KR102261822B1 - Cmp slurry composition with reduced defect occurrence and preparation method thereof - Google Patents

Cmp slurry composition with reduced defect occurrence and preparation method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR102261822B1
KR102261822B1 KR1020190060597A KR20190060597A KR102261822B1 KR 102261822 B1 KR102261822 B1 KR 102261822B1 KR 1020190060597 A KR1020190060597 A KR 1020190060597A KR 20190060597 A KR20190060597 A KR 20190060597A KR 102261822 B1 KR102261822 B1 KR 102261822B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
slurry composition
metal ions
content
ppmw
metal ion
Prior art date
Application number
KR1020190060597A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20200134728A (en
Inventor
홍승철
진규안
명강식
김환철
권장국
김병수
한덕수
Original Assignee
에스케이씨솔믹스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에스케이씨솔믹스 주식회사 filed Critical 에스케이씨솔믹스 주식회사
Priority to KR1020190060597A priority Critical patent/KR102261822B1/en
Publication of KR20200134728A publication Critical patent/KR20200134728A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102261822B1 publication Critical patent/KR102261822B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09GPOLISHING COMPOSITIONS; SKI WAXES
    • C09G1/00Polishing compositions
    • C09G1/02Polishing compositions containing abrasives or grinding agents
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

구현예에 따르면, 조성물 내의 전체 금속 이온 함량과 함께 다가 금속 이온의 함량을 조절하고, 산화규소막과 구리막에 대한 연마율의 비율을 일정 범위로 제어함으로써, 목표로 하는 연마 성능을 확보하면서 결함의 발생을 감소시킬 수 있는 슬러리 조성물을 제공할 수 있다. 따라서, 상기 슬러리 조성물은 CMP를 포함하는 반도체 소자의 제조 공정에 적용되어 반도체 기판을 비롯한 제품의 품질을 향상시킬 수 있다.According to the embodiment, by controlling the content of polyvalent metal ions together with the total content of metal ions in the composition, and controlling the ratio of the polishing rate to the silicon oxide film and the copper film to a certain range, while securing the target polishing performance, defects It is possible to provide a slurry composition capable of reducing the occurrence of Accordingly, the slurry composition may be applied to a semiconductor device manufacturing process including CMP to improve the quality of products including semiconductor substrates.

Description

결함 발생이 감소된 CMP 슬러리 조성물 및 이의 제조방법{CMP SLURRY COMPOSITION WITH REDUCED DEFECT OCCURRENCE AND PREPARATION METHOD THEREOF}CMP slurry composition with reduced defect occurrence and method for manufacturing the same {CMP SLURRY COMPOSITION WITH REDUCED DEFECT OCCURRENCE AND PREPARATION METHOD THEREOF}

구현예는 화학적 기계적 연마(CMP) 공정에 사용되는 슬러리 조성물에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 구현예는 연마 성능을 확보하면서 결함의 발생을 감소시킬 수 있는 CMP 슬러리 조성물, 이의 제조방법 및 이를 이용한 반도체 소자의 제조방법에 관한 것이다.Embodiments relate to slurry compositions used in chemical mechanical polishing (CMP) processes. More specifically, the embodiment relates to a CMP slurry composition capable of reducing the occurrence of defects while ensuring polishing performance, a method of manufacturing the same, and a method of manufacturing a semiconductor device using the same.

반도체 소자는 더욱 정밀화, 고밀도화 됨에 따라 더욱 미세한 패턴 형성 기술이 사용되고 있으며, 그에 따라 반도체 소자의 표면 구조가 더욱 복잡해지고 층간 막들의 단차도 더욱 커지고 있다. 반도체 소자를 제조하는 데 있어서 웨이퍼와 같은 반도체 기판 상에 형성된 막들 간의 단차를 제거하기 위한 평탄화 기술로서 화학적 기계적 연마(chemical mechanical polishing, CMP) 공정이 이용된다As the semiconductor device becomes more precise and dense, a finer pattern forming technique is used, and accordingly, the surface structure of the semiconductor device becomes more complicated and the step difference between the interlayer films is also increasing. In manufacturing a semiconductor device, a chemical mechanical polishing (CMP) process is used as a planarization technique for removing a step difference between layers formed on a semiconductor substrate such as a wafer.

CMP 공정은, 막이 형성된 반도체 기판을 헤드에 부착하고 플래튼(platen) 상에 형성된 연마패드의 표면에 접촉하도록 한 상태에서, 슬러리 조성물을 공급하여 반도체 기판 표면을 화학적으로 반응시키면서 플래튼과 헤드를 상대운동시켜 기계적으로 반도체 기판 표면의 요철부분을 평탄화하는 것이다.In the CMP process, in a state where the semiconductor substrate on which the film is formed is attached to the head and brought into contact with the surface of the polishing pad formed on the platen, a slurry composition is supplied to chemically react the surface of the semiconductor substrate to the platen and the head. It is to mechanically planarize the uneven portion of the surface of the semiconductor substrate by relative motion.

이와 같이 CMP 공정에 필수적으로 사용되는 슬러리 조성물의 원재료는 크게 물리적 연마를 수행하는 연마 입자와 화학적 연마 또는 보호를 수행하는 첨가제로 구성된다. 예를 들어 물리적 연마를 수행하는 연마 입자 중 실리카(SiO2)의 경우 콜로이드 상태로 분산된 슬러리 조성물이 주로 사용된다. As such, the raw material of the slurry composition essentially used in the CMP process is largely composed of abrasive particles that perform physical polishing and additives that perform chemical polishing or protection. For example, in the case of silica (SiO 2 ) of abrasive particles performing physical polishing, a slurry composition dispersed in a colloidal state is mainly used.

CMP 슬러리 조성물의 원재료들은 기본적으로 금속 이온을 함유하며 그 함량의 정도는 다양하다. 금속 이온의 함량은 슬러리 제품의 다양한 성능에 영향을 미치게 되며, 이를 효율적으로 조절하여 향상된 성능을 확보할 수 있다.The raw materials of the CMP slurry composition basically contain metal ions, and the degree of the content varies. The content of metal ions affects various performances of the slurry product, and improved performance can be secured by efficiently controlling it.

예를 들어 수계 분산된 콜로이달 실리카의 경우 합성의 기본 원료인 전구체의 종류에 따라서 수백 내지 수천 ppm 혹은 수 ppb 수준의 금속 이온을 함유하며, 이를 슬러리 조성물에 적용시 첨가제에 포함된 금속 이온의 함량과 합쳐져 조성물의 금속 이온 수준을 결정하게 된다.For example, in the case of aqueous-dispersed colloidal silica, it contains several hundred to several thousand ppm or several ppb levels of metal ions depending on the type of precursor, which is a basic raw material for synthesis. When this is applied to the slurry composition, the content of metal ions included in the additive combined to determine the metal ion level of the composition.

특히 물유리(water glass) 기반의 전구체를 사용하여 제조한 콜로이달 실리카를 연마 입자로 사용할 경우, 수계 분산된 조성물 자체에 높은 함량의 금속 이온을 함유하며, 이는 그 자체로 슬러리 조성물의 금속 이온의 농도를 높이게 된다. In particular, when colloidal silica prepared using a water glass-based precursor is used as abrasive particles, the aqueous dispersion composition itself contains a high content of metal ions, which itself is the concentration of metal ions in the slurry composition. will raise

금속 이온은 반대 이온(counter ion)으로 작용하여 분산매 상 나노 입자간의 정전기적 반발력 유발에 의해 분산성을 향상시키지만, 일정 수준 이상의 금속 이온을 함유하게 될 경우 분산성이 저하되는 문제를 발생시킨다. Metal ions act as counter ions to improve dispersibility by inducing electrostatic repulsion between nanoparticles on the dispersion medium, but when metal ions are contained above a certain level, dispersibility deteriorates.

또한 실제 CMP 공정에서 사용되는 슬러리 조성물 내에 양의 전하를 띄는 금속 이온은, 음의 전하를 띄는 대상 막의 표면과 반응하여 정전기적 반발력을 감소시켜 물리적인 연마율을 향상시킬 수 있는 장점이 있는 반면에, 나노 입자-막 표면 간의 화학적인 결합에 의한 흡착을 유발하여 최종 CMP 공정 후의 결함(defect) 수를 증가시키는 문제점을 발생시킨다.In addition, the positively charged metal ions in the slurry composition used in the actual CMP process react with the negatively charged surface of the target film to reduce the electrostatic repulsive force, thereby improving the physical polishing rate. , causing adsorption by chemical bonding between the nanoparticle-film surface and increasing the number of defects after the final CMP process.

한국 등록특허 제 0497410 호Korea Registered Patent No. 0497410

이에 본 발명자들이 연구를 진행한 결과, 슬러리 조성물 내의 전체 금속 이온의 함량과 함께 다가 금속 이온의 함량을 조절하고, 산화규소막과 구리막에 대한 연마율의 비율을 일정 범위로 제어함으로써, 목표로 하는 연마 성능을 확보하면서 결함의 발생을 감소시킬 수 있는 슬러리 조성물을 제공할 수 있음을 발견하였다.As a result of the research conducted by the present inventors, by controlling the content of polyvalent metal ions as well as the content of total metal ions in the slurry composition, and controlling the ratio of the polishing rate for the silicon oxide film and the copper film to a certain range, the goal It has been found that it is possible to provide a slurry composition capable of reducing the occurrence of defects while ensuring the polishing performance of the present invention.

따라서 구현예의 목적은 연마 성능을 확보하면서 결함의 발생을 감소시킬 수 있는 CMP 슬러리 조성물, 이의 제조방법 및 이를 이용한 반도체 소자의 제조방법을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the embodiment is to provide a CMP slurry composition capable of reducing the occurrence of defects while securing polishing performance, a method of manufacturing the same, and a method of manufacturing a semiconductor device using the same.

일 구현예에 따르면, 전체 금속 이온의 함량이 5,000 ppmw 이하이고, 전체 금속 이온의 함량을 기준으로 다가 금속 이온의 함량이 1 중량% 미만이고, 산화규소막에 대한 연마율 대비 구리막에 대한 연마율의 비율이 0.5 내지 0.9인, CMP 슬러리 조성물이 제공된다.According to one embodiment, the total content of metal ions is 5,000 ppmw or less, the content of polyvalent metal ions is less than 1% by weight based on the total content of metal ions, and polishing of the copper film compared to the polishing rate of the silicon oxide film A CMP slurry composition is provided, wherein the ratio is 0.5 to 0.9.

다른 구현예에 따르면, 연마 입자를 포함하는 슬러리 조성물 내의 전체 금속 이온의 함량이 5,000 ppmw 이하가 되도록 조절하고, 전체 금속 이온의 함량을 기준으로 다가 금속 이온의 함량이 1 중량% 미만이 되도록 조절하는 단계를 포함하는, CMP 슬러리 조성물의 제조방법이 제공된다.According to another embodiment, the content of the total metal ions in the slurry composition including the abrasive particles is adjusted to be 5,000 ppmw or less, and the content of the polyvalent metal ions is adjusted to be less than 1% by weight based on the content of the total metal ions. A method for preparing a CMP slurry composition is provided, comprising the steps.

또 다른 구현예에 따르면, 연마패드 및 슬러리 조성물을 이용하여 반도체 기판의 표면을 화학적 기계적 연마(CMP)하는 단계를 포함하고, 상기 슬러리 조성물은 전체 금속 이온의 함량이 5,000 ppmw 이하이고, 전체 금속 이온의 함량을 기준으로 다가 금속 이온의 함량이 1 중량% 미만이고, 산화규소막에 대한 연마율 대비 구리막에 대한 연마율의 비율이 0.5 내지 0.9인, 반도체 소자의 제조방법이 제공된다.According to another embodiment, the method includes chemical mechanical polishing (CMP) of the surface of the semiconductor substrate using a polishing pad and a slurry composition, wherein the slurry composition has a total metal ion content of 5,000 ppmw or less, and a total metal ion content of 5,000 ppmw or less. A method of manufacturing a semiconductor device is provided, wherein the content of polyvalent metal ions is less than 1% by weight based on the content of , and the ratio of the polishing rate for the copper film to the polishing rate for the silicon oxide film is 0.5 to 0.9.

상기 구현예에 따르면, 조성물 내의 전체 금속 이온의 함량과 함께 다가 금속 이온의 함량을 조절하고, 산화규소막과 구리막에 대한 연마율의 비율을 일정 범위로 제어함으로써, 목표로 하는 연마 성능을 확보하면서 결함의 발생을 감소시킬 수 있는 슬러리 조성물을 제공할 수 있다.According to the above embodiment, by controlling the content of polyvalent metal ions together with the total content of metal ions in the composition, and controlling the ratio of the polishing rate for the silicon oxide film and the copper film to a certain range, the target polishing performance is secured It is possible to provide a slurry composition capable of reducing the occurrence of defects while doing so.

또한 이러한 슬러리 조성물은 원료 성분을 선별하거나 특정 금속 이온을 저감 또는 첨가하는 방법에 의해 용이하게 제조될 수 있다.In addition, such a slurry composition can be easily prepared by selecting a raw material component or reducing or adding a specific metal ion.

따라서, 상기 슬러리 조성물은 CMP를 포함하는 반도체 소자의 제조 공정에 적용되어 반도체 기판을 비롯한 제품의 품질을 향상시킬 수 있다.Accordingly, the slurry composition may be applied to a semiconductor device manufacturing process including CMP to improve the quality of products including semiconductor substrates.

도 1 및 2는 각각 구리막 및 산화규소막에 대한 실시예 및 비교예의 슬러리 조성물을 이용한 CMP 공정 이후 발생한 결함을 관찰한 결과이다.1 and 2 are results of observing defects generated after the CMP process using the slurry compositions of Examples and Comparative Examples for a copper film and a silicon oxide film, respectively.

이하의 구현예의 설명에 있어서, 각 층, 패드 또는 시트 등이 각 층, 패드 또는 시트 등의 "상(on)" 또는 "하(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(on)"과 "하(under)"는 "직접(directly)" 또는 다른 구성요소를 개재하여 "간접적으로(indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. In the following description of embodiments, in the case where each layer, pad or sheet, etc. is described as being formed "on" or "under" each layer, pad or sheet, etc., "on ( “on” and “under” include both “directly” or “indirectly” with other elements interposed therebetween.

또한 각 구성요소의 상/하에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.In addition, the reference for the upper / lower of each component will be described with reference to the drawings. The size of each component in the drawings may be exaggerated for explanation, and does not mean the size actually applied.

또한, 본 명세서에 기재된 구성성분의 물성 값, 치수 등을 나타내는 모든 수치 범위는 특별한 기재가 없는 한 모든 경우에 "약"이라는 용어로 수식되는 것으로 이해하여야 한다.In addition, it should be understood that all numerical ranges indicating physical property values, dimensions, etc. of the components described in the present specification are modified by the term "about" in all cases unless otherwise specified.

[슬러리 조성물][Slurry Composition]

일 구현예에 따른 슬러리 조성물은, 전체 금속 이온의 함량이 5,000 ppmw 이하이고, 전체 금속 이온의 함량을 기준으로 다가 금속 이온의 함량이 1 중량% 미만이고, 산화규소막에 대한 연마율 대비 구리막에 대한 연마율의 비율이 0.5 내지 0.9이다.In the slurry composition according to an embodiment, the total metal ion content is 5,000 ppmw or less, the polyvalent metal ion content is less than 1 wt % based on the total metal ion content, and the copper film compared to the polishing rate for the silicon oxide film The ratio of the abrasion rate to that is 0.5 to 0.9.

전체 금속 이온 함량Total metal ion content

상기 슬러리 조성물은 다양한 금속 성분들을 함유한다.The slurry composition contains various metal components.

이와 같은 금속 이온들은 슬러리 조성물에 첨가되는 원료 성분 또는 불순물 성분들로부터 유래된 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 금속 이온들은 연마 입자, 부식방지제, 킬레이트제, 이온성 첨가제 등의 원료 성분, 또는 이들에 함유되어 있던 불순물 성분들로부터 유래된 것일 수 있다.Such metal ions may be derived from raw materials or impurity components added to the slurry composition. Specifically, the metal ions may be derived from raw materials such as abrasive particles, corrosion inhibitors, chelating agents, and ionic additives, or impurity components contained therein.

예를 들어 상기 슬러리 조성물은 알칼리금속, 알칼리토금속, 전이금속, 준금속, 란탄족금속, 악티늄족금속 등과 같은 금속의 이온을 1종 이상 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 슬러리 조성물은 Li, Na, K, Mg, Ca, Al, Mn, Fe, Cr, Ti 등의 금속의 이온을 1종 이상 포함할 수 있다. For example, the slurry composition may include at least one ion of a metal such as an alkali metal, an alkaline earth metal, a transition metal, a metalloid, a lanthanide metal, or an actinide group metal. Specifically, the slurry composition may include at least one ion of a metal such as Li, Na, K, Mg, Ca, Al, Mn, Fe, Cr, or Ti.

상기 슬러리 조성물 내의 전체 금속 이온의 함량은 5,000 ppmw (parts per million by weight) 이하이고, 상기 범위 내일 때 CMP 공정 중에 반도체 기판 표면 상에 발생하는 결함의 개수를 줄일 수 있다. The total content of metal ions in the slurry composition is 5,000 parts per million by weight (ppmw) or less, and when it is within the above range, the number of defects occurring on the surface of the semiconductor substrate during the CMP process may be reduced.

구체적으로, 상기 슬러리 조성물 내의 전체 금속 이온의 함량은 4,500 ppmw 이하, 4,000 ppmw 이하, 3,500 ppmw 이하, 3,000 ppmw 이하, 2,500 ppmw 이하, 2,000 ppmw 이하, 또는 1,500 ppmw 이하일 수 있다.Specifically, the total content of metal ions in the slurry composition may be 4,500 ppmw or less, 4,000 ppmw or less, 3,500 ppmw or less, 3,000 ppmw or less, 2,500 ppmw or less, 2,000 ppmw or less, or 1,500 ppmw or less.

한편, 슬러리 조성물 내의 미량의 금속 이온은 연마율 등의 CMP 성능의 증가에 기여할 수 있다. 구체적으로, 상기 슬러리 조성물을 이용하여 반도체 기판의 표면을 연마할 때, 반도체 기판 표면의 막은 종류에 따라 상기 슬러리 조성물 내의 연마 입자와 전기적으로 동일한 종류의 전하를 띨 수 있다. 이 경우, 상기 금속 이온이 중간 매개체로서 기능하여, 상기 반도체 기판 표면의 막과 상기 연마 입자가 상호 반발력에 의해 연마 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.On the other hand, a trace amount of metal ions in the slurry composition may contribute to an increase in CMP performance such as a polishing rate. Specifically, when the surface of the semiconductor substrate is polished using the slurry composition, the film on the surface of the semiconductor substrate may have the same type of electrical charge as the abrasive particles in the slurry composition depending on the type. In this case, the metal ion functions as an intermediate medium, and it is possible to prevent the film on the surface of the semiconductor substrate and the abrasive particles from decreasing in polishing performance due to the mutual repulsion force.

이러한 관점에서 상기 슬러리 조성물 내의 전체 금속 이온의 함량은 100 ppmw 이상일 수 있고, 구체적으로, 200 ppmw 이상, 300 ppmw 이상, 400 ppmw 이상, 500 ppmw 이상, 또는 1,000 ppmw 이상일 수 있다. From this point of view, the total content of metal ions in the slurry composition may be 100 ppmw or more, specifically, 200 ppmw or more, 300 ppmw or more, 400 ppmw or more, 500 ppmw or more, or 1,000 ppmw or more.

보다 구체적으로, 상기 슬러리 조성물 내의 전체 금속 이온 함량은 100 ppmw 내지 5,000 ppmw, 100 ppmw 내지 4,000 ppmw, 100 ppmw 내지 3,000 ppmw, 100 ppmw 내지 2,000 ppmw, 1,000 ppmw 내지 5,000 ppmw, 2,000 ppmw 내지 5,000 ppmw, 3,000 ppmw 내지 5,000 ppmw, 또는 4,000 ppmw 내지 5,000 ppmw일 수 있다. More specifically, the total metal ion content in the slurry composition is 100 ppmw to 5,000 ppmw, 100 ppmw to 4,000 ppmw, 100 ppmw to 3,000 ppmw, 100 ppmw to 2,000 ppmw, 1,000 ppmw to 5,000 ppmw, 2,000 ppmw to 5,000 ppmw, 3,000 ppmw to 5,000 ppmw, or 4,000 ppmw to 5,000 ppmw.

구체적인 일례로서, 상기 슬러리 조성물 내의 전체 금속 이온의 함량은 1,000 ppmw 내지 4,000 ppmw일 수 있고, 상기 범위 내일 때 CMP 공정 중에 반도체 기판 표면 상에 발생하는 결함 개수의 감소 및 연마율 향상 면에서 보다 유리할 수 있다.As a specific example, the total content of metal ions in the slurry composition may be 1,000 ppmw to 4,000 ppmw, and when it is within the above range, it may be more advantageous in terms of reduction of the number of defects occurring on the surface of the semiconductor substrate during the CMP process and improvement of the polishing rate. have.

다가 금속 이온 함량polyvalent metal ion content

상기 구현예에 따른 슬러리 조성물은 다가 금속 이온(multi-valent metal ion)을 1종 이상 함유한다.The slurry composition according to the embodiment contains at least one multi-valent metal ion.

상기 다가 금속 이온은 슬러리 조성물에 첨가되는 원료 성분 또는 불순물 성분들로부터 유래된 것일 수 있다.The polyvalent metal ion may be derived from a raw material component or impurity components added to the slurry composition.

구체적으로, 상기 슬러리 조성물은 Li, Na, K, Rb, Cs 등의 알칼리 금속의 이온 외에도, Be, Mg, Ca, Sr, Ba 등의 2가(divalent) 금속 이온 및 Al, V, Co, Ni, Zn, Fe, Cr, Zr 등의 3가(trivalent) 금속 이온과 같은 다가(multi-valent) 금속 이온을 포함한다.Specifically, the slurry composition includes, in addition to alkali metal ions such as Li, Na, K, Rb, and Cs, divalent metal ions such as Be, Mg, Ca, Sr, Ba, and Al, V, Co, Ni , Zn, Fe, Cr, and includes a multivalent (multi-valent) metal ion such as a trivalent (trivalent) metal ion of Zr.

슬러리 조성물 내에서 다가 금속 이온은 2가, 3가 등의 양이온으로 존재하여 두 개 이상의 전자 결합이 가능하므로, 이종 성분 간에 결합력을 발휘함으로써 CMP 공정 중에 반도체 기판 표면에 결함을 발생시키기 쉽다.Since the polyvalent metal ions in the slurry composition exist as cations such as divalent and trivalent cations, two or more electronic bonds are possible, so it is easy to generate defects on the surface of the semiconductor substrate during the CMP process by exerting a bonding force between heterogeneous components.

따라서 슬러리 조성물에 함유되는 금속 이온들 중에서 다가 금속 이온의 함량이 중요하며, 상기 구현예에 따르면 슬러리 조성물 내의 전체 금속 이온의 함량을 기준으로 1 중량% 미만이다.Therefore, the content of polyvalent metal ions among the metal ions contained in the slurry composition is important, and according to the above embodiment, it is less than 1% by weight based on the content of the total metal ions in the slurry composition.

구체적으로, 상기 슬러리 조성물 내의 다가 금속 이온의 함량은, 전체 금속 이온의 함량을 기준으로, 0.5 중량% 이하, 0.2 중량% 이하, 또는 0.1 중량% 이하일 수 있다.Specifically, the content of polyvalent metal ions in the slurry composition may be 0.5 wt% or less, 0.2 wt% or less, or 0.1 wt% or less, based on the total metal ion content.

한편, 슬러리 조성물 내에 존재하는 다가 금속 이온은 두 개 이상의 전자 결합이 가능한 이유로 적정량으로 존재할 경우 슬러리 조성물의 분산성을 향상시킬 뿐만 아니라 산화규소막 표면과 나노 입자와의 반응성을 향상시켜, 결과적으로 CMP 성능의 증가에 기여할 수 있다.On the other hand, when the polyvalent metal ion present in the slurry composition is present in an appropriate amount for the reason that two or more electron bonds are possible, it not only improves the dispersibility of the slurry composition but also improves the reactivity between the silicon oxide film surface and the nanoparticles, resulting in CMP It can contribute to an increase in performance.

이러한 관점에서 상기 슬러리 조성물 내의 전체 금속 이온 함량을 기준으로 다가 금속 이온의 함량은 0.001 중량% 이상일 수 있고, 구체적으로, 0.01 중량% 이상, 0.05 중량% 이상, 또는 0.1 중량% 이상일 수 있다.From this point of view, the content of polyvalent metal ions may be 0.001 wt% or more based on the total metal ion content in the slurry composition, and specifically, 0.01 wt% or more, 0.05 wt% or more, or 0.1 wt% or more.

보다 구체적으로, 상기 슬러리 조성물 내의 전체 금속 이온 함량을 기준으로 다가 금속 이온의 함량은 0.001 중량% 내지 1 중량%, 0.01 중량% 내지 1 중량%, 0.05 중량% 내지 0.5 중량%, 0.1 중량% 내지 0.3 중량%일 수 있다.More specifically, the content of polyvalent metal ions based on the total metal ion content in the slurry composition is 0.001 wt% to 1 wt%, 0.01 wt% to 1 wt%, 0.05 wt% to 0.5 wt%, 0.1 wt% to 0.3 wt% % by weight.

구체적인 일례로서, 상기 슬러리 조성물 내의 전체 금속 이온의 함량을 기준으로 상기 다가 금속 이온의 함량이 0.1 중량% 내지 0.5 중량%일 수 있고, 상기 범위 내일 때 CMP 공정 중에 반도체 기판 표면 상에 발생하는 결함 개수의 감소 및 CMP 공정의 성능 향상 면에서 보다 유리할 수 있다.As a specific example, the content of the polyvalent metal ion may be 0.1 wt% to 0.5 wt% based on the total metal ion content in the slurry composition, and when within the range, the number of defects occurring on the surface of the semiconductor substrate during the CMP process It may be more advantageous in terms of reduction of , and improvement of the performance of the CMP process.

조성물의 구성 성분constituents of the composition

상기 CMP 슬러리 조성물은 연마 입자, 부식방지제, 킬레이트제 및 이온성 첨가제를 포함할 수 있다.The CMP slurry composition may include abrasive particles, a corrosion inhibitor, a chelating agent and an ionic additive.

상기 연마 입자는 콜로이달 실리카, 세리아, 알루미나, 제올라이트, 티타니아, 지르코니아, 무기 복합 입자, 유무기 복합 입자 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으며, 콜로이달 실리카인 것이 가장 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.The abrasive particles may include colloidal silica, ceria, alumina, zeolite, titania, zirconia, inorganic composite particles, organic-inorganic composite particles, or a combination thereof, and most preferably colloidal silica, but is not limited thereto.

구체적으로, 상기 무기 복합 입자는 전술한 종류의 무기 성분이 2 이상 혼합된 입자일 수 있고, 예를 들어, 실리카-세리아 복합 입자일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.Specifically, the inorganic composite particles may be particles in which two or more of the aforementioned types of inorganic components are mixed, for example, silica-ceria composite particles, but is not limited thereto.

구체적으로, 상기 유무기 복합 입자는 고분자 수지를 포함하는 코어, 및 상기 코어의 표면에 배치된 무기 성분을 포함하는 쉘로 이루어진 코어-쉘 입자일 수 있다. 예를 들어, 상기 코어의 고분자 수지는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 수지, 폴리스티렌(PS) 수지 등을 포함할 수 있고, 상기 쉘을 이루는 무기 성분은 실리카, 세리아 등을 포함할 수 있다.Specifically, the organic-inorganic composite particle may be a core-shell particle consisting of a core including a polymer resin and a shell including an inorganic component disposed on the surface of the core. For example, the polymer resin of the core may include polymethyl methacrylate (PMMA) resin, polystyrene (PS) resin, and the like, and the inorganic component constituting the shell may include silica, ceria, and the like.

또한, 상기 CMP 슬러리 조성물은 총 중량에 대하여 상기 연마 입자를 5 중량% 내지 20 중량%, 9 중량% 내지 16 중량% 또는 10 중량% 내지 12 중량%로 포함할 수 있다. 상기 연마 입자가 5 중량% 미만으로 포함되는 경우 CMP 공정에서 요구되는 연마 속도 및 평탄도가 구현되기 어렵고, 20 중량%를 초과하여 포함되는 경우에는 연마 대상 배선층의 신뢰성을 저하시키고 슬러리 조성물의 분산 안정성을 저하시킬 우려가 있다. In addition, the CMP slurry composition may include 5 wt% to 20 wt%, 9 wt% to 16 wt%, or 10 wt% to 12 wt% of the abrasive particles based on the total weight. When the abrasive particles are included in less than 5% by weight, it is difficult to achieve the polishing rate and flatness required in the CMP process. may decrease.

또한, 적절한 연마 속도와 슬러리 조성물의 분산 안정성 측면에서, 상기 연마 입자의 입자 분포에 있어서 10% 누적 질량 입자 크기 분포 직경 D10이 40 nm 내지 70 nm이고, 50% 누적 질량 입자 크기 분포 직경 D50이 70 nm 내지 100 nm이며, 90% 누적 질량 입자 크기 분포 직경 D90이 100 nm 내지 130 nm일 수 있고, 보다 바람직하게는 D10이 50 nm 내지 60 nm이고, 50% 누적 질량 입자 크기 분포 직경 D50이 80 nm 내지 90 nm이며, 90% 누적 질량 입자 크기 분포 직경 D90이 110 nm 내지 120 nm일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 아울러, 각각의 직경마다 분포 비율이 1.2 ≤ D90/D50 ≤ 1.5, 1.8 ≤ D90/D10 ≤ 2.4 및/또는 1.3 ≤ D50/D10 ≤ 1.8인 것이 가장 바람직하다.Further, in terms of an appropriate polishing rate and dispersion stability of the slurry composition, a 10% cumulative mass particle size distribution diameter D 10 in the particle distribution of the abrasive particles is 40 nm to 70 nm, and a 50% cumulative mass particle size distribution diameter D 50 is 70 nm to 100 nm, 90% cumulative mass particle size distribution diameter D 90 may be 100 nm to 130 nm, more preferably D 10 is 50 nm to 60 nm, and 50% cumulative mass particle size distribution diameter D 50 may be 80 nm to 90 nm, and 90% cumulative mass particle size distribution diameter D 90 may be 110 nm to 120 nm, but is not limited thereto. In addition, it is most preferable that the distribution ratio for each diameter is 1.2 ≤ D 90 /D 50 ≤ 1.5, 1.8 ≤ D 90 /D 10 ≤ 2.4 and/or 1.3 ≤ D 50 /D 10 ≤ 1.8.

상기 부식방지제는 아졸계 화합물, 수용성 고분자, 유기산 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 부식방지제로서 아졸계 화합물, 수용성 고분자 및 유기산을 조합 사용함으로써, 상기 CMP용 슬러리 조성물은 타겟 막에 대한 적절한 연마 정도를 확보함과 동시에, 연마 후의 표면 안정성을 크게 향상시킬 수 있다.The corrosion inhibitor may include an azole-based compound, a water-soluble polymer, an organic acid, and the like. For example, by using a combination of an azole compound, a water-soluble polymer, and an organic acid as the corrosion inhibitor, the slurry composition for CMP can secure an appropriate degree of polishing for the target film and greatly improve the surface stability after polishing. .

또한, 상기 CMP용 슬러리 조성물은 상기 연마 입자 100 중량부에 대하여, 상기 부식방지제의 총 함량이 0.5 중량부 이하일 수 있고, 예를 들어, 0.001 내지 0.1 중량부, 바람직하게는 0.01 내지 0.05 중량부일 수 있다. In addition, in the slurry composition for CMP, the total content of the corrosion inhibitor may be 0.5 parts by weight or less, for example, 0.001 to 0.1 parts by weight, preferably 0.01 to 0.05 parts by weight, based on 100 parts by weight of the abrasive particles. have.

상기 아졸계 화합물은 벤조트리아졸, 5-메틸-1H-벤조트리아졸트리아졸, 3-아미노-1,2,4-트리아졸, 5-페닐-1H-테트라졸, 3-아미노-5-메틸-4H-1,2,4-트리아졸, 5-아미노테트라졸, 1,2,4-트리아졸, 톨리트리아졸 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 벤조트리아졸인 것이 가장 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. The azole compound is benzotriazole, 5-methyl-1H-benzotriazoletriazole, 3-amino-1,2,4-triazole, 5-phenyl-1H-tetrazole, 3-amino-5-methyl It may include at least one selected from the group consisting of -4H-1,2,4-triazole, 5-aminotetrazole, 1,2,4-triazole, tolytriazole, and combinations thereof, and benzo It is most preferably a triazole, but is not limited thereto.

상기 수용성 고분자는 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐알코올, 폴리에틸렌글리콜, 폴리메타크릴산 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 폴리비닐피롤리돈인 것이 가장 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.The water-soluble polymer may include at least one selected from the group consisting of polyvinylpyrrolidone, polyvinyl alcohol, polyethylene glycol, polymethacrylic acid, and combinations thereof, and polyvinylpyrrolidone is most preferred, However, the present invention is not limited thereto.

특히, 상기 수용성 고분자의 중량평균분자량(Mw)이 2,500 내지 100,000, 3,000 내지 50,000일 수 있으며, 3,500 내지 10,000일 때 적합하다. 2,500 이하의 Mw를 사용시 충분한 부식방지 성능을 얻기 힘들며, 100,000 이상의 Mw를 사용하면 슬러리 용액의 분산성을 저하시킬 수 있다. In particular, the water-soluble polymer may have a weight average molecular weight (Mw) of 2,500 to 100,000, 3,000 to 50,000, and is suitable when it is 3,500 to 10,000. When using Mw of 2,500 or less, it is difficult to obtain sufficient corrosion protection performance, and when Mw of 100,000 or more is used, the dispersibility of the slurry solution may be reduced.

상기 유기산은 아세트산, 포름산, 벤조산, 니코틴산, 피콜리닉산, 알라닌, 글루탐산, 프탈산 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 아세트산인 것이 가장 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.The organic acid may include at least one selected from the group consisting of acetic acid, formic acid, benzoic acid, nicotinic acid, picolinic acid, alanine, glutamic acid, phthalic acid, and combinations thereof, and most preferably, acetic acid, but is not limited thereto.

상기 슬러리 조성물은 부식방지제로서 아졸계 화합물과 수용성 고분자의 혼합물 : 유기산을 5 : 1 내지 1 : 1, 3 : 1 내지 1 : 1 또는 2 : 1 내지 1 : 1의 중량비로 포함할 수 있다.The slurry composition may include a mixture of an azole compound and a water-soluble polymer as a corrosion inhibitor: an organic acid in a weight ratio of 5: 1 to 1:1, 3: 1 to 1:1, or 2: 1 to 1:1.

또한, 부식방지제는 상기 아졸계 화합물 : 상기 수용성 고분자를 5 : 1 내지 1 : 5, 3 : 1 내지 1 : 3, 2 : 1 내지 1 : 2의 중량비로 포함할 수 있다.In addition, the corrosion inhibitor may include the azole-based compound: the water-soluble polymer in a weight ratio of 5: 1 to 1: 5, 3: 1 to 1: 3, and 2: 1 to 1: 2.

상기 킬레이트제는 화합 물질의 작용기 중 -COOH 혹은 -NH2를 4개 이상 포함하는 화합물일 수 있고, 1종 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다. 상기 킬레이트제의 예로는 EDTA(Ethylenediaminetetraacetic acid), EGTA(ethylene glycol tetraacetic acid), DMPS(2,3-dimercapto-1-propanesulfonic acid) 및 ALA(alpha lipoic acid) 등을 들 수 있다. The chelating agent may be a compound including four or more -COOH or -NH 2 among functional groups of the compound, and may be used alone or in a mixture of two or more. Examples of the chelating agent include ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), ethylene glycol tetraacetic acid (EGTA), 2,3-dimercapto-1-propanesulfonic acid (DMPS), and alpha lipoic acid (ALA).

상기 이온성 첨가제는 양이온으로서 알칼리금속 이온 및/또는 다가 금속 이온을 포함할 수 있고, 음이온으로서 질산 이온, 황산 이온, 인산 이온 등을 포함할 수 있다. 상기 이온성 첨가제의 예로는 질산나트륨(NaNO3), 질산칼륨(KNO3), 질산티아민(C12H17N5O4S), 질산테트라에틸암모늄((C2H5)4N(NO3)) 황산나트륨(Na2SO4), 황산칼륨(K2SO4), 인산칼륨(KH2PO4), 인산나트륨(Na3PO4), 트리메틸인산((CH3O)3PO) 등을 들 수 있다.The ionic additive may include alkali metal ions and/or polyvalent metal ions as cations, and may include nitrate ions, sulfate ions, phosphate ions, and the like as anions. Examples of the ionic additive include sodium nitrate (NaNO 3 ), potassium nitrate (KNO 3 ), thiamine nitrate (C 12 H 17 N 5 O 4 S), tetraethylammonium nitrate ((C 2 H 5 ) 4N (NO 3 ) )) sodium sulfate (Na 2 SO 4 ), potassium sulfate (K 2 SO 4 ), potassium phosphate (KH 2 PO 4 ), sodium phosphate (Na 3 PO 4 ), trimethylphosphoric acid ((CH 3 O) 3 PO), etc. can be heard

상기 CMP 슬러리 조성물은 상기 연마 입자 100 중량부 대비, 상기 부식방지제 0.01 중량부 내지 1 중량부, 상기 킬레이트제 0.1 중량부 내지 1 중량부, 및 상기 이온성 첨가제 0.001 중량부 내지 2 중량부를 포함할 수 있다.The CMP slurry composition may include 0.01 parts by weight to 1 part by weight of the corrosion inhibitor, 0.1 parts by weight to 1 part by weight of the chelating agent, and 0.001 parts by weight to 2 parts by weight of the ionic additive, based on 100 parts by weight of the abrasive particles have.

또한 상기 CMP 슬러리 조성물은 분산 용매로서 수계 용매를 포함할 수 있으며, 예를 들어 물, 특히 증류수를 포함할 수 있다. 상기 CMP 슬러리 조성물은 고형분 함량이 7 중량% 내지 28 중량%일 수 있다.In addition, the CMP slurry composition may include an aqueous solvent as a dispersion solvent, for example, water, particularly distilled water. The CMP slurry composition may have a solid content of 7 wt% to 28 wt%.

조성물의 물성physical properties of the composition

상기 CMP 슬러리 조성물은 pH 값이 8 내지 12, 8 내지 11, 또는 9 내지 12일 수 있다. 상기 pH 범위 내일 때, 반도체 기판의 표면에 형성된 구리막의 산화 및 환원 반응을 통한 산화구리막의 형성이 보다 유리할 수 있으며, 산화규소막 표면의 히드록시기(-OH)의 증가로 콜로이달 실리카 입자와의 수화(hydration) 반응이 증가하여 연마율 향상에 보다 유리하다.The CMP slurry composition may have a pH value of 8 to 12, 8 to 11, or 9 to 12. When the pH is within the above range, the formation of a copper oxide film through oxidation and reduction reactions of the copper film formed on the surface of the semiconductor substrate may be more advantageous, and hydration with colloidal silica particles due to an increase in the hydroxyl group (-OH) on the surface of the silicon oxide film (hydration) reaction is increased, which is more advantageous for improving the polishing rate.

또한 상기 CMP 슬러리 조성물은 전도도는 4 mS/cm 내지 10 mS/cm, 구체적으로 4 mS/cm 내지 8 mS/cm, 보다 구체적으로 6 mS/cm 내지 8 mS/m일 수 있다. 상기 전도도 범위 내일 때, 구리막 표면의 산화 환원 반응이 최적화될 수 있으며, 산화규소막의 연마율 향상에 보다 유리할 수 있다. 반면, 전도도가 너무 높을 경우 구리막 표면의 부식 반응이 증가하여 부식피트(pit corrosion) 또는 팡(fang) 현상을 유발할 수가 있으며, 전도도가 너무 낮을 경우에는 나노 입자의 분산성 및 산화규소막의 연마율 감소가 발생할 수 있다. In addition, the CMP slurry composition may have a conductivity of 4 mS/cm to 10 mS/cm, specifically 4 mS/cm to 8 mS/cm, and more specifically 6 mS/cm to 8 mS/m. When the conductivity is within the above range, the oxidation-reduction reaction of the surface of the copper film may be optimized, and it may be more advantageous to improve the polishing rate of the silicon oxide film. On the other hand, if the conductivity is too high, the corrosion reaction on the surface of the copper film increases, which may cause pit corrosion or a fan phenomenon. If the conductivity is too low, the dispersibility of nanoparticles and the polishing rate of the silicon oxide film reduction may occur.

구체적인 예로서, 상기 CMP 슬러리 조성물이 8 내지 12의 pH 값, 및 4 mS/cm 내지 10 mS/cm의 전도도를 가질 수 있다.As a specific example, the CMP slurry composition may have a pH value of 8 to 12, and a conductivity of 4 mS/cm to 10 mS/cm.

연마율abrasion rate

상기 CMP 슬러리 조성물은 구리막에 대한 연마율이 300 Å/min 내지 1500 Å/min, 500 Å/min 내지 1500 Å/min, 또는 300 Å/min 내지 1000 Å/min일 수 있다. 구체적으로, 상기 CMP 슬러리 조성물은 구리막에 대한 연마율이 500 Å/min 내지 1000 Å/min일 수 있다.The CMP slurry composition may have a copper film polishing rate of 300 Å/min to 1500 Å/min, 500 Å/min to 1500 Å/min, or 300 Å/min to 1000 Å/min. Specifically, the CMP slurry composition may have a copper film polishing rate of 500 Å/min to 1000 Å/min.

또한 상기 CMP 슬러리 조성물은 산화규소막에 대한 연마율이 500 Å/min 내지 1500 Å/min, 500 Å/min 내지 1000 Å/min, 또는 700 Å/min 내지 1000 Å/min일 수 있다.In addition, the CMP slurry composition may have a silicon oxide layer polishing rate of 500 Å/min to 1500 Å/min, 500 Å/min to 1000 Å/min, or 700 Å/min to 1000 Å/min.

상기 산화규소막에 대한 연마율 대비 구리막에 대한 연마율의 비율은, 0.5 내지 0.9, 0.5 내지 0.8, 0.6 내지 0.9, 또는 0.7 내지 0.9일 수 있다. 구체적으로, 상기 산화규소막에 대한 연마율 대비 구리막에 대한 연마율의 비율이 0.6 내지 0.8일 수 있다. 상기 범위 내일 때, CMP 공정에 의한 반도체 기판 표면의 산화규소막과 구리막의 단차 감소 면에서 보다 유리할 수 있다.The ratio of the polishing rate for the copper film to the polishing rate for the silicon oxide film may be 0.5 to 0.9, 0.5 to 0.8, 0.6 to 0.9, or 0.7 to 0.9. Specifically, the ratio of the polishing rate for the copper film to the polishing rate for the silicon oxide film may be 0.6 to 0.8. When it is within the above range, it may be more advantageous in terms of reducing the step difference between the silicon oxide film and the copper film on the surface of the semiconductor substrate by the CMP process.

[슬러리 조성물의 제조방법][Method for producing slurry composition]

일 구현예에 따른 슬러리 조성물의 제조방법은, 연마 입자를 포함하는 슬러리 조성물 내의 전체 금속 이온의 함량이 5,000 ppmw 이하가 되도록 조절하고, 전체 금속 이온의 함량을 기준으로 다가 금속 이온의 함량이 1 중량% 미만이 되도록 조절하는 단계를 포함한다.In the method for preparing a slurry composition according to an embodiment, the content of the total metal ions in the slurry composition including the abrasive particles is adjusted to be 5,000 ppmw or less, and the content of the polyvalent metal ions is 1 weight based on the content of the total metal ions. % or less.

상기 금속 이온 함량의 조절은 연마 입자 등의 원재료의 선별, 금속 이온의 저감 또는 첨가와 같은 방법에 의해 수행될 수 있다.The metal ion content may be controlled by a method such as selection of a raw material such as abrasive particles and reduction or addition of metal ions.

예를 들어, 상기 전체 금속 이온 또는 상기 다가 금속 이온의 함량 조절은 금속 이온의 저감 또는 첨가에 의해 수행될 수 있으며, 이는 전처리 또는 후처리 공정에 의해 수행될 수 있다.For example, the content control of the total metal ions or the polyvalent metal ions may be performed by reducing or adding metal ions, which may be performed by a pre-treatment or post-treatment process.

구체적으로, 상기 전체 금속 이온 또는 상기 다가 금속 이온의 함량 조절은 금속 이온성 화합물의 첨가, 금속 이온의 흡착, 또는 금속 이온을 함유하는 원재료의 선별이나 전처리에 의해 수행될 수 있다.Specifically, the content control of the total metal ions or the polyvalent metal ions may be performed by addition of a metal ionic compound, adsorption of metal ions, or selection or pretreatment of raw materials containing metal ions.

보다 구체적으로, 일정 이상의 금속 이온을 슬러리 내에 함유시키기 위해서는, 금속 이온성 화합물과 같은 첨가제의 투입 함량을 조절하거나, 연마 입자에 사용되는 분산제의 종류를 달리하여 수행될 수 있다. 또한 금속 이온의 함량을 일정 이하로 조절하기 위해서는, 금속 이온을 선택적으로 흡착시킬 수 있는 필터 공정을 추가하거나, 분산제로서 금속 이온이 아닌 고분자 물질 혹은 유기물을 사용하는 연마 입자를 사용할 수 있다.More specifically, in order to contain more than a certain amount of metal ions in the slurry, it may be performed by adjusting the input content of additives such as metal ionic compounds or by changing the type of dispersant used in the abrasive particles. In addition, in order to control the content of metal ions to a certain level or less, a filter process capable of selectively adsorbing metal ions may be added, or abrasive particles using a polymer material or organic material other than metal ions may be used as a dispersant.

일례로서, 상기 전체 금속 이온 또는 상기 다가 금속 이온의 함량 조절은 상기 연마 입자에 함유된 전체 금속 이온 또는 다가 금속 이온의 함량을 조절하는 것을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 금속 이온 함량의 조절은 콜로이달 실리카 입자의 합성 과정 중 전처리 공정 적용을 통해서 다가 금속 이온을 포함하는 금속 이온 함량을 조절하는 것을 포함하는 방법에 의해 수행될 수 있다.As an example, controlling the content of the total metal ions or the polyvalent metal ions may include adjusting the content of the total metal ions or the polyvalent metal ions contained in the abrasive particles. More specifically, the control of the content of metal ions may be performed by a method including controlling the content of metal ions including polyvalent metal ions through the application of a pretreatment process during the synthesis of colloidal silica particles.

[반도체 소자의 제조방법][Method for manufacturing semiconductor device]

일 구현예에 따른 반도체 소자의 제조방법은, 상기 일 구현예에 따른 슬러리 조성물을 이용하여 반도체 기판의 표면을 연마하는 단계를 포함한다.A method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment includes polishing a surface of a semiconductor substrate using the slurry composition according to the embodiment.

즉, 일 구현예에 따른 반도체 소자의 제조방법은, 연마패드 및 슬러리 조성물을 이용하여 반도체 기판의 표면을 화학적 기계적 연마(CMP)하는 단계를 포함하고, 상기 슬러리 조성물은 전체 금속 이온의 함량이 5,000 ppmw 이하이고, 전체 금속 이온의 함량을 기준으로 다가 금속 이온의 함량이 1 중량% 미만이고, 산화규소막에 대한 연마율 대비 구리막에 대한 연마율의 비율이 0.5 내지 0.9이다.That is, the method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment includes chemical mechanical polishing (CMP) of the surface of a semiconductor substrate using a polishing pad and a slurry composition, wherein the slurry composition has a total metal ion content of 5,000 ppmw or less, the content of polyvalent metal ions is less than 1 wt% based on the total content of metal ions, and the ratio of the polishing rate for the copper film to the polishing rate for the silicon oxide film is 0.5 to 0.9.

구체적으로, 연마패드를 정반 상에 접착한 후, 반도체 기판을 상기 연마패드 상에 배치한다. 이때, 상기 반도체 기판의 표면은 상기 연마패드의 연마면에 직접 접촉된다. 연마를 위해 상기 연마패드 상에 상기 구현예에 따른 슬러리 조성물을 분사한다. 이후, 상기 반도체 기판과 상기 연마패드는 서로 상대 회전하여, 상기 반도체 기판의 표면이 연마될 수 있다. Specifically, after the polishing pad is adhered to the surface plate, a semiconductor substrate is disposed on the polishing pad. In this case, the surface of the semiconductor substrate is in direct contact with the polishing surface of the polishing pad. The slurry composition according to the embodiment is sprayed on the polishing pad for polishing. Thereafter, the semiconductor substrate and the polishing pad may be rotated relative to each other, so that the surface of the semiconductor substrate may be polished.

상기 구현예에 따르면, 조성물 내의 전체 금속 이온의 함량과 함께 다가 금속 이온의 함량을 조절하고, 산화규소막과 구리막에 대한 연마율의 비율을 일정 범위로 제어함으로써, 목표로 하는 연마 성능을 확보하면서 결함의 발생을 감소시킬 수 있는 슬러리 조성물을 제공할 수 있다. 또한 이러한 슬러리 조성물은 원료 성분을 선별하거나 특정 금속 이온을 저감 또는 첨가하는 방법에 의해 제조될 수 있다. 따라서, 상기 슬러리 조성물은 CMP를 포함하는 반도체 소자의 제조 공정에 적용되어 반도체 기판을 비롯한 제품의 품질을 향상시킬 수 있다.According to the above embodiment, by controlling the content of polyvalent metal ions together with the total content of metal ions in the composition, and controlling the ratio of the polishing rate for the silicon oxide film and the copper film to a certain range, the target polishing performance is secured It is possible to provide a slurry composition capable of reducing the occurrence of defects while doing so. In addition, such a slurry composition may be prepared by selecting a raw material component or reducing or adding a specific metal ion. Accordingly, the slurry composition may be applied to a semiconductor device manufacturing process including CMP to improve the quality of products including semiconductor substrates.

[실시예][Example]

이하 실시예를 통해 보다 구체적으로 설명하나, 이들 실시예의 범위로 한정되는 것은 아니다.It will be described in more detail through the following examples, but is not limited to the scope of these examples.

실시예 및 비교예Examples and Comparative Examples

연마 입자, 부식방지제, 킬레이트제 및 이온성 첨가제를 아래 표 1에 따른 조성으로 분산 용매에 첨가하여 슬러리 조성물을 제조하였다.Abrasive particles, corrosion inhibitors, chelating agents and ionic additives were added to the dispersion solvent in a composition according to Table 1 below to prepare a slurry composition.

연마 입자 A: 물유리를 전구체로 하여 이온교환 수지 공정 혹은 전기적 흡착 공정을 거친 이후 합성된 입자이며, 수용액 상에서 +1가의 반대 금속 이온(counter metal ion)을 발생하는 분산제를 함유하는 나노 콜로이달 실리카 입자Abrasive particles A: Nano colloidal silica particles containing a dispersant that generates +1 valent counter metal ions in aqueous solution, synthesized after an ion exchange resin process or an electrical adsorption process using water glass as a precursor.

연마 입자 A': 물유리를 전구체로 하여 금속 이온을 제거하는 공정을 거치지 않고 합성된 입자이며, 수용액 상에서 +1가의 반대 금속 이온을 발생하는 분산제를 함유하는 나노 콜로이달 실리카 입자Abrasive particles A': Nano colloidal silica particles containing a dispersing agent that uses water glass as a precursor and does not go through a process of removing metal ions, and generates +1 valent counter metal ions in aqueous solution.

연마 입자 B: 규소가 함유된 알콕사이드류를 전구체로 하여 합성된 입자이며, 분산제로서 미량의 고분자를 함유하는 나노 콜로이달 실리카 입자Abrasive particles B: Nano colloidal silica particles that are synthesized using silicon-containing alkoxides as precursors, and contain a trace amount of polymer as a dispersant

연마 입자 C: 물유리를 전구체로 하여 금속 이온을 제거하는 공정을 거치지 않고 합성된 입자이며, 수용액 상에서 암모늄 이온(NH4+)을 발생하는 분산제를 함유하는 나노 콜로이달 실리카 입자Abrasive particles C: Nano colloidal silica particles containing a dispersing agent that generates ammonium ions (NH 4+ ) in aqueous solution, which are synthesized without a process of removing metal ions using water glass as a precursor.

부식방지제: 아졸계, 카르복실산계Corrosion inhibitor: azole type, carboxylic acid type

킬레이트제: 아미노산계, 카르복실산계Chelating agent: amino acid type, carboxylic acid type

이온성 첨가제: 알칼리성 질산계, 황산계, 인산계Ionic additives: alkaline nitric acid, sulfuric acid, phosphoric acid

구 분division 연마 입자
종류
abrasive grain
Kinds
부식방지제
(중량%)
preservative
(weight%)
킬레이트제
(중량%)
chelating agent
(weight%)
이온성 첨가제
(중량%)
Ionic Additives
(weight%)
실시예 1Example 1 AA 0.10.1 0.70.7 0.20.2 실시예 2Example 2 AA 0.10.1 0.70.7 0.40.4 실시예 3Example 3 AA 0.10.1 0.70.7 0.60.6 실시예 4Example 4 BB 0.10.1 0.70.7 0.20.2 비교예 1Comparative Example 1 A'A' 0.10.1 0.70.7 1.01.0 비교예 2Comparative Example 2 A'A' 0.20.2 0.70.7 0.40.4 비교예 3Comparative Example 3 CC 0.10.1 0.70.7 0.40.4 * 함량(중량%)는 슬러리 조성물의 전체 중량 기준임* Content (% by weight) is based on the total weight of the slurry composition

시험예test example

상기 실시예 및 비교예에서 제조된 연마패드에 대해 아래와 같이 시험하여 그 결과를 하기 표 2 및 3에 나타내었다.The polishing pads prepared in Examples and Comparative Examples were tested as follows, and the results are shown in Tables 2 and 3 below.

(1) 금속 이온 함량 측정(1) Determination of metal ion content

슬러리 조성물을 1000배로 희석하고 유도결합플라즈마 분광광도계(ICP-OES)에 의해 금속 이온 분석을 진행하였다. 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. The slurry composition was diluted 1000 times and analyzed for metal ions by inductively coupled plasma spectrophotometer (ICP-OES). The results are shown in Table 2 below.

- 전체 금속 이온 함량: 슬러리 조성물의 중량을 기준으로 한 슬러리 조성물 내에 함유된 전체 금속 이온의 함량 - Total metal ion content: the content of the total metal ion contained in the slurry composition based on the weight of the slurry composition

- 다가 금속 이온 함량: 슬러리 조성물의 중량을 기준으로 한 2가 금속 이온 및 3가 금속 이온의 합계 함량- Multivalent metal ion content: the total content of divalent metal ions and trivalent metal ions based on the weight of the slurry composition

(2) 연마율 (2) polishing rate

두께가 약 15,000 Å인 구리막을 갖는 반도체 기판 및 두께가 약 20,000 Å인 산화규소막을 갖는 반도체 기판에 대하여 연마율을 평가하였다. 구체적으로, 0.2 중량%의 과산화수소(H2O2)를 각각의 슬러리 조성물과 동시에 투입하면서, 38초 동안 압력 2.2 psi, 캐리어 속도 103 rpm, 플레이튼 속도 57 rpm, 슬러리 유속 300 mL/min의 조건으로 연마를 수행하였다. 연마 이후에 구리막과 산화규소막의 두께를 측정하고, 이로부터 해당 슬러리 조성물의 연마율을 하기 수학식에 의해 산출하였다. The polishing rate was evaluated for a semiconductor substrate having a copper film having a thickness of about 15,000 Å and a semiconductor substrate having a silicon oxide film having a thickness of about 20,000 Å. Specifically, 0.2 wt% of hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) was simultaneously added with each slurry composition, and the pressure was 2.2 psi for 38 seconds, the carrier speed was 103 rpm, the platen speed was 57 rpm, and the slurry flow rate was 300 mL/min. Polishing was performed with After polishing, the thickness of the copper film and the silicon oxide film was measured, and the polishing rate of the slurry composition was calculated from this by the following equation.

연마율(Å/초) = 연마에 의한 막의 두께 변화(Å) / 연마 시간(초)Polishing rate (Å/sec) = Change in film thickness by polishing (Å) / Polishing time (sec)

(3) 결함 개수(3) Number of defects

연마패드 샘플을 이용하여 상기 (2)와 같은 절차로 CMP 공정을 수행한 후, 영창케미칼사의 클리닝 케미칼 제품(제품명: YC-3100)을 사용하여 브러시의 회전속도 500 rpm, 케미칼 분사속도 2000 cc/min에서 클리닝 공정을 수행하였다. 이후 구리막을 갖는 반도체 기판 및 산화규소막을 갖는 반도체 기판을 풉(foup)에 밀봉한 상태에서 결함 검사 장비(AIT XP+, KLA Tencor사)를 사용하여 총 결함(total defect) 개수를 측정하여 하기 표 3에 나타내었다. 또한 도 1 및 2에 각각 구리막 및 산화규소막에 대한 실시예 및 비교예의 슬러리 조성물을 이용한 CMP 공정 이후 발생한 결함을 관찰한 결과를 나타내었다.After performing the CMP process in the same manner as in (2) above using the polishing pad sample, a cleaning chemical product of Youngchang Chemical (product name: YC-3100) was used, and the brush rotation speed was 500 rpm, and the chemical spray speed was 2000 cc/ The cleaning process was performed at min. After that, the total number of defects was measured using a defect inspection equipment (AIT XP+, KLA Tencor) in a state in which the semiconductor substrate having the copper film and the semiconductor substrate having the silicon oxide film were sealed in the foup. Table 3 shown in In addition, the results of observing defects generated after the CMP process using the slurry compositions of Examples and Comparative Examples for the copper film and the silicon oxide film are shown in FIGS. 1 and 2 , respectively.

구 분division pHpH 전도도
(mS/cm)
conductivity
(mS/cm)
*전체 금속
이온(ppmw)
*All metal
Ion (ppmw)
*다가 금속
이온(ppmw)
* polyvalent metal
Ion (ppmw)
전체 금속 이온 대비
다가 금속 이온 함량
(중량%)
Total metal ion contrast
polyvalent metal ion content
(weight%)
실시예 1Example 1 10.310.3 6.76.7 28022802 55 0.180.18 실시예 2Example 2 10.310.3 7.87.8 37703770 1One 0.160.16 실시예 3Example 3 10.310.3 9.39.3 43324332 44 0.090.09 실시예 4Example 4 10.310.3 4.24.2 980980 00 00 비교예 1Comparative Example 1 10.310.3 12.112.1 57275727 4141 0.720.72 비교예 2Comparative Example 2 10.310.3 7.57.5 36393639 3939 1.071.07 비교예 3Comparative Example 3 10.310.3 8.38.3 35283528 272272 7.717.71 * 슬러리 조성물의 중량을 기준으로 한 금속 이온 함량 (ppmw) * Metal ion content (ppmw) based on the weight of the slurry composition

구 분division 연마율 (Å/min)Polishing rate (Å/min) 연마율 비율abrasion rate 결함 개수number of defects 구리막copper film 산화규소막silicon oxide film 구리막/
산화규소막
copper film/
silicon oxide film
구리막copper film 산화규소막silicon oxide film
실시예 1Example 1 624624 10331033 0.600.60 629629 7676 실시예 2Example 2 790790 11451145 0.690.69 977977 7373 실시예 3Example 3 968968 12121212 0.800.80 11731173 9090 실시예 4Example 4 633633 870870 0.730.73 537537 9898 비교예 1Comparative Example 1 10211021 12761276 0.800.80 18281828 111111 비교예 2Comparative Example 2 432432 12251225 0.350.35 16201620 112112 비교예 3Comparative Example 3 832832 13421342 0.620.62 25512551 126126

상기 표 2 및 3에서 보듯이, 실시예 1 내지 4에 따른 슬러리 조성물은 전체 금속 이온의 함량과 함께 다가 금속 이온의 함량을 조절하고, 산화규소막과 구리막에 대한 연마율의 비율을 일정 범위로 제어함으로써, 목표로 하는 연마 성능을 확보하면서 결함의 발생을 감소시킬 수 있었다.As shown in Tables 2 and 3, the slurry compositions according to Examples 1 to 4 control the content of polyvalent metal ions as well as the content of total metal ions, and set the ratio of the polishing rate to the silicon oxide film and the copper film in a certain range. By controlling the

Claims (12)

전체 금속 이온의 함량이 2,000 ppmw 내지 5,000 ppmw 이고, 전체 금속 이온의 함량을 기준으로 다가 금속 이온의 함량이 0.1 내지 0.5 중량%이고, 산화규소막에 대한 연마율 대비 구리막에 대한 연마율의 비율이 0.5 내지 0.9이며,
상기 다가 금속 이온이 Be, Mg, Ca, Sr 및 Ba으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 2가(divalent) 금속 이온; 및 Al, V, Co, Ni, Zn, Fe, Cr 및 Zr로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 3가(trivalent) 금속 이온을 포함하고,
10% 누적 질량 입자 크기 분포 직경 D10이 40 nm 내지 70 nm이며,
50% 누적 질량 입자 크기 분포 직경 D50이 70 nm 내지 100 nm이고,
90% 누적 질량 입자 크기 분포 직경 D90이 100 nm 내지 130 nm이며,
상기 각각의 직경마다 분포 비율이 1.2 ≤ D90/D50 ≤ 1.5, 1.8 ≤ D90/D10 ≤ 2.4 및 1.3 ≤ D50/D10 ≤ 1.8인, CMP 슬러리 조성물.
The content of the total metal ions is 2,000 ppmw to 5,000 ppmw, the content of polyvalent metal ions is 0.1 to 0.5 wt% based on the content of the total metal ions, and the ratio of the polishing rate for the copper film to the polishing rate for the silicon oxide film is 0.5 to 0.9,
wherein the polyvalent metal ion is at least one divalent metal ion selected from the group consisting of Be, Mg, Ca, Sr and Ba; and one or more trivalent metal ions selected from the group consisting of Al, V, Co, Ni, Zn, Fe, Cr and Zr,
10% cumulative mass particle size distribution diameter D 10 is 40 nm to 70 nm,
50% cumulative mass particle size distribution diameter D 50 is 70 nm to 100 nm,
90% cumulative mass particle size distribution diameter D 90 is between 100 nm and 130 nm,
The CMP slurry composition, wherein the distribution ratio for each diameter is 1.2 ≤ D 90 /D 50 ≤ 1.5, 1.8 ≤ D 90 /D 10 ≤ 2.4 and 1.3 ≤ D 50 /D 10 ≤ 1.8.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 전체 금속 이온의 함량이 2,000 ppmw 내지 4,000 ppmw인, CMP 슬러리 조성물.
The method of claim 1,
The content of the total metal ions is 2,000 ppmw to 4,000 ppmw, CMP slurry composition.
제 1 항에 있어서,
상기 구리막에 대한 연마율이 500 Å/min 내지 1000 Å/min인, CMP 슬러리 조성물.
The method of claim 1,
The polishing rate for the copper film is 500 Å / min to 1000 Å / min, CMP slurry composition.
제 1 항에 있어서,
상기 산화규소막에 대한 연마율 대비 구리막에 대한 연마율의 비율이 0.6 내지 0.8인, CMP 슬러리 조성물.
The method of claim 1,
The ratio of the polishing rate for the copper film to the polishing rate for the silicon oxide film is 0.6 to 0.8, the CMP slurry composition.
제 1 항에 있어서,
상기 CMP 슬러리 조성물이 8 내지 12의 pH 값, 및 4 mS/cm 내지 10 mS/cm의 전도도를 갖는, CMP 슬러리 조성물.
The method of claim 1,
wherein the CMP slurry composition has a pH value of 8 to 12, and a conductivity of 4 mS/cm to 10 mS/cm.
제 1 항에 있어서,
상기 CMP 슬러리 조성물이 연마 입자, 부식방지제, 킬레이트제 및 이온성 첨가제를 포함하는, CMP 슬러리 조성물.
The method of claim 1,
wherein the CMP slurry composition comprises abrasive particles, a corrosion inhibitor, a chelating agent and an ionic additive.
제 7 항에 있어서,
상기 연마 입자 100 중량부 대비,
상기 부식방지제 0.01 중량부 내지 1 중량부,
상기 킬레이트제 0.1 중량부 내지 1 중량부, 및
상기 이온성 첨가제 0.001 중량부 내지 2 중량부를 포함하는, CMP 슬러리 조성물.
8. The method of claim 7,
Compared to 100 parts by weight of the abrasive particles,
0.01 part by weight to 1 part by weight of the corrosion inhibitor;
0.1 part by weight to 1 part by weight of the chelating agent, and
A CMP slurry composition comprising 0.001 parts by weight to 2 parts by weight of the ionic additive.
연마 입자를 포함하는 슬러리 조성물 내의 전체 금속 이온의 함량이 2,000 ppmw 내지 5,000 ppmw 가 되도록 조절하고, 전체 금속 이온의 함량을 기준으로 다가 금속 이온의 함량이 0.1 내지 0.5 중량%가 되도록 조절하는 단계를 포함하며,
상기 다가 금속 이온이 Be, Mg, Ca, Sr 및 Ba으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 2가(divalent) 금속 이온; 및 Al, V, Co, Ni, Zn, Fe, Cr 및 Zr로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 3가(trivalent) 금속 이온을 포함하고,
10% 누적 질량 입자 크기 분포 직경 D10이 40 nm 내지 70 nm이며,
50% 누적 질량 입자 크기 분포 직경 D50이 70 nm 내지 100 nm이고,
90% 누적 질량 입자 크기 분포 직경 D90이 100 nm 내지 130 nm이며,
상기 각각의 직경마다 분포 비율이 1.2 ≤ D90/D50 ≤ 1.5, 1.8 ≤ D90/D10 ≤ 2.4 및 1.3 ≤ D50/D10 ≤ 1.8인, CMP 슬러리 조성물의 제조방법.
Controlling the total metal ion content in the slurry composition including the abrasive particles to be 2,000 ppmw to 5,000 ppmw, and adjusting the content of polyvalent metal ions to 0.1 to 0.5 wt% based on the total metal ion content and
wherein the polyvalent metal ion is at least one divalent metal ion selected from the group consisting of Be, Mg, Ca, Sr and Ba; and one or more trivalent metal ions selected from the group consisting of Al, V, Co, Ni, Zn, Fe, Cr and Zr,
10% cumulative mass particle size distribution diameter D 10 is 40 nm to 70 nm,
50% cumulative mass particle size distribution diameter D 50 is 70 nm to 100 nm,
90% cumulative mass particle size distribution diameter D 90 is between 100 nm and 130 nm,
For each diameter, the distribution ratio is 1.2 ≤ D 90 /D 50 ≤ 1.5, 1.8 ≤ D 90 /D 10 ≤ 2.4 and 1.3 ≤ D 50 /D 10 ≤ 1.8, the method for producing a CMP slurry composition.
제 9 항에 있어서,
상기 전체 금속 이온 또는 상기 다가 금속 이온의 함량 조절이
금속 이온성 화합물의 첨가, 금속 이온의 흡착, 또는 금속 이온을 함유하는 원재료의 선별이나 전처리에 의해 수행되는, CMP 슬러리 조성물의 제조방법.
10. The method of claim 9,
Control of the content of the total metal ions or the polyvalent metal ions
A method for producing a CMP slurry composition, which is performed by addition of a metal ionic compound, adsorption of metal ions, or selection or pretreatment of a raw material containing metal ions.
제 9 항에 있어서,
상기 전체 금속 이온 또는 상기 다가 금속 이온의 함량 조절이,
상기 연마 입자에 함유된 전체 금속 이온 또는 다가 금속 이온의 함량을 조절하는 것을 포함하는, CMP 슬러리 조성물의 제조방법.
10. The method of claim 9,
Controlling the content of the total metal ions or the polyvalent metal ions,
A method for producing a CMP slurry composition, comprising adjusting the content of total metal ions or polyvalent metal ions contained in the abrasive particles.
연마패드 및 슬러리 조성물을 이용하여 반도체 기판의 표면을 화학적 기계적 연마(CMP)하는 단계를 포함하고,
상기 슬러리 조성물은 전체 금속 이온의 함량이 2,000 ppmw 내지 5,000 ppmw 이고, 전체 금속 이온의 함량을 기준으로 다가 금속 이온의 함량이 0.1 내지 0.5 중량%이고, 산화규소막에 대한 연마율 대비 구리막에 대한 연마율의 비율이 0.5 내지 0.9이며,
상기 다가 금속 이온이 Be, Mg, Ca, Sr 및 Ba으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 2가(divalent) 금속 이온; 및 Al, V, Co, Ni, Zn, Fe, Cr 및 Zr로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 3가(trivalent) 금속 이온을 포함하고,
10% 누적 질량 입자 크기 분포 직경 D10이 40 nm 내지 70 nm이며,
50% 누적 질량 입자 크기 분포 직경 D50이 70 nm 내지 100 nm이고,
90% 누적 질량 입자 크기 분포 직경 D90이 100 nm 내지 130 nm이며,
상기 각각의 직경마다 분포 비율이 1.2 ≤ D90/D50 ≤ 1.5, 1.8 ≤ D90/D10 ≤ 2.4 및 1.3 ≤ D50/D10 ≤ 1.8인, 반도체 소자의 제조방법.
chemical mechanical polishing (CMP) of the surface of the semiconductor substrate using a polishing pad and a slurry composition;
The slurry composition has a total metal ion content of 2,000 ppmw to 5,000 ppmw, a polyvalent metal ion content of 0.1 to 0.5 wt% based on the total metal ion content, and a copper film compared to the polishing rate for the silicon oxide film. The ratio of the polishing rate is 0.5 to 0.9,
wherein the polyvalent metal ion is at least one divalent metal ion selected from the group consisting of Be, Mg, Ca, Sr and Ba; and one or more trivalent metal ions selected from the group consisting of Al, V, Co, Ni, Zn, Fe, Cr and Zr,
10% cumulative mass particle size distribution diameter D 10 is 40 nm to 70 nm,
50% cumulative mass particle size distribution diameter D 50 is 70 nm to 100 nm,
90% cumulative mass particle size distribution diameter D 90 is between 100 nm and 130 nm,
For each diameter, the distribution ratio is 1.2 ≤ D 90 /D 50 ≤ 1.5, 1.8 ≤ D 90 /D 10 ≤ 2.4 and 1.3 ≤ D 50 /D 10 ≤ 1.8.
KR1020190060597A 2019-05-23 2019-05-23 Cmp slurry composition with reduced defect occurrence and preparation method thereof KR102261822B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190060597A KR102261822B1 (en) 2019-05-23 2019-05-23 Cmp slurry composition with reduced defect occurrence and preparation method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190060597A KR102261822B1 (en) 2019-05-23 2019-05-23 Cmp slurry composition with reduced defect occurrence and preparation method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200134728A KR20200134728A (en) 2020-12-02
KR102261822B1 true KR102261822B1 (en) 2021-06-08

Family

ID=73791888

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190060597A KR102261822B1 (en) 2019-05-23 2019-05-23 Cmp slurry composition with reduced defect occurrence and preparation method thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102261822B1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100762091B1 (en) 2006-04-04 2007-10-04 테크노세미켐 주식회사 Cmp slurry composition for copper damascene process
US9551075B2 (en) 2014-08-04 2017-01-24 Sinmat, Inc. Chemical mechanical polishing of alumina

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100472882B1 (en) * 1999-01-18 2005-03-07 가부시끼가이샤 도시바 Aqueous Dispersion, Chemical Mechanical Polishing Aqueous Dispersion Composition, Wafer Surface Polishing Process and Manufacturing Process of a Semiconductor Apparatus
KR20020035826A (en) * 1999-07-03 2002-05-15 갤반 마틴 Improved chemical mechanical polishing slurries for metal
KR100497410B1 (en) 2002-12-16 2005-06-28 제일모직주식회사 Slurry Composition for Chemical Mechanical Polishing of Oxide with Enhanced Polishing Performance
KR101955390B1 (en) * 2012-07-16 2019-03-08 주식회사 동진쎄미켐 Slurry composition and method for polishing copper layer and silicon oxide layer
CN105378011B (en) * 2013-07-11 2020-07-07 巴斯夫欧洲公司 Chemical mechanical polishing composition comprising benzotriazole derivatives as corrosion inhibitors
CN109312213B (en) * 2016-06-06 2021-11-30 富士胶片株式会社 Polishing liquid and chemical mechanical polishing method

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100762091B1 (en) 2006-04-04 2007-10-04 테크노세미켐 주식회사 Cmp slurry composition for copper damascene process
US9551075B2 (en) 2014-08-04 2017-01-24 Sinmat, Inc. Chemical mechanical polishing of alumina

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200134728A (en) 2020-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1386949B1 (en) Use of an aqueous dispersion for chemical mechanical polishing and process for producing a semiconductor device
KR101123210B1 (en) Non-polymeric organic particles for chemical mechanical planarization
EP1200532B1 (en) Cmp composition containing silane modified abrasive particles
EP1597328B1 (en) Modular barrier removal polishing slurry
KR20140117622A (en) Slurry for cobalt applications
KR20100065386A (en) Polishing composition and method utilizing abrasive particles treated with an aminosilane
US9984895B1 (en) Chemical mechanical polishing method for tungsten
WO2006132055A1 (en) Semiconductor abrasive
EP1283250B1 (en) Polishing composition and polishing method employing it
TW201525117A (en) Low defect chemical mechanical polishing composition
KR102486165B1 (en) Chemical mechanical polishing method for tungsten
US20090121178A1 (en) Polishing Slurry
KR101266537B1 (en) Chemical mechanical polishing slurry compositions for polishing metal wirings
KR102261822B1 (en) Cmp slurry composition with reduced defect occurrence and preparation method thereof
JP6936314B2 (en) Chemical mechanical polishing method for tungsten
KR20190060226A (en) Cmp slurry composition
EP1645606B1 (en) Metal CMP slurry compositions that favor mechanical removal of metal oxides with reduced susceptibility to micro-scratching
KR101206075B1 (en) Slurry composition for chemical mechanical polishing and method for manufacturing semiconductor device by using the same
KR101197163B1 (en) Cmp slurry
US20030189186A1 (en) Chemical-mechanical polishing composition for metal layers
CN105802508B (en) Application of azole compound in improving stability of chemical mechanical polishing solution
KR20050029605A (en) Cerium oxide slurry for polishing semiconductor thin layer and preparation thereof
KR101526006B1 (en) Cmp slurry composition for copper and polishing method using the same
JP2019537245A (en) Chemical mechanical polishing method for tungsten
KR100970094B1 (en) CMP slurry composition for polishing copper line and polishing method using the same

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
N231 Notification of change of applicant
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant