KR20010035668A - Slurries for Chemical Mechanical Polishing of metal layer and CMP Method using the slurry - Google Patents

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KR20010035668A
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이종원
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    • H01L21/30625With simultaneous mechanical treatment, e.g. mechanico-chemical polishing

Abstract

PURPOSE: A chemical and mechanical grinding slurry reduces the quantity of an oxidizer and improves the quality and the safety of a slurry with maintaining a metal removing speed higher than ordinary speed. CONSTITUTION: Many oxidizing agent and abrasive are provided on an aqueous medium. At least one of the oxidizing agent is a first oxidizing agent for reducing another oxidizing agent. The other oxidizing agent is a second oxidizing agent for oxidizing a metal to be reduced and recycled. Thus the metal removing speed with smaller oxidizing agent is possible.

Description

화학 및 기계적 연마용 슬러리 및 이를 이용한 화학 및 기계적 연마방법{Slurries for Chemical Mechanical Polishing of metal layer and CMP Method using the slurry}Slurries for Chemical Mechanical Polishing of metal layer and CMP Method using the slurry}

본 발명은 화학 및 기계적 연마(Chemical-mechanical polishing; 이하, CMP라 약함)에 사용되는 슬러리 (slurry) 및 이 슬러리를 이용한 CMP방법에 관한 것으로서, 특히 금속산화속도가 빠른 산화제와 환원전위가 높은 산화제를 복합 사용함으로써, 적은 산화제 량으로도 연마속도를 향상시킬 수 있는 CMP용 슬러리 및 이를 이용한 CMP 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to slurries used in chemical-mechanical polishing (hereinafter, referred to as CMP) and to a CMP method using such slurries. By using a compound, the present invention relates to a slurry for CMP and a CMP method using the same, which can improve the polishing rate even with a small amount of oxidant.

반도체 장치의 고집적, 고속화, 다기능화 되어감에 따라 칩 내부 소자와 외부 회로를 연결하기 위한 금속 배선층도 다층화 되고 있다. 다층화된 금속 배선층들 사이의 상하 연결은 콘택 또는 비아를 통하여 이루어진다.As semiconductor devices become more integrated, faster, and more versatile, metal wiring layers for connecting chip internal elements and external circuits are also becoming multilayered. The vertical connection between the multilayered metal wiring layers is made through contacts or vias.

이와 같은 콘택 또는 비아는 층간 절연막에 콘택홀 또는 비아 홀을 형성한 다음에 금속을 퇴적하고 퇴적된 금속을 CMP 공정에 의해 연마하여 제거함으로써, 표면이 평탄한 층간 절연막에 형성된 콘택홀 또는 비아 홀 내에 충진된 금속만 남김으로서 형성된다.Such contacts or vias are filled in contact or via holes formed in the interlayer insulating film having a flat surface by forming contact holes or via holes in the interlayer insulating film, and then depositing metal and polishing and removing the deposited metal by a CMP process. It is formed by leaving only the metal.

CMP 공정은 회전하는 연마 패드와 웨이퍼가 직접적으로 가압 접촉되고, 이들의 계면에는 연마용 슬러리가 제공된다. 따라서, 웨이퍼 표면은 슬러리가 도포된 연마 패드에 의해 기계적 및 화학적으로 연마되어 평탄하게 된다. 슬러리의 조성물에 의해 연마 속도, 연마 표면의 결함, 흠점 및 부식 및 침식 등의 특성이 달라지게 된다.In the CMP process, the rotating polishing pad and the wafer are in direct pressure contact with their polishing slurry. Thus, the wafer surface is polished mechanically and chemically and smoothed by a polishing pad coated with a slurry. The composition of the slurry will vary the properties such as polishing rate, defects on the polishing surface, scratches and corrosion and erosion.

CMP용 슬러리는 산화성 수성 매질 내에 현탁된 실리카 또는 알루미나와 같은 연마제와 산화제를 함유한다.The slurry for CMP contains an abrasive and an oxidant such as silica or alumina suspended in an oxidizing aqueous medium.

예컨대, 미국특허 5,340,370호에는 산화제인 포타슘 페리시나이드, 연마제인 실리카, 아세트 칼산륨을 포함하는 텅스텐 연마용 슬러리를 개시하고 있다. 이 특허에서는 0.1몰 포타슘 페리시나이드, 5% 실리카를 함유하고 pH 3.4 ~ 3.6으로 조절된 슬러리 조성물에 의해 텅스텐의 제거속도가 1,600 ~ 2,400Å/min임을 개시하고 있다.For example, US Pat. No. 5,340,370 discloses a tungsten polishing slurry comprising potassium ferricinide as an oxidizing agent, silica as an abrasive, and acetium calcium. The patent discloses that the removal rate of tungsten is 1,600-2,400 m 3 / min with a slurry composition containing 0.1 molar potassium ferricinide, 5% silica and adjusted to pH 3.4-3.6.

미국특허 5,527,423호에는 산화제인 페릭 나이트레이트, 연마제인 알루미나 또는 실리카, 탈이온수 등을 포함하는 텅스텐 연마용 슬러리를 개시하고 있다. 이 특허에서는 5% 페릭 나이트레이트, 3%의 알루미나 또는 실리카를 함유하는 슬러리 조성물에 의해 텅스텐의 제거속도가 3,000 또는 2,000Å/min임을 개시하고 있다.U.S. Patent 5,527,423 discloses a tungsten polishing slurry comprising an oxidizing agent ferric nitrate, an abrasive alumina or silica, deionized water and the like. This patent discloses that the removal rate of tungsten is 3,000 or 2,000 mW / min with slurry compositions containing 5% ferric nitrate, 3% alumina or silica.

미국특허 5,783,489호에는 연마제, 제 1 산화제, 제 2 산화제, 유기산, 탈이온수를 함유하는 다중 금속 연마용 슬러리를 개시한다. 이 특허에서는 알루미늄 및 구리 합금과 티타늄 또는 그 합금으로 구성된 다중 금속층을 하나의 연마용 슬러리를 사용하여 효과적으로 제거하는 기술을 개시한다.U.S. Patent 5,783,489 discloses a slurry for polishing multiple metals containing an abrasive, a first oxidant, a second oxidant, an organic acid, and deionized water. This patent discloses a technique for effectively removing multiple metal layers composed of aluminum and copper alloys and titanium or alloys thereof using one polishing slurry.

도 1은 전도성 금속 중 텅스텐(W)에 관한 것으로, 슬러리에 첨가된 산화제에 의해 텅스텐 표면에서 진행되는 산화반응의 두 가지 경우를 도시적으로 설명하기 위한 도면이다. 도 1을 참조하면, 텅스텐에 함유된 산화제는 텅스텐과 산화반응을 하여 전자를 뺏고 자신은 환원된다. 한편 전자를 잃은 텅스텐은 산화제로부터 제공된 산소와 결합하여 텅스텐(10) 표면에 WO2/WO3형태의 산화막(12)을 형성하거나, WO4 2-와 같은 음이온(14) 형태로 슬러리 내에 용해된다. 이러한 산화제에 의해 형성된 산화막은 금속 자체보다 제거가 용이하기 때문에 연마제와 연마패드의 마찰력에 의하여 쉽게 제거된다.FIG. 1 relates to tungsten (W) among conductive metals. FIG. 1 is a view for explaining two cases of an oxidation reaction performed on a tungsten surface by an oxidant added to a slurry. Referring to FIG. 1, an oxidant contained in tungsten undergoes an oxidation reaction with tungsten to extract electrons and reduce itself. On the other hand, the lost tungsten combines with oxygen provided from the oxidant to form an oxide film 12 in the form of WO 2 / WO 3 on the surface of the tungsten 10 or is dissolved in the slurry in the form of an anion 14 such as WO 4 2- . . Since the oxide film formed by such an oxidant is easier to remove than the metal itself, it is easily removed by the frictional force between the abrasive and the polishing pad.

이와 같은 금속 CMP 공정을 효과적으로 이루기 위해서는 금속, 예를 들어 텅스텐의 제거속도(removal rate) 조건이 최소 2000Å/min 이상이 되어야 한다. 그러나, 상술한 종래의 방법과 같이, 단일의 산화제를 사용한 슬러리를 제조하는 경우, 2000Å 이상의 텅스텐 제거율 특성을 위해서는 많은 양의 산화제를 첨가해야만 가능하다.In order to achieve such a metal CMP process, the removal rate of metal, for example, tungsten, must be at least 2000 mW / min. However, in the case of producing a slurry using a single oxidant as in the conventional method described above, it is possible to add a large amount of oxidant for the tungsten removal rate characteristic of 2000 kPa or more.

그러나, 금속의 제거속도를 높이기 위하여 기존의 방법대로 산화제를 과량 첨가하여 슬러리를 제조할 경우, 금속의 제거속도는 높일 수 있는 반면에 슬러리 내의 불순물 농도가 높아져 CMP공정 후 소자의 전기적 특성이 저하되거나, 금속 부식(metal corrosion)이 심화되는 등 소자 수율(yields)에 악영향을 줄 가능성이 있다. 또한, 슬러리의 품질(quality) 저하 및 위험성 증가와 슬러리의 제조 가격이 상승하여 제품의 경쟁력이 떨어지는 문제점이 있다.However, when the slurry is prepared by adding an excessive amount of an oxidizing agent according to the conventional method to increase the metal removal rate, the metal removal rate may be increased while the impurity concentration in the slurry is increased, resulting in deterioration of the electrical characteristics of the device after the CMP process. This may adversely affect device yields, such as increased metal corrosion. In addition, there is a problem in that the competitiveness of the product is lowered due to a decrease in the quality of the slurry, an increased risk, and an increase in the manufacturing price of the slurry.

본 발명의 목적은 이와 같은 종래 기술의 문제점들을 해소하기 위하여 동일 이상의 금속제거속도를 유지하면서도 슬러리 내에 첨가되는 산화제 양을 줄일 수 있어서 슬러리의 제조 코스트를 절감시키고, 슬러리의 품질 및 안전성을 향상시킬 수 있는 CMP용 슬러리를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to reduce the amount of oxidant added to the slurry while maintaining the same or higher metal removal rate in order to solve the problems of the prior art can reduce the production cost of the slurry, improve the quality and safety of the slurry To provide a slurry for CMP.

본 발명의 다른 목적은 개선된 슬러리를 사용하여 금속 제거속도의 조절이 가능한 CMP 방법을 제공하는 데 있다.It is another object of the present invention to provide a CMP method which allows the control of the metal removal rate using the improved slurry.

도 1은 종래 기술에 의한 금속 CMP용 슬러리의 산화제에 의해 금속 표면에서 일어나는 산화반응의 두 가지 경우를 설명하기 위한 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a view for explaining two cases of an oxidation reaction occurring on a metal surface by an oxidizing agent of a slurry for metal CMP according to the prior art.

도 2a 내지 2d는 일반적인 CMP 공정을 이용하여 금속 배선을 형성하는 방법을 순차적으로 도시한 공정 단면도들.2A to 2D are process cross-sectional views sequentially illustrating a method of forming a metal wiring using a general CMP process.

도 3은 본 발명에 따른 복수의 산화제가 첨가된 슬러리를 이용한 금속의 화학 및 기계적 연마과정의 메카니즘을 설명하기 위한 도면.3 is a view for explaining the mechanism of the chemical and mechanical polishing process of a metal using a slurry to which a plurality of oxidizing agents are added according to the present invention.

도 4는 산화제의 종류에 따른 금속층의 연마속도의 관계를 나타낸 그래프.Figure 4 is a graph showing the relationship between the polishing rate of the metal layer according to the type of oxidizing agent.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

100 : 반도체 웨이퍼 또는 기판 102 : 층간절연막100 semiconductor wafer or substrate 102 interlayer insulating film

104 : 트렌치 106 : 장벽층104: trench 106: barrier layer

108, 110 : 금속층 112 : 연마패드108, 110: metal layer 112: polishing pad

114 : 회전 테이블 116 : 캐리어114: rotation table 116: carrier

118 : 슬러리 120 : 환원된 철이온118: slurry 120: reduced iron ions

122 : 산화력이 복원된 철이온 124 : 과산화수소122: iron ion restored oxidizing power 124: hydrogen peroxide

126 : 물 128 : 산화막126: water 128: oxide film

130 : 연마제130: abrasive

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 연마용 슬러리는 반도체 집적회로에 사용되는 금속층을 화학 및 기계적으로 연마하기 위한 슬러리(slurry)에 있어서, 복수의 산화제(oxidizing agent); 및 연마제(abrasive)를 수성매질 내에 구비하고, 상기 복수의 산화제 중 적어도 하나는 환원된 산화제를 산화시키는 제 1 산화제이고, 적어도 다른 하나는 상기 금속층을 산화시켜 자신은 환원되고 상기 제 1 산화제에 의해 산화되어 다시 산화력이 복원되어 리사이클링되는 제 2 산화제를 포함하는 것을 특징으로 한다. 즉, 본 발명에서는 산화반응속도가 빠른 제 2 산화제가 금속 표면을 산화시키고 자신은 환원되게 되는 바, 환원된 제 2 산화제를 환원전위가 큰 제 1 산화제가 다시 산화시킴으로써, 제 2 산화제의 산화력이 복원된다. 따라서, 이와 같은 제 2 산화제의 리사이클 메카니즘에 의해 적은 량의 산화제만으로도 높은 제거속도를 유지할 수 있게 되는 것이다.The polishing slurry of the present invention for achieving the above object comprises a slurry for chemically and mechanically polishing a metal layer used in a semiconductor integrated circuit, a plurality of oxidizing agents (oxidizing agent); And an abrasive in an aqueous medium, wherein at least one of the plurality of oxidants is a first oxidant for oxidizing a reduced oxidant, and at least the other is oxidized by the metal layer and reduced by itself. It is characterized in that it comprises a second oxidizer which is oxidized and the oxidizing power is restored and recycled. That is, in the present invention, since the second oxidant having a rapid oxidation reaction oxidizes the metal surface and is reduced by itself, the first oxidant having a large reduction potential is oxidized again to reduce the oxidizing power of the second oxidant. Is restored. Therefore, such a recycling mechanism of the second oxidant makes it possible to maintain a high removal rate even with a small amount of oxidant.

본 발명의 방법은 반도체 웨이퍼 상의 금속층을 화학 및 기계적으로 연마하는 방법에 있어서, 수성 매질에 연마제(abrasive), 환원된 산화제를 산화시키는 제 1 산화제, 금속을 산화시켜서 자신은 환원되고 상기 제 1 산화제에 의해 다시 산화력이 복원되는 제 2 산화제를 구비하는 슬러리(slurry)를 반도체 웨이퍼 상에 공급하는 단계와, 반도체 웨이퍼상에 공급된 슬러리를 이용하여 상기 반도체 웨이퍼 상에 접촉된 연마패드를 회전하면서 상기 금속층의 일부를 제거하여 상기 반도체 웨이퍼의 표면이 평탄하게 되도록 연마하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.The method of the present invention is a method of chemically and mechanically polishing a metal layer on a semiconductor wafer, the method comprising: a first oxidizing agent for oxidizing an abrasive, a reduced oxidizing agent in an aqueous medium, oxidizing a metal, thereby reducing itself and the first oxidizing agent Supplying a slurry having a second oxidant on which the oxidizing power is restored by the oxidizing agent on the semiconductor wafer, and rotating the polishing pad contacted on the semiconductor wafer using the slurry supplied on the semiconductor wafer. And removing a portion of the metal layer to polish the surface of the semiconductor wafer to be flat.

여기서, 금속층은 텅스텐, 티타늄, 질화 티타늄, 구리, 알루미늄 또는 이들의 합금으로 이루어진 단층 또는 다층 구조를 이룬다. 특히, 본 발명의 슬러리는 텅스텐에 대해 가장 적합하다.Here, the metal layer has a single layer or a multilayer structure made of tungsten, titanium, titanium nitride, copper, aluminum or alloys thereof. In particular, the slurry of the present invention is most suitable for tungsten.

상기 제 1 산화제는 환원된 산화제를 산화시키기 위하여 환원전위가 큰 과산화 화합물이고 제 2 산화제 또는 금속 산화제는 금속과 산화반응속도가 빠른 철 화합물이다. 과산화 화합물은 과산화수소(hydrogen peroxide; H2O2), 벤조일 퍼록사이드(Benzoly peroxide; (C6H5CO)2O2), 칼슘 퍼록사이드(Calcium peroxide; CaO2), 바륨 퍼록사이드(Barium peroxide; BaO2), 또는 소듐 퍼록사이드(Sodium peroxide; Na2O2) 이다. 이들 중에서 특히 과산화수소가 가장 바람직하다. 상기 과산화수소가 상기 슬러리 조성물 내에 약 0.01wt% 내지 10wt% 범위 내의 양으로 존재하고, 특히 약 0.5wt% 내지 3wt% 범위 내의 양으로 존재하는 것이 가장 바람직하다. 0.01%이하인 경우에는 제거속도가 너무 낮아서 공정 적용이 곤란하고, 10%이상인 경우에는 제거속도는 향상되나 금속 부식이 심화된다.The first oxidant is a peroxide compound having a high reduction potential in order to oxidize the reduced oxidant, and the second oxidant or metal oxidant is an iron compound having a rapid oxidation reaction rate with the metal. Peroxide compounds include hydrogen peroxide (H 2 O 2 ), benzoyl peroxide (C 6 H 5 CO) 2 O 2 , calcium peroxide (CaO 2 ), barium peroxide BaO 2 ), or sodium peroxide (Na 2 O 2 ). Among them, hydrogen peroxide is most preferred. It is most preferred that the hydrogen peroxide is present in the slurry composition in an amount in the range of about 0.01 wt% to 10 wt%, particularly in an amount in the range of about 0.5 wt% to 3 wt%. If it is less than 0.01%, the removal rate is too low, making it difficult to apply the process. If it is more than 10%, the removal rate is improved but the metal corrosion is intensified.

철 화합물은 페릭 나이트레이트, 페릭 포스페이트, 페릭 설페이트 또는 포타슘 페리시아나이드이고, 이들 중에서 특히 페릭 나이트레이트가 가장 바람직하다. 페릭 나이트레이트가 상기 슬러리 조성물 내에 약 0.025wt% 내지 5wt% 범위 내의 양으로 존재한다. 특히 약 0.025wt% 내지 1wt% 범위 내의 양으로 존재하는 것이 바람직하고, 약 0.05wt% 내지 0.5wt% 범위 내의 양으로 존재하는 것이 가장 바람직하다. 0.025wt% 이하인 경우에는 제거속도가 너무 낮아서 공정 적용이 곤란하고, 5wt% 이상인 경우에는 슬러리의 자체 분산성이 저하되어 슬러리가 뭉치는 현상이 발생된다.The iron compound is ferric nitrate, ferric phosphate, ferric sulfate or potassium ferricyanide, of which ferric nitrate is most preferred. Ferric nitrate is present in the slurry composition in an amount in the range of about 0.025 wt% to 5 wt%. It is particularly preferred to be present in an amount in the range of about 0.025 wt% to 1 wt%, most preferably in an amount in the range of about 0.05 wt% to 0.5 wt%. In the case of 0.025 wt% or less, the removal rate is too low, making it difficult to apply the process. In the case of 5 wt% or more, the self-dispersibility of the slurry decreases, and the slurry aggregates.

본 발명의 슬러리는 2 내지 3 범위 이내의 pH를 갖는 것이 좋고, 바람직하기로는 2 내지 2.5 범위 이내가 좋다. 즉, 최대 3을 넘지 않는 것이 슬러리의 분산 안정성 측면에서 효과적이다. 슬러리의 pH를 조절하기 위하여 황산(H2SO4), 질산(HNO3), 염산(HCl), 또는 인산(H3PO4)을 포함한다.The slurry of the present invention preferably has a pH within the range of 2 to 3, preferably within the range of 2 to 2.5. That is, not exceeding 3 is effective in terms of dispersion stability of the slurry. Sulfuric acid (H 2 SO 4 ), nitric acid (HNO 3 ), hydrochloric acid (HCl), or phosphoric acid (H 3 PO 4 ) is included to adjust the pH of the slurry.

연마제는 알루미나, 실리카 또는 세리아(ceria) 중의 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 바람직하기로는 콜로이달 실리카(colloidal silica)가 슬러리 조성물 내에 약 3wt% 내지 25wt% 범위 내의 양으로 존재한다. 특히, 약 3~10wt% 양으로 존재하는 것이 가장 바람직하다.The abrasive is preferably any one of alumina, silica or ceria. In particular, preferably, colloidal silica is present in the slurry composition in an amount in the range of about 3 wt% to 25 wt%. Most preferably, it is present in an amount of about 3-10 wt%.

본 발명의 슬러리는 계면 활성제와 같은 첨가제를 더 포함하는 것이 바람직하다.The slurry of the present invention preferably further comprises an additive such as a surfactant.

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

도 2a 내지 도 2d는 일반적인 CMP 공정을 이용한 금속 배선층을 형성하는 공정 순서를 나타낸다.2A to 2D show a process sequence for forming a metal wiring layer using a general CMP process.

도 2a에서, 반도체 웨이퍼 또는 기판(100) 상에 저유전막인 층간절연막(102)을 퇴적하고, 퇴적된 층간절연막(102)에 사진식각공정에 의해 트렌치(104)를 형성한다.In FIG. 2A, an interlayer insulating film 102, which is a low dielectric film, is deposited on a semiconductor wafer or substrate 100, and a trench 104 is formed in the deposited interlayer insulating film 102 by a photolithography process.

도 2b에서, 트렌치(104)가 형성된 층간절연막(102) 상에 장벽층, 예컨대 티타늄 및 질화 티타늄의 복합층으로 구성된 장벽층(106)을 균일한 두께로 덮는다. 그 다음에 장벽층(106) 상에 트렌치(104)가 충분히 충진되도록 두껍게 텅스텐을 퇴적시켜서 금속층(108)을 형성한다.In FIG. 2B, a barrier layer 106 composed of a composite layer of titanium and titanium nitride is covered with a uniform thickness on the interlayer insulating film 102 on which the trench 104 is formed. Next, a thick layer of tungsten is deposited on the barrier layer 106 to sufficiently fill the trench 104 to form the metal layer 108.

도 2c에서, 금속층(108)이 형성된 반도체 웨이퍼(100)는 CMP장비의 캐리어(116)에 의해 회전 테이블(114)에 형성된 연마패드(112)에 가압 접착된다. 이 때, 연마패드(112)에는 슬러리(118)가 제공되어 있기 때문에 반도체 웨이퍼(100)와 연마패드(112)의 계면에는 슬러리가 공급된다. 공급된 슬러리(118)는 본 발명에 의한 개선된 슬러리이다.In FIG. 2C, the semiconductor wafer 100 on which the metal layer 108 is formed is press-bonded to the polishing pad 112 formed on the turntable 114 by the carrier 116 of the CMP apparatus. At this time, since the slurry 118 is provided in the polishing pad 112, the slurry is supplied to the interface between the semiconductor wafer 100 and the polishing pad 112. The supplied slurry 118 is an improved slurry according to the present invention.

도 2d에서, 상술한 CMP공정에 의해 반도체 웨이퍼(100)의 표면은 연마되어 층간절연막(102) 상에 존재한 금속층, 및 장벽층은 전부 제거되고, 트렌치(104) 내에 충진된 장벽층(106)과 금속층(110)만이 남게 된다. 남겨진 장벽층(106) 및 금속층(110)이 배선층으로 제공된다.In FIG. 2D, the surface of the semiconductor wafer 100 is polished by the above-described CMP process so that the metal layer and the barrier layer existing on the interlayer insulating film 102 are all removed, and the barrier layer 106 filled in the trench 104 is removed. ) And only the metal layer 110 remains. The remaining barrier layer 106 and the metal layer 110 are provided as wiring layers.

도 3은 본 발명에 따른 복수의 산화제가 첨가된 슬러리를 이용한 금속의 화학 및 기계적 연마과정의 반응 메카니즘을 나타낸다. 즉, 빠른 반응속도를 가진 제 2 산화제인 페릭 나이트레이트로부터 제공된 Fe+3이온(122)이 텅스텐(W)으로부터 전자를 빼앗아 Fe+2이온(120)으로 환원된다. 한편, 텅스텐은 전자를 잃고 산화되어 W-의 음이온으로 된다.Figure 3 shows the reaction mechanism of the chemical and mechanical polishing process of a metal using a slurry to which a plurality of oxidants are added according to the present invention. That is, Fe + 3 ions 122 provided from ferric nitrate, a second oxidant having a fast reaction rate, take electrons from tungsten (W) and are reduced to Fe + 2 ions 120. On the other hand, tungsten loses electrons and oxidizes to become an anion of W .

환원된 Fe+2이온(120)은 환원전위가 높은 과산화수소(124)에 의해 전자를 빼앗겨서 Fe+3이온(122)으로 복원되고, 과산화수소(124)는 물(126)로 된다. 따라서, 직접적으로 텅스텐을 산화시키는 제 2 산화제는 금속을 산화시키고, 금속을 산화시킴으로써 환원된 환원 및 산화의 리사이클링에 의해 재사용되므로 적은 양으로도 높은 제거속도를 얻을 수 있게 된다. 한편, 산화된 금속 음이온은 슬러리 내에 함유된 산소와 결합하여 산화막(120)을 형성한다. 이 산화막(120)은 연마제인 고형 실리카(418)나 연마 패드와의 마찰력에 의해 손쉽게 제거된다.The reduced Fe + 2 ions 120 are deprived of electrons by the hydrogen peroxide 124 having a high reduction potential and restored to Fe + 3 ions 122, and the hydrogen peroxide 124 becomes water 126. Accordingly, the second oxidant which directly oxidizes tungsten is oxidized and reused by recycling of reduced and oxidized by oxidizing the metal, so that a high removal rate can be obtained in a small amount. On the other hand, the oxidized metal anions combine with oxygen contained in the slurry to form the oxide film 120. The oxide film 120 is easily removed by friction with the solid silica 418, which is an abrasive, or the polishing pad.

즉, 본 발명에서는 금속을 산화시키는 제 2 산화제가 산화반응에 의해 환원되면, 제 1 산화제가 환원된 제 2 산화제를 다시 산화시켜서 산화력을 복원시킴으로써, 복원된 제 2 산화제가 다시 산화반응에 참여하게 되는 과정이 CMP공정 중에 순환적으로 발생되므로, 보다 적은 량의 산화제로 금속 제거속도를 향상시킬 수 있다.That is, in the present invention, when the second oxidant oxidizing the metal is reduced by the oxidation reaction, the first oxidant oxidizes the reduced second oxidant again to restore the oxidizing power, thereby allowing the restored second oxidant to participate in the oxidation reaction again. Since the process is cyclically generated during the CMP process, it is possible to improve the metal removal rate with a smaller amount of oxidant.

이와 같이, 두 종류의 산화제들을 포함하는 본 발명의 개선된 슬러리의 실시예는 다음과 같다.As such, an embodiment of the improved slurry of the present invention comprising two kinds of oxidants is as follows.

실시예 1Example 1

본 실시예에서는 제 1 산화제의 첨가량에 따른 슬러리의 특성 변화를 평가하기 위하여, 제 2 산화제의 첨가량은 0.5wt%로 고정하고, 제 1 산화제의 첨가량을 0.01wt% 에서 3wt%로 변화시킨 5개의 샘플 슬러리를 제조하였다. 제작된 슬러리는 상기 산화제 외에 콜로이달 실리카, 산, 및 탈이온수로 구성되며, 시료는 폴리실리콘 기판 상에 저유전막, 예컨대 열산화막(HTO)을 약 1,000Å 퇴적한 후, TiN 장벽층과 W 금속층을 각각 1,000Å 및 10,000Å 정도의 두께로 각각 퇴적하여 제작하였다.In this embodiment, in order to evaluate the change in the characteristics of the slurry according to the amount of the first oxidant added, the amount of the second oxidant is fixed at 0.5wt%, and the amount of the first oxidant is changed from 0.01wt% to 3wt% Sample slurry was prepared. The prepared slurry consists of colloidal silica, acid, and deionized water in addition to the oxidizing agent, and the sample deposits about 1,000 Å of a low dielectric film such as a thermal oxide film (HTO) on a polysilicon substrate, and then the TiN barrier layer and the W metal layer. Were deposited to a thickness of about 1,000 kPa and 10,000 kPa, respectively.

폴리싱은 6인치 PRESI 설비에서 실시하였고, 패드와 캐리어 필름은 Rodel사의 IC1000 스택 패드와 R200 캐리어 필름을 사용하였다. 또한, 폴리싱 조건은 하중 압력= 9psi, 테이블 속도=30rpm, 스핀들 속도=30rpm, 그리고 슬러리의 플로우 율(flow rate)=250㎖/min 이다. 이러한 CMP 조건과 각 슬러리 별 평가 결과는 하기의 표 1에 나타낸다.Polishing was carried out in a 6-inch PRESI facility, and pads and carrier films were used Rodel IC1000 stack pad and R200 carrier film. In addition, the polishing conditions were load pressure = 9 psi, table speed = 30 rpm, spindle speed = 30 rpm, and flow rate of slurry = 250 ml / min. These CMP conditions and evaluation results for each slurry are shown in Table 1 below.

시료sample 과산화수소 (wt%)Hydrogen peroxide (wt%) 페릭 나이트레이트(wt%)Ferric Nitrate (wt%) 금속층제거속도(Å/min)Metal layer removal rate (Å / min) 층간절연막 제거속도(Å/min)Interlayer dielectric removal rate (Å / min) 선택도Selectivity 1One 0.50.5 0.050.05 2,2932,293 2525 91 : 191: 1 22 1One 0.050.05 3,0043,004 2626 115 : 1115: 1 33 22 0.050.05 3,5683,568 3030 119 : 1119: 1 44 33 0.050.05 4,1334,133 2525 165 : 1165: 1

상기 표 1의 결과에서 알 수 있는 바와 같이, 제 1 산화제인 과산화수소의 첨가량이 증가할 수록 층간 절연막의 제거속도는 거의 무시할 정도로 변화가 없는 반면에, 텅스텐의 제거속도는 점점 증가함을 알 수 있다. 그러나, 제 1 산화제의 첨가량이 많아질수록 텅스텐의 제거속도는 점차 포화(saturation)되는 결과를 보이고 있다.As can be seen from the results of Table 1, as the amount of hydrogen peroxide, which is the first oxidant, increased, the removal rate of the interlayer insulating film was almost unchanged, while the removal rate of tungsten gradually increased. . However, as the amount of the first oxidant added increases, the removal rate of tungsten is gradually saturated.

실시예 2Example 2

본 발명의 실시예 2에서는, 본 발명의 제 2 산화제인 페릭 나이트 레이트의 첨가량에 따른 슬러리의 특성 변화를 평가하기 위하여, 제 1 산화제인 과산화수소의 첨가량은 1wt%로 고정하고, 제2산화제의 첨가량을 0.01∼1wt% 범위에서 변화시킨 4개의 샘플 슬러리를 제조하였다.In Example 2 of the present invention, in order to evaluate the change in the properties of the slurry according to the addition amount of the ferric nitrate as the second oxidant of the present invention, the amount of hydrogen peroxide as the first oxidant is fixed at 1wt%, and the amount of the second oxidant added Four sample slurries were prepared, varying in the range of 0.01 to 1 wt%.

각 조건은 상술한 실시예 1과 동일하게 주었다. 또한, 폴리싱 조건도 실시예 1과 동일하게 부여하였다. 이러한 CMP 조건과 각 슬러리 별 평가 결과는 하기의 표 1에 나타낸다.Each condition was given similarly to Example 1 mentioned above. In addition, the polishing conditions were also given in the same manner as in Example 1. These CMP conditions and evaluation results for each slurry are shown in Table 1 below.

시료sample 과산화수소 (wt%)Hydrogen peroxide (wt%) 페릭 나이트레이트(wt%)Ferric Nitrate (wt%) 금속층제거속도Å/minMetal layer removal rateÅ / min 층간절연막 제거속도Å/minInterlayer dielectric removal rate 제거 / min 선택도Selectivity 1One 1One 0.010.01 1,0461,046 2121 50 : 150: 1 22 1One 0.10.1 2,8212,821 2222 130 : 1130: 1 33 1One 0.50.5 2,9972,997 2222 136 : 1136: 1 44 1One 1One 3,1103,110 2020 156 : 1156: 1

상기 표 2의 결과에서 알 수 있는 바와 같이, 제 2 산화제인 페릭 나이트레이트의 첨가량이 증가할수록 산화막의 제거속도는 거의 변화지 않는 반면에, 텅스텐의 제거속도는 크게 증가하는 결과를 보였다.As can be seen from the results in Table 2, the removal rate of the oxide film was hardly changed as the amount of the ferric nitrate as the second oxidant was increased, while the removal rate of tungsten was greatly increased.

도 4는 산화제의 종류에 따른 금속층의 연마속도의 관계를 나타낸 그래프이다. 도 4에서, A는 산화제로서 약 1wt%의 과산화수소(H2O2)를 단독으로 첨가한 슬러리를 사용한 경우를 나타내며, B는 산화제로서 약 0.5wt%의 페릭 나이트레이트를 단독으로 첨가한 슬러리를 사용한 경우를 나타낸다. C는 1wt%의 과산화수소(H2O2)와 0.05wt%의 페릭 나이트레이트를 동시에 첨가한 슬러리를 사용한 경우를 나타낸다. 따라서, 그래프에 도시한 바와 같이 A 및 B의 경우, 모두 약 500Å/min 미만의 낮은 텅스텐 제거속도를 보이고 있는 반면에, 본 발명에 따른 슬러리를 사용한 C의 경우에는 텅스텐의 제거속도가 약 2200Å/min 정도로 단일 산화제를 사용하는 것에 비해 약 6∼7배의 높은 제거속도를 가짐을 알 수 있다.4 is a graph showing a relationship between polishing rates of metal layers according to types of oxidizing agents. In FIG. 4, A represents a case where a slurry in which about 1 wt% of hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) is added alone is used as an oxidizing agent, and B represents a slurry in which about 0.5 wt% of ferric nitrate is added alone as an oxidizing agent. The case used is shown. C shows a case where a slurry in which 1 wt% hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) and 0.05 wt% ferric nitrate was added simultaneously was used. Thus, as shown in the graph, in the case of A and B, both showed a low tungsten removal rate of less than about 500 kW / min, while in the case of C using the slurry according to the present invention, the tungsten removal rate was about 2200 kW / min. It can be seen that the removal rate is about 6 to 7 times higher than that of using a single oxidant at about min.

만약, 단일 산화제만을 사용하여 2000Å 이상의 제거속도 특성을 갖게 하기 위해서는 많은 양의 산화제를 첨가해야 가능할 것으로 예상된다. 실제로, 페릭 나이트레이트만을 사용하는 경우, 2000Å 정도의 텅스텐 제거속도를 갖기 위해서는 대략 7∼8wt% 이상의 첨가량이 필요하였으며, 과산화수소만을 사용하는 경우에는, 10wt% 이상을 첨가하여도 약 400Å/min 정도의 낮은 제거속도 결과를 얻었다.It is expected that a large amount of oxidant should be added in order to have a removal rate characteristic of 2000 kPa or more using only a single oxidant. In fact, when only ferric nitrate was used, an addition amount of about 7 to 8 wt% was required to have a tungsten removal rate of about 2000 kPa. When only hydrogen peroxide was used, it was about 400 kcal / min even when 10 wt% or more was added. Low removal rate results were obtained.

따라서, 본 발명에 의한 슬러리를 사용하는 경우, 두 종류의 산화제 사이의 서로 다른 산화 반응 속도와 환원전위의 차이로 인해 제 2 산화제가 제 1 산화제에 의해 리사이클링(recycling)됨으로써, 소량의 첨가량으로도 많은 양을 첨가했을 때와 동일한 효과를 얻을 수 있는 장점을 갖는다.Therefore, in the case of using the slurry according to the present invention, the second oxidant is recycled by the first oxidant due to different oxidation reaction rates and reduction potentials between the two kinds of oxidizers, so that even with a small amount of addition. It has the advantage that the same effect as when adding a large amount can be obtained.

본 발명은 그 정신 또는 주요한 특징으로부터 일탈하는 일없이, 다른 여러 가지 형태로 실시할 수 있다. 그 때문에 전술한 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며, 한정적으로 해석해서는 안된다. 또한, 특허청구범위의 균등 범위에 속하는 변형이나 변경은, 모두 본 발명의 범위 내의 것이다.This invention can be implemented in other various forms, without deviating from the mind or main characteristic. Therefore, the above-described embodiments are merely examples in all respects and should not be interpreted limitedly. In addition, all the deformation | transformation and a change which belong to the equal range of a claim are within the scope of this invention.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따라 2종류의 산화제를 포함한 슬러리에 의하면, 다음과 같은 효과를 발휘한다.As described above, according to the present invention, the slurry containing two kinds of oxidizing agents exhibits the following effects.

첫째, 두 개의 산화제를 사용하는 반면에 첨가되는 산화제의 전체 량을 크게 줄일 수 있기 때문에 슬러리의 코스트(cost)를 크게 절감시킬 수 있다.First, while using two oxidizers can greatly reduce the total amount of oxidant added, the cost of the slurry can be greatly reduced.

둘째, 산화제가 소량 첨가됨으로써 슬러리의 품질(quality) 및 안전성이 확보된다.Secondly, a small amount of oxidant is added to ensure the quality and safety of the slurry.

셋째, 금속의 연마율을 대폭 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 금속의 제거속도 제어가 용이하다.Third, the removal rate of the metal can be greatly improved, and the removal rate of the metal can be easily controlled.

Claims (32)

반도체 집적회로에 사용되는 금속층을 화학 및 기계적으로 연마하기 위한 슬러리(slurry)에 있어서,A slurry for chemically and mechanically polishing a metal layer used in a semiconductor integrated circuit, 복수의 산화제(oxidizing agent); 및A plurality of oxidizing agents; And 연마제(abrasive)를 수성매질에 구비하고,Abrasive is provided in the aqueous medium, 상기 복수의 산화제 중 적어도 하나는 다른 산화제를 환원시키기 위한 제 1 산화제이고, 적어도 다른 하나는 상기 금속층을 산화시켜 자신은 환원되고 상기 제 1 산화제에 의해 산화되어 다시 산화력이 복원되어 리사이클링되는 제 2 산화제를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러리.At least one of the plurality of oxidants is a first oxidant for reducing another oxidant, and at least another is a second oxidant which is reduced by oxidizing the metal layer itself, oxidized by the first oxidant, and restored to oxidative power again. Slurry comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 금속층은 텅스텐, 티타늄, 질화 티타늄, 구리, 알루미늄 또는 이들의 조합 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 슬러리.The metal layer is a slurry, characterized in that any one of tungsten, titanium, titanium nitride, copper, aluminum or a combination thereof. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제1산화제는 과산화 화합물이고 제2산화제는 철 화합물인 것을 특징으로 슬러리.Wherein the first oxidant is a peroxide compound and the second oxidant is an iron compound. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 과산화 화합물은 과산화수소(hydrogen peroxide; H2O2), 벤조일 퍼록사이드(Benzoly peroxide; (C6H5CO)2O2), 칼슘 퍼록사이드(Calcium peroxide; CaO2), 바륨 퍼록사이드(Barium peroxide; BaO2), 및 소디움 퍼록사이드(Sodium peroxide; Na2O2) 중의 어느 하나인 것인 특징으로 하는슬러리.The peroxide compound may be hydrogen peroxide (H 2 O 2 ), benzoyl peroxide (C 6 H 5 CO) 2 O 2 ), calcium peroxide (Calcium peroxide; CaO 2 ), barium peroxide (Barium) peroxide; BaO 2 ), and sodium peroxide (Sodium peroxide; Na 2 O 2 ) Slurry characterized in that one of. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 과산화수소가 상기 슬러리 조성물 내에 약 0.01wt% 내지 10wt% 범위 내의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 슬러리.And the hydrogen peroxide is present in the slurry composition in an amount in the range of about 0.01 wt% to 10 wt%. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 과산화수소가 상기 슬러리 조성물 내에 약 0.5wt% 내지 3wt% 범위 내의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 슬러리.And the hydrogen peroxide is present in the slurry composition in an amount in the range of about 0.5 wt% to 3 wt%. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 철 화합물은 페릭 나이트레이트, 페릭 포스페이트, 페릭 설페이트, 포타슘 페리시아나이드 등과 같은 철 화합물 중 하나 인 것을 특징으로 하는 슬러리,The iron compound is a slurry, characterized in that one of the iron compounds, such as ferric nitrate, ferric phosphate, ferric sulfate, potassium ferricyanide, etc., 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 페릭 나이트레이트가 상기 슬러리 조성물 내에 약 0.025wt% 내지 5wt% 범위 내의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 슬러리.And wherein the ferric nitrate is present in the slurry composition in an amount in the range of about 0.025 wt% to 5 wt%. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 페릭 나이트레이트가 상기 슬러리 조성물 내에 약 0.025wt% 내지 1wt% 범위 내의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 슬러리.And wherein the ferric nitrate is present in the slurry composition in an amount in the range of about 0.025 wt% to 1 wt%. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 페릭 나이트레이트가 상기 슬러리 조성물 내에 약 0.05wt% 내지 0.5wt% 범위 내의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 슬러리.And wherein the ferric nitrate is present in the slurry composition in an amount in the range of about 0.05 wt% to 0.5 wt%. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 슬러리의 pH는 2 내지 3 범위 이내인 것을 특징으로 하는 슬러리.Slurry characterized in that the pH of the slurry is in the range of 2-3. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 슬러리의 pH를 조절하기 위하여 황산(H2SO4), 질산(HNO3), 염산(HCl), 및 인산(H3PO4)가운데 어느 하나의 산(acid)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러리.In order to adjust the pH of the slurry, sulfuric acid (H 2 SO 4 ), nitric acid (HNO 3 ), hydrochloric acid (HCl), and phosphoric acid (H 3 PO 4 ) characterized in that it further comprises any one acid (acid). Slurry. 제1항에 있어서, 상기 연마제는The method of claim 1, wherein the abrasive 알루미나, 실리카 및 세리아(ceria) 중의 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 슬러리.A slurry characterized by using any one of alumina, silica and ceria. 제13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 연마제가 상기 슬러리 조성물 내에 약 3wt% 내지 25wt% 범위 내의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 슬러리.And wherein the abrasive is present in the slurry composition in an amount in the range of about 3 wt% to 25 wt%. 제13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 연마제가 상기 슬러리 조성물 내에 약 5~10wt% 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 슬러리.And the abrasive is present in the slurry composition in an amount of about 5-10 wt%. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 슬러리는 계면 활성제를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 슬러리.The slurry is characterized in that it further comprises a surfactant. 반도체 웨이퍼 상의 금속층을 화학 및 기계적으로 연마하는 방법에 있어서,A method of chemically and mechanically polishing a metal layer on a semiconductor wafer, a) 연마제(abrasive), 환원된 산화제를 산화시키기 위한 제 1 산화제, 상기 금속층을 산화시켜서 환원되고 상기 제 1 산화제에 의해 다시 산화되어 산화력이 복원되는 제 2 산화제를 수성매질에 구비하는 슬러리(slurry)를 반도체 웨이퍼 상에 공급하는 단계; 및a) a slurry having an aqueous medium having an abrasive, a first oxidant for oxidizing a reduced oxidant, a second oxidant which is reduced by oxidizing the metal layer and oxidized by the first oxidant to restore oxidizing power ) Is supplied onto the semiconductor wafer; And b) 상기 반도체 웨이퍼상에 공급된 슬러리를 이용하여 상기 반도체 웨이퍼 상에 접촉된 연마패드를 회전하면서 상기 금속층의 일부를 제거하여 상기 반도체 웨이퍼의 표면이 평탄하게 되도록 연마하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 화학 및 기계적 연마방법.and b) removing a portion of the metal layer and polishing the surface of the semiconductor wafer to be flat while rotating the polishing pad in contact with the semiconductor wafer using the slurry supplied on the semiconductor wafer. Chemical and mechanical polishing methods. 제17항에 있어서,The method of claim 17, 상기 금속층은 텅스텐, 티타늄, 질화 티타늄, 구리, 알루미늄 또는 이들의 조합 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 화학 및 기계적 연마방법.The metal layer is tungsten, titanium, titanium nitride, copper, aluminum, or any combination thereof. 제18항에 있어서,The method of claim 18, 상기 제1산화제는 과산화 화합물이고 제2산화제는 철 화합물인 것을 특징으로 하는 화학 및 기계적 연마방법.Wherein the first oxidant is a peroxide compound and the second oxidant is an iron compound. 제19항에 있어서,The method of claim 19, 상기 과산화 화합물은 과산화수소(hydrogen peroxide; H2O2), 벤조일 퍼록사이드(Benzoly peroxide; (C6H5CO)2O2), 칼슘 퍼록사이드(Calcium peroxide; CaO2), 바륨 퍼록사이드(Barium peroxide; BaO2), 및 소디움 퍼록사이드(Sodium peroxide; Na2O2) 중의 어느 하나인 것인 특징으로 하는 화학 및 기계적 연마방법.The peroxide compound may be hydrogen peroxide (H 2 O 2 ), benzoyl peroxide (C 6 H 5 CO) 2 O 2 ), calcium peroxide (Calcium peroxide; CaO 2 ), barium peroxide (Barium) peroxide; BaO 2 ), and sodium peroxide (Sodium peroxide; Na 2 O 2 ), characterized in that the chemical and mechanical polishing method. 제20항에 있어서,The method of claim 20, 상기 과산화수소가 상기 슬러리 조성물 내에 약 0.01wt% 내지 10wt% 범위 내의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 화학 및 기계적 연마방법.Wherein the hydrogen peroxide is present in the slurry composition in an amount in the range of about 0.01 wt% to 10 wt%. 제20항에 있어서,The method of claim 20, 상기 과산화수소가 상기 슬러리 조성물 내에 약 0.5wt% 내지 3wt% 범위 내의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 화학 및 기계적 연마방법.Wherein the hydrogen peroxide is present in the slurry composition in an amount in the range of about 0.5 wt% to 3 wt%. 제19항에 있어서,The method of claim 19, 상기 철 화합물은 페릭 나이트네이트, 페릭 파스페이트, 페릭 설페이트, 또는 포타슘 페리시아나이드 등과 같은 철 화합물 중 하나 인 것을 특징으로 하는 화학 및 기계적 연마방법.The iron compound is a chemical and mechanical polishing method, characterized in that one of the iron compounds, such as ferric nitrate, ferric phosphate, ferric sulfate, or potassium ferricyanide. 제23항에 있어서,The method of claim 23, wherein 상기 페릭 나이트레이트가 상기 슬러리 조성물 내에 약 0.025wt% 내지 5wt% 범위 내의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 화학 및 기계적 연마방법.Wherein the ferric nitrate is present in the slurry composition in an amount in the range of about 0.025 wt% to 5 wt%. 제23항에 있어서,The method of claim 23, wherein 상기 페릭 나이트레이트가 상기 슬러리 조성물 내에 약 0.025wt% 내지 1wt% 범위 내의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 화학 및 기계적 연마방법.Wherein the ferric nitrate is present in the slurry composition in an amount in the range of about 0.025 wt% to 1 wt%. 제23항에 있어서,The method of claim 23, wherein 상기 페릭 나이트레이트가 상기 슬러리 조성물 내에 약 0.05wt% 내지 0.5wt% 범위 내의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 화학 및 기계적 연마방법.Wherein the ferric nitrate is present in the slurry composition in an amount in the range of about 0.05 wt% to 0.5 wt%. 제17항에 있어서,The method of claim 17, 상기 슬러리의 pH는 2 내지 3 범위 이내인 것을 특징으로 하는 화학 및 기계적 연마방법.Chemical and mechanical polishing method characterized in that the pH of the slurry is within the range of 2 to 3. 제27항에 있어서,The method of claim 27, 상기 슬러리의 pH를 조절하기 위하여 황산(H2SO4), 질산(HNO3), 염산(HCl), 및 인산(H3PO4)가운데 어느 하나의 산(acid)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화학 및 기계적 연마방법.In order to adjust the pH of the slurry, sulfuric acid (H 2 SO 4 ), nitric acid (HNO 3 ), hydrochloric acid (HCl), and phosphoric acid (H 3 PO 4 ) characterized in that it further comprises any one acid (acid). Chemical and mechanical polishing methods. 제17항에 있어서, 상기 연마제는18. The method of claim 17, wherein the abrasive 알루미나, 실리카 및 세리아(ceria) 중의 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 화학 및 기계적 연마방법.A chemical and mechanical polishing method using any one of alumina, silica and ceria. 제29항에 있어서,The method of claim 29, 상기 연마제가 상기 슬러리 조성물 내에 약 3wt% 내지 25wt% 범위 내의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 화학 및 기계적 연마방법.Wherein the abrasive is present in the slurry composition in an amount in the range of about 3 wt% to 25 wt%. 제29항에 있어서,The method of claim 29, 상기 연마제가 상기 슬러리 조성물 내에 약 5wt% 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 화학 및 기계적 연마방법.Wherein the abrasive is present in the slurry composition in an amount of about 5 wt%. 제17항에 있어서,The method of claim 17, 상기 슬러리는 계면 활성제를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 화학 및 기계적 연마방법.The slurry is chemical and mechanical polishing method characterized in that it further comprises a surfactant.
KR1019990042360A 1999-10-01 1999-10-01 Slurries for Chemical Mechanical Polishing of metal layer and CMP Method using the slurry KR20010035668A (en)

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