(57)【要約】【課題】研磨剤成分であるコロイダルシリカを研磨後にウェハー表面から早急に除去し、表面に残存する量と時間をできるだけ少なくすること、更には、研磨後のウェハー表面へ重金属が付着還元及び拡散することを防止抑制することを課題とするものである。【解決手段】研磨装置において、第１工程として、コロイダルシリカを主成分とする研磨剤を供給しながら、回転している研磨布を貼付した定盤に半導体ウェハーを押し付けることにより、半導体ウェハー研磨を行う。第２工程として、第１工程を実行した研磨装置において、ｐＨ緩衝溶液を供給しながら、回転している定盤に半導体ウェハーを押し付けるｐＨ緩衝溶液処理を行う。第３工程として、第２工程を実行した研磨装置において、引き続いて純水を供給しながら、回転している定盤に半導体ウェハーを押し付ける純水処理を行う。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨装置において、コロイダルシリカを主成分とする研磨剤を供給しながら、回転している研磨布を貼付した定盤に半導体ウェハーを押し付けることにより、半導体ウェハー研磨を行う第１工程、
上記第１工程の終了後、この第１工程を実行した上記研磨装置において、引き続いてｐＨ緩衝溶液を供給しながら、回転している上記定盤に上記半導体ウェハーを押し付けるｐＨ緩衝溶液処理を行う第２工程、及び、
上記第２工程の終了後、この第２工程を実行した上記研磨装置において、引き続いて純水を供給しながら、回転している上記定盤に上記半導体ウェハーを押し付ける純水処理を行う第３工程、
からなることを特徴とする半導体処理方法。
【請求項２】
請求項１に記載された半導体処理方法において、
上記ｐＨ緩衝溶液は、ｐＨ７．５〜１０．０の範囲の水素イオン濃度を有すること
を特徴とする半導体処理方法。
【請求項３】
請求項２に記載された半導体処理方法において、
上記ｐＨ緩衝溶液の水素イオン濃度を、更に、ｐＨ８．０〜９．５の範囲としたものであること
を特徴とする半導体処理方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれかに記載された半導体処理方法において、
上記ｐＨ緩衝溶液は、キレート成分として、ＥＤＴＡ、ＤＴＰＡ、ＮＴＡ、ＣｙＥＤＴＡ、より選ばれる少なくとも１種類の成分が添加されたものであること
を特徴とする半導体処理方法。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれかに記載された半導体処理方法において、
上記第１工程と上記第２工程の間には中間純水処理工程が挿入され、この中間純水処理工程は、上記第１工程を実行した上記研磨装置において、上記第１工程に引き続いて純水を供給しながら、回転している上記定盤に上記半導体ウェハーを押し付ける純水処理を行うものであり、この中間純水処理工程終了後、引き続いて上記第２工程が行われること
を特徴とする半導体処理方法。
【請求項６】
請求項５に記載された半導体処理方法において、
上記中間純水処理工程の実行時間を１分以下とすること
を特徴とする半導体処理方法。
【請求項７】
研磨布を貼付する研磨定盤、
上記研磨定盤を回転駆動するための駆動装置、
上記研磨定盤に貼付された研磨布に半導体ウェハーの平面を押し付けるための押圧装置、
上記研磨布と上記半導体ウェハーとに、コロイダルシリカを主成分とする研磨剤、ｐＨ緩衝溶液、及び、純水を選択的に供給可能な液供給装置、
上記研磨定盤の回転数、上記押圧装置の研磨圧、上記液供給装置から供給される液体の選択及びその供給時間を制御するための制御装置
を備えることを特徴とする半導体処理装置。
【請求項８】
請求項７に記載された半導体処理装置において、
上記制御装置は、コロイダルシリカを主成分とする研磨剤を供給しながら、回転している研磨布を貼付した定盤に半導体ウェハーを押し付けることにより、半導体ウェハー研磨を行う第１工程、
上記第１工程の終了後、引き続いてｐＨ緩衝溶液を供給しながら、回転している上記定盤に上記半導体ウェハーを押し付けるｐＨ緩衝溶液処理を行う第２工程、及び、
上記第２工程の終了後、引き続いて純水を供給しながら、回転している上記定盤に上記半導体ウェハーを押し付ける純水処理を行う第３工程
の実行を制御するものであること
を特徴とする半導体処理装置。
【請求項９】
請求項８に記載された半導体処理装置において、
上記制御装置は、上記第１工程と上記第２工程の間で、中間純水処理工程を実行し、この中間純水処理工程は、上記第１工程に引き続いて純水を供給しながら、回転している上記定盤に上記半導体ウェハーを押し付ける純水処理を行うものであり、この中間純水処理工程終了後、引き続いて上記第２工程を実行させるものであること
を特徴とする半導体処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウェハーの研磨工程において発生するウェハー表面への研磨剤付着の防止、及び、重金属汚染を防止する半導体処理方法及び半導体処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シリコン単結晶等半導体素材を原材料としたＩＣ，ＬＳＩあるいは超ＬＳＩ等の電子部品は、シリコンの単結晶よりなるインゴットを薄い円板状にスライスしたウェハーに多数の微細な電気回路を書き込み分割した小片状の半導体素子チップを基に製造されるものである。
【０００３】
インゴットからスライスされたウェハー（ベアーウェハー）は、ラッピング、エッチング、更にはポリッシングという工程を経て、少なくともその片面が鏡面に仕上られたミラーウェハーに加工される。ミラーウェハーは、その後のデバイス工程にて鏡面仕上げした表面に微細な電気回路が書き込まれる（デバイスウェハー）。通常、電気回路の書き込みは、半導体素子チップに分割されるまで幾度となく行われ、このときウェハーは最初の円板状の形状を保ったまま加工される。通常、各加工工程の間には洗浄、乾燥、搬送等の操作が入る。
【０００４】
これらのウェハーのポリッシング加工を行なう研磨剤としてはコロイド状に分散した酸化珪素、所謂コロイダルシリカを主成分とする組成物が使用される。合成樹脂発泡体あるいはスウェード調合成皮革等よりなる研磨布を貼付した定盤上にベアーウェハーまたはデバイスウェハーが載置され、押圧しながら回転しつつ前記研磨剤を定量的に供給しながら加工を行なう方法が一般的である。ポリッシング加工を終了したウェハーは洗浄装置に搬送され、薬液洗浄、純水洗浄等が施される。
【０００５】
半導体は年々、高集積度化されてきており、ウェハー表面に対していっそう高度な品質が要求されている。たとえば、特開平６−２１６０９８号（特許文献３）では、シリコンウェハーの結晶欠陥の要因となる重金属汚染について、目的洗浄度を１０８ａｔｏｍｓ／ｃｍ２オーダーとしている。また、ウェハー表面完全性の創成・評価技術（非特許文献１）では、パーティクル汚染によるディバイス不良が原因で、超ＬＳＩの歩留まりや信頼性に影響を与えると述べている。
【０００６】
これらの汚染は、半導体製造工程の様々な工程で起こりうるが、ポリッシング工程は、汚染が最も発生し易い工程の一つである。このようなポリッシング工程での汚染の問題について以下の文献に開示される技術を見ることができる。
【０００７】
【特許文献１】
特開昭５０−１５８２８１号公報
【特許文献２】
特開昭６３−２７２４６０号公報（特公平０４−０２０７４２号公報）
【特許文献３】
特開平０６−２１６０９８号公報（特許第３１７４８２３号）
【特許文献４】
特開平０９−２２５８１７号公報
【特許文献５】
特開平０９−３１４４６６号公報
【特許文献６】
特開平１１−１８６２０１号公報（特許第３２１９１４２号）
【特許文献７】
特開平１１−１９１５４３号公報（特許第３２５５１０３号）
【特許文献８】
特開平１１−３１２６５８号公報
【特許文献９】
特開２００２−０５０６０６号公報
【特許文献１０】
特開２００２−１１０６０２号公報
【非特許文献１】
サイエンスフォーラム  １９９８年  ｐ．７０〜８１
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ポリッシュ工程から洗浄工程までについて、通常行われている過程を検討してみる。まず、ポリッシュ工程では通常１回に複数のウェハーが同時に研磨される。ポリッシュ後のウェハーを研磨装置から取り外した後、純水でリンスを行った後、しばらく純水中に保管され、その後、洗浄工程に搬送され洗浄が行われる。
【０００９】
このような、純水中に保管されているポリッシュ後のウェハー表面には、研磨剤及び重金属が残存したままである。ウェハー表面に残存するコロイダルシリカは、純水中であるため乾燥が防げたとしても保管時間が増加するにつれてウェハー表面との化学的結合が強固なものとなる。コロイダルシリカとウェハー表面の結合が強固となると、必要な洗浄時間が長期化し生産性に影響を与えるだけでなく、付着したコロイダルシリカが多い場合には、洗浄によって脱離したコロイダルシリカ粒子が洗浄液を汚染し、循環させて使用している洗浄液の寿命を短縮させる。
【００１０】
更に、研磨剤中には重金属が不可避的に存在するため、正に帯電している金属イオンは負に帯電しているウェハー表面に吸着する。さらに、標準電極電位が大きい銅イオンなどは金属銅まで還元され、これが時間経過とともにウェハー表面部から内部に向けて拡散する。この一旦拡散した重金属を洗浄工程によって除去することは実質的に不可能である。
【００１１】
本発明は、このような問題に対処するため、研磨剤成分であるコロイダルシリカを研磨後にウェハー表面から早急に除去し、表面に残存する量と時間をできるだけ少なくするための技術を提供することを課題とし、更には、研磨後のウェハー表面へ重金属が付着還元及び拡散することを防止抑制するための技術を提供することを課題とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、以下の手段によって解決される。すなわち、第１番目の発明の解決手段は、研磨装置において、コロイダルシリカを主成分とする研磨剤を供給しながら、回転している研磨布を貼付した定盤に半導体ウェハーを押し付けることにより、半導体ウェハー研磨を行う第１工程、上記第１工程の終了後、この第１工程を実行した上記研磨装置において、引き続いてｐＨ緩衝溶液を供給しながら、回転している上記定盤に上記半導体ウェハーを押し付けるｐＨ緩衝溶液処理を行う第２工程、及び、上記第２工程の終了後、この第２工程を実行した上記研磨装置において、引き続いて純水を供給しながら、回転している上記定盤に上記半導体ウェハーを押し付ける純水処理を行う第３工程、からなることを特徴とする半導体処理方法である。
【００１３】
第２番目の発明の解決手段は、第１番目の発明の半導体処理方法において、上記ｐＨ緩衝溶液を、ｐＨ７．５〜１０．０の範囲の水素イオン濃度を有するものとしたことを特徴とする半導体処理方法である。
【００１４】
第３番目の発明の解決手段は、第２番目の発明の半導体処理方法において、上記ｐＨ緩衝溶液の水素イオン濃度を、更に、ｐＨ８．０〜９．５の範囲としたものであることを特徴とする半導体処理方法である。
【００１５】
第４番目の発明の解決手段は、第１番目から第３番目までのいずれかの発明の半導体処理方法において、上記ｐＨ緩衝溶液を、キレート成分として、ＥＤＴＡ、ＤＴＰＡ、ＮＴＡ、ＣｙＥＤＴＡ、より選ばれる少なくとも１種類の成分を添加したものとしたことを特徴とする半導体処理方法である。
【００１６】
第５番目の発明の解決手段は、第１番目から第４番目までのいずれかの発明の半導体処理方法において、上記第１工程と上記第２工程の間に中間純水処理工程が挿入し、この中間純水処理工程は、上記第１工程を実行した上記研磨装置において、上記第１工程に引き続いて純水を供給しながら、回転している上記定盤に上記半導体ウェハーを押し付ける純水処理を行うものとし、この中間純水処理工程終了後、引き続いて上記第２工程が行われることを特徴とする半導体処理方法である。
【００１７】
第６番目の発明の解決手段は、第５番目の発明の半導体処理方法において、上記中間純水処理工程の実行時間を１分以下とすることを特徴とする半導体処理方法である。
【００１８】
第７番目の発明の解決手段は、研磨布を貼付する研磨定盤、上記研磨定盤を回転駆動するための駆動装置、上記研磨定盤に貼付された研磨布に半導体ウェハーの平面を押し付けるための押圧装置、上記研磨布と上記半導体ウェハーとに、コロイダルシリカを主成分とする研磨剤、ｐＨ緩衝溶液、及び、純水を選択的に供給可能な液供給装置、上記研磨定盤の回転数、上記押圧装置の研磨圧、上記液供給装置から供給される液体の選択及びその供給時間を制御するための制御装置を備えることを特徴とする半導体処理装置である。
【００１９】
第８番目の発明の解決手段は、第７番目の発明の半導体処理装置において、上記制御装置は、コロイダルシリカを主成分とする研磨剤を供給しながら、回転している研磨布を貼付した定盤に半導体ウェハーを押し付けることにより、半導体ウェハー研磨を行う第１工程、上記第１工程の終了後、引き続いてｐＨ緩衝溶液を供給しながら、回転している上記定盤に上記半導体ウェハーを押し付けるｐＨ緩衝溶液処理を行う第２工程、及び、上記第２工程の終了後、引き続いて純水を供給しながら、回転している上記定盤に上記半導体ウェハーを押し付ける純水処理を行う第３工程の実行を制御することを特徴とする半導体処理装置である。
【００２０】
第９番目の発明の解決手段は、第８番目の発明の半導体処理装置において、上記制御装置は、上記第１工程と上記第２工程の間で、中間純水処理工程を実行し、この中間純水処理工程は、上記第１工程に引き続いて純水を供給しながら、回転している上記定盤に上記半導体ウェハーを押し付ける純水処理を行うものであり、この中間純水処理工程終了後、引き続いて上記第２工程を実行させるものであることを特徴とする半導体処理装置である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
＊  装置概要
図１は、本発明を実施するための半導体処理装置１の概要を示す説明図である。このような装置は、市販のＦＡＭ５９ＳＰＡＷ−ＩＩ（スピードファム株式会社製）等の片面研磨装置あるいはＤＳＭ１３Ｂ−７−Ｖ（スピードファム株式会社製）等の両面研磨装置をベースとし、これに後述の液供給装置、制御装置等を付加することによって実現することができる。
【００２２】
なお、ここで使用する研磨布について特に限定されるものではないが、合成樹脂発泡体あるいは不織布等、更に好ましくは、ポリウレタン及び／または、ポリエステルより構成される研磨布を使用することができる。研磨剤は、コロイダルシリカを主成分とする研磨剤であって、市販のＣＯＭＰＯＬシリーズ、ＧＬＡＮＺＯＸシリーズ（株式会社フジミインコーポレーテッド製）、ＩＬＤシリーズ（ロデール・ニッタ株式会社製）などの市販の製品を使用することが可能である。
【００２３】
この半導体処理装置１は、片面研磨の例であり、図１に示されるように、機体１１、定盤２、加圧盤３、液供給装置４、及び、制御装置５を備えている。定盤２は、機体１１に回転可能に支持された定盤軸２１に支持されており、定盤駆動モータ２２によって制御された速度で回転駆動される。定盤２の上面には研磨布３０１が貼付されており、研磨布３０１の上面が研磨面となる。
【００２４】
加圧盤３は、加圧盤軸３１に支持されており、定盤２の上方であって、これと偏心した中心軸線回りで加圧盤モータ３３によって回転駆動される。また、加圧盤軸３１は、加圧装置３２によってその軸方向下方に向かって制御された力で押圧力が付与される。単数あるいは複数のウェハーＷが適宜の治具の下面に支持されており、この治具を介して加圧盤３がウェハーＷを押圧する。定盤２の回転運動と偏心位置にある加圧盤３の回転運動の合成運動の上に上記押圧力（研磨圧）が加わることによって、ウェハーＷには研磨布３０１に対し複雑な相対運動と研磨圧が与えられる。
【００２５】
更に、このような運動の間、後述の各工程において液状の研磨剤、ｐＨ緩衝溶液、あるいは、純水が液供給装置４からウェハーＷと研磨布３０１の間に供給される。これによりウェハーＷの下面が研磨あるいは処理される。なお、ここに示す例では加圧装置３２にピストンシリンダー装置が使用されており、油圧ポンプ３２１からの油圧が油圧切替／調整装置３２２を経由して供給される。油圧切替／調整装置３２２は制御装置５からの指令により加圧装置３２に供給する油圧の方向の切り替えと圧力の調整を行う。
【００２６】
液供給装置４は、液槽４１１、４１２、４１３、ポンプ４２１、４２２、４２３及びバルブ４３１、４３２、４３３が備えられており、各ポンプ及び各バルブは制御装置５によって制御される。液槽４１１にはコロイダルシリカを主成分とする研磨剤が、液槽４１２にはｐＨ緩衝溶液が、また、液槽４１３には純水が貯留されている。
【００２７】
制御装置５は、定盤駆動モータ２２、液供給装置４の各ポンプ及び各バルブ、油圧切替／調整装置３２２、加圧盤モータ３３、及び、これらの動作タイミング、動作時間、その他装置全体をプログラムによって制御する。以下の第１、第２実施形態として示す半導体処理方法には、上記構成の半導体処理装置１が使用可能であるが、これは単なる例示であって別の構成の半導体処理装置によることも可能である。
【００２８】
＊  第１実施形態
図２は本発明の第１実施形態の半導体処理方法を説明するための工程図である。この半導体処理方法は、３段階の工程より構成されている。
【００２９】
第１工程
第１工程は、コロイダルシリカを主成分とする研磨剤を供給し研磨圧を加えながら半導体ウェハー（ベアーあるいはデバイスウェハー）を研磨する工程であり、一般的に実施されている工程である。
【００３０】
この工程では、まず、治具にウェハーＷをセットして開始信号を送ると制御装置５は、液供給装置４のポンプ４２１の作動を開始させるとともにバルブ４３１を開き、液槽４１１から研磨剤を研磨布３０１上に注ぎかける。
【００３１】
次いで定盤駆動モータ２２の駆動を開始し、定盤２を予め決められた速度で回転させる。同時に、油圧切替／調整装置３２２を操作し、油圧ポンプ３２１から供給される油圧を切り換え、加圧装置３２に予め決められた圧の油圧を送り込むとともに、加圧盤モータ３３も駆動開始させる。これにより、加圧盤３はウェハーＷを所定の圧力で研磨布に押し付ける。
【００３２】
定盤２の回転と加圧盤３の回転、及び加圧装置３２により、ウェハーＷには研磨圧と研磨布３０１に対する相対運動が与えられ、研磨剤の存在下でウェハーＷ下面に対する研磨が行われる。予め決められた時間この作業が行われて所定の研磨が行われた後、直ちに第２工程に移行する。
【００３３】
第２工程
第２工程は、第１工程終了直後に研磨剤に代えてｐＨ緩衝溶液を供給しながら、引き続き回転している定盤に工作物を押圧する処理である。第２工程にはいると、制御装置５は、液供給装置４のポンプ４２１の作動を停止させるとともにバルブ４３１を閉鎖する。これと実質的に同時にポンプ４２２の作動開始とバルブ４３２の開放を行う。これにより研磨剤に代わって液槽４１２内のｐＨ緩衝溶液が定盤２上に供給される。また、制御装置５は、油圧切替／調整装置３２２を操作することによって加圧装置３２に加える油圧を調整するとともに定盤駆動モータ２２の回転数、したがって定盤２の回転数を調整する。
【００３４】
上記定盤の回転数は、第１工程の最大回転数と同等か小さいことが好ましく、第１工程の最大回転数の７０％程度あるいはそれ以下がより好ましい。工作物を押圧する荷重（研磨圧）は、第１工程の最大荷重より小さいことが好ましく、第１工程の最大荷重の６０％程度あるいはそれ以下がより好ましい。
【００３５】
供給するｐＨ緩衝溶液はｐＨ７．５〜１０．０の範囲にあることが好ましく、より好ましくは、ｐＨ８．０〜９．５の範囲である。さらにｐＨ緩衝溶液中に、ＥＤＴＡ、ＤＴＰＡ、ＮＴＡ、ＣｙＥＤＴＡ、より選ばれる少なくとも１種類の成分を添加することにより、工作物表面に残存する重金属の除去効率が向上する。ｐＨ緩衝溶液の組成は特に限定されないが、出願人が先に出願した特願２００２−３０３１７４号記載の組成物などが使用できる。所定時間第２工程が続けられた後、次の第３工程に移る。
【００３６】
第３工程
この第３工程は、研磨布と工作物からｐＨ緩衝溶液を除去洗浄する工程である。制御装置５は、液供給装置４のポンプ４２２の作動を停止させるとともにバルブ４３２を閉鎖する。これと実質的に同時にポンプ４２３の作動開始とバルブ４３３を開放を行う。これによりｐＨ緩衝溶液に代わって液槽４１３内の純水が定盤２上に供給される。また、制御装置５は、油圧切替／調整装置３２２を操作することによって加圧装置３２に加える油圧を調整するとともに定盤駆動モータ２２の回転数、したがって定盤２の回転数を調整する。定盤の回転数と押圧する荷重は、第２工程と同等もしくは、小さい方が良い。所定時間第３工程を実行した後、制御装置５は各要素の動作を停止し本発明の処理が終了する。
【００３７】
＊  第２実施形態
第２実施形態は、図３に示されるように第１実施形態における第１工程と第２工程の間に純水で処理する中間純水処理工程を加えたものであり、その他の点に関しては第１実施形態と同様であるため第１実施例の説明を援用する。この中間純水処理工程を設けることは、研磨に高濃度の研磨剤を使用している場合に好適であり、第２工程の時間短縮に効果があるが、これも短時間だけ実施することが必要である。具体的には１分以下の時間とすることが好ましい。これはこの中間純水処理工程を長時間実施すると、かえってコロイダルシリカの付着による汚染の増大をもたらす恐れがあるからである。
【００３８】
商業的に本発明を実施する場合、上下両面あるいは片面に合成樹脂発泡体あるいは不織布等からなる研磨布を貼付した回転数を可変できる定盤、および、工作物を可変可能な圧力で押圧する機構を設けると共に、定盤に研磨剤、ｐＨ緩衝溶液、純水を各々を供給する設備を備え、指定されたプログラムに基づき定盤の回転数、工作物を押圧する圧力、および、研磨剤、ｐＨ緩衝溶液、純水を選択して供給する制御部を備えた上述のような半導体処理装置が好ましい。
【００３９】
研磨剤は、リサイクル使用することが可能であるが、ｐＨ緩衝溶液と純水は、かけ捨てが好ましい。本発明は、各工程の時間を決めたプログラムに基づき、時間制御により製造を実施しても良いが、第１工程の終了は終点検出器により検出することも可能である。
【００４０】
このようにして、本発明の半導体製造方法及び半導体処理装置では、半導体ウェハーまたはシリコンウェハーの製造工程において発生するシリコンウェハー表面への重金属汚染や、研磨剤の吸着を抑制することを可能とし、工作物の品質低下を防ぐことができる。
【００４１】
以下、シリコンウェハー加工の具体例により効果を示す。以下の方法と条件で試験を実施した。
【００４２】
＊  装置、資材
研磨装置：スピードファム株式会社製、ＳＨ−２４型片面装置
研磨布  ：ＳＵＢＡ４００（ロデールニッタ社製）
工作物  ：４インチ、シリコンウェハー
研磨剤  ：平均粒子径２４ｎｍのコロイダルシリカを純水で希釈し、１０ｗｔ％炭酸カリウムを添加、さらに、汚染物質を想定して鉄と銅を添加し、下記の処方の研磨剤を調製した。鉄と銅は原子吸光分析用の１０００ｐｐｍ標準溶液を用いた。
【００４３】
シリカ濃度    ：５．０ｗｔ％
炭酸カリウム  ：０．１ｗｔ％
鉄          ：  ５ｐｐｍ
銅          ：  ５ｐｐｍ
ｐＨ        ：  １０．５
【００４４】
＊  第１工程試験条件
定盤回転数                ：７０ｍｉｎ−１
プレッシャープレート回転数：７０ｍｉｎ−１
面圧力                    ：２００ｇ／ｃｍ２
研磨剤流量                ：８０ｍｌ／分
試験時間                  ：１０分
【００４５】
＊  第２工程試験条件
定盤回転数                ：４０ｍｉｎ−１
プレッシャープレート回転数：４０ｍｉｎ−１
面圧力                    ：８０ｇ／ｃｍ２
ｐＨ緩衝溶液流量          ：１４０ｍｌ／分
試験時間                  ：２分
第２工程で使用したｐＨ緩衝溶液の種類は図４の表１に、添加したキレートは図５の表２に、ｐＨ緩衝溶液とキレート化剤の濃度は図６の表３にそれぞれ示されている。
【００４６】
＊  第３工程試験条件
定盤回転数                ：４０ｍｉｎ−１
プレッシャープレート回転数：４０ｍｉｎ−１
面圧力                    ：８０ｇ／ｃｍ２
純水流量                  ：２００ｍｌ／分
試験時間                  ：３分
【００４７】
＊  中間純水処理工程（第１工程と第２工程間の純水洗浄）試験条件
定盤回転数                ：４０ｍｉｎ−１
プレッシャープレート回転数：４０ｍｉｎ−１
面圧力                    ：８０ｇ／ｃｍ２
純水流量                  ：２００ｍｌ／分
試験時間                  ：４０秒
【００４８】
＊  評価方法
試験結果の評価は次の方法によった。
（１）  研磨組成物のｐＨ  ：ｐＨメーターによる測定をした。
（２）  研磨面の評価      ：集光灯下で肉眼にてヘイズ等の状態を目視観察した。
（３）  シリコンウェハー表面の銅、鉄の汚染量：シリコンウェハーの表面を硝酸−フッ酸混合液で溶解し、溶解液中の重金属をＩＣＰ発光分析装置（ＳＰＳ３０００、セイコー電子工業）にて定量分析した。
【００４９】
＊  実施例と比較例との比較評価説明
（１）  実施例１〜１２の工程で製造されたウェハーは、ヘイズの無い、撥水性の表面を有していた。表面の鉄、銅は検出限界以下であった。
【００５０】
（２）  第２工程を実施しなかった比較例１（図７、表４）では、ウェハー表面に部分的にヘイズを生じており、ヘイズ周辺の表面は、親水性であった。表面の鉄、銅の汚染量は、表３の実施例に比べはるかに高い値を示した。
【００５１】
（３）  比較例２は、比較例１で得られたウェハーを１５分間純水中に保管し、その後、ＲＣＡ法による洗浄を施した。その結果、ヘイズはなくなり、鉄の汚染量も検出限界以下となったが、銅については完全に洗浄することができなかった。
【００５２】
ヘイズとは、目視で観察される微小な表面の不規則性の集合部分で光が散乱される状態と定義されており、表面に付着した研磨剤も発生原因の一つとされている。比較例におけるヘイズは第１工程で使用したコロイダルシリカが凝集しウェハーに付着するため、比較例のように第３工程（純水で洗浄処理する）のみではこのコロイダルシリカが充分に除去されていないことを示している。
【００５３】
これに対し、本発明実施例のように第１工程の直後に第２工程を設けた場合、コロイダルシリカがウェハーに凝集付着するような実質的な時間を与えないこと、及び、ｐＨ緩衝液によって凝集付着作用が抑制されることにより、その後、第３工程（純水洗浄）に移行したとしても凝集付着する間もなくコロイダルシリカが急速に流し去られるため、ヘイズが生じていないものと考えられる。
【００５４】
また、ウェハー表面の還元重金属Ｃｕ、Ｆｅも比較例に比べて大幅に少なくなっている。これはキレート化剤と重金属イオンが錯体をつくるため、負帯電しているウェハー表面へ重金属（正イオン）が付着還元することなくそのまま第３工程で流し去られることからと考えられる。
【００５５】
また、第１工程と第２工程の間に挿入される中間純水処理工程（第２実施例、工程組み合わせＩＩ、実施例５、９）は、きわめて短時間だけ行われる純水洗浄処理であって、このためにｐＨが短期的に低下するとしても実質的にコロイダルシリカの凝集付着や重金属の付着還元が生じるものではない。これにより、ウェハー周辺に多量に存在する研磨剤は一気に洗い流されるので、後の第２工程以降における処理効率を向上させている。
【００５６】
【発明の効果】
本発明によれば、研磨剤成分であるコロイダルシリカは研磨後に直ちに凝集防止処理を施されてウェハー表面から除去され、表面に残存する量と時間が非常に少なくされている。このため、従来技術のように、洗浄工程の前にポリッシュ後のウェハーを純水中に一旦保管する間にウェハー表面とコロイダルシリカの化学的結合が強固になって鏡面が得にくいという問題を生じさせないという効果を奏する。
【００５７】
また、研磨剤中に不可避的に存在する重金属がウェハー表面に付着するような現象はキレート化剤によって防止されているので、付着還元した重金属の拡散による半導体性能の劣化が防止できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施するための半導体処理装置１の概要を示す説明図である。
【図２】本発明の第１実施形態の半導体処理方法を説明するための工程図である。
【図３】本発明の第２実施形態の半導体処理方法を説明するための工程図である。
【図４】第２工程で使用したｐＨ緩衝溶液の種類を示す表（表１）である。
【図５】第２工程で使用した添加したキレート化剤の略号と化学名を示す表（表２）である。
【図６】実施例試験条件とその結果を示す表（表３）である。
【図７】比較例試験条件とその結果を示す表（表４）である。
【符号の説明】
１  半導体処理装置
１１  機体
２  定盤
２１  定盤軸
２２  定盤駆動モータ
３  加圧盤
３０１  研磨布
３１  加圧盤軸
３２  加圧装置
３２１  油圧ポンプ
３２２  油圧切替／調整装置
３３  加圧盤モータ
４  液供給装置
４１１、４１２、４１３  液槽
４２１、４２２、４２３  ポンプ
４３１、４３２、４３３  バルブ
５  制御装置
Ｗ  ウェハー
【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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