KR101191427B1 - 화학적 기계적 연마용 슬러리 조성물 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 실리콘 산화막에 대한 연마율이 높아서 STI (Shallow Trench Isolation) 공정에서 실리콘 산화막의 초기 단차 제거 등을 위해 바람직하게 적용될 수 있고, 마이크로 스크래치 발생율을 감소시켜 공정 신뢰도 및 생산성을 향상시킬 수 있는 화학적 기계적 연마용 슬러리 조성물 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
화학적 기계적 연마, CMP, 피콜리닉산(picolinic acid), 프로피오닉 산(Propionic acid), 포름산(formic acid), 제타 전위
Description
본 발명은 화학적 기계적 연마용 슬러리 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 실리콘 산화막에 대한 연마율이 높아서 STI (Shallow Trench Isolation) 공정에서 실리콘 산화막의 초기 단차 제거 등을 위해 바람직하게 적용될 수 있고, 마이크로 스크래치 발생율을 감소시켜 공정 신뢰도 및 생산성을 향상시킬 수 있는 화학적 기계적 연마용 슬러리 조성물 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
최근 DRAM 또는 플래시 메모리 소자 등과 같은 반도체 소자의 소자 간 전기적인 분리를 위해서 쉘로우 트렌치 분리(Shallow Trench Isolation; STI) 공정이 사용되고 있다. 이러한 STI공정은 패드 질화막 등이 형성된 반도체 기판을 식각하여 트렌치를 형성하고, 실리콘 산화막으로 이루어진 갭필용 산화막을 형성하여 트렌치를 매립한 후, 과량의 산화막으로 인해 생긴 단차(step height)를 제거하는 평탄화 공정 등을 포함하여 이루어진다.
예전부터 상기 평탄화 공정을 위해서, 리플로우(Reflow), SOG 또는 에치 백(Etchback) 등의 다양한 방법이 사용된 바 있으나, 이들 방법은 반도체 소자의 고집적화 및 고성능화 추세에 따라 만족스러운 결과를 보여주지 못했다. 이 때문에, 최근에는 평탄화 공정을 위해 화학적 기계적 연마(Chemical Mechanical Polishing, CMP) 방법이 가장 널리 적용되고 있다.
이러한 CMP방법은 연마 장치의 연마 패드와 반도체 기판 사이에, 연마 입자 및 다양한 화학 성분을 포함하는 슬러리 조성물을 공급하면서, 상기 반도체 기판과 연마 패드를 접촉시키고 이들을 상대적으로 이동시켜, 상기 연마 입자 등으로 기판 상의 연마 대상막을 기계적으로 연마하면서 상기 화학 성분 등의 작용으로 상기 연마 대상막을 화학적으로 연마하는 방법이다.
기존 반도체 생산 라인에서는, 상기 STI 공정에서 과량의 산화막에 의한 단차(step height)를 제거하기 위해서, 2단계에 걸쳐 연마 및 평탄화를 진행하였다. 먼저, 빠른 연마율을 나타내는 실리카 슬러리 등을 이용하여 상기 과량의 산화막을 상당 부분 제거한 후(초기 단차 제거 공정), 질화막 대비 산화막에 대한 높은 연마 선택비를 나타내는 세리아(산화세륨) 슬러리를 이용하여 상기 패드 질화막 위의 과량의 산화막을 연마하여 평탄화하였다(후기 평탄화 공정).
그런데, 이러한 종래의 연마 및 평탄화 방법에 의할 경우, 반도체 기판 상에 실리카 슬러리 및 세리아 슬러리를 각각 공급하여 연마를 진행하기 위한 별도의 장치가 필요하게 되어 전체적인 공정 장치가 복잡해지는 단점이 있다. 또한, 상기 실리카 슬러리를 이용한 연마를 진행한 후, 상이한 종류의 세리아 슬러리 등을 이용한 연마를 진행하기 전에, 상기 실리카 슬러리의 잔류에 따른 문제 등을 억제하기 위해 반도체 기판을 세정해야 할 필요가 생기게 된다. 이로 인해, 전체적인 소자 제조 공정이 복잡해지는 등의 단점이 있으며, 상기 실리카 슬러리를 이용할 경우 연마 대상막 상의 마이크로 스크래치의 발생율이 증가하는 등의 단점 또한 있다.
이러한 단점으로 인해, 이전부터 상기 초기 단차 제거 공정을 세리아 슬러리로 실시하고자 하는 시도가 다수 이루어진 바 있다. 그런데, 상기 초기 단차 제거 공정에서는 과량의 산화막을 빠른 속도로 제거해야 하므로, 실리콘 산화막에 대한 높은 연마율이 무엇보다도 중요하다. 그러나, 이전에 알려진 세리아 슬러리는 실리콘 산화막에 대한 높은 연마율을 나타내는데 한계가 있었다.
본 발명은 실리콘 산화막에 대한 연마율이 높아서 STI 공정에서 실리콘 산화막의 초기 단차 제거 등을 위해 바람직하게 적용될 수 있고, 마이크로 스크래치 발생율을 감소시켜 공정 신뢰도 및 생산성을 향상시킬 수 있는 화학적 기계적 연마용 슬러리 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 또한 상기 화학적 기계적 연마용 슬러리 조성물의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 산화세륨 입자를 포함하는 연마 입자; 피콜리닉산(picolinic acid), 프로피오닉산(Propionic acid) 및 포름산(formic acid)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 첨가제; 및 물을 포함하는 수용액을 포함하고, 상기 수용액의 pH가 3 내지 6인 범위 내에서 상기 연마 입자 표면의 제타 전위(Zeta potential)가 20 내지 70 mV인 CMP용 슬러리 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 산화세륨 입자를 포함하는 연마 입자를 정전기적 분산(electrostatic dispersion)에 의해 수용매에 분산시켜 제 1 수용액을 형성하는 단계; 피콜리닉산(picolinic acid), 프로피오닉 산(Propionic acid) 및 포름산(formic acid)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 첨가제를 포함하고, 상기 제 1 수용액과의 pH 차이가 1 이하인 제 2 수용액을 형성하는 단계; 및 상기 제 1 및 제 2 수용액을 혼합하는 단계를 포함하는 CMP용 슬러리 조성물의 제조 방법을 제공한다. 이러한 제조 방법에 의하면, 상기 제1 및 제2수용액의 혼합 용액의 pH가 3 내지 6인 범위 내에서 상기 연마 입자 표면의 제타 전위(Zeta potential)가 20 내지 70 mV로 되고, 상기 연마 입자 및 첨가제의 수용액을 포함하며, 상기 연마 입자가 수용액 내에 균일하고 안정적으로 분산된 CMP용 슬러리 조성물이 제조될 수 있다.
그리고, 본 발명은 비이온성 분산제의 존재 하에 산화세륨 입자를 포함하는 연마 입자를 입체 분산 방법(steric dispersion)에 의해 수용매에 분산시켜 제 1 수용액을 형성하는 단계; 피콜리닉산(picolinic acid), 프로피오닉 산(Propionic acid) 및 포름산(formic acid)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 첨가제를 포함하고, 상기 제 1 수용액과의 pH 차이가 1 이하인 제 2 수용액을 형성하는 단계; 및 상기 제 1 및 제 2 수용액을 혼합하는 단계를 포함하는 CMP용 슬러리 조성물의 제조 방법을 제공한다. 이러한 제조 방법에 의하면, 상기 제1 및 제2수용액의 혼합 용액의 pH가 3 내지 6 범위 내에서 상기 연마 입자 표면의 제타 전위(Zeta potential)가 20 내지 70 mV 로 되면서, 상기 연마 입자 및 첨가제 등의 수용액을 포함하며, 상기 연마 입자가 비이온성 분산제의 도움으로 수용액 내에 균일하고 안정적으로 분산된 CMP용 슬러리 조성물이 제조될 수 있다.
이하, 발명의 구현예에 따른 CMP용 슬러리 조성물 및 이의 제조 방법에 대하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
명시적인 다른 기재가 없는 한, 본 명세서에서 사용되는 몇 가지 용어는 다음과 같이 정의된다.
당업자에게 자명하게 알려진 바와 같이, STI 공정 (Shallow Trench Isolation)은, DRAM 등의 반도체 소자의 제조 공정 중에 트렌치를 이용해 소자 분리막을 형성하는 공정을 지칭한다. 이러한 STI 공정은 통상 반도체 기판 상에 소정의 패드 질화막 등이 형성된 반도체 기판을 식각하여 트렌치를 형성하고, 갭필용 실리콘 산화막을 형성해 상기 트렌치를 매립한 후, 과량의 산화막으로 인해 생긴 단차를 화학적 기계적 연마(CMP)하여 제거하는 등의 방법으로 진행될 수 있다.
이때, 상기 과량의 산화막을 연마하는 공정은 통상 상기 패드 질화막 위에 있는 과량의 산화막을 상당 부분 제거하는 '초기 단차 제거 공정'과, 이러한 '초기 단차 제거 공정'을 진행한 후 남은 산화막을 연마하면서 상기 패드 질화막 위의 산화막을 높은 선택비로 평탄화하는 '후기 평탄화 공정'으로 구분되어 진행될 수 있다.
따라서, 본 명세서 전체에서, '초기 단차 제거 공정'이라 함은 STI 공정 또는 이와 유사하게 과량의 산화막을 2단계 이상의 CMP 공정으로 연마하는 절연막 형성 공정 등에서, 상기 과량의 산화막을 연마하는 첫 번째 CMP 공정을 지칭할 수 있다. 예를 들어, 이러한 '초기 단차 제거 공정'은 STI 공정에서 상기 트렌치를 매립하는 갭필용 산화막을 형성한 직후에 패턴의 active영역과 field영역으로 인해 생긴 산화막의 초기 단차를 연마 및 제거하는 첫 번째 CMP 공정을 지칭할 수 있다.
이러한 '초기 단차 제거 공정'에서는 연마 또는 제거되어야 할 산화막(예를 들어, STI 공정에서 상기 패드 질화막 위에 있는 과량의 산화막)의 20% 이상, 적절하게는 50% 이상의 상당 부분을 연마 및 제거할 수 있으며, active영역과 field영역 간의 초기 단차를 효과적으로 제거할 수 있는데, 이를 위해 상기 산화막에 대한 높은 연마율을 나타내는 슬러리 조성물의 사용이 요구된다. 도3에 이러한 초기 단차 제거 공정에서 제거되는 초기 단차 영역과 초기 단차 연마의 종료 지점을 나타내었다.
또한, 상기 '후기 평탄화 공정'이라 함은 상기 '초기 단차 제거 공정'을 진행한 후에, 남은 산화막(예를 들어, STI 공정에서 상기 '초기 단차 제거 공정'에서제거되고 남은 패드 질화막 위의 산화막)을 연마하여 이를 평탄화하기 위한 CMP 공정을 지칭할 수 있다.
한편, 발명의 일 구현예에 따르면, 산화세륨 입자를 포함하는 연마 입자; 피콜리닉 산(picolinic acid), 프로피오닉 산(Propionic acid) 및 포름산(formic acid)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 첨가제; 및 물을 포함하는 수용액을 포함하고, 상기 수용액의 pH가 3 내지 6인 범위 내에서 상기 연마 입자 표면의 제타 전위(Zeta potential)가 20 내지 70 mV인 CMP용 슬러리 조성물이 제공될 수 있다.
이하의 도 1에서도 뒷받침되는 바와 같이, 상기 일 구현예에 따른 슬러리 조성물은 이에 포함된 수용액의 pH가 3내지 6의 범위 내에서, 소정 연마 입자의 표면 제타 전위가 20 내지 70 mV의 범위에 있는 특성을 나타낸다.
본 발명자들의 실험 결과, 후술하는 특정 분산 방법에 의해 슬러리 조성물을 제조함에 따라, 이러한 연마 입자의 표면 제타 전위 특성을 충족하는 슬러리 조성물이 얻어질 수 있음이 밝혀졌다. 또한, 본 발명자들은 이러한 특성을 충족하는 슬러리 조성물을 사용함에 따라, 산화세륨(세리아) 등의 연마 입자를 포함하는 슬러리의 사용시에도 이전에 사용되던 실리카 슬러리에 준하는 실리콘 산화막에 대한 높은 연마율과 초기 단차 제거 능력을 구현할 수 있음을 구현할 수 있음을 밝혀내고 본 발명을 완성하였다.
이러한 높은 연마율이 구현되는 원인은 상기 실리콘 산화막의 표면이 통상 음의 전하를 띄기 때문으로 보인다. 즉, 상기 슬러리 조성물의 연마 입자가 실리콘 산화막과 반대되는 극성 및 특정 범위의 표면 제타 전위를 나타냄에 따라, 연마 과정에서 상기 슬러리 조성물이 음전하를 띄는 초기 단차가 형성된 산화막 표면에 보다 쉽게 흡착하여 단차가 존재하는 산화막에 대한 연마율을 향상시킬 수 있다. 그리고, 상기 표면 제타 전위 특성을 충족함에 따라, 상기 CMP용 슬러리 조성물 내에서 연마 입자의 분산 안정성이 보다 향상되어, 마이크로 스크래치의 발생율을 감소시킬 수 있고 공정의 신뢰도 및 생산성 또한 향상시킬 수 있다.
이에 비해, 후술하는 특정 분산 방법을 적용하지 않고 제조되는 등의 이유 때문에, 상술한 연마 입자의 표면 제타 전위 특성을 충족하지 못하는 세리아 슬러리 조성물 등의 경우(도 2), 단차가 존재하는 산화막에 대한 연마율이 낮아서, 즉 초기 단차 산화막에 대한 제거 능력이 낮아서 상술한 실리콘 산화막에 대한 높은 연마율을 구현할 수 없음이 밝혀졌다. 도 1와 2에서 HCC, FS 및 CTR는 사용한 세리 아 입자의 상품명을 나타낸다.
따라서, 상술한 연마 입자의 표면 제타 전위 특성을 충족하는 슬러리 조성물을 사용하여 비로소 실리콘 산화막에 대한 높은 연마율 및 초기 단차 제거율을 구현할 수 있음이 밝혀졌다.
또한, 본 발명자들의 실험 결과, 발명의 일 구현예의 CMP용 슬러리 조성물이 피콜리닉산(picolinic acid), 프로피오닉 산(Propionic acid) 또는 포름산(formic acid)의 특정 첨가제를 포함함에 따라, 상기 CMP용 슬러리 조성물의 분산 안정성이 향상되고, 연마 과정에서 실리콘 산화막에 대해 3500Å/min 이상, 적절하게는 5000Å/min 이상, 보다 적절하게는 6000Å/min 이상의 높은 연마율을 나타내며, 이를 이용하여 실리콘 산화막의 광역평탄화가 가능한 것으로 확인되었다. 그리고, 상기 CMP용 슬러리 조성물과 첨가제 조성물을 혼합할 때 pH shock을 방지하여 혼합하여 분산 안정성이 향상됨에 따라, 침전 또는 응집 현상이 방지되어, 거대 분자에 의한 마이크로 스크래치의 발생율도 감소시킬 수 있으므로 공정의 신뢰도 및 생산성을 향상시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 발명의 일 구현예의 슬러리 조성물은 산화세륨 입자를 연마 입자로 포함하면서도, 이전에 초기 단차 제거용으로 사용되던 실리카 슬러리에 준하게 실리콘 산화막에 대한 높은 연마율 및 초기 단차 제거율을 나타낼 수 있다. 또한, 이러한 슬러리 조성물을 사용하여 마이크로 스크래치 발생율을 감소시킬 수 있고 실리콘 산화막의 광역 평탄화가 가능해진다. 따라서, 이러한 슬러리 조성물을 초기 단차 제거용으로 바람직하게 사용할 수 있고, 그 결과 초기 단차 제거 및 후 기 평탄화 공정에서 동종의 세리아 슬러리를 사용할 수 있게 된다. 따라서, 이러한 발명의 일 구현예에 다른 슬러리 조성물을 사용해 STI 공정 등에서의 공정 장치 및 공정 진행을 보다 단순화, 효율화할 수 있다.
한편, 상기 발명의 일 구현예에 따른 CMP용 슬러리 조성물은 이하에 후술하는 특정 분산 방법으로 제조되어 상술한 연마 입자의 표면 제타 전위 특성을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 슬러리 조성물은 정전기적 분산방법(electrostatic dispersion)에 의하여 특정한 연마 입자를 분산시켜 얻어질 수 있다. 이러한 정전기적 분산 방법에는 분산제를 포함하지 않고 pH조절만으로 연마 입자를 분산하는 방법이 있다.
선택 가능한 다른 방법으로서, 상기 CMP용 슬러리 조성물은 비이온성 분산제를 더 포함하여 입체적 분산 방법(steric dispersion)에 의하여 상기 연마 입자를 안정하게 분산시켜 얻어질 수도 있다. 따라서, 상기 CMP용 슬러리 조성물은 비이온성 분산제를 더 포함할 수도 있다.
다만, 상술한 CMP용 슬러리 조성물의 제조 방법 및 이를 위한 연마 입자의 분산 방법에 대해서는 이하에서 보다 상세히 설명하기로 한다.
한편, 상기 슬러리 조성물에 포함될 수 있는 비이온성 분산제로는 폴리비닐알콜(PVA), 에틸렌글리콜(EG), 글리세린, 폴리에틸렌글리콜(PEG), 폴리프로필렌글리콜(PPG) 또는 폴리비닐피롤리돈(PVP) 등을 들 수 있고, 이들 중에서 선택된 2종 이상을 사용할 수도 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, CMP용 슬러리 조성물에 적용 가능한 것으로 알려진 비이온성 분산제를 별다른 제한 없이 사용할 수 있 다.
상기 CMP용 슬러리 조성물은 상기 비이온성 분산제를 연마 입자 100중량%에 대하여 0.5 내지 5 중량%, 바람직하게는 1 내지 2 중량%의 함량으로 포함할 수 있다. 분산제의 함량이 연마 입자 100중량%에 대하여 0.5중량% 미만인 경우에는 분산력이 낮아 침전이 빨리 진행되므로 연마액의 이송시 침전이 발생되어 연마재의 공급이 균일하지 못할 수 있다. 이에 반하여, 분산제의 함량이 연마 입자 100중량%에 대하여 5중량%를 초과하는 경우에는 연마재 입자 주변에 일종의 쿠션 역할을 하는 분산제층이 두껍게 형성되어, 연마제 표면이 연마면에 접촉되기가 어려워져서 연마속도가 낮아질 수 있다.
상기 CMP용 슬러리 조성물은 pH조절제를 더 포함할 수 있다. pH 조절제를 포함함에 따라서, 상기 CMP용 슬러리 조성물의 pH가 3 내지 6로 유지되어, 연마 입자의 분산 안정성 및 연마 성능이 향상될 수 있고, pH가 급격하게 변화(pH Shock)하여 발생할 수 있는 슬러리 입자의 침전 또는 응집을 방지하여, 연마과정에서 유발될 수 있는 마이크로 스크래치의 발생을 최소화 할 수 있다.
또한, 상기 CMP용 슬러리 조성물은 분산제를 포함하지 않고 pH조절에 의한 정전기적 분산 방법만으로도 안정하게 분산될 수 있는데, 연마 입자 주위의 전하를 제어하기 위하여 위해서 상기 CMP용 슬러리 조성물은 pH 조절제를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 CMP용 슬러리 조성물의 pH가 높아지게 되면 연마 입자 주위에 수산화이온(OH-)이 많이 존재하게 되어, 연마 입자의 제타 전위 값이 감소하게 된다. 제타 전위 값이 감소하게 되면, 분산 안정성이 떨어져서 슬러리 입자의 침전 또는 응집 현상에 따른 마이크로 스크래치가 발생하거나, 산화막에 대한 연마율이 저하될 수 있다. 이에 따라, 상기 CMP용 슬러리 조성물의 적절한 pH의 유지를 위하여 pH 조절제를 더 포함할 수 있다.
상기 pH조절제는 수산화칼륨, 수산화나트륨, 암모니아수, 수산화비듐, 수산화세슘, 탄산수소나트륨 또는 탄산나트륨 등의 염기성 pH조절제 또는, 염산, 질산, 황산, 인산, 포름산 또는 아세트산 등의 산성 pH조절제를 포함할 수 있고, 이중 강산 또는 강염기를 사용하는 경우에는 국지적 pH변화에 의한 슬러리의 응집을 억제하기 위해 탈이온수로 희석시켜 사용할 수 있다. 다만, 적용 가능한 pH조절제가 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 CMP용 슬러리 조성물에 적용 가능한 pH조절제는 별다른 제한 없이 사용할 수 있다. 그리고, 상기 pH조절제는 조절하고자 하는 슬러리 조성물의 적절한 pH를 고려해 당업자가 적절한 함량으로 사용할 수 있다.
발명의 일 예의 CMP용 슬러리 조성물은 제조 과정이나 연마 과정에서 물을 과량으로 포함하여, 첨가되는 물질에 따른 pH의 급격한 변화(pH Shock)를 방지할 수 있다. CMP공정에 적용되는 용액의 희석화 과정에서 슬러리 입자가 결집하여 1㎛이상이 거대 입자들이 생성되어 연마과정에서 스크래치를 유발할 수 있는데, 상기 pH Shock은 이러한 거대 입자 생성의 주요한 원인 중 하나이다. 상기 슬러리 조성물은 과량의 물에 희석된 연마 입자 수용액과 pH를 연마 입자 수용액과 유사하게 조절된 첨가제 수용액이 혼합되어 제조되기 때문에, 용액의 혼합과정에서 발생할 수 있는 pH shock을 방지하여 슬러리의 안정성이 향상시키고 높은 연마율과 초기 단차 제거 특성을 구현할 수 있다. 후술하는 바와 같이, 발명의 일 예와 동일한 조성을 갖으나 ph shock을 방지하기 위한 구성을 포함하지 않는 비교예1에서는 실시예와 같은 연마율과 초기 단차 연마 특성이 구현되지 않음을 확인할 수 있다.
한편, 상기 슬러리 조성물에는 연마입자로서 산화세륨 입자가 포함될 수 있다. 이러한 산화세륨 연마 입자를 특정 분산 방법에 의해 분산시킴에 따라, 이들 연마 입자가 슬러리 조성물 내에서 상술한 표면 제타 전위 특성을 나타낼 수 있고, 실리콘 산화막에 대한 우수한 연마율 등을 나타낼 수 있다.
상기 연마 입자는 적절한 연마율과 상기 슬러리 조성물 내에서의 분산 안정성 등을 고려하여 10 내지 200nm의 평균 입경을 가질 수 있다. 상기 연마 입자의 크기가 지나치게 작으면 상기 연마 입자 대상막에 대한 연마율이 저해될 수 있고, 반대로 지나치게 커지면 상기 연마 입자의 슬러리 조성물 내의 분산 안정성이 저해될 수 있다.
상기 CMP용 수계 슬러리 조성물은 상기 연마 입자를 1 내지 3 중량%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 연마 입자가 지나치게 작게 포함되면 상기 연마 입자 대상막에 대한 연마율이 저해될 수 있고, 반대로 지나치게 많이 포함되면 상기 연마 입자의 슬러리 조성물 내의 분산 안정성이 저해될 수 있다.
또한, 상기 CMP용 수계 슬러리 조성물은 상술한 특정 첨가제(피콜리닉산, 프로피오닉산 또는 포름산)를 0.01 내지 0.5 중량%, 바람직하게는 0.04 내지 0.15 중 량%의 함량으로 포함할 수 있다. 이러한 첨가제의 양에 의하여 산화막에 대한 연마율이 조절되는데, 첨가제가 0.01 중량% 미만으로 포함되는 경우 산화막에 대한 연마율이 저하될 수 있고, 0.5 중량% 초과하여 포함되는 경우 CMP용 수계 슬러리 조성물의 분산 안정성이 떨어져 산화막에 대한 연마율이 저하될 수 있다.
상술한 CMP용 슬러리 조성물을 STI 공정 등에 적용하면, 실리콘 산화막을 3500Å/min 이상, 적절하게는 5000Å/min 이상, 보다 적절하게는 6000Å/min 이상의 연마율로 연마할 수 있어서, 실리카 슬러리를 사용하지 않고서도 실리콘 산화막의 초기 단차 제거 공정을 진행할 수 있으며, 이어지는 후기 평탄화 공정에서와 동종의 슬러리 조성물을 적용할 수 있게 되어 전체적인 공정 장치 및 공정 진행을 효율화 및 단순화할 수 있다.
한편, 발명의 다른 구현예에 따라, 산화세륨 입자를 포함하는 연마 입자를 정전기적 분산(electrostatic dispersion)에 의해 수용매에 분산시켜 제 1 수용액을 형성하는 단계; 피콜리닉산(picolinic acid), 프로피오닉 산(Propionic acid) 및 포름산(formic acid)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 첨가제를 포함하고, 상기 제 1 수용액과의 pH 차이가 1 이하인 제 2 수용액을 형성하는 단계; 및 상기 제 1 및 제 2 수용액을 혼합하는 단계를 포함하는 CMP용 슬러리 조성물의 제조 방법이 제공될 수 있다.
후술하는 실시예에서도 뒷받침되는 바와 같이, 정전기적 분산 방법에 의하여 연마 입자를 분산하는 제조 방법에 의하면, 상기 제1 및 제2수용액의 혼합 용액의 pH가 3 내지 6인 범위 내에서 상기 연마 입자 표면의 제타 전위(Zeta potential)가 20 내지 70 mV 로 되면서, 상기 연마 입자 및 첨가제의 수용액을 포함하며, 상기 연마 입자가 수용액 내에 균일하고 안정적으로 분산된 CMP용 슬러리 조성물이 제조될 수 있음이 밝혀졌다.
본 발명자들의 실험 결과, 상기 CMP용 슬러리 조성물의 제조방법에 의하여 제조된 CMP용 슬러리 조성물은, pH조절에 의한 정전기적 분산 방법으로 연마 입자가 안정하게 분산되고 상술한 연마 입자의 표면 제타 전위 특성을 충족할 수 있어서, 산화막에 대해 3500Å/min 이상, 적절하게는 5000Å/min 이상, 보다 적절하게는 6000Å/min 이상의 우수한 연마율을 구현할 수 있는 것으로 확인되었다. 이에 따라, 상기 제조 방법에 의하여 제조된 CMP용 슬러리 조성물은 실리카 슬러리에 준하는 실리콘 산화막에 대한 높은 연마율을 구현할 수 있어서 STI 공정에서 실리콘 산화막의 초기 단차 제거 공정에 적용할 수 있다.
상기 정전기적 분산(electrostatic dispersion) 방법은 용액 상에서 동일한 전하를 갖는 입자들이 정전기적 반발력에 의하여 분산되는 현상을 이용하여 슬러리 조성물에서 연마 입자를 분산하는 방법으로서, 연마 입자의 표면에 발생하는 전하 사이의 정전기적 반발력 및 입자가 포함된 용액의 농도에 의해서 분산 안정성이 결정된다.
이러한 정전기적 분산 방법에 의하여 슬러리 조성물을 제조함에 따라, 상술한 연마 입자의 표면 제타 전위 특성을 충족할 수 있어서 상기 슬러리 조성물을 사용하여 실리콘 산화막에 대한 높은 연마율을 구현할 수 있다. 이에 반하여, 후술하 는 비교예2에 나타나는 바와 같이, 음이온성 분산제를 첨가함에 따라 발생하는 연마 입자의 표면 전하 사이의 정전기적인 반발력 및 연마 입자 간의 입체 장애를 이용하여 분산하는 전기입체적 분산방법(Electrosteric dispersion)에 의하면, 상술한 연마 입자 표면의 제타 전위 특성을 충족할 수 없을 뿐만 아니라, 실리콘 산화막에 대해서도 적절한 연마율을 구현할 수 없게 된다.
상기 정전기적 분산을 위하여, 상기 제1수용액을 형성하는 단계는 pH 조절을 통해 연마 입자를 분산하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 제1수용액을 형성하는 단계에서는 pH 조절을 통해 연마 입자 주위의 전하를 제어하여 연마 입자를 정전기적으로 분산할 수 있는데, 이때 제1수용액의 pH를 3 내지 6으로 적정할 수 있다. 이러한 pH적정을 위해서 상기 제1수용액은 pH조절제를 더 포함할 수 있다. 사용 가능한 pH조절제의 종류, 수용액에 첨가되는 pH조절제의 함량 및 적용 방법 등은 상술한 발명의 일 예의 CMP용 슬러리 조성물에서와 동일하게 적용 가능하다.
상기 CMP용 슬러리 조성물의 제조방법에 의하여 제조된 CMP용 슬러리 조성물에서 연마 입자를 안정적으로 분산시키기 위하여, 상기 제 2 수용액은 제 1수용액과의 pH차이가 1이하로 조절될 수 있다. 이에 따라, 제 1및 제2수용액과 혼합되어 제조되는 CMP용 슬러리 조성물 내에서 pH의 급격한 변화(pH Shock)와 이러한 pH Shock에 의한 슬러리 입자의 응집을 방지하여 연마과정에서 발생할 수 있는 스크래치를 최소화 할 수 있게 된다. 또한, pH Shock에 의하여 분산 안정성이 저하되어 되는 것을 방지하여, 상기 CMP용 슬러리 조성물의 산화막에 대한 연마 성능도 유지할 수 있다.
상기 제 1 수용액과 제 2 수용액의 pH 차이를 1 이하로 조절하기 위하여, pH조절제를 사용할 수 있다. 사용 가능한 pH조절제의 종류, 수용액에 첨가되는 pH조절제의 함량 및 적용 방법 등은 상술한 발명의 일 예의 CMP용 슬러리 조성물에 적용되는 내용과 동일하게 적용 가능하다.
한편, 상기 CMP용 슬러리 조성물의 제조 방법은 상기 제1수용액을 증류수에 희석하는 단계를 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이, pH Shock가 발생하면 거대 입자 생성에 의한 스크래치가 발생하거나, 분산 안정성이 떨어져서 실리콘 산화막에 대한 연마 성능이 떨어질 수 있다. 발명의 일 예에서는 제1 수용액의 부피와 동일한 부피를 가지는 제2수용액을 제1수용액의 pH를 제1수용액의 pH와 유사하게(pH차이가 1이하로) 조절하여 제조한 후 제1수용액과 제2수용액을 1:1로 혼합하여 최종 생성물인 CMP용 슬러리 조성물을 제조한다. 제2수용액의 pH를 제1수용액과 유사하게 제조하여 슬러리 조성물을 제조하면 혼합과정에서 발생할 수 있는 pH shock을 방지하여 슬러리의 안정성이 향상시키고 높은 연마율과 초기 단차 제거 특성을 구현할 수 있게 된다. 이에 반하여, 후술하는 비교예1에 나타난 바와 같이, pH shock을 방지하기 위한 구성을 포함하지 않는 경우에는 실리콘 산화막에 대해서도 적절한 연마율을 구현할 수 없게 된다.
한편, 발명의 또 다른 구현예에 따라, 비이온성 분산제의 존재 하에 산화세륨 입자를 포함하는 연마 입자를 입체 분산 방법(steric dispersion)에 의해 수용매에 분산시켜 제 1 수용액을 형성하는 단계; 피콜리닉산(picolinic acid), 프로피 오닉 산(Propionic acid) 및 포름산(formic acid)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 첨가제를 포함하고, 상기 제 1 수용액과의 pH 차이가 1 이하인 제 2 수용액을 형성하는 단계; 및 상기 제 1 및 제 2 수용액을 혼합하는 단계를 포함하는 CMP용 슬러리 조성물의 제조 방법이 제공될 수 있다.
후술하는 실시예에서도 뒷받침되는 바와 같이, 이러한 입체적 분산 방법에 의하여 연마 입자를 분산하는 제조 방법에 의하면, 상기 제1 및 제2수용액의 혼합 용액의 pH가 3 내지 6인 범위 내에서 상기 연마 입자 표면의 제타 전위(Zeta potential)가 20 내지 70 mV 로 되면서, 상기 연마 입자 및 첨가제의 수용액을 포함하며, 상기 연마 입자가 수용액 내에 균일하고 안정적으로 분산된 CMP용 슬러리 조성물이 제조될 수 있음이 밝혀졌다.
본 발명자들의 실험 결과, 발명의 일 예의 CMP용 슬러리 조성물의 제조 방법에 의하면, 연마 입자 주위에 비이온성 분산제 입자가 형성되어 입체 장애 효과에 의하여 연마 입자가 안정하게 분산되고, 상술한 연마 입자의 표면 제타 전위 특성을 충족할 수 있어서, 실리콘 산화막에 대해 3500Å/min 이상, 적절하게는 5000Å/min 이상, 보다 적절하게는 6000Å/min 이상의 우수한 연마율을 구현할 수 있는 것으로 확인되었다. 이에 따라, 상기의 제조 방법에 의해 제조된 CMP용 슬러리 조성물은 실리카 슬러리에 준하는 실리콘 산화막에 대한 높은 연마율을 구현할 수 있어서, STI 공정에서 실리콘 산화막의 초기 단차 제거 공정에 적용할 수 있다.
이러한 제조 방법에서는, 상기 제 1 수용액을 형성하는 과정에서 입체적 분산 방법(steric dispersion)에 의해 연마 입자를 안정하게 분산시킬 수 있다. 상기 입체적 분산 방법(steric dispersion)은 입자의 입체 장애 효과에 의해서 분산되는 것으로서, 입체 장애 효과를 극대화 하기 위하여 비이온성 분산제가 사용될 수 있다. 상기 비이온성 분산제는 용액 상에서 입자 표면에 흡착되는데, 입자와 친화력을 갖는 관능기를 한 개 이상 포함하고 있어서 입자 표면에 강하고 지속적으로 흡착하여 입자의 크기를 증가시키는 역할을 한다. 입체적 분산(steric dispersion) 방법에서는 입자 주위의 분산제의 구조 및 흡착 형태 또는 분산제층의 두께 등에 따라 분산력이 결정되며, 입체적 반발력에 의하여 분산 안정성이 유지된다. 이에 반하여, 후술하는 비교예2에 나타나는 바와 같이, 음이온성 분산제를 첨가하는 전기입체적 분산방법(Electro steric dispersion)에 의하면, 상술한 연마 입자 표면의 제타 전위 특성을 충족할 수 없을 뿐만 아니라, 실리콘 산화막에 대해서도 적절한 연마율을 구현할 수 없게 된다.
발명의 일 예의 CMP용 슬러리 조성물의 제조 방법에 사용될 수 있는 비이온성 분산제로는 폴리비닐알콜(PVA), 에틸렌글리콜(EG), 글리세린, 폴리에틸렌글리콜(PEG), 폴리프로필렌글리콜(PPG) 또는 폴리비닐피롤리돈(PVP) 등을 들 수 있고, 이들 중에서 선택된 2종 이상을 사용할 수도 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, CMP용 슬러리 조성물의 제조 방법에 적용 가능한 것으로 알려진 비이온성 분산제를 별다른 제한 없이 사용할 수 있다.
한편, 상기 CMP용 슬러리 조성물의 제조방법에 의하여 제조된 CMP용 슬러리 조성물에서 연마 입자를 안정적으로 분산시키기 위하여, 상기 제 2 수용액은 제 1수용액과의 pH차이가 1이하로 조절될 수 있다. 이러한 pH조절을 통하여 pH의 급격 한 변화(pH Shock)을 방지할 수 있고, 분산 안정성과 산화막에 대한 연마성능을 유지할 수 있음은 상술한 바와 같다.
또한, 상기 제 1 수용액과 제 2 수용액의 pH 차이를 1 이하로 조절하기 위하여 pH조절제를 사용할 수 있는데, 사용 가능한 pH조절제의 종류, 수용액에 첨가되는 pH조절제의 함량 및 적용 방법 등은 상술한 발명의 일 예의 CMP용 슬러리 조성물에 적용되는 내용과 동일하게 적용 가능하다.
한편, 상술한 바와 같이, 상기 CMP용 슬러리 조성물의 제조 방법은 상기 제1수용액을 증류수에 희석하는 단계를 포함할 수 있는데, 연마 입자 고형분 또는 연마 입자를 포함한 수용액을 증류수에 희석하여 제 1수용액을 형성하여, 제2수용액과 혼합시 발생할 수 있는 pH Shock을 방지할 수 있다. 이에 따라, 슬러리의 안정성이 향상시키고 높은 연마율과 초기 단차 제거 특성을 구현할 수 있음은 상술한 바와 같다.
본 발명에 따르면, 실리콘 산화막에 대한 연마율이 높아서 STI (Shallow Trench Isolation) 공정에서 실리콘 산화막의 초기 단차 제거 등을 위해 바람직하게 적용될 수 있고, 마이크로 스크래치 발생율을 감소시켜 공정 신뢰도 및 생산성을 향상시킬 수 있는 화학적 기계적 연마용 슬러리 조성물 및 이의 제조 방법이 제공된다.
이하, 발명의 다양한 실시예에 대해 설명하기로 한다. 다만, 이는 발명의 예시로 제시되는 것으로, 이에 의해 발명의 권리 범위가 제한되는 것은 아니다.
<
실시예
:
CMP
용
슬러리
조성물의 제조>
실시예1
산화세륨 연마재(LG화학 제품) 20g을 증류수 980g에 희석하고, pH 조절제로 1N질산(덕산화학 제품)을 첨가하고 pH를 5로 적정하여 제1수용액을 형성하였다.
Picolinic acid(ALDRICH사 제품) 1.2g을 첨가하고, pH 조절제로 1N질산(덕산화학 제품)과 28%암모니아(덕산화학)를 첨가하여 pH를 5로 적정하여 제2수용액을 형성하였다.
이렇게 형성된 제1 및 제2수용액을 혼합하여 CMP용 슬러리 조성물을 제조하였다.
실시예2
산화세륨 연마제(LG화학) 20g을 증류수 980g에 희석하고, 분산제로 Poly Vinyl Pyrrolidone(ACROS사 제품) 0.4g 첨가하여 제1수용액을 형성하였다.
Picolinic acid(ALDRICH사 제품) 1.2g을 첨가하고, pH 조절제로 1N질산(덕산화학 제품)과 28%암모니아(덕산화학)를 첨가하여 pH를 5로 적정하여 제2수용액을 형성하였다.
이렇게 형성된 제1 및 제2수용액을 혼합하여 CMP용 슬러리 조성물을 제조하 였다.
실시예3
첨가제로 Propionic acid (ACROS사 제품) 0.4g을 첨가한 점을 제외하고, 실시예2와 동일한 방법으로 혼합하여 CMP용 슬러리 조성물을 제조하였다.
실시예4
첨가제로 Propionic acid (ACROS사 제품) 0.8g을 첨가한 점을 제외하고, 실시예2와 동일한 방법으로 혼합하여 CMP용 슬러리 조성물을 제조하였다.
실시예5
첨가제로 Formic acid(덕산화학 제품) 0.4g을 첨가한 점을 제외하고, 실시예2와 동일한 방법으로 혼합하여 CMP용 슬러리 조성물을 제조하였다.
실시예6
첨가제로 Formic acid(덕산화학 제품) 0.8g을 첨가한 점을 제외하고, 실시예2와 동일한 방법으로 혼합하여 CMP용 슬러리 조성물을 제조하였다.
<
비교예
:
CMP
용
슬러리
조성물의 제조>
비교예1
산화세륨 연마제(LG화학 제품) 100g을 증류수에 희석하고, 분산제로 Poly Vinyl Pyrrolidone(ACROS사 제품) 2g 첨가하여 제1수용액을 형성하였다.
Picolinic acid(ALDRICH사 제품) 1.2g을 첨가한 제2수용액을 형성하였다.
이렇게 형성된 제1 및 제2수용액을 혼합하여 CMP용 슬러리 조성물을 제조하였다.
비교예2
산화세륨 연마제(LG화학 제품) 20g을 증류수에 희석하고, 분산제로 Poly acrylic acid(LG화학 제품) 0.4g을 첨가하였다. pH 조절제로 1N질산(덕산화학 제품)를 첨가하고 pH를 5로 적정하여 제1수용액을 형성하였다.
Picolinic acid(ALDRICH제품) 1.2g을 첨가하고, pH 조절제로 1N질산(덕산화학 제품)과 28%암모니아(덕산화학)를 첨가하여 pH를 5로 적정하여 제2수용액을 형성하였다.
이렇게 형성된 제1 및 제2수용액을 혼합하여 CMP용 슬러리 조성물을 제조하였다.
비교예3
첨가제로 Glycolic Acid(덕산화학 제품) 0.4g을 첨가한 점을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 혼합하여 CMP용 슬러리 조성물을 제조하였다.
비교예4
첨가제로 Glutamic acid(덕산화학 제품) 0.4g을 첨가한 점을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 혼합하여 CMP용 슬러리 조성물을 제조하였다.
상기에서 제조한 실시예 1내지6및 비교예 1내지4의 슬러리 조성물의 조성을 하기 표1,2에 각각 기재하였다. 슬러리 조성물의 pH는 826 pH meter(metrohm사, 스위스)으로 측정하였고, 연마 입자의 제타 전위는 ESA9800(matec사, 미국)으로 측정하였다.
[표1] 실시예 1내지 10의 조성
| 구분 | 연마 입자 (중량%) |
Z-P (mV) |
첨가제 (중량%) |
분산제 (연마입자 대비중량%) |
분산방법 | pH쇼크방지 | pH |
| 실시예1 | 산화세륨 (0.4) |
55mV | 피콜리닉산 (0.12) | - | E-D | ○ | 5.00 |
| 실시예2 | 산화세륨 (0.4) |
55mV | 피콜리닉산 (0.12) | PVP (2) |
S-D | ○ | 5.01_ |
| 실시예3 | 산화세륨 (0.4) |
55mV | 프로피오닉산 (0.04) |
PVP (2) |
S-D | ○ | 4.98 |
| 실시예4 | 산화세륨 (0.4) |
55mV | 프로피오닉산 (0.08) |
PVP (2) |
S-D | ○ | 4.97 |
| 실시예5 | 산화세륨 (0.4) |
55mV | 포름산 (0.04) |
PVP (2) |
S-D | ○ | 5.02 |
| 실시예6 | 산화세륨 (0.4) |
55mV | 포름산 (0.08) |
PVP (2) |
S-D | ○ | 5.40 |
[표2] 비교예 1내지 6의 조성
| 구분 | 연마 입자 (중량%) |
Z-P (mV) |
첨가제 (중량%) |
분산제 (연마입자 대비 중량%) |
분산방법 | pH쇼크방지 | pH |
| 비교예1 | 산화세륨 (0.4) |
55 | 피콜리닉산 0.12 | E-D | X | 5.03 | |
| 비교예2 | 산화세륨 (0.4) |
-35 | 피콜리닉산 0.12 | PAA (2) |
E-S-D | ○ | 5.01 |
| 비교예3 | 산화세륨 (0.4) |
55 | 글리콜릭산 0.12 |
- | E-D | ○ | 5.04 |
| 비교예4 | 산화세륨 (0.4) |
55 | 글루타믹산 0.12 |
- | E-D | ○ | 5.06 |
*상기 표1,2에서 Z-P는 제타 전위를, PVP는 Poly Vinyl Pyrrolidone를, PAA는 Poly Acrylic Acid를, E-D는 정전기적 분산방법(Electrostatic Dispersion)을, S-D는 입체적 분산방법(Steric Dispersion)을, 그리고, E-S-D는 전기입체적 분산방법(Electrosteric dispersion)을 의미하는 것임.
<
실험예
:
실시예
및
비교예의
조성물의 연마율 비교>
[연마
대상막
]
1. 8인치 HDPCD(high density plasma chemical vapor deposition) 10,000A
[연마조건]
연마장비: UNIPLA210(두산메카덱, 한국)
패드: IC1000(롬앤하스, 미국)
플레이튼 속도: 24rpm
캐리어 속도: 90_rpm
압력: 4psi
슬러리 유속: 200 ml/min
[실험결과 측정방법]
*실리콘 산화막의 두께 측정장비 제품명/제조회사: nanospec6100(nanometricstk, 미국)
*IC측정: Cat.No 1214001(themo scientific orion사, 미국)
*Oxide RR: 증착된 웨이퍼를 Nanospec6100을 사용하여 증착막 두께를 중앙점으로 기준으로 지름크기로 59point를 측정한다. 연마율평균= 연마적 두께 평균-연마후 두께 평균으로 계산한다.
[표3] 실시예 1내지 6 및 비교예 1내지4에 대한 실험결과
| 구분 | OXIDE RR(Å/min) | IC (ms/cm) |
| 실시예1 | 7056 | 0.362 |
| 실시예2 | 6506 | 0.352 |
| 실시예3 | 6129 | 0.351 |
| 실시예4 | 6156 | 0.657 |
| 실시예5 | 5279 | 0.997 |
| 실시예6 | 3982 | 2.02 |
| 비교예1 | 1665 | 0.37 |
| 비교예2 | 803 | 0.521 |
| 비교예3 | 1766 | 1.511 |
| 비교예4 | 695 | 1.905 |
이상의 결과에서 나타나는 바와 같이, 발명의 일 예에 의한 CMP용 슬러리 조성물이 피콜리닉산(picolinic acid), 프로피오닉산(Propionic acid) 또는 포름산(formic acid)의 특정의 첨가제를 포함하고, 정전기적 분산방법 또는 입체적 분산방법(Steric Dispersion)에 의하여 연마 입자를 안정하게 분산시켜 제조됨에 따라, 상기 연마 입자 표면의 제타 전위가 20 내지 70 mV로 유지되고 실리콘 산화막 에 대하여 3500Å/min이상의 높은 연마율이 나타낼 수 있는 것을 나타났다.
또한, 발명의 일 예에 의한 CMP용 슬러리 조성물은 제조 과정에서 pH의 급격한 변화를 방지하여, 연마 과정에서 발생할 수 있는 마이크로 스크래치 발생율을 감소시키고, 공정 신뢰도 및 생산성을 향상시킬 수 있는 것으로 나타났다.
도1은 발명의 일 예의 CMP용 슬러리 조성물의 pH에 따른 연마 입자 표면의 제타 전위를 도시한 것이다.
도2는 음이온계 분산제를 사용한 세리아 슬러리의 pH에 따른 연마 입자 표면의 제타 전위를 도시한 것이다.
도3은 초기 단차 제거 공정에서 제거되는 초기 단차 영역과 초기 단차 연마의 종료 지점을 도시한 것이다.
Claims (12)
- 산화세륨 입자를 포함하는 연마 입자;피콜리닉산(picolinic acid) 및 프로피오닉산(Propionic acid)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 첨가제; 및물을 포함하는 수용액을 포함하고,상기 수용액의 pH가 3 내지 6인 범위 내에서 상기 연마 입자 표면의 제타 전위(Zeta potential)가 20 내지 70 mV인 CMP용 슬러리 조성물.
- 제1항에 있어서,폴리비닐알콜(PVA), 에틸렌글리콜(EG), 글리세린, 폴리에틸렌글리콜(PEG), 폴리프로필렌글리콜(PPG) 및 폴리비닐피롤리돈(PVP)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 비이온성 분산제를 더 포함하는 CMP용 슬러리 조성물.
- 제1항에 있어서,pH조절제를 더 포함하는 CMP용 슬러리 조성물.
- 제3항에 있어서,상기 pH조절제는 수산화칼륨, 수산화나트륨, 암모니아수, 수산화비듐, 수산화세슘, 탄산수소나트륨 및 탄산나트륨으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 염기성 pH조절제이거나,염산, 질산, 황산, 인산, 포름산 및 아세트산으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 산성 pH조절제를 포함하는 CMP용 슬러리 조성물.
- 제1항에 있어서,상기 연마 입자의 1 내지3 중량%;상기 첨가제의 0.01 내지 0.15 중량%; 및잔량의 물을 포함하는 CMP용 슬러리 조성물.
- 제1항에 있어서,실리콘 산화막에 대해 3500Å/min 이상의 연마율을 나타내는 CMP용 슬러리 조성물.
- 제6항에 있어서,STI (Shallow Trench Isolation) 공정에서, 소정의 트렌치 상에 형성된 갭필용 실리콘 산화막의 초기 단차 제거를 위해 사용되는 CMP용 슬러리 조성물.
- 산화세륨 입자를 포함하는 연마 입자를 정전기적 분산(electrostatic dispersion)에 의해 수용매에 분산시켜 제 1 수용액을 형성하는 단계;피콜리닉산(picolinic acid), 프로피오닉 산(Propionic acid) 및 포름 산(formic acid)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 첨가제를 포함하고, 상기 제 1 수용액과의 pH 차이가 1 이하인 제 2 수용액을 형성하는 단계; 및상기 제 1 및 제 2 수용액을 혼합하는 단계를 포함하는 제 1 항의 CMP용 슬러리 조성물의 제조 방법.
- 제 8항에 있어서,상기 제1수용액을 형성하는 단계는 pH 조절을 통해 연마 입자를 분산하는 단계를 포함하는 CMP용 슬러리 조성물의 제조 방법.
- 제 8 항에 있어서,상기 제1수용액을 증류수에 희석하는 단계를 더 포함하는 CMP용 슬러리 조성물의 제조 방법.
- 비이온성 분산제의 존재 하에, 산화세륨 입자를 포함하는 연마 입자를 입체 분산 방법(steric dispersion)에 의해 수용매에 분산시켜 제 1 수용액을 형성하는 단계;피콜리닉산(picolinic acid) 및 프로피오닉 산(Propionic acid)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 첨가제를 포함하고, 상기 제 1 수용액과의 pH 차이가 1 이하인 제 2 수용액을 형성하는 단계; 및상기 제 1 및 제 2 수용액을 혼합하는 단계를 포함하는 제 3항의 CMP용 슬러리 조성물의 제조 방법.
- 제11항에 있어서,상기 제1수용액을 증류수에 희석하는 단계를 더 포함하는 CMP용 슬러리 조성물의 제조 방법.
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