JP2002222780A - シリコンウェハの表面ポリッシング法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シリコンウェハ上にエピタキシャル被覆を施
与した後、表面欠陥の数が低減し、ひいては部材製造プ
ロセスにおけるコストの節約につながる、シリコンウェ
ハの表面ポリッシング法を提供する。 【解決手段】 研磨布で被覆された少なくとも２つの異
なる研磨プレート上で、ＳｉＯ_２割合を有するアルカリ
性研磨剤を連続的に供給しながらシリコンウェハを連続
的にポリッシングする、シリコンウェハのポリッシング
法において、第一の研磨プレート上に、研磨剤（１
ａ）、次いで研磨剤（１ｂ）と少なくとも１種のアルコ
ールとからなる混合物、および最終的に純水（１ｃ）を
供給し、かつ第二の研磨プレート上に、研磨剤（２ａ）
と少なくとも１種のアルコールとからなる混合物、およ
び引き続き純水（２ｂ）を添加する。 【効果】 従来技術によるものと比較して表面欠陥が極
めて少ない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、裏面と鏡面研磨さ
れた表面とを有し、半導体工業における使用のため、特
にエピタキシャル被覆の施与に引き続き電子部品を二次
加工するために適切なシリコンウェハの製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】半導体工業において使用するためのシリ
コンウェハは、従来技術によれば、シリコン結晶の切
断、次いで面取り、ラッピング、湿式化学的エッチン
グ、ポリッシングおよび洗浄により製造する。研磨剤に
は２つの本質的な課題が付随する：一方は、部材を製造
する際に、ステッパの焦点問題を回避するために必要と
される最終的な平坦度を得ることであり、かつ他方は、
場合によりエピタキシャル被覆を施与した後で、短絡に
よる半導体部材のロスが最小化される、欠陥の少ない表
面を得ることである。この課題を満足するために、シリ
コンウェハのポリッシングは通常、連続する２つの異な
った方法工程で実施される：一つは、いわゆる一次研磨
(stock-removal polishing)であり、これは、ポリッシ
ングした面から約１０〜２０μｍのシリコンを除去し平
坦度を調整するものであり、かつもう一つは、いわゆる
表面ポリッシング（仕上研磨；haze-free polishing)）
であり、これは、最大１．５μｍのシリコンを除去し
て、先に調整した平坦度をできる限り維持しながら欠陥
の少ない表面を得るためのものである。

【０００３】一次研磨のためには片面研磨法および両面
研磨法を使用する。片面研磨の場合、たとえば湿式化学
的なエッチングの方法工程の後に、支持装置に固定され
たシリコンウェハの１つの面（通例は後に部材にぶつか
る表面）のみを、研磨布の存在下に研磨材を含有するア
ルカリ性研磨剤の供給下で一次研磨する。順次２つの異
なった研磨剤を供給するこのような方法は、ＥＰ６８４
６３４Ａ２に記載されている；ＵＳ５，８８５，３３４
で請求されている２段階の方法では、研磨材を含有する
研磨剤の供給、次いで水ガラスを含有するアルカリ性研
磨剤の供給により作業する。両面研磨の場合、研磨剤の
供給下に、回転ディスクによりその走行路上に保持され
たシリコンウェハを、研磨布を貼った２枚の研磨プレー
ト間を自由に移動させ、かつこうして表面および裏面を
同時に研磨する。このような方法はたとえばＤＥ１９９
０５７３７Ａ１から公知である。

【０００４】シリコンウェハの１つの面（通常は、部材
を製造する際に使用される表面）の低い欠陥率は、従来
技術によれば、表側の片面研磨により達成され、その
際、通常、研磨剤と研磨布とを適切に組合せることによ
って、材料除去率は一次研磨法よりも明らかに低くな
る。シリコンウェハの表面ポリッシングの工程は、半導
体部材の前駆物質により被覆された半導体ウェハのＣＭ
Ｐ研磨（chemo-mechanicalplanarizarion＝化学的機械
的平坦化）であり、その際、表面の膜を除去するか、ま
たは平坦化しており、似ていないことはない。たとえば
タングステン膜をポリッシングするためのＣＭＰ法の場
合、順次２種の異なったアルカリ性研磨剤を供給し、こ
の方法は、ＵＳ６，０４０，２４５に記載されている。

【０００５】シリコンウェハを表面ポリッシングするた
めに、変更されたＣＭＰ法が公知である。ＤＥ２２４７
０６７Ｂ２には、一次研磨の後、研磨材としてＳｉＯ_２
を、および表面活性物質としてポリビニルアルコールを
含有している研磨剤により表面ポリッシングを実施する
ことが提案されている。ＥＰ３１１９９４Ｂ１は、同様
に、１枚のみの研磨プレート上で実施可能な方法を記載
しており、該方法は、まずアルカリ性研磨剤、引き続き
酸性研磨剤を供給することに基づき、その際、第二の溶
液は極性および／または表面活性成分を含有していても
よい。

【０００６】今日市場で入手可能な、半導体ウェハの表
面ポリッシングのための装置（その一例はＤＥ１９７１
９５０３Ａ１に開示されている）では、従来技術によれ
ば、表面ポリッシング法を２つの異なった研磨剤の供給
下に２枚もしくは３枚以上の異なった研磨プレート上で
実施することが可能である。従って運転上の実地では、
一次研磨の後、表面ポリッシングの範囲でまず研磨布を
貼ったプレート１上で研磨剤Ａを用いてシリコンウェハ
をポリッシングし、純水で洗浄し、直接引き続き研磨布
を貼ったプレート２上で研磨剤Ｂを用いて研磨し、あら
ためて純水で洗浄し、かつ該ウェハを洗浄および特性付
けに供給する。その際、通常は、プレート１上では主と
して表面近傍のシリコン層を除去し、その一方、プレー
ト２上では表面の平滑性が得られ、その際、全除去が
１．５μｍを越えないように方法の実施を選択する。

【０００７】従来技術によれば、このように表面ポリッ
シングしたシリコンウェハを洗浄および乾燥した後に、
たとえば同様にシリコンからなり、結晶配向が同一であ
る単結晶成長層、いわゆるエピタキシーもしくはエピタ
キシャル成長層によって被覆することが可能であり、後
に半導体部材をその上に施与する。この場合、エピタキ
シャル被覆は、当業者に公知の特定の利点、たとえば前
記のバイポーラＣＭＯＳ回路におけるラッチ・アップの
問題の排除ならびに著しい酸素含有率の不在につなが
り、これによって、潜在的に回路を破壊する、部材関連
領域における酸素析出の危険が排除される。しかし、従
来技術による表面ポリッシング法によれば、エピタキシ
ャル被覆に引き続き、除去することのできない表面欠
陥、たとえば積層欠陥および、レーザー測定によりたと
えば最大領域０．１２μｍから認識され、かつ短絡によ
って部材製造プロセス中での損失につながりうるその他
の散乱光欠陥を一定の数で有するシリコンウェハが生じ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従って本発明の課題
は、前記シリコンウェハ上にエピタキシャル被覆を施与
した後に、表面欠陥の数が低減し、ひいては部材製造プ
ロセスにおけるコストが節約される、シリコンウェハの
表面ポリッシングのための方法を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によ
り、研磨布で被覆された少なくとも２つの異なる研磨プ
レート上で、ＳｉＯ_２割合を有するアルカリ性研磨剤の
連続的な供給下におけるシリコンウェハの連続的なポリ
ッシングを含むシリコンウェハの表面ポリッシング法で
あって、その際、第一の研磨プレート上でのポリッシン
グの際に達成されるシリコンの除去が、第二の研磨プレ
ート上でよりも著しく高く、かつ１．５μｍの全除去を
越えることのない方法において、第一の研磨プレート上
に、研磨剤（１ａ）、次いで研磨剤（１ｂ）と少なくと
も１種のアルコールとからなる混合物、および最終的に
純水（１ｃ）を供給し、かつ第二の研磨プレート上に、
研磨剤（２ａ）と少なくとも１種のアルコールとからな
る混合物および引き続き純水（２ｂ）を添加することを
特徴とする、シリコンウェハの表面ポリッシング法によ
り解決される。

【００１０】本発明の実質的な特徴は、両方の研磨プレ
ート上で特に研磨剤とアルコールとからなる混合物を添
加する、改善された表面ポリッシング法によって、従来
技術による方法と比較して、該表面上に施与されたエピ
タキシャル被覆上での散乱光欠陥、特に積層欠陥が明ら
かな低減することであり、これは半導体部材を製造する
際に、より高い収率ひいてはより低いコストにつなが
る。このことは意外であり、かつ想到できるものではな
かった。

【００１１】本方法の出発製品は、少なくとも表側の面
で一次研磨されたシリコンウェハである。本方法の最終
製品は、表側の面上で表面ポリッシングされたシリコン
ウェハであり、これはエピタキシャル被覆後に、半導体
部材のプロセスのための出発材料として、著しく少ない
散乱光欠陥の数に基づいて、従来技術により製造される
シリコンウェハよりもすぐれている。

【００１２】本発明による方法は、原則として半導体分
野で通例の種々の直径のシリコンウェハの製造に使用す
ることができる。本方法は特に、直径１５０ｍｍ〜４５
０ｍｍおよび厚さ４００μｍ〜１０００μｍを有する単
結晶シリコンウェハを製造するために適切である。本発
明により製造されるシリコンウェハは、直接半導体部材
を製造するための出発材料として使用することもできる
し、あるいはまた、たとえばバックサイドポリシリコン
コートまたはウェハ表面のエピタキシャル被覆のような
層を施与した後に、および／またはたとえば水素雰囲気
またはアルゴン雰囲気下で熱処理することによってコン
ディショニングした後に、その特定の目的に供給するこ
とができる。本発明は、均質な材料からなるウェハを製
造する以外に、多層構造を有する製品、たとえばＳＯＩ
ウェハを製造するためにも使用できることは自明であ
る。

【００１３】原則として、たとえば内周歯もしくはワイ
ヤーソーにより切断したシリコンウェハの多数は、その
表面近傍領域で直径および切断法に応じて１０〜４０μ
ｍの範囲における深さに破壊された結晶構造（加工変質
層）を有しており、一次研磨を実施した後に直接、本発
明による表面ポリッシング法を行うことが可能である。
しかし、明確に境界づけられ、ひいては機械的に極めて
敏感なウェハ外周を、適切な研削用の形板を用いて面取
りすることは有意義であり、ひいては有利である。適切
な研削板は、金属もしくはプラスチックに結合したダイ
ヤモンドからなる。

【００１４】形状の改善および損傷の部分的な除去を目
的として、シリコンウェハに機械的除去工程、たとえば
ラッピングを行い、一次研磨工程における材料の除去を
低減することが可能である。両方法は、同様に有利であ
る。研磨法を実施する際に特に有利であるのは、両面を
連続的に、または両面を同時に研磨することである。ウ
ェハ表面およびウェハ外周の損傷の除去および特に金属
不純物の除去を目的として、この箇所でのエッチング工
程は有利であり、該工程は特に、アルカリ性もしくは酸
性エッチング混合物中でシリコン１〜５０μｍを除去す
るシリコンウェハの湿式化学的な処理として有利に実施
することができる。

【００１５】その後、シリコンウェハの表面の片面一次
研磨として実施することもできるし、または両面研磨法
としてシリコンウェハの表面と裏面とを同時にポリッシ
ングして実施することもできる一次研磨工程を実施す
る。一次研磨法の選択は、完成シリコンウェハの直径と
その要求に応じて、たとえばエッチングされた裏面が所
望されるか、もしくはポリッシングされた裏面が所望さ
れるか、またはどのような幾何学的およびナノトポグラ
フィの要求を満足すべきかに適合させる。通常、２００
ｍｍを下回る直径を有するシリコンウェハは片面を一次
研磨し、その一方で直径が２００ｍｍを越える場合、両
面を一次研磨することが有利である。２００ｍｍシリコ
ンウェハの場合、両方法を適用する。市販の、場合によ
り強化ポリエステル繊維を含有している、硬度６０〜９
０（ショアーＡ）のポリウレタン研磨布を張り付けて使
用する実施法は有利であり、その際、アルカリ、たとえ
ばＮａ_２ＣＯ_３、Ｋ_２ＣＯ_３、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、ＮＨ
_４ＯＨおよびテトラメチルアンモニウムヒドロキシドの
添加により９〜１２の範囲のｐＨ値に調整される純水
中、ＳｉＯ_２ １〜１０質量％からなる研磨剤を連続的
に供給する。

【００１６】本発明による方法にとって有利な出発材料
は、シリコン単結晶の内周歯式切断、次いで外周の面取
り、合計でシリコン２０μｍ〜１５０μｍを除去するラ
ッピング、ウェハ面あたり１０μｍ〜５０μのシリコン
を除去するアルカリ性エッチング混合物中での湿式化学
的エッチングおよび５〜２５μｍのシリコンを除去する
片面一次研磨により製造される、直径１５０ｍｍまたは
２００ｍｍを有するシリコンウェハである。本発明によ
る方法のために有利なもう１つの出発材料は、直径２０
０ｍｍ以上を有するシリコンウェハであり、これは、シ
リコン単結晶のワイヤ切断、次いで外周の面取り、面あ
たりシリコン１０μｍ〜１００μｍを除去する、ウェハ
両面の連続的な表面ラッピング、ウェハ面あたりシリコ
ン１〜４０μｍを除去する酸性エッチング混合物中での
湿式化学的エッチングおよび合計でシリコン５μｍ〜５
０μｍを除去する両面研磨により製造される。

【００１７】鏡面研磨された表面を得るために本発明に
よる表面ポリッシング工程を実施するために、市販の、
少なくとも２つの研磨プレートを有する表面ポリッシン
グ装置を使用することができ、その際、１つの研磨工程
で１枚のシリコンウェハを研磨するか、または複数のシ
リコンウェハを同時に研磨する。両方法は同様に有利で
ある。表面ポリッシング中にシリコンウェハを保持する
ために、本発明の範囲では洗浄を行わない方法が有利で
あり、その際、真空の適用により、および／または水に
より支持された、弾性の多孔質フィルムで被覆された固
定支持プレートの付着により、１枚もしくは複数のシリ
コンウェハを保持する。このような支持装置は、たとえ
ばＵＳ５，６０５，４８８またはＵＳ５，８９３，７５
５に記載されている。この場合、ウェハ裏面との接触の
ために使用される弾性フィルムは、有利にはポリマーフ
ォーム、特に有利にはポリウレタンからなる。ポリッシ
ングすべきウェハの付着を改善するために、たとえばＵ
Ｓ５，７８８，５６０によれば溝を用いた構造化が可能
である。同様に本発明の範囲で、固定された支持プレー
トの代わりに弾性膜を備えた支持装置の使用は特に有利
であり、その適用はたとえばＵＳ５，４４９，３１６お
よびＵＳ５，８５１，１４０で請求されており、かつ場
合により保護層、たとえばポリウレタンフォームからな
る弾性フィルムに衝突する。

【００１８】シリコンウェハの表面を表面ポリッシング
する際に、有利には貼り付けられた柔らかい研磨布を用
いて、ＳｉＯ_２ベースの水性のアルカリ性研磨剤を連続
的に供給しながら研磨する。その際、第一のプレート上
に、研磨剤（１ａ）、次いで研磨剤（１ｂ）と少なくと
も１種のアルコールとからなる混合物、および最後に純
水（１ｃ）を添加し、かつ第二のプレート上に、研磨剤
（２ａ）と少なくとも１種のアルコールとからなる混合
物、および引き続き純水（２ｂ）を添加する。たとえば
３枚のプレートを備えた研磨装置を利用する場合、余分
の研磨プレートを使用しないか、または第三の研磨プレ
ートの処方を、たとえば本発明による第二のプレートの
順序を利用可能な第二および第三のプレート上で走行さ
せることにより本発明による２枚のプレートを用いた方
法に適合させる。

【００１９】研磨剤（１ａ）は、有利には水中ＳｉＯ_２
１〜１０質量％の実質的にコロイド状混合物からな
る。ＳｉＯ_２成分として沈降珪酸をベースとする生成物
を使用することは特に有利である。シリコンの除去率を
高めるために、アルカリ、特に有利には化合物Ｎａ_２Ｃ
Ｏ_３、Ｋ_２ＣＯ_３、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、ＮＨ_４ＯＨおよ
びテトラメチルアンモニウムヒドロキシドの群からアル
カリを０．０１〜１０質量％の割合で添加することによ
りｐＨ値を１０．５〜１２．０に調整することは有利で
ある。

【００２０】研磨剤（１ｂ）および（２ａ）は有利には
実質的に少なくとも１種のアルコールを添加した、水中
ＳｉＯ_２ ０．１〜５質量％のコロイド状混合物からな
り、かつ有利には９．０〜０１．５のｐＨ値を有する。
（１ａ）および（２ｂ）は共に、同一の研磨剤／アルコ
ール混合物を使用することも可能であるが、これは本発
明の範囲では必ずしも必要ではない。

【００２１】研磨剤（１ｂ）および（２ａ）として、特
に粒径５〜５０ｎｍのＳｉＯ_２粒子を含有している水性
懸濁液が適切であり、その際、Ｓｉ（ＯＨ）_４の熱分解
により製造されたＳｉＯ_２粒子（熱分解法珪酸）の使用
は特に有利である。しかし、特定の場合にはこの工程で
も沈降珪酸を使用することは有意義であることが判明し
た。本発明の範囲ではアルコール添加剤として、純粋な
形での、または混合物としての一価の、つまりＯＨ基を
１つ有する有機アルコール、または多価の、つまり、Ｏ
Ｈ基を２つ以上有する有機アルコールが適切である。こ
の場合、アルコールは、ＳｉＨ末端基を有する疎水性の
シリコン表面との縮合反応により、除去率の低下、ひい
ては表面の平滑性につながり、かつこれはアルコールが
有するＯＨ基の数が多いほど効果的である。従って１種
もしくは異なった多価アルコールを０．０１〜１０体積
％の割合で添加することが特に有利である。

【００２２】本発明による方法では、一方では場合によ
りウェハの平坦度の要求の満足を危うくすることがない
ように、また他方では、製造コストをできる限り低く抑
えるために、シリコンの除去が、有利には１．５μｍお
よび特に有利には１μｍを越えるべきではない。この場
合、本発明による方法実施、特に研磨剤（１ａ）による
研磨工程の実施によって、第一の研磨プレート上で明ら
かに、第二の研磨プレート２上におけるよりも多量のシ
リコンが、有利には少なくとも２倍が除去される。その
効果は有利な方法では、さらに、第一の研磨プレート上
で第二の研磨プレート上におけるよりも若干硬い研磨布
を使用することにより支援することができる。これによ
り、第一の研磨プレート上でのポリッシングは、有利に
欠陥の除去およびその平滑化に役立ち、かつ第二の研磨
プレート上でのポリッシングは、有利に曇りの除去ひい
ては表面粗さをその後のプロセスの要求に適合させるこ
とに役立つ。

【００２３】アルコール添加剤として、所望の濃度で研
磨剤と混合することができ、かつ化学的に安定してい
る、ほとんど全てのアルコールが考慮される。その１例
はｎ−ブタノールである。有利に使用される多価アルコ
ールは、有利に化合物および化合物クラスのリスト グ
リセリン（１，２，３−プロパントリオール）、モノマ
ーのグリコール、オリゴマーのグリコール、ポリグリコ
ールおよびポリアルコール中に含有されている。適切な
モノマーグリコールの例は、エチレングリコール（１，
２−エタンジオール）、プロピレングリコール（１，２
−プロパンジオールおよび１，３−プロパンジオール）
およびブチレングリコール（１，３−ブタンジオールお
よび１，４−ブタンジオール）である。適切なオリゴマ
ーグリコールのための例は、ジエチレングリコール、ト
リエチレングリコール、テトラエチレングリコールおよ
びジプロピレングリコールである。ポリグリコールのた
めの例は、ポリエチレングリコール、ポリプロピレング
リコールおよびポリエーテル混合物である。ポリアルコ
ールのための例は、ポリビニルアルコールおよびポリエ
ーテルポリオールである。上記の化合物は、市販されて
おり、ポリマーの場合にはしばしば鎖長が異なってい
る。

【００２４】アルコール添加剤は、研磨剤（１ｂ）およ
び（２ａ）によるポリッシング工程の後にシリコンウェ
ハの表面を保護し、かつ純水による処理に続く斑点の形
成を防止する。アルコールはさらに、純水（１ｃ）およ
び（２ｂ）を添加する際に、研磨プレートの回転比の維
持を促進する。バッチ式または枚葉式の形で実施するこ
とができる従来技術によるその後のシリコンウェハの洗
浄および乾燥によって、場合により存在する残りのアル
コールは完全に除去される。

【００２５】必要であれば、一連のプロセスの任意の箇
所に、たとえばサーマルドナーを消去するために、表面
近傍の結晶相の欠陥を修復するために、または最後に記
載した層中で適切なドーパント低減をもたらすために、
熱処理を挿入することができる。さらに、ウェハの同定
のためのレーザーマーキングおよび／または外周ポリッ
シング工程を、適切な箇所で挿入することができる。そ
の他の一連の、特定の製品のために必要とされる方法工
程、たとえばバックサイドポリシリコンコートの施与
は、同様に当業者に公知の方法により、適切な箇所で一
連の方法に組み込むことができる。

【００２６】引き続き、たとえばシリコンからなるエピ
タキシャル被覆の施与によるその後の加工に、または直
接、部材の製造にシリコンウェハを供給することができ
る。特にエピタキシャルウェハの場合、レーザー支援さ
れた測定装置による検査により、極めて少ない欠陥数が
確認され、これにより本発明による方法は、従来技術に
よる方法に勝っている。

【００２７】図面は以下に記載する比較例および本発明
による例のものであり、これらは本発明を明らかにする
が、しかし、本発明を限定するものではない。

【００２８】

【実施例】比較例および本発明による例は、直径３００
ｍｍを有し、かつ５〜１０ｍΩ・ｃｍの範囲の抵抗を生
じるようホウ素でドーピングされたシリコンウェハ、お
よび１〜１０ｍΩ・ｃｍの範囲の抵抗を生じるようホウ
素でドーピングされた表面上にエピタキシャルシリコン
層を有するシリコンウェハの製造に該当する。このため
に単結晶を引き上げ、切断し、かつ面取りし、かつワイ
ヤーソーにより切り離してウェハを得た。外周の面取り
の後、回転研磨装置上で順次、ウェハ表面および裏面か
らそれぞれシリコンを４０μｍ除去した。その後、濃硝
酸と濃フッ化水素酸とからなる混合物中での酸性のエッ
チング工程を行い、その際、ウェハ面あたり、同時にシ
リコンをそれぞれ１０μｍ除去した。両面一次研磨で
は、Ｒｏｄｅｌ社製のＳＵＢＡ５００タイプの研磨布を
貼り付けた、上方および下方の研磨プレートの間で、ス
テンレスクロム鋼からなり、それぞれＰＶＤＦでライニ
ングをした３つの切欠を有する５つの回転ディスクを用
いて、Ｂａｙｅｒ ＡＧ社製のＬｅｖａｓｉｌ ２００
タイプの、ＳｉＯ_２固体含有率３質量％およびｐＨ値１
１に調整した研磨剤の供給下に、３００ｍｍのシリコン
ウェハ１５枚を同時に市販の両面研磨装置上で、合計３
０μｍのシリコンを除去して研磨した。付着している研
磨剤を洗浄し、かつ乾燥した後、表側の表面ポリッシン
グにウェハを移した。このために、分離された、回転可
能な研磨プレートを２枚および直径３００ｍｍのシリコ
ンウェハ用の、回転する支持装置を有する市販の表面ポ
リッシング装置を使用し、該装置は、真空の適用もしく
は過圧によりシリコンウェハを衝突させて半導体ウェハ
を吸着するための溝を有し、かつ実質的に弾性のポリウ
レタンフィルムを貼り付けた固定された支持プレート
と、同様に貼り付けられた側方の境界リング(Begrenzun
gsring)とから構成されていた。

【００２９】比較例 プレート１上でＲｏｄａｌ社のＰｏｌｙｔｅｘ研磨布を
用いて、研磨剤Ｌｅｖａｓｉｌ ３００（純水中ＳｉＯ
_２ ３質量％、Ｋ_２ＣＯ_３の添加によりｐＨ値を１０．
５に調整）の添加下に、１５０秒間ポリッシングした。
引き続き研磨プレートおよびスピンドルを連続的に回転
させながら純水を３０秒間添加した。プレート２には、
Ｎａｇａｓｅ社のＮａｐｃｏｎ ４５００ Ｎ２タイプ
の研磨布が貼り付けられていた。第二の平滑化研磨工程
を実施するために、研磨剤Ｇｌａｎｚｏｘ ３９００
（純水中ＳｉＯ_２ １質量％；ｐＨ値９．８）を１２０
秒間供給し、その後、研磨プレートおよびスピンドルを
連続的に回転させながら純水を３０秒間供給した。シリ
コンウェハ表面の全シリコン除去は、平均して０．６μ
ｍであり、そのうち約０．５μｍは、研磨プレート１上
で除去されたものであった。

【００３０】本発明による例 比較例と同様に実施したが、その際、表面ポリッシング
のためには、同じ研磨布を選択し、次の実施法を選択し
た：プレート１上でまず、ふたたびＬｅｖａｓｉｌ ３
００（ＳｉＯ_２ ３質量％、ｐＨ１０．５）でポリッシ
ングしたが、今回は１２０秒間行った。熱分解法珪酸
（ＳｉＯ_２の粒径は３０〜４０ｎｍ；固体含有率１．５
質量％；ＮＨ_４ＯＨ−安定化）からなり、トリエチレン
グリコール０．２体積％が添加され、かつｐＨ値９．７
を有する水性懸濁液からなる研磨剤を４０秒間にわたっ
て添加した。引き続き純水を２０秒間添加した。プレー
ト１上においてと同様に、熱分解法ケイ酸からなる同一
の懸濁液にトリエチレングリコールを添加混合したもの
を、その他は比較例と同様の方法で、プレート２上で使
用した。シリコンウェハ表面からの全シリコン除去は、
今回は平均して０．５μｍであり、そのうち約０．４μ
ｍがプレート１上で除去されたものであった。

【００３１】エピタキシャル被覆および特性付け 浴装置中での洗浄および乾燥の後、比較例および本発明
による例からのシリコンウェハをＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａ
ｔｅｒｉａｌｓ社のＣｅｎｔｕｒａ ＨＴ ３０８タイ
プのエピタキシャル反応器中、表面ポリッシングした表
面上に、反応室温度１１００℃および堆積速度３μｍ／
分でシリコン２．０μｍを用いてエピタキシャル被覆
し、その際、シリコン成分としてＳｉＨＣｌ_３を使用
し、かつ抵抗をジボランＢ_２Ｈ_６でのドーピングにより
調整した。

【００３２】比較例および本発明による例からのエピタ
キシャル被覆したシリコンウェハ１５０枚のそれぞれの
表面を、ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社のＳＰ１タイプの、レ
ーザー原理による表面検査装置により、エピタキシャル
被覆した表面上の欠陥数に関して特性付けした。０．１
２μｍ以上の散乱光欠陥の総数は、ＤＣＮ−チャネル(d
ark field composite)中で平均１０１±１９（比較例）
もしくは１２±４（本発明による例）であった。欠陥の
光学顕微鏡による検査によれば、比較例の場合、主とし
て積層欠陥が問題であり、その一方で本発明による例の
ウェハでは積層欠陥はほとんど観察されなかった。

【図面の簡単な説明】

【図１】一次研磨した裏面および表面ポリッシングし、
かつエピタキシャル被覆した表面を有するシリコンウェ
ハを製造するための、比較例によるプロセスの順序を示
す。

【図２】一次研磨した裏面および表面ポリッシングし、
かつエピタキシャル被覆した表面を有するシリコンウェ
ハを製造するための、本発明によるプロセスの順序を示
す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２４Ｂ 37/00 Ｂ２４Ｂ 37/00 Ｈ Ｚ 37/04 37/04 Ｚ Ｃ０９Ｋ 3/14 ５５０ Ｃ０９Ｋ 3/14 ５５０Ｄ ５５０Ｚ (72)発明者 トーマス ブッシュハルト ドイツ連邦共和国 ブルクハウゼン リリ エンヴェーク 26 (72)発明者 ハインリッヒ ヘンヘーファー ドイツ連邦共和国 アルテッティング シ ュヴェスター−エディト−シュタイン−シ ュトラーセ ５ (72)発明者 ブルノ リヒテンエッガー ドイツ連邦共和国 ブルクキルヒェン ト レンケルミュールシュトラーセ ４ Ｆターム(参考） 3C058 AA07 CA01 CB02 CB05 DA02 DA12 DA17

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 研磨布で被覆された少なくとも２つの異
   なる研磨プレート上で、ＳｉＯ_２割合を有するアルカリ
   性研磨剤の連続的な供給下でのシリコンウェハの連続的
   なポリッシングを包含するシリコンウェハの表面ポリッ
   シング法であって、その際、第一の研磨プレート上での
   ポリッシングにおいて達成されるシリコンの除去が、第
   二の研磨プレート上におけるよりも著しく高く、かつ
   １．５μｍの全除去を越えることのない方法において、
   第一の研磨プレート上に、研磨剤（１ａ）、次いで研磨
   剤（１ｂ）と少なくとも１種のアルコールとからなる混
   合物、および最終的に純水（１ｃ）を供給し、かつ第二
   の研磨プレート上に、研磨剤（２ａ）と少なくとも１種
   のアルコールとからなる混合物および引き続き純水（２
   ｂ）を添加することを特徴とする、シリコンウェハの表
   面ポリッシング法。
2. 【請求項２】 シリコンウェハの一次研磨で５μｍ〜２
   ５μｍのシリコンを除去し、該一次研磨面上で表面ポリ
   ッシングを実施する、請求項１記載の方法。
3. 【請求項３】 表面ポリッシングの際に使用する研磨剤
   が、０．１〜１０質量％のＳｉＯ_２含有率および９〜１
   ２のｐＨ値を有する、請求項１または２記載の方法。
4. 【請求項４】 研磨剤（１ａ）が、研磨剤（１ｂ）より
   も高いｐＨ値を有する、請求項１から３までのいずれか
   １項記載の方法。
5. 【請求項５】 研磨剤（１ｂ）および（２ａ）が同一で
   あり、かつ研磨剤（１ａ）とは異なっている、請求項１
   から４までのいずれか１項記載の方法。
6. 【請求項６】 研磨剤（１ａ）が実質的に、アルカリを
   添加した、水中１〜１０質量％のＳｉＯ_２のコロイド状
   混合物からなり、かつ１０．５〜１２．０のｐＨ値を有
   し、かつ研磨剤（１ｂ）および（２ａ）が実質的に、少
   なくとも１種のアルコールを添加した、水中０．１〜５
   質量％のＳｉＯ_２のコロイド状混合物からなり、かつ
   ９．０〜１０．５のｐＨ値を有する、請求項１から５ま
   でのいずれか１項記載の方法。
7. 【請求項７】 研磨剤（１ａ）へのアルカリ添加剤が、
   ０．０１〜１０質量％の割合での化合物Ｎａ_２ＣＯ_３、
   Ｋ_２ＣＯ_３、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、ＮＨ_４ＯＨおよびテト
   ラメチルアンモニウムヒドロキシドの群からの１種もし
   くは複数の化合物からなる、請求項１から６までのいず
   れか１項記載の方法。
8. 【請求項８】 研磨剤（１ａ）が、ＳｉＯ_２成分として
   ５〜５０ｎｍの粒径を有する沈降珪酸を含有し、かつ研
   磨剤（１ｂ）および（２ａ）が、ＳｉＯ_２成分として５
   〜５０ｎｍの粒径を有する熱分解法珪酸を含有する、請
   求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
9. 【請求項９】 研磨剤（１ｂ）および（２ａ）が、化合
   物および化合物クラス グリセリン、モノマーのグリコ
   ール、オリゴマーのグリコール、ポリグリコールおよび
   ポリアルコールの群からの少なくとも１種の多価アルコ
   ールを含有しており、該アルコールを０．０１〜１０体
   積％の割合で使用する、請求項１から８までのいずれか
   １項記載の方法。
10. 【請求項１０】 第二の研磨プレート上で使用される研
    磨布が、第一の研磨プレート上で使用される研磨布より
    も柔らかい、請求項１から９までのいずれか１項記載の
    方法。
11. 【請求項１１】 表面ポリッシング後にシリコンウェハ
    の洗浄および乾燥を実施し、引き続きシリコンウェハ上
    にエピタキシャル被覆を施与する、請求項１から１０ま
    でのいずれか１項記載の方法。