JP7040591B1 - シリコンウェーハの研磨方法及びシリコンウェーハの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)表面に第1研磨パッドを設けた第1定盤と、第1研磨ヘッドと、を含む前段研磨ユニットを用いて、前記第1研磨パッドに第1研磨液を供給しつつ、前記第1研磨ヘッドにより保持したシリコンウェーハを前記第1研磨パッドに接触させた状態で前記第1定盤及び前記シリコンウェーハを回転させることで、前記シリコンウェーハの表面を研磨する前段研磨工程と、
その後、表面に第2研磨パッドを設けた第2定盤と、第2研磨ヘッドと、を含む仕上げ研磨ユニットを用いて、前記第2研磨パッドに第2研磨液を供給しつつ、前記第2研磨ヘッドにより保持した前記シリコンウェーハを前記第2研磨パッドに接触させた状態で前記第2定盤および前記シリコンウェーハを回転させることで、前記シリコンウェーハの表面をさらに研磨する仕上げ研磨工程と、
を最終研磨工程として行うことを含む、シリコンウェーハの研磨方法であって、
前記最終研磨工程における前記仕上げ研磨工程は、
前記第2研磨液として砥粒の密度が1×1013個/cm3以上である研磨液を用いる、仕上げスラリー研磨工程と、
前記仕上げスラリー研磨工程に先立って行われ、前記第2研磨液として砥粒の密度が1×1010個/cm3以下である研磨液を用いる、プレ研磨工程と、を含むことを特徴とする、シリコンウェーハの研磨方法。
ここで、「前記第2研磨液として砥粒の密度が1×1010個/cm3以下である研磨液」には、純水等、砥粒を含まない研磨液も含まれる。
図1は、本発明の一実施形態にかかるシリコンウェーハの研磨方法を含む、シリコンウェーハの製造工程を示すフロー図である。図2は、本発明の一実施形態のシリコンウェーハの研磨方法における仕上げ研磨工程で用いる、片面研磨装置を示す模式図である。
仕上げ研磨工程(ステップS6)については、後に詳細に説明する。
本発明者らは、仕上げ研磨工程で用いる研磨ヘッド、特にリテーナリングの内壁にパーティクルが蓄積し、このパーティクルにより仕上げ研磨工程時にシリコンウェーハの表面に傷が発生してLPDが発生する原因となっていたことを突き止めた。
これに対し、本実施形態のシリコンウェーハの研磨方法によれば、最終研磨工程における仕上げ研磨工程(ステップS5)は、第2研磨液として砥粒の密度が1×1013個/cm3以上である研磨液を用いる、仕上げスラリー研磨工程(ステップS52)と、仕上げスラリー研磨工程(ステップS52)に先立って行われる、第2研磨液として砥粒の密度が1×1010個/cm3以下である研磨液を用いる、プレ研磨工程(ステップS51)と、を含む。
このように、プレ研磨工程(ステップS51)を仕上げスラリー研磨工程(ステップS52)に先立って行うことにより、仕上げ研磨の研磨ヘッド(特にリテーナリングの内壁)に付着しているパーティクルを除去することができ、パーティクルが起因となるLPDの発生を抑制することができる。
本発明の一実施形態にかかるシリコンウェーハの製造方法では、まず、チョクラルスキー法で育成した単結晶シリコンインゴットをスライスして研磨前シリコンウェーハを得る。単結晶シリコンインゴットの育成やスライス工程については、従来の手法と同様に行うことができる。
前段研磨まで終えたシリコンウェーハに対して、プレ研磨工程を行ってから、仕上げ研磨工程を行った。その後、シリコンウェーハを洗浄し、LPDを測定した。
プレ研磨工程では、研磨液として砥粒を含まない純水を用いた。研磨時間を30秒とし、研磨ヘッドの回転速度を仕上げ研磨工程での研磨ヘッドの回転速度の2倍とした。
仕上げ研磨工程では、砥粒としてSiO2を用いたアルカリ水溶液であって、砥粒の密度が5×1013個/cm3である、研磨スラリーを用いた。研磨時間を180秒とした。
LPDの測定は、KLA-Tencor社製、Surfscan SP5を用いて、測定モードDCNで、35nm以上のサイズのLPDを検出して個数をカウントした。これを4枚のシリコンウェーハで行い、LPD個数の平均値を算出した。
プレ研磨工程を行わなかったこと以外は、実施例1と同様の方法で研磨を行った。
前段研磨工程の後、仕上げ研磨工程の前には研磨を行わず、且つ、仕上げ研磨工程の後に、実施例1のプレ研磨工程と同様の研磨工程を行ったこと以外は、実施例1と同様の方法で研磨を行った。
10:回転定盤、
12:研磨パッド、
14:定盤回転軸、
20:研磨ヘッド、
22:バッキングパッド、
24:リテーナリング、
26:シャフト部、
28:回転フレーム部、
30:スラリー供給部、
32:研磨スラリー、
W:シリコンウェーハ
Claims (6)
- 表面に第1研磨パッドを設けた第1定盤と、第1研磨ヘッドと、を含む前段研磨ユニットを用いて、前記第1研磨パッドに第1研磨液を供給しつつ、前記第1研磨ヘッドにより保持したシリコンウェーハを前記第1研磨パッドに接触させた状態で前記第1定盤及び前記シリコンウェーハを回転させることで、前記シリコンウェーハの表面を研磨する前段研磨工程と、
その後、表面に第2研磨パッドを設けた第2定盤と、第2研磨ヘッドと、を含む仕上げ研磨ユニットを用いて、前記第2研磨パッドに第2研磨液を供給しつつ、前記第2研磨ヘッドにより保持した前記シリコンウェーハを前記第2研磨パッドに接触させた状態で前記第2定盤および前記シリコンウェーハを回転させることで、前記シリコンウェーハの表面をさらに研磨する仕上げ研磨工程と、
を最終研磨工程として行うことを含む、シリコンウェーハの研磨方法であって、
前記最終研磨工程における前記仕上げ研磨工程は、
前記第2研磨液として砥粒の密度が1×1013個/cm3以上である研磨液を用いる、仕上げスラリー研磨工程と、
前記仕上げスラリー研磨工程に先立って行われ、前記第2研磨液として砥粒の密度が1×1010個/cm3以下である研磨液を用いる、プレ研磨工程と、を含むことを特徴とする、シリコンウェーハの研磨方法。 - 前記プレ研磨工程において用いる前記第2研磨液は、純水である、請求項1に記載のシリコンウェーハの研磨方法。
- 前記プレ研磨工程は、10~60秒の範囲で行う、請求項1又は2に記載のシリコンウェーハの研磨方法。
- 前記プレ研磨工程における前記第2研磨ヘッドの回転数は、前記仕上げスラリー研磨工程における前記第2研磨ヘッドの回転数より大きい、請求項1~3のいずれか一項に記載のシリコンウェーハの研磨方法。
- 前記プレ研磨工程における前記第2研磨ヘッドの回転数は、前記仕上げスラリー研磨工程における前記第2研磨ヘッドの回転数の1.5倍以上である、請求項4に記載のシリコンウェーハの研磨方法。
- チョクラルスキー法で育成した単結晶シリコンインゴットをスライスして研磨前シリコンウェーハを得た後、得られた研磨前シリコンウェーハに対して、請求項1~5のいずれか一項に記載のシリコンウェーハの研磨方法により研磨処理を施すことを特徴とするシリコンウェーハの製造方法。
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