JPH07314324A - 表面粗さを減少させるための半導体ウエハの粗研磨法 - Google Patents

表面粗さを減少させるための半導体ウエハの粗研磨法

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JPH07314324A
JPH07314324A JP11960995A JP11960995A JPH07314324A JP H07314324 A JPH07314324 A JP H07314324A JP 11960995 A JP11960995 A JP 11960995A JP 11960995 A JP11960995 A JP 11960995A JP H07314324 A JPH07314324 A JP H07314324A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体ウエハの表面粗さを減少させるための
ウエハの粗研磨方法を提供する。 【構成】 ウエハの仕上研磨前に、ウエハの表面の粗さ
を減少させるために半導体ウエハを粗研磨する方法であ
って、研磨溶液を研磨物質に適用し；ウエハの低周波表
面粗さを減少させるために、ウエハを研磨物質に相対的
に動かしながら、研磨物質および研磨溶液をウエハの表
面と接触させ；第２研磨溶液を研磨物質に適用し；低周
波表面粗さをさらに減少させるために、ウエハを研磨物
質に相対的に動かしながら、研磨物質および第２研磨溶
液をウエハの表面と接触させる；工程から成り、粗研磨
された後に光学干渉計を用いて１mm×１mmの走査で測定
したときにウエハが１.０nm Ra以下の平均表面粗さを持
つ、粗研磨方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に、半導体ウエハ
の粗研磨方法に関する。本発明は、詳しくは、シリコン
ウエハの表面粗さを減少させるためのウエハの粗研磨方
法に関する。
【０００２】研磨半導体ウエハは、単一の結晶インゴッ
トから造られるが、このインゴットは個々のウエハにス
ライスされる前にトリミングおよび配向平面化される。
以後の加工中のウエハの損傷を防ぐために、ウエハの縁
は丸くされる。このウエハを次に研磨スラリーで処理し
て（ラップ仕上）スライス工程によって引き起こされる
表面損傷を除去し、各ウエハの対向面を平ら、かつ平行
にする。ラップ工程の後、先の加工工程で生じた機械的
損傷を除去するためにこのウエハを化学エッチングに付
す。少なくとも各ウエハの片面をコロイドシリカスラリ
ーおよび化学エッチング剤で磨いて、ウエハが損傷のな
い高反射面を持つようにする。このウエハを次に、梱包
前に洗浄および検査する。
【０００３】シリコンウエハは一般に、素材（stock）
除去のための粗研磨、それに続く、非鏡面反射光（曇
り）を減少するための仕上研磨の２工程法を使用して研
磨される。未研磨ウエハは、その表面に高および低周波
粗さ成分を含む。高周波の粗さは、曇りによる表面から
の高い光分散を生じさせる。粗研磨およびそれに続く仕
上研磨工程は、高および低周波表面粗さを最少にし、曇
りを減少させる。
【０００４】シリコンウエハは、研磨装置のアームに据
え付けられるセラミック研磨ブロックにワックス付着さ
れて、磨く準備がなされる。研磨機は、硬質ポリウレタ
ン含浸フェルトパッドを貼合わせたセラミックターンテ
ーブルを含む。典型的な２工程研磨方法において、研磨
機のアームがパッドまで下がり、ターンテーブルが回転
し、その間にナトリウム安定化コロイドシリカスラリー
およびアルカリ性のエッチング剤がパッド表面に分配さ
れる。ウエハの表面が８分〜１０分間粗研磨されて、ウ
エハの表面からシリコン（Ｓi＜１００＞）１５−２０
μmが除去される。
【０００５】この研磨は、圧力、温度、機械的研磨力お
よび化学反応の組み合せによって行われる。シリコンウ
エハに適用されるコロイド研磨剤および圧力（曝される
シリコン表面で約９lb／in2）が、温度を５０〜５５℃
に上げて化学反応を促進し、一方アルカリ性エッチング
剤が素材除去を加速させる。素材除去が完了すると、コ
ロイドシリカスラリーおよびアルカリ性エッチング剤の
流れが停止される。このウエハを次に、酸性停止溶液で
処理し、続いて水洗し、濯ぐ。その後、研磨機アームを
上げ、セラミックブロックを取りはずし、水で濯ぎ、仕
上研磨に移る。
【０００６】仕上研磨工程の際、セラミックブロックを
仕上研磨機アームに据え付け、このアームをセラミック
ターンテーブルの軟質ポリウレタンパッドの上に降ろ
す。ターンテーブルが回転し、その間にアンモニア安定
化コロイドシリカスラリーおよびアルカリ性エッチング
剤がパッド上に分配される。ウエハの表面を約５lb／in
2シリコン、３０−３７℃で、４〜６分間仕上研磨し
て、ウエハの表面からシリコン（Ｓi＜１００＞）０.２
−０.５μmを除去する。次いでコロイドシリカスラリー
およびアルカリ性エッチング剤を停止する。このウエハ
を前記酸性停止溶液で処理し、水で濯ぐ。研磨機アーム
を上げ、セラミックブロックを取り外す。このウエハ
を、テフロンカセットに入れて洗浄へ移す前に、水で濯
ぎ、ブロックから外す。
【０００７】２工程法を使用して研磨したシリコンウエ
ハは、３工程法を使用して磨いたウエハよりも表面粗さ
および曇りが大きい。３工程法では、ウエハが仕上研磨
の前に中間研磨にかけられる。低周波粗さ成分を減少さ
せることによって滑らかなウエハを提供するために、中
間研磨が行われる。ターンテーブルを回転し、ナトリウ
ム安定化コロイドシリカスラリーをウエハに適用した場
合、シリコン＜１００＞１５−２０μmの素材除去は、
３５−４５℃、４.５−５.７lb／in2において２０分間
で行われる。ウエハを停止し水で濯いだ後、セラミック
ブロックを取外し、中間素材除去のためにもう一つの研
磨機に移す。中間研磨は、より軟質のパッドを使用し、
より低い圧力２.１−２.８lb／in2、より低い温度２８
−３２℃で行って、１０分間にシリコン＜１００＞２−
４μmを除去する。セラミックブロックを取外し仕上研
磨に移る前に、このウエハを停止し水で濯ぐ。アンモニ
ア安定化コロイドシリカスラリーを使用して、ウエハを
高ナップパッドで８−１０分間仕上研磨し（２８−３２
℃、１.４lb／in2、３０rpm)、曇りのないウエハ表面に
する。このウエハを次に、酸性停止溶液で処理し、水で
濯ぐ。研磨機アームを上げ、セラミックブロックを取外
した後、ウエハを水で濯ぎ、ブロックから外し、容器に
入れ、洗浄に移す。
【０００８】３工程研磨法は、研磨ウエハの表面粗さ、
および曇りを改善する。しかし、３工程法に関する欠点
は、中間研磨の追加費用、および工程に付加的な研磨操
作を加えることによる複雑さである。
【０００９】表面粗さの少ないウエハを提供することが
できる簡単で経済的な粗研磨法が必要とされる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明の主な目的は、
方法の処理量を減少させることなくウエハの表面粗さを
改善する、半導体ウエハの粗研磨法を提供することであ
る。これに関して、本発明の関連する目的は、素材除去
が完了した時にウエハ表面に改善された表面粗さを提供
すること、および、仕上研磨された時に曇りの減少を示
すウエハを提供することである。
【００１１】本発明のもう１つの目的は、素材除去工程
を完了するためにウエハをもう１つの研磨機に移すこと
を必要としない、簡単かつ経済的な半導体ウエハの粗研
磨法を提供することである。
【００１２】本発明のその他の目的および利点は、下記
の詳細な説明から明らかになるであろう。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明によると、前記の
目的は、ウエハの仕上研磨前に、ウエハの表面の粗さを
減少させるために半導体ウエハを粗研磨する方法であっ
て、 （ａ）研磨溶液を研磨物質に適用し； （ｂ）ウエハの低周波表面粗さを減少させるために、ウ
エハを研磨物質に相対的に動かしながら、研磨物質およ
び研磨溶液をウエハの表面と接触させ； （ｃ）第２研磨溶液を研磨物質に適用し； （ｄ）低周波表面粗さをさらに減少させるために、ウエ
ハを研磨物質に相対的に動かしながら、研磨物質および
第２研磨溶液をウエハの表面と接触させる;工程から成
り、粗研磨された後に光学干渉計を用いて１mm×１mmの
走査で測定したときにウエハが１.０nm Ra以下の平均表
面粗さを持つ、粗研磨方法により達成される。
【００１４】好ましい態様において、半導体ウエハはシ
リコンから成る。研磨溶液はナトリウム安定化コロイド
シリカスラリーおよびアルカリ性エッチング剤を含む。
アンモニア安定化コロイドシリカスラリーおよびアルカ
リ性エッチング剤が第２研磨溶液に含まれる。硬質ポリ
ウレタン含浸パッドが研磨物質として使用される。好ま
しくは、低周波表面粗さが第１粗研磨工程で２.０nm Ra
以下に減少し、さらに第２磨き工程で１.０nm Ra以下に
減少する。
【００１５】この方法は、ウエハの粗研磨後に、酸性溶
液をウエハに適用し、次にウエハを水で濯いで、第２研
磨溶液を停止する工程を含むことができる。ウエハは好
ましくは、第２溶液が研磨物質に適用される前に、酸性
溶液で処理されず、また水で濯がれない。
【００１６】アルカリ性エッチング剤は好ましくは、pH
約１１〜１４のアミン強化苛性アルカリ溶液である。好
ましいエッチング剤は水酸化カリウムおよびエチレンジ
アミンを含む。好ましい酸性溶液は、有機または無機酸
およびポリエーテルポリオールを含有する。
【００１７】図１は、研磨ウエハの各ロットの平均粗さ
を図示したものであり、本発明の方法によって磨かれた
ウエハは１Ａ−８Ａで示し、従来の研磨ウエハは１Ｂ−
８Ｂで示す。
【００１８】図２は、０.１５μより大きいサイズのウ
エハ１つ当たりの光点欠損（ＬＰＤ）量を表し、□は従
来の方法で磨かれたウエハを表し、■は本発明の方法に
よって粗研磨されたウエハを表す。
【００１９】図３は、ウエハがエピタキシャル層で被覆
された場合の０.１５μより大きいサイズのウエハ１つ
当たりの光点欠損（ＬＰＤ）数を表し、■は従来の方法
で磨かれたウエハを表し、□は本発明の方法で粗研磨さ
れたウエハを表す。
【００２０】本発明により、ウエハの仕上研磨前に同じ
研磨機による２工程素材除去方法を用いて、半導体ウエ
ハを磨くことができることが見い出された。得られる研
磨半導体ウエハは従来のウエハよりも表面粗さが小さ
く、速く磨くことができる。本発明の方法によって粗研
磨されたウエハは、光学干渉計を用いて１mm×１mmの走
査で測定したときに１.０nm Ra未満の平均表面粗さを示
す。
【００２１】下記に示す研磨時間は、＜１００＞結晶配
向を持つシリコンから成るｐ−型半導体ウエハにとって
適切である。＜１１１＞配向を持つシリコンを使用する
場合、このシリコンは磨くのが困難であり、長い研磨時
間を要するであろう。＜１１０＞配向を持つシリコン
は、シリコン＜１００＞よりも容易に磨くことができ、
短い研磨時間で済む。ｎ-−型ウエハはｐ−型ウエハよ
りも速くエッチングされるので、これもまた短い研磨時
間で済む。しかし、ｎ+−型ウエハはゆっくりエッチン
グされるので、研磨時間は長くなる。
【００２２】本発明は、シリコンウエハのような半導体
ウエハを、仕上研磨前に、粗研磨する方法に関するもの
である。シリコンウエハを、粗研磨前に、粗研磨機のア
ームに据え付けられたセラミック研磨ブロックにワック
ス付着させる。粗研磨が始まると、研磨機のセラミック
ターンテーブル上の硬質パッドと接触するまで、研磨機
のアームが下がる。ターンテーブルを次に回転させ、そ
の間ナトリウム安定化コロイドシリカスラリーおよびア
ルカリ性エッチング剤をパッド表面に分配する。ウエハ
の表面は、ｐ−型ウエハの場合、約９lb／in2、約５０
−５５℃で、約４００〜約６００秒間、粗研磨される。
この第１粗研磨によって、ウエハの表面からシリコン
（Ｓi＜１００＞）約１６〜約１８μmが除去され、ウエ
ハの低周波表面粗さが２.０nm Ra以下に減少する。好ま
しくは、この研磨工程で低周波表面粗さが約１.２nm Ra
〜２.０nm Raに減少する。本発明の目的のために、ノマ
ルスキー（Nomarski）顕微鏡を用いて倍率５０倍で観測
した、または倍率１０倍のヘッドを備えたワイコ−（Wy
ko）−２Ｄ顕微鏡で観測した低周波表面粗さは、側方帯
域幅１００μ〜１mmで、垂直ピークから谷への測定値が
１５nmを越えない。高周波表面粗さは、光散乱装置また
はＡＦＭで測定した側方帯域幅１μ〜１０μで、垂直ピ
ークから谷への測定値が３nmを越えない曇りである。
【００２３】ナトリウム安定化コロイドシリカスラリー
はこの分野でよく知られており、また米国特許第３１７
０２７３号に記載されている。イー．アイ．デュポン．
デ．ネモアーズ．アンド．カンパニー（E. I. du Pont
de Nemours & Company）から商業的に入手できる好まし
いナトリウム安定化スラリーであるサイトン（Syton）
ＨＴ−５０は、シリカ含有量４９.２−５０.５％、粒子
サイズ３５−５０μmである。ナトリウム安定化コロイ
ドシリカスラリーは約５０〜約８０ml／分の流速で分配
される。
【００２４】アルカリ性エッチング剤は、好ましくは、
pHが約１１〜１４のアミン強化苛性アルカリ液である。
好ましいエッチング剤溶液は、水酸化カリウム約１.０
〜約１.５wt.％、エチレンジアミン約０.５〜約１.３w
t.％、および残部の蒸留水を含んでいてよい。アルカリ
性エッチング剤の流れは一般に、コロイドシリカスラリ
ーの流れを開始してから約１２秒後に開始され、コロイ
ドシリカスラリー流れを停止した後約６０秒間継続す
る。アルカリ性エッチング剤は、約８０〜約１２０ml／
分の流速で供給される。アルカリ性エッチング剤の使用
は素材除去後は必要ではないが、アルカリ性エッチング
剤を使用せずに同じ粗研磨機で磨いたウエハ間には素材
除去において大きな差異がある。
【００２５】ナトリウム安定化コロイドシリカスラリー
およびアルカリ性エッチング剤は好ましくは、アリゾナ
州のローデル・オブ・スコッツデール、（Rodel of Sco
ttsdale）から商業的に入手できるスバ（Suba）Ｈ２パ
ッドのような硬質ポリウレタン含浸フェルトパッドに分
配される。粗研磨または仕上研磨に使用するための適切
な研磨パッドはこの分野においてよく知られている。
【００２６】ナトリウム安定化コロイドシリカスラリー
が停止されると、即座にアンモニア安定化コロイドシリ
カスラリーが、約９lb／in2、約５９−６０℃で、約６
０〜約１５０秒間、硬質パッドに導入される。この第２
粗研磨工程は、ウエハ表面からシリコン＜１００＞約２
〜約４μmを除去し、低周波粗さを１.０nm Ra以下に減
少させる。好ましくは、低周波表面粗さは、約０.５〜
約０.８nm Raに減少される。
【００２７】粗研磨工程のこの第２工程に使用されるス
ラリーが、アルカリ性エッチング剤と共に約６０秒間ウ
エハに適用される。次に、エッチング剤によって生じ得
るウエハ表面の劣化を最少にするために、エッチング剤
の流れが停止される。このスラリーは最長約９０秒間ま
で分配し続けることができる。ｐ+−型ウエハには長い
スラリー適用時間が好ましく、一方、ｐ-−型ウエハに
は中程度の適用時間が適切である。スラリーが６０秒よ
り短い時間分配された場合、スラリーはウエハの粗さに
対して極僅かの効果しか持たない。
【００２８】粗研磨工程の第２工程の間同じ硬質パッド
を継続使用しても、パッドの劣化を速めず、研磨ウエハ
の品質を低下させない。第２粗研磨工程は低周波表面粗
さ成分をさらに減少させて、従来の２工程法の粗研磨工
程にかけたウエハと比較して、より滑らかなウエハを提
供する。
【００２９】好ましいアンモニア安定化コロイドシリカ
スラリーは、グランゾックス（Glanzox）３９００であ
り、これは日本、４５２、愛知県のフジミ・インコーポ
レーテッド（Fujimi Incorporated）から商業的に入手
できる。グランゾックス３９００は、シリカ含有量約８
〜約１０％、粒子サイズ約０.０２５〜約０.０３５μm
を有する。このアンモニア安定化シリカスラリーを使用
前に希釈しなければ、研磨ウエハは、希釈スラリーで処
理されたウエハほど滑らかではない。しかし、ウエハは
従来の２工程法を使用して粗研磨されたウエハよりも滑
らかである。スラリーが薄すぎると、ウエハの表面を機
械的に研磨することができない。蒸留水約１０部に対し
てシリカスラリー約１部の希釈が好ましい。このスラリ
ーは水１０部に対してシリカスラリー１部の溶液とし
て、約１５０〜約２５０ml／分の速度で分配するのが好
ましい。
【００３０】アンモニア安定化スラリーの適用が完了し
た時に、粗研磨工程が完了する。ウエハを次に酸性停止
溶液で約１０〜約４０秒間処理して、アルカリ性エッチ
ング剤およびウエハに適用されたスラリーを中和する。
ウエハをまた約１００〜約１０００ml／分の流速で約１
０〜約３０秒間水で濯ぐ。酸性停止溶液および水濯ぎを
同時または順次適用してもよい。次に研磨機アームを上
げ、セラミックブロックを外し、水濯ぎし、仕上研磨機
に移す。
【００３１】酸性停止溶液は、平均分子量約１００,０
００〜約１,０００,０００のポリエーテルポリオール、
および有機または無機酸もしくはそれらの混合物を含
む。代表的な停止溶液は、蒸留水中ポリエーテルポリオ
ール約０.０１〜約０.１wt.％、イソプロパノール約０.
２〜約０.５wt.％、過酸化水素約０.５〜約５.０wt.％
から成り、pHが酢酸または硫酸で約３.４〜約３.６に調
節される。好ましいポリエーテルポリオールは、ポリオ
ックス（Polyox）ＷＳＲ Ｎ−３０００であり、これは
ユニオン・カーバイド（Union Carbide）から商業的に
入手できる水溶性樹脂で、分子量約４００,０００であ
る。酸性停止溶液は流速約４００〜約８００ml／分で分
配される。
【００３２】次に、粗研磨ウエハを前記の従来の２工程
法を使用して仕上研磨することができる。しかし、粗研
磨工程の第２工程に必要とされる付加的研磨時間を補償
するために、仕上研磨時間を短縮するのが好ましい。ｐ
+−型ウエハは一般に、約３００秒間仕上研磨され、次
に停止工程に入る。ｐ-−型ウエハには、約２４０秒の
仕上研磨時間が一般的である。
【００３３】先ずセラミックブロックを仕上研磨アーム
に取り付け、アームをセラミックターンテーブル上の軟
質パッドの上に降ろし、アンモニア安定化コロイドシリ
カスラリーおよびアルカリ性エッチング剤を比較的低い
温度および圧力下に分配しつつターンテーブルを回転さ
せることによって、シリコンウエハを仕上研磨する。ウ
エハの表面は、一般に約５lb／in2、３０−３７℃で仕
上研磨されて、ウエハの表面からシリコン＜１００＞約
０.２〜約０.５μmが除去される。仕上研磨工程は、ウ
エハに酸性停止溶液および水濯ぎ溶液を適用することに
よって完了することができる。研磨機アームを上げ、セ
ラミックブロックを外す。テフロンカセットに入れて洗
浄へ移す前に、ウエハを水で濯ぎ、ブロックから外す。
【００３４】半導体産業において一般に使用される研磨
機はいずれも、本発明の方法を実施するのに使用するこ
とができる。商業的に入手される好ましい研磨機は、ス
ピードファム（Speedfam)、アール．エイチ．ストラス
バーフ（R.H. Strausburgh）およびウエステック・シス
テムズ（Westech Systems）によって製造される。研磨
時間、圧力および温度のような操作条件は、使用される
研磨機によって異なる。
【００３５】下記の実施例は、本発明の好ましい具体例
および有用性を記載するためのものであり、請求の範囲
に記載されていない限り本発明を制限することを意図す
るものではない。
【００３６】
【実施例】実施例１ ｐ-−型ウエハ５ロットおよびｐ+−型ウエハ３ロット
を、ＭＥＭＣ マーク（Mark）ＩＸ研磨機で従来の２工
程研磨法を用いて磨いた。ウエハ（２００mm）を２台の
粗研磨機および１台の仕上研磨機で磨いた。次に、これ
らの研磨機を本発明の方法に使用するために修正し、ｐ
-−型ウエハ５ロットおよびｐ+−型ウエハ３ロットを磨
いた。粗研磨機および仕上研磨機のための液体流速の設
定は、従来の方法および本発明の方法とも同じであっ
た。下記の液体流速設定を、粗研磨のために採用した。 液 体 粗研磨流速設定（ｍｌ／分） サイトン ＨＴ−５０ ５０−８０ グランゾックス ２００ （グランゾックス：水＝１：１０の希釈） ＫＯＨ／ＥＤＡ エッチンング剤 ８０−１２０ ポリオックス酸停止 ８００ 蒸留水濯ぎ １０００ ハブスプレー １０−１５
【００３７】従来の２工程法を使用して磨いたウエハ
を、シトンＨＴ−５０を用い、約９lb／in2および５０
〜５５℃で約８分間粗研磨した。次に、仕上研磨に移る
前に、このウエハを、約４０秒間停止し、同時に約３０
秒間水濯ぎした。５lb／in2および３０−３７℃の操作
条件で、グランゾックス３９００を用いて、ｐ+−型ウ
エハは約３０秒間仕上研磨し、ｐ-−型ウエハは２４０
秒間研磨した。これらのウエハを約６０秒間停止し、同
時に約３０秒間水濯ぎした。スバＨ２およびポリテック
ス（Politex）パッドを各々、粗研磨および仕上研磨工
程に使用した。
【００３８】本発明の方法を使用して磨いたウエハを、
シトンＨＴ−５０を用い、約９lb／in2および５０〜５
５℃で約４００秒間粗研磨した。次に、シトンＨＴ−５
０の流れを停止し、流れをグランゾックス３９００に変
えた。このウエハをグランゾックス３９００を用いて、
５９−６０℃で、同じ圧力および研磨パッドを使用し
て、約１２０秒間磨いた。粗研磨後、仕上研磨に移る前
に、このウエハを、約４０秒間停止し、同時に約３０秒
間水濯ぎした。このウエハを、従来の方法で磨いたウエ
ハに用いたのと同じ手順で仕上研磨した。
【００３９】各ロットからの６個のウエハの粗さを、１
０倍の倍率ヘッドを備えたワイコー−２Ｄ顕微鏡を用い
て測定した。各ウエハの５領域を測定したが、４領域は
ウエハの縁から約２〜３cmの外周に沿ったものであり、
１領域はウエハの中心にあるものである。
【００４０】図１は、研磨ウエハの各ロットの平均粗さ
を示すものであり、本発明の方法によって磨いたウエハ
は１ａ−８ａ、従来の方法によって磨いたウエハは１ｂ
−８ｂで示されている。ロット５、６および８はｐ+−
型ウエハであり、残りのロットはｐ-−型ウエハであっ
た。図１は、本発明の方法によって研磨したウエハが、
従来の方法で研磨したウエハよりも一貫して滑らかであ
ったことを示している。本発明のウエハの平均粗さは約
０.７２nm Raであり、従来の方法によって研磨したウエ
ハの平均粗さ（約１.３nm Ra）の約半分であった。これ
らのウエハのいくつかをエピタキシャル層で被覆する
と、本発明の方法で磨いたウエハのエピタキシャル層も
また一貫して滑らかであった。
【００４１】１つのロットのｐ+−型ウエハを検査し、
テンコール（Ｔencor）６２００を用いてウエハ表面の
粒子欠損を測定した。図２は、０.１５μmより大きく
０.２μmより小さいウエハ１つ当たりの光点欠損（ＬＰ
Ｄ）の量を示す。本発明の方法によって研磨したウエハ
の平均値は約３３ＬＰＤであり、これに対して、従来の
方法で研磨したウエハ１つにつき約１７５ＬＰＤであっ
た。エピタキシャル層で被覆したウエハもまた、図３に
示すように、ＬＰＤ試験に付した。従来の方法で研磨し
たウエハの平均値は、ウエハ１つ当たり約９ＬＰＤであ
った。本発明の方法で研磨したウエハでは、ウエハ１つ
当たりの平均ＬＰＤが約７であった。
【００４２】下記表１に示すような粒子欠損サイズ範囲
に対して、本発明の方法で研磨したウエハの平均ＬＰＤ
は、従来の方法で磨いたウエハのそれよりも少ない。
【表１】 本発明の方法による 従来の方法による 研磨ウエハの 研磨ウエハの 平均ＬＰＤ 平均ＬＰＤ 0.1μｍ＜LPD＜0.2μｍ ３６０ ４９９ LPD＞0.2μｍ ８.９ １３.２ 曇り ３０７ ３１４
【００４３】これらの試験において、本発明のウエハ１
３３個、従来の研磨法のウエハ６３７個を考察した。曇
りは両者とも同程度であった。
【００４４】本発明には様々な変更および代替形が可能
であるが、特定の具体例が例として示されており、詳細
に記載されている。しかし、本発明を、開示されている
特定の形態に制限することを意図したものではなく、請
求の範囲に定義されている趣旨および範囲内のすべての
修正、同等物、代替物を含むと解すべきものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】 研磨ウエハの各ロットの平均粗さを図示した
ものであり、本発明の方法によって磨かれたウエハは１
Ａ−８Ａで示し、従来の研磨ウエハは１Ｂ−８Ｂで示
す。
【図２】 ０.１５μより大きいサイズのウエハ１つ当
たりの光点欠損（ＬＰＤ）量を表し、□は従来の方法で
磨かれたウエハを表し、■は本発明の方法によって粗研
磨されたウエハを表す。
【図３】 ウエハがエピタキシャル層で被覆された場合
の０.１５μより大きいサイズのウエハ１つ当たりの光
点欠損（ＬＰＤ）数を表し、■は従来の方法で磨かれた
ウエハを表し、□は本発明の方法で粗研磨されたウエハ
を表す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マイケル・エス・ウィスニースキー アメリカ合衆国63376ミズーリ州セント・ ピーターズ、パール・ドライブ501番 (72)発明者 ロイス・イリヒ アメリカ合衆国63376ミズーリ州セント・ ピーターズ、パール・ドライブ501番

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ウエハの仕上研磨前に、ウエハの表面の
    粗さを減少させるために半導体ウエハを粗研磨する方法
    であって、 （ａ）研磨溶液を研磨物質に適用し； （ｂ）ウエハの低周波表面粗さを減少させるために、ウ
    エハを研磨物質に相対的に動かしながら、研磨物質およ
    び研磨溶液をウエハの表面と接触させ； （ｃ）第２研磨溶液を研磨物質に適用し； （ｄ）低周波表面粗さをさらに減少させるために、ウエ
    ハを研磨物質に相対的に動かしながら、研磨物質および
    第２研磨溶液をウエハの表面と接触させる;工程から成
    り、粗研磨された後に光学干渉計を用いて１mm×１mmの
    走査で測定したときにウエハが１.０nm Ra以下の平均表
    面粗さを持つ、粗研磨方法。
  2. 【請求項２】 低周波表面粗さが工程（ｂ）において
    ２.０nm Ra以下に減少し、工程（ｄ）においてさらに
    １.０nm Ra以下に減少する請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 研磨溶液がナトリウム安定化コロイドシ
    リカスラリーおよびアルカリ性エッチング剤を含み、第
    ２研磨溶液がアンモニア安定化コロイドシリカスラリー
    およびアルカリ性エッチング剤を含む請求項１または２
    に記載の方法。
  4. 【請求項４】 半導体ウエハがシリコンウエハであり、
    工程（ｂ）の間に約１６μmから約１８μmのシリコンが
    除去され、工程（ｄ）の間に約２μm〜約４μmのシリコ
    ンが除去される請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
  5. 【請求項５】 低周波表面粗さが、工程（ｂ）において
    約１.２nm Ra〜約２.０nm Raに減少し、工程（ｄ）にお
    いてさらに約０.５nm Ra〜約０.８nm Raに減少する請求
    項１〜４に記載の方法。
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