(57)【要約】【課題】ウエーハの表面粗さ及びウエーハ全体の平坦度の悪化を防止することができるシリコンウエーハの製造方法及びその製造方法で作製されたシリコンウエーハを提供する。【解決手段】少なくとも遊離砥粒によるラッピング工程、アルカリエッチング液によるエッチング工程を有するシリコンウエーハの製造方法において、前記ラッピング工程において遊離砥粒として砥粒の粒子の最大径が２１μｍ以下で平均粒径が８．５μｍ以下のものを用いてラッピングを行い、その後、前記エッチング工程においてアルカリエッチング液としてアルカリ成分の濃度が５０重量％以上のアルカリ水溶液を用いてエッチングを行うことを特徴とするシリコンウエーハの製造方法、及びその製造方法で作製されたシリコンウエーハ。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも遊離砥粒によるラッピング工程、アルカリエッチング液によるエッチング工程を有するシリコンウエーハの製造方法において、前記ラッピング工程において遊離砥粒として砥粒の粒子の最大径が２１μｍ以下で平均粒径が８．５μｍ以下のものを用いてラッピングを行い、その後、前記エッチング工程においてアルカリエッチング液としてアルカリ成分の濃度が５０重量％以上のアルカリ水溶液を用いてエッチングを行うことを特徴とするシリコンウエーハの製造方法。
【請求項２】
前記アルカリ水溶液のアルカリ成分が、水酸化ナトリウムであることを特徴とする請求項１に記載のシリコンウエーハの製造方法。
【請求項３】
前記アルカリ水溶液の液温を、８０℃〜３００℃の範囲内に制御してエッチングを行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシリコンウエーハの製造方法。
【請求項４】
前記遊離砥粒としてアルミナ系微粉研磨材を用いることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のシリコンウエーハの製造方法。
【請求項５】
前記アルミナ系微粉研磨材がアルミナ質砥粒とジルコン質砥粒が混合された人造エメリー研磨材であることを特徴とする請求項４に記載のシリコンウエーハの製造方法。
【請求項６】
前記アルカリ水溶液のアルカリ成分の濃度を７０重量％以下とすることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載のシリコンウエーハの製造方法。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載した方法によって製造されたことを特徴とするシリコンウエーハ。
【請求項８】
両面にエッチング面を有するシリコンウエーハであって、前記エッチング面のウエーハ外周端から１ｍｍ以内の領域を除くウエーハ外周部において、ウエーハ中心側の領域のウエーハ面の厚さ変位から求めた基準面に対するウエーハ外周部形状の厚さの差の最小値（ダレ）の絶対値が０．２μｍ以下であることを特徴とするシリコンウエーハ。
【請求項９】
前記エッチング面のウエーハ外周端から１ｍｍ以内の領域を除くウエーハ外周部において、前記基準面に対するウエーハ外周部形状の厚さの差の最大値（ハネ）の絶対値が０．２μｍ以下であることを特徴とする請求項８に記載のシリコンウエーハ。
【請求項１０】
前記シリコンウエーハの面方位が（１００）であり、該シリコンウエーハのエッチング面には、四辺が結晶方位＜１１０＞に沿った正方形状の開口部をなすエッチピットを有することを特徴とする請求項８または請求項９に記載のシリコンウエーハ。
【請求項１１】
前記エッチピットのサイズの平均値が６μｍ以下であることを特徴とする請求項１０に記載のシリコンウエーハ。
【請求項１２】
前記シリコンウエーハにおいて導電型がｐ型、抵抗率が０．０１Ω・ｃｍ以下、面方位が（１００）であり、該シリコンウエーハのエッチング面には、四辺が結晶方位＜１１０＞に沿った正方形状の開口部をなすエッチピットを有することを特徴とする請求項８または請求項９に記載のシリコンウエーハ。
【請求項１３】
前記エッチピットのサイズの平均値が７μｍ以下であることを特徴とする請求項１２に記載のシリコンウエーハ。
【請求項１４】
前記エッチング面におけるウエーハ中心側の領域でのウエーハ面の厚さ変位のバラツキ（うねり）の平均値が０．０４μｍ以下であることを特徴とする請求項８ないし請求項１３のいずれか一項に記載のシリコンウエーハ。
【請求項１５】
請求項８ないし請求項１４のいずれか一項に記載のシリコンウエーハの少なくとも一方のエッチング面を鏡面研磨したものであることを特徴とするシリコンウエーハ。
【請求項１６】
前記シリコンウエーハの鏡面研磨面のウエーハ外周端から１ｍｍ以内の領域を除くウエーハ外周部において、ウエーハ中心側の領域のウエーハ面の厚さ変位から求めた基準面に対するウエーハ外周部形状の厚さの差の最小値（ダレ）の絶対値が０．５μｍ以下であることを特徴とする請求項１５に記載のシリコンウエーハ。
【請求項１７】
前記鏡面研磨面のウエーハ外周端から１ｍｍ以内の領域を除くウエーハ外周部において、ウエーハ中心側の領域のウエーハ面の厚さ変位から求めた基準面に対するウエーハ外周部形状の厚さの差の最大値（ハネ）の絶対値が０．０７μｍ以下であることを特徴とする請求項１５または請求項１６に記載のシリコンウエーハ。
【請求項１８】
請求項１５ないし請求項１７のいずれか一項に記載のシリコンウエーハの鏡面研磨面側に、絶縁膜とＳＯＩ層とが順次積層された構造を有しているものであることを特徴とするＳＯＩウエーハ。
【請求項１９】
少なくとも一方の主表面にエッチング面を有するシリコンウエーハであって、前記シリコンウエーハの面方位が（１００）であり、前記エッチング面には、四辺が結晶方位＜１１０＞に沿った正方形状の開口部をなすエッチピットを有し、該エッチピットのサイズの平均値が６μｍ以下であることを特徴とするシリコンウエーハ。
【請求項２０】
少なくとも一方の主表面にエッチング面を有し、導電型がｐ型で抵抗率が０．０１Ω・ｃｍ以下であるシリコンウエーハであって、前記シリコンウエーハの面方位が（１００）であり、前記エッチング面には、四辺が結晶方位＜１１０＞に沿った正方形状の開口部をなすエッチピットを有し、該エッチピットのサイズの平均値が７μｍ以下であることを特徴とするシリコンウエーハ。
【請求項２１】
前記エッチング面におけるウエーハ中心側の領域でのウエーハ面の厚さ変位のバラツキ（うねり）の平均値が０．０４μｍ以下であることを特徴とする請求項１９または請求項２０に記載のシリコンウエーハ。
【請求項２２】
前記エッチング面の反対側の主表面が鏡面研磨面であることを特徴とする請求項１９ないし請求項２１のいずれか一項に記載のシリコンウエーハ。
【請求項２３】
請求項２２に記載のシリコンウエーハの鏡面研磨面側に、絶縁膜とＳＯＩ層とが順次積層された構造を有しているものであることを特徴とするＳＯＩウエーハ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコンウエーハの製造工程において生じる発塵及び平坦度の悪化を防止することのできるシリコンウエーハの製造方法に関するものである。特に、ラッピング工程及びエッチング工程に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＩＣやＬＳＩ等の集積回路やトランジスタやダイオード等の個別半導体素子に用いられるシリコンウエーハを製造する場合には、例えば、図７に示すような製造工程に従って行われる。チョクラルスキー法（ＣＺ法）や浮遊帯域法（ＦＺ法）等によって成長させたシリコンインゴットは、まず、スライス工程（Ａ）において内周刃切断機やワイヤーソー等を用いてウエーハ状にスライスされる。次いで、ウエーハ側面の欠け等を防止するために、（Ｂ）の面取り工程においてウエーハ周辺部を面取り加工した後、（Ｃ）のラッピング工程において平坦度を向上させるためにウエーハ表面に遊離砥粒によるラッピング加工が施される。その後、エッチング工程（Ｄ）において、上記工程によりウエーハに生じた加工歪を除去するため湿式エッチングが施される。このエッチング工程の後に、ウエーハ表面の一方または両方の面を鏡面研磨するポリッシング（研磨）工程（Ｅ）を経ることにより、鏡面シリコンウエーハが製造される。
【０００３】
一般に、ラッピング工程に用いられる砥粒としては、主としてアルミナ系微粉研磨材が使用されている。その中でも、現在、シリコンウエーハ等の半導体結晶のラッピング材としては、株式会社フジミインコーポレーテッド製のＦＯ砥粒が使われており、日本国内においてはほぼ１００％に近い使用率を占めている。特に、ＦＯ砥粒＃１０００（最大径：３０μｍ以下、平均粒径：１４．０〜１２．０μｍ）、ＦＯ砥粒＃１２００（最大径：２５μｍ以下、平均粒径：１０．８〜９．２μｍ）等の粒度を有するものはシリコンウエーハの面精度によくマッチすることから多用されている（株式会社サイエンスフォーラム発行  松永正久他編集、エレクトロニクス用結晶材料の精密加工技術  ｐ２５７−２６１参照）。
【０００４】
また、エッチング工程においては、上述した様にウエーハの製造工程で生じる加工歪を除去するために湿式エッチングが行われている。この湿式エッチングには、例えばフッ酸、硝酸、酢酸等からなる混酸を用いる酸エッチングと、水酸化ナトリウムや水酸化カリウム等のアルカリを用いるアルカリエッチングとがある。
【０００５】
しかしながら、上記酸エッチングは、混酸を構成する成分の比率を変化させることにより、エッチングレートやエッチング後のウエーハの面状態を制御することが可能であるが、総じてエッチングレートが大きく、ラッピング加工により向上したウエーハの平坦度を劣化させるという問題点がある。
【０００６】
一方、上記アルカリエッチングは、エッチングレートが遅いことから、ラッピング加工により向上したウエーハの平坦度を維持することができ、エッチング後に、平坦度の良好なウエーハが得られるという利点を有する。近年におけるシリコンウエーハの製造においては、非常に高い平坦度が要求さていることから、このアルカリエッチングが広く用いられるようになってきた。
【０００７】
従来、アルカリエッチングを行う際、アルカリエッチング液中のアルカリ成分の濃度は、一般に４８〜５０重量％未満であり、５０．０重量％を超える濃度のアルカリ水溶液は、アルカリ成分の結晶化が生じる等の問題点があるため、工業的には用いられていなかった。
【０００８】
ところが、このように一般的に用いられているアルカリエッチング液は、（１００）面と（１１１）面に対するエッチング速度が６０〜１００倍程度異なるといった選択性を有する。したがって、アルカリエッチングはこの選択性のため、エッチング後のウエーハ表面の微細な凹凸が大きくなるという問題がある。
【０００９】
すなわち、ウエーハ表面の微細な凹凸が大きい（表面粗さが大きい）ということは、例えば、凸部においてはその凸部がデバイス製造工程で欠け、パーティクル発生の原因となるという発塵の問題を引き起こす。さらに、凹部（ピット）においては研磨時の研磨代を大きく取らなければならず、研磨代が大きくなると、ウエーハの平坦度の悪化や研磨工程における生産性の低下を招くという問題が生じる。
【００１０】
このような問題を解決するために、アルカリエッチングと酸エッチングを組合せてお互いの欠点を解消したエッチング方法がある（特開平１１−２３３４８５号公報）。このエッチング方法は、アルカリエッチングの後に酸エッチングを行なうことによって、ウエーハの表面粗さを小さくすることができるが、一方酸エッチングを行う事により平坦度が若干なりとも悪化してしまうことや、工程が増えるなどの問題点がある。
【００１１】
【特許文献１】特開平１１−２３３４８５号公報
【非特許文献１】株式会社サイエンスフォーラム発行  松永正久他編集、エレクトロニクス用結晶材料の精密加工技術  ｐ２５７−２６１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ウエーハの表面粗さ及びウエーハ全体の平坦度の悪化を防止することができるシリコンウエーハの製造方法及びその製造方法で作製された高平坦度のシリコンウエーハを提供することを目的とするものである。
【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、少なくとも遊離砥粒によるラッピング工程、アルカリエッチング液によるエッチング工程を有するシリコンウエーハの製造方法において、前記ラッピング工程において遊離砥粒として砥粒の粒子の最大径が２１μｍ以下で平均粒径が８．５μｍ以下のものを用いてラッピングを行い、その後、前記エッチング工程においてアルカリエッチング液としてアルカリ成分の濃度が５０重量％以上のアルカリ水溶液を用いてエッチングを行うことを特徴とするシリコンウエーハの製造方法が提供される。
【００１４】
このように、シリコンウエーハにラッピング工程を行う際、遊離砥粒として砥粒の粒子の最大径が２１μｍ以下で平均粒径が８．５μｍ以下のものを用いてラッピングを行い、その後、エッチング工程においてアルカリエッチング液としてアルカリ成分の濃度が５０重量％以上のアルカリ水溶液を用いてエッチングを行うことにより、エッチング工程後のシリコンウエーハの表面粗さを大きく低減することができ、また平坦度も良好なシリコンウエーハとすることができる。さらに、それによって、その後の研磨工程の取り代を低減できるので、ウエーハの平坦度悪化を防止することができ、また研磨時間の短縮、研磨布や研磨剤の使用量の減少等が期待され、生産性の向上やコストダウンにもつながる。
【００１５】
この場合、前記アルカリ水溶液のアルカリ成分が、水酸化ナトリウムであることが好ましい。
このように、アルカリ水溶液のアルカリ成分が水酸化ナトリウムであることによって、表面粗さを大きく低減することができるという効果をより高く得ることができるとともに、安価であるためコストの低減にも資する。
【００１６】
さらに、この場合、前記アルカリ水溶液の液温を、８０℃〜３００℃の範囲内に制御してエッチングを行うことが好ましい。
このように、アルカリ水溶液の液温を、８０℃〜３００℃の範囲内に制御してエッチングを行うことにより、アルカリ成分を高濃度にしてもアルカリ成分の結晶化を生じさせることなく、高濃度の溶液の状態でエッチングを行うことができる。例えば、アルカリ成分の濃度が８０重量％であれば２００℃、９０重量％であれば３００℃と高温にする。
【００１７】
このとき、前記遊離砥粒としてアルミナ系微粉研磨材を用いることが好ましく、さらに前記アルミナ系微粉研磨材がアルミナ質砥粒とジルコン質砥粒が混合された人造エメリー研磨材であることが好ましい。
このような遊離砥粒として具体的な研磨材を例示すると、株式会社フジミインコーポレーテッド製のＦＯ砥粒がある。上述したように、＃１２００あるいはより粗いＦＯ砥粒は日本国内においてほぼ１００％に近い使用率を占めている。このＦＯ砥粒を従来より高い番手（＃１５００またはより細かい砥粒）のものを用いてラッピングを行うことによって、ダメージや傷の発生率を低く抑えることができるとともに、効率的に製造を行うことができる。
【００１８】
また、前記アルカリ水溶液のアルカリ成分の濃度を７０重量％以下とすることが好ましい。
アルカリ水溶液の濃度は濃ければ濃いほど好ましいが、アルカリ成分の濃度が７０重量％以下であれば、液温を８０℃〜９０℃程度と比較的操業しやすい条件で実施でき、更に比重計による濃度のバラツキ管理を行なえば、アルカリ水溶液の濃度が安定し、エッチング槽中でアルカリ成分の析出を生じさせることなく実施できる。
【００１９】
そして、本発明によれば、上記製造方法によって、表面粗さが大きく低減され、かつ良好な平坦度を有するシリコンウエーハを提供することができる。
【００２０】
また本発明によれば、両面にエッチング面を有するシリコンウエーハであって、前記エッチング面のウエーハ外周端から１ｍｍ以内の領域を除くウエーハ外周部において、ウエーハ中心側の領域のウエーハ面の厚さ変位から求めた基準面に対するウエーハ外周部形状の厚さの差の最小値（ダレ）の絶対値が０．２μｍ以下であることを特徴とするシリコンウエーハが提供される。
【００２１】
このように、本発明のシリコンウエーハは、エッチング面のウエーハ外周端から１ｍｍ以内の領域を除くウエーハ外周部において、ダレの絶対値が０．２μｍ以下であるものであるので、ウエーハ外周部まで平坦なシリコンウエーハとなり、デバイス作製可能な有効領域が広いシリコンウエーハとすることができる。
【００２２】
さらに、前記エッチング面のウエーハ外周端から１ｍｍ以内の領域を除くウエーハ外周部において、前記基準面に対するウエーハ外周部形状の厚さの差の最大値（ハネ）の絶対値が０．２μｍ以下であるものとすることができる。
本発明のシリコンウエーハは、エッチング面のウエーハ外周端から１ｍｍ以内の領域を除くウエーハ外周部において、ダレの絶対値が０．２μｍ以下であるだけでなく、ハネの絶対値も０．２μｍ以下であるものとすることができるため、ウエーハ外周部まで一層平坦なシリコンウエーハとすることができる。
【００２３】
このとき、前記シリコンウエーハの面方位が（１００）であり、該シリコンウエーハのエッチング面には、四辺が結晶方位＜１１０＞に沿った正方形状の開口部をなすエッチピットを有するものとすることができ、さらには前記エッチピットのサイズの平均値が６μｍ以下であるものとすることができる。
【００２４】
このように、本発明のシリコンウエーハのエッチング面は、略正方形状の開口部をなすエッチピットを有し、そのエッチピットのサイズは、平均値が７μｍ以下、さらには従来のエッチングでは得られなかった６μｍ以下と小さいものとすることができるため、エッチング面の平坦性がより優れたものとすることができる。そして、例えば、このようなエッチピットのサイズが小さいエッチング面をドライエッチング等を行う場合のチャック面として使用すれば、チャッキング不良を大幅に低減することができる。さらに、このようにサイズの小さいエッチピットは、エッチング面を鏡面研磨することによって容易に除去できるため、高品質のシリコンウエーハとすることができるし、研磨における研磨代を低減することができ、生産性を向上させることも可能である。尚、エッチング面は、例えば０．５μｍ以下の研磨代でわずかに研磨して使用される場合もある。本発明においては、この様な場合も、上記エッチピットが残存している限り本発明で言うエッチング面に含まれるものとする。
【００２５】
また一方、前記シリコンウエーハにおいて導電型がｐ型、抵抗率が０．０１Ω・ｃｍ以下、面方位が（１００）であり、該シリコンウエーハのエッチング面には、四辺が結晶方位＜１１０＞に沿った正方形状の開口部をなすエッチピットを有するものとすることができ、さらには前記エッチピットのサイズの平均値が７μｍ以下であるものとすることができる。
【００２６】
一般に、シリコンウエーハが低抵抗率を有する場合、特にｐ型で０．０１Ω・ｃｍ以下の低抵抗率を有する場合、エッチングレートの低下によりエッチピットのサイズを小さくすることが困難となる。しかしながら、本発明によれば、ｐ型で０．０１Ω・ｃｍ以下の低抵抗率を有するシリコンウエーハであっても、エッチピットのサイズの平均値が８μｍ以下、さらには７μｍ以下となるものとすることができる。したがって、上述のように、エッチング面の平坦性が優れたものとなるため、ドライエッチングの際のチャッキング不良を大幅に低減することができ、さらにエッチング面を研磨することによって、品質の優れたシリコンウエーハを高生産性で得ることができる。また、このような低抵抗率のシリコンウエーハは、エピタキシャル成長させた場合に、ゲッタリング能力を有するエピタキシャルウエーハとすることができるため、高品質のエピタキシャル用基板として有効に用いることができる。
【００２７】
また、前記エッチング面におけるウエーハ中心側の領域でのウエーハ面の厚さ変位のバラツキ（うねり）の平均値が０．０４μｍ以下であるものとすることができる。
このように、本発明のシリコンウエーハは、うねりの平均値が０．０４μｍ以下であるものとすることができ、極めて平坦なシリコンウエーハとなる。
【００２８】
また、本発明によれば、上記本発明のシリコンウエーハの少なくとも一方のエッチング面を鏡面研磨したシリコンウエーハを提供することができる。
このように、エッチピットのサイズが小さく、ウエーハ外周部まで平坦なエッチング面を有する本発明のシリコンウエーハを鏡面研磨して得られたシリコンウエーハであれば、平坦度及び表面粗さに優れており、さらにナノトポグラフィーのレベルが極めて高い鏡面研磨シリコンウエーハとなる。
【００２９】
このとき、前記シリコンウエーハの鏡面研磨面のウエーハ外周端から１ｍｍ以内の領域を除くウエーハ外周部において、ウエーハ中心側の領域のウエーハ面の厚さ変位から求めた基準面に対するウエーハ外周部形状の厚さの差の最小値（ダレ）の絶対値が０．５μｍ以下であるものとすることができる。
【００３０】
このように、本発明のシリコンウエーハは、鏡面研磨面のウエーハ外周端から１ｍｍ以内の領域を除くウエーハ外周部において、ダレの絶対値が０．５μｍ以下となるものであり、ウエーハ外周部まで非常に平坦な高品質の鏡面研磨シリコンウエーハとすることができる。
【００３１】
さらにこのとき、前記鏡面研磨面のウエーハ外周端から１ｍｍ以内の領域を除くウエーハ外周部において、ウエーハ中心側の領域のウエーハ面の厚さ変位から求めた基準面に対するウエーハ外周部形状の厚さの差の最大値（ハネ）の絶対値が０．０７μｍ以下であるものとすることができる。
このように本発明のシリコンウエーハは、鏡面研磨面のウエーハ外周端から１ｍｍ以内の領域を除くウエーハ外周部において、ダレの絶対値が０．５μｍ以下であるだけでなく、ハネの絶対値も０．０７μｍ以下となるものであるため、ウエーハ外周部まで一層高平坦度な鏡面研磨シリコンウエーハとなる。
【００３２】
さらに、本発明によれば、上記の鏡面研磨されたシリコンウエーハの鏡面研磨面側に、絶縁膜とＳＯＩ層とが順次積層された構造を有しているＳＯＩウエーハを提供することができる。
【００３３】
例えば、本発明の鏡面研磨シリコンウエーハを用いて貼り合わせ法により作製したＳＯＩウエーハであれば、ウエーハ同士を貼り合わせた際にウエーハ外周部が未結合となる未結合幅を極めて小さくすることができるため、ウエーハ外周端近傍までＳＯＩ層を有するＳＯＩウエーハとすることができる。また一方、本発明のシリコンウエーハを用いてＳＩＭＯＸ法により作製したＳＯＩウエーハであれば、ウエーハ外周部まで平坦なウエーハとなるため、ウエーハ外周端近傍までデバイス作製が可能な広い有効領域を有するＳＯＩウエーハとすることができる。
【００３４】
また、本発明によれば、少なくとも一方の主表面にエッチング面を有するシリコンウエーハであって、前記シリコンウエーハの面方位が（１００）であり、前記エッチング面には、四辺が結晶方位＜１１０＞に沿った正方形状の開口部をなすエッチピットを有し、該エッチピットのサイズの平均値が６μｍ以下であることを特徴とするシリコンウエーハが提供される。
【００３５】
このように、本発明のシリコンウエーハでは、エッチング面に形成される正方形状の開口部をなすエッチピットのサイズの平均値が６μｍ以下と従来では得られなかった極めて小さいものとすることができる。そして、このようにエッチピットのサイズが小さいエッチング面をドライエッチング等を行う場合のチャック面として使用すれば、チャッキング不良を大幅に低減することができる。さらに、サイズの小さいエッチピットは、エッチング面を研磨することによって容易に除去できるため、ナノトポグラフィに優れた高品質のシリコンウエーハとすることができるし、また研磨における研磨代を低減することができるため、生産性を向上させることも可能である。
【００３６】
さらに、本発明は、少なくとも一方の主表面にエッチング面を有し、導電型がｐ型で抵抗率が０．０１Ω・ｃｍ以下であるシリコンウエーハであって、前記シリコンウエーハの面方位が（１００）であり、前記エッチング面には、四辺が結晶方位＜１１０＞に沿った正方形状の開口部をなすエッチピットを有し、該エッチピットのサイズの平均値が７μｍ以下であることを特徴とするシリコンウエーハも提供する。
【００３７】
上述のように、一般にｐ型で０．０１Ω・ｃｍ以下の低抵抗率を有するシリコンウエーハでは、エッチピットサイズを小さくすることが困難であったが、本発明では、このような低抵抗率のシリコンウエーハであってもエッチピットのサイズの平均値が７μｍ以下と極めて小さいものとすることができる。このような７μｍ以下のエッチピットサイズは、従来の低抵抗率ウエーハでは得られなかった大きさである。したがって、上述のように、エッチング面の平坦性が優れたものとなるため、ドライエッチングの際のチャッキング不良を大幅に低減することができる。また、このエッチング面を研磨することによって、ナノトポグラフィに優れた高品質のシリコンウエーハとすることができる。さらに、このような低抵抗率のシリコンウエーハは、エピタキシャル成長させた場合に、ゲッタリング能力を有するエピタキシャルウエーハとすることができるため、高品質のエピタキシャル用基板として有効に用いることができる。
【００３８】
このとき、前記エッチング面におけるウエーハ中心側の領域でのウエーハ面の厚さ変位のバラツキ（うねり）の平均値が０．０４μｍ以下であるものとすることができる。
このように、本発明のシリコンウエーハは、うねりの平均値が０．０４μｍ以下であるものとすることができ、極めて平坦なシリコンウエーハとなる。
【００３９】
この場合、前記エッチング面の反対側の主表面が鏡面研磨面であるものとすることができ、さらにこのシリコンウエーハの鏡面研磨面側に、絶縁膜とＳＯＩ層とが順次積層された構造を有しているものとすることができる。
【００４０】
このように、シリコンウエーハのエッチング面の反対側の主表面が鏡面研磨面であれば、貼り合わせ法やＳＩＭＯＸ法等により、ウエーハの鏡面研磨面側に絶縁膜とＳＯＩ層とが順次積層された構造を容易に形成してＳＯＩウエーハとすることができる。そして、このようなＳＯＩウエーハであれば、エッチング面のエッチピットのサイズが上述のように非常に小さいため、エッチング面をチャック面として使用したときにチャッキング不良を大幅に低減できるような非常に高品質のＳＯＩウエーハとなる。
【発明の効果】
【００４１】
以上説明したように、本発明によれば、遊離砥粒によるラッピング工程及びエッチング液によるエッチング工程を有するシリコンウエーハの製造方法において、前記遊離砥粒として砥粒の粒子の最大径が２１μｍ以下で平均粒径が８．５μｍ以下のもの、前記エッチング液としてアルカリ成分の濃度が５０重量％以上のアルカリ水溶液を用いるシリコンウエーハの製造方法が提供される。それによって、例えば表面粗さを大きく低減され、また良好な平坦度を有するシリコンウエーハを作製することができる。さらには、次工程の研磨工程における研磨時間の短縮および研磨布や研磨剤の使用量減少が可能となることから、生産性の向上やコストダウンを達成することができる。また、本発明のシリコンウエーハ及びＳＯＩウエーハは、ウエーハ外周端近傍までデバイス作製可能な有効領域を有する高品質のウエーハとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下、本発明について実施の形態を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
本発明者等は、アルカリ成分の濃度を５０重量％以上にしたアルカリ水溶液を作製し、これをシリコンウエーハのエッチング液として用いてアルカリエッチングを行うことにより、シリコンウエーハの表面粗さが改善されること、さらにアルカリエッチングの前工程で、遊離砥粒として砥粒の粒子の最大径が２１μｍ以下で平均粒径が８．５μｍ以下のものを用いてラッピングを行うことにより、表面粗さや平坦度の悪化を防止する効果が大きいことを見出し本発明を完成させるに至ったものである。
【００４３】
すなわち、少なくとも遊離砥粒によるラッピング工程、アルカリエッチング液によるエッチング工程を有するシリコンウエーハの製造方法において、ラッピング工程において遊離砥粒として砥粒の粒子の最大径が２１μｍ以下で平均粒径が８．５μｍ以下のものを用いてラッピングを行い、その後、エッチング工程においてアルカリエッチング液としてアルカリ成分の濃度が５０重量％以上のアルカリ水溶液を用いてエッチングを行うことにより、ウエーハの表面粗さを大きく低減させ、また、ウエーハの平坦度も良好なシリコンウエーハを得ることができる。
【００４４】
このように、ラッピング工程における遊離砥粒を従来よりきめ細かい（番手が高い）ものを用いることによって、加工歪を小さくし、特に深いピットの発生を防止することができる。
【００４５】
そして、この加工歪の少ないラップドウエーハに対し、アルカリエッチング液中のアルカリ成分の濃度を高くしたエッチング液によりエッチングすれば、シリコンウエーハの表面粗さを大幅に低減させることができる。エッチング液中のアルカリ成分の濃度が５０重量％以上のエッチング液を用いてエッチングを行った場合、エッチングスピードは急激に遅くなり、これによりアルカリエッチングの選択性の影響が少なくなる。それにより、均一なエッチングが可能となり、表面粗さの改善が図れ、またピットサイズ及び深さなども小さくすることができる。本発明では、エッチング工程前に行われるラッピング工程において、砥粒の粒子の最大径が２１μｍ以下で平均粒径が８．５μｍ以下の遊離砥粒を用い処理しているので、均一なエッチングができ、表面粗さが改善され発塵の問題や平坦度の悪化など著しく改善される。
【００４６】
さらに、このようにエッチング工程後のウエーハの表面粗さが小さければ、ポリッシング工程での研磨代を少なくすることができる。それによって、より高い平坦度のシリコンウエーハを製造する事ができ、また生産性の向上を図ることもできる。
【００４７】
以下、本発明によるシリコンウエーハの製造方法について、図１を参照しながら詳細に説明する。
まず、従来行われているシリコンウエーハの製造方法と同様に、ＣＺ法やＦＺ法等によって成長させたシリコンインゴットをスライス工程（Ａ）において内周刃切断機やワイヤーソー等を用いて切断し、面取り工程（Ｂ）においてウエーハ周辺部を面取り加工する。その後、本発明のシリコンウエーハの製造方法では、ラッピング工程（Ｃ’）において、砥粒の粒子の最大径が２１μｍ以下で平均粒径が８．５μｍ以下の遊離砥粒を用いてラッピングを行い、その後、エッチング工程（Ｄ’）において、アルカリエッチング液としてアルカリ成分の濃度が５０重量％以上の高濃度のアルカリ水溶液を用いてエッチングを行う。このエッチング工程（Ｄ’）の後に、一般にウエーハ表面の一方または両方の面を鏡面研磨するポリッシング（研磨）工程（Ｅ）が行われる。
すなわち、本発明のシリコンウエーハの製造方法は、特にラッピング工程（Ｃ’）とエッチング工程（Ｄ’）を改善したものであり、その前後の工程については基本的に従来の工程と同様である。
【００４８】
ここで、本発明のラッピング工程（Ｃ’）で行われるラッピングの具体的な方法について説明する。図５にラッピング装置の一例を示すが、本発明はこれに限定されるものではなく、所定の粒度の遊離砥粒を用いてラッピングが行えるものであれば良い。
【００４９】
まず、キャリア２をラッピング装置１のサンギア８とインターナルギア９に噛合させ、キャリア２のホルダー内にウエーハ３をセットする。その後、このウエーハ３の両面を上定盤４と下定盤５で挟み込むように保持し、ノズル６から遊離砥粒７を供給するするとともに、サンギア８とインターナルギア９によってキャリア２を遊星運動させ、同時に上定盤４と下定盤５を相対方向に回転させることによって、ウエーハ２の両面を同時にラッピング加工することができる。
【００５０】
このとき、ノズル６から供給される遊離砥粒として砥粒の粒子の最大径が２１μｍ以下で平均粒径が８．５μｍ以下のものが用いられる。このように、ラッピングを行う際に遊離砥粒として砥粒の粒子の最大径が２１μｍ以下で平均粒径が８．５μｍ以下のものを用いることによって、加工歪を小さくすることができ、エッチング後の表面粗さを低減することができるとともに、特に深いピットの発生を防ぐことができる。
【００５１】
また、このとき遊離砥粒としてアルミナ系微粉研磨材を用いることが好ましく、さらにアルミナ系微粉研磨材がアルミナ質砥粒とジルコン質砥粒が混合された人造エメリー研磨材であることが好ましい。このように、遊離砥粒としてアルミナ系微粉研磨材、特に、かっ色アルミナ質砥粒とジルコン質砥粒が混合された人造エメリー研磨材を用いることによって、ラッピングの際に引き起こされるウエーハ表面のダメージや傷の発生を低減することができる。
【００５２】
現在の日本国内において、上記のような人造エメリー研磨材として、＃１２００あるいはより粗い＃１０００のＦＯ砥粒（株式会社フジミインコーポレーテッド製）が一般的に用いられている。従って、本発明によるラッピング工程に用いられる遊離砥粒は、粒子の最大径が２１μｍ以下で平均粒径が８．５μｍ以下の砥粒であるため、ＦＯ砥粒の粒度規格で表すとＦＯ砥粒＃１５００（最大径：２１μｍ、平均径：８．５〜７．３μｍ）、またはそれ以上細かい粒度を有するＦＯ砥粒（例えば、ＦＯ砥粒＃２０００（最大径：１７μｍ、平均径：６．８〜５．８μｍ）、ＦＯ砥粒＃４０００（最大径：１１μｍ、平均径：３．４〜２．６μｍ）等）であり、この様なＦＯ砥粒を用いてラッピングを行うことが好ましい。
【００５３】
しかしながら、本発明のシリコンウエーハの製造方法で用いられる遊離砥粒は、上記ＦＯ砥粒に制限されるものではなく、例えば日本工業規格（ＪＩＳ）により定められている粒度規格に基づくと、粒度＃２５００（最大径：２２μｍ、平均径：７．１〜５．９μｍ）又はこれ以上に細かいアルミナ系砥粒であれば遊離砥粒として用いることができる。
【００５４】
また、このとき、遊離砥粒の粒度を細かくすればするほど、エッチング後のウエーハ表面に存在するピットの大きさ及び深さをより小さくすることができて好ましい。しかしながら、一方、砥粒の粒度が細か過ぎると十分にラッピングを行うことができず、また加工時間も要する。したがって、ラッピングの能力等を考慮し、ＦＯ砥粒の粒度規格で示すとＦＯ砥粒＃４０００程度の砥粒、あるいは日本工業規格で示すと粒度＃６０００程度の砥粒より粗い砥粒であることが好ましい。
【００５５】
この様な方法により、シリコンウエーハ両面で２０〜１００μｍ程度ラッピングする。このようにラッピングを行うと、ウエーハの表面状態が安定し、加工歪が少なく、次に行われるエッチング工程において選択エッチングされずらくなるため、エッチング工程で用いるウエーハとして好適な面状態とすることができる。
【００５６】
次に、本発明のシリコンウエーハの製造方法におけるエッチング工程の具体的な方法について以下に説明する。本発明によるエッチング工程（図１の（Ｄ’））では、上述したようにアルカリエッチング液としてアルカリ成分の濃度が５０重量％以上の高濃度のアルカリ水溶液を用いて、ラッピングしたシリコンウエーハを浸漬すること等によりエッチングが行われる。
【００５７】
このように、アルカリエッチング液中のアルカリ成分の濃度を高くして、シリコンウエーハを所定の時間浸漬等してエッチングを行うことにより、シリコンウエーハの平坦度を劣化させることなく加工歪を除去できるとともに、表面粗さを悪化させることもない。これは、アルカリエッチング液中のアルカリ成分の濃度が５０重量％以上であれば、エッチングの際にエッチングスピードは急激に遅くなり、それによりアルカリエッチングの選択性の影響を少なくすることができるためである。これによって、均一なエッチングが可能となり、ウエーハの表面粗さの改善がはかれ、またピットサイズなども小さくすることができる。
【００５８】
しかしながら、一般に、アルカリ水溶液中のアルカリ成分が５５．０重量％を越えるとエッチング槽中でのアルカリ成分の析出が起こることがある。本発明は、高濃度のアルカリ水溶液をアルカリ成分を析出させることなく、溶液の状態で維持する事が重要である。そのため、アルカリ水溶液の液温は８０℃以上、特に８０℃〜３００℃の範囲内に制御してエッチングを行うことが好ましく、それによって、アルカリ水溶液はアルカリ成分を析出させることなく高濃度の溶液の状態を維持したまま、エッチングを行なうことができる。このとき、アルカリ水溶液の濃度が高いほど高温にする必要があるが、取扱の容易性等を考慮し、アルカリ水溶液の温度は９０℃以下にすることが好ましい。
【００５９】
また、アルカリ水溶液中のアルカリ成分の濃度は８０重量％、９０重量％と高ければ高いほど、発生するピットの大きさが小さくなり好ましい。しかしながら、例えアルカリ水溶液の液温を８０℃〜３００℃の範囲内に制御したとしても、アルカリ水溶液のアルカリ成分の濃度が高過ぎると、アルカリ水溶液中の濃度のバラツキが大きくなったり、またアルカリ成分の結晶化が起こる等の問題が生じる可能性がある。したがって、アルカリ水溶液のアルカリ成分の濃度は、濃度のバラツキを管理しやすい７０重量％以下にすることが好ましい。
【００６０】
現在、上記のようなアルカリ成分が高濃度のアルカリ水溶液は市販されていない。そのため、市販されている高純度アルカリ顆粒や低濃度のアルカリ水溶液を用い、それを予めエッチング槽で水分を蒸発させて高濃度に濃縮した後、アルカリエッチング液として用いることができる。
【００６１】
また、本発明のエッチング液に用いられるアルカリ成分は、シリコンをエッチングすることが可能であれば特に限定されるものではないが、エッチング能力の点で水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物が好ましく、特に水酸化ナトリウムが好ましい。また、本発明においては、これらのアルカリ成分を単独で用いてもよく、また複数のアルカリ成分を混合して用いてもよい。例えば、水酸化ナトリウムと水酸化カリウムとを混合して用いてもよいし、水酸化ナトリウム単独で用いてもよい。
【００６２】
また、本発明のエッチング方法によりエッチング除去されるシリコンウエーハの除去厚（エッチング代）は、ラッピング工程以前の工程で受けた加工歪を除去できる最小限度の厚みであればよく、特に限定されるものではないが、除去する必要がある加工歪の侵入深さのばらつきを考慮すると、両面で１５μｍ〜４０μｍの範囲内となる。
【００６３】
このシリコンウエーハの除去厚は、主にシリコンウエーハをエッチング液に浸漬する時間を調整することにより制御される。また、逆にシリコンウエーハの浸漬時間は、上記エッチング代とエッチング液の濃度との関係で設定されるものであり、エッチング代が１５μｍ〜４０μｍの範囲内となる時間に設定されることが好ましい。通常は５分〜６０分程度である。
【００６４】
なお、シリコンウエーハをエッチング液に浸漬するに際し、均一にエッチングされるようにウエーハを揺動等したり、エッチング液に超音波等を印加したりする等の従来行われている方法を本発明において合わせて行うことは任意である。
【００６５】
以上のような本発明のシリコンウエーハの製造方法によって、表面粗さが大きく低減され、かつ良好な平坦度を有するシリコンウエーハを提供することができる。
【００６６】
以下に、本発明のシリコンウエーハについて図面を参照しながら詳細に説明する。
本発明のシリコンウエーハは、両面にエッチング面を有しており、このエッチング面のウエーハ外周端から１ｍｍ以内の領域を除くウエーハ外周部において、ダレの絶対値が０．２μｍ以下であることに特徴を有し、さらにエッチング面のウエーハ外周部においてハネの絶対値も０．２μｍ以下となるものである。
【００６７】
ここで、シリコンウエーハのハネ、ダレ、及びうねりについて、図面を参照しながら説明する。図８にシリコンウエーハＷの形状の断面模式図を示し、図９にはシリコンウエーハＷの一主表面（ウエーハ表面）における厚さ変位を模式的に表したグラフを示す。
【００６８】
図８に示すように、一般にウエーハＷの外周端Ｗｏ近傍には、ウエーハのカケ等を防止するために上述の面取り加工により面取り部Ｗｍが形成されている。通常、シリコンウエーハの形状を評価する場合は、この面取り部Ｗｍは無視して評価されるものであり、測定対象外となっている。本発明では、面取り部を含むウエーハ外周端から１ｍｍ以内の領域を測定対象外として除いて評価を行うものとする。
【００６９】
シリコンウエーハのハネ及びダレを測定するために、先ず、例えば静電容量式のフラットネス測定器を用いて測定領域内のウエーハ全面のウエーハ厚さを測定し、そこからウエーハ面の厚さ変位を算出する。そして、求めたウエーハ面の厚さ変位のうち、ウエーハの中心側の領域におけるウエーハ面の厚さ変位からウエーハの基準面を算出する。すなわち、図９に示すようなウエーハ外周部より内側の広範囲な領域であるウエーハの中心側の領域内の厚さ変位から基準面Ｓを作成する。尚、図９において、Ｗｃはウエーハ中心位置、Ｗｅは測定対象領域の最外周位置を示すウエーハエッジ部、Ｘはウエーハの中心側の領域とウエーハ外周部との境界線を示しており、本発明ではこのＸの位置をウエーハ外周端Ｗｏ（図８参照）から３０ｍｍの位置とする。尚、通常この境界線Ｘの位置は、用いられるシリコンウエーハによって任意であるため、本発明はこれに限定されるものではない。
【００７０】
基準面Ｓを作成した後、図９に示したように、求めた基準面Ｓをウエーハ外周部まで外挿して、基準面Ｓに対するウエーハ外周部形状の厚さの差を求める。そして、このときの基準面Ｓに対するウエーハ外周部形状の厚さの差の最大値をハネ（Ａ）とし、最小値をダレ（Ｂ）として定義する。また、ウエーハの中心側の領域における厚さのバラツキσをうねり（Ｃ）として定義する。
【００７１】
本発明のシリコンウエーハは、上述のように、ウエーハ外周端から１ｍｍ以内の領域を除くウエーハ外周部において、ダレの絶対値が０．２μｍ以下となるものであり、さらにハネの絶対値も０．２μｍ以下とすることができる。したがって、ウエーハ外周部まで高平坦度が維持された、デバイス作製可能な有効領域の広い高品質のシリコンウエーハとすることができる。
【００７２】
また、このような本発明のシリコンウエーハは、エッチング面のうねりの平均値が０．０４μｍ以下を示すものであり、ウエーハ中心側の領域において非常に高平坦度のウエーハとなる。
【００７３】
さらに、シリコンウエーハの面方位が（１００）のとき、アルカリエッチングを行うとそのエッチング面には四辺が結晶方位＜１１０＞に沿った正方形状の開口部をなすエッチピットが形成されるが、本発明のシリコンウエーハでは、このエッチピットのサイズの平均値が７μｍ以下、さらには６μｍ以下と小さいものとなる。また、エッチング面をわずかに研磨して使用する場合もあるが、例えば０．５μｍ程度の研磨代であれば、各エッチピットのサイズ自体は研磨前と同等もしくは幾分小さくなる方向にシフトし、部分的にはエッチピットが消滅する場合もある。一方、従来のシリコンウエーハでは、例えばアルカリエッチングと酸エッチングを組み合わせたエッチング方法を用いてエッチピットのサイズを小さくした場合でも、そのサイズの平均値は７μｍ程度であった。すなわち、本発明によれば、エッチピットのサイズを従来と同レベル、または従来よりもさらに小さくすることができる。したがって、本発明のシリコンウエーハは、エッチング面の平坦性が非常に優れたウエーハとなる。そのため、例えば、ウエーハのエッチング面をドライエッチング等を行う場合のチャック面として使用する場合、従来ではエッチピットのサイズが大きいためにウエーハをチャッキングする際にチャッキング不良が生じやすいという問題があったが、本発明のようなエッチピットのサイズが小さいエッチング面をチャック面として使用すれば、チャッキング不良を大幅に低減することができる。
【００７４】
また前述のように、シリコンウエーハが低抵抗率の場合、一般にエッチピットのサイズは小さくなりにくい。しかしながら、本発明によれば、シリコンウエーハがｐ型で０．０１Ω・ｃｍ以下の低抵抗率を示すものであっても、エッチング面に形成されるエッチピットのサイズの平均値を８μｍ以下、さらには７μｍ以下にすることができる。したがって、上記のチャッキング不良を低減する効果が得られるのはもちろんのこと、このような低抵抗率のシリコンウエーハは、エピタキシャル成長させた場合に、ゲッタリング能力を有するエピタキシャルウエーハとすることができるため、本発明のシリコンウエーハをエピタキシャル成長用の高品質の基板として有益に用いることができる。
【００７５】
また本発明によれば、上記の両面にエッチング面を有するシリコンウエーハの少なくとも一方のエッチング面を鏡面研磨したシリコンウエーハが提供される。上述のような、エッチピットのサイズが小さく、ウエーハ外周部まで平坦なエッチング面を両面に有するシリコンウエーハの少なくとも一方の面を鏡面研磨して得られたシリコンウエーハであれば、平坦度及び表面粗さに優れており、さらにナノトポグラフィーのレベルが極めて高い鏡面研磨シリコンウエーハとなる。
【００７６】
尚、ここで言うナノトポグラフィー（ナノトポロジーとも言われる）は、波長が０．１ｍｍから２０ｍｍ程度で振幅が数ｎｍから１００ｎｍ程度の凹凸のことであり、その評価法としては、一辺が０．１ｍｍから１０ｍｍ程度の正方形、または、直径が０．１ｍｍから１０ｍｍ程度の円形のブロック範囲（この範囲はＷＩＮＤＯＷ ＳＩＺＥ等と呼ばれる）の領域で、ウェーハ表面のみの凹凸の高低差（Ｐ−Ｖ値；ｐｅａｋ  ｔｏ  ｖａｌｌｅｙ）を評価する。このＰ−Ｖ値はＮａｎｏｔｏｐｏｇｒａｐｈｙ  Ｈｅｉｇｈｔ等と呼ばれる。ナノトポグラフィーとしては、評価したウェーハ面内に存在する凹凸の最大値が小さいことが望まれている。通常は、１０ｍｍの正方形で複数のブロック範囲を測定してそれらのＰ−Ｖ値の最大値で評価し、この最大値が６０ｎｍ以下であれば良好とされ、その値が小さければ小さいほどより品質の優れたウエーハとして評価される。
【００７７】
さらに、このような本発明の鏡面研磨シリコンウエーハは、鏡面研磨面のウエーハ外周端から１ｍｍ以内の領域を除くウエーハ外周部において、ダレの絶対値が０．５μｍ以下となるものであり、さらにハネの絶対値も０．０７μｍ以下となるものとすることができる。したがって、ウエーハ外周端近傍まで非常に高平坦度な鏡面研磨シリコンウエーハとなる。
【００７８】
そして、このような本発明の鏡面研磨シリコンウエーハを用いて、その鏡面研磨面側に絶縁膜とＳＯＩ層とが順次積層されたＳＯＩ構造を形成するようにウエーハを処理することによって、ウエーハ外周端近傍までデバイス作製が可能となる高品質のＳＯＩウエーハとすることができる。
【００７９】
このとき、シリコンウエーハの鏡面研磨面側にＳＯＩ構造を形成する方法は特に限定されるものではなく、例えば従来行われている貼り合わせ法やＳＩＭＯＸ法等を用いてＳＯＩウエーハを作製することができる。例えば、本発明のシリコンウエーハを用いて、貼り合わせ法の一つであるイオン注入剥離法（スマートカット（登録商標）法とも呼ばれる。特許第３０４８２０１号公報参照）によりＳＯＩウエーハを作製することによって、ウエーハ同士を貼り合わせた際にウエーハ外周部において未結合となる未結合領域の幅を極めて小さくし、ウエーハ外周端近傍までＳＯＩ層を有する高品質のＳＯＩウエーハとすることができる。
【００８０】
また、本発明の鏡面研磨シリコンウエーハにＳＩＭＯＸ法を用いることによって、ＳＯＩウエーハを作製しても良い。ＳＩＭＯＸ（Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ  ｂｙ  ｉｍｐｌａｎｔｅｄ  ｏｘｙｇｅｎ）法は、鏡面研磨ウエーハの鏡面側から酸素イオンを注入して酸素イオン注入層を形成し、高温の熱処理によりその酸素イオン注入層をシリコン酸化膜（埋め込み酸化膜）に変化させる方法である。このようなＳＩＭＯＸ法を用いて作製されたＳＯＩウェーハは、ＳＯＩ層表面が酸素イオン注入前の鏡面研磨ウエーハの鏡面研磨面における平坦性がほぼ維持される特徴がある。したがって、本発明の鏡面研磨シリコンウエーハを用いてＳＩＭＯＸ法により作製されたＳＯＩウエーハであれば、ＳＯＩ層表面がウエーハ中心側の領域だけではなく、外周端近傍まで高い平坦性を有するため、デバイス作製が可能な有効領域が広いＳＯＩウエーハとすることができる。
【００８１】
また、本発明は、少なくとも一方の主表面にエッチング面を有するシリコンウエーハであって、そのシリコンウエーハの面方位が（１００）であり、エッチング面には、四辺が結晶方位＜１１０＞に沿った正方形状の開口部をなすエッチピットを有し、このエッチピットのサイズの平均値が６μｍ以下であることに特徴を有するシリコンウエーハを提供することができる。
【００８２】
さらに本発明は、少なくとも一方の主表面にエッチング面を有し、導電型がｐ型で抵抗率が０．０１Ω・ｃｍ以下であるシリコンウエーハであって、そのシリコンウエーハの面方位が（１００）であり、エッチング面には、四辺が結晶方位＜１１０＞に沿った正方形状の開口部をなすエッチピットを有し、このエッチピットのサイズの平均値が７μｍ以下であることに特徴を有するシリコンウエーハも提供することができる。
【００８３】
このように、本発明のシリコンウエーハは、エッチング面に形成されるエッチピットのサイズが従来では得られなかった極めて小さいものとすることができる。したがって、このようなエッチピットの小さいエッチング面をドライエッチング等を行う場合のチャック面として使用すれば、従来問題視されていたチャッキング不良を大幅に低減することができる。さらに、このエッチング面を研磨することによってエッチピットを容易に除去できるため、ナノトポグラフィに優れた高品質のシリコンウエーハとすることができるし、研磨における研磨代を低減することができるため生産性を向上させることも可能である。
【００８４】
さらに、発明のシリコンウエーハは、抵抗率が０．０１Ω・ｃｍ以下と低くても、エッチピットのサイズの平均値が７μｍ以下と小さいため、高品質のエピタキシャル用基板として有効に用いることができる。
【００８５】
また、本発明のシリコンウエーハは、エッチング面のうねりの平均値が０．０４μｍ以下を示すものであり、ウエーハ中心側の領域においても非常に高平坦度のウエーハとなる。
【００８６】
そして、このような本発明のシリコンウエーハは、エッチング面の反対側の主表面が鏡面研磨面であるものとすることができ、このシリコンウエーハの鏡面研磨面側に、貼り合わせ法やＳＩＭＯＸ法等により絶縁膜とＳＯＩ層とが順次積層されたＳＯＩ構造を形成することによって、容易にＳＯＩウエーハとすることができる。このようなＳＯＩウエーハであれば、エッチング面のエッチピットのサイズが上記のように非常に小さいものとなるため、チャッキング不良を大幅に低減することができる非常に高品質のＳＯＩウエーハとなる。  
【実施例】
【００８７】
以下、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。
（実施例１〜３及び比較例１〜５）
まず、直径２００ｍｍ（８インチ）、抵抗率が約８〜１０Ω・ｃｍのｐ型単結晶インゴットをチョクラルスキー法により作製した。得られたインゴットを、図１に示したフローに従い、ワイヤーソーで切断し、周辺部を面取り加工したシリコンウエーハを用意した。
【００８８】
次にラッピング工程において、上記用意したシリコンウエーハにラッピングを施した。
このラッピングでは、図５に示したラッピング装置を用いた。また、遊離砥粒として株式会社フジミインコーポレーテッド製の研磨材であるＦＯ砥粒＃１５００とＦＯ砥粒＃１２００の２種類のＦＯ砥粒を用い、ノズルから１．５ｌ／ｍｉｎで供給しながらラッピングを行った。ラッピング取り代はおよそシリコンウエーハ両面で７０μｍであった。このような加工を施して、２種類のラップドウエーハを得た。
【００８９】
次に、水酸化ナトリウム試薬鹿１級、関東化学製顆粒を用い、濃度５０．０、５５．０及び５８．６重量％の３水準の水酸化ナトリウム水溶液をそれぞれ調製して、アルカリエッチング液とした。これらの濃度の異なる水酸化ナトリウム水溶液をそれぞれエッチング槽に満たし、加熱して８０℃に昇温した。昇温後、８０℃に保ったエッチング槽に、上記ラッピングを施した２種類のラップドウエーハを浸漬させてエッチングを行い、製造条件の異なる６種類のウエーハを作製した。この時の各ウエーハのエッチング代はウエーハ両面で２０μｍであった。また、比較のために、ＦＯ砥粒＃１２００と＃１５００を遊離砥粒として用いてラッピングを行い、その後、アルカリ濃度が４８．０重量％のアルカリ水溶液によりエッチングを行ったウエーハを作製した。
【００９０】
作製した各ウエーハについて、触針式の表面粗さ測定装置であるＳＵＲＦＣＯＭ（商品名、東京精密社製）を用いて、ウエーハの表面粗さを測定した。以下の表１に各ウエーハの製造条件と表面粗さの結果を示す。
【００９１】
【表１】
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【００９２】
この結果からわかるように、アルカリ濃度が５０重量％以上のアルカリ水溶液を用いてエッチングを行ったことにより、０．２６μｍ以下の表面粗さのシリコンウエーハを得ることができた。さらに、遊離砥粒の粒度の違いによる表面粗さの違いを比較してみると、ＦＯ砥粒＃１５００を用いてラッピングを行ったことにより、エッチング後の表面粗さを０．２０μｍ以下に抑えることができた。これは、アルカリエッチングと酸エッチングを組み合わせてエッチングを行った場合の表面粗さと同レベル以上の値である。
【００９３】
次に、エッチング後の実施例１〜３及び比較例１〜３の各シリコンウエーハ表面に発生したピットの大きさを観察した。その結果を図２の（ａ）〜（ｆ）に示す。これらは光学顕微鏡によりウエーハ表面の状態を観察した観察図であるが、いずれのウエーハにも四辺が＜１１０＞に沿った略正方形状の開口部をなす四角形のピットが観察された。このピットは、一般に浅くまた小さくなる程、ポリッシング工程において除去することが容易となるため好ましい。実施例及び比較例の各ウエーハを比較すると、実施例の方がピットが浅く、またアルカリ濃度が濃くなるほどピットの大きさは小さくなっている事がわかる。
【００９４】
次に、ＦＯ砥粒＃１５００でラッピングを行い、アルカリ濃度が５５．０重量％のアルカリ水溶液によりエッチングを行ったシリコンウエーハ（実施例２）に、ポリッシング加工を行なった。
ポリッシング工程に用いる装置及び研磨条件は特に限定するものではないが、例えば図６に示した研磨装置１０を用いることによって行うことができる。まず、加工面を下方に向けてウエーハ１３を回転軸を持つ研磨ヘッド１１に保持し、研磨布１２を貼着した定盤１４（研磨定盤）にウエーハを押圧する。次いで、研磨布上に研磨剤を供給しつつ、ウエーハ１３と定盤１４を回転させてウエーハを定盤上で摺動させることにより、ウエーハが研磨される。
【００９５】
研磨は複数段実施されるのが一般的である。研磨代及びウエーハ外周ダレなどの平坦度の面では、初めの研磨（１次研磨）でほぼ決まる。通常、極微小な凹凸（表面粗さやヘイズ）の改善のため、研磨布の硬さや供給する研磨剤を代え研磨が繰り返される（いわゆる２次研磨、仕上げ研磨）。
エッチング工程後のシリコンウエーハの表面粗さが小さければ１次研磨での研磨代を少なくすることができ、それによってウエーハ外周部のダレを防止でき、より高平坦度なウエーハを製造する事ができる。
【００９６】
今回のポリッシング工程においては、１次研磨に用いる砥粒として、コロイダルシリカを含有したアルカリ溶液（ｐＨ＝１０．５程度）を研磨剤として使用した。
【００９７】
実施例２のシリコンウエーハに研磨工程を行った結果、約１０μｍの研磨代で鏡面ウエーハが得られた。この研磨代の値は、従来のシリコンウエーハの製造方法による研磨工程の研磨代（約１２μｍ）に比べて少なく、本発明により研磨代が低減できた事がわかる。次に、得られた鏡面ウエーハのＧＢＩＲ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｂａｃｋ  Ｉｄｅａｌ  Ｒａｎｇｅ）値を複数枚測定し、その平均のＧＢＩＲ値を求めてウエーハの平坦度を評価した。
【００９８】
ＧＢＩＲは、一般にウエーハ面内に１つの基準面を持ち、この基準面に対する最大、最小の位置変位の幅と定義され、従来からの慣例の仕様であるＴＴＶ（全厚さ偏差）に相当する値である。今回の平坦度の測定には、ＡＤＥ社製の静電容量型フラットネス測定器、ウルトラゲージ９９００を用い、ウエーハ周辺２ｍｍを除外した条件で測定を行った。
【００９９】
その結果、得られた鏡面ウエーハの平均のＧＢＩＲ値は、０．７μｍ程度であり、極めて高平坦度なウエーハであった。また、本発明により得られたシリコンウエーハの鳥瞰図を図３に示す。
【０１００】
（比較例６）
上述の面取り工程まで施したシリコンウエーハを用意し、このウエーハにＦＯ砥粒＃１５００でラッピングを行い、エッチング後の表面粗さが非常に良好であるアルカリエッチングと酸エッチングを組み合わせたエッチング方法によるエッチングを行なった後、上記実施例２で行ったポリッシング工程と同様の工程をウエーハに施し、得られたウエーハの平坦度を測定した。その際、エッチングは、４８重量％の水酸化ナトリウム水溶液によるアルカリエッチングを２０μｍ及びフッ酸、硝酸、酢酸の混酸による酸エッチングを１０μｍ行なった。その結果、ウエーハの研磨後の平坦度は平均のＧＢＩＲ値で１．４０μｍ程度であった。得られたウエーハの鳥瞰図を図４に示す。
【０１０１】
以上のように本発明によれば、砥粒の粒子の最大径が２１μｍ以下で平均粒径が８．５μｍ以下のものを用いてラッピングを行い、かつアルカリ成分の濃度が５０重量％以上の高濃度のアルカリ水溶液を用いてエッチングを行うことにより、従来行われている表面粗さの小さいアルカリエッチングと酸エッチングを組み合わせたエッチングと比較して同等以上の表面粗さのものを、きわめて高平坦度で得ることができた。すなわち、本発明によれば、複数のエッチング工程を行なう事なく、簡便な方法で、表面粗さが低減され良好な平坦度を有するシリコンウエーハを作製することができる。
【０１０２】
（実施例４及び比較例７、８）
直径２００ｍｍ、ｐ型で抵抗率が約１０Ω・ｃｍのシリコン単結晶インゴットをチョクラルスキー法により作製した後、上記の実施例２と同一の加工条件（遊離砥粒がＦＯ＃１５００、ＮａＯＨ濃度が５５．０重量％）でシリコンウエーハを作製した（実施例４）。その後、このシリコンウエーハについて、その表面形状特性を表すウエーハのハネ、ダレ、うねりの３つのパラメータを測定した。その測定結果を図１０に示す。ここで、ウエーハのハネ、ダレ、うねりの具体的な測定方法について説明する。
【０１０３】
先ず、ウエーハのハネ及びダレを測定するために、測定対象である直径２００ｍｍのシリコンウエーハを、静電容量式のフラットネス測定器（ＡＤＥ社製ウルトラゲージ９９００）により０．９５ｍｍの間隔で評価領域となるウエーハ面（面取り部を含むウエーハ外周端から１ｍｍ以内の領域を除く）のウエーハ厚さを測定し、測定されたウエーハ厚さを順次記憶する。この記憶されたウエーハ厚さより、図９に示すようなウエーハ中心位置Ｗｃからウエーハエッジ部Ｗｅまで（ウエーハ中心側の領域及びウエーハ外周部）の厚さ変位を読み込み、読み込まれた厚さ変位のうち、ウエーハ中心位置Ｗｃから境界線Ｘまで（ウエーハ中心位置〜半径７０ｍｍの位置）の厚さ変位を用いて、最小二乗法で基準面を算出する。次いで、ウエーハ外周部において、基準面（仮想的な厚さ）に対するウエーハ外周部形状の厚さの差を解析し、その最大値及び最小値の絶対値を算出する。そして、このような最大値及び最小値の絶対値の算出をシリコンウエーハの中心から放射状に４００本行い、得られた最大値の平均値をハネとし、最小値の平均値をダレとして測定した。
【０１０４】
また一方、ウエーハのうねりを測定するために、（株）小坂研究所製万能表面形状測定器（ＳＥ−３Ｆ型）を用いて、シリコンウエーハ表面の中心側の領域（ウエーハ中心位置〜半径７０ｍｍの位置）を触針によりなぞり、細かい表面粗さ成分を除いた形状成分のみを測定する。このとき、図１８に示すように、測定開始地点となるウエーハ中心位置における厚さの変位と測定終了地点となる半径７０ｍｍの位置における厚さの変位とが同じ高さとなるように一致させて原点とし、２ｍｍ間隔で原点からの厚さの変位量の絶対値Ｙ１からＹ３４を測定し、その平均値Ｙをうねりの平均値として算出した。
【０１０５】
比較例７として、実施例４と同条件でシリコン単結晶インゴットを作製した後、ラッピングをＦＯ＃１２００の遊離砥粒を用いて行い、次にエッチングを、先ず５０．０重量％の水酸化ナトリウム水溶液を用いて両面で４μｍの取り代で行ない、続いて５０重量％フッ酸：７０重量％硝酸：９９重量％酢酸＝１：２：１（容量比）から成る混酸により、両面で２０μｍの取り代で行なった。それ以外の加工条件については実施例４と同条件でシリコンウエーハを作製した。その後、このシリコンウエーハについて、その表面形状特性を表すウエーハのハネ、ダレ、うねりの３つのパラメータを上記に示した方法で測定した。その測定結果を図１０に示す。
【０１０６】
比較例８として、実施例４と同条件でシリコン単結晶インゴットを作製した後、ラッピングをＦＯ＃１２００の遊離砥粒を用いて行い、次にエッチングを、先ず５０．０重量％の水酸化ナトリウム水溶液を用いて両面で２０μｍの取り代で行ない、続いて５０重量％フッ酸：７０重量％硝酸：９９重量％酢酸＝１：２：１（容量比）から成る混酸により、両面で１０μｍの取り代で行なった。それ以外の加工条件については実施例４と同条件でシリコンウエーハを作製した。その後、このシリコンウエーハについて、その表面形状特性を表すウエーハのハネ、ダレ、うねりの３つのパラメータを上記に示した方法で測定した。その測定結果を図１０に示す。
【０１０７】
図１０に示したように、本発明のシリコンウエーハ（実施例４）は、ウエーハ外周端から１ｍｍ以内の領域を除くウエーハ外周部においてハネ及びダレの絶対値（左縦軸）が共に０．２μｍ以下の低い値を示し、ウエーハ外周端近傍まで極めて平坦なシリコンウエーハであることが分かった。また、うねりの平均値（右縦軸）は０．０２５μｍを示し、ウエーハ中心側の領域においても優れた平坦性を有していることが確認できた。
【０１０８】
それに対して、比較例７及び８のシリコンウエーハでは、ウエーハのダレの絶対値がそれぞれ０．８９μｍ、０．４４μｍと０．２μｍを大きく上回る値を示し、ウエーハ外周部において平坦性が低下していることがわかった。また、比較例７及び８のウエーハのうねりの平均値は、共に０．０４μｍを超える値を示し、本発明のシリコンウエーハに比べてウエーハ中心側の領域における平坦性も低かった。また、これら３種類のウエーハのエッチング面を研磨代０．５μｍ以下でわずかに研磨した後に、再度、ダレ、ハネ、うねりの測定を行ったところ、図１０とほぼ同等の結果となった。
【０１０９】
（実施例５〜１３及び比較例９、１０）
ＣＺ法により直径２００ｍｍ、結晶方位＜１００＞で、抵抗率がそれぞれ約１０Ω・ｃｍ、０．０１２Ω・ｃｍ、０．００７Ω・ｃｍの３本のｐ型シリコン単結晶インゴットを作製した。次にそれぞれの抵抗率を有するシリコン単結晶インゴットから、上記実施例１〜３と同一の加工条件でシリコンウエーハを作製し、９種類のウエーハを得た（実施例５〜１３）。
【０１１０】
その後、各シリコンウエーハのエッチング面である（１００）面に形成されている、四辺が結晶方位＜１１０＞に沿った正方形状の開口部をなすエッチピットのサイズを測定し、その平均値を求めた。このとき、エッチピットのサイズの測定は、シリコンウエーハをノッチを手前にした状態で保持し、ウエーハ中心付近において＜１１０＞方向に引いた直線上にあるエッチピットの線方向の長さを光学顕微鏡（倍率１０００倍）を用いて観察することによって行った。各シリコンウエーハのエッチピットのサイズの測定結果を下記の表２及び図１１に示す。
【０１１１】
また、比較例９として上記比較例８と同じ条件でシリコンウエーハを作製し、そのエッチング面に形成されたエッチピットのサイズを上記の測定方法により測定した。さらに、比較例１０として、抵抗率を約０．００７Ω・ｃｍとする以外は比較例９と同条件でシリコンウエーハを作製し、そのエッチング面に形成されたエッチピットのサイズを測定した。これらの比較例９及び１０の測定結果も表２及び図１１に合わせて示す。
【０１１２】
【表２】
2006222453.tif 000004
【０１１３】
図１１に示したように、本発明のシリコンウエーハは、従来のアルカリエッチングと酸エッチングを組み合わせてエッチングした同じ抵抗率を有するウエーハ（比較例９、１０）と比べても、エッチピットのサイズを同レベル、またはそれよりも小さくすることができた。
【０１１４】
また、実施例５〜７及び実施例８〜１０をそれぞれ比較すると、エッチングの際のアルカリ濃度を高くするほど、エッチピットのサイズを小さくできることが確認でき、アルカリ濃度をより高くすることによって、エッチピットのサイズの平均値を７μｍ以下に、さらには実施例６、７、９、１０に示すように６μｍ以下にすることができた。このような平均値が６μｍ以下となるエッチピットのサイズは、従来では得られなかった極めて小さい値である。
【０１１５】
また、シリコンウエーハの抵抗率が低くなるにつれエッチピットサイズが大きくなる傾向があるものの、本発明によれば抵抗率が０．０１Ω・ｃｍ以下となる実施例１１〜１３の低抵抗率のウエーハでも、アルカリ濃度をより高くすることによってエッチピットのサイズを小さくできる。例えば実施例１２及び１３に示すように、本発明によればエッチピットのサイズの平均値を７μｍ以下にすることができる。この平均値が７μｍ以下となるエッチピットのサイズは、従来の０．０１Ω・ｃｍ以下の低抵抗率を有するシリコンウエーハでは得られなかった極めて小さい値である。
【０１１６】
次に、実施例６と比較例９のシリコンウエーハについて、ナノトポグラフィーの評価を行った。
先ず、それぞれのシリコンウエーハの一方のエッチング面に図６に示した研磨装置を用いて鏡面研磨を行った。その後、それぞれのウエーハの鏡面研磨面のナノトポグラフィーを、ＡＤＥ社製のＣＲ−８３ＳＱＭを用いて、ＷＩＮＤＯＷ  ＳＩＺＥが０．５ｍｍ×０．５ｍｍ及び１０ｍｍ×１０ｍｍとなる２種類の領域で測定を行った。今回行ったナノトポグラフィーの測定では、１測定単位（１ピクセル）が０．２ｍｍ×０．２ｍｍであるので、ＷＩＮＤＯＷ  ＳＩＺＥが０．５ｍｍ×０．５ｍｍの場合、縦横それぞれ３ピクセルづつの９ピクセルを測定し、その９ピクセル中の最大値−最小値（Ｐ−Ｖ値）をセンターピクセルの値とする。次に、１ピクセル分ずつ移動させて同様な計算を繰り返していく。そして、これをウエーハ全面に対して行った後、各センターピクセルの値を集計し、横軸のＰ−Ｖ値以上となるエリアの割合をプロットしてグラフを作成し、ナノトポグラフィーの評価を行った。
【０１１７】
また、ＷＩＮＤＯＷ  ＳＩＺＥが１０ｍｍ×１０ｍｍの場合は、１ＷＩＮＤＯＷ内のピクセル数が５０×５０で２５００ピクセルとなり、センターピクセルの値が２５００ピクセル中の最大値−最小値（Ｐ−Ｖ値）となる以外は、上記のＷＩＮＤＯＷ  ＳＩＺＥが０．５ｍｍ×０．５ｍｍの場合と同様にして測定を行った。実施例６と比較例９のウエーハのナノトポグラフィーを測定した結果を、ＷＩＮＤＯＷ  ＳＩＺＥが０．５ｍｍ×０．５ｍｍの場合については図１２に、また１０ｍｍ×１０ｍｍの場合については図１３に示す。
【０１１８】
図１２及び図１３に示したように、実施例６のシリコンウエーハは、どちらのＷＩＮＤＯＷ  ＳＩＺＥの測定結果においても比較例９のウエーハよりも小さいＰ−Ｖ値を示しており、優れたナノトポグラフィーが得られていることがわかる。
【０１１９】
（実施例１４及び比較例１１）
実施例１４として、上記の実施例６と同様のシリコンウエーハを複数枚用意した。すなわち、先ず、ＣＺ法により直径２００ｍｍ、結晶方位＜１００＞で、抵抗率が約１０Ω・ｃｍのｐ型シリコン単結晶インゴットを作製し、得られたシリコン単結晶インゴットにスライス工程と面取り工程を行った後、ＦＯ砥粒＃１５００によるラッピング（取り代７０μｍ）、アルカリ濃度５５．０重量％の水酸化ナトリウムによるエッチング（エッチング代２０μｍ）を順次行って、シリコンウエーハを作製した。
【０１２０】
一方、比較例１１として、上記の比較例８と同様のシリコンウエーハを複数枚用意した。すなわち、ラッピングをＦＯ＃１２００の遊離砥粒を用いて行い、エッチングを先ず５０．０重量％の水酸化ナトリウム水溶液を用いて両面で２０μｍの取り代で行ない、続いて５０重量％フッ酸：７０重量％硝酸：９９重量％酢酸＝１：２：１（容量比）から成る混酸により、両面で１０μｍの取り代で行なった。それ以外の加工条件については実施例１４と同条件のものとした。
【０１２１】
続いて、得られた実施例１４及び比較例１１のシリコンウエーハをそれぞれ同一条件で鏡面研磨した後、それぞれ６枚ずつ任意に抜き取り、ウエーハの鏡面研磨面におけるハネ及びダレを測定した。ハネ及びダレの測定は、上記に示した測定方法により、ウエーハ外周端から１ｍｍ以内の領域を除くウエーハ外周部で行った。図１４にダレの大きさを測定した結果を示し、図１５にハネの大きさを測定した結果を示す。
【０１２２】
図１４からわかるように、本発明の鏡面研磨したシリコンウエーハは、いずれもダレの絶対値が０．５μｍ以下であるのに対し、比較例１１のウエーハはいずれもダレの絶対値が０．５μｍを超えていた。また、ハネについては、本発明のシリコンウエーハはいずれもハネの絶対値が０．０７μｍ以下を示し、従来のウエーハと同等レベルまたはそれよりも小さい値を示した。したがって、本発明の鏡面研磨シリコンウエーハは従来のウエーハに比べてウエーハ外周部での平坦性が向上していることがわかった。
【０１２３】
またこのとき、実施例１４のシリコンウエーハについて、鏡面研磨面とは反対側の主表面となるエッチング面のエッチピットのサイズ及びうねりの平均値を測定した。その結果、エッチピットのサイズの平均値は、何れも実施例６と同じ５．８μｍ程度であり、またうねりの平均値も０．０４μｍ以下であることが確認された。
【０１２４】
（実施例１５及び比較例１２）
実施例１４と同条件で作製した鏡面研磨シリコンウエーハを用いて、イオン注入剥離法によって貼り合わせＳＯＩウエーハを作製し（実施例１５）、そのＳＯＩウエーハの外周部での未結合領域の幅Ｕを測定した。以下に、ＳＯＩウエーハの作製方法を図１６を参照しながら説明する。
【０１２５】
先ず、本発明の鏡面研磨シリコンウエーハを６４枚用意し、そのうちの３２枚をベースウエーハ２１とし、残りの３２枚をボンドウエーハ２２とした。ここで、ボンドウエーハ２２は、酸化性雰囲気で熱処理することによりウエーハ全面に約１５０ｎｍの酸化膜２３を形成し、その後、鏡面研磨面側に形成した酸化膜を通して、水素イオンを加速電圧５６ｋｅＶ、ドーズ量５．５×１０１６／ｃｍ２の条件でイオン注入し、水素高濃度層（イオン注入層）２４を形成した。
【０１２６】
次に、ベースウエーハ２１の鏡面研磨面と水素高濃度層２４を形成したボンドウエーハ２２の鏡面研磨面とを酸化膜２３を介して室温で密着させ、その後、５００℃、３０分の熱処理（剥離熱処理）を行って水素高濃度層で剥離し、ＳＯＩウエーハ２６（実施例１５）と残存ウエーハ２５とを得た。
【０１２７】
このようにして作製した３２枚の貼り合わせＳＯＩウエーハ２６について、ウエーハ外周部で未結合となっている未結合領域の径方向における幅Ｕを測定した。その測定結果を、図１７に、横軸を各サンプルにおける未結合領域の幅Ｕ、縦軸を頻度（サンプル枚数）で表したヒストグラムで示す。
【０１２８】
また、比較のため、比較例１１と同条件で作製した鏡面研磨シリコンウエーハを用いて、イオン注入剥離法によって貼り合わせＳＯＩウエーハを作製して（比較例１２）、そのＳＯＩウエーハの外周部での未結合領域の幅Ｕを測定した。その測定結果も図１７に併記した。
【０１２９】
図１７から明らかなように、実施例１５の貼り合わせＳＯＩウエーハは、比較例１２のＳＯＩウエーハに比べて未結合領域の幅Ｕが非常に低減しており、ウエーハ外周端近傍までＳＯＩ層を有する高品質のＳＯＩウエーハとすることができた。
【０１３０】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は単なる例示であり、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。
【０１３１】
例えば、本実施例、比較例ではエッチング液の液温を８０℃で実施したが、溶液の安定性等を考慮すれば（アルカリ成分の析出などが生じないようにするには）、８０℃より高温にすると良い。例えば８５℃や９０℃にする。またエッチング液の濃度が高くなれば、更に液温を高くして処理するようにする。このようにしても上記実施例と同様またはそれ以上に、表面粗さが低減された良好な平坦度を有するウエーハを容易に製造することができる。
【０１３２】
また、上記実施例では、水素イオン注入剥離法によってＳＯＩウエーハを作製する場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、本発明のシリコンウエーハを貼り合わせた後にボンドウエーハを研削やエッチング等により薄膜化する貼り合わせ法を用いてＳＯＩウエーハを作製しても良く、またＳＩＭＯＸ法によりＳＯＩウエーハを作製することも可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１】本発明のシリコンウエーハの製造方法について示したフロー図である。
【図２】エッチング後のシリコンウエーハ表面のピットを顕微鏡により観察した観察図である。
【図３】本発明のシリコンウエーハの製造方法で作製されたシリコンウエーハの鳥瞰図である。
【図４】エッチング工程がアルカリエッチングと酸エッチングを組み合わせたエッチング方法で行われるシリコンウエーハの製造方法で作製されたシリコンウエーハの鳥瞰図である。
【図５】ラッピング工程を行う際に用いられるラッピング装置の一例を示した概略説明図である。
【図６】ポリッシング工程を行う際に用いられる研磨装置の一例を示した概略説明図である。
【図７】従来のシリコンウエーハの製造方法について示したフロー図である。
【図８】シリコンウエーハの形状を模式的に示した断面模式図である。
【図９】シリコンウエーハの厚さ変位とウエーハのハネ、ダレ、うねりとの関係を説明するグラフである。
【図１０】実施例４及び比較例７、８のシリコンウエーハにおけるハネ、ダレ、うねりを測定した結果を示すグラフである。
【図１１】実施例５〜１３及び比較例９、１０のシリコンウエーハのエッチピットのサイズを測定した結果を示すグラフである。
【図１２】実施例６及び比較例９のシリコンウエーハにおけるナノトポグラフィーを、ＷＩＮＤＯＷ  ＳＩＺＥが０．５ｍｍ×０．５ｍｍの領域で測定した結果を示すグラフである。
【図１３】実施例６及び比較例９のシリコンウエーハにおけるナノトポグラフィーを、ＷＩＮＤＯＷ  ＳＩＺＥが１０ｍｍ×１０ｍｍの領域で測定した結果を示すグラフである。
【図１４】実施例１４及び比較例１１のシリコンウエーハにおけるダレの大きさを測定した結果を示すグラフである。
【図１５】実施例１４及び比較例１１のシリコンウエーハにおけるハネの大きさを測定した結果を示すグラフである。
【図１６】イオン注入剥離法によりＳＯＩウエーハを作製する際のフローを示した図である。
【図１７】実施例１５及び比較例１２のＳＯＩウエーハにおける未結合領域の幅を測定した結果を示すグラフである。
【図１８】ウエーハのうねりを測定する方法を説明する説明図である。
【符号の説明】
【０１３４】
１…ラッピング装置、  ２…キャリア、
３…ウエーハ、  ４…上定盤、  ５…下定盤、
６…ノズル、  ７…遊離砥粒、
８…サンギア、  ９…インターナルギア、
１０…研磨装置、  １１…研磨ヘッド、
１２…研磨布、  １３…ウエーハ、  １４…定盤、
２１…ベースウエーハ、  ２２…ボンドウエーハ、
２３…酸化膜、  ２４…水素高濃度層（イオン注入層）、
２５…残存ウエーハ、  ２６…ＳＯＩウエーハ、
Ｗ…シリコンウエーハ、  Ｗｏ…外周端、
Ｗｍ…面取り部、  Ｓ…基準面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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