(57)【要約】【課題】ＳＯＩ層の層厚の面内均一性が向上するＳＯＩ基板の研磨方法およびその装置を提供する。【解決手段】終点研磨装置１０は、終点研磨機１０Ａ、ＳＯＩ膜厚測定器１０Ｂを備え、終点研磨機１０Ａが枚葉研磨機１８，ＣＰＵ３０，研磨圧力制御手段，研磨時間制御手段１６，セット位置制御手段１９を有する。研磨前のＳＯＩ層１１の厚さデータに基づき、その中心部と外周部との厚み差、研磨前のＳＯＩ層１１の全体厚の平均に応じ、層厚のばらつきが下がるよう研磨圧力、研磨時間を変更し、ＳＯＩ層１１の研磨量を制御する。結果、ＳＯＩ層１１の層厚の面内均一性が向上する。研磨機１０Ａは層厚測定手段１４からのＳＯＩ層１１の層厚データに基づく自動制御であるので、ＳＯＩ基板間の層厚の均一性が改善する。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
活性層と、これを裏面側から支持する支持基板用ウェーハとの間に埋め込み酸化膜が介在されたＳＯＩ基板を、前記活性層側から研磨してこの活性層を減厚するＳＯＩ基板の研磨方法において、
研磨前の前記活性層の中心部と外周部との厚み差、および、研磨前の該活性層の全体の厚みの平均値に応じて、研磨圧力、研磨時間を制御するＳＯＩ基板の研磨方法。
【請求項２】
研磨前の前記活性層の厚さ分布に応じて、加圧中心に対するＳＯＩ基板のセット位置を制御する請求項１に記載のＳＯＩ基板の研磨方法。
【請求項３】
活性層と、これを裏面側から支持する支持基板用ウェーハとの間に埋め込み酸化膜が介在されたＳＯＩ基板を、前記活性層側から研磨してこの活性層を減厚するＳＯＩ基板の研磨装置において、
研磨前の前記活性層の厚さを測定する層厚測定手段と、
研磨前の前記活性層の中心部と外周部との厚み差、および、研磨前の該活性層の全体の厚みの平均値に応じて研磨圧力と研磨時間とを制御する制御手段とを備えたＳＯＩ基板の研磨装置。
【請求項４】
研磨前の前記活性層の厚さ分布に応じて、加圧中心に対するＳＯＩ基板のセット位置を制御する制御手段とを備えた請求項３に記載のＳＯＩ基板の研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＳＯＩ基板の研磨方法およびその装置、詳しくは（１）　支持基板用ウェーハに埋め込み酸化膜を介在して貼り合わせた活性層用ウェーハを表面研削、表面研磨して薄膜のＳＯＩ層を形成する貼り合わせＳＯＩ法、（２）　このＳＯＩ層の薄膜化に選択エッチングを採用したＥＬＴＲＡＮ法、（３）　このＳＯＩ層の薄膜化に水素イオン剥離を採用したスマートカット法、または、（４）　ＳＯＩ層の薄膜化に局所プラズマエッチングを採用したＰＡＣＥ−ＳＯＩ法などにより製造されたＳＯＩ基板の研磨方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ　ｏｎ　Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板の一種として、例えば表面にデバイスが形成されるＳＯＩ層（活性層）と、これを裏側から支持する支持基板用ウェーハとの間に、厚さ数μｍの埋め込み酸化膜（シリコン酸化膜）が埋め込まれた貼り合わせＳＯＩ基板が知られている。
図７および図８を参照し、従来の貼り合わせＳＯＩ基板の製造方法を概説する。図７は、従来手段に係る貼り合わせＳＯＩ基板の製造方法を示すフローシートである。図８（ａ）は、従来手段に係る研磨前の貼り合わせ界面が凹形状のＳＯＩ基板の要部拡大断面図である。図８（ｂ）は、従来手段に係る研磨前の貼り合わせ界面が凸形状のＳＯＩ基板の要部拡大断面図である。図８（ｃ）は、従来手段に係る研磨前の貼り合わせ界面が凸形状で、表面が傾斜面となったＳＯＩ基板の要部拡大断面図である。
【０００３】
まず、ＣＺ法により引き上げられた単結晶シリコンインゴットをスライス、オリエンテーションフラット（オリフラ）加工、面取り、ラッピング、エッチング、研磨して鏡面化することで、オリフラ付きの活性層用ウェーハ１０１および支持基板用ウェーハ１０２を作製する（図７（ａ））。このうち、活性層用ウェーハ１０１は熱酸化処理により露出面にシリコン酸化膜１０１ａを形成しておく。
次に、両ウェーハ１０１，１０２を常温で重ね合わせ、中間に埋め込み酸化膜１０１ｂを介した貼り合わせウェーハ１０３を作製する（図７（ｂ））。その後、貼り合わせウェーハ１０３に貼り合わせ熱処理を施し、露出面全体に貼り合わせ強度を高めるとともに、シリコン酸化膜１０３ａを露出面の全域に形成する。次いで、この活性層用ウェーハ１０１の外周部を貼り合わせ界面に達しない深さまで研削し（図７（ｃ））、この削り残し部１０１ｃをＫＯＨなどによりアルカリエッチし、ウェーハ外周部の貼り合わせ不良領域を除去する（図７（ｄ））。続いて、この活性層用ウェーハ１０１に表面研削、研磨布による研磨を順次施して活性層用ウェーハ１０１を減厚することで、薄膜のＳＯＩ層１０１Ａが、裏面側から支持基板用ウェーハ１０２により支持された貼り合わせＳＯＩ基板が作製される（図７（ｅ））。
【０００４】
ところで、この研磨時には、ＳＯＩ層１０１Ａの厚さを、狙い値（設定値）に制御するため、従来、以下に示す層厚制御方法が知られている。
すなわち、まず反射分光法またはフーリエ変換赤外分光法（ＦＴＩＲ；Ｆｏｕｒｉｅｒ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ　Ｉｎｆｒａｒｅｄ　ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）を採用したＳＯＩ層厚測定器により、ＳＯＩ層１０１Ａの表面の数ヶ所の厚さを測定し、その測定値の平均値Ａ（μｍ）に基づき、ＳＯＩ層１０１Ａの研磨時間Ｔ（ｍｉｎ）を次式から求める。
研磨時間Ｔ＝（Ａ−Ｂ）／Ｓ
Ｓ（μｍ／ｍｉｎ）は研磨装置の研磨速度、Ｂ（μｍ）は研磨後のＳＯＩ層１０１Ａの厚さの狙い値である。
その後、得られた研磨時間Ｔ（ｍｉｎ）だけ、表面研削後のＳＯＩ層１０１Ａを表面研磨することで、略狙い値どおりの層厚を有するＳＯＩ層１０１Ａが得られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この表面研磨前の貼り合わせウェーハ１０３の貼り合わせ界面の形状は、例えば図８（ａ）に示す凹形状のほか、図８（ｂ）および図８（ｃ）に示す凸形状なども存在し、一定しない。そのため、このＳＯＩ層１０１Ａの表面内（以下、面内）で厚さにばらつきが発生し、表面研磨後、ＳＯＩ層１０１Ａの層厚の面内均一性に問題が残る場合が多々あった。その結果、ＳＯＩデバイスの電気的特性に、例えば耐圧特性などの好ましくない影響を与えていた。特に、図８（ｃ）に示す貼り合わせウェーハ１０３にあっては、貼り合わせウェーハ１０３自体に部分的な厚さのばらつきを有し、その結果、ＳＯＩ層１０１Ａのデバイス形成面が傾斜している。よって、ＳＯＩ層１０１Ａの層厚の面内均一性がさらに低下していた。
従来、このＳＯＩ層１０１Ａの面内均一性を改善するには、支持基板用ウェーハ１０２の平坦度および貼り合わせウェーハ１０３の平坦度を高める方法などが知られていた。しかしながら、これらの平坦度を高めることは難しかった。ここでの平坦度とは、ウェーハ全面にわたるＴＴＶ（Ｔｏｔａｌ　Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ　Ｖａｒｉａｔｉｏｎ）などである。
【０００６】
【発明の目的】
この発明は、活性層の層厚の面内均一性およびＳＯＩ基板の基板間での均一性を共に向上させることができるＳＯＩ基板の研磨方法およびその装置を提供することを、その目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、活性層と、これを裏面側から支持する支持基板用ウェーハとの間に埋め込み酸化膜が介在されたＳＯＩ基板を、前記活性層側から研磨してこの活性層を減厚するＳＯＩ基板の研磨方法において、研磨前の前記活性層の中心部と外周部との厚み差、および、研磨前の該活性層の全体の厚みの平均値に応じて、研磨圧力、研磨時間を制御するＳＯＩ基板の研磨方法である。
【０００８】
ＳＯＩ基板の種類は限定されない。例えば、（１）　支持基板用ウェーハに埋め込み酸化膜を介して貼り合わせた活性層用ウェーハを表面研削、表面研磨して薄膜のＳＯＩ層を形成する貼り合わせＳＯＩウェーハ、（２）　このＳＯＩ層の薄膜化に選択エッチングを採用したＥＬＴＲＡＮＳＯＩウェーハ、（３）　このＳＯＩ層の薄膜化に水素イオン剥離を採用したスマートカットＳＯＩウェーハ、または、（４）　ＳＯＩ層の薄膜化に局所プラズマエッチングを採用したＰＡＣＥ−ＳＯＩウェーハなどを採用することができる。
活性層の厚さは限定されない。例えば厚膜の活性層では２０〜５０μｍ、好ましくは３０μｍ以下である。また、薄膜の活性層では０．０５〜２０μｍである。
【０００９】
表面研磨としては、例えば研磨装置の研磨ヘッドに表面研削後または研磨後の貼り合わせウェーハを装着し、研磨液中に遊離砥粒を含む研磨剤（スラリー）を供給しながら、活性層の研削面または研磨面を研磨定盤上に貼られた研磨布に押しつける方法などが挙げられる。研磨装置は、枚葉式の研磨装置でも、バッチ式の研磨装置でもよい。さらにはワックスタイプの片面研磨装置でも、ワックスレスタイプの装置でもよい。ただし、この発明は、表面研削または研磨された活性層をウェーハ面内およびウェーハ間で所望の活性層に研磨する終点研磨に適している。
【００１０】
研磨布としては、例えばポリエステルフェルトにポリウレタンを含浸させた多孔性の不織布タイプ、発泡したウレタンのブロックをスライスした発泡性ウレタンタイプ、そのほかポリエステルフェルトにポリウレタンが含浸された基材の表面に発泡ポリウレタンを積層し、このポリウレタンの表層部分を除去して発泡層に開口部を形成したスエードタイプなどを採用することができる。
活性層の面内における厚みの測定点数は限定されない。ただし、活性層の中心部と外周部とに少なくとも１点ずつは必要である。
ここでいう研磨前とは、研磨が施される直前の状態をいう。
【００１１】
この発明の要旨である、研磨前の活性層の中心部と外周部との厚み差、および、研磨前の活性層の全体の厚みの平均値に応じて、研磨圧力、研磨時間を制御するとは、まず、（１）　活性層の中心部の研磨量と、活性層の外周部の研磨量との差である凹凸変化量と、研磨時間との関係を示す第１のグラフと、（２）活性層の厚さの平均値の研磨量と、研磨時間との関係を示す第２のグラフとを作成し、これらのデータを、研磨圧力と研磨時間との関係を示す第３のグラフ上に表す。この第３のグラフ上で、前記凹凸変化量を０に近づける条件と、活性層の狙い値に合わせる研磨量を求める条件とを同時に満足させる研磨圧力および研磨時間が最適研磨条件となる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、研磨前の前記活性層の厚さ分布に応じて、加圧中心に対するＳＯＩ基板のセット位置を制御する請求項１に記載のＳＯＩ基板の研磨方法である。
膜厚に厚さ分布の偏りがある場合には、加圧中心に対するＳＯＩ基板のセット位置とデータとに基づき設定する。
研磨での加圧中心とは、例えばＳＯＩ基板に面加重が作用する場合において、加圧面の中心を加圧中心とする。また、ＳＯＩ基板に対して集中加重が作用する場合には、圧力の作用点を加圧中心とする。
また、研磨での加圧中心を移動させる方法としては、ＳＯＩ基板を移動させてもよいし、研磨圧力を作用させる研磨装置の加圧部を移動させてもよい。もしくは、ＳＯＩ基板と加圧部との両方を移動させてもよい。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、活性層と、これを裏面側から支持する支持基板用ウェーハとの間に埋め込み酸化膜が介在されたＳＯＩ基板を、前記活性層側から研磨してこの活性層を減厚するＳＯＩ基板の研磨装置において、研磨前の前記活性層の厚さを測定する層厚測定手段と、研磨前の前記活性層の中心部と外周部との厚み差、および、研磨前の該活性層の全体の厚みの平均値に応じて研磨圧力と研磨時間とを制御する制御手段とを備えたＳＯＩ基板の研磨装置である。
【００１４】
層厚測定手段としては、例えば反射分光法を採用した層厚測定器またはＦＴＩＲ法を採用した層厚測定器を採用することができる。
研磨圧力制御手段としては、研磨中、層厚測定手段により得られた研磨前の活性層の中心部と外周部との厚み差、および、活性層の全体の厚みの平均値についてＣＰＵが演算した結果に基づき、例えば下面にキャリアプレートを介してＳＯＩ基板が保持された研磨ヘッドを、その直下に配された研磨定盤の上面に貼られた研磨布に押し付ける力を制御する手段などを採用することができる。具体的には、例えばエアシリンダが研磨ヘッドに内蔵され、そのロッドの先端が、キャリアプレートの上面に固着された加圧板に連結されたものにあっては、研磨圧力制御手段により、そのロッドを出し入れすることで、加圧板を介してＳＯＩ基板の研磨布に対する押し付け力を調整する。
研磨時間を制御する手段としては、タイマー制御によるものを採用することができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、研磨前の前記活性層の厚さ分布に応じて、加圧中心に対するＳＯＩ基板のセット位置を制御する制御手段とを備えた請求項３に記載のＳＯＩ基板の研磨装置である。
セット位置を制御する手段としては、例えば、ＳＯＩ基板を水平面内で移動させる水平移動テーブル、または、ＳＯＩ基板が保持される研磨ヘッドを水平面内で移動させる別の水平移動テーブルなどを採用することができる。もしくは、これらのＳＯＩ基板と研磨ヘッドとの両方を、対配置された水平移動テーブルにより水平面内でそれぞれ移動させてもよい。
【００１６】
【作用】
請求項１および請求項３の発明によれば、研磨前の活性層の中心部と外周部との厚み差、および、研磨前の活性層の全体の厚みの平均値に応じて、例えば活性層の層厚のばらつきが低下するように研磨圧力および研磨時間を変更し、活性層の研磨量を制御する。
すなわち、凹凸変化量と研磨時間との関係を示す第１のグラフと、研磨量と研磨時間との関係を示す第２のグラフとを求め、これらのデータを、研磨圧力と研磨時間との関係を示す第３のグラフ上に表示し、この第３のグラフ上で、凹凸変化量を０に近づける条件と、狙い値に合わせる研磨量を求める条件とを同時に満足させる研磨圧力および研磨時間が、最適研磨条件となる。この最適研磨条件にしたがって、活性層を表面研磨する。これにより、活性層の層厚の面内均一性を向上させることができる。
また、請求項２および請求項４の発明によれば、層厚測定手段と、研磨圧力・研磨時間の制御手段と、セット位置の制御手段とを備えたＳＯＩ基板の研磨装置を利用し、この研磨前の活性層の厚さデータに基づき、研磨圧力および研磨時間を変更して、活性層の研磨量を制御するので、この活性層の層厚の面内均一性だけでなく、ＳＯＩ基板の基板間での均一性を向上させることができる。
【００１７】
特に、厚さにばらつきを有するＳＯＩ基板において、ＳＯＩ基板をずらして表面研磨する。その結果、活性層の層厚の面内均一性を向上させることができるとともに、ＳＯＩ基板の表面の平坦度も高めることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。
図１は、この発明の一実施例に係るＳＯＩ基板の研磨装置を示す概略構成を示すブロック図である。図２（ａ１）は、この発明の一実施例に係る研磨前の貼り合わせ界面が凹形状のＳＯＩ基板の要部拡大断面図である。図２（ａ２）は、この発明の一実施例に係る研磨後の貼り合わせ界面が凹形状のＳＯＩ基板の要部拡大断面図である。図２（ｂ１）は、この発明の一実施例に係る研磨前の貼り合わせ界面が凸形状のＳＯＩ基板の要部拡大断面図である。図２（ｂ２）は、この発明の一実施例に係る研磨後の貼り合わせ界面が凸形状のＳＯＩ基板の要部拡大断面図である。図３は、この発明の一実施例に係る研磨圧力別のＳＯＩ層の凹凸変化量（中心部と外周部との厚み差）と研磨時間との関係を示すグラフである。図４は、この発明の一実施例に係る研磨圧力別のＳＯＩ層の全体の厚みの平均値の研磨量と研磨時間との関係を示すグラフである。図５は、この発明の一実施例に係るＳＯＩ層の凹凸変化量と研磨量のそれぞれの条件を満たす研磨時間と研磨圧力との関係を示すグラフである。図６（ａ）は、この発明の一実施例に係るＳＯＩ基板のセット位置を制御する前の状態を示す要部拡大正面図である。図６（ｂ）は、この発明の一実施例に係るＳＯＩ基板のセット位置を制御し、研磨した後の状態を示す要部拡大正面図である。
【００１９】
図１において、１０はこの発明の一実施例に係る終点研磨装置（ＳＯＩ基板の研磨装置）で、この終点研磨装置１０は、表面研削または高精度研磨により減厚化され、表面にデバイスが形成されるＳＯＩ層１１と、これを裏面側から支持する支持基板用ウェーハ１２との間に埋め込み酸化膜１３が介在された貼り合わせウェーハ２０を、そのＳＯＩ層１１側から表面研磨する研磨装置である。この研磨により貼り合わせＳＯＩ基板が作製される。
【００２０】
この終点研磨装置１０の説明の前に、貼り合わせＳＯＩ基板を説明する。
ＣＺ法により引き上げられた単結晶シリコンインゴットをスライス、オリフラ加工、面取り、ラッピング、エッチング、研磨して鏡面化することで、オリフラ付きの活性層用ウェーハ（図示せず）および支持基板用ウェーハ１２を作製する。このうち、活性層用ウェーハは熱酸化処理により露出面にシリコン酸化膜（埋め込み酸化膜を含む）を形成しておく。次に、両ウェーハを常温で重ね合わせ、中間に埋め込み酸化膜１３を介した貼り合わせウェーハ２０を作製する。その後、貼り合わせウェーハ２０に、雰囲気ガスに酸素を使用し、加熱温度８００℃以上の貼り合わせ熱処理を施し、その貼り合わせ強度を高めるとともに、シリコン酸化膜を露出面の全域に形成する。次いで、この活性層用ウェーハの外周部を貼り合わせ界面に達しない深さまで研削し、このウェーハ外周部の削り残し部をＫＯＨなどによりアルカリエッチし、この活性層用ウェーハの外周部の貼り合わせ不良領域を除去する。続いて、活性層用ウェーハに表面研削、研磨布による研磨を順次施し、薄膜のＳＯＩ層１１を作製する。この結果、裏面側から支持基板用ウェーハ１２より支持された貼り合わせＳＯＩ基板が作製される。
【００２１】
次に、前記終点研磨装置１０を説明する。この終点研磨装置１０は、主に、貼り合わせウェーハ２０のＳＯＩ層１１を１枚ずつ研磨する枚葉式の終点研磨機１０Ａと、ＳＯＩ膜厚測定器１０Ｂとを備えている。この終点研磨機１０Ａは、枚葉研磨機１８、ＣＰＵ３０、研磨圧力制御手段１５、研磨時間制御手段１６、セット位置制御手段１９を備えている。
貼り合わせウェーハ２０の保持方式としては、ワックス保持を採用している。ただし、これに限定されない。例えば、真空保持、ワックスレスのテンプレート保持などでもよい。
ＳＯＩ膜厚測定器１０Ｂは、層厚測定手段１４と、これを制御するＣＰＵ１７とを備えている。層厚測定手段１４としては、反射分光法、ＦＴＩＲ法などの光学式の他、各種の接触針式の測定器を採用することができる。
【００２２】
次に、この終点研磨装置１０の制御部１０Ｃを説明する。制御部１０Ｃは、制御の中心であるＣＰＵ３０と、研磨前のＳＯＩ層１１の中心部と外周部との厚み差、および、研磨前のＳＯＩ層１１の全体の厚みの平均値に応じて枚葉研磨機１８の研磨ヘッド３１から研磨布側への研磨圧力を制御する研磨圧力制御手段１５と、これらの厚み差および厚みの平均値に応じて研磨時間をタイマー制御する研磨時間制御手段１６と、研磨前のＳＯＩ層１１の面内の厚みの分布の偏りに応じて、ＳＯＩウェーハのセット位置を制御するセット位置制御手段１９とを備えている。これらのプログラム１５，１６，１９は、ＣＰＵ３０の出力側に接続されている。一方、ＣＰＵ３０の入力側には、研磨前のＳＯＩ層１１の層厚を測定するＳＯＩ膜厚測定器１０Ｂが接続されている。
【００２３】
この層厚測定手段１４は、強度変調したポンプ光をＳＯＩ層１１の表面に照射しながら、これに同期した反射率変化をプローブ光で観察する反射分光法を採用した測定器である。
また、研磨圧力制御手段１５は、研磨ヘッド３１の内部に組み込まれたエアシリンダ３２のロッド３２ａの突出量を調整する。このロッド３２ａの先端部は、研磨布側の面に取り付けられたキャリアプレート３３の裏面に固定された加圧板３８の中心部に連結されている。したがって、研磨圧力制御手段１５によりエアシリンダ３２のロッド３２ａの突出量を変更することで、図示しない研磨布に対して、キャリアプレート３３の研磨布側の面にワックス貼着された貼り合わせウェーハ２０の押し付け力が調整される。図示していないが、研磨布側の面にウェーハの面が倣うような機構になっている。
【００２４】
さらに、研磨時間制御手段１６は、図示しないタイマーによる研磨時間の制御手段である。
そして、セット位置制御手段１９は、研磨ヘッド３１を介して、貼り合わせウェーハ２０を水平面内で移動させる水平移動テーブル２１を有している。この水平移動テーブル２１は、貼り合わせウェーハ２０をＸモータＭ１により水平面内のＸ方向に移動させるＸテーブル２２と、ＹモータＭ２により貼り合わせウェーハ２０を水平面内のＹ方向に移動させるＹテーブル２３とを備えている。研磨ヘッド３１の位置を固定し、貼り合わせウェーハ２０のセット位置を変更する。
【００２５】
次に、この一実施例に係る終点研磨装置１０によるＳＯＩ層１１の研磨方法を説明する。
まず、研磨制御用のデータを取得する。具体的には、研磨時間と研磨圧力を変化させてＳＯＩ層１１を研磨し、図２（ａ２）、図２（ｂ２）に示すようなＳＯＩ層１１の凹凸変化量と研磨量とを求める。ここで凹凸変化量とは、ＳＯＩ層１１の中心部の研磨量と外周部の研磨量との差である。この外周部の研磨量が中央部の研磨量より多い場合は＋（プラス）、少ない場合は−（マイナス）で表す。研磨量とは、研磨前後におけるＳＯＩ層１１の厚みの平均値の変化量である。凹凸変化量と研磨時間とをグラフ化したものを図３に示す。また、研磨量と研磨時間との関係をグラフ化したものを図４に示す。これらのデータをＣＰＵに入力する。
【００２６】
次に、実際のＳＯＩ層１１の研磨制御方法を説明する。ＳＯＩの加工は、図７に示すようなフローシートに沿ってＳＯＩ加工を行う。
まず、平面研削または高精度研磨した貼り合わせウェーハ２０を準備する。
次に、層厚測定手段１４により、研磨前のＳＯＩ層１１の層厚を測定する。測定点は多いほどよいが、生産性に応じて設定した方が好ましい。得られた測定値に基づき、内蔵されたプログラムにしたがってＣＰＵ１７が演算し、ＳＯＩ層１１の中心部の厚みａと外周部の厚みｂとの差（ｂ−ａ）を求める。例えば、その差が＋０．２μｍの場合、ＳＯＩ層１１はその中心部が外周部よりも０．２μｍだけ薄くなる。したがって、外周部を０．２μｍ多く研磨することができる研磨圧力と研磨時間とを図３のグラフより求める。それを、図５に示すようにグラフ化する。
次にまた、研磨前のＳＯＩ層１１の層厚の平均値とＳＯＩ層１１の層厚の狙い値から研磨量を求める。例えば、必要研磨量が１．０μｍであった場合、１．０μｍ研磨する研磨圧力と研磨時間とを図４のグラフより求める。それを図５に示すようにグラフ化する。
【００２７】
その後、この図５のグラフ上で、ＳＯＩ層１１を凸側に０．２μｍ変化させる条件と、必要研磨量１．０μｍを満足する条件とを同時に満足させる研磨圧力および研磨時間を求める。これが最適研磨条件となる。この最適研磨条件をＣＰＵ３０に送る。制御部１０Ｃから研磨圧力制御手段１５および研磨時間制御手段１６に制御指令が出され、これにより終点研磨装置１０における研磨圧力と研磨時間が最適値に変更され、ＳＯＩ層１１が表面研磨される。その結果、ＳＯＩ層１１の層厚の面内均一性を向上させることができる。
また、この枚葉式の終点研磨装置１０によれば、層厚測定手段１４と、研磨圧力制御手段１５と、研磨時間制御手段１６とを備え、研磨前のＳＯＩ層１１の厚さデータに基づき、研磨圧力および研磨時間を変更した制御部１０Ｃからの指令により、ＳＯＩ層１１の研磨量を制御するので、ＳＯＩ層１１の層厚の面内均一性だけでなく、ＳＯＩ基板の基板間での均一性を向上させることができる。
特に、中心部と外周部とにおいて、厚さにばらつきを有する貼り合わせウェーハ２０にあっては（図６（ａ））、貼り合わせウェーハ２０を移動させて表面を研磨する（図６（ｂ））。すると、ＳＯＩ層１１の層厚の面内均一性が向上するだけでなく、ＳＯＩ基板の表面の平坦度も高まる。
【００２８】
図５のグラフにおいて、実測値のデータの範囲では、２条件の交点が存在しないときには、その研磨量の範囲内で、研磨圧力の増減および研磨速度の増減を図って適宜条件を設定する。
また、パッドライフ（研磨布の寿命）などの影響により、凹凸変化量および研磨量が変化する場合には、所定の補正値を加えてもよい。
【００２９】
【発明の効果】
請求項１および請求項３の発明によれば、研磨前の活性層の中心部と外周部との厚み差、および、研磨前の活性層の全体の厚みの平均値に応じて、例えば活性層の層厚のばらつきが低下するように研磨圧力および研磨時間を変更し、その研磨条件にしたがって、活性層の研磨量を制御するので、活性層の層厚の面内均一性を向上させることができる。
また、請求項２および請求項４の発明によれば、層厚測定手段と、研磨圧力・研磨時間の制御手段と、セット位置の制御手段とを備えたＳＯＩ基板の研磨装置を利用し、この研磨前の活性層の厚さデータに基づき、研磨圧力および研磨時間を変更して、活性層の研磨量を制御するので、この活性層の層厚の面内均一性だけでなく、ＳＯＩ基板の基板間での均一性を向上させることができる。
【００３０】
特に、厚さにばらつきを有するＳＯＩ基板に対して、ＳＯＩ基板を移動させて活性層を表面研磨するので、活性層の層厚の面内均一性を向上できるとともに、ＳＯＩ基板の表面の平坦度も高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例に係るＳＯＩ基板の研磨装置を示す概略構成を示すブロック図である。
【図２】（ａ１）は、この発明の一実施例に係る研磨前の貼り合わせ界面が凹形状のＳＯＩ基板の要部拡大断面図である。
（ａ２）は、この発明の一実施例に係る研磨後の貼り合わせ界面が凹形状のＳＯＩ基板の要部拡大断面図である。
（ｂ１）は、この発明の一実施例に係る研磨前の貼り合わせ界面が凸形状のＳＯＩ基板の要部拡大断面図である。
（ｂ２）は、この発明の一実施例に係る研磨後の貼り合わせ界面が凸形状のＳＯＩ基板の要部拡大断面図である。
【図３】この発明の一実施例に係る研磨圧力別のＳＯＩ層の凹凸変化量（中心部と外周部との厚み差）と研磨時間との関係を示すグラフである。
【図４】この発明の一実施例に係る研磨圧力別のＳＯＩ層の全体の厚みの平均値の研磨量と研磨時間との関係を示すグラフである。
【図５】この発明の一実施例に係るＳＯＩ層の凹凸変化量と研磨量のそれぞれの条件を満たす研磨時間と研磨圧力との関係を示すグラフである。
【図６】（ａ）は、この発明の一実施例に係るＳＯＩ基板のセット位置を制御する前の状態を示す要部拡大正面図である。
（ｂ）は、この発明の一実施例に係るＳＯＩ基板のセット位置を制御し、研磨した後の状態を示す要部拡大正面図である。
【図７】従来手段に係る貼り合わせＳＯＩ基板の製造方法を示すフローシートである。
【図８】（ａ）は、従来手段に係る研磨前の貼り合わせ界面が凹形状のＳＯＩ基板の要部拡大断面図である。
（ｂ）は、従来手段に係る研磨前の貼り合わせ界面が凸形状のＳＯＩ基板の要部拡大断面図である。
（ｃ）は、従来手段に係る研磨前の貼り合わせ界面が凸形状で、表面が傾斜面となったＳＯＩ基板の要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１０　終点研磨装置、
１０Ａ　終点研磨機、
１０Ｂ　ＳＯＩ膜厚測定器、
１０Ｃ　研磨機の制御部、
１１　ＳＯＩ層（活性層）、
１２　支持基板用ウェーハ、
１３　埋め込み酸化膜、
１４　層厚測定手段、
１５　研磨圧力制御手段、
１６　研磨時間制御手段、
１７、３０　ＣＰＵ、
１８　枚葉研磨機、
１９　セット位置制御手段。
【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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