KR20050092953A - Chemical mechanical polishing slurry composition and polishing pad containing photocatalyst, polishing apparatus, and method for polishing a substrate using the same - Google Patents
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Abstract
광촉매의 산화력을 화학-기계적 평탄화 공정에 적용시킨, 광촉매를 포함하는 화학-기계적 연마 슬러리 조성물, 연마패드, 이를 이용한 연마 장치 및 기판의 연마 방법이 개시된다. 상기 화학-기계적 연마 슬러리 조성물은 자외선(UV)광에 의해 광여기 현상을 일으켜, 에너지 밴드갭을 형성할 수 있는 광촉매 입자; 및 물을 포함하며, 상기 광촉매 입자는 아나타제 결정의 TiO2, 루타일 결정의 TiO2, ZnO, CdS, GeP, ZrO2, Si, Fe2O3, WO3, SnO2, 자외선광과의 반응성이 있는 유기 화합물 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 또한 상기 화학-기계적 연마 패드는 고분자 중합체 기재; 및 상기 고분자 중합체 기재에 분산, 함침되어 있는 광촉매 입자를 포함한다.Disclosed are a chemical-mechanical polishing slurry composition comprising a photocatalyst, a polishing pad, a polishing apparatus using the same, and a method of polishing a substrate, wherein the oxidation power of the photocatalyst is applied to a chemical-mechanical planarization process. The chemical-mechanical polishing slurry composition may include photocatalyst particles capable of causing photoexcitation by ultraviolet (UV) light to form an energy band gap; And water, wherein the photocatalytic particles are reactive with TiO 2 , anatase crystals, TiO 2 , ZnO, CdS, GeP, ZrO 2 , Si, Fe 2 O 3 , WO 3 , SnO 2 , ultraviolet light of anatase crystals. Organic compounds and mixtures thereof. In addition, the chemical-mechanical polishing pad may be a polymer polymer substrate; And photocatalytic particles impregnated and impregnated with the high molecular polymer substrate.
Description
본 발명은 반도체 소자 등의 제조에 사용되는 화학-기계적 연마에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 광촉매의 산화력을 화학-기계적 평탄화 공정에 적용시킨 광촉매를 포함하는 화학-기계적 연마 슬러리 조성물, 연마패드, 이를 이용한 연마 장치 및 기판의 연마 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to chemical-mechanical polishing for use in the manufacture of semiconductor devices, and more particularly, to chemical-mechanical polishing slurry compositions, polishing pads, and the like, including photocatalysts in which the oxidation power of the photocatalyst is applied to a chemical-mechanical planarization process. It relates to a polishing apparatus used and a polishing method of a substrate.
집적 회로 기술을 적용한 반도체 칩 하나에는 트랜지스터, 커패시터, 저항기 등 수 많은 기능 요소들이 포함되어 있으며, 이러한 개별적인 요소들은 일정한 모양으로 도안된 배선에 의해 서로 연결되어 회로를 구성한다. 집적 회로는 각 세대를 거치면서 소형화되었고, 이에 따라 칩 하나가 가지는 기능은 점차 증대되고 있다. 그러나 단순히 소자의 크기를 줄이는 것에는 한계가 있으므로, 최근에는 각 소자를 다층으로 형성하는 다층 배선 구조에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 이와 같이 다층 배선 구조의 반도체 소자를 제조하기 위해서는 금속막을 연마하여 평탄화하는 공정을 반드시 필요로 한다. 그러나 일반적으로 금속막은 강도가 높아 연마가 용이하지 않으므로, 금속막을 효과적으로 연마하기 위해서는 금속막을 비교적 강도가 낮은 금속 산화물 형태로 산화시킨 다음, 연마를 수행하여야 한다. A single semiconductor chip employing integrated circuit technology includes a number of functional elements such as transistors, capacitors, and resistors, and these individual elements are connected to each other by wires which are designed to form a circuit. Integrated circuits have been miniaturized with each generation, and as a result, the functions of a single chip are gradually increasing. However, there is a limit to simply reducing the size of the device, and recently, researches on a multilayer wiring structure in which each device is formed in multiple layers have been actively conducted. Thus, in order to manufacture the semiconductor element of a multilayer wiring structure, the process of grinding | polishing and planarizing a metal film is indispensable. However, in general, since the metal film has high strength and is not easily polished, in order to effectively polish the metal film, the metal film needs to be oxidized to a relatively low strength metal oxide, followed by polishing.
이러한 금속막을 연마하기 위한 슬러리 조성물로서, 산화제, 연마제 및 기타 첨가제를 포함하는 다양한 화학-기계적 연마(Chemical-Mechanical Polishing: CMP) 슬러리 조성물이 개발되고 있다. 예를 들면, 미국특허 제4,954,142호에는 철, 니켈, 코발트 등의 전이금속 킬레이팅제를 포함하는 화학-기계적 연마 슬러리 조성물이 개시되어 있으나, 이와 같은 슬러리 조성물은 슬러리 조성물에 포함된 다량의 금속 이온이 연마되는 디바이스를 오염시키는 단점이 있으며, 가혹한 연마조건과 긴 연마시간이 필요하다. 또한, 과산화수소에 철염 촉매를 첨가하여, 라디칼(OH·)을 생성함으로서, 텅스템(W) 금속막을 산화시킨 후, 산화된 금속막을 기계적으로 제거하는 펜톤 산화기술을 응용한 화학-기계적 연마 슬러리 조성물도 사용되고 있으나(대한민국, 특허출원 제1997-62978호), 이 기술 역시 철염 촉매에 의한 오염문제와 패턴 상의 결함(defect) 발생 문제를 완전히 해소할 수 없다. 따라서, 금속염을 전혀 사용하지 않음으로서, 상술한 단점을 해소할 수 있는 화학-기계적 연마 슬러리 조성물로서, 대한민국 특허출원 제2003-0074821호는 오존의 산화력과 연마입자를 이용하여 화학-기계적 평탄화를 수행하는 방법을 개시하고 있다. 그러나, 이 방법은 기존의 화학-기계적 평탄화 공정 장비에 오존수 발생장치를 추가로 설치하여야 하므로, 비용이 많이 들고, 전문적인 오존관리 기술이 필요하다는 단점이 있다. As slurry compositions for polishing such metal films, various chemical-mechanical polishing (CMP) slurry compositions including oxidants, abrasives and other additives have been developed. For example, US Pat. No. 4,954,142 discloses a chemical-mechanical polishing slurry composition comprising a transition metal chelating agent such as iron, nickel, cobalt, and the like, wherein such slurry composition contains a large amount of metal ions included in the slurry composition. This has the disadvantage of contaminating the device to be polished, and requires harsh polishing conditions and a long polishing time. In addition, by adding an iron salt catalyst to hydrogen peroxide to generate radicals (OH ·), a chemical-mechanical polishing slurry composition using a fenton oxidation technique that oxidizes the tungstem (W) metal film and then mechanically removes the oxidized metal film. Although it is also used (Korea, Patent Application No. 1997-62978), this technique also can not completely solve the problem of contamination by iron salt catalyst and the occurrence of defects in the pattern. Therefore, as a chemical-mechanical polishing slurry composition which can solve the above-mentioned disadvantages by not using any metal salts, Korean Patent Application No. 2003-0074821 performs chemical-mechanical planarization using the oxidation power of ozone and abrasive particles. A method of doing this is disclosed. However, this method has a disadvantage in that the ozone water generator is additionally installed in the existing chemical-mechanical planarization process equipment, which is expensive and requires professional ozone management technology.
따라서, 본 발명의 목적은 철염 등의 화학 약품 사용에 의한 반도체 패턴상의 디싱(dishing)이나 부식(erosion) 등, 금속층 연마 과정에서 발생할 수 있는 여러 가지 결함을 방지할 수 있는 화학-기계적 연마 슬러리 조성물 및 연마 패드를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a chemical-mechanical polishing slurry composition capable of preventing various defects that may occur during a metal layer polishing process such as dishing or erosion on a semiconductor pattern by using a chemical such as iron salt. And a polishing pad.
본 발명의 다른 목적은 슬러리 조성물 입자의 회수, 재사용 및 반영구적인 사용이 가능하므로, 폐액 발생의 문제점이 거의 없는 화학-기계적 연마 슬러리 조성물 및 연마 패드를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a chemical-mechanical polishing slurry composition and polishing pad which is capable of recovering, reusing and semi-permanent use of the slurry composition particles, so that there is almost no problem of waste solution generation.
본 발명의 또 다른 목적은 산화력이 강한 화학 약품을 사용할 필요가 없으므로, 환경적으로 바람직할 뿐 만 아니라, 0.1㎛ 이하의 미세 패턴 형성 공정에 특히 적합한 화학-기계적 연마 슬러리 조성물 및 연마패드를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a chemical-mechanical polishing slurry composition and polishing pad, which is not only environmentally preferable but also particularly suitable for the micro pattern formation process of 0.1 μm or less, since it is not necessary to use chemically strong chemicals. will be.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 화학-기계적 연마 슬러리 조성물 및 연마패드를 이용한 연마 장치 및 연마 방법을 제공하는 것이다. Still another object of the present invention is to provide a polishing apparatus and a polishing method using the chemical-mechanical polishing slurry composition and the polishing pad.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 자외선(UV)광에 의해 광여기 현상을 일으켜, 에너지 밴드갭을 형성할 수 있는 광촉매 입자; 및 물을 포함하는 화학-기계적 연마 슬러리 조성물을 제공한다. 여기서, 상기 광촉매 입자는 아나타제 결정의 TiO2, 루타일 결정의 TiO2, ZnO, CdS, GeP, ZrO2, Si, Fe2O 3, WO3, SnO2, 자외선광과의 반응성이 있는 유기 화합물 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되고, 상기 광촉매 입자의 함량은 전체 슬러리 조성물에 대하여 5 내지 50중량% 인 것이 바람직하다.In order to achieve the above object, the present invention is a photocatalyst particles which can cause an photoexcitation phenomenon by ultraviolet (UV) light to form an energy band gap; And water provides a chemical-mechanical polishing slurry composition. Here, the photocatalyst particles are organic compounds that are reactive with TiO 2 , anatase crystals, TiO 2 , ZnO, CdS, GeP, ZrO 2 , Si, Fe 2 O 3 , WO 3 , SnO 2 , and ultraviolet light. And it is selected from the group consisting of a mixture, the content of the photocatalyst particles is preferably 5 to 50% by weight based on the total slurry composition.
본 발명은 또한 고분자 중합체 기재; 및 상기 고분자 중합체 기재에 분산, 함침되어 있는 광촉매 입자를 포함하는 화학-기계적 연마 패드를 제공하며, 또한 구동 모터의 구동에 의해 회전하는 연마 패드; 상기 연마 패드로 화학-기계적 연마 슬러리를 공급하기 위한 슬러리 공급노즐; 상기 연마 패드의 회전하는 면에 기판을 고정하기 위한 연마부; 및 상기 화학-기계적 연마 슬러리 및/또는 연마 패드에 UV광을 조사하기 위한 UV 광원을 포함하는 화학-기계적 연마 장치를 제공한다.The invention also relates to a polymeric polymer substrate; And a photocatalytic polishing pad comprising photocatalyst particles dispersed and impregnated in the high molecular polymer substrate, the polishing pad further rotating by driving of a driving motor; A slurry supply nozzle for supplying a chemical-mechanical polishing slurry to the polishing pad; A polishing unit for fixing a substrate to a rotating surface of the polishing pad; And a UV light source for irradiating UV light to the chemical-mechanical polishing slurry and / or polishing pad.
본 발명은 또한 자외선(UV)광에 의해 광여기 현상을 일으켜, 에너지 밴드갭을 형성할 수 있는 광촉매 입자에 UV광을 조사하여, 화학-기계적 연마 슬러리 조성물로부터 OH 라디칼을 생성시키는 단계; 상기 OH 라디칼이 생성된 화학-기계적 연마 슬러리 조성물을 기판에 접촉시키는 단계; 및 상기 화학-기계적 연마 슬러리 조성물이 접촉된 기판을 연마 패드에 대하여 이동시켜, 기판을 연마하는 단계를 포함하는 기판의 연마 방법을 제공한다. The present invention also provides a step of generating photo-excited by ultraviolet (UV) light, irradiating UV light to photocatalyst particles capable of forming an energy bandgap, thereby generating OH radicals from the chemical-mechanical polishing slurry composition; Contacting the chemical-mechanical polishing slurry composition from which the OH radicals are generated to a substrate; And moving the substrate to which the chemical-mechanical polishing slurry composition is contacted with respect to the polishing pad to polish the substrate.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에서는 티타니아 입자 등 광촉매 입자의 표면에서 발생하는 광반응에 의하여 생성되는 강한 OH 라디칼을 화학-기계적 평탄화 기술에 이용한다. 따라서 본 발명은 광촉매 입자의 표면에서 생성된 OH 라디칼을 이용하여, 금속막을 산화시킴으로서 화학-기계적 평탄화 공정을 수행하는 화학-기계적 연마 슬러리 조성물, 연마 패드, 연마 장치 및 연마 방법을 제공한다. In the present invention, strong OH radicals generated by the photoreaction generated on the surface of the photocatalyst particles such as titania particles are used in the chemical-mechanical planarization technique. Accordingly, the present invention provides a chemical-mechanical polishing slurry composition, a polishing pad, a polishing apparatus, and a polishing method for performing a chemical-mechanical planarization process by oxidizing a metal film using OH radicals generated on the surface of a photocatalyst particle.
본 발명에 따른 화학-기계적 연마 슬러리 조성물은 자외선(UV)광에 의해 광여기 현상을 일으켜, 에너지 밴드갭을 형성할 수 있는 광촉매 입자 및 물을 포함한다. 본 발명에 사용되는 광촉매 입자는 다양한 UV광에 의하여 여기되며, 여기된 에너지는 물을 분해하여 반응성 OH 라디칼을 생성함으로서, 본 발명에 따른 슬러리 조성물이 접촉하는 금속막을 산화시킨다. 상기 광촉매 입자로는 UV광에 의하여 에너지 밴드갭을 형성할 수 있는 모든 유, 무기 화합물을 사용할 수 있으며, 예를 들면 아나타제 결정의 산화티탄(TiO2), 루타일 결정의 산화티탄(TiO2), 산화아연(ZnO), 황화카드뮴(CdS), GeP, ZrO2, Si, Fe2O3, WO3, SnO2, 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있다. 특히, 상기 광촉매 입자 중, 아나타제 결정의 산화티탄은 태양광으로부터 여기에 필요한 에너지를 충분히 확보할 수 있으며, 화학적으로 안정하고, 광활성이 우수할 뿐만 아니라, 인체에 무해한 장점이 있으므로 바람직하다. 이와 같은 광촉매 입자는 티탄 알콕사이드 등의 고순도 원료를 가수분해법(So-gel process)이나 분무 열분해법(Hydrothermal) 등과 같은 방법으로 산화시켜, 나노사이즈 크기의 입자 형태로 얻을 수 있다. 본 발명에 유용한 상기 광촉매 입자의 크기는 일차 입자 상태에서 수 nm에서 수백 nm이며, 통상적으로 100 nm이하의 입자, 바람직하게는 5 내지 50nm 크기의 입자를 사용할 수 있다. 상기 광촉매 입자는 반도체 연마 공정 중, 패턴 등에 스크래치 결함(scratch defect) 발생이나 표면 마무리(finishing) 특성 등을 고려해서, 일차 입자가 뭉쳐진 이차 입자 상태의 입자 크기가 200nm를 초과하지 않는 것이 바람직하며, 반대로 상기 광촉매 입자의 크기가 과도하게 작은 경우에는 연마제로서의 기능이 저하될 우려가 있다. 이와 같이 본 발명에 따른 화학-기계적 연마 슬러리 조성물에 있어서, 상기 광촉매 입자가 단독으로 물에 용해되어 사용되는 경우에는 상기 광촉매는 연마 입자로서의 역할도 함께 수행한다. 본 발명에 따른 화학-기계적 연마 슬러리 조성물에 있어서, 상기 광촉매 입자를 연마 입자(abrasive)로서 사용할 경우, 그 사용량은 전체 슬러리 조성물에 대하여 5 내지 50중량%, 바람직하게는 5 내지 15중량%이다. 만일 상기 광촉매 입자의 사용량이 5중량% 미만이면 금속막이 충분히 빠른 속도로 연마되지 않을 우려가 있고, 20중량%를 초과하면 특별한 이익이 없이 경제적으로 불리하며 디싱, 부식(erosion), 스크래치 등의 결함(Defect)을 유발할 뿐이다.The chemical-mechanical polishing slurry composition according to the present invention includes water and photocatalyst particles capable of causing photoexcitation by ultraviolet (UV) light to form an energy bandgap. The photocatalyst particles used in the present invention are excited by various UV light, and the excited energy decomposes water to generate reactive OH radicals, thereby oxidizing the metal film contacted by the slurry composition according to the present invention. As the photocatalyst particles are all capable of forming an energy band gap by the UV light oil, it may be used an inorganic compound such as titanium oxide of an anatase crystal (TiO 2), titanium oxide of rutile (TiO 2) Zinc oxide (ZnO), cadmium sulfide (CdS), GeP, ZrO 2 , Si, Fe 2 O 3 , WO 3 , SnO 2 , mixtures thereof, and the like. Particularly, among the photocatalyst particles, titanium oxide of anatase crystals is preferable because it can sufficiently secure energy necessary for excitation from sunlight, is chemically stable, has excellent photoactivity, and is harmless to the human body. Such photocatalyst particles can be obtained in the form of nano-sized particles by oxidizing a high-purity raw material such as titanium alkoxide by a method such as a so-gel process or spray pyrolysis. The size of the photocatalyst particles useful in the present invention ranges from several nm to several hundred nm in the state of primary particles, and particles of 100 nm or less, preferably 5 to 50 nm in size, may be used. The photocatalyst particles preferably have a particle size of secondary particles in which primary particles are agglomerated in excess of 200 nm in consideration of occurrence of scratch defects, surface finishing characteristics, and the like during a semiconductor polishing process. On the contrary, when the size of the photocatalyst particles is excessively small, there is a fear that the function as the abrasive is reduced. As described above, in the chemical-mechanical polishing slurry composition according to the present invention, when the photocatalyst particles are used alone and dissolved in water, the photocatalyst also serves as abrasive particles. In the chemical-mechanical polishing slurry composition according to the present invention, when the photocatalyst particles are used as abrasive particles, their amount is 5 to 50% by weight, preferably 5 to 15% by weight based on the total slurry composition. If the amount of the photocatalyst particles is less than 5% by weight, the metal film may not be polished at a sufficiently high speed. If the amount of the photocatalyst is more than 20% by weight, it is economically disadvantageous without any special benefits and defects such as dishing, erosion, and scratches may occur. It only causes Defect.
한편, 본 발명에 따른 슬러리 조성물은 별도의 연마 입자를 더욱 포함할 수도 있으며, 이와 같은 연마 입자로는 통상적인 슬러리에 사용되는 γ-알루미나, α-알루미나, 퓸드 실리카, 콜로이달 실리카, 세리아 등을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 연마 입자의 함량은 전체 슬러리 조성물에 대하여 0.1 내지 20.0중량%인 것이 바람직하고, 0.1 내지 10.0중량%이면 더욱 바람직하며, 만일 상기 연마 입자의 함량이 20.0중량%를 초과하면 분산 안정성이 저하될 우려가 있다. 이와 같이 별도의 연마 입자가 사용될 경우, 상기 광촉매 입자의 사용량은 전체 슬러리 조성물에 대하여 1 내지 30중량%, 바람직하게는 1 내지 10중량%이다. 만일 상기 광촉매 입자의 사용량이 1중량% 미만이면 광촉매의 효과를 충분히 얻지 못할 우려가 있고, 30중량%를 초과하면 슬러리 분산안정성의 저하되고, 입자에 의한 디싱, 스크레치 등의 연마 불량 현상 발생의 우려가 있다. On the other hand, the slurry composition according to the present invention may further comprise separate abrasive particles, such abrasive particles may be used in the conventional slurry γ-alumina, α-alumina, fumed silica, colloidal silica, ceria, etc. It can be used alone or in combination. The content of the abrasive particles is preferably 0.1 to 20.0% by weight based on the total slurry composition, more preferably 0.1 to 10.0% by weight, and if the content of the abrasive particles exceeds 20.0% by weight, the dispersion stability may decrease. There is. When separate abrasive particles are used as such, the amount of the photocatalyst particles is 1 to 30% by weight, preferably 1 to 10% by weight based on the total slurry composition. If the amount of the photocatalyst particles is less than 1% by weight, the effect of the photocatalyst may not be sufficiently obtained. If the amount of the photocatalytic particles is more than 30% by weight, the slurry dispersion stability may be deteriorated, resulting in poor polishing, such as dishing or scratching. There is.
또한 본 발명에 따른 슬러리 조성물은 산화력을 더욱 증가시키기 위한 별도의 산화제를 더욱 포함할 수 있으며, 이와 같은 산화제로는 과산화수소, 퍼옥시디카보네이트, 옥타노일 퍼옥사이드, 아세틸벤조일 퍼옥사이드 등을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있고, 과산화수소를 사용하면 더욱 바람직하다. 본 발명에 따른 슬러리 조성물에 별도의 산화제가 사용될 경우, 사용되는 산화제의 함량은 전체 슬러리 조성물에 대하여 1.0 내지 5.0중량%인 것이 바람직하며, 0.2 내지 4.0중량%이면 더욱 바람직하다. 여기서, 상기 산화제의 함량이 0.1중량% 미만이면, 산화막이 충분히 형성되지 못하며, 상기 산화제의 함량이 5.0중량%를 초과하면 연마 효율은 향상되나 지나친 산화력의 증가로 부식 등의 연마결함을 나타내는 문제점이 있다. 또한 본 발명에 따른 슬러리 조성물은 반도체 패턴 연마 중에 과도한 산화력 등을 적절히 제어할 수 있는 인산, 초산, 말론산 등의 첨가제 및/또는 분산 안정성을 확보하기 위한 분산 안정제를 더욱 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 화학-기계적 연마 슬러리 조성물은 용액의 pH에 따른 특성 변화가 거의 없으므로, 조성물의 pH는 필요에 따라 염기성 또는 산성으로 조절될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 화학-기계적 연마 슬러리 조성물은 pH가 2에서 11의 광범위한 범위에서 모두 사용될 수 있으므로, 사용하는 광촉매 입자 또는 연마입자의 분산 특성에 맞추어 슬러리 조성물의 pH를 광범위하게 조절할 수 있다. In addition, the slurry composition according to the present invention may further include a separate oxidizing agent for further increasing the oxidizing power, such an oxidizing agent, such as hydrogen peroxide, peroxydicarbonate, octanoyl peroxide, acetylbenzoyl peroxide alone or mixed It is more preferable to use it, and to use hydrogen peroxide. When a separate oxidant is used in the slurry composition according to the present invention, the content of the oxidant to be used is preferably 1.0 to 5.0% by weight, more preferably 0.2 to 4.0% by weight based on the total slurry composition. Here, when the content of the oxidant is less than 0.1% by weight, the oxide film is not formed sufficiently, when the content of the oxidant exceeds 5.0% by weight, the polishing efficiency is improved, but the problem of polishing defects such as corrosion due to excessive increase in oxidizing power have. In addition, the slurry composition according to the present invention may further include an additive such as phosphoric acid, acetic acid, malonic acid, and / or a dispersion stabilizer to ensure dispersion stability, which can appropriately control excessive oxidizing power during semiconductor pattern polishing. Since the chemical-mechanical polishing slurry composition according to the present invention has little change in properties depending on the pH of the solution, the pH of the composition can be adjusted to basic or acidic if necessary. That is, the chemical-mechanical polishing slurry composition according to the present invention can be used in a wide range of pH from 2 to 11, so that the pH of the slurry composition can be adjusted in a wide range in accordance with the dispersion characteristics of the photocatalyst particles or abrasive particles to be used.
또한, 본 발명에 따른 화학-기계적 연마 슬러리 조성물에 있어서, 상기 광촉매 입자는 분산성이 좋은 콜로이달 실리카(colloidal silica), 콜로이달 알루미나(colloidal alumina) 등의 담체에 담지되어 콤포지트(composite) 형태로 사용될 수도 있으며, 상기 광촉매 입자를 봉(rod)과 같은 형태로 담지시켜 고정한 상태에서 UV를 조사하여 OH 라디칼을 생성하고, 별도의 연마 입자를 포함하는 슬러리 조성물을 사용하는 방식도 가능하다. In addition, in the chemical-mechanical polishing slurry composition according to the present invention, the photocatalyst particles are supported on a carrier such as colloidal silica and colloidal alumina having good dispersibility and are in a composite form. The photocatalyst particles may be used in a rod-like manner to generate OH radicals by irradiating UV in a fixed state, and to use a slurry composition including separate abrasive particles.
다음으로 도 1을 참조하여 본 발명에 따른 화학-기계적 연마 패드(CMP Pad)에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화학-기계적 연마 패드의 단면도로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 화학-기계적 연마 패드(10)는 고분자 중합체 기재(12) 및 상기 고분자 중합체 기재(12)에 분산, 함침되어 있는 광촉매 입자(14)를 포함한다. 이와 같이, 상기 광촉매 입자(14)를 고분자 중합체 기재(12)에 분산, 함침시키고, 연마 패드(10)를 이용하여 반도체 칩의 연마공정 시, 연마 패드(10)에 UV광 등의 광을 조사하면, 슬러리 조성물과 접촉하는 연마 패드(10)의 표면에서 강한 반응성 OH 라디칼이 생성되고, 생성된 라디칼이 금속막을 산화시킴으로서, 화학-기계적 연마 작업을 수행한다. 상기 광촉매 입자(14)를 포함하는 연마 패드(10)는 연마 패드(10)를 구성하는 고분자 중합체 기재(12)의 제조 시에 광촉매 입자(14)를 포함시킴으로서 제조할 수 있다. 상기 연마 패드(10)에 포함되는 광촉매 입자(14)의 함량은 슬러리 조성물에 에너지를 공급하여 금속막을 산화시키기에 충분한 양의 반응성 OH 라디칼을 생성할 수 있으면 특히 제한하지 않으나, 고분자 중합체 기재(12) 및 광촉매 입자(14) 전체에 대하여 1 내지 50중량%, 바람직하게는 1 내지 10중량%이다. 만일 상기 광촉매 입자의 사용량이 1중량% 미만이면 반응성 라디칼이 충분히 생성되지 않을 우려가 있고, 50중량%를 초과 하면 고분자 중합체 기재에 의한 필요 탄성 및 강도 특성을 확보할 수 없으며 특별한 이익이 없다. Next, a chemical-mechanical polishing pad (CMP Pad) according to the present invention will be described with reference to FIG. 1. 1 is a cross-sectional view of a chemical-mechanical polishing pad according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the chemical-mechanical polishing pad 10 according to the present invention is a polymer-polymer substrate 12 and the polymer. And the photocatalytic particles 14 dispersed and impregnated in the polymer substrate 12. As such, the photocatalyst particles 14 are dispersed and impregnated in the polymer polymer substrate 12, and the polishing pad 10 is irradiated with light such as UV light during the polishing process of the semiconductor chip using the polishing pad 10. Subsequently, strong reactive OH radicals are generated at the surface of the polishing pad 10 in contact with the slurry composition, and the generated radicals oxidize the metal film, thereby performing a chemical-mechanical polishing operation. The polishing pad 10 including the photocatalyst particles 14 may be prepared by including the photocatalyst particles 14 in the preparation of the polymer polymer substrate 12 constituting the polishing pad 10. The content of the photocatalytic particles 14 included in the polishing pad 10 is not particularly limited as long as it can generate a sufficient amount of reactive OH radicals to supply energy to the slurry composition to oxidize the metal film. ) And 1 to 50% by weight, preferably 1 to 10% by weight based on the total photocatalyst particles 14. If the amount of the photocatalyst particles is less than 1% by weight, there is a concern that the reactive radicals may not be sufficiently produced. If the amount of the photocatalytic particles is more than 50% by weight, the required elasticity and strength characteristics of the polymer substrate may not be obtained, and there is no particular benefit.
상기 연마 패드(10)의 고분자 중합체 기재(12)는 폴리우레탄, 멜라민, 폴리에스테르, 폴리설폰, 폴리비닐아세테이트, 불소탄화수소, 이들의 혼합물, 공중합체 또는 그라프트 공중합체 등으로 이루어질 수 있으며, 대표적으로는 폴리우레탄으로 이루어질 수 있다. 또한 상기 연마 패드(10)는 통상적인 화학-기계적 연마 패드에서와 같이, 내부에 다수의 중공(16)이 형성되어, 연마 패드(10)에 탄성을 부여하고, 연마 입자 등 슬러리 조성물을 수용하도록 할 수도 있으며, 또한 상기 고분자 중합체 기재(12)의 표면에는 일정한 패턴(미도시)이 형성되어, 상기 패턴을 통하여 슬러리 조성물이 이동하고, 연마된 물질이 원활히 배출되도록 할 수 있다. 도 1에서, 미설명 도면 부호 18은 연마층의 기능을 하는 고분자 중합체 기재(12)를 지지하고, 상기 고분자 중합체 기재(12)를 연마 장치에 부착하기 위한 지지층을 나타낸다. The polymer substrate 12 of the polishing pad 10 may be made of polyurethane, melamine, polyester, polysulfone, polyvinylacetate, fluorohydrocarbon, mixtures thereof, copolymers or graft copolymers, and the like. It may be made of polyurethane. In addition, the polishing pad 10 has a plurality of hollows 16 formed therein, as in a conventional chemical-mechanical polishing pad, to impart elasticity to the polishing pad 10 and to accommodate slurry compositions such as abrasive particles. In addition, a predetermined pattern (not shown) is formed on the surface of the polymer polymer substrate 12 to allow the slurry composition to move through the pattern and smoothly discharge the polished material. In FIG. 1, reference numeral 18 denotes a support layer for supporting the polymer polymer substrate 12 functioning as the polishing layer and for attaching the polymer polymer substrate 12 to the polishing apparatus.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화학-기계적 연마 장치의 개략도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 화학-기계적 연마 장치(30)는 화학-기계적 연마 슬러리(34) 및/또는 연마 패드(36)에 UV광을 조사하기 위한 UV 광원(32)을 포함한다. 상기 UV 광원(32)을 제외하고는 본 발명에 따른 화학-기계적 연마 장치(30)는 당업계에 공지된 다양한 형태로 제작될 수 있으며, 전형적으로 구동 모터(미도시)의 구동에 의해 수평한 상태로 고속 회전하는 패드척(40)과, 상기 패드척(40)의 상면에 부착되어 회전하는 판 형상의 연마 패드(36)를 포함한다. 또한, 상기 연마 패드(36)의 중심부에는 슬러리 공급노즐(42)이 설치되며, 상기 슬러리 공급노즐(42)을 통하여 공급되는 슬러리(34)는 연마 패드(36)의 회전에 의한 원심력으로 연마 패드(36) 상면에 균일하게 도포된다. 또한 연마 패드(36)의 상면 일측 부위에는 금속막 등이 형성된 기판(44)을 고정하여, 이 기판(44)의 일면이 연마 패드(36) 상면에 대향되도록 위치시키는 연마부(50)가 설치된다. 이러한 연마부(50)는 고정된 기판(44)을 연마 패드(36)에 대향하는 상태로 회전시킴과 동시에 유동시키도록 구성되며, 또 필요에 따라 기판(44)을 다른 위치로 이격시키는 동작을 수행한다. 상기 연마 패드(36) 상면의 다른 일측 부위에는, 사용되는 연마 패드(36)의 표층을 소정의 두께로 연마하여 제거하는 드레싱부(60)가 더욱 설치되어 있을 수 있다. 2 is a schematic diagram of a chemical-mechanical polishing apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the chemical-mechanical polishing apparatus 30 according to an embodiment of the present invention is a UV light source for irradiating UV light to the chemical-mechanical polishing slurry 34 and / or the polishing pad 36. And (32). Except for the UV light source 32, the chemical-mechanical polishing apparatus 30 according to the present invention may be manufactured in various forms known in the art, and is typically horizontal by driving of a driving motor (not shown). A pad chuck 40 which rotates at a high speed in a state, and a plate-shaped polishing pad 36 which is attached to and rotates on an upper surface of the pad chuck 40. In addition, a slurry supply nozzle 42 is installed at the center of the polishing pad 36, and the slurry 34 supplied through the slurry supply nozzle 42 is subjected to centrifugal force by the rotation of the polishing pad 36. (36) It is apply | coated uniformly to the upper surface. In addition, a polishing portion 50 is provided on one side of the upper surface of the polishing pad 36 to fix the substrate 44 on which a metal film or the like is formed so that one surface of the substrate 44 faces the upper surface of the polishing pad 36. do. The polishing unit 50 is configured to rotate and simultaneously move the fixed substrate 44 in a state opposite to the polishing pad 36, and to separate the substrate 44 to another position as necessary. Perform. The dressing part 60 may be further provided at another portion of the upper surface of the polishing pad 36 to polish and remove the surface layer of the polishing pad 36 to be used to a predetermined thickness.
화학-기계적 연마 슬러리(34) 및/또는 연마 패드(36)에 UV광을 조사하기 위한 UV 광원(32)의 위치는 필요에 따라 적절히 변경될 수 있다. 예를 들어, 광촉매 입자가 슬러리(34)에 포함되어 있는 경우에는, 도 2에 도시한 바와 같이 슬러리(34) 도포면으로 직접 UV광이 조사되도록 UV 광원(32)을 설치하거나, 슬러리(34)가 통과하는 라인의 경로에 UV 광원(32)을 설치하여, 슬러리(34)가 라인을 통과하는 중에 반응성 라디칼이 생성되어, 상기 슬러리 공급노즐(42)을 통하여 공급되도록 할 수 있다. 또 다른 방법으로는 슬러리 공급노즐(42)에 UV 광원(32)을 설치할 수도 있으며, 슬러리 공급 탱크(미도시) 내에 UV 광원(32)을 설치할 수도 있다. 한편, 광촉매 입자를 봉(Rod)에 고정식으로 담지시키거나, 연마 패드(36) 내에 함침시킨 경우에는, 이들 봉(Rod) 또는 연마 패드(36)에 UV광을 조사할 수 있도록 상기 UV 광원(32)을 적절히 설치한다. 이때에는 일반 연마 슬러리 조성물을 사용할 수 있다. The position of the UV light source 32 for irradiating the UV light to the chemical-mechanical polishing slurry 34 and / or the polishing pad 36 may be appropriately changed as necessary. For example, when the photocatalyst particles are included in the slurry 34, as shown in FIG. 2, the UV light source 32 is installed so that the UV light is directly irradiated onto the slurry 34 coating surface, or the slurry 34 UV light source 32 may be installed in the path of the line through which the reactive light passes, so that reactive radicals may be generated while the slurry 34 passes through the line, and may be supplied through the slurry supply nozzle 42. Alternatively, the UV light source 32 may be installed in the slurry supply nozzle 42, and the UV light source 32 may be installed in the slurry supply tank (not shown). On the other hand, when the photocatalyst particles are fixedly supported on rods or impregnated in the polishing pad 36, the UV light source (eg, UV) can be irradiated onto the rods or polishing pad 36. 32) Install properly. At this time, a general polishing slurry composition can be used.
이와 같이 광촉매 입자가 슬러리(34)에 포함되어 있는 경우에 있어서, 화학-기계적 연마 장치(30)의 동작을 살펴보면, 먼저 슬러리 공급노즐(42)을 통해 공급되는 슬러리(34)는 연마 패드(36)의 고속회전에 의해, 연마 패드(36)의 상면에 균일하게 도포되고, 기판(44)의 표면과 접촉하게 된다. 한편, 상기 UV 광원(32)에서 슬러리(34)로 UV광이 조사되면, 슬러리(34) 내부에 반응성 OH 라디칼이 생성되며, 이와 같은 UV광의 조사는 슬러리(34)가 기판(44)의 표면과 접촉하기 전에 수행될 수도 있다. 이때 연마부(50)는 기판(44)의 일면을 연마 패드(36)에 접촉시키고, 연마 패드(36)를 기판(44)에 대해 이동시킨다. 이때 기판(44)은 슬러리(34)가 균일하게 도포된 연마 패드(36)와 접촉한 상태로 유동하므로, 그 표면이 산화 및 연마된다. 이러한 과정으로 기판(44)의 대향면이 충분히 연마되면, 연마부(50)는 연마된 기판(44)을 외측으로 이격 위치시키고 다음 기판(44)을 위치시켜 다시 연마작업을 수행하게 된다. 한편, 상기 연마 패드(36)의 표층은 계속적인 연마작업에 의해 마모되므로, 그 표층을 소정 두께로 연삭하여 재사용하여야 한다. 이러한 경우 슬러리(34)를 공급하면서, 또는 슬러리(34) 공급을 중단하고, 연마 패드(36)의 다른 일측부에 드레싱부(60)를 위치시키고, 초순수를 공급하면서, 연마 패드(36)를 회전시켜 연마 패드(36)의 표층 소정 두께를 연마함으로써, 다음 기판(44)의 연마 단계를 준비하게 된다. 이와 같은 기판(44)의 산화 및 연마 과정은 광촉매 입자가 봉(Rod)에 고정식으로 담지되거나, 연마 패드(36) 내에 함침된 경우에도 상술한 바와 유사한 과정에 의하여 수행된다. 따라서, 본 발명에 따른 기판(44)의 연마 방법은 자외선(UV)광에 의해 광여기 현상을 일으켜, 에너지 밴드갭을 형성할 수 있는 광촉매 입자에 UV광을 조사하여, 화학-기계적 연마 슬러리 조성물(34)로부터 OH 라디칼을 생성시키는 단계와, 상기 OH 라디칼이 생성된 화학-기계적 연마 슬러리 조성물(34)을 기판(44)에 접촉시키는 단계, 및 상기 화학-기계적 연마 슬러리 조성물(34)이 접촉된 기판(44)을 연마 패드(36)에 대하여 이동시켜, 기판을 연마하는 단계를 포함한다. When the photocatalytic particles are included in the slurry 34 as described above, the operation of the chemical-mechanical polishing apparatus 30 will be described. First, the slurry 34 supplied through the slurry supply nozzle 42 may be a polishing pad 36. By high-speed rotation of), it is uniformly applied to the upper surface of the polishing pad 36 and brought into contact with the surface of the substrate 44. Meanwhile, when UV light is irradiated from the UV light source 32 to the slurry 34, reactive OH radicals are generated in the slurry 34, and the irradiation of UV light causes the slurry 34 to have a surface of the substrate 44. It may also be carried out before contacting with. At this time, the polishing unit 50 contacts one surface of the substrate 44 to the polishing pad 36, and moves the polishing pad 36 with respect to the substrate 44. At this time, since the substrate 44 flows in contact with the polishing pad 36 to which the slurry 34 is uniformly applied, its surface is oxidized and polished. When the opposite surface of the substrate 44 is sufficiently polished in this process, the polishing unit 50 positions the polished substrate 44 to the outside and positions the next substrate 44 to perform the polishing operation again. On the other hand, since the surface layer of the polishing pad 36 is abraded by continuous polishing, the surface layer should be ground to a predetermined thickness and reused. In this case, while supplying the slurry 34 or stopping supply of the slurry 34, placing the dressing part 60 on the other side of the polishing pad 36, and supplying ultrapure water, By rotating to polish the predetermined thickness of the surface layer of the polishing pad 36, the polishing step of the next substrate 44 is prepared. The oxidation and polishing of the substrate 44 is performed by a similar process as described above even when the photocatalytic particles are fixedly supported on the rod or impregnated in the polishing pad 36. Therefore, in the polishing method of the substrate 44 according to the present invention, a photo-excited phenomenon is caused by ultraviolet (UV) light, irradiating UV light to the photocatalyst particles capable of forming an energy band gap, and thus the chemical-mechanical polishing slurry composition Generating OH radicals from (34), contacting the chemical-mechanical polishing slurry composition 34 from which the OH radicals are generated to the substrate 44, and contacting the chemical-mechanical polishing slurry composition 34 Moving the substrate 44 relative to the polishing pad 36 to polish the substrate.
본 발명에 따른 화학-기계적 연마 장치(30)는 기존의 화학-기계적 연마 장치에 UV광원(32)을 간단히 설치하여 제조할 수 있으므로, 장치의 설치와 관리가 용이할 뿐만 아니라, 사용된 슬러리(34)는 내부 불순물 제거를 통해서 재활용이 가능하다. 본 발명에 의해서 생성된 OH 라디칼은 기존 펜톤 산화법에 의하여 생성된 OH 라디칼 보다 산화력이 강하므로, 통상의 옥사이드 연마용 CMP 공정, 텅스텐 연마용 CMP 공정, STI구조 연마용 CMP 공정에 유용할 뿐만 아니라, Cu와 잘 산화되지 않는 노블 메탈(noble metal)의 화학-기계적 연마 공정에도 유용하다. 또한, 본 발명에 따른 화학-기계적 연마 슬러리는 유기 고분자에 대한 분해특성이 우수하므로 Cu와 함께 사용할 low-k막의 연마에 매우 효과적이며, 산화 과정을 필요로 하는 컨디션너(conditioner), 클리너(cleaner) 등에도 동일한 방법으로 적용될 수 있다. Since the chemical-mechanical polishing apparatus 30 according to the present invention can be manufactured by simply installing the UV light source 32 in the existing chemical-mechanical polishing apparatus, it is easy to install and manage the apparatus, and the used slurry ( 34) can be recycled by removing internal impurities. Since the OH radicals produced by the present invention have stronger oxidizing power than the OH radicals produced by the conventional Fenton oxidation method, they are not only useful for conventional oxide polishing CMP processes, tungsten polishing CMP processes, and STI structure polishing CMP processes, It is also useful for chemical-mechanical polishing processes of noble metals that do not oxidize well with Cu. In addition, the chemical-mechanical polishing slurry according to the present invention is very effective for polishing low-k films to be used with Cu because it has excellent decomposition properties for organic polymers, and is a conditioner or cleaner requiring an oxidation process. ) May be applied in the same manner.
이하, 실시예에 의거하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하나, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the scope of the present invention is not limited by the following Examples.
[실시예 1-7, 비교예 1] 화학-기계적 연마 슬러리 조성물의 제조 및 연마 특성 평가 Example 1-7, Comparative Example 1 Preparation of Chemical-Mechanical Polishing Slurry Composition and Evaluation of Polishing Properties
하기 표 1에 기재된 함량 및 종류의 광촉매 입자와 물을 혼합하여 화학-기계적 연마 슬러리 조성물을 각각 제조하였다. 제조된 슬러리를 이용하여 패턴이 형성되지 않은 텅스텐 금속막 및 실리콘 산화막을 연마하였으며, 그 연마 속도를 측정하여 하기 표 1에 함께 나타내었다. 상기 연마 공정의 조건은 50rpm의 압반(platen)속도, 50rpm의 선두(Head)속도, 3psi의 하중압력, 150ml/min의 슬러리 공급 속도였으며, 연마시간은 1분으로 유지하였다. 또한, 연마 장치의 상부에 UV 광원을 설치하여, 365 nm 파장 및 30W의 UV광을 상기 화학-기계적 연마 슬러리 조성물에 조사하면서 연마 공정을 수행하였다. 또한, 비교를 위하여 5.0중량%의 실리카, 5.0중량%의 과산화수소, 0.2중량%의 질산철 및 잔부로서 물을 포함하는 슬러리 조성물에 대하여도 동일한 실험을 하여 그 결과를 표 1에 함께 나타내었다.The chemical-mechanical polishing slurry compositions were prepared by mixing water and photocatalyst particles of the content and type shown in Table 1 below. The prepared slurry was polished using a tungsten metal film and a silicon oxide film, and the polishing rate thereof was measured and shown in Table 1 below. The polishing process conditions were platen speed of 50 rpm, head speed of 50 rpm, load pressure of 3 psi, slurry feed rate of 150 ml / min, and polishing time was maintained at 1 minute. In addition, by installing a UV light source on top of the polishing apparatus, the polishing process was performed while irradiating the chemical-mechanical polishing slurry composition with 365 nm wavelength and 30W UV light. In addition, the same experiment was conducted for a slurry composition including 5.0 wt% silica, 5.0 wt% hydrogen peroxide, 0.2 wt% iron nitrate, and water as the balance, and the results are shown in Table 1 together.
상기 표 1로부터, 본 발명에 따른 화학-기계적 연마 슬러리 조성물은 종래의 슬러리 조성물과 비교하여 유사 또는 동등 이상의 연마속도 및 선택비를 가지며, 특히 광촉매로서 아나타제 또는 루타일 결정의 TiO2를 사용하고, UV광을 조사하는 경우의 효과가 우수함을 알 수 있다.From the above Table 1, the chemical-mechanical polishing slurry composition according to the present invention has a similar or equivalent polishing rate and selectivity as compared with the conventional slurry composition, and in particular, uses TiO 2 of anatase or rutile crystals as a photocatalyst, It turns out that the effect at the time of irradiating UV light is excellent.
[실시예 8] 화학-기계적 연마 패드의 제조 및 연마 특성 평가 Example 8 Preparation of Chemical-Mechanical Polishing Pad and Evaluation of Polishing Properties
광촉매 입자로서 아나타제 결정의 TiO2 20그램을 4,4-메틸렌-비스(2-클로로아닐린) 경화제 228그램이 첨가된 액체 우레탄 200그램에 균일하게 분포되도록 함침하고, 이것을 전단혼합기(kneader)에서 100rpm의 속도로 2분간 혼련하여 혼합물을 형성하였다. 상기 혼합물을 소정 형상의 몰드 내부에 투입하여 60분 동안 겔화시킨 후, 110℃ 오븐에서 20시간 동안 경화시켰다. 경화된 혼합물을 금형에서 탈형하고, 재단 및 표면 가공하여 직경 20인치의 연마 패드를 제조하였으며, 제조된 연마패드에 두께 1.5mm의 경질 우레탄폼을 지지층으로 부착하고, 반도체 기판의 연마에 사용하였다. 반도체 기판의 연마에 사용된 화학 기계적 연마 슬러리로는 물을 이용하였으며, 다른 연마 조건은 실시예 1과 동일하게 설정하였다. 연마 결과, 텅스텐 연마 속도는 1,300Å/min이고, 실리콘 산화막 연마속도는 24Å/min이 었으며, 선택비는 54였다. 따라서, 연마 패드에 광촉매 입자를 포함시키고, 연마 공정을 수행하는 경우에도 양호한 연마 효과를 얻을 수 있음을 알 수 있다.As photocatalyst particles, 20 grams of TiO 2 of anatase crystals were impregnated evenly in 200 grams of liquid urethane to which 228 grams of 4,4-methylene-bis (2-chloroaniline) curing agent was added, which was then 100 rpm in a kneader. The mixture was kneaded at a rate of 2 minutes to form a mixture. The mixture was poured into a mold of a predetermined shape, gelled for 60 minutes, and then cured in an oven at 110 ° C. for 20 hours. The cured mixture was demolded from a mold, cut and surface processed to prepare a polishing pad having a diameter of 20 inches, and a rigid urethane foam having a thickness of 1.5 mm was attached to the prepared polishing pad as a support layer and used for polishing a semiconductor substrate. Water was used as the chemical mechanical polishing slurry used for polishing the semiconductor substrate, and other polishing conditions were set in the same manner as in Example 1. As a result of polishing, the tungsten polishing rate was 1,300 Pa / min, the silicon oxide film polishing rate was 24 Pa / min, and the selectivity was 54. Therefore, it can be seen that a good polishing effect can be obtained even when the photocatalyst particles are included in the polishing pad and the polishing process is performed.
이상 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 화학-기계적 연마 슬러리 조성물은 철염 등의 화학 약품 사용에 의한 반도체 패턴상의 디싱(dishing)이나 부식(erosion) 등, 금속층 연마 과정에서 발생할 수 있는 여러 가지 결함을 방지할 수 있을 뿐 만 아니라, 슬러리 조성물 입자의 회수, 재사용 및 반영구적인 사용이 가능하므로, 폐액 발생의 문제점이 거의 없다. 또한 본 발명에 따른 화학-기계적 연마 슬러리 조성물, 연마패드 및 이를 이용한 연마 장치는 산화력이 강한 화학 약품을 사용할 필요가 없으므로, 환경적으로 바람직하고, 0.1㎛ 이하의 미세 패턴 형성 공정에 특히 유용하다.As described above, the chemical-mechanical polishing slurry composition according to the present invention is characterized by various defects that may occur in the metal layer polishing process, such as dishing or erosion on the semiconductor pattern by the use of a chemical such as iron salt. Not only can it be prevented, it is possible to recover, reuse and semi-permanent use of the slurry composition particles, there is almost no problem of waste liquid generation. In addition, the chemical-mechanical polishing slurry composition, the polishing pad, and the polishing apparatus using the same according to the present invention are environmentally preferable because they do not require the use of chemically strong chemicals, and are particularly useful in the process of forming fine patterns of 0.1 μm or less.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화학-기계적 연마 패드의 단면도.1 is a cross-sectional view of a chemical-mechanical polishing pad in accordance with one embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화학-기계적 연마 장치의 개략도. 2 is a schematic diagram of a chemical-mechanical polishing apparatus according to an embodiment of the present invention.
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