氧化硅膜用研磨液组合物的制作方法

1.本发明涉及一种含有氧化铈粒子的氧化硅膜用研磨液组合物、使用其的半导体基板的制造方法及基板的研磨方法。


背景技术：

2.化学机械研磨(cmp)技术是指如下所述的技术，即，在使想要加工的被研磨基板的表面与研磨垫接触的状态下，一面将研磨液供给至这些接触部位，一面使被研磨基板及研磨垫进行相对移动，由此使被研磨基板的表面凹凸部分进行化学反应，并且将其机械性地去除而进行平坦化。
3.现在，在半导体元件的制造工序中进行层间绝缘膜的平坦化、浅沟槽元件隔离结构(以下也称为“元件隔离结构”)的形成、插塞及嵌入式金属布线的形成等时，该cmp技术为必需的技术。近年来，半导体元件的多层化、高精细化取得飞跃性进展，期望在平坦性更加良好的同时，可以高速进行研磨。例如，在浅沟槽元件隔离结构的形成工序中，在要求具备高研磨速度的同时，还要求提升研磨停止膜(例如氮化硅膜)相对于被研磨膜(例如氧化硅膜)的研磨选择性(换言之，研磨停止膜比被研磨膜更难以被研磨的研磨选择性)。
4.国际公开第99/43761号(专利文献1)中公开有一种用于浅沟槽隔离的半导体装置研磨用研磨材料组合物，其含有水、氧化铈微粉、以及一种或两种以上的具有-cooh基、-coom
x
基、-so3h基及-so3my基中的至少一者的水溶性有机化合物。
5.日本特开2019-116520号公报(专利文献2)中公开了将具有酚骨架的单体的水溶性共缩合物用于磁盘基板的研磨。上述专利文献2的实施例11中公开有一种4-羟基苯甲酸的比例为20％的水溶性共缩合物。


技术实现要素：

6.本发明的一个方式涉及一种氧化硅膜用研磨液组合物，其含有氧化铈粒子(成分a)、水溶性阴离子性缩合物(成分b)、及水系介质，且
7.成分b是包含下述式(i)所表示的单体(结构单体b1)及下述式(ii)所表示的单体(结构单体b2)的单体的共缩合物，
8.成分b中的结构单体b1相对于结构单体b1与结构单体b2的合计的摩尔比(％)大于30％。
9.[化学式1]
[0010]
[0011]
在式(i)中，r1及r2相同或不同且表示氢原子、碳数1以上且4以下的烃基、或-om2，m1及m2相同或不同且表示碱金属离子、碱土金属离子、有机阳离子、铵(nh
4+
)或氢原子。
[0012]
在式(ii)中，r3及r4相同或不同且表示氢原子、碳数1以上且4以下的烃基、或-om3，x表示-so3m4或-po3m5m6，m3、m4、m5及m6相同或不同且表示碱金属离子、碱土金属离子、有机阳离子、铵(nh
4+
)或氢原子。
[0013]
本发明的一个方式涉及一种半导体基板的制造方法，其包括使用本发明的研磨液组合物来研磨被研磨膜的工序。
[0014]
本发明的一个方式涉及一种研磨方法，其包括使用本发明的研磨液组合物来研磨被研磨膜的工序，且上述被研磨膜是半导体基板的制造过程中所形成的氧化硅膜。
具体实施方式
[0015]
近年来的半导体领域中，高集成化不断进步，因此业界追求布线的复杂化、微细化。因此，在cmp研磨中要求确保研磨速度并且提升研磨选择性。
[0016]
另外，研磨后的基板表面的平坦性变差也为问题所在。认为其原因之一在于，研磨进行到停止膜(氮化硅膜)后，停止膜对研磨的抑制不充分，产生凹陷。
[0017]
因此，本发明提供一种可提升氧化硅膜研磨中的研磨选择性的氧化硅膜用研磨液组合物、使用其的半导体基板的制造方法及研磨方法。
[0018]
另外，本发明的另一方式提供一种可抑制氮化硅膜的研磨速度且可抑制凹陷而提升研磨后的基板表面的平坦性的氧化硅膜用研磨液组合物、使用其的半导体基板的制造方法及研磨方法。
[0019]
根据本发明，一个方式可提供一种可提升氧化硅膜研磨中的研磨选择性的氧化硅膜用研磨液组合物。
[0020]
根据本发明，一个方式可提供一种可抑制氮化硅膜的研磨速度，且可抑制凹陷而提升研磨后的基板表面的平坦性的氧化硅膜用研磨液组合物。
[0021]
本发明人等进行了深入研究，结果基于以下见解：通过在将氧化铈(以下也称为“二氧化铈”)粒子用作磨粒的研磨液组合物中含有特定的阴离子性缩合物，可提升氧化硅膜研磨中的研磨选择性。
[0022]
另外，本发明基于如下见解：通过在含有二氧化铈磨粒的研磨液组合物中含有该阴离子性缩合物，可抑制氮化硅膜的研磨速度，可抑制凹陷而提升研磨后的基板表面的平坦性。
[0023]
本发明的效果表现的机制的详情尚不明晰，但推测如下。
[0024]
为了提升研磨选择性，需要在不显著损害对研磨对象物的研磨速度的情况下，抑制研磨停止膜的研磨速度。成分b可通过缩合物自身的刚性结构而效率良好地形成保护膜。另外，成分b具有羧酸基、及为了保障水溶性而具有的磺酸基或膦酸基，且羧酸基以大于规定量的量存在，由此可在研磨液组合物中相比于氧化硅膜而选择性地强力结合于氮化硅膜。也就是说，认为成分b可选择性地结合于氮化硅膜而效率良好地形成牢固的保护膜，由此，可降低氮化硅膜的研磨速度，提升研磨选择性，并且可抑制凹陷而提升研磨后的基板表面的平坦性。认为成分c通过与成分b进行相互作用，可提升成分b对于氮化硅膜形成的保护膜的强度，进一步地提升研磨选择性，并且可进一步地抑制凹陷而提升研磨后的基板表面
的平坦性。
[0025]
但是，本发明可不限定于这些机制进行解释。
[0026]
本发明一个或多个实施方式涉及一种氧化硅膜用研磨液组合物(以下，也称为“本发明的研磨液组合物”)，其含有氧化铈粒子(成分a)、水溶性阴离子性缩合物(成分b)、及水系介质，且成分b是包含式(i)所表示的单体(结构单体b1)及式(ii)所表示的单体(结构单体b2)的单体的共缩合物，成分b中的结构单体b1相对于结构单体b1与结构单体b2的合计的摩尔比(％)大于30％。
[0027]
在本发明中，“研磨选择性”和被研磨膜(例如氧化硅膜)的研磨速度与研磨停止膜(例如氮化硅膜)的研磨速度之比(被研磨膜的研磨速度/研磨停止膜的研磨速度)同义，“研磨选择性”高则意味着上述研磨速度比大。
[0028]
[氧化铈粒子(成分a)]
[0029]
本发明的研磨液组合物含有氧化铈(以下，也称为“二氧化铈”)粒子(以下，也简称为“成分a”)作为研磨磨粒。作为成分a，可使用带正电二氧化铈或带负电二氧化铈。成分a的带电性例如可通过以下方式来确认，即，对通过电声法(esa法：electorokinetic sonic amplitude)所求出的磨粒粒子表面的电位(表面电位)进行测定。表面电位例如可使用“zeta-probe”(协和界面化学公司制造)进行测定，具体而言，可通过实施例中所记载的方法进行测定。成分a可为一种，也可为两种以上的组合。
[0030]
关于成分a的制造方法、形状、及表面状态，可无特别限定。作为成分a，例如可举出：胶体二氧化铈、不定形二氧化铈、二氧化铈涂布的二氧化硅等。
[0031]
胶体二氧化铈例如可根据日本特表2010-505735号公报的实施例1～4中所记载的方法，通过增层工艺而获得。
[0032]
作为不定形二氧化铈，例如可举出粉碎二氧化铈。作为粉碎二氧化铈的一个实施方式，例如可举出对碳酸铈、硝酸铈等铈化合物进行焙烧、粉碎而获得的焙烧粉碎二氧化铈。作为粉碎二氧化铈的另一实施方式，例如可举出通过在无机酸、有机酸的存在下对二氧化铈粒子进行湿式粉碎而获得的单晶粉碎二氧化铈。作为湿式粉碎时所用的无机酸，例如可举出硝酸，作为有机酸，例如可举出具有羧基的有机酸，具体而言，可举出：聚丙烯酸铵等多羧酸盐；选自吡啶甲酸、谷氨酸、天冬氨酸、氨基苯甲酸及对羟基苯甲酸中的至少一种。例如，在湿式粉碎时使用选自吡啶甲酸、谷氨酸、天冬氨酸、氨基苯甲酸及对羟基苯甲酸中的至少一种的情况下，可获得带正电二氧化铈，在湿式粉碎时使用聚丙烯酸铵等多羧酸盐的情况下，可获得带负电二氧化铈。作为湿式粉碎方法，例如可举出基于行星型珠磨机的湿式粉碎。
[0033]
作为二氧化铈涂布的二氧化硅，例如可举出具有通过日本特开2015-63451号公报的实施例1～14或日本特开2013-119131号公报的实施例1～4中所记载的方法使二氧化硅粒子表面的至少一部分被粒状二氧化铈被覆的结构的复合粒子，该复合粒子例如可通过使二氧化铈沉积于二氧化硅粒子而获得。
[0034]
作为成分a的形状，例如可举出：大致球状、多面体状、覆盆子状。
[0035]
就提升研磨速度及平坦性的观点而言，成分a的平均一次粒径优选为5nm以上，更优选为10nm以上，进一步优选为20nm以上，进一步优选为30nm以上，并且，就抑制研磨痕产生的观点而言，优选为300nm以下，更优选为200nm以下，进一步优选为150nm以下，进一步优
选为100nm以下，进一步优选为80nm以下，进一步优选为60nm以下。在本发明中，成分a的平均一次粒径使用利用bet(氮气吸附)法所算出的bet比表面积s(m2/g)进行计算。bet比表面积可通过实施例中所记载的方法进行测定。
[0036]
就提升研磨速度及平坦性的观点而言，本发明的研磨液组合物中的成分a的含量优选为0.001质量％以上，更优选为0.01质量％以上，进一步优选为0.05质量％以上，再进一步优选为0.1质量％以上，再进一步优选为0.15质量％以上，并且，就抑制研磨痕的产生的观点而言，优选为6质量％以下，更优选为3质量％以下，进一步优选为1质量％以下，再进一步优选为0.7质量％以下。更具体而言，成分a的含量优选为0.001质量％以上且6质量％以下，更优选为0.01质量％以上且6质量％以下，进一步优选为0.05质量％以上且3质量％以下，再进一步优选为0.1质量％以上且1质量％以下，再进一步优选为0.15质量％以上且0.7质量％以下。在成分a为两种以上的组合的情况下，成分a的含量是指它们的合计含量。
[0037]
[水溶性阴离子性缩合物(成分b)]
[0038]
本发明的研磨液组合物含有水溶性阴离子性缩合物(以下，也简称为“成分b”)。成分b可为一种，也可为两种以上的组合。在本发明中，“水溶性”是指溶解于本发明的研磨液组合物中，是指相对于水(20℃)具有优选为0.5g/100ml以上的溶解度、进一步优选为2g/100ml以上的溶解度。
[0039]
认为成分b在一个或多个实施方式中，可抑制氮化硅膜的研磨速度，可提升研磨选择性及。进而认为在一个或多个实施方式中，成分b可抑制过研磨时的氮化硅膜的研磨速度及凹陷速度，可提升研磨后的基板表面的平坦性。需要说明的是，凹陷是指因凹部被过度研磨而产生的盘状的凹处。
[0040]
成分b是包含下述式(i)所表示的单体(结构单体b1)及下述式(ii)所表示的单体(结构单体b2)的单体的共缩合物。成分b也可称为主链中包含芳香环的阴离子性缩合物。
[0041]
[化学式2]
[0042][0043]
(结构单体b1)
[0044]
结构单体b1是式(i)所表示的单体。
[0045]
在式(i)中，r1及r2相同或不同且表示氢原子、碳数1以上且4以下的烃基、或-om2。在一个或多个实施方式中，就聚合反应性的观点而言，r1及r2优选至少一者为-om2，更优选为-oh。在一个或多个实施方式中，就提升研磨选择性及提升平坦性的观点而言，r1及r2优选至少一者为氢原子。
[0046]
m1及m2相同或不同且表示碱金属离子、碱土金属离子、有机阳离子、铵(nh
4+
)或氢原子。作为有机阳离子，在一个或多个实施方式中，可举出有机铵，例如可举出：四甲基铵、四乙基铵、四丁基铵等烷基铵。
[0047]
在一个或多个实施方式中，就提升研磨选择性及提升平坦性的观点而言，m1优选
为选自碱金属离子、铵(nh
4+
)及氢原子中的至少一种，更优选为选自钠离子、钾离子、铵(nh
4+
)及氢原子中的至少一种。
[0048]
在一个或多个实施方式中，就提升研磨选择性及提升平坦性的观点而言，m2优选为选自碱金属离子、铵(nh
4+
)及氢原子中的至少一种，更优选为选自钠离子、钾离子、铵(nh
4+
)及氢原子中的至少一种，进一步优选为氢原子。
[0049]
作为结构单体b1，在一个或多个实施方式中，就提升研磨选择性及提升平坦性的观点而言，优选为羟基苯甲酸(hba)、二羟基苯甲酸(dhba)，更优选为4-羟基苯甲酸(4-hba)、2-羟基苯甲酸(2-hba)、2,4-二羟基苯甲酸(2,4-hba)、2,6-二羟基苯甲酸(2,6-hba)，进一步优选为4-羟基苯甲酸(4-hba)。
[0050]
(结构单体b2)
[0051]
结构单体b2是式(ii)所表示的单体。
[0052]
在式(ii)中，r3及r4相同或不同且表示氢原子、碳数1以上且4以下的烃基、或-om3。在一个或多个实施方式中，就提升研磨选择性及提升平坦性的观点而言，r3及r4优选至少一者为-om3，更优选为-oh。在一个或多个实施方式中，就提升研磨选择性及提升平坦性的观点而言，r3及r4优选至少一者为氢原子。
[0053]
x表示-so3m4或-po3m5m6。在一个或多个实施方式中，就溶解稳定性的观点而言，x优选为-so3m4。
[0054]
m3、m4、m5及m6相同或不同且表示碱金属离子、碱土金属离子、有机阳离子、铵(nh
4+
)或氢原子。作为有机阳离子，在一个或多个实施方式中，可举出有机铵，例如可举出：四甲基铵、四乙基铵、四丁基铵等烷基铵。
[0055]
在一个或多个实施方式中，就提升研磨选择性及提升平坦性的观点而言，m3优选为选自碱金属离子、铵(nh
4+
)及氢原子中的至少一种，更优选为选自钠离子、钾离子、铵(nh
4+
)及氢原子中的至少一种，进一步优选为氢原子。
[0056]
m4、m5及m6相同或不同，且在一个或多个实施方式中，就提升研磨选择性及提升平坦性的观点而言，优选为选自碱金属离子、铵(nh
4+
)及氢原子中的至少一种，更优选为选自钠离子、钾离子、铵(nh
4+
)及氢原子中的至少一种。
[0057]
作为结构单体b2，在一个或多个实施方式中，就提升研磨选择性的观点而言，优选为苯酚磺酸(phs)、羟苯基膦酸，更优选为对苯酚磺酸(pphs)、(4-羟苯基)膦酸，进一步优选为对苯酚磺酸(pphs)。
[0058]
就提升研磨选择性的观点而言，成分b中的结构单体b1相对于结构单体b1与结构单体b2的合计的摩尔比(％)大于30％，优选为35％以上，更优选为40％以上，进一步优选大于40％，再进一步优选为42％以上，再进一步优选为43％以上，再进一步优选为44％以上，再进一步优选为45％以上，再进一步优选为46％以上，再进一步优选为48％以上。
[0059]
在一个或多个实施方式中，就提升研磨选择性及提升平坦性的观点而言，成分b优选为包含下述式(iii)所表示的结构的阴离子性缩合物。
[0060]
[化学式3]
[0061][0062]
在式(iii)中，r5及r6相同或不同且表示氢原子、碳数1以上且4以下的烃基、或-om8。在一个或多个实施方式中，就提升研磨选择性及提升平坦性的观点而言，r5及r6优选为氢原子、或碳数1以上且4以下的烃基，更优选为氢原子。
[0063]
m7及m8相同或不同且表示碱金属离子、碱土金属离子、有机阳离子、铵(nh
4+
)或氢原子。作为有机阳离子，在一个或多个实施方式中，可举出有机铵，例如可举出：四甲基铵、四乙基铵、四丁基铵等烷基铵。
[0064]
在一个或多个实施方式中，就提升研磨选择性及提升平坦性的观点而言，m7优选为选自碱金属离子、铵(nh
4+
)及氢原子中的至少一种，更优选为选自钠离子、钾离子、铵(nh
4+
)及氢原子中的至少一种。
[0065]
x表示-so3m9或-po3m
10m11
。在一个或多个实施方式中，就溶解稳定性的观点而言，x优选为-so3m9。
[0066]
m9、m
10
及m
11
相同或不同且表示碱金属离子、碱土金属离子、有机阳离子、铵(nh
4+
)或氢原子。作为有机阳离子，在一个或多个实施方式中，可举出有机铵，例如可举出：四甲基铵、四乙基铵、四丁基铵等烷基铵。
[0067]
在式(iii)中，m、n是设m+n＝1时的摩尔分率，在一个或多个实施方式中，就提升研磨选择性的观点而言，m大于0.3，优选为0.35以上，更优选为0.4以上，进一步优选大于0.4，再进一步优选为0.42以上，再进一步优选为0.43以上，再进一步优选为0.44以上，再进一步优选为0.45以上，再进一步优选为0.46以上，再进一步优选为0.48以上。在一个或多个实施方式中，m为0.8以下、0.75以下、0.7以下、或0.65以下。
[0068]
成分b例如可通过以下方式制造，即，在甲醛的存在下，通过加成缩合法等公知的方法使具有结构单体b1及结构单体b2的单体聚合。就提升耐水解性及提升在酸性研磨液中的保存稳定性的观点而言，优选通过加成缩合法而制造。
[0069]
在本发明中，作为构成成分b的所有结构单元中某一结构单元所占的含量(摩尔％)，根据合成条件，可使用在成分b的合成的整个工序中投入至反应槽的用于导入所有结构单元的化合物中投入至上述反应槽的用于导入该结构单元的化合物所占的量(摩尔％)。另外，在本发明中，在成分b包含两种以上结构单元的情况下，作为两个结构单元的构成比(摩尔比)，根据合成条件，可使用在上述成分b的合成的整个工序中投入至反应槽的用于导入该两个结构单元的化合物量比(摩尔比)。
[0070]
成分b可具有不包括在来自结构单体b1的结构单元及来自结构单体b2的结构单元或者式(iii)所表示的结构中的其他结构单元。
[0071]
构成成分b的各结构单元的排列可为无规、嵌段或接枝中的任一种。
[0072]
就提升研磨选择性及提升平坦性的观点而言，成分b的重均分子量优选为500以上，更优选为1,000以上，进一步优选为1,500以上，进一步优选为3,000以上，进一步优选为5,000以上，进一步优选为8,000以上，进一步优选为10,000以上，进一步优选为15,000以
上，进一步优选为20,000以上，并且，就同样的观点而言，优选为1,000,000以下，更优选为750,000以下，进一步优选为500,000以下，进一步优选为250,000以下，进一步优选为100,000以下，进一步优选为75,000以下，进一步优选为50,000以下，进一步优选为30,000以下，进一步优选为25,000以下。进而，就同样的观点而言，成分b的重均分子量优选为500以上且1,000,000以下，更优选为1,000以上且750,000以下，进一步优选为1,500以上且500,000以下或1,500以上且100,000以下，进一步优选为3,000以上且250,000以下，进一步优选为5,000以上且100,000以下，进一步优选为8,000以上且75,000以下，进一步优选为10,000以上且50,000以下，进一步优选为15,000以上且30,000以下，进一步优选为20,000以上且25,000以下。在本发明中，重均分子量设为使用凝胶渗透色谱法(gpc)根据实施例中所记载的条件所测定的值。
[0073]
就提升研磨选择性及提升平坦性的观点而言，本发明的研磨液组合物中的成分b的含量优选为0.001质量％以上，更优选为0.003质量％以上，进一步优选为0.006质量％以上，进一步优选为0.01质量％以上，进一步优选为0.015质量％以上，进一步优选为0.02质量％以上，并且，就提升研磨选择性的观点而言，优选为10质量％以下，更优选为5质量％以下，进一步优选为1质量％以下，进一步优选为0.5质量％以下，进一步优选为0.3质量％以下，进一步优选为0.1质量％以下。进而，就提升研磨选择性及提升平坦性的观点而言，成分b的含量优选为0.001质量％以上且10质量％以下，更优选为0.003质量％以上且15质量％以下，进一步优选为0.006质量％以上且1质量％以下，进一步优选为0.006质量％以上且0.5质量％以下，进一步优选为0.01质量％以上且0.5质量％以下，进一步优选为0.015质量％以上且0.3质量％以下，进一步优选为0.02质量％以上且0.1质量％以下。
[0074]
就提升研磨选择性的观点而言，本发明的研磨液组合物中的成分b的含量与成分a的含量的质量比b/a优选为0.01以上，更优选为0.02以上，进一步优选为0.03以上，进一步优选为0.04以上，进一步优选为0.05以上，并且，就同样的观点而言，优选为0.5以下，更优选为0.3以下，进一步优选为0.15以下，进一步优选为0.1以下，进一步优选为0.07以下。进而，就同样的观点而言，质量比b/a优选为0.01以上且0.5以下，更优选为0.02以上且0.3以下，优选为0.03以上且0.15以下，进一步优选为0.04以上且0.1以下，进一步优选为0.05以上且0.07以下。
[0075]
[水系介质]
[0076]
作为本发明的研磨液组合物中所含的水系介质，可举出：蒸馏水、离子交换水、纯水及超纯水等水；或者水与溶剂的混合溶剂等。作为上述溶剂，可举出可与水混合的溶剂(例如乙醇等醇)。在水系介质为水与溶剂的混合溶剂的情况下，相对于混合介质整体的水的比例只要处于不妨碍本发明的效果的范围内，便无特别限定，就经济性的观点而言，例如优选为95质量％以上，更优选为98质量％以上。就被研磨基板的表面清洁性的观点而言，作为水系介质，优选为水，更优选为离子交换水及超纯水，进一步优选为超纯水。本发明的研磨液组合物中的水系介质的含量可设为除成分a、成分b及根据需要而配合的下述任意成分以外的余量。
[0077]
[具有式(iv)所表示的基的化合物(成分c)]
[0078]
在一个或多个实施方式中，就确保研磨速度及进一步提升研磨选择性的观点而言，本发明的研磨液组合物可还含有具有下述式(iv)所表示的基的含磷化合物(以下，也简
称为“成分c”)。在本发明的研磨液组合物还包含成分c的情况下，通过成分b与成分c结合，从而可改善形成于研磨停止膜上的保护膜的强度及厚度，可进一步抑制研磨停止膜的研磨速度。成分c可为一种，也可为两种以上的组合。成分c优选为水溶性，优选在水(20℃)中具有0.5g/100ml以上的溶解度。
[0079]
[化学式4]
[0080][0081]
在上述式(iv)中，r
12
及r
13
相同或不同且表示羟基或其盐，r
14
表示h、-nh2、-nhch3、-n(ch3)2、-n
+
(ch3)3、烷基、苯基、胞苷基、胍基或烷基胍基，y表示结合键或碳数1以上且12以下的亚烷基，q表示0或1。
[0082]
在式(iv)中，就提升在水系介质中的溶解性、提升稳定性的观点而言，r
12
及r
13
分别优选为羟基。
[0083]
就抑制氧化硅膜的研磨速度降低的观点而言，r
14
优选为h、-nh2、-n
+
(ch3)3、烷基、苯基、胞苷基、胍基或烷基胍基，更优选为烷基、苯基或烷基胍基，进一步优选为苯基。作为烷基，就提升研磨选择性、提升平坦性的观点而言，优选为碳数1以上且12以下的烷基，更优选为碳数2以上且6以下的烷基，进一步优选为碳数4的烷基(丁基)。作为烷基胍基，就抑制氧化硅膜的研磨速度降低，提升在水系介质中的溶解性的观点而言，优选为碳数2以上且12以下的烷基胍基，更优选为碳数2以上且4以下的烷基胍基，进一步优选为甲基胍基，再进一步优选为1-甲基胍基。
[0084]
就提升在水系介质中的溶解性的观点而言，y优选为结合键或碳数1以上且12以下的亚烷基，更优选为结合键或碳数1以上且10以下的亚烷基，进一步优选为结合键或碳数1以上且8以下的亚烷基，进一步优选为结合键或碳数1以上且6以下的亚烷基，优选为结合键或碳数1以上且4以下的亚烷基，进一步优选为结合键或碳数2或3的亚烷基，进一步优选为结合键或碳数2的亚烷基(亚乙基)，进一步优选为结合键。
[0085]
就提升稳定性的观点而言，q优选为0。
[0086]
作为成分c，例如可举出：苯基膦酸或其盐；磷酸肌肉醇或其盐；o-磷酸乙醇胺或其盐；磷酸胆碱氯化物或其盐；甲基膦酸、丁基膦酸等烷基磷酸或其盐；甲基酸式磷酸酯、丁基酸式磷酸酯等烷基磷酸酯及其盐等。
[0087]
就提升研磨选择性及提升平坦性的观点而言，本发明的研磨液组合物中的成分c的含量优选为0.005质量％以上，更优选为0.01质量％以上，进一步优选为0.025质量％以上，进一步优选为0.05质量％以上，并且，就提升研磨速度的观点而言，优选为0.5质量％以下，更优选为0.3质量％以下，进一步优选为0.15质量％以下。本发明的研磨液组合物中的成分c的含量优选为0.005质量％以上且0.5质量％以下，更优选为0.01质量％以上且0.5质量％以下，进一步优选为0.025质量％以上且0.3质量％以下，进一步优选为0.05质量％以上且0.15质量％以下。在成分c为两种以上的组合的情况下，成分c的含量是指它们的合计含量。
[0088]
[其他成分]
[0089]
本发明的研磨液组合物可还含有ph值调节剂、除成分b以外的高分子、表面活性剂、增稠剂、分散剂、防锈剂、防腐剂、碱性物质等其他成分。
[0090]
[研磨液组合物]
[0091]
本发明的研磨液组合物例如可通过包括如下工序的制造方法而制造，该工序为通过公知的方法配合成分a、成分b、及水系介质、以及根据需要的上述任意成分(成分c、其他成分)的工序。例如，本发明的研磨液组合物可至少配合成分a、成分b、及水系介质而成。在本发明中，“配合”包括将成分a、成分b、及水系介质、以及根据需要的上述任意成分(成分c、其他成分)同时或依次进行混合。混合的顺序并无特别限定。上述配合例如可使用均质搅拌机、均质机、超声波分散机及湿式球磨机等混合器而进行。本发明的研磨液组合物的制造方法中的各成分的配合量可设为与上述本发明的研磨液组合物中的各成分的含量相同。
[0092]
本发明的研磨液组合物的实施方式可为在已预先混合了所有成分的状态下供给至市场的所谓一液型；也可为在使用时进行混合的所谓二液型。例如作为二液型研磨液组合物的一个实施方式，可举出含有包含成分a的第1液、及包含成分b的第2液，且在使用时第1液与第2液被混合者。第1液与第2液的混合可在供给至研磨对象的表面前进行，它们也可分别进行供给而在被研磨基板的表面上进行混合。第1液及第2液可分别根据需要含有上述任意成分。
[0093]
就提升研磨速度的观点而言，本发明的研磨液组合物的ph值优选为3.5以上，更优选为4以上，进一步优选为5以上，并且，优选为9以下，更优选为8.5以下，进一步优选为8以下。更具体而言，ph值优选为3.5以上且9以下，更优选为4以上且8.5以下，进一步优选为5以上且8以下。在本发明中，研磨液组合物的ph值是在25℃时的值，可使用ph计进行测定，具体而言，可通过实施例中所记载的方法进行测定。
[0094]
在本发明中，“研磨液组合物中的各成分的含量”是指开始使用研磨液组合物进行研磨的时刻的上述各成分的含量。本发明的研磨液组合物可在不损害其稳定性的范围内以浓缩的状态进行保存及供给。在该情况下，在降低制造、运输成本的方面是优选的。并且，该浓缩液可根据需要利用上述水系介质适当地进行稀释而用于研磨工序。稀释比例优选为5～100倍。
[0095]
[被研磨膜]
[0096]
作为使用本发明的研磨液组合物进行研磨的被研磨膜，例如可举出半导体基板的制造过程中所形成的氧化硅膜。因此，本发明的研磨液组合物可用于需要对氧化硅膜进行研磨的工序。在一个或多个实施方式中，本发明的研磨液组合物适宜用于：在形成半导体基板的元件隔离结构的工序中所进行的氧化硅膜的研磨、在形成层间绝缘膜的工序中所进行的氧化硅膜的研磨、在形成嵌入式金属布线的工序中所进行的氧化硅膜的研磨、或在形成嵌入式电容器的工序中所进行的氧化硅膜的研磨。在另一个或多个实施方式中，本发明的研磨液组合物适宜用于三维nand型闪存等三维半导体装置的制造。
[0097]
[研磨液套组]
[0098]
本发明的一个方式涉及一种用于制备本发明的研磨液组合物的套组(以下，也称为“本发明的研磨液套组”)。
[0099]
作为本发明的研磨液套组，例如可举出下述研磨液套组(二液型研磨液组合物)，其含有包含成分a及水系介质的磨粒分散液(第1液)、以及包含成分b的添加剂水溶液(第2
液)，且它们处于彼此不混合的状态，它们在使用时被混合，且根据需要使用水系介质进行稀释。上述磨粒分散液(第1液)中所含的水系介质可为用于制备研磨液组合物的水系介质的全部量，也可为一部分。上述添加剂水溶液(第2液)中可包含用于制备研磨液组合物的水系介质的一部分。上述磨粒分散液(第1液)及上述添加剂水溶液(第2液)中可分别根据需要包含上述任意成分。上述磨粒分散液(第1液)与上述添加剂水溶液(第2液)的混合可在供给至研磨对象的表面前进行，它们也可分别进行供给而在被研磨基板的表面上进行混合。根据本发明的研磨液套组，可获得一种可提升氧化硅膜的研磨速度的研磨液组合物。
[0100]
[研磨方法]
[0101]
本发明的一个方式涉及一种研磨方法(以下，也称为本发明的研磨方法)，其包括使用本发明的研磨液组合物来研磨被研磨膜的工序，且被研磨膜为半导体基板的制造过程中所形成的氧化硅膜。通过使用本发明的研磨方法，可提升氧化硅膜的研磨速度，因此可发挥可提高品质得以提升的半导体基板的生产性的效果。具体的研磨方法及条件可与下述本发明的半导体基板的制造方法相同。
[0102]
[半导体基板的制造方法]
[0103]
本发明的一个方式涉及一种半导体基板的制造方法(以下，也称为“本发明的半导体基板的制造方法”)，其包括使用本发明的研磨液组合物来研磨被研磨膜的工序(以下，也称为“使用本发明的研磨液组合物的研磨工序”)。本发明的半导体基板的制造方法例如包括下述工序：使用本发明的研磨液组合物，对氧化硅膜的与氮化硅膜相接的面的相反面、例如氧化硅膜的凹凸阶差面进行研磨。根据本发明的半导体装置的制造方法，可实现氧化硅膜的高速研磨，因此可发挥可效率良好地制造半导体装置的效果。
[0104]
氧化硅膜的凹凸阶差面例如可为利用化学气相沉积法等方法而形成氧化硅膜时对应于氧化硅膜的下层的凹凸阶差而自然形成的，也可为通过使用光刻法等来形成凹凸图案所得的。
[0105]
作为本发明的半导体基板的制造方法的具体例，首先，通过在氧化炉内使硅基板暴露于氧中，而在其表面使二氧化硅层生长，然后，通过例如cvd法(化学气相沉积法)，在该二氧化硅层上形成氮化硅(si3n4)膜或多晶硅膜等研磨停止膜。然后，对于包含硅基板及配置于上述硅基板的一个主面侧的研磨停止膜的基板、例如在硅基板的二氧化硅层上形成有研磨停止膜的基板，使用光刻技术形成沟槽。然后，例如通过使用硅烷气体及氧气的cvd法，形成作为沟槽嵌入用被研磨膜的氧化硅(sio2)膜，从而获得研磨停止膜由被研磨膜(氧化硅膜)被覆的被研磨基板。通过氧化硅膜的形成，上述沟槽由氧化硅膜的氧化硅填满，研磨停止膜的上述硅基板侧的面的相反面由氧化硅膜被覆。如此形成的氧化硅膜的硅基板侧的面的相反面具有对应于下层的凸凹所形成的阶差。然后，通过cmp法将氧化硅膜研磨到至少研磨停止膜的硅基板侧的面的相反面露出，更优选为将氧化硅膜研磨到氧化硅膜的表面与研磨停止膜的表面成为同一平面。本发明的研磨液组合物可用于通过该cmp法进行研磨的工序。对应于氧化硅膜的下层的凹凸而形成的凸部的宽度例如为0.5μm以上且5000μm以下，凹部的宽度例如为0.5μm以上且5000μm以下。
[0106]
在通过cmp法进行的研磨中，在使被研磨基板的表面与研磨垫接触的状态下，一面将本发明的研磨液组合物供给至这些接触部位，一面使被研磨基板及研磨垫进行相对移动，由此使被研磨基板的表面的凹凸部分平坦化。
[0107]
需要说明的是，在本发明的半导体基板的制造方法中，可在硅基板的二氧化硅层与研磨停止膜之间形成有其他绝缘膜，也可在被研磨膜(例如氧化硅膜)与研磨停止膜(例如氮化硅膜、多晶硅膜)之间形成有其他绝缘膜。
[0108]
在使用本发明的研磨液组合物的研磨工序中，研磨垫的转速例如可设定为30～200rpm/分钟，被研磨基板的转速例如可设定为30～200rpm/分钟，对具备研磨垫的研磨装置设定的研磨负荷例如可设定为20～500g重/cm2，研磨液组合物的供给速度例如可设定为10～500ml/分钟以下。
[0109]
在使用本发明的研磨液组合物的研磨工序中，关于所用的研磨垫的材质等，可使用以往公知者。作为研磨垫的材质，例如可举出：硬质发泡聚氨酯等有机高分子发泡体、非发泡体等，其中，优选为硬质发泡聚氨酯。
[0110]
实施例
[0111]
以下，通过实施例来具体地说明本发明，但本发明并不限定于这些实施例。
[0112]
1.研磨液组合物的制备
[0113]
(实施例1～25、比较例1～13)
[0114]
将作为氧化铈粒子(成分a)的a1及a2、作为阴离子性缩合物(成分b)的b1～b6、b11～b13或作为非成分b的b7～b10、作为含磷化合物(成分c)的c1～c3、以及水进行混合，而获得实施例1～25及比较例1～13的研磨液组合物。研磨液组合物中的各成分的含量(质量％)如表1～3所示，水的含量为除成分a、成分b或非成分b、及成分c以外的余量。使用氨或硝酸来实施ph值调节。
[0115]
氧化铈粒子(成分a)
[0116]
a1：带负电二氧化铈[粉碎二氧化铈，平均一次粒径：49.5nm，bet比表面积16.8m2/g，表面电位：-50mv]
[0117]
a2：带正电二氧化铈[粉碎二氧化铈，平均一次粒径：38.3nm，bet比表面积21.7m2/g，表面电位：80mv]
[0118]
阴离子性缩合物(成分b)或非成分b
[0119]
甲醛(共)缩合物通过下述方式合成：以相对于单体的总量1摩尔，甲醛成为0.93～0.99摩尔的方式，在85～105℃下历时3～6小时滴加福尔马林，滴加结束后，在95～105℃下历时4～9小时进行缩合反应。共聚物中的结构单体的比例根据单体的配合量(摩尔比)进行调节。
[0120]
目视确认到成分b1～b6、b11～b13及非成分b7～b10均完全溶解于研磨液组合物中。
[0121]
(成分b)
[0122]
b1：4-羟基苯甲酸(4-hba)与对苯酚磺酸(pphs)的甲醛共缩合物(以下，表示为“hba/phs”)(结构单体摩尔比hba：phs＝50：50)，重均分子量21000
[0123]
b2：hba/phs(hba：phs＝50：50)，重均分子量6,900
[0124]
b3：hba/phs(hba：phs＝50：50)，重均分子量13,500
[0125]
b4：hba/phs(hba：phs＝50：50)，重均分子量18,000
[0126]
b5：hba/phs(hba：phs＝55：45)，重均分子量21,000
[0127]
b6：hba/phs(hba：phs＝60：40)，重均分子量21,000
[0128]
b11：2,6-二羟基苯甲酸(2,6-hba)与对苯酚磺酸(pphs)的甲醛共缩合物(以下，表示为“dhba/phs”)dhba/phs(dhba：phs＝50：50)，重均分子量21,000
[0129]
b12：hba/phs(hba：phs＝40：60)，重均分子量21,000
[0130]
b13：hba/phs(hba：phs＝35：65)，重均分子量21,000
[0131]
(非成分b)
[0132]
b7：hba/phs(hba：phs＝20：80)，重均分子量21,000
[0133]
b8：聚丙烯酸，重均分子量24,000(花王株式会社制造)
[0134]
b9：萘磺酸的甲醛共缩合物，重均分子量8,000
[0135]
b10：聚苯乙烯磺酸，重均分子量20,000(东曹有机化学公司制造)
[0136]
含磷化合物(成分c)
[0137]
c1：苯基膦酸(东京化成工业公司制造)[式(iv)中，r
12
：oh，r
13
：oh，r
14
：苯基，y：结合键，q：0]
[0138]
c2：磷酸肌肉醇(东京化成工业公司制造[式(iv)中，r
12
：oh，r
13
：oh，r
14
：1-甲基胍基，y：亚乙基，q：1]
[0139]
c3：丁基膦酸(东京化成工业公司制造[式(iv)中，r
12
：oh，r
13
：oh，r
14
：丁基，y：结合键，q：0]
[0140]
2.各参数的测定方法
[0141]
(1)研磨液组合物的ph值
[0142]
研磨液组合物在25℃时的ph值是使用ph计(东亚dkk株式会社制造，“hw-41k”)所测得的值，是将ph计的电极在研磨液组合物中浸渍1分钟后的数值。
[0143]
(2)氧化铈粒子(二氧化铈，成分a)的平均一次粒径
[0144]
氧化铈粒子(成分a)的平均一次粒径(nm)使用通过下述bet(氮气吸附)法所得的比表面积s(m2/g)，将氧化铈粒子的真密度设为7.2g/cm3而算出。
[0145]
(3)氧化铈粒子(成分a)的bet比表面积
[0146]
关于比表面积，将氧化铈粒子分散液在120℃下热风干燥3小时后，利用玛瑙研钵将其细细粉碎而获得样品。在即将测定前在120℃的环境下干燥15分钟后，使用比表面积测定装置(微晶粒自动比表面积测定装置“flowsorb iii2305”，岛津制作所制造)，通过氮气吸附法(bet法)测定上述比表面积。
[0147]
(4)氧化铈粒子(成分a)的表面电位
[0148]
氧化铈粒子的表面电位(mv)使用表面电位测定装置(协和界面化学公司制造的“zeta-probe”)测定。使用超纯水，将氧化铈浓度调节为0.15％，投入至表面电位测定装置，在粒子密度7.13g/ml、粒子介电常数7的条件下测定表面电位。测定次数为3次，将它们的平均值作为测定结果。
[0149]
(5)阴离子性缩合物(成分b及非成分b)的重均分子量
[0150]
成分b及非成分b的重均分子量通过凝胶渗透色谱法(gpc)法在下述条件下进行测定。
[0151]
＜测定条件＞
[0152]
柱：g4000swxl+g2000swxl(东曹)
[0153]
洗脱液：30mm ch3coona/ch3cn＝6/4
[0154]
流量：0.7ml/min
[0155]
检测：uv280 nm
[0156]
样品量：0.2mg/ml
[0157]
标准物质：西尾工业(株)制造聚苯乙烯磺酸钠换算(单分散聚苯乙烯磺酸钠：分子量：206、1,800、4,000、8,000、18,000、35,000、88,000、780,000)
[0158]
检测器：东曹株式会社uv-8020
[0159]
3.研磨液组合物的选择比评价(实施例1～11、17～25、比较例1～6)
[0160]
(1)试验片(毯覆式基板)的制作
[0161]
从通过teos(tetraethoxysilane，四乙氧基硅烷)-等离子体cvd法而在硅晶圆的单面形成有厚度2000nm的氧化硅膜(毯覆式膜)者切出40mm
×
40mm的正方形片，而获得氧化硅膜试验片(毯覆式基板)。
[0162]
同样地，从通过cvd法而在硅晶圆的单面形成有厚度70nm的氮化硅膜(毯覆式膜)者切出40mm
×
40mm的正方形片，而获得氮化硅膜试验片(毯覆式基板)。
[0163]
(2)氧化硅膜及氮化硅膜的研磨速度
[0164]
使用实施例1～11、17～25及比较例1～6的各研磨液组合物，在下述研磨条件下研磨上述试验片(氧化硅膜及氮化硅膜的毯覆式基板)。
[0165]
＜研磨条件＞
[0166]
研磨装置：单面研磨机[bruker公司制造，tribolab cmp]
[0167]
研磨垫：硬质氨基甲酸酯垫“ic-1000/suba400”[nitta haas公司制造]
[0168]
压盘转速：100rpm
[0169]
压头转速：107rpm
[0170]
研磨负荷：300g重/cm2[0171]
研磨液供给量：50ml/分钟
[0172]
研磨时间：1分钟
[0173]
在研磨前及研磨后，使用光干涉式膜厚测定装置(screen semiconductor solutions公司制造的“vm-1230”)对氧化硅膜或氮化硅膜的膜厚进行测定。
[0174]
氧化硅膜(被研磨膜)的研磨速度通过下述式而算出。
[0175]
氧化硅膜的研磨速度
[0176]
＝[研磨前的氧化硅膜厚度－研磨后的氧化硅膜厚度]/研磨时间(分钟)
[0177]
氮化硅膜(研磨停止膜)的研磨速度通过下述式而算出。
[0178]
氮化硅膜的研磨速度
[0179]
＝[研磨前的氮化硅膜厚度－研磨后的氮化硅膜厚度]/研磨时间(分钟)
[0180]
(3)研磨选择性(研磨速度比)
[0181]
将氧化硅膜的研磨速度与氮化硅膜的研磨速度的比设为研磨速度比，根据下述式而算出。研磨速度比的值越大，则表示研磨选择性越高。
[0182]
研磨速度比＝氧化硅膜的研磨速度/氮化硅膜的研磨速度
[0183]
将以上结果示于表1中。
[0184]
[表1]
[0185][0186]
如表1所示，与不包含成分b的比较例1～6相比，实施例1～11、17～19的氧化硅膜的研磨速度未明显受损，且氮化硅膜的研磨速度得到明显抑制，其结果是，研磨选择性得到
提升。进而，与不包含成分c的实施例1相比，包含成分c的实施例20～25的氧化硅膜的研磨速度未明显受损，且氮化硅膜的研磨速度还得到明显抑制，其结果是，研磨选择性得到进一步提升。
[0187]
4.研磨液组合物的凹陷评价(实施例12～13、比较例7～10)
[0188]
使用实施例12～13及比较例7～10的研磨液组合物，对过研磨时的氮化硅膜的研磨速度及凹陷速度进行评价。评价方法如下所示。
[0189]
(1)试验片(图案基板)
[0190]
使用市售的cmp特性评价用晶圆(advantec公司制造的“p-teos mit864 pt wafer”，直径300mm)作为评价用图案基板。该评价用图案基板中，作为凸部，配置有作为第一层的膜厚150nm的氮化硅膜、及作为第二层的膜厚450nm的氧化硅膜；凹部也同样地配置有膜厚450nm的氧化硅膜；且以凸部与凹部的阶差成为350nm的方式通过蚀刻而形成有线状凹凸图案。氧化硅膜利用p-teos而形成，使用凸部及凹部的线宽分别为100μm者作为测定对象。
[0191]
(2)研磨
[0192]
使用实施例12～13及比较例7～10的研磨液组合物，在下述条件下对上述3(1)毯覆式基板(氧化硅膜、氮化硅膜)及上述(1)的图案基板进行研磨。
[0193]
＜研磨条件＞
[0194]
研磨装置：单面研磨机[荏原制作所制造，f rex-300]
[0195]
研磨垫：硬质氨基甲酸酯垫“ic-1000/suba400”[nitta haas公司制造]
[0196]
压盘转速：100rpm
[0197]
压头转速：107rpm
[0198]
研磨负荷：300g重/cm2[0199]
研磨液供给量：200ml/分钟
[0200]
研磨时间：1分钟(氧化硅膜基板、氮化硅膜基板)，平坦化时间+过度研磨时间(图案基板)
[0201]
(3)研磨选择性
[0202]
使用了毯覆式基板的研磨速度及研磨选择性通过与上述3(2)及(3)相同的计算而算出。
[0203]
(4)平坦化时间
[0204]
测定使试验片(图案基板)的凸部的氧化硅膜平坦化所需的时间(秒)，将其作为平坦化时间。
[0205]
(5)过研磨时的氮化硅膜的研磨速度
[0206]
在凸部的氧化硅膜被平坦化而露出氮化硅膜后，以使凸部的氧化硅膜平坦化所需时间(平坦化时间)的20％的时间进行过度研磨，使用spectra fx200(kla-tencor公司制造)对过度研磨前后的氮化硅膜的膜厚进行测定。过研磨时的氮化硅膜的研磨速度通过下述式而算出。
[0207]
氮化硅膜露出后的氮化硅膜的研磨速度
[0208]
＝[氮化硅膜露出时的氮化硅膜的膜厚－研磨结束时的氮化硅膜的膜厚]/过研磨时间(秒)
[0209]
(6)过研磨时的凹陷速度
[0210]
在凸部的氧化硅膜被平坦化而露出氮化硅膜后，以使凸部的氧化硅膜平坦化所需时间(平坦化时间)的20％的时间进行过度研磨，使用spectra fx200(kla-tencor公司制造)对过度研磨前后的凹部中的氧化硅膜的膜厚进行测定。过研磨时的凹陷速度通过下述式而算出。
[0211]
氮化硅膜露出后的凹部的研磨速度
[0212]
＝[氮化硅膜露出时的凹部的膜厚－研磨结束时的凹部的膜厚]/过研磨时间(秒)
[0213]
将以上结果示于表2中。
[0214]
[表2]
[0215][0216]
如表2所示，与不包含成分b的比较例7～10相比，实施例12～13的研磨液组合物确保了氧化硅膜的研磨速度并且提升了研磨选择性。进而可知，与比较例7～10相比，实施例
12～13的研磨液组合物的过研磨时的氮化硅膜的研磨速度及凹陷速度得到抑制。进而，与不包含成分c的实施例12相比，包含成分c的实施例13的研磨选择性得到进一步提升，过研磨时的氮化硅膜及凹陷速度得到进一步抑制。
[0217]
5.研磨液组合物(实施例14～16、比较例11～13)的评价
[0218]
(1)试验片的制作
[0219]
从通过teos-等离子体cvd法而在硅晶圆的单面形成有厚度2000nm的氧化硅膜者切出40mm
×
40mm的正方形片，而获得氧化硅膜试验片。同样地，在硅晶圆的单面首先形成100nm的热氧化膜后利用cvd法形成厚度500nm的多晶硅膜，从由此所获得者切出40mm
×
40mm的正方形片，而获得多晶硅膜试验片。
[0220]
(2)氧化硅膜的研磨速度的测定
[0221]
使用了实施例14～16及比较例11～13的研磨液组合物的氧化硅膜的研磨速度以与使用了实施例1～11及比较例1～6的研磨液组合物的上述氧化硅膜及氮化硅膜的研磨速度的测定相同的方式而算出。
[0222]
(3)多晶硅膜的研磨速度的测定
[0223]
除了使用多晶硅膜试验片代替氧化硅膜试验片作为试验片以外，以与上述氧化硅膜的研磨速度的测定相同的方式进行多晶硅膜的研磨、膜厚的测定及研磨速度的计算。
[0224]
(4)研磨选择性(研磨速度比)
[0225]
将多晶硅膜的研磨速度相对于氧化硅膜的研磨速度的比(sio2膜/poly-si膜)设为研磨速度比，根据下述式而算出。研磨速度比的值越大，则研磨选择性越良好，因此消除阶差的能力越高。
[0226]
研磨速度比＝氧化硅膜的研磨速度/多晶硅膜的研磨速度
[0227]
将以上结果示于表3中。
[0228]
[表3]
[0229][0230]
如表3所示，与不包含成分b的比较例11～13相比，实施例14～16的氧化硅膜的研磨速度未明显受损，且多晶硅膜的研磨速度得到明显抑制，其结果是，研磨选择性得到提
升。
[0231]
产业上的可利用性
[0232]
本发明的研磨液组合物的一个或多个实施方式在高密度化或高集成化用的半导体基板的制造方法中是有用的。

技术特征：
1.一种氧化硅膜用研磨液组合物，其含有氧化铈粒子即成分a、水溶性阴离子性缩合物即成分b、及水系介质，且成分b是包含下述式(i)所表示的单体即结构单体b1、及下述式(ii)所表示的单体即结构单体b2的单体的共缩合物，成分b中的结构单体b1相对于结构单体b1与结构单体b2的合计的摩尔比以％计大于30％，在式(i)中，r1及r2相同或不同且表示氢原子、碳数1以上且4以下的烃基、或-om2，m1及m2相同或不同且表示碱金属离子、碱土金属离子、有机阳离子、铵(nh
4+
)或氢原子，在式(ii)中，r3及r4相同或不同且表示氢原子、碳数1以上且4以下的烃基、或-om3，x表示-so3m4或-po3m5m6，m3、m4、m5及m6相同或不同且表示碱金属离子、碱土金属离子、有机阳离子、铵(nh
4+
)或氢原子。2.根据权利要求1所述的氧化硅膜用研磨液组合物，其中，成分b是包含下述式(iii)所表示的结构的阴离子性缩合物，在式(iii)中，r5及r6相同或不同且表示氢原子、碳数1以上且4以下的烃基、或-om8，x表示-so3m9或-po3m
10
m
11
，m7、m8、m9、m
10
及m
11
相同或不同且表示碱金属离子、碱土金属离子、有机阳离子、铵(nh
4+
)或氢原子，m及n是设m+n＝1时的摩尔分率，m大于0.3，3.根据权利要求2所述的氧化硅膜用研磨液组合物，其中，式(iii)中的m为0.45以上。4.根据权利要求1至3中任一项所述的氧化硅膜用研磨液组合物，其中，成分b的重均分子量为1,500以上且10万以下。5.根据权利要求1至4中任一项所述的氧化硅膜用研磨液组合物，其中，组合物中的成分b的含量为0.006质量％以上且0.5质量％以下。6.根据权利要求1至5中任一项所述的氧化硅膜用研磨液组合物，其中，组合物中的成分a的含量为0.001质量％以上且6质量％以下。7.根据权利要求1至6中任一项所述的氧化硅膜用研磨液组合物，其还含有下述式(iv)所表示的含磷化合物即成分c，
在式(iv)中，r
12
及r
13
相同或不同且表示羟基或其盐，r
14
表示h、-nh2、-nhch3、-n(ch3)2、-n
+
(ch3)3、烷基、苯基、胞苷基、胍基或烷基胍基，y表示结合键或碳数1以上且12以下的亚烷基，q表示0或1。8.根据权利要求7所述的氧化硅膜用研磨液组合物，其中，成分c为苯基膦酸或其盐。9.根据权利要求7或8所述的氧化硅膜用研磨液组合物，其中，成分c的含量为0.005质量％以上且0.5质量％以下。10.一种半导体基板的制造方法，其包括使用权利要求1至9中任一项所述的研磨液组合物来研磨被研磨膜的工序。11.一种研磨方法，其包括使用权利要求1至9中任一项所述的研磨液组合物来研磨被研磨膜的工序，且所述被研磨膜是半导体基板的制造过程中所形成的氧化硅膜。

技术总结
本发明的一个方式提供一种可提升氧化硅膜研磨中的研磨选择性的氧化硅膜用研磨液组合物。本发明的一个方式涉及一种氧化硅膜用研磨液组合物，其含有氧化铈粒子(成分A)、水溶性阴离子性缩合物(成分B)、及水系介质，且成分B是包含下述式(I)所表示的单体(结构单体b1)及下述式(II)所表示的单体(结构单体b2)的单体的共缩合物，成分B中的结构单体b1相对于结构单体b1与结构单体b2的合计的摩尔比(％)大于30％。30％。30％。


技术研发人员：菅原将人 山口哲史
受保护的技术使用者：花王株式会社
技术研发日：2021.11.12
技术公布日：2023/8/1