KR20120019242A - 연마용 슬러리 및 이를 이용하는 반도체 장치의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
연마용 슬러리 및 이를 이용하는 반도체 장치의 제조 방법이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 연마용 슬러리는, 알루미늄막을 연마하기 위한 슬러리로서, 연마제; 산화제; 부식 방지제; 및 연마 속도 감소제로서, 상기 슬러리 내에서 음전하를 띄는 음이온성 화합물을 포함한다.
Description
본 발명은 연마용 슬러리 및 이를 이용하는 반도체 장치의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 알루미늄막을 연마하기 위한 연마용 슬러리 및 이를 이용하는 반도체 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
최근 반도체 장치의 집적도가 증가하여 디자인 룰이 감소하면서 마스크 및 식각 공정으로 금속을 패터닝하는 것이 한계에 이르고 있다. 그에 따라, 절연막을 식각하여 트렌치를 형성한 후 이 트렌치 내에 금속 물질을 매립함으로써 원하는 금속 패턴 예컨대, 비아, 콘택, 배선 등을 형성할 수 있는 다마신(damascene) 공정이 제안되었다.
이러한 다마신 공정에서는 금속 패턴을 상호 분리하기 위하여 필연적으로 화학적 기계적 연마(Chemical Mechanical Polishing) 공정이 요구된다. 일반적으로 화학적 기계적 연마는 화학액과 연마 입자로 구성된 슬러리의 화학적 작용과 연마기의 기계적 작용의 조합에 의해 수행된다. 보다 구체적으로는, 슬러리 내부의 연마 입자와 연마기의 패드의 표면 돌기들에 의해 기계적인 제거 작용이 이루어지고, 슬러리 내의 화학 성분에 의해 화학적인 제거 작용이 이루어지는 것이다.
한편, 전술한 금속 배선 등으로는 다양한 물질의 금속이 사용될 수 있으며, 특히 알루미늄(Al)이 사용될 수 있다. 그런데, 알루미늄 막질은 스트레스에 취약하고 경도가 약한 특성을 갖기 때문에, 위와 같은 다마신 공정 과정에서 화학적 기계적 연마 공정 수행 후 알루미늄막에 다양한 결함(defect)이 발생하는 문제가 있다. 예컨대, 알루미늄 부식(corrosion), 침하(erosion), 디싱(dishing), 표면 스크래치(scratch) 등의 문제가 발생하고 있으며, 이러한 문제는 알루미늄 패턴의 밀도가 증가할 수 있도록 더욱 크게 나타난다.
본 발명이 해결하려는 과제는, 연마 후 알루미늄막에 발생하는 다양한 결함을 방지할 수 있는 연마용 슬러리 및 이를 이용하는 반도체 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 연마용 슬러리는, 알루미늄막을 연마하기 위한 슬러리로서, 연마제; 산화제; 부식 방지제; 및 연마 속도 감소제로서, 상기 슬러리 내에서 음전하를 띄는 음이온성 화합물을 포함한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 장치의 제조 방법은, 기판 상에, 내부에 트렌치를 갖는 절연막을 형성하는 단계; 상기 트렌치를 매립하면서 상기 절연막 상에 배치되는 알루미늄막을 형성하는 단계; 및 알루미늄 연마용 제1 슬러리를 이용하여 상기 절연막이 드러나도록 상기 알루미늄막을 연마하는 단계를 포함하고, 여기서, 상기 제1 슬러리는, 연마제, 산화제, 부식 방지제, 및 연마 속도 감소제로서 상기 제1 슬러리 내에서 음전하를 띄는 음이온성 화합물을 포함한다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
도 1은 부식 방지제의 종류에 따른 연마 후 알루미늄막 표면 상태를 나타내는 SEM(Scanning Electron Microscope) 사진을 나타내는 도면이다.
도 2는 피페라진 부식 방지제를 이용한 경우의 부식 전류값 및 부식 전압값을 측정한 그래프이다.
도 3은 연마 속도 감소제 첨가에 따른 알루미늄막 대 절연막의 연마 선택비를 나타내는 도면이다.
도 4 내지 도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 단면도이다.
도 10은 연마용 슬러리에 따른 알루미늄막 디싱을 나타내는 도면이다.
도 11은 연마용 슬러리에 따른 알루미늄막 침하를 나타내는 도면이다.
도 12는 연마용 슬러리에 따른 알루미늄막의 전체 결함(total defect)를 나타내는 도면이다.
도 2는 피페라진 부식 방지제를 이용한 경우의 부식 전류값 및 부식 전압값을 측정한 그래프이다.
도 3은 연마 속도 감소제 첨가에 따른 알루미늄막 대 절연막의 연마 선택비를 나타내는 도면이다.
도 4 내지 도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 단면도이다.
도 10은 연마용 슬러리에 따른 알루미늄막 디싱을 나타내는 도면이다.
도 11은 연마용 슬러리에 따른 알루미늄막 침하를 나타내는 도면이다.
도 12는 연마용 슬러리에 따른 알루미늄막의 전체 결함(total defect)를 나타내는 도면이다.
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 형태로 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 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 개략도인 평면도 및 단면도를 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이고, 발명의 범주를 제한하기 위한 것은 아니다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 연마용 슬러리에 대하여 먼저 설명하기로 한다.
본 실시예의 연마용 슬러리는 알루미늄막을 연마하기 위한 슬러리로서, 전술한 바와 같이 연마 후에도 알루미늄막의 부식, 침하, 디싱, 표면 스크래치 등을 최소화하는 것을 목적으로 한다. 특히, 본 실시예의 연마용 슬러리는 알루미늄막이 주변 절연막보다 크게 침식되어 발생하는 알루미늄막 침하나 디싱을 최소화하기 위하여 절연막에 대한 알루미늄막의 연마 속도가 소정 기준 이하가 될 정도로 알루미늄막 대 절연막의 연마 선택비가 낮은 슬러리이다. 이를 위하여 본 실시예의 연마용 슬러리는 크게 연마제, 산화제, 부식 방지제, 및 연마 속도 감소제를 포함하며, 이들 각각에 대하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
먼저 연마제 및 산화제에 대해 설명하면 아래와 같다.
연마제는 알루미늄막의 기계적 연마에 관여하여 알루미늄막의 연마 속도를 확보하기 위하여 본 실시예의 슬러리에 첨가된다. 다만, 이러한 연마제는 표면 스크래치의 발생을 증가시킬 수 있으므로, 이를 방지하기 위하여 연마제의 종류, 입자 크기, 및 함량 등이 적절히 조절될 수 있다.
연마제는 산화물 계열의 연마제로서, 예를 들어, 실리카, 콜로이달 실리카, 알루미나, 세리아 등을 각각 또는 이들을 조합하여 사용할 수 있다. 바람직하게는, 연마 후 알루미늄막의 표면 스크래치가 최소화될 수 있는 콜로이달 실리카를 사용할 수 있다.
이러한 연마제는 공정상 효율을 고려하면서 표면 스크래치 감소를 위하여 평균 입자 크기를 기준으로 10-200nm, 바람직하게는 30-100nm의 크기를 가질 수 있다. 또한, 연마제는 슬러리 총 중량을 기준으로 3 내지 5 중량%(wt%)의 범위를 가질 수 있는데, 이에 대하여는 후술하기로 한다.
산화제는 알루미늄막의 연마 속도를 확보하고 연마시 발생하는 막질 손상을 방지하기 위하여 본 실시예의 슬러리에 첨가되는 것으로서, 연마 대상인 알루미늄막을 산화시킨다. 다만, 이러한 산화제는 표면 거칠기를 증가시킬 수 있으므로 이를 방지하기 위하여 산화제의 종류 및 함량 등이 적절히 조절될 수 있다. 나아가, 절연막에 대한 알루미늄막의 연마 속도, 다시 말하면, 알루미늄막 대 절연막의 연마 선택비가 낮아지도록 산화제의 종류 및 함량 등이 적절히 조절될 수 있다.
이러한 산화제로는 과산화수소, 질산 암모늄 세륨(IV)(ammonium cerium(IV) nitrate), 철-프로필렌다이아민테트라아세트산(PDTA-Fe), 철-에틸렌다이아민테트라아세트산(EDTA-Fe), 질산철(Ferric Nitrate) 등을 사용할 수 있다. 여기서, 연마 후 알루미늄막의 표면 스크래치가 최소화될 수 있고 알루미늄막 대 절연막의 연마 선택비가 낮은 질산 암모늄 세륨(IV)(ammonium cerium(IV) nitrate), 철-프로필렌다이아민테트라아세트산(PDTA-Fe), 또는 철-에틸렌다이아민테트라아세트산(EDTA-Fe)을 각각 또는 이들을 조합하여 사용하는 것이 바람직하다. 나아가, 연마 후 알루미늄막의 표면 스크래치가 상대적으로 낮은 수준이면서 알루미늄막 대 절연막의 연마 선택비가 가장 낮은 철-프로필렌다이아민테트라아세트산(PDTA-Fe)을 사용하는 것이 더 바람직하다. 이는 아래의 [표 1]에 나타난 실험 결과에 의하여 뒷받침된다.
아래의 [표 1]은 산화제의 종류에 따른 알루미늄막 및 절연막의 연마 속도, 알루미늄막 대 절연막의 연마 선택비, 및 연마후 알루미늄막의 표면 거칠기를 측정한 실험 결과를 나타내고 있으며, 특히, 절연막으로 산화막 중 PETEOS(plasma enhanced tetraethyoxysilane)막을 이용한 경우의 실험 결과를 나타내고 있다. 구체적으로는, 산화제로서 위에서 언급한 5가지 종류의 산화제 중 어느 하나가 1중량% 포함되고 연마제로서 콜로이달 실리카가 5중량% 포함된 슬러리를 이용하여 알루미늄막 및 PETEOS막을 연마한 경우의 실험 결과를 나타내고 있다.
| 실험예 | 산화제 | 연마속도(Å/min) | Al-to-Ox. Selectivity |
RMS(Å) | |
| Al | PETEOS | ||||
| 1 | H2O2 | 1750 | 133 | 13.2 | 26.5 |
| 2 | ammonium cerium(IV) nitrate | 1250 | 350 | 3.6 | 7.5 |
| 3 | PDTA-Fe | 1120 | 375 | 3.0 | 6.8 |
| 4 | EDTA-Fe | 1300 | 370 | 3.5 | 6.6 |
| 5 | Ferric Nitrate | 1680 | 145 | 11.6 | 17.2 |
상기 [표 1]에서 RMS는 연마후 알루미늄막의 표면 거칠기 분석 결과를 나타낸다.
상기 [표 1]을 참조하면, 산화제로서 과산화수소 또는 질산철을 이용하는 경우(실험예1 또는 실험예5 참조), 알루미늄막 대 산화막의 연마 선택비가 상대적으로 높고, 연마 후 알루미늄막의 표면 거칠기 역시 상대적으로 큼을 알 수 있다. 반면, 산화제로서 질산 암모늄 세륨(IV), 철-프로필렌다이아민테트라아세트산, 또는 철-에틸렌다이아민테트라아세트산을 이용하는 경우(실험예2, 실험예3 또는 실험예4 참조), 알루미늄막 대 산화막의 연마 선택비가 상대적으로 낮고, 연마 후 알루미늄막의 표면 거칠기 역시 상대적으로 작음을 알 수 있다. 나아가, 산화제로서 철-프로필렌다이아민테트라아세트산을 이용하는 경우(실험예3 참조), 표면 거칠기가 최저 수준에서 유지되면서 알루미늄막 대 산화막의 연마 선택비가 가장 낮음을 알 수 있다.
따라서, 전술한 바와 같이 본 실시예의 슬러리에 포함되는 산화제로는 산 암모늄 세륨(IV), 철-프로필렌다이아민테트라아세트산, 또는 철-에틸렌다이아민테트라아세트산이 이용될 수 있고, 특히 철-프로필렌다이아민테트라아세트산이 이용될 수 있다.
또한, 알루미늄막 대 절연막의 연마 선택비가 낮고 연마후 알루미늄막 표면 거칠기가 낮은 특성을 확보하기 위하여 산화제 함량 역시 적절히 조절될 수 있다. 바람직하게는, 산화제는 슬러리 총 중량을 기준으로 0.1 내지 0.7 중량%(wt%)의 범위를 가질 수 있다. 이는 아래의 [표 2]에 나타난 실험 결과에 의하여 뒷받침된다.
아래의 [표 2]은 산화제 및 연마제 함량에 따른 알루미늄막 및 절연막의 연마 속도, 알루미늄막 대 절연막의 연마 선택비, 및 연마후 알루미늄막의 표면 거칠기를 측정한 실험 결과를 나타내고 있으며, 특히, 절연막으로 산화막 중 PETEOS막을 이용한 경우의 실험 결과를 나타내고 있다. 구체적으로는, 철-프로필렌다이아민테트라아세트산(PDTA-Fe) 산화제 및 콜로이달 실리카 연마제를 이용하여 알루미늄막 및 PETEOS막을 연마하되, 산화제 및 연마제 함량을 변경하면서 실험을 수행한 결과를 나타내고 있다.
| 실험예 | 산화제 함량 (wt%) |
연마제 함량 (wt%) |
연마속도(Å/min) | Al-to-Ox. Selectivity |
RMS(Å) | |
| Al | PETEOS | |||||
| 1 | 1 | 5 | 1120 | 375 | 3.0 | 6.6 |
| 2 | 0.7 | 5 | 900 | 370 | 2.4 | 6.2 |
| 3 | 0.5 | 5 | 780 | 372 | 2.1 | 6.2 |
| 4 | 0.2 | 5 | 720 | 350 | 2.1 | 5.7 |
| 5 | 0.1 | 5 | 700 | 345 | 2.0 | 5.1 |
| 6 | 0.2 | 7 | 750 | 430 | 1.7 | 6.4 |
| 7 | 0.2 | 3 | 715 | 320 | 2.2 | 5.1 |
| 8 | 0.2 | 1 | 710 | 120 | 5.9 | 4.6 |
전술한 바와 같이, 본 실시예의 연마제 함량은 3 내지 5 중량%의 범위를 가질 수 있으며 이 연마제 함량 조건 하에서, 상기 [표 2]에서 알루미늄막 대 산화막의 연마 선택비가 2 정도로 낮은 특성을 만족시키면서 동시에 연마후 알루미늄막 표면 거칠기가 5Å 정도로 낮은 특성을 만족시키는 실험예는, 연마제 함량이 5 중량%이고 산화제 함량이 0.1 중량%인 경우(실험예 5 참조) 및 연마제 함량이 3 중량%이고 산화제 함량이 0.2 중량%인 경우(실험예 7 참조)임을 알 수 있다.
한편, 본 실시예의 연마제 함량 조건을 만족시키는 실시예 중에서, 상기 실험예 2 내지 실험예 4를 살펴보면, 연마 선택비는 실험예 5 나 실험예 7과 유사한 수준을 유지하면서도 표면 거칠기만 더 큰 값을 갖는 것을 알 수 있다.
그런데, 상기 [표 2]의 실험예 1 내지 실험예 5를 참조하면, 연마제 함량이 5 중량%로 일정한 경우에, 산화제 함량이 감소할수록 연마 선택비 및 표면 거칠기가 감소함을 알 수 있다. 또한, 상기 [표 2]의 실험예 6 내지 실험예 8을 참조하면, 산화제 함량이 0.2 중량%로 일정한 경우에, 연마제 함량이 감소할수록 연마 선택비는 증가하는 반면 표면 거칠기는 감소하는 것을 알 수 있다.
위 내용을 근거로 판단하면, 실험예 2 내지 실험예 4에서 연마제 함량을 더 낮추면 예컨대, 3 중량% 정도로 낮추면 표면 거칠기가 감소할 것임을 예상할 수 있다. 즉, 실험예 2 내지 실험예 4의 산화제 함량도 연마제 함량을 본 실시예의 범위에서 낮춘다면 본 실시예의 목적 즉, 연마 선택비 감소 및 표면 거칠기 감소 목적을 달성할 수 있는 범위가 될 것이다.
따라서, 전술한 바와 같이 본 실시예의 슬러리는, 대략 0.1 내지 0.7 중량%의 산화제를 포함한다고 할 수 있다.
요약하자면, 본 실시예의 슬러리는 3 내지 5 중량%의 연마제와 0.1 내지 0.7 중량%의 산화제를 포함할 수 있으며, 여기서 연마제로는 콜로이달 실리카가 이용될 수 있고, 산화제로는 질산 암모늄 세륨(IV)(ammonium cerium(IV) nitrate), 철-프로필렌다이아민테트라아세트산(PDTA-Fe) 또는 철-에틸렌다이아민테트라아세트산(EDTA-Fe)이 이용될 수 있다.
다음으로 부식 방지제에 대하여 설명하면 아래와 같다.
부식 방지제는 연마 공정에서 알루미늄막 표면이 부분적으로 부식되는 것을 방지하기 위하여 본 실시예의 슬러리에 첨가되는 것이다.
이러한 부식 방지제로는 ALS(Ammonium Lauryl Sulfate), 피페라진(piperazine), EDTA(Ehtylen Diamine Tetra Acetic acid), BTA(Benzotrialole), 아스코르브산(ascorbic acid), 구연산(citric acid) 등을 사용할 수 있다. 여기서, 부식 발생이 최소화되고 특히 계면의 부식이 방지되는 피페라진(piperazine)을 부식 방지제로 사용하는 것이 바람직하다. 이는 도 1 및 도 2에 나타난 실험 결과에 의하여 뒷받침된다.
도 1은 부식 방지제의 종류에 따른 연마 후 알루미늄막 표면 상태를 나타내는 SEM(Scanning Electron Microscope) 사진을 나타내는 도면이다. 특히, 도 1은 3 중량%의 콜로이달 실리카 연마제와 0.2 중량%의 철-프로필렌다이아민테트라아세트산(PDTA-Fe) 산화제를 포함하는 슬러리에 위에서 언급한 여러 종류의 부식 방지제가 각각 500ppm 첨가된 슬러리를 이용하여 알루미늄막을 연마한 실험 결과를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 슬러리에 부식 방지제가 첨가되지 않은 경우에 비하여 부식 방지제를 첨가한 경우, 알루미늄막의 표면에 부식 발생이 감소하였음을 알 수 있다. 특히, 부식 방지제로 피페라진을 첨가한 경우 계면의 부식이 억제됨을 알 수 있다.
도 2는 피페라진 부식 방지제를 이용한 경우의 부식 전류값 및 부식 전압값을 측정한 그래프이다. 특히, 도 1은 3 중량%의 콜로이달 실리카 연마제와 0.2 중량%의 철-프로필렌다이아민테트라아세트산(PDTA-Fe) 산화제 및 500ppm의 피페라진 부식 방지제를 포함하는 슬러리를 이용하여 알루미늄막을 연마한 후 알루미늄막에 대한 산화환원 전위를 분석한 실험 결과를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 피페라진 부식 방지제를 첨가하지 않은 경우에 비하여 피페라진 부식 방지제를 첨가한 경우, 부식 전류값은 감소하고 부식 전압값은 증가하여 결국 알루미늄막에 대한 부식이 억제됨을 알 수 있다.
한편, 피페라진은 아래의 화학구조식1과 같은 화학구조를 갖는다.
화학구조식 1
위와 같은 구조를 갖는 피페라진은 방향족 고리 내에 적어도 하나의 질소 원자를 포함하는 화합물로서, 상기 질소 원자에는 슬러리 내에서 수소 이온으로 해리될 수 있는 수소 원자가 직접 결합될 수 있다. 따라서, 피페라진은 슬러리 내에서 용해되어 수소를 내어놓은 상태에서 연마 대상인 알루미늄막과 결합함으로써, 알루미늄막 표면을 패시베이션하여 알루미늄막 부식을 억제할 수 있는 것이다. 따라서, 피페라진과 유사한 구조 즉, 방향족 고리 내에 적어도 하나의 질소 원자를 포함하며 질소 원자에 수소 원자가 직접 결합된 구조를 갖는 다양한 화합물들은 위에서 설명한 것과 같은 메커니즘에 의해 부식 방지제로 이용될 수 있다.
나아가, 피페라진과 유사하게 방향족 고리 내에 적어도 하나의 질소 원자를 포함하는 구조를 갖되 질소 원자에 수소 원자가 직접 결합되지 않은 구조를 갖는 다양한 화합물들 역시 부식 방지제로 이용될 수 있다. 이는 방향족 고리 내에 적어도 하나의 질소 원자를 포함하는 구조를 갖는 화합물은 질소 기에 존재하는 비공유 전자쌍에 의해 연마 대상인 알루미늄막과 결합하여 알루미늄막 표면을 패시베이션할 수 있기 때문이다.
피페라진과 유사하게, 방향족 고리 내에 적어도 하나의 질소 원자를 포함하는 화합물 또는 방향족 고리 내에 적어도 하나의 질소 원자를 포함하면서 질소 원자에 수소 원자가 직접 결합된 구조를 갖는 화합물로서,예를 들어, 피리딘(Pyridine), 1-(2-피리디닐)피페라진(1-(2-Pyrimidinyl)piperazine), 피페리딘(Piperidine), 벤질피페라진(Benzylpiperazine, BZP), 3-클로로페닐피페라진(3-chlorophenylpiperazine), 3-트리플로오로메틸피페라진 모노하이드로클로라이드(3-Trifluoromethylphenylpiperazine Monohydrochloride, TFMPP.HCl)), 또는 피페린(Piperine) 각각이나 이들의 조합이 부식 방지제로 이용될 수 있다.
이와 같은 부식 방지제는 50 내지 1000ppm 첨가될 수 있다. 즉, 전술한 도 1 및 도 2의 실험예에서는 본 실시예의 슬러리에 500ppm의 피페라진이 첨가된 경우에 수행된 것이나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 본 실시예의 슬러리에 50 내지 1000ppm의 피페라진이 첨가될 수 있다.
요약하자면, 본 실시예의 슬러리는 전술한 연마제 및 산화제에 더하여 50 내지 1000ppm의 부식 방지제를 포함할 수 있으며, 여기서 부식 방지제로는 피페라진, 피리딘(Pyridine), 1-(2-피리디닐)피페라진(1-(2-Pyrimidinyl)piperazine), 피페리딘(Piperidine), 벤질피페라진(Benzylpiperazine, BZP), 3-클로로페닐피페라진(3-chlorophenylpiperazine), 3-트리플로오로메틸피페라진 모노하이드로클로라이드(3-Trifluoromethylphenylpiperazine Monohydrochloride, TFMPP.HCl)), 또는 피페린(Piperine)이 이용될 수 있다.
다음으로 연마 속도 감소제에 대하여 설명하면 아래와 같다.
연마 속도 감소제는 알루미늄막 및/또는 절연막 연마시 알루미늄막에 대한 연마 속도만을 선택적으로 감소시키 위한 것이다. 이러한 연마 속도 감소제는 알루미늄막 대 절연막의 연마 선택비를 더 감소시키기 위하여 본 실시예의 슬러리에 첨가된다.
전술한 바와 같이, 본 실시예의 연마용 슬러리는 알루미늄막이 주변 절연막보다 크게 침식되어 발생하는 알루미늄막 침하나 디싱을 최소화하는 것을 목적으로 하며, 이를 위하여 알루미늄막 대 절연막의 연마 선택비를 낮추는 것을 목적으로 한다. 그런데, 전술한 [표 2] 및 그 설명 등을 참조하면, 연마제의 종류 및 함량과 산화제의 종류 및 함량 등을 조절하더라도 알루미늄막 대 산화막의 연마 선택비가 2 정도의 수준을 유지하는 것을 알 수 있다. 본 실시예에서는 알루미늄막 대 산화막의 연마 선택비를 이보다 더 낮게, 예컨대 알루미늄막 대 산화막의 연마 선택비가 1 또는 그 이하가 되게 하고자 하며 이를 위하여 본 실시예에서와 같은 연마 속도 감소제를 이용하는 것이다.
이러한 연마 속도 감소제로는 본 실시예의 연마용 슬러리 내에서 음전하를 띄는 음이온성 화합물이 이용된다. 여기서, 음이온성 화합물이란 음이온성의 고분자 화합물은 물론 음이온성의 단량체도 포함하는 넓은 개념이다. 연마 속도 감소제인 음이온성 화합물로는, 폴리아크릴산(Poly Acrylic Acid, PAA), 폴리메타크릴산(Polymethacrylic Acid), 암모늄폴리메타크릴레이트(Ammonium Polymethacrylate), 폴리카르복실레이트(polycarboxylate), 소디움도데실설페이트(Sodium dodecyl sulfate), 알킬벤젠술포네이트(alkylbenzene sulfonate), 알파올레핀술포네이트(α-olefin sulfonate), 모노알킬포스페이트(Mono Alkyl Phosphate), 패티액시드의 소디움 염(sodium salt of patty acid), 카르복실-아크릴 폴리머(carboxyl-acrylic polymer) 또는 그들의 조합으로 구성된 군에서 선택되어진 어느 하나를 사용할 수 있다.
연마 대상인 알루미늄막은 슬러리와 접하면서 슬러리 내에서 상대적으로 양전하를 띄기 때문에 위와 같이 연마 속도 감소제가 첨가된 슬러리를 이용하여 알루미늄막을 연마하면, 상기 음이온성 화합물로부터 생성된 음이온 물질과 상기 알루미늄막으부터 생성된 양이온 물질이 결합하여 알루미늄막의 표면에 흡착되는 현상이 발생한다. 따라서, 연마 속도 감소제가 첨가된 슬러리를 이용하여 알루미늄막 및 절연막을 연마하면, 알루미늄막에 대한 연마 속도만이 선택적으로 감소되어 결국 알루미늄막 대 절연막의 연마 선택비가 1 이하까지 감소할 수 있다. 이는 도 3에 나타난 실험 결과에 의하여 뒷받침된다.
도 3은 연마 속도 감소제 첨가에 따른 알루미늄막 대 절연막의 연마 선택비를 나타내는 도면이다. 특히, 도 3은 3 중량%의 콜로이달 실리카 연마제와 0.2 중량%의 철-프로필렌다이아민테트라아세트산(PDTA-Fe) 산화제와 500ppm의 피페라진 부식 방지제를 포함하는 슬러리에 연마 속도 방지제로서 0 내지 400ppm의 폴리아크릴산(PAA)를 첨가한 경우, 알루미늄막 연마 속도, 산화막 연마 속도 및 알루미늄막 대 산화막의 연마 선택비를 측정한 실험 결과를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 슬러리에 첨가되는 폴리아크릴산(PAA) 연마 속도 감소제의 함량이 증가할수록, 알루미늄막에 대한 연마 속도는 감소함을 알 수 있다. 또한, 이 경우에도 산화막에 대한 연마 속도는 실질적으로 일정하게 유지됨을 알 수 있다. 결과적으로, 슬러리에 첨가되는 폴리아크릴산(PAA) 연마 속도 감소제의 함량이 증가할수록 알루미늄막 대 산화막의 연마 선택비는 감소하며 1 이하가 될 수도 있다. 이와 같은 연마 속도 감소제는 50 내지 1000ppm 첨가될 수 있다.
요약하자면, 본 실시예의 슬러리는 전술한 연마제, 산화제, 및 부식 방지제에 더하여 50 내지 1000ppm의 연마 속도 감소제를 포함할 수 있으며, 여기서 연마 속도 감소제로는 음이온성 화합물로서 폴리아크릴산(Poly Acrylic Acid, PAA), 폴리메타크릴산(Polymethacrylic Acid), 암모늄폴리메타크릴레이트(Ammonium Polymethacrylate), 폴리카르복실레이트(polycarboxylate), 소디움도데실설페이트(Sodium dodecyl sulfate), 알킬벤젠술포네이트(alkylbenzene sulfonate), 알파올레핀술포네이트(α-olefin sulfonate), 모노알킬포스페이트(Mono Alkyl Phosphate), 패티액시드의 소디움 염(sodium salt of patty acid), 카르복실-아크릴 폴리머(carboxyl-acrylic polymer) 또는 그들의 조합으로 구성된 군에서 선택되어진 어느 하나를 사용할 수 있다.
이 외에도, 본 실시예의 연마용 슬러리에는 pH 조절제가 더 포함될 수 있다.
pH 조절제는 슬러리의 pH를 적절한 범위내에서 조절해주는 역할을 하는 것이다. 본 실시예의 연마용 슬러리는 산성 영역의 pH 범위를 갖는 것이 바람직하며, 이를 위하여 pH 조절제로는 질산, 황산, 염산 등의 무기산이나, 아세트산, 초산 등의 유기산이 사용될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 슬러리를 이용하여 알루미늄막의 연마를 수행하면, 알루미늄막의 부식을 방지하고 표면 스크래치를 최소화할 수 있을 뿐만 아니라, 알루미늄막 대 절연막의 연마 선택비를 감소시킬 수 있어 후술하는 다마신 공정 등을 수행하는 과정에서 발생할 수 있는 알루미늄막 디싱이나 침하 현상을 방지할 수 있다.
이하, 도 4 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 장치에 제조 방법에 대하여 설명하기로 한다. 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 장치의 제조 방법은 전술한 연마용 슬러리를 이용하여 다마신 공정을 수행하는 과정을 포함한다.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 단면도이다.
도 4를 참조하면, 소정의 요구되는 구조물(미도시됨)을 포함하는 기판 구조체(100)가 제공된다. 예를 들어, 기판 구조체(100)는 트랜지스터나 금속 배선 등을 포함하는 다층의 구조물 일 수 있다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 기판 구조체(100)는 반도체 장치가 요구하는 바에 따라 다양한 구조를 가질 수 있다.
이어서, 기판 구조체(100) 상에 절연막(110)을 형성한다. 절연막(110)은 산화막으로 이루어질 수 있으며, 이러한 산화막으로는 HDP(High Density Plasma)막, PETEOS(Plasma Enhanced Tetra Ethyle Ortho Silicate)막, PSG(Phosphorus Silicate Glass)막, USG(Un-doped Silicate Glass)막, SOG(Spin on Glass), SROX(Silicon Rich Oxide)막, 또는 ALD(Atomic Layer Deposition)막 등이 사용될 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 절연막은 저유전율 유전 물질 등으로 이루어질 수도 있다.
이어서, 도 5를 참조하면, 절연막(110) 상부에 포토레지스트 등으로 이루어지는 소정 마스크 패턴(미도시됨)을 형성한 후, 이 마스크 패턴을 식각 마스크로 절연막(110)을 소정 깊이 식각하여 절연막(110) 내부에 트렌치(112)를 형성한다.
여기서, 트렌치(112)는 후술하는 알루미늄막 패턴이 형성될 공간을 제공하기 위한 것으로 요구되는 알루미늄막 패턴의 형상에 따라 형성된다. 또한, 트렌치(112)는 기판 구조체(100)에서 필요한 부분을 노출하도록 형성될 수도 있다. 예를 들어, 트렌치(112)는 배선을 형성하기 위한 것으로서 라인형 형상을 갖거나 또는 콘택, 비아 등을 형성하기 위한 것으로서 홀형 형상을 가지면서 기판 구조체(100)의 일부를 노출시키도록 형성될 수 있다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 반도체 장치가 요구하는 바에 따라 트렌치(112)의 형상은 다양하게 변형될 수 있고, 트렌치(112)에 의하여 노출되는 기판 구조체(100) 부분도 다양하게 변형될 수 있다.
이어서, 도 6을 참조하면, 트렌치(112)를 갖는 절연막(110) 상에 트렌치(112)를 매립하면서 절연막(110) 상부 표면을 충분히 덮는 두께로 알루미늄막(120)을 형성한다. 알루미늄막(120) 형성은 다양한 증착 공정에 의하여 수행될 수 있다.
이어서, 도 7을 참조하면, 절연막(110)이 완전히 드러나도록 알루미늄막(120)을 연마함으로써, 트렌치(112) 내부에 매립되어 상호 분리된 알루미늄막 패턴(120'')을 형성한다. 전술한 바와 같이, 트렌치(112)가 라인형 형상을 갖는 경우 알루미늄막 패턴(120'')은 라인형의 알루미늄 배선으로 이용될 수 있다. 또는, 트렌치(112)가 홀형 형상을 갖는 경우 알루미늄막 패턴(120'')은 원 기둥 형상의 알루미늄 비아나 콘택으로 이용될 수 있다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 알루미늄막 패턴(120'')은 반도체 장치에 포함되는 다양한 도전 패턴으로 이용될 수 있다.
여기서, 본 알루미늄막(120)의 연마 공정은 전술한 알루미늄 연마용 슬러리를 이용하여 수행된다. 즉, 알루미늄막(120) 연마 공정은 연마제, 산화제, 부식 방지제, 및 연마 속도 감소제로서 상기 슬러리 내에서 음전하를 띄는 음이온성 화합물을 포함하는 슬러리를 이용하여 수행될 수 있으며, 슬러리에 대한 구체적인 설명은 전술하였으므로 여기에서는 생략하기로 한다.
이와 같이 알루미늄막(120) 연마시 본 실시예의 연마용 슬러리를 이용하면 알루미늄막(120)의 부식을 방지하고 표면 스크래치를 최소화할 수 있다. 나아가, 본 실시예의 연마용 슬러리는 알루미늄막(120) 대 절연막(110)의 연마 선택비가 1:1 또는 그 이하일 수 있으므로, 알루미늄막(120) 연마 공정에서 알루미늄막(120)과 절연막(110)은 동일한 두께로 연마되거나 또는 절연막(110)이 좀더 많이 연마될 수 있다. 따라서, 연마 후 형성되는 알루미늄막 패턴(120'')은 절연막(110)과 동일한 표면을 갖거나 절연막(110)보다 약간 돌출된 표면을 가질 수 있어, 알루미늄막 패턴(120'')의 디싱이나 침하 현상이 방지될 수 있다.
도 4 내지 도 6 및 도 8 내지 도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 단면도이다. 본 실시예의 반도체 장치 제조 방법은 알루미늄막(120) 연마 공정을 1차 및 2차의 두 단계로 나누어 수행한다는 점에서 전술한 제1 실시예의 반도체 장치의 제조 방법과 다르다. 본 실시예에서 알루미늄막(120) 연마 공정을 두 단계로 나누어 수행하는 것은 전술한 본 발명의 효과를 그대로 확보하면서, 아울러 알루미늄막(120) 연마 속도를 증가시킴으로써 전체적인 공정 속도를 향상시키기 위함이다.
우선, 전술한 도 4 내지 도 6에서 설명된 공정과 동일한 공정을 수행한다. 이에 대하여는 앞서의 설명을 참조하면 되므로 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그 결과, 도 6에 도시된 것과 같은 구조물이 제공된다.
이어서, 도 8을 참조하면, 절연막(110)이 드러나는 시점까지 알루미늄막(120)을 1차 연마함으로써 예비 알루미늄막 패턴(120')을 형성한다.
여기서, 알루미늄막(120)의 1차 연마는 위에서 설명한 본 발명의 일실시예에 따른 알루미늄 연마용 슬러리를 이용하지 않는다. 대신, 알루미늄막(120) 대 절연막(110)의 연마 선택비가 높은 고선택비의 연마용 슬러리를 이용하여 수행한다. 예를 들어, 본 1차 연마는 알루미늄막(120) 대 절연막(110)의 연마 선택비가 1:50 또는 그 이상인 슬러리를 이용하여 수행될 수 있다. 이러한 고선택비 연마용 슬러리는 종래 기술에 다양하게 개시된 바 있으므로 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이러한 경우, 1차 연마시 알루미늄막(120)의 연마 속도가 증가하여 전체적인 공정 속도가 증가하게 된다.
단, 알루미늄막(120) 대 절연막(110)의 연마 선택비가 높은 고선택비 슬러리를 이용하는 경우, 1차 연마 후의 알루미늄막 패턴(120')의 디싱, 침하 등이 발생할 수 있다. 따라서, 본 1차 연마는 절연막(110)을 연마 정지막으로 하여 절연막(110)이 드러나는 시점에 연마가 중단되도록 한다. 그에 따라, 1차 연마 후의 예비 알루미늄막 패턴(120')은 절연막(110) 표면보다 약간 움푹 파인 형상을 갖게 된다.
이와 같이 1차 연마를 수행하면, 1차 연마 후의 예비 알루미늄막 패턴(120')이 서로 완전히 분리되지 않고 절연막(110) 상부에 잔류할 수도 있으므로, 이를 방지하기 위하여 아래와 같은 2차 연마를 수행한다.
즉, 도 9를 참조하면, 절연막(110)이 완전히 드러나도록 절연막(110) 및 알루미늄막(120)을 소정 두께로 2차 연마함으로써 트렌치(112) 내부에 매립되어 상호 분리된 알루미늄막 패턴(120'')을 형성한다.
여기서, 알루미늄막(120)의 2차 연마는 전술한 본 실시예의 연마용 슬러리를 이용하여 수행된다. 즉, 알루미늄막(120)의 2차 연마 공정은 연마제, 산화제, 부식 방지제, 및 연마 속도 감소제로서 상기 슬러리 내에서 음전하를 띄는 음이온성 화합물을 포함하는 슬러리를 이용하여 수행될 수 있으며, 슬러리에 대한 구체적인 설명은 전술하였으므로 여기에서는 생략하기로 한다.
이와 같이 알루미늄막(120)의 2차 연마시 본 실시예의 연마용 슬러리를 이용하면 알루미늄막(120)의 부식을 방지하고 표면 스크래치를 최소화할 수 있다. 나아가, 본 실시예의 연마용 슬러리는 알루미늄막(120) 대 절연막(110)의 연마 선택비가 1:1 또는 그 이하일 수 있으므로, 알루미늄막(120) 연마 공정에서 알루미늄막(120)과 절연막(110)은 동일한 두께로 연마되거나 또는 절연막(110)이 좀더 많이 연마될 수 있다. 따라서, 연마 후 형성되는 알루미늄막 패턴(120'')은 절연막(110)과 동일한 표면을 갖거나 절연막(110)보다 약간 돌출된 표면을 가질 수 있어, 알루미늄막 패턴(120'')의 디싱이나 침하 현상이 방지될 수 있다.
이상에서 설명한 본 실시예들의 반도체 장치의 제조 방법에 의한 효과는 도 10 내지 도 12에 의하여 뒷받침 될 수 있다.
도 10은 연마용 슬러리에 따른 알루미늄막 디싱을 나타내는 도면이고, 도 11은 연마용 슬러리에 따른 알루미늄막 침하를 나타내는 도면이고, 도 12는 연마용 슬러리에 따른 알루미늄막의 전체 결함(total defect)를 나타내는 도면이다. 도 10, 도 11 및 도 12에서 각각 실험예로 표기된 것은, 본 발명의 제2 실시예의 반도체 제조 방법에 따라 2 단계의 연마를 수행한 경우로서 특히, 2차 연마시 본 실시예의 따른 연마용 슬러리로서, 3 중량%의 콜로이달 실리카 연마제와 0.2 중량%의 철-프로필렌다이아민테트라아세트산(PDTA-Fe) 산화제와 500ppm의 피페라진 부식 방지제와 폴리아크릴산(PAA) 연마 속도 감소제를 포함하는 슬러리를 이용한 경우에 측정된 실험 결과들을 나타낸 것이다. 반면, 도 10, 도 11 및 도 12에서 각각 비교예로 표기된 것은, 상기 실험예와의 비교를 위한 것으로서 알루미늄막 대 절연막의 연마 선택비가 높은 고선택비 슬러리만을 이용하여 알루미늄막에 대한 연마를 수행한 경우에 측정된 실험 결과들을 나타낸 것이다.
상기 도 10 및 도 11을 참조하면, 실험예의 경우, 비교예에 비하여 알루미늄막 표면 단차가 감소하였음을 보여준다. 이는 결과적으로 알루미늄막 디싱 및 침하가 감소되었음을 나타낸다.
또한, 상기 도 12를 참조하면, 실험예의 경우, 비교예에 비하여 알루미늄 부식이나 표면 스크래치 등과 같이 알루미늄막에 발생하는 결함이 전체적으로 감소하였음을 보여준다.
요약하자면, 알루미늄막 연마시 절연막이 드러날 때까지는 고선택비 슬러리를 이용하여 1차 연마를 수행하고, 그 후 알루미늄막 및 절연막을 소정 두께로 2차 연마하되 본 실시예의 저선택비 슬러리를 이용하여 연마를 수행한다면, 알루미늄막 연마시 발생하는 문제들 즉, 알루미늄막 디싱, 침하, 부식, 표면 스크래치 등이 최소화될 수 있다.
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.
100: 기판 구조체 110: 절연막
112: 트렌치 120: 알루미늄막
112: 트렌치 120: 알루미늄막
Claims (24)
- 알루미늄막을 연마하기 위한 슬러리로서,
연마제;
산화제;
부식 방지제; 및
연마 속도 감소제로서, 상기 슬러리 내에서 음전하를 띄는 음이온성 화합물을 포함하는 연마용 슬러리. - 제1 항에 있어서,
상기 연마 속도 감소제는,
폴리아크릴산(Poly Acrylic Acid, PAA), 폴리메타크릴산(Polymethacrylic Acid), 암모늄폴리메타크릴레이트(Ammonium Polymethacrylate), 폴리카르복실레이트(polycarboxylate), 소디움도데실설페이트(Sodium dodecyl sulfate), 알킬벤젠술포네이트(alkylbenzene sulfonate), 알파올레핀술포네이트(α-olefin sulfonate), 모노알킬포스페이트(Mono Alkyl Phosphate), 패티액시드의 소디움 염(sodium salt of patty acid), 카르복실-아크릴 폴리머(carboxyl-acrylic polymer) 또는 그들의 조합으로 구성된 군에서 선택된 것인 연마용 슬러리. - 제2 항에 있어서,
상기 슬러리에 포함된 상기 연마 속도 감소제의 함량은 50 내지 1000ppm인 연마용 슬러리. - 제1 항에 있어서,
상기 부식 방지제는
방향족 고리 내에 적어도 하나의 질소 원자를 포함하는 화합물인 연마용 슬러리. - 제4 항에 있어서,
상기 부식 방지제는,
피리딘(Pyridine), 1-(2-피리디닐)피페라진(1-(2-Pyrimidinyl)piperazine), 피페리딘(Piperidine), 벤질피페라진(Benzylpiperazine, BZP), 3-클로로페닐피페라진(3-chlorophenylpiperazine), 3-트리플로오로메틸피페라진 모노하이드로클로라이드(3-Trifluoromethylphenylpiperazine Monohydrochloride, TFMPP.HCl)), 피페린(Piperine), 또는 그들의 조합으로 구성된 군에서 선택된 것인 연마용 슬러리. - 제5 항에 있어서,
상기 슬러리에 포함된 상기 부식 방지제의 함량은 50 내지 1000ppm인 연마용 슬러리. - 제1 항에 있어서,
상기 산화제는,
질산 암모늄 세륨(IV)(ammonium cerium(IV) nitrate), 철-프로필렌다이아민테트라아세트산(PDTA-Fe), 철-에틸렌다이아민테트라아세트산(EDTA-Fe) 또는 그들의 조합으로 구성된 군에서 선택된 것인 연마용 슬러리. - 제7 항에 있어서,
상기 슬러리에 포함된 상기 산화제의 함량은 0.1 내지 0.7 중량%인 연마용 슬러리. - 제8 항에 있어서,
상기 슬러리에 포함된 상기 연마제의 함량은 3 내지 5 중량%인 연마용 슬러리. - 제1 항에 있어서,
상기 슬러리가 산성의 pH 범위를 갖게 하는 pH 조절제를 더 포함하는 연마용 슬러리. - 제1 항에 있어서,
상기 슬러리를 이용하는 연마 공정에서 상기 알루미늄막 대 소정 절연막의 연마 선택비가 1 이하인, 연마용 슬러리. - 기판 상에, 내부에 트렌치를 갖는 절연막을 형성하는 단계;
상기 트렌치를 매립하면서 상기 절연막 상에 배치되는 알루미늄막을 형성하는 단계; 및
알루미늄 연마용 제1 슬러리를 이용하여 상기 절연막이 드러나도록 상기 알루미늄막을 연마하는 단계를 포함하고,
여기서, 상기 제1 슬러리는, 연마제, 산화제, 부식 방지제, 및 연마 속도 감소제로서 상기 제1 슬러리 내에서 음전하를 띄는 음이온성 화합물을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법. - 제12 항에 있어서,
상기 알루미늄막을 연마하는 단계는,
알루미늄 연마용 제2 슬러리를 이용하여 상기 절연막을 연마 정지막으로 상기 알루미늄막을 1차 연마하는 단계; 및
상기 제1 슬러리를 이용하여 상기 절연막 및 상기 알루미늄막을 2차 연마하는 단계를 포함하고,
여기서, 상기 제2 슬러리는 상기 제1 슬러리에 비하여 상기 알루미늄막 대 상기 절연막의 연마 선택비가 높은 반도체 장치의 제조 방법. - 제13 항에 있어서,
상기 제1 슬러리는 상기 알루미늄막 대 상기 절연막의 연마 선택비가 1 이하인 반도체 장치의 제조 방법. - 제13 항에 있어서,
상기 연마 속도 감소제는,
폴리아크릴산(Poly Acrylic Acid, PAA), 폴리메타크릴산(Polymethacrylic Acid), 암모늄폴리메타크릴레이트(Ammonium Polymethacrylate), 폴리카르복실레이트(polycarboxylate), 소디움도데실설페이트(Sodium dodecyl sulfate), 알킬벤젠술포네이트(alkylbenzene sulfonate), 알파올레핀술포네이트(α-olefin sulfonate), 모노알킬포스페이트(Mono Alkyl Phosphate), 패티액시드의 소디움 염(sodium salt of patty acid), 카르복실-아크릴 폴리머(carboxyl-acrylic polymer) 또는 그들의 조합으로 구성된 군에서 선택된 것인 반도체 장치의 제조 방법. - 제15 항에 있어서,
상기 제1 슬러리에 포함된 상기 연마 속도 감소제의 함량은 50 내지 1000ppm인 반도체 장치의 제조 방법. - 제13 항에 있어서,
상기 부식 방지제는
방향족 고리 내에 적어도 하나의 질소 원자를 포함하는 화합물인 반도체 장치의 제조 방법. - 제17 항에 있어서,
상기 부식 방지제는,
피리딘(Pyridine), 1-(2-피리디닐)피페라진(1-(2-Pyrimidinyl)piperazine), 피페리딘(Piperidine), 벤질피페라진(Benzylpiperazine, BZP), 3-클로로페닐피페라진(3-chlorophenylpiperazine), 3-트리플로오로메틸피페라진 모노하이드로클로라이드(3-Trifluoromethylphenylpiperazine Monohydrochloride, TFMPP.HCl)), 피페린(Piperine), 또는 그들의 조합으로 구성된 군에서 선택된 것인 반도체 장치의 제조 방법. - 제18 항에 있어서,
상기 제1 슬러리에 포함된 상기 부식 방지제의 함량은 50 내지 1000ppm인 반도체 장치의 제조 방법. - 제13 항에 있어서,
상기 산화제는,
질산 암모늄 세륨(IV)(ammonium cerium(IV) nitrate), 철-프로필렌다이아민테트라아세트산(PDTA-Fe), 철-에틸렌다이아민테트라아세트산(EDTA-Fe) 또는 그들의 조합으로 구성된 군에서 선택된 것인 반도체 장치의 제조 방법. - 제20 항에 있어서,
상기 제1 슬러리에 포함된 상기 산화제의 함량은 0.1 내지 0.7 중량%인 연마용 반도체 장치의 제조 방법. - 제21 항에 있어서,
상기 제1 슬러리에 포함된 상기 연마제의 함량은 3 내지 5 중량%인 반도체 장치의 제조 방법. - 제13 항에 있어서,
상기 제1 슬러리는, 산성의 pH 범위를 갖게 하는 pH 조절제를 더 포함하는 반도체 장치의 제조 방법. - 제12 항에 있어서,
상기 절연막은, 산화막을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법.
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