KR20060052315A - 연마용 조성물 - Google Patents

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KR20060052315A
KR20060052315A KR1020050102309A KR20050102309A KR20060052315A KR 20060052315 A KR20060052315 A KR 20060052315A KR 1020050102309 A KR1020050102309 A KR 1020050102309A KR 20050102309 A KR20050102309 A KR 20050102309A KR 20060052315 A KR20060052315 A KR 20060052315A
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colloidal silica
polishing
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야스히데 우에무라
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가부시키가이샤 후지미인코퍼레이티드
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Abstract

연마용 조성물은, 콜로이달 실리카, 수산화 칼륨, 중탄산 칼륨 및 물을 포함한다. 상기 연마용 조성물 중의 콜로이달 실리카의 함유량은 2질량% 이상이다. 상기 연마용 조성물에 포함된 콜로이달 실리카의 2차 입자의 평균입자크기는, 바람직하게는 60㎚ 이하이다. 또, 상기 연마용 조성물은, 반도체 기판을 연마하는 용도에 적합하다.

Description

연마용 조성물{POLISHING COMPOSITION}
본 발명은 반도체 기판 등의 대상물을 연마하는 데 이용되는 연마용 조성물에 관한 것이다.
실리콘 웨이퍼 등의 반도체 기판을 연마하는 데 이용되는 연마용 조성물로서는, 콜로이달 실리카(colloidal silica)를 함유하는 연마용 조성물이 공지되어 있다. 하지만, 이러한 유형의 연마용 조성물에서는, 콜로이달 실리카의 응집에 의해 초래되는 부작용에 의해 문제가 일어난다. 예를 들면, 상기 연마용 조성물에 의해 연마된 반도체 기판상에는 표면 결함이 많이 발생하고, 해당 연마용 조성물을 순환 사용할 경우에는, 연마에 사용된 연마용 조성물 속의 연마용 부스러기들을 제거하기 위해 사용되는 필터가 막히는 일이 쉽게 일어난다. 일본국 공개특허 평 4-313224호 공보 및 일본국 공개특허 평 11-302634호 공보에는, 이러한 부작용을 회피하도록 개량된 연마용 조성물이 개시되어 있다. 하지만, 상기 일본국 공개특허 평 4-313224호 공보 및 일본국 공개특허 평 11-302634호 공보의 연마용 조성물은, 상기 요구성능을 충분히 만족시키지 못하고, 여전히 연마용 조성물에 개량의 여지를 남기고 있다.
발명의 개시
따라서, 본 발명의 목적은, 예를 들면, 반도체 기판을 연마하는 데 적합한 연마용 조성물을 제공하는 것에 있다.
상기 및 기타 목적을 달성하기 위하여, 콜로이달 실리카, 수산화 칼륨, 중탄산 칼륨 및 물을 포함하는 연마용 조성물이 제공된다. 상기 연마용 조성물 중의 콜로이달 실리카의 함유량은 2질량% 이상이다.
본 발명은 또한 상기 연마용 조성물을 이용해서 반도체 기판을 연마하는 단계를 포함하는 방법도 제공한다.
본 발명은, 또한, 반도체 기판을 제조하는 방법을 제공한다. 상기 방법은, 상기 연마용 조성물을 준비하는 단계; 및 준비된 연마용 조성물을 이용해서 상기 반도체 기판의 반제품(semi-finished product)을 연마하는 단계를 포함한다.
이하, 본 발명의 일실시형태에 대해서 설명한다.
본 실시형태에 의한 연마용 조성물은, 연마재, 가공 촉진제 및 물을 함유한다.
상기 연마재는, 적어도 콜로이달 실리카를 함유한다. 콜로이달 실리카는 대상물을 기계적으로 연마하는 역할을 담당한다.
2차 입자의 평균입자크기가 10㎚ 미만인 콜로이달 실리카는 대상물을 연마하는 능력이 그다지 높지 않다. 따라서, 연마속도를 향상시키는 관점에서, 콜로이달 실리카의 2차 입자의 평균입자크기는 바람직하게는 10㎚ 이상이다. 한편, 콜로이달 실리카의 2차 입자의 평균입자크기가 60㎚ 보다 클 경우, 더욱 구체적으로는 40㎚ 보다 클 경우, 더욱더 상세하게는 30㎚ 보다 클 경우에는, 필터의 막힘이 일어나기 쉬워, 필터의 교환을 자주 행할 필요가 있다. 따라서, 필터의 막힘 방지를 위해서는, 콜로이달 실리카의 2차 입자의 평균입자크기는, 바람직하게는 60㎚ 이하, 더욱 바람직하게는 40㎚ 이하, 더더욱 바람직하게는 30㎚ 이하이다. 콜로이달 실리카의 2차 입자의 평균입자크기는, 예를 들면, 레이저 회절산란법에 의해 얻어진다.
연마용 조성물 중의 콜로이달 실리카의 함유량이 2질량%보다 적을 경우에는, 콜로이달 실리카가 용이하게 응집한다. 그 결과, 연마된 대상물 상에 많은 표면 결함이 발생하거나 필터가 단시간에 막혀버리게 된다. 따라서, 콜로이달 실리카의 응집을 방지하기 위해서는, 연마용 조성물 중의 콜로이달 실리카의 함유량은 2질량% 이상일 필요가 있다. 한편, 연마용 조성물 중의 콜로이달 실리카의 함유량 이 50질량%보다 많을 경우에는, 연마용 조성물의 안정성이 저하해서 해당 연마용 조성물 중에 겔화 또는 침전이 발생할 염려가 있다. 따라서, 연마용 조성물 중의 겔화 및 침전을 방지하기 위해서, 연마용 조성물 중의 콜로이달 실리카의 함유량은 바람직하게는 50질량% 이하이다.
콜로이달 실리카의 응집은, 연마중에 연마 패드 등의 연마 부재와 대상물과의 사이에 가해지는 압력(연마압력)에 의해, 콜로이달 실리카의 2차 입자끼리 서로 강하게 미는 경우에 초래된다. 따라서, 연마용 조성물 중에 비교적 많은 콜로이달 실리카를 함유시키는 것은, 연마압력의 분산의 결과, 개개의 2차 입자에 가해지는 압력이 약해지므로, 콜로이달 실리카의 응집방지에 대해서 매우 유효하다.
상기 가공촉진제는, 적어도 수산화 칼륨 및 중탄산 칼륨을 함유한다. 수산화 칼륨 및 중탄산 칼륨은 모두 콜로이달 실리카에 의한 기계적 연마를 촉진시키는 동시에 콜로이달 실리카의 응집을 억제한다. 하지만, 콜로이달 실리카에 의해 수행된 기계적 연마를 촉진하는 데는 중탄산 칼륨보다도 수산화 칼륨 쪽이 우수하고, 콜로이달 실리카의 응집을 억제하는 데는 수산화 칼륨보다도 중탄산 칼륨 쪽이 우수하다.
연마용 조성물 중의 수산화 칼륨 및 중탄산 칼륨의 함유량의 합계가 0.01질량% 보다 적을 경우, 또는 더욱 구체적으로는 0.1질량%보다 적을 경우에는, 콜로이달 실리카에 의해 수행된 기계적 연마가 강하게 촉진되지 않으므로 연마용 조성물이 높은 연마능력을 지닐 수 없게 될 염려가 있다. 따라서, 연마속도의 향상을 위해서는, 연마용 조성물 중의 수산화 칼륨 및 중탄산 칼륨의 함유량의 합계는, 바람직하게는 0.01질량% 이상, 더욱 바람직하게는 0.1질량% 이상이다. 한편, 연마용 조성물 중의 수산화 칼륨 및 중탄산 칼륨의 함유량의 합계가 10질량%보다 많을 경우, 또는 더욱 구체적으로는 5질량%보다 많을 경우에는, 비용 효과가 낮아질 수 있어 연마용 조성물이 비경제적으로 될 염려가 있다. 따라서, 경제적 효율의 저하를 피하기 위해서, 연마용 조성물 중의 수산화 칼륨 및 중탄산 칼륨의 함유량의 합계는 바람직하게는 10질량% 이하, 더욱 바람직하게는 5질량% 이하이다.
연마용 조성물 중의 수산화 칼륨의 함유량(질량 분율)이 연마용 조성물 중의 중탄산 칼륨의 함유량(질량 분율)보다 적을 경우에는, 연마용 조성물 중의 수산화 칼륨의 함량이 적으므로, 콜로이달 실리카에 의한 기계적 연마가 강하게 촉진되지 않는다. 그 결과, 연마용 조성물이 높은 연마능력을 지닐 수 없게 될 염려가 있다. 따라서, 연마속도의 향상을 위해서는, 수산화 칼륨의 함유량은, 중탄산 칼륨의 함유량과 동일하거나 그 이상인 것이 바람직하다. 한편, 연마용 조성물 중의 수산화 칼륨의 함유량이 연마용 조성물 중의 중탄산 칼륨의 함유량의 5배보다 많을 경우에는, 연마용 조성물 중의 중탄산 칼륨의 함유량이 적기 때문에 콜로이달 실리카의 응집이 강하게 억제될 수 없게 될 염려가 있다. 따라서, 콜로이달 실리카의 응집을 강하게 억제하기 위해서는, 수산화 칼륨의 함유량은 중탄산 칼륨의 함유량의 5배 이하인 것이 바람직하다.
상기 물은, 연마용 조성물 중의 물 이외의 성분을 분산 또는 용해시키는 매 질로서 역할한다. 물은, 불순물을 가능한 한 함유하지 않는 것이 바람직하다.
본 실시형태에 의한 연마용 조성물은, 예를 들면, 실리콘 웨이퍼 등의 반도체 기판을 연마하는 데 이용된다. 환언하면, 연마용 조성물은, 예를 들면, 연마제품으로서의 반도체 기판을 얻기 위해 반제품을 연마하는 데 이용된다. 연마용 조성물을 이용해서 대상물의 표면을 연마할 때에는, 예를 들면, 대상물의 표면에 연마 패드 등의 연마 부재를 접촉시켜서, 그 접촉부분에 연마용 조성물을 공급하면서 대상물 또는 연마 부재의 어느 한 쪽에 대해서 미끄럼 이동시킨다.
본 실시형태는, 이하의 이점을 지닌다.
본 실시형태에 의한 연마용 조성물은, 콜로이달 실리카의 응집을 억제하는 수산화 칼륨 및 중탄산 칼륨을 함유하고, 연마용 조성물 중의 콜로이달 실리카의 함유량은, 2질량% 이상으로 설정되어 있다. 그 때문에, 본 실시형태의 연마용 조성물에 의하면, 연마용 조성물 중의 콜로이달 실리카의 응집이 양호하게 억제된다. 이것에 의해, 콜로이달 실리카의 응집에 기인해서 연마된 대상물 상의 표면 결함이 많이 발생하거나 필터가 막히는 일도 양호하게 억제된다.
연마용 조성물 중의 콜로이달 실리카의 2차 입자의 평균입자크기가 60㎚ 이하로 설정된 경우에는, 콜로이달 실리카의 2차 입자의 크기가 원래 큰 것에 기인하는 필터 막힘도 방지된다.
바람직한 실시형태는 이하와 같이 변경해도 된다.
본 실시형태에 의한 연마용 조성물은 킬레이트제를 더 함유해도 된다. 킬레이트제는, 금속불순물과 착이온을 형성해서 이 금속불순물을 포착한다. 따라서, 킬레이트제를 연마용 조성물에 첨가한 경우, 연마용 조성물 중의 금속 불순물에 의해 대상물이 오염되는 것이 억제된다. 첨가되는 킬레이트제는, 바람직하게는 철, 니켈, 구리, 칼슘, 크롬 및 아연을 효과적으로 포착한다. 킬레이트제로서는, 예를 들면, 에틸렌디아민 테트라아세트산, 디에틸렌 트리아민 펜타아세트산, 트리에틸렌테트라민 헥사아세트산, 프로판디아민 테트라아세트산 및 니트릴로아세트산 등의 아미노카복실산계 킬레이트제를 들 수 있다.
연마용 조성물 중의 킬레이트제의 함유량이 0.001질량% 미만, 또는 더욱 구체적으로는 0.01질량% 미만인 경우에는, 대상물의 금속 오염은 크게 억제되지 않는다. 따라서, 대상물의 금속 오염을 강력하게 억제하기 위해서, 연마용 조성물 중의 킬레이트제의 함유량은, 바람직하게는 0.001질량% 이상, 더욱 바람직하게는 0.01질량% 이상이다. 한편, 연마용 조성물 중의 킬레이트제의 함유량이 0.2질량%보다 많을 경우, 또는 더욱 상세하게는, 0.1질량%보다 많을 경우에는, 비용 효과가 낮아질 수 있어 연마용 조성물이 비경제적으로 될 염려가 있다. 따라서, 경제적 효율의 저하를 피하기 위해서, 연마용 조성물 중의 킬레이트제의 함유량은 바람직하게는 0.2질량% 이하, 더욱 바람직하게는 0.1질량% 이하이다.
본 실시형태의 연마용 조성물은, 수용성 고분자를 더 함유해도 된다. 수용성 고분자는, 대상물의 젖음성을 향상시키도록 작용한다. 따라서, 연마용 조성물에 수용성 고분자를 첨가한 경우에는, 연마재가 대상물에 부착해도, 간단한 세정에 의해 부착된 연마재가 용이하게 제거된다. 첨가되는 수용성 고분자는, 바람직하게는 하이드록시에틸 셀룰로스, 폴리비닐 알코올, 폴리에틸렌 옥사이드 및 폴리에틸렌 글리콜로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종을 포함하는 것이 바람직하고, 하이드록시에틸 셀룰로스로 이루어진 것이 더욱 바람직하다. 하이드록시에틸 셀룰로스의 분자량은, 바람직하게는 300,000 내지 3,000,000, 더욱 바람직하게는 600,000 내지 2,000,000이다. 폴리비닐알코올의 분자량은, 바람직하게는 1,000 내지 1,000,000, 더욱 바람직하게는 5,000 내지 500,000 이상이다. 폴리에틸렌 옥사이드의 분자량은 바람직하게는 20,000 내지 50,000,000이고, 더욱 바람직하게는 20,000 내지 30,000,000이다. 폴리에틸렌 글리콜의 분자량은, 바람직하게는 100 내지 20,000이고, 더욱 바람직하게는 300 내지 20,000이다.
연마용 조성물 중의 수용성 고분자의 함유량이 0.0001질량% 미만, 또는 더욱 구체적으로는, 0.001질량% 미만, 또는 더더욱 구체적으로는 0.005질량% 미만인 경우, 대상물의 젖음성은 크게 개선되지 않는다. 따라서, 대상물의 젖음성을 개선하기 위해서, 연마용 조성물 중의 수용성 고분자의 함유량은, 바람직하게는 0.0001질량% 이상, 더욱 바람직하게는 0.001질량% 이상, 가장 바람직하게는 0.005질량% 이상이다. 한편, 연마용 조성물 중의 수용성 고분자의 함유량이 0.5질량%보다도 많을 경우, 또는 더욱 구체적으로는, 0.3질량%보다 많을 경우, 또는 더더욱 구체적 으로는 0.15질량%보다 많을 경우에는, 비용 효과가 낮아질 수 있어 연마용 조성물이 비경제적으로 될 염려가 있다. 따라서, 경제적 효율의 저하를 피하기 위해서, 연마용 조성물 중의 수용성 고분자의 함유량은 바람직하게는 0.5질량% 이하, 더욱 바람직하게는 0.3질량% 이하, 더더욱 바람직하게는 0.15질량% 이하이다.
본 실시형태에 의한 연마용 조성물은, 원액을 물로 희석함으로써 조제해도 된다.
상기 실시형태에 의한 연마용 조성물은, 반도체 기판 이외의 대상물을 연마하는 데 이용되어도 된다.
다음에, 본 발명의 실시예 및 비교예를 설명한다.
실시예 1 내지 13 및 비교예 1 내지 12에서는, 연마제, 가공촉진제 및 물을 혼합하고, 필요에 따라서, 이 혼합물에 킬레이트제를 첨가해서 연마용 조성물을 조제하였다. 실시예 1 내지 13 및 비교예 1 내지 12에서 사용한 각 연마용 조성물 중의 연마재, 가공촉진제 및 킬레이트제는 표 1에 표시되어 있다.
실시예 1 내지 13 및 비교예 1 내지 12의 각 연마용 조성물을 이용해서 하기 표 2에 표시한 연마 조건하에 실리콘 웨이퍼를 연마하였다. 이때, 연마용 조성물 중의 연마재의 응집의 유무를 결정하기 위해, 그리고 그 응집 정도를 결정하기 위 해, 연마 전후(20분 ×6회분(batch))의 연마용 조성물 중의 콜로이달 실리카의 2차 입자의 평균입자크기를 각각 레이저 회절산란법에 의해 측정하였다. 레이저 회절산란법에 의한 이차 입자의 평균입자크기의 측정시에는, 베크만 콜터사(Bechman Coulter) 제품의 "엔4플러스 서브마이크론 파티클 사이저"(N4Plus Submicron Particle Sizer)를 이용하였다. 연마 전후의 연마용 조성물 중의 콜로이달 실리카의 2차 입자의 평균입자크기 간의 차이에 의거해서, 연마용 조성물을 우수(1), 양호 (2), 가능(3), 약간 불량(4) 및 불량(5)의 5등급으로 평가하였다. 즉, 연마에 사용한 후의 콜로이달 실리카의 2차 입자의 평균입자크기가 30㎚ 미만인 경우에는, 연마 조성물을 우수 등급으로 매기고; 30㎚ 이상 40㎚ 미만인 경우에는, 연마 조성물을 양호 등급으로 매기고; 40㎚ 이상 50㎚ 미만인 경우에는, 연마 조성물을 가능 등급으로 매기고; 50㎚ 이상 60㎚ 미만인 경우에는, 연마 조성물을 약간 불량 등급으로 매기고; 60㎚ 이상인 경우에는, 연마 조성물을 불량 등급으로 매겼다. 평가결과는 하기 표 1의 "콜로이달 실리카의 2차 입자의 평균입자크기의 안정성"란에 표시되어 있다.
필터의 막힘에 의해서 2.0ℓ/분으로 연마용 조성물의 공급속도를 유지하는 것이 더 이상 가능하지 않게 될 때까지 실리콘 웨이퍼를 연속해서 연마한 후의 누적 제거 두께에 의거해서, 연마용 조성물을 우수(1), 양호 (2), 가능(3), 약간 불량(4) 및 불량(5)의 5등급으로 평가하였다. 즉, 누적 제거 두께가 140㎛ 이상인 경우에는, 연마 조성물을 우수 등급으로 매기고; 130㎛ 이상 140㎚ 미만인 경우에 는, 연마 조성물을 양호 등급으로 매기고; 120㎛ 이상 130㎛ 미만인 경우에는, 연마 조성물을 가능 등급으로 매기고; 100㎛ 이상 120㎛ 미만인 경우에는, 연마 조성물을 약간 불량 등급으로 매기고; 100㎛ 미만인 경우에는, 연마 조성물을 불량 등급으로 매겼다. 평가결과는 하기 표 1의 "필터 막힘의 방지 정도"란에 표시되어 있다.
연마재 [질량백분율] 가공촉진제 [질량백분율] 킬레이트제 [질량백분율] 콜로이달 실리카의 2차 입자크기의 안정성 필터막힘의 방지 정도
실시예1 콜로이달 실리카*1 10% KOH/KHCO3 0.5%/0.25% TTHA 0.15% 1 1
실시예2 콜로이달 실리카*1 5% KOH/KHCO3 0.25%/0.125% TTHA 0.075% 1 1
실시예3 콜로이달 실리카*1 3% KOH/KHCO3 0.15%/0.075% TTHA 0.045% 1 1
실시예4 콜로이달 실리카*1 2% KOH/KHCO3 0.1%/0.05% TTHA 0.03% 2 1
실시예5 콜로이달 실리카*1 2.5% KOH/KHCO3 0.25%/0.125% TTHA 0.45% 3 2
실시예6 콜로이달 실리카*2 3% KOH/KHCO3 0.15%/0.075% TTHA 0.45% 1 3
실시예7 콜로이달 실리카*1 3% KOH/KHCO3 0.15%/0.03% TTHA 0.45% 2 1
실시예8 콜로이달 실리카*1 3% KOH/KHCO3 0.15%/0.15% TTHA 0.45% 3 1
실시예9 콜로이달 실리카*1 3% KOH/KHCO3 0.15%/0.3% TTHA 0.45% 2 2
실시예10 콜로이달 실리카*1 3% KOH/KHCO3 0.15%/0.075% - 1 1
실시예11 콜로이달 실리카*1 3% KOH/KHCO3 0.15%/0.075% DTPA 0.45% 1 1
실시예12 콜로이달 실리카*3 3% KOH/KHCO3 0.15%/0.075% TTHA 0.45% 1 4
실시예13 콜로이달 실리카*4 3% KOH/KHCO3 0.15%/0.075% TTHA 0.45% 1 5
비교예1 콜로이달 실리카*1 1% KOH/KHCO3 0.05%/0.025% TTHA 0.15% 4 4
비교예2 콜로이달 실리카*1 1.5% KOH/KHCO3 0.15%/0.075% TTHA 0.45% 4 5
비교예3 콜로이달 실리카*1 3% KOH 0.15% TTHA 0.45% 4 2
비교예4 콜로이달 실리카*1 3% NaOH/NaHCO3 0.15%/0.06% TTHA 0.45% 4 2
비교예5 콜로이달 실리카*1 3% NaOH 0.15% TTHA 0.45% 4 2
비교예6 콜로이달 실리카*1 3% KOH/KH4HCO3 0.15%/0.06% TTHA 0.45% 5 2
비교예7 콜로이달 실리카*2 3% KOH/(KH4)2CO3 0.15%/0.075% TTHA 0.45% 5 2
비교예8 콜로이달 실리카*1 3% KOH/K2CO3 0.15%/0.105% TTHA 0.45% 5 2
비교예9 콜로이달 실리카*1 3% KOH/TMAH 0.15%/0.015% TTHA 0.45% 5 4
비교예10 콜로이달 실리카*1 3% TMAH 0.015% TTHA 0.45% 5 4
비교예11 콜로이달 실리카*1 3% KOH/피페라진 0.15%/0.015% TTHA 0.45% 5 5
비교예12 콜로이달 실리카*1 3% 피페라진 0.015% TTHA 0.45% 5 5
연마 대상물: 1회분(batch)당 직경 6인치(약 150㎜)의 p++형의 실리콘웨이퍼 16매 연마기: 후지코시 기계공업사(Fujikoshi Machinery Corp.) 제품인 편면 연마기 "SPM-15" 연마하중: 31.5 ㎪ 정반 회전수: 60rpm 헤드회전수: 120rpm 연마시간: 20분×12회분 연마패드: 로델사(Rodel Inc.) 제품인 "스바800"(Suba 800) 연마용 조성물의 공급속도: 2.0ℓ/분(순환 사용) 연마용 조성물의 사용량: 40ℓ 필터: 팔사(Pall Corporation)제품인 구멍크기 10㎛의 필터 연마용 조성물의 온도: 30℃ 연마중인 연마용 조성물의 pH: KOH(비교예 4 및 5의 경우는 NaOH, 비교예 11의 경우는 TMAH, 비교예 12의 경우는 피페라진)를 이용해서 pH를 10.5로 조정
표 1 및 표 2의 "연마재"란에 있어서, "콜로이달 실리카*1"는 2차 입자의 평균입자크기가 25㎚인 콜로이달 실리카를 나타내고, "콜로이달 실리카*2"는 2차 입자의 평균입자크기가 50㎚인 콜로이달 실리카를 나타내고, "콜로이달 실리카*3"은 2차 입자의 평균입자크기가 70㎚인 콜로이달 실리카를 나타내고, "콜로이달 실리카*4"는 2차 입자의 평균입자크기가 100㎚인 콜로이달 실리카를 나타낸다. 표 1의 "가공촉진제"란에 있어서, "KOH"는 수산화칼륨을 나타내고, "KHCO3"는 중탄산칼륨을 나타내고, "NaOH"는 수산화나트륨을 나타내고, "NaHCO3"는 중탄산나트륨을 나타내고, "NH4HCO3"는 중탄산 암모늄을 나타내고, "(NH4)2CO3"는 탄산 2암모늄을 나타내고, "TMAH"는 수산화 테트라메틸암모늄을 나타낸다. 표 1의 "킬레이트제"란에 있어서, "TTHA"는 트리에틸렌테트라민 헥사아세트산을 나타내고, "DTPA"는 디에틸렌트리아민 펜타아세트산을 나타낸다.
표 1에 표시한 바와 같이, 실시예 1 내지 13의 콜로이달 실리카의 2차 입자의 안정성에 대한 평가는 어느 것도, 가능, 양호 또는 우수였다. 이에 대해서, 비교예 1 내지 12의 콜로이달 실리카의 2차 입자크기의 안정성에 대한 평가는, 어느 것도 불량 또는 약간 불량이었다. 이 결과는, 본 발명의 연마용 조성물에 의하면 콜로이달 실리카의 응집이 양호하게 억제되는 것을 시사한다. 실시예 1 내지 11에 있어서는 "필터 막힘의 방지 정도"에 대한 평가가 어느 것도 가능, 양호 또는 우수였다. 이 결과는, 콜로이달 실리카의 2차 입자의 평균입자크기를 60㎚이하로 설정함으로써 필터의 막힘이 억제되는 것을 시사한다.
데이터는 표시되어 있지는 않지만, 실시예 1 내지 13 및 비교예 1 내지 12의 연마용 조성물은, 어느 것도 충분히 큰 연마속도를 지닌다. 이것은, 연마중인 연마용 조성물의 pH가 10.5를 유지하도록 연마용 조성물에 예를 들면 수산화 칼륨이 첨가되어 있기 때문이다. 예를 들면, 실시예 3의 연마용 조성물의 조성으로부터 수산화 칼륨을 제거한 경우에는, 연마용 조성물의 pH가 연마중에 저하하므로, 연마속도는 실용 레벨에 도달하지 못한다.
이상, 본 발명에 의하면, 반도체 기판 등을 연마하는 용도에 있어서 더욱 적합하게 사용가능한 연마용 조성물 및 그러한 연마용 조성물을 이용해서 연마 대상물을 연마하는 방법이 제공된다.

Claims (10)

  1. 콜로이달 실리카, 수산화 칼륨, 중탄산 칼륨 및 물을 포함하고, 연마용 조성물 중의 콜로이달 실리카의 함유량이 2질량% 이상인 것을 특징으로 하는 연마용 조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 콜로이달 실리카의 2차 입자의 평균입자크기는 60㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 연마용 조성물.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 연마용 조성물 중의 수산화 칼륨의 함유량은, 상기연마용 조성물 중의 중탄산 칼륨의 함유량과 동등 또는 그 이상, 그리고 상기 연마용 조성물 중의 중탄산 칼륨의 함유량의 5배 미만인 것을 특징으로 하는 연마용 조성물.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 연마용 조성물 중의 상기 수산화 칼륨과 상기 중탄산 칼륨의 함유량의 합계는 0.01 내지 10질량%인 것을 특징으로 하는 연마용 조성물.
  5. 제 1항에 있어서, 킬레이트제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연마용 조성물.
  6. 제 1항에 있어서, 수용성 고분자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연마용 조성물.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 수용성 고분자는, 하이드록시에틸 셀룰로스, 폴리비닐 알코올, 폴리에틸렌 옥사이드 및 폴리에틸렌 글리콜로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종을 포함하는 것을 특징으로 하는 연마용 조성물.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연마용 조성물은 반도체 기판을 연마하는 데 이용되는 것을 특징으로 하는 연마용 조성물.
  9. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 의한 연마용 조성물을 이용해서 반도체 기판을 연마하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 반도체 기판을 제조하는 방법에 있어서,
    제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 의한 연마용 조성물을 조제하는 단계; 및
    상기에서 조제된 연마용 조성물을 이용해서 상기 반도체 기판의 반제품을 연마하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판의 제조방법.
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