[发明专利]研磨用组合物

说明书

本发明提供可以以更高的研磨速度对单质硅进行研磨的研磨用组合物。本发明的研磨用组合物用于对包含单质硅和除单质硅以外的含硅化合物的研磨对象物进行研磨的用途，该研磨用组合物包含磨粒和分散介质，前述磨粒的单位表面积的硅烷醇基数超过0个/nm²且为2.0个/nm²以下。

技术领域

本发明涉及研磨用组合物。

背景技术

近年来，随着LSI(大规模集成电路(Large Scale Integration))的高集成化、高性能化而开发了新的微细加工技术。化学机械研磨(chemical mechanical polishing；CMP)法也为其一，其是在LSI制造工序、特别是多层布线形成工序中的层间绝缘膜的平坦化、金属塞形成、嵌入布线(镶嵌布线)形成中被频繁利用的技术。

该CMP已应用于半导体制造中的各工序，作为其一个实施方式，例如可举出：对晶体管制作中的栅形成工序的应用。晶体管制作时，有时对硅、多晶硅(polysilicon)、硅氮化物(氮化硅)这样的含Si材料进行研磨，根据晶体管的结构，要求控制各含Si材料的研磨速率。

例如，在日本特开2013-41992号公报、国际公开第2008/105223号(相当于美国专利申请公开第2010/0001229号说明书)、和日本特开2006-344786号公报中公开了以包含磨粒、表面活性剂等的研磨剂对多晶硅进行研磨的技术。

发明内容

然而，上述专利文献中记载的研磨用组合物对多晶硅等单质硅的研磨速度的提高并不充分，要求进一步改善。

因此，本发明的目的在于，提供可以以更高的研磨速度对单质硅进行研磨的研磨用组合物。

为了解决上述问题，本发明人反复进行了深入研究。其结果发现，通过研磨用组合物中所含的磨粒的单位表面积的硅烷醇基数处于特定范围的研磨用组合物，能够解决上述问题。因此，基于上述见解，从而完成了本发明。

即，本发明为一种研磨用组合物，其用于对包含单质硅和除单质硅以外的含硅化合物的研磨对象物进行研磨的用途，该研磨用组合物包含磨粒和分散介质，前述磨粒的单位表面积的硅烷醇基数超过0个/nm²且为2.0个/nm²以下。

具体实施方式

本发明为一种研磨用组合物，其用于对包含单质硅和除单质硅以外的含硅化合物的研磨对象物进行研磨的用途，该研磨用组合物包含磨粒和分散介质，前述磨粒的单位表面积的硅烷醇基数超过0个/nm²且为2.0个/nm²以下。具有这种构成的本发明的研磨用组合物可以以更高的研磨速度对单质硅进行研磨。

在使用本发明的研磨用组合物时，对于单质硅的研磨速度提高的详细理由虽然不明，但可认为是如下理由。需要说明的是，本发明并不限定于下述内容。

即，通过使磨粒的单位表面积的硅烷醇基数(以下，也简称为硅烷醇基数)超过0个/nm²且为2.0个/nm²以下，从而磨粒表面的疏水性变高，且与同样具有疏水性表面的单质硅的相互作用变强。其结果，认为可以提高单质硅的研磨速度。

以往，磨粒表面的硅烷醇基数减少时，磨粒彼此和/或磨粒的表面结合变得更牢固，其结果磨粒的硬度变高，因此，无论研磨对象物的材料种类如何，均会观察到研磨速度提高。

然而，本发明中发现：通过使磨粒的单位表面积的硅烷醇基数为特定的范围，磨粒表面的疏水性变高，同样具有疏水性表面的单质硅与磨粒的相互作用变强，从而单质硅的研磨速度提高这样的至今未知的作用机理，并发现可以解决上述课题。此外，通过使用本发明的研磨用组合物，也可以获得提高单质硅的研磨速度并维持或抑制除单质硅以外的含硅化合物的研磨速度的效果，即提高单质硅的研磨速度相对于除单质硅以外的含硅化合物的研磨速度之比(选择比)的效果。