(57)【要約】【課題】素材ウェーハの両面を同時に、粗研磨から仕上げ研磨までの研磨工程を同一の研磨布で行うことにより、素材ウェーハの研磨量を低減して、優れた平坦度を有する両面鏡面半導体ウェーハおよびその製造方法を提供する。【解決手段】素材ウェーハの両面を、砥粒を含有する研磨液を研磨布に供給しながら研磨して、前記両面を仕上げ研磨する研磨工程を有する半導体ウェーハの製造方法において、前記研磨布に、含有する砥粒の大きさで種別する少なくとも２種類の研磨液の供給を、大きなサイズの砥粒を含有する研磨液から、小さなサイズの砥粒を含有する研磨液に段階的に変更しながら研磨して、前記素材ウェーハの両面を同時に、粗研磨から仕上げ研磨までの研磨工程を同一の研磨布で行い、直径が４５０ｍｍ以上の大口径半導体ウェーハであっても、平坦度（ＧＢＩＲ）が、０．１μｍ以下を達成する。【選択図】図１
2010021487.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直径が４５０ｍｍ以上で、両面が仕上げ研磨されていることを特徴とする半導体ウェーハ。
【請求項２】
平坦度（ＧＢＩＲ）が、０．１μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の半導体ウェーハ。
【請求項３】
素材ウェーハの両面を、砥粒を含有する研磨液を研磨布に供給しながら研磨して、前記両面を仕上げ研磨する研磨工程を有する半導体ウェーハの製造方法において、
前記研磨布に、含有する砥粒の平均粒径で種別する少なくとも２種類の研磨液を、大きなサイズの砥粒を含有する研磨液から、小さなサイズの砥粒を含有する研磨液に段階的に変更しながら供給して、前記素材ウェーハの両面を同時に、粗研磨から仕上げ研磨までの研磨工程を同一の研磨布で行うことを特徴とする半導体ウェーハの製造方法。
【請求項４】
前記少なくとも２種類の研磨液が、粗研磨用砥粒を含有する研磨液と仕上げ研磨用砥粒を含有する研磨液であることを特徴とする請求項３に記載の半導体ウェーハの製造方法。
【請求項５】
前記粗研磨用砥粒のサイズが、平均粒径で、０．５μｍを超え２．０μｍ以下であることを特徴とする請求項４に記載の半導体ウェーハの製造方法。
【請求項６】
前記仕上げ研磨用砥粒のサイズが、平均粒径で、０〜０．５μｍ（０μｍを含まず）であることを特徴とする請求項４または５に記載の半導体ウェーハの製造方法。
【請求項７】
前記粗研磨用砥粒が、コロイダルシリカであることを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項記載の半導体ウェーハの製造方法。
【請求項８】
前記仕上げ研磨用砥粒が、コロイダルシリカであることを特徴とする請求項４乃至７のいずれか１項記載の半導体ウェーハの製造方法。
【請求項９】
前記半導体ウェーハは、直径が４５０ｍｍ以上の大口径シリコンウェーハである請求項３乃至８のいずれか１項記載の半導体ウェーハの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェーハおよびその製造方法に関するものであり、詳しくは、素材ウェーハを両面鏡面研磨する半導体ウェーハの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェーハに要求される性能の１つに、表面精度の向上が挙げられる。特に、半導体ウェーハ上に形成される素子の微細化と、半導体ウェーハの大口径化により、露光時における半導体ウェーハの平坦度要求は、ますます厳しくなっている。
【０００３】
半導体ウェーハは、インゴットから素材ウェーハを切り出すスライス工程と、切り出した素材ウェーハを所定の厚さに近づける研削工程と、研削された素材ウェーハの厚さを所定の公差内に収め、かつ素材ウェーハの表面を所定の粗さおよび性状にする研磨工程とを経て製造される。両面鏡面半導体ウェーハの場合は、半導体ウェーハの両面の表面性状が良好であることが求められるため、上記した研磨工程の他に、最終製造工程において、半導体ウェーハの両面を仕上げ研磨する工程を付加することが一般的である。
【０００４】
例えば、特許文献１には、両面研磨した素材ウェーハを、さらに最終工程で、研磨液を供給しながらバフで素材ウェーハの表裏面を仕上げ研磨して両面鏡面半導体ウェーハとする、半導体ウェーハの製造方法が開示されている。
【特許文献１】特許第３１０９４１９号公報
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示される製造方法では、両面研磨工程と仕上げ研磨工程とが分離しているため、両面研磨工程後に、素材ウェーハの表面にキズがついたり、汚れが付着したりすることが避けられず、キズや汚れの除去に伴って、仕上げ研磨工程での素材ウェーハの研磨量が増加する結果、半導体ウェーハの平坦度が劣化するという問題があった。かかる問題は、特に、直径が４５０ｍｍ以上の大口径半導体ウェーハで顕著であった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の実情を鑑みなされたもので、素材ウェーハの両面を同時に、粗研磨から仕上げ研磨までの研磨工程を同一の研磨布で行うことにより、素材ウェーハの研磨量を低減して、優れた平坦度を有する両面鏡面半導体ウェーハおよびその製造方法を提供することを目的とする。
特に、本発明は、半導体ウェーハの直径が４５０ｍｍ以上の大口径シリコンウェーハである場合に、顕著な効果を有する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
発明者は、上記の目的を達成するため、研削を終了した素材ウェーハの両面を研磨して両面鏡面半導体ウェーハとするに際し、従来法に比べて素材ウェーハの研磨量を低減して、半導体ウェーハの平坦度を向上させることができる半導体ウェーハの製造方法について鋭意検討を行った。
その結果、研削工程を終了した素材ウェーハの両面を、砥粒を含まない研磨布に、含有する砥粒の平均粒径で種別する少なくとも２種類の研磨液を、大きなサイズの砥粒を含有する研磨液から、小さなサイズの砥粒を含有する研磨液に段階的に変更しながら供給して、素材ウェーハの両面を同時に、粗研磨から仕上げ研磨までを1回の研磨工程で、同一の研磨布で行うことにより、素材ウェーハの研磨量を低減し、半導体ウェーハの平坦度を向上させることができることを見出した。
【０００８】
本発明は、上記の知見に基づくもので、その要旨構成は次のとおりである。
１．直径が４５０ｍｍ以上で、両面が仕上げ研磨されていることを特徴とする半導体ウェーハ。
【０００９】
２．平坦度（ＧＢＩＲ）が、０．１μｍ以下であることを特徴とする上記１に記載の半導体ウェーハ。
【００１０】
３．素材ウェーハの両面を、砥粒を含有する研磨液を研磨布に供給しながら研磨して、前記両面を仕上げ研磨する研磨工程を有する半導体ウェーハの製造方法において、
前記研磨布に、含有する砥粒の平均粒径で種別する少なくとも２種類の研磨液を、大きなサイズの砥粒を含有する研磨液から、小さなサイズの砥粒を含有する研磨液に段階的に変更しながら供給して、前記素材ウェーハの両面を同時に、粗研磨から仕上げ研磨までの研磨工程を同一の研磨布で行うことを特徴とする半導体ウェーハの製造方法。
【００１１】
４．前記少なくとも２種類の研磨液が、粗研磨用砥粒を含有する研磨液と仕上げ研磨用砥粒を含有する研磨液であることを特徴とする上記３に記載の半導体ウェーハの製造方法。
【００１２】
５．前記粗研磨用砥粒のサイズが、平均粒径で、０．５μｍを超え２．０μｍ以下であることを特徴とする上記４に記載の半導体ウェーハの製造方法。
【００１３】
６．前記仕上げ研磨用砥粒のサイズが、平均粒径で、０〜０．５μｍ（０μｍを含まず）であることを特徴とする上記４または５に記載の半導体ウェーハの製造方法。
【００１４】
７．前記粗研磨用砥粒が、コロイダルシリカであることを特徴とする上記４乃至６のいずれか１項記載の半導体ウェーハの製造方法。
【００１５】
８．前記仕上げ研磨用砥粒が、コロイダルシリカであることを特徴とする上記４乃至７のいずれか１項記載の半導体ウェーハの製造方法。
【００１６】
９．前記半導体ウェーハは、直径が４５０ｍｍ以上の大口径シリコンウェーハである上記３乃至８のいずれか１項記載の半導体ウェーハの製造方法。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の半導体ウェーハの製造方法によれば、粗研磨から仕上げ研磨までの研磨工程を同一の研磨布で行うことにより、素材ウェーハの研磨量を低減し、平坦度に優れる半導体ウェーハを得ることができる。
また、粗研磨工程から仕上げ研磨工程までの研磨工程全体を1つの工程に集約することにより、研磨工数を低減することができる。
特に、本発明の半導体ウェーハの製造方法は、直径が４５０ｍｍ以上の大口径半導体ウェーハ、とりわけシリコンウェーハを得るのに適している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の半導体ウェーハの製造方法について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の製造方法で使用する両面研磨装置の一例を示す斜視図である。両面研磨装置１００は、一対の上定盤１および下定盤２と、上定盤１および下定盤２に固定された上研磨布３および下研磨布４と、小穴５および側面ギア６ａを有するキャリア６と、キャリア６の側面ギア６ａと噛み合う中心ギア７と、研磨液供給管８とからなる。
【００１９】
図２は、図１の両面研磨装置１００を、上定盤１を外した状態で真上から眺めた平面図である。この両面研磨装置１００は、５個のキャリア６を有する場合の例であるが、本発明では、少なくとも１個のキャリア６を有していればよく、必要に応じてキャリアの配設個数を増減することができる。
【００２０】
図３は、素材ウェーハ９を研磨している状態の両面研磨装置１００の図２に示すＩ−Ｉ線上の断面図である。
キャリア６の小穴５ａに嵌め込んだ素材ウェーハ９を、上研磨布３を固定した上定盤１と、下研磨布４を固定した下定盤２で挟み込み、研磨液供給管８から上研磨布３および下研磨布４に研磨液を供給しながら、図２に示すように、上定盤１および下定盤２を逆向きの方向に回転させ、中心ギア７を用いてキャリア６を矢印の方向に回転させて、素材ウェーハ９の両面を同時に研磨する。
【００２１】
本発明では、＃２０００程度の砥粒で研削された素材ウェーハ９をキャリア６の小穴５ａに嵌めこみ研磨に供される。研磨は、上定盤１と下定盤２で素材ウェーハ９を挟み込んだまま、含有する砥粒の平均粒径で種別する少なくとも２種類の研磨液を、大きなサイズの砥粒を含有する研磨液から、小さなサイズの砥粒を含有する研磨液に段階的に変更しながら供給することによって、素材ウェーハの両面を同時に、粗研磨から仕上げ研磨までの研磨工程全体を、同一の研磨布を用いて１回の工程で行うことができる。従って、従来法のように、粗研磨工程と仕上げ研磨工程との間で、含有する砥粒のサイズが異なる研磨液に変更するために、研磨布を交換したり、別の両面研磨装置に研磨途中の素材ウェーハを載せかえたりする際に、素材ウェーハをハンドリングすることがないことから、研磨途中の素材ウェーハにキズをつけたり、汚れを付着させたりすることがない。これにより、研磨途中の素材ウェーハ上についたキズや汚れを除去するために、仕上げ研磨量を増やす必要がなくなり、素材ウェーハの総研磨量を低減することができる。その結果、半導体ウェーハの平坦度を向上させることができる。この素材ウェーハの総研磨量の低減による半導体ウェーハの平坦度向上の他に、本発明の半導体ウェーハの製造方法では、従来法で行っていた素材ウェーハのハンドリングによって、素材ウェーハに歪み等が加わることがないことも、半導体ウェーハの平坦度向上に寄与する。また、粗研磨工程から仕上げ研磨工程までを１つの工程に集約することによって、研磨工数を低減することができる。
【００２２】
次に本発明の製造方法で用いる研磨布および砥粒について説明する。
上研磨布３および下研磨布４は、砥粒を含まず、素材ウェーハ９を上定盤１と下定盤２で挟み込んで回転させたときに破損することがなければ特に制限されることはないが、ウレタン系が好ましい。なお、上研磨布３および下研磨布４は、同一材質、あるいは異なる材質のいずれでも良い。
【００２３】
粗研磨用砥粒のサイズは、平均粒径で、０．５μｍを超え２．０μｍ以下の範囲が好ましい。粗研磨用砥粒のサイズが、平均粒径で、０．５μｍ以下の場合、研磨レートの低下の懸念がある。一方、２．０μｍを超えると、研磨途中の素材ウェーハの表面にキズが入る懸念がある。より好ましい粗研磨用砥粒のサイズは、平均粒径で、０．８〜１．５μｍの範囲である。
【００２４】
なお、粗研磨用砥粒は、上記したサイズの範囲内で２種類以上の粗研磨用砥粒を準備し、それぞれの粗研磨用砥粒を含有した研磨液を生成して、大きなサイズの砥粒を含有する研磨液から、小さなサイズの砥粒を含有する研磨液に段階的に変更しながら研磨してもよい。例えば、平均粒径を１．５μｍとする第１粗研磨用砥粒を含有する研磨液を研磨布に供給しながら行う第１粗研磨と、平均粒径を１．０μｍとする第２粗研磨用砥粒を含有する研磨液を研磨布に供給しながら行う第２粗研磨を、第１粗研磨→第２粗研磨の順番で同一の研磨布を用いて研磨を行っても良い。素材ウェーハの研磨は、大きいサイズの砥粒を含有する研磨液から小さいサイズの砥粒を含有する研磨液への変更回数を多くした方が、研磨が進むにつれて変化する素材ウェーハの表面状態に対して、常に最適なサイズの砥粒を含有する研磨液で研磨することができるが、従来法では、含有する砥粒のサイズが異なる研磨液に変更する毎に、研磨布の交換等をする必要があるのに対して、本発明の製造方法では、同一の研磨布で研磨することができるため、工数低減や研磨途中の半導体ウェーハにキズ等をつけることの防止につながる。
【００２５】
仕上げ研磨用砥粒のサイズは、平均粒径で、０〜０．５μｍ（０μｍは含まず）の範囲が好ましい。仕上げ研磨用砥粒の平均粒径が０．５μｍを超えると、研磨途中の素材ウェーハの表面にキズが入る懸念がある。より好ましい仕上げ研磨用砥粒のサイズは、平均粒径で、０．１〜０．２μｍの範囲である。
【００２６】
なお、仕上げ研磨用砥粒についても、粗研磨用砥粒の場合と同様に、上記した仕上げ研磨用砥粒のサイズの範囲内で２種類以上の仕上げ研磨用砥粒を準備し、それぞれのサイズの仕上げ研磨用砥粒について研磨液を生成し、研磨してもよい。
【００２７】
次に本発明の製造方法における研磨条件について説明する。
研磨液は、上記した砥粒とアルカリ溶液を混合して生成し、研磨液供給管８を通じて上研磨布３および下研磨布４に供給される。研磨液の供給量は、上定盤１、下定盤２およびキャリア６の回転数、ならびに上定盤１および下定盤２で素材ウェーハ９を挟み込む力によって異なるが、研磨中に、上研磨布３または下研磨布４と素材ウェーハ９の表面との間に、一定厚さ以上の研磨液膜が形成され、円滑に研磨することができるように各条件を設定すれば良い。一定厚さ以上の研磨液膜が形成され、円滑に研磨することができる各条件の範囲は、次のとおりである。なお、括弧内は、好ましい条件の範囲である。
研磨液の供給量：０〜２０００ｍｌ/分（０ｍｌ／分を含まず）
（好ましくは、５００〜１０００ｍｌ/分）
上定盤１の回転数：０〜８０ｒｐｍ（０ｒｐｍを含まず）
（好ましくは、１０〜５０ｒｐｍ）
下定盤２の回転数：０〜８０ｒｐｍ（０ｒｐｍを含まず）
（好ましくは、１０〜５０ｒｐｍ）
キャリア６の回転数：０〜８０ｒｐｍ（０ｒｐｍを含まず）
（好ましくは、５〜５０ｒｐｍ）
【００２８】
上記した条件で、粗研磨される素材ウェーハの研磨量（両面の合計研磨量）は、０〜２０μｍ（０μｍを含まず）が好ましい。より好ましくは、５〜１２μｍの範囲である。また、仕上げ研磨される素材ウェーハの研磨量（両面の合計研磨量）は、０〜１μｍ（０μｍを含まず）が好ましい。より好ましくは、０．１〜０．８μｍの範囲である。
【００２９】
上記した本発明の製造方法により、直径が４５０ｍｍ以上で、両面が仕上げ研磨されている半導体ウェーハを製造することができる。
特に、本発明の製造方法により得られた、直径が４５０ｍｍ以上で、両面が仕上げ研磨されている半導体ウェーハは、優れた平坦度（ＧＢＩＲ）：０．１μｍ以下を有する。
【００３０】
なお、上述したところは、この発明の実施形態の一例を示したにすぎず、請求の範囲において種々変更を加えることができる。
【実施例】
【００３１】
次に本発明に従う製造方法によって半導体ウェーハを試作したので、以下で説明する。
（発明例１）
＃１０００の砥粒で両面を研削した素材ウェーハを、図１に示した両面研削装置１００を用いて、本発明の半導体ウェーハの製造方法に従い、素材ウェーハの両面を同時に、粗研磨から仕上げ研磨までの研磨工程を同一の研磨布を用いて研磨し、直径が３００ｍｍのシリコンウェーハを５０枚試作した。研磨条件は、次のとおりである。
上研磨布３：ウレタン系、下研磨布４：ウレタン系
粗研磨用砥粒：コロイダルシリカ、平均粒径：１．５μｍ
仕上げ研磨用砥粒：コロイダルシリカ、平均粒径：０．２μｍ
研磨液の供給量：５００ｍｌ/分
上定盤１の回転数：３０ｒｐｍ
下定盤２の回転数：３０ｒｐｍ
キャリア６の回転数：１５ｒｐｍ
粗研磨量（両面の合計）：２０μｍ
仕上げ研磨量（両面の合計）：０．５μｍ
【００３２】
（比較例１）
粗研磨用砥粒を含有する研磨液での研磨の後に、一旦両面研磨装置１００を停止して、上研磨布３および下研磨布４を交換してから仕上げ研磨用砥粒を含有する研磨液での研磨を行った以外は、発明例１と同一の製造方法で、直径が３００ｍｍのシリコンウェーハを５０枚試作した。
【００３３】
（比較例２）
仕上げ研磨量が１．０μｍである以外は、比較例１と同一の製造方法で、直径が３００ｍｍのシリコンウェーハを５０枚試作した。
【００３４】
（発明例２）
粗研磨用砥粒を、第１粗研磨用砥粒および第２粗研磨用砥粒の２種類とし、仕上げ研磨用砥粒を、第１仕上げ研磨用砥粒および第２仕上げ研磨用砥粒の２種類としたこと以外は、発明例１と同一の製造方法で、直径が３００ｍｍのシリコンウェーハを５０枚試作した。なお、発明例１と異なる研磨条件は、次のとおりである。
上研磨布３：ウレタン系、下研磨布４：ウレタン系
第１粗研磨用砥粒：コロイダルシリカ、平均粒径：１．５μｍ
第２粗研磨用砥粒：コロイダルシリカ、平均粒径：１．０μｍ
第１仕上げ研磨用砥粒：コロイダルシリカ、平均粒径：０．５μｍ
第２仕上げ研磨用砥粒：コロイダルシリカ、平均粒径：０．２５μｍ
第１粗研磨量：１５μｍ
第２粗研磨量：５μｍ
第1仕上げ研磨量：０．４μｍ
第２仕上げ研磨量：０．１μｍ
【００３５】
（比較例３）
砥粒の変更毎に、一旦両面研磨装置１００を停止して、上研磨布３および下研磨布４を交換してから研磨を行った以外は、発明例２と同一の製造方法で、直径が３００ｍｍのシリコンウェーハを５０枚試作した。
【００３６】
（発明例３）
＃１０００の砥粒で両面を研削した素材ウェーハを、図１に示した両面研削装置１００を用いて、本発明の半導体ウェーハの製造方法に従い、素材ウェーハの両面を同時に、粗研磨から仕上げ研磨までの研磨工程を同一の研磨布を用いて研磨し、直径が４５０ｍｍのシリコンウェーハを５０枚試作した。研磨条件は、次のとおりである。
上研磨布３：ウレタン系、下研磨布４：ウレタン系
粗研磨用砥粒：コロイダルシリカ、平均粒径：１．５μｍ
仕上げ研磨用砥粒：コロイダルシリカ、平均粒径：０．２μｍ
研磨液の供給量：５００ｍｌ/分
上定盤１の回転数：３０ｒｐｍ
下定盤２の回転数：３０ｒｐｍ
キャリア６の回転数：１５ｒｐｍ
粗研磨量（両面の合計）：２０μｍ
仕上げ研磨量（両面の合計）：０．５μｍ
【００３７】
（比較例４）
粗研磨用砥粒を含有する研磨液での研磨の後に、一旦両面研磨装置１００を停止して、上研磨布３および下研磨布４を交換してから仕上げ研磨用砥粒を含有する研磨液での研磨を行った以外は、発明例３と同一の製造方法で、直径が４５０ｍｍのシリコンウェーハを５０枚試作した。
【００３８】
（比較例５）
仕上げ研磨量が１．０μｍである以外は、比較例４と同一の製造方法で、直径が４５０ｍｍのシリコンウェーハを５０枚試作した。
【００３９】
（発明例４）
粗研磨用砥粒を、第１粗研磨用砥粒および第２粗研磨用砥粒の２種類とし、仕上げ研磨用砥粒を、第１仕上げ研磨用砥粒および第２仕上げ研磨用砥粒の２種類としたこと以外は、発明例３と同一の製造方法で、直径が４５０ｍｍのシリコンウェーハを５０枚試作した。なお、発明例３と異なる研磨条件は、次のとおりである。
上研磨布３：ウレタン系、下研磨布４：ウレタン系
第１粗研磨用砥粒：コロイダルシリカ、平均粒径：１．５μｍ
第２粗研磨用砥粒：コロイダルシリカ、平均粒径：１．０μｍ
第１仕上げ研磨用砥粒：コロイダルシリカ、平均粒径：０．５μｍ
第２仕上げ研磨用砥粒：コロイダルシリカ、平均粒径：０．２５μｍ
第１粗研磨量：１５μｍ
第２粗研磨量：５μｍ
第1仕上げ研磨量：０．４μｍ
第２仕上げ研磨量：０．１μｍ
【００４０】
（比較例６）
砥粒の変更毎に、一旦両面研磨装置１００を停止して、上研磨布３および下研磨布４を交換してから研磨を行った以外は、発明例４と同一の製造方法で、直径が４５０ｍｍのシリコンウェーハを５０枚試作した。
【００４１】
かくして得られた各サンプルについて、表面のキズおよび汚れ、ならびに平坦度(ＧＢＩＲ)について評価した。以下、評価方法について説明する。
【００４２】
（表面のキズおよび汚れ）
各サンプルの表面を、半導体レーザを用いた表面欠陥検査装置（ＳＰ１）を用いて観察し、表面のキズおよび汚れの個数を数え、次のように各サンプルを評価した。
合格：サンプルの表面にキズおよび汚れが０個
不合格：サンプルの表面にキズおよび汚れが１個以上
各サンプルの合格・不合格の評価結果から、発明例１〜４、比較例１〜６のそれぞれ５０枚について、表面キズ・汚れに関する合格率を算出した。
【００４３】
（平坦度(ＧＢＩＲ)）
各サンプルの平坦度(ＧＢＩＲ)を、静電容量型の平坦度測定装置を用いて測定した。各サンプルの測定結果から、発明例１〜４、比較例１〜６のそれぞれ５０枚について、平均値を算出した。
【００４４】
評価結果を表１に示す。
【００４５】
【表１】
2010021487.tif 000003
【００４６】
同表から明らかなように、発明例１は、仕上げ研磨量が少ないにもかかわらず、表面キズ・汚れに関する合格率および平坦度(ＧＢＩＲ)の平均値の両方が良好であった。これは、発明例１では、研磨途中の素材ウェーハをハンドリングすることがないため、素材ウェーハにキズや汚れ、歪みが入り難いからであると考えられる。
また、発明例２は、発明例１と総研磨量が同一で、その結果、平坦度(ＧＢＩＲ)の平均値は、発明例１と同一であるが、表面キズ・汚れに関する合格率がさらに向上した。これは、粗研磨用砥粒および仕上げ研磨用砥粒をそれぞれ２種類としたことにより、研磨が進むにつれて変化する素材ウェーハの表面状態に対して、常に最適なサイズの砥粒で研磨することができたためと考えられる。
これに対し、比較例１は、仕上げ研磨量が発明例１と同一であっても、表面キズ・汚れに関する合格率が低かった。平坦度(ＧＢＩＲ)の平均値についても発明例１に比べて劣っていた。これは、研磨液の変更時における素材ウェーハのハンドリングにより、素材ウェーハにキズや汚れがつくことにより、表面キズ・汚れに関する合格率が低下し、また、素材ウェーハに歪みが入って半導体ウェーハの平坦度(ＧＢＩＲ)が劣化したと考えられる。比較例２は、仕上げ研磨量が多いため、表面キズ・汚れに関する合格率は発明例１と同等であるものの、平坦度(ＧＢＩＲ)の平均値が劣っていた。これは、仕上げ研磨量を多くすることによって、素材ウェーハのハンドリングによる表面キズや汚れを除去することができるが、仕上げ研磨量の増加によって平坦度(ＧＢＩＲ)が劣化したものと考えられる。比較例３は、総研磨量が発明例２と同一であるが、表面キズ・汚れに関する合格率が、直径３００ｍｍのシリコンウェーハの中で最も低く、平坦度(ＧＢＩＲ)の平均値も劣っていた。これは、研磨液の変更時における素材ウェーハのハンドリング回数が、発明例１、発明例２、比較例１および比較例２と比べて多いため、素材ウェーハにキズや汚れ、歪みが入り易かったものと考えられる。
また、発明例３および発明例４は、シリコンウェーハの直径が４５０ｍｍの大口径であるにもかかわらず、シリコンウェーハの直径が３００ｍｍである発明例１および発明例２の表面キズ・汚れに関する合格率および平坦度(ＧＢＩＲ)の平均値と同一であった。
これに対し、比較例５および比較例６は、シリコンウェーハの直径が４５０ｍｍの大口径になることにより、表面キズ・汚れに関する合格率または平坦度(ＧＢＩＲ)の平均値が、直径が３００ｍｍのシリコンウェーハの場合と比べて、さらに悪化した。これは、シリコンウェーハの直径が大きくなることにより、素材ウェーハのハンドリングが難しくなり、ハンドリング中に素材ウェーハにキズや汚れ、あるいは歪みがさらに入り易くなったものと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明の半導体ウェーハの製造方法によれば、粗研磨から仕上げ研磨までの研磨工程を同一の研磨布上で行うことにより、素材ウェーハの研磨量を低減し、平坦度に優れる半導体ウェーハを得ることができる。
また、粗研磨工程から仕上げ研磨工程までの研磨工程全体を1つの工程に集約することにより、研磨工数を低減することができる。
特に、本発明の半導体ウェーハの製造方法は、直径が４５０ｍｍ以上の大口径半導体ウェーハ、とりわけシリコンウェーハを得るのに適している。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の製造方法で使用する両面研磨装置の一例を示す斜視図である。
【図２】図１に示す両面研磨装置を、上定盤を外した状態で真上から眺めた平面図である。
【図３】素材ウェーハを研磨している状態の図１に示す両面研磨装置の図２に示す断面Ｉ−Ｉ線上の断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  上定盤
２  下定盤
３  上研磨布
４  下研磨布
５、５ａ、５ｂ、５ｃ  小穴
６  キャリア
７  中心ギア
８  研磨液供給管
９  素材ウェーハ
１００  両面研磨装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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