JP2000049126A - 半導体シリコン単結晶ウェーハの研磨方法 - Google Patents

半導体シリコン単結晶ウェーハの研磨方法

Info

Publication number
JP2000049126A
JP2000049126A JP10214173A JP21417398A JP2000049126A JP 2000049126 A JP2000049126 A JP 2000049126A JP 10214173 A JP10214173 A JP 10214173A JP 21417398 A JP21417398 A JP 21417398A JP 2000049126 A JP2000049126 A JP 2000049126A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polishing
water
electrolytic
abrasive
electrolytic anode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10214173A
Other languages
English (en)
Inventor
Koichiro Watanabe
浩一郎 渡▼邊▲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shin Etsu Handotai Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Handotai Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shin Etsu Handotai Co Ltd filed Critical Shin Etsu Handotai Co Ltd
Priority to JP10214173A priority Critical patent/JP2000049126A/ja
Publication of JP2000049126A publication Critical patent/JP2000049126A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】研磨後に電解アノード水を用いて水研磨を行う
ことによって研磨剤を用いた研磨時に発生した研磨剤に
起因する金属汚染を、ウェーハ面をエッチングすること
なく効率よく除去することができるようにした半導体シ
リコン単結晶ウェーハの研磨方法を提供する。 【解決手段】半導体シリコン単結晶ウェーハに対して研
磨剤を用いた研磨を行った後、電解アノード水を用いた
水研磨を行うことによって当該ウェーハ表面から金属不
純物を除去するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体シリコン単
結晶ウェーハ(以下、単にウェーハということがある)
の研磨方法に関するものであり、研磨剤を用いた研磨後
の水研磨を行う研磨方法に関する。
【0002】
【関連技術】半導体シリコン単結晶ウェーハは、一般的
には、シリコン単結晶インゴットをスライスして薄円板
状のウェーハを得るスライス工程、該スライス工程によ
って得られたウェーハの割れ、欠けを防止するためにそ
の外周部を面取りする面取り工程、この面取りされたウ
ェーハを平面化するラッピング工程、面取り及びラッピ
ングされたウェーハに残留する加工歪みを除去するエッ
チング工程、このエッチングされたウェーハ表面を鏡面
化する研磨工程及び研磨されたウェーハを洗浄してこれ
に付着した研磨剤や異物を除去する洗浄工程を経て製造
される。
【0003】研磨後のウェーハは研磨時に使用した研磨
剤(スラリーといわれる)中の金属不純物、例えば、F
e、Ni、Cr等によって汚染され、これらの金属不純
物は洗浄によっても除去することが困難であるという問
題が発生していた。
【0004】そこで、洗浄工程における洗浄能力を向上
させるために洗浄液の液組成を変更するなどの試みがな
されたが、洗浄能力の向上に伴ないエッチング能力もア
ップすることが多く逆に面荒れが発生してしまう不都合
があり、いまだ充分な金属不純物除去を達成した洗浄液
は出現していない。
【0005】研磨後の洗浄に用いられている薬液の廃液
処理も、使用量の増加に伴い、問題となり、洗浄工程で
の薬液の使用量低減も望まれている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した関
連技術の問題点に鑑みなされたもので、研磨後に電解ア
ノード水を用いて水研磨を行うことによって研磨剤を用
いた研磨時に発生した研磨剤に起因する金属汚染を、ウ
ェーハ面をエッチングすることなく効率よく除去するこ
とができるようにした半導体シリコン単結晶ウェーハの
研磨方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の半導体シリコン単結晶ウェーハの研磨方法
は、半導体シリコン単結晶ウェーハに対して研磨剤を用
いた研磨を行った後、電解アノード水を用いた水研磨を
行うことによって当該ウェーハ表面から金属不純物を除
去することを特徴とする。
【0008】本発明による電解アノード水を用いた水研
磨は、研磨剤を用いた所定の研磨後に行えば金属不純物
除去の効果が得られるが、シリコン単結晶ウェーハの鏡
面研磨のように複数段の研磨を行う場合には最終段の仕
上げ研磨後に行うことが好ましい。
【0009】本発明において用いられる電解アノード水
としては、純水(又は超純水)を電気分解して得られる
電解アノード水が好適に用いられるが、純水(又は超純
水)に電解質を添加した電解質溶液を電気分解して得ら
れる電解アノード水もpHが5〜7の範囲のものであれ
ば使用できる。
【0010】pHが5未満では水研磨時に研磨レートが
大きくなり表面状態(マイクロラフネス)が悪化する懸
念があり、pHが7を越えると金属不純物除去の効果が
得られなくなってしまう。なお、添加される電解質とし
ては、特別な限定はないが、例えばNaCl,NH4
l等をあげることができる。
【0011】上記電解アノード水を用いた水研磨を、研
磨終了後に研磨剤の供給を止め、電解アノード水の供給
に切り替えることによって行うのが好適である。
【0012】上記した電解アノード水を用いた水研磨は
30秒〜2分程度行うのが好ましい。この水研磨時間が
30秒に満たないと、充分な効果が得られず、2分を越
えると、研磨の生産性が低下するとともに、研磨布によ
る機械的研磨のダメージが増加してしまう。
【0013】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態をあげ
るが、以下の説明は例示的に示されるもので限定的に解
釈すべきものでないことはいうまでもない。
【0014】電気化学的処理や物理的処理など、水に何
等かのエネルギーを与えて活性化させた機能水が知られ
ているが、水を電気分解すると得られる電解イオン水は
この機能水の一種としてあげられている。この電解イオ
ン水は電解アノード水(陽極水)と電解カソード水(陰
極水)に大別される(例えば、「シリコンの科学」UC
S半導体基盤技術研究会編、377〜384頁、株式会
社リアライズ社1996年6月28日発行、「クリーン
テクノロジー」1996年3月号、53〜57頁「電解
イオン水の開発と応用」酒井重男著)。
【0015】純水(又は超純水)を電気分解すると、
【0016】
【化1】 H2O→1/2O2+2H++2e- ・・・・・(1)
【0017】陽極では、式(1)の電解反応により、酸
素(及びオゾンと水素イオン)が生成し、電解アノード
水(純水電解による)が得られる。
【0018】また、純水(又は超純水)に電解質(例え
ばNaCl)を添加した電解質溶液を電気分解すると、
【0019】
【化2】
【0020】陽極では、式(1)(2)の電解反応によ
り酸素ガスと水素イオン、塩素ガスが生成する。生成し
た塩素ガスは水に溶解し、式(3)にしたがって、塩酸
と次亜塩素酸となる。
【0021】純水電解による電解アノード水は、中性領
域で+0.7V〜+1.2Vの高い酸化還元電位(高い
酸化性)を示し、電解質添加電解による電解アノード水
は、pHが0〜7の領域で+0.7V〜+1.4Vの高
い酸化還元電位(高い酸化力)を示す。
【0022】純水電解による電解アノード水の高い酸化
還元電位は、酸素の他に高い酸化力を示すオゾンを含む
ためであり、電解質添加電解による電解アノード水の高
い酸化還元電位は、オゾンの他にClOX -が生成される
からである。電解アノード水の酸化還元電位は、純水電
解、電解質添加電解ともに3000分程度の時間内では
変化が少なく安定している。
【0023】これに対し、純水(又は超純水)を電気分
解した場合、
【0024】
【化3】 2H2O+2e-→1/2H2+2OH- ・・・・・(4)
【0025】陰極では、式(4)の電解反応により、水
素ガスと水酸イオンが生成し、電解カソード水(純水電
解による)が得られる。
【0026】また、純水(又は超純水)に電解質(例え
ばNaCl)を添加した電解質溶液を電気分解した場
合、
【0027】
【化4】 2H2O+2e-→1/2H2+2OH- ・・・・・(4) Na++e-→Na ・・・・・・・・・・・・(5) Na+H2O→NaOH+1/2H2 ・・・・・(6)
【0028】陰極では、式(4)(5)の電解反応によ
り水素ガスと水酸イオン、Naが生成する。生成したN
aは、水と反応し、式(6)にしたがって、NaOHと
なる。
【0029】純水電解による電解カソード水は、中性領
域で−0.3V〜−0.7Vの負の大きい酸化還元電位
(高い還元性)を示し、電解質添加電解による電解カソ
ード水は、pH7〜14の領域で−0.3V〜−1.1
Vの負の大きい酸化還元電位(高い還元性)を示す。電
解カソード水が高い還元性を示すのは、溶存水素を含む
ためである。
【0030】電解カソード水の酸化還元電位は、純水電
解、電解質添加電解ともに、大気解放状態では500分
程度、大気遮断状態では1500分程度で0に戻る傾向
がある。したがって、電解カソード水は生成後早めに使
用する必要がある。
【0031】従来、研磨剤を用いた研磨を行った後に水
のみを供給して研磨を行う水研磨が行われることがあっ
たが、水研磨は、ウェーハ表面の微小な表面粗さの改善
のために行われていた。本発明者は電解アノード水を水
研磨に適用すると、通常の水研磨で得られるウェーハ表
面の表面粗さの改善効果の他に金属不純物除去の効果が
あることを確認して本発明を完成させた。
【0032】図2は本発明方法の実施に好適に用いられ
る研磨装置を示す側面図である。図2において、研磨装
置10は、回転定盤12とウェーハホルダー13と研磨
剤又はアノード水供給装置14からなっている。回転定
盤12は回転定盤本体15を有し、その上面には研磨パ
ッド16が貼付してある。回転定盤12は回転軸17に
より所定の回転速度で回転される。
【0033】ウェーハホルダー13は真空吸着等により
その下面にウェーハWを保持し、回転シャフト18によ
り回転されると同時に所定の荷重で研磨パッド16にウ
ェーハWを押しつける。研磨剤又は電解アノード水供給
装置14は研磨剤又は電解アノード水供給タンク(不図
示)より所定の流量で研磨剤又は電解アノード水19を
研磨パッド16上に供給し、この研磨剤又は電解アノー
ド水19がウェーハWと研磨パッド16の間に供給され
ることによりウェーハWが研磨又は水研磨される。
【0034】図3は図2に示した研磨装置10の回転定
盤12上面への研磨剤及び電解アノード水供給装置14
の供給機構を示す概略説明図である。図3において、該
供給装置14は研磨剤供給管14a及び電解アノード水
供給管14bを有している。該研磨剤供給管14aと該
電解アノード水供給管14bの先端部分は互いに合流し
て共用供給管14cとなっている。V1は研磨剤供給管
14aからの研磨剤の供給のオンオフを行うバルブであ
る。V2は電解アノード水供給管14bからの電解アノ
ード水の供給のオンオフを行うバルブである。
【0035】図3の構成により、バルブV1を開、バル
ブV2を閉とすれば、研磨剤供給管14a及び共用供給
管14cを介して研磨剤が回転定盤12の上面に供給さ
れる。次に、バルブV1を閉、バルブV2を開とすれ
ば、電解アノード水供給管14b及び共用供給管14c
を介して電解アノード水が回転定盤12の上面に供給さ
れる。したがって、バルブV1及びV2の操作によって
研磨剤及び電解アノード水の供給切替を自在に行うこと
ができる。
【0036】図3に示した研磨剤及び電解アノード水の
供給機構では、研磨剤と電解アノード水とは最終的に共
用供給管14cを介して回転定盤12の上面に供給され
る。この構成の場合には、電解アノード水研磨時に研磨
剤混入に起因する汚染の可能性が存在することは否定で
きない。
【0037】研磨剤混入による汚染を完全に防止する場
合には、図4に示したように研磨剤は研磨剤供給管14
aによって、そして電解アノード水は電解アノード水供
給管14bによってそれぞれ別個に供給し、供給管の共
用部分を解消すればよい。図4の構成の場合、バルブV
1を開、バルブV2を閉とすれば研磨剤が供給され、そ
の反対にバルブV1を閉、バルブV2を開とすれば電解
アノード水が供給され、同様に研磨剤及び電解アノード
水の供給切替を自在に行うことができる。
【0038】なお、図示例では、同一の研磨装置10を
用いて研磨剤研磨及び水研磨を行う場合を説明したが、
研磨剤研磨を研磨装置10を用いて行い、その後別の研
磨装置によって水研磨を行う構成を採用することも勿論
可能である。
【0039】
【実施例】以下に、本発明の実施例をあげてさらに具体
的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定される
ものではなく、本発明の技術思想から逸脱しない限り種
々の変形が可能であることは勿論である。
【0040】実施例1 試料ウェーハ:チョクラルスキー(CZ)法で製造した
p型、結晶方位<100>、300mmφ、シリコンウ
ェーハ50枚。 試料ウェーハの製造工程:スライス→面取り→ラップ→
エッチング→粗研磨。
【0041】研磨実験フロー:仕上げ研磨→電解アノー
ド水研磨(1分)→純水リンス(3分)→スピン乾燥。
【0042】・仕上げ研磨 研磨機:枚葉式研磨機 研磨剤:コロイダルシリカ 研磨圧:100g/cm2 研磨時間:90秒
【0043】・電解アノード水の生成 電解イオン水発生装置:オルガノ製3槽式を用いて純水
を電気分解して電解アノード水を生成した。
【0044】金属不純物測定:フッ酸蒸気で気相分解→
回収液(純水)で液滴回収→ICP−MSで分析。
【0045】上記した研磨条件によって、図2に示した
装置を用い、仕上げ研磨の際には研磨剤又はアノード水
供給装置14から研磨剤を研磨パッド16上に供給し、
試料ウェーハ(50枚)を研磨した後、電解アノード水
研磨にあたっては研磨剤を電解アノード水に切り替えて
供給装置14から研磨パッド16上に供給し、当該試料
ウェーハを水研磨した。水研磨した試料ウェーハ面の金
属不純物量を上記した測定方法で測定しその結果を図1
に示した。
【0046】比較例1 電解アノード水研磨を実施しなかった以外は実施例1と
同様に試料ウェーハ(50枚)の研磨を行ない、乾燥後
のウェーハ表面の金属不純物量を測定し、その結果を図
1に示した。
【0047】図1の結果から明らかなごとく、本発明方
法による電解アノード水研磨を行ったウェーハ(実施例
1)の金属不純物量は、従来と同様の研磨を行なったウ
ェーハ(比較例1)の金属不純物量に比較して低減して
いることが確認できた。
【0048】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、仕上げ
研磨後に電解アノード水を用いて水研磨を行うことによ
って、研磨剤を用いた研磨時に発生した研磨剤に起因す
る金属不純物を、ウェーハ面をエッチングすることなく
効率よく除去できるという効果が達成される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例1と比較例1における研磨ウェーハの
金属不純物量を示すグラフである。
【図2】 本発明方法の実施に好適に用いられる研磨装
置を示す側面図である。
【図3】 研磨剤及び電解アノード水供給機構の1例を
示す概略説明図である。
【図4】 研磨剤及び電解アノード水供給機構の他の例
を示す概略説明図である。
【符号の説明】
10:研磨装置、12:回転装置、13:ウェーハホル
ダー、14:アノード水又は研磨剤供給装置、15:回
転定盤本体、16:研磨パッド、17:回転軸、18:
回転シャフト、19:アノード水又は研磨剤、V1,V
2:バルブ、W:ウェーハ。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体シリコン単結晶ウェーハに対して
    研磨剤を用いた研磨を行った後、電解アノード水を用い
    た水研磨を行うことによって当該ウェーハ表面から金属
    不純物を除去することを特徴とする半導体シリコン単結
    晶ウェーハの研磨方法。
  2. 【請求項2】 前記研磨が最終段の仕上げ研磨であるこ
    とを特徴とする請求項1記載の半導体シリコン単結晶ウ
    ェーハの研磨方法。
  3. 【請求項3】 前記電解アノード水のpHが5〜7の範
    囲であることを特徴とする請求項1又は2に記載の半導
    体シリコン単結晶ウェーハの研磨方法。
  4. 【請求項4】 前記電解アノード水を用いた水研磨を、
    研磨終了後に研磨剤の供給を止め、電解アノード水の供
    給に切り替えることによって行うことを特徴とする請求
    項1〜3のいずれか1項に記載の半導体シリコン単結晶
    ウェーハの研磨方法。
  5. 【請求項5】 前記電解アノード水を用いた水研磨を3
    0秒〜2分行うことを特徴とする請求項1〜4のいずれ
    か1項に記載の半導体シリコン単結晶ウェーハの研磨方
    法。
JP10214173A 1998-07-29 1998-07-29 半導体シリコン単結晶ウェーハの研磨方法 Pending JP2000049126A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10214173A JP2000049126A (ja) 1998-07-29 1998-07-29 半導体シリコン単結晶ウェーハの研磨方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10214173A JP2000049126A (ja) 1998-07-29 1998-07-29 半導体シリコン単結晶ウェーハの研磨方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000049126A true JP2000049126A (ja) 2000-02-18

Family

ID=16651453

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10214173A Pending JP2000049126A (ja) 1998-07-29 1998-07-29 半導体シリコン単結晶ウェーハの研磨方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000049126A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007160496A (ja) * 2005-11-15 2007-06-28 Shinshu Univ ワーク研磨装置およびワーク研磨方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007160496A (ja) * 2005-11-15 2007-06-28 Shinshu Univ ワーク研磨装置およびワーク研磨方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3409849B2 (ja) 電子部品部材類洗浄用洗浄液の製造装置
JP3311203B2 (ja) 半導体装置の製造方法及び半導体製造装置、半導体ウェーハの化学的機械的ポリッシング方法
JP2760418B2 (ja) 半導体ウエーハの洗浄液及びこれを用いた半導体ウエーハの洗浄方法
TWI292586B (ja)
JP2020061562A (ja) 炭化珪素基板およびその製造方法
JP3296405B2 (ja) 電子部品部材類の洗浄方法及び洗浄装置
TW200411759A (en) Process for etching silicon wafers
US20010039101A1 (en) Method for converting a reclaim wafer into a semiconductor wafer
CN1303518A (zh) 腐蚀后碱处理方法
JP3219142B2 (ja) 半導体シリコンウエーハ研磨用研磨剤及び研磨方法
JP3456466B2 (ja) シリコンウェーハ用研磨剤及びその研磨方法
TWI497576B (zh) 加工矽晶圓的方法
JP2000049126A (ja) 半導体シリコン単結晶ウェーハの研磨方法
JP3639102B2 (ja) ウェット処理装置
JP4857738B2 (ja) 半導体ウエーハの洗浄方法および製造方法
JP2000183015A (ja) 半導体基板の洗浄方法及び洗浄装置
JP3507588B2 (ja) ウエット処理方法及び処理装置
JPH11186202A (ja) 半導体シリコンウエーハ研磨用研磨剤及び研磨方法
JP2000049125A (ja) 半導体シリコン単結晶ウェーハの研磨方法
JP3507590B2 (ja) ウエット処理方法及び処理装置
JP2000049128A (ja) 半導体シリコン単結晶ウェーハのピット保管方法
JP2007160496A (ja) ワーク研磨装置およびワーク研磨方法
US20020170574A1 (en) Differential Cleaning for semiconductor wafers with copper circuitry
JP2000049127A (ja) 半導体シリコン単結晶ウェーハのピット保管方法
JPH0919661A (ja) 電子部品等の洗浄方法及び装置