KR101279966B1 - CMP slurry composition for polishing metal wiring and polishing method using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 금속 배선 연마용 CMP 슬러리 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 초순수, 연마제, 산화제, 금속 착화합물, 유기산, 및 무기산을 포함하는 CMP 슬러리 조성물에 있어서, 상기 연마제로 1차 입경이 35 ~ 65nm인 콜로이드 실리카를 전체 CMP 슬러리 조성물에 대하여 0.1 ~ 1.5 중량%로 사용하고, 상기 산화제로 과산화수소, 벤조일 퍼옥사이드, 칼슘 퍼옥사이드, 바륨 퍼옥사이드, 소듐 퍼옥사이드, 및 암모늄 퍼옥사이드로 이루어진 그룹에서 선택되는 1종 이상의 과산화 화합물을 전체 CMP 슬러리 조성물에 대하여 0.1 ~ 5 중량%로 사용하며, 상기 금속 착화합물로 구연산철암모늄(Ferric ammonium citrate)을 전체 CMP 슬러리 조성물에 대하여 0.1 ~ 1.5 중량%로 사용하며, 상기 유기산으로 아세트산, 시트르산, 글루타르산, 글루콜산, 포름산, 젖산, 말산, 말론산, 말레산, 옥살산, 프탈산, 숙신산, 및 타르타르산으로 이루어진 그룹에서 선택되는 1종 이상의 카르복시산을 전체 CMP 슬러리 조성물에 대하여 0.05 ~ 0.35 중량%로 사용하며, 상기 무기산으로 질산, 황산, 인산, 및 염산으로 이루어진 그룹에서 선택되는 1종 이상을 전체 CMP 슬러리 조성물에 대하여 0.05 ~ 0.35 중량%로 사용하는 것을 특징으로 하는 금속 배선 연마용 CMP 슬러리 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a CMP slurry composition for polishing metal wires, and more particularly, to a CMP slurry composition comprising ultrapure water, an abrasive, an oxidizing agent, a metal complex, an organic acid, and an inorganic acid, wherein the abrasive has a primary particle diameter of 35 to 65 nm. Phosphorous colloidal silica is used at 0.1 to 1.5% by weight based on the total CMP slurry composition, and the oxidant is selected from the group consisting of hydrogen peroxide, benzoyl peroxide, calcium peroxide, barium peroxide, sodium peroxide, and ammonium peroxide. At least one peroxide compound is used in an amount of 0.1 to 5% by weight based on the total CMP slurry composition, and ferric ammonium citrate is used in an amount of 0.1 to 1.5% by weight based on the total CMP slurry composition. Organic acids include acetic acid, citric acid, glutaric acid, glutic acid, formic acid, lactic acid, malic acid, malonic acid, male At least one carboxylic acid selected from the group consisting of acid, oxalic acid, phthalic acid, succinic acid, and tartaric acid is used at 0.05 to 0.35% by weight based on the total CMP slurry composition, and the inorganic acid is a group consisting of nitric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, and hydrochloric acid. It relates to a metal wire polishing CMP slurry composition, characterized in that at least one selected from 0.05 to 0.35% by weight based on the total CMP slurry composition.
본 발명의 CMP 슬러리 조성물은 금속 배선에 대하여 높은 연마 속도를 나타내어 연마 공정 시간이 짧으며, 이로전(erosion) 등의 표면 결함이 적으므로 금속 배선 연마 공정에 유용하다.The CMP slurry composition of the present invention exhibits a high polishing rate with respect to the metal wiring, so that the polishing process time is short, and since there are few surface defects such as erosion, it is useful for the metal wiring polishing process.
금속 배선, CMP 슬러리, 콜로이드 실리카, 과산화 화합물, 구연산철암모늄, 유기산, 무기산, 연마 속도, 이로전(erosion), 표면 결함 Metallization, CMP slurry, colloidal silica, peroxide compounds, ammonium ferric citrate, organic acids, inorganic acids, polishing rates, erosion, surface defects
Description
본 발명은 반도체 제조 공정 중 CMP(Chemical Mechanical Polishing) 공정에 사용되는 슬러리 조성물에 관한 것이다. 그 중에서 텅스텐, 알루미늄, 구리 등과 같이, 연마 시 슬러리로 대상막을 부식, 에칭하는 방법으로 불필요한 부분을 제거하는 재료의 연마에 사용되는 슬러리 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a slurry composition used in a chemical mechanical polishing (CMP) process in a semiconductor manufacturing process. Among them, the present invention relates to a slurry composition used for polishing a material that removes unnecessary portions by a method of etching and etching a target film with a slurry during polishing, such as tungsten, aluminum, copper, and the like.
CMP 공정은 반도체 웨이퍼 표면을 연마 패드에 접촉하여 오비탈 운동을 실시하면서 연마제와 각종 화합물들이 함유된 슬러리를 이용하여 평탄하게 연마하는 공정을 말한다. CMP 슬러리는 연마 대상에 따라 분류할 수 있으며, 절연층인 산화실리콘(SiO2) 등을 연마하는 산화막(oxides layer) 연마용 슬러리와 구리나 텅스텐, 알루미늄 층을 연마하는 금속 연마용 슬러리로 크게 분류할 수 있다.The CMP process is a process of smoothly polishing a semiconductor wafer surface using a slurry containing an abrasive and various compounds while performing orbital motion by contacting the polishing pad. CMP slurries can be classified according to the polishing target. They are broadly classified into an oxides polishing slurry for polishing an insulating layer of silicon oxide (SiO 2 ) and a metal polishing slurry for polishing a copper, tungsten or aluminum layer. can do.
금속 연마용 슬러리로 금속 층을 연마하는 공정의 경우에는 초기 금속 층만 을 연마하는 단계, 금속 층과 배리어 층을 연마하는 단계, 및 금속 층과 배리어 층과 산화막을 연마하는 단계로 연마 공정이 진행되게 된다. 이 중 제일 마지막 단계인 금속 층과 배리어 층과 산화막을 연마하는 단계에서는 특히 금속 층과 산화막이 적절한 연마 속도로 함께 연마되어야 우수한 연마 평탄화를 달성할 수 있다. 그렇지 못할 경우에는 연마 공정 시간이 길어지거나, 이로전(erosion) 또는 디싱(dishing) 등의 표면 결함(defect)이 나타날 수 있으므로, 이에 대한 대책이 절실히 요구되고 있다.In the process of polishing a metal layer with a metal polishing slurry, the polishing process is performed by polishing only the initial metal layer, polishing the metal layer and the barrier layer, and polishing the metal layer, the barrier layer and the oxide film. do. In the last step of polishing the metal layer, the barrier layer and the oxide film, in particular, the metal layer and the oxide film must be polished together at an appropriate polishing rate to achieve excellent polishing planarization. If not, the polishing process may take a long time, or surface defects such as erosion or dishing may appear. Therefore, countermeasures are urgently required.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 금속 배선에 대하여 높은 연마 속도를 나타내며, 이로전 등의 표면 결함이 적은 금속 배선 연마용 CMP 슬러리 조성물을 제공하고자 한다.The present invention is to solve the problems of the prior art as described above, to provide a high polishing rate for the metal wiring, and to provide a CMP slurry composition for polishing metal wiring with less surface defects, such as erosion.
그러므로 본 발명에 의하면 초순수, 연마제, 산화제, 금속 착화합물, 유기산, 및 무기산을 포함하는 CMP 슬러리 조성물에 있어서, 상기 연마제로 1차 입경이 35 ~ 65nm인 콜로이드 실리카를 전체 CMP 슬러리 조성물에 대하여 0.1 ~ 1.5 중량%로 사용하고, 상기 산화제로 과산화수소, 벤조일 퍼옥사이드, 칼슘 퍼옥사이드, 바륨 퍼옥사이드, 소듐 퍼옥사이드, 및 암모늄 퍼옥사이드로 이루어진 그룹에서 선택되는 1종 이상의 과산화 화합물을 전체 CMP 슬러리 조성물에 대하여 0.1 ~ 5 중량%로 사용하며, 상기 금속 착화합물로 구연산철암모늄(Ferric ammonium citrate)을 전체 CMP 슬러리 조성물에 대하여 0.1 ~ 1.5 중량%로 사용하며, 상기 유기산으로 아세트산, 시트르산, 글루타르산, 글루콜산, 포름산, 젖산, 말산, 말론산, 말레산, 옥살산, 프탈산, 숙신산, 및 타르타르산으로 이루어진 그룹에서 선택되는 1종 이상의 카르복시산을 전체 CMP 슬러리 조성물에 대하여 0.05 ~ 0.35 중량%로 사용하며, 상기 무기산으로 질산, 황산, 인산, 및 염산으로 이루어진 그룹에서 선택되는 1종 이상을 전체 CMP 슬러리 조성물에 대하여 0.05 ~ 0.35 중량%로 사용하는 것을 특징으로 하는 금속 배선 연마용 CMP 슬러리 조성물이 제공된다.Therefore, according to the present invention, in a CMP slurry composition comprising ultrapure water, an abrasive, an oxidant, a metal complex, an organic acid, and an inorganic acid, the colloidal silica having a primary particle diameter of 35 to 65 nm is 0.1 to 1.5 with respect to the entire CMP slurry composition. 0.1 wt.% Of the peroxide compound, based on the total weight of the CMP slurry composition, by weight percent and using at least one peroxide compound selected from the group consisting of hydrogen peroxide, benzoyl peroxide, calcium peroxide, barium peroxide, sodium peroxide, and ammonium peroxide. ~ 5% by weight, the ferric ammonium citrate (Ferric ammonium citrate) is used as the metal complex compound 0.1 to 1.5% by weight based on the total CMP slurry composition, acetic acid, citric acid, glutaric acid, glutic acid, Formic acid, lactic acid, malic acid, malonic acid, maleic acid, oxalic acid, phthalic acid, succinic acid, and tartaric acid. At least one carboxylic acid selected from the group consisting of 0.05 to 0.35% by weight based on the total CMP slurry composition, and at least one selected from the group consisting of nitric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, and hydrochloric acid as the inorganic acid. It provides a metal wire polishing CMP slurry composition, characterized in that used at 0.05 to 0.35% by weight.
상기 산화제로 과산화수소를 사용하는 것을 특징으로 한다.Hydrogen peroxide is used as the oxidizing agent.
상기 카르복시산으로 말산을 사용하는 것을 특징으로 한다.It is characterized by using malic acid as the carboxylic acid.
상기 무기산으로 질산을 사용하는 것을 특징으로 한다.It is characterized by using nitric acid as the inorganic acid.
상기 CMP 슬러리 조성물의 pH가 2.3 ~ 3인 것을 특징으로 한다.PH of the CMP slurry composition is characterized in that 2.3 to 3.
상기 CMP 슬러리 조성물의 금속 층에 대한 연마 속도가 2200Å/min 이상인 것을 특징으로 한다.It is characterized in that the polishing rate for the metal layer of the CMP slurry composition is 2200 kW / min or more.
또한, 본 발명은 상기 CMP 슬러리 조성물을 사용하여 금속 배선을 연마하는 방법을 제공한다.The present invention also provides a method for polishing a metal wiring using the CMP slurry composition.
또한, 본 발명은 상기 방법을 이용하여 제조되는 반도체 소자를 제공한다.The present invention also provides a semiconductor device manufactured using the above method.
본 발명의 CMP 슬러리 조성물은 금속 배선에 대하여 높은 연마 속도를 나타내어 연마 공정 시간이 짧으며, 이로전 등의 표면 결함이 적으므로 금속 배선 연마 공정에 유용하다.The CMP slurry composition of the present invention exhibits a high polishing rate with respect to the metal wiring, so that the polishing process time is short, and since there are few surface defects such as erosion, it is useful for the metal wiring polishing process.
이하 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명은 초순수, 연마제, 산화제, 금속 착화합물, 유기산, 및 무기산을 포함하는 CMP 슬러리 조성물에 있어서, 상기 연마제로 1차 입경이 35 ~ 65nm인 콜로이드 실리카를 전체 CMP 슬러리 조성물에 대하여 0.1 ~ 1.5 중량%로 사용하고, 상기 산화제로 과산화수소, 벤조일 퍼옥사이드, 칼슘 퍼옥사이드, 바륨 퍼옥사이드, 소듐 퍼옥사이드, 및 암모늄 퍼옥사이드로 이루어진 그룹에서 선택되는 1종 이상의 과산화 화합물을 전체 CMP 슬러리 조성물에 대하여 0.1 ~ 5 중량%로 사용하며, 상기 금속 착화합물로 구연산철암모늄(Ferric ammonium citrate)을 전체 CMP 슬러리 조성물에 대하여 0.1 ~ 1.5 중량%로 사용하며, 상기 유기산으로 아세트산, 시트르산, 글루타르산, 글루콜산, 포름산, 젖산, 말산, 말론산, 말레산, 옥살산, 프탈산, 숙신산, 및 타르타르산으로 이루어진 그룹에서 선택되는 1종 이상의 카르복시산을 전체 CMP 슬러리 조성물에 대하여 0.05 ~ 0.35 중량%로 사용하며, 상기 무기산으로 질산, 황산, 인산, 및 염산으로 이루어진 그룹에서 선택되는 1종 이상을 전체 CMP 슬러리 조성물에 대하여 0.05 ~ 0.35 중량%로 사용하는 것을 특징으로 하는 금속 배선 연마용 CMP 슬러리 조성물을 제공한다.The present invention provides a CMP slurry composition comprising ultrapure water, an abrasive, an oxidizing agent, a metal complex, an organic acid, and an inorganic acid, wherein the abrasive contains colloidal silica having a primary particle diameter of 35 to 65 nm with respect to the total CMP slurry composition. And at least one peroxide compound selected from the group consisting of hydrogen peroxide, benzoyl peroxide, calcium peroxide, barium peroxide, sodium peroxide, and ammonium peroxide as the oxidant, based on the total CMP slurry composition. It is used in weight percent, the ferric ammonium citrate (0.1%) to 1.5% by weight based on the total CMP slurry composition as the metal complex, acetic acid, citric acid, glutaric acid, glutic acid, formic acid, In the group consisting of lactic acid, malic acid, malonic acid, maleic acid, oxalic acid, phthalic acid, succinic acid, and tartaric acid One or more selected carboxylic acids are used at 0.05 to 0.35% by weight based on the total CMP slurry composition, and at least one selected from the group consisting of nitric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, and hydrochloric acid as the inorganic acid is 0.05 to the total CMP slurry composition. It provides a CMP slurry composition for polishing metal wires, characterized in that used in ~ 0.35% by weight.
상기 콜로이드 실리카는 퓸드 실리카(fumed silica)에 비해 금속 배선 및 산화막에 대하여 상대적으로 높은 연마 속도를 나타내며, 금속 배선과 산화막의 단차 를 줄여 이로전을 최소화할 수 있는 장점이 있다. The colloidal silica exhibits a relatively high polishing rate for the metal wiring and the oxide film, compared to fumed silica, and has the advantage of minimizing erosion by reducing the step between the metal wiring and the oxide film.
상기 콜로이드 실리카의 1차 입경은 연마 속도, 연마 균일도, 슬러리 조성물의 분산 안정성, 피연마물의 표면 특성 측면에서 상기 범위인 것이 바람직하며, 40 ~ 60nm인 것이 보다 바람직하며, 45 ~ 55nm인 것이 가장 바람직하다.The primary particle size of the colloidal silica is preferably in the above range, in terms of polishing rate, polishing uniformity, dispersion stability of the slurry composition, and surface properties of the polished product, more preferably 40 to 60 nm, and most preferably 45 to 55 nm. Do.
상기 콜로이드 실리카는 연마 속도, 슬러리 조성물의 분산 안정성, 피연마물의 표면 특성 측면에서 전체 CMP 슬러리 조성물에 대하여 상기 범위로 사용되는 것이 바람직하며, 0.2 ~ 1.2 중량%로 사용되는 것이 보다 바람직하며, 0.3 ~ 1 중량%로 사용되는 것이 가장 바람직하다.The colloidal silica is preferably used in the above range with respect to the entire CMP slurry composition in terms of polishing rate, dispersion stability of the slurry composition, and surface properties of the polished product, more preferably 0.2 to 1.2% by weight, more preferably 0.3 to Most preferably used at 1% by weight.
상기 산화제로는 과산화수소, 벤조일 퍼옥사이드, 칼슘 퍼옥사이드, 바륨 퍼옥사이드, 소듐 퍼옥사이드, 및 암모늄 퍼옥사이드로 이루어진 그룹에서 선택되는 1종 이상의 과산화 화합물을 사용하는 것이 바람직하며, 산화력과 슬러리의 분산 안정성, 및 경제성 측면에서 과산화수소가 가장 바람직하다. 상기 산화제는 연마 속도, 피연마물의 표면 특성 측면에서 전체 CMP 슬러리 조성물에 대하여 상기 범위로 사용되는 것이 바람직하며, 0.5 ~ 4 중량%로 사용되는 것이 보다 바람직하며, 1 ~ 3 중량%로 사용되는 것이 가장 바람직하다.As the oxidant, it is preferable to use at least one peroxide compound selected from the group consisting of hydrogen peroxide, benzoyl peroxide, calcium peroxide, barium peroxide, sodium peroxide, and ammonium peroxide. Hydrogen peroxide is most preferred in terms of, and economy. The oxidizing agent is preferably used in the above range with respect to the entire CMP slurry composition in terms of polishing rate, surface properties of the polished material, more preferably 0.5 to 4% by weight, and is used at 1 to 3% by weight. Most preferred.
상기 구연산철암모늄은 산화제에 의하여 산화된 후 연마제에 의하여 제거된 금속 산화물의 피연마물 표면 재흡착을 방지함으로써 연마 속도를 향상시키기 위하여 사용되는 물질로서, 상기 구연산철암모늄은 연마 속도, 슬러리의 분산 안정성, 피연마물의 표면 특성 측면에서 전체 CMP 슬러리 조성물에 대하여 상기 범위로 사용되는 것이 바람직하며, 0.2 ~ 1.3 중량%로 사용되는 것이 보다 바람직하며, 0.3 ~ 1.1 중량%로 사용되는 것이 가장 바람직하다.The ammonium ferric citrate is a material used to improve the polishing rate by preventing the re-adsorption of the surface of the abrasive of the metal oxide removed by the abrasive after being oxidized by the oxidizing agent, the ammonium ferric citrate is polishing rate, dispersion stability of the slurry In terms of the surface properties of the polishing object, it is preferable to be used in the above range with respect to the entire CMP slurry composition, more preferably 0.2 to 1.3% by weight, and most preferably 0.3 to 1.1% by weight.
상기 카르복시산은 금속 배선에 대한 연마 속도를 향상시키고, 슬러리 조성물의 분산 안정성을 높이기 위하여 사용되는 물질로서, 상기 카르복시산으로는 아세트산, 시트르산, 글루타르산, 글루콜산, 포름산, 젖산, 말산, 말론산, 말레산, 옥살산, 프탈산, 숙신산, 및 타르타르산으로 이루어진 그룹에서 선택되는 1종 이상을 사용하는 것이 바람직하며, 그 중 말산을 사용하는 것이 가장 바람직하다.The carboxylic acid is a material used to improve the polishing rate for the metal wiring and to increase the dispersion stability of the slurry composition. The carboxylic acid may be acetic acid, citric acid, glutaric acid, gluconic acid, formic acid, lactic acid, malic acid, malonic acid, Preference is given to using at least one member selected from the group consisting of maleic acid, oxalic acid, phthalic acid, succinic acid, and tartaric acid, of which malic acid is most preferred.
상기 카르복시산은 연마 속도, 슬러리의 분산 안정성, 피연마물의 표면 특성 측면에서 전체 CMP 슬러리 조성물에 대하여 상기 범위로 사용되는 것이 바람직하며, 0.1 ~ 0.3 중량%로 사용되는 것이 보다 바람직하며, 0.15 ~ 0.25 중량%로 사용되는 것이 가장 바람직하다.The carboxylic acid is preferably used in the above range with respect to the entire CMP slurry composition in terms of polishing rate, dispersion stability of the slurry, surface properties of the abrasive, more preferably 0.1 to 0.3% by weight, 0.15 to 0.25 weight Most preferably used in%.
상기 무기산은 금속 또는 연마기의 부식을 방지하고, 금속 산화가 쉽게 일어나는 pH 범위를 구현하기 위하여 사용되는 물질로서, 상기 무기산으로는 질산, 황 산, 인산, 및 염산으로 이루어진 그룹에서 선택되는 1종 이상을 사용하는 것이 바람직하며, 연마 후 오염에 의한 문제점 등을 고려할 때 질산을 사용하는 것이 가장 바람직하다.The inorganic acid is used to prevent corrosion of a metal or a polishing machine and to implement a pH range in which metal oxidation occurs easily. The inorganic acid may be at least one selected from the group consisting of nitric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, and hydrochloric acid. Is preferably used, and nitric acid is most preferably used in consideration of problems due to contamination after polishing.
상기 무기산은 연마 속도, 슬러리 조성물의 분산 안정성, 연마 균일도, 피연마물의 표면 특성 측면에서 전체 CMP 슬러리 조성물에 대하여 상기 범위로 사용되는 것이 바람직하며, 0.1 ~ 0.3 중량%로 사용되는 것이 보다 바람직하며, 0.15 ~ 0.25 중량%로 사용되는 것이 가장 바람직하다. 또한, 전체 CMP 슬러리 조성물의 pH는 2.3 ~ 3인 것이 바람직하며, 2.4 ~ 2.9인 것이 보다 바람직하며, 2.5 ~ 2.8인 것이 가장 바람직하다.The inorganic acid is preferably used in the above range with respect to the entire CMP slurry composition in terms of polishing rate, dispersion stability of the slurry composition, polishing uniformity, and surface properties of the polished product, more preferably 0.1 to 0.3% by weight, Most preferably, it is used at 0.15 to 0.25% by weight. In addition, the pH of the entire CMP slurry composition is preferably 2.3 to 3, more preferably 2.4 to 2.9, and most preferably 2.5 to 2.8.
본 발명에서는 상기 한정된 범위의 콜로이드 실리카, 과산화 화합물, 구연산철암모늄, 카르복시산 및 무기산을 사용함으로써, 금속 층에 대한 연마 속도를 2200Å/min 이상으로 높게 구현하여 연마 공정 시간을 짧게 하면서도 이로전(erosion) 현상, 디싱(dishing) 현상, 및 피연마물 표면에 금속 층의 잔류물(residue) 형성 등의 표면 결함(defect)을 크게 낮출 수 있다.In the present invention, by using a colloidal silica, a peroxide compound, ammonium citrate, carboxylic acid and an inorganic acid in the above limited range, the polishing rate for the metal layer is higher than 2200 kW / min, thereby shortening the polishing process time while erosion. Surface defects such as development, dishing, and the formation of residues of metal layers on the surface of the workpiece can be greatly reduced.
이외에, 본 발명의 CMP 슬러리 조성물은 당 업계에서 통상적으로 사용하는 첨가제를 추가하는 것도 가능하다.In addition, the CMP slurry composition of the present invention may add an additive commonly used in the art.
본 발명의 CMP 슬러리 조성물은 금속 배선을 연마하는 데에 특히 효과적이며 금속 배선을 포함하는 반도체 소자 제조에 유용하다.The CMP slurry composition of the present invention is particularly effective for polishing metal wires and is useful for manufacturing semiconductor devices including metal wires.
다음에 본 발명을 실시예에 의거 더욱 상세히 설명하나, 실시예에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다.Next, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited by Examples.
[실시예 1]Example 1
초순수 965g에 1차 입경이 50nm인 콜로이드 실리카를 5g, 질산을 2g, 말산을 2g, 과산화수소를 20g, 구연산철암모늄을 6g 첨가한 후, 1분간 교반한 이후에 아래와 같은 조건에서 블랭킷 웨이퍼 및 패턴 웨어퍼에 대한 연마를 1분간 진행하였으며, 평가 결과를 표 1에 나타내었다. 연마 속도는 블랭킷 웨이퍼 연마를 통하여 측정하였고, 이로전은 패턴 웨이퍼 연마를 통하여 측정하였다.5 g of colloidal silica having a primary particle diameter of 50 nm, 2 g of nitric acid, 2 g of malic acid, 20 g of hydrogen peroxide, and 6 g of ammonium citrate were added to 965 g of ultrapure water, followed by stirring for 1 minute. Polishing on the fur was performed for 1 minute, the evaluation results are shown in Table 1. Polishing rates were measured via blanket wafer polishing, and erosion was measured via patterned wafer polishing.
o 연마기 Model: Mirra(AMAT社)o Grinder Model: Mirra (AMAT)
o 연마조건:o Polishing condition:
- 연마 패드: IC1000/SubaⅣ Stacked(Rodel社)Polishing pads: IC1000 / SubaIV Stacked (Rodel)
- Spindle 속도: 133rpmSpindle speed: 133 rpm
- Platen 속도: 110rpmPlaten speed: 110rpm
- 압력: 3psiPressure: 3 psi
- 슬러리 유량: 200㎖/분Slurry flow rate: 200 ml / min
o 연마 대상: o Polishing target:
- 블랭킷(blanket) 웨이퍼: 다결정 실리콘 기판 위에 P-TEOS 산화막과 텅스텐을 각각 1,000Å과 6,000Å으로 증착하여 제작하였음.Blanket wafer: P-TEOS oxide film and tungsten were deposited on the polycrystalline silicon substrate at 1,000Å and 6,000Å, respectively.
- 패턴(pattern) 웨이퍼: 다결정 실리콘 기판 위에 P-TEOS 산화막과 텅스텐을 각각 2,500Å과 4,000Å으로 증착하여 제작하였고, 이로전은 0.25㎛, 20% 패턴 밀도에서 측정하였다. Pattern wafer: A P-TEOS oxide film and tungsten were deposited on a polycrystalline silicon substrate at 2,500 mW and 4,000 mW, respectively, and the erosion was measured at 0.25 µm and 20% pattern density.
[실시예 2][Example 2]
초순수를 960g 사용하고, 1차 입경이 50nm인 콜로이드 실리카를 10g 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 제조한 후 연마 평가를 실시하였으며, 그 결과를 표 1에 나타내었다.Polishing evaluation was carried out in the same manner as in Example 1 except that 960 g of ultrapure water was used and 10 g of colloidal silica having a primary particle diameter of 50 nm was used. The results are shown in Table 1 below.
[비교예 1]Comparative Example 1
1차 입경이 50nm인 콜로이드 실리카 대신에 비표면적이 140㎡/g인 퓸드 실리카를Instead of colloidal silica having a primary particle diameter of 50 nm, fumed silica having a specific surface area of 140 m 2 / g
동일 함량으로 사용한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일하게 제조한 후 연마 평가를 실시하였으며, 그 결과를 표 1에 나타내었다.Except that the same amount was used, the same procedure as in Example 2 was carried out after the polishing evaluation, the results are shown in Table 1.
상기 결과로부터 본 발명의 CMP 슬러리 조성물은 텅스텐에 대한 연마 속도가 2200Å/min 이상으로 높게 나타나 연마 공정 시간 단축에 효과가 있고, 이로전 값이 낮아 피연마물의 표면 결함이 매우 적음을 확인할 수 있었다.From the above results, the CMP slurry composition of the present invention was found to have a high polishing rate of tungsten at 2200 Pa / min or more, which is effective in shortening the polishing process time, and thus the surface defect of the polished material was very low due to low erosion value.
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