KR19980019046A - 연마용 조성물 및 이의 용도(Abrasive composition and use of the same) - Google Patents

연마용 조성물 및 이의 용도(Abrasive composition and use of the same) Download PDF

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KR19980019046A
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가즈마사 우에다
요시아키 다케우치
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고사이 아키오
스미토모가가쿠고교가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 산화제 및 평균 입자 크기가 2㎛ 이하인 연마재 입자를 포함하며, 여기서, 연마재 입자 각각이 산화알루미늄 및 산화규소로부터 선택된 하나 이상의 산화물(ⅰ) 및 산화물(ⅰ)을 기준으로 세륨에 대해 환산하여 5중량% 내지 40중량%의 양으로 산화세륨(ⅱ)를 포함하는 연마용 조성물을 제공한다. 또한, 연마용 조성물을 사용하여 반도체 기판 상에 형성된 금속막을 연마하고 평탄화시키는 방법을 제공한다.

Description

연마용 조성물 및 이의 용도
LSI 기술의 급속한 발전에 따라, 집적 회로는 보다 미세화되고 다층 배선화되고 있다. 집적 회로의 다층 배선화는 반도체의 표면에 요철상(unevenness)을 확대하고 이 요철상의 존재는 배선의 단절 및 저항치의 국부적인 증가를 유발한다. 집적 회로의 미세화와 관련하여, 요철상의 존재는 단선, 전류 용량의 저하 및 일렉트로마이그레이션(electromigration)의 발생을 유발한다.
따라서, 금속 배선 및 다층 배선 기판의 층간 절연막을 평탄화시키고 층간의 요철상을 감소시키는 평탄화 기술이 요구된다. 각종 평탄화 가공 기술은 개발되어 왔으며, 이들 중 하나가 화학적 기계적 연마 기술(CMP 기술)이다. 이 기술은 반도체 제조시 층간 절연막의 평탄화, 판 내에의 매립 배선 형성, 플러그 형성 등에 사용된다.
도 1은 CMP 기술을 사용하는 연마 장치의 개략도이다. 연마를 하기와 같이 수행한다. 즉, 통상적으로 웨이퍼(a)를 웨이퍼 캐리어(c)에 부착하기 위해 웨이퍼 캐리어(c)에 일정한 일정한 흡인력을 도입하면서 반도체 재료를 포함하는 평면 웨이퍼(a)를 웨이퍼 캐리어(c)에 설치한다. 연마 패드(b)를 지지하는 연마 평삭반(d) 및 웨이퍼(a)를 지지하는 웨이퍼 캐리어(c)는 연마 작업 동안 화살표가 나타내는 바와 같은 방향으로 각각 회전한다. 상기 기술로 절연막 및 배선의 돌출부를 웨이퍼와 연마 패드 사이에 유입된 연마재로 연마하고 평탄화시킨다. 연마재 중의 물질 및 첨가제의 특성 및 연마재 중의 연마재 입자의 입자 크기는 연마 속도 및 연마된 표면의 표면 상태에 상당한 영향을 미친다.
도 2는 통상적인 CMP 기술을 사용하여 매립 금속 배선반을 형성하는 한 예를 도시한다. 도 2(A) 내지 (E)는 모두 단면도이며 금속 배선부만을 도시한다.
우선, 도 (A)에 도시된 바와 같이 절연막 2를 규소 기판과 같은 반도체 기판 1 상에 형성하고, 생성된 절연막 2를 연마용 조성물을 사용하여 연마하고 평탄화시킨다. 콜로이드성 실리카를 수산화칼륨과 같은 알칼리 성분과 혼합시킴으로써 수득된 조성물 또는 산화세륨 함유 조성물을 통상적으로 절연막에 대한 연마용 조성물로서 사용한다.
도 2(B)에 도시된 바와 같이, 금속 배선용 슬릿(slit) 또는 접속 배선용 개구부(opening)를 사진평판 기술 및 에칭(etching) 기술에 의해 절연막 2 내에 형성한다.
다음, 도 2(C)에 도시된 바와 같이, 티타늄막과 같은 '금속 접촉막 3' 및 질화티타늄과 같은 접착막 4를 스퍼터링(sputtering) 또는 화학적 증기 용착(CVD 기술)과 같은 방법에 의해 절연막 2 내의 슬릿 또는 개구부 상에 형성시켜 절연막 2와 '배선용 금속막' 5 사이에 상호 확산 또는 반응이 발생하지 않도록 한다.
다음, 도 2(D)에 도시된 바와 같이, '배선용 금속막' 5를 스퍼터링 또는 CVD 기술과 같은 방법에 의해 절연막 2 내에 형성된 슬릿 또는 개구부 내에 매립시켜 이의 두께가 절연막 2 내에 형성된 슬릿 또는 개구부의 깊이 이상이 되도록 한다. 금속막 5로는 텅스텐막, 알루미늄막 또는 구리막을 일반적으로 사용한다.
다음, 도 2(E)에 도시된 바와 같이 슬릿 및 개구부 사이의 성분 이외의 금속막 3, 5 및 접착막 2의 잔류 성분을 연마에 의해 제거한다.
금속막 3, 5 및 접착막 4를 연마하기 위해서, 산화알루미늄 또는 산화규소와 같은 연마재 입자 및 과산화수소와 같은 산화제를 포함하는 연마용 조성물을 통상적으로 사용한다.
금속막 3, 5 및 접착막 4를 연마하기 위한 연마재 입자가 산화알루미늄일 경우, 예를 들어 결정형이 α형인 산화알루미늄은 높은 경도를 가지고 고도의 연마 속도를 나타내나, 상기 산화알루미늄은 미소 스크래치(scratch) 및 오렌지 필(orange peel) 외양과 같은 결함을 금속막 5 및 절연막 2의 표면 상에 형성시키는 불리함을 초래한다. 또한, 연마재 입자가 α형 보다 낮은 경도를 가지는 γ형 산화알루미늄, 비결정질 산화알루미늄 또는 산화규소와 같은 전이 알루미나일 경우, 상기 연마 입자는 금속막 5 및 절연막 2의 표면 상에 미소 스크래치 및 오렌지 필 외양과 같은 결함의 형성을 억제할 수 있으나, 이는 금속막 3, 5 및 접착막 4의 연마시 충분한 연마 속도를 수득할 수 없는 불리함을 초래한다.
또한, 산화세륨을 절연막 2에 대한 연마재 입자로서 사용하는 것은 공지되어 있다. 그러나, 절연막 2가 연마의 종결시 불필요하게 연마되어, 절연막 2의 평탄성이 손실되고 미소 스크래치 및 오렌지 필 외양과 같은 결함이 절연막 2 표면에 유발되기 때문에, 산화세륨은 반도체 기판 상의 금속막 3, 5 및 접착막 4를 연마하는데 적합하지 않다고 알려져 있다. 또한, 순도가 낮은 산화세륨은 불순물로서 방사성 동위원소를 함유하여, 상기 산화세륨이 연마재 입자로서 사용될 경우, 함유된 방사성 동위원소에서 방출되는 α-방사선이 장치 상에 잔류되면 이에 의해 소프트 에러(soft error)가 발생하는 문제점이 있다. 반면에, 상기 불순물을 함유하지 않는 고순도 산화세륨은 매우 고가이어서 이의 비용 때문에 고순도 산화세륨을 연마재 입자로서 산업적으로 사용하기는 어렵다.
상기 기술한 바와 같이, 반도체의 제조 공정시 반도체 기판 상의 금속막을 평탄화시키기 위한 통상적인 연마재를 사용하여 연마를 수행할 경우, 연마된 표면에 결함이 발생하고, 연마 속도가 낮고, 금속막 및 절연막에 대한 연마 선택성이 낮으며, α선을 방출하는 불순물이 잔류한다는 문제점이 있다. 이에 반하여, 본 발명은 비용이 적게 들고, 반도체 기판 상에 형성된 금속막 상에 결함을 발생시키기 않으면서 고도의 연마 속도를 제공하고, 금속막 및 절연막에 대한 연마 선택성에서 우수하며, 절연막 상에도 결함을 발생시키지 않고, α-방사선을 방지하고 반도체 기판의 표면을 연마에 의해 평탄화시킬 수 있는 연마재로서 사용될 수 있는 연마용 조성물을 제공한다. 또한, 본 발명은 상기 연마용 조성물을 사용하여 반도체 기판 상에 형성된 금속막을 연마하고 평탄화시키는 방법을 제공한다.
도 1은 CMP 기술을 사용하는 연마 장치이다. 여기서, (a)는 웨이퍼를 나타내고, (b)는 연마 패드를 나타내고, (c)는 웨이퍼 캐리어를 나타내고, (d)는 연마 평삭반을 나타내고 (e)는 연마용 조성물을 각각 나타낸다.
도 2는 통상적인 CMP 기술을 사용하여 매립 금속 배선반(embedded metal wiring board)을 형성하는 일례를 나타내는 단면도이다. 여기서, 1은 반도체 기판을 나타내고, 2는 절연막을 나타내고, 3은 금속 접촉막을 나타내고, 4는 접착층을 나타내고 5는 배선용 금속막을 각각 나타낸다.
본 발명은 산화제 및 평균 입자 크기가 2㎛ 이하인 연마재 입자를 포함하며, 여기서, 연마재 입자 각각이 산화알루미늄 및 산화규소로부터 선택된 하나 이상의 산화물(ⅰ) 및 산화물(ⅰ)을 기준으로 세륨에 대해 환산하여 5 내지 40중량%의 양으로 산화세륨(ⅱ)를 포함하는 연마용 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 산화제 및 평균 입자 크기 2㎛ 이하인 연마재 입자를 포함하며, 여기서, 연마재 입자 각각이 산화알루미늄 및 산화규소로부터 선택된 하나 이상의 산화물(ⅰ) 및 산화물(ⅰ)을 기준으로 세륨에 대해 환산하여 5 내지 40중량%의 양으로 산화세륨(ⅱ)를 포함하는 연마용 조성물을 사용하여 반도체 기판 상에 형성된 금속막을 연마하고 평탄화시키는 방법을 제공한다.
본 발명의 연마용 조성물은 산화제 및 산화알루미늄 및 산화규소로부터 선택된 산화물(ⅰ)을 포함하는 연마재 입자를 포함하고, 예를 들어 반도체 기판 상에 형성된 금속막을 연마하고 평탄화시키는 연마재로서 사용할 수 있다.
본 발명의 연마재 입자는 산화세륨과 산화알루미늄 및 산화규소로부터 선택된 산화물(ⅰ)을 포함하고 광산란법(예 : 마이크로 트랙(micro track) 방법)으로 측정된 제2 입자의 평균 입자 크기가 2㎛ 이하, 바람직하게는 약 0.1㎛ 내지 1.5㎛이다.
산화세륨의 함량은 산화물(ⅰ)에 대해 세륨으로 환산하여 약 5중량% 내지 약 40중량%, 바람직하게는 약 8중량% 내지 약 30중량%이다.
산화세륨의 함량이 산화물(ⅰ)을 기준으로 세륨에 대해 환산하여 약 5중량% 미만이고 상기 입자가 연마재에 사용될 경우, 목적하는 연마 속도의 개선 효과가 수득될 수 없다. 반면에, 산화물(ⅰ)을 기준으로 하여 산화세륨의 함량이 40중량% 이상만 되어도, 연마 속도가 포화되어 결과적으로 생산 비용이 증가된다.
본 발명에서, 산화세륨은 산화물(ⅰ) 내에 존재하거나 산화물(ⅰ) 상에 부착될 수 있거나, 산화물(ⅰ)의 표면에 피복될 수 있다. 그러나, 산화세륨을 산화물(ⅰ)과 단순히 혼합하는 것은 아니다. 산화물(ⅰ)과 산화세륨을 단순히 혼합하여 연마용 조성물에 사용할 경우, 연마 속도를 증가시키는 것은 거의 불가능하다.
본 발명의 연마용 조성물은 통상적으로 슬러리 형태로 사용되고 이의 pH는 바람직하게는 약 7 이하이고, 보다 바람직하게는 약 5 이하이다. pH가 약 7을 초과할 경우, 연마 후의 금속막의 표면 상태는 그다지 좋지 않다.
이 pH는 첨가된 산화제의 종류 및 양에 의존하지만, 산 및/또는 알칼리 성분을 첨가함으로써 상기 언급된 산화제가 안정되는 pH 범위로 적합하게 조정할 수 있다.
본 발명의 연마용 조성물은 산화제를 함유하므로, 제제의 보조에 의해 표면을 산화시키면서 내연마성 금속막의 표면을 연마시켜 연마 속도를 증가시킬 수 있다. 사용되는 산화제의 예는 과산화수소, 질산철(Ⅲ), 요오드산, 요오드산염, 과염소산 및 과염소산염과 같은 공지된 산화제를 포함한다. 바람직한 산화제의 예는 과산화수소 및 질산철(Ⅲ)을 포함한다.
산화제는 바람직하게는 연마용 조성물을 기준으로 하여 약 0.5중량% 내지 약 15중량% 또는 약 0.5용적% 내지 약 15용적%의 양으로 사용된다. 산화제를 연마용 조성물에 첨가하는 시간은, 산화제의 특성이 변화되지 않는 한 특별히 제한되지 않지만, 연마 직전에 첨가하는 것이 바람직하다.
본 발명의 연마재 입자의 BET 비표면적(specific surface area)은 바람직하게는 약 40㎡/g 내지 약 150㎡/g이고, 보다 바람직하게는 약 50㎡/g 내지 약 130㎡/g이다. BET 비표면적이 약 40㎡/g 미만일 경우, 제1 입자의 입자 크기가 증대될 수 있고 스크래치 및 오렌지 필 외양과 같은 결함이 연마된 표면 상에 발생하기 쉽다. 반면에, 연마재 입자의 BET 비표면적이 약 150㎡/g 초과일 경우, BET 비표면적이 약 150㎡/g 이하인 연마재 입자에 비하여 상기 연마재 입자의 결정화도가 낮기 때문에 연마 속도가 충분히 증가되지 않는다.
본 발명에 있어서, 산화알루미늄이 산화물(ⅰ)로 사용될 경우, 결정형이 전이 알루미나 또는 비결정질 산화알루미늄인 산화알루미늄이 사용되는 것이 바람직하다. α형 산화알루미늄이 사용될 경우, 결함이 연마된 표면에 발생하는 경향이 있다.
본 발명의 연마재 입자를 제조하는 방법으로서, 하기 방법을 기재한다. 우선, 제2 입자의 평균 입자 크기가 약 2㎛ 이하인 산화알루미늄, 제2 입자의 평균 입자 크기가 약 2㎛ 이하인 산화규소, 하소에 의해 제2 입자의 평균 입자 크기가 약 2㎛ 이하인 산화알루미늄 또는 산화규소로 전환되는 산화알루미늄 전구체 또는 산화규소 전구체로부터 선택된 하나 이상의 화합물 100중량부를 용매에 현탁시켜 현탁액을 제조한다. 다음, 하소에 의해 산화세륨으로 전환되는 세륨 화합물을, 하소시킨 후에 세륨으로 환산하여 약 5중량부 내지 약 40중량부, 바람직하게는 약 8중량부 내지 약 30중량부의 양으로 상기 현탁액과 혼합하여 혼합물을 제조한다. 다음, 상기 혼합물을 건조한 다음, 건조된 혼합물을 하소시킨다.
상기 언급된 현탁액을 제조하는데 사용되는 용매로서, 물 및 알콜, 예를 들어 메틸 알콜, 에틸 알콜, 및 이소프로필 알콜 등이 기재되어 있다.
상기 언급된 산화물 전구체의 예는 알루미늄 또는 규소의 수산화물, 질산염, 초산염, 황산염, 옥살산염, 암모늄염, 및 탄산염 등과 같은 알루미늄 또는 규소의 화합물을 포함한다. 이들 중, 수산화물이 바람직하다.
평균 입자 크기가 약 2㎛ 이하인 산화알루미늄 또는 산화규소 또는 하소에 의해 산화알루미늄 또는 산화규소로 전환되는 전구체를 제조하는 방법으로서 공지된 방법을 사용할 수 있다. 이들 예로는 알루미늄 또는 규소 알콕사이드(예를 들어, 알루미늄 이소프로폭사이드, 알루미늄 에톡사이드, 알루미늄 n-이소프로폭사이드 또는 알루미늄 n-부톡사이드)을 알콜 중에서 가수분해시키는 알콕사이드 방법, 및 알루미늄 할라이드 또는 규소 할라이드와 같은 화합물(예를 들어, 염화알루미늄, 브롬화알루미늄, 요오드화알루미늄, 염화규소, 브롬화규소 또는 요오드화규소)을 산수소염 중에서 하소시켜 가수분해시키는 증기상 방법을 포함한다. 상기 방법에 의해 수득되는 산화물은 일반적으로 평균 입자 크기가 0.01㎛ 내지 0.2㎛인 제1 입자의 응집에 의해 형성된 평균 입자 크기가 2㎛ 이하인 제2 입자를 포함한다.
본 발명에 사용되는 세륨 화합물은 특히 제한되지는 않으나, Ⅲ가 또는 Ⅳ가이고 산화물(ⅰ) 또는 하소에 의해 산화물(ⅰ)로 전환되는 전구체가 현탁된 용매 내에 용해되거나 균일하게 분산된 세륨 화합물이 바람직하다. 이의 예는 질산세륨, 초산세륨, 황산세륨, 염화세륨, 옥살산세륨, 탄산세륨, 황산세륨암모늄 및 질산세륨암모늄과 같은 질산세륨을 포함한다. 바람직한 세륨염의 예는 질산세륨, 초산세륨, 황산세륨 및 염화세륨을 포함한다.
본 발명의 연마재 입자는 산화물(ⅰ) 또는 하소에 의해 산화물(ⅰ)로 전환될 수 있는 전구체를 용매에 현탁시켜 현탁액을 제조하고, 세륨 화합물과 현탁액을 혼합시키고, 용매를 제거하고, 현탁액을 건조시킨 다음, 이를 약 600℃ 내지 약 1100℃에서 1분 이상, 바람직하게는 약 10분 내지 약 5시간 동안 하소시킴을 포함하는 방법에 의해 제조할 수 있다. 상기 언급된 현탁액을 건조시킬 경우, 사용되는 건조기는 특별히 제한되지는 않지만, 플래쉬(flash) 건조기 또는 기류 건조기를 사용하여 응집이 잘 일어나지 않는 미세한 건조 분말을 수득하는 것이 바람직하다.
하소 온도가 약 600℃ 미만일 경우, 세륨 화합물은 산화세륨으로 완전히 전환되지 않으며, 하소 온도가 약 1100℃ 초과일 경우, 입자 크기가 너무 커지고 α-알루미나가 형성되어, 연마용 조성물에 사용될 경우 연마된 표면 상에 결함을 발생시킬 수 있다.
또한, 산화알루미늄이 본 발명에서 산화물(ⅰ)로서 사용될 경우, 하소 후의 산화알루미늄의 결정형이 주로 γ-알루미나 등과 같은 전이 알루미나, 무결정질 알루미나 또는 이의 혼합물이 되도록 하소시키는 것이 바람직하다. 상기와 같이 수행하기 위해, 상기 언급된 하소 온도 및 시간을 하소 조건으로서 채택하는 것이 바람직하다.
하소 장치는 본 발명에서 특별히 제한되지는 않으며, 회전식 킬른, 플래쉬 하소로, 충전식 하소로, 유동식 하소로, 터널식 하소로, 진공식 하소로, 셔틀식 하소로 등과 같은 공지된 하소로를 사용할 수 있다. 일반적으로, 하소로 중의 물질의 생산성 및 내열성의 관점에서 회전식 킬른, 터널식 하소로 및 셔틀식 하소로가 바람직하다.
본 발명에서 상기 언급된 방법으로 수득된, 산화세륨 함유 산화물(ⅰ)의 표면을 투과형 전자 현미경으로 관찰할 경우, 당해 표면은 산화물(ⅰ)의 전체 표면이 산화세륨으로 피복된 상태, 산화물(ⅰ)의 표면 일부가 산화세륨으로 피복된 상태 및 산화세륨이 산화물(ⅰ)의 입자에 내포된 상태로부터 선택된 상태인 것으로 나타난다. 산화세륨 함유 산화물(ⅰ)의 평균 입자 크기는 2㎛ 이하, 바람직하게는 0.2 내지 1.5㎛이다.
본 발명의 연마용 조성물은 반도체 기판 상의 금속막을 연마하고 평탄화시키는데 사용할 수 있고, 물에 분산된 슬러리의 형태로 사용될 수 있다.
슬러리를 형성하기 위해, 연마재 입자, 산화제 및 물을 동시에 혼합하고 분산시켜 사용될 슬러리를 수득할 수 있다.
상기 성분을 분산시켜 슬러리를 수득하기 위해서, 예를 들어 호모지나이저, 초음파 분산기 또는 습식 대기 교반 밀을 사용하는 분산 방법을 사용할 수 있다.
슬러리를 기준으로 한 연마재 입자의 함량, 즉 슬러리 농도는 통상적으로 1 내지 30중량%이다.
본 발명의 연마재 입자는 상기 언급된 바와 같이 물을 함유할 수 있다.
분산제, 침전 방지제 또는 소포제와 같은 첨가제를 본 발명의 연마용 조성물에 임의로 첨가할 수 있고 생성된 혼합물을 연마재로서 사용할 수 있다.
이와 같이 슬러리 형태로 제조된 본 발명의 연마용 조성물은, 예를 들어 반도체 기판 상의 금속막을 연마하고 평탄화시키는데 사용할 수 있다. 이 경우에, 슬러리 형태의 연마용 조성물의 pH는 통상적으로 약 7 이하, 바람직하게는 5 이하이다.
연마 대상인 반도체 기판 상의 금속막은 특별히 제한되지 않으며, 이의 예는 텅스텐 W, 알루미늄 Al, 구리 Cu, 티타늄 Ti 및 이의 합금, 및 배선, 플러그 및 금속 접촉막용의 공지된 금속막을 포함한다.
이상에서 상술된 바와 같이, 본 발명에 따라 산화제와 산화알루미늄 및 산화규소로부터 선택된 산화물에 산화세륨을 포함하여 수득된 연마재 입자를 혼합하는 간단한 방법에 의해, 금속막 및 절연막에 대한 연마 선택성이 우수하고, 고속으로 금속막을 연마하고, 소프트 에러의 원인이 되는 α-방사선량이 적은 연마용 조성물을 제공한다. 당해 조성물은 반도체 기판 상의 금속막의 연마재 뿐만 아니라 자기 디스크 기판 및 금속의 표면 처리용의 연마용 조성물로서 산업상 이용 가능성이 매우 높다.
또한 하기 실시예 및 비교 실시예는 본 발명을 상세히 설명하지만 이의 범주를 제한하는 것은 아니다.
실시예 및 비교 실시예에서, 하기 방법에 따라 측정을 실시한다.
평균 입자 크기 :
마이크로 트랙 MK Ⅱ 입자 크기 분석기(제조원 : Nikkiso Co., Ltd., SPA ahepf 7997-20)로 누적 50%에서 입자 크기를 측정하고, 평균 입자 크기로 인정한다. 본 발명의 용어 평균 입자 크기는 상기 방법에 의해 측정된 제2 입자의 평균 입자 크기를 의미한다.
BET 비표면적 :
유동식 비표면적 자동 측정 장치(제조원 : Shimadzu Corp., Flow Sorb Ⅱ 2300 PC-1A)로 측정한다.
α-방사선량 :
α-방사선량이 0.1c/㎠·hr 이상일 경우에는, α-방사선량 측정 장치(제조원 : Alloca Co., Ltd., 모델 ZDS-451)로 측정하고, α-방사선량이 0.1c/㎠·hr 미만일 경우에는, 저 레벨 α-방사선량 측정 장치(제조원 : Smitomo Chemical Co., Ltd., LACS-4000M))로 측정한다.
[실시예 1]
알루미늄 알콕사이드의 가수분해에 의해 제조된 평균 입자 크기 0.6㎛인 수산화알루미늄 250g을 이소프로필 알콜 940ml에 현탁시킴으로써 제조된 슬러리에, 질산세륨[Ce(NO3)3·6H2O] 52.69g(원료로서 사용되는 수산화알루미늄으로부터 수득된 산화알루미늄 100중량부를 기준으로 세륨에 대해 환산하여 10중량부에 상응하는 양)을 이소프로필 알콜 170g에 용해시킴으로써 제조된 용액을 적하한 다음, 교반시키면서 혼합한다. 혼합 용액을 2시간 동안 환류 가열한 다음, 건조시켜 용매를 제거한다.
생성된 건조 분말을 1050℃에서 3시간 동안 하소시킨다. 생성된 산화알루미늄 분말의 결정형은 X선 회절에 의해 γ-알루미나로 확인된다. 평균 입자 크기는 0.8㎛이고, BET 비표면적은 56㎡/g이고, 투과형 전자 현미경에 의한 원소 분석의 결과로서, 생성된 산화알루미늄 제1 입자는 각각 세륨 성분을 함유하는 것으로 확인된다.
이와 같이 수득된, 산화세륨 함유 산화알루미늄 분말 9g을 물 141g에 분산시켜 6중량% 농도의 슬러리를 제조하고, 이 슬러리를 습식 분쇄하여 연마용 슬러리를 수득한다. 습식 분쇄 후의 제2 입자의 평균 입자 크기는 0.51㎛이고, BET 비표면적은 57㎡/g이다. 다음, 연마용 슬러리에 산화제로서 10중량% 질산철(Ⅲ) 9수화물 수용액 150g을 가하고, 이들을 혼합하여 연마용 조성물을 제조한다. 연마용 슬러리와 질산철(Ⅲ) 9수화물과의 중량 기준 혼합비는 1 : 1이고, 산화세륨 함유 산화알루미늄 분말의 슬러리 농도는 3중량%이고, 슬러리의 pH는 1.1이다.
생성된 연마용 조성물을 사용하여, 텅스텐막, 티타늄막 및 산화규소막을 각각 연마한다. 텅스텐막 및 티타늄막(막 두께 : 각각 약 0.8㎛)을 300g/㎠의 압력 및 평삭반 회전수 200rpm의 공정 조건하에 연마하고, SUBA 800(상품명, 제조원 : Rodel company)을 연마 패드로 사용한다. 한편, 산화규소막(막 두께 : 약 1㎛)을 300g/㎠의 압력 및 평삭반 회전수 200rpm의 공정 조건하에 연마하고, SUBA 800(상품명, 제조원 : Rodel company)을 연마 패드로 사용한다. 모든 경우, 연마 속도를 측정하고 연마 후의 표면 상태 및 결함 발생을 조사한다. 연마재 입자의 평균 입자 크기 및 연마용 조성물의 조성 요약을 표 1에 나타내고, 측정 결과를 표 2에 나타낸다.
또한, 연마재 입자로서 본원에 사용되는, 산화세륨 함유 산화알루미늄의 α-방사선량은 0.007c/㎠·hr로 측정되었다.
[실시예 2]
질산세륨의 양을 105.38g(원료로서 사용되는 수산화알루미늄으로부터 수득된 산화알루미늄 100중량부를 기준으로 세륨에 대해 환산하여 20중량부에 상응하는 양)으로 변화시키는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 산화세륨 함유 산화알루미늄 분말을 수득한다. 이 산화알루미늄 분말의 결정형은 γ-알루미나이고, 평균 입자 크기는 0.8㎛이고, BET 비표면적은 51㎡/g이다.
이와 같이 수득된, 산화세륨 함유 산화알루미늄 분말 9g을 사용하여, 실시예 1과 동일한 방법으로 연마용 슬러리 150g을 수득한다. 습식 분쇄 후의 제2 입자의 평균 입자 크기는 0.53㎛이고, BET 비표면적은 56㎡/g이다. 연마용 슬러리에 산화제로서 10중량% 질산철(Ⅲ) 9수화물 수용액 150g을 가하고, 이들을 혼합하여 연마용 조성물을 제조한다. 연마용 슬러리와 질산철(Ⅲ) 9수화물과의 중량 기준 혼합비는 1 : 1이고, 산화세륨 함유 산화알루미늄 분말의 슬러리 농도는 3중량%이다.
생성된 연마용 조성물을 사용하여, 텅스텐막, 티타늄막 및 산화규소막 각각을 실시예 1과 동일한 방법으로 연마한다. 연마재 입자의 평균 입자 크기 및 연마용 조성물의 조성 요약을 표 1에 나타내고, 측정 결과를 표 2에 나타낸다.
[실시예 3]
실시예 2와 동일한, 산화제를 함유하지 않은 연마용 슬러리 150g에 산화제로서 30% 과산화수소 수용액 97.05g 및 물 52.95g을 가한 다음, 이들을 혼합하고, 이의 pH를 질산을 첨가하여 3.8로 조정하여 연마용 조성물을 수득한다. 본원에서 첨가된 과산화수소의 양은 연마용 조성물을 기준으로 하여 약 10용적%이고, 산화세륨 함유 산화알루미늄 분말의 슬러리 농도는 3중량%이다.
생성된 연마용 조성물을 사용하여, 텅스텐막, 티타늄막 및 산화규소막 각각을 실시예 1과 동일한 방법으로 연마한다. 연마재 입자의 평균 입자 크기 및 연마용 조성물의 조성 요약을 표 1에 나타내고, 측정 결과를 표 2에 나타낸다.
[실시예 4]
실시예 2와 동일한, 산화제를 함유하지 않은 연마용 슬러리 150g에 산화제로서 30% 과산화수소 수용액 97.05g 및 물 52.95g을 가한 다음, 이들을 혼합하고, 이의 pH를 질산을 첨가하여 7로 조정하여 연마용 조성물을 수득한다. 본원에서 첨가된 과산화수소의 양은 연마용 조성물을 기준으로 하여 약 10용적%이고, 산화세륨 함유 산화알루미늄 분말의 슬러리 농도는 3중량%이다.
생성된 연마용 조성물을 사용하여, 텅스텐막, 티타늄막 및 산화규소막 각각을 실시예 1과 동일한 방법으로 연마한다. 연마재 입자의 평균 입자 크기 및 연마용 조성물의 조성 요약을 표 1에 나타내고, 측정 결과를 표 2에 나타낸다.
[실시예 5]
실시예 2의 1050℃, 3시간 동안의 조건 대신에 850℃에서 3시간 동안 건조 분말을 하소시키는 것을 제외하고는, 실시예 2와 동일한 방법으로 산화세륨 함유 산화알루미늄 분말을 수득한다. 이 산화알루미늄 분말의 결정형은 무결정형이고, 평균 입자 크기는 2.1㎛이고, BET 비표면적은 128㎡/g이다.
이와 같이 수득된, 산화세륨 함유 산화알루미늄 분말 9g을 사용하여, 실시예 1과 동일한 방법으로 연마용 슬러리 150g을 수득한다. 습식 분쇄 후의 제2 입자의 평균 입자 크기는 0.39㎛이고, BET 비표면적은 129㎡/g이다. 연마용 슬러리에 산화제로서 10중량% 질산철(Ⅲ) 9수화물 수용액 150g을 가하고, 이들을 혼합하여 연마용 조성물을 제조한다. 연마용 슬러리와 질산철(Ⅲ) 9수화물과의 중량 기준 혼합비는 1 : 1이고, 산화세륨 함유 산화알루미늄 분말의 슬러리 농도는 3중량%이다.
생성된 연마용 조성물을 사용하여, 텅스텐막, 티타늄막 및 산화규소막 각각을 실시예 1과 동일한 방법으로 연마한다. 연마재 입자의 평균 입자 크기 및 연마용 조성물의 조성 요약을 표 1에 나타내고, 측정 결과를 표 2에 나타낸다.
[비교 실시예 1]
실시예 1의 산화세륨 함유 산화알루미늄 분말 대신에 평균 입자 크기가 0.40㎛이고이고 BET 비표면적이 150㎡/g인 γ-알루미나 분말 9g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 연마용 슬러리 150g을 수득한다. 이 연마용 슬러리에 산화제로서 10중량% 질산철(Ⅲ) 9수화물 수용액 150g을 혼합시켜 연마용 조성물을 수득한다. 연마용 슬러리와 질산철(Ⅲ) 9수화물과의 중량 기준 혼합비는 1 : 1이고, 산화세륨 함유γ-알루미나 분말의 슬러리 농도는 3중량%이다.
생성된 연마용 조성물을 사용하여, 텅스텐막, 티타늄막 및 산화규소막 각각을 실시예 1과 동일한 방법으로 연마한다. 연마재 입자의 평균 입자 크기 및 연마용 조성물의 조성 요약을 표 1에 나타내고, 측정 결과를 표 2에 나타낸다.
[비교 실시예 2]
실시예 1의 산화세륨 함유 산화알루미늄 분말 대신에 평균 입자 크기가 0.39㎛이고 BET 비표면적이 25㎡/g인 α-알루미나 분말 9g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 연마용 슬러리 150g을 수득한다. 이 연마용 슬러리에 산화제로서 10중량% 질산철(Ⅲ) 9수화물 수용액 150g을 혼합시켜 연마용 조성물을 수득한다. 연마용 슬러리와 질산철(Ⅲ) 9수화물과의 중량 기준 혼합비는 1 : 1이고, 산화세륨 함유α-알루미나 분말의 슬러리 농도는 3중량%이다.
생성된 연마용 조성물을 사용하여, 텅스텐막, 티타늄막 및 산화규소막 각각을 실시예 1과 동일한 방법으로 연마한다. 연마재 입자의 평균 입자 크기 및 연마용 조성물의 조성 요약을 표 1에 나타내고, 측정 결과를 표 2에 나타낸다.
[비교 실시예 3]
실시예 1의 산화세륨 함유 산화알루미늄 분말 대신에 (ⅰ) 평균 입자 크기가 0.40㎛이고 BET 비표면적이 150㎡/g인 γ-알루미나 분말 7.2g 및 (ⅱ) 평균 입자 크기가 0.3㎛이고 BET 비표면적이 105.5㎡/g인 산화세륨 분말 1.8g(γ-알루미나를 기준으로 세륨으로 환산하여 20중량%에 상응하는 양)을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 연마용 슬러리 150g을 수득한다. 이 연마용 슬러리에 산화제로서 10중량% 질산철(Ⅲ) 9수화물 수용액 150g을 혼합시켜 연마용 조성물을 수득한다. 연마용 슬러리와 질산철(Ⅲ) 9수화물과의 중량 기준 혼합비는 1 : 1이고, 산화세륨 함유혼합 분말의 슬러리 농도는 3중량%이다.
생성된 연마용 조성물을 사용하여, 텅스텐막, 티타늄막 및 산화규소막 각각을 실시예 1과 동일한 방법으로 연마한다. 연마재 입자의 평균 입자 크기 및 연마용 조성물의 조성 요약을 표 1에 나타내고, 측정 결과를 표 2에 나타낸다.
[비교 실시예 4]
실시예 2에서 수득된, 산화세륨 함유 산화알루미늄 분말 9g을 물 291g에 분산시켜 슬러리 3중량%를 수득한다. 상기 슬러리를 습식 분쇄하고 이의 pH를 질산의 첨가에 의해 1.1로 조정하여 연마용 슬러리를 수득한다.
생성된 연마용 조성물을 사용하여, 텅스텐막, 티타늄막 및 산화규소막 각각을 실시예 1과 동일한 방법으로 연마한다. 연마재 입자의 평균 입자 크기 및 연마용 조성물의 조성 요약을 표 1에 나타내고, 측정 결과를 표 2에 나타낸다.
[비교 실시예 5]
질산세륨의 양을 15.81g(산화알루미늄 100중량부을 기준으로 세륨에 대해 환산하여 3중량부에 상응하는 양)으로 변화시키는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 산화세륨 함유 산화알루미늄 분말을 수득한다. 이 산화알루미늄 분말의 결정형은 γ-알루미나이고, 평균 입자 크기는 0.9㎛이고, BET 비표면적은 55㎡/g이다.
이와 같이 수득된, 산화세륨 함유 산화알루미늄 분말 9g을 사용하여, 실시예 1과 동일한 방법으로 연마용 슬러리 150g을 수득한다. 상기 연마용 슬러리에 산화제로서 10중량% 질산철(Ⅲ) 9수화물 수용액 150g을 가하고, 이들을 혼합하여 연마용 조성물을 제조한다. 연마용 슬러리와 질산철(Ⅲ) 9수화물 수용액과의 중량 기준 혼합비는 1 : 1이고, 산화세륨 함유 산화알루미늄 분말의 슬러리 농도는 3중량%이다.
생성된 연마용 조성물을 사용하여, 텅스텐막, 티타늄막 및 산화규소막 각각을 실시예 1과 동일한 방법으로 연마한다. 연마재 입자의 평균 입자 크기 및 연마용 조성물의 조성 요약을 표 1에 나타내고, 측정 결과를 표 2에 나타낸다.
[비교 실시예 6]
평균 입자 크기 0.6㎛의 수산화알루미늄 대신에 평균 입자 크기 2.1㎛의 수산화알루미늄을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 산화세륨 함유 산화알루미늄 분말을 수득한다. 이 산화알루미늄 분말의 결정형은 γ-알루미나이고, 평균 입자 크기는 2.5㎛이고, BET 비표면적은 82㎡/g이다.
이와 같이 수득된, 산화세륨 함유 산화알루미늄 분말 9g을 사용하여, 실시예 1과 동일한 방법으로 연마용 슬러리 150g을 수득한다. 상기 연마용 슬러리에 산화제로서 10중량% 질산철(Ⅲ) 9수화물 수용액 150g을 가하고, 이들을 혼합하여 연마용 조성물을 제조한다. 연마용 슬러리와 질산철(Ⅲ) 9수화물 수용액과의 중량 기준 혼합비는 1 : 1이고, 산화세륨 함유 산화알루미늄 분말의 슬러리 농도는 3중량%이다.
생성된 연마용 조성물을 사용하여, 텅스텐막, 티타늄막 및 산화규소막 각각을 실시예 1과 동일한 방법으로 연마한다. 연마재 입자의 평균 입자 크기 및 연마용 조성물의 조성 요약을 표 1에 나타내고, 측정 결과를 표 2에 나타낸다.
[비교 실시예 7]
산화세륨 함유 산화알루미늄 분말 대신에 평균 입자 크기가 3.5㎛이고이고 BET 비표면적이 5.8㎡/g인 산화세륨 분말 9g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 연마용 슬러리 150g을 수득한다. 이 연마용 슬러리에 산화제로서 10중량% 질산철(Ⅲ) 9수화물 수용액 150g을 혼합시켜 연마용 조성물을 수득한다. 연마용 슬러리와 질산철(Ⅲ) 9수화물과의 중량 기준 혼합비는 1 : 1이고, 산화세륨 분말의 슬러리 농도는 3중량%이다.
생성된 연마용 조성물을 사용하여, 텅스텐막, 티타늄막 및 산화규소막 각각을 실시예 1과 동일한 방법으로 연마한다. 연마재 입자의 평균 입자 크기 및 연마용 조성물의 조성 요약을 표 1에 나타내고, 측정 결과를 표 2에 나타낸다.
또한, 본원에서 연마재 입자로서 사용된 산화세륨 분말의 측정된 α-방사선량은 250c/㎠·hr이다.
[비교 실시예 8]
실시예 2와 동일한 방법으로 수득된 연마용 슬러리 150g에 산화제로서 30% 과산화수소 수용액 97.05g 및 물 52.95g을 가한 다음, 이들을 혼합하고, 이의 pH를 질산의 첨가에 의해 9로 조정하여 연마용 조성물을 수득한다. 본원에서의 과산화수소 첨가량은 연마용 조성물을 기준으로 하여 약 10중량%이고, 산화세륨 함유 산화알루미늄 분말의 슬러리 농도는 3중량%이다.
생성된 연마용 조성물을 사용하여, 텅스텐막, 티타늄막 및 산화규소막 각각을 실시예 1과 동일한 방법으로 연마한다. 연마재 입자의 평균 입자 크기 및 연마용 조성물의 조성 요약을 표 1에 나타내고, 측정 결과를 표 2에 나타낸다.
[비교 실시예 9]
산화세륨 함유 산화알루미늄 분말 대신에 평균 입자 크기가 0.40㎛이고 BET 비표면적이 150㎡/g인 γ-알루미나를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 연마용 슬러리 150g을 수득한다. 이 연마용 슬러리에 산화제로서 30% 과산화수소 수용액 97.05g 및 물 52.95g을 가한 다음, 이들을 혼합하고, 이의 pH를 질산의 첨가에 의해 3.8로 조정하여 연마용 조성물을 수득한다. 본원에서의 과산화수소 첨가량은 연마용 조성물을 기준으로 하여 약 10중량%이고, γ-알루미나 분말의 슬러리 농도는 3중량%이다.
생성된 연마용 조성물을 사용하여, 텅스텐막, 티타늄막 및 산화규소막 각각을 실시예 1과 동일한 방법으로 연마한다. 연마재 입자의 평균 입자 크기 및 연마용 조성물의 조성 요약을 표 1에 나타내고, 측정 결과를 표 2에 나타낸다.
[비교 실시예 10]
산화세륨 함유 산화알루미늄 분말 대신에 평균 입자 크기가 0.39㎛이고이고 BET 비표면적이 25㎡/g인 α-알루미나를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 연마용 슬러리 150g을 수득한다. 이 연마용 슬러리에 산화제로서 30% 과산화수소 수용액 97.05g 및 물 52.95g을 가한 다음, 이들을 혼합하고, 이의 pH를 질산의 첨가에 의해 3.8로 조정하여 연마용 조성물을 수득한다. 본원에서의 과산화수소 첨가량은 연마용 조성물을 기준으로 하여 약 10중량%이고, γ-알루미나 분말의 슬러리 농도는 3중량%이다.
생성된 연마용 조성물을 사용하여, 텅스텐막, 티타늄막 및 산화규소막 각각을 실시예 1과 동일한 방법으로 연마한다. 연마재 입자의 평균 입자 크기 및 연마용 조성물의 조성 요약을 표 1에 나타내고, 측정 결과를 표 2에 나타낸다.
[비교 실시예 11]
실시예 2와 동일한 방법으로 수득된, 산화세륨 함유 산화알루미늄 9g을 물 291g에 분산시켜 3중량%의 슬러리를 수득하여, 이 슬러리를 습식 분쇄하고, 이의 pH를 질산의 첨가에 의해 3.8로 조정하여 연마용 슬러리를 수득한다.
생성된 연마용 조성물을 사용하여, 텅스텐막, 티타늄막 및 산화규소막 각각을 실시예 1과 동일한 방법으로 연마한다. 연마재 입자의 평균 입자 크기 및 연마용 조성물의 조성 요약을 표 1에 나타내고, 측정 결과를 표 2에 나타낸다.
[비교 실시예 12]
실시예 5와 동일한 방법으로 수득된, 산화세륨 함유 산화알루미늄 9g을 물 291g에 분산시켜 3중량%의 슬러리를 수득하여, 이 슬러리를 습식 분쇄하고, 이의 pH를 질산의 첨가에 의해 1.1로 조정하여 연마용 슬러리를 수득한다.
생성된 연마용 조성물을 사용하여, 텅스텐막, 티타늄막 및 산화규소막 각각을 실시예 1과 동일한 방법으로 연마한다. 연마재 입자의 평균 입자 크기 및 연마용 조성물의 조성 요약을 표 1에 나타내고, 측정 결과를 표 2에 나타낸다.
(* : 산화알루미늄 기준)
연마재 입자 평균 입자 크기 세륨함량(*) 산화제 슬러리pH
실시예 1 산화세륨 함유 산화알루미늄 0.5㎛ 10중량% Fe(NO3)3 1.1
2 산화세륨 함유 산화알루미늄 0.5㎛ 20중량% Fe(NO3)3
3 산화세륨 함유 산화알루미늄 0.5㎛ 20중량% H2O2 3.8
4 산화세륨 함유 산화알루미늄 0.5㎛ 20중량% H2O2 7
5 비결정질산화세륨함유산화알루미늄 0.4㎛ 20중량% Fe(NO3)3 1.1
비교실시예 1 γ-알루미나 0.4㎛ 없음 Fe(NO3)3 1.1
2 α-알루미나 0.4㎛ 없음 Fe(NO3)3 1.1
3 γ-알루미나 및 산화세륨의 혼합물 0.4-0.3㎛ 20중량% Fe(NO3)3 1.1
4 산화세륨 함유 산화알루미늄 0.5㎛ 20중량% 없음 1.1
5 산화세륨 함유 산화알루미늄 0.9㎛ 3중량% Fe(NO3)3 1.1
6 산화세륨 함유 산화알루미늄 2.5㎛ 10중량% Fe(NO3)3 1.1
7 산화세륨 3.5㎛ CeO2만 Fe(NO3)3 1.1
8 산화세륨 함유 산화알루미늄 0.5㎛ 20중량% H2O2 9
9 γ-알루미나 0.4㎛ 없음 H2O2 3.8
10 α-알루미나 0.4㎛ 없음 H2O2 3.8
11 γ-알루미나 및 산화세륨의 혼합물 0.5㎛ 20중량% 없음 3.8
12 비결정질산화세륨함유산화알루미늄 0.4㎛ 20중량% 없음 1.1
텅스텐막 티타늄막 산화규소막
연마 속도1)(Å/분) 표면 상태2) 연마 속도1)(Å/분) 연마 속도3)(Å/분) 표면 상태2)
실시예 1 4700 거울 표면 900 15 결함 없음
2 7500 거울 표면 1400 10 결함 없음
3 3000 거울 표면 1400 18 결함 없음
4 3500 거울 표면 1000 25 결함 없음
5 7500 거울 표면 1100 10 결함 없음
비교실시예 1 1700 거울 표면 320 45 결함 없음
2 7500 거울 표면 1600 40 약간의 스크래치 관찰됨
3 2000 거울 표면 350 36 결함 없음
4 190 거울 표면 350 40 결함 없음
5 2000 거울 표면 670 15 결함 없음
6 4500 거울 표면 800 18 약간의 스크래치 관찰됨
7 6000 거울 표면 600 25 약간의 스크래치 관찰됨
8 4000 비-거울 표면 700 80 결함 없음
9 840 거울 표면 500 54 결함 없음
10 5500 거울 표면 3500 81 약간의 스크래치 관찰됨
11 200 거울 표면 360 54 결함 없음
12 180 거울 표면 350 40 결함 없음
1) 연마 속도는 막 중량의 감소를 측정하여 연마된 막의 두께의 감소를 기준으로 나타낸다.2) 거울 표면이란 광학 현미경으로 관찰할 경우 거울과 같은 금속 표면 상의 물체를 반사할 수 있는 표면 상태를 의미하고, 비-거울 표면이란 금속 표면이 거칠기 때문에 거울과 같은 금속 표면 상의 물체를 반사할 수 없는 표면 상태를 의미한다.3) 연마 속도는 막 두께 측정 장치(MCPD-200, 제조원 : Otsuka Electronics Corp.)로 측정된, 연마된 막의 두께에서의 감소를 기준으로 나타낸다.
표 2에서, 본 발명의 연마용 조성물은 절연막을 낮은 연마 속도로 연마하지만, 반도체 기판 상에 형성된 텅스텐막 및 티타늄막과 같은 금속막을 금속막의 표면 상에 미소 스크래치 및 오렌지 필과 같은 결함을 발생시키지 않으면서 고속으로 연마한다는 것을 나타낸다. 또한 당해 조성물은 전열막의 표면 상에 결함을 발생시키지 않으면서 연마한다. 이는 금속막 및 절연막의 표면 상에 결함을 발생시키지 않으면서 금속막 절연막에 대해 우수한 연마 선택성을 가지고 절연막을 불필요하게 연마하지 않는다는 것을 의미한다. 실시예 1의 결과로부터, 본 발명의 연마용 조성물은 소프트 에러를 발생하지 않는 극히 낮은 α-방사선량을 포함한다는 것을 알 수 있다.
본 발명에 따라 산화제와 산화알루미늄 및 산화규소로부터 선택된 산화물에 산화세륨을 포함하여 수득된 연마재 입자를 혼합하는 간단한 방법에 의해, 금속막 및 절연막에 대한 연마 선택성이 우수하고, 고속으로 금속막을 연마하고, 소프트 에러의 원인이 되는 α-방사선량이 적은 연마용 조성물을 제공한다. 당해 조성물은 반도체 기판 상의 금속막의 연마재 뿐만 아니라 자기 디스크 기판 및 금속의 표면 처리용의 연마용 조성물로서 산업상 이용 가능성이 매우 높다.

Claims (15)

  1. 산화제 및 평균 입자 크기가 2㎛ 이하인 연마재 입자를 포함하며, 여기서, 연마재 입자 각각이 산화알루미늄 및 산화규소로부터 선택된 하나 이상의 산화물(ⅰ) 및 산화물(ⅰ)을 기준으로 세륨에 대해 환산하여 5중량% 내지 40중량%의 양의 산화세륨(ⅱ)를 포함하는 연마용 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 연마재 입자가 BET 비표면적이 약 40㎡/g 내지 약 150㎡/g인 연마용 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 산화물(ⅰ)이 산화알루미늄인 연마용 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 산화알루미늄이 전이 알루미나, 비결정질 알루미나 또는 이의 혼합물인 연마용 조성물.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 산화제가 과산화수소, 질산철(Ⅲ), 요오드산, 요오드산염, 과염소산 및 과염소산염으로부터 선택된 하나 이상의 산화제인 연마용 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 연마재 입자가, 평균 입자 크기가 2㎛ 이하인 산화알루미늄, 평균 입자 크기가 2㎛ 이하인 산화규소, 및 하소에 의해 평균 입자 크기가 2㎛ 이하인 산화알루미늄 및 평균 입자 크기가 2㎛ 이하인 산화규소로 전환시킬 수 있는 산화알루미늄 또는 산화규소의 전구체로부터 선택된 하나 이상의 화합물을 용매에 현탁시켜 현탁액을 제조하고, 하소에 의해 산화세륨으로 전환시킬 수 있는 세륨 화합물을 현탁액과 혼합하고, 현탁액을 건조하고, 이를 하소시킴을 포함하는 방법에 의해 수득되는 연마용 조성물.
  7. 제6항에 있어서, 하소에 의해 산화세륨으로 전환시킬 수 있는 세륨 화합물이 질산세륨, 초산세륨, 황산세륨, 옥살산세륨, 세륨 암모늄염 및 탄산세륨으로부터 선택된 하나 이상의 세륨 화합물인 연마용 조성물.
  8. 제1항에 따른 연마용 조성물을 포함하는 슬러리.
  9. 제8항에 있어서, pH가 약 7 이하인 슬러리.
  10. 제9항에 있어서, pH가 약 5 이하인 슬러리.
  11. 제8항에 있어서, 연마재 입자의 함량이 슬러리를 기준으로 하여 1중량% 내지 30중량%인 슬러리.
  12. 반도체 기판 상의 금속막을 물의 존재하에, 산화제 및 평균 입자 크기가 2㎛ 이하인 연마재 입자를 포함하며, 여기서, 연마재 입자 각각이 산화알루미늄 및 산화규소로부터 선택된 하나 이상의 산화물(ⅰ) 및 산화물(ⅰ)을 기준으로 세륨에 대해 환산하여 5중량% 내지 40중량%의 양의 산화세륨(ⅱ)을 포함하는 연마용 조성물을 사용하여 약 pH 7 이하에서 연마하고 평탄화시키는, 반도체 기판 상의 금속막의 연마 및 평탄화 방법.
  13. 제12항에 있어서, 산화제가 과산화수소, 질산철(Ⅲ), 요오드산, 요오드산염, 과염소산 및 과염소산염으로부터 선택되는 방법.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 연마용 조성물이, pH가 약 5 이하인 연마 조건하에 사용되는 방법.
  15. 산화제 및 평균 입자 크기가 2㎛ 이하인 연마재 입자를 포함하며, 여기서, 연마재 입자 각각이 산화알루미늄 및 산화규소로부터 선택된 하나 이상의 산화물(ⅰ)및 산화물(ⅰ)을 기준으로 세륨에 대해 환산하여 5중량% 내지 40중량%의 양의 산화세륨(ⅱ)을 포함하는 연마용 조성물을, 반도체 기판 상의 금속막을 연마하고 평탄화시키는데 사용하는 방법.
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