(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
次の工程からなることを特徴とする半導体ウェハの製造方法。
（１）ラッピングされ更にエッチングされた半導体ウェハの少なくとも片面を粗研磨する粗研磨工程。
（２）粗研磨された半導体ウェハを弱アルカリのエッチング液によりエッチングして前記粗研磨工程によって半導体ウェハ片面又は両面に発生した加工歪を除去する弱アルカリエッチング工程。
（３）弱アルカリエッチングされた半導体ウェハの前記片面を仕上げ研磨による鏡面加工をする仕上げ研磨工程。
（４）仕上げ研磨された半導体ウェハを弱いエッチング性を有する洗浄液により洗浄する洗浄工程。
【請求項２】
洗浄液がＳＣ−１洗浄液であることを特徴とする請求項１記載の半導体ウェハの製造方法。
【請求項３】
弱アルカリエッチング工程におけるエッチング量が、１，０００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の半導体ウェハの製造方法。
【請求項４】
仕上げ研磨における砥粒粒径が５ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の半導体ウェハの製造方法。
【請求項５】
仕上げ研磨におけるスラリーｐＨが１０〜１１であることを特徴とする請求項１記載の半導体ウェハの製造方法。
【請求項６】
洗浄工程における取代が２０ｎｍ未満であることを特徴とする請求項１記載の半導体ウェハの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する分野】
本発明は、ゲート酸化膜の絶縁耐圧（以下、「ＧＯＩ」と称する）が高い半導体ウェハの製造方法に関するものであって、特に半導体ウェハの製造工程において生じたＧＯＩを劣化させる因子を取り除くことにより得られ、そのＧＯＩ測定における良品率が６０％を越える半導体ウェハの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＧＯＩを劣化させる因子のうち、半導体インゴットの切断から鏡面仕上げまでの製造工程においてウェハ表面に発生していたものを、鏡面加工された半導体ウェハをさらに加工することにより除去する方法としては犠牲酸化法があった。これは、熱処理を行い鏡面に酸化膜を形成し、この酸化膜をエッチングにより除去した後に洗浄をするものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、酸化膜を形成する熱処理をする際に、鏡面に金属汚染が存在した場合は、この金属汚染がシリコン結晶内部へ拡散すること（以下「コンタミネーション」と称する。）となり、シリコン結晶そのものに欠陥を与えてしまうという問題点があった。
また、犠牲酸化法による処理には時間がかかる上に、鏡面加工をした後にこの処理を行うため、万が一このコンタミネーションが発生した場合は、それまでの工程が無駄になり、この犠牲酸化法は不確実でかつ製造効率が悪いという問題点があった。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、金属のシリコン結晶内部へのコンタミネーションを防止すると共に、ウェハ製造工程で生じるＧＯＩ劣化因子が除去された半導体ウェハを、確実にしかも効率良く製造することができる半導体ウェハの製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
このため本発明では、半導体ウェハの製造方法を、ラッピングされ更にエッチングされた半導体ウェハの少なくとも片面を粗研磨し、粗研磨された半導体ウェハを弱アルカリのエッチング液によりエッチングして半導体ウェハ片面又は両面に発生した加工歪を除去し、弱アルカリエッチングされた半導体ウェハの前記片面を仕上げ研磨による鏡面加工をし、仕上げ研磨された半導体ウェハを弱いエッチング性を有する洗浄液により洗浄するようにしたものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
従来の製造工程で行われていた粗研磨工程と仕上げ研磨工程の間において弱アルカリエッチングを行うことにより、半導体ウェハの表面の粗研磨による加工歪を除去し、さらに仕上げ研磨において研磨スラリーの砥粒粒径を５ｎｍ以下としてよりきめ細かな研磨をすると共に、スラリーｐＨを１０〜１１にして研磨のケミカル性を増大させ、最後に半導体ウェハの表面をＳＣ−１液により洗浄して仕上げ研磨により生じた極僅かな加工歪層を除去することにより、より滑らかな鏡面に仕上げるものである。これによりＧＯＩを大幅に向上することができる。
【０００６】
また、この方法によれば、従来の工程と比較して、実行上、増える工程は弱アルカリエッチング工程だけであり、この弱アルカリエッチングにおける取代は、２０〜１，０００ｎｍ程度でよいことから、犠牲酸化法に比べると大幅な時間の短縮になる。
【０００７】
さらに、上記したように粗研磨の後に弱アルカリエッチング工程を加える方法に限らず、粗研磨工程の中盤頃から通常のスラリーに替わり、砥粒を含まないアルカリ液に交換することによっても同様の効果を得られる。
【０００８】
また、上記した犠牲酸化法では、この犠牲酸化の処理前までの工程において正常に処理されてきた半導体ウェハでも、万が一、金属のシリコン結晶内部へのコンタミネーションが発生した場合、それまでの工程が無駄になってしまう。その点、本発明の製造方法によると酸化膜形成のための熱処理をしないため、このコンタミネーションを防止することができることから、最終工程に至るまでの工程を無駄にすることがなく、確実でしかも非常に効率的であると言える。
【０００９】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１は本実施例の製造方法を示す工程図、図２は本実施例の各製造工程における半導体ウェハの側断面図、図３は粗研磨後に弱アルカリエッチングされた半導体ウェハのＧＯＩ測定における良品率を示すグラフ、図４は条件が異なる仕上げ研磨後にＳＣ−１洗浄された半導体ウェハのＧＯＩ測定における良品率を示すグラフである。
【００１０】
本実施例の製造方法は図１に示すように次の工程からなる。
（１）スライスおよび面取り加工がなされた半導体ウェハをラッピングするラッピング工程。
（２）ラッピングされた半導体ウェハをエッチングして、ラッピングにより生じた加工歪を除去するエッチング工程。
（３）エッチングされた半導体ウェハの両面を両面研磨機により粗研磨する粗研磨工程。
（４）粗研磨された半導体ウェハをＮａＯＨの１％水溶液によりエッチングする弱アルカリエッチング工程。
（５）弱アルカリエッチングされた半導体ウェハを仕上げ研磨して鏡面加工する仕上げ研磨工程。
（６）仕上げ研磨された半導体ウェハをＳＣ−１液により洗浄するＳＣ−１液洗浄工程。
【００１１】
本実施例における粗研磨では、両面研磨機により半導体ウェハの両面を同時に粗研磨し、図２（ａ）に示すように概ね平坦な状態にする。この粗研磨された半導体ウェハ１の表裏両面には、粗研磨による加工歪２が発生する。
【００１２】
弱エッチング工程においては、エッチング液としてＮａＯＨの１％水溶液を使用し、そのエッチング取代が５００ｎｍになるように制御し、図２（ｂ）に示すように粗研磨工程において生じた加工歪２の一部を除去する。
【００１３】
このエッチングにおいては、図３に示すように、ＧＯＩ測定における良品率は、２０ｎｍ付近から増加を始め約５００ｎｍでほぼ１００％となることがわかる。
【００１４】
仕上げ研磨工程においては、研磨スラリーの砥粒粒径が５ｎｍ以下のものを使用することにより、メカニカル性を減少させてより木目の細かい研磨がなされるようにし、図２（ｃ）に示すように研磨による加工歪３を極限する。ただし、砥粒粒径を小さくすればするほど、研磨レートは低下する。
【００１５】
また、スラリーｐＨを１０〜１１になるように設定して研磨のアルカリエッチング性を増大させ、研磨レートを増加するともにメカニカル性の研磨で発生する加工歪を同時に除去する。また、研磨のエッチング性を増大させることにより研磨レートを増加させることができる。
【００１６】
最後に、仕上げ研磨された半導体ウェハをＳＣ−１液により洗浄することにより、半導体ウェハの表面を僅かに除去し、仕上げ研磨で生じた加工歪を略完全に除去できる。これにより、ＧＯＩは向上するが、その測定における良品率は仕上げ研磨における条件により異なる。
【００１７】
すなわち、図４に示すように従来技術と同様のスラリーで仕上げ研磨をして得られたウェハをＳＣ−１液により洗浄すると、その洗浄による洗浄取代が約２０ｎｍで良品率は６０％を占めることができる。
また、仕上げ研磨における砥粒粒径を５ｎｍ以下にするだけで、ＳＣ−１液による洗浄取代が約１０ｎｍでも良品率は７０％を占めることができる。
さらに、スラリーｐＨを１０〜１１とすることによりＳＣ−１洗浄による洗浄取代が殆どなくても、良品率は７０％を占めることができる。
したがって、この洗浄における取代が２０ｎｍ未満であれば、その効果は十分であることが言える。
【００１８】
尚、上記実施例では弱アルカリエッチング液としてＮａＯＨの１％水溶液を使用していたが、これに限られるものではなく、ＳＣ−１液（ＮＨ４ＯＨ／Ｈ４Ｏ４／Ｈ４Ｏ）、ＫＯＨやアミンの水溶液等でも良い。
【００１９】
また、上記実施例では仕上げ研磨後の洗浄をＳＣ−１液を使用していたが、これに限られるものではなく、同様のエッチング特性があるものであればよく、例えばアミン系の水溶液等でも良い。
【００２０】
【発明の効果】
本発明では以上のように構成したので、研磨により生じていた加工歪を略完全に除去できるため、ＧＯＩを大幅に向上することができるという優れた効果がある。
また、犠牲酸化法と異なり熱処理を必要としないため、金属のシリコン結晶内部へのコンタミネーションを防止することができ、最終製品製造に至るまでの工程を無駄にすることがなく、確実で非常に効率的であるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例の製造方法を示す工程図である。
【図２】本実施例の各製造工程における半導体ウェハの側断面図である。
【図３】粗研磨後に弱アルカリエッチングされた半導体ウェハのＧＯＩ測定における良品率の変化を示すグラフである。
【図４】条件が異なる仕上げ研磨後にＳＣ−１洗浄された半導体ウェハのＧＯＩ測定における良品率を示すグラフである。
【符号の説明】
１‥‥‥ウェハ
２‥‥‥加工歪
３‥‥‥加工歪
【図１】
0004066202.tif 000002
【図２】
0004066202.tif 000003
【図３】
0004066202.tif 000004
【図４】
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