KR101095615B1 - Chemical mechanical polishing slurry - Google Patents

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

Abstract

본 발명의 CMP 슬러리는 질소 함유 방향족기와 폴리에틸렌옥시드기를 동시에 갖는 화합물을 포함하여, 배선층의 디싱, 에로전 등의 발생을 최소화할 수 있는 CMP 슬러리에 관한 것이다.The CMP slurry of the present invention includes a compound having a nitrogen-containing aromatic group and a polyethylene oxide group at the same time, and relates to a CMP slurry that can minimize the occurrence of dishing, erosion, etc. of the wiring layer.

Description

CMP 슬러리 {CHEMICAL MECHANICAL POLISHING SLURRY}CPM Slurry {CHEMICAL MECHANICAL POLISHING SLURRY}

본 발명은 CMP 슬러리에 관한 것으로, 보다 상세하게는 과잉 배선 재료의 제거 속도(이하, 연마 속도)의 저하 없이, 배선층의 디싱, 에로전 등의 발생을 최소화할 수 있는 CMP 슬러리에 관한 것이다. The present invention relates to a CMP slurry, and more particularly, to a CMP slurry capable of minimizing the occurrence of dishing, erosion, etc. of a wiring layer, without reducing the removal rate (hereinafter, polishing rate) of excess wiring material.

ULSI의 고집적화를 위해서 현재의 반도체 제조공정은 웨이퍼의 크기가 대직경화되는 추세이고, 디바이스 제조에서 요구되는 최소 선폭이 0.13㎛ 이하로 점점 줄어드는 등 엄격한 제조 환경을 요구하게 되었다. In order to achieve high integration of ULSI, the current semiconductor manufacturing process is required to have a large diameter of wafers, and the demand for a strict manufacturing environment is required such that the minimum line width required for device manufacturing is gradually reduced to 0.13 µm or less.

이에, 금속 배선 형성을 위해 다마신(damascene) 공정이 이용되고 있다. 이는 프로세스 웨이퍼 상의 절연막에 홈 등을 형성하고, 여기에 텅스텐, 알루미늄, 구리 등의 배선 재료를 매립한 후, 과잉 배선 재료를 제거함으로써 배선을 형성하는 것이다.Accordingly, a damascene process is used to form metal wirings. This is to form a groove by forming a groove or the like in the insulating film on the process wafer, embedding wiring material such as tungsten, aluminum, copper, and the like, and then removing the excess wiring material.

이 때, 상기 과잉 배선 재료의 제거 방법으로는 최근 화학적 기계적 연마(chemical mechanical polishing, CMP) 방법이 주로 사용되는데, 이는 웨이퍼 표면에 상대적으로 회전하는 연마패드의 표면을 맞대어 누르며, 동시에 연마패드에 화학적 반응 슬러리를 공급함으로써, 화학적 기계적 작용에 의해 웨이퍼 표면을 평 탄화하는 기술이다. At this time, as a method of removing the excess wiring material, the recent chemical mechanical polishing (CMP) method is mainly used, which presses against the surface of the polishing pad which rotates relatively to the wafer surface, and simultaneously chemically By supplying a reaction slurry, it is a technique of leveling the wafer surface by chemical mechanical action.

그러나, 상기 연마 기술의 경우, 배선층의 디싱, 에로전이 발생하는 등 피연마면이 균일하게 연마되지 않아, 회로의 신뢰성을 저하시키는 문제가 있다. 이를 해결하기 위해, 적절한 부식 억제제를 사용하여, 배선층을 보호하는 방법이 제시되었으나, 이 경우 연마 속도가 현저하게 낮아지는 단점이 있다. However, in the polishing technique described above, there is a problem in that the surface to be polished is not uniformly polished, such as dishing or erosion of the wiring layer, thereby lowering the reliability of the circuit. In order to solve this problem, a method of protecting the wiring layer using an appropriate corrosion inhibitor has been proposed, but in this case, the polishing rate is significantly lowered.

본 발명은 연마 속도 저하 없이, 배선층의 디싱, 에로전 등의 발생을 최소화할 수 있는 CMP 슬러리를 제공하고자 한다. 보다 구체적으로, 본 발명은 질소 함유 방향족기와 폴리에틸렌옥시드기를 동시에 갖는 화합물을 부식억제제로 포함하는 CMP 슬러리를 제공하고자 한다. The present invention is to provide a CMP slurry that can minimize the occurrence of dishing, erosion, etc. of the wiring layer, without lowering the polishing rate. More specifically, the present invention is to provide a CMP slurry comprising a compound having a nitrogen-containing aromatic group and a polyethylene oxide group at the same time as a corrosion inhibitor.

본 발명은 연마재; 산화제; 착물 형성제; 부식억제제; 및 물을 포함하는 CMP 슬러리에 있어서, 상기 부식억제제는 질소 함유 방향족기와 폴리에틸렌옥시드기를 동시에 갖는 화합물을 포함하는 것이 특징인 CMP 슬러리; 및 상기 CMP 슬러리를 사용하여 금속막, 산화막, 절연막, 또는 금속 배선을 평탄화하는 것이 특징인 화학기계연마(CMP) 방법을 제공한다. The present invention is an abrasive; Oxidizing agents; Complex formers; Corrosion inhibitors; And water, wherein the corrosion inhibitor comprises: a CMP slurry comprising a compound having a nitrogen-containing aromatic group and a polyethylene oxide group at the same time; And a chemical mechanical polishing (CMP) method using the CMP slurry to planarize a metal film, an oxide film, an insulating film, or a metal wiring.

또한, 본 발명은 신규 화합물을 제공한다. The present invention also provides novel compounds.

본 발명의 CMP 슬러리는 연마 속도의 저하없이, 배선층의 디싱, 에로전 등의 발생을 최소화하여, 경제성 및 회로의 신뢰성을 높일 수 있다. CMP slurry of the present invention can minimize the occurrence of dishing, erosion, etc. of the wiring layer, without lowering the polishing rate, it is possible to improve the economics and the reliability of the circuit.

배선형성용 CMP 슬러리는 일반적으로 연마재; 산화제; 착물 형성제; 및 물을 포함한다. CMP slurries for wiring formation generally include abrasives; Oxidizing agents; Complex formers; And water.

한편, 상기 CMP 슬러리를 이용하여 과잉 배선을 제거하는 연마 과정은 일반적으로 과잉 배선 재료와 연마재의 물리적 마찰을 통한 기계적 연마; 및 산화제에 의해 과잉 배선 재료를 산화시키고, 착물 형성제가 상기에서 산화된 금속 이온들과 착물을 형성함으로써 과잉 배선 재료를 제거하는 화학적 연마로 구성된다 On the other hand, the polishing process to remove the excess wiring using the CMP slurry is generally mechanical polishing through physical friction between the excess wiring material and the abrasive; And chemical polishing which oxidizes the excess wiring material with an oxidant and removes the excess wiring material by forming a complex with the oxidized metal ions.

그러나, 상기 연마 과정 중 배선층의 디싱, 에로젼 등이 발생하여, 회로의 신뢰성을 해칠 수 있다. 즉, 매립된 배선 재료의 요철 부위 중 오목한 지역은 연마 패드가 닫지 않아 기계적인 힘이 제대로 가해질 수 없으므로, 주로 화학적 메커니즘에 의해 연마된다. 그러나, 이 경우 배선 재료의 제거 정도를 제어하기 어렵기 때문에, 과잉 배선 재료 이외에 배선층을 형성하는 배선 재료도 연마되면서, 배선층의 표면 중앙 부분이 움푹 패이는 등 배선층의 디싱(dishing), 에로전(erosion) 등이 발생할 수 있다. 상기 문제는 배선 형성 재료가 부식에 취약한 구리인 경우, 더욱 두드러질 수 있다. However, dishing, erosion, etc. of the wiring layer may occur during the polishing process, which may impair the reliability of the circuit. That is, the concave region among the uneven portions of the buried wiring material is polished mainly by a chemical mechanism because the polishing pad is not closed and mechanical force cannot be applied properly. However, in this case, since it is difficult to control the degree of removal of the wiring material, the wiring material for forming the wiring layer is polished in addition to the excess wiring material, and the dishing and erosion of the wiring layer, such as the recessed central portion of the surface of the wiring layer, is performed. erosion) may occur. This problem can be more pronounced when the wiring forming material is copper which is susceptible to corrosion.

이에, CMP 슬러리에 매립된 배선 재료의 표면에 물리적으로 흡착하여, 배선층을 보호할 수 있는 부식억제제(예컨대, 벤조트리아졸(BTA))를 첨가하는 방안이 제시되었다. 그러나, 종래 부식억제제는 매립된 배선 재료의 요철 부위 중 오목한 지역뿐 아니라, 볼록한 지역의 화학적, 기계적 연마를 방해하여, 연마 속도를 필연 적으로 감소시키는 문제가 있다.Accordingly, a method of adding a corrosion inhibitor (eg, benzotriazole (BTA)) capable of physically adsorbing on the surface of the wiring material embedded in the CMP slurry to protect the wiring layer has been proposed. However, conventional corrosion inhibitors interfere with chemical and mechanical polishing of convex regions as well as concave regions of the uneven portions of the buried wiring material, thereby inevitably reducing the polishing rate.

본 발명은 질소(N) 함유 방향족기와 폴리에틸렌옥시드기를 동시에 갖는 화합물을 부식억제제로 포함하여, 연마 속도의 저하없이, 배선층의 국지적 부식, 디싱, 에로전 등의 발생을 최소화할 수 있는 CMP 슬러리를 제공하는 것이 특징이다. The present invention includes a compound having a nitrogen (N) -containing aromatic group and a polyethylene oxide group at the same time as a corrosion inhibitor, a CMP slurry that can minimize the occurrence of local corrosion, dishing, erosion, etc. of the wiring layer without lowering the polishing rate It is characteristic to provide.

상기 질소 함유 방향족기와 폴리에틸렌옥시드기를 동시에 갖는 화합물의 작용기작은 하기와 같이 추정 가능하나, 이에 의해 제한되는 것은 아니다.The functional mechanism of the compound having the nitrogen-containing aromatic group and the polyethylene oxide group at the same time can be estimated as follows, but is not limited thereto.

본 발명의 부식억제제 중 상기 방향족기의 질소 부분은 배선 재료인 금속과 적절한 수준의 흡착/탈착의 평형상태를 유지하며, 상기 폴리에틸렌옥시드기는 금속과 약한 반데르발스 결합을 형성함으로써, 금속 배선층을 보호할 수 있다. In the corrosion inhibitor of the present invention, the nitrogen portion of the aromatic group maintains an equilibrium level of adsorption / desorption with the metal as the wiring material, and the polyethylene oxide group forms a weak van der Waals bond with the metal, thereby forming a metal wiring layer. I can protect it.

특히, 본 발명의 부식억제제는 질소 함유 방향족기와 폴리에틸렌옥시드기를 동시에 포함하여, 상대적으로 분자량이 큰 편이다. 따라서, 연마 과정 중, 슬러리의 흐름과 패드와의 접촉 압력에 의해 볼록한 지역보다 오목한 지역에 더 많이 위치할 수 있다 (도 1 참조). 따라서, 오목한 지역의 배선 재료는 부식억제제로 인해 화학적 연마로부터 우수하게 보호받을 수 있다. 반면, 볼록한 지역에서는 배선 재료에 대한 부식억제제의 보호 작용이 상대적으로 작고, 부식억제제가 연마 패드, 연마재에 의해 쉽게 탈착되면서, 과잉 배선 재료가 원할하게 연마될 수 있다. 그 결과, 본 발명에서는 연마 속도의 저하없이, 배선층의 디싱 등을 감소시킬 수 있다. In particular, the corrosion inhibitor of the present invention comprises a nitrogen-containing aromatic group and a polyethylene oxide group at the same time, the relatively high molecular weight. Thus, during the polishing process, the flow of the slurry and the contact pressure with the pads may place more in the concave area than in the convex area (see FIG. 1). Thus, the wiring material in the concave area can be well protected from chemical polishing due to the corrosion inhibitor. On the other hand, in the convex region, the protective action of the corrosion inhibitor on the wiring material is relatively small, and the corrosion inhibitor is easily desorbed by the polishing pad or the abrasive, so that the excess wiring material can be smoothly polished. As a result, in the present invention, dishing of the wiring layer can be reduced without lowering the polishing rate.

한편, 본 발명의 부식억제제는 산소(O)를 다수 포함하여 물에 대한 용해도가 높아, 슬러리의 분산 안정성을 해칠 가능성이 적다.On the other hand, the corrosion inhibitor of the present invention contains a large amount of oxygen (O), so that the solubility in water is high, it is less likely to impair the dispersion stability of the slurry.

본 발명의 부식억제제는 질소(N) 함유 방향족기와 폴리에틸렌옥시드기를 동시에 갖는 화합물이면 특별한 제한이 없으며, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물일 수 있다. 이 때, 상기 질소 함유 방향족기는 방향족 고리 내에 질소를 함유하고 있는 원자단이면 특별히 제한되지 않으며, 단일환 또는 복소환 구조일 수 있다. 이의 예를 들면 피롤리닐기, 이미다졸기, 피라졸기, 피리디닐기, 피리미디닐기, 인돌리닐기, 퀴놀리닐기, 벤조트리아졸기 등이 있다.The corrosion inhibitor of the present invention is not particularly limited as long as it is a compound having a nitrogen (N) -containing aromatic group and a polyethylene oxide group, and may be a compound represented by the following Chemical Formula 1. In this case, the nitrogen-containing aromatic group is not particularly limited as long as it is an atomic group containing nitrogen in the aromatic ring, and may have a monocyclic or heterocyclic structure. Examples thereof include pyrrolinyl group, imidazole group, pyrazole group, pyridinyl group, pyrimidinyl group, indolinyl group, quinolinyl group and benzotriazole group.

또한, 부식억제제의 물에 대한 용해도를 높이기 위해, 상기 폴리에틸렌옥시드기의 말단기는 OH, SO3H, CO2H, 또는 PO3H로 치환될 수 있다.In addition, in order to increase the solubility of the corrosion inhibitor in water, the end group of the polyethylene oxide group may be substituted with OH, SO 3 H, CO 2 H, or PO 3 H.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112008033825306-pat00001
Figure 112008033825306-pat00001

상기 화학식 1에서, X는 질소(N) 함유 방향족기이고; Y는 C1~C6의 알킬기, C2~C6의 알케닐기, OH, CO2H, SO3H, 또는 PO3H이며; n은 5~500의 정수이다. In Formula 1, X is a nitrogen (N) containing aromatic group; Y is a C 1 to C 6 alkyl group, a C 2 to C 6 alkenyl group, OH, CO 2 H, SO 3 H, or PO 3 H; n is an integer of 5 to 500.

한편, 상기 부식억제제의 중량평균분자량은 200 내지 1,000,000이 바람직하며, 800 내지 1,000,000 이 더욱 바람직하다. 분자량이 너무 작으면 디싱 발생 억제 효과가 미미할 수 있고, 분자량이 너무 크면 슬러리의 분산 안정성 또는 연마 속도가 저하될 수 있다.On the other hand, the weight average molecular weight of the corrosion inhibitor is preferably from 200 to 1,000,000, more preferably from 800 to 1,000,000. When the molecular weight is too small, the dishing suppression effect may be insignificant. When the molecular weight is too large, dispersion stability or polishing rate of the slurry may be lowered.

또한, 상기 부식억제제의 슬러리 내 함량은 0.001 ~ 2중량%, 바람직하게는 0.01 ~ 1 중량%이다. 상기 부식억제제의 슬러리 내의 함량이 0.001 중량%를 미만이 면 부식 억제 활성이 충분치 못하여 배선층의 디싱, 에로전이 발생할 수 있으며, 상기 함량이 2 중량%를 초과하면 연마 속도가 크게 감소하고, 슬러리의 분산 안정성이 저하될 수 있다.In addition, the content of the corrosion inhibitor in the slurry is 0.001 to 2% by weight, preferably 0.01 to 1% by weight. When the content of the corrosion inhibitor is less than 0.001% by weight, the corrosion inhibiting activity may not be sufficient, so that dishing and erosion of the wiring layer may occur. When the content exceeds 2% by weight, the polishing rate is greatly reduced, and the slurry is dispersed. Stability may be degraded.

본 발명의 CMP 슬러리는 부식억제제로 질소(N) 함유 방향족기와 폴리에틸렌옥시드기를 동시에 갖는 화합물물을 포함하는 것을 제외하고는, 당업계에 알려진 통상적인 CMP 슬러리 구성 성분, 예컨대 연마재; 산화제; 착물 형성제; 및 물을 포함한다.CMP slurries of the present invention include conventional CMP slurry constituents known in the art, such as abrasives, except that they include compounds having a nitrogen (N) containing aromatic group and a polyethylene oxide group as corrosion inhibitors; Oxidizing agents; Complex formers; And water.

본 발명은 연마재로서 금속산화물, 유기 입자, 또는 유기-무기 복합 입자를 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다. The present invention can be used alone or mixed with a metal oxide, organic particles, or organic-inorganic composite particles as the abrasive.

상기 금속산화물로는 실리카(SiO2), 알루미나(Al2O3), 세리아(CeO2), 지르코니아(ZrO2), 티타니아(산화티탄), 제올라이트 등이 있으며, 이 중 실리카를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 이들은 단독 또는 혼합하여 사용될 수 있으며, 상기 연마재는 발연법과 졸-겔법 중 어떤 방법으로 제조된 것이든 사용이 가능하다.The metal oxides include silica (SiO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), ceria (CeO 2 ), zirconia (ZrO 2 ), titania (titanium oxide), zeolite, and the like. Do. In addition, these may be used alone or in combination, and the abrasive may be used by any one of the fume method and the sol-gel method.

상기 유기 입자로는 (ⅰ) 폴리스티렌, 스티렌계 공중합체, 폴리(메타)아크릴레이트, (메타)아크릴레이트계 공중합체, 폴리염화비닐, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리이미드 등의 고분자; 또는 (ⅱ) 상기 고분자(들)가 코어, 쉘, 또는 둘다를 구성하는 코어/쉘 구조의 입자 등이 있으며, 이 중 폴리스티렌을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 이들은 단독 또는 혼합 사용될 수 있으며, 상기 유기 입자는 유화 중합법, 현탁 중합법 등에 의해 제조될 수 있다. Examples of the organic particles include polymers such as (i) polystyrene, styrene copolymers, poly (meth) acrylates, (meth) acrylate copolymers, polyvinyl chloride, polyamides, polycarbonates, and polyimides; Or (ii) particles of a core / shell structure in which the polymer (s) comprise a core, a shell, or both, among which polystyrene is preferably used. In addition, these may be used alone or in combination, and the organic particles may be prepared by emulsion polymerization, suspension polymerization, or the like.

한편, 금속 산화물을 사용하는 경우, 이들 입자의 1차 입자 크기는 10 ~ 200 nm, 바람직하게는 10 ~ 100 nm이며, 유기 입자를 사용하는 경우, 이들 입자의 1차 입자 크기는 10 ~ 500 nm, 바람직하게는 50 ~ 300 nm 이다. 연마재의 입자 크기가 너무 작으면 연마 속도가 떨어지게 되고, 입자가 너무 크면 분산 안정성이 떨어지는 단점이 있다. On the other hand, when metal oxides are used, the primary particle size of these particles is 10 to 200 nm, preferably 10 to 100 nm, and when organic particles are used, the primary particle size of these particles is 10 to 500 nm. And preferably 50 to 300 nm. If the particle size of the abrasive is too small, the polishing rate is lowered, and if the particle is too large, there is a disadvantage that the dispersion stability is poor.

상기 연마재의 슬러리 내 함량은 슬러리 총 중량의 0.1 ~ 30 중량%, 바람직하게는 0.5 ~ 10 중량%이다. 상기 연마 입자의 슬러리 내 함량이 0.1 중량% 미만일 경우에는 연마 효과가 미미하고, 30 중량%를 초과할 경우에는 슬러리의 분산 안정성이 저하될 수 있다.The content in the slurry of the abrasive is 0.1 to 30% by weight, preferably 0.5 to 10% by weight of the total weight of the slurry. When the content of the abrasive particles in the slurry is less than 0.1% by weight, the polishing effect is insignificant, and when it exceeds 30% by weight, the dispersion stability of the slurry may be lowered.

본 발명의 산화제는 과잉 배선 재료를 산화시켜 산화막을 형성할 수 있는 물질로서, 당 업계에 알려진 통상적인 산화제가 사용될 수 있다. 상기 산화제의 비제한적인 예로는 과산화수소, 유기 과산화물, 암모늄 퍼설페이트 (APS), 포타슘 퍼설페이트(KPS), 차아염소산(HOCl), 중크롬산칼륨, 과망간산칼륨, 질산철, 포타슘 페리시아나이드, 과요오드산 칼륨, 차아염소산 나트륨(NaOCl), 삼산화바나듐, 포타슘 브로메이트(KBrO3) 등이 있으며, 상기 유기 과산화물의 비제한적인 예로는 과아세트산, 과벤조산, tert-부틸하이트로퍼옥사이드 등이 있다. 이들 산화제는 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있는데, 과산화수소를 사용하는 것이 바람직하다.The oxidant of the present invention is a material capable of oxidizing excess wiring material to form an oxide film, and conventional oxidants known in the art may be used. Non-limiting examples of the oxidizing agent include hydrogen peroxide, organic peroxide, ammonium persulfate (APS), potassium persulfate (KPS), hypochlorous acid (HOCl), potassium dichromate, potassium permanganate, iron nitrate, potassium ferricyanide, periodic acid Potassium, sodium hypochlorite (NaOCl), vanadium trioxide, potassium bromate (KBrO 3 ), and the like. Non-limiting examples of the organic peroxide include peracetic acid, perbenzoic acid, tert-butylhyperperoxide, and the like. These oxidizing agents can be used individually or in mixture of 2 or more types, It is preferable to use hydrogen peroxide.

또한, 상기 산화제의 슬러리 내의 함량은 0.01 ~ 10 중량%, 바람직하게는 0.02 ~ 5 중량%이다. 상기 산화제의 슬러리 내의 함량이 10 중량%를 초과하면 표면 부식이 과량으로 발생하거나, 국지적 부식이 유발될 수 있다. 반면, 함량이 0.01 중량% 미만이면 연마 속도가 크게 감소될 수 있다.In addition, the content of the oxidant in the slurry is 0.01 to 10% by weight, preferably 0.02 to 5% by weight. When the content of the oxidant in the slurry exceeds 10% by weight, excessive surface corrosion may occur or local corrosion may be caused. On the other hand, if the content is less than 0.01% by weight, the polishing rate can be greatly reduced.

본 발명에서는 산화된 금속 이온을 용이하게 제거함과 동시에 연마 속도를 증가시키기 위해 착물 형성제를 사용한다. 상기 착물 형성제는 금속 이온들과 리간드의 전자쌍을 공유하여, 화학적으로 안정한 구조의 착물을 형성함으로써, 금속의 금속면으로의 재증착이 용이하지 않게 할 수 있다.In the present invention, a complex former is used to easily remove oxidized metal ions and at the same time increase the polishing rate. The complex former may share an electron pair of a ligand with metal ions, thereby forming a complex having a chemically stable structure, thereby making it difficult to redeposit the metal to the metal surface.

상기 착물 형성제의 예로는 아미노산 화합물, 아민 화합물 및 카르복실산 화합물 등이 있으며, 이의 비제한적인 예로는 알라닌, 글리신, 시스틴, 히스티딘, 아스파라긴, 구아니딘, 트립토판, 히드라진, 에틸렌디아민, 1,2-디아미노시클로헥산, 디아미노프로피온산, 1,2-디아미노프로판, 1,3-디아미노프로판, 디아미노프로판올, 말레산, 말산, 타르타르산, 시트르산, 말론산, 프탈산, 아세트산, 락트산, 옥살산, 2,3-피리딘디카르복시산, 아스코브산, 아스파르트산, 3,5-피라졸디카르복시산, 퀴날드산, 피리딘카르복시산 또는 이들의 염 등이 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 바람직하게는 글리신을 사용할 수 있다.Examples of the complexing agent include amino acid compounds, amine compounds, carboxylic acid compounds, and the like, and non-limiting examples thereof include alanine, glycine, cystine, histidine, asparagine, guanidine, tryptophan, hydrazine, ethylenediamine, 1,2- Diaminocyclohexane, diaminopropionic acid, 1,2-diaminopropane, 1,3-diaminopropane, diaminopropanol, maleic acid, malic acid, tartaric acid, citric acid, malonic acid, phthalic acid, acetic acid, lactic acid, oxalic acid, 2,3-pyridinedicarboxylic acid, ascorbic acid, aspartic acid, 3,5-pyrazoledicarboxylic acid, quinalic acid, pyridinecarboxylic acid or salts thereof. These can be used individually or in mixture of 2 or more types, Preferably glycine can be used.

상기 착물 형성제의 슬러리 내의 함량은 CMP 슬러리 총 중량의 0.05 ~ 10 중량%, 바람직하게는 0.1 ~ 3 중량%이다. 10 중량%을 초과해서 사용할 경우 표면 부식이 심하게 되고, WIWNU (Within Wafer Non-Uniformity)가 크게 악화된다. 반면, 0.05 중량% 미만으로 사용할 경우에는 이의 사용에 의한 효과가 미미하다.The content in the slurry of the complex former is from 0.05 to 10% by weight, preferably from 0.1 to 3% by weight of the total weight of the CMP slurry. If used in excess of 10% by weight, surface corrosion is severe, and with Wafer Non-Uniformity (WIWNU) is greatly deteriorated. On the other hand, when used at less than 0.05% by weight, the effect of its use is insignificant.

한편, 본 발명의 CMP 슬러리는 유효한 pH로 조절하기 위한 pH 조절제가 첨가될 수 있다. 상기 pH 조절제의 비제한적인 예로는 수산화칼륨, 수산화나트륨, 암모니아수, 수산화루비듐, 수산화세슘, 탄산수소나트륨, 탄산나트륨의 염기성 조절제와, 불산, 염산, 질산, 황산, 인산, 포름산, 아세트산 등의 산성 조절제가 있다. 강산 혹은 강염기의 경우, 첨가시 국지적 pH 변화에 의한 슬러리의 응집이 유발될 수 있으므로 물로 희석시켜서 사용하는 것이 바람직하다. On the other hand, the CMP slurry of the present invention may be added a pH adjuster for adjusting to an effective pH. Non-limiting examples of the pH adjuster is a basic regulator of potassium hydroxide, sodium hydroxide, ammonia water, rubidium hydroxide, cesium hydroxide, sodium hydrogen carbonate, sodium carbonate, acidic control of hydrofluoric acid, hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, formic acid, acetic acid, etc. I am. In the case of a strong acid or a strong base, it is preferable to dilute with water since addition may cause aggregation of the slurry due to a local pH change.

이때, 상기 pH 조절제의 함량은 본 발명에 따른 CMP 슬러리의 pH가 3 내지 11이 되도록 첨가하는 것이 바람직하다. 상기 pH가 3 미만이거나 11 을 초과할 경우에는 연마율 및 연마 선택도에 나쁜 영향을 미칠 수 있다는 문제점이 있다.At this time, the content of the pH adjusting agent is preferably added so that the pH of the CMP slurry according to the present invention is 3 to 11. The pH is less than 3 or 11 If exceeded, there is a problem that may adversely affect the polishing rate and the polishing selectivity.

또한, 본 발명에서는 상기 부식억제제의 물에 대한 용해도를 증강시키기 위해, 메탄올, 에탄올, 이소프로필 알코올 등의 유기 용매를 소량 첨가하거나, 도데실벤젠설폰산(DBSA), 도데실설페이트(DSA), 라우릴설페이트(SDS), 또는 이들의 염 등의 계면활성제를 첨가할 수 있다.In addition, in the present invention, in order to enhance the solubility of the corrosion inhibitor in water, small amounts of organic solvents such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, or the like, or dodecylbenzenesulfonic acid (DBSA), dodecyl sulfate (DSA), Surfactants, such as lauryl sulfate (SDS) or these salts, can be added.

한편, 본 발명에서 물은 전체 슬러리 100 중량%를 맞추는 함량으로 포함될 수 있다.On the other hand, in the present invention, water may be included in an amount that meets 100% by weight of the total slurry.

또한, 본 발명은 상기 CMP 슬러리를 사용하여 금속막, 산화막, 절연막, 또는 금속 배선을 평탄화하는 화학기계연마(CMP) 방법을 제공한다.The present invention also provides a chemical mechanical polishing (CMP) method for planarizing a metal film, an oxide film, an insulating film, or a metal wiring using the CMP slurry.

한편, 본 발명은 하기 화학식 2의 화합물을 제공한다. On the other hand, the present invention provides a compound of formula (2).

[화학식 2][Formula 2]

Figure 112008033825306-pat00002
Figure 112008033825306-pat00002

상기 화학식 2에서, Y는 C1~C6의 알킬기, C2~C6의 알케닐기, OH, CO2H, SO3H, 또는 PO3H이고; Z는 피롤리닐기, 이미다졸기, 피라졸기, 피리디닐기, 피리미디닐기, 인돌리닐기, 퀴놀리닐기, 또는 벤조트리아졸기이며; n은 5~500의 정수이다. In Formula 2, Y is C 1 ~ C 6 Alkyl group, C 2 ~ C 6 Alkenyl group, OH, CO 2 H, SO 3 H, or PO 3 H; Z is a pyrrolinyl group, an imidazole group, a pyrazole group, a pyridinyl group, a pyrimidinyl group, an indolinyl group, a quinolinyl group, or a benzotriazole group; n is an integer of 5 to 500.

상기 화학식 2의 화합물은 하기 반응식 1에 따라, 당업계의 통상적인 방법에 의해 제조될 수 있다. The compound of Formula 2 may be prepared by a conventional method in the art according to Scheme 1 below.

[반응식 1]Scheme 1

Figure 112008033825306-pat00003
Figure 112008033825306-pat00003

이하 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the following Examples. However, the following examples are merely to illustrate the present invention and the present invention is not limited by the following examples.

실시예 1Example 1

실시예 1-1. 신규 화합물의 제조Example 1-1. Preparation of New Compound

chloroform 40 ml에 quinaldyl chloride 9.6g(50 mmol)을 용해시켜, quinaldyl chloride 용액을 제조하였다. A quinaldyl chloride solution was prepared by dissolving 9.6 g (50 mmol) of quinaldyl chloride in 40 ml of chloroform.

한편, chloroform 80 ml에 polyethylene glycol(ethylene oxide 22.3 mol) 60 g(50 mmol) 투입하고 교반하면서, triethyl amine 7.7 ml(55 mmol), 및 2-dimethyl amino pyridine 7.5 mg(5 mmol)을 첨가하고, 온도를 4℃ 이하로 조절하였다. 여기에, 상기에서 제조된 quinaldyl chloride 용액을 서서히 적가하면서, 8℃에서 1시간 동안 교반하여 반응을 진행하였다. (반응식 2 참조)Meanwhile, 60 g (50 mmol) of polyethylene glycol (ethylene oxide 22.3 mol) was added to 80 ml of chloroform, and while stirring, 7.7 ml (55 mmol) of triethyl amine and 7.5 mg (5 mmol) of 2-dimethyl amino pyridine were added thereto. The temperature was adjusted to 4 ° C. or less. Here, while the quinaldyl chloride solution prepared above was slowly added dropwise, the reaction was performed by stirring at 8 ° C. for 1 hour. (See Scheme 2)

[반응식 2]Scheme 2

Figure 112008033825306-pat00004
Figure 112008033825306-pat00004

상기에서 얻어진 화합물에 대해 NMR 및 Mass Spectroscopy 분석을 실시하여, 하기 화학식 3의 화합물(Q-PEG)이 제조되었음을 확인하였다 (도 2 및 도 3 참조). NMR and Mass Spectroscopy analyzes were performed on the compounds obtained above to confirm that the compound of Formula 3 (Q-PEG) was prepared (see FIGS. 2 and 3).

[화학식 3](3)

Figure 112008033825306-pat00005
Figure 112008033825306-pat00005

실시예 1-2. CMP 슬러리의 제조Example 1-2. Preparation of CMP Slurry

폴리프로필렌 병에 실리카 2 중량%, 과산화수소 1 중량%, 글리신 0.5 중량%, 에탄올 0.5 중량%, 및 상기 화학식 3의 화합물(Q-PEG) 0.1중량%를 넣고, 물을 첨가한 후 pH를 9로 조절하여 합계 중량이 100 중량%가 되도록 한 후, 10분간 고속 교반시켜, CMP 슬러리를 제조하였다.2% by weight of silica, 1% by weight of hydrogen peroxide, 0.5% by weight of glycine, 0.5% by weight of ethanol, and 0.1% by weight of the compound of Formula 3 (Q-PEG) were added to a polypropylene bottle, and the pH was adjusted to 9 after adding water. After adjusting to bring the total weight to 100% by weight, the mixture was stirred at high speed for 10 minutes to prepare a CMP slurry.

실시예 2 Example 2

실시예 2-1. 신규 화합물의 제조Example 2-1. Preparation of New Compound

polyethylene glycol 대신 Methoxypolyethylene glycol (ethylene oxide 22 mol) 40 g(40 mmol)을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1-1과 동일한 방법으로 하기 화학식 4의 화합물(Q-MPEG)을 제조하였다.A compound of Chemical Formula 4 was prepared in the same manner as in Example 1-1, except that 40 g (40 mmol) of Methoxypolyethylene glycol (ethylene mol 22 mol) was used instead of polyethylene glycol.

이때, 얻어진 화합물에 대해 NMR 및 Mass Spectroscopy 분석을 실시하여, 하기 화학식 4의 화합물(Q-MPEG)이 제조되었음을 확인하였다 (도 4 및 도 5 참조). At this time, NMR and Mass Spectroscopy analysis of the obtained compound was confirmed that the compound of Formula 4 (Q-MPEG) was prepared (see FIGS. 4 and 5).

[화학식 4][Formula 4]

Figure 112008033825306-pat00006
Figure 112008033825306-pat00006

실시예 2-2. CMP 슬러리의 제조Example 2-2. Preparation of CMP Slurry

폴리프로필렌 병에 실리카 2 중량%, 과산화수소 1 중량%, 글리신 1 중량%, 및 상기 화학식 4의 화합물(Q-MPEG) 0.1중량%를 넣고, 물을 첨가한 후 pH를 9.1로 조절하여 합계 중량이 100 중량%가 되도록 한 후, 10분간 고속 교반시켜, CMP 슬러리를 제조하였다.2% by weight of silica, 1% by weight of hydrogen peroxide, 1% by weight of glycine, and 0.1% by weight of the compound of Formula 4 (Q-MPEG) were added to a polypropylene bottle, and after adding water, the pH was adjusted to 9.1 and the total weight was increased. The mixture was brought to 100% by weight and then stirred for 10 minutes at high speed to prepare a CMP slurry.

비교예 1 ~ 2 Comparative Examples 1 and 2

하기 표 1에 제시한 바와 같이, 연마재, 산화제, 착물 형성제, 부식 방지제, 및 pH를 변화시킨 것을 제외하고, 실시예 1-2와 동일한 방법으로 CMP 슬러리를 제조하였다. As shown in Table 1 below, a CMP slurry was prepared in the same manner as in Example 1-2, except that the abrasive, oxidant, complexing agent, corrosion inhibitor, and pH were changed.

실험예: 연마 속도 평가Experimental Example: Evaluation of Polishing Speed

상기 실시예 1~2 및 비교예 1~2에서 각각 제조한 CMP 슬러리를 사용하여, 하기 조건에서 1분간 연마한 후 연마에 의해 발생한 피연마면의 두께 변화를 측정하 여 제거 속도를 결정하였고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.Using the CMP slurry prepared in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, respectively, polishing was carried out for 1 minute under the following conditions, and then the removal rate was determined by measuring the thickness change of the to-be-polished surface generated by polishing. The results are shown in Table 1 below.

[연마 조건][Polishing condition]

연마 장비 : UNIPLA 210 (두산 DND사)Polishing equipment: UNIPLA 210 (Doosan DND)

패드 : IC1000/SubaIV Stacked (Rodel 사)Pad: IC1000 / SubaIV Stacked (Rodel)

플레이튼 속도: 24 rpmPlaten Speed: 24 rpm

스핀들 속도: 100 rpmSpindle speed: 100 rpm

웨이퍼 압력 : 3 psiWafer Pressure: 3 psi

리테이너 링 압력 : 4 psiRetainer Ring Pressure: 4 psi

슬러리 유속 : 200 ml/minSlurry Flow Rate: 200 ml / min

[연마 대상][Polishing target]

PVD 에 의해 15000 Å이 증착된 8 인치 구리 웨이퍼8 inch copper wafer deposited with PVD by PVD

PVD 에 의해 3000 Å이 증착된 8 인치 탄탈 웨이퍼8-inch tantalum wafer deposited 3000 Å by PVD

PETEOS에 의해 7000 Å이 증착된 8 인치 SiO2 웨이퍼8 inch SiO 2 with 7000 μs deposited by PETEOS wafer

[평가][evaluation]

금속막의 두께 측정은 LEI1510 Rs Mapping (LEI 사)를 사용하여 각 막의 면저항을 측정한 후 하기 식에 의해 산출하였다. The thickness measurement of the metal film was calculated by the following formula after measuring the sheet resistance of each film using LEI1510 Rs Mapping (LEI).

[구리막의 두께 (Å)] = [구리막 비저항값(Ω/cm) ÷ 시트 저항치(Ω/square(□))] ⅹ108 [Copper film thickness (Å)] = [Copper film resistivity (Ω / cm) ÷ Sheet resistance (Ω / square (□))] ⅹ10 8

[탄탈막의 두께 (Å)] = [구리막 비저항값(Ω/cm) ÷ 시트 저항치(Ω /square(□))] ⅹ108 [Thickness of tantalum film (Å)] = [Copper film resistivity (Ω / cm) ÷ sheet resistance (Ω / square (□))] ⅹ10 8

TEOS막의 두께는 Nanospec 6100(Nanometeics 사)을 이용하여 측정하였다. The thickness of the TEOS film was measured using Nanospec 6100 (Nanometeics).

실험예 2: 에칭 속도 평가Experimental Example 2: Evaluation of Etch Rate

상기 실시예 1~2 및 비교예 1~2에서 각각 제조한 CMP 슬러리 30 ml에 PVD(Physical Vapor Deposition)에 의해 Cu 층이 1500nm 증착된 wafer를 2 X 2 ㎠ 로 잘라 얻어진 조각을 30 분간 침지시킨 후, 상기 wafer의 변화된 무게를 측정하여 Cu의 에칭 속도를 결정하였고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.In 30 ml of the CMP slurry prepared in Examples 1 to 2 and Comparative Examples 1 to 2, the wafer obtained by cutting 1500 nm of Cu layer deposited by PVD (Physical Vapor Deposition) into 2 X 2 cm 2 was immersed for 30 minutes. Then, by measuring the changed weight of the wafer to determine the etching rate of Cu, the results are shown in Table 1 below.

실험예 3: 디싱 발생량 측정Experimental Example 3: Measurement of dishing amount

상기 실시예 1~2 및 비교예 1~2에서 각각 제조한 CMP 슬러리를 사용하여, 상기 실험예 1와 동일한 연마 조건에서 1분간 연마를 진행하였으며, 이때 패턴이 드러난 시점부터 모든 표면의 패턴이 드러날 때까지 10초씩 끊어서 연마를 진행하였다. Using the CMP slurry prepared in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, respectively, polishing was performed for 1 minute under the same polishing conditions as Experimental Example 1, and at this time, the patterns of all surfaces were exposed. Polishing was performed by cutting for 10 seconds until it was.

[연마 대상][Polishing target]

D4: 배선 영역 밀도 90%(선폭 90㎛, 스페이스 10㎛)의 패턴 웨이퍼 (MIT854: ATDF사 제조)D4: Patterned wafer having a wiring area density of 90% (line width of 90 μm, space 10 μm) (MIT854: manufactured by ATDF Corporation)

BK: 배선 영역 밀도 50%(선폭 50㎛, 스페이스 50㎛)의 패턴 웨이퍼 (MIT854: ATDF사 제조)BK: Pattern wafer of 50% of wiring area density (line width 50 µm, space 50 µm) (MIT854: manufactured by ATDF)

[평가][evaluation]

디싱 발생량은 Dektek 8 (Veeco사) Surface profiler 를 사용하여 측정하였 다. The amount of dishing was measured using a Dektek 8 (Veeco) surface profiler.

[표 1][Table 1]

실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 연마재 (wt%)Abrasive (wt%) Silica(2)Silica (2) Silica(2)Silica (2) Silica(3)Silica (3) Silica(3)Silica (3) 산화제 (wt%)Oxidizing agent (wt%) H2O2 (1)H 2 O 2 (1) H2O2 (1)H 2 O 2 (1) H2O2 (2)H 2 O 2 (2) H2O2 (1)H 2 O 2 (1) 착물형성제 (wt%)Complexing agent (wt%) 글리신 (0.5)Glycine (0.5) 글리신 (0.5)Glycine (0.5) 옥살산 (1)Oxalic acid (1) 글리신 (0.5)Glycine (0.5) 부식억제제 (wt%)Corrosion Inhibitor (wt%) Q-PEG(0.1)Q-PEG (0.1) Q-MPEG (0.1)Q-MPEG (0.1) BTA (0.01)BTA (0.01) -- 기타 Etc EtOH (0.5)EtOH (0.5) -- -- -- pHpH 99 9.39.3 9.39.3 9.39.3 연마속도
(Å/min)
Polishing Speed
(Å / min)
CuCu 55235523 58785878 23152315 58925892
TaTa 8888 8282 214214 143143 SiO2 SiO 2 4343 3636 4646 5353 구리에칭속도(Å/min)Copper etching speed (Å / min) 1010 1616 3535 225225 디싱 발생량
(nm)
Dishing volume
(nm)
D4D4 3838 3030 121121 223223
BKBK 2121 1616 6666 154154

실험결과, 통상적인 부식억제제인 BTA(벤조트리아졸)를 사용한 비교예 1의 CMP 슬러리는 어떠한 부식억제제도 사용하지 않은 비교예 2의 CMP 슬러리에 비해 구리에칭속도 및 디싱 발생량이 감소되었으나, 적은 양을 사용했음에도 불구하고 연마 속도가 현저하게 감소되는 결과를 보였다. As a result, the CMP slurry of Comparative Example 1 using BTA (benzotriazole), which is a conventional corrosion inhibitor, has a lower copper etching rate and dishing amount than the CMP slurry of Comparative Example 2, which does not use any corrosion inhibitor. In spite of using, the polishing rate was significantly reduced.

반면, 본 발명에 따라 부식억제제로 질소 함유 방향족기와 폴리에틸렌옥시드기를 동시에 갖는 화합물을 포함하는 실시예 1, 2의 CMP 슬러리는 비교예 1, 2의 CMP 슬러리에 비해 구리에칭속도 및 디싱 발생량이 현저히 감소된 결과를 보였다. 또한, 비교예 1보다 많은 양의 부식억제제를 사용했음에도 불구하고, 비교예 2와 대등한 수준의 연마 속도를 나타내었다.On the other hand, according to the present invention, the CMP slurries of Examples 1 and 2, which contain a compound having a nitrogen-containing aromatic group and a polyethylene oxide group as corrosion inhibitors, have a significantly higher copper etching rate and dishing amount than those of the CMP slurries of Comparative Examples 1 and 2. The results were reduced. In addition, despite the use of a larger amount of corrosion inhibitor than Comparative Example 1, the polishing rate was comparable to that of Comparative Example 2.

이로부터, 본 발명에 따라 부식억제제로 질소 함유 방향족기와 폴리에틸렌옥시드기를 동시에 갖는 화합물을 사용하는 경우, 연마 속도의 저하 없이, 배선층의 디싱, 에로전을 최소화할 수 있음을 알 수 있었다. From this, when using a compound having a nitrogen-containing aromatic group and a polyethylene oxide group as a corrosion inhibitor according to the present invention, it can be seen that the dishing of the wiring layer, erosion can be minimized without lowering the polishing rate.

도 1은 본 발명에 따른 연마 과정의 모식도이다. 1 is a schematic diagram of a polishing process according to the present invention.

도 2는 실시예 1-1에서 제조된 Q-PEG 화합물의 NMR 분석 결과이다.2 is a result of NMR analysis of the Q-PEG compound prepared in Example 1-1.

도 3는 실시예 1-1에서 제조된 Q-PEG 화합물의 Mass 분석 결과이다. 이때, 측정값은 [M+Na]+의 값이다. 3 is a mass analysis result of the Q-PEG compound prepared in Example 1-1. At this time, the measured value is the value of [M + Na] + .

도 4는 실시예 2-1에서 제조된 Q-MPEG 화합물의 NMR 분석 결과이다.4 is a result of NMR analysis of the Q-MPEG compound prepared in Example 2-1.

도 5는 실시예 2-1에서 제조된 Q-MPEG 화합물의 Mass 분석 결과이다. 이때, 측정값은 [M+Na]+의 값이다. 5 is a mass analysis result of the Q-MPEG compound prepared in Example 2-1. At this time, the measured value is the value of [M + Na] + .

Claims (15)

연마재; 산화제; 착물 형성제; 부식억제제; 및 물을 포함하는 CMP 슬러리에 있어서, Abrasives; Oxidizing agents; Complex formers; Corrosion inhibitors; And CMP slurry comprising water, 상기 부식억제제는 질소 함유 방향족기와 폴리에틸렌옥시드기를 동시에 갖는 화합물을 포함하는 것이 특징인 CMP 슬러리.The corrosion inhibitor comprises a compound having a nitrogen-containing aromatic group and a polyethylene oxide group at the same time CMP slurry. 제1항에 있어서, 상기 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물인 것이 특징인 CMP 슬러리:The CMP slurry according to claim 1, wherein the compound is a compound represented by the following Chemical Formula 1: [화학식 1][Formula 1]
Figure 112008033825306-pat00007
Figure 112008033825306-pat00007
상기 화학식 1에서, X는 질소(N) 함유 방향족기이고; Y는 C1~C6의 알킬기, C2~C6의 알케닐기, OH, CO2H, SO3H, 또는 PO3H이며; n은 5~500의 정수이다. In Formula 1, X is a nitrogen (N) containing aromatic group; Y is a C 1 to C 6 alkyl group, a C 2 to C 6 alkenyl group, OH, CO 2 H, SO 3 H, or PO 3 H; n is an integer of 5 to 500.
제1항에 있어서, 상기 질소 함유 방향족기는 피롤리닐기, 이미다졸기, 피라졸기, 피리디닐기, 피리미디닐기, 인돌리닐기, 퀴놀리닐기, 및 벤조트리아졸기로 구성된 군에서 선택된 것이 특징인 CMP 슬러리. The method of claim 1, wherein the nitrogen-containing aromatic group is selected from the group consisting of pyrrolinyl group, imidazole group, pyrazole group, pyridinyl group, pyrimidinyl group, indolinyl group, quinolinyl group, and benzotriazole group CMP slurry. 제1항에 있어서, 상기 화합물의 중량평균분자량은 200 내지 1,000,000인 것이 특징인 CMP 슬러리. The CMP slurry of claim 1, wherein the weight average molecular weight of the compound is 200 to 1,000,000. 제1항에 있어서, 상기 부식억제제는 0.001 내지 2중량%로 포함되는 것이 특징인 CMP 슬러리. The CMP slurry according to claim 1, wherein the corrosion inhibitor is contained in an amount of 0.001 to 2% by weight. 제1항에 있어서, 상기 연마재는 금속산화물, 유기입자, 및 유기-무기 복합입자로 구성된 군에서 선택된 것이 특징인 CMP 슬러리.The CMP slurry of claim 1, wherein the abrasive is selected from the group consisting of metal oxides, organic particles, and organic-inorganic composite particles. 제6항에 있어서, 상기 금속산화물은 실리카(SiO2), 알루미나(Al2O3), 세리아(CeO2), 지르코니아(ZrO2), 티타니아(산화티탄) 및 제올라이트로 구성된 군에서 선택된 것이 특징인 CMP 슬러리.The metal oxide of claim 6, wherein the metal oxide is selected from the group consisting of silica (SiO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), ceria (CeO 2 ), zirconia (ZrO 2 ), titania (titanium oxide), and zeolite. Phosphorus CMP Slurry. 제6항에 있어서, 상기 유기입자는 (ⅰ)폴리스티렌, 스티렌계 공중합체, 폴리(메타)아크릴레이트, (메타)아크릴레이트계 공중합체, 폴리염화비닐, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 및 폴리이미드로 구성된 군에서 선택되거나, (ⅱ)상기 (ⅰ)군에서 선택된 1종 이상의 고분자가 코어, 쉘, 또는 둘다를 구성하는 코어/쉘 구조의 입자인 것이 특징인 CMP 슬러리.The method of claim 6, wherein the organic particles are (i) polystyrene, styrene copolymer, poly (meth) acrylate, (meth) acrylate copolymer, polyvinyl chloride, polyamide, polycarbonate, and polyimide CMP slurry characterized in that the particles of the core / shell structure selected from the group consisting of, or (ii) at least one polymer selected from the group (iii) comprises a core, a shell, or both. 제6항에 있어서, 상기 금속산화물은 1차 입자의 크기가 10 ~ 200 nm이고, 상기 유기입자는 1차 입자의 크기가 10 ~ 500 nm인 것이 특징인 CMP 슬러리.The CMP slurry according to claim 6, wherein the metal oxide has a primary particle size of 10 to 200 nm, and the organic particles have a primary particle size of 10 to 500 nm. 제1항에 있어서, 상기 산화제는 과산화수소, 암모늄 퍼설페이트 (APS), 포타슘 퍼설페이트(KPS), 차아염소산(HOCl), 중크롬산칼륨, 과망간산칼륨, 질산철, 포타슘 페리시아나이드, 과요오드산 칼륨, 차아염소산 나트륨(NaOCl), 삼산화바나듐, 포타슘 브로메이트(KBrO3), 과아세트산, 과벤조산 및 tert-부틸하이트로퍼옥사이드로 구성된 군에서 선택된 것이 특징인 CMP 슬러리.The method of claim 1, wherein the oxidizing agent is hydrogen peroxide, ammonium persulfate (APS), potassium persulfate (KPS), hypochlorous acid (HOCl), potassium dichromate, potassium permanganate, iron nitrate, potassium ferricyanide, potassium periodate, CMP slurry characterized by selected from the group consisting of sodium hypochlorite (NaOCl), vanadium trioxide, potassium bromate (KBrO 3 ), peracetic acid, perbenzoic acid and tert-butylhyperperoxide. 제1항에 있어서, 상기 착물 형성제는 아미노산 계열 화합물, 아민 계열 화합물, 및 카르복실산 계열 화합물로 구성된 군에서 선택된 것이 특징인 CMP 슬러리.The CMP slurry of claim 1, wherein the complex forming agent is selected from the group consisting of an amino acid compound, an amine compound, and a carboxylic acid compound. 제1항에 있어서, 상기 착물 형성제는 알라닌, 글리신, 시스틴, 히스티딘, 아스파라긴, 구아니딘, 트립토판, 히드라진, 에틸렌디아민, 1,2-디아미노시클로헥산, 디아미노프로피온산, 1,2-디아미노프로판, 1,3-디아미노프로판, 디아미노프로판올, 말레산, 말산, 타르타르산, 시트르산, 말론산, 프탈산, 아세트산, 락트산, 옥살산, 2,3-피리딘디카르복시산, 아스코브산, 아스파르트산, 3,5-피라졸디카르복시산, 퀴날드산, 피리딘카르복시산 및 이들의 염으로 이루어진 군에서 선택된 것이 특징인 CMP 슬러리.The method of claim 1, wherein the complexing agent is alanine, glycine, cystine, histidine, asparagine, guanidine, Tryptophan, hydrazine, ethylenediamine, 1,2-diaminocyclohexane, diaminopropionic acid, 1,2-diaminopropane, 1,3-diaminopropane, diaminopropanol, maleic acid, malic acid, tartaric acid, citric acid, mal Lonic acid, phthalic acid, acetic acid, lactic acid, oxalic acid, 2,3-pyridinedicarboxylic acid, ascorbic acid, aspartic acid, 3,5-pyrazoledicarboxylic acid, quinald acid, pyridinecarboxylic acid and salts thereof CMP slurry. 제1항에 있어서, 상기 CMP 슬러리는 구리 배선 형성용 슬러리인 것이 특징인 CMP 슬러리.The CMP slurry according to claim 1, wherein the CMP slurry is a copper wiring forming slurry. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항의 CMP 슬러리를 사용하여 금속막, 산화막, 절연막, 또는 금속 배선을 평탄화하는 것이 특징인 화학기계연마(CMP) 방법.A chemical mechanical polishing (CMP) method, characterized in that the metal film, oxide film, insulating film, or metal wiring is planarized using the CMP slurry of any one of claims 1 to 13. 하기 화학식 2의 구조를 갖는 화합물:A compound having a structure of Formula 2 [화학식 2][Formula 2]
Figure 112008033825306-pat00008
Figure 112008033825306-pat00008
상기 화학식 2에서, Y는 C1~C6의 알킬기, C2~C6의 알케닐기, OH, CO2H, SO3H, 또는 PO3H이고; Z는 피롤리닐기, 이미다졸기, 피라졸기, 피리디닐기, 피리미디닐기, 인돌리닐기, 퀴놀리닐기, 또는 벤조트리아졸기이며; n은 5~500의 정수이다. In Formula 2, Y is C 1 ~ C 6 Alkyl group, C 2 ~ C 6 Alkenyl group, OH, CO 2 H, SO 3 H, or PO 3 H; Z is a pyrrolinyl group, an imidazole group, a pyrazole group, a pyridinyl group, a pyrimidinyl group, an indolinyl group, a quinolinyl group, or a benzotriazole group; n is an integer of 5 to 500.
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