(57)【要約】【課題】連続研磨において、研磨する基板のロット変更が有る場合であっても、定寸精度の低下を防ぎ、高い定寸精度が得られる定寸装置を提供する。【解決手段】研磨装置に配設され、レーザー光干渉により研磨中のウェーハの厚さを測定する定寸装置であって、研磨中のウェーハにレーザー光を照射するための光源と、光源からレーザー光を照射された研磨中のウェーハからの反射光を受光する受光部と、受光部で受光した反射光から、レーザー光を照射された研磨中のウェーハの厚さの測定値を算出する算出部とを有し、算出部は、予め求めておいた、ウェーハの抵抗率とウェーハの厚さの測定誤差の値との相関関係に基づき、研磨中のウェーハの抵抗率から研磨中のウェーハの厚さの測定誤差の値を算出し、測定誤差を補正して前記研磨中のウェーハの厚さを算出できるものであることを特徴とする定寸装置。【選択図】  図１
2017011099.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
定盤に貼り付けられた研磨布にウェーハを摺接することで前記ウェーハの表面を研磨する研磨装置に配設され、レーザー光干渉により前記研磨装置で研磨中のウェーハの厚さを測定する定寸装置であって、
前記研磨中のウェーハにレーザー光を照射するための光源と、
該光源から前記レーザー光を照射された前記研磨中のウェーハからの反射光を受光する受光部と、
該受光部で受光した前記反射光から、前記レーザー光を照射された前記研磨中のウェーハの厚さの測定値を算出する算出部とを有し、
該算出部は、予め求めておいた、ウェーハの抵抗率とウェーハの厚さの測定誤差の値との相関関係に基づき、前記研磨中のウェーハの抵抗率から前記研磨中のウェーハの厚さの測定誤差の値を算出し、該測定誤差を補正して前記研磨中のウェーハの厚さを算出できるものであることを特徴とする定寸装置。
【請求項２】
前記算出部は、ウェーハの抵抗率とウェーハの厚さの測定誤差の値との相関関係に基づいて、前記測定値における測定誤差を相殺するためのオフセット値を前記研磨中のウェーハの抵抗率から求め、前記測定値に前記オフセット値を加減することで、前記研磨中のウェーハの厚さの測定誤差を補正することができるものであることを特徴とする請求項１に記載の定寸装置。
【請求項３】
前記研磨中のウェーハの抵抗率は、前記研磨中のウェーハを切り出したインゴットの両端の抵抗率、及び前記インゴットの前記研磨中のウェーハを切り出した部位から求めたものであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の定寸装置。
【請求項４】
前記ウェーハの抵抗率とウェーハの厚さの測定誤差の値との相関関係は、前記研磨装置毎に求めたものであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の定寸装置。
【請求項５】
前記ウェーハの抵抗率が０．０１Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の定寸装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の定寸装置が配設されたものであることを特徴とする研磨装置。
【請求項７】
定盤に貼り付けられた研磨布にウェーハを摺接することで前記ウェーハの表面を研磨する研磨工程において、レーザー光干渉により研磨中のウェーハの厚さを測定する定寸装置によって、前記研磨中のウェーハの厚さを測定しながら研磨を行い、前記定寸装置による研磨中のウェーハの厚さの測定値が所定値となった時点で研磨を停止する研磨方法であって、
前記研磨工程を行う前に、予め、ウェーハの抵抗率とウェーハの厚さの測定誤差の値との相関関係を求めておく相関関係導出工程を有し、
前記研磨工程において、前記ウェーハの抵抗率とウェーハの厚さの測定誤差の値との相関関係に基づき、前記研磨中のウェーハの抵抗率から前記研磨中のウェーハの厚さの測定誤差の値を算出し、該測定誤差を補正して前記研磨中のウェーハの厚さを算出しながら前記ウェーハを研磨することを特徴とする研磨方法。
【請求項８】
前記ウェーハの抵抗率とウェーハの厚さの測定誤差の値との相関関係に基づいて、前記定寸装置による前記研磨中のウェーハの厚さの測定値における測定誤差を相殺するためのオフセット値を、研磨するウェーハの抵抗率から算出し、前記研磨中のウェーハの厚さの測定値に前記オフセット値を加減することで、前記研磨中のウェーハの厚さの測定誤差を補正することを特徴とする請求項７に記載の研磨方法。
【請求項９】
前記相関関係導出工程の前に、予め、抵抗率が互いに異なる複数の試験用ウェーハを、前記定寸装置により、前記試験用ウェーハの厚さを測定しながら試験研磨する試験研磨工程を有し、前記相関関係導出工程において、前記試験研磨後の前記試験用ウェーハの厚さから、前記ウェーハの抵抗率とウェーハの厚さの測定誤差の値との相関関係を求めることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の研磨方法。
【請求項１０】
前記研磨するウェーハの抵抗率を、前記研磨するウェーハを切り出すインゴットの両端の抵抗率及び前記インゴットの前記ウェーハを切り出した部位から求めることを特徴とする請求項７から請求項９のいずれか１項に記載の研磨方法。
【請求項１１】
前記ウェーハの抵抗率とウェーハの厚さの測定誤差の値との相関関係は、前記研磨装置毎に求めることを特徴とする請求項７から請求項１０のいずれか１項に記載の研磨方法。
【請求項１２】
前記研磨するウェーハを、抵抗率が０．０１Ω・ｃｍ以下のものとすることを特徴とする請求項７から請求項１１のいずれか１項に記載の研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定寸装置、研磨装置、及び研磨方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の微細化及び多層化が進むにつれて、ＤＳＰ（Ｄｏｕｂｌｅ  Ｓｉｄｅｄ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ：両面研磨）等の研磨技術は半導体装置の製造工程に無くてはならない必須の技術になっている。
【０００３】
平坦化のためのＤＳＰにおける重要な仕様の一つに、基板の仕上げ厚さの面内均一性（フラットネス）がある。仕上げ厚さの面内均一性を向上させるためには、仕上げ厚さを正確に制御することが重要になる。そのため、研磨中のウェーハの厚さを、精度よくモニターするために定寸装置を有する研磨装置が使用されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
近年では、仕上げ厚さの基板面内均一性（フラットネス）に対する要求が高まり、定寸精度が±０．１μｍ程度以内、若しくはこれより高い精度であることが要求されるようになってきている。
【０００５】
仕上げ厚さを制御するために渦電流定寸装置やキャリア上面との間隔を測定することによる定寸装置、レーザー光干渉を利用した定寸装置などが用いられている。
【０００６】
しかしながら、キャリア上面との間隔を測定することによる定寸装置では必要とする±０．１μｍ程度の定寸精度が保証されない。また、渦電流定寸装置とレーザー光干渉定寸装置を比較すると、設置する環境の制限や測定精度の面で後者のレーザー光干渉定寸装置の方が優れている。
【０００７】
このため、レーザー光干渉定寸装置の普及が進み、レーザー光干渉定寸装置は、特に、Ｐ−やＰ＋基板の高精度加工に不可欠な技術となっている。つまり、レーザー光干渉定寸装置は、ＤＳＰなどの研磨後の仕上げ厚さの均一性を高めるためには不可欠な技術となっている。抵抗率は、概ねｐ−基板が１０Ω・ｃｍ以上、ｐ＋基板が０．０１Ω・ｃｍより大きく１０Ω・ｃｍ未満、特に、本明細書の説明においてはｐ＋＋基板が０．０１Ω・ｃｍ以下である。
【０００８】
また、近年、より低抵抗のＰ＋＋の基板においても高平坦度対応が必要となり、レーザー光干渉定寸装置が再検討された。ここで、両面研磨装置を例に、レーザー光干渉定寸装置の仕組みを以下に説明する。
【０００９】
レーザー光干渉定寸装置は両面研磨装置の定盤を貫通するように形成された穴に光干渉用のレーザーを入射する。基板の研磨時には、キャリアに噛合したギアが回転することによって基板が自公転するが、上記の穴は、基板の自公転の軌道が通過する位置上に形成されたものである。従って、レーザー光干渉定寸装置は、この穴にレーザー光を入射することで、研磨中の基板にレーザー光を照射することができ、ほぼ同時に受光部で基板の表裏面からの反射光を取り込む。
【００１０】
その信号はデジタル信号として取り込まれ、フーリエ変換を用いて、基板の厚さ情報として認識される。この場合、Ｐ−又はＰ＋基板においては基板の裏面の反射光の信号が十分に取り込めるが、Ｐ＋＋基板ではその反射光が微弱となる。
【００１１】
図６に基板（厚さ７７５μｍ）の抵抗率とレーザー光の透過率の関係を示す。一般的な定寸装置で用いられるレーザー光の波長は約１３００ｎｍであり、この波長での透過率はＰ−基板では５０％程度あるがＰ＋＋基板では１％程度しかない。
【００１２】
そこで、Ｐ＋＋基板の厚さの測定の際には、レーザー光の出力をＰ−基板の厚さの測定時の２倍程度に上げ、さらにその周波数として最適な領域を設定することで、Ｐ＋＋基板の厚さを測定することを可能にしている。このようにレーザー光干渉定寸装置でレーザー波長や強度を変更することで高精度な定寸が可能となった。
【００１３】
以上のようにして、レーザー光の出力や、フーリエ変換に用いる信号の最適化によりＰ−基板やＰ＋基板のみならず、より低抵抗率のＰ＋＋基板でも厚みデータが得られるようになった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開平１１−２８５９５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
ところが、基板の連続研磨において、研磨する基板のグループ（ロット）によって、必要とされる定寸精度が維持できなくなる現象がしばしば観測されるようになった。特に、低抵抗の基板の研磨において、ロットが変更となった最初の研磨バッチで定寸精度が保証されず、目標とする基板の厚さが得られないことが多いという問題があった。
【００１６】
そのため、研磨する基板のロットが変更となった時に、研磨の精度を維持するために、そのロットの最初の研磨バッチで研磨された基板の最初の仕上げ厚さから、狙い厚さからのズレを計算し、次の研磨バッチの加工時に狙い厚さからのズレを加味して、狙い厚さを調整する方法がとられるようになった。
【００１７】
しかしながら、この方法では、ロット変更時の狙い厚さからのズレを求めるための試し加工により、歩留まりが悪化し、生産コストの増大を招くという問題があった。
【００１８】
以上のように、連続研磨において研磨する基板のロットによって、必要とされる定寸精度が維持できなくなることがあり、また、定寸精度の低下により起こる狙い厚さからのズレを抑制するための試し加工をロット変更時に毎回行うことによって、歩留まりの悪化を招くという問題があった。
【００１９】
本発明は前述のような問題に鑑みてなされたもので、連続研磨において、研磨する基板のロット変更が有る場合であっても、定寸精度の低下を防ぎ、高い定寸精度が得られる定寸装置を提供することを目的とする。
【００２０】
さらに、本発明は、研磨する基板のロット変更による定寸精度の低下を防ぐことによって、基板の試し加工を必ずしも行う必要が無く、かつ、狙い厚さからのズレが小さい基板を得ることができる研磨方法を提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記目的を達成するために、本発明は、定盤に貼り付けられた研磨布にウェーハを摺接することで前記ウェーハの表面を研磨する研磨装置に配設され、レーザー光干渉により前記研磨装置で研磨中のウェーハの厚さを測定する定寸装置であって、前記研磨中のウェーハにレーザー光を照射するための光源と、該光源から前記レーザー光を照射された前記研磨中のウェーハからの反射光を受光する受光部と、該受光部で受光した前記反射光から、前記レーザー光を照射された前記研磨中のウェーハの厚さの測定値を算出する算出部とを有し、該算出部は、予め求めておいた、ウェーハの抵抗率とウェーハの厚さの測定誤差の値との相関関係に基づき、前記研磨中のウェーハの抵抗率から前記研磨中のウェーハの厚さの測定誤差の値を算出し、該測定誤差を補正して前記研磨中のウェーハの厚さを算出できるものであることを特徴とする定寸装置を提供する。
【００２２】
本発明の定寸装置では、ウェーハの抵抗率とウェーハの厚さの測定誤差の値との相関関係と研磨中のウェーハの抵抗率とから、定寸装置によるウェーハの厚さの測定誤差を算出することが可能である。従って、連続研磨中に、研磨するウェーハのロットが変わり、研磨するウェーハの抵抗率が変わった場合においても、その抵抗率に応じて測定誤差を補正できるため、精度良く研磨中のウェーハの実際の厚さを測定することができる。
【００２３】
このとき、前記算出部は、ウェーハの抵抗率とウェーハの厚さの測定誤差の値との相関関係に基づいて、前記測定値における測定誤差を相殺するためのオフセット値を前記研磨中のウェーハの抵抗率から求め、前記測定値に前記オフセット値を加減することで、前記研磨中のウェーハの厚さの測定誤差を補正することができるものであることが好ましい。
【００２４】
このように、より具体的には、オフセット値により測定誤差を相殺することで、研磨中のウェーハの厚さの測定誤差を補正することにより、精度良く研磨中のウェーハの実際の厚さを測定することができる。
【００２５】
またこのとき、前記研磨中のウェーハの抵抗率は、前記研磨中のウェーハを切り出したインゴットの両端の抵抗率、及び前記インゴットの前記研磨中のウェーハを切り出した部位から求めたものとすることができる。
【００２６】
このようにして、研磨中のウェーハの抵抗率は、基板単位で容易に求めることができる。
【００２７】
このとき、前記ウェーハの抵抗率とウェーハの厚さの測定誤差の値との相関関係は、前記研磨装置毎に求めたものであることが好ましい。
【００２８】
ウェーハの抵抗率とウェーハの厚さの測定誤差の値との相関関係は、研磨装置毎に若干異なる場合があるため、研磨装置毎の上記相関関係を用いることで、より定寸精度を向上できるものとなる。
【００２９】
またこのとき、前記ウェーハの抵抗率が０．０１Ω・ｃｍ以下であることが好ましい。
【００３０】
本発明の定寸装置は、抵抗率が０．０１Ω・ｃｍ以下の低抵抗のウェーハの厚さを測定する場合に、特に好適に使用できる。
【００３１】
また、上記目的を達成するために、本発明は、上記のいずれかの定寸装置が配設されたものであることを特徴とする研磨装置を提供する。
【００３２】
このような研磨装置であれば、研磨中のウェーハの厚さを正確に算出できるため、狙い厚さからのズレが少ないウェーハを得ることができる。また、狙い厚さからのズレを計算するための試し加工を必ずしも実施する必要が無いため、歩留まりを向上させることができる。
【００３３】
また、上記目的を達成するために、本発明は、定盤に貼り付けられた研磨布にウェーハを摺接することで前記ウェーハの表面を研磨する研磨工程において、レーザー光干渉により研磨中のウェーハの厚さを測定する定寸装置によって、前記研磨中のウェーハの厚さを測定しながら研磨を行い、前記定寸装置による研磨中のウェーハの厚さの測定値が所定値となった時点で研磨を停止する研磨方法であって、前記研磨工程を行う前に、予め、ウェーハの抵抗率とウェーハの厚さの測定誤差の値との相関関係を求めておく相関関係導出工程を有し、前記研磨工程において、前記ウェーハの抵抗率とウェーハの厚さの測定誤差の値との相関関係に基づき、前記研磨中のウェーハの抵抗率から前記研磨中のウェーハの厚さの測定誤差の値を算出し、該測定誤差を補正して前記研磨中のウェーハの厚さを算出しながら前記ウェーハを研磨することを特徴とする研磨方法を提供する。
【００３４】
本発明の研磨方法であれば、ウェーハの抵抗率とウェーハの厚さの測定誤差の値との相関関係と、研磨中のウェーハの抵抗率とから、定寸装置によるウェーハの厚さの測定誤差を算出することが可能である。従って、連続研磨中に、研磨するウェーハのロットが変わり、研磨するウェーハの抵抗率が変わった場合においても、その抵抗率に応じて測定誤差を補正できるため、狙い厚さからのズレが少ないウェーハを得ることができる。また、ウェーハのロットの変更のたびに、狙い厚さからのズレを計算するための試し加工を必ずしも実施する必要が無いため、歩留まりを向上させることができる。
【００３５】
このとき、本発明の研磨方法は、前記ウェーハの抵抗率とウェーハの厚さの測定誤差の値との相関関係に基づいて、前記定寸装置による前記研磨中のウェーハの厚さの測定値における測定誤差を相殺するためのオフセット値を、研磨するウェーハの抵抗率から算出し、前記研磨中のウェーハの厚さの測定値に前記オフセット値を加減することで、前記研磨中のウェーハの厚さの測定誤差を補正することが好ましい。
【００３６】
このように、より具体的には、オフセット値により測定誤差を相殺することで、研磨中のウェーハの厚さの測定誤差を補正することができる。
【００３７】
またこのとき、本発明の研磨方法は、前記相関関係導出工程の前に、予め、抵抗率が互いに異なる複数の試験用ウェーハを、前記定寸装置により、前記試験用ウェーハの厚さを測定しながら試験研磨する試験研磨工程を有し、前記相関関係導出工程において、前記試験研磨後の前記試験用ウェーハの厚さから、前記ウェーハの抵抗率とウェーハの厚さの測定誤差の値との相関関係を求めることが好ましい。
【００３８】
本発明においては、より具体的には、このようにしてウェーハの抵抗率とウェーハの厚さの測定誤差の値との相関関係を求めることができる。
【００３９】
このとき、前記研磨するウェーハの抵抗率を、前記研磨するウェーハを切り出すインゴットの両端の抵抗率及び前記インゴットの前記ウェーハを切り出した部位から求めることができる。
【００４０】
このようにして、研磨対象のウェーハの抵抗率は、基板単位で容易に求めることができる。
【００４１】
またこのとき、前記ウェーハの抵抗率とウェーハの厚さの測定誤差の値との相関関係は、前記研磨装置毎に求めることが好ましい。
【００４２】
ウェーハの抵抗率とウェーハの厚さの測定誤差の値との相関関係は、研磨装置毎に若干異なる場合があるため、研磨装置毎の上記相関関係を用いることで、より定寸精度を向上できる。
【００４３】
また、前記研磨するウェーハを、抵抗率が０．０１Ω・ｃｍ以下のものとすることが好ましい。
【００４４】
本発明の研磨方法は、抵抗率が０．０１Ω・ｃｍ以下の低抵抗のウェーハの厚さを測定しながら研磨を実施する場合に、特に好適に使用できる。
【発明の効果】
【００４５】
本発明であれば、研磨する基板のロット変更による定寸精度の低下を防ぎ、高い定寸精度が得られるため、狙い厚さからのズレが小さい基板を得ることができ、かつ、基板の試し加工を必ずしも行う必要が無いため、歩留まりを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の定寸装置及び該定寸装置が配設された研磨装置の一例を示した概略断面図である。
【図２】実施例において求められた、試験用ウェーハの抵抗率と試験用ウェーハの厚さの測定値における測定誤差の関係を示す図である。
【図３】実施例において求められた、ウェーハの抵抗率とウェーハの厚さの測定値における測定誤差の関係を示す図である。
【図４】実施例におけるウェーハの研磨結果を示す図である。
【図５】比較例におけるウェーハの研磨結果を示す図である。
【図６】基板の抵抗率とレーザー光の透過率の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
以下、本発明について実施の形態を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４８】
上記のように、研磨するウェーハのロットが変わると定寸精度が変動し、その結果、研磨後のウェーハの厚さの狙い厚さからのズレが大きくなってしまうという問題があった。
【００４９】
そこで、本発明者等はこのような問題を解決すべく鋭意検討を重ね、ウェーハの抵抗率がウェーハの厚さの測定誤差の値と相関関係を有することを知見した。そして、この相関関係と研磨対象のウェーハの抵抗率から、測定誤差を補正することで、より正確にウェーハの厚さを算出することに想到し、本発明を完成させた。
【００５０】
まず、本発明の定寸装置及び該定寸装置が配設された研磨装置について、図１を参照して説明する。図１には、両面研磨装置に本発明の定寸装置を配設した例を示す。図１に示すように、本発明の定寸装置１は、両面研磨装置１０に配設されるものとできる。
【００５１】
両面研磨装置１０は、図１に示すように、上下に相対向して設けられた上定盤１１と下定盤１２を備えており、各定盤１１、１２には、それぞれ研磨布１３が貼り付けられている。上定盤１１と下定盤１２の間の中心部にはサンギヤ１４が、周縁部には環状のインターナルギヤ１５が設けられている。ウェーハＷはキャリア１６の保持孔に保持され、上定盤１１と下定盤１２の間に挟まれる。
【００５２】
また、サンギヤ１４及びインターナルギヤ１５の各歯部にはキャリア１６の外周歯が噛合しており、上定盤１１及び下定盤１２が不図示の駆動源によって回転されるのに伴い、キャリア１６は自転しつつサンギヤ１４の周りを公転する。このとき、キャリア１６の保持孔で保持されたウェーハＷは、上下の研磨布１３に摺接されることより両表面を同時に研磨される。なお、ウェーハＷの研磨時には、不図示のノズルからウェーハＷにスラリーが供給される。
【００５３】
また、本発明の定寸装置１は、図１に示すように、レーザー光干渉により研磨装置で研磨中のウェーハの厚さを測定するものである。この定寸装置１は、上記のような両面研磨装置１０で研磨中のウェーハＷにレーザー光を照射するための光源２、研磨中のウェーハＷからの反射光を受光する受光部３、反射光から、研磨中のウェーハＷの厚さの測定値を算出する算出部４を具備している。また、図１に示すようにウェーハＷへの入射光及びウェーハＷからの反射光は、上定盤１１に設けられた穴１７を通る。
【００５４】
そして、本発明の定寸装置１において、算出部４は、予め求めておいた、ウェーハの抵抗率とウェーハの厚さの測定誤差の値との相関関係に基づき、研磨中のウェーハＷの抵抗率から研磨中のウェーハの厚さの測定誤差の値を算出し、該測定誤差を補正して研磨中のウェーハＷの厚さを算出できる。
【００５５】
より具体的には、算出部４は、ウェーハの抵抗率とウェーハの厚さの測定誤差の値との相関関係に基づいて、測定値における測定誤差を相殺するためのオフセット値を研磨中のウェーハの抵抗率から求め、測定値にオフセット値を加減することで、研磨中のウェーハの厚さの測定誤差を補正することができるものとすることができる。
【００５６】
また、この一連の作業を効率的に行うために、算出部４としてパーソナルコンピュータ（ＰＣ）などの端末を利用することが望ましい。ＰＣを導入することにより、データベースからのデータ取得が可能となり、研磨対象のウェーハの抵抗率データを自動取得し、オフセット値を計算し、測定値に計算したオフセット値を加減するといった一連の作業を自動的に行うことが可能となる。
【００５７】
続いて、本発明の研磨方法について、図１に示した本発明の定寸装置１が配設された両面研磨装置１０を参照して説明する。
【００５８】
まず、本発明の研磨方法は、ウェーハＷの研磨工程を行う前に、予め、ウェーハの抵抗率とウェーハの厚さの測定誤差の値との相関関係を求めておく相関関係導出工程を有する。
【００５９】
例えば、以下のようにして上記の相関関係を求めることができる。まず、相関関係導出工程の前に、予め、抵抗率が互いに異なる複数の試験用ウェーハを、定寸装置により、試験用ウェーハの厚さを測定しながら試験研磨する試験研磨工程を実施する。試験研磨では、定寸装置による試験ウェーハの厚さの測定値が狙い厚さの値に達した時点で研磨を停止する。
【００６０】
そして、試験研磨において設定した狙い厚さと、研磨後の試験用ウェーハの実際の厚さを記録する。また、これらの値の差から試験研磨における、試験用ウェーハの厚さの測定値の測定誤差の値を算出する。なお、試験研磨では、定寸装置として本発明の定寸装置１を使用しても良い。但し、この時点では上記の相関関係が求められていないので、試験用ウェーハの厚さの測定値における測定誤差は補正されない。
【００６１】
続いて、相関関係導出工程を行う。ここでは、試験研磨において発生したウェーハの厚さの測定誤差と、そのウェーハの抵抗率のデータから、ウェーハの抵抗率とウェーハの厚さの測定誤差の値との相関関係を求めることができる。
【００６２】
例えば、試験研磨工程で記録した様々な抵抗率のウェーハの研磨データから、（［試験ウェーハの実際の厚さ］−［狙い厚さ］）を計算することにより求めた［測定誤差］と、［試験ウェーハの抵抗値］との関係をプロットし、最小２乗法により、抵抗率による測定誤差の関係式を得ることができる。一例として、図２、３に、後述の実施例において求められた、抵抗率と測定誤差の関係を示す。特に、図３のように、［測定誤差］と［試験ウェーハの抵抗値］の間には高い相関がある近似直線が得られることがわかる。以上のようにして、ウェーハの抵抗率とウェーハの厚さの測定誤差の値との相関関係を求めることができる。
【００６３】
また、ウェーハの抵抗率とウェーハの厚さの測定誤差の値との相関関係は、研磨装置毎に求めることが好ましい。ウェーハの抵抗率とウェーハの厚さの測定誤差の値との関係式については、定寸装置を具備した研磨装置毎に、傾きと切片が若干異なることがあるため、高精度に測定誤差を算出するためには、研磨装置毎に相関関係を求めることが好ましい。また、上記相関関係は研磨条件の影響を受けることもあるため、関係式を常に更新して利用すると、より定寸精度が向上する。
【００６４】
次に、ウェーハＷの研磨工程を行う。研磨工程ではレーザー光干渉により研磨中のウェーハの厚さを測定する定寸装置によって、研磨中のウェーハの厚さを測定しながら研磨を行う。そして、定寸装置による研磨中のウェーハの厚さの測定値が所定値となった時点で研磨を停止する。
【００６５】
本発明では、研磨工程において、相関関係導出工程で求めたウェーハの抵抗率とウェーハの厚さの測定誤差の値との相関関係に基づき、研磨中のウェーハの抵抗率から研磨中のウェーハの厚さの測定誤差の値を算出する。そして、この測定誤差を補正して研磨中のウェーハの厚さを算出しながらウェーハを研磨する。
【００６６】
より具体的には、以下のようにして測定誤差を補正することができる。まず、図３に示したような、ウェーハの抵抗率とウェーハの厚さの測定誤差の値との相関関係に基づいて、定寸装置による研磨中のウェーハの厚さの測定値における測定誤差を相殺するためのオフセット値を、研磨するウェーハの抵抗率から算出する。
【００６７】
研磨するウェーハの抵抗率は、例えば、研磨するウェーハを切り出すインゴットの両端の抵抗率及びインゴットのウェーハを切り出した部位から求めることができる。インゴットの抵抗率は、ウェーハを切り出す（スライス）前に必ず測定されるため、インゴットの両端の抵抗率は容易に得られる。また、ＣＺ引き上げ法により製造されたインゴットは、引上げ時に偏析現象が起きるため、インゴットの端からの距離を用いればその部位の抵抗率を容易に求めることができる。従って、研磨するウェーハの抵抗率を切り出し順に並べて区別した基板単位で容易に求めることができる。
【００６８】
そして、算出部４が、研磨中のウェーハの厚さの測定値にオフセット値を加減することで測定誤差を相殺する。これにより、ウェーハの実際の厚さを精度よく算出できる。
【００６９】
以上のように、本発明は、ウェーハの抵抗率とウェーハの厚さの測定誤差の値との相関関係と、研磨するウェーハの抵抗率から、本研磨において発生する測定誤差の値を算出することが可能となり、その測定誤差を補正しながら研磨中のウェーハの厚みを測定することで、研磨中のウェーハの実際の厚さを精度よく算出することが可能である。従って、試し加工が必ずしも必要とならず、狙い厚さと仕上がり厚さのズレがより少ない研磨が可能である。また、特に、本発明によって、Ｐ＋＋基板のような抵抗率が０．０１Ω・ｃｍ以下の低抵抗ウェーハの研磨においても、狙い厚さからの仕上がり厚さのズレを±０．１μｍ程度、もしくはこれよりも小さく抑制することが可能である。
【実施例】
【００７０】
以下、本発明の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、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【００７１】
（実施例）
図１に示すような定寸装置１付きの両面研磨装置１０を使用し、本発明の研磨方法で複数の直径３００ｍｍのシリコンウェーハを連続的に研磨した。研磨剤は、平均粒径３５〜７０ｎｍのコロイダルシリカに、苛性カリを添加し、ｐＨが１０．５となるように純水で希釈した。研磨布には、市販の不織布タイプを使用した。
【００７２】
まず、図１に示すような、両面研磨装置１０を使用し、互いに抵抗率が異なる複数の試験用Ｐ＋＋シリコンウェーハ（抵抗率７．２〜９．３ｍΩ・ｃｍ）を連続的に試験研磨した。また、算出部４としてＰＣを使用し、そのＰＣを両面研磨装置１０にも接続して、実際のウェーハ仕上げ厚さ、狙い厚さ、オフセット値、及び抵抗率の入力記録を管理させた。なお、定寸装置のレーザー光は赤外光波長可変レーザーで、波長は１３００ｎｍ、出力は１０ｍＷ以上を用いた。
【００７３】
試験研磨における試験用ウェーハの抵抗率の変化と測定誤差（仕上げ厚さの狙い厚さからのズレ）の関係を図２に示す。図２から分かるように、ウェーハの抵抗率と測定誤差には高い相関性が見られる。
【００７４】
続いて、相関関係導出工程を行った。ここでは、試験研磨工程で記録した研磨データから、（［試験ウェーハの実際の仕上げ厚さ］−［狙い厚さ］）を計算することにより求めた［測定誤差］と、［試験ウェーハの抵抗値］との関係をプロットし、最小２乗法により、ウェーハの抵抗率とウェーハの厚さの測定誤差の相関関係を求めた。ここで得られた［測定誤差］と［試験ウェーハの抵抗値］との関係を図３に示す。図３からわかるように、相関性が高い近似直線が得られた。
【００７５】
続いて、研磨工程を行った。ここでは、ロット毎に抵抗率が異なる（抵抗率５〜１０ｍΩ・ｃｍ）ウェーハを研磨した。また、このとき、以下のようにオフセット値を算出した。図３に示す関係式、すなわち［測定誤差（μｍ）］＝０．２０３５×［抵抗率（ｍΩ・ｃｍ）］−１．７３４３から、この両面研磨装置においては、ロット変更時に、抵抗率が１ｍΩ・ｃｍ違う基板を投入するときは、抵抗率の変化に応じて測定誤差の値が約０．２０３５μｍズレることがわかった。例えば、測定誤差の補正をしたうえで、抵抗率８．５ｍΩ・ｃｍのシリコンウェーハを研磨（図３に示す関係式から、この場合、［オフセット値］＝０）した後、次のロットの抵抗率９．５ｍΩ・ｃｍのシリコンウェーハを研磨する場合を考える。抵抗率９．５ｍΩ・ｃｍのシリコンウェーハを研磨するとき、オフセット値を前のロットの抵抗率８．５ｍΩ・ｃｍのウェーハの研磨時より０．２０３５μｍ大きくする、すなわち、［オフセット値］＝０．２０３５μｍとする。そして、抵抗率９．５ｍΩ・ｃｍのシリコンウェーハを研磨するとき、オフセット値０．２０３５μｍを測定値から減算すれば測定誤差を相殺することができ、上記の異なる抵抗率を有するウェーハでも、同じ仕上げ厚さが得られる。また、例えば、抵抗率９．５ｍΩ・ｃｍのシリコンウェーハを研磨した後、次のロットの抵抗率７．５ｍΩ・ｃｍのシリコンウェーハを研磨する場合、オフセット値を前のロットの抵抗率９．５ｍΩ・ｃｍのウェーハの研磨時より０．４０７０μｍ小さくする、すなわち、［オフセット値］＝−０．２０３５μｍとする。そして、抵抗率７．５ｍΩ・ｃｍのシリコンウェーハを研磨するとき、オフセット値−０．２０３５μｍを測定値から減算（０．２０３５μｍを加算）すれば測定誤差を相殺することができ、上記同様、同じ仕上げ厚さが得られることがわかる。
【００７６】
また、研磨するウェーハの抵抗率は基板の切り出し前に測定し、ロット情報とともにＰＣ（算出部４）のデータベースに記録しておいた。そして、算出部４には、ロット情報と抵抗率のデータを研磨前に呼び出し、研磨するウェーハの抵抗率とその前のロットのウェーハの抵抗率との差からオフセット量を自動計算するプログラムを導入しておいた。実施例では、このようなプログラムを使用して、ロット変更時に、研磨するウェーハの抵抗率からオフセット値を変更しながら研磨を実施した。このようなプログラムを算出部４に導入すれば、狙い厚さを変更したいときにも十分に対応できる。
【００７７】
以上のようにして連続的に研磨したウェーハの仕上げ厚さの、狙い厚さからのズレの分布を図４に示す。図４に示すように、後述する比較例に比べ、狙い厚さからのズレが小さく抑制された。特に、狙い厚さからのズレが±０．１μｍ以内となったウェーハの割合が後述する比較例に比べて高いことが分かった。これは、ロット変更時のウェーハの抵抗率の変化に応じて、適切に厚さの測定誤差を補正することで、精度の高い定寸を行うことができたためである。
【００７８】
（比較例）
定寸装置を、従来の測定誤差を補正しないで研磨を行う一般的な定寸装置としたこと以外、実施例と同様な条件で直径３００ｍｍのシリコンウェーハの研磨を実施した。
【００７９】
このようにして研磨したウェーハの仕上げ厚さの、狙い厚さからのズレの分布を図５に示す。図５に示すように、仕上げ厚さのバラツキが大きくなり、狙い厚さからのズレも増大してしまった。特に、狙い厚さからのズレが±０．１μｍ以上となってしまったウェーハの割合が、実施例に比べて大幅に増加してしまった。
【００８０】
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。
【符号の説明】
【００８１】
１…定寸装置、  ２…光源、  ３…受光部、  ４…算出部、
１０…両面研磨装置、  １１…上定盤、  １２…下定盤、
１３…研磨布、  １４…サンギヤ、  １５…インターナルギヤ、
１６…キャリア、  １７…穴、
Ｗ…ウェーハ。
【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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