KR20000019872A - 웨이퍼 절연층 연마용 슬러리의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 퓸(fumed) 실리카를 원료로 절연층 연마용 슬러리의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명에서의 슬러리는 연마입자인 실리카에 암모늄염을 0.001 내지 0.5중량%를 첨가하여 분산시킨 것으로 실리카의 입자 크기 분포가 5 내지 500㎚의 분포를 가지며, 이때 사용되는 암모늄염은 C1내지 C30의 알킬트리메틸 클로라이드 또는 브로마이드를 이용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 방법에 의해 제조된 슬러리를 이용하여 반도체 디바이스를 연마시킬 때 그 연마속도 및 μ-스크레치성에서 우수한 결과를 나타내게 된다.
Description
본 발명은 반도체 디바이스 제조시 화학 기계 연마(Chemical Mechanical Polishing : CMP) 공정에 사용되는 슬러리의 제조 방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로는 베어 웨이퍼(Bare Wafer)의 산화막, 다층구조를 갖는 IC 회로에 있어서 층간 절연막, 또는 앝은 트렌치 분리(Shallow Trench Isolation) 등을 연마할 때 사용되고 있는 슬러리로서, 특히 연마속도를 증가시키고 동시에 μ-스크레치를 유발시키지 않는 슬러리의 제조 방법에 관한 것이다.
CMP 공정은 반도체 디바이스가 점차 미세화, 고밀도화 및 배선구조 등이 다양화됨에 따라, 이상적인 석판 인쇄(Lithography)를 위해 웨이퍼 표면을 평탄화하는 기술로서 메모리 반도체 64M 이상, 비메모리 반도체에서는 거의 전 영역에 있어서 적용이 되어가고 있는 신기술이다.
CMP 공정은 1990년 초부터 반도체 생산에 적용하기 시작한 비교적 신기술로서 석판 인쇄를 하기 위한 평탄화는 우수하나, 시간이 많이 소요되는 공정으로 분류되어 생산성이 저하되고 제조 비용 또한 증가하는 단점이 지적되어 이를 개선키위한 많은 시도들이 있었다.
그 중 하나가 슬러리 개량을 통한 연마시간(또는 속도)을 향상시키는 방법이라 할 수 있다. 지금까지 알려진 기술로는 1) 아미노에틸에탄올아민 등과 같은 에칭제를 첨가하는 방법(미국 특허 제 4,169,337호), 2) 주 연마입자를 사용하는 SiO2을 제조시에 CeO2와 같은 타성분 입자를 소량 공침 시킨 후 제조하는 방법(미국 특허 제 3,262,766호와 제 3,768,989호), 3) 제조된 슬러리에 Ce(OH)4, NH4SO4, Fe(SO4) 등과 같은 무기염을 첨가하는 방법(Mechanism of Glass Polishing Vo152,1729,1971) 등이 있다.
이들 방법은 연마속도를 어느 정도 개선시켰다고 할 수 있으나, 각각 단점을 안고 있어 완전한 해결 방법이라고는 할 수 없다. 예를 들면 1)번의 방법은 에칭성이 강해 절연층 뿐만 아니라 금속배선 등에도 손상을 준다는 점, 2)번의 방법은 공침/소성 과정을 거침으로 인해 입자 자체의 가격이 고가가 된다는 점과 더불어 타성분 입자의 첨가량이 이미 정해져 있어 슬러리 제조시에 자유자재로 연마속도를 조절할 수 없다는 점이다. 3)번의 방법은 일관되게 연마속도를 증가시키지 못하고, 또한 첨가되는 무기염의 종류에 따라 슬러리의 물성을 변화시킬 수 있다(Ce(OH)4는 SiO2와 겔화를 일으킴).
가장 최근에 개량된 방법으로 Ce4+및 Zr4+등의 금속이온을 첨가한 후 분산시키는 방법(미국 특허 제 5,382,272호)이 있다. 이 방법은 상기의 단점들을 어느 정도 해결한 방법이라 할 수 있으나, 연마 속도 면에서는 아직도 개선의 연지가 많다고 할 수 있다.
또한 상기의 방법들 모두 연마 속도만을 향상시키기 위해 슬러리를 개량시키는 제조방법에 대한 것으로 연마 속도와 더불어 슬러리의 성능을 평가하는 중요한 항목중의 하나인 μ-스크레치성까지도 고려한 완전한 개량 방법이라고는 볼 수 없다.
본 발명은 상기 종래 기술의 문제점들을 개선하기 위해 창안한 방법으로, 연마속도가 뛰어나고 μ-스크레치성이 우수한 절연층 연마용 슬러리의 제조 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
우선, 본 발명자들은 슬러리 구성 성분중 연마입자 크기가 연마속도에 가장 큰 영향을 미칠 것이라는 점에 착안하여, 각각 다른 크기의 슬러리를 다수 제조하여 입자 크기에 따른 연마속도 및 μ-스크레치성, 평탄도의 상관관계를 살펴본 결과, 도 1에 나타낸 바와 같이 입자 크기가 크면 클수록 연마속도는 증가하나 평탄도는 반대로 감소하고, μ-스크레치성 역시 증가함을 알 수 있었다. 특히 μ-스크레치성은 놀랍게도 입자 크기가 500㎚을 경계로 급격히 증가함을 확인할 수 있었으며, 분산 안정성 또한 떨어져 1일정도 방치시 침강이 일어남을 알 수 있었다.
따라서, 본 발명자들은 상기에 언급한 슬러리의 최적 입자 크기 분류로 최대 입자 크기가 500㎚ 이하의 범위에서 가능한한 평균입자 크기가 큰 슬러리일수록 연마속도 및 μ-스크레치성 등 2가지 모두를 충족시킬 수 있다는 결론에 이르렀다.
상기 결론으로부터, 최적입자 분포를 갖는 슬러리를 제조하기 위한 여러 방법을 시도한 결과, 일반적인 비드를 사용한 밀링(Milling) 등과 같은 분산방법으로는 최대입자 크기를 500㎚이하로 조절하는 것은 어느 정도 가능하지만, 이럴 경우 100 내지 250㎚ 범위에 평균입자 크기가 얻어져 기존방법들과 비교시 연마속도 향상에 뚜렷한 효과가 없다.
또한, 슬러리를 분산시킨 후 KCl 등과 같은 염 첨가에 의한 입자 크기를 크게 하는 방법도 시도하였으나, 이 경우 μ-스크레치성을 유발할 수 있는 500㎚ 이상의 큰 입자도 다량 발생되어 바람직하지 못하다.
본 발명자들은 위와 같이 최적 입자 크기를 얻기 위한 연구를 거듭한 결과, 암모늄염을 일정량 첨가한 후 실리카와 함께 분산을(Co-milling)할 경우, 본 발명의 목적에 맞는 입자분포를 갖는 슬러리를 제조할 수 있다는 결론에 이르러 본 발명을 완성하게 되었다.
도 1은 입자 크기에 따른 μ-스크레치성 및 평탄도와의 상관관계를 나타낸 그래프이다.
본 발명은 연마속도 및 μ-스크레치성이 개선된 웨이퍼 절연층 연마용 슬러리를 제조하는데 있어서, 그 개선점은 연마 입자인 실리카에 암모늄염을 첨가한 후 분산시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 연마입자로 사용되는 실리카(SiO2)는 고온 산화법으로 얻어진 퓸 실리카로서 평균입자 크기가 5 내지 80㎚인 것을 사용한다(BET법에 의한 측정결과).
본 발명에서 입자 크기 조절을 위해 사용한 암모늄염으로는 알킬트리메틸암모늄 클로라이드 또는 브로마이드을 사용하며, 여기서 알킬은 C1내지 C30의 탄소수를 갖는다. 이들의 대표적인 예로는 테트라메틸암모늄 클로라이드, 테트라메틸암모늄 브로마이드, 세틸트리메틸암모늄 클로라이드, 세틸트리메틸암모늄 브로마이드, 도데실트리메틸암모늄 클로라이드, 옥틸데실트리메틸암모늄 클로라이드 등이 있다.
암모늄염의 첨가량은 실리카를 기준으로 하여 0.001 내지 0.5중량％, 바람직하게는 0.01 내지 0.1중량％이다. 상기 첨가량이 0.001 미만일 경우에는 본 발명의 효과를 기대할 수가 없으며, 반대로 0.5중량%를 초과할 경우에는 입자를 응집시키는 효과가 크게 작용해서 500㎚이상의 큰 입자가 생성되어 바람직하지 못하다.
상기 암모늄염을 첨가하는 순서는 본 발명에 있어서 중요한 사항의 하나로서 분산 전에 첨가하여 실리카와 함께 분산을 시켜야 본 발명에서 달성하고자 하는 적정 크기 분포, 예를 들면 5 내지 500 nm의 분포를 갖는 슬러리를 제조할 수가 있다. 만일 실리카를 분산시킨 후에 첨가하면 500㎚이상의 큰 입자가 생성되고 입자 크기 분포도 넓게 나타남을 확인할 수가 있었다.
암모늄염을 첨가하지 않은 상태에서는 공지의 방법으로 500㎚이하의 입자 분포를 갖는 슬러리를 제조할 수 있으나 이 경우 적정 응집이 일어나지 않는 작은 입자들이 슬러리내에 다량 존재하게 되어 연마속도를 저하시킬 뿐만 아니라 이들 입자가 웨이퍼 표면에 달라붙게 되어 디바이스에 손상을 주는 결과를 초래할 수 있어 바람직하지 못하다.
암모늄염이 포화된 상태에서 실리카의 분산은 통상 pH 7 내지 11에서 실시하며, 고형물의 농도는 12 내지 13중량%로 조절한다. 고형물의 농도는 비교적 고농도로 제조하여 실제 사용시에는 12 내지 13중량%로 희석해서 사용하는 것도 가능하다.
실리카의 분산은 베치 타입(Batch Type)의 다이노밀(Dynomill)을 사용하며, 분산효과를 높이기 위해 0.5 내지 3㎜의 유리 비즈(Glass Bead)를 사용한다. 이하 실시예를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기로 한다. 하기 실시예들은 예시적 의미를 지니며 본 발명의 보호 범위를 제한하는 것은 아니다.
[실시예]
＜슬러리 제조＞
실시예 1
시판 에어로실(Aerosil) 200 (Degussa 사) 130g, 20%-KOH용액 18g, 탈이온수 860g의 혼합물을 2ℓ의 폴리에틸렌 플라스크에서 1000rpm으로 2 시간 동안 예비 혼합시킨 혼합물에 테트라메틸암모늄 클로라이드 0.65 g(0.05중량%)을 첨가한 후 2 ㎜ 유리 비즈 500g이 들어있는 베치 타입의 다이노밀을 이용하여 1500rpm에서 1 시간 동안 분산시켰다. 이렇게 해서 얻어진 슬러리는 기공 크기가 20μ인 필터 페이퍼로 여과한 후 제타사이저(Malvern 사)를 이용하여 입자 크기 분포 및 평균 크기를 측정하였다.
입자 크기 분포 및 연마 성능에 대한 결과를 다음 표 1에 나타내었다.
실시예 2 내지 7
상기 실시예 1에서 테트라메틸암모늄 클로라이드 대신에 표 1에 기재된 알킬트리메틸암모늄염을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 같은 방법으로 실시하였다. 그 결과는 표 1에 기재된 바와 같다.
비교예 1
알킬트리메틸암모늄염을 첨가하지 않는 경우를 제외하고는 실시예 1과 같은 방법으로 실시하였다. 그 결과는 표 1에 기재된 바와 같다.
비교예 2
테트라메틸암모늄 클로라이드 대신에 세틸트리메틸암모늄 브로마이드를 사용하고, 그 첨가량을 8g(0.6중량%)로 하는 것 이외에는 실시예 1과 같은 방법으로 실시하였다. 결과는 표 1에 기재된 바와 같다.
비교예 3
테트라메틸암모늄 클로라이드 대신에 세틸트리메틸암모늄 브로마이드를 사용하고, 그 첨가순서가 실리카를 분산시킨 후 첨가한 경우를 제외하고는 실시예 1과 같은 방법으로 실시하였다. 그 결과는 표 1에 기재된 바와 같다.
| 암 모 늄 염 | 입자 크기 분포(평균) | |||
| 종 류 | 첨가순서 | 첨가량 | ||
| 실시예 1 | 테트라메틸암모늄 클로라이드 | 분산전 | 0.05중량% | 5~500㎚(300㎚) |
| 실시예 2 | 테트라메틸암모늄 브로마이드 | 분산전 | 0.05중량% | 5~500㎚(300㎚) |
| 실시예 3 | 세틸트리메틸암모늄 클로라이드 | 분산전 | 0.05중량% | 5~500㎚(375㎚) |
| 실시예 4 | 세틸트리메틸암모늄 브로마이드 | 분산전 | 0.05중량% | 5~500㎚(380㎚) |
| 실시예 5 | 도데실트리메틸암모늄 클로라이드 | 분산전 | 0.05중량% | 5~500㎚(370㎚) |
| 실시예 6 | 도데실트리메틸암모늄 브로마이드 | 분산전 | 0.05중량% | 5~500㎚(370㎚) |
| 실시예 7 | 옥틸트리메틸암모늄 클로라이드 | 분산전 | 0.05중량% | 5~500㎚(370㎚) |
| 비교예 1 | - | - | - | 5~450㎚(170㎚) |
| 비교예 2 | 세틸트리메틸암모늄 브로마이드 | 분산전 | 0.6중량% | 5~540㎚(380㎚) |
| 비교예 3 | 세틸트리메틸암모늄 브로마이드 | 분산후 | 0.05중량% | 5~600㎚(220㎚) |
＜연마성능 시험＞
상기 실시예 1 내지 7 및 비교예 1 내지 3에서 제조한 슬러리를 사용하여 연마성능 시험를 실시하였다. 연마기기는 6 EC(STRASBAUGH社)를 사용하였고, 연마는 P-TEOS를 도포한 6인치 베어 웨이퍼를 대상으로 실시하였다.
패드(Pad) : IC1000/수바Ⅳ(로델 사)
테이블 속도(Table Speed) : 120 rpm
퀼 속도(Quill Speed) : 120 rpm
낙하 속도(Down Speed) : 6 psi
배압(Back Pressure) : O psi
온도 : 45℃
슬러리 공급량 : 180㎖/min
상기 조건에서 각각의 슬러리에 대한 2분간 연마를 실시한 후 연마에 의해 제거된 두께 변화로부터 연마속도를 측정하였으며, μ-스크레치는 KLA(TENCOR社) 기기를 이용하여 측정하였다. 각각의 슬러리에 대한 연마성능은 시험 결과를 다음 표 2에 나타내었다. 상업시판중인 슬러리와의 실제 비교를 위해 카보트사의 SS-25 및 후지미사의 P4212에 대한 연마성능시험 결과를 참고로 나타내었다.
| 제조방법 | 입자 크기분포(평균) | 연마성능시험결과 | ||
| 연마속도(A/min) | μ-스크레치(개) | |||
| 슬러리 1 | 실시예 1 | 5~500㎚(330㎚) | 4105 | 3 |
| 슬러리 2 | 실시예 2 | 5~500㎚(350㎚) | 4250 | 3 |
| 슬러리 3 | 실시예 3 | 5~500㎚(375㎚) | 4270 | 3 |
| 슬러리 4 | 실시예 4 | 5~500㎚(380㎚) | 4320 | 5 |
| 슬러리 5 | 실시예 5 | 5~500㎚(370㎚) | 4290 | 5 |
| 슬러리 6 | 실시예 6 | 5~500㎚(370㎚) | 4280 | 5 |
| 슬러리 7 | 실시예 7 | 5~500㎚(370㎚) | 4270 | 5 |
| 슬러리 8 | 비교예 1 | 5~450㎚(170㎚) | 3720 | 27 |
| 슬러리 9 | 비교예 2 | 5~540㎚(380㎚) | 4210 | 35 |
| 슬러리10 | 비교예 3 | 5~600㎚(220㎚) | 3910 | 60 |
| SS-25 | 카보트사 제품 | 5~400㎚(160㎚) | 3430 | 10 |
| P4212 | 후지미사 제품 | 5~400㎚(170㎚) | 3610 | 15 |
본 발명은 소량의 암모늄염을 첨가함으로써 실리카를 분산시키는 간단한 방법으로 최적 입자 크기의 분포를 갖는 슬러리 제조가 가능하고, 이 슬러리를 반도체 웨이퍼 절연층 연마에 사용할 경우 연마속도 및 μ-스크레치성에서 우수한 결과를 나타내게 되는 효과가 있다.
Claims (5)
- 연마속도 및 μ-스크레치성이 개선된 웨이퍼 절연층 연마용 슬러리를 제조하는데 있어서, 연마 입자인 실리카에 암모늄염을 첨가한 후 함께 분산시켜서 됨을 특징으로 하는 웨이퍼 절연층 연마용 슬러리의 제조방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 암모늄염은 C1내지 C30의 알킬트리메틸 클로라이드 또는 브로마이드인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 절연층 연마용 슬러리의 제조방법.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 암모늄염은 실리카를 기준으로 하여 0.001 내지 0.5중량%를 첨가하여서 됨을 특징으로 하는 웨이퍼 절연층 연마용 슬러리의 제조방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 연마입자인 실리카는 5 내지 500㎚ 이하의 평균 입자분포를 가지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 절연층 연마용 슬러리의 제조방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 연마입자인 실리카는 5 내지 80㎚의 퓸 실리카를 원료로 사용하여서 됨을 특징으로 하는 웨이퍼 절연층 연마용 슬러리의 제조방법.
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|---|---|---|---|
| KR1019980038194A KR20000019872A (ko) | 1998-09-16 | 1998-09-16 | 웨이퍼 절연층 연마용 슬러리의 제조방법 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100341141B1 (ko) * | 2000-07-26 | 2002-06-20 | 이종학 | 반도체 ｃｍｐ 공정의 산화막 연마용 슬러리 및 이의제조방법 |
| KR100445499B1 (ko) * | 2001-07-23 | 2004-08-21 | 제일모직주식회사 | 반도체 디바이스의 산화막 연마용 ｃｍｐ 슬러리 |
| KR100506056B1 (ko) * | 2002-06-24 | 2005-08-05 | 주식회사 하이닉스반도체 | 산화막용 ｃｍｐ 슬러리 조성물 및 이를 이용한 반도체소자의 형성 방법 |
| KR100637400B1 (ko) * | 2004-11-22 | 2006-10-23 | 주식회사 케이씨텍 | 화학기계적 연마용 세리아 슬러리 및 그 제조 방법 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09316431A (ja) * | 1996-05-27 | 1997-12-09 | Showa Kiyabotsuto Super Metal Kk | 研磨用スラリー |
| KR0174106B1 (ko) * | 1994-02-14 | 1999-04-01 | 가네꼬 히사시 | 연마 입자체의 형성방법 |
| KR0184010B1 (ko) * | 1991-05-28 | 1999-04-01 | 피터 다브링하우젠 | 나트륨 및 금속의 함량이 적은 실리카 연마 슬러리 |
-
1998
- 1998-09-16 KR KR1019980038194A patent/KR20000019872A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR0184010B1 (ko) * | 1991-05-28 | 1999-04-01 | 피터 다브링하우젠 | 나트륨 및 금속의 함량이 적은 실리카 연마 슬러리 |
| KR0174106B1 (ko) * | 1994-02-14 | 1999-04-01 | 가네꼬 히사시 | 연마 입자체의 형성방법 |
| JPH09316431A (ja) * | 1996-05-27 | 1997-12-09 | Showa Kiyabotsuto Super Metal Kk | 研磨用スラリー |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100341141B1 (ko) * | 2000-07-26 | 2002-06-20 | 이종학 | 반도체 ｃｍｐ 공정의 산화막 연마용 슬러리 및 이의제조방법 |
| KR100445499B1 (ko) * | 2001-07-23 | 2004-08-21 | 제일모직주식회사 | 반도체 디바이스의 산화막 연마용 ｃｍｐ 슬러리 |
| KR100506056B1 (ko) * | 2002-06-24 | 2005-08-05 | 주식회사 하이닉스반도체 | 산화막용 ｃｍｐ 슬러리 조성물 및 이를 이용한 반도체소자의 형성 방법 |
| KR100637400B1 (ko) * | 2004-11-22 | 2006-10-23 | 주식회사 케이씨텍 | 화학기계적 연마용 세리아 슬러리 및 그 제조 방법 |
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