[发明专利]硅晶圆的精抛光方法以及使用该抛光方法抛光的硅晶圆

说明书

一种精抛光方法，包括使用抛光剂与抛光布而进行精抛光，抛光剂含有硅酸胶、氨以及羟乙基纤维素，硅酸胶借由BET法所量测出的一次粒径为20nm以上且未满30nm，羟乙基纤维素的重量平均分子量在40万以上且70万以下，在将存在于抛光剂中的粒子的累积体积比例在95％的粒径予以设为D₁，并且将硅酸胶分散在水中而使得与抛光剂中的硅酸胶的浓度相同时的硅酸胶的累积体积比例在95％的粒径予以设为D₂之时，D₁/D₂在1.5以上且2.5以下，以及抛光布的使用，为将抛光布风干后进行干燥，且该滴下后经过100秒后的接触角在60°以上。因此，提供了一种硅晶圆的精抛光方法，由此得到的硅晶圆具有整体上优秀的雾度等级，在外围部分有很小的雾度不均和很少的微小缺陷。

技术领域

本发明涉及一种硅晶圆的精抛光方法以及使用该抛光方法抛光的硅晶圆。

背景技术

以硅晶圆为代表的半导体晶圆，如图6所示，使用由贴附有抛光布602的平板603、抛光剂供给机构604以及抛光头606等所构成的抛光装置601，并以抛光头606支承半导体晶圆W，自抛光剂供给机构604供给抛光剂605至抛光布602的同时，借由分别旋转该平板603与抛光头606而使半导体晶圆W的表面滑动接触于抛光布602而进行抛光。

另外，半导体晶圆的抛光大多采取变更抛光布的种类或是抛光剂的种类来进行分段抛光，最初进行的双面抛光称之为一次抛光，一次抛光之后进行的抛光称之为二次抛光，最终阶段进行的抛光工程称之为精抛光或最终抛光。

精抛光工程多采用单面抛光，其表面缺陷较少，为了使晶圆表面称之为雾度的粗度变小，在抛光剂或抛光布的选择上，一般使用含有碱基的硅酸胶的抛光剂与绒面型的抛光布。由于抛光后晶圆表面是疏水性，会在表面附着异物，且由于抛光剂中的强碱令表面的蚀刻不均致使雾度不均发生。因此，为了使抛光后的晶圆表面亲水化，抑制异物的附着或是表面的刻蚀不均，众所周知的是将羟乙基纤维素之类的水溶性纤维素添加于抛光剂中。

另外，关于晶圆的雾度，添加羟乙基纤维素(HEC)于抛光剂的状况下，与添加其他的纤维素的状况相较，能大幅降低雾度等级为众所周知(例如参照专利文献1)。然而，虽然羟乙基纤维素适用于提升晶圆的亲水性，由于过滤困难加上容易凝结，因而有增加晶圆的微小表面缺陷的问题。为了解决此问题，因而提案有借由低分子量的羟乙基纤维素来改善过滤性，以原液过滤后再次过滤稀释液的方法(例如参照专利文献2)，或是控制稀释前后的磨粒的平均二次粒径的比率的方法(例如参照专利文献3)。

[先前技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本特开2008-053414号公报。

[专利文献2]日本国际公开第2013/108777号

[专利文献3]日本国际公开第2013/108770号

发明内容

顺便一提，近年来对于改善晶圆表面的平滑性的要求逐渐提高，为了改善晶圆表面的雾度(Haze)，导入有对于抛光后的硅晶圆的洗净蚀刻力小的毛刷洗净等。毛刷洗净相较于以SC1(氨与过氧化氢溶液的混合液)洗净为代表的批量(batch)式药液洗净而言，由于能以较少的蚀刻量进行洗净，因而能抑制由蚀刻所导致的晶圆表面的雾度恶化。

硅晶圆的雾度以激光散射方式的晶圆表面检查装置(例如KLA Tencor公司制造的Surfscan SP3等)进行量测，一般使用的是晶圆全面的平均值来作为其晶圆的代表值。另外，面内的雾度等级能输出为地图，雾度图用于目视判断不会表现在平均值中的局部雾度异常。

由于通常雾度图多以自动标尺输出的缘故，伴随着雾度等级的改善，更能容易确认雾度不均，特别是发生在外周部处的雾度不均已经被视为问题。图7是显示雾度图的例子。另外，图8是显示发生在外周部的雾度不均的例子。