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公開番号2025073409
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-13
出願番号2023184172
出願日2023-10-26
発明の名称研磨スラリー
出願人株式会社トッパンインフォメディア
代理人アクシス国際弁理士法人
主分類C09K 3/14 20060101AFI20250502BHJP(染料;ペイント;つや出し剤;天然樹脂;接着剤;他に分類されない組成物;他に分類されない材料の応用)
要約【課題】機械的強度が比較的低い研磨対象物に対しても表面特性の良好な研磨面を高い研磨速度でより効率良く得ることが可能な研磨スラリーを提供する。
【解決手段】水性媒体中に研磨粒子としてα-アルミナを含有し、α-アルミナが、レーザー回折散乱法によって求められる粒度分布における体積基準積算値50%での平均粒子径(D50)が80～120nmであり、JIS-Z8830(2013)の規定に基づき測定した比表面積(BET)が20m²/g以上であり、比表面積(BET)と平均粒子径(D50)との比率(BET/D50)が1.5m/g×10 ⁸以上であり、JIS-R9301-2-3(1999)に基づき測定した軽装嵩密度(LBD)と重装嵩密度(TBD)との比率(TBD/LBD)が1.00～1.35である研磨スラリーである。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
水性媒体中に研磨粒子としてα－アルミナを含有し、
前記α－アルミナが、
レーザー回折散乱法によって求められる粒度分布における体積基準積算値５０％での平均粒子径（Ｄ５０）が８０～１２０ｎｍであり、
ＪＩＳ－Ｚ８８３０（２０１３）の規定に基づき測定した比表面積（ＢＥＴ）が２０ｍ
2
／ｇ以上であり、
前記比表面積（ＢＥＴ）と前記平均粒子径（Ｄ５０）との比率（ＢＥＴ／Ｄ５０）が１．５ｍ／ｇ×１０
-4
以上
である研磨スラリー。
続きを表示（約 390 文字）【請求項２】
ＪＩＳ－Ｒ９３０１－２－３（１９９９）に基づき測定した軽装嵩密度（ＬＢＤ）と重装嵩密度（ＴＢＤ）との比率（ＴＢＤ／ＬＢＤ）が１．５以下である、請求項１に記載の研磨スラリー。
【請求項３】
前記比表面積（ＢＥＴ）が２５ｍ
2
／ｇ以上であり、前記比表面積（ＢＥＴ）と前記平均粒子径（Ｄ５０）との比率（ＢＥＴ／Ｄ５０）が２．０ｍ／ｇ×１０
-4
以上である、請求項１又は２に記載の研磨スラリー。
【請求項４】
前記研磨粒子の含有量が０．０１～１０質量％であり、且つ分散剤として０．０００１～１質量％の硝酸を含有する請求項１又は２に記載の研磨スラリー。
【請求項５】
ポリイミド樹脂を含む絶縁材料の研磨に用いられる遊離砥粒研磨スラリーであることを含む請求項１又は２に記載の研磨スラリー。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、研磨スラリーに関し、例えば、光学部品、電子部品、精密機器部品、またはこれらに実装される半導体パッケージ基板等の半導体装置に形成される層間絶縁膜の表面の精密加工に利用可能な研磨スラリーに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
近年の半導体集積回路を含む半導体パッケージ基板の高集積化及び高性能化に伴って配線の微細化や多層化などの微細加工技術が開発されてきている。化学機械研磨法（以下、「ＣＭＰ（ＣｈｅｍｉｃａｌＭｅｃｈａｎｉｃａｌＰｏｌｉｓｈｉｎｇ）法」ともいう）もその１つであり、半導体集積回路の製造工程、特に微細多層配線形成工程において頻繁に利用される技術である。
【０００３】
しかしながら、微細化や多層化は、配線間容量の増大に伴う信号遅延により半導体集積回路の高速化の妨げとなる。そのため、高速化処理への対応には、低誘電率、低誘電正接、高耐熱性等の種々の特性を満たす低誘電率絶縁膜材料の開発が行われている。低誘電率絶縁膜材料を使うことの利点は、誘電率が小さいほど伝播速度が速くなることにあり、特にポリイミド樹脂を主成分とした有機絶縁材料は、低誘電率化による伝送速度向上効果が知られている。
【０００４】
ＣＭＰ法をポリイミド樹脂などの樹脂膜の表面の研磨に適用することで、表面粗さの低い良質な層間絶縁膜を形成することができることが期待されており、ＣＭＰ法を用いて樹脂を含む研磨対象物の余分な部分を研磨、除去する工程が検討されている。
【０００５】
特許文献１には、高剛性および高強度を有する樹脂を、高い研磨速度で研磨する手段として、砥粒と、分散媒と、を含み、砥粒の旧モース硬度が８以上であり、かつアンモニア昇温脱離法（ＮＨ
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－ＴＰＤ法）によって測定される砥粒の表面酸量が０．０５ｍｍｏｌ／ｇ以上である、研磨用組成物が開示されている。
【０００６】
特許文献２には、無機粒子と樹脂材料とからなる層間絶縁材料の研磨方法として、無機粒子の平均粒子径と等しいかまたは大きい平均粒子径を有する第一の研磨粒子と分散剤とを含んだ第一の研磨スラリーで層間絶縁材料を研磨する工程と、第一の研磨スラリーで研磨された層間絶縁材料を、無機粒子の平均粒子径よりも小さい平均粒子径を有する第二の研磨粒子と分散剤とを含んだ第二の研磨スラリーでさらに研磨する工程とを含む、研磨方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０１６－１８３２１２号公報
特開２０２１－１４１２１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、ポリイミド樹脂のような高分子化合物からなる有機層間絶縁膜は、従来のＳｉＯ
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等の無機層間絶縁膜に比べて機械的強度が低い。このような機械的強度が低い研磨対象物に対して単純に硬度の高い砥粒を用いて物理的に処理を行うと、クラック、スクラッチ等の被膜欠陥が生じやすく、十分な研磨速度が得られないことがある。それを補うように二段階研磨を行うと、工程のスループットの低下、或いは研磨装置の定盤（プラテン）の区別等による研磨装置の大型化の問題等が生じる。
【０００９】
上記課題を鑑み、本発明は、機械的強度が比較的低い研磨対象物に対しても表面特性の良好な研磨面を高い研磨速度でより効率良く得ることが可能な研磨スラリーを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明に係る研磨スラリーは一側面において、水性媒体中に研磨粒子としてα－アルミナを含有し、α－アルミナが、レーザー回折散乱法によって求められる粒度分布における体積基準積算値５０％での平均粒子径（Ｄ５０）が８０～１２０ｎｍであり、ＪＩＳ－Ｚ８８３０（２０１３）の規定に基づき測定した比表面積（ＢＥＴ）が２０ｍ
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／ｇ以上であり、比表面積（ＢＥＴ）と平均粒子径（Ｄ５０）との比率（ＢＥＴ／Ｄ５０）が１．５ｍ／ｇ×１０
-4
以上である研磨スラリーである。
（【００１１】以降は省略されています）

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