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公開番号2025057133
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-09
出願番号2023166812
出願日2023-09-28
発明の名称研磨用組成物
出願人株式会社フジミインコーポレーテッド
代理人IBC一番町弁理士法人
主分類H01L 21/304 20060101AFI20250402BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】ポリシリコン等の研磨されるべき研磨対象物の残存を低減するとともに、リセスも抑制できる新規な研磨用組成物を提供する。
【解決手段】コロイダルシリカと、アルカリ金属塩と、水とを含み、pHが9.0～11.5である研磨用組成物は、凹部が設けられた第1の層1と、当該凹部内が埋まるように形成されている第2の層2を有する研磨対象物10において、第2の層2を研磨して第1の層1を露出する工程に用いられる。第1の層1は、酸素-ケイ素結合を有するか又は窒素-ケイ素結合を有するものから選択され、第2の層は、ケイ素-ケイ素結合を有する、および/または前記コロイダルシリカのシラノール基数が6個/nm²以上22個/nm²以下である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
コロイダルシリカと、アルカリ金属塩と、水とを含む、ｐＨが９．０～１１．５である、研磨用組成物であって、
（ｉ）凹部が設けられた第１の層と、当該凹部内が埋まるように形成されている第２の層を有する研磨対象物において、前記第２の層を研磨して前記第１の層を露出する工程に用いられ、前記第１の層は、酸素－ケイ素結合を有する、または、窒素－ケイ素結合を有するものから選択され、前記第２の層は、ケイ素－ケイ素結合を有する、
および／または
（ｉｉ）前記コロイダルシリカのシラノール基数が６個／ｎｍ
２
以上２２個／ｎｍ
２
以下である、研磨用組成物。
続きを表示（約 750 文字）【請求項２】
前記第１の層の研磨速度に対する前記第２の層の研磨速度が、２０～４０である、請求項１に記載の研磨用組成物。
【請求項３】
前記コロイダルシリカのパルスＮＭＲ比表面積が４０ｍ
２
／ｇ以下である、請求項１に記載の研磨用組成物。
【請求項４】
前記コロイダルシリカの平均一次粒子径が、７０ｎｍ超１００ｎｍ未満である、請求項１に記載の研磨用組成物。
【請求項５】
前記アルカリ金属塩が、アルカリ金属の水酸化物である、請求項１に記載の研磨用組成物。
【請求項６】
前記アルカリ金属の水酸化物が、水酸化カリウムである、請求項５に記載の研磨用組成物。
【請求項７】
ＨＥＣ、ＰＡＡ、ＰＯＥラウリルエーテル、ＤＢＳ、Ｈ
２
Ｏ
２
、アンモニアおよびアミンの少なくともいずれかを実質的に含まない、請求項１に記載の研磨用組成物。
【請求項８】
水溶性高分子、界面活性剤、酸化剤、および、窒素原子を有する化合物の少なくともいずれかを実質的に含まない、請求項１に記載の研磨用組成物。
【請求項９】
前記コロイダルシリカの濃度が１．５質量％である場合に、波長４５０ｎｍの光を透過させたときの透過率が、０．１％超１％未満である、請求項１に記載の研磨用組成物。
【請求項１０】
シラノール基数が６個／ｎｍ
２
以上２２個／ｎｍ
２
以下のコロイダルシリカと、アルカリ金属塩と、水のみから実質的に構成され、ｐＨが９．０～１１．５である、研磨用組成物。
（【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】
本発明は、研磨用組成物に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
ＣＭＰ分野において、凹部が設けられた二酸化ケイ素膜と、当該凹部内が埋まるように形成されているポリシリコン膜を配し、二酸化ケイ素膜をストッパー層として研磨が行われることがある。
【０００３】
二酸化ケイ素膜に対してポリシリコン膜がどれだけ研磨され易いかを表す指標として、ポリシリコン膜が研磨される速度と、二酸化ケイ素膜が研磨される速度との比である選択比が用いられる。これは、ポリシリコン膜が研磨される速度を二酸化ケイ素膜のそれで除すことで求められる。二酸化ケイ素膜をストッパー層として機能させるには、選択比が大きい方がよい。
【０００４】
特許文献１には、大きな選択比が得られ、かつ、表面欠陥の発生が少ない研磨用組成物を提供することを課題として、二酸化ケイ素等の研磨材および水を含んでなる研磨用組成物であって、さらに水酸化テトラメチルアンモニウム等の塩基性有機化合物を含んでよい、研磨用組成物が提供されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開平１０－３２１５６９公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明者らは新たな研磨用組成物を開発する過程で、従来の技術では、二酸化ケイ素膜で形成された凹部内に埋まっているポリシリコンも過剰研磨される、いわゆるリセスが発生しうることを見出した。本発明者らはさらに検討を進める過程で、選択比を制御しても、砥粒が適切でなかったり、研磨用組成物のｐＨが適切でなかったりすると、研磨後に、ポリシリコンが残ってしまったり、リセスが発生したりすることを見出した。
【０００７】
そこで本発明は、ポリシリコン等の研磨されるべき研磨対象物の残存を低減するとともに、リセスも抑制できる新規な研磨用組成物を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、コロイダルシリカと、アルカリ金属塩と、水とを含む、ｐＨが９．０～１１．５である、研磨用組成物であって、（ｉ）凹部が設けられた第１の層と、当該凹部内が埋まるように形成されている第２の層を有する研磨対象物において、前記第２の層を研磨して前記第１の層を露出する工程に用いられ、前記第１の層は、酸素－ケイ素結合を有する、または、窒素－ケイ素結合を有するものから選択され、前記第２の層は、ケイ素－ケイ素結合を有する、および／または（ｉｉ）前記コロイダルシリカのシラノール基数が６個／ｎｍ
２
以上２２個／ｎｍ
２
以下である、研磨用組成物である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ポリシリコン等の研磨されるべき研磨対象物の残存を低減するとともに、リセスも抑制できる新規な研磨用組成物を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、研磨前の研磨対象物の略式的な断面図である。
図２は、理想的に研磨された後の研磨済研磨対象物の略式的な断面図である。
図３は、理想的に研磨されず欠陥としてリセスが発生した研磨済研磨対象物の略式的な断面図である。
図４は、理想的に研磨されず欠陥として研磨されるべき研磨対象物が残存した研磨済研磨対象物の略式的な断面図である。
図５は、図３および図４の欠陥が同時に起こったことを示す研磨済研磨対象物の略式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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