KR101260621B1 - 산화규소용 연마제, 첨가액 및 연마 방법 - Google Patents

산화규소용 연마제, 첨가액 및 연마 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 연마제는, 폴리실리콘상의 산화규소막을 연마하기 위한 연마제로서, 연마입자, 폴리실리콘 연마 억제제 및 물을 포함한다. 상기 연마 억제제로서, (1) 아크릴아미드, 메타아크릴아미드 및 그의 α-치환체로 이루어지는 군의 어느 하나의 N-모노치환체 또는 N,N-디치환체의 골격을 가지는 수용성 고분자, (2) 폴리에틸렌글리콜 (3) 아세틸렌계 디올의 옥시에틸렌 부가체, (4) 아세틸렌결합을 가지는 수용성 유기 화합물, (5) 알콕실화 직쇄 지방족 알코올의 어느 하나의, 또는 (6) 폴리비닐피롤리돈 또는 비닐피롤리돈을 포함하는 공중합체를 사용하는 것이 바람직하다. 반도체 제조방법에 있어서, 폴리실리콘막상의 산화규소막을 고속으로 연마할 수 있고, 또한, 폴리실리콘막의 노출시에 폴리실리콘막의 연마의 진행을 억제할 수 있는 산화규소용 연마제와 그것을 이용한 연마 방법을 제공할 수 있다.

Description

산화규소용 연마제, 첨가액 및 연마 방법{POLISHING AGENT FOR SILICON OXIDE, LIQUID ADDITIVE, AND METHOD OF POLISHING}
본 발명은, 반도체소자 제조기술인 기판 표면의 절연막 평탄화 공정에 있어서 바람직하게 사용되는 연마제와 관련되고, 특히 폴리실리콘상의 산화규소용 연마제, 이 연마제에 사용하는 첨가액 및 이 연마제를 사용한 연마 방법에 관한 것이다.
현재의 ULSI 반도체소자 제조공정에서는, 고밀도·미세화를 위한 가공 기술이 연구 개발되고 있다. 그 하나인 CMP(케미컬 메카니컬 폴리싱: 화학기계 연마)기술은, 반도체소자의 제조공정에 있어서, 층간 절연막의 평탄화, 샬로우 트렌치(shallow trench) 소자 분리 형성, 플러그 및 매입 금속배선 형성 등을 실시할 때에 필수의 기술이 되어 왔다.
반도체소자의 제조공정에 있어서, 무기 절연막층을 평탄화하기 위한 화학 기 계 연마제로서 흄드실리카(fumed silica) 연마제, 콜로이달 실리카 연마제, 산화세륨 연마제가 일반적으로 검토되고 있다. 여기서, 무기 절연막층으로서는 플라즈마-CVD, 저압-CVD 등의 방법으로 형성되는 산화규소 절연막 등을 들 수 있다. 흄드실리카는, 사염화규소를 열분해하는 등의 방법으로 입자를 성장시켜서 제조되어 연마제에 연마입자(砥粒)로서 사용된다. 콜로이달 실리카는, 이제껏 물유리를 원료로 하여 제조되었지만, 물유리에 포함되는 알칼리가 잔류하여, 반도체용으로서는 금속 불순물이 많은 과제가 있었다. 그 후, 알콕사이드를 원료로 하는 제조법이 확립되고 나서는 고순도의 것이 얻어지게 되어, 반도체용 연마입자로서 콜로이달 실리카도 실용화되고 있다. 이러한 실리카 연마제를 산화규소, 보로실리케이트 등의 반도체용 규소 산화물의 연마에 이용하기 위해서는 연마속도를 올리기 위하여 pH를 알카리성으로 조정하여 사용되는 것이 많다.
한편, 산화세륨 입자는 실리카 입자나 알루미나 입자에 비해 경도가 낮고, 연마 표면에 손상이 잘 생기지 않는 이점이 있다. 또한, 산화세륨은 산화규소의 연마속도가 빠르기 때문에, 적용되는 pH 영역은 특별히 한정되지 않는다. 최근, 고순도 산화세륨 연마입자를 이용한 반도체용 CMP 연마제가 사용되고 있다. 예를 들면, 그 기술은 일본 특허공개공보 평10-106994호에 개시되어 있다. 또한, 산화세륨 연마액의 연마속도를 제어하여, 글로벌한 평탄성을 향상시키기 위해 첨가제를 가하는 것이 알려져 있다. 예를 들면, 이 기술은 일본 특허공개공보 평8-22970호에 개시되어 있다.
반도체 디바이스 구조의 진보에 따라 CMP 공정도 다양화하고 있다. 디자인룰 0.25㎛ 이후의 세대에서는, 집적회로내의 소자 분리에 샬로우 트렌치 분리가 이용되고 있다. 샬로우 트렌치 분리에서는, 기판 상에 성막한 여분의 산화규소막을 제거하기 위해서 CMP가 사용된다. CMP의 연마를 정지시키기 위해서, 산화규소막의 아래에 연마속도가 늦은 스토퍼막이 형성된다. 스토퍼막에는 질화규소 등이 사용되고, 산화규소막과 스토퍼막의 연마속도비가 큰 것이 바람직하다. 이와 같이 연마를 정지시키기 위한 스토퍼를 이용하는 수법은 샬로우 트렌치 분리 이외에도 확대되고 있다. 샬로우 트렌치 분리 이외로서는, 예를 들면, 플러그 형성 등으로 CMP에 의해 여분막을 제거하고, 평탄화할 필요가 있기 때문에, 스토퍼를 사용하는 일이 있다.
발명의 개시
질화규소는 경도가 높고, 연마속도를 억제하기 쉽기 때문에, 샬로우 트렌치 분리의 스토퍼로서 실용화되었다. 이것에 한정하지 않고 연마속도를 억제할 수 있는 막이면 질화규소 이외의 스토퍼도 가능하고, 예를 들면, Cu 배선의 배리어 메탈은 CMP에 있어서는 스토퍼로서도 기능하고 있다. 이들과는 별도로 폴리실리콘(다결정 규소)도 연마속도를 충분히 억제할 수 있으면 스토퍼로서 사용 가능하다.
폴리실리콘은 트랜지스터의 게이트 등의 도전성 소재로서 사용되기 때문에, 이것을 스토퍼로서 사용하는 CMP 기술이 확립될 수 있으면 질화규소와는 다른 응용이 가능해진다. 그렇지만, 폴리실리콘을 스토퍼로서 사용할 수 있는 정도로 억제 하는 것, 즉, 피연마막과 폴리실리콘의 연마속도비를 충분히 크게 하는 것은, 실리카 연마제, 산화세륨 연마제 모두 곤란했다.
본 발명은, 산화규소와 폴리실리콘의 연마속도비를 충분히 크게 하여, 폴리실리콘을 스토퍼로서 적용가능하게 하는, 폴리실리콘상의 산화규소용 연마제 및 그것을 이용하여 반도체기판 등을 연마하는 연마 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명은, [1] 폴리실리콘상의 산화규소막을 연마하기 위한 연마제로서, 연마입자, 폴리실리콘 연마 억제제, 및 물을 포함하는 산화규소용 연마제에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, [2] 산화규소와 폴리실리콘과의 연마속도비가 10 이상인 상기 [1]에 기재된 산화규소용 연마제에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, [3] 폴리실리콘 연마 억제제가, 아크릴아미드, 메타아크릴아미드 및 그의 α-치환체로 이루어진 군의 어느 하나의, N-모노치환체 또는 N,N-디치환체 골격을 가지는 수용성 고분자인 상기 [1] 또는 상기 [2]에 기재된 산화규소용 연마제에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, [4] 상기 수용성 고분자가, 하기 일반식(Ⅰ)로 표시되는 중합성 모노머 및 하기 일반식(Ⅱ)로 표시되는 중합성 모노머로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종류를 포함하는 중합체 또는 공중합체인 상기 [3]에 기재된 산화규소용 연마제에 관한 것이다.
[화학식 1]
Figure 112011101776255-pat00001
(일반식(Ⅰ) 중, R1은 수소원자, 메틸기, 페닐기, 벤질기, 클로로기, 디플루오로메틸기, 트리플루오로메틸기 또는 시아노기를 나타내고, R2, R3은 각각 독립적으로 수소원자, C1~C18의 알킬사슬, 메티롤기 또는 아세틸기를 나타내고, 양쪽 모두가 수소원자인 경우는 포함되지 않는다.)
[화학식 2]
Figure 112011101776255-pat00002
(일반식(Ⅱ) 중, R1은 수소원자, 메틸기, 페닐기, 벤질기, 클로로기, 디플루오로메틸기, 트리플루오로메틸기, 시아노기를, R4는 몰폴리노기, 티오몰폴리노기, 피롤리디노기, 피페리디노기를 나타낸다.)
또한, 본 발명은, [5] 폴리실리콘 연마 억제제가 폴리에틸렌글리콜인 상기 [1] 또는 상기 [2]에 기재된 산화규소용 연마제에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, [6] 폴리실리콘 연마 억제제가 아세틸렌계 디올의 옥시에틸렌 부가체인 상기 [1] 또는 상기 [2]에 기재된 산화규소용 연마제에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, [7] 폴리실리콘 연마 억제제가, 하기 일반식(Ⅲ)으로 표시되는 화합물 및 하기 일반식(Ⅳ)로 표시되는 화합물의 적어도 어느 하나인 상기 [1] 또는 상기 [2]에 기재된 산화규소용 연마제에 관한 것이다.
[화학식 3]
Figure 112011101776255-pat00003
(일반식(Ⅲ) 중, R1은 수소원자 또는 탄소수가 1~5인 치환 혹은 무치환 알킬기를 나타내고, R2는 탄소수가 4~10인 치환 또는 무치환 알킬기를 나타낸다.)
[화학식 4]
*
Figure 112011101776255-pat00004
(일반식(Ⅳ) 중, R3~R6은 각각 독립적으로 수소원자 또는 탄소수가 1~5인 치환 혹은 무치환 알킬기를 나타내고, R7, R8은 각각 독립적으로 탄소수가 1~5인 치환 또는 무치환 알킬렌기를 나타내고, m, n은 각각 독립적으로 0 또는 정수를 나타낸다.)
또한, 본 발명은, [8] 폴리실리콘 연마 억제제가 알콕실화 직쇄 지방족 알코올인 상기 [1] 또는 상기 [2]에 기재된 산화규소용 연마제에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, [9] 폴리실리콘 연마 억제제가 2종류 이상 포함되는 상기 [1]~[7] 중 어느 하나에 기재된 산화규소용 연마제에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, [10] 폴리실리콘 연마 억제제가 상기 수용성 고분자,
폴리에틸렌글리콜,
아세틸렌계 디올의 옥시에틸렌 부가체,
상기 (Ⅲ)으로 표시되는 화합물,
상기 (Ⅳ)로 표시되는 화합물
*및 알콕실화 직쇄 지방족 알코올
로부터 선택되는 2종류 이상을 포함하는 상기 [9]에 기재된 산화규소용 연마제에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, [11] 폴리실리콘 연마 억제제 함유량이 0.005중량% 이상 2중량% 이하인 상기 [3]~[10]의 어느 것인가에 기재된 산화규소용 연마제에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, [12] pH가 5.0~8.0인 상기 [3]~[11] 중 어느 하나에 기재된 산화규소용 연마제에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, [13] 또한, 폴리아크릴산, 폴리아크릴산염 및 아크릴산염을 함유하는 공중합체 중 어느 하나의 적어도 1종을 더 포함하는 상기 [1]~[12] 중 어느 하나에 기재된 산화규소용 연마제에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, [14] 연마입자는 산화세륨을 포함하는 상기 [1]~[13] 중 어느 하나에 기재된 산화규소용 연마제에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, [15] 폴리실리콘 연마 억제제가 폴리비닐피롤리돈 또는 비닐피롤리돈을 함유하는 공중합체를 포함하는 상기 [1] 또는 [2]에 기재된 산화규소용 연마제에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, [16] 폴리실리콘 연마 억제제의 함유량이 0.005~5중량%인 상기 [15]에 기재된 산화규소용 연마제에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, [17] pH가 5.0~12.0인 상기 [15] 또는 [16]에 기재된 산화규소용 연마제에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, [18] 또한 폴리아크릴산, 폴리아크릴산염 및 아크릴산염을 함유하는 공중합체 중 어느 하나의 적어도 1종을 더 포함하는 상기 [15]~[17] 중 어느 하나에 기재된 산화규소용 연마제에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, [19] 연마입자는 산화세륨을 포함하는 상기 [15]~[18] 중 어느 하나에 기재된 산화규소용 연마제에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, [20] 폴리아크릴산, 폴리아크릴산염 및 아크릴산염을 함유하는 공중합체 중 적어도 1종 이상의 함유량이, 0.01~5중량%인 상기 [1]~[19] 중 어느 하나에 기재된 산화규소용 연마제에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, [21] 연마입자는 산화규소를 포함하는 상기 [1]~[20] 중 어느 하나에 기재된 산화규소용 연마제에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, [22] 상기 [1]~[21] 중 어느 하나에 기재된 산화규소용 연마제를 이용하는 반도체기판의 연마 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, [23] 폴리실리콘상의 산화규소막을 연마하기 위한 연마제에 사용되는 연마제용 첨가액으로서, 폴리실리콘 연마 억제제 및 물을 함유하는 연마제용 첨가액에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, [24] 폴리실리콘 연마 억제제가, 아크릴아미드, 메타아크릴아미드 및 그의 α-치환체로 이루어지는 군의 어느 하나의, N-모노치환체 또는 N,N-디치환체 골격을 가지는 수용성 고분자인 상기 [23]에 기재된 연마제용 첨가액에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, [25] 상기 수용성 고분자가, 하기 일반식(Ⅰ)로 표시되는 중합성 모노머 및 하기 일반식(Ⅱ)로 표시되는 중합성 모노머로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종류를 포함하는 중합체 또는 공중합체인 상기 [24]에 기재된 연마제용 첨가액에 관한 것이다.
[화학식 5]
Figure 112011101776255-pat00005
(일반식(Ⅰ) 중, R1은 수소원자, 메틸기, 페닐기, 벤질기, 클로로기, 디플루오로메틸기, 트리플루오로메틸기 또는 시아노기를 나타내고, R2, R3은 각각 독립적으로 수소원자, C1~C18의 알킬사슬, 메티롤기 또는 아세틸기를 나타내고, 양쪽 모두가 수소원자인 경우는 포함되지 않는다.)
[화학식 6]
Figure 112011101776255-pat00006
(일반식(Ⅱ) 중, R1은 수소원자, 메틸기, 페닐기, 벤질기, 클로로기, 디플루오로메틸기, 트리플루오로메틸기, 시아노기를, R4는, 몰폴리노기, 티오몰폴리노기, 피롤리디노기, 피페리디노기를 나타낸다.)
또한, 본 발명은, [26] 폴리실리콘 연마 억제제가 폴리에틸렌글리콜인 상기 [23]에 기재된 연마제용 첨가액에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, [27] 폴리실리콘 연마 억제제가 아세틸렌계 디올의 옥시에틸렌 부가체인 상기 [23]에 기재된 연마제용 첨가액에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, [28] 폴리실리콘 연마 억제제가, 하기 일반식(Ⅲ)으로 표시되는 화합물 및 하기 일반식(Ⅳ)로 표시되는 화합물의 적어도 어느 하나인, 상기 [23]에 기재된 연마제용 첨가액에 관한 것이다.
[화학식 7]
Figure 112011101776255-pat00007
(일반식(Ⅲ) 중, R1은 수소원자 또는 탄소수가 1~5인 치환 혹은 무치환 알킬기를 나타내고, R2는 탄소수가 4~10인 치환 또는 무치환 알킬기를 나타낸다.)
[화학식 8]
Figure 112011101776255-pat00008
(일반식(Ⅳ) 중, R3~R6은 각각 독립적으로 수소원자 또는 탄소수가 1~5인 치환 혹은 무치환 알킬기를 나타내고, R7, R8은 각각 독립적으로 탄소수가 1~5인 치환 또는 무치환 알킬렌기를 나타내고, m, n은 각각 독립적으로 0 또는 정수를 나타낸다.)
또한, 본 발명은, [29] 폴리실리콘 연마 억제제가 알콕실화 직쇄 지방족 알코올인 상기 [23]에 기재된 연마제용 첨가액에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, [30] 폴리실리콘 연마 억제제가 2종류 이상 포함되는 상기 [23]에 기재된 연마제용 첨가액에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, [31] 폴리실리콘 연마 억제제가 상기 수용성 고분자, 폴리에틸렌글리콜, 아세틸렌계 디올의 옥시에틸렌 부가체, 상기 (Ⅲ)으로 표시되는 화합물, 상기 (Ⅳ)로 표시되는 화합물 및 알콕실화 직쇄 지방족 알코올로부터 선택되는 2종류 이상을 포함하는 상기 [30]에 기재된 연마제용 첨가액에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, [32] 또한 폴리아크릴산, 폴리아크릴산염 및 아크릴산염을 함유하는 공중합체 중 어느 하나의 적어도 1종을 더 포함하는 상기 [23]~[31] 중 어느 하나에 기재된 연마제용 첨가액에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, [33] 연마 패드에, 연마 대상물을 그 피연마면을 상기 연마 패드에 대치시킨 상태로 보관유지하고, 연마제를 상기 연마 패드와 피연마면과의 사이에 공급함과 동시에, 상기 연마 패드 및 상기 연마 대상물을 상대적으로 접동하여 연마 대상물을 연마하는 방법으로서, 상기 연마제에 상기 [1]~[21] 중 어느 하나에 기재된 산화규소용 연마제를 사용하는 연마 방법에 관한 것이다.
본 발명에 의해, 산화규소막을 연마하는 반도체 제조공정에 있어서의 CMP 기술에 있어서, 폴리실리콘막상의 산화규소막을 고속으로 연마할 수 있고, 또한, 폴리실리콘막의 노출시에 폴리실리콘막의 연마의 진행을 억제하는 것이 가능하게 되는 연마제 및 연마 방법을 제공할 수 있다.
본원의 개시는, 2005년 11월 11일에 출원된 일본 특허출원 제2005-327422호에 기재된 주제와 관련 있고, 그러한 개시 내용은 인용에 의해 여기에 원용된다.
이하, 본 발명의 실시의 형태를 상세하게 설명한다.
본 발명자 등은 반도체 평탄화 공정에 있어서의 폴리실리콘막상의 산화규소막의 연마를 예의 검토한 결과, 연마입자와 물에 폴리실리콘막의 연마를 억제하는 억제제를 가한 연마제로 하는 것으로 산화규소막의 연마속도를 높게 유지하고, 또한, 폴리실리콘막의 연마속도를 낮게 억제할 수 있고, 이것에 의해 양자의 연마속도의 비(선택비)를 크게 할 수 있는 것을 발견하고, 본 발명에 이르렀다. 또한, 이 선택비는 연마제의 pH를 조정함으로써 높아지는 것을 발견했다.
본 발명에서 사용하는 연마입자로서는, 산화세륨, 산화규소 등을 들 수 있지만, 산화세륨이 바람직하다. 산화세륨 입자는, 그 제조방법을 제한하는 것은 아니지만, 산화세륨 1차 입자경의 평균값 5nm 이상, 300nm 이하인 것이 바람직하다. TEOS-CVD법 등에서 형성되는 산화규소막의, 연마에 사용하는 산화세륨 연마제는, 산화세륨의 일차 입자경이 크고, 또한 결정 뒤틀림이 적을수록, 즉, 결정성이 좋을수록 고속 연마가 가능하지만, 연마 손상을 입기 쉬운 경향이 있기 때문이다. 여기서, 1차 입자란, SEM(주사형 전자현미경)으로 측정하여 관찰되는, 입자계에 둘러싸인 결정자에 상당하는 입자인 것을 말한다.
본 발명에 있어서, 산화세륨 분말을 제작하는 방법으로서, 탄산염, 질산염, 황산염, 수산염 등의 세륨화합물의 소성 또는 과산화수소 등에 의한 산화법을 사용할 수 있다. 연소온도는 350℃ 이상 900℃ 이하가 바람직하다. 상기 방법에 의해 제조된 산화세륨 입자는 응집하기 쉽기 때문에, 기계적으로 분쇄하는 것이 바람직하다. 분쇄 방법으로서 제트밀 등에 의한 건식분쇄나 유성 비즈밀(planet bead mill) 등에 의한 습식 분쇄 방법이 바람직하다.
상기 연마입자의 2차 입자경의 중앙값은, 0.03~0.5㎛인 것이 바람직하고, 0.05~0.3㎛인 것이 보다 바람직하다. 2차 입자경의 중앙값이 0.03㎛ 미만이면 연마속도가 낮아지기 쉽고, 0.5㎛를 초과하면 피연마막 표면에 연마손상이 생기기 쉬워지기 때문이다.
이러한 연마입자를 수중에 분산시켜서 슬러리를 얻는다. 분산하는 방법으로서는, 통상의 교반기에 의한 분산처리 외에 호모지나이저(homogenizer), 초음파 분산기, 습식볼밀 등을 이용할 수 있다.
연마제 중의 연마입자의 농도에 제한은 없지만, 분산액(슬러리)의 취급을 쉽게하기 위해서 0.1중량% 이상, 20중량% 이하의 범위가 바람직하고, 0.2중량% 이상, 10중량% 이하의 범위가 보다 바람직하고, 0.5중량% 이상, 5중량% 이하의 범위가 특히 바람직하다.
슬러리에는 연마입자의 분산제를 포함해도 좋다. 연마입자의 분산제로서는, 반도체소자 연마에 사용하는 것부터 나트륨이온, 칼륨이온 등의 알칼리금속 및 할로겐, 유황의 함유율을 10ppm 이하로 억제하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 공중합성분으로서의 아크릴산 암모늄염을 포함하는 고분자 분산제가 바람직하다.
분산제 첨가량은 연마제 중의 입자의 분산성 및 침강 방지, 또한 연마 손상과 분산제 첨가량과의 관계로부터 연마입자 100중량부에 대해서, 0.01중량부 이상, 5.0중량부 이하의 범위가 바람직하다. 분산제의 중량 평균 분자량은 100~50,000이 바람직하고, 1,000~10,000이 보다 바람직하다. 분산제의 분자량이 100 미만인 경우는, 산화규소막을 연마하는 경우에, 충분한 연마속도가 얻어지기 어렵고, 분산제의 분자량이 50,000을 초과하는 경우는, 점도가 높아져, 연마제의 보존 안정성이 저하 하는 경향이 있기 때문이다. 또한, 중량 평균 분자량은, 겔퍼미에이션 크로마토그래피로 측정하고, 표준 폴리스티렌 환산한 값이다.
제작된 본 발명의 산화규소용 연마제(이하, 연마제라고도 한다.) 중의 연마입자는 입경 분포를 가지기 때문에, 전체의 99부피%(D99)이 1.0㎛ 이하인 것이 바람직하다. D99가 1.0㎛를 초과하면 스크래치(연마 손상)발생이 많아지는 경우가 있다.
연마제 중의 연마입자의 2차 입자경의 중앙값은, 광산란법, 예를 들면, 입도분포계(Malvern Instruments 제조, Mastersizer Micro Plus 등)로 측정할 수 있다.
연마제 중의 고체 전체에 차지하는 3㎛ 이상의 조대입자(粗大粒子) 함유량은 적은 것이 바람직하다. 고체 전체에 차지하는 3㎛ 이상의 입자 함유량이 500ppm 이하인 경우, 스크래치 저감 효과가 분명해서 바람직하다. 고체 전체에 차지하는 3㎛ 이상의 입자 함유량이 200ppm 이하인 경우, 스크래치 저감 효과가 커서, 보다 바람직하다. 고체 전체에 차지하는 3㎛ 이상의 입자 함유량이 100ppm 이하인 경우에는 스크래치 저감 효과가 가장 커서 더욱 바람직하다.
3㎛ 이상의 대입자(大粒子) 함유량은, 공경 3㎛의 필터로 여과하는 것으로 포착되는 입자를 중량 측정으로 구할 수 있다. 대입자 함유량을 저감하는 수단으로서는, 여과, 분급이 가능하고, 이것에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 폴리실리콘막 연마 억제제로서는, 비이온계의 수용성 고분자가 바람직하다. 이것은, 특히 본 발명의 연마제의 연마 대상인 산화규소막 표면의 제타전위를 측정하면, 넓은 pH 영역에서 -20mV 전후 이하의 부(負)의 제타전위를 나타내는 것에 대하여, 연마의 진행을 억제하고자 하는 폴리실리콘(다결정 규소)막은 pH가 8 이하에서 -10mV 전후 이하로 제타전위는 비교적 0에 가깝기 때문이다. 비이온계의 수용성 고분자는 산화규소막 표면보다도 폴리실리콘막 표면에 부착하기 쉽다고 생각된다.
수용성 고분자의 중량 평균 분자량은 500 이상 300만 이하가 바람직하고, 1,000 이상 100만 이하가 보다 바람직하다. 이것은 중량 평균 분자량이 클수록, 폴리실리콘막 표면에 부착했을 때에 연마의 억제효과가 높은 것으로 추측된다. 그렇지만, 중량 평균 분자량이 너무 커지면 연마제의 점도가 높아져서, 연마입자의 침전 등 좋지 않은 결점이 발생한다. 따라서, 하한으로서는 500 이상이 바람직하고, 1,000 이상이 보다 바람직하고, 2,000 이상이 특히 바람직하다. 또한, 상한으로서는 5만 이하가 바람직하고, 2만 이하가 보다 바람직하고, 1만 이하가 특히 바람직하다.
폴리실리콘막 연마 억제제로서 우선, 아크릴아미드, 메타아크릴아미드 및 그의 α-치환체로 이루어지는 군의 어느 하나의 N-모노치환체 또는 N,N-디치환체 골격을 가지는 수용성 고분자를 들 수 있다.
이들 수용성 고분자 중, 하기 일반식(Ⅰ) 및 (Ⅱ)로 표시되는 중합성 모노머로부터 선택되는 적어도 1종류를 사용한 중합체 또는 공중합체가 바람직하다. 또한, 일반식(Ⅰ)로 표시되는 중합성 모노머 및 (Ⅱ)로 표시되는 중합성 모노머의 쌍방을 사용한 공중합체이어도 좋다. 또한, 일반식(Ⅰ) 및 (Ⅱ)로 표시되는 중합성 모노머 이외에, 예를 들면, 아크릴산, C1~C18의 아크릴산 에스테르, 메타크릴산, C1~C18의 메타크릴산 에스테르, 아크릴아미드, 비닐알코올, 아크릴로니트릴, 비닐피롤리돈, 비닐피리딘, 아세트산비닐, 말레인산, 푸마르산, 이타콘산, p-스티렌 카르본산 등의 중합가능한 모노머와 공중합한 것이어도 좋다. 중합체 또는 공중합체는, 중량 평균 분자량이 500 이상인 것, 라디칼 중합 등에 의해서 얻어지는 것이 바람직하다.
[화학식 9]
Figure 112011101776255-pat00009
[화학식 10]
Figure 112011101776255-pat00010
다만, 일반식(Ⅰ) 중, R1은 수소원자, 메틸기, 페닐기, 벤질기, 클로로기, 디플루오로메틸기, 트리플루오로메틸기 또는 시아노기를 나타내고, R2, R3은 각각 독립적으로 수소원자, C1~C18의 알킬사슬, 메티롤기 또는 아세틸기를 나타내고, 양쪽 모두가 수소원자인 경우는 포함되지 않는다. 또한, 일반식(Ⅱ) 중, R1은 수소원자, 메틸기, 페닐기, 벤질기, 클로로기, 디플루오로메틸기, 트리플루오로메틸기, 시아노기를, R4는, 몰폴리노기, 티오몰폴리노기, 피롤리디노기, 피페리디노기를 나타낸다.
상기 N-모노치환체 또는 N,N-디치환체 골격을 가지는 수용성 고분자로서는, 다음의 것을 예시할 수 있다. N-메틸아크릴아미드, N-에틸아크릴아미드, N-프로필아크릴아미드, N-이소프로필아크릴아미드, N-부틸아크릴아미드, N-이소부틸아크릴아미드, N-터셔리부틸아크릴아미드, N-헵틸아크릴아미드, N-옥틸아크릴아미드, N-터셔리옥틸아크릴아미드, N-도데실아크릴아미드, N-옥타데실아크릴아미드, N-메티롤아크릴아미드, N-아세틸아크릴아미드, N-디아세톤아크릴아미드, N-메틸메타크릴아미드, N-에틸메타크릴아미드, N-프로필메타크릴아미드, N-이소프로필메타크릴아미드, N-부틸메타크릴아미드, N-이소부틸메타크릴아미드, N-터셔리부틸메타크릴아미드, N-헵틸메타크릴아미드, N-옥틸메타크릴아미드, N-터셔리옥틸메타크릴아미드, N-도데실메타크릴아미드, N-옥타데실메타크릴아미드, N-메티롤메타크릴아미드, N-아세틸메타크릴아미드, N-디아세톤메타크릴아미드 등의 N-모노치환체 골격을 가지는 화합물 2종류；
N,N-디메틸아크릴아미드, N,N-디에틸아크릴아미드, N,N-디프로필아크릴아미드, N,N-디이소프로필아크릴아미드, N,N-디부틸아크릴아미드, N,N-디이소부틸아크릴아미드, N,N-디터셔리부틸아크릴아미드, N,N-디헵틸아크릴아미드, N,N-디옥틸아크릴아미드, N,N-디터셔리옥틸아크릴아미드, N,N-디도데실아크릴아미드, N,N-디옥타데실아크릴아미드, N,N-디메티롤아크릴아미드, N,N-디아세틸아크릴아미드, N,N-디아세톤아크릴아미드, N,N-디메틸메타크릴아미드, N,N-디에틸메타크릴아미드, N,N-디프로필메타크릴아미드, N,N-디이소프로필메타크릴아미드, N,N-디부틸메타크릴아미드, N,N-디이소부틸메타크릴아미드, N,N-디터셔리부틸메타크릴아미드, N,N-디헵틸메타크릴아미드, N,N-디옥틸 메타크릴아미드, N,N-디터셔리옥틸메타크릴아미드, N,N-디도데실메타크릴아미드, N,N-디옥타데실메타크릴아미드, N,N-디메티롤메타크릴아미드, N,N-디아세틸메타크릴아미드, N,N-디아세톤메타크릴아미드, 아크릴로일피페리딘, 아크릴로일몰폴린, 아크릴로일티오몰폴린, 아크릴로일피롤리딘 등의 N,N-디치환체 골격을 가지는 화합물류. 이들은, 1종 단독 또는 2종 이상 조합시켜서 사용할 수 다.
본 발명의 다른 폴리실리콘막 연마 억제제로서, 수용성 고분자인 폴리에틸렌글리콜을 들 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 폴리실리콘막 연마 억제제로서, 수용성 고분자인 아세틸렌계 디올의 옥시에틸렌 부가체를 들 수 있다. 아세틸렌계 디올의 옥시에틸렌 부가체로서는, 2,4,7,9-테트라메틸-5-데신-4,7-디올, 2,4,7,9-테트라메틸-5-데신-4,7-디올디폴리옥시에틸렌에테르, 2,4,7,9-테트라메틸-5-데신-4,7-디올모노폴리옥시에틸렌에테르 등의 화합물이 예시된다. 수용성과 표면장력 저하의 양쪽 모두의 관점에서, 특히 2,4,7,9-테트라메틸-5-데신-4,7-디올디폴리옥시에틸렌에테르인 것이 바람직하다.
또 다른 폴리실리콘막 연마 억제제로서, 하기 일반식(Ⅲ)으로 표시되는 화합물 및/또는 하기 일반식(Ⅳ)의, 아세틸렌 결합을 가지는 유기 화합물을 들 수 있다.
[화학식 11]
Figure 112011101776255-pat00011
(일반식(Ⅲ) 중, R1은 수소원자 또는 탄소수가 1~5인 치환 혹은 무치환 알킬기를 나타내고, R2는 탄소수가 4~10인 치환 또는 무치환 알킬기를 나타낸다.)
[화학식 12]
Figure 112011101776255-pat00012
(일반식(Ⅳ) 중, R3~R6은 각각 독립적으로 수소원자 또는 탄소수가 1~5인 치환 혹은 무치환 알킬기를 나타내고, R7, R8은 각각 독립적으로 탄소수가 1~5인 치환 또는 무치환 알킬렌기를 나타내고, m, n은 각각 독립적으로 0 또는 정수를 나타낸다.)
본 발명의 또 다른 폴리실리콘막 연마 억제제로서, 알콕실화 직쇄 지방족 알코올을 들 수 있다.
이상에서 제시한 폴리실리콘막 연마 억제제를 사용한 연마제의 pH는, 5.0 이상, 8.0 이하인 것이 바람직하고, 6.0 이상, 7.0 이하인 것이 보다 바람직하다. pH가 5보다 작으면 폴리실리콘막의 연마속도가 상승하는 경향이 있고, pH가 8보다 크면 산화규소막의 연마속도가 저하하는 경향이 있다.
본 발명에 있어서 연마제의 pH는, pH미터(예를 들면, 황하전기 주식회사 제조의 제품번호 PH81)를 사용하고, 표준 완충액(프탈산염 pH 완충액 pH:4.21(25℃), 중성인산염 pH 완충액 pH6.86(25℃))을 이용하여, 2점 교정(校定)한 후, 전극을 연마제에 넣고, 2분 이상 경과하여 안정한 후의 수치를 측정한다. pH는 암모니아, 테트라메틸암모늄히드록시드(TMAH) 등의 알칼리 성분이나 산에 의해서 조정가능하다.
폴리실리콘막 연마 억제제는, 1종류를 단독 사용해도 좋지만, 2종류 이상을 병용하는 것이 바람직하고, 특히 상기 아크릴아미드, 메타아크릴아미드 및 그의 α-치환체로 이루어지는 군의 어느 하나의 N-모노치환체 또는 N,N-디치환체 골격을 가지는 수용성 고분자 화합물, 폴리에틸렌글리콜, 아세틸렌계 디올의 옥시에틸렌 부가체, 일반식(Ⅲ)으로 표시되는 화합물, 일반식(Ⅳ)로 표시되는 화합물, 알콕실화 직쇄 지방족 알코올로부터 선택한 2종류 이상을 포함하여 사용하는 것이 바람직하다.
이상의 폴리실리콘막 연마 억제제의 첨가량은, 연마제 100중량에 대해서, 0.005중량% 이상, 2중량% 이하의 범위, 즉 연마제 중 0.005~2중량%가 바람직하다. 0.005중량% 미만에서는 폴리실리콘막 연마 억제효과가 낮고, 2중량%를 초과하면 산화규소막의 연마속도의 저하도 커져서, 겔화 때문에 유동성이 저하하거나 하는 경우가 있다.
본 발명에서 사용할 수 있는 다른 폴리실리콘막 연마 억제제로서, 폴리비닐피롤리돈, 비닐피롤리돈을 포함하는 공중합체(이하, 양자를 총칭하여 폴리비닐피롤리돈류라 한다.)를 들 수 있다. 폴리비닐피롤리돈류 첨가량은, 연마제에 대해서, 0.005중량% 이상, 5중량% 이하의 범위가 바람직하다. 또한, 폴리비닐피롤리돈류의 중량 평균 분자량은, 10,000~1,200,000이 바람직하다. 10,000 미만이면 평탄화 특성이 불충분해지는 경향이 있고, 1,200,000을 초과하면 연마입자가 응집하기 쉬워지는 경향이 있다. 폴리비닐피롤리돈류를 이용했을 때 연마제의 pH는, 5.0 이상, 12.0 이하인 것이 바람직하고, 6.0 이상, 7.0 이하인 것이 보다 바람직하다. pH가 5.0 미만에서는, 폴리실리콘막의 연마속도가 커지기 쉽고, pH가 12를 초과하여 크면 산화규소막의 연마속도가 저하하기 쉽다. 폴리비닐피롤리돈류는 먼저 제시한 다른 폴리실리콘막 연마 억제제와 병용해도 좋다.
또한, 본 발명의 연마제는 다른 수용성 고분자를 병용해도 좋다. 다른 수용성 고분자로서는, 특히, 제한하는 것은 아니고, 예를 들면, 알긴산, 펙틴산, 카르복시메틸셀룰로스, 한천, 커들란 및 풀루란 등의 다당류；폴리아스파라긴산, 폴리글루타민산, 폴리리신, 폴리사과산, 폴리메타크릴산, 폴리메타크릴산암모늄염, 폴리메타크릴산나트륨염, 폴리아미드산, 폴리말레인산, 폴리이타콘산, 폴리푸마르산, 폴리(p-스티렌카르본산), 폴리아크릴산, 폴리아크릴아미드, 아미노폴리아크릴아미드, 폴리아크릴산암모늄염, 폴리아크릴산나트륨염, 폴리아미드산, 폴리아미드산암모늄염, 폴리아미드산나트륨염 및 폴리글리옥살산 등의 폴리카르본산 및 그 염; 폴리비닐알코올 및 폴리아크롤레인 등의 비닐계 폴리머 등을 들 수 있다. 중량 평균 분자량은 500 이상인 것이 바람직하다. 한편, 점도가 높아져서, 연마제의 보존 안정성이 저하하는 경향을 피하기 위해서 50,000 이하가 바람직하다.
특히, 폴리아크릴산, 폴리아크릴산염 및 아크릴산염을 함유하는 공중합체의 적어도 어느 하나를, 산화막 표면의 평탄성 향상을 위한 첨가제로서 이용하는 것이 바람직하다. 폴리아크릴산, 폴리아크릴산염 및 아크릴산염을 함유하는 공중합체의 첨가량은 연마제 100중량에 대해서, 0.01중량% 이상, 5중량% 이하의 범위가 바람직하다. 0.01중량% 미만에서는 평탄성 향상의 효과가 낮고, 5중량%를 초과하면 연마입자의 응집이 일어나기 쉬워지기 때문이다.
또한, 이들 폴리실리콘막 연마 억제제는, 상기에 제시한 글로벌 평탄성을 향상시키기 위한 첨가제와 합하여 이용해도 좋다. 즉, 상기 수용성의 폴리실리콘막 연마 억제제는, 폴리아크릴산 또는 폴리아크릴산염 또는 아크릴산염을 포함하는 공중합체를 포함하는 평탄성 향상을 위한 첨가제와 같이 이용해도 문제는 발생하지 않는다.
본 발명의 연마제용 첨가액은, 폴리실리콘상의 산화규소막을 연마하기 위한 연마제에 사용되는 연마제용 첨가액으로서, 폴리실리콘 연마 억제제 및 물을 함유 한다.
본 발명의 산화규소용 연마제는, 연마입자 및 물을 포함하는 슬러리와 폴리실리콘 연마 억제제 및 물을 포함하는 첨가액을 나눈 2액식 연마제로서 보존해도 좋고, 또한 미리 첨가액 또는 폴리실리콘 연마 억제제가 포함된 1액식 연마제로서 보존해도 좋다. 2액식 연마제로서 보존하는 경우, 이들 2액의 배합을 임의로 바꿀 수 있는 것에 의해 평탄화 특성과 연마속도의 조정이 가능해진다. 상기 2액식의 연마제로 기판을 연마할 때에, 첨가액은 슬러리와 다른 배관으로 송액하고, 이러한 배관을 합류시켜 공급 배관 출구의 직전에서 혼합하여 연마 정반(定盤)상에 공급하는 방법이나, 연마 직전에 슬러리와 혼합하는 방법이 취해진다. 2액식의 경우, 평탄성 향상을 위한 첨가제는 첨가액에 포함되는 것이 바람직하다.
*본 발명의 연마제에 의해 연마할 수 있는 산화규소막의 제작방법으로서, 저압 CVD법, 플라즈마 CVD법 등을 들 수 있다. 저압 CVD법에 따른 산화규소막 형성은, Si원으로서 모노실란: SiH4, 산소원으로서 산소:O2를 이용한다. 이 SiH4-O2계 산화 반응을 400℃ 이하의 저온에서 실시함으로써 얻어진다. 경우에 따라서는 CVD 후 1000℃ 또는 그 이하의 온도로 열처리 된다. 고온 리플로우에 의한 표면 평탄화를 도모하기 위해서 인:P를 도프(dope)할 경우에는, SiH4-O2-PH3계 반응 가스를 이용하는 것이 바람직하다. 플라즈마 CVD법은, 통상의 열평형하에서는 고온을 필요로 하는 화학반응을 저온에서 할 수 있는 이점을 가진다. 플라스마 발생법에는, 용량결합형과 유도결합형의 두가지를 들 수 있다. 반응 가스로서는, Si원으로서 SiH4, 산소원으로서 N2O를 이용한 SiH4-N2O계 가스와 테트라에톡시실란(TEOS)을 Si원으로 이용한 TEOS-O2계 가스(TEOS-플라즈마 CVD법)를 들 수 있다. 기판온도는 250~400℃, 반응 압력은 67~400Pa의 범위가 바람직하다. 이와 같이, 산화규소막에는 인, 붕소 등의 원소가 도프되어 있어도 좋다.
마찬가지로, CVD법에 따른 폴리실리콘막 형성은, Si원으로서 SiH4를 이용하고 기판온도는 600~1000℃에서 행해진다.
본 발명의 연마 방법은, 연마 패드에, 연마 대상물을 그 피연마면을 상기 연마 패드에 대치시킨 상태로 보관유지하고, 연마제를 상기 연마 패드와 피연마면과의 사이에 공급함과 동시에, 상기 연마 패드 및 상기 연마 대상물을 상대적으로 접동하여 연마 대상물을 연마하는 방법으로서, 상기 연마제에 상기 본 발명의 산화규소용 연마제를 사용하는 것을 특징으로 한다. 연마 대상물로서 반도체소자 제조에 관한 기판, 예를 들면, 폴리실리콘막상에 산화규소막을 형성한 기판을 들 수 있다.
연마의 정지 제어가 용이한 점에서, 산화규소막 연마속도와 폴리실리콘막 연마속도의 비(선택비율)는, 산화규소 연마속도/폴리실리콘 연마속도가 10 이상인 것이 바람직하다. 또한, 연마속도는 산화규소막 연마속도가 50nm/min 이상이 바람직하고, 100nm/min 이상이 보다 바람직하다. 폴리실리콘 연마속도는 10nm/min 이하가 바람직하고, 5nm/min 이하가 보다 바람직하다. 연마 장치로서는, 기판을 보관유지 하는 홀더와, 연마포(패드)를 첩부가능하고, 회전수가 변경 가능한 모터 등을 설치하는 정반을 가지는 일반적인 연마 장치를 사용할 수 있다. 연마포로서는, 일반적인 부직포, 발포 폴리우레탄, 다공질 불소수지 등을 사용할 수 있고, 특별히 제한이 없다. 또한, 연마포에는 연마제가 머물도록 구가공(溝加工-groove process)을 실시하는 것이 바람직하다.
연마 조건에 제한은 없지만, 정반의 회전속도는 기판이 튀어나오지 않도록 200min-1 이하의 저회전이 바람직하고, 기판에 걸리는 압력은 연마손상이 발생하지 않도록 9.8×104Pa 이하가 바람직하다. 연마하고 있는 동안, 연마포에는 연마제를 펌프 등으로 연속적으로 공급한다. 이 공급량에 제한은 없지만, 연마포의 표면이 항상 연마제로 덮여 있는 것이 바람직하다. 연마종료 후의 기판은, 유수 중에서 잘 세정 후, 스핀 드라이어 등을 이용하여 기판상에 부착한 물방울(水滴)을 떨어뜨리고 나서 건조시키는 것이 바람직하다.
본 발명에 의해, 산화규소막을 연마하는 반도체 제조공정에 있어서의 CMP 기술에 있어서, 폴리실리콘막상의 산화규소막을 고속으로 연마할 수 있고, 또한, 폴리실리콘막의 노출시에 폴리실리콘막의 연마의 진행을 억제하는 것이 가능해지는 연마제 및 연마 방법을 제공할 수 있다.
이하, 실시예에 의해 본 발명을 설명한다. 본 발명은 이러한 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
(산화세륨 입자의 제작)
탄산세륨 수화물 2kg을 백금제 용기에 넣고, 800℃에서 2시간 공기 중에서 소성(燒成)함으로써 황백색의 분말을 약 1kg 얻었다. 이 분말을 X선 회절법으로 상동정(相同定)을 실시한 것으로 산화세륨인 것을 확인했다. 소성 분말 입자경은 30~100㎛였다. 소성 분말 입자 표면을 주사형 전자현미경으로 관찰했는데, 산화세륨의 입자계가 관찰되었다. 입자계에 둘러싸인 산화세륨 1차 입자경을 측정한 바, 체적 분포의 중앙값이 190nm, 최대치가 500nm였다. 산화세륨 분말 1kg을 제트밀을 이용하여 건식분쇄를 실시했다. 분쇄 입자에 대하여 주사형 전자현미경으로 관찰한 바, 1차 입자경과 동등 사이즈인 작은 입자 외에, 1~3㎛의 큰 분쇄 잔여 입자와 0.5~1㎛의 분쇄 잔여 입자가 혼재하고 있었다.
(산화세륨 슬러리의 제작)
상기 제작의 산화세륨 입자 1kg과 폴리아크릴산 암모늄염 수용액(40중량%) 23g과 탈이온수 8977g을 혼합하여, 교반하면서 초음파 분산을 10분간 실시하였다. 얻어진 슬러리를 1미크론 필터로 여과하고, 또한, 탈이온수를 더함으로써 5중량% 슬러리를 얻었다. 슬러리 pH는 8.3이었다. 슬러리 입자를 레이저 회절식 입도분포계로 측정하기 위해서, 적당한 농도로 희석하여 측정한 결과, 입자경의 중앙값이 190nm였다.
(수용성 고분자의 준비)
수용성 고분자 1
화광순약공업 제조, 폴리비닐피롤리돈(시약, K-30)을 준비했다.
수용성 고분자 2
화광순약공업 제조, 폴리비닐피롤리돈(시약, K-90)을 준비했다.
수용성 고분자 3-1(합성예 1)
탈이온수 280g, 2-프로판올 20g을 1리터의 플라스크에 투입하고, 질소 가스 분위기하에서 교반하면서 90℃로 승온 후, 아크릴로일몰폴린 100g에 중합개시제(화광순약공업 주식회사 제조, 상품명 V-601) 1g을 용해시킨 것을 2시간에 걸쳐 플라스크 중에 주입했다. 그 후, 90℃에서 5시간 보온 후, 냉각하여 취출하여 수용성 고분자 용액을 준비했다. 용액 중의 수용성 고분자의 농도는 25.3%였다.
수용성 고분자 3-2(합성예 2)
N,N-디에틸아크릴아미드 50g, 아크릴로일몰폴린 50g을 합성예 1의 방법으로 합성하고, 수용성 고분자 용액을 준비했다. 용액 중의 수용성 고분자의 농도는 25.1%였다.
수용성 고분자 3-3(합성예 3)
N,N-디에틸아크릴아미드 50g, N,N-디메틸아크릴아미드 50g을 합성예 1의 방법으로 합성하고, 수용성 고분자 용액을 준비했다. 용액 중의 수용성 고분자의 농도는 25.0%였다.
수용성 고분자 3~4(합성예 4)
N,N-디메틸아크릴아미드 100g을 합성예 1의 방법으로 합성하여, 수용성 고분자 용액을 준비했다. 용액 중의 수용성 고분자의 농도는 25.1%였다.
수용성 고분자 4
제일공업제약 제조의 폴리에틸렌글리콜(시약, PEG-4000)을 준비했다.
수용성 고분자 5
아세틸렌계 디올의 옥시에틸렌 부가체로서, 2,4,7,9-테트라메틸-5-데신-4,7-디올을 준비했다.
수용성 고분자 6
알콕실화 직쇄 지방족 알코올로서 BASF사 제조 시약, LF-401을 준비했다.
수용성 고분자 7
폴리아크릴산(일본순약 주식회사 제조, 상품명: 듀리마AC-10S)을 준비했다.
(연마제의 제작)
연마제 1
상기 준비한 산화세륨 슬러리(고형분: 5중량%) 600g과 폴리실리콘막 연마 억제제로서 수용성 고분자 1의 폴리비닐피롤리돈 1g과 탈이온수 2399g을 혼합하여, 연마제(산화세륨: 1중량%)를 제작했다. 연마제의 pH는 미량의 질산을 이용하여 6.5로 조정했다.
연마제 2
상기 준비한 산화세륨 슬러리(고형분: 5중량%) 600g과 폴리실리콘막 연마 억제제로서 수용성 고분자 2의 폴리비닐피롤리돈 2g과 탈이온수 2398g을 혼합하여, 연마제(산화세륨: 1중량%)를 제작했다. 연마제의 pH는 미량의 질산을 이용하여 6.5로 조정했다.
연마제 3
상기 준비한 산화세륨 슬러리(고형분: 5중량%) 600g과 폴리실리콘막 연마 억제제로서 수용성 고분자 1의 폴리비닐피롤리돈 0.5g 및 산화막의 고평탄화제로서 수용성 고분자 7의 용액 70g과 탈이온수 2329.5g을 혼합하여, 연마제(산화세륨:1중량%)를 제작했다. 연마제의 pH는 미량의 암모니아를 사용하여 6.5로 조정했다.
연마제 4
상기 준비한 산화세륨 슬러리(고형분: 5중량%) 600g과 폴리실리콘 연마 억제제로서 수용성 고분자 3-1(합성예 1)의 용액 20g과 탈이온수 2380g을 혼합하여, 연마제(산화세륨: 1중량%)를 제작했다. 또한, 연마제의 pH는 미량의 질산을 이용하여 6.5로 조정했다.
연마제 5
폴리실리콘 연마 억제제로서 수용성 고분자 3-1(합성예 1)로 바꾸어 수용성 고분자 3-2(합성예 2)의 용액을 이용한 것 이외에는 연마제 4와 같은 방법으로 연마제를 제작했다.
연마제 6
폴리실리콘 연마 억제제로서 수용성 고분자 3-1(합성예 1)로 바꾸어 수용성 고분자 3-3(합성예 3)의 용액을 이용한 것 이외에는 연마제 4와 같은 방법으로 연마제를 제작했다.
연마제 7
폴리실리콘 연마 억제제로서 수용성 고분자 3-1(합성예 1)로 바꾸어 수용성 고분자 3-4(합성예 4)의 용액을 이용한 것 이외에는 연마제 4와 같은 방법으로 연마제를 제작했다.
연마제 8
상기 준비한 산화세륨 슬러리(고형분: 5중량%) 600g과 폴리실리콘 연마 억제제로서 수용성 고분자 3-1(합성예 1)의 용액 10g 및 산화막의 고평탄화제로서 수용성 고분자 7의 용액 70g과 탈이온수 2320g을 혼합하여, 연마제(산화세륨: 1중량%)를 제작했다. 연마제의 pH는 미량의 암모니아를 이용하여 6.5로 조정했다.
연마제 9
폴리실리콘 연마 억제제로서 수용성 고분자 3-1(합성예 1)로 바꾸어 수용성 고분자 3-4(합성예 4)의 용액을 이용한 것 이외에는 연마제 8과 같은 방법으로 연마제를 제작했다.
연마제 10
상기 준비한 산화세륨 슬러리(고형분: 5중량%) 600g과 폴리실리콘 연마 억제제로서 수용성 고분자 4의 용액 5g 및 산화막의 고평탄화제로서 수용성 고분자 7의 용액 70g과 탈이온수 2325g을 혼합하여, 연마제(산화세륨: 1중량%)를 제작했다. 연마제의 pH는 미량의 암모니아를 이용하여 6.5로 조정했다.
연마제 11
상기 준비한 산화세륨 슬러리(고형분: 5중량%) 600g과 폴리실리콘 연마 억제제로서 수용성 고분자 5의 액 5g 및 산화막의 고평탄화제로서 수용성 고분자 7의 용액 70g과 탈이온수 2325g을 혼합하여, 연마제(산화세륨: 1중량%)를 제작했다.
연마제의 pH는 미량의 암모니아를 이용하여 6.5로 조정했다.
연마제 12
상기 준비한 산화세륨 슬러리(고형분: 5중량%) 600g과 폴리실리콘 연마 억제제로서 수용성 고분자 6의 액 5g 및 산화막의 고평탄화제로서 수용성 고분자 7의 용액 70g과 탈이온수 2325g을 혼합하여, 연마제(산화세륨: 1중량%)를 제작했다.
연마제의 pH는 미량의 암모니아를 이용하여 6.5로 조정했다.
연마제 13
상기 준비한 산화세륨 슬러리(고형분: 5중량%) 600g과 탈이온수 2400g을 혼합하여, 연마제(산화세륨: 1중량%)를 제작했다. 연마제의 pH는 미량의 암모니아를 이용하여 6.5로 조정했다.
연마제 14
상기 준비한 산화세륨 슬러리(고형분: 5중량%) 600g과 산화막의 고평탄화제로서 수용성 고분자 7의 용액 70g과 탈이온수 2330g을 혼합하여, 연마제(산화세륨: 1중량%)를 제작했다. 연마제의 pH는 미량의 암모니아를 이용하여 6.5로 조정했다.
연마제 15
상기 준비한 산화세륨 슬러리(고형분: 5중량%) 600g과 폴리실리콘 연마 억제제로서 수용성 고분자 3-1(합성예 1)의 용액 12g과 탈이온수 2388g을 혼합하여, 연마제(산화세륨: 1중량%)를 제작했다. 또한, 연마제의 pH는 미량의 질산을 이용하여 4.5로 조정했다.
연마제 16
상기 준비한 산화세륨 슬러리(고형분: 5중량%) 600g과 폴리실리콘 연마 억제제로서 수용성 고분자 3-1(합성예 1)의 용액 60g과 탈이온수 2340g을 혼합하여, 연마제(산화세륨: 1중량%)를 제작했다. 또한, 연마제의 pH는 미량의 암모니아를 이용하여 9.0으로 조정했다.
연마제 17
상기 준비한 산화세륨 슬러리(고형분: 5중량%) 600g과 탈이온수 2400g을 혼합하여, 연마제(산화세륨: 1중량%)를 제작했다. 또한, 연마제의 pH는 미량의 질산을 이용하여 4.5로 조정했다.
연마제 18
상기 준비한 산화세륨 슬러리(고형분: 5중량%) 600g과 탈이온수 2400g을 혼합하여, 연마제(산화세륨: 1중량%)를 제작했다. 또한, 연마제의 pH는 미량의 암모니아를 이용하여 9.0으로 조정했다. 각 연마제의 조성과 pH를 표 1~표 3에 나타낸다.
(연마 평가의 실시)
실시예 1
연마제 1의 연마제를 이용하고, 연마기의 정반에 첩부한 패드에 적하하면서, 하기에 나타내는 평가 기판 및 연마 조건에서 CMP 연마를 실시하고, 하기에 나타내는 평가를 실시했다.
<평가 기판>
기판 1: Si기판 상에 두께 0.8㎛의 산화규소막(P-TEOS)을 형성한 8인치 지름 블랭킷 기판.
기판 2: Si 기판 위에 0.1㎛의 산화규소막을 형성하고, 그 위에 막두께 0.4㎛의 폴리실리콘막을 더 형성한 8인치 지름 블랭킷 기판.
<평가 조건>
연마 장치: AMAT사 MIRRA기 정반 치수 600mmΦ, 로터리 타입
연마 패드: 닛타앤드하스사 제조 IC-1000/Suba400 동심홈이 있는 발포 이층 패드
연마 압력: 25kPa
정반 회전수: 98min-1
연마제 유량: 200ml/min
연마 시간: 1min
＜평가 항목 및 평가 방법＞
CMP에 의한 산화규소 연마속도: 기판 1의 CMP 전후에서의 막두께 차를 광학식 막두께 측정장치로 구했다.
CMP에 의한 폴리실리콘 연마속도: 기판 2의 CMP 전후에서의 막두께 차를 광학식 막두께 측정장치로 구했다.
평가의 결과, 산화규소막의 연마속도는 160nm/min였다. 또한, 폴리실리콘의 연마속도는 0.7nm/min였다. 산화규소/폴리실리콘막의 연마속도비는 228이었다.
실시예 2
연마제 2의 연마제를 이용하여, 실시예 1과 같은 조건에서 산화규소막 및 폴리실리콘막의 연마속도의 평가를 실시했다. 평가의 결과, 산화규소막의 연마속도는 250nm/min였다. 또한, 폴리실리콘의 연마속도는 1.5nm/min였다. 산화규소/폴리실리콘막의 연마속도비는 167이었다.
실시예 3
연마제 3의 연마제를 이용하여, 실시예 1과 같은 조건에서 산화규소막 및 폴리실리콘막의 연마속도의 평가를 실시했다. 평가의 결과, 산화규소막의 연마속도는 90nm/min였다. 또한, 폴리실리콘의 연마속도는 3.5nm/min였다. 산화규소/폴리실리콘막의 연마속도비는 26이었다.
실시예 4
연마제 4의 연마제를 이용하여, 실시예 1과 같은 조건에서 산화규소막 및 폴리실리콘막의 연마속도의 평가를 실시했다. 평가의 결과, 산화규소막의 연마속도는 270nm/min였다. 또한, 폴리실리콘의 연마속도는 1.2nm/min였다. 산화규소/폴리실리콘막의 연마속도비는 225였다.
실시예 5
연마제 5의 연마제를 이용하여, 실시예 1과 같은 조건에서 산화규소막 및 폴리실리콘막의 연마속도의 평가를 실시했다. 평가의 결과, 산화규소막의 연마속도는 250nm/min였다. 또한, 폴리실리콘의 연마속도는 1nm/min였다. 산화규소/폴리실리콘막의 연마속도비는 250이었다.
실시예 6
연마제 6의 연마제를 이용하여, 실시예 1과 같은 조건에서 산화규소막 및 폴리실리콘막의 연마속도의 평가를 실시했다. 평가의 결과, 산화규소막의 연마속도는 200nm/min였다. 또한, 폴리실리콘의 연마속도는 1.5nm/min였다. 산화규소/폴리실리콘막의 연마속도비는 133이었다.
실시예 7
연마제 7의 연마제를 이용하여, 실시예 1과 같은 조건에서 산화규소막 및 폴리실리콘막의 연마속도의 평가를 실시했다. 평가의 결과, 산화규소막의 연마속도는 190nm/min였다. 또한, 폴리실리콘의 연마속도는 1.1nm/min였다. 산화규소/폴리실리콘막의 연마속도비는 173이었다.
실시예 8
연마제 8의 연마제를 이용하여, 실시예 1과 같은 조건에서 산화규소막 및 폴리실리콘막의 연마속도의 평가를 실시했다. 평가의 결과, 산화규소막의 연마속도는 160nm/min였다. 또한, 폴리실리콘의 연마속도는 0.8nm/min였다. 산화규소/폴리실리콘막의 연마속도비는 200이었다.
실시예 9
연마제 9의 연마제를 이용하여, 실시예 1과 같은 조건에서 산화규소막 및 폴리실리콘막의 연마속도의 평가를 실시했다. 평가의 결과, 산화규소막의 연마속도는 170nm/min였다. 또한, 폴리실리콘의 연마속도는 1nm/min였다. 산화규소/폴리실리콘막의 연마속도비는 170이었다.
실시예 10
연마제 10의 연마제를 이용하여, 실시예 1과 같은 조건에서 산화규소막 및 폴리실리콘막의 연마속도의 평가를 실시했다. 평가의 결과, 산화규소막의 연마속도는 180nm/min였다. 또한, 폴리실리콘의 연마속도는 1nm/min였다. 산화규소/폴리실리콘막의 연마속도비는 180이었다.
실시예 11
연마제 11의 연마제를 이용하여, 실시예 1과 같은 조건에서 산화규소막 및 폴리실리콘막의 연마속도의 평가를 실시했다. 평가의 결과, 산화규소막의 연마속도는 180nm/min였다. 또한, 폴리실리콘의 연마속도는 2nm/min였다. 산화규소/폴리실리콘막의 연마속도비는 90이었다.
실시예 12
연마제 12의 연마제를 이용하여, 실시예 1과 같은 조건에서 산화규소막 및 폴리실리콘막의 연마속도의 평가를 실시했다. 평가의 결과, 산화규소막의 연마속도는 150nm/min였다. 또한, 폴리실리콘의 연마속도는 1nm/min였다. 산화규소/폴리실리콘막의 연마속도비는 150이었다.
비교예 1
연마제 13의 연마제를 이용하여, 실시예 1과 같은 조건에서 산화규소막 및 폴리실리콘막의 연마속도의 평가를 실시했다. 평가의 결과, 산화규소막의 연마속도는 410nm/min였다. 또한, 폴리실리콘의 연마속도는 90nm/min였다. 산화규소/폴리실리콘막의 연마속도비는 4.6이었다.
비교예 2
연마제 14의 연마제를 이용하여, 실시예 1과 같은 조건에서 산화규소막 및 폴리실리콘막의 연마속도의 평가를 실시했다. 평가의 결과, 산화규소막의 연마속도는 260nm/min였다. 또한, 폴리실리콘의 연마속도는 60nm/min였다. 산화규소/폴리실리콘막의 연마속도비는 4.3이었다.
실시예 13
연마제 15의 연마제를 이용하여, 실시예 1과 같은 조건에서 산화규소막 및 폴리실리콘막의 연마속도의 평가를 실시했다. 평가의 결과, 산화규소막의 연마속도는 22nm/min였다. 또한, 폴리실리콘의 연마속도는 0.8nm/min였다. 산화규소/폴리실리콘막의 연마속도비는 27.5였다.
실시예 14
연마제 16의 연마제를 이용하여, 실시예 1과 같은 조건에서 산화규소막 및 폴리실리콘막의 연마속도의 평가를 실시했다. 평가의 결과, 산화규소막의 연마속도는 280nm/min였다. 또한, 폴리실리콘의 연마속도는 35nm/min였다. 산화규소/폴리실리콘막의 연마속도비는 8.0이었다.
비교예 3
연마제 17의 연마제를 이용하여, 실시예 1과 같은 조건에서 산화규소막 및 폴리실리콘막의 연마속도의 평가를 실시했다. 평가의 결과, 산화규소막의 연마속도는 435nm/min였다. 또한, 폴리실리콘의 연마속도는 75nm/min였다. 산화규소/폴리실리콘막의 연마속도비는 5.8이었다.
비교예 4
연마제 18의 연마제를 이용하여, 실시예 1과 같은 조건에서 산화규소막 및 폴리실리콘막의 연마속도의 평가를 실시했다. 평가의 결과, 산화규소막의 연마속도는 432nm/min였다. 또한, 폴리실리콘의 연마속도는 110nm/min였다. 산화규소/폴리실리콘막의 연마속도비는 3.9였다. 각 실시예, 비교예의 연마속도와 연마속도비율을 표 1~표 3에 나타낸다.
[표 1]
Figure 112011101776255-pat00013
[표 2]
Figure 112011101776255-pat00014
[표 3]
Figure 112011101776255-pat00015
본 발명의 실시예 1~14는, 산화규소막의 연마속도가 빠르고, 폴리실리콘의 연마속도가 늦어서, 산화규소막과 폴리실리콘의 연마속도비를 충분히 크게 하여, 폴리실리콘을 스토퍼로서 적용할 수 있다. 실시예 13의 pH4.5에서는 산화막의 연마속도가 약간 낮고, 실시예 14의 pH9에서는 폴리실리콘막의 속도가 약간 빠르기 때문에, pH5~8의 범위에서 보다 실용성이 높은 것을 알았다. 한편, 비교예 1, 3, 4의 폴리실리콘 연마 억제제를 사용하지 않은 경우는, 산화규소막의 연마속도가 크지만, 폴리실리콘의 연마속도도 커져 폴리실리콘을 스토퍼로서 적용할 수 없다. 또한, 비교예 2의 폴리실리콘 연마 억제제를 사용하지 않고 첨가제를 이용했을 경우, 폴리실리콘의 연마속도가 빠르고 산화규소막과 폴리실리콘의 연마속도비를 크게 할 수 없다.
이와 같이, 본 발명에 의해 폴리실리콘막상의 산화규소막을 연마하는 반도체 제조공정에 있어서의 CMP 기술에 있어서, 산화규소막을 고속으로 연마할 수 있고, 또한, 폴리실리콘막의 노출시에 폴리실리콘막의 연마의 진행을 억제하는 것이 가능해지는 연마제 및 연마 방법을 제공할 수 있다.

Claims (20)

  1. 삭제
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  8. 폴리실리콘상의 산화규소막을 연마하기 위한 연마제로서,
    지립, 폴리실리콘 연마 억제제, 및 물을 포함하고,
    상기 폴리실리콘 연마 억제제가, 폴리비닐피롤리돈 또는 비닐피롤리돈을 함유하는 공중합체를 포함하는,
    산화규소용 연마제.
  9. 제 8항에 있어서, 폴리실리콘 연마 억제제의 함유량이 0.005~5중량%인 산화규소용 연마제.
  10. 제 8항에 있어서, pH가 5.0~12.0인 산화규소용 연마제.
  11. 제 8항에 있어서, 폴리아크릴산, 폴리아크릴산염 및 아크릴산염을 함유하는 공중합체 중 어느 하나의 적어도 1종을 더 포함하는 산화규소용 연마제.
  12. 제 8항에 있어서, 지립은 산화세륨을 포함하는 산화규소용 연마제.
  13. 제 11항에 있어서, 폴리아크릴산, 폴리아크릴산염 및 아크릴산염을 함유하는 공중합체의 적어도 1종 이상의 함유량이, 0.01~5중량%인 산화규소용 연마제.
  14. 제 8항에 기재된 산화규소용 연마제를 이용하여, 산화규소막을 가지는 반도체기판을 연마하는, 반도체기판의 연마 방법.
  15. 제 14항에 있어서, 연마 대상물의 피연마면을, 연마 패드에 대치시킨 상태로 유지하고,
    상기 산화규소용 연마제를, 상기 연마 패드와 피연마면과의 사이에 공급하고,
    상기 연마 패드 및 상기 연마 대상물을 상대적으로 접동하여, 상기 연마 대상물을 연마하는, 연마 방법.
  16. 폴리실리콘상의 산화규소막을 연마하기 위한 연마제로서,
    지립, 폴리실리콘 연마 억제제, 및 물을 포함하고,
    상기 폴리실리콘 연마 억제제가, 폴리비닐피롤리돈을 함유하는 공중합체를 포함하는,
    산화규소용 연마제.
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Families Citing this family (60)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008270584A (ja) * 2007-04-23 2008-11-06 Nippon Chem Ind Co Ltd 半導体ウエハ研磨用組成物及び研磨加工方法
JP5327427B2 (ja) * 2007-06-19 2013-10-30 Ｊｓｒ株式会社 化学機械研磨用水系分散体調製用セット、化学機械研磨用水系分散体の調製方法、化学機械研磨用水系分散体および化学機械研磨方法
SG10201605686XA (en) * 2008-02-01 2016-08-30 Fujimi Inc Polishing Composition And Polishing Method Using The Same
JP5441358B2 (ja) * 2008-05-28 2014-03-12 富士フイルム株式会社 研磨液及び研磨方法
KR101094662B1 (ko) * 2008-07-24 2011-12-20 솔브레인 주식회사 폴리실리콘 연마정지제를 함유하는 화학 기계적 연마조성물
JP2010153781A (ja) * 2008-11-20 2010-07-08 Hitachi Chem Co Ltd 基板の研磨方法
US9080079B2 (en) * 2009-04-22 2015-07-14 Lg Chem, Ltd. Slurry for chemical mechanical polishing
KR101477360B1 (ko) * 2009-06-22 2015-01-02 캐보트 마이크로일렉트로닉스 코포레이션 폴리규소 제거 속도를 억제하기 위한 ｃｍｐ 조성물 및 방법
WO2011058816A1 (ja) * 2009-11-12 2011-05-19 日立化成工業株式会社 Ｃｍｐ研磨液、並びに、これを用いた研磨方法及び半導体基板の製造方法
JP2011142284A (ja) * 2009-12-10 2011-07-21 Hitachi Chem Co Ltd Ｃｍｐ研磨液、基板の研磨方法及び電子部品
KR101443468B1 (ko) 2010-03-12 2014-09-22 히타치가세이가부시끼가이샤 슬러리, 연마액 세트, 연마액 및 이것들을 이용한 기판의 연마 방법
RU2608890C2 (ru) 2010-09-08 2017-01-26 Басф Се Водные полирующие композиции, содержащие n-замещенные диазений диоксиды и/или соли n -замещенных n'-гидрокси-диазений оксидов
MY175638A (en) 2010-09-08 2020-07-03 Basf Se Aqueous polishing composition and process for chemically mechanically polishing substrates containing silicon oxide dielectic and polysilicon films.
MY164859A (en) 2010-09-08 2018-01-30 Basf Se Aqueous polishing composition and process for chemically mechanically polishing substrate materials for electrical, mechanical and optical devices
EP2613910A4 (en) * 2010-09-08 2017-12-13 Basf Se Process for chemically mechanically polishing substrates containing silicon oxide dielectric films and polysilicon and/or silicon nitride films
SG190058A1 (en) 2010-11-22 2013-06-28 Hitachi Chemical Co Ltd Slurry, polishing liquid set, polishing liquid, method for polishing substrate, and substrate
CN103249790A (zh) 2010-12-10 2013-08-14 巴斯夫欧洲公司 用于化学机械抛光包含氧化硅电介质和多晶硅膜的基底的含水抛光组合物和方法
EP2684213A4 (en) 2011-03-11 2014-11-26 Basf Se METHOD FOR PRODUCING BASIC CONTACT HOLES FOR WAFER
JP6044550B2 (ja) * 2011-12-28 2016-12-14 コニカミノルタ株式会社 研磨剤の製造方法
WO2013125445A1 (ja) 2012-02-21 2013-08-29 日立化成株式会社 研磨剤、研磨剤セット及び基体の研磨方法
SG10201606827RA (en) * 2012-02-21 2016-10-28 Hitachi Chemical Co Ltd Polishing agent, polishing agent set, and substrate polishing method
US8916061B2 (en) * 2012-03-14 2014-12-23 Cabot Microelectronics Corporation CMP compositions selective for oxide and nitride with high removal rate and low defectivity
JP5822356B2 (ja) 2012-04-17 2015-11-24 花王株式会社 シリコンウェーハ用研磨液組成物
CN104321852B (zh) 2012-05-22 2016-12-28 日立化成株式会社 悬浮液、研磨液套剂、研磨液、基体的研磨方法及基体
SG11201407087XA (en) 2012-05-22 2014-12-30 Hitachi Chemical Co Ltd Slurry, polishing-solution set, polishing solution, substrate polishing method, and substrate
JP6280688B2 (ja) * 2012-10-12 2018-02-14 株式会社フジミインコーポレーテッド 研磨用組成物の製造方法及び研磨用組成物
JP5995659B2 (ja) * 2012-10-30 2016-09-21 花王株式会社 シリコンウェーハ用研磨液組成物
JP6054149B2 (ja) * 2012-11-15 2016-12-27 株式会社フジミインコーポレーテッド 研磨用組成物
JP6039419B2 (ja) * 2012-12-28 2016-12-07 花王株式会社 シリコンウェーハ用研磨液組成物
SG11201507438YA (en) * 2013-03-19 2015-10-29 Fujimi Inc Polishing composition, method for producing polishing composition and polishing composition preparation kit
WO2014196299A1 (ja) 2013-06-07 2014-12-11 株式会社フジミインコーポレーテッド シリコンウエハ研磨用組成物
JP6169938B2 (ja) * 2013-10-04 2017-07-26 花王株式会社 シリコンウェーハ用研磨液組成物
US9340706B2 (en) * 2013-10-10 2016-05-17 Cabot Microelectronics Corporation Mixed abrasive polishing compositions
WO2015068672A1 (ja) * 2013-11-08 2015-05-14 東亞合成株式会社 半導体用濡れ剤及び研磨用組成物
SG11201606157VA (en) * 2014-01-31 2016-08-30 Basf Se A chemical mechanical polishing (cmp) composition comprising a poly(aminoacid)
JP5859055B2 (ja) * 2014-04-14 2016-02-10 株式会社フジミインコーポレーテッド シリコンウェーハ研磨用組成物
JP5859054B2 (ja) * 2014-04-14 2016-02-10 株式会社フジミインコーポレーテッド シリコンウェーハ研磨用組成物
JP6243791B2 (ja) 2014-05-09 2017-12-06 信越化学工業株式会社 Ｃｍｐ研磨剤及びその製造方法、並びに基板の研磨方法
JP6185432B2 (ja) 2014-06-24 2017-08-23 株式会社フジミインコーポレーテッド シリコンウェーハ研磨用組成物
JP6422325B2 (ja) * 2014-12-15 2018-11-14 花王株式会社 半導体基板用研磨液組成物
JP6418941B2 (ja) * 2014-12-25 2018-11-07 花王株式会社 シリコンウェーハ用研磨液組成物
US10600634B2 (en) * 2015-12-21 2020-03-24 Globalwafers Co., Ltd. Semiconductor substrate polishing methods with dynamic control
US11897081B2 (en) * 2016-03-01 2024-02-13 Fujimi Incorporated Method for polishing silicon substrate and polishing composition set
KR102619722B1 (ko) * 2016-10-27 2024-01-02 삼성디스플레이 주식회사 트랜지스터 표시판의 제조 방법 및 이에 이용되는 연마 슬러리
KR102399744B1 (ko) * 2017-08-14 2022-05-18 쇼와덴코머티리얼즈가부시끼가이샤 연마액, 연마액 세트 및 연마 방법
WO2019049932A1 (ja) * 2017-09-11 2019-03-14 昭和電工株式会社 セリウム系研磨材用原料の製造方法、及びセリウム系研磨材の製造方法
WO2019064524A1 (ja) 2017-09-29 2019-04-04 日立化成株式会社 研磨液、研磨液セット及び研磨方法
WO2019069370A1 (ja) 2017-10-03 2019-04-11 日立化成株式会社 研磨液、研磨液セット、研磨方法及び欠陥抑制方法
KR20190074597A (ko) 2017-12-20 2019-06-28 주식회사 케이씨텍 Sti 공정용 연마 슬러리 조성물
US11081359B2 (en) 2018-09-10 2021-08-03 Globalwafers Co., Ltd. Methods for polishing semiconductor substrates that adjust for pad-to-pad variance
KR20200076991A (ko) 2018-12-20 2020-06-30 주식회사 케이씨텍 Sti 공정용 연마 슬러리 조성물
KR102676957B1 (ko) 2019-04-02 2024-06-19 가부시끼가이샤 레조낙 연마액, 연마액 세트, 연마 방법 및 결함 억제 방법
JP2021050268A (ja) * 2019-09-24 2021-04-01 株式会社フジミインコーポレーテッド 研磨用組成物及び研磨方法
CN112111279A (zh) * 2020-08-13 2020-12-22 天津爱旭太阳能科技有限公司 一种太阳能电池制备碱抛光用添加剂及抛光工艺
US11573452B2 (en) 2020-11-20 2023-02-07 Applied Materials, Inc. Method for LCoS DBR multilayer stack protection via sacrificial hardmask for RIE and CMP processes
US11881539B2 (en) 2020-11-20 2024-01-23 Applied Materials, Inc. Structure and method of advanced LCoS back-plane having highly reflective pixel via metallization
US11586067B2 (en) 2020-11-20 2023-02-21 Applied Materials, Inc. Structure and method of advanced LCoS back-plane having robust pixel via metallization
US11880052B2 (en) 2020-11-20 2024-01-23 Applied Materials, Inc. Structure and method of mirror grounding in LCoS devices
US12055821B2 (en) 2020-11-20 2024-08-06 Applied Materials, Inc. Structure and method of bi-layer pixel isolation in advanced LCOS back-plane
US11908678B2 (en) * 2021-01-14 2024-02-20 Applied Materials, Inc. Method of CMP integration for improved optical uniformity in advanced LCOS back-plane

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3190742B2 (ja) * 1992-10-12 2001-07-23 株式会社東芝 研磨方法
JP3278532B2 (ja) * 1994-07-08 2002-04-30 株式会社東芝 半導体装置の製造方法
JPH10106994A (ja) * 1997-01-28 1998-04-24 Hitachi Chem Co Ltd 酸化セリウム研磨剤及び基板の研磨法
JPH10247685A (ja) * 1997-03-05 1998-09-14 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法
JP3457144B2 (ja) * 1997-05-21 2003-10-14 株式会社フジミインコーポレーテッド 研磨用組成物
JP4115562B2 (ja) * 1997-10-14 2008-07-09 株式会社フジミインコーポレーテッド 研磨用組成物
JPH11121608A (ja) * 1997-10-16 1999-04-30 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法
JP3116879B2 (ja) * 1997-11-10 2000-12-11 日本電気株式会社 半導体装置の製造方法
CN1966548B (zh) * 1999-08-17 2011-03-23 日立化成工业株式会社 化学机械研磨用研磨剂及基板的研磨法
JP2001269859A (ja) * 2000-03-27 2001-10-02 Jsr Corp 化学機械研磨用水系分散体
KR100378180B1 (ko) * 2000-05-22 2003-03-29 삼성전자주식회사 화학기계적 연마 공정용 슬러리 및 이를 이용한 반도체소자의 제조방법
JP2003007660A (ja) * 2001-06-25 2003-01-10 Hitachi Chem Co Ltd Ｃｍｐ研磨材および基板の研磨方法
JP2003017445A (ja) * 2001-06-28 2003-01-17 Hitachi Chem Co Ltd Ｃｍｐ研磨剤及び基板の研磨方法
JP4143802B2 (ja) * 2001-11-26 2008-09-03 日信化学工業株式会社 分散剤組成物
JP2003218069A (ja) * 2002-01-23 2003-07-31 Fujimi Inc 半導体デバイス製造に用いる、シリコンを選択的に研磨することができる研磨用組成物
US6974777B2 (en) * 2002-06-07 2005-12-13 Cabot Microelectronics Corporation CMP compositions for low-k dielectric materials
TWI256971B (en) * 2002-08-09 2006-06-21 Hitachi Chemical Co Ltd CMP abrasive and method for polishing substrate
JP3984902B2 (ja) * 2002-10-31 2007-10-03 Ｊｓｒ株式会社 ポリシリコン膜又はアモルファスシリコン膜研磨用化学機械研磨用水系分散体およびこれを用いた化学機械研磨方法ならびに半導体装置の製造方法
JP2004266155A (ja) * 2003-03-03 2004-09-24 Jsr Corp 化学機械研磨用水系分散体およびこれを用いた化学機械研磨方法ならびに半導体装置の製造方法
US7005382B2 (en) * 2002-10-31 2006-02-28 Jsr Corporation Aqueous dispersion for chemical mechanical polishing, chemical mechanical polishing process, production process of semiconductor device and material for preparing an aqueous dispersion for chemical mechanical polishing
US7838482B2 (en) * 2003-01-31 2010-11-23 Hitachi Chemical Co. Ltd. CMP polishing compound and polishing method
JP2004297035A (ja) * 2003-03-13 2004-10-21 Hitachi Chem Co Ltd 研磨剤、研磨方法及び電子部品の製造方法
JP2004331852A (ja) * 2003-05-09 2004-11-25 Tama Kagaku Kogyo Kk 分散安定性に優れた研磨剤スラリー及び基板の製造方法
KR100698396B1 (ko) * 2003-05-28 2007-03-23 히다치 가세고교 가부시끼가이샤 연마제 및 연마 방법
KR100543457B1 (ko) * 2003-06-02 2006-01-23 삼성전자주식회사 반도체 공정에서 사용되는 부식방지제를 포함하는 세정액
JP4202955B2 (ja) * 2004-03-17 2008-12-24 株式会社東芝 有機膜の化学的機械的研磨方法
KR20050044085A (ko) * 2003-11-07 2005-05-12 삼성전자주식회사 집적회로 소자의 세정액 및 그 세정액을 이용한 세정방법
KR100640600B1 (ko) * 2003-12-12 2006-11-01 삼성전자주식회사 슬러리 조성물 및 이를 이용한 화학기계적연마공정를포함하는 반도체 소자의 제조방법
US7314578B2 (en) * 2003-12-12 2008-01-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Slurry compositions and CMP methods using the same
JP2005327422A (ja) 2004-05-17 2005-11-24 Sony Corp 記録／再生装置及び記録／再生方法

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Publication number Publication date
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