KR100447540B1 - pollishing slurry for silicon wafer - Google Patents

pollishing slurry for silicon wafer Download PDF

Info

Publication number
KR100447540B1
KR100447540B1 KR10-2001-0072681A KR20010072681A KR100447540B1 KR 100447540 B1 KR100447540 B1 KR 100447540B1 KR 20010072681 A KR20010072681 A KR 20010072681A KR 100447540 B1 KR100447540 B1 KR 100447540B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polishing
slurry
defects
cellulose
weight
Prior art date
Application number
KR10-2001-0072681A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20030042147A (en
Inventor
이병구
하성현
박종식
민병훈
김진구
노현수
김봉우
송병철
Original Assignee
주식회사 네패스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 네패스 filed Critical 주식회사 네패스
Priority to KR10-2001-0072681A priority Critical patent/KR100447540B1/en
Publication of KR20030042147A publication Critical patent/KR20030042147A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100447540B1 publication Critical patent/KR100447540B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09GPOLISHING COMPOSITIONS; SKI WAXES
    • C09G1/00Polishing compositions
    • C09G1/02Polishing compositions containing abrasives or grinding agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/14Anti-slip materials; Abrasives
    • C09K3/1454Abrasive powders, suspensions and pastes for polishing
    • C09K3/1463Aqueous liquid suspensions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/60Particles characterised by their size
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/60Particles characterised by their size
    • C01P2004/64Nanometer sized, i.e. from 1-100 nanometer
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3205Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
    • H01L21/321After treatment
    • H01L21/32115Planarisation
    • H01L21/3212Planarisation by chemical mechanical polishing [CMP]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S977/00Nanotechnology
    • Y10S977/70Nanostructure
    • Y10S977/773Nanoparticle, i.e. structure having three dimensions of 100 nm or less
    • Y10S977/775Nanosized powder or flake, e.g. nanosized catalyst
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S977/00Nanotechnology
    • Y10S977/84Manufacture, treatment, or detection of nanostructure
    • Y10S977/888Shaping or removal of materials, e.g. etching

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 실리콘 웨이퍼의 SP1 결함을 제거하는 슬러리에 관한 것으로, SP1 결함의 제거와 직접적인 관련이 있는 질소화 유기염과 유기산이 포함되며, 입경이 평균 10∼50nm인 실리카 입자를 0.25∼12 무게 퍼센트로하고, pH는 10.5∼11.5가 되도록 암모니아를 사용하며, 점도는 2∼40 cP가 되도록 셀룰로오스계열의 고분자를 조합한 슬러리를 실리콘 웨이퍼의 3단계 연마공정에서 중간연마와 최종연마에 사용함으로써 SP1 결함이 상대적으로 감소하는 효과가 있고, 특히 중간연마제로 사용하였을 때 기존의 공정에 비하여 DRAM 제조에서 문제를 일으키는 SP1 결함이 10개 이하로 제어되는 뛰어난 효과가 있다. 이에 따라 웨이퍼 표면의 결함이 줄어들어 평탄화가 향상되는 효과가 있는 것이다.The present invention relates to a slurry for removing SP1 defects in a silicon wafer, comprising 0.25 to 12 percent by weight of silica particles containing nitrogenated organic salts and organic acids that are directly related to the removal of SP1 defects and having an average particle diameter of 10 to 50 nm. Ammonia is used so as to have a pH of 10.5 to 11.5, and a slurry composed of cellulose polymers so as to have a viscosity of 2 to 40 cP is used for intermediate polishing and final polishing in a three-step polishing process of a silicon wafer. This relatively reduced effect, especially when used as an intermediate polishing agent has an excellent effect of controlling less than 10 SP1 defects that cause problems in DRAM manufacturing compared to the conventional process. As a result, defects on the surface of the wafer are reduced, thereby improving planarization.

Description

실리콘 웨이퍼의 연마용 슬러리 {pollishing slurry for silicon wafer }Polishing slurry for silicon wafer

본 발명은 실리콘 웨이퍼의 SP1 결함 제거용 슬러리 및 그 사용방법에 관한 것으로, 특히, 실리콘 웨이퍼 연마시 기계적 연마로 인해 나타나는 표면결함인 SP1결함을 제거하기 위하여 사용되는 염화콜린과 같은 질소화유기염과 더불어서 특히 구연산(citric acid)과같은 유기염을 포함하여 알루미나 입자등의 금속 산화물 혹은 금속불순을 효과적으로 제거하도록 하는 실리콘 웨이퍼용 연마용 슬러리에 관한 것이다.The present invention relates to a slurry for removing defects of SP1 of a silicon wafer and a method of using the same, in particular, in addition to nitrogenated organic salts such as choline chloride used to remove SP1 defects, which are surface defects caused by mechanical polishing during polishing of silicon wafers. In particular, the present invention relates to a polishing slurry for silicon wafers that effectively removes metal oxides or metal impurities such as alumina particles, including organic salts such as citric acid.

일반적으로 반도체 제조시 기판이 되는 실리콘 웨이퍼는 단결정성장(single crystal growing), 절단(slicing), 연마(lapping), 식각(etching), 경면연마(polishing), 세정(cleaning) 등의 여러 단계의 공정을 거쳐 제조된다.In general, a silicon wafer serving as a substrate in semiconductor manufacturing is a multi-step process of single crystal growing, slicing, lapping, etching, mirror polishing, and cleaning. It is manufactured through.

이러한 여러 단계의 제조공정중 최종 단계인 경면연마 공정은 실리콘 웨이퍼의 표면을 미세한 입자의 연마제로 연마하여 경면(鏡面)으로 만드는 공정으로서, 전단계 공정에서 생성된 표면이나 표면 이하 (subsurface)의 결함 즉 긁힘, 갈라짐, grain distortion, 표면거칠기, 표면지형(topography)의 결함을 제거하여 무결점 거울면(鏡面)의 웨이퍼로 가공하게 된다.The final polishing process, which is the final stage of the various manufacturing processes, is a process in which the surface of a silicon wafer is polished with a fine particle abrasive to make it a mirror surface, and the surface or subsurface defects generated in the previous stage, namely, The defects of scratches, cracks, grain distortion, surface roughness and topography are removed and processed into a defect-free mirror wafer.

이와같은 연마 가공에는 연마기(polisher)와 초순수(ultra pure water) 이외에 중요한 두가지 소모품이 필요한데 그것은 연질 혹은 경질의 폴리우레탄 연마포인 패드(pad)와 연마제인 슬러리(slurry)이다.This polishing process requires two important consumables in addition to polishers and ultra pure water: pads, soft or hard polyurethane polishing cloths, and slurry, abrasives.

한편, 웨이퍼 표면의 연마는 화학기계적 연마(CMP:Chemical Mechanical Polishing)의 과정으로 설명하는데, 패드는 기계적 연마의 역할을 하고, 슬러리는 기계 화학적 역할을 하는 것이다. 웨이퍼의 대 구경화와 이에 따른 고도의 품질요구는 패드와 슬러리의 성능 향상을 유도하고 있다.On the other hand, the polishing of the wafer surface is described as a process of chemical mechanical polishing (CMP), in which the pad plays a role of mechanical polishing and the slurry plays a mechanical and chemical role. Large wafer size and thus high quality requirements have led to improved pad and slurry performance.

특히, 슬러리는 웨이퍼 품질의 최종 조절제로 간주되기 때문에 다양한 물리화학적 성질을 갖는 제품이 출시되었고 계속적으로 연구되고 있다.In particular, because the slurry is regarded as the final regulator of wafer quality, products with various physicochemical properties have been released and are being studied continuously.

이러한 슬러리는 연마 입자(abrasive), 초순수, pH 조절제의 기본적인 조성으로 조합되는데, 연마 입자는 실리카 혹은 실리카와 알루미나를 혼합하여 사용하고, pH 조절제로는 수산화 칼륨이나 수산화 나트륨 또는 암모니아수를 사용하는 것이 일반적이다.These slurries are combined with the basic composition of abrasive particles, ultrapure water and pH adjuster. The abrasive particles are a mixture of silica or silica and alumina, and it is common to use potassium hydroxide, sodium hydroxide or aqueous ammonia as the pH adjuster. to be.

이러한 성분에 부가적으로 연마속도를 향상시키기 위한 연마촉진제와 입자의 분산성을 증진하는 분산제 등을 첨가하기도 한다.In addition to these components, a polishing accelerator for improving the polishing rate and a dispersing agent for enhancing the dispersibility of the particles may be added.

상기한 바와같은 경면 연마는 초기연마(stock removal polishing)와 최종연마(final polishing)로 나뉘어 진행되며 각각에 대하여 2단계 혹은 3단계의 연마 단계를 연속적으로 거치는데, 이때 사용되는 슬러리는 서로 다른 종류의 것이 사용된다.Mirror polishing as described above is divided into stock removal polishing and final polishing, and each of the two or three polishing steps is successively performed. Is used.

최근에 와서 웨이퍼에 대한 품질 항목이 고도화하고 새로이 등장함에 따라, 다단계 공정은 초기 연마와 최종 연마의 중간 단계로서 연마 조건(연마압력,정반회전속도)과 소모품 배치(경질의 연마포, 최종 슬러리)를 조절한 중간연마(intermediate polishing)단계를 적용하여 품질을 개선하는 추세로 가고 있다.In recent years, as quality items for wafers have been advanced and newly introduced, the multi-step process is an intermediate step between initial polishing and final polishing, and polishing conditions (polishing pressure, surface rotational speed) and consumables placement (hard polishing cloth, final slurry). Applying the intermediate polishing step to adjust the quality is going to improve the trend.

통상 초기연마에는 수미크론의 거친면을 연마하여 대량 결함(bulk defect)을 제거하도록 입자는 0.1미크론 수준이고 강알칼리성인 슬러리가 사용된다.In the initial polishing, a slurry having a particle level of 0.1 micron and a strong alkali is used to polish a rough surface of several microns to remove bulk defects.

입자는 구형의 단분산(monodisperse) 실리카를 사용하고 염기는 NaOH, KOH의 무기성 강염기나 TMAH(Tetramethylammonium hydroxide:수산화사메틸암모늄) 등의 유기성 강염기를 사용하는 것이 일반적이다. 또한 초기연마의 패드는 경질의 폴리우레탄 재질을 사용하여 대량의 연마(bulk removal: 18∼22 미크론의 두께 제거)를 유도하게 된다.It is common for particles to use spherical monodisperse silica, and bases to use organic strong bases such as inorganic strong bases of NaOH and KOH or tetramethylammonium hydroxide (TMAH). In addition, the pad for initial polishing uses a hard polyurethane material to induce a large amount of bulk removal (thickness removal of 18 to 22 microns).

최종연마의 슬러리는, 초기연마에서 발생하는 긁힘, 수미크론 이하의 미세 거칠기(microroughness) 그리고 잔류 오염물을 제거하여 무결점이고 거칠기는 수나노미터 이하인 경면으로 표면을 연마(0.2∼0.5 미크론 두께 제거)하기 위하여 입자나 알칼리성면에서 초기연마에 비하여 물리적, 화학적으로 약화된 반응성을 갖는다.The final polishing slurry is to remove scratches, microroughness of less than several microns and residual contaminants, and to polish the surface with a mirror surface having no defects and roughness of several nanometers or less (0.2 to 0.5 micron thickness). For the purpose of particle or alkaline, it has physically and chemically weaker reactivity compared to initial polishing.

따라서 최종연마시 입자는 30∼40 나노미터(㎚) 수준의 구형인 단분산 실리카를 사용하고, 약염기인 암모니아수를 pH 조절제로 사용하는데 부가적으로 입자의 분산 안정화를 위하여 수용성 고분자 혹은 계면활성제를 사용하기도 한다. 이때 패드는 연질의 우레탄 재질의 것을 사용한다.Therefore, the final polishing particles use spherical monodisperse silica of 30-40 nanometer (nm) level and use a weak base of ammonia water as a pH regulator. In addition, water-soluble polymers or surfactants are used to stabilize the dispersion of particles. Sometimes. At this time, the pad is made of a soft urethane material.

이러한 과거 기술의 한계를 검토하고 개발의 참고로 삼기 위하여 다양한 특허 사례를 검토하였는데, 초기 및 최종 슬러리의 조성에 관한 다양한 특허사례와 연마 공정의 특허 사례는 다음과 같다.In order to examine the limitations of the past technology and to refer to the development, various patent cases were examined. Various patent cases regarding the composition of the initial and final slurry and patent cases of the polishing process are as follows.

트레닉(Trednnick) 등은 US3715842 에서 100nm이하의 실리카 입자를 물에 분산시키고, 여기에 암모니아를 0.05퍼센트 이상으로 첨가하여 pH를 7 이상으로 한 후, 여기에 수산화메틸셀룰로오스(HMC), 수산화에틸셀룰로오스(HEC), 수산화프로필셀룰로오스(HPC)를 0.05∼2.5 무게 퍼센트가 되도록 첨가하여 최종연마용 슬러리를 제조하였다. 이 방법에 의한 슬러리는 입자의 크기가 크고, 입도분포가 넓어 실리콘 웨이퍼의 중간연마 또는 최종연마용으로는 곤란하다고 볼 수 있다.Trennnick et al. US3715842 At 100 nm or less of silica particles were dispersed in water, and ammonia was added at 0.05% or more to pH 7 or more. HPC) was added to 0.05 to 2.5 weight percent to prepare a slurry for final polishing. The slurry by this method has a large particle size and a wide particle size distribution, which makes it difficult for intermediate polishing or final polishing of a silicon wafer.

크롬웰(Chromwell)등은 US3807979에서 pH를 10.2∼10.6으로 하고 미세분말(microfine) 실리카와 쿼터너리 암모늄 실리케이트(quaternary ammonium silicate)의 혼합물을 물에 분산시켜 슬러리를 제조하였다.Chromwell et al. Prepared a slurry by dispersing a mixture of microfine silica and quaternary ammonium silicate in water in US3807979 at a pH of 10.2 to 10.6.

페인(Payne)등은 일련의 특허(US4169337, US4462188, US4588421)에서 4∼100nm 크기의 입자를 사용하고, 아미노에탄올아민(aminoethanolamine) 또는 에틸렌디아민(ethylenediamine)등의 아민을 2 또는 4 퍼센트로 첨가하거나 염화사메틸암모늄(tetramethylammonium chloride) 혹은 수산화사메틸암모늄(TMAH)등의 사급암모늄염을 2 또는 4퍼센트로 첨가한 슬러리를 만들었다.Payne et al. Use particles ranging in size from 4 to 100 nm in a series of patents (US4169337, US4462188, US4588421) and add 2 or 4 percent of amines such as aminoethanolamine or ethylenediamine. A slurry was added in which 2 or 4 percent of a quaternary ammonium salt such as tetramethylammonium chloride or tetramethylammonium hydroxide (TMAH) was added.

US4664679에서 코야마(Koyama)등이 사용한 방법은 실리카 입자의 표면을 메틸삼메톡시실란(methyltrimethoxysilane) 또는 육메틸디실라잔(hexamethyldisilazane)등의 실란화합물로 처리하여 실리카 표면의 실라놀기(silanol)의 수를 0.3∼3개/Å2으로 한 후, 알루미나졸을 혼합하여 사용하는 것이었다. 이 방법은 고가의 실란화합물을 사용하기 때문에 경제성면에서 불리하다.The method used by Koyama et al. In US Pat. No. 4,46,646,79 is used to treat the surface of silica particles with a silane compound such as methyltrimethoxysilane or hexamethyldisilazane, thereby reducing the number of silanol groups on the surface of silica. after the 0.3~3 gae / Å 2, was to use a mixture of an alumina sol. This method is disadvantageous in terms of economics because it uses expensive silane compounds.

사사키(Sasaki) 등은 US5226930에서 물유리(water glass)에서 부터 콜로이드 실리카를 만드는 방법을 제안하였다. 이 방법에 의한 실리카는 입자의 크기가 5∼1000μm로 실리콘 웨이퍼의 최종연마용으로 사용하기에는 곤란하다.Sasaki et al. Proposed a method for making colloidal silica from water glass in US5226930. Silica by this method is difficult to be used for the final polishing of a silicon wafer because the particle size is 5 to 1000 µm.

또한 US5352277에서 콜로이달 실리카, 수용성 고분자, 수용성 염을 사용한 슬러리를 제안하였다. 실리카는 5-500nm인 것을 20-50 퍼센트가 되도록 하였으며, 수용성 고분자의 양은 약 100ppm, 염은 양이온이 Na, K, NH4인 것 중에서, 음이온이 Cl, F, NO3, ClO4인 것 중에서 선택하였으며, 농도는 20-100ppm이 되도록 하였다. 이러한 슬러리를 사용하여 5nm 이상의 거칠기값을 감소시켰다.US5352277 also proposes a slurry using colloidal silica, a water soluble polymer, and a water soluble salt. Silica is 5-500nm to 20-50%, the amount of water-soluble polymer is about 100ppm, salt is selected from the cation of Na, K, NH4, the anion of Cl, F, NO 3 , ClO 4 The concentration was 20-100 ppm. This slurry was used to reduce roughness values of 5 nm and above.

롱카이(Loncki)등은 WO96/38262 에서 수백 나노 이하의 실리카를 0.2∼0.5 무게 퍼센트로 하고 아민을 0.01∼0.1 퍼센트로 사용하였고 PVA를 0.02∼0.05 무게 퍼센트 그리고 pH 8∼11을 유지하기 위하여 아민을 사용하여 최종 연마 슬러리로 제조하였다. 150mm 웨이퍼를 연마하였을 때 웨이퍼 표면이 뿌옇거나 얼룩진 형태로 되는 헤이즈(haze) 수준은 0.06ppm 이었고, 0.1∼0.3 미크론의 LPD는 평균 90개 이하의 품질을 보였으나 기타 결함에 관하여는 주목하지 않았다.Longcki et al. Used in WO96 / 38262 a few hundred nanometers of silica with 0.2 to 0.5 weight percent, amine with 0.01 to 0.1 percent, and PVA of 0.02 to 0.05 weight percent and pH 8 to 11 To prepare the final polishing slurry. When the 150 mm wafer was polished, the haze level of the wafer surface became cloudy or smeared, and the haze level was 0.06 ppm. The 0.1-0.3 micron LPD showed an average quality of 90 or less, but no attention was paid to other defects.

Krishna등은 EP0684634A2 에서 초기(1차)연마에서 Syton HT50을 사용하고 최종(2차)연마에서 Glanzox 3900을 사용한 기존의 2단계 연마공정을 연마기의 추가없이 기존 슬러리의 투입방식을 조절하여 LPD의 감소와 haze의 개선효과를 보였다.Krishna et al. EP0684634A2 in The existing two-stage polishing process using Syton HT50 in the initial (primary) polishing and Glanzox 3900 in the final (secondary) polishing, reduces the LPD and improves the haze by adjusting the input method of the slurry without the addition of a polishing machine. Showed.

즉, Syton HT50을 사용하여 초기(1차)연마를 하고 같은 연마기에서 Glanzox 3900으로 교체 투입하여 중간(2차)연마를 진행한다. 최종(3차)연마는 중간연마에서와 마찬가지로 Glanzox 3900을 사용하여 LPD의 감소 효과를 얻었다. 그러나 haze나 LPD 이외에, SP1 결함에 관한 원인이나 영향등에 관해서는 언급하지 않았다.In other words, the initial (primary) polishing is performed using Syton HT50, and the intermediate polishing is performed by replacing Glanzox 3900 with the same grinder. Final (tertiary) polishing was achieved with the reduction of LPD using Glanzox 3900 as with intermediate polishing. In addition to haze and LPD, however, no mention was made as to the causes or effects of SP1 defects.

이노우에등은 특 2000-0006327 에서 2차 혹은 최종의 연마 조성물을 제시하였다. 조성물의 연마제는 1차 입자가 35nm, 2차 입자는 70nm인 실리카를 사용하였고 염기로는 TMAH(수산화사메틸암모늄)를 0.001∼0.3 무게 퍼센트로 사용하였다. 그리고 특이한 것으로 분자량 130만 이상인 수산화에틸셀룰로오스(HEC)를 첨가하여 연마 후 웨이퍼 표면의 친수성을 개선한 것을 언급하였는데 일반적인 연마용 슬러리의 조성에서 벗어나지 못하였다. 이러한 조성물에 의한 연마결과로 헤이즈(haze)는 혼입물의 홈이라는 항목에서 3가지로 구분하여 평가하였고, 표면조도는 Ra 값으로 정량화하여 평가하였는데 혼입물의 홈(haze) 평가가 정량화되지 않았고 비교 예의 대상이 명확하지 않아 혼입물의 홈과 표면조도의 우수함을 판단하는데 어려움이 있고 특히 SP1 표면 결함은 언급하지 않았다.Inoue et al. Proposed a secondary or final polishing composition in JP 2000-0006327. The abrasive for the composition used silica having primary particles of 35 nm and secondary particles of 70 nm, and TMAH (samethylammonium hydroxide) as a base at 0.001 to 0.3 weight percent. In addition, it was mentioned that the hydrophilicity of the surface of the wafer was improved by adding ethyl cellulose hydroxide (HEC) having a molecular weight of 1.3 million or more, but did not deviate from the composition of the general polishing slurry. As a result of the polishing by this composition, haze was evaluated in three categories in the item of the groove of the mixture, and surface roughness was evaluated by quantifying by the Ra value, but the haze evaluation of the mixture was not quantified. This lack of clearness makes it difficult to judge the goodness of the grooves and surface roughness of the inclusions, especially SP1 surface defects.

이상의 예에서 보았듯이 기존에 사용되는 연마용 슬러리는 콜로이드 실리카가 주종을 이루고 있고, 연마 단계에 따라 두종류 이하의 슬러리를 적용하고 있다.As seen from the above example, the conventionally used polishing slurry is mainly composed of colloidal silica, and two or less kinds of slurry are applied according to the polishing step.

다단계 연마가 운용되는 최근의 양산 체계에서도 초기 연마 슬러리와 최종 연마 슬러리의 두 종류만을 적용하는 실정이다. 적용하는 두 종류의 슬러리는 입자 크기와 점도, 입자량, pH 등의 물성으로 구분하여 사용되어 지는데, 시스템의 환경과 연마 결과(헤이즈(haze), LPD(Light Print Defect), 금속 불순)에 따라 제조사별로 다양한 제품이 사용되고 있다.Even in the mass production system in which multi-stage polishing is operated, only two types of initial polishing slurry and final polishing slurry are applied. Two types of slurry are used, which are classified into physical properties such as particle size, viscosity, particle amount, and pH, depending on the environment of the system and polishing results (haze, light print defect, and metal impurities). Various products are used by manufacturers.

그러나 최근에 와서 웨이퍼 표면이 뿌옇거나 얼룩진 형태로 되는 헤이즈(haze)나 LPD 등의 결함 이외에, 상기 헤이즈(haze)를 발생시키는 미세거칠기(microroughness)의 일종인 SP1 이라는 표면 결함이 반도체 제조사들로 부터 세심하게 관리되기 시작하였다. 이러한 웨이퍼의 품질 요구에 대하여 웨이퍼 제조사들은 웨이퍼의 결함, 특히 SP1 결함을 감소시키도록 최종 슬러리의 성능을 개선하거나 공정 변수등의 조절을 시도하고 있다.However, in recent years, in addition to defects such as haze or LPD, in which the wafer surface becomes cloudy or stained, surface defects such as SP1, a kind of microroughness that causes the haze, have been introduced from semiconductor manufacturers. Carefully managed. In response to these wafer quality requirements, wafer manufacturers are attempting to improve the performance of the final slurry or to adjust process parameters to reduce wafer defects, particularly SP1 defects.

US245592에서 제시한 바와 같이 슬러리의 사용방법과 연마기 운영의 방법을 변경한 MEMC의 공정법은 최근에 웨이퍼 제조사들에게 유사한 방식으로 적용되어 지고 있다.MEMC's process, which changes the use of slurries and the operation of the grinding machine as suggested in US245592, has recently been applied in a similar way to wafer manufacturers.

그러나 개선된 중간(2차) 연마에서는 연질의 연마포에 적합하도록 조성된 최종 연마 슬러리를 사용하고, 표면의 왜곡(distortion)을 많이 제거하기 위해서경질의 연마포를 사용하기 때문에 웨이퍼에 기계적 연마의 악영향을 초래하여 SP1 결함과 같은 표면 결함을 제거하는데 한계가 있다.특히, 상기 실리콘 웨이퍼에서 알루미나 입자등의 금속 산화물 혹은 금속불순물을 적절하고 충분하게 제거하지 못하는 문제점을 지닌다.However, the improved intermediate (secondary) polishing uses the final polishing slurry formulated to be suitable for the soft polishing cloth, and the hard polishing cloth is used to remove much of the surface distortion. There is a limit to the removal of surface defects such as SP1 defects by causing adverse effects. In particular, there is a problem in that the silicon wafer cannot adequately and sufficiently remove metal oxides or metal impurities such as alumina particles.

본 발명은 상기한 SP1결함을 최소화하기 위한 것으로, 실리콘 웨이퍼 연마시 기계적 연마로 인해 나타나는 표면결함인 SP1결함을 제거하기 위하여 사용되는 염화콜린과 같은 질소화유기염과 더불어서 특히 구연산(citric acid)과같은 유기염을 포함하여 알루미나 입자등의 금속 산화물 혹은 금속불순을 효과적으로 제거하도록 하는 것이 목적이다.The present invention is to minimize the above-described SP1 defects, and in particular, in addition to nitrogenated organic salts such as choline chloride used to remove SP1 defects, which are surface defects caused by mechanical polishing during silicon wafer polishing, particularly citric acid. It is an object to effectively remove metal oxides or metal impurities such as alumina particles, including organic salts.

이와같은 본 발명의 목적은 초순수와 구형의 단분산 실리카 입자가 혼합된 콜로이드 실리카 수용액에 암모니아, 셀룰로오스, 질소화 유기염, 유기산과 그리고 알킬페닐비이온계면활성제를 첨가하여 웨이퍼 표면의 SP1 결함을 수십개 수준으로 제어하는 조성물을 갖는 실리콘 웨이퍼의 슬러리에 의해 달성된다.The object of the present invention is to add dozens of SP1 defects on the wafer surface by adding ammonia, cellulose, nitrogenated organic salts, organic acids, and alkylphenyl nonionic surfactants to an aqueous colloidal silica solution mixed with ultrapure water and spherical monodisperse silica particles. Achieved by a slurry of a silicon wafer having a composition that is controlled at a level.

이하, 본 발명에 따른 실리콘 웨이퍼의 SP1 결함 제거용 슬러리와 그 사용방법에 관해 상세하게 기술하면 다음과 같다.Hereinafter, the slurry for removing defects of SP1 of a silicon wafer and a method of using the same according to the present invention will be described in detail.

웨이퍼 양산의 연마 공정에서 슬러리의 적용은 입자크기가 100 nm 수준인 슬러리를 1차 연마(초기연마)에 사용하고, 입자크기가 40 nm 수준의 슬러리를 2차 연마(중간연마)와 3차 연마(최종연마)에 사용하는 3단계 공정을 적용하는데, 본 발명은 상기 SP1 결함을 줄이기 위한 슬러리의 조성과 그 사용방법에 관한 것이다The application of slurry in the polishing process of wafer mass production uses slurry with a particle size of 100 nm for primary polishing (initial polishing), and slurry with a particle size of 40 nm for secondary polishing (intermediate polishing) and tertiary polishing. A three step process used for (final polishing) is applied, and the present invention relates to a composition of a slurry for reducing the SP1 defects and a method of using the slurry.

본 발명의 슬러리는 초순수, 구형의 단분산 실리카 입자, 암모니아, 셀룰로오스, 질소화 유기염, 유기산 그리고 알킬페닐비이온계면활성제의 조성으로 이루어진다.The slurry of the present invention consists of ultrapure water, spherical monodisperse silica particles, ammonia, cellulose, nitrogenated organic salts, organic acids and alkylphenyl nonionic surfactants.

웨이퍼의 표면 이하 결함은 기계적 연마 영향 즉 연마압력, 입자량, 입자크기의 영향을 받는 것으로 알려져 있는데, 이것은 헤이즈(haze) 등의 원인이 되는 광산란을 일으키는 요인이고, LPD 분석에 장애를 일으키는 원인을 제공한다.It is known that defects below the surface of the wafer are affected by mechanical polishing effects, that is, polishing pressure, particle amount, and particle size, which causes light scattering, which causes haze, etc., and causes obstacles in LPD analysis. to provide.

실리카 입자는 기계연마의 영향, 즉 입자에 의한 표면과 표면 이하의 충격(damage)을 낮추기 위하여 평균 크기가 10∼50㎚인 콜로이드 실리카를 사용하고, 0.25∼12 무게 퍼센트(wt%)가 되도록 하여 초순수와 혼합함으로써 콜로이드 실리카 수용액이 된다.Silica particles are made of colloidal silica with an average size of 10 to 50 nm in order to reduce the effects of mechanical polishing, that is, the surface and subsurface damage caused by the particles. By mixing with ultrapure water, an aqueous colloidal silica solution is obtained.

암모니아는 알칼리금속 염기에 비하여 표면 침투 효과가 없고, 오히려 금속과 착물을 형성하여 금속 잔류를 억제하는 기능을 발휘하는 것으로, PH가 10.5 ~ 11.5을 유지토록 하는 역할을 한다.Ammonia has no surface penetrating effect compared to alkali metal bases, and rather, forms a complex with a metal to suppress metal residue, and serves to maintain a pH of 10.5 to 11.5.

그리고 기계적 연마 효과를 완화시키면서 원하는 정도의 연마수준을 얻기 위하여 슬러리가 층류(laminar)를 생성하도록, 분자량은 10만 이상이고 긴 사슬구조를 가진 수용성 고분자인 셀룰로오스류를 사용한다. 이 셀룰로오스는 히드록시프로필셀룰로오스, 히드록시부틸메틸셀룰로오스, 히드록시프로필메틸셀룰로오스, 히드록시에틸셀룰로오스, 친유성으로 조절된 히드록시에틸셀룰로오스, 히드록시메틸셀룰로오스, 메틸셀룰로오스등이 사용될 수 있는데, 소량으로 고점도를 유지하기 위하여 분자량은 10만에서 100만의 것으로 하고, 히드록시메틸셀룰로오스와 히드록시프로필셀룰러오스를 2:1의 비율로 하여 그 양은 전체의 0.02∼2 무게 퍼센트가 되도록 하여 점도가 2∼40 cP가 되도록 한다.In order to reduce the mechanical polishing effect and to obtain a desired level of polishing, celluloses, which are water-soluble polymers having a molecular weight of 100,000 or more and having a long chain structure, are used to generate a laminar flow. The cellulose may be hydroxypropyl cellulose, hydroxybutyl methyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose adjusted to lipophilic, hydroxymethyl cellulose, methyl cellulose, etc. In order to maintain high viscosity, the molecular weight should be 100,000 to 1 million, hydroxymethyl cellulose and hydroxypropyl cellulose in a ratio of 2: 1, the amount of which is 0.02 to 2 weight percent of the total, and the viscosity is 2 to 40. Let it be cP.

또한, 질소화 유기염은 0.02∼1.2 무게 퍼센트, 유기산은 0.0005∼0.5 무게퍼센트로 하여 연마 후에 표면에 잔류하는 입자와 금속 불순물의 농도를 줄일 수 있도록 사용한다. 여기서 질소화 유기염으로는 염화 콜린(cholin chloride)이 사용되고, 이 염화콜린은 입자나 금속불순물을 금속 표면에서 제거하는 세정제로서 독립적으로 사용되기도 하는 염이고, 유기산으로는 구연산(citric acid)이 사용되고, 이 구연산은 특히 알루미나 입자등의 금속 산화물 혹은 금속불순을 제거하는 데 그 효과를 발휘한다.In addition, the nitrification organic salt is 0.02 to 1.2 weight percent, and the organic acid is 0.0005 to 0.5 weight percent, so that the concentration of particles and metal impurities remaining on the surface after polishing is used. In this case, cholin chloride is used as the nitrified organic salt, and choline chloride is a salt that is used independently as a detergent for removing particles or metal impurities from the metal surface, and citric acid is used as the organic acid. This citric acid is particularly effective in removing metal oxides or metal impurities such as alumina particles.

그리고 알킬페닐비이온계면활성제는 에틸렌옥사이드 단량체가 50∼100개이고, 이 단량체의 양이 전체 분자량의 10wt% 이상인 알킬페닐에틸렌옥사이드이며, 그 양은 전체의 0.01∼0.5 무게 퍼센트가 되도록 한다.The alkylphenyl nonionic surfactant is an alkyl phenyl ethylene oxide having 50 to 100 ethylene oxide monomers and the amount of the monomers is 10 wt% or more of the total molecular weight, and the amount is 0.01 to 0.5 weight percent of the total.

한편, 상기 콜로이드 실리카 수용액내의 실리카 입자의 분산화를 위하여 염기와 분산제를 사용하는데, 염기는 암모니아수를 사용하여 pH가 10.5∼11.5가 되도록 하고, 분산제로는 에틸렌옥사이드기가 50개에서 100개 사이인 알킬페닐에틸린옥사이드를 0.01∼0.5 무게 퍼센트로 사용하여 실리카 입자가 용기에 저장 중에 응집(aggregation)하는 것을 차단하도록 한다.On the other hand, a base and a dispersant are used to disperse the silica particles in the colloidal silica aqueous solution, the base is a pH of 10.5 to 11.5 using ammonia water, the dispersing agent is an alkylphenyl having 50 to 100 ethylene oxide groups Ethylene oxide is used at 0.01 to 0.5 weight percent to prevent silica particles from aggregating during storage in the container.

특히, 고분자 셀룰로오스는 상기한 슬러리 조성물 하에서 용해도 혹은 분산성이 감소하여 고체로 석출될 수 있는데, 입자로 석출이 되는 경우에는 실리카 입자의 응집을 가속시켜 연마제로의 성능을 잃게 된다. 따라서 알킬페닐에틸린옥사이드의 사용으로 셀룰로오스의 분산성을 증가시켜 결과적으로 연마 조성물의 분산성을 높이는 효과를 얻을 수 있는 것이다.In particular, the polymer cellulose may be precipitated as a solid due to a decrease in solubility or dispersibility under the slurry composition. When precipitated as particles, the polymer cellulose is accelerated to agglomerate of silica particles and loses its performance as an abrasive. Therefore, the use of alkylphenylethylin oxide may increase the dispersibility of cellulose, and consequently, obtain an effect of increasing the dispersibility of the polishing composition.

상기한 바와같은 본 발명의 구성에서 SP1 결함과 직접적인 관련을 갖는 성분은 질소화 유기염 특히 염화 콜린과 유기산으로, 이들이 함께 사용된 조성에서 SP1 결함의 감소가 크게 나타났다.The components directly related to the SP1 defect in the composition of the present invention as described above are nitrogenated organic salts, in particular choline chloride and organic acids, and the reduction of the SP1 defect in the composition in which they are used together is large.

본 발명에서 해결하고자 하는 SP1결함과 같은 표면의 지형은 연마 제거물인, 큰 반응활성의 실리식산(silic acid)의 영향이다. 즉 실리식산은 독립적으로 중합반응을 하여 고분자화하기도 하고, 단량체나 중합된 고분자는 입자표면과 재반응하거나 입자간 가교를 만들어 응집시키고, 패드 막힘 현상을 초래한다.The topography of the surface, such as the SP1 defect to be solved in the present invention, is influenced by the silicic acid of the highly reactive activity, which is a polishing remover. In other words, the silicic acid may be polymerized by polymerization independently, and monomers or polymerized polymers may re-react with the particle surface or form crosslinks between particles to aggregate and cause pad clogging.

응집한 입자는 균일한 연마를 할 수 없고, 또한 표면이하에 기계적인 충격을 가하여 결함을 만든다. 그리고 표면과의 재흡착은 표면에 불균일한 산화막을 생성하고 이로 인하여 피트(pit) 혹은 돌출부(jut)의 SP1 결함을 만들게 된다.The agglomerated particles cannot be uniformly polished, and mechanical defects are applied below the surface to form defects. And re-adsorption with the surface creates non-uniform oxide film on the surface, resulting in the SP1 defect of the pit or the jut.

이러한 반응을 억제하기 위하여 실리식산의 반응활성기인 수산기를 가려주면(screening) 반응은 억제된다. 이런 작용을 하는 것으로는 질소화 유기염을 들 수 있는데, 이중에서 에탄올기를 지닌 염화 콜린은 좋은 효과를 나타낸다.In order to suppress such a reaction, screening of the hydroxyl group, which is a reactive activator of silicic acid, is suppressed. Nitrogenated organic salts can be used for this action, of which choline chloride with ethanol group has a good effect.

본 발명에서는 또한 유기산인 구연산을 함께 사용하였을 때 큰 효과를 발휘하였다.In the present invention, when the citric acid which is an organic acid is also used together, it has a great effect.

상기한 본 발명의 조성으로 만들어진 슬러리는, 기존의 1차 연마(초기연마)에 1차연마용 슬러리, 2차(중간)와 3차(최종) 연마에 최종연마용 슬러리를 사용하는 기존의 연마공정에 대하여 중간연마와 최종연마에 본 발명의 슬러리를 적용하여 연마하였을 때 SP1 결함은 50개 수준으로 기존결과와 유사하거나 우수하였다.Slurry made with the composition of the present invention described above is a conventional polishing slurry for the primary polishing (initial polishing) and the first polishing slurry for the secondary (medium) and tertiary (final) polishing. When the slurry of the present invention was polished by applying the slurry of the present invention to the intermediate polishing and the final polishing, the SP1 defects were 50 or similar to the existing results.

특히, 초기 연마와 최종 연마에 기존의 슬러리를 사용하고, 중간 연마에 본 발명의 슬러리를 적용하였을 때 SP1 결함이 기존 대비 50페센트 가량 감소하는 우수한 결과를 보였는데 이 결과로 부터 초기연마와 최종연마 사이의 중간연마에 본 발명의 슬러리를 독립적으로 사용할 경우 우수한 기계 연마 조절 효과가 있는 것을 확인하였다.In particular, when the existing slurry was used for the initial polishing and the final polishing, and the slurry of the present invention was applied to the intermediate polishing, the SP1 defects were reduced by about 50 percent compared to the previous ones. When using the slurry of the present invention independently in the interpolation between the polishing was confirmed that the excellent mechanical polishing control effect.

이하 본 발명의 실시예를 통하여 상세하고 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 다음의 예가 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail and in detail. However, the following examples do not limit the scope of the present invention.

[실시예 1]Example 1

20∼30nm의 콜로이달 실리카를 초순수로 희석하여 입자함량이 6 무게 퍼센트가 되도록 하였으며, 암모니아를 3 무게퍼센트(wt%)가 되도록 첨가하여 pH가 11.0 이상이 되도록 하였다. 염화콜린은 0.3 무게 퍼센트로 사용하였고 구연산은 0.2 무게 퍼센트를 사용하였다. 분자량 45만의 히드록시메틸셀룰로오스를 0.6 무게 퍼센트가 되도록 하고 분자량 10만의 히드록시프로필셀룰로오스를 0.3 무게 퍼센트가 되도록 첨가하여 점도가 25 cP가 되도록 하였다. 그리고 알킬페닐에틸렌옥사이드를 0.2 무게 퍼센트가 되도록 첨가하였다.Colloidal silica of 20 to 30nm was diluted with ultrapure water to have a particle content of 6% by weight, and ammonia was added to 3% by weight (wt%) to have a pH of 11.0 or more. Choline chloride was used at 0.3 weight percent and citric acid was used at 0.2 weight percent. The molecular weight of 450,000 hydroxymethylcellulose was added to 0.6 weight percent and the molecular weight of 100,000 hydroxypropylcellulose was added to 0.3 weight percent so that the viscosity was 25 cP. And alkylphenyl ethylene oxide was added to 0.2 weight percent.

이렇게 제조한 슬러리를 초순수로 20배 희석하여 중간연마에 사용하였고, (1 0 0)배향의 p형(p-type) 200mm 플랫(flat) 웨이퍼를 경질의 우레탄 연마포가 부착된 스피드팸 멀티헤드(speedfam multihead) 연마기로 연마하였다.The slurry thus prepared was diluted 20-fold with ultrapure water and used for intermediate polishing. A P-type 200mm flat wafer of (10) orientation was used for a speedpamp multihead with a hard urethane polishing cloth. (speedfam multihead) was polished with a grinder.

초기연마에서는 기존의 초기연마용 슬러리, 최종연마에서는 기존의 최종연마용 슬러리를 사용하였다.The initial polishing slurry was used for the initial polishing and the final polishing slurry was used for the final polishing.

최종 연마한 80장의 웨이퍼중 11장을 KLA-Tencor SP1 으로 SP1 결함을 측정하였을 때, SP1 결함은 20개 이하로 발생하였고 평균 7개 수준으로 제어되었다.When 11 of the 80 polished wafers were measured for SP1 defects with KLA-Tencor SP1, fewer than 20 SP1 defects occurred and the average was controlled at 7 levels.

[실시예 2]Example 2

실시예1에서 제조한 슬러리를 초순수로 20배 희석하여 중간연마와 최종연마에 사용하였고, (1 0 0) 배향의 p형(p-type) 200mm 플랫(flat) 웨이퍼를 경질 혹은 연질의 우레탄 연마포가 부착된 스피드팸 멀티헤드(speedfam multihead) 연마기에서 연마를 진행하였다.The slurry prepared in Example 1 was diluted 20 times with ultrapure water and used for intermediate polishing and final polishing, and a p-type 200mm flat wafer with a (10) orientation was used for hard or soft urethane softening. Polishing was performed in a speedfam multihead grinder with abrasion.

최종연마한 80장의 웨이퍼중 10장을 KLA-Tencor SP1으로 SP1 결함을 측정하였을 때 SP1 결함은 70개 이하로 발생하였고 평균 30개 수준으로 제어되었다.When 10 of the 80 polished wafers were measured for SP1 defects with KLA-Tencor SP1, there were less than 70 SP1 defects and the average was controlled at 30 levels.

[실시예 3]Example 3

20~30nm의 콜로이달 실리카를 초순수로 희석하여 입자함량이 6 무게 퍼센트가 되도록 하였으며, 암모니아를 3 무게 퍼센트가 되도록 첨가하여 pH가 11.0 이상이 되도록 하였다. 염화콜린은 0.3 무게 퍼센트로 사용하였고 구연산은 0.5 무게 퍼센트를 사용하였다. 분자량 50만의 히드록시프로필셀룰로오스를 0.9 무게 퍼센트가 되도록 첨가하여 점도가 20 cP가 되도록 하였다. 그리고 알킬페닐엘틸렌옥사이드를 0.1무게 퍼센트가 되도록 첨가하였다.Colloidal silica of 20 to 30nm was diluted with ultrapure water to have a particle content of 6% by weight, and ammonia was added to 3% by weight so that the pH was 11.0 or more. Choline chloride was used at 0.3 weight percent and citric acid was used at 0.5 weight percent. A molecular weight of 500,000 hydroxypropylcellulose was added to 0.9 weight percent to a viscosity of 20 cP. And alkyl phenyl ethylene oxide was added to 0.1 weight percent.

이렇게 제조한 슬러리를 초순수로 20배 희석하여 중간연마와 최종연마에 사용하였고, (1 0 0)배향의 p형(p-type) 200mm 플랫(flat) 웨이퍼를 경질 혹은 연질의 우레탄 연마포가 부착된 스피드팸 멀티헤드(speedfam multihead) 연마기에서 연마를 진행하였다.The slurry thus prepared was diluted 20 times with ultrapure water and used for intermediate polishing and final polishing. A hard or soft urethane polishing cloth was attached to a (10-) orientation p-type 200mm flat wafer. Polishing was performed in a speedfam multihead grinder.

최종연마한 80장의 웨이퍼중 10장을 KLA-Tencor SP1으로 SP1 결함을 측정하였을 때 SP1 결함은 70개 이하로 발생하였고 평균 40 개 수준으로 제어되었다.When 10 of the 80 polished wafers were measured for SP1 defects with KLA-Tencor SP1, there were less than 70 SP1 defects and the average was 40 levels.

[비교예][Comparative Example]

입경이 평균 40nm인 실리카가 5 무게 퍼센트이고, pH 10.7 이고 점도는 60 cP 정도로 조절된 상용 슬러리를 40배 희석하여, (1 0 0) 배향의 p형(p-type) 200mm 플랫(flat) 웨이퍼에 대하여 스피드팸 멀티헤드(speedfam multihead) 연마기에서 중간연마와 최종연마를 진행하였다.A p-type 200mm flat wafer with a (1 0 0) orientation was diluted 40 times with a commercial slurry of 5 weight percent silica with an average particle diameter of 40 nm, pH 10.7 and a viscosity adjusted to 60 cP. Intermediate and final polishing was performed on a speedfam multihead grinder.

최종 연마한 웨이퍼중 5장을 KLA-Tencor SP1으로 SP1 결함을 측정하였을 때 SP1 결함은 100개 이하로 발생하였고 평균 50 개 수준으로 제어되었다.When five of the final polished wafers were measured for SP1 defects with KLA-Tencor SP1, there were less than 100 SP1 defects and the average was controlled to 50 levels.

이상 본 발명의 구성과 실시예를 통해 상세하게 설명한 바와같이, 본 발명은 실리콘 웨이퍼 연마시 기계적 연마로 인해 나타나는 표면결함인 SP1결함을 제거하기 위하여 사용되는 염화콜린과 같은 질소화유기염과 더불어서 특히 구연산(citric acid)과같은 유기염을 포함하여 알루미나 입자등의 금속 산화물 혹은 금속불순을 효과적으로 제거하도록 하는 매우 유용하고 효과적인 발명이다.As described above in detail through the configuration and examples of the present invention, the present invention is particularly effective in addition to nitrification organic salts such as choline chloride used to remove SP1 defects, which are surface defects caused by mechanical polishing during silicon wafer polishing. It is a very useful and effective invention to effectively remove metal oxides or metal impurities such as alumina particles, including organic salts such as citric acid.

이에 따라 웨이퍼 표면의 결함이 줄어들어 평탄화가 향상되는 효과가 있는것이다.As a result, defects on the surface of the wafer are reduced, thereby improving planarization.

Claims (2)

입경이 평균 10 ~ 50 nm이고, 함량이 0.25 ~ 12 무게퍼센트(wt%)인 실리카 입자와 초순수를 혼합하여 된 콜로이드 실리카 수용액과; PH가 10.5 ~ 11.5을 유지하도록 하는 암모니아와; 히드록시프로필셀룰로오스, 히드록시부틸메틸셀룰로오스, 히드록시프로필메틸셀룰로오스, 히드록시에틸셀룰로오스, 친유성으로 조절된 히드록시에틸셀룰로오스, 히드록시메틸셀룰로오스, 메틸셀룰로오스 중 어느 하나 혹은 두가지를 함께 사용하고, 그 양은 전체의 0.02∼2 무게 퍼센트가 되도록 하여 슬러리의 점도가 2∼40 cP가 되도록 한 셀룰로오스와; 함량이 0.02∼1.2 무게 퍼센트이며 염화콜린을 사용하는 질소화 유기염과; 에틸렌옥사이드 단량체가 50∼100개이고, 이 단량체의 양이 전체 분자량의 10 무게퍼센트(wt%) 이상인 알킬페닐에틸렌옥사이드이며, 그 양은 전체의 0.01∼0.5 무게 퍼센트가 되도록 한 알킬페닐비이온계면활성제를 혼합하여 이루어진 조성으로 이루어진 슬러리에 있어서,An aqueous colloidal silica solution obtained by mixing silica particles and ultrapure water having an average particle diameter of 10 to 50 nm and a content of 0.25 to 12 weight percent (wt%); Ammonia to maintain a pH of 10.5 to 11.5; Hydroxypropyl cellulose, hydroxybutyl methyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose controlled by lipophilic, hydroxymethyl cellulose, methyl cellulose, or both Cellulose in an amount of 0.02 to 2 weight percent of the total so that the viscosity of the slurry is 2 to 40 cP; Nitrogenated organic salts containing 0.02 to 1.2% by weight and using choline chloride; An alkyl phenyl ethylene oxide having 50 to 100 ethylene oxide monomers, the amount of which is at least 10% by weight (wt%) of the total molecular weight, the amount of which is 0.01 to 0.5% by weight of the alkyl phenyl nonionic surfactant In the slurry consisting of a composition made by mixing, 상기 함량이 0.0005∼0.5 무게 퍼센트이며 구연산(citric acid)을 사용하는 유기산을 포함하여 알루미나입자등의 금속산화물 혹은 금속불순물을 제거하는 것을 특징으로 하는 실리콘 웨이퍼의 연마용 슬러리.A slurry for polishing a silicon wafer, wherein the content is 0.0005 to 0.5 weight percent and removes metal oxides or metal impurities such as alumina particles, including organic acids using citric acid. 삭제delete
KR10-2001-0072681A 2001-11-21 2001-11-21 pollishing slurry for silicon wafer KR100447540B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2001-0072681A KR100447540B1 (en) 2001-11-21 2001-11-21 pollishing slurry for silicon wafer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2001-0072681A KR100447540B1 (en) 2001-11-21 2001-11-21 pollishing slurry for silicon wafer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030042147A KR20030042147A (en) 2003-05-28
KR100447540B1 true KR100447540B1 (en) 2004-09-08

Family

ID=29570628

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2001-0072681A KR100447540B1 (en) 2001-11-21 2001-11-21 pollishing slurry for silicon wafer

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100447540B1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100516884B1 (en) * 2002-12-09 2005-09-23 제일모직주식회사 Slurry Composition for Final Polishing of Silicon Wafer
KR102241941B1 (en) * 2018-12-28 2021-04-20 주식회사 케이씨텍 Chemical mechanical polishing slurry composition for polycrystalline silicon polishing and polishing method using the same
CN115851138B (en) * 2022-12-23 2024-06-28 博力思(天津)电子科技有限公司 Silicon fine polishing liquid capable of reducing particle contamination on surface of silicon wafer

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100289150B1 (en) * 1998-12-30 2001-05-02 이병구 Slurry for final polishing of silicon wafer
KR100305093B1 (en) * 1998-05-20 2001-09-26 가네꼬 히사시 Method for cleaning semiconductor wafer after chemical mechanical polishing on copper wiring
KR20010109960A (en) * 2000-06-05 2001-12-12 윤종용 Slurry for chemical mechanical polishing metal layer, method of preparing the same, and method of metallization for semiconductor device using the same
KR20020054543A (en) * 2000-12-28 2002-07-08 안복현 Slurry for polishing silicon wafer and polishing method using the same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100305093B1 (en) * 1998-05-20 2001-09-26 가네꼬 히사시 Method for cleaning semiconductor wafer after chemical mechanical polishing on copper wiring
KR100289150B1 (en) * 1998-12-30 2001-05-02 이병구 Slurry for final polishing of silicon wafer
KR20010109960A (en) * 2000-06-05 2001-12-12 윤종용 Slurry for chemical mechanical polishing metal layer, method of preparing the same, and method of metallization for semiconductor device using the same
KR20020054543A (en) * 2000-12-28 2002-07-08 안복현 Slurry for polishing silicon wafer and polishing method using the same
KR100363557B1 (en) * 2000-12-28 2002-12-05 제일모직주식회사 Slurry for polishing silicon wafer and polishing method using the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20030042147A (en) 2003-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100429940B1 (en) Improved ceria powder
EP0962508B1 (en) Use of a wafer edge polishing composition
EP2365042B1 (en) Polishing composition and polishing method using the same
JP5474400B2 (en) Semiconductor wetting agent, polishing composition and polishing method using the same
KR100516886B1 (en) Slurry Composition for Final Polishing of Silicon Wafer
KR101277342B1 (en) Polishing liquid for semiconductor substrate and method for polishing semiconductor substrate
JPH10309660A (en) Finishing abrasive
EP0967260A1 (en) Polishing composition and surface treating composition
JP2008147651A (en) Slurry composition for final polishing of silicon wafer, and method for final polishing of silicon wafer using the same
JP3841873B2 (en) Polishing abrasive grains and polishing composition
GB2375116A (en) A polishing composition comprising silicon dioxide, an oxidizing agent and an organic acid and its use in polishing a memory hard disk
JPH11140427A (en) Polishing liquid and polishing
JP5516594B2 (en) CMP polishing liquid, and polishing method and semiconductor substrate manufacturing method using the same
US20020170237A1 (en) Polishing slurry for the chemical-mechanical polishing of silica films
KR100447540B1 (en) pollishing slurry for silicon wafer
JP5575735B2 (en) Polishing composition concentrate
JPWO2019043890A1 (en) Method for manufacturing semiconductor wafer
KR100363557B1 (en) Slurry for polishing silicon wafer and polishing method using the same
KR100645307B1 (en) Slurry for Final Polishing of Silicon Wafer
KR100497412B1 (en) Slurry Composition for Final Polishing of Silicon Wafers
KR102492236B1 (en) Polishing device and method of polishing for wafer
JP4455833B2 (en) Wafer polishing method
KR100574162B1 (en) Method for preparing cerium-based polishing agent
KR100558259B1 (en) Slurry Composition for polishing silicon wafer
CN113861848B (en) Regenerated wafer chemical mechanical polishing solution and preparation method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120828

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130731

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140827

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150724

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160825

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170710

Year of fee payment: 14

LAPS Lapse due to unpaid annual fee