JP2015185672A - 研磨方法およびそれに用いられる研磨用組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ここに開示されるシリコンウェーハの研磨方法は、水溶性ポリマーAと砥粒とを含む研磨スラリーAで研磨する一次研磨工程と、水溶性ポリマーBと砥粒とを含む研磨スラリーBで研磨する中間研磨工程と、水溶性ポリマーCと砥粒とを含む研磨スラリーCで研磨する仕上げ研磨工程と、をこの順に含む多段研磨プロセスを含む。上記研磨スラリーA、BおよびCにおける上記水溶性ポリマーA、BおよびCの濃度をそれぞれCA(重量%)、CB(重量%)およびCC(重量%)とし、前記水溶性ポリマーA、BおよびCの重量平均分子量をそれぞれMwA、MwBおよびMwCとしたとき、以下の式:CA×MwA<CB×MwB<CC×MwC;を満たす。
【選択図】なし
Description
かかる研磨方法によると、一次研磨工程、中間研磨工程および仕上げ研磨工程を含む一連の多段研磨プロセスにおいて、シリコンウェーハを研磨するのに適切な研磨スラリーが使用され得る。このため、かかる研磨方法によると適切にシリコンウェーハの表面平滑性が向上し得る。これにより表面平滑性に優れ、かつ、欠陥数が低減した高品位なシリコンウェーハが実現され得る。
ここで提供される一つの研磨用組成物は、上記CA×MwAが0.1以上300以下である上記研磨スラリーAであるか、または該研磨スラリーAの濃縮液である。かかる研磨用組成物を使用すると、一次研磨工程の直前工程後(典型的にはラッピング工程の完了後)の比較的粗いシリコンウェーハ表面を効率良く研磨でき、かつ、後工程である中間研磨工程において研磨されるのに適した表面状態を実現することができる。よって、かかる研磨用組成物によると、表面平滑性に優れ、かつ、欠陥数が低減した高品位なシリコンウェーハが実現され得る。
また、ここに開示する研磨方法において、上記ポリシング工程における最後の研磨工程の前に連続して行われる研磨工程であって、最後の研磨工程で使用される研磨スラリーと同一の研磨スラリーを使用してなされる研磨工程は、仕上げ研磨工程(C工程)であるとする。すなわちC工程は、最後の研磨工程と同一の研磨スラリーが使用され、かつ、最後の研磨工程から前に連続して配置される限りにおいて、2以上の工程を含み得る。
ここに開示される研磨方法において用いられる研磨スラリーは、水溶性ポリマーを含む。研磨スラリーに含まれる水溶性ポリマーは、シリコンウェーハを該研磨スラリーで研磨する際に、その研磨メカニズムに影響を及ぼし、該研磨スラリーの加工力(研磨力)を調整するために有用である。
EOとPOとのブロック共重合体は、ポリエチレンオキサイドブロック(PEO)とポリプロピレンオキサイドブロック(PPO)とを含むジブロック体、トリブロック体等であり得る。上記トリブロック体の例には、PEO−PPO−PEO型トリブロック体およびPPO−PEO−PPO型トリブロック体が含まれる。
HO−(EO)a−(PO)b−(EO)c−H ・・・(1)
一般式(1)中のEOはオキシエチレン単位(−CH2CH2O−)を示し、POはオキシプロピレン単位(−CH2CH(CH3)O−)基を示し、a、bおよびcはそれぞれ1以上(典型的には2以上)の整数を示す。
一般式(1)において、aとcとの合計は、2〜1000の範囲であることが好ましく、より好ましくは5〜500の範囲であり、さらに好ましくは10〜200の範囲である。一般式(1)中のbは、2〜200の範囲であることが好ましく、より好ましくは5〜100の範囲であり、さらに好ましくは10〜50の範囲である。
するEOとPOとのモル比(EO/PO)は、水への溶解性や洗浄性等の観点から、1よ
り大きいことが好ましく、2以上であることがより好ましく、3以上(例えば5以上)で
あることがさらに好ましい。
なお、本明細書中において共重合体とは、特記しない場合、ランダム共重合体、交互共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体等の各種の共重合体を包括的に指す意味である。
N−ビニルラクタム型モノマーの具体例としては、N−ビニルピロリドン(VP)、N−ビニルピペリドン、N−ビニルモルホリノン、N−ビニルカプロラクタム(VC)、N−ビニル−1,3−オキサジン−2−オン、N−ビニル−3,5−モルホリンジオン等が挙げられる。N−ビニルラクタム型のモノマー単位を含むポリマーの具体例としては、ポリビニルピロリドン、ポリビニルカプロラクタム、VPとVCとのランダム共重合体、VPおよびVCの一方または両方と他のビニルモノマー(例えば、アクリル系モノマー、ビニルエステル系モノマー等)とのランダム共重合体、VPおよびVCの一方または両方を含むポリマーセグメントを含むブロック共重合体やグラフト共重合体(例えば、ポリビニルアルコールにポリビニルピロリドンがグラフトしたグラフト共重合体)等が挙げられる。なかでも好ましいものとして、ビニルピロリドン系ポリマー(PVP)が挙げられる。ここでビニルピロリドン系ポリマーとは、VPの単独重合体およびVPの共重合体(例えば、VPの共重合割合が50重量%を超える共重合体)をいう。ビニルピロリドン系ポリマーにおいて、全繰返し単位のモル数に占めるVP単位のモル数の割合は、通常は50%以上であり、80%以上(例えば90%以上、典型的には95%以上)であることが適当である。水溶性ポリマーの全繰返し単位が実質的にVP単位から構成されていてもよい。
N−ビニル鎖状アミドの具体例としては、N−ビニルアセトアミド、N−ビニルプロピオン酸アミド、N−ビニル酪酸アミド等が挙げられる。
N−(メタ)アクリロイル基を有する鎖状アミドをモノマー単位として含むポリマーの例として、N−イソプロピルアクリルアミドの単独重合体およびN−イソプロピルアクリルアミドの共重合体(例えば、N−イソプロピルアクリルアミドの共重合割合が50重量%を超える共重合体)が挙げられる。
特に限定されないが、水溶性ポリマーBに含まれる水溶性ポリマーの一好適例として、水溶性ポリマーPA(例えば、ヒドロキシエチルセルロース)が挙げられる。水溶性ポリマーBとして、水溶性ポリマーPAと他の水溶性ポリマーとを併用してもよい。
特に限定されないが、水溶性ポリマーCに含まれる水溶性ポリマーの一好適例として、水溶性ポリマーPA(例えば、ヒドロキシエチルセルロース)が挙げられる。水溶性ポリマーCとして、水溶性ポリマーPAと他の水溶性ポリマーとを併用してもよい。
より好ましいMw/Mnの範囲は、水溶性ポリマーの種類によっても異なり得る。例えば、水溶性ポリマーPAのMw/Mnは、好ましくは4.8以下、より好ましくは4.6以下である。また、例えば水溶性ポリマーPBのMw/Mnは、好ましくは4.0以下、より好ましくは3.5以下、さらに好ましくは3.0以下である。また、例えば水溶性ポリマーPCのMw/Mnは、好ましくは4.0以下、より好ましくは3.5以下、さらに好ましくは3.0以下である。また、例えば水溶性ポリマーPDのMw/Mnは、好ましくは4.0以下、より好ましくは3.5以下、さらに好ましくは3.0以下である。また、例えば水溶性ポリマーPEのMw/Mnは、好ましくは4.0以下、より好ましくは3.5以下、さらに好ましくは3.0以下である。また、例えば水溶性ポリマーPFのMw/Mnは、好ましくは4.0以下、より好ましくは3.5以下、さらに好ましくは3.0以下である。
一方、例えば、水溶性ポリマーPAのMw/Mnは、好ましくは2.0以上、より好ましくは3.0以上である。また、例えば、水溶性ポリマーPB、水溶性ポリマーPC、水溶性ポリマーPD、水溶性ポリマーPEおよび水溶性ポリマーPFのMw/Mnは、それぞれ、好ましくは1.05以上である。
SX=CX1×MwX1+CX2×MwX2+CX3×MwX3 ・・・(2)
ここで、CX1(重量%)、CX2(重量%)およびCX3(重量%)は、研磨スラリーXにおける水溶性ポリマーX1、X2およびX3の濃度であり、MwX1、MwX2およびMwX3は、水溶性ポリマーX1、X2およびX3の重量平均分子量である。
SA<SB<SC ・・・(3)
上記SXが上記式(3)を満たすものにすると、研磨後のシリコンウェーハの表面平滑性が向上し、欠陥(微小欠陥)が減少し得る。また効率的に研磨することが可能となるため研磨時間の短縮に寄与し、作業性の向上が図られ得る。
SA<Sb1<Sb2<…<Sbn<SC ・・・(4)
ここで、式(4)中におけるnはB工程に含まれる異なる研磨スラリーを用いる研磨工程の数を指す。上記SXを式(4)を満たすものとすると、研磨後のシリコンウェーハの表面平滑性の向上および欠陥発生の抑制が実現されやすい。
ここに開示される研磨方法において用いられる研磨スラリーは、砥粒を含む。砥粒はシリコンウェーハの表面を機械的に研磨する機能を有する。ここに開示される砥粒の材質や性状は特に限定されず、研磨スラリーの使用目的や使用態様等に応じて適宜選択することができる。砥粒の例としては、無機粒子、有機粒子、および有機無機複合粒子が挙げられる。無機粒子の具体例としては、シリカ粒子、アルミナ粒子、酸化セリウム粒子、酸化クロム粒子、二酸化チタン粒子、酸化ジルコニウム粒子、酸化マグネシウム粒子、二酸化マンガン粒子、酸化亜鉛粒子、ベンガラ粒子等の酸化物粒子;窒化ケイ素粒子、窒化ホウ素粒子等の窒化物粒子;炭化ケイ素粒子、炭化ホウ素粒子等の炭化物粒子;ダイヤモンド粒子;炭酸カルシウムや炭酸バリウム等の炭酸塩等が挙げられる。有機粒子の具体例としては、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)粒子やポリ(メタ)アクリル酸粒子(ここで(メタ)アクリル酸とは、アクリル酸およびメタクリル酸を包括的に指す意味である。)、ポリアクリロニトリル粒子等が挙げられる。有機無機複合粒子としては、無機粒子の表面が有機化合物により修飾されている粒子、有機粒子(ゴム粒子を含む)の表面に無機粒子が付着している粒子、有機無機複合材からなる粒子等が挙げられる。このような砥粒は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
砥粒の平均二次粒子径DP2は、対象とする砥粒の水分散液(水溶性ポリマーを含有しない)を測定サンプルとして、例えば、日機装株式会社製の型式「UPA−UT151」を用いた動的光散乱法により測定することができる。
ここに開示される研磨スラリーは、典型的には、砥粒、水溶性ポリマーの他に、水を含有する。上記研磨スラリーに含まれる水としては、イオン交換水(脱イオン水)、純水、超純水、蒸留水等を好ましく用いることができる。使用する水は、研磨スラリーに含有される他の成分の働きが阻害されることを極力回避するため、例えば遷移金属イオンの合計含有量が100ppb以下であることが好ましい。例えば、イオン交換樹脂による不純物イオンの除去、フィルタによる異物の除去、蒸留等の操作によって水の純度を高めることができる。
ここに開示される研磨スラリーは、必要に応じて、水と均一に混合し得る有機溶剤(低級アルコール、低級ケトン等)をさらに含有してもよい。通常は、研磨スラリーに含まれる溶媒の90体積%以上が水であることが好ましく、95体積%以上(典型的には99〜100体積%)が水であることがより好ましい。
ここに開示される研磨スラリーは、典型的には、砥粒、水溶性ポリマーの他に、塩基性化合物を含有する。ここで塩基性化合物とは、研磨スラリーに添加されることによって該スラリーのpHを上昇させる機能を有する化合物を指す。塩基性化合物は、研磨対象となるシリコンウェーハの表面を化学的に研磨する働きをし、研磨速度の向上に寄与し得る。また、塩基性化合物は、研磨スラリーの分散安定性の向上に役立ち得る。
ここに開示される研磨スラリーは、砥粒および水溶性ポリマーの他に、必要に応じて界面活性剤(典型的には、分子量1×104未満の水溶性有機化合物)を含んでもよい。界面活性剤の使用により、研磨スラリーの分散安定性が向上し得る。また、研磨面のヘイズを低減することが容易となり得る。界面活性剤は、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
界面活性剤の分子量のより好ましい範囲は、界面活性剤の種類によっても異なり得る。例えば、界面活性剤としてEOとPOとのブロック共重合体を用いる場合には、Mwが1000以上のものが好ましく、2000以上のものがより好ましく、5000以上のものがさらに好ましい。
ここに開示される研磨スラリーは、本発明の効果が著しく妨げられない範囲で、キレート剤、有機酸、有機酸塩、無機酸、無機酸塩、防腐剤、防カビ剤等の、研磨スラリー(典型的には、シリコンウェーハの研磨に用いられる研磨スラリー)に用いられ得る公知の添加剤を、必要に応じてさらに含有してもよい。
防腐剤および防カビ剤の例としては、イソチアゾリン系化合物、パラオキシ安息香酸エステル類、フェノキシエタノール等が挙げられる。
ここに開示される研磨スラリーは、ワーキングスラリーとして研磨対象物であるシリコンウェーハに供給されて、その研磨に用いられる。上記研磨スラリーは、典型的には該研磨スラリーの濃縮液である研磨用組成物を希釈(典型的には、水により希釈)して調製されたものであり得る。あるいは、上記研磨用組成物をそのまま研磨スラリーとして使用してもよい。すなわち、ここに開示される技術における研磨用組成物の概念には、シリコンウェーハに供給されて該シリコンウェーハの研磨に用いられる研磨スラリー(ワーキングスラリー)と、希釈して研磨スラリーとして用いられる濃縮液(研磨スラリーの原液)との双方が包含される。ここに開示される研磨用組成物を含む研磨スラリーの他の例として、該研磨用組成物のpHを調整してなる研磨スラリーが挙げられる。
ここに開示される研磨用組成物の製造方法は特に限定されない。例えば、翼式攪拌機、超音波分散機、ホモミキサー等の周知の混合装置を用いて、研磨用組成物に含まれる各成分を混合するとよい。これらの成分を混合する態様は特に限定されず、例えば全成分を一度に混合してもよく、適宜設定した順序で混合してもよい。
ここに開示される研磨用組成物は、例えば以下の操作を含む態様で、シリコンウェーハの研磨に好適に使用することができる。以下、ここに開示される研磨用組成物を用いて研磨対象物を研磨する方法の好適な一態様につき説明する。
すなわち、ここに開示されるいずれかの研磨用組成物を含む研磨スラリーを用意する。上記研磨スラリーを用意することには、上述するように、研磨用組成物に濃度調整(例えば希釈)、pH調整等の操作を加えて研磨スラリーを調製することが含まれ得る。あるいは、研磨用組成物をそのまま研磨スラリーとして使用してもよい。
ここに開示される研磨スラリーを用いて研磨された研磨物は、典型的には、研磨後に洗浄される。この洗浄は、適当な洗浄液を用いて行うことができる。使用する洗浄液は特に限定されず、例えば、半導体等の分野において一般的なSC−1洗浄液(水酸化アンモニウム(NH4OH)と過酸化水素(H2O2)と水(H2O)との混合液。以下、SC−1洗浄液を用いて洗浄することを「SC−1洗浄」という。)、SC−2洗浄液(HClとH2O2とH2Oとの混合液。)等を用いることができる。洗浄液の温度は、例えば常温〜90℃程度とすることができる。洗浄効果を向上させる観点から、50℃〜85℃程度の洗浄液を好ましく使用し得る。
ここに開示される研磨スラリーは、研磨対象物であるシリコンウェーハに供給される前には濃縮された形態(すなわち、研磨スラリーの濃縮液の形態)であってもよい。このように濃縮された形態の研磨スラリーは、製造、流通、保存等の際における利便性やコスト低減等の観点から有利である。
ここに開示される技術によると、高品位な表面(例えば、LPD(Light Point Defect)やPID(Polishing Induced Defect)等の欠陥が低減された表面)を有するシリコンウェーハが提供され得る。このため、ここに開示される研磨方法は、シリコンウェーハの研磨に好適に実施され得る。
ここに開示される技術には、例えば、以下のような研磨用組成物のキットが含まれ得る。すなわち、ここに開示される技術によると、互いに分けて保管される研磨用組成物Aと、研磨用組成物Bと、研磨用組成物Cと、を備える研磨用組成物キットが提供される。上記研磨用組成物Aは、一次研磨工程で使用される研磨スラリーAまたはその濃縮液である。また、上記研磨用組成物Bは中間研磨工程で使用される研磨スラリーBまたはその濃縮液である。さらに、上記研磨用組成物Cは仕上げ研磨工程で使用される研磨スラリーCまたはその濃縮液である。上記研磨スラリーA、BおよびCは、次式:CA×MwA<CB×MwB<CC×MwC;を満たすように選択される。特に限定されないが、上記CA×MwAは0.01以上1500以下(より好ましくは0.1以上300以下、さらに好ましくは0.3以上100以下、例えば10以上50以下)であることが好ましい。上記CB×MwBは、5以上5×104以下(より好ましくは100以上8000以下、さらに好ましくは500以上6000以下、例えば1000以上5000以下)であることが好ましい。上記CC×MwCは50以上1×105以下(より好ましくは500以上3×104以下、さらに好ましくは1000以上2×104以下、例えば2000以上1×104以下)であることが好ましい。
まず、A工程、B工程、C工程の各研磨工程において使用される研磨スラリーA、BおよびCを以下の通りに調製した。
1)研磨スラリーAの調製
砥粒、水溶性ポリマーA、塩基性化合物および脱イオン水を混合して、研磨スラリーAの濃縮液である研磨用組成物を得た。この研磨用組成物(研磨スラリーAの濃縮液)を、脱イオン水で希釈して、A工程(一次研磨工程)において使用される研磨スラリーA(例1A〜例12Aおよび例14A〜例16A)を調製した。例13Aに係る研磨スラリーAは、水溶性ポリマーAを配合しないこと以外は上述する研磨スラリーAの作製方法と同様にして作製した。
砥粒としては、平均一次粒子径44nmのコロイダルシリカを使用した。上記平均一次粒子径は、マイクロメリテックス社製の表面積測定装置、商品名「Flow Sorb II 2300」を用いて測定されたものである(以下の各例において同じ。)。上記コロイダルシリカの平均二次粒子径は78nmであった。上記平均二次粒子径は、上記研磨スラリーA(ただし水溶性ポリマーAは含まない)を測定サンプルとして、日機装株式会社製の型式「UPA−UT151」を用いて測定された体積平均二次粒子径である(以下の各例において同じ。)。砥粒の配合量は上記研磨スラリーA中における砥粒の含有量が1.0%となるように調節した。
水溶性ポリマーAとしてはポリビニルピロリドン(PVP)を使用し、その配合量は、上記研磨スラリーA中における水溶性ポリマーAの含有量が表1に示す濃度CA(重量%)となるように調節した。また、水溶性ポリマーAの重量平均分子量MwAは表1に示す通りであった。
塩基性化合物としては水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)を使用し、その配合量は、上記研磨スラリーA中におけるTMAH含有量が0.1%となるように調節した。
砥粒、水溶性ポリマーB、塩基性化合物および脱イオン水を混合して、研磨スラリーBの濃縮液である研磨用組成物を得た。この研磨用組成物を、脱イオン水で希釈して、B工程(中間研磨工程)において使用される研磨スラリーB(例1B〜例16B)を調製した。
砥粒としては、平均一次粒子径35nm、平均二次粒子径62nmのコロイダルシリカを使用した。砥粒の配合量は上記研磨スラリーB中における砥粒の含有量が0.3%となるように調節した。
水溶性ポリマーBとしてはヒドロキシエチルセルロース(HEC)を使用し、その配合量は、上記研磨スラリーB中における水溶性ポリマーBの含有量が表2に示す濃度CB(重量%)となるように調節した。また、水溶性ポリマーBの重量平均分子量MwBは表2に示す通りであった。
塩基性化合物としてはアンモニア水(濃度29%)を使用し、その配合量は上記研磨スラリーB中におけるアンモニア(NH3)の含有量が0.02%となるように調節した。
砥粒、水溶性ポリマーC、塩基性化合物および脱イオン水を混合して、研磨スラリーCの濃縮液である研磨用組成物を得た。この研磨用組成物を、脱イオン水で希釈して、C工程(仕上げ研磨工程)において使用される研磨スラリーC(例1C〜例16C)を調製した。
砥粒としては、平均一次粒子径35nm、平均二次粒子径62nmのコロイダルシリカを使用した。砥粒の配合量は上記研磨スラリーC中における砥粒の含有量が0.2%となるように調節した。
水溶性ポリマーCとしてはヒドロキシエチルセルロース(HEC)を使用し、その配合量は、上記研磨スラリーC中における水溶性ポリマーCの含有量が表3に示す濃度CC(重量%)となるように調節した。また、水溶性ポリマーCの重量平均分子量MwCは表3に示す通りであった。
塩基性化合物としてはアンモニア水(濃度29%)を使用し、その配合量は上記研磨スラリーC中におけるアンモニア(NH3)の含有量が0.02%となるように調節した。
シリコンウェーハの研磨対象面を、A工程、B工程、C工程の順に、逐次的に多段研磨した。具体的には、シリコンウェーハを例1Aに係る研磨スラリーAで研磨したあと、当該研磨後のシリコンウェーハを例1Bに係る研磨スラリーBで研磨し、最後に、該研磨後シリコンウェーハを例1Cに係る研磨スラリーCで研磨した。この一連の研磨工程(A工程、B工程およびC工程)において逐次研磨されることにより得られたシリコンウェーハを例1に係るシリコンウェーハと称することとする。同様に、例2(〜例16)に係るシリコンウェーハは、上述する例1の研磨方法と同様に、例2A(〜例16A)、例2B(〜例16B)、および例2C(〜例16C)に係る研磨スラリーA、BおよびCをそれぞれ使用して多段研磨することにより得た。研磨対象物であるシリコンウェーハとしては、直径が300mm、伝導型がP型、結晶方位が<100>、抵抗率が0.1Ω・cm以上100Ω・cm未満であるものを使用した。
研磨機:スピードファム株式会社製の両面研磨機、型式「DSM20B−5P−4D」
研磨荷重:15kPa
上定盤回転数:13rpm
下定盤回転数:35rpm
インターナルギアの回転数:7rpm
サンギアの回転数:25rpm
研磨パッド:ニッタ・ハース株式会社製の硬質ポリウレタンパッド(製品名「MH−S15A」)
研磨スラリーの供給速度:4.5リットル/分(循環使用)
研磨スラリーの温度:20℃
研磨終了時のシリコンウェーハの厚みと、該シリコンウェーハを保持するキャリアの厚みとの差:1μm(シリコンウェーハの厚みがキャリアの厚みより1μm小さい。)
研磨機:株式会社岡本工作機械製作所製の枚葉研磨機、型式「PNX−332B」
研磨テーブル:上記研磨機の有する3テーブルのうち前段の1テーブルを用いて、中間研磨を実施した。
研磨荷重:20kPa
定盤回転数:20rpm
ヘッド回転数:20rpm
研磨パッド:ニッタ・ハース株式会社製の硬質ポリウレタンパッド(製品名「MH−S15A」)
研磨スラリーの供給速度:2.0リットル/分(掛け流し使用)
研磨スラリーの温度:20℃
研磨時間:2分
研磨機:株式会社岡本工作機械製作所製の枚葉研磨機、型式「PNX−332B」
研磨テーブル:上記研磨機の有する3テーブルのうち後段の2テーブルを用いて、最終研磨を実施した。
(以下の条件は各テーブル同一である。)
研磨荷重:15kPa
定盤回転数:30rpm
ヘッド回転数:30rpm
研磨パッド:フジボウ愛媛株式会社製のスエードパッド(製品名「ポリパス#27」)
研磨スラリーの供給速度:2.0リットル/分(掛け流し使用)
研磨スラリーの温度:20℃
研磨時間:2分
A〜C工程の一連の研磨工程が完了した後の各例に係るシリコンウェーハを、NH4OH(29%):H2O2(31%):脱イオン水(DIW)=1:3:30(体積比)の洗浄液を用いて洗浄した(SC−1洗浄)。より具体的には、周波数950kHzの超音波発振器を取り付けた洗浄槽を2つ用意し、それら第1および第2の洗浄槽の各々に上記洗浄液を収容して60℃に保持し、研磨後のシリコンウェーハを第1の洗浄槽に6分、その後超純水と超音波によるリンス槽を経て、第2の洗浄槽に6分、それぞれ上記超音波発振器を作動させた状態で浸漬した。
洗浄後の例1〜例16に係るシリコンウェーハの表面粗さ(Ra)を、非接触表面形状測定機(ザイゴ社製、装置名「New View 5010」)を使用して測定した。例1〜例16に係るシリコンウェーハの表面粗さの測定結果を表4に示す。
ウエハ検査装置(ケーエルエー・テンコール社製、商品名「Surfscan SP2」)を用いて、洗浄後の例1〜例16に係るシリコンウェーハ表面に存在する37nm以上の大きさの欠陥(パーティクル)の個数(LPD数)をカウントした。各例に係るシリコンウェーハについて、検出された欠陥の数を表4に示す。
また、例1〜例12に係るシリコンウェーハは、欠陥数が250個未満であり、欠陥の少ない高品位な表面を有することがわかった。以上より、例1〜例12に係るシリコンウェーハは、表面平滑性に優れ、かつ、欠陥の発生が抑制されたものであることが確認された。
Claims (10)
- シリコンウェーハの研磨方法であって、
前記研磨方法は、
水溶性ポリマーAと砥粒とを含む研磨スラリーAで研磨する一次研磨工程と、
水溶性ポリマーBと砥粒とを含む研磨スラリーBで研磨する中間研磨工程と、
水溶性ポリマーCと砥粒とを含む研磨スラリーCで研磨する仕上げ研磨工程と、
をこの順に含む多段研磨プロセスを含み、
前記研磨スラリーA、BおよびCは、該研磨スラリーA、BおよびCにおける前記水溶性ポリマーA、BおよびCの濃度をそれぞれCA(重量%)、CB(重量%)およびCC(重量%)とし、前記水溶性ポリマーA、BおよびCの重量平均分子量をそれぞれMwA、MwBおよびMwCとしたとき、以下の式:
CA×MwA < CB×MwB < CC×MwC;
を満たすように選択される、シリコンウェーハ研磨方法。 - 前記CA×MwAが0.1以上300以下である、請求項1に記載の方法。
- 前記CB×MwBが100以上8000以下である、請求項1または2に記載の方法。
- 前記CC×MwCが500以上30000以下である、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記CA×MwAと前記CB×MwBとの関係が以下の式:
(CB×MwB)/(CA×MwA)≧10;
を満たす、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。 - 前記CB×MwBと前記CC×MwCとの関係が以下の式:
1<(CC×MwC)/(CB×MwB)≦10;
を満たす、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。 - 前記CA×MwAと前記CC×MwCとの関係が以下の式:
(CC×MwC)/(CA×MwA)≧30;
を満たす、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。 - 請求項1から7のいずれか一項に記載のシリコンウェーハ研磨方法に使用するための研磨用組成物であって、
前記CA×MwAが0.1以上300以下である前記研磨スラリーAまたはその濃縮液である、研磨用組成物。 - 請求項1から7のいずれか一項に記載のシリコンウェーハ研磨方法に使用するための研磨用組成物であって、
前記CB×MwBが100以上8000以下である前記研磨スラリーBまたはその濃縮液である、研磨用組成物。 - 請求項1から7のいずれか一項に記載のシリコンウェーハ研磨方法に使用するための研磨用組成物であって、
前記CC×MwCが500以上30000以下である前記研磨スラリーCまたはその濃縮液である、研磨用組成物。
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