TWI861235B - 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 - Google Patents

Abstract

本發明的課題為提供於晶圓之研磨步驟中使雷射標記周邊部之隆起消失的研磨用組成物、其製造方法以及使用該研磨用組成物之研磨方法。 其解決手段為一種研磨用組成物，其係含有二氧化矽粒子與水之研磨用組成物，其特徵為，該研磨用組成物進一步含有相對於二氧化矽粒子之SiO₂ 而言為0.400至1.500：1之質量比的四烷基銨離子，且含有相對於二氧化矽粒子之SiO₂ 而言為0.100至1.500：1之質量比的溶解於該研磨用組成物的SiO₂ 。前述四烷基銨離子為源自選自由鹼矽酸鹽、氫氧化物、碳酸鹽、硫酸鹽及鹵化物所成之群的化合物者，且於前述研磨用組成物中含有0.2質量%至8.0質量%之比例。前述經溶解的SiO₂ ，係源自四烷基銨矽酸鹽、鉀矽酸鹽、鈉矽酸鹽，或該等之混合物。

Description

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

本發明係關於使用於晶圓表面之研磨的研磨用組成物，特別係關於在晶圓之研磨步驟中不會有晶圓周邊部(例如亦稱為雷射標記部分)的高低差，用以成為平坦的研磨面之研磨用組成物。

使用於半導體製品之矽晶圓係經過研光(lapping)步驟(粗研磨步驟)與拋光(polishing)步驟(精密研磨步驟)而修整為鏡面。拋光步驟為包含預備拋光步驟(預備研磨步驟)與修整拋光(finishing polishing)步驟(修整研磨步驟)者。

於矽晶圓上，以識別等為目的，可能有藉由對該矽晶圓之表面照射雷射光，而附加條碼、數字、記號等之標記(雷射標記)的情況。雷射標記之賦予，一般而言係於結束矽基板之研光步驟後，拋光步驟開始之前進行。通常，藉由用以附加雷射標記之雷射光的照射，於雷射標記周緣之矽晶圓表面產生隆起(凸出部)。矽晶圓當中，雷射標記的部分本身不用於最終製品，但若於雷射標記賦予後之拋光步驟中，上述隆起未被適切消除時，則良率可能過度地降低。因此，於預備研磨步驟中，較期望適切地消除雷射標記周緣之隆起。

消除雷射標記之隆起，為使自晶圓之雷射標記周邊的基準平面(水平面)起至隆起之最高點為止的高度變小。

專利文獻1中，提出有意圖性地使雷射標記高度變低的經研磨之研磨對象物之製造方法。 專利文獻2中，提出有意圖性地減低於硬雷射標記之周緣部所生成的突起之凹凸的研磨用組成物及該使用研磨用組成物之矽基板之研磨方法。 專利文獻3中，提出有意圖性地消除硬雷射標記周緣之隆起的研磨方法。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1] 國際公開第2015/019706號 [專利文獻2] 國際公開第2017/110315號 [專利文獻3] 日本特開2017-183359號公報

[發明所欲解決之課題]

但是，專利文獻1記載之經研磨之研磨對象物之製造方法，為使雷射標記高度成為30nm以下者，且係使用二種研磨用組成物而以二階段之研磨步驟為必要，就適切地消除雷射標記周緣之隆起的觀點尚有改善的餘地。 又，專利文獻2記載之研磨用組成物及使用該研磨用組成物之矽基板之研磨方法，為將硬雷射標記之周緣部所生成的突起減低至20nm至30nm左右者，就適切地消除雷射標記周緣之隆起的觀點尚有改善的餘地。 又，專利文獻3記載之研磨方法，為使雷射標記高度成為50nm以下者，且係使用二種研磨漿料，而以二階段之研磨步驟為必要，就適切地消除雷射標記周緣之隆起的觀點尚有改善的餘地。

本發明提供以於晶圓之研磨步驟中消除雷射標記周邊部之隆起為目的，而賦予平坦的研磨面之研磨用組成物，與使用該研磨用組成物之晶圓之研磨方法。 [用以解決課題之手段]

本發明者等人為了解決上述課題而進行深入探討的結果，發現雷射標記周邊部之隆起部較其他部分濕潤性高，因此為了使研磨成分效率良好地接觸於隆起部而藉由研磨使隆起部成為平坦，研磨成分之親水性與疏水性的平衡係必要的，而考量為了使研磨成分中之研磨粒子效率良好地接觸於雷射標記之隆起部，必需使研磨粒子更加成為親水性。此外，發現具有特定量的對作為研磨粒之二氧化矽粒子溶解之二氧化矽成分與作為用於賦予鹼性之陽離子成分的四烷基銨離子之組成物，可效率良好地研磨雷射標記之隆起部，而完成本發明。

亦即本發明其第1觀點係關於一種研磨用組成物，其係含有二氧化矽粒子與水之研磨用組成物，其特徵為該研磨用組成物進一步含有相對於二氧化矽粒子之SiO₂ 而言為0.400至1.500：1之質量比的四烷基銨離子，且含有相對於二氧化矽粒子之SiO₂ 而言為0.100至1.500：1之質量比的溶解於該研磨用組成物的SiO₂ 。 第2觀點係關於如第1觀點之研磨用組成物，其中前述四烷基銨離子為源自選自由鹼矽酸鹽、氫氧化物、碳酸鹽、硫酸鹽及鹵化物所成之群的化合物者，且於前述研磨用組成物中含有0.2質量%至8.0質量%之比例。 第3觀點係關於如第1觀點之研磨用組成物，其中前述經溶解的SiO₂ ，為源自四烷基銨矽酸鹽、鉀矽酸鹽、鈉矽酸鹽，或該等之混合物者，且於前述研磨用組成物中含有0.1質量%至8.0質量%之比例。 第4觀點係關於如第1觀點至第3觀點中任一項之研磨用組成物，其中前述經溶解的SiO₂ 為具有未達1nm之平均一次粒子徑的二氧化矽，或矽酸陰離子。 第5觀點係關於如第1觀點至第4觀點中任一項之研磨用組成物，其中前述四烷基銨離子，為四甲基銨離子、四乙基銨離子、四丙基銨離子、四丁基銨離子、乙基三甲基銨離子、二乙基二甲基銨離子、甲基三乙基銨離子，或該等之混合物。 第6觀點係關於如第1觀點至第5觀點中任一項之研磨用組成物，其中前述二氧化矽粒子具有1nm至100nm之平均一次粒子徑，且以二氧化矽粒子為基準的二氧化矽濃度為0.1質量%至30質量%。 第7觀點係關於如第1觀點至第6觀點中任一項之研磨用組成物，其中前述研磨用組成物，其pH為11至13。 第8觀點係關於如第1觀點至第7觀點中任一項之研磨用組成物，其係使用於消除矽晶圓之雷射標記。 第9觀點係關於一種方法，其係使用如第1觀點至第8觀點中任一項之研磨用組成物，來消除矽晶圓之雷射標記。 第10觀點係關於一種如第1觀點至第8觀點中任一項之研磨用組成物之製造方法，其包含混合水性二氧化矽溶膠，與氫氧化四烷基銨、氫氧化鉀、氫氧化鈉或該等之混合物，於40℃至100℃進行0.5小時至20小時之加熱，製造鹼矽酸鹽，生成源自該鹼矽酸鹽之經溶解的SiO₂ 之步驟。 第11觀點係關於一種如第1觀點至第8觀點中任一項之研磨用組成物之製造方法，其包含混合水性二氧化矽溶膠，與四烷基銨矽酸鹽、鉀矽酸鹽、鈉矽酸鹽或該等之混合物之步驟。 第12觀點係關於一種研磨用組成物之製造方法，其包含將如第1觀點至第8觀點中任一項之研磨用組成物，於被研磨材料之研磨前或研磨中以水稀釋，調製為以二氧化矽粒子為基準的二氧化矽濃度為0.1質量%至4.0質量%、四烷基銨離子為0.2質量%至4.0質量%、經溶解的SiO₂ 為0.1質量%至2.0質量%之步驟。 第13觀點，係關於一種矽晶圓之研磨方法，其係使用以如第12觀點之方法所製造之研磨用組成物。 [發明之效果]

本發明之研磨用組成物，當於晶圓之研磨步驟中使用該研磨用組成物來進行研磨時，會發揮使雷射標記周邊部之隆起消失，賦予平坦的研磨面之效果。

本發明為一種研磨用組成物，其係含有二氧化矽粒子與水之研磨用組成物，其特徵為，該研磨用組成物進一步含有相對於二氧化矽粒子之SiO₂ 而言為0.400至1.500：1之質量比的四烷基銨離子，且含有相對於二氧化矽粒子之SiO₂ 而言為0.100至1.500：1之質量比的溶解於該研磨用組成物的SiO₂ 。

本發明之研磨用組成物所含有的二氧化矽粒子，可使用具有1nm至100nm之平均一次粒子徑的二氧化矽粒子之水性分散體所成的二氧化矽粒子。此等之水性分散體為二氧化矽溶膠，二氧化矽溶膠中之二氧化矽為本發明之研磨用組成物中之二氧化矽粒子，二氧化矽溶膠中之水性介質可置換為研磨用組成物中之水。研磨用組成物中之水，係起因於上述二氧化矽溶膠中之水，但於此外，為了稀釋研磨用組成物，亦可進一步添加水。

本發明所用的二氧化矽粒子，為由氮吸附法所求得之平均一次粒子徑為1nm至100nm之膠體二氧化矽。平均一次粒子徑小於1nm時研磨速度變低，又，容易引起二氧化矽粒子之凝集，故研磨用組成物之安定性變低。平均一次粒子徑大於100nm時，於晶圓表面容易產生刮痕，且研磨面之平坦性變差。

二氧化矽粒子分散於水性介質而得的二氧化矽溶膠中含有0.5μm以上之巨大粒子時，較佳為去除該巨大粒子。巨大粒子之去除，可使用強制沈降法或精密過濾法。精密過濾所用之濾器，可列舉深層濾器、折疊式濾器、膜式濾器及中空絲濾器等，全部都可使用。又，濾器之材質可列舉棉、聚丙烯、聚苯乙烯、聚碸、聚醚碸、耐綸、纖維素及玻璃等，全部都可使用。濾器之過濾精度係以絕對過濾精度(補足99.9%以上之粒子的大小)表示，於前述二氧化矽粒子中，就生產效率(處理時間、濾器之堵塞程度等)之觀點，較佳以絕對過濾精度0.5μm至1.0μm之濾器處理。

將二氧化矽溶膠以氨等調整pH，可於二氧化矽溶膠中添加聚合物及鉗合劑等。二氧化矽溶膠之pH調整可於化合物(聚合物)或鉗合劑之添加前、後或兩方來進行。

本發明之研磨用組成物之pH可設定為11至13，或11至12之範圍。較佳於研磨前設定為上述pH。 用以設定為此等之pH的鹼成分可使用氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨、氫氧化1級銨、氫氧化2級銨、氫氧化3級銨、氫氧化4級銨(例如可列舉氫氧化四烷基銨)、有機胺及鹼金屬碳酸鹽等之水溶液。特佳使用氫氧化鈉、氫氧化鉀水溶液、氫氧化四烷基銨水溶液。 氫氧化四烷基銨例如可列舉氫氧化四甲基銨、氫氧化四乙基銨、氫氧化四丙基銨、氫氧化四丁基銨、氫氧化乙基三甲基銨、氫氧化二乙基二甲基銨及氫氧化甲基三乙基銨。特佳使用氫氧化四甲基銨。

本發明之研磨用組成物，含有四烷基銨離子，與溶解於研磨用組成物的SiO₂ ，該等四烷基銨離子與經溶解的SiO₂ 構成鹼矽酸鹽。

本發明之研磨用組成物所含有的四烷基銨離子，為四甲基銨離子、四乙基銨離子、四丙基銨離子、四丁基銨離子、乙基三甲基銨離子、二乙基二甲基銨離子、甲基三乙基銨離子，或該等之混合物。 上述四烷基銨離子為源自選自由鹼矽酸鹽、氫氧化物、碳酸鹽及鹵化物所成之群的化合物者。本發明之研磨用組成物，於研磨用組成物中可含有0.2質量%至8.0質量%之比例的四烷基銨離子。

經溶解的SiO₂ (以下亦稱為經溶解的二氧化矽、溶解SiO₂ 、溶解二氧化矽等)係指不具有粒子性之研磨組成物的水性介質中所溶解的二氧化矽成分，可藉由將研磨組成物離心過濾，而分離二氧化矽粒子，與經溶解的SiO₂ 。經溶解的SiO₂ 由於難以由穿透型電子顯微鏡觀察來確認，因此可認為不具有粒子性，或即使存在有寡聚物等其平均一次粒子徑亦為未達1nm。亦即，經溶解的SiO₂ ，為具有未達1nm之平均一次粒子徑的二氧化矽，或矽酸陰離子，矽酸陰離子為矽酸離子單體，為矽酸離子二聚物或膠體狀矽酸離子微胞(micelle)等。此等均溶解於研磨用組成物中。 此外，經溶解的SiO₂ 可作為矽酸陰離子存在。 構成此等之經溶解的SiO₂ 之寡聚物狀二氧化矽，或矽酸陰離子，可含有陽離子作為對離子。 與二氧化矽粒子一起存在之經溶解的SiO₂ ，較佳存在有一定量的賦予鹼性之陽離子，藉由經溶解的SiO₂ 與鹼性陽離子，而成為鹼矽酸鹽。本發明中，二氧化矽研磨粒(二氧化矽粒子)與水係源自水性二氧化矽溶膠者，藉由於水性二氧化矽溶膠中添加鹼矽酸鹽，可製造本發明之研磨用組成物。 又，研磨用組成物中所含有的陽離子，可為源自鹼矽酸鹽之陽離子，與源自氫氧化物或碳酸鹽之陽離子的合計量。

上述經溶解的SiO₂ ，為源自含有四烷基銨矽酸鹽、鉀矽酸鹽、鈉矽酸鹽，或該等之混合物的鹼矽酸鹽者。本發明之研磨用組成物，亦可溶解有作為研磨粒之二氧化矽粒子的一部分。本發明之研磨用組成物，於研磨用組成物中可含有0.1質量%至8.0質量%之比例的經溶解的SiO₂ 。特別較佳可使用四烷基銨矽酸鹽。四烷基銨與其他矽酸鹽之比率，可於1：0至0.8，或1：0至0.5，或1：0至0.35之範圍使用。 四烷基銨離子與經溶解的SiO₂ ，相對於作為研磨粒之二氧化矽粒子而言，以質量比計，含有(四烷基銨離子)/ (SiO₂ 粒子)=0.400~1.500、(溶解SiO₂ )/(SiO₂ 粒子)=0.100~ 1.500之比例，其就使用於消除矽晶圓之雷射標記的研磨用組成物之研磨特性而言較佳。

本發明之研磨用組成物，可混合水性二氧化矽溶膠與鹼矽酸鹽來製造。可依需要添加氫氧化物、碳酸鹽、硫酸鹽及鹵化物等。

鹼矽酸鹽例如可使用四烷基銨矽酸鹽、鉀矽酸鹽、鈉矽酸鹽，或該等之混合物。

氫氧化物例如可列舉氫氧化四烷基銨、氫氧化鉀及氫氧化鈉。

碳酸鹽例如可列舉碳酸四烷基銨、碳酸鉀及碳酸鈉。

硫酸鹽例如可列舉硫酸四烷基銨、硫酸鉀及硫酸鈉。

鹵化物例如可列舉氯化四烷基銨、溴化四烷基銨、氯化鉀、溴化鉀、氯化鈉及溴化鈉。

上述鹼矽酸鹽可將水性二氧化矽溶膠，與氫氧化四烷基銨、氫氧化鉀、氫氧化鈉，或該等之混合物予以混合，於40℃至100℃，進行0.5小時至20小時的加熱而製造。經過製造此等之鹼矽酸鹽的步驟，可得到本發明之研磨用組成物。

例如以四甲基銨矽酸鹽為例來說明時，四烷基銨矽酸鹽可將二氧化矽濃度5.0質量%至50質量%、鹼含量(Na含量)0.0001質量%至0.5000質量%之水性二氧化矽溶膠，與濃度5.0質量%至25質量%之氫氧化四甲基銨水溶液，於60℃至100℃，進行2小時至10小時的加熱而製造。上述加熱可使用分散機等之攪拌裝置在攪拌下進行。

所得到的四烷基銨矽酸鹽，能夠以由SiO₂ /M₂ O換算之莫耳比為2至4、典型而言為莫耳比3.0來製造。上述M表示四甲基銨離子、四乙基銨離子、四丙基銨離子，或四丁基銨離子、乙基三甲基銨離子、二乙基二甲基銨離子，或甲基三乙基銨離子。就SiO₂ 濃度而言，係1.0質量%至20質量%、典型而言為10質量%，就氫氧化四烷基銨濃度而言，係1.0質量%至20質量%、典型而言為10質量%。固體成分係2.0質量%至40質量%、典型而言為20質量%。

例如以鉀矽酸鹽為例來說明時，鹼金屬矽酸鹽，可將二氧化矽濃度5.0質量%至50質量%、鹼含量(Na含量)0.0001質量%至0.5000質量%之水性二氧化矽溶膠，與濃度2.0質量%至48質量%之氫氧化鉀水溶液，於60℃至100℃，進行2小時至10小時的加熱而製造。上述加熱係可在添加氫氧化鉀水溶液之前，將水性二氧化矽溶膠於40℃至50℃進行0.5小時至1小時的加熱，於該溫度之水性二氧化矽溶膠中添加氫氧化鉀水溶液，添加後於90℃至100℃之溫度下加熱2小時至10小時來製造。上述加熱可使用分散機等之攪拌裝置在攪拌下進行。

所得到的鹼金屬矽酸鹽，能夠以由SiO₂ /M₂ O換算的莫耳比為2至5、典型而言以莫耳比為3.85來製造。上述M表示鉀離子或鈉離子。就SiO₂ 濃度而言係2.0質量%至30質量%、典型而言為20質量%，就氫氧化鉀濃度而言係1.0質量%至30質量%、典型而言為9.7質量%。固體成分係3.0質量%至60質量%、典型而言為30質量%。 上述二氧化矽粒子為源自水性二氧化矽溶膠之二氧化矽粒子，藉由於二氧化矽溶膠中任意地添加鹼成分、水溶性化合物，及鉗合劑，可製成研磨液。

水溶性化合物可使用任意之水溶性化合物。例如可使用羥基乙基纖維素、甘油、聚甘油、聚乙烯醇，或羧基或磺酸基變性聚乙烯醇。相對於本發明之研磨用組成物而言，能夠以0.005質量%至1.0質量%之比例含有。

本發明之研磨用組成物中可添加鉗合劑。鉗合劑例如可列舉胺基羧酸系鉗合劑及膦酸系鉗合劑。 胺基羧酸系鉗合劑例如可列舉乙二胺四乙酸、氮基三乙酸、二乙三胺五乙酸、羥基乙基乙二胺三乙酸、三乙四胺六乙酸、1,3-丙二胺四乙酸、1,3-二胺-2-羥基丙烷四乙酸、羥基乙基亞胺基二乙酸、二羥基乙基甘胺酸、二醇醚二胺四乙酸、二羧基甲基麩胺酸，及乙二胺-N,N’-二琥珀酸。 膦酸系鉗合劑例如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)。 相對於本發明之研磨用組成物而言，鉗合劑能夠以0.005質量%至1.0質量%之比例含有。

可應用本發明之晶圓之研磨用組成物的晶圓，例如可列舉矽晶圓、SiC晶圓、GaN晶圓、GaAs晶圓、GaP晶圓、玻璃晶圓、鋁晶圓及藍寶石晶圓等。

研磨晶圓時之研磨裝置，係有單面研磨方式與兩面研磨方式，本發明之晶圓用研磨液組成物可使用於任意的裝置。

藉由使用本發明之研磨用組成物進行研磨，於晶圓之研磨步驟中可製造賦予晶圓之中心部與周邊部(雷射標記部分)之高低差小的平坦研磨面之晶圓。

可使用本發明之研磨用組成物來研磨附加雷射標記之晶圓的雷射標記周邊部之隆起。 本發明中可經過預備研磨附加雷射標記之晶圓之步驟，而進行使用本發明之研磨用組成物，來研磨附加雷射標記之晶圓的雷射標記周邊部之隆起的步驟。

可將相對於水平面而言高度50nm至500nm，或50nm至200nm之雷射標記周邊部的隆起，研磨至成為30nm至負10nm、較佳為25nm至0nm、更佳為0nm。研磨後之雷射標記周邊部成為負10nm左右，係因藉由研磨而可能成為使雷射標記周邊部朝向雷射標記部分之凹腔下降為負10nm左右的狀態之故。該等係凹腔之邊緣被研磨而顯示負的數值者，理想而言較佳為0nm。 [實施例]

(合成例1)TMA矽酸鹽(四甲基銨矽酸鹽)之合成 將二氧化矽濃度35質量%之二氧化矽溶膠使用陽離子交換樹脂(Organo公司製Amberlite IR-120B)進行離子交換，於所得到之酸性之二氧化矽溶膠2,940g(鹼含量0.03質量%)中，添加離子交換水3,060g後，進一步於攪拌下添加25%氫氧化四甲基銨4,000g。將該溶液一邊攪拌一邊昇溫至80℃，藉由保持6小時而得到所期望之TMA矽酸鹽溶液。 所得到之TMA矽酸鹽，以SiO₂ /M₂ O換算之莫耳比為3.0(M為四甲基銨)、SiO₂ 濃度為10質量%、氫氧化四烷基銨濃度為10質量%、固體成分為20質量%。

(合成例2)K矽酸鹽(鉀矽酸鹽)之合成 將二氧化矽濃度35質量%之二氧化矽溶膠使用陽離子交換樹脂(Organo公司製Amberlite IR-120B)進行離子交換，於所得到之酸性之二氧化矽溶膠5,880g(鹼含量0.03質量%)中，添加離子交換水2,100g後，一邊攪拌一邊昇溫至43℃。昇溫後，於攪拌下添加48%氫氧化鉀2,020g，將該溶液一邊攪拌一邊昇溫至96℃後，藉由保持6小時而得到所期望之K矽酸鹽溶液。 所得到之K矽酸鹽，以SiO₂ /M₂ O換算之莫耳比為3.85 (K為鉀)、SiO₂ 濃度為20質量%、氫氧化鉀濃度為9.7質量%、固體成分為30質量%。

(研磨用組成物之調製) 製造以下述所示比例添加由氮吸附法(BET法)所求得之平均一次粒子徑45nm之膠體二氧化矽(二氧化矽研磨粒、日產化學(股)製、商品名Snowtex、以二氧化矽溶膠為基礎的二氧化矽粒子)、鹼矽酸鹽(使用上述合成例1之TMA矽酸鹽、上述合成例2之K矽酸鹽)，及氫氧化物、碳酸鹽、鉗合劑(乙二胺四乙酸四鈉鹽)、甘油，剩餘部分為水的研磨用組成物。 再者，乙二胺四乙酸在實施例1至實施例8，及比較例1至比較例3係含有0.2質量%，甘油在實施例1至實施例8，及比較例1至比較例3係含有0.3質量%。 顯示出所得之研磨用組成物中之作為以二氧化矽溶膠為基礎的二氧化矽粒子之SiO₂ 質量%、作為經溶解之二氧化矽成分的SiO₂ 質量%、陽離子之含量(質量%)。 TMA表示四甲基銨離子，TMAH表示氫氧化四甲基銨，TMAS表示四甲基銨矽酸鹽，TMAC表示碳酸四甲基銨，KS表示鉀矽酸鹽，KC表示碳酸鉀。 上述碳酸鹽係作為pH緩衝劑而發揮功能者。上述氫氧化物係作為pH調整劑而發揮功能者。

將實施例1至實施例8，及比較例1至比較例3之研磨用組成物，以純水稀釋為10倍(亦即研磨用組成物中SiO₂ 研磨粒之濃度設定為0.8質量%)，使用於下述研磨試驗。

(研磨條件) 研磨機係使用濱井產業(股)製之兩面研磨機(商品名13BF)。 平台尺寸為外徑933.4mm、內徑349.4mm。 被研磨晶圓為矽晶圓，直徑200mm、傳導型P型、結晶方位為米勒指數＜100＞、電阻率為100Ω･cm以下。 研磨片數係於載體設置1片矽晶圓，3組共3片同時研磨。 研磨墊為JH RHODES(股)公司製、商品名LP-57，溝寬為2mm、溝距為20mm。 研磨荷重為150g/cm² 。 下平台旋轉數為20rpm、上平台旋轉數為6.6rpm、旋轉比率為3.0。 研磨時間係每1批為60分鐘，以同一研磨墊進行3批之研磨。 研磨液量為25公升，以6.4公升/分鐘供給研磨液，於途中不進行新研磨液的補充。 研磨時之研磨液的液溫為23℃至25℃。

(研磨試驗結果) 表3中，研磨速度係表示3批之平均研磨速度(μm/分鐘)，雷射標記消除性係表示第3批之雷射標記高度(距矽晶圓之高度(nm))，pH記載了當初之pH及各批之pH。 雷射標記高度之測定方法，係使用(股)Nikon Instech公司製光干涉顯微鏡系統BW-M7000，對於掃描一定寬度(500μm)所得之粗度曲線，測定晶圓表面之最高部分與最低部分之高度的差分。

本發明之研磨用組成物中，可知二氧化矽粒子與水以外之成分扮演吃重的角色，藉由含有特定量的四烷基銨離子，且含有特定量的經溶解之二氧化矽，顯示出優良的雷射標記消除性。此可認為係因經溶解之二氧化矽成分與二氧化矽研磨粒一起含有之故。研磨粒子為二氧化矽粒子，二氧化矽粒子本身之矽醇基當然有助於親水性，但可認為藉由使經溶解之二氧化矽成分與二氧化矽粒子一起存在，使作為研磨粒之二氧化矽粒子親水化，而效率良好地接觸雷射標記周邊部之隆起部，使隆起部平坦化。又，研磨用組成物中之二氧化矽研磨粒係藉由鹼成分而溶解於研磨用組成物中，達到溶解平衡，然藉由含有鹼矽酸鹽，且藉由含有自當初所溶解的二氧化矽成分，可防止二氧化矽研磨粒溶解於研磨用組成物中，於全研磨步驟中在維持高的pH的同時防止二氧化矽研磨粒之溶解，因此，可認為二氧化矽粒子(二氧化矽研磨粒)係有效地研磨雷射標記，雷射標記之消除性自研磨墊初期起至第2批、第3批均顯示良好的雷射標記消除性。 另一方面，可認為研磨當初不含有經溶解之二氧化矽成分的比較例1與比較例3，無法發揮上述效果，又比較例2中，雖含有經溶解之二氧化矽成分，但不含有特定量的四甲基銨離子，故無法維持高的pH。 [產業上之可利用性]

藉由使用本發明之研磨用組成物，於晶圓之研磨步驟中可進行消除雷射標記周邊部之隆起，賦予平坦的研磨面。

Claims (12)

1. 一種研磨用組成物，其係含有二氧化矽粒子與水之研磨用組成物，其特徵為，該研磨用組成物進一步含有相對於二氧化矽粒子之SiO₂而言為0.400至1.500：1之質量比的四烷基銨離子，且含有相對於二氧化矽粒子之SiO₂而言為0.100至1.500：1之質量比的溶解於該研磨用組成物的SiO₂，前述經溶解的SiO₂為具有未達1nm之平均一次粒子徑的二氧化矽，或矽酸陰離子。
2. 如請求項1之研磨用組成物，其中前述四烷基銨離子為源自選自由鹼矽酸鹽、氫氧化物、碳酸鹽、硫酸鹽及鹵化物所成之群的化合物者，且於前述研磨用組成物中含有0.2質量%至8.0質量%之比例。
3. 如請求項1之研磨用組成物，其中前述經溶解的SiO₂，為源自四烷基銨矽酸鹽、鉀矽酸鹽、鈉矽酸鹽，或該等之混合物者，且於前述研磨用組成物中含有0.1質量%至8.0質量%之比例。
4. 如請求項1至請求項3中任一項之研磨用組成物，其中前述四烷基銨離子，為四甲基銨離子、四乙基銨離子、四丙基銨離子、四丁基銨離子、乙基三甲基銨離子、二乙基二甲基銨離子、甲基三乙基銨離子，或該等之混合物。
5. 如請求項1至請求項3中任一項之研磨用組成物，其中前述二氧化矽粒子具有1nm至100nm之平均一次粒子徑，且以二氧化矽粒子為基準的二氧化矽濃度為 0.1質量%至30質量%。
6. 如請求項1至請求項3中任一項之研磨用組成物，其中前述研磨用組成物，其pH為11至13。
7. 如請求項1至請求項3中任一項之研磨用組成物，其係使用於消除矽晶圓之雷射標記。
8. 一種消除矽晶圓之雷射標記之方法，其係使用如請求項1至請求項7中任一項之研磨用組成物。
9. 一種如請求項1至請求項7中任一項之研磨用組成物之製造方法，其包含混合水性二氧化矽溶膠，與氫氧化四烷基銨、氫氧化鉀、氫氧化鈉或該等之混合物，於40℃至100℃進行0.5小時至20小時之加熱，製造鹼矽酸鹽，生成源自該鹼矽酸鹽之經溶解的SiO₂之步驟。
10. 一種如請求項1至請求項7中任一項之研磨用組成物之製造方法，其包含混合水性二氧化矽溶膠，與四烷基銨矽酸鹽、鉀矽酸鹽、鈉矽酸鹽或該等之混合物之步驟。
11. 一種研磨用組成物之製造方法，其包含將如請求項1至請求項7中任一項之研磨用組成物，於被研磨材料之研磨前或研磨中以水稀釋，調製為以二氧化矽粒子為基準的二氧化矽濃度為0.1質量%至4.0質量%、四烷基銨離子為0.2質量%至4.0質量%、經溶解的SiO₂為0.1質量%至2.0質量%之步驟。
12. 一種矽晶圓之研磨方法，其係使用以如請求項11之方法所製造之研磨用組成物。