[发明专利]研磨用组合物及硅晶片的研磨方法

说明书

本发明提供一种能够进一步降低研磨后的半导体晶片的微小缺陷及雾度、且使半导体晶片亲水化的能力良好的研磨用组合物。本发明的研磨用组合物包含：研磨粒；碱性化合物；以及水溶性高分子，其是在具有下述通式(A)所示的1,2‑二醇结构单元的乙烯醇系树脂上聚合乙烯基吡咯烷酮而成的共聚物。其中，R¹、R²及R³分别独立地表示氢原子或有机基团，X表示单键或键合链，R⁴、R⁵及R⁶分别独立地表示氢原子或有机基团。

技术领域

本发明涉及研磨用组合物及硅晶片的研磨方法。

背景技术

利用CMP(Chemical Mechanical Polishing，化学机械研磨)进行半导体晶片的研磨时，通过进行3阶段或4阶段的多阶段研磨来实现高精度的平滑化、平坦化。最终阶段进行的精研磨工序的主要目的在于降低微小缺陷及雾度(表面起雾)。

半导体晶片的精研磨工序中使用的研磨用组合物通常含有羟乙基纤维素(HEC)等水溶性高分子。水溶性高分子具有使半导体晶片表面亲水化的作用，抑制因研磨粒附着于表面、过度化学蚀刻、研磨粒凝聚等而对半导体晶片造成的损伤。已知由此能够降低微小缺陷及雾度。

HEC以天然原料的纤维素作为原料，因此有时包含源自纤维素的水不溶性杂质。因此，含有HEC的研磨用组合物中，有时因该杂质的影响而产生微小缺陷。另外，HEC经常使用分子量为数十万至百万左右的HEC，但分子量越高，越容易引起过滤器的堵塞，对于孔径较小的过滤器，难以使液体通过。因此，在使用分子量较大的水溶性高分子的情形时，难以去除粗大粒子。另外，也容易引起研磨粒凝聚，因此在研磨用组合物的长期稳定性方面也存在担忧。

在日本特开2012-216723号公报中公开了一种研磨用组合物，其含有选自具有1,2-二醇结构单元的乙烯醇系树脂中的至少1种以上的水溶性高分子。

在日本特开2009-147267号公报中公开了一种化学机械研磨用研磨剂，其含有在聚乙烯醇上接枝聚合乙烯基吡咯烷酮而得到的聚合物。

在国际公开第2013/137212号中公开了一种研磨用组合物，其含有研磨粒及水溶性高分子，且水溶性高分子为包含对硅基板具有优异的润湿性赋予特性的第1单体单元、及对研磨粒具有优异的吸附特性的第2单体单元的共聚物。

在国际公开第2018/043504号中公开了一种研磨用组合物，其包含研磨粒、水溶性高分子及碱性化合物，且水溶性高分子包含在一分子中包含乙烯醇单元与N-乙烯基型单体单元的共聚物。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-216723号公报

专利文献2：日本特开2009-147267号公报

专利文献3：国际公开第2013/137212号

专利文献4：国际公开第2018/043504号

发明内容

发明要解决的课题

近年来，随着半导体组件的设计规则不断精细化，对于半导体晶片的表面的微小缺陷及雾度，也要求更严格的管理。

已知有使用了聚乙烯醇与乙烯基吡咯烷酮的共聚物(以下，称为“PVA-PVP”)作为水溶性高分子的研磨用组合物。另一方面，与例如聚乙烯醇等相比较，PVA-PVP存在使半导体晶片亲水化的能力较差的问题。

本发明的目的在于提供一种能够进一步降低研磨后的半导体晶片的微小缺陷及雾度、且使半导体晶片亲水化的能力良好的研磨用组合物。

用于解决课题的手段