(57)【要約】  本発明の表面処理組成物は、第１の界面活性剤、第２の界面活性剤、塩基性化合物及び水を含む。表面処理組成物のｐＨは８以上である。第２の界面活性剤の重量平均分子量は、第１の界面活性剤の重量平均分子量の１／２倍以下である。第１の界面活性剤の含有量と第２の界面活性剤の含有量の合計は、０．００００１〜０．１質量％である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の界面活性剤、第２の界面活性剤、塩基性化合物及び水を含み、ｐＨが８以上である表面処理組成物であって、
前記第２の界面活性剤の重量平均分子量が前記第１の界面活性剤の重量平均分子量の１／２倍以下であり、かつ、前記第１の界面活性剤の含有量と前記第２の界面活性剤の含有量の合計が０．００００１〜０．１質量％であることを特徴とする表面処理組成物。
【請求項２】
前記第１の界面活性剤の総炭素数と前記第２の界面活性剤の総炭素数の合計に対する前記第２の界面活性剤の総炭素数の割合が１〜９０％であることを特徴とする請求項１に記載の表面処理組成物。
【請求項３】
前記第１の界面活性剤の重量平均分子量が５００〜２０，０００であることを特徴とする請求項１又は２に記載の表面処理組成物。
【請求項４】
前記第１の界面活性剤及び前記第２の界面活性剤がいずれもノニオン性界面活性剤であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の表面処理組成物。
【請求項５】
さらに、粒子成分を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の表面処理組成物。
【請求項６】
前記粒子成分が二酸化ケイ素であることを特徴とする請求項５に記載の表面処理組成物。
【請求項７】
さらに、濡れ剤を含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の表面処理組成物。
【請求項８】
シリコンウェーハを表面処理する用途で用いられることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の表面処理組成物。
【請求項９】
基板の表面を研磨又はリンスする用途で用いられることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の表面処理組成物。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の表面処理組成物を調製するためのキットであって、
第１の界面活性剤と、前記第１の界面活性剤の重量平均分子量の１／２倍以下の重量平均分子量を有する第２の界面活性剤と、塩基性化合物とを含むことを特徴とするキット。
【請求項１１】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の表面処理組成物を用いて基板の表面を研磨、洗浄、リンス又はエッチングすることを特徴とする表面処理方法。
【請求項１２】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の表面処理組成物を用いて基板の表面を研磨又はリンスすることを特徴とする表面処理方法。
【請求項１３】
前記基板がシリコンウェーハであることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の表面処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板の研磨、エッチング、リンス、洗浄といった表面処理を行う用途で主に使用される表面処理組成物に関する。本発明はまた、その表面処理組成物を調製するためのキット、及びその表面処理組成物を用いて基板を表面処理する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータに使用されるＵＬＳＩ等の集積回路の高度集積化及び高速化に伴い、半導体デバイスのデザインルールの微細化は年々進んでいる。このため、半導体基板上のより微小なサイズの欠陥が半導体デバイスの性能に悪影響を与えるとして、現在では、従来問題とされなかったナノオーダーの欠陥の管理が要求されている。【０００３】
半導体基板表面の欠陥の管理には表面欠陥検査装置が用いられる。表面欠陥検査装置によって検出される欠陥には、研磨工程、リンス工程及び洗浄工程で除去しきれなかった半導体基板上の異物及び残渣が含まれる。一般的な表面欠陥検査装置はレーザー光などの光を半導体基板表面に照射し、その反射光を信号として受信して解析することで欠陥の有無及びサイズを検出している。【０００４】
鏡面に仕上げられた研磨後の半導体基板表面に強い光を照射すると、半導体基板表面上の荒れに起因する乱反射により曇りが見られることがある。この曇りはヘイズと呼ばれ、ヘイズは半導体基板表面の粗さの尺度として用いることができる。半導体基板表面にヘイズがあると、ヘイズにより生じる乱反射光がノイズとなって表面欠陥検査装置による欠陥検出の妨げになることがある。そのため、検出しようとする欠陥のサイズ、つまり管理しようとする欠陥のサイズが小さくなるのに伴い、ヘイズレベルの改善の必要性は高まる。また、半導体基板表面のヘイズレベルは、エッチングによる影響も強く受けることが知られている。【０００５】
一方、基板を研磨又はエッチングするために使用される表面処理組成物には、基板表面をエッチングするための塩基性化合物が含まれることが一般的である。また、基板をリンス又は洗浄するために使用される表面処理組成物にも、リンス又は洗浄効果を高めるために塩基性化合物が含まれることがある。しかし、塩基性化合物を配合することによって表面処理組成物のｐＨが８以上となると、塩基性化合物によるエッチング作用によって基板表面に荒れが生じやすくなるという問題がある。そのため、塩基性化合物を含んだｐＨが８以上の組成物を用いて基板の表面処理を行う場合には、塩基性化合物によるエッチング作用をコントロールすることにより表面処理後の基板表面のヘイズを低減することが要求される。【０００６】
特許文献１には、研磨後の半導体基板表面のヘイズを低減することを主な目的として、ポリオキシエチレンとポリオキシプロピレンの共重合体からなる界面活性剤を配合した研磨用組成物の開示がある。しかしながら、特許文献１に記載の研磨用組成物によるヘイズ低減効果は、ナノオーダーの欠陥を管理するためには十分といえない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−８５８５８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、表面処理組成物中に含まれる塩基性化合物の作用によって起こり得る不均一又は過度なエッチングが原因の基板表面の荒れを抑制すること、すなわち基板表面のヘイズをより低減することができる表面処理組成物を提供することを主な課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の発明者は、鋭意研究の結果、塩基性化合物を含んだｐＨが８以上の表面処理組成物中に分子量の異なる少なくとも２種の界面活性剤を配合すること、より具体的には第１の界面活性剤と第１の界面活性剤の重量平均分子量の１／２倍以下の重量平均分子量を有する第２の界面活性剤とを組み合わせて配合することで、塩基性化合物による基板表面のエッチング作用がコントロールできることを見出した。本発明はこの知見に基づいてなされたものである。【００１０】
すなわち、上記の課題を解決するために、本発明の第１の態様では、第１の界面活性剤、第２の界面活性剤、塩基性化合物及び水を含み、ｐＨが８以上である表面処理組成物であって、前記第２の界面活性剤の重量平均分子量が前記第１の界面活性剤の重量平均分子量の１／２倍以下であり、かつ、前記第１の界面活性剤の含有量と前記第２の界面活性剤の含有量の合計が０．００００１〜０．１質量％である表面処理組成物を提供する。【００１１】
本発明の第２の態様では、前記第１の態様の表面処理組成物を調製するためのキットを提供する。【００１２】
本発明の第３の態様では、前記第１の態様の表面処理組成物を用いて基板を表面処理する方法を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、塩基性化合物による基板表面のエッチング作用を好適にコントロールすることができ、その結果、基板表面の荒れを抑制してヘイズを低減することができる表面処理組成物及び表面処理方法が提供される。また、本発明によれば、そのような表面処理組成物を簡便に調製することができるキットも提供される。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を説明する。
【００１５】
［１］本発明の表面処理組成物
本発明の表面処理組成物は、第１の界面活性剤、第２の界面活性剤、塩基性化合物、及び水を含み、ｐＨが８以上である。
【００１６】
＜界面活性剤＞
本発明の表面処理組成物中に含まれる第１の界面活性剤と第２の界面活性剤は分子量が相異なる。具体的には、第２の界面活性剤は、第１の界面活性剤の重量平均分子量の１／２倍以下の重量平均分子量を有する。第２の界面活性剤の重量平均分子量が第１の界面活性剤の重量平均分子量の１／２倍を上回る場合には、基板表面の荒れを抑制する十分な効果を得ることができない。
【００１７】
表面処理組成物中の第１の界面活性剤の含有量と第２の界面活性剤の含有量の合計は、０．００００１質量％以上である必要があり、好ましくは０．０００１質量％以上である。第１の界面活性剤と第２の界面活性剤の含有量の合計が０．００００１質量％未満の場合には、基板表面の荒れを抑制する十分な効果を得ることができない。
【００１８】
また、表面処理組成物中の第１の界面活性剤の含有量と第２の界面活性剤の含有量の合計は、０．１質量％以下である必要があり、好ましくは０．０５質量％以下である。第１の界面活性剤と第２の界面活性剤の含有量の合計が０．１質量％を超える場合には、基板表面の荒れを抑制する十分な効果を得ることができないだけでなく、表面処理組成物が泡立ちやすくなるという不都合も生じる。
【００１９】
第１の界面活性剤と第２の界面活性剤を組み合わせて用いることにより基板表面の荒れが抑制される詳細なメカニズムは明らかではないが、以下のように推測される。すなわち、第１の界面活性剤と第２の界面活性剤はいずれも基板表面に吸着して、塩基性化合物の作用によって起こり得る不均一又は過度なエッチングから基板表面を保護する働きをするが、第１の界面活性剤は、分子量が比較的大きいために、第２の界面活性剤に比べて基板表面を保護する効果が大きい半面、隙間なく基板表面に吸着することはできない。一方、分子量の比較的小さい第２の界面活性剤は、第１の界面活性剤が吸着しきれない隙間を埋めるようにして基板表面に吸着することが可能である。そのため、第１の界面活性剤と第２の界面活性剤を組み合わせて用いることで基板表面を密に保護することができ、基板表面の荒れが抑制されると考えられる。
【００２０】
第１の界面活性剤の総炭素数と第２の界面活性剤の総炭素数の合計に対する第２の界面活性剤の総炭素数の割合は、１％以上であることが好ましく、より好ましくは５％以上、さらに好ましくは１５％以上、最も好ましくは３０％以上である。この割合が１％以上の場合、さらに言えば５％以上、１５％以上又は３０％以上の場合には、基板表面の荒れをより一層抑制することができる。その理由は明らかではないが、第２の界面活性剤中の炭素原子は第２の界面活性剤が基板表面に吸着するときに吸着点として働くと考えられるため、第２の界面活性剤の総炭素数が増えることにより、第１の界面活性剤が吸着しきれない隙間を埋めるようにして基板表面に吸着する第２の界面活性剤の効果が発揮されやすくなると推測される。
【００２１】
また、第１の界面活性剤の総炭素数と第２の界面活性剤の総炭素数の合計に対する第２の界面活性剤の総炭素数の割合は、９０％以下であることが好ましく、より好ましくは８５％以下、さらに好ましくは７５％以下、最も好ましくは６５％以下である。この割合が９０％以下の場合、さらに言えば８５％以下、７５％以下又は６５％以下の場合には、基板表面の荒れをより一層抑制することができる。その理由は明らかではないが、基板表面を保護する効果の大きい第１の界面活性剤の寄与が大きくなることが理由として推測される。
【００２２】
なお、第１の界面活性剤の総炭素数及び第２の界面活性剤の総炭素数は、以下のようにして求めることができる。表面処理組成物中の各界面活性剤の含有量とその界面活性剤の重量平均分子量より界面活性剤のモル数を算出し、これにアボガドロ定数をかけ合わせて界面活性剤の分子鎖数を算出する。続いて、その界面活性剤の重量平均分子量と構造式から界面活性剤の一分子鎖あたりの平均炭素数を算出し、これに先に算出された界面活性剤の分子鎖数をかけ合わせる。すなわち、以下の式により各界面活性剤の総炭素数は算出することができる。
【００２３】
各界面活性剤の総炭素数＝（界面活性剤の一分子鎖あたりの平均炭素数）×（界面活性剤の質量／界面活性剤の重量平均分子量）×（アボガドロ定数）
第１の界面活性剤の重量平均分子量は特に限定されないが、基板表面の荒れを抑制する効果をより向上させるためには、５００〜２０，０００であることが好ましく、より好ましくは１，０００〜１０，０００である。
【００２４】
第２の界面活性剤の重量平均分子量は、第１の界面活性剤の重量平均分子量の１／２倍以下であれば特に限定されないが、基板表面の荒れを抑制する効果をより向上させるためには、２００〜１０，０００であることが好ましく、より好ましくは２００〜５，０００、さらに好ましくは３００〜１，０００である。
【００２５】
第１の界面活性剤と第２の界面活性剤はそれぞれイオン性界面活性剤であってもよいしノニオン性界面活性剤であってもよいが、いずれもノニオン性界面活性剤であることが好ましい。ノニオン性界面活性剤を使用した場合には、カチオン性界面活性剤又はアニオン性界面活性剤を使用した場合と比べて表面処理組成物の泡立ちが抑えられるため、表面処理組成物の製造時及び使用時の取扱いが容易になる。また、ノニオン性界面活性剤は表面処理組成物のｐＨを変化させないため、製造時及び使用時に表面処理組成物のｐＨの制御が容易になる。さらに、ノニオン性界面活性剤は生分解性に優れ、また生体に対する毒性が弱いため、環境への影響が小さく取扱い上の懸念が少ない。
【００２６】
本発明の表面処理組成物で使用される第１の界面活性剤及び第２の界面活性剤の種類は、特に限定されるものではないが、具体例としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセルエーテル脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルなどのポリオキシアルキレン付加物、ポリエチレングリコールやポリプロピレングリコールなどのオキシアルキレン重合体単体、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンのジブロック型やトリブロック型、ランダム型、交互型といった複数種のオキシアルキレンの共重合体が挙げられる。
【００２７】
ポリオキシエチレンポリオキシアルキレン共重合体、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、及びポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルは第１の界面活性剤として好適に使用することができ、中でもトリブロック型のポリオキシエチレンポリオキシアルキレン共重合体が最も好ましい。第１の界面活性剤は、１種を単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２８】
ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、及びポリエチレングリコールは第２の界面活性剤として好適に使用することができ、中でもポリオキシエチレンアルキルエーテル、さらに言えば直鎖状ポリオキシエチレンアルキルエーテルが最も好ましい。第２の界面活性剤は、１種を単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２９】
第１の界面活性剤のＨＬＢ（Hydrophile-Lipophile Balance）値及び第２の界面活性剤のＨＬＢ値は特に限定されないが、良好な水溶解性が得られる点から、１２以上であることが好ましい。第１の界面活性剤及び第２の界面活性剤のＨＬＢ値が１２以上の場合には、第１の界面活性剤及び第２の界面活性剤が基板表面に残留しにくい。また、表面処理組成物の安定性が向上する。なお、ここでいうＨＬＢ値はグリフィン法で定義されるものである。グリフィン法では、２０×親水部の分子量の総和／親水部と疎水部の分子量の総和でＨＬＢ値が計算される。親水部の例としてはオキシエチレン基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、エステルなどがあり、疎水部の例としてはオキシプロピレン基、オキシブチレン基、アルキル基などがある。
【００３０】
＜塩基性化合物＞
本発明の表面処理組成物は塩基性化合物を含み、塩基性化合物の添加により表面処理組成物のｐＨは８以上に調整されている。先にも説明したとおり、表面処理組成物のｐＨが８以上の場合、さらに言えば９以上の場合には、塩基性化合物によるエッチング作用が強まる結果、基板表面に荒れが生じやすくなる。しかし、上述した第１の界面活性剤及び第２の界面活性剤の作用により基板表面の荒れは抑制される。
【００３１】
本発明の表面処理組成物で使用される塩基性化合物は特に制限されず、具体例としては、アンモニア、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、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、炭酸水素アンモニウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素カリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、エチレンジアミン、モノエタノールアミン、Ｎ−（β−アミノエチル）エタノールアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、無水ピペラジン、ピペラジン六水和物、１−（２−アミノエチル）ピペラジン、およびＮ−メチルピペラジンが挙げられる。塩基性化合物は、１種を単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３２】
表面処理組成物を用いて表面処理される基板がシリコンウェーハである場合、表面処理後の基板の金属汚染を抑える目的では、塩基性化合物は、アンモニア、アンモニウム塩、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属塩又は第四級アンモニウム水酸化物であることが好ましく、より好ましくはアンモニア、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、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、炭酸水素アンモニウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素カリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム又は炭酸ナトリウムであり、さらに好ましくはアンモニア、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化テトラメチルアンモニウム又は水酸化テトラエチルアンモニウム、最も好ましくはアンモニアである。
【００３３】
表面処理組成物中の塩基性化合物の含有量は、表面処理組成物のｐＨが８以上となるような範囲であれば特に限定されないが、一般的には０．０００１質量％〜０．５質量％である。ただし、表面処理組成物を用いて表面処理される基板がシリコンウェーハである場合には、表面処理組成物中の塩基性化合物の含有量は、０．０００１質量％〜０．５質量％であることが好ましく、より好ましくは０．００１質量％〜０．２５質量％である。塩基性化合物の含有量が上記範囲内の場合には、塩基性化合物によるエッチング作用が第１の界面活性剤及び第２の界面活性剤の働きにより適度に緩和される点で実用上の利点がある。
【００３４】
＜水＞
表面処理組成物中の水は、表面処理組成物中の他の成分を溶解又は分散させる働きをする。水は、他の成分の作用を阻害する不純物をできるだけ含有しないことが好ましい。具体的には、イオン交換樹脂を使って不純物イオンを除去した後にフィルタを通して異物を除去したイオン交換水、あるいは純水、超純水又は蒸留水が好ましい。
【００３５】
＜粒子成分＞
表面処理組成物は粒子成分を含んでも良い。粒子成分は基板の表面を物理的に研磨する働きをする。
【００３６】
使用される粒子成分の具体例としては、炭化ケイ素、二酸化ケイ素、アルミナ、セリア、ジルコニア及びダイヤモンドが挙げられるが、これらに限定されるものではない。中でもコロイダルシリカ、フュームドシリカ、ゾルゲル法シリカ等の二酸化ケイ素を用いた場合には、基板の表面粗さがより低減されるため好ましい。
【００３７】
表面処理組成物を半導体基板の研磨、特にシリコンウェーハの研磨に用いる場合、表面処理組成物中に含まれる粒子成分はコロイダルシリカ又はフュームドシリカであることが好ましく、より好ましくはコロイダルシリカである。コロイダルシリカ又はフュームドシリカ、特にコロイダルシリカを使用した場合には、研磨により基板の表面に発生するスクラッチが減少する。粒子成分は、１種を単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３８】
表面処理組成物を半導体基板の研磨、特にシリコンウェーハの研磨に用いる場合、表面処理組成物中の粒子成分は、気体吸着による粉体の比表面積測定法（ＢＥＴ法）により測定される比表面積から求められる平均一次粒子径が５〜１００ｎｍであることが好ましく、より好ましくは１０〜４０ｎｍである。
【００３９】
表面処理組成物を半導体基板の研磨、特にシリコンウェーハの研磨に用いる場合、表面処理組成物中の粒子成分の含有量は、０．０１質量％以上であることが好ましく、より好ましくは０．０５質量％以上である。粒子成分の含有量が０．０１質量％以上、さらに言えば０．０５質量％以上の場合には、基板の研磨速度が向上する。
【００４０】
また、表面処理組成物中の粒子成分の含有量は、５質量％以下であることが好ましく、より好ましくは１質量％以下である。粒子成分の含有量が５質量％以下、さらに言えば１質量％以下の場合には、表面処理組成物の分散安定性が向上する。
【００４１】
＜濡れ剤＞
表面処理組成物は濡れ剤をさらに含んでも良い。濡れ剤は、基板の表面を親水性に保つのに効果的である。基板表面の濡れ性が低下すると、基板上に付着した異物が洗浄によって除去されずに残留をしやすい。基板上に異物が残留すると、基板の表面精度が低下する場合がある。
【００４２】
使用される濡れ剤の例としては、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロースなどのセルロース誘導体；ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ−Ｎ−ビニルホルムアミドなどのビニルポリマー；デンプン、シクロデキストリン、トレハロース、プルランなどの多糖類；ポリアクリルアミド；ポリメタクリル酸メチルが挙げられる。基板の表面に濡れ性を与える能力が高く、また容易に洗い落とすことができて基板上に残留しないことから、セルロース誘導体が好ましく、中でもヒドロキシエチルセルロースが特に好ましい。
【００４３】
使用される濡れ剤の重量平均分子量は、一般的には３０，０００〜２，０００，０００である。ただし、表面処理組成物を半導体基板の研磨、特にシリコンウェーハの研磨に用いる場合、濡れ剤の重量平均分子量は、５０，０００〜１，０００，０００であることが好ましい。濡れ剤の重量平均分子量が１，０００，０００以下の場合には、表面処理組成物の分散安定性が向上する。濡れ剤の重量平均分子量が５０，０００以上の場合には、基板表面に濡れ性を与える働きが十分に発揮される。
【００４４】
表面処理組成物中の濡れ剤の含有量は、一般的には０．００１〜１質量％である。ただし、表面処理組成物を半導体基板の研磨、特にシリコンウェーハの研磨に用いる場合、濡れ剤の含有量は０．００１〜０．５質量％であることが好ましい。濡れ剤の含有量が０．５質量％以下の場合、表面処理組成物の分散安定性が向上する。濡れ剤の含有量が０．００１質量％以上の場合、基板表面に濡れ性を与える働きが十分に発揮される。
【００４５】
本発明の表面処理組成物は、研磨、リンス、洗浄、エッチングといった表面処理を基板に行うのに用いられるものであり、中でも基板表面の荒れが特に問題となる最終研磨工程、リンス工程又は洗浄工程で好ましく用いられる。
【００４６】
本発明の表面処理組成物を用いて表面処理される基板は特に限定されないが、塩基性化合物によるエッチングにより生じる表面の荒れが問題となりやすい半導体基板や磁性体基板、さらに言えばシリコン基板、ＳｉＯ２基板、ＳＯＩ（silicon on insulator）基板、プラスチック基板、ガラス基板、石英基板が好適である。その中でも特に、平滑で精度の高い表面が必要とされるシリコンウェーハの表面処理において本発明の表面処理組成物は好ましく用いることができる。
【００４７】
本発明の表面処理組成物は、上述した水以外の各成分を常法により水に溶解又は分散させることにより製造することができる。
【００４８】
本発明の表面処理組成物は、以下の利点を有する。
【００４９】
本発明の表面処理組成物は第１の界面活性剤と第２の界面活性剤を含有し、第２の界面活性剤の重量平均分子量が第１の界面活性剤の重量平均分子量の１／２倍以下であり、かつ、表面処理組成物中の第１の界面活性剤の含有量と第２の界面活性剤の含有量の合計が０．００００１〜０．１質量％である。そのため、本発明の表面処理組成物によれば、表面処理後の基板表面の荒れを抑制することができる。従って、本発明の表面処理組成物は、基板の表面を研磨、リンス、洗浄又はエッチングする用途、中でも特に高い表面精度が求められるシリコンウェーハの表面を最終研磨する用途及び研磨後の基板表面をリンスする用途で好適に使用することができる。
【００５０】
本発明の表面処理組成物は、以下のような実施形態として具体化されてもよい。
【００５１】
・  本発明の表面処理組成物は、キレート剤をさらに含有してもよい。キレート剤を含有する場合、表面処理組成物による基板の金属汚染を抑えることができる。使用可能なキレート剤の例としては、例えば、アミノカルボン酸系キレート剤及び有機ホスホン酸系キレート剤が挙げられる。アミノカルボン酸系キレート剤には、エチレンジアミン四酢酸、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸アンモニウム、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウム、トリエチレンテトラミン六酢酸及びトリエチレンテトラミン六酢酸ナトリウムが含まれる。有機ホスホン酸系キレート剤には、２−アミノエチルホスホン酸、１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸、アミノトリ（メチレンホスホン酸）、エチレンジアミンテトラキス（メチレンホスホン酸）、ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）、エタン−１，１，−ジホスホン酸、エタン−１，１，２−トリホスホン酸、エタン−１−ヒドロキシ−１，１−ジホスホン酸、エタン−１−ヒドロキシ−１，１，２−トリホスホン酸、エタン−１，２−ジカルボキシ−１，２−ジホスホン酸、メタンヒドロキシホスホン酸、２−ホスホノブタン−１，２−ジカルボン酸、１−ホスホノブタン−２，３，４−トリカルボン酸及びα−メチルホスホノコハク酸が含まれる。
【００５２】
・  本発明の表面処理組成物は、防腐剤のような公知の添加剤を必要に応じてさらに含有してもよい。
【００５３】
［２］本発明のキット
本発明のキットは、本発明の表面処理組成物を調製するためのものである。本発明のキットは、第１の界面活性剤と、第１の界面活性剤の重量平均分子量の１／２倍以下の重量平均分子量を有する第２の界面活性剤と、塩基性化合物とを含む。
【００５４】
キットの一形態としては、水希釈により表面処理組成物を調製することができる表面処理組成物の原液の形態がある。このような原液の形態であれば、製品として流通時の取扱い性に優れる。また、水希釈という簡便な方法で表面処理組成物を調製することができることも利点である。
【００５５】
キットの他の形態としては、表面処理組成物中の各成分をいくつかに分けて包装した多剤型キットがある。多剤型キットは、表面処理組成物中の各成分をそれぞれ別々に包装したものでもよいし、一部の成分については別の成分と混合した状態で包装したものでもよい。
【００５６】
［３］本発明の表面処理方法
本発明の表面処理方法は、本発明の表面処理組成物を用いて基板を表面処理する方法、より具体的には基板を研磨、リンス、洗浄又はエッチングする方法である。本発明の表面処理組成物は、通常の基板の表面処理で用いられるのと同じ装置及び条件で使用することができる。
【００５７】
本発明の表面処理方法は、以下のような実施形態として具体化されてもよい。
【００５８】
・  本発明の表面処理方法は、粒子成分を含有する表面処理組成物を用いて基板を研磨する方法であってもよい。この場合、研磨パッドを併せて使用してもよい。使用される研磨パッドは特に限定されないが、不織布タイプでもスウェードタイプでもよいし、あるいは粒子成分を含むものであっても粒子成分を含まないものであってもよい。
【００５９】
・  本発明の表面処理方法により基板を研磨又はリンスする場合、表面処理組成物の使用時の温度は特に限定されないが、５〜６０℃であることが好ましい。
【００６０】
・  本発明の表面処理方法による基板の研磨は、基板のダメージ層を改善するための研磨であってもよいし、あるいは基板の表層を仕上げる最終研磨であってもよい。基板のダメージ層を改善するための研磨の研磨時間は、ダメージ層の深さにもよるが、一般的には０．１〜１０時間である。基板の表層を仕上げる最終研磨の研磨時間は、通常で３０分以下である。
【００６１】
・  本発明の表面処理方法により基板を洗浄する場合、ブラシ、ダイヤモンドドレッサー又は超音波を併せて使用してもよい。
【００６２】
・  本発明の表面処理方法により基板を洗浄する場合、表面処理組成物の使用時の温度は特に限定されないが、１０〜９０℃であることが好ましい。洗浄時間は通常で１時間以下である。
【実施例】
【００６３】
次に、本発明の実施例及び比較例を説明する。【００６４】
第１の界面活性剤、第２の界面活性剤、塩基性化合物、粒子成分及び濡れ剤の全部又は一部をイオン交換水に混合して実施例１〜１５及び比較例１〜１０の表面処理組成物を調製した。実施例１〜１５及び比較例１〜１０の各表面処理組成物中の第１の界面活性剤及び第２の界面活性剤の詳細を表１に示す。なお、表１には示していないが、実施例１〜１５及び比較例１〜１０の表面処理組成物はいずれも、粒子成分として平均一次粒子径が２５ｎｍのコロイダルシリカを０．１８質量％、塩基性化合物としてアンモニアを０．００５質量％、濡れ剤として重量平均分子量が２５０，０００のヒドロキシエチルセルロースを０．０１質量％含有し、ｐＨは１０．２とした。コロイダルシリカの平均一次粒子径の値は、Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ社製の表面積測定装置ＦｌｏｗＳｏｒｂ  II  ２３００を使って測定したものである。また、各表面処理組成物中の第１の界面活性剤の含有量と第２の界面活性剤の含有量の合計、並びに第１の界面活性剤の総炭素数と第２の界面活性剤の総炭素数の合計に対する第２の界面活性剤の総炭素数の割合についても表１に示す。【００６５】
実施例１〜１５及び比較例１〜１０の各表面処理組成物を用いて、シリコンウェーハの表面を表２に記載の条件で研磨した。使用したシリコンウェーハは、直径が２００ｍｍの円盤状であって、伝導型がＰ型、結晶方位が＜１００＞、抵抗率が０．１Ω・ｃｍ以上１００Ω・ｃｍ未満であり、株式会社フジミインコーポレーテッド製の研磨スラリー（商品名ＧＬＡＮＺＯＸ  １１０４）を使って予備研磨してから用いた。【００６６】
実施例１〜１５及び比較例１〜１０の各表面処理組成物を用いて研磨後のシリコンウェーハの表面を、ケーエルエー・テンコール社製のウェーハ検査装置“Ｓｕｒｆｓｃａｎ  ＳＰ２”のＤＷＯモードで計測し、それに基づいて研磨後のシリコンウェーハ表面のヘイズレベルを評価した結果を表１の“ヘイズ”欄に示す。同欄中、“Ａ”は比較例２と比較してヘイズレベルが１０％以上低減されたことを示し、“Ｂ”はそれが５％以上１０％未満であったこと、“Ｃ”は５％未満であったこと、“Ｄ”は比較例２と比較してヘイズレベルの低減が確認されなかったことを示す。【００６７】
伝導型がＰ型、結晶方位が＜１００＞、抵抗率が０．１Ω・ｃｍ以上１００Ω・ｃｍ未満で６０ｍｍ角のシリコンウェーハの表面を、株式会社フジミインコーポレーテッド製の研磨スラリー（商品名ＧＬＡＮＺＯＸ  １１０４）を用いて予備研磨の後、実施例１〜１５及び比較例１〜１０の各表面処理組成物を用いて表３に記載の条件で研磨した。研磨後のシリコンウェーハの表面を７Ｌ／分の流量の流水で１０秒間リンスし、その後、シリコンウェーハを垂直に立てて静置した。そして、３０秒経過後に各シリコンウェーハの周縁からシリコンウェーハの表面のうち濡れている部分までの距離のうち最大のものを測定し、それに基づいて研磨後のシリコンウェーハ表面の濡れ性を評価した結果を表１の“濡れ性”欄に示す。同欄中、“Ａ”は、シリコンウェーハの周縁から濡れている部分までの最大の距離が５ｍｍ以下であったことを示し、“Ｂ”はそれが５ｍｍ超４０ｍｍ以下であったこと、“Ｃ”は４０ｍｍ超であったことを示す。【００６８】
【表１】
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【００６９】
【表２】
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【００７０】
【表３】
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表１に示すように、実施例１〜１５においては比較例１〜１０に比べて、ヘイズレベルが低いことがわかった。
【国際調査報告】
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