KR19990010445A - 화학기계적 연마용 조성물의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 화학기계적 연마용 조성물의 제조방법에 관한 것이다. 상기 제조방법은 (a) 연마제와, 산성 또는 염기성 수용액을 혼합하여 수용성 슬러리를 제조하는 단계와 (b) 상기 슬러리내에 함유된 연마제의 입자 크기를 조절하는 단계를 포함하는데, 상기 (b)단계가 슬러리액을 연속적으로 원심분리함으로써 이루어지는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 종래의 여과방법과는 달리, 슬러리액내에 함유된 연마제 입자 크기를 적절하게 제어하는 공정 자체가 간편하며, 소정입자 크기를 갖는 연마제만을 선택적으로 이용할 수 있다.
Description
본 발명은 화학기계적 연마용 조성물의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하기로는 연마액내에 함유되어 있는 연마제 입자의 크기를 조절하는 방법에 관한 것이다.
화학기계적 연마(chemical mechanical polishing : 이하 CMP)방법은 반도체 소자 제조시 평탄화기술로서 널리 사용되고 있는 방법이다. 이 방법은 연마 패드와 연마제를 이용하는 기계적인 방법과 슬러리용액내의 화학성분에 의하여 반도체 기판을 연마하는 화학적인 방법을 동시에 이용한다.
CMP 방법에서 사용하는 연마액은 실리카, 알루미나 등과 같은 연마제와, 산성 또는 알칼리성 용액을 포함하고 있다. 여기에서 상기 연마제의 입자 크기와 그 분포는 피연마물의 식각률(removal rate)과 CMP 공정을 거친 후의 웨이퍼 표면상태에 많은 영향을 미친다. 즉, 연마제의 입자 크기가 지나치게 크면 평탄화된 웨이퍼상에 스크레치(scratch) 등과 같은 손상이 발생된다. 그리고 후속공정이 점차 진행됨에 따라 이러한 스크레치 등으로 인하여 소자간의 단락을 유발하기가 쉽다는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 연마제 입자의 크기를 소정범위내로 제어하기 위하여 필터(filter)를 사용하는 방법이 제안되었다.
그런데, 상기 방법에 따르면, 소정 범위내의 크기를 갖는 입자를 선택적으로 취한다는 것이 실질적으로 어려울 뿐만 아니라, 필터의 수명이 한정되어 있으므로 자주 교체해야 한다는 번거로움이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기 문제점을 해결하여 균일한 입자 크기를 갖는 연마제를 함유하고 있는 화학기계적 연마용 조성물을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 연마액내에 함유된 연마제의 입자 크기를 조절하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10. 원심분리시스템 11, 14.. 공급튜브
12... 원심분리기
상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명에서는, (a) 연마제와, 산성 또는 염기성 수용액을 혼합하여 수용성 슬러리를 제조하는 단계와 (b) 상기 슬러리내에 함유된 연마제의 입자 크기를 조절하는 단계를 포함하는 화학기계적 연마용 조성물의 제조방법에 있어서, 상기 (b)단계가 슬러리액을 연속적으로 원심분리함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 화학기계적 연마용 조성물의 제조방법을 제공한다.
본 발명에서는 연속적 원심분리(continuous centrifuge)방법을 이용하여 화학기계적 연마용 조성물내의 연마제 입자 크기를 소정범위내로 적절하게 조절한다. 이 방법에 따르면, 먼저 분리하고자 하는 혼합물을 원심분리기안에 계속적으로 투입하면서 소정의 회전수로 원심분리한다. 원심분리기를 이용하여 분리된 연마용 조성물을 슬러리 공급장치로 연속적으로 공급한다.
원심분리기를 이용하여 슬러리액내의 연마제 입자 크기를 조절하는 본 발명의 작용원리에 대하여 간단히 살펴보면 다음과 같다.
어떤 물체를 회전시키면 원심력(centrifugal force)에 의하여 물체가 중심에서 바깥으로 나가려는 경향이 생기는데, 이 힘의 세기는 mrw로 표현할 수 있다(여기에서 m은 물체의 질량, w는 물체의 각속도 그리고 r은 물체와 중심과의 거리를 각각 나타냄).
원심력이 물체의 질량에 비례하는 원리를 이용하면, 서로 다른 질량(또는 입자 크기)을 갖는 고체 혼합물을 고체의 질량(입자 크기)에 따라 분리가 가능하다. 이밖에 고체와 액체가 함께 혼합되어 있는 조성물의 경우에도 적절한 회전수로 원심분리하면, 고체의 입자 크기에 따른 분리가 가능하다.
도 1은 원심분리시스템 (10)을 이용하여 연마제의 입자 크기를 조절하는 과정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
이를 참조하면, 화학기계적 연마용 슬러리액이 공급튜브 (11)를 통해 원심분리기 (12)안으로 공급된다. 그 후, 상기 원심분리기 (12)를 소정범위의 회전수로 회전시키면, 소정 크기 이하의 입자는 원심분리기의 벽을 타고 방출되지만, 소정크기 이상의 입자는 원심력으로 인하여 분리기 바깥으로 나가지 못하고 원심분리기안에 잔류하게 된다.
원심분리기에 의하여 분리된 슬러리액은 공급튜브 (14)를 통하여 폴리싱 패드(미도시)까지 공급된다. 그리고 소정크기 이상의 입자를 함유한 슬러리액 (13)은 일정시간 간격으로 제거해준다.
화학기계적 연마용으로 적절한 연마제의 입경은 500nm 이하인 것이 바람직하며, 약 110nm인 것이 보다 바람직하다. 따라서, 입경이 500nm를 초과하는 연마제 입자를 제거할 수 있도록 원심분리기의 직경 및 그 내벽높이, 회전수 등을 적절하게 선택하는 것은 매우 중요하다.
본 발명에 따른 화학기계적 연마용 조성물은 실리콘 및 그 산화물, 알루미늄, 텅스텐, 구리 등으로 이루어진 막에 적용가능하다. 이 때 피연마물에 대한 연마 효과를 최대화시키기 위하여 피연마물의 특성에 따라 연마용 조성물의 조성을 변화시키는 것이 바람직하다. 즉, 피연마물이 질화물, 산화물 등과 같은 절연성 물질인 경우에는 알칼리성 연마액 슬러리를 사용하고, 금속인 경우에는 약산성 연마액 슬러리를 사용한다.
본 발명의 화학기계적 연마용 조성물을 구성하는 산성 수용액과 염기성 수용액으로는 화학기계적 연마시 통상적으로 사용하는 산성 수용액과 염기성 수용액을 사용한다. 상기 염기성 수용액으로는 KOH, NH4OH 수용액 등을 사용한다.
본 발명에 따르면, 종래의 여과방법과는 달리, 슬러리액내에 함유된 연마제 입자 크기를 적절하게 제어하는 공정 자체가 간편하며, 소정입자 크기를 갖는 연마제만을 선택적으로 이용할 수 있다.
Claims (2)
- (a) 연마제와, 산성 또는 염기성 수용액을 혼합하여 수용성 슬러리를 제조하는 단계와 (b) 상기 슬러리내에 함유된 연마제의 입자 크기를 조절하는 단계를 포함하는 화학기계적 연마용 조성물의 제조방법에 있어서, 상기 (b)단계가 슬러리액을 연속적으로 원심분리함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 화학기계적 연마용 조성물의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 연마제의 입경이 500nm 이하인 것을 특징으로 하는 화학기계적 연마용 조성물의 제조방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019970033241A KR19990010445A (ko) | 1997-07-16 | 1997-07-16 | 화학기계적 연마용 조성물의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
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| KR1019970033241A KR19990010445A (ko) | 1997-07-16 | 1997-07-16 | 화학기계적 연마용 조성물의 제조방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| KR19990010445A true KR19990010445A (ko) | 1999-02-18 |
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ID=66040055
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| KR1019970033241A KR19990010445A (ko) | 1997-07-16 | 1997-07-16 | 화학기계적 연마용 조성물의 제조방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR19990010445A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100393007B1 (ko) * | 2001-07-09 | 2003-07-31 | (주)풍남반도체테크 | 반도체 웨이퍼 제조공정에서 발생하는 폐슬러리 재생방법및 그 재생시스템 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR940014248A (ko) * | 1992-12-23 | 1994-07-18 | 오유인 | 이소결성 알루미나 연마제의 제조방법 |
| JPH08168950A (ja) * | 1994-12-13 | 1996-07-02 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 砥粒調整方法及び装置 |
| KR970073872A (ko) * | 1996-05-11 | 1997-12-10 | 김광호 | 회전형 슬러리 탱크를 갖는 화학기계적 연막장치 |
| KR19980065750A (ko) * | 1997-01-14 | 1998-10-15 | 김광호 | Cmp 장치의 슬러리 공급 수단 |
-
1997
- 1997-07-16 KR KR1019970033241A patent/KR19990010445A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR940014248A (ko) * | 1992-12-23 | 1994-07-18 | 오유인 | 이소결성 알루미나 연마제의 제조방법 |
| JPH08168950A (ja) * | 1994-12-13 | 1996-07-02 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 砥粒調整方法及び装置 |
| KR970073872A (ko) * | 1996-05-11 | 1997-12-10 | 김광호 | 회전형 슬러리 탱크를 갖는 화학기계적 연막장치 |
| KR19980065750A (ko) * | 1997-01-14 | 1998-10-15 | 김광호 | Cmp 장치의 슬러리 공급 수단 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100393007B1 (ko) * | 2001-07-09 | 2003-07-31 | (주)풍남반도체테크 | 반도체 웨이퍼 제조공정에서 발생하는 폐슬러리 재생방법및 그 재생시스템 |
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