(57)【要約】  定盤に設けられた研磨パッド１６、１７と、キャリアに保持された半導体ウェーハとの相対移動により、半導体ウェーハの被研磨面を研磨パッドにより研磨する半導体ウェーハの研磨方法において、整形前の研磨パッド１６、１７を用いて研磨したときの半導体ウェーハの被研磨面の形状を、理想の形状に対し反転して研磨パッド整形治具２１の整形面２５を形成し、この研磨パッド整形治具の整形面の形状を研磨パッド１６、１７のそれぞれのパッド面１６Ａ及び１７Ａに転写し、このパッド面を用いて半導体ウェーハの被研磨面を研磨するものである。
2010128631.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨パッドと、半導体ウェーハとの相対移動により、前記半導体ウェーハの被研磨面を前記研磨パッドにより研磨する半導体ウェーハの研磨方法において、
前記研磨パッドを用いて研磨したときの前記半導体ウェーハの前記被研磨面の形状を理想形状に対し反転して研磨パッド整形治具の整形面を形成し、
前記研磨パッド整形治具の整形面の形状を前記研磨パッドに転写し、
整形後の研磨パッドを用いて半導体ウェーハの被研磨面を研磨することを特徴とする半導体ウェーハの研磨方法。
【請求項２】
整形前の前記研磨パッドを用いて研磨したときの半導体ウェーハの被研磨面の形状が理想形状に対し凹形状になるときには、この被研磨面を理想形状に対し反転して研磨パッド整形治具の整形面を凸形状に形成し、この整形面を転写して前記研磨パッドを凹形状に形成することを特徴とする請求項１に記載の半導体ウェーハの研磨方法。
【請求項３】
整形前の前記研磨パッドを用いて研磨したときの半導体ウェーハの被研磨面の形状が理想形状に対し凸形状になるときには、この被研磨面を理想形状に対し反転して研磨パッド整形治具の整形面を凹形状に形成し、この整形面を転写して前記研磨パッドを凸形状に形成することを特徴とする請求項１に記載の半導体ウェーハの研磨方法。
【請求項４】
研磨パッドが研磨すべき半導体ウェーハに作用する面圧を変更するために半導体ウェーハ研磨装置に装着されて、前記研磨パッドを押圧して整形する研磨パッド整形治具であって、
その整形面が、整形前の前記研磨パッドにより研磨された半導体ウェーハの被研磨面の形状を、理想の形状に対し反転した形状に形成されて構成されたことを特徴とする研磨パッド整形治具。
【請求項５】
前記整形面は、前記研磨パッドにより研磨可能な半導体ウェーハにより形成されたことを特徴とする請求項４に記載の研磨パッド整形治具。
【請求項６】
前記研磨パッド整形治具は、前記研磨パッド整形治具を保持しつつ前記研磨パッドが貼られた定盤の回転に連動して運動するキャリアと一体に形成され、前記キャリアと前記研磨パッドとを相対運動させて前記整形面の形状を前記研磨パッドに転写することを特徴とする請求項４に記載の研磨パッド整形治具。
【請求項７】
研磨パッドが研磨すべき半導体ウェーハに作用する面圧を変更するために半導体ウェーハ研磨装置に装着されて、前記研磨パッドを押圧して整形する研磨パッド整形治具であって、
その整形面が、整形前の前記研磨パッドにより研磨された半導体ウェーハの被研磨面の形状を、理想の形状に対し反転した形状に形成されて構成され、前記整形面に硬質コート層が設けられたことを特徴とする研磨パッド整形治具。
【請求項８】
前記整形面は、前記研磨パッドにより研磨可能な半導体ウェーハにより形成されたことを特徴とする請求項７に記載の研磨パッド整形治具。
【請求項９】
前記研磨パッド整形治具は、前記研磨パッド整形治具を保持しつつ前記研磨パッドが貼られた定盤の回転に連動して運動するキャリアと一体に形成され、前記キャリアと前記研磨パッドとを相対運動させて前記整形面の形状を前記研磨パッドに転写することを特徴とする請求項７に記載の研磨パッド整形治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定盤に設けられた研磨パッドを用いて半導体ウェーハの被研磨面を研磨する半導体ウェーハの研磨方法、及びこの半導体ウェーハの研磨方法に使用される研磨パッド整形治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェーハの表面に回路を形成して半導体デバイスを製造する場合、この半導体ウェーハの表面の平坦度が低いと、回路を形成するフォトリソグラフィ工程において露光時の焦点が部分的に不正確になり、回路の微細パターンの形成に支障をきたす虞がある。このため、半導体ウェーハの表面及び裏面には極めて高い平坦度が要求される。【０００３】
半導体ウェーハの表面及び裏面を極めて高い平坦度に実現するためには、半導体ウェーハの表面及び裏面を高精度に研磨する必要があり、そのための装置として両面研磨装置が知られている。この両面研磨装置は、定盤に設けられた研磨パッドと、キャリアに保持された半導体ウェーハとの相対移動により、半導体ウェーハの表面及び裏面を同時に研磨するものである。【０００４】
ところが、このような両面研磨装置では、研磨されるべき半導体ウェーハの厚さがキャリアの厚さよりも大きい場合に、半導体ウェーハが研磨パッドに潜り込んだ状態となって、半導体ウェーハの外周の研磨が過度に促進されてしまう。その結果、半導体ウェーハの表面及び裏面の外周部（周縁部）にダレが発生して、半導体ウェーハの平坦度が低下してしまうことがある。【０００５】
この外周部のダレを防止するために、キャリアの厚さを半導体ウェーハの最終厚さの目標値に略一致させて設定し、研磨パッドから半導体ウェーハの外周部に作用する面圧をキャリアに分散させるようにして、半導体ウェーハの外周部のダレを防止する技術が、特許文献１に開示されている。【０００６】
しかしながら、上述のようにしてキャリア厚さを調整した両面研磨装置であっても、定盤の形状や、この定盤に設けられた研磨パッドの貼付状態の影響で、研磨された半導体ウェーハの中央部が窪み量の大きな凹形状になったり、膨らみ量の大きな凸形状になって、この研磨された半導体ウェーハの表面及び裏面の平坦度が所望の値を実現できない虞がある。
【特許文献１】特開２０００−２３５９４１号公報
【発明の開示】
【０００７】
本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、半導体ウェーハの被研磨面を良好な平坦度で研磨できる半導体ウェーハの研磨方法及び研磨パッド整形治具を提供することにある。
本発明に係る半導体ウェーハの研磨方法は、研磨パッドと、半導体ウェーハとの相対移動により、前記半導体ウェーハの被研磨面を前記研磨パッドにより研磨する半導体ウェーハの研磨方法において、前記研磨パッドを用いて研磨したときの前記半導体ウェーハの前記被研磨面の形状を理想形状に対し反転して研磨パッド整形治具の整形面を形成し、前記研磨パッド整形治具の整形面の形状を前記研磨パッドに転写し、整形後の研磨パッドを用いて半導体ウェーハの被研磨面を研磨することを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明に係る研磨パッド整形治具は、研磨パッドが研磨すべき半導体ウェーハに作用する面圧を変更するために半導体ウェーハ研磨装置に装着されて、前記研磨パッドを押圧して整形する研磨パッド整形治具であって、その整形面が、整形前の前記研磨パッドにより研磨された半導体ウェーハの被研磨面の形状を、理想の形状に対し反転した形状に形成されて構成されたことを特徴とするものである。また、前記整形面に硬質コート層が設けられたことを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る半導体ウェーハの研磨方法及び研磨パッド整形治具によれば、整形前の研磨パッドを用いて研磨したときの半導体ウェーハの被研磨面の形状を、理想の形状に対し反転して研磨パッド整形治具の整形面を形成し、この整形面の形状が転写された研磨パッドを用いて半導体ウェーハの被研磨面を研磨するので、研磨パッドが半導体ウェーハの被研磨面に作用する面圧を最適化でき、この結果、この研磨パッドにより半導体ウェーハの被研磨面を良好な平坦度で研磨できる。また、前記整形面に硬質コート層を設けることにより、耐摩耗性に優れた研磨パッド整形治具となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明に係る半導体ウェーハの研磨方法の一実施の形態を実施する両面研磨装置を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１のII−II線に沿う矢視図である。
【図３】図３は、図２のIII−III線に沿う断面図である。
【図４】図４は、図１の両面研磨装置に装着される研磨パッド整形治具の一態様を示す断面図である。
【図５】図５は、図４の研磨パッド整形治具により整形された研磨パッドの断面図である。
【図６】図６は、図１の両面研磨装置により研磨された半導体ウェーハを示し、（Ａ）が図５の整形された研磨パッドを用いた場合の断面図、（Ｂ）が整形前の研磨パッドを用いた場合の断面図である。
【図７】図７は、整形前と後の研磨パッドを用いてそれぞれ研磨された複数枚の半導体ウェーハの表面、裏面の平坦度（ＧＢＩＲ）を示すグラフである。
【図８】図８は、図１の両面研磨装置に装着される研磨パッド整形治具の他の態様を示す断面図である。
【図９】図９は、図８の研磨パッド整形治具により整形された研磨パッドを示す断面図である。
【図１０】図１０は、両面研磨装置により研磨された半導体ウェーハを示し、（Ａ）が図９の整形された研磨パッドを用いた場合の断面図、（Ｂ）が整形前の研磨パッドを用いた場合の断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づき説明する。
図１は、本発明に係る半導体ウェーハの研磨方法の一実施の形態を実施する両面研磨装置を示す斜視図である。図２は、図１のII−II線に沿う矢視図である。図３は、図２のIII−III線に沿う断面図である。【００１２】
これらの図１〜図３に示す両面研磨装置１０は、水平に支持された環状の下定盤１２と、この下定盤１２の上方に対向して設置された上定盤１１と、下定盤１２の内側に配置された太陽歯車としてのインナーギア１３と、下定盤１２の外側に配置されたリング形状の内歯歯車としてのアウターギア１４と、を有して構成される。【００１３】
下定盤１２は、図示しない駆動モータにより駆動される。また、上定盤１１は、昇降可能に設けられると共に、下定盤１２を駆動する駆動モータとは別の駆動モータ（不図示）により、下定盤１２とは逆方向に回転駆動される。更に、上定盤１１には、下定盤１２との間に、砥粒が混合された研磨液（研磨用スラリ）を供給するための研磨液供給系１５が装備されている。【００１４】
インナーギア１３は、上定盤１１、下定盤１２をそれぞれ駆動する駆動モータとは別の駆動モータにより駆動される。更にアウターギア１４も、上定盤１１、下定盤１２をそれぞれ駆動する駆動モータとは別の駆動モータにより駆動される。
上定盤１１と下定盤１２のそれぞれの対向面には、研磨パッド１６、１７がそれぞれ貼付されている。これらの研磨パッド１６及び１７は、不織布にウレタン樹脂が含浸されたもの、または発泡ウレタンなどから構成される。【００１５】
下定盤１２上には、複数枚(例えば４枚)のキャリア１８がインナーギア１３の周囲に載置される。これらの各キャリア１８は、内側のインナーギア１３及び外側のアウターギア１４にそれぞれ噛み合い、下定盤１２の回転に連動して運動可能な遊星歯車として機能する。そして、これらのキャリア１８には、樹脂リング１９を介して半導体ウェーハ１を収容するホール２０が、偏心して複数(例えば３つ)設けられている。樹脂リング１９の内径は、半導体ウェーハ１の外径よりも若干大きく設定されて、半導体ウェーハ１が樹脂リング１９内で自転可能に設けられる。【００１６】
更に、各キャリア１８の厚さは、半導体ウェーハ１の最終仕上がり厚さの目標値と一致、またはこの目標値よりも僅かに小さく設定される。これにより、両面研磨時にキャリア１８が研磨パッド１６及び１７に対してストッパ機能を果たし、半導体ウェーハ１における被研磨面としての表面２及び裏面３に、外周部のダレが発生することが防止される。【００１７】
半導体ウェーハ１の研磨を行う際には、上定盤１１を上昇させた状態で、下定盤１２上に複数のキャリア１８を載置し、各キャリア１８のホール２０内の樹脂リング１９内側に、半導体ウェーハ１を一つずつ挿入してセットする。次に、上定盤１１を下降させて、各半導体ウェーハ１に所定の加圧力を付与する。この状態で、上定盤１１と下定盤１２との間に研磨液供給系１５から研磨液を供給しながら、上定盤１１と下定盤１２とを互いに逆方向に所定速度で回転させる。このとき、アウターギア１４とインナーギア１３の少なくとも一方を所定速度で回転させる。【００１８】
これにより、上定盤１１と下定盤１２との間で複数のキャリア１８が、自転しながらインナーギア１３の周囲を公転する、いわゆる遊星運動を行う。この結果、各キャリア１８に保持された半導体ウェーハ１は、研磨液中で研磨パッド１６及び１７に対して相対移動し、図３に示すように、表面２が研磨パッド１６のパッド面１６Ａに摺接し、裏面３が研磨パッド１７のパッド面１７Ａに摺接して、これらの表面２及び裏面３が同時に研磨される。研磨条件は、複数枚の半導体ウェーハ１が均等に研磨されるように設定される。【００１９】
上述のような両面研磨装置１０においては、キャリア１８の厚さが半導体ウェーハ１の最終仕上がり厚さの目標値と略同等に設定されて、このキャリア１８のストッパ機能により、半導体ウェーハ１における表面２及び裏面３の外周部のダレが防止される。ところが、上定盤１１及び下定盤１２の形状や研磨パッド１６及び１７の貼付状態の影響で、半導体ウェーハ１の表面２及び裏面３における中央部の形状が不安定になってしまう場合がある。【００２０】
例えば、半導体ウェーハ１の表面２及び裏面３が、図６（Ｂ）に示すように、窪み量の大きな凹形状に形成される場合がある。このような場合、半導体ウェーハ１の表面２及び裏面３の平坦度を表す指標ＧＢＩＲやＳＢＩＲ、特にＧＢＩＲは、複数枚の半導体ウェーハ１について、図７の符号Ｂに示すように、例えば０．４１μｍ〜０．９５７μｍと大きくなり、平坦度が良好であるとは必ずしも言えない。尚、ＧＢＩＲ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｂａｃｋ−ｓｉｄｅ  Ｉｄｅａｌ  Ｒａｎｇｅ）は、半導体ウェーハ１の表面２または裏面３の一方を基準面として、他方の面の最高位と最低位の距離の差を表したものである。また、ＳＢＩＲは、Ｓｉｔｅ  Ｂａｃｋ−ｓｉｄｅ  Ｉｄｅａｌ  Ｒａｎｇｅの略称である。【００２１】
そこで、本実施の形態では、例えば図４または図８に示す研磨パッド整形治具２１、２２等を両面研磨装置１０に使用して、研磨パッド１６、１７のそれぞれのパッド面１６Ａ、１７Ａの形状を押圧して整形する。これにより、両面研磨時に研磨パッド１６、１７が半導体ウェーハ１の表面２、裏面３に作用する面圧を変更して、半導体ウェーハ１の表面２及び裏面３の形状を制御し、この表面２及び裏面３の平坦度を向上させている。【００２２】
つまり、整形前の研磨パッド１６及び１７を用いて両面研磨装置１０により半導体ウェーハ１の表面２及び裏面３を研磨したとき、この表面２及び裏面３の形状が、図６（Ｂ）に示すように、理想形状２３に対して窪み量の大きな凹形状となっている場合には、この表面２及び裏面３の形状を理想形状２３に対して反転した凸形状の反転形状２４で整形面２５（図４）を整形した研磨パッド整形治具２１を準備する。【００２３】
この研磨パッド整形治具２１は、アルミニウム、ステンレス鋼もしくはチタンなどの金属、シリコンウェーハなどの半導体ウェーハ、ガラス、もしくは石材などのセラミックス、またはガラスエポキシ樹脂などの樹脂にて構成される。特に、研磨パッド整形治具２１は、上述の金属、半導体ウェーハ、ガラス、セラミックスまたは樹脂の表面に硬質コート層２６が被着され、この硬質コート層２６により整形面２５が形成されたものが好ましい。硬質コート層２６は、例えばＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ  Ｌｉｋｅ  Ｃａｒｂｏｎ）やＴｉＮ（窒化チタン）など、高硬質で且つ耐摩耗性に優れた材料からなる。【００２４】
研磨パッド整形治具２１をシリコンウェーハにより構成する場合には、整形面２５の形状は、研磨条件を調整することで両面研磨装置１０により形成される。研磨パッド整形治具２１（後述の研磨パッド整形治具２２）をシリコンウェーハ等の半導体ウェーハ１を材料とし、整形面２５、２８を半導体ウェーハ１により形成する場合は、異なる条件設定のもと、両面研磨装置１０を用いて形成することができ、これを用いてパッド面１６Ａ、１７Ａに整形面２５（後述の整形面２８）を転写したのち、整形後の研磨パッド１６、１７により半導体ウェーハ１を研磨することになるので、両面研磨装置１０の特性に対応し、より高精度に後述の理想形状２３に近い被研磨面を有する半導体ウェーハ１を形成することができる。【００２５】
また、研磨パッド整形治具２１を金属により構成する場合には、整形面２５の形状は、曲げ加工などの機械加工により形成される。このように、研磨パッド整形治具２１の整形面２５の形状は、上述の金属、シリコンまたは樹脂により形成されてもよく、または硬質コート層２６により形成されてもよい。金属により研磨パッド整形治具２１（後述の研磨パッド整形治具２２）を形成する場合は、研磨パッド１６、１７及び半導体ウェーハ１への金属汚染の虞があるが、硬質コート層２６を整形面２５（後述の整形面２８）に被着することにより金属汚染の虞を回避することができる。【００２６】
さらに研磨パッド整形治具２１（後述の研磨パッド整形治具２２）は、研磨パッド整形治具２１、２２を保持しつつ研磨パッド１６、１７が貼られた定盤（下定盤１２）の回転に上述のように連動して運動するキャリア１８と一体に形成され、キャリア１８と研磨パッド１６、１７とを相対運動させて整形面２５（後述の整形面２８）の形状を研磨パッド１６、１７に転写することもできる。研磨パッド整形治具２１、２２をキャリア１８と同一材料とすることで両者を一体に形成することが可能となりコストを削減することができる。【００２７】
なお、キャリア１８をＰＶＣ（Ｐｏｌｙ  Ｖｉｎｙｌ  Ｃｈｌｏｒｉｄｅ）の板材等で形成し、研磨パッド整形治具２１、２２に相当する位置に整形面２５、２８を有する金属（硬質コート層２６によりコーティングする）等の部材（例えば図２に示す研磨パッド整形治具２１と同じ形状、同じ配置で）を貼り付ける構成としても良い。さらに互いに異なる材料で形成された部材を一つのキャリアに複数貼り付けても良いし、仕様に応じて部材を交換しても良い。またこれらの部材は整形面２５、２８を有する限りその外形は円形である必要はなく、また整形面のＧＢＩＲは１μｍ程度のものが望ましい。【００２８】
次に、このように構成された研磨パッド整形治具２１を、図１〜図３に示す両面研磨装置１０のキャリア１８におけるホール２０内の樹脂リング１９の内側に、半導体ウェーハ１を研磨するときと同様にして挿入する。そして、この状態で、半導体ウェーハ１を研磨するときと同様にして両面研磨装置１０を作動させる。すると、図５に示すように、研磨パッド１６及び１７のそれぞれのパッド面１６Ａ及び１７Ａに研磨パッド整形治具２１の整形面２５の形状が押圧して転写され、これらのパッド面１６Ａ及び１７Ａが凹形状に形成される。【００２９】
このようにして、研磨パッド１６及び１７のそれぞれのパッド面１６Ａ及び１７Ａを研磨パッド整形治具２１により整形した後、両面研磨装置１０を停止して、キャリア１８から研磨パッド整形治具２１を取り出す。
その後、両面研磨装置１０のキャリア１８におけるホール２０内の樹脂リング１９内側に、研磨すべき半導体ウェーハ１を挿入してセットし、両面研磨装置１０を作動させて、パッド面１６Ａ及び１７Ａが上述のように整形後の研磨パッド１６及び１７を用いて、半導体ウェーハ１の表面２及び裏面３を研磨する。【００３０】
この研磨された半導体ウェーハ１の表面２及び裏面３は、図６（Ａ）に示すように、理想形状２３に対して窪み量の小さな凹形状（または、図示しないが膨らみ量の小さな凸形状）となっている。この結果、同様にして研磨された複数枚の半導体ウェーハ１については、図７の符号Ａに示すように、半導体ウェーハ１の表面２及び裏面３における平坦度ＧＢＩＲが０．２０５μｍ〜０．３８４μｍ程度となる。即ち、半導体ウェーハ１の表面２及び裏面３の平坦度は、研磨パッド１６及び１７の各パッド面１６Ａ及び１７Ａの整形後の場合（図７の符号Ａ）が、整形前の場合（図７の符号Ｂ）に比べて大幅に改善されていることが分かる。【００３１】
その理由は次の通りである。つまり、研磨パッド１６及び１７の各パッド面１６Ａ及び１７Ａの整形前には、図６（Ｂ）に示すように、研磨中に研磨パッド１６及び１７から半導体ウェーハ１の表面２及び裏面３に作用する面圧Ｐ１が、表面２及び裏面３の外周部よりも中央部において大きくなっていたために、研磨後に、半導体ウェーハ１の表面２及び裏面３の中央部が窪み量の大きな凹形状になっていた。これに対し、研磨パッド整形治具２１により整形された研磨パッド１６及び１７を用いて半導体ウェーハ１の表面２及び裏面３を研磨した場合には、図６（Ａ）に示すように、研磨中に研磨パッド１６及び１７から半導体ウェーハ１の表面２及び裏面３に作用する面圧Ｆ１が、表面２及び裏面３の中央部と外周部とで略同程度に変更されたため、研磨後に、半導体ウェーハ１の表面２及び裏面３の中央部において窪み量（または図示しないが膨らみ量）が小さくなり、この表面２及び裏面３は、理想形状２３に近い窪み量の小さな凹形状（または図示しないが膨らみ量の小さな凸形状）になったのである。【００３２】
また、整形前の研磨パッド１６及び１７を用いて両面研磨装置１０により半導体ウェーハ１の表面２及び裏面３を研磨したとき、図１０（Ｂ）に示すように、この表面２及び裏面３の形状が、理想形状２３に対して膨らみ量の大きな凸形状となっている場合には、この表面２及び裏面３の形状を理想形状２３に対して反転した凹形状の反転形状２７で整形面２８（図８）を整形した研磨パッド整形治具２２を準備する。この研磨パッド整形治具２２は、図４に示す研磨パッド整形治具２１と同様に構成され、整形面２８が硬質コート層２６により形成されたものが好ましい。【００３３】
次に、このように構成された研磨パッド整形治具２２を、図１〜図３に示す両面研磨装置１０のキャリア１８におけるホール２０内の樹脂リング１９の内側に、半導体ウェーハ１を研磨するときと同様にして挿入する。そして、この状態で、半導体ウェーハ１を研磨するときと同様にして両面研磨装置１０を作動させる。すると、図９に示すように、研磨パッド１６及び１７のそれぞれのパッド面１６Ａ及び１７Ａに研磨パッド整形治具２２の整形面２８の形状が押圧して転写され、これらのパッド面１６Ａ及び１７Ａが凸形状に形成される。【００３４】
このようにして、研磨パッド１６及び１７のそれぞれのパッド面１６Ａ及び１７Ａを研磨パッド整形治具２２により整形した後、両面研磨装置１０を停止して、キャリア１８から研磨パッド整形治具２２を取り出す。
その後、両面研磨装置１０のキャリア１８におけるホール２０内の樹脂リング１９内側に、研磨すべき半導体ウェーハ１を挿入してセットし、両面研磨装置１０を作動させて、パッド面１６Ａ及び１７Ａが上述のように整形された研磨パッド１６及び１７を用いて、半導体ウェーハ１の表面２及び裏面３を研磨する。【００３５】
この研磨された半導体ウェーハ１の表面２及び裏面３は、図１０（Ａ）に示すように、理想形状２３に対して膨らみ量の小さな凸形状（または図示しないが窪み量の小さな凹形状）となる。その結果、半導体ウェーハ１の表面２及び裏面３の平坦度ＧＢＩＲは、図７の符号Ａに示す場合と同様に、整形前の研磨パッド１６及び１７を用いた場合に比べて改善される。【００３６】
その理由は次の通りである。つまり、研磨パッド１６及び１７の各パッド面１６Ａ及び１７Ａの整形前には、図１０（Ｂ）に示すように、研磨中に研磨パッド１６及び１７から半導体ウェーハ１の表面２及び裏面３に作用する面圧Ｐ２が、表面２及び裏面３の中央部よりも外周部において大きくなっていたために、研磨後に、半導体ウェーハ１の表面２及び裏面３の中央部が膨らみ量の大きな凸形状になっていた。これに対し、研磨パッド整形治具２２により整形された研磨パッド１６及び１７を用いて半導体ウェーハ１の表面２及び裏面３を研磨した場合には、図１０（Ａ）に示すように、研磨中に研磨パッド１６及び１７から半導体ウェーハ１の表面２及び裏面３に作用する面圧Ｆ２が、表面２及び裏面３の中央部と外周部とで略同程度に変更されたため、研磨後に、半導体ウェーハ１の表面２及び裏面３の中央部において膨らみ量（または図示しないが窪み量）が小さくなり、この表面２及び裏面３は、理想形状２３に近い膨らみ量の小さな凸形状（または図示しないが窪み量の小さな凹形状）になったのである。【００３７】
以上のように構成されたことから、本実施の形態によれば、次の効果（１）及び（２）を奏する。
（１）整形前の研磨パッド１６及び１７を用いて研磨したときの半導体ウェーハ１の表面２及び裏面３の形状を、理想形状２３に対して反転して研磨パッド整形治具２１、２２のそれぞれの整形面２５、２８を形成し、この整形面２５、２８の形状を研磨パッド１６及び１７のそれぞれのパッド面１６Ａ及び１７Ｂに転写し、この研磨パッド整形治具２１、２２の整形面２５、２８の形状が転写された研磨パッド１６及び１７を用いて半導体ウェーハ１の表面２及び裏面３を研磨する。このため、パッド面１６Ａ及び１７Ａが上述のように整形された研磨パッド１６及び１７が半導体ウェーハ１の表面２及び裏面３に作用する面圧Ｆ１、Ｆ２は略均等になり、最適化される。この結果、この研磨パッド１６及び１７により、半導体ウェーハ１の表面２及び裏面３を良好な平坦度で研磨できる。【００３８】
（２）研磨パッド整形治具２１の整形面２５及び研磨パッド整形治具２２の整形面２８に硬質コート層２６が設けられた場合には、この硬質コート層２６が高硬質で且つ耐摩耗性に優れていることから、研磨パッド整形治具２１及び２２を両面研磨装置１０のキャリア１８にセットして、研磨パッド１６及び１７のそれぞれのパッド面１６Ａ及び１７Ａを整形する際に、このパッド面１６Ａ及び１７Ａに所望の形状を高精度に形成することができる。【００３９】
（３）研磨パッド整形治具２１、２２をシリコンウェーハ等の半導体ウェーハ１を材料とし、整形面２５、２８を半導体ウェーハ１により形成する場合は、異なる条件設定のもと、両面研磨装置１０を用いて形成することができ、これを用いてパッド面１６Ａ、１７Ａに整形面２５、２８を転写したのち、整形後の研磨パッド１６、１７により半導体ウェーハ１を研磨することになるので、両面研磨装置１０の特性に対応し、より高精度に理想形状２３に近い被研磨面を有する半導体ウェーハ１を形成することができる。【００４０】
（４）研磨パッド整形治具２１、２２は、研磨パッド整形治具２１、２２を保持しつつ研磨パッド１６、１７が貼られた定盤（下定盤１２）の回転に上述のように連動して運動するキャリア１８と一体に形成され、キャリア１８と研磨パッド１６、１７とを相対運動させて整形面２５、２８の形状を研磨パッド１６、１７に転写することもできる。研磨パッド整形治具２１、２２をキャリア１８と同一材料とすることで両者を一体に形成することが可能となりコストを削減することができる。【００４１】
以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本実施の形態では、研磨装置が両面研磨装置１０の場合を述べたが、半導体ウェーハ１の表面２または裏面３のいずれか一方のみを研磨する片面研磨装置に本発明を適用してもよい。
以上より本発明は、半導体ウェーハの被研磨面を良好な平坦度で研磨できる半導体ウェーハの研磨方法及び研磨パッド整形治具として利用できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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