晶片用研磨液组合物制造技术

本发明专利技术的课题是提供一种研磨液组合物，其在电子产业中的基板用晶片的研磨中，能够赋予晶片表面亲水性，并且有效改善雾度。本发明专利技术是一种晶片用研磨液组合物，其含有水、二氧化硅粒子、碱性化合物、聚乙烯醇和阴离子改性聚乙烯醇，并且阴离子改性聚乙烯醇相对于聚乙烯醇的质量比为0.6～5.5。前述阴离子改性聚乙烯醇是被羧基或磺酸基改性了的聚乙烯醇。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】晶片用研磨液组合物
本专利技术涉及在晶片表面的镜面研磨中使用的、适合改善雾度的研磨液组合物。
技术介绍
一般而言，电子产业中的基板用晶片的制造方法包括以下工序：1)对单晶锭进行切片而获得薄圆板状晶片的切片工序、2)对该晶片的外周部进行倒角的倒角工序、3)对进行了倒角的晶片进行平坦化的磨平工序、4)将磨平了的晶片的加工应力除去的蚀刻工序、5)将被蚀刻了的晶片的表面镜面化的研磨工序、和6)对研磨了的晶片进行洗涤的洗涤工序。研磨工序通过以下方式进行，一边向研磨垫表面供给研磨液组合物，一边将作为被研磨物的晶片与研磨垫压接并使其相对移动。该研磨工序一般包括1次研磨、2次研磨、最终研磨的多个阶段。1次研磨和2次研磨是出于将磨平、蚀刻工序中产生的晶片表面的深的损伤除去的目的而进行的。另一方面，最终研磨是出于将1次研磨和2次研磨后残留下来的微小表面缺陷除去、以高精度进行平坦化的目的而进行的。作为最终研磨后的晶片品质的评价基准，一般而言使用LPD(光点缺陷，LightPointDefect)、雾度(表面模糊的程度)。LPD是指，在对形成镜面状态的晶片照射强光时，引起漫反射的微小表面缺陷，其是由以下因素引起的：研磨时由粗大的砂粒、异物导致的擦伤，砂粒、异物等附着物，或者由砂粒、异物等的附着导致的加工变性层。另一方面，雾度是指，在对形成镜面状态的晶片照射强光时，晶片表面的亚纳米级粗糙度导致漫反射而表现出的模糊程度。平坦性越高的晶片，雾度越良好。LPD的个数、雾度值越小，则可以说晶片的品质越高。在出于改善LPD、雾度的目的而进行的最终研磨工序中，一般而言，使用向分散于水中的二氧化硅粒子添加碱性化合物并进一步加入了水溶性高分子化合物的研磨液组合物。具有应力松弛能力的水溶性高分子化合物不仅降低由砂粒、异物产生的损伤，而且赋予晶片表面亲水性，具有防止砂粒、异物附着的效果。另外，通过添加使晶片表面的亲水性提高的具有醇性羟基的化合物，能够使擦伤的减少和防止附着的效果进一步提高，实现高精度的平坦化。作为现有的水溶性高分子而一直使用的以羟基乙基纤维素为代表的纤维素衍生物，由于以天然纤维素作为原料，所以在品质方面容易产生偏差，常常使LPD发生恶化。另一方面，以聚乙烯醇为代表的合成水溶性高分子虽然没有品质的偏差，但是雾度的改善成为课题。专利文献1中公开了含有环氧乙烷改性聚乙烯醇的最终研磨剂组合物，雾度的确认是通过目测进行的，并不清楚有何种程度的改善。专利文献2中公开了含有阴离子改性聚乙烯醇的研磨剂组合物，但是对于雾度的改善并没有明确记载。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开平11-140427号公报专利文献2:日本特开2003-41239号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术的课题是提供在晶片的研磨中赋予晶片表面亲水性并且能够有效改善雾度的研磨液组合物。解决课题的手段本专利技术的晶片用研磨液组合物，作为第1方面，是一种晶片用研磨液组合物，其包含水、二氧化硅粒子、碱性化合物、聚乙烯醇、阴离子改性聚乙烯醇和表面活性剂，并且阴离子改性聚乙烯醇相对于聚乙烯醇的质量比为0.6～5.5；作为第2方面，其是根据第1方面所述的晶片用研磨液组合物，前述阴离子改性聚乙烯醇为被羧基或磺酸基改性了的聚乙烯醇；作为第3方面，其是根据第1方面或第2方面所述的晶片用研磨液组合物，前述碱性化合物为选自碱金属氢氧化物、氢氧化铵、有机胺和季铵氢氧化物中的至少1种；作为第4方面，其是根据第1方面～第3方面中任一项所述的晶片用研磨液组合物，前述表面活性剂为选自聚乙二醇、乙炔二醇和聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物中的至少1种。专利技术效果通过将本专利技术的晶片用研磨液组合物用于晶片的最终研磨，能够赋予晶片表面亲水性，有效改善晶片的雾度。具体实施方式本专利技术的晶片用研磨液组合物含有水、二氧化硅粒子、碱性化合物、聚乙烯醇、阴离子改性聚乙烯醇和表面活性剂。阴离子改性聚乙烯醇是指构成聚乙烯醇的单体的羟基中的一部分被具有阴离子性的官能团置换而使在水中的溶解性、分散性提高了的聚乙烯醇。由于通过添加该阴离子改性聚乙烯醇，在研磨中二氧化硅粒子更均匀地与晶片表面接触，所以能够提高晶片的平坦性、改善雾度。至于前述阴离子改性聚乙烯醇与聚乙烯醇的质量比，相对于聚乙烯醇为0.6～5.5的比率。在该质量比小于0.6的情况下，晶片表面的雾度变差，在5.5以上的情况下，研磨后的晶片的亲水性不充分。本专利技术中所使用的二氧化硅粒子为通过氮吸附法求得的平均一次粒径为5～100nm的胶体二氧化硅。如果平均一次粒径小于5nm，则研磨速度降低，另外由于容易引起二氧化硅粒子的凝聚，所以研磨液组合物的稳定性降低。如果平均一次粒径大于100nm，则容易在晶片表面产生划痕，另外研磨面的平坦性变差。在本专利技术中，为了有效改善雾度，二氧化硅粒子的平均一次粒径优选在10～70nm的范围，更优选在20～50nm的范围。对于前述二氧化硅粒子，以硅酸碱性水溶液或烷基硅酸酯作为原料制造的二氧化硅粒子是合适的。在分散有前述二氧化硅粒子的二氧化硅溶胶中含有0.5μm以上的粗大粒子的情况下，优选将该粗大粒子除去。对于粗大粒子的除去，可以举出强制沉降法、精密过滤法。对于在精密过滤中使用的过滤器，有深层过滤器、褶式过滤器、膜过滤器、中空纤维过滤器等，可以使用它们中的任一种。另外，对于过滤器的材质，有棉、聚丙烯、聚苯乙烯、聚砜、聚醚砜、尼龙、纤维素、玻璃等，可以使用它们中的任一种。过滤器的过滤精度用绝对过滤精度(99.9％以上被捕获的粒子的大小)表示，但是对于前述二氧化硅粒子，从生产效率(处理时间、过滤器的堵塞程度等)角度考虑，优选用绝对过滤精度为0.5μm～1.0μm的过滤器进行处理。至于前述二氧化硅粒子的含量，相对于晶片用研磨液组合物的总质量为0.05～50质量％，优选为0.1～20质量％，更优选为5～10质量％。在小于0.05质量％的情况下，不能充分发挥研磨性能，如果超过50质量％，则研磨液组合物的稳定性变差。本专利技术所使用的碱性化合物有碱金属的无机盐例如碱金属氢氧化物、铵盐、季铵盐或有机胺。作为前述碱金属的无机盐，可以举出氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢锂、碳酸氢钠、碳酸氢钾等，特别优选氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、或碳酸钾。作为前述铵盐，可以举出氢氧化铵、碳酸铵、碳酸氢铵等，此外，作为季铵盐，氢氧化四甲基铵、氢氧化四乙基铵、氯化四甲基铵、氯化四乙基铵等。其中优选氢氧化铵。作为前述有机胺，可以举出甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺、单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N-甲基乙醇胺、N-甲基-N,N-二乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺、N,N-二乙基乙醇胺、N,N-二丁基乙醇胺、乙二胺、六亚乙基二胺、乙基乙二胺、哌嗪·六水合物、无水哌嗪、N-甲基哌嗪、羟基乙基哌嗪、N-氨基乙基哌嗪、1,3-丙二胺、N,N-二甲基乙二胺、二亚乙基三胺、单异丙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺等，其中优选单乙醇胺、乙二胺、或哌嗪。至于前述碱性化合物的优选含量，虽然根据所使用的碱性化合物而有所不同，但是相对于本专利技术的晶片用研磨液组合物的总质量为0.01～30质量％。在碱性化合物为碱金属的无机盐的情况下，优选为0.01～1.0质量％，在为铵盐的情况下，优选为0.01～5.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶片用研磨液组合物，其包含水、二氧化硅粒子、碱性化合物、聚乙烯醇、阴离子改性聚乙烯醇和表面活性剂，并且阴离子改性聚乙烯醇相对于聚乙烯醇的质量比为0.6～5.5。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.25 JP 2012-1200371.一种晶片用研磨液组合物，其包含水、二氧化硅粒子、碱性化合物、聚乙烯醇、阴离子改性聚乙烯醇和表面活性剂，并且阴离子改性聚乙烯醇相对于聚乙烯醇的质量比为0.6～5.5。2.根据权利要求1所述的晶片用研磨液组合物，所述阴离子改性聚乙烯醇为被羧基或磺酸基改性了的聚乙烯醇。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：境田广明，石水英一郎，
申请(专利权)人：日产化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP