JPS61209910A - ポリツシング用コロイダルシリカの製造方法 - Google Patents
ポリツシング用コロイダルシリカの製造方法Info
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- JPS61209910A JPS61209910A JP5166785A JP5166785A JPS61209910A JP S61209910 A JPS61209910 A JP S61209910A JP 5166785 A JP5166785 A JP 5166785A JP 5166785 A JP5166785 A JP 5166785A JP S61209910 A JPS61209910 A JP S61209910A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、半導体装置の製造工程でのシリコンウェハの
ポリッシングに使用されるコロイダルシリカの製造方法
に係わる。
ポリッシングに使用されるコロイダルシリカの製造方法
に係わる。
近年、LSI及び超LSIの製造において、基板となる
シリコンウェハの最終仕上げ工程である鏡面研磨では、
コロダルシリカからなるポリッシング剤が使用されてい
る。
シリコンウェハの最終仕上げ工程である鏡面研磨では、
コロダルシリカからなるポリッシング剤が使用されてい
る。
ところで、従来よりポリッシングに使用されるコロイダ
ルシリカは、工業用水ガラス(珪酸ソーダ)を水で希釈
し、シリカ濃度で2〜3%にし、これを陽イオン交換樹
脂を通してNa+等の金属イオンを除去した後、界面活
性剤やNa2Oが0.4〜0.56%になるようにNa
OHを添加してシリカの分散、安定化を行ない、これを
加熱、濃縮して10%前後の濃度する方法より製造され
ている。
ルシリカは、工業用水ガラス(珪酸ソーダ)を水で希釈
し、シリカ濃度で2〜3%にし、これを陽イオン交換樹
脂を通してNa+等の金属イオンを除去した後、界面活
性剤やNa2Oが0.4〜0.56%になるようにNa
OHを添加してシリカの分散、安定化を行ない、これを
加熱、濃縮して10%前後の濃度する方法より製造され
ている。
しかしながら、従来方法で製造されたコロイダルシリカ
はNa2Oを多量に含み、かつFe等の金属も多く含ま
れているため、これをポリッシング剤として用いてウェ
ハの鏡面研磨を行うと、次のような問題を生じる。即ち
、ポリッシング剤中にNa+イオンやFeイオン等の金
属イオンが含まれていると、このポリッシング剤で複数
個のMO8LSIが形成されたウェハの鏡面研磨を行っ
た場合、前記金属イオンはウェハ及び酸化膜中での移動
度が大きいため、ゲート電極とウェハ(基板)との間に
電位差を与え、閾値電圧の変動を招く。特に、超LSI
が64にビット、256にビット、1メガピツト、更に
4メガビツトとなって、MOSトランジスタが微細化さ
れると、前記金属イオンによる閾値電圧の変動は特性上
非常に問題となる。このため、ポリッシング剤に適した
非常に微細(10〜20μm)で、かつ超高純度のコロ
イダルシリカが要求されている。
はNa2Oを多量に含み、かつFe等の金属も多く含ま
れているため、これをポリッシング剤として用いてウェ
ハの鏡面研磨を行うと、次のような問題を生じる。即ち
、ポリッシング剤中にNa+イオンやFeイオン等の金
属イオンが含まれていると、このポリッシング剤で複数
個のMO8LSIが形成されたウェハの鏡面研磨を行っ
た場合、前記金属イオンはウェハ及び酸化膜中での移動
度が大きいため、ゲート電極とウェハ(基板)との間に
電位差を与え、閾値電圧の変動を招く。特に、超LSI
が64にビット、256にビット、1メガピツト、更に
4メガビツトとなって、MOSトランジスタが微細化さ
れると、前記金属イオンによる閾値電圧の変動は特性上
非常に問題となる。このため、ポリッシング剤に適した
非常に微細(10〜20μm)で、かつ超高純度のコロ
イダルシリカが要求されている。
本発明は、金属イオンフリーで超高純度であり、かつ安
定性の優れたポリッシング用コロイダルシリカの製造方
法を提供しようとするものである。
定性の優れたポリッシング用コロイダルシリカの製造方
法を提供しようとするものである。
本発明は、高純度のケイ酸エステルを水酸化第四アンモ
ニウム及び分散剤の存在下にて加水分解を行うことを特
徴とするものである。かかる本発明によれば、水酸化第
四アンモニウムの存在下でケイ酸エステルを加水分解す
ることによって、該水酸化第四アンモニウムが加水分解
の触媒とシリカ生成後の安定化剤として作用し、かつ分
散剤の添加により生成したシリカを良好に分散でき、既
う 述の如く金属イオンフリーで超高純度であり、かつ安定
性の優れたポリッシング用コロイダルシリカを得ること
ができる。また、このコロイダルシリカを使用してウェ
ハのポリッシングを行うと、含有するシリカ粒子による
機械的研磨がなされると共に、水酸化第四アンモニウム
による化学的研磨がなされ、ウェハへの汚染を招(こと
なく極めて平滑な鏡面仕上げを達成できる。
ニウム及び分散剤の存在下にて加水分解を行うことを特
徴とするものである。かかる本発明によれば、水酸化第
四アンモニウムの存在下でケイ酸エステルを加水分解す
ることによって、該水酸化第四アンモニウムが加水分解
の触媒とシリカ生成後の安定化剤として作用し、かつ分
散剤の添加により生成したシリカを良好に分散でき、既
う 述の如く金属イオンフリーで超高純度であり、かつ安定
性の優れたポリッシング用コロイダルシリカを得ること
ができる。また、このコロイダルシリカを使用してウェ
ハのポリッシングを行うと、含有するシリカ粒子による
機械的研磨がなされると共に、水酸化第四アンモニウム
による化学的研磨がなされ、ウェハへの汚染を招(こと
なく極めて平滑な鏡面仕上げを達成できる。
上記ケイ酸エステルとしは、例えば一般式Si (OR
)4 (但し、式中のRは炭素数1〜4のアルキル基
を示す〕にて表わされる有機ケイ酸を挙げることができ
る。具体的には、テトラメトキシシラン、テトラエトキ
シシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシ
ラン等を挙げることができる。こうしたケイ酸エステル
は、精製塔で精製した高純度のものを使用することが必
要である。
)4 (但し、式中のRは炭素数1〜4のアルキル基
を示す〕にて表わされる有機ケイ酸を挙げることができ
る。具体的には、テトラメトキシシラン、テトラエトキ
シシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシ
ラン等を挙げることができる。こうしたケイ酸エステル
は、精製塔で精製した高純度のものを使用することが必
要である。
上記水酸化第四アンモニウムとしては、一般式(但し、
式中のR1−R4は炭素数1〜4のアルキル基又はアル
カノール基を示す)にて表わされるものを挙げることが
できる。具体的には、水酸化テトラメチルアンモニウム
、水酸化テトラエチルアンモニウム、水酸化トリメチル
エタノールアンモニウム、水酸化トリエチルエタノール
アンモニラ云等を挙げることができる。こうした水酸化
第四アンモニウムは、最終のコロイダルシリカとした状
態で濃度0.5〜10%、pH9〜10の範囲となるよ
うに添加することが望ましい。この理由は、水酸化第四
アンモニウムの濃度を0.5%未満にすると、コロイダ
ルシリカの安定化作用等を充分に達成できず、かといっ
てその濃度が10%を越えると、シリカ粒子として存在
しなくなり、ポリッシング作用を充分に達成することが
困難となる。
式中のR1−R4は炭素数1〜4のアルキル基又はアル
カノール基を示す)にて表わされるものを挙げることが
できる。具体的には、水酸化テトラメチルアンモニウム
、水酸化テトラエチルアンモニウム、水酸化トリメチル
エタノールアンモニウム、水酸化トリエチルエタノール
アンモニラ云等を挙げることができる。こうした水酸化
第四アンモニウムは、最終のコロイダルシリカとした状
態で濃度0.5〜10%、pH9〜10の範囲となるよ
うに添加することが望ましい。この理由は、水酸化第四
アンモニウムの濃度を0.5%未満にすると、コロイダ
ルシリカの安定化作用等を充分に達成できず、かといっ
てその濃度が10%を越えると、シリカ粒子として存在
しなくなり、ポリッシング作用を充分に達成することが
困難となる。
上記分散剤としは、カチオン、アニオン、非イオン及び
両性の水溶性界面活性剤等を使用できるが、特にポリオ
キシエチレンノニールフエニール工−チル(花王社製商
品名:エマルゲン910〜915)等の非イオン界面活
性剤が望ましい。こうした水溶性界面活性剤は、最終の
コロイダルシリカとした状態で濃度0.01〜0.00
1%の範囲で添加することが望ましい。この理由は、水
溶性界面活性剤の濃度が上記範囲を逸脱すると、該活性
剤の添加によるシリカ粒子の分散性を発揮できなくなる
恐れがある。
両性の水溶性界面活性剤等を使用できるが、特にポリオ
キシエチレンノニールフエニール工−チル(花王社製商
品名:エマルゲン910〜915)等の非イオン界面活
性剤が望ましい。こうした水溶性界面活性剤は、最終の
コロイダルシリカとした状態で濃度0.01〜0.00
1%の範囲で添加することが望ましい。この理由は、水
溶性界面活性剤の濃度が上記範囲を逸脱すると、該活性
剤の添加によるシリカ粒子の分散性を発揮できなくなる
恐れがある。
なお、上述した方法で加水分解することにより調製され
たシリカを含む溶液を加熱、濃縮することにより、所定
のシリカ濃度(通常5〜20%濃度)のコロイダルシリ
カを製造する。
たシリカを含む溶液を加熱、濃縮することにより、所定
のシリカ濃度(通常5〜20%濃度)のコロイダルシリ
カを製造する。
以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
実施例1
まず、テトラメトキシシラン1909
(1,25mol )と水酸化トリメチルエタノールア
ンモニウムの10%水溶液5Qccとポリオキシエチレ
ンノニールフエニールエーテルの1%水溶液10ccと
純水2310gとを、直径6am、24段のスタティッ
クミキサにより充分に混合しながら、加水分解してシリ
カ濃度が約3%の溶液を調製した。次いで、この溶液を
60〜70℃の温度下にて減圧濃縮してシリカ濃度が約
10%のコロイダルシリカを製造した。
ンモニウムの10%水溶液5Qccとポリオキシエチレ
ンノニールフエニールエーテルの1%水溶液10ccと
純水2310gとを、直径6am、24段のスタティッ
クミキサにより充分に混合しながら、加水分解してシリ
カ濃度が約3%の溶液を調製した。次いで、この溶液を
60〜70℃の温度下にて減圧濃縮してシリカ濃度が約
10%のコロイダルシリカを製造した。
実施例2
まず、テトラメトキシシラン1909(1,25mol
)と水酸化テトラメチルアンモニウムの10%水溶液6
0ccとポリオキシエチレンノニールフエニールエーテ
ルの1%水溶液10COと純水231(lとを、直径6
履、24段のスタティックミキサにより充分に混合しな
がら、加水分解してシリカ濃度が約3%の溶液を調製し
た。次いで、この溶液を60〜70’Cの濃度下にて減
圧濃縮してシリカ濃度が約10%のコロイダルシリカを
製造した。
)と水酸化テトラメチルアンモニウムの10%水溶液6
0ccとポリオキシエチレンノニールフエニールエーテ
ルの1%水溶液10COと純水231(lとを、直径6
履、24段のスタティックミキサにより充分に混合しな
がら、加水分解してシリカ濃度が約3%の溶液を調製し
た。次いで、この溶液を60〜70’Cの濃度下にて減
圧濃縮してシリカ濃度が約10%のコロイダルシリカを
製造した。
比較例
まず、工業用水ガラス(珪酸ソーダ)を水で希釈し、シ
リカ濃度で2〜3%にし、これを陽イオン交換膜を通し
てNa”等の金属イオンを除去した。つづいて、この溶
液に界面活性剤やNa2Oを0.4〜0.56%添加し
てシリカの分散、安定化を行なった後、加熱濃縮してシ
リカ温度約10%のコロイダルシリカを製造した。
リカ濃度で2〜3%にし、これを陽イオン交換膜を通し
てNa”等の金属イオンを除去した。つづいて、この溶
液に界面活性剤やNa2Oを0.4〜0.56%添加し
てシリカの分散、安定化を行なった後、加熱濃縮してシ
リカ温度約10%のコロイダルシリカを製造した。
しかして、本実施例1.2及び比較例により製造したコ
ロイダルシリカについて、それらの物性を下記第1表に
、不純物分析結果を下記第2表に夫々示した。
ロイダルシリカについて、それらの物性を下記第1表に
、不純物分析結果を下記第2表に夫々示した。
上記第2表から明らかなように、本実施例1.2により
得たコロイダルシリカは従来のコロイダルシリカに比べ
てNa5Fe等の金属が著しく少なく、超高純度のもの
であることが分る。
得たコロイダルシリカは従来のコロイダルシリカに比べ
てNa5Fe等の金属が著しく少なく、超高純度のもの
であることが分る。
また、本実施例1.2のコロイダルシリカを用いてMO
8LSIが複数個造られたシリコンウェハのポリッシン
グを行ったところ、ウェハ裏面を著しく平滑に鏡面仕上
げできると共に、ポリッシング中での各LSIへのNa
+イオン等による汚染、閾値電圧の変動は認められなか
った。
8LSIが複数個造られたシリコンウェハのポリッシン
グを行ったところ、ウェハ裏面を著しく平滑に鏡面仕上
げできると共に、ポリッシング中での各LSIへのNa
+イオン等による汚染、閾値電圧の変動は認められなか
った。
(発明の効果)
以上詳述した如く、本発明によれば金属イオンフリーで
超高純度であり、かつ安定性の優れたポリッシング用コ
ロイダルシリカを製造でき、ひいてはこのコロイダルシ
リカを使用してシリコンウェハのポリッシングを行うこ
とによりウェハへの汚染を招くことなく、極めて平滑な
鏡面仕上げを達成できる等顕著な効果を有する。
超高純度であり、かつ安定性の優れたポリッシング用コ
ロイダルシリカを製造でき、ひいてはこのコロイダルシ
リカを使用してシリコンウェハのポリッシングを行うこ
とによりウェハへの汚染を招くことなく、極めて平滑な
鏡面仕上げを達成できる等顕著な効果を有する。
Claims (4)
- (1)高純度のケイ酸エステルを水酸化第四アンモニウ
ム及び分散剤の存在下にて加水分解を行うことを特徴と
するポリッシング用コロイダルシリカの製造方法。 - (2)ケイ酸エステルは、一般式 Si(OR)_4 〔但し、式中のRは炭素数1〜4のアルキル基を示す〕
にて表わされるものであることを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載のポリッシング用コロイダルシリカの製
造方法。 - (3)水酸化第四アンモニウムは、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔但し、式中のR_1〜R_4は炭素数1〜4のアルキ
ル基又はアルカノール基を示す〕にて表わされるもので
あることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のポリ
ッシング用コロイダルシリカの製造方法。 - (4)分散剤が水溶性界面活性剤であることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載のポリッシング用コロイダ
ルシリカの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5166785A JPS61209910A (ja) | 1985-03-15 | 1985-03-15 | ポリツシング用コロイダルシリカの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5166785A JPS61209910A (ja) | 1985-03-15 | 1985-03-15 | ポリツシング用コロイダルシリカの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61209910A true JPS61209910A (ja) | 1986-09-18 |
JPH0456774B2 JPH0456774B2 (ja) | 1992-09-09 |
Family
ID=12893231
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5166785A Granted JPS61209910A (ja) | 1985-03-15 | 1985-03-15 | ポリツシング用コロイダルシリカの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61209910A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000080349A (ja) * | 1998-09-04 | 2000-03-21 | Speedfam-Ipec Co Ltd | 研磨用組成物およびそれを用いたシリコンウェーハの加工方法 |
JP2007214173A (ja) * | 2006-02-07 | 2007-08-23 | Nippon Chem Ind Co Ltd | 半導体ウエハ研磨用研磨組成物、その製造方法、及び研磨加工方法 |
JP2007284341A (ja) * | 2002-08-19 | 2007-11-01 | Hoya Corp | マスクブランクス用ガラス基板の製造方法、マスクブランクスの製造方法、転写マスクの製造方法、及び半導体装置の製造方法、並びにマスクブランクス用ガラス基板、マスクブランクス、転写マスク |
JP2008270584A (ja) * | 2007-04-23 | 2008-11-06 | Nippon Chem Ind Co Ltd | 半導体ウエハ研磨用組成物及び研磨加工方法 |
US7732101B2 (en) | 2002-08-19 | 2010-06-08 | Hoya Corporation | Method of producing a glass substrate for a mask blank by polishing with an alkaline polishing liquid that contains colloidal silica abrasive grains |
JP2010182811A (ja) * | 2009-02-04 | 2010-08-19 | Nippon Chem Ind Co Ltd | 半導体ウエハ研磨用組成物、及びその製造方法 |
JP2011219358A (ja) * | 2004-02-25 | 2011-11-04 | Hoya Corp | マスクブランクス用ガラス基板の製造方法、マスクブランクスの製造方法、露光用マスクの製造方法、反射型マスクブランクスの製造方法、及び反射型マスクの製造方法 |
WO2021153502A1 (ja) | 2020-01-28 | 2021-08-05 | 三菱ケミカル株式会社 | シリカ粒子、シリカゾル、研磨組成物、研磨方法、半導体ウェハの製造方法及び半導体デバイスの製造方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5080061B2 (ja) * | 2005-11-10 | 2012-11-21 | 多摩化学工業株式会社 | 中性コロイダルシリカの製造方法 |
-
1985
- 1985-03-15 JP JP5166785A patent/JPS61209910A/ja active Granted
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000080349A (ja) * | 1998-09-04 | 2000-03-21 | Speedfam-Ipec Co Ltd | 研磨用組成物およびそれを用いたシリコンウェーハの加工方法 |
JP2007284341A (ja) * | 2002-08-19 | 2007-11-01 | Hoya Corp | マスクブランクス用ガラス基板の製造方法、マスクブランクスの製造方法、転写マスクの製造方法、及び半導体装置の製造方法、並びにマスクブランクス用ガラス基板、マスクブランクス、転写マスク |
US7732101B2 (en) | 2002-08-19 | 2010-06-08 | Hoya Corporation | Method of producing a glass substrate for a mask blank by polishing with an alkaline polishing liquid that contains colloidal silica abrasive grains |
JP4526547B2 (ja) * | 2002-08-19 | 2010-08-18 | Hoya株式会社 | マスクブランクス用ガラス基板の製造方法、マスクブランクスの製造方法、euv反射型マスクブランクスの製造方法、転写マスクの製造方法、euv反射型マスクの製造方法及び半導体装置の製造方法 |
JP2011219358A (ja) * | 2004-02-25 | 2011-11-04 | Hoya Corp | マスクブランクス用ガラス基板の製造方法、マスクブランクスの製造方法、露光用マスクの製造方法、反射型マスクブランクスの製造方法、及び反射型マスクの製造方法 |
JP2007214173A (ja) * | 2006-02-07 | 2007-08-23 | Nippon Chem Ind Co Ltd | 半導体ウエハ研磨用研磨組成物、その製造方法、及び研磨加工方法 |
JP2008270584A (ja) * | 2007-04-23 | 2008-11-06 | Nippon Chem Ind Co Ltd | 半導体ウエハ研磨用組成物及び研磨加工方法 |
JP2010182811A (ja) * | 2009-02-04 | 2010-08-19 | Nippon Chem Ind Co Ltd | 半導体ウエハ研磨用組成物、及びその製造方法 |
WO2021153502A1 (ja) | 2020-01-28 | 2021-08-05 | 三菱ケミカル株式会社 | シリカ粒子、シリカゾル、研磨組成物、研磨方法、半導体ウェハの製造方法及び半導体デバイスの製造方法 |
KR20220131926A (ko) | 2020-01-28 | 2022-09-29 | 미쯔비시 케미컬 주식회사 | 실리카 입자, 실리카 졸, 연마 조성물, 연마 방법, 반도체 웨이퍼의 제조 방법 및 반도체 디바이스의 제조 방법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0456774B2 (ja) | 1992-09-09 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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