KR20060044390A - 연마용 조성물 및 연마방법 - Google Patents
연마용 조성물 및 연마방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20060044390A KR20060044390A KR1020050022623A KR20050022623A KR20060044390A KR 20060044390 A KR20060044390 A KR 20060044390A KR 1020050022623 A KR1020050022623 A KR 1020050022623A KR 20050022623 A KR20050022623 A KR 20050022623A KR 20060044390 A KR20060044390 A KR 20060044390A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- polishing
- colloidal silica
- polishing composition
- particle size
- less
- Prior art date
Links
- 238000005498 polishing Methods 0.000 title claims abstract description 209
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 75
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 63
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 claims abstract description 55
- 239000011163 secondary particle Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000004438 BET method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000002050 diffraction method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 23
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 21
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 claims description 14
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 claims description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 22
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 22
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 18
- GLUUGHFHXGJENI-UHFFFAOYSA-N Piperazine Chemical compound C1CNCCN1 GLUUGHFHXGJENI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 13
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 10
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 10
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 8
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N Phosphorous acid Chemical compound OP(O)=O ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 6
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 6
- 235000011118 potassium hydroxide Nutrition 0.000 description 6
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 5
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L sodium carbonate Substances [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- VILCJCGEZXAXTO-UHFFFAOYSA-N 2,2,2-tetramine Chemical compound NCCNCCNCCN VILCJCGEZXAXTO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 description 3
- -1 for example Substances 0.000 description 3
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 3
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 3
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 description 3
- 229960001124 trientine Drugs 0.000 description 3
- PVOAHINGSUIXLS-UHFFFAOYSA-N 1-Methylpiperazine Chemical compound CN1CCNCC1 PVOAHINGSUIXLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000013 Ammonium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N Diethylenetriamine Chemical compound NCCNCCN RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ROSDSFDQCJNGOL-UHFFFAOYSA-N Dimethylamine Chemical compound CNC ROSDSFDQCJNGOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QUSNBJAOOMFDIB-UHFFFAOYSA-N Ethylamine Chemical compound CCN QUSNBJAOOMFDIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-N Methylamine Chemical compound NC BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IMUDHTPIFIBORV-UHFFFAOYSA-N aminoethylpiperazine Chemical compound NCCN1CCNCC1 IMUDHTPIFIBORV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000012538 ammonium bicarbonate Nutrition 0.000 description 2
- 235000012501 ammonium carbonate Nutrition 0.000 description 2
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 150000004687 hexahydrates Chemical class 0.000 description 2
- NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N hexane-1,6-diamine Chemical compound NCCCCCCN NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 239000011736 potassium bicarbonate Substances 0.000 description 2
- 235000015497 potassium bicarbonate Nutrition 0.000 description 2
- 229910000028 potassium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011181 potassium carbonates Nutrition 0.000 description 2
- TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M potassium hydrogencarbonate Chemical compound [K+].OC([O-])=O TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 2
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 2
- GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N trimethylamine Chemical compound CN(C)C GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AGMNQPKGRCRYQP-UHFFFAOYSA-N 2-[2-[2-[bis(carboxymethyl)amino]ethylamino]ethyl-(carboxymethyl)amino]acetic acid Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCNCCN(CC(O)=O)CC(O)=O AGMNQPKGRCRYQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AURFNYPOUVLIAV-UHFFFAOYSA-N 2-[2-[bis(carboxymethyl)amino]ethyl-(carboxymethyl)amino]-2-hydroxyacetic acid Chemical compound OC(=O)C(O)N(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O AURFNYPOUVLIAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RAEOEMDZDMCHJA-UHFFFAOYSA-N 2-[2-[bis(carboxymethyl)amino]ethyl-[2-[2-[bis(carboxymethyl)amino]ethyl-(carboxymethyl)amino]ethyl]amino]acetic acid Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(=O)O)CCN(CCN(CC(O)=O)CC(O)=O)CC(O)=O RAEOEMDZDMCHJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DMQQXDPCRUGSQB-UHFFFAOYSA-N 2-[3-[bis(carboxymethyl)amino]propyl-(carboxymethyl)amino]acetic acid Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCCN(CC(O)=O)CC(O)=O DMQQXDPCRUGSQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WSMQKESQZFQMFW-UHFFFAOYSA-N 5-methyl-pyrazole-3-carboxylic acid Chemical compound CC1=CC(C(O)=O)=NN1 WSMQKESQZFQMFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OPFZCCPAZVUTHA-UHFFFAOYSA-N C(CN)N.C=C.C=C.C=C.C=C Chemical group C(CN)N.C=C.C=C.C=C.C=C OPFZCCPAZVUTHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YIPXRBMHIKTGBG-UHFFFAOYSA-N C=C.C(CC)(N)N Chemical group C=C.C(CC)(N)N YIPXRBMHIKTGBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N Indium phosphide Chemical compound [In]#P GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QPCDCPDFJACHGM-UHFFFAOYSA-N N,N-bis{2-[bis(carboxymethyl)amino]ethyl}glycine Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(=O)O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O QPCDCPDFJACHGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RJVUKHJXGFRVDJ-UHFFFAOYSA-N P(O)(O)=O.C=C.C=C.NCCNCCN Chemical compound P(O)(O)=O.C=C.C=C.NCCNCCN RJVUKHJXGFRVDJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000577 Silicon-germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M Sodium bicarbonate-14C Chemical compound [Na+].O[14C]([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LEVVHYCKPQWKOP-UHFFFAOYSA-N [Si].[Ge] Chemical compound [Si].[Ge] LEVVHYCKPQWKOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LZQWCUSWOKKCIN-UHFFFAOYSA-N acetic acid;n'-[2-(2-aminoethylamino)ethyl]ethane-1,2-diamine Chemical compound CC(O)=O.NCCNCCNCCN LZQWCUSWOKKCIN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RUSUZAGBORAKPY-UHFFFAOYSA-N acetic acid;n'-[2-(2-aminoethylamino)ethyl]ethane-1,2-diamine Chemical compound CC(O)=O.CC(O)=O.CC(O)=O.CC(O)=O.CC(O)=O.CC(O)=O.NCCNCCNCCN RUSUZAGBORAKPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- LHIJANUOQQMGNT-UHFFFAOYSA-N aminoethylethanolamine Chemical compound NCCNCCO LHIJANUOQQMGNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002421 anti-septic effect Effects 0.000 description 1
- FSOSHTGTHMEAAD-UHFFFAOYSA-N butane-1,4-diamine;dihydrate Chemical compound O.O.NCCCCN FSOSHTGTHMEAAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 239000013522 chelant Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- HPNMFZURTQLUMO-UHFFFAOYSA-N diethylamine Chemical compound CCNCC HPNMFZURTQLUMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 125000004836 hexamethylene group Chemical group [H]C([H])([*:2])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:1] 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N lithium niobate Chemical compound [Li+].[O-][Nb](=O)=O GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- UXVMRCQQPJIQGC-UHFFFAOYSA-N n,n,n',n'-tetrakis(ethenyl)ethane-1,2-diamine Chemical group C=CN(C=C)CCN(C=C)C=C UXVMRCQQPJIQGC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 229940086066 potassium hydrogencarbonate Drugs 0.000 description 1
- 159000000001 potassium salts Chemical class 0.000 description 1
- GGHDAUPFEBTORZ-UHFFFAOYSA-N propane-1,1-diamine Chemical compound CCC(N)N GGHDAUPFEBTORZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- ILJSQTXMGCGYMG-UHFFFAOYSA-N triacetic acid Chemical compound CC(=O)CC(=O)CC(O)=O ILJSQTXMGCGYMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09G—POLISHING COMPOSITIONS; SKI WAXES
- C09G1/00—Polishing compositions
- C09G1/02—Polishing compositions containing abrasives or grinding agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
- C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
- C09K3/1454—Abrasive powders, suspensions and pastes for polishing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25D—PERCUSSIVE TOOLS
- B25D17/00—Details of, or accessories for, portable power-driven percussive tools
- B25D17/28—Supports; Devices for holding power-driven percussive tools in working position
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25D—PERCUSSIVE TOOLS
- B25D9/00—Portable percussive tools with fluid-pressure drive, i.e. driven directly by fluids, e.g. having several percussive tool bits operated simultaneously
- B25D9/04—Portable percussive tools with fluid-pressure drive, i.e. driven directly by fluids, e.g. having several percussive tool bits operated simultaneously of the hammer piston type, i.e. in which the tool bit or anvil is hit by an impulse member
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25D—PERCUSSIVE TOOLS
- B25D9/00—Portable percussive tools with fluid-pressure drive, i.e. driven directly by fluids, e.g. having several percussive tool bits operated simultaneously
- B25D9/06—Means for driving the impulse member
- B25D9/08—Means for driving the impulse member comprising a built-in air compressor, i.e. the tool being driven by air pressure
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
- C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25D—PERCUSSIVE TOOLS
- B25D2250/00—General details of portable percussive tools; Components used in portable percussive tools
- B25D2250/055—Depth properties, e.g. tools having depth indicator or depth control
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
본 발명의 연마용 조성물은 콜로이드성 실리카를 포함한다. BET법에 의해 얻어지는 콜로이드성 실리카의 평균1차입자크기 DSA와 레이저광회절법에 의해 측정되는 콜로이드성 실리카의 평균2차입자크기 DN4 간에는 부등식: DSA ≤ DN4 의 관계가 성립한다. 콜로이드성 실리카의 평균2차입자크기 DN4는 30㎚ 이하이다. 본 발명의 연마용 조성물에 의하면 연마패드의 눈막힘 현상으로 인한 연마속도의 현저한 저하를 억제할 수 있다.
연마용 조성물, 콜로이드성 실리카
Description
도 1은 연마회수와 연마속도의 관계를 나타낸 그래프이다.
본 발명은, 예를 들면, 연마패드를 사용한 기판의 연마에 사용되는 연마용 조성물 및 그러한 연마용 조성물을 이용한 연마방법에 관한 것이다.
일반적으로 실리콘 웨이퍼의 기판의 연마에 있어서, 반도체 소자의 고성능화 및 고밀도집적화에 따르는 표면품질의 향상에 더하여, 최근 수요의 증가에 맞추기 위해 제조효율의 향상이 중요한 과제로 되고 있다. 이러한 과제를 해결하기 위해, 예를 들면, 일본 특개평(特開平) 제5-154760호 공보에는 연마속도(연마능률)가 향상되도록 개선된 연마용 조성물이 개시되어 있다. 상기 연마용 조성물은 콜로이드성 실리카 또는 실리카겔과 피페라진을 함유하고, 연마용 조성물 중의 피페라진의 무게는 연마용 조성물 중의 콜로이드성 실리카 또는 실리카겔의 SiO2 중량의 10~80 % 이다.세라믹블록에 고정한 실리콘 웨이퍼에 연마패드를 압착시킨 상태에서, 연마용 조성물을 연마패드에 공급하면서 실리콘 웨이퍼와 연마패드를 서로 회전시킴으로써 실리콘 웨이퍼의 표면이 화학적 및 기계적으로 거울면연마된다.
연마패드를 사용하여 기판의 연마를 반복하여 행하면 얼마 후 연마패드에 눈막힘 현상이 발생하고, 단위시간당 연마량 즉, 연마속도가 저하된다. 따라서 제조효율을 향상시키는 데 충분한 실용적인 연마속도를 유지하기 위해서는 연마패드의 눈막힘 현상을 저감하는 것이 중요하다.
본 발명의 목적은 연마패드의 눈막힘 현상으로 인한 연마속도의 현저한 저하를 억제할 수 있는 연마용 조성물 및 그러한 연마용 조성물을 사용한 연마방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 연마패드를 사용한 연마대상물의 연마에 사용되는 연마용 조성물을 제공한다. 상기 연마용 조성물은 콜로이드성 실리카를 함유한다. BET법에 의해 얻어지는 콜로이드성 실리카의 평균1차입자크기 DSA와 레이저광회절법에 의해 측정되는 콜로이드성 실리카의 평균2차입자크기 DN4간에는 부등식: DSA ≤ DN4의 관계가 성립한다. 콜로이드성 실리카의 평균2차입자크기 DN4는 30 ㎚ 이하이다.
본 발명은 또한, 연마방법을 제공한다. 상기 연마방법은 상기한 연마용 조성물을 제조하는 단계 및 상기 제조된 연마용 조성물을 사용하여 연마패드로 연마대상물을 연마하는 단계를 포함한다.
이하, 본 발명의 일실시형태에 대하여 설명한다.
반도체 소자의 기판으로서 사용되는 실리콘 웨이퍼는 단결정 실리콘으로 형성되어 있고, 실리콘 단결정 잉곳(ingot)에서 실리콘 웨이퍼를 잘라내는 단계, 잘라낸 실리콘 웨이퍼의 표면에 랩핑, 에칭 등을 하는 단계, 실리콘 웨이퍼의 표면을 거울면 상태로 연마하는 단계를 거쳐 제조된다. 실리콘 웨이퍼의 표면을 연마하는 단계에 있어서는 연마패드 및 연마용 조성물이 사용된다. 연마패드는 부직포, 발포체, 스웨이드 등 다공질체로 이루어진다. 상기 연마패드를 웨이퍼 표면에 접촉시키고 접촉부분에 연마용 조성물을 공급하면서 웨이퍼와 연마패드를 상대적으로 접동(摺動)함으로써 실리콘 웨이퍼가 연마된다.
연마용 조성물 중 입자나, 연마패드 가루, 웨이퍼의 절삭찌거기 등에 의해 연마패드에 눈막힘 현상이 발생하고 연마속도가 현저하게 저하된다. 저하된 연마속도를 회복하기 위해서는 연마패드의 드레싱 또는 교환과 같은 번잡한 작업이 필요하기 때문에 제조효율이 저하된다. 그리하여 본 실시형태에 따른 연마패드의 눈막힘 현상에 기인한 연마속도의 저하를 억제하기 위해서 연마패드의 눈막힘 현상을 저감할 수 있는 이하의 연마용 조성물이 제공된다.
본 실시형태에 따른 연마용 조성물은 필수성분으로서 콜로이드성 실리카를 함유한다. 콜로이드성 실리카는 본 실시형태에 따른 연마용 조성물의 연마대상물인 실리콘 웨이퍼를 기계적으로 연마하는 역할을 한다. 콜로이드성 실리카는, 실리카 입자가 분산매 중에 분산된 슬러리 상태의 물질이다. 분산매는 액체인 경우라면 알콜 등 유기용매, 물, 계면활성제 등 특별히 한정되는 것은 아니지만, 콜로이드성 실리카 중 불순물이 가능한 한 포함되지 않도록 한다는 관점에서 필터에 의하여 불순물을 여과한 이온교환수, 증류수 등의 물이 바람직하다.
콜로이드성 실리카의 평균1차입자크기 DSA는 콜로이드성 실리카 중 실리카 입자의 1차입자(단일입자)의 평균입자크기이고, 기체흡착에 의한 분체의 비표면적 측정방법(BET법)으로 측정되는 비표면적과 입자밀도로부터 산출된다. 콜로이드성 실리카의 평균2차입자크기 DN4는 콜로이드성 실리카 중의 실리카 입자의 2차입자(응 집입자)의 평균입자크기이고, 레이저광회절법에 의해 측정된다.
1차입자가 응집하여 2차입자가 형성되기 때문에, 콜로이드성 실리카의 평균1차입자크기 DSA와 콜로이드성 실리카의 평균2차입자크기 DN4 간에는 필연적으로 부등식: DSA ≤ DN4 의 관계가 성립한다. 1차입자의 과잉응집을 피한다는 관점에서 평균1차입자크기 DSA와 평균2차입자크기 DN4 간에는 부등식: DN4 ≤ 3×DSA 의 관계가 성립하는 것이 바람직하다.
연마용 조성물의 콜로이드성 실리카의 평균2차입자크기 DN4는 연마패드의 눈막힘 현상의 저감이라는 관점에서 30 ㎚ 이하인 것이 필수이고, 25 ㎚ 이하가 바람직하며, 20 ㎚ 이하가 더욱 바람직하다. 한편, 실용적인 연마속도의 확보라는 관점에서 평균2차입자크기 DN4는 5 ㎚ 이상이 바람직하다. 또한, 실용적인 연마속도라 함은 제조효율에 지장이 없는 시간으로 실리콘 웨이퍼의 연마를 완료할 수 있는 연마속도를 말한다.
연마용 조성물 중의 콜로이드성 실리카의 평균1차입자크기 DSA는 연마패드의 눈막힘 현상의 저감이라는 관점에서 20 ㎚ 이하가 바람직하고, 15 ㎚ 이하가 더욱 바람직하며, 10 ㎚ 이하가 가장 바람직하다. 한편, 실용적인 연마속도의 확보라는 관점에서 평균1차입자크기 DSA는 3 ㎚ 이상이 바람직하다.
연마용 조성물 중의 실리카 입자의 함유량은 연마패드의 눈막힘 현상의 저감이라는 관점에서 50 질량% 이하가 바람직하고, 30 질량% 이하가 더욱 바람직하며, 20 질량% 이하가 가장 바람직하다. 한편, 실용적인 연마속도의 확보라는 관점에서 연마용 조성물 중의 실리카 입자의 함유량은 0.1 질량% 이상이 바람직하고, 1 질량% 이상이 더욱 바람직하며, 10 질량% 이상이 가장 바람직하다.
콜로이드성 실리카는 철, 니켈, 구리, 칼슘, 크롬, 아연, 또는 이들의 수산화물, 산화물 등의 금속불순물을 함유하는 경우가 있고, 이 금속불순물이 웨이퍼 표면에 부착되고, 그 후 열처리로 웨이퍼 중에 확산되어 웨이퍼의 전기적 특성에 영향을 줄 우려가 있다. 실리콘 웨이퍼의 전기적 특성에의 악영향을 억제하는 관점에서 연마용 조성물에 사용되는 콜로이드성 실리카를 사용하여 콜로이드성 실리카의 함유량이 20 질량%가 되도록 콜로이드성 실리카의 수분산액을 제조한 경우, 수분산액 중의 금속불순물의 함유량은 300 ppm 이하가 바람직하고, 100 ppm 이하가 더욱 바람직하며, 0.3 ppm 이하가 가장 바람직하다.
실리콘 웨이퍼를 연마하는 용도에 사용되는 본 실시형태에 따른 연마용 조성물에는 콜로이드성 실리카 이외에 알칼리 화합물 및 킬레이트제 중의 적어도 어느 하나를 첨가할 수 있다. 알칼리 화합물 및 킬레이트제 중의 적어도 어느 하나를 연마용 조성물에 첨가하는 경우에는 콜로이드성 실리카 중의 분산매가 알칼리 화합물 또는 킬레이트제의 용매로서 작용하게 된다.
알칼리 화합물은 부식이나 에칭과 같은 화학적 작용에 의하여 콜로이드성 실리카에 의한 기계적 연마를 보조 및 촉진하는 연마촉진제로서 작용한다. 연마용 조성물에 첨가되는 알칼리 화합물은 수산화칼륨, 수산화나트륨, 탄산수소칼륨, 탄산칼륨, 탄산수소나트륨, 탄산나트륨 등의 무기알칼리 화합물이 될 수도 있고, 암모니아 또는 수산화테트라메틸암모늄, 탄산수소암모늄, 탄산암모늄 등의 암모늄염이 될 수도 있고, 무수피페라진, 피페라진·육수화물, 1-(2-아미노에틸)피페라진, N-메틸피페라진, 메틸아민, 디메틸아민, 트리메틸아민, 에틸아민, 디에틸아민, 트리에틸아민, 에틸렌디아민, 모노에탄올아민, N-(β-아미노에틸)에탄올아민, 헥사메틸렌디아민, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라민 등의 아민이 될 수도 있다. 이중에서도 수산화칼륨, 수산화나트륨, 탄산수소칼륨, 탄산칼륨, 탄산수소나트륨, 탄산나트륨, 암모니아, 수산화테트라메틸암모늄, 탄산수소암모늄, 탄산암모늄, 무수피페라진, 피페라진·육수화물, 1-(2-아미노에틸)피페라진 및 N-메틸피페라진은 콜로이드성 실리카에 의한 기계적 연마를 촉진하는 작용이 효과적이기 때문에 바람직하다. 연마용 조성물에 첨가되는 알칼리 화합물 종류의 수는 1 또는 2 이상이 될 수 있다.
일부의 알칼리 화합물은 금속불순물과 킬레이트 결합이 가능하다. 그러나 상기 알칼리 화합물과 금속불순물간의 결합은 그다지 강하지 않기 때문에, 연마용 조성물을 사용한 연마 중에 금속불순물이 알칼리 화합물로부터 분리되어 버리고, 오히려 실리콘 웨이퍼가 오염될 우려가 있다. 그 때문에 연마용 조성물에 첨가되는 알칼리 화합물은 금속불순물과 착이온을 형성하지 않는 화합물, 예를 들면, 수산화칼륨, 수산화나트륨, 암모니아 또는 수산화테트라메틸암모늄이 더욱 바람직하다.
연마용 조성물 중의 알칼리 화합물의 함유량은 과잉량의 알칼리 화합물의 첨가에 의한 실리콘 웨이퍼의 면거침의 억제 및 연마용 조성물의 겔화 억제라는 관점에서 10 질량% 이하가 바람직하고, 8 질량% 이하가 더욱 바람직하며, 5 질량% 이하가 가장 바람직하다. 한편, 콜로이드성 실리카에 의한 기계적 연마를 효과적으로 촉진한다는 관점에서 알칼리 화합물의 함유량은 0.05 질량% 이상이 바람직하며, 0.1 질량% 이상이 더욱 바람직하며, 0.5 질량% 이상이 가장 바람직하다.
킬레이트제는 연마용 조성물 중의 금속불순물과 착이온을 형성하여 이것을 포착하고 실리콘 웨이퍼의 오염을 억제한다. 연마용 조성물에 첨가되는 킬레이트제는 니트릴삼초산, 에틸렌디아민사초산, 히드록시에틸렌디아민사초산, 프로판디아민사초산, 디에틸렌트리아민오초산, 트리에틸렌테트라민육초산, 에틸렌디아민사에틸렌포스폰산, 에틸렌디아민사메틸렌포스폰산, 에틸렌디아민테트라키스메틸렌포스폰산, 디에틸렌트리아민오에틸렌포스폰산, 디에틸렌트리아민오메틸렌포스폰산, 트리 에틸렌테트라민육에틸렌포스폰산, 트리에틸렌테트라민육메틸렌포스폰산, 프로판디아민사에틸렌포스폰산, 프로판디아민사메틸렌포스폰산 등의 산이 될 수도 있고, 이들 산에서 선택된 1종의 암모늄염, 칼륨염, 나트륨염 및 리튬염 등의 염이 될 수도 있다. 연마용 조성물에 첨가되는 킬레이트제의 종류의 수는 1 또는 2 이상이 될 수도 있다.
연마용 조성물 중의 킬레이트제의 함유량은 연마용 조성물의 겔화 억제라는 관점에서, 6 질량% 이하가 바람직하고, 3 질량% 이하가 더욱 바람직하며, 1 질량% 이하가 가장 바람직하다. 한편, 연마용 조성물 중의 금속불순물을 보다 많이 포착한다는 관점에서, 킬레이트제의 함유량은 0.001 질량% 이상이 바람직하며, 0.005 질량% 이상이 더욱 바람직하며, 0.01 질량% 이상이 가장 바람직하다.
본 실시형태에 의하면 이하의 이점을 얻을 수 있다.
콜로이드성 실리카의 평균2차입자크기 DN4는 콜로이드성 실리카의 평균1차입자크기 DSA 이상인 한편, 30 ㎚ 이하로 설정되어 있다. 환언하면 연마용 조성물 중의 콜로이드성 실리카의 1차입자크기, 2차입자크기는 어느 것도 30 ㎚ 이하로 제한되어 있다. 그렇기 때문에 본 실시형태의 조성물에 따르면 연마패드의 눈막힘 현상을 저감할 수 있고, 연마패드의 눈막힘 현상에 기인하는 연마속도의 현저한 저하를 억제할 수 있다.
상기 실시형태를 다음과 같이 변경할 수도 있다.
상기 본 실시형태의 연마용 조성물에는 알칼리 화합물 및 킬레이트제 이외에 첨가제, 예를 들면, 방부제나 계면활성제를 첨가할 수도 있다. 연마용 조성물에 음이온 계면활성제를 첨가한 경우에는 연마패드의 눈막힘 현상이 보다 크게 저감될 수가 있다. 왜냐하면 음이온 계면활성제는 음전하를 띠는 콜로이드성 실리카의 분산성을 향상시키는 능력이 있기 때문이다.
상기 본 실시형태의 연마용 조성물은 희석해서 사용할 수도 있다. 희석배율은 실용적인 연마속도의 촉진이라는 관점에서, 연마용 조성물 중의 실리카입자의 함유량이 0.1~50 질량%인 경우에는 50배 이하가 바람직하고, 40배 이하가 더욱 바람직하며, 25배 이하가 가장 바람직하다.
상기 본 실시형태에 따른 연마용 조성물은 실리콘 웨이퍼를 연마하는 용도 대신에 구리, 알루미늄 혹은 이들의 함금 등으로 이루어진 배선구조를 가지고 있는 반도체 소자를 연마하는 용도에 사용될 수도 있고, 실리콘-게르마늄 등의 반도체 기판, 갈륨-비소, 인듐-인 등의 화합물 반도체 기판, 탄탈산리튬, 니오브산리튬, 사파이어 등으로 이루어진 산화물 기판을 연마하는 용도에 사용될 수도 있다. 또 는, 하드디스크 드라이브 등의 목적의 자기기록매체에 사용되는 알루미늄 기판이나 유리 기판을 연마하는 용도에 사용될 수도 있고, 액정디스플레이, 유기 EL 디스플레이 등에 사용되는 유리 기판이나 수지 기판을 연마하는 용도에 사용될 수도 있다.
이하, 실시예 및 비교예에 의하여 본 발명을 상세히 설명한다. 단, 하기의 실시예가 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
이온교환수에 대하여 콜로이드성 실리카, 알칼리 화합물 및 킬레이트제 각각을 필요에 따라 첨가함으로써 실시예 1~16 및 비교예 1~7에 해당하는 연마용 조성물의 원액을 제조하였다. 각 원액 중 콜로이드성 실리카, 알칼리 화합물 및 킬레이트제에 대한 상세는 표 1에 나타낸 바와 같다. 각 원액을 이온교환수로 20배 희석하여 실시예 1~16 및 비교예 1~7에 따른 연마용 조성물을 제조하였다.
표 1의 "DSA"란에 나타낸 콜로이드성 실리카의 평균1차입자크기는 micrometrics제 Flow SorbⅡ 2300을 사용하여 측정된 비표면적에 의하여 구하였다. "DN4"란에 나타낸 콜로이드성 실리카의 평균2차입자크기는 Beckman Coulter, Inc.제의 N4 Plus Submicron Particle Sizer를 사용하여 측정하였다. "알칼리 화합물"란의 "KOH"는 수산화칼륨을 나타내고, "TMAH"는 수산화테트라메틸렌암모늄을 나타내며, "PIZ"는 무수피페라진을 나타낸다. "킬레이트제"란의 "TTHA"는 트리에틸렌테트라민육초산을 나타내고, "EDTPO"는 에틸렌디아민테트라키스메틸렌포스폰산을 나타내며, "DTPA"는 디에틸렌트리아민오초산을 나타낸다.
각 연마용 조성물을 사용하여 하기 연마조건에 따라서 실리콘 웨이퍼를 연마한 경우, 웨이퍼 중심부의 두께를 연마 전 및 연마 후에 측정하였다. 그리고 연마 전후의 두께의 차이를 연마시간(15분)으로 나누어 연마속도를 계산하였다. 5번째 배치, 10번째 배치 및 15번째 배치 연마 직전 연마속도 산출치를 표 2의 "연마속도"란에 나타내었다. 또한, 그 산출치를 A~E의 5단계로 평가하였다. 구체적으로는, 연마속도가 1.0 ㎛/분 이상인 경우에는 "A", 1.0 ㎛/분 미만이고 0.9 ㎛/분 이상인 경우에는 "B", 0.9 ㎛/분 미만이고 0.8 ㎛/분 이상인 경우에는 "C", 0.8 ㎛/분 미만이고 0.7 ㎛/분 이상인 경우에는 "D", 0.7 ㎛/분 미만이고 0.6 ㎛/분 이상인 경우에는 "E"로 평가하였다. 상기 평가 결과도 표 2의 "연마속도"란에 표시하였다. 또한, "연마속도"란 중 "X"는 10번째 배치 또는 15번째 배치의 연마 이전에 연마속도의 극단적 저하가 발생하고, 그 이후 연마를 중단하였음을 의미한다.
5번째 배치의 연마속도에 대한 10번째 배치의 연마속도비율(백분율)과 5번째 배치의 연마속도에 대한 15번째 배치의 연마속도비율(백분율)을 산출하였다. 그 결과를 표 2의 "연마속도 유지율"란에 나타내었다. 또한 그 산출된 연마속도의 유지율을 A~D의 4단계로 평가하였다. 구체적으로는, 속도유지율이 90% 이상인 경우에는 "A", 90% 미만이고 80% 이상의 경우에는 "B", 80% 미만이고 70% 이상인 경우에는 "C", 70% 미만이고 60% 이상인 경우에는 "D"로 평가하였다. 그 평가결과 또한 표 2의 "연마속도 유지율"란에 나타내었다. 또한, "연마속도 유지율"란 중 "X"는 10번째 배치 또는 15번째 배치의 연마 이전에 연마속도의 극단적 저하가 발생하고, 그 이후 연마를 중단하였음을 의미한다.
<연마조건>
연마장치 : 4매의 세라믹플레이트(기판)를 구비한 후지코시(Fujikoshi)기계공업사제의 편면연마기 "SPM-15",
연마대상물 : 각 세라믹플레이트에 4매씩 왁스(밀납)로 고정한 6인치 실리콘 웨이퍼(p-형, 결정방위<100>, 실리콘 웨이퍼의 저항률 0.1 Ω·㎝ 이상 100 Ω·㎝ 미만),
연마하중 : 31.5 ㎪,
정반 회전수 : 60 분-1(60 rpm),
세라믹플레이트 회전수 : 120 분-1(120 rpm),
연마패드 : 로델(Rodel)사제 Suba 800을 시종 드레싱하지 않고 사용,
연마용 조성물의 사용상황 : 매분 0.008 m3(8 L)의 공급속도로 순환 사용,
연마시간 : 1 배치당 15 분,
연마용 조성물의 유지 온도 : 40 ℃.
표 2에 나타난 바와 같이 실시예 1~8에 있어서는, 비교예 1~5에 비하여 연마속도 및 연마속도의 유지율 모두 매우 뛰어난 평가가 얻어졌다. 이 결과로부터 실시예 1~8의 연마용 조성물은 연마패드를 눈막힘시키기 어렵고, 연마패드의 눈막힘 현상에 기인하는 연마속도의 저하를 억제할 수 있음을 알 수 있었다. 또한, 실시예 8 및 비교예 2에 있어서는 연마속도의 유지율에 관한 결과로부터, 콜로이드성 실리카의 평균2차입자크기 DN4를 30 ㎚ 이하로 설정함으로써 반복 연마에 의한 연마속도의 저하가 더 억제되는 것을 알 수 있었다. 또한, 실시예 8 및 비교예 1에 있어서는 연마속도의 유지율에 관한 결과로부터, 콜로이드성 실리카의 평균1차입자크기 DSA를 20 ㎚ 이하로 설정함에 의해서도 연마속도의 저하가 더욱 억제됨을 알 수 있었다. 실시예 9에 대하여는 연마용 조성물 중의 콜로이드성 실리카의 함유량이 조금 적기 때문에, 15번째 배치의 연마속도가 조금 저하되는 결과가 되었다. 실시예 10, 11에 있어서, 비교예 6에 비하여 연마속도 및 연마속도 유지율 모두 매우 우수한 평가가 얻어졌다. 실시예 12, 13에 있어서는 비교예 7에 비하여 연마속도 및 연마속도의 유지율 모두 우수한 평가가 얻어졌다. 실시예 3, 10 및 실시예 5, 11의 결과로부터 알칼리 화합물로는 수산화칼륨을 사용한 것에 의하여 연마속도 및 연마속도 유지율이 보다 향상되는 것을 알 수 있었다. 실시예 3, 14~16의 결과로부터는 연마용 조성물 중의 알칼리 화합물의 함유량 및 킬레이트제의 첨가유무가 연마속도 및 연마속도 유지율에 별로 영향을 주지 않는 것을 알 수 있었다.
실시예 3, 8 및 비교예 3에 있어서는 연마회수(배치수)와 연마속도의 관계를 도 1의 그래프에 나타내었다. 도 1에 나타난 바와 같이, 0.6 ㎛/분 이상의 연마속도를 밑도는 정도까지의 연마회수는 비교예 3, 실시예 8, 실시예 3의 순서로 커지게 된다. 상기 결과로부터 콜로이드성 실리카의 평균2차입자크기 DN4가 작아질수록 연마패드의 눈막힘 현상은 일어나기 어렵고 또한, 연마패드의 눈막힘으로 인한 연마속도 저하가 더욱 억제되는 것을 알 수 있었다.
콜로이드성 실리카를 포함하는 본 발명의 연마용 조성물 및 그러한 연마용 조성물을 사용한 연마방법에 의하면 연마패드의 눈막힘 현상으로 인한 연마속도의 현저한 저하를 억제할 수 있다.
Claims (11)
- 연마패드를 사용한 연마대상물의 연마에 사용되는 연마용 조성물에 있어서,상기 연마용 조성물은 콜로이드성 실리카를 함유하고, BET법에 의하여 산출되는 콜로이드성 실리카의 평균1차입자크기 DSA와 레이저광회절법에 의해 측정되는 콜로이드성 실리카의 평균2차입자크기 DN4 간에는 부등식: DSA ≤ DN4 의 관계가 성립하고, 콜로이드성 실리카의 평균2차입자크기 DN4는 30 ㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 연마용 조성물.
- 제 1항에 있어서, 상기 콜로이드성 실리카의 평균2차입자크기 DN4는 20 ㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 연마용 조성물.
- 제 1항에 있어서, 상기 콜로이드성 실리카의 평균2차입자크기 DN4는 5 ㎚ 이상인 것을 특징으로 하는 연마용 조성물.
- 제 1항에 있어서, 상기 콜로이드성 실리카의 평균1차입자크기 DSA는 20 ㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 연마용 조성물.
- 제 4항에 있어서, 상기 콜로이드성 실리카의 평균1차입자크기 DSA는 10 ㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 연마용 조성물.
- 제 1항에 있어서, 상기 콜로이드성 실리카의 평균1차입자크기 DSA는 3 ㎚ 이상인 것을 특징으로 하는 연마용 조성물.
- 제 1항에 있어서, 콜로이드성 실리카의 평균1차입자크기 DSA와 평균2차입자크기 DN4 간에는 부등식: DN4 ≤ 3×DSA 의 관계가 성립하는 것을 특징으로 하는 연마용 조성물.
- 제 1항에 있어서, 상기 연마용 조성물은 알칼리 화합물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연마용 조성물.
- 제 1항에 있어서, 상기 연마용 조성물은 킬레이트제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연마용 조성물.
- 제 1항에 있어서, 상기 연마용 조성물은 음이온 계면활성제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연마용 조성물.
- 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 따른 상기 연마용 조성물을 제조하는 단계와 상기 제조한 연마용 조성물을 사용하여 연마패드로 연마대상물을 연마하는 단계를 포함하는 연마방법.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JPJP-P-2004-00081586 | 2004-03-19 | ||
JP2004081586A JP2005268667A (ja) | 2004-03-19 | 2004-03-19 | 研磨用組成物 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020120021415A Division KR20120025576A (ko) | 2004-03-19 | 2012-02-29 | 연마용 조성물 및 연마방법 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20060044390A true KR20060044390A (ko) | 2006-05-16 |
KR101141178B1 KR101141178B1 (ko) | 2012-05-02 |
Family
ID=34510727
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020050022623A KR101141178B1 (ko) | 2004-03-19 | 2005-03-18 | 연마용 조성물 및 연마방법 |
KR1020120021415A KR20120025576A (ko) | 2004-03-19 | 2012-02-29 | 연마용 조성물 및 연마방법 |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020120021415A KR20120025576A (ko) | 2004-03-19 | 2012-02-29 | 연마용 조성물 및 연마방법 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20050204639A1 (ko) |
JP (1) | JP2005268667A (ko) |
KR (2) | KR101141178B1 (ko) |
CN (1) | CN1670116B (ko) |
DE (1) | DE102005012607A1 (ko) |
GB (1) | GB2412919B (ko) |
TW (1) | TWI390024B (ko) |
Families Citing this family (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005347737A (ja) * | 2004-05-07 | 2005-12-15 | Nissan Chem Ind Ltd | シリコンウェハー用研磨組成物 |
JP4814502B2 (ja) * | 2004-09-09 | 2011-11-16 | 株式会社フジミインコーポレーテッド | 研磨用組成物及びそれを用いた研磨方法 |
JP4808394B2 (ja) * | 2004-10-29 | 2011-11-02 | 株式会社フジミインコーポレーテッド | 研磨用組成物 |
JP4487753B2 (ja) * | 2004-12-10 | 2010-06-23 | 株式会社Sumco | シリコンウェーハ用のアルカリエッチング液及び該エッチング液を用いたエッチング方法 |
JP4749775B2 (ja) * | 2005-06-23 | 2011-08-17 | 山口精研工業株式会社 | ウェーハ研磨液組成物及びウェーハ研磨方法 |
KR101333866B1 (ko) * | 2006-02-14 | 2013-11-27 | 캐보트 마이크로일렉트로닉스 코포레이션 | 산화인듐주석 표면의 cmp를 위한 조성물 및 방법 |
US8017524B2 (en) * | 2008-05-23 | 2011-09-13 | Cabot Microelectronics Corporation | Stable, high rate silicon slurry |
DE102008059044B4 (de) | 2008-11-26 | 2013-08-22 | Siltronic Ag | Verfahren zum Polieren einer Halbleiterscheibe mit einer verspannt-relaxierten Si1-xGex-Schicht |
JP5554121B2 (ja) * | 2010-03-31 | 2014-07-23 | 富士フイルム株式会社 | 研磨液及び研磨方法 |
CN102358825B (zh) * | 2011-08-05 | 2013-08-21 | 清华大学 | 一种用于蓝宝石晶片的抛光组合物 |
CN102618174A (zh) * | 2012-02-28 | 2012-08-01 | 南通海迅天恒纳米科技有限公司 | 高稀释比和高稳定性的硅片化学机械抛光组合物 |
JP6053311B2 (ja) * | 2012-04-17 | 2016-12-27 | 株式会社フジミインコーポレーテッド | シリコン貫通電極構造を有する半導体基板の研磨に使用する研磨用組成物及びその研磨用組成物を用いる研磨方法 |
JP6325441B2 (ja) * | 2012-07-17 | 2018-05-16 | 株式会社フジミインコーポレーテッド | 合金材料研磨用組成物及びそれを用いた合金材料の製造方法 |
CN103450812B (zh) * | 2013-01-10 | 2014-09-17 | 湖南皓志新材料股份有限公司 | 一种用于蓝宝石衬底的抛光液 |
JP6156207B2 (ja) * | 2013-04-02 | 2017-07-05 | 信越化学工業株式会社 | 合成石英ガラス基板の製造方法 |
US9150759B2 (en) * | 2013-09-27 | 2015-10-06 | Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc | Chemical mechanical polishing composition for polishing silicon wafers and related methods |
JP6482234B2 (ja) | 2014-10-22 | 2019-03-13 | 株式会社フジミインコーポレーテッド | 研磨用組成物 |
CN104592935B (zh) * | 2015-01-04 | 2016-04-27 | 江苏中晶科技有限公司 | 硬质材料研磨用加速剂 |
KR102594932B1 (ko) | 2015-05-08 | 2023-10-27 | 가부시키가이샤 후지미인코퍼레이티드 | 연마용 조성물 |
CN104830236A (zh) * | 2015-05-14 | 2015-08-12 | 蓝思科技(长沙)有限公司 | C向蓝宝石抛光液及其制备方法 |
KR20180121474A (ko) * | 2016-03-28 | 2018-11-07 | 가부시키가이샤 후지미인코퍼레이티드 | 연마 패드 및 연마 방법 |
JP6706149B2 (ja) * | 2016-06-08 | 2020-06-03 | 山口精研工業株式会社 | 研磨剤組成物 |
JP7088797B2 (ja) * | 2018-09-25 | 2022-06-21 | 株式会社フジミインコーポレーテッド | タングステン溶解抑制剤、ならびにこれを用いた研磨用組成物および表面処理組成物 |
CN113969107B (zh) * | 2021-10-18 | 2022-09-09 | 江苏山水半导体科技有限公司 | 用于大尺寸硅边抛的化学机械抛光液及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (33)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3715842A (en) * | 1970-07-02 | 1973-02-13 | Tizon Chem Corp | Silica polishing compositions having a reduced tendency to scratch silicon and germanium surfaces |
US4169337A (en) * | 1978-03-30 | 1979-10-02 | Nalco Chemical Company | Process for polishing semi-conductor materials |
US4462188A (en) * | 1982-06-21 | 1984-07-31 | Nalco Chemical Company | Silica sol compositions for polishing silicon wafers |
US4588421A (en) * | 1984-10-15 | 1986-05-13 | Nalco Chemical Company | Aqueous silica compositions for polishing silicon wafers |
US5352277A (en) * | 1988-12-12 | 1994-10-04 | E. I. Du Pont De Nemours & Company | Final polishing composition |
US5230833A (en) * | 1989-06-09 | 1993-07-27 | Nalco Chemical Company | Low sodium, low metals silica polishing slurries |
EP0520109B1 (en) * | 1991-05-28 | 1995-03-29 | Rodel, Inc. | Low sodium, low metals silica polishing slurries |
EP0773270B1 (en) * | 1995-11-10 | 2001-01-24 | Tokuyama Corporation | Polishing slurries and a process for the production thereof |
US5916819A (en) * | 1996-07-17 | 1999-06-29 | Micron Technology, Inc. | Planarization fluid composition chelating agents and planarization method using same |
FR2754937B1 (fr) * | 1996-10-23 | 1999-01-15 | Hoechst France | Nouveau procede de polissage mecano-chimique de couches de materiaux isolants a base de derives du silicium ou de silicium |
US6099604A (en) * | 1997-08-21 | 2000-08-08 | Micron Technology, Inc. | Slurry with chelating agent for chemical-mechanical polishing of a semiconductor wafer and methods related thereto |
JPH11349925A (ja) * | 1998-06-05 | 1999-12-21 | Fujimi Inc | エッジポリッシング用組成物 |
JP3810588B2 (ja) * | 1998-06-22 | 2006-08-16 | 株式会社フジミインコーポレーテッド | 研磨用組成物 |
JP4090589B2 (ja) * | 1998-09-01 | 2008-05-28 | 株式会社フジミインコーポレーテッド | 研磨用組成物 |
FR2792643B1 (fr) * | 1999-04-22 | 2001-07-27 | Clariant France Sa | Composition de polissage mecano-chimique de couches en un materiau isolant a base de polymere a faible constante dielectrique |
JP2001093866A (ja) * | 1999-09-20 | 2001-04-06 | Speedfam Co Ltd | 酸化物単結晶ウェーハ加工用研磨用組成物及び酸化物単結晶ウェーハの研磨方法 |
JP2001118815A (ja) * | 1999-10-22 | 2001-04-27 | Speedfam Co Ltd | 半導体ウェーハエッジ研磨用研磨組成物及び研磨加工方法 |
US6454820B2 (en) * | 2000-02-03 | 2002-09-24 | Kao Corporation | Polishing composition |
TWI296006B (ko) * | 2000-02-09 | 2008-04-21 | Jsr Corp | |
US6355075B1 (en) * | 2000-02-11 | 2002-03-12 | Fujimi Incorporated | Polishing composition |
US6310019B1 (en) * | 2000-07-05 | 2001-10-30 | Wako Pure Chemical Industries, Ltd. | Cleaning agent for a semi-conductor substrate |
KR100398141B1 (ko) * | 2000-10-12 | 2003-09-13 | 아남반도체 주식회사 | 화학적 기계적 연마 슬러리 조성물 및 이를 이용한반도체소자의 제조방법 |
JP3440419B2 (ja) * | 2001-02-02 | 2003-08-25 | 株式会社フジミインコーポレーテッド | 研磨用組成物およびそれを用いた研磨方法 |
JP4224221B2 (ja) * | 2001-03-07 | 2009-02-12 | 日立化成工業株式会社 | 導体用研磨液及びこれを用いた研磨方法 |
JP2003188122A (ja) * | 2001-12-18 | 2003-07-04 | Sanyo Chem Ind Ltd | Cmpプロセス用研磨液 |
FR2835844B1 (fr) * | 2002-02-13 | 2006-12-15 | Clariant | Procede de polissage mecano-chimique de substrats metalliques |
US6827639B2 (en) * | 2002-03-27 | 2004-12-07 | Catalysts & Chemicals Industries Co., Ltd. | Polishing particles and a polishing agent |
JP4593064B2 (ja) * | 2002-09-30 | 2010-12-08 | 株式会社フジミインコーポレーテッド | 研磨用組成物及びそれを用いた研磨方法 |
JP4212861B2 (ja) * | 2002-09-30 | 2009-01-21 | 株式会社フジミインコーポレーテッド | 研磨用組成物及びそれを用いたシリコンウエハの研磨方法、並びにリンス用組成物及びそれを用いたシリコンウエハのリンス方法 |
US7005382B2 (en) * | 2002-10-31 | 2006-02-28 | Jsr Corporation | Aqueous dispersion for chemical mechanical polishing, chemical mechanical polishing process, production process of semiconductor device and material for preparing an aqueous dispersion for chemical mechanical polishing |
KR100523618B1 (ko) * | 2002-12-30 | 2005-10-24 | 동부아남반도체 주식회사 | 반도체 장치의 콘택트 홀 형성 방법 |
JP4668528B2 (ja) * | 2003-09-05 | 2011-04-13 | 株式会社フジミインコーポレーテッド | 研磨用組成物 |
US7153335B2 (en) * | 2003-10-10 | 2006-12-26 | Dupont Air Products Nanomaterials Llc | Tunable composition and method for chemical-mechanical planarization with aspartic acid/tolyltriazole |
-
2004
- 2004-03-19 JP JP2004081586A patent/JP2005268667A/ja active Pending
-
2005
- 2005-03-18 GB GB0505456A patent/GB2412919B/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-03-18 US US11/084,413 patent/US20050204639A1/en not_active Abandoned
- 2005-03-18 TW TW094108350A patent/TWI390024B/zh not_active IP Right Cessation
- 2005-03-18 CN CN2005100592518A patent/CN1670116B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2005-03-18 DE DE102005012607A patent/DE102005012607A1/de not_active Ceased
- 2005-03-18 KR KR1020050022623A patent/KR101141178B1/ko not_active IP Right Cessation
-
2012
- 2012-02-29 KR KR1020120021415A patent/KR20120025576A/ko not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20050204639A1 (en) | 2005-09-22 |
GB0505456D0 (en) | 2005-04-20 |
TW200538536A (en) | 2005-12-01 |
CN1670116B (zh) | 2010-09-22 |
KR101141178B1 (ko) | 2012-05-02 |
GB2412919A (en) | 2005-10-12 |
CN1670116A (zh) | 2005-09-21 |
JP2005268667A (ja) | 2005-09-29 |
TWI390024B (zh) | 2013-03-21 |
GB2412919B (en) | 2009-07-01 |
KR20120025576A (ko) | 2012-03-15 |
DE102005012607A1 (de) | 2005-11-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101141178B1 (ko) | 연마용 조성물 및 연마방법 | |
KR101685144B1 (ko) | 개선된 psd 성능을 갖는 규소 연마 조성물 | |
JP5385141B2 (ja) | 水に可溶性酸化剤を使用する炭化ケイ素の研磨方法 | |
KR102350734B1 (ko) | 사파이어 표면 연마용 화학적 기계적 연마 조성물 및 그의 사용방법 | |
KR20060044389A (ko) | 연마용 조성물 및 연마방법 | |
US20060090402A1 (en) | Polishing composition | |
JP2009538236A (ja) | 酸化アルミニウムおよび酸窒化アルミニウム基材を研磨するための組成物、方法およびシステム | |
JP2008270584A5 (ja) | 半導体ウエハ研磨用組成物及び研磨方法 | |
JPH11315273A (ja) | 研磨組成物及びそれを用いたエッジポリッシング方法 | |
JPH11302634A (ja) | 研磨用組成物及び研磨加工方法 | |
JP6010020B2 (ja) | バルクシリコンの研磨組成物及び研磨方法 | |
KR100826725B1 (ko) | 반도체 장치 연마용 연마제 조성물 및 이것을 이용한반도체 장치의 제조 방법 | |
CN107001914A (zh) | 研磨用组合物及使用其的基板的制造方法 | |
JP2017190363A (ja) | サファイア板用研磨液組成物 | |
JP2004263074A (ja) | 研磨用組成物 | |
JPWO2005090511A1 (ja) | 研磨用組成物および研磨方法 | |
JP5574702B2 (ja) | 有機粒子とシリカ粒子の凝集体からなる研磨用粒子分散液およびその製造方法 | |
JP4396963B2 (ja) | 研磨用組成物、その調製方法及びそれを用いたウェーハの研磨方法 | |
JP2011181948A (ja) | 研磨用組成物及びそれを用いた研磨パッドの目詰まり低減方法 | |
CN103849318A (zh) | 一种化学机械抛光液 | |
JP2018032785A (ja) | 炭化珪素基板用研磨剤組成物 | |
CN113462491A (zh) | 一种化学机械抛光清洗液及其使用方法 | |
JP2010024119A (ja) | 金平糖状シリカゾルの製造方法 | |
CN104479559A (zh) | 一种适用于晶片边缘抛光的组合物及其制备方法 | |
JP2004342848A (ja) | ウエーハの研磨方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
AMND | Amendment | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
J201 | Request for trial against refusal decision | ||
A107 | Divisional application of patent | ||
AMND | Amendment | ||
B701 | Decision to grant | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |