KR20180062785A - 화학적 기계적 연마를 위한 통합형 슬러리 조성물 및 이를 이용한 연마 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 화학적 기계적 연마를 위한 통합형 슬러리 조성물 및 이를 이용한 연마 방법에 관한 것으로, 상기 통합형 슬러리 조성물은 카르복실기 함유 트리아졸계 화합물 또는 카르복실기 함유 테트라졸계 화합물을 연마촉진제로 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 화학적 기계적 연마를 위해 사용되는 통합형 슬러리 조성물 및 상기 통합형 슬러리 조성물을 이용하여 금속 배선층(예를 들어, 구리 배선층)을 연마하는 방법에 관한 것이다.
반도체 소자의 고집적화 및 고성능화를 위해 반도체 소자 제조 시 다층 배선 구조의 형성이 요구되고 있으며, 상기 다층 배선 구조의 형성을 위해서는 각 배선층의 평탄화 공정이 필요하게 되었다. 상기 배선층의 평탄화를 위해 종래에는 리플로우(Reflow), SOG 또는 에치백(Etchback) 등의 다양한 방법이 적용되었으나, 이들 방법은 다층 배선 구조를 형성하는데, 만족스러운 결과를 나타내지 못하였다.
이에 따라, 상기 배선층의 평탄화를 위해 화학적 기계적 연마(CHEMICAL MECHANICAL POLISHING; CMP) 방법이 주로 사용되고 있다. 상기 CMP 방법은 연마 장치의 연마 패드와 배선층이 형성된 기판 사이에, 연마입자 및 다양한 화학 성분을 포함하는 슬러리 조성물을 공급하면서, 배선층과 연마 패드를 접촉시키고 이들을 상대적으로 이동시켜(예를 들어, 상기 배선층이 형성된 기판을 회전시켜), 상기 연마입자 등으로 배선층을 기계적 연마하면서 상기 화학 성분 등의 작용으로 배선층을 화학적 연마하는 방법이다.
한편, 최근 들어, 배선층의 저항을 보다 낮추고 반도체 소자를 더욱 고성능화하기 위해 저저항 금속인 구리로 배선층을 형성하는 경우가 증가하고 있다. 따라서 구리 배선층의 연마 및 평탄화를 위한 CMP 방법이 다양하게 연구되고 있으며, 현재는 통상 다음의 2차 연마 과정을 거쳐 구리 배선층의 연마 및 평탄화가 이루어지고 있다.
구체적으로, 구리 배선층에서 배선 부분을 제외한 나머지 부분을 1차 연마하여 제거한 후, 1차 연마 과정에서 발생한 디싱(Dishing) 또는 이로젼(Erosion)을 제거하여 구리 배선층의 미세 균일도 및 거칠기를 조절하는 2차 연마 과정을 거치고 있다.
상기 1차 연마 과정에서 사용되는 슬러리 조성물은 구리 배선층에 대한 연마율이 높아야 하며, 전기적 특성 저하를 유발하는 디싱 또는 이로젼의 발생을 최소화시키는 것이 요구된다. 반면, 상기 2차 연마 과정에서 사용되는 슬러리 조성물은 디싱 또는 이로젼을 제거하여야 하므로, 구리 배선층에 대한 연마율이 비교적 낮은 것이 요구된다.
이와 같이 1차 및 2차 연마 과정에서 사용되는 슬러리 조성물은 그 조건이 다르기 때문에 이들 슬러리 조성물의 조성은 서로 다를 수 밖에 없으며, 이로 인해 종래에는 구리 배선층의 연마를 위해 두 가지 타입의 슬러리 조성물을 사용해야 하는 번거로움이 있었다. 또한, 2차에 걸쳐 연마를 수행해야 하기 때문에 연마 과정에 장시간이 소비되는 문제점도 있었다.
이외에 종래에는 슬러리 조성물에 포함되는 연마촉진제로 착물을 형성하는 아미노산계 화합물(예를 들어, 글리신(Glycine))이 주로 사용되었는데, 상기 아미노산계 화합물은 슬러리 조성물의 에칭 속도를 과도하게 증가시킴에 따라 구리 배선층의 부식을 유발하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해, 금속 배선층에 대한 연마 속도와 에칭 속도가 최적화된 통합형 슬러리 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 통합형 슬러리 조성물을 이용한 금속 배선층의 연마 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 연마제, 부식방지제, 및 연마촉진제를 포함하고, 상기 연마촉진제가 카르복실기 함유 트리아졸계 화합물 및 카르복실기 함유 테트라졸계 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하고, 상기 부식방지제와 상기 연마촉진제의 혼합비율이 1:0.8 내지 4의 중량비인 것인 통합형 슬러리 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은, a) 금속 배선층이 형성된 기판을 준비하는 단계; 및 b) 상기 통합형 슬러리 조성물로 상기 금속 배선층을 화학적 기계적 연마하는 단계를 포함하는 금속 배선층의 연마 방법을 제공한다.
본 발명의 통합형 슬러리 조성물은 카르복실기 함유 트리아졸계 화합물 또는 카르복실기 함유 테트라졸계 화합물을 연마촉진제로 포함함에 따라 금속 배선층에 대한 연마 속도와 에칭 속도가 최적화되어 금속 배선층의 부식을 최소화하면서 높은 연마율로 금속 배선층을 연마할 수 있다.
또한, 본 발명의 연마 방법은 상기 통합형 슬러리 조성물로 금속 배선층(특히, 구리 배선층)을 연마함에 따라 금속 배선층을 제거하는 1차 연마와 금속 배선층의 미세 균일도 및 거칠기를 조절하는 2차 연마가 한 번에 이루어지기 때문에 1차 및 2차 연마 과정을 거치던 종래의 연마 방법에 비해 연마 효율을 향상시킬 수 있다.
이하 본 발명을 설명한다.
종래에는 두 가지 타입의 슬러리 조성물을 이용하여 2차 연마 과정을 거쳐 금속 배선층(구체적으로, 구리 배선층)을 연마 및 평탄화함에 따라 연마 효율이 떨어지는 문제점이 있었다. 또한 슬러리 조성물의 에칭 속도를 높이고자 아미노산계 화합물(예를 들어, 글리신)을 사용하였으나 에칭 속도가 과도하게 높아짐에 따라 금속 배선층의 부식이 유발되었으며, 에칭 속도를 제어하고자 트리아졸계 화합물(예를 들어, 벤조트리아졸)의 사용량을 높였으나 금속 배선층의 연마 속도가 저하되거나 연마 후 잔류물이 남아 금속 배선층의 신뢰도가 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명자들은 이러한 종래의 문제점을 해결하고자 연구하던 중, 아미노산계 화합물 대신에 카르복실기 함유 트리아졸계 화합물 또는 카르복실기 함유 테트라졸계 화합물을 연마촉진제로 사용하고, 상기 연마촉진제와 부식방지제의 사용비율을 최적화함에 따라 1차 연마 과정만으로도 금속 배선층의 제거와 금속 배선층의 미세 균일도 및 거칠기의 조절이 이루어지는 것이 확인되어, 본 발명을 완성하게 되었다.
즉, 본 발명은 1차 및 2차 연마 과정을 한 번에 수행할 수 있는 통합형 슬러리 조성물 및 이를 이용한 연마 방법에 관한 것으로, 이에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
1. 통합형 슬러리 조성물
본 발명의 통합형 슬러리 조성물은, 연마제, 부식 방지제 및 연마촉진제를 포함한다.
본 발명의 통합형 슬러리 조성물에 포함되는 연마제는 금속 배선층(예를 들어, 구리 배선층)을 기계적으로 연마하는 역할을 한다.
이러한 연마제는 특별히 한정되지 않으나, 실리카(침강, 흄드, 콜로이드, 또는 합성), 제올라이트, 산화알루미늄, 산화세륨, 산화게르마늄, 산화티타늄, 산화지르코늄, 산화마그네슘 및 산화텅스텐으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것이 바람직하다.
상기 연마제의 평균 입경(D50)은 특별히 한정되지 않으나, 10 내지 100 ㎚인 것이 바람직하고, 40 내지 80 ㎚인 것이 더욱 바람직하다. 상기 연마제의 평균 입경(D50)이 10 ㎚ 미만일 경우에는 연마 속도가 저하될 수 있으며, 100 ㎚를 초과할 경우에는 연마제의 분산성이 저하되거나 피연마면에 스크래치를 유발시킬 수 있다.
이러한 연마제의 함량은 특별히 한정되지 않으나, 통합형 슬러리 조성물 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 25 중량부인 것이 바람직하고, 1 내지 6 중량부인 것이 더욱 바람직하다. 상기 연마제의 함량이 0.1 중량부 미만일 경우에는 연마성이 저하될 수 있으며, 25 중량부를 초과할 경우에는 통합형 슬러리 조성물의 안정성이 저하되거나 피연마면에 스크래치를 유발시킬 수 있다.
본 발명의 통합형 슬러리 조성물에 포함되는 부식방지제는 기계적 연마가 일어나지 않는 낮은 단차 영역에서 부식이 일어나지 않도록 방지하며, 연마 속도를 조절하여 금속 배선층의 평탄화를 향상시키는 역할을 한다.
이러한 부식방지제는 특별히 한정되지 않으나, 벤조트리아졸(benzotriazole), 1,2,4-트리아졸(1,2,4-triazole), 1,2,3,4-테트라졸(1,2,3,4-tetrazole), 5-아미노테트라졸(5-aminotetrazole), 1-알킬-5-아미노테트라졸(1-alkyl-5-aminotetrazole), 5-페닐테트라졸(5-phenyltetrazole), 5-메틸-1H-벤조트리아졸(5-methyl-1H-benzotriazole), 2,1,3-벤조트리아졸(2,1,3-benzotriazole), 2-메르캅토벤조트리아졸(2-mercaptobenzotriazole), 이미다졸(imidazole), 2-메르캅토벤조이미다졸(2-mercaptobenzimidazole), 2-메르캅토벤조옥사졸(2-mercaptobenzoxazole) 및 이들의 유도체로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것이 바람직하며, 벤조트리아졸 및 이의 유도체인 것이 더욱 바람직하다. 또한 당 업계에 공지된 음이온성 계면활성제, 양이온성 계면활성제, 또는 양쪽이온성 계면활성제도 부식방지제로 사용될 수 있다.
상기 부식방지제의 함량은 특별히 한정되지 않으나, 통합형 슬러리 조성물의 물성을 고려할 때, 슬러리 조성물 100 중량부를 기준으로 0.0001 내지 1 중량부인 것이 바람직하고, 0.001 내지 0.1 중량부인 것이 더욱 바람직하다. 상기 부식방지제의 함량이 0.0001 중량부 미만일 경우에는 부식 방지 효과를 얻기 어려울 수 있으며, 1 중량부를 초과할 경우에는 연마 속도가 저하되거나 연마 후 부식방지제 잔류물이 금속 배선층에 잔류하여 금속 배선층의 신뢰도를 저하시킬 수 있다.
본 발명의 통합형 슬러리 조성물에 포함되는 연마촉진제는 카르복실기 함유 트리아졸계 화합물 및 카르복실기 함유 테트라졸계 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물을 포함한다. 이러한 연마촉진제는 연마 과정에서 발생하는 금속 이온(예를 들어, Cu2 +)이 금속 배선층으로 환원되기 전에 금속 이온과 착화합물(complexing compound)을 형성하여 금속 배선층의 연마 속도(제거 속도)를 제어하는 역할을 한다.
상기 카르복실기 함유 트리아졸계 화합물은 특별히 한정되지 않으나, 1,2,4-트리아졸-3-카르복시산(1,2,4-triazole-3-carboxylic acid), 1,2,3-트리아졸-4,5-디카르복시산(1,2,3-triazole-4,5-dicarboxylic acid), 1H-1,2,3-트리아졸-4-카르복시산(1H-1,2,3-triazole-4-carboxylic acid), 1H-1,2,3-트리아졸-5-카르복시산(1H-1,2,3-triazole-5-carboxylic acid), 1H-벤조트리아졸-5-카르복시산(1H-benzotriazole-5-carboxylic acid) 및 3H-벤조트리아졸-5-카르복시산(3H-benzotriazole-5-carboxylic acid)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것이 바람직하다.
또한 상기 카르복실기 함유 테트라졸계 화합물은 특별히 한정되지 않으나, 1H-테트라졸-5-아세트산(1H-tetrazole-5-acetic acid), 5-아미노-테트라졸-1-아세트산(5-amino-tetrazolyle-1-acetic acid), 5-메르캅토-1H-테트라졸-1-아세트산(5-mercapto-1H-tetrazole-1-acetic acid), 2-페닐-2H-테트라졸-5-카르복시산(2-phenyl-2H-tetrazole-5-carboxylic acid), 2H-테트라졸-5-카르복시산(2H-tetrazole-5-carboxylic acid) 및 1H-테트라졸-5-카르복시산(1H-tetrazole-5-carboxylic acid)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것이 바람직하다.
이러한 연마촉진제의 함량은 특별히 한정되지 않으나, 통합형 슬러리 조성물 100 중량부를 기준으로 0.0001 내지 1 중량부인 것이 바람직하고, 0.001 내지 0.1 중량부인 것이 더욱 바람직하다. 상기 연마촉진제의 함량이 0.0001 중량부 미만일 경우에는 연마성이 저하되거나 부식이 유발될 수 있으며, 1 중량부를 초과할 경우에는 통합형 슬러리 조성물의 용해도가 저하될 수 있다.
한편, 본 발명은 상기 부식방지제와 상기 연마촉진제의 혼합비율이 1:0.8 내지 4의 중량비로 특정되어 있으며, 이로 인해 금속 배선층의 연마 속도와 에칭 속도를 최적화할 수 있다. 즉, 본 발명은 부식방지제와 연마촉진제의 혼합비율을 상기 범위로 특정함에 따라 1차 연마 및 2차 연마로 나누어 연마를 실시하던 종래와 달리 1차 연마 과정만으로 금속 배선층의 제거와 금속 배선층의 미세 균일도 및 거칠기의 조절이 가능한 통합형 슬러리 조성물을 제공할 수 있다. 여기서 통합형 슬러리 조성물의 연마 선택비를 보다 높이기 위해 상기 부식방지제와 상기 연마촉진제의 혼합비율은 1:1 내지 3.5의 중량비인 것이 더욱 바람직하다.
이와 같은 본 발명의 통합형 슬러리 조성물은 산화제, pH 조절제 및 용매로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 통합형 슬러리 조성물에 더 포함되는 산화제는 금속 배선층의 표면을 산화시켜 연마 속도를 향상시키는 역할을 한다. 이러한 산화제는 특별히 한정되지 않으나, 과산화수소, 과요오드산, 요오드산칼륨, 과황산암모늄, 페리시안화칼륨, 브롬산칼륨, 삼산화바나듐, 차아염소산, 차아염소산나트륨, 질산철 및 이들의 혼합물 등을 들 수 있으며, 산화력과 슬러리 조성물의 안정성을 고려할 때, 산화제는 과산화수소인 것이 바람직하다.
상기 산화제의 함량은 특별히 한정되지 않으나, 통합형 슬러리 조성물의 물성을 고려할 때, 통합형 슬러리 조성물 100 중량부를 기준으로 0.01 내지 20 중량부인 것이 바람직하고, 0.01 내지 10 중량부인 것이 더욱 바람직하다. 상기 산화제의 함량이 0.01 중량부 미만일 경우에는 산화력 효과를 얻기 어려울 수 있으며, 10 중량부를 초과할 경우에는 통합형 슬러리 조성물의 안정성이 저하되거나 부식이 유발될 수 있다.
본 발명의 통합형 슬러리 조성물에 더 포함되는 pH 조절제는 통합형 슬러리 조성물의 pH를 조절하는 역할을 한다. 이러한 pH 조절제는 나트륨 이온이 비함유되어 있는 물질이라면 특별히 한정되지 않으나, 질산, 황산, 인산, 아세트산, 유기산, 수산화칼륨, 수산화암모늄, 또는 이들의 혼합물 등을 들 수 있다.
상기 pH 조절제의 함량은 통합형 슬러리 조성물의 pH 값에 따라 적절히 조절될 수 있다. 여기서 통합형 슬러리 조성물의 안정성 또는 장비의 부식 등을 고려할 때, 통합형 슬러리 조성물의 pH가 2 내지 5가 되도록, 구체적으로는 2 내지 3.5가 되도록 pH 조절제의 함량을 조절하는 것이 바람직하다.
본 발명의 통합형 슬러리 조성물에 더 포함되는 용매는 상기 성분들의 용해 또는 분산 매질의 역할을 한다. 이러한 용매는 특별히 한정되지 않으나, 물, 순수, 또는 초순수 등을 들 수 있다.
2. 연마 방법
본 발명은 상기에서 설명한 통합형 슬러리 조성물로 금속 배선층(예를 들어, 구리 배선층)을 연마하는 방법을 제공하는데, 이에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
a) 기판 준비
먼저, 금속 배선층이 형성된 기판을 준비한다. 상기 기판은 당 업계에 공지된 것이라면 특별히 한정되지 않으나, 실리콘 웨이퍼를 들 수 있다. 이러한 기판에 금속 배선층을 형성하는 방법은 당 업계에 공지된 것이라면 특별히 한정되지 않는다.
한편, 기판 상에 형성된 금속 배선층의 두께는 특별히 한정되지 않으나, 금속 배선층의 연마 속도, 부식 정도, 미세 균일도, 연마 효율 등을 고려할 때, 1500 내지 3000 Å인 것이 바람직하고, 1900 내지 2100 Å인 것이 더욱 바람직하다.
b) 화학적 기계적 연마
다음, 상기에서 설명한 통합형 슬러리 조성물로 상기 금속 배선층을 화학적 기계적 연마한다. 이때, 금속 배선층을 연마하는 조건은 특별히 한정되지 않으나, 상기 통합형 슬러리 조성물이 사용됨에 따라 연마속도가 1000 내지 2500 Å/min을 나타낼 수 있다. 이외에 금속 배선층을 연마하는 조건(예를 들어, 연마 패드의 회전 속도 및 가압 압력 등) 및 환경은 당 업계에 공지된 것이라면 특별히 한정되지 않는다.
이하 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[
실시예
1 내지 3]
하기 표 1의 조성을 가지는 통합형 슬러리 조성물을 각각 준비하였다. 이때, 슬러리 조성물의 pH는 모두 3.5로 맞추었으며, pH 조절제로는 질산 및 수산화칼륨을 사용하였다.
| 성분 | 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | |
| 연마제 | 실리카 | 3 | 3 | 3 |
| 부식방지제 | 벤조트리아졸(BTA) | 0.01 | 0.007 | 0.015 |
| 연마촉진제 | 1,2,3-Triazole-4,5-디카르복시산 | 0.01 | - | - |
| 1H-테트라졸-5-아세트산 | - | 0.014 | - | |
| 1H-벤조트리아졸-5-카르복시산 | - | - | 0.04 | |
| 산화제 | 과산화수소 | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
| 용매 | 순수 | Bal. | Bal. | Bal. |
| 합계(wt%) | 100 | 100 | 100 | |
[
비교예
1 내지 9]
하기 표 2의 조성을 가지는 통합형 슬러리 조성물을 각각 준비하였다. 이때, 슬러리 조성물의 pH는 모두 3.5로 맞추었으며, pH 조절제로는 질산 및 수산화칼륨을 사용하였다.
| 성분 | 비교예 1 | 비교예 2 | 비교예 3 | 비교예 4 | 비교예 5 | 비교예 6 | 비교예 7 | 비교예 8 | 비교예 9 | |
| 연마제 | 실리카 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
| 부식 방지제 |
벤조트리아졸(BTA) | 0.01 | 0.001 | - | - | 0.01 | - | 0.01 | 0.01 | 0.01 |
| 연마 촉진제 |
1,2,3-Triazole-4,5-디카르복시산 | - | - | 0.01 | 0.004 | - | - | 0.005 | 0.06 | 0.09 |
| 글리신 | - | - | - | - | 0.08 | 0.05 | - | - | - | |
| 산화제 | 과산화수소 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
| 용매 | 순수 | Bal. | Bal. | Bal. | Bal. | Bal. | Bal. | Bal. | Bal. | Bal. |
| 합계(wt%) | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | |
[
실험예
1]
실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 9 각각의 통합형 슬러리 조성물에 대한 물성을 다음과 같은 방법으로 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다. 이때, G&P Technology사의 Poli400를 연마장비로, 롬앤하스사의 IC1000 패드를 연마패드로 사용하여 연마 테스트를 실시하였다. 연마조건은 Table/Head 속도를 93/87 rpm으로, 연마압력을 140 g/㎠으로, 리테이너 링(retainer ring) 압력을 140 g/㎠으로, 슬러리 조성물의 공급유량을 100 ㎖/min로, 연마시간을 60 초로 하였다.
1. 연마 속도: 연마 전후의 각 박막의 두께 변화량을 연마 시간으로 나누어 산출하였다. 이때 구리막과 탄탈막의 두께는 AIT사의 4탐침 표면저항측정기(Four Point Probe)를 이용하여 면저항을 측정한 후 두께로 환산하여 계산하였다. 실리콘산화막의 두께는 K-MAC사의 Spectra Thick 4000으로 측정하였다.
2. 구리막 에칭 속도: 통합형 슬러리 조성물 50 ㎖를 60 ℃로 가열한 후, 구리막을 가열된 통합형 슬러리 조성물에 5 분 동안 침지시켰다. 이후, 4탐침 표면저항측정기(Four Point Probe)로 침지 후의 구리막의 두께를 측정한 후, 연마된 구리막의 두께 및 침지 시간을 이용하여 에칭 속도를 계산하였다.
3. 에칭 후 표면상태: 통합형 슬러리 조성물 50 ㎖를 60 ℃로 가열한 후, 구리패턴을 가열된 통합형 슬러리 조성물에 5 분 동안 침지시켰다. 이후, 구리패턴의 미세패턴부분을 광학현미경(비율: 500 배)으로 확인하고, 침지 전 상태와 비교하여 표면상태를 평가하였다(구리패턴의 표면 상태 우수: ○ / 구리패턴의 표면 상태 보통: △ / 구리패턴의 표면 상태 불량: ×).
| 실리콘산화막 연마 속도 |
구리막 연마 속도 | 구리막 에칭 속도 | 구리패턴 표면상태 |
|
| 실시예 1 | 2011 | 2006 | <10 | ○ |
| 실시예 2 | 1995 | 1987 | <8 | ○ |
| 실시예 3 | 2034 | 2100 | <11 | ○ |
| 비교예 1 | 2020 | 291 | <1 | △ |
| 비교예 2 | 2044 | 2111 | 100 | △ |
| 비교예 3 | 2104 | 5081 | 653 | × |
| 비교예 4 | 2137 | 1979 | 566 | △ |
| 비교예 5 | 1998 | 1993 | 150 | × |
| 비교예 6 | 1985 | 2065 | 713 | × |
| 비교예 7 | 2016 | 513 | <5 | ○ |
| 비교예 8 | 1999 | 3921 | <10 | ○ |
| 비교예 9 | 1993 | 6239 | <20 | ○ |
상기 표 3을 참조하면, 본 발명의 통합형 슬러리 조성물은 연마 속도가 높은 반면에 에칭 속도가 낮은 것을 확인할 수 있으며, 표면상태도 우수한 것을 확인할 수 있다.
Claims (11)
- 연마제, 부식방지제, 및 연마촉진제를 포함하고,
상기 연마촉진제가 카르복실기 함유 트리아졸계 화합물 및 카르복실기 함유 테트라졸계 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하고,
상기 부식방지제와 상기 연마촉진제의 혼합비율이 1:0.8 내지 4의 중량비인 것인 통합형 슬러리 조성물. - 청구항 1에 있어서,
상기 카르복실기 함유 트리아졸계 화합물은 1,2,4-트리아졸-3-카르복시산(1,2,4-triazole-3-carboxylic acid), 1,2,3-트리아졸-4,5-디카르복시산(1,2,3-triazole-4,5-dicarboxylic acid), 1H-1,2,3-트리아졸-4-카르복시산(1H-1,2,3-triazole-4-carboxylic acid), 1H-1,2,3-트리아졸-5-카르복시산(1H-1,2,3-triazole-5-carboxylic acid), 1H-벤조트리아졸-5-카르복시산(1H-benzotriazole-5-carboxylic acid) 및 3H-벤조트리아졸-5-카르복시산(3H-benzotriazole-5-carboxylic acid)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것인 통합형 슬러리 조성물. - 청구항 1에 있어서,
상기 카르복실기 함유 테트라졸계 화합물은 1H-테트라졸-5-아세트산(1H-tetrazole-5-acetic acid), 5-아미노-테트라졸-1-아세트산(5-amino-tetrazolyle-1-acetic acid), 5-메르캅토-1H-테트라졸-1-아세트산(5-mercapto-1H-tetrazole-1-acetic acid), 2-페닐-2H-테트라졸-5-카르복시산(2-phenyl-2H-tetrazole-5-carboxylic acid), 2H-테트라졸-5-카르복시산(2H-tetrazole-5-carboxylic acid) 및 1H-테트라졸-5-카르복시산(1H-tetrazole-5-carboxylic acid)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것인 통합형 슬러리 조성물. - 청구항 1에 있어서,
상기 부식방지제가 벤조트리아졸(benzotriazole), 1,2,4-트리아졸(1,2,4-triazole), 1,2,3,4-테트라졸(1,2,3,4-tetrazole), 5-아미노테트라졸(5-aminotetrazole), 1-알킬-5-아미노테트라졸(1-alkyl-5-aminotetrazole), 5-페닐테트라졸(5-phenyltetrazole), 5-메틸-1H-벤조트리아졸(5-methyl-1H-benzotriazole), 2,1,3-벤조트리아졸(2,1,3-benzotriazole), 2-메르캅토벤조트리아졸(2-mercaptobenzotriazole), 이미다졸(imidazole), 2-메르캅토벤조이미다졸(2-mercaptobenzimidazole), 2-메르캅토벤조옥사졸(2-mercaptobenzoxazole) 및 이들의 유도체로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것인 통합형 슬러리 조성물. - 청구항 1에 있어서,
상기 연마제가 실리카, 제올라이트, 산화알루미늄, 산화세륨, 산화게르마늄, 산화티타늄, 산화지르코늄, 산화마그네슘 및 산화텅스텐으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것인 통합형 슬러리 조성물. - 청구항 1에 있어서,
상기 연마제의 평균 입경(D50)이 10 내지 100 ㎚인 것인 통합형 슬러리 조성물. - 청구항 1에 있어서,
산화제를 더 포함하는 것인 통합형 슬러리 조성물. - 청구항 1에 있어서,
pH 조절제 및 용매로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 더 포함하는 것인 통합형 슬러리 조성물. - a) 금속 배선층이 형성된 기판을 준비하는 단계; 및
b) 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항의 통합형 슬러리 조성물로 상기 금속 배선층을 화학적 기계적 연마하는 단계를 포함하는 금속 배선층의 연마 방법. - 청구항 9에 있어서,
상기 a) 단계에서 금속 배선층의 두께가 1500 내지 3000 Å인 것인 금속 배선층의 연마 방법. - 청구항 9에 있어서,
상기 b) 단계에서 금속 배선층을 연마하는 연마속도가 1000 내지 2500 Å/min인 금속 배선층의 연마 방법.
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| WO2024091105A1 (ko) * | 2022-10-28 | 2024-05-02 | 솔브레인 주식회사 | 화학적 기계적 연마 슬러리 조성물 및 반도체 소자의 제조 방법 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20110043244A (ko) | 2009-10-21 | 2011-04-27 | 주식회사 케이씨텍 | 화학적 기계적 연마용 슬러리 조성물 |
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2016
- 2016-12-01 KR KR1020160162868A patent/KR20180062785A/ko not_active Application Discontinuation
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