KR102096695B1 - 저밀도 sti cmp 공정용 연마 슬러리 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 STI 공정용 연마 슬러리 조성물에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 연마입자를 포함하는 연마액; 및 리니어 타입의 아민계열 화합물을 포함하는 첨가액;을 포함하는, STI 공정용 연마 슬러리 조성물에 관한 것이다.

Description

저밀도 STI CMP 공정용 연마 슬러리 조성물{POLISHING SLURRY COMPOSITION FOR LOW DENSITY STI CMP PROCESS}
본 발명은 STI 공정용 연마 슬러리 조성물에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 저밀도 영역 (활성 영역/ 필드 영역 = 10 % 이하)에서 낮은 디싱 발생량을 구현할 수 있는 저밀도 STI CMP 공정용 연마 슬러리 조성물에 관한 것이다.
반도체 소자가 다양해지고 고 집적화됨에 따라 더욱 미세한 패턴 형성 기술이 사용되고 있으며, 그에 따라 반도체 소자의 표면 구조가 더욱 복잡해지고 표면 막들의 단차도 더욱 커지고 있다. 반도체 소자를 제조하는 데 있어서 기판 상에 형성된 특정한 막에서의 단차를 제거하기 위한 평탄화 기술로서 CMP(chemical mechanical polishing) 공정이 이용된다. 예를 들어, 층간 절연을 위해 과량으로 성막된 절연막을 제거하기 위한 공정으로 층간절연막(interlayer dielectric; ILD)과, 칩(chip)간 절연을 하는 얕은 트렌치 소자 분리(shallow trench isolation; STI)용 절연막의 평탄화를 위한 공정 및 배선, 컨택 플러그, 비아 컨택 등과 같은 금속 도전막을 형성하기 위한 공정으로서 많이 사용되고 있다.
기존의 연마 슬러리와 그 조성물의 경우, 산화막과 질화막 또는 산화막과 폴리막의 연마에 있어서 고밀도 영역(활성영역(Active area) / 필드영역(Field area) = 50% 이상)에서 낮은 디싱(Dishing)을 구현할 수 있었으나, 반도체 로직 공정의 STI CMP 적용에 있어서 패턴 웨이퍼 구조의 미세화에 따른 저밀도 영역 (활성영역(Active area) / 필드영역(Field area) = 10% 이하) 에서는 디싱(Dishing) 및 에로젼(Erosion) 에 취약한 문제점이 있다.
반도체 소자가 다양해지고 고 집적화됨에 따라 더욱 미세한 패턴 형성 기술이 사용되고 있으며, 그에 따라 반도체 소자의 표면 구조가 더욱 복잡해지고 표면 막들의 단차도 더욱 커지고 있다. 반도체 소자를 제조하는 데 있어서 기판 상에 형성된 특정한 막에서의 단차를 제거하기 위한 평탄화 기술로서 CMP(chemical mechanical polishing) 공정이 이용된다. 예를 들어, 층간 절연을 위해 과량으로 성막된 절연막을 제거하기 위한 공정으로 층간절연막(interlayer dielectric; ILD)과, 칩(chip)간 절연을 하는 얕은 트렌치 소자 분리(shallow trench isolation; STI)용 절연막의 평탄화를 위한 공정 및 배선, 컨택 플러그, 비아 컨택 등과 같은 금속 도전막을 형성하기 위한 공정으로서 많이 사용되고 있다.
기존의 연마 슬러리와 그 조성물의 경우, 산화막과 질화막 또는 산화막과 폴리막의 연마에 있어서 고밀도 영역(활성영역(Active area) / 필드영역(Field area) = 50% 이상)에서 낮은 디싱(Dishing)을 구현할 수 있었으나, 반도체 로직 공정의 STI CMP 적용에 있어서 패턴 웨이퍼 구조의 미세화에 따른 저밀도 영역 (활성영역(Active area) / 필드영역(Field area) = 10% 이하) 에서는 디싱(Dishing) 및 에로젼(Erosion) 에 취약한 문제점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 STI 공정용 연마 슬러리 조성물은, 연마입자를 포함하는 연마액; 및 리니어 타입의 아민계열 화합물을 포함하는 첨가액;을 포함한다.
일 측면에 따르면, 상기 리니어 타입의 아민계열 화합물은, C1 내치 C20 의 알킬렌 주사슬; 상기 알킬렌 주사슬 양쪽 말단에 형성된 아민기; 및 상기 알킬렌 주사슬 내의 탄소와 치환되는 질소;를 포함하는 것일 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 리니어 타입의 아민계열 화합물은, 메탄 디아민 (Methanediamine), 에탄 -1,2- 디아민 (ethane-1,2-diamine), 프로판 -1,3- 디아민 (propane-1,3-diamine), 다이에틸렌 트리아민 (Diethylenetriamine), 부탄 -1,4- 디아민 (butane-1,4-diamine), 펜탄 -1,5- 디아민(Pentane-1,5-diamine), 헥산 -1,6- 디아민 (Hexane-1,6-diamine), 헵탄 -1,7- 디아민 (Heptane-1,7-diamine), 옥탄 -1,8- 디아민 (Octane-1,8-diamine), 디에틸렌 트리아민 (Diethylenetriamine), 디프로필렌 트리아민 (Dipropylenetriamine), 트리 에틸렌 테트라민 (Triethylenetetramine), 트리 프로필렌 테트라민(Tripropylenetetramine), 테트라 에틸렌 펜타민 (Tetraethylenepentamine), 펜타 에틸렌 헥사민(Pentaethylenehexamine), 헥사 에틸렌 헵타민(Hexaethyleneheptamine), 비스(헥사메틸렌)트리아민, (Bis(hexamethylene)triamine), N-(3-아미노프로필)에틸렌디아민(Am3), N,N'-비스(3-아미노프로필)에틸렌디아민(Am4), N,N,N'-트리스(3-아미노프로필)에틸렌디아민(Am5), N-3-아미노프로필-1,3-디아미노프로판, N,N'-비스(3-아미노프로필)-1,3-디아미노프로판, N,N,N'-트리스(3-아미노프로필)-1,3-디아미노프로판, 비스-(3-아미노프로필)아민, N1- (아미노 메틸) 에탄 -1,2- 디아민 (N1-(aminomethyl)ethane-1,2-diamine), 펜탄 -1,5- 디아민(Pentane-1,5-diamine), N1- (2- 아미노 에틸) 에탄 -1,2- 디아민 (N1-(2-aminoethyl)ethane-1,2-diamine), N - ((아미노 메틸 아미노) 메틸) 메탄 디아민 (N-((aminomethylamino)methyl)methanediamine), N1- (아미노 메틸) 프로판 -1,3- 디아민 (N1-(aminomethyl)propane-1,3-diamine), 헥산 -1,6- 디아민 (Hexane-1,6-diamine), N1 - ((아미노 메틸 아미노) 메틸) 에탄 -1,2- 디아민 (N1-((aminomethylamino)methyl)ethane-1,2-diamine), N1, N2- 비스 (아미노 메틸) 에탄 -1,2- 디아민 (N1,N2-bis(aminomethyl)ethane-1,2-diamine), N1- (아미노 메틸) 부탄 -1,4- 디아민 (N1-(aminomethyl)butane-1,4-diamine), N1- (2- 아미노 에틸) 프로판 -1,3- 디아민 (N1-(2-aminoethyl)propane-1,3-diamine), 헵탄 -1,7- 디아민 (Heptane-1,7-diamine), N1- (아미노 메틸) 펜탄 -1,5- 디아민 (N1-(aminomethyl)pentane-1,5-diamine), N1- (2- 아미노 에틸) 부탄 -1,4- 디아민 (N1-(2-aminoethyl)butane-1,4-diamine), N1- (3- 아미노 프로필) 프로판 -1,3- 디아민 (N1-(3-aminopropyl)propane-1,3-diamine), N1 - ((아미노 메틸 아미노) 메틸) 프로판 -1,3- 디아민 (N1-((aminomethylamino)methyl)propane-1,3-diamine), N1 - ((2- 아미노 에틸 아미노) 메틸) 에탄 -1,2- 디아민 (N1-((2-aminoethylamino)methyl)ethane-1,2-diamine), N1- (2- (아미노 메틸 아미노) 에틸) 에탄 -1,2- 디아민 (N1-(2-(aminomethylamino)ethyl)ethane-1,2-diamine), N1, N3- 비스 (아미노 메틸) 프로판 -1,3- 디아민 (N1,N3-bis(aminomethyl)propane-1,3-diamine), N - (((아미노 메틸 아미노) 메틸 아미노) 메틸) 메탄 디아민 (N-(((aminomethylamino)methylamino)methyl)methanediamine), 옥탄 -1,8- 디아민 (Octane-1,8-diamine), N1- (아미노 메틸) 헥산 -1,6- 디아민 (N1-(aminomethyl)hexane-1,6-diamine), N1 - ((아미노 메틸 아미노) 메틸) 부탄 -1,4- 디아민 (N1-((aminomethylamino)methyl)butane-1,4-diamine), N1- (2- (아미노 메틸 아미노) 에틸) 프로판 -1,3- 디아민 (N1-(2-(aminomethylamino)ethyl)propane-1,3-diamine), N1- (2- 아미노 에틸) -N3- (아미노 메틸) 프로판 -1,3- 디아민 (N1-(2-aminoethyl)-N3-(aminomethyl)propane-1,3-diamine), N1, N4- 비스 (아미노 메틸) 부탄 -1,4- 디아민 (N1,N4-bis(aminomethyl)butane-1,4-diamine), N1- (아미노 메틸) -N2 - ((아미노 메틸 아미노) 메틸) 에탄 -1,2- 디아민 (N1-(aminomethyl)-N2-((aminomethylamino)methyl)ethane-1,2-diamine), N1- (2- 아미노 에틸) 펜탄 -1,5- 디아민 (N1-(2-aminoethyl)pentane-1,5-diamine), N1 - ((2- 아미노 에틸 아미노) 메틸) 프로판 -1,3- 디아민 (N1-((2-aminoethylamino)methyl)propane-1,3-diamine), 트리 에틸렌 테트라민 (Triethylenetetramine), N1- (3- 아미노 프로필) 부탄 -1,4- 디아민 (N1-(3-aminopropyl)butane-1,4-diamine), 테트라 에틸렌 펜타민 (Tetraethylenepentamine), 펜타 에틸렌 헥사 민(Pentaethylenehexamine) 및 헥사 에틸렌 헵탄 아민 (Hexaethyleneheptamine)으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 리니어 타입의 아민계열 화합물은, 상기 STI 공정용 연마 슬러리 조성물 중 1 ppm 내지 5000 ppm인 것일 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 첨가액은, 유기산을 더 포함하고, 상기 유기산은, 피멜린산, 말산, 말론산, 말레산, 아세트산, 아디프산, 옥살산, 숙신산, 타르타르산, 시트르산, 락트산, 글루타르산, 글리콜산, 포름산, 푸마르산, 프로피온산, 부티르산, 히드록시부티르산, 아스파르트산, 이타콘산, 트리카발산, 수베르산, 벤조산, 페닐아세트산, 나프토산, 만델산, 피콜린산, 니코틴산, 이소니코틴산, 퀴놀린산, 안트라닐산, 푸자르산, 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산 및 피리딘카르복실산으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 첨가액은, 양이온성 화합물을 더 포함하고, 상기 양이온성 화합물은 양이온기, 또는 양이온기로 이온화될 수 있는 기를, 주쇄 또는 측쇄에 포함하는 화합물인 것일 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 양이온성 화합물은, 아미노산 및 아민기-함유 폴리머로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것이고, 상기 아미노산은, 아르기닌, 라이신, 히스티딘, 아스파르트산, 글루타민산, 아스파라긴, 글루타민, 티로신, 세린, 시스테인, 트레오닌, 글리신, 알라닌, β-알라닌, 프롤린, 트립토판, 메티오닌, 페닐알라닌, 발린, 류신 및 이소류신으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 것이며, 상기 아민기-함유 폴리머는, 1차 아민, 2차 아민 및 3차 아민으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 양이온성 화합물은, 상기 STI 공정용 연마 슬러리 조성물 중 0.005 중량% 내지 1 중량%인 것일 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 연마입자는, 금속산화물, 유기물 또는 무기물로 코팅된 금속산화물, 및 콜로이달 상태의 상기 금속산화물로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하고, 상기 금속산화물은 실리카, 세리아, 지르코니아, 알루미나, 티타니아, 바륨 티타니아, 게르마니아, 망가니아 및 마그네시아로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 연마입자의 크기는, 5 nm 내지 150 nm의 1차 입자, 30 nm 내지 300 nm 의 2차 입자를 포함하는 것일 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 연마입자는, 상기 STI 공정용 연마 슬러리 조성물 중 0.1 중량% 내지 10 중량%인 것일 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 STI 공정용 연마 슬러리 조성물의 제타전위는 +10 mV 내지 +60 mV의 범위인 것일 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 STI 공정용 연마 슬러리 조성물의 pH는 3 내지 6의 범위인 것일 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 STI 연마 공정용 슬러리 조성물은, 물;을 더 포함하고, 상기 연마액 : 물 : 첨가액의 비율은 1 : 3 내지 10 : 1 내지 8인 것일 수 있다.
일 측면에 따르면, 반도체 소자의 얕은 트렌치 소자 분리(shallow trench isolation; STI) 공정에서, 상기 STI 연마 공정용 슬러리 조성물을 이용한 산화막과 질화막 또는 산화막과 폴리막을 포함하는 패턴 웨이퍼의 연마 후, 고밀도 영역(활성영역(Active area) / 필드영역(Field area) = 50% 이상)에서의 디싱(Dishing) 발생량이 200 Å이하이고, 저밀도 영역 (활성영역(Active area) / 필드영역(Field area) = 10% 이하) 에서의 디싱(Dishing) 발생량이 500 Å 이하인 것일 수 있다.
본 발명에 따른 STI 공정용 연마 슬러리 조성물을 반도체 로직 공정의 STI CMP에 적용할 경우, 패턴 웨이퍼 구조의 미세화에 따른 저밀도 영역 (활성영역(Active area) / 필드영역(Field area) = 10% 이하) 에서 낮은 디싱(Low dishing) 구현 및 에로젼(Erosion) 저감 효과를 구현할 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 본 발명의 STI 공정용 연마 슬러리 조성물에 대하여 실시예 및 도면을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명이 이러한 실시예 및 도면에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따른 STI 공정용 연마 슬러리 조성물은, 연마입자를 포함하는 연마액; 및 리니어 타입의 아민계열 화합물을 포함하는 첨가액;을 포함한다. 본 발명에 따른 STI 공정용 연마 슬러리 조성물을 반도체 로직 공정의 STI(shallow trench isolation) CMP에 적용할 경우, 패턴 웨이퍼 구조의 미세화에 따른 저밀도 영역 (활성영역(Active area) / 필드영역(Field area) = 10% 이하) 에서 낮은 디싱(Low dishing) 구현 및 에로젼(Erosion) 저감 효과를 구현할 수 있다. 따라서, 신뢰성 및 특성이 보다 우수한 반도체 소자의 제조를 가능하게 할 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 리니어 타입의 아민계열 화합물은, C1 내지 C20 의 알킬렌 주사슬; 상기 알킬렌 주사슬 양쪽 말단에 형성된 아민기; 및 상기 알킬렌 주사슬 내의 탄소와 치환되는 질소;를 포함하는 것일 수 있다. 더욱 자세하게, 하기의 화학식 1 내지 화학식 5로 표현되는 리니어 타입의 아민계열 화합물일 수 있다.
Figure 112017124610310-pat00001
Figure 112017124610310-pat00002
Figure 112017124610310-pat00003
Figure 112017124610310-pat00004
Figure 112017124610310-pat00005
상기 화학식 1 내지 화학식 5를 참조하면, 본 발명의 리니어 타입의 아민계열 화합물은, C1 내지 C20 의 알킬렌 주사슬(-CH2-CH2-CH2-); 상기 알킬렌 주사슬 양쪽 말단에 형성된 아민기(-NH2); 및 상기 알킬렌 주사슬 내의 탄소와 치환되는 질소(-NH-);를 포함하는 것을 알 수 있다. 다만, 본 발명의 리니어 타입의 아민계열 화합물은 상기 화학식 1 내지 화학식 5에 한정되지 않고, 알킬렌 주사슬의 길이와, 상기 알킬렌 주사슬 내의 탄소와 치환되는 질소의 개수를 제한 없이 조절하여 사용할 수 있다.
한편, 낮은 디싱(Low dishing) 구현 및 에로젼(Erosion) 저감 효과는 리니어 타입의 아민계열 화합물에 포함되는 질소의 개수가 많아질수록 현저하게 나타난다.
일 측면에 따르면, 상기 리니어 타입의 아민계열 화합물은, 메탄 디아민 (Methanediamine), 에탄 -1,2- 디아민 (ethane-1,2-diamine), 프로판 -1,3- 디아민 (propane-1,3-diamine), 부탄 -1,4- 디아민 (butane-1,4-diamine), 펜탄 -1,5- 디아민(Pentane-1,5-diamine), 헥산 -1,6- 디아민 (Hexane-1,6-diamine), 헵탄 -1,7- 디아민 (Heptane-1,7-diamine), 옥탄 -1,8- 디아민 (Octane-1,8-diamine), 디에틸렌 트리아민 (Diethylenetriamine), 디프로필렌 트리아민 (Dipropylenetriamine), 트리 에틸렌 테트라민 (Triethylenetetramine), 트리 프로필렌 테트라민(Tripropylenetetramine), 테트라 에틸렌 펜타민 (Tetraethylenepentamine), 펜타 에틸렌 헥사민(Pentaethylenehexamine), 헥사 에틸렌 헵타민(Hexaethyleneheptamine), 비스(헥사메틸렌)트리아민, (Bis(hexamethylene)triamine), N-(3-아미노프로필)에틸렌디아민(Am3), N,N'-비스(3-아미노프로필)에틸렌디아민(Am4), N,N,N'-트리스(3-아미노프로필)에틸렌디아민(Am5), N-3-아미노프로필-1,3-디아미노프로판, N,N'-비스(3-아미노프로필)-1,3-디아미노프로판, N,N,N'-트리스(3-아미노프로필)-1,3-디아미노프로판, 비스-(3-아미노프로필)아민, N1- (아미노 메틸) 에탄 -1,2- 디아민 (N1-(aminomethyl)ethane-1,2-diamine), N1- (2- 아미노 에틸) 에탄 -1,2- 디아민 (N1-(2-aminoethyl)ethane-1,2-diamine), N - ((아미노 메틸 아미노) 메틸) 메탄 디아민 (N-((aminomethylamino)methyl)methanediamine), N1- (아미노 메틸) 프로판 -1,3- 디아민 (N1-(aminomethyl)propane-1,3-diamine), N1 - ((아미노 메틸 아미노) 메틸) 에탄 -1,2- 디아민 (N1-((aminomethylamino)methyl)ethane-1,2-diamine), N1, N2- 비스 (아미노 메틸) 에탄 -1,2- 디아민 (N1,N2-bis(aminomethyl)ethane-1,2-diamine), N1- (아미노 메틸) 부탄 -1,4- 디아민 (N1-(aminomethyl)butane-1,4-diamine), N1- (2- 아미노 에틸) 프로판 -1,3- 디아민 (N1-(2-aminoethyl)propane-1,3-diamine), N1- (아미노 메틸) 펜탄 -1,5- 디아민 (N1-(aminomethyl)pentane-1,5-diamine), N1- (2- 아미노 에틸) 부탄 -1,4- 디아민 (N1-(2-aminoethyl)butane-1,4-diamine), N1- (3- 아미노 프로필) 프로판 -1,3- 디아민 (N1-(3-aminopropyl)propane-1,3-diamine), N1 - ((아미노 메틸 아미노) 메틸) 프로판 -1,3- 디아민 (N1-((aminomethylamino)methyl)propane-1,3-diamine), N1 - ((2- 아미노 에틸 아미노) 메틸) 에탄 -1,2- 디아민 (N1-((2-aminoethylamino)methyl)ethane-1,2-diamine), N1- (2- (아미노 메틸 아미노) 에틸) 에탄 -1,2- 디아민 (N1-(2-(aminomethylamino)ethyl)ethane-1,2-diamine), N1, N3- 비스 (아미노 메틸) 프로판 -1,3- 디아민 (N1,N3-bis(aminomethyl)propane-1,3-diamine), N - (((아미노 메틸 아미노) 메틸 아미노) 메틸) 메탄 디아민 (N-(((aminomethylamino)methylamino)methyl)methanediamine), N1- (아미노 메틸) 헥산 -1,6- 디아민 (N1-(aminomethyl)hexane-1,6-diamine), N1 - ((아미노 메틸 아미노) 메틸) 부탄 -1,4- 디아민 (N1-((aminomethylamino)methyl)butane-1,4-diamine), N1- (2- (아미노 메틸 아미노) 에틸) 프로판 -1,3- 디아민 (N1-(2-(aminomethylamino)ethyl)propane-1,3-diamine), N1- (2- 아미노 에틸) -N3- (아미노 메틸) 프로판 -1,3- 디아민 (N1-(2-aminoethyl)-N3-(aminomethyl)propane-1,3-diamine), N1, N4- 비스 (아미노 메틸) 부탄 -1,4- 디아민 (N1,N4-bis(aminomethyl)butane-1,4-diamine), N1- (아미노 메틸) -N2 - ((아미노 메틸 아미노) 메틸) 에탄 -1,2- 디아민 (N1-(aminomethyl)-N2-((aminomethylamino)methyl)ethane-1,2-diamine), N1- (2- 아미노 에틸) 펜탄 -1,5- 디아민 (N1-(2-aminoethyl)pentane-1,5-diamine), N1 - ((2- 아미노 에틸 아미노) 메틸) 프로판 -1,3- 디아민 (N1-((2-aminoethylamino)methyl)propane-1,3-diamine), 및 N1- (3- 아미노 프로필) 부탄 -1,4- 디아민 (N1-(3-aminopropyl)butane-1,4-diamine)으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 리니어 타입의 아민계열 화합물은, 상기 STI 공정용 연마 슬러리 조성물 중 1 ppm 내지 5000 ppm인 것일 수 있다. 1 ppm 미만일 경우, 낮은 디싱을 구현하는 효과가 없으며, 5000 ppm을 초과할 경우 산화막 연마속도가 급격하게 감소하는 문제점이 발생할 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 첨가액은, 유기산을 더 포함하고, 상기 유기산은, 피멜린산, 말산, 말론산, 말레산, 아세트산, 아디프산, 옥살산, 숙신산, 타르타르산, 시트르산, 락트산, 글루타르산, 글리콜산, 포름산, 푸마르산, 프로피온산, 부티르산, 히드록시부티르산, 아스파르트산, 이타콘산, 트리카발산, 수베르산, 벤조산, 페닐아세트산, 나프토산, 만델산, 피콜린산, 니코틴산, 이소니코틴산, 퀴놀린산, 안트라닐산, 푸자르산, 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산 및 피리딘카르복실산으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 유기산은, 상기 첨가액의 pH를 조절하기 위해 사용하며, 바람직하게는 상기 유기산을 첨가함에 따라 상기 STI 공정용 연마 슬러리 조성물의 pH를 3 내지 6 범위로 조정할 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 첨가액은, 양이온성 화합물을 더 포함하고, 상기 양이온성 화합물은 양이온기, 또는 양이온기로 이온화될 수 있는 기를, 주쇄 또는 측쇄에 포함하는 화합물인 것일 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 양이온성 화합물은, 아미노산 및 아민기-함유 폴리머로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것이고, 상기 아미노산은, 아르기닌, 라이신, 히스티딘, 아스파르트산, 글루타민산, 아스파라긴, 글루타민, 티로신, 세린, 시스테인, 트레오닌, 글리신, 알라닌, β-알라닌, 프롤린, 트립토판, 메티오닌, 페닐알라닌, 발린, 류신 및 이소류신으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 것이며, 상기 아민기-함유 폴리머는, 1차 아민, 2차 아민 및 3차 아민으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.
예를 들어, 상기 1차 내지 3차 아민은, 메틸아민, 에탄올아민, 프로필아민, 부틸아민, 이소프로필아민, 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올 아민, 디프로필아민, 에틸렌 디아민, 프로판 디아민, 트리에틸아민, 트리부틸아민, 테트라메틸아민, 프리에틸렌 테트라아민, 테트라에틸렌 펜타민, N-메틸디에탄올아민, N-프로필디에탄올아민, N-이소프로필 디에탄올아민, N-(2-메틸프로필)디에탄올아민, N-n-부틸디에탄올아민, N-t-부틸에탄올아민, N-시아클로헥실디에탄올아민, N,N-비스(2-하이드록시프로필)에탄올아민, 트리아이소프로판올아민, 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올, 2-디메틸 아미노-2-메틸-1-프로판올, 1-디메틸아미노-2-프로판올, 3-디메틸아미노-1-프로판올, 2-디메틸아미노-1-프로판올, 2-디에틸아미노-1-프로판올, 2-디에틸아미노-1-에탄올, 2-에틸아미노-1-에탄올, 1-(디메틸아미노)2-프로판올, 3-아미노-1-프로판올, 2-아미노-1-프로판올, 1-아미노-2-프로판올, 1-아미노-펜탄올, 2-(디메틸아미노)에탄올, 2-디에틸아미노에탄올, 2-디프로필아미노에탄올, 2-부틸아미노에탄올, 2-t-부틸아미노에탄올, 2-사이클로아미노에탄올, 2-아미노-2-펜탄올, 2-[비스(2-하이드록시에틸)아미노]-2-메틸-1-프로판올, 2-[비스(2-하이드록시에틸)아미노]-2-프로판올, 2-아미노-2-메틸-1-프로판올, 및 트리스(하이드록시메틸)아미노메탄으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.
상기 양이온성 화합물은 연마입자의 분산성을 향상시켜 절연막의 연마 속도를 더욱 향상시킬 수 있으며, 디싱, 스크래치, 결함의 발생을 억제할 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 양이온성 화합물은, 상기 STI 공정용 연마 슬러리 조성물 중 0.005 중량% 내지 1 중량%인 것일 수 있다. 상기 양이온성 화합물이 상기 STI 공정용 연마 슬러리 조성물 중 0.005 중량% 미만인 경우 목적하는 연마 선택비를 구현하기 어렵고, 1 중량% 초과인 경우에는 응집이 발생하여 이에 따른 연마성능 저하, 스크래치 및 결함이 발생할 수 있는 문제가 있다.
일 측면에 따르면, 상기 연마입자는, 금속산화물, 유기물 또는 무기물로 코팅된 금속산화물, 및 콜로이달 상태의 상기 금속산화물로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하고, 상기 금속산화물은 실리카, 세리아, 지르코니아, 알루미나, 티타니아, 바륨 티타니아, 게르마니아, 망가니아 및 마그네시아로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다. 예를 들어 상기 연마입자는, 콜로이드 세리아일 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 연마입자는 액상법에 의해 제조된 것을 포함하는 것일 수 있다. 액상법은 연마 입자 전구체를 수용액 중에서 화학적 반응을 발생시키고, 결정을 성장시켜 미립자를 얻는 졸-겔(sol-gel)법이나 연마입자 이온을 수용액에서 침전시키는 공침법, 및 고온 고압 하에서 연마입자를 형성하는 수열합성법 등을 적용하여 제조될 수 있다. 액상법으로 제조된 연마입자는 연마입자 표면이 양전하를 갖도록 분산되어 있다.
일 측면에 따르면, 상기 연마입자는 단결정성인 것일 수 있다. 단결정성 연마입자를 사용할 경우, 다결정성 연마 입자 대비 스크래치 저감 효과를 달성할 수 있으며, 디싱이 개선될 수 있으며, 연마 후 세정성이 개선될 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 연마입자의 형상은 구형, 각형, 침상(針狀) 형상 및 판상(板狀) 형상으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있으며, 바람직하게는 구형인 것일 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 연마입자의 크기는, 5 nm 내지 150 nm의 1차 입자, 30 nm 내지 300 nm 의 2차 입자를 포함하는 것일 수 있다. 상기 연마입자의 평균 입경의 측정은, 주사전자현미경 분석 또는 동적광산란으로 측정될 수 있는 시야 범위 내에 있는 복수의 입자의 입경의 평균값이다. 1차 입자의 크기에 있어서, 입자 균일성을 확보하기 위해서 150 nm 이하이어야 하며, 5 nm 미만인 경우에는 연마율이 저하될 수 있고, 상기 STI 공정용 연마 슬러리 조성물 중 2차 입자의 크기에 있어서, 2차 입자의 크기가 30 nm 미만인 경우 밀링으로 인하여 작은 입자가 과도하게 발생하면 세정성이 저하되고, 웨이퍼 표면에 과량의 결함이 발생하며, 300 nm를 초과하는 경우 과잉 연마가 이루어져 선택비 조절이 어려워지고, 디싱, 침식 및 표면 결함이 발생할 가능성이 있다.
일 측에 따르면, 상기 연마입자는 단일 사이즈 입자 이외에도, 다분산(multi dispersion) 형태의 입자분포를 포함하는 혼합입자를 사용할 수 있는데, 예를 들어, 2종의 상이한 평균입도를 가지는 연마입자가 혼합되어 바이모달(bimodal) 형태의 입자 분포를 가지거나 3종의 상이한 평균입도를 가지는 연마입자가 혼합되어 3가지 피크를 보이는 입도 분포를 가지는 것일 수 있다. 또는, 4종 이상의 상이한 평균입도를 가지는 연마입자가 혼합되어 다분산 형태의 입자분포를 가질 수 있다. 상대적으로 큰 연마입자와 상대적으로 작은 연마입자가 혼재함으로써 더 우수한 분산성을 가지며, 스크래치를 감소시키는 효과를 기대할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 연마입자는, 상기 STI 공정용 연마 슬러리 조성물 중 0.1 중량% 내지 10 중량%인 것일 수 있다. 상기 연마입자가 상기 STI 공정용 연마 슬러리 조성물 중 1 중량% 미만인 경우 연마 속도가 감소되는 문제가 있고, 10 중량% 초과인 경우 연마속도가 너무 높고, 연마입자 수의 증가로 인하여 표면의 잔류하게 되는 입자 흡착성에 의하여 표면 결함을 발생시킬 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 연마입자를 포함하는 STI 공정용 연마 슬러리 조성물은, 양(positive)의 전하를 나타내는 포지티브 슬러리 조성물일 수 있으며, 상기 슬러리 조성물은 제타전위가 +10 mV 내지 +60 mV인 양의 제타전위를 가지는 것일 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 STI 공정용 연마 슬러리 조성물의 pH는 3 내지 6의 범위인 것일 수 있다. pH가 상기 범위를 벗어나는 경우 분산 안정성이 급격히 저하되어 응집이 발생하게 되는 문제가 있다.
일 측에 따르면, 상기 STI 공정용 연마 슬러리 조성물은 제조 공정 상, 농축제조 및 희석(Dilution) 공정을 포함할 수 있다. 일 측면에 따르면, 상기 STI 연마 공정용 슬러리 조성물은, 물;을 더 포함하고, 상기 연마액 : 물 : 첨가액의 비율은 1 : 3 내지 10 : 1 내지 8인 것일 수 있다. 상기 물은, 예를 들어, 탈이온수, 이온 교환수 및 초순수를 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 연마액과 첨가액을 따로 준비하여 연마 직전 혼합하여 사용하는 2액형 형태로 제공될 수 있고, 연마액과 첨가액이 혼합되어 있는 1액형 형태로 제공될 수도 있다.
일 측면에 따르면, 반도체 소자의 얕은 트렌치 소자 분리(shallow trench isolation; STI) 공정에서, 상기 STI 연마 공정용 슬러리 조성물을 이용한 산화막과 질화막 또는 산화막과 폴리막을 포함하는 패턴 웨이퍼의 연마 후, 고밀도 영역(활성영역(Active area) / 필드영역(Field area) = 50% 이상)에서의 디싱(Dishing) 발생량이 200 Å이하이고, 저밀도 영역 (활성영역(Active area) / 필드영역(Field area) = 10% 이하) 에서의 디싱(Dishing) 발생량이 500 Å 이하인 것일 수 있다.
상기 STI 공정에서, 디싱 발생량을 줄여 결함을 방지하고, 반도체 소자의 성능 또는 신뢰성 향상에 기여할 수 있다. 상기 디싱 발생량은 상기 연마 방법을 진행한 후에 연마된 절연막과 질화막 또는 폴리막의 단차로 정의될 수 있으며, Profiler (제조사 KLA Tencor, Model P10) 장비를 사용하여 연마된 패턴 웨이퍼 표면을 스캐닝 하여 단차를 측정하며, 모니터링 박스(Monitoring box)에 대한 원자현미경(atomic force microscope; AFM) 분석을 통해, 절연막과 질화막 또는 폴리막의 프로파일(profile)을 측정하여 산출 가능하다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 하나, 하기의 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.
[실시예]
하기 표 1에 따른 조성으로, STI 공정용 연마 슬러리 조성물을 제조하였다.
　 Slurry Additive
첨가제 1 첨가제 2 첨가제 3
실시예 1





Colloidal Ceria Slurry





Histidine 1x		 Tetraethylenepentamine 200ppm




Lactic acid pH 적정
(pH4.5)
실시예 2 Tetraethylenepentamine 400ppm
실시예 3 Tetraethylenepentamine 600ppm
실시예 4 Diaminobutane
1200ppm
실시예 5 Diethylenetriamine
600ppm
실시예 6 Triethylenetetramine
600ppm
실시예 7 Pentaethylenehexamine
50ppm
[비교예]
하기 표 2에 따른 조성으로, STI 공정용 연마 슬러리 조성물을 제조하였다.
비교예 2에 포함되는 아민 첨가제로서 가지(Branch)형 아민을 사용하였고, 비교에 3에 포함되는 아민 첨가제로서 고리(Ring)형 아민을 사용하였으며, 비교예 4에 포함되는 아민 첨가제로서 벤젠형(benzene type) 아민을 사용하였다.
　 Slurry Additive
첨가제 1 첨가제 2 첨가제 3
비교예 1

Colloidal Ceria Slurry

Histidine 1x		 -

Lactic acid pH 적정
(pH4.5)
비교예 2 Tris(2-aminoethyl)amine
200ppm
비교예 3 1,4-Bis(3-aminopropyl)piperazine 300ppm
비교예 4 m-Xylylenediamine
600ppm
[연마 조건]
1. 연마기: AP-300 (CTS 社)
2. 패드: K7 (Rohm&Hass 社)
3. 연마 시간: 60 s
4. 테이블 RPM (Table RPM): 53
5. 스핀들 RPM (Spindle RPM): 47
6. 유량 (Flow rate): 300 ml/min
7. 사용된 웨이퍼: 12인치 STI 패턴 웨이퍼
8. 압력: 4.0 psi
하기 표 3은 실시예 1 내지 실시예 7 및 비교예 1 내지 비교예 4의 STI 공정용 연마 슬러리 조성물 및 슬러리 조성물을 이용하여 웨이퍼를 연마하였을 때, NPW(Non Patterned Wafer) 제거속도(Removal Rate: RR), 고밀도 영역(활성영역(Active area) / 필드영역(Field area) = 50% 이상)에서의 디싱(Dishing) 발생량, 저밀도 영역 (활성영역(Active area) / 필드영역(Field area) = 10% 이하) 에서의 디싱(Dishing) 발생량을 나타낸 것이다.
　 Oxide NPW R/R
(Å /min)		 Dishing (Å)
10% (10um/90um) 50% (100um/100um)
비교예 1 3272 563 253
비교예 2 3411 713 265
비교예 3 3270 680 270
비교예 4 3247 612 249
실시예 1 2815 476 165
실시예 2 2618 231 114
실시예 3 2473 97 68
실시예 4 2726 443 176
실시예 5 2494 389 143
실시예 6 2419 247 76
실시예 7 1866 76 38
상기 표 3을 참조하면, 실시예 1 내지 실시예 7에 따른 STI 연마 공정용 슬러리 조성물을 이용한 산화막과 질화막 또는 산화막과 폴리막을 포함하는 패턴 웨이퍼의 연마 후, 고밀도 영역(활성영역(Active area) / 필드영역(Field area) = 50% 이상)에서의 디싱(Dishing) 발생량이 200 Å이하이고, 저밀도 영역 (활성영역(Active area) / 필드영역(Field area) = 10% 이하) 에서의 디싱(Dishing) 발생량이 500 Å 이하인 것을 알 수 있으며, 저밀도 영역에서의 낮은 디싱(Low dishing) 구현은 연마 슬러리 조성물에 포함되는 아민계열 화합물의 질소 개수가 많아질수록 현저하게 나타나는 것을 알 수 있다. 또한, 선형 아민(실시예 1 내지 7)을 사용했을 때와 비교하여 고리형 또는 가지형(Branch) 아민(비교예 2 내지 4)을 사용하는 경우 디싱 개선 효과가 없는 것을 알 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 STI 공정용 연마 슬러리 조성물을 반도체 로직 공정의 STI CMP에 적용할 경우, 패턴 웨이퍼 구조의 미세화에 따른 저밀도 영역 (활성영역(Active area) / 필드영역(Field area) = 10% 이하) 에서 낮은 디싱(Low dishing) 구현 및 에로젼(Erosion) 저감 효과를 구현할 수 있다. 따라서, 신뢰성 및 특성이 보다 우수한 반도체 소자의 제조를 가능하게 할 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (15)

  1. 연마입자를 포함하는 연마액; 및
    리니어 타입의 아민계열 화합물을 포함하는 첨가액;
    을 포함하고,
    상기 리니어 타입의 아민계열 화합물(트리에틸렌테트라민 제외)은,
    C1 내지 C20 의 리니어 타입의 알킬렌 주사슬;
    상기 알킬렌 주사슬 양쪽 말단에 형성된 아민기; 및
    상기 알킬렌 주사슬 내의 탄소와 치환되는 질소;를 포함하고,
    상기 첨가액은, 유기산을 더 포함하고,
    상기 유기산은, 피멜린산, 말산, 말론산, 말레산, 아세트산, 아디프산, 옥살산, 숙신산, 타르타르산, 시트르산, 락트산, 글루타르산, 글리콜산, 포름산, 푸마르산, 프로피온산, 부티르산, 히드록시부티르산, 이타콘산, 트리카발산, 수베르산, 벤조산, 페닐아세트산, 나프토산, 만델산, 피콜린산, 니코틴산, 이소니코틴산, 퀴놀린산, 안트라닐산, 푸자르산, 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산 및 피리딘카르복실산으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 것인,
    STI 공정용 연마 슬러리 조성물.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 리니어 타입의 아민계열 화합물은,
    메탄 디아민 (Methanediamine), 에탄 -1,2- 디아민 (ethane-1,2-diamine), 프로판 -1,3- 디아민 (propane-1,3-diamine), 부탄 -1,4- 디아민 (butane-1,4-diamine), 펜탄 -1,5- 디아민(Pentane-1,5-diamine), 헥산 -1,6- 디아민 (Hexane-1,6-diamine), 헵탄 -1,7- 디아민 (Heptane-1,7-diamine), 옥탄 -1,8- 디아민 (Octane-1,8-diamine), 디에틸렌 트리아민 (Diethylenetriamine), 디프로필렌 트리아민 (Dipropylenetriamine), 트리 프로필렌 테트라민(Tripropylenetetramine), 테트라 에틸렌 펜타민 (Tetraethylenepentamine), 펜타 에틸렌 헥사민(Pentaethylenehexamine), 헥사 에틸렌 헵타민(Hexaethyleneheptamine), 비스(헥사메틸렌)트리아민, (Bis(hexamethylene)triamine), N-(3-아미노프로필)에틸렌디아민(Am3), N,N'-비스(3-아미노프로필)에틸렌디아민(Am4), N,N,N'-트리스(3-아미노프로필)에틸렌디아민(Am5), N-3-아미노프로필-1,3-디아미노프로판, N,N'-비스(3-아미노프로필)-1,3-디아미노프로판, N,N,N'-트리스(3-아미노프로필)-1,3-디아미노프로판, 비스-(3-아미노프로필)아민, N1- (아미노 메틸) 에탄 -1,2- 디아민 (N1-(aminomethyl)ethane-1,2-diamine), N1- (2- 아미노 에틸) 에탄 -1,2- 디아민 (N1-(2-aminoethyl)ethane-1,2-diamine), N - ((아미노 메틸 아미노) 메틸) 메탄 디아민 (N-((aminomethylamino)methyl)methanediamine), N1- (아미노 메틸) 프로판 -1,3- 디아민 (N1-(aminomethyl)propane-1,3-diamine), N1 - ((아미노 메틸 아미노) 메틸) 에탄 -1,2- 디아민 (N1-((aminomethylamino)methyl)ethane-1,2-diamine), N1, N2- 비스 (아미노 메틸) 에탄 -1,2- 디아민 (N1,N2-bis(aminomethyl)ethane-1,2-diamine), N1- (아미노 메틸) 부탄 -1,4- 디아민 (N1-(aminomethyl)butane-1,4-diamine), N1- (2- 아미노 에틸) 프로판 -1,3- 디아민 (N1-(2-aminoethyl)propane-1,3-diamine), N1- (아미노 메틸) 펜탄 -1,5- 디아민 (N1-(aminomethyl)pentane-1,5-diamine), N1- (2- 아미노 에틸) 부탄 -1,4- 디아민 (N1-(2-aminoethyl)butane-1,4-diamine), N1- (3- 아미노 프로필) 프로판 -1,3- 디아민 (N1-(3-aminopropyl)propane-1,3-diamine), N1 - ((아미노 메틸 아미노) 메틸) 프로판 -1,3- 디아민 (N1-((aminomethylamino)methyl)propane-1,3-diamine), N1 - ((2- 아미노 에틸 아미노) 메틸) 에탄 -1,2- 디아민 (N1-((2-aminoethylamino)methyl)ethane-1,2-diamine), N1- (2- (아미노 메틸 아미노) 에틸) 에탄 -1,2- 디아민 (N1-(2-(aminomethylamino)ethyl)ethane-1,2-diamine), N1, N3- 비스 (아미노 메틸) 프로판 -1,3- 디아민 (N1,N3-bis(aminomethyl)propane-1,3-diamine), N - (((아미노 메틸 아미노) 메틸 아미노) 메틸) 메탄 디아민 (N-(((aminomethylamino)methylamino)methyl)methanediamine), N1- (아미노 메틸) 헥산 -1,6- 디아민 (N1-(aminomethyl)hexane-1,6-diamine), N1 - ((아미노 메틸 아미노) 메틸) 부탄 -1,4- 디아민 (N1-((aminomethylamino)methyl)butane-1,4-diamine), N1- (2- (아미노 메틸 아미노) 에틸) 프로판 -1,3- 디아민 (N1-(2-(aminomethylamino)ethyl)propane-1,3-diamine), N1- (2- 아미노 에틸) -N3- (아미노 메틸) 프로판 -1,3- 디아민 (N1-(2-aminoethyl)-N3-(aminomethyl)propane-1,3-diamine), N1, N4- 비스 (아미노 메틸) 부탄 -1,4- 디아민 (N1,N4-bis(aminomethyl)butane-1,4-diamine), N1- (아미노 메틸) -N2 - ((아미노 메틸 아미노) 메틸) 에탄 -1,2- 디아민 (N1-(aminomethyl)-N2-((aminomethylamino)methyl)ethane-1,2-diamine), N1- (2- 아미노 에틸) 펜탄 -1,5- 디아민 (N1-(2-aminoethyl)pentane-1,5-diamine), N1 - ((2- 아미노 에틸 아미노) 메틸) 프로판 -1,3- 디아민 (N1-((2-aminoethylamino)methyl)propane-1,3-diamine), 및 N1- (3- 아미노 프로필) 부탄 -1,4- 디아민 (N1-(3-aminopropyl)butane-1,4-diamine)으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 것인,
    STI 공정용 연마 슬러리 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 리니어 타입의 아민계열 화합물은,
    상기 STI 공정용 연마 슬러리 조성물 중 1 ppm 내지 5000 ppm인 것인,
    STI 공정용 연마 슬러리 조성물.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 첨가액은, 양이온성 화합물을 더 포함하고,
    상기 양이온성 화합물은 양이온기, 또는 양이온기로 이온화될 수 있는 기를, 주쇄 또는 측쇄에 포함하는 화합물인 것인,
    STI 공정용 연마 슬러리 조성물.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 양이온성 화합물은, 아미노산 및 아민기-함유 폴리머로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 것이고,
    상기 아미노산은, 아르기닌, 라이신, 히스티딘, 아스파르트산, 글루타민산, 아스파라긴, 글루타민, 티로신, 세린, 시스테인, 트레오닌, 글리신, 알라닌, β-알라닌, 프롤린, 트립토판, 메티오닌, 페닐알라닌, 발린, 류신 및 이소류신으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 것이며,
    상기 아민기-함유 폴리머는, 1차 아민, 2차 아민 및 3차 아민으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 것인,
    STI 공정용 연마 슬러리 조성물.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 양이온성 화합물은, 상기 STI 공정용 연마 슬러리 조성물 중 0.005 중량% 내지 1 중량%인 것인,
    STI 공정용 연마 슬러리 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 연마입자는,
    금속산화물, 유기물 또는 무기물로 코팅된 금속산화물, 및 콜로이달 상태의 상기 금속산화물로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하고, 상기 금속산화물은 실리카, 세리아, 지르코니아, 알루미나, 티타니아, 바륨 티타니아, 게르마니아, 망가니아 및 마그네시아로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것인,
    STI 공정용 연마 슬러리 조성물.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 연마입자의 크기는, 5 nm 내지 150 nm의 1차 입자, 30 nm 내지 300 nm 의 2차 입자를 포함하는 것인,
    STI 공정용 연마 슬러리 조성물.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 연마입자는, 상기 STI 공정용 연마 슬러리 조성물 중 0.1 중량% 내지 10 중량%인 것인,
    STI 공정용 연마 슬러리 조성물.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 STI 공정용 연마 슬러리 조성물의 제타전위는 +10 mV 내지 +60 mV의 범위인 것인,
    STI 공정용 연마 슬러리 조성물.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 STI 공정용 연마 슬러리 조성물의 pH는 3 내지 6의 범위인 것인,
    STI 공정용 연마 슬러리 조성물.
  14. 제1항에 있어서,
    물;을 더 포함하고,
    상기 연마액 : 물 : 첨가액의 비율(질량비)은 1 : 3 내지 10 : 1 내지 8인 것인,
    STI 연마 공정용 슬러리 조성물.
  15. 제1항에 있어서,
    반도체 소자의 얕은 트렌치 소자 분리(shallow trench isolation; STI) 공정에서, 상기 STI 연마 공정용 슬러리 조성물을 이용한 산화막과 질화막 또는 산화막과 폴리막을 포함하는 패턴 웨이퍼의 연마 후, 고밀도 영역(활성영역(Active area) / 필드영역(Field area) = 50% 이상)에서의 디싱(Dishing) 발생량이 200 Å이하이고, 저밀도 영역 (활성영역(Active area) / 필드영역(Field area) = 10% 이하) 에서의 디싱(Dishing) 발생량이 500 Å 이하인 것인,
    STI 연마 공정용 슬러리 조성물.
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