JPH10106991A - 酸化セリウム研磨剤及び基板の研磨法 - Google Patents
酸化セリウム研磨剤及び基板の研磨法Info
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- JPH10106991A JPH10106991A JP25877996A JP25877996A JPH10106991A JP H10106991 A JPH10106991 A JP H10106991A JP 25877996 A JP25877996 A JP 25877996A JP 25877996 A JP25877996 A JP 25877996A JP H10106991 A JPH10106991 A JP H10106991A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 SiO2絶縁膜等の被研磨面を平坦に研磨す
る酸化セリウム研磨剤を提供する。 【解決手段】 TEOS−CVD法で作製したSiO2
絶縁膜を形成させたSiウエハを、本発明は、セリウム
化合物水和物を150℃以上250℃以下で加熱処理す
ることにより結晶水を昇華させ、その後均質に粉砕処理
をし、さらにセリウム化合物を350℃以上500℃以
下で加熱処理することにより炭酸塩を酸化し、その後均
質に粉砕処理をし600℃以上で再焼成することにより
得られる均質な酸化セリウム粒子を媒体に分散したスラ
リー研磨剤で研磨する。
る酸化セリウム研磨剤を提供する。 【解決手段】 TEOS−CVD法で作製したSiO2
絶縁膜を形成させたSiウエハを、本発明は、セリウム
化合物水和物を150℃以上250℃以下で加熱処理す
ることにより結晶水を昇華させ、その後均質に粉砕処理
をし、さらにセリウム化合物を350℃以上500℃以
下で加熱処理することにより炭酸塩を酸化し、その後均
質に粉砕処理をし600℃以上で再焼成することにより
得られる均質な酸化セリウム粒子を媒体に分散したスラ
リー研磨剤で研磨する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、酸化セリウム研磨
剤及び基板の研磨法を提供するものである。
剤及び基板の研磨法を提供するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体装置の製造工程において、
プラズマ−CVD、低圧−CVD等の方法で形成される
SiO2絶縁膜等無機絶縁膜層を平坦化するための化学
機械研磨剤としてコロイダルシリカ系の研磨剤が一般的
に検討されている。コロイダルシリカ系の研磨剤は、シ
リカ粒子を四塩化珪酸を熱分解する等の方法で粒成長さ
せ、アンモニア等のアルカリ金属を含まないアルカリ溶
液でpH調整を行って製造している。しかしながら、こ
の様な研磨剤は無機絶縁膜の研磨速度が充分な速度を持
たず、実用化には低研磨速度という技術課題がある。
プラズマ−CVD、低圧−CVD等の方法で形成される
SiO2絶縁膜等無機絶縁膜層を平坦化するための化学
機械研磨剤としてコロイダルシリカ系の研磨剤が一般的
に検討されている。コロイダルシリカ系の研磨剤は、シ
リカ粒子を四塩化珪酸を熱分解する等の方法で粒成長さ
せ、アンモニア等のアルカリ金属を含まないアルカリ溶
液でpH調整を行って製造している。しかしながら、こ
の様な研磨剤は無機絶縁膜の研磨速度が充分な速度を持
たず、実用化には低研磨速度という技術課題がある。
【0003】一方、フォトマスク用ガラス表面研磨とし
て、酸化セリウム研磨剤が用いられている。酸化セリウ
ム粒子はシリカ粒子やアルミナ粒子に比べ硬度が低く、
したがって研磨表面に傷が入りにくいことから仕上げ鏡
面研磨に有用である。また、酸化セリウムは強い酸化剤
として知られるように化学的活性な性質を有している。
この利点を活かし、絶縁膜用化学機械研磨剤への適用が
有用である。しかしながら、フォトマスク用ガラス表面
研磨用酸化セリウム研磨剤をそのまま無機絶縁膜研磨に
適用すると、そのため絶縁膜表面に目視で観察できる研
磨傷が入ってしまう。
て、酸化セリウム研磨剤が用いられている。酸化セリウ
ム粒子はシリカ粒子やアルミナ粒子に比べ硬度が低く、
したがって研磨表面に傷が入りにくいことから仕上げ鏡
面研磨に有用である。また、酸化セリウムは強い酸化剤
として知られるように化学的活性な性質を有している。
この利点を活かし、絶縁膜用化学機械研磨剤への適用が
有用である。しかしながら、フォトマスク用ガラス表面
研磨用酸化セリウム研磨剤をそのまま無機絶縁膜研磨に
適用すると、そのため絶縁膜表面に目視で観察できる研
磨傷が入ってしまう。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、SiO2絶
縁膜等の被研磨面を平坦に研磨することが可能な酸化セ
リウム研磨剤及び基板の研磨法を提供するものである。
縁膜等の被研磨面を平坦に研磨することが可能な酸化セ
リウム研磨剤及び基板の研磨法を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の酸化セリウム研
磨剤は、セリウム化合物水和物を150℃以上250℃
以下の温度で処理して得られたセリウム化合物を、粉砕
処理を施し350℃以上500℃以下の温度で焼成して
酸化セリウムを得、再び600℃以上の温度で再焼成し
て得られる酸化セリウム粒子を媒体に分散させたスラリ
ーを含むものである。
磨剤は、セリウム化合物水和物を150℃以上250℃
以下の温度で処理して得られたセリウム化合物を、粉砕
処理を施し350℃以上500℃以下の温度で焼成して
酸化セリウムを得、再び600℃以上の温度で再焼成し
て得られる酸化セリウム粒子を媒体に分散させたスラリ
ーを含むものである。
【0006】本発明の基板の研磨法は、上記の酸化セリ
ウム研磨剤で所定の基板を研磨することを特徴とするも
のである。
ウム研磨剤で所定の基板を研磨することを特徴とするも
のである。
【0007】本発明は、セリウム化合物水和物を150
℃以上250℃以下で加熱処理することにより結晶水を
昇華させ、その後均質に粉砕処理をし、さらにセリウム
化合物を350℃以上500℃以下で加熱処理すること
により炭酸塩を酸化し、その後均質に粉砕処理をし60
0℃以上で再焼成することにより得られる均質な酸化セ
リウム粒子を使用することにより、研磨後の平坦性を良
好にできることを見い出したことによりなされたもので
ある。
℃以上250℃以下で加熱処理することにより結晶水を
昇華させ、その後均質に粉砕処理をし、さらにセリウム
化合物を350℃以上500℃以下で加熱処理すること
により炭酸塩を酸化し、その後均質に粉砕処理をし60
0℃以上で再焼成することにより得られる均質な酸化セ
リウム粒子を使用することにより、研磨後の平坦性を良
好にできることを見い出したことによりなされたもので
ある。
【0008】
【発明の実施の形態】一般に酸化セリウムは、炭酸塩、
硫酸塩、蓚酸塩等のセリウム化合物を焼成することによ
って得られる。TEOS−CVD法等で形成されるSi
O2絶縁膜は1次粒子径が大きく、かつ結晶歪が少ない
ほど、すなわち結晶性がよいほど高速研磨が可能である
が、研磨傷が入りやすい傾向がある。そこで、本発明で
用いる酸化セリウム粒子は、あまり結晶性を上げないで
作製される。また、半導体チップ研磨に使用することか
ら、アルカリ金属およびハロゲン類の含有率は1ppm
以下に抑えることが好ましい。
硫酸塩、蓚酸塩等のセリウム化合物を焼成することによ
って得られる。TEOS−CVD法等で形成されるSi
O2絶縁膜は1次粒子径が大きく、かつ結晶歪が少ない
ほど、すなわち結晶性がよいほど高速研磨が可能である
が、研磨傷が入りやすい傾向がある。そこで、本発明で
用いる酸化セリウム粒子は、あまり結晶性を上げないで
作製される。また、半導体チップ研磨に使用することか
ら、アルカリ金属およびハロゲン類の含有率は1ppm
以下に抑えることが好ましい。
【0009】本発明において、酸化セリウム粒子を作製
する方法として焼成法が使用できる。セリウム化合物の
酸化温度が300℃であることから、焼成温度は600
℃以上で行う。
する方法として焼成法が使用できる。セリウム化合物の
酸化温度が300℃であることから、焼成温度は600
℃以上で行う。
【0010】本発明における酸化セリウムスラリーは、
上記の方法により製造された酸化セリウム粒子を含有す
る水溶液又はこの水溶液から回収した酸化セリウム粒
子、水及び必要に応じて分散剤らなる組成物を分散させ
ることによって得られる。ここで、酸化セリウム粒子の
濃度には制限は無いが、懸濁液の取り扱い易さから0.
5〜10重量%の範囲が好ましい。また分散剤として
は、金属イオン類を含まないものとして、アクリル酸重
合体及びそのアンモニウム塩、メタクリル酸重合体及び
そのアンモニウム塩、ポリビニルアルコール等の水溶性
有機高分子類、ラウリル硫酸アンモニウム、ポリオキシ
エチレンラウリルエーテル硫酸アンモニウム等の水溶性
陰イオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンラウリルエ
ーテル、ポリエチレングリコールモノステアレート等の
水溶性非イオン性界面活性剤、モノエタノールアミン、
ジエタノールアミン等の水溶性アミン類などが挙げられ
る。これらの分散剤の添加量は、スラリー中の粒子の分
散性及び沈降防止性などから酸化セリウム粒子100重
量部に対して0.01重量部から5重量部の範囲が好ま
しく、その分散効果を高めるためには分散処理時に分散
機の中に粒子と同時に入れることが好ましい。
上記の方法により製造された酸化セリウム粒子を含有す
る水溶液又はこの水溶液から回収した酸化セリウム粒
子、水及び必要に応じて分散剤らなる組成物を分散させ
ることによって得られる。ここで、酸化セリウム粒子の
濃度には制限は無いが、懸濁液の取り扱い易さから0.
5〜10重量%の範囲が好ましい。また分散剤として
は、金属イオン類を含まないものとして、アクリル酸重
合体及びそのアンモニウム塩、メタクリル酸重合体及び
そのアンモニウム塩、ポリビニルアルコール等の水溶性
有機高分子類、ラウリル硫酸アンモニウム、ポリオキシ
エチレンラウリルエーテル硫酸アンモニウム等の水溶性
陰イオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンラウリルエ
ーテル、ポリエチレングリコールモノステアレート等の
水溶性非イオン性界面活性剤、モノエタノールアミン、
ジエタノールアミン等の水溶性アミン類などが挙げられ
る。これらの分散剤の添加量は、スラリー中の粒子の分
散性及び沈降防止性などから酸化セリウム粒子100重
量部に対して0.01重量部から5重量部の範囲が好ま
しく、その分散効果を高めるためには分散処理時に分散
機の中に粒子と同時に入れることが好ましい。
【0011】これらの酸化セリウム粒子を水中に分散さ
せる方法としては、通常の撹拌機による分散処理の他
に、ホモジナイザー、超音波分散機、ボールミルなどを
用いることができる。特に酸化セリウム粒子を1μm以
下の微粒子として分散させるためには、ボールミル、振
動ボールミル、遊星ボールミル、媒体撹拌式ミルなどの
湿式分散機を用いることが好ましい。また、スラリーの
アルカリ性を高めたい場合には、分散処理時又は処理後
にアンモニア水などの金属イオンを含まないアルカリ性
物質を添加することができる。
せる方法としては、通常の撹拌機による分散処理の他
に、ホモジナイザー、超音波分散機、ボールミルなどを
用いることができる。特に酸化セリウム粒子を1μm以
下の微粒子として分散させるためには、ボールミル、振
動ボールミル、遊星ボールミル、媒体撹拌式ミルなどの
湿式分散機を用いることが好ましい。また、スラリーの
アルカリ性を高めたい場合には、分散処理時又は処理後
にアンモニア水などの金属イオンを含まないアルカリ性
物質を添加することができる。
【0012】本発明の酸化セリウム研磨剤は、上記スラ
リ−をそのまま使用してもよいが、N,N−ジエチルエ
タノ−ルアミン、N,N−ジメチルエタノ−ルアミン、
アミノエチルエタノ−ルアミン等の添加剤を添加して研
磨剤とすることができる。
リ−をそのまま使用してもよいが、N,N−ジエチルエ
タノ−ルアミン、N,N−ジメチルエタノ−ルアミン、
アミノエチルエタノ−ルアミン等の添加剤を添加して研
磨剤とすることができる。
【0013】本発明の酸化セリウム研磨剤が使用される
無機絶縁膜の作製方法として、定圧CVD法、プラズマ
CVD法等が挙げられる。定圧CVD法によるSiO2
絶縁膜形成は、Si源としてモノシラン:SiH4、酸
素源として酸素:O2を用いる。このSiH4−O2系酸
化反応を400℃程度以下の低温で行わせることにより
得られる。高温リフローによる表面平坦化を図るために
リン:Pをドープするときには、SiH4−O2−PH3
系反応ガスを用いることが好ましい。プラズマCVD法
は、通常の熱平衡下では高温を必要とする化学反応が低
温でできる利点を有する。プラズマ発生法には、容量結
合型と誘導結合型の2つが挙げられる。反応ガスとして
は、Si源としてSiH4、酸素源としてN2Oを用いた
SiH4−N2O系ガスとテトラエトキシシラン(TEO
S)をSi源に用いたTEOS−O2系ガス(TEOS
−プラズマCVD法)が挙げられる。基板温度は250
℃〜400℃、反応圧力は67〜400Paの範囲が好
ましい。このように、本発明のSiO2絶縁膜にはリ
ン、ホウ素等の元素がド−プされていても良い。
無機絶縁膜の作製方法として、定圧CVD法、プラズマ
CVD法等が挙げられる。定圧CVD法によるSiO2
絶縁膜形成は、Si源としてモノシラン:SiH4、酸
素源として酸素:O2を用いる。このSiH4−O2系酸
化反応を400℃程度以下の低温で行わせることにより
得られる。高温リフローによる表面平坦化を図るために
リン:Pをドープするときには、SiH4−O2−PH3
系反応ガスを用いることが好ましい。プラズマCVD法
は、通常の熱平衡下では高温を必要とする化学反応が低
温でできる利点を有する。プラズマ発生法には、容量結
合型と誘導結合型の2つが挙げられる。反応ガスとして
は、Si源としてSiH4、酸素源としてN2Oを用いた
SiH4−N2O系ガスとテトラエトキシシラン(TEO
S)をSi源に用いたTEOS−O2系ガス(TEOS
−プラズマCVD法)が挙げられる。基板温度は250
℃〜400℃、反応圧力は67〜400Paの範囲が好
ましい。このように、本発明のSiO2絶縁膜にはリ
ン、ホウ素等の元素がド−プされていても良い。
【0014】所定の基板として、半導体基板すなわち回
路素子と配線パターンが形成された段階の半導体基板、
回路素子が形成された段階の半導体基板等の半導体基板
上にSiO2絶縁膜層が形成された基板が使用できる。
このような半導体基板上に形成されたSiO2絶縁膜層
を上記酸化セリウム研磨剤で研磨することによって、S
iO2絶縁膜層表面の凹凸を解消し、半導体基板全面に
渡って平滑な面とする。ここで、研磨する装置として
は、半導体基板を保持するホルダーと研磨布(パッド)
を貼り付けた(回転数が変更可能なモータ等を取り付け
てある)定盤を有する一般的な研磨装置が使用できる。
研磨布としては、一般的な不織布、発泡ポリウレタン、
多孔質フッ素樹脂などが使用でき、特に制限がない。ま
た、研磨布にはスラリーが溜まる様な溝加工を施すこと
が好ましい。研磨条件には制限はないが、定盤の回転速
度は半導体が飛び出さない様に100rpm以下の低回
転が好ましく、半導体基板にかける圧力は研磨後に傷が
発生しない様に1kg/cm2以下が好ましい。研磨し
ている間、研磨布にはスラリーをポンプ等で連続的に供
給する。この供給量には制限はないが、研磨布の表面が
常にスラリーで覆われていることが好ましい。
路素子と配線パターンが形成された段階の半導体基板、
回路素子が形成された段階の半導体基板等の半導体基板
上にSiO2絶縁膜層が形成された基板が使用できる。
このような半導体基板上に形成されたSiO2絶縁膜層
を上記酸化セリウム研磨剤で研磨することによって、S
iO2絶縁膜層表面の凹凸を解消し、半導体基板全面に
渡って平滑な面とする。ここで、研磨する装置として
は、半導体基板を保持するホルダーと研磨布(パッド)
を貼り付けた(回転数が変更可能なモータ等を取り付け
てある)定盤を有する一般的な研磨装置が使用できる。
研磨布としては、一般的な不織布、発泡ポリウレタン、
多孔質フッ素樹脂などが使用でき、特に制限がない。ま
た、研磨布にはスラリーが溜まる様な溝加工を施すこと
が好ましい。研磨条件には制限はないが、定盤の回転速
度は半導体が飛び出さない様に100rpm以下の低回
転が好ましく、半導体基板にかける圧力は研磨後に傷が
発生しない様に1kg/cm2以下が好ましい。研磨し
ている間、研磨布にはスラリーをポンプ等で連続的に供
給する。この供給量には制限はないが、研磨布の表面が
常にスラリーで覆われていることが好ましい。
【0015】研磨終了後の半導体基板は、流水中で良く
洗浄後、スピンドライヤ等を用いて半導体基板上に付着
した水滴を払い落としてから乾燥させることが好まし
い。このようにして平坦化されたSiO2絶縁膜層の上
に、第2層目のアルミニウム配線を形成し、その配線間
および配線上に再度上記方法によりSiO2絶縁膜を形
成後、上記酸化セリウム研磨剤を用いて研磨することに
よって、絶縁膜表面の凹凸を解消し、半導体基板全面に
渡って平滑な面とする。この工程を所定数繰り返すこと
により、所望の層数の半導体を製造する。
洗浄後、スピンドライヤ等を用いて半導体基板上に付着
した水滴を払い落としてから乾燥させることが好まし
い。このようにして平坦化されたSiO2絶縁膜層の上
に、第2層目のアルミニウム配線を形成し、その配線間
および配線上に再度上記方法によりSiO2絶縁膜を形
成後、上記酸化セリウム研磨剤を用いて研磨することに
よって、絶縁膜表面の凹凸を解消し、半導体基板全面に
渡って平滑な面とする。この工程を所定数繰り返すこと
により、所望の層数の半導体を製造する。
【0016】本発明の酸化セリウム研磨剤は、半導体基
板に形成されたSiO2絶縁膜だけでなく、所定の配線
を有する配線板に形成されたSiO2絶縁膜、ガラス、
窒化ケイ素等の無機絶縁膜、ITO等の無機導電膜、ガ
ラス及び結晶質材料で構成される光集積回路・光スイッ
チング素子・光導波路、光ファイバ−の端面、シンチレ
−タ等の光学用単結晶、青色レ−ザLEDサファイア基
板等の固体レ−ザ単結晶、Si、GaAS等の半導体単
結晶、磁気ディスク用ガラス基板、磁気ヘッド(Al2
O3とTiCとの複合材料)等を研磨するために使用さ
れる。このように本発明において所定の基板とは、Si
O2絶縁膜が形成された半導体基板、SiO2絶縁膜が形
成された配線板、ガラス、窒化ケイ素等の無機絶縁膜が
形成された基板、ITO等の無機導電膜が形成された基
板、ガラス及び結晶質材料で構成される光集積回路・光
スイッチング素子・光導波路、光ファイバ−の端面、シ
ンチレ−タ等の光学用単結晶、青色レ−ザLEDサファ
イア基板等の固体レ−ザ単結晶、Si、GaAS等の半
導体単結晶、磁気ディスク用ガラス基板、磁気ヘッド
(Al2O3とTiCとの複合材料)等を含む。
板に形成されたSiO2絶縁膜だけでなく、所定の配線
を有する配線板に形成されたSiO2絶縁膜、ガラス、
窒化ケイ素等の無機絶縁膜、ITO等の無機導電膜、ガ
ラス及び結晶質材料で構成される光集積回路・光スイッ
チング素子・光導波路、光ファイバ−の端面、シンチレ
−タ等の光学用単結晶、青色レ−ザLEDサファイア基
板等の固体レ−ザ単結晶、Si、GaAS等の半導体単
結晶、磁気ディスク用ガラス基板、磁気ヘッド(Al2
O3とTiCとの複合材料)等を研磨するために使用さ
れる。このように本発明において所定の基板とは、Si
O2絶縁膜が形成された半導体基板、SiO2絶縁膜が形
成された配線板、ガラス、窒化ケイ素等の無機絶縁膜が
形成された基板、ITO等の無機導電膜が形成された基
板、ガラス及び結晶質材料で構成される光集積回路・光
スイッチング素子・光導波路、光ファイバ−の端面、シ
ンチレ−タ等の光学用単結晶、青色レ−ザLEDサファ
イア基板等の固体レ−ザ単結晶、Si、GaAS等の半
導体単結晶、磁気ディスク用ガラス基板、磁気ヘッド
(Al2O3とTiCとの複合材料)等を含む。
【0017】
(酸化セリウム粒子の作製)炭酸セリウム水和物の熱分
析を行ったところ、100℃で結晶水が昇華し、300
℃で酸化反応が起こることを確認した。そこで、炭酸セ
リウム水和物(99.9%)600gを白金製の容器に
入れ、150℃で2時間空気中で焼成することにより炭
酸セリウム水和物中の結晶水を昇華の粉末を得た。この
粉末をボールミル法で均質になるように粉砕を行った。
さらに400℃で2時間空気中で焼成することにより黄
白色の粉末を得た。この粉末をX線回折法により同定し
たところ、酸化セリウムであることを確認した。さらに
透過型電子顕微鏡で観察したところ、1次粒子径が10
nmで粒子形状が球状で、また粒子径がそろっていた。
ただし、ところどころで凝集していた。そこで、この粉
末をボールミル法で均質になるように粉砕を行った。こ
の粉末について800℃で2時間再度焼成した。この粉
末をX線回折法で相同定を行ったところ酸化セリウムで
あることを確認した。また、透過型電子顕微鏡により1
次粒子径が200nmで、粒子径がそろっていることを
確認した。
析を行ったところ、100℃で結晶水が昇華し、300
℃で酸化反応が起こることを確認した。そこで、炭酸セ
リウム水和物(99.9%)600gを白金製の容器に
入れ、150℃で2時間空気中で焼成することにより炭
酸セリウム水和物中の結晶水を昇華の粉末を得た。この
粉末をボールミル法で均質になるように粉砕を行った。
さらに400℃で2時間空気中で焼成することにより黄
白色の粉末を得た。この粉末をX線回折法により同定し
たところ、酸化セリウムであることを確認した。さらに
透過型電子顕微鏡で観察したところ、1次粒子径が10
nmで粒子形状が球状で、また粒子径がそろっていた。
ただし、ところどころで凝集していた。そこで、この粉
末をボールミル法で均質になるように粉砕を行った。こ
の粉末について800℃で2時間再度焼成した。この粉
末をX線回折法で相同定を行ったところ酸化セリウムで
あることを確認した。また、透過型電子顕微鏡により1
次粒子径が200nmで、粒子径がそろっていることを
確認した。
【0018】(酸化セリウムスラリーの作製)上記の酸
化セリウム粉末80gを脱イオン水800g中に分散し
て、これにポリアクリル酸アンモニウム塩8gを添加
後、遊星ボールミル(フリッチェ社製、商品名P−5
型)を用いて2300rpmで30分間分散処理を施す
ことにより、乳白色の酸化セリウムスラリーを得た。こ
のスラリーpHはそれぞれ9.2であった。スラリーの
粒度分布を調べたところ(Master Sizer
製)、平均粒子径がそれぞれ210nm小さく、その半
値幅もともに100nmと比較的分布も狭いことがわか
った。このことから、1次粒子で単分散していることを
確認した。
化セリウム粉末80gを脱イオン水800g中に分散し
て、これにポリアクリル酸アンモニウム塩8gを添加
後、遊星ボールミル(フリッチェ社製、商品名P−5
型)を用いて2300rpmで30分間分散処理を施す
ことにより、乳白色の酸化セリウムスラリーを得た。こ
のスラリーpHはそれぞれ9.2であった。スラリーの
粒度分布を調べたところ(Master Sizer
製)、平均粒子径がそれぞれ210nm小さく、その半
値幅もともに100nmと比較的分布も狭いことがわか
った。このことから、1次粒子で単分散していることを
確認した。
【0019】(絶縁膜層の研磨)保持する基板取り付け
用の吸着パッドを貼り付けたホルダーにTEOS−プラ
ズマCVD法で作製したSiO2絶縁膜を形成させたS
iウエハをセットし、多孔質ウレタン樹脂製の研磨パッ
ドを貼り付けた定盤上に絶縁膜面を下にしてホルダーを
載せ、さらに加工加重が160g/cm2になるように
重しを載せた。定盤上に上記の酸化セリウムスラリー
(固形分:2.5wt%)を35cc/minの速度で
滴下しながら、定盤を30rpmで3分間回転させ、絶
縁膜を研磨した。研磨後ウエハをホルダーから取り外し
て、流水で良く洗浄後、超音波洗浄機によりさらに20
分間洗浄した。洗浄後、ウエハをスピンドライヤーで水
滴を除去し、120℃の乾燥機で10分間乾燥させた。
光干渉式膜厚測定装置を用いて、研磨前後の膜厚変化を
測定した結果、この研磨により900nmの絶縁膜が削
られた。それぞれのスラリーの研磨後、ウエハ全面に渡
って均一の厚みになっていることがわかった。また、目
視では絶縁膜表面には傷が見られなかった。
用の吸着パッドを貼り付けたホルダーにTEOS−プラ
ズマCVD法で作製したSiO2絶縁膜を形成させたS
iウエハをセットし、多孔質ウレタン樹脂製の研磨パッ
ドを貼り付けた定盤上に絶縁膜面を下にしてホルダーを
載せ、さらに加工加重が160g/cm2になるように
重しを載せた。定盤上に上記の酸化セリウムスラリー
(固形分:2.5wt%)を35cc/minの速度で
滴下しながら、定盤を30rpmで3分間回転させ、絶
縁膜を研磨した。研磨後ウエハをホルダーから取り外し
て、流水で良く洗浄後、超音波洗浄機によりさらに20
分間洗浄した。洗浄後、ウエハをスピンドライヤーで水
滴を除去し、120℃の乾燥機で10分間乾燥させた。
光干渉式膜厚測定装置を用いて、研磨前後の膜厚変化を
測定した結果、この研磨により900nmの絶縁膜が削
られた。それぞれのスラリーの研磨後、ウエハ全面に渡
って均一の厚みになっていることがわかった。また、目
視では絶縁膜表面には傷が見られなかった。
【0020】比較例 炭酸セリウム水和物(99.9%)600gを800℃
で2時間で焼成した。この粉末をX線回折法で相同定を
行ったところ酸化セリウムであることを確認した。ま
た、透過型電子顕微鏡により1次粒子径が200nmで
ある粒子が数で90%存在したが、10nm程度の球形
の微粒子も同時に存在することがわかった。実施例と同
一条件でスラリーを作製した。スラリーの粒度分布を調
べたところ(Master Sizer製)、平均粒子
径がそれぞれ270nmと実施例と比べわずかに大き
く、その半値幅もともに300nmと分布も実施例より
ブロードであることがわかった。実施例と同一条件でT
EOS−CVD法で作製したSiO2絶縁膜を研磨した
ところ、目視では傷が見られなかったが、3分間での研
磨で640nmと実施例に比べ絶縁膜が削れなかった。
で2時間で焼成した。この粉末をX線回折法で相同定を
行ったところ酸化セリウムであることを確認した。ま
た、透過型電子顕微鏡により1次粒子径が200nmで
ある粒子が数で90%存在したが、10nm程度の球形
の微粒子も同時に存在することがわかった。実施例と同
一条件でスラリーを作製した。スラリーの粒度分布を調
べたところ(Master Sizer製)、平均粒子
径がそれぞれ270nmと実施例と比べわずかに大き
く、その半値幅もともに300nmと分布も実施例より
ブロードであることがわかった。実施例と同一条件でT
EOS−CVD法で作製したSiO2絶縁膜を研磨した
ところ、目視では傷が見られなかったが、3分間での研
磨で640nmと実施例に比べ絶縁膜が削れなかった。
【0021】
【発明の効果】本発明の研磨剤により、SiO2絶縁膜
等の被研磨面を平坦に研磨することが可能となる。
等の被研磨面を平坦に研磨することが可能となる。
Claims (7)
- 【請求項1】 セリウム化合物水和物を150℃以上2
50℃以下の温度で処理して得られたセリウム化合物
を、粉砕処理を施し350℃以上500℃以下の温度で
焼成して酸化セリウムを得、再び600℃以上の温度で
再焼成して得られる酸化セリウム粒子を媒体に分散させ
たスラリーを含む酸化セリウム研磨剤。 - 【請求項2】 スラリーが分散剤を含む請求項1記載の
酸化セリウム研磨剤。 - 【請求項3】 媒体が水である請求項1又は2記載の酸
化セリウム研磨剤。 - 【請求項4】 分散剤が水溶性有機高分子、水溶性陰イ
オン性界面活性剤、水溶性非イオン性界面活性剤及び水
溶性アミンから選ばれる少なくとも1種である請求項2
記載の酸化セリウム研磨剤。 - 【請求項5】 スラリーのpHが7以上10以下のスラ
リーである請求項1〜4各項記載の酸化セリウム研磨
剤。 - 【請求項6】 請求項1〜5各項記載の酸化セリウム研
磨剤で所定の基板を研磨することを特徴とする基板の研
磨法。 - 【請求項7】 所定の基板がSiO2絶縁膜が形成され
た基板である請求項6記載の基板の研磨法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25877996A JPH10106991A (ja) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | 酸化セリウム研磨剤及び基板の研磨法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25877996A JPH10106991A (ja) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | 酸化セリウム研磨剤及び基板の研磨法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10106991A true JPH10106991A (ja) | 1998-04-24 |
Family
ID=17324972
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25877996A Pending JPH10106991A (ja) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | 酸化セリウム研磨剤及び基板の研磨法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10106991A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003097761A1 (fr) * | 2002-05-16 | 2003-11-27 | Mitsui Mining & Smelting Co.,Ltd. | Procede de production d'un materiau de polissage a base de cerium et materiau de polissage a base de cerium produit par ledit procede |
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WO2007027068A1 (en) | 2005-09-02 | 2007-03-08 | Lg Chem, Ltd. | Cerium oxide powder for one-component cmp slurry, preparation method thereof, one-component cmp slurry composition comprising the same, and method of shallow trench isolation using the slurry |
WO2007043817A1 (en) | 2005-10-14 | 2007-04-19 | Lg Chem, Ltd. | Method for preparing of cerium oxide powder for chemical mechanical polishing and method for preparing of chemical mechanical polishing slurry using the same |
US7429367B2 (en) | 2004-07-15 | 2008-09-30 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method for producing improved cerium oxide abrasive particles and compositions including such particles |
-
1996
- 1996-09-30 JP JP25877996A patent/JPH10106991A/ja active Pending
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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