TWI739945B - 研磨用組成物及矽晶圓之研磨方法 - Google Patents

Abstract

本發明係提供一種可實現高平坦性之研磨用組成物及矽晶圓之研磨方法。研磨用組成物係含有研磨粒與鹼性化合物。而且，此研磨粒係下述剪斷黏度測定用液在剪斷速度1000/s之剪斷黏度為1.3mPa．s以上之研磨粒，剪斷黏度測定用液：以17質量%的濃度含有研磨粒，同時含有四甲基氫氧化銨，且pH為11.3。

Description

研磨用組成物及矽晶圓之研磨方法

本發明係關於研磨用組成物及矽晶圓之研磨方法。

為了矽晶圓之平坦化，已有各種提案關於研磨用組成物或研磨方法之技術。作為如此之技術，例如可列舉專利文獻1所揭示之技術。然而，在近年來，由於關於矽晶圓之品質的要求水準日益提高，正尋求對此等之技術進一步的改良。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本國特許公開公報2001年第011433號

本發明係解決如上述之以往技術所具有之問題點，提供一種可實現高平坦性之研磨用組成物及矽晶圓 之研磨方法作為課題。

為了解決前述課題，有關本發明之一態樣之研磨用組成物，其係含有研磨粒與鹼性化合物之研磨用組成物，研磨粒係下述剪斷黏度測定用液在剪斷速度1000/s之剪斷黏度為1.3mPa．s以上之研磨粒，該剪斷黏度測定用液：以17質量%的濃度含有研磨粒，同時含有四甲基氫氧化銨，且pH為11.3，將上述作為其要旨。

又，有關本發明之另一態樣之矽晶圓之研磨方法，係將包含使用有關上述一態樣之研磨用組成物，來研磨矽晶圓作為要旨。

根據本發明，可實現高平坦性。

針對本發明之一實施形態進行詳細說明。本實施形態之研磨用組成物係含有研磨粒與鹼性化合物。而且此研磨粒係滿足以下之條件者。亦即，以17質量%的濃度含有此研磨粒，同時含有四甲基氫氧化銨，且調製pH為11.3之剪斷黏度測定用液，測定此剪斷黏度測定用液在剪斷速度1000/s之剪斷黏度時，剪斷黏度成為如1.3mPa．s以上的研磨粒。

如此之本實施形態之研磨用組成物可適合對單晶矽、多晶矽、矽化合物、金屬、陶瓷等之各種研磨對象物的研磨使用，可實現高平坦性。尤其是若將本實施形態之研磨用組成物使用在矽晶圓之研磨，可製得具有高平坦性之矽單結晶晶圓等之矽晶圓。 　　[0009] 例如，於矽晶圓之製造時對形成硬質雷射標示(Hard laser mark)之矽晶圓實施預備研磨時，有於硬質雷射標示之周緣部生成突起的情況。藉此，降低矽晶圓之平坦性。該硬質雷射標示之周緣部所生成之突起由於無法以拋光研磨去除，故有經完成之矽晶圓的平坦性變不夠充分之虞。 　　使用本實施形態之研磨用組成物，進行硬質雷射標示所形成之矽晶圓的預備研磨時，可減低於硬質雷射標示之周緣部所生成之突起。因此，若於使用本實施形態之研磨用組成物之預備研磨後，進行拋光研磨，可製得具有高平坦性之矽晶圓。 　　[0010] 本實施形態之研磨用組成物如上述，雖適合在硬質雷射標示所形成之矽晶圓的預備研磨，但本實施形態之研磨用組成物的用途或研磨之研磨對象物的種類並非被特別限定者。 　　例如，本實施形態之研磨用組成物亦可使用在未形成硬質雷射標示之研磨對象物。又，不限於預備研磨，亦可在鏡面拋光預備研磨後之研磨對象物的表面上之拋光研磨使用。進而，在硬質雷射標示所形成之矽晶圓的預備研磨，通常雖進行兩面研磨，但本實施形態之研磨用組成物亦可使用在單面研磨。 　　[0011] 於以下，針對本實施形態之研磨用組成物進行詳細說明。尚，於以下說明之各種操作或物性之測定除非另有說明，係以20℃以上25℃以下之室溫、相對濕度40%以上50%以下的條件下進行者。 1. 針對研磨粒 　　本實施形態之研磨用組成物中，有必要使用剪斷黏度測定用液之剪斷黏度成為1.3mPa･s以上之研磨粒，優選使用剪斷黏度測定用液之剪斷黏度成為1.5mPa･s以上之研磨粒。剪斷黏度測定用液之剪斷黏度高時，由於研磨粒與研磨面的摩擦增大，提高物理加工力，故提高研磨速度。因此，例如進行硬質雷射標示所形成之矽晶圓的研磨時，可減低硬質雷射標示之周緣部所生成之突起，可實現高平坦性。 　　[0012] 剪斷黏度測定用液之剪斷黏度係如以下般進行來測定。亦即，於研磨粒添加水，調製剪斷黏度測定用液。而且，將經調製之剪斷黏度測定用液裝填在黏彈性測定裝置，測定在剪斷速度1000/s之剪斷黏度。作為黏彈性測定裝置，例如可使用Anton Paar公司製之黏彈性測定裝置MCR302。測定溫度為25℃。 　　此時，剪斷黏度測定用液中之研磨粒的濃度成為17質量%。又，剪斷黏度測定用液之pH成為11.3。剪斷黏度測定用液之pH藉由四甲基氫氧化銨的添加來調整。 　　[0013] 研磨粒的種類並非被特別限定者，可將無機粒子、有機粒子、有機無機複合粒子等作為研磨粒使用。作為無機粒子之具體例，可列舉由二氧化矽、氧化鋁、氧化鈰、氧化鈦等之氧化物所構成之粒子或由氮化矽、碳化矽、氮化硼等之陶瓷所構成之粒子。又，作為有機粒子之具體例，可列舉聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)粒子。作為有機無機複合粒子之具體例，可列舉於二氧化矽鍵結聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)之粒子。此等之粒子當中，較佳為二氧化矽，更佳為膠態二氧化矽。尚，研磨粒可1種單獨使用，亦可混合2種以上使用。 　　[0014] 本實施形態之研磨用組成物所含有之研磨粒的平均粒徑雖並非被特別限定者，但平均粒徑較大者，有提高研磨速度的傾向。以藉由使用掃描型電子顯微鏡(SEM)之圖像觀察所測定之平均一次粒徑而言，研磨粒之平均一次粒徑較佳為20nm以上，更佳為30nm以上，再更佳為40nm以上，又再更佳為45nm以上。又，以藉由動態光散射法所測定之平均二次粒徑而言，研磨粒之平均二次粒徑較佳為30nm以上，更佳為50nm以上，再更佳為70nm以上，又再更佳為90nm以上。 　　[0015] 又，從研磨用組成物之分散安定性的觀點來看，研磨粒之平均一次粒徑較佳為500nm以下，更佳為200nm以下，再更佳為100nm以下。研磨粒之平均二次粒徑亦相同，較佳為500nm以下，更佳為250nm以下，再更佳為200nm以下。 　　[0016] 本實施形態之研磨用組成物中之研磨粒的含量可成為0.01質量%以上，較佳為0.1質量%以上，更佳為0.3質量%以上。若研磨粒的含量為上述的範圍內，容易得到具有高平坦性的表面。另外，研磨用組成物中之研磨粒的含量可成為5質量%以下，較佳為2質量%以下，更佳為1質量%以下。若研磨粒的含量為上述的範圍內，可兼具表面之高平坦性與研磨用組成物之製造成本的減低。 　　[0017] 2. 針對鹼性化合物 　　本實施形態之研磨用組成物係含有鹼性化合物。此鹼性化合物對矽晶圓等之研磨對象物的表面給予化學性作用。而且，研磨對象物的表面進行化學性研磨。藉由此化學蝕刻，使得提昇研磨研磨對象物時之研磨速度變容易。 　　[0018] 鹼性化合物的種類並非被特別限定者，可為有機鹼性化合物，亦可為鹼金屬氫氧化物、鹼金屬碳酸氫鹽、鹼金屬碳酸鹽、氨等之無機鹼性化合物。此等之鹼性化合物可1種單獨使用，亦可組合2種以上使用。 　　[0019] 鹼金屬氫氧化物的種類雖並非被特別限定者，但例如可列舉氫氧化鈉、氫氧化鉀。又，鹼金屬碳酸氫鹽的種類雖並非被特別限定者，但例如可列舉碳酸氫鈉、碳酸氫鉀。進而，鹼金屬碳酸鹽的種類雖並非被特別限定者，但例如可列舉碳酸鈉、碳酸鉀。 　　[0020] 作為有機鹼性化合物之例，可列舉四烷基銨鹽等之第四級銨鹽。作為在上述銨鹽之陰離子，可列舉OH^- 。併用鹼金屬氫氧化物等之其他鹼性化合物時，作為陰離子亦可使用F^- 、Cl^- 、Br^- 、I^- 、ClO₄ ^- 、BH₄ ^- 等。例如可優選使用膽鹼、四甲基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨、四丙基氫氧化銨、四丁基氫氧化銨等之第四級銨鹽。此等當中，更佳為四甲基氫氧化銨。 　　[0021] 作為有機鹼性化合物之其他例，可列舉四烷基鏻鹽等之第四級鏻鹽。作為在上述鏻鹽之陰離子，可列舉OH^- 。併用鹼金屬氫氧化物等之其他鹼性化合物時，作為陰離子，亦可使用F^- 、Cl^- 、Br^- 、I^- 、ClO₄ ^- 、BH₄ ^- 等。例如可優選使用四甲基鏻、四乙基鏻、四丙基鏻、四丁基鏻等之鹵素化物、氫氧化物。 　　[0022] 作為有機鹼性化合物之其他例，可列舉胺類、哌嗪類、唑類、二氮雜雙環烷烴類、其他環狀胺類、胍等。作為胺類，例如可列舉甲基胺、二甲基胺、三甲基胺、乙基胺、二乙基胺、三乙基胺、乙烯二胺、單乙醇胺、N-(β-胺基乙基)乙醇胺、六亞甲基二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺。作為哌嗪類，例如可列舉哌嗪、1-(2-胺基乙基)哌嗪、N-甲基哌嗪。作為唑類，例如可列舉咪唑、三唑。作為二氮雜雙環烷烴類，例如可列舉1,4-二氮雜雙環[2.2.2]辛烷、1,8-二氮雜雙環[5.4.0]十一碳-7-烯、1,5-二氮雜雙環[4.3.0]-5-壬烯。作為其他環狀胺類，例如可列舉哌啶、胺基吡啶。 　　[0023] 本實施形態之研磨用組成物中之鹼性化合物的含量可成為0.001質量%以上，較佳為0.01質量%以上，更佳為0.05質量%以上。若鹼性化合物的含量為上述的範圍內，則提昇藉由研磨用組成物之研磨對象物的研磨速度。另外，研磨用組成物中之鹼性化合物的含量可成為5質量%以下，較佳為3質量%以下，更佳為1.5質量%以下。若鹼性化合物的含量為上述的範圍內，則增加研磨用組成物之安定性，減低製造成本。 　　[0024] 3. 針對研磨用組成物之pH 　　本實施形態之研磨用組成物之pH雖並非被特別限定者，但可成為9.0以上，更佳為10.0以上，再更佳為10.2以上。又，pH可成為12.0以下，更佳為11.4以下，再更佳為11.0以下。若pH為上述範圍內，更加提高研磨速度。研磨用組成物之pH例如可藉由添加後述之pH調整劑來調整。 　　[0025] 4. 針對添加劑 　　本實施形態之研磨用組成物中，為了提昇其性能，如有必要可添加pH調整劑、水溶性高分子、界面活性劑、螯合劑、防黴劑等之各種添加劑。於此，水溶性高分子可為水溶性共聚物，可為水溶性高分子或水溶性共聚物之鹽或衍生物。惟，較佳為實質上未含有氧化劑。 　　[0026] 4-1 針對pH調整劑 　　本實施形態之研磨用組成物之pH之值可藉由pH調整劑的添加調整。藉由研磨用組成物之pH的調整，可調控研磨對象物之研磨速度或研磨粒之分散性等。pH調整劑的添加量並非被特別限定者，研磨用組成物成為所期望之pH方式適當調整即可。 　　[0027] 作為pH調整劑之具體例，可列舉無機酸或羧酸、有機硫酸等之有機酸。作為無機酸之具體例，可列舉鹽酸、硫酸、硝酸、氫氟酸、硼酸、碳酸、次磷酸、亞磷酸、磷酸等。又，作為羧酸之具體例，可列舉甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、2-甲基丁酸、n-己酸、3,3-二甲基丁酸、2-乙基丁酸、4-甲基戊酸、n-庚酸、2-甲基己酸、n-辛酸、2-乙基己酸、苯甲酸、乙醇酸、水楊酸、甘油酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、馬來酸、鄰苯二甲酸、蘋果酸、酒石酸、檸檬酸、乳酸、二乙醇酸、2-呋喃羧酸、2,5-呋喃二羧酸、3-呋喃羧酸、2-四氫呋喃羧酸、甲氧基乙酸、甲氧基苯基乙酸、苯氧基乙酸等。進而，作為有機硫酸之具體例，可列舉甲烷磺酸、乙烷磺酸、依沙酸等。此等之酸可1種單獨使用，亦可組合2種以上使用。 　　[0028] 4-2 針對水溶性高分子 　　本實施形態之研磨用組成物中，可添加對研磨對象物的表面或研磨粒的表面進行作用之水溶性高分子。於此，水溶性高分子可為水溶性共聚物，亦可為水溶性高分子或水溶性共聚物之鹽或衍生物。作為水溶性高分子、水溶性共聚物、此等之鹽或衍生物之具體例，可列舉聚丙烯酸鹽等之聚羧酸或聚膦酸、聚苯乙烯磺酸等之聚磺酸。又，作為其他具體例，可列舉黃原膠、 海藻酸鈉等之多糖類或羥基乙基纖維素、羧基甲基纖維素等之纖維素衍生物。 　　[0029] 進而，作為其他具體例，可列舉具有吡咯烷酮單位之水溶性高分子或聚乙二醇、聚乙烯醇、脫水山梨醇單油酸酯、具有單一種或複數種之氧伸烷單位的氧伸烷系聚合物等。作為具有吡咯烷酮單位之水溶性高分子，例如可列舉聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯吡咯烷酮聚丙烯酸共聚物、聚乙烯吡咯烷酮乙酸乙烯酯共聚物。此等之水溶性高分子當中，較佳為具有吡咯烷酮單位之水溶性高分子，更佳為聚乙烯吡咯烷酮。此等之水溶性高分子可1種單獨使用，亦可組合2種以上使用。 　　[0030] 4-3 針對界面活性劑 　　本實施形態之研磨用組成物中可添加界面活性劑。作為界面活性劑，可列舉陰離子性界面活性劑、非離子性界面活性劑。此等之界面活性劑當中，適合使用非離子性界面活性劑。 　　作為非離子性界面活性劑之具體例，可列舉氧伸烷之均聚物、複數種類之氧伸烷的共聚物、聚氧伸烷加成物。此等之非離子性界面活性劑當中，優選使用複數種類之氧伸烷的共聚物或聚氧伸烷加成物。 　　[0031] 4-4 針對螯合劑 　　本實施形態之研磨用組成物中可添加螯合劑。螯合劑藉由捕捉研磨系中之金屬雜質成分，形成錯合物，抑制矽晶圓之金屬污染，尤其是抑制因鎳或銅導致之污染。 　　作為螯合劑之具體例，可列舉葡萄糖酸等之羧酸系螯合劑、乙烯二胺、二乙烯三胺、三甲基四胺等之胺系螯合劑、乙烯二胺四乙酸、氮基(Nitrilo)三乙酸、羥基乙基乙烯二胺三乙酸、三乙烯四胺六乙酸、二乙烯三胺五乙酸等之聚胺基聚羧酸系螯合劑、2-胺基乙基膦酸、1-羥基亞乙基-1,1-二膦酸、胺基三(亞甲基膦酸)、乙烯二胺肆(亞甲基膦酸)、二乙烯三胺五(亞甲基膦酸)、乙烷-1,1-二膦酸、乙烷-1,1,2-三膦酸、甲烷羥基膦酸、1-膦醯基丁烷-2,3,4-三羧酸等之有機膦酸系螯合劑、酚衍生物、1,3-二酮等。此等之螯合劑當中，優選使用有機膦酸系螯合劑，尤其是乙烯二胺肆(亞甲基膦酸)。此等之螯合劑可1種單獨使用，亦可組合2種以上使用。 　　[0032] 4-5 針對防黴劑 　　本實施形態之研磨用組成物中可添加防黴劑。作為防黴劑之具體例，可列舉唑啶(Oxazolidine)-2,5-二酮等之噁唑啉等。 4-6 針對氧化劑 　　本實施形態之研磨用組成物，較佳為實質上未包含氧化劑。係因為研磨用組成物中包含氧化劑時，藉由研磨用組成物供給給研磨對象物，研磨對象物的表面氧化而產生氧化膜，藉此增長所需要研磨時間。作為氧化劑之具體例，可列舉過氧化氫(H₂ O₂ )、過硫酸鈉、過硫酸銨、過錳酸鉀、二氯異氰脲酸鈉等。 　　[0033] 尚，所謂「研磨用組成物實質上未包含氧化劑」，係意指至少意圖上未含有氧化劑。據此，源自原料或製法等不可避免包含微量之氧化劑的不可避的研磨用組成物，可包含在於此所謂「實質上未包含氧化劑之研磨用組成物」的概念。在研磨用組成物中之氧化劑的莫耳濃度，例如為0.0005莫耳/L以下，較佳為0.0001莫耳以下，更佳為0.00001莫耳/L以下，特佳為0.000001莫耳/L以下。 　　[0034] 5. 針對水 　　本實施形態之研磨用組成物可含有水。水係作為用以分散或溶解研磨用組成物之各成分，亦即研磨粒、鹼性化合物、添加劑等之分散媒或溶劑進行機能。為了極力回避阻礙研磨用組成物所含有之其他成分的作用，例如優選使用過渡金屬離子之合計的含量為100ppb以下之水。例如，可藉由使用離子交換樹脂之雜質離子的去除、藉由過濾器之粒子的去除、藉由蒸餾等之操作提高水之純度。具體而言，優選使用離子交換水、純水、超純水、蒸餾水等。 　　[0035] 6. 針對研磨用組成物之製造方法 　　本實施形態之研磨用組成物的製造方法並非被特別限定者，可藉由將研磨粒、與鹼性化合物、與視期望之pH調整劑、水溶性高分子等之各種添加劑於水中進行攪拌、混合而製得。混合時之溫度雖並非被特別限定者，但較佳為10℃以上40℃以下，為了提昇溶解速度可進行加熱。又，混合時間亦並未特別限定。 　　[0036] 7. 針對矽晶圓等之研磨對象物之研磨方法 　　使用本實施形態之研磨用組成物之研磨對象物的研磨，可藉由使用在通常之研磨的研磨裝置或研磨條件進行。例如可使用單面研磨裝置或兩面研磨裝置。 　　例如，將研磨對象物定為矽晶圓等之晶圓，使用單面研磨裝置進行研磨時，藉由使用被稱為載體之保持具來保持晶圓，於貼附研磨布之定盤擠壓晶圓之單面，邊供給研磨用組成物邊使定盤回轉，來研磨晶圓的單面。 　　[0037] 又，使用兩面研磨裝置研磨晶圓時，藉由使用被稱為載體之保持具，來保持晶圓，將貼附研磨布之定盤從晶圓的兩側分別擠壓在晶圓的兩面，邊供給研磨用組成物，邊使兩側的定盤回轉，來研磨晶圓的兩面。 　　即使使用任一種研磨裝置的情況下，皆為藉由研磨布及研磨用組成物與晶圓的摩擦之物理性作用、與研磨用組成物帶給晶圓之化學性作用，來研磨晶圓。 　　[0038] 作為研磨布，可使用聚胺基甲酸酯、不織布、絨面等之各種素材者。又，除了使用素材不同之外，亦可使用硬度或厚度等之物性各種不同者。進而，雖包含研磨粒者、未包含研磨粒者皆可使用，但較佳為使用未包含研磨粒者。進而，可使用實施如滯留液狀之研磨用組成物般之溝加工者。 　　[0039] 進而，研磨條件當中，針對對研磨對象物負荷之壓力即研磨荷重，雖並未特別限定，但可成為5kPa以上50kPa以下，較佳為8kPa以上40kPa以下，更佳為10kPa以上30kPa以下。若研磨荷重為此範圍內，發揮充分之研磨速度，可抑制藉由荷重破損研磨對象物，或於研磨對象物的表面產生傷等之缺陷。 　　[0040] 又，研磨條件當中，研磨所使用之研磨布與矽晶圓等之研磨對象物的相對速度(線速度)雖並未特別限定，但可成為10m/分鐘以上300m/分鐘以下，較佳為30m/分鐘以上200m/分鐘以下。若研磨布與研磨對象物的相對速度為此範圍內，得到充分之研磨速度。又，可抑制因研磨對象物的摩擦導致之研磨布的破損，進而對研磨對象物充分傳達摩擦，亦即可抑制研磨對象物滑動的狀態，可充分進行研磨。 　　[0041] 進而，研磨條件當中，針對研磨用組成物的供給量，雖因研磨對象物的種類、研磨裝置的種類、研磨條件而有所不同，但於研磨對象物與研磨布之間，為了無不均全面供給研磨用組成物，有足夠的量即可。研磨用組成物的供給量較少時，有研磨用組成物無法供給於研磨對象物全體，或乾燥凝固研磨用組成物而於研磨對象物的表面產生缺陷的情況。反之，研磨用組成物的供給量較多時，除了不經濟之外，恐有因過剩之研磨用組成物導致妨礙摩擦，而阻礙研磨之虞。尤其是有因水導致妨礙摩擦，而阻礙研磨之虞。 　　[0042] 進而，本實施形態之研磨用組成物可於使用在研磨對象物之研磨後進行回收，再使用在研磨對象物之研磨。作為再使用研磨用組成物之方法之一例，可列舉將從研磨裝置排出之研磨用組成物回收至桶，對再度研磨裝置內使其循環而使用在研磨之方法。若循環使用研磨用組成物，由於減低被作為廢液排出之研磨用組成物的量，故可減低環境負荷。又，由於可減低所使用之研磨用組成物的量，故可抑制研磨對象物之研磨所需要之製造成本。 　　[0043] 再使用本實施形態之研磨用組成物時，可將藉由使用在研磨所導致經消費、損失之研磨粒、鹼性化合物、添加劑等之一部分或全部，作為組成調整劑添加並且進行再使用。作為組成調整劑，可使用以任意之混合比率混合研磨粒、鹼性化合物、添加劑等者。可藉由以追加添加組成調整劑，為了再使用研磨用組成物調整成適當之組成，進行適當之研磨。組成調整劑所含有之研磨粒、鹼性化合物及其他添加劑的濃度為任意，並未特別限定，因應桶的大小或研磨條件適當調整即可。 　　[0044] 尚，本實施形態係表示本發明之一例者，本發明並非被限定於本實施形態者。又，本實施形態可加上各種變更或改良，加上如此之變更或改良的形態亦可包含在本發明。例如，本實施形態之研磨用組成物可為一液型，亦可為以任意之比率混合研磨用組成物之成分的一部分或全部的二液型等之多液型。又，在研磨對象物之研磨，雖可直接使用本實施形態之研磨用組成物的原液進行研磨，但亦可使用將原液以水等之稀釋液，例如稀釋成10倍以上之研磨用組成物的稀釋物進行研磨。 　　[0045] [實施例] 　　於以下表示實施例，邊參照表1邊進一步具體說明本發明。 　　混合膠態二氧化矽所構成之研磨粒、與3種之鹼性化合物、與2種之添加劑、與超純水，製造實施例1之研磨用組成物。3種之鹼性化合物為氫氧化鉀、碳酸鉀、四甲基氫氧化銨，2種之添加劑為螯合劑、水溶性高分子。 　　[0046] 混合膠態二氧化矽所構成之研磨粒、與3種之鹼性化合物、與2種之添加劑、與超純水，製造實施例2之研磨用組成物。3種之鹼性化合物為氫氧化鉀、碳酸鉀、四甲基氫氧化銨，2種之添加劑為螯合劑、水溶性高分子。 　　混合膠態二氧化矽所構成之研磨粒、與3種之鹼性化合物、與2種之添加劑、與超純水，製造實施例3之研磨用組成物。3種之鹼性化合物為氫氧化鉀、碳酸鉀、四甲基氫氧化銨，2種之添加劑為螯合劑、水溶性高分子。 　　[0047] 混合膠態二氧化矽所構成之研磨粒、與3種之鹼性化合物、與添加劑、與超純水，製造實施例4之研磨用組成物。3種之鹼性化合物為氫氧化鉀、碳酸鉀、四甲基氫氧化銨，添加劑為螯合劑。 　　混合膠態二氧化矽所構成之研磨粒、與3種之鹼性化合物、與2種之添加劑、與超純水，製造實施例5之研磨用組成物。3種之鹼性化合物為氫氧化鉀、碳酸鉀、四甲基氫氧化銨，2種之添加劑為螯合劑、水溶性高分子。 　　[0048] 混合膠態二氧化矽所構成之研磨粒、與3種之鹼性化合物、與2種之添加劑、與超純水，製造比較例1之研磨用組成物。3種之鹼性化合物為氫氧化鉀、碳酸鉀、四甲基氫氧化銨，2種之添加劑為螯合劑、水溶性高分子。 　　混合膠態二氧化矽所構成之研磨粒、與3種之鹼性化合物、與2種之添加劑、與超純水，製造比較例2之研磨用組成物。3種之鹼性化合物為氫氧化鉀、碳酸鉀、四甲基氫氧化銨，2種之添加劑為螯合劑、水溶性高分子。 　　[0049] 任何研磨用組成物的情況皆藉由將原液以超純水稀釋成30倍，來製造研磨用組成物。在原液之膠態二氧化矽的濃度為11.7質量%，氫氧化鉀的濃度為0.13質量%，碳酸鉀的濃度為1.12質量%，四甲基氫氧化銨的濃度為1.72質量%，螯合劑之乙烯二胺肆(亞甲基膦酸)的濃度為0.08質量%，水溶性高分子之聚乙烯吡咯烷酮K-30的濃度為0.0073質量%。 　　[0050] 在實施例1、2、3、4、5及比較例1、2之研磨用組成物的差異主要為膠態二氧化矽的種類。在實施例1、2、3、4、5及比較例1、2之研磨用組成物，含有經使用之各膠態二氧化矽之剪斷黏度測定用液的剪斷黏度、藉由使用掃描型電子顯微鏡(SEM)之圖像觀察所測定之各膠態二氧化矽的平均一次粒徑及藉由動態光散射法所測定之各膠態二氧化矽的平均二次粒徑係如表1所示。 　　[0051] 含有各膠態二氧化矽之剪斷黏度測定用液的剪斷黏度係如以下般進行而測定者。將膠態二氧化矽添加於水使其分散，調製以17質量%的濃度含有膠態二氧化矽的分散液。於此分散液添加四甲基氫氧化銨，將pH調整至11.3，而得到剪斷黏度測定用液。而且，將剪斷黏度測定用液裝填在Anton Paar公司製之黏彈性測定裝置MCR302，以測定溫度25℃、剪斷速度1000/s的條件測定剪斷黏度。在黏彈性測定裝置所使用之錐板的種類為CP50。 　　[0052]

[0053] 使用實施例1、2、3、4、5及比較例1、2之研磨用組成物，以下述之研磨條件進行直徑4英寸之裸矽晶圓的研磨。於此矽晶圓的表面，形成硬質雷射標示。又，此矽晶圓的傳導型為P型，結晶方位為＜100＞，電阻率為0.1Ω･cm以上未滿100Ω･cm。 　　[0054] (研磨條件) 　　研磨裝置：日本恩吉斯股份有限公司製之單面研磨裝置、型式「EJ-380IN」 　　研磨墊(研磨布)：Nitta Haas股份有限公司製「MH-S15A」 　　研磨荷重：16.7kPa 　　定盤之回轉速度：50min^-1 頭(載體)之回轉速度：40min^-1 研磨時間：藉由研磨之去除餘量成為5μm為止的時間(惟，去除餘量未到達5μm的情況下以60min結束研磨) 　　研磨用組成物之供給速度：100mL/min(流出使用) 　　研磨用組成物之溫度：23～26℃ 　　[0055] 而且，測定研磨前之矽晶圓的質量、與研磨後之矽晶圓的質量，由其質量差、研磨時間、研磨面的面積、矽之密度等算出研磨速度。將結果示於表1。 　　又，分析研磨結束後之矽晶圓的表面，測定硬質雷射標示之周緣部所生成之突起的高度。將結果示於表1。突起的高度係使用東京精密股份有限公司製之形狀測定裝置SURFCOM DX-12測定。 　　[0056] 由表1可清楚明白，實施例1、2、3、4、5之研磨用組成物，由於含有膠態二氧化矽之剪斷黏度測定用液的剪斷黏度高，且膠態二氧化矽的平均粒徑有適當之大小，故研磨速度高且硬質雷射標示之周緣部所生成之突起的高度較低。由此結果，瞭解到若將硬質雷射標示所形成之矽晶圓的表面使用實施例1、2、3、4、5之研磨用組成物進行研磨，可減低硬質雷射標示之周緣部所生成之突起。 　　[0057] 對此，比較例2之研磨用組成物由於含有膠態二氧化矽之剪斷黏度測定用液的剪斷黏度較低，故硬質雷射標示之周緣部所生成之突起的高度較高。由此結果，瞭解到即使將硬質雷射標示所形成之矽晶圓的表面使用比較例2之研磨用組成物進行研磨，亦無法充分減低硬質雷射標示之周緣部所生成之突起。 　　又，比較例1之研磨用組成物由於含有膠態二氧化矽之剪斷黏度測定用液的剪斷黏度低，且膠態二氧化矽之平均二次粒徑較小，故無法研磨矽晶圓的表面。

Claims (4)

1. 一種研磨用組成物，其係含有研磨粒與鹼性化合物之研磨用組成物，其特徵在於研磨粒的含量為0.01質量%以上、5質量%以下，鹼性化合物的含量為0.001質量%以上、5質量%以下，前述研磨粒係下述剪斷黏度測定用液在剪斷速度1000/s之剪斷黏度為1.3mPa．s以上之研磨粒，剪斷黏度測定用液：以17質量%的濃度含有前述研磨粒，同時含有四甲基氫氧化銨，且pH為11.3。
2. 如請求項1之研磨用組成物，其中，前述研磨粒為包含二氧化矽。
3. 如請求項1或請求項2之研磨用組成物，其係矽晶圓之研磨用。
4. 一種矽晶圓之研磨方法，其係包含使用如請求項1~3中任一項之研磨用組成物，來研磨矽晶圓。