(57)【要約】【課題】高平坦性・高平滑性のウェーハを高い生産性で、歩留り良く製造することのできるウェーハの研磨方法を提供する。【解決手段】少なくとも、回転駆動する平坦な研磨上面を有する下定盤と、前記下定盤に対向して配置され回転駆動する平坦な研磨下面を有する上定盤と、ウェーハを保持するウェーハ保持孔を有するキャリアとによって、前記ウェーハを挟持して押圧摺動することで両面を同時に研磨するウェーハの研磨方法において、前記上定盤または前記下定盤の回転中心と周縁との間に設けた複数の窓から前記ウェーハの厚さを測定しながら研磨を行い、前記ウェーハの研磨途中で研磨速度の異なる研磨スラリーに切り替えることを特徴とするウェーハの研磨方法。【選択図】図１
2010034479.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、回転駆動する平坦な研磨上面を有する下定盤と、前記下定盤に対向して配置され回転駆動する平坦な研磨下面を有する上定盤と、ウェーハを保持するウェーハ保持孔を有するキャリアとによって、前記ウェーハを挟持して押圧摺動することで両面を同時に研磨するウェーハの研磨方法において、
前記上定盤または前記下定盤の回転中心と周縁との間に設けた複数の窓から前記ウェーハの厚さを測定しながら研磨を行い、前記ウェーハの研磨途中で研磨速度の異なる研磨スラリーに切り替えることを特徴とするウェーハの研磨方法。
【請求項２】
前記複数の窓を、前記上定盤に設けることを特徴とする請求項１に記載のウェーハの研磨方法。
【請求項３】
前記ウェーハを、バッチ式で研磨することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のウェーハの研磨方法。
【請求項４】
前記ウェーハの厚さの測定法は、波長可変赤外線レーザーによる光反射干渉法であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のウェーハの研磨方法。
【請求項５】
前記研磨スラリーの切り替えタイミングは、研磨開始からの経過時間、研磨速度、研磨取り代、研磨布寿命のうち少なくとも１つ以上によって決定されるものとすることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のウェーハの研磨方法。
【請求項６】
前記ウェーハの厚さの測定データを用いて、前記ウェーハの研磨途中で、研磨荷重、前記上定盤の回転速度、前記下定盤の回転速度のうち少なくとも１つ以上を変更することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のウェーハの研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はウェーハの研磨方法に関し、詳しくは、高い平坦性を有する半導体用のウェーハを効率よく製造することのできるウェーハの研磨方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のウェーハの製造方法として、シリコンウェーハの製造方法を例に説明すると、例えば、先ず、チョクラルスキー法（ＣＺ法）等によってシリコン単結晶インゴットを育成し、得られたシリコン単結晶インゴットをスライスしてシリコンウェーハを作製した後、このシリコンウェーハに対して面取り、ラッピング、エッチングの各工程が順次なされ、次いで少なくともウェーハの一主面を鏡面化する研磨工程が施される。
【０００３】
このウェーハの研磨工程において、例えばシリコンウェーハの両面を研磨する場合に、両面研磨装置が用いられることがある。
このような両面研磨装置としては、通常、中心部のサンギヤと外周部のインターナルギヤの間にウェーハを保持するキャリアが配置された遊星歯車構造を有するいわゆる４ウェイ方式の両面研磨装置が用いられている。
【０００４】
この４ウェイ方式の両面研磨装置は、ウェーハ保持孔が形成された複数のキャリアにシリコンウェーハを挿入・保持し、保持されたシリコンウェーハの上方から研磨スラリーを供給しながら、ウェーハの対向面に研磨布が貼付された上定盤および下定盤を各ウェーハの表裏面に押し付けて相対方向に回転させ、それと同時にキャリアをサンギヤとインターナルギヤとによって自転および公転させることで、シリコンウェーハの両面を同時に研磨することができるものである。
【０００５】
しかし、上述のような両面研磨装置を用いて研磨を行っても、平坦なウェーハを得ることはできても、生産性が低かったり、また逆に生産性が高くても平坦性の良くないウェーハになってしまうという問題があった。
これは、ウェーハの研磨速度と平坦性にはトレードオフの関係があるためである。そしてこの問題に対応するためには、仕上げの段階で、可能な限り研磨速度を下げ、準静的に加工する必要がある。
【０００６】
そこで、同一の定盤上で、粒径やｐＨの異種なる研磨剤に切り替えたり（例えば特許文献１参照）、仕上がり付近で荷重を軽くしたり、回転数を下げて研磨する（例えば特許文献２参照）ことによって、平坦にかつ平滑に研磨する方法が用いられていた。
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−３２４４１７号公報
【特許文献２】特開平９−３８８４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述の方法では、１回の研磨サイクル（枚葉式では１枚、バッチ式では複数枚）の中で研磨条件（研磨剤の種類、研磨荷重、研磨布を貼り付けた定盤の研磨面に対する速度等）の切り替えを行ってきた。
【０００９】
しかし、上述の方法では、研磨布、キャリア等の加工治具、材料の劣化を見込んで研磨条件を変動させていない。このため、ウェーハ形状の外周ダレ等の不具合が生じたりした。これは、研磨を行うことによって上記材料に劣化が生じ、同一装置・同一条件で研磨を行っても、研磨条件（研磨速度等）が変動してしまうことである。
更に、研磨条件の変更のタイミングが、研磨布、キャリア等の加工治具、材料の劣化に係わらずいつも一定にしているため、研磨布の劣化とともに研磨時間が延びて生産性が悪化するといった問題や、研磨取り代の過不足等の問題が発生していた。
また、研磨前後や研磨中の厚さを抜き取りで計測して調整すれば、研磨取り代の過不足の問題が発生することは抑制しやすくなるが、研磨を途中で中断することになり、生産性が著しく悪化するため、現実的ではなかった。
【００１０】
また、ウェーハの研磨を行った場合、研磨布等の劣化によって研磨速度が異なってくる。こうなると、図６に示すように、研磨速度が速い場合と遅い場合で、目標厚さαまでの研磨時間が大きく異なることになる。このため、研磨仕上がりの目標厚さを一定としようとすれば、研磨工程に掛かる時間が安定せず、問題になっていた。また、研磨時間を一定にした場合、研磨速度が速い場合、オーバーポリッシュとなり、キズ等の不良が多く発生していまい、歩留りが大きく悪化し、逆に研磨速度が遅い場合には研磨不足となり、平坦度が悪いウェーハになり、同じように歩留りが悪化してしまっていた。
【００１１】
そして、研磨中のウェーハの厚さを測定することによって、ウェーハの研磨仕上がり厚さを目標厚さαで一定にすることができるようにした場合を示したのが、図７である。
このように、ウェーハの厚さを測定することによって、仕上がりの厚さを目標厚さにすることができるが、研磨速度が速い場合と遅い場合で研磨時間が大きく異なってしまう。そのため、研磨工程に要する時間が安定せず、ウェーハ品質も不安定となって、ボトルネックとなっていた。
【００１２】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、高平坦性・高平滑性のウェーハを高い生産性で、歩留り良く製造することのできるウェーハの研磨方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するため、本発明では、少なくとも、回転駆動する平坦な研磨上面を有する下定盤と、前記下定盤に対向して配置され回転駆動する平坦な研磨下面を有する上定盤と、ウェーハを保持するウェーハ保持孔を有するキャリアとによって、前記ウェーハを挟持して押圧摺動することで両面を同時に研磨するウェーハの研磨方法において、前記上定盤または前記下定盤の回転中心と周縁との間に設けた複数の窓から前記ウェーハの厚さを測定しながら研磨を行い、前記ウェーハの研磨途中で研磨速度の異なる研磨スラリーに切り替えることを特徴とするウェーハの研磨方法を提供する（請求項１）。
【００１４】
このように、両面を同時に研磨する際に、ウェーハの厚さを測定しながら研磨を行うことで、ウェーハの厚さをリアルタイムで評価することができる。このため、研磨を中断せずに研磨速度の異なるスラリーへの切り替えの時期や研磨状態の終点を知ることができ、研磨処理に掛かる時間を短くすることができる。
また、例えば最初に研磨速度の速い研磨スラリーでウェーハの研磨を行い、研磨途中で研磨速度の遅い研磨スラリーに切り替えることによって、まず粗いが高速な条件で研磨を行い、その後に低速だが精度の高い研磨を行うことができる。このため、ウェーハの研磨に掛かる時間を短縮することができ、またウェーハの平坦性・平滑性を損なうことなく生産性が高いものとすることができる。
これらによって、高生産性で歩留り良くウェーハを研磨することができ、高平坦性・高平滑性のウェーハを製造することができる。
【００１５】
また、前記複数の窓を、前記上定盤に設けることが好ましい（請求項２）。
上定盤に設けた複数の窓から、研磨中のウェーハの厚さを測定することによって、窓から研磨スラリーの漏れが発生することはなく、孔の中に研磨スラリーが進入することがないため、漏れ対策を行わなくても良い。これによって、定盤のメンテナンスが容易になり、またウェーハの厚さの測定に支障が生じる可能性を抑制することができる。
【００１６】
また、前記ウェーハを、バッチ式で研磨することが好ましい（請求項３）。
本発明のウェーハの研磨方法は、高い生産性で平坦なウェーハとすることができるものであるため、バッチ式で研磨することによって、生産性をより高めることができる。また、本発明では複数の窓からウェーハ厚さを測定しながら研磨するので、バッチ式のように、同時に複数のウェーハを研磨する場合であっても、全てのウェーハの厚さを測定することができ、精度良く測定できる。
【００１７】
また、前記ウェーハの厚さの測定法は、波長可変赤外線レーザーによる光反射干渉法であることが好ましい（請求項４）。
このように、波長可変赤外線レーザーを用いて、ウェーハ表面での反射スペクトル（ウェーハ表面と裏面で反射する光の干渉の様子）を評価することによって、研磨中のウェーハ厚さを高精度で測定することができる。
【００１８】
また、前記研磨スラリーの切り替えタイミングは、研磨開始からの経過時間、研磨速度、研磨取り代、研磨布寿命のうち少なくとも１つ以上によって決定されるものとすることが好ましい（請求項５）。
このように、研磨スラリーの切り替えとして、研磨布の寿命や、研磨開始からの経過時間、研磨速度、研磨取り代によって決定することによって、研磨布、キャリア等の加工治具、材料等の劣化状態によって変化するウェーハの研磨状態に対して臨機応変に対応することができる。従って、目標のウェーハ形状、取り分け外周ダレの改善やフラットネスの安定化、狙い通りの研磨取代量をより容易に達成することができる。
【００１９】
また、前記ウェーハの厚さの測定データを用いて、前記ウェーハの研磨途中で、研磨荷重、前記上定盤の回転速度、前記下定盤の回転速度のうち少なくとも１つ以上を変更することとすることが好ましい（請求項６）。
このように、ウェーハの研磨途中で研磨速度の異なるスラリーに切り替えるのみならず、研磨加重、上定盤の回転速度、下定盤の回転速度のうち少なくとも１つ以上を変更することで、ウェーハの研磨中に、研磨に用いる機構の劣化などによる研磨条件の変化によりきめ細かに適切に対応することができる。よって、研磨終了後の表面の平坦度が非常に高いウェーハを安定して得ることができる。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように、本発明のウェーハの研磨方法によれば、研磨布、キャリア等の加工治具、材料等の劣化に伴って発生する研磨中での研磨条件の小さな変化によるウェーハ形状の悪化、例えば外周ダレを改善することができ、ウェーハ毎のフラットネスの安定性を得ることができる。
また、ウェーハの厚さを測定しながら研磨を行うため、研磨布、キャリア等の加工治具、材料等の劣化に応じて研磨剤の切り替えタイミングを変えることができ、比較的短時間で狙い通りの研磨取代量が得られる。このため、生産性が向上し、また厚さバラツキが非常に小さくなり、歩留りを大幅に改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明について詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
本発明のウェーハの研磨方法に用いる両面研磨装置について図を用いて説明するが、もちろんこれに限定されるものではない。
【００２２】
図５に示したように、両面研磨装置１０は、ウェーハＷを挟持するために、回転駆動する平坦な研磨上面を有する下定盤１２と、下定盤１２に対向して配置され回転駆動する平坦な研磨下面を有する上定盤１１と、ウェーハを保持するウェーハ保持孔を有するキャリア１３と、研磨中のウェーハＷの厚さを測定するためのウェーハ厚さ測定機構１６とを備えるものである。
そして、上定盤１１側に、研磨中のウェーハ厚さを測定するために複数の窓１４と、研磨スラリー供給機構１５が設けられている。
【００２３】
また、ウェーハ厚さ測定機構１６は、少なくともウェーハにレーザー光を照射する光学ユニット１６ａと、ウェーハから反射されたレーザー光を検出するフォトディテクタ１６ｂと、レーザー光源ユニット１６ｃと、検出したレーザー光からウェーハ厚さを計算する演算・制御ユニット１６ｄとが備わっている。
また、詳しくは後述するが、研磨中に研磨荷重、上定盤１１の回転速度、下定盤１２の回転速度のうち少なくとも１つ以上を変更したい場合、研磨機制御ユニット１７を備えることによって、上定盤１１や下定盤１２を制御する。これによって、研磨荷重、上定盤１１の回転速度、下定盤１２の回転速度のうち少なくとも１つ以上を変更することができる。
【００２４】
そしてこのような両面研磨装置を用いた本発明のウェーハの研磨方法について、具体的に説明するが、これに限定されるものではない。
【００２５】
まず、キャリアに研磨を行いたいウェーハをセットする。
そして上定盤の研磨下面と、下定盤の研磨上面と、キャリアによってウェーハを挟持して、研磨スラリーを供給しながら、上定盤及び下定盤を水平面内で回転させながら、研磨を開始する。
【００２６】
この際、上定盤または下定盤に設けられた複数の窓から、ウェーハの厚さを測定しながら研磨を行う。
これによって、研磨を中断せずに研磨中にウェーハの厚さを知ることができ、特に研磨中のウェーハ厚さを随時知ることができるため、ウェーハの目標厚さに達したかどうかを研磨しながら判断することができる。このため、研磨を中断することなく目標厚さに到達したかどうかを判定することができ、結果として研磨に掛かる時間を短くすることができる。
また、研磨時間を固定せずとも、ウェーハを目標厚さにすることができるため、研磨の過不足が発生することはなく、平坦度が悪化することを抑制することができる。すなわち、研磨布その他の劣化などにも対応できる。
【００２７】
また、本発明のウェーハの研磨方法では、あるタイミングで、研磨速度の異なる研磨スラリーに切り替える。
例えば、研磨初期には、研磨速度の速い研磨スラリーによって高速で粗く研磨する（高研磨レート条件）。そして、例えばウェーハの厚さが目標厚さγになった時点で切り替えを行う。この切り替えでは、研磨途中で研磨速度の遅い研磨スラリーに切り替えて低速で精度良く研磨する（低研磨レート条件）。
このような研磨方法であれば、トータルでウェーハの研磨に掛かる時間を短縮することができる。また、仕上げの段階で精度の高い研磨スラリーに切り替えて研磨を行っているため、研磨後のウェーハの平坦性を犠牲にすることもない。このため、平坦性・平滑性の高いウェーハを、高い生産性で得ることができる。
【００２８】
この場合、本発明では、複数の窓からウェーハ厚さを測定しているので、たとえバッチ式で複数のウェーハを同時に研磨する場合であっても、全てのウェーハの厚さを測定することができ、高精度で厚さを測定することができるので、高精度な研磨が可能である。
【００２９】
ここで、上定盤に設けられた複数の窓から、ウェーハの厚さを測定することができる。
上定盤に設けた複数の窓からウェーハの厚さを測定することによって、窓をウェーハの上部に設置することができるため、研磨スラリーの漏れを抑制することができる。これによってスラリー漏れ対策を施す必要がなくなるため、定盤のメンテナンスを簡易化することができるが、下定盤に設けた複数の穴からウェーハの厚さを測定することももちろんできる。
【００３０】
また、ウェーハの厚さの測定では、波長可変赤外線レーザーによる光反射干渉法で測定することができる。
このような、高速に波長掃引する「波長可変レーザー」光のウェーハ表面での反射強度から、反射の波長分散（反射スペクトル−ウェーハ表面と裏面で反射する光の干渉の様子）を再構成して周波数解析する光反射干渉法であれば、高い精度でウェーハの厚さを測定することができる。
【００３１】
本発明において研磨スラリーの切り替えタイミングは、研磨開始からの経過時間、研磨速度、研磨取り代、研磨布寿命のうち少なくとも１つ以上によって決定されるものとすることができる。
ウェーハの研磨速度などの研磨条件は、研磨布、キャリア等の加工治具、材料等の劣化状態によって変化してしまう。
しかし、本発明では、複数の窓によりウェーハ厚さを逐次正確に測定しながら研磨しているので、研磨スラリーの切り替えタイミングの決定に、研磨布の寿命や、研磨開始からの経過時間、研磨速度、研磨取り代を用いることによって、ウェーハの研磨条件の僅かな変化に対して臨機応変に対応することができる。これによれば、研磨後のウェーハ形状を安定して高精度に平坦にすることができ、特に外周ダレを改善することができる。また、容易に狙い通りのウェーハ厚さにすることができる。
【００３２】
また、研磨中に、ウェーハの厚さの測定データを用いて、ウェーハの研磨途中で、研磨荷重、上定盤の回転速度、下定盤の回転速度のうち少なくとも１つ以上を変更することができる。
このように、ウェーハの研磨途中で研磨速度の異なるスラリーに切り替えるとともに、少なくとも、研磨加重、上定盤の回転速度、下定盤の回転速度のうち１つ以上を変更して研磨することによって、よりきめ細かに研磨速度などを研磨中に自由に変更することができる。従って、ウェーハの研磨中であっても研磨条件の変化に適切に対応することができる。よって、研磨終了後の表面の平坦度が非常に高いウェーハにすることができる。
【００３３】
そして、本発明では、ウェーハを、バッチ式で研磨することができる。
本発明のウェーハの研磨方法は、高い生産性で平坦なウェーハを製造することができるものである。このため、バッチ式で研磨することによって、生産性をより高めることができる。
【００３４】
ここで、研磨スラリーの切り替えタイミングを、研磨布の寿命によって変更する場合を、図を用いてより具体的に説明するが、もちろんこれに限定されるものではない。
前述のように、研磨開始からの経過時間や、研磨速度、研磨取り代によっても切り替えタイミングを変更することができるし、複数を総合して切り替えタイミングを変更することももちろんできる。
【００３５】
まず、図１を説明する。図１は、切り替えるタイミングを目標厚さで行った場合の本発明のウェーハの研磨方法のウェーハの研磨開始からの経過時間とウェーハの厚さの関係の一例を示したものである。
このように、随時厚さを測定しながら研磨を行っているので、所定目標厚さで確実にスラリーの切り替えが行えるとともに、最終的に得られるウェーハ厚さもバラツキのないものとすることができる。
【００３６】
この場合、第１段の高速研磨が速いと、短時間で所定取り代（目標厚さγ）になるが、高速で研磨しているため、ウェーハ形状は悪化し易い。従って、本来は第２段の低速研磨をより長時間行い形状を整える必要がある、一方、研磨布の劣化などで、第１段の高速研磨の速度が低下すると、所定厚さになるまでに長時間を要するが、本来ウェーハ形状は良好となるので、第２段の低速研磨で短時間でウェーハ形状を仕上げることが可能である。しかし、上記のようにスラリーの切り替えを、目標厚さ、或いは取り代だけで行うと、第１段で悪化した形状を第２段で完全には修復できなかったり、必要以上に長時間の第１、第２研磨を行ってしまうことになり、より一層の改善が必要である。
【００３７】
そこで、例えば図２に示すように、研磨布の劣化に伴い最初の研磨スラリーでの目標厚さγと仕上がりの目標厚さαの比率を自動的に変動させることができる。但し目標厚さαは図１と同じである。
この研磨布の劣化は、研磨中の厚さ測定により得られた厚さデータから求めた研磨速度から決定する。また、予め、同じ種類の研磨布で研磨速度と延べ研磨時間との関係を蓄積し、平均的な研磨速度と延べ研磨時間の対応表と高速研磨スラリー、低速研磨スラリーの切り替え条件を作成しておくことができる。
【００３８】
この場合、まず、ウェーハの研磨を開始し、研磨中のウェーハ厚さ測定により、随時研磨速度と延べ研磨時間をモニターし、既知の対応表と条件表を参照し、γを適宜自動的に変更することができる。
【００３９】
例えば、研磨布を使用し始めた寿命初期の場合、研磨速度が速いため、高研磨レートの研磨スラリーを用いるとより早く研磨されるため、γをなるべく薄くし、例えばγ１とする。そして研磨布を使用し始めてからある程度時間がたち、安定したら、高研磨レートでの研磨スラリーでの研磨取り代を多くし、例えばγ２とする。そして研磨布が更に劣化して寿命が近づいて研磨速度が低下し始めたら、高研磨レートスラリーでの研磨取り代をより多く取るように、つまり高研磨レートスラリーでの目標厚さを例えばγ３とする。
【００４０】
このようなウェーハの研磨方法であれば、研磨布の劣化によって発生する同一研磨スラリーの研磨領域での研磨条件の変化に柔軟に対応することができる。このため、ウェーハの加工時間の変動を小さくすることができ、結果としてスループットの向上を図ることができる。また、研磨布の寿命の初期において、高研磨レート条件での取り代をできるだけ少なくして、高速研磨による平坦度の悪化を防止することができる。また、研磨布寿命の末期では、研磨布寿命初期に比べて研磨速度の低下での取り代を、トレードオフの関係によって多くすることができ、これによって、低研磨レート条件での研磨時間を短くすることができ、総研磨時間が長くなることを抑制することができる。その上、ウェーハの平坦性・平滑性を高いものとすることができ、またそのようなウェーハを安定して得ることができる。
【実施例】
【００４１】
以下、実施例及び比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（実施例１）
図１に示すようなウェーハの研磨方法を用いてウェーハの研磨を行った。
研磨するウェーハとして、ＣＺ法で成長したインゴットよりワイヤソーでスライスして切り出した直径３００ｍｍのｐ−型のシリコン単結晶ウェーハを７２０枚用意した。このｐ−型とは、ｐ型の高抵抗率のウェーハのことである。これに通常の条件で面取り、ラッピング、エッチングを施した。
これに、図５で示した両面研磨装置を用いて、準備したシリコン単結晶ウェーハのうち２４０枚をバッチ式（１バッチ１５枚）で両面研磨を施した。研磨布としてはニッタハウスのＭＨ−Ｓ１５Ａを用いた。また、切り替え前の研磨スラリーはフジミＦＧＬ１１０２２番（高速研磨用）、切り替え後の研磨スラリーはフジミＦＧＬ２１００（低速研磨用）を用いて研磨した。但し、研磨後のウェーハの厚さは、全ウェーハで常に一定に保つこととした。
【００４２】
またこの時、研磨中のウェーハ厚さを複数の窓から測定して、ウェーハの研磨速度を随時算出し、研磨回数毎の平均速度と延べ研磨時間の関係を保存したり、過去の値を参照比較し、ウェーハの厚さが予め設定していた厚さになったら研磨スラリーを切り替えた。
【００４３】
そして、この研磨剤を切り替えるタイミングを、研磨布の寿命時間をＴとし、研磨布初期：Ｔ／５、中期：２Ｔ／５〜４Ｔ／５、末期：４Ｔ／５〜５Ｔ／５、と区分し、その区分に応じて切り替え前の研磨スラリーと切り替え後の研磨スラリーとの取り代比を２．７５：１から６．５：１、１４：１と、研磨布の寿命に応じて変化させて研磨を行った。
【００４４】
２４０枚のウェーハの研磨をこの方法によって同一の装置で行い、研磨後の研磨面の平坦度をＡＦＳ（ＡＤＥ社製静電容量型フラットネス測定装置）にて評価した。
【００４５】
（比較例１）
図６において、研磨中に研磨スラリーの切り替えを行わずに、研磨時間を一定として、オーバーポリッシュや研磨不足が発生することを厭わないことにした以外は実施例と同じ条件で、準備した７２０枚のうち２４０枚のウェーハの研磨を行い、同様の評価を行った。
【００４６】
（比較例２）
図７に示すように、ウェーハの厚さを測定しながら研磨を行って研磨後のウェーハの目標厚さαを一定とするが、研磨中に研磨スラリーの切り替えを行わなかった以外は実施例と同じ条件で残りの２４０枚のウェーハの研磨を行い、同様の評価を行った。
【００４７】
その結果、図３（ａ）に示したように、実施例のウェーハの研磨方法は、ウェーハ毎のバラツキが小さく、高い精度で研磨を行えていたことが判った。これに対し、図３（ｂ）に示したように、比較例２のウェーハの研磨方法では、研磨布の寿命によって研磨後のウェーハの平坦度にばらつきが見られ、安定した研磨を行えていないことが判った。図示はしないが、比較例１のウェーハの研磨方法では、比較例２よりもバラツキが大きかった。
【００４８】
図４（ａ）に示すように、実施例のウェーハの研磨方法で研磨されたウェーハの表面形状は、面内が均一であり、また、外周ダレが無くなった。
これに対し、図４（ｂ）に示したように比較例２のウェーハの研磨方法によって研磨されたウェーハの表面形状は面内に分布を持っており、均一に研磨されていないことが判った。
【００４９】
ここで、比較例２のウェーハの研磨方法の研磨布寿命を１００とした時の実施例、各比較例の研磨布寿命に対する生産能力の比率を表１に示した。
【００５０】
【表１】
2010034479.tif 000003
【００５１】
表１に示したように、実施例のウェーハの研磨方法は、比較例２の研磨布寿命中期の場合に比べ、研磨布の寿命に係わらず、高い生産能力を有しており、比較例２に比べて生産性が約１０％増加した。
これに対し、比較例１，２の研磨方法はともに研磨布の寿命に生産能力が左右され、安定しないことが判った。
【００５２】
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。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】目標厚さで切り替えた時の本発明のウェーハの研磨方法のウェーハの研磨開始からの経過時間とウェーハの厚さの関係の一例を示した図である。
【図２】本発明のウェーハの研磨方法のウェーハの研磨開始からの経過時間とウェーハの厚さの関係の他の一例を示した図である。
【図３】本発明の実施例と比較例２のウェーハの研磨方法で研磨したウェーハの平坦度を比較した図である。
【図４】本発明の実施例と比較例２のウェーハの表面形状を等高線で示した図である。
【図５】本発明のウェーハの研磨方法で用いる両面研磨装置の一例を示した概略図である。
【図６】従来のウェーハの研磨方法のウェーハの研磨開始からの経過時間とウェーハの厚さの関係の一例を示した図である。
【図７】従来のウェーハの研磨方法のウェーハの研磨開始からの経過時間とウェーハの厚さの関係の他の一例を示した図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０…両面研磨装置、
１１…上定盤、  １２…下定盤、  １３…キャリア、  １４…窓、  １５…スラリー供給機構、
１６…ウェーハ厚さ測定機構、  １６ａ…光学ユニット、  １６ｂ…フォトディテクタ、  １６ｃ…レーザー光源ユニット、  １６ｄ…演算・制御機構、
１７…研磨機制御ユニット、
Ｗ…ウェーハ。
【図１】
2010034479.tif 000004
【図２】
2010034479.tif 000005
【図３】
2010034479.tif 000006
【図４】
2010034479.tif 000007
【図５】
2010034479.tif 000008
【図６】
2010034479.tif 000009
【図７】
2010034479.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成21年6月30日(2009.6.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また、ウェーハの研磨を行った場合、研磨布等の劣化によって研磨速度が異なってくる。こうなると、図６に示すように、研磨速度が速い場合と遅い場合で、目標厚さαまでの研磨時間が大きく異なることになる。このため、研磨仕上がりの目標厚さを一定としようとすれば、研磨工程に掛かる時間が安定せず、問題になっていた。また、研磨時間を一定にした場合、研磨速度が速い場合、オーバーポリッシュとなり、キズ等の不良が多く発生してしまい、歩留りが大きく悪化し、逆に研磨速度が遅い場合には研磨不足となり、平坦度が悪いウェーハになり、同じように歩留りが悪化してしまっていた。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
この場合、第１段の高速研磨が速いと、短時間で所定取り代（目標厚さγ）になるが、高速で研磨しているため、ウェーハ形状は悪化し易い。従って、本来は第２段の低速研磨をより長時間行い形状を整える必要がある。一方、研磨布の劣化などで、第１段の高速研磨の速度が低下すると、所定厚さになるまでに長時間を要するが、本来ウェーハ形状は良好となるので、第２段の低速研磨で短時間でウェーハ形状を仕上げることが可能である。しかし、上記のようにスラリーの切り替えを、目標厚さ、或いは取り代だけで行うと、第１段で悪化した形状を第２段で完全には修復できなかったり、必要以上に長時間の第１、第２研磨を行ってしまうことになり、より一層の改善が必要である。