KR20080003616A - Silica slurry for chemical mechanical polishing semiconductor devices including hydro peroxide - Google Patents

Silica slurry for chemical mechanical polishing semiconductor devices including hydro peroxide Download PDF

Info

Publication number
KR20080003616A
KR20080003616A KR1020060062069A KR20060062069A KR20080003616A KR 20080003616 A KR20080003616 A KR 20080003616A KR 1020060062069 A KR1020060062069 A KR 1020060062069A KR 20060062069 A KR20060062069 A KR 20060062069A KR 20080003616 A KR20080003616 A KR 20080003616A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cmp
semiconductor device
slurry
wafer
silica
Prior art date
Application number
KR1020060062069A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
윤성규
한상엽
홍창기
윤보언
이재동
박진구
홍의관
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020060062069A priority Critical patent/KR20080003616A/en
Publication of KR20080003616A publication Critical patent/KR20080003616A/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/04Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
    • B24B37/042Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces operating processes therefor
    • B24B37/044Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces operating processes therefor characterised by the composition of the lapping agent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/14Anti-slip materials; Abrasives
    • C09K3/1409Abrasive particles per se
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/30625With simultaneous mechanical treatment, e.g. mechanico-chemical polishing

Abstract

A silica slurry containing a hydro peroxide for CMP(Chemical Mechanical Polishing) of semiconductor devices is provided to reduce generation of organic defects and to improve productivity and yield of the semiconductor devices by making a silicon surface have hydrophilicity after completing the CMP. A silica slurry for CMP of semiconductor devices includes fumed silica particles. A wafer is introduced into a CMP equipment(S10). The wafer is polished by using the silica slurry containing a hydro peroxide(S20). The wafer is cleaned by using a cleaning solution containing hydrofluoric acid(S30). The wafer is cleaned by using deionized water(S40). The wafer is dried(S50). The wafer is withdrawn from the CMP equipment(S60). The fumed silica particles are 0.1 to 50 wt% of a total slurry. A silical particle is over 10 wt% of the total slurry. The hydro peroxide is 0.1 to 3 vol%.

Description

과산화수소를 함유하는 반도체 소자의 CMP용 실리카 슬러리{Silica slurry for chemical mechanical polishing semiconductor devices including hydro peroxide}Silica slurry for chemical mechanical polishing semiconductor devices including hydro peroxide}

도 1은 종래 기술에 의한 반도체 소자의 CMP용 폴리 슬러리를 사용하여 CMP한 실리콘 표면의 물방울 접촉각을 예시한 도면이다.1 is a view illustrating a water droplet contact angle of a CMP silicon surface using a CMP poly slurry for a semiconductor device according to the prior art.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 반도체 소자의 CMP용 실리카 슬러리로 CMP한 실리콘 표면의 물방울 접촉각을 예시한 도면이다.2 is a view illustrating a water droplet contact angle of a CMP silicon surface of a CMP silica slurry of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 반도체 소자의 CMP용 실리카 슬러리의 과산화수소 함유 비율을 조절하며 실리콘 표면을 CMP한 후 실리콘의 제거율을 예시한 그래프이다.Figure 3 is a graph illustrating the removal rate of silicon after the CMP of the silicon surface while adjusting the hydrogen peroxide content of the silica slurry for CMP of the semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 과산화수소를 함유하는 반도체 소자 CMP용 실리카 슬러리로 CMP 공정을 진행하는 방법을 예시한 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a method of performing a CMP process with a silica slurry for a semiconductor device CMP containing hydrogen peroxide according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 반도체 제조 공정에 사용되는 반도체 소자의 CMP용 슬러리 및 그것을 이용한 반도체 소자의 CMP 방법에 관한 것으로서 특히 폴리 실리콘 CMP 공정 후 기판 표면을 친수성이 되도록 하는 반도체 소자의 CMP용 슬러리에 및 그것을 이용한 반도체 소자의 CMP 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a CMP slurry of a semiconductor device used in a semiconductor manufacturing process and a CMP method of a semiconductor device using the same. CMP method of the device.

CMP 공정은 특히 연마제를 함유하는 슬러리를 이용하여 반도체 기판을 화학 기계적으로 연마하는 공정이다. CMP 공정은 평탄화 특성이 뛰어나 고집적 반도체 소자의 제조 공정에 필수적으로 사용되고 있다. CMP 공정은 연마하는 막질에 따라 금속 CMP 공정, 실리콘 질화막 CMP 공정, 실리콘 산화막 CMP 공정, 실리콘 CMP 공정 및 그외 기타 막질을 연마하는 공정들이 있다.The CMP process is a process of chemically and mechanically polishing a semiconductor substrate using a slurry containing an abrasive, in particular. The CMP process is excellent in planarization characteristics and is essential for the manufacturing process of highly integrated semiconductor devices. The CMP process includes a metal CMP process, a silicon nitride film CMP process, a silicon oxide film CMP process, a silicon CMP process, and other processes for polishing the film quality depending on the film quality to be polished.

특히 실리콘을 연마하는 공정은 연마 후 진행되는 세정 공정에서 불산(HF)을 함유하는 세정액으로 세정하게 된다. 다른 세정용액인 SC-1 이나 암모니아수를 사용할 경우, 노출된 금속에 손상을 줄 수 있고, 암모니아수를 사용할 경우 실리콘 표면이 손상을 받게 되기 때문이다. 그래서 통상적으로 실리콘을 CMP 공정으로 연마한 후에는 불산을 함유한 세정 용액으로 세정하게 된다. 그런데, 실리콘 CMP 공정 후에, 불산을 함유하는 세정 용액으로 세정하는 경우, 실리콘 표면이 소수성을 띄게 된다. 연마된 실리콘 표면이 소수성일 경우, CMP 공정 등에서 발생되는 유기물성 결함을 제거하기가 매우 어려워진다.In particular, the process of polishing silicon is cleaned with a cleaning solution containing hydrofluoric acid (HF) in the cleaning process that proceeds after polishing. The use of other cleaning solutions, SC-1 or ammonia water, can damage exposed metals, and ammonia water can damage silicon surfaces. Therefore, after polishing the silicon by the CMP process, it is generally cleaned with a cleaning solution containing hydrofluoric acid. By the way, after washing | cleaning with the cleaning solution containing hydrofluoric acid after a silicon CMP process, a silicon surface will become hydrophobic. When the polished silicon surface is hydrophobic, it becomes very difficult to remove organic defects generated in the CMP process or the like.

통상적으로, 불산을 함유하는 세정액으로 연마된 실리콘 표면을 세정할 경우, 실리콘 표면을 불산으로 처리한 다음, 탈이온수 등으로 최후 세정을 하게 되는데, 실리콘 표면이 물방울과 실리콘 표면의 접촉각이 커져서 실리콘 표면을 제대로 세정할 수 없다.Typically, when cleaning the polished silicon surface with a hydrofluoric acid-containing cleaning solution, the silicon surface is treated with hydrofluoric acid, and then finally cleaned with deionized water, and the like. Cannot be cleaned properly.

도 1에 실리콘 표면이 소수성인 경우, 물방울과 실리콘 표면의 접촉각(θ1) 을 예시하였다. 일반적으로, 접촉각(θ1)은 약 52° 정도에 이른다. 기판의 표면이 소수성일수록 접촉각(θ1)이 커진다.In FIG. 1, when the silicon surface is hydrophobic, the contact angle θ1 between the water droplet and the silicon surface is illustrated. In general, the contact angle θ1 reaches about 52 °. The more hydrophobic the surface of the substrate, the larger the contact angle θ1.

이 경우, 실리콘 표면 등에 남은 유기물성 결함을 제거하기 위하여 애싱 공정이나 황산 세정 공정이 더 필요하게 된다. 애싱 공정이나 황산 세정 공정을 더 수행할 경우, 별도의 세정 장치가 더 필요하고, 생산 시간이 지연되어 생산성이 낮아질뿐만 아니라 세정 장치 및 세정조의 오염문제가 대두된다.In this case, an ashing step or a sulfuric acid cleaning step is further required to remove organic defects remaining on the silicon surface or the like. If the ashing process or sulfuric acid cleaning process is further performed, a separate cleaning device is needed, and the production time is delayed, resulting in low productivity and contamination of the cleaning device and the cleaning tank.

따라서, 실리콘 CMP 공정 후에, 실리콘 표면이 소수성을 띄게 되는 현상에 대한 대책이 절실한 상황이다.Therefore, after the silicon CMP process, measures to deal with the phenomenon that the silicon surface becomes hydrophobic are urgently needed.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, CMP 공정 후 기판 표면이 친수성을 띄게 하는 반도체 소자의 CMP용 실리카 슬러리를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a silica slurry for CMP of a semiconductor device which makes the surface of the substrate hydrophilic after the CMP process.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, CMP 공정 후 기판 표면이 친수성을 띄게 하는 반도체 소자의 CMP용 실리카 슬러리를 이용한 반도체 소자의 CMP 방법을 제공하는데 있다. Another object of the present invention is to provide a CMP method of a semiconductor device using a silica slurry for CMP of a semiconductor device to make the surface of the substrate hydrophilic after the CMP process.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. Technical problems of the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 의한 반도체 소자의 CMP용 실리카 슬러리는, 과산화수소를 포함한다.Silica slurry for CMP of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention for achieving the above technical problem includes hydrogen peroxide.

반도체 소자의 CMP용 실리카 슬러리는 퓸드 실리카 입자를 포함할 수 있다.The silica slurry for CMP of the semiconductor device may include fumed silica particles.

퓸드 실리카 입자는 고온의 기상 상태에서 실리콘 산화 반응으로 제조될 수 있다.Fumed silica particles can be prepared by silicon oxidation in a hot gas phase.

퓸드 실리카 입자는 전체 슬러리의 0.1 내지 50wt%로 함유될 수 있고, 특히 10wt% 이상 함유될 수 있다.The fumed silica particles may be contained in an amount of 0.1 to 50 wt% of the entire slurry, and in particular, 10 wt% or more.

과산화수소는 전체 슬러리의 0.01 내지 3vol%로 함유될 수 있고, 특히 0.1 내지 1vol%로 함유될 수 있다.Hydrogen peroxide may be contained in 0.01 to 3vol% of the total slurry, in particular 0.1 to 1vol%.

과산화수소는 액상으로 첨가될 수 있고, pH 농도가 11이상일 수 있다.Hydrogen peroxide may be added in the liquid phase, and the pH concentration may be 11 or more.

본 발명의 반도체 소자의 CMP용 실리카 슬러리는 특히 실리콘 표면을 연마하기 위한 것일 수 있다.Silica slurry for CMP of the semiconductor device of the present invention may be specifically for polishing the silicon surface.

상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 의한 반도체 소자의 CMP 방법은, CMP 장비에 웨이퍼를 도입하는 단계, 웨이퍼를 과산화수소를 포함하는 반도체 소자의 CMP용 실리카 슬러리를 사용하여 연마하는 단계, 웨이퍼를 불산을 함유하는 세정액으로 세정하는 단계, 웨이퍼를 탈이온수로 세정하는 단계, 웨이퍼를 건조하는 단계, 및 웨이퍼를 CMP 장비로부터 도출하는 단계를 포함한다.CMP method of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention for achieving the above another technical problem, the step of introducing a wafer into the CMP equipment, polishing the wafer using a silica slurry for CMP of the semiconductor device containing hydrogen peroxide Washing the wafer with a cleaning solution containing hydrofluoric acid, washing the wafer with deionized water, drying the wafer, and deriving the wafer from the CMP equipment.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the drawings.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태 로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 도면에서 각 구성요소들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various forms. It is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the present invention is defined only by the scope of the claims. In the drawings, the size and relative size of each component may be exaggerated for clarity.

이하, 본 발명의 실시예에 의한 반도체 소자의 CMP용 실리카 슬러리를 설명한다.Hereinafter, a CMP silica slurry of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention will be described.

본 발명의 실시예에 의한 반도체 소자의 CMP용 실리카 슬러리는 연마제로 실리카(silica) 입자가 사용되며, 과산화수소를 포함한다.In the silica slurry for CMP of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention, silica particles are used as an abrasive and include hydrogen peroxide.

실리카 입자는 퓸드 실리카(fumed silica) 입자일 수 있다. 퓸드 실리카 입자는 고온의 기상 상태에서 실리콘 산화 반응을 이용하여 제조되는 실리카 입자이다. 다른 방법으로 제조되는 실리카 입자에 비하여 조성이 치밀하고 단단하여 연마율이 높아서 실리콘을 연마할 때 실리콘 산화막을 약 60% 정도 연마할 수 있다. 즉, 실리콘 대 실리콘 산화막의 선택비가 1:0.6 정도이다. 퓸드 실리카 입자를 제조하는 더 상세한 방법은 잘 알려져 있으므로 생략한다.The silica particles may be fumed silica particles. Fumed silica particles are silica particles that are produced using a silicon oxidation reaction in a hot gas phase. Compared with the silica particles produced by other methods, the composition is denser and harder, and the polishing rate is high, so that about 60% of the silicon oxide film may be polished when the silicon is polished. That is, the selectivity ratio of silicon to silicon oxide film is about 1: 0.6. More detailed methods of making fumed silica particles are well known and are therefore omitted.

실리카 입자는 전체 슬러리의 0.1 내지 50wt%로 함유될 수 있고, 특히 10wt% 이상으로 함유될 수 있다. 실리카 입자의 함유량은 연마하고자 하는 막질의 제거 속도와 밀접한 연관이 있으므로 함유량이 너무 적거나 많은 것은 좋지 않다. 함유량이 너무 적을 경우, 연마 공정이 안정적이고 연마한 막질의 평탄화 균일성은 좋아질 수 있으나 연마율이 떨어져 생산성이 낮아지게 된다. 반대로 함유량이 많을 경우, 연마율이 높아 생산성을 높일 수 있으나, 연마한 막질의 평탄화 균일성이 떨어지고, 막질 표면에 흠집(scratch)이 발생할 수 있다. 본 실시예에서는 연마제로 사용되는 실리카 입자가 0.1 내지 50wt%로 함유되도록 다양한 실험을 하였으며, 특히 10wt% 이상 함유되도록 실험하였다. 도 2는 특히 실리카 입자가 전체 슬러리의 12wt%의 비율로 함유된 CMP용 실리카 슬러리를 이용하여 CMP 공정을 수행한 이후의 결과를 예시한 도면이다. 본 실시예의 실험 결과에서, 물방울과 실리콘 표면의 접촉각(θ2)은 약 10°이하이다. 즉, 실리콘 표면이 친수성으로 변화되었음을 알 수 있다.The silica particles may be contained in an amount of 0.1 to 50 wt% of the entire slurry, and particularly may be contained in more than 10 wt%. Since the content of the silica particles is closely related to the removal rate of the film to be polished, too little or too much content is not good. If the content is too small, the polishing process is stable and the flattening uniformity of the polished film quality can be improved, but the polishing rate is lowered, resulting in lower productivity. On the contrary, when the content is large, the polishing rate is high, so that the productivity can be increased, but the flattening uniformity of the polished film quality is lowered, and scratches may occur on the film quality surface. In this embodiment, various experiments were carried out to contain 0.1 to 50 wt% of silica particles used as an abrasive, and in particular, experiments were carried out to contain 10 wt% or more. FIG. 2 is a diagram illustrating the results after performing the CMP process using the silica slurry for CMP, in which silica particles are contained in a proportion of 12 wt% of the total slurry. In the experimental results of this embodiment, the contact angle θ2 between the water droplet and the silicon surface is about 10 ° or less. In other words, it can be seen that the silicon surface is changed to hydrophilic.

본 발명의 실시예에 의한 반도체 소자의 CMP용 실리카 슬러리는 과산화수소를 포함한다. 과산화수소는 액상으로 첨가될 수 있으며, 전체 슬러리의 0.001 내지 10vol%로 첨가될 수 있다. 본 실시예에서는 0.1vol%로 첨가하여 실험하였으며, 도 2는 그 결과를 예시한 도면이다.Silica slurry for CMP of the semiconductor device according to an embodiment of the present invention contains hydrogen peroxide. Hydrogen peroxide may be added in the liquid phase, and may be added at 0.001 to 10 vol% of the total slurry. In this example, the experiment was performed by adding 0.1 vol%, and FIG. 2 is a diagram illustrating the result.

표 1은 과산화수소의 함유 비율에 따른 다양한 실험 결과를 예시한다. 더 상세하게, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 과산화수소를 포함하는 반도체 소자의 CMP용 실리카 슬러리를 사용하여 실리콘 표면을 CMP한 후 표면에 존재하는 파티클, 스크래치 등의 결함을 카운팅한 결과이다.Table 1 illustrates various experimental results according to the content of hydrogen peroxide. More specifically, the CMP silica slurry of the semiconductor device including hydrogen peroxide according to various embodiments of the present invention is a result of counting defects such as particles and scratches on the surface of the silicon after CMP.

함유비율(vol%)Content ratio (vol%) 00 0.10.1 0.30.3 0.70.7 1.01.0 파티클particle -- 57635763 32703270 21792179 81948194 스크래치scratch 6969 22 4848 6060 6767

표 1을 참조하면, 과산화수소의 함유비율의 변화에 따라 표면의 파티클 수 및 스크래치의 수가 변화함을 알 수 있다. 과산화수소의 함유량이 0%인 경우, 파티클 수가 너무 많아 카운팅이 무의미하였기에 기입하지 않았다. 본 발명의 기술적 사상을 실시하고자 하는 자는 더욱 다양한 실험을 통하여 좀 더 최적화 시킬 수 있을 것이다.Referring to Table 1, it can be seen that the number of particles and the number of scratches on the surface change according to the change in the content of hydrogen peroxide. When the content of hydrogen peroxide was 0%, the counting was meaningless because the number of particles was too large and was not written. Those who wish to implement the technical idea of the present invention will be able to further optimize through more various experiments.

표 2는 과산화수소의 함유 비율에 따른 슬러리의 수소 이온 농도(이하 pH라 함)를 나타낸다.Table 2 shows the hydrogen ion concentration (hereinafter referred to as pH) of the slurry according to the content ratio of hydrogen peroxide.

함유 비율(vol%)Content ratio (vol%) 00 1One 33 pHpH 11.1611.16 11.1411.14 11.0411.04

표 2를 참조하면, 과산화수소의 함유비율에 따라 pH가 달라지나 큰 차이가 없음을 알 수 있다. 본 발명의 실시예에 의한 반도체 소자의 CMP용 실리카 슬러리는 pH가 11 이상인 강알칼리성일 수 있다.Referring to Table 2, it can be seen that the pH varies depending on the content of hydrogen peroxide, but there is no significant difference. Silica slurry for CMP of the semiconductor device according to an embodiment of the present invention may be strongly alkaline having a pH of 11 or more.

표 1 및 표 2의 실험 결과를 바탕으로, 본 발명의 실시예에 의한 반도체 소자의 CMP용 실리카 슬러리는 과산화수소를 전체 슬러리의 0.01 내지 3vol%로 함유할 수 있으며 특히 0.1 내지 1vol%로 함유할 수 있다. 또 슬러리의 pH는 11 이상일 수 있다.Based on the experimental results of Table 1 and Table 2, the silica slurry for CMP of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention may contain hydrogen peroxide as 0.01 to 3vol% of the total slurry, in particular 0.1 to 1vol% have. In addition, the pH of the slurry may be 11 or more.

본 발명의 실시예에 의한 반도체 소자의 CMP용 실리카 슬러리는 특히 실리콘을 CMP하는데 유용하다. 일반적으로 실리카 슬러리는 실리콘 산화막을 CMP하는데 주로 사용된다. 폴리 실리콘 CMP용 슬러리(이하, 폴리 슬러리라한다)의 경우 실리콘에 대비하여 실리콘 산화막 연마율이 매우 떨어진다. 그러므로 본 발명의 기술적 사상인 과산화수소를 함유하도록 제조된 폴리 슬러리의 경우, 표면이 산화된 실리콘 표면을 연마하는데 시간이 더 소요될 수 있다.Silica slurries for CMP of semiconductor devices according to embodiments of the present invention are particularly useful for CMP of silicon. In general, the silica slurry is mainly used to CMP the silicon oxide film. In the case of polysilicon CMP slurry (hereinafter referred to as polyslurry), the silicon oxide film polishing rate is very inferior to that of silicon. Therefore, in the case of the poly slurry manufactured to contain hydrogen peroxide, which is the technical idea of the present invention, it may take longer to polish the silicon surface whose surface is oxidized.

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 과산화수소를 함유하는 반도체 소자의 CMP용 실리카 슬러리를 이용하여 CMP 공정을 수행한 실험 결과를 나타낸 그래프이다. 구체적으로, 과산화수소의 함유 비율을 조절하면서 실리콘의 제거량을 측정하여 나타낸 그래프이다. X축은 과산화수소의 함유 비율이고, Y축은 실리콘의 1분당 제거량이다.Figure 3 is a graph showing the experimental results of performing the CMP process using a silica slurry for CMP of the semiconductor device containing hydrogen peroxide according to an embodiment of the present invention. Specifically, it is a graph showing the removal amount of silicon while adjusting the content of hydrogen peroxide. The X axis represents the hydrogen peroxide content, and the Y axis represents the amount of silicon removed per minute.

도 3을 참조하면, 과산화수소의 함유 비율이 증가할수록 실리콘 제거량은 감소함을 알 수 있다. 또한, 대략 0.3vol% 이상이 되면 제거량의 변화가 급속히 작아짐을 알 수 있다.Referring to FIG. 3, it can be seen that the silicon removal amount decreases as the content of hydrogen peroxide increases. In addition, it can be seen that when the amount becomes about 0.3 vol% or more, the change in removal amount is rapidly decreased.

따라서 본 발명의 기술적 사상을 실시하고자 하는 자는, 본 명세서에 상세히 기술된 본 발명의 실시예에서 과산화수소의 함유 비율에 따른 파티클 방지 능력, 스크래치 방지 능력, 및 제거율의 감소를 고려하여 최적의 함유량을 찾아낼 수 있다.Therefore, those who wish to carry out the technical idea of the present invention, in the embodiment of the present invention described in detail herein in search of the optimum content in consideration of the particle prevention ability, scratch prevention ability, and reduction rate according to the content of hydrogen peroxide content I can make it.

도 4는 본 발명의 실시예에 의한 과산화수소를 함유하는 반도체 소자의 CMP용 실리카 슬러리를 이용하여 웨이퍼를 CMP하는 공정을 예시한 도면이다.4 is a view illustrating a process of CMP a wafer using a silica slurry for CMP of a semiconductor device containing hydrogen peroxide according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 과산화 수소를 함유하는 CMP용 실리카 슬러리를 이용하여 웨이퍼를 CMP하는 방법은, CMP 장비에 웨이퍼를 도입하는 단계(S10), 웨이퍼를 과산화수소를 포함하는 반도체 소자의 CMP용 실리카 슬러리를 사용하여 연마하는 단계(S20), 웨이퍼를 불산을 함유하는 세정액으로 세정하는 단계(S30), 웨이퍼를 탈이온수로 세정하는 단계(S40), 웨이퍼를 건조하는 단계(S50), 및 웨이퍼를 CMP 장비로부터 도출하는 단계(S60)를 포함한다.Referring to FIG. 4, a method of CMP a wafer using a silica slurry for CMP containing hydrogen peroxide according to an embodiment of the present invention includes introducing a wafer into a CMP apparatus (S10), and the wafer includes hydrogen peroxide. Polishing using a CMP silica slurry of a semiconductor device (S20), cleaning the wafer with a cleaning solution containing hydrofluoric acid (S30), cleaning the wafer with deionized water (S40), and drying the wafer. (S50), and the step of extracting the wafer from the CMP equipment (S60).

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. I can understand that. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예들에 의한 과산화수소를 함유하는 반도체 소자의 CMP용 실리카 슬러리를 이용하여 실리콘 표면을 CMP하면, CMP후 실리콘 표면이 친수성을 띄게 되어 유기물성 결함을 비롯한 각종 결함이 훨씬 적게 발생되므로 생산성, 수율 및 반도체 소자의 제조 원가를 크게 낮출 수 있다.As described above, when the silicon surface is CMP using the silica slurry for CMP of the semiconductor device containing hydrogen peroxide according to the embodiments of the present invention, the silicon surface becomes hydrophilic after CMP, and various defects including organic property defects are much higher. Less generation can significantly reduce productivity, yield and manufacturing cost of semiconductor devices.

Claims (20)

과산화수소를 함유하는 반도체 소자의 CMP용 실리카 슬러리.Silica slurry for CMP of a semiconductor device containing hydrogen peroxide. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 반도체 소자의 CMP용 실리카 슬러리는 퓸드 실리카 입자를 포함하는 반도체 소자의 CMP용 실리카 슬러리.CMP silica slurry of the semiconductor device is a CMP silica slurry of a semiconductor device containing fumed silica particles. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 퓸드 실리카 입자는 고온의 기상 상태에서 실리콘 산화 반응으로 제조된 반도체 소자의 CMP용 실리카 슬러리. The fumed silica particles are silica slurry for CMP of a semiconductor device manufactured by a silicon oxidation reaction in a high temperature gas phase state. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 퓸드 실리카 입자는 전체 슬러리의 0.1 내지 50wt%인 반도체 소자의 CMP용 실리카 슬러리.The fumed silica particles are 0.1 to 50wt% of the total slurry of the silica slurry for CMP of the semiconductor device. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 실리카 입자는 전체 슬러리의 10wt% 이상인 CMP용 실리카 슬러리.The silica particles are silica slurry for CMP 10wt% or more of the total slurry. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 과산화수소는 전체 슬러리의 0.01 내지 3vol%인 반도체 소자의 CMP용 실리카 슬러리.The hydrogen peroxide is a silica slurry for CMP of the semiconductor device is 0.01 to 3vol% of the total slurry. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 과산화수소는 전체 슬러리의 0.1 내지 1vol%인 반도체 소자의 CMP용 실리카 슬러리.The hydrogen peroxide is silica slurry for CMP of the semiconductor device is 0.1 to 1vol% of the total slurry. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 과산화수소는 액상으로 첨가되는 반도체 소자의 CMP용 실리카 슬러리.The hydrogen peroxide is a silica slurry for CMP of a semiconductor device is added in a liquid phase. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 반도체 소자의 CMP용 실리카 슬러리는 pH 농도가 11이상인 반도체 소자의 CMP용 실리카 슬러리.CMP silica slurry of the semiconductor device is a CMP silica slurry of a semiconductor device having a pH concentration of 11 or more. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 반도체 소자의 CMP용 실리카 슬러리는 실리콘 표면을 연마하기 위한 것인 반도체 소자의 CMP용 실리카 슬러리.Silica slurry for CMP of the semiconductor device is for polishing the silicon surface of the CMP silica slurry of the semiconductor device. CMP 장비에 웨이퍼를 도입하는 단계,Introducing the wafer into the CMP equipment, 상기 웨이퍼를 과산화수소를 포함하는 반도체 소자의 CMP용 실리카 슬러리를 사용하여 연마하는 단계,Polishing the wafer using a silica slurry for CMP of a semiconductor device including hydrogen peroxide, 상기 웨이퍼를 불산을 함유하는 세정액으로 세정하는 단계,Cleaning the wafer with a cleaning liquid containing hydrofluoric acid, 상기 웨이퍼를 탈이온수로 세정하는 단계,Cleaning the wafer with deionized water, 상기 웨이퍼를 건조하는 단계, 및Drying the wafer, and 상기 웨이퍼를 상기 CMP 장비로부터 도출하는 단계를 포함하는 반도체 소자의 CMP 방법.CMP method of a semiconductor device comprising the step of deriving the wafer from the CMP equipment. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, 상기 반도체 소자의 CMP용 실리카 슬러리는 퓸드 실리카 입자를 포함하는 반도체 소자의 CMP 방법. The CMP silica slurry of the semiconductor device comprises fumed silica particles CMP method of a semiconductor device. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12, 상기 퓸드 실리카 입자는 고온의 기상 상태에서 실리콘 산화 반응으로 제조된 반도체 소자의 CMP 방법.The fumed silica particles are a CMP method of a semiconductor device manufactured by a silicon oxidation reaction in a high temperature gas phase state. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 퓸드 실리카 입자는 전체 슬러리의 0.1 내지 50wt%인 반도체 소자의 CMP 방법.The fumed silica particles are 0.1 to 50wt% of the total slurry of the CMP method of the semiconductor device. 제 14 항에 있어서,The method of claim 14, 상기 실리카 입자는 전체 슬러리의 10wt% 이상인 반도체 소자의 CMP 방법.The silica particles are CMP method of the semiconductor device is more than 10wt% of the total slurry. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, 상기 과산화수소는 전체 슬러리의 0.01 내지 3vol%인 반도체 소자의 CMP 방법.The hydrogen peroxide is CMP method of the semiconductor device is 0.01 to 3vol% of the total slurry. 제 16 항에 있어서,The method of claim 16, 상기 과산화수소는 전체 슬러리의 0.1 내지 1vol%인 반도체 소자의 CMP 방법.The hydrogen peroxide CMP method of the semiconductor device is 0.1 to 1vol% of the total slurry. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, 상기 과산화수소는 액상으로 첨가되는 반도체 소자의 CMP 방법.The hydrogen peroxide is a CMP method of a semiconductor device is added in a liquid phase. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, 상기 반도체 소자의 CMP용 실리카 슬러리는 pH 농도가 11이상인 반도체 소자의 CMP 방법.CMP silica slurry of the semiconductor device is a CMP method of a semiconductor device having a pH concentration of 11 or more. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, 상기 연마 단계는 실리콘 표면을 연마하는 단계인 반도체 소자의 CMP 방법.The polishing step is a step of polishing a silicon surface CMP method of a semiconductor device.
KR1020060062069A 2006-07-03 2006-07-03 Silica slurry for chemical mechanical polishing semiconductor devices including hydro peroxide KR20080003616A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060062069A KR20080003616A (en) 2006-07-03 2006-07-03 Silica slurry for chemical mechanical polishing semiconductor devices including hydro peroxide

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060062069A KR20080003616A (en) 2006-07-03 2006-07-03 Silica slurry for chemical mechanical polishing semiconductor devices including hydro peroxide

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20080003616A true KR20080003616A (en) 2008-01-08

Family

ID=39214750

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060062069A KR20080003616A (en) 2006-07-03 2006-07-03 Silica slurry for chemical mechanical polishing semiconductor devices including hydro peroxide

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20080003616A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7510974B2 (en) CMP process
US20080156349A1 (en) Method for cleaning silicon wafer
US20090056744A1 (en) Wafer cleaning compositions and methods
CN111940394B (en) Quartz component regeneration cleaning method of semiconductor high-order process APC device
KR102475619B1 (en) cleaning liquid composition
CN105817991A (en) Chemical mechanical grinding method
CN102446755B (en) Method for reducing particle defects after chemically mechanical polishing
CN113736580A (en) Mixed acid cleaning solution for cleaning and polishing silicon wafer and cleaning method for polished silicon wafer
CN109326501B (en) Cleaning method for semiconductor wafer after final polishing
WO2018120808A1 (en) Chem-mechanical polishing liquid for barrier layer
CN114388348A (en) Wafer processing method
WO2013179569A1 (en) Method for cleaning semiconductor wafer
KR20080075508A (en) Method for grinding surface of semiconductor wafer and method for manufacturing semiconductor wafer
US20040266191A1 (en) Process for the wet-chemical surface treatment of a semiconductor wafer
US20120065116A1 (en) Cleaning liquid and cleaning method
KR20080003616A (en) Silica slurry for chemical mechanical polishing semiconductor devices including hydro peroxide
Choi et al. Origins of wear-induced tungsten corrosion defects in semiconductor manufacturing during tungsten chemical mechanical polishing
JP2007150196A (en) Cleaning method and manufacturing method of semiconductor wafer
KR20200133177A (en) Functional cleaning solution containing hydrogen water and wafer cleaning method after CMP process using the same
US20060157080A1 (en) Cleaning method for semiconductor wafer
TWI774645B (en) Planarization device for TSV structure
KR20140091327A (en) Method for cleaning wafer
US20060046492A1 (en) Methods and forming structures, structures and apparatuses for forming structures
JP7193026B1 (en) Cleaning liquid and wafer cleaning method
TWI241643B (en) Cleaning method for semiconductor wafers

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination