KR20230071369A - Chemical mechanical polishing slurry composition for controlling removal rate selectivity of oxide film and nitride film - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a polishing slurry composition for controlling the selectivity of an oxide film and a nitride film.
초대규모 집적회로(ultra large scale integrated circuit; ULSI)에서 미세 가공기술이 개발되고 있어 20나노 이하의 디자인 룰이 실현되고 있다. CMP(Chemical mechanical polishing) 기술은 반도체 소자의 제조 공정에 있어서, 패턴의 정밀도를 향상시켜 최종적으로는 수율을 안정화 시킬 수 있는 중요한 기술로 각광받고 있다. 특히 소자 분리의 STI(Shallow Trench Isolation) 공정은 가장 정밀한 디자인이 적용되는 반도체 가공의 최초 단계이기 때문에 STI 공정에서의 평탄화는 소자 형성의 핵심이라고 할 수 있다.As microfabrication technology is being developed in ultra large scale integrated circuit (ULSI), design rules of 20 nanometers or less are being realized. CMP (Chemical mechanical polishing) technology is in the spotlight as an important technology that can finally stabilize yield by improving pattern precision in the manufacturing process of semiconductor devices. In particular, since the Shallow Trench Isolation (STI) process for device isolation is the first stage of semiconductor processing to which the most precise design is applied, planarization in the STI process can be said to be the core of device formation.
도 1은 STI CMP 공정 스킴을 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면, STI는 활성 지역(active area)에 질화막을 코팅하고 그 위에 소자 분리 막인 산화막을 과량으로 증착한 후 CMP 공정을 통해 산화막을 제거하여 제작된다. 이 때 산화막의 연마 속도는 빠르고 질화막의 연마속도는 현저히 느려서 산화막이 연마된 이후에 질화막이 나타나면 연마가 멈추게 된다. CMP 공정에 있어서 연마속도, 연마표면의 평탄화도, 스크래치의 발생 정도가 중요하며, CMP 공정 조건, 슬러리의 종류, 연마 패드의 종류 등에 의해 결정된다.1 is a diagram showing an STI CMP process scheme. Referring to FIG. 1, the STI is fabricated by coating a nitride film on an active area, depositing an excessive amount of an oxide film as an isolation film thereon, and then removing the oxide film through a CMP process. At this time, the polishing rate of the oxide film is fast and the polishing rate of the nitride film is remarkably slow, so that the polishing stops when the nitride film appears after the oxide film is polished. In the CMP process, the polishing rate, the flatness of the polishing surface, and the degree of occurrence of scratches are important, and are determined by the CMP process conditions, the type of slurry, and the type of polishing pad.
한편, 반도체 집적도가 높아짐에 따라 STI 소자 제작에서 연마입자에 의한 스크래치에 대한 이슈는 더욱 민감해 졌다. 이에 기존의 고상법의 100 nm 급 세리아 입자보다 스크래치를 줄일 수 있는 30 nm 내지 50 nm급 액상법 세리아로 입자를 변경하려는 시도가 이루어 졌다. 그러나 더 작은 크기의 액상법 세리아는 산화막에 대한 연마 속도가 매우 낮아졌다. 세리아 입자는 pH 4 내지 6 영역에서는 양전하를 띄나, 음이온성 고분자(Anionic polymer)가 세리아 연마 입자에 흡착하게 되면 표면 전하가 음전하로 바뀐다. 종래의 100 nm 급 고상법 세리아의 경우에는 전하가 음전하를 띄더라도 산화막의 연마속도가 높게 유지 되었기 때문에 음이온성 고분자의 질화막 흡착을 이용해 높은 선택비를 구현할 수 있었으나, 50 nm 이하의 액상법 세리아는 음전하를 띄면 정전기적인 척력으로 인해 산화막의 연마속도가 급격하게 감소하였다.On the other hand, as the degree of semiconductor integration increases, the issue of scratches caused by abrasive particles in the manufacture of STI devices has become more sensitive. Therefore, an attempt was made to change the particles to 30 nm to 50 nm liquid phase ceria particles that can reduce scratches compared to 100 nm grade ceria particles of the conventional solid phase method. However, liquid-phase ceria with a smaller size has a very low polishing rate for the oxide film. Ceria particles have a positive charge in the pH range of 4 to 6, but when an anionic polymer is adsorbed on the ceria abrasive particles, the surface charge is changed to a negative charge. In the case of the conventional 100 nm class solid-phase ceria, the oxide film removal rate was maintained high even if the charge was negative, so it was possible to realize a high selectivity by using the adsorption of an anionic polymer on the nitride film. , the polishing rate of the oxide film rapidly decreased due to the electrostatic repulsive force.
음이온성 고분자를 이용한 STI 슬러리는 고분자 농도에 따라 일정 첨가량 까지는 질화막 연마속도가 감소하지 않고, 일정 첨가량 이상부터는 급격하게 연마속도가 감소하는 on/off 특성이 나타난다. The STI slurry using an anionic polymer exhibits an on/off characteristic in which the nitride film polishing rate does not decrease until a certain amount is added depending on the polymer concentration, and the polishing rate rapidly decreases after a certain amount is added.
도 2는 STI CMP 공정에서 나타나는 디싱(Dishing) 및 이로전(erosion)을 설명하기 위한 개략도이다. 질화막의 연마 속도가 너무 낮으면 질화막에서 연마가 멈추지 않고, 연마속도가 너무 높으면 도 2에 도시된 바와 같이, 디싱, 이로전 등의 결함이 나타나게 된다. 하지만 음이온성 고분자를 패시베이션으로 쓰면 선택비가 너무 낮거나, 너무 높게 나타난다. 이에, 산화막 및 질화막의 적절한 선택비를 구현하는 슬러리 조성이 필요하다.2 is a schematic diagram for explaining dishing and erosion in the STI CMP process. If the polishing rate of the nitride film is too low, the polishing of the nitride film does not stop, and if the polishing rate is too high, defects such as dishing and erosion appear as shown in FIG. 2 . However, when an anionic polymer is used as a passivation, the selectivity is either too low or too high. Accordingly, a slurry composition that realizes an appropriate selectivity of an oxide film and a nitride film is required.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, STI 공정에서 산화막의 높은 연마속도는 유지하면서 질화막의 연마속도를 제어하며, 웨이퍼 연마 속도의 센터 언더(center under) 현상을 억제하여 상기 슬러리 조성물을 이용한 연마 공정 진행 후 기판 또는 웨이퍼 표면의 프로파일이 우수한 산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물을 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above problems, and an object of the present invention is to control the polishing rate of the nitride film while maintaining the high polishing rate of the oxide film in the STI process, and to suppress the center under phenomenon of the wafer polishing speed. To provide a polishing slurry composition for controlling the selectivity of an oxide film and a nitride film having an excellent profile of a substrate or wafer surface after performing a polishing process using the slurry composition.
그러나, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 해당 분야 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the problem to be solved by the present invention is not limited to those mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
본 발명의 일 실시예에 따른 산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물은, 연마입자를 포함하는 연마액; 및 비이온성 고분자, 선택비 향상제, 질화막 연마 가속제 및 pH 조절제를 포함하는 첨가액;을 포함한다. An abrasive slurry composition for controlling the selectivity of an oxide film and a nitride film according to an embodiment of the present invention includes an abrasive liquid containing abrasive particles; and an additive solution including a nonionic polymer, a selectivity enhancer, a nitride film polishing accelerator, and a pH adjuster.
일 실시형태에 있어서, 상기 연마입자는, 금속산화물, 유기물 또는 무기물로 코팅된 금속산화물, 및 콜로이달 상태의 상기 금속산화물로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하고, 상기 금속산화물은, 세리아, 실리카, 지르코니아, 알루미나, 티타니아, 바륨티타니아, 게르마니아, 망가니아 및 마그네시아로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다. In one embodiment, the abrasive particles include at least one selected from the group consisting of a metal oxide, a metal oxide coated with an organic or inorganic material, and the metal oxide in a colloidal state, and the metal oxide includes ceria , It may include at least one selected from the group consisting of silica, zirconia, alumina, titania, barium titania, germania, mangania, and magnesia.
일 실시형태에 있어서, 상기 연마입자는, 액상법으로 합성된 세리아인 것이고, 10 nm 내지 50 nm 크기의 1 차 입자 및 30 nm 내지 100 nm 크기의 2 차 입자를 포함하는 것일 수 있다. In one embodiment, the abrasive particles are ceria synthesized by a liquid phase method, and may include primary particles having a size of 10 nm to 50 nm and secondary particles having a size of 30 nm to 100 nm.
일 실시형태에 있어서, 상기 연마입자는, 표면 제타 값이 5 mV 내지 70 mV인 것일 수 있다. In one embodiment, the abrasive particles may have a surface zeta value of 5 mV to 70 mV.
일 실시형태에 있어서, 상기 연마입자는, 상기 산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물 중 0.2 중량% 내지 10 중량%인 것일 수 있다. In one embodiment, the abrasive particles may be 0.2% to 10% by weight of the polishing slurry composition for controlling the oxide film and nitride film selectivity.
일 실시형태에 있어서, 상기 비이온성 고분자는, 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol), 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol), 폴리프로필렌글리콜(polypropylene glycol), 폴리비닐피롤리돈(polyvinyl pyrrolidone), 폴리에틸렌옥사이드(polyethylene oxide), 폴리프로필렌옥사이드(polypropylene oxide), 폴리알킬옥사이드(polyalkyl oxide), 폴리옥시에틸렌옥사이드(polyoxyethylene oxide) 및 폴리에틸렌옥사이드-프로필렌옥사이드 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다. In one embodiment, the nonionic polymer is polyvinyl alcohol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyvinyl pyrrolidone, polyethylene oxide ), polypropylene oxide, polyalkyl oxide, polyoxyethylene oxide, and polyethylene oxide-may include at least one selected from the group consisting of a propylene oxide copolymer.
일 실시형태에 있어서, 상기 비이온성 고분자는 중량평균 분자량(Mw)이 8,000 내지 100,000인 것일 수 있다. In one embodiment, the nonionic polymer may have a weight average molecular weight (Mw) of 8,000 to 100,000.
일 실시형태에 있어서, 상기 비이온성 고분자는 가수 분해도(Degree of hydrolysis)가 80 내지 90인 것일 수 있다. In one embodiment, the nonionic polymer may have a degree of hydrolysis of 80 to 90.
일 실시형태에 있어서, 상기 비이온성 고분자는, 상기 산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물 중 0.1 중량% 내지 2 중량%인 것일 수 있다. In one embodiment, the nonionic polymer may be 0.1% to 2% by weight of the polishing slurry composition for controlling the oxide film and nitride film selectivity.
일 실시형태에 있어서, 상기 선택비 향상제는, 피리딘계 화합물을 포함하는 것일 수 있다. In one embodiment, the selectivity improving agent may include a pyridine-based compound.
일 실시형태에 있어서, 상기 피리딘계 화합물은, 피리딘, 피리딘 모노카르복실산, 피리딘 디카르복실산, 피콜린산, 디피콜린산, 니코틴산, 이소니코틴산, 4-(아미노 메틸) 피리딘, 2-(메틸아미노) 피리딘, 2-(디메틸 아미노) 피리딘, 4-(디메틸 아미노) 피리딘, 2-피콜린산, 2-아미노 피리딘, 2,4-디아미노 2-피리딘카르복실산, 3-피리딘카르복실산, 4-피리딘카르복실산, 피리딘-2,6-디카르복실산, 2,2-비피리딘, 2,5-피리딘디카르복실산, 3,5-피리딘디카르복실산, 2,3-피리딘디카르복실산 및 3,4-피리딘디카르복실산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다. In one embodiment, the pyridine-based compound is pyridine, pyridine monocarboxylic acid, pyridine dicarboxylic acid, picolinic acid, dipicolinic acid, nicotinic acid, isonicotinic acid, 4-(amino methyl) pyridine, 2-( methylamino) pyridine, 2- (dimethylamino) pyridine, 4- (dimethylamino) pyridine, 2-picolinic acid, 2-amino pyridine, 2,4-diamino 2-pyridinecarboxylic acid, 3-pyridinecarboxyl acid, 4-pyridinecarboxylic acid, pyridine-2,6-dicarboxylic acid, 2,2-bipyridine, 2,5-pyridinedicarboxylic acid, 3,5-pyridinedicarboxylic acid, 2,3 - It may contain at least one selected from the group consisting of pyridine dicarboxylic acid and 3,4-pyridine dicarboxylic acid.
일 실시형태에 있어서, 상기 선택비 향상제는, 상기 산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물 중 0.01 중량% 내지 0.1 중량%인 것일 수 있다. In one embodiment, the selectivity improver may be 0.01% to 0.1% by weight of the polishing slurry composition for controlling the selectivity of the oxide layer and the nitride layer.
일 실시형태에 있어서, 상기 질화막 연마 가속제는, 암모늄염, 포스포늄염 또는 이 둘을 포함하는 것일 수 있다. In one embodiment, the nitride film polishing accelerator may include an ammonium salt, a phosphonium salt, or both.
일 실시형태에 있어서, 상기 암모늄염은, 암모늄 플루오라이드, 암모늄 나이트레이트, 암모늄 포스페이트, 암모늄 포메이트, 암모늄 아세테이트, 암모늄 클로라이드, 암모늄 설페이트, 암모늄 카르보네이트 및 암모늄 시트레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다. In one embodiment, the ammonium salt is at least any selected from the group consisting of ammonium fluoride, ammonium nitrate, ammonium phosphate, ammonium formate, ammonium acetate, ammonium chloride, ammonium sulfate, ammonium carbonate and ammonium citrate. may contain one.
일 실시형태에 있어서, 상기 포스포늄염은, 트리부틸-n-옥틸포스포늄 브로마이드(Tributyl-n-octylphosphonium Bromide), 부틸트리페닐포스포늄 클로라이드(Butyltriphenylphosphoium Chloride), 테트라-n-옥틸포스포늄 브로마이드(Tetra-n-octylphosphonium Bromide), 에톡시카르보닐메틸(트리페닐)포스포늄 브로마이드(Ethoxycarbonylmethyl(triphenyl)phosphonium bromide), 산화 테트라부틸 포스포늄(TBPH), 수산화 테트라메틸 포스포늄, 수산화 테트라에틸 포스포늄, 수산화 테트라프로필 포스포늄, 수산화 벤질 트리페닐 포스포늄, 수산화 메틸 트리페닐 포스포늄, 수산화 에틸트리 페닐 포스포늄 및 수산화 N－프로필 트리페닐 포스포늄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다. In one embodiment, the phosphonium salt is tributyl-n-octylphosphonium bromide, butyltriphenylphosphonium chloride, tetra-n-octylphosphonium bromide ( Tetra-n-octylphosphonium Bromide), Ethoxycarbonylmethyl(triphenyl)phosphonium bromide, Tetrabutyl Phosphonium Oxide (TBPH), Tetramethyl Phosphonium Hydroxide, Tetraethyl Phosphonium Hydroxide, It may contain at least one selected from the group consisting of tetrapropyl phosphonium hydroxide, benzyl triphenyl phosphonium hydroxide, methyl triphenyl phosphonium hydroxide, ethyl triphenyl phosphonium hydroxide, and N-propyl triphenyl phosphonium hydroxide. .
일 실시형태에 있어서, 상기 선택비 향상제 및 상기 질화막 연마 가속제의 중량비는, 1 : 1 내지 100 : 1인 것일 수 있다. In one embodiment, the weight ratio of the selectivity improver and the nitride film polishing accelerator may be 1:1 to 100:1.
일 실시형태에 있어서, 상기 pH 조절제는, 수산화칼륨(KOH), 수산화나트륨(NaOH), 탄산나트륨(Na2CO3), 탄산수소나트륨(NaHCO3), 수산화암모늄(NH4OH), 수산화마그네슘(Mg(OH)2), 수산화루비듐(RbOH), 수산화세슘(CsOH), 암모니아(NH3), 암모늄메틸프로판올(ammonium methyl propanol; AMP) 및 테트라메틸암모늄하이드록사이드(tetra methyl ammonium hydroxide; TMAH)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다. In one embodiment, the pH adjusting agent is potassium hydroxide (KOH), sodium hydroxide (NaOH), sodium carbonate (Na 2 CO 3 ), sodium hydrogen carbonate (NaHCO 3 ), ammonium hydroxide (NH 4 OH), magnesium hydroxide ( Mg(OH) 2 ), rubidium hydroxide (RbOH), cesium hydroxide (CsOH), ammonia (NH 3 ), ammonium methyl propanol (AMP) and tetra methyl ammonium hydroxide (TMAH) It may include at least one selected from the group consisting of.
일 실시형태에 있어서, 상기 pH 조절제는, 산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물 중 1 ppm 내지 10 ppm인 것일 수 있다. In one embodiment, the pH adjusting agent may be 1 ppm to 10 ppm in the polishing slurry composition for controlling the oxide film and nitride film selectivity.
일 실시형태에 있어서, 상기 산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물의 pH는 4.5 내지 5.5의 범위인 것일 수 있다. In one embodiment, the pH of the polishing slurry composition for controlling the oxide film and nitride film selectivity may be in the range of 4.5 to 5.5.
일 실시형태에 있어서, 연마 대상막은, 산화막 및 질화막을 포함하고, 상기 산화막 연마량은 1,000 Å/min 이상이고, 상기 산화막 대 질화막의 연마 선택비는 15 : 1 내지 70 : 1인 것일 수 있다.In an embodiment, the film to be polished may include an oxide film and a nitride film, a polishing amount of the oxide film may be 1,000 Å/min or more, and a polishing selectivity ratio of the oxide film to the nitride film may be 15:1 to 70:1.
본 발명의 일 실시예에 따른 산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물은, 선택비 향상제 및 질화막 연마 가속제의 비율을 조절하여 산화막의 연마속도를 높게 유지하면서 산화막과 질화막의 연마속도 선택비를 제어할 수 있고, 디싱 결함을 제어하며, 웨이퍼 프로파일을 개선할 수 있다.In the polishing slurry composition for controlling the selectivity of an oxide film and a nitride film according to an embodiment of the present invention, the polishing rate selectivity of an oxide film and a nitride film is maintained while maintaining a high polishing rate of an oxide film by adjusting the ratio of a selectivity improver and a nitride film polishing accelerator. can be controlled, dishing defects can be controlled, and wafer profiles can be improved.
도 1은 STI CMP 공정 스킴을 나타낸 도면이다.
도 2는 STI CMP 공정에서 나타나는 디싱(Dishing) 및 이로전(erosion)을 설명하기 위한 개략도이다.1 is a diagram showing an STI CMP process scheme.
2 is a schematic diagram for explaining dishing and erosion in the STI CMP process.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, since various changes can be made to the embodiments, the scope of the patent application is not limited or limited by these embodiments. It should be understood that all changes, equivalents or substitutes to the embodiments are included within the scope of rights.
실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in the examples are used only for descriptive purposes and should not be construed as limiting. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as "include" or "have" are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the art to which the embodiment belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in the present application, they should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning. don't
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. In addition, in the description with reference to the accompanying drawings, the same reference numerals are given to the same components regardless of reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted. In describing the embodiment, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the gist of the embodiment, the detailed description will be omitted.
또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.In addition, in describing the components of the embodiment, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, order, or order of the corresponding component is not limited by the term.
어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.Components included in one embodiment and components having common functions will be described using the same names in other embodiments. Unless stated to the contrary, descriptions described in one embodiment may be applied to other embodiments, and detailed descriptions will be omitted to the extent of overlap.
본 발명의 일 실시예에 따른 산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물은, 연마입자를 포함하는 연마액; 및 비이온성 고분자, 선택비 향상제, 질화막 연마 가속제 및 pH 조절제를 포함하는 첨가액;을 포함한다. An abrasive slurry composition for controlling the selectivity of an oxide film and a nitride film according to an embodiment of the present invention includes an abrasive liquid containing abrasive particles; and an additive solution including a nonionic polymer, a selectivity enhancer, a nitride film polishing accelerator, and a pH adjuster.
본 발명의 일 실시예에 따른 산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물은, 선택비 향상제 및 질화막 연마 가속제의 비율을 조절하여 산화막의 연마속도를 높게 유지하면서 산화막과 질화막의 연마속도 선택비를 제어할 수 있고, 디싱 결함을 제어하며, 웨이퍼 프로파일을 개선할 수 있다.In the polishing slurry composition for controlling the selectivity of an oxide film and a nitride film according to an embodiment of the present invention, the polishing rate selectivity of an oxide film and a nitride film is maintained while maintaining a high polishing rate of an oxide film by adjusting the ratio of a selectivity improver and a nitride film polishing accelerator. can be controlled, dishing defects can be controlled, and wafer profiles can be improved.
일 실시형태에 있어서, 상기 연마입자는, 금속산화물, 유기물 또는 무기물로 코팅된 금속산화물, 및 콜로이달 상태의 상기 금속산화물로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하고, 상기 금속산화물은, 세리아, 실리카, 지르코니아, 알루미나, 티타니아, 바륨티타니아, 게르마니아, 망가니아 및 마그네시아로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다. In one embodiment, the abrasive particles include at least one selected from the group consisting of a metal oxide, a metal oxide coated with an organic or inorganic material, and the metal oxide in a colloidal state, and the metal oxide includes ceria , It may include at least one selected from the group consisting of silica, zirconia, alumina, titania, barium titania, germania, mangania, and magnesia.
일 실시형태에 있어서, 상기 연마입자는, 액상법으로 합성된 세리아인 것이고, 10 nm 내지 50 nm 크기의 1 차 입자 및 30 nm 내지 100 nm 크기의 2 차 입자를 포함하는 것일 수 있다.In one embodiment, the abrasive particles are ceria synthesized by a liquid phase method, and may include primary particles having a size of 10 nm to 50 nm and secondary particles having a size of 30 nm to 100 nm.
일 실시형태에 있어서, 상기 연마입자는 콜로이달 세리아인 것일 수 있다.In one embodiment, the abrasive particles may be colloidal ceria.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 연마입자의 크기는 입자의 형태에 따라 직경, 반경, 최대 길이 등일 수 있다. 상기 나노 세리아 입자의 평균 입경은 XRD, SEM, TEM, BET 또는 동적광산란으로 측정될 수 있는 시야 범위 내에 있는 복수의 입자의 입경의 평균값을 의미할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the size of the abrasive particles may be a diameter, radius, maximum length, etc. according to the shape of the particle. The average particle diameter of the nano-ceria particles may refer to an average value of particle diameters of a plurality of particles within a field of view that can be measured by XRD, SEM, TEM, BET, or dynamic light scattering.
일 실시형태에 있어서, 상기 연마입자는, 10 nm 내지 50 nm; 10 nm 내지 40 nm; 10 nm 내지 30 nm; 10 nm 내지 20 nm; 또는 30 nm 내지 50 nm; 크기의 1 차 입자 및 30 nm 내지 100 nm; 30 nm 내지 80 nm; 30 nm 내지 50 nm; 100 nm; 50 nm 내지 100 nm; 50 nm 내지 80 nm; 또는 80 nm 내지 100 nm; 크기의 2 차 입자를 포함하는 것일 수 있다. 바람직하게는, 10 nm 내지 20 nm 크기의 1 차 입자 및 30 nm 내지 50 nm 크기의 2 차 입자를 포함하는 것일 수 있다.In one embodiment, the abrasive particles, 10 nm to 50 nm; 10 nm to 40 nm; 10 nm to 30 nm; 10 nm to 20 nm; or 30 nm to 50 nm; primary particles of size and from 30 nm to 100 nm; 30 nm to 80 nm; 30 nm to 50 nm; 100 nm; 50 nm to 100 nm; 50 nm to 80 nm; or 80 nm to 100 nm; It may include secondary particles of the same size. Preferably, it may include primary particles having a size of 10 nm to 20 nm and secondary particles having a size of 30 nm to 50 nm.
바람직하게는, 연마 막질의 스크래치 개선을 위하여 50 nm 이하의 액상법 세리아 입자를 기반으로 한다.Preferably, it is based on liquid-phase ceria particles of 50 nm or less in order to improve the scratch quality of the abrasive film.
1 차 입자의 크기에 있어서, 10 nm 미만인 경우에는 연마율이 저하될 수 있고, 50 nm 초과인 경우 2차 입자가 30 nm 내지 100 nm급 세리아 입자를 합성되기 어려운 문제가 있다. 상기 산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물 중 2 차 입자의 크기에 있어서, 2 차 입자의 크기가 30 nm 미만인 경우 밀링으로 인하여 작은 입자가 과도하게 발생하면 세정성이 저하되고, 웨이퍼 표면에 과량의 결함이 발생하며, 100 nm를 초과하는 경우 스크래치, 이로전과 같은 표면 결함이 발생할 가능성이 있다.Regarding the size of the primary particles, if the size is less than 10 nm, the removal rate may decrease, and if the size is greater than 50 nm, it is difficult to synthesize 30 nm to 100 nm class ceria particles. Regarding the size of the secondary particles in the polishing slurry composition for controlling the oxide film and nitride film selectivity, when the size of the secondary particles is less than 30 nm, excessive generation of small particles due to milling reduces cleaning performance, and on the wafer surface Excessive defects occur, and when the thickness exceeds 100 nm, surface defects such as scratches and erosion may occur.
일 실시형태에 따르면, 상기 연마입자는 단일 사이즈 입자 이외에도, 다분산(multi dispersion) 형태의 입자분포를 포함하는 혼합입자를 사용할 수 있는데, 예를 들어, 2종의 상이한 평균입도를 가지는 연마입자가 혼합되어 바이모달(bimodal) 형태의 입자 분포를 가지거나 3종의 상이한 평균입도를 가지는 연마입자가 혼합되어 3가지 피크를 보이는 입도 분포를 가지는 것일 수 있다. 또는, 4종 이상의 상이한 평균입도를 가지는 연마입자가 혼합되어 다분산 형태의 입자분포를 가질 수 있다. 상대적으로 큰 연마입자와 상대적으로 작은 연마입자가 혼재함으로써 더 우수한 분산성을 가지며, 웨이퍼 표면에 스크래치를 감소시키는 효과를 기대할 수 있다.According to one embodiment, the abrasive particles may use, in addition to particles of a single size, mixed particles having a particle distribution in a multi-dispersion form. For example, abrasive particles having two different average particle sizes may be used. It may be mixed to have a bimodal particle distribution or to have a particle size distribution showing three peaks by mixing abrasive particles having three different average particle sizes. Alternatively, four or more types of abrasive particles having different average particle sizes may be mixed to form a polydisperse particle distribution. By mixing relatively large abrasive particles and relatively small abrasive particles, it has better dispersibility and an effect of reducing scratches on the wafer surface can be expected.
일 실시형태에 따르면, 상기 연마입자의 형상은 구형, 각형, 침상 형상 및 판상 형상으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있으며, 바람직하게는 구형인 것일 수 있다.According to one embodiment, the shape of the abrasive particles may include at least one selected from the group consisting of spherical, prismatic, needle-shaped and plate-shaped, preferably spherical.
일 실시형태에 따르면, 상기 연마입자는 단결정성인 것일 수 있다. 단결정성 연마입자를 사용할 경우, 다결정성 연마 입자 대비 스크래치 저감 효과를 달성할 수 있으며, 디싱이 개선될 수 있으며, 연마 후 세정성이 개선될 수 있다.According to one embodiment, the abrasive particles may be monocrystalline. When monocrystalline abrasive particles are used, a scratch reduction effect can be achieved compared to polycrystalline abrasive particles, dishing can be improved, and cleaning properties after polishing can be improved.
일 실시형태에 있어서, 산화막의 높은 연마속도를 위해 표면 제타 값(표면 전하)이 양전하를 띄는 연마입자를 사용한다. 제타 값이 0 mV에 가까워 지면 입자 분산 안정성이 낮아지고, 음전하가 되면 산화막의 연마속도가 급격하게 감소한다. 연마입자의 바람직한 제타 값은 5 mV 내지 70 mV; 5 mV 내지 50 mV; 5 mV 내지 30 mV; 10 mV 내지 70 mV; 10 mV 내지 50 mV; 10 mV 내지 30 mV; 20 mV 내지 70 mV; 20 mV 내지 50 mV; 또는 20 mV 내지 30 mV;이며, 더욱 바람직하게는 5 mV 내지 50 mV인 것일 수 있다.In one embodiment, abrasive particles having a positive surface zeta value (surface charge) are used for a high polishing rate of the oxide film. When the zeta value approaches 0 mV, the particle dispersion stability decreases, and when the zeta value becomes negatively charged, the polishing rate of the oxide film decreases rapidly. Preferred zeta values of the abrasive grains are 5 mV to 70 mV; 5 mV to 50 mV; 5 mV to 30 mV; 10 mV to 70 mV; 10 mV to 50 mV; 10 mV to 30 mV; 20 mV to 70 mV; 20 mV to 50 mV; or 20 mV to 30 mV; and more preferably 5 mV to 50 mV.
일 실시형태에 있어서, 상기 연마입자는, 상기 산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물 중 0.2 중량% 내지 10 중량%; 0.2 중량% 내지 8 중량%; 0.2 중량% 내지 6 중량%; 0.2 중량% 내지 4 중량%; 0.2 중량% 내지 2 중량%; 0.2 중량% 내지 1 중량%; 1 중량% 내지 10 중량%; 1 중량% 내지 8 중량%; 1 중량% 내지 6 중량%; 1 중량% 내지 4 중량%; 1 중량% 내지 2 중량%; 5 중량% 내지 10 중량%; 또는 5 중량% 내지 8 중량%;인 것일 수 있다. 상기 연마입자가 상기 산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물 중 0.2 중량% 미만인 경우 연마 속도가 감소되는 문제가 있고, 1 중량% 초과인 경우 연마속도가 너무 높고, 연마입자 수의 증가로 인하여 표면의 잔류하게 되는 입자 흡착성에 의하여 표면 결함을 발생시킬 수 있다.In one embodiment, the abrasive particles, 0.2% to 10% by weight of the polishing slurry composition for controlling the oxide film and nitride film selectivity; 0.2% to 8% by weight; 0.2% to 6% by weight; 0.2% to 4% by weight; 0.2% to 2% by weight; 0.2% to 1% by weight; 1% to 10% by weight; 1% to 8% by weight; 1% to 6% by weight; 1% to 4% by weight; 1% to 2% by weight; 5% to 10% by weight; Or 5% by weight to 8% by weight; it may be. When the abrasive particles are less than 0.2% by weight in the polishing slurry composition for controlling the selectivity of the oxide film and nitride film, the polishing rate is reduced. Surface defects may occur due to particle adsorption remaining on the surface.
일 실시형태에 있어서, 상기 비이온성 고분자는, 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol), 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol), 폴리프로필렌글리콜(polypropylene glycol), 폴리비닐피롤리돈(polyvinyl pyrrolidone), 폴리에틸렌옥사이드(polyethylene oxide), 폴리프로필렌옥사이드(polypropylene oxide), 폴리알킬옥사이드(polyalkyl oxide), 폴리옥시에틸렌옥사이드(polyoxyethylene oxide) 및 폴리에틸렌옥사이드-프로필렌옥사이드 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.In one embodiment, the nonionic polymer is polyvinyl alcohol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyvinyl pyrrolidone, polyethylene oxide ), polypropylene oxide, polyalkyl oxide, polyoxyethylene oxide, and polyethylene oxide-may include at least one selected from the group consisting of a propylene oxide copolymer.
바람직하게는, 상기 비이온성 고분자는, 폴리비닐알코올일 수 있다.Preferably, the nonionic polymer may be polyvinyl alcohol.
일 실시형태에 있어서, 상기 비이온성 고분자는 중량평균 분자량(Mw)이 8,000 내지 100,000인 것일 수 있다. 바람직하게는, 상기 비이온성 고분자는 중량평균 분자량(Mw)이 10,000 내지 80,000, 10,000 내지 60,000, 10,000 내지 40,000, 10,000 내지 20,000, 20,000 내지 80,000, 20,000 내지 60,000, 20,000 내지 40,000, 40,000 내지 80,000 또는 60,000 내지 80,000인 것일 수 있다.In one embodiment, the nonionic polymer may have a weight average molecular weight (Mw) of 8,000 to 100,000. Preferably, the nonionic polymer has a weight average molecular weight (Mw) of 10,000 to 80,000, 10,000 to 60,000, 10,000 to 40,000, 10,000 to 20,000, 20,000 to 80,000, 20,000 to 60,000, 20,000 to 40,000, 40,000 to 80,000 or 60,000 to It may be 80,000.
일 실시형태에 있어서, 상기 비이온성 고분자는 가수 분해도(Degree of hydrolysis, DH)가 80 내지 90; 88 내지 90; 86 내지 90; 84 내지 90; 82 내지 90; 80 내지 50; 80 내지 82; 또는 85 내지 90;인 것일 수 있다. In one embodiment, the nonionic polymer has a degree of hydrolysis (Degree of hydrolysis, DH) of 80 to 90; 88 to 90; 86 to 90; 84 to 90; 82 to 90; 80 to 50; 80 to 82; Or 85 to 90; it may be.
일 실시형태에 있어서, 상기 비이온성 고분자는, 상기 산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물 중 0.1 중량% 내지 2 중량%; 0.1 중량% 내지 1.5 중량%; 0.1 중량% 내지 1 중량%; 0.1 중량% 내지 0.5 중량%; 1 중량% 내지 2 중량%; 1 중량% 내지 1.5 중량%; 또는 1.5 중량% 내지 2 중량%;인 것일 수 있다. 상기 비이온성 고분자가 상기 산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물 중 0.1 중량% 미만인 경우 질화막의 연마 속도를 낮추지 못하고, 2 중량% 초과인 경우 산화막의 연마 속도가 감소할 수 있다.In one embodiment, the nonionic polymer, 0.1% to 2% by weight of the polishing slurry composition for controlling the oxide film and nitride film selectivity; 0.1% to 1.5% by weight; 0.1 wt % to 1 wt %; 0.1% to 0.5% by weight; 1% to 2% by weight; 1% to 1.5% by weight; Or 1.5% by weight to 2% by weight; it may be. If the nonionic polymer is less than 0.1% by weight in the polishing slurry composition for controlling the selectivity of the oxide film and nitride film, the nitride film polishing rate cannot be lowered, and if the amount is greater than 2% by weight, the oxide film polishing rate may decrease.
일 실시형태에 있어서, 상기 선택비 향상제는, 피리딘계 화합물을 포함하는 것일 수 있다. In one embodiment, the selectivity improving agent may include a pyridine-based compound.
일 실시형태에 있어서, 상기 피리딘계 화합물은, 피리딘, 피리딘 모노카르복실산, 피리딘 디카르복실산, 피콜린산, 디피콜린산, 니코틴산, 이소니코틴산, 4-(아미노 메틸) 피리딘, 2-(메틸아미노) 피리딘, 2-(디메틸 아미노) 피리딘, 4-(디메틸 아미노) 피리딘, 2-피콜린산, 2-아미노 피리딘, 2,4-디아미노 2-피리딘카르복실산, 3-피리딘카르복실산, 4-피리딘카르복실산, 피리딘-2,6-디카르복실산, 2,2-비피리딘, 2,5-피리딘디카르복실산, 3,5-피리딘디카르복실산, 2,3-피리딘디카르복실산 및 3,4-피리딘디카르복실산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다. In one embodiment, the pyridine-based compound is pyridine, pyridine monocarboxylic acid, pyridine dicarboxylic acid, picolinic acid, dipicolinic acid, nicotinic acid, isonicotinic acid, 4-(amino methyl) pyridine, 2-( methylamino) pyridine, 2- (dimethylamino) pyridine, 4- (dimethylamino) pyridine, 2-picolinic acid, 2-amino pyridine, 2,4-diamino 2-pyridinecarboxylic acid, 3-pyridinecarboxyl acid, 4-pyridinecarboxylic acid, pyridine-2,6-dicarboxylic acid, 2,2-bipyridine, 2,5-pyridinedicarboxylic acid, 3,5-pyridinedicarboxylic acid, 2,3 - It may contain at least one selected from the group consisting of pyridine dicarboxylic acid and 3,4-pyridine dicarboxylic acid.
일 실시형태에 있어서, 상기 선택비 향상제는, 상기 산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물 중 0.01 중량% 내지 0.1 중량%인 것일 수 있다. 상기 선택비 향상제가 상기 산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물 중 0.01 중량% 미만인 경우 산화막의 연마 속도를 높이지 못하고, 0.1 중량% 초과인 경우 질화막의 연마속도가 너무 낮아져 선택비가 급격하게 높아져 디싱 등의 결함이 발생할 수 있다. In one embodiment, the selectivity improver may be 0.01% to 0.1% by weight of the polishing slurry composition for controlling the selectivity of the oxide layer and the nitride layer. If the selectivity improver is less than 0.01% by weight in the polishing slurry composition for controlling the selectivity of the oxide film and the nitride film, the polishing rate of the oxide film cannot be increased, and if it is greater than 0.1% by weight, the polishing rate of the nitride film is too low and the selectivity rapidly increases. Defects such as dishing may occur.
일 실시형태에 있어서, 상기 질화막 연마 가속제는, 암모늄염, 포스포늄염 또는 이 둘을 포함하는 것일 수 있다. In one embodiment, the nitride film polishing accelerator may include an ammonium salt, a phosphonium salt, or both.
일 실시형태에 있어서, 상기 암모늄염은, 암모늄 플루오라이드, 암모늄 나이트레이트, 암모늄 포스페이트, 암모늄 포메이트, 암모늄 아세테이트, 암모늄 클로라이드, 암모늄 설페이트, 암모늄 카르보네이트 및 암모늄 시트레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다. In one embodiment, the ammonium salt is at least any selected from the group consisting of ammonium fluoride, ammonium nitrate, ammonium phosphate, ammonium formate, ammonium acetate, ammonium chloride, ammonium sulfate, ammonium carbonate and ammonium citrate. may contain one.
일 실시형태에 있어서, 상기 포스포늄염은, 트리부틸-n-옥틸포스포늄 브로마이드(Tributyl-n-octylphosphonium Bromide), 부틸트리페닐포스포늄 클로라이드(Butyltriphenylphosphoium Chloride), 테트라-n-옥틸포스포늄 브로마이드(Tetra-n-octylphosphonium Bromide), 에톡시카르보닐메틸(트리페닐)포스포늄 브로마이드(Ethoxycarbonylmethyl(triphenyl)phosphonium bromide), 산화 테트라부틸 포스포늄(TBPH), 수산화 테트라메틸 포스포늄, 수산화 테트라에틸 포스포늄, 수산화 테트라프로필 포스포늄, 수산화 벤질 트리페닐 포스포늄, 수산화 메틸 트리페닐 포스포늄, 수산화 에틸트리 페닐 포스포늄 및 수산화 N－프로필 트리페닐 포스포늄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다. In one embodiment, the phosphonium salt is tributyl-n-octylphosphonium bromide, butyltriphenylphosphonium chloride, tetra-n-octylphosphonium bromide ( Tetra-n-octylphosphonium Bromide), Ethoxycarbonylmethyl(triphenyl)phosphonium bromide, Tetrabutyl Phosphonium Oxide (TBPH), Tetramethyl Phosphonium Hydroxide, Tetraethyl Phosphonium Hydroxide, It may contain at least one selected from the group consisting of tetrapropyl phosphonium hydroxide, benzyl triphenyl phosphonium hydroxide, methyl triphenyl phosphonium hydroxide, ethyl triphenyl phosphonium hydroxide, and N-propyl triphenyl phosphonium hydroxide. .
일 실시형태에 있어서, 상기 선택비 향상제 및 상기 질화막 연마 가속제의 중량비는, 1 : 1 내지 100 : 1인 것일 수 있다. 바람직하게는 2 : 1 내지 50 : 1인 것일 수 있다. 선택비 향상제가 산화막의 연마속도를 높여주고, 질화막 연마 가속제를 적절하게 첨가해 선택비를 구현하는 것이 좋다.In one embodiment, the weight ratio of the selectivity improver and the nitride film polishing accelerator may be 1:1 to 100:1. Preferably it may be 2: 1 to 50: 1. It is good to realize the selectivity by adding a selectivity enhancer to increase the polishing rate of the oxide film and appropriately adding a nitride film polishing accelerator.
일 실시형태에 있어서, 상기 pH 조절제는, 수산화칼륨(KOH), 수산화나트륨(NaOH), 탄산나트륨(Na2CO3), 탄산수소나트륨(NaHCO3), 수산화암모늄(NH4OH), 수산화마그네슘(Mg(OH)2), 수산화루비듐(RbOH), 수산화세슘(CsOH), 암모니아(NH3), 암모늄메틸프로판올(ammonium methyl propanol; AMP) 및 테트라메틸암모늄하이드록사이드(tetra methyl ammonium hydroxide; TMAH)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다. In one embodiment, the pH adjusting agent is potassium hydroxide (KOH), sodium hydroxide (NaOH), sodium carbonate (Na 2 CO 3 ), sodium hydrogen carbonate (NaHCO 3 ), ammonium hydroxide (NH 4 OH), magnesium hydroxide ( Mg(OH) 2 ), rubidium hydroxide (RbOH), cesium hydroxide (CsOH), ammonia (NH 3 ), ammonium methyl propanol (AMP) and tetra methyl ammonium hydroxide (TMAH) It may include at least one selected from the group consisting of.
일 실시형태에 있어서, 상기 산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물의 pH는 4.5 내지 5.5의 범위인 것일 수 있다. In one embodiment, the pH of the polishing slurry composition for controlling the oxide film and nitride film selectivity may be in the range of 4.5 to 5.5.
일 실시형태에 있어서, 상기 pH 조절제는, 산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물 중 1 ppm 내지 10 ppm인 것일 수 있다. In one embodiment, the pH adjusting agent may be 1 ppm to 10 ppm in the polishing slurry composition for controlling the oxide film and nitride film selectivity.
일 실시형태에 있어서, 상기 pH 조절제는, 상기의 pH 범위로 조절하는 양으로 첨가될 수 있다. 상기 산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물의 pH가 상기 범위를 벗어나는 경우, 연마 속도 및 분산 안정성이 저하되고, 디싱, 표면 불균형과 같은 결함을 발생시킬 수 있다.In one embodiment, the pH adjusting agent may be added in an amount adjusted to the above pH range. When the pH of the polishing slurry composition for controlling the selectivity of the oxide film and the nitride film is out of the above range, the polishing rate and dispersion stability may decrease, and defects such as dishing and surface imbalance may occur.
일 실시형태에 있어서, 연마 대상막은, 산화막 및 질화막을 포함하고, 상기 산화막 연마량은 1,000 Å/min 이상이고, 상기 산화막 대 질화막의 연마 선택비는 15 : 1 내지 70 : 1인 것일 수 있다.In an embodiment, the film to be polished may include an oxide film and a nitride film, a polishing amount of the oxide film may be 1,000 Å/min or more, and a polishing selectivity ratio of the oxide film to the nitride film may be 15:1 to 70:1.
패턴 웨이퍼 연마 시 산화막과 질화막의 과도한 선택비는 디싱(dishing) 및 이로전(erosion) 등의 결함을 유발한다. 특히 산화막 대 질화막의 연마 선택비는 80 : 1 이상인 경우 나타난다.In pattern wafer polishing, an excessive selectivity between an oxide film and a nitride film causes defects such as dishing and erosion. In particular, it appears when the polishing selectivity of the oxide film to the nitride film is 80:1 or more.
일 실시형태에 있어서, 본 발명의 일 실시예에 따른 산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물은, 연마입자를 포함하는 연마액과 비이온성 고분자, 선택비 향상제, 질화막 연마 가속제 및 pH 조절제를 포함하는 첨가액을 따로 준비하여 연마 직전 혼합하여 사용하는 2액형 형태로 제공될 수 있다. 이 때 연마액과 첨가액의 비율은 120 : 90인 것일 수 있다.In one embodiment, the polishing slurry composition for controlling the selectivity of an oxide film and a nitride film according to an embodiment of the present invention includes a polishing liquid containing abrasive particles, a nonionic polymer, a selectivity improver, a nitride film polishing accelerator, and a pH adjuster It may be provided in a two-component form in which an additive solution containing is prepared separately and mixed immediately before polishing. At this time, the ratio of the polishing liquid and the additive liquid may be 120:90.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물은, 연마액과 비이온성 고분자, 선택비 향상제, 질화막 연마 가속제 및 pH 조절제가 혼합되어 있는 1액형 형태로 제공될 수도 있다.In addition, the polishing slurry composition for controlling the selectivity of an oxide film and a nitride film according to an embodiment of the present invention is provided in a one-component form in which a polishing liquid, a nonionic polymer, a selectivity improver, a nitride film polishing accelerator, and a pH adjuster are mixed It could be.
본 발명의 일 실시예에 따른 산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물은, STI 공정에서 산화막의 높은 연마속도는 유지하면서 질화막의 연마속도를 제어하며, 웨이퍼 연마 속도의 센터 언더(center under) 현상을 억제하여 연마 공정 진행 후 기판 또는 웨이퍼 표면의 프로파일이 우수한 효과가 있다.The polishing slurry composition for controlling the selectivity of an oxide film and a nitride film according to an embodiment of the present invention controls the polishing rate of a nitride film while maintaining a high polishing rate of an oxide film in an STI process, and center under the wafer polishing speed By suppressing the phenomenon, the profile of the substrate or wafer surface after the polishing process is excellent.
이하, 실시예 및 비교예에 의하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by examples and comparative examples.
단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.However, the following examples are only for illustrating the present invention, and the content of the present invention is not limited to the following examples.
[실시예 1][Example 1]
하기 표 1에 따라 2차 입자의 평균 입도가 30 nm 크기(BET 측정)의 콜로이달 세리아 (HC-60, Solvay社) 0.4 중량%, 비이온성 고분자로서 중량평균 분자량(Mw) 10,000 폴리비닐 알코올(PVA) 0.5 중량%, 선택비 향상제로서 피콜린산(Picolinic acid) 0.05 중량%, 질화막 연마 가속제로서 암모늄 포스페이트 0.005 중량%를 혼합하여 pH 5의 산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물을 제조하였다.According to Table 1 below, 0.4% by weight of colloidal ceria (HC-60, Solvay) having an average particle size of 30 nm (BET measurement) of secondary particles, and a weight average molecular weight (Mw) of 10,000 polyvinyl alcohol as a nonionic polymer ( PVA) 0.5% by weight, picolinic acid 0.05% by weight as a selectivity improver, and 0.005% by weight of ammonium phosphate as a nitride film polishing accelerator to prepare a polishing slurry composition for controlling the selectivity of an oxide film and a nitride film at pH 5 did
[실시예 2][Example 2]
실시예 1에서, 질화막 연마 가속제로서 암모늄 포스페이트를 0.003 중량% 첨가한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물을 제조하였다.In Example 1, a polishing slurry composition for controlling the selectivity of an oxide film and a nitride film was prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.003% by weight of ammonium phosphate was added as a nitride film polishing accelerator.
[실시예 3][Example 3]
실시예 1에서, 질화막 연마 가속제로서 암모늄 포스페이트를 0.001 중량% 첨가한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물을 제조하였다.In Example 1, a polishing slurry composition for controlling the selectivity of an oxide film and a nitride film was prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.001% by weight of ammonium phosphate was added as a nitride film polishing accelerator.
[실시예 4][Example 4]
실시예 1에서, 질화막 연마 가속제로서 암모늄 포르메이트를 0.03 중량% 첨가한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물을 제조하였다.In Example 1, a polishing slurry composition for controlling the selectivity of an oxide film and a nitride film was prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.03% by weight of ammonium formate was added as a nitride film polishing accelerator.
[실시예 5][Example 5]
실시예 1에서, 질화막 연마 가속제로서 암모늄 포르메이트를 0.01 중량% 첨가한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물을 제조하였다.In Example 1, a polishing slurry composition for controlling the selectivity of an oxide film and a nitride film was prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.01% by weight of ammonium formate was added as a nitride film polishing accelerator.
[비교예 1][Comparative Example 1]
실시예 1과 동일한 조건의 연마입자만을 첨가하여 슬러리 조성물을 제조하였다.A slurry composition was prepared by adding only abrasive particles under the same conditions as in Example 1.
[비교예 2][Comparative Example 2]
실시예 1과 동일한 조건의 연마입자 및 비이온성 고분자를 첨가하여 슬러리 조성물을 제조하였다.A slurry composition was prepared by adding abrasive particles and a nonionic polymer under the same conditions as in Example 1.
[비교예 3][Comparative Example 3]
비교예 2에서 비이온성 고분자로서 폴리비닐 알코올(PVA) 1 중량%를 첨가한 것을 제외하고 비교예 2와 동일하게 슬러리 조성물을 제조하였다.A slurry composition was prepared in the same manner as in Comparative Example 2, except that 1% by weight of polyvinyl alcohol (PVA) was added as a nonionic polymer in Comparative Example 2.
[비교예 4][Comparative Example 4]
비교예 2에서 비이온성 고분자로서 폴리비닐 알코올(PVA) 2 중량%를 첨가한 것을 제외하고 비교예 2와 동일하게 슬러리 조성물을 제조하였다.A slurry composition was prepared in the same manner as in Comparative Example 2, except that 2% by weight of polyvinyl alcohol (PVA) was added as a nonionic polymer in Comparative Example 2.
[비교예 5][Comparative Example 5]
비교예 2에서 비이온성 고분자로서 폴리비닐 알코올(PVA) 4 중량%를 첨가한 것을 제외하고 비교예 2와 동일하게 슬러리 조성물을 제조하였다.A slurry composition was prepared in the same manner as in Comparative Example 2, except that 4% by weight of polyvinyl alcohol (PVA) was added as a nonionic polymer in Comparative Example 2.
[비교예 6][Comparative Example 6]
실시예 1과 동일한 조건의 연마입자, 비이온성 고분자 및 선택비 향상제를 첨가하여 슬러리 조성물을 제조하였다.A slurry composition was prepared by adding abrasive particles, a nonionic polymer, and a selectivity improver under the same conditions as in Example 1.
[실시예 7][Example 7]
비교예 6에서 선택비 향상제 피콜린산 0.01 중량%를 첨가한 것을 제외하고 비교예 6과 동일하게 슬러리 조성물을 제조하였다.A slurry composition was prepared in the same manner as in Comparative Example 6, except that 0.01% by weight of picolinic acid, a selectivity enhancer, was added in Comparative Example 6.
[실시예 8][Example 8]
비교예 6에서 비이온성 고분자 폴리비닐 알코올(PVA) 1 중량%를 첨가한 것을 제외하고 비교예 6과 동일하게 슬러리 조성물을 제조하였다.A slurry composition was prepared in the same manner as in Comparative Example 6, except that 1% by weight of nonionic polymer polyvinyl alcohol (PVA) was added in Comparative Example 6.
[실시예 9][Example 9]
비교예 6에서 비이온성 고분자 폴리비닐 알코올(PVA) 1 중량%, 선택비 향상제로서 피콜린산 0.01 중량%를 첨가한 것을 제외하고 비교예 6과 동일하게 슬러리 조성물을 제조하였다.A slurry composition was prepared in the same manner as in Comparative Example 6, except that 1% by weight of nonionic polymer polyvinyl alcohol (PVA) and 0.01% by weight of picolinic acid as a selectivity improver were added in Comparative Example 6.
실시예 1 내지 5의 산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물, 비교예 1 내지 9의 슬러리 조성물을 이용하여 상기와 같은 연마 조건으로 연마를 진행하였다.Polishing was performed under the above polishing conditions using the polishing slurry compositions for controlling the selectivity of oxide and nitride films of Examples 1 to 5 and the slurry compositions of Comparative Examples 1 to 9.
[연마 조건][Polishing conditions]
1. 연마기 : Poly 300(G&P 社)1. Grinding Machine: Poly 300 (G&P Company)
2. 패드 : IC 1000 (Dow 社)2. Pad: IC 1000 (Dow Company)
3. 연마 시간 : 60sec3. Polishing time: 60sec
4. Platen /Head speed : 93/87rpm4. Platen/Head speed : 93/87rpm
5. 압력 : 4psi5. Pressure: 4psi
6. 유량 : 120:90 ml/min6. Flow: 120:90 ml/min
7. 웨이퍼 : PETEOS 20,000 Å / Si3N4 3,000 Å7. Wafer: PETEOS 20,000 Å / Si 3 N 4 3,000 Å
하기의 표 1은 실시예 1 내지 5의 산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물, 비교예 1 내지 9의 슬러리 조성물의 성분 및 이를 이용한 산화막 연마율, 질화막 연마율 및 산화막/질화막 선택비를 나타낸 것이다.Table 1 below shows the polishing slurry compositions for controlling the oxide film and nitride film selectivity ratio of Examples 1 to 5, the components of the slurry compositions of Comparative Examples 1 to 9, and the oxide film removal rate, nitride film removal rate, and oxide / nitride film selectivity using the same. it is shown
입자grinding
particle
고분자nonionic
polymer
향상제selectivity
enhancer
연마 가속제nitride film
polishing accelerator
연마율
(Å/min)oxide film
polishing rate
(Å/min)
연마율
(Å/min)nitride film
polishing rate
(Å/min)
1comparative example
One
(1%)30nm ceria
(One%)
(Mw 10,000)
0.5%PVA
(Mw 10,000)
0.5%
(0.4%)30nm ceria
(0.4%)
(Mw 10,000)
1%PVA
(Mw 10,000)
One%
(0.4%)30nm ceria
(0.4%)
2%PVA (Mw 10,000)
2%
(0.4%)30nm ceria
(0.4%)
(Mw 10,000)
4%PVA
(Mw 10,000)
4%
(0.4%)30nm ceria
(0.4%)
(Mw 10,000)
0.5%PVA
(Mw 10,000)
0.5%
0.05%Picolinic acid
0.05%
(0.4%)30nm ceria
(0.4%)
(Mw 10,000)
0.5%PVA
(Mw 10,000)
0.5%
0.01%Picolinic acid
0.01%
(0.4%)30nm ceria
(0.4%)
(Mw 10,000)
1%PVA
(Mw 10,000)
One%
0.05%Picolinic acid
0.05%
(0.4%)30nm ceria
(0.4%)
(Mw 10,000)
1%PVA
(Mw 10,000)
One%
0.01%Picolinic acid
0.01%
(0.4%)30nm ceria
(0.4%)
(Mw 10,000)
0.5%PVA
(Mw 10,000)
0.5%
0.05%Picolinic acid
0.05%
0.005%Ammonium phosphate
0.005%
(0.4%)30nm ceria
(0.4%)
(Mw 10,000)
0.5%PVA
(Mw 10,000)
0.5%
0.05%Picolinic acid
0.05%
0.003%Ammonium phosphate
0.003%
(0.4%)30nm ceria
(0.4%)
(Mw 10,000)
0.5%PVA
(Mw 10,000)
0.5%
0.05%Picolinic acid
0.05%
0.001%Ammonium phosphate
0.001%
(0.4%)30nm ceria
(0.4%)
(Mw 10,000)
0.5%PVA
(Mw 10,000)
0.5%
0.05%Picolinic acid
0.05%
0.03%Ammonium formate
0.03%
(0.4%)30nm ceria
(0.4%)
(Mw 10,000)
0.5%PVA
(Mw 10,000)
0.5%
0.05%Picolinic acid
0.05%
0.01%Ammonium formate
0.01%
표 1을 참조하면, 비교예 1의 30 nm 연마입자만을 넣은 슬러리 조성물을 연마 했을 때 산화막 연마율이 낮고, 질화막 연마율은 제어가 안되는 것을 확인하였다.Referring to Table 1, when polishing the slurry composition containing only 30 nm abrasive particles of Comparative Example 1, it was confirmed that the oxide film removal rate was low and the nitride film removal rate was not controlled.
비교예 2 내지 5의 슬러리 조성물을 이용할 때 비이온성 고분자의 함량이 증가함에 따라 산화막/질화막 연마 선택비는 증가하나, 4 중량% PVA를 첨가한 경우 산화막 연마율이 낮아지는 것을 확인하였다.When using the slurry compositions of Comparative Examples 2 to 5, it was confirmed that the oxide film/nitride film polishing selectivity increased as the content of the nonionic polymer increased, but the oxide film polishing rate decreased when 4 wt% PVA was added.
비교예 6 내지 9의 슬러리 조성물을 이용할 때 산화막/질화막 연마 선택비가 80 : 1을 초과하는 것을 확인하였다. 산화막/질화막 연마 선택비가 80 : 1을 초과하는 경우 디싱 결함을 제어할 수 없다.When using the slurry compositions of Comparative Examples 6 to 9, it was confirmed that the oxide film/nitride film polishing selectivity exceeded 80:1. If the oxide film/nitride film polishing selectivity exceeds 80:1, dishing defects cannot be controlled.
실시예 1 내지 5의 산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물을 이용할 때, 산화막과 질화막의 연마속도 선택비를 16:1 ~ 63:1까지 제어하였다. When using the polishing slurry composition for controlling the oxide film and nitride film selectivity of Examples 1 to 5, the polishing rate selectivity of the oxide film and nitride film was controlled from 16:1 to 63:1.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물80 : 1 이상의 선택비로 인해 야기되는 디싱 결함을 제어하고 웨이퍼 프로파일을 개선할 수 있음을 확인하였다.Therefore, it was confirmed that the polishing slurry composition for controlling the selectivity of an oxide film and a nitride film according to an embodiment of the present invention can control dishing defects caused by a selectivity of 80:1 or more and improve a wafer profile.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described with limited drawings, those skilled in the art can apply various technical modifications and variations based on the above. For example, the described techniques may be performed in an order different from the method described, and/or the components of the described system, structure, device, circuit, etc. may be combined or combined in a different form than the method described, or other components may be used. Or even if it is replaced or substituted by equivalents, appropriate results can be achieved.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents of the claims are within the scope of the following claims.
Claims (20)
비이온성 고분자, 선택비 향상제, 질화막 연마 가속제 및 pH 조절제를 포함하는 첨가액;
을 포함하는,
산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물.
an abrasive liquid containing abrasive particles; and
an additive solution containing a nonionic polymer, a selectivity enhancer, a nitride film polishing accelerator, and a pH adjuster;
including,
A polishing slurry composition for controlling the selectivity of an oxide film and a nitride film.
상기 연마입자는, 금속산화물, 유기물 또는 무기물로 코팅된 금속산화물, 및 콜로이달 상태의 상기 금속산화물로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하고,
상기 금속산화물은, 세리아, 실리카, 지르코니아, 알루미나, 티타니아, 바륨티타니아, 게르마니아, 망가니아 및 마그네시아로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것인,
산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물.
According to claim 1,
The abrasive particles include at least one selected from the group consisting of a metal oxide, a metal oxide coated with an organic or inorganic material, and the metal oxide in a colloidal state,
The metal oxide includes at least one selected from the group consisting of ceria, silica, zirconia, alumina, titania, barium titania, germania, mangania, and magnesia,
A polishing slurry composition for controlling the selectivity of an oxide film and a nitride film.
상기 연마입자는, 액상법으로 합성된 세리아인 것이고,
10 nm 내지 50 nm 크기의 1 차 입자 및 30 nm 내지 100 nm 크기의 2 차 입자를 포함하는 것인,
산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물.
According to claim 1,
The abrasive particles are ceria synthesized by a liquid phase method,
To include primary particles with a size of 10 nm to 50 nm and secondary particles with a size of 30 nm to 100 nm,
A polishing slurry composition for controlling the selectivity of an oxide film and a nitride film.
상기 연마입자는, 표면 제타 값이 5 mV 내지 70 mV인 것인, 산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물.
According to claim 1,
The polishing slurry composition for controlling the selectivity of an oxide film and a nitride film, wherein the abrasive particles have a surface zeta value of 5 mV to 70 mV.
상기 연마입자는, 상기 산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물 중 0.2 중량% 내지 10 중량%인 것인,
산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물.
According to claim 1,
The abrasive particles are 0.2% to 10% by weight of the polishing slurry composition for controlling the oxide film and nitride film selectivity,
A polishing slurry composition for controlling the selectivity of an oxide film and a nitride film.
상기 비이온성 고분자는, 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol), 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol), 폴리프로필렌글리콜(polypropylene glycol), 폴리비닐피롤리돈(polyvinyl pyrrolidone), 폴리에틸렌옥사이드(polyethylene oxide), 폴리프로필렌옥사이드(polypropylene oxide), 폴리알킬옥사이드(polyalkyl oxide), 폴리옥시에틸렌옥사이드(polyoxyethylene oxide) 및 폴리에틸렌옥사이드-프로필렌옥사이드 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것인,
산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물.
According to claim 1,
The nonionic polymer is polyvinyl alcohol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyvinyl pyrrolidone, polyethylene oxide, polypropylene oxide ( polypropylene oxide), polyalkyl oxide, polyoxyethylene oxide, and polyethylene oxide-including at least one selected from the group consisting of a propylene oxide copolymer,
A polishing slurry composition for controlling the selectivity of an oxide film and a nitride film.
상기 비이온성 고분자는 중량평균 분자량(Mw)이 8,000 내지 100,000인 것인,
산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물.
According to claim 1,
The nonionic polymer has a weight average molecular weight (Mw) of 8,000 to 100,000,
A polishing slurry composition for controlling the selectivity of an oxide film and a nitride film.
상기 비이온성 고분자는 가수 분해도(Degree of hydrolysis)가 80 내지 90인 것인,
산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물.
According to claim 1,
The nonionic polymer has a degree of hydrolysis of 80 to 90,
A polishing slurry composition for controlling the selectivity of an oxide film and a nitride film.
상기 비이온성 고분자는, 상기 산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물 중 0.1 중량% 내지 2 중량%인 것인,
산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물.
According to claim 1,
The nonionic polymer is 0.1% to 2% by weight of the polishing slurry composition for controlling the oxide film and nitride film selectivity,
A polishing slurry composition for controlling the selectivity of an oxide film and a nitride film.
상기 선택비 향상제는, 피리딘계 화합물을 포함하는 것인,
산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물.
According to claim 1,
The selectivity improving agent includes a pyridine-based compound,
A polishing slurry composition for controlling the selectivity of an oxide film and a nitride film.
상기 피리딘계 화합물은,
피리딘, 피리딘 모노카르복실산, 피리딘 디카르복실산, 피콜린산, 디피콜린산, 니코틴산, 이소니코틴산, 4-(아미노 메틸) 피리딘, 2-(메틸아미노) 피리딘, 2-(디메틸 아미노) 피리딘, 4-(디메틸 아미노) 피리딘, 2-피콜린산, 2-아미노 피리딘, 2,4-디아미노 2-피리딘카르복실산, 3-피리딘카르복실산, 4-피리딘카르복실산, 피리딘-2,6-디카르복실산, 2,2-비피리딘, 2,5-피리딘디카르복실산, 3,5-피리딘디카르복실산, 2,3-피리딘디카르복실산 및 3,4-피리딘디카르복실산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것인,
산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물.
According to claim 10,
The pyridine-based compound,
Pyridine, pyridine monocarboxylic acid, pyridine dicarboxylic acid, picolinic acid, dipicolinic acid, nicotinic acid, isonicotinic acid, 4-(amino methyl) pyridine, 2-(methylamino) pyridine, 2-(dimethyl amino) pyridine , 4- (dimethylamino) pyridine, 2-picolinic acid, 2-amino pyridine, 2,4-diamino 2-pyridinecarboxylic acid, 3-pyridinecarboxylic acid, 4-pyridinecarboxylic acid, pyridine-2 ,6-dicarboxylic acid, 2,2-bipyridine, 2,5-pyridinedicarboxylic acid, 3,5-pyridinedicarboxylic acid, 2,3-pyridinedicarboxylic acid and 3,4-pyridine Which includes at least one selected from the group consisting of dicarboxylic acids,
A polishing slurry composition for controlling the selectivity of an oxide film and a nitride film.
상기 선택비 향상제는, 상기 산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물 중 0.01 중량% 내지 0.1 중량%인 것인,
산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물.
According to claim 1,
The selectivity improver is 0.01% to 0.1% by weight of the polishing slurry composition for controlling the selectivity of the oxide film and nitride film,
A polishing slurry composition for controlling the selectivity of an oxide film and a nitride film.
상기 질화막 연마 가속제는, 암모늄염, 포스포늄염 또는 이 둘을 포함하는 것인,
산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물.
According to claim 1,
The nitride film polishing accelerator includes an ammonium salt, a phosphonium salt, or both,
A polishing slurry composition for controlling the selectivity of an oxide film and a nitride film.
상기 암모늄염은,
암모늄 플루오라이드, 암모늄 나이트레이트, 암모늄 포스페이트, 암모늄 포메이트, 암모늄 아세테이트, 암모늄 클로라이드, 암모늄 설페이트, 암모늄 카르보네이트 및 암모늄 시트레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것인,
산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물.
According to claim 13,
The ammonium salt,
It contains at least one selected from the group consisting of ammonium fluoride, ammonium nitrate, ammonium phosphate, ammonium formate, ammonium acetate, ammonium chloride, ammonium sulfate, ammonium carbonate and ammonium citrate,
A polishing slurry composition for controlling the selectivity of an oxide film and a nitride film.
상기 포스포늄염은,
트리부틸-n-옥틸포스포늄 브로마이드(Tributyl-n-octylphosphonium Bromide), 부틸트리페닐포스포늄 클로라이드(Butyltriphenylphosphoium Chloride), 테트라-n-옥틸포스포늄 브로마이드(Tetra-n-octylphosphonium Bromide), 에톡시카르보닐메틸(트리페닐)포스포늄 브로마이드(Ethoxycarbonylmethyl(triphenyl)phosphonium bromide), 산화 테트라부틸 포스포늄(TBPH), 수산화 테트라메틸 포스포늄, 수산화 테트라에틸 포스포늄, 수산화 테트라프로필 포스포늄, 수산화 벤질 트리페닐 포스포늄, 수산화 메틸 트리페닐 포스포늄, 수산화 에틸트리 페닐 포스포늄 및 수산화 N－프로필 트리페닐 포스포늄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것인,
산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물.
According to claim 13,
The phosphonium salt,
Tributyl-n-octylphosphonium Bromide, Butyltriphenylphosphonium Chloride, Tetra-n-octylphosphonium Bromide, Ethoxycarbonyl Ethoxycarbonylmethyl(triphenyl)phosphonium bromide, Tetrabutyl Phosphonium Oxide (TBPH), Tetramethyl Phosphonium Hydroxide, Tetraethyl Phosphonium Hydroxide, Tetrapropyl Phosphonium Hydroxide, Benzyl Triphenyl Phosphonium Hydroxide , containing at least one selected from the group consisting of methyl triphenyl phosphonium hydroxide, ethyltriphenyl phosphonium hydroxide and N-propyl triphenyl phosphonium hydroxide,
A polishing slurry composition for controlling the selectivity of an oxide film and a nitride film.
상기 선택비 향상제 및 상기 질화막 연마 가속제의 중량비는, 1 : 1 내지 100 : 1인 것인,
산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물.
According to claim 1,
The weight ratio of the selectivity enhancer and the nitride film polishing accelerator is 1: 1 to 100: 1,
A polishing slurry composition for controlling the selectivity of an oxide film and a nitride film.
상기 pH 조절제는, 수산화칼륨(KOH), 수산화나트륨(NaOH), 탄산나트륨(Na2CO3), 탄산수소나트륨(NaHCO3), 수산화암모늄(NH4OH), 수산화마그네슘(Mg(OH)2), 수산화루비듐(RbOH), 수산화세슘(CsOH), 암모니아(NH3), 암모늄메틸프로판올(ammonium methyl propanol; AMP) 및 테트라메틸암모늄하이드록사이드(tetra methyl ammonium hydroxide; TMAH)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것인,
산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물.
According to claim 1,
The pH adjusting agent is potassium hydroxide (KOH), sodium hydroxide (NaOH), sodium carbonate (Na 2 CO 3 ), sodium hydrogen carbonate (NaHCO 3 ), ammonium hydroxide (NH 4 OH), magnesium hydroxide (Mg(OH) 2 ) , rubidium hydroxide (RbOH), cesium hydroxide (CsOH), ammonia (NH 3 ), ammonium methyl propanol (AMP) and tetra methyl ammonium hydroxide (TMAH) selected from the group consisting of Which includes at least one,
A polishing slurry composition for controlling the selectivity of an oxide film and a nitride film.
상기 pH 조절제는, 산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물 중 1 ppm 내지 10 ppm인 것인,
산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물
According to claim 1,
The pH adjusting agent is 1 ppm to 10 ppm in the polishing slurry composition for controlling the oxide film and nitride film selectivity,
Polishing slurry composition for controlling oxide film and nitride film selectivity
상기 산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물의 pH는 4.5 내지 5.5의 범위인 것인,
산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물.
According to claim 1,
The pH of the polishing slurry composition for controlling the oxide film and nitride film selectivity is in the range of 4.5 to 5.5,
A polishing slurry composition for controlling the selectivity of an oxide film and a nitride film.
연마 대상막은, 산화막 및 질화막을 포함하고,
상기 산화막 연마량은 1,000 Å/min 이상이고,
상기 산화막 대 질화막의 연마 선택비는 15 : 1 내지 70 : 1인 것인,
산화막 및 질화막 선택비 제어를 위한 연마 슬러리 조성물.According to claim 1,
The film to be polished includes an oxide film and a nitride film,
The oxide film polishing amount is 1,000 Å/min or more,
The polishing selectivity of the oxide film to the nitride film is 15: 1 to 70: 1,
A polishing slurry composition for controlling the selectivity of an oxide film and a nitride film.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal |