KR100628019B1 - 에지 연마 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 물 및 평균 입자 크기 70 내지 2,500 nm의 이산화규소를 함유한 웨이퍼용 에지 연마 조성물에 관한 것이다.

Description

에지 연마 조성물 {EDGE POLISHING COMPOSITION}
본 발명은 반도체 웨이퍼의 에지 표면의 처리에 적합한 연마 조성물에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 본 발명은, 산화막이 형성된 반도체 웨이퍼 또는 규소 웨이퍼의 에지 표면 처리(하기로부터 "에지 연마"라 칭한다)에 높은 연마 제거율(polishing removal rate)을 제공하고, 웨이퍼 표면상의 건조된 겔의 퇴적을 줄일 수 있고, 동시에 탁월한 웨이퍼 에지 표면(하기로부터 "에지"로 칭한다)을 형성할 수 있는 에지 연마 조성물에 관한 것이다.
최근, 컴퓨터를 포함하는 첨단 기술 제품에 사용하기 위한 고성능 반도체 장치 칩이, 높은 통합 및 높은 용량으로 발전하여왔으며, 높은 용량에 기인한 칩 크기의 확대가 진행중이다. 또한, 반도체 장치의 디자인 관례에 있어서, 소형화가 수년간 진보되었으며, 장치를 제조하기 위한 방법의 초점 심도는 얕은 경향이 있어서, 장치의 형성 이전에 웨이퍼로서 요구되는 처리된 표면의 정밀도를 위한 요구 조건은 더욱 더 엄격해지고 있다.
다른 한편으로, 칩 크기의 확대로 인해, 생산성의 감소, 생산 비용의 증가 및 다른 문제들이 발생하였다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 장치 칩이 제조되는 반도체 웨이퍼의 면적을 확대하여 단위 면적당 칩의 수를 증가시키려는 시도, 즉, 웨이퍼의 크기를 증가시키려는 시도가 있어왔다.
처리된 표면의 정밀도의 척도로서, 비교적 큰 외부 물질의 퇴적, LPD(광점 결점; Light Point Defects, 하기에 설명하기로 한다), 스크래치, 표면 거칠기, 헤이즈 레벨(haze level), SSS(표면하 스크래치; Sub-Surface Scratches, 잠재 스크래치(latent scratch)로도 불리는 미세한 스크래치의 한 종류) 및 다른 결점과 같은 다양한 표면 결점을 언급할 수 있다.
웨이퍼에 퇴적하는 비교적 큰 외부 물질은 연마제 조성물 등의 건조에 의해 생성되는 건조 젤에 기인한 것일 수 있다. LPD는 웨이퍼의 표면에 퇴적한 미세 외부 물질(하기로부터 "입자"로 지칭한다)에 기인하는 결점 및 COP(결정 기원 입자; Crystal Originated Particles)에 기인한 결점을 포함한다.
이러한 비교적 큰 외부 물질 또는 LPD가 존재하는 경우에, 이어지는 장치 형성 단계에서 패턴 결점, 절연체의 파괴 전압, 이온의 주입 불량 또는 다른 장치 특성의 악화가 일어날 것이고, 따라서 수율의 감소를 유발한다. 따라서, 실질적으로 이러한 표면 결점이 없는 웨이퍼, 또는 이러한 웨이퍼를 제조하기 위한 방법이 연구되어왔다.
일반적인 반도체 기판으로서의 규소 웨이퍼는 규소 단결정 주괴(ingot)를 슬라이싱하여 웨이퍼를 수득하고, 이를 래핑(lapping)으로 불리는 거친 연마를 통해 외형을 형성하여 제조된다. 이어서, 슬라이싱 또는 래핑에 의해 웨이퍼의 표면에 형성된 손상된 층을 에칭으로 제거한다. 이후, 특히 8 인치 이상의 큰 직경을 갖는 규소 반도체 웨이퍼의 경우에, 하기에 설명하는 바와 같이, 에지의 치핑(chipping)이나 크래킹(cracking)을 방지하기 위해, 또는 입자의 발생을 방지하기 위해 통상적으로 에지 연마가 수행된다. 그 후에, 스톡 제거 연마로 지칭되는 1차 연마, 2차 연마 및 최종 연마가 수행되어 거울면(mirror surface)으로 웨이퍼 표면을 연마하여 규소 웨이퍼로서 최종 생성물을 수득하는 것이 일반적이다. 공정에 따라 2차 연마는 생략할 수 있으며, 또는 2차 연마 및 최종 연마 사이에 부가적인 연마 단계를 추가할 수 있다.
웨이퍼를 반도체 제조 장치로부터 뽑아내어 이송하는 경우에, 케이싱(casing)에 포장되어 이송하는 것이 일반적이다. 비교적 작은 면적을 갖는 통상적인 웨이퍼, 예컨대 6 인치 이하의 직경을 갖는 웨이퍼의 경우에 웨이퍼 자체의 무게는 작고, 에지가 케이싱에 마찰될 수 있는 경우에도 충격은 작고, 이러한 마찰에 의한 에지의 크래킹 또는 치핑이 거의 일어나지 않는다. 그러나, 웨이퍼의 직경이 8 인치 이상인 경우에, 웨이퍼 자체의 무게는 커지고, 케이싱에 대한 에지의 마찰 충격은 커지는 경향이 있어서, 에지에서 크래킹 또는 치핑이 일어나기 쉽다.
또한, 에지 연마를 하지 않는 웨이퍼는 에지가 부드럽지 않고, 에지가 반도체 제조 장치 사이에서 취급하는 동안 에지가 케이싱에 마찰되거나 장치의 암(arm) 등에 마찰되는 경우, 에지의 크래킹 또는 치핑 뿐만 아니라 케이싱 또는 암 등의 마모가 일어나기 쉬워서, 웨이퍼 자체의 물질 또는 케이싱, 암 등의 웨어링 다운(wearing down)이 웨이퍼 표면에 퇴적하기 쉬우며, 따라서 입자 결점으로 이어진다는 문제가 있다.
이러한 문제에 대해, 에지를 평탄하게 하여 에지의 강도를 높이고, 입자의 형성을 감소시키는 것이 가능하다는 것이 공지되었으며, 에칭 이후에 에지 연마를 수행하여 웨이퍼 에지를 연마하고 부드럽게 하는 것이 일반화되었다.
지금까지, 이러한 에지 연마에 있어서, 물 및 평균 입자 크기 10 내지 50 nm의 콜로이드성 실리카를 함유하는 에지 연마 조성물, 또는 염기성 화합물을 추가로 함유하는 1차 연마 조성물을 사용하는 것이 일반적이었다. 그러나, 이러한 조성물을 사용한 에지 연마는 연마 제거율이 낮고, 생산성이 열악하다는 단점을 갖는다.
또한 처리 도중, 분산된 조성물이 웨이퍼 표면에 건조되고, 조성물 중의 실리카가 그 위에 건조 겔로서 퇴적할 수 있다. 상기 건조 겔은 세척 단계에 의해 제거될 수 없으며, 따라서 표면 결점을 유발하는 인자이다. 또한, 웨이퍼 표면에 퇴적한 건조 겔이 세척 단계에서 적절하게 제거되지 않은 상태로 1차 연마되는 경우, 건조 겔이 연마 도중 유출되어 웨이퍼 표면에 스크래치를 형성할 수 있다. 따라서, 높은 연마 제거율을 갖고, 건조 겔이 퇴적하지 않는 에지 연마 조성물이 요구되어왔다.
다른 한편으로, 불연속 반도체, 양극형 집적회로, MOSIC 등에 유용한 에피택셜(epitaxial) 웨이퍼에 대한 요구가 수년간 증가하고 있다. 이러한 에피택셜 웨이퍼는 안티모니, 비소, 붕소 및 다른 도판트(dopant)를 통상의 웨이퍼보다 많은 양으로 함유하는 낮은 저항성의 웨이퍼의 표면상에 성장한 결정 결점이 없는 규소 단결정의 박막(하기로부터 "에피택셜 층"으로 지칭한다)을 갖는 웨이퍼이다.
이러한 에피택셜 웨이퍼를 제조하는 공정에 있어서, 에피택셜 층이 성장할 때에, 웨이퍼에 함유된 도판트가 웨이퍼의 후면으로부터 배출되고, 다시 웨이퍼 표면의 에피택셜 층으로 유입될 수 있어서, 규정된 저항성을 갖는 웨이퍼를 수득하는 것이 불가능해질 수 있다. 웨이퍼의 후면으로부터 도판트가 배출되는 것을 방지하기 위해, 화학적 또는 물리적인 방법에 의해, 에칭 후에 웨이퍼의 후면에 산화막을 형성하여 제조되는 산화막이 제공된 반도체 웨이퍼를 사용하는 것이 일반적이다.
산화막이 제공된 상기와 같은 웨이퍼에도, 에지의 크래킹 또는 치핑을 방지하기 위해, 또는 입자의 형성을 방지하고, 웨이퍼의 주변부의 크라운(crown)의 형성을 방지하기 위해 에지 연마를 수행한다. 크라운의 형성은 에피택셜 층의 성장 도중 웨이퍼의 주변에 규소 단결정막이 팽창하고, 웨이퍼 표면의 중심부보다 더 두꺼워질 현상이다.
지금까지, 산화막이 제공된 웨이퍼용 에지 연마 조성물로서, 물 및 평균 입자 크기 10 내지 50 nm의 콜로이드성 실리카를 함유하는 에지 연마 조성물, 또는 상기 규소 웨이퍼의 경우와 마찬가지로 염기성 화합물을 추가로 함유하는 1차 연마 조성물을 사용하는 것이 일반적이었다. 이러한 조성물도 연마 제거율이 매우 낮고, 처리 시간이 길며, 건조 겔이 웨이퍼 표면에 퇴적하기 쉽다는 문제를 갖는다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것이며, 본 발명의 목적은 높은 연마 제거율을 갖고 웨이퍼 표면상에의 건조 겔의 퇴적을 감소시킬 수 있으며, 동시에 탁월한 에지를 형성할 수 있는 에지 연마 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명은 물 및 평균 입자 크기 70 내지 2,500 nm의 이산화규소를 함유하는 웨이퍼용 에지 연마 조성물을 제공한다.
본 발명의 에지 연마 조성물은 높은 연마 제거율을 나타내며, 규소 웨이퍼 또는 산화막이 제공된 반도체 웨이퍼의 에지 연마에 있어서 웨이퍼 표면상에의 건조 겔의 퇴적을 감소시킬 수 있다.
이제 본 발명을 바람직한 구현예로서 더욱 상세히 설명한다.
연마제
본 발명의 에지 연마 조성물용 성분 가운데, 주 연마제로서 사용되는 연마제는 이산화규소이다. 이산화규소는 이들의 제조 방법 또는 특성이 서로 상이한 여러 가지 종류를 포함한다. 이들 가운데 본 발명의 에지 연마 조성물에 사용될 수 있는 이산화규소는 바람직하게는 콜로이드성 실리카, 발연 실리카 또는 침전 실리카와 같은 무정형 이산화규소이다. 특히, 산화막이 제공되는 반도체 웨이퍼의 에지 연마를 위해, 발연 실리카가 바람직하다.
이들 가운데, 콜로이드성 실리카는 통상적으로, 소듐 실리케이트의 이온 교환으로, 또는 산 또는 알칼리로 알콕시실란을 가수분해하여 수득한 극미소 콜로이드성 실리카의 입자 성장에 의해 제조한다. 이러한 습식 방법으로 제조한 콜로이드성 실리카는 일반적으로 1차 입자 또는 2차 입자의 상태로 물에 분산된 슬러리의 형태로 수득된다. 이러한 콜로이드성 실리카는 예를 들어, 상표명 SPHERICA SLURRY(Catalyst & Chemicals사 제조)로 시판중이다.
발연 실리카는 4염화 규소 및 수소의 연소로 제조한 것이다. 이러한 가스상 방법으로 제조한 발연 실리카는 수개 또는 수십개의 1차 입자가 서로 결합한 사슬 구조를 갖는 2차 입자의 형태이며, 금속 불순물의 함량이 비교적 적다는 특성을 갖는다. 이러한 발연 실리카는 예를 들어, 상표명 Aerosil(Nippon Aerosil사 제조)로 시판중이다.
침전 실리카는 소듐 실리케이트를 산과 반응시켜 제조한 물을 함유하는 무정형 이산화규소이다. 습식 시스템으로 제조한 이러한 침전 실리카는 포도와 같이 구형 1차 입자가 응집한 큰 입자의 형태이며, 비표면적 및 기공 부피가 비교적 크다는 특성을 갖는다. 이러한 침전 실리카는 예를 들어, 상표명 Carplex(Shionogi & Co. 사 제조)로 시판중이다.
이산화규소는 마모 그레인으로서 기계적인 작용에 의해 연마할 표면을 연마한다. 이의 평균 입자 크기는 광 분산법에 의해 측정한 값으로부터 수득한 평균 입자 크기로서 70 내지 2,500 nm이다. 특히, 콜로이드성 실리카의 경우, 평균 입자 크기는 통상적으로 70 내지 1,000 nm, 바람직하게는 120 내지 800 nm, 더욱 바람직하게는 150 내지 500 nm이다. 발연 실리카의 경우, 평균 입자 크기는 통상적으로 70 내지 300 nm, 바람직하게는 130 내지 300 nm, 더욱 바람직하게는 170 내지 300 nm이다. 침전 실리카의 경우에, 평균 입자 크기는 통상적으로 300 내지 3,000 nm, 바람직하게는 350 내지 2,500 nm, 더욱 바람직하게는 400 내지 2,000 nm이다. 본원에 공개된 평균 입자 크기는, 광분산법으로 측정한 값으로부터 얻은 모든 평균 2차 입자 크기이다.
본 발명의 에지 연마 조성물에 대하여, 이산화규소의 평균 입자 크기가 상기 범위를 초과하는 경우, 그레인 입자의 분산이 거의 유지되지 않아서, 안정성이 악화되고, 연마 그레인이 침전하며, 연마된 에지에서 스크래치가 발생하기 쉬운 것과 같은 문제가 발생하는 경향이 있다. 다른 한편으로, 상기 범위보다 작은 경우에, 연마 제거율이 매우 낮은 경향이 있고, 처리 시간이 길며, 웨이퍼 표면상에 건조 겔의 퇴적이 발생하여 실용적이지 못하다.
에지 연마 조성물의 연마제의 함량은 통상적으로 조성물의 총량을 기준으로 0.005 내지 50 중량 %, 바람직하게는 0.01 내지 30 중량 %, 더욱 바람직하게는 0.05 내지 10 중량 %이다. 연마제의 함량이 너무 작으면 연마 제거율이 낮은 경향이 있고, 처리 시간이 길며, 또는 웨이퍼 표면상에 건조 겔의 퇴적이 발생하기 쉽다. 다른 한편으로 너무 크면, 조성물의 분산 상태가 거의 균일하게 유지되기 어렵고, 또는 조성물의 점도가 과도해져서 취급이 어려운 경향이 있다.
본 발명의 에지 연마 조성물은 연마제로서 이산화규소를 함유하고 있으나, 이산화규소가 아닌 다른 연마제, 예컨대 산화 알루미늄, 산화 세륨, 산화 티탄, 질화 규소, 산화 지르콘, 이산화 망간 등과 같은 연마제를 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위 내에서 추가로 함유할 수 있다.
다른 첨가제
본 발명의 에지 연마 조성물은 상기 연마제 및 물을 함유하지만, 필요에 따라 다른 첨가제를 추가로 함유할 수 있다.
이러한 첨가제로서, 예컨대 염기성 화합물을 언급할 수 있다. 단지 연마제 및 물로 구성된 연마 조성물은 기계적 작용에 의해 연마할 표면을 연마한다. 반면, 상기 염기성 화합물은 화학적 작용에 의해 기계적 연마 작용을 보충하는 것으로 생각된다. 따라서, 본 발명의 에지 연마 조성물이 염기성 화합물을 함유하는 경우에, 염기성 화합물은 이것이 조성물에 가용하도록, 즉, 수용성 염기성 화합물이도록 선택되어야한다.
본 발명에 사용되는 염기성 화합물은 본 발명의 효과를 저해하지 않는 한 특별히 제한되지 않는다. 그러나, 메틸아민, 디메틸아민, 트리메틸아민, 에틸아민, 디에틸아민, 트리에틸아민, 에틸렌디아민, 헥사메틸렌디아민, 피페라진 6수화물, 무수 피페라진, 1-(2-아미노에틸)피페라진, N-메틸피페라진, 디에틸렌트리아민, 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, N-메틸에탄올아민, N-메틸-N,N-디에탄올아민, N,N-디메틸에탄올아민, N,N-디에틸에탄올아민, N,N-디부틸에탄올아민, N-(β-아미노에틸)에탄올아민, 모노이소프로판올아민, 디이소프로판올아민, 트리이소프로판올아민, 수산화 암모늄, 테트라메틸암모늄 히드록시드, 탄산암모늄, 탄산수소 암모늄, 수산화칼륨 및 수산화나트륨으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 화합물이 바람직하다. 상기 염기성 화합물은 광학 비로 조합하여 사용될 수 있다.
또한, 특히 산화막이 제공된 반도체 웨이퍼의 에지 연마에 사용되는 경우, 본 발명의 에지 연마 조성물은 수산화 암모늄, 테트라메틸암모늄 히드록시드, 탄산암모늄, 탄산수소 암모늄, 수산화칼륨 및 수산화나트륨으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
본 발명의 에지 연마 조성물이 염기성 화합물을 함유하는 경우, 염기성 화합물의 함량은, 사용된 염기성 화합물의 종류에 따라 다르나, 바람직하게는 조성물의 총량을 기준으로 0.001 내지 30 중량 %, 더욱 바람직하게는 0.005 내지 10 중량 %, 특히 바람직하게는 0.01 내지 5 중량 %이다. 염기성 화합물의 함량이 증가함에 따라, 웨이퍼 표면상의 건조 겔의 퇴적은 감소하는 경향이 있다. 그러나, 함량이 매우 크면 화학적 작용이 너무 강하고, 강한 에칭 작용에 의해 웨이퍼 표면상에 표면 거침과 같은 표면 결점이 형성되기 쉽거나, 연마제로서 연마제 그레인의 안정성을 잃기 쉽게되어 침전이 형성될 수 있는 단점이 발생할 것이다. 다른 한편으로, 적당량의 염기성 화합물이 함유된다면, 상기한 바와 같이 화학적 작용에 의해 연마 제거율이 증가하고, 웨이퍼 표면상의 건조 겔의 퇴적이 감소되는 효과를 얻게 될 것이다. 특히, 연마제로서 발연 실리카가 사용되는 경우, 염기성 화합물의 첨가는 조성물의 겔화 방지, 분산 안정성의 증가 및 점도의 감소와 같은 이점을 가져온다.
본 발명의 에지 연마 조성물에, 생성물의 질을 유지하거나 안정화하기 위해, 또는 연마할 대상의 종류, 연마 조건 및 연마 처리의 기타 요구사항에 따라, 상기 염기성 화합물 외에도 다양한 첨가제가 추가로 혼입될 수 있다. 이러한 추가의 첨가제로서, 하기를 언급할 수 있다.
(a) 셀룰로스, 예컨대 셀룰로스, 카르복시메틸셀룰로스, 히드록시에틸셀룰로스 등.
(b) 수용성 알콜, 예컨대 에탄올, 프로판올, 에틸렌 글리콜 등.
(c) 계면 활성제, 예컨대 소듐 알킬벤젠설포네이트, 나프탈렌설폰산과 포르말린의 축합물 등.
(d) 유기 다음이온성 물질, 예컨대 리그닌 설포네이트, 폴리아크릴레이트 등.
(e) 수용성 중합체(유화제), 예컨대 폴리비닐 알콜 등.
(f) 킬레이트화제, 예컨대 디메틸글리옥심, 디티존, 옥신, 아세틸아세톤, 글리신, EDTA, NTA 등.
(g) 살균제, 예컨대 소듐 알기네이트 등.
또한, 본 발명의 에지 연마 조성물에, 연마제 또는 연마 가속제로서 사용하기 위한 용도 외에, 즉 연마제의 침전을 방지하기 위한 목적으로 상기 연마제 및 첨가제를 포함한 것 가운데 다른 하나를 추가로 사용할 수 있다.
본 발명의 연마 조성물은 통상적으로 상기 연마제를 희망하는 함량으로 물 중에서 혼합하고 분산시키며, 필요에 따라 다른 첨가제를 필요량 용해시켜 제조한다. 상기 성분들을 물에 분산시키거나 용해하기 위한 방법은 선택적이다. 예를 들어, 날개형의 교반기에 의한 교반에 의해, 또는 초음파 분산에 의해 분산될 수 있다. 또한, 연마 물질이 아닌 첨가제가 사용되는 경우, 상기 각각의 성분의 혼합 순서는 선택적이며, 즉, 연마제의 분산 또는 다른 첨가제의 용해가 먼저 수행되거나, 또는 동시에 수행될 수 있다.
본 발명의 연마 조성물은 비교적 고농도의 스톡 액체의 형태로 제조, 저장 또는 이송될 수 있으며, 실제의 연마 작업시에 희석하여 사용할 수 있다. 상기 바람직한 농도 범위는 실제 연마 작업을 위한 것이며, 이러한 방법이 적용되는 경우에는, 저장 또는 이송시에 조성물은 당연히 고농도의 용액일 것이다. 또한, 취급 효율성의 관점에서, 조성물은 이러한 고농도 형태로 제조되는 것이 바람직하다. 상기 연마 조성물에 대한 농도는 농축된 제형의 농도가 아니라, 실제 사용시의 농도이다.
산화막이 제공된 반도체 웨이퍼 또는 규소 웨이퍼의 에지 연마에 있어서, 본 발명의 에지 연마 조성물이 높은 연마 제거율 및 웨이퍼 표면상의 건조 겔의 낮은 퇴적을 제공하는 이유는 명확하게 밝혀지지 않았으나, 규소 웨이퍼를 예로 들어 하기와 같이 설명할 수 있다.
일반적으로, 웨이퍼 표면의 1차 연마에 사용되는 연마 조성물의 연마제의 평균 입자 크기는 10 내지 50 nm이다. 이러한 연마제의 입자 크기가 증가하여도, 연마 제거율은 원하는 만큼 증가하지 않을 것이며, 스크래치와 같은 다른 문제가 발생하기 쉽다. 따라서, 1차 연마용 연마 조성물에 있어서, 연마제의 입자 크기를 증가시키는 데에는 아무런 이점이 없다. 반면 에지 연마에 있어서, 연마제의 입자 크기가 증가하면 연마 제거율이 현저하게 증가한다. 이는, 점 또는 선과 같이 매우 얇은 에지를 따라 연마가 수행되는 에지 연마와, 1차 연마와 같은 평탄면 연마 사이에, 연마제의 작용이 상이한 것으로부터 기인한 것으로 생각된다.
또한, 건조 겔이 웨이퍼 표면상에 거의 퇴적하지 않는 이유는, 본 발명의 에지 연마 조성물에 있어서, 연마제 입자가 크고, 따라서 입자의 표면 활성이 작고, 연마제와 웨이퍼 사이의 연마력이 약하여 조성물이 웨이퍼 표면으로부터 용이하게 제거될 수 있으며, 연마 제거율이 높아짐에 따라 처리 시간이 단축되어 처리 도중 웨이퍼 표면상에 퇴적하는 조성물이 거의 건조되지 않아서이기 때문일 것이다.
이제, 본 발명의 에지 연마 조성물을 실시예를 통해 더욱 상세히 설명한다. 그러나, 어떠한 경우에도, 본 발명이 하기 특정 실시예로 제한되지 않는 것으로 이해되어야 한다.
에지 연마 조성물 및 이의 제조
연마제로서, 콜로이드성 실리카(Catalysts & Chemicals사 제조), 발연 실리카(Nippon Aerosil사 제조), 또는 침전 실리카(Shionogi & Co. 사 제조)를 교반기를 사용하여 물에 분산시켜 연마제 농도가 2 내지 4 중량 %인 슬러리를 수득하였다. 이어서 이 슬러리에, 표 1 또는 표 2에 기술한 염기성 화합물을 정의된 바와 같은 양으로 첨가하여 에지 연마 조성물을 수득하였다. 수득한 에지 연마 조성물을 사용하여, 연마할 대상으로서, 8-인치 규소 웨이퍼 P<100>(표 1, 에칭 처리 대상) 및 연마할 대상으로서 산화막이 제공된 8-인치 규소 웨이퍼 P<100>(표 2)를 사용하여 시험을 수행한하였.
에지 연마 시험
에지 연마 시험의 조건은 하기와 같았다.
연마기 : 에지 연마기 EP-200 IV SN(Speedfam사 제조)
하중 : 2 kg
드럼 회전 속도 : 800 rpm
연마 패드 : SUBA 400(Rodel U.S.A.사 제조)
공급할 조성물의 양 : 300 cc/분 (순환)
연마 시간 : 10 분
연마 후에, 웨이퍼를 연속적으로 세척하고 건조시킨 후, 암실에서 스포트라이트를 조사하여 웨이퍼 표면을 육안으로 관찰하여 건조 겔의 퇴적 상태를 평가하였다. 평가 기준은 하기와 같았다.
◎ : 건조 겔의 퇴적이 관찰되지 않음.
○ : 실질적으로 건조 겔의 퇴적이 관찰되지 않음. 퇴적은 문제되는 수준이 아님.
× : 문제되는 수준의 건조 겔의 퇴적이 관찰됨.
이어서, 연마 제거율의 지수로서, 연마에 따른 웨이퍼의 중량 감소를 매 시험마다 측정하였다.
수득한 결과를 하기 표에 나타내었다.
Figure 111999005619775-pat00003
Figure 111999005619775-pat00004
표 1 및 표 2의 결과로부터, 본 발명의 에지 연마 조성물이 통상의 에지 연마 조성물과 비교하여 높은 연마 제거율 및 더 낮은 웨이퍼 표면상의 건조 겔의 퇴적을 갖는다는 것이 명백하였다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 에지 연마 조성물은 산화막이 제공된 반도체 웨이퍼 또는 규소 웨이퍼의 에지 연마에 있어서 높은 연마 제거율을 제공하며, 웨이퍼 표면상의 건조 겔의 퇴적을 감소시킬 수 있다.

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  9. 규소 웨이퍼 또는 산화막이 피복된 반도체 웨이퍼의 에지 표면을 연마하기 위한 방법으로서, 물 및 평균 입자 크기 70 내지 2,500 nm의 이산화규소를 함유하는 에지 연마 조성물이 에지 표면을 연마하기 위한 조성물로서 사용되는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 에지 연마 조성물이 염기성 화합물을 함유하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 염기성 화합물이 메틸아민, 디메틸아민, 트리메틸아민, 에틸아민, 디에틸아민, 트리에틸아민, 에틸렌디아민, 헥사메틸렌디아민, 피페라진 6수화물, 무수 피페라진, 1-(2-아미노에틸)피페라진, N-메틸피페라진, 디에틸렌트리아민, 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, N-메틸에탄올아민, N-메틸-N,N-디에탄올아민, N,N-디메틸에탄올아민, N,N-디에틸에탄올아민, N,N-디부틸에탄올아민, N-(β-아미노에틸)에탄올아민, 모노이소프로판올아민, 디이소프로판올아민, 트리이소프로판올아민, 수산화 암모늄, 테트라메틸암모늄 히드록시드, 탄산암모늄, 탄산수소 암모늄, 수산화칼륨 및 수산화나트륨으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 화합물인 방법.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서, 상기 염기성 화합물의 함량이 에지 연마 조성물의 총 중량에 대해 0.001 내지 30 중량 %인 방법.
  13. 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 이산화규소가 콜로이드성 실리카, 발연 실리카 및 침전 실리카로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법.
  14. 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이산화규소의 함량이 에지 연마 조성물의 총 중량에 대해 0.005 내지 50 중량 %인 방법.
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