特開 2017-197590 研磨用組成物

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2017-197590(P2017-197590A)

(43)【公開日】2017年11月2日

(54)【発明の名称】研磨用組成物

(51)【国際特許分類】

   C09K 3/14 20060101AFI20171006BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20171006BHJP

   B24B 37/00 20120101ALI20171006BHJP

【ＦＩ】

   C09K3/14 550D

   H01L21/304 622D

   B24B37/00 H

   C09K3/14 550Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2014-182586(P2014-182586)

(22)【出願日】2014年9月8日

(71)【出願人】

【識別番号】000116127

【氏名又は名称】ニッタ・ハース株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100074332

【弁理士】

【氏名又は名称】藤本 昇

(74)【代理人】

【識別番号】100114432

【弁理士】

【氏名又は名称】中谷 寛昭

(72)【発明者】

【氏名】吉田 享平

(72)【発明者】

【氏名】太田 慶治

(72)【発明者】

【氏名】細川 公一郎

【テーマコード（参考）】

3C158

5F057

【Ｆターム（参考）】

3C158AA07

3C158CA04

3C158CB01

3C158CB03

3C158CB10

3C158DA02

3C158DA12

3C158DA17

3C158EA11

3C158EB01

3C158ED10

3C158ED22

3C158ED23

3C158ED24

3C158ED26

5F057AA14

5F057AA17

5F057AA28

5F057BA18

5F057BB16

5F057BB19

5F057CA11

5F057DA03

5F057EA01

5F057EA07

5F057EA21

5F057EA32

(57)【要約】      （修正有）

【課題】半導体デバイスの製造工程における化学的機械的研磨（ＣＭＰ）法においてシリカを砥粒として用いて窒化膜の研磨速度を抑制しつつ酸化膜の研磨速度を向上させうる研磨用組成物の提供。
【解決手段】酸化膜と窒化膜とを備える研磨対象物を研磨する研磨用組成物であって、ｐＨ２．０以上であり、且つ、正のゼータ電位を示すシリカを砥粒として含む研磨用組成物。四級アンモニウム塩を更に含み、シリカの表面のシラノール数が２．５０Ｈ／ｎｍ以下であり、シリカが、酸化膜のゼータ電位より５ｍＶ以上高いゼータ電位を示す研磨用組成物。シリカを砥粒として用いながら、窒化膜の研磨速度を抑制しつつ酸化膜に対する研磨速度を向上させることができる。
【選択図】なし

【特許請求の範囲】

【請求項1】

酸化膜と窒化膜とを備える研磨対象物を研磨する研磨用組成物であって、
ｐＨ２．０以上であり、且つ、正のゼータ電位を示すシリカを含む研磨用組成物。

【請求項2】

四級アンモニウム塩からなる群から選択される少なくとも１種のアンモニウム化合物をさらに含む請求項１に記載の研磨用組成物。

【請求項3】

前記シリカの表面のシラノール基数は２．５ＯＨ／ｎｍ以下である請求項１に記載の研磨用組成物。

【請求項4】

前記シリカは、前記酸化膜のゼータ電位よりも５ｍＶ以上高いゼータ電位を示す請求項１乃至３のいずれか一項に記載の研磨用組成物。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、酸化膜と窒化膜とを備える研磨対象物を研磨する研磨用組成物に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体デバイスの製造工程においては、化学的機械的研磨法（ＣＭＰ法：Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）を用いてウエハー等の研磨対象物の研磨が行われている。ＣＭＰ法による研磨はいくつかの研磨工程からなり、例えば、ＳＴＩ工程（シャロートレンチ分離工程）、ＩＬＤ膜、ＩＭＤ膜の平坦化等の工程が含まれる。これらの研磨工程では、ＴＥＯＳ等の酸化膜と窒化珪素等の窒化膜とが積層された半導体基板等が研磨対象物として研磨される。すなわち、該半導体基板は、酸化膜の下層に窒化膜がストッパー層として積層されている。かかる半導体基板の研磨に用いる研磨用組成物としては、酸化膜を研磨し且つ窒化膜を研磨しない、という選択的研磨性能が要求される。

【0003】

かかる工程で使用される研磨用組成物用の砥粒としては、酸化膜に対する研磨速度が高く、且つ、酸化膜を選択的に研磨できるものとして酸化セリウム砥粒や、水酸化セリウム砥粒が知られている。例えば、特許文献１乃至３には、水酸化セリウム等の金属酸化物粒子を含むＳＴＩ研磨用の研磨用組成物が記載されている。

【0004】

しかし、酸化セリウムや水酸化セリウムは高価であり且つ供給が不安定であるという問題がある。また、沈降しやすいため研磨用組成物の取り扱いが難しく、さらに、研磨後の洗浄性が悪いという問題もある。そこで、これらの問題が比較的少ないシリカを砥粒として用いることが検討されているが、シリカをＳＴＩ研磨用の研磨用組成物に砥粒として用いた場合、酸化膜を選択的に且つ高い研磨速度で研磨することが難しい。そこで、シリカの砥粒を用いた研磨用組成物の酸化膜に対する選択性及び研磨速度を向上させることが検討されている。

【0005】

コロイダルシリカ等のシリカ砥粒を含むＳＴＩ工程に用いられる研磨用組成物としては、例えば、特許文献４に記載されている研磨用組成物が挙げられる。特許文献４には、窒化膜の表面に水溶性重合物を付着させ窒化膜表面のゼータ電位を負に変えることで、ゼータ電位が負であるシリカ砥粒と窒化膜表面との静電気的反発を生じさせて、窒化膜の研磨速度を抑制することが記載されている。

【0006】

しかし、引用文献４に記載の研磨用組成物は、窒化膜の研磨速度は抑制できても、酸化膜の研磨速度が十分ではないという問題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０１３−６２５１０号公報

【特許文献2】特開２０１３−６２５１１号公報

【特許文献3】特開２０１３−６２５１２号公報

【特許文献4】特開２０１３−２４３２０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

そこで、本発明は、上記のような従来の問題を鑑みて、シリカを砥粒として用いた研磨用組成物において、窒化膜の研磨速度を抑制しつつ酸化膜の研磨速度を向上させることを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を行った結果、砥粒としてのシリカを特定のゼータ電位にすることで、窒化膜の研磨速度を抑制しつつ酸化膜の研磨速度を向上させることができることを見出し、本発明を完成するに至った。

【0010】

本発明に係る研磨用組成物は、
酸化膜と窒化膜とを備える研磨対象物を研磨する研磨用組成物であって、
ｐＨ２．０以上であり、且つ、正のゼータ電位を示すシリカを含む。

【0011】

本発明は、酸化膜と窒化膜とを備える研磨対象物を研磨する研磨用組成物であって、ｐＨ２．０以上であり、且つ、正のゼータ電位を示すシリカを含む研磨用組成物であるため、シリカを砥粒として用いながら、窒化膜の研磨速度を抑制しつつ酸化膜に対する研磨速度を向上させることができる。

【0012】

本発明において、四級アンモニウム塩からなる群から選択される少なくとも１種のアンモニウム化合物をさらに含んでいてもよい。

【0013】

四級アンモニウム塩からなる群から選択される少なくとも１種のアンモニウム化合物をさらに含む場合には、ｐＨ２．０以上の研磨用組成物においてシリカを正のゼータ電位にすることが容易にできる。従って、酸化膜と窒化膜とを備える研磨対象物の酸化膜を選択的に且つ高い速度で研磨することが容易にできる。

【0014】

本発明において、前記シリカの表面のシラノール基数は２．５ＯＨ／ｎｍ以下であってもよい。

【0015】

前記シリカの表面のシラノール基数は２．５ＯＨ／ｎｍ以下である場合には、シリカをｐＨ２．０以上において正のゼータ電位にすることが容易にできる。従って、かかる本発明の研磨用組成物は酸化膜を選択的に且つ高い速度で研磨することが容易にできる。

【0016】

本発明において、前記シリカは、前記酸化膜のゼータ電位よりも５ｍＶ以上高いゼータ電位を示すシリカであってもよい。

【0017】

前記シリカが、前記酸化膜のゼータ電位よりも５ｍＶ以上高い場合には、酸化膜をより選択的に且つより高い速度で研磨することができる。

【発明の効果】

【0018】

以上のように、本発明によれば、シリカを砥粒として用いて窒化膜の研磨速度を抑制しつつ酸化膜の研磨速度を向上させうる研磨用組成物を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】シリカのゼータ電位と研磨速度との関係を示すグラフ。

【図2】ＴＥＯＳの研磨速度と窒化珪素の研磨速度とを示すグラフ。

【図3】アンモニウム化合物の研磨速度への影響を示すグラフ。

【図4】シリカ濃度と研磨速度との関係を示すグラフ。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下に、本発明にかかる研磨用組成物について説明する。
本実施形態の研磨用組成物は、酸化膜と窒化膜とを備える研磨対象物を研磨する研磨用組成物であって、ｐＨ２．０以上であり、且つ、正のゼータ電位を示すシリカを含む研磨用組成物である。

【0021】

（Ａ）シリカ
本実施形態の研磨用組成物はシリカを砥粒として含む。
シリカは研磨用組成物において砥粒として用いられるものであれば、特に限定されることはなく、例えば、コロイダルシリカ、ヒュームドシリカ等が挙げられ、これらを単独で、又は２種以上を混合して用いることができる。
中でも、コロイダルシリカが好ましい。コロイダルシリカを砥粒として用いた場合には、酸化膜の研磨速度をより向上させやすいため好ましい。

【0022】

本実施形態の研磨用組成物はｐＨ２．０以上、好ましくはｐＨ２．０以上３．５以下、より好ましくはｐＨ２．５以上３．２以下である。
研磨用組成物のｐＨが前記範囲であることで、酸化膜の研磨速度をより向上させやすいため好ましい。

【0023】

前記ｐＨである研磨用組成物中において前記シリカは正のゼータ電位を示す。
シリカの粒子は、通常ｐＨ２．０以上の溶液中では負のゼータ電位を示す。本実施形態の研磨用組成物では、ｐＨ２．０以上の研磨用組成物中で正のゼータ電位（０ｍＶ以上）を示すようなシリカを用いる。

【0024】

本実施形態のシリカの表面のゼータ電位としては、０ｍＶ以上、好ましくは０ｍＶ以上３０ｍＶ以下、より好ましくは５ｍＶ以上３０ｍＶ以下である。
シリカの表面のゼータ電位が上記範囲であることで、より酸化膜に対する研磨速度が向上し、且つ、窒化膜への研磨速度を抑制することができる。

【0025】

シリカを前記ゼータ電位に調整する方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、以下のようなことが挙げられる。

【0026】

ゼータ電位の調整方法（１）
研磨用組成物に四級アンモニウム塩からなる群から選択される少なくとも１種のアンモニウム化合物を配合する。
研磨用組成物がこれらのアンモニウム化合物をシリカと共に含むことで、シリカに作用してシリカの電位を前記ｐＨであっても正の電位にすることができる。
前記四級アンモニウム塩としては、例えば、水酸化ベンジルトリメチルアンモニウム（ＢＴＭＡＨ）、塩化トリメチルベンジルアンモニウム（ＢＴＭＡＣ）及び水酸化テトラブチルアンモニウム（ＴＢＡＨ）等が挙げられる。中でもＴＢＡＨが研磨レートの観点から特に好ましい。

【0027】

前記アンモニウム化合物の研磨用組成物中の濃度は、シリカを正の電位に調整することができれば特に限定されるものではないが、例えば、０．００１質量％以上１質量％以下、好ましくは０．０１質量％以上０．１質量％以下である。
アンモニウム化合物の濃度が前記範囲である場合には、ｐＨ２．０以上の研磨用組成物中でシリカを正の電位にしやすいため好ましい。

【0028】

ゼータ電位の調整方法（２）
前記シリカの表面のシラノール基数を３．５ＯＨ／ｎｍ以下、好ましくは２．５以下になるように調整する。
表面に存在するシラノール基数が前記範囲であることで、ｐＨ２．０以上の研磨用組成物中においてシリカのゼータ電位を正にすることができる。

【0029】

本実施形態においてゼータ電位は、以下の方法で測定されうる値をいう。
測定装置は、ＤＴ１２００（Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製）を使用する。測定方法はコロイド振動電流法による。具体的には、シリカ（粒子）の分散溶液に超音波を照射すると、粒子と溶媒との密度の違いにより、粒子が相対的に振動する。その結果、荷電粒子とその周囲のカウンターイオンの分極を生じ、コロイド振動電位（ＣＶＰ）と呼ばれる電場を発生する。この電場が溶液中に設置された電極表面の電位変化を生じ、電流として検出される。かかる電流からゼータ電位を算出する方法である。

【0030】

本実施形態の研磨用組成物中のシリカの濃度は、特に限定されるものではないが、例えば、０．５質量％以上１０質量％以下、好ましくは１．０質量％以上６．０質量％以下である。
シリカ濃度が前記範囲である場合には、窒化膜に対する研磨速度をより抑制しつつ、酸化膜に対する研磨速度をより向上させることができる。
また、本実施形態の研磨用組成物は、シリカ濃度が前記範囲の中でも、例えば、２．０質量のような比較的低濃度であっても、酸化膜に対する研磨速度を向上させることができる。

【0031】

（Ｂ）ｐＨ
本実施形態の研磨用組成物は、ｐＨ２．０以上、好ましくはｐＨ２．０以上ｐＨ３．５以下、さらに好ましくは、ｐＨ２．５以上ｐＨ３．２以下である。
研磨用組成物のｐＨの範囲が前記範囲である場合には、酸化膜に対する研磨速度を向上させることができるため好ましい。

【0032】

本実施形態の研磨用組成物のｐＨを前記範囲に調整する方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、塩酸、硫酸、硝酸等の酸、アンモニア、ＫＯＨ、ＮａＯＨ等の無機塩基、水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）等の有機塩基等の塩基性化合物等が挙げられる。

【0033】

（Ｃ）研磨対象物
本実施形態の研磨用組成物は酸化膜と窒化膜とを備える研磨対象物を研磨する研磨用組成物である。
酸化膜と窒化膜とを備える研磨対象物としては、例えば、シャロートレンチ（ＳＴＩ）構造、ＩＬＤ膜、ＩＭＤ膜等が形成された半導体基板等が挙げられる。

【0034】

前記基板に形成された酸化膜としては、ＴＥＯＳ（ＴｅｔｒａＥｔｈｙｌＯｒｔｈｏＳｉｌｉｃａｔｅ）等の酸化ケイ素膜が挙げられる。
窒化膜としては、窒化ケイ素膜等が挙げられる。
前記基板において、例えば、窒化膜が酸化膜の下層に形成されることで、酸化膜を研磨する際に、窒化膜がストッパー層となるように構成されていることが好ましい。

【0035】

（Ｄ）ｐＨとゼータ電位の関係
本実施形態の研磨用組成物は、前記研磨対象物の酸化膜に対しては高い研磨速度を有し、窒化膜に対しては研磨速度が低い、すなわち、酸化膜を選択的に研磨する研磨用組成物である。
本実施形態の研磨用組成物が酸化膜に対して高い選択性を有するのは、酸化膜、窒化膜及びシリカのゼータ電位の関係によるものと考えられる。
通常、ＴＥＯＳ等の酸化膜の表面は負のゼータ電位を示し、窒化珪素等の窒化膜の表面は正のゼータ電位を示す。また、ｐＨ２．０以上の研磨用組成物中では、通常、シリカは０ｍＶ〜−６０ｍＶ程度の負のゼータ電位を示す。従って、負のゼータ電位を示すシリカは同じく負のゼータ電位を示す酸化膜表面とは反発しやすくなり、酸化膜の研磨速度を向上させにくい状態にある。

【0036】

一方、本実施形態のシリカは前述のとおりｐＨ２．０以上の研磨用組成物中で表面が正のゼータ電位を示すため、表面が負のゼータ電位を示す酸化膜とは引き合う関係になり、表面が正のゼータ電位を示す窒化膜とは反発する関係になる。
よって、酸化膜に対する研磨は促進され窒化膜の研磨は抑制され、その結果、酸化膜を選択的に研磨することができる。

【0037】

本実施形態の研磨用組成物において、前記シリカは、例えば、前記酸化膜のゼータ電位よりも５ｍＶ以上、好ましくは、１０ｍＶ以上高いゼータ電位を示す。
シリカのゼータ電位が酸化膜のゼータ電位よりも５ｍＶ以上高い場合には、酸化膜をより選択的に且つより高い速度で研磨することができる。

【0038】

以上のように、本実施形態の研磨用組成物は、シリカを砥粒として用いた場合でも、酸化膜の研磨速度が高く、窒化膜の研磨速度を抑制できる。
よって、供給が不安定で高価な酸化セリウム等を用いることなく、酸化膜の研磨速度が高く、窒化膜の研磨速度を抑制できる研磨用組成物を提供することができる。
また、酸化セリウム等に比べて沈降性が低いため、保管や輸送等の取り扱いが容易である。
さらに、酸化セリウム等に比べて研磨後に研磨対象物表面に付着した砥粒を洗浄しやすい。よって、洗浄工程において容易に研磨対象物の洗浄ができる。

【0039】

尚、本実施形態にかかる研磨用組成物は以上のとおりであるが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は前記説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【実施例】

【0040】

以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

【0041】

《試験１：ゼータ電位と酸化膜研磨速度との関係》
（研磨組成物）
シリカ２．０質量％、ｐＨ調整剤としての塩酸および水を配合してｐＨ３．０になるよう調整し研磨用組成物を準備した。
シリカはコロイダルシリカであって、表面のシラノール基数を調製することでゼータ電位を調製したコロイダルシリカを用いた。

【0042】

（ゼータ電位）
各シリカの前記研磨用組成物中におけるゼータ電位を以下のように測定した。
〔測定装置〕
ゼータ電位測定装置、ＤＴ１２００（Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製）
〔測定条件〕
研磨組成物の量１７０ｍｌをサンプルとし、チラー温度２５℃条件下で、各サンプルを前記研磨組成物の原液濃度で測定した。

【0043】

（被研磨物）
被研磨物（研磨対象物）として、シリコンウエハー(直径２００ｍｍ)の表面に厚さ１．０μｍ(=１０，０００Å)のＴＥＯＳ層を被覆したウエハーと、シリコンウエハー(直径２００ｍｍ)の表面に厚さ０．２μｍ(２，０００Å)のＳｉＮ層を被覆したウエハーを準備した。
該被研磨物を、各シリカを配合した研磨用組成物で研磨して、ＴＥＯＳの研磨速度を以下の方法で測定した。
〔研磨条件〕
研磨装置：ＥＰＯ２２２（荏原製作所社製）
研磨パッド：ＩＣ１４００ Ｐａｄ Ｄ２３’’ Ｆ９；ＡＸ０４ Ａ２（ニッタ・ハース社製）
定盤速度：４０／６０ｒｐｍ
研磨荷重面圧：５ｐｓｉ
研磨用組成物の流量：１５０ｍｌ／ｍｉｎ
研磨時間：６０ｓ
〔研磨速度の測定方法〕
研磨速度は、ＴＥＯＳの研磨厚みを研磨時間で割ることで、単位時間当たりの研磨速度を求めた。ＴＥＯＳの研磨厚みは、前記被研磨物であるウエハー表面のＴＥＯＳ層の厚みを研磨前および研磨後に測定し、研磨前のＴＥＯＳ層の厚みから研磨後のＴＥＯＳ層の厚みを引くことで求めた。尚、研磨厚みの測定は、透過型膜厚テスター装置(ＯＰＴＩ・ＰＲＯＢＥ２６００ ｅｎｔｒｅｐｉｘ社製)を使用して測定した。

【0044】

以上のように測定した研磨速度及びシリカのゼータ電位との関係をグラフにして図１に示す。
図１から明らかなように、研磨用組成物中でのシリカのゼータ電位が負である場合には、ＴＥＯＳの研磨速度は２０００オングストローム／ｍｉｎ未満であった。一方、研磨用組成物中でのシリカのゼータ電位が正である場合には、ＴＥＯＳの研磨速度は２０００オングストローム／ｍｉｎを超えていた。

【0045】

《試験２：ＴＥＯＳの研磨選択性》
下記研磨用組成物を用いてＴＥＯＳに対する研磨速度と、窒化珪素（ＳｉＮ）に対する研磨速度を測定した。結果を図２に示す。

【0046】

（研磨用組成物）
シリカ：ゼータ電位１０ｍＶ、シラノール基数２ＯＨ/ｎｍのコロイダルシリカを使用した。
ｐＨ調整剤：塩酸
ｐＨ：３．０
シリカ濃度２．０質量％
残水

【0047】

（被研磨物）
被研磨物として、シリコンウエハー(直径２００ｍｍ)の表面に厚さ１．０μｍ(=１０，０００Å)のＴＥＯＳ層を被覆したウエハー、シリコンウエハー(直径２００ｍｍ)の表面に厚さ０．２μｍ(２，０００Å)のＳｉＮ層を被覆したウエハーを準備した。
該被研磨物を、シリカを配合した研磨用組成物で研磨して、ＴＥＯＳの研磨速度を以下の方法で測定した。
（研磨条件）
研磨装置：ＥＰＯ２２２（荏原製作所社製）
研磨パッド：ＩＣ１４００ Ｐａｄ Ｄ２３” Ｆ９；ＡＸ０４ Ａ２（ニッタ・ハース社製）
定盤速度：４０／６０ｒｐｍ
研磨荷重面圧：５ｐｓｉ
研磨用組成物の流量：１５０ｍｌ／ｍｉｎ
研磨時間：６０ｓ
（研磨速度の測定方法）
研磨速度は、研磨厚みを研磨時間で割ることで、単位時間当たりの研磨速度を求めた。
研磨厚みは、前記被研磨物であるウエハー表面のＴＥＯＳ層の厚みを研磨前および研磨後に測定し、研磨前のＴＥＯＳ層の厚みから研磨後のＴＥＯＳ層の厚みを引くことで求めた。ＳｉＮ層に対する研磨速度も同様に測定した。尚、研磨厚みの測定は、ＴＥＯＳ層及びＳｉＮ膜共に透過型膜厚テスター装置(ＯＰ２６００ ｅｎｔｒｅｐｉｘ社製）を使用して測定した。

【0048】

図２に示すように、ＴＥＯＳの研磨速度は３６３３オングストローム／ｍｉｎであったのに対し、窒化珪素の研磨速度は４７オングストローム／ｍｉｎであった。すなわち、ＴＥＯＳに対する選択性が高いことが明らかであった。

【0049】

《試験３：アンモニウム化合物の効果》
下記研磨用組成物１及び２を用いてＴＥＯＳに対する研磨速度を測定した。
研磨用組成物１のゼータ電位は＋１４．１１ｍＶであった。
研磨用組成物２のゼータ電位は−１０．８２ｍＶであった。
尚、被研磨物、研磨条件、研磨速度の測定方法は試験１と同様である。
結果を図３に示す。

【0050】

（研磨用組成物１）
シリカ：商品名、Ｋｌｅｂｏｓｏｌ（粒子径２５ｎｍ、ゼータ電位１４．１１ｍＶ）ＡＺＥＭ社製
ｐＨ調整剤：塩酸
ｐＨ：３．０
シリカ濃度１．０質量％
アンモニウム化合物：ＴＢＡＨ、０．１質量％
残水
（研磨用組成物２）
シリカ：商品名、Ｋｌｅｂｏｓｏｌ（粒子径２５ｎｍ、ゼータ電位−１０．８２ｍＶ）ＡＺＥＭ社製
ｐＨ調整剤：塩酸
ｐＨ：３．０
シリカ濃度１．０質量％
残水

【0051】

図３に示すように、アンモニウム化合物を配合した研磨用組成物１は、研磨用組成物２に比べて研磨速度が高かった。
これは、研磨用組成物１中では、アンモニウム化合物によってシリカ表面が修飾され、シリカのゼータ電位が正になったためと考えられる。

【0052】

《試験４：シリカ濃度と研磨速度の関係》
下記の配合であってシリカ濃度を１．０質量％、２．０質量％、４．０質量％、６．０質量％と変化させた研磨用組成物を準備した。
試験２と同様にして、ＴＥＯＳに対する研磨速度（ＴＥＯＳ Ｒ・Ｒ）と窒化珪素に対する研磨速度（ＳｉＮ Ｒ・Ｒ）を測定した。また、窒化珪素の研磨速度に対するＴＥＯＳの研磨速度の比（選択比：ＴＥＯＳの研磨速度／窒化珪素の研磨速度）を算出した。結果を図４に示す。

【0053】

図４に示すように、シリカ濃度が高くなるとＴＥＯＳに対する研磨速度は速くなるが、窒化珪素に対する研磨速度は抑制されることが明らかである。
また、シリカ濃度が２．０質量％であっても、ＴＥＯＳに対する研磨速度は２４３４オングストローム／ｍｉｎと比較的高く、且つ、窒化珪素の研磨速度に対するＴＥＯＳの研磨速度の比も７２と高かった。すなわち、比較的シリカ濃度が低濃度であっても、ＴＥＯＳに対して研磨速度が高く、また選択性も高いことが明らかである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】