硅晶圆的精抛光方法以及使用该抛光方法抛光的硅晶圆技术

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。

Fine polishing method for silicon wafer and polished silicon wafer using the same

A kind of polishing method, including polishing cloth and polishing agent used in polishing, polishing agent containing ammonia and silicate gel, hydroxyethyl cellulose, colloidal silica by BET method were measured by a particle size of 20nm or more and less than 30nm, average molecular weight hydroxyethyl cellulose was above 400 thousand and below 700 thousand the cumulative proportion in volume, will exist in the polishing agent particle diameter should be set to D1 in 95% of the cumulative volume and the proportion of the particle, colloidal silica dispersed in water and the concentration of silicate and rubber polishing agent in the same size of the silicate glue to be set to D2 in the 95% particle, D1/D2 in the above 1.5 and below 2.5, and the use of polishing cloth, polishing cloth to dry after drying, and the drop after 100 seconds after the contact angle was 60 degrees. Therefore, the invention provides a polishing method of a silicon wafer, and the silicon wafer is provided with an excellent haze grade on the whole.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术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。
技术介绍
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
技术实现思路
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KLATencor公司制造的SurfscanSP3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。发生在此外周部的雾度不均，特别是例如在抛光布寿命初期等，由于抛光布的抛光剂保持力为低的状态时变得特别明显之故，因此大多采用抛光布的准备时间(风干时间)的延长，或是进行假晶圆(dummywafer)的抛光等的因应对策。然而，由于长时间停止抛光装置所引起的生产性降低或是因风干或以假晶圆的运行所引起的准备成本的增加，以及抛光布寿命的降低变成是问题。另外，在为了提升晶圆表面的亲水性，以及抑制因抛光剂所导致的表面蚀刻不均，而添加分子量大的羟乙基纤维素的状况下，会有由于过滤性的问题而致使表面缺陷增加的问题。作为改善表面缺陷的方法，虽然提案有以原液过滤后，再次过滤稀释液的方法(参照专利文献2)，或是控制稀释前后的平均二次粒径的比率的方法(例如参照专利文献3)，但皆不足以双方面满足晶圆的润湿性与微小缺陷两者相互矛盾的质量。鉴于上述的问题，本专利技术的目的为提供一种硅晶圆的精抛光方法，以此方法抛光所得到的硅晶圆其整体的雾度等级优良，外周部的雾度不均也少，其微小缺陷也少。为达成上述的目的，根据本专利技术，提供一种硅晶圆的精抛光方法，对贴附于平板的抛光布供给抛光剂的同时，借由使硅晶圆滑动接触于该抛光布而进行精抛光，其特征在于：所使用的该抛光剂含有硅酸胶、氨以及羟乙基纤维素，该硅酸胶借由BET法所量测出的一次粒径为20nm以上且未满30nm，该羟乙基纤维素的重量平均分子量在40万以上且70万以下，在将存在于该抛光剂中的粒子借由动态光散射法或激光绕射散射法所量测出的累积体积比例在95％的粒径予以设为D1，并且将该硅酸胶分散在水中而使得与该抛光剂中的硅酸胶的浓度相同时的硅酸胶在借由动态光散射法或激光绕射散射法所量测出的累积体积比例在95％的粒径予以设为D2之时，D1/D2在1.5以上且2.5以下，以及所使用的该抛光布，为将该抛光布风干后干燥，在该抛光布上滴下纯水，该滴下后经过100秒后的该纯水与该抛光布之间的接触角在60°以上。经此精抛光所得到的硅晶圆，其整体的雾度等级优良，外周部的雾度不均也少，并且其微小缺陷也少。此时，能将该风干的实施时间设为30分钟。借由将风干时间设在30分钟，例如即使在使用抛光装置本体来进行风干的状况下，减少因抛光装置暂时停止抛光所造成的生产性的降低。另外，使用抛光剂进行风干的状况下，将实施时间定在30分钟即能减少抛光剂成本，并且能抑制由于抛光布阻塞所导致抛光布寿命的下降。另外，为了达成上述目的，借由本专利技术提供以上述本专利技术的抛光方法所精抛光出的硅晶圆。如此一来，借由使用本专利技术的精抛光方法，成为整体的雾度等级优良，外周部的雾度不均也少，也满足近年对于晶圆表面的平滑性的要求，并且微小缺陷少的半导体晶圆。借由本专利技术的硅晶圆的精抛光方法，能得到的硅晶圆其整体的雾度等级优良，外周部的雾度不均也少，微小缺陷也少。附图说明图1是显示本专利技术的精抛光方法中能使用的单面抛光装置的一例的概略图。图2是显示抛光布与纯水之间的接触角的随时间变化的示意图。图3是显示因干燥时间的差异所导致的接触角的随时间变化的示意图。图4显示因干燥时间的差异所导致的接触角的随时间变化的图像。图5是显示抛光布的纯水滴下后经过100秒后的接触角的示意图。图6是显示一般的单面抛光装置的一例的概略图。图7是显示精抛光后的晶圆的雾度图的一例的图像。图8是显示精抛光后的晶圆的外周部中的雾度不均的一例的图像。具体实施方式以下，说明关于本专利技术的实施例，但本专利技术并非被限定于此些实施例。首先，参考图1说明能使用本专利技术精抛光方法的抛光装置。如图1所显示的抛光装置1，其主要结构包含：贴附有抛光布2的平板3、抛光剂供给机构4以及抛光头6。在此抛光装置1中，以抛光头6支承硅晶圆W，自抛光剂供给机构4供给抛光剂5至抛光布2的同时，分别借由旋转平板3与抛光头6而使硅晶圆W的表面滑动接触于抛光布2而进行抛光。以下说明使用此抛光装置1抛光硅晶圆的状况下的本专利技术的精抛光方法。本专利技术的精抛光方法中，作为抛光剂5虽然所使用的是含有硅酸胶、氨以及羟乙基纤维素之物，但抛光剂满足下列条件，此抛光剂借由BET法所量测出的硅酸胶的一次粒径为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，且在将存在于抛光剂中的粒子借由动态光散射法或激光绕射散射法所量测出的累积体积比例在95％的粒径予以设为D1，并且将硅酸胶分散本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅晶圆的精抛光方法，对贴附于平板的抛光布供给抛光剂的同时，借由使硅晶圆滑动接触于该抛光布而进行精抛光，其特征在于：该抛光剂，含有硅酸胶、氨以及羟乙基纤维素，该硅酸胶借由BET法所量测出的一次粒径为20nm以上且未满30nm，该羟乙基纤维素的重量平均分子量在40万以上且70万以下，在将存在于该抛光剂中的粒子借由动态光散射法或激光绕射散射法所量测出的累积体积比例在95％的粒径予以设为D1，并且将该硅酸胶分散在水中而使得与该抛光剂中的硅酸胶的浓度相同时的硅酸胶在借由动态光散射法或激光绕射散射法所量测出的累积体积比例在95％的粒径予以设为D2之时，D1/D2在1.5以上且2.5以下；以及该抛光布的使用，为将该抛光布风干后进行干燥，在该抛光布上滴下纯水，该滴下后经过100秒后的该纯水与该抛光布之间的接触角在60°以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.05 JP 2014-1597371.一种硅晶圆的精抛光方法，对贴附于平板的抛光布供给抛光剂的同时，借由使硅晶圆滑动接触于该抛光布而进行精抛光，其特征在于：该抛光剂，含有硅酸胶、氨以及羟乙基纤维素，该硅酸胶借由BET法所量测出的一次粒径为20nm以上且未满30nm，该羟乙基纤维素的重量平均分子量在40万以上且70万以下，在将存在于该抛光剂中的粒子借由动态光散射法或激光绕射散射法所量测出的累积体积比例在95％的粒径予...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤三千登，
申请(专利权)人：信越半导体株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP