JP2007027488A - Method for polishing semiconductor wafer - Google Patents

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貴裕 神田
Kosuke Miyoshi
康介 三好
Kazuo Ogata
和郎 緒方
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To remove the flaws and defects of a wafer surface, while improving the roughness of the wafer surface without deteriorating the productive efficiency of a silicon wafer, by removing silicon chips remaining on polishing cloth, without having to interrupt the polishing works of the silicon wafer. <P>SOLUTION: In a chemical polishing process, the silicon wafer is pushed against the polishing-cloth side, while a section between the silicon wafer and polishing cloth with a working liquid from a tank between a rough polishing process and a finishing polishing process is supplied, and the surface of the silicon wafer is polished. The chemical polishing process may be conducted by supplying the working liquid, in parallel with a water-polishing process, or in place of the supply of a rinsing liquid in the wafer-polishing process in the case of the carrying-out of a method for polishing the silicon wafer. The process may be transferred from the rough polishing process to the chemical polishing process, by changing over the liquid supplied between the silicon wafer, and polishing the cloth from slurry for a polishing to the working liquid in the case of the carrying-out of the method. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、シリコンウェーハなどの半導体ウェーハの表面を研磨する方法に関する。   The present invention relates to a method for polishing a surface of a semiconductor wafer such as a silicon wafer.

シリコンウェーハを製造する工程の1つに、シリコンウェーハの表面を鏡面状に研磨する研磨工程がある。   One of the processes for manufacturing a silicon wafer is a polishing process for polishing the surface of the silicon wafer into a mirror surface.

研磨工程は、複数段の粗研磨工程と仕上げ研磨工程とからなり、シリコンウェーハの表面が段階的に研磨される。   The polishing process includes a plurality of stages of rough polishing process and finish polishing process, and the surface of the silicon wafer is polished stepwise.

粗研磨工程は、それ以前のラップ工程やエッチング工程によってシリコンウェーハに与えられた表面のダメージを除去するとともに平坦度を高めるために行う。仕上げ研磨工程は、それ以前の工程(粗研磨工程を含む)によって与えられたウェーハ表面の粗さ(ラフネス)を改善するために行う。   The rough polishing process is performed in order to remove surface damage given to the silicon wafer by the previous lapping process or etching process and to increase the flatness. The final polishing step is performed in order to improve the roughness (roughness) of the wafer surface given by the previous steps (including the rough polishing step).

研磨工程では、研磨用スラリが、シリコンウェーハと研磨クロスとの間に供給されつつシリコンウェーハが研磨クロス側に押し当てられて、シリコンウェーハの表面が研磨される。   In the polishing step, the surface of the silicon wafer is polished by pressing the silicon wafer against the polishing cloth while the polishing slurry is supplied between the silicon wafer and the polishing cloth.

研磨工程で用いられる研磨用スラリは、砥粒(コロイダルシリカ)と加工液(アルカリ性水溶液)とが混合されたものであり、砥粒と研磨クロスによって機械的な研磨がなされ、加工液によって化学的な研磨(エッチング)がなされる。このように研磨工程は、メカニカルケミカルポリッシングにより行われる。   The polishing slurry used in the polishing process is a mixture of abrasive grains (colloidal silica) and processing liquid (alkaline aqueous solution), mechanically polished by the abrasive grains and polishing cloth, and chemically processed by the processing liquid. Polishing (etching) is performed. Thus, the polishing step is performed by mechanical chemical polishing.

研磨クロスは、使用時間(バッチ数)の増加に伴い、劣化してくる。研磨クロスの劣化は、目詰まりといった現象で顕れる。研磨クロスの孔に、研磨中に発生したシリコン屑や砥粒が入り込んで目詰まりを起こす。研磨クロスが目詰まり(凹凸)を生じているということは、研磨クロス表面が粗いということであり、そのままシリコンウェーハを研磨すると、研磨クロス表面粗さがシリコンウェーハ表面へ転写されて、シリコンウェーハの表面が粗くなってしまうとともに、傷、欠陥などが発生する。   The polishing cloth deteriorates with increasing use time (number of batches). The deterioration of the polishing cloth is manifested by a phenomenon such as clogging. Silicon scraps and abrasive grains generated during polishing enter the holes of the polishing cloth and cause clogging. The clogging (unevenness) of the polishing cloth means that the surface of the polishing cloth is rough. When a silicon wafer is polished as it is, the surface roughness of the polishing cloth is transferred to the surface of the silicon wafer, The surface becomes rough, and scratches and defects occur.

このため研磨クロスに残存している砥粒やシリコン屑を除去して、研磨クロス表面粗さがシリコンウェーハ表面への転写されることを防止するために、研磨クロスの表面をドレッシングする作業(シーズニング)が、一定時間毎に行われる。ドレッシング作業中、研磨作業は一旦中断される。   Therefore, dressing the surface of the polishing cloth (seasoning) to remove abrasive grains and silicon debris remaining on the polishing cloth and prevent the polishing cloth surface roughness from being transferred to the silicon wafer surface. ) Is performed at regular intervals. During the dressing operation, the polishing operation is temporarily interrupted.

ドレッシングを行い研磨クロスの表面を研削することで、研磨クロス表面の目詰まり(凹凸)がなくなりクロス表面を清浄かつ平滑にすることができ、クロス表面粗さがウェーハ表面に転写されてシリコンウェーハの表面が粗くなってしまうことや、傷、欠陥などの発生が防止される。なお、研磨クロスをドレッシングする方法としては、一般的に、研磨クロスに水を流しながら、ダイヤモンドを電着させたプレートやセラミックの表面を加工したツールによって、研磨クロスをブラッシングするという方法がとられる。   By grinding the surface of the polishing cloth by dressing, the clogging (unevenness) of the polishing cloth surface can be eliminated and the cloth surface can be cleaned and smoothed. It is possible to prevent the surface from becoming rough and from generating scratches and defects. As a method of dressing the polishing cloth, generally, a method of brushing the polishing cloth with a tool in which a plate electrodeposited with diamond or a ceramic surface is processed while flowing water through the polishing cloth is used. .

後掲する特許文献1には、粗研磨工程が終了すると、研磨クロスに、つぎの仕上げ研磨工程で使用される研磨用スラリと同様のpH(pH=8以上)のアルカリ水溶液を流しながら研磨クロスをブラッシングし、ブラッシングが終了すると、仕上げ研磨工程を実施するという発明が記載されている。   In Patent Document 1 to be described later, when the rough polishing process is finished, the polishing cloth is supplied with an alkaline aqueous solution having a pH (pH = 8 or more) similar to that of the polishing slurry used in the next finishing polishing process. An invention is described in which after the brushing is finished and the brushing is finished, a finish polishing step is performed.

また、後掲する特許文献2には、仕上げ研磨工程後のシリコンウェーハ表面で観察される傷を除去するために、砥粒を含まない加工液(アルカリ水溶液)のみでシリコンウェーハ表面を仕上げ研磨するという発明が記載されている。
特開2003−39310号公報 特許第3202305号公報
Further, in Patent Document 2 described later, in order to remove scratches observed on the surface of the silicon wafer after the finish polishing step, the surface of the silicon wafer is finish-polished only with a processing liquid (alkaline aqueous solution) that does not contain abrasive grains. The invention is described.
JP 2003-39310 A Japanese Patent No. 3202305

特許文献1に記載された発明を実施した場合、粗研磨工程終了後に、研磨作業を一旦中断してブラッシングを行う必要がある。ブラッシング中は、シリコンウェーハ表面の研磨作業は行われないため、ウェーハの生産効率が低下する。   When the invention described in Patent Document 1 is carried out, after the rough polishing process, it is necessary to interrupt the polishing operation and perform brushing. During the brushing, the polishing operation of the silicon wafer surface is not performed, so that the production efficiency of the wafer is lowered.

一方、特許文献2に記載された発明を実施した場合、仕上げ研磨工程後のシリコンウェーハ表面で観察される傷は、ある程度、少なくなるものの、仕上げ研磨工程後のシリコンウェーハ表面の粗さは、逆に悪化してしまい、特にヘイズ(周期の小さな面粗さ)が劣化する。   On the other hand, when the invention described in Patent Document 2 is implemented, the scratches observed on the surface of the silicon wafer after the finish polishing process are reduced to some extent, but the roughness of the surface of the silicon wafer after the finish polishing process is reversed. In particular, haze (surface roughness with a small period) is deteriorated.

本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであり、シリコンウェーハの研磨作業を途中で中断することなく、研磨クロスに残存しているシリコン屑を除去するようにして、ウェーハの生産効率を落とすことなく、ウェーハ表面の傷、欠陥をなくすとともにウェーハ表面の粗さを改善することを解決課題とするものである。   The present invention has been made in view of such circumstances, and reduces the production efficiency of the wafer by removing the silicon waste remaining on the polishing cloth without interrupting the polishing operation of the silicon wafer. Therefore, it is an object of the present invention to eliminate the scratches and defects on the wafer surface and improve the roughness of the wafer surface.

第1発明は、
砥粒と加工液とが混合された研磨用スラリを、半導体ウェーハと研磨クロスとの間に供給しつつ半導体ウェーハを研磨クロス側に押し当てて、半導体ウェーハの表面を研磨する工程を、粗研磨工程、仕上げ研磨工程で行うようにした半導体ウェーハの研磨方法であって、
粗研磨工程と、仕上げ研磨工程との間に、加工液を、半導体ウェーハと研磨クロスとの間に供給しつつ半導体ウェーハを研磨クロス側に押し当てて、半導体ウェーハの表面を研磨する化学的研磨工程を実施すること
を特徴とする。
The first invention is
The process of polishing the surface of the semiconductor wafer by pressing the semiconductor wafer against the polishing cloth while supplying the polishing slurry mixed with the abrasive grains and the processing liquid between the semiconductor wafer and the polishing cloth. A method for polishing a semiconductor wafer, which is performed in a process and a finish polishing process,
Chemical polishing that polishes the surface of the semiconductor wafer by pressing the semiconductor wafer against the polishing cloth while supplying the processing liquid between the semiconductor wafer and the polishing cloth between the rough polishing process and the final polishing process. It is characterized by carrying out the process.

第2発明は、第1発明において、
粗研磨工程に引き続いて、リンス液を、半導体ウェーハと研磨クロスとの間に供給しつつ半導体ウェーハを研磨クロス側に押し当てて、半導体ウェーハの表面を研磨する水研磨工程が行われる研磨方法であって、
水研磨工程と並行して、あるいは、水研磨工程でリンス液を供給する代わりに、加工液を、供給することで、化学的研磨工程を行うこと
を特徴とする。
The second invention is the first invention,
A polishing method in which, following the rough polishing process, a water polishing process is performed in which the surface of the semiconductor wafer is polished by pressing the semiconductor wafer against the polishing cloth while supplying a rinsing liquid between the semiconductor wafer and the polishing cloth. There,
In parallel with the water polishing process or instead of supplying the rinsing liquid in the water polishing process, the chemical polishing process is performed by supplying the processing liquid.

第3発明は、第1発明において、
半導体ウェーハと研磨クロスとの間に供給する液体を、研磨用スラリから、加工液に切り換えることによって、粗研磨工程から化学的研磨工程に移行させること
を特徴とする。
The third invention is the first invention,
The liquid supplied between the semiconductor wafer and the polishing cloth is switched from the polishing slurry to the processing liquid, thereby shifting from the rough polishing process to the chemical polishing process.

第4発明は、第1発明〜第3発明において、
加工液は、pHが8以上12以下のアルカリ水溶液であること
を特徴とする。
4th invention is 1st invention-3rd invention,
The processing liquid is an alkaline aqueous solution having a pH of 8 or more and 12 or less.

第5発明は、第1発明〜第3発明において、
化学的研磨工程は、5秒以上15分以下の範囲の時間内で行われること
を特徴とする。
5th invention is 1st invention-3rd invention,
The chemical polishing step is performed within a time range of 5 seconds to 15 minutes.

本発明によれば、粗研磨工程と、仕上げ研磨工程の間に、タンク11から加工液10bを、シリコンウェーハ6と研磨クロス2との間に供給しつつシリコンウェーハ6を研磨クロス2側に押し当てて、シリコンウェーハ6の表面を研磨する化学的研磨工程が実施される(第1発明)。   According to the present invention, the silicon wafer 6 is pushed toward the polishing cloth 2 while supplying the processing liquid 10b from the tank 11 between the silicon wafer 6 and the polishing cloth 2 between the rough polishing process and the final polishing process. The chemical polishing step of polishing the surface of the silicon wafer 6 is performed (first invention).

本発明を実施するに際して、水研磨工程と並行して、あるいは、水研磨工程でリンス液を供給する代わりに、加工液10bを、供給することで、化学的研磨工程を行ってもよい(第2発明)。   In carrying out the present invention, the chemical polishing step may be performed by supplying the processing liquid 10b in parallel with the water polishing step or instead of supplying the rinse liquid in the water polishing step (first step). 2 invention).

また、本発明を実施するに際して、シリコンウェーハ6と研磨クロス2との間に供給する液体を、たとえば切換バルブ8によって、研磨用スラリ10から、加工液10bに切り換えることによって、粗研磨工程から化学的研磨工程に移行させてもよい(第3発明;図1)。   In carrying out the present invention, the liquid supplied between the silicon wafer 6 and the polishing cloth 2 is switched from the polishing slurry 10 to the processing liquid 10b by, for example, the switching valve 8 to change the chemical from the rough polishing step. It is also possible to shift to a mechanical polishing step (third invention; FIG. 1).

化学的研磨工程で使用する加工液10bは、pH値が8以上12以下のアルカリ水溶液が望ましい(第4発明)。シリコンウェーハ6の表面をエッチングして面粗さを改善する効果が得られ、シリコンウェーハ6の表面の面荒れが顕著にならないからである。   The working fluid 10b used in the chemical polishing step is preferably an alkaline aqueous solution having a pH value of 8 or more and 12 or less (fourth invention). This is because the effect of improving the surface roughness by etching the surface of the silicon wafer 6 is obtained, and the surface roughness of the surface of the silicon wafer 6 does not become remarkable.

化学的研磨工程は、5秒以上15分以下の範囲の時間内で行うことが望ましい(第5発明)。化学的研磨をウェーハ面に施す際のウェーハの面状態や、研磨クロス2の面状態に応じて、化学的研磨工程の時間を調整する必要があるからである。たとえば、低圧の面圧力で粗研磨が行われた場合には、シリコンウェーハ6の表面に与えられた機械的研磨ダメージは小さいため、化学的研磨によってダメージを短時間で除去できるため、化学的研磨工程の時間は短く設定される。逆に、高圧の面圧力で粗研磨が行われた場合には、シリコンウェーハ6の表面に与えられた機械的研磨ダメージは大きいため、十分に時間をかけて化学的研磨を施さなければダメージを除去できないため、化学的研磨工程の時間は長く設定される。   The chemical polishing step is preferably performed within a time range of 5 seconds to 15 minutes (fifth invention). This is because it is necessary to adjust the time of the chemical polishing process according to the surface state of the wafer when chemical polishing is performed on the wafer surface and the surface state of the polishing cloth 2. For example, when rough polishing is performed at a low surface pressure, the mechanical polishing damage given to the surface of the silicon wafer 6 is small, so that the chemical polishing can remove the damage in a short time. The process time is set short. On the contrary, when rough polishing is performed at a high surface pressure, the mechanical polishing damage given to the surface of the silicon wafer 6 is large. Since it cannot be removed, the time for the chemical polishing step is set long.

本発明によれば、つぎのような効果が得られる。   According to the present invention, the following effects can be obtained.

1)化学的研磨工程中は、砥粒10aを使用しないでシリコンウェーハ6が研磨され、加工液10bのエッチング作用によって、研磨クロス2の目詰まりの原因となるシリコン屑を溶解することができる。このため、研磨クロス2に、砥粒10aやシリコン屑が残存するようなことがなく、目詰まりのない研磨クロス2によって研磨されるため、シリコンウェーハ6に新たな研磨傷が形成されることなく、前工程の粗研磨によってシリコンウェーハ6に与えられた表面の研磨傷を効果的に除去でき、表面粗さを改善することができる。このようにシリコンウェーハ6の表面粗さが改善された状態で、次工程の仕上げ研磨が行われるため、表面粗さが更に改善され、特にヘイズの劣化を抑制することができる。 1) During the chemical polishing step, the silicon wafer 6 is polished without using the abrasive grains 10a, and silicon scraps that cause clogging of the polishing cloth 2 can be dissolved by the etching action of the processing liquid 10b. Therefore, the abrasive cloth 10 is not left with any abrasive grains 10a or silicon scraps, and is polished by the polishing cloth 2 without clogging, so that no new scratches are formed on the silicon wafer 6. The surface polishing scratches given to the silicon wafer 6 by the rough polishing in the previous process can be effectively removed, and the surface roughness can be improved. In this way, the finish polishing of the next process is performed in a state where the surface roughness of the silicon wafer 6 is improved, so that the surface roughness is further improved, and in particular, haze deterioration can be suppressed.

2)加工液10bのエッチング作用によって、研磨クロス2の目詰まりの原因となるシリコン屑を溶解しながら、シリコンウェーハ6の表面を化学的研磨することができる。このため、研磨作業を一旦中断してブラッシングを行う必要がなく、ウェーハの生産効率が向上する。 2) The surface of the silicon wafer 6 can be chemically polished while dissolving silicon scraps that cause clogging of the polishing cloth 2 by the etching action of the processing liquid 10b. For this reason, it is not necessary to interrupt the polishing operation and perform brushing, thereby improving the wafer production efficiency.

3)特に、同じ研磨装置で、砥粒10aを用いた粗研磨と、砥粒10aを使用しない化学的研磨が行われる場合には、加工液10bのエッチング作用によって、粗研磨時に使用された砥粒10a、つまり研磨クロス2の目詰まりの原因となる砥粒10aを溶解することができる。また、加工液10b(アルカリ水溶液)中のハイドロキシルイオンによって砥粒10aの凝集を防止することができる。また、一度凝集した砥粒10aであっても、再分散させることができる。このため上記1)と同様に、目詰まりのない研磨クロス2によってウェーハが研磨されるため、ウェーハ面が改善された状態で、次工程の仕上げ研磨へ移行でき、仕上げ研磨によって表面粗さを更に改善して、ヘイズの劣化を抑制することができる。また、上記2)と同様に、研磨クロス2の目詰まりの原因となるシリコン屑や砥粒10aを溶解しながら、シリコンウェーハ6の表面を化学的研磨することができるため、研磨作業を一旦中断してブラッシングを行う必要がなくなり、ウェーハの生産効率が向上する。 3) In particular, when rough polishing using the abrasive grains 10a and chemical polishing without using the abrasive grains 10a are performed with the same polishing apparatus, the abrasive used during the rough polishing by the etching action of the processing liquid 10b. The grains 10a, that is, the abrasive grains 10a that cause clogging of the polishing cloth 2 can be dissolved. Further, the agglomeration of the abrasive grains 10a can be prevented by the hydroxyl ions in the working liquid 10b (alkaline aqueous solution). Further, even the abrasive grains 10a once aggregated can be redispersed. For this reason, as in the above 1), since the wafer is polished by the polishing cloth 2 without clogging, it is possible to shift to the final polishing of the next process while the wafer surface is improved, and the surface roughness is further increased by the final polishing. By improving, haze deterioration can be suppressed. Similarly to the above 2), since the surface of the silicon wafer 6 can be chemically polished while dissolving silicon scraps and abrasive grains 10a that cause clogging of the polishing cloth 2, the polishing operation is temporarily interrupted. This eliminates the need for brushing and improves wafer production efficiency.

以下、図面を参照して本発明に係る半導体ウェーハの研磨方法の実施の形態について説明する。   Embodiments of a semiconductor wafer polishing method according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、実施例の粗研磨工程に使用される研磨装置の構成を示している。なお、実施形態では、シリコンウェーハの片面(表面)を研磨する片面研磨装置を想定している。また、実施形態では、複数枚のシリコンウェーハを同時に研磨するバッチ式の研磨装置を想定している。   FIG. 1 shows a configuration of a polishing apparatus used in the rough polishing process of the embodiment. In the embodiment, a single-side polishing apparatus that polishes one side (surface) of a silicon wafer is assumed. In the embodiment, a batch type polishing apparatus that simultaneously polishes a plurality of silicon wafers is assumed.

同図1に示すように、粗研磨用研磨装置には、円盤状の回転定盤1が回転軸1aによって回動自在に設けられている。回転定盤1の上面には、研磨クロス2がたとえば両面テープを用いて貼着されている。   As shown in FIG. 1, the rough polishing polishing apparatus is provided with a disk-shaped rotating surface plate 1 so as to be rotatable by a rotating shaft 1a. A polishing cloth 2 is adhered to the upper surface of the rotating surface plate 1 using, for example, a double-sided tape.

研磨クロス2の上方には、上定盤3が上下方向に移動可能に、かつ回動自在に設けられている。   An upper surface plate 3 is provided above the polishing cloth 2 so as to be movable in the vertical direction and to be rotatable.

上定盤3の下には、研磨用ブロック4が位置されている。研磨用ブロック4には、ワックス5を介して、複数枚のシリコンウェーハ6が貼着されている。シリコンウェーハ6の研磨面(表面)が研磨クロス2に対向するように、シリコンウェーハ6が研磨用ブロック4に貼着される。   A polishing block 4 is positioned below the upper surface plate 3. A plurality of silicon wafers 6 are bonded to the polishing block 4 via wax 5. The silicon wafer 6 is attached to the polishing block 4 so that the polishing surface (front surface) of the silicon wafer 6 faces the polishing cloth 2.

研磨クロス2の上方にあって、シリコンウェーハ6と研磨クロス2との間に液体を供給できる位置には、供給用ノズル7が設けられている。   A supply nozzle 7 is provided above the polishing cloth 2 at a position where liquid can be supplied between the silicon wafer 6 and the polishing cloth 2.

供給用ノズル7は、切換バルブ8を介して、タンク9、タンク11に連通している。タンク9には、砥粒10a(コロイダルシリカ)と加工液10b(アルカリ性水溶液)とが混合された研磨用スラリ10が貯留されている。タンク9には、研磨用スラリ10から砥粒10aが除かれた加工液10bが貯留されている。   The supply nozzle 7 communicates with a tank 9 and a tank 11 via a switching valve 8. The tank 9 stores a polishing slurry 10 in which abrasive grains 10a (colloidal silica) and a processing liquid 10b (alkaline aqueous solution) are mixed. The tank 9 stores a processing liquid 10b obtained by removing the abrasive grains 10a from the polishing slurry 10.

切換バルブ8が切換位置8Aに位置しているときには、タンク9から研磨用スラリ10が吸い込まれ、供給用ノズル7を通過して、シリコンウェーハ6と研磨クロス2との間に、研磨用スラリ10が供給される。一方、切換バルブ8が切換位置8Bに位置しているときには、タンク11から加工液10bが吸い込まれ、供給用ノズル7を通過して、シリコンウェーハ6と研磨クロス2との間に、加工液10bが供給される。   When the switching valve 8 is located at the switching position 8A, the polishing slurry 10 is sucked from the tank 9 and passes through the supply nozzle 7 to be between the silicon wafer 6 and the polishing cloth 2. Is supplied. On the other hand, when the switching valve 8 is located at the switching position 8B, the processing liquid 10b is sucked from the tank 11, passes through the supply nozzle 7, and between the silicon wafer 6 and the polishing cloth 2, the processing liquid 10b. Is supplied.

図示しないコントローラから、粗研磨作業を行わせるための指令信号が出力されると、上定盤3に上方から荷重がかけられつつ上定盤3が回転する。また、回転定盤1が回転する。これによりシリコンウェーハ6の表面は、研磨クロス2の表面に押し当てられつつ研磨クロス2上を走行し、シリコンウェーハ6の表面が研磨される。また、切換バルブ8が切換位置8Aに位置される。これによりタンク9から研磨用スラリ10が吸い込まれ、供給用ノズル7を通過して、シリコンウェーハ6と研磨クロス2との間に、研磨用スラリ10が供給される。   When a command signal for performing a rough polishing operation is output from a controller (not shown), the upper surface plate 3 rotates while a load is applied to the upper surface plate 3 from above. Further, the rotating surface plate 1 rotates. As a result, the surface of the silicon wafer 6 travels on the polishing cloth 2 while being pressed against the surface of the polishing cloth 2, and the surface of the silicon wafer 6 is polished. Further, the switching valve 8 is positioned at the switching position 8A. As a result, the polishing slurry 10 is sucked from the tank 9, passes through the supply nozzle 7, and is supplied between the silicon wafer 6 and the polishing cloth 2.

一方、実施形態の仕上げ研磨工程に用いられる研磨装置は、図1に示すのと同様の構成であり、上述した粗研磨用研磨装置とは別途に用意されている。   On the other hand, the polishing apparatus used in the finish polishing step of the embodiment has the same configuration as that shown in FIG. 1, and is prepared separately from the above-described rough polishing polishing apparatus.

ただし、仕上げ研磨に適合した研磨クロス2が使用される。また、仕上げ研磨用研磨装置では、タンク11に、加工液10bの代わりにリンス液が貯留される。   However, a polishing cloth 2 suitable for finish polishing is used. In the polishing apparatus for finish polishing, the rinsing liquid is stored in the tank 11 instead of the processing liquid 10b.

一般的に、粗研磨工程は、主としてシリコンウェーハ6の平坦度の改善を目的としているため、粗研磨用の研磨クロス2は、硬質のパッドが使用される。一方、仕上げ研磨工程は、主としてシリコンウェーハ6の表面の粗さの改善を目的としているため、仕上げ研磨用の研磨クロス2は、軟質のパッドが使用される。その他、砥粒10aの粒径、研磨時間などを、粗研磨工程と仕上げ研磨工程とで異ならせることがある。   Generally, since the rough polishing process is mainly aimed at improving the flatness of the silicon wafer 6, a hard pad is used as the polishing cloth 2 for rough polishing. On the other hand, since the final polishing process is mainly aimed at improving the surface roughness of the silicon wafer 6, a soft pad is used for the polishing cloth 2 for final polishing. In addition, the grain size and polishing time of the abrasive grains 10a may be different between the rough polishing process and the final polishing process.

本実施形態の研磨工程は、複数段の粗研磨工程と仕上げ研磨工程とからなり、シリコンウェーハ6の表面を段階的に研磨する場合を想定している。   The polishing process of this embodiment includes a plurality of stages of rough polishing processes and finish polishing processes, and assumes a case where the surface of the silicon wafer 6 is polished stepwise.

複数段の粗研磨工程を行う場合、各段階の粗研磨工程毎に、図1に示す構成の研磨装置を別々に設けてもよく、共通の粗研磨用研磨装置で各段階の粗研磨工程を実施してもよい。   In the case of performing a multi-stage rough polishing process, a polishing apparatus having the configuration shown in FIG. 1 may be provided separately for each stage of the rough polishing process. You may implement.

各段階の粗研磨工程毎に、研磨装置を別々に設ける場合には、最終の粗研磨工程用に用意された研磨装置のタンク11に、加工液10bが貯留され、それよりも前段の粗研磨工程用に用意された研磨装置のタンク11には、加工液10bの代わりにリンス液が貯留される。   When a polishing apparatus is provided separately for each stage of rough polishing process, the processing liquid 10b is stored in the tank 11 of the polishing apparatus prepared for the final rough polishing process, and the previous stage of rough polishing is performed. A rinsing liquid is stored in the tank 11 of the polishing apparatus prepared for the process instead of the processing liquid 10b.

シリコンウェーハ6がワックス5を介して貼着された研磨用ブロック4は、各工程、各研磨装置で共通である。シリコンウェーハ6は、共通の研磨用ブロック4に貼着された状態で、各工程の回転定盤1(研磨クロス2)上へ搬送される。なお、仕上げ研磨工程終了後に、シリコンウェーハ6が搬出されると、未研磨状態のシリコンウェーハ6が貼着された研磨用ブロック4に交換されて、同様に、各研磨工程が順次行われる。   The polishing block 4 to which the silicon wafer 6 is bonded via the wax 5 is common to each process and each polishing apparatus. The silicon wafer 6 is conveyed onto the rotating surface plate 1 (polishing cloth 2) of each process in a state where the silicon wafer 6 is adhered to the common polishing block 4. When the silicon wafer 6 is unloaded after the finish polishing process, the polishing block 4 is replaced with the polishing block 4 to which the unpolished silicon wafer 6 is adhered, and each polishing process is sequentially performed.

以下、各実施例について説明する。   Each example will be described below.

(第1実施例)
本実施例では、2段階の粗研磨工程、つまり1段目の粗研磨工程、2段目の粗研磨工程を順次行い、最後に仕上げ研磨工程を行う場合を想定している。そして、2段目の粗研磨工程と、仕上げ研磨工程の間に、タンク11から加工液10bを、シリコンウェーハ6と研磨クロス2との間に供給しつつシリコンウェーハ6を研磨クロス2側に押し当てて、シリコンウェーハ6の表面を研磨する化学的研磨工程を実施した。
(First embodiment)
In this embodiment, it is assumed that a two-stage rough polishing process, that is, a first-stage rough polishing process and a second-stage rough polishing process are sequentially performed, and finally a final polishing process is performed. Then, the silicon wafer 6 is pushed toward the polishing cloth 2 while supplying the processing liquid 10b from the tank 11 between the silicon wafer 6 and the polishing cloth 2 between the rough polishing process at the second stage and the final polishing process. The chemical polishing step for polishing the surface of the silicon wafer 6 was performed.

化学的研磨工程で使用する加工液10bは、pH値が8以上12以下のアルカリ水溶液とした。化学的研磨工程で使用する加工液10bとしては、シリコンウェーハ6の表面をエッチングして面粗さを改善する効果が得られ、シリコンウェーハ6の表面の面荒れが顕著にならないpH値であればよい。   The processing liquid 10b used in the chemical polishing step was an alkaline aqueous solution having a pH value of 8 or more and 12 or less. The working liquid 10b used in the chemical polishing step is a pH value that can improve the surface roughness by etching the surface of the silicon wafer 6 and does not cause the surface roughness of the silicon wafer 6 to be remarkable. Good.

加工液10bとしては、たとえばKOHやNaOHなどの強塩基系のアルカリ性水溶液を使用することができる。   As the processing liquid 10b, for example, a strongly basic alkaline aqueous solution such as KOH or NaOH can be used.

化学的研磨を行うときのウェーハ面の面圧力は、粗研磨時と同等の面圧力となるように、上定盤3に加える荷重を調整した。粗研磨時よりも低い面圧力であると、エッチングによってウェーハ面で面荒れが生じやすくなり、粗研磨時よりも高い面圧力であると、研磨クロス2によってウェーハ面が受ける機械的な研磨ダメージが大きくなるからである。   The load applied to the upper surface plate 3 was adjusted so that the surface pressure of the wafer surface during chemical polishing was equivalent to that during rough polishing. When the surface pressure is lower than that during rough polishing, surface roughness is likely to occur on the wafer surface due to etching, and when the surface pressure is higher than during rough polishing, mechanical polishing damage received by the polishing cloth 2 on the wafer surface is increased. Because it grows.

また、化学的研磨工程は、5秒以上15分以下の範囲の時間内で行うようにした。化学的研磨工程の時間としては、研磨クロス2に残存しているシリコン屑や砥粒10aを除去できる時間であればよい。また、化学的研磨をウェーハ面に施す際のウェーハの面状態や、研磨クロス2の面状態に応じて、化学的研磨工程の時間が設定される。たとえば、低圧の面圧力で粗研磨が行われた場合には、シリコンウェーハ6の表面に与えられた機械的研磨ダメージは小さいため、化学的研磨によってダメージを短時間で除去できるため、化学的研磨工程の時間は短く設定される。逆に、高圧の面圧力で粗研磨が行われた場合には、シリコンウェーハ6の表面に与えられた機械的研磨ダメージは大きいため、十分に時間をかけて化学的研磨を施さなければダメージを除去できないため、化学的研磨工程の時間は長く設定される。   Further, the chemical polishing step was performed within a time range of 5 seconds to 15 minutes. The time for the chemical polishing process may be any time that can remove the silicon chips and the abrasive grains 10a remaining on the polishing cloth 2. Further, the time of the chemical polishing step is set according to the surface state of the wafer when chemical polishing is performed on the wafer surface and the surface state of the polishing cloth 2. For example, when rough polishing is performed at a low surface pressure, the mechanical polishing damage given to the surface of the silicon wafer 6 is small, so that the chemical polishing can remove the damage in a short time. The process time is set short. On the contrary, when rough polishing is performed at a high surface pressure, the mechanical polishing damage given to the surface of the silicon wafer 6 is large. Since it cannot be removed, the time for the chemical polishing step is set long.

本実施例では、1段目の粗研磨工程、2段目の粗研磨工程毎に、研磨装置を別々に設けた。化学的研磨工程では、2段目の粗研磨用の研磨装置を利用した。   In this example, a polishing apparatus was provided separately for each of the first-stage rough polishing process and the second-stage rough polishing process. In the chemical polishing process, a polishing apparatus for rough polishing in the second stage was used.

以下、本実施例の各工程で行われる処理について説明する。   Hereinafter, the process performed in each process of a present Example is demonstrated.

(1段目の粗研磨工程)
タンク9から研磨用スラリ10を、供給用ノズル7を介して、シリコンウェーハ6と研磨クロス2との間に供給しつつ、シリコンウェーハ6の1段目の粗研磨を所定時間行った。
(First stage rough polishing process)
While supplying the polishing slurry 10 from the tank 9 via the supply nozzle 7 between the silicon wafer 6 and the polishing cloth 2, the first-stage rough polishing of the silicon wafer 6 was performed for a predetermined time.

引き続き、タンク11からリンス液を、供給用ノズル7を介して、シリコンウェーハ6と研磨クロス2との間に供給しつつ、シリコンウェーハ6の水研磨を所定時間行った。   Subsequently, the silicon wafer 6 was subjected to water polishing for a predetermined time while supplying the rinsing liquid from the tank 11 via the supply nozzle 7 between the silicon wafer 6 and the polishing cloth 2.

その後、シリコンウェーハ6が貼着された研磨用ブロック4を、つぎの2段目の粗研磨用研磨装置の回転定盤1(研磨クロス2)上へ搬送した。   Thereafter, the polishing block 4 to which the silicon wafer 6 was adhered was conveyed onto the rotating surface plate 1 (polishing cloth 2) of the next second stage rough polishing polishing apparatus.

(2段目の粗研磨工程)
タンク9から研磨用スラリ10を、供給用ノズル7を介して、シリコンウェーハ6と研磨クロス2との間に供給しつつ、シリコンウェーハ6の2段目の粗研磨を所定時間行った。
(2nd rough polishing process)
While supplying the polishing slurry 10 from the tank 9 via the supply nozzle 7 between the silicon wafer 6 and the polishing cloth 2, the second stage rough polishing of the silicon wafer 6 was performed for a predetermined time.

(化学的研磨工程)
引き続き、タンク11から加工液10bを、供給用ノズル7を介して、シリコンウェーハ6と研磨クロス2との間に供給しつつ、シリコンウェーハ6の化学的研磨を所定時間行った。
(Chemical polishing process)
Subsequently, chemical polishing of the silicon wafer 6 was performed for a predetermined time while supplying the processing liquid 10b from the tank 11 through the supply nozzle 7 between the silicon wafer 6 and the polishing cloth 2.

その後、シリコンウェーハ6が貼着された研磨用ブロック4を、つぎの仕上げ研磨用研磨装置の回転定盤1(研磨クロス2)上へ搬送した。   Thereafter, the polishing block 4 to which the silicon wafer 6 was adhered was conveyed onto the rotating surface plate 1 (polishing cloth 2) of the next polishing apparatus for final polishing.

(仕上げ研磨工程)
タンク9から研磨用スラリ10を、供給用ノズル7を介して、シリコンウェーハ6と研磨クロス2との間に供給しつつ、シリコンウェーハ6の仕上げ研磨を所定時間行った。
(Finishing polishing process)
While the polishing slurry 10 was supplied from the tank 9 through the supply nozzle 7 between the silicon wafer 6 and the polishing cloth 2, the silicon wafer 6 was subjected to final polishing for a predetermined time.

引き続き、タンク11からリンス液を、供給用ノズル7を介して、シリコンウェーハ6と研磨クロス2との間に供給しつつ、シリコンウェーハ6の水研磨を所定時間行った。   Subsequently, the silicon wafer 6 was subjected to water polishing for a predetermined time while supplying the rinsing liquid from the tank 11 via the supply nozzle 7 between the silicon wafer 6 and the polishing cloth 2.

(第2実施例)
本実施例では、1段目の粗研磨工程、2段目の粗研磨工程、化学的研磨工程毎に、研磨装置を用意した。
(Second embodiment)
In this example, a polishing apparatus was prepared for each of the first-stage rough polishing process, the second-stage rough polishing process, and the chemical polishing process.

化学的研磨用の研磨装置は、図1の構成と同様である。ただし、研磨用スラリ10と加工液10bを切り換えて供給するための切換構成は不要であり、加工液10bを供給できればよい。   The polishing apparatus for chemical polishing is the same as that shown in FIG. However, a switching configuration for switching and supplying the polishing slurry 10 and the machining liquid 10b is not necessary, and it is sufficient that the machining liquid 10b can be supplied.

以下、本実施例の各工程で行われる処理について説明する。   Hereinafter, the process performed in each process of a present Example is demonstrated.

(1段目の粗研磨工程)
タンク9から研磨用スラリ10を、供給用ノズル7を介して、シリコンウェーハ6と研磨クロス2との間に供給しつつ、シリコンウェーハ6の1段目の粗研磨を所定時間行った。
(First stage rough polishing process)
While supplying the polishing slurry 10 from the tank 9 via the supply nozzle 7 between the silicon wafer 6 and the polishing cloth 2, the first-stage rough polishing of the silicon wafer 6 was performed for a predetermined time.

引き続き、タンク11からリンス液を、供給用ノズル7を介して、シリコンウェーハ6と研磨クロス2との間に供給しつつ、シリコンウェーハ6の水研磨を所定時間行った。   Subsequently, the silicon wafer 6 was subjected to water polishing for a predetermined time while supplying the rinsing liquid from the tank 11 via the supply nozzle 7 between the silicon wafer 6 and the polishing cloth 2.

その後、シリコンウェーハ6が貼着された研磨用ブロック4を、つぎの2段目の粗研磨用研磨装置の回転定盤1(研磨クロス2)上へ搬送した。   Thereafter, the polishing block 4 to which the silicon wafer 6 was adhered was conveyed onto the rotating surface plate 1 (polishing cloth 2) of the next second stage rough polishing polishing apparatus.

(2段目の粗研磨工程)
タンク9から研磨用スラリ10を、供給用ノズル7を介して、シリコンウェーハ6と研磨クロス2との間に供給しつつ、シリコンウェーハ6の2段目の粗研磨を所定時間行った。
(2nd rough polishing process)
While supplying the polishing slurry 10 from the tank 9 via the supply nozzle 7 between the silicon wafer 6 and the polishing cloth 2, the second stage rough polishing of the silicon wafer 6 was performed for a predetermined time.

引き続き、タンク11からリンス液を、供給用ノズル7を介して、シリコンウェーハ6と研磨クロス2との間に供給しつつ、シリコンウェーハ6の水研磨を所定時間行った。   Subsequently, the silicon wafer 6 was subjected to water polishing for a predetermined time while supplying the rinsing liquid from the tank 11 via the supply nozzle 7 between the silicon wafer 6 and the polishing cloth 2.

その後、シリコンウェーハ6が貼着された研磨用ブロック4を、つぎの化学的研磨用研磨装置の回転定盤1(研磨クロス2)上へ搬送した。   Thereafter, the polishing block 4 to which the silicon wafer 6 was adhered was conveyed onto the rotating surface plate 1 (polishing cloth 2) of the next chemical polishing polishing apparatus.

(化学的研磨工程)
タンク11から加工液10bを、供給用ノズル7を介して、シリコンウェーハ6と研磨クロス2との間に供給しつつ、シリコンウェーハ6の化学的研磨を所定時間行った。
(Chemical polishing process)
The chemical polishing of the silicon wafer 6 was performed for a predetermined time while supplying the processing liquid 10b from the tank 11 via the supply nozzle 7 between the silicon wafer 6 and the polishing cloth 2.

その後、シリコンウェーハ6が貼着された研磨用ブロック4を、つぎの仕上げ研磨用研磨装置の回転定盤1(研磨クロス2)上へ搬送した。   Thereafter, the polishing block 4 to which the silicon wafer 6 was adhered was conveyed onto the rotating surface plate 1 (polishing cloth 2) of the next polishing apparatus for final polishing.

(仕上げ研磨工程)
タンク9から研磨用スラリ10を、供給用ノズル7を介して、シリコンウェーハ6と研磨クロス2との間に供給しつつ、シリコンウェーハ6の仕上げ研磨を所定時間行った。
(Finishing polishing process)
While the polishing slurry 10 was supplied from the tank 9 through the supply nozzle 7 between the silicon wafer 6 and the polishing cloth 2, the silicon wafer 6 was subjected to final polishing for a predetermined time.

引き続き、タンク11からリンス液を、供給用ノズル7を介して、シリコンウェーハ6と研磨クロス2との間に供給しつつ、シリコンウェーハ6の水研磨を所定時間行った。   Subsequently, the silicon wafer 6 was subjected to water polishing for a predetermined time while supplying the rinsing liquid from the tank 11 via the supply nozzle 7 between the silicon wafer 6 and the polishing cloth 2.

(第3実施例)
1段目の粗研磨工程、2段目の粗研磨工程、化学的研磨工程で共通の研磨装置を使用してもよい。
(Third embodiment)
A common polishing apparatus may be used in the first-stage rough polishing process, the second-stage rough polishing process, and the chemical polishing process.

この場合の研磨装置には、研磨用スラリ10と加工液10bに加えてリンス液を切り換えて供給するか、リンス液を別途設けたノズルで供給する構成が必要となる。   In this case, the polishing apparatus requires a configuration in which the rinse liquid is switched and supplied in addition to the polishing slurry 10 and the processing liquid 10b, or the rinse liquid is supplied by a nozzle provided separately.

以下、本実施例の各工程で行われる処理について説明する。   Hereinafter, the process performed in each process of a present Example is demonstrated.

(1段目の粗研磨工程)
タンク9から研磨用スラリ10を、供給用ノズル7を介して、シリコンウェーハ6と研磨クロス2との間に供給しつつ、シリコンウェーハ6の1段目の粗研磨を所定時間行った。
(First stage rough polishing process)
While supplying the polishing slurry 10 from the tank 9 via the supply nozzle 7 between the silicon wafer 6 and the polishing cloth 2, the first-stage rough polishing of the silicon wafer 6 was performed for a predetermined time.

引き続き、別のタンクからリンス液を、供給用ノズル7を介して、シリコンウェーハ6と研磨クロス2との間に供給しつつ、シリコンウェーハ6の水研磨を所定時間行った。   Subsequently, the silicon wafer 6 was subjected to water polishing for a predetermined time while supplying a rinsing liquid from another tank via the supply nozzle 7 between the silicon wafer 6 and the polishing cloth 2.

(2段目の粗研磨工程)
タンク9から研磨用スラリ10を、供給用ノズル7を介して、シリコンウェーハ6と研磨クロス2との間に供給しつつ、シリコンウェーハ6の2段目の粗研磨を所定時間行った。
(2nd rough polishing process)
While supplying the polishing slurry 10 from the tank 9 via the supply nozzle 7 between the silicon wafer 6 and the polishing cloth 2, the second stage rough polishing of the silicon wafer 6 was performed for a predetermined time.

(化学的研磨工程)
引き続き、タンク11から加工液10bを、供給用ノズル7を介して、シリコンウェーハ6と研磨クロス2との間に供給しつつ、シリコンウェーハ6の化学的研磨を所定時間行った。
(Chemical polishing process)
Subsequently, chemical polishing of the silicon wafer 6 was performed for a predetermined time while supplying the processing liquid 10b from the tank 11 through the supply nozzle 7 between the silicon wafer 6 and the polishing cloth 2.

その後、シリコンウェーハ6が貼着された研磨用ブロック4を、つぎの仕上げ研磨用研磨装置の回転定盤1(研磨クロス2)上へ搬送した。   Thereafter, the polishing block 4 to which the silicon wafer 6 was adhered was conveyed onto the rotating surface plate 1 (polishing cloth 2) of the next polishing apparatus for final polishing.

(仕上げ研磨工程)
タンク9から研磨用スラリ10を、供給用ノズル7を介して、シリコンウェーハ6と研磨クロス2との間に供給しつつ、シリコンウェーハ6の仕上げ研磨を所定時間行った。
(Finishing polishing process)
While the polishing slurry 10 was supplied from the tank 9 through the supply nozzle 7 between the silicon wafer 6 and the polishing cloth 2, the silicon wafer 6 was subjected to final polishing for a predetermined time.

引き続き、タンク11からリンス液を、供給用ノズル7を介して、シリコンウェーハ6と研磨クロス2との間に供給しつつ、シリコンウェーハ6の水研磨を所定時間行った。   Subsequently, the silicon wafer 6 was subjected to water polishing for a predetermined time while supplying the rinsing liquid from the tank 11 via the supply nozzle 7 between the silicon wafer 6 and the polishing cloth 2.

以上のように、本実施例によれば、2段目の粗研磨工程と、仕上げ研磨工程の間に、タンク11から加工液10bを、シリコンウェーハ6と研磨クロス2との間に供給しつつシリコンウェーハ6を研磨クロス2側に押し当てて、シリコンウェーハ6の表面を研磨する化学的研磨工程を実施したので、つぎのような効果が得られる。   As described above, according to this embodiment, the processing liquid 10b is supplied from the tank 11 between the silicon wafer 6 and the polishing cloth 2 between the second rough polishing process and the final polishing process. Since the chemical polishing process of polishing the surface of the silicon wafer 6 by pressing the silicon wafer 6 against the polishing cloth 2 side, the following effects can be obtained.

1)化学的研磨工程中は、砥粒10aを使用しないでシリコンウェーハ6が研磨され、加工液10bのエッチング作用によって、研磨クロス2の目詰まりの原因となるシリコン屑を溶解することができる。このため、研磨クロス2に、砥粒10aやシリコン屑が残存するようなことがなく、目詰まりのない研磨クロス2によって研磨されるため、シリコンウェーハ6に新たな研磨傷が形成されることなく、前工程の粗研磨によってシリコンウェーハ6に与えられた表面の研磨傷を効果的に除去でき、表面粗さを改善することができる。このようにシリコンウェーハ6の表面粗さが改善された状態で、次工程の仕上げ研磨が行われるため、表面粗さが更に改善され、特にヘイズの劣化を抑制することができる。 1) During the chemical polishing step, the silicon wafer 6 is polished without using the abrasive grains 10a, and silicon scraps that cause clogging of the polishing cloth 2 can be dissolved by the etching action of the processing liquid 10b. Therefore, the abrasive cloth 10 is not left with any abrasive grains 10a or silicon scraps, and is polished by the polishing cloth 2 without clogging, so that no new scratches are formed on the silicon wafer 6. The surface polishing scratches given to the silicon wafer 6 by the rough polishing in the previous process can be effectively removed, and the surface roughness can be improved. In this way, the finish polishing of the next process is performed in a state where the surface roughness of the silicon wafer 6 is improved, so that the surface roughness is further improved, and in particular, haze deterioration can be suppressed.

2)加工液10bのエッチング作用によって、研磨クロス2の目詰まりの原因となるシリコン屑を溶解しながら、シリコンウェーハ6の表面を化学的研磨することができる。このため、研磨作業を一旦中断してブラッシングを行う必要がなく、ウェーハの生産効率が向上する。 2) The surface of the silicon wafer 6 can be chemically polished while dissolving silicon scraps that cause clogging of the polishing cloth 2 by the etching action of the processing liquid 10b. For this reason, it is not necessary to interrupt the polishing operation and perform brushing, thereby improving the wafer production efficiency.

3)特に、第1実施例、第3実施例のように、同じ研磨装置で、砥粒10aを用いた粗研磨と、砥粒10aを使用しない化学的研磨が行われる場合には、加工液10bのエッチング作用によって、粗研磨時に使用された砥粒10a、つまり研磨クロス2の目詰まりの原因となる砥粒10aを溶解することができる。また、加工液10b(アルカリ水溶液)中のハイドロキシルイオンによって砥粒10aの凝集を防止することができる。また、一度凝集した砥粒10aであっても、再分散させることができる。このため上記1)と同様に、目詰まりのない研磨クロス2によってウェーハが研磨されるため、ウェーハ面が改善された状態で、次工程の仕上げ研磨へ移行でき、仕上げ研磨によって表面粗さを更に改善して、ヘイズの劣化を抑制することができる。また、上記2)と同様に、研磨クロス2の目詰まりの原因となるシリコン屑や砥粒10aを溶解しながら、シリコンウェーハ6の表面を化学的研磨することができるため、研磨作業を一旦中断してブラッシングを行う必要がなくなり、ウェーハの生産効率が向上する。 3) Especially when rough polishing using the abrasive grains 10a and chemical polishing without using the abrasive grains 10a are performed by the same polishing apparatus as in the first and third embodiments, the processing liquid By the etching action of 10b, the abrasive grains 10a used at the time of rough polishing, that is, the abrasive grains 10a causing clogging of the polishing cloth 2 can be dissolved. Further, the agglomeration of the abrasive grains 10a can be prevented by the hydroxyl ions in the working liquid 10b (alkaline aqueous solution). Further, even the abrasive grains 10a once aggregated can be redispersed. For this reason, as in the above 1), since the wafer is polished by the polishing cloth 2 without clogging, it is possible to shift to the final polishing of the next process while the wafer surface is improved, and the surface roughness is further increased by the final polishing. By improving, haze deterioration can be suppressed. Similarly to the above 2), since the surface of the silicon wafer 6 can be chemically polished while dissolving silicon scraps and abrasive grains 10a that cause clogging of the polishing cloth 2, the polishing operation is temporarily interrupted. This eliminates the need for brushing and improves wafer production efficiency.

また、第1実施例の2段目粗研磨用の研磨装置では、水研磨工程でリンス液を供給する代わりに、研磨用スラリ10から砥粒10aが除かれた加工液10bを供給して、化学的研磨工程を行うようにしている。このため、既存の研磨装置のタンク11内にリンス液を貯留する代わりに加工液10bを貯留するだけで、本発明を実施できる装置を構築することができ、装置コストが大幅に低下する。   Further, in the polishing apparatus for the second-stage rough polishing of the first embodiment, instead of supplying the rinse liquid in the water polishing step, the processing liquid 10b from which the abrasive grains 10a are removed from the polishing slurry 10 is supplied, A chemical polishing process is performed. For this reason, the apparatus which can implement this invention can be constructed | assembled only by storing the processing liquid 10b instead of storing the rinse liquid in the tank 11 of the existing grinding | polishing apparatus, and apparatus cost falls significantly.

なお、第1実施例では、リンス液の代わりに加工液10bを供給したが、リンス液と加工液10bを並行して供給してもよい。ただし、リンス液と加工液10bを並行して供給すると、リンス液と加工液10bが混ざってpH値が低くなる可能性があるため、加工液10bのpH値は予め8未満に下がらない値に調整しておくことが望ましい。   In the first embodiment, the machining liquid 10b is supplied instead of the rinsing liquid, but the rinsing liquid and the machining liquid 10b may be supplied in parallel. However, if the rinsing liquid and the machining liquid 10b are supplied in parallel, the rinsing liquid and the machining liquid 10b may be mixed and the pH value may be lowered. Therefore, the pH value of the machining liquid 10b does not fall below 8 in advance. It is desirable to adjust.

また、上述した各実施例では、2段階の粗研磨工程を行い、つぎに化学的研磨工程を実施し、最後に仕上げ研磨工程を行う場合を想定したが、1段階の粗研磨工程を行い、つぎに化学的研磨工程を実施し、最後に仕上げ研磨工程を行ってもよく、また、3段階以上の粗研磨工程を行い、つぎに化学的研磨工程を実施し、最後に仕上げ研磨工程を行ってもよい。   Further, in each of the above-described examples, it is assumed that a two-stage rough polishing process is performed, then a chemical polishing process is performed, and finally a final polishing process is performed. Next, a chemical polishing process may be performed, and a final polishing process may be performed at the end, or a rough polishing process of three or more stages may be performed, then a chemical polishing process may be performed, and a final polishing process may be performed last. May be.

つぎに、具体的な数値を挙げて本実施例の効果について説明する。   Next, the effects of this embodiment will be described with specific numerical values.

実験は、上記第2実施例を下記の条件のもとで行った。   The experiment was conducted under the following conditions in the second embodiment.

・研磨対象のシリコンウェーハ6
CZ法で製造したP型、結晶方位<100>の直径200mmのシリコンウェーハ6、20枚を研磨対象のウェーハとして用意した。
・ Silicon wafer 6 to be polished
Six 20 silicon wafers having a P-type crystal orientation <100> and a diameter of 200 mm manufactured by the CZ method were prepared as wafers to be polished.

・研磨クロス2
化学的研磨工程で使用される研磨クロス2は、使用時間が6000分程度に達しているものを使用した。
Polishing cloth 2
As the polishing cloth 2 used in the chemical polishing process, a polishing cloth having a usage time of about 6000 minutes was used.

・加工液10b
高濃度のアルカリ水溶液を希釈し、粗研磨時に使用される研磨スラリ10と同程度のpH値に調整した加工液10bを、化学的研磨工程で使用した。
・ Working fluid 10b
A processing liquid 10b diluted with a high-concentration alkaline aqueous solution and adjusted to a pH value similar to that of the polishing slurry 10 used during rough polishing was used in the chemical polishing step.

・砥粒10a
粗研磨時、仕上げ研磨時には、砥粒10aとしてコロイダルシリカが混合された研磨用スラリ10を使用した。
・ Abrasive grain 10a
At the time of rough polishing and finish polishing, a polishing slurry 10 mixed with colloidal silica was used as the abrasive grains 10a.

実施例では、スライス工程、面取り工程、ラップ工程、エッチング工程を経て、1段目の粗研磨工程、2段目の粗研磨工程、化学的研磨工程、仕上げ研磨工程を順次実施した。仕上げ研磨工程終了後に、シリコンウェーハ6を洗浄し、乾燥した。化学的研磨は、7分間行った。この実施例に対して、上記各工程のうち化学的研磨工程のみを行わなかったものを比較例とし、同様にして、仕上げ研磨工程終了後に、シリコンウェーハ6を洗浄し、乾燥した。   In the examples, a first rough polishing process, a second rough polishing process, a chemical polishing process, and a final polishing process were sequentially performed through a slicing process, a chamfering process, a lapping process, and an etching process. After the finish polishing process, the silicon wafer 6 was washed and dried. Chemical polishing was performed for 7 minutes. In contrast to this example, the above-described steps, in which only the chemical polishing step was not performed, were used as comparative examples. Similarly, after the finish polishing step, the silicon wafer 6 was washed and dried.

乾燥後のシリコンウェーハ6について、ウェーハ表面のパーティクル数(LPD数)、長波長の表面粗さ、短波長の表面粗さを測定した。   For the silicon wafer 6 after drying, the number of particles (LPD number) on the wafer surface, the surface roughness of the long wavelength, and the surface roughness of the short wavelength were measured.

・パーティクル数測定
テンコール社製のサーフスキャンSP1を用いて、シリコンウェーハ6の表面のパーティクル(LPD)の数を測定した。直径が0.085nm以上のパーティクルを測定した。
-Measurement of the number of particles The number of particles (LPD) on the surface of the silicon wafer 6 was measured using Surfscan SP1 manufactured by Tencor. Particles having a diameter of 0.085 nm or more were measured.

・長波長の表面粗さ測定
ZYGO社製の「New View200」を用いて、シリコンウェーハ6の表面の長波長(数十〜数百μm)の粗さを測定した。平均2乗表面粗さ(RMS)で計測を行った。
-Surface roughness measurement of long wavelength Using "New View200" made by ZYGO, the roughness of the long wavelength (several tens to several hundreds μm) of the surface of the silicon wafer 6 was measured. Measurements were taken with mean square surface roughness (RMS).

・短波長の表面粗さ測定
「Schnitt Measurement System,Inc」社製の「TMS-3000W」を用いて、シリコンウェーハ6の表面の短波長(数〜数十nm)の粗さを測定した。平均2乗表面粗さ(RMS)で計測を行った。
・ Surface Roughness Measurement of Short Wavelength Using a “TMS-3000W” manufactured by “Schnitt Measurement System, Inc”, the roughness of the short wavelength (several to several tens of nm) of the surface of the silicon wafer 6 was measured. Measurements were taken with mean square surface roughness (RMS).

図2は、パーティクル数測定結果を示し、図3は、長波長の表面粗さ測定結果を示し、図4は、短波長の表面粗さ測定結果を示している。図2、図3、図4では、実施例、比較例を対比して示している。   FIG. 2 shows the particle count measurement results, FIG. 3 shows the long-wavelength surface roughness measurement results, and FIG. 4 shows the short-wavelength surface roughness measurement results. 2, FIG. 3, and FIG. 4 show examples and comparative examples in comparison.

図2に示すように、実施例のシリコンウェーハ6の表面のパーティクル数は、比較例のシリコンウェーハ6の表面のパーティクル数に比べて、小さくなっており、本発明によって、シリコンウェーハ6の表面の傷、欠陥などが低減されたことが確認された。   As shown in FIG. 2, the number of particles on the surface of the silicon wafer 6 of the example is smaller than the number of particles on the surface of the silicon wafer 6 of the comparative example. It was confirmed that scratches and defects were reduced.

また、図3、図4に示すように、実施例のシリコンウェーハ6の表面粗さは、長波長、短波長ともに、比較例のシリコンウェーハ6の表面粗さに比べて、小さくなっており、本発明によって、シリコンウェーハ6の表面粗さが改善され、ヘイズのレベルが低くなっていることが確認された。   As shown in FIGS. 3 and 4, the surface roughness of the silicon wafer 6 of the example is smaller than the surface roughness of the silicon wafer 6 of the comparative example for both the long wavelength and the short wavelength, According to the present invention, it was confirmed that the surface roughness of the silicon wafer 6 was improved and the haze level was lowered.

上述した実施形態では、バッチ式の研磨装置を想定して説明したが、研磨用ブロック4に1枚のシリコンウェーハ6を貼着して、1枚づつシリコンウェーハ6の研磨を行う枚葉式の研磨装置に対して、本発明を適用してもよい。また、シリコンウェーハ6の片面(表面)を研磨する片面研磨装置を想定して説明したが、シリコンウェーハ6の両面を同時に研磨する両面研磨装置に対して、本発明を適用してもよい。また、本発明は、シリコン以外のガリウム砒素などの各種半導体ウェーハの研磨に対して、適用することができる。   In the above-described embodiment, the description has been made assuming a batch type polishing apparatus. However, a single wafer type in which one silicon wafer 6 is bonded to the polishing block 4 to polish the silicon wafer 6 one by one. The present invention may be applied to a polishing apparatus. Moreover, although the description has been made assuming a single-side polishing apparatus that polishes one side (front surface) of the silicon wafer 6, the present invention may be applied to a double-side polishing apparatus that simultaneously polishes both sides of the silicon wafer 6. The present invention can also be applied to polishing various semiconductor wafers such as gallium arsenide other than silicon.

図1は、実施形態の研磨装置の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a polishing apparatus according to an embodiment. 図2は、パーティクル数測定結果を、実施例、比較例で対比して示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the particle number measurement results in comparison with Examples and Comparative Examples. 図3は、長波長の表面粗さ測定結果を、実施例、比較例で対比して示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the results of measuring the long-wavelength surface roughness in comparison with Examples and Comparative Examples. 図4は、長波長の表面粗さ測定結果を、実施例、比較例で対比して示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the results of long-wavelength surface roughness measurement in comparison with Examples and Comparative Examples.

符号の説明Explanation of symbols

2 研磨クロス 6 シリコンウェーハ 10 研磨用スラリ 10a 砥粒 10b 加工液   2 Polishing cloth 6 Silicon wafer 10 Polishing slurry 10a Abrasive grains 10b Processing fluid

Claims (5)

砥粒と加工液とが混合された研磨用スラリを、半導体ウェーハと研磨クロスとの間に供給しつつ半導体ウェーハを研磨クロス側に押し当てて、半導体ウェーハの表面を研磨する工程を、粗研磨工程、仕上げ研磨工程で行うようにした半導体ウェーハの研磨方法であって、
粗研磨工程と、仕上げ研磨工程との間に、加工液を、半導体ウェーハと研磨クロスとの間に供給しつつ半導体ウェーハを研磨クロス側に押し当てて、半導体ウェーハの表面を研磨する化学的研磨工程を実施すること
を特徴とする半導体ウェーハの研磨方法。
The process of polishing the surface of the semiconductor wafer by pressing the semiconductor wafer against the polishing cloth while supplying the polishing slurry mixed with the abrasive grains and the processing liquid between the semiconductor wafer and the polishing cloth. A method for polishing a semiconductor wafer, which is performed in a process and a finish polishing process,
Chemical polishing that polishes the surface of the semiconductor wafer by pressing the semiconductor wafer against the polishing cloth while supplying the processing liquid between the semiconductor wafer and the polishing cloth between the rough polishing process and the final polishing process. A method for polishing a semiconductor wafer, comprising performing a step.
粗研磨工程に引き続いて、リンス液を、半導体ウェーハと研磨クロスとの間に供給しつつ半導体ウェーハを研磨クロス側に押し当てて、半導体ウェーハの表面を研磨する水研磨工程が行われる研磨方法であって、
水研磨工程と並行して、あるいは、水研磨工程でリンス液を供給する代わりに、加工液を、供給することで、化学的研磨工程を行うこと
を特徴とする請求項1記載の半導体ウェーハの研磨方法。
A polishing method in which, following the rough polishing process, a water polishing process is performed in which the surface of the semiconductor wafer is polished by pressing the semiconductor wafer against the polishing cloth while supplying a rinsing liquid between the semiconductor wafer and the polishing cloth. There,
2. The semiconductor wafer according to claim 1, wherein the chemical polishing step is performed by supplying a processing liquid in parallel with the water polishing step or instead of supplying the rinse liquid in the water polishing step. Polishing method.
半導体ウェーハと研磨クロスとの間に供給する液体を、研磨用スラリから、加工液に切り換えることによって、粗研磨工程から化学的研磨工程に移行させること
を特徴とする請求項1記載の半導体ウェーハの研磨方法。
2. The semiconductor wafer according to claim 1, wherein the liquid supplied between the semiconductor wafer and the polishing cloth is shifted from the polishing slurry to the processing liquid to shift from the rough polishing process to the chemical polishing process. 3. Polishing method.
加工液は、pHが8以上12以下のアルカリ水溶液であること
を特徴とする請求項1〜3記載の半導体ウェーハの研磨方法。
The method of polishing a semiconductor wafer according to claim 1, wherein the processing liquid is an alkaline aqueous solution having a pH of 8 or more and 12 or less.
化学的研磨工程は、5秒以上15分以下の範囲の時間内で行われること
を特徴とする請求項1〜3記載の半導体ウェーハの研磨方法。
The method for polishing a semiconductor wafer according to claim 1, wherein the chemical polishing step is performed within a time range of 5 seconds to 15 minutes.
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