JP2016198864A - 両面研磨装置用のキャリアの製造方法およびウェーハの両面研磨方法 - Google Patents

Abstract

【課題】キャリアの使用時間が長くなるにつれて、研磨後のウェーハの最外周部の形状が悪化することを抑制し、ウェーハの外周部の形状を安定して研磨することができ、さらに、研磨後のウェーハにキズが発生するのを防ぐことができる両面研磨装置用のキャリアの製造方法及び、ウェーハの両面研磨方法を提供する。
【解決手段】キャリア本体とインサート材を準備する工程と、保持孔にインサート材を嵌め込む工程と、ウェーハの研磨工程で用いるものと同一の両面研磨装置と、ウェーハの研磨工程で用いるウェーハ用研磨剤と同じ種類の砥粒と分散媒から成り、粒度分布を変化させたキャリア用研磨剤を用いインサート材が嵌め込まれたキャリア本体を立上研磨する工程とを有することを特徴とする両面研磨装置用のキャリアの製造方法。
【選択図】 図１

Description

本発明は、両面研磨装置用のキャリアの製造方法およびウェーハの両面研磨方法に関する。

両面研磨装置でウェーハの両面を同時に研磨する際、両面研磨装置用のキャリアによってウェーハを保持している。このような両面研磨装置用のキャリアは、ウェーハより薄い厚みに形成され、ウェーハを保持するための保持孔を備えている。この保持孔内にウェーハが保持され、上下定盤に貼付された研磨布により両面からウェーハが挟み込まれ、研磨面に研磨剤を供給しながらウェーハの両面研磨が行われる。

上記のような両面研磨装置用のキャリアのキャリア本体は、例えばステンレスやチタン等の金属、またはガラスエポキシ等の硬質樹脂で構成されている。このようにキャリア本体が金属製の場合、保持孔の内周面が保持するウェーハ周縁部と接して、保持したウェーハを破損させてしまうことを防ぐために、保持孔の内側に樹脂製のインサート材を嵌め込んで使用している。

インサート材を保持孔に嵌め込む方法として、例えば特許文献１に記載のように、ラップ加工および研磨加工を施したインサート材をキャリア本体の保持孔に嵌合し、インサート材に垂直な荷重を掛けながら接着および乾燥を行う手法が開示されている。

ウェーハを研磨する際において、キャリア本体に嵌め込まれたインサート材は、キャリア本体の厚さと同等であることが望まれる。そのため、キャリア本体の厚さよりも厚いインサート材を嵌め込んだ後には、飛び出した部分を除去する必要がある。この飛び出した部分の除去は、立上研磨によって行われている。

従来、このような立上研磨で使用する研磨布および研磨剤は、研磨布に酸化セリウム砥粒含有ウレタンパッド、研磨剤に酸化セリウム砥粒（約１〜５μｍ）を用いて行っていた。一方、ウェーハの両面研磨において使用する研磨布および研磨剤は、上記のような立上研磨とは異なるものを用いている。そのため、従来、キャリアの立上研磨と、ウェーハの両面研磨ではそれぞれ異なる両面研磨装置を用いていた。

特開２０１４−１７６９５４号公報

しかしながら、上記のように立上研磨と、ウェーハの両面研磨とで異なる装置を用いた場合、それぞれの装置間の差によりキャリアに対する研磨布の当り方に変化が生じてしまう。そのため、上記のようなキャリアに対する研磨布の当り方の変化が、ウェーハの両面研磨の際にインサート材の摩耗を加速させる要因となり、研磨後のウェーハの外周部の形状が安定しないという問題があった。そして、キャリアの使用時間が長くなると共に、研磨後のウェーハの最外周部の形状が悪化し、ダレを引き起こすという問題があった。

さらに、本発明者らが調査したところ、同一の両面研磨装置を用いてキャリアの立上研磨からウェーハの両面研磨まで行うと、ウェーハの両面研磨で用いるものと異なる研磨剤が装置内に残存することやキャリアに付着することにより、研磨後のウェーハにキズが生じてしまうという問題があることが分かった。

本発明は前述のような問題に鑑みてなされたもので、キャリアの使用時間が長くなるにつれて、研磨後のウェーハの最外周部の形状が悪化することを抑制し、ウェーハの外周部の形状を安定して研磨することができ、さらに、研磨後のウェーハにキズが発生するのを防ぐことができる両面研磨装置用のキャリアの製造方法及び、ウェーハの両面研磨方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明によれば、研磨布が貼付された上下定盤を有する両面研磨装置で用いられ、ウェーハを保持するための保持孔が形成されたキャリア本体と、前記保持孔の内周に沿って配置され、前記ウェーハの周縁部と接する内周面を有するリング状のインサート材を有するキャリアの製造方法であって、
前記キャリア本体と前記インサート材を準備する工程と、
前記保持孔に前記インサート材を嵌め込む工程と、
前記ウェーハの研磨工程で用いるものと同一の両面研磨装置と、前記ウェーハの研磨工程で用いるウェーハ用研磨剤と同じ種類の砥粒と分散媒から成り、粒度分布を変化させたキャリア用研磨剤を用い前記インサート材が嵌め込まれたキャリア本体を立上研磨する工程とを有することを特徴とする両面研磨装置用のキャリアの製造方法を提供する。

このようにすれば、立上研磨工程とウェーハの研磨工程において、同一の両面研磨装置を用いるので、キャリアに対する研磨布の当り方の変化を抑制することができる。そのため、インサート材の摩耗を抑制することができるので、キャリアの使用時間が長くなるにつれて、研磨後のウェーハの最外周部の形状が悪化することを抑制し、ウェーハの外周部の形状を安定して研磨することができる両面研磨装置用のキャリアを製造することができる。さらに、ウェーハ用研磨剤と同じ種類の砥粒と分散媒から成り、粒度分布を変化させたキャリア用研磨剤を用いるので、研磨後のウェーハにキズが発生するのを防ぐことができる。

このとき、前記キャリア用研磨剤の粒度分布の変化は、
前記ウェーハ用研磨剤の砥粒を、平均粒径が５０ｎｍ以上８０ｎｍ未満と８０ｎｍ以上１１０ｎｍ以下の砥粒を、２：１〜１：１で含む粒度分布を有するものとしたとき、前記キャリア用研磨剤の砥粒は、平均粒径が５０ｎｍ以上８０ｎｍ未満と８０ｎｍ以上１１０ｎｍ以下の砥粒を、１：２〜１：５で含む粒度分布を有するものとするように変化させることが好ましい。
このようにすれば、立上研磨を効率よく行うことができ、さらに、研磨後のウェーハにキズが生じることを抑制することができる。

またこのとき、前記ウェーハ用研磨剤を、前記ウェーハ用研磨剤の砥粒が、該砥粒の質量の１５倍以上２００倍以下の前記分散媒に分散したものとしたとき、前記キャリア用研磨剤は、前記キャリア用研磨剤の砥粒が、該砥粒の質量の１５倍以上２００倍以下の前記分散媒に分散したものとすることが好ましい。
このようにすれば、立上研磨を効率よく行うことができ、さらに、研磨後のウェーハにキズが生じることを抑制することができる。

またこのとき、前記ウェーハ用研磨剤の砥粒及び前記キャリア用研磨剤の砥粒をシリカ系砥粒とし、
前記ウェーハ用研磨剤の分散媒及び前記キャリア用研磨剤の分散媒をアルカリ系水溶液とすることが好ましい。
このようにすれば、立上研磨を効率よく行うことができ、さらに、研磨後のウェーハにキズが生じることを抑制することができる。

またこのとき、前記準備するインサート材は、前記立上研磨工程後の目標厚さよりも、１０μｍ以上２０μｍ以下厚いものとすることが好ましい。
このようにすれば、準備したインサート材に面内の厚みのバラツキがあったとしても、目標厚さよりも薄い部分が存在することを防止することができるので、立上研磨工程後に厚みバラツキが残存してしまうことを防止することができる。

また、本発明によれば、上記した本発明の両面研磨装置用のキャリアの製造方法により前記キャリアを複数枚製造し、
該製造したキャリアと、該製造時の立上研磨工程を実施したものと同じ両面研磨装置を用いて、複数枚のウェーハを研磨することを特徴とするウェーハの両面研磨方法を提供する。

このようにすれば、立上研磨工程とウェーハの研磨工程において、同一の両面研磨装置を用いるので、キャリアに対する研磨布の当り方の変化を抑制することができる。そのため、インサート材の摩耗を抑制することができるので、キャリアの使用時間が長くなるにつれて、研磨後のウェーハの最外周部の形状が悪化することを抑制し、ウェーハの外周部の形状を安定して研磨することができる。さらに、キャリア用研磨剤とウェーハ用研磨剤は、同じ種類の砥粒と分散媒から成り、粒度分布を変化させたものであるので、研磨後のウェーハにキズが発生するのを防ぐことができる。

このとき、前記ウェーハ用研磨剤の砥粒を、平均粒径が５０ｎｍ以上８０ｎｍ未満と８０ｎｍ以上１１０ｎｍ以下の砥粒を、２：１〜１：１で含む粒度分布を有するものとし、
前記キャリア用研磨剤の砥粒を、平均粒径が５０ｎｍ以上８０ｎｍ未満と８０ｎｍ以上１１０ｎｍ以下の砥粒を、１：２〜１：５で含む粒度分布を有するものとすることが好ましい。
このようにすれば、研磨後のウェーハにキズが生じることを抑制することができる。

またこのとき、前記ウェーハ用研磨剤を、前記ウェーハ用研磨剤の砥粒が、該砥粒の質量の１５倍以上２００倍以下の前記分散媒に分散したものとし、
前記キャリア用研磨剤を、前記キャリア用研磨剤の砥粒が、該砥粒の質量の１５倍以上２００倍以下の前記分散媒に分散したものとすることが好ましい。
このようにすれば、研磨後のウェーハにキズが生じることを抑制することができる。

またこのとき、前記ウェーハ用研磨剤の砥粒及び前記キャリア用研磨剤の砥粒をシリカ系砥粒とし、
前記ウェーハ用研磨剤の分散媒及び前記キャリア用研磨剤の分散媒をアルカリ系水溶液とすることが好ましい。
このようにすれば、研磨後のウェーハにキズが生じることを抑制することができる。

本発明の両面研磨装置用のキャリアの製造方法であれば、キャリアの立上研磨と、ウェーハの研磨に同一の両面研磨装置を用いるので、ウェーハの研磨中にインサート材が摩耗するのを抑制できる。キャリアの使用時間が長くなるにつれて、研磨後のウェーハの最外周部の形状が悪化することを抑制し、ウェーハの外周部の形状を安定して研磨することができる両面研磨装置用のキャリアを製造することができる。また、同じ種類の砥粒と分散媒から成るウェーハ用研磨剤とキャリア用研磨剤を用いるので、研磨中にウェーハにキズが発生することを防ぐことができる。

本発明の両面研磨装置用のキャリアの製造方法及びウェーハの両面研磨方法の一例を示した工程図である。 本発明の製造方法で製造される両面研磨装置用のキャリアの一例を示した概略図である。 本発明の両面研磨装置用のキャリアの製造方法で用いることができる両面研磨装置の一例を示した概略図である。 実施例及び比較例における両面研磨後のウェーハのＦｒｏｎｔ ＺＤＤの測定結果を示したグラフである。 実施例及び比較例において測定したＺＤＤに関する説明図である。

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。
近年、両面研磨装置のキャリアの使用時間が長くなると共に、研磨後のウェーハの最外周部の形状が悪化し、ダレを引き起こすという問題があった。
そこで、本発明者らはこのような問題を解決すべく鋭意検討を重ねた。その結果、このダレの問題は、製造直後のキャリアを用いてウェーハを研磨したとき、インサート材が大幅に摩耗してしまうことに起因していることが判明した。さらに、キャリア製造時の立上研磨に、ウェーハの研磨に用いる両面研磨装置や研磨剤の砥粒および分散媒の種類とは異なるものを用いていることが、このインサート材の摩耗の原因であることを見出した。

さらに、キャリアの立上研磨工程とウェーハの研磨工程で用いる両面研磨装置を同一にすれば、ウェーハ研磨中のキャリアに対する研磨布の当り方の変化を抑えることができることに着眼した。これにより、インサート材の摩耗を低減し、インサート材の寿命を延ばすことが可能であることを見出した。さらに、ウェーハの研磨工程で用いるウェーハ用研磨剤と同じ種類の砥粒と分散媒から成り、粒度分布を変化させたキャリア用研磨剤を用いることで、キャリア用研磨剤が両面研磨装置に残存したり、キャリアに付着した場合でも、研磨後のウェーハにキズが発生するのを防ぐことができることを見出した。そして、これらを実施するための最良の形態について精査し、本発明を完成させた。

図２に、両面研磨装置用のキャリアの一例を示す。キャリア１はウェーハを保持するための保持孔２が形成されたキャリア本体３と、そのキャリア本体３の保持孔２の内周に沿って配置されるリング状のインサート材４とを有している。インサート材４によりウェーハの面取り部を保護することができる。

このようなキャリア１は、例えば、図３に示すような４ｗａｙ式の両面研磨装置１０においてウェーハＷを両面研磨する際に用いられる。
両面研磨装置１０は、上下に相対向して設けられた上定盤１１と下定盤１２を備えている。上下定盤１１、１２には、それぞれ研磨布１３が貼付されている。上定盤１１と下定盤１２の間の中心部にはサンギア１４が、周縁部にはインターナルギア１５が設けられている。

そして、サンギア１４及びインターナルギア１５の各歯部にはキャリア１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１は自転しつつサンギア１４の周りを公転する。このとき、キャリア１の保持孔２で保持されたウェーハＷの両面は、上下の研磨布１３により同時に研磨される。ウェーハＷの研磨時には、研磨剤供給装置１６からウェーハ用研磨剤１７がウェーハＷの研磨面に供給される。

以下、本発明の両面研磨装置用のキャリアの製造方法及びウェーハの両面研磨方法について図１を参照して説明する。

（準備工程：図１のＳＰ１）
まず、図２に示すようなキャリア本体３とインサート材４を準備する。
キャリア本体３の材質は一般的な金属とすることができ、例えばステンレスやチタンとすることができる。また、キャリア本体３は、表面硬化処理を施したものを用いることが好ましい。
インサート材４の材質は一般的な樹脂材とすることができ、例えばガラスエポキシ等の硬質樹脂とすることができる。しかし、本発明はこれらの材質に特に限定されることはない。

準備するインサート材４は、後述の立上研磨工程（ＳＰ３）後の目標厚さよりも、１０μｍ以上２０μｍ以下厚い厚さを有するものとすることが好ましい。
インサート材４は、後述のように、立上研磨工程において最終的に目標厚さ、すなわち、キャリアの厚さと同じ厚さまで研磨されるが、このような厚さのインサート材４を準備すれば、準備したインサート材に面内の厚みのバラツキがあったとしても、目標厚さよりも薄い部分が存在することを防止することができるので、立上研磨工程後に厚みバラツキが残存してしまうことを防止することができる。

（嵌め込み工程：図１のＳＰ２）
次に、保持孔２にインサート材４を嵌め込む。
このとき、例えば、インサート材４を保持孔２に嵌合し、インサート材４に垂直な荷重を掛けながら接着および乾燥を行うことができる。このようにすれば、キャリア本体３とインサート材４との位置ずれを抑制することができる。

（立上研磨工程：図１のＳＰ３）
その後、インサート材４が嵌め込まれたキャリア本体３の立上研磨を行う。この立上研磨では、後述するウェーハの研磨工程（ＳＰ４）で用いるものと同一の例えば図３に示すような両面研磨装置１０と、ウェーハの研磨工程（ＳＰ４）で用いるウェーハ用研磨剤と同じ種類の砥粒と分散媒から成り、粒度分布を変化させたキャリア用研磨剤を用いる。

このようにすれば、立上研磨工程とウェーハの研磨工程において、同一の両面研磨装置１０を用いるので、キャリアの立上研磨とウェーハの研磨間でのキャリア１に対する研磨布１３の当り方の変化を抑制することができる。そのため、ウェーハ研磨中のインサート材４の摩耗を抑制することができるので、キャリア１の使用時間が長くなるにつれて、研磨後のウェーハＷの最外周部の形状が悪化することを抑制できる両面研磨装置用のキャリアを製造することができる。さらに、ウェーハ用研磨剤と同じ種類の砥粒と分散媒から成り、粒度分布を変化させたキャリア用研磨剤を用いるので、両面研磨装置１０に残存したキャリア用研磨剤が研磨中のウェーハに、例えばウェーハのキズやウェーハの平坦度の悪化などのような悪影響を与えることを防ぐことができる。

両面研磨装置１０の上下定盤１１、１２に貼付される研磨布１３には、例えば、ショアＡ硬度８５〜９５の発泡ウレタンパッドを用いることができる。また、両面研磨装置１０の研磨剤供給装置１６は、ウェーハ用研磨剤１７とキャリア用研磨剤を切り替えて供給できるものとすることが好ましい。
このようにすれば、立上研磨工程とウェーハの研磨工程を好適に実施することができる。

このとき、キャリア用研磨剤の粒度分布の変化は、後述のウェーハの研磨工程（ＳＰ４）で用いるウェーハ用研磨剤１７の砥粒を、平均粒径が５０ｎｍ以上８０ｎｍ未満と８０ｎｍ以上１１０ｎｍ以下の砥粒を、２：１〜１：１で含む粒度分布を有するものとしたとき、キャリア用研磨剤の砥粒は、平均粒径が５０ｎｍ以上８０ｎｍ未満と８０ｎｍ以上１１０ｎｍ以下の砥粒を、１：２〜１：５で含む粒度分布を有するものとするように変化させることが好ましい。また、ウェーハ用研磨剤を、ウェーハ用研磨剤の砥粒が、該砥粒の質量の１５倍以上２００倍以下の分散媒に分散したものとしたとき、キャリア用研磨剤は、キャリア用研磨剤の砥粒が、該砥粒の質量の１５倍以上２００倍以下の分散媒に分散したものとすることが好ましい。また、ウェーハ用研磨剤の砥粒及びキャリア用研磨剤の砥粒をシリカ系砥粒とし、ウェーハ用研磨剤の分散媒及びキャリア用研磨剤の分散媒をアルカリ系水溶液とすることが好ましい。

このようなキャリア用研磨剤とウェーハ用研磨剤の組み合わせにより、キャリアの立上研磨とウェーハの研磨で同一の両面研磨装置を用いることが確実に可能となる。すなわち、この組み合わせにより、立上研磨を効率よく行うことができるとともに、ウェーハをキズの発生や外周部の形状悪化を抑制しながら研磨できる。

続いて、本発明のウェーハの両面研磨方法について説明する。
（ウェーハの研磨工程：図１のＳＰ４）
上記のような本発明の製造方法によりキャリア１を複数枚製造し、該製造したキャリア１と、該キャリア１の製造時において立上研磨工程（ＳＰ３）を実施したものと同じ両面研磨装置１０を用いて、複数枚のウェーハＷを研磨する。

具体的には、まず、キャリア１の保持孔２内にウェーハＷを保持する。次に、立上研磨工程（ＳＰ３）を実施したものと同じ両面研磨装置１０の上下定盤１１、１２間にウェーハＷを保持したキャリア１を挿入する。そして、研磨剤供給装置１６でウェーハ用研磨剤１７を研磨面に供給しつつ、上下定盤１１、１２を回転させながらキャリア１を自転及び公転させる。このようにしてウェーハＷの両面を研磨布１３に摺接させることで、ウェーハＷの両面研磨をすることができる。

上記のようにすれば、立上研磨工程とウェーハの研磨工程において、同一の両面研磨装置を用いるので、キャリア１に対する研磨布１３の当り方の変化を抑制することができる。そのため、インサート材４の摩耗を抑制することができるので、キャリア１の使用時間が長くなるにつれて、研磨後のウェーハＷの外周部の形状が悪化することを抑制し、ウェーハＷの外周部の形状を安定して研磨することができる。さらに、キャリア用研磨剤とウェーハ用研磨剤は、同じ種類の砥粒と分散媒から成り、粒度分布を変化させたものであるので、研磨後のウェーハＷにキズが発生するのを防ぐことができる。
キャリア１の使用時間が長くなるにつれて、研磨後のウェーハＷの最外周部の形状が悪化することを抑制し、ウェーハの外周部の形状を安定して研磨することができる。

また、ウェーハの研磨工程において、キャリア１を上下定盤１１、１２間に設置する位置、順番、向きは、すべて立上研磨工程（ＳＰ３）と同一とすることが好ましい。

ウェーハの研磨に用いるウェーハ用研磨剤１７は、上記キャリアの製造法方法で説明したものと同じ研磨剤とすることができる。

上記実施形態では、キャリアとして図２に示すような、保持孔が１つのみ設けられているものを示している。しかし本発明はこれに限定されず、１つのキャリアに複数の保持孔およびこれに対応するインサート材を設けたものに対しても本発明を適用できる。

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、本発明はこれらに限定されるものではない。

（実施例）
キャリア本体として、純チタンから成り、表面に約２μｍのＤＬＣコーティング処理を施したものを準備した。さらに、インサート材として、ガラス繊維強化エポキシ樹脂、ＥＧを準備した（準備工程）。

キャリア本体の保持孔に、インサート材を嵌め込んだ（嵌め込み工程）。

ウェーハの研磨工程で用いるものと同一の両面研磨装置を用い、インサート材が嵌め込まれたキャリア本体を立上研磨した（立上研磨工程）。
両面研磨装置は、不二越機械工業製の両面研磨装置ＤＰＳ−２０Ｂを用いた。両面研磨装置の上下定盤には、研磨布としてショアＡ硬度９０の発泡ウレタンパッドであるフジボウ愛媛製のＳＦ５０００を貼付した。

キャリア用研磨剤の砥粒は、平均粒径が７４ｎｍのシリカ系砥粒であるフジミインコーポレーテッド製のＲＤＳ−Ｈ１１２０１と、平均粒径が８９ｎｍのシリカ系砥粒であるフジミインコーポレーテッド製のＲＤＳ−Ｈ１１２０２を１：３で混合したものとした。キャリア用研磨剤の分散媒は、ｐＨ１０．５のＫＯＨベースのアルカリ性水溶液とした。そして、キャリア用研磨剤の砥粒を、その質量の約２１倍の分散媒に分散させて、砥粒濃度が４．５ｗｔ％（質量パーセント）のキャリア用研磨剤とした。

このようにしてキャリアを複数枚製造した。そして、立上研磨工程を実施したものと同じ両面研磨装置を用いて、ウェーハ用研磨剤を供給しつつ、直径３００ｍｍの複数のシリコンウェーハの研磨を複数回行った（ウェーハの研磨工程）。
ウェーハ用研磨剤の砥粒は、シリカ系砥粒である上記ＲＤＳ−Ｈ１１２０１とＲＤＳ−Ｈ１１２０２（平均粒径７４ｎｍおよび８９ｎｍ）を１：１で混合したものとした。分散媒は、ｐＨ１０．５のＫＯＨベースのアルカリ性水溶液を用いた。そして、ウェーハ用研磨剤の砥粒を、その質量の約４１倍の分散媒に分散させて、砥粒濃度が２．４ｗｔ％（質量パーセント）のウェーハ用研磨剤とした。
このように、キャリア用研磨剤とウェーハ用研磨剤は、同じ種類の砥粒と分散媒から成り、粒度分布を変化させたものとした。

そして、加工後のシリコンウェーハのフラットネスの測定をキャリアライフごとに行い、図４にその測定結果を示した。測定には、ＫＬＡ Ｔｅｎｃｏｒ社製のＷａｆｅｒＳｉｇｈｔを用いた。なお、図４には後述する比較例の結果も併せて示した。

図４の縦軸は、ウェーハのダレ量の指標であるＺＤＤ（Ｚ−Ｈｅｉｇｈｔ Ｄｏｕｂｌｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ）を用いて、ウェーハの中心から１４８ｍｍ（ウェーハの外周から２ｍｍ）の位置のＦｒｏｎｔ ＺＤＤを、ウェーハの周方向に亘って測定した値の平均値を示している。

ここでＺＤＤの定義について、図５を参照して説明する。図５中の横軸はウェーハの外周端からの距離を示し、縦軸はウェーハ表面の形状の変位量を示している。ＺＤＤとは、ウェーハ半径に対するウェーハの表面変位量の２階微分を意味する。ＺＤＤが正の値の場合はハネ方向に表面が変位していることを示し、反対に負の値の場合はダレ方向に表面が変位していることを示す。

また、加工後のシリコンウェーハのキズの有無を調査したところ、キズは発生していなかった。

（比較例）
キャリアの製造において、ウェーハの研磨で用いる両面研磨装置とは別の装置を用い、該装置の上下定盤に研磨布として酸化セリウム砥粒を含有したウレタンパッドを貼付し、研磨剤として平均粒径が平均１〜５μｍの酸化セリウム砥粒を含有したものを用いたこと以外は、実施例と同様にして複数のキャリアの製造を行った。
その後、キャリアの製造を行った装置とは別の両面研磨装置を用いて、研磨条件自体は実施例と同様の条件で複数のウェーハの両面研磨を複数回行った。

両面研磨後のシリコンウェーハのフラットネスの測定を実施例と同様にして行い、図４にその測定結果を示した。

その結果、図４に示すように、比較例の条件で加工した場合、キャリアライフの進行によってＦｒｏｎｔ ＺＤＤが７．８ｎｍ／ｍｍ^２悪化した。これに対して実施例では、１．７ｎｍ／ｍｍ^２の悪化に留まった。このように、実施例では、比較例に比べて６．１ｎｍ／ｍｍ^２ほどのＺＤＤの悪化の改善が見られた。

これは、比較例においてキャリアの製造における立上研磨で用いた装置と、ウェーハの両面研磨において用いた両面研磨装置が異なるものであったため、キャリアライフの進行に伴い、インサート材の肉厚が減少し、ウェーハにダレが生じたことが原因であると考えられる。一方、実施例では、上記したように立上研磨工程とウェーハの研磨工程とで同じ両面研磨装置を用いたので、キャリアライフの進行に伴う研磨後のウェーハに生じるダレの悪化を防ぐことができた。

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。

１…キャリア、 ２…保持孔、 ３…キャリア本体、 ４…インサート材、
１０…両面研磨装置、 １１…上定盤、 １２…下定盤、 １３…研磨布、
１４…サンギア、 １５…インターナルギア、 １６…研磨剤供給装置
１７…ウェーハ用研磨剤、 Ｗ…ウェーハ。

Claims (9)

1. 研磨布が貼付された上下定盤を有する両面研磨装置で用いられ、ウェーハを保持するための保持孔が形成されたキャリア本体と、前記保持孔の内周に沿って配置され、前記ウェーハの周縁部と接する内周面を有するリング状のインサート材を有するキャリアの製造方法であって、
   前記キャリア本体と前記インサート材を準備する工程と、
   前記保持孔に前記インサート材を嵌め込む工程と、
   前記ウェーハの研磨工程で用いるものと同一の両面研磨装置と、前記ウェーハの研磨工程で用いるウェーハ用研磨剤と同じ種類の砥粒と分散媒から成り、粒度分布を変化させたキャリア用研磨剤を用い前記インサート材が嵌め込まれたキャリア本体を立上研磨する工程とを有することを特徴とする両面研磨装置用のキャリアの製造方法。
2. 前記キャリア用研磨剤の粒度分布の変化は、
   前記ウェーハ用研磨剤の砥粒を、平均粒径が５０ｎｍ以上８０ｎｍ未満と８０ｎｍ以上１１０ｎｍ以下の砥粒を、２：１〜１：１で含む粒度分布を有するものとしたとき、前記キャリア用研磨剤の砥粒は、平均粒径が５０ｎｍ以上８０ｎｍ未満と８０ｎｍ以上１１０ｎｍ以下の砥粒を、１：２〜１：５で含む粒度分布を有するものとするように変化させることを特徴とする請求項１に記載の両面研磨装置用のキャリアの製造方法。
3. 前記ウェーハ用研磨剤を、前記ウェーハ用研磨剤の砥粒が、該砥粒の質量の１５倍以上２００倍以下の前記分散媒に分散したものとしたとき、前記キャリア用研磨剤は、前記キャリア用研磨剤の砥粒が、該砥粒の質量の１５倍以上２００倍以下の前記分散媒に分散したものとすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の両面研磨装置用のキャリアの製造方法。
4. 前記ウェーハ用研磨剤の砥粒及び前記キャリア用研磨剤の砥粒をシリカ系砥粒とし、
   前記ウェーハ用研磨剤の分散媒及び前記キャリア用研磨剤の分散媒をアルカリ系水溶液とすることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の両面研磨装置用のキャリアの製造方法。
5. 前記準備するインサート材は、前記立上研磨工程後の目標厚さよりも、１０μｍ以上２０μｍ以下厚いものとすることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の両面研磨装置用のキャリアの製造方法。
6. 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の製造方法により前記キャリアを複数枚製造し、
   該製造したキャリアと、該製造時の立上研磨工程を実施したものと同じ両面研磨装置を用いて、複数枚のウェーハを研磨することを特徴とするウェーハの両面研磨方法。
7. 前記ウェーハ用研磨剤の砥粒を、平均粒径が５０ｎｍ以上８０ｎｍ未満と８０ｎｍ以上１１０ｎｍ以下の砥粒を、２：１〜１：１で含む粒度分布を有するものとし、
   前記キャリア用研磨剤の砥粒を、平均粒径が５０ｎｍ以上８０ｎｍ未満と８０ｎｍ以上１１０ｎｍ以下の砥粒を、１：２〜１：５で含む粒度分布を有するものとすることを特徴とする請求項６に記載のウェーハの両面研磨方法。
8. 前記ウェーハ用研磨剤を、前記ウェーハ用研磨剤の砥粒が、該砥粒の質量の１５倍以上２００倍以下の前記分散媒に分散したものとし、
   前記キャリア用研磨剤を、前記キャリア用研磨剤の砥粒が、該砥粒の質量の１５倍以上２００倍以下の前記分散媒に分散したものとすることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載のウェーハの両面研磨方法。
9. 前記ウェーハ用研磨剤の砥粒及び前記キャリア用研磨剤の砥粒をシリカ系砥粒とし、
   前記ウェーハ用研磨剤の分散媒及び前記キャリア用研磨剤の分散媒をアルカリ系水溶液とすることを特徴とする請求項６から請求項８のいずれか一項に記載のウェーハの両面研磨方法。

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