(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンク内に貯蔵された研磨剤を定盤上に貼り付けられた研磨布に供給しながらシリコンウェーハを前記研磨布に摺接させて研磨し、前記供給した研磨剤を前記タンク内に回収して循環させるシリコンウェーハの研磨方法であって、
前記タンク内に回収して循環させる研磨剤中に含まれるケイ酸イオンの濃度を所定の範囲内の濃度となるように調整しながら前記シリコンウェーハを研磨する工程と、前記供給した研磨剤のうち前記タンク内に回収できない一部の前記研磨剤と同量の新研磨剤を前記タンク内に加える工程を有し、前記研磨剤の一部が前記タンク内に回収されないことによって減少する前記ケイ酸イオンの濃度を、前記シリコンウェーハの研磨中に前記タンク内の研磨剤にアルカリを加え、該アルカリと前記シリコンウェーハとの反応で前記ケイ酸イオンを生成することによって前記所定の範囲内の濃度となるように調整することを特徴とするシリコンウェーハの研磨方法。
【請求項２】
前記所定の範囲内のケイ酸イオンの濃度を、１．０〜４．６ｇ／Ｌの範囲内に調整することを特徴とする請求項１に記載のシリコンウェーハの研磨方法。
【請求項３】
前記シリコンウェーハの研磨中に前記タンク内の研磨剤に加えるアルカリの量を所定時間当たり一定量となるように調整することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のシリコンウェーハの研磨方法。
【請求項４】
前記シリコンウェーハの研磨中に加えるアルカリを、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムのうち少なくとも１つとすることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のシリコンウェーハの研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研磨剤を供給しながらシリコンウェーハを研磨布に摺接させて研磨する研磨方法及び、その研磨剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般にシリコンウェーハの製造方法は、シリコンインゴットをスライスして薄円板状のウェーハを得るスライス工程と、該スライス工程によって得られたウェーハの割れ、欠けを防止するためにその外周部を面取りする面取り工程と、面取りされたウェーハを平坦化するラッピング工程と、面取り及びラッピングされたウェーハに残留する加工歪みを除去するエッチング工程と、エッチングされたウェーハの表面を鏡面化する研磨（ポリッシング）工程と、研磨されたウェーハを洗浄して、これに付着した研磨剤や異物を除去する洗浄工程を有している。【０００３】
以上は、主な工程のみを示したもので、他に熱処理工程や平面研削工程等が加わったり、工程の順番が入れ換えられたりする。また、同一の工程を複数回実施することもある。その後、検査等を行い、デバイス製造工程に送られ、シリコンウェーハの表面上に絶縁膜や金属配線を形成し、メモリー等のデバイスが製造される。【０００４】
上記研磨工程は、研磨剤を供給しながらシリコンウェーハを研磨布に摺接させることによって表面を鏡面化する工程であり、シリコンウェーハを高平坦度に鏡面研磨すること、及び研磨速度の向上が望まれる。この研磨工程で用いられる研磨剤として、主にアルミナやコロイダルシリカ（ＳｉＯ２）を含有した研磨剤が多く使用されている。特に、アルミナやコロイダルシリカを水で希釈し、更にアルカリが添加された懸濁液（スラリー）状の研磨剤が使用されている。【０００５】
ここで、研磨速度を向上する方法として、研磨に使用する研磨剤を工夫することがある。例えば、上記シリカ系の研磨剤は、粒径が１０〜１５０ｎｍ程度のものが用いられている。研磨剤に含まれるシリカの粒度を大きくすればするほど研磨能力は向上する。しかし、粒径が大きくなるほどウェーハ表面に研磨ダメージ等が生じやすい。【０００６】
また、研磨速度の向上のための他の方法として、研磨剤にｐＨ調整剤を入れ、ｐＨを一定に保つ方法がある（例えば、特許文献１参照）。ここで、添加剤としては水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等が使用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２６３４４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
一般に、このｐＨ調整剤を研磨剤中に添加する際、ｐＨを１０．５以上に保持すると研磨速度が向上する一方、このような高いｐＨ状態を保つと、デバイス作製時に有害なニッケル、銅などの金属不純物がシリコンウェーハへ導入されやすくなることが知られている。従って、従来では、研磨剤のｐＨを１０．５程度に保持するようにして研磨剤を使用している。
ここで、シリコンウェーハの研磨において用いられるシリカ系の研磨剤は、水、シリカ、アルカリを含み、研磨中に以下の式で示す反応を起こす。
Ｓｉ＋２ＯＨ―＋Ｈ２Ｏ→ＳｉＯ３２−＋２Ｈ２↑【０００９】
この式を基に従来では研磨速度ｋを以下のように考えていた。通常、Ｓｉは固体であり、Ｈ２Ｏは余剰である。研磨剤はシリカを含み、ＳｉＯ３２−のポリマーと考えられ、これも余剰とすると、研磨速度ｋを以下のように示すことができる。
ｋ∝Ｃ×［Ｈ２Ｏ］［ＯＨ―］２／［ＳｉＯ３２−］→ｋ∝Ｃ’×［ＯＨ―］２【００１０】
このように、副生成物であるケイ酸イオンＳｉＯ３２−の濃度よりも水酸化物イオンの濃度が高い場合のみを考え、［ＯＨ―］の制御に重点を置いている。すなわち、研磨剤のｐＨを測定し、測定したｐＨが所定値（例えば１０．５）を下回った際に、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、Ｎａ２ＣＯ３、Ｋ２ＣＯ３などのｐＨ調整剤を加える調整をしている。
しかし、このような従来のｐＨを所定値に保つ方法で調整した研磨剤を用いてシリコンウェーハを研磨すると、研磨速度を向上できるものの、研磨バッチ間で研磨速度のばらつきが発生してしまい、毎バッチ同じ研磨時間で研磨しても目標厚さに対し１〜数μｍ程度の誤差が発生するという問題を生じる。【００１１】
より高精度な研磨取代や仕上がり厚さを制御するには、毎バッチ研磨速度がほぼ一定になるように研磨剤の状態を調整し、研磨時間を正確に設定する必要があり、上記したように研磨速度が一定にならないと、正確な研磨時間の設定ができない。
近年、研磨後のシリコンウェーハに対してより高平坦度が要求されるのに伴い、取代の許容範囲が０．１μｍ程度以下となってきており、従来の方法ではこの要件を満たすことができない。また、従来の方法では、研磨バッチ処理の進行とともに、研磨速度が大きく低下し、使用できるバッチ処理数が短いという問題もある。【００１２】
本発明は前述のような問題に鑑みてなされたもので、高い研磨速度を各バッチ間で一定に保つことができる研磨剤、及びその研磨剤を用いて、目標とする研磨取代又は仕上がり厚さに高精度に制御できるシリコンウェーハの研磨方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明によれば、タンク内に貯蔵された研磨剤を定盤上に貼り付けられた研磨布に供給しながらシリコンウェーハを前記研磨布に摺接させて研磨し、前記供給した研磨剤を前記タンク内に回収して循環させるシリコンウェーハの研磨方法であって、前記タンク内の研磨剤中に含まれるケイ酸イオンの濃度を所定の範囲内の濃度となるように調整しながら前記シリコンウェーハを研磨する工程を有することを特徴とするシリコンウェーハの研磨方法が提供される。【００１４】
このような研磨方法であれば、研磨速度を高く保つことができ、かつ、研磨速度を各バッチ間で一定に保つことができる。その結果、研磨時間を正確に設定できるので、目標とする研磨取代又は仕上がり厚さに高精度に制御できる。【００１５】
このとき、前記供給した研磨剤のうち前記タンク内に回収できない一部の前記研磨剤と同量の新研磨剤を前記タンク内に加える工程を有し、前記研磨剤の一部が前記タンク内に回収されないことによって減少する前記ケイ酸イオンの濃度を、前記シリコンウェーハの研磨中に前記タンク内の研磨剤にアルカリを加え、該アルカリと前記シリコンウェーハとの反応で前記ケイ酸イオンを生成することによって前記所定の範囲内の濃度となるように調整することが好ましい。【００１６】
このようにすれば、研磨剤の一部がタンク内に回収されないことによって減少するケイ酸イオンの濃度を容易に所定の範囲内の濃度となるように調整できる。また、ケイ酸イオンをアルカリとシリコンウェーハとの反応で生成させるので、コストの増加を抑制できる。また、タンク内に回収されない一部の研磨剤の量と、タンク内の研磨剤に加えるアルカリの量を調整することによって、研磨速度を調整できる。【００１７】
またこのとき、前記所定の範囲内のケイ酸イオンの濃度を、１．０〜４．６ｇ／Ｌの範囲内に調整することが好ましい。
このようにすれば、確実に、高い研磨速度を各バッチ間で一定に保つことができる。【００１８】
またこのとき、前記シリコンウェーハの研磨中に前記タンク内の研磨剤に加えるアルカリの量を所定時間当たり一定量となるように調整することが好ましい。
このようにすれば、アルカリを加えることによって一時的にケイ酸イオンの濃度が低下して研磨速度が不安定になることもなく、より簡潔かつ確実にケイ酸イオンの濃度を所定の範囲内の濃度となるように調整できる。【００１９】
またこのとき、前記シリコンウェーハの研磨中に加えるアルカリを、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムのうち少なくとも１つとすることができる。
このように、本発明のシリコンウェーハの研磨方法では、様々なアルカリを適用できる。【００２０】
また、本発明によれば、シリコンウェーハを定盤上に貼り付けられた研磨布に摺接させて研磨する際に前記研磨布に供給する研磨剤であって、水、シリカ、アルカリ、及びケイ酸イオンを含み、前記ケイ酸イオンの濃度が１．０〜４．６ｇ／Ｌの範囲内に調整されたものであることを特徴とする研磨剤が提供される。【００２１】
このような研磨剤を用いて研磨することによって、研磨速度を高く保つことができ、かつ、研磨速度を各バッチ間で一定に保つことができる。その結果、研磨時間を正確に設定できるので、目標とする研磨取代又は仕上がり厚さに高精度に制御できる研磨剤となる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明では、シリコンウェーハの研磨方法において、タンク内の研磨剤中に含まれるケイ酸イオンの濃度を所定の範囲内の濃度となるように調整しながらシリコンウェーハを研磨するので、研磨速度を高く保つことができ、かつ、研磨速度を各バッチ間で一定に保つことができる。その結果、研磨時間を正確に設定できるので、目標とする研磨取代又は仕上がり厚さに高精度に制御できる。また、研磨速度が長期に亘って変動しにくいので、研磨剤のライフを長く設定できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明のシリコンウェーハの研磨方法を実施するために用いることができる両面研磨装置の一例を示した概略図である。（Ａ）側面断面図。（Ｂ）上方から見た内部構造図。
【図２】実施例の結果を示す図である。
【図３】比較例の結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明について実施の形態を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
シリコンウェーハの研磨において、従来、研磨速度を向上するために研磨剤のｐＨの値を管理し、例えば１０．５程度に保つように調整しながら研磨を行っている。しかし、このようにしてシリコンウェーハを研磨した場合、上記したように研磨速度は向上されるものの、研磨速度が各バッチ間で一定とならず、ばらつきが発生してしまう。また、特に研磨剤を新規に希釈調製した直後からしばらくの間は、研磨速度が向上しにくいことも分かってきた。
【００２５】
そこで、本発明者等はこのような問題を解決すべく鋭意検討を重ねた。その結果、従来では考慮されていないケイ酸イオンの濃度が研磨速度を変化させる要因となることに想到した。特に研磨剤を新規に希釈調製した直後からしばらくの間、研磨速度が向上しにくいのは、例えｐＨを十分高い状態としても、ケイ酸イオン濃度が十分に高くなっていないためであることを見出した。そして、このケイ酸イオンの濃度を所定範囲内の濃度となるように調整することによって、高研磨速度を安定して一定に保つことができることに想到し、本発明を完成させた。
【００２６】
本発明の研磨剤は、シリコンウェーハを定盤上に貼り付けられた研磨布に摺接させて研磨する際に研磨布に供給する研磨剤である。
また、本発明のシリコンウェーハの研磨方法は、タンク内に貯蔵された本発明の研磨剤を定盤上に貼り付けられた研磨布に供給しながらシリコンウェーハを研磨布に摺接させて研磨し、供給した研磨剤をタンク内に回収して循環させるシリコンウェーハの研磨方法である。
【００２７】
ここで、本発明は、シリコンウェーハの両面を同時に研磨する両面研磨、及び片面を研磨する片面研磨のどちらにも適応されることができる。
以下、本発明の研磨剤について説明する。
本発明の研磨剤は、水、シリカ、アルカリ、及びケイ酸イオンを含むものである。例えば、砥粒が１０〜１５０ｎｍ程度のコロイダルシリカを水で希釈し、アルカリを添加し、ケイ酸イオンを含む懸濁液状の研磨剤である。ここで、添加するアルカリは、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムのうち少なくとも１つである。また、金属不純物汚染を防ぐためのキレート剤を含むものであっても良い。
【００２８】
さらに、本発明の研磨剤は、ケイ酸イオンの濃度が１．０〜４．６ｇ／Ｌの範囲内に調整されたものである。ここで、ケイ酸イオンとしては、系外から導入したケイ酸イオンとシリコンウェーハの研磨中にシリコンウェーハとアルカリとの反応によって生成されるケイ酸イオンを含む。すなわち、シリコンウェーハの研磨中にケイ酸イオンの濃度が上記範囲内に調整された状態のものである。
【００２９】
このような研磨剤をシリコンウェーハの研磨に用いれば、研磨速度を高く保つことができ、かつ、研磨速度を各バッチ間で一定に保つことができる。その結果、研磨時間を正確に設定できるので、目標とする研磨取代又は仕上がり厚さに高精度に制御できる。
【００３０】
次に本発明のシリコンウェーハの研磨方法について説明する。ここでは、図１に示すような、複数のシリコンウェーハの両面を同時に研磨するタイプの両面研磨装置を用いて実施する場合を例として説明するが、本発明はこれに限定されず、例えば、１枚のシリコンウェーハの両面を同時に研磨する枚様式の両面研磨装置や、シリコンウェーハの片面を研磨する片面研磨装置を用いて実施することもできる。
【００３１】
図１（Ａ）（Ｂ）に示すように、両面研磨装置１は上下に相対向して設けられた上定盤２と下定盤３を備えており、上下定盤２、３には、それぞれ研磨布４が貼付されている。そして上下定盤２、３の間の中心部にはサンギヤ９が、周縁部にはインターナルギヤ１０が設けられている。キャリア５にはシリコンウェーハＷを保持するための保持孔６が設けられ、複数のキャリア５が上下定盤２、３の間に挟まれるようになっている。
【００３２】
また、サンギヤ９及びインターナルギヤ１０の各歯部にはキャリア５の外周歯が噛合しており、上下定盤２、３が上回転軸７、及び下回転軸８により所定の回転速度でそれぞれ回転されるのに伴い、それぞれのキャリア５は自転しつつサンギヤ９の周りを公転する。キャリア５の保持孔６に保持されたシリコンウェーハＷは、上下の研磨布４と摺接されて両面が同時に研磨される。この際、タンク１２内の研磨剤１３をノズル１１から研磨布４に供給する。
【００３３】
ここで供給する研磨剤１３の組成は上記した本発明の研磨剤とされる。供給した研磨剤１３は、例えば、研磨中に一部が飛び散ったり、ミストとして排気されるなどにより回収できない分を除いて、定盤受け１４に流れ落ちて集められた後、タンク１２内に回収され、以降の研磨に用いられる。このように、研磨剤１３はタンク１２と両面研磨装置１の間を循環する。
【００３４】
本発明のシリコンウェーハの研磨方法では、このタンク１２内の研磨剤１３中に含まれるケイ酸イオンの濃度を所定の範囲内の濃度となるように調整しながらシリコンウェーハＷを研磨する。このように、本発明は、従来考慮されていなかった研磨剤中のケイ酸イオンの濃度を調整することによって、研磨速度の安定化を図るものである。
ここで、ケイ酸イオンの濃度の調整方法は特に限定されないが、例えば以下のようにして行うことができる。濃度を減少させる場合には、供給した研磨剤の一部を排液し、ケイ酸イオンが含まれない、又はその調整する濃度より低い濃度のケイ酸イオンが含まれた新研磨剤を加える。濃度を増加させる場合には、ケイ酸イオンを直接加える方法の他に、後述するような、アルカリを加えて研磨中にシリコンウェーハとの反応によってケイ酸イオンを生成させる方法も適用できる。
【００３５】
このような研磨方法であれば、研磨速度を高く保つことができ、かつ、研磨速度を各バッチ間で一定に保つことができる。その結果、研磨時間を正確に設定できるので、目標とする研磨取代又は仕上がり厚さに高精度に制御できる。また、研磨速度が長期に亘って変動しにくいので、研磨剤のライフを長く設定できる。また、シリコンウェーハの抵抗率に応じて係数を設けることによって、異なる抵抗率のシリコンウェーハを研磨するときに研磨速度を予め予測できる。
【００３６】
研磨後のシリコンウェーハの表面は金属シリコンが露出した状態となり、研磨剤が付着したままで表面を空気にさらすと、金属シリコンとアルカリが不均一に反応するため面荒れを起こすことがある。そこで、研磨を終了した直後にシリコンウェーハの表面からアルカリを除去するため、純水又は界面活性剤をシリコンウェーハの表面に流すことが一般的に行われている。また、研磨を終了した後、次の研磨（次のバッチ）が行われる前には、通常、洗浄水を流しながら研磨布をブラシなどでこすることによって、研磨布に付着した異物、副生成物、及び研磨剤の凝集物などが除去される。
【００３７】
このようにして使用された洗浄水や界面活性剤が一部の未回収の研磨剤と混ざり、定盤受けから配管までの区間に残るが、洗浄水や界面活性剤がタンク内の研磨剤に混ざるのを防ぐために、この混合液中の研磨剤は回収できず、排液される。研磨材の回収と排液の切り替えは、配管とタンクとの間にセパレータを設けることによって行われる。
供給した研磨剤のうち、このように排液される研磨剤と、上記したような研磨中に飛び散る研磨剤などのような、タンク内に回収できない一部の研磨剤による減少分を補うため、それと同量の新研磨剤をタンク内に加える。
【００３８】
ここで、新研磨剤はタンク内の研磨剤１３のシリカ、水などの比率が変わらないように加えられる。
そして、研磨剤の一部がタンク内に回収されないことによって減少するケイ酸イオンの濃度を、シリコンウェーハの研磨中にタンク内の研磨剤にアルカリを加え、該アルカリとシリコンウェーハとの反応でケイ酸イオンを生成することによって所定の範囲内の濃度となるように調整する。
【００３９】
このとき、研磨開始からの経過時間によってセパレータを切り替えることで、排液される研磨剤の量を調整することができる。また、飛び散りなどによって回収できない研磨剤の量も各バッチでほぼ一定となる。すなわち、タンク内に回収できない研磨剤の量は各バッチで一定となるので、タンク内の研磨剤に加えるアルカリの量を調整することによって容易にケイ酸イオンの濃度を調整できる。また、ケイ酸イオンをアルカリとシリコンウェーハとの反応で生成させるので、コストの増加を抑制できる。
【００４０】
また、タンク内に回収されない一部の研磨剤の量と、タンク内の研磨剤に加えるアルカリの量とのバランスを調整することによってケイ酸イオンの濃度を所定の範囲内で微調整し、延いては研磨速度を調整することもできる。
ここで、ケイ酸イオンの濃度を所定の範囲内に調整するために加えるアルカリ量及び排液する研磨剤量を、シミュレーションを行うなどして決定することができる。
以下にシミュレーションの一例を示す。
【００４１】
シミュレーションの条件として、表１に示すように、直径３００ｍｍのシリコンウェーハを５枚同時に研磨する場合において、取代を１６μｍとすると、研磨重量は１３．１８ｇ（研磨する部分の体積×Ｓｉ密度×枚数）、反応によって生成するＳｉＯ３２−の量は２８．２３ｇ（分子量×研磨重量）となる。また、置換率はタンク内に回収される研磨剤の割合を示す。残留率はシリコンウェーハがアルカリと反応して生成するケイ酸イオンが研磨剤中に残存する割合を示し、残留しない分は回収できない研磨剤中に含まれている系外に排出される分である。すなわち、残留率は研磨剤を排液する量と研磨中に加えるアルカリ量に基づいて決定される。この残留率をパラメータとして任意のバッチ後のケイ酸イオンの濃度をシミュレーションできる。
【００４２】
【表１】
0005598607.tif 000002
【００４３】
具体的には、生成ＳｉＯ３２−量×残留率によって得られる増加分を初期濃度に加えていくことにより、研磨後の濃度を算出することができる。
表１の条件でシミュレーションを行った結果を表２に示す。表２に示すように、研磨バッチを繰り返すことによってケイ酸イオンの濃度が増加し、２０バッチ以降からはほぼ一定の濃度が保たれていることが分かる。この濃度の結果が所定の範囲内に入るようにシミュレーションすることによって、各バッチで排液する研磨剤の量及び加えるアルカリの量を決定することができる。
【００４４】
【表２】
0005598607.tif 000003
【００４５】
また、所定の範囲内のケイ酸イオンの濃度は、１．０〜４．６ｇ／Ｌの範囲内に調整されることが好ましい。
このようにすれば、研磨速度を高く、かつ、各バッチ間で一定に確実に保つことができる。
またこのとき、シリコンウェーハの研磨中にタンク内の研磨剤に加えるアルカリの量を所定時間当たり一定量となるように調整することが好ましい。ここで、加えるアルカリの所定時間当たり一定量は、使用する研磨装置やタンクの容量などによって適宜決定される。
このようにすれば、アルカリを加えることによって一時的にケイ酸イオンの濃度が低下して研磨速度が不安定になることもなく、より確実にケイ酸イオンの濃度を所定の範囲内の濃度となるように調整することができる。
【００４６】
或いは、特に研磨サイクルが十分に短く、必要なアルカリ量が少ない場合には、研磨中、又は研磨前後に必要な量のアルカリをまとめてタンク内に加えることもできる。
ここで、シリコンウェーハの研磨中に加えるアルカリは、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムのうち少なくとも１つとすることができ、様々なアルカリを適用できる。
【００４７】
尚、研磨剤を新規に作成した場合には、ケイ酸イオンの濃度を所定の範囲内に調整するために、ケイ酸イオンを加える、又は、アルカリを加えながらダミーのシリコンウェーハを研磨するなどしてケイ酸イオンを増やす調整が必要であるが（例えば、上記シミュレーションにおける０〜１５バッチの間）、その調整後、本発明のシリコンウェーハの研磨方法を用いてケイ酸イオンの濃度を所定の範囲内に調整しながらシリコンウェーハを繰り返し研磨することにより、長期に亘り安定して研磨速度を一定に保つことができる。
【００４８】
研磨剤中のケイ酸イオンの濃度の簡便な評価方法として、例えば、研磨剤の比重、電気導電率、濁度などが挙げられる。これらが一定のとき、ケイ酸イオンの濃度も一定であると考えることができる。
【００４９】
尚、循環される研磨剤に溶解するケイ酸イオンの濃度は、タンクの容量とシリコンウェーハの仕込み枚数（同時に研磨するシリコンウェーハの枚数）が一定の場合、研磨取代に依存するので必要な取代が増えればケイ酸イオンの濃度が高くなる。両面研磨のような取代が多い研磨では、図のように４．６ｇ／Ｌを上限とすることが好ましい。
また、仕上研磨のような研磨取代が極僅かな研磨では、溶解するケイ酸イオン濃度の増加があまり期待できない。この場合、スラリー原液に含まれるケイ酸イオン濃度に依存することになるが、高い研磨レートを期待するためには、１．０ｇ／Ｌ以上含まれることが好ましい。
【実施例】
【００５０】
以下、本発明の実施例及び比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。【００５１】
（実施例）
図１に示すような５枚のシリコンウェーハを同時に研磨可能な両面研磨装置を用い、本発明のシリコンウェーハの研磨方法に従って、研磨剤中のケイ酸イオンの濃度を４．６ｇ／Ｌに調整しながら、直径３００ｍｍのシリコンウェーハの研磨をバッチ式に繰り返した。ここで、１バッチ当たりの研磨枚数を５枚とした。また、エッチング済みのシリコンウェーハを、研磨前の厚さが７９３±２μｍ程度から７７７μｍとなるように、すなわち、研磨取代が１６μｍ程度となるように研磨時間を設定し、研磨圧２００ｇ／ｃｍ２で研磨した。研磨後のシリコンウェーハの厚さを測定して研磨代を調べ、この研磨代と研磨時間とから研磨速度を算出して評価した。【００５２】
まず、本発明の研磨剤を以下のようにして作製した。
７０Ｌの容量のタンク内に一次粒子径が３５ｎｍのコロイダルシリカを約０．６重量％、アルカリとしてＫＯＨを約０．０７５重量％入れて攪拌し、ベース研磨剤とした。その後、このベース研磨剤を供給しながらダミーのシリコンウェーハを研磨し、研磨中に５％ＫＯＨを加えることによって、研磨剤中のケイ酸イオンの濃度が４．６ｇ／Ｌになるように調整した。【００５３】
このようにして作製した本発明の研磨剤を用いてシリコンウェーハの研磨を繰り返し、各バッチの研磨速度を評価した。ここで、研磨剤中のケイ酸イオンの濃度は、研磨後に供給した研磨剤のうち、９Ｌの研磨剤を排液し、その分の新研磨剤を補充し、研磨中には、タンク内の研磨剤に５％ＫＯＨを２分当たり３ｍｌとなるように加えることによって、４．６ｇ／Ｌになるように調整した。【００５４】
そして、研磨後のケイ酸イオンの濃度を、モリブデン黄色法によって測定した。
その結果を図２に示す。図中の研磨速度は、研磨剤を作製するためにダミーウェーハを研磨した際の研磨速度を１としたときの相対値で示されている。図２に示すように、ケイ酸イオンの濃度を４．６ｇ／Ｌに調整しながら研磨することによって、図３に示す比較例の結果と比べ、同等の高い研磨速度を保ちつつ、研磨速度が各バッチ間で一定になっていることが分かった。また、目的の研磨取代も安定して達成できていることが分かった。【００５５】
このように、本発明のシリコンウェーハの研磨方法及び研磨剤は、高い研磨速度を各バッチ間で一定に保つことを可能にすることが確認できた。これにより、目標とする研磨取代又は仕上がり厚さに高精度に制御できる。【００５６】
（比較例）
ケイ酸イオンの濃度を考慮せず、研磨剤のｐＨを一定に保ちながら研磨する従来の研磨方法を用いた以外、実施例と同様な条件でシリコンウェーハを研磨し、実施例と同様に評価した。
その結果を図３に示す。図中の研磨速度は、実施例の研磨速度に対する相対値で示されている。図３に示すように、研磨剤のｐＨが一定になっているにも関わらず、研磨速度のばらつきが実施例と比べ大きくなっていることが分かった。この研磨速度のばらつきによって、研磨取代にもばらつきが発生してしまった。【００５７】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【図１】
0005598607.tif 000004
【図２】
0005598607.tif 000005
【図３】
0005598607.tif 000006