"遊離砥粒を含むアルカリ性水溶液に水溶性高分子が添加された研磨液を硬質の研磨布に供給しながら、シリコンウェーハと前記研磨布とを相対的に回転させて、前記シリコンウェーハの表裏面のうち、被研磨面となる少なくとも表面に粗研磨を行うシリコンウェーハの研磨方法。前記水溶性高分子は、ノニオン系のポリマーおよびモノマーのうちの1種もしくは複数種、または、アニオン系のポリマーおよびモノマーのうちの1種もしくは複数種である請求項1に記載のシリコンウェーハの研磨方法。前記水溶性高分子は、ヒドロキシエチルセルロースである請求項2に記載のシリコンウェーハの研磨方法。前記研磨液中のヒドロキシエチルセルロースの濃度は、1ppm~200ppmである請求項3に記載のシリコンウェーハの研磨方法。前記アルカリ性水溶液中のアルカリ剤の含有量は100~1000ppmで、該アルカリ性水溶液は、アルカリ剤として塩基性アンモニウム塩、塩基性カリウム塩、塩基性ナトリウム塩のうち、何れかが添加されたアルカリ性水溶液、または炭酸アルカリ水溶液、またはアミンが添加されたアルカリ性水溶液である請求項1に記載のシリコンウェーハの研磨方法。前記研磨布はポリエステル製の不織布からなるものもしくはポリウレタン製のものである請求項1に記載のシリコンウェーハの研磨方法。前記粗研磨は、該粗研磨前のシリコンウェーハを収納するキャリアプレートと、このキャリアプレートを上下方向から挟持し、下面に前記研磨布が貼張された上定盤および上面に別の前記研磨布が貼張された下定盤とを備えた両面研磨装置により、前記シリコンウェーハの表裏面を同時に研磨する請求項1に記載のシリコンウェーハの研磨方法。前記粗研磨後の前記シリコンウェーハの厚みが、前記キャリアプレートの厚みより大きくなるように研磨する請求項7に記載のシリコンウェーハの研磨方法。シリコンウェーハの表裏面のうち、被研磨面となる少なくとも表面を粗研磨する際に使用される研磨液において、遊離砥粒を含むアルカリ性水溶液を主剤とし、該アルカリ性水溶液に水溶性高分子が添加された研磨液。前記アルカリ性水溶液中のアルカリ剤の含有量は100~1000ppmで、該アルカリ性水溶液は、アルカリ剤として塩基性アンモニウム塩、塩基性カリウム塩、塩基性ナトリウム塩のうち、何れかが添加されたアルカリ性水溶液、または炭酸アルカリ水溶液、またはアミンが添加されたアルカリ性水溶液で、前記水溶性高分子は、ノニオン系のポリマーおよびモノマーのうちの1種もしくは複数種、または、アニオン系のポリマーおよびモノマーのうちの1種もしくは複数種である請求項9に記載の研磨液。前記水溶性高分子は、ヒドロキシエチルセルロースである請求項10に記載の研磨液。前記アルカリ性水溶液中の前記ヒドロキシエチルセルロースの濃度が、1ppm~200ppmの濃度範囲に調整された請求項11に記載の研磨液。上述した粗研磨工程におけるシリコンウェーハのロールオフ発生の問題に鑑み、発明者らは鋭意研究の結果、シリコンウェーハの表面の粗研磨において、ポリウレタンなどの硬質の研磨布を使用し、遊離砥粒を含むアルカリ性水溶液に水溶性高分子が添加された研磨液を供給しながらウェーハ表面を研磨すれば、高い研磨レートを維持できるとともに、添加する水溶性高分子の濃度を調整することで、シリコンウェーハの外周部をロールオフしない形状にできることを知見し、この発明を完成させた。この発明は、シリコンウェーハの被研磨面を高い研磨レートで研磨できるとともに、ウェーハ外周部のロールオフを防止することができるシリコンウェーハの研磨方法およびその研磨液を提供することを目的としている。請求項1に記載の発明は、遊離砥粒を含むアルカリ性水溶液に水溶性高分子が添加された研磨液を硬質の研磨布に供給しながら、シリコンウェーハと前記研磨布とを相対的に回転させて、前記シリコンウェーハの表裏面のうち、被研磨面となる少なくとも表面に粗研磨を行うシリコンウェーハの研磨方法である。請求項2に記載の発明は、前記水溶性高分子は、ノニオン系のポリマーおよびモノマーのうちの1種もしくは複数種、または、アニオン系のポリマーおよびモノマーのうちの1種もしくは複数種である請求項1に記載のシリコンウェーハの研磨方法である。請求項3に記載の発明は、前記水溶性高分子は、ヒドロキシエチルセルロースである請求項2に記載のシリコンウェーハの研磨方法である。請求項4に記載の発明は、前記研磨液中のヒドロキシエチルセルロースの濃度は、1ppm~200ppmである請求項3に記載のシリコンウェーハの研磨方法である。請求項5に記載の発明は、前記アルカリ性水溶液中のアルカリ剤の含有量は100~1000ppmで、該アルカリ性水溶液は、アルカリ剤として塩基性アンモニウム塩、塩基性カリウム塩、塩基性ナトリウム塩のうち、何れかが添加されたアルカリ性水溶液、または炭酸アルカリ水溶液、またはアミンが添加されたアルカリ性水溶液である請求項1に記載のシリコンウェーハの研磨方法である。請求項6に記載の発明は、前記研磨布はポリエステル製の不織布からなるものもしくはポリウレタン製のものである請求項1に記載のシリコンウェーハの研磨方法である。請求項7に記載の発明は、前記粗研磨は、該粗研磨前のシリコンウェーハを収納するキャリアプレートと、このキャリアプレートを上下方向から挟持し、下面に前記研磨布が貼張された上定盤および上面に別の前記研磨布が貼張された下定盤とを備えた両面研磨装置により、前記シリコンウェーハの表裏面を同時に研磨する請求項1に記載のシリコンウェーハの研磨方法である。請求項8に記載の発明は、前記粗研磨後の前記シリコンウェーハの厚みが、前記キャリアプレートの厚みより大きくなるように研磨する請求項7に記載のシリコンウェーハの研磨方法である。請求項9に記載の発明は、シリコンウェーハの表裏面のうち、被研磨面となる少なくとも表面を粗研磨する際に使用される研磨液において、遊離砥粒を含むアルカリ性水溶液を主剤とし、該アルカリ性水溶液に水溶性高分子が添加された研磨液である。請求項10に記載の発明は、前記アルカリ性水溶液中のアルカリ剤の含有量は100~1000ppmで、該アルカリ性水溶液は、アルカリ剤として塩基性アンモニウム塩、塩基性カリウム塩、塩基性ナトリウム塩のうち、何れかが添加されたアルカリ性水溶液、または炭酸アルカリ水溶液、またはアミンが添加されたアルカリ性水溶液で、前記水溶性高分子は、ノニオン系のポリマーおよびモノマーのうちの1種もしくは複数種、または、アニオン系のポリマーおよびモノマーのうちの1種もしくは複数種である請求項9に記載の研磨液である。請求項11に記載の発明は、前記水溶性高分子は、ヒドロキシエチルセルロースである請求項10に記載の研磨液である。請求項12に記載の発明は、前記アルカリ性水溶液中の前記ヒドロキシエチルセルロースの濃度が、1ppm~200ppmの濃度範囲に調整された請求項11に記載の研磨液である。本発明のシリコンウェーハの研磨方法および研磨液によれば、高い研磨レートを維持しながら、ウェーハ外周部のロールオフの低減、ひいてはロールオフとロールアップとを含めたウェーハ外周部の平坦度ROAの制御を図ることができる。また、加工ダメージの発生や砥粒凝集に起因したマイクロスクラッチなどの加工起因の欠陥発生も低減することができる。この発明のシリコンウェーハの研磨方法は、遊離砥粒を含むアルカリ性水溶液に水溶性高分子が添加された研磨液を硬質の研磨布に供給しながら、シリコンウェーハと前記研磨布とを相対的に回転させて、前記シリコンウェーハの被研磨面に粗研磨を行うことを特徴とするシリコンウェーハの研磨方法である。この発明のシリコンウェーハの研磨方法によれば、アルカリ性水溶液によるエッチング作用と、遊離砥粒による研削作用と、水溶性高分子によるシリコンウェーハの外周部のエッチング抑制作用により、高い研磨レートを維持しながら、ウェーハ外周部のロールオフを防止することができる。また、遊離砥粒を含むものの水溶性高分子が存在しない研磨液を使用した従来の研磨方法では、研磨の進行に伴いウェーハ外周部のロールオフが促進されるのに対し、この発明の場合には、上述した水溶性高分子によるシリコンウェーハの外周部のエッチング抑制作用により、例えば研磨時間を長くして研磨量を増やすことで、ウェーハ外周部をロールアップ形状とすることも可能となる。そのため、例えば仕上げ研磨時のウェーハ外周部のロールオフを想定し、ウェーハ外周部に理想的な平坦形状を実現することもできる。なお、ロールオフが防止低減される理由としては、以下のような現象が起きているものと推測される。研磨処理中、研磨液の水溶性高分子はシリコンウェーハの表面に吸着され、ウェーハ表面は水溶性高分子により覆われた状態となる。研磨液中の遊離砥粒は、研磨布からの圧力研磨定盤の回転やシリコンウェーハからの圧力を受ける。これにより、遊離砥粒は活性的に流動してウェーハと接触し、シリコンウェーハの被研磨面研磨される面に形成された高分子膜を吸着しながら、被研磨面系外に流れ出る。高分子膜が除去された被研磨面は反応が活性であるため、アルカリ性水溶液によりケミカルエッチングされる。この水溶性高分子の吸着、高分子膜の除去、アルカリエッチングおよび遊離砥粒による研削の繰り返しにより研磨が進行しているものと考えられる。一方、研磨されないシリコンウェーハの端部にも水溶性高分子が付着する。しかしながら、この部分に吸着された高分子膜が遊離砥粒によって除去される確率が極めて少ない。このシリコンウェーハの端部に吸着した水溶性高分子膜により、ウェーハ外周部でのエッチング反応が抑制され、ロールオフ量が低減されるものと推測される。本発明のシリコンウェーハの研磨方法では、研磨液として遊離砥粒を含むアルカリ性水溶液を使用する。ここで、遊離砥粒を含むアルカリ性水溶液とは、研磨液の主剤であるアルカリ性水溶液中に、例えば、コロイダルシリカ砥粒、ダイヤモンド砥粒、アルミナ砥粒などの遊離砥粒が混入されたものをいう。遊離砥粒を含んでいることにより、被研磨面に付着した高分子膜を効果的に除去することができ、アルカリ性水溶液によるシリコンウェーハの表面のエッチング作用を高めることができる。また、粗研磨工程前のシリコンウェーハの表面には、前段の洗浄処理または高純度の大気雰囲気に曝されることで、通常、5~20Å程度の自然酸化膜が存在する。しかしながら、遊離砥粒を含むことにより、酸化膜を除去しながら粗研磨することができる。このため、フッ酸などの薬液を用いたエッチング処理により酸化膜を除去する工程などを設ける必要がない。なお、使用する遊離砥粒の平均粒径は30~200nmが望ましく、特に、平均粒径50~150nmのものを使用することが望ましい。平均粒径が30nm未満では、砥粒が凝集してマイクロスクラッチなどの加工起因の欠陥を誘発し易く、200nm超ではコロイド分散が困難となり濃度バラツキを生じやすい。アルカリ性水溶液中のアルカリ剤の含有量は、100~1000ppmである。100ppm未満ではアルカリ剤によるシリコンウェーハの表面のエッチング力が十分でなく、所定の厚みまでシリコンウェーハを研磨するのに長時間を要してしまう。1000ppmを超えれば、研磨液そのものの取り扱いが困難となり、また、過度のエッチング反応によりウェーハ表面に面荒れを生じやすくなる。アルカリ性水溶液のアルカリ剤pH調整剤としては、例えば、塩基性アンモニウム塩、塩基性カリウム塩、塩基性ナトリウム塩の何れかが添加されたアルカリ性水溶液もしくは炭酸アルカリ水溶液、あるいはアミンが添加されたアルカリ性水溶液である。その他、ヒドラジンやアミン類の水溶液を採用することができる。研磨レートを高める観点から、アンモニアを除いたアルカリ、特にアミンを用いることが望ましい。水溶性高分子としては、アニオン系とその両性およびノニオン系の各ポリマーおよび各モノマーなどを使用することができる。具体的には、水溶性高分子としては、ヒドロキシエチルセルロース、ポリエチレングリコールを使用することが望ましい。特に、ヒドロキシエチルセルロースは、高純度のものを比較的容易に入手でき、ウェーハ表面で高分子膜を形成し易いため、アルカリによるエッチング反応を抑制する効果が高いという特性を有する。ただし、各種の水溶性高分子のうち、アルカリ性水溶液によるシリコンウェーハのエッチングを促進させるものは不適当である。水溶性高分子は、1種類だけを使用しても、複数種類を使用してもよい。また、水溶性高分子に代えて、界面活性剤または脂肪族アルコールでもよい。界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテルなどを採用することができる。また、脂肪族アルコールとしては、例えば、ポリビニルアルコールなどを採用することができる。研磨液中の水溶性高分子の濃度は、1ppm~200ppmの濃度範囲で設定すればよく、特に100ppm以下が好ましい。水溶性高分子としてヒドロキシエチルセルロースを採用した場合も、添加量100ppm以下が好ましい。過剰に水溶性高分子を添加すれば、シリコンウェーハの研磨レートが大きく低下し、生産性が低下してしまう。シリコンウェーハとしては、例えば単結晶シリコンウェーハ、多結晶シリコンウェーハなどを採用することができる。また、シリコンウェーハの直径としては、例えば100mm、125mm、150mm、200mm、300mm、450mmなどが挙げられる。粗研磨用の研磨布としては硬質のものを使用する。これにより、シリコンウェーハの外周部でのロールオフ量の低減を図ることができる。すなわち、研磨処理はシリコンウェーハを研磨布に押し付けた状態で行われるため、仮に軟質の研磨布を使用すれば、シリコンウェーハは研磨布内に沈み込んでしまい、ウェーハ外周部において研磨布が元に戻ろうとする反力の作用が大きく、シリコンウェーハの外周部に吸着された水溶性高分子膜が積極的に剥ぎ取られてしまい、ロールオフが発生し易くなる。また、硬質の研磨布であれば、研磨布の沈み込みが小さいため、研磨されないシリコンウェーハの端部に吸着された水溶性高分子を維持しつつ、シリコンウェーハの被研磨面に吸着した水溶性高分子を効率良く除去することができ、高い研磨レートと高いロールオフ抑制効果とを同時に得ることができる。硬質の研磨布としては、JISK6253-1997/ISO7619により規定されたショアA硬度で70°~90°、圧縮率が0.5~5、特に2~4の研磨布を採用することが望ましい。ショアA硬度で70°未満では、シリコンウェーハの外周縁から3mmまでの間の研磨レートが高まり、ウェーハ外周部にロールオフが発生し易くなる。また、ショアA硬度で90°を超えれば、ウェーハ表面に研磨傷が発生し易くなるおそれがある。具体的な硬質の研磨布としては、ポリエステル製の不織布からなる研磨布、ポリウレタン製の研磨布などが挙げられる。特に、シリコンウェーハの研磨面の鏡面化精度に優れた発泡性ポリウレタン製の研磨布が望ましい。仕上げ研磨で使用されるような軟質でシリコンウェーハの外周形状に追従し易いスエード製の研磨布を用いた場合には、ウェーハ外周部におけるエッチングが促進され、ロールオフを生じてしまう。粗研磨は、シリコンウェーハと研磨布とを相対的に回転させることにより行われる。相対的に回転させるとは、シリコンウェーハを回転させる、研磨布を回転させる、あるいはシリコンウェーハと研磨布との両方を回転させることをいう。シリコンウェーハおよび研磨布の回転方向は任意である。例えば、両方を回転させる場合のシリコンウェーハと研磨布との回転方向は、同一でも異なってもよい。ただし、回転方向が同一の場合には、回転速度を異ならせる必要がある。粗研磨時のシリコンウェーハの研磨レートは、0.05~1μm/分にすることが望ましい。0.05μm/分未満では研磨レートが低く、研磨に長時間を要する。また、1μm/分を超えれば、アルカリの高濃度化および遊離砥粒の添加量の増加によりシリコンウェーハ表面の面荒れなどが生じやすくなる。シリコンウェーハの回転速度、研磨布の回転速度、研磨圧などは、上記した研磨レートの範囲となるように設定すればよく、例えば、シリコンウェーハおよび研磨布の各回転速度は、5~100rpmの範囲内で選択し、研磨圧は、30~500g/cm2の範囲内で設定すればよい。なお、粗研磨による研磨量は、所望とするシリコンウェーハの厚みを考慮して設定すればよく、概ね1μm~20μmの範囲内で設定される。粗研磨後に行う仕上げ研磨による研磨量は、1μm以下の範囲内で設定すればよい。シリコンウェーハの粗研磨では、枚葉式の研磨装置を使用しても、複数枚のシリコンウェーハを同時に研磨するバッチ式の研磨装置を使用してもよく、表面のみの片面研磨でも、ウェーハ表面とウェーハ裏面とを同時に研磨する両面研磨でもよい。特に、ウェーハ表裏面を同時に粗研磨するにあたっては、シリコンウェーハを収納するキャリアプレートと、このキャリアプレートを挟む研磨布を貼張した上定盤および下定盤とを備えた両面研磨装置を用いて研磨することが望ましい。これにより、一度の研磨処理でウェーハ表面だけでなく、ウェーハ裏面の高平坦化までを達成することができ、低コストで高平坦度な鏡面シリコンウェーハの提供に有効となる。遊離砥粒を含む研磨液を用いてシリコンウェーハの表裏面を両面研磨する際、粗研磨後のシリコンウェーハの厚みが、前記キャリアプレートの厚みより大きくなるように研磨することが望ましい。これにより、研磨布によるキャリアプレートの研磨が抑制され、キャリアプレートの劣化を防止することができる。しかも、研磨処理中、シリコンウェーハやキャリアプレートの振動が抑制され、キャリアプレートからのシリコンウェーハの飛び出しを防止することができる。この両面研磨装置としては、サンギヤ遊星歯車方式のもの、または、キャリアプレートに自転をともなわない円運動をさせる無サンギヤ方式のものを採用することができる。粗研磨後のシリコンウェーハの研磨面には、仕上げ研磨が施されることが望ましい。これにより、マイクロラフネスやヘイズを低減することができる。仕上げ研磨とは、シリコンウェーハの研磨工程の最終段階で、ウェーハ表面を鏡面化する工程をいう。仕上げ研磨布としては、不織布からなる基布の上にウレタン樹脂を発泡させたスエードタイプのパッドなどを採用することができる。また、仕上げ研磨剤としては、アルカリ溶液中に平均粒径20~100nm程度の遊離砥粒が添加されたものを採用することができる。シリコンウェーハの粗研磨面の仕上げ研磨量は、0.1μm以上1μm未満である。この発明の研磨液は、シリコンウェーハの表裏面のうち、被研磨面となる少なくとも表面を粗研磨する際に使用される研磨液において、遊離砥粒を含むアルカリ性水溶液を主剤とし、該アルカリ性水溶液に水溶性高分子が添加されたものである。この研磨液によれば、アルカリ性水溶液によるエッチング作用と、遊離砥粒による研削作用と、水溶性高分子によるシリコンウェーハの外周部のエッチング抑制作用により、高い研磨レートを維持しながら、ウェーハ外周部のロールオフを防止することが可能となる。また、遊離砥粒を含むものの水溶性高分子が存在しない研磨液を使用した従来の研磨方法では、研磨の進行に伴いウェーハ外周部のロールオフが促進される。これに対して、この発明の場合には、上述した水溶性高分子によるシリコンウェーハの外周部のエッチング抑制作用により、例えば研磨時間を長くして研磨量を増やすことで、ウェーハ外周部をロールアップ形状とすることも可能になる。そのため、例えば仕上げ研磨時のウェーハ外周部のロールオフを想定し、ウェーハ外周部に理想的な平坦形状を実現することもできる。また、この研磨液は、アルカリ性水溶液中のアルカリ成分の含有量を、100~1000ppmに設定することが望ましい。100ppm未満ではアルカリによるシリコンウェーハの表面のエッチング力が十分でなく、所定の厚みまでシリコンウェーハを研磨するために長時間を要してしまう。1000ppmを超えると、研磨液そのものの取り扱いが困難であり、また、過度のエッチング反応によりウェーハ表面に面荒れを生じやすくなる。アルカリ性水溶液は、アルカリ剤として塩基性アンモニウム塩、塩基性カリウム塩、塩基性ナトリウム塩のうち、何れかが添加されたアルカリ性水溶液、または炭酸アルカリ水溶液、またはアミンが添加されたアルカリ性水溶液とするとともに、水溶性高分子は、ノニオン系のポリマーおよびモノマーのうちの1種もしくは複数種、または、アニオン系のポリマーおよびモノマーのうちの1種もしくは複数種で構成することが望ましい。これにより、シリコンウェーハの表面にスクラッチ、傷などの加工起因の欠陥が発生せず、研磨液の取り扱いも容易で、シリコンウェーハの高い研磨エッチングレートが得られる。研磨液中の水溶性高分子の濃度は、1~200ppmの濃度範囲で設定することが望ましい。研磨液中の水溶性高分子の濃度を1ppm未満の濃度範囲に日常管理することは極めて困難で、200ppmを超えれば、シリコンウェーハの研磨レートが大きく低下し、また、シリコンウェーハの外周部がロールアップし過ぎてしまい、粗研磨後に行う仕上げ研磨による研磨量を著しく増大させなければならない。水溶性高分子としては、ヒドロキシエチルセルロースを含有させることが特に望ましい。ヒドロキシエチルセルロースは、高純度のものを比較的容易に入手でき、ウェーハ表面で高分子膜を形成し易いため、アルカリによるエッチング反応を抑制する効果が高いという特性を有する。また、研磨液に含まれる金属イオンを除去する観点から、研磨液中にキレートchelate剤を添加することが望ましい。キレート剤の添加により、金属イオンが捕獲、錯体化され、その後、これを廃棄することで、研磨後のシリコンウェーハの金属汚染の度合いを低減することができる。キレート剤としては、金属イオンに対するキレート能力を有する物質であれば任意である。キレートとは、複数の配位座を有する配位子による金属イオンへの結合配位をいう。キレート剤の種類としては、例えばホスホン酸系キレート剤、アミノカルボン酸系キレート剤などを採用することができる。ただし、アルカリ性水溶液への溶解性を考慮した場合には、アミノカルボン酸系キレート剤が好ましい。さらに、重金属イオンのキレート能力を考慮した場合には、エチレンジアミン四酢酸EDTAEthyleneDiamineTetraaceticAcidまたはジエチレントリアミン五酢酸DTPADiethyleneTriaminePentaaceticAcidなどのアミノカルボン酸塩がより好ましい。その他、ニトリロ三酢酸NTAでもよい。キレート剤は0.1ppm~1000ppmの濃度範囲で添加することが好ましい。これにより、Cu、Zn、Fe、Cr、Ni、Alなどの金属イオンなどを捕獲することができる。以下、この発明の実施例を具体的に説明する。ここでは、表面と裏面とが研磨された両面研磨シリコンウェーハの製造方法およびその研磨液について説明する。この発明の実施例1に係るシリコンウェーハの研磨方法およびその研磨液を説明する。この実施例1では、粗研磨工程である1次研磨後に仕上げ研磨を行う構成とし、1次研磨工程では、1次研磨布と、遊離砥粒および水溶性高分子を含有した研磨液とを用いて粗研磨を行い、仕上げ研磨工程では、シリコンウェーハの平坦化を達成するために、仕上げ研磨布と、仕上げ研磨用の遊離砥粒を含有した研磨液とを用いて仕上げ研磨を行った。表面および裏面が鏡面研磨された両面研磨シリコンウェーハは、以下の各工程を経て作製される。すなわち、坩堝内でボロンが所定量ドープされたシリコンの溶融液から、チョクラルスキー法により直径306mm、直胴部の長さが2500mm、比抵抗が0.01Ωcm、初期酸素濃度1.0×1018atoms/cm3の単結晶シリコンインゴットが引き上げられる。次に、1本の単結晶シリコンインゴットが、複数の結晶ブロックに切断された後、各結晶ブロックの外周研削が行われる。次いで、三角配置された3本のグルーブローラにワイヤによりシリコン単結晶から、直径300mm、厚さ775μmの多数枚のシリコンウェーハがスライスされる。その後、回転中の面取り用砥石をシリコンウェーハの外周部に押し付けて面取りし、次に両面ラッピング装置によりシリコンウェーハの両面を同時にラッピングする。次いで、エッチング槽内の酸性エッチング液に、ラッピング後のシリコンウェーハを浸漬してエッチングし、面取りおよびラッピングによるダメージを除去する。その後、シリコンウェーハの表裏面に対して、上述した1次研磨および仕上げ研磨が順次施される。1次研磨工程では、無サンギヤ方式の両面研磨装置を用い、1次研磨液を使用してシリコンウェーハの表裏面を同時に1次研磨する。1次研磨液には、コロイダルシリカ中の平均粒径70nmのシリカ粒子遊離砥粒を5重量と、ヒドロキシエチルセルロースHEC;水溶性高分子を10ppmとが添加されたピペリジン水溶液ピペリジン;0.08重量を使用した。以下、図1および図2を参照して、無サンギヤ方式の両面研磨装置10を具体的に説明する。図1および図2に示すように、両面研磨装置10の上定盤120は、上方に延びた回転軸12aを介して、上側回転モータ16により水平面内で回転駆動される。また、上定盤120は軸線方向へ進退させる昇降装置18により垂直方向に昇降させられる。昇降装置18は、シリコンウェーハ11をキャリアプレート110に給排する際等に使用される。なお、上定盤120および下定盤130のシリコンウェーハ11の表裏面に対する研磨圧は300g/cm2で、上定盤120および下定盤130に組み込まれた図示しないエアバック方式等の加圧手段により加えられる。下定盤130は、その出力軸17aを介して、下側回転モータ17により水平面内で回転する。キャリアプレート110は、厚さが725μmで、かつそのプレート110自体が自転しないように、キャリア円運動機構19によって、そのプレート110の表面と平行な面水平面内で円運動する。キャリア円運動機構19は、キャリアプレート110を外方から保持する環状のキャリアホルダ20を有している。キャリア円運動機構19とキャリアホルダ20とは、連結構造を介して連結されている。キャリアホルダ20の外周部には、90°ごとに外方へ突出した4個の軸受部20bが配設されている。各軸受部20bには、小径円板形状の偏心アーム24の上面の偏心位置に突設された偏心軸24aの先部が回転自在に挿入されている。また、これらの4個の偏心アーム24の各下面の中心部には、回転軸24bが垂設されている。各回転軸24bは、環状の装置基体25に90°ごとに合計4個配設された軸受部25aに、それぞれ先端部を下方へ突出させた状態で回転自在に挿入されている。各回転軸24bの下方に突出した先端部には、それぞれスプロケット26が固着されている。各スプロケット26には、一連にタイミングチェーン27が水平状態で架け渡されている。これらの4個のスプロケット26とタイミングチェーン27とは、4個の偏心アーム24が同期して円運動を行うように、4本の回転軸24bを同時に回転させる。4本の回転軸24bのうち、1本の回転軸24bはさらに長尺に形成されており、その先端部がスプロケット26より下方に突出している。この部分に動力伝達用のギヤ28が固着されている。ギヤ28は、円運動用モータ29の上方へ延びる出力軸に固着された大径な駆動用のギヤ30に噛合されている。したがって、円運動用モータ29を起動すれば、その回転力は、ギヤ30,28および長尺な回転軸24bに固着されたスプロケット26を順次経てタイミングチェーン27に伝達される。このタイミングチェーン27が周転することで、他の3個のスプロケット26を介して、4個の偏心アーム24が同期して回転軸24bを中心に水平面内で回転する。これにより、各偏心軸24aに一括して連結されたキャリアホルダ20、ひいてはこのホルダ20に保持されたキャリアプレート110が、このプレート110に平行な水平面内で、自転をともなわない円運動を行う。すなわち、キャリアプレート110は上定盤120および下定盤130の軸線eから距離Lだけ偏心した状態を保って旋回する。両定盤120,130の各対向面には、硬度Aが80°、圧縮率が2.5の発泡ポリウレタン樹脂製の研磨布15が貼張されている。前記距離Lは、偏心軸24aと回転軸24bとの距離と同じである。この自転を伴わない円運動により、キャリアプレート110上の全ての点は、同じ大きさ半径rの小円の軌跡を描く。これにより、キャリアプレート110に形成されたウェーハ収納部11aに収納されたシリコンウェーハ11が、両研磨定盤120,130の回転方向を反対とし、研磨定盤120,130の回転速度、研磨圧300g/cm2、研磨時間などを調整して、研磨量が片面5μm両面10μmとなるように、両面同時1次研磨を行う。この両面1次研磨時、両研磨布15には、0.08重量のピペリジン水溶液に、平均粒径が70nmのコロイダルシリカ中のシリカ粒子が5重量添加され、かつ10ppmのヒドロキシエチルセルロースを含む1次研磨液を、5リットル/分で供給しながら、研磨量が片面4.5~5.5μm表裏面9~11μmとなるように研磨時間を調整して1次研磨処理を行った。なお、1次研磨において、研磨液を使用し、かつキャリアプレート110によるウェーハ保持方式を採用すれば、研磨中にウェーハ収納部11a内でシリコンウェーハ11が移動することでキャリアプレート110が振動し、研磨中にシリコンウェーハ11がウェーハ収納部11aから飛び出すおそれがある。そこで、1次研磨ではキャリアプレート110の厚みよりシリコンウェーハ11の厚みが大きい状態で1次研磨を終了させた。このように、1次研磨用の研磨液として、遊離砥粒を含むピペリジン水溶液が添加されたものを採用したので、シリコンウェーハ11の表裏面に存在する各10Å程度の自然酸化膜を、主に遊離砥粒のメカニカル作用によって短時間で除去することができる。しかも、表裏面の自然酸化膜の除去後、さらにシリコンウェーハ11と研磨布15とを相対的に回転させ、シリコンウェーハ11の表裏面を片面約5μmだけ研磨する。このとき、シリコンウェーハ11の表裏面には、研磨圧の作用により研磨布15が押し付けられる。これにより、シリコンウェーハ11の表面に付着する研磨液中のヒドロキシエチルセルロース膜は、研磨布15により、シリコンウェーハ11の被研磨面から持ち去られる。その結果、シリコンウェーハ11の外周部にはヒドロキシエチルセルロースが付着した状態で研磨が進行する。そのため、シリコンウェーハ11の表裏面は遊離砥粒による研削作用と、アルカリ性水溶液のエッチング作用と、研磨布15によるヒドロキシエチルセルロースの除去作用とにより、高平坦度を維持しながら0.5μm/分という高い研磨レートで研磨される。一方、シリコンウェーハ11の外周部においては、発泡ポリウレタン製の硬質の研磨布15の使用により、研磨中、常にシリコンウェーハ11の外周面面取り面への研磨布15の付着が抑制される。これにより、ウェーハ外周面が研磨液中のヒドロキシエチルセルロースにより被われ、これがエッチングに対するウェーハ外周面の保護膜となる。その結果、シリコンウェーハ11の外周縁から3mmまでの間の研磨レートが低下し、ウェーハ外周部のロールオフの低減、ひいてはロールオフとロールアップとを含めたウェーハ外周部の平坦度の制御を図ることができる。なお、ある程度のウェーハ外周部のロールアップが発生してもよい理由は、その後の仕上げ研磨時において、あらかじめシリコンウェーハ11の外周部のロールオフとの相殺を想定することができるためである。これに対して、例えば1次研磨用の研磨布としてスェード製の軟質の研磨布を使用した場合には、上下配置された研磨布がシリコンウェーハ11の外周面に接触するため、シリコンウェーハ11の外周部のロールオフが助長されることになる。また、水溶性高分子としてヒドロキシエチルセルロースを採用したので、シリコンウェーハ11の外周部において高分子膜を形成し、ピペリジン水溶液によるエッチング作用を抑制できるという効果が得られる。また、ピペリジン水溶液は非常に高純度であり不純物汚染の低減を図ることができる。さらに、仕上げ研磨液中のヒドロキシエチルセルロースの濃度を10ppmとしたので、シリコンウェーハ11の表裏面に加工起因の欠陥が存在せず、かつウェーハ外周部のロールオフが低減されたシリコンウェーハ11を短時間で研磨することができる。アルカリ性水溶液として、ピペリジンの濃度を800ppmに調整したものを採用したので、シリコンウェーハ11の表面にスクラッチ、傷などの加工起因の欠陥が発生せず、研磨液の取り扱いも容易で、シリコンウェーハ11の高い研磨レートが得られる。また、両研磨布15の素材として発泡ポリウレタン樹脂を採用したので、シリコンウェーハ11の外周部でのロールオフ量の低減を図ることができる。研磨液に対するヒドロキシエチルセルロースの添加量を、0ppm,10ppm,20ppm,50ppm,100ppm,200ppmに変更し、その他は前述した1次研磨条件によってシリコンウェーハ11を1次研磨したときの、シリコンウェーハ11の外周形状の変化を調査した。その結果を図3のグラフに示す。なお、シリコンウェーハ11の外周部の形状測定には、KLA-Tencor社製WaferSightを採用した。また、シリコンウェーハ11の最外周の形状を評価するため、ウェーハ外周部のダレ量と跳ね上げ量を定量的に表したROARollOffAmountを用いた。これは、直径300mmのシリコンウェーハ11が平坦と考えられるウェーハの中心から124mm~135mm位置Referenceareaのウェーハ形状から仮想の基準平面を求め、ウェーハ外縁より1mm内側の位置までの距離であるROA1mmとして定義される。このとき、基準平面の高さを0とし、これよりウェーハ外縁までがダレた形状であれば、その変位量は-の値ロールオフとなり、逆に跳ね上げた形状であればの値ロールアップとなる。また、ロールオフおよびロールアップの絶対値が小さいほど、最外周付近でも平坦度が高くなる。図3のグラフから明らかなように、ROA1mmにおいて、研磨液中のヒドロキシエチルセルロースの添加量が0ppmの場合のウェーハ外周部形状の変化量は-0.13μm、10ppmの場合は-0.04μm、20ppmの場合は約0μm、50ppmの場合は0.01μm、100ppmの場合は0.015μm、200ppmの場合は0.02μmであった。以上のことから、研磨液中にヒドロキシエチルセルロースを添加することでウェーハ外周部のロールオフが改善され、特に20ppmの添加時には、ウェーハ表面は略全域にわたり平坦となった。また、20ppmを超えた場合でも、若干のロールアップ現象は発生するものの、高い平坦性はウェーハ外周縁付近まで維持されることがわかった。さらに、表1に示すように、ヒドロキシエチルセルロースの添加量が増大するに従い、研磨時間は長くなり研磨レートは低下するものの、研磨量にはほとんど変化がないことも判明した。すなわち、シリコンウェーハ11の外周部形状は、研磨時間が長くなっても悪化しないことがわかった。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