半导体衬底的研磨方法技术

本发明专利技术的半导体衬底的研磨方法，具有：中间研磨工序，进行研磨以使半导体衬底的表面中高度不足3nm的表面缺陷数成为全部表面缺陷数的45％以上；最后研磨工序，在所述中间研磨工序之后对所述半导体衬底进行精研磨。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的相互参照本申请主张日本国专利申请2014－73797号的优先权，并通过引用纳入本申请说明书的记载中。
本专利技术涉及半导体晶片等半导体衬底的研磨用方法。
技术介绍
近年，伴随集成电路的高度集成化等，半导体装置的细微化逐步推进，其结果为，对于半导体晶片(以下，简称为“晶片”。)等半导体衬底(以下，简称为“衬底”。)来说，除了要求其具有高度的平坦性，对减少其表面缺陷的要求也很高。为了使该半导体衬底更平坦，且为了减少其表面缺陷，可以考虑利用研磨用组合物对衬底表面进行研磨，该研磨用组合物含有水溶性高分子，该水溶性高分子为提高相对于半导体衬底的润湿性的成分。例如在专利文献1中记载有用于这样的研磨方法的研磨用组合物。专利文献1中记载有一种研磨用组合物，该研磨用组合物含有作为水溶性高分子的羟乙基纤维素。另一方面，半导体衬底的研磨通常采用多阶段研磨的研磨方法。关于多阶段研磨方法，在进行第一阶段、第二阶段等初期的研磨时，将半导体衬底表面研磨成平坦状，在最后研磨时，以实现精度更高的平坦性为目的进行研磨。一般来说，在研磨前的半导体衬底表面上，各种尺寸的表面缺陷混在一起，但在最后研磨时，由于以实现更高精度的平坦性为目的进行研磨，因此，使用主要能够减少微小尺寸的表面缺陷的研磨用组合物。专利文献1记载的以往的研磨用组合物无法对特定尺寸的表面缺陷有选择地进行除去，因此，当用于最后研磨阶段前面阶段的研磨时，衬底上尺寸较大的表面缺陷以及尺寸较小的表面缺陷都能够均等地进行研磨。因此，尺寸较大的表面缺陷可能会有尺寸残留。问题在于，在该状态下即使进行最后研磨，也无法充分减少最后研磨后的表面缺陷。现有技术文献专利文献专利文献1：日本国特开2010－34509号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题因此，本专利技术鉴于上述以往问题，其课题在于提供一种半导体衬底的研磨方法，该方法能够充分减少最后研磨后的半导体衬底的表面缺陷。解决技术问题的手段本专利技术的半导体衬底的研磨方法，具有以下工序：中间研磨工序，进行研磨以使半导体衬底的表面中高度不足3nm的表面缺陷数成为全部表面缺陷数的45％以上；最后研磨工序，在所述中间研磨工序之后对所述半导体衬底进行精研磨。本专利技术中，在所述中间研磨工序中，还可以使用下述研磨用组合物进行研磨，该研磨用组合物包含羟乙基纤维素、水和磨粒，所述羟乙基纤维素的分子量为50万以上且150万以下，所述羟乙基纤维素相对于所述磨粒的质量比为0.0075以上且0.025以下。本专利技术中，在所述中间研磨工序中，还可以使用下述研磨用组合物进行研磨，该研磨用组合物包含羟乙基纤维素、水和磨粒，所述羟乙基纤维素的分子量为50万以上且150万以下，被磨粒吸附的羟乙基纤维素的比例为45％以上且90％以下。根据本专利技术，还可以在所述中间研磨工序之前具有对半导体衬底的两面进行研磨的两面研磨工序。本专利技术中，还可以在所述最后研磨工序中，使用下述研磨用组合物进行研磨，该研磨用组合物包含羟乙基纤维素、水和磨粒，所述羟乙基纤维素的分子量为30万以上且120万以下。附图说明图1是表示研磨后的表面缺陷的比例的图表。具体实施方式以下，说明本专利技术的半导体衬底的研磨方法。利用本实施方式的研磨用组合物进行研磨的方法包括：中间研磨工序，以使半导体衬底的表面中高度不足3nm的表面缺陷数成为全部表面缺陷数的45％以上的方式进行研磨；最后研磨工序，在所述中间研磨工序之后对所述半导体衬底进行精研磨。(半导体衬底)通过本实施方式的研磨方法被研磨的半导体衬底是电子器件用的硅晶片等半导体衬底，其要求除去具有数nm的宽度、高度的细微的表面缺陷。(两面研磨工序)本实施方式的研磨方法，还可以具有两面研磨工序，在进行所述中间研磨工序之前，通过该两面研磨工序对半导体衬底的两面进行研磨。在两面研磨工序中，利用含有磨粒的研磨用组合物对半导体衬底的两面进行研磨。通过实施该两面研磨工序，能够减少半导体衬底上尺寸比较大的表面缺陷。(中间研磨工序)在本实施方式的研磨方法中，在中间研磨工序时对半导体衬底进行研磨以使半导体衬底的表面中高度不足3nm的表面缺陷数为全部表面缺陷数的45％以上，优选为70％以上，更优选为90％以上。即，进行研磨以成为除所述较小的表面缺陷以外的表面缺陷残存的比例较少的状态。在半导体衬底的表面，尺寸各异的表面缺陷混在一起，例如，高度为10nm以上的较大的表面缺陷、高度不足10nm的微小的表面缺陷、高度不足3nm且宽度为50－200nm的微小的表面缺陷、高度不足3nm且宽度为150－350m的微小的表面缺陷等。此外，本实施方式中所称的表面缺陷的高度及宽度是指通过原子力显微镜(AtomicForceMicroscope：AFM)测定的高度及宽度。而且，本实施方式中所称的表面缺陷数是指，例如，利用共聚焦光学系的激光显微镜(MAGICSM5640Lasertec公司生产)等的表面缺陷检查装置测定的各种尺寸的表面缺陷的计数值。在本实施方式的研磨方法中，通过最后研磨工序之前的中间研磨工序或两面研磨工序来减少尺寸比较大的表面缺陷，通过最后研磨工序除去微小的表面缺陷，由此，能够高效且高精度地减少最后研磨后的表面缺陷。通过对表面缺陷数进行计数来判断有无表面缺陷。因此，无论尺寸大小，若存在能够计数的表面缺陷，则计数值变大就能够判定表面缺陷没有减少。但是，在实施了中间研磨工序后，在进行最后研磨工序的研磨时，即使计数量少，但若存在尺寸大的表面缺陷，则可能在以除去微小的表面缺陷为目的的最后研磨时缺陷无法充分减少。因此，在实施了中间研磨工序后，重要的不是减少表面缺陷的计数量，而是对通过最后研磨工序的研磨难以除去的尺寸的表面缺陷进行除去。在本实施方式的中间研磨工序中，通过选择性地除去高度3nm以上尺寸的表面缺陷，能够在研磨后使高度不足3nm的表面缺陷数成为全部表面缺陷数的45％以上。因此，在中间研磨工序后实施的最后研磨工序中，只要除去半导体衬底上残留的高度不足3nm的微小的表面缺陷，就能够除去半导体衬底上存在的大部分表面缺陷，能够充分减少最后研磨工序后的表面缺陷。在中间研磨工序中，由于以使高度不足3nm的表面缺陷数成为全部表面缺陷数的45％以上的方式进行研磨，因此，例如，作为研磨用组合物还可以使用以下的组合物。(研磨用组合物)作为本实施方式的中间研磨工序中使用的研磨用组合物，能够列举含有羟乙基纤维素、水和磨粒的研磨用组合物，所述羟乙基纤维素的分子量为50万以上且150万以下，所述羟乙基纤维素相对于所述磨粒的质量比为0.0075以上且0.025以下。使用分子量为50万以上且150万以下羟乙基纤维素。由于分子量在所述范围，因此，相对于研磨对象物的特定尺寸的表面缺陷能够发挥尤其优异的除去性。另外，羟乙基纤维素能够提高润湿性，但由于分子量在所述范围，所以，尤其能够提高相对于研磨对象物的润湿性，并能够减少研磨后的研磨对象物表面的颗粒等。本实施方式的羟乙基纤维素的分子量是指通过GFC(凝胶过滤层析法：GelFiltrationChromatography)法测定的重均分子量，具体来说，是指通过后述的实施例所示的测定方法测定的值。研磨用组合物含有水。由于所述羟乙基纤维素为亲水性高分子，因此，通过与水混合而容易地成为水溶液，其作用是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体衬底的研磨方法，具有以下工序：中间研磨工序，进行研磨以使半导体衬底的表面中高度不足3nm的表面缺陷数成为全部表面缺陷数的45％以上；以及最后研磨工序，在所述中间研磨工序之后对所述半导体衬底进行精研磨。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.31 JP 2014-0737971.一种半导体衬底的研磨方法，具有以下工序：中间研磨工序，进行研磨以使半导体衬底的表面中高度不足3nm的表面缺陷数成为全部表面缺陷数的45％以上；以及最后研磨工序，在所述中间研磨工序之后对所述半导体衬底进行精研磨。2.根据权利要求1所述的半导体衬底的研磨方法，在所述中间研磨工序中，使用下述研磨用组合物进行研磨，该研磨用组合物包含羟乙基纤维素、水和磨粒，所述羟乙基纤维素的分子量为50万以上且150万以下，所述羟乙基纤维素相对于所述磨粒的质量比为0.0075以上且0.025以下。...

【专利技术属性】
技术研发人员：寺本匡志，中内辰哉，杉田规章，羽场真一，宫本明子，
申请(专利权)人：霓达哈斯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP