1 表示-OCOCH3 基、-COOH基、-COOM基、-SO3 H基或-SO3 M基，M表示Na、K或NH4 ，式(3-1)的單元構造數目n4與式(3-2)的單元構造數目n5的合計n4+n5表示100~10000之整數)，
第5觀點為如第1至4觀點中任一者之研磨用組成物，其中前述螯合劑為胺基羧酸系螯合劑或膦酸系螯合劑，
第6觀點為如第1至5觀點中任一者之研磨用組成物，其中前述胺基羧酸系螯合劑為乙二胺四醋酸、氮基三醋酸、二乙三胺五醋酸、羥乙基乙二胺三醋酸、三乙四胺六醋酸、1,3-丙二胺四醋酸、1,3-二胺-2-羥基丙烷四醋酸、羥乙基亞胺基二醋酸、二羥乙基甘胺酸、乙二醇醚二胺四醋酸、二羧甲基麩胺酸或乙二胺-N,N'-二琥珀酸，
第7觀點為如第1至5觀點中任一者之研磨用組成物，其中前述膦酸系螯合劑為羥基亞乙基二膦酸、氮基參(亞甲基膦酸)、膦醯基丁烷三羧酸或乙二胺四(亞甲基膦酸)，
第8觀點為如第1至7觀點中任一者之研磨用組成物，其中作為鹼成分，進一步含有氫氧化銨、氫氧化一級銨、氫氧化二級銨、氫氧化三級銨、氫氧化四級銨、碳酸鋰、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鋰、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、氫氧化鈉或氫氧化鉀，
第9觀點為一種晶圓之研磨方法，其係包含使用如第1至8觀點中任一者之研磨用組成物來研磨刻上雷射標記的晶圓之雷射標記周邊部的隆起的步驟，
第10觀點為一種晶圓之研磨方法，其係包含將刻上雷射標記的晶圓預備研磨的步驟、使用如第1至8觀點中任一者之研磨用組成物來研磨刻上雷射標記的晶圓之雷射標記周邊部的隆起的步驟，及
第11觀點為如第9或10觀點之晶圓之研磨方法，其中研磨前述隆起的步驟，係將相對於前述刻上雷射標記的晶圓表面的水平面，高度為50nm至500nm的雷射標記周邊部的隆起，研磨至相對於該水平面，高度為30nm至-10nm的步驟。

[發明之效果]
本發明之研磨用組成物，目的為在晶圓的研磨步驟消除被加在晶圓周邊部的雷射標記周邊部的隆起。
就研磨用組成物的研磨性能來說，組成物中的二氧化矽粒子與水以外的成分的作用很大。
雷射標記周邊部的隆起部分的濕潤性比其他部分還高，因此為了有效地接觸研磨成分，研磨劑組成物中需要親水性與疏水性適當平衡的水溶性化合物作為添加劑。水溶性化合物，可列舉例如具有疏水性部分及親水性部分的化合物、寡聚物及聚合物。
例如發現聚合物的中心部為疏水性，周圍為親水性的物質，能夠有效率地使研磨成分(例如二氧化矽粒子、二氧化鋯粒子及二氧化鈰粒子等)與雷射標記周邊部的隆起接觸。
例如藉由在研磨用組成物中夾帶著包含聚合物疏水性主鏈與親水性末端及/或側鏈之構造的物質，能夠有效率地使研磨成分(例如二氧化矽粒子、二氧化鋯粒子及二氧化鈰粒子等)與雷射標記的周邊部的隆起接觸。
在這種具有親水性部分與疏水性部分的聚合物等的水溶性化合物之中，親水性部分係一個為羥基，其他為羥烷基、醯氧基、羧酸基、羧酸鹽基、磺酸基、及磺酸鹽基。聚合物等的水溶性化合物中，親水性部分必須具有羥基與其他親水性基。藉由此官能基的組合，本發明之研磨用組成物可達成良好的雷射標記消除性。此官能基的組合係使聚合物變性，而變性可藉由將羥甲基的部分氫原子取代為上述羥乙基或多羥烷基，或將羥基的氫原子轉換為醯基(就結果而言賦予了醯氧基)來達成。
例如藉由將纖維素、聚乙烯醇、聚甘油等的一部分羥基變性為上述其他親水性基，可達成上述官能基的組合。
另外，還可藉由將乙烯醇與其他具有羧酸基、磺酸基的含有乙烯基的單體共聚合來達成。這些羧酸基、磺酸基，可藉由以氫氧化鈉水溶液、氫氧化鉀水溶液、氨水溶液來中和，成為羧酸鹽基、磺酸鹽基。
在親水性部分，羥基與羥烷基、醯氧基、羧酸基、羧酸鹽基、磺酸基或磺酸鹽基的比例，作為前者與後者的莫耳比，藉由提高後者的比例可更為提升。
另外，研磨成分(例如二氧化矽粒子、二氧化鋯粒子及二氧化鈰粒子等)與雷射標記周邊部的隆起能夠有效率地接觸，因此本發明之研磨用組成物，即使研磨成分或添加劑的含量低於以往的研磨劑濃度，也能夠發揮出良好的研磨性能。另外，本發明之研磨用組成物以低濃度含有研磨成分，因此研磨阻力較小，可抑制研磨面刮傷的發生。
本發明為一種研磨用組成物，其係用於消除刻上雷射標記的晶圓之雷射標記周邊部的隆起，並且該研磨用組成物含有水溶性化合物與螯合劑與金屬氧化物粒子，且pH為7~12，該水溶性化合物具有疏水性部分與親水性部分，該親水性部分，其末端或側鏈具有羥基與羥乙基、醯氧基、羧酸基、羧酸鹽基、磺酸基或磺酸鹽基，該水溶性化合物在研磨用組成物中的含量為5~700ppm或10~500ppm。
上述親水性部分，其末端或側鏈具有羥基與羥烷基、醯氧基、羧酸基、羧酸鹽基、磺酸基或磺酸鹽基，意指羥基與羥烷基、醯氧基、羧酸基、羧酸鹽基、磺酸基或磺酸鹽基存在於該水溶性化合物的末端或側鏈的部分，成為親水性基。另外，在具有式(3)的單元構造之化合物中，以化合物的側鏈具有羥基與其他親水性基為佳，此情況下，該化合物的末端為聚合停止基。
羥烷基，可列舉例如碳原子數2~10之羥烷基，可列舉例如羥乙基、羥丙基。
上述研磨用組成物含有水，並可稀釋至所希望的濃度。另外，還可因應必要含有界面活性劑。
金屬氧化物粒子，可直接添加至研磨用組成物，或以水性媒體的膠體溶膠，較佳為水的膠體溶膠的形態來添加。另外，還可在金屬氧化物微粒子的膠體溶膠中添加其他成分，得到研磨用組成物。在膠體溶膠中含有粗大粒子(例如0.5μm以上)的情況，宜藉由周知的方法除去，然後使用於研磨用組成物。
金屬氧化物粒子為研磨粒子，且為膠體溶膠中平均一次粒徑為5~100nm的二氧化矽粒子、二氧化鋯粒子或二氧化鈰粒子，並且為出自於這些金屬氧化物溶膠的金屬氧化物粒子。
上述研磨用組成物的固體成分為0.1~15質量%。固體成分是由研磨用組成物除去水性媒體後的殘留成分。水性媒體是指以水為主成分的液體，亦可含有親水性有機溶劑。
在研磨用組成物中，能夠以0.1~10質量%或0.1~5質量%或0.1~1質量%的範圍含有金屬氧化物粒子。金屬氧化物粒子尤其以二氧化矽粒子為佳。
所使用的金屬氧化物粒子，可使用市售的製品或周知的方法來製造，並不受特別限定，可使用例如平均一次粒徑為5~100nm的產品。例如，所使用的二氧化矽粒子，可使用具有平均一次粒徑為5~100nm的二氧化矽粒子的水性分散體的二氧化矽粒子。這些水性分散體為二氧化矽溶膠，二氧化矽溶膠中的二氧化矽為本發明之研磨組成物中的二氧化矽粒子，二氧化矽溶膠中的水性媒體可置換為研磨用組成物中的水。研磨用組成物中的水，是起因於上述二氧化矽溶膠中的水，然而此外還可加上作為稀釋水所添加的水。
本發明所使用的二氧化矽粒子，以由氮吸附法求得的平均一次粒徑為5~100nm的膠狀二氧化矽為佳。若平均一次粒徑小於5nm，則會有研磨速度變低的可能性，另外，二氧化矽粒子的凝集容易發生，因此研磨液組成物的安定性變低。若平均一次粒徑大於100nm，則晶圓表面容易發生刮傷，另外還會有研磨面的平坦性變差的可能性。
二氧化鋯粒子及二氧化鈰粒子等的其他金屬氧化物粒子也同樣。
在二氧化矽粒子分散於水性媒體而成的二氧化矽溶膠中含有0.5μm以上的粗大粒子的情況，宜將該粗大粒子除去。分散有二氧化鋯粒子及二氧化鈰粒子等的其他金屬氧化物粒子的金屬氧化物粒子溶膠也同樣。除去粗大粒子的方法，可列舉強制沉降法或精密過濾法。精密過濾所使用的過濾器，有深層過濾器、摺疊型過濾器、膜過濾器、中空絲過濾器等，任一者皆可使用。另外，過濾器的材質，有棉、聚丙烯、聚苯乙烯、聚碸、聚醚碸、耐綸、纖維素、玻璃等，任一者皆可使用。過濾器的過濾精密度，是以絕對過濾精密度(99.9%以上被捕捉的粒子的大小)來表示，但在前述二氧化矽粒子等的金屬氧化物粒子中，從生產效率(處理時間、過濾器的阻塞的程度等)的觀點來看，宜以絕對過濾精密度0.5μm~1.0μm的過濾器進行處理。
可將二氧化矽溶膠、二氧化鋯溶膠、二氧化鈰溶膠等的金屬氧化物水性溶膠以氨等來調整pH，且該等的水性溶膠中可添加聚合物、螯合劑等。金屬氧化物溶膠的pH調整，可在化合物(聚合物)或螯合劑的添加之前、後或兩者進行。
本發明之研磨用組成物的pH可設定在7~12、9~12或9.5~11或10~11的範圍。
用來設定在這些pH的鹼成分，可使用氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨、氫氧化一級銨、氫氧化二級銨、氫氧化三級銨、氫氧化四級銨、有機胺、鹼金屬碳酸鹽等的水溶液。尤其以使用氨水溶液、氫氧化鉀水溶液為佳。
出自於氨的銨鹽，可列舉例如氫氧化銨、碳酸銨、碳酸氫銨等。其中，以氫氧化銨為佳。
另外，出自於氨的銨鹽，可列舉四級銨鹽，可列舉例如氫氧化四甲基銨、氫氧化乙基三甲基銨、氫氧化二乙基二甲基銨、氫氧化三乙基甲基銨、氫氧化四乙基銨、氯化四甲基銨、氯化四乙基銨等。
有機胺，可列舉甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺、單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N-甲基乙醇胺、N-甲基-N,N-二乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺、N,N-二乙基乙醇胺、N,N-二丁基乙醇胺、乙二胺、六乙二胺、乙基乙二胺哌嗪六水合物、無水哌嗪、N-甲基哌嗪、羥乙基哌嗪、N-胺乙基哌嗪、1,3-丙二胺N,N-二甲基乙二胺、二乙三胺、單異丙醇胺、二異丙醇胺、三異丙醇胺等，其中，以單乙醇胺、乙二胺或哌嗪為佳。
鹼金屬碳酸鹽，可列舉碳酸鋰、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鋰、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀等。尤其以碳酸鈉或碳酸鉀為佳。
因為pH調整，研磨用組成物中可含有5~1000ppm或10~500ppm的鹼成分。
金屬氧化物粒子的平均一次粒徑，亦可藉由穿透式電子顯微鏡的觀察來測定。平均一次粒徑的範圍可定在5~100nm或5~80nm的範圍。
本發明所使用的水溶性化合物具有疏水性部分與親水性部分，在親水性部分，羥基與羥乙基、醯氧基、羧酸基、羧酸鹽基、磺酸基或磺酸鹽基構成了該化合物的親水性末端或側鏈。
水溶性化合物的疏水性部分並未受到特別限定，宜具有葡萄糖構造、伸烷基、環氧烷基或其重複單元。
具有式(1)的重複單元(單元構造)的水溶性化合物為聚合物，且為羥乙基纖維素。在式(1)中，n1為1~5之整數，典型來說，為n1=2之整數，n2為100~10000之整數。由葡萄糖骨架伸出的羥甲基的羥基的氫原子，藉由以隔著氧伸乙基的羥乙基來取代，可賦予親水性。由葡萄糖骨架伸出的羥甲基的羥基的氫原子，雖可將其一部分或全部取代，但以取代全體的50莫耳%以上為佳。
上述羥乙基纖維素可在平均分子量10萬~150萬或50萬~130萬或60萬~120萬的範圍使用。可使用例如Daicel FineChem股份有限公司製的商品名SE-400(平均分子量60萬)、住友精化股份有限公司製的商品名CF-X(平均分子量120萬)。該等在研磨用組成物中的含量為10~500 ppm或10~100ppm時，表現出良好的雷射標記消除性。
具有式(2)的重複單元(單元構造)的水溶性化合物為甘油或聚甘油。在式(2)中，n3為1~30之整數。
甘油或聚甘油，是構造中含有羥基與羥乙基或羥丙基的物質。可例示例如構造中含有羥基與羥丙基者。
聚氧伸烷基骨架末端或側鏈的羥基的氫原子，藉由取代為隔著氧伸烷基的羥乙基或羥丙基，可賦予親水性，雖可將其一部分或全部取代，但以取代全體的50莫耳%以上為佳。
上述聚甘油可列舉阪本藥品工業股份有限公司製，商品名Polyglycerin #750，平均分子量750。
該等在研磨用組成物中的含量為10~500ppm或10~100ppm時，表現出良好的雷射標記消除性。
具有式(3)的單元構造的水溶性化合物，亦即具有式(3-1)及式(3-2)的重複單元(單元構造)的水溶性化合物為聚合物，且為變性聚乙烯醇。在式(3-2)中，R1 為乙醯氧基、羧酸基(羧基)、羧酸鹽基、磺酸基、磺酸鹽基。羧酸及磺酸，藉由以氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨等的水溶液來中和，可導入Na＋ 、K＋ 、NH4 ＋ 等的對離子。乙醯氧基的導入，可藉由使聚乙烯醇和醋酸反應，將羥基的氫原子以乙醯基取代，而在伸烷基骨架導入乙醯氧基。羧酸基或磺酸基，可藉由使丙烯酸、甲基丙烯酸、乙烯基磺酸與乙烯醇共聚合來導入。丙烯酸、甲基丙烯酸、乙烯基磺酸與乙烯醇可嵌段共聚合或隨機共聚合。另外，使丙烯酸、甲基丙烯酸、乙烯基磺酸與醋酸乙烯酯共聚合，然後使一部分或全部的乙醯基水解，藉此可得到具有導入羧酸基或磺酸基之式(3)的單元構造的水溶性化合物。具有羥基的伸烷基單元(式(3-1))與具有R1 之乙醯氧基、羧酸基(羧基)、羧酸鹽基、磺酸基或磺酸鹽基的伸烷基單元(式(3-2))，雖該等能夠以嵌段體或隨機體存在，但一般而言，適合使用隨機共聚物。在式(3)的變性聚乙烯醇之中，式(3-1)的單元構造數目n4與式(3-2)的單元構造數目n5的合計n4＋n5，可表示100~10000之整數。
聚伸烷基骨架側鏈的羥基，藉由轉換為R1 之乙醯氧基、羧酸基(羧基)、羧酸鹽基、磺酸基、磺酸鹽基，能夠賦予親水性，雖可將其一部分或全部轉換，但以轉換全體的50莫耳%以上為佳。
這些水溶性化合物(聚合物)，可列舉導入乙醯氧基的聚乙烯醇(日本VAM & POVAL股份有限公司製，商品名JP-03，平均分子量1萬5千)、導入磺酸鹽基的聚乙烯醇(日本合成化學工業股份有限公司、商品名L-3266、平均分子量2萬)、導入羧酸鹽基的聚乙烯醇(日本合成化學工業股份有限公司，商品名T-330，平均分子量14萬)。尤其以導入磺酸鹽基的聚乙烯醇與導入羧酸鹽基的聚乙烯醇為佳。
該等在研磨用組成物中的含量為10~500ppm或10~100ppm時，表現出良好的雷射標記消除性。
在本發明中，亦可添加螯合劑。螯合劑，可列舉胺基羧酸系螯合劑及膦酸系螯合劑。
胺基羧酸系螯合劑，可列舉乙二胺四醋酸、氮基三醋酸、二乙三胺五醋酸、羥乙基乙二胺三醋酸、三乙四胺六醋酸、1,3-丙二胺四醋酸、1,3-二胺-2-羥基丙烷四醋酸、羥乙基亞胺基二醋酸、二羥乙基甘胺酸、乙二醇醚二胺四醋酸、二羧甲基麩胺酸、及乙二胺-N,N'-二琥珀酸。
膦酸系螯合劑，可列舉羥基亞乙基二膦酸、氮基參(亞甲基膦酸)、膦醯基丁烷三羧酸、及乙二胺四(亞甲基膦酸)。
能夠以相對於本發明之研磨用組成物的總質量為0.005~1.0質量%的比例來含有螯合劑。
可適用本發明之晶圓之研磨用組成物的晶圓，是指矽晶圓、SiC晶圓、GaN晶圓、GaAs晶圓、GaP晶圓、玻璃晶圓、鋁晶圓、藍寶石晶圓等。
研磨晶圓時的研磨裝置有單面研磨式與雙面研磨式，本發明之晶圓用研磨液組成物可使用於任一種裝置。
藉由使用本發明之研磨用組成物來進行研磨，在晶圓的研磨步驟中，可製造出在晶圓中心部與周邊部(雷射標記部分)具有高低差小的平坦研磨面之晶圓。
使用本發明之研磨用組成物，可研磨刻上雷射標記的晶圓之雷射標記周邊部的隆起。
在本發明中，經過將刻上雷射標記的晶圓預備研磨的步驟之後，可進行使用本發明之研磨用組成物來研磨刻上雷射標記的晶圓之雷射標記周邊部的隆起的步驟。
可將相對於刻上雷射標記的晶圓表面的水平面，高度為50至500nm或50至200nm的雷射標記周邊部的隆起，研磨至相對於該水平面，高度為30nm至-10nm，宜為25nm至0nm，較佳為0nm。研磨後的雷射標記周邊部成為-10nm左右，是因為有研磨導致雷射標記周邊部變成向雷射標記部分低窪處下降至-10nm左右的狀態的情形。該等係低窪處的邊緣被研磨而呈現負值，理想的情況以0nm為佳。

[實施例]
藉由以下方法來研磨市售的矽晶圓。
1)含有螯合劑與金屬氧化物粒子的組成物的調製
將由氮吸附法所求得的平均一次粒徑為40nm的膠狀二氧化矽(出自於二氧化矽溶膠的二氧化矽粒子)0.33質量%，以及作為鹼性化合物(鹼成分)的氫氧化銨25ppm、作為螯合劑的乙二胺四醋酸鈉(試藥)110ppm、各種添加劑，依照下述表1所示的比例添加，剩餘部分為水，製造出含有螯合劑與金屬氧化物粒子的組成物(A)。
與組成物(A)同樣地進行各成分的添加，製作出各組成物。在上述組成物(A)中，將平均一次粒徑為40nm的膠狀二氧化矽(出自於二氧化矽溶膠的二氧化矽粒子)的含量(質量%)、鹼性物質的種類與含量(ppm)、螯合劑的種類與含量(ppm)變更為以下表1所示的比例，同樣地製作出組成物(B)~(J)。
表中，乙二胺四醋酸鈉是以EDTA，氫氧化銨是以NH4 OH，氫氧化鉀是以KOH，氫氧化乙基三甲基銨是以ETMAH來表示。
2)研磨條件
研磨機：濱井產業公司製雙面研磨機13BF
荷重：150g/cm2
上定盤旋轉速：7rpm
下定盤旋轉速：20rpm
研磨墊：發泡聚胺甲酸乙酯製研磨墊
研磨稀釋液的供給量：6.0L/分鐘
研磨時間：5分鐘
矽晶圓：直徑200mm、傳導型P型、結晶方位為＜100＞、電阻率未滿100Ω･cm

3)洗淨條件
進行水洗淨之後，以加熱至40℃的SC1洗淨液(29%氨水：30%過氧化氫水溶液：水之重量比=1：1：28的洗淨液)洗淨，除去晶圓表面的雜質。

4)雷射標記高度的測定方法
對於使用Nikon Instech股份有限公司製光干涉顯微鏡系統BW-M7000掃描一定寬度(500μm)所得到的粗糙度曲線，測定晶圓表面最高部分與最低部分的高度差。
＜實施例1＞
在上述組成物的調製所調製出的組成物(A)中加入羥乙基纖維素(平均分子量60萬，Daicel FineChem股份有限公司製，商品名SE-400)作為水溶性化合物，添加量為在研磨用組成物中成為100ppm，而製造出實施例1的研磨用組成物。使用該研磨用組成物，將矽晶圓研磨5分鐘。接下來，將矽晶圓洗淨，進行雷射標記高度的測定。研磨前的雷射標記周邊部的高度為151nm，研磨後，雷射標記高度為0nm，得到良好的結果。研磨速度為0.06μm/分鐘。
＜實施例2~20、比較例1~5＞
如下述表2所示般，與實施例1同樣地，對各組成物進行水溶性化合物的添加，製作出各實施例2~20及各比較例1~5的研磨用組成物。將各實施例中所使用的上述組成物的種類與研磨用組成物中的水溶性化合物的種類與濃度(ppm)表示於下表2。實施例1~實施例20、比較例1~5的研磨用組成物的pH，與所使用的組成物(A)~(J)的pH相同。
在下表2中，將羥乙基纖維素(平均分子量60萬，Daicel FineChem公司股份有限公司製，商品名SE-400)定為水溶性化合物(a)、
將羥乙基纖維素(平均分子量120萬，住友精化股份有限公司製，商品名CF-X)定為水溶性化合物(b)、
將甘油(阪本藥品工業公司股份有限公司製，商品名精製甘油)定為水溶性化合物(c)、
將聚甘油(平均分子量750，阪本藥品工業公司股份有限公司製，商品名Polyglycerin #750)定為水溶性化合物(d)、
將磺酸基變性聚乙烯醇(平均分子量2萬，日本合成化學工業公司股份有限公司製，商品名L-3266)定為水溶性化合物(e)、
將羧基變性聚乙烯醇(平均分子量14萬，日本合成化學工業公司股份有限公司製，商品名T-330)定為水溶性化合物(f)、
將變性聚甘油(阪本藥品工業股份有限公司製，聚氧乙烯聚甘油醚、商品名SC-E1500，將聚甘油的羥基的氫原子轉換為羥乙基)定為水溶性化合物(g)、
將變性聚甘油(阪本藥品工業股份有限公司製，辛酸酯、商品名MCA750，使聚甘油的羥基與辛酸反應)定為水溶性化合物(h)、
將變性聚甘油(阪本藥品工業股份有限公司製，聚氧丙烯聚甘油醚、商品名SC-E1600，將聚甘油的羥基的氫原子轉換為1-甲基羥乙基)定為水溶性化合物(i)、
將聚乙烯醇(平均分子量3500，試藥)定為水溶性化合物(j)。
將各實施例之中，研磨測試的條件與研磨測試結果表示於下表3。

雖然研磨速度的值可由矽晶圓的研磨速度求得，然而矽晶圓上的研磨速度大小未必和雷射標記周邊部的隆起的消除(研磨)有關連。認為雷射標記周邊部的隆起部分，藉由與水溶性化合物之親水性部分的接觸，能夠有效率地與研磨成分接觸，而該隆起部分會被研磨。這結果顯示了無法預期由矽晶圓用的周知的研磨用組成物得到消除雷射標記周邊部的隆起的研磨用組成物。

產業上的可利用性
藉由使用本發明之研磨用組成物，可在晶圓的研磨步驟進行雷射標記周邊部的隆起的消除，且具有平坦的研磨面。

Claims (11)

  1. 一種研磨用組成物，其係用於消除刻上雷射標記的晶圓之雷射標記周邊部的隆起之研磨用組成物，並且該研磨用組成物含有水溶性化合物與螯合劑與金屬氧化物粒子，且pH為7~12，該水溶性化合物具有疏水性部分與親水性部分，該親水性部分，其末端或側鏈具有羥基與羥烷基、醯氧基、羧酸基、羧酸鹽基、磺酸基或磺酸鹽基，該水溶性化合物在研磨用組成物中的含量為5~700ppm。
  2. 如請求項1之研磨用組成物，其中前述金屬氧化物粒子為平均一次粒徑為5~100nm的二氧化矽粒子、二氧化鋯粒子或二氧化鈰粒子。
  3. 如請求項1之研磨用組成物，其中前述水溶性化合物的疏水性部分具有葡萄糖構造、伸烷基、環氧烷基或其重複單元。
  4. 如請求項1至3中任一項之研磨用組成物，其中前述水溶性化合物為具有下述式(1)、式(2)或式(3)的單元構造之化合物： (式中，n1表示1~5之整數、n2表示100~10000之整數、n3表示1~30之整數、R1 表示-OCOCH3 基、-COOH基、-COOM基、-SO3 H基或-SO3 M基，M表示Na、K或NH4 ，式(3-1)的單元構造數目n4與式(3-2)的單元構造數目n5的合計n4+n5表示100~10000之整數)。
  5. 如請求項1至4中任一項之研磨用組成物，其中前述螯合劑為胺基羧酸系螯合劑或膦酸系螯合劑。
  6. 如請求項1至5中任一項之研磨用組成物，其中前述胺基羧酸系螯合劑為乙二胺四醋酸、氮基三醋酸、二乙三胺五醋酸、羥乙基乙二胺三醋酸、三乙四胺六醋酸、1,3-丙二胺四醋酸、1,3-二胺-2-羥基丙烷四醋酸、羥乙基亞胺基二醋酸、二羥乙基甘胺酸、乙二醇醚二胺四醋酸、二羧甲基麩胺酸或乙二胺-N,N'-二琥珀酸。
  7. 如請求項1至5中任一項之研磨用組成物，其中前述膦酸系螯合劑為羥基亞乙基二膦酸、氮基參(亞甲基膦酸)、膦醯基丁烷三羧酸或乙二胺四(亞甲基膦酸)。
  8. 如請求項1至7中任一項之研磨用組成物，其中作為鹼成分，進一步含有氫氧化銨、氫氧化一級銨、氫氧化二級銨、氫氧化三級銨、氫氧化四級銨、碳酸鋰、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鋰、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、氫氧化鈉或氫氧化鉀。
  9. 一種晶圓之研磨方法，其係包含使用如請求項1至8中任一項之研磨用組成物來研磨刻上雷射標記的晶圓之雷射標記周邊部的隆起的步驟。
  10. 一種晶圓之研磨方法，其係包含將刻上雷射標記的晶圓預備研磨的步驟、使用如請求項1至8中任一項之研磨用組成物來研磨刻上雷射標記的晶圓之雷射標記周邊部的隆起的步驟。
  11. 如請求項9或10之晶圓之研磨方法，其中研磨前述隆起的步驟，係將相對於前述刻上雷射標記的晶圓表面的水平面，高度為50nm至500nm的雷射標記周邊部的隆起，研磨至相對於該水平面，高度為30nm至-10nm的步驟。
TW107146318A 2017-12-22 2018-12-21 用於消除雷射標記周邊的隆起之研磨用組成物及晶圓之研磨方法 TWI850209B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017246934 2017-12-22
JP2017-246934 2017-12-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201936880A true TW201936880A (zh) 2019-09-16
TWI850209B TWI850209B (zh) 2024-08-01

Family

ID=66994090

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107146318A TWI850209B (zh) 2017-12-22 2018-12-21 用於消除雷射標記周邊的隆起之研磨用組成物及晶圓之研磨方法

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20200317955A1 (zh)
EP (1) EP3731261A4 (zh)
JP (1) JP7212321B2 (zh)
KR (1) KR102713915B1 (zh)
CN (1) CN111758151A (zh)
MY (1) MY203857A (zh)
SG (1) SG11202005839VA (zh)
TW (1) TWI850209B (zh)
WO (1) WO2019124442A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI861235B (zh) * 2019-10-03 2024-11-11 日商日產化學股份有限公司 含有陽離子之用以消除雷射標記周邊之隆起的研磨用組成物

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6614380B1 (ja) * 2019-03-20 2019-12-04 信越半導体株式会社 単結晶製造装置
CN113937193A (zh) * 2020-06-29 2022-01-14 福建晶安光电有限公司 外延用衬底及其制造方法以及半导体器件及其制造方法
WO2023063213A1 (ja) * 2021-10-14 2023-04-20 日産化学株式会社 シリコンウェハーの１次研磨後に用いられる後研磨用組成物
JPWO2024043061A1 (zh) * 2022-08-26 2024-02-29

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5407526A (en) * 1993-06-30 1995-04-18 Intel Corporation Chemical mechanical polishing slurry delivery and mixing system
US5756218A (en) * 1997-01-09 1998-05-26 Sandia Corporation Corrosion protective coating for metallic materials
US7531431B2 (en) * 2006-05-19 2009-05-12 Cree, Inc. Methods for reducing contamination of semiconductor devices and materials during wafer processing
US20080241276A1 (en) * 2006-10-31 2008-10-02 The Procter & Gamble Company Portable bio-chemical decontaminant system and method of using the same
US20100006511A1 (en) * 2008-07-11 2010-01-14 Walterick Jr Gerald C Treatment additives and methods for treating an aqueous medium
US8557125B2 (en) * 2010-06-07 2013-10-15 General Electric Company Treatment additives, methods for making and methods for clarifying aqueous media
EP2585490B1 (en) * 2010-08-02 2014-07-02 Dow Global Technologies LLC Compositions and method of inhibiting polymerization of vinyl-aryl monomers
JP6357296B2 (ja) * 2012-02-10 2018-07-11 株式会社フジミインコーポレーテッド 研磨用組成物、及び半導体基板の製造方法
JP6068647B2 (ja) * 2013-08-09 2017-01-25 株式会社フジミインコーポレーテッド 研磨済研磨対象物の製造方法および研磨用組成物キット
KR102127385B1 (ko) 2013-08-14 2020-06-26 엘지전자 주식회사 세탁장치의 운전방법
US9340706B2 (en) * 2013-10-10 2016-05-17 Cabot Microelectronics Corporation Mixed abrasive polishing compositions
US11127587B2 (en) * 2014-02-05 2021-09-21 Entegris, Inc. Non-amine post-CMP compositions and method of use
US9401104B2 (en) * 2014-05-05 2016-07-26 Cabot Microelectronics Corporation Polishing composition for edge roll-off improvement
JP6357356B2 (ja) * 2014-06-09 2018-07-11 株式会社フジミインコーポレーテッド 研磨用組成物
US20170243752A1 (en) * 2014-08-29 2017-08-24 Fujimi Incorporated Polishing composition and method for producing polishing composition
US9735030B2 (en) * 2014-09-05 2017-08-15 Fujifilm Planar Solutions, LLC Polishing compositions and methods for polishing cobalt films
EP3261114B1 (en) * 2015-02-19 2021-01-13 Fujimi Incorporated Composition for silicon wafer polishing and polishing method
JP6145501B1 (ja) 2015-12-24 2017-06-14 株式会社フジミインコーポレーテッド 研磨用組成物及びシリコン基板の研磨方法
KR20170110315A (ko) 2016-03-23 2017-10-11 (주)연우 회전 토출식 염색제 용기
JP6649828B2 (ja) 2016-03-28 2020-02-19 株式会社フジミインコーポレーテッド シリコン基板の研磨方法および研磨用組成物セット
JP6720791B2 (ja) * 2016-09-13 2020-07-08 Ａｇｃ株式会社 研磨剤と研磨方法、および研磨用添加液

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI861235B (zh) * 2019-10-03 2024-11-11 日商日產化學股份有限公司 含有陽離子之用以消除雷射標記周邊之隆起的研磨用組成物

Also Published As

Publication number Publication date
MY203857A (en) 2024-07-22
KR20200098573A (ko) 2020-08-20
EP3731261A4 (en) 2021-08-25
CN111758151A (zh) 2020-10-09
EP3731261A1 (en) 2020-10-28
WO2019124442A1 (ja) 2019-06-27
SG11202005839VA (en) 2020-07-29
TWI850209B (zh) 2024-08-01
JP7212321B2 (ja) 2023-01-25
KR102713915B1 (ko) 2024-10-07
US20200317955A1 (en) 2020-10-08
JPWO2019124442A1 (ja) 2021-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW201936880A (zh) 用於消除雷射標記周邊的隆起之研磨用組成物
JP6184962B2 (ja) 研磨用組成物及び基板の製造方法
CN104321850B (zh) 晶片用研磨液组合物
TWI624536B (zh) Polishing composition, polishing composition manufacturing method, and polishing product manufacturing method
TWI650410B (zh) 矽晶圓硏磨用組成物
DE112013000912T5 (de) Polierzusammensetzung und Verfahren zur Herstellung eines Halbleitersubstrats
CN105593330A (zh) 研磨用组合物及其制造方法
CN110312776B (zh) 研磨用组合物、其制造方法和使用研磨用组合物的研磨方法
KR20140117496A (ko) 연마용 조성물, 그의 제조 방법, 실리콘 기판의 제조 방법, 및 실리콘 기판
JPWO2013161701A1 (ja) 研磨用組成物の製造方法
JP6029895B2 (ja) 研磨用組成物及び基板の製造方法
WO2018079675A1 (ja) シリコンウェーハ用リンス剤組成物
JPWO2019116833A1 (ja) 研磨用組成物および研磨方法
WO2018147148A1 (ja) 研磨用組成物
JP6086725B2 (ja) シリコンウェーハ用研磨液組成物
JP6265542B2 (ja) 半導体基板の製造方法
CN106233423A (zh) 硅晶圆研磨用组合物
JP2014080461A (ja) 研磨用組成物の製造方法及び研磨用組成物
CN110506093A (zh) 包含两性表面活性剂的研磨用组合物
JP2016119418A (ja) シリコンウェーハ用研磨液組成物