KR20190072978A - 다결정실리콘을 함유하는 웨이퍼의 연마 슬러리 조성물 - Google Patents

다결정실리콘을 함유하는 웨이퍼의 연마 슬러리 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 다결정실리콘을 함유하는 웨이퍼의 연마 슬러리 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 연마입자; 벤젠기를 포함하는 아민계 화합물을 포함하는 다결정실리콘 연마조절제; 및 다결정실리콘 표면개선제; 를 포함하는, 다결정실리콘을 함유하는 웨이퍼의 연마 슬러리 조성물에 관한 것이다.

Description

다결정실리콘을 함유하는 웨이퍼의 연마 슬러리 조성물{CHEMICAL MECHANICAL POLISHING SLURRY COMPOSITION OF WAFER CONTANING POLY-SILICON}
본 발명은 다결정실리콘을 함유하는 웨이퍼의 연마 슬러리 조성물에 관한 것이다.
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. 반도체 소자를 제조하는 데 있어서 웨이퍼 상에 형성된 특정한 막에서의 단차를 제거하기 위한 평탄화 기술로서 CMP(chemical mechanical polishing) 공정이 이용된다. CMP 조성물은 한 유형의 집적 회로 성분을 또 다른 성분에 대해 제거하는데 있어서 선택적이다. 웨이퍼 표면의 CMP를 위한 조성물 및 방법은 관련 기술분야에 널리 공지되어 있다. 반도체 웨이퍼 표면의 연마를 위한 CMP 슬러리 조성물은 전형적으로 연마입자, 다양한 첨가 화합물 등을 포함한다. 3차원 트랜지스터 적층을 갖는 플래시 메모리 장치 (3D 플래시 메모리)가 점점 더 인기있다. 3D 플래시 응용을 위한 CMP 슬러리 조성물은 일반적으로 다결정실리콘의 연마율, 산화실리콘의 연마선택비, 뿐만 아니라 양호한 표면 토포그래피 및 낮은 결함 수준 등을 제공해야한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 폴리다결정 실리콘에 대한 높은 연마율을 갖는 다결정실리콘을 함유하는 웨이퍼의 연마 슬러리 조성물을 제공하는 것이다.
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.
본 발명의 하나의 양상은,
연마입자; 벤젠기를 포함하는 아민계 화합물을 포함하는 다결정실리콘 연마조절제; 및 다결정실리콘 표면개선제; 를 포함하는, 다결정실리콘을 함유하는 웨이퍼의 연마 슬러리 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 벤젠기를 포함하는 아민계 화합물은, 페닐에틸아민(Phenylethylamine), 펜에틸아민(Phenethylamine), 메톡시펜에틸아민(Methoxyphenethylamine), 아미노프로필아닐린(Aminopropylaniline) 벤질아민(Bebzylamine), 디벤질아민(Dibenzylamine), N-메틸벤질아민(N-Methylbenzylamine), 디메틸벤질아민(Dimethylbenzylamine), 4-벤질피페리딘(4-Benzylpiperidine), 디벤질에탄올아민(Dibenzylethanolamine), 트리벤질아민(Tribenzylamine), 및 에틸사이클로헥실아민(Ethylcyclohexylamine)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 다결정실리콘 연마조절제는, 상기 다결정실리콘을 함유하는 웨이퍼의 연마 슬러리 조성물 중 0.0001 중량% 내지 1 중량%일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 다결정실리콘 표면개선제는, 유기산, 무기산 또는 이 둘을 포함하고, 상기 유기산은, 시트르산, 말산, 말레산, 말론산, 옥살산, 숙신산, 락트산, 타르타르산, 아디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤라산, 세바크산, 말레산, 푸마르산, 아세트산, 아디프산, 부티르산, 카프르산, 카프로산, 카프릴산, 글루타르산, 글리콜산, 포름산, 라우르산, 미리스트산, 팔미트산, 프탈산, 프로피온산, 피루브산, 스테아르산 및 발레르산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하고, 상기 무기산은, 황산, 질산, 인산, 규산, 불산, 붕산, 브롬산, 요오드산, 염산 및 과염소산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 다결정실리콘 표면개선제는, 상기 다결정실리콘을 함유하는 웨이퍼의 연마 슬러리 조성물 중 0.001 중량% 내지 2 중량%일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 산성 물질 또는 염기성 물질을 포함하는 pH 조절제;를 더 포함하고, 상기 산성 물질은, 질산, 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 군에서 선택된 1종 이상을 포함하고, 상기 염기성 물질은, 암모니아, 암모늄메틸프로판올(ammonium methyl propanol; AMP), 테트라메틸암모늄하이드록사이드(tetra methyl ammonium hydroxide; TMAH), 수산화암모늄, 수산화칼륨, 수산화나트륨, 수산화마그네슘, 수산화루비듐, 수산화세슘, 탄산수소나트륨, 탄산나트륨, 이미다졸 및 그의 염으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 연마입자는, 금속산화물, 유기물 또는 무기물로 코팅된 금속산화물, 및 콜로이달 상태의 상기 금속산화물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하고, 상기 금속산화물은 실리카, 세리아, 지르코니아, 알루미나, 티타니아, 바륨티타니아, 게르마니아, 망가니아 및 마그네시아로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 연마 입자는, 카르복실기, 술폰기 또는 이 둘로 표면 치환된 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 연마입자는, 10 nm 내지 100 nm인 단일 사이즈 입자이거나 10 nm 내지 100 nm의 2종 이상의 상이한 사이즈를 가지는 혼합 입자를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 연마입자는, 상기 다결정실리콘을 함유하는 웨이퍼의 연마 슬러리 조성물 중 0.1 중량% 내지 10 중량%일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 다결정실리콘을 함유하는 웨이퍼의 연마 슬러리 조성물의 pH는, 4 내지 10의 범위를 가지는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 다결정실리콘막에 대한 연마속도는 1 Å/min 내지 3000 Å/min일 수 있다.
본 발명은, 벤젠기를 포함하는 아민계 화합물을 포함하는 다결정실리콘 연마조절제를 적용하여, 다결정실리콘 및 비정질실리콘에 대한 높은 연마율을 갖는 다결정 실리콘을 함유하는 웨이퍼의 연마 슬러리 조성물을 제공할 수 있다.
이하 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.
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.
이하, 일 실시예에 따른 다결정실리콘을 함유하는 웨이퍼의 연마 슬러리 조성물에 대하여 실시예를 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명이 이러한 실시예에 제한되는 것은 아니다.
본 발명은, 다결정실리콘을 함유하는 웨이퍼의 연마 슬러리 조성물에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따라, 본 발명은, 연마입자; 다결정실리콘 연마조절제; 및 다결정실리콘 표면개선제;를 포함하는, 다결정실리콘을 함유하는 웨이퍼의 연마 슬러리 조성물을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 예로, 상기 다결정실리콘을 함유하는 웨이퍼의 연마 슬러리 조성물은 다결정실리콘막, 비정질실리콘막 및 산화실리콘막으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 웨이퍼를 연마하는데 유용할 수 있다.
본 발명의 일 예로, 상기 다결정실리콘막은 본 기술분야에서 공지된 임의의 적합한 다결정실리콘 물질일 수 있다. 예를 들어, 다결정실리콘은, 임의의 적합한 상(phase)으로 존재할 수 있으며, 무정형, 결정형 또는 이들의 조합일 수 있다. 산화실리콘막은, 본 기술분야에 공지된 임의의 적합한 산화실리콘 물질일 수 있다. 예를 들어, 테트라에틸 오르소실리케이트(tetraethyl orthosilicate; TEOS), 플라즈마-에칭된 테트라에틸 오르소실리케이트(plasma enhanced tetraethyl orthosilicate; PETEOS), 포스포실리케이트 유리(phosphor silicate glass; PSG), 보론실리케이트 유리(boron silicate glass; BSG), 보로포스포실리케이트 유리(boro-phospho silicate glass; BPSG), 열 옥사이드(thermal oxide) 및 도핑되지 않은 실리케이트 유리(undoped silicate glass; USG), 고밀도플라즈마 산화막(high density plasma; HDP oxide)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 예로, 상기 연마입자는, 금속산화물; 유기물 및/또는 무기물로 코팅된 금속산화물; 및 콜로이달 상태의 상기 금속산화물;로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하고, 상기 금속산화물은 실리카, 세리아, 지르코니아, 알루미나, 티타니아, 바륨티타니아, 게르마니아, 망가니아 및 마그네시아로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 연마입자는 실리카; 유기물 및/또는 무기물로 코팅된 실리카; 및 콜로이달 상태의 실리카일 수 있다.
예를 들어, 상기 연마입자는, 카르복실기, 술폰기 또는 이 둘로 표면 치환된 것일 수 있다. 예를 들어, 슬러리 조성물 내의 균일한 혼합과 다결정 실리콘의 연만율을 향상시키기 위해서 상기 연마입자 100 중량부에 대해 1 내지 20 중량부로 표면치환될 수 있다.
예를 들어, 상기 연마입자는, 액상법에 의해 제조된 것을 포함하는 것일 수 있다. 액상법은 연마 입자 전구체를 수용액 중에서 화학적 반응을 발생시키고, 결정을 성장시켜 미립자를 얻는 졸-겔(sol-gel) 법이나 연마입자 이온을 수용액에서 침전시키는 공침법 및 고온 고압 하에서 연마입자를 형성하는 수열합성법 등을 적용하여 제조될 수 있다.
예를 들어, 상기 연마입자는, 10 nm 내지 100 nm인 단일 사이즈 입자이거나 10 nm 내지 100 nm의 2종 이상의 상이한 사이즈를 가지는 혼합 입자인 것일 수 있다. 바람직하게는, 30 nm 내지 60 nm인 것일 수 있다. 상기 연마입자의 크기가 10 nm 미만인 경우 연마 속도의 저하를 초래할 수 있으며, 100 nm 초과인 경우 과잉 연마가 이루어지고, 디싱, 침식 및 표면 결함이 발생할 가능성이 있다. 상기 연마입자의 크기는, SEM 분석 또는 동적광산란으로 측정할 수 있다.
예를 들어, 상기 연마입자는, 2종의 상이한 사이즈를 가지는 입자가 혼합되어 바이모달(bimodal) 형태의 입도 분포를 가지는 것이거나, 3종의 상이한 사이즈를 가지는 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.
예를 들어, 상기 연마입자는, 상기 다결정실리콘을 함유하는 웨이퍼의 연마 슬러리 조성물 중 0.1 중량% 내지 10 중량%인 것일 수 있다. 상기 연마입자가 상기 다결정실리콘을 함유하는 웨이퍼의 연마 슬러리 조성물 중 0.1 중량% 미만인 경우 연마 속도가 감소되는 문제가 있고, 10 중량% 초과인 경우 연마속도가 너무 높고, 연마입자 수의 증가로 인하여 표면의 잔류하게 되는 입자 흡착성에 의하여 표면 결함을 발생시킬 수 있다.
본 발명의 일 예로, 상기 다결정실리콘 연마조절제는, 벤젠기를 포함하는 아민계 화합물을 포함할 수 있으며, 이는 기존의 아민계 화합물에 비하여 다결정실리콘, 비정질실리콘 등의 연마율을 향상시킬 수 있다.
예를 들어, 상기 벤젠기를 포함하는 아민계 화합물은, 페닐에틸아민(Phenylethylamine), 펜에틸아민(Phenethylamine), 메톡시펜에틸아민(Methoxyphenethylamine), 아미노프로필아닐린(Aminopropylaniline) 벤질아민(Bebzylamine), 디벤질아민(Dibenzylamine), N-메틸벤질아민(N-Methylbenzylamine), 디메틸벤질아민(Dimethylbenzylamine), 4-벤질피페리딘(4-Benzylpiperidine), 디벤질에탄올아민(Dibenzylethanolamine), 트리벤질아민(Tribenzylamine), 및 에틸사이클로헥실아민(Ethylcyclohexylamine)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 다결정실리콘 연마조절제는, 상기 다결정실리콘을 함유하는 웨이퍼의 연마 슬러리 조성물 중 0.0001 중량% 내지 1 중량%일 수 있다. 상기 다결정실리콘 연마조절제가 상기 다결정실리콘을 함유하는 웨이퍼의 연마 슬러리 조성물 중 0.0001 중량% 미만인 경우 다결정실리콘의 연마율 향상효과를 얻을 수 없고, 1 중량% 초과인 경우 슬러리 조성물의 분산 안정성이 저하되어 연마 입자간의 흡착으로 인한 표면 결함이 발생하는 문제점이 있다.
본 발명의 일 예로, 상기 다결정실리콘 표면개선제는, 유기산, 무기산 또는 이 둘을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 다결정실리콘 표면개선제는, 상기 유기산은, 시트르산, 말산, 말레산, 말론산, 옥살산, 숙신산, 락트산, 타르타르산, 아디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤라산, 세바크산, 말레산, 푸마르산, 아세트산, 아디프산, 부티르산, 카프르산, 카프로산, 카프릴산, 글루타르산, 글리콜산, 포름산, 라우르산, 미리스트산, 팔미트산, 프탈산, 프로피온산, 피루브산, 스테아르산 및 발레르산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 또한, 상기 다결정실리콘 표면개선제는, 상기 무기산은, 황산, 질산, 인산, 규산, 불산, 붕산, 브롬산, 요오드산, 염산 및 과염소산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 결정실리콘 표면개선제는, 상기 다결정실리콘을 함유하는 웨이퍼의 연마 슬러리 조성물 중 0.1 중량% 내지 2 중량%인 것일 수 있다. 상기 다결정실리콘 표면개선제가 0.1 중량% 미만인 경우 다결정실리콘막의 연마속도가 저하될 수 있고, 2 중량% 초과인 경우 분산 안정성이 저하되어 스크래치와 같은 표면 결함이 발생하는 문제가 있다.
본 발명의 일 예로, 상기 슬러리는, pH 조절제를 더 포함할 수 있고, 상기 pH 조절제는, 산성 물질 또는 염기성 물질을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 산성 물질은, 질산, 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 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 염기성 물질은, 암모니아, 암모늄메틸프로판올(ammonium methyl propanol; AMP), 테트라메틸암모늄하이드록사이드(tetra methyl ammonium hydroxide; TMAH), 수산화암모늄, 수산화칼륨, 수산화나트륨, 수산화마그네슘, 수산화루비듐, 수산화세슘, 탄산수소나트륨, 탄산나트륨 및 이미다졸로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 예로, 상기 다결정실리콘을 함유하는 웨이퍼의 연마 슬러리 조성물의 pH는, 4 내지 10; 6 내지 10; 또는 7 내지 9 범위를 가지는 것일 수 있다.
상기 다결정실리콘을 함유하는 웨이퍼의 연마 슬러리 조성물의 pH가 4 내지 10의 범위를 벗어나면 연마 후 반도체 재료의 탈락이 크게 발생할 수 있고, 벤젠기를 포함하는 아민계 화합물의 첨가에 따른 다결정 실리콘의 연마율의 개선이 미미하고, 다결정실리콘막 표면의 거칠기(roughness)가 일정하지 않고, 디싱, 침식, 침식, 부식 및 표면 불균형과 같은 결함을 발생시킬 수 있다. 상기 pH는 상기의 pH 조절제의 첨가에 의해 조정이 가능하다.
본 발명의 일 예로, 상기 다결정실리콘을 함유하는 웨이퍼의 연마 슬러리 조성물은, 상기 다결정실리콘막에 대한 연마속도로 1 Å/min 내지 3000 Å/min; 또는 5 Å/min 내지 2500 Å/min;이고, 비정질실리콘막에 대한 연마속도로 1 Å/min 내지 2500 Å/min; 또는 5 Å/min 내지 2000 Å/min;을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 예로, 상기 다결정실리콘을 함유하는 웨이퍼의 연마 슬러리 조성물은, 상기 산화실리콘막에 대한 연마속도로 1 Å/min 내지 100 Å/min; 또는 1 Å/min 내지 30 Å/min;을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 예로, 상기 다결정실리콘을 함유하는 웨이퍼의 연마 슬러리 조성물을 이용하여 패턴 웨이퍼를 연마하는 경우 패턴밀도가 작은 웨이퍼 뿐만 아니라 패턴밀도가 큰 웨이퍼에서도 다결정실리콘에 대한 높은 연마율을 확보할 수 있다.
이하, 하기 실시예 및 비교예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명의 기술적 사상이 그에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
실시예 1 내지 실시예 3
초순수에 평균 입도가 80 nm 크기의 콜로이달 실리카 연마입자 2.0 중량% 및 표 1의 유기산 및 벤질아민을 혼합하고, pH조절제 KOH를 첨가하여 조성물의 pH를 조절하여 다결정실리콘을 함유하는 웨이퍼의 연마 슬러리 조성물을 제조하였다.
비교예 1 내지 비교예 8
표 1에 제시한 유기산 및 아민류를 첨가한 것 외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 다결정실리콘을 함유하는 웨이퍼의 연마 슬러리 조성물을 제조하였다.
[연마 조건]
1. 연마기: ST#01 (K.C Tech 300 nm CMP, 케이씨텍 社)
2. 패드: IC1000 K7 (Dow社)
3. 플레이튼 RPM (Platen RPM): 80
4. 캐리어 RPM (Carrier RPM): 83
5. 웨이퍼 압력: 3 psi
6. 리테이너링 (Retainer Ring) 압력: 7.5 psi
7. 유량 (Flow rate): 250 ml/min
8. 웨이퍼: TEOS 20,000 Å, Poly Si 5,000 Å, A-Si 2,000 Å 증착된 블랭킷 웨이퍼
9. 폴리싱 시간: 30s
하기 표 1은 실시예 및 비교예 다결정실리콘을 함유하는 웨이퍼의 연마 슬러리 조성물에 첨가된 콜로이달 실리카, 유기산, 아민 및 pH에 따른 연마 성능을 나타낸 것이다.
유기산 아민 pH
 연마성능
종류 함량
(wt%)		 종류 함량
(wt%)		 Poly-Si
(Å)		 A-Si
(Å)
실시예 1 글루타르산 0.3 벤질아민 0.6 8 2157 1212
실시예 2 옥살산 0.5 벤질아민 0.05 7 248 149
실시예 3 옥살산 0.5 벤질아민 0.5 7 351 295
실시예 4 옥살산 0.5 벤질아민 0.5 8 532 421
비교예 1 글루타르산 0.3 트리에탄올아민 0.6 8 709 634
비교예 2 글루타르산 0.3 디에탄올아민 0.5 8 576 479
비교예 3 옥살산 0.5 트리에탄올아민 0.05 7 147 82
비교예 4 옥살산 0.5 트리에탄올아민 0.5 7 157 86
비교예 5 옥살산 0.5 아르기닌 0.05 7 152 71
비교예 6 옥살산 0.5 폼아미드 0.05 7 163 89
비교예 7 옥살산 0.5 피로리딘 0.5 7 178 80
비교예 8 옥살산 0.5 모폴린 0.5 7 179 75
표 1을 살펴보면, 벤질 아민 및 유기산을 포함하는 실시예 1 내지 실시예 3은, 다결정 실리콘막의 연마율이 벤질 아민을 포함하지 않는 비교예 1 내지 8에 비하여 월등하게 향상된 것을 확인할 수 있다. 이와 유사하게 비정질 실리콘막의 연마율도 샹항된 것을 확인할 수 있다. 또한, 벤질 아민을 포함하는 슬러리 조성물은, pH가 증가할수록 다결정 실리콘막의 연마율이 향상되는 것을 확인할 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예에 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.

Claims (12)

  1. 연마입자;
    벤젠기를 포함하는 아민계 화합물을 포함하는 다결정실리콘 연마조절제; 및
    다결정실리콘 표면개선제;
    를 포함하는,
    다결정실리콘을 함유하는 웨이퍼의 연마 슬러리 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 벤젠기를 포함하는 아민계 화합물은, 페닐에틸아민(Phenylethylamine), 펜에틸아민(Phenethylamine), 메톡시펜에틸아민(Methoxyphenethylamine), 아미노프로필아닐린(Aminopropylaniline) 벤질아민(Bebzylamine), 디벤질아민(Dibenzylamine), N-메틸벤질아민(N-Methylbenzylamine), 디메틸벤질아민(Dimethylbenzylamine), 4-벤질피페리딘(4-Benzylpiperidine), 디벤질에탄올아민(Dibenzylethanolamine), 트리벤질아민(Tribenzylamine) 및 에틸사이클로헥실아민(Ethylcyclohexylamine)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것인, 다결정실리콘을 함유하는 웨이퍼의 연마 슬러리 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 다결정실리콘 연마조절제는, 상기 다결정실리콘을 함유하는 웨이퍼의 연마 슬러리 조성물 중 0.0001 중량% 내지 1 중량%인 것인, 다결정실리콘을 함유하는 웨이퍼의 연마 슬러리 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 다결정실리콘 표면개선제는, 유기산, 무기산 또는 이 둘을 포함하고,
    상기 유기산은, 시트르산, 말산, 말레산, 말론산, 옥살산, 숙신산, 락트산, 타르타르산, 아디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤라산, 세바크산, 말레산, 푸마르산, 아세트산, 아디프산, 부티르산, 카프르산, 카프로산, 카프릴산, 글루타르산, 글리콜산, 포름산, 라우르산, 미리스트산, 팔미트산, 프탈산, 프로피온산, 피루브산, 스테아르산 및 발레르산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하고,
    상기 무기산은, 황산, 질산, 인산, 규산, 불산, 붕산, 브롬산, 요오드산, 염산 및 과염소산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것인, 다결정실리콘을 함유하는 웨이퍼의 연마 슬러리 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 다결정실리콘 표면개선제는, 상기 다결정실리콘을 함유하는 웨이퍼의 연마 슬러리 조성물 중 0.001 중량% 내지 2 중량%인 것인, 다결정실리콘을 함유하는 웨이퍼의 연마 슬러리 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    산성 물질 또는 염기성 물질을 포함하는 pH 조절제;를 더 포함하고,
    상기 산성 물질은, 질산, 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 군에서 선택된 1종 이상을 포함하고,
    상기 염기성 물질은, 암모니아, 암모늄메틸프로판올(ammonium methyl propanol; AMP), 테트라메틸암모늄하이드록사이드(tetra methyl ammonium hydroxide; TMAH), 수산화암모늄, 수산화칼륨, 수산화나트륨, 수산화마그네슘, 수산화루비듐, 수산화세슘, 탄산수소나트륨, 탄산나트륨, 이미다졸 및 그의 염으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것인, 다결정실리콘을 함유하는 웨이퍼의 연마 슬러리 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 연마입자는,
    금속산화물, 유기물 또는 무기물로 코팅된 금속산화물, 및 콜로이달 상태의 상기 금속산화물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하고,
    상기 금속산화물은 실리카, 세리아, 지르코니아, 알루미나, 티타니아, 바륨티타니아, 게르마니아, 망가니아 및 마그네시아로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것인, 다결정실리콘을 함유하는 웨이퍼의 연마 슬러리 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 연마 입자는, 카르복실기, 술폰기 또는 이 둘로 표면 치환된 것인, 다결정실리콘을 함유하는 웨이퍼의 연마 슬러리 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 연마입자는, 10 nm 내지 100 nm인 단일 사이즈 입자이거나 10 nm 내지 100 nm의 2종 이상의 상이한 사이즈를 가지는 혼합 입자를 포함하는 것인, 다결정실리콘을 함유하는 웨이퍼의 연마 슬러리 조성물.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 연마입자는, 상기 다결정실리콘을 함유하는 웨이퍼의 연마 슬러리 조성물 중 0.1 중량% 내지 10 중량%인 것인, 다결정실리콘을 함유하는 웨이퍼의 연마 슬러리 조성물.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 다결정실리콘을 함유하는 웨이퍼의 연마 슬러리 조성물의 pH는, 4 내지 10의 범위를 가지는 것인, 다결정실리콘을 함유하는 웨이퍼의 연마 슬러리 조성물.
  12. 제1항에 있어서,
    다결정실리콘막에 대한 연마속도는 1 Å/min 내지 3000 Å/min인 것인, 다결정실리콘을 함유하는 웨이퍼의 연마 슬러리 조성물.
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