KR102492236B1

KR102492236B1 - Polishing device and method of polishing for wafer

Info

Publication number: KR102492236B1
Application number: KR1020200177446A
Authority: KR
Inventors: 성재철
Original assignee: 에스케이실트론 주식회사
Priority date: 2020-12-17
Filing date: 2020-12-17
Publication date: 2023-01-26
Also published as: KR20220087083A

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 연마 장치는 알카리와 폴리머를 포함하는 연마액, 상기 연마액에 실리카가 응집된 응집물 및 상기 실리카 및 응집물로 형성되며, Ph 10.8 이상의 연마 슬러리를 포함하고, 상기 연마 슬러리의 누적도수가 70% 내지 90%가 될 경우에 상기 응집물의 입경은 90nm 이하이다.A polishing device according to an embodiment of the present invention includes a polishing liquid containing alkali and a polymer, an aggregate in which silica is aggregated in the polishing liquid, and a polishing slurry formed of the silica and the aggregate and having a pH of 10.8 or higher, the polishing slurry When the cumulative frequency of is 70% to 90%, the particle diameter of the aggregate is 90 nm or less.

Description

Polishing device and method of polishing for wafer

본 발명은 연마장치 및 웨이퍼의 연마방법에 관한 것이다.The present invention relates to a polishing apparatus and a method of polishing a wafer.

실리콘 웨이퍼 제조 공정에서 최종 폴리싱 공정은 마지막 공정으로 웨이퍼 표면의 미세 스크래치(Micro-scratch) 등의 물리적 표면 결함을 제거하고 미세 거칠기(Microroughness)를 낮추어 부드러운 표면을 만드는 단계이다. 이러한 최종 폴리싱 공정을 거친 웨이퍼는 비로소 저 표면 결함의 경면을 구현할 수 있다.In the silicon wafer manufacturing process, the final polishing process is the last process to remove physical surface defects such as micro-scratches on the surface of the wafer and lower microroughness to create a smooth surface. A wafer that has undergone this final polishing process can finally realize a mirror surface with low surface defects.

최근에는 표면의 미세 스크래치와 그 밖의 결함에 의하여 검출되는 LLS(Localized Light Scattering)의 크기, 즉 결함의 크기에 대한 규제가 급격히 강화되고 있다.Recently, regulations on the size of localized light scattering (LLS) detected by fine scratches and other defects on the surface, that is, the size of defects, have been rapidly strengthened.

최근에는 20nm 결함에 대한 규제가 진행되고 있는 추세이다. 이러한 규제 강화 추세는 결함 제거 특성이 더욱 향상된 연마 슬러리를 요구하고 있다.Recently, there is a trend in which regulations on 20nm defects are in progress. This trend of tightening regulations requires polishing slurries with further improved defect removal properties.

반도체 제조 시 기판이 되는 실리콘 웨이퍼는 단결정성장(single crystal growing), 절단(slicing), 연마(lapping), 식각(etching), 경면 연마(polishing), 세정(cleaning) 등의 여러 공정을 거쳐 제조된다. 상기 경면 연마 공정은 이전 공정에서 생성된 표면이나 표면 이하(sub-surface)의 결함 즉 긁힘, 갈라짐, 그레인 디스토션(grain distortion), 표면 거칠기, 또는 표면의 지형(topography) 등의 결함을 제거함으로써 무결점 거울면의 웨이퍼로 가공하는 것이다.A silicon wafer, which serves as a substrate in semiconductor manufacturing, is manufactured through various processes such as single crystal growing, slicing, lapping, etching, polishing, and cleaning. . The mirror polishing process is flawless by removing defects such as scratches, cracks, grain distortion, surface roughness, or topography of the surface or sub-surface generated in the previous process. It is to process it into a mirror surface wafer.

웨이퍼의 연마 공정은 다단계를 거치는데 표면의 딥 스크래치(deep scratch)를 제거하기 위하여 빠른 연마 속도로 연마하는 1차 연마 단계와 여전히 잔류하는 미세 스크래치를 제거하고 표면의 미세 거칠기를 수 Å 수준으로 낮춤으로써 경면을 구현하는 2차 연마 단계(경면연마)로 구성된다.The polishing process of the wafer goes through a multi-step process. The first polishing step is polished at a high polishing speed to remove deep scratches on the surface, and the fine scratches that still remain are removed and the micro roughness of the surface is reduced to several Å levels. It consists of a secondary polishing step (mirror polishing) to realize a mirror surface.

즉, 최종 연마 단계에서는 웨이퍼 표면의 거칠기를 수 Å 수준으로 제어해야 하며, 또한 헤이즈(HAZE), 잔류 미립자, 잔류 금속 이온의 양이 최소의 수준(수 ppm)으로 제어되어야 한다.That is, in the final polishing step, the roughness of the wafer surface must be controlled to a level of several Å, and the amount of HAZE, residual particles, and residual metal ions must be controlled to a minimum level (several ppm).

연마 가공에는 연마기(polisher)와 초순수(deionized water) 이외에 중요한 두 가지 소모품을 필요로 한다. 그것은 연질 또는 경질의 우레탄 연마 패드와 연마 슬러리이다.Abrasive processing requires two important consumables besides the polisher and deionized water. It is a soft or hard urethane polishing pad and polishing slurry.

연마 패드는 기계적 연마의 역할을 하고, 슬러리 조성물은 연마 패드의 기계적 연마를 보조함과 동시에 화학적인 연마를 일으키는 역할을 한다. 웨이퍼의 대 구경화와 이에 따른 고도의 품질 요구는 연마 패드와 슬러리 조성물의 성능 향상을 필요로 하고 있다.The polishing pad plays a role of mechanical polishing, and the slurry composition assists the mechanical polishing of the polishing pad and simultaneously causes chemical polishing. The large diameter of wafers and the resulting high quality requirements require improved performance of polishing pads and slurry compositions.

특히 300mm 이상의 대 구경 웨이퍼는 그 가공 특성상 높은 수준의 무 결점 표면을 구현하기 위한 슬러리 조성물의 개발을 요구하고 있는 실정이다.In particular, large-diameter wafers of 300 mm or more require the development of a slurry composition for realizing a high level of defect-free surface due to its processing characteristics.

본 발명은 연마 슬러리의 알카리 또는 폴리머의 투입량을 조절하여 응집물의 70~90% 누적도수 입자크기를 90nm 이하로 개선함으로써 연마 슬러리에 함유되는 물질이 웨이퍼 표면에 잔존함에 따라 기인된 결함의 발생을 억제할 수 있는 연마 장치 및 웨이퍼 연마방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention adjusts the amount of alkali or polymer in the polishing slurry to improve the 70-90% cumulative frequency and particle size of the aggregate to 90 nm or less, thereby preventing the occurrence of defects caused by the material contained in the polishing slurry remaining on the wafer surface. It is an object of the present invention to provide a polishing apparatus and a wafer polishing method capable of suppressing.

본 발명의 실시예에 따른 연마 장치는 알카리와 폴리머를 포함하는 연마액, 상기 연마액에 실리카가 응집된 응집물 및 상기 실리카 및 응집물로 형성되며, Ph 10.8 이상의 연마 슬러리를 포함하고, 상기 연마 슬러리의 누적도수가 70% 내지 90%가 될 경우에 상기 응집물의 입경은 90nm 이하이다.The polishing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a polishing liquid containing alkali and a polymer, an aggregate in which silica is aggregated in the polishing liquid, and a polishing slurry formed of the silica and the aggregate and having a pH of 10.8 or higher, When the cumulative frequency is 70% to 90%, the particle diameter of the aggregate is 90 nm or less.

상기 실리카는 상기 응집물 100wt%를 기준으로 9 wt% 이상 내지 12wt% 이하 범위로 상기 연마 슬러리에 포함될 수 있다.The silica may be included in the polishing slurry in a range of 9 wt% or more to 12 wt% or less based on 100 wt% of the aggregate.

상기 실리카는 30nm 이상 내지 50nm 이하 범위의 직경을 가질 수 있다.The silica may have a diameter ranging from greater than 30 nm to less than 50 nm.

상기 연마액의 알카리는 수산화칼륨(KOH) 또는 수산화암모늄(NH₄OH)을 포함할 수 있다.The alkali of the polishing liquid may include potassium hydroxide (KOH) or ammonium hydroxide (NH ₄ OH).

상기 알카리는 상기 응집물 100wt%를 기준으로 150wt% 초과 내지 290wt%이하 범위로 상기 연마 슬러리에 포함될 수 있다.The alkali may be included in the polishing slurry in a range of more than 150wt% to less than 290wt% based on 100wt% of the aggregate.

상기 폴리머는 하이드록시 에틸셀룰로오스(hydroxyethylcellulose), 메틸 셀룰로오스, 하이드로 프로필 메틸 셀룰로오스(hydropropylmethylcellulose), 카보키시메치르세르로즈(carboxymethylcellulose), 히드록시프로필 셀룰로오스(hydroxypropylcellulose), 폴리아크릴산(polyacrylic acids), 폴리아크릴아미드(polyacrylamides), 폴리에틸렌 글리콜(polyethylene glycols), 폴리하이드록시 에테르 아크릴라이트(polyhydroxyetheracrylites), 전분, 말레산 공중합체(maleic acid copolymers), 폴리에틸렌옥사이드(polyethylene oxide), 폴리우레탄(polyurethanes) 및 이들을 혼합한 혼합물 중 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.The polymer is hydroxyethylcellulose, methylcellulose, hydropropylmethylcellulose, carboxymethylcellulose, hydroxypropylcellulose, polyacrylic acids, polyacrylamide (polyacrylamides), polyethylene glycols, polyhydroxyetheracrylites, starch, maleic acid copolymers, polyethylene oxide, polyurethanes, and mixtures thereof. It may be any one or more selected from among.

상기 폴리머는 상기 응집물 100wt%를 기준으로 10 wt% 이상 내지 20wt% 이하 범위로 상기 연마 슬러리에 포함될 수 있다.The polymer may be included in the polishing slurry in a range of 10 wt% or more to 20 wt% or less based on 100 wt% of the aggregate.

상기 연마 슬러리는 상기 응집물 100wt%를 기준으로 20wt% 이상 내지 40wt% 이하로 더 추가되는 보조 폴리머를 더 포함할 수 있다.The polishing slurry may further include an auxiliary polymer added in an amount of 20wt% or more to 40wt% or less based on 100wt% of the aggregate.

상기 연마 슬러리는 킬레이트제, 방부제, 계면활성제 및 이들을 혼합한 혼합물 중 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 첨가제를 더 포함할 수 있다.The polishing slurry may further include an additive including at least one selected from a chelating agent, an antiseptic, a surfactant, and a mixture thereof.

상기 응집물의 누적도수의 입자크기가 90nm 이하일 경우에서, 13nm 사이즈 이하 또는 19nm 사이즈 이하의 미세결함(LLS(Localized Light Scattering)) 수준이 100개 이하일 수 있다.When the particle size of the cumulative frequency of the aggregate is 90 nm or less, the level of localized light scattering (LLS) of 13 nm or less or 19 nm or less may be 100 or less.

본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 연마방법은 30nm 이상 내지 50nm 이하의 직경을 갖는 실리카, 알카리 및 폴리머를 포함하는 연마액을 구비하는 단계, 상기 연마액에 상기 실리카가 응집되어 형성되는 응집물을 형성하는 단계, 상기 응집물을 웨이퍼 상에 제공하여 연마 슬러리를 형성하는 단계 및 상기 연마 슬러리의 누적도수가 70% 내지 90%가 될 경우에 상기 연마 슬러리의 입경을 90nm 이하로 제어하는 단계를 포함하되, 상기 알칼리는 상기 응집물 100wt%를 기준으로 150wt% 초과 내지 290wt%이하 범위로 조절하고, 상기 연마 슬러리의 Ph를 10.8 이상으로 제어한다.A wafer polishing method according to an embodiment of the present invention includes the steps of providing a polishing liquid containing silica, alkali and a polymer having a diameter of 30 nm or more to 50 nm or less, forming an agglomerate formed by aggregating the silica in the polishing liquid Step, providing the agglomerates on a wafer to form a polishing slurry, and controlling the particle size of the polishing slurry to 90 nm or less when the cumulative frequency of the polishing slurry is 70% to 90%, Alkali is adjusted to a range of more than 150wt% to less than 290wt% based on 100wt% of the aggregate, and the pH of the polishing slurry is controlled to 10.8 or more.

상기 연마 슬러리의 누적도수가 70% 내지 90%가 될 경우에 상기 연마 슬러리의 입경을 90nm 이하로 제어하는 단계는, 직경 300mm 웨이퍼로 환산하여 13nm 사이즈의 미세결함이 100개 이하일 수 있다.In the step of controlling the particle diameter of the polishing slurry to 90 nm or less when the cumulative frequency of the polishing slurry is 70% to 90%, the number of fine defects having a size of 13 nm in terms of a wafer having a diameter of 300 mm may be 100 or less.

상기 연마 슬러리의 누적도수가 70% 내지 90%가 될 경우에 상기 연마 슬러리의 입경을 90nm 이하로 제어하는 단계는, 직경 300mm 웨이퍼로 환산하여 19nm 사이즈의 미세결함이 100개 이하일 수 있다.Controlling the particle diameter of the polishing slurry to 90 nm or less when the cumulative frequency of the polishing slurry is 70% to 90% may include 100 or less micro-defects having a size of 19 nm in terms of a wafer having a diameter of 300 mm.

상기 알카리는 상기 응집물 100wt%를 기준으로 150wt% 초과 내지 290wt%이하 범위로 상기 연마 슬러리에 포함시킬 수 있다.The alkali may be included in the polishing slurry in a range of greater than 150wt% to less than 290wt% based on 100wt% of the aggregate.

상기 폴리머는 상기 응집물 100wt%를 기준으로 10 wt% 이상 내지 20wt% 이하 범위로 상기 연마 슬러리에 포함시킬 수 있다.The polymer may be included in the polishing slurry in a range of 10 wt% or more to 20 wt% or less based on 100 wt% of the aggregate.

상기 연마 슬러리는 상기 응집물 100wt%를 기준으로 20wt% 이상 내지 40wt% 이하로 더 추가되는 보조 폴리머를 더 포함시킬 수 있다.The polishing slurry may further include an auxiliary polymer added in an amount of 20wt% or more to 40wt% or less based on 100wt% of the aggregate.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.

본 발명의 실시예에 따른 연마 장치 및 웨이퍼 연마방법은 연마 슬러리의 알카리 또는 폴리머의 투입량을 조절하여 응집물의 70~90% 누적도수 입자크기를 90nm 이하로 개선함으로써 연마 슬러리에 함유되는 물질이 웨이퍼 표면에 잔존함에 따라 기인된 결함의 발생을 발생을 억제할 수 있는 효과가 있다.The polishing apparatus and the wafer polishing method according to an embodiment of the present invention adjust the amount of alkali or polymer in the polishing slurry to improve the 70-90% cumulative frequency and particle size of the aggregate to 90 nm or less, so that the material contained in the polishing slurry is There is an effect of suppressing the occurrence of defects caused by remaining on the surface.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.Effects according to the present invention are not limited by the contents exemplified above, and more various effects are included in the present specification.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 마무리 연마 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 연마 장치의 연마 슬러리 구조를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 연마 장치의 연마 슬러리 모델링을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 연마방법의 순서도이다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 연마 슬러리의 조성을 도시한 테이블이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 연마 슬러리의 응집물의 누적도수의 정의를 설명하기 위한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 응집물의 직경이 90nm의 입자들을 사용하여 웨이퍼 상에 남겨진 결함의 개수를 도시한 테이블이다.1 is a perspective view illustrating a finish polishing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing the structure of a polishing slurry of a polishing apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view schematically illustrating polishing slurry modeling of a polishing apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart of a wafer polishing method according to an embodiment of the present invention.
5 is a table showing the composition of polishing slurries according to embodiments of the present invention.
6 is a graph for explaining the definition of the cumulative frequency of agglomerates in an abrasive slurry according to an embodiment of the present invention.
7 is a table showing the number of defects left on a wafer using particles with a diameter of 90 nm in agglomerates according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 실질적으로 동일한 구성 요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기술 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다. 여러 실시예들을 설명함에 있어서, 동일한 구성요소에 대하여는 서두에서 대표적으로 설명하고 다른 실시예에서는 생략될 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Like reference numbers throughout the specification indicate substantially the same elements. In the following description, if it is determined that a detailed description of a known technology or configuration related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. In describing various embodiments, the same components are representatively described at the beginning and may be omitted in other embodiments.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including ordinal numbers, such as first and second, may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another.

본 명세서의 여러 실시 예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관관계로 함께 실시할 수도 있다.Each feature of the various embodiments of the present specification can be partially or entirely combined or combined with each other, technically various interlocking and driving are possible, and each embodiment can be implemented independently of each other, or can be performed together in an association relationship. may be

본 발명을 설명하기에 앞서 연마 과정을 설명하면, 웨이퍼 표면을 연마하는 과정은, 연마 장치에 웨이퍼를 안착시키고, 지립(abrasive grains) 등을 포함하는 연마액을 웨이퍼의 표면에 제공하여 웨이퍼 표면 상에 연마패드를 슬라이딩시켜 웨이퍼의 표면을 경면으로 연마시킬 수 있다. 상기 연마 장치는 웨이퍼의 적어도 일 표면을 연마할 수 있다. 즉, 연마 장치는 웨이퍼의 일 표면 또는 양쪽 표면 모두를 선택적으로 연마할 수 있다.Prior to explaining the present invention, the polishing process will be described. In the process of polishing the wafer surface, the wafer is placed in a polishing device, and a polishing liquid containing abrasive grains is provided to the surface of the wafer to form a surface of the wafer. The surface of the wafer can be polished to a mirror surface by sliding the polishing pad thereon. The polishing device may polish at least one surface of the wafer. That is, the polishing device can selectively polish one surface or both surfaces of the wafer.

상기한 연마과정은 여러 번 반복적으로 수행될 수 있다. 예를 들어 웨이퍼는 커팅 후에 수행되는 제1 차 연마, 열처리 후에 수행되는 제2 차 연마 등을 실시할 수 있다. 상기와 같이 제1 차 연마, 제2 차 연마 등을 실시함에도 불구하고, 웨이퍼의 표면에는 미세한 결함(PID(Polished Induced Defect))이 발생할 수 있다.The polishing process described above may be repeatedly performed several times. For example, the wafer may be subjected to first polishing performed after cutting, second polishing performed after heat treatment, and the like. Although the first polishing, the second polishing, etc. are performed as described above, a polished induced defect (PID) may occur on the surface of the wafer.

상기한 미세한 결함(PID(Polished Induced Defect))은 제1 또는 2차 연마과정에 사용되는 연마액 속에 함유되는 지립이나 기타 이물에 기인하는 나노미터 사이즈의 미세결함일 수 있다. 또한, 제1 또는 2차 연마과정에 사용되는 연마액 함유성분의 부착으로 인한 결함일 수도 있다. 다시 말해, 미세한 결함(PID(Polished Induced Defect))은 상기 지립 등의 미립자 성분으로 발생한 결함일 수도 있으며, 상기 지립 등의 미립자 성분이 상기 웨이퍼 표면에 부착함에 따라 발생되는 미세 결함일 수도 있다.The above-described fine defects (PID (Polished Induced Defect)) may be nanometer-sized fine defects caused by abrasive grains or other foreign substances contained in the polishing liquid used in the first or second polishing process. In addition, it may be a defect due to adhesion of a polishing liquid-containing component used in the first or second polishing process. In other words, the fine defect (PID (Polished Induced Defect)) may be a defect caused by particulate components such as the abrasive grains, or may be a fine defect generated as the particulate components such as the abrasive grains adhere to the wafer surface.

이들 결함은, 실리콘 단결정의 제조공정에서 발생되는 결함이 아니라, 연마 과정에서 상기 연마액에 함유되는 물질에 기인하여 새롭게 발생되는 미세 결함일 수 있다.These defects may not be defects generated in the manufacturing process of silicon single crystal, but may be micro defects newly generated due to materials contained in the polishing liquid during the polishing process.

그러나, 상기한 미세한 결함은 연마 후의 웨이퍼 세정에 의해서도 제거할 수 없기 때문에 연마공정에서 그 발생을 억제하는 것이 매우 중요할 수 있다. 그러나, 상기한 미세한 결함은 억제를 통해 제어할 수 있는 부분이 아니다. 따라서 본 발명은 웨이퍼의 경면을 형성할 수 있도록 상기한 미세한 결함을 제거할 수 있는 최종 연마를 설명한다.However, since the aforementioned fine defects cannot be removed even by wafer cleaning after polishing, it may be very important to suppress their occurrence in the polishing process. However, the fine defects described above are not controllable through suppression. Therefore, the present invention describes final polishing capable of removing the above-mentioned fine defects so as to form a mirror surface of the wafer.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 마무리 연마 장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 연마 장치의 연마 슬러리 구조를 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 연마 장치의 연마 슬러리 모델링을 개략적으로 도시한 단면도이다.1 is a perspective view showing a finish polishing apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a view showing the polishing slurry structure of the polishing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. It is a cross-sectional view schematically showing the polishing slurry modeling of the polishing apparatus according to FIG.

도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 연마 장치(1)는 연마헤드(10), 연마 패드(20), 연마정반(40) 및 슬러리 공급장치(50)를 포함한다.1 and 3, the polishing apparatus 1 according to the embodiment of the present invention includes a polishing head 10, a polishing pad 20, a polishing plate 40 and a slurry supply device 50 do.

연마헤드(10)는 연마 대상이 되는 웨이퍼(W)가 장착되고 회전 가능하게 설치될 수 있다.The polishing head 10 may be rotatably installed with a wafer W to be polished mounted thereon.

연마 패드(20)는 연마헤드(10)와 마주보는 방향에 배치되어 웨이퍼(W)의 표면을 연마할 수 있다. 연마정반(40)은 연마 패드(20)를 부착 및 장착시킬 수 있다. 연마정반(40)은 회전 가능한 형상으로 배치되어 연마 패드(20)를 회전시킬 수 있다.The polishing pad 20 may be disposed in a direction facing the polishing head 10 to polish the surface of the wafer W. The polishing plate 40 may attach and mount the polishing pad 20 thereto. The polishing plate 40 is disposed in a rotatable shape to rotate the polishing pad 20 .

웨이퍼(W)는 연마 패드(20)와 연마헤드(10) 사이에 배치될 수 있다. 여기서 웨이퍼(W)의 표면과 연마 패드(20) 사이에 연마 슬러리(100)를 공급하는 슬러리 공급장치(50)가 배치될 수 있다.The wafer W may be disposed between the polishing pad 20 and the polishing head 10 . Here, a slurry supply device 50 for supplying the polishing slurry 100 may be disposed between the surface of the wafer W and the polishing pad 20 .

상기와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 연마 장치(1)는 연마 패드(20)를 구비하고, 연마패드(20)를 웨이퍼(W)의 표면에 슬라이딩시킴으로써 웨이퍼(W)의 표면을 연마시킬 수 있다. 여기서 연마 장치(1)는 슬러리 공급장치(50)를 통해 웨이퍼(W)의 표면에 Ph 10.8 이상의 연마 슬러리(100)를 제공할 수 있다.As described above, the polishing apparatus 1 according to the embodiment of the present invention includes a polishing pad 20 and polishes the surface of the wafer W by sliding the polishing pad 20 on the surface of the wafer W. can Here, the polishing device 1 may provide the polishing slurry 100 having a pH of 10.8 or higher to the surface of the wafer W through the slurry supply device 50 .

연마 슬러리(100)는 실리카(110), 알카리(130)와 폴리머(140)를 포함하는 연마액(150) 및 상기 연마액(150)에 상기 실리카(110)가 응집된 응집물(200)을 포함한다.The polishing slurry 100 includes a polishing liquid 150 including silica 110, alkali 130, and a polymer 140, and an aggregate 200 in which the silica 110 is aggregated in the polishing liquid 150. do.

그리고 연마 슬러리(100)는 누적도수가 70% 내지 90%가 될 경우에 응집물(200)의 입경은 90nm 이하일 수 있다.And, when the cumulative frequency of the polishing slurry 100 is 70% to 90%, the particle diameter of the aggregate 200 may be 90 nm or less.

웨이퍼의 표면 상에 제공된 연마 슬러리(100) 중 실리카(110)는 물리/기계적인 힘을 웨이퍼의 표면에 제공하여 웨이퍼의 표면에 형성된 미세한 결함을 연마시킬 수 있다.Among the polishing slurry 100 provided on the surface of the wafer, the silica 110 provides physical/mechanical force to the surface of the wafer to polish fine defects formed on the surface of the wafer.

연마 장치(1)는 실리카(110)의 직경에 따라 웨이퍼(20)의 표면을 연마하는 연마속도를 조절할 수 있으며, 미세 표면의 품질에 영향을 줄 수 있다. 이에 따라 본 발명의 실시예에서 실리카(110)는 30nm 내지 50nm 범위의 직경을 갖는 것을 사용하여 미세 표면의 품질과 속도 조절을 하여 공정 시간을 절약할 수 있다.The polishing device 1 can adjust the polishing rate for polishing the surface of the wafer 20 according to the diameter of the silica 110, and can affect the quality of the fine surface. Accordingly, in the embodiment of the present invention, the silica 110 having a diameter in the range of 30 nm to 50 nm can be used to control the quality and speed of the microscopic surface, thereby saving process time.

실리카(110)는 응집물(200) 100wt%를 기준으로 9wt% 이상 내지 12wt% 이하 범위로 연마 슬러리(100)에 포함될 수 있으며, 그 직경은 30nm 이상 내지 50nm 이하 범위를 사용할 수 있다.Silica 110 may be included in the polishing slurry 100 in an amount of 9 wt% or more to 12 wt% or less based on 100 wt% of the aggregate 200, and the diameter may be in a range of 30 nm or more to 50 nm or less.

실리카(110)가 응집물(200) 100wt%를 기준으로 9wt% 미만으로 제공되는 경우, 지립(abrasive grains)으로써 역할을 할 수 있는 함량으로는 부족한 함량으로 인해 상기한 미세한 결함을 제거하는데 어려움이 존재할 수 있고, 실리카(110)가 응집물(200) 100wt%를 기준으로 12wt% 초과로 제공되는 경우, 과도한 함량으로 인해 새로운 미세한 결함이 발생될 수 있다.When the silica 110 is provided in an amount of less than 9 wt% based on 100 wt% of the aggregate 200, there will be difficulty in removing the above-mentioned fine defects due to an insufficient content that can serve as abrasive grains. When the silica 110 is provided in an amount of more than 12wt% based on 100wt% of the aggregate 200, new fine defects may be generated due to the excessive content.

실리카(110)의 직경이 30nm 미만인 경우, 미세한 입자로 인해 연마 후에 웨이퍼의 표면에 남을 수 있고, 실리카(110)의 직경이 50nm 초과인 경우, 큰 입자로 인해 새로운 미세한 결함이 발생될 수 있다.When the diameter of the silica 110 is less than 30 nm, fine particles may remain on the surface of the wafer after polishing, and when the diameter of the silica 110 exceeds 50 nm, new fine defects may be generated due to the large particles.

웨이퍼(20) 상에 제공되는 연마 슬러리(100)는 연마액(150)을 포함할 수 있다. 연마액(150)은 알카리(130)와 폴리머(140)를 포함할 수 있다. 그리고, 연마 슬러리(100)는 연마액(150)과 실리카(110)가 응집되어 형성되는 응집물(200)을 포함할 수 있다.The polishing slurry 100 provided on the wafer 20 may include a polishing liquid 150 . The polishing liquid 150 may include alkali 130 and polymer 140 . Also, the polishing slurry 100 may include an aggregate 200 formed by aggregating the polishing liquid 150 and the silica 110 .

연마액(150)에 포함되는 알카리(130)는 수산화칼륨(KOH) 또는 수산화암모늄(NH₄OH)을 포함할 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니고, 화학적 반응을 통해 웨이퍼의 Si-Si 결합을 절단할 수 있는 알칼리를 포함하는 성분들을 사용할 수 있다.Alkali 130 included in the polishing liquid 150 may include, but is not limited to, potassium hydroxide (KOH) or ammonium hydroxide (NH ₄ OH), and may break the Si-Si bond of the wafer through a chemical reaction. Ingredients containing alkalis that can be used may be used.

그리고 연마액(150)에 포함되는 알카리(130)는 제타 포텐셜(Zeta potential)을 증가시켜 실리카(110)의 분산성을 유지할 수 있도록 한다. 다시 말해, 알카리(130)는 연마액(150)과 실리카(110)의 응집으로 형성되는 응집물(200) 상에서 실리카(110)의 분산성을 향상시켜 연마 효과를 향상시킬 수 있다.Also, the alkali 130 included in the polishing liquid 150 increases the zeta potential so that the dispersibility of the silica 110 can be maintained. In other words, the alkali 130 may improve the polishing effect by improving the dispersibility of the silica 110 on the aggregate 200 formed by aggregation of the polishing liquid 150 and the silica 110 .

더욱이 알칼리(130)는 응집물(200) 100wt%를 기준으로 150wt% 초과 내지 290wt%이하 범위로 포함시켜 연마액(150)의 산도를 조절할 수 있다.Furthermore, the acidity of the polishing liquid 150 may be adjusted by including the alkali 130 in a range of greater than 150wt% to less than 290wt% based on 100wt% of the aggregate 200.

연마액(150) 상에 알카리(130)가 150wt% 이하로 투입되는 경우, 상기 응집물(200)의 누적도수의 입자크기가 90nm 이하일 경우에서 13nm 또는 19nm 사이즈의 미세결함(LLS(Localized Light Scattering)) 수준이 100개 이상이 되어 미세한 결함이 증가할 수 있다. 여기서 미세결함(LLS(Localized Light Scattering))은 산란에 의해 측정되는 웨이퍼 표면의 모든 결함을 말하며, 웨이퍼의 직경이 300mm의 경우에서 미세결함(LLS(Localized Light Scattering))의 수가 100개 이상임을 말한다.When the alkali 130 is added in an amount of 150 wt% or less on the polishing liquid 150, when the particle size of the cumulative frequency of the aggregate 200 is 90 nm or less, fine defects of 13 nm or 19 nm size (Localized Light Scattering (LLS) )) more than 100 levels, so fine defects can increase. Here, micro-defects (Localized Light Scattering (LLS)) refer to all defects on the wafer surface measured by scattering, and the number of micro-defects (Localized Light Scattering (LLS)) is more than 100 when the diameter of the wafer is 300 mm. .

그리고 연마액(150) 상에 알카리(130)가 290wt% 초과로 투입되는 경우, 응집물(200)의 누적도수의 입자크기가 90nm 이하일 경우에서 연마액의 산도가 10.8 이하로 됨에 따라 13nm 또는 19nm 사이즈의 미세결함(LLS) 수준이 100개 이상이 되어 미세결함(LLS)이 증가할 수 있다.And when the alkali 130 is added to the polishing liquid 150 in excess of 290 wt%, when the particle size of the cumulative frequency of the aggregate 200 is 90 nm or less, the acidity of the polishing liquid becomes 10.8 or less, so that 13 nm or 19 nm The level of micro-defects (LLS) of the size becomes more than 100, and the number of micro-defects (LLS) may increase.

연마액(150)에 포함되는 폴리머(140)는 하이드록시 에틸셀룰로오스(hydroxyethylcellulose), 메틸 셀룰로오스, 하이드로 프로필 메틸 셀룰로오스(hydropropylmethylcellulose), 카보키시메치르세르로즈(carboxymethylcellulose), 히드록시프로필 셀룰로오스(hydroxypropylcellulose), 폴리아크릴산(polyacrylic acids), 폴리아크릴아미드(polyacrylamides), 폴리에틸렌 글리콜(polyethylene glycols), 폴리하이드록시 에테르 아크릴라이트(polyhydroxyetheracrylites), 전분, 말레산 공중합체(maleic acid copolymers), 폴리에틸렌옥사이드(polyethylene oxide), 폴리우레탄(polyurethanes) 및 이들을 혼합한 혼합물 중 선택되는 어느 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며 웨이퍼 표면의 OH기와 결합할 수 있는 수용성 고분자이면 어느 것이라도 사용할 수 있다.The polymer 140 included in the polishing liquid 150 includes hydroxyethylcellulose, methylcellulose, hydropropylmethylcellulose, carboxymethylcellulose, hydroxypropylcellulose, polyacrylic acids, polyacrylamides, polyethylene glycols, polyhydroxyetheracrylites, starch, maleic acid copolymers, polyethylene oxide, It may include at least one selected from polyurethanes and mixtures thereof, but is not limited thereto, and any water-soluble polymer capable of bonding with OH groups on the wafer surface may be used.

폴리머(140)는 수용성 고분자를 사용할 수 있으며, 웨이퍼의 표면과 응집물(150)의 친수성을 확보하여 웨이퍼 표면을 보호하는 역할을 할 수 있다. 다시 말해, 폴리머(140)는 웨이퍼 표면과 실리카의 표면에 형성된 OH기 결합을 통해 웨이퍼의 표면 연마 시에 웨이퍼의 표면에 형성될 수 있는 결함을 최소할 수 있다.A water-soluble polymer may be used as the polymer 140 and may serve to protect the surface of the wafer by securing hydrophilicity between the surface of the wafer and the aggregate 150 . In other words, the polymer 140 can minimize defects that may be formed on the surface of the wafer during polishing of the surface of the wafer through an OH group bond formed between the surface of the wafer and the silica.

따라서 폴리머(140)는 웨이퍼의 표면에 형성될 수 있는 이물질 및 잔류 입자의 흡착을 방지할 수 있다. 한편으로, 폴리머(140)는 응집물(200)을 형성함에 있어 실리카(110)를 응집시켜 웨이퍼의 표면에 결함을 발생시키는 원인이 되기도 한다.Therefore, the polymer 140 can prevent adsorption of foreign substances and residual particles that may be formed on the surface of the wafer. On the other hand, in forming the aggregate 200, the polymer 140 aggregates the silica 110 to cause defects on the surface of the wafer.

이에 따라 폴리머(140)는 응집물(200) 100wt%를 기준으로 10wt% 이상 내지 20wt% 이하 범위로 연마 슬러리(100)에 포함시킬 수 있다. 폴리머(140)가 10wt% 미만으로 연마 슬러리(100)에 포함되는 경우, 연마 시에 웨이퍼의 표면에 이물질 및 잔류입자의 흡착을 방지하는 역할이 미약하여 웨이퍼의 표면에 이물질 및 잔류입자의 흡착이 발생하여 미세결함이 발생할 있다. 그리고 폴리머(140)가 20wt% 초과로 연마 슬러리(100)에 포함되는 경우, 응집물(200) 상에서 실리카(110)의 응집을 발생시켜 연마 시에 웨이퍼 표면에 결함을 발생시키는 원인을 제공할 수 있다.Accordingly, the polymer 140 may be included in the polishing slurry 100 in an amount of 10wt% or more and 20wt% or less based on 100wt% of the aggregate 200. When the polymer 140 is included in the polishing slurry 100 at an amount of less than 10 wt%, the role of preventing the adsorption of foreign substances and residual particles to the surface of the wafer during polishing is weak, so that the adsorption of foreign substances and residual particles to the surface of the wafer is weak. As a result, micro-faults may occur. In addition, when the polymer 140 is included in the polishing slurry 100 in an amount of more than 20 wt %, agglomeration of the silica 110 may occur on the aggregate 200, which may cause defects on the wafer surface during polishing. .

한편, 연마 슬러리(100)는 첨가제(170)를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the polishing slurry 100 may further include an additive 170.

첨가제(170)는 킬레이트제(chelate), 방부제(Boicide), 계면활성제 및 이들을 혼합한 혼합물 중 선택되는 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.The additive 170 may include at least one selected from a chelate, a preservative, a surfactant, and a mixture thereof.

상기 킬레이트제(chelate)는 메탈 불순물과 배위결합을 할 수 있다. 이에 연마 슬러리(100) 상에서 실리카(110)가 응집되는 것을 방지할 수 있다.The chelating agent may form a coordinate bond with the metal impurity. Accordingly, aggregation of the silica 110 on the polishing slurry 100 may be prevented.

상기 계면활성제는 웨이퍼의 표면을 연마 슬러리(100)에 대해서 친수성을 가지도록 표면을 개질할 수 있다. 게다가 상기 계면활성제는 웨이퍼의 표면 상에 이물질이 부착되는 것을 방지할 수 있다.The surfactant may modify the surface of the wafer to have hydrophilicity with respect to the polishing slurry 100 . In addition, the surfactant can prevent foreign matter from adhering to the surface of the wafer.

상기 방부제(Boicide)는 시간이 경과함에 따라 연마 슬러리(100)의 물성이 변화하는 것을 억제할 수 있다.The preservative (Boicide) can suppress the change in physical properties of the polishing slurry 100 over time.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 연마 장치(1)는 연마 슬러리(100)의 알카리(130) 또는 폴리머(140)의 투입량을 조절하여 응집물(200)의 70~90% 누적도수 입자크기를 90nm 이하로 개선함으로써 연마 슬러리(100)에 함유되는 물질이 웨이퍼 표면에 잔존함에 따라 기인된 결함의 발생을 억제할 수 있다.As such, the polishing apparatus 1 according to the embodiment of the present invention adjusts the amount of alkali 130 or polymer 140 in the polishing slurry 100 to achieve 70 to 90% cumulative frequency and particle size of the aggregate 200 By improving to 90 nm or less, it is possible to suppress occurrence of defects caused by the material contained in the polishing slurry 100 remaining on the wafer surface.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 연마 장치(1)는 응집물(200)의 누적도수의 입자크기가 90nm 이하일 경우에서, 13nm 또는 19nm 사이즈의 미세결함(LLS(Localized Light Scattering)) 수준이 100개 이하로 형성되어 웨이퍼 표면에 품질 높은 평탄도를 구현할 수 있다.Therefore, in the polishing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention, when the particle size of the cumulative frequency of the aggregate 200 is 90 nm or less, the level of 13 nm or 19 nm fine defects (Localized Light Scattering (LLS)) is 100 It is formed in less than 100, so it is possible to implement high-quality flatness on the wafer surface.

도 4은 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 연마방법의 순서도이고, 도 5은 본 발명의 실시예들에 따른 연마 슬러리의 조성을 도시한 테이블이고, 도 6는 본 발명의 실시예에 따른 연마 슬러리의 응집물의 누적도수의 정의를 설명하기 위한 그래프이다. 여기서 도 4 내지 도 6는 중복설명을 회피하고 용이한 설명을 위해 도 1 내지 3을 인용하기로 한다.Figure 4 is a flow chart of a wafer polishing method according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is a table showing the composition of the polishing slurry according to embodiments of the present invention, Figure 6 is a polishing slurry according to an embodiment of the present invention It is a graph to explain the definition of the cumulative frequency of aggregates. Here, FIGS. 4 to 6 will avoid redundant description and cite FIGS. 1 to 3 for easy explanation.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼의 연마방법은 30nm 이상 내지 50nm 이하의 직경을 갖는 실리카(110), 및 알카리(130) 및 폴리머(140)를 포함하는 연마액(150)을 구비하고(S1), 연마액(150)에 실리카(110)가 응집되어 형성되는 응집물(200)을 형성한다. (S2)Referring to FIG. 4, a method of polishing a wafer according to an embodiment of the present invention includes silica 110 having a diameter of 30 nm or more to 50 nm or less, and a polishing liquid 150 including alkali 130 and polymer 140. (S1) and forms an agglomerate 200 formed by aggregating the silica 110 in the polishing liquid 150. (S2)

그리고, 응집물(200)을 웨이퍼 상에 제공하여 연마 슬러리(100)를 형성한다. (S3)Then, the agglomerates 200 are provided on the wafer to form the polishing slurry 100 . (S3)

그리고, 연마 슬러리(100)의 누적도수가 70% 내지 90%가 될 경우에 연마 슬러리(100)의 입경을 90nm 이하로 제어한다. (S4)And, when the cumulative frequency of the polishing slurry 100 is 70% to 90%, the particle size of the polishing slurry 100 is controlled to 90 nm or less. (S4)

여기서 알칼리(130)는 응집물(200) 100wt%를 기준으로, 150wt% 초과 내지 290wt%이하 범위로 조절하고, 연마 슬러리(100)의 Ph를 10.8 이상으로 제어한다.Here, the alkali 130 is adjusted to a range of more than 150wt% to 290wt% or less based on 100wt% of the aggregate 200, and the pH of the polishing slurry 100 is controlled to 10.8 or more.

실리카(110)는 30nm 이상 내지 50nm 이하 범위의 직경을 갖는 것을 사용하였으며, 응집물(200) 100wt%를 기준으로 9 wt% 이상 내지 12wt% 이하 범위로 연마 슬러리(100)에 포함시켰다.Silica 110 was used having a diameter in the range of 30 nm or more to 50 nm or less, and was included in the polishing slurry 100 in the range of 9 wt% or more to 12 wt% or less based on 100 wt% of the aggregate 200.

연마 슬러리(100)의 Ph를 10.8 이상 제어하기 위해서 연마액(150)의 알카리(130)는 수산화암모늄(NH₄OH)을 사용하였다. 그리고 알카리(130)는 응집물(200) 100wt%를 기준으로 150wt% 초과 내지 290wt%이하 범위로 연마 슬러리(100)에 포함시켰다.In order to control the pH of the polishing slurry 100 to 10.8 or more, ammonium hydroxide (NH ₄ OH) was used as the alkali 130 of the polishing liquid 150. And the alkali 130 was included in the polishing slurry 100 in a range of greater than 150wt% to less than 290wt% based on 100wt% of the aggregate 200.

폴리머(140)는 응집물(200) 100wt%를 기준으로 10 wt% 이상 내지 20wt% 이하 범위로 연마 슬러리(100)에 포함시켰다.The polymer 140 was included in the polishing slurry 100 in an amount of 10 wt% or more and 20 wt% or less based on 100 wt% of the aggregate 200.

한편, 연마 슬러리(100)는 응집물(200) 100wt%를 기준으로 20wt% 이상 내지 40wt% 이하로 더 추가되는 보조 폴리머를 더 포함하였다.Meanwhile, the polishing slurry 100 further included an auxiliary polymer added in an amount of 20wt% or more to 40wt% or less based on 100wt% of the aggregate 200.

그리고, 연마 슬러리(100)는 킬레이트제, 방부제, 계면활성제 및 이들을 혼합한 혼합물 중 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 첨가제를 더 포함시켰다.In addition, the polishing slurry 100 further includes an additive including at least one selected from a chelating agent, an antiseptic, a surfactant, and a mixture thereof.

여기서 알칼리(130)와 폴리머(140), 응집물(200)의 입자 사이즈의 상관 관계 및 누적도수의 상관 관계를 알아보기 위해 도 4의 테이블로 기재된 조성으로 응집물을 형성하였다.Here, in order to examine the correlation between the alkali 130, the polymer 140, and the particle size of the aggregate 200 and the cumulative frequency, the aggregate was formed with the composition described in the table of FIG. 4 .

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 연마 슬러리(100)의 조성은 실리카(110)의 사이즈를 30nm 내지 50nm 범위이고, 9 wt% 내지 12wt%범위로 동일조건에서 연마액(150)에 사용되는 폴리머(140)와 알칼리(130) 함량을 조절하였다. 따라서 이하에서는 변경된 조건만을 기재하기로 한다.5 and 6, the composition of the polishing slurry 100 according to an embodiment of the present invention is the size of the silica 110 in the range of 30 nm to 50 nm, and the polishing solution in the range of 9 wt% to 12 wt% under the same conditions The contents of polymer (140) and alkali (130) used in (150) were adjusted. Therefore, only the changed conditions will be described below.

이하에서는 연마 슬러리를 구분하기 위해 비교예의 연마 슬러리(100P)로 기재하고, 실시예1 내지 실시예4의 제1 연마 슬러리(100-1) 내지 제4 연마 슬러리(100-4)로 기재하여 구분하기로 한다.Hereinafter, in order to classify the polishing slurry, it is described as the polishing slurry (100P) of the comparative example, and the first polishing slurry (100-1) to the fourth polishing slurry (100-4) of Examples 1 to 4 are classified. I'm going to do it.

비교예의 연마 슬러리(100P)에서는 알칼리(130)를 응집물(200) 100wt%를 기준으로 80wt% 내지 100wt%범위를 투입하였다. 이에 연마 슬러리(100P)의 Ph가 10.6으로 조절되었다. 그리고 폴리머(140)는 응집물(200) 100wt%를 기준으로 50wt%를 연마 슬러리(100P)에 투입하였다.In the polishing slurry (100P) of the comparative example, alkali (130) was added in an amount of 80 wt% to 100 wt% based on 100 wt% of the aggregate (200). Accordingly, the pH of the polishing slurry (100P) was adjusted to 10.6. In addition, 50 wt% of the polymer 140 based on 100 wt% of the aggregate 200 was added to the polishing slurry 100P.

더욱이 비교예의 연마 슬러리(100)에서는 웨이퍼의 표면과 응집물(150)의 친수성을 확보하여 웨이퍼 표면을 보호하는 역할을 하는 폴리머(140)의 량을 증가시켜 보조 폴리머를 응집물(200) 100wt%를 기준으로 연마 슬러리(100P)에 100wt%를 더 투입하였다.Furthermore, in the polishing slurry 100 of the comparative example, by increasing the amount of the polymer 140 that serves to protect the wafer surface by securing the hydrophilicity of the surface of the wafer and the aggregate 150, the auxiliary polymer is based on 100 wt% of the aggregate 200 100wt% was further added to the polishing slurry (100P).

실시예 1의 제1 연마 슬러리(100-1)에는 알칼리(130)를 응집물(200) 100wt%를 기준으로 270wt% 내지 290wt% 범위를 투입하였다. 이에 제1 연마 슬러리(100-1)의 Ph가 10.8로 조절되었다. 그리고 폴리머(140)는 응집물(200) 100wt%를 기준으로 10wt% 내지 20wt%를 제1 연마 슬러리(100-1)에 투입하였다.The alkali 130 was added to the first polishing slurry 100-1 of Example 1 in the range of 270wt% to 290wt% based on 100wt% of the aggregate 200. Accordingly, the pH of the first polishing slurry 100-1 was adjusted to 10.8. In addition, 10 wt% to 20 wt% of the polymer 140 based on 100 wt% of the aggregate 200 was added to the first polishing slurry 100-1.

실시예 2의 제2 연마 슬러리(100-2)에는 알칼리(130)를 응집물(200) 100wt%를 기준으로 130wt% 내지 150wt%범위를 투입하였다. 이에 제2 연마 슬러리(100-2)의 Ph가 10.7로 조절되었다. 그리고 폴리머(140)는 응집물(200) 100wt%를 기준으로 10wt% 내지 20wt%를 제2 연마 슬러리(100-2)에 투입하였다.The alkali 130 was added to the second polishing slurry 100-2 of Example 2 in the range of 130wt% to 150wt% based on 100wt% of the aggregate 200. Accordingly, the pH of the second polishing slurry 100-2 was adjusted to 10.7. In addition, 10 wt% to 20 wt% of the polymer 140 based on 100 wt% of the aggregate 200 was added to the second polishing slurry 100-2.

여기서 실시예 2의 제2 연마 슬러리(100-2)에서는 실시예 1의 제1 연마 슬러리(100-1)와 비교를 위해 알카리(130)의 함량만 변경하였다.Here, in the second polishing slurry 100-2 of Example 2, only the content of alkali 130 was changed for comparison with the first polishing slurry 100-1 of Example 1.

실시예 3의 제3 연마 슬러리(100-3)에는 알칼리(130)를 응집물(200) 100wt%를 기준으로 270wt% 내지 290wt%범위를 투입하였다. 이에 제3 연마 슬러리(100-3)의 Ph가 10.8로 조절되었다. 그리고 폴리머(140)는 응집물(200) 100wt%를 기준으로 10wt% 내지 20wt%를 제3 연마 슬러리(100-3)에 투입하였다. 더욱이 실시예 3의 제3 연마 슬러리(100-3)는 웨이퍼의 표면과 응집물(150)의 친수성을 확보하여 웨이퍼 표면을 보호하는 역할을 하는 폴리머(140)의 량을 증가시켰다. 다시 말해, 보조 폴리머를 응집물(200) 100wt%를 기준으로 제3 연마 슬러리(100-3)에 20wt% 내지 40wt%를 더 투입하였다.The alkali 130 was added to the third polishing slurry 100-3 of Example 3 in the range of 270wt% to 290wt% based on 100wt% of the aggregate 200. Accordingly, the pH of the third polishing slurry 100-3 was adjusted to 10.8. In addition, 10 wt% to 20 wt% of the polymer 140 based on 100 wt% of the aggregate 200 was added to the third polishing slurry 100-3. Furthermore, the third polishing slurry 100-3 of Example 3 increases the amount of the polymer 140 that serves to protect the surface of the wafer by securing hydrophilicity between the surface of the wafer and the aggregate 150. In other words, 20wt% to 40wt% of the auxiliary polymer was further added to the third polishing slurry 100-3 based on 100wt% of the aggregate 200.

여기서 실시예 3의 제3 연마 슬러리(100-3)에서는 실시예 1의 제1 연마 슬러리(100-1)와 비교를 위해 폴리머(140)의 함량만 변경하였다.Here, in the third polishing slurry 100-3 of Example 3, only the content of the polymer 140 was changed for comparison with the first polishing slurry 100-1 of Example 1.

실시예 4의 제4 연마 슬러리(100-4)에는 알칼리(130)를 응집물(200) 100wt%를 기준으로 270wt% 내지 290wt%범위를 투입하였다. 이에 제4 연마 슬러리(100-4)의 Ph가 10.8로 조절되었다. 그리고 폴리머(140)는 응집물(200) 100wt%를 기준으로 10wt% 내지 20wt%를 제4 연마 슬러리(100-4)에 투입하였다.Alkali (130) was added to the fourth polishing slurry (100-4) of Example 4 in the range of 270wt% to 290wt% based on 100wt% of the aggregate (200). Accordingly, the pH of the fourth polishing slurry 100-4 was adjusted to 10.8. In addition, 10 wt% to 20 wt% of the polymer 140 based on 100 wt% of the aggregate 200 was added to the fourth polishing slurry 100-4.

여기서 실시예 4의 제4 연마 슬러리(100-4)는 폴리머의 분자량에 따른 변화 정도를 판단하기 위해 제1 실시예의 조건에서 폴리머(140)의 분자량만 변경하였다.Here, in the fourth polishing slurry 100-4 of Example 4, only the molecular weight of the polymer 140 was changed under the conditions of Example 1 in order to determine the degree of change according to the molecular weight of the polymer.

한편 도 6에서 Q는 응집물(200)의 입자 사이즈의 분산도를 나타내고, X는 응집물(200)의 입자 사이즈에 따른 누적도수를 나타낸다.Meanwhile, in FIG. 6, Q represents the degree of dispersion of the particle size of the aggregate 200, and X represents the cumulative frequency according to the particle size of the aggregate 200.

도 6의 Q에 도시된 그래프와 같이, 실리카(110)는 소정의 입자 사이즈로 투입되고, 연마액(150)과 응집되면서 응집물(200)의 입자 사이즈는 소정의 사이즈로 형성될 수 있다.As shown in the graph shown in Q of FIG. 6, silica 110 is introduced in a predetermined particle size, and aggregated with the polishing liquid 150, the particle size of the aggregate 200 may be formed in a predetermined size.

예를 들어, 도 6의 Q에 도시된 분산도 그래프에서 피크점의 입자 사이즈가 50nm를 나타낸다면, 응집물(200)의 입자 사이즈는 50nm인 것들이 가장 많은 분포를 하고, 이를 중심으로 크거나 작은 입자들이 그래프와 같이 분포됨을 알 수 있다.For example, if the particle size of the peak point in the dispersion graph shown in Q of FIG. 6 represents 50 nm, the particle size of the aggregate 200 is 50 nm, and the largest number of particles are distributed, and large or small particles are centered thereon. It can be seen that they are distributed as shown in the graph.

그리고 도 6의 X에 도시된 누적도수 그래프에서와 같이, 응집물(200)의 입자 중에서 사이즈가 10 내지 30% 범위에 속하는 입자는 A 영역에 배치될 수 있다.And, as shown in the cumulative frequency graph shown in X of FIG. 6, among the particles of the aggregate 200, particles belonging to the range of 10 to 30% in size may be disposed in region A.

그리고 도 6의 X에 도시된 누적도수 그래프에서와 같이, 응집물(200)의 입자 중에서 사이즈가 30 내지 50% 범위에 속하는 입자는 B 영역에 배치될 수 있다. 여기서 B 영역에 배치된 입자의 수는 A 영역에 배치된 입자의 수보다 상대적은 많은 입자들이 분포될 수 있다.And, as shown in the cumulative frequency graph shown in X of FIG. 6, among the particles of the aggregate 200, particles belonging to a size range of 30 to 50% may be disposed in region B. Here, the number of particles disposed in region B may be relatively greater than the number of particles disposed in region A.

그리고 도 6의 X에 도시된 누적도수 그래프에서와 같이, 응집물(200)의 입자 중에서 사이즈가 50 내지 70% 범위에 속하는 입자는 C 영역에 배치될 수 고, 응집물(200)의 입자 중에서 사이즈가 70 내지 90% 범위에 속하는 입자는 D 영역에 배치될 수 있다.And, as shown in the cumulative frequency graph shown in X of FIG. 6, particles belonging to the range of 50 to 70% in size among the particles of the aggregate 200 may be disposed in the C region, and among the particles of the aggregate 200, the size Particles in which A is in the range of 70 to 90% may be disposed in the D region.

다시 말해 응집물(200)의 입자 중에서 사이즈가 50 내지 70% 범위에 속하는 입자가 가장 많은 량으로 분포되고, 상대적으로 응집물(200)의 입자 중에서 사이즈가 70 내지 90% 범위로 속하는 입자 사이즈가 가장 적은량의 분포를 나타낼 수 있다.In other words, among the particles of the aggregate 200, the particles belonging to the range of 50 to 70% in size are distributed in the largest amount, and the particle size belonging to the range of 70 to 90% is relatively the smallest amount among the particles of the aggregate 200 can represent the distribution of

이를 누적하여 그래프를 나타낸 것이 도 6의 X에 도시된 누적도수 그래프이다.A graph obtained by accumulating these is the cumulative frequency graph shown in X of FIG. 6 .

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 응집물의 직경이 90nm의 입자들을 사용하여 웨이퍼 상에 남겨진 결함의 개수를 도시한 테이블이다. 여기서 도 7은 중복설명을 회피하고 용이한 설명을 위해 도 1 내지 6을 인용하여 설명하기로 한다.7 is a table showing the number of defects left on a wafer using particles with a diameter of 90 nm in agglomerates according to an embodiment of the present invention. Here, FIG. 7 will be described by citing FIGS. 1 to 6 to avoid redundant description and for easy explanation.

비교예의 연마 슬러리(100P)의 특징으로, 연마 슬러리(100P)는 보조 폴리머가 추가되고, 알카리의 투입량이 80wt% 내지 100wt% 범위 투입으로 인해 Ph가 10.6으로 설정되었다.As a characteristic of the polishing slurry (100P) of the comparative example, an auxiliary polymer was added to the polishing slurry (100P), and the pH was set to 10.6 due to the addition of alkali in the range of 80 wt% to 100 wt%.

여기서 비교예의 연마 슬러리(100P)를 사용하고, 누적도수가 10-30%일 경우, 응집물(200)의 입자 사이즈는 58nm로 측정되었다. 그리고 누적도수가 30-50%일 경우, 응집물(200)의 입자 사이즈는 76nm로 측정되었고, 누적도수가 50-70%일 경우, 응집물(200)의 입자 사이즈는 88nm로 측정되었고, 누적도수가 70-90%일 경우, 응집물(200)의 입자 사이즈는 143nm로 측정되었다.Here, when the polishing slurry (100P) of the comparative example was used and the cumulative frequency was 10-30%, the particle size of the aggregate 200 was measured to be 58 nm. And when the cumulative frequency was 30-50%, the particle size of the aggregate 200 was measured as 76 nm, and when the cumulative frequency was 50-70%, the particle size of the aggregate 200 was measured as 88 nm, and the cumulative frequency was At 70-90%, the particle size of the agglomerate 200 was measured to be 143 nm.

상기와 같이, 응집물(200)의 입자 사이즈가 형성된 연마 슬러리(100P)를 통해 직경이 300nm 웨이퍼의 13nm 이하의 미세결함(LLS) 및 19nm 이하의 미세결함(LLS)를 측정한 결과를 도 7의 테이블로 정리하였다.As described above, the results of measuring the micro-defects (LLS) of 13 nm or less and the micro-defects (LLS) of 19 nm or less of the 300 nm diameter wafer through the polishing slurry 100P in which the particle size of the aggregate 200 is formed are shown in FIG. arranged in a table.

제1 연마 슬러리(100-1)를 사용하고, 누적도수가 10-30%, 30-50%, 50-70%, 70-90%인 모든 경우, 13nm 이하의 미세결함(LLS)은 260개가 측정되어 상당히 많은 량의 미세결함(LLS)이 형성됨을 알 수 있다.In all cases where the first polishing slurry (100-1) was used and the cumulative frequency was 10-30%, 30-50%, 50-70%, and 70-90%, 260 micro-defects (LLS) of 13 nm or less were It can be seen from the measurement that a considerable amount of micro-defects (LLS) are formed.

그리고, 연마 슬러리(100P)를 사용하고, 누적도수의 모든 경우, 19nm 이하의 미세결함(LLS)은 26개가 측정되어 소량의 미세결함(LLS) 결함이 형성됨을 알 수 있다. 이는 미세결함(LLS)의 측정 사이즈가 확대되면서 미세결함(LLS)의 개수가 저감된 것으로 판단된다.In addition, in all cases of cumulative frequency using the polishing slurry (100P), 26 LLSs of 19 nm or less were measured, indicating that a small amount of LLS defects were formed. It is determined that the number of micro-defects (LLS) is reduced as the measurement size of the micro-defects (LLS) is enlarged.

실시예1의 제1 연마 슬러리(100-1)의 특징으로, 제1 연마 슬러리(100-1)는 알카리의 투입량이 270wt% 내지 290wt% 범위 투입으로 인해 Ph가 10.8으로 설정되었다. 그리고 폴리머(140)는 응집물(200) 100wt%를 기준으로 10wt% 내지 20wt%를 제1 연마 슬러리(100-1)에 투입되었다.As a characteristic of the first polishing slurry 100-1 of Example 1, the pH of the first polishing slurry 100-1 was set to 10.8 due to the addition of alkali in the range of 270 wt% to 290 wt%. In addition, 10wt% to 20wt% of the polymer 140 based on 100wt% of the aggregate 200 was added to the first polishing slurry 100-1.

여기서 실시예1의 제1 연마 슬러리(100-1)를 사용하고, 누적도수가 10-30%일 경우, 응집물(200)의 입자 사이즈는 57nm로 측정되었다. 그리고 누적도수가 30-50%일 경우, 응집물(200)의 입자 사이즈는 70nm로 측정되었고, 누적도수가 50-70%일 경우, 응집물(200)의 입자 사이즈는 73nm로 측정되었고, 누적도수가 70-90%일 경우, 응집물(200)의 입자 사이즈는 85nm로 측정되었다.Here, when the first polishing slurry 100-1 of Example 1 was used and the cumulative frequency was 10-30%, the particle size of the aggregate 200 was measured to be 57 nm. And when the cumulative frequency was 30-50%, the particle size of the aggregate 200 was measured as 70 nm, and when the cumulative frequency was 50-70%, the particle size of the aggregate 200 was measured as 73 nm, and the cumulative frequency was At 70-90%, the particle size of the agglomerate 200 was measured to be 85 nm.

상기와 같이, 응집물(200)의 입자 사이즈가 형성된 제1 연마 슬러리(100-1)를 통해 직경이 300nm 웨이퍼의 13nm 이하의 미세결함(LLS) 및 19nm 이하의 미세결함(LLS)를 측정한 결과는 도 7에 정리하였다.As described above, the result of measuring the micro-defects (LLS) of 13 nm or less and the micro-defects (LLS) of 19 nm or less of the wafer having a diameter of 300 nm through the first polishing slurry 100-1 in which the particle size of the aggregate 200 is formed are summarized in FIG. 7 .

제1 연마 슬러리(100-1)를 사용하고, 누적도수가 10-30%, 30-50%, 50-70%, 70-90%인 모든 경우, 13nm 이하의 미세결함(LLS)은 68개가 측정되어 상당량 비교예보다 저감된 미세결함(LLS)이 형성됨을 알 수 있다.In all cases where the first polishing slurry (100-1) was used and the cumulative frequency was 10-30%, 30-50%, 50-70%, and 70-90%, 68 micro-defects (LLS) of 13 nm or less were found. It can be seen that a significant amount of micro-defects (LLS) are formed compared to the comparative example.

그리고, 연마 슬러리(100P)를 사용하고, 누적도수의 모든 경우, 19nm 이하의 미세결함(LLS)은 최대 13개가 측정되어 소량의 미세결함(LLS) 결함이 형성됨을 알 수 있다. 이는 미세결함(LLS)의 측정 사이즈가 확대되면서 미세결함(LLS)의 개수가 저감된 것으로 판단된다.In addition, when the polishing slurry 100P was used and in all cases of cumulative frequency, a maximum of 13 LLSs of 19 nm or less were measured, indicating that a small amount of LLS defects were formed. It is determined that the number of micro-defects (LLS) is reduced as the measurement size of the micro-defects (LLS) is enlarged.

실시예 2의 제2 연마 슬러리(100-2)의 특징으로, 제2 연마 슬러리(100-2)는 알카리의 투입량이 130wt% 내지 150wt% 범위 투입으로 인해 Ph가 10.7으로 설정되었다. 그리고 폴리머(140)는 응집물(200) 100wt%를 기준으로 10wt% 내지 20wt%를 제2 연마 슬러리(100-2)에 투입되었다.As a characteristic of the second polishing slurry 100-2 of Example 2, the pH of the second polishing slurry 100-2 was set to 10.7 due to the addition of alkali in the range of 130 wt% to 150 wt%. In addition, 10 wt% to 20 wt% of the polymer 140 based on 100 wt% of the aggregate 200 was added to the second polishing slurry 100-2.

다시 말해, 실시예 2의 제2 연마 슬러리(100-2)에서는 실시예 1의 제1 연마 슬러리(100-1)와 비교를 위해 알카리(130)의 함량만 변경하였다.In other words, in the second polishing slurry 100-2 of Example 2, only the alkali content 130 was changed for comparison with the first polishing slurry 100-1 of Example 1.

여기서 실시예 2의 제2 연마 슬러리(100-2)를 사용하고, 누적도수가 10-30%일 경우, 응집물(200)의 입자 사이즈는 51nm로 측정되었다. 그리고 누적도수가 30-50%일 경우, 응집물(200)의 입자 사이즈는 77nm로 측정되었고, 누적도수가 50-70%일 경우, 응집물(200)의 입자 사이즈는 86nm로 측정되었고, 누적도수가 70-90%일 경우, 응집물(200)의 입자 사이즈는 114nm로 측정되었다.Here, when the second polishing slurry 100-2 of Example 2 was used and the cumulative frequency was 10-30%, the particle size of the aggregate 200 was measured to be 51 nm. And when the cumulative frequency was 30-50%, the particle size of the aggregate 200 was measured as 77 nm, and when the cumulative frequency was 50-70%, the particle size of the aggregate 200 was measured as 86 nm, and the cumulative frequency was At 70-90%, the particle size of the agglomerate 200 was measured to be 114 nm.

상기와 같이, 응집물(200)의 입자 사이즈가 형성된 제2 연마 슬러리(100-2)를 통해 직경이 300nm 웨이퍼의 13nm 이하의 미세결함(LLS) 및 19nm 이하의 미세결함(LLS)를 측정한 결과는 도 7 에 정리하였다.As described above, the results of measuring the micro-defects (LLS) of 13 nm or less and the micro-defects (LLS) of 19 nm or less of the 300 nm wafer through the second polishing slurry 100-2 in which the particle size of the aggregate 200 is formed are summarized in FIG. 7 .

제2 연마 슬러리(100-2)를 사용하고, 누적도수가 10-30%, 30-50%, 50-70%, 70-90%인 모든 경우, 13nm 이하의 미세결함(LLS)은 109개가 측정되어 상당량 비교예보다 저감된 미세결함(LLS)이 형성됨을 알 수 있다.In all cases where the second polishing slurry (100-2) was used and the cumulative frequency was 10-30%, 30-50%, 50-70%, and 70-90%, 109 micro-defects (LLS) of 13 nm or less were found. It can be seen that a significant amount of micro-defects (LLS) are formed compared to the comparative example.

그러나 제1 연마 슬러리(100-1)을 사용한 경우보다 제2 연마 슬러리(100-2)를 사용한 경우가 미세결함(LLS)의 개수가 증가함에 따라 알카리(130) 투입량에 따라 미세결함(LLS) 형성의 차이점을 발생시키는 것을 알 수 있다.However, as the number of micro-defects (LLS) increases in the case of using the second polishing slurry (100-2) than in the case of using the first polishing slurry (100-1), the amount of micro-defects (LLS) increases according to the amount of alkali (130) It can be seen that there is a difference in formation.

그리고, 연마 슬러리(100P)를 사용하고, 누적도수의 모든 경우, 19nm 이하의 미세결함(LLS)은 21개가 측정되어 소량의 미세결함(LLS) 결함이 형성됨을 알 수 있다. 이는 미세결함(LLS)의 측정 사이즈가 확대되면서 미세결함(LLS)의 개수가 저감된 것으로 판단된다.In addition, in all cases of cumulative frequency using the polishing slurry (100P), 21 LLSs of 19 nm or less were measured, indicating that a small amount of LLS defects were formed. It is determined that the number of micro-defects (LLS) is reduced as the measurement size of the micro-defects (LLS) is enlarged.

실시예 3의 제3 연마 슬러리(100-3)의 특징으로, 제3 연마 슬러리(100-3)는 알카리의 투입량이 270wt% 내지 290wt% 범위 투입으로 인해 Ph가 10.8로 설정되었다. 그리고 폴리머(140)는 응집물(200) 100wt%를 기준으로 10wt% 내지 20wt%를 제3 연마 슬러리(100-3)에 투입되었다.As a characteristic of the third polishing slurry 100-3 of Example 3, the pH of the third polishing slurry 100-3 was set to 10.8 due to the addition of alkali in the range of 270 wt% to 290 wt%. In addition, 10wt% to 20wt% of the polymer 140 based on 100wt% of the aggregate 200 was added to the third polishing slurry 100-3.

다시 말해, 실시예 3의 제3 연마 슬러리(100-3)에서는 실시예 2의 제2 연마 슬러리(100-2)와 비교를 위해 보조 폴리머를 응집물(200) 100wt%를 기준으로 제3 연마 슬러리(100-3)에 20wt% 내지 40wt%를 더 투입하였다.In other words, in the third polishing slurry 100-3 of Example 3, for comparison with the second polishing slurry 100-2 of Example 2, the third polishing slurry based on 100 wt% of the aggregate 200 20wt% to 40wt% was further added to (100-3).

여기서 실시예 3의 제3 연마 슬러리(100-3)를 사용하고, 누적도수가 10-30%일 경우, 응집물(200)의 입자 사이즈는 53nm로 측정되었다. 그리고 누적도수가 30-50%일 경우, 응집물(200)의 입자 사이즈는 68nm로 측정되었고, 누적도수가 50-70%일 경우, 응집물(200)의 입자 사이즈는 72nm로 측정되었고, 누적도수가 70-90%일 경우, 응집물(200)의 입자 사이즈는 88nm로 측정되었다.Here, when the third polishing slurry 100-3 of Example 3 was used and the cumulative frequency was 10-30%, the particle size of the aggregate 200 was measured to be 53 nm. And when the cumulative frequency was 30-50%, the particle size of the aggregate 200 was measured as 68 nm, and when the cumulative frequency was 50-70%, the particle size of the aggregate 200 was measured as 72 nm, and the cumulative frequency was At 70-90%, the particle size of the agglomerate 200 was measured to be 88 nm.

상기와 같이, 응집물(200)의 입자 사이즈가 형성된 제3 연마 슬러리(100-3)를 통해 직경이 300nm 웨이퍼의 13nm 이하의 미세결함(LLS) 및 19nm 이하의 미세결함(LLS)를 측정한 결과는 도 7에 정리하였다.As described above, the micro-defects (LLS) of 13 nm or less and the micro-defects (LLS) of 19 nm or less of the 300 nm diameter wafer were measured through the third polishing slurry 100-3 in which the particle size of the aggregate 200 was formed are summarized in FIG. 7 .

제3 연마 슬러리(100-3)를 사용하고, 누적도수가 10-30%, 30-50%, 50-70%, 70-90%인 모든 경우, 13nm 이하의 미세결함(LLS)은 80개가 측정되어 상당량 비교예보다 저감된 미세결함(LLS)이 형성됨을 알 수 있다.In all cases where the third polishing slurry (100-3) was used and the cumulative frequency was 10-30%, 30-50%, 50-70%, and 70-90%, 80 micro-defects (LLS) of 13 nm or less were It can be seen that a significant amount of micro-defects (LLS) are formed compared to the comparative example.

그리고, 연마 슬러리(100P)를 사용하고, 누적도수의 모든 경우, 19nm 이하의 미세결함(LLS)은 18개가 측정되어 소량의 미세결함(LLS) 결함이 형성됨을 알 수 있다. 이는 미세결함(LLS)의 측정 사이즈가 확대되면서 미세결함(LLS)의 개수가 저감된 것으로 판단된다.In addition, when the polishing slurry 100P was used and in all cases of cumulative frequency, 18 LLSs of 19 nm or less were measured, indicating that a small amount of LLS defects were formed. It is determined that the number of micro-defects (LLS) is reduced as the measurement size of the micro-defects (LLS) is enlarged.

따라서 실시예 3의 제3 연마 슬러리(100-3)에서는 실시예 1의 제1 연마 슬러리(100-1)와 비교를 위해 폴리머(140)의 함량만 변경하였으나, 큰 차이가 발생되지 않는 것을 알 수 있다.Therefore, in the third polishing slurry 100-3 of Example 3, only the content of the polymer 140 was changed for comparison with the first polishing slurry 100-1 of Example 1, but it was found that no significant difference occurred. can

실시예 4의 제4 연마 슬러리(100-4)의 특징으로, 제4 연마 슬러리(100-4)는 알카리의 투입량이 270wt% 내지 290wt% 범위 투입으로 인해 Ph가 10.8로 설정되었다. 그리고 폴리머(140)는 응집물(200) 100wt%를 기준으로 10wt% 내지 20wt%를 제4 연마 슬러리(100-4)에 투입되었다.As a characteristic of the fourth polishing slurry 100-4 of Example 4, the pH of the fourth polishing slurry 100-4 was set to 10.8 due to the addition of alkali in the range of 270 wt% to 290 wt%. In addition, 10wt% to 20wt% of the polymer 140 based on 100wt% of the aggregate 200 was added to the fourth polishing slurry 100-4.

여기서 실시예 4의 제4 연마 슬러리(100-4)는 폴리머의 분자량에 따른 변화 정도를 판단하기 위해 제1 실시예의 조건에서 폴리머의 분자량만 변경하였다.Here, in the fourth polishing slurry 100-4 of Example 4, only the molecular weight of the polymer was changed under the conditions of Example 1 in order to determine the degree of change according to the molecular weight of the polymer.

여기서 실시예 4의 제4 연마 슬러리(100-4)를 사용하고, 누적도수가 10-30%일 경우, 응집물(200)의 입자 사이즈는 56nm로 측정되었다. 그리고 누적도수가 30-50%일 경우, 응집물(200)의 입자 사이즈는 68nm로 측정되었고, 누적도수가 50-70%일 경우, 응집물(200)의 입자 사이즈는 71nm로 측정되었고, 누적도수가 70-90%일 경우, 응집물(200)의 입자 사이즈는 83nm로 측정되었다.Here, when the fourth polishing slurry 100-4 of Example 4 was used and the cumulative frequency was 10-30%, the particle size of the aggregate 200 was measured to be 56 nm. And when the cumulative frequency was 30-50%, the particle size of the aggregate 200 was measured as 68 nm, and when the cumulative frequency was 50-70%, the particle size of the aggregate 200 was measured as 71 nm, and the cumulative frequency At 70-90%, the particle size of the agglomerate 200 was measured to be 83 nm.

상기와 같이, 응집물(200)의 입자 사이즈가 형성된 제4 연마 슬러리(100-4)를 통해 직경이 300nm 웨이퍼의 13nm 이하의 미세결함(LLS) 및 19nm 이하의 미세결함(LLS)를 측정한 결과는 도 7에 정리하였다.As described above, the results of measuring the micro-defects (LLS) of 13 nm or less and the micro-defects (LLS) of 19 nm or less of the 300 nm diameter wafer through the fourth polishing slurry 100-4 in which the particle size of the aggregate 200 is formed are summarized in FIG. 7 .

제4 연마 슬러리(100-4)를 사용하고, 누적도수가 10-30%, 30-50%, 50-70%, 70-90%인 모든 경우, 13nm 이하의 미세결함(LLS)은 75개가 측정되어 상당량 비교예보다 저감된 미세결함(LLS)이 형성됨을 알 수 있다.In all cases where the fourth polishing slurry (100-4) was used and the cumulative frequency was 10-30%, 30-50%, 50-70%, and 70-90%, 75 micro-defects (LLS) of 13 nm or less were found. It can be seen that a significant amount of micro-defects (LLS) are formed compared to the comparative example.

그리고, 제4 연마 슬러리(100-4)를 사용하고, 누적도수의 모든 경우, 19nm 이하의 미세결함(LLS)은 18개가 측정되어 소량의 미세결함(LLS) 결함이 형성됨을 알 수 있다. 이는 미세결함(LLS)의 측정 사이즈가 확대되면서 미세결함(LLS)의 개수가 저감된 것으로 판단된다.In addition, when the fourth polishing slurry 100-4 was used and in all cases of cumulative frequency, 18 LLSs of 19 nm or less were measured, indicating that a small amount of LLS defects were formed. It is determined that the number of micro-defects (LLS) is reduced as the measurement size of the micro-defects (LLS) is enlarged.

따라서 실시예 4의 제4 연마 슬러리(100-4)에서는 실시예 1의 제1 연마 슬러리(100-1)와 비교를 위해 폴리머(140)의 분자량만 변경하였으나, 큰 차이가 발생되지 않는 것을 알 수 있다.Therefore, in the fourth polishing slurry 100-4 of Example 4, only the molecular weight of the polymer 140 was changed for comparison with the first polishing slurry 100-1 of Example 1, but it was found that no significant difference occurred. can

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 연마 슬러리(100)를 사용하여 웨이퍼 표면에 19nm 사이즈의 미세결함(LLS)의 형성개수는 모두 26개 이하로 측정되어 본 발명의 실시예에 따른 연마 슬러리(100)는 19nm 사이즈의 미세결함(LLS) 이항의 미세결함을 형성함을 알 수 있다.As such, the total number of 19 nm-sized micro-defects (LLS) formed on the wafer surface using the polishing slurry 100 according to the embodiment of the present invention was measured to be 26 or less, and the polishing slurry according to the embodiment of the present invention ( 100) can be seen that micro-defects of 19 nm size (LLS) binomial are formed.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 연마 슬러리(100)를 사용하여 웨이퍼 표면에 13nm 사이즈의 미세결함(LLS)의 형성개수는 68 내지 260개로 다양하게 형성됨을 알 수 있다. 여기서 연마 품질을 고려하게 되면 13nm 사이즈의 미세결함(LLS)의 형성개수는 100개 이하로 설정되는 것이 바람직하다.On the other hand, it can be seen that the number of 13 nm-sized LLS formed on the wafer surface by using the polishing slurry 100 according to the embodiment of the present invention is variously formed from 68 to 260. In consideration of the polishing quality, it is preferable that the number of 13 nm LLS formed is set to 100 or less.

이에, 13nm 사이즈의 미세결함(LLS)의 형성개수가 100개 이하인 경우는 제1 연마 슬러리(100-1), 제3 연마 슬러리(100-3), 제4 연마 슬러리(100-4)임을 보이고 있다. 따라서 본 발명의 실시예에 따른 연마 슬러리(100)는 알카리를 투입량을 조절하는 것이 연마품질을 향상시키는 요인임을 알 수 있다.Accordingly, when the number of 13 nm micro-defects (LLS) formed is 100 or less, the first polishing slurry 100-1, the third polishing slurry 100-3, and the fourth polishing slurry 100-4 are shown. there is. Therefore, it can be seen that adjusting the amount of alkali in the polishing slurry 100 according to the embodiment of the present invention is a factor in improving the polishing quality.

더욱이 누적도수가 70% 내지 90%인 경우, 13nm 사이즈의 미세결함(LLS)의 형성개수가 증가하는데 있어, 가장 주요 요인은 응집물(200)의 입자 사이즈가 90nm 이하임을 알 수 있다.Furthermore, when the cumulative frequency is 70% to 90%, it can be seen that the particle size of the agglomerate 200 is 90 nm or less, which is the most important factor in increasing the number of 13 nm LLS formed.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 연마 장치(1)는 연마 슬러리(100)의 알카리(130) 또는 폴리머(140)의 투입량을 조절하여 응집물(200)의 70~90% 누적도수 입자크기를 90nm 이하로 개선함으로써 연마 슬러리(100)에 함유되는 물질이 웨이퍼 표면에 잔존함에 따라 기인된 결함의 발생을 억제할 수 있다.As such, the polishing apparatus 1 according to the embodiment of the present invention adjusts the amount of alkali 130 or polymer 140 in the polishing slurry 100 to achieve 70 to 90% cumulative frequency and particle size of the aggregate 200 By improving to 90 nm or less, it is possible to suppress the generation of defects caused by the material contained in the polishing slurry 100 remaining on the wafer surface.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양하게 변경 및 수정할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정해져야만 할 것이다.Through the above description, those skilled in the art will be able to make various changes and modifications without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention is not limited to the contents described in the detailed description of the specification, but should be defined by the claims.

1: 연마 장치 100: 연마 슬러리
110: 실리카 130: 알카리
140: 폴리머 170: 첨가제
200: 응집물1: polishing device 100: polishing slurry
110: silica 130: alkali
140: polymer 170: additive
200: aggregate

Claims

It is to improve the 70-90% cumulative frequency particle size of the aggregate to 90 nm or less by adjusting the amount of alkali or polymer in the polishing slurry,
polishing liquid containing alkali and polymer;
aggregates in which silica is aggregated in the polishing liquid; and
An abrasive slurry formed of the silica and aggregates and having a pH of 10.8 or higher;
When the cumulative frequency of the polishing slurry is 70% to 90%, the particle diameter of the aggregate is 90 nm or less.

According to claim 1,
The polishing apparatus according to claim 1, wherein the silica is included in the polishing slurry in a range of 9 wt% or more to 12 wt% or less based on 100 wt% of the aggregate.

According to claim 1,
The polishing apparatus according to claim 1, wherein the silica has a diameter ranging from 30 nm or more to 50 nm or less.

According to claim 1,
The alkali of the polishing liquid includes potassium hydroxide (KOH) or ammonium hydroxide (NH ₄ OH).

According to claim 1,
The polishing apparatus, characterized in that the alkali is included in the polishing slurry in a range of greater than 150wt% to less than 290wt% based on 100wt% of the aggregate.

According to claim 1,
The polymer is hydroxyethylcellulose, methylcellulose, hydropropylmethylcellulose, carboxymethylcellulose, hydroxypropylcellulose, polyacrylic acids, polyacrylamide (polyacrylamides), polyethylene glycols, polyhydroxyetheracrylites, starch, maleic acid copolymers, polyethylene oxide, polyurethanes, and mixtures thereof. A polishing device, characterized in that at least one selected from.

According to claim 1,
The polishing apparatus according to claim 1, wherein the polymer is included in the polishing slurry in an amount of 10 wt% or more and 20 wt% or less based on 100 wt% of the aggregate.

According to claim 1,
The abrasive slurry further comprises an auxiliary polymer added in an amount of 20 wt% or more to 40 wt% or less based on 100 wt% of the aggregate.

According to claim 1,
The polishing slurry further comprises an additive comprising at least one selected from a chelating agent, an antiseptic, a surfactant, and a mixture thereof.

According to claim 1,
When the particle size of the cumulative frequency of the aggregate is 90 nm or less, the level of localized light scattering (LLS) of 13 nm or less or 19 nm or less is 100 or less.

It is to improve the 70-90% cumulative frequency particle size of the aggregate to 90 nm or less by adjusting the amount of alkali or polymer in the polishing slurry,
providing a polishing liquid containing silica having a diameter of 30 nm or more to 50 nm or less, and an alkali and a polymer;
forming aggregates formed by aggregating the silica in the polishing liquid;
providing the agglomerates on a wafer to form an abrasive slurry; and
Controlling the particle size of the polishing slurry to 90 nm or less when the cumulative frequency of the polishing slurry is 70% to 90%,
The alkali is adjusted to a range of more than 150wt% to less than 290wt% based on 100wt% of the aggregate,
Wafer polishing method characterized in that for controlling the pH of the polishing slurry to 10.8 or more.

According to claim 11,
Controlling the particle size of the polishing slurry to 90 nm or less when the cumulative frequency of the polishing slurry is 70% to 90%,
A wafer polishing method characterized in that 100 or less fine defects of 13 nm in size are converted into a 300 mm diameter wafer.

According to claim 11,
Controlling the particle size of the polishing slurry to 90 nm or less when the cumulative frequency of the polishing slurry is 70% to 90%,
A wafer polishing method characterized in that 100 or less fine defects of 19 nm in size are converted into a 300 mm diameter wafer.

According to claim 11,
The wafer polishing method, characterized in that the silica is included in the polishing slurry in a range of 9 wt% or more to 12 wt% or less based on 100 wt% of the aggregate.

According to claim 11,
The alkali of the polishing liquid comprises potassium hydroxide (KOH) or ammonium hydroxide (NH ₄ OH).

According to claim 11,
The alkali is a wafer polishing method, characterized in that included in the polishing slurry in a range of more than 150wt% to less than 290wt% based on 100wt% of the aggregate.

According to claim 11,
The polymer is hydroxyethylcellulose, methylcellulose, hydropropylmethylcellulose, carboxymethylcellulose, hydroxypropylcellulose, polyacrylic acids, polyacrylamide (polyacrylamides), polyethylene glycols, polyhydroxyetheracrylites, starch, maleic acid copolymers, polyethylene oxide, polyurethanes, and mixtures thereof. Wafer polishing method, characterized in that any one or more selected from.

According to claim 11,
The wafer polishing method, characterized in that the polymer is included in the polishing slurry in a range of 10 wt% or more to 20 wt% or less based on 100 wt% of the aggregate.

According to claim 11,
The polishing slurry further comprises an auxiliary polymer added in an amount of 20 wt% or more to 40 wt% or less based on 100 wt% of the aggregate.

According to claim 11,
The polishing slurry further comprises an additive comprising at least one selected from a chelating agent, an antiseptic, a surfactant, and a mixture thereof.

According to claim 11,
When the particle size of the cumulative frequency of the aggregate is 90 nm or less, the wafer polishing method, characterized in that the level of localized light scattering (LLS) of 13 nm or less or 19 nm or less is 100 or less.