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公開番号2025175681
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-03
出願番号2024081895
出願日2024-05-20
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C09K 3/14 20060101AFI20251126BHJP(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】選択比を制御しながらも、研磨後のPID数を抑制できる、新規な研磨用組成物を提供することを課題とする。
【解決手段】
コロイダルシリカと、アルカリ金属塩と、アミド結合を有する高分子化合物とを含み、pHが9.0～11.5であり、(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/nm²以上22個/nm²以下である、研磨用組成物である。
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、アミド結合を有する高分子化合物とを含み、ｐＨが９．０～１１．５であり、
（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 1,100 文字）【請求項２】
前記アミド結合を有する高分子化合物が、下記式（１）：
JPEG
2025175681000004.jpg
20
130
上記式（１）中、Ａは、以下の少なくとも１種から選択される基であり、
JPEG
2025175681000005.jpg
34
154
ｍは、１～５の整数であり、Ｒ
１
～Ｒ
４
は、それぞれ独立して水素原子および炭素数１～４のアルキル基から選択され、ここで、Ｒ
１
およびＲ
２
は環を形成してもよく、環を形成する場合、少なくとも１つの酸素原子を含んでもよく、Ｒ
３
およびＲ
４
は環を形成してもよく、環を形成する場合、少なくとも１つの酸素原子を含んでもよく、式１－１中、環中に少なくとも１つの酸素原子を含んでもよい、で示される繰り返し単位を含む、請求項１に記載の研磨用組成物。
【請求項３】
前記第１の層が酸素－ケイ素結合を有する場合、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４】
前記第１の層が窒素－ケイ素結合を有する場合、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、４０超１００以下である、請求項１に記載の研磨用組成物。
【請求項５】
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６】
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７】
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８】
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７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、アミド結合を有する高分子化合物と、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 2,200 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膜として研磨が行われることがある。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。例えば、特許文献１に、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。
【０００３】
また、窒化ケイ素もストッパー膜として使用されることがあり、この際の、窒化ケイ素の研磨速度に対する窒化ケイ素以外の材料の研磨速度の比も、大きい方が好ましい。窒化ケイ素をストッパー膜として使用した例として、特許文献２に、シリカと、アミノホスホン酸と、多糖と、テトラアルキルアンモニウム塩と、重炭酸塩と、アゾ－ル環を含む化合物と、任意成分である水酸化カリウムと、水とからなり、ｐＨ＝７～１１である化学機械研磨用組成物が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平１０－３２１５６９号公報
特表２０１４－５０５３５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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、選択比を制御しても、研磨後のＰＩＤ（ＰｏｌｉｓｈＩｎｄｕｃｅｄＤｅｆｅｃｔｓ）数が増加するという課題があることを見出した。
【０００６】
そこで本発明は、選択比を制御しながらも、研磨後のＰＩＤ数を抑制できる、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】
【０００７】
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、アミド結合を有する高分子化合物とを含み、ｐＨが９．０～１１．５であり、（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。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、選択比を制御しながらも、研磨後のＰＩＤ数を抑制できる、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】
【０００９】
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】
【００１０】
本明細書において、「Ｘ～Ｙ」は、その前後に記載される数値（ＸおよびＹ）を下限値および上限値として含む意味で使用し、「Ｘ以上Ｙ以下」を意味する。「Ｘ～Ｙ」が複数記載されている場合、例えば、「Ｘ１～Ｙ１、あるいは、Ｘ２～Ｙ２」と記載されている場合、各数値を上限とする開示、各数値を下限とする開示、および、それらの上限・下限の組み合わせは全て開示されている（つまり、補正の適法な根拠となる）。具体的には、Ｘ１以上との補正、Ｙ２以下との補正、Ｘ１以下との補正、Ｙ２以上との補正、Ｘ１～Ｘ２との補正、Ｘ１～Ｙ２との補正等は全て適法とみなされなければならない。また、特記しない限り、操作および物性等の測定は室温（２０～２５℃）／相対湿度４０～５０％ＲＨの条件で測定する。なお、本明細書中に記載の濃度は、ＰＯＵ（ポイントオブユース）における濃度であっても、ＰＯＵの濃度に希釈する前の濃度であってもよい。希釈倍率は、２～１０倍であってよい。また、本明細書に開示される全ての実施形態や説明の組み合わせが本願では開示されていると理解されなければならない。つまり、補正の根拠となりうると理解されなければならない。また、各成分の含有量や濃度について説明があるときは、２種類以上それが含まれるときはその合計量でありうる。
（【００１１】以降は省略されています）

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