KR20080069530A - 연마용 조성물 - Google Patents

연마용 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR20080069530A
KR20080069530A KR1020080006636A KR20080006636A KR20080069530A KR 20080069530 A KR20080069530 A KR 20080069530A KR 1020080006636 A KR1020080006636 A KR 1020080006636A KR 20080006636 A KR20080006636 A KR 20080006636A KR 20080069530 A KR20080069530 A KR 20080069530A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polishing
polishing composition
silicon carbide
single crystal
wafer
Prior art date
Application number
KR1020080006636A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101355345B1 (ko
Inventor
가즈또시 호따
겐지 가와따
Original Assignee
가부시키가이샤 후지미인코퍼레이티드
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 가부시키가이샤 후지미인코퍼레이티드 filed Critical 가부시키가이샤 후지미인코퍼레이티드
Publication of KR20080069530A publication Critical patent/KR20080069530A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101355345B1 publication Critical patent/KR101355345B1/ko

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • C09K3/1463—Aqueous liquid suspensions
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02002—Preparing wafers
    • H01L21/02005—Preparing bulk and homogeneous wafers
    • H01L21/02008—Multistep processes
    • H01L21/0201—Specific process step
    • H01L21/02024—Mirror polishing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/12—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
    • H01L29/16—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only elements of Group IV of the Periodic Table
    • H01L29/1608—Silicon carbide

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

본 발명에 따르면, 육방정 탄화규소 단결정 웨이퍼 등의 탄화규소 웨이퍼를 연마하는 용도로 보다 바람직하게 사용할 수 있는 연마용 조성물을 제공한다.
본 발명의 연마용 조성물은 바나드산암모늄, 바나드산나트륨 및 바나드산칼륨 등의 바나드산염과, 과산화수소 및 오존 등의 산소 공여제를 함유한다. 연마용 조성물은, 바람직하게는 지립 및 pH 조정제 중 어느 하나 이상을 더 함유한다.
연마용 조성물, 바나드산염, 산소 공여제, 지립, pH 조정제

Description

연마용 조성물 {POLISHING COMPOSITION}
본 발명은 탄화규소 웨이퍼를 연마하는 용도, 보다 구체적으로는 육방정 탄화규소 단결정 웨이퍼의 (0001) Si면, 또는 (000-1) C면 등의 (0001) Si면 이외의 면을 연마하는 용도로 주로 사용되는 연마용 조성물에 관한 것이다.
4H-SiC 단결정 웨이퍼나 6H-SiC 단결정 웨이퍼 등의 육방정 탄화규소 단결정 웨이퍼는, 통상적으로 다이아몬드 지립을 포함하는 슬러리를 사용하여 웨이퍼 표면을 예비연마하는 공정과, 예비연마 후의 웨이퍼 표면을 마무리 연마하는 공정을 거쳐 제조된다. 육방정 탄화규소 단결정 웨이퍼의 마무리 연마에서는, 예비연마에 의해 웨이퍼 표면에 발생하는 비정질의 가공 변질층이 제거됨과 동시에, 가공 변질층의 제거 후에 노출되는 웨이퍼 표면이 평탄화된다.
육방정 탄화규소 단결정 웨이퍼의 마무리 연마에서 사용할 수 있는 연마용 조성물로서는, 특허 문헌 1에 개시되어 있는 콜로이드 실리카를 함유한 pH 4 내지 9의 연마용 조성물이 알려져 있다. 그러나, 특허 문헌 1의 연마용 조성물에 의한 육방정 탄화규소 단결정 웨이퍼의 연마 속도가 그다지 크지 않고, 특허 문헌 1의 연마용 조성물을 사용한 경우에는 마무리 연마에 필요한 시간이 매우 길어진다는 문제가 있다.
또한, 특허 문헌 2에는 산화크롬 지립 및 과산화수소를 함유하는 연마용 조성물을 사용하여, 탄화규소 단결정 웨이퍼를 연마하는 것이 개시되어 있다. 그러나, 특허 문헌 2의 연마용 조성물은 환경 유해성이 높은 산화크롬을 함유하고 있는 것에 추가하여, 연마 후의 웨이퍼 표면이 산화크롬의 부착에 의해 오염될 우려가 있다는 점에서도 문제가 있다.
[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2005-117027호 공보
[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 제2001-205555호 공보
본 발명은 이러한 실정을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은 육방정 탄화규소 단결정 웨이퍼 등의 탄화규소 웨이퍼를 연마하는 용도로 보다 바람직하게 사용할 수 있는 연마용 조성물을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 청구항 1에 기재된 발명은 바나드산염과 산소 공여제를 함유하는 것을 특징으로 하는 연마용 조성물을 제공한다.
청구항 2에 기재된 발명은, 청구항 1에 있어서, 지립을 더 함유하는 것을 특징으로 하는 연마용 조성물을 제공한다.
청구항 3에 기재된 발명은, 청구항 1 또는 2에 있어서, 탄화규소 웨이퍼를 연마하는 용도로 사용되는 것을 특징으로 하는 연마용 조성물을 제공한다.
청구항 4에 기재된 발명은, 청구항 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, pH가 4 내지 11.5이고, 육방정 탄화규소 단결정 웨이퍼의 (0001) Si면을 연마하는 용도로 사용되는 것을 특징으로 하는 연마용 조성물을 제공한다.
청구항 5에 기재된 발명은, 청구항 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, pH가 8 이하이고, 육방정 탄화규소 단결정 웨이퍼의 (0001) Si면 이외의 면을 연마하는 용도로 사용되는 것을 특징으로 하는 연마용 조성물을 제공한다.
본 발명에 따르면, 육방정 탄화규소 단결정 웨이퍼 등의 탄화규소 웨이퍼를 연마하는 용도로 보다 바람직하게 사용할 수 있는 연마용 조성물이 제공된다.
이하, 본 발명의 일실시 형태를 설명한다.
본 실시 형태의 연마용 조성물은 바나드산염 및 산소 공여제를, 바람직하게는 지립 및 pH 조정제 중 어느 하나 이상과 함께 물에 혼합함으로써 제조된다. 따라서, 연마용 조성물은 바나드산염, 산소 공여제 및 물을 함유하고, 바람직하게는 지립 및 pH 조정제 중 하나 이상을 더 함유한다.
본 실시 형태의 연마용 조성물은 탄화규소 웨이퍼를 연마하는 용도, 보다 구체적으로는 육방정 탄화규소 단결정 웨이퍼의 (0001) Si면, 또는 (000-1) C면 등의 (0001) Si면 이외의 면을 연마하는 용도로 사용된다. (0001) Si면은, (000-1) C면 등의 (0001) Si면 이외의 면과 비교하여 산화 속도 및 에칭 속도가 낮고, 일반적으로 연마용 조성물에 의한 (0001) Si면의 연마 속도는 동일 연마용 조성물에 의한 (0001) Si면 이외의 면의 연마 속도보다 낮다. 또한, 육방정 탄화규소 단결정 웨이퍼의 양면은, 통상적으로 (0001) Si면과 (000-1) C면이라는 다른 면 방위의 결정면에 의해 구성되어 있다. 육방정 탄화규소 단결정 중의 Si-C 결합은 약 12 ％가 이온 결합성이기 때문에, (0001) Si면은 약간 플러스로 대전되고, (000-1) C면은 약간 마이너스로 대전된다.
상기 바나드산염 및 산소 공여제는 공동하여 연마용 조성물에 의한 육방정 탄화규소 단결정 웨이퍼를 포함하는 탄화규소 웨이퍼의 연마 속도를 향상시키는 기능을 한다. 바나드산염 및 산소 공여제의 상기 기능은, 바나드산염의 전리에 의해 발생하는 바나드산 이온이 산소 공여제로부터 산소 공여를 받음으로써 준안정한 퍼옥소바나드산 이온을 생성하고, 이 퍼옥소바나드산 이온이 탄화규소 웨이퍼의 표면에서 Si-C 결합의 산화 개열을 촉진하기 때문이라고 생각된다. 또한, 퍼옥소바나드산 이온은 Si-C 결합을 산화 개열함으로써 자체는 바나드산 이온으로 환원되지만, 산소 공여제로부터 산소 공여를 받음으로써 다시 퍼옥소바나드산 이온으로 되돌릴 수 있다.
연마용 조성물에 포함되는 바나드산염은, 예를 들면 바나드산암모늄, 바나드산나트륨 또는 바나드산칼륨이다.
연마용 조성물 중의 바나드산염의 함유량은 0.5 g/L 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1 g/L 이상, 더욱 바람직하게는 3 g/L 이상이다. 바나드산염의 함유량이 많아짐에 따라 연마용 조성물에 의한 탄화규소 웨이퍼의 연마 속도가 향상된다. 이러한 점에서 연마용 조성물 중의 바나드산염의 함유량이 0.5 g/L 이상, 다시 말해 1 g/L 이상, 다시 말해 3 g/L 이상이면, 연마용 조성물에 의한 탄화규소 웨이퍼의 연마 속도를 실용상 특히 바람직한 수준까지 향상시킬 수 있다는 점에서 유리하다.
또한, 연마용 조성물 중의 바나드산염의 함유량은 100 g/L 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 50 g/L 이하, 더욱 바람직하게는 30 g/L 이하이다. 바나드산염의 함유량이 적어짐에 따라, 연마용 조성물의 재료 비용이 낮아지는 것에 추가하여, 연마용 조성물 중에 불용해분이 발생할 우려가 작아진다. 이러한 점에서 연마용 조성물 중의 바나드산염의 함유량이 100 g/L 이하, 다시 말해 50 g/L 이 하, 다시 말해 30 g/L 이하이면, 경제성 면뿐만 아니라 불용해분의 생성을 충분히 억제할 수 있다는 점에서도 유리하다.
연마용 조성물에 포함되는 산소 공여제는, 예를 들면 과산화수소 또는 오존이며, 취급이 용이하다는 점에서 바람직하게는 과산화수소이다.
연마용 조성물 중의 산소 공여제의 함유량은 0.1 g/L 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1 g/L 이상, 더욱 바람직하게는 3 g/L 이상이다. 산소 공여제의 함유량이 많아짐에 따라, 연마용 조성물에 의한 탄화규소 웨이퍼의 연마 속도가 향상된다. 이러한 점에서 연마용 조성물 중의 산소 공여제의 함유량이 0.1 g/L 이상, 다시 말해 1 g/L 이상, 다시 말해 3 g/L 이상이면, 연마용 조성물에 의한 탄화규소 웨이퍼의 연마 속도를 실용상 특히 바람직한 수준까지 향상시킬 수 있다는 점에서 유리하다.
또한, 연마용 조성물 중의 산소 공여제의 함유량은 100 g/L 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 50 g/L 이하, 더욱 바람직하게는 30 g/L 이하이다. 산소 공여제의 함유량이 적어짐에 따라, 연마용 조성물의 재료 비용은 낮아진다. 이러한 점에서 연마용 조성물 중의 산소 공여제의 함유량이 100 g/L 이하, 다시 말해 50 g/L 이하, 다시 말해 30 g/L 이하이면, 경제성 면에서 유리하다.
상기 지립은 탄화규소 웨이퍼를 기계적으로 연마하는 작용을 갖고, 연마용 조성물에 의한 육방정 탄화규소 단결정 웨이퍼를 포함하는 탄화규소 웨이퍼의 연마 속도를 더 향상시키는 기능을 한다.
연마용 조성물에 포함되는 지립은, 예를 들면 실리카, 알루미나, 산화철, 산 화크롬 등의 금속 산화물, 또는 다이아몬드, 탄화붕소 또는 탄화규소이다. 그 중에서도, 연마 후의 웨이퍼 표면의 스크래치를 적게 할 수 있다는 점 및 환경 유해성이 낮다는 점에서, 바람직하게는 실리카, 보다 바람직하게는 콜로이드 실리카이다.
연마용 조성물이 지립으로서 콜로이드 실리카를 함유하는 경우, 연마용 조성물 중의 콜로이드 실리카의 함유량은 1 질량％ 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 3 질량％ 이상, 더욱 바람직하게는 5 질량％ 이상이다. 콜로이드 실리카의 함유량이 많아짐에 따라, 연마용 조성물에 의한 탄화규소 웨이퍼의 연마 속도가 향상된다. 이러한 점에서 연마용 조성물 중의 콜로이드 실리카의 함유량이 1 질량％ 이상, 다시 말해 3 질량％ 이상, 다시 말해 5 질량％ 이상이면, 연마용 조성물에 의한 탄화규소 웨이퍼의 연마 속도를 실용상 특히 바람직한 수준까지 향상시킬 수 있다는 점에서 유리하다.
또한, 연마용 조성물 중의 콜로이드 실리카의 함유량은 50 질량％ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 45 질량％ 이하, 더욱 바람직하게는 40 질량％ 이하이다. 콜로이드 실리카의 함유량이 적어짐에 따라, 연마용 조성물의 재료 비용이 낮아진다. 이러한 점에서 연마용 조성물 중의 콜로이드 실리카의 함유량이 50 질량％ 이하, 다시 말해 45 질량％ 이하, 다시 말해 40 질량％ 이하이면, 경제성면에서 유리하다.
연마용 조성물에 포함되는 콜로이드 실리카의 평균 일차 입경은 5 nm 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10 nm 이상, 더욱 바람직하게는 15 nm 이상이 다. 평균 일차 입경이 커짐에 따라, 탄화규소 웨이퍼를 기계적으로 연마하는 콜로이드 실리카의 작용이 강해지기 때문에, 연마용 조성물에 의한 탄화규소 웨이퍼의 연마 속도가 향상된다. 이러한 점에서 콜로이드 실리카의 평균 일차 입경이 5 nm 이상, 다시 말해 10 nm 이상, 다시 말해 15 nm 이상이면, 연마용 조성물에 의한 탄화규소 웨이퍼의 연마 속도를 실용상 특히 바람직한 수준까지 향상시킬 수 있다는 점에서 유리하다.
또한, 연마용 조성물에 포함되는 콜로이드 실리카의 평균 일차 입경은 120 nm 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 100 nm 이하, 더욱 바람직하게는 85 nm 이하이다. 평균 일차 입경이 작아짐에 따라, 콜로이드 실리카의 제조 비용이 낮아진다. 이러한 점에서 콜로이드 실리카의 평균 일차 입경이 120 nm 이하, 다시 말해 100 nm 이하, 다시 말해 85 nm 이하이면, 경제성면에서 유리하다. 또한, 이상에서 설명한 콜로이드 실리카의 평균 일차 입경의 값은, BET법으로 측정되는 콜로이드 실리카의 비표면적에 기초하여 산출되는 것이다.
상기 pH 조정제의 종류는 특별히 한정되는 것이 아니며, 연마용 조성물의 pH를 원하는 값으로 하기 위해 적절한 양의 어느 산 또는 알칼리가 사용될 수도 있다.
탄화규소 웨이퍼 중에서도 특히 육방정 탄화규소 단결정 웨이퍼의 (0001) Si면을 연마하는 용도로 연마용 조성물을 사용하고자 하는 경우에는, 연마용 조성물의 pH는 4 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 4.5 이상, 더욱 바람직하게는 5 이상이다. pH가 커짐에 따라, 연마용 조성물에 의한 (0001) Si면의 연마 속 도가 향상된다. 이러한 점에서 연마용 조성물의 pH가 4 이상, 다시 말해 4.5 이상, 다시 말해 5 이상이면, 연마용 조성물에 의한 (0001) Si면의 연마 속도를 실용상 특히 바람직한 수준까지 향상시킬 수 있다는 점에서 유리하다. pH가 커짐에 따라, 연마용 조성물에 의한 (0001) Si면의 연마 속도가 향상되는 이유는 이하와 같다고 추측된다. 즉, 연마용 조성물 중의 수소 이온은, 약간 플러스로 대전되어 있는 (0001) Si면에 대하여 음이온인 퍼옥소바나드산 이온이 전기적으로 끌어당겨지는 것을 저해하는 기능을 한다고 생각된다. 따라서, 연마용 조성물 중의 수소 이온 농도가 낮아질수록, 수소 이온에 의해 저해되지 않고 퍼옥소바나드산 이온이 (0001) Si면에 당겨지며, 그 결과 퍼옥소바나드산 이온이 (0001) Si면에서 Si-C 결합의 산화 개열을 촉진한다고 여겨진다. 또한, 연마용 조성물의 pH가 높아짐에 따라 (0001) Si면의 최외측 표면의 규소 원자가 산화됨으로써 (0001) Si면 상에 형성되는 산화 실리콘막의 용해가 발생하기 쉽다는 것도 이유라고 추측된다.
또한, 육방정 탄화규소 단결정 웨이퍼의 (0001) Si면을 연마하는 용도로 연마용 조성물을 사용하고자 하는 경우에는, 연마용 조성물의 pH는 11.5 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10.5 이하, 더욱 바람직하게는 9.5 이하이다. pH가 작아짐에 따라, 연마용 조성물 중의 지립이 용해될 우려가 작아짐과 동시에, 연마용 조성물 중의 산소 공여제, 특히 과산화수소의 안정성이 향상된다. 이러한 점에서 연마용 조성물의 pH가 11.5 이하, 다시 말해 10.5 이하, 다시 말해 9.5 이하이면, 연마용 조성물 중의 지립의 용해를 충분히 억제할 수 있음과 동시에, 연마용 조성물 중의 산소 공여제의 안정성을 특별히 향상시킬 수 있다는 점에서 유리하다.
한편, (000-1) C면 등의 (0001) Si면 이외의 육방정 탄화규소 단결정 웨이퍼의 면을 연마하는 용도로 연마용 조성물을 사용하고자 하는 경우에는, 연마용 조성물의 pH는 8 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 7.5 이하, 더욱 바람직하게는 7 이하이다. pH가 작아짐에 따라, 연마용 조성물에 의한 (0001) Si면 이외의 육방정 탄화규소 단결정 웨이퍼면의 연마 속도가 향상된다. 이러한 점에서 연마용 조성물의 pH가 8 이하, 다시 말해 7.5 이하, 다시 말해 7 이하이면, 연마용 조성물에 의한 (0001) Si면 이외의 육방정 탄화규소 단결정 웨이퍼면의 연마 속도를 실용상 특히 바람직한 수준까지 향상시킬 수 있다는 점에서 유리하다. pH가 작아짐에 따라, 연마용 조성물에 의한 (0001) Si면 이외의 육방정 탄화규소 단결정 웨이퍼면의 연마 속도, 특히 (000-1) C면의 연마 속도가 향상되는 이유는 이하와 같다고 추측된다. 즉, 연마용 조성물 중의 수소 이온은, 약간 마이너스로 대전되어 있는 (000-1) C면과 음이온인 퍼옥소바나드산 이온과의 사이를 중개하여 퍼옥소바나드산 이온을 (000-1) C면에 전기적으로 끌어당기는 기능을 한다고 생각된다. 따라서, 연마용 조성물 중의 수소 이온 농도가 높아질수록 수소 이온에 의해 중개됨으로써 퍼옥소바나드산 이온이 (000-1) C면에 끌어 당겨지며, 그 결과 퍼옥소바나드산 이온이 (000-1) C면에서 Si-C 결합의 산화 개열을 촉진한다고 생각된다. 또한, (000-1) C면이 연마 제거될 때에는, 최외측 표면의 탄소 원자가 우선 산화에 의해 가스화되어 이탈하고, 그 후 규소 원자가 산화에 의해 이온화되어 이탈한다고 여겨지는데, 연마용 조성물의 pH가 작아짐에 따라 산화력이 강해짐으로써, 이러한 탄소 원자 및 규소 원자의 이탈이 촉진되는 것도 이유라고 추측된다.
따라서, 육방정 탄화규소 단결정 웨이퍼의 (0001) Si면과 (0001) Si면 이외의 면, 특히 (0001) Si면과 (000-1) C면을 동시에 연마하는 용도로 연마용 조성물을 사용하고자 하는 경우에는, 연마용 조성물의 pH는 4 내지 8인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 4.5 내지 7.5, 더욱 바람직하게는 5 내지 7이다. 연마용 조성물의 pH가 상기한 범위라면, (0001) Si면과 (0001) Si면 이외의 면의 양쪽을 높은 연마 속도로 연마할 수 있다.
본 실시 형태에 따르면, 이하의 이점이 얻어진다.
본 실시 형태의 연마용 조성물은, 바나드산염 및 산소 공여제를 포함하기 때문에 육방정 탄화규소 단결정 웨이퍼 등의 탄화규소 웨이퍼를 높은 연마 속도로 연마하는 것이 가능하다. 따라서, 본 실시 형태의 연마용 조성물은 육방정 탄화규소 단결정 웨이퍼 등의 탄화규소 웨이퍼를 연마하는 용도로 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 실시 형태는 다음과 같이 변경될 수도 있다.
ㆍ상기 실시 형태의 연마용 조성물에는 2종 이상의 바나드산염이 함유될 수도 있다.
ㆍ상기 실시 형태의 연마용 조성물에는 2종 이상의 산소 공여제가 함유될 수도 있다.
ㆍ상기 실시 형태의 연마용 조성물에는 2종 이상의 지립이 함유될 수도 있다.
ㆍ상기 실시 형태의 연마용 조성물에는 2종 이상의 pH 조정제가 함유될 수도 있다.
ㆍ상기 실시 형태의 연마용 조성물에는, 필요에 따라 방부제나 곰팡이 방지제와 같은 공지된 첨가제를 첨가할 수도 있다.
ㆍ상기 실시 형태의 연마용 조성물은 하나의 용기에 모두 수용하여 보존되는 1제형으로 공급될 수도 있고, 2개의 용기로 나누어 보존되는 2제형을 비롯한 다제형으로 공급될 수도 있다.
ㆍ상기 실시 형태의 연마용 조성물은, 연마용 조성물의 원액을 물로 희석함으로써 제조될 수도 있다.
ㆍ상기 실시 형태의 연마용 조성물은, 탄화규소 웨이퍼 이외의 연마 대상물을 연마하는 용도로 사용될 수도 있다.
이어서, 본 발명의 실시예 및 비교예를 설명한다.
실시예 1 내지 16에서는 바나드산염, 산소 공여제, 지립 및 pH 조정제를 적절하게 물과 혼합함으로써 연마용 조성물을 제조하였다. 비교예 1 내지 9에서는 바나드산염 또는 그에 대체되는 화합물, 산소 공여제, 지립 및 pH 조정제를 적절하게 물과 혼합함으로써 연마용 조성물을 제조하였다. 각 예의 연마용 조성물 중의 바나드산염 또는 그에 대체되는 화합물, 산소 공여제, 지립 및 pH 조정제의 상세, 및 연마용 조성물의 pH를 측정한 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 또한, 지립으로서 사용한 콜로이드 실리카는 모두 평균 일차 입경이 40 nm이다.
표 1의 "(0001) Si면의 연마 속도"란에는, 각 예의 연마용 조성물을 사용하여 육방정 탄화규소 단결정 웨이퍼의 (0001) Si면을 하기 표 2에 나타낸 연마 조건 으로 연마했을 때의 연마 속도를 연마 전후의 웨이퍼의 중량 차이에 기초하여 구한 결과를 나타낸다.
표 1의 "(000-1) C면의 연마 속도"란에는, 각 예의 연마용 조성물을 사용하여 육방정 탄화규소 단결정 웨이퍼의 (000-1) C면을 표 2에 나타낸 연마 조건으로 연마했을 때의 연마 속도를 연마 전후의 웨이퍼의 중량 차이에 기초하여 구한 결과를 나타낸다.
표 1의 "연마 속도비((0001) Si면/(000-1) C면)"란에는, 각 예의 연마용 조성물에 의한 육방정 탄화규소 단결정 웨이퍼의 (000-1) C면의 연마 속도에 대한 육방정 탄화규소 단결정 웨이퍼의 (0001) Si면의 연마 속도의 비를 계산한 결과를 나타낸다.
표 1의 "산소 공여제의 안정성"란에는, 각 예의 연마용 조성물 중의 산소 공여제의 안정성에 관한 평가 결과를 나타낸다. 구체적으로는, 각 예의 연마용 조성물을 사용하여 연마를 행할 때 슬러리 탱크 내나 슬러리 공급 튜브 내에서 산소 공여제의 분해에 의한 산소 거품의 발생이 확인된 경우에는 ×(불량), 산소 거품의 발생이 약간 확인된 경우에는 △(중간), 산소 거품의 발생이 확인되지 않은 경우에는 ○(양호)로 평가하였다.
Figure 112008005281008-PAT00001
Figure 112008005281008-PAT00002
표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예 1 내지 16에서는 (0001) Si면의 연마 속도에 관하여 20 nm/시간 이상이라는 실용적으로 충분한 수준의 값이 얻어지고, (000-1) C면의 연마 속도에 관해서도 100 nm/시간 이상이라는 실용적으로 충분한 수준의 값이 얻어졌다. 또한, 실시예 1 내지 16에서는 산소 공여제의 안정성에 관한 평가가 중간 이상이었다.
이에 대하여, 바나드산염 및 산소 공여제를 포함하지 않는 연마용 조성물을 사용한 비교예 1 내지 9에서는, (0001) Si면의 연마 속도에 관해서는 20 nm/시간 미만, (000-1) C면의 연마 속도에 관해서도 100 nm/시간 미만으로, 모두 실용적으로 충분한 수준의 값이 얻어지지 않았다. 또한, 바나드산염 대신에 질산염, 몰리브덴산염 및 텅스텐산염을 사용한 비교예 7 내지 9에서는 산소 공여제의 안정성에 관한 평가가 모두 불량하였다.
또한, 실시예 1 내지 16의 연마용 조성물을 사용하여 연마된 후의 웨이퍼 표면에서는, (0001) Si면 및 (000-1) C면 모두 원자 스텝이 원자간력 현미경으로 관찰되었다.
상기 실시 형태로부터 파악할 수 있는 기술적 사상에 대하여 이하에 기재한다.
pH가 4 내지 8인 것을 특징으로 하는 청구항 3에 기재된 연마용 조성물에 따르면, 육방정 탄화규소 단결정 웨이퍼의 (0001) Si면과 (0001) Si면 이외의 면의 양쪽을 높은 연마 속도로 연마할 수 있다.

Claims (5)

  1. 바나드산염과 산소 공여제를 함유하는 것을 특징으로 하는 연마용 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 지립을 더 함유하는 것을 특징으로 하는 연마용 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 탄화규소 웨이퍼를 연마하는 용도로 사용되는 것을 특징으로 하는 연마용 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, pH가 4 내지 11.5이고, 육방정 탄화규소 단결정 웨이퍼의 (0001) Si면을 연마하는 용도로 사용되는 것을 특징으로 하는 연마용 조성물.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, pH가 8 이하이고, 육방정 탄화규소 단결정 웨이퍼의 (0001) Si면 이외의 면을 연마하는 용도로 사용되는 것을 특징으로 하는 연마용 조성물.
KR1020080006636A 2007-01-23 2008-01-22 연마용 조성물 KR101355345B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007012164A JP5095228B2 (ja) 2007-01-23 2007-01-23 研磨用組成物
JPJP-P-2007-00012164 2007-01-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080069530A true KR20080069530A (ko) 2008-07-28
KR101355345B1 KR101355345B1 (ko) 2014-01-23

Family

ID=39322452

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080006636A KR101355345B1 (ko) 2007-01-23 2008-01-22 연마용 조성물

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8647527B2 (ko)
EP (1) EP1950263B1 (ko)
JP (1) JP5095228B2 (ko)
KR (1) KR101355345B1 (ko)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5267177B2 (ja) * 2009-02-04 2013-08-21 日立金属株式会社 炭化珪素単結晶基板の製造方法
JP5516424B2 (ja) * 2009-02-04 2014-06-11 日立金属株式会社 エピタキシャル成長用炭化珪素単結晶基板の製造方法
JP5658443B2 (ja) * 2009-05-15 2015-01-28 山口精研工業株式会社 炭化ケイ素基板用研磨剤組成物
US8877643B2 (en) * 2009-06-05 2014-11-04 Sumco Corporation Method of polishing a silicon wafer
JP5236687B2 (ja) * 2010-05-26 2013-07-17 兵庫県 表面処理方法及び表面処理装置
KR20140012135A (ko) 2011-04-26 2014-01-29 아사히 가라스 가부시키가이샤 비산화물 단결정 기판의 연마 방법
JP2012248569A (ja) * 2011-05-25 2012-12-13 Asahi Glass Co Ltd 研磨剤および研磨方法
DE112012002344T5 (de) 2011-06-03 2014-02-27 Asahi Glass Co., Ltd. Poliermittel und Polierverfahren
WO2013051555A1 (ja) 2011-10-07 2013-04-11 旭硝子株式会社 炭化ケイ素単結晶基板および研磨液
WO2014196394A1 (ja) * 2013-06-04 2014-12-11 新日鐵住金株式会社 エピタキシャル炭化珪素ウエハ用炭化珪素単結晶基板の製造方法及びエピタキシャル炭化珪素ウエハ用炭化珪素単結晶基板
JP6106535B2 (ja) * 2013-06-24 2017-04-05 昭和電工株式会社 ＳｉＣ基板の製造方法
JP6358739B2 (ja) * 2014-04-08 2018-07-18 山口精研工業株式会社 研磨用組成物
JP6358740B2 (ja) * 2014-04-08 2018-07-18 山口精研工業株式会社 研磨用組成物
JP6381068B2 (ja) * 2014-04-08 2018-08-29 山口精研工業株式会社 炭化ケイ素基板研磨用組成物
JP6280678B1 (ja) 2016-12-22 2018-02-14 三井金属鉱業株式会社 研摩液及び研摩方法
EP3561857B1 (en) * 2016-12-22 2021-06-09 Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. Polishing liquid and polishing method
TWI776964B (zh) * 2017-09-29 2022-09-11 日商福吉米股份有限公司 研磨用組成物
TWI698509B (zh) * 2017-10-18 2020-07-11 環球晶圓股份有限公司 碳化矽晶片的製造方法
TWI680168B (zh) * 2017-10-18 2019-12-21 環球晶圓股份有限公司 碳化矽晶片
TWI811274B (zh) * 2018-12-14 2023-08-11 環球晶圓股份有限公司 碳化矽晶片的製造方法
KR102489838B1 (ko) 2020-12-16 2023-01-17 동명대학교산학협력단 반도체 공정의 화학기계적 연마(CMP)를 위한 연마 입자 분산성 향상을 통한 시너지 효과 극대화와 SiC 및 GaN 기판 가공 방법 및 시스템
KR102520916B1 (ko) 2020-12-16 2023-04-11 동명대학교산학협력단 반도체 공정의 화학기계적 연마(cmp)를 위한 히드록시 라디칼과 용존산소량 제어를 통한 고능률 하이브리드 연마 시스템

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3986970A (en) * 1973-05-02 1976-10-19 The Furukawa Electric Co., Ltd. Solution for chemical dissolution treatment of tin or alloys thereof
US6068787A (en) 1996-11-26 2000-05-30 Cabot Corporation Composition and slurry useful for metal CMP
US5958288A (en) 1996-11-26 1999-09-28 Cabot Corporation Composition and slurry useful for metal CMP
JP4028163B2 (ja) 1999-11-16 2007-12-26 株式会社デンソー メカノケミカル研磨方法及びメカノケミカル研磨装置
JP2003282496A (ja) * 2002-03-20 2003-10-03 Asahi Kasei Corp 研磨材組成物
US20040175948A1 (en) * 2002-10-10 2004-09-09 The University Of North Carolina At Chapel Hill Metal chelation in carbon dioxide
US7186653B2 (en) * 2003-07-30 2007-03-06 Climax Engineered Materials, Llc Polishing slurries and methods for chemical mechanical polishing
JP2005117027A (ja) 2003-09-16 2005-04-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd ＳｉＣ基板の製造方法
US20050059247A1 (en) 2003-09-16 2005-03-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method for manufacturing SiC substrate
JP2005123451A (ja) * 2003-10-17 2005-05-12 Asahi Kasei Chemicals Corp 半導体装置の製造方法
JP2005223257A (ja) * 2004-02-09 2005-08-18 Asahi Kasei Chemicals Corp 研磨粒子を含有する金属研磨組成物
JP2005259731A (ja) * 2004-03-09 2005-09-22 Asahi Kasei Chemicals Corp 半導体ウエハの研磨方法
WO2005099388A2 (en) 2004-04-08 2005-10-27 Ii-Vi Incorporated Chemical-mechanical polishing of sic surfaces using hydrogen peroixde or ozonated water solutions in combination with colloidal abrasive
KR20070012209A (ko) 2005-07-21 2007-01-25 가부시키가이샤 후지미인코퍼레이티드 연마용 조성물 및 연마 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US8647527B2 (en) 2014-02-11
EP1950263B1 (en) 2012-05-23
KR101355345B1 (ko) 2014-01-23
JP5095228B2 (ja) 2012-12-12
EP1950263A2 (en) 2008-07-30
EP1950263A3 (en) 2009-04-01
JP2008179655A (ja) 2008-08-07
US20080173843A1 (en) 2008-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101355345B1 (ko) 연마용 조성물
KR102150403B1 (ko) 연마용 조성물
KR102515964B1 (ko) 연마용 조성물
EP3263277B1 (en) Polishing method and polishing composition
EP3210237B1 (en) Cobalt dishing control agents
KR101525249B1 (ko) 연마용 조성물
JP5658443B2 (ja) 炭化ケイ素基板用研磨剤組成物
EP3365403B1 (en) Cobalt inhibitor combination for improved dishing
KR102589681B1 (ko) 연마용 조성물 및 연마 방법
TWI433903B (zh) 用於鎳－磷記憶碟之拋光組合物
US20100163785A1 (en) Dispersion comprising cerium oxide, silicon dioxide and amino acid
US20100307068A1 (en) Dispersion comprising cerium oxide and colloidal silicon dioxide
EP3210238A1 (en) Cobalt polishing accelerators
CN103382368A (zh) 一种化学机械平坦化浆料
WO2014039580A1 (en) Polyp yrrol1done polishing compost-ion and method
CN101316950B (zh) 增加含过氧化氢的化学机械抛光浆料使用寿命的组合物及方法
GB2410030A (en) Polishing composition and polishing method
JP6936314B2 (ja) タングステンのためのケミカルメカニカルポリッシング法
TW201425557A (zh) Ｃｍｐ用硏磨液、儲存液及硏磨方法
TW201420739A (zh) 研磨用組成物
JP2013145877A (ja) 化学機械研磨用水系分散体および化学機械研磨方法
WO2021041694A1 (en) Composition and method for conducting a material removing operation
JP2010023198A (ja) 研磨用組成物及び研磨方法
JP5460933B1 (ja) 研磨組成物
JP2022167827A (ja) 表面改質シラン化コロイダルシリカ粒子

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161220

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171219

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181226

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191217

Year of fee payment: 7