WO2006070607A1 - シリコンウエーハの研磨方法および製造方法および円板状ワークの研磨装置ならびにシリコンウエーハ - Google Patents

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WO2006070607A1
WO2006070607A1 PCT/JP2005/023024 JP2005023024W WO2006070607A1 WO 2006070607 A1 WO2006070607 A1 WO 2006070607A1 JP 2005023024 W JP2005023024 W JP 2005023024W WO 2006070607 A1 WO2006070607 A1 WO 2006070607A1
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WO
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polishing
wafer
oxide film
silicon wafer
back surface
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PCT/JP2005/023024
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Kazutoshi Mizushima
Original Assignee
Shin-Etsu Handotai Co., Ltd.
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    • Y10T428/24488—Differential nonuniformity at margin

Definitions

  • Silicon wafer polishing method and manufacturing method Silicon wafer polishing method and manufacturing method, disc-like workpiece polishing apparatus, and silicon wafer
  • the present invention relates to a silicon wafer polishing method and manufacturing method, a disk-shaped workpiece polishing apparatus, and a silicon wafer, and more specifically, a silicon wafer in which an oxide film is formed on a back surface and a chamfered portion.
  • the present invention relates to a polishing method and manufacturing method for an wafer, a disc-shaped workpiece polishing apparatus suitable for the polishing method, and a silicon wafer having an oxide film formed on the back surface.
  • Fig. 6 shows a partial cross-sectional schematic diagram of the outer periphery of a silicon wafer with an oxide film formed on the back surface.
  • a chamfering machine 42 is formed by a chamfering machine in order to prevent chipping of the outer peripheral portion, and a chamfered portion 42 including a front side chamfering surface 42b and an outer peripheral surface 42c is formed.
  • An oxide film 40 is formed on 43 and the chamfered portion 42.
  • the oxide film is formed not only on the back surface of the silicon wafer but also on the chamfered portion on the outer periphery thereof.
  • an epitaxial layer is grown on such a wafer, an abnormal growth of polycrystalline protrusions called nodules occurs on the oxide film at the chamfered portion, and these nodules are broken and separated during handling of the wafer. It may damage the epitaxial growth layer. Therefore, for such wafers, the oxide film on the wafer chamfered portion is usually removed and the epitaxial growth is performed.
  • FIG. 3 shows a schematic diagram of a polishing apparatus according to prior art 1.
  • This polishing apparatus 10 performs polishing while bringing a chamfered portion of a wafer 13 into contact with a rotating cylindrical puff 11 and supplying an abrasive.
  • the wafer 13 is held by the wafer holder 12 and the wafer 13 is inclined by the stage 14 on which the wafer holder 12 is installed, so that the inclined surface (chamfered surface) of the wafer chamfered portion and the surface of the cylindrical puff 11 are Polish in parallel.
  • FIG. 4 shows a schematic diagram of a polishing apparatus according to prior art 2.
  • the polishing apparatus 20 includes a rotating body 22 having a polishing cloth 21 mounted on a surface that is concentrically curved or linearly inclined from the outside to the inside.
  • the rotating body 22 is driven by a motor 23 via a drive shaft 23a. Is rotated.
  • the wafer 25 is held by the wafer holder 24, the wafer chamfered portion is pressed against the polishing pad 21, and the chamfered portion is polished.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and can prevent particles from adhering to the wafer surface after handling, and the auto-doping not only reduces the resistivity but also reduces the productivity.
  • a silicon wafer polishing method and manufacturing method, a disc-shaped workpiece polishing apparatus suitable for carrying out this method, and particles are attached to the surface after handling even if an oxide film is formed on the back surface.
  • an object of the present invention is to provide a silicon wafer whose resistivity is not lowered by autodoping.
  • the present invention provides a method for polishing a silicon wafer in which an oxide film is formed on the back side, and at least removes the oxide film on the chamfered portion of the silicon wafer, Polishing the silicon wafer, characterized in that the oxide film on the outer periphery of the wafer back surface is polished so that the thickness of the oxide film decreases from the outermost periphery of the wafer back surface by at least 2 mm from the inside to the outside.
  • the oxide film on the chamfered portion of the silicon wafer is removed, and the oxide film on the outer peripheral portion of the rear surface of the wafer is removed from the outermost peripheral portion of the rear surface of the wafer by at least 2 mm inside force. Polishing is performed so that the thickness of the oxide film is reduced. If the outermost peripheral force is ground at least 2 mm in this way, dust generation due to the loss of the oxide film that occurs during wafer handling is significantly reduced without reducing the flatness of the outer peripheral portion of the wafer. can do. Therefore, it is possible to prevent particles generated due to this dust generation from adhering to the wafer surface.
  • the outermost peripheral portion of the back surface indicates a boundary portion between the inclined surface (chamfered surface) of the chamfered portion of the wafer and the flat portion of the back surface.
  • the oxide film on the outermost peripheral portion of the wafer back surface it is preferable to polish the oxide film on the outermost peripheral portion of the wafer back surface by 50 nm or more. Good.
  • the oxide film removal at the chamfered portion of the wafer and the oxide film polishing at the outer peripheral portion of the back surface are performed simultaneously.
  • the wafer can be polished with higher productivity than performing these separately.
  • the method further includes a step of removing the surface chamfered surface and the outer peripheral surface of the wafer chamfered portion.
  • the polishing method further includes the step of removing the surface chamfered surface and the outer peripheral surface of the wafer chamfered portion, the oxide film on the entire chamfered portion is surely obtained. It is possible to prevent the generation of nodules in the oxide film at the chamfered portion during the epitaxial growth.
  • the present invention provides an epitaxial growth on the surface of the wafer after removing the oxide film on the chamfered portion and polishing the oxide film on the outer peripheral portion of the back surface by any one of the above polishing methods.
  • a method for manufacturing a silicon wafer is provided. As described above, after removing the oxide film on the chamfered portion and polishing the oxide film on the outer peripheral portion of the back surface by any one of the above polishing methods, if epitaxial growth is performed on the surface of the wafer.
  • the present invention has at least a rotating body having a concentrically curved or linearly inclined surface with the outer force also inward, and a rotating cloth on which the polishing cloth is attached, and the rotating body is driven to rotate.
  • a disc-shaped workpiece polishing apparatus comprising: a driving means that holds the disc-shaped workpiece; and a workpiece holder that presses an outer peripheral portion of the workpiece against the polishing cloth.
  • the angle ( ⁇ ) formed with the rotation axis is in the range of 40 ° to 70 °
  • the angle (j8) formed between the contact surface of the back surface polished portion with the back surface of the cake and the rotation shaft is 90 ° to 110 °.
  • a disc-shaped workpiece polishing apparatus which is mounted on the rotating body so as to be in the range of °.
  • the conventional polishing apparatus was not configured such that the polishing cloth was in contact with the back surface of the wafer.
  • the chamfered polishing part can contact the outer peripheral part of the back surface of the disc-shaped workpiece and the chamfered surface at an appropriate angle to perform sufficient polishing.
  • the back outer peripheral portion and the back side chamfered surface can be polished at the same time, it is possible to polish with higher productivity than when these are performed individually.
  • the contact point When the angle ( ⁇ ) is smaller than 40 °, the contact point is located on the outer peripheral side of the chamfered surface, and the central portion of the chamfered surface cannot be polished. On the other hand, when the angle is larger than 70 °, the contact point is located on the center side of the chamfered surface, and the outer peripheral portion of the chamfered surface cannot be polished. If the angle (
  • the outermost peripheral force on the outer peripheral surface of the back surface is also at least 2 mm inside.
  • the inner force can also be applied to the outside so that the thickness of the oxide film can be reduced.
  • the disk-shaped workpiece is a silicon wafer.
  • the oxide film on the outer periphery of the back surface of the silicon wafer can be removed simultaneously with the removal of the oxide film on the side surface of the back surface by polishing. It becomes a highly efficient polishing apparatus. Also, since the outer periphery of the back surface of the back surface of the silicon wafer can be polished sufficiently to the inner side of at least 2 mm, the silicon wafer can be polished without particles adhering to the wafer surface and without auto-doping during epitaxial growth. It becomes a polishing device.
  • the present invention is a silicon wafer having an oxide film formed on the back surface, wherein at least the outermost peripheral force of the back surface of the wafer is at least 2 mm inside the back surface outer peripheral portion, from the inside toward the outside.
  • the oxide film is thin.
  • the silicon wafer has an oxide film formed on the back surface, and the outermost peripheral force on the back surface of the wafer is at least 2 mm inside, and the acid is applied from the inside to the outside. If the thickness of the film is thin, the flatness of the outer periphery of the woofer is not lowered, and the dust generated during handling of the woofer is remarkably reduced. Accordingly, it is possible to prevent particles from adhering to the wafer surface and to prevent a decrease in resistivity due to auto-doping in epitaxial growth.
  • the thickness of the oxide film on the outermost peripheral portion of the back surface of the wafer is 50 nm or more thinner than the thickness of the oxide film on the central portion of the back surface of the wafer.
  • the thickness of the outermost oxide film on the backside of the wafer is 50 nm or more thinner than the thickness of the central oxide film, particle adhesion due to reduced dust generation is possible.
  • the prevention effect can be made more certain.
  • an epitaxial layer is formed on the wafer surface.
  • the silicon wafer polishing method according to the present invention can remarkably reduce the dust generated during the handling of the wafer, and the particles resulting from the dust adhere to the wafer surface. Can be prevented. In addition, auto-doping during epitaxial growth can be prevented.
  • the silicon wafer manufacturing method according to the present invention can prevent particles from adhering to the surface of the epitaxial layer due to nodling and auto-doping does not occur during the epitaxial growth. Silicon wafers can be manufactured without a decrease in resistivity.
  • the outer peripheral portion and the rear surface of the back surface of the workpiece can be polished sufficiently at the same time, and polishing with high productivity can be performed.
  • the entire outer area of the backside outermost part of the workpiece can be sufficiently polished up to at least 2mm inside.
  • the dust generation that occurs during handling of the wafer can be remarkably reduced without lowering the flatness of the outer periphery of the wafer, and no particles can adhere to the wafer surface. It can also be assumed that the resistivity does not decrease due to photodoping during epitaxial growth.
  • FIG. 1 is a schematic partial cross-sectional view showing an outer peripheral portion of a silicon wafer according to the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic view showing a disc-like workpiece polishing apparatus according to the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic view showing a polishing apparatus according to prior art 1.
  • FIG. 4 is a schematic view showing a polishing apparatus according to Prior Art 2.
  • FIG. 5 is an explanatory view for explaining a conventional method for removing the oxide film on the wafer chamfered portion.
  • FIG. 6 is a partial cross-sectional schematic view showing the outer periphery of a silicon wafer having an oxide film formed on the back surface.
  • FIG. 7 is a graph showing the measurement results of the oxide film thickness at the outer periphery of the back surface after the silicon thin film was grown on the silicon wafers of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3.
  • FIG. 8 is a graph showing the measurement results of particles on the wafer surface after the silicon wafers of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 were conveyed.
  • FIG. 9 is a graph showing the measurement results of the resistivity at the outer periphery of the surface of the silicon wafers of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3.
  • FIG. 10 is a partial cross-sectional schematic view showing the outer periphery of a silicon wafer having an epitaxial layer formed on the surface.
  • the present inventors apply an acid film on the outer peripheral portion of the rear surface of the woofer to the outer side from the inner side toward the outer side by a predetermined distance on the outermost peripheral portion of the rear surface.
  • the idea was to polish the film so that the film thickness was reduced. It was also found that if the outermost peripheral force is polished at least 2 mm from the inside, the loss of the oxide film during handling and the resulting dusting can be prevented.
  • the oxide film on the outer periphery of the back surface is not completely removed as in the case of immersing the wafer in hydrofluoric acid, so the back surface of the wafer is not exposed and the resistivity is reduced by autodoping. Also found that it can be prevented. Then, the inventors have studied such a polishing method and a polishing apparatus suitable for carrying out such a polishing method, and completed the present invention.
  • FIG. 1 is a partial cross-sectional schematic view showing the outer periphery of a silicon wafer according to the present invention.
  • This silicon wafer 51 has an oxide film 50 formed on the wafer back surface 53 and is chamfered.
  • the inner force is also directed outward and the thickness of the oxide film 50 is reduced. .
  • the thin oxide film on the outer periphery of the back surface reduces the amount of dust generated during handling of the wafer, and V prevents particles from adhering to the wafer surface. Also, the oxide film is thin and not removed!
  • the thickness of the oxide film 50 is not particularly limited, but is preferably about 200 to 500 nm.
  • the diameter of the woofer is not particularly limited, and is 300 mm, for example, and may be more or less.
  • a polycrystalline silicon film called a polyback seal (PBS) for imparting gettering capability to the wafer 51 may be formed between the wafer back surface 53 and the oxide film 50.
  • the thickness of the oxide film 50 in the outermost peripheral portion 53a on the back surface is 50 nm or more thinner than the thickness of the oxide film in the center portion on the back surface of the wafer.
  • the thickness of the oxide film at the center of the back surface is 350 nm
  • the thickness of the oxide film at the outermost periphery of the back surface is preferably 300 nm or less. With such a thickness, the effect of preventing particle adhesion by reducing dust generation can be further ensured.
  • an epitaxial layer 55 such as a silicon thin film is formed on the wafer surface 54, particles do not adhere to the surface of the epitaxial layer.
  • the layer is not reduced in resistivity due to autodoping, but with silicon wafer.
  • a method for obtaining a silicon wafer having a thin oxide film as described above is not particularly limited. For example, it can be obtained by the polishing method of the present invention described below.
  • the polishing method of the present invention removes the oxide film on the chamfered portion of the silicon wafer having the oxide film formed on the back surface side, and removes the oxide film on the outer periphery of the back surface of the wafer.
  • the outermost peripheral force on the back surface At least 2mm so that the thickness of the oxide film decreases from the inside to the outside It is to be polished.
  • the oxide film is polished so as to be thin, and not completely removed, the back surface of the wafer is exposed without reducing the flatness of the outer periphery of the wafer. Without polishing, it can be polished so that auto-dubbing does not occur during epitaxial growth. At this time, the part where the oxide film is thinly polished is smaller than 2 mm from the outermost periphery of the back surface, so the effect of preventing particle adhesion is not enough! If the upper limit is about 6 mm, the effect of preventing particle adhesion is sufficient.
  • polishing it is preferable to polish the oxide film on the outermost peripheral portion of the rear surface of the wafer by 50 nm or more.
  • the wafer can be polished with higher productivity than performing these separately.
  • the polishing method has a step of removing the oxide film on the surface side chamfered surface and the outer peripheral surface of the chamfered portion of the wafer, the oxide film on the entire chamfered portion can be reliably removed. It is possible to prevent generation of nodule on the oxide film at the chamfered portion during the epitaxial growth.
  • a method for removing such an oxide film is not particularly limited, but may be, for example, polishing. In this case, for example, using the polishing apparatus of the present invention as described later, first, the outer peripheral portion of the back surface of the wafer and the chamfered surface on the back surface side are polished, and then the wafer front and back surfaces are reversed and held in the polishing apparatus.
  • the surface side chamfered surface may be polished, and then the outer peripheral surface of the chamfered portion may be polished using the cylindrical puff as in the prior art 1 described above. Further, the chamfered surface may be polished using a cylindrical puff. Further, since the order of performing the removing step is not particularly limited, the outer peripheral surface or the surface side chamfer may be polished first.
  • the oxide film After removing the oxide film at the chamfered portion and polishing the oxide film at the outer peripheral portion of the back surface in this way, if epitaxial growth of a silicon thin film or the like is performed on the surface of the wafer, the oxide film is removed. The subsequent handling prevents particles from adhering to the surface of the epitaxial layer, and no auto-doping occurs during the epitaxial growth.
  • the silicon wafer can be manufactured.
  • the polishing apparatus for performing the above polishing method is not particularly limited! However, for example, the polishing apparatus of the present invention described below can be preferably used.
  • FIG. 2 is a schematic view showing a disc-like workpiece polishing apparatus according to the present invention.
  • the polishing apparatus 1 includes a rotating body 3 having a surface inclined linearly concentrically from the outside to the inside, and a polishing cloth 2 mounted on the surface.
  • the surface is not limited to a straight line, but may be a curved line such as an arc or a parabola.
  • the rotating body 3 is rotationally driven by a motor 4 via a drive shaft 4a.
  • a work holder 6 is also provided, which holds a disk-shaped work 7 such as a silicon wafer, and presses the outer periphery of the work 7 against the polishing cloth 2.
  • This polishing cloth 2 is composed of a chamfering polishing portion 2a for mainly polishing the chamfered portion of the workpiece and a backside polishing portion 2b for mainly polishing the backside of the workpiece.
  • the angle (a) between the tangential plane at the contact point A with the chamfered portion of the workpiece 7 of the chamfered polished portion 2a and the rotation axis is in the range of 40 ° to 70 °.
  • the rotating body 3 is mounted such that the angle ( ⁇ ) between the contact surface of the back surface polishing portion 2b with the back surface of the workpiece and the rotation axis is in the range of 90 ° to 110 °.
  • the angles ⁇ and j8 are specifically angles as shown in FIG. 2, and are shown here as angles with respect to a dotted line drawn in parallel with the drive shaft 4a which is the rotation shaft.
  • angles ⁇ and ⁇ are within the above ranges, sufficient polishing can be performed over the entire area of the chamfered surface 52a on the back surface side of the work 7, and the entire area from the outermost peripheral portion of the back surface outer peripheral portion to at least 2 mm inside can also be obtained. It is possible to polish sufficiently over the area.
  • the upper part of the polishing cloth 2 that is not normally in contact with the chamfered portion is inclined inward by a certain angle, for example, by the bending jig portion 5.
  • the bent portion can be used as the back surface polishing portion 2b so as to come into contact with the outer peripheral portion of the back surface of the workpiece 7.
  • the bending angle is determined in consideration of the shape of the chamfered part of the workpiece so that the polishing part has the angle specified above. Further, at the time of bending, the polishing cloth may be bent in a straight line so as to have the angle, or may be formed in a gentle curve.
  • the length of the chamfered polished portion 2a can be appropriately determined according to the size of the workpiece 7, the shape of the chamfered portion, and the like.
  • the length of the back surface polishing portion 2b can be appropriately determined according to the size of the work 7 and the width of the back surface outer periphery to be polished (eg, 2 mm or more).
  • the hardness and thickness of the polishing cloth are It can select suitably according to a characteristic and grinding
  • the work holder 6 is connected to a vacuum pump (not shown) and holds the work 7 by vacuum suction. Then, in a state where the main surface of the work 7 held by the work holder 6 is perpendicular to the rotation axis of the rotating body 3, the outer peripheral portion and the chamfered portion of the work 7 are appropriately applied to the polishing cloth 2 by an air cylinder or the like over the entire circumference. Press with weight. Then, the chamfered portion and the outer peripheral portion of the workpiece 7 are polished by rotating the rotating body 3 and the disk-shaped workpiece 7 while pressing the predetermined abrasive at a predetermined rotational speed for a predetermined time. be able to.
  • This polishing apparatus can be used without any particular limitation, as long as it is an application for simultaneously polishing the back surface and the chamfered portion of the disk-shaped workpiece, since it is possible to polish with high productivity.
  • the disk-shaped workpiece is a silicon wafer
  • High polishing equipment In particular, by setting the angle of the polishing cloth to a predetermined angle, the oxide film on the outer periphery of the back surface of the silicon wafer is at least 2 mm from the outermost periphery of the back surface toward the outside from the inner side.
  • the polishing apparatus can polish V-silicon wafers, which can be polished so that the thickness of the silicon wafers becomes thin, the particles do not adhere to the wafer surface, and auto-doping during epitaxial growth does not occur.
  • Polishing cloth Suba400 (manufactured by Koutale), Asker C hardness 61, thickness 1. 27mm Angle of polishing cloth ⁇ : 70 ° ⁇ : 90 °
  • polishing weight 18kgf Abrasive: Edge Mirror V (Fujimi Incorporated)
  • the outer peripheral surface of the back surface and the chamfered surface on the back surface side were polished, and then the wafer front and back surfaces were reversed and adsorbed to the holder, and then the surface side chamfered surface was polished.
  • the chamfered outer peripheral surface was polished using a cylindrical puff.
  • Polishing was performed under the same conditions as in Example 1 except that the polishing load was 12 kgf (Example 2), 6 kgf (Example 3), and the polishing time was 30 sec (Example 2) and 20 sec (Example 3). .
  • Example 2 the same silicon wafer as in Example 1 was polished under the following conditions using a conventional polishing apparatus as shown in FIG.
  • Polishing cloth Suba400 (manufactured by Kuchi Dale), Asker C hardness 61, thickness 1.27mm
  • the back side chamfered surface was polished under the above polishing conditions, and then the wafer front and back surfaces were reversed and adsorbed to the holder, and then the front side chamfered surface was polished.
  • Example 3 a silicon wafer similar to that in Example 1 was polished under the same conditions except that a conventional polishing apparatus having no back surface polishing portion on the polishing cloth as shown in FIG. 4 was used. [0044] (Comparative Example 3)
  • Example 2 Using the method shown in Fig. 5, the same silicon wafer as in Example 1 was stacked through a salty vinyl spacer having a diameter of 297 mm and a thickness of 1 mm, and a 5% hydrofluoric acid solution was added. It was immersed for 3 minutes to remove the oxide film on the chamfer.
  • a silicon thin film was grown on the surface of the silicon wafer subjected to the treatments of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 by an epitaxy method.
  • the thickness of the oxide film on the outer periphery of the back surface of these silicon wafers was measured with an interference fringe film thickness measuring instrument (TFM120: manufactured by Oak Manufacturing Co., Ltd.). The results are shown in Fig. 7. As is clear from FIG. 7, in Examples 1 to 3, the distance from the outermost peripheral portion of the back surface of the wafer is at least 2 mm (about 3 mm in Example 1) by polishing, and the outer surface is gently pushed outward. In addition, the oxide film thickness has decreased, and at the outermost periphery of the back surface, the original oxide film thickness (350 nm) force has decreased by 50 nm or more! /.
  • TFM120 interference fringe film thickness measuring instrument
  • the thickness of the oxide film is only slightly reduced by polishing only at the position force distance of about lmm from the outermost periphery of the back surface due to polishing. The decrease in thickness is less than 50 nm.
  • the oxide film is completely removed up to a position where the distance from the outermost periphery of the back surface is 1.5 mm.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment.
  • the above-described embodiment is merely an example, and any device that has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and has the same operational effects can be obtained. Are also included in the technical scope of the present invention.

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Abstract

　裏面側に酸化膜が形成されたシリコンウェーハの研磨方法であって、前記シリコンウエーハの面取り部の酸化膜を除去するとともに、該ウェーハの裏面外周部の酸化膜を、該ウェーハ裏面の最外周部から少なくとも２ｍｍ内側から外側に向かって酸化膜の厚さが薄くなるように研磨するシリコンウエーハの研磨方法及び製造方法並びにシリコンウェーハ。これにより、ハンドリングした後にパーティクルがウェーハ表面に付着することを防止でき、オートドーピングによって抵抗率が低下することもなく、更に生産性も低下することもないシリコンウエーハの研磨方法および製造方法およびこの方法を実施するのに適した円板状ワークの研磨装置ならびに裏面に酸化膜が形成されていてもハンドリングした後にパーティクルが表面に付着せず、オートドーピングによって抵抗率が低下しないシリコンウエーハが提供される。 　

Description

明 細 書
シリコンゥエーハの研磨方法および製造方法および円板状ワークの研磨 装置ならびにシリコンゥエーハ
技術分野
[0001] 本発明は、シリコンゥエーハの研磨方法および製造方法および円板状ワークの研 磨装置ならびにシリコンゥエーハに関し、より詳細には裏面及び面取り部に酸ィ匕膜が 形成されたシリコンゥエーハの研磨方法および製造方法および該研磨方法に適する 円板状ワークの研磨装置ならびに裏面に酸ィ匕膜が形成されたシリコンゥエーハに関 する。
背景技術
[0002] 半導体シリコンゥエーハの表面にェピタキシャル成長によって薄膜を形成する場合 、シリコンゥエーハ内の不純物がェピタキシャル層に導入されるいわゆるオートドーピ ングを防止するために、シリコンゥエーハの裏面、すなわちェピタキシャル層を成長さ せる表面とは反対側の面に、 CVD (Chemical Vapor Deposition)などにより例 えば厚さ数百 nm程度の酸ィ匕膜を形成する。図 6に裏面に酸ィ匕膜が形成されたシリコ ンゥエーハの外周部の部分断面概略図を示す。このシリコンゥエーハ 41には、外周 部の欠けを防止する目的で面取り加工機によって裏面側面取り面 42a、表面側面取 り面 42bと外周面 42cからなる面取り部 42が形成され、ゥ ーハ裏面 43および面取り 部 42には酸ィ匕膜 40が形成されている。
[0003] このように、酸ィ匕膜はシリコンゥエーハの裏面だけでなくその外周の面取り部にも形 成されるものである。しかし、このようなゥエーハにェピタキシャル層を成長させるとき に、面取り部の酸ィヒ膜上にノジュールと呼ばれる多結晶の突起状異常成長が起こり、 ゥエーハの取り扱い時にこのノジュールが破損分離してェピタキシャル成長層を傷つ けることがある。したがって、このようなゥエーハに対しては、通常ゥエーハ面取り部の 酸ィ匕膜を除去してカゝらェピタキシャル成長を行なうようにして ヽる。
[0004] ゥエーハ面取り部の酸ィ匕膜を除去する方法としては、例えば特開平 8— 85051号 公報に記載されて 、るように、回転する円筒状パフに酸化膜が形成された面取り部 を押し付けて研磨することにより酸ィヒ膜を除去する方法 (従来技術 1)がある。また、 特開 2000 - 317788号公報に記載されて 、るように、凹面形状の研磨面を有する 研磨具にゥエーハを押し付けて研磨を行なう方法 (従来技術 2)がある。以下、従来 技術につ 、て図面を用いて説明する。
[0005] 図 3に従来技術 1に係る研磨装置の概略図を示す。この研磨装置 10は、回転する 円筒状パフ 11にゥエーハ 13の面取り部を接触させ、研磨剤を供給しながら研磨を行 うものである。この場合、ゥエーハ 13をゥエーハ保持具 12で保持し、ゥエーハ保持具 12が設置されたステージ 14によってゥエーハ 13を傾斜させて、ゥエーハ面取り部の 傾斜面（面取り面）と円筒状パフ 11の表面が平行になるようにして研磨を行なう。
[0006] また、図 4に従来技術 2に係る研磨装置の概略図を示す。この研磨装置 20は、外 側から内側にかけて同心円状に曲線状または直線状に傾斜した面に研磨布 21が装 着された回転体 22を備え、回転体 22はモーター 23により駆動軸 23aを介して回転 駆動される。そして、ゥエーハ 25がゥエーハ保持具 24により保持され、ゥエーハ面取 り部が研磨布 21に押圧され、面取り部の研磨が行なわれる。
従来技術 2の場合、研磨布の研磨面がゥエーハ外周部の被研磨面の全面に同時 に接触するため、従来技術 1のような円筒状パフによる研磨に比べて研磨速度が格 段に速くなるという効果がある。なお特開 2000— 317788号公報は鏡面研磨方法に ついて開示しているが、研磨剤を変更することにより酸ィ匕膜を除去することが可能で ある。
[0007] また、ゥエーハ面取り部の酸ィ匕膜を除去する従来の方法としては、図 5に説明図を 示すように、スぺーサー 31を挟んで複数のゥエーハ 32をスタックし、これをフッ酸溶 液 33の中に一定時間浸漬して面取り部の酸ィ匕膜を溶解 ·除去する方法 (従来技術 3 )もある。この場合、スぺーサー 31で挟まれた部分はフッ酸に触れないので、所定の 直径のスぺーサーを用いてゥエーハ 32を挟めば、ゥエーハ 32の裏面酸化膜を保護 し、面取り部の酸化膜のみを除去できる。
[0008] しかし、前記の従来技術によって面取り部を研磨して酸ィ匕膜除去を行なったゥエー ハは、ゥエーハ搬送用ボックスやエッジノヽンドリング搬送ロボットにより搬送等のハンド リングをすると、ゥエーハ表面にパーティクルが付着するという問題が発生することが あった。また、この問題は、ゥ ーハをフッ酸に浸漬する前記の方法で面取り部の酸 化膜除去を行なったゥエーハでも発生して 、た。 発明の開示
[0009] 本発明は上記の問題に鑑みなされたもので、ハンドリングした後にパーティクルがゥ エーハ表面に付着することを防止でき、オートドーピングによって抵抗率が低下する こともなぐ更に生産性も低下することもないシリコンゥエーハの研磨方法および製造 方法およびこの方法を実施するのに適した円板状ワークの研磨装置ならびに裏面に 酸ィ匕膜が形成されていてもハンドリングした後にパーティクルが表面に付着せず、ォ ートドーピングによって抵抗率が低下しないシリコンゥエーハを提供することを目的と する。
[0010] 上記目的達成のため、本発明は、裏面側に酸化膜が形成されたシリコンゥエーハ の研磨方法であって、少なくとも、前記シリコンゥエーハの面取り部の酸化膜を除去 するとともに、該ゥエーハの裏面外周部の酸化膜を、該ゥエーハ裏面の最外周部から 少なくとも 2mm内側から外側に向かって酸ィ匕膜の厚さが薄くなるように研磨すること を特徴とするシリコンゥエーハの研磨方法を提供する。
[0011] このように、シリコンゥエーハの面取り部の酸化膜を除去するとともに、該ゥヱーハの 裏面外周部の酸ィ匕膜を、該ゥ ーハ裏面の最外周部から少なくとも 2mm内側力 外 側に向力つて酸ィ匕膜の厚さが薄くなるように研磨する。このように最外周部力も少なく とも 2mm内側力 研磨すれば、ゥ ーハ外周部の平坦度を低下させることなしに、ゥ エーハのハンドリング時に発生する酸ィ匕膜の欠損による発塵を著しく低減することが できる。従って、この発塵に起因して発生するパーティクルがゥ ーハ表面に付着す ることを防止できる。また、研磨により酸ィ匕膜を完全に除去するわけではないので、ゥ エーハ裏面が露出せず、ェピタキシャル成長時のオートドーピングも起こらな 、ように できる。なお、ここでは裏面最外周部とは、ゥ ーハの面取り部の傾斜面（面取り面） と裏面の平坦部との境界部分を示すものである。
[0012] この場合、前記ゥエーハ裏面の最外周部の酸ィ匕膜を 50nm以上研磨することが好 ましい。
このように、ゥエーハ裏面の最外周部の酸ィ匕膜を 50nm以上研磨すれば、酸ィ匕膜 の欠損による発塵を低減する効果がより高くなり、パーティクルがゥ ーハ表面に付 着することを確実に防止できる。
[0013] また、前記ゥエーハの面取り部の酸化膜除去と裏面外周部の酸化膜研磨とを同時 に行なうことが好ましい。
このように、ゥエーハの面取り部の酸化膜除去と裏面外周部の酸化膜研磨とを同時 に行なえば、これらを別々に行なうよりも生産性高くゥエーハの研磨ができる。
[0014] また、前記のいずれかの研磨方法において、さらに、前記ゥエーハの面取り部の表 面側面取り面及び外周面の酸ィ匕膜を除去する工程を有することが好ましい。
このように、前記の研磨方法において、さらにゥエーハの面取り部の表面側面取り 面及び外周面の酸ィ匕膜を除去する工程を有する研磨方法であれば、面取り部全体 の酸ィ匕膜を確実に除去することができ、ェピタキシャル成長時に面取り部の酸ィ匕膜に ノジュールが発生するのを防止することができる。
[0015] また、本発明は、前記のいずれかの研磨方法によって、前記面取り部の酸化膜の 除去及び裏面外周部の酸ィ匕膜の研磨を行なった後、前記ゥヱーハの表面にェピタ キシャル成長を行なうことを特徴とするシリコンゥエーハの製造方法を提供する。 このように、前記の 、ずれかの研磨方法によって面取り部の酸ィ匕膜の除去及び裏 面外周部の酸ィ匕膜の研磨を行なった後、ゥエーハの表面にェピタキシャル成長を行 なえば、その後のハンドリングによりェピタキシャル層表面にパーティクルが付着する のを防止でき、ェピタキシャル成長時にもオートドーピングが発生しな 、のでェピタキ シャル層の抵抗率が低下しないシリコンゥエーハを製造できる。
[0016] また、本発明は、少なくとも、外側力も内側にかけて同心円状に曲線状又は直線状 に傾斜した面を有し、該面に研磨布が装着された回転体と、該回転体を回転駆動す る駆動手段と、円板状ワークを保持して該ワークの外周部を前記研磨布に押圧する ワーク保持具とを備える円板状ワークの研磨装置であって、前記研磨布は、前記ヮ ークの面取り部を研磨する面取り研磨部と前記ワークの裏面を研磨する裏面研磨部 と力 なり、前記面取り研磨部の前記ワーク面取り部との接触点における接平面と回 転軸とのなす角度（ α )が 40°から 70°の範囲にあり、かつ前記裏面研磨部の前記ヮ ーク裏面との接触面と回転軸とのなす角度（ j8 )が 90°から 110°の範囲になるように 、前記回転体に装着されて ヽるものであることを特徴とする円板状ワークの研磨装置 を提供する。
[0017] 従来の研磨装置は、図 4に示すように研磨布がゥ ーハ裏面に接触するような構成 ではなかったが、本発明に係る研磨装置であれば、研磨布の裏面研磨部と面取り研 磨部とが、それぞれ適切な角度で円板状ワークの裏面外周部と面取り面とに接触し て充分な研磨ができる。特に裏面外周部と裏面側面取り面とを同時に研磨することが できるので、これらを個別に行なう場合よりも生産性高く研磨ができる。
ここで角度（α )が 40° より小さい場合、前記接触点が面取り面の外周側に位置す ることになり、面取り面の中央側の部分が研磨できなくなる。また 70° より大きい場合 、前記接触点が面取り面の中央側に位置することになり、面取り面の外周側の部分 が研磨できなくなる。また、角度（|8 )が 110° より大きい場合には、前記接触面が裏 面外周部の外周側で接触するので、裏面外周部の内側の領域が研磨できず、特に ワークの裏面最外周部から少なくとも 2mm内側までの領域については、全領域にわ たって研磨をすることはできなくなる。また 90° より小さい場合には、前記接触面が 裏面外周部の内側で接触するので、最外周部が研磨できなくなる。
しかし、本発明で規定する角度 a、 βの範囲であれば、面取り面の全領域にわたつ て充分な研磨ができるし、裏面外周部の最外周部力 少なくとも 2mm内側までの領 域についても全領域にわたって充分な研磨ができるとともに、内側力も外側に向かつ て酸ィ匕膜の厚さが薄くなるように研磨することができるものとなる。
[0018] この場合、前記円板状ワークはシリコンゥエーハであることが好ましい。
このように、円板状ワークがシリコンゥヱーハであれば、該シリコンゥエーハの裏面外 周部の酸ィ匕膜の研磨と裏面側面取り面の酸ィ匕膜の研磨による除去が同時にでき、生 産性の高い研磨装置となる。またシリコンゥヱーハの裏面最外周部力 少なくとも 2m m内側までの裏面外周部を充分に研磨できるので、パーティクルがゥヱーハ表面に 付着せず、ェピタキシャル成長時のオートドーピングも起こらな 、シリコンゥエーハを 研磨できる研磨装置となる。 [0019] また、本発明は、裏面に酸化膜が形成されたシリコンゥエーハであって、少なくとも 、該ゥエーハ裏面の最外周部力 少なくとも 2mm内側までの裏面外周部において、 内側から外側に向かって前記酸ィ匕膜の厚さが薄くなつているものであることを特徴と するシリコンゥエーハを提供する。
[0020] このように、裏面に酸ィ匕膜が形成されたシリコンゥエーハであって、該ゥエーハ裏面 の最外周部力も少なくとも 2mm内側までの裏面外周部において、内側から外側に向 力つて酸ィ匕膜の厚さが薄くなつて 、るものであれば、ゥヱーハ外周部の平坦度が低 下することなぐゥ ーハのハンドリング時に発生する発塵が著しく低減されるものとな る。従って、ゥエーハ表面にパーティクルが付着せず、またェピタキシャル成長にお けるオートドーピングによる抵抗率の低下が起こらないものとできる。
[0021] この場合、ゥエーハ裏面の最外周部の酸ィ匕膜の厚さが、該ゥエーハ裏面の中央部 の酸化膜の厚さに比べて 50nm以上薄 、ことが好まし 、。
このように、ゥエーハ裏面の最外周部の酸ィ匕膜の厚さが、中央部の酸ィ匕膜の厚さに 比べて 50nm以上薄 、ものであれば、発塵の低減によるパーティクルの付着防止の 効果をより確実なものとできる。
[0022] また、該ゥエーハ表面にェピタキシャル層が形成されたものであることが好ましい。
このように、ゥヱーハ表面にェピタキシャル層が形成されたものであれば、ェピタキ シャル層の表面にパーティクルが付着せず、またェピタキシャル層にオートドーピン グによる抵抗率の低下がないシリコンゥエーハとできる。
[0023] 本発明に従うシリコンゥ ーハの研磨方法であれば、ゥ ーハのハンドリング時に発 生する発塵を著しく低減することができ、この発塵に起因するパーティクルがゥエーハ 表面に付着することを防止できる。また、ェピタキシャル成長時のオートドーピングも 起こらないようにできる。
また、本発明に従うシリコンゥエーハの製造方法であれば、ノ、ンドリングによりェピタ キシャル層表面にパーティクルが付着するのを防止でき、ェピタキシャル成長時にも オートドーピングが発生しな 、のでェピタキシャル層の抵抗率が低下しな 、シリコンゥ ヱーハを製造できる。
また、本発明に従う円板状ワークの研磨装置であれば、ワークの裏面外周部と裏面 側面取り面とを同時に充分に研磨することができ、生産性の高い研磨ができる。特に
、ワークの裏面最外周部力も少なくとも 2mm内側までの全領域を、充分に研磨する ことができる。
さらに、本発明に従うシリコンゥヱーハであれば、ゥヱーハ外周部の平坦度が低下 することなぐゥヱーハのハンドリング時に発生する発塵が著しく低減され、ゥエーハ 表面にパーティクルが付着しな 、ものとできる。またェピタキシャル成長におけるォー トドーピングによる抵抗率の低下が起こらないものとできる。 図面の簡単な説明
[0024] [図 1]本発明に係るシリコンゥエーハの外周部を示す部分断面概略図である。
[図 2]本発明に係る円板状ワークの研磨装置を示す概略図である。
[図 3]従来技術 1に係る研磨装置を示す概略図である。
[図 4]従来技術 2に係る研磨装置を示す概略図である。
[図 5]ゥエーハ面取り部の酸ィ匕膜を除去する従来の方法を説明する説明図である。
[図 6]裏面に酸ィ匕膜が形成されたシリコンゥエーハの外周部を示す部分断面概略図 である。
[図 7]実施例 1〜3及び比較例 1〜3のシリコンゥエーハにシリコン薄膜を成長させた 後の裏面外周部の酸ィ匕膜厚さの測定結果を示すグラフである。
[図 8]実施例 1〜3及び比較例 1〜3のシリコンゥヱーハを搬送した後のゥヱーハ表面 のパーティクルの測定結果を示すグラフである。
[図 9]実施例 1〜3及び比較例 1〜3のシリコンゥヱーハの表面外周部の抵抗率の測 定結果を示すグラフである。
[図 10]表面にェピタキシャル層が形成されたシリコンゥエーハの外周部を示す部分 断面概略図である。
発明を実施するための最良の形態
[0025] 以下、本発明につ 、て詳述する。
前述のように、従来技術によって面取り部の研磨ゃフッ酸への浸漬を行なって酸ィ匕 膜除去を行なったシリコンゥエーハをノヽンドリングをした後に、ゥエーハ表面にパーテ イタルが付着すると!/、う問題が発生することがあった。このようにパーティクルがゥエー ハ表面に付着すると、このゥエーハを用いて半導体デバイスを作製した場合にデバイ ス不良の原因となる。
[0026] この原因としては、ゥエーハの裏面外周部の酸ィ匕膜にハンドリング治具等が接触す ることにより酸ィ匕膜の一部が欠損して発塵し、これがパーティクルを発生させると考え られる。この場合、前記のフッ酸に浸漬する方法において、スぺーサ一の直径を小さ くし、裏面の平坦部に及ぶ領域まで酸ィ匕膜を除去すると発塵の問題は無くなる。しか しこの方法では、酸ィ匕膜を除去して露出したゥエーハ裏面力も不純物がェピタキシャ ル層に導入されるオートドーピングにより、ェピタキシャル層の抵抗率が低下すると!ヽ う問題が新たに生じる。更に最近ではデバイスの歩留りを向上させるために、これま では平坦度を要求されなかったゥエーハ外周部の領域（エッジェクスクルージョン）が 徐々に狭くなつており、外周部の領域で完全に酸化膜を除去した場合に、ゥエーハ 平坦度に及ぼす影響も無視することができなくなってきている。また、このフッ酸に浸 漬する方法では工程がその分多くなり、研磨による酸ィヒ膜除去に比べて生産性が著 しく低下するという本質的な問題もある。
[0027] 本発明者らは、上記の問題を解決する方法として、ゥヱーハの裏面外周部の酸ィ匕 膜を、裏面の最外周部力 所定の距離だけ内側から、外側に向かって酸ィ匕膜の厚さ が薄くなるように研磨することに想到した。そして、最外周部力も少なくとも 2mm内側 から研磨すれば、ハンドリング時の酸ィ匕膜の欠損とそれによる発塵を防ぐことができる ことを見出した。またこの方法によれば、ゥエーハをフッ酸に浸漬させる場合のように 裏面外周部の酸ィ匕膜を全部除去するわけではな 、ので、ゥエーハ裏面が露出せず 、オートドーピングによる抵抗率の低下も防止できることを見出した。そして、このよう な研磨方法及びこのような研磨方法の実施に適する研磨装置にっ ヽて検討し、本発 明を完成させた。
以下では、本発明の実施の形態について図面を用いて説明するが、本発明はこれ に限定されるものではない。
[0028] 図 1は、本発明に係るシリコンゥ ーハの外周部を示す部分断面概略図である。
このシリコンゥエーハ 51は、ゥエーハ裏面 53に酸化膜 50が形成されており、面取り 部 52とゥエーハ裏面 53の境界にある裏面最外周部 53aから 2mm以上内側までの裏 面外周部において、内側力も外側に向力つて酸ィ匕膜 50の厚さが薄くなつているもの である。このように裏面外周部の酸ィ匕膜が薄くなつていることにより、ゥエーハのハンド リング時に発生する発塵が著しく低減され、ゥヱーハ表面にパーティクルが付着しな V、ものとできる。また酸ィ匕膜は薄くなつて 、るだけであって除去されるわけではな！/ヽの で、ゥエーハ外周部の平坦度が低下することなぐェピタキシャル成長におけるオート ドーピングによる抵抗率の低下が起こらないものとできる。このとき、酸ィ匕膜が薄くなつ ている部分が裏面最外周部から 2mmより小さいと、パーティクル付着防止の効果が 充分とはならない。また、上限として 6mm程度であればパーティクル付着防止の効 果が充分である。酸化膜 50の厚さは特に限定されないが、好ましくは 200〜500nm 程度である。ゥ ーハの直径も特に限定されず、例えば 300mmであり、それ以上で もそれ以下でもよい。また、ゥエーハ裏面 53と酸ィ匕膜 50との間に、ゥエーハ 51にゲッ タリング能力を付与するためのポリバックシール (PBS)と呼ばれる多結晶シリコン膜 が形成されていてもよい。
[0029] この場合、裏面最外周部 53aにおける酸ィ匕膜 50の厚さが、ゥエーハ裏面の中央部 の酸ィ匕膜の厚さに比べて 50nm以上薄いことが好ましい。例えば裏面中央部での酸 化膜の厚さが 350nmであれば、裏面最外周部での酸ィ匕膜の厚さは 300nm以下が 好ましい。このような厚さであれば、発塵の低減によるパーティクルの付着防止の効 果をより確実なものとできる。
[0030] また、図 10に示すように、ゥヱーハ表面 54に、シリコン薄膜等のェピタキシャル層 5 5が形成されたものであれば、ェピタキシャル層の表面にパーティクルが付着せず、 またェピタキシャル層にオートドーピングによる抵抗率の低下がな 、シリコンゥエーハ とでさる。
このように酸ィ匕膜を薄くしたシリコンゥエーハを得る方法は特に限定されないが、例 えば以下に説明する本発明の研磨方法により得ることができる。
[0031] 本発明の研磨方法は、裏面側に酸ィ匕膜が形成されたシリコンゥ ーハの面取り部 の酸ィ匕膜を除去するとともに、該ゥエーハの裏面外周部の酸化膜を、該ゥエーハ裏面 の最外周部力 少なくとも 2mm内側から外側に向かって酸ィ匕膜の厚さが薄くなるよう に研磨するものである。このように最外周部まで前記酸ィ匕膜の厚さが徐々に薄くなる ように研磨すれば、ゥエーハのハンドリング時に発生する酸ィ匕膜の欠損による発塵を 著しく低減し、この発塵に起因して発生するパーティクルがゥヱーハ表面に付着する ことを防止できるように研磨できる。また、酸ィ匕膜は薄くなるように研磨するのであって 酸ィ匕膜を完全に除去するように研磨するわけではな 、ので、ゥエーハ外周部の平坦 度を低下させることなぐゥエーハ裏面が露出せず、ェピタキシャル成長時のオートド 一ビングも起こらないように研磨できる。このとき、酸化膜を薄く研磨する部分が裏面 最外周部から 2mmより小さ 、と、パーティクル付着防止の効果が充分とはならな!、。 また、上限として 6mm程度であればパーティクル付着防止の効果が充分である。
[0032] また、研磨の際に、ゥエーハ裏面の最外周部の酸ィ匕膜を 50nm以上研磨すること が好ましい。このように研磨すれば、酸ィ匕膜の欠損による発塵を低減する効果がより 高くなり、パーティクルがゥヱーハ表面に付着することを確実に防止できる。
さらに、ゥエーハの面取り部の酸化膜除去と裏面外周部の酸化膜研磨とを同時に 行なえば、これらを別々に行なうよりも生産性高くゥエーハの研磨ができる。
[0033] さらに、ゥエーハの面取り部の表面側面取り面及び外周面の酸化膜を除去するェ 程を有する研磨方法であれば、面取り部全体の酸ィ匕膜を確実に除去することができ 、ェピタキシャル成長時に面取り部の酸ィ匕膜にノジユールが発生するのを防止するこ とができる。このような酸ィ匕膜の除去方法は特に限定されないが、例えば研磨による ものとすることができる。この場合、例えば後述するような本発明の研磨装置を用いて 、まずゥ ーハの裏面外周部と裏面側の面取り面の研磨を行い、その後ゥエーハ表 裏面を逆にして該研磨装置に保持し、表面側面取り面を研磨し、その後、面取り部 外周面の研磨を前述の従来技術 1のような円筒状パフを用いて行なってもよい。また 、表面側面取り面を円筒状パフを用いて研磨してもよい。また、除去工程を実施する 順序は特に限定されないので、初めに外周面や表面側面取り面を研磨してもよい。
[0034] なお、このようにして面取り部の酸ィ匕膜の除去及び裏面外周部の酸ィ匕膜の研磨を 行なった後、ゥエーハの表面にシリコン薄膜等のェピタキシャル成長を行なえば、そ の後のハンドリングによりェピタキシャル層表面にパーティクルが付着するのを防止 でき、ェピタキシャル成長時にもオートドーピングが発生しな 、のでェピタキシャル層 の抵抗率が低下しな!、シリコンゥエーハを製造できる。
上記の研磨方法を実施する研磨装置については特に限定されな!、が、例えば以 下に説明する本発明の研磨装置を用いて好適に実施できる。
[0035] 図 2は、本発明に係る円板状ワークの研磨装置を示す概略図である。
この研磨装置 1は、外側から内側にかけて同心円状に直線状に傾斜した面を有し、 該面に研磨布 2が装着された回転体 3を備えるものである。該面は直線状に限らず、 円弧状、放物線状等のように曲線状に傾斜したものでもよい。回転体 3はモーター 4 により駆動軸 4aを介して回転駆動される。また、ワーク保持具 6を備え、これによつて シリコンゥエーハ等の円板状ワーク 7を保持して、ワーク 7の外周部を研磨布 2に押圧 する。この研磨布 2は、主としてワークの面取り部を研磨する面取り研磨部 2aと、主と してワークの裏面を研磨する裏面研磨部 2bとからなる。
[0036] そして、この研磨布 2は、面取り研磨部 2aのワーク 7の面取り部との接触点 Aにおけ る接平面と回転軸とのなす角度（ a )が 40°から 70°の範囲にあり、かつ裏面研磨部 2 bのワーク裏面との接触面と回転軸とのなす角度（ β )が 90°から 110°の範囲になる ように、回転体 3に装着されている。角度 α、 j8は、具体的には図 2に示すような角度 であって、ここでは回転軸である駆動軸 4aと平行に引かれた点線に対する角度とし て示されている。角度 α、 βが上記の範囲であれば、ワーク 7の裏面側の面取り面 52 aの全領域にわたって充分な研磨ができるし、裏面外周部の最外周部から少なくとも 2mm内側までの領域についても全領域にわたって充分な研磨ができる。
[0037] このように研磨布 2を回転体 3に装着するには、通常は面取り部と接触していない研 磨布 2の上側の部分を、例えば折り曲げ治具部 5により一定角度内側に傾斜させるこ とにより可能であり、この折り曲げた部分を裏面研磨部 2bとしてワーク 7の裏面外周 部と接触するようにできる。折り曲げの角度は、研磨部が上記に規定する角度となる ようにワークの面取り部の形状を考慮し決定する。また折り曲げの際に、研磨布をそ の角度になるように直線状に折り曲げてもいいし、なだらかな曲線状にしてもよい。面 取り研磨部 2aの長さは、ワーク 7の大きさや面取り部の形状等に応じて適宜決定でき る。また裏面研磨部 2bの長さは、ワーク 7の大きさや研磨する裏面外周部の幅 (例え ば 2mm以上)等に応じて適宜決定できる。また研磨布の硬さや厚さ等はワーク 7の 特性や研磨用途に応じて適宜選択できる。
[0038] ワーク保持具 6は不図示の真空ポンプに連結されており、真空吸着によってワーク 7を保持する。そしてワーク保持具 6に保持されたワーク 7の主表面が回転体 3の回転 軸に垂直となる状態で、ワーク 7の外周部および面取り部を全周にわたって研磨布 2 にエアシリンダ等によって適当な加重で押圧させる。そして所定の研磨剤を供給しな 力 Sら回転体 3および円板状ワーク 7を所定の回転数で所定の時間だけ押圧しながら 回転させることで、ワーク 7の面取り部及び外周部を研磨することができる。
[0039] この研磨装置は、円板状ワークの裏面と面取り部を同時に研磨する用途であれば、 生産性高く研磨ができるという効果が得られるので、特に制限無く用いることができる 。そして特に、円板状ワークがシリコンゥエーハであれば、シリコンゥエーハの裏面外 周部の酸ィ匕膜の研磨と裏面側面取り面の酸ィ匕膜の研磨による除去が同時にできる 生産性の高い研磨装置となる。また特に、研磨布の角度を所定の角度とすることによ り、シリコンゥエーハの裏面外周部の酸ィ匕膜を、裏面最外周部から少なくとも 2mm内 側から外側に向かって酸ィ匕膜の厚さが薄くなるように研磨することができ、パーテイク ルがゥエーハ表面に付着せず、ェピタキシャル成長時のオートドーピングも起こらな Vヽシリコンゥエーハを研磨できる研磨装置となる。
[0040] 以下に本発明の実施例をあげてさらに具体的に説明する力 本発明はこれらに限 定されるものではない。
(実施例 1)
図 2に示すような本発明の研磨装置を使って、チヨクラルスキー法で製造されたもの であって裏面および面取り部に酸ィ匕膜が形成された直径 300mmのシリコンゥエー ハ（P型 0. 01 Ω · cm：く 100 > )の裏面外周部および面取り部の酸化膜 (厚さ： 350 nm)を以下の条件で研磨した。
(研磨条件）
研磨布： Suba400 (口デール社製）、ァスカー C硬度 61、厚さ 1. 27mm 研磨布の角度 α : 70° β : 90°
研磨加重： 18kgf 研磨剤：エッジミラー V (フジミインコーポレーテッド社製）
回転体回転数： 600rpm
研磨時間： 45sec
上記条件で裏面外周部と裏面側の面取り面の研磨を行い、その後ゥエーハ表裏面 を逆にして保持具に吸着した後、表面側面取り面を研磨した。面取り部外周面の研 磨は円筒パフを用いて行なった。
[0041] (実施例 2、 3)
研磨加重を 12kgf (実施例 2)、 6kgf (実施例 3)とし、研磨時間を 30sec (実施例 2) 、 20sec (実施例 3)とした以外は実施例 1と同様な条件で研磨を行った。
[0042] (比較例 1)
次に図 3に示すような従来の研磨装置を用いて実施例 1と同じシリコンゥエーハを 以下の条件で研磨を行った。
(研磨条件）
研磨布： Suba400 (口デール社製）、ァスカー C硬度 61、厚さ 1. 27mm
研磨加重： 2kgf
研磨剤：エッジミラー V (フジミインコーポレーテッド社製）
回転体回転数： 800rpm
研磨時間： 360sec
ステージ傾斜角度 0 : 55°
上記研磨条件で裏面側面取り面を研磨し、その後ゥエーハ表裏面を逆にして保持 具に吸着した後、表面側面取り面を研磨した。
[0043] (比較例 2)
次に、図 4に示すような研磨布に裏面研磨部がない従来の研磨装置を用いた以外 は、実施例 1と同様のシリコンゥエーハを同様の条件で研磨を行った。 [0044] (比較例 3)
図 5に示すような方法を用い、実施例 1と同様のシリコンゥエーハを直径 297mmで 厚さ lmmの塩ィ匕ビ二ル製スぺーサ一を介してスタックし、 5%フッ酸溶液に 3分間浸 漬して面取り部の酸ィ匕膜を除去した。
[0045] そして、上記実施例 1〜3及び比較例 1〜3の処理を行ったシリコンゥエーハの表面 にェピタキシャル法によりシリコンの薄膜を成長させた。
そして、これらのシリコンゥエーハの裏面外周部の酸ィ匕膜厚さを、干渉縞方式膜厚 測定器 (TFM120 :オーク製作所社製）により測定した。その結果を図 7に示す。 図 7から明らかなように、実施例 1〜3においては、研磨によりゥヱーハの裏面最外 周部からの距離が少なくとも 2mm程度（実施例 1においては 3mm程度）の位置から 外側に向力つてなだらかに酸ィ匕膜厚さが減少しており、裏面最外周部においては元 の酸化膜厚 (350nm)力 50nm以上厚さが減少して!/、る。
また、比較例 1および 2においては、研磨により裏面最外周部からの距離が約 lmm 程度の位置力 外側のみで酸ィ匕膜厚がわずかに減少しているだけであり、裏面最外 周部の厚みの減少量も 50nm未満となっている。また、比較例 3においては、裏面最 外周部からの距離が 1. 5mmの位置まで完全に酸ィ匕膜が除去されている。
[0046] 次に各ゥエーハをロボット搬送機で 5回搬送した後、パーティクルカウンター (LS65 00 :日立電子エンジニアリング社製)でゥエーハ表面のパーティクルを測定した。そ の結果を図 8に示す。図 8から明らかなように、比較例 1及び 2は比較例 3及び実施例 1〜3のゥエーハに比べて格段にパーティクル数が多いことが判る。
[0047] 次に、シリコン薄膜をェピタキシャル成長させたゥヱーハ表面外周部の抵抗率を、 S R測定器 (SSM社製)を用いて測定した。その結果を図 9に示す。図 9から明らかなよ うに、比較例 3ではオートドーピングによると考えられる抵抗率の低下が見られた。 すなわち、本発明に従う実施例 1〜3のシリコンゥヱーハは、表面に付着するパーテ イタルが著しく少なぐまたオートドーピングによるェピタキシャル層の抵抗率の低下も 見られな!/ヽことが確認された。
[0048] (実施例 4〜5、比較例 4〜6) 次に本発明の研磨装置の効果を確認するため、以下のように研磨布に係る角度 α j8を変えて研磨を行った。角度以外は実施例 1と同じ研磨条件である。 比較例 4 : 30 β : 90
実施例 4 a : 40 β : 90
比較例 5 a : 80 β : 90
比較例 6 a : 70 β : 120
実施例 5 a : 70 β : 110
このように研磨した各々のゥ ハをロボット搬送機で 5回搬送を行った後、面取り 部および裏面外周部の酸ィ匕膜厚さを干渉縞方式膜厚測定器 (TFM120)により測 定した。さらにパーティクルカウンター（LS6500)でゥ ハ表面のパーティクルを 測定した。これらの結果を表 1に示す。
[0049] [表 1]
Figure imgf000017_0001
表 1に示す結果から、本発明に従い研磨布に係る角度 OC βを規定した研磨装置 によりゥヱーハを研磨すれは、面取り部における酸ィ匕膜の除去、裏面外周部の研磨 が充分に行なわれ、パーティクルの発生が著しく少な 、ものができることがわかる。
[0051] なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は単な る例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一 な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技 術的範囲に包含される。

Claims

請求の範囲
[1] 裏面側に酸ィ匕膜が形成されたシリコンゥ ーハの研磨方法であって、少なくとも、前 記シリコンゥエーハの面取り部の酸化膜を除去するとともに、該ゥエーハの裏面外周 部の酸ィ匕膜を、該ゥ ーハ裏面の最外周部から少なくとも 2mm内側力 外側に向か つて酸ィ匕膜の厚さが薄くなるように研磨することを特徴とするシリコンゥエーハの研磨 方法。
[2] 請求項 1に記載の研磨方法にぉ 、て、前記ゥエーハ裏面の最外周部の酸ィ匕膜を 5 Onm以上研磨することを特徴とするシリコンゥエーハの研磨方法。
[3] 請求項 1又は請求項 2に記載の研磨方法において、前記ゥエーハの面取り部の酸 化膜除去と裏面外周部の酸ィ匕膜研磨とを同時に行なうことを特徴とするシリコンゥェ ーハの研磨方法。
[4] 請求項 1乃至請求項 3のいずれか一項に記載の研磨方法において、さらに、前記 ゥエーハの面取り部の表面側面取り面及び外周面の酸化膜を除去する工程を有す ることを特徴とするシリコンゥエーハの研磨方法。
[5] 請求項 1乃至請求項 4のいずれか一項に記載の研磨方法によって、前記面取り部 の酸ィ匕膜の除去及び裏面外周部の酸ィ匕膜の研磨を行なった後、前記ゥエーハの表 面にェピタキシャル成長を行なうことを特徴とするシリコンゥエーハの製造方法。
[6] 少なくとも、外側から内側にかけて同心円状に曲線状又は直線状に傾斜した面を 有し、該面に研磨布が装着された回転体と、該回転体を回転駆動する駆動手段と、 円板状ワークを保持して該ワークの外周部を前記研磨布に押圧するワーク保持具と を備える円板状ワークの研磨装置であって、前記研磨布は、前記ワークの面取り部を 研磨する面取り研磨部と前記ワークの裏面を研磨する裏面研磨部とからなり、前記面 取り研磨部の前記ワーク面取り部との接触点における接平面と回転軸とのなす角度（ a )が 40°力 70°の範囲にあり、かつ前記裏面研磨部の前記ワーク裏面との接触面 と回転軸とのなす角度（ β )が 90°から 1 10°の範囲になるように、前記回転体に装着 されて 、るものであることを特徴とする円板状ワークの研磨装置。
[7] 請求項 6に記載の研磨装置において、前記円板状ワークはシリコンゥエーハである ことを特徴とする円板状ワークの研磨装置。
[8] 裏面に酸ィ匕膜が形成されたシリコンゥエーハであって、少なくとも、該ゥエーハ裏面 の最外周部力も少なくとも 2mm内側までの裏面外周部において、内側から外側に向 力つて前記酸ィ匕膜の厚さが薄くなつているものであることを特徴とするシリコンゥエー
[9] 請求項 8に記載のシリコンゥエーハにおいて、該ゥエーハ裏面の最外周部の酸ィ匕 膜の厚さが、該ゥエーハ裏面の中央部の酸ィ匕膜の厚さに比べて 50nm以上薄いこと を特徴とするシリコンゥエーハ。 請求項 8又は請求項 9に記載のシリコンゥエーハにおいて、該ゥ
タキシャル層が形成されたものであることを特徴とするシリコンゥェ
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