[发明专利]研磨用组合物、使用了其的研磨方法和基板的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及在基板的研磨中使用的研磨用组合物、使用了该研磨用组合物的基板的研磨方法和基板的制造方法。

背景技术

在用于计算机的半导体器件中，为了进一步实现高度集成化和高速化，年年都在进行被称作设计规范（design rules）的布线宽度的微细化。因此，以往并未成为问题的、纳米级的基板表面缺陷对半导体器件的性能产生不良影响的事例在增多。因此，应对纳米级的基板表面缺陷的重要性正在增高。

半导体基板之中，对于硅基板的研磨，适宜地使用含有二氧化硅颗粒和水溶性高分子的研磨用组合物（例如参照专利文献1）。专利文献1中公开的研磨用组合物在研磨后的硅基板表面形成来自水溶性高分子的保护膜。由于该保护膜会对研磨后的基板表面赋予亲水性，因此研磨后的基板的处理性变得容易。但是，用于该研磨用组合物的水溶性高分子具有数十万以上的分子量，因此会与二氧化硅颗粒形成聚集体。由该二氧化硅颗粒和水溶性高分子形成的聚集体有时会成为被称作Light Point Defect（LPD）的基板表面缺陷的原因。

为了降低起因于由二氧化硅颗粒和水溶性高分子形成的聚集体的LPD，从研磨用组合物中排除聚集体是重要的。作为其一个例子，在制造和使用由二氧化硅颗粒和水溶性高分子形成的研磨用组合物时，将研磨用组合物用过滤器进行过滤并去除聚集体是有效的。但是，由于如上所述的研磨用组合物容易引起过滤器的堵塞，因此存在必须频繁更换过滤器的问题。

另外，为了使研磨用组合物中的磨粒的分散性提高，提出了在研磨用组合物中混配分散剂等的方案。专利文献2中公开了在研磨用组合物中添加表面活性剂来提高磨粒的分散性的方案。但是，专利文献2中公开的研磨用组合物中不包含可预测会与磨粒形成聚集体的、分子量数十万以上的水溶性高分子。专利文献2中仅公开了使用添加了表面活性剂的研磨用组合物时，晶圆研磨速度提高。

专利文献3中公开了含有水溶性聚合物、表面活性剂等作为分散剂的研磨用水系分散体。但是，该研磨用水系分散体中不包含可预测会与磨粒形成聚集体的、分子量数十万以上的水溶性高分子。专利文献3仅公开了使用添加了分散剂的研磨用水系分散体时，对铜膜的划痕减少。

进而，专利文献4中公开了含有选自聚乙烯基吡咯烷酮和聚N-乙烯基甲酰胺的至少一种水溶性高分子和碱的研磨用组合物。公开了上述研磨用组合物对LPD的降低有效。但是，专利文献4中未公开关于包含可预测会与磨粒形成聚集体的、分子量数十万以上的水溶性高分子的研磨用组合物以及磨粒的分散性。

因此，正谋求可对研磨后的基板表面赋予高亲水性且降低LPD的、磨粒的分散性高的研磨用组合物。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2005-518668号公报

专利文献2：日本特开2001-15461号公报

专利文献3：日本特开2005-158867号公报

专利文献4：日本特开2008-53415号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明的目的在于提供一种研磨用组合物，其为可对研磨后的基板表面赋予高亲水性且降低研磨后的基板表面的LPD的研磨用组合物，其含有水溶性高分子和高度分散的磨粒。本发明的另一目的在于提供使用了该研磨用组合物的基板的研磨方法和基板的制造方法。

用于解决问题的方案

为了达成上述目的，本发明的一个实施方式是提供一种研磨用组合物，其特征在于，其为含有磨粒、水溶性高分子、聚集抑制剂和水的研磨用组合物，在将前述研磨用组合物中存在的颗粒的平均粒径设为R1、将使前述磨粒分散在水中而使得与前述研磨用组合物中的磨粒的浓度相同时的磨粒的平均粒径设为R2的情况下，R1/R2为1.3以下。

本发明的另一实施方式提供使用上述方案中所述的研磨用组合物研磨硅基板的方法。本发明的又一实施方式提供一种硅基板的制造方法，其包括使用上述实施方式中所述的研磨用组合物研磨硅基板的工序。

发明的效果

根据本发明，提供对硅基板赋予研磨后基板表面以高亲水性且磨粒的分散性高的研磨用组合物、使用了其的基板的研磨方法和基板的制造方法。

具体实施方式

以下对本发明的实施方式进行说明。