DE112014003673T5 - Verfahren zum Herstellen eines polierten Objekts und Poliermittelsatz - Google Patents

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Makoto Tabata
Shinichiro Takami
Shogaku Ide
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Abstract

[Problem] Ein Verfahren zum Herstellen eines polierten Objekts bereitzustellen, das einen Trübungsgrad auf einer Oberfläche des zu polierenden Objekts außergewöhnlich verringern kann, während Defekte erheblich verringert werden. [Lösung] Ein Verfahren zum Herstellen eines polierten Objekts, das einen Schritt zum doppelseitigen Polieren, in dem ein zu polierendes Objekt einem doppelseitigen Polieren mithilfe eines Mittels zum doppelseitigen Polieren unterzogen wird, das erste Schleifkörner, die einen mittleren Primärteilchendurchmesser von 40 nm oder mehr aufweisen, und ein stickstoffhaltiges, wasserlösliches Polymer beinhaltet, so dass ein doppelseitig poliertes Objekt gewonnen wird; und einen Schritt zum einseitigen Polieren beinhaltet, in dem das doppelseitig polierte Objekt einem einseitigen Polieren mithilfe eines Mittels zum einseitigen Polieren unterzogen wird, das zweite Schleifkörner, die einen mittleren Primärteilchendurchmesser von 40 nm oder weniger aufweisen, und ein wasserlösliches Polymer beinhaltet, und wobei ein Verhältnis eines mittleren Primärteilchendurchmessers (B) der zweiten Schleifkörner im Hinblick auf einen mittleren Primärteilchendurchmesser (A) der ersten Schleifkörner (A)/(B) mehr als 1 und 2,5 oder weniger beträgt.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines polierten Objekts und auf einen Poliermittelsatz.
  • Hintergrund der Technik
  • Beispielsweise werden ein Metall und ein Halbleiter wie zum Beispiel Silicium, Aluminium, Nickel, Wolfram, Kupfer, Tantal, Titan oder Edelstahl und eine Legierung davon; eine glasartige Substanz wie zum Beispiel Quarzglas, Alumosilicatglas oder Glaskohlenstoff; ein keramisches Material wie zum Beispiel Aluminiumoxid, Siliciumdioxid, Saphir, Siliciumnitrid, Tantalnitrid oder Titancarbid; ein Verbindungshalbleiter-Wafermaterial wie zum Beispiel Siliciumcarbid, Galliumnitrid oder Galliumarsenid; und ein Harzmaterial wie zum Beispiel ein Polyimidharz gemäß verschiedenen Anforderungen wie etwa einem Abflachen poliert und werden auf verschiedenen Gebieten angewendet.
  • Vor allem sind, um eine Halbleitervorrichtung wie zum Beispiel eine integrierte Schaltung herzustellen, verschiedene Untersuchungen an einer Technik zum Polieren eines Silicium-Wafers durchgeführt worden, um einen Spiegel-Wafer herzustellen, der eine hochwertige Planspiegelfläche ohne Kratzer oder Verunreinigungen aufweist.
  • Ein Polierschritt eines Halbleiter-Wafers wie zum Beispiel eines Silicium-Wafers kann in zumindest zwei Stufen, einem Vorpolieren und einem Endpolieren, durchgeführt werden. Bei dem Vorpolieren wird ein Grobpolieren durchgeführt, um eine Oberfläche abzuflachen oder eine Oberflächenrauheit zu verbessern. Das Endpolieren wird durchgeführt, um eine Trübung (haze) (Trübheit) zu verbessern oder Polierdefekte zu beseitigen.
  • Bei einem solchen mehrstufigen Polieren konzentriert sich die Patentliteratur 1 auf den folgenden Aspekt. Das heißt, wenn ein nachfolgender Polierschritt durchgeführt wird, während Schleifkörner in einem Poliermittel, das in einem vorhergehenden Polierschritt verwendet worden ist, nach einem Abschluss des Polierens auf einer Wafer-Oberfläche verbleiben, werden in dem nachfolgenden Polierschritt Defekte, die durch das Polieren verursacht werden, wie zum Beispiel Kratzer aufgrund der verbleibenden Schleifkörner auf der Wafer-Oberfläche erzeugt. Die Patentliteratur 1 offenbart ein Poliermittel, in dem (1) der Teilchendurchmesser von enthaltenen Schleifkörnern (von Polierschleifkörnern vor einem abschließenden Schritt) gleich wie oder größer als derjenige von Schleifkörnern in einem Poliermittel ist, das in einem Polierschritt zwei Stufen vor dem abschließenden Schritt verwendet worden ist (von Polierschleifkörnern zwei Stufen vor dem abschließenden Schritt), und (2) die Konzentration der Polierschleifkörner vor dem abschließenden Schritt gleich wie oder geringer als diejenige von Polierschleifkörnern zwei Stufen vor dem abschließenden Schritt in einem Poliermittel ist, das in dem Polierschritt zwei Stufen vor dem abschließenden Schritt verwendet worden ist. Die Patentliteratur 1 offenbart eine Technik zum Erzielen eines Halbleiter-Wafers, der eine hohe Oberflächenqualität aufweist, die an eine hochintegrierte Vorrichtung angepasst werden kann.
  • Eine während einer Wafer-Bearbeitung auf der Oberfläche des Halbleiter-Wafers erzeugte Trübung beeinträchtigt nicht nur die elektrischen Eigenschaften und eine Ausbeute der Halbleitervorrichtung, sondern verringert auch eine Nachweisgrenze, wenn Teilchen, die an der Wafer-Oberfläche haften, durch einen Partikelzähler gemessen werden. Ein Trübungsgrad der Oberfläche des Halbleiter-Wafers, der durch ein Herstellungsverfahren durch präzises Polieren der Oberfläche mithilfe eines herkömmlichen Poliermittels erzielt wird, wird unzureichend, da heutzutage die Qualität, die für den Halbleiter-Wafer erforderlich ist, aufgrund der hohen Leistungsfähigkeit und der hohen Integrationsdichte der Halbleitervorrichtung steigt. Gemäß ausführlicheren Konstruktionsregeln für Halbleitervorrichtungen ist in ähnlicher Weise auch für LLS (Localized Light Scatters, örtlich begrenzte Lichtstreuungen), bei denen es sich um einen Typ von Defekten handelt, die auf der Wafer-Oberfläche zu beobachten sind, nachdem ein Polieren mithilfe eines Poliermittels durchgeführt worden ist, eine höhere Qualität erforderlich, da die LLS die Leistungsfähigkeit der Halbleitervorrichtung beeinträchtigen.
  • Unter diesem Aspekt kann ein Ausmaß an Trübung selbst dann nicht verringert werden, wenn ein Polieren mithilfe des in der Patentliteratur 1 offenbarten Polierverfahrens durchgeführt wird, und Defekte können nicht ausreichend beseitigt werden.
  • Liste der Zitate
  • Patentliteratur
    • Patentliteratur 1: JP-2011-165.909 A
  • Übersicht über die Erfindung
  • Technisches Problem
  • Die vorliegende Erfindung ist in Anbetracht solcher Umstände erzielt worden. Ein Ziel davon besteht darin, ein Verfahren zum Herstellen eines polierten Objekts, das einen Trübungsgrad einer Oberfläche eines zu polierenden Objekts außergewöhnlich verringern kann, während Defekte erheblich verringert werden, und einen Poliermittelsatz bereitzustellen, der dafür verwendet werden kann.
  • Lösung des Problems
  • Die vorliegenden Erfinder haben intensive Untersuchungen durchgeführt. Infolgedessen haben die vorliegenden Erfinder mit dem Schwerpunkt auf einer Zusammensetzung eines Mittels zum doppelseitigen Polieren, das bei einem doppelseitigen Polieren verwendet wird, und eines Mittels zum einseitigen Polieren, das bei einem einseitigen Polieren verwendet wird, den Teilchendurchmesser von Schleifkörnern, die bei dem doppelseitigen Polieren verwendet werden, relativ groß gestaltet, haben einen Mindestteilchendurchmesser der Schleifkörner, die bei dem doppelseitigen Polieren verwendet werden, und einen Höchstteilchendurchmesser der Schleifkörner festgelegt, die bei dem einseitigen Polieren verwendet werden, und haben den Teilchendurchmesser der Schleifkörner, die bei dem doppelseitigen Polieren verwendet werden, nicht unnötig größer als den Teilchendurchmesser der Schleifkörner gestaltet, die bei dem einseitigen Polieren verwendet werden, so dass er sich in einem spezifischen Bereich befindet. Des Weiteren haben die vorliegenden Erfinder im Besonderen festgestellt, dass die oben beschriebenen Probleme gelöst werden können, indem bei dem doppelseitigen Polieren ein spezifisches Polymer verwendet wird, und haben die vorliegende Erfindung fertiggestellt.
  • Das heißt, die vorliegende Erfindung löst die oben beschriebenen Probleme durch Bereitstellen eines Verfahrens zum Herstellen eines polierten Objekts, das einen Schritt zum doppelseitigen Polieren, in dem ein zu polierendes Objekt einem doppelseitigen Polieren mithilfe eines Mittels zum doppelseitigen Polieren unterzogen wird, das erste Schleifkörner, die einen mittleren Primärteilchendurchmesser von 40 nm oder mehr aufweisen, und ein stickstoffhaltiges, wasserlösliches Polymer beinhaltet, so dass ein doppelseitig poliertes Objekt gewonnen wird; und einen Schritt zum einseitigen Polieren beinhaltet, in dem das doppelseitig polierte Objekt einem einseitigen Polieren mithilfe eines Mittels zum einseitigen Polieren unterzogen wird, das zweite Schleifkörner, die einen mittleren Primärteilchendurchmesser von 40 nm oder weniger aufweisen, und ein wasserlösliches Polymer beinhaltet, und wobei ein Verhältnis eines mittleren Primärteilchendurchmessers (B) der zweiten Schleifkörner im Hinblick auf einen mittleren Primärteilchendurchmesser (A) der ersten Schleifkörner (A)/(B) mehr als 1 und 2,5 oder weniger beträgt.
  • Darüber hinaus löst die vorliegende Erfindung die oben beschriebenen Probleme durch Bereitstellen eines Poliermittelsatzes, der erste Schleifkörner, die einen mittleren Primärteilchendurchmesser von 40 nm oder mehr aufweisen, die bei einem doppelseitigen Polieren verwendet werden, ein stickstoffhaltiges, wasserlösliches Polymer, das bei einem doppelseitigen Polieren verwendet wird, zweite Schleifkörner, die einen mittleren Primärteilchendurchmesser von 40 nm oder weniger aufweisen, die bei einem einseitigen Polieren verwendet werden, und ein wasserlösliches Polymer beinhaltet, das bei einem einseitigen Polieren verwendet wird, und wobei das Verhältnis des mittleren Primärteilchendurchmessers (B) der zweiten Schleifkörner im Hinblick auf den mittleren Primärteilchendurchmesser (A) der ersten Schleifkörner (A)/(B) mehr als 1 und 2,5 oder weniger beträgt.
  • Vorteilhafte Wirkung der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein Verfahren zum Herstellen eines polierten Objekts, das einen Trübungsgrad einer Oberfläche eines zu polierenden Objekts außergewöhnlich verringern kann, während Defekte erheblich verringert werden, und einen Poliermittelsatz bereitzustellen, der dafür verwendet werden kann. Als sonstige Wirkungen der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein Verfahren zum Herstellen eines polierten Objekts, das eine Laser-Markierungshöhe senken und einen Zahlenwert eines ESFQR verbessern kann, der eine lokale Planheit eines Wafer-Kantenabschnitts angibt, und einen Poliermittelsatz bereitzustellen, der dafür verwendet werden kann.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Ausführungsform einer Vorrichtung zum einseitigen Polieren veranschaulicht, die bei einem Polieren mithilfe eines Mittels zum einseitigen Polieren verwendet wird.
  • 2 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Ausführungsform einer Vorrichtung zum doppelseitigen Polieren veranschaulicht, die bei einem Polieren mithilfe eines Mittels zum doppelseitigen Polieren verwendet wird.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht nur auf die folgenden Ausführungsformen beschränkt. Das Abmessungsverhältnis der Zeichnungen ist zur Vereinfachung der Erläuterung übertrieben dargestellt und kann vom tatsächlichen Verhältnis abweichen. Der Ausdruck „X bis Y”, der einen Bereich angibt, bedeutet hier „X oder mehr und Y oder weniger”. „Gewicht” und „Masse”, „Gewichtsanteil in %” und „Massenanteil in %” und „Gewichtsteil” und „Masseteil” werden als synonym betrachtet. Sofern nichts anderes angegeben wird, werden Vorgänge und Messungen von physikalischen Eigenschaften oder dergleichen unter den Bedingungen von Raumtemperatur (20 bis 25°C)/relativer Feuchte von 40 bis 50% durchgeführt.
  • Bei einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein Verfahren zum Herstellen eines polierten Objekts, das einen Schritt zum doppelseitigen Polieren, in dem ein zu polierendes Objekt einem doppelseitigen Polieren mithilfe eines Mittels zum doppelseitigen Polieren unterzogen wird, das erste Schleifkörner, die einen mittleren Primärteilchendurchmesser von 40 nm oder mehr aufweisen, und ein stickstoffhaltiges, wasserlösliches Polymer beinhaltet, so dass ein doppelseitig poliertes Objekt gewonnen wird, und einen Schritt zum einseitigen Polieren beinhaltet, in dem das doppelseitig polierte Objekt einem einseitigen Polieren mithilfe eines Mittels zum einseitigen Polieren unterzogen wird, das zweite Schleifkörner, die einen mittleren Primärteilchendurchmesser von 40 nm oder weniger aufweisen, und ein wasserlösliches Polymer beinhaltet, und wobei ein Verhältnis eines mittleren Primärteilchendurchmessers (B) der zweiten Schleifkörner im Hinblick auf einen mittleren Primärteilchendurchmesser (A) der ersten Schleifkörner (A)/(B) mehr als 1 und 2,5 oder weniger beträgt.
  • Wie oben beschrieben, haben die vorliegenden Erfinder mit dem Schwerpunkt auf einer Zusammensetzung zwischen einem Mittel zum doppelseitigen Polieren, das bei einem doppelseitigen Polieren verwendet wird, und einem Mittel zum einseitigen Polieren; das bei einem einseitigen Polieren verwendet wird, den Teilchendurchmesser von Schleifkörnern, die bei dem doppelseitigen Polieren verwendet werden, relativ groß gestaltet, haben einen Mindestteilchendurchmesser der Schleifkörner, die bei dem doppelseitigen Polieren verwendet werden, und einen Höchstteilchendurchmesser der Schleifkörner festgelegt, die bei dem einseitigen Polieren verwendet werden, und haben den Teilchendurchmesser der Schleifkörner, die bei dem doppelseitigen Polieren verwendet werden, nicht nutzlos größer als den Teilchendurchmesser der Schleifkörner gestaltet, die bei dem einseitigen Polieren verwendet werden. Des Weiteren haben die vorliegenden Erfinder im Besonderen unter Verwendung eines spezifischen Polymers bei einem doppelseitigen Polieren festgestellt, dass es möglich ist, einen Trübungsgrad einer Oberfläche eines zu polierenden Objekts außergewöhnlich zu verringern, während Defekte erheblich verringert werden können.
  • Das zu polierende Objekt, das bei einem Herstellungsverfahren des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung verwendet wird, unterliegt keiner besonderen Beschränkung. Zu Beispielen dafür zählen ein Metall und ein Halbleiter-Wafer wie zum Beispiel Silicium, Aluminium, Nickel, Wolfram, Kupfer, Tantal, Titan oder Edelstahl und eine Legierung davon; eine glasartige Substanz wie zum Beispiel Quarzglas, Alumosilicatglas oder Glaskohlenstoff; ein keramisches Material wie zum Beispiel Aluminiumoxid, Siliciumdioxid, Saphir, Siliciumnitrid, Tantalnitrid oder Titancarbid; ein Verbindungshalbleiter-Wafermaterial wie zum Beispiel Siliciumcarbid, Galliumnitrid oder Galliumarsenid; und ein Harzmaterial wie zum Beispiel ein Polyimidharz. Auch die Form des zu polierenden Objekts unterliegt keiner besonderen Beschränkung. Beispielsweise kann das Herstellungsverfahren bevorzugt auf ein Polieren eines zu polierenden Objekts angewendet werden, das eine plane Oberfläche wie zum Beispiel eine Plattenform, eine Polyederform aufweist. Durch Polieren eines solchen zu polierenden Objekts ist es möglich, ein poliertes Objekt herzustellen, das einen Trübungsgrad außergewöhnlich verringern kann, während Defekte erheblich verringert werden. Von diesen zu polierenden Objekten kann das zu polierende Objekt eine Mehrzahl von Materialien beinhalten. Vor allem handelt es sich bei dem zu polierenden Objekt bevorzugt um einen Halbleiter-Wafer. Das Herstellungsverfahren des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung wird im Besonderen für ein Polieren eines zu polierenden Objekts bevorzugt, das eine Oberfläche aufweist, die aus einkristallinem oder polykristallinem Silicium ausgebildet ist.
  • Im Folgenden wird vor allem eine Ausführungsform des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung beschrieben, bei der das zu polierende Objekt ein Silicium-Wafer ist. Es versteht sich, dass das zu polierende Objekt nicht auf einen Silicium-Wafer beschränkt ist. Die oben beschriebenen Beispiele können verwendet werden.
  • Bei dem Silicium-Wafer, der in dem Herstellungsverfahren des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann es sich um einen p-Typ oder um einen n-Typ handeln. Die Kristallorientierung des Silicium-Wafers unterliegt keiner besonderen Beschränkung, und es kann sich um eine beliebige von <100>, <110> und <111> handeln. Der spezifische Widerstand des Silicium-Wafers unterliegt keiner besonderen Beschränkung. Die Dicke des Silicium-Wafers beträgt zum Beispiel 600 bis 1.000 μm, unterliegt jedoch keiner besonderen Beschränkung. Das Herstellungsverfahren des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung kann auf einen Wafer angewendet werden, der einen beliebigen Durchmesser wie zum Beispiel 200 mm, 300 mm oder 450 mm aufweist. Im Besonderen beinhaltet das Herstellungsverfahren des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung im Wesentlichen einen Schritt zum doppelseitigen Polieren und kann daher auf einen Wafer angewendet werden, der einen großen Durchmesser wie zum Beispiel 300 mm oder 450 mm aufweist. Es versteht sich, dass ein Wafer verwendet werden kann, der einen anderen Durchmesser als diese Durchmesser aufweist.
  • Nachfolgend wird ein Herstellungsprozess des Silicium-Wafers beschrieben. Ein einkristalliner Silicium-Ingot wird in Scheiben geschnitten, und es wird ein Silicium-Wafer hergestellt (Scheibenschneideschritt). Anschließend werden die Kanten des Silicium-Wafers abgekantet (Abkantungsschritt). Dann wird eine Wafer-Oberfläche durch Läppen grob poliert und an eine vorgegebene Form angepasst (Läppungsschritt). Des Weiteren wird die Oberflächenschicht des Silicium-Wafers, deren Qualität sich aufgrund des Läppens verändert hat, entfernt (die in der Bearbeitungsqualität veränderte Schicht des Wafers wird entfernt), und der Silicium-Wafer wird geätzt (Ätzprozess). Nach dem Ätzen werden die Kanten und die Oberfläche des Silicium-Wafers (doppelseitig oder einseitig) poliert (Polierschritt), und anschließend wird der Wafer gereinigt (Reinigungsschritt). Der Silicium-Wafer kann zwischen den Polierschritten oder zwischen dem Polierschritt und dem Reinigungsschritt gespült werden (Spülschritt).
  • Das Herstellungsverfahren des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein poliertes Objekt hergestellt wird, das aus der Serie von Prozessen in dem Polierschritt hergestellt wird. In dem Polierschritt der vorliegenden Ausführungsform wird die Oberfläche des Silicium-Wafers (doppelseitig oder einseitig) mit einem Polierkissen in Kontakt gebracht, und die Wafer-Oberfläche und das Polierkissen werden relativ gleiten gelassen, während ein Poliermittel (ein Mittel zum doppelseitigen Polieren oder ein Mittel zum einseitigen Polieren) auf den Kontaktabschnitt aufgebracht wird. Dadurch wird die Wafer-Oberfläche poliert. Bei einer bevorzugten Ausführungsform des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei dem Schritt zum doppelseitigen Polieren um einen Grobpolierschritt (Vorpolierschritt), und bei dem Schritt zum einseitigen Polieren handelt es sich um einen Endpolierschritt. Bei der bevorzugten Ausführungsform des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung wird der Schritt zum doppelseitigen Polieren einmal durchgeführt, und der Schritt zum einseitigen Polieren wird einmal durchgeführt (erste Ausführungsform des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung, im Folgenden ausführlich beschrieben). Bei der bevorzugten Ausführungsform des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung wird der Schritt zum doppelseitigen Polieren einmal durchgeführt, und der Schritt zum einseitigen Polieren wird zweimal durchgeführt (zweite Ausführungsform des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung, im Folgenden ausführlich beschrieben). Als Modifizierungsbeispiel für die zweite Ausführungsform des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung wird der Schritt zum doppelseitigen Polieren mehrmals durchgeführt, und der Schritt zum einseitigen Polieren wird dreimal oder häufiger durchgeführt. Bei der bevorzugten Ausführungsform des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung wird der Silicium-Wafer nach Beenden jedes Schritts gespült (das heißt, nach dem Schritt zum doppelseitigen Polieren, nach dem Schritt zum einseitigen Polieren, nach jedem Schritt, wenn der Schritt zum einseitigen Polieren mehrmals durchgeführt wird, oder nach jedem Schritt, wenn der Schritt zum doppelseitigen Polieren mehrmals durchgeführt wird), um Poliermittel zu wechseln, um Polierrückstände zu beseitigen oder um die Wafer-Oberfläche zu schützen.
  • Im Anschluss wird eine Poliervorrichtung beschrieben. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Vorrichtung zum einseitigen Polieren veranschaulicht, die bei einem Polieren mithilfe eines Mittels zum einseitigen Polieren verwendet wird. Die Vorrichtung zum einseitigen Polieren kann in dem Spülschritt unter Verwendung eines Spülmittels verwendet werden. Wie in 1 veranschaulicht, beinhaltet eine Vorrichtung 11 zum einseitigen Polieren einen scheibenförmigen Drehteller 12, auf dessen obere Fläche ein Polierkissen 14 aufgebracht wird. Der Drehteller 12 wird so bereitgestellt, dass er im Hinblick auf eine erste Welle 13 integral drehbar ist, die sich in einer Richtung eines Pfeils 13a in 1 dreht. Zumindest eine Wafer-Halterung 15 wird oberhalb des Drehtellers 12 bereitgestellt. Die Wafer-Halterung 15 wird so bereitgestellt, dass sie im Hinblick auf eine zweite Welle 16 integral drehbar ist, die sich in einer Richtung eines Pfeils 16a in 1 dreht. Eine Wafer-Halteplatte 19, die eine Wafer-Halteöffnung 18 aufweist, ist über eine Keramikplatte 17 und eine (nicht veranschaulichte) Urethanlage abnehmbar an der unteren Fläche der Wafer-Halterung 15 angebracht. Die Vorrichtung 11 zum einseitigen Polieren kann des Weiteren eine Poliermittel-Zuführungseinrichtung 21 und eine (nicht veranschaulichte) Spülmittel-Zuführungseinrichtung beinhalten. Die Poliermittel-Zuführungseinrichtung 21 kann durch eine Mündung 21a ein Poliermittel zum einseitigen Polieren austragen. Die (nicht veranschaulichte) Spülmittel-Zuführungseinrichtung kann über eine (nicht veranschaulichte) Mündung ein Spülmittel austragen. Die Poliermittel-Zuführungseinrichtung 21 der Vorrichtung 11 zum einseitigen Polieren, die keine (nicht veranschaulichte) Spülmittel-Zuführungseinrichtung oder Mündung beinhaltet, kann ein Spülmittel durch die Mündung 21a austragen.
  • Wenn ein Silicium-Wafer poliert wird, wird die Poliermittel-Zuführungseinrichtung 21 oberhalb des Drehtellers 12 angeordnet, wie in 1 veranschaulicht. Ein zu polierender Silicium-Wafer wird in die Wafer-Halteöffnung 18 gesaugt und wird in der Wafer-Halterung 15 gehalten. Zuerst beginnen die Wafer-Halterung 15 und der Drehteller 12, sich zu drehen, und ein Mittel zum einseitigen Polieren wird aus der Poliermittel-Zuführungseinrichtung 21 ausgetragen, und das Mittel zum einseitigen Polieren wird auf das Polierkissen 14 aufgebracht. Dann wird die Wafer-Halterung 15 so zu dem Drehteller 12 (bei einer Vorrichtung 22 zum doppelseitigen Polieren, die im Folgenden beschrieben wird, auch als unterer Teller 23 bezeichnet) bewegt, dass der Silicium-Wafer auf das Polierkissen 14 gedrückt wird. Eine Seite des Silicium-Wafers, die mit dem Polierkissen 14 in Kontakt steht, wird dadurch poliert. Das Polierkissen unterliegt keiner besonderen Beschränkung, und es kann ein Polyurethantyp, ein Faservliestyp, ein Velourledertyp oder dergleichen verwendet werden.
  • Durch Einbeziehen eines weiteren scheibenförmigen Drehtellers, auf den ein Polierkissen aufgebracht wird, kann die in 1 veranschaulichte Vorrichtung zum einseitigen Polieren als Vorrichtung zum doppelseitigen Polieren verwendet werden, um beide Seiten des Silicium-Wafers zu polieren. 2 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Ausführungsform einer Vorrichtung zum doppelseitigen Polieren veranschaulicht, die bei einem Polieren mithilfe eines Mittels zum doppelseitigen Polieren verwendet wird.
  • Bei einer Ausführungsform einer Vorrichtung zum doppelseitigen Polieren des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung wird des Weiteren ein scheibenförmiger Drehteller oberhalb angeordnet, auf den ein Polierkissen aufgebracht wird, der als oberer Drehteller (oberer Teller 24) zu verwenden ist, auf den ein Polierkissen 14 aufgebracht wird. Der Silicium-Wafer, der durch die Wafer-Halteöffnung 18 gehalten wird, wird durch das Polierkissen 14, das auf den unteren Teller 23 aufgebracht worden ist, und das Polierkissen 14 gehalten, das auf den oberen Teller 24 aufgebracht worden ist. Der obere Drehteller beinhaltet eine Strömungsöffnung für ein Mittel zum doppelseitigen Polieren (Poliermittel-Zuführungsrinne 26), damit ein Mittel zum doppelseitigen Polieren, das aus der Poliermittel-Zuführungseinrichtung 21 ausgetragen wird, in einen unteren Teil strömt. Der obere Drehteller (der obere Teller 24) und der untere Drehteller (der untere Teller 23) drehen sich in entgegengesetzten Richtungen, wie durch Pfeile 13a und 16a veranschaulicht. Ein Mittel zum doppelseitigen Polieren wird aus der Zuführungseinrichtung 21 für das Mittel zum doppelseitigen Polieren ausgetragen, und die beiden Polierkissen 14 drehen sich und drücken dabei gegen beide Seiten des Silicium-Wafers. Die beiden Seiten des Silicium-Wafers werden dadurch poliert. Wie in 2 veranschaulicht, ist bei der Vorrichtung 22 zum doppelseitigen Polieren die in 1 veranschaulichte Wafer-Halterung 15 nicht erforderlich. Anstelle der Wafer-Halterung 15 ist eine Wafer-Halteplatte erforderlich, die eine Wafer-Halteöffnung 18 aufweist. Diese werden insgesamt als Wafer-Halterung oder als Bearbeitungsträger 25 bezeichnet. Gemäß der in 2 veranschaulichten Ausführungsform beinhaltet eine Halteplatte einen Wafer, und es sind drei Halteplatten angeordnet. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann eine Halteplatte jedoch drei Wafer beinhalten. Bei der vorliegenden Erfindung kann eine beliebige Vorrichtung verwendet werden. Die Anzahl der Halteplatten oder die Anzahl der Wafer, die durch eine Halteplatte gehalten werden, unterliegt keiner besonderen Beschränkung. Eine herkömmlich bekannte Vorrichtung kann unverändert oder durch geeignetes Verbessern der herkömmlich bekannten Vorrichtung verwendet werden.
  • Eine Drehzahl kann in geeigneter Weise ausgewählt werden. Bei einem doppelseitigen Polieren beträgt die Drehzahl jedoch üblicherweise etwa 10 bis 50/min und bevorzugt etwa 15 bis 30/min. In diesem Fall können sich die Drehzahlen des oberen Drehtellers und des unteren Drehtellers voneinander unterscheiden, üblicherweise werden sie jedoch im Hinblick auf den Wafer auf dieselbe Relativgeschwindigkeit festgelegt. Bei einem einseitigen Polieren beträgt die Drehzahl üblicherweise etwa 10 bis 100/min und bevorzugt etwa 20 bis 50/min. Bei einer solchen Drehzahl ist es möglich, den Trübungsgrad der Oberfläche des Silicium-Wafers (doppelseitig oder einseitig) außergewöhnlich zu verringern. Darüber hinaus ist es möglich, Defekte erheblich zu verringern, eine Laser-Markierungshöhe zu senken und einen Zahlenwert eines ESFQR zu verbessern. Wie oben beschrieben, wird der Silicium-Wafer üblicherweise durch den Teller mit Druck beaufschlagt. In diesem Fall kann der Druck in geeigneter Weise gewählt werden. Bei einem doppelseitigen Polieren beträgt der Druck jedoch üblicherweise bevorzugt etwa 5 bis 25 kPa, bevorzugter etwa 10 bis 15 kPa. Bei einem einseitigen Polieren beträgt der Druck üblicherweise bevorzugt etwa 5 bis 25 kPa, bevorzugter etwa 10 bis 15 kPa. Bei einem solchen Druck ist es möglich, den Trübungsgrad der Oberfläche des Silicium-Wafers außergewöhnlich zu verringern. Darüber hinaus ist es möglich, Defekte erheblich zu verringern, eine Laser-Markierungshöhe zu senken und einen Zahlenwert eines ESFQR zu verbessern.
  • Eine Zuführungsgeschwindigkeit eines Poliermittels (eines Mittels zum doppelseitigen Polieren oder eines Mittels zum einseitigen Polieren) kann entsprechend der Größe des Tellers in geeigneter Weise gewählt werden. Mit Blick auf die Wirtschaftlichkeit beträgt die Zuführungsgeschwindigkeit eines Mittels zum doppelseitigen Polieren bei einem doppelseitigen Polieren jedoch üblicherweise bevorzugt etwa 1 bis 10 l/min und bevorzugter etwa 2 bis 5 l/min. Bei einem einseitigen Polieren beträgt die Zuführungsgeschwindigkeit eines Mittels zum einseitigen Polieren üblicherweise bevorzugt etwa 0,1 bis 5 l/min, bevorzugt etwa 0,5 bis 2 l/min. Bei einer solchen Zuführungsgeschwindigkeit ist es möglich, die Oberfläche des Silicium-Wafers effizient zu polieren und den Trübungsgrad der Oberfläche des Silicium-Wafers außergewöhnlich zu verringern. Darüber hinaus ist es möglich, Defekte erheblich zu verringern, eine Laser-Markierungshöhe zu senken und einen Zahlenwert eines ESFQR zu verbessern. Die Haltetemperatur eines Poliermittels (eines Mittels zum doppelseitigen Polieren oder eines Mittels zum einseitigen Polieren) in einer Poliervorrichtung unterliegt keiner besonderen Beschränkung. Die Haltetemperatur beträgt jedoch aus Sicht einer Beständigkeit der Poliergeschwindigkeit und einer Verringerung des Trübungsgrades üblicherweise bevorzugt etwa 15 bis 40°C, bevorzugter etwa 18 bis 25°C. Bei den oben beschriebenen Polierbedingungen handelt es sich lediglich um Beispiele. Die Polierbedingungen können außerhalb des oben beschriebenen Bereichs liegen, oder die Einstellungen können in geeigneter Weise verändert werden.
  • Wenn ein polierter Silicium-Wafer gespült wird, wird eine Spülmittel-Zuführungseinrichtung anstelle der Poliermittel-Zuführungseinrichtung 21 oberhalb des Drehtellers 12 angeordnet. Ein Poliermittel in der Poliermittel-Zuführungseinrichtung 21 kann entleert werden, und ein Spülmittel kann anstelle des Poliermittels dort hineingegeben werden. Nachdem die Betriebsbedingungen der Vorrichtung 11 zum einseitigen Polieren von den Einstellungen zum Polieren in die Einstellungen zum Spülen umgeschaltet worden sind, wird ein Spülmittel aus der Spülmittel-Zuführungseinrichtung ausgetragen und auf das Polierkissen 14 aufgebracht. Die Oberfläche des Silicium-Wafers, die mit dem Polierkissen 14 in Kontakt steht, wird dadurch gespült. In dem Spülschritt kann ein Poliermittel, das in einem nachfolgenden Schritt zu verwenden ist, unverändert als Spülmittel verwendet werden, oder ein Mittel, das durch Entfernen von Schleifkörnern aus dem Poliermittel, das in dem nachfolgenden Schritt zu verwenden ist, gewonnen wird, kann als Spülmittel verwendet werden. Wenn ein Poliermittel als Spülmittel verwendet wird, können Bestandteile des Poliermittels erhöht oder verringert werden oder sie können gegebenenfalls mit Wasser verdünnt werden.
  • Im Folgenden wird der erste Aspekt der vorliegenden Erfindung beschrieben, indem der erste Aspekt in mehrere Ausführungsformen unterteilt wird.
  • (Erste Ausführungsform des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung)
  • Bei der ersten Ausführungsform des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung wird ein Schritt zum doppelseitigen Polieren, bei dem ein Silicium-Wafer einem doppelseitigen Polieren so mithilfe eines Mittels zum doppelseitigen Polieren unterzogen wird, dass ein doppelseitig polierter Silicium-Wafer gewonnen wird, einmal durchgeführt, und ein Schritt zum einseitigen Polieren, bei dem der doppelseitig polierte Silicium-Wafer einem einseitigen Polieren mithilfe eines Mittels zum einseitigen Polieren unterzogen wird, wird einmal durchgeführt. Aus Sicht eines effizienten Polierens, einer Kostensenkung und einer Abwasserbehandlung wird bevorzugt jeder Schritt einmal durchgeführt.
  • [Schleifkörner]
  • Schleifkörner polieren eine Oberfläche eines Objekts, das mechanisch zu polieren ist. Zu spezifischen Beispielen für die Schleifkörner zählen Teilchen, die aus einem Metalloxid wie etwa Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Ceroxid, Zirkoniumdioxid oder Titandioxid hergestellt sind, und Teilchen, die aus Siliciumcarbid, Calciumcarbonat oder Diamant hergestellt sind. Ein Typ dieser Verbindungen kann allein verwendet werden, oder es kann eine Kombination von zwei oder mehr Typen davon verwendet werden. Von den Schleifkörnern werden Siliciumdioxidteilchen bevorzugt. Zu Beispielen dafür zählen kolloidales Siliciumdioxid und pyrogenes Siliciumdioxid. Der Typ der ersten Schleifkörner und der Typ der zweiten Schleifkörner können identisch sein oder sich voneinander unterscheiden, sie sind jedoch mit Blick auf eine Kreuzkontamination (bei der ein vorhergehender Schritt einen nachfolgenden Schritt beeinflusst) bevorzugt identisch. Wenn sich der Typ der ersten Schleifkörner von demjenigen der zweiten Schleifkörner unterscheidet, können Schleifkörner zur Verwendung in geeigneter Weise kombiniert werden. Von den Siliciumdioxidteilchen wird kolloidales Siliciumdioxid bevorzugt. Wenn kolloidales Siliciumdioxid oder pyrogenes Siliciumdioxid verwendet wird, besonders wenn kolloidales Siliciumdioxid verwendet wird, sind Kratzer, die bei einem Polierschritt auf einer Oberfläche eines zu polierenden Objekts erzeugt werden, zu verringern.
  • Der Gehalt der ersten Schleifkörner in einem Mittel zum doppelseitigen Polieren beträgt bevorzugt 0,1 Massenanteile in % oder mehr, bevorzugter 0,2 Massenanteile in % oder mehr. Der Gehalt der zweiten Schleifkörner in einem Mittel zum einseitigen Polieren beträgt bevorzugt 0,05 Massenanteile in % oder mehr, bevorzugter 0,1 Massenanteile in % oder mehr. Eine Erhöhung des Gehalts der Schleifkörner verbessert eine Leistung der Oberflächenbearbeitung im Hinblick auf eine zu polierende Oberfläche wie zum Beispiel eine Poliergeschwindigkeit.
  • Der Gehalt der ersten Schleifkörner in einem Mittel zum doppelseitigen Polieren beträgt bevorzugt 50 Massenanteile in % oder weniger, bevorzugter 45 Massenanteile in % oder weniger. Der Gehalt der zweiten Schleifkörner in einem Mittel zum einseitigen Polieren beträgt bevorzugt 20 Massenanteile in % oder weniger, bevorzugter 15 Massenanteile in % oder weniger. Durch Verringerung des Gehalts der Schleifkörner besteht eine Tendenz, dass eine Dispersionsstabilität des Poliermittels verbessert wird und ein Rückstand der Schleifkörner auf der polierten Oberfläche verringert wird. Der untere Grenzwert des Gehalts beruht im Besonderen auf einer Annahme einer Konzentration in einer Form einer im Folgenden beschriebenen Verdünnung. Der obere Grenzwert des Gehalts beruht im Besonderen auf einer Annahme einer Konzentration in einer im Folgenden beschriebenen konzentrierten Flüssigkeit.
  • Der mittlere Primärteilchendurchmesser (A) der ersten Schleifkörner, die in dem Mittel zum doppelseitigen Polieren verwendet werden, unterliegt keiner besonderen Beschränkung, sofern der Durchmesser 40 nm oder mehr beträgt. Der Durchmesser kann mehr als 40 nm, 45 nm oder mehr oder weniger, 50 nm oder mehr oder weniger, 53 nm oder mehr oder weniger, 55 nm oder mehr oder weniger, 60 nm oder mehr oder weniger, 65 nm oder mehr oder weniger, 70 nm oder mehr oder weniger, 80 nm oder mehr oder weniger, 85 nm oder mehr oder weniger, 90 nm oder mehr oder weniger oder 92 nm oder mehr oder weniger betragen. Wenn es erforderlich ist, größere Wirkungen der vorliegenden Erfindung zu erzielen, beträgt der Durchmesser bevorzugt weniger als 90 nm, bevorzugter weniger als 70 nm.
  • Je größer die Schleifkörner sind, desto näher an null ist tendenziell die Laser-Markierungshöhe. Ein höherer Gehalt an einem stickstoffhaltigen, wasserlöslichen Polymer bewirkt tendenziell, dass die Laser-Markierungshöhe null näherkommt.
  • Wenn die verwendeten Schleifkörner erheblich groß sind und ein Dispersionszustand in der Weise ausgezeichnet ist, dass die mechanische Wirkung der Schleifkörner zur Geltung gebracht wird, ist die Präzision des ESFQR tendenziell hoch. Es ist möglich, im Besonderen die Laser-Markierungshöhe und den ESFQR mithilfe erheblich großer Schleifkörner in dem Mittel zum doppelseitigen Polieren zu verbessern. Bei der vorliegenden Erfindung beträgt der mittlere Primärteilchendurchmesser (A) der ersten Schleifkörner, die in dem Mittel zum doppelseitigen Polieren verwendet werden, 40 nm oder mehr. Die Dispersion der Schleifkörner wird durch Zugeben eines stickstoffhaltigen, wasserlöslichen Polymers verbessert (im Vergleich mit einem Fall, in dem kein wasserlösliches Polymer zugegeben wird, oder einem Fall, in dem ein wasserlösliches Polymer zugegeben wird, das keinen Stickstoff enthält).
  • Der mittlere Primärteilchendurchmesser (B) der zweiten Schleifkörner unterliegt keiner besonderen Beschränkung, sofern der Durchmesser 40 nm oder weniger beträgt. Der Durchmesser kann 38 nm oder mehr oder weniger, 35 nm oder mehr oder weniger, 32 nm oder mehr oder weniger, 30 nm oder mehr oder weniger, 28 nm oder mehr oder weniger, 25 nm oder mehr oder weniger oder 23 nm oder mehr oder weniger betragen. Wenn es erforderlich ist, größere Wirkungen der vorliegenden Erfindung zu erzielen, beträgt der Durchmesser bevorzugt weniger als 40 nm. Es ist möglich, im Besonderen LLS und die Trübung mithilfe erheblich kleiner Schleifkörner in dem Mittel zum einseitigen Polieren zu verbessern.
  • Ein Verhältnis des Gehalts (der Konzentration) der zweiten Schleifkörner im Hinblick auf den Gehalt (die Konzentration) der ersten Schleifkörner unterliegt keiner besonderen Beschränkung, beträgt aus Sicht einer Effizienz des Polierens und einer Oberflächengenauigkeit jedoch bevorzugt 0,3 bis 8 oder 1 bis 8.
  • Der mittlere Sekundärteilchendurchmesser der ersten Schleifkörner, die in dem Mittel zum doppelseitigen Polieren verwendet werden, beträgt aus Sicht eines Verschwindens der Laser-Markierungshöhe und einer Verbesserung des ESFQR bevorzugt 50 nm oder mehr, bevorzugter 80 nm oder mehr und bevorzugt 250 nm oder weniger, bevorzugter 180 nm oder weniger. Der mittlere Sekundärteilchendurchmesser der zweiten Schleifkörner, die in dem Mittel zum einseitigen Polieren verwendet werden, beträgt aus Sicht einer Verringerung von LLS bevorzugter 10 nm oder mehr und bevorzugt 100 nm oder weniger, bevorzugter 70 nm oder weniger.
  • Beispielsweise werden Werte des mittleren Primärteilchendurchmessers und des mittleren Sekundärteilchendurchmessers der Schleifkörner aus einer spezifischen Oberfläche berechnet, die durch ein BET-Verfahren gemessen wird. Beispielsweise kann eine Messung der spezifischen Oberfläche der Schleifkörner mithilfe eines von Micromeritics, Japan, gefertigten „Flow SorbII 2300” durchgeführt werden.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung beträgt die Anzahl von LLS mit einer Größe von 37 nm oder mehr in einem Silicium-Wafer nach einem doppelseitigen Polieren und einem einseitigen Polieren bevorzugt 50 oder weniger, bevorzugter 20 oder weniger. Je geringer die Anzahl, desto besser ist der Silicium-Wafer. Die Anzahl der LLS bedeutet bei der vorliegenden Erfindung einen Wert, der durch ein in Beispielen beschriebenes Messverfahren berechnet wird.
  • Bei der bevorzugten Ausführungsform des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung ist der Silicium-Wafer desto besser, je geringer die Trübung (relativer Wert) des Silicium-Wafers nach einem doppelseitigen Polieren und einem einseitigen Polieren ist. Im Besonderen beträgt die Trübung 26 oder weniger, 25 oder weniger, 24 oder weniger, 23 oder weniger, 22 oder weniger, 21 oder weniger, 20 oder weniger oder 19 oder weniger. Der wesentliche untere Grenzwert beträgt jedoch etwa 10. Die Trübung (relativer Wert) bedeutet einen Wert, der durch ein in den Beispielen beschriebenes Messverfahren berechnet wird.
  • Bei der bevorzugten Ausführungsform des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung beträgt die Laser-Markierungshöhe des Silicium-Wafers nach einem doppelseitigen Polieren und einem einseitigen Polieren bevorzugt 50 nm oder weniger, bevorzugter 30 nm oder weniger. Der wesentliche untere Grenzwert beträgt jedoch etwa 10 nm. Die Laser-Markierung dient zum Markieren einer ID oder dergleichen in einem Silicium-Wafer und wird durch Ausbilden von Vertiefungen (Punkten) durch Bestrahlen eines Außenumfangsabschnitts des Silicium-Wafers mit einem Laserstrahl und Anordnen der Punkte dargestellt. Die Laser-Markierung wird vor allem an einem Abschnitt angebracht, der einem Rückflächen-Außenumfangsabschnitt des Silicium-Wafers entspricht. In einem Fall eines Polierens mit einem Gerät zum doppelseitigen Polieren weisen nur die Teile um die Laser-Markierung einen geringeren Polierbetrag im Vergleich zu einem Teil auf, der keine Laser-Markierung aufweist, da das Silicium in der Qualität verändert wird, und daher wird eine Projektion leicht in ungünstiger Weise erzeugt. Hier wird die Höhe der Projektion als Laser-Markierungshöhe bezeichnet. Die Laser-Markierungshöhe bedeutet einen Wert, der durch ein in den Beispielen beschriebenes Messverfahren berechnet wird.
  • Bei der bevorzugten Ausführungsform des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung beträgt der ESFQR des Silicium-Wafers nach einem doppelseitigen Polieren und einem einseitigen Polieren bevorzugt 70 nm oder weniger, bevorzugter 50 nm oder weniger. Der wesentliche untere Grenzwert beträgt jedoch etwa 10 nm. ESFQR (Edge flatness metric, Sector based, Front surface referenced, least squares fit reference plane, Range of the data within sector) bedeutet einen Wert, der durch Messen des SFQR in einem fächerförmigen Bereich (Sektor) erzielt wird, der in einem Außenumfangsabschnitt des gesamten Umfangs des Wafers ausgebildet ist. ESFQRmax gibt einen Höchstwert von ESFQRs in allen Sektoren an. ESFQRmean gibt einen Mittelwert von ESFQRs in allen Sektoren an. Bei der vorliegenden Erfindung bedeutet ESFQR einen Wert von ESFQRmean. Bei dem in der vorliegenden Erfindung definierten ESFQR handelt es sich um einen Wert, der mithilfe einer Planheitsmessvorrichtung (WaferSight2, gefertigt durch KLA-Tencor Corporation) durch Messen des SFQR an einer Site erzielt wird, an der ein Kantenausschluss (eine Breite des Außenumfangsabschnitts, in dem keine Vorrichtung auf dem Wafer ausgebildet wird) 1 mm beträgt, der gesamte Umfang des Wafers durch Intervalle von 5° in 72 Teile unterteilt ist und die Länge einer Seite in der radialen Richtung, die die Site bildet, 35 mm beträgt. SFQR (Site Front Least Squares Range) bedeutet eine maximale Abweichung auf der + – Seite (das heißt, auf der oberen Seite, wenn ein Wafer horizontal platziert wird, wobei die Oberfläche des Wafers nach oben gerichtet ist) und der – –Seite (der entsprechend unteren Seite) von einer Bezugsebene, bei der es sich um eine Ebene an der Site handelt, die durch Berechnen von Daten in der festgelegten Site durch ein Verfahren der kleinsten Quadrate erzielt wird. ESFQR bedeutet außerdem einen Wert, der durch ein in den Beispielen beschriebenes Messverfahren berechnet wird.
  • Bei der bevorzugten Ausführungsform des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung ist, was einen Mindestpolierbetrag bei einem einseitigen Polieren betrifft, der die Anzahl von LLS des Silicium-Wafers nach einem doppelseitigen Polieren und einem einseitigen Polieren von 20 oder weniger aufweist, der Silicium-Wafer desto besser, je geringer der Mindestpolierbetrag ist. Im Besonderen beträgt der Mindestpolierbetrag 550 nm oder weniger, weniger als 550 nm, 400 nm oder weniger, 350 nm oder weniger, weniger als 350 nm, 300 nm oder weniger, weniger als 300 nm, 290 nm oder weniger, 270 nm oder weniger, 250 nm oder weniger, 230 nm oder weniger oder 210 nm oder weniger. Der wesentliche untere Grenzwert beträgt jedoch etwa 200 nm.
  • Wie oben beschrieben, beträgt bei der vorliegenden Erfindung das Verhältnis (A)/(B) des mittleren Primärteilchendurchmessers (B) der zweiten Schleifkörner im Hinblick auf den mittleren Primärteilchendurchmesser (A) der ersten Schleifkörner mehr als 1 und 2,5 oder weniger. Innerhalb eines solchen Bereichs ist es möglich, die Oberfläche des Silicium-Wafers effizient zu polieren und den Trübungsgrad der Oberfläche des Silicium-Wafers außergewöhnlich zu verringern. Darüber hinaus ist es möglich, Defekte erheblich zu verringern, Defekte erheblich zu verringern, eine Laser-Markierungshöhe zu senken und den Zahlenwert des ESFQR zu verbessern.
  • Es ist lediglich erforderlich, dass (A)/(B) mehr als 1 und 2,5 oder weniger beträgt, es beträgt jedoch bevorzugt 1,6 oder mehr und weniger als 2,3, bevorzugter mehr als 1,8 und 2,2 oder weniger, noch bevorzugter 1,9 oder mehr und 2,2 oder weniger. In diesem Fall beträgt der Teilchendurchmesser (B) bevorzugt weniger als 40 nm, bevorzugter weniger als 35 nm. Bei einem solchen Wert ist die Anzahl von LLS besonders verringert, die Trübung (relativer Wert) ist besonders verringert, die Laser-Markierungshöhe kann besonders gesenkt werden, der ESFQR ist besonders verbessert, der oben beschriebene Mindestpolierbetrag ist besonders gering und die Poliergeschwindigkeit ist hoch.
  • Wenn ein Polieren in einem Endpolierschritt durch einen Vorpolierschritt durchgeführt wird, wird eine Optimierung der gesamten Serie von Polierprozessen in beiden Schritten nicht durchgeführt, selbst wenn jeder Schritt einzeln optimiert wird. Daher wird in einigen der Schritte möglicherweise eine ungeeignete Polieraufschlämmung gewählt. Im Besonderen ist in dem Vorpolierschritt eine Planheit der polierten Oberfläche, die durch den ESFQR dargestellt wird, oder die Poliergeschwindigkeit von Bedeutung, und in dem Endpolierschritt ist ein Auftreten von Defekten wie zum Beispiel die Anzahl von LLS oder dergleichen von Bedeutung. Es tritt jedoch eine Fehlanpassung zwischen den Polieraufschlämmungen in den Schritten auf, und Defekte wie zum Beispiel die Anzahl von LLS können nicht weiter verringert werden. Daher befindet sich als Ausgleich der Polierwirkung zwischen dem Vorpolierschritt und dem Endpolierschritt bevorzugt nicht nur (A) > (B), sondern auch (A)/(B) innerhalb eines konstanten Bedingungsbereichs.
  • Eine der Eigenschaften des Herstellungsverfahrens des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass das Mittel zum doppelseitigen Polieren bei einem doppelseitigen Polieren ein stickstoffhaltiges, wasserlösliches Polymer beinhaltet und das Mittel zum einseitigen Polieren bei einem einseitigen Polieren ein wasserlösliches Polymer beinhaltet. Im Besonderen durch Beigeben eines stickstoffhaltigen, wasserlöslichen Polymers zu dem Mittel zum doppelseitigen Polieren bei einem doppelseitigen Polieren ist es möglich, die Anzahl von LLS zu verringern. Darüber hinaus ist es möglich, die Laser-Markierungshöhe zu senken, und der ESFQR wird verbessert.
  • [Stickstoffhaltiges, wasserlösliches Polymer]
  • Ein stickstoffhaltiges, wasserlösliches Polymer in dem Mittel zum doppelseitigen Polieren erhält die Planheit von der Mitte zu den Kanten des zu polierenden Objekts aufrecht. Das stickstoffhaltige, wasserlösliche Polymer unterliegt keiner besonderen Beschränkung, sofern das stickstoffhaltige, wasserlösliche Polymer ein oder mehr Stickstoffatome in einer Monomereinheit oder ein oder mehr Stickstoffatome in einem Teil einer Seitenkette aufweist. Zu Beispielen dafür zählen ein Amin, ein Imin, ein Amid, ein Imid, ein Carbodiimid, ein Hydrazid und eine Urethanverbindung. Es kann von einer Kettenform, einer zyklischen Form, einer primären Verbindung, einer sekundären Verbindung und einer tertiären Verbindung eine beliebige verwendet werden. Das stickstoffhaltige, wasserlösliche Polymer kann eine Struktur eines Salzes aufweisen, das mithilfe eines Stickstoffatoms als Kation ausgebildet wird. Es kann entweder ein Polymer, das ein Stickstoffatom in der Hauptkette enthält, oder ein Polymer verwendet werden, das ein Stickstoffatom in einer funktionellen Seitenkettengruppe (Seitengruppe) enthält. Es kann ein Typ der stickstoffhaltigen, wasserlöslichen Polymere in dem Mittel zum doppelseitigen Polieren verwendet werden, oder es kann eine Kombination von zwei oder mehr Typen davon verwendet werden. Aus Sicht der Herstellungskosten wird jedoch bevorzugt ein Typ verwendet.
  • Zu Beispielen für das stickstoffhaltige, wasserlösliche Polymer, das eine Struktur eines Salzes aufweist, zählt ein quartäres Ammoniumsalz. Zu Beispielen für das stickstoffhaltige, wasserlösliche Polymer zählen ein durch Polykondensation entstandenes Polyamid wie etwa wasserlösliches Nylon, ein durch Polykondensation entstandener Polyester wie etwa wasserlöslicher Polyester, ein durch Polyaddition entstandenes Polyamin, ein durch Polyaddition entstandenes Polyimin, ein durch Polyaddition entstandenes (Meth)acrylamid, ein wasserlösliches Polymer, das ein Stickstoffatom zumindest in einem Teil einer Alkyl-Hauptkette aufweist, und ein wasserlösliches Polymer, das ein Stickstoffatom zumindest in einem Teil einer Seitenkette aufweist. Das wasserlösliche Polymer, das ein Stickstoffatom in einer Seitenkette aufweist, beinhaltet ein wasserlösliches Polymer, das ein quartäres Stickstoffatom in einer Seitenkette aufweist. Ein spezifisches Beispiel für das durch Polyaddition entstandene, stickstoffhaltige, wasserlösliche Polymer wird aus der Gruppe gewählt, die aus Polyvinylimidazol, Polyvinylcarbazol, Polyvinylpyrrolidon, Poly-N-vinylformamid, Polyvinylcaprolactam und Polyvinylpiperidin besteht. Das stickstoffhaltige, wasserlösliche Polymer kann teilweise eine hydrophile Struktur wie zum Beispiel eine Vinylalkohol-Struktur, eine Methacrylsäure-Struktur, eine Vinylsulfonsäure-Struktur, eine Vinylalkohol-Carbonsäureester-Struktur oder eine Oxyalkylen-Struktur aufweisen. Des Weiteren kann es sich bei dem stickstoffhaltigen, wasserlöslichen Polymer um ein Polymer handeln, das eine Mehrzahl von Strukturtypen aufweist, zum Beispiel einen Diblock-Typ davon, einem Triblock-Typ davon, einen statistischen Typ davon oder einen alternierenden Typ davon. Das stickstoffhaltige, wasserlösliche Polymer kann ein Kation, ein Anion, sowohl ein Anion als auch ein Kation oder ein Nichtion in einem Teil oder einem gesamten Molekül davon aufweisen. Ein Typ dieser stickstoffhaltigen, wasserlöslichen Polymere kann allein verwendet werden, oder es kann eine Kombination von zwei oder mehr Typen davon verwendet werden.
  • Zu Beispielen für das Polymer, das ein Stickstoffatom in einer Hauptkette enthält, zählen ein Homopolymer und ein Copolymer eines N-Acylalkylenimin-Monomers. Zu spezifischen Beispielen des N-Acylalkylenimin-Monomers zählen N-Acetylethylenimin und N-Propionylethylenimin.
  • Zu Beispielen für das Polymer, das ein Stickstoffatom in einer Seitengruppe enthält, zählen ein Polymer, das eine N-(Meth)acryloyl-Monomereinheit enthält, und ein Polymer, das eine N-Vinyl-Monomereinheit enthält. Hier bedeutet das „(Meth)acryloyl” Acryl und Methacryl einschließend. Beispielsweise können ein Homopolymer und ein Copolymer von N-(Meth)acryloyl-Morpholin und ein Homopolymer und ein Copolymer von N-Vinylpyrrolidon verwendet werden. Sofern nichts anderes angegeben wird, bedeutet das Copolymer hier verschiedene Copolymere einschließend wie zum Beispiel ein statistisches Copolymer, ein alternierendes Copolymer, ein Blockcopolymer oder ein Pfropfcopolymer.
  • Von den stickstoffhaltigen, wasserlöslichen Polymeren wird das stickstoffhaltige, wasserlösliche Polymer aus Sicht eines Verringerns der Anzahl von LLS, einem Senken der Laser-Markierungshöhe und einem Verbessern des ESFQR bevorzugt aus der Gruppe gewählt, die aus einem Copolymer, das Polyvinylpiperidon, Polyvinylimidazol, Polyvinylcarbazol oder Polyvinylpyrrolidon in einem Teil der Struktur enthält, einem Copolymer, das Polyvinylpyrrolidon, Poly-N-vinylformamid oder Polyvinylcaprolactam in einem Teil der Struktur enthält, Polyvinylcaprolactam und Polyvinylpiperidin besteht. Das stickstoffhaltige, wasserlösliche Polymer wird aus Sicht einer Fähigkeit, einen Film zum Schutz der Wafer-Oberfläche zu bilden, bevorzugt aus der Gruppe gewählt, die aus Polyvinylpyrrolidon und Poly-N-vinylformamid besteht.
  • Die gewichtsgemittelte Molekülmasse des stickstoffhaltigen, wasserlöslichen Polymers in dem Mittel zum doppelseitigen Polieren beträgt im Hinblick auf Polyethylenoxid bevorzugt etwa 2.000 bis 250.000, bevorzugter etwa 3.000 bis 200.000, noch bevorzugter etwa 4.000 bis 150.000. Innerhalb eines solchen Bereichs lassen sich die beabsichtigten. Wirkungen der vorliegenden Erfindung leicht zeigen.
  • Der Gehalt des stickstoffhaltigen, wasserlöslichen Polymers in dem Mittel zum doppelseitigen Polieren beträgt bevorzugt 0,001 bis 0,03 Massenanteile in %, bevorzugter 0,002 bis 0,02 Massenanteile in %, noch bevorzugter 0,005 bis 0,02 Massenanteile in %, besonders bevorzugt 0,005 bis 0,01 Massenanteile in %. Innerhalb eines solchen Bereichs lassen sich die beabsichtigten Wirkungen der vorliegenden Erfindung leicht zeigen.
  • Ein solcher Bereich beruht im Besonderen auf einer Annahme einer Konzentration in einer im Folgenden beschriebenen konzentrierten Flüssigkeit.
  • [Wasserlösliches Polymer]
  • Ein wasserlösliches Polymer erhöht eine Benetzbarkeit einer zu polierenden Oberfläche. Es kann ein Typ der wasserlöslichen Polymere in dem Mittel zum einseitigen Polieren verwendet werden, oder es kann eine Kombination von zwei oder mehr Typen davon verwendet werden. Aus Sicht der Herstellungskosten werden jedoch bevorzugt ein Typ oder zwei Typen verwendet.
  • Es kann ein wasserlösliches Polymer verwendet werden, das zumindest eine funktionelle Gruppe, die aus einer Kationengruppe, einer Anionengruppe und einer Nichtionengruppe gewählt wird, in dem Molekül aufweist. Zu spezifischen Beispielen für das wasserlösliche Polymer zählen wasserlösliche Polymere, die eine Hydroxygruppe, eine Carboxygruppe, eine Acyloxygruppe, eine Sulfogruppe, eine quartäre Ammoniumstruktur, eine heterocyclische Struktur, eine Vinylstruktur oder eine Polyoxyalkylenstruktur in dem Molekül aufweist. Aus Sicht einer Verringerung von Agglomeraten und einer Verbesserung einer Reinigungsleistungsfähigkeit kann bevorzugt ein nichtionisches wasserlösliches Polymer verwendet werden. Zu bevorzugten Beispielen dafür zählen ein Polymer, das eine Oxyalkylen-Einheit enthält, ein Polymer, das ein Stickstoffatom enthält (das oben beschriebene stickstoffhaltige, wasserlösliche Polymer), Polyvinylalkohol (Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von 70 mol% oder mehr) und ein Cellulosederivat.
  • Zu Beispielen für das Polymer, das eine Oxyalkylen-Einheit enthält, zählen Polyethylenoxid (PEO), ein Blockcopolymer aus Ethylenoxid (EO) und Propylenoxid (PO) und ein statistisches Copolymer aus EO und PO. Bei dem Blockcopolymer aus EO und PO kann es sich um ein Diblock-Copolymer oder um ein Triblock-Copolymer handeln, das einen Polyethylenoxid(PEO)-Block und einen Polypropylenoxid(PPO)-Block enthält. Das obige Triblock-Copolymer beinhaltet ein Triblock-Copolymer vom Typ PEO-PPO-PEO und ein Triblock-Copolymer vom Typ PPO-PEO-PPO. Üblicherweise wird das Triblock-Copolymer vom Typ PEO-PPO-PEO mehr bevorzugt. Bei dem Blockcopolymer oder dem statistischen Copolymer aus EO und PO beträgt das Molverhältnis von EO und PO, die in dem Copolymer beinhaltet sind (EO/PO), aus Sicht einer Löslichkeit in Wasser, einer Reinigungsleistungsfähigkeit und dergleichen bevorzugt mehr als 1, bevorzugter 2 oder mehr, noch bevorzugter 3 oder mehr (zum Beispiel 5 oder mehr).
  • Zu spezifischeren Beispielen zählen ein Cellulosederivat, ein Iminderivat wie zum Beispiele Poly(N-acylalkylenimin), Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon, ein Copolymer, das Polyvinylpyrrolidon in einem Teil der Struktur enthält, Polyvinylcaprolactam, ein Copolymer, das Polyvinylcaprolactam in einem Teil der Struktur enthält, Polyoxyethylen, ein Polymer, das eine Oxyalkylen-Einheit enthält, ein Polymer, das eine Mehrzahl von Typen von Strukturen wie etwa einen Diblock-Typ davon, einen Triblock-Typ davon, einen statistischen Typ davon oder einen alternierenden Typ davon aufweist, und polyethermodifiziertes Silikon.
  • Von diesen Verbindungen werden ein Cellulosederivat, Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon und ein Polymer bevorzugt, das eine Oxyalkylen-Einheit enthält. Zu spezifischen Beispielen für das Cellulosederivat zählen ein Cellulosederivat wie etwa Hydroxyethylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Hydroxyethylmethylcellulose, Methylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, Methylcellulose, Ethylcellulose, Ethylhydroxyethylcellulose oder Carboxymethylcellulose und Pullulan. Von den Cellulosederivaten wird aus Sicht einer hohen Fähigkeit, einer polierten Oberfläche eine Benetzbarkeit zu verleihen, und einer ausgezeichneten Reinigungsleistungsfähigkeit Hydroxyethylcellulose bevorzugt. Durch Kombinieren von Polyvinylpyrrolidon mit einem Cellulosederivat als wasserlösliches Polymer, das in dem Mittel zum einseitigen Polieren beinhaltet ist, können Agglomerate in dem Poliermittel unterdrückt werden. Daher wird die Anzahl von LLS verringert, die Trübung wird verringert, die Laser-Markierungshöhe wird gesenkt, und der ESFQR wird verbessert.
  • Die gewichtsgemittelte Molekülmasse des wasserlöslichen Polymers in dem Mittel zum einseitigen Polieren beträgt im Hinblick auf Polyethylenoxid bevorzugt etwa 20.000 bis 400.000, bevorzugter etwa 30.000 bis 350.000, noch bevorzugter etwa 40.000 bis 300.000. Innerhalb eines solchen Bereichs lassen sich die beabsichtigten Wirkungen der vorliegenden Erfindung leicht zeigen.
  • Der Gehalt des wasserlöslichen Polymers in dem Mittel zum einseitigen Polieren beträgt bevorzugt 0,05 Massenanteile in % oder mehr, bevorzugter 0,08 Massenanteile in % oder mehr, noch bevorzugter 0,1 Massenanteile in % oder mehr und bevorzugt 1,0 Massenanteile in % oder weniger, bevorzugter 0,7 Massenanteile in % oder weniger, noch bevorzugter 0,5 Massenanteile in % oder weniger. Innerhalb eines solchen Bereichs lassen sich die beabsichtigten Wirkungen der vorliegenden Erfindung leicht zeigen.
  • Ein solcher Bereich beruht im Besonderen auf einer Annahme einer Konzentration in einer im Folgenden beschriebenen konzentrierten Flüssigkeit.
  • Die Konzentration des wasserlöslichen Polymers in dem Mittel zum einseitigen Polieren ist aus Sicht eines Schützens einer Oberfläche eines zu polierenden Objekts bevorzugt höher als diejenige des stickstoffhaltigen, wasserlöslichen Polymers in dem Mittel zum doppelseitigen Polieren. Das Verhältnis in diesem Fall unterliegt keiner besonderen Beschränkung, beträgt jedoch bevorzugt das Zehnfache oder mehr, bevorzugter das 20-Fache oder mehr, noch bevorzugter das 50-Fache oder mehr und bevorzugt das 1.000-Fache oder weniger, bevorzugter das 200-Fache oder weniger, noch bevorzugter das 100-Fache oder weniger. Innerhalb eines solchen Bereichs ist es möglich, eine Oberfläche eines zu polierenden Objekts effizient zu polieren und den Trübungsgrad der Oberfläche des zu polierenden Objekts außergewöhnlich zu verringern. Darüber hinaus ist es möglich, Defekte erheblich zu verringern, eine Laser-Markierungshöhe zu senken und einen Zahlenwert eines ESFQR zu verbessern.
  • Das Mittel zum doppelseitigen Polieren und das Mittel zum einseitigen Polieren, die in dem Herstellungsverfahren des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung verwendet werden, beinhalten zusätzlich zu den oben beschriebenen Bestandteilen jeweils bevorzugt einen dritten Bestandteil wie zum Beispiel Wasser, eine basische Verbindung, ein Tensid oder einen Chelatbildner.
  • [Wasser]
  • Wasser in dem Poliermittel (dem Mittel zum doppelseitigen Polieren oder dem Mittel zum einseitigen Polieren) löst oder dispergiert sonstige Bestandteile. Um ein Hemmen von Wirkungen sonstiger Bestandteile so weit wie möglich zu vermeiden, beträgt der Gesamtgehalt von Übergangsmetallionen in Wasser bevorzugt 100 ppb oder weniger. Beispielsweise kann die Reinheit von Wasser durch Entfernen von Fremdionen mithilfe eines Ionenaustauscherharzes, durch Entfernen von Fremdkörpern mithilfe eines Filters oder durch Destillation erhöht werden. Im Besonderen wird bevorzugt Ionenaustauschwasser, Reinwasser, Reinstwasser oder destilliertes Wasser verwendet.
  • Der pH-Wert des Poliermittels liegt bevorzugt in einem Bereich von 8 bis 12, bevorzugter in einem Bereich von 9 bis 11.
  • Zum Anfertigen des oben beschriebenen Poliermittels ist es zum Beispiel möglich, eine bekannte Mischvorrichtung wie zum Beispiel eine Flügelrühreinrichtung, eine Ultraschall-Dispersionsmaschine oder einen Homomixer zu verwenden. Ausgangsmaterialien des Poliermittels können gleichzeitig vermischt werden, oder die Reihenfolge des Vermischens kann in geeigneter Weise festgelegt werden.
  • [Basische Verbindung]
  • Eine basische Verbindung poliert eine Oberfläche eines zu polierenden Objekts chemisch und verbessert eine Dispersionsstabilität des Poliermittels (des Mittels zum doppelseitigen Polieren oder des Mittels zum einseitigen Polieren).
  • Zu spezifischen Beispielen für die basische Verbindung zählen ein Hydroxid oder ein Salz eines Alkalimetalls, quartäres Ammoniumhydroxid oder ein Salz davon, Ammoniak und ein Amin. Zu Beispielen für das Alkalimetall zählen Kalium und Natrium. Zu Beispielen für das Salz zählen ein Carbonat, ein Hydrogencarbonat, ein Sulfat und ein Acetat. Zu Beispielen für das quartäre Ammonium zählen Tetramethylammonium, Tetraethylammonium und Tetrabutylammonium.
  • Zu Beispielen für die quartäre Ammoniumhydroxidverbindung zählen quartäres Ammoniumhydroxid und ein Salz davon. Zu spezifischen Beispielen zählen Tetramethylammoniumhydroxid, Tetraethylammoniumhydroxid und Tetrabutylammoniumhydroxid.
  • Zu spezifischen Beispielen für das Amin zählen Methylamin, Dimethylamin, Trimethylamin, Ethylamin, Diethylamin, Triethylamin, Ethylendiamin, Monoethanolamin, N-((1-Aminoethyl)ethanolamin, Hexamethylendiamin, Diethylentriamin, Triethylentetramin, wasserfreies Piperazin, Piperazinhexahydrat, 1-(2-Aminoethyl)piperazin, N-Methylpiperazin und Guadinin. Ein Typ dieser basischen Verbindungen kann allein verwendet werden, oder es kann eine Kombination von zwei oder mehr Typen davon verwendet werden.
  • Von den basischen Verbindungen wird bevorzugt zumindest eines verwendet, das aus Ammoniak, einem Ammoniumsalz, einem Hydroxid eines Alkalimetalls, einem Alkalimetallsalz und einer quartären Ammoniumhydroxidverbindung gewählt wird.
  • Von den basischen Verbindungen wird bevorzugter zumindest eines verwendet, das aus Ammoniak, einer Kaliumverbindung, Natriumhydroxid, einer quartären Ammoniumhydroxidverbindung, Ammoniumhydrogencarbonat, Ammoniumcarbonat, Natriumhydrogencarbonat und Natriumcarbonat gewählt wird.
  • Das Poliermittel (im Besonderen das Mittel zum doppelseitigen Polieren) beinhaltet bevorzugt eine Kaliumverbindung und eine quartäre Ammoniumhydroxidverbindung als basische Verbindung. Zu Beispielen für die Kaliumverbindung zählen ein Hydroxid von Kalium und ein Salz davon. Zu spezifischen Beispielen dafür zählen Kaliumhydroxid, Kaliumcarbonat, Kaliumhydrogencarbonat, Kaliumsulfat, Kaliumacetat und Kaliumchlorid. Das Poliermittel beinhaltet am bevorzugtesten Kaliumhydroxid, Kaliumcarbonat und ein Tetraalkylammoniumhydroxid wie zum Beispiel Tetramethylammoniumhydroxid oder Tetraethylammoniumhydroxid als basische Verbindung.
  • Der Gehalt der basischen Verbindung in dem Mittel zum doppelseitigen Polieren beträgt bevorzugt 0,01 Massenanteile in % oder mehr, bevorzugter 0,03 Massenanteile in % oder mehr. Durch eine Erhöhung des Gehalts der basischen Verbindung lässt sich leichter eine höhere Poliergeschwindigkeit erzielen. Der Gehalt der basischen Verbindung in dem Poliermittel beträgt bevorzugt weniger als 4 Massenanteile in %, bevorzugter weniger als 3 Massenanteile in %. Durch eine Senkung des Gehalts der basischen Verbindung lässt sich eine Verschlechterung der Form der Kanten eines zu polierenden Objekts leichter unterdrücken. Der untere Grenzwert des Gehalts beruht im Besonderen auf einer Annahme einer Konzentration in einer Form einer im Folgenden beschriebenen Verdünnung. Der obere Grenzwert des Gehalts beruht im Besonderen auf einer Annahme einer Konzentration in einer im Folgenden beschriebenen konzentrierten Flüssigkeit.
  • Der Gehalt der basischen Verbindung in dem Mittel zum einseitigen Polieren beträgt bevorzugt 0,001 Massenanteile in % oder mehr, bevorzugter 0,003 Massenanteile in % oder mehr. Durch eine Erhöhung des Gehalts der basischen Verbindung lässt sich leichter eine höhere Poliergeschwindigkeit erzielen. Der Gehalt der basischen Verbindung in dem Poliermittel beträgt bevorzugt weniger als 2 Massenanteile in %, bevorzugter weniger als 1 Massenanteil in %. Durch eine Senkung des Gehalts der basischen Verbindung lässt sich die Form der Kanten eines zu polierenden Objekts leichter erhalten. Der untere Grenzwert des Gehalts beruht im Besonderen auf einer Annahme einer Konzentration in einer Form einer im Folgenden beschriebenen Verdünnung. Der obere Grenzwert des Gehalts beruht im Besonderen auf einer Annahme einer Konzentration in einer im Folgenden beschriebenen konzentrierten Flüssigkeit.
  • [Tensid]
  • Das Poliermittel (das Mittel zum doppelseitigen Polieren oder das Mittel zum einseitigen Polieren) kann ein Tensid beinhalten. Ein Tensid unterdrückt einer Rauheit einer Polierfläche eines zu polierenden Objekts. Dadurch wird es leichter, den Trübungsgrad einer Polierfläche zu verringern. Im Besonderen wenn das Poliermittel eine basischen Verbindung beinhaltet, tritt aufgrund eines chemischen Polierens (chemischen Ätzens) durch die basische Verbindung tendenziell leicht eine Rauheit einer Polierfläche eines zu polierenden Objekts auf. Daher ist eine Verwendung einer basischen Verbindung zusammen mit einem Tensid besonders wirkungsvoll.
  • Ein Tensid mit einer gewichtsgemittelten Molekülmasse von weniger als 1.000 wird bevorzugt. Zu Beispielen dafür zählen ein anionisches Tensid und ein nichtionisches Tensid. Von den Tensiden wird bevorzugt ein nichtionisches Tensid verwendet. Das nichtionische Tensid weist eine geringe Schäumungseigenschaft auf und lässt sich daher während einer Anfertigung oder Verwendung des Poliermittels leicht handhaben. Beispielsweise ist es leichter, den pH-Wert anzupassen, als in einem Fall, in dem ein ionisches Tensid verwendet wird.
  • Zu Beispielen für das nichtionische Tensid zählen ein Oxyalkylen-Polymer wie etwa Polyethylenglycol oder Polypropylenglycol, ein Polyoxyalkylenaddukt wie etwa Polyoxyethylenalkylether, Polyoxyethylenalkylphenylether, Polyoxyethylenalkylamin, Polyoxyethylen-Fettsäureester, Polyoxyethylenglycelether-Fettsäureester oder Polyoxyethylensorbitan-Fettsäureester, ein Copolymer einer Mehrzahl von Typen von Oxyalkylenen (des Diblock-Typs, des Triblock-Typs, des statistischen Typs und des alternierenden Typs).
  • Zu spezifischen Beispielen zählen ein Polyoxyethylen-Polyoxypropylen-Copolymer, Polyoxyethylenglycol, Polyoxyethylenpropylether, Polyoxyethylenbutylether, Polyoxyethylenpentylether, Polyoxyethylenhexylether, Polyoxyethylenoctylether, Polyoxyethylen-2-ethylhexylether, Polyoxyethylennonylether, Polyoxyethylendecylether, Polyoxyethylenisodecylether, Polyoxyethylentridecylether, Polyoxyethylenlaurylether, Polyoxyethylencetylether, Polyoxyethylenstearylether, Polyoxyethylenisostearylether, Polyoxyethylenoleylether, Polyoxyethylenphenylether, Polyoxyethylenoctylphenylether, Polyoxyethylennonylphenylether, Polyoxyethylendodecylphenylether, Polyoxyethylenstyrolphenylether, Polyoxyethylenlaurylamin, Polyoxyethylenstearylamin, Polyoxyethylenoleylamin, Polyoxyethylenstearylamid, Polyoxyethylenoleylamid, Polyoxyethylenmonolaurat, Polyoxyethylenmonostearat, Polyoxyethylendistearat, Polyoxyethylenmonooleat, Polyoxyethylendioleat, Polyoxyethylensorbitanmonolaurat, Polyoxyethylensorbitanmonopalmitat, Polyoxyethylensorbitanmonostearat, Polyoxyethylensorbitanmonooleat, Polyoxyethylensorbitantrioleat, Polyoxyethylensorbitoltetraoleat, Polyoxyethylencastoröl und polyoxyethylengehärtetes Castoröl. Von diesen Tensiden wird bevorzugt Polyoxyethylenalkylether, im Besonderen Polyoxyethylendecylether verwendet.
  • Ein Typ dieser Tenside kann allein verwendet werden, oder es kann eine Kombination von zwei oder mehr Typen davon verwendet werden.
  • [Chelatbildner]
  • Das Poliermittel (das Mittel zum doppelseitigen Polieren oder das Mittel zum einseitigen Polieren) kann einen Chelatbildner beinhalten. Ein Chelatbildner in dem Poliermittel (dem Mittel zum doppelseitigen Polieren oder dem Mittel zum einseitigen Polieren) unterdrückt verbliebene Metallverunreinigungen in einem zu polierenden Objekt durch Auffangen der Metallverunreinigungen, die ursprünglich in dem Poliermittel beinhaltet waren, während des Polierens aus dem zu polierenden Objekt oder einer Poliervorrichtung erzeugt worden sind oder von außen beigemischt worden sind, und durch Bilden eines Komplexes daraus. Im Besonderen wenn es sich bei dem zu polierenden Objekt um einen Halbleiter handelt, wird durch Unterdrücken der verbleibenden Metallverunreinigungen eine Metallkontamination des Halbleiters verhindert, und eine Qualitätsminderung des Halbleiters wird unterdrückt.
  • Zu Beispielen für den Chelatbildner zählen ein Aminocarbonsäure-Chelatbildner und ein organischer Phosphonsäure-Chelatbildner. Zu spezifischen Beispielen für den Aminocarbonsäure-Chelatbildner zählen Ethylendiamintetraessigsäure, Natriumethylendiamintetraacetat, Nitrilotriessigsäure, Natriumnitrilotriacetat, Ammoniumnitrilotriacetat, Hydroxyethylethylendiamintriessigsäure, Natriumhydroxyethylethylendiamintriacetat, Diethylentriaminpentaessigsäure, Natriumdiethylentriaminpentaacetat, Triethylentetraminhexaessigsäure und Natriumtriethylentetraminhexaacetat.
  • Zu spezifischen Beispielen für den organischen Phosphonsäure-Chelatbildner zählen 2-Aminoethylphosphonsäure, 1-Hydroxyethyliden-1,1-diphosphonsäure, Aminotri(methylenphosphonsäure), Ethylendiamintetrakis(methylenphosphonsäure), Diethylentriaminpenta(methylenphosphonsäure), Triethylentetraminhexa(methylenphosphonsäure), Ethan-1,1-diphosphonsäure, Ethan-1,1,2-triphosphonsäure, Ethan-1-hydroxy-1,1-diphosphonsäure, Ethan-1-hydroxy-1,1,2-triphosphonsäure, Ethan-1,2-dicarboxy-1,2-diphosphonsäure, Methanhydroxyphosphonsäure, 2-Phosphonobutan-1,2-dicarbonsäure, 1-Phosphonobutan-2,3,4-tricarbonsäure und α-Methylphosphonobernsteinsäure. Ein Typ dieser Chelatbildner kann allein verwendet werden, oder es kann eine Kombination von zwei oder mehr Typen davon verwendet werden.
  • Von den Chelatbildnern wird ein organischer Phosphonsäure-Chelatbildner bevorzugt, und Ethylendiamintetrakis(methylenphosphonsäure) wird stärker bevorzugt.
  • Der Gehalt des Chelatbildners in dem Poliermittel (dem Mittel zum doppelseitigen Polieren oder dem Mittel zum einseitigen Polieren) beträgt bevorzugt 0,0001 Massenanteile in % oder mehr, bevorzugter 0,0005 Massenanteile in % oder mehr. Eine Erhöhung des Gehalts des Chelatbildners unterdrückt verbliebene Metallverunreinigungen in einem zu polierenden Objekt weiter. Der Gehalt des Chelatbildners in dem Poliermittel (dem Mittel zum doppelseitigen Polieren oder dem Mittel zum einseitigen Polieren) beträgt bevorzugt 0,5 Massenanteile in % oder weniger, bevorzugter 0,1 Massenanteile in % oder weniger. Eine Senkung des Gehalts des Chelatbildners erhält des Weiteren eine Lagerbeständigkeit eines Poliermittels aufrecht. Der untere Grenzwert des Gehalts beruht im Besonderen auf einer Annahme einer Konzentration in einer Form einer im Folgenden beschriebenen Verdünnung. Der obere Grenzwert des Gehalts beruht im Besonderen auf einer Annahme einer Konzentration in einer im Folgenden beschriebenen konzentrierten Flüssigkeit.
  • [Antiseptikum und Fungizid]
  • Das Poliermittel (das Mittel zum doppelseitigen Polieren oder das Mittel zum einseitigen Polieren) kann ein Antiseptikum und ein Fungizid beinhalten. Zu spezifischen Beispielen für das Antiseptikum und das Fungizid zählen eine Isothiazolinverbindung, para-Oxybenzonat und Phenoxyethanol.
  • [Andere Bestandteile als die oben beschriebenen Bestandteile]
  • Das Poliermittel kann des Weiteren gegebenenfalls einen bekannten Zusatz beinhalten, der im Allgemeinen in einem Poliermittel beinhaltet ist, wie zum Beispiel eine organische Säure, ein Salz einer organischen Säure, eine anorganische Säure oder ein Salz einer anorganischen Säure.
  • Zu Beispielen für die organische Säure zählen eine Fettsäure wie etwa Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure oder (Meth)acrylsäure, eine aromatische Carbonsäure, wie etwa Benzoesäure oder Phthalsäure, Citronensäure, Oxalsäure, Weinsäure, Apfelsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Bernsteinsäure, organische Sulfonsäure und organische Phosphonsäure. Zu Beispielen für das Salz einer organischen Säure zählen ein Alkalimetallsalz wie etwa ein Natriumsalz einer organischen Säure oder ein Kaliumsalz davon und ein Ammoniumsalz.
  • Zu Beispielen für das Salz einer anorganischen Säure zählen Schwefelsäure, Salpetersäure, Chlorwasserstoffsäure und Kohlensäure. Zu Beispielen für das Salz einer anorganischen Säure zählen ein Alkalimetallsalz wie etwa ein Natriumsalz einer anorganischen Säure oder ein Kaliumsalz davon und ein Ammoniumsalz.
  • Ein Typ der organischen Säuren und deren Salze und der anorganischen Säuren und deren Salze kann allein verwendet werden, oder es kann eine Kombination von zwei oder mehr Typen davon verwendet werden.
  • Bei dem oben beschriebenen Poliermittel (dem Mittel zum doppelseitigen Polieren oder dem Mittel zum einseitigen Polieren) kann es sich um einen Einkomponententyp oder um einen Mehrkomponententyp handeln, der zwei oder mehr Agenzien beinhaltet. Das oben beschriebene Poliermittel (das Mittel zum doppelseitigen Polieren oder das Mittel zum einseitigen Polieren) kann unverändert zum Polieren verwendet werden. Alternativ kann ein Poliermittel angefertigt und zum Polieren verwendet werden, indem eine konzentrierte Flüssigkeit des Poliermittels mit Wasser verdünnt wird oder indem ein Mehrkomponenten-Poliermittel mit einer wässrigen Lösung verdünnt wird, die Wasser und einige Bestandteile enthält. Beispielsweise ist es möglich, ein Poliermittel anzufertigen, indem eine konzentrierte Flüssigkeit des Poliermittels bei seiner Verwendung verdünnt wird, nachdem die konzentrierte Flüssigkeit gelagert oder transportiert worden ist. Das heißt, das Konzept des Poliermittels in der hierin offenbarten Technik beinhaltet sowohl eine Polierflüssigkeit (Arbeitsaufschlämmung), die einem zu polierenden Objekt zugeführt und zum Polieren des zu polierenden Objekts verwendet wird, als auch eine konzentrierte Flüssigkeit (Vorratslösung der Polierflüssigkeit), die verdünnt und als Polierflüssigkeit verwendet wird.
  • Aus Sicht der Zweckmäßigkeit, einer Kostensenkung und dergleichen ist bei der Fertigung, im Vertrieb, der Lagerung oder dergleichen ein konzentriertes Poliermittel von Vorteil. Eine Verstärkung der Konzentration kann zum Beispiel etwa das 2-Fache bis 100-Fache im Hinblick auf das Volumen betragen und beträgt gewöhnlich angemessenerweise etwa das 5-Fache bis 50-Fache. Die Verstärkung der Konzentration eines Poliermittels (im Besonderen eines Mittels zum einseitigen Polieren) gemäß einer bevorzugten Ausführungsform beträgt das 10-Fache bis 40-Fache, zum Beispiel das 15-Fache bis 25-Fache, zum Beispiel das 18-Fache bis 22-Fache. Die Verstärkung der Konzentration eines Poliermittels (im Besonderen eines Mittels zum doppelseitigen Polieren) gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform beträgt das 10-Fache bis 40-Fache, zum Beispiel das 20-Fache bis 35-Fache, zum Beispiel das 28-Fache bis 32-Fache.
  • (Zweite Ausführungsform des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung)
  • Die zweite Ausführungsform des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung beinhaltet einen Schritt zum doppelseitigen Polieren, bei dem ein Silicium-Wafer einem doppelseitigen Polieren so mithilfe eines Mittels zum doppelseitigen Polieren unterzogen wird, dass ein doppelseitig polierter Silicium-Wafer gewonnen wird, und einen Schritt zum einseitigen Polieren, bei dem der doppelseitig polierte Silicium-Wafer einem einseitigen Polieren mithilfe eines Mittels zum einseitigen Polieren unterzogen wird. Der Schritt zum einseitigen Polieren wird zweimal durchgeführt. Den Schritt zum einseitigen Polieren zweimal durchzuführen, wird aus Sicht der Produktivität bevorzugt. Von den beiden Schritten zum einseitigen Polieren wird das erste Polieren auch als „einseitiges Polieren auf einer ersten Stufe” bezeichnet, und das nachfolgende Polieren wird auch als „einseitiges Polieren auf einer zweiten Stufe” bezeichnet.
  • Zwischen der ersten Ausführungsform des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung und der zweiten Ausführungsform des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung besteht ein Unterschied in der Häufigkeit des Schritts zum einseitigen Polieren. Die Beschreibung der ersten Ausführungsform des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung wird im Grunde auf sonstige Teile bei der zweiten Ausführungsform des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung angewendet. Als Modifizierungsbeispiel für die zweite Ausführungsform des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung kann der Schritt zum doppelseitigen Polieren zweimal oder häufiger durchgeführt werden, und der Schritt zum einseitigen Polieren kann dreimal oder häufiger durchgeführt werden. Der obere Grenzwert für die Häufigkeit des Schritts zum doppelseitigen Polieren liegt bei etwa dreimal. Der obere Grenzwert für die Häufigkeit des Schritts zum einseitigen Polieren liegt bei etwa sechsmal.
  • Bei der zweiten Ausführungsform des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung wird in dem Schritt zum einseitigen Polieren auf einer ersten Stufe und in dem Schritt zum einseitigen Polieren auf einer zweiten Stufe ein einseitiges Polieren durchgeführt. Daher werden die zweiten Schleifkörner in beiden Schritten verwendet. Diese zweiten Schleifkörner können unterschiedliche Teilchendurchmesser oder denselben Teilchendurchmesser aufweisen, sofern die zweiten Schleifkörner einen mittleren Primärteilchendurchmesser von 40 nm oder weniger aufweisen und (A)/(B) mehr als 1 und 2,5 oder weniger beträgt. Aus Sicht einer Bearbeitbarkeit werden jedoch bevorzugt die zweiten Schleifkörner verwendet, die denselben Teilchendurchmesser aufweisen. Wenn die zweiten Schleifkörner verwendet werden, die unterschiedliche Teilchendurchmesser aufweisen, sind die zweiten Schleifkörner, die bei dem einseitigen Polieren auf der zweiten Stufe verwendet werden, bevorzugt kleiner als diejenigen, die bei dem einseitigen Polieren auf der ersten Stufe verwendet werden. Das Verhältnis davon beträgt bevorzugt etwa 0,9 zu 0,5 oder etwa 0,8 zu 0,7.
  • Bei der zweiten Ausführungsform des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung wird der Schritt zum einseitigen Polieren zweimal durchgeführt, und daher handelt es sich bei dem Schritt zum einseitigen Polieren auf der zweiten Stufe um den letzten Schritt zum einseitigen Polieren. Ein wasserlösliches Polymer, das in dem letzten Schritt zum einseitigen Polieren verwendet wird, beinhaltet bevorzugt zumindest eines, das aus einem Polymer, das eine Oxyalkylen-Einheit enthält, einem stickstoffhaltigen, wasserlöslichen Polymer, Polyvinylalkohol und einem Cellulosederivat gewählt wird, und beinhaltet besonders bevorzugt ein Cellulosederivat. Auf diese Weise wird dadurch, dass in dem letzten Schritt zum einseitigen Polieren ein Cellulosederivat verwendet wird, die Anzahl von LLS besonders verringert, der Trübungsgrad (relativer Wert) wird besonders verringert, der oben beschriebene Mindestpolierbetrag ist besonders gering, und die Poliergeschwindigkeit ist hoch. Dies wird in ähnlicher Weise auf einen Fall angewendet, in dem der Schritt zum einseitigen Polieren dreimal oder häufiger durchgeführt wird. Wenn der Schritt zum einseitigen Polieren dreimal durchgeführt wird, kann durch Verwenden eines Cellulosederivats in einem Schritt zum einseitigen Polieren auf einer dritten Stufe eine ähnliche Wirkung erzielt werden.
  • <Zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung>
  • Bei einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung handelt es sich um einen Poliermittelsatz, der erste Schleifkörner, die einen mittleren Primärteilchendurchmesser von 40 nm oder mehr aufweisen, die bei einem doppelseitigen Polieren verwendet werden, ein stickstoffhaltiges, wasserlösliches Polymer, das bei einem doppelseitigen Polieren verwendet wird, zweite Schleifkörner, die einen mittleren Primärteilchendurchmesser von 40 nm oder weniger aufweisen, die bei einem einseitigen Polieren verwendet werden, und ein wasserlösliches Polymer beinhaltet, das bei einem einseitigen Polieren verwendet wird, und wobei ein Verhältnis eines mittleren Primärteilchendurchmessers (B) der zweiten Schleifkörner im Hinblick auf einen mittleren Primärteilchendurchmesser (A) der ersten Schleifkörner (A)/(B) mehr als 1 und 2,5 oder weniger beträgt. Durch Durchführen eines doppelseitigen Polierens und eines einseitigen Polierens mithilfe des Poliermittelsatzes des zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung kann eine Wirkung erzielt werden, die dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ähnelt. Die Beschreibung des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung wird in ähnlicher Weise auf die ersten Schleifkörner, das stickstoffhaltige, wasserlösliche Polymer, die zweiten Schleifkörner, das wasserlösliche Polymer und das Verhältnis des mittleren Primärteilchendurchmessers (B) der zweiten Schleifkörner im Hinblick auf den mittleren Primärteilchendurchmesser (A) der ersten Schleifkörner (A)/(B) angewendet. Daher wird eine Beschreibung davon hier weggelassen.
  • Eine Form des Poliermittelsatzes unterliegt keiner besonderen Beschränkung. Ein Mittel zum doppelseitigen Polieren, in dem erste Schleifkörner und ein stickstoffhaltiges, wasserlösliches Polymer im Voraus vermischt worden sind, und ein Mittel zum einseitigen Polieren, in dem zweite Schleifkörner und ein wasserlösliches Polymer im Voraus vermischt worden sind, werden in getrennten Behältern gelagert und können zusammen oder getrennt gepackt sein. Das Mittel zum doppelseitigen Polieren und das Mittel zum einseitigen Polieren müssen nicht gepackt sein. Selbst wenn das Mittel zum doppelseitigen Polieren und das Mittel zum einseitigen Polieren auf einem Regal oder dergleichen platziert werden, um sie bei einem doppelseitigen Polieren bzw. einem einseitigen Polieren zu verwenden, werden diese Mittel als der Poliermittelsatz der vorliegenden Erfindung betrachtet. Selbst wenn alternativ erste Schleifkörner, die bei einem doppelseitigen Polieren verwendet werden, ein stickstoffhaltiges, wasserlösliches Polymer, das bei dem doppelseitigen Polieren verwendet wird, zweite Schleifkörner, die bei einem einseitigen Polieren verwendet werden, und ein wasserlösliches Polymer, das bei dem einseitigen Polieren verwendet wird, in getrennten Behältern gelagert werden, ohne im Voraus vermischt zu werden, werden diese als der Poliermittelsatz der vorliegenden Erfindung betrachtet. Wie bei der zweiten Ausführungsform des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung werden, auch ähnlich wie wenn zwei Typen von Mitteln zum einseitigen Polieren vorhanden sind, selbst wenn zwei Mittel zum doppelseitigen Polieren angefertigt werden, bei denen zweite Schleifkörner und ein wasserlösliches Polymer im Voraus vermischt werden, diese Mittel als der Poliermittelsatz der vorliegenden Erfindung betrachtet. Selbst wenn zweite Schleifkörner und ein wasserlösliches Polymer in getrennten Behältern gelagert werden, werden diese als der Poliermittelsatz der vorliegenden Erfindung betrachtet.
  • Das heißt, wenn erste Schleifkörner und ein stickstoffhaltiges, wasserlösliches Polymer angefertigt werden, um sie bei einem doppelseitigen Polieren zu verwenden, und zweite Schleifkörner und ein wasserlösliches Polymer angefertigt werden, um sie bei einem einseitigen Polieren zu verwenden, sind diese in dem Konzept des Poliermittelsatzes des zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung eingeschlossen.
  • Beispiele
  • Als Nächstes wird die vorliegende Ausführungsform anhand von Beispielen und Vergleichsbeispielen genauer beschrieben.
  • Mittel zum doppelseitigen Polieren, die durch Vermischen von kolloidalem Siliciumdioxid, einer wasserlöslichen Polymerverbindung (einer stickstoffhaltigen, wasserlöslichen Polymerverbindung) und einem Ionenaustauschwasser gewonnen wurden, die in den Beispielen 1 bis 26 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 12 verwendet wurden, wurden so angefertigt, dass die in Tabelle 1 dargestellten Mittel gewonnen wurden. Mittel zum einseitigen Polieren, die durch Vermischen von kolloidalem Siliciumdioxid, einer wasserlöslichen Polymerverbindung und einem Ionenaustauschwasser gewonnen wurden, die in den Beispielen 1 bis 26 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 12 verwendet wurden, wurden so angefertigt, dass die in Tabelle 1 dargestellten Mittel gewonnen wurden. Einzelheiten der Mittel zum doppelseitigen Polieren (Vorpoliermittel bei einer doppelseitigen Polierbearbeitung) und der Mittel zum einseitigen Polieren (Endpoliermittel bei einer einseitigen Polierbearbeitung) in den Beispielen und den Vergleichsbeispielen werden in Tabelle 1 dargestellt. Eine Anfertigung wurde durch Rühren und Vermischen der Bestandteile durchgeführt (Mischtemperatur: etwa 25°C, Mischdauer: etwa 10 Minuten).
  • „BET-Teilchendurchmesser” und „mittlerer Sekundärteilchendurchmesser” in Tabelle 1 geben einen mittleren Primärteilchendurchmesser bzw. einen mittleren Sekundärteilchendurchmesser an, die aus einer spezifischen Oberfläche berechnet wurden (BET-Verfahren), die mithilfe eines durch Micromeritics Japan gefertigten „Flow SorbII 2300” gemessen worden war.
  • „Gehalt an kolloidalem Siliciumdioxid in Massenanteilen in %” in Tabelle 1 gibt einen Gehalt an kolloidalem Siliciumdioxid an, der in 100 Massenanteilen in % eines Mittels zum doppelseitigen Polieren oder eines Mittels zum einseitigen Polieren beinhaltet ist.
  • In der Spalte „Typ des wasserlöslichen Polymers” in Tabelle 1 gibt „HEC” Hydroxyethylcellulose an, „PVP” gibt Polyvinylpyrrolidon an, „PNVF” gibt Poly-N-vinylformamid an, „PEG” gibt Polyethylenglycol an, und „PEO” gibt Polyethylenoxid an.
  • „Wasserlösliches Polymer Mm” in Tabelle 1 gibt eine gewichtsgemittelte Molekülmasse einer stickstoffhaltigen, wasserlöslichen Polymerverbindung, die in einem Mittel zum doppelseitigen Polieren beinhaltet ist (im Hinblick auf Polyethylenoxid) und eine gewichtsgemittelte Molekülmasse eines wasserlöslichen Polymers an, das in einem Mittel zum einseitigen Polieren beinhaltet ist (im Hinblick auf Polyethylenoxid).
  • „Gehalt an wasserlöslichem Polymer in Massenanteilen in %” in der Spalte „Vorpoliermittel bei einer doppelseitigen Polierbearbeitung” in Tabelle 1 gibt einen Gehalt eines stickstoffhaltigen, wasserlöslichen Polymers an, der in 100 Massenanteilen in % eines Mittels zum doppelseitigen Polieren beinhaltet ist.
  • „Gehalt an wasserlöslichem Polymer in Massenanteilen in %” in der Spalte „Endpoliermittel bei einer einseitigen Polierbearbeitung” in Tabelle 1 gibt einen Gehalt eines wasserlöslichen Polymers an, der in 100 Massenanteilen in % eines Mittels zum einseitigen Polieren beinhaltet ist.
  • Es ist zu beachten, dass die Gehalte von kolloidalem Siliciumdioxid in Endpoliermitteln (Mitteln zum einseitigen Polieren) bei einer einseitigen Polierbearbeitung sämtlich 9 Massenanteile in % betrugen.
  • Als Nächstes wurde mithilfe einer Polierflüssigkeit, die durch 30-faches Verdünnen eines Mittels zum doppelseitigen Polieren (eines Vorpoliermittels bei einer doppelseitigen Polierbearbeitung), das eine jeweils in Beispielen 1 bis 25 und Vergleichsbeispielen 1 bis 11 dargestellte Zusammensetzung aufwies, mit Reinwasser gewonnen wurde, ein Silicium-Wafer (Durchmesser: 300 mm, Leitfähigkeitstyp: p-Typ, Kristallorientierung: <100>, spezifischer Widerstand: 1 Ω·cm oder mehr und weniger als 100 Ω·cm) einmal einem doppelseitigen Polieren unter Polierbedingungen 1, die in Tabelle 2 beschrieben werden, unterzogen, um einen doppelseitig polierten Silicium-Wafer zu erzielen. Anschließend wurde der Silicium-Wafer einmal gespült. Der doppelseitig polierte Silicium-Wafer wurde unter Polierbedingungen 3, die in Tabelle 2 beschrieben werden, mithilfe einer Polierflüssigkeit, die durch 20-faches Verdünnen eines Mittels zum einseitigen Polieren (eines Endpoliermittels bei einer einseitigen Polierbearbeitung), das eine jeweils in den Beispielen 1 bis 25 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 11 dargestellte Zusammensetzung aufwies, mit Reinwasser gewonnen wurde, einmal einem einseitigen Polieren unterzogen.
  • In einem Beispiel 26 und einem Vergleichsbeispiel 12 wurde der oben beschriebene Silicium-Wafer mithilfe einer Polierflüssigkeit, die durch 30-faches Verdünnen eines Mittels zum doppelseitigen Polieren (eines Vorpoliermittels bei einer doppelseitigen Polierbearbeitung) mit Reinwasser gewonnen wurde, einmal einem doppelseitigen Polieren unter den Polierbedingungen 1 unterzogen, die in Tabelle 2 beschrieben werden, um einen doppelseitig polierten Silicium-Wafer zu erzielen. Anschließend wurde der Silicium-Wafer einmal gespült. Der doppelseitig polierte Silicium-Wafer wurde unter den Polierbedingungen 3, die in Tabelle 2 beschrieben werden, mithilfe einer Polierflüssigkeit, die durch 20-faches Verdünnen eines Mittels zum einseitigen Polieren (eines Endpoliermittels bei einer einseitigen Polierbearbeitung 1), das eine jeweils in dem Beispiel 26 und dem Vergleichsbeispiel 12 dargestellte Zusammensetzung aufwies, mit Reinwasser gewonnen wurde, einem einseitigen Polieren unterzogen. Anschließend wurde der Silicium-Wafer unter Polierbedingungen 3, die in Tabelle 2 beschrieben werden, mithilfe einer Polierflüssigkeit, die durch 20-faches Verdünnen eines Mittels zum einseitigen Polieren (eines Endpoliermittels bei einer einseitigen Polierbearbeitung 2) mit Reinwasser gewonnen wurde, einem einseitigen Polieren unterzogen.
  • Das zum Spülen verwendete Spülmittel beinhaltet 0,01 Massenanteile Hydroxyethylcellulose in %, 0,0005 Massenanteile Ammoniak in % und Ionenaustauschwasser. Das Spülen wurde unter den Bedingungen durchgeführt, dass das Poliermittel der Polierbedingungen 1 durch das Spülmittel ersetzt wurde.
  • Andere als die in Tabelle 1 beschriebenen Bestandteile werden im Folgenden beschrieben.
  • <Mittel zum doppelseitigen Polieren>
  • Als basische Verbindung wurden 1,5 Massenanteile Tetramethylammoniumhydroxid (TMAH) in % und 1,0 Massenanteile Kaliumcarbonat (K2CO3) in % (zum Beschleunigen des Polierens und zum Puffern des pH-Werts) beigegeben. Als Chelatbildner (zum Auffangen von Metallverunreinigungen) wurden 0,1 Massenanteile Ethylendiamintetramethylenphosphonsäure (EDTPO) in % beigegeben. Bei dem Rest handelte es sich um Wasser.
  • <Mittel zum einseitigen Polieren>
  • Als basische Verbindung wurden 0,2 Massenanteile Ammoniak in % verwendet.
  • <Die Anzahl von LLS>
  • Die Anzahl von LLS (Localized Light Scatters) in Tabelle 1 wurde mithilfe einer durch KLA-Tencor Corporation gefertigten Wafer-Untersuchungsvorrichtung „Surfscan SP2” gemessen. „⊙”, dargestellt in „Anzahl von LLS (37 nm oder mehr)” in Tabelle 1, gibt die Anzahl von LLS von 20 oder weniger an, „O” gibt 21 bis 50 an, „Δ” gibt 51 bis 100 an, und „X” gibt 101 oder mehr an.
  • <Trübung (relativer Wert)>
  • Die Spalte „Trübung (relativer Wert)” in Tabelle 1 gibt Ergebnisse an, die durch Messen eines Trübungsgrades nach einem doppelseitigen Polieren und einem einseitigen Polieren auf der Oberfläche des Silicium-Wafers gemessen wurden. Im Besonderen wurde der Trübungsgrad mithilfe einer durch KLA-Tencor Corporation gefertigten Wafer-Untersuchungsvorrichtung „Surfscan SP2” gemessen und durch einen Zahlenwert im DNO-Modus (Dark Narrow Oblique) dargestellt (Einheit: ppb).
  • <Laser-Markierungshöhe>
  • Bei der Laser-Markierungshöhe handelt es sich um einen Parameter, der eine maximale Abschnittshöhe einer Rauheitskurve mithilfe eines durch KLA-Tencor Corporation gefertigten HRP340 angibt und eine Differenz in der Höhe einer Oberfläche eines Silicium-Wafers zwischen dem höchsten Teil und dem tiefsten Teil in einem festen Messfeld (1 mm × 5 mm) angibt.
  • „⊙”, dargestellt in „Laser-Markierungshöhe” in Tabelle 1, gibt die Laser-Markierungshöhe von 30 nm oder weniger an, O gibt die Laser-Markierungshöhe von 31 bis 50 nm an, Δ gibt die Laser-Markierungshöhe von 51 bis 70 nm an, und X gibt die Laser-Markierungshöhe von 71 nm oder mehr an.
  • <ESFQR>
  • Es wird ein Mittelwert von ESFQRs dargestellt, die durch Durchführen einer Messung unter den Bedingungen einer Site-Länge von 35 mm und eines Kantenausschlussbereichs von 1 mm (insgesamt 72 Sites) mithilfe einer durch KLA-Tencor Corporation gefertigten Wafer-Planheitsmessvorrichtung „Wafer Sight 2” erzielt worden sind.
  • ⊙, dargestellt in „ESFQR” in Tabelle 1, gibt 50 nm oder weniger an, O gibt 51 bis 70 nm an, Δ gibt 71 bis 100 nm an, und X gibt 101 nm oder mehr an.
  • <Mindestpolierbetrag bei einer einseitigen Polierbearbeitung, bei der LLS als ⊙ bewertet werden>
  • Der Mindestpolierbetrag bei einer einseitigen Polierbearbeitung, bei der LLS als ⊙ bewertet wurden, wurde durch Messen des Mindestpolierbetrags berechnet, bis die Anzahl von LLS bei der oben beschriebenen Messung der Anzahl von LLS 20 oder weniger erreichte.
  • Die Ergebnisse werden in Tabelle 1 dargestellt. Bei den Vergleichsbeispielen 3 bis 5 und 11 war es unabhängig davon, wie fest die Oberfläche poliert wurde, nicht möglich, die Anzahl von LLS auf 20 oder weniger zu bringen.
    Figure DE112014003673T5_0002
    Figure DE112014003673T5_0003
    Figure DE112014003673T5_0004
    [Tabelle 2]
    Polierbedingung 1
    Poliervorrichtung Gerät zum doppelseitigen Polieren (DSM20B-5P-4D; gefertigt durch SpeedFam Company Limited)
    Belastung 15 kPa
    relative Drehzahl des oberen Tellers 20/min
    relative Drehzahl des unteren Tellers 20/min
    Polierkissen MH-S15A (gefertigt durch Nitta Haas Incorporated)
    Zuführungsgeschwindigkeit des Poliermittels 4 l pro Minute
    Polierdauer 30 bis 50 Minuten (abhängig vom Polierbetrag)
    Polierbetrag 15 μm
    Haltetemperatur des Poliermittels 23°C
    [Tabelle 3]
    Polierbedingung 3
    Poliervorrichtung Vorrichtung zum einseitigen Polieren (PNX-332B; gefertigt durch Okamoto Machine Tool Works, Ltd.)
    Belastung 15 kPa
    Drehzahl des Tellers 30/min
    Drehzahl des zu polierenden Objekts 30/min
    Polierkissen POLYPAS 27NX (gefertigt durch Fujibo Holdings, Inc.)
    Zuführungsgeschwindigkeit des Poliermittels 1 l pro Minute
    Polierdauer 8 Minuten
    Polierbetrag 0,25 μm oder mehr
    Haltetemperatur des Poliermittels 20°C
  • <Erörterung>
  • Bei den Beispielen 1 bis 26 ist es allgemein möglich, den Trübungsgrad außergewöhnlich zu verringern und Defekte erheblich zu verringern. Darüber hinaus ist es möglich, die Laser-Markierungshöhe zu senken und einen Zahlenwert des ESFQR zu verbessern, der eine lokale Planheit eines Wafer-Kantenabschnitts angibt.
  • Demgegenüber beinhaltet in den Vergleichsbeispielen 1 und 2 ein Mittel zum doppelseitigen Polieren kein stickstoffhaltiges, wasserlösliches Polymer, und daher ist die Anzahl von LLS sehr groß. Das heißt, es ist nicht möglich, den Trübungsgrad zu verringern und Defekte erheblich zu verringern.
  • In den Vergleichsbeispielen 3 bis 5 und 11 sind sowohl der Trübungsgrad als auch die Anzahl von LLS sehr schlecht. Der Grund dafür ist, dass die Anforderung, dass der mittlere Primärteilchendurchmesser der zweiten Schleifkörner 40 nm oder weniger beträgt, nicht erfüllt wird.
  • In dem Vergleichsbeispiel 6 wird kein stickstoffhaltiges, wasserlösliches Polymer beigegeben, jedoch wird HEC verwendet, die eine große Fähigkeit, einer polierten Oberfläche eine Benetzbarkeit zu verleihen, und eine ausgezeichnete Reinigungsleistungsfähigkeit besitzt, und daher sind die Ergebnisse relativ gut. Die Anzahl von LLS ist jedoch größer als diejenige in Beispiel 3, in dem die Bedingungen abgesehen von diesem Punkt übereinstimmen. Von diesem Blickwinkel aus lässt sich sagen, dass es nicht möglich ist, den Trübungsgrad zu verringern und Defekte erheblich zu verringern. In ähnlicher Weise beträgt in den Vergleichsbeispielen 7 und 12 (A)/(B) 2,6. Daher ist die Anzahl von LLS größer als diejenige in den Beispielen 10 und 26, in denen die Bedingungen abgesehen von dem Teilchendurchmesser (B) übereinstimmen. Von diesem Blickwinkel aus lässt sich sagen, dass es nicht möglich ist, den Trübungsgrad zu verringern und Defekte erheblich zu verringern. In diesem Punkt kann als oberer Grenzwert für einen kritischen Punkt von (A)/(B) 2,5 oder weniger vorgeschlagen werden. Das Vergleichsbeispiel 9 wird in ähnlicher Weise erörtert.
  • Darüber hinaus erfüllt das Vergleichsbeispiel 8 das vorgeschriebene (A)/(B) nicht. Daher ist die Anzahl von LLS größer als diejenige in Beispiel 7, in dem die Bedingungen abgesehen von (A)/(B) übereinstimmen. Von diesem Blickwinkel aus lässt sich sagen, dass es nicht möglich ist, den Trübungsgrad zu verringern und Defekte erheblich zu verringern.
  • Auch das Vergleichsbeispiel 10 erfüllt das vorgeschriebene (A)/(B) nicht. Daher ist die Anzahl von LLS größer als diejenige in Beispiel 1, in dem die Bedingungen abgesehen von (A)/(B) übereinstimmen. Von diesem Blickwinkel aus lässt sich sagen, dass es nicht möglich ist, den Trübungsgrad zu verringern und Defekte erheblich zu verringern. In diesem Punkt kann als unterer Grenzwert für einen kritischen Punkt von (A)/(B) mehr als 1 vorgeschlagen werden.
  • Die vorliegende Patentanmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2013-166.142 , die am 9. August 2013 eingereicht wurde. Es wird Bezug auf deren offenbarte Inhalte genommen, und diese werden insgesamt hierin eingeschlossen.
  • Bezugszeichenliste
    • 11
    Vorrichtung zum einseitigen Polieren
    14
    Polierkissen
    12
    Drehteller
    13a
    Pfeil
    13
    erste Welle
    15
    Wafer-Halterung
    16
    zweite Welle
    16a
    Pfeil
    17
    Keramikplatte
    18
    Wafer-Halteöffnung
    19
    Wafer-Halteplatte
    21
    Poliermittel-Zuführungseinrichtung
    21a
    Mündung
    22
    Vorrichtung zum doppelseitigen Polieren
    23
    unterer Teller
    24
    oberer Teller
    25
    Bearbeitungsträger
    26
    Poliermittel-Zuführungsrinne

Claims (9)

  1. Verfahren zum Herstellen eines polierten Objekts, das umfasst: einen Schritt zum doppelseitigen Polieren, in dem ein zu polierendes Objekt einem doppelseitigen Polieren mithilfe eines Mittels zum doppelseitigen Polieren unterzogen wird, das erste Schleifkörner, die einen mittleren Primärteilchendurchmesser von 40 nm oder mehr aufweisen, und ein stickstoffhaltiges, wasserlösliches Polymer beinhaltet, so dass ein doppelseitig poliertes Objekt gewonnen wird; und einen Schritt zum einseitigen Polieren, in dem das doppelseitig polierte Objekt einem einseitigen Polieren mithilfe eines Mittels zum einseitigen Polieren unterzogen wird, das zweite Schleifkörner, die einen mittleren Primärteilchendurchmesser von 40 nm oder weniger aufweisen, und ein wasserlösliches Polymer beinhaltet, wobei ein Verhältnis eines mittleren Primärteilchendurchmessers (B) der zweiten Schleifkörner im Hinblick auf einen mittleren Primärteilchendurchmesser (A) der ersten Schleifkörner (A)/(B) mehr als 1 und 2,5 oder weniger beträgt.
  2. Verfahren zum Herstellen eines polierten Objekts nach Anspruch 1, wobei (A)/(B) 1,6 oder mehr und weniger als 2,3 beträgt.
  3. Verfahren zum Herstellen eines polierten Objekts nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Konzentration des wasserlöslichen Polymers in dem Mittel zum einseitigen Polieren höher als diejenige des stickstoffhaltigen, wasserlöslichen Polymers in dem Mittel zum doppelseitigen Polieren ist.
  4. Verfahren zum Herstellen eines polierten Objekts nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das stickstoffhaltige, wasserlösliche Polymer ein oder mehr Stickstoffatome in einer Monomereinheit oder ein oder mehr Stickstoffatome in einem Teil einer Seitenkette aufweist.
  5. Verfahren zum Herstellen eines polierten Objekts nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das stickstoffhaltige, wasserlösliche Polymer aus der Gruppe gewählt wird, die aus Polyvinylimidazol, Polyvinylcarbazol, Polyvinylpyrrolidon, Poly-N-vinylformamid, Polyvinylcaprolactam und Polyvinylpiperidin besteht.
  6. Verfahren zum Herstellen eines polierten Objekts nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Schritt zum einseitigen Polieren mehrmals durchgeführt wird, und ein wasserlösliches Polymer, das in dem letzten Schritt zum einseitigen Polieren verwendet wird, zumindest eines beinhaltet, das aus einem Polymer, das eine Oxyalkylen-Einheit enthält, einem stickstoffhaltigen, wasserlöslichen Polymer, Polyvinylalkohol und einem Cellulosederivat gewählt wird.
  7. Verfahren zum Herstellen eines polierten Objekts nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei es sich bei dem zu polierenden Objekt um einen Halbleiter-Wafer handelt.
  8. Verfahren zum Herstellen eines polierten Objekts nach Anspruch 7, wobei es sich bei dem Halbleiter um Silicium handelt.
  9. Poliermittelsatz, der umfasst: erste Schleifkörner, die einen mittleren Primärteilchendurchmesser von 40 nm oder mehr aufweisen, die bei einem doppelseitigen Polieren verwendet werden; ein stickstoffhaltiges, wasserlösliches Polymer, das bei einem doppelseitigen Polieren verwendet wird; zweite Schleifkörner, die einen mittleren Primärteilchendurchmesser von 40 nm oder weniger aufweisen, die bei einem einseitigen Polieren verwendet werden; und ein wasserlösliches Polymer, das bei einem einseitigen Polieren verwendet wird, wobei ein Verhältnis eines mittleren Primärteilchendurchmessers (B) der zweiten Schleifkörner im Hinblick auf einen mittleren Primärteilchendurchmesser (A) der ersten Schleifkörner (A)/(B) mehr als 1 und 2,5 oder weniger beträgt.
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