(57)【要約】【課題】所望とする形状でワークの両面研磨を終了できるワークの両面研磨装置および両面研磨方法を提供する。【解決手段】ワーク２０を保持する保持孔４０が形成されたキャリアプレート３０と、上定盤５０ａおよび下定盤５０ｂと、キャリアプレート３０を回転させる駆動機構７０、８０と、上定盤５０ａおよび下定盤５０ｂをそれぞれ回転させるモータ９０ａ、９０ｂとを備え、駆動機構７０、８０、上定盤５０ａおよび下定盤５０ｂのトルクのうち、少なくとも１つのトルクを測定する測定部１１０と、ワーク２０の両面研磨を制御する制御部２２０とを更に備える。制御部２２０は、測定部１１０によって測定された、少なくとも１つのトルクにおける、キャリアプレート３０の回転に伴って周期的に変化するトルク成分の振幅の両面研磨中の時間に対する積分値に基づいて、ワーク２０の研磨量を制御する。【選択図】図５
2020049612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨に供するワークを保持する１つ以上の保持孔が形成されたキャリアプレートと、該キャリアプレートを挟み込む一対の上定盤および下定盤と、前記キャリアプレートを回転させる駆動機構と、前記上定盤および下定盤をそれぞれ回転させる一対のモータとを備えるワークの研磨装置において、
前記駆動機構、前記上定盤および下定盤のトルクのうち、少なくとも１つのトルクを測定する測定部と、
前記ワークの両面研磨を制御する制御部とを更に備え、
前記制御部は、前記測定部によって測定された、前記少なくとも１つのトルクにおける、前記キャリアプレートの回転に伴って周期的に変化するトルク成分の振幅の両面研磨中の時間に対する積分値に基づいて、前記ワークの研磨量を制御することを特徴とするワークの両面研磨装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記ワークの両面研磨開始時の前記キャリアプレートの厚みから、前記ワークの形状が所定の形状となる前記ワークの研磨量を決定し、前記トルク成分の振幅の両面研磨開始時からの積分値が決定した前記研磨量に対応する値となった時点を基準として前記ワークの両面研磨を終了する、請求項１に記載のワークの両面研磨装置。
【請求項３】
前記ワークの両面研磨開始時の前記キャリアプレートの厚みは、前記キャリアプレートのライフから推定されたものである、請求項２に記載のワークの両面研磨装置。
【請求項４】
前記測定部は、前記駆動機構、前記上定盤および下定盤のトルクのうちの複数のトルクを測定し、前記制御部は、前記測定部によって測定された複数のトルクに基づいてワークの研磨量を制御する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のワークの両面研磨装置。
【請求項５】
研磨に供するワークを保持する１つ以上の保持孔が形成されたキャリアプレートにワークを保持して上定盤と下定盤とで挟み込み、駆動機構により前記キャリアプレートを回転させるとともに一対のモータにより前記上下定盤を回転させることにより、前記キャリアプレートと前記上下定盤とを相対回転させて、ワークの両面を同時に研磨するワークの両面研磨方法において、
前記駆動機構、前記上定盤および下定盤のトルクのうち、少なくとも１つのトルクを測定し、測定した前記少なくとも１つのトルクにおける、前記キャリアプレートの回転に伴って周期的に変化するトルク成分の振幅の両面研磨開始時からの積分値に基づいて、前記ワークの研磨量を制御することを特徴とするワークの両面研磨方法。
【請求項６】
前記ワークの両面研磨開始時の前記キャリアプレートの厚みから、前記ワークの形状が所望の形状となる前記ワークの研磨量を決定し、前記トルク成分の振幅の両面研磨開始時からの積分値が決定した前記研磨量に対応する値となった時点で前記ワークの両面研磨を終了する、請求項５に記載のワークの両面研磨方法。
【請求項７】
前記ワークの両面研磨開始時の前記キャリアプレートの厚みは、前記キャリアプレートのライフから推定されたものである、請求項６に記載のワークの両面研磨方法。
【請求項８】
前記駆動機構、前記上定盤および下定盤のトルクのうちの複数のトルクを測定し、測定された複数のトルクに基づいてワークの研磨量を制御する、請求項５〜７のいずれか一項に記載のワークの両面研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークの両面研磨装置および両面研磨方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
研磨に供するワークの典型例であるシリコンウェーハなどの半導体ウェーハの製造において、より高精度なウェーハの平坦度品質や表面粗さ品質を得るために、表裏面を同時に研磨する両面研磨工程が一般的に採用されている。半導体ウェーハに要求される形状（主に全面及び外周の平坦度）は、その用途等によって様々であり、それぞれの要求に応じて、ウェーハの研磨量（取代量）の目標を決定し、その研磨量を正確に制御することが必要である。
【０００３】
特に近年、半導体素子の微細化と、半導体ウェーハの大口径化により、露光時における半導体ウェーハの平坦度要求が厳しくなってきているという背景から、ウェーハの研磨量を適切に制御する手法が強く希求されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、ワークの研磨の進行に伴い、ワークの厚みが、ワークを保持するキャリアプレートの厚みと等しくなったときの、定盤を駆動するモータの駆動電流の変化（具体的には電流値の変曲点）を検出して、研磨を終える研磨方法が記載されている。この研磨方法は、モータの駆動電流、すなわち定盤のトルクの変化に基づいて研磨の終了を検知する方法である。
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の研磨方法では、ワークがキャリアプレートよりも厚い段階では、定盤に設けられた研磨パッドがキャリアプレートに接触せず、ワークがキャリアプレートと等しい厚みになって初めて研磨パッドがキャリアプレートに接触するような、限定的な装置構成でしか電流値の変曲点を検出できない。
【０００６】
また、変曲点を検出できる場合でも、変曲点を検知できるのは電流値が最小になった後、すなわちワークがキャリアプレートと等しい厚みに到達した後であるため、変曲点検知後に研磨を終えたのではワークの研磨過多を防ぐことはできず、ワークの研磨終了の正確性に劣る。また、この研磨方法では、研磨終了前に研磨の進行度合いを把握することはできない。このように、特許文献１に記載の研磨方法では研磨量を高精度に制御することはできない。
【０００７】
そこで、特許文献２には、両面研磨の際に、キャリアプレートの駆動機構、上定盤または下定盤のトルクの中に、上定盤および下定盤の中心とワークの中心との距離の周期的な変化（すなわち、キャリアプレートの回転）に同期して周期的に変化するトルク成分があることに着目し（特許文献２の図２参照）、上記トルク成分の振幅に基づいてワークの研磨量を制御する両面研磨装置について記載されている。
【０００８】
図１は、特許文献２に記載された両面研磨装置を示している。この図に示した両面研磨装置１００は、両面研磨に供するワーク２０を保持する１つ以上の保持孔４０が形成されたキャリアプレート３０と、キャリアプレート３０を挟み込む一対の上定盤５０ａおよび下定盤５０ｂとを備える。モータ９０ａ、９０ｂは、上定盤５０ａ、５０ｂをそれぞれ回転させる。
【０００９】
なお、図１では、簡略化のために、インターナルギア８０のモータ９０ｃのみが図示されており、サンギア７０のモータは図示されていない。キャリアプレート３０の保持孔４０は、キャリアプレート３０の中心に対して偏心しており、サンギア７０とインターナルギア８０とによって、回転可能に構成されている。また、上下定盤５０ａ、５０ｂの対向面には、それぞれ研磨パッド６０ａ、６０ｂが貼付されている。
【００１０】
また、両面研磨装置１００は、上定盤５０ａおよび下定盤５０ｂならびに駆動機構（すなわち、サンギア７０および／またはインターナルギア８０）のトルクを測定する測定部１１０と、ワーク２０の両面研磨を制御する制御部１２０とを更に備えている。
【００１１】
上述のように、特許文献２に記載された両面研磨装置１００において、測定部１１０によって測定されたトルクには、キャリアプレート３０の回転に同期して周期的に変化するトルク成分が存在する。図２は、測定部１１０によって測定された、周期的に変化する回転定盤のトルク成分の振幅を示しており、ワーク２０の厚みがキャリアプレート３０の厚みに近づくにつれて小さくなり、ワーク２０の厚みがキャリアプレート３０の厚みと一致した段階でゼロとなる。なお、図２には３００秒以降の振幅が示されているが、これはトルク成分の振幅の解析を３００秒から開始したためであり、両面研磨自体はゼロ秒から開始している。
【００１２】
そこで、特許文献２に記載された両面研磨装置１００においては、制御部１２０は、上記キャリアプレート３０の周期的に変化するトルク成分の振幅に基づいて両面研磨を終了させるようにワーク２０の研磨量を制御する。これにより、平坦度が高く、所望の形状を有するワーク２０が得られるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００４−３６３１８１号公報
【特許文献２】特許第５９２４４０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、本発明者らが特許文献２に記載された装置１００を用いてワーク２０としてのシリコンウェーハの両面研磨を行ったところ、シリコンウェーハの厚みがキャリアプレート３０の厚みと一致する時点を検出できない場合があることが判明した。
【００１５】
通常、ワーク２０の厚みがキャリアプレート３０の厚みと一致した時点から、所定の時間、追加の両面研磨を行うことにより、ワーク２０の形状を所望とする形状に作り込むことが行われる。従って、ワーク２０の厚みがキャリアプレート３０の厚みと一致した時点を検出できなければ、ワーク２０の形状が所望とする形状となった時点で両面研磨を終了することができない。
【００１６】
そこで、本発明の目的は、所望とする形状でワークの両面研磨を終了させることができるワークの両面研磨装置および両面研磨方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決する本発明は以下の通りである。
【００１８】
［１］研磨に供するワークを保持する１つ以上の保持孔が形成されたキャリアプレートと、該キャリアプレートを挟み込む一対の上定盤および下定盤と、前記キャリアプレートを回転させる駆動機構と、前記上定盤および下定盤をそれぞれ回転させる一対のモータとを備えるワークの研磨装置において、
前記駆動機構、前記上定盤および下定盤のトルクのうち、少なくとも１つのトルクを測定する測定部と、
前記ワークの両面研磨を制御する制御部とを更に備え、
前記制御部は、前記測定部によって測定された、前記少なくとも１つのトルクにおける、前記キャリアプレートの回転に伴って周期的に変化するトルク成分の振幅の両面研磨中の時間に対する積分値に基づいて、前記ワークの研磨量を制御することを特徴とするワークの両面研磨装置。
【００１９】
［２］前記制御部は、前記ワークの両面研磨開始時の前記キャリアプレートの厚みから、前記ワークの形状が所定の形状となる前記ワークの研磨量を決定し、前記トルク成分の振幅の両面研磨開始時からの積分値が決定した前記研磨量に対応する値となった時点を基準として前記ワークの両面研磨を終了する、前記［１］に記載のワークの両面研磨装置。
【００２０】
［３］前記ワークの両面研磨開始時の前記キャリアプレートの厚みは、前記キャリアプレートのライフから推定されたものである、前記［２］に記載のワークの両面研磨装置。
【００２１】
［４］前記測定部は、前記駆動機構、前記上定盤および下定盤のトルクのうちの複数のトルクを測定し、前記制御部は、前記測定部によって測定された複数のトルクに基づいてワークの研磨量を制御する、前記［１］〜［３］のいずれか一項に記載のワークの両面研磨装置。
【００２２】
［５］研磨に供するワークを保持する１つ以上の保持孔が形成されたキャリアプレートにワークを保持して上定盤と下定盤とで挟み込み、駆動機構により前記キャリアプレートを回転させるとともに一対のモータにより前記上下定盤を回転させることにより、前記キャリアプレートと前記上下定盤とを相対回転させて、ワークの両面を同時に研磨するワークの両面研磨方法において、
前記駆動機構、前記上定盤および下定盤のトルクのうち、少なくとも１つのトルクを測定し、測定した前記少なくとも１つのトルクにおける、前記キャリアプレートの回転に伴って周期的に変化するトルク成分の振幅の両面研磨開始時からの積分値に基づいて、前記ワークの研磨量を制御することを特徴とするワークの両面研磨方法。
【００２３】
［６］前記ワークの両面研磨開始時の前記キャリアプレートの厚みから、前記ワークの形状が所望の形状となる前記ワークの研磨量を決定し、前記トルク成分の振幅の両面研磨開始時からの積分値が決定した前記研磨量に対応する値となった時点で前記ワークの両面研磨を終了する、前記［５］に記載のワークの両面研磨方法。
【００２４】
［７］前記ワークの両面研磨開始時の前記キャリアプレートの厚みは、前記キャリアプレートのライフから推定されたものである、前記［６］に記載のワークの両面研磨方法。
【００２５】
［８］前記駆動機構、前記上定盤および下定盤のトルクのうちの複数のトルクを測定し、測定された複数のトルクに基づいてワークの研磨量を制御する、前記［５］〜［７］のいずれか一項に記載のワークの両面研磨方法。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、所望とする形状でワークの両面研磨を終了させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】特許文献２に記載された両面研磨装置を示す図である。
【図２】両面研磨の初期におけるトルクの振幅を示す図である。
【図３】ワークの両面研磨の進行状況を説明する模式図である。
【図４】キャリアプレートの回転に伴って周期的に変化するトルク成分の振幅の両面研磨開始時からの積分値と、ワークの研磨量との関係の一例を示す図である。
【図５】本発明による両面研磨装置の一例を示す図である。
【図６】本発明による両面研磨方法のフローチャートの一例である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。本発明によるワークの両面研磨装置は、研磨に供するワークを保持する１つ以上の保持孔が形成されたキャリアプレートと、該キャリアプレートを挟み込む一対の上定盤および下定盤と、キャリアプレートを回転させる駆動機構と、上定盤および下定盤をそれぞれ回転させる一対のモータとを備え、駆動機構、上定盤および下定盤のトルクのうち、少なくとも１つのトルクを測定する測定部と、ワークの両面研磨を制御する制御部とを更に備える。ここで、上記制御部は、上記測定部によって測定された、少なくとも１つのトルクにおける、キャリアプレートの回転に伴って周期的に変化するトルク成分の振幅の両面研磨中の時間に対する積分値に基づいて、ワークの研磨量を制御することを特徴とする。
【００２９】
上述のように、図１に示した特許文献２に記載された両面研磨装置１００においては、キャリアプレート３０の駆動機構（サンギア７０および／またはインターナルギア８０）、上定盤５０ａまたは下定盤５０ｂのトルクにおける周期的に変化するトルク成分の振幅に基づいて、ワーク２０の両面研磨の研磨量の制御を行っている。
【００３０】
図３は、ワーク２０の両面研磨の進行状況を説明する模式図を示している。図３（ａ）に示すように、両面研磨の開始時においては、ワーク２０の厚みはキャリアプレート３０の厚みよりも大きいが、両面研磨が進行するにつれてワーク２０の表裏面が研磨され、ワーク２０の厚みが徐々に小さくなる。なお、ワーク２０の両面研磨によって、キャリアプレート２０の厚みもある程度小さくなる。
【００３１】
両面研磨が更に進行すると、図３（ｂ）に示すように、ワーク２０の厚みがキャリアプレート３０の厚みと略同一になる。通常、図３（ｂ）に示した時点から、所定の時間、追加の両面研磨を行い、図３（ｃ）に示すようにワーク２０の形状を所望とする形状に作り込む。
【００３２】
特許文献２によれば、上記図３（ｂ）の段階で、上記トルク成分の振幅はゼロに近い値となるため、トルク成分の振幅をモニタリングすることによって、ワーク２０の厚みがキャリアプレート３０の厚みと略同一になる時点を検出することができるとしている。しかしながら、本発明者らの検討によれば、ワーク２０の厚みがキャリアプレート３０の厚みと略同一になる時点を検出できない場合があることが判明したのである。
【００３３】
具体的には、トルク成分振幅をモニタリングしながらワーク２０の両面研磨を行ったところ、両面研磨の進行とともにトルク成分の振幅は徐々に小さくなるものの、ワーク２０の厚みがキャリアプレート３０の厚みと略同一になったとは判定できないような大きな値に収束したり、振幅がある程度小さくなった後に増加したりする場合があることが分かった。
【００３４】
上記トルク成分の振幅が十分に小さくならかった原因は必ずしも明らかではないが、キャリアプレート３０を多数バッチの両面研磨に使用すると、キャリアプレート３０の表面も研磨パッドＰによって研磨され、その表面形状が平坦ではなくなる。具体的には、キャリアプレート３０の厚みは外周部の方が小さくなる。その結果、図３（ｄ）に示すように、シリコンウェーハの端面部分の厚みがキャリアプレート３０の保持孔４０付近の厚みと一致した状態になった時点においても、シリコンウェーハの表面が平坦ではないために研磨される状態となり、トルクがゼロにならなかったものと考えられる。
【００３５】
こうした結果を受けて、本発明者らは、トルク成分の振幅に基づいてワーク２０の研磨量の制御を行うのは困難と考え、他の方法によってワーク２０の形状が所望の形状となった段階で両面研磨を終了させる方法について鋭意検討した。その過程で、本発明者らは、上記トルク成分の振幅の両面研磨中の時間に対する積分値と、ワーク２０の研磨量との間に相関があることを見出した。
【００３６】
図４は、キャリアプレート３０の回転に伴って周期的に変化するトルク成分の振幅の両面研磨開始時からの積分値とワーク２０の研磨量との関係の一例を示している。なお、図４に示した研磨量は、両面研磨前後のそれぞれについてワーク２０の厚みを静電容量式の平坦度測定器を用いて測定し、ワーク２０の中心部分の厚みの測定値の両面研磨前後の差分から算出した値である。
【００３７】
図４に示すように、トルク成分の振幅の両面研磨開始時からの積分値は、ワーク２０の研磨量に比例することが分かる。従って、両面研磨中にトルク成分の振幅の両面研磨開始時からの積分値をモニタリングすることにより、ワーク２０の研磨量を把握することができる。
【００３８】
なお、図４に示したトルク成分の振幅の積分値は両面研磨開始時からの積分値であるが、トルク成分の振幅の積分は、研磨開始時から開始しなくてもよい。例えば、両面研磨の初期段階において、上下定盤５０ａ、５０ｂの回転が加速し、ワーク２０の表面の自然酸化膜が除去される。こうした両面研磨の初期段階においては、トルク成分の振幅の信号が安定して得られない可能性がある。そこで、トルク成分の振幅の積分は、両面研磨の初期段階を経過した後に開始してもよい。
【００３９】
上述のように、ワーク２０の形状の所望の形状への作り込みは、ワーク２０の厚みとキャリアプレート３０の厚みとが同一となる時点から、更に両面研磨を所定時間だけ継続することにより行っている。ワーク２０の厚みとキャリアプレート３０の厚みとが同一となる時点を検出するためには、両面研磨開始時のキャリアプレート３０の厚み情報が必要である。
【００４０】
両面研磨開始時のキャリアプレート３０の厚みは、実測することができるし、実測しなくても、キャリアプレート３０のライフは管理されているため、キャリアプレート３０の製造時からの総研磨量から、キャリアプレート３０の厚みを十分な精度で推定することができる。
【００４１】
このように、ワーク２０の両面研磨開始時のキャリアプレート３０の厚みを実測または推定することができ、ワーク２０の厚みとキャリアプレート３０の厚みとが同一となる時点を把握することができることから、ワーク２０の形状が所望の形状となるワーク２０の研磨量を決定することができる。そして、トルク成分の振幅の両面研磨中の時間に対する積分値が、上述のように決定した研磨量に対応する値となった時点でワーク２０の両面研磨を終了することにより、所望の形状を有するワーク２０を得ることができる。
【００４２】
なお、上記ワーク２０の形状が所望の形状となる研磨量に代えて、例えば、図３（ｂ）に示したようなワーク２０の厚みとキャリアプレート３０の厚みとが同一となる研磨量としてもよい。この場合、トルク成分の振幅の積分値が決定した研磨量に対応する値となった時点から、更に所定時間だけ両面研磨を行うことによって、ワーク２０の形状を所望の形状にすることができる。
【００４３】
このように、本発明者らは、トルク成分の振幅の積分値に基づいてワーク２０の研磨量を把握し、所望とする形状となった段階でワーク２０の両面研磨を終了させることができることを見出し、本発明を完成させたのである。
【００４４】
図５は、本発明による両面研磨装置の一例を示している。なお、図５において、図１に示した両面研磨装置１００の構成と同じ構成には同じ符号が付されている。図１に示した特許文献２に記載された両面研磨装置１００と、図５に示した本発明による両面研磨装置２００との相違点は、制御部１２０、２２０の構成である。
【００４５】
具体的には、特許文献２に記載された両面研磨装置１００においては、制御部１２０は、キャリアプレート３０の駆動機構（サンギア７０および／またはインターナルギア８０）、上定盤５０ａまたは下定盤５０ｂのトルクにおける周期的に変化するトルク成分の振幅に基づいて決定された時点で両面研磨を終了させるように構成されている。
【００４６】
これに対して、本発明による両面研磨装置２００においては、測定部１１０によって測定された、少なくとも１つのトルクにおける、キャリアプレート３０の回転に伴って周期的に変化するトルク成分の振幅の両面研磨開始時からの積分値に基づいて、ワーク２０の研磨量を制御するように構成されている。これにより、所望とする形状となった時点でワーク２０の両面研磨を終了させることができる。
【００４７】
測定部１１０により得られる上定盤５０ａや下定盤５０ｂ、駆動機構のトルクの実測値の中には、キャリアプレート３０の回転に伴う周期的に変化するトルク成分のほかに、両面研磨装置２００を動作させるための作動電流やノイズなどの背景負荷も含まれている。こうしたトルクの実測値から、以下のように周期的に変化するトルク成分を抽出することができる。
【００４８】
すなわち、検出したトルク信号を、その検出時のキャリアプレート３０の回転角度によって整理した後に、その振動波形を算出することにより、上記トルク成分を抽出することができる。その際、振動波形の算出は、例えば最小二乗法等による三角関数への近似法を用いたり、例えばキャリアプレート３０の回転角度ごとの平均化、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）等による周波数解析等の手法を用いたりすることができる。
【００４９】
更に、本発明では、駆動機構７０、８０、上定盤５０ａおよび下定盤５０ｂのうちの複数のトルクを測定し、測定された複数のトルクに基づいてワーク２０の研磨量を制御してもよい。例えば、上定盤５０ａのトルク測定値から得られるトルク成分の振幅と、下定盤５０ｂのトルク測定値から得られる振幅との平均値を用いて測定誤差を低減することにより、ワーク２０の研磨量の制御をより高精度に行うことができる。これに加えて、駆動機構のトルク成分を用いてワーク２０の研磨量を制御してもよい。
【００５０】
また、上記トルク成分の両面研磨開始時からの積分値は、積分を行う際の時間刻みを小さく設定して、リアルタイムに求めるようにしてもよいし、積分値の変動が小さい場合には、適切な時間間隔を設定して求めるようにしてもよい。
【００５１】
ワーク２０としては、半導体ウェーハを用いることができ、例えばシリコンウェーハである。また、ワーク２０の直径や導電型等は特に限定されず、必要に応じて適切に設定されたものと用いることができる。
【００５２】
ワーク２０の形状は、例えばＧＢＩＲ（Global Backside Ideal Range）などの表面形状を特徴付ける量で規定することができ、例えば、ＧＢＩＲの値が所望の値となるような研磨量を設定して、ワーク２０の両面研磨を行うことができる。
【００５３】
（両面研磨方法）
次に、本発明によるワークの両面研磨方法について説明する。本発明によるワークの両面研磨方法は、キャリアプレートの保持孔にワークを保持して上定盤と下定盤とで挟み込み、駆動機構によりキャリアプレートを回転させるとともに一対のモータにより上下定盤を回転させることにより、キャリアプレートと上下定盤とを相対回転させて、ワークの両面を同時に研磨する。そして、駆動機構、上定盤および下定盤のトルクのうち、少なくとも１つのトルクを測定し、測定した上記少なくとも１つのトルクにおける、キャリアプレートの回転に伴って周期的に変化するトルク成分の振幅の両面研磨中の時間に対する積分値に基づいて、ワークの研磨量を制御することを特徴とする。これにより、所望とする形状でワークの両面研磨を終了させることができる。
【００５４】
以下、具体的な工程について説明する。図６は、本発明による両面研磨方法のフローチャートの一例を示している。まず、両面研磨開始時のワーク２０の厚みおよびキャリアプレート３０の厚みから、ワーク２０の研磨量を決定する（ステップＳ１）。上記研磨量は、ワーク２０の所望の形状に対応する研磨量としてもよいし、ワーク２０の厚みとキャリアプレート３０の厚みが同一となる研磨量としてもよい。ワーク２０の両面研磨開始時のキャリアプレート３０の厚みは、実測できることや、キャリアプレート３０のライフから推定できることは既述の通りである。
【００５５】
次に、上記決定した研磨量に対応する、トルク成分の振幅の積分値を決定する（ステップＳ２）。決定した積分値は、トルク成分振幅の積分値をモニタリングする際の閾値となる。上記ステップＳ１において決定した研磨量がワーク２０の厚みとキャリアプレート３０の厚みとが同一となる研磨量の場合には、ワーク２０の形状を所望の形状とするための追加の研磨時間も決定する。
【００５６】
続いて、ワーク２０の両面研磨を開始し（ステップＳ３）、両面研磨開始時、または所定の時間が経過した後から、駆動機構、上定盤５０ａおよび下定盤５０ｂのトルクのうち、少なくとも１つのトルクを測定する（ステップＳ４）。このトルクの測定は所定の時間間隔毎に行うことができる。また、上記トルクの測定を駆動機構、上定盤５０ａおよび下定盤５０ｂのうちの複数のトルクを測定し、測定された複数のトルクに基づいてワークの研磨量を制御することにより、測定精度を向上できることも既述の通りである。
【００５７】
続いて、測定されたトルクから、キャリアプレートの回転に伴って周期的に変化するトルク成分の振幅を抽出し、その両面研磨中の時間に対する積分値を算出する（ステップＳ５）。
【００５８】
そして、算出された積分値が、ステップＳ２において決定した積分値（閾値）以上であるか否かを判定する（ステップＳ６）。算出された積分値が決定した積分値を下回る場合には、両面研磨を継続する。一方、算出された積分値が決定した積分値（閾値）以上であり、上記決定した積分値がワーク２０の形状が所望の形状となる研磨量に対応する積分値である場合には、両面研磨を終了する。また、算出された積分値が決定した積分値（閾値）以上であり、上記決定した積分値がワーク２０の厚みとキャリアプレート３０の厚みとが同一となる研磨量に対応する積分値である場合には、ステップＳ２において決定した追加の研磨時間だけ両面研磨を継続した後、両面研磨を終了する。
【００５９】
こうして、所望とする形状でワーク２０の両面研磨を終了させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明によれば、所望とする形状でワークの両面研磨を終了させることができるため、半導体ウェーハ製造業において有用である。
【符号の説明】
【００６１】
２０  ワーク
３０  キャリアプレート
４０  保持孔
５０ａ  上定盤
５０ｂ  下定盤
６０ａ，６０ｂ  研磨パッド
７０  サンギア
８０  インターナルギア
９０ａ，９０ｂ，９０ｃ  モータ
１１０  測定部
１２０，２２０  制御部
１００，２００  両面研磨装置
【図１】
2020049612.tif 000003
【図２】
2020049612.tif 000004
【図３】
2020049612.tif 000005
【図４】
2020049612.tif 000006
【図５】
2020049612.tif 000007
【図６】
2020049612.tif 000008