KR20000017512A - 웨이퍼 기판 재생방법 및 웨이퍼 기판 재생을 위한 연마액 조성물 - Google Patents

웨이퍼 기판 재생방법 및 웨이퍼 기판 재생을 위한 연마액 조성물 Download PDF

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KR20000017512A
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다카다사토루
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구마모토 마사히로
가부시키가이샤 고베 세이코쇼
다케바야시 마사요시
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Abstract

금속막 및 절연막을 갖는 웨이퍼 기판재를 재생하는 방법은 실질적으로 웨이퍼 기판재 자체를 용해시키지 않도록 전체 금속막과 절연막의 적어도 일부를 화학에칭제로 제거하기 위한 단계, 화학-기계 연마에 의해 기판의 표면아래 변질된 부분과 나머지 절연막을 제거하는 단계, 및 기판의 적어도 한 표면을 연마하는 단계를 포함한다.

Description

웨이퍼 기판 재생방법 및 웨이퍼 기판 재생을 위한 연마액 조성물{METHOD FOR RECLAIMING WAFER SUBSTRATE AND POLISHING SOLUTION COMPOSITION FOR RECLAIMING WAFER SUBSTRATE}
본 발명은 웨이퍼 기판을 재생하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 특히 사용된 반도체 웨이퍼 기판을 반도체 장치의 제조에 사용되는 프라임급 웨이퍼와 실질적으로 동등한 품질을 갖는 기판이 되도록 재생하는 방법에 관한 것이다.
반도체 장치의 제조에서는, 단결정 실리콘 웨이퍼의 두 가지 등급, 예를 들면, 프라임급 및 테스트급이 사용된다. 프라임급 웨이퍼는 실질적인 반도체 장치를 제조하는 데 사용되며, 테스트급 웨이퍼는 제조공정이 충분히 만족스러운 것인지 어떤지를 확인하는데 사용된다. 프라임급 웨이퍼의 품질기준은 테스트급을 위한 것보다 엄격하다. 반도체 제조업자들은 프라임급 웨이퍼와 동등한 품질을 갖는 테스트급 웨이퍼를 선호하여 사용한다. 이러한 테스트급 웨이퍼는 일반적인 테스트급 웨이퍼와 비교하여 가격이 비싸다. 전형적인 사용된 반도체 웨이퍼는 원래의 정면 아래 주입 및/또는 확산된 부분을 가지며 도체 및 절연재층은 그 주입 또는 확산된 부분위에 형성된다.
웨이퍼 기판의 재생에서는, 상기 표면층과 웨이퍼 표면아래 주입 또는 확산된 부분이 제거된다. 재생 공장으로 보내진 사용된 웨이퍼는 여러가지의 재료로 만들어지고 다양한 표면구조 및 표면아래층을 갖는다. 예를 들면, 필름 두께를 측정하는 데 사용되는 몇몇 웨이퍼는 여러가지의 표면층을 갖고 있으며, 제조공정에서 불량품으로서 추출된 몇몇 웨이퍼는 이들만의 막구조, 막소재의 조합물, 및 주입원소를 갖고 있다.
사용된 반도체 웨이퍼를 재생하는 몇몇 기존의 방법이 개시된다. 이들 방법은 표면층 및 확산 또는 주입 부분의 두께를 비교하여 표면으로부터 많은 양의 재료를 제거하기 때문에 웨이퍼당 1~2회만이 재순환될 수 있다.
가장 자주 사용되는 기존의 방법은 화학에칭법이다. 예를 들면 미국 특허 No. 3,923,567는 표면층을 갖는 웨이퍼 기판에 대하여, 유기재료를 제거하기 위한 황산, 금속재료를 제거하기 위한 염산 및 질산, 및 산화물과 질화물을 제거하기 위한 플루오르화수소산등을 포함하는 에칭욕에 담그는 방법이 기재되어 있다. 이 특허에 따라 바람직한 에칭율은 12㎛/sec이다. 질산(HNO3) 및 플루오르화수소산 (HF)의 혼합물은 대부분의 막과 주입 또는 확산부분을 제거할 수 있기 때문에 재생을 위한 에칭액으로서 자주 사용된다.
웨이퍼는 또한 랩핑법에 의해 재생될 수 있다. 랩핑법은 화학에칭법과 달리 웨이퍼상의 여러가지 재료를 표면층의 구조와 패턴, 구성체에 관계없이 제거할 수 있다. 랩핑법에서, 랩핑액이 웨이퍼 표면과 판 사이에 공급되는 동안 웨이퍼는 회전하는 금속판상에 압착된다. 양면 랩핑의 경우에는, 반대방향으로 회전하는 한 쌍의 금속판(일반적으로, 주철판)으로 웨이퍼를 압착한다. 연마입자는 웨이퍼 표면과 충돌하여 웨이퍼 표면아래 작은 균열을 발생시키고, 표면재료를 제거한다.
미국 특허 5,855,735는 랩핑법에 의해 부-표면 손상을 줄이는 방법을 개시한다. 이 방법은 회전패드와 연마슬러리를 사용하여 표면에 미세-분열을 유도함으로써 표면재료를 제거하고, 및 모든 미세-분열이 제거될 때까지 웨이퍼의 표면을 화학적으로 에칭하는 것으로 이루어진다.
웨이퍼를 재생시키는 다른 방법은 연마법이다. 단면 연마의 경우에는, 웨이퍼 표면을 회전하는 패드상에 압착하고 연마입자를 포함하는 연마액을 패드와 웨이퍼 표면 사이에 공급하는 동안 표면 재료를 제거하는 방식이다. 양면 연마의 경우에는, 반대방향으로 회전하는 한 쌍의 패드사이에 웨이퍼를 끼우고, 그 사이에 미세한 연마입자를 공급하여 표면으로부터 소량의 재료를 제거하는 방식이다. 또한 이 방법은 상기 언급한 랩핑법과 비교하여 부표면의 손상을 현저하게 감소시킬 수 있다.
가장 자주 사용되는 연마법은 여러가지 약품을 포함하는 연마액을 사용하는 화학기계 연마이다. 즉, 약품은 연마된 시료표면에서 원자간 결합을 절단하거나 약화시키는 역할을 하며, 연마입자는 시료표면을 닦아내는 작용을 향상시킨다. 실리콘 웨이퍼는 통상 단면 연마를 채용하고, 이는 수산화칼륨, 수산화암모늄 및 유기아민외에도 1㎛ 이하의 입경을 갖는 미세한 알칼리성 콜로이달 실리카를 포함하는 연마액을 사용한다. 저널 The Society of Grinding Engineers, Vol. 40, No.1, p. 19(1996)에 따르면, 알루미나, 티타니아, 지르코니아, 세리아, 및 실리카와 같이, 다양한 연마입자를 실리콘 웨이퍼를 연마하기 위해 시험해왔고, 실리카를 제외한 모든 연마입자는 산화 유도된 적층결함을 가져온다. 알칼리성 콜로이달 실리카는 실리콘 웨이퍼를 연마하는데 특히 적합하다는 사실에 대하여 여러가지 의견이 제안되었다. 실리카 미립자에 의한 기계적 연마와 알칼리성 성분에 의한 화학에칭의 조합에 있어서 화학-기계 연마는 이러한 명확한 연마 특성을 나타내고 있지만 상세한 것은 아직 알려져 있지 않다. 연마는 랩핑 단계에서 형성된 표면 손상을 제거하고 거울 표면을 제조하기 위해 실행된다.
화학-기계 연마는 또한 웨이퍼 표면상의 다양한 막을 제거할 수 있다. 최근의 반도체 장치의 제조방법에는, 다층의 구조가 일반적이었다. 다층구조는 막표면의 수준에서 차이를 가져오기 때문에, 장치 패턴을 노광(露光)하는 동안 촛점이탈을 가져올 것이다. 따라서, 다층구조의 막표면은 일반적으로 평탄화된다. 막표면을 평탄화하여 화학-기계 연마를 채용하여 특정의 막성분을 효과적으로 제거하고 막표면의 평탄성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 화학-기계 연마는 막성분의 제거를 위해 높은 선택성을 요구하며 그 결과 특정성분을 다른 성분보다 보다 효과적으로 제거한다.
예를 들면, 알루미늄 배선층을 평탄화하는 경우에는 절연층의 성분인 산화규소를 가능한 많이 제거하지 않기 위해 산화알루미늄 연마입자, 과산화수소와 질산철을 포함하는 산성 연마액을 사용한다. 반대로, 산화규소 또는 유사물로 구성된 절연층을 평탄화하는 경우에는 금속성 배선층을 가능한 많이 제거하지 않기 위해 산화규소(연무실리카) 연마입자, 수산화칼륨(KOH), 수산화암모늄(NH4OH) 및 유기아민을 포함하는 알칼리성 연마액을 사용한다.
웨이퍼는 상대적으로 단순화된 막구조를 가지고 있기 때문에, 웨이퍼가 상대적으로 작은 크기를 갖는 경우 이러한 화학에칭법은 재생된 단순하게 그리고 균일하게 에칭표면을 재생시킬 수 있다. 그러나, 이러한 화학에칭법은 복잡한 표면 막구조를 가지며 많은 성분을 포함하는 큰 웨이퍼를 균일하게 재생시키는 데에는 효과적이지 못하다. 웨이퍼상에 형성된 각각의 층을 효과적으로 에칭시키기 위해 많은 형태의 에칭액이 제조되어야만 하지만, 이들 에칭액은 다른 막성분 및 구조를 갖는 기타 웨이퍼들을 에칭하는데 항상 유용하지는 않다.
각 층이 패턴을 갖는 경우, 어느 한 위치의 특정층의 에칭율은 다른 위치에 있는 층의 에칭율과 다르다. 따라서, 가장 바닥에 위치한 층은 불가피하게 불규칙한 표면을 갖는다. 예를 들면, 규소산텅스텐(WSi)은 화학에칭에 의해 거의 제거되지 않는 재료이다. 질산(HNO3)과 플루오르화수소산(HF) 의 혼합물은 대부분의 막과 주입원소를 제거할 수 있고 복잡한 막구조 및 조성물을 갖는 표면층을 제거하는 데 유용하다. 그러나, 실리콘 웨이퍼 기판 또한 빠르게 균일하지 않게 에칭된다. 산 성분의 확산은 산 성분의 실리콘과의 반응을 조절하기 때문에, 불충분한 확산은 균일하지 않은 에칭표면을 가져온다. 산은 확산되기 전에 쓰여지기 때문에 큰 웨이퍼의 주위로부터 확산된 산은 웨이퍼의 중심에 도달하기 전에 다 쓰여진다. 또한, 중심은 주위에서의 에칭율보다 낮은 에칭율을 갖는다. 그 결과, 재생된 웨이퍼의 중심은 주위의 두께와 비교하여 보다 큰 두께를 갖는다.
따라서, 산화막과 질화막을 포함하는 대부분의 성분은 실리콘의 에칭율보다 낮은 에칭율을 갖기 때문에 사용된 실리콘 웨이퍼를 재생하는데 있어 산의 사용은 에칭 후 표면의 불균일성을 보다 촉진한다.
사용된 실리콘 웨이퍼가 산 혼합물에 침지된 경우, 주위가 처음으로 제거되며 그런 다음 중심이 제거된다. 실리콘 기판은 이들 에칭액에서 빠르게 에칭되기 때문에 재생된 웨이퍼의 주위는 중심보다 얇다. 이러한 균일하지 않은 에칭율로 인해 발생된 두께의 편차는 8-인치 웨이퍼의 경우 20 내지 40㎛에 달하며, 또한 동일한 두께에 대한 고객의 요구는 만족스럽지 못하다.
랩핑법에서, 금속판의 사용은 웨이퍼 표면상에 깊은 부-표면 손상을 가져온다. 이러한 깊은 부-표면 손상이 최종적인 재생 반도체 웨이퍼에 남게 된다면, 재생 웨이퍼에서 결정적인 결함을 가져오며 먼지 또는 오염물의 침전을 가져올 것이다. 또한, 랩핑법은 웨이퍼 표면상의 미세균열을 제거하고 매끄러운 표면을 얻기위해 연속적인 화학에칭 또는 연마법을 요구한다. 이 방법에서 제거되는 깊이는 가장 깊은 균열에 따라 달라지기 때문에, 그 감소가 랩핑법에서 최소화된다 해도 두께에 있어서 최종감소는 현저하게 크게 된다. 그 결과, 웨이퍼당 가능한 재순환의 수는 불가피하게도 적다. 패드가 금속정반 대신에 사용되는 경우에도, 완전히 미세균열의 형성을 막는 것은 어렵다. 따라서, 랩핑법에서는 두께의 감소를 가능한 최소화시킬 수 있는 기술이 요망된다.
실리콘 웨이퍼상의 막이 화학-기계 연마에 의해 제거될 수 있는 경우, 연마된 웨이퍼는 처녀 웨이퍼의 거친 연마 후의 표면과 실질적으로 동등한 거울표면을 갖는다. 또한, 연속적인 단계상에서 로드는 현저하게 감소될 수 있고, 단순화된 단계는 제조비용 절감을 가져오는데 기여할 것이다. 반도체 제조 단계중 평탄화에서와는 다르게, 막의 모든 형태는 화학-기계 연마에서 제거되어야만 한다. 더욱이, 실리콘 웨이퍼 자체는 웨이퍼 표면 아래 변질된 부분을 제거하기 위해 어느 정도까지는 연마되어야만 한다. 또한 연마액은 막과 웨이퍼 모두에게 있어 효과적이어야만 한다. 기존의 연마액에서는, 연마입자의 크기 및 첨가제의 선택은 특정재료에만 효과적이도록 결정된다. 그러므로, 기존의 연마액은 여러가지 막 또는 재료를 효과적으로 연마하는데 적합하지 않다. 예를 들면, 실리콘 웨이퍼를 연마하기 위한 알칼리성 콜로이달 실리카는 상기 언급한 것과 같이, 산화 및 질화막을 연마하는데는 효과적이지 못하다. 산화세륨은 산화규소 또는 질화막을 효과적으로 연마할 수 있지만, 실리콘 웨이퍼를 연마하는 데는 적합하지 않다. 따라서, 다양한 성분에 적합한 연마액은 존재하지 않는다.
이러한 상황하에, 화학-기계 연마는 재생공정에서 표면층을 제거한 후 표면을 마무리 처리하는 데에만 사용된다.
발명의 요약
본 발명의 목적은 재생공정에서 웨이퍼 기판의 두께 감소를 최소화하고 웨이퍼 기판의 재생사용회수를 증가시킬 수 있는 재생법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 실리콘 웨이퍼상에 형성된 막을 제거한 후 실리콘 웨이퍼 상에 거울 표면을 형성시키는 규소, 산화규소, 및 질화규소막과 같은 비금속막 및 실리콘 웨이퍼를 효과적으로 연마할 수 있는 연마액 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 양태에서는, 실질적으로 웨이퍼 기판재 자체를 용해시키지 않기 위하여 화학에칭제로 웨이퍼 기판재 상의 절연막의 적어도 일부와 전체 금속막을 제거하기 위한 화학에칭단계, 기판재의 표면아래 변질된 부분과 나머지 절연막을 제거하기 위한 화학-기계 연마 단계, 및 적어도 기판의 한 표면을 마무리-연마하기 위한 마무리 연마단계를 포함하는 웨이퍼 기판 재생법이 제공된다.
이러한 공정은 사용된 웨이퍼의 전체 두께를 20㎛이하까지 감소시킬 수 있으며 사용된 웨이퍼의 재생사용회수를 증가시키는 결과를 가져온다.
바람직하게는, 화학에칭제로서는 인산계, 황산계, 플루오르화수소산계, 플루오르-질산계 및 염산-질산계의 화학에칭액으로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 한가지 에칭제이다.
바람직하게는, 화학-기계 연마 단계는 산화알루미늄, 산화지르코늄, 산화세륨 및 산화규소로부터 선택된 적어도 한가지의 연마입자 또는 졸로 구성된 연마액 조성물을 사용한다. 더욱이, 연마액 조성물은 바람직하게는 8 내지 12의 pH를 갖는다.
바람직하게는, 연마액 조성물을 포함한 연마입자는 2㎛이하의 평균 일차입자경을 갖는다. 바람직하게는 연마액 조성물은 1중량% 이상의 연마입자 또는 졸을 포함한다. 보다 바람직하게는, 화학-기계 연마 단계는 30 내지 1,000㎚의 일차입자경과 10㎚이상의 미소결정 크기를 갖는 단사결정(monoclnic)산화지르코늄을 2 내지 20중량% 포함하며, 9 내지 12의 pH 를 갖는 연마액 조성물을 사용한다. 대안으로, 화학-기계 연마 단계는 2,000㎚이하, 보다 바람직하게는 1,000㎚이하의 일차입자경과 30 내지 5,000㎚의 평균입자경을 가지는 산화세륨을 1 내지 20중량% 포함하며, 실리케이트를 포함하고, 9 내지 12의 pH 를 갖는 연마액 조성물을 사용할 수 있다. 바람직하게는, 연마 효율을 보다 향상시키기 위해, 연마액 조성물은 수산화알칼리, 탄산알칼리, 수용성 규산알칼리, 암모니아, 히드라진, 알킬암모늄 히드록시드, 유기아민 및 알카놀아민으로 구성되는 군으로부터 선택된 적어도 한가지 알칼리성 성분을 포함한다.
화학-기계 연마 단계에서, 웨이퍼 기판은 바람직하게는 각각 그들의 표면상에 패드를 갖는 한 쌍의 정반사이에 유지되어 웨이퍼 기판의 양면을 동시에 효율적으로 연마한다.
이러한 바람직한 구체예는 사용된 웨이퍼 기판의 재생사용회수를 더욱 증가시킬수 있도록 한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 웨이퍼 기판을 재생하는 연마액 조성물은 9 내지 12의 pH를 가지면서 30 내지 1,000㎚의 평균 입자경, 10nm이상의 미소결정크기를 갖는 단사결정 산화지르코늄 2 내지 20 중량%로 이루어진다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 웨이퍼 기판을 재생하는 연마액 조성물은 9 내지 12의 pH를 가지면서 2,000㎚이하의 일차입자경, 30 내지 5,000㎚의 평균 입자경을 갖는 산화세륨 1 내지 20 중량%와 실리케이트로 이루어진다. 바람직하게는, 일차입자경은 1,000㎚이하이다.
바람직하게는, 조성물은 수산화알칼리, 탄산알칼리, 수용성 규산알칼리, 암모니아, 히드라진, 알킬암모늄 히드록시드, 유기아민 및 알카놀아민으로 구성되는 군으로부터 선택된 적어도 한가지 알칼리성 성분으로 더욱 이루어진다.
이들 조성물은 재생공정에서 사용된 웨이퍼의 총 두께 감소를 20㎛이하로 감소시키고, 사용된 웨이퍼 기판의 재생사용회수를 증가시키는 결과를 가져올 수 있다.
도 1은 사용된 웨이퍼의 부분단면도이다.
도 2는 본 발명의 구체예에 따른 재생법에서 표면층피막이 에칭에 의해 부분적으로 제거된 웨이퍼의 부분단면도이다.
도 3은 본 발명의 구체예에 따른 재생법에서 표면층이 화학-기계 연마에 의해 부분적으로 제거된 웨이퍼의 부분단면도이다. 그리고
도 4는 본 발명의 구체예에 따른 재생법에서 표면이 연마된 웨이퍼의 부분단면도이다.
바람직한 구체예의 설명
본 발명에 따른 방법의 바람직한 구체예로서, 실리콘 반도체 웨이퍼를 재생하는 방법은 일차적으로 설명될 것이다. 그러나, 본 발명은 이 방법에 제한되지 않으며, 예를 들면, 갈륨-비소, 사파이어, 가돌리늄갈륨석류석(GGG), 및 인듐-인으로 구성된 다른 웨이퍼의 재생에 또한 이용가능하다.
다음은 실리콘 반도체 웨이퍼의 재생에 대한 개략적인 단계이다;
A) 실질적으로 웨이퍼 기판재 자체를 용해시키지 않도록 금속막과 절연막을 포함하는 표면층피막을 갖는 웨이퍼 기판재상의 전체 금속막과 절연막의 적어도 일부를 화학에칭제로 제거하기 위한 화학에칭단계;
B) 기판재의 표면아래 변질된 부분과 나머지 절연막을 제거하기 위한 화학-기계 연마 단계; 및
C) 기판의 적어도 한 표면을 마무리-연마하기 위한 마무리 연마단계이다.
여기서, 용어 "실질적으로 웨이퍼 기판재 자체를 용해시키지 않도록" 은 금속막 및 절연막을 포함하는 표면층피막을 갖는 웨이퍼 기판에서, 금속막 및 적어도 절연막의 일부는 제거되고 웨이퍼 기판의 두께감소는 1㎛ 또는 이하로 조절되는 것을 의미한다.
도 1은 재생전의 사용된 웨이퍼의 부분확대단면도이고, 도 2는 에칭에 의해 표면층피막을 제거한 후의 부분확대단면도이다.
웨이퍼 기판 1은 예를 들면, 주입층 2와 절연층 3, 금속배선층 4등을 포함하는 단층 또는 복수층이 형성되어 있는 표면을 갖는다.
화학에칭에서 사용되는 바람직한 에칭제의 예는 인산계, 황산계, 플루오르화수소산계, 플루오르-질산계 및 염산-질산계 화학에칭제이다. 이들은 단독으로 사용될 수 있다. 대안으로는, 적어도 두가지 약품이 혼합물에서 동시에, 또는 필요하다면 연속해서 사용될 수 있다. 인산계, 황산계, 플루오르화수소산계, 및 염산-질산계 화학에칭제는 농도가 높은 경우에도 실리콘을 용해시키지 않는다. 농축된 플루오르-질산계 화학에칭제는 실리콘을 용해시키지만, 물로 희석하면 금속막은 용해시키지만 실질적으로 실리콘은 용해시키지 않는 조건(1㎛의 범위내의 두께 감소)으로 사용될 수 있다.
예를 들면, 농축된 플루오르-질산계 에칭액은 실리콘 기판을 용해시킨다. 사용된 웨이퍼가 69% 질산:49% 플루오르화수소산:물=1:1:5인 실온의 조성물을 갖는 묽은 용액속에 10분동안 침지되는 경우, 용액은 알루미늄 및 텅스텐과 같은 금속배선막뿐만 아니라, 산화규소 및 질화규소와 같은 절연막의 일부 또한 제거할 수 있다. 묽은 용액은 에칭 가능성을 약화시키기 때문에, 일부의 경질(硬質) 질화 및 산화막과 같은 절연막이 기판 표면상에 남아있다. 전형적인 경질 질화막은 고온에서 기상반응법(CVD)에 의해 형성된다. 묽은 용액은 또한 표면층피막이 제거된 후에 노출된 웨이퍼 기판 자체를 일부 용해시키지만, 실온에서 10분동안 에칭한 후의 두께감소는 1㎛이하에 지나지 않는다. 또한 이러한 묽은 에칭액은 기판 평탄도의 현저한 악화를 일으키지 않는다.
다른 바람직한 에칭액은 페록소이황산나트륨 25%의 수용액과 농황산(96%)의 혼합된 에칭액(부피상 1:1)이다. 웨이퍼 기판을 100℃로 가열한 이 혼합액에 10분동안 침지한 후 세정한다. 그런 다음 웨이퍼 기판을 플루오르화수소산 49% 및 물(1:1)의 에칭액에 10분동안 침지시킨다. 이 공정은 알루미늄과 텅스텐등의 금속막과 주로 산화규소로 구성된 절연막을 거의 완전히 제거할 수 있다. 이들 에칭액을 사용한 공정에서는, 실리콘 웨이퍼 기판자체의 두께 감소는 약 0.05㎛정도이다.
에칭액의 조성은 상기예에 제한되지는 않는다. 금속막과 절연막을 포함하는 표면층피막을 갖는 웨이퍼 기판재로부터 금속막과 절연막의 일부를 용해시킬 수 있고 웨이퍼 기판의 두께 감소가 1㎛이하로 나타나는 한 어떤 에칭액도 본 발명에서 사용될 수 있다.
다음으로, 에칭된 웨이퍼 기판(도 2 참조)을 화학-기계 연마한다. 도 3은 화학-기계 연마 후의 웨이퍼 기판을 나타낸다. 많은 경우에, 웨이퍼 기판상에 형성된 피막은, 반도체 회로가 형성된 정면뿐만 아니라 후면까지 퍼져나간다. 따라서, 웨이퍼 기판의 양면 모두를 화학-기계 연마하는 것이 바람직하다. 화학-기계 연마에는 시판되는 어떤 단면 또는 양면 연마기도 사용할 수 있다. 단면연마기를 사용하는 경우, 웨이퍼 기판은 세라믹판위에 올리거나 진공척 또는 템플레이트에 의해 유지하며, 회전하는 패드에 압착하여 연마액을 공급하면서 연마를 행한다. 양면연마기를 사용하는 경우 웨이퍼 기판을 캐리어에 유지하고 반대방향으로 회전하는 한 쌍의 패드 사이에 끼우고 연마액을 공급하여 양면이 동시에 연마될 수 있도록 한다. 웨이퍼 기판의 양표면은 상기 기술 한대로 바람직하기 때문에 양면연마기의 사용은 바람직하다. 화학-기계 연마의 압력은 바람직하게는 80gf/㎠ 또는 그 이상이다.
화학-기계 연마에서 사용되는 바람직한 패드는 폴리우레탄 또는 부직포를 수지에 고정한 것이고 경도가 ASTM 타입 D로 20 이상 70이하인 것이다. 에칭단계에서 제거되지 않아 이 공정에서 반드시 제거되어야 하는 피막은, 산화막 및 질화막과 같은 절연막만을 포함하며 금속막은 포함하지 않는다. 그러므로, 이들 절연층 및 불순물확산층을 포함하는 웨이퍼 기판재를 거의 같은 속도로 연마할 수 있는 연마액을 사용하는 것이 바람직하다.
바람직한 연마액으로는 산화알루미늄, 산화지르코늄, 산화세륨, 및 산화규소로부터 선택된 재료로 구성되고, 평균 일차입자경이 2㎛이하인 연마입자 또는 졸을 함유한다. 미세한 연마입자와 패드의 조합된 사용에서는, 상기 설명한 랩핑의 기계적인 단독 제거효과와 달리, 연마입자의 기계적인 제거효과와 피막 및 웨이퍼 기판재상의 화학적인 제거효과의 조합에 의해서 웨이퍼 기판의 표층은 효과적으로 제거될 수 있다. 산화지르코늄 및 산화세륨의 연마입자 또는 졸을 사용하면, 연마된 표면상에 스크래치를 일으키지 않으면서 잔여막뿐만 아니라 웨이퍼 기판재 또한 보다 효과적으로 제거될 수 있기 때문에 보다 바람직하다. 30 내지 1,000nm의 일차입자경과 10nm이상의 미소결정 크기를 갖는 단사결정 산화지르코늄, 또는 2,000nm이하, 보다 바람직하게는 1,000nm이하의 일차입자경과 30 내지 5,000nm의 평균입자경을 갖는 산화세륨을 사용하는 것이 보다 바람직하다. 이들 입자는 연마된 표면상에 스크래치를 형성하지 않고 고효율로 잔여 피막뿐만 아니라 웨이퍼 기판 또한 제거할 수 있다. 바람직하게는, 연마액의 pH는 9 내지 12의 범위내에 있다. 이러한 pH 범위에서는, 미세한 산화지르코늄 입자들의 응집없이 효과적으로 연마될 수 있다. 적당한 계면활성제 및 표면변형제는 이들 입자들이 보다 안정하게 분산되도록 할 것이다.
입자는 일반적으로 일차 입자라고 불리우는 기본적인 입자들의 집합체에 존재하고, 집합체인 연마입자의 평균크기는 평균입자경에 의해 정의된다.
연마액이 수산화알칼리, 탄산알칼리, 수용성 규산알칼리, 암모니아, 히드라진, 알킬암모늄, 히드록시드, 유기아민, 및 알카놀아민으로 구성되는 군으로부터 선택된 적어도 한가지의 알칼린 성분을 포함하는 경우, 이는 화학적인 제거효과를 상승시킬수 있다. 연마액중 연마입자 함량은 연마 효율을 향상시키기 위하여 바람직하게는 1중량% 이상, 보다 바람직하게는 5중량% 이상이다.
산화지르코늄은 보다 낮은 온도에서 단사정계와 보다 높은 온도 약 1,000℃에서 정방정계사이에서 가역적인 고-상 전이를 나타낸다. 상전이 온도는 불순물의 흔적량에 따라 다르다. 산화지르코늄이 여러가지 퍼센트의 산화칼슘, 산화마그네슘, 또는 드문 산화토류를 함유하는 경우, 안정한 결정구조는 정방결정이고 상전이는 일어나지 않을 것이다. 소량의 불순물을 포함하는 정방정 산화지르코늄은 안정한 지르코니아로 불리운다. 본 발명에서는, 본 발명자들에 의해 연마 특성에 대한 산화지르코늄의 결정시스템 및 미소결정 크기의 효과에 관하여 조사한 결과, 10nm이상의 미소결정 크기를 갖는 단사결정 산화지르코늄은 화학-기계 연마에 적합하다. 미소결정 크기는 X-선 분말 회절장치를 사용하여 Sherrer 법으로 결정한다. 일차입자경은 10nm 이상의 미소결정 크기를 갖는 미세한 입자를 형성하기 위하여 적어도 30nm가 되어야만 한다.
미세한 산화지르코늄 입자는 분쇄하고 천연 바델라이트석을 선별함으로써 제조될 수 있고, 옥시염화지르코늄 또는 옥시질산지르코늄을 포함하는 지르콘산 수용액의 pH를 조절하고 고온 분위기에서 용액을 원자화함으로써 합성될 수 있다. 대안으로는, 지르콘산 수용액의 pH를 수산화지르코늄의 침전물이 형성되도록 조절하고 침전물을 산화지르코늄을 형성하도록 소성하고 분쇄하여 분류한다. 산화지르코늄을 지르콘산 수용액으로부터 합성하는 경우, 소성온도는 높은 결정성을 갖는 입자를 형성하기 위하여 반드시 1,000℃ 이상, 바람직하게는 1,100℃ 이상이어야 한다. 보다 높은 소성온도는 일반적으로 보다 높은 결정성과 보다 큰 미소결정 크기를 가져온다. 소성온도의 상한은 트리고날계에서 상전이 온도인 1900℃이다; 그러나, 실제 소성온도는 비용 및 조작조건을 고려하면 상한보다는 낮다.
소위 "수용성 지르코니아 졸"은 그것의 낮은 결정성으로 인하여 본 발명과 관련한 성분에는 적합하지는 않다. 수용성 지르코니아 졸은 콜로이달 실리카와 같은 수용성 산화금속을 합성함으로써 기존의 공정에 의해서 일반적으로 형성되며, 여기서 수용성 금속염용액은 탈수되어 바람직한 pH 및 온도에서 중합된다.
산화세륨 연마입자는 예를 들면, 모나지트 또는 바스트나지트와 같이 드문 산화토류를 포함하는 천연 광석을 소성, 분쇄 및 분류함으로써 일반적으로 제조된다. 바스트나지트 연마입자는 약 50중량%의 산화세륨을 포함한다. 합성 연마입자의 몇몇 형태들은 90중량% 또는 그 이상의 산화세륨을 포함한다. 바스트나지트 및 합성 연마입자 둘 다 본 발명에서 사용될 수 있다. 바람직하게는, 이들 연마입자들은 2,000nm, 덜 바람직하게는 1,000 이하의 일차입자경, 및 5,000nm이하의 평균입자경을 갖는다.
연마동안 압력은 연마 효율을 향상시키기 위하여 바람직하게는 80gf/㎠ 이상, 보다 바람직하게는 130gf/㎠이상이다.
본 단계를 거친 웨이퍼 기판은 그 양면에 피막과 불순물확산층이 없는 기판재 그 자체가 노출된 거울표면을 갖는다. 에칭액은 금속성분을 함유하고 있기 때문에, 에칭된 웨이퍼 기판의 표면은 금속성분으로 오염되어 있다. 그러나, 이들 표면을 화학-기계 연마에 의해 제거하고 웨이퍼 기판재를 노출시키면 금속오염이 매우 낮은 면이 얻어진다. 300mm이상의 입경을 갖는 큰 웨이퍼에서는 양면의 거울 연마가 바람직하게 때문에, 본 단계를 거친 웨이퍼 기판의 후면은 추가의 처리없이 최종 재생 웨이퍼의 후면으로서 사용될 수 있다.
에칭한 웨이퍼 기판의 주변 부분에 피막이 남아있는 경우에는, 주변부를 기계적 또는 화학-기계적인 연마를 하여 피막을 제거하는 것이 바람직하다. 바람직한 연마법에서는, 산화알루미늄 또는 탄화규소의 연마입자가 고정된 표면을 갖는 폴리에틸렌 연마 테이프에 의해서 회전하는 웨이퍼 기판의 주변부를 압착한다. 다른 바람직한 연마법에서는, 연마액을 공급하면서 폴리우레탄 또는 부직포를 수지에 고정한 패드에 의해서 회전하는 웨이퍼 기판의 주변부를 압착한다. 연마액은 30 내지 1,000nm의 일차입자경, 10nm이상의 미소결정 크기를 갖는 콜로이달 실리카 또는 단사결정 산화지르코늄을 2 내지 20중량% 포함할 수 있으며 9 내지 12의 pH를 가질 수 있다. 대안으로, 연마액은 2,000nm 이하, 바람직하게는 1,000nm 이하의 일차입자경과 30 내지 5,000nm의 평균 입자경을 갖는 산화세륨을 1 내지 20중량% 포함할 수 있고, 실리케이트를 포함할 수 있으며, pH 9 내지 12를 가질 수 있다.
표면층을 제거한 웨이퍼 기판의 정면은 프라임 웨이퍼와 동등한 부드러운 표면을 갖기 위하여 마무리-연마된다.
본 구체예에서 웨이퍼 기판 재생을 위한 방법의 각 단계에서 두께감소는 표 1에 나타난다. 모든 단계에서 총 두께 감소는 20㎛이하로 억제될 수 있으며, 이는 기존의 에칭 및 랩핑 공정에서의 40㎛보다 현저하게 적은 수치이다.
단계 두께 감소 (μm)
화학에칭 (도 2) 1
화학기계 연마(도 3) 4 내지 8
연마(도 4) 5 내지 11
총합계 11 내지 20
(실시예)
이하, 실시예를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명할 것이다; 그러나, 본 발명은 하기 실시예에 제한되지는 않으며 본 발명의 범주내에서 적당한 변경을 포함할 수 있다.
실시예 1
{100}면의 결정방위를 갖는 두께 725㎛의 8-인치 단결정 웨이퍼 기판의 정면상에, 표 2에 나타난 질화 또는 산화 표면층을 형성하였다. 각 표면층을 6장씩(합계 12장)을 준비하고 재생처리를 행하였다.
시료 번호 막 구성
1 질화막(두께: 0.7 μm)
2 산화막(두께: 0.5 μm)위의 패턴이 있는 알루미늄층(두께: 0.4 μm)
우선, 테플론제 바스(bath)에 69% 질산: 49% 플루오르화수소산: 순수 = 1:1:5(부피상)의 에칭액을 넣고, 여기에 표 2에 나타난 막구성의 사용된 웨이퍼를 담그고 실온에서 5분간 에칭시켰다. 웨이퍼 1의 대부분은 웨이퍼상에 남아있는 질화막의 두께에 반응하여 에칭동안 녹색에서 적색으로 변색되었다. 웨이퍼 2의 중심은, 알루미늄층은 완전히 제거되었지만 남아있는 산화막으로 인하여 에칭에 의해 황색에서 청색으로 변색되었다. 회전 스핀들을 갖는 진공척에 각 웨이퍼를 고정하고 450rpm으로 회전시키고, 500nm의 일차입자경과 1800nm의 평균 입자경을 갖는 산화세륨 연마입자를 5중량% 현탁상태로 포함하는 수용성 연마액(규산칼륨을 사용하여 pH를 10으로 조절함)을 40ml/분의 속도로 공급하면서, 공기실린더에 의해 500g 로드로 웨이퍼 가장자리 부분을 압착하여 1분씩 순차적으로 연마하였다.
각 1,030mm의 입경을 갖고, ASTM의 타입 D로 경도 45°의 폴리우레탄 패드를 갖춘 한 쌍의 스테인레스 스틸판을 양면 연마기위에 올려놓았다. 각 웨이퍼를 두 패드 사이에 삽입한 케리어에 유지시킨 후, 500nm의 평균 일차입자경과 1,800nm의 평균 입자경을 갖는 현탁시킨 산화세륨 연마입자를 5중량% 포함하는 수용성 연마액(규산칼륨을 사용하여 pH를 10으로 조절함)을 400ml/분의 속도로 공급하면서, 150gf/㎠의 연마압력하에 5분동안 연마하였다.
연마한 웨이퍼를 순수에서 초음파세정하여 부착된 연마입자를 제거한 후, 단면 연마기를 사용하여 정면을 다음과 같이 연마하였다. 812mm의 입경을 갖는 스테인레스 스틸판에 폴리우레탄 패드를 결합시키고, 세라믹판에 왁스로 부착시킨 웨이퍼를 패드면에 200gf/㎠의 로드하에 압착시켜 평균입경 60nm를 갖는 콜로이달 실리카 2.5중량%를 함유하는 연마액(pH = 10.5)을 공급하면서 회전수 60rpm으로 10분간 연마하였다.
다음으로, 웨이퍼가 부착된 세라믹판을 연질 폴리우레탄 패드를 갖는 판에 100gf/㎠의 로드로 압착시키고, 콜로이달 실리카(평균입경:35nm) 1중량%를 함유한 연마액(pH = 10.5)을 공급하면서 회전수 60rpm으로 10분동안 연마하였다. 연마한 웨이퍼를 표준적인 RCA세정을 하였다. 정전용량식 비접촉 판두께측정기를 사용하여 두께를 측정하고 전반사 형광 X선 분석에 의해 연마된 표면상에 불순물을 측정하였다.
모든 웨이퍼의 두께는 710 내지 712㎛의 범위이고 각각 불순물 레벨은 알루미늄, 크롬, 구리, 철, 니켈 및 지르코늄에 대하여 10×1010개/㎠ 이하였다. 이 결과는 표면오염이 없는 것을 확인하였다.
실시예 2
{100}면의 결정방위를 갖는 두께 725㎛의 8-인치 단결정 웨이퍼 기판의 정면상에, 표 2에 나타난 질화 또는 산화 표면층을 형성하였다. 각 표면층을 6장씩(합계 12장)을 준비하고 재생처리를 행하였다.
우선, 석영제 바스를 사용하여, 퍼옥소이황산나트륨의 25% 수용액: 농황산 (96%) = 1:1 (부피상)으로 구성된 에칭액을 넣고, 여기에 표 2에 나타난 막구성을 갖는 사용된 웨이퍼를 담그어 100℃에서 10분간 에칭하였다. 다음으로, 49% 플루오르화수소산: 물 = 1:2 (부피상), 실온의 에칭액을 함유한 테플론제 바스에 10분동안 웨이퍼를 침지시켰다.
웨이퍼 1은 에칭동안 변색되었지만 막은 전면에 남아있다. 웨이퍼 2에서는, 알루미늄층은 완전히 제거되었지만 웨이퍼 중앙부에 산화막이 남아있기 때문에 황색에서 청색부분으로 변한 중앙부에 남아있었다. 회전하는 스핀들의 진공척에 각 웨이퍼를 고정하고 450rpm으로 회전시키고, 평균입경 6㎛을 갖는 SiC 연마입자를 고착시킨 연마테이프와 평균입경 2㎛를 갖는 연마입자를 고착시킨 연마테이프를 공기실린더에 의해 500g 로드하에 웨이퍼 주변위로 압착시켜 순차 1분씩 연마하였다.
각 1,030mm의 입경을 갖고, ASTM의 타입 D로 경도 45°의 폴리우레탄 패드를 갖춘 한 쌍의 스테인레스 스틸판을 양면 연마기위에 올려놓았다. 각 웨이퍼를 두 패드 사이에 삽입한 케리어에 유지시킨 후, 동적광산란법으로 결정한 200nm의 평균 일차입자경과 15nm의 평균 미소결정 크기를 갖는 단사결정 산화지르코늄(ZrO2) 연마입자 10중량% 포함하는 수용성 연마액(에탄올아민을 사용하여 pH를 10으로 조절함)을 400ml/분의 속도로 공급하면서, 150gf/㎠의 연마압력하에 5분동안 연마하였다.
연마한 웨이퍼를 순수중에서 초음파세정하여 부착된 연마입자를 제거한 후, 단면 연마기를 사용하여 다음과 같이 정면을 연마하였다. 812mm의 직경을 갖는 스테인레스 스틸 정반에 폴리우레탄 패드를 결합시키고 세라믹판에 왁스로 부착시킨 웨이퍼를 패드면에 200gf/㎠의 로드하에 가압하고, 60nm의 평균입경을 갖는 콜로이달 실리카 2.5중량%를 함유하는 연마액(pH 10.5)을 공급하면서 정반의 60rpm의 회전수로 10분간 연마하였다.
다음으로, 웨이퍼가 부착된 세라믹판을 연질의 폴리우레탄 패드를 접착시킨 정반에 100gf/㎠의 로드하에 가압하고, 콜로이달 실리카(평균입경:35nm) 1중량% 함유하는 연마액(pH=10.5)을 공급하면서 60rpm의 회전수로 10분간 연마하였다. 연마한 웨이퍼를 표준적인 RCA 세정을 하였다. 정전용량식비접촉 판두께 측정기를 사용하여 판두께를 측정하고 전반사 형광 X선 분석에 의하여 연마면의 불순분석을 하였다.
모든 웨이퍼의 두께는 710 내지 712㎛의 범위이고 각각 불순물 레벨은 알루미늄, 크롬, 구리, 철, 니켈 및 지르코늄에 대하여 10×1010개/㎠ 이하였다. 이 결과는 표면오염이 없는 것을 확인하였다.
비교예
{100}면의 결정방위를 갖는 두께 725㎛의 8-인치 단결정 웨이퍼 기판의 정면상에, 표 2에 나타난 질화 또는 산화 표면층을 형성하였다. 각 표면층을 6장씩(합계 12장)을 준비하고 재생처리하였다.
우선, 테플론제 바스에 69% 질산: 49% 플루오르화수소산: 순수 = 3:1:1(부피상)의 에칭액을 넣고, 여기에 표 2에 나타난 막구성을 갖는 웨이퍼를 담그고 실온에서 1분간 에칭하였다. 세정후, 단면 연마기를 사용하여 다음과 같이, 정면을 연마하였다. 812mm의 직경을 갖는 스테인레스 철 정반에 폴리우레탄 패드를 결합시키고 세라믹판에 왁스로 부착한 웨이퍼를 패드면에 대하여 200gf/㎠의 로드하에 가압하고 평균입경 60nm를 갖는 콜로이달 실리카 2.5중량%를 함유하는 연마액 (pH=10.5)을 공급하면서 60rpm의 회전수로 연마하였다.
다음으로, 웨이퍼를 부착한 세라믹판을 연질 폴리우레탄 패드를 갖는 정반에 대하여 100gf/㎠의 로드하에 가압하고, 콜로이달 실리카(평균입경:35nm) 1중량%를 함유하는 연마액(pH=10.5)을 공급하면서 60rpm의 회전수로 10분간 연마하였다. 연마한 웨이퍼를 표준적인 RCA 세정을 하였다. 정전용량식비접촉 판두께 측정기를 사용하여 판두께를 측정하고 전반사 형광 X선 분석에 의하여 연마면의 불순분석을 하였다.
웨이퍼 1의 주변은 에칭에 의해 얇게 되기 때문에, 총두께편차(TTV)를 7㎛이하로 얻기 위하여 15㎛의 연마 제거가 필요하였다. 웨이퍼 2는 주변이 얇게 되고 패턴에 의한 단차가 발생하였기 때문에, 21㎛의 연마 제거가 필요하였다.
모든 재생 웨이퍼의 두께는 677 내지 687㎛의 범위이고, 따라서 두께 감소량은 38 내지 48㎛이었다. 불순물의 레벨은, 정면의 경우, 알루미늄, 크롬, 구리, 철, 니켈, 및 지르코늄에 대하여 10×1010개/㎠ 이하이고, 후면의 경우는 20×1011개/㎠ 의 잔여 알루미늄 함량을 가지며, 이러한 레벨은 재생 웨이퍼로서는 만족스럽지 못한 것이었다.
따라서, 본 발명에 따른 방법에 의해 재생된 웨이퍼는 금속오염이 현저하게 낮고, 더욱이 재생에 의한 두께 감소는 종래법의 1/2 내지 1/4이었다. 그러므로, 본 발명에 따른 재생법은 재생사용회수를 증가시킬 수 있다.
공지된 대등물을 갖는 본 발명의 특정성분 또는 정수에 대하여 언급된 앞선 설명에서, 이러한 대등물은 각각 기재된 것처럼 여기에 포함된다.
앞선 설명에서, 공지된 대등물을 포함하는 자료가 본발명의 특정성분 또는 정수에 대하여 참고되었으나, 본 발명은 실시예를 들어 그리고 가능한 구체예를 참고로 설명되었지만, 첨부된 청구항에서 정의된 본 발명의 범주를 벗어나지 않고 변형 또는 개선할 수 있다.
1998, 8월 28일에 출원된 일본 특허 출원 No. 10-243868을 명세서, 청구항, 도면 및 요약서를 포함하는 전체 개시내용은 참고로 여기에 모두 포함된다.
반도체 웨이퍼를 재생하는 경우, 본 발명에 따른 방법은 두께 감소량을 20㎛이하로 감소시킬 수 있고, 종래보다도 재생회수를 증가시킬 수 있다. 더욱이, 화학-기계 연마에 의해 웨이퍼 기판의 표면층을 제거하고 있기 때문에 정면 뿐만 아니라 후면의 금속오염 레벨도 현저하게 감소시킬 수 있다. 또한 재생 웨이퍼의 고품질을 유지할 수 있다.

Claims (20)

  1. 실질적으로 웨이퍼 기판재 자체를 용해시키지 않도록 웨이퍼 기판 표면상의 전체 금속막과 절연막의 적어도 일부를 화학에칭제로 제거하기 위한 화학에칭단계;
    기판재의 표면아래 변질된 부분과 나머지 절연막을 제거하기 위한 화학-기계 연마 단계; 및
    기판의 적어도 한 표면을 마무리-연마하기 위한 마무리 연마단계로 이루어지는 웨이퍼 기판 재생방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 화학에칭제는 인산계, 황산계, 플루오르화수소산계, 플루오르-질산계 및 염산-질산계 화학에칭제로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 한가지의 화학에칭제인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 기판 재생방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 화학-기계 연마 단계는 산화알루미늄, 산화지르코늄, 산화세륨 및 산화규소로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 한가지의 연마입자 또는 졸로 이루어지는 연마액 조성물을 사용하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 기판 재생방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 연마액 조성물은 8 내지 12의 pH를 갖는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 기판 재생방법.
  5. 제 3 항에 있어서, 연마액 조성물에 포함된 연마입자는 2㎛이하의 평균 일차입자경을 갖는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 기판 재생방법.
  6. 제 3 항에 있어서, 연마액 조성물은 적어도 1중량%의 연마입자 또는 졸을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 기판 재생방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 화학-기계 연마 단계는 30 내지 1,000nm의 일차입자경과 10nm이상의 미소결정 크기를 갖는 단사결정 산화지르코늄을 2 내지 20중량% 포함하며 9 내지 12의 pH를 갖는 연마액 조성물을 사용하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 기판 재생방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 화학-기계 연마 단계는 2,000nm 이하의 일차입자경과 30 내지 5,000nm의 평균 입자경을 갖는 산화세륨을 1 내지 20중량% 포함하고, 실리케이트를 포함하며 9 내지 12의 pH를 갖는 연마액 조성물을 사용하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 기판 재생방법.
  9. 제 4 항에 있어서, 연마액 조성물은 수산화알칼리, 탄산알칼리, 수용성 규산알칼리, 암모니아, 히드라진, 알킬암모늄히드록시드, 유기아민, 및 알카놀아민으로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 한가지의 알칼린 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 기판 재생방법.
  10. 제 5 항에 있어서, 연마액 조성물은 수산화알칼리, 탄산알칼리, 수용성 규산알칼리, 암모니아, 히드라진, 알킬암모늄히드록시드, 유기아민, 및 알카놀아민으로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 한가지의 알칼린 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 기판 재생방법.
  11. 제 6 항에 있어서, 연마액 조성물은 수산화알칼리, 탄산알칼리, 수용성 규산알칼리, 암모니아, 히드라진, 알킬암모늄히드록시드, 유기아민, 및 알카놀아민으로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 한가지의 알칼린 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 기판 재생방법.
  12. 제 7 항에 있어서, 연마액 조성물은 수산화알칼리, 탄산알칼리, 수용성 규산알칼리, 암모니아, 히드라진, 알킬암모늄히드록시드, 유기아민, 및 알카놀아민으로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 한가지의 알칼린 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 기판 재생방법.
  13. 제 8 항에 있어서, 연마액 조성물은 수산화알칼리, 탄산알칼리, 수용성 규산알칼리, 암모니아, 히드라진, 알킬암모늄히드록시드, 유기아민, 및 알카놀아민으로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 한가지의 알칼린 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 기판 재생방법.
  14. 제 3 항에 있어서, 웨이퍼 기판은 각각 그들의 표면상에 패드를 갖는 한 쌍의 정반사이에 유지되어 웨이퍼 기판의 양면이 동시에 연마되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 기판 재생방법.
  15. 30 내지 1,000nm의 평균입자경과 10nm이상의 미소결정 크기를 갖는 단사결정 산화지르코늄 2 내지 20중량%로 이루어지고 9 내지 12의 pH를 갖는 웨이퍼 기판 재생을 위한 연마액 조성물.
  16. 2,000nm이하의 일차입자경과 30 내지 5,000nm의 평균입자경을 갖는 산화세륨 1 내지 20중량%와 실리케이트로 이루어지고 9 내지 12의 pH를 갖는 웨이퍼 기판 재생을 위한 연마액 조성물.
  17. 제 16 항에 있어서, 일차입자경은 1,000nm이하인 것을 특징으로 하는 연마액 조성물.
  18. 제 15 항에 있어서, 수산화알칼리, 탄산알칼리, 수용성 규산알칼리, 암모니아, 히드라진, 알킬암모늄히드록시드, 유기아민, 및 알카놀아민으로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 한가지의 알칼린 성분을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연마액 조성물.
  19. 제 16 항에 있어서, 수산화알칼리, 탄산알칼리, 수용성 규산알칼리, 암모니아, 히드라진, 알킬암모늄히드록시드, 유기아민, 및 알카놀아민으로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 한가지의 알칼린 성분을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연마액 조성물.
  20. 제 17 항에 있어서, 수산화알칼리, 알칼린카르보네이트, 수용성 규산알칼리, 암모니아, 히드라진, 알킬암모늄히드록시드, 유기아민, 및 알카놀아민으로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 한가지의 알칼린 성분을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연마액 조성물.
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