TW200804574A - Polishing composition for silicon wafer, polishing composition kit for silicon wafer, and polishing method of silicon wafer - Google Patents

Description

200804574 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種石夕晶圓用研磨組合物、石夕晶圓研磨用 組合物套組及矽晶圓之研磨方法。 【先前技術】

於半導體晶圓、尤其係矽晶圓之研磨步驟中，大多使用 包含研磨顆粒即膠體狀二氧化矽之研磨材組合物（例如， 曰本專利特公昭61-38954號（專利文獻1))。伴隨最近矽元 件之高積體化，對經研磨之矽晶圓的污染及缺陷之限制越 來越嚴格。例如，由殘存於經研磨之矽晶圓中的微量金屬 引起之染、或由研磨劑所含有之二氧化矽的結合體引起 之損傷笸產生已經成為較大問題，由於上述污染或缺陷而 無法避免元件製造步驟良率下降。 〇知殘存於經研磨之矽晶圓中之微量金屬係起因於研磨 組合物所包含之金屬者，該金屬雜質之大部分來源於膠 狀二氮仆.访~ m 乂 劑 一 " ” w< 八口厂刀不珠於膠 入^ 一虱化矽。因此，必須降低研磨劑組合物之金屬雜質 :量：尤其降低膠體狀二氧化矽之雜質含量。針對該要 物之使用包含高純度之膠體狀二氧化矽的研磨組洽 物之方法（例如，炎 利文獻2))ΜΘ_^ : 利特開平u-214338號公報（毒 出現成本問題。％純度之研磨組合物一般價格較高，赵 此’提出有利田每肪 、 中所含之膠體狀…含有先前之研磨劑組合; (例如，參照 氣化夕之研磨劑組合物實施研磨之方i 專利特開昭62·259769號公報（專利文》 117437.doc 200804574 3))。然而’貫質上不含膠體狀二氧化矽之研磨劑組合物並 不具備去除被研磨物即矽晶圓表面所生成之氧化膜（以下 亦稱作自然氧化膜）之功能，故實質上無法進行研磨。 已有以去除自然氧化膜為目的而用於研磨步驟之先例， 如下述例··於研磨步驟之前，以HF水溶液去除自然氧化 膜，其後以實質上並不含有膠體狀二氧化矽之研磨劑組合 物進行研磨（例如，參照曰本專利特開2〇〇2_16〇25號公報 (專利文獻4))。然而，以HF水溶液去除自然氧化膜之步驟 較為繁雜，以HF水溶液去除自然氧化膜之步驟中，已去除 自然氧化膜之矽晶圓直至轉移至下一個研磨步驟期間其表 面完全無防護，故而會暴露於各種污染之危險性中。繁雜 性及危險狀況於精密研磨或粗研磨中均存在。 [專利文獻1]曰本專利特公昭61_38954號公報 [專利文獻2]曰本專利特開平u_2i4338號公報 [專利文獻3]日本專利特開昭62-259769號公報 [專利文獻4]日本專利特開2002」6〇25號公報 【發明内容】 本务明之目的在於提供一種研磨組合物，其可去除半導 體晶圓、尤其係矽晶圓之自然氧化膜，並繼續有效地進行 矽之研磨；或可與自然氧化膜之去除一併有效地進行半導 體晶圓之研磨。本發明之目的在於提供一種使用該研磨組 合物之矽晶圓的研磨方法、以及用以提供該研磨組合物之 套組。本發明之目的在於提供一種金屬雜質極少之研磨組 否物進而，本發明之目的在於提供一種可降低研磨後石夕 117437.doc 200804574 曰曰圓中的金屬雜質及研磨㈣晶圓表面的損傷之研磨组合 物。 、、〇

^發明係為解決上述課題開發而成者，係關於含有膠體 狀虱化鈽及鹼性研磨組合物之矽晶圓用研磨組合物，該膠 體狀氡化鈽包含氧化錦及水，該驗性研磨組合物包含驗性 物質與水。本發明之研磨組合物可含有螯合劑。本發明 中，鹼性物質較好的是選自Ν_(2_胺乙基）乙醇胺、哌畊、 2胺乙醇、乙二胺、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化四甲 銨、碳酸鈉、或碳酸鉀，螯合劑較好的是選自乙二胺四乙 酸、二乙三胺五乙酸、氮基三乙酸、Ν•羥乙基乙二胺三乙 酉文或羥乙基亞胺二乙酸中選擇。研磨組合物較好的是ρΗ 值為10·5〜12.5。本發明之研磨組合物中，較好的是氧化鈽 之濃度於使用研磨組合物之使用點（p〇int 〇f⑽约，相對於 1000¾量份上述組合物為〇 〇〇25〜1重量份。 本發明提供一種矽晶圓之研磨方法。本發明之研磨方法 包合.用以去除矽晶圓表面之氧化膜的研磨方法（第一實 施形態）、及包括氧化膜之去除的進行矽晶圓之研磨的研 磨方法（第二及第三實施形態）。 第一實施形態之研磨方法包括以含氧化鈽與水之膠體狀 氧化鈽研磨矽晶圓表面之步驟。第二實施形態之研磨方法 包括·以含氧化鈽及水之膠體狀氧化鈽研磨矽晶圓表面而 去除矽晶圓表面之氧化膜的步驟；及繼續以含鹼性物質及 水之鹼性研磨組合物研磨矽晶圓之步驟。第三實施形態之 研磨方法包括··以含膠體狀氧化鈽與鹼性研磨組合物之矽 117437.doc 200804574 晶圓用研磨組合物研磨矽晶 含氧化辅月k /驟’該膠體狀氧化鈽包 5乳化鈽及水，該鹼性研磨組人 ^ ,^ aH .. ^ Q物包$鹼性物質及水。 太， 日日因研磨用組合物套組。竑 套、、且可含有包含氧化鈽與水之 ^ 舲所拋u 筱狀虱化鈽、及包含鹼性 物貝一水之驗性研磨組合物。 _ . 碟而，該套組之膠體狀4仆 鈽與鹼性研磨組合物之至少一者 虱匕 套組中，驗性物質較好的是選 〜月之 呼、2-胺乙醇、乙二胺、氫氧化细乙基)乙酵胺、派 田β山 乳化納、*氧化鉀、氫氧化四 甲叙、奴酸鈉、或碳酸鉀’螯合劑較好的是選自乙二胺四 乙酸、二乙三胺五乙酸、氮基三乙酸、Ν-心基乙二胺= 乙酸、或羥乙基亞胺二乙酸。 。藉由使用本發明之研磨組合物’可效果極佳地進行石夕晶 圓之自然乳化膜之去除及石夕晶圓之研磨。藉由以勝體狀氧 化鈽、及包含驗性物質之驗性研磨组合物進行研磨，不會 引起金屬污染及表面缺陷，而去除矽晶圓之自然氧化膜Υ 並且可進行石夕晶圓之研磨。χ，根冑纟發明之研磨方法， 可有效地去除石夕晶圓上之自然氧化膜。進而，本發明之研 磨 =法不會引起金屬污染及表面缺陷，而去除石夕晶圓之自 然氧化膜，並且可進行石夕晶圓之研磨。 【實施方式】 本發明係關於半導體晶圓用研磨組合物、尤其係關於矽 晶圓用研磨組合物。本發明係關於一般用於半導體晶圓之 一次研磨之研磨組合物。 本發明之第一實施形態之矽晶圓用研磨組合物含有：包 117437.doc 200804574 =氧化鈽及水之膠體狀氧化鈽、及包含驗性物質及水之研 1 σ物。於本§兄明書中，所謂膠體狀氧化鈽係指將氧化 鈽粉末分散於水中者。 1月之研磨組合物之特徵在於包含氧化鈽。先前考慮 麥利用氧化鋪進行研磨則會於石夕晶圓上產生㈣，故而氧 化錦不適於石夕晶圓之研磨。因此，至今為止，並未使用氧 :鈽作為石夕晶圓用研磨組合物。本發明係基於發現，氧化 ★可有效去除矽晶圓表面所生成之氧化膜(自然氧化膜)。 飾發明之研磨組合物，於研磨之際，藉由於含有微量氧化 飾之狀態下進行使用，可有效去除自絲化膜。 处即’於本發明中’氧化鈽用以去除自然氧化膜而發揮功 =水用以於研磨步驟中將氧化鈽及驗性物質供給至研磨 半導體晶圓之接觸面而發揮功能。 本發明之矽晶圓用研廢έ 乂 4 —、， 研府“ 初，進而於上述矽晶圓甩 研磨、、且合物中包含螯合劑。螯合劑係用以防μ八屆2丨土 半導體晶圓污染。 ⑽用以防止金屬引起之 混tr月之研磨組合物並不包含膠體狀二氧化石夕，故極少 之整人:雜f因此並不特別須要添加用以捕集金屬雜質 全屬：：。然而’研磨組合物之製造或使用中有可能混入 此’為捕㈣等金屬雜質’較好的是使用聲 :與養：Γ用螯合劑’研磨組合物中所存在之金屬離子 表面之金^染。 有相止對石夕晶圓 以下就各成分之說明及研磨劑組合物之製備法加以說明。 I17437.doc 200804574 <研磨劑組合物之各成分> (1)膠體狀氧化鈽 产本發明之研磨組合物使用包含氧化鈽粉末與水之膠體狀 氧化鈽。膠體狀氧化㈣可將氧化鈽分散於水中而製備， 亦可購入贱將氧化鈽與水混合者。膠體狀氧化鈽例如可 自Nayacol公司等購得。 (1 -1)氧化鈽 膠體狀氡化鈽中所包含之氧化鈽具有50〜5〇〇 之平均 粒徑，較好的是具有80〜250 nm之平均粒徑。若氧化鈽之 平均粒徑小於50 nm，則自然氧化膜之去除效率會惡化。 若氧化鈽之平均粒徑超過500 nm，則研磨後之矽晶圓上容 易殘留損傷，故並非有效。 +氧化鈽之量，例如在矽晶圓之研磨中，於實際研磨加工 時所使用之稀釋狀態（以下亦稱作研磨之使用點）下，為2 $

ppm〜1000 ppm (相對於1〇〇〇重量份研磨組合物為 重里份），較好的是2.5 ppm〜250 ppm (相對於1〇〇〇重量份 研磨組合物為0.0025〜〇.25重量份）。若未達2 5 ppm，2 2 然氧化膜之去除效率惡化。若超過1〇〇〇 ppm，則可有效去 除自然氧化膜，但經濟性惡化。 如此，於本發明中，較好的是於實際之研磨加工時所使 用之稀釋狀態下，含有微量氧化鈽。 (2)水 於本發明中使用水作為媒體。.較好的是水係儘量減少雜 質者。例如，可使用藉由離子交換樹脂而去除雜質離子之 117437.doc 11 200804574 2離子水。進而，亦可使用使該脫離子水通過過濾器而去 除懸濁物者、或蒸館水。再者， 於本巩明書中，有時亦將 锰量減少該等雜質之水僅稱作「水」或「純水」，尤其係 於並未明確揭示而加以使用之情形時，「水」或「純水」 表不上述儘量減少雜質之水。 (3 )驗性研磨組合物 本發明之組合物含有包含鹼性物質與水之鹼性研磨組合 物。再者，用作媒體之水如上述所說明。 (3-1)驗性物質 驗性物質較好的是選自邮-胺乙基）乙醇胺井、2· 胺乙醇、乙二胺、氫氧化納、氫氧化鉀、氫氧化四甲銨、 碳酸納、或碳酸鉀。本發明中’既可單獨使用該等，亦可 將-亥等之2種以上加以組合而使用。為實現快速之研磨速 度，較好的是使用自N♦胺乙基）乙醇胺、祀”井、2_胺乙 醇、乙二胺等胺類中所選擇之1種或2種以上之物質。研磨 組合物中所含有之該等鹼性物質之量，例如於石夕晶圓之研 磨中於研磨之使用點較好的是1〇〇 ppM_〇 _。若 ppm，則；^之研磨速度較低，無法實用。若超過 10000 ppm，則易於出現研磨面受腐钮之龜裂花紋。 (4)螯合劑 本發明之組合物包含作為任意成分之螯合劑。 螯合劑可自乙二胺四乙酸、二乙三胺五乙酸、氮基三乙 I、队羥乙基乙二胺三乙酸、或羥乙基亞胺二乙酸中選 擇。本發明中，既可單獨使用該等，亦可將該等之2種以 117437.doc -12- 200804574 上加以組合而使用。研磨組合物中所包含之螯合劑之量， 例如於矽晶圓之研磨時，於 π靨之使用點較好的是10

Ppm〜1〇〇〇 ρρηι 〇 〈研磨劑組合物之製備> 本發明之研磨組合物-般將上述各成分以所期望之含有 :混合於水：、進行分散即可。例如，使用氧化飾粉末之 月形時’將氧化鈽粉末及鹼性物質以所期望之含有率與水 =即可。又’使用膠體狀氧化鈽之情形時，由氧化飾粉 末人水製備所期望濃度之膠體狀氧化鈽，或購入膠體狀氧 化鈽時，根據須要用水稀釋為所期望之濃度後，混合驗性 物質即可。上述例為一例’膠體狀氧化鈽、鹼性物質及螯 合劑之混合順序任意。例如’於研磨組合物中，既可先進 ^性物質及螯合劑以外之各成分之分散、與驗性物質及 蝥合劑之溶解之任一者， ___ 有入，H冋時進行。或者，亦可· 分別製備所期望之含有率之膠體狀氧化鈽、及所期望之含 有率之鹼性研磨組合物，而將該等混合。 本發明之組合物包含螯合劑之情形時，於上述各順序之 任過私中，使螯合劑（既可為未溶解者，或亦可為溶解 於水中者）以所期望之濃度溶解即可。 將上述成分分散或溶解於水中之方法任意。例如，可利 用翼式攪拌機之攪拌等而使其分散。 本發明之研磨組合物既可於實際研磨加工時所使用之稀 釋狀態下進行供給，亦w制/共#、曲 了 I備成？辰度相對較高之原液（以 下白僅柄作原液）而供給。可將上述原液以原液狀態儲藏 H7437.doc -13- 200804574 或輸l等並於實際研磨加工時稀釋使肖 組:物，根據研磨組合物之處理觀點，較好的 之原液形態進行製造，並進行研磨以南 貫際研磨加工時稀釋研磨組合物。 《輪达4 ’而於 磨之:二二:好二度，圍係揭示實際研磨加工時(研 化鈽為-〜：量:=_ 0.04〜4重量％。 物質為5〜25重量％，螯合劑為 之情形時，較好 ’可有效進行矽 本發明之研磨組合物，於包含驗性物質 的是具有1G.5〜12.5之阳值。於該範圍内 晶圓之研磨。 其次’說明本發明之研磨方 用卜、丄、丄^ " 方法本叙明之研磨方法係使 処+贫的之研磨組合物之研磨方法。 第一實施形態之研磨方沐在田 „ , MM係用以去除矽晶圓表面上之氧 化膜的研磨方法。該研磨方 Μ方法制包含氧化鈽與水之膠體 乳化鈽作為研磨劑。具體而言，包括下述㈣··準備具 有預期浪度之膠體狀氧化鈽，以該膠體狀氧化鈽研磨矽晶 圓，去除形成於半導體晶圓表面之氧化膜。 第二實施形態之研磨方法係使用膠體狀氧化鈽、及包含 驗性物質與水之驗性研磨組合物之⑦晶圓的研磨方法。具 體而言，其係包括下述步驟之矽晶圓之研磨方法，即，藉 由以包含氧化鈽及水之膠體狀氧化鈽對矽晶圓表面進行研 磨，而去除矽晶圓表面之氧化膜的步驟；接著以包含鹼性 H7437.doc -14· 200804574 物質及水之鹼性研磨組合物研磨矽晶圓的步驟。 第三實施形態之研磨方法係使用包含膠體狀氧化鈽與驗 性研磨組合物之研磨劑的矽晶圓之研磨方法。具體而言， 其係包括以包含膠體狀氧化鈽及鹼性研磨組合物之矽晶圓 用研磨組合物對矽晶圓進行研磨之步驟的矽晶圓研磨方 法，該膠體狀氧化鈽包含氧化鈽及水，該鹼性研磨組合物 包含驗性物質及水。

本^明之研磨方法的研磨步驟可應用眾所周知之方法。 例如，可使所保持之矽晶圓密著於貼有研磨布之轉盤上， :机動研磨液使之旋轉丨藉此進行研磨。研磨液之流量、 旋轉板等之旋轉速度等條件根據研磨條件而不同，可 先前之條件範圍。 於本發明中 含單晶矽、多 說明。 可研磨之晶圓較好的是矽晶圓，例如，包 吵寻有。以下說明中，以矽晶圓為例進行 於弟貫施形態之研磨方法中，首先以上、 之製備法之欄中所上述研磨組合 的膠體狀氧化鈽。以古、、曲痒店 頂辰度之乳化: 巾以网，辰度原液準備膠體狀董斗你 時，將原液用水稀釋粒狀虱化鈽之情: 眾所周知之混入七… ^稀釋可使用授拌法 化鈽之氧化鈽粉末之人θ ι好的疋，膠體狀. PPm。 之各篁於研磨之使用點為2·5〜10< 二-人’使用包含氧化鈽與水 … 狀氧化鈽研磨矽 匕3铽篁氧化鈽之膠) 圓 使用該包合料旦备7, '里虱化鈽之膠體狀j 117437.doc 200804574 化鈽的研磨步驟尤其適用於去除形成於矽晶圓上之自然氧 化臈。因此，包含氧化鈽與水之膠體狀氧化鈽作為用於去 除形成於矽晶圓上之自然氧化膜之研磨組合物而包含於本 申凊案發明中。

本發明之第二實施形態之研磨方法中，首先，以上述研 磨組合物製備法之攔中所說明之順序準備包含預期濃度之 氧化鈽的膠體狀氧化鈽、及包含鹼性物質與水的鹼性研磨 組合物。使用該等研磨劑，以包含去除矽晶圓表面上之氧 化膜（自然氧化膜）之步驟、及進而研磨矽晶圓之步驟的二 階段順序進行研磨。再者，將膠體狀氧㈣用作研磨劑之 形柃，為研磨矽晶圓而進一步採用以鹼性研磨組合物進 订研磨之二階段方法之原因在於，膠體狀氧化鈽可去除自 然氧化膜，但無法研磨矽晶圓，故而須要以鹼性研磨組合 物進行研磨。自然氧化膜之除去步驟與矽晶圓之研磨步ς 既可作為由各個獨立步驟組成之連續的一系列步驟而進 仃，或者亦可以並不連續之各個獨立步驟而進行。 第三實施形態之研磨方法使用包含膠體狀氧化鈽與驗性 研磨組合物之本發明的研磨組合物，故研磨劑中預先包含 鹼性物質。因此，可一面進行自然氧化膜之去除，—面進 行矽晶圓之研磨。 本發明之研磨組合物中，較好的是作為研磨液而將各成 分預先混合為特定濃度，供給至如矽晶圓之被研磨物。 其次，就本發明之研磨用組合物套組加以說明。 研磨用組合物套組之第_實施形態含有膠體狀氧化飾、 H7437.doc •16- 200804574 及包§驗性物質與水的鹼性研磨組合物。 研磨用組合物套組之第二實施形態含有膠體狀氧化鈽、 包含鹼性物質與水之鹼性研磨組合物、及螯合劑。 本發明之研磨用組合物套組中，較好的是將膠體狀氧化 鈽與鹼性研磨組合物分別收納於不同之容器中。又，可將 一知丨添加至膠體狀氧化鈽及驗性研磨組合物之其中一者 及兩者中。

^再者，業者可認為本發明之研磨用組合物套組的上述形 怨為一個示例，故可採取各種形態。例如，膠體狀氧化鈽 既可於預先與水混合之狀態下收納於容器中，或亦可將氧 化鈽粉末與水分別包裝而收納於容器中。進而，鹼性研磨 :口物之鹼性物質既可於預先與水混合之狀態下收納於容 态：’或亦可將鹼性物質與水分別包裝而收納於容器中。 a有’不贫明之研磨用合物套組之各成分(各物質與媒 體:既可分別收納於不同容器中，亦可預先混合各成分之 一部分而收納於1個容器中。 本I明巾’包含複數種驗性物f或餐合劑之情形時，該 等既可包含於1個容器中’或亦可包含於不同容器中。 +本發明之套組除上述研磨隸合物之各成分外，可根據 而要=加用以混合、授料成分之混合容S及㈣裝置、 使用說明書等（但並不限於該等）追加要素。 本發明之研磨賴合物套組可於實際研磨加工時所使用 Z釋狀態下進行包裝、儲藏及輸送，亦可於將原液之研 、’且合物分成各組合物成分之狀態下進行包裝、儲藏及輸 117437.doc -17- 200804574 將膠體狀氧化鈽、鹼性物質 組而包裝為預期形態，進行 將該原液混合且稀釋為特定 务體狀氧化鈽所包含之氧化 送。於原液之情形時，例如， 及螯合劑之高濃度原液作為套 儲藏及輸送，於臨近研磨前， 濃度即可。本發明之套組中， 鈽濃度較好的是〇.01〜2〇重量％

如上所述，本發明之研磨組合物、研磨方法、研磨用电 =套組並不包含二氧切等成為金屬污染及表面缺陷原 勺：：拉’故不會引起金屬污染及表面缺陷。又，因 去、…圓之研磨。w自然氧化膜之除 [實施例] 以下揭示本發明之實施例。 別限制則數值為重量份。又 示’本發明並不限於該等。 <研磨方法> 於以下實施例中，只要無特 以下實施例係本發明之例

將保持P型、（100)之4英吋石夕曰 、 日日回之2個研磨頭推壓於貼 附有胺基甲酸酯系研磨墊（Ni 公司製SUBA600)之旋 轉之疋盤上並加壓，使研磨頭 一 π々攸得，供給下述表1等中 所揭示之各研磨液而進行研磨。、 ^ tρ 進展猎由監視研磨 #丨二— 』疋日日®之重量，根據重量 減少而异出研磨速度。 <研磨條件> 壓力· 3〇〇 gr/em2 定盤旋轉數：120 rpm H7437.doc 200804574 研磨液供給速度：200 ml/分鐘 研磨液溫度：大約25°C 研磨初期之研磨墊溫度：約35°C (實施例1〜4) 揭示使用膠體狀氧化鈽及鹼性研磨組合物之矽晶圓的二 階段研磨，以及僅使用膠體狀氧化鈽之矽晶圓的研磨之 例。 <研磨液之準備>

研磨液A 混合下述表1所示之各成分，製備研磨液A(膠體狀氧化 筛研磨劑）。 [表1] 表1 DIW 膠體狀氧化鈽 1000 0.025 DIW :脫離子水 膠體狀氧化鈽：含有5重量％之氧化鈽之水溶液

研磨液B 混合下述表2所示之各成分，製備研磨液B(鹼性研磨組 合物）。 [表2] 表2 DIW EA PD 1000 1 2 DIW :脫離子水 EA : N-(2-胺乙基)乙醇 117437.doc -19- 200804574 測 使用上述研磨條件進行表3所示之實施例丨〜4之研磨， 定研磨速度。 [表3] 表3 實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 使用研磨液A研磨20秒後，---— 計20分鐘之研磨。 柄^夜轉代為研磨液B，進行合

Is·3 分鐘後’ 分鐘(並不進硫 結果 實施例1〜4之研磨速度（微米/分鐘）如下所示 [表 4] ^

上述結果顯示，研磨液A僅對氧化膜起 矽研磨。X，上述結果顯示去除氧？與 進行研磨。 *研磨液B對石夕 由以上結果顯示，膠體狀氧化鈽僅去 膜。 /日日w上之氧化 (貫施例5〜10、比較例1〜5) 揭示使用包含膠體狀氧化飾及驗性研磨 液’進切晶圓研磨之例。實施例5,及比較m = 保持6英吋矽晶圓之1個研磨頭而進行研磨。 ( 。丹者，作為比 117437.doc -20- 200804574 較例，揭示代替膠體狀氧化鈽而使用膠體狀二氧化矽之研 磨例、及僅使用驗性研磨組合物之研磨例。 混合下述表5所示之各成分，製備研磨液。使用該等研 磨液，以上述研磨條件進行矽晶圓之研磨。研磨時間為20 分鐘。 [表5]

表5 DIW EA PD 膠體狀氧化鈽 膠體狀二氧化矽 實施例5 1000 1 2 0.0025 0 實施例6 1000 1 2 0.005 0 實施例7 1000 1 2 0.0125 0 實施例8 1000 1 2 0.025 0 實施例9 1000 1 2 0.05 0 實施例10 1000 1 2 0.1 0 比較例1 1000 1 2 0 0 比較例2 1000 1 2 0.001 0 比較例3 1000 1 2 0 0.005 比較例4 1000 1 2 0 0.05 比較例5 1000 1 2 0 0.2 DIW :脫萄 水 EA : N-(2-胺乙基)乙醇 PD :哌畊(六水合物） 膠體狀氧化鈽：含有5重量％之氧化鈽之水溶液 膠體狀二氧化矽：氧化矽濃度為50重量％之水溶液 <結果> 測定直至可去除自然氧化膜之時間。結果示於表6中。 [表6] 表6 直至去除自然氧化膜之時間 (秒） 平均研磨速度 (微米/分鐘） 實施例5 40 0.64 實施例6 50 0.65 117437.doc -21- 200804574 實施例7 30 0.73 實施例8 20 0.76 實施例9 15 0.71 實施例10 15 0.74 比較例1 無法去除自然氧化膜 0 比較例2 無法去除自然氧化膜 0 比較例3 無法去除自然氧化膜 0 比較例4 不明確 0.5 比較例5 不明確 0.56

包含微量之氧化鈽（膠體狀氧化鈽）與鹼性研磨組合物之 本發明的研磨組合物亦可同時進行矽晶圓之自然氧化膜之 去除、及矽晶圓之研磨。 於使用膠體狀二氧化矽之比較例3〜5中可知，為研磨矽 晶圓，須要使用濃度遠高於膠體狀氧化鈽之膠體狀二氧化 矽，平均研磨速度亦慢於本發明之組合物。揭示有包含微 量氧化鈽與鹼性物質之本發明的研磨組合物可首先去除氧 化膜，繼續有效地對矽進行研磨。 (實施例11及比較例6) 測定研磨組合物中所含有之金屬雜質之濃度。所測定之 研磨組合物為實施例6之研磨液及比較例5之研磨液的原 液，藉由Agilent 7500 ICP-MS進行測定。結果示於表7 中0 [表7] 表7 檢測元素 實施例6之原液(ppb) 比較例5之原液(ppb) Fe 50 7000 A1 400 25000 Cu 2 40 Ni 2 30 Cr 10 220 Zn 30 30 117437.doc -22- 200804574 如表7所示，本發明之研磨組合物與先前之研磨組合物 相比，可減少金屬雜質。 [產業上之可利用性] 本發明可利用於半導體晶圓之研磨領域。 117437.doc -23-

Claims (1)

1. 200804574 十、申請專利範圍： -種矽晶圓用研磨組合物’其特徵在於含有：包含氧化 錦及水之㈣狀氧化鈽、及包含驗性物質與水之鹼性研 磨組合物。 2.如請求項1之石夕晶圓用研磨組合物，其進而包含螯合 劑。 3·:請求項_之⑪晶圓用研磨組合物，其中上述驗性物 =係選自N-(2-胺乙基）乙醇胺、派?井、2僅乙醇、乙二 胺氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化四甲銨、碳酸鈉、或 石反酸卸。 4. 如請求項2之石夕晶圓用研磨組合物，#中上述整合劑係 選自乙二胺四乙酸、二乙三胺五乙酸、氮基三乙酸、N_ 羥乙基乙二胺三乙酸、或羥乙基亞胺二乙酸。 5. 如凊未項丨之矽晶圓用研磨組合物其係於矽晶圓之研 磨前進行稀釋。 6·如请求項1之矽晶圓用研磨組合物，其中上述研磨組合 物之pH值為10.5〜12.5。 7.如請求項丨之矽晶圓用研磨組合物，其中氧化鈽之濃度 於使用研磨組合物之使用點（point 〇f use)，相對於ι〇〇〇 重量份之上述組合物為0.0025〜1重量份。 8· —種研磨方法，其特徵在於：其係用以去除矽晶圓表面 之氧化膜者，其包括利用含氧化鈽與水之膠體狀氧化鈽 研磨上述矽晶圓表面之步驟。 9. 一種矽晶圓之研磨方法，其特徵在於：其包括利用含氧 117437.doc 200804574 化飾及水之膠體狀氧化鈽研磨μ®表面μ 表面之氧㈣时驟；接著㈣含㈣物質及水之驗性 研磨組合物研磨矽晶圓之步騾。 10. -種石夕晶圓之研磨方法，其特徵在於：其包括以含膠體 狀乳化鈽錢性研磨組合物切晶圓料磨組合物研磨 石夕晶圓之步驟，該膠體狀氧化鈽包含氧化飾及水，該驗 f生研磨組合物包含鹼性物質及水。 11 ·如請求項8至10中任一瑙夕m命‘ 、之研磨方法，其中膠體狀氧化 鈽及/或鹼性研磨組合物進而包含螯合劑。 12. 一種矽晶圓研磨用組合物套組，其特徵在於含有：包含 :化鈽及水之膠體狀氧化鈽、及包含驗性物質及水之驗 性研磨組合物。 13. ^請求項12之石夕晶圓研磨用組合物套組，其中谬體狀氧 紳及/或嶮性研磨組合物進而包含螯合劑。 14. ::!二項12之梦晶圓用研磨組合物套組’其中上述鹼性 物貝係選自Ν·(2-胺乙基）乙醇胺、旅喷、2_胺乙醇、乙 一胺、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氣 或碳酸針。 心化四甲叙、碳酸納、 1 5·如π求項13之矽晶圓用研磨組合物 劑係選自乙二胺四乙酸、H 〃中上述螯合 夂—乙二胺五乙酸、 16 ::二經乙基乙二胺三乙酸、或經乙基亞胺二乙二 ’：凊求項12至15中任一項之矽晶圓研磨用組合物套組， :。中勝體狀氧化鈽所包含之氧化鈽濃度為。Μ,重量 117437.doc 200804574 其於矽晶圓之 17.如請求項16之秒晶圓用研磨組合物套組 研磨前進行稀釋。

   117437.doc 200804574 七、指定代表圖： (一) 本案指定代表圖為：（無） (二) 本代表圖之元件符號簡單說明： Φ 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式： (無)

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