[发明专利]研磨组合物用添加剂

说明书

本申请是申请日为2007年9月26日的PCT/JP2007/068673进入中国国家阶段的中国专利申请No.200780050785.1的分案申请。

技术领域

本发明涉及添加在至少使用过1次的研磨组合物中的研磨组合物用添加剂。

背景技术

利用CMP的硅晶片研磨通过进行3阶段或4阶段的多段研磨而实现高精度的平坦化。在第1阶段和第2阶段所进行的1次研磨和2次研磨以表面平滑化为主要目的，需要具有高的研磨速率。

在1次研磨和部分的2次研磨中，一般循环并重复使用作为研磨组合物的料浆。但是在重复使用时，料浆的pH会降低，发生研磨特性的降低。特别是研磨速率的降低明显。特性降低至某种程度的料浆需要更换成新的料浆，而为了进行更换作业而产生工序中断、成本增加等问题。

为了在不进行更换作业的情况下抑制研磨速率等研磨特性降低，向循环中的料浆中随时添加氢氧化钾或氢氧化钠等无机碱溶液或者添加新的料浆本身是有效的。

另外，日本特开2002-252189号公报所记载的半导体晶片用研磨液在使用固定有磨粒的研磨工具进行研磨时使用，其使用在氢氧化钠或氢氧化钾中混合有碳酸钠或碳酸钾的研磨液。

随时添加氢氧化钾或氢氧化钠等无机碱溶液或新料浆本身时，能够抑制进行多次研磨时的平均研磨速率的降低，但存在添加前后的研磨速率变化等研磨速率的不均较大的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够实现稳定的研磨特性的研磨组合物用添加剂。

本发明的研磨组合物用添加剂为添加在至少使用过1次的研磨组合物中的研磨组合物用添加剂，其含有醇和1种或2种以上的胺化合物。

另外，本发明优选含有2种以上的胺化合物，且上述胺化合物含有季铵盐，和选自具有水溶性和水分散性的伯胺化合物、仲胺化合物、叔胺化合物以及在主链或侧链上具有氨基的高分子化合物中的1种或2种以上的胺化合物。

另外，本发明优选含有2种以上的胺化合物，且上述胺化合物含有季铵盐和与上述研磨组合物中所含的胺化合物相同的胺化合物。

另外，本发明的季铵盐优选为四甲基氢氧化铵。

另外，本发明的上述醇优选为选自脂肪族饱和醇中的1种或2种以上。

附图说明

本发明的目的、特点和优点从下述的详细说明和附图中可明确得知。

图1为表示循环使用时的添加时机的图。

图2为表示多段使用时的添加时机的图。

图3为表示研磨速率随着时间变化的曲线。

图4A和图4B为表示液温5℃的析出试验结果的图。

具体实施方式

以下参考附图详细地说明本发明的优选实施方式。

本发明涉及一种添加在至少使用过1次的研磨组合物(料浆)中的研磨组合物用添加剂。本发明的研磨组合物用添加剂的特征在于含有醇和1种或2种以上的胺化合物，优选所述胺化合物含有季铵盐。

例如，在如将使用过1次的料浆回收、并再次在相同条件下或用相同研磨装置等重复使用等的循环使用的情况下，以及在如将使用过1次的料浆回收、并在其他条件下或用其他研磨装置等多次使用等的多段使用的情况下，通过添加本发明的研磨组合物用添加剂，能够防止研磨特性的降低、抑制不均。

作为胺化合物，含有1种或2种以上，当仅含有1种时，优选例如四甲基氢氧化铵(TMAH)等强碱性的季铵盐。

当含有2种以上的胺化合物时，优选使用季铵盐，和除季铵盐以外的选自水溶性或水分散性的伯胺化合物、仲胺化合物、叔胺化合物以及在主链和侧链上具有氨基的聚烷撑亚胺等高分子化合物中的1种或2种以上的化合物。具体地可以举出氨、胆碱、单乙醇胺、氨基乙基乙醇胺、氨基乙基哌嗪、哌嗪、聚乙烯亚胺等，特别优选哌嗪。

进而，当研磨组合物中预先含有胺化合物时，优选含有与研磨组合物中所含的胺化合物相同的胺化合物。

因此，当研磨组合物中预先含有胺化合物时，作为研磨组合物用添加剂，特别优选仅含有季铵盐来作为胺化合物，或者含有季铵盐、和与研磨组合物中所含的胺化合物相同的胺化合物。

研磨组合物用添加剂由于添加到研磨组合物中使用，因此会导致研磨组合物被稀释、磨粒浓度降低等。为了减小这种添加导致的稀释的影响，需要减小添加量。因此，优选以尽可能高的浓度含有胺化合物的研磨组合物用添加剂。另一方面，当将高浓度的胺化合物添加到研磨组合物中时，使作为磨粒的硅溶胶立即凝集或者溶解这种程度的高浓度是不适合的。