KR100561568B1 - Composition for chemical mechanical polishing - Google Patents

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    • H01L21/3212Planarisation by chemical mechanical polishing [CMP]

Abstract

본 발명은 연마 균일도가 향상된 CMP용 조성물에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는The present invention relates to a composition for CMP improved polishing uniformity, more specifically

(1)금속 산화물 0.1 - 50중량%,(1) 0.1-50% by weight of a metal oxide,

(2)탈이온수 50 - 99.9중량%,(2) deionized water 50-99.9 wt%,

(3)하기 화학식 1의 벤조퀴논계 화합물 및 (3) a benzoquinone compound of formula (1) and

하기 화학식 2의 퀘브라키톨계 화합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 첨가제 (1)+(2) 100중량부에 대하여 0.001-3중량부   0.001-3 parts by weight with respect to 100 parts by weight of one or more additives (1) + (2) selected from the group consisting of a quebrakititol-based compound of formula (2)

를 포함하는 CMP용 조성물에 관한 것으로서, 본 발명의 CMP용 조성물은 CMP용 슬러리내 큰 입자의 발생률을 감소시켜 μ-스크래치의 생성이 방지되거나 또는 최소화되어 연마 균일도가 향상되었기 때문에 특히 반도체 웨이퍼의 평탄화에 유용하다.The present invention relates to a composition for CMP, comprising a planarization of a semiconductor wafer, because the composition for CMP of the present invention reduces the incidence of large particles in the slurry for CMP, thereby preventing or minimizing the generation of micro-scratches, thereby improving polishing uniformity. Useful for

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112000015756985-pat00001
Figure 112000015756985-pat00001

[화학식 2][Formula 2]

Figure 112000015756985-pat00002
Figure 112000015756985-pat00002

(상기 화학식중 n은 0 - 5의 정수임)Wherein n is an integer of 0-5.

금속 산화물, 탈이온수, 벤조퀴논계 화합물, 퀘브라키톨계 화합물, μ - 스크래치Metal Oxide, Deionized Water, Benzoquinone Compound, Quebrachitol Compound, μ-Scratch

Description

CMP용 조성물{COMPOSITION FOR CHEMICAL MECHANICAL POLISHING}Composition for CPM {COMPOSITION FOR CHEMICAL MECHANICAL POLISHING}

본 발명은 화학적 기계적 연마(Chemical Mechanical Polishing ; 이하 CMP라 칭함)용 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 탈이온수와 금속산화물을 주성분으로 하는 연마제에 벤조퀴논계 화합물(benzoquinone compound) 또는 퀘브라키톨계 화합물(quebrachitol compound)을 첨가하여 CMP 공정시 슬러리의 큰 입자(large particle)가 형성되는 것을 막아주어 μ - 스크래치의 생성을 방지하거나 또는 극소화시킨 CMP용 조성물에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a composition for chemical mechanical polishing (hereinafter referred to as CMP), and more particularly, to a benzoquinone compound or a quebraquitol compound in an abrasive composed mainly of deionized water and a metal oxide. It relates to a composition for CMP by adding a (quebrachitol compound) to prevent the formation of large particles of the slurry during the CMP process to prevent or minimize the formation of μ-scratch.

최근들어 반도체 디바이스가 고성능화 및 고집적화됨에 따라 256M 바이트 및 1G 바이트 DRAM으로 대표되는 초대규모 집적 회로(Ultra Large Scale Integration ; 이하 ULSI라 칭함)의 시대로 돌입하고 있으며, 디바이스 제조의 최종 요구 가공 사이즈가 점점 소형화되어가는 추세에 따라 차세대 디바이스의 경우 0.18 - 0.12㎚선이 요구될 전망이다. 이와 같은 고집적 포토 공정시 원하는 해상도를 얻기 위해서는 스테퍼의 고성능화, 랜즈 개구수의 증대 및 빛의 단파장화가 필요하다. 그러나 이러한 조건들을 만족시키게 되면 초점 심도(Depth Of Focus ; DOF)가 얕아지고 디바이스 표면의 단차로 인하여 해상도가 충분하지 못하게 된다.In recent years, as semiconductor devices have become higher performance and higher integration, they have entered the era of ultra large scale integration (hereinafter referred to as ULSI) represented by 256M byte and 1G byte DRAM. With the trend toward miniaturization, next-generation devices will require 0.18-0.12nm lines. In order to obtain a desired resolution in such a highly integrated photo process, it is necessary to increase the stepper performance, increase the lens numerical aperture, and shorten the wavelength of light. However, if these conditions are met, the depth of focus (DOF) is shallow and the resolution of the device surface is insufficient due to the step difference of the device surface.

한편 배선 구조의 미세화와 동시에 고밀도 집적회로를 얻고자 할 경우 배선 층수를 다층화시킬 필요가 있는데, 회로 소자 배열(Logic)의 경우 층수는 6 - 7층으로 증가하게 되고 DRAM의 경우에는 층수가 2 - 3층으로 증가하게 될 것이다. 이처럼 배선 층수가 증가함에 따라서 점점 소자의 표면 구조가 복잡해지고 표면 요철의 정도도 심해지게 된다.On the other hand, when the wiring structure is miniaturized and a high density integrated circuit is to be obtained, the number of wiring layers needs to be multilayered. In the case of a logic element array (Logic), the number of layers is increased to 6-7 layers, and in the case of DRAM, the number of layers is 2-2. It will increase to the third floor. As the number of wiring layers increases, the surface structure of the device becomes more complicated, and the degree of surface irregularities also increases.

평탄화 기술은 리소그래피 수행시 초점 심도 여유의 감소와 배선 구조의 다층화에 따른 문제점을 해결할 수 있는 중요한 기술로서 대두되고 있다. 왜냐하면 광역 평탄화가 이루어진 표면은 리소그래피 및 배선이 용이할 뿐만 아니라 이들 과정이 이상적으로 수행될 수 있기 때문이다. 종래의 웨이퍼 평탄화 공정(Reflow/SOG Etch Back/ECR Depo & Etch등)은 대부분 부분 평탄화 기술로서 광역 평탄화를 실현하기에는 불충분하다. 이러한 가운데에 광역 평탄화를 실현할 수 있는 가장 능률적인 기술로서 주목 받기 시작한 평탄화 기술이 CMP이다.Planarization technology has emerged as an important technology to solve the problems caused by the reduction of the depth of focus margin and the multilayer structure of the wiring structure during lithography. This is because the surface planarized is not only easy to lithography and wiring but also these processes can be ideally performed. Conventional wafer planarization processes (such as Reflow / SOG Etch Back / ECR Depo & Etch) are mostly partial planarization techniques and are insufficient to realize wide area planarization. Among these, CMP is the planarization technique that has attracted attention as the most efficient technique that can realize wide area planarization.

상기 CMP 기술의 원리는 피연마 재료를 연마 패드 표면위에 접촉시킨 상태에서 연마액 슬러리를 공급하여 피연마 재료의 표면을 화학적으로 반응시키고 한편으로는 연마 패드와 피연마 재료를 상대적으로 운동시켜 물리적으로 피연마 재료의 요철 부분을 평탄화시키는 것이다.The principle of the CMP technique is to supply a slurry of polishing liquid while the polishing material is brought into contact with the polishing pad surface to chemically react the surface of the polishing material and to physically move the polishing pad and the polishing material relative to each other. It is to flatten the uneven portion of the material to be polished.

CMP용 조성물의 주요 성분으로서는 탈이온수, 금속 산화물, pH 조절용 염기 또는 산 그리고 연마 속도를 개선시키기 위한 산화제등을 포함한다. 이들중 금속 산화물로서는 실리카(SiO2), 알루미나(Al2O3), 산화 세륨(CeO2 ), 산화 지르코늄(ZrO2), 산화 티타늄(TiO2)등이 있는데, 이들은 발연법 또는 졸-겔(Sol-Gel)법등으로 제조된다. 이들 슬러리 조성에 대한 공지된 사항을 금속 산화물의 종류 및 첨가제별로 예를 들면, 절연층 연마용 슬러리로서 실리카/아민으로 구성된 슬러리(US 특허 제 4,169,337호), 실리카/4급 암모늄염으로 구성된 슬러리(US 특허 제 5,139,571호), 금속 배선 및 플러그 연마용 슬러리로서 알루미나/H202(US 특허 제 5,244,523호), 실리카/K2Fe(CN)6 (US 특허 제 5,340,370호), 실리콘니트리드/디카복실산 (유럽 특허 제 786,504호), 금속 산화물/산화제/불소 이온으로 구성된 슬러리(WO 특허 제 9,743,070호)등이 있다. 상기 슬러리들은 피연마 재료 및 CMP 공정에 따라 반도체 생산에 실제로 사용되고 있는 슬러리로서, 연마 성능 평가 항목중 연마 속도, 평탄성, 선택도는 어느 정도 만족할 정도의 수준에 있으나, 연마후 웨이퍼 표면에 μ-스크래치가 다량 발생된다는 문제점을 가지고 있다. CMP 이후 피연마 재질에 발생하는 μ-스크래치등의 결함은 대부분 슬러리에 포함되어 있는 일부 큰 연마제 입자에 의해 발생되는 것이다. 이와 같은 큰 입자의 크기는 수 ㎛(1-10 ㎛) 정도로서, 발생 원인은 슬러리 내부의 연마제의 분산 상태의 변화에 의한 집성화(aggregation) 또는 슬러리가 외부 공기에 노출됨에 따른 건조를 들 수 있는데, 상기 연마제의 분산 상태 변화를 방지하여 응집에 의한 큰 입자(large particle)의 발생 수를 최소화시키고 발생된 큰 입자가 피연마 재질과 접촉시 완충 작용을 할 수 있는 화합물이 필요하다. 특히, 얇은 트렌치 분리(Shallow Trench Isolation;이하 STI라 칭함)공정에 있어서 μ-스크래치 발생은 디바이스의 고장을 유발하게 되어 치명적인데, 이는 트렌치를 이루는 구조가 200㎚정도로 얇고 미세하여 μ-스크래치가 발생할 경우 STI 구조 자체가 파괴되고 위층에 형성되는 트렌치 또는 커패시터등에 영향을 미치게 되기 때문이다. 따라서 CMP공정에 있어서, μ-스크래치를 제거하는 것은 매우 중요한 것이다.The main components of the composition for CMP include deionized water, metal oxides, pH or bases for pH adjustment, and oxidizing agents for improving the polishing rate. Among them, metal oxides include silica (SiO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), cerium oxide (CeO 2 ), zirconium oxide (ZrO 2 ), and titanium oxide (TiO 2 ), which are fumed or sol-gel. It is manufactured by the (Sol-Gel) method. Known matters about these slurry compositions are classified according to types and additives of metal oxides, for example, slurry composed of silica / amine as slurry for polishing an insulating layer (US Pat. No. 4,169,337), slurry composed of silica quaternary ammonium salt (US Patent No. 5,139,571), Alumina / H202 (US Patent No. 5,244,523), Silica / K 2 Fe (CN) 6 (US Patent No. 5,340,370), Slurry for Polishing Metal Wires and Plugs (European) Patent No. 786,504), slurry consisting of metal oxide / oxidant / fluorine ions (WO Patent No. 9,743,070) and the like. The slurries are slurries that are actually used for semiconductor production according to the material to be polished and the CMP process, and the polishing rate, flatness, and selectivity of the polishing performance evaluation items are somewhat satisfactory. Has a problem that a large amount is generated. Defects such as μ-scratches on the material to be polished after CMP are mostly caused by some large abrasive particles contained in the slurry. The size of such large particles is about several micrometers (1-10 micrometers), which may be caused by aggregation due to a change in the dispersion state of the abrasive in the slurry or drying as the slurry is exposed to the outside air. In addition, a compound capable of minimizing the number of large particles generated by agglomeration by preventing a change in dispersion state of the abrasive and buffering the generated large particles in contact with the material to be polished is required. In particular, in the case of thin trench isolation (hereinafter referred to as STI) process, the occurrence of μ-scratch is fatal because it causes the device to fail, and the structure forming the trench is thin and fine at about 200 nm, causing the μ-scratch to occur. This is because the STI structure itself is destroyed and affects trenches or capacitors formed on the upper layer. Therefore, in the CMP process, it is very important to remove the micro-scratch.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 목적은 탈이온수와 금속산화물을 주성분으로 하는 연마제에 벤조퀴논계 화합물(benzoquinone compound) 또는 퀘브라키톨계 화합물(quebrachitol compound)을 첨가하여 화학적 기계적 연마(Chemical Mechanical Polishing ; 이하 CMP라 칭함) 공정시 CMP 슬러리의 큰 입자(large particle)가 형성되는 것을 막아주어 μ - 스크래치의 생성을 방지하거나 또는 극소화시킨 CMP용 조성물을 제공하는 것이다.In order to solve the above problems, an object of the present invention is to add a benzoquinone compound or a quracrachitol compound to an abrasive containing deionized water and a metal oxide as a main component. It is to provide a composition for CMP which prevents the formation of μ-scratches by preventing the formation of large particles of the CMP slurry during the polishing (hereinafter referred to as CMP) process.

즉, 본 발명의 목적은That is, the object of the present invention

(1)금속 산화물 0.1 - 50중량%,(1) 0.1-50% by weight of a metal oxide,

(2)탈이온수 50 - 99.9중량%,(2) 50 to 99.9% by weight of deionized water,

(3)하기 화학식 1의 벤조퀴논계 화합물 및 (3) a benzoquinone compound of formula (1) and

하기 화학식 2의 퀘브라키톨계 화합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 첨가제 (1)+(2) 100중량부에 대하여 0.001-3중량부   0.001-3 parts by weight with respect to 100 parts by weight of one or more additives (1) + (2) selected from the group consisting of a quebrakititol-based compound of formula (2)

를 포함하는 CMP용 조성물을 제공하는 것이다. It is to provide a composition for CMP comprising a.                         

Figure 112000015756985-pat00003
Figure 112000015756985-pat00003

Figure 112000015756985-pat00004
Figure 112000015756985-pat00004

(상기 화학식중 n은 0 - 5의 정수임)
Wherein n is an integer of 0-5.

이하 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명에서 사용되는 금속 산화물로서는 실리카(SiO2), 알루미나(Al2O3), 산화 세륨(CeO2), 산화 지르코늄(ZrO2), 산화 티타늄(TiO2)등이 있는데, 이들은 발연법 또는 졸-겔(Sol-Gel)법등으로 제조된다. 상기 금속 산화물 입자의 입도는 10 - 100㎚인데, 바람직하게는 20 - 60㎚이다. 만일 상기 금속 산화물 입자의 입도가 10㎚ 미만일 경우에는 연마 속도가 느려지게 되어 생산성이 떨어져서 좋지 않으며, 입도가 100㎚를 초과하는 경우에는 연마 속도가 빨라지게 되어 생산성 측면에서는 유리하지만 분산이 어려워져서 큰 입자(large particle)가 다량으로 존재하게 되므 로 μ-스크래치 발생률이 증가하게 되어 좋지 않다.Metal oxides used in the present invention include silica (SiO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), cerium oxide (CeO 2 ), zirconium oxide (ZrO 2 ), titanium oxide (TiO 2 ), and the like. It is manufactured by the Sol-Gel method. The particle size of the metal oxide particles is 10-100 nm, preferably 20-60 nm. If the particle size of the metal oxide particles is less than 10nm, the polishing rate is lowered and the productivity is not good.If the particle size exceeds 100nm, the polishing rate is faster, which is advantageous in terms of productivity, but the dispersion becomes difficult due to large Since large particles are present in a large amount, it is not good to increase the incidence of μ-scratch.

상기 금속 산화물 입자의 수용액 분산 상태에서의 바람직한 입도는 50 - 250㎚이다. 만일 상기 입도가 50㎚ 미만일 경우에는 연마 속도가 느려져서 생산성 측면에서 좋지 않으며, 입도가 500㎚를 초과하는 경우에는 μ-스크래치가 급격히 증가할 뿐만 아니라 침강 안정성이 떨어져 30일 이상 실온에서 방치하였을 경우 침강이 일어나게 되므로, CMP 공정에서 전처리 공정(교반 공정)이 추가로 요구되어 좋지 않다.The preferable particle size in the aqueous solution dispersion state of the said metal oxide particle is 50-250 nm. If the particle size is less than 50 nm, the polishing rate is slow and not good in terms of productivity. If the particle size is more than 500 nm, the micro-scratch increases not only rapidly but also the sedimentation stability is lowered, so that it is settled at room temperature for more than 30 days. Since this happens, a pretreatment step (stirring step) is additionally required in the CMP process, which is not good.

상기 금속 산화물의 함량은 조성물 전체에 대하여 0.1 - 50중량%이며, 바람직하게는 1 - 25중량%이다. 통상적으로 실리카를 연마제로 사용한 슬러리를 반도체 웨이퍼 절연층 연마용으로 사용할 경우의 함량은 9 - 15중량%이며, 금속 배선 및 플러그 등의 연마용으로 사용할 경우의 함량은 1-15중량%이다.The content of the metal oxide is 0.1 to 50% by weight based on the whole composition, preferably 1 to 25% by weight. Usually, when the slurry using silica as an abrasive is used for polishing a semiconductor wafer insulating layer, the content is 9-15% by weight, and the content is 1-15% by weight for polishing metal wires and plugs.

본 발명에 있어서 연마용 조성물중 필수 첨가제로서 하기 화학식 1의 벤조퀴논계 화합물 및 하기 화학식 2의 퀘브라키톨계 화합물중 1종 이상이 사용 가능하다.In the present invention, at least one of the benzoquinone compound of formula (1) and the quebraquitol compound of formula (2) may be used as an essential additive in the polishing composition.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112000015756985-pat00005
Figure 112000015756985-pat00005

[화학식 2][Formula 2]

Figure 112000015756985-pat00006
Figure 112000015756985-pat00006

(상기 화학식중 n은 0 - 5의 정수임)Wherein n is an integer of 0-5.

상기 화합물들의 함유량은 금속 산화물 및 탈이온수 100중량부에 대하여 0.001 - 3중량부이며, 바람직하게는 0.01 - 1중량부이다. 만일 상기 함유량이 0.001 중량부 미만이면 본 발명의 효과를 기대할 수가 없어서 좋지 않고, 3중량부를 초과하면 첨가제 효과가 향상되지도 않고 경제적으로도 좋지 않다. 벤조퀴논계 화합물은 카르보닐 치환기가 (1,4), (1,3), (1,2) 위치에 치환된 것이 가능한데, (1,4) 위치의 화합물이 바람직하다. 퀘브라키톨계 화합물은 n이 0 내지 1인 것이 바람직하다.The content of the compounds is 0.001 to 3 parts by weight, preferably 0.01 to 1 part by weight based on 100 parts by weight of the metal oxide and deionized water. If the content is less than 0.001 part by weight, the effect of the present invention cannot be expected. If the content is more than 3 parts by weight, the additive effect is neither improved nor economically good. In the benzoquinone compound, a carbonyl substituent may be substituted at the positions (1, 4), (1, 3) and (1, 2), and the compound at the position (1, 4) is preferable. It is preferable that n is 0-1 for a quebrakititol type compound.

상기 벤조퀴논계 화합물 또는 퀘브라키톨계 화합물들은 보습성 및 분산성을 가지고 있기 때문에 Since the benzoquinone compound or the quercapitol compound have moisture and dispersibility

1) 금속 산화물의 집성화 및 응집화를 방지하여 μ-스크래치의 원인이 되는 큰 입자의 생성을 막아주며, 1) Prevents the formation and aggregation of metal oxides to prevent the formation of large particles that cause μ-scratches,

2) 운송 및 저장, 운반/파이프운송/파이핑 시스템등에서의 고임 현상(clogging) 또는 크러스트 현상(crusting)등을 방지시켜 주기 때문에 μ-스크래치를 감소시키고,2) Reduces μ-scratches because it prevents clogging or crusting in transportation and storage, transportation / pipe transportation / pipe systems, etc.

3) 연마제가 균일하게 분산될 수 있도록 만들어 주어 입자의 입도 분산 폭을 감소시켜 피연마 재료의 평탄성을 향상시키며,3) It makes the abrasive to be uniformly distributed, thereby reducing the particle size dispersion width and improving the flatness of the material to be polished.

4) 연마시 연마액 슬러리의 유동성을 향상시켜 웨이퍼 표면과 균일하게 접촉하도록 하여 피연마 재료의 평탄성을 향상시키고,4) improves the flatness of the material to be polished by improving the fluidity of the polishing liquid slurry during polishing to make uniform contact with the wafer surface,

5) 전자 전달을 용이하게 하여 슬러리내 OH- 이온을 안정화시키는 동시에 연마시 슬러리의 화학적 성질을 웨이퍼에 신속하게 전달할 수 있다.5) It facilitates electron transfer, stabilizes OH - ions in the slurry, and at the same time quickly transfers the slurry's chemical properties to the wafer during polishing.

이들의 첨가 순서는 특별히 한정되지 않고 금속 산화물의 분산 전 또는 분산 후 어느 경우에나 가능하며, 또한 상업적으로 시판되고 있는 슬러리 조성물에 추가로 첨가해도 동일한 효과를 나타낸다. 종래의 CMP용 슬러리는 장기 보관후 사용할 경우 특히 μ-스크래치를 다량 유발시키는 경향이 있는 반면에, 상기 첨가제 화합물이 첨가된 본 발명의 CMP용 슬러리는 6개월 이상 보관하였다가 사용하더라도 μ-스크래치 발생 정도가 증가하지 않는등 저장 기간에 상관 없이 연마 성능이 일정하게 유지된다. 뿐만 아니라, 상기 첨가제 화합물을 사용할 경우 분산 안정성이 증가하기 때문에 사용하지 않은 경우보다 침강 안정성이 증가한다는 부수적인 효과도 얻을 수 있다.The addition order thereof is not particularly limited, and may be any case before or after the dispersion of the metal oxide, and further addition to the commercially available slurry composition has the same effect. Conventional CMP slurries tend to induce a large amount of μ-scratches, especially when used after long-term storage, whereas CMP slurries of the present invention to which the additive compound is added have been stored for 6 months or more, and then they generate μ-scratches. Polishing performance remains constant regardless of storage period, such as no increase in degree. In addition, since the dispersion stability is increased when the additive compound is used, a side effect of increasing sedimentation stability is obtained.

상기 CMP용 조성물은 피연마 재료의 종류에 따라서 제 2의 첨가제를 부가적으로 첨가할 수 있는데, 예를 들면 웨이퍼의 절연층을 연마할 경우에는 KOH 또는 아민염과 같은 염기를, 금속 배선 및 플러그등을 연마할 경우에는 H2SO4, HNO3 , CH3COOH와 같은 산과 함께 산화제등을 첨가하여 사용할 수 있다.The CMP composition may additionally add a second additive depending on the type of material to be polished. For example, when polishing an insulating layer of a wafer, a base such as KOH or an amine salt may be added to the metal wire and the plug. In the case of polishing and the like, an oxidizing agent and the like can be used together with an acid such as H 2 SO 4 , HNO 3 , and CH 3 COOH.

본 발명의 CMP용 조성물은 상기와 같은 금속 산화물 0.1-0.5중량%와 탈이온 수 50-99.9중량%에 상기 금속 산화물 및 탈이온수 100중량부에 대해 0.001-3중량부의 벤조퀴논계 또는 퀘브라키톨계 화합물을 가하여 제조된다.The composition for CMP of the present invention is 0.001-3 parts by weight of benzoquinone or quebraquitol based on 0.1-0.5% by weight of the metal oxide and 50-99.9% by weight of deionized water with respect to 100 parts by weight of the metal oxide and deionized water. It is prepared by adding a compound.

이하 실시예를 들어 본 발명을 구체화할 것이며, 다음의 실시예는 어디까지나 본 발명을 예시하기 위한 목적으로 기재된 것이지 본 발명의 보호 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.The present invention will be described with reference to the following examples, and the following examples are only described for the purpose of illustrating the present invention and are not intended to limit the protection scope of the present invention.

실시예 1Example 1

시판중인 Aerosil 90G(Degussa社) 130g, 13중량%-KOH 용액 25g, 탈이온수 860g의 혼합물을 2ℓ의 폴리에틸렌 플라스크네서 1000rpm에서 2시간 동안 전혼합(premixing)시킨 혼합물에 (1,4)-벤조퀴논 1g(0.1중량부)을 첨가한 후, 대향 충돌시켜 13,000psi에서 분산시켰다. 이렇게 해서 얻어진 슬러리의 pH가 11이 되도록 13중량%의 KOH 용액을 가한후 깊이 1㎛인 필터를 사용하여 여과시키고 하기와 같은 조건하에서 2분 동안 연마시켜 연마에 의해서 제거된 두께의 변화량으로부터 연마 속도 및 평탄성을 측정하였으며, μ-스크래치 발생수는 KLA(TENTON社) 기기를 이용하여 측정하였다. 상기 결과를 표 1에 나타내었다.(1,4) -benzoquinone After addition of 1 g (0.1 parts by weight), it was counter-impacted and dispersed at 13,000 psi. A 13 wt% KOH solution was added so that the pH of the slurry thus obtained was 11, filtered using a filter having a depth of 1 μm, and polished for 2 minutes under the following conditions to remove the polishing rate from the change in thickness removed by polishing. And flatness was measured, and the number of μ-scratches was measured using a KLA (TENTON Corporation) instrument. The results are shown in Table 1.

* 연마기 모델 : 6EC (STRASBAUGH社)* Grinding Machine Model: 6EC (STRASBAUGH)

* 연마 대상 : PE-TEOS가 도포된 6" 웨이퍼* Polishing target: 6 "wafer coated with PE-TEOS

* 연마 조건 : * Polishing condition:

- 패드 타입 ; IC1000/SubaIV Stack형(Rodel社)-Pad type; IC1000 / SubaIV Stack type (Rodel)

- 평삭반(platen) 속도 ; 120rpmPlaten speed; 120 rpm

- 퀼(quill) 속도 ; 120rpmQuill speed; 120 rpm

- 압력 ; 6psi- pressure ; 6 psi

- 배경 압력(back pressure) ; 0psiBack pressure; 0psi

- 온도 ; 25℃- Temperature ; 25 ℃

- 슬러리 유속 ; 150㎖/min-Slurry flow rate; 150ml / min

실시예 2Example 2

(1,4)-벤조퀴논 대신에 퀘브라키톨을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 같은 방법으로 슬러리를 제조한 후 연마 성능을 평가하였으며, 결과를 표 1에 나타내었다.Polishing performance was evaluated after preparing the slurry in the same manner as in Example 1, except that Quebraquitol was used instead of (1,4) -benzoquinone, and the results are shown in Table 1.

실시예 3 - 5Examples 3-5

발연 실리카(fumed silica) 대신에 표 1에 나타낸 기타 금속 산화물을 사용하였으며 (1,4)-벤조퀴논을 1중량부 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 같은 방법으로 연마 성능을 평가하였으며, 결과를 표 1에 나타내었다.Instead of fumed silica, other metal oxides shown in Table 1 were used, and the polishing performance was evaluated in the same manner as in Example 1 except that 1 part by weight of (1,4) -benzoquinone was added. Is shown in Table 1.

실시예 6 - 8Examples 6-8

발연 실리카(fumed silica) 대신에 표 1에 나타낸 기타 금속 산화물을 사용하였으며 퀘브라키톨을 1중량부 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 같은 방법으로 연마 성능을 평가하였으며, 결과를 표 1에 나타내었다.Instead of fumed silica, other metal oxides shown in Table 1 were used, and the polishing performance was evaluated in the same manner as in Example 1, except that 1 part by weight of Quebrachitol was added, and the results are shown in Table 1. It was.

실시예 9 - 11Examples 9-11

실시예 1과 같은 방법으로 제조된 슬러리 조성물을 1일, 60일, 120일 보관후 각각의 경우에 있어서의 연마 성능을 비교함으로써 장기 저장후의 연마 성능(μ-스크래치) 변화 여부를 알아보았으며, 결과를 표 2에 나타내었다.After storing the slurry composition prepared in the same manner as in Example 1 for 1 day, 60 days and 120 days, the polishing performance in each case was compared to determine whether the polishing performance (μ-scratch) changed after long term storage. The results are shown in Table 2.

비교예 1 - 7Comparative Example 1-7

실시예 1, 2에서 (1,4)-벤조퀴논 또는 퀘브라키톨을 첨가하지 않고 표3에 나타낸 금속 산화물을 사용하여 실시예 1과 같은 방법으로 슬러리를 제조한후 연마 성능을 평가하였으며, 결과를 표 3에 나타내었는데, 비교예 5 내지 비교예 7은 각각 1일, 60일, 120일간 보관한 후에 연마 성능을 평가하였다. In Examples 1 and 2, the slurry was prepared in the same manner as in Example 1 using the metal oxides shown in Table 3 without adding (1,4) -benzoquinone or quebrachitol, and the polishing performance was evaluated. In Table 3, Comparative Examples 5 to 7 evaluated the polishing performance after storage for 1 day, 60 days, and 120 days, respectively.

Figure 112000015756985-pat00007
Figure 112000015756985-pat00007

Figure 112006005713051-pat00008

* 실시예 9 내지 실시예 11 : 각각 1일, 6일, 120일 보관
Figure 112006005713051-pat00008

Examples 9-11: 1 day, 6 days, 120 days storage, respectively

Figure 112006005713051-pat00009

* 비교예 5 내지 비교예 7 : 각각 1일, 60일, 120일 보관
Figure 112006005713051-pat00009

Comparative Examples 5 to 7: 1 day, 60 days, 120 days storage, respectively

상기 실시예의 결과를 통하여 확인되는 바와 같이, 본 발명의 CMP용 조성물은 μ-스크래치 발생수가 상당히 감소되었으며 연마 균일도 역시 개선된 이점을 갖는다.As can be seen from the results of the above examples, the composition for CMP of the present invention has a significant reduction in the number of μ-scratches and the improved polishing uniformity.

Claims (4)

(1)금속 산화물 0.1 - 50중량%,(1) 0.1-50% by weight of a metal oxide, (2)탈이온수 50 - 99.9중량%,(2) 50 to 99.9% by weight of deionized water, (3)하기 화학식 2의 퀘브라키톨계 화합물을 (1)+(2) 100 중량부에 대하여 0.001-3 중량부 포함하는 CMP용 조성물.(3) A composition for CMP comprising 0.001-3 parts by weight of a quebrakititol compound of formula (2) based on 100 parts by weight of (1) + (2). [화학식 2][Formula 2]
Figure 112006005713051-pat00011
Figure 112006005713051-pat00011
(상기 화학식중 n은 0 - 5의 정수임)Wherein n is an integer of 0-5.
제 1항에 있어서, 상기 금속 산화물은 실리카(SiO2), 알루미나(Al2O3), 산화 세륨(CeO2), 산화 지르코늄(ZrO2), 산화 티타늄(TiO2)으로 구성된 그룹으로부터 선택 된 것을 특징으로 하는 CMP용 조성물.The metal oxide of claim 1, wherein the metal oxide is selected from the group consisting of silica (SiO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), cerium oxide (CeO 2 ), zirconium oxide (ZrO 2 ), and titanium oxide (TiO 2 ). CMP composition, characterized in that. 제 1항에 있어서, 상기 금속 산화물의 입도가 10 - 100 ㎚인 것을 특징으로 하는 CMP용 조성물.The composition for CMP according to claim 1, wherein the metal oxide has a particle size of 10-100 nm. 제 1항에 있어서, 상기 금속 산화물의 2차 입자의 평균 입도가 50 - 500㎚인 것을 특징으로 하는 CMP용 조성물.The composition for CMP according to claim 1, wherein the average particle size of the secondary particles of the metal oxide is 50 to 500 nm.
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