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公開番号2024085787
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-27
出願番号2022200519
出願日2022-12-15
発明の名称研磨液組成物
出願人花王株式会社
代理人弁理士法人池内アンドパートナーズ
主分類H01L 21/304 20060101AFI20240620BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】一態様において、安定した研磨性能を有する研磨液組成物を提供する。
【解決手段】本開示は、一態様において、セリウム含有粒子(成分A)と、セリウムイオンに配位可能な化合物(成分B)と、水とを含有する研磨液組成物又はその濃縮物であって、研磨液組成物又はその濃縮物中のセリウムイオン量が125ppm以下である、研磨液組成物に関する。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
セリウム含有粒子（成分Ａ）と、セリウムイオンに配位可能な化合物（成分Ｂ）と、水とを含有する研磨液組成物又はその濃縮物であって、
研磨液組成物又はその濃縮物中のセリウムイオン量が１２５ｐｐｍ以下である、研磨液組成物又はその濃縮物。
続きを表示（約 800 文字）【請求項２】
研磨液組成物又はその濃縮物中のセリウム含有粒子（成分Ａ）１ｇあたりのセリウムイオン量は２５ｐｐｍ以下である、請求項１に記載の研磨液組成物又はその濃縮物。
【請求項３】
成分Ａが、酸化セリウム粒子である、請求項１又は２に記載の研磨液組成物又はその濃縮物。
【請求項４】
成分Ａが、湿式法で粉砕又は解砕された粒子である、請求項１から３のいずれかに記載の研磨液組成物又はその濃縮物。
【請求項５】
成分Ａが、湿式高圧ジェットミルで粉砕又は解砕された粒子である、請求項１から４のいずれかに記載の研磨液組成物又はその濃縮物。
【請求項６】
成分Ｂは、芳香族化合物である、請求項１から５のいずれかに記載の研磨液組成物又はその濃縮物。
【請求項７】
成分Ｂは、カルボキシル基、リン酸基、亜リン酸基、ホスフィン酸基及びヒドロキシル基から選ばれる少なくとも１つの官能基を有する、請求項１から６のいずれかに記載の研磨液組成物又はその濃縮物。
【請求項８】
成分Ｂは、２－ヒドロキシピリジンＮ－オキシド、フェニルホスフィン酸、及びこれらの塩から選ばれる少なくとも１種である、請求項１から７のいずれかに記載の研磨液組成物又はその濃縮物。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載の研磨液組成物の製造方法であって、
セリウム含有粒子（成分Ａ）と、セリウムイオンに配位可能な化合物（成分Ｂ）と、水とを含有し、セリウムイオン量が１２５ｐｐｍ以下である研磨液組成物の濃縮物を希釈する工程を含む、研磨液組成物の製造方法。
【請求項１０】
成分Ａは、湿式法で粉砕又は解砕された粒子である、請求項９に記載の研磨液組成物の製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、研磨液組成物又はその濃縮物、これらを用いた半導体基板の製造方法及び基板の研磨方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
ケミカルメカニカルポリッシング（ＣＭＰ）技術とは、加工しようとする被研磨基板の表面と研磨パッドとを接触させた状態で研磨液をこれらの接触部位に供給しつつ被研磨基板及び研磨パッドを相対的に移動させることにより、被研磨基板の表面凹凸部分を化学的に反応させると共に機械的に除去して平坦化させる技術である。
【０００３】
現在では、半導体素子の製造工程における、層間絶縁膜の平坦化、シャロートレンチ素子分離構造の形成、プラグ及び埋め込み金属配線の形成等を行う際には、このＣＭＰ技術が必須の技術となっている。近年、半導体素子の多層化、高精細化が飛躍的に進み、半導体素子の歩留まり及びスループット（収量）の更なる向上が要求されるようになってきている。それに伴い、ＣＭＰ工程に関しても、研磨傷フリーで且つより高速な研磨が望まれるようになってきている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、砥粒と、芳香族複素環を有する化合物と、水と、を含有し、前記砥粒が４価金属元素（例えば、４価セリウム）の水酸化物を含み、前記芳香族複素環が、水素原子と結合していない環内窒素原子を有し、Ｍｅｒｓ－Ｋｏｌｌｍａｎ法を用いて得られる前記環内窒素原子の電荷が－０．５０以下である、研磨液が提案されている。
特許文献２には、水、酸化セリウム微粒子及びキレート剤を含む研磨剤組成物が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１９－１４９５４８号公報
ＷＯ０１／０８０２９６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
酸化セリウム粒子等のセリウム含有粒子（砥粒）の製造方法として、湿式粉砕法や湿式解砕法等が知られている。しかし、湿式粉砕又は湿式解砕時にセリウム含有粒子からセリウムイオンが溶出することがある。砥粒由来のセリウムイオンが研磨液組成物に混入すると、研磨液組成物の保存中に砥粒由来のセリウムイオンが研磨液組成物中の添加剤と反応して錯体を形成し、析出物の発生や有効な添加剤量の低減による研磨性能の変動（例えば、研磨速度の変動）につながるという問題が生じる。とりわけ、研磨液組成物の濃縮物を製造し、それを希釈して使用する場合には、濃縮物の段階における析出物の発生が問題になる。そのため、研磨液組成物又はその濃縮物には、研磨性能の安定性が求められる。
【０００７】
そこで、本開示は、安定した研磨性能を有する研磨液組成物又はその濃縮物、これを用いた半導体基板の製造方法及び基板の研磨方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示は、一態様において、セリウム含有粒子（成分Ａ）と、セリウムイオンに配位可能な化合物（成分Ｂ）と、水とを含有する研磨液組成物又はその濃縮物であって、研磨液組成物又はその濃縮物中のセリウムイオン量は１２５ｐｐｍ以下である、研磨液組成物又はその濃縮物に関する。
【０００９】
本開示は、一態様において、本開示の研磨液組成物の製造方法であって、セリウム含有粒子（成分Ａ）と、セリウムイオンに配位可能な化合物（成分Ｂ）と、水とを含有し、セリウムイオン量が１２５ｐｐｍ以下である研磨液組成物の濃縮物を希釈する工程を含む、研磨液組成物の製造方法に関する。
【００１０】
本開示は、一態様において、本開示の研磨液組成物、又は、本開示の研磨液組成物の製造方法により研磨液組成物を用いて被研磨膜を研磨する工程を含み、前記被研磨膜は、半導体基板の製造過程で形成される酸化珪素膜である、研磨方法に関する。
（【００１１】以降は省略されています）

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