KR20180017598A - Slurry composition for tungsten polishing - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a slurry composition for polishing tungsten. According to an embodiment of the present invention, the slurry composition for polishing tungsten contains polishing particles and an oxidizer. The content of the polishing particles is 3-5 wt% in the slurry composition for polishing tungsten, and has a pH range of 2-3. According to the present invention, it is also possible to secure stability in quality in a post-process.

Description

텅스텐 연마용 슬러리 조성물{SLURRY COMPOSITION FOR TUNGSTEN POLISHING}[0001] SLURRY COMPOSITION FOR TUNGSTEN POLISHING [0002]

본 발명은 텅스텐 연마용 슬러리 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a slurry composition for tungsten polishing.

제품의 디자인 룰이 감소됨에 따라 구조는 폭이 좁고 높이가 높아져 종횡비(aspect ratio) (깊이/바닥너비)가 급격히 증가하고 있으며, 종전 50 나노급 반도체 공정에서 발생했던 스크래치의 영향이 30 나노급 반도체 공정에서 2 배 이상의 영향을 준다. 이로 인해 막질의 표면에 스크래치뿐만 아니라 토포그래피(topography)의 영향 또한 민감해졌다. 연마공정에서 가장 중요하게 고려되는 인자로는 연마량과 연마 표면의 품질 등이 있는데, 최근 반도체 디자인 룰 감소에 따라 연마 표면의 품질의 중요성이 극대화되어 이를 위한 연마공정이 추가되는 추세이다.As the design rule of the product is reduced, the aspect ratio (depth / floor width) is rapidly increasing due to the narrow width and height of the structure, and the influence of the scratches generated in the conventional 50- It affects the process more than 2 times. As a result, the influence of topography as well as scratches on the surface of the film was also enhanced. The most important factors to be considered in the polishing process are the amount of polishing and the quality of the polishing surface. Recently, as the semiconductor design rule is reduced, the importance of the quality of the polishing surface is maximized.

한편, 최근 반도체의 집적도가 높아짐에 따라 더 낮은 전류누설이 요구되고, 이를 충족하기 위해 고유전율 유전체와 금속 게이트 구조가 고안되었다. 일반적으로 금속 게이트 물질로 알루미늄이 많이 사용되었는데, 디자인 룰 감소에 따라 완전한 증착의 어려움과 높은 경도를 갖는 산화알루미늄 연마의 어려움 등의 문제로 인해 최근 게이트 물질로서 텅스텐을 사용하는 것에 대해서 많은 연구가 되고 있다. 그러나, 알루미늄 게이트에서 텅스텐 게이트로 구성 물질이 변화함에 따라 텅스텐은 증착 후 텅스텐 결정입도에 의해 토포그래피가 형성되고, 이는 원치 않은 메탈 간의 쇼트를 유발하여 반도체 수율을 감소시키는 현상을 발생시킨다. 이러한 텅스텐의 연마 표면품질 개선을 위하여, 즉, 토포그래피 개선을 위한 연마는 차세대 공정을 위해 필수적이다. 토포그래피가 개선이 되지 않는 슬러리 조성물은 연마 후공정에서 텅스텐 오버에치(over etch) 또는 언에치(unetch)를 일으켜 공정 불량을 가져오거나 소자의 동작을 불안정하게 하여 반도체 수율을 급격히 하락시킨다. 또한, 입자 함량을 높여 높은 연마율을 확보할 수 있는 대신에 화학적인 에칭 속도가 높아 표면거칠기(roughness)를 제어하기 어려워지게 되고, 텅스텐 막질의 표면이 일정하지 않고 텅스텐 표면저항이 높아져 텅스텐의 전기적 특성을 악화시키게 된다.On the other hand, as the degree of integration of semiconductors has increased recently, a lower current leakage is required, and a high-permittivity dielectric and a metal gate structure have been devised to satisfy this demand. Aluminum has been widely used as a metal gate material in general. However, due to problems such as difficulty in complete deposition due to reduction in design rule and difficulty in polishing aluminum oxide having high hardness, much research has been conducted on using tungsten as a gate material have. However, as the material is changed from an aluminum gate to a tungsten gate, tungsten forms a topography by the tungsten crystal grain size after deposition, which causes a short between the undesired metals, resulting in a reduction in semiconductor yield. In order to improve the polishing surface quality of such tungsten, that is, polishing for topography improvement is essential for the next generation process. The slurry composition in which the topography is not improved causes tungsten over etch or unetch in the post-polishing process, resulting in a process failure or unstable operation of the device, thereby drastically lowering the semiconductor yield. In addition, it is difficult to control the surface roughness due to a high chemical etching rate instead of securing a high polishing rate by increasing the particle content. Since the surface of the tungsten film is not uniform and the surface resistance of the tungsten film is increased, Thereby deteriorating the characteristics.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 목적하는 연마율을 확보함과 동시에 텅스텐 표면의 토폴로지(topology)를 개선시킬 수 있고, 토폴로지 개선을 통해 표면 저항이 낮아지게 함으로써 전기적 특성을 개선시킬 수 있는 텅스텐 연마용 슬러리 조성물을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems and it is an object of the present invention to provide a polishing method and polishing method capable of securing a desired polishing rate and improving a topology of a tungsten surface, And to provide a slurry composition for tungsten polishing capable of improving electrical characteristics.

그러나, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other matters not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 연마입자; 및 산화제;를 포함하는 텅스텐 연마용 슬러리 조성물로서, 상기 연마입자는, 상기 텅스텐 연마용 슬러리 조성물 중 1 중량% 내지 5 중량%인 것이고, pH가 2 내지 3의 범위를 가지는 것인, 텅스텐 연마용 슬러리 조성물을 제공한다.According to one embodiment of the present invention, abrasive particles; And an oxidizing agent, wherein the abrasive grains are 1 wt% to 5 wt% of the slurry composition for tungsten polishing, and have a pH in the range of 2 to 3, To provide a slurry composition.

일측에 따르면, 상기 텅스텐 연마용 슬러리 조성물을 이용한 텅스텐의 연마 후 표면은, 표면거칠기를 나타내는 피크투밸리(peak to valley, Rpv) 값이 5 nm 이하인 것일 수 있다.According to one aspect, the surface after polishing of tungsten using the slurry composition for tungsten polishing may have a peak to valley (Rpv) value showing surface roughness of 5 nm or less.

일측에 따르면, 상기 텅스텐 연마용 슬러리 조성물은, 하기의 식 1에 의해 계산되는 K 상수 값이 80 내지 150를 만족하는 것인, 텅스텐 연마용 슬러리 조성물을 제공한다:According to one aspect, the tungsten abrasive slurry composition provides a slurry composition for tungsten polishing, wherein the K constant value calculated by the following formula 1 satisfies 80 to 150:

[식 1][Formula 1]

K 상수 = (51.1 × pH 값) - (4.1 × 연마입자 함량).K constant = (51.1 x pH value) - (4.1 x abrasive grain content).

일측에 따르면, 상기 연마입자는, 금속산화물, 유기물 또는 무기물로 코팅된 금속산화물, 및 콜로이달 상태의 상기 금속산화물로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하고, 상기 금속산화물은 실리카, 세리아, 지르코니아, 알루미나, 티타니아, 바륨티타니아, 게르마니아, 망가니아 및 마그네시아로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.According to one aspect, the abrasive particles include at least one selected from the group consisting of a metal oxide coated with a metal oxide, an organic or inorganic material, and a metal oxide in a colloidal state, and the metal oxide is selected from the group consisting of silica, ceria, Zirconia, alumina, titania, barium titania, germania, manganese, and magnesia.

일측에 따르면, 상기 연마입자의 크기는, 20 nm 내지 150 nm인 단일 사이즈 입자 또는 2종 이상의 혼합 입자인 것일 수 있다.According to one aspect, the size of the abrasive grains may be a single size particle having a size of 20 nm to 150 nm or a mixed particle of two or more kinds.

일측에 따르면, 상기 산화제는, 과산화수소, 우레아 과산화수소, 우레아, 과탄산염, 과요오드산, 과요오드산염, 과염소산, 과염소산염, 과브롬산, 과브롬산염, 과붕산, 과붕산염, 과망간산, 과망간산염, 과황산염, 브롬산염, 염소산염, 아염소산염, 크롬산염, 요오드산염, 요오드산, 과산화황산암모늄, 벤조일 퍼옥사이드, 칼슘 퍼옥사이드, 바륨 퍼옥사이드, 소듐 퍼옥사이드 및 과산화요소로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.According to one aspect, the oxidant is selected from the group consisting of hydrogen peroxide, urea hydrogen peroxide, urea, percarbonate, periodate, periodate, perchlorate, perchlorate, perbromate, perbromate, perborate, perborate, permanganate, permanganate At least one selected from the group consisting of sulfuric acid, bromate, chlorate, chlorite, chromate, iodate, iodate, ammonium peroxodisulfate, benzoyl peroxide, calcium peroxide, barium peroxide, May include.

일측에 따르면, 상기 산화제는, 상기 텅스텐 연마용 슬러리 조성물 중 0.01 중량% 내지 5 중량%인 것일 수 있다.According to one aspect, the oxidizing agent may be 0.01 wt% to 5 wt% of the slurry composition for tungsten polishing.

일측에 따르면, 상기 텅스텐 연마용 슬러리 조성물은, 텅스텐의 토폴로지(topology)를 개선하는 것일 수 있다.According to one aspect, the slurry composition for tungsten polishing may be to improve the topology of tungsten.

본 발명의 일 실시예에 따른 텅스텐 연마용 슬러리 조성물은 80 내지 150 범위의 K 상수 값을 만족함으로써, 표면거칠기가 낮아지게 되고, 이로 인하여 표면 저항이 낮아 전류의 손실이 적게 흐르게 되어 전기적 특성을 개선시킬 수 있고, 이후 후공정에서도 품질 안정성을 확보할 수 있다. 또한, 화학적 에칭속도에 의해 디싱 또는 이로젼과 같은 표면결함을 발생시키는 문제점을 개선하는 동시에 연마율을 유지할 수 있다. 따라서, 텅스텐의 토폴로지(topology)를 개선하는 것일 수 있으며, 차세대 고집적화 공정을 가능하게 할 수 있다.The slurry composition for tungsten polishing according to an embodiment of the present invention satisfies the K constant value in the range of 80 to 150, so that the surface roughness is lowered, and the surface resistance is lowered, And the quality stability can be ensured even after the subsequent process. Further, the polishing rate can be maintained while improving the problem of generating surface defects such as dishing or corrosion by the chemical etching rate. Therefore, it may be to improve the topology of tungsten, and it may enable a next-generation high integration process.

도 1은 본 발명의 비교예 1의 연마 슬러리 조성물로 텅스텐 웨이퍼 연마 후 텅스텐 웨이퍼의 표면 원자현미경(AFM) 이미지이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1의 연마 슬러리 조성물로 텅스텐 웨이퍼 연마 후 텅스텐 웨이퍼의 표면 원자현미경(AFM) 이미지이다.
1 is a surface atomic force microscope (AFM) image of a tungsten wafer after tungsten wafer polishing with the polishing slurry composition of Comparative Example 1 of the present invention.
2 is a surface atomic force microscope (AFM) image of a tungsten wafer after tungsten wafer polishing with the polishing slurry composition of Example 1 of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. In addition, terms used in this specification are terms used to appropriately express the preferred embodiments of the present invention, which may vary depending on the user, the intention of the operator, or the practice of the field to which the present invention belongs. Therefore, the definitions of these terms should be based on the contents throughout this specification. Like reference symbols in the drawings denote like elements.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise.

이하, 본 발명의 텅스텐 연마용 슬러리 조성물에 대하여 실시예 및 도면을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명이 이러한 실시예 및 도면에 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the slurry composition for tungsten polishing of the present invention will be specifically described with reference to examples and drawings. However, the present invention is not limited to these embodiments and drawings.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 연마입자; 및 산화제;를 포함하는 텅스텐 연마용 슬러리 조성물로서, 상기 연마입자는, 상기 텅스텐 연마용 슬러리 조성물 중 1 중량% 내지 5 중량%인 것이고, pH가 2 내지 3의 범위를 가지는 것인, 텅스텐 연마용 슬러리 조성물을 제공한다.According to one embodiment of the present invention, abrasive particles; And an oxidizing agent, wherein the abrasive grains are 1 wt% to 5 wt% of the slurry composition for tungsten polishing, and have a pH in the range of 2 to 3, To provide a slurry composition.

일측에 따르면, 상기 연마입자는, 상기 텅스텐 연마용 슬러리 조성물 중 1 중량% 내지 5 중량%인 것일 수 있다. 상기 연마입자가 상기 텅스텐 연마용 슬러리 조성물 중 1 중량% 미만인 경우 연마 속도가 감소되는 문제가 있고, 5 중량% 초과인 경우 연마속도가 너무 높고, 연마입자 수의 증가로 인하여 표면의 잔류하게 되는 입자 흡착성에 의하여 표면 결함을 발생시킬 수 있다.According to one aspect, the abrasive grains may be 1 wt% to 5 wt% of the slurry composition for tungsten polishing. When the amount of the abrasive grains is less than 1 wt%, the polishing rate is decreased. When the amount of the abrasive grains is more than 5 wt%, the polishing rate is too high and the surface of the tungsten abrasive grains Surface defects can be generated by adsorption.

일측에 따르면, 상기 텅스텐 연마용 슬러리 조성물의 pH가 2 내지 3의 범위를 벗어나는 경우, 금속 막질의 연마 속도가 저하되고, 표면의 조도가 일정하지 않고, 부식, 에칭, 디싱, 표면 불균형과 같은 결함을 발생시킬 수 있다. 상기 pH는 추후에 설명하게 되는 하기의 pH 조절제의 첨가에 의해 조정이 가능하다.According to one aspect, when the pH of the slurry composition for tungsten polishing is outside the range of 2 to 3, the polishing rate of the metal film is lowered, the surface roughness is not constant, and defects such as corrosion, etching, Can be generated. The pH can be adjusted by adding the following pH adjusting agent to be described later.

일측에 따르면, 상기 텅스텐 연마용 슬러리 조성물을 이용한 텅스텐의 연마 후 표면은, 표면거칠기를 나타내는 피크투밸리(peak to valley, Rpv) 값이 5 nm 이하인 것일 수 있다. 피크투밸리 값은 원자현미경으로 측정할 수 있다.According to one aspect, the surface after polishing of tungsten using the slurry composition for tungsten polishing may have a peak to valley (Rpv) value showing surface roughness of 5 nm or less. The peak-to-valley value can be measured with an atomic force microscope.

일측에 따르면, 상기 표면거칠기를 나타내는 피크투밸리(Rpv) 값은 텅스텐막의 표면조도 프로파일에서 중심선을 기준으로 피크(Peak)와 밸리(Valley) 값의 편차 평균값(산술평균)을 나타내는 것으로서, 원자현미경(Atomic Force Microscope; AFM)으로 측정될 수 있다.According to one aspect, the peak-to-valley (Rpv) value representing the surface roughness represents a deviation average value (arithmetic mean) of the peak and valley values with respect to the center line in the surface roughness profile of the tungsten film, (Atomic Force Microscope; AFM).

일측에 따르면, 상기 텅스텐 연마용 슬러리 조성물은, 하기의 식 1에 의해 계산되는 K 상수 값이 80 내지 150를 만족하는 것인, 텅스텐 연마용 슬러리 조성물을 제공한다:According to one aspect, the tungsten abrasive slurry composition provides a slurry composition for tungsten polishing, wherein the K constant value calculated by the following formula 1 satisfies 80 to 150:

[식 1][Formula 1]

K 상수 = (51.1 × pH 값) - (4.1 × 연마입자 함량).K constant = (51.1 x pH value) - (4.1 x abrasive grain content).

본 발명의 K 상수 값은 정적 식각율(Static Etch Rate; SER) 값에 영향을 주는 관계 상수이다. 상기 식 1에서 연마입자의 함량을 %값을 그대로 대입한다. 예를 들어, 연마입자 함량이 3 중량% 인 경우, 식 1에는 "3"으로 대입한다.The K constant value of the present invention is a relational constant that affects a static etch rate (SER) value. In this formula 1, the value of the abrasive grain content is substituted as it is. For example, when the abrasive grain content is 3% by weight, "3" is substituted into Equation 1.

상기 텅스텐 연마용 슬러리 조성물을 이용한 텅스텐의 연마 후 표면의 분당 정적 식각율(SER) 값은 150 Å/min 이하인 것일 수 있다.The surface-to-minute static etching rate (SER) value of the surface of the tungsten using the slurry composition for tungsten polishing may be 150 A / min or less.

상기 정적 식각율(SER) 값은 다음과 같은 방법으로 측정될 수 있다. 텅스텐 웨이퍼를 60℃의 텅스텐 연마용 슬러리 조성물 30 g이 담긴 용기에 5,000 Å 두께의 2 cm2 텅스텐 쿠폰 웨이퍼를 넣고 10 분간 침지시키고 세정하였다. 4 포인트 프로브(4 point probe)를 이용하여 침지 전후의 텅스텐 웨이퍼의 두께를 웨이퍼 중심에서 상하좌우 5 mm 간격으로 측정한 다음에 분당 정적 식각율(SER) 값을 계산하는 것이다. 정적 식각율(SER) 값은 하기 식 2에 의하여 계산할 수 있으며, 단위는 Å/min이다.The static etching rate (SER) value can be measured in the following manner. The tungsten wafer was immersed in a 5 cm thick 2 cm 2 tungsten coupon wafer in a container containing 30 g of the slurry composition for tungsten polishing at 60 DEG C for 10 minutes. A 4-point probe is used to measure the thickness of the tungsten wafer before and after immersion, at 5 mm intervals from the center of the wafer, and then calculate the static etching rate per minute (SER). The static etching rate (SER) value can be calculated by the following Equation 2, and the unit is A / min.

[식 2][Formula 2]

Figure pat00001
Figure pat00001

본 발명의 일 실시예에 따른 텅스텐 연마용 슬러리 조성물은, 80 내지 150 범위의 K 상수 값을 만족함으로써, 표면거칠기가 낮아지게 된다. 이로 인하여 표면 저항이 낮아 전류의 손실이 적게 흐르게 되어 전기적 특성을 개선시킬 수 있고, 이후 후공정에서도 품질 안정성을 확보할 수 있다. 또한, 화학적 에칭속도에 의해 디싱 또는 이로젼과 같은 표면결함을 발생시키는 문제점을 개선하는 동시에 연마율을 유지할 수 있다. 따라서, 텅스텐의 토폴로지(topology)를 개선하는 것일 수 있으며, 차세대 고집적화 공정을 가능하게 할 수 있다.The slurry composition for tungsten polishing according to one embodiment of the present invention satisfies the K constant value in the range of 80 to 150, so that the surface roughness is lowered. As a result, the surface resistance is low, the current loss is reduced, and the electrical characteristics can be improved. Further, the polishing rate can be maintained while improving the problem of generating surface defects such as dishing or corrosion by the chemical etching rate. Therefore, it may be to improve the topology of tungsten, and it may enable a next-generation high integration process.

일측에 따르면, 상기 연마입자는, 금속산화물, 유기물 또는 무기물로 코팅된 금속산화물, 및 콜로이달 상태의 상기 금속산화물로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하고, 상기 금속산화물은 실리카, 세리아, 지르코니아, 알루미나, 티타니아, 바륨티타니아, 게르마니아, 망가니아 및 마그네시아로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.According to one aspect, the abrasive particles include at least one selected from the group consisting of a metal oxide coated with a metal oxide, an organic or inorganic material, and a metal oxide in a colloidal state, and the metal oxide is selected from the group consisting of silica, ceria, Zirconia, alumina, titania, barium titania, germania, manganese, and magnesia.

일측에 따르면, 상기 연마입자의 크기는, 20 nm 내지 150 nm인 단일 사이즈 입자 또는 2종 이상의 혼합 입자인 것일 수 있다. 상기 연마입자의 크기가 20 nm 미만인 경우 연마 속도의 저하를 초래할 수 있으며, 150 nm 초과인 경우 과잉 연마가 이루어지고, 디싱, 표면 결함, 연마율 조절이 어려워질 가능성이 있다.According to one aspect, the size of the abrasive grains may be a single size particle having a size of 20 nm to 150 nm or a mixed particle of two or more kinds. If the size of the abrasive grains is less than 20 nm, the polishing rate may be lowered. If the abrasive grains are larger than 150 nm, excessive polishing may occur, and dishing, surface defects, and polishing rate may be difficult to control.

일측에 따르면, 상기 연마입자는 하소 조건 및/또는 밀링 조건의 조절에 의하여 입자 사이즈를 조절할 수 있으며, 2종의 입자가 혼합되어 바이모달(bimodal) 형태의 입도 분포를 가지는 것일 수 있다. 또는 3종의 입자가 혼합되어 3가지 피크를 보이는 입도분포를 가지는 것일 수 있다. 상대적으로 큰 연마입자와 상대적으로 작은 연마입자가 혼재함으로써 더 우수한 분산성을 가지며, 웨이퍼 표면에 스크래치를 감소시키는 효과를 기대할 수 있다.According to one aspect, the abrasive grains may have a particle size controlled by controlling calcination conditions and / or milling conditions, and may be mixed with two kinds of particles to have a bimodal particle size distribution. Or may have a particle size distribution in which three kinds of particles are mixed and show three peaks. The relatively large abrasive grains and the relatively small abrasive grains can be mixed to have better dispersibility and the effect of reducing the scratch on the wafer surface can be expected.

일측에 따르면, 상기 산화제는, 과산화수소, 우레아 과산화수소, 우레아, 과탄산염, 과요오드산, 과요오드산염, 과염소산, 과염소산염, 과브롬산, 과브롬산염, 과붕산, 과붕산염, 과망간산, 과망간산염, 과황산염, 브롬산염, 염소산염, 아염소산염, 크롬산염, 요오드산염, 요오드산, 과산화황산암모늄, 벤조일 퍼옥사이드, 칼슘 퍼옥사이드, 바륨 퍼옥사이드, 소듐 퍼옥사이드 및 과산화요소로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.According to one aspect, the oxidant is selected from the group consisting of hydrogen peroxide, urea hydrogen peroxide, urea, percarbonate, periodate, periodate, perchlorate, perchlorate, perbromate, perbromate, perborate, perborate, permanganate, permanganate At least one selected from the group consisting of sulfuric acid, bromate, chlorate, chlorite, chromate, iodate, iodate, ammonium peroxodisulfate, benzoyl peroxide, calcium peroxide, barium peroxide, May include.

일측에 따르면, 상기 산화제는, 상기 텅스텐 연마용 슬러리 조성물 중 0.01 중량% 내지 5 중량%인 것일 수 있다. 상기 산화제가 상기 텅스텐 연마용 슬러리 조성물 중 0.01 중량% 미만인 경우, 텅스텐에 대한 연마 속도 및 에칭 속도가 저하될 수 있고, 5 중량% 초과인 경우, 텅스텐 표면의 산화막이 하드(hard)해져서 연마가 순조롭게 이루어지지 않고 산화막이 성장하여 텅스텐의 부식과 이로젼으로 인하여 토폴로지가 좋지 않게 되는 특성을 가질 수 있다.According to one aspect, the oxidizing agent may be 0.01 wt% to 5 wt% of the slurry composition for tungsten polishing. When the oxidizing agent is less than 0.01 wt% in the slurry composition for tungsten polishing, the polishing rate and the etching rate for tungsten may be lowered. When the oxidizing agent is more than 5 wt%, the oxide film on the tungsten surface becomes hard, The oxide film grows and the topology is not good due to corrosion and erosion of tungsten.

본 발명의 일 실시예에 따른 텅스텐 연마용 슬러리 조성물은, 수용성 고분자, 에칭조절제 또는 이 둘 모두를 더 포함할 수 있다.The slurry composition for tungsten polishing according to an embodiment of the present invention may further include a water-soluble polymer, an etching control agent, or both.

일측에 따르면, 상기 수용성 고분자는, 1,000,000 이하의 중량평균 분자량을 갖는 고분자성 화합물인 것일 수 있으며, 바람직하게는 25,000 내지 1,000,000 이하의 중량평균 분자량을 갖는 화합물을 포함할 수 있다. 상기 수용성 고분자의 중량평균 분자량이 1,000,000 초과인 경우 용해성, 입자 분산 안정성 및 연마 특성을 저하될 수 있다.According to one aspect, the water-soluble polymer may be a polymer compound having a weight average molecular weight of 1,000,000 or less, and preferably a compound having a weight average molecular weight of 25,000 to 1,000,000 or less. When the water-soluble polymer has a weight average molecular weight of more than 1,000,000, solubility, stability of particle dispersion and polishing property may be lowered.

일측에 따르면, 상기 수용성 고분자는, 아크릴산, 아크릴산 공중합체, 술폰산 및 그의 염 또는 유도체를 포함하는 것일 수 있으며, 예를 들어, 폴리아크릴산, 폴리아크릴산 공중합체, 폴리메타크릴산, 폴리아크릴 말레익산, 폴리아크릴아마이드/아크릴산 공중합체, 폴리아크릴산/술폰산 공중합체, 폴리술폰산/아크릴아마이드 공중합체, 폴리술폰산, 폴리스티렌술폰산, 폴리비닐술폰산, 폴리아크릴아미드메틸프로판술폰산, 폴리-α-메틸스티렌술폰산, 폴리-ρ-메틸스티렌술폰산 및 그들의 염으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.According to one aspect, the water-soluble polymer may include acrylic acid, an acrylic acid copolymer, a sulfonic acid and a salt or a derivative thereof, and examples thereof include polyacrylic acid, polyacrylic acid copolymer, polymethacrylic acid, polyacrylic maleic acid, Acrylic acid copolymers, polyacrylic acid / acrylic acid copolymers, polyacrylic acid / sulfonic acid copolymers, polysulfonic acid / acrylamide copolymers, polysulfonic acid, polystyrenesulfonic acid, polyvinylsulfonic acid, polyacrylamidomethylpropanesulfonic acid, poly- p-methylstyrenesulfonic acid, and salts thereof, and the like.

일측에 따르면, 상기 수용성 고분자는, 상기 텅스텐 연마용 슬러리 조성물 중 0.01 중량% 내지 0.5 중량%인 것일 수 있다. 상기 수용성 고분자가 상기 텅스텐 연마용 슬러리 조성물 중 0.01 중량% 미만인 경우 흡착성이 저하되는 문제가 생길 수 있고, 0.5 중량% 초과인 경우 텅스텐 연마율 및 안정성의 저하를 초래할 수 있다.According to one aspect, the water-soluble polymer may be 0.01 wt% to 0.5 wt% of the slurry composition for tungsten polishing. If the amount of the water-soluble polymer is less than 0.01% by weight in the slurry composition for tungsten polishing, there is a problem that the adsorptivity is lowered. If the water-soluble polymer is more than 0.5% by weight, the tungsten polishing rate and stability may be lowered.

일반적으로, 텅스텐은 특성상 불순물이 부착하기 쉬운 성질을 띄어 쉽게 용해되는 반면에 그만큼 재부착이 쉬운 금속으로서 이를 방치할 경우 후속 공정에서 불량을 유발할 수 있는 주요인자로 남을 가능성이 크다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 에칭조절제를 포함할 수 있다.In general, tungsten is easy to adhere to impurities due to its nature, and is easily dissolved. However, when tungsten is easily re-adhered, it is likely to remain as a main factor that can cause defects in the subsequent process. To solve this problem, an etching control agent may be included.

일측에 따르면, 상기 에칭조절제는, 부티르산, 시트르산, 타르타르산, 숙신산, 옥살산, 아세트산, 아디프산, 카프르산, 카프로산, 카프릴산, 카르복실산, 글루타르산, 글루탐산, 글리콜산, 티오글리콜산, 포름산, 만델산, 푸마르산, 락트산, 라우르산, 말산, 말레산, 말론산, 미리스트산, 플라미트산, 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 시트라콘산, 프로피온산, 피루브산, 스테아르산, 발레르산, 벤조산, 페닐아세트산, 나프토산, 아스파르트산, 아미노산 및 에틸렌디아민테트라아세트산으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.According to one aspect, the etch control agent is selected from the group consisting of butyric acid, citric acid, tartaric acid, succinic acid, oxalic acid, acetic acid, adipic acid, capric acid, caproic acid, caprylic acid, carboxylic acid, glutaric acid, glutamic acid, glycolic acid, But are not limited to, glycolic, formic, mandelic, fumaric, lactic, malic, maleic, malonic, myristic, At least one selected from the group consisting of valeric acid, benzoic acid, phenylacetic acid, naphthoic acid, aspartic acid, amino acid and ethylenediaminetetraacetic acid.

일측에 따르면, 상기 에칭조절제는, 상기 텅스텐 연마용 슬러리 조성물 중 0.005 중량% 내지 0.2 중량%인 것일 수 있다. 상기 에칭조절제가 상기 텅스텐 연마용 슬러리 조성물 중 0.005 중량% 미만인 경우 텅스텐 막 연마율이 떨어져 목적하는 연마율을 달성하지 못할 수 있고, 표면거칠기가 높아져 표면이 균일하게 연마되지 않아 표면의 디싱 또는 이로젼 등으로 인하여 평탄화가 어려울 수 있으며, 0.2 중량% 초과인 경우에는 텅스텐 막의 과연마를 야기하기 쉽고, 텅스텐 연마 슬러리 조성물의 입자 안정성을 감소시킬 수 있는 우려가 있다.According to one aspect, the etching control agent may be 0.005 wt% to 0.2 wt% of the slurry composition for tungsten polishing. When the etching control agent is less than 0.005% by weight in the slurry composition for tungsten polishing, the polishing rate of the tungsten film may be lowered and the desired polishing rate may not be achieved, and the surface may not be uniformly polished due to increased surface roughness, And if it is more than 0.2% by weight, tungsten film tends to be hardened and the grain stability of the tungsten polishing slurry composition may be reduced.

본 발명의 일 실시예에 따른 텅스텐 연마용 슬러리 조성물은, 금속 또는 연마기의 부식을 방지하고, 금속 산화가 쉽게 일어나는 pH 범위를 구현하기 위하여 pH 조절제를 더 포함할 수 있다. 상기 pH 조절제는, 염산, 인산, 황산, 불산, 브롬산, 요오드산, 포름산, 말론산, 말레인산, 옥살산, 초산, 아디프산, 구연산, 아디프산, 아세트산, 프로피온산, 푸마르산, 유산, 살리실산, 피멜린산, 벤조산, 숙신산, 프탈산, 부티르산, 글루타르산, 글루타민산, 글리콜산, 락트산, 아스파라긴산, 타르타르산 및 그의 염으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 산성 물질; 및 암모니아, AMP(ammonium methyl propanol), TMAH(tetra methyl ammonium hydroxide), 수산화칼륨, 수산화나트륨, 수산화마그네슘, 수산화루비듐, 수산화세슘, 탄산수소나트륨, 탄산나트륨, 이미다졸로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 염기성 물질;로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.The slurry composition for tungsten polishing according to an embodiment of the present invention may further include a pH adjusting agent to prevent corrosion of a metal or a polishing machine and to realize a pH range where metal oxidation easily occurs. The pH adjusting agent may be at least one selected from the group consisting of hydrochloric acid, phosphoric acid, sulfuric acid, hydrobromic acid, hydrobromic acid, salicylic acid, acetic acid, An acidic substance comprising at least any one selected from the group consisting of pimelic acid, benzoic acid, succinic acid, phthalic acid, butyric acid, glutaric acid, glutamic acid, glycolic acid, lactic acid, aspartic acid and tartaric acid and salts thereof; And at least one selected from the group consisting of ammonia, ammonium methyl propanol (AMP), tetramethyl ammonium hydroxide (TMAH), potassium hydroxide, sodium hydroxide, magnesium hydroxide, rubidium hydroxide, cesium hydroxide, sodium hydrogencarbonate, sodium carbonate, , And a basic substance including at least one selected from the group consisting of:

일측에 따르면, 상기 텅스텐 연마용 슬러리 조성물은, 텅스텐의 토폴로지(topology)를 개선하는 것일 수 있다. 본 발명 조건에 맞는 80 내지 150 범위의 K 상수 값을 나타내는 텅스텐 연마용 슬러리 조성물을 사용함으로써 텅스텐의 토폴로지(topology)를 개선하고 목적하는 연마율을 달성할 수 있으며, 디싱, 스크래치, 이로젼과 같은 표면 결함을 감소시키고, 잔류 입자가 적게 남는 효과를 제공하며 연마 효율도 우수하므로, 토폴로지에 의해 발생하던 메탈 쇼트, 에치 불량으로 인해 발생되던 수율을 향상시켜, 반도체 제조 시 평탄화를 위한 화학 기계적 연마 공정에 유용하게 활용될 수 있다.According to one aspect, the slurry composition for tungsten polishing may be to improve the topology of tungsten. By using a slurry composition for tungsten polishing that exhibits a K constant value in the range of 80 to 150, which meets the conditions of the present invention, it is possible to improve the topology of tungsten and achieve the desired polishing rate, It has the advantages of reduced surface defects, less residual particles, and excellent polishing efficiency, thereby improving yields due to metal shorts and etch failures caused by the topology and improving the chemical mechanical polishing process And the like.

이하, 하기 실시예 및 비교예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명의 기술적 사상이 그에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the following examples and comparative examples. However, the technical idea of the present invention is not limited or limited thereto.

실시예Example

[[ 실시예Example 1] One]

입자크기가 100 nm인 콜로이달 실리카 연마입자 3 중량%, 및 산화제로서 과산화수소 0.5 중량%를 혼합하고, 수산화암모늄(NH4OH)으로 pH를 조정하여 pH 2의 텅스텐 연마용 슬러리 조성물을 제조하였다.3% by weight of colloidal silica abrasive grains having a particle size of 100 nm and 0.5% by weight of hydrogen peroxide as an oxidizing agent were mixed and adjusted to pH 2 with ammonium hydroxide (NH 4 OH) to prepare a tungsten polishing slurry composition having a pH of 2.

[[ 실시예Example 2] 2]

실시예 1에서, 실리카 연마입자를 5 중량% 첨가한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 텅스텐 연마용 슬러리 조성물을 제조하였다.In Example 1, a slurry composition for tungsten polishing was prepared in the same manner as in Example 1, except that 5 wt% of silica abrasive grains were added.

[[ 실시예Example 3] 3]

실시예 1에서, 실리카 연마입자를 3.3 중량% 첨가하고, 수산화암모늄(NH4OH)으로 pH 2.2로 조정한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 텅스텐 연마용 슬러리 조성물을 제조하였다.In Example 1, a slurry composition for tungsten polishing was prepared in the same manner as in Example 1, except that 3.3 wt% of silica abrasive grains were added and adjusted to pH 2.2 with ammonium hydroxide (NH 4 OH).

[[ 실시예Example 4] 4]

실시예 3에서, 실리카 연마입자를 4.7 중량% 첨가한 것을 제외하고 실시예 3과 동일하게 텅스텐 연마용 슬러리 조성물을 제조하였다.In Example 3, a slurry composition for tungsten polishing was prepared in the same manner as in Example 3 except that silica abrasive grains were added in an amount of 4.7% by weight.

[[ 실시예Example 5] 5]

실시예 1에서, 실리카 연마입자를 3.6 중량% 첨가하고, pH 2.4로 조정한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 텅스텐 연마용 슬러리 조성물을 제조하였다.In Example 1, a slurry composition for tungsten polishing was prepared in the same manner as in Example 1, except that silica abrasive grains were added in an amount of 3.6 weight% and adjusted to pH 2.4.

[[ 실시예Example 6] 6]

실시예 5에서, 실리카 연마입자를 4.4 중량% 첨가한 것을 제외하고 실시예 5와 동일하게 텅스텐 연마용 슬러리 조성물을 제조하였다.In Example 5, a slurry composition for tungsten polishing was prepared in the same manner as in Example 5, except that silica abrasive grains were added in an amount of 4.4% by weight.

[[ 실시예Example 7] 7]

실시예 1에서, 실리카 연마입자를 3.9 중량% 첨가하고, pH 2.6으로 조정한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 텅스텐 연마용 슬러리 조성물을 제조하였다.In Example 1, a slurry composition for tungsten polishing was prepared in the same manner as in Example 1, except that 3.9 wt% of silica abrasive grains were added and adjusted to pH 2.6.

[[ 실시예Example 8] 8]

실시예 7에서, 실리카 연마입자를 4.1 중량% 첨가한 것을 제외하고 실시예 7과 동일하게 텅스텐 연마용 슬러리 조성물을 제조하였다.In Example 7, a slurry composition for tungsten polishing was prepared in the same manner as in Example 7 except that silica abrasive grains were added in an amount of 4.1 wt%.

[[ 실시예Example 9] 9]

실시예 1에서, 실리카 연마입자를 4.2 중량% 첨가하고, pH 2.8로 조정한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 텅스텐 연마용 슬러리 조성물을 제조하였다.In Example 1, a slurry composition for tungsten polishing was prepared in the same manner as in Example 1, except that silica abrasive grains were added in an amount of 4.2 wt% and adjusted to a pH of 2.8.

[[ 실시예Example 10] 10]

실시예 9에서, 실리카 연마입자를 3.8 중량% 첨가한 것을 제외하고 실시예 9와 동일하게 텅스텐 연마용 슬러리 조성물을 제조하였다.A slurry composition for tungsten polishing was prepared in the same manner as in Example 9 except that 3.8% by weight of silica abrasive grains were added.

[[ 실시예Example 11] 11]

실시예 1에서, pH 3으로 조정한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 텅스텐 연마용 슬러리 조성물을 제조하였다.A slurry composition for tungsten polishing was prepared in the same manner as in Example 1, except that the pH was adjusted to 3 in Example 1.

[[ 실시예Example 12] 12]

실시예 9에서, 실리카 연마입자를 5 중량% 첨가한 것을 제외하고 실시예 11과 동일하게 텅스텐 연마용 슬러리 조성물을 제조하였다.In Example 9, a slurry composition for tungsten polishing was prepared in the same manner as in Example 11, except that 5 wt% of silica abrasive grains were added.

[[ 비교예Comparative Example 1] One]

입자크기가 100 nm인 콜로이달 실리카 연마입자 2.5 중량% 및 산화제로서 과산화수소 0.5 중량%를 혼합하고, 고, 수산화암모늄(NH4OH)으로 pH를 조정하여 pH 3.5의 텅스텐 연마용 슬러리 조성물을 제조하였다.2.5% by weight of colloidal silica abrasive grains having a particle size of 100 nm and 0.5% by weight of hydrogen peroxide as an oxidizing agent were mixed and the pH was adjusted with ammonium hydroxide (NH 4 OH) to prepare a tungsten polishing slurry composition having a pH of 3.5 .

[[ 비교예Comparative Example 2] 2]

비교예 1에서, 실리카 연마입자를 2.9 중량% 첨가한 것을 제외하고, 비교예 1과 동일하게 텅스텐 연마용 슬러리 조성물을 제조하였다.In Comparative Example 1, a slurry composition for tungsten polishing was prepared in the same manner as in Comparative Example 1 except that 2.9 wt% of silica abrasive grains were added.

[[ 비교예Comparative Example 3] 3]

비교예 1에서, pH 4로 조정한 것을 제외하고, 비교예 1과 동일하게 텅스텐 연마용 슬러리 조성물을 제조하였다.A slurry composition for tungsten polishing was prepared in the same manner as in Comparative Example 1, except that in Comparative Example 1, the pH was adjusted to 4.

[[ 비교예Comparative Example 4] 4]

비교예 3에서, 실리카 연마입자를 2.9 중량% 첨가한 것을 제외하고, 비교예 3과 동일하게 텅스텐 연마용 슬러리 조성물을 제조하였다.In Comparative Example 3, a slurry composition for tungsten polishing was prepared in the same manner as in Comparative Example 3 except that 2.9 wt% of silica abrasive grains were added.

본 발명의 실시예 1 내지 12, 비교예 1 내지 4의 연마 슬러리 조성물을 이용하여 하기와 같은 연마 조건으로 텅스텐 웨이퍼를 연마하였다.The polishing slurry compositions of Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 4 of the present invention were used to polish tungsten wafers under the following polishing conditions.

[연마율(RR) 측정 방법][Polishing rate (RR) measuring method]

1. 공급량 (feeding rate): 200 ml/min.1. Feeding rate: 200 ml / min.

2. 압력(pressure): 3 psi2. Pressure: 3 psi

3. CMP 시간: 1 min.3. CMP time: 1 min.

4.

Figure pat00002
4.
Figure pat00002

[피크투밸리(Rpv) 측정 방법][Peak-to-valley (Rpv) measuring method]

측정 장비 모델: XE-100Measuring equipment Model: XE-100

스캔 크기(Scan Size): 10 ㎛Scan Size (Scan Size): 10 탆

하기 표 1은 본 발명의 실시예 1 내지 12, 비교예 1 내지 4의 연마입자 종류, 연마입자 함량, 슬러리 조성물의 pH, 산화제 종류, 산화제의 함량, K 상수 값, 연마율(Romoval Rate; RR) 값 및 표면거칠기를 나타내는 피크투밸리(Peak to Valley; Rpv) 값을 나타낸 것이다.Table 1 shows the abrasive particle types, the abrasive particle content, the pH of the slurry composition, the type of the oxidizing agent, the content of the oxidizing agent, the K constant value and the polishing rate (Roving Ratio (RR)) of Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 4 of the present invention ) Value and a peak-to-valley (Rpv) value representing surface roughness.

연마
입자
grinding
particle
함량
(중량%)
content
(weight%)
pHpH 산화제Oxidant 함량
(중량%)
content
(weight%)
K 상수K constant RR
(Å/min)
RR
(Å / min)
Rpv
(nm)
Rpv
(nm)
실시예 1Example 1 100 nm
실리카
100 nm
Silica
33 22 과산화수소Hydrogen peroxide 0.50.5 89.989.9 156156 2.682.68
실시예 2Example 2 100 nm
실리카
100 nm
Silica
55 22 과산화수소Hydrogen peroxide 0.50.5 81.781.7 144144 2.332.33
실시예 3Example 3 100 nm
실리카
100 nm
Silica
3.33.3 2.22.2 과산화수소Hydrogen peroxide 0.50.5 98.998.9 164164 2.722.72
실시예 4Example 4 100 nm
실리카
100 nm
Silica
4.74.7 2.22.2 과산화수소Hydrogen peroxide 0.50.5 93.293.2 156156 2.242.24
실시예 5Example 5 100 nm
실리카
100 nm
Silica
3.63.6 2.42.4 과산화수소Hydrogen peroxide 0.50.5 107.9107.9 152152 2.892.89
실시예 6Example 6 100 nm
실리카
100 nm
Silica
4.44.4 2.42.4 과산화수소Hydrogen peroxide 0.50.5 104.6104.6 164164 2.912.91
실시예 7Example 7 100 nm
실리카
100 nm
Silica
3.93.9 2.62.6 과산화수소Hydrogen peroxide 0.50.5 116.9116.9 180180 3.123.12
실시예 8Example 8 100 nm
실리카
100 nm
Silica
4.14.1 2.62.6 과산화수소Hydrogen peroxide 0.50.5 116.1116.1 196196 3.053.05
실시예 9Example 9 100 nm
실리카
100 nm
Silica
4.24.2 2.82.8 과산화수소Hydrogen peroxide 0.50.5 125.9125.9 180180 3.133.13
실시예 10Example 10 100 nm
실리카
100 nm
Silica
3.83.8 2.82.8 과산화수소Hydrogen peroxide 0.50.5 127.5127.5 188188 3.113.11
실시예 11Example 11 100 nm
실리카
100 nm
Silica
33 33 과산화수소Hydrogen peroxide 0.50.5 141141 188188 3.253.25
실시예 12Example 12 100 nm
실리카
100 nm
Silica
55 33 과산화수소Hydrogen peroxide 0.50.5 132.8132.8 172172 3.173.17
비교예 1Comparative Example 1 100 nm
실리카
100 nm
Silica
2.52.5 3.53.5 과산화수소Hydrogen peroxide 0.50.5 168.6168.6 201201 5.415.41
비교예 2Comparative Example 2 100 nm
실리카
100 nm
Silica
2.92.9 3.53.5 과산화수소Hydrogen peroxide 0.50.5 167.0167.0 203203 5.145.14
비교예 3Comparative Example 3 100 nm
실리카
100 nm
Silica
2.52.5 44 과산화수소Hydrogen peroxide 0.50.5 194.2194.2 212212 6.046.04
비교예 4Comparative Example 4 100 nm
실리카
100 nm
Silica
2.92.9 44 과산화수소Hydrogen peroxide 0.50.5 192.5192.5 213213 5.965.96

상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명 실시예 1 내지 12의 텅스텐 연마용 슬러리 조성물은 목적하는 150 nm 내지 200 nm의 연마율(RR) 값을 확보하는 동시에 표면거칠기를 나타내는 피크투밸리 값(Rpv)이 비교예 1 내지 4의 슬러리 조성물을 이용한 경우에 비해 낮은 것을 알 수 있다. 반면에, 비교예 1 내지 3에서는 화학적 에칭에 따른 연마율(RR) 값이 증가하는 것을 알 수 있으나, 이에 따라 거칠기 값은 높아지는 것을 확인할 수 있다.As shown in Table 1, the slurry compositions for tungsten polishing according to Examples 1 to 12 of the present invention had a desired polishing rate (RR) value of 150 nm to 200 nm and a peak-to-valley value Rpv ) Is lower than in the case of using the slurry compositions of Comparative Examples 1 to 4. On the other hand, in Comparative Examples 1 to 3, it can be seen that the polishing rate (RR) value according to chemical etching increases, but it can be confirmed that the roughness value is increased.

도 1은 본 발명의 비교예 1의 연마 슬러리 조성물로 텅스텐 웨이퍼 연마 후 텅스텐 웨이퍼의 표면 원자현미경(AFM) 이미지이고, 도 2는 본 발명의 실시예 1의 연마 슬러리 조성물로 텅스텐 웨이퍼 연마 후 텅스텐 웨이퍼의 표면 원자현미경(AFM) 이미지이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 비교예 1의 텅스텐 웨이퍼 표면에 비하여 실시예 1의 텅스텐 웨이퍼 표면의 거칠기가 눈에 띄게 향상된 것을 확인할 수 있다.FIG. 1 is a surface atomic force microscope (AFM) image of a tungsten wafer after polishing a tungsten wafer with the polishing slurry composition of Comparative Example 1 of the present invention, and FIG. 2 is a cross- Surface atomic force microscope (AFM) image. Referring to FIGS. 1 and 2, it can be seen that the surface roughness of the tungsten wafer of Example 1 is remarkably improved as compared with the surface of the tungsten wafer of Comparative Example 1.

비교예 1 내지 4와 같이, K 상수 값이 150 초과로 높아져 피크투밸리 값(Rpv)이 높은 경우, 텅스텐 막질의 표면 저항이 높아 표면에 발열이 발생하고, 이로 인한 에너지 저하로 이어되고, 이후 후공정에서도 품질 안정성을 확보할 수 없게 된다.As in Comparative Examples 1 to 4, when the K-constant value increases to more than 150 and the peak-to-valley value Rpv is high, the surface resistance of the tungsten film is high and heat is generated on the surface, Quality stability can not be ensured even in a post-process.

반면에, 본 발명의 실시예 1 내지 12와 같이, K 상수 값이 80 내지 150의 범위로 낮아 피크투밸리 값(Rpv)이 낮은 경우, 표면 저항이 낮아 전류의 손실이 적게 흐르게 되어 전기적 특성을 개선시킬 수 있고, 이후 후공정에서도 품질 안정성을 확보할 수 있다.On the other hand, as in Examples 1 to 12 of the present invention, when the K-constant value is low in the range of 80 to 150 and the peak-to-valley Rpv is low, the surface resistance is low and the current loss is small, And the quality stability can be ensured even after the subsequent process.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 제한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. This is possible. Therefore, the scope of the present invention should not be limited by the described embodiments, but should be determined by the equivalents of the appended claims, as well as the appended claims.

Claims (8)

연마입자; 및
산화제;
를 포함하는 텅스텐 연마용 슬러리 조성물로서,
상기 연마입자는, 상기 텅스텐 연마용 슬러리 조성물 중 1 중량% 내지 5 중량%인 것이고,
pH가 2 내지 3의 범위를 가지는 것인,
텅스텐 연마용 슬러리 조성물.
Abrasive particles; And
Oxidant;
≪ RTI ID = 0.0 > a < / RTI > tungsten abrasive slurry composition,
The abrasive grains are 1 wt% to 5 wt% of the slurry composition for tungsten polishing,
lt; RTI ID = 0.0 > pH < / RTI >
Slurry composition for tungsten polishing.
제1항에 있어서,
상기 텅스텐 연마용 슬러리 조성물을 이용한 텅스텐의 연마 후 표면은, 표면거칠기를 나타내는 피크투밸리(peak to valley, Rpv) 값이 5 nm 이하인 것인, 텅스텐 연마용 슬러리 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the surface after polishing the tungsten using the slurry composition for tungsten polishing has a peak to valley (Rpv) value showing surface roughness of 5 nm or less.
제1항에 있어서,
상기 텅스텐 연마용 슬러리 조성물은, 하기의 식 1에 의해 계산되는 K 상수의 값이 80 내지 150을 만족하는 것인, 텅스텐 연마용 슬러리 조성물:
[식 1]
K 상수 = (51.1 × pH 값) - (4.1 × 연마입자 함량).
The method according to claim 1,
Wherein the slurry composition for tungsten polishing satisfies a K constant value calculated by the following formula 1 from 80 to 150:
[Formula 1]
K constant = (51.1 x pH value) - (4.1 x abrasive grain content).
제1항에 있어서,
상기 연마입자는,
금속산화물, 유기물 또는 무기물로 코팅된 금속산화물, 및 콜로이달 상태의 상기 금속산화물로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하고,
상기 금속산화물은 실리카, 세리아, 지르코니아, 알루미나, 티타니아, 바륨티타니아, 게르마니아, 망가니아 및 마그네시아로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것인, 텅스텐 연마용 슬러리 조성물.
The method according to claim 1,
The above-
At least one selected from the group consisting of a metal oxide coated with a metal oxide, an organic or inorganic material, and a metal oxide in a colloidal state,
Wherein the metal oxide comprises at least one selected from the group consisting of silica, ceria, zirconia, alumina, titania, barium titania, germania, manganese, and magnesia.
제1항에 있어서,
상기 연마입자의 크기는, 20 nm 내지 150 nm인 단일 사이즈 입자 또는 2종 이상의 혼합 입자인 것인, 텅스텐 연마용 슬러리 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the size of the abrasive grains is a single size particle having a size of 20 nm to 150 nm or a mixed particle of two or more kinds.
제1항에 있어서,
상기 산화제는, 과산화수소, 우레아 과산화수소, 우레아, 과탄산염, 과요오드산, 과요오드산염, 과염소산, 과염소산염, 과브롬산, 과브롬산염, 과붕산, 과붕산염, 과망간산, 과망간산염, 과황산염, 브롬산염, 염소산염, 아염소산염, 크롬산염, 요오드산염, 요오드산, 과산화황산암모늄, 벤조일 퍼옥사이드, 칼슘 퍼옥사이드, 바륨 퍼옥사이드, 소듐 퍼옥사이드 및 과산화요소로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것인, 텅스텐 연마용 슬러리 조성물.
The method according to claim 1,
The oxidizing agent may be at least one selected from the group consisting of hydrogen peroxide, urea hydrogen peroxide, urea, percarbonate, periodate, periodate, perchlorate, perchlorate, perbromate, perbromate, perborate, perborate, permanganate, permanganate, persulfate, At least one selected from the group consisting of chlorate, chlorite, chromate, iodate, iodate, ammonium peroxodisulfate, benzoyl peroxide, calcium peroxide, barium peroxide, sodium peroxide and peroxide , A slurry composition for tungsten abrasion.
제1항에 있어서,
상기 산화제는, 상기 텅스텐 연마용 슬러리 조성물 중 0.01 중량% 내지 5 중량%인 것인, 텅스텐 연마용 슬러리 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the oxidizing agent is 0.01 wt% to 5 wt% of the slurry composition for tungsten polishing.
제1항에 있어서,
상기 텅스텐 연마용 슬러리 조성물은, 텅스텐의 토폴로지(topology)를 개선하는 것인, 텅스텐 연마용 슬러리 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the slurry composition for tungsten polishing improves the topology of tungsten.
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