(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粗研磨の後の仕上げ研磨に際し、表面を研磨して半導体ウェハを得る半導体ウェハの研磨方法において、
仕上げ研磨が終了するまでに要する仕上げ研磨時間を少なくとも２段階に分割し、研磨における時間と面だれの変化の関係に基づいて、各１段階の研磨時間を面だれが急激に増加する時間以内に設定すると共に、分割された研磨と研磨の間に研磨面を冷却する休息時間を設けて、１枚の半導体ウェハにつき多段階の研磨を同一の番手の砥粒および／または研磨クロスを用いて行うことを特徴とする半導体ウェハの研磨方法。
【請求項２】
粗研磨の後の仕上げ研磨に際し、表面を研磨して半導体ウェハを得る半導体ウェハの研磨方法において、
仕上げ研磨が終了するまでに要する仕上げ研磨時間を少なくとも２段階に分割し、各１段階の研磨時間を面だれが急激に増加する４分を超えない時間以内に設定すると共に、分割された研磨と研磨の間に１０秒以上で６０分以下の休息時間を設けて、１枚の半導体ウェハにつき多段階の研磨を同一の番手の砥粒および／または研磨クロスを用いて行うことを特徴とする半導体ウェハの研磨方法。
【請求項３】
粗研磨の後の仕上げ研磨に際し、表面を研磨して半導体ウェハを得る半導体ウェハの研磨方法において、
仕上げ研磨が終了するまでに要する仕上げ研磨時間を少なくとも２段階に分割し、各１段階の研磨時間を面だれが急激に増加する時間以内に設定すると共に、分割された研磨と研磨の間に１０秒以上で６０分以下の休息時間を設けて、１枚の半導体ウェハにつき多段階の研磨を同一の番手の砥粒および／または研磨クロスを用いて行うことを特徴とする半導体ウェハの研磨方法。
【請求項４】
粗研磨の後の仕上げ研磨に際し、表面を研磨して半導体ウェハを得る半導体ウェハの研磨方法において、
仕上げ研磨が終了するまでに要する仕上げ研磨時間を少なくとも２段階に分割し、各１段階の研磨時間を面だれが急激に増加する４分を超えない時間以内に設定すると共に、分割された研磨と研磨の間に研磨面を冷却する休息時間を設けて、１枚の半導体ウェハにつき多段階の研磨を同一の番手の砥粒および／または研磨クロスを用いて行うこと特徴とする半導体ウェハの研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する分野】
本発明は、表面を鏡面研磨して得られる半導体ウェハの研磨方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、デバイス工程における歩留りの向上を目的として、半導体ウェハの平坦度に関する要求は高まる一方である。この高平坦度を有する半導体ウェハの製造方法としては、本出願人の出願の特願平７−７９２６６号の「半導体ウェハの研磨方法」がある。これは、ラップドウェハの加工歪みの除去を従来からおこなわれているエッチングにかえて両面を同時に研磨した後に、仕上げ研磨をすることにより、平坦度の高い、特に均一な厚さの半導体ウェハの製造ができるようにしたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した両面研磨により均一な厚さの半導体ウェハが得られても、その後の工程である仕上げ研磨において研磨されることにより面だれが生じ、その両面研磨で得られた高平坦度を崩してしまうという問題点がある。
本発明は、上記問題に鑑みなされたもので、研磨による面だれを防止し平坦度の高い半導体ウェハの製造ができる半導体ウェハの研磨方法を提供することを目的とするものである。
【０００４】
このため第１発明は、粗研磨の後の仕上げ研磨に際し、表面を研磨して半導体ウェハを得る半導体ウェハの研磨方法において、仕上げ研磨が終了するまでに要する仕上げ研磨時間を少なくとも２段階に分割し、研磨における時間と面だれの変化の関係に基づいて、各１段階の研磨時間を面だれが急激に増加する時間以内に設定すると共に、分割された研磨と研磨の間に研磨面を冷却する休息時間を設けて、１枚の半導体ウェハにつき多段階の研磨を同一の番手の砥粒および／または研磨クロスを用いて行うようにしたものである。
また第２発明は、粗研磨の後の仕上げ研磨に際し、表面を研磨して半導体ウェハを得る半導体ウェハの研磨方法において、仕上げ研磨が終了するまでに要する仕上げ研磨時間を少なくとも２段階に分割し、各１段階の研磨時間を面だれが急激に増加する４分を超えない時間以内に設定すると共に、分割された研磨と研磨の間に１０秒以上で６０分以下の休息時間を設けて、１枚の半導体ウェハにつき多段階の研磨を同一の番手の砥粒および／または研磨クロスを用いて行うようにしたものである。
また第３発明は、粗研磨の後の仕上げ研磨に際し、表面を研磨して半導体ウェハを得る半導体ウェハの研磨方法において、仕上げ研磨が終了するまでに要する仕上げ研磨時間を少なくとも２段階に分割し、各１段階の研磨時間を面だれが急激に増加する時間以内に設定すると共に、分割された研磨と研磨の間に１０秒以上で６０分以下の休息時間を設けて、１枚の半導体ウェハにつき多段階の研磨を同一の番手の砥粒および／または研磨クロスを用いて行うようにしたものである。
また第４発明は、粗研磨の後の仕上げ研磨に際し、表面を研磨して半導体ウェハを得る半導体ウェハの研磨方法において、仕上げ研磨が終了するまでに要する仕上げ研磨時間を少なくとも２段階に分割し、各１段階の研磨時間を面だれが急激に増加する４分を超えない時間以内に設定すると共に、分割された研磨と研磨の間に研磨面を冷却する休息時間を設けて、１枚の半導体ウェハにつき多段階の研磨を同一の番手の砥粒および／または研磨クロスを用いて行うようにしたものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の研磨方法を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の研磨方法と従来技術の研磨方法における面だれの変化を比較するグラフ、図２は従来技術における仕上げ研磨による面だれの増加を示すグラフである。
【０００６】
便宜上、ここで連続した仕上げ研磨における面だれの変化を説明する。
粗研磨の後の仕上げ研磨に要する時間はおよそ５〜１０分程度である。この仕上げ研磨における時間と面だれの変化をみると、図２に示すように、研磨開始から約１〜３分までは殆ど変化がなく、その後徐々に増加し、約４分を越えた付近から急激に増加し、仕上げ研磨が終了する約５〜１０分後では最初の１〜３分後の面だれの約５〜１０倍となる。
【０００７】
したがって本発明では、この仕上げ研磨開始から約１〜３分までは研磨による面だれが殆どないことに着目し、短時間の仕上げ研磨を多段階に繰り返すことにより、高平坦度の半導体ウェハを仕上げ研磨するものである。
すなわち、面だれの増加が始まる約１〜３分を１段階の仕上げ研磨時間とし、各１段階の仕上げ研磨と仕上げ研磨の間には休息時間を設けるものである。
【０００８】
【実施例】
ここで、８インチのウェハについて仕上げ研磨を行った実験結果により、本発明の研磨方法と従来からの連続研磨とにおける面だれの変化を比較する。
本実験では、まず８インチのウェハを従来同様の連続した研磨により６分間仕上げ研磨し、この研磨における面だれの変化を測定した。その結果図２に示すように、研磨開始から約２分程度までは面だれの変化は殆どないが、その後徐々に増加し約４分を経過するころからその増加率が急激になる。
そこで、２分間の仕上げ研磨を１段階の研磨とし、３回に分割して仕上げ研磨を行い、それぞれの仕上げ研磨と仕上げ研磨の間の休息時間を１０秒とした。この結果同じく図２に示すように、仕上げ研磨が終了した後の研磨面における面だれは殆どない。
【０００９】
上記の研磨方法では、粗研磨及び仕上げ研磨の両方において各１段階ごとの研磨で使用される砥粒および研磨クロスは、均一なものを使用しているが、各段階の研磨が進むにしたがって砥粒および研磨クロスの番手を上げることにより、さらに平坦度とマイクロラフネスを向上させることができる。
【００１０】
また、砥粒および研磨クロスの番手を変化させるのに伴い、各１段階ごとの研磨時間を均一にするのではなく、低い番手の砥粒および研磨クロスによる研磨時間を短くし、高い番手の砥粒および研磨クロスによる研磨時間を長くすることによりスループットの向上を図れる。
【００１１】
さらに、上記実施例では、仕上げ研磨を３回に分割し、２分間の研磨を各１段階とし、休息時間を１０秒間としていたが、これに限られるものではなく、スループット向上のために２段階の研磨としてもよく、またその反対に、仕上がりをより良くするために４段階以上の多段階研磨としてもよい。また、休息時間は研磨面の冷却を考慮し１０秒以上取ることが望ましいが、放置することによる表面への悪影響を考慮し、６０分以下とすることが望ましい。
【００１２】
【発明の効果】
本発明では以上のように構成したので、仕上げ研磨による面だれを防止し平坦度の高い半導体ウェハの製造ができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の研磨方法と従来技術の研磨方法における面だれの変化を比較するグラフである。
【図２】従来技術における仕上げ研磨による面だれの増加を示すグラフである。
【図１】
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【図２】
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