KR20190063989A - Method of preparing cerium oxide particles, cerium oxide particles and composition of slurry for polishing compring the same - Google Patents

Method of preparing cerium oxide particles, cerium oxide particles and composition of slurry for polishing compring the same Download PDF

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Abstract

The present invention relates to: a method for manufacturing cerium oxide particles having a high porosity; the cerium oxide particles; and a polishing slurry composition comprising the same. According to the present invention, surface-processed cerium oxide particles can be manufactured by the following steps: obtaining a cerium precursor mixture by mixing a cerium precursor, a surfactant, an organic solvent, and water; mixing a precipitant with the cerium precursor mixture to obtain a cerium hydroxide precipitate; and calcining the cerium hydroxide to obtain cerium oxide particles. The present invention also relates to polishing cerium oxide particles with the porosity of 40 to 80%, and a polishing slurry composition comprising the same.

Description

산화세륨 입자의 제조방법, 산화세륨 입자 및 이를 포함하는 연마용 슬러리 조성물{METHOD OF PREPARING CERIUM OXIDE PARTICLES, CERIUM OXIDE PARTICLES AND COMPOSITION OF SLURRY FOR POLISHING COMPRING THE SAME}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a cerium oxide particle, a cerium oxide particle, and a polishing slurry composition containing the cerium oxide particle,

본 발명은 산화세륨 입자의 제조방법, 산화세륨 입자 및 이를 포함하는 연마용 슬러리 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a process for producing cerium oxide particles, cerium oxide particles and a polishing slurry composition containing the cerium oxide particles.

반도체 소자가 다양해지고 고집적화됨에 따라 더욱 미세한 패턴 형성 기술이 사용되고 있으며, 그에 따라 반도체 소자의 표면 구조가 더욱 복잡해지고 표면 막들의 단차도 더욱 커지고 있다. As the semiconductor devices are diversified and highly integrated, a finer pattern forming technique is used, thereby complicating the surface structure of the semiconductor device and increasing the step difference of the surface films.

반도체 소자를 제조하는데 있어서 기판 상에 형성된 특정한 막에서의 단차를 제거하기 위한 평탄화 기술로서 CMP(chemical mechanical polishing) 공정이 이용된다. A chemical mechanical polishing (CMP) process is used as a planarization technique for removing a step in a specific film formed on a substrate in manufacturing a semiconductor device.

예를 들어, 층간 절연을 위해 과량으로 성막된 절연막을 제거하기 위한 공정으로 ILD(interlayer dielectronic)와, 칩(chip)간 절연을 하는 STI(shallow trench isolation)용 절연막의 평탄화를 위한 공정 및 배선, 컨택 플러그, 비아 컨택 등과 같은 금속 도전막을 형성하기 위한 공정으로서 많이 사용되고 있다.For example, a process for removing an insulating film excessively formed for interlayer insulation includes a process for interlayer dielectronic (ILD), a process for planarization of an insulating film for STI (shallow trench isolation) A contact plug, a via contact, or the like.

CMP 공정에 있어서 연마 속도, 연마 표면의 평탄화도, 스크래치의 발생 정도가 중요하며, CMP 공정 조건, 슬러리의 종류, 연마 패드의 종류 등에 의해 결정된다. 특히 스크래치의 발생과 직접 관련이 있는 큰 입자의 제거는 더욱 중요한 기술이라 할 수 있는데, 이러한 스크래치 감소를 위해 슬러리의 평균 입경을 감소시키게 되면 연마량의 감소로 생산량이 감소하는 문제점이 나타나게 된다. In the CMP process, the polishing rate, the degree of planarization of the polishing surface, and the degree of occurrence of scratches are important, and are determined by the CMP process conditions, the kind of slurry, the type of polishing pad, and the like. Particularly, removal of large particles directly related to the generation of scratches is a more important technique. In order to reduce the scratches, if the average particle size of the slurry is reduced, there is a problem that the production amount is decreased due to the reduction of the polishing amount.

따라서, CMP 공정용으로는 상기의 연마속도, 분산안정성, 스크래치 등을 고려하여 적정크기 및 분포를 가지는 연마 입자가 필요한 실정이다.Therefore, in the CMP process, abrasive grains having an appropriate size and distribution are required in consideration of the above polishing rate, dispersion stability, scratch, and the like.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 연마 속도가 높으면서도 연마 후 표면의 결함이 거의 없는 산화세륨 입자의 제조방법, 산화세륨 입자 및 이를 포함하는 연마용 슬러리 조성물을 제공하고자 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to a cerium oxide particle production method, a cerium oxide particle, and a polishing slurry composition containing the cerium oxide particle, wherein the cerium oxide particle has substantially no surface defect after polishing even when the polishing rate is high.

상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 세륨 전구체, 계면활성제, 유기용매 및 물을 혼합하여 세륨 전구체 혼합액을 얻는 단계; 상기 세륨 전구체 혼합액에 침전제를 혼합하여 수산화세륨 침전물을 얻는 단계; 및 상기 수산화세륨을 하소하여 산화세륨 입자를 얻는 단계;를 포함하는 산화세륨 입자의 제조방법을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for preparing a cerium precursor, comprising: obtaining a cerium precursor mixture by mixing a cerium precursor, a surfactant, an organic solvent, and water; Mixing a cerium precursor mixture with a precipitant to obtain a cerium hydroxide precipitate; And calcining the cerium hydroxide to obtain cerium oxide particles.

또한 본 발명은 공극률이 40 내지 80%인 연마용 산화세륨 입자를 제공한다.The present invention also provides cerium oxide particles for polishing having a porosity of 40 to 80%.

또한 본 발명은 상기 연마용 세륨입자를 포함하는 연마용 슬러리 조성물을 제공한다.The present invention also provides a polishing slurry composition comprising the cerium particles for polishing.

본 발명은 연마 속도가 높으면서도 연마 후 표면의 결함이 거의 없는 산화세륨 입자의 제조방법, 산화세륨 입자 및 이를 포함하는 연마용 슬러리 조성물을 제공할 수 있다.The present invention can provide a method for producing cerium oxide particles in which the polishing rate is high and the surface has almost no defects after polishing, cerium oxide particles and a polishing slurry composition containing the cerium oxide particles.

도 1은 산화세륨 입자의 SEM 이미지이며, (a)는 실시예 1에 따라 제조된 산화세륨 입자이고, (b)는 비교예 1에 따라 제조된 산화세륨 입자의 SEM 이미지 이다.Fig. 1 is an SEM image of cerium oxide particles, wherein (a) is cerium oxide particles prepared according to Example 1, and (b) is an SEM image of cerium oxide particles prepared according to Comparative Example 1. Fig.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

1. 산화세륨 입자의 제조방법1. Method for producing cerium oxide particles

본 발명의 일 측면은 산화세륨 입자의 제조방법을 제공한다.An aspect of the present invention provides a method for producing cerium oxide particles.

상기 산화세륨 입자의 제조방법은 세륨 전구체, 계면활성제, 유기용매 및 물을 혼합하여 세륨 전구체 혼합액을 얻는 단계, 상기 세륨 전구체 혼합액에 침전제를 혼합하여 수산화세륨 침전물을 얻는 단계, 및 상기 수산화세륨을 하소하여 산화세륨 입자를 얻는 단계를 포함할 수 있다.The cerium oxide particles are produced by mixing a cerium precursor, a surfactant, an organic solvent and water to obtain a cerium precursor mixture, mixing the cerium precursor mixture with a precipitant to obtain a cerium hydroxide precipitate, To obtain cerium oxide particles.

먼저, 세륨 전구체, 계면활성제, 유기용매 및 물을 혼합하여 세륨 전구체 혼합액을 얻는다.First, a cerium precursor, a surfactant, an organic solvent and water are mixed to obtain a cerium precursor mixture.

상기 세륨 전구체는 질산세륨, 암모늄질산세륨, 염화세륨, 황산세륨, 탄산세륨, 수산화세륨 및 초산세륨으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 것일 수 있다.The cerium precursor may include at least one selected from the group consisting of cerium nitrate, ammonium cerium nitrate, cerium chloride, cerium sulfate, cerium carbonate, cerium hydroxide, and cerium acetate.

상기 계면활성제는 상기 세륨 전구체 표면에 흡착되어 세륨 전구체 표면을 화학적으로 표면 처리하는 역할을 한다. 상기 계면활성제는 혼합액 상에서 마이셀을 형성하며, 마이셀 내부에 세륨 전구체가 결합하여 균일한 형상 및 입자 사이즈를 갖는 수산화세륨을 얻도록 할 수 있다. The surfactant is adsorbed on the surface of the cerium precursor to chemically surface-treat the surface of the cerium precursor. The surfactant forms micelles in a mixed solution, and a cerium precursor is bound to the micelles to obtain cerium hydroxide having a uniform shape and particle size.

상기 계면활성제는 비이온성 계면활성제, 음이온성 계면활성제, 양이온성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제 및 제미니형의 계면활성제로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 것일 수 있으며, 마이셀의 사이즈 조절이 용이하며, 반응 생성물의 수세 공정에서 반응물의 표면에 흡착된 계면활성제의 제거가 용이한 측면에서 비이온성 계면활성제 및 양쪽성 계면활성제로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 것이 바람직하다.The surfactant may be at least one selected from the group consisting of a nonionic surfactant, an anionic surfactant, a cationic surfactant, an amphoteric surfactant, and a gemini surfactant. And at least one selected from the group consisting of a nonionic surfactant and an amphoteric surfactant is preferable in terms of ease of removal of the surfactant adsorbed on the surface of the reactant in the washing process of the reaction product.

상기 비이온성 계면활성제는 알킬페놀 에톡실레이트(APEO), 알킬 에톡실레이트(AE), 알카놀아미드(AA), 아민옥사이드(AO), 폴리에틸렌글리콜(PEG), 에틸렌글리콜(EG), 폴리비닐알콜(PVA), 글리세린, 폴리프로필렌글리콜(PPG), 폴리비닐피롤리돈(PVP) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 것일 수 있다.The nonionic surfactant is selected from the group consisting of alkyl phenol ethoxylates (APEO), alkyl ethoxylates (AE), alkanol amides (AA), amine oxides (AO), polyethylene glycols (PEG), ethylene glycols (PVA), glycerin, polypropylene glycol (PPG), polyvinyl pyrrolidone (PVP), and combinations thereof.

상기 음이온성 계면활성제는 폴리아크릴산, 폴리아크릴산 암모늄염, 폴리메타크릴산, 폴리메타크릴산 암모늄염, 폴리아크릴 말레익산, 폴리스타이렌설폰산, 카르복시산, 카르복시산염, 술퍼닉 에스테르, 술퍼닉 에스테르염, 술포닉산, 술포닉산염, 포스포릭 에스테르 및 포스포릭 에스테르염으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 것일 수 있다.The anionic surfactant may be at least one selected from the group consisting of polyacrylic acid, ammonium polyacrylate, polymethacrylic acid, polymethacrylic acid ammonium salt, polyacrylic maleic acid, polystyrenesulfonic acid, carboxylic acid, carboxylate, sulphonic ester, sulphonic ester salt, A sulfonic acid salt, a sulfonic acid salt, a phosphonic ester, and a phosphoric ester salt.

상기 양이온성 계면활성제는 사차암모늄, 설폭소니움, 설포늄 염,요오드화합물 및 비소 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 것일 수 있다.The cationic surfactant may include at least one member selected from the group consisting of quaternary ammonium, sulfoxonium, sulfonium salts, iodine compounds and arsenic compounds.

상기 양쪽성 계면활성제는 아미노산계, 베타인계, 이미다졸린계 및 알킬폴리아미노산계로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 것일 수 있다.The amphoteric surfactant may include at least one selected from the group consisting of amino acid, betaine, imidazoline, and alkylpolyamino acids.

상기 제미니형의 계면활성제는 N-헥산-디일-1,2-에탄 비스 암모늄 브롬화물(N-Hexane-diyl-1,2-ethane bis ammonium bromide), N-도데칸-디일-1,2-에탄 비스 암모늄 브롬화물(N-dodecane-diyl-1,2-ethane bis ammonium bromide), N-헥사데칸-디일-1,2-에탄 비스 암모늄 브롬화물(N-hexadecane-diyl-1,2-ethane bis ammonium bromide), 부탄-디일-1,4-비스 디메틸 세틸암모늄 브롬화물(Butane-diyl-1,4-bis dimethyl cetylammonium bromide), 펜탄-디일-1,5-비스 디메틸세틸 암모늄 브롬화물(Pentane-diyl-1,5-bis dimethylcetyl ammonium bromide), 헥산-디일-1,6-비스 디메틸 세틸 암모늄 브롬화물(Hexane-diyl-1,6-bis dimethyl cetylammonium bromide)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 것일 수 있다.The gemini type surfactant may be selected from the group consisting of N-hexane-diyl-1,2-ethane bis ammonium bromide, N-dodecanediyl- N-dodecane-diyl-1,2-ethane bis ammonium bromide, N-hexadecane-diyl-1,2-ethane bis ammonium bromide, butane-diyl-1,4-bis dimethyl cetylammonium bromide, pentane-diyl-1,5-bisdimethyl cetylammonium bromide at least one member selected from the group consisting of -diyl-1,5-bis dimethylcetyl ammonium bromide, hexane-diyl-1,6-bis dimethyl cetylammonium bromide, . ≪ / RTI >

상기 유기용매는 수용성의 세륨 전구체를 수산화세륨으로 침전시키기 위하여 용매의 과포화도 변화를 조절할 수 있다. 과포화도는 반응 생성물의 용해도를 조절하며, 이로 인한 입자의 결정 사이즈 및 형상을 조절할 수 있으며, 이를 위하여 유기용매로서, 에틸렌 글리콜, 폴리 에틸렌 글리콜, 메틸알코올, 이소프로필알콜, 메톡시에탄올, 아세톤, 글리세린, 톨루엔, 메틸에틸케톤, 에틸아세테이트, 사이클로헥산, 부틸락테이트 및 부틸카비톨 아세테이트로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 것일 수 있다.The organic solvent can control the degree of supersaturation of the solvent so as to precipitate the water-soluble cerium precursor with cerium hydroxide. The degree of supersaturation controls the solubility of the reaction product, and the crystal size and shape of the resulting particles can be controlled. As the organic solvent, ethylene glycol, polyethylene glycol, methyl alcohol, isopropyl alcohol, methoxy ethanol, acetone, glycerin , At least one member selected from the group consisting of toluene, methyl ethyl ketone, ethyl acetate, cyclohexane, butyl lactate, and butyl carbitol acetate.

상기 물은 초순수를 사용하는 것이 바람직하다.It is preferable to use ultrapure water as the water.

상기 물 및 상기 유기용매는 6:1 내지 1:1의 중량비로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 4:1 내지 1:1로 포함될 수 있다. 상기 물 및 상기 유기용매의 혼합비가 6:1을 초과하면 산화세륨 입자의 형상 제어가 어려워 균일한 형성의 입자 합성이 어려워 지며, 1:1 미만이면 수산화세륨을 세척 시에 유기용매의 제거가 어려워질 수 있다.The water and the organic solvent may be contained in a weight ratio of 6: 1 to 1: 1, preferably 4: 1 to 1: 1. When the mixing ratio of the water and the organic solvent is more than 6: 1, it is difficult to control the shape of the cerium oxide particles, which makes it difficult to uniformly form particles. If the ratio is less than 1: 1, it is difficult to remove the organic solvent Can be.

상기 세륨 전구체는 상기 세륨 전구체 혼합액 중에 세륨 원자의 몰수를 기준으로 0.1 내지 1.0 몰농도(M) 로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 0.3 내지 0.7 몰농도(M)일 수 있다. 상기 세륨 전구체가 0.1 몰농도(M) 미만이면 반응 수율이 감소하며, 1.0 몰농도(M)를 초과하면 수산화세륨 입자의 크기가 증가하여 반응 조절이 어려울 수 있다.The cerium precursor may be contained in the cerium precursor mixture liquid at a concentration (M) of 0.1 to 1.0 mol based on the molar amount of cerium atoms, preferably 0.3 to 0.7 mol (M). If the concentration of the cerium precursor is less than 0.1 molar (M), the reaction yield decreases. If the concentration of the cerium precursor exceeds 1.0 molar (M), the size of the cerium hydroxide particles may increase and the reaction control may be difficult.

상기 계면활성제는 상기 세륨 전구체 혼합액 중에 0.1 내지 10 중량%로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 0.5 내지 5 중량%로 포함될 수 있다. 상기 계면활성제가 0.1중량% 미만이면 마이셀 형성이 낮아 입자의 사이즈가 증가할 수 있고, 10중량%를 초과하면 다량의 거품이 발생하여 입자의 형성제어가 어려우며, 입자의 수세가 어려워 질 수 있다.The surfactant may be contained in the cerium precursor mixture in an amount of 0.1 to 10% by weight, and preferably 0.5 to 5% by weight. If the amount of the surfactant is less than 0.1% by weight, the formation of micelles is low and the size of the particles may increase. If the surfactant is more than 10% by weight, a large amount of bubbles may be generated to control the formation of particles.

다음으로, 상기 세륨 전구체 혼합액에 침전제를 혼합하여 수산화세륨 침전물을 얻는다.Next, a precipitant is mixed with the cerium precursor mixture to obtain a cerium hydroxide precipitate.

상기 침전제는 암모니아수, 수산화칼륨, 수산화나트륨 및 과산화수소로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 것일 수 있다.The precipitant may include at least one selected from the group consisting of ammonia water, potassium hydroxide, sodium hydroxide, and hydrogen peroxide.

상기 침전제는 세륨 전구체 대비 1 내지 6의 몰비로 포함될 수 있다. 상기 침전제가 1 이하이면 수산화세륨 생성 수율이 낮아지고, 입자의 크기 및 반응 시간이 증가 할 수 있다. 상기 침전제가 6 이상이면 세륨 전구체 혼합액과 반응 속도가 급격히 증가되어 입자의 뭉침 현상 및 사이즈의 균일성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.The precipitant may be present in a molar ratio of 1 to 6 relative to the cerium precursor. If the precipitant is less than 1, the yield of cerium hydroxide production may be lowered, and the particle size and reaction time may increase. If the precipitant is more than 6, the reaction rate with the cerium precursor mixture may be drastically increased, resulting in a problem of aggregation of particles and uniformity of size.

다음으로, 상기 수산화세륨을 세척하여 유기용매를 제거하고 건조시킨다. 건조된 수산화세륨을 하소하여 공극률이 40 내지 80%인 산화세륨 입자를 얻는다. Next, the cerium hydroxide is washed to remove the organic solvent and dried. The dried cerium hydroxide is calcined to obtain cerium oxide particles having a porosity of 40 to 80%.

상기 수산화세륨을 하소하는 온도는 400 내지 1200 ℃이며, 바람직하게는 500 내지 1000 ℃일 수 있다. 상기 하소하는 온도가 400 ℃ 미만이면 수산화세륨 입자의 산화력이 낮아져 3가의 산화세륨 입자 비율이 증가하게 된다. 이때, 3가의 산화세륨 입자의 비율이 증가하게 되면 슬러리 제조 송정에서 분산성이 낮아지는 문제가 발생할 수 있다. 상기 하소하는 온도가 1200 ℃를 초과하면, 산화세륨 입자의 1차 입자 사이즈가 증가하여 슬러리 분산 공정에서 슬러리의 2차 입자 사이즈 조절이 어려워지며, 분산 공정에서 입자의 파쇄현상이 높아져 결합 및 스크래치가 증가할 수 있다.The temperature for calcining the cerium hydroxide may be 400 to 1200 ° C, preferably 500 to 1000 ° C. If the calcining temperature is less than 400 ° C, the oxidizing power of the cerium hydroxide particles is lowered and the ratio of the trivalent cerium oxide particles is increased. At this time, if the ratio of the trivalent cerium oxide particles is increased, the dispersibility in the slurry preparation may be lowered. If the calcining temperature exceeds 1200 ° C, the primary particle size of the cerium oxide particles increases, making it difficult to control the secondary particle size of the slurry in the slurry dispersing step. In addition, .

2. 산화세륨 입자 2. Cerium oxide particles

본 발명의 다른 측면은 연마용 산화세륨 입자를 제공한다.Another aspect of the present invention provides cerium oxide particles for polishing.

본 발명의 연마용 산화세륨 입자는 상기 1. 산화세륨 입자의 제조방법에 의해서 만들어진 산화세륨 입자를 포함할 수 있다. 상기 산화세륨 입자는 공극률이 40 내지 80%일 수 있다.The cerium oxide particles for polishing according to the present invention may comprise the cerium oxide particles produced by the above-mentioned method for producing cerium oxide particles. The cerium oxide particles may have a porosity of 40 to 80%.

여기서, 산화세륨 입자의 공극률은 아래와 같은 방법에 의해서 측정되는 물성이다. Here, the porosity of the cerium oxide particles is a physical property measured by the following method.

공극률(%) = (B/A)x100%Porosity (%) = (B / A) x100%

이때, A는 일정량의 산화세륨 입자를 칭량하여 메스실린더에 고르게 충전하였을 때의 최상부의 산화세륨 입자가 나타내는 눈금으로 나타내어지는 부피(mL)를 의미하고, B는 상기 산화세륨 입자가 충전되어 있는 메스실린더에 증류수(DIW)를 상기 산화세륨 입자가 잠길 때까지 주입하였을 때에, 주입된 증류수(DIW)의 부피(mL)를 의미한다. 본 발명의 공극률이란 100ml 볼륨의 산화세륨 입자가 함유할 수 있는 증류수의 함량으로 정의되며, 입자의 공극률이 증가할수록 함유 가능한 증류수의 함량이 증가할 수 있다. 이는 입자의 포어볼륨과 입자와 입자사이의 체적 볼륨을 포함하는 값으로 정의된다.In this case, A means the volume (mL) indicated by the scale indicated by the uppermost cerium oxide particles when a certain amount of cerium oxide particles are weighed and charged evenly to the measuring cylinder, and B indicates the volume Means the volume (mL) of distilled water (DIW) injected into the cylinder when the cerium oxide particles are injected until the particles are locked. The porosity of the present invention is defined as the amount of distilled water that 100 ml volume of cerium oxide particles can contain. As the porosity of the particles increases, the content of distilled water that can be contained may increase. It is defined as a value that includes the volume of the particle's foreground volume and the volume between the particle and the particle.

3. 연마용 슬러리 조성물 3. Slurry composition for abrasive

본 발명의 또 다른 측면은 연마용 슬러리 조성물(이하 ‘슬러리 조성물’)을 제공한다.Another aspect of the present invention provides a polishing slurry composition (hereinafter referred to as a " slurry composition ").

상기 슬러리 조성물은 상술한 산화세륨 입자를 포함하며, 용매 및 분산제를 더 포함할 수 있다.The slurry composition includes the above-mentioned cerium oxide particles, and may further comprise a solvent and a dispersant.

이때, 상기 슬러리 조성물은 0.1 내지 10 중량부의 상기 산화세륨 입자, 90 내지 99.9 중량부의 용매 및 0.01 내지 5 중량부의 분산제를 포함할 수 있다. The slurry composition may include 0.1 to 10 parts by weight of the cerium oxide particles, 90 to 99.9 parts by weight of the solvent, and 0.01 to 5 parts by weight of the dispersing agent.

상기 산화세륨 입자의 함량이 0.1 중량부 미만이면 충분한 연마 속도가 확보되지 않을 수 있다. 상기 산화세륨 입자의 함량이 10 중량부를 초과하면 연마 입자에 의한 과연마 현상이 발생하며, 연마 입자로 인한 연마 대상막 표면의 결함이 발생할 수 있다.If the content of the cerium oxide particles is less than 0.1 part by weight, a sufficient polishing rate may not be secured. If the content of the cerium oxide particles exceeds 10 parts by weight, superficial phenomenon occurs due to abrasive grains, and defects on the surface of the polishing target film due to abrasive grains may occur.

상기 슬러리 조성물에서의 용매는 물 또는 유기용매를 포함할 수 있다. 상기 물은 초순수를 사용하는 것이 바람직하며, 상기 유기용매는 에틸렌 글리콜(EG), 폴리 에틸렌 글리콜(PEG), 메틸알코올, 이소프로필알콜, 메톡시에탄올, 아세톤, 글리세린, 톨루엔, 메틸에틸케톤, 에틸아세테이트, 사이클로헥산, 부틸락테이트 및 부틸카비톨 아세테이트로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.The solvent in the slurry composition may comprise water or an organic solvent. Preferably, the water is ultrapure water, and the organic solvent is selected from the group consisting of ethylene glycol (EG), polyethyleneglycol (PEG), methyl alcohol, isopropyl alcohol, methoxyethanol, acetone, glycerin, toluene, At least one selected from the group consisting of acetone, cyclohexane, butyl lactate, and butyl carbitol acetate may be included.

상기 분산제는 상기 산화세륨 입자들을 피복하여 분산액 내의 산화세륨 입자의 분산도를 향상시키는 역할을 한다. 폴리아크릴산, 폴리아크릴산 암모늄염, 폴리메타크릴산, 폴리메타크릴산 암모늄염, 폴리아크릴 말레익산, 폴리스타이렌설폰산, 카르복시산, 카르복시산염, 술퍼닉 에스테르, 술퍼닉 에스테르염, 술포닉산, 술포닉산염, 포스포릭 에스테르 및 포스포릭 에스테르염으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 음이온성 고분자를 포함하는 것일 수 있다. The dispersant serves to coat the cerium oxide particles to improve the degree of dispersion of the cerium oxide particles in the dispersion. There may be mentioned polyacrylic acid, polyacrylic acid ammonium salt, polymethacrylic acid, polymethacrylic acid ammonium salt, polyacrylic maleic acid, polystyrenesulfonic acid, carboxylic acid, carboxylate, sulphonic ester, sulphonic ester salt, sulphonic acid, sulphonic acid salt, And an anionic polymer containing at least one selected from the group consisting of esters and phosphonic ester salts.

상기 분산제로서 음이온성 고분자가 사용됨에 따라, 실질적으로 부분 음전하를 갖는 연마 대상막인 산화막에 대해 상기 슬러리 조성물이 균일하게 도포될 수 있다.As the anionic polymer is used as the dispersant, the slurry composition can be uniformly applied to an oxide film that is a film to be polished having a substantially partial negative charge.

상기 분산제는 약 2,000 내지 약 100,000의 중량 평균 분자량을 갖는 음이온성 고분자를 포함할 수 있다. 상기 분산제의 중량 평균 분자량이 약 2,000 미만인 경우, 상기 연마 조성물의 분산도가 감소하여 국소적 디싱이 발생할 수 있다. 상기 분산제의 중량 평균 분자량이 약 100,000을 초과하는 경우 연마 속도가 지나치게 감소될 수 있다.The dispersant may include an anionic polymer having a weight average molecular weight of about 2,000 to about 100,000. When the weight average molecular weight of the dispersant is less than about 2,000, the degree of dispersion of the polishing composition may be reduced, resulting in local dishing. If the weight average molecular weight of the dispersant exceeds about 100,000, the polishing rate may be excessively reduced.

상기 분산제의 함량이 0.01 중량부 미만이면 산화세륨 표면에 흡착할 수 있는 분산제의 함량이 낮아, 분산성이 불충분해진다. 상기 분산제의 함량이 5 중량부를 초과하면 슬러리 조성물 내에서 반응하여 연마입자와의 흡착으로 응집 현상을 발생시키고, 결함 또는 스크래치를 야기하는 문제점이 있다.If the content of the dispersant is less than 0.01 parts by weight, the content of the dispersant capable of adsorbing on the surface of the cerium oxide is low, and the dispersibility becomes insufficient. If the content of the dispersant is more than 5 parts by weight, there is a problem that the slurry is reacted in the slurry composition to cause aggregation due to adsorption with abrasive grains, resulting in defects or scratches.

상기 연마용 슬러리 조성물은 용매 및 분산제외에 pH 조절제를 더 포함할 수 있다.The polishing slurry composition may further include a pH adjusting agent in the solvent and in the dispersion excluding the dispersion.

상기 pH 조절제는 상기 슬러리 조성물의 pH를 pH 6 내지 pH 12로 조절하여 산화세륨 입자의 분산도를 제어하는 역할을 한다. 상기 pH 조절제는 무기산 또는 무기산염, 및 유기산 또는 유기산염;으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다. The pH adjuster controls the dispersion of the cerium oxide particles by adjusting the pH of the slurry composition from pH 6 to pH 12. The pH adjusting agent may include at least one selected from the group consisting of an inorganic acid or an inorganic acid salt, and an organic acid or an organic acid salt.

상기 무기산 또는 무기산염은 질산, 염산, 인산, 황산, 불산, 브롬산, 요오드산 및 그의 염으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.The inorganic acid or salt may be at least one selected from the group consisting of nitric acid, hydrochloric acid, phosphoric acid, sulfuric acid, hydrofluoric acid, bromic acid, iodic acid and salts thereof.

상기 유기산 또는 유기산염은 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 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다.The organic acid or organic acid salt may be at least one selected from the group consisting of formic acid, malonic acid, maleic acid, acetic acid, adipic acid, citric acid, adipic acid, acetic acid, propionic acid, fumaric acid, lactic acid, salicylic acid, pimelic acid, benzoic acid, succinic acid, phthalic acid, At least one selected from the group consisting of tartaric acid, glutamic acid, glycolic acid, lactic acid, aspartic acid, tartaric acid and salts thereof.

상기 슬러리 조성물의 pH가 6 미만이면 슬러리 조성물의 제타전위가 IEP 점에 근접하여 분산성이 저하될 수 있다. 상기 슬러리 조성물의 pH가 12를 초과하면 높은 염기성으로 인하여 연마 장비의 부식이 증가하는 현상이 발생할 수 있다.If the pH of the slurry composition is less than 6, the zeta potential of the slurry composition may approach the IEP point and the dispersibility may deteriorate. If the pH of the slurry composition exceeds 12, corrosion of the polishing equipment may increase due to high basicity.

구체적으로, 상기 pH 조절제를 포함함에 따라 산화세륨 입자의 분산 안정성 및 연마 성능이 향상될 수 있고, pH가 급격하게 변화(pH Shock)하여 발생할 수 있는 산화세륨 입자의 침전 또는 응집을 방지하여, 연마과정에서 유발될 수 있는 마이크로 스크래치의 발생을 최소화 할 수 있다. 상기 연마용 슬러리 조성물의 pH가 높아지게 되면 산화세륨 입자 주위에 수산화 이온(OH-)이 많이 존재하게 되어, 산화세륨 입자의 제타전위 값이 감소하게 된다. 제타전위 값이 감소하게 되면, 분산 안정성이 떨어져서 산화세륨 입자의 침전 또는 응집 현상에 따른 마이크로 스크래치가 발생하거나, 산화막에 대한 연마율이 저하될 수 있다. 이에 따라, 상기 연마용 슬러리 조성물의 적절한 pH의 유지하는 것이 좋다.In particular, the inclusion of the pH adjusting agent can improve the dispersion stability and polishing performance of the cerium oxide particles, prevent precipitation or agglomeration of the cerium oxide particles that may occur due to a rapid pH change (pH shock) It is possible to minimize the occurrence of micro-scratches that can be caused in the process. When the pH of the polishing slurry composition is increased, a large amount of hydroxide ions (OH-) are present around the cerium oxide particles, and the zeta potential value of the cerium oxide particles is decreased. If the zeta potential value is decreased, the dispersion stability is lowered and micro scratches due to precipitation or aggregation of cerium oxide particles may occur, or the polishing rate for the oxide film may be lowered. Accordingly, it is preferable to maintain the pH of the polishing slurry composition at an appropriate value.

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.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. However, the following examples are illustrative of the present invention, and the present invention is not limited by the following examples.

[[ 실시예Example 1-1] 1-1]

증류수와 에틸렌글리콜의 3:1중량비 혼합 용액에 폴리에틸렌글리콜-폴리프로필렌글리콜-폴리에틸렌글리콜(PEG-PPG-PEG) 공중합체를 2중량% 투입 후 고속으로 교반하여 마이셀을 형성하였다. 상기 마이셀이 형성된 수용액에 질산세륨 5몰을 용해시킨 후 수용액의 온도를 80℃로 승온하면서 30분간 교반하였다. 상기 수용액에 과산화수소를 질산세륨 1몰 대비 2몰 투입하여 수산화세륨을 제조하였다. 제조된 수산화세륨을 증류수를 이용하여 세척 후 건조하였으며, 건조된 수산화 세륨을 650℃에서 4시간 동한 하소하여 산화세륨 입자를 제조 하였다.Polyethylene glycol-polypropylene glycol-polyethylene glycol (PEG-PPG-PEG) copolymer was added in an amount of 2 wt% to a mixed solution of distilled water and ethylene glycol in a weight ratio of 3: 1 by weight, followed by rapid stirring to form micelles. After dissolving 5 mol of cerium nitrate in the aqueous solution in which the micelle was formed, the solution was stirred for 30 minutes while raising the temperature of the aqueous solution to 80 캜. To the aqueous solution was added 2 moles of hydrogen peroxide to 1 mole of cerium nitrate to prepare cerium hydroxide. The prepared cerium hydroxide was washed with distilled water and dried. The dried cerium hydroxide was calcined at 650 ° C for 4 hours to prepare cerium oxide particles.

[[ 실시예Example 1-2] 1-2]

상기 실시예 1-1에서 증류수와 에틸렌글리콜의 혼합비를 4:1를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1-1과 동일한 방법으로 산화세륨 입자를 제조하였다.Cerium oxide particles were prepared in the same manner as in Example 1-1 except that the mixing ratio of distilled water to ethylene glycol was 4: 1 in Example 1-1.

[[ 실시예Example 1-3] 1-3]

상기 실시예 1-1에서 세륨 전구체를 초산세륨를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1-1과 동일한 방법으로 산화세륨 입자를 제조하였다.Cerium oxide particles were prepared in the same manner as in Example 1-1, except that cerium acetate was used as the cerium precursor in Example 1-1.

[[ 실시예Example 1-4] 1-4]

상기 실시예 1-1에서 과산화수를 암모니아수를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1-1과 동일한 방법으로 산화세륨 입자를 제조하였다.Cerium oxide particles were prepared in the same manner as in Example 1-1, except that ammonia water was used as the peroxide aqueous solution in Example 1-1.

[[ 비교예Comparative Example 1-1] 1-1]

탄산세륨 전구체를 80 ℃에서 진공 건조 후, 875℃에서 4시간 동안 하소하여 결정립 사이즈(Grain Size) 52nm의 산화세륨 입자를 제조하였다.The cerium carbonate precursor was vacuum dried at 80 DEG C and then calcined at 875 DEG C for 4 hours to prepare cerium oxide particles having a grain size of 52 nm.

[[ 비교예Comparative Example 1-2] 1-2]

상기 비교예 1-1에서 하소 온도를 650 ℃를 사용한 것을 제외하고는, 비교예 1-1과 동일한 방법으로 결정립 사이즈(Grain Size) 38nm의 산화세륨 입자를 제조하였다.A cerium oxide particle having a grain size of 38 nm was prepared in the same manner as in Comparative Example 1-1, except that the calcination temperature was set to 650 ° C in the above Comparative Example 1-1.

[[ 비교예Comparative Example 1-3] 1-3]

상기 비교예 1-1에서 하소 온도를 450℃를 사용한 것을 제외하고는, 비교예 1-1과 동일한 방법으로 결정립 사이즈(Grain Size) 21nm의 산화세륨 입자를 제조하였다.A cerium oxide particle having a grain size of 21 nm was produced in the same manner as in Comparative Example 1-1, except that the calcination temperature was set to 450 ° C in the above Comparative Example 1-1.

[[ 실시예Example 2-1] 2-1]

상기 실시예 1-1에서 얻어진 산화세륨 입자 5 중량부에, 음이온성 고분자 폴리아클릴산 3중량부를 혼합하여 연마용 슬러리 조성물을 제조하였다.5 parts by weight of the cerium oxide particles obtained in Example 1-1 were mixed with 3 parts by weight of an anionic polymeric polyacrylic acid to prepare a polishing slurry composition.

[[ 실시예Example 2-2] 2-2]

상기 실시예 1-2에서 얻어진 산화세륨 입자를 사용한 것을 제외하고, 실시예 2-1과 동일한 방법으로 연마용 슬러리 조성물을 제조하였다.A polishing slurry composition was prepared in the same manner as in Example 2-1, except that the cerium oxide particles obtained in Example 1-2 were used.

[[ 실시예Example 2-3] 2-3]

상기 실시예 1-3에서 얻어진 산화세륨 입자를 사용한 것을 제외하고, 실시예 2-1과 동일한 방법으로 연마용 슬러리 조성물을 제조하였다.A polishing slurry composition was prepared in the same manner as in Example 2-1, except that the cerium oxide particles obtained in Example 1-3 were used.

[[ 실시예Example 2-4] 2-4]

상기 실시예 1-4에서 얻어진 산화세륨 입자를 사용한 것을 제외하고 실시예 2-1과 동일한 방법으로 연마용 슬러리 조성물을 제조하였다.A polishing slurry composition was prepared in the same manner as in Example 2-1 except that the cerium oxide particles obtained in Example 1-4 were used.

[[ 비교예Comparative Example 2-1] 2-1]

상기 비교예 1-1에서 얻어진 산화세륨 입자를 사용한 것을 제외하고, 실시예 2-1과 동일한 방법으로 연마용 슬러리 조성물을 제조하였다.A polishing slurry composition was prepared in the same manner as in Example 2-1, except that the cerium oxide particles obtained in Comparative Example 1-1 were used.

[[ 비교예Comparative Example 2-2] 2-2]

상기 비교예 1-2에서 얻어진 산화세륨 입자를 사용한 것을 제외하고, 실시예 2-1과 동일한 방법으로 연마용 슬러리 조성물을 제조하였다.A polishing slurry composition was prepared in the same manner as in Example 2-1, except that the cerium oxide particles obtained in Comparative Example 1-2 were used.

[[ 비교예Comparative Example 2-3] 2-3]

상기 비교예 1-3에서 얻어진 산화세륨 입자를 사용한 것을 제외하고, 실시예 2-1과 동일한 방법으로 연마용 슬러리 조성물을 제조하였다.A polishing slurry composition was prepared in the same manner as in Example 2-1, except that the cerium oxide particles obtained in Comparative Example 1-3 were used.

[[ 실험예Experimental Example ] ]

a) 공극률 측정a) Measurement of porosity

상기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 산화세륨 입자 50g을 메스실린더에 고르게 충전하고, 메스실린더에 충전된 산화세륨 입자의 부피를 측정하고, 이후 상기 메스실린더에 증류수(DI water)를 상기 산화세륨 입자의 최상부가 잠길 때까지 주입하였을 때, 주입된 증류수의 부피를 측정하여 공극률을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.50 g of the cerium oxide particles prepared according to the above Examples and Comparative Examples were evenly charged into a measuring cylinder and the volume of the cerium oxide particles filled in the measuring cylinder was measured. Then, DI water was added to the measuring cylinder, When the uppermost part of the particle was injected until it was locked, the volume of the injected distilled water was measured to measure the porosity. The results are shown in Table 1 below.

b) 2차 입자 사이즈 측정b) Secondary particle size measurement

동정 광산란 측정 원리를 적용한 말번(Malvern)사의 제타사이저(Zetasizer) 측정 장비를 이용하여 측정하였다. 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.The measurement was performed using a Malvern Zetasizer measuring instrument employing the identification light scattering measurement principle. The results are shown in Table 1 below.

c) 연마율 측정c) Measurement of polishing rate

실리콘(Si) 웨이퍼 상에 CVD 증착법으로 13,000Å 두께의 산화막을 형성한 웨이퍼의 두께를 비접촉식 광학 반사량 측정 원리를 이용한 두께 측정 장비로 초기 웨이퍼의 두께를 측정하였다.The initial wafer thickness was measured with a thickness measuring apparatus using a non-contact optical reflection measurement principle on the thickness of a wafer on which an oxide film having a thickness of 13,000 A was formed on a silicon (Si) wafer by CVD vapor deposition.

이후, 상기에 제조된 실시예 및 비교예의 슬러리 조성물을 사용하여 하기의 연마조건에 따라 웨이퍼 상에 형성된 산화막을 CMP 공정을 통해 연마하였다. 상기 CMP 공정 후, 산화막 연마율, 결함, 스크래치 측정하였으며, 그 결과를 하기의 표 2에 나타내었다.Thereafter, the oxide films formed on the wafers were polished by a CMP process using the slurry compositions of the above-described Examples and Comparative Examples according to the following polishing conditions. After the CMP process, the oxide film polishing rate, defects, and scratches were measured. The results are shown in Table 2 below.

[연마 조건][Polishing condition]

- 슬러리 혼합비 (슬러리 : 증류수(DI Water) = 1 : 10 )- Slurry mixing ratio (slurry: distilled water (DI Water) = 1: 10)

- 웨이퍼: 300mm TEOS 블랭킷 웨이퍼- Wafer: 300 mm TEOS blanket wafer

- 압력: Head 3.0 psi / R-Ring 3.6Psi- Pressure: Head 3.0 psi / R-Ring 3.6 Psi

- 캐리어 / 플레이튼 속도(RPM): 100 / 101- Carrier / Platen Speed (RPM): 100/101

- 유량: 250ml- Flow rate: 250ml

공극률Porosity 2차 입자 sizeSecondary particle size 실시예 1-1Example 1-1 5656 104nm104 nm 실시예 1-2Examples 1-2 4848 155nm155 nm 실시예 1-3Example 1-3 6262 187nm187 nm 실시예 1-4Examples 1-4 7878 274nm274 nm 비교예 1-1Comparative Example 1-1 3535 275nm275 nm 비교예 1-2Comparative Example 1-2 2626 156nm156 nm 비교예 1-3Comparative Example 1-3 1818 105nm105 nm

실리콘 산화막의 연마율(Å)The polishing rate (A) of the silicon oxide film 결함 /스크래치Defects / Scratches 실시예 2-1Example 2-1 35643564 297 / 8297/8 실시예 2-2Example 2-2 37843784 784 / 21784/21 실시예 2-3Example 2-3 43214321 567 / 14567/14 실시예 2-4Examples 2-4 49864986 645 / 16645/16 비교예 2-1Comparative Example 2-1 47584758 3476 / 2483476/248 비교예 2-2Comparative Example 2-2 38453845 2498 / 2142498/214 비교예 2-3Comparative Example 2-3 36413641 2142 / 1982142/198

상기 표 1 및 표 2를 참조하면, 산화세륨 입자의 입경이 유사하더라도 산화세륨 입자의 공극률이 40 내지 80%을 만족할 경우 이를 만족하지 않은 산화세륨 입자보다 높은 연마속도와 낮은 스크래치 발생을 갖는 것을 확인할 수 있다.Referring to Table 1 and Table 2, when the porosity of the cerium oxide particles is 40 to 80% even though the cerium oxide particles have similar particle diameters, it is confirmed that the cerium oxide particles have a higher polishing rate and a lower scratch generation than the cerium oxide particles that do not satisfy the porosity .

Claims (26)

세륨 전구체, 계면활성제, 유기용매 및 물을 혼합하여 세륨 전구체 혼합액을 얻는 단계;
상기 세륨 전구체 혼합액에 침전제를 혼합하여 수산화세륨 침전물을 얻는 단계; 및
상기 수산화세륨을 하소하여 산화세륨 입자를 얻는 단계;를 포함하는 산화세륨 입자의 제조방법.
Mixing a cerium precursor, a surfactant, an organic solvent and water to obtain a cerium precursor mixture;
Mixing a cerium precursor mixture with a precipitant to obtain a cerium hydroxide precipitate; And
And calcining the cerium hydroxide to obtain cerium oxide particles.
청구항 1에 있어서,
상기 세륨 전구체는 질산세륨, 암모늄질산세륨, 염화세륨, 황산세륨, 탄산세륨, 수산화세륨 및 초산세륨으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 것인 산화세륨 입자의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the cerium precursor comprises at least one selected from the group consisting of cerium nitrate, ammonium cerium nitrate, cerium chloride, cerium sulfate, cerium carbonate, cerium hydroxide and cerium acetate.
청구항 1에 있어서,
상기 계면활성제는 비이온성 계면활성제, 음이온성 계면활성제, 양이온성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제 및 제미니형의 계면활성제로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 것인 산화세륨 입자의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the surfactant comprises at least one selected from the group consisting of a nonionic surfactant, an anionic surfactant, a cationic surfactant, an amphoteric surfactant, and a gemini type surfactant.
청구항 3에 있어서,
상기 비이온성 계면활성제는 알킬페놀 에톡실레이트(APEO), 알킬 에톡실레이트(AE), 알카놀아미드(AA), 아민옥사이드(AO), 폴리에틸렌글리콜(PEG), 에틸렌글리콜(EG), 폴리비닐알콜(PVA), 글리세린, 폴리프로필렌글리콜(PPG), 폴리비닐피롤리돈(PVP) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 것인 산화세륨 입자의 제조방법.
The method of claim 3,
The nonionic surfactant is selected from the group consisting of alkyl phenol ethoxylates (APEO), alkyl ethoxylates (AE), alkanol amides (AA), amine oxides (AO), polyethylene glycols (PEG), ethylene glycols Wherein the cerium oxide particles comprise at least one selected from the group consisting of alcohol (PVA), glycerin, polypropylene glycol (PPG), polyvinyl pyrrolidone (PVP), and combinations thereof.
청구항 3에 있어서,
상기 음이온성 계면활성제는 폴리아크릴산, 폴리아크릴산 암모늄염, 폴리메타크릴산, 폴리메타크릴산 암모늄염, 폴리아크릴 말레익산, 폴리스타이렌설폰산, 카르복시산, 카르복시산염, 술퍼닉 에스테르, 술퍼닉 에스테르염, 술포닉산, 술포닉산염, 포스포릭 에스테르 및 포스포릭 에스테르염으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 것인 산화세륨 입자의 제조방법.
The method of claim 3,
The anionic surfactant may be at least one selected from the group consisting of polyacrylic acid, ammonium polyacrylate, polymethacrylic acid, polymethacrylic acid ammonium salt, polyacrylic maleic acid, polystyrenesulfonic acid, carboxylic acid, carboxylate, sulphonic ester, sulphonic ester salt, A sulfonic acid salt, a sulfonic acid salt, a phosphonic ester, and a phosphoric ester salt.
청구항 3에 있어서,
상기 양이온성 계면활성제는 사차암모늄, 설폭소니움, 설포늄 염,요오드화합물 및 비소 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 것인 산화세륨 입자의 제조방법.
The method of claim 3,
Wherein the cationic surfactant comprises at least one member selected from the group consisting of quaternary ammonium, sulfoxonium, sulfonium salts, iodine compounds and arsenic compounds.
청구항 3에 있어서,
상기 양쪽성 계면활성제는 아미노산계, 베타인계, 이미다졸린계 및 알킬폴리아미노산계로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 것인 산화세륨 입자의 제조방법.
The method of claim 3,
Wherein the amphoteric surfactant comprises at least one selected from the group consisting of amino acid, betaine, imidazoline, and alkylpolyamino acids.
청구항 3에 있어서,
상기 제미니형의 계면활성제는 N-헥산-디일-1,2-에탄 비스 암모늄 브롬화물(N-Hexane-diyl-1,2-ethane bis ammonium bromide), N-도데칸-디일-1,2-에탄 비스 암모늄 브롬화물(N-dodecane-diyl-1,2-ethane bis ammonium bromide), N-헥사데칸-디일--1,2-에탄 비스 암모늄 브롬화물(N-hexadecane-diyl-1,2-ethane bis ammonium bromide), 부탄-디일-1,4-비스 디메틸 세틸암모늄 브롬화물(Butane-diyl-1,4-bis dimethyl cetylammonium bromide), 펜탄-디일-1,5-비스 디메틸세틸 암모늄 브롬화물(Pentane-diyl-1,5-bis dimethylcetyl ammonium bromide), 헥산-디일-1,6-비스 디메틸 세틸 암모늄 브롬화물(Hexane-diyl-1,6-bis dimethyl cetylammonium bromide로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 것인 산화세륨 입자의 제조방법.
The method of claim 3,
The gemini type surfactant may be selected from the group consisting of N-hexane-diyl-1,2-ethane bis ammonium bromide, N-dodecanediyl- Di-n-hexadecane-diyl-1,2-ethane bisammonium bromide, N-hexadecane-diyl- ethane bis ammonium bromide, butane-diyl-1,4-bis dimethyl cetylammonium bromide, pentane-diyl-1,5-bisdimethyl cetylammonium bromide Pentane-diyl-1,5-bis dimethylcetyl ammonium bromide), hexane-diyl-1,6-bisdimethyl cetylammonium bromide (at least one selected from the group consisting of hexane- ≪ / RTI >
청구항 1에 있어서,
상기 유기용매로는 에틸렌 글리콜, 폴리 에틸렌 글리콜, 메틸알코올, 이소프로필알콜, 메톡시에탄올, 아세톤, 글리세린, 톨루엔, 메틸에틸케톤, 에틸아세테이트, 사이클로헥산, 부틸락테이트 및 부틸카비톨 아세테이트로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 것인 산화세륨 입자의 제조방법.
The method according to claim 1,
Examples of the organic solvent include ethylene glycol, polyethylene glycol, methyl alcohol, isopropyl alcohol, methoxyethanol, acetone, glycerin, toluene, methyl ethyl ketone, ethyl acetate, cyclohexane, butyl lactate and butyl carbitol acetate Wherein the cerium oxide particles contain at least one selected from cerium oxide particles and cerium oxide particles.
청구항 1에 있어서,
상기 침전제는 암모니아수, 수산화칼륨, 수산화나트륨 및 과산화수소로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 것인 산화세륨 입자의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the precipitating agent comprises at least one selected from the group consisting of ammonia water, potassium hydroxide, sodium hydroxide and hydrogen peroxide.
청구항 1에 있어서,
상기 수산화세륨을 하소하는 온도는 400 내지 1200℃인 것인 산화세륨 입자의 제조방법.
The method according to claim 1,
And the temperature for calcining the cerium hydroxide is 400 to 1200 ° C.
청구항 1에 있어서,
상기 물 및 상기 유기용매가 6:1 내지 1:1의 중량비로 포함되는 것인 산화세륨 입자의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the water and the organic solvent are contained in a weight ratio of 6: 1 to 1: 1.
청구항 1에 있어서,
상기 세륨 전구체는 상기 세륨 전구체 혼합액 중에 세륨 원자의 몰수를 기준으로 0.1 내지 1.0 몰농도(M)로 포함되는 것인 산화세륨 입자의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the cerium precursor is contained in the cerium precursor mixture at a concentration (M) of 0.1 to 1.0 mole based on the mole number of cerium atoms in the cerium precursor mixture.
청구항 1에 있어서,
상기 계면활성제는 상기 세륨 전구체 혼합액 중에 0.1 내지 10 중량%로 포함되는 것인 산화세륨 입자의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the surfactant is contained in the cerium precursor mixture solution in an amount of 0.1 to 10 wt%.
청구항 1 내지 14 중 어느 한 항의 제조방법에 의해 제조된 산화세륨 입자.A cerium oxide particle produced by the manufacturing method according to any one of claims 1 to 14. 공극률이 40 내지 80%인 연마용 산화세륨 입자.A porosity of 40 to 80% for cerium oxide particles for polishing. 청구항 16의 산화세륨 입자를 포함하는 연마용 슬러리 조성물. A polishing slurry composition comprising the cerium oxide particles of claim 16. 청구항 17에 있어서,
용매 및 분산제를 더 포함하는 것인 연마용 슬러리 조성물.
18. The method of claim 17,
A solvent and a dispersant.
청구항 18에 있어서,
상기 슬러리 조성물은 0.1 내지 10 중량부의 상기 산화세륨 입자, 90 내지 99.9 중량부의 용매 및 0.01 내지 5 중량부의 분산제를 포함하는 것인 연마용 슬러리 조성물.
19. The method of claim 18,
Wherein the slurry composition comprises 0.1 to 10 parts by weight of the cerium oxide particles, 90 to 99.9 parts by weight of a solvent and 0.01 to 5 parts by weight of a dispersing agent.
청구항 18에 있어서,
상기 연마용 슬러리 조성물은 pH 조절제를 더 포함하는 것인 연마용 슬러리 조성물.
19. The method of claim 18,
Wherein the polishing slurry composition further comprises a pH adjusting agent.
청구항 20에 있어서,
상기 연마용 슬러리 조성물은 pH 6 내지 pH 12인 것인 연마용 슬러리 조성물.
The method of claim 20,
Wherein the polishing slurry composition has a pH of 6 to 12.
청구항 18에 있어서,
상기 분산제는 폴리아크릴산, 폴리아크릴산 암모늄염, 폴리메타크릴산, 폴리메타크릴산 암모늄염, 폴리아크릴 말레익산, 폴리스타이렌설폰산, 카르복시산, 카르복시산염, 술퍼닉 에스테르, 술퍼닉 에스테르염, 술포닉산, 술포닉산염, 포스포릭 에스테르 및 포스포릭 에스테르염으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 음이온성 고분자를 포함하는 것인 연마용 슬러리 조성물.
19. The method of claim 18,
The dispersant may be selected from the group consisting of polyacrylic acid, ammonium polyacrylate, polymethacrylic acid, ammonium polymethacrylate, polyacrylic maleic acid, polystyrene sulfonic acid, carboxylic acid, carboxylate, , An anionic polymer comprising at least one selected from the group consisting of a phosphonic ester and a phosphonic ester salt.
청구항 18에 있어서,
상기 용매는 물 또는 유기용매를 포함하는 것인 연마용 슬러리 조성물.
19. The method of claim 18,
Wherein the solvent comprises water or an organic solvent.
청구항 20에 있어서,
상기 pH 조절제는 무기산 또는 무기산염; 및 유기산 또는 유기산염;으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 것인 연마용 슬러리 조성물.
The method of claim 20,
The pH adjusting agent may be an inorganic acid or an inorganic acid salt; And at least one selected from the group consisting of an organic acid or an organic acid salt.
청구항 24에 있어서,
상기 무기산 또는 무기산염은 질산, 염산, 인산, 황산, 불산, 브롬산, 요오드산 및 그의 염으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 것인 연마용 슬러리 조성물.
27. The method of claim 24,
Wherein the inorganic acid or inorganic acid salt includes at least one selected from the group consisting of nitric acid, hydrochloric acid, phosphoric acid, sulfuric acid, hydrofluoric acid, bromic acid, iodic acid and salts thereof.
청구항 24에 있어서,
상기 유기산 또는 유기산염은 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 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 연마용 슬러리 조성물.
27. The method of claim 24,
The organic acid or organic acid salt may be at least one selected from the group consisting of formic acid, malonic acid, maleic acid, acetic acid, adipic acid, citric acid, adipic acid, acetic acid, propionic acid, fumaric acid, lactic acid, salicylic acid, pimelic acid, benzoic acid, succinic acid, phthalic acid, At least one member selected from the group consisting of tartaric acid, glutamic acid, glycolic acid, lactic acid, aspartic acid, tartaric acid and salts thereof.
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