(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコンウエハの被研磨面と紫外光透過性研磨部材との間に酸化剤とフッ化水素を含む水系薄液層を介在させた状態で、該研磨部材側から該薄液層に３００ｎｍ〜１６０ｎｍの波長を有する紫外光を入射しながら、シリコンウエハの被研磨面と研磨部材を相対的に摺動させ、前記酸化剤により前記シリコンウエハの表面を光酸化させて酸化シリコンを生成させ、この酸化シリコンを前記フッ化水素により除去して、シリコンウエハの被研磨面を研磨することを特徴とするシリコンウエハの研磨方法。
【請求項２】
シリコンウエハの被研磨面と紫外光透過性フッ素樹脂との間に酸化剤を含む水系薄液層を介在させた状態で、該薄液層に３００ｎｍ〜１６０ｎｍの波長を有する紫外光を入射しながら、シリコンウエハの被研磨面とフッ素樹脂を相対的に摺動させ、前記酸化剤により前記シリコンウエハの表面を光酸化させて酸化シリコンを生成させるとともに前記フッ素樹脂からフッ化水素を生成させ、酸化シリコンを前記フッ化水素により除去して、シリコンウエハの被研磨面を研磨することを特徴とするシリコンウエハの研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリコンウエハの研磨方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＣ用シリコンウエハの表面は、平滑度１０ｎｍ以下の鏡面仕上げが必要である。従来かかる平滑度を達成するためにアルミナ粉末（Ａｌ2Ｏ3）を用いた機械的研磨法が行われている。またＺｎＯ2、ＳｉＯ2粉末とエッチング液を併用した研磨液（例えば、チバガイギ社の「ダストロックス」（商品名）、その他同様の製品が不士見研磨社から販売されている）を用いたケミカルメカニカル研磨法も広く行われている。この研磨後には、ピッチによるポリッシングやウレタンパッドによる高速摩擦研磨が行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＩＣの高密度化が進むにつれて、固体粉末研磨剤により生じるシリコンウエハ上の微細な研磨痕を無視することができなくなってきている。さらに、研磨した際、微量の固体粉末研磨剤がシリコンウエハに強固に食い込んで付着し、有機溶媒や超音波による洗浄では容易に除去できないことが指摘されている。
【０００４】
したがって、本発明は、シリコンウエハ上に研磨痕を残すことなく、効率的に高精度研磨を達成し得るシリコンウエハの研磨方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究した結果、フッ化水素酸と酸化剤が共存する水系液にシリコンウエハの被研磨面を接触させ、その水系液に紫外光を照射することにより、シリコンウエハ表面を光化学的に強制酸化（光酸化）させて酸化シリコンを生成させ、この生成した酸化シリコンをフッ化水素酸によりエッチング除去することにより、シリコンウエハを効率的かつ高精度に研磨することができることを見いだした。フッ化水素酸は、水系液に予め添加しておくこともできるし、水系液に接して置かれたフッ素樹脂から紫外光の照射により発生させることもできる。本発明はこの知見によるものである。
【０００６】
すなわち、本発明の第１の側面によれば、シリコンウエハの被研磨面と紫外光透過性研磨部材との間に酸化剤とフッ化水素を含む水系薄液層を介在させた状態で、該研磨部材側から該水系薄液層に紫外光を入射しながら、シリコンウエハの被研磨面と研磨部材を相対的に摺動させて、シリコンウエハの被研磨面を研磨することを特徴とするシリコンウエハの研磨方法が提供される。
【０００７】
また、本発明の第２の側面によれば、シリコンウエハの被研磨面とフッ素樹脂との間に酸化剤を含む水系薄液層を介在させた状態で、該薄液層に紫外光を入射しながら、シリコンウエハの被研磨面とフッ素樹脂を相対的に摺動させて、シリコンウエハの被研磨面を研磨することを特徴とするシリコンウエハの研磨方法が提供される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明は、基本的に、シリコンウエハの被研磨面をフッ化水素とシリコンの酸化剤を含む水系液と接触させて、この水系液に紫外光を照射することを含む。
【０００９】
本発明に使用し得る酸化剤としては、過酸化水素、水、酸化銀、ＭｎＯ2、ＫＭｎＯ4、ＰｂＯ2、さらには亜硝酸、硝酸、過マンガン酸、クロム酸、塩素酸、次亜塩素酸等のオキソ酸およびその塩類、濃硫酸、オゾン、または塩素、臭素などのハロゲンを例示することができる。その中でも酸化力が強い過酸化水素が最も望ましい。なお、ハロゲン例えば塩素や臭素を水に溶かすと、下記式に従って、次亜塩素酸、亜臭素酸の生成を介して、Ｏを生成し、これがシリコンを酸化して酸化シリコンを生成する：
Ｈ2Ｏ＋Ｃｌ2→ＨＣｌＯ＋ＨＣｌ→２ＨＣｌ＋Ｏ
Ｈ2Ｏ＋Ｂｒ2→ＨＢｒＯ＋ＨＢｒ→２ＨＢｒ＋Ｏ。
【００１０】
紫外光は、ＫｒＦエキシマレーザー光、ＡｒＦエキシマレーザー光、非線形素子による高調波レーザー光、エキシマランプ光、水銀ランプ光、Ｘｅランプ光、重水素ランプ光、ハロゲンランプ光、またはガスのアーク、コロナもしくは無声放電により得られる紫外線光であり得る。本発明では、紫外光はシリコンの光酸化のみに使われ、フッ化水素酸に吸収されないことが好ましい（フッ化水素酸は、１６０ｎｍ未満の波長領域にのみ吸収を示す）。そのためには、紫外光の波長域は３００ｎｍ〜１６０ｎｍであることが好ましい。
【００１１】
特に、酸化剤として過酸化水素水を用いる場合、過酸化水素水は３００ｎｍ未満に吸収帯を有し、２００ｎｍより短い波長領域で吸収が増大するため、比較的吸収が弱い２００〜３００ｎｍの範囲の波長を有する紫外光を用いることが望ましい。そのような紫外光源としては、２４８ｎｍに発振波長を持つＫｒＦレーザー、２６６ｎｍに発振波長を持つＹＡＧレーザーの第４高調波、２２２ｎｍに発振波長を持つＫｒＣｌエキシマランプあるいはエキシマレーザー、あるいは３０３ｎｍに発振波長をＸｅＣｌエキシマランプあるいはエキシマレーザーなどが適している。またここで酸化剤として水（Ｈ2Ｏ）を用いた場合には２００ｎｍ以下の紫外線が必要であり、１９３ｎｍに発振波長を持つＡｒＦレーザーや１７２ｎｍに発振波長を持つＸｅエキシマランプ光が適している。
【００１２】
また、酸化剤が水のみからなる場合、紫外光は、２００ｎｍ以下の波長のものであることが好ましい。
【００１３】
紫外光を照射すると、シリコンは、酸化剤により光化学的に酸化（光酸化）されて酸化シリコンを表面に形成する。例えば、酸化剤として過酸化水素または水を用いた場合には、酸化反応は以下の通りに進行し得る：
２Ｈ2Ｏ2＋Ｓｉ＋ｈν（２００ｎｍ以上、３００ｎｍ以下の紫外線）→ＳｉＯ2＋２Ｈ2Ｏ
２Ｈ2Ｏ＋Ｓｉ＋ｈν（２００ｎｍ以下の紫外線）→ＳｉＯ2＋２Ｈ2
本発明において、酸化剤とともに水系液に共存させるフッ化水素（水系液中ではフッ化水素酸となっている）は、上記光酸化により生成した酸化シリコンをエッチング除去する。このフッ化水素による酸化シリコンの除去は、次の反応式に従い進行し得る：
ＳｉＯ2＋４ＨＦ→ＳｉＦ4＋２Ｈ2Ｏ
すなわち、酸化シリコンは、フッ化水素と反応し、四フッ化ケイ素となって水系薄液層中に拡散し、大気中に発散してゆく。
【００１４】
フッ化水素は、上記酸化剤を含む水系液中に予め添加することができる（ＨＦ供給の第１の態様）。あるいは、フッ化水素は、上記紫外光の照射によりフッ素樹脂から酸化剤を含む水系液中に供給することもできる（ＨＦ供給の第２の態様）。以下、これらについて説明する。
【００１５】
＜ＨＦ供給の第１の態様＞
酸化剤を含む水系液中にフッ化水素（通常、フッ化水素酸として）を予め添加しておく場合、そのフッ化水素と酸化剤を含む水系液をシリコンウエハの被研磨面と紫外光透過性研磨部材の間に薄液層として介在させる。シリコンウエハの被研磨面と研磨部材との間には、毛細管現象により水系液を介在させることができる。そして、紫外光透過性研磨部材側から薄液層に紫外光を入射させ、シリコンウエハの被研磨面と研磨部材とを相対的に摺動させながら、シリコンウエハを研磨することができる。その際、シリコンウエハの被研磨面が研磨部材により十分に研磨されるように、重りなどを用いて荷重をかけることが好ましい。
【００１６】
研磨部材は、紫外光透過性のものであり、紫外光は、この研磨部材の裏面側から薄液層に照射することができる。研磨部材は、ターンテーブル式のいわゆる研磨盤で構成することができる。かかる研磨盤は、合成石英、結晶石英、サファイア、フッ化リチウム、フッ化カルシウム、フッ化バリウム、フッ化ナトリウム、フッ化マグネシウム、光学ガラスまたはフッ素樹脂（ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン／パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）およびそれら２種以上の混合物等）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、シリコーン樹脂、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体等の紫外光透過性材料で形成することができる。しかしながら、工業的には合成石英ガラス板上にポリッシングパッドとして紫外光透過性フィルムを貼着したものを研磨部材として使用することが効率的で、しかも経済的である。このポリッシングパッドとして使われる材料は、上に例示したようなフッ素樹脂、ＰＭＭＡ、シリコーン樹脂、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体等のような、紫外線に透明で、かつフッ化水素酸に耐性を有するプラスッチクが好ましい。その中でも、ＦＥＰあるいはＰＦＡが最も望ましい。なお、研磨盤上に設けられるフッ素樹脂は、粉末の形態にあってもよい。
【００１７】
＜ＨＦ供給の第２の態様＞
ＨＦ供給の第２の態様では、シリコンウエハの被研磨面とフッ素樹脂との間に酸化剤を含む水系薄液層を介在させた状態（上記のように毛管現象により介在させることができる）で、フッ素樹脂側から水系薄液層に紫外光を入射する。この紫外光照射により、上に述べたように酸化剤によるシリコンの光酸化が行われるとともに、フッ素樹脂が紫外光により励起され、水系薄液中の水と反応してフッ化水素を発生し、水系薄液中に溶けてフッ化水素酸となる。フッ化水素発生反応の一例を挙げると次の通りである：
２Ｈ2Ｏ＋（−ＣＦ2−）n＋ｈν（２００ｎｍ以下の紫外線）→４ＨＦ＋（−ＣＦ−ＯＨ−）n
ここで使用し得るフッ素樹脂は、ＨＦの第１の態様において研磨部材に関して説明したフッ素樹脂を用いることができる。この場合でも、フッ素樹脂としては、ＦＥＰあるいはＰＦＡが最も望ましい。フッ素樹脂は、板の形態で上記のような研磨盤を構成することができる。あるいは、ＨＦ供給の第１の態様で説明した研磨盤（フッ素樹脂を除く）に、フィルムとして貼り合わせることもできるし、粉末状態で貼着してもよい。
【００１８】
さて、本発明において、酸化シリコンの生成は紫外線が照射されているときに起こり、その酸化シリコンのエッチングはフッ化水素が存在している限り、紫外線照射とは無関係に酸化ケイ素のエッチングはいずれの場合にも起こる。従って、ポリッシング（研磨）は紫外線が照射されていないとき、すなわち、シリコンウエハ表面が軟弱化している間にポリッシングを行う方がさらに効果的である。このため、紫外線光はパルス照射することが好ましい。なお、シリコンウエハの両面を紫外光透過性ポリッシングパッドで挟み、ポリッシングパッドの両側から紫外線を入射しながら相対的に摺動させれば、シリコンウエハの両面が研磨される。
【００１９】
これらの光励起化学反応によるシリコンのエッチング深さと、酸化剤中のフッ酸濃度との関係を紫外線の励起波長をパラメーターにとって調べた結果を図１に示す。図１において、曲線ａは、酸化剤として過酸化水素水を使用し、紫外光として波長２４８ｎｍのＫｒＦレーザーを使用した場合である。曲線ｂは、酸化剤として過酸化水素水を使用し、紫外光として波長２２６ｎｍのＹＡＧレーザーの４倍高調波を使用した場合である。曲線ｃは、酸化剤として水のみを用い、紫外光として波長１９３ｎｍのＡｒＦレーザーを用いた場合である。曲線ｄは、酸化剤として過酸化水素を用い、紫外光として波長１９３ｎｍのＡｒＦレーザーを用いた場合である。また、符号ｅおよびｆは、酸化剤としてそれぞれ水のみを用い、紫外光としてそれぞれ波長２２６ｎｍのＹＡＧレーザーの４倍高調波および波長２４８ｎｍのＫｒＦレーザーを使用した場合である。なお、これら実験において、レーザー照射条件は、いずれも、１２ｍＪ／ｃｍ2、２０Ｈｚ、１００００ショットであった。
【００２０】
図１に示すデータによると、ＨＦ／Ｈ2Ｏ2あるいはＨＦ／Ｈ2Ｏが１５重量％の場合、酸化剤として過酸化水素水を用いたときにエッチング深さが最大である。また、励起波長別では２４８ｎｍのＫｒＦレーザーが最も効率よく、続いて２２６ｎｍのＹＡＧレーザーの４倍高調波、１９３ｎｍのＡｒＦレーザーの順に効率が低くなる。これは、波長が２５０ｎｍ以下では過酸化水素水の紫外線吸収が強いため、Ｓｉ近傍に光が到達しないからである。一方水の場合には２００ｎｍ以下の紫外線でないと光分解できないため、２４８ｎｍのＫｒＦレーザーでも２２６ｎｍのＹＡＧレーザーの４倍高調波でもエッチングは行われない。励起紫外線が１９３ｎｍのＡｒＦの場合にＨ2Ｏ2よりもＨ2Ｏの方がエッチング効率がよい理由は、１９３ｎｍではＨ2Ｏ2の方がＨ2Ｏより吸収が強く、Ｓｉ近傍に励起光が到達できないからである。励起光のエネルギー密度によって溶液中を透過する距離も変わるため、酸化剤中のフッ化水素濃度は１５％に限定されるものではない。さらにこれらの値は励起光の照射パルス時間、照射エネルギー密度あるいは研磨パッドの回転数によっても変動する。
【００２１】
次に、ＫｒＦレーザーエネルギー密度をパラメーターとしたときの、シリコンウエハのエッチング深さとレーザーショット数の関係を図２に示す。これら実験において、いずれも、過酸化水素水（過酸化水素濃度３０重量％）中のフッ化水素濃度を１５重量％とし、ＫｒＦレーザー周波数を２０Ｈｚに設定した。
【００２２】
図２に示すデータによると紫外光のエネルギー密度が増加するにつれてエッチング深さが大きくなっていることがわかる。
【００２３】
次に、図３〜図５を参照して本発明の光研磨方法を実施するために好適な光研磨装置の例を説明する。これら図において、同様の要素は同様の符号で示されている。
【００２４】
図３に示す装置は、載置台として例えば合成石英製の回転テーブル１１を備え、この回転テーブル１１は、その回転軸１１ａの回りで、図示しないモータにより回転される。回転テーブル１１の上には、紫外光透過性のポリッシングフィルム例えばフッ素樹脂フィルム１２が貼着されている。研磨しようとするシリコンウエハ１３は、その被研磨面がポリッシングフィルム１２に面するように回転テーブル１１上に載置される。研磨圧力は、シリコンウエハ１３の周囲に載置される枠状の重り部材２０により提供することができる。
【００２５】
本装置は、紫外光をシリコンウエハ１３の下側から、すなわち、回転テーブル１１側から入射させるものであり、紫外光源１６からの紫外光１７は、例えばミラー１８によりシリコンウエハ１３に指向される。回転テーブル１１に貼着されたポリッシングフィルム１２の上に、シリコンウエハ１３をその被研磨面がポリッシングフィルム１２と接触するようにして載せ、回転テーブル１１を高速回転させながら、ポリッシングフィルム１２上にスポイト等の水滴下手段１５により、ＨＦと酸化剤を含む水系液を滴下する。すると、毛細管現象によってシリコンウエハ１３の被研磨面とポリッシングフィルム１２との間に水系薄液層１４が形成される。この状態で、回転テーブル裏面側から紫外光１７を入射すると、シリコンウエハ１３の被研磨面と水系薄液層１４中の酸化剤が光化学反応を起こし、上に述べたように酸化シリコンをシリコンウエハ１３の被研磨面に生成し、この生成した酸化シリコンはフッ化水素によりエッチング除去されるとともに、シリコンの被研磨面がフィルム１２により研磨される。
【００２６】
図４は、フィルム１２の代わりに、フッ素樹脂粉末２１を回転テーブル１１に貼着した以外は図１に示す装置と同様の光研磨装置を示す概略図であり、図１における部材等と同様の部材には同様の参照符号が付されている。図２に示す装置において、フッ化水素は、紫外光の照射によりフッ素樹脂粉末２１から発生するので、水系液は、酸化剤だけを含むものであってもよい。しかし、その場合でも、水系液にフッ化水素を添加しておくことは好ましい。
【００２７】
図５は、シリコンウエハ１３の両面を研磨するために使用し得る光研磨装置の一例を示す。回転テーブル１１上にポリッシングフィルム１２を貼り合わせ、その上にシリコンウエハ１３を載置し、シリコンウエハ１３の上に回転テーブル１１’を載置する。回転テーブル１１’の下面には、ポリッシングフィルム１２’を貼着しておく。そして、回転テーブル１１’の回転軸１１ａ’上に重り部材２３を設ける。研磨部材１１と１１’は、同一方向に回転させる。ポリッシングフィルム１２上には滴下手段１５から所定の水系液を滴下してポリッシングフィルム１２とシリコンウエハ１３の下面との間に薄液層１４を毛細管現象により形成させ、他方シリコンウエハの上面には滴下手段１５’から所定の水系液を適用してシリコンウエハ１３の上面とポリッシングフィルム１２’との間に薄液層１４’を毛細管現象により形成させる。なお、シリコンウエハ１３は、エキセントリックに回転移動する固定治具２２により支持されている。この場合、紫外光源１６からの紫外光は、ハーフミラー１８により透過光と反射光に分けられ、透過紫外光はミラー１８ｃにより回転テーブル１１の下側から入射される。他方、反射紫外光は、ミラー１８ａおよび１８ｃによって、回転テーブル１１’の上がわから入射される。
【００２８】
【実施例】
以下、本発明の実施例を記載するが、本発明はそれら実施例に限定されるものではない。
【００２９】
実施例１
表面粗さ約０．５〜１μｍに荒ずり研磨したシリコンウエハを図３に示すように研磨盤を構成する合成石英製回転テーブル１１の上に貼られた透明なフッ素樹脂フィルム１２の上に置き、研磨圧力３０ｇ／ｃｍ2に設定し、１００ｒｐｍで回転させながら、スポイト１５から過酸化水素水中のフッ酸濃度１５％混合液を滴下しながら、研磨盤の裏側からＫｒＦレーザー光（１５ｍＪ／ｃｍ2、５０ｐｐｓ）１６を照射したところ、２０分で１０ｎｍの面精度が達成された。
【００３０】
実施例２
表面粗さ約０．５〜１μｍに荒ずり研磨したシリコンウエハを図３に示すように研磨盤を構成する合成石英製回転テーブル１１の上に貼られた透明なフッ素樹脂１２の上に置き、研磨圧力３０ｇ／ｃｍ2に設定し、１００ｒｐｍで回転させながら、スポイト１５から過酸化水素水中のフッ酸濃度１５％混合液を滴下しながら、研磨盤の裏側から２６６ｎｍのＹＡＧレーザーの４倍波光（１５ｍＪ／ｃｍ2、５０ｐｐｓ）１６を照射したところ、２５分で１０ｎｍの面精度が達成された。
【００３１】
実施例３
表面粗さ約０．５〜１μｍに荒ずり研磨したシリコンウエハを図３に示すように研磨盤を構成する合成石英製回転テーブル１１の上に貼られた透明なＰＭＭＡフィルム１２の上に置き、研磨圧力３０ｇ／ｃｍ2に設定し、１００ｒｐｍで回転させながら、スポイト１５から過酸化水素水中のフッ酸濃度１５％混合液を滴下しながら、研磨盤の裏側からＫｒＦレーザー光（１５ｍＪ／ｃｍ2、５０ｐｐｓ）１６を照射したところ、３０分で１０ｎｍの面精度が達成された。
【００３２】
実施例４
表面粗さ約0.5〜1μmに荒ずり研磨したシリコンウエハを図３に示すように研磨盤を構成する合成石英製回転テーブル11の上に貼られた透明なフッ素樹脂１２の上に置き、研磨圧力３０ｇ／ｃｍ2に設定し、１００ｒｐｍで回転させながら、スポイト１５から過マンガン酸カリウム水溶液（１％）と弗化水素酸（４０％）との混合液（ＫＭｎＯ4：ＨＦ＝１：１）を滴下しながら、研磨盤の裏側からＫｒＦレーザー光（１５ｍＪ／ｃｍ2、５０ｐｐｓ）１６を照射したところ、３０分で３０ｎｍの面精度が達成された。
【００３３】
実施例５
表面粗さ約０．５〜１μｍに荒ずり研磨したシリコンウエハを図３に示すように研磨盤を構成する合成石英製回転テーブル１１の上に貼られた透明なフッ素樹脂１２の上に置き、研磨圧力３０ｇ／ｃｍ2に設定し、１００ｒｐｍで回転させながら、スポイト１５からフッ酸水溶液（１５％）を滴下しながら、研磨盤の裏側からＡｒＦレーザー光（１５ｍＪ／ｃｍ2、５０ｐｐｓ）１６を照射したところ、５０分で１０ｎｍの面精度が達成された。
【００３４】
実施例６
表面粗さ約０．５〜１μｍに荒ずり研磨したシリコンウエハを図３に示すように研磨盤を構成する合成石英製回転テーブル１１の上に貼られた透明なフッ素樹脂１２の上に置き、研磨圧力３０ｇ／ｃｍ2に設定し、１００ｒｐｍで回転させながら、スポイト１５から過酸化水素水中のフッ酸濃度１５％混合液を滴下しながら、研磨盤の裏側から２２２ｎｍのＫｒＣｌエキシマランプ光１６を照射したところ、５０分で１０ｎｍの面精度が達成された。
【００３５】
実施例７
図４に示すように研磨盤を構成するサファイア製回転テーブル１１の上に粉体のフッ素樹脂２１を載せその上に表面粗さ約０．５〜１μｍに荒ずり研磨したシリコンウエハを置き、研磨圧力３０ｇ／ｃｍ2に設定し、１００ｒｐｍで回転させながら、スポイト１５から過酸化水素水中のフッ酸濃度１５％混合液を滴下しながら、研磨盤の裏側からＫｒＦレーザー光（１５ｍＪ／ｃｍ2、５０ｐｐｓ）１６を照射したところ、３５分で１０ｎｍの面精度が達成された。
【００３６】
実施例８
図４に示すように研磨盤を構成する光学ガラス（ＢＫ７）製回転テーブル１１の上に粉体のフッ素樹脂２１を載せその上に表面粗さ約０．５〜１μｍに荒ずり研磨したシリコンウエハを置き、研磨圧力３０ｇ／ｃｍ2に設定し、１００ｒｐｍで回転させながら、スポイト１５から過酸化水素水中のフッ酸濃度１５％混合液を滴下しながら、研磨盤の裏側からＸｅＣｌレーザー光（１５ｍＪ／ｃｍ2、５０ｐｐｓ）１６を照射したところ、４０分で１０ｎｍの面精度が達成された。
【００３７】
実施例９
図４に示すように研磨盤を構成するＰＭＭＡ製回転テーブル１１の上に表面粗さ約０．５〜１μｍに荒ずり研磨したシリコンウエハを置き、研磨圧力３０ｇ／ｃｍ2に設定し、１００ｒｐｍで回転させながら、スポイト１５から過酸化水素水中のフッ酸濃度１５％混合液を滴下しながら、研磨盤の裏側からＸｅＣｌレーザー光（１５ｍＪ／ｃｍ2、５０ｐｐｓ）１６を照射したところ、４０分で１０ｎｍの面精度が達成された。
【００３８】
実施例１０
両面を表面粗さ約０．５〜１μｍに荒ずり研磨したシリコンウエハを図５に示すような両面研磨盤を構成する合成石英製回転テーブル１１、１１’の上に貼られた透明なフッ素樹脂フィルム１２、１２’の間に挟み、重り２３によって研磨圧力５０ｇ／ｃｍ2に設定し、１００ｒｐｍで両テーブル１１、１１’を回転させながら、かつ、エキセントリックに回転移動するシリコンウエハ固定冶具２２を動かしながら、スポイト１５から過酸化水素水中のフッ酸濃度１５％混合液を滴下し、上下の研磨盤の裏側からＫｒＦレーザー光（４０ｍＪ／ｃｍ2、５０ｐｐｓ）１６を照射したところ、２０分で両面とも１０ｎｍの面精度が達成された。
【００３９】
実施例１１
表面粗さ約０．５〜１μｍに荒ずり研磨したシリコンウエハを図３に示すように研磨盤を構成する合成石英製回転テーブル１１の上に貼られた透明なフッ素樹脂１２の上に置き、研磨圧力３０ｇ／ｃｍ2に設定し、１００ｒｐｍで回転させながら、スポイト１５から水を滴下しながら、研磨盤の裏側からＡｒＦレーザー光（２０ｍＪ／ｃｍ2、５０ｐｐｓ）１６を照射したところ、１２０分で１０ｎｍの面精度が達成された。
【００４０】
実施例１２
図４に示すように研磨盤を構成するサファイア製回転テーブル11の上に粉体のフッ素樹脂２１を載せその上に表面粗さ約０．５〜１μｍに荒ずり研磨したシリコンウエハを置き、研磨圧力３０ｇ／ｃｍ2に設定し、１００ｒｐｍで回転させながら、スポイト１５から水を滴下しながら、研磨盤の裏側からＡｒＦレーザー光（２５ｍＪ／ｃｍ2、５０ｐｐｓ）１６を照射したところ、１００分で１０ｎｍの面精度が達成された。
【００４１】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によればシリコンウエハを短時間で高精度研磨することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】紫外線の励起波長をパラメーターとした時の、Ｓｉのエッチング深さと酸化剤中のフッ酸濃度との関係図。
【図２】ＫｒＦレーザーエネルギー密度をパラメーターとした時の、エッチング深さとレーザーショット数の関係図。
【図３】本発明の光研磨方法を実施するために好適な光研磨装置の一例を示す概略図。
【図４】本発明の光研磨方法を実施するために好適な光研磨装置の他の例を示す概略図。
【図５】本発明の光研磨方法を実施するために好適な光研磨装置の他の例を示す概略図。
【符号の説明】
１１，１１’…回転テーブル
１１ａ，１１ａ’…回転軸
１２，１２’…プラスチックフィルム
１３…シリコンウエハ
１４，１４’…水溶液の薄液層
１５，１５’…水系液滴下手段
１６…紫外線光源
１７…紫外線光
１８，１８ａ，１８ｂ，１８ｃ…ミラー
１８’…ハーフミラー
２０…重り部材
２１…フッ素樹脂粉末
２２…エキセントリックに回転移動するシリコンウエハ固定冶具
２３…重り部材
【図１】
0004355799.tif 000002
【図２】
0004355799.tif 000003
【図３】
0004355799.tif 000004
【図４】
0004355799.tif 000005
【図５】
0004355799.tif 000006