研磨完的研磨对象物的制造方法及研磨用组合物试剂盒

摘要

本发明课题在于，提供一种能够显著降低研磨对象物表面的雾度水平，而且明显减少缺陷的研磨完的研磨对象物的制造方法。提供一种研磨完的研磨对象物的制造方法，其包括如下的工序：双面研磨工序，使用包含平均一次粒径为40nm以上的第1磨粒和含氮水溶性高分子的双面研磨用组合物对研磨对象物进行双面研磨，得到双面研磨完的研磨对象物；单面研磨工序，使用包含平均一次粒径为40nm以下的第2磨粒和水溶性高分子的单面研磨用组合物对前述双面研磨完的研磨对象物进行单面研磨；前述第1磨粒的平均一次粒径(A)相对于前述第2磨粒的平均一次粒径(B)的比(A)/(B)超过1且为2.5以下。

说明书

技术领域

本发明涉及研磨完的研磨对象物的制造方法及研磨用组合物试剂盒。

背景技术

对于例如硅、铝、镍、钨、铜、钽、钛、不锈钢等金属或半导体、或它们的合金；石英玻 璃、铝硅酸盐玻璃、玻璃状碳等玻璃状物质；氧化铝、二氧化硅、蓝宝石、氮化硅、氮化钽、碳 化钛等陶瓷材料；碳化硅、氮化镓、砷化镓等化合物半导体晶圆材料；聚酰亚胺树脂等树脂 材料；等，由于平坦化等各种要求而被研磨，并被应用于各种领域中。

其中，为了制作集成电路等半导体元件，为了制作具有平坦且没有伤痕、杂质的高 品质的镜面的镜面晶圆，正在对研磨硅晶圆的技术进行各种研究。

硅晶圆等半导体晶圆的研磨工序有时分为预研磨和精研磨的至少两阶段进行。在 预研磨中，出于平坦化和改善表面粗糙度的目的进行粗研磨，出于改善雾度(起雾)、去除研 磨缺陷的目的进行精研磨。

对于这样的多段研磨，在专利文献1中着眼于如下的方面：若以前段的研磨工序中 使用的研磨用组合物中的磨粒在研磨结束后残留在晶圆表面的状态进行接着的研磨工序， 则在接着的研磨工序会产生由残留的磨粒引起的、在晶圆表面产生划痕等研磨引起的缺陷 的问题，公开了如下的研磨用组合物：(1)含有的磨粒(精研前磨粒)的粒径为前述精研2段 前研磨工序中使用的研磨用组合物中的磨粒(精研2段前研磨磨粒)的粒径以上、(2)前述精 研前研磨磨粒的浓度为前述精研2段前研磨工序中使用的研磨用组合物的精研2段前研磨 磨粒的浓度以下，并公开了想要得到可适应设备的高集成化的具有高表面品质的半导体晶 圆的技术。

然而，在晶圆加工的过程中在半导体晶圆的表面产生的雾度不仅影响半导体器件 的电特性和成品率，还会成为在用微粒计数器对附着在晶圆表面的微粒进行测量时使其检 测限降低的主要因素。在伴着半导体设备的高性能化和高集成密度化，对半导体晶圆所要 求的品质变得越来越严格的现在，通过使用以往的研磨用组合物进行精密研磨而制造的方 法得到的半导体晶圆的表面的雾度水平逐渐变得不充足。此外，随着半导体器件的设计规 则的细线化，对于作为在使用研磨用组合物进行了研磨后的晶圆表面所观察到的缺陷之一 的LLS(局部光散射(LocalizedLightScatters))，其影响半导体器件的性能，这也同样使 得要求更高品质的物质。

对于这点，即使是在用专利文献1公开的研磨方法进行研磨的情况下，也不能降低 雾度，而且也不能充分地去除缺陷。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-165909号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明是鉴于这样的实际情况而作出的，其目的在于，提供能够显著降低研磨对 象物表面的雾度水平，而且明显减少缺陷的研磨完的研磨对象物的制造方法及其中可使用 的研磨用组合物试剂盒。

用于解决问题的方案

本发明人等进行了深入研究，结果发现，着眼于双面研磨中使用的双面研磨用组 合物和单面研磨中使用的单面研磨用组合物的组成，使双面研磨中使用的磨粒的粒径相对 较大，不仅如此，还设定双面研磨中使用的磨粒的粒径的最小值和单面研磨中使用的磨粒 的粒径的最大值，而且，并非徒然使双面研磨中使用的磨粒的粒径大于单面研磨中使用的 磨粒的粒径，而是想办法设定为特定的范围，进而特别是使双面研磨中使用的高分子为特 定物质，由此能够解决上述课题，从而完成了本发明。

即，本发明通过提供如下的研磨完的研磨对象物的制造方法来解决上述课题，其 包括如下的工序：双面研磨工序，使用包含平均一次粒径为40nm以上的第1磨粒和含氮水溶 性高分子的双面研磨用组合物对研磨对象物进行双面研磨，得到双面研磨完的研磨对象 物；单面研磨工序，使用包含平均一次粒径为40nm以下的第2磨粒和水溶性高分子的单面研 磨用组合物对前述双面研磨完的研磨对象物进行单面研磨；前述第1磨粒的平均一次粒径 (A)相对于前述第2磨粒的平均一次粒径(B)的比(A)/(B)超过1且为2.5以下。

此外，本发明还通过提供如下的研磨用组合物试剂盒来解决上述课题，其包含：双 面研磨中使用的平均一次粒径为40nm以上的第1磨粒、双面研磨中使用的含氮水溶性高分 子、单面研磨中使用的平均一次粒径为40nm以下的第2磨粒、以及单面研磨中使用的水溶性 高分子，前述第1磨粒的平均一次粒径(A)相对于前述第2磨粒的平均一次粒径(B)的比(A)/ (B)超过1且为2.5以下。

发明的效果

根据本发明，可以提供尤其能够显著降低研磨对象物表面的雾度水平，而且明显 减少缺陷的研磨完的研磨对象物的制造方法及其中可用的研磨用组合物试剂盒。此外作为 本发明的另一效果，可以提供能够降低激光标识高度、改善表示晶圆边缘部局部平坦度的 ESFQR的数值的、研磨完的研磨对象物的制造方法和其中可使用的研磨用组合物试剂盒。

附图说明

图1是示出在使用单面研磨用组合物的研磨时使用的单面研磨装置的一个实施方 式的立体图。

图2是示出在使用双面研磨用组合物的研磨时使用的双面研磨装置的一个实施方 式的立体图。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是，本发明不仅限定于以下的实 施方式。此外，附图的尺寸比率为了方便说明而有所夸张，有时会与实际的比率不同。此外， 在本说明书中，表示范围的“X～Y”是指“X以上且Y以下”，且将“重量”和“质量”、“重量％”和 “质量％”、以及“重量份”和“质量份”作为同义词来处理。此外，只要没有特别指出，操作和 物性等的测定是在室温(20～25℃)/相对湿度40～50％的条件下进行测定。

本发明的第1技术方案为一种研磨完的研磨对象物的制造方法，其包括如下的工 序：双面研磨工序，使用包含平均一次粒径为40nm以上的第1磨粒和含氮水溶性高分子的双 面研磨用组合物对研磨对象物进行双面研磨，得到双面研磨完的研磨对象物；单面研磨工 序，使用包含平均一次粒径为40nm以下的第2磨粒和水溶性高分子的单面研磨用组合物对 前述双面研磨完的研磨对象物进行单面研磨；前述第1磨粒的平均一次粒径(A)相对于前述 第2磨粒的平均一次粒径(B)的比(A)/(B)超过1且为2.5以下。

如上所述，本发明人等发现，通过采用如下特有的构成，即：着眼于双面研磨中使 用的双面研磨用组合物和单面研磨中使用的单面研磨用组合物的组成，使双面研磨中使用 的磨粒的粒径相对较大，此外，还设定双面研磨中使用的磨粒的粒径的最小值和单面研磨 中使用的磨粒的粒径的最大值，而且，并非徒然使双面研磨中使用的磨粒的粒径大于单面 研磨中使用的磨粒的粒径，进而特别是使双面研磨中使用的高分子为特定物质，由此能够 显著降低研磨对象物表面的雾度水平，此外，能够明显减少缺陷。

对本发明的第1技术方案的制造方法中使用的研磨对象物没有特别限制，为硅、 铝、镍、钨、铜、钽、钛、不锈钢等金属或半导体晶圆、或它们的合金；石英玻璃、铝硅酸盐玻 璃、玻璃状碳等玻璃状物质；氧化铝、二氧化硅、蓝宝石、氮化硅、氮化钽、碳化钛等陶瓷材 料；碳化硅、氮化镓、砷化镓等化合物半导体晶圆材料；聚酰亚胺树脂等树脂材料；等。此外， 对研磨对象物的形状也没有特别限制。例如，可优选应用于板状、多面体状等具有平面的研 磨对象物的研磨。通过对这样的研磨对象物进行研磨，可以制造能够显著降低雾度水平，而 且明显减少缺陷的研磨完的研磨对象物。也可以是由其中多种材质构成的研磨对象物。其 中，研磨对象物优选为半导体晶圆，特别优选的是，对于具备包含单晶硅或多晶硅的表面的 研磨对象物的研磨，本发明的第1技术方案的制造方法是适合的。

因此，以下，作为本发明的第1技术方案的一个实施方式，主要对研磨对象物是硅 晶圆的方式进行说明。当然，研磨对象物不限定于硅晶圆，可以使用上述中列举的物质。

本发明的第1技术方案的制造方法中使用的硅晶圆可以是p型，也可以是n型。此 外，作为硅晶圆的晶体取向，也没有特别限制，可以是<100>、<110>、<111>中的任一种。此 外，对硅晶圆的电阻率也没有特别限制。此外，硅晶圆的厚度例如为600～1000μm，没有特别 限定。在本发明的第1技术方案的制造方法中，对于200mm、300mm、450mm等各种口径的晶圆 均可适应。特别是，在本发明的第1技术方案的制造方法中，由于必须包含双面研磨工序，因 此也可以适用于例如300mm、450mm这样的大口径的晶圆。当然，也可以使用除这些以外的口 径的晶圆。

接着，对硅晶圆的加工工艺进行说明，即，将硅单晶铸锭切片，制作硅晶圆(切片工 序)。然后，进行硅晶圆的边缘部的倒角(斜角工序)。然后，通过抛光对晶圆表面进行粗研 磨，调整为规定的外形(抛光工序)。进而通过抛光将变质的硅晶圆的表层去除(去除晶圆的 加工变质层)，对硅晶圆进行蚀刻(蚀刻工序)。蚀刻之后，对硅晶圆的边缘和表面(双面或单 面)进行研磨(研磨工序)，然后清洗硅晶圆(清洗工序)。也有时会在研磨工序和研磨工序之 间、或研磨工序和清洗工序之间进行硅晶圆的冲洗(冲洗工序)。

本发明的第1技术方案的制造方法在该一系列的工艺中，在制造由研磨工序制作 的研磨完的研磨对象物的方面具有特征。在本实施方式的研磨工序中，使硅晶圆的表面(双 面或单面)和研磨垫接触，边对该接触部分供给研磨用组合物(双面研磨用组合物·单面研 磨用组合物)，边使晶圆的表面和研磨垫相对滑动，由此对晶圆的表面进行研磨。需要说明 的是，在本发明的第1技术方案的优选的实施方式中，将双面研磨工序作为粗研磨工序(预 研磨工序)，将单面研磨工序作为精研磨工序。此外，在本发明的第1技术方案的优选的实施 方式中，将双面研磨工序和单面研磨工序分别进行1次(以下详细说明的、本发明的第1技术 方案的实施方式1)。此外，在本发明的第1技术方案的优选的实施方式中，将双面研磨工序 进行1次、将单面研磨工序进行2次(以下详细说明的、本发明的第1技术方案的实施方式2)。 此外，作为本发明的第1技术方案的实施方式2的变形例，将双面研磨工序也进行多次、将单 面研磨工序进行3次以上。此外，在本发明的第1技术方案的优选的实施方式中，每当各阶段 结束时(即，双面研磨工序后、单面研磨工序后、多次进行单面研磨工序时为各工序后、或多 次进行双面研磨工序时为各工序后)，出于更换研磨用组合物、去除研磨屑、保护晶圆表面 的目的，对硅晶圆进行冲洗工序。

接着，进行关于研磨装置的说明。图1是示出在使用单面研磨用组合物的研磨时使 用的单面研磨装置的立体图。该单面研磨装置也可以在使用冲洗用组合物的冲洗工序时使 用。如图1所示，单面研磨装置11具备上表面贴附有研磨垫14的圆板状的旋转平板12。旋转 平板12设置为相对于沿图1的箭头13a方向旋转的第1轴13可以一体旋转。在旋转平板12的 上方设置有至少一个晶圆保持件15。晶圆保持件15设置为相对于沿图1的箭头16a方向旋转 的第2轴16可以一体旋转。在晶圆保持件15的底面，隔着陶瓷板17和未图示的氨基甲酸酯 片，以可拆卸的方式安装有具有晶圆保持孔18的晶圆保持板19。单面研磨装置11还可以具 备研磨用组合物供给机21和未图示的冲洗用组合物供给机。研磨用组合物供给机21通过喷 嘴21a排出单面研磨用组合物，也可以从未图示的冲洗用组合物供给机通过未图示的喷嘴 排出冲洗用组合物。不具备未图示的冲洗用组合物供给机和喷嘴的单面研磨装置11的研磨 用组合物供给机21也可以通过喷嘴21a排出冲洗用组合物。

在对硅晶圆进行研磨时，如图1所示，研磨用组合物供给机21配置在旋转平板12的 上方。需要研磨的硅晶圆被吸引在晶圆保持孔18内并被晶圆保持件15保持。首先，开始晶圆 保持件15和旋转平板12的旋转，从研磨用组合物供给机21排出单面研磨用组合物并将单面 研磨用组合物供给至研磨垫14上。然后，为了将硅晶圆按压在研磨垫14上，使晶圆保持件15 向旋转平板12(在下述中说明的双面研磨装置22中也称为下平板23)移动。由此，与研磨垫 14接触的硅晶圆的单面被研磨。对研磨垫没有别限定，可以使用聚氨酯型、无纺布型、绒面 革型等。

此外，通过再准备一个贴附有研磨垫的圆板状的旋转平板，能够将图1所示的单面 研磨装置作为对硅晶圆的双面进行研磨的双面研磨装置来利用。图2是示出在使用双面研 磨用组合物的研磨时使用的双面研磨装置的一个实施方式的立体图。

作为本发明的第1技术方案的双面研磨装置的一个实施方式，进一步在上部设置 贴附有研磨垫的圆板状的旋转平板，制成贴附有研磨垫14的上部旋转平板(上平板24)，用 贴附在下平板23的研磨垫14和贴附在上平板24的研磨垫14夹持保持在晶圆保持孔18的硅 晶圆。上部旋转平板具有用于使从研磨用组合物供给机21排出的双面研磨用组合物流出到 下部的双面研磨用组合物用的通流孔(研磨用组合物供给槽26)。上部旋转平板(上平板24) 和下部旋转平板(下平板23)如箭头13a、箭头16a所示那样互相沿反方向旋转，从双面研磨 用组合物供给机21排出双面研磨用组合物，两个研磨垫14边按压硅晶圆的双面边进行旋 转，由此对硅晶圆的双面进行研磨。如图2所示，在双面研磨装置22中，不需要图1中图示的 晶圆保持件15，然而取而代之地需要具有一个晶圆保持孔18的晶圆保持板，将它们整体称 为晶圆保持件或加工承载器25。根据图2所示的方式，每1个保持板放入1片晶圆，具备3个保 持板，但根据其他方式，有时也在1个保持板中放入3片晶圆。本发明使用何种装置均可，对 保持板的数量、一个保持板保持的晶圆的数量也没有特别限制，可以直接使用以往公知的 装置或者进行适宜改良而使用。

旋转速度可以适宜选择，在双面研磨的情况下，通常为10～50rpm左右，适合为15 ～30rpm左右。此时，上部旋转平板和下部旋转平板的旋转速度可以不同，但通常设定为相 对于晶圆相同的相对速度。此外，在单面研磨的情况下，通常为10～100rpm左右，适合为20 ～50rpm左右。若是这样的旋转速度，则能够显著降低硅晶圆表面(双面·单面)的雾度水 平，而且，能够明显减少缺陷，能够降低激光标识高度、改善ESFQR的数值。此外，如上所述， 硅晶圆通常被平板加压。此时的压力可以适宜选择，在双面研磨的情况下，通常优选为5～ 25kPa左右，更优选为10～15kPa左右。此外，在单面研磨的情况下，通常优选为5～25kPa左 右，更优选为10～15kPa左右。若是这样的压力，则能够显著降低硅晶圆表面的雾度水平，而 且，能够明显减少缺陷，能够降低激光标识高度、改善ESFQR的数值。

此外，研磨用组合物(双面研磨用组合物·单面研磨用组合物)的供给速度也可以 根据平板的尺寸适宜选择，若考虑到经济性，则在双面研磨的情况下，双面研磨用组合物的 供给速度通常优选为1～10L/分钟左右，适合为2～5L/分钟左右。在单面研磨的情况下，单 面研磨用组合物的供给速度通常优选为0.1～5L/分钟左右，适合为0.5～2L/分钟左右。通 过这样的供给速度，能够高效地对硅晶圆表面进行研磨，显著降低硅晶圆表面的雾度水平， 而且，能够明显减少缺陷，能够降低激光标识高度、改善ESFQR的数值。此外，作为研磨用组 合物(双面研磨用组合物·单面研磨用组合物)的研磨装置的保持温度，也没有特别限制， 从研磨速度的稳定性、雾度水平的降低这样的观点出发，通常优选为15～40℃左右，更优选 为18～25℃左右。需要说明的是，关于上述研磨条件，仅仅是叙述一个例子，可以脱离上述 的范围，也可以适宜变更设定。

需要说明的是，在对研磨后的硅晶圆进行冲洗时，代替研磨用组合物供给机21，冲 洗用组合物供给机被配置在旋转平板12的上方。也可以将投入研磨用组合物供给机21的研 磨用组合物排出，取而代之地放入冲洗用组合物使用。将单面研磨装置11的运转条件由研 磨用的设定更换为冲洗用的设定后，从冲洗用组合物供给机排出冲洗用组合物并将冲洗用 组合物供给至研磨垫14上。由此，与研磨垫14接触的硅晶圆的面被冲洗。在冲洗工序中，可 以将下一工序中使用的研磨用组合物直接用作冲洗用组合物，也可以将从下一工序的研磨 用组合物中去除了磨粒的组成用作冲洗用组合物。在将研磨用组合物用作冲洗用组合物的 情况下，可以追加或削减研磨用组合物的各构成成分，也可以根据需要用水稀释。

以下，分几个实施方式对本发明的第1技术方案进行说明。

(本发明的第1技术方案的实施方式1)

本发明的第1技术方案的实施方式1中，将如下的工序分别进行1次：双面研磨工 序，使用双面研磨用组合物对硅晶圆进行双面研磨，得到双面研磨完的硅晶圆；单面研磨工 序，使用单面研磨用组合物对前述双面研磨完的硅晶圆进行单面研磨。分别进行1次时，从 能够有效地研磨的方面出发是优选的，此外，从能够降低成本的方面出发也是优选的，从废 液处理的观点出发也优选。

[磨粒]

磨粒具有对研磨对象物的表面进行机械研磨的功能。作为磨粒的具体例，可以举 出由二氧化硅、氧化铝、氧化铈、氧化锆、二氧化钛等金属氧化物形成的颗粒；由碳化硅、碳 酸钙、金刚石等形成的颗粒。磨粒可以单独使用一种，也可以组合使用两种以上。在磨粒中， 优选二氧化硅颗粒，作为二氧化硅颗粒，可以举出胶态二氧化硅、气相二氧化硅等。需要说 明的是，第1磨粒的种类和第2磨粒的种类可以相同，也可以不同，从交叉污染(前一工序对 下一工序的影响)的观点出发优选相同。在第1磨粒的种类和第2磨粒的种类不同的情况下， 可以适宜组合使用。在二氧化硅颗粒中，优选胶态二氧化硅。在使用胶态二氧化硅或气相二 氧化硅的情况下，特别是在使用胶态二氧化硅的情况下，在研磨工序中在研磨对象物的表 面产生的划痕减少。

双面研磨用组合物中的第1磨粒的含量优选为0.1质量％以上，更优选为0.2质 量％以上。此外，单面研磨用组合物中的第2磨粒的含量优选为0.05质量％以上，更优选为 0.1质量％以上。通过磨粒含量的增加，对作为研磨对象的面的研磨速度等表面加工性能提 高。

此外，双面研磨用组合物中的第1磨粒的含量优选为50质量％以下，更优选为45质 量％以下。此外，单面研磨用组合物中的第2磨粒的含量优选为20质量％以下，更优选为15 质量％以下。通过磨粒的含量的减少，研磨用组合物的分散稳定性提高，并且有研磨后的面 的磨粒残渣减少的倾向。需要说明的是，含量的下限特别假定为后述稀释形态的浓度，上限 特别假定为后述浓缩液的浓度。

双面研磨用组合物中使用的第1磨粒的平均一次粒径(A)只要是40nm以上，就没有 特别限制，可以超过40nm，可以为45nm以上或以下、可以为50nm以上或以下，可以为53nm以 上或以下，可以为55nm以上或以下，可以为60nm以上或以下，可以为65nm以上或以下，可以 为70nm以上或以下，可以为80nm以上或以下，可以为85nm以上或以下，可以为90nm以上或以 下，可以为92nm以上或以下。但是，在更希望得到本发明的效果的情况下，优选小于90nm，更 优选小于70nm。

需要说明的是，对于激光标识高度，有使用的磨粒越大则越接近于零的倾向。此 外，将含氮水溶性高分子的含量设定得较多时，激光标识高度有接近零的倾向。

此外，对于ESFQR，有使用的磨粒越明显增大、并且在可发挥磨粒的机械作用的程 度上分散状态越好，精度越高的倾向。通过这样在双面研磨用组合物中使用明显大的磨粒， 尤其能够提高激光标识高度和ESFQR。在本发明中，双面研磨用组合物中使用的第1磨粒的 平均一次粒径(A)为40nm以上，关于所述磨粒的分散，通过含有含氮水溶性高分子来(比不 含有水溶性高分子的情况、含有不含氮的水溶性高分子的情况)提高。

第2磨粒的平均一次粒径(B)只要为40nm以下，就没有特别限制，可以为38nm以下 或以上，可以为35nm以下或以上，可以为32nm以下或以上，可以为30nm以下或以上，可以为 28nm以下或以上，可以为25nm以下或以上，可以为23nm以下或以上。但是，在更希望得到本 发明的效果的情况下，优选小于40nm。通过这样在单面研磨用组合物中使用明显小的磨粒， 尤其能够减少LLS和雾度。

此外，对第2磨粒的含量(浓度)相对于第1磨粒的含量(浓度)的比没有特别限制， 从研磨效率和表面精度的观点出发，例如优选为0.3～8、1～8。

此外，从消除激光标识高度、提高ESFQR的观点出发，双面研磨用组合物中使用的 第1磨粒的平均二次粒径优选为50nm以上，更优选为80nm以上，且优选为250nm以下，更优选 为180nm以下。此外，从减少LLS的观点出发，单面研磨用组合物中使用的第2磨粒的平均二 次粒径更优选为10nm以上，且优选为100nm以下，更优选为70nm以下。

磨粒的平均一次粒径、平均二次粒径的值例如由通过BET法测定的比表面积算出。 磨粒的比表面积的测定例如可以使用MicromeriticsJapan制的“FlowSorbII2300”进 行。

需要说明的是，在本发明的第1技术方案的优选的实施方式中，经双面研磨和单面 研磨后的硅晶圆的37nm以上的LLS个数优选为50个以下，更优选为20个以下，越少越优选。 需要说明的是，本发明的LLS个数为通过实施例中记载的测定方法算出的值。

此外，在本发明的第1技术方案的优选的实施方式中，经双面研磨和单面研磨后的 硅晶圆的雾度(相对值)越小越好，具体而言，为26以下、25以下、24以下、23以下、22以下、21 以下、20以下、19以下。但是，实质的下限为10左右。需要说明的是，雾度(相对值)为通过实 施例中记载的测定方法算出的值。

此外，在本发明的第1技术方案的优选的实施方式中，经双面研磨和单面研磨后的 硅晶圆的激光标识高度优选为50nm以下，更优选为30nm以下。但是，实质的下限为10nm左 右。需要说明的是，激光标识用于对硅晶圆标记ID等，是对硅晶圆的外周部照射激光而形成 凹陷(点)，并将点排列来表示的。激光标识主要被标在相当于硅晶圆的背面外周部的部分， 在用双面研磨机进行研磨的情况下，由于与没有激光标识的部分相比硅发生变质，因此仅 激光标识周边的部分研磨量变少，因此存在容易变凸的问题。在本说明书中将该凸部的高 度称为激光标识高度。需要说明的是，激光标识高度为通过实施例中记载的测定方法算出 的值。

此外，在本发明的第1技术方案的优选的实施方式中，经双面研磨和单面研磨后的 硅晶圆的ESFQR优选为70nm以下，更优选为50nm以下。但是，实质的下限为10nm左右。ESFQR (边缘平整度标准(Edgeflatnessmetric)，基于扇区(Sectorbased)，参考前表面(Front surfacereferenced)，最小二乘拟合参考面(leastsquaresfitreferenceplane)，扇 区的数据范围(Rangeofthedatawithinsector))是指对在晶圆整周的外周部域形成 的扇型区域(扇区)内的SFQR测定的值，ESFQRmax表示晶圆上的整个扇区的ESFQR之中的最 大值，ESFQRmean表示整个扇区的ESFQR的平均值。在本发明中ESFQR是指ESFQRmean的值。本 发明中规定的ESFQR为，用平坦度测定器(KLA-TencorJapanLtd制：WaferSight2)，对在边 缘除外区域(EdgeExclusion、在晶圆上未形成器件的外周部分的宽度)为1mm、以5°间隔将 晶圆整周分割为72份、构成区域(site)的径向的一边的长度为35mm的区域内的SFQR进行测 定的值。SFQR(SiteFrontLeastSquaresRange)为，以在设定的区域内将用最小二乗法 算出的部位内平面作为基准平面，从该平面的+侧(即，将晶圆的表面朝上水平放置时的上 侧)、-侧(该下侧)的最大偏差。需要说明的是，ESFQR也为通过实施例中记载的测定方法算 出的值。

此外，在本发明的第1技术方案的优选的实施方式中，经双面研磨和单面研磨后的 硅晶圆的LLS个数为20个以下的单面研磨的最少研磨量越小越优选，具体而言，为550nm以 下、小于550nm、400nm以下、350nm以下、小于350nm、300nm以下、小于300nm、290nm以下、 270nm以下、250nm以下、230nm以下、210nm以下。但是，实质的下限为200nm左右。

如上述所说明的，在本发明中，第1磨粒的平均一次粒径(A)相对于第2磨粒的平均 一次粒径(B)的比(A)/(B)超过1且为2.5以下。通过为这样的范围，能够有效地对硅晶圆表 面进行研磨、显著降低硅晶圆表面的雾度水平，而且，能够明显减少缺陷，能够降低激光标 识高度、改善ESFQR的数值。

(A)/(B)只要超过1且为2.5以下即可，优选为1.6以上且小于2.3，更优选超过1.8 且为2.2以下，进一步优选为1.9以上且2.2以下，此时，(B)的粒径优选为小于40nm，更优选 小于35nm。通过为这样的值，能够特别减少LLS个数、也特别降低雾度(相对值)、特别降低激 光标识高度，特别改善ESFQR、上述的最少研磨量也特别少即可、研磨速度快。

在经过预研磨工序，在精研磨工序中进行研磨作业的情况下，即使将各个工序单 独最优化，也不能进行在两工序的一系列的研磨工艺整体中的最优化，因此有在一部份工 序中选择不恰当的研磨浆料的担心。具体而言，在预研磨工序中重视以ESFQR为代表的研磨 后表面的平坦性、研磨速度，在精研磨工序中重视LLS个数等缺陷的产生等。但是，在各工序 的研磨浆料之间发生不相配，不能更进一步减少LLS个数等的缺陷产生。因此，优选的是，不 仅(A)>(B)，且作为预研磨工序和精研磨工序的研磨效果的平衡的(A)/(B)也为一定的条件 范围。

在本发明的第1技术方案的制造方法中，在进行双面研磨时的双面研磨用组合物 中含有含氮水溶性高分子、且在进行单面研磨时的单面研磨用组合物中含有水溶性高分子 也是特征之一。特别是，通过使进行双面研磨时的双面研磨用组合物中含有含氮水溶性高 分子，能够减少LLS的个数。此外，能够降低激光标识高度，改善ESFQR。

[含氮水溶性高分子]

双面研磨用组合物中的含氮水溶性高分子具有维持从研磨对象物的中央到端部 的平坦性的作用。作为含氮水溶性高分子，只要是单体单元中具有1个以上氮原子的水溶性 高分子或侧链的一部分具有1个以上氮原子的水溶性高分子，就没有特别限定，例如可以使 用胺、亚胺、酰胺、酰亚胺、碳二亚胺、酰肼、氨基甲酸酯化合物等，可以是链状、环状、伯、仲、 叔中的任意种。此外，也可以是具有以氮原子为阳离子形成的盐结构的含氮水溶性高分子。 此外，可以使用主链含有氮原子的聚合物和侧链官能团(侧基)具有氮原子的聚合物中的任 意种。双面研磨用组合物中的含氮水溶性高分子可以是1种，也可以组合使用2种以上，从制 造成本的观点出发，优选为1种。

作为具有盐结构的含氮水溶性高分子，例如可以举出季铵盐。作为含氮水溶性高 分子，例如可以举出水溶性尼龙等缩聚系聚酰胺；水溶性聚酯等缩聚系聚酯、加聚系聚胺、 加聚系聚亚胺、加聚系(甲基)丙烯酰胺、烷基主链的至少一部分具有氮原子的水溶性高分 子、侧链的至少一部分具有氮原子的水溶性高分子等。需要说明的是，侧链具有氮原子的水 溶性高分子也包括侧链具有季氮的水溶性高分子。作为加聚系的含氮水溶性高分子的具体 例，选自由聚乙烯基咪唑、聚乙烯基咔唑、聚乙烯基吡咯烷酮、聚N-乙烯基甲酰胺、聚乙烯基 己内酰胺、以及聚乙烯基哌啶组成的组。此外，含氮水溶性高分子也可以是部分具有乙烯醇 结构、甲基丙烯酸结构、乙烯基磺酸结构、乙烯醇羧酸酯结构、氧化烯结构等具有亲水性的 结构的水溶性高分子。此外，也可以是具有它们的二嵌段型、三嵌段型、无规型、交替型之类 的多种结构的聚合物。含氮水溶性高分子可以是分子中的一部分或全部具有阳离子、具有 阴离子、具有阴离子和阳离子二者、具有非离子的任意种。这些含氮水溶性高分子可以单独 使用一种，也可以组合使用两种以上。

作为主链含有氮原子的聚合物的例子，可以举出N-酰基亚烷基亚胺型单体的均聚 物和共聚物。作为N-酰基亚烷基亚胺型单体的具体例，可以举出N-乙酰基亚乙基亚胺、N-丙 酰基亚乙基亚胺等。

作为侧基具有氮原子的聚合物，例如可以举出含有N-(甲基)丙烯酰基型单体单元 的聚合物、含有N-乙烯基型单体单元的聚合物等。此处“(甲基)丙烯酰基”是指包括丙烯酰 基和甲基丙烯酰基的意思。例如可以采用N-(甲基)丙烯酰基吗啉的均聚物和共聚物、N-乙 烯基吡咯烷酮的均聚物和共聚物等。需要说明的是，本说明书中所谓共聚物在没有特别记 载的情况下，是指包括无规共聚物、交替共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物等各种共聚物的 意思。

含氮水溶性高分子之中，从减少LLS的个数、降低激光标识高度、改善ESFQR的观点 看，优选为选自由聚乙烯基哌啶酮、聚乙烯基咪唑、聚乙烯基咔唑、结构的一部分中含有聚 乙烯基吡咯烷酮的共聚物、聚乙烯基吡咯烷酮、聚N-乙烯基甲酰胺、结构的一部分中含有聚 乙烯基己内酰胺的共聚物、聚乙烯基己内酰胺、以及聚乙烯基哌啶组成的组，从晶圆表面保 护膜的形成能力的观点出发，优选为选自由聚乙烯基吡咯烷酮、聚N-乙烯基甲酰胺组成的 组。

双面研磨用组合物中的含氮水溶性高分子的重均分子量以聚氧化乙烯换算优选 为2000～250000左右，更优选为3000～200000左右，进一步优选为4000～150000左右。通过 为这样的范围，容易发挥本发明所期望的效果。

双面研磨用组合物中的含氮水溶性高分子化合物的含量优选为0.001～0.03质 量％，更优选为0.002～0.02质量％，进一步优选为0.005～0.02质量％，特别优选0.005～ 0.01质量％。通过为这样的范围，容易发挥本发明所期望的效果。

需要说明的是，所述范围特别假定为后述浓缩液的浓度。

[水溶性高分子]

水溶性高分子具有提高被研磨面的湿润性的功能。单面研磨用组合物中含有的水 溶性高分子可以是1种，也可以组合使用2种以上，从制造成本的观点出发，优选为1种或2 种。

作为水溶性高分子，可以使用分子中具有选自阳离子基团、阴离子基团和非离子 基团中的至少一种官能团的水溶性高分子。作为具体的水溶性高分子，可以举出分子中含 有羟基、羧基、酰氧基、磺基、季铵结构、杂环结构、乙烯基结构、聚氧化烯结构等的水溶性高 分子。从减少聚集物、提高清洗性等观点出发，可优选采用非离子性的水溶性高分子。作为 适当的例子，可以例示含有氧化烯单元的聚合物、含有氮原子的聚合物(上述中说明的含氮 水溶性高分子)、聚乙烯醇(皂化度70摩尔％以上的聚乙烯醇)、纤维素衍生物等。

作为含有氧化烯单元的聚合物的例子，可以举出聚氧化乙烯(PEO)、氧化乙烯(EO) 和氧化丙烯(PO)的嵌段共聚物、EO和PO的无规共聚物等。EO和PO的嵌段共聚物可以是包含 聚氧化乙烯(PEO)嵌段和聚氧化丙烯(PPO)嵌段的二嵌段体、三嵌段体等。在上述三嵌段体 中包括PEO-PPO-PEO型三嵌段体和PPO-PEO-PPO型三嵌段体。通常更优选为PEO-PPO-PEO型 三嵌段体。在EO和PO的嵌段共聚物或无规共聚物中，从在水中的溶解性、清洗性等观点出 发，构成该共聚物的EO和PO的摩尔比(EO/PO)优选大于1，更优选为2以上，进一步优选为3以 上(例如5以上)。

更具体而言，可以举出纤维素衍生物、聚(N-酰基亚烷基亚胺)等亚胺衍生物、聚乙 烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、结构的一部分中含有聚乙烯基吡咯烷酮的共聚物、聚乙烯基己内 酰胺、结构的一部分中含有聚乙烯基己内酰胺的共聚物、聚氧乙烯、含有氧化烯单元的聚合 物、具有它们的二嵌段型、三嵌段型、无规型、交替型之类的多种结构的聚合物、聚醚改性有 机硅等。

其中，从赋予亲水性的功能良好的观点出发，纤维素衍生物、聚乙烯醇、聚乙烯基 吡咯烷酮、或含有氧化烯单元的聚合物是适合的。作为纤维素衍生物的具体例，可以举出羟 乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟乙基甲基纤维素、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、甲基纤维 素、乙基纤维素、乙基羟基乙基纤维素、羧甲基纤维素等纤维素衍生物及支链淀粉。纤维素 衍生物之中，从对研磨后的面赋予湿润性的能力高、具有良好清洗性的方面出发，优选羟乙 基纤维素。此外，作为单面研磨用组合物中含有的水溶性高分子，通过组合聚乙烯基吡咯烷 酮和纤维素衍生物，能够抑制研磨用组合物中的聚集物，因此具有减少LLS的个数、降低雾 度、降低激光标识高度、改善ESFQR的效果。

单面研磨用组合物中的水溶性高分子的重均分子量以聚氧化乙烯换算优选为 20000～400000左右，更优选为30000～350000左右，进一步优选为40000～300000左右。通 过为这样的范围，容易发挥本发明所期望的效果。

单面研磨用组合物中的水溶性高分子化合物的含量优选为0.05质量％以上，更优 选为0.08质量％以上，进一步优选为0.1质量％以上，此外，优选为1.0质量％以下，更优选 为0.7质量％以下，进一步优选为0.5质量％以下。通过为这样的范围，容易发挥本发明所期 望的效果。

需要说明的是，所述范围特别假定为后述浓缩液的浓度。

需要说明的是，从研磨对象物的表面保护的观点出发，前述单面研磨用组合物中 的水溶性高分子的浓度优选比前述双面研磨用组合物中的含氮水溶性高分子的浓度高。对 此时的比率也没有特别限制，优选为10倍以上，更优选为20倍以上，进一步优选为50倍以 上，而且优选为1000倍以下，更优选为200倍以下，进一步优选为100倍以下。通过为这样的 范围，能够高效地对研磨对象物表面进行研磨、显著降低研磨对象物表面的雾度水平，而 且，能够明显减少缺陷，降低激光标识高度、改善ESFQR的数值。

本发明的第1技术方案的制造方法中使用的双面研磨用组合物·单面研磨用组合 物优选除了上述中说明的物质以外，还包含水、碱性化合物、表面活性剂或螯合剂等第三成 分。

[水]

研磨用组合物(双面研磨用组合物·单面研磨用组合物)中的水具有使其他成分 溶解或者分散的功能。对于水，为了尽量避免阻碍其他成分的作用，优选过渡金属离子的总 含量为100ppb以下。例如，可以通过利用离子交换树脂的杂质离子的去除、利用过滤器的杂 质的去除、蒸馏等操作来提高水的纯度。具体而言，例如优选使用离子交换水、纯水、超纯 水、蒸馏水等。

研磨用组合物的pH优选为8～12的范围，更优选为9～11的范围。

上述研磨用组合物的制备中例如可以使用叶片式搅拌机、超声波分散机、均质混 合器等周知的混合装置。可以将研磨用组合物的各原料同时混合，也可以适宜设定混合顺 序。

[碱性化合物]

碱性化合物具有对研磨对象物的表面进行化学研磨的功能和提高研磨用组合物 (双面研磨用组合物·单面研磨用组合物)的分散稳定性的功能。

作为碱性化合物的具体例，可以举出碱金属的氢氧化物或盐、氢氧化季铵或其盐、 氨、胺等。作为碱金属，可以举出钾、钠等。作为盐，可以举出碳酸盐、碳酸氢盐、硫酸盐、乙酸 盐等。作为季铵，可以举出四甲基铵、四乙基铵、四丁基铵等。

作为氢氧化季铵化合物，包括氢氧化季铵或其盐，作为具体例，可以举出四甲基氢 氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵等。

作为胺的具体例，可以举出甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺、乙二胺、 单乙醇胺、N-(β-氨基乙基)乙醇胺、六亚甲基二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、无水哌 嗪、哌嗪六水合物、1-(2-氨基乙基)哌嗪、N-甲基哌嗪、胍等。这些碱性化合物可以单独使用 一种，也可以组合使用两种以上。

碱性化合物之中，优选为选自氨、铵盐、碱金属氢氧化物、碱金属盐、以及氢氧化季 铵化合物中的至少一种。

碱性化合物之中，更优选为选自氨、钾化合物、氢氧化钠、氢氧化季铵化合物、碳酸 氢铵、碳酸铵、碳酸氢钠、以及碳酸钠中的至少一种。

此外，在研磨用组合物(特别是双面研磨用组合物)中，作为碱性化合物，优选包含 钾化合物和氢氧化季铵化合物。作为钾化合物，可以举出钾的氢氧化物或盐，具体而言，可 以举出氢氧化钾、碳酸钾、碳酸氢钾、硫酸钾、乙酸钾、氯化钾等。因此，在研磨用组合物中， 作为碱性化合物，最优选包含氢氧化钾、碳酸钾、以及四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵等 四烷基氢氧化铵。

双面研磨用组合物中的碱性化合物的含量优选为0.01质量％以上，更优选为0.03 质量％以上。通过增加碱性化合物的含量，变得容易得到高的研磨速度。此外，研磨用组合 物中的碱性化合物的含量优选小于4质量％，更优选小于3质量％。通过减少碱性化合物的 含量，容易抑制研磨对象物的端部的形状恶化。需要说明的是，含量的下限特别假定为后述 稀释的形态的浓度，上限特别假定为后述浓缩液的浓度。

单面研磨用组合物中的碱性化合物的含量优选为0.001质量％以上，更优选为 0.003质量％以上。通过增加碱性化合物的含量，容易得到高的研磨速度。此外，研磨用组合 物中的碱性化合物的含量优选小于2质量％，更优选小于1质量％。通过减少碱性化合物的 含量，容易维持研磨对象物的端部的形状。需要说明的是，含量的下限特别假定为后述稀释 的形态的浓度，上限特别假定为后述浓缩液的浓度。

[表面活性剂]

研磨用组合物(双面研磨用组合物·单面研磨用组合物)中可以含有表面活性剂。 表面活性剂用于抑制研磨对象物的研磨面的粗糙。由此，降低研磨面的雾度水平变容易。特 别是，在研磨用组合物中含有碱性化合物的情况下，有碱性化合物带来的化学研磨(化学蚀 刻)导致在研磨对象物的研磨面容易产生粗糙的倾向。因此，组合使用碱性化合物和表面活 性剂特别有效。

作为表面活性剂，优选重均分子量小于1000的表面活性剂，可以举出阴离子性或 非离子性的表面活性剂。表面活性剂之中，适合使用非离子性表面活性剂。非离子性表面活 性剂由于起泡性低，因此研磨用组合物的制备时、使用时的处理容易。此外，例如在使用离 子性表面活性剂的情况下，容易调节pH。

作为非离子性表面活性剂，例如可以举出聚乙二醇、聚丙二醇等氧化烯聚合物；聚 氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯烷基胺、聚氧乙烯脂肪酸酯、聚氧乙烯甘油 醚脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯等聚氧化烯加成物等；多种氧化烯的共聚物(二 嵌段型、三嵌段型、无规型、交替型)。

具体而言，可以举出聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物、聚氧乙烯二醇、聚氧乙烯丙基醚、 聚氧乙烯丁基醚、聚氧乙烯戊基醚、聚氧乙烯己基醚、聚氧乙烯辛基醚、聚氧乙烯-2-乙基己 基醚、聚氧乙烯壬基醚、聚氧乙烯癸基醚、聚氧乙烯异癸基醚、聚氧乙烯十三烷基醚、聚氧乙 烯月桂基醚、聚氧乙烯鲸蜡基醚、聚氧乙烯硬脂基醚、聚氧乙烯异硬脂基醚、聚氧乙烯油基 醚、聚氧乙烯苯基醚、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚、聚氧乙烯十二烷基苯基 醚、聚氧乙烯苯乙烯化苯基醚、聚氧乙烯月桂基胺、聚氧乙烯硬脂基胺、聚氧乙烯油基胺、聚 氧乙烯硬脂基酰胺、聚氧乙烯油基酰胺、聚氧乙烯单月桂酸酯、聚氧乙烯单硬脂酸酯、聚氧 乙烯二硬脂酸酯、聚氧乙烯单油酸酯、聚氧乙烯二油酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐单月桂酸 酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐单棕榈酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇 酐单油酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐三油酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇四油酸酯、聚氧乙烯蓖麻 油、聚氧乙烯氢化蓖麻油等。这些表面活性剂之中，适合使用聚氧乙烯烷基醚，特别是聚氧 乙烯癸基醚。

表面活性剂可以单独使用一种，也可以组合使用两种以上。

[螯合剂]

研磨用组合物(双面研磨用组合物·单面研磨用组合物)中可以含有螯合剂。研磨 用组合物(双面研磨用组合物·单面研磨用组合物)的螯合剂通过捕捉研磨用组合物中本 来含有的金属杂质、研磨中由研磨对象物、研磨装置产生的、或从外部混入的金属杂质并形 成络合物来抑制金属杂质在研磨对象物中的残留。特别是，在研磨对象物为半导体的情况 下，通过抑制金属杂质的残留来防止半导体的金属污染、抑制半导体的品质降低。

作为螯合剂，例如可以举出氨基羧酸系螯合剂和有机膦酸系螯合剂。作为氨基羧 酸系螯合剂的具体例，可以举出乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸钠、次氮基三乙酸、次氮基三 乙酸钠、次氮基三乙酸铵、羟基乙基乙二胺三乙酸、羟基乙基乙二胺三乙酸钠、二亚乙基三 胺五乙酸、二亚乙基三胺五乙酸钠、三亚乙基四胺六乙酸、三亚乙基四胺六乙酸钠等。

作为有机膦酸系螯合剂的具体例，可以举出2-氨基乙基膦酸、1-羟基乙叉基-1,1- 二膦酸、氨基三(亚甲基膦酸)、乙二胺四(亚甲基膦酸)、二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸)、三 亚乙基四胺六(亚甲基膦酸)、乙烷-1,1-二膦酸、乙烷-1,1,2-三膦酸、乙烷-1-羟基-1,1-二 膦酸、乙烷-1-羟基-1,1,2-三膦酸、乙烷-1,2-二羧基-1,2-二膦酸、乙烷羟基膦酸、2-膦酰 基丁烷-1,2-二羧酸、1-膦酰基丁烷-2,3,4-三羧酸、α-甲基膦酰基琥珀酸等。这些螯合剂可 以单独使用一种，也可以组合使用两种以上。

螯合剂之中，优选有机膦酸系螯合剂，更优选乙二胺四(亚甲基膦酸)。

研磨用组合物(双面研磨用组合物·单面研磨用组合物)中的螯合剂的含量优选 为0.0001质量％以上，更优选为0.0005质量％以上。通过增加螯合剂的含量，对残留在研磨 对象物中的金属杂质的抑制效果提高。此外，研磨用组合物(双面研磨用组合物·单面研磨 用组合物)中的螯合剂的含量优选为0.5质量％以下，更优选为0.1质量％以下。通过减少螯 合剂的含量，可以进一步保持研磨用组合物的保存稳定性。需要说明的是，含量的下限特别 假定为后述稀释的形态的浓度，上限特别假定为后述浓缩液的浓度。

[防腐剂·防霉剂]

研磨用组合物(双面研磨用组合物·单面研磨用组合物)中可以含有防腐剂·防 霉剂。作为防腐剂和防霉剂的具体例，可以举出异噻唑啉系化合物、对羟基苯甲酸酯类、苯 氧基乙醇等。

[上述成分以外的成分]

研磨用组合物根据需要还可以含有研磨用组合物中通常含有的公知的添加剂，例 如有机酸、有机酸盐、无机酸、无机酸盐等。

作为有机酸，例如可以举出甲酸、乙酸、丙酸、(甲基)丙烯酸等脂肪酸；苯甲酸、邻 苯二甲酸等芳香族羧酸；柠檬酸、草酸、酒石酸、苹果酸、马来酸、富马酸、琥珀酸、有机磺酸、 以及有机膦酸。作为有机酸盐，例如可以举出有机酸的钠盐和钾盐等碱金属盐、或铵盐。

作为无机酸，例如可以举出硫酸、硝酸、盐酸、以及碳酸。作为无机酸盐，可以举出 无机酸的钠盐和钾盐等碱金属盐、或铵盐。

有机酸及其盐以及无机酸及其盐可以单独使用一种，也可以组合使用两种以上。

需要说明的是，上述中说明的研磨用组合物(双面研磨用组合物·单面研磨用组 合物)可以是单组分型，也可以是由双组分以上构成的多组分型。此外，上述中说明的研磨 用组合物(双面研磨用组合物·单面研磨用组合物)可以直接用于研磨，也可以通过加水将 研磨用组合物的浓缩液稀释、或者为多组分型的研磨用组合物的情况下以含有水和一部分 构成成分的水溶液进行稀释来制备而用于研磨。例如，可以在将研磨用组合物的浓缩液保 管或输送后，在使用时进行稀释，制备研磨用组合物。即，此处中公开的技术中的研磨用组 合物的概念中包括供给至研磨对象物并在该研磨对象物的研磨中使用的研磨液(工作浆 料)和进行稀释作为研磨液使用的浓缩液(研磨液的原液)这两者。

浓缩形态的研磨用组合物从制造、流通、保存等时的便利性、降低成本等观点出发 是有利的。浓缩倍率例如以体积换算可以为2倍～100倍左右，通常5倍～50倍左右是适当 的。优选的一个方式的研磨用组合物(特别是单面研磨用组合物)的浓缩倍率为10倍～40 倍，例如为15倍～25倍，例如为18倍～22倍。另一优选的一个方式的研磨用组合物(特别是 双面研磨用组合物)的浓缩倍率为10倍～40倍，例如为20倍～35倍，例如为28倍～32倍。

(本发明的第1技术方案的实施方式2)

本发明的第1技术方案的实施方式2具有如下的工序：双面研磨工序，使用双面研 磨用组合物对硅晶圆进行双面研磨，得到双面研磨完的硅晶圆；和单面研磨工序，使用单面 研磨用组合物对前述双面研磨完的硅晶圆进行单面研磨，前述单面研磨工序进行2次。若单 面研磨工序进行2次，从生产率的观点出发也是优选的。需要说明的是，2次单面研磨工序之 中，最初的研磨也称为“第1段单面研磨”，接着进行的研磨也称为“第2段单面研磨”。

本发明的第1技术方案的实施方式1与本发明的第1技术方案的实施方式2的不同 点为单面研磨工序的次数。在本发明的第1技术方案的实施方式2中，关于除此以外的部分 基本上可适用本发明的第1技术方案的实施方式1的说明。需要说明的是，作为本发明的第1 技术方案的实施方式2的变形例，可以进行2次以上双面研磨工序，或者可以进行3次以上单 面研磨工序。需要说明的是，作为次数的上限，如果是双面研磨工序，则为3次左右。如果是 单面研磨工序，则为6次左右。

在本发明的第1技术方案的实施方式2中，由于第1段的单面研磨工序、第2段的单 面研磨工序都进行单面研磨，因此均使用第2磨粒。只要这些第2磨粒的平均一次粒径为 40nm以下、并且(A)/(B)满足超过1且为2.5以下的关系，则为不同的粒径或相同的粒径均 可。但是，从操作性的观点出发，优选使用相同粒径的磨粒。在不同的情况下，从降低雾度水 平的观点出发，优选第2段的单面研磨中使用的第2磨粒比第1段的单面研磨中使用的第2磨 粒小，它们的比优选为0.9～0.5左右、或0.8～0.7左右。

此外，在本发明的第1技术方案的实施方式2中，由于单面研磨工序进行2次，因此 第2段的单面研磨工序成为最后一次的单面研磨工序，该最后一次的单面研磨工序中使用 的水溶性高分子优选包含选自含有氧化烯单元的聚合物、含氮水溶性高分子、聚乙烯醇、纤 维素衍生物中的至少一种，特别优选地，优选为纤维素衍生物。这样，通过在最后一次的单 面研磨工序中使用纤维素衍生物，特别减少LLS个数，也特别降低雾度(相对值)，上述的最 少研磨量也特别少即可，研磨速度快。这也同样适用于进行3次以上单面研磨工序的情况， 在进行3次的情况下，通过在第3段的单面研磨的工序中使用纤维素衍生物，能够得到同样 的效果。

<本发明的第2技术方案>

本发明的第2技术方案为一种研磨用组合物试剂盒，其包含：双面研磨中使用的平 均一次粒径为40nm以上的第1磨粒、双面研磨中使用的含氮水溶性高分子、单面研磨中使用 的平均一次粒径为40nm以下的第2磨粒、以及单面研磨中使用的水溶性高分子，前述第1磨 粒的平均一次粒径(A)相对于前述第2磨粒的平均一次粒径(B)的比(A)/(B)超过1且为2.5 以下。通过以本发明的第2技术方案的研磨用组合物试剂盒进行双面研磨、单面研磨，能够 得到与本发明的第1技术方案同样的效果。关于第1磨粒、含氮水溶性高分子、第2磨粒、水溶 性高分子、第1磨粒的平均一次粒径(A)相对于第2磨粒的平均一次粒径(B)的比(A)/(B)，同 样适用于本发明的第1技术方案的说明，因此此处省略说明。

对研磨用组合物试剂盒的形态没有特别限制。可以是分别将第1磨粒和含氮水溶 性高分子预先混合而成的双面研磨用组合物、第2磨粒和水溶性高分子预先混合而成的单 面研磨用组合物收纳于不同容器中并将其一起包装而成的形态，也可以是分别包装而成的 形态。此外，也可以不将双面研磨用组合物和单面研磨用组合物包装，此外，即使是双面研 磨用组合物和单面研磨用组合物分别出于在双面研磨、单面研磨中使用的目的而设置在架 子上等的状态，也视为本发明的研磨用组合物试剂盒。或者，不进行预先混合，将双面研磨 中使用的第1磨粒、双面研磨中使用的含氮水溶性高分子、单面研磨中使用的第2磨粒、以及 单面研磨中使用的水溶性高分子分别收纳于不同容器中而成的形态也视为本发明的研磨 用组合物试剂盒。此外，如本发明的第1技术方案的实施方式2那样有2种单面研磨用组合物 的情况也同样，预先准备2种使第2磨粒和水溶性高分子预先混合而成的单面研磨用组合 物，也视为本发明的研磨用组合物试剂盒，将第2磨粒和水溶性高分子分别收纳于不同容器 中而成的形态也视为本发明的研磨用组合物试剂盒。

即，出于在双面研磨中使用的目的而准备第1磨粒和含氮水溶性高分子、出于在单 面研磨中使用的目的而准备第2磨粒和水溶性高分子的方案包含在本发明的第2技术方案 的研磨用组合物试剂盒的概念中。

实施例

接着，举出实施例和比较例，对前述实施方式更具体地进行说明。

对于使胶态二氧化硅、水溶性高分子化合物(含氮水溶性高分子化合物)、以及离 子交换水混合而成的、实施例1～26和比较例1～12中使用的双面研磨用组合物，以成为表1 中所示的组成的方式进行制备。此外，对于使胶态二氧化硅、水溶性高分子化合物、以及离 子交换水混合而成的、实施例1～26和比较例1～12中使用的单面研磨用组合物，以成为表1 中所示的组成的方式进行制备。各例的双面研磨用组合物(双面研磨加工中的预研磨用组 合物)、单面研磨用组合物(单面研磨加工中的精研磨用组合物)的详细情况示于表1。需要 说明的是，制备是通过将各成分搅拌混合(混合温度：约25℃、混合时间：约10分钟)来进行 的。

表1中的“BET粒径”和“平均二次粒径”分别表示由使用MicromeriticsJapan制造 的“FlowSorbII2300”测定出的比表面积(BET法)算出的平均一次粒径和平均二次粒径。

表1中的“胶态二氧化硅含量质量％”表示双面研磨用组合物·单面研磨用组合物 100质量％中含有的胶态二氧化硅的含量。

表1中的“水溶性高分子种类”栏内的“HEC”表示羟乙基纤维素，“PVP”表示聚乙烯 基吡咯烷酮，“PNVF”表示聚N-乙烯基甲酰胺，“PEG”表示聚乙二醇，“PEO”表示聚氧化乙烯。

表1中的“水溶性高分子Mw”表示双面研磨用组合物中含有的含氮水溶性高分子化 合物的重均分子量(以聚氧化乙烯换算)和单面研磨用组合物中含有的水溶性高分子的重 均分子量(以聚氧化乙烯换算)。

表1中的“双面研磨加工中的预研磨用组合物”栏内的“水溶性高分子含量质量％” 表示双面研磨用组合物100质量％中含有的含氮水溶性高分子化合物的含量。

表1中的“单面研磨加工中的精研磨用组合物”栏内的“水溶性高分子含量质量％” 表示单面研磨用组合物100质量％中含有的水溶性高分子的含量。

需要说明的是，单面研磨加工中的精研磨用组合物(单面研磨用组合物)中的胶态 二氧化硅含量全部为9质量％。

接着，使用以纯水将实施例1～25和比较例1～11中所示的组成的双面研磨用组合 物(双面研磨加工中的预研磨用组合物)稀释30倍而成的研磨液，在表2中记载的研磨条件1 下，对硅晶圆(直径为300mm、传导型为P型、晶体取向为<100>、电阻率为1Ω·cm以上且小于 100Ω·cm)进行1次双面研磨，得到双面研磨完的硅晶圆，紧接着进行1次冲洗，使用以纯水 将实施例1～25和比较例1～11中所示的组成的单面研磨用组合物(单面研磨加工中的精研 磨用组合物)稀释20倍而成的研磨液，在表2中记载的研磨条件3下，对该双面研磨完的硅晶 圆进行1次单面研磨。

在实施例26和比较例12中，分别使用以纯水将双面研磨用组合物(双面研磨加工 中的预研磨用组合物)稀释30倍而成的研磨液，在表2中记载的研磨条件1下，对上述硅晶圆 进行1次双面研磨，得到双面研磨完的硅晶圆，紧接着进行1次冲洗，使用以纯水将实施例26 和比较例12中所示的组成的单面研磨用组合物(单面研磨加工1中的精研磨用组合物)稀释 20倍而成的研磨液，在表2中记载的研磨条件3下，对该双面研磨完的硅晶圆进行单面研磨， 然后，使用以纯水将单面研磨用组合物(单面研磨加工2中的精研磨用组合物)稀释20倍而 成的研磨液，在表2中记载的研磨条件3下，进行单面研磨。

需要说明的是，冲洗中使用的冲洗用组合物的组成由羟乙基纤维素0.01质量％、 氨0.0005质量％、以及离子交换水构成。此外，冲洗是在将研磨条件1的研磨用组合物更换 为冲洗用组合物的条件下进行的。

需要说明的是，以下记载了除了表1中记载的物质以外的构成成分。

<双面研磨用组合物>

作为碱性化合物的四甲基氢氧化铵(TMAH)1.5质量％、碳酸钾(K₂CO₃)(促进研磨和 pH缓冲作用的目的)1.0质量％；作为螯合剂(捕捉金属杂质的目的)的乙二胺四亚甲基膦酸 (EDTPO)0.1质量％；剩余量为水。

<单面研磨用组合物>

作为碱性化合物，使用氨0.2质量％。

<LLS个数>

表1的LLS(局部光散射(LocalizedLightScatters))的个数用KLA-Tencor JapanLtd.制造的晶圆检查装置“SurfscanSP2”进行测定。表1的“LLS个数(37nm以上)”中 所示的“◎”表示LLS为20个以下，“○”表示21～50个，“△”表示51～100个，“×”表示101个 以上。

<雾度(相对值)>

表1的“雾度(相对值)”栏中示出对经双面研磨和单面研磨后的硅晶圆表面的雾度 水平进行测定的结果。具体而言，用KLA-TencorJapanLtd.制造的晶圆检查装置 “SurfscanSP2”进行测定，采用DNO(DarkNarrowOblique)模式的数值(单位ppb)。

<激光标识高度>

激光标识高度是表示用KLA-TencorJapanLtd.制造的HRP340得到的粗糙度曲线 的最大截面高度的参数，其表示在一定视野内(1mm×5mm)的硅晶圆表面的高度的最高部分 和最低部分的高度差值。

表1的“激光标识高度”中所示的“◎”表示激光标识高度为30nm以下，○表示激光 标识高度为31～50nm，△表示激光标识高度为51～70nm，×表示激光标识高度为71nm以上。

<ESFQR>

用KLA-TencorJapanLtd.制造的晶圆平坦度测定装置“WaferSight2”，在区域 长度35mm、边缘除外区域1mm(合计72个区域)的条件下测定时的ESFQR的平均值。

表1的“ESFQR”中所示的◎表示50nm以下，○表示51～70nm，△表示71～100nm，× 表示101nm以上。

<LLS成为◎的单面研磨加工的最少研磨量>

LLS成为◎的单面研磨加工的最少研磨量通过在上述的LLS个数的测定中，测定 LLS成为20个以下为止的最少研磨量而算出。

将结果示于表1。需要说明的是，关于比较例3～5和11，无论怎样进行研磨，都不能 使LLS为20个以下。

[表1]

[表2]

[表3]

<考察>

在实施例1～26中，总体来说，能够显著降低雾度水平，并且明显减少缺陷。此外， 能够降低激光标识高度，改善表示晶圆边缘部的局部平坦度的ESFQR的数值。

与此相对，在比较例1和比较例2中，由于在双面研磨用组合物中不含有含氮水溶 性高分子，因此LLS的个数非常多。即，不能解决降低雾度水平并且明显减少缺陷的课题。

此外，在比较例3～5、11中，雾度水平、LLS的个数都呈非常差的结果。这是因为：没 有满足第2磨粒的平均一次粒径为40nm以下的要点。

此外，在比较例6中，虽然不含有含氮水溶性高分子，但由于使用了对研磨后的面 赋予湿润性的能力高且具有良好清洗性的HEC，因此呈现比较好的结果，但与除此以外条件 相同的实施例3相比，LLS的个数变多。从这个观点来看，可以说不能解决降低雾度水平并且 明显减少缺陷的课题。同样地，在比较例7、比较例12中，由于分别是(A)/(B)为2.6，因此与 除了(B)的粒径以外条件相同的实施例10、实施例26相比，LLS的个数变多，从这个观来看， 可以说不能解决降低雾度水平并且明显减少缺陷的课题。此外，通过这点，给出了(A)/(B) 的上限的临界点为2.5以下的启示。在比较例9中也考察了同样的问题。

在比较例8中，由于不满足规定的(A)/(B)，因此与除此以外条件相同的实施例7相 比，LLS的个数变得非常多，从这个观点来看，可以说不能解决降低雾度水平并且明显减少 缺陷的课题。

另一方面，由于比较例10中不满足规定的(A)/(B)，因此与除此以外条件相同的实 施例1相比，LLS的个数变多，从这个观点来看，可以说不能解决降低雾度水平且明显减少缺 陷的课题。通过这点，给出了(A)/(B)的下限的临界点超过1的启示。

需要说明的是，本申请基于2013年8月9日申请的日本专利申请第2013-166142号， 其公开内容通过参照全部被引用。

附图标记说明

11单面研磨装置、

14研磨垫、

12旋转平板、

13a箭头、

13第1轴、

15晶圆保持件、

16第2轴、

16a箭头、

17陶瓷板、

18晶圆保持孔、

19晶圆保持板、

21研磨用组合物供给机、

21a喷嘴、

22双面研磨装置

23下平板

24上平板

25加工承载器

26研磨用组合物供给槽。