半導體襯底的研磨方法技術

本發明專利技術的半導體襯底的研磨方法，具有：中間研磨工序，進行研磨以使半導體襯底的表面中高度不足3nm的表面缺陷數成為全部表面缺陷數的45％以上；最后研磨工序，在所述中間研磨工序之后對所述半導體襯底進行精研磨。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】相關申請的相互參照本申請主張日本國專利申請2014－73797號的優先權，并通過引用納入本申請說明書的記載中。
本專利技術涉及半導體晶片等半導體襯底的研磨用方法。
技術介紹
近年，伴隨集成電路的高度集成化等，半導體裝置的細微化逐步推進，其結果為，對于半導體晶片(以下，簡稱為“晶片”。)等半導體襯底(以下，簡稱為“襯底”。)來說，除了要求其具有高度的平坦性，對減少其表面缺陷的要求也很高。為了使該半導體襯底更平坦，且為了減少其表面缺陷，可以考慮利用研磨用組合物對襯底表面進行研磨，該研磨用組合物含有水溶性高分子，該水溶性高分子為提高相對于半導體襯底的潤濕性的成分。例如在專利文獻1中記載有用于這樣的研磨方法的研磨用組合物。專利文獻1中記載有一種研磨用組合物，該研磨用組合物含有作為水溶性高分子的羥乙基纖維素。另一方面，半導體襯底的研磨通常采用多階段研磨的研磨方法。關于多階段研磨方法，在進行第一階段、第二階段等初期的研磨時，將半導體襯底表面研磨成平坦狀，在最后研磨時，以實現精度更高的平坦性為目的進行研磨。一般來說，在研磨前的半導體襯底表面上，各種尺寸的表面缺陷混在一起，但在最后研磨時，由于以實現更高精度的平坦性為目的進行研磨，因此，使用主要能夠減少微小尺寸的表面缺陷的研磨用組合物。專利文獻1記載的以往的研磨用組合物無法對特定尺寸的表面缺陷有選擇地進行除去，因此，當用于最后研磨階段前面階段的研磨時，襯底上尺寸較大的表面缺陷以及尺寸較小的表面缺陷都能夠均等地進行研磨。因此，尺寸較大的表面缺陷可能會有尺寸殘留。問題在于，在該狀態下即使進行最后研磨，也無法充分減少最后研磨后的表面缺陷?，F有技術文獻專利文獻專利文獻1：日本國特開2010－34509號公報
技術實現思路
專利技術所要解決的技術問題因此，本專利技術鑒于上述以往問題，其課題在于提供一種半導體襯底的研磨方法，該方法能夠充分減少最后研磨后的半導體襯底的表面缺陷。解決技術問題的手段本專利技術的半導體襯底的研磨方法，具有以下工序：中間研磨工序，進行研磨以使半導體襯底的表面中高度不足3nm的表面缺陷數成為全部表面缺陷數的45％以上；最后研磨工序，在所述中間研磨工序之后對所述半導體襯底進行精研磨。本專利技術中，在所述中間研磨工序中，還可以使用下述研磨用組合物進行研磨，該研磨用組合物包含羥乙基纖維素、水和磨粒，所述羥乙基纖維素的分子量為50萬以上且150萬以下，所述羥乙基纖維素相對于所述磨粒的質量比為0.0075以上且0.025以下。本專利技術中，在所述中間研磨工序中，還可以使用下述研磨用組合物進行研磨，該研磨用組合物包含羥乙基纖維素、水和磨粒，所述羥乙基纖維素的分子量為50萬以上且150萬以下，被磨粒吸附的羥乙基纖維素的比例為45％以上且90％以下。根據本專利技術，還可以在所述中間研磨工序之前具有對半導體襯底的兩面進行研磨的兩面研磨工序。本專利技術中，還可以在所述最后研磨工序中，使用下述研磨用組合物進行研磨，該研磨用組合物包含羥乙基纖維素、水和磨粒，所述羥乙基纖維素的分子量為30萬以上且120萬以下。附圖說明圖1是表示研磨后的表面缺陷的比例的圖表。具體實施方式以下，說明本專利技術的半導體襯底的研磨方法。利用本實施方式的研磨用組合物進行研磨的方法包括：中間研磨工序，以使半導體襯底的表面中高度不足3nm的表面缺陷數成為全部表面缺陷數的45％以上的方式進行研磨；最后研磨工序，在所述中間研磨工序之后對所述半導體襯底進行精研磨。(半導體襯底)通過本實施方式的研磨方法被研磨的半導體襯底是電子器件用的硅晶片等半導體襯底，其要求除去具有數nm的寬度、高度的細微的表面缺陷。(兩面研磨工序)本實施方式的研磨方法，還可以具有兩面研磨工序，在進行所述中間研磨工序之前，通過該兩面研磨工序對半導體襯底的兩面進行研磨。在兩面研磨工序中，利用含有磨粒的研磨用組合物對半導體襯底的兩面進行研磨。通過實施該兩面研磨工序，能夠減少半導體襯底上尺寸比較大的表面缺陷。(中間研磨工序)在本實施方式的研磨方法中，在中間研磨工序時對半導體襯底進行研磨以使半導體襯底的表面中高度不足3nm的表面缺陷數為全部表面缺陷數的45％以上，優選為70％以上，更優選為90％以上。即，進行研磨以成為除所述較小的表面缺陷以外的表面缺陷殘存的比例較少的狀態。在半導體襯底的表面，尺寸各異的表面缺陷混在一起，例如，高度為10nm以上的較大的表面缺陷、高度不足10nm的微小的表面缺陷、高度不足3nm且寬度為50－200nm的微小的表面缺陷、高度不足3nm且寬度為150－350m的微小的表面缺陷等。此外，本實施方式中所稱的表面缺陷的高度及寬度是指通過原子力顯微鏡(AtomicForceMicroscope：AFM)測定的高度及寬度。而且，本實施方式中所稱的表面缺陷數是指，例如，利用共聚焦光學系的激光顯微鏡(MAGICSM5640Lasertec公司生產)等的表面缺陷檢查裝置測定的各種尺寸的表面缺陷的計數值。在本實施方式的研磨方法中，通過最后研磨工序之前的中間研磨工序或兩面研磨工序來減少尺寸比較大的表面缺陷，通過最后研磨工序除去微小的表面缺陷，由此，能夠高效且高精度地減少最后研磨后的表面缺陷。通過對表面缺陷數進行計數來判斷有無表面缺陷。因此，無論尺寸大小，若存在能夠計數的表面缺陷，則計數值變大就能夠判定表面缺陷沒有減少。但是，在實施了中間研磨工序后，在進行最后研磨工序的研磨時，即使計數量少，但若存在尺寸大的表面缺陷，則可能在以除去微小的表面缺陷為目的的最后研磨時缺陷無法充分減少。因此，在實施了中間研磨工序后，重要的不是減少表面缺陷的計數量，而是對通過最后研磨工序的研磨難以除去的尺寸的表面缺陷進行除去。在本實施方式的中間研磨工序中，通過選擇性地除去高度3nm以上尺寸的表面缺陷，能夠在研磨后使高度不足3nm的表面缺陷數成為全部表面缺陷數的45％以上。因此，在中間研磨工序后實施的最后研磨工序中，只要除去半導體襯底上殘留的高度不足3nm的微小的表面缺陷，就能夠除去半導體襯底上存在的大部分表面缺陷，能夠充分減少最后研磨工序后的表面缺陷。在中間研磨工序中，由于以使高度不足3nm的表面缺陷數成為全部表面缺陷數的45％以上的方式進行研磨，因此，例如，作為研磨用組合物還可以使用以下的組合物。(研磨用組合物)作為本實施方式的中間研磨工序中使用的研磨用組合物，能夠列舉含有羥乙基纖維素、水和磨粒的研磨用組合物，所述羥乙基纖維素的分子量為50萬以上且150萬以下，所述羥乙基纖維素相對于所述磨粒的質量比為0.0075以上且0.025以下。使用分子量為50萬以上且150萬以下羥乙基纖維素。由于分子量在所述范圍，因此，相對于研磨對象物的特定尺寸的表面缺陷能夠發揮尤其優異的除去性。另外，羥乙基纖維素能夠提高潤濕性，但由于分子量在所述范圍，所以，尤其能夠提高相對于研磨對象物的潤濕性，并能夠減少研磨后的研磨對象物表面的顆粒等。本實施方式的羥乙基纖維素的分子量是指通過GFC(凝膠過濾層析法：GelFiltrationChromatography)法測定的重均分子量，具體來說，是指通過后述的實施例所示的測定方法測定的值。研磨用組合物含有水。由于所述羥乙基纖維素為親水性高分子，因此，通過與水混合而容易地成為水溶液，其作用是本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種半導體襯底的研磨方法，具有以下工序：中間研磨工序，進行研磨以使半導體襯底的表面中高度不足3nm的表面缺陷數成為全部表面缺陷數的45％以上；以及最后研磨工序，在所述中間研磨工序之后對所述半導體襯底進行精研磨。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.03.31 JP 2014-0737971.一種半導體襯底的研磨方法，具有以下工序：中間研磨工序，進行研磨以使半導體襯底的表面中高度不足3nm的表面缺陷數成為全部表面缺陷數的45％以上；以及最后研磨工序，在所述中間研磨工序之后對所述半導體襯底進行精研磨。2.根據權利要求1所述的半導體襯底的研磨方法，在所述中間研磨工序中，使用下述研磨用組合物進行研磨，該研磨用組合物包含羥乙基纖維素、水和磨粒，所述羥乙基纖維素的分子量為50萬以上且150萬以下，所述羥乙基纖維素相對于所述磨粒的質量比為0.0075以上且0.025以下。...

【專利技術屬性】
技術研發人員：寺本匡志，中內辰哉，杉田規章，羽場真一，宮本明子，
申請(專利權)人：霓達哈斯股份有限公司，
類型：發明
國別省市：日本;JP