JP4455833B2 - ウエーハの研磨方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、研磨起因のパーティクル(欠陥)が生じないようにしたシリコン等のウエーハを研磨するための研磨方法に関する。
【0002】
【関連技術】
従来、メモリーデバイスなどに用いられる半導体基板材料として用いられるシリコンウエーハの製造方法は、一般にチョクラルスキー(Czochralski;CZ)法や浮遊帯域溶融(Floating Zone;FZ)法等を使用して単結晶インゴットを製造する単結晶成長工程と、この単結晶インゴットをスライスし、少なくとも一主面が鏡面状に加工されるウエーハ製造(加工)工程と、鏡面研磨ウエーハ上にデバイスを形成するデバイス製造工程からなる。
【0003】
更に詳しくウエーハ製造(加工)工程について示すと、単結晶インゴットをスライスして薄円板状のウエーハを得るスライス工程と、該スライス工程によって得られたウエーハの割れ、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と、このウエーハを平坦化するラッピング工程と、面取り及びラッピングされたウエーハに残留する加工歪みを除去するエッチング工程と、そのウエーハ表面を鏡面化する研磨(ポリッシング)工程と、研磨されたウエーハを洗浄して、これに付着した研磨剤や異物を除去する洗浄工程を有している。上記ウエーハ加工工程は、主な工程を示したもので、他に熱処理工程等の工程が加わったり、同じ工程を多段で行ったり、工程順が入れ換えられたりする。
【0004】
特に研磨工程では、粗研磨と称される1次研磨工程と精密研磨と称される仕上げ研磨工程に区分けされ、場合により1次研磨工程を更に2工程以上に分け、1次、2次研磨工程等と称されている。
【0005】
研磨工程では、定盤上で回転する研磨布と、研磨ヘッドのウエーハ支持盤に支持されたエッチング済みのシリコンウエーハ等を、適切なる圧力で接触させて研磨する。この際にコロイダルシリカを含有したアルカリ溶液(スラリー、研磨剤などと呼ばれる)が用いられている。このようなスラリーを研磨布とシリコンウエーハの接触面に添加することにより、スラリーとシリコンウエーハがメカノケミカル作用を起こし研磨が進行する。
【0006】
研磨装置には様々な形態のものが用いられており、例えば、図3に示すように1つの研磨ヘッドに複数枚のウエーハを保持した状態で研磨するバッチ式のものがある。図3において、研磨装置Aは回転軸37により所定の回転速度で回転せしめられる研磨定盤30を有している。該研磨定盤30の上面には研磨布Pが貼設されている。
【0007】
33はワーク保持盤で上部荷重35を介して回転シャフト38によって回転せしめられるとともに揺動手段によって揺動せしめられる。複数枚のウエーハWは接着の手段によってワーク保持盤33の下面に保持された状態で上記研磨布Pの表面に押し付けられ、同時にスラリー供給装置(図示せず)よりスラリー供給管34を通して所定の流量でスラリー39を研磨布P上に供給し、このスラリー39を介してウエーハWの被研磨面が研磨布P表面と摺擦されてウエーハWの研磨が行われる。
【0008】
その他に、1つの研磨ヘッドに1枚のウエーハを保持し研磨する枚様式の研磨装置などもある。またウエーハの保持方法も真空吸着により保持するものや、ワーク保持盤にワックスにより貼り付けるもの、水の表面張力等を利用して貼り付けるものなど種々の形態がある。これらは片面を研磨するタイプの研磨装置であるが、この他にも両面を同時に研磨する研磨装置もある。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
このような研磨工程を行いウエーハを平坦かつ鏡面状に研磨したウエーハ表面において、パーティクルと呼ばれる異物が観察されることがある。ウエーハ上のパーティクルは主に、結晶起因のパーティクルと加工起因のパーティクルに大別される。加工起因のパーティクルは、洗浄で除去可能な微小異物と、除去不可能なキズや欠陥に分類される。加工起因のパーティクルは主に研磨工程(研磨起因)で発生していると考えられる。
【0010】
従って、本発明はこのような加工起因、特に研磨起因で欠陥(パーティクル)が生じないようにしたウエーハの研磨方法を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明者らが鋭意調査したところ、この研磨起因のパーティクルの発生要因の一つとしてスラリー(研磨剤)が原因であることが明らかになった。特に従来用いていたpH調整用のNa2CO3が過剰に添加された場合などに、このようなパーティクルの発生につながることがある。これは研磨剤の主成分として用いられているシリカがNa2CO3の過剰添加によってミクロ凝集してしまい、ゲル状の塊になりウエーハ表面に悪影響を与えるものと考えられる。
【0012】
そこで、本発明のウエーハの研磨方法は、回転可能なウエーハ保持盤にウエーハを保持し、回転可能な定盤に貼付された研磨布にスラリーを供給するとともに前記ウエーハと研磨布を摺接させてウエーハ表面を研磨する方法において、前記スラリーがシリカを主成分とするアルカリ溶液で、Na2CO3及びNaOHの少なくとも一種からなるpH調整剤を含有してなり、前記pH調整剤の添加量の総量を管理して前記pH調整剤の添加量の総量が所定値に達すると旧スラリーを廃棄して新たにスラリーを調整することにより、前記スラリー中に存在するゲル状物質をスラリー総量に対し2.0重量%以下及び前記スラリーの電気伝導度を13000μS/cm以下にそれぞれ管理し、かつ前記スラリーのpHが10〜13の状態で研磨することを特徴とする。
【0013】
従来は、スラリーのpHの値のみが重要視されており、スラリーのpHが任意の値に調整されるように適宜pH調整剤がスラリーに添加されており、実際にスラリーに添加されたpH調整剤の量は特に注意して管理されていなかった。ましてスラリー中のゲル状物質などは管理されていなかった。本発明では、このスラリー中のpH調整剤の添加量を管理することで、間接的にスラリー中のゲル状物質の量を管理し、研磨起因のパーティクル、例えば次世代のデザインルールで問題となると考えられる0.065μm以上のパーティクルを低減することが可能である。
【0014】
また、本発明のウエーハの研磨方法において、スラリーの電気伝導度を13000μS/cm以下に管理し研磨するのが好ましい。このような構成にしてもスラリー中のゲル状物質の量を間接的に管理することができ研磨起因のパーティクルを低減した状態で研磨することが可能である。
【0015】
もちろん、直接的にスラリー中に存在するゲル状物質を管理しても良いが、その場合は前述したように、スラリー中に存在するゲル状物質を、スラリー総量に対し2.0重量%以下に管理して研磨することもできる。
【0016】
本発明の研磨方法で用いられるスラリーは、例えば、シリコンウエーハのような半導体基板を研磨する場合、シリカを主成分とするアルカリ溶液であり、Na2CO3及び/又はNaOHからなるpH調整剤を含有しているものであることが好ましい。特に、分散状態でのスラリー中のシリカの平均1次粒子径(スラリー原液中のシリカの平均粒子径)が5nm〜30nm、スラリー中のシリカ濃度が2重量%〜20重量%で研磨すると良い。このような研磨剤を用いれば良好な鏡面状態のウエーハが得られる。この時、スラリー(アルカリ水溶液)のpHが10〜13の状態で研磨するのが好適である。このような条件であれば、研磨速度も向上しかつ安定した研磨速度を得ることができ、また研磨布への研磨剤の目詰まりが防止でき研磨布ライフなども向上できる。
【0017】
使用する研磨布は、特に限定するものではないが、不織布タイプの研磨布が好ましく、研磨代が0.5μm以上2μm以下である研磨で実施すると効果が大きい。これは複数段で行う研磨(例えば、1次研磨、2次研磨、仕上げ研磨の3段研磨)で、その中間的な研磨工程(2次研磨)で実施される研磨条件である。
【0018】
1次研磨は、もっと研磨代を多くし平坦度の改善を行っており、仕上げ研磨は、ほとんど研磨代はなく(1μm以下)ヘイズの改善が主な目的である。1次研磨でも加工起因のパーティクルは生じると考えられるが、上記のような2次研磨と同等の研磨条件であれば1次研磨で発生しているパーティクルは2次研磨で除去可能である。しかし、仕上げ研磨でヘイズを改善するような研磨条件では、加工起因のパーティクルの除去は難しい。仕上げ研磨前にパーティクルが発生するのを防止、又は仕上げ研磨前にパーティクルを除去することが必要である。2次研磨工程では研磨代が1μm以上と比較的多く、また研磨圧力等の研磨条件もやや厳しく機械的作用も大きく、研磨剤とウエーハが接触することによって欠陥も発生しやすい。従って、このような工程で本発明のウエーハの研磨方法を実施することで効果的にパーティクルの発生が防止できる。
【0019】
また、本発明の研磨方法においては、スラリーは循環し使用されると良い。循環し使用することでコストの低減に繋がる。なお、循環するスラリーについては、pHの管理が行われ、Na2CO3及び/又はNaOHからなるpH調整剤を添加して、pHが一定に維持されるように管理されている。特にNa2CO3はシリカの凝集の原因のひとつではあるが、pHの調整が行いやすく操業上取り扱いやすい。このようにスラリーを循環式で使用する場合、研磨する毎にスラリー中のpH調整剤の添加量が増えていくので、スラリー中のpH調整剤の総量を管理しつつウエーハを研磨するという構成である本発明方法を実施する効果が大きい。
【0020】
なお、スラリーは、シリカを主成分とし、pH調整剤が添加されたアルカリ溶液であるが、その他にテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)やキレート剤、有機塩基及びその塩など各種添加剤が添加された構成とすることもできる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明するが、図示例は例示的に示されるもので、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なことはいうまでもない。
【0022】
図1は本発明の研磨方法に用いられる研磨装置及びスラリー供給循環システムの1例を示す側面的概略説明図である。
【0023】
図1において、研磨装置Aは、前述した図3に示した研磨装置の構成と同様の構成を有しているが、この研磨装置Aにスラリー供給循環システムが付設されている点において図3とは相違する。即ち、該研磨装置Aは回転軸37により回転せしめられる研磨定盤30を有している。該研磨定盤30の上面には研磨布Pが貼設されている。
【0024】
33はワーク保持盤で上部荷重35を介して回転シャフト38によって回転せしめられるとともに揺動手段によって揺動せしめられる。複数枚のウエーハWはワーク保持盤33の下面に保持された状態で上記研磨布Pの表面に押し付けられ、同時にスラリー供給循環システムBのスラリー供給タンク50よりスラリー供給管34を通してスラリー39を研磨布P上に供給し、このスラリー39を介してウエーハWの被研磨面が研磨布P表面と摺接されてウエーハWの研磨が行われる。
【0025】
上記スラリー供給タンク50の上方にはスラリー調合タンク52が設置されている。該スラリー調合タンク52にはスラリー原液を投入するスラリー原液投入管54、純水を投入する純水投入管56及びpH調整剤を投入するpH調整剤投入管58がそれぞれ設けられ、所望の組成割合のスラリー新液39aを調合することができるようになっている。60は該スラリー調合タンク52内で調合されたスラリー新液39aのpHを測定するpHメータであり、該スラリー新液39aのpH管理が行われる。
【0026】
該スラリー調合タンク52内で調合されたスラリー新液39aはスラリー新液供給管62を通してスラリー供給タンク50に供給される。一方、スラリー供給管34を通して研磨布Pに供給されたスラリー39は研磨作用を行いつつ流下し定盤30の下方に設けられたスラリー回収槽64に回収される。この回収された使用済みスラリー39bは該スラリー回収槽64の底部に開口された排水口66に接続するスラリー回収管68を通してスラリー供給タンク50にポンプ70によって圧送され回収される。72はスラリー供給タンク50にpH調整剤を供給するためのpH調整剤供給管である。
【0027】
したがって、該スラリー供給タンク50には使用済スラリー39b、スラリー新液39a及びpH調整剤が供給され、所望の組成割合の研磨用スラリー39を作成することができる。74は該スラリー供給タンク50内に作成されたスラリー39のpHを測定するpHメータであり、該スラリー39のpH管理が行われる。なお、pH調整剤投入管58及びpH調整剤供給管72から添加されるpH調整剤の量は、(不図示の)流量計等によりその添加量が記録されており、スラリー原液中にはじめから添加されているpH調整剤の量を含め、スラリー中に添加されているpH調整剤の総量が管理できるようになっている。また、電気伝導度による管理を行う場合、スラリー供給タンク50に(不図示の)電気伝導度計を設置する。
【0028】
このような構成のスラリー供給循環システムBを研磨装置Aに接続することによって、使用済スラリー39bを回収して循環使用することができ、スラリーの有効利用を図ることができる。なお、このようにスラリーを循環して使用する場合、研磨屑(例えば、研磨布屑)の量によっては、研磨屑を除去するようなフィルター等をスラリー回収管68またはスラリー供給管34等に適宜設置する。
【0029】
本発明の研磨方法に用いられるスラリー(研磨剤)は、固形成分、各種添加剤、純水からなるアルカリ溶液である。
【0030】
この固形成分は略球形の形状をしたシリカで、特に分散状態でのシリカの平均1次粒子径が5〜30nm程度である。平均粒子径が上記未満であると、球形の状態のシリカを製造するのが難しくなり形状の安定性が悪化し、上記を超えると、欠陥の発生が増えてしまうために好ましくない。
【0031】
このシリカは、シリカ微粉末であってもよいが、水ガラスから製造される水性コロイダルシリカ(シリカゾル)液を使用するのが分散安定性の点から好ましい。又、水性コロイダルシリカ液がアルカリ性のものであるとシリコンウエーハの研磨剤としてのpH条件に調整し易いので好ましい。このようなアルカリ性コロイダルシルカは、一般に市販されている製品を使用することができる。
【0032】
また、本発明のシリコンウエーハ研磨剤は、pHが10〜13に調整されたものが好ましく、特に研磨剤の使用時(研磨時)にはpH10〜11の範囲で使用することがより好ましい。pHが上記未満であると研磨布の目詰まりを起こしやすく研磨効率が悪いため実用性に乏しく、pHが上記を超えると一般的に初めからpH調整剤の添加量が増える為、直ぐに研磨剤(シリカ)の凝集が起こる可能性があるために好ましくない。なお、pHの調整は使用前に任意の公知アルカリ剤(例えば、NaOH、Na2CO3、KOH、アンモニア、有機アミン等)を添加剤として使用して調整することができる。また研磨に使用された研磨剤は繰り返し再利用されており(循環して使われており)、このような場合、pHコントロールしやすいNa2CO3などを添加することによりpHが微調整される。
【0033】
シリコンウエーハを研磨するための研磨剤(特に原液)の固形成分(シリカ)濃度は、特に限定するものではなく固形成分(シリカ)濃度が5〜80重量%、好ましくは10〜70重量%で製造すればよいが、これを研磨に使用する際には純水で希釈し、組成物全体の固形成分濃度(シリカ濃度)を2〜20重量%のスラリーにして使用する。研磨時の濃度等は研磨装置の形態や研磨条件等により適宜設定すればよい。
【0034】
更に本発明の研磨方法で用いる研磨剤は、シリカ粒子同士が凝集しないような処理または添加剤を添加すると好ましい。従って、各種添加剤として、例えば有機塩基及びその塩を添加することができ、この他にもテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)等を添加しても良い。更に研磨剤としては研磨速度の向上や、金属汚染等に対する問題も解決しなくてはいけない。このような問題点については、金属汚染を防止するためキレート効果のある物質、例えばトリポリリン酸ソーダやその他のキレート剤が上記研磨剤に更に添加されていても良い。更に研磨速度を向上させるため、有機アミンやピペラジン等を添加するのも任意である。またシリカ粒子の製造段階でイオン交換樹脂等を用い重金属等が十分に除去されていることが好ましく、研磨剤中のCuやNiの濃度が1ppb以下に管理されていることが好ましい。
【0035】
また、この研磨で使用する研磨布は、特に限定するものではないが、不織布タイプの研磨布であると良い。不織布を用いた研磨は研磨速度も良好である。また、特に硬度(アスカーC硬度)が50以上の研磨布を使用して研磨する工程で本発明を実施すると効果が大きい。研磨起因の欠陥の発生原因は主に研磨剤の影響と考えられるが、このタイプの研磨布を用いた1次、2次研磨においても研磨起因の欠陥の発生が多いことから、このような研磨布との相性も欠陥の発生要因のひとつとして考えられる。本発明の研磨方法であれば、例えこのような研磨布を用いても研磨起因の欠陥の発生を防止することが出来る。
【0036】
【実施例】
以下に実施例をあげて本発明をさらに具体的に説明するが、これらの実施例は例示的に示されるもので限定的に解釈されるべきでないことはいうまでもない。
【0037】
(実験例1〜6)
研磨起因の欠陥に対するスラリー(特にpH調整剤)の影響について確認した結果を示す。まず初めに、pH調整剤の添加とスラリーの状態変化を確認した。
【0038】
研磨剤中に含まれる固形成分として、水ガラスをイオン交換し活性ケイ酸を得、これを加熱することによって縮重合させた平均1次粒径が20nmであるシリカゾルを使用した。このような固形成分を含むスラリー原液に純水やpH調整の為にNa2CO3を添加しpH10.5で固形成分(シリカ)濃度が約3重量%の実験用スラリーSを用意した。なお、本実験例で用いたスラリー原液にはpH調整剤としてはじめにNaOHが添加されている。更にこの実験用スラリーSには各種添加物も含まれている。
【0039】
上記のような実験用スラリーSを使用し、Na2CO3のpH調整剤を添加し、実験用スラリーSの状態変化を確認した。図2は、その時の状態を観察した結果を示す模式図である。実際にはメスシリンダMに70mlの上記実験用スラリーSを入れ、そこにNa2CO3を添加した。添加量は0ml(実験例1)、1ml(実験例2)、3ml(実験例3)、5ml(実験例4)、7ml(実験例5)、9ml(実験例6)で行った。
【0040】
図2に示されるように、Na2CO3の添加が増えるに従って、ゲル状の白色物質Dが沈殿してくることが分かる(以下これをゲル状物質Dということがある)。Na2CO3の添加が増えるにつれこのゲル状沈殿物Dも増えていることから、Naを主成分とするゲル状物質であることがわかる。この時、スラリーに占めるpH調整剤の量は、初めから入っているNaOHと添加したNa2CO3の和で、実験例1では約0.28重量%、実験例2では0.81重量%、実験例3では1.31重量%、実験例4では1.78重量%、実験例5では2.22重量%、実験例6では2.69重量%に相当する。また、沈殿したゲル状物質Dの量も確認した。実験例1では研磨剤の総重量に対し、約0.08重量%、実験例2では0.34重量%、実験例3では0.76重量%、実験例4では1.36重量%、実験例5では2.12重量%、実験例6では3.05重量%と沈殿していた。
【0041】
(研磨実験例1)
このような沈殿が生じることが明らかになったので、このゲル状の沈殿物が研磨に与える影響について確認した。上記実験例1で用いたスラリーを基準にして研磨し、複数バッチのpHが一定(pH10.5)になるようにNa2CO3のpH調整剤を添加し繰返し研磨を行った。この時、pH調整剤の添加量を管理していた。
【0042】
研磨装置としては図3に示したような従来から用いられている一般的な片面研磨装置を用いた。この装置を用い、ウエーハを複数バッチ研磨していったところ、10バッチ目で研磨起因のパーティクルが急激に増え始めた。この時までのNa2CO3の添加量を確認すると、スラリーの総量に対し、2.3重量%であった。
【0043】
これは先の実験例1〜6から見ると、この研磨条件ではおよそ実験例5の条件になったところで、研磨起因のパーティクルが発生しやすいことが明らかになった。従って、スラリー中のゲル状の物質(沈殿物)は、タンク内で攪拌されているものの、およそ2.1重量%程度含まれているものと推測される。なお、この結果から、ゲル状の物質(沈殿物)はある程度あっても直ぐには研磨起因のパーティクルにはつながらないことも分かった。
【0044】
なお、市販のスラリー(研磨剤)によっては上記研磨実験例1と同じような量のNa2CO3を添加しても、研磨起因のパーティクルは見られず、ゲル状物質の量も少ないことがある。攪拌方法の違いや、研磨剤の成分の違いによりNaOHやNa2CO3によるゲル状の物質(沈殿物)のでき方が異なると考えられる。このように研磨剤や研磨装置により、Na2CO3等によってゲル化する物質の量が異なることから、pH調整剤の管理は、研磨剤の種類や研磨装置により適宜設定する。但し、ゲル化した沈殿物の総量の影響はどのような研磨剤を用いても類似しており、沈殿物の量がスラリー総量の2重量%を越えると、どのような研磨剤を用いても研磨起因のパーティクルが発生しやすかった。従って、これ以下の沈殿物の量で管理し研磨することが好ましい。また、pH調整剤を添加しなくても初めから本発明のpHの範囲に調整されているスラリーを用いれば、Na2CO3等のpH調整剤の添加はほとんど不要、または添加しても問題となるようなレベルまで添加しないで済みゲル状物質が生成されない状態で研磨することができる。
【0045】
また、今回のようなゲル化に関して、スラリーの電気伝導度の影響もあることが考えられる。シリカ濃度3重量%の場合、電気伝導度が13000μS/cmを超えると、全てのシリカゾルの表面にNa+イオンが吸着することで、イオンの反発力で維持していた粒子径が維持できなくなり、急激なゲル化が生じる現象が観察された。この電気伝導度が13000μS/cmを超える状態は実験例5の状態(Na2CO3濃度が約2重量%)であった。電気伝導度を13000μS/cm以下に管理することでも研磨起因のパーティクルにつながるようなゲルの生成が抑制され、安定した研磨を行うことができることがわかった。
【0046】
(実施例1)
ウエーハの研磨装置及び研磨条件等については特に限定するものではないが、例えば図1に示すようなスラリー供給循環方式の片面研磨装置を用い研磨した。被研磨物は、1次研磨上がりの直径300mmのシリコンウエーハを1バッチ2枚として、複数バッチ研磨した。スラリー(研磨剤)は、実験例1で用いたものと同じ少なくともシリカを主成分とするアルカリ溶液であり、更にNaOH及びNa2CO3からなるpH調整剤により、初期pHが10.5に調整されている。不織布タイプの研磨布(アスカーC硬度80)を用い、研磨圧20kPaで実施した。この時の研磨代は1.5μmで行った。これらの研磨条件は2次研磨といわれる研磨条件に相当する研磨である。
【0047】
今回用いた研磨装置及び研磨条件ではスラリーへのNa2CO3の添加量が、2.2重量%になるとゲル状物質(沈殿物)が2.1重量%程度になることがわかっているため、Na2CO3の添加量を管理し、2.2重量%添加したら、研磨剤を調整しなおして、研磨することにした。
【0048】
実際には、多少のばらつきはあるものの、本実施例で行った研磨条件ではほぼ27バッチ目で、この濃度の添加量を超える為、25バッチ目の研磨が終了した時点で研磨剤を新しいものに調整しなおした。その後も25バッチ毎に調整しなおした。
【0049】
この結果、全てのウエーハで0.065μm以上のパーティクルは0個から30個程度、最大値でも300個以下であった。ウエーハ上のパーティクルはパーティクルカウンター[KLA−Tencor社製SP1(DCOモード)]により測定した。
【0050】
(比較例1)
初めの状態が同じスラリーを用い、研磨剤を再調整することなく同じスラリーを循環し使用した以外は実施例1と同様に研磨した。25バッチ目までは実施例1と同様のレベルのパーティクルであったが、その後のバッチははじめの25バッチの倍程度、例えば0.065μm以上のパーティクルで3個から80個観察され、最大値では700個以上と大変多いパーティクルが観察されることもあった。Na2CO3を添加すると研磨剤がミクロ凝集してしまい分散性が悪くなり、これに伴い加工起因の欠陥の発生も急増したことがわかる。
【0051】
本発明のようにpH調整剤の添加量を管理し研磨することで、研磨起因のパーティクル(欠陥)の発生を抑制し研磨することができることが分かる。
【0052】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【0053】
例えば、上記実施例ではスラリー中に添加したpH調整剤の総量は研磨を行ったバッチ数で管理し、任意のバッチ数を研磨したら研磨剤の再調整を行うなどのフィードバックをして研磨を行う例を示したが、これに限らず、実際のpH調整剤の添加量を直接流量計で記録管理しても良く、また定期的(例えばバッチ毎)にスラリーの電気伝導度を測定し、その結果により研磨剤の再調整を行うなどして研磨をしても良い。また両面研磨装置、片面研磨装置など研磨装置の形態は特に限定されない。更にウエーハは複数枚同時に研磨するバッチ式、また1枚ずつ研磨する枚葉式等の形態も問わない。
【0054】
【発明の効果】
以上述べたごとく、本発明方法によれば、ウエーハの研磨後に現れていた加工起因の欠陥(パーティクル)の発生を防止し、優れた表面状態の鏡面ウエーハを製造することができるという大きな効果が達成される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明方法に用いられる研磨装置及びスラリー供給循環システムを示す側面的概略説明図である。
【図2】 実験例1〜6におけるNa2CO3の添加量とゲル状物質の沈殿量との関係を観察した結果を示す模式図である。
【図3】 研磨装置の1例を示す側面的概略説明図である。
【符号の説明】
30:研磨定盤、33:ワーク保持盤、34:スラリー供給管、35:上部荷重、37:回転軸、38:回転シャフト、39:スラリー、39a:スラリー新液、39b:使用済スラリー、50:スラリー供給タンク、52:スラリー調合タンク、54:スラリー原液投入管、56:純水投入管、58:pH調整剤投入管、60,74:pHメータ、62:スラリー新液供給管、64:スラリー回収槽、66:排水口、68:スラリー回収管、70:ポンプ、72:pH調整剤供給管、A:研磨装置、B:スラリー供給循環システム、D:沈殿物、M:メスシリンダ、P:研磨布、S:実験用スラリー、W:ウエーハ。
Claims (6)
- 回転可能なウエーハ保持盤にウエーハを保持し、回転可能な定盤に貼付された研磨布にスラリーを供給するとともに前記ウエーハと研磨布を摺接させてウエーハ表面を研磨する方法において、前記スラリーがシリカを主成分とするアルカリ溶液で、Na2CO3及びNaOHの少なくとも一種からなるpH調整剤を含有してなり、前記pH調整剤の添加量の総量を管理して前記pH調整剤の添加量の総量が所定値に達すると旧スラリーを廃棄して新たにスラリーを調整することにより、前記スラリー中に存在するゲル状物質をスラリー総量に対し2.0重量%以下及び前記スラリーの電気伝導度を13000μS/cm以下にそれぞれ管理し、かつ前記スラリーのpHが10〜13の状態で研磨することを特徴とするウエーハの研磨方法。
- 分散状態での前記シリカの平均1次粒子径が5nm〜30nmであることを特徴とする請求項1記載のウエーハの研磨方法。
- 前記スラリー中のシリカ濃度が2重量%〜20重量%であることを特徴とする請求項1又は2項記載のウエーハの研磨方法。
- 前記研磨布として不織布タイプの研磨布を使用し研磨することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載のウエーハの研磨方法。
- 研磨代を0.5μm以上2μm以下の範囲に制御することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項記載のウエーハの研磨方法。
- 前記スラリーが循環し使用されることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項記載のウエーハの研磨方法。
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