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公開番号2025175682
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-03
出願番号2024081896
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】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共に、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、ポリアルキレングリコールと、セルロース誘導体および高分子化合物Xの少なくとも一方と、水とを含み、pHが9.0～11.5であり、前記高分子化合物Xが、下記式(1)で示される繰り返し単位を含み、
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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る、研磨用組成物。
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【選択図】なし
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、ポリアルキレングリコールと、セルロース誘導体および高分子化合物Ｘの少なくとも一方と、水とを含み、ｐＨが９．０～１１．５であり、
前記高分子化合物Ｘが、下記式（１）：
JPEG
2025175682000018.jpg
19
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
2025175682000019.jpg
34
139
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み、
前記高分子化合物Ｘは、下記式（２）：
JPEG
2025175682000020.jpg
19
130
上記式（２）中、Ａは、水酸基である、で示される繰り返し単位をさらに含んでもよく、
（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 1,900 文字）【請求項２】
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３】
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４】
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５】
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６】
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７】
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６に記載の研磨用組成物。
【請求項８】
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９】
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、ポリアルキレングリコールと、セルロース誘導体および高分子化合物Ｘの少なくとも一方と、水と、のみから実質的に構成され、
前記高分子化合物Ｘが、下記式（１）：
JPEG
2025175682000021.jpg
19
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
2025175682000022.jpg
34
139
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み、
前記高分子化合物Ｘは、下記式（２）：
JPEG
2025175682000023.jpg
19
130
上記式（２）中、Ａは、水酸基である、で示される繰り返し単位をさらに含んでもよく、ｐＨが９．０～１１．５である、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、ポリアルキレングリコールと、セルロース誘導体および高分子化合物Ｘの少なくとも一方と、防腐剤と、水と、のみから実質的に構成され、
前記高分子化合物Ｘが、下記式（１）：
JPEG
2025175682000024.jpg
19
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
2025175682000025.jpg
34
139
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み、
前記高分子化合物Ｘは、下記式（２）：
JPEG
2025175682000026.jpg
19
130
上記式（２）中、Ａは、水酸基である、で示される繰り返し単位をさらに含んでもよく、ｐＨが９．０～１１．５である、研磨用組成物。

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 1,200 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。
【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。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。
【０００４】
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】
【０００５】
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】
【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、選択比を制御しても、研磨後に、ポリシリコン等の研磨されるべき研磨対象物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、ポリアルキレングリコールと、セルロース誘導体および高分子化合物Ｘの少なくとも一方と、水とを含み、ｐＨが９．０～１１．５であり、
前記高分子化合物Ｘが、下記式（１）：
【０００９】
JPEG
2025175682000001.jpg
19
130
【００１０】
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、
（【００１１】以降は省略されています）

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