研磨完的研磨对象物的制造方法及研磨用组合物试剂盒的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明设及研磨完的研磨对象物的制造方法及研磨用组合物试剂盒。
【背景技术】
[000引对于例如娃、侣、儀、鹤、铜、粗、铁、不诱钢等金属或半导体、或它们的合金;石英玻 璃、侣娃酸盐玻璃、玻璃状碳等玻璃状物质;氧化侣、二氧化娃、蓝宝石、氮化娃、氮化粗、碳 化铁等陶瓷材料;碳化娃、氮化嫁、神化嫁等化合物半导体晶圆材料;聚酷亚胺树脂等树脂 材料;等，由于平坦化等各种要求而被研磨，并被应用于各种领域中。
[0003]其中，为了制作集成电路等半导体元件，为了制作具有平坦且没有伤痕、杂质的高 品质的镜面的镜面晶圆，正在对研磨娃晶圆的技术进行各种研究。
[0004]娃晶圆等半导体晶圆的研磨工序有时分为预研磨和精研磨的至少两阶段进行。在 预研磨中，出于平坦化和改善表面粗糖度的目的进行粗研磨，出于改善雾度(起雾）、去除研 磨缺陷的目的进行精研磨。
[000引对于运样的多段研磨，在专利文献1中着眼于如下的方面:若W前段的研磨工序中 使用的研磨用组合物中的磨粒在研磨结束后残留在晶圆表面的状态进行接着的研磨工序， 则在接着的研磨工序会产生由残留的磨粒引起的、在晶圆表面产生划痕等研磨引起的缺陷 的问题，公开了如下的研磨用组合物：（1)含有的磨粒(精研前磨粒)的粒径为前述精研2段 前研磨工序中使用的研磨用组合物中的磨粒(精研2段前研磨磨粒)的粒径W上、（2)前述精 研前研磨磨粒的浓度为前述精研2段前研磨工序中使用的研磨用组合物的精研2段前研磨 磨粒的浓度W下，并公开了想要得到可适应设备的高集成化的具有高表面品质的半导体晶 圆的技术。
[0006]然而，在晶圆加工的过程中在半导体晶圆的表面产生的雾度不仅影响半导体器件 的电特性和成品率，还会成为在用微粒计数器对附着在晶圆表面的微粒进行测量时使其检 测限降低的主要因素。在伴着半导体设备的高性能化和高集成密度化，对半导体晶圆所要 求的品质变得越来越严格的现在，通过使用W往的研磨用组合物进行精密研磨而制造的方 法得到的半导体晶圆的表面的雾度水平逐渐变得不充足。此外，随着半导体器件的设计规 则的细线化，对于作为在使用研磨用组合物进行了研磨后的晶圆表面所观察到的缺陷之一 的化S(局部光散射化ocalized Li曲t Scatters))，其影响半导体器件的性能，运也同样使 得要求更高品质的物质。
[0007]对于运点，即使是在用专利文献1公开的研磨方法进行研磨的情况下，也不能降低 雾度，而且也不能充分地去除缺陷。
[0008]现有技术文献
[0009] 专利文献
[0010] 专利文献1:日本特开2011-165909号公报
【发明内容】
[00"]发明要解决的问题
[0012]本发明是鉴于运样的实际情况而作出的，其目的在于，提供能够显著降低研磨对 象物表面的雾度水平，而且明显减少缺陷的研磨完的研磨对象物的制造方法及其中可使用 的研磨用组合物试剂盒。
[001引用于解决问题的方案
[0014]本发明人等进行了深入研究，结果发现，着眼于双面研磨中使用的双面研磨用组 合物和单面研磨中使用的单面研磨用组合物的组成，使双面研磨中使用的磨粒的粒径相对 较大，不仅如此，还设定双面研磨中使用的磨粒的粒径的最小值和单面研磨中使用的磨粒 的粒径的最大值，而且，并非徒然使双面研磨中使用的磨粒的粒径大于单面研磨中使用的 磨粒的粒径，而是想办法设定为特定的范围，进而特别是使双面研磨中使用的高分子为特 定物质，由此能够解决上述课题，从而完成了本发明。
[0015]目P，本发明通过提供如下的研磨完的研磨对象物的制造方法来解决上述课题，其 包括如下的工序:双面研磨工序，使用包含平均一次粒径为40nmW上的第1磨粒和含氮水溶 性高分子的双面研磨用组合物对研磨对象物进行双面研磨，得到双面研磨完的研磨对象 物;单面研磨工序，使用包含平均一次粒径为40nmW下的第2磨粒和水溶性高分子的单面研 磨用组合物对前述双面研磨完的研磨对象物进行单面研磨；前述第1磨粒的平均一次粒径 (A) 相对于前述第2磨粒的平均一次粒径(B)的比(AV(B)超过1且为2.5W下。
[0016]此外，本发明还通过提供如下的研磨用组合物试剂盒来解决上述课题，其包含:双 面研磨中使用的平均一次粒径为4〇nmW上的第1磨粒、双面研磨中使用的含氮水溶性高分 子、单面研磨中使用的平均一次粒径为40nmW下的第2磨粒、W及单面研磨中使用的水溶性 高分子，前述第1磨粒的平均一次粒径(A)相对于前述第2磨粒的平均一次粒径(B)的比(A)/ (B) 超过1且为2.5W下。
[0017]发明的效果
[0018] 根据本发明，可W提供尤其能够显著降低研磨对象物表面的雾度水平，而且明显 减少缺陷的研磨完的研磨对象物的制造方法及其中可用的研磨用组合物试剂盒。此外作为 本发明的另一效果，可W提供能够降低激光标识高度、改善表示晶圆边缘部局部平坦度的 ESFQR的数值的、研磨完的研磨对象物的制造方法和其中可使用的研磨用组合物试剂盒。
【附图说明】
[0019]图1是示出在使用单面研磨用组合物的研磨时使用的单面研磨装置的一个实施方 式的立体图。
[0020] 图2是示出在使用双面研磨用组合物的研磨时使用的双面研磨装置的一个实施方 式的立体图。
【具体实施方式】
[0021] W下，对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是，本发明不仅限定于W下的实 施方式。此外，附图的尺寸比率为了方便说明而有所夸张，有时会与实际的比率不同。此外， 在本说明书中，表示范围的气~护是指上且YW下"，且将"重量"和"质量"、"重量％"和 "质量％"、W及"重量份"和"质量份"作为同义词来处理。此外，只要没有特别指出，操作和 物性等的测定是在室溫(20~25°C)/相对湿度40~50%的条件下进行测定。
[0022] 本发明的第1技术方案为一种研磨完的研磨对象物的制造方法，其包括如下的工 序:双面研磨工序，使用包含平均一次粒径为40nmW上的第1磨粒和含氮水溶性高分子的双 面研磨用组合物对研磨对象物进行双面研磨，得到双面研磨完的研磨对象物;单面研磨工 序，使用包含平均一次粒径为40nmW下的第2磨粒和水溶性高分子的单面研磨用组合物对 前述双面研磨完的研磨对象物进行单面研磨;前述第1磨粒的平均一次粒径(A)相对于前述 第2磨粒的平均一次粒径(B)的比(AV(B)超过1且为2.5W下。
[0023]如上所述，本发明人等发现，通过采用如下特有的构成，即：着眼于双面研磨中使 用的双面研磨用组合物和单面研磨中使用的单面研磨用组合物的组成，使双面研磨中使用 的磨粒的粒径相对较大，此外，还设定双面研磨中使用的磨粒的粒径的最小值和单面研磨 中使用的磨粒的粒径的最大值，而且，并非徒然使双面研磨中使用的磨粒的粒径大于单面 研磨中使用的磨粒的粒径，进而特别是使双面研磨中使用的高分子为特定物质，由此能够 显著降低研磨对象物表面的雾度水平，此外，能够明显减少缺陷。
[0024]对本发明的第1技术方案的制造方法中使用的研磨对象物没有特别限制，为娃、 侣、儀、鹤、铜、粗、铁、不诱钢等金属或半导体晶圆、或它们的合金;石英玻璃、侣娃酸盐玻 璃、玻璃状碳等玻璃状物质；氧化侣、二氧化娃、蓝宝石、氮化娃、氮化粗、碳化铁等陶瓷材 料;碳化娃、氮化嫁、神化嫁等化合物半导体晶圆材料;聚酷亚胺树脂等树脂材料;等。此外， 对研磨对象物的形状也没有特别限制。例如，可优选应用于板状、多面体状等具有平面的研 磨对象物的研磨。通过对运样的研磨对象物进行研磨，可W制造能够显著降低雾度水平，而 且明显减少缺陷的研磨完的研磨对象物。也可W是由其中多种材质构成的研磨对象物。其 中，研磨对象物优选为半导体晶圆，特别优选的是，对于具备包含单晶娃或多晶娃的表面的 研磨对象物的研磨，本发明的第1技术方案的制造方法是适合的。
[0025]因此，W下，作为本发明的第1技术方案的一个实施方式，主要对研磨对象物是娃 晶圆的方式进行说明。当然，研磨对象物不限定于娃晶圆，可W使用上述中列举的物质。
[0026]本发明的第1技术方案的制造方法中使用的娃晶圆可W是P型，也可W是n型。此 夕h作为娃晶圆的晶体取向，也没有特别限制，可W是< 100〉、< 110〉、< 111〉中的任一种。此 夕h对娃晶圆的电阻率也没有特别限制。此外，娃晶圆的厚度例如为600~1000皿，没有特别 限定。在本发明的第1技术方案的制造方法中，对于200mm、300mm、450mm等各种口径的晶圆 均可适应。特别是，在本发明的第1技术方案的制造方法中，由于必须包含双面研磨工序，因 此也可W适用于例如300mm、450mm运样的大口径的晶圆。当然，也可W使用除运些W外的口 径的晶圆。
[0027]接着，对娃晶圆的加工工艺进行说明，即，将娃单晶铸锭切片，制作娃晶圆（切片工 序）。然后，进行娃晶圆的边缘部的倒角（斜角工序）。然后，通过抛光对晶圆表面进行粗研 磨，调整为规定的外形(抛光工序）。进而通过抛光将变质的娃晶圆的表层去除(去除晶圆的 加工变质层），对娃晶圆进行蚀刻(蚀刻工序）。蚀刻之后，对娃晶圆的边缘和表面(双面或单 面)进行研磨(研磨工序），然后清洗娃晶圆(清洗工序）。也有时会在研磨工序和研磨工序之 间、或研磨工序和清洗工序之间进行娃晶圆的冲洗(冲洗工序）。
[0028]本发明的第1技术方案的制造方法在该一系列的工艺中，在制造由研磨工序制作 的研磨完的研磨对象物的方面具有特征。在本实施方式的研磨工序中，使娃晶圆的表面(双 面或单面)和研磨垫接触，边对该接触部分供给研磨用组合物(双面研磨用组合物?单面研 磨用组合物），边使晶圆的表面和研磨垫相对滑动，由此对晶圆的表面进行研磨。需要说明 的是，在本发明的第1技术方案的优选的实施方式中，将双面研磨工序作为粗研磨工序(预 研磨工序），将单面研磨工序作为精研磨工序。此外，在本发明的第1技术方案的优选的实施 方式中，将双面研磨工序和单面研磨工序分别进行1次（W下详细说明的、本发明的第1技术 方案的实施方式1)。此外，在本发明的第1技术方案的优选的实施方式中，将双面研磨工序 进行1次、将单面研磨工序进行2次（W下详细说明的、本发明的第1技术方案的实施方式2)。 此外，作为本发明的第1技术方案的实施方式2的变形例，将双面研磨工序也进行多次、将单 面研磨工序进行3次W上。此外，在本发明的第1技术方案的优选