CN111316399B - 半导体晶片的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供半导体晶片的制造方法，其包括多阶段研磨工序，所述工序包括使用包含磨粒的研磨剂进行的3阶段以上的研磨工序；上述多阶段研磨工序中，该多阶段研磨工序的最终研磨工序中使用的研磨剂的磨粒浓度、最终研磨工序的1个阶段前进行的1个阶段前研磨工序中使用的研磨剂的磨粒浓度、与最终研磨工序的2个阶段前进行的2个阶段前研磨工序中使用的研磨剂的磨粒浓度满足下述关系式1；且1个阶段前研磨工序中使用的研磨剂中包含的磨粒的通过动态光散射法求出的平均粒径为65nm以上，且聚集度大于1.50。(关系式1)2个阶段前研磨工序中使用的研磨剂的磨粒浓度>1个阶段前研磨工序中使用的研磨剂的磨粒浓度>最终研磨工序中使用的研磨剂的磨粒浓度。
Description
技术领域
本发明涉及半导体晶片的制造方法。
背景技术
半导体晶片(以下也简单记载为“晶片”)的制造工序中，通常包括：使用包含磨粒的研磨剂进行的多阶段研磨工序(例如参照日本专利第3637594号的第0008段和实施例)。
发明内容
使用包含磨粒的研磨剂进行的多阶段研磨工序通常包括：为了提高晶片表面的平坦度、去除加工应变层而进行的粗研磨工序；为了去除因粗研磨工序而导入晶片表面的表面缺陷(研磨引起的缺陷)而进行的1阶段或2阶段以上的精研磨工序。但是，如果在精研磨工序中无法充分去除研磨引起的缺陷，或在精研磨工序中导入新的研磨引起的缺陷，则阻碍了由作为制品而出厂的半导体晶片制造的设备的高集成化。特别地，近年来伴随设备的进一步高集成化的推进，对提高半导体晶片的表面品质的要求提高，所以与以往相比更强烈期望减少半导体晶片的研磨引起的缺陷。
本发明的一个方案提供半导体晶片的制造方法，其是包括使用包含磨粒的研磨剂进行的多阶段研磨工序的半导体晶片的制造方法，能够制造减少了研磨引起的缺陷的半导体晶片。
本发明的一个方案涉及半导体晶片的制造方法，其包括多阶段研磨工序，所述工序包括使用包含磨粒的研磨剂进行的3阶段以上的研磨工序；上述多阶段研磨工序中，该多阶段研磨工序的最终研磨工序中使用的研磨剂的磨粒浓度、与最终研磨工序的1个阶段前进行的1个阶段前研磨工序中使用的研磨剂的磨粒浓度、与最终研磨工序的2个阶段前进行的2个阶段前研磨工序中使用的研磨剂的磨粒浓度满足下述关系式1：(关系式1)2个阶段前研磨工序中使用的研磨剂的磨粒浓度>1个阶段前研磨工序中使用的研磨剂的磨粒浓度>最终研磨工序中使用的研磨剂的磨粒浓度；且1个阶段前研磨工序中使用的研磨剂中包含的磨粒的通过动态光散射法求出的平均粒径为65nm以上，且聚集度大于1.50。
本发明和本说明书中，研磨剂的磨粒浓度为质量基准的浓度。
本发明和本说明书中，研磨剂中包含的磨粒的“聚集度”是指由研磨剂中包含的磨粒的通过BET(Brunauer-Emmett-Teller)法求出的平均粒径(以下记载为“BET粒径”)、和通过动态光散射(DLS；Dynamic Light Scattering)法求出的磨粒的平均粒径(以下记载为“DLS粒径”)通过下述式算出的值。
聚集度=DLS粒径/BET粒径
针对利用BET法的平均粒径的测定方法和利用动态光散射法的平均粒径的测定方法，能够应用公知技术。例如，DLS粒径的测定可以通过Journal of Chemical Physics第57卷11号(1972年12月)第4814页中说明的方法等公知的方法而进行，例如可以使用磨粒浓度0.3质量%的含碱的水性浆料而进行。该水性浆料可以为例如氨浓度0.1质量%的水性浆料，溶剂优选为水。
一个方案中，可以是最终研磨工序中使用的研磨剂的磨粒浓度为0.06~0.40质量%的范围(其中，满足关系式1)。
一个方案中，可以是1个阶段前研磨工序中使用的研磨剂的磨粒浓度为0.30~0.70质量%的范围(其中，满足关系式1)。
一个方案中，可以是2个阶段前研磨工序中使用的研磨剂的磨粒浓度为1.00~5.00质量%的范围(其中，满足关系式1)。
一个方案中，上述半导体晶片可以是硅晶片。
根据本发明的一个方案，通过包括使用包含磨粒的研磨剂进行的多阶段研磨工序的半导体晶片的制造方法，能够提供减少了研磨引起的缺陷的半导体晶片。
附图说明
图1是示出半导体晶片的一般制造工序的流程图。
具体实施方式
本发明的一个方式涉及半导体晶片的制造方法，其包括多阶段研磨工序，所述工序包括使用包含磨粒的研磨剂进行的3阶段以上的研磨工序(以下也简单记载为“多阶段研磨工序”)；上述多阶段研磨工序中，该多阶段研磨工序的最终研磨工序中使用的研磨剂的磨粒浓度、最终研磨工序的1个阶段前进行的1个阶段前研磨工序中使用的研磨剂的磨粒浓度、与最终研磨工序的2个阶段前进行的2个阶段前研磨工序中使用的研磨剂的磨粒浓度满足下述关系式1；且1个阶段前研磨工序中使用的研磨剂中包含的磨粒的通过动态光散射法求出的平均粒径为65nm以上，且聚集度大于1.50。关系式1中的符号“>”是指符号的左侧记载的磨粒浓度与该符号的右侧记载的磨粒浓度相比为更高浓度。
(关系式1)
2个阶段前研磨工序中使用的研磨剂的磨粒浓度>1个阶段前研磨工序中使用的研磨剂的磨粒浓度>最终研磨工序中使用的研磨剂的磨粒浓度
作为在进行使用包含磨粒的研磨剂的多阶段研磨工序的半导体晶片的表面上存在研磨引起的缺陷的理由之一，可以举出在某阶段的研磨工序中导入的研磨加工缺陷未能够在下一工序以后的研磨工序中被充分去除。此外，作为上述理由之一，可以举出在某阶段的研磨工序中研磨剂中的磨粒凝集而附着在半导体晶片表面上，在附着的状态下进行该阶段或下一工序以后的研磨，由此产生划伤等表面缺陷。关于这一点，存在研磨剂中的磨粒浓度越高则研磨能力越高的倾向，另一方面，存在磨粒浓度越低则越难以引起研磨剂中的磨粒的凝集的倾向。此外，关于磨粒的DLS粒径和聚集度，存在DLS粒径越大、此外聚集度的值越大，则研磨能力越高的倾向。
上述半导体晶片的制造方法中，可以认为，多阶段研磨工序中使用的各种研磨剂的浓度满足上述关系式1，且1个阶段前研磨工序中使用的研磨剂中包含的磨粒的通过动态光散射法求出的平均粒径(DLS粒径)为65nm以上，且聚集度大于1.50，由此能够充分去除直至前工序为止导入的研磨引起的缺陷，且能够抑制因研磨剂中的磨粒的凝集而引起的表面缺陷的产生，本发明人推测这有助于减少多阶段研磨工序后的半导体晶片的研磨引起的缺陷。
但是，以上仅为推测，不对本发明进行任何限定。
以下，针对上述半导体晶片的制造方法，进一步详细说明。
[经受多阶段研磨工序的半导体晶片]
上述半导体晶片的制造方法包括多阶段研磨工序，所述工序包括使用包含磨粒的研磨剂进行的3阶段以上的研磨工序。经受多阶段研磨工序的半导体晶片可以是硅晶片(单晶硅晶片)等各种半导体晶片。半导体晶片的导电型可以为p型或n型。此外，半导体晶片可以是200mm、300mm、450mm等各种口径的晶片。其厚度例如为600~1000μm，没有特别限定。
图1是示出半导体晶片的一般制造工序的流程图。但是，图1所示的流程图为一例，不对本发明进行任何限定。图1所示的方式的制造工序包括：切片工序(例如从单晶硅锭切出晶片的工序)11、倒角工序12、抛光工序13、蚀刻工序14、多阶段研磨工序15和最终洗涤工序16。针对多阶段研磨工序，详细如后所述。经受多阶段研磨工序的半导体晶片在一个方式中，如图1所示的制造工序那样，可以是经过切片工序、倒角工序、抛光工序和蚀刻工序的半导体晶片。应予说明，针对切片工序、倒角工序、抛光工序和蚀刻工序等为了制造半导体晶片而进行的各种工序，均能够应用公知技术。
[多阶段研磨工序]
上述半导体晶片的制造方法中包含的多阶段研磨工序包括使用包含磨粒的研磨剂进行的3阶段以上的研磨工序。多阶段研磨工序中进行的研磨工序可以是例如3阶段，也可以是4阶段以上。多阶段研磨工序中进行的研磨工序优选为3阶段。3阶段以上的研磨工序之中，最终研磨工序、最终研磨工序的1个阶段前进行的1个阶段前研磨工序、与最终研磨工序的2个阶段前进行的2个阶段前研磨工序的详细如后所述。在多阶段研磨工序包括4阶段以上的研磨工序的情况下，针对比最终研磨工序的2个阶段前进行的2个阶段前研磨工序更靠前进行的研磨工序，没有特别限定，能够应用公知技术。此外，在一个方式中，在多阶段研磨工序的最终研磨工序后，还能够进行使用不含磨粒的研磨剂(无磨粒研磨剂)的研磨工序，也可以不进行。
最终研磨工序、1个阶段前研磨工序、2个阶段前研磨工序等各种研磨工序中进行的研磨的一个方式是仅对半导体晶片的一个表面进行研磨的单面研磨，另一个方式是对半导体晶片的正面和背面同时进行研磨的两面研磨。以下，将通过两面研磨研磨的半导体晶片的正面和背面也总称为“表面”。研磨处理可以通过例如向研磨装置的平板上贴付的研磨垫(例如聚氨酯系的抛光垫等)与半导体晶片表面之间供给规定量的研磨剂，使半导体晶片相对于研磨垫相对移动(例如旋转)，从而进行。
作为研磨装置，可以不加任何限制地使用市售的研磨装置等公知的构成的研磨装置。例如，研磨装置可以是具有在其表面上贴付有研磨垫的平板、研磨剂的供给机构和半导体晶片的移动机构(例如旋转机构)的装置。此外，作为研磨装置，可以使用仅对在载置板上用蜡等贴付的晶片的表面进行研磨的单面研磨装置、或对在具有晶片保持用圆孔的载体上保持的晶片的正面和背面同时进行研磨的两面研磨装置等各种研磨装置。作为平板，适合的是由铁、不锈钢等金属或陶瓷制造的平坦性良好的平板。平板的尺寸可以根据半导体晶片的尺寸而适当选择。
在使用包含磨粒的研磨剂进行的研磨工序中，半导体晶片通常在研磨装置中供给了研磨剂的研磨垫上，相对于研磨垫相对移动，同时与磨粒接触。此处的晶片移动速度(例如晶片和/或平板的转速)可以根据装置机构、磨粒的材质、半导体晶片的口径、材质等而适当选择。此外，半导体晶片通常向平板加压。加压时的压力可以根据研磨磨粒的种类和尺寸而适当选择。研磨剂的供给量也可以根据平板的尺寸而适当选择。
多阶段研磨工序中包含的各研磨工序中使用的研磨剂至少包含磨粒，优选进一步包含溶剂，更优选为使磨粒分散在溶剂中得到的浆料。
作为磨粒，可以使用一般在半导体晶片的研磨中使用的各种磨粒，可以单独使用例如胶体二氧化硅、二氧化硅、氧化铝、氧化铈、氧化钛、氧化锆、氮化硅、碳化硅、氧化锰和金刚石，或者混合使用2种以上。从抑制研磨剂中的磨粒的凝集的观点出发，优选使用分散性高的磨粒，从该观点出发，优选为胶体二氧化硅。
溶剂可以根据作为研磨对象的半导体晶片的材质、所使用的磨粒的种类等而适当选择，可以使用例如碱性水溶液等。作为碱性水溶液，可以举出KOH、NaOH等碱金属氢氧化物的水溶液、碱土金属氢氧化物的水溶液、氨水等。溶剂的使用量没有特别限定，可以为例如磨粒量的2~200质量倍，优选为5~50质量倍。
此外，研磨剂除了磨粒和溶剂之外，根据需要，还可以以任意量包含1种以上的pH调节剂等添加剂。研磨剂的pH可以通过上述碱性水溶液的碱浓度而调整，或也可以通过添加pH调节剂而调整。作为pH调节剂，可以使用例如碳酸氢盐、有机酸等。研磨剂的pH可以根据作为研磨对象的半导体晶片的材质、所使用的磨粒的种类等而适当选择。作为一例，研磨剂的pH可以为碱性区域的pH。
接着，针对使用包含磨粒的研磨剂进行的各种研磨工序的详情进行说明。
<2个阶段前研磨工序>
2个阶段前研磨工序是包括使用包含磨粒的研磨剂进行的3阶段以上的研磨工序的多阶段研磨工序中，最终工序(最终研磨工序)的2个阶段前进行的研磨工序。该2个阶段前研磨工序可以优选地作为主要以晶片的平坦度提高和加工应变层的去除为目的的研磨工序(所谓粗研磨工序)而进行。与该2个阶段前研磨工序中使用的研磨剂的磨粒浓度相比，下一研磨工序的1个阶段前研磨工序中使用的研磨剂的磨粒浓度低。可以认为，其有助于抑制1个阶段前研磨工序中的研磨剂中的磨粒的凝集，其结果是导致抑制了研磨引起的缺陷的产生。
在2个阶段前研磨工序中，优选去除在其以前的工序中导入半导体晶片的包含加工应变的层(加工应变层)。从提高加工应变层的去除效率的观点出发，2个阶段前研磨工序中使用的研磨剂的磨粒浓度优选为1.00质量%以上、更优选为1.50质量%以上、进一步优选为2.00质量%以上。此外，从抑制磨粒的凝集的观点出发，2个阶段前研磨工序中使用的研磨剂的磨粒浓度优选为5.00质量%以下、更优选为4.00质量%以下。此外，利用2个阶段前研磨工序的研磨容差可以设为例如以晶片单面计5~12μm左右。但是，不限于该范围，根据晶片的厚度等确定即可。
针对在2个阶段前研磨工序中使用的研磨剂中包含的磨粒的颗粒尺寸，从提高加工应变层的去除效率的观点出发，DLS粒径优选为50nm以上、更优选为60nm以上。另一方面，从在2个阶段前研磨工序中抑制加工应变层形成的观点出发，2个阶段前研磨工序中使用的研磨剂中包含的磨粒的DLS粒径优选为90nm以下、更优选为85nm以下、进一步优选为80nm以下。此外，先前记载的聚集度是通过下述求出的值：
聚集度=DLS粒径/BET粒径
BET粒径众所周知，是由通过BET法而测定的一次颗粒的比表面积，将颗粒的形状视为球状(正球)而算出的值。与此相对的，DLS粒径也可以是液体中粒径，与在研磨剂中实际存在的颗粒的状态(例如作为二次颗粒存在的情况下为二次颗粒的状态)相关。因此，可以认为，聚集度的值越接近1，则表示在研磨剂中越多地包含以接近球状的形状的状态存在的磨粒。此外，可以认为，聚集度的值越大于1，则表示在研磨剂中越多的包含以作为二次颗粒以上的高次颗粒而偏离球状的形状(非球状)存在的磨粒。2个阶段前研磨工序中使用的研磨剂中包含的磨粒的聚集度从加工应变层的去除效率的观点出发，优选为1.00以上、更优选大于1.00、更优选为1.10以上。此外，从在2个阶段前研磨工序中抑制加工应变层形成的观点出发，2个阶段前研磨工序中使用的研磨剂中包含的磨粒的聚集度优选为2.00以下、更优选为1.95以下。
在以上说明的2个阶段前研磨工序与1个阶段前研磨工序之间，可以通过公知的方法进行1阶段以上的洗涤工序，也可以不进行。
＜1个阶段前研磨工序>
1个阶段前研磨工序是包括使用包含磨粒的研磨剂进行的3阶段以上的研磨工序的多阶段研磨工序中，最终工序(最终研磨工序)的1个阶段前进行的研磨工序。该1个阶段前研磨工序可以优选地为了去除在2个阶段前研磨工序中产生的晶片的表面粗糙度、应变、雾浊等而进行。该1个阶段前研磨工序中使用的研磨剂的磨粒浓度比作为1个阶段前的研磨工序的2个阶段前研磨工序中使用的研磨剂的磨粒浓度低。可以认为，这有助于抑制1个阶段前研磨工序中凝集的磨粒附着在半导体晶片表面上而产生表面缺陷。此外，1个阶段前研磨工序中使用的研磨剂的磨粒浓度比作为下一研磨工序的最终研磨工序中使用的研磨剂的磨粒浓度高。可以认为，这有助于提高在2个阶段前研磨工序中产生的晶片的表面粗糙度、应变、雾浊等的去除效率。从提高在2个阶段前研磨工序中产生的晶片的表面粗糙度、应变、雾浊等的去除效率的观点出发，1个阶段前研磨工序中使用的研磨剂的磨粒浓度优选为0.30质量%以上、更优选为0.50质量%以上。此外，从更进一步抑制磨粒的颗粒的凝集的观点出发，1个阶段前研磨工序中使用的研磨剂的磨粒浓度优选为0.80质量%以下、更优选为0.70质量%以下。此外，利用1个阶段前研磨工序的研磨容差可以设为例如以晶片单面计0.1~0.7μm左右。但是，不限于该范围，根据晶片的厚度等确定即可。
针对1个阶段前研磨工序中使用的研磨剂中包含的磨粒的颗粒尺寸，通过动态光散射法求出的平均粒径(DLS粒径)为65nm以上，且聚集度大于1.50。可以认为，磨粒的DLS粒径和聚集度各自使用上述范围的研磨剂也有助于提高在2个阶段前研磨工序中产生的晶片的表面粗糙度、应变、雾浊等的去除效率。可以推测，这有助于在作为下一研磨工序的最终研磨工序中，即使使用磨粒浓度更低的研磨剂(即，使用研磨能力低的研磨剂)，也能够提供最终减少了研磨引起的缺陷的半导体晶片。1个阶段前研磨工序中使用的研磨剂中包含的磨粒的DLS粒径为65nm、优选为66nm以上、更优选为67nm以上。此外，磨粒存在颗粒尺寸越大则越重，在研磨剂中越容易沉降的倾向，因此从抑制因沉降而导致的凝集的观点出发，1个阶段前研磨工序中使用的研磨剂中包含的磨粒的DLS粒径优选为100nm以下、更优选为90nm以下、进一步优选为80nm以下、更加优选为70nm以下。另一方面，1个阶段前研磨工序中使用的研磨剂中包含的磨粒的聚集度大于1.50、优选为1.60以上、更优选为1.70以上、进一步优选为1.80以上。此外，1个阶段前研磨工序中使用的研磨剂中包含的磨粒的聚集度例如优选为2.10以下、更优选为2.05以下。
在以上说明的1个阶段前研磨工序与最终研磨工序之间，可以通过公知的方法进行1阶段以上的洗涤工序，也可以不进行。
<最终研磨工序>
最终研磨工序在包括使用包含磨粒的研磨工序进行的3阶段以上的研磨工序的多阶段研磨工序中，作为最终的研磨工序进行。该最终研磨工序可以优选地为了去除直至1个阶段前研磨工序为止无法去除的表面粗糙度、应变、雾浊等而进行。该最终研磨工序中使用的研磨剂的磨粒浓度比1个阶段前研磨工序中使用的研磨剂的磨粒浓度低。可以认为，这有助于抑制在最终研磨工序中产生研磨引起的缺陷。从更进一步抑制最终研磨工序中的研磨引起的缺陷的发生的观点出发，最终研磨工序中使用的研磨剂的磨粒浓度优选为0.40质量%以下、更优选为0.30质量%以下。此外，从提高最终研磨工序中的表面粗糙度、应变、雾浊等的去除效率的观点出发，最终研磨工序中使用的研磨剂的磨粒浓度优选为0.06质量%以上、更优选为0.08质量%以上。此外，利用最终研磨工序的研磨容差可以设为例如以晶片单面计0.01~0.1μm左右。但是，不限于该范围，最终研磨工序只要通过充分去除表面粗糙度、应变、雾浊等而得到制品晶片所要求的表面品质地进行即可。
针对最终研磨工序中使用的研磨剂中包含的磨粒的颗粒尺寸，从提高最终研磨工序中的表面粗糙度、应变、雾浊等的去除效率的观点出发，DLS粒径优选为30nm以上、更优选为40nm以上、更优选为50nm以上。此外，从更进一步抑制在最终研磨工序中产生研磨引起的缺陷的观点出发，最终研磨工序中使用的研磨剂中包含的磨粒的DLS粒径优选为110nm以下、更优选为100nm以下、进一步优选为90nm以下、更加优选为80nm以下。另一方面，最终研磨工序中使用的研磨剂中包含的磨粒的聚集度从最终研磨工序中的表面粗糙度、应变、雾浊等的去除效率的观点出发，优选为1.00以上、更优选大于1.00、更优选为1.10以上。此外，从更进一步抑制在最终研磨工序中产生研磨引起的缺陷的观点出发，最终研磨工序中使用的研磨剂中包含的磨粒的聚集度优选为2.20以下、更优选为2.10以下。
以上说明的多阶段研磨工序的最终研磨工序后的半导体晶片作为下一工序，可以经受最终洗涤工序，或也可以在经受1个以上的进一步的工序后经受最终洗涤工序。作为1个以上的进一步工序的一例，可以举出使用不含磨粒的研磨剂(无磨粒研磨剂)进行的研磨工序。针对所述研磨工序，可以应用公知技术。应予说明，本发明和本说明书中，“不含磨粒的研磨剂”是指尽管有可能包含不可避免地混入的磨粒，但在研磨剂的制备时未积极添加磨粒作为研磨剂成分的研磨剂。
最终洗涤工序可以通过作为半导体晶片的洗涤方法而公知的洗涤方法进行。作为这样的洗涤方法，可以通过例如利用纯水的洗涤、利用有机溶剂的洗涤、RCA洗涤、SC-1洗涤等公知的洗涤方法来进行。洗涤工序可以为1阶段，也可以进行2阶段以上的多阶段洗涤工序。
根据以上说明的上述半导体晶片的制造方法，能够提供减少了研磨引起的缺陷的半导体晶片。此外，根据上述半导体晶片的制造方法的一个方式，还能够抑制与以往相比更加微小的研磨引起的缺陷的产生。减少了研磨引起的缺陷的半导体晶片可以通过用激光表面检查装置检测到的亮点(LPD；Light Point Defect)的个数来评价。例如，根据本发明的一个方式的半导体晶片的制造方法，在一个方式中，例如作为直径300nm的半导体晶片，可以提供在利用多阶段研磨工序进行了研磨的表面中通过作为激光表面检查装置的KLATencor公司制SP5测定的检测尺寸为19nm以上的LPD的个数为30个以下的半导体晶片。
实施例
以下，通过实施例说明本发明。但是，本发明不限于实施例所示的方式。
[实施例1~13、比较例1~7]
将直径300mm的单晶硅锭进行切片、倒角、抛光和蚀刻，得到厚度约785μm的研磨对象的硅晶片。
对研磨对象的硅晶片，在以下的条件下，实施包括使用包含磨粒的研磨剂的3阶段的研磨工序的多阶段研磨工序。各研磨工序在具备平板的研磨装置中，向在平板上安装的研磨垫与硅晶片表面之间供给研磨剂，使平板或晶片旋转，同时将晶片向平板加压，从而进行。作为各研磨剂，使用用纯水稀释市售的胶体二氧化硅溶液而得到的研磨剂。在各研磨工序之间，实施RCA洗涤，对最终研磨工序后的晶片，作为最终洗涤工序，进行RCA洗涤。
(1)2个阶段前研磨工序(两面研磨)
研磨剂种类：含有磨粒的氢氧化钾水溶液(水性浆料)
研磨剂pH：11.0
磨粒：胶体二氧化硅(参照表1)
研磨容差：以晶片两面计10μm
(2)1个阶段前研磨工序(单面研磨)
研磨剂种类：含有研磨磨粒的氢氧化钾水溶液(水性浆料)
研磨剂pH：10.5
研磨磨粒：胶体二氧化硅(参照表1)
研磨容差：以晶片单面计0.5μm
(3)最终研磨工序(单面研磨)
研磨剂种类：含有研磨磨粒的氢氧化钾水溶液(水性浆料)
研磨剂pH：10.2
研磨磨粒：胶体二氧化硅(参照表1)
研磨容差：以晶片单面计0.1μm。
[评价方法]
(1)磨粒的DLS粒径
使用上述各研磨剂的制备中使用的胶体二氧化硅溶液，制备DLS粒径测定用试样液。试样液将胶体二氧化硅溶液制备为通过28质量%氨水溶液和纯水稀释而得到的碱性的水性浆料(二氧化硅浓度0.3质量%、氨浓度0.1质量%)。使用该试样液，在保持试样液中的二氧化硅的分散性的状态下，通过大塚电子公司制ELS-Z2测定DLS粒径。
(2)磨粒的聚集度
使上述各研磨剂的制备中使用的市售的研磨剂充分干燥，得到磨粒试样。针对所得磨粒试样，使用通过比表面积测定装置(岛津制作所公司制マイクロメリティック)而用BET法求出的比表面积S(m2/g)，通过下述式，算出BET粒径。
BET粒径(nm)=2727/S
由上述求出的BET粒径与上述DLS粒径，算出聚集度。
(3)LPD个数的测定
在DWO(Dark Field Wide Oblique，暗场宽倾斜)模式下使用KLA Tencor公司制的SP5，检测在最终洗涤工序后的晶片表面上存在的LPD，测定检测尺寸为19nm以上的LPD的个数。如果测定的LPD的个数为30个以下，则能够判断为研磨引起的缺陷少、能够充分应对近年期望的设备的高集成化的具有高表面品质的半导体晶片。
比较例1~3和比较例6中，研磨剂的磨粒浓度不满足关系式1。
比较例4和比较例5中，1个阶段前研磨工序中使用的研磨剂的磨粒的DLS粒径低于65nm。
比较例7中，1个阶段前研磨工序中使用的研磨剂的磨粒的聚集度为1.50以下。
根据表1所示的LPD个数的对比可以确认，与这些比较例相比，实施例1~13中，能够抑制在使用包含磨粒的研磨剂进行的多阶段研磨工序后的半导体晶片上产生研磨引起的缺陷。
本发明的一个方式在各种半导体晶片和设备的技术领域中是有用的。
Claims (9)
1.一种半导体晶片的制造方法，其特征在于，
包括多阶段研磨工序，所述多阶段研磨工序包括使用包含磨粒的研磨剂进行的3阶段以上的研磨工序；
前述多阶段研磨工序中，该多阶段研磨工序的最终研磨工序中使用的研磨剂的磨粒浓度、最终研磨工序的1个阶段前进行的1个阶段前研磨工序中使用的研磨剂的磨粒浓度、与最终研磨工序的2个阶段前进行的2个阶段前研磨工序中使用的研磨剂的磨粒浓度满足下述关系式1：
关系式1
2个阶段前研磨工序中使用的研磨剂的磨粒浓度>1个阶段前研磨工序中使用的研磨剂的磨粒浓度>最终研磨工序中使用的研磨剂的磨粒浓度；
且1个阶段前研磨工序中使用的研磨剂中包含的磨粒的通过动态光散射法求出的平均粒径为65nm以上，且聚集度大于1.50且为2.10以下，
进行了研磨的半导体晶片为，在直径300mm的半导体晶片的情况下，测定的检测尺寸为19nm以上的LPD的个数为30个以下。
2.根据权利要求1所述的半导体晶片的制造方法，其中，最终研磨工序中使用的研磨剂的磨粒浓度满足前述关系式1，且为0.06~0.40质量%的范围。
3.根据权利要求1或2所述的半导体晶片的制造方法，其中，1个阶段前研磨工序中使用的研磨剂的磨粒浓度满足前述关系式1，且为0.30~0.70质量%的范围。
4.根据权利要求1或2所述的半导体晶片的制造方法，其中，2个阶段前研磨工序中使用的研磨剂的磨粒浓度满足前述关系式1，且为1.00~5.00质量%的范围。
5.根据权利要求3所述的半导体晶片的制造方法，其中，2个阶段前研磨工序中使用的研磨剂的磨粒浓度满足前述关系式1，且为1.00~5.00质量%的范围。
6.根据权利要求1或2所述的半导体晶片的制造方法，其中，前述半导体晶片为硅晶片。
7.根据权利要求3所述的半导体晶片的制造方法，其中，前述半导体晶片为硅晶片。
8.根据权利要求4所述的半导体晶片的制造方法，其中，前述半导体晶片为硅晶片。
9.根据权利要求5所述的半导体晶片的制造方法，其中，前述半导体晶片为硅晶片。
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