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公開番号2025035569
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-14
出願番号2023142695
出願日2023-09-04
発明の名称ポリオキシアルキレンアミンモノマー、その重合体、該重合体を含有する分散剤及び該分散剤を含有する研磨用組成物
出願人日油株式会社
代理人弁理士法人柳野国際特許事務所
主分類C08G 65/332 20060101AFI20250307BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】研磨時には砥粒を良好に分散させ、洗浄時にはpHを変化させるという簡便な方法で砥粒を凝集させることで、残留砥粒を低減可能な重合体を形成できるモノマー、その重合体、該重合体を含有する分散剤及び該分散剤を含有する研磨用組成物を提供する。
【解決手段】下記式(1)または(2)で示されるポリオキシアルキレンアミンモノマー。
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(式(1)および(2)中、R¹、R²は水素原子またはメチル基であり、AOはオキシアルキレン基であり、nはオキシアルキレン基の平均付加モル数であり、nは5から100であり、複素環中の炭素原子は一部酸素原子で置き換えられていてもよく、mは1～2である。)
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
下記式（１）または（２）で示されるポリオキシアルキレンアミンモノマー。
TIFF
2025035569000008.tif
56
163
（式（１）および（２）中、Ｒ
１
、Ｒ
２
は水素原子またはメチル基であり、ＡＯはオキシアルキレン基であり、ｎはオキシアルキレン基の平均付加モル数であり、ｎは５から１００であり、複素環中の炭素原子は一部酸素原子で置き換えられていてもよく、ｍは１～２である。）
続きを表示（約 220 文字）【請求項２】
請求項１記載のポリオキシアルキレンアミンモノマーに由来する構成単位５～１００モル％と、前記ポリオキシアルキレンアミンモノマーと共重合可能なモノマーに由来する構成単位０～９５モル％を含む、重量平均分子量５００～１０，０００の重合体。
【請求項３】
請求項２記載の重合体を含有することを特徴とする分散剤。
【請求項４】
請求項３記載の分散剤を含有することを特徴とする研磨用組成物。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリオキシアルキレンアミンモノマー、その重合体、該重合体を含有する分散剤及び該分散剤を含有する研磨用組成物に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
ポリオキシアルキレンモノマーは、構成するオキシアルキレン単位の種類やその重合度を調整することによって、その極性、粘度、反応性等を制御することができ、それにより柔軟性、立体反発性等の特性が付与され、洗浄剤組成物、水処理剤、スケール防止剤、潤滑剤、可塑剤、分散剤等、種々の用途に用いられている。
【０００３】
これらの用途のうち分散剤においてはポリオキシアルキレン系モノマーとカルボン酸(塩)系モノマーとの共重合体が提案されており、ポリオキシアルキレン系モノマーは溶媒中で立体反発特性を発現するために用いられている。また、分散剤は、無機粉体等を溶媒中に分散させるために、種々の産業分野で利用されている。無機粉体としては例えばセラミックスや金属粉体が挙げられ、無機粉体を含有する分散体組成物は、積層セラミックコンデンサの誘電体層、半導体基板、センサー、液晶表示素子等といった電子部品の他に、研磨剤等にも利用されている。
【０００４】
ところで、半導体集積回路で代表される半導体デバイスの開発においては、小型化・高速化のため、近年、配線の微細化と積層化による高密度化・高集積化が求められている。このための技術として化学的機械的研磨（ＣｈｅｍｉｃａｌＭｅｃｈａｎｉｃａｌＰｏｌｉｓｈｉｎｇ、以下、「ＣＭＰ」と記す。）等の種々の技術が用いられてきている。このＣＭＰは層間絶縁膜等の被加工膜の表面平坦化、プラグ形成、埋め込み金属配線の形成等を行う場合に必須の技術であり、基板の平滑化等を行っている。
【０００５】
ＣＭＰでは、一般的に研磨砥粒としてアルミナ、セリア、コロイダルシリカ等が使用されるが、これらの砥粒が凝集、沈降すると研磨速度の低下や研磨表面の欠陥につながる恐れがある。そこで、特許文献１では、ポリオキシアルキレン鎖を含む分散剤を使用することで砥粒の分散性が良く、高速研磨性に優れた研磨剤が使用されている。
【０００６】
一方で近年は砥粒の微粒化が進み、上記のような分散剤によって砥粒の分散性が向上することで、研磨後の基板表面に砥粒が残留する問題が生じている。基板表面の残留砥粒は、その後の工程で不良を引き起こす原因となり、歩留まりの低下につながる。そこで、特許文献２では砥粒をポリマーとの複合粒子とすることで、粒子サイズが大きくなり洗浄性が向上することが報告されている。
【０００７】
しかしながら、砥粒のサイズが増大すると研磨基板表面の傷等の欠陥数は増加する傾向がある。そのため研磨時には微小な砥粒を分散させ、洗浄時には砥粒を凝集させることで残留砥粒を低減することが求められている。砥粒の分散・凝集状態に影響を与える因子の一つにｐＨがあるが、砥粒を良好に分散可能な分散剤が添加されている場合、ｐＨの変化のみで砥粒の分散・凝集状態を制御することは難しく、ｐＨの変化によって砥粒の分散・凝集状態を容易に制御することができる分散剤が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開２０１５－１０５１９４号公報
特表２０１７－５０８０１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、研磨時には砥粒を良好に分散させ、洗浄時にはｐＨを変化させるという簡便な方法で砥粒を凝集させることで残留砥粒を低減することが可能な重合体を形成可能なモノマーを提供すること、また、該モノマーを構成単位として含むことで前述の特性を有する重合体、該重合体を含む分散剤及び該分散剤を含む研磨用組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、特定の構造を有するポリオキシアルキレンアミンモノマーを構成単位として含む重合体を分散剤として用いることで、ｐＨを変化させるという簡便な方法で砥粒の分散・凝集を制御し、洗浄時に砥粒を凝集させることで基板への残留が低減できることを見出した。すなわち、本発明は、下記の[１～［４］に関する。
（【００１１】以降は省略されています）

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