[发明专利]硅晶圆的研磨方法

说明书

本发明提供一种硅晶圆的研磨方法，其具备：第一研磨工序，一边将粗研磨用研磨液(224)供给至粗研磨用研磨布(223)的研磨面，一边对晶圆(W)的表面进行研磨；保护膜形成工序，紧接着所述第一研磨工序，对所述第一研磨工序结束后的所述粗研磨用研磨布(223)供给含有水溶性高分子的保护膜形成溶液(225)，使所述晶圆(W)的被研磨面接触所述保护膜形成溶液(225)，而在所述被研磨面形成保护膜(W1)；以及第二研磨工序，一边将精研磨用研磨液供给至不同于所述粗研磨用研磨布(223)的精研磨用研磨布的研磨面，一边对所述晶圆(W)的保护膜的形成面进行研磨。

技术领域

本发明涉及一种硅晶圆的研磨方法。

背景技术

近年来，作为研磨硅晶圆的表面的方法，通常为一边供给在碱性水溶液中含有二氧化硅粒子等磨粒的研磨液，一边使硅晶圆与研磨布相对的旋转而进行的CMP(化学机械研磨)。CMP是结合基于磨粒的机械性研磨作用与基于碱性水溶液的化学性研磨作用的技术。已知通过使上述2个研磨作用结合，能够对硅晶圆的表面获得较高的平坦度。该硅晶圆的CMP处理，通常从双面研磨工序至单面研磨工序，经多个阶段进行研磨。

双面研磨工序以将硅晶圆研磨至所期望的厚度为目的而进行。具体而言，使用聚氨酯等硬质的研磨用研磨布并以研磨速度较快的条件，同时研磨硅晶圆的表面和背面。通过该双面研磨，将其平坦化以使研磨后的硅晶圆厚度的偏差变小，并去除纳米形貌(nanotopography)等波纹成分。

单面研磨工序以改善经双面研磨的硅晶圆的单侧表面的粗糙度为目的而进行。具体而言，使用仿麂皮等软质的研磨布以及微小尺寸的磨粒，进行单面研磨以降低纳米形貌或雾度等硅晶圆表面上的微小的面粗糙度(微粗糙度)。该单面研磨工序中，一边改变研磨布的种类、研磨液中的磨粒尺寸或碱浓度，一边分多个阶段来进行研磨处理。

作为关于该单面研磨工序的技术，以改善硅晶圆表面的雾度为目的，公开有一种包含碱性二氧化硅、水溶性高分子及环状有机化合物且使用于硅晶圆的镜面研磨的研磨剂，以及使用其的硅晶圆的研磨方法(参照专利文献1)。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5321430号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

如上述专利文献1中也有记载，在单面研磨工序中，以降低硅晶圆表面的雾度等级为目的，通常在研磨液中添加水溶性高分子。

然而，在经双面研磨工序的硅晶圆的表层部，残存有因双面研磨加工时的机械作用导入的加工损伤(变形)。因此，在下一个单面研磨工序中，有必要进行研磨以去除该加工损伤。但是，若在研磨液中添加有水溶性高分子，则研磨速度(研磨速率)大幅降低，因此存在为了去除加工损伤而耗费大量的时间与工作量的问题。

关于上述问题，对经双面研磨工序的硅晶圆进行第1次的单面研磨处理(以下也称为粗研磨)中，通过在研磨液中不添加水溶性高分子进行研磨，能够不使研磨速度降低而去除加工损伤。并且，在接下来的第2次以后的单面研磨处理(以下也称为精研磨)中，通过在研磨液中添加水溶性高分子进行研磨，而能够研磨至所期望的表面粗糙度。

然而，根据本发明人的实验，通过上述的粗研磨以及精研磨制作的硅晶圆，在对该晶圆表面施以外延生长处理的情况下，确认到存在在所制作的外延硅晶圆的表面频繁产生45nm尺寸以下的微小LPD(Light Point Defect)的问题。并且，本发明人发现如后述，粗研磨之后在硅晶圆表面产生水印缺陷，而该水印缺陷为外延硅晶圆的微小LPD的产生原因。

本发明的目的在于提供一种硅晶圆的研磨方法，其在单面研磨工序中，可降低硅晶圆表面的水印缺陷的产生。

用于解决技术课题的手段