KR100341141B1 - Slurry for Polishing Inter Layer Dielectric of Semiconductor in Chemical Mechanical Polishing Process and Method for Preparing the Same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 평탄화 공정(CMP)에서 산화막 연마용 슬러리 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 흄드 실리카 5∼25중량부, 탈이온화된 초순수 75∼95중량부, pH 조절제 0.1∼0.5중량부, 및 알카리성분, 4가 암모늄 화합물 및 절삭용 계면활성제로 이루어진 군으로부터 하나 또는 그 이상 선택된 첨가제 0.0001∼0.1중량부를 고전단 믹서에서 혼합시키는 단계; 상기 혼합물내의 불순물 및 10㎛이상의 실리카 입자를 제거하기 위하여 필터로 여과하는 과정과 실리카의 농도를 8∼25%의 범위내에서 균일하게 분산시키기 위해 고압으로 분산시키는 과정을 반복하는 단계; 및 700㎚ 이상의 입자를 제거하기 위해 필터로 여과시키는 단계를 포함하는 방법 및 상기 방법으로 제조된 반도체 CMP 공정의 산화막 연마용 슬러리에 관한 것이다. 본 발명에 따른 방법은 균일한 입도분포 및 0.7micron이상의 입자를 제어할 뿐만 아니라 슬러리 용액에 함유된 금속 이온이 엄격히 제어된 것을 특징으로 하며, 제조된 슬러리는 우수한 연마 특성을 나타낸다.The present invention relates to an oxide polishing slurry and a method for manufacturing the same in a semiconductor planarization process (CMP), 5 to 25 parts by weight of fumed silica, 75 to 95 parts by weight of deionized ultrapure water, 0.1 to 0.5 parts by weight of pH regulator, and alkaline properties. Mixing 0.0001 to 0.1 parts by weight of one or more additives selected from the group consisting of min, tetravalent ammonium compounds and cutting surfactant in a high shear mixer; Repeating the process of filtration with a filter to remove impurities in the mixture and silica particles of 10 µm or more and a process of dispersing at high pressure to uniformly disperse the silica concentration within a range of 8-25%; And it relates to a method comprising the step of filtration with a filter to remove particles of 700nm or more and the oxide film polishing slurry of the semiconductor CMP process prepared by the method. The method according to the invention is characterized by not only controlling the uniform particle size distribution and particles of 0.7 micron or more, but also strictly controlling the metal ions contained in the slurry solution, and the prepared slurry exhibits excellent polishing properties.

Description

반도체 CMP 공정의 산화막 연마용 슬러리 및 이의 제조방법{Slurry for Polishing Inter Layer Dielectric of Semiconductor in Chemical Mechanical Polishing Process and Method for Preparing the Same}Slurry for Polishing Inter Layer Dielectric of Semiconductor in Chemical Mechanical Polishing Process and Method for Preparing the Same}

본 발명은 반도체 CMP(Chemical Mechanical Polishing) 공정의 산화막 연마용 슬러리 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 반도체 평탄화(Chemical Mechanical Polishing) 공정에서 반도체의 산화막을 평탄화하기 위해 사용되는 슬러리 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a slurry for polishing an oxide film in a semiconductor mechanical mechanical polishing (CMP) process and a manufacturing method thereof, and more particularly to a slurry used for planarizing an oxide film of a semiconductor in a semiconductor mechanical polishing process. It relates to a manufacturing method.

최근 VLSI 반도체 소자는 산화물 절연막 및 배선 금속박막이 교대로 층을 이루는 구조를 갖고 있으며 절연-금속층의 수는 증가 추세에 있다. 이 구조는 층이 쌓이면서 표면의 굴곡이 확대되어 평탄도가 떨어지게 되어 리쏘그라피 (Lithography) 공정에서 초점 심도의 여유 거리 한계를 벗어나게 된다. 따라서 박막 증착 후에 표면 거칠기(단차)가 수백 nm 이내인 평탄한 표면이 요구되어, 별도의 공정(CMP-Chemical Mechanical Planarization)이 0.35㎛ 이하의 선폭의 메모리 반도체 및 비메모리 반도체의 광역 평탄화(Global Planarization)에 적용되고 있다.Recently, the VLSI semiconductor device has a structure in which an oxide insulating film and a wiring metal thin film are alternately layered, and the number of insulating-metal layers is increasing. As the layer builds up, the curvature of the surface expands, resulting in poor flatness, which is beyond the margin of focus depth in lithography. Therefore, after the thin film deposition, a flat surface having a surface roughness (step difference) of several hundred nm is required, and a separate process (CMP-Chemical Mechanical Planarization) has a global planarization of memory semiconductors and non-memory semiconductors having a line width of 0.35 μm or less. Is being applied to.

한편, 슬러리는 연마할 대상에 따라 산화물[ILD(Inter Layer Dielectric)]용, 금속(W, Ti, TiN, Al, Cu)용, 폴리실리콘용으로 구분된다. 슬러리는 반도체에 직접 접촉하여 표면을 연마해내는 핵심적인 요소이며, 평탄화하려는 표면의 종류 및 요구되는 연마 사양에 따라 민감하게 적용시켜야하는 아주 중요한 공정 재료이며, 그 특성상 출하후 유효 기간이 짧고(약 6개월), 보관 온도가 저온(5℃이하) 또는 고온(40℃ 이상)에서는 입자의 응집 현상 등이 발생하여 반도체에 치명적인 결함을 유발시키기에 엄격한 품질 관리와 많은 연구 개발이 요구된다.On the other hand, the slurry is classified into an oxide [ILD (Inter Layer Dielectric)], a metal (W, Ti, TiN, Al, Cu), and a polysilicon depending on the object to be polished. Slurry is a key element to polish the surface by direct contact with the semiconductor, and it is a very important process material that needs to be applied sensitively according to the kind of surface to be planarized and the required polishing specification. 6 months), storage temperature is low temperature (below 5 ℃) or high temperature (40 ℃ or more) agglomeration of particles, etc., causing strict quality control and a lot of research and development is required.

기존의 연마제는 웨이퍼의 표면을 평탄화 하기 위한 연마제, 즉 실리콘 등의 기판 표면 및 기판상의 성막을 연마(polishing)하기 위해 사용하는 연마제로서, 실리카(silica) 등의 연마입자와, 용매인 물과, 친수성막을 형성하기 위한 수용성 셀룰로오스와 필요에 따라 첨가되는 암모니아 등의 pH 조정제로 구성되어 있다. 대부분 유사한 방법과 유사한 첨가제를 사용하고 있으며, 단지 수용액에 실리카 입자를 균일하고 미세하게 분산시킨 것이 대부분이다.Existing abrasives are abrasives for planarizing the surface of the wafer, that is, abrasives used for polishing a substrate surface such as silicon and film formation on the substrate, and include abrasive particles such as silica, water as a solvent, It consists of water-soluble cellulose for forming a hydrophilic film, and pH adjusters, such as ammonia added as needed. In most cases, similar methods and similar additives are used, and most of them are only homogeneous and finely dispersed silica particles in an aqueous solution.

그러나, 최근 메모리 반도체 소자의 고집적화에 따라 표면의 굴곡을 평탄화하기 위한 방법으로 CMP공정을 사용하게된 후로, 64 메가(Mega)급 이상 메모리 반도체 및 비메모리 반도체에서는 CMP공정을 필수적으로 사용하게 되었다. 즉, 반도체 설계(Design)룰이 미세화되기 시작하면서 반도체사의 공정 및 디바이스(Device) 구조가 상이하게 되면서 개발된 슬러리는 반도체사의 CMP공정에 적용되어 평가한 이후에 슬러리로서의 가치를 발휘하게 되고 있다. 또한, 디바이스의 미세화의 진전과 함께 슬러리의 순도도 중요하게 되었으며, 보다 고순도이며 스크레치를 유발시키지 않는 고정밀도의 연마가 가능한 슬러리가 요구되고 있다. 지금까지 보고되어 있는 산화물 연마용 슬러리는 다량의 Na 등의 알카리 금속 및 금속 불순물을 포함하고 있어 각종 환경 문제 및 폴리실리콘 저항 이상이나 배선 단락(short) 등을 발생시키는 원인을 제공하기도 하며, 알칼리제로서 암모니아 같은 표준 끊는점이 낮은 물질을 사용한 슬러리의 경우에는 알카리제가 기화하기 쉽기 때문에 연마제의 보존성이나 그때의 연마의 안정성 등의 문제가 있었다.However, since the CMP process is used as a method for planarizing the surface curvature due to the high integration of the memory semiconductor device, the CMP process is essentially used in the 64 mega memory class and the non-memory semiconductor. In other words, as semiconductor design rules are beginning to become finer and semiconductor processes and device structures are different, the developed slurry is applied to semiconductor CMP processes and evaluated as a slurry. In addition, as the device progresses in miniaturization, the purity of the slurry is also important, and there is a demand for a slurry of higher purity and high precision polishing that does not cause scratching. Oxide polishing slurries reported so far contain a large amount of alkali metals and metal impurities such as Na, which may cause various environmental problems, polysilicon resistance abnormalities, short circuits, and the like. In the case of a slurry using a material having a low standard of breaking point such as ammonia, alkali agents tend to vaporize, and thus there are problems such as retention of abrasives and stability of polishing at that time.

슬러리의 조성은 물, 연마입자, 알카리, 각종 무기염 및 유기 화합물 등의 첨가제로 구성되어 있으며, 이들 조성의 적절한 선택에 의하여 특정 슬러리가 제조된다. 슬러리의 특성중 가장 중요한 것은 스크레치 등의 유발 요인인 연마 입자의 균일한 분산, 폴리실리콘 저항 이상이나 배선 단락 등을 유발시키는 금속 잔류량의최소화, 선택적 연마 특성, 점도, 저장 안정성 등을 들 수 있다. 공통으로 사용되는 용매는 이온, 미립자, 미생물 및 유기물 등의 불순물을 대부분 제거한 저항율이 5∼18MΩcm 정도의 탈이온화된 고순도의 초순수이다. 슬러리는 연마제(Fumed Silica 등), 첨가제 종류 및 분산 방법과 분산 공정에 따라 분산된 입자의 크기, 슬러리에 존재하는 금속이온 농도, 분산된 입자의 시간에 따른 경시 변화, 연마특성, 연마 후 잔류 금속이온, 세정성 등의 서로 다른 물리적 특성을 보여주고 있다.The composition of the slurry consists of additives such as water, abrasive grains, alkali, various inorganic salts and organic compounds, and the specific slurry is prepared by appropriate selection of these compositions. The most important characteristics of the slurry include the uniform dispersion of abrasive particles, such as scratches, the minimization of metal residual amount that causes polysilicon resistance abnormalities or wiring short circuits, selective polishing characteristics, viscosity, and storage stability. Commonly used solvents are deionized high-purity ultrapure water having a resistivity of about 5 to 18 MΩcm, in which most impurities such as ions, fine particles, microorganisms, and organic substances are removed. Slurry is composed of abrasives (Fumed Silica, etc.), additive types and the size of particles dispersed according to the dispersion method and dispersion process, the concentration of metal ions in the slurry, the change over time of the dispersed particles, polishing characteristics, residual metal after polishing It shows different physical properties such as ions and detergency.

산화막의 평탄화는 금속막에 비해 슬러리 입자의 기계적 또는 물리적 특성이 더욱 중요시 된다. 평탄화를 필요로 하는 산화막은 분리 트렌치(Isolation Trench), 금속배선층간 절연막(Intermetal Dielectric), 금속배선전 절연막(Pre-Metal Dielectric) 등이며, 용도에 따라 슬러리 연마액의 조성 및 성분이 달라진다. 연마 입자로는 흄드 실리카(Fumed silica), 콜로이달 실리카(Colloidal silica), Al2O3, CeO2, TiO2, MgO, ZrO2, Fe3O4, HfO2등이 있다. 분산된 입자의 크기는 수백 nm 정도이며, 입자의 평균 크기, 표면적, 입도분포, 구성 성분, 경도, 구조 및 형상은 연마 속도 및 연마 표면의 결함에 절대적인 영향을 준다. 또한 연마 입자 외에 슬러리의 안정성, 화학적 연마 작용 및 물리적 성질 제어를 위하여 각종 첨가제들이 포함된다. 예로서 알카리염은 연마 공정에 적절한 pH를 조절하며 공정중에 pH의 변화를 최소한으로 막아주는 버퍼로 작용한다. 음이온계 또는 비이온계 계면활성제는 현탁액 용액내 분산된 연마입자의 안정성을 높이는데 사용되며, 아울러 슬러리의 표면 전하 밀도 및 표면성장을 조절하여 공정후 웨이퍼 표면에서의 세정성을 향상시킨다. 입자 분산과 콜로이드 안정성을 위해서 수용성 고분자 및 알콜류 또는 아민류의 유기물이 첨가되기도 한다.Planarization of the oxide film is more important than the metal film mechanical or physical properties of the slurry particles. The oxide film requiring planarization is an isolation trench, an intermetal dielectric, a pre-metal dielectric, and the like, and the composition and composition of the slurry polishing liquid vary depending on the application. The abrasive particles include fumed silica, colloidal silica, Al 2 O 3 , CeO 2 , TiO 2 , MgO, ZrO 2 , Fe 3 O 4 , HfO 2, and the like. The size of the dispersed particles is on the order of several hundred nm, and the average size, surface area, particle size distribution, composition, hardness, structure and shape of the particles have an absolute influence on the polishing rate and defects on the polishing surface. In addition to the abrasive particles, various additives are included for controlling the stability, chemical polishing, and physical properties of the slurry. Alkaline salts, for example, act as a buffer to control the pH appropriate for the polishing process and to minimize the change in pH during the process. Anionic or nonionic surfactants are used to increase the stability of the abrasive particles dispersed in the suspension solution, and also to control the surface charge density and surface growth of the slurry to improve the cleanability on the wafer surface after the process. Water-soluble polymers and organic substances of alcohols or amines may be added for particle dispersion and colloidal stability.

실리콘 산화물 평탄화에 적합한 슬러리를 제조하기 위해서는 빠른 연마 속도가 보장되면서도 표면에 결함을 남기지 않는 연마 입자의 선택, 2차 응집 입자의 제어에 의한 미세하고도 균일한 분산 및 공정중의 화학 반응 조절을 위한 첨가 화학품 선정 및 첨가된 농도 조절이 중요하며, 공정에 영향을 주는 물리적 성질인 점도와 유전율 제어, 최종 제품의 보관 안정성을 향상시키기 위한 응집 방지 및 제타 포텐셜 제어가 필요하다. 마지막으로, 공정후에 표면 오염을 억제하기 위한 슬러리의 세정 용이성과 슬러리 금속 불순물 함유량이 적절한 수준에 달해야 한다.In order to prepare a slurry suitable for planarization of silicon oxide, it is possible to select abrasive particles which ensure fast polishing speed and leave no defects on the surface, fine and uniform dispersion by controlling secondary agglomerated particles, and controlling chemical reactions in the process. Selection of additive chemicals and control of added concentrations is important, and control of viscosity and dielectric constant, physical properties that affect the process, and prevention of flocculation and zeta potential control to improve storage stability of the final product. Finally, the ease of cleaning of the slurry and the slurry metal impurity content should be reached to an appropriate level to suppress surface contamination after the process.

따라서, 본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결할 수 있는 반도체 평탄화 공정에 사용되는 산화막 연마용 슬러리의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for producing an oxide film polishing slurry used in a semiconductor planarization process that can solve the above-described problems of the prior art.

본 발명의 다른 목적은 상기 방법으로 제조된 슬러리를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a slurry prepared by the above method.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제조방법은 흄드 실리카 5∼25중량부, 탈이온화된 초순수 75∼95중량부, pH 조절제 0.1∼0.5중량부 및 알카리성분, 4가 암모늄 화합물 및 절삭용 계면활성제로 이루어진 군으로부터 하나 또는 그 이상 선택된 첨가제 0.0001∼0.1중량부를 고전단 믹서에서 혼합시키는 단계; 상기 혼합물내의 불순물 및 10㎛이상의 실리카 입자를 제거하기 위하여 필터로 여과하는 과정과 실리카의 농도를 8∼25%의 범위내에서 균일하게 분산시키기 위해 고압으로 분산시키는 과정을 반복하는 단계; 및 700㎚ 이상의 입자를 제거하기 위해 필터로 여과시키는 단계를 포함한다.The production method of the present invention for achieving the above object is 5 to 25 parts by weight of fumed silica, 75 to 95 parts by weight of deionized ultrapure water, 0.1 to 0.5 parts by weight of pH adjusting agent and alkali component, tetravalent ammonium compound and cutting surfactant Mixing 0.0001 to 0.1 parts by weight of one or more additives selected from the group consisting of in a high shear mixer; Repeating the process of filtration with a filter to remove impurities in the mixture and silica particles of 10 µm or more and a process of dispersing at high pressure to uniformly disperse the silica concentration within a range of 8-25%; And filtering with a filter to remove particles at least 700 nm.

아울러, 본 발명에 따라 제조된 슬러리는 균일한 입도분포 및 700nm이상의 입자를 제어하고, 슬러리 용액에 함유된 금속이온이 엄격히 제어된 것을 특징으로 하며, 또한, 상기 슬러리는 우수한 연마 특성을 나타내는 것을 특징으로 한다.In addition, the slurry prepared according to the present invention is characterized in that the uniform particle size distribution and particles of 700nm or more are controlled, and the metal ions contained in the slurry solution are strictly controlled, and the slurry exhibits excellent polishing characteristics. It is done.

본 발명에서의 슬러리 제조법으로는 연마제인 흄드 실리카를 수용액상에서 고전단(high share)으로 분산하여 초기 입자가 10㎛ 이하의 슬러리를 제조한 후, 슬러리의 각종 특성을 제어할 수 있는 첨가제를 가하여 고압으로 분산시키는 것을 특징으로 한다.In the slurry production method of the present invention, after dispersing the fumed silica as an abrasive in a high share in an aqueous solution to prepare a slurry having an initial particle size of 10 μm or less, an additive which can control various characteristics of the slurry is added to a high pressure. It is characterized in that the dispersion.

도 1은 본 발명에 따라 제조된 슬러리의 입도 분포도를 나타낸 그래프,1 is a graph showing the particle size distribution of the slurry prepared according to the present invention,

도 2는 본 발명에 제조된 슬러리의 상온 및 저온하에서의 저장 안정성을 나타낸 그래프,Figure 2 is a graph showing the storage stability at room temperature and low temperature of the slurry prepared in the present invention,

도 3은 본 발명의 슬러리가 함유하고 있는 금속이온 함유량을 나타낸 그래프,3 is a graph showing the metal ion content contained in the slurry of the present invention,

도 4a 내지 c는 본 발명의 슬러리를 이용한 CMP 공정 윈도우 테스트(Window Test)를 나타낸 그래프,4a to c are graphs showing a CMP process window test using the slurry of the present invention;

도 5는 CMP 공정에서 평가된 본 발명에 따른 슬러리의 성능 및 반복 테스트를 나타낸 그래프.5 is a graph showing the performance and repeat tests of the slurry according to the invention evaluated in the CMP process.

이하 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 좀 더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 본 발명에서는 흄드 실리카 5∼25중량부, 탈이온화된 초순수 75∼95중량부, pH 조절제 0.1∼0.5중량부 및 알카리성분, 4가 암모늄 화합물 및 절삭용 계면활성제로 이루어진 군으로부터 하나 또는 그 이상 선택된 첨가제 0.0001∼0.1중량부를 고전단 믹서(High shear mixer)에서 혼합시킨다.First, in the present invention, 5 to 25 parts by weight of fumed silica, 75 to 95 parts by weight of deionized ultrapure water, 0.1 to 0.5 parts by weight of pH adjusting agent, and an alkali component, a tetravalent ammonium compound, and a cutting surfactant 0.0001 to 0.1 parts by weight of the additive selected above is mixed in a high shear mixer.

본 발명에서 연마 입자로는 통상적인 흄드 실리카를 사용하나, 본 발명에서의 흄드 실리카는 기상 연소 반응을 통해 제조된 HCl 및 금속 불순물이 최대한 억제된 99.9% 이상 순도의 등급(Grade)이며, 슬러리 성능 향상 및 제어를 위해서 실리카 입자의 표면적을 70∼160㎡/g 범위에서, 형상은 구형이며, 표면의 하이드록실기(-OH)의 밀도가 2∼10개/㎚2이고, 평균 밀도는 0.1∼0.5g/㎤인 것을 사용한다. 만약, 상기 조건들을 벗어나면 실리카 표면 특성의 변화로 입자들의 응집억제 및 입도 미세분포제어에 문제점이 있다. 또한, 흄드 실리카의 사용량은 5∼25중량부가 바람직한데, 이는 알카리 수용성 내에 실리카 입자의 응집을 억제하면서 우수한 연마 특성을 나타내도록 하기 위함이다.Conventional fumed silica is used as the abrasive particles in the present invention, but the fumed silica in the present invention is a grade of purity of 99.9% or more in which HCl and metal impurities produced through gas phase combustion reaction are suppressed to the maximum, and slurry performance is achieved. For the purpose of improvement and control, the surface area of the silica particles is in the range of 70 to 160 m 2 / g, the shape is spherical, the density of hydroxyl groups (-OH) on the surface is 2 to 10 / nm 2 , and the average density is 0.1 to 0.5 g / cm 3 is used. If the above conditions are exceeded, there is a problem in controlling particle aggregation and controlling particle size microdistribution due to a change in the surface characteristics of silica. In addition, the amount of fumed silica is preferably 5 to 25 parts by weight, in order to exhibit excellent polishing characteristics while suppressing aggregation of silica particles in alkaline water-soluble.

본 발명에 따른 슬러리를 제조하기 위해서는 슬러리 수용액내 금속이온제거를 위해 초순수의 물을 반드시 사용하여야 한다. 상기 초순수는 분산된 실리카의 안정성을 고려하여 75∼95중량부를 사용하였고, 75중량부 미만이면 안정성에 문제가 있으며, 95중량부를 초과하면 연마성능이 떨어진다.In order to prepare the slurry according to the present invention, ultrapure water must be used to remove metal ions in the aqueous slurry solution. The ultrapure water was used in consideration of the stability of the dispersed silica 75 to 95 parts by weight, less than 75 parts by weight has a problem in stability, when exceeding 95 parts by weight is poor in polishing performance.

본 발명에 따른 연마용 조성물은 통상적으로 슬러리 형태로 사용되고 이의 pH 조건은 10∼12의 범위가 되어야 바람직하다. 이 pH는 분산 과정에서 실리카의 상태에 영향을 미치는 중요한 인자일 뿐 아니라 슬러리의 연마 성능에도 중요한 인자이다. 이러한 pH 조절제로는 KOH를 사용하며, 그 사용량은 0.1∼0.5중량부의 범위가 바람직하다.Polishing compositions according to the present invention is usually used in the form of a slurry and its pH condition is preferably in the range of 10 to 12. This pH is not only an important factor affecting the state of silica in the dispersion process, but also an important factor in the polishing performance of the slurry. KOH is used as the pH adjusting agent, and the amount of use thereof is preferably in the range of 0.1 to 0.5 parts by weight.

또한, 기타 첨가제로서 알카리성분, 4가 암모늄 화합물 및 절삭용 계면활성제로 이루어진 군으로부터 하나 또는 그 이상 선택된 첨가제를 0.0001∼0.1중량부로 사용한다. 상기 첨가제의 사용량이 0.0001중량부 미만이면 슬러리에 미치는 영향이 줄어들고, 0.1중량부를 초과하면 pH 등의 슬러리 물성에 영향을 준다.In addition, as the other additive, one or more additives selected from the group consisting of an alkali component, a tetravalent ammonium compound, and a cutting surfactant are used at 0.0001 to 0.1 parts by weight. If the amount of the additive is less than 0.0001 parts by weight, the effect on the slurry is reduced, and when it exceeds 0.1 parts by weight, the properties of the slurry, such as pH, are affected.

상기 알칼리 성분은 슬러리 입자의 계면특성과 CMP 공정중 연마특성에 영향을 줄 뿐만 아니라 슬러리의 pH를 조절할 수 있다. 상기 알칼리성분으로는 KCl, K2CO3또는 KHCO3등의 포타슘(Potassium)계의 화합물이 바람직하다.The alkali component not only affects the interfacial properties of the slurry particles and the polishing properties during the CMP process, but also adjusts the pH of the slurry. The alkali component is preferably a potassium-based compound such as KCl, K 2 CO 3 or KHCO 3 .

상기 4가 암모늄 화합물은 세정성 증가를 목적으로 사용되며, 테트라메틸암모니움 하이드록사이드(Tetramethylammonium hydroxide) 또는 테트라에틸암모늄 하이드록사이드 등이 바람직하다. 또한, 연마성능을 조절하기 위한 목적으로 절삭용의 계면활성제를 사용할 수 있다.The tetravalent ammonium compound is used for the purpose of increasing detergency, and tetramethylammonium hydroxide or tetraethylammonium hydroxide is preferable. In addition, a surfactant for cutting may be used for the purpose of adjusting the polishing performance.

본 발명에 따르면, 상기 혼합물을 고전단 믹서에서 혼합시킨 다음, 혼합물내의 불순물 및 10㎛이상의 실리카 입자를 제거하기 위하여 필터 여과하고, 실리카의 농도를 8∼25%의 범위내에서 균일하게 분산시키기 위해 고압으로 분산시키는 과정을 반복한다. 상기 여과 및 분산공정은 1∼10kg/㎠의 압력하에서 필터를 이용하여 여과시킨 다음, 분산시키고, 다시 여과하여 이를 분산시키는 과정을 반복한다. 반복과정을 마친후, 700㎚ 이상의 입자를 제거하기 위해 필터로 여과하고 종료한다.According to the present invention, the mixture is mixed in a high shear mixer, and then filtered to remove impurities and silica particles of 10 µm or more in the mixture, and to uniformly disperse the silica concentration within the range of 8-25%. The process of dispersing at high pressure is repeated. The filtration and dispersion process is filtered using a filter under a pressure of 1 ~ 10kg / ㎠, dispersed, and filtered again to repeat the process of dispersing it. After the repetition process, the filter is filtered and terminated to remove particles larger than 700 nm.

흄드 실리카는 초순수에 분산되었을 때 2차 응집 입자의 크기 분포가 단일 분포된 모양을 갖게 하며, 분포 폭을 줄이고, 평균 입자 크기를 줄이기 위해서 적어도 2∼3회 이상의 분산 공정을 거친다. 제1차 분산 공정은 미세 분산을 위해 흄드 실리카를 초순수에 분산시키는 것으로, 분산된 입자의 최대 크기가 10㎛ 이하가 되도록 한다. 제1차 분산 공정은 밀폐형 로터(Rotor)/스테이터(Stator) 형태의 분산기와 인라인(Inline) 펌프형 로터/스테이터를 사용하여 전단응력이 5,000/sec∼1,000,000/sec의 고속 회전 방식으로 이루어진 분산 공정이다. 제2차 분산 공정은 2,000psi 이상의 고압으로 분산 공정을 수행하여 실리카의 농도가 8∼25%의 범위로 유지한다.Fumed silica, when dispersed in ultrapure water, has a uniform distribution in size distribution of secondary agglomerated particles, and undergoes at least two or three dispersion processes to reduce the distribution width and reduce the average particle size. The primary dispersion process is to disperse the fumed silica in ultrapure water for fine dispersion, so that the maximum size of the dispersed particles is 10 μm or less. The first dispersion process is a dispersion process consisting of a high-speed rotation method of shear stress of 5,000 / sec to 1,000,000 / sec using a hermetic rotor / stator type disperser and an inline pump type rotor / stator. to be. In the second dispersion process, the dispersion process is performed at a high pressure of 2,000 psi or more to maintain the concentration of silica in the range of 8 to 25%.

이러한 과정을 거쳐 혼합물내의 불순물 및 700nm이상의 실리카 입자를 제거하는데, 슬러리의 2차 응집 입자 크기 및 분포의 측정은 말베른(Malvern)사의 마스터사이저(mastersizer)와 매테크(Matech)사의 CHDF 장비를 사용하였다. 평균 입자 크기는 도 1에서 마스터사이저(mastersizer) 측정 결과에서 나타난 것과 같이 각 입자의 부피%에 대한 크기 분포에서 중앙에 오는 크기(D50)를 택하였고, 분산도를 나타내는 단-분포도(Mono-dispersity)는 크기 분포에서 3/4되는 크기(D75)를 1/4 되는 크기(D25)로 나눈 (D75/D25) 값을 채택하였으며 평균 입자는 140∼190nm이고, 표면장력은 50∼70dyen/cm이며, 점도는 브룩필드(Brookfield) 점도계를 이용하여 60rpm에서 10cps 이하, 또한, 슬러리의 제타 포텐셜은 -30mV 이하로 분산되도록 하였다.Through this process, impurities in the mixture and silica particles larger than 700 nm are removed, and the measurement of the secondary agglomerated particle size and distribution of the slurry is carried out using a Malvern mastersizer and a Matech CHDF equipment. Used. As the average particle size, as shown in the mastersizer measurement result in FIG. 1, the center size (D 50 ) was taken from the size distribution for the volume% of each particle, and the mono-dispersity (Mono) representing the degree of dispersion. -dispersity) were adopted, divided by the size (D 25) is one-quarter the size (D 75) which is 3/4 in size distribution (D 75 / D 25) mean value particle 140~190nm, and the surface tension The viscosity was 50 to 70 dyen / cm, and the viscosity was adjusted to 10 cps or less at 60 rpm using a Brookfield viscometer, and the zeta potential of the slurry was -30 mV or less.

본 발명에서는 반도체에 스크레치의 원인이 되는 슬러리의 2차(Secondary) 입자를 최소화하도록 하였다. 하기 표 1에서 나타난 것과 같이 실리카 분율이 12wt%로 제조된 슬러리의 2차 입자는 평균 160∼190nm를 보여주고 있으며, 파티클 사이징 시스템(Particle Sizing System)사의 아큐사이저(Accusizer) 780 장비로 분석하여 1㎛ 이상 크기를 갖는 입자의 갯수가 슬러리 1㎖당 2만개 이하로, 3㎛ 이상 크기를 갖는 입자의 갯수는 슬러리 1㎖당 2천개 이하로, 7㎛ 이상 크기를 갖는 입자의 갯수가 슬러리 1㎖당 2백개 이하의 수치를 나타내도록 하였으며, 도 2에서와 같이 6개월 이상의 저장 안정성을 보여주고 있다.In the present invention, to minimize the secondary (Secondary) particles of the slurry that causes scratches in the semiconductor. As shown in Table 1 below, the secondary particles of the slurry having a silica fraction of 12 wt% showed an average of 160 to 190 nm, and analyzed by an Accusizer 780 device of Particle Sizing System. The number of particles having a size of 1 μm or more is 20,000 or less per 1 ml of slurry, the number of particles having a size of 3 μm or more is 2,000 or less per 1 ml of slurry, and the number of particles having a size of 7 μm or more is slurry 1 Less than 200 values per ml was shown, and as shown in FIG.

본 발명에서의 슬러리는 폴리실리콘 저항 이상이나 배선 단락(short) 등을 유발시키는 원인인 금속인 Fe, Cu, Al, Ni, Ca, Mg 및 Zn이온 함유량이 도 3에서 나타낸 것과 같이 50ppb이하로 최소화하였다. 도 3에서 나타난 것과 같이, 본 발명에서 얻어진 슬러리는 비교된 슬러리에 비해서 Al이온 및 Fe이온 함유량은 6배에서 20배 이상의 저농도의 슬러리이다.Slurry in the present invention minimizes the content of Fe, Cu, Al, Ni, Ca, Mg, and Zn ions, which are metals that cause abnormal polysilicon resistance or wiring short, to 50 ppb or less as shown in FIG. It was. As shown in FIG. 3, the slurry obtained in the present invention is a slurry having a low concentration of Al ions and Fe ions of 6 to 20 times or more compared to the compared slurries.

본 발명에서 실시예 및 비교 실시예에서 분석 및 평가는 하기 방법으로 실시하였다.Analysis and evaluation in the Examples and Comparative Examples in the present invention was carried out by the following method.

-: 비중(Specific Gravity)-: Specific Gravity

KS M 0004, 게이 뤼삭형 온도계 달린 비중병 사용법(@25)KS M 0004, how to use a pycnometer with a gay Lussac thermometer (@ 25)

-: 평균 입자크기(Mean Particle Size)-: Mean Particle Size

사용장비 1: Matec Applied Sciences Model CHDF 2000Equipment 1: Matec Applied Sciences Model CHDF 2000

원 리: Capillary Hydrodynamic FractionationPrinciple: Capillary Hydrodynamic Fractionation

사용장비 2: PSS NICOMP 370Equipment 2: PSS NICOMP 370

원 리: Laser ScatteringPrinciple: Laser Scattering

-: 입자수 카운팅(Particle number Counting)-: Particle number counting

사용장비: PSS Accusizer 780Equipment: PSS Accusizer 780

원 리: Single Particle Optical SensingPrinciple: Single Particle Optical Sensing

-: pH-: pH

사용 장비: Mettler DL 25/ Glass Electrode (@25)Equipment Used: Mettler DL 25 / Glass Electrode (@ 25)

-: 점 도(Viscosity)-: Viscosity

사용 장비: Brookfield Model DV II+ Viscometer, UL adaptor (@25)Equipment used: Brookfield Model DV II + Viscometer, UL adapter (@ 25)

-: 표면 장력(Surface Tension)-: Surface Tension

사용 장비: Advancing Rheology Surface Science Processor Tensiometer K10STEquipment Used: Advancing Rheology Surface Science Processor Tensiometer K10ST

채택 방법: Ring method and Plate methodAdopting method: Ring method and Plate method

-: 제타 포텐셜(Zeta Potential)-: Zeta Potential

사용장비: Brookhaven Instruments, Zetaplus(Zeta Potential Analyser)Equipment used: Brookhaven Instruments, Zetaplus (Zeta Potential Analyser)

원 리: Dynamic light scatteringPrinciple: Dynamic light scattering

-: ICP 질량(Mass)-: ICP Mass

금속 이온 함유량 평가Metal ion content evaluation

-: CMP 평가-: CMP rating

본 발명에서 제조된 슬러리의 IPEC 776장비를 사용하여 CMP 성능 평가를 수행하였으며, 공정 조건은 슬러리 공급 속도 200ml/min, 스핀들(Spindle) 회전 속도 280rpm, 적재(Load) 압력은 5psi로 하였다. 연마한 실리콘 산화막은 PETEOS 필름(Film)의 8inch 직경의 실리콘 웨이퍼를 사용하였고, CMP 공정 후에 TENCOR UV1250으로 연마 속도를 계산하였다. 도 4에서 나타낸 것과 같이, 본 발명에서 얻어진 슬러리는 CMP조건에 따라 연마속도를 조절할 수 있는 것으로 나타났다. 즉, 다운 포스(Down Force), 오비탈 스피드(Orbital Speed), 슬러리 유속(Slurry FlowRate)에 따라 연마속도가 비례하거나 균일한 수치를 나타내는 결과를 주어 디바이스(Device)에 따라 연마속도를 적절히 조절할 수 있는 CMP공정에 적합한 슬러리인 것으로 나타났다.CMP performance evaluation was performed using the IPEC 776 equipment of the slurry prepared in the present invention, the process conditions were slurry feed rate 200ml / min, spindle rotation speed 280rpm, Load pressure was 5psi. As the polished silicon oxide film, 8 inch diameter silicon wafer of PETEOS film (Film) was used, and the polishing rate was calculated by TENCOR UV1250 after the CMP process. As shown in Figure 4, the slurry obtained in the present invention was found to be able to adjust the polishing rate according to the CMP conditions. That is, the polishing speed is proportional or uniform according to down force, orbital speed, and slurry flow rate, resulting in a numerical value that can be adjusted appropriately according to the device. It was found to be a suitable slurry for the CMP process.

본 발명에서 얻어진 슬러리의 반복적인 테스트를 위해 50매의 웨이퍼로 동일 조건으로 CMP 테스트를 수행한 결과 도 5에서 나타낸 것과 같이 평균 연마속도는 2098Å이었으며, 웨이퍼 간의 연마 속도의 불균일성을 나타내는 WTW RR NU(Wafer to Wafer Removal Rate Non-uniformity)는 2.72%의 수치를 나타냈으며, 평균 불균일성은 0.97%의 수치를 보여주었다.As a result of performing the CMP test with 50 wafers under the same conditions for the repetitive test of the slurry obtained in the present invention, as shown in FIG. 5, the average polishing rate was 2098 Å, and WTW RR NU ( Wafer to Wafer Removal Rate Non-uniformity was 2.72% and mean nonuniformity was 0.97%.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 좀 더 구체적으로 살펴보지만, 하기 예에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the scope of the present invention is not limited to the following examples.

실시예 1Example 1

초순수 72.27kg이 담긴 반응조에 표면적이 90㎡/g인 흄드 실리카 10kg을 가한 후, KOH 300g, K2CO314g, KHCO311g과 테트라메틸 암모늄 하이드록사이드 0.5g을 함께 혼합하여 고전단 믹서를 사용하여 혼합한다. 상기 혼합물은 약 5kg/㎠의 압력하에서 필터 여과하여, 밀폐형 로터/스테이터 형태의 분산기를 이용하여 전단응력을 약 100,000/sec의 고속 회전 방식으로 1차 분산하여 분산된 입자의 최대 크기가 10㎛ 이하가 되도록 하였다. 이 용액을 다시 약 5kg/㎠의 압력하에서 필터 여과한 다음, 고압 분산기를 사용하여 8,000psi 압력하에서 분산하여 실리카 농도가 약 12%인 균일한 용액을 얻었다. 얻어진 용액의 슬러리상의 물질의 물성은 하기표 1에서 나타낸 것과 같다.After adding 10 kg of fumed silica having a surface area of 90 m2 / g to a reactor containing 72.27 kg of ultrapure water, 300 g of KOH, 14 g of K 2 CO 3 , 11 g of KHCO 3 , and 0.5 g of tetramethyl ammonium hydroxide were mixed together to prepare a high shear mixer. Mix using. The mixture was filtered under a pressure of about 5 kg / cm 2, and the shear stress was first dispersed in a high speed rotation method of about 100,000 / sec using a hermetically sealed rotor / stator type disperser so that the maximum size of the dispersed particles was 10 μm or less. Was made. The solution was again filtered and filtered under a pressure of about 5 kg / cm 2, and then dispersed under a pressure of 8,000 psi using a high pressure disperser to obtain a uniform solution having a silica concentration of about 12%. Physical properties of the slurry-like substance of the obtained solution are as shown in Table 1 below.

실시예 2Example 2

초순수 72.27kg이 담긴 반응조에 표면적이 90㎡/g인 흄드 실리카 10kg을 가한 후, KOH 300g, K2CO314g, KHCO311g과 폴리실란올(polysilanol)계의 계면활성제 0.5g을 함께 혼합하여 고전단 믹서를 사용하여 혼합한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다. 얻어진 용액의 슬러리상의 물질의 물성을 하기 표 1에서 나타내었다.10 kg of fumed silica having a surface area of 90 m 2 / g was added to a reaction tank containing 72.27 kg of ultrapure water, and then 300 g of KOH, 14 g of K 2 CO 3 , 11 g of KHCO 3 , and 0.5 g of polysilanol-based surfactant were mixed together. The same procedure as in Example 1 was carried out except that the mixture was mixed using a high shear mixer. The physical properties of the slurry-like substance of the obtained solution are shown in Table 1 below.

실시예 3Example 3

초순수 72.27kg이 담긴 반응조에 표면적이 130㎡/g인 흄드 실리카 10kg을 가한 후, KOH 300g, K2CO314g, KHCO311g과 테트라메틸 암모늄 하이드록사이드 0.5g을 함께 혼합하여 고전단 믹서를 사용하여 혼합한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다. 얻어진 용액의 슬러리상의 물질의 물성을 하기 표 1에서 나타내었다.After adding 10 kg of fumed silica with a surface area of 130 m2 / g to a reactor containing 72.27 kg of ultrapure water, 300 g of KOH, 14 g of K 2 CO 3 , 11 g of KHCO 3 and 0.5 g of tetramethyl ammonium hydroxide were mixed together to prepare a high shear mixer. It carried out similarly to Example 1 except having used and mixed. The physical properties of the slurry-like substance of the obtained solution are shown in Table 1 below.

실시예 4Example 4

초순수 86.72 kg이 담긴 반응조에 표면적이 90㎡/g인 흄드 실리카 10kg을 가한 후, KOH 280g, K2CO314g, KHCO311g과 테트라메틸 암모늄 하이드록사이드 0.5g을 함께 혼합하여 고전단 믹서를 사용하여 혼합한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다. 실리카 농도가 약 10%인 균일한 용액을 얻었고, 얻어진 용액의 슬러리상의 물질의 물성을 하기 표 1에서 나타내었다.After adding 10 kg of fumed silica having a surface area of 90 m2 / g to a reactor containing 86.72 kg of ultrapure water, 280 g of KOH, 14 g of K 2 CO 3 , 11 g of KHCO 3 , and 0.5 g of tetramethylammonium hydroxide were mixed together to prepare a high shear mixer. It carried out similarly to Example 1 except having used and mixed. A uniform solution having a silica concentration of about 10% was obtained, and the physical properties of the slurry-like material of the obtained solution are shown in Table 1 below.

슬러리 물성 및 CMP 성능 결과 비교Comparison of Slurry Properties and CMP Performance Results 실시예Example 1One 22 33 44 평균 2차입자크기(NICOMP 370장비)Average secondary particle size (NICOMP 370 equipment) 160nm160 nm 180nm180 nm 190nm190 nm 160nm160 nm 단-분산도Mono-dispersity 1.451.45 1.571.57 1.651.65 1.401.40 평균 2차입자크기(CHDF 장비)Average secondary particle size (CHDF equipment) 140nm140 nm 160nm160 nm 155nm155 nm 140nm140 nm pHpH 10.810.8 10.610.6 10.710.7 10.810.8 점도(cP, @21℃, 60rpmViscosity (cP, @ 21 ° C, 60 rpm 5.05.0 5.25.2 5.25.2 5.05.0 제거율(TEOS 산화물)Removal Rate (TEOS Oxide) 210nm/min210nm / min 210nm/min210nm / min 200nm/min200 nm / min 180nm/min180 nm / min WIWNUWIWNU 0.97%0.97% 2.55%2.55% 2.10%2.10% 1.231.23

전술한 바와 같이, 본 발명의 방법으로 제조된 슬러리는 분산되었을 때 응집 입자의 크기 분포가 단일 분포된 모양을 가지며, 균일한 입도분포 및 0.7micron이상의 입자를 제어할 수 있다. 또한, 본 발명에따라 제조된 슬러리는 슬러리 용액에 함유된 금속 이온이 엄격히 제어된 것을 특징으로 하며, 제조된 슬러리는 우수한 연마 특성을 나타내는 효과가 있다.As described above, the slurry prepared by the method of the present invention has a shape in which the size distribution of the aggregated particles is uniformly distributed, and can control a uniform particle size distribution and particles of 0.7 micron or more. In addition, the slurry prepared according to the present invention is characterized in that the metal ions contained in the slurry solution are strictly controlled, and the prepared slurry has an effect of exhibiting excellent polishing characteristics.

Claims (7)

흄드 실리카 5∼25중량부, 탈이온화된 초순수 75∼95중량부, pH 조절제 0.1∼0.5중량부, 및 알카리성분, 4가 암모늄 화합물 및 절삭용 계면활성제로 이루어진 군으로부터 하나 또는 그 이상 선택된 첨가제 0.0001∼0.1중량부를 고전단 믹서에서 혼합시키는 단계;5 to 25 parts by weight of fumed silica, 75 to 95 parts by weight of deionized ultrapure water, 0.1 to 0.5 parts by weight of pH adjusting agent, and one or more additives selected from the group consisting of an alkali component, a tetravalent ammonium compound and a cutting surfactant 0.0001 Mixing -0.1 parts by weight in a high shear mixer; 상기 혼합물내의 불순물 및 10㎛이상의 실리카 입자를 제거하기 위하여 필터로 여과하는 과정과 실리카의 농도를 8∼25%의 범위내에서 균일하게 분산시키기 위해 고압으로 분산시키는 과정을 반복하는 단계; 및Repeating the process of filtration with a filter to remove impurities in the mixture and silica particles of 10 µm or more and a process of dispersing at high pressure to uniformly disperse the silica concentration within a range of 8-25%; And 700㎚ 이상의 입자를 제거하기 위해 필터로 여과시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 CMP 공정의 산화막 연마용 슬러리의 제조방법.A method for producing an oxide film polishing slurry of a semiconductor CMP process comprising the step of filtration with a filter to remove particles of 700 nm or more. 제1항에 있어서, 상기 흄드 실리카의 표면적은 70∼160㎡/g이고, 표면에 수산화기의 밀도는 2∼10개/㎚2이며, 평균 밀도는 0.1∼0.5g/㎤인 것을 특징으로 하는 반도체 CMP 공정의 산화막 연마용 슬러리의 제조방법.The semiconductor according to claim 1, wherein the fumed silica has a surface area of 70 to 160 m 2 / g, a density of hydroxyl groups on the surface of 2 to 10 atoms / nm 2 , and an average density of 0.1 to 0.5 g / cm 3. A method for producing an oxide film polishing slurry in a CMP process. 제1항에 있어서, 상기 pH조절제가 수산화 칼륨임을 특징으로 하는 반도체 CMP 공정의 산화막 연마용 슬러리의 제조방법.The method of claim 1, wherein the pH adjusting agent is potassium hydroxide. 제1항에 있어서, 상기 알카리성분이 KCl, K2CO3또는 KHCO3임을 특징으로 하는 반도체 CMP 공정의 산화막 연마용 슬러리의 제조방법.The method of claim 1, wherein the alkali component is KCl, K 2 CO 3, or KHCO 3 . 제1항에 있어서, 상기 4가 암모늄 화합물이 테트라메틸암모늄 하이드록사이드 또는 테트라에틸암모늄 하이드록사이드임을 특징으로 하는 반도체 CMP 공정의 산화막 연마용 슬러리의 제조방법.The method of claim 1, wherein the tetravalent ammonium compound is tetramethylammonium hydroxide or tetraethylammonium hydroxide. 제1항에 있어서, 상기 분산공정에서 1차 분산공정은 전단응력이 5,000∼1,000,000/sec의 고속 회전 방식으로 수행되고, 2차 분산공정은 2,000psi 이상의 고압으로 수행됨을 특징으로 하는 반도체 CMP 공정의 산화막 연마용 슬러리의 제조방법.The semiconductor CMP process according to claim 1, wherein the first dispersion process in the dispersion process is performed by a high-speed rotation method of 5,000 to 1,000,000 / sec shear stress, and the second dispersion process is performed at a high pressure of 2,000 psi or more. Method for producing an oxide film polishing slurry. 제1항 내지 제6항중 어느 한 항의 방법으로 제조되어 평균입자 크기는 140∼190nm이고, 표면장력은 50∼70dyen/cm이며, 점도가 10cps이하이고, Fe, Cu, Al, Ni, Ca, Mg 및 Zn이온 함유량이 50ppb이하인 것을 특징으로 하는 반도체 CMP 공정의 산화막 연마용 슬러리.It is prepared by the method of any one of claims 1 to 6, the average particle size is 140 ~ 190nm, the surface tension is 50 ~ 70dyen / cm, the viscosity is 10cps or less, Fe, Cu, Al, Ni, Ca, Mg And an oxide film polishing slurry of a semiconductor CMP process, wherein the Zn ion content is 50 ppb or less.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100449054B1 (en) * 2001-12-22 2004-09-16 주식회사 동진쎄미켐 Chemical Mechanical Polishing slurry composition which improve selectivity and method of polishing semiconductor using the same
KR20030089361A (en) * 2002-05-17 2003-11-21 주식회사 하이닉스반도체 CMP Slurry for Poly Silica and Formation Method of Semiconductor Device Using the Same
KR100474545B1 (en) * 2002-05-17 2005-03-08 주식회사 하이닉스반도체 Formation Method of Flash Memory Device
KR100611064B1 (en) 2004-07-15 2006-08-10 삼성전자주식회사 Slurry composition used for a chemical mechanical polishing process, Chemical mechanical polishing method using the slurry composition and Method of forming a gate pattern using the method
KR100674927B1 (en) * 2004-12-09 2007-01-26 삼성전자주식회사 Slurry for CMP, methods for preparing the same, and methods for polishing substrate using the same

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09193004A (en) * 1995-11-10 1997-07-29 Tokuyama Corp Abrasive powder
KR20000006595A (en) * 1998-09-22 2000-02-07 유현식 Method for manufacturing metal dielectric slurry for cmp of semiconductor devices
KR20000019872A (en) * 1998-09-16 2000-04-15 유현식 Preparation method of slurry for polishing dielectric layer of wafer
US6340374B1 (en) * 1999-03-13 2002-01-22 Tokuyama Corporation Polishing slurry and polishing method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09193004A (en) * 1995-11-10 1997-07-29 Tokuyama Corp Abrasive powder
KR20000019872A (en) * 1998-09-16 2000-04-15 유현식 Preparation method of slurry for polishing dielectric layer of wafer
KR20000006595A (en) * 1998-09-22 2000-02-07 유현식 Method for manufacturing metal dielectric slurry for cmp of semiconductor devices
US6340374B1 (en) * 1999-03-13 2002-01-22 Tokuyama Corporation Polishing slurry and polishing method

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