JP6398939B2 - テンプレートの測定方法及び評価方法 - Google Patents

Description

本発明は、テンプレートの測定方法及び評価方法に関する。

シリコンウェーハに代表される半導体ウェーハ（以下、単にウェーハとも言う）の研磨は、両面を同時に研磨する方法や、片面を研磨する方法が行われている。

図８に、一般的な片面研磨装置２１を示す。片面研磨装置２１は、研磨布２２が貼り付けられた定盤２３と、研磨剤供給機構２４と、研磨ヘッド２５等から構成される。片面研磨装置２１を用い、研磨ヘッド２５でウェーハＷを保持し、研磨剤供給機構２４から研磨布２２上に研磨剤２６を供給するとともに、定盤２３と研磨ヘッド２５をそれぞれ回転させてウェーハＷの表面を研磨布２２に摺接させることにより、ウェーハＷの片面の研磨を行うことができる。

研磨ヘッドでウェーハを保持する方法として、テンプレートを使用した研磨ヘッドが使用されている。テンプレートを用いた研磨ヘッドは、比較的簡単な構造でありながら、ウェーハを収納する凹部の深さ（以下、ポケット深さともいう）を研磨条件に合わせて調整することで、研磨後に平坦な形状のウェーハを得ることができる。

一般的なテンプレートの概略図を図９に示す。図９に示すように、テンプレート１は、環状部材２と、これに接着されたバッキングパッド３を有し、環状部材２の内周面とバッキングパッド３の上面とでウェーハＷを収納して保持する凹部４が形成される。研磨時には、この凹部４にウェーハＷを収容して保持する。このテンプレート１が研磨ヘッド本体に両面テープ５で接着されて、研磨ヘッドが構成される。環状部材２の材質は、ガラスエポキシ樹脂等が用いられている。

ポケット深さＡ´は、環状部の高さＢ´とバッキングパッド部の高さＣ´との差を算出することにより求められる。環状部材２とバッキングパッド３との間の接着層（不図示）の厚さを無視すれば、環状部材２の厚さがポケット深さＡ´となる。また、ポケット深さＡ´とウェーハＷの厚さＦ´の差をウェーハ飛び出し量Ｅ´と呼んでおり、同一研磨条件であれば、ウェーハ飛び出し量Ｅ´又はポケット深さＡ´を管理することによって、ウェーハＷの外周形状をコントロールすることができる。

極端な例で、ウェーハ飛び出し量によって、ウェーハの外周がハネ形状となる場合と、ダレ形状になる場合を図１０、図１１で説明する。

図１０に示すように、環状部材２の厚さがウェーハＷの厚さよりも厚い場合、ウェーハ飛び出し量はマイナスとなり、環状部材２が研磨布２２を圧縮する。そのため、ウェーハＷの外周部の研磨圧力が低くなるリテーナー効果により、ウェーハＷの外周部の研磨量が低下し、ウェーハＷの外周部はハネ形状となる。これに対し、図１１に示すように、環状部材２の厚さがウェーハＷの厚さよりも薄い場合、ウェーハ飛び出し量はプラスとなり、環状部材２による研磨布２２の圧縮は弱くなるため、ウェーハＷの外周部の研磨圧力が高くなり、ウェーハＷの外周部が多く研磨されることにより、ウェーハＷの外周部はダレ形状となる。

実際の研磨では、弾性体である研磨布とバッキングパッドの物性の違いや、研磨圧力や回転数によって、リテーナー効果の大小が決まるため、狙いの外周形状になるように、研磨条件に合わせて環状部材の厚さを調整し、最適なポケット深さを設定している。

このようなテンプレートを用いた研磨ヘッドの例を図１２、図１３に示す。図１２の研磨ヘッド２５ａは、平滑なプレート２７面にテンプレート１を貼りつけるタイプの研磨ヘッドで、プレートタイプと呼ばれる。また、プレート２７の材質を用いて、セラミックヘッドや、ＳｉＣヘッドと呼ばれることもある。

図１３の研磨ヘッド２５ｂは、ラバー２８面にテンプレート１を貼りつけるタイプの研磨ヘッドで、ラバーヘッドと呼ばれている。

どちらの研磨ヘッド２５ａ、２５ｂも、研磨ヘッド２５ａ、２５ｂ内部に、ラバー２８を隔壁とした空間があり、この空間をエア等により加圧することで、研磨時に荷重をかけることができるようになっている。

このような研磨ヘッド２５ａ、２５ｂは、研磨ヘッドに複雑なリテーナー機構を持たないため、研磨ヘッドの管理が容易であり、ランニングコストを抑えることができる。また、リテーナー機構からの発塵によるパーティクル悪化の問題も発生しない。

しかしながら、独立したリテーナー機構を持たないため、テンプレートの環状部材の厚さバラツキや、狙いの厚さからのズレが、ウェーハ外周部の形状に直接影響するため、リテーナー機構をもつ研磨ヘッドよりも、品質バラツキが大きくなりやすい問題がある。

このため、環状部材の厚さバラツキを抑えることを目的に、環状部材をラッピングや研磨する方法が提案されている。このようなテンプレートであれば、環状部材に起因する厚さバラツキの影響を抑えることができる。

また、バッキングパッドの厚さバラツキや、物性バラツキに起因するテンプレートの厚さバラツキを低減するため、ラッピングや研磨を行った環状部材に研削加工を行い、バッキングパッドの周縁部を研削部に係合し、両面テープなどの基材に環状部材を直接接着する方法も提案されている。このようなテンプレートであれば、バッキングパッドに起因する厚さバラツキの影響も抑えることができる。

また、環状部材をラッピングや研磨する方法は、環状部材の厚さ制御性も優れるため、狙いのポケット深さからのズレも少なくすることができる。

現状のポケット深さの測定方法を図１４に示す。まず、環状部の高さＢ´及び、バッキングパッド部の高さＣ´を測定する。そして、測定した環状部の高さＢ´とバッキングパッド部の高さＣ´との差を算出することにより、ポケット深さＡ´を求める（Ａ´＝Ｂ´−Ｃ´）。測定には接触式の高さ測定機や、レーザーを用いた測定機が使用されている。接触式の高さ測定機を用いる場合は、１枚のテンプレートで８方向の測定を行い、８点の平均値を使用することが多く行われている。レーザーを用いた測定機による非接触式の場合は、環状に全周の高さを測定し、その平均から計算することが多く行われている。

ところで、テンプレートは研磨ヘッドに接着等で固定して使用するため、上記のような研磨ヘッドに接着する前の測定では、管理方法として不十分であるため、研磨ヘッドに貼り付けた状態でバッキングパッドの形状を測定する方法が提案されている（特許文献１）。

特開２００４−２３９７１８号公報

しかしながら、上記のような方法は、テンプレートを研磨ヘッドに接着した後で測定を行うため、接着する前のテンプレートで、狙いの品質が得られるかの判断はできない。また、ポケット深さの測定については記載されていない。

現状では狙いのポケット深さのテンプレートを使用しても、テンプレートによってウェーハの外周形状が大きくばらつくことがあり、テンプレート交換後は、研磨後の品質を確認するまで、高品質要求品の投入を控える必要があった。また、狙いの品質が得られない場合は、テンプレートを交換しなければならず、装置の生産性が低下する問題があった。

このような問題は、バッキングパッドが弾性部材であるため、ポケット深さを測定する無荷重の状態と、研磨時の荷重がかかった状態では、ポケット深さが異なり、バッキングパッドの物性バラツキ等の影響によって、狙いのポケット深さからのズレが発生し、品質バラツキが発生していると考えられる。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、従来の測定方法よりも、研磨時の状態により近い状態におけるテンプレートの凹部の深さを測定する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、ウェーハを研磨する際に該ウェーハを保持するために用いられ、環状部材とバッキングパッドとが貼り合わせられ、前記環状部材の内周面と前記バッキングパッドの上面とで前記ウェーハを収納して保持する凹部が形成されたテンプレートを測定する方法であって、
測定用ウェーハを準備し、該測定用ウェーハの厚さを測定する工程と、前記テンプレートを基準面上に載置する工程と、前記測定用ウェーハを前記テンプレートの凹部に収納する工程と、前記テンプレートの環状部材と前記測定用ウェーハに押さえ治具を用いて荷重をかけた状態で、前記基準面からの前記環状部材及び前記測定用ウェーハの高さを測定する工程と、測定した前記測定用ウェーハの厚さと、前記環状部材及び前記測定用ウェーハの高さから、前記押さえ治具を用いて荷重をかけた状態における前記テンプレートの凹部の深さを算出する工程とを有することを特徴とするテンプレートの測定方法を提供する。

このようにすれば、押さえ治具を用いて荷重をかけながらテンプレートの凹部の深さを測定することができるので、従来法よりも研磨時の状態により近い状態での凹部の深さを測定可能となる。しかも、テンプレートを研磨ヘッドに実際に装着したり、実際に研磨を行わなくとも測定することができる。従って、狙いの凹部深さに設定したテンプレートを用いて研磨を行った際に、ウェーハ外周形状のバラツキを抑制できるし、生産性も向上可能となる。

このとき、前記環状部材及び前記測定用ウェーハの高さを測定する工程において、
前記押さえ治具として、前記テンプレートの環状部材と前記測定用ウェーハに接する面がコの字にえぐられているものを用い、
前記押さえ治具のコの字のえぐられている部分で、前記環状部材及び前記測定用ウェーハの高さを測定することが好ましい。

このようにすれば、テンプレートの環状部材と測定用ウェーハに荷重をかけた状態で、基準面からの環状部材及び前記測定用ウェーハの高さを測定することが容易にできる。

またこのとき、前記押さえ治具を用いて荷重をかける際に、前記押さえ治具による単位面積あたりの荷重を、前記ウェーハの研磨時に単位面積あたりにかかる荷重とすることができる。

このようにすれば、研磨時の状態により一層近い状態におけるテンプレートの凹部の深さを測定することができる。

また、本発明によれば、ウェーハを研磨する際に該ウェーハを保持するために用いられるテンプレートを評価する方法であって、
上記本発明のテンプレートの測定方法で測定された、前記荷重をかけた状態における前記テンプレートの凹部の深さの値と、前記テンプレートを用いて研磨を行った前記ウェーハの研磨後のフラットネスとの相関関係を予め求めておき、
次に、評価対象のテンプレートについて、上記本発明のテンプレートの測定方法で、前記荷重をかけた状態における前記評価対象のテンプレートの凹部の深さの値を測定し、該測定した値から、前記相関関係を用いて前記評価対象のテンプレートの評価を行うことを特徴とするテンプレートの評価方法を提供する。

このようにすれば、評価対象のテンプレートで実際にウェーハの研磨を行うことなく、研磨後のウェーハのフラットネスを予測することができる。

本発明のテンプレートの測定方法であれば、従来法よりも研磨時の状態により近い状態でテンプレートの凹部の深さを測定することができる。しかも、テンプレートを研磨ヘッドに実際に装着することなく測定することができる。

また、本発明のテンプレートの評価方法であれば、評価対象のテンプレートで実際にウェーハの研磨を行うことなく、研磨後のウェーハのフラットネスを予測することができる。

本発明のテンプレートの測定方法の工程の一例を示した工程図である。 テンプレートの概略図である。 押さえ治具を用いて、テンプレートの環状部材とウェーハに荷重をかける様子を示した概略図である。 図３ＡのＡ、Ｂ、Ｄ、Ｅ、Ｆの範囲関係をより分かりやすく拡大した説明図である。 本発明のテンプレートの測定方法において用いることができる押さえ治具の一例を示した概略図である。 押さえ治具を用いて、テンプレートの環状部材とウェーハに荷重をかける様子を示した概略平面図である。 実施例における測定結果を示したグラフである。 比較例における測定結果を示したグラフである。 一般的な片面研磨装置を示した概略図である。 一般的なテンプレートを示した概略図である。 環状部材の厚さがウェーハの厚さよりも厚い場合を示した概略図である。 環状部材の厚さがウェーハの厚さよりも薄い場合を示した概略図である。 プレートタイプ研磨ヘッドを示した概略図である。 ラバータイプ研磨ヘッドを示した概略図である。 従来のポケット深さ測定方法を示した説明図である。

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。

上述したように、従来法では、テンプレートの凹部の深さの測定にあたり、図１４のように研磨時の荷重を考慮しておらず、そのために研磨後のウェーハの外周形状が、想定以上に変動することがあった。そこで、本発明者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、押さえ治具を用いて、荷重をかけながらテンプレートの凹部の深さを測定することを見出した。これにより、テンプレートを研磨ヘッドに実際に装着することなく、研磨時により近い、荷重がかかった状態におけるテンプレートの凹部の深さを測定することができることを発見した。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。

以下、本発明のテンプレートの測定方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。

まず、テンプレートの凹部を測定するのに用いる測定用ウェーハを準備し、該測定用ウェーハ（以下、単にウェーハともいう）の厚さを測定する（図１のＳＰ１）。

測定用ウェーハとしては、例えば、研磨を行った平坦なウェーハを用いることができる。ウェーハの厚さの測定を行う位置としては、例えば、ウェーハの外周から５ｍｍの位置にマーキングを行い、マーキングの外側２ｍｍ（すなわち、ウェーハの外周から３ｍｍ）の位置とすることができる。このとき、複数個所の測定を行っても良い。

次に、図２に示すような測定対象となるテンプレート１を基準面上に載置する（図１のＳＰ２）。テンプレート１は、環状部材２とこれに接着されたバッキングパッド３を有し、環状部材２の内周面とバッキングパッド３の上面とで囲まれた中にウェーハを収納して保持する凹部４が形成されている。研磨時には、この凹部４にウェーハを収容して保持する。このテンプレート１が研磨ヘッド本体に両面テープ５で接着されて、研磨ヘッドが構成される。環状部材２の材質は、ガラスエポキシ樹脂等が用いられている。

次に、測定用ウェーハをテンプレートの凹部に収納する（図１のＳＰ３）。

次に、図３Ａに示すように、テンプレートの環状部材２と測定用ウェーハＷに押さえ治具１１を用いて荷重をかけた状態で、基準面からの環状部材２の高さＢ及び測定用ウェーハＷの高さＤを測定する（図１のＳＰ４、５）。なお、図１のＳＰ１で測定したウェーハの厚さをＦで示している。

基準面からの環状部材２の高さＢを測定する位置としては、例えば、環状部材の内周から２ｍｍ、中心部、外周から２ｍｍの３点を測定し、その平均値を環状部材の高さとすることができる。また、基準面からの測定用ウェーハＷの高さＤを測定する位置としては、例えば、ウェーハにマーキングした位置を目安に、ウェーハの厚さを測定した外周から３ｍｍの位置とすることができる。

押さえ治具は、テンプレートの環状部材２と測定用ウェーハＷに荷重をかけることができればよく、例えば、ＳＵＳ（ステンレス）製のものを用いることができる。この場合、押さえ治具は、テンプレートやウェーハに接触する面に研磨布が貼付されたものであることが好ましい。このようなものであれば、テンプレートへのダメージや汚染を防止することができる。

このとき、図４に示すような、コの字にえぐられている部分１２を有する押さえ治具１１を用いることができる。そして、図５に示すように、押さえ治具１１のコの字のえぐられている部分１２で、環状部材２及び測定用ウェーハＷの高さを測定することが好ましい。

このようにすれば、テンプレートの環状部材２と測定用ウェーハＷに荷重をかけた状態で、基準面からの環状部材２及び前記測定用ウェーハＷの高さを測定することが容易にできる。

また、押さえ治具１１を用いて荷重をかける際に、押さえ治具１１による単位面積あたりの荷重を、ウェーハの研磨時に単位面積あたりにかかる荷重とすることができる。

このようにすれば、テンプレートを研磨ヘッドに貼り付け、実際に研磨を行わなくても、研磨時の状態におけるテンプレートの凹部の深さを測定することができる。

例えば、研磨荷重が１００ｇ／ｃｍ^２とすると、押さえ治具１１の接触面積が５０ｃｍ^２の場合、押さえ治具１１の重量は５ｋｇとすることが好ましい。

そして、測定した測定用ウェーハの厚さＦと、荷重をかけた状態における環状部材の高さＢ及び測定用ウェーハの高さＤから、押さえ治具を用いて荷重をかけた状態におけるテンプレートの凹部の深さを算出する（図１のＳＰ６）。

具体的には、例えば、まず、測定用ウェーハの高さＤと環状部材の高さＢとの差分より、荷重をかけた状態におけるウェーハ飛び出し量Ｅを求める（Ｅ＝Ｄ−Ｂ）。そして、測定用ウェーハの厚さＦとウェーハ飛び出し量Ｅとの差分より、押さえ治具を用いて荷重をかけた状態におけるポケット深さＡを算出することができる（Ａ＝Ｆ−Ｅ）。なお、この算出に関して、図３ＡのＡ、Ｂ、Ｄ、Ｅ、Ｆの範囲関係をより分かりやすく拡大した説明図を図３Ｂに示す。ただし図３Ｂは、より分かりやすくするために誇張して記載している。

測定用ウェーハの高さＤ、環状部材の高さＢ及び測定用ウェーハの厚さＦを、複数個所測定した場合は、それぞれの箇所におけるポケット深さの値を求め、その後それらの平均のポケット深さを算出することができる。

このように、本発明のテンプレートの測定方法であれば、押さえ治具を用いて荷重をかけながらテンプレートの凹部の深さを測定するので、テンプレートを研磨ヘッドに実際に装着することなく、荷重がかかった状態におけるテンプレートの凹部の深さを測定することができる。また、本発明の方法は従来法と異なり、研磨時により近い状態でポケット深さを測定するので、本発明の方法で測定して得たテンプレートを使って研磨する時、従来のようなテンプレート交換の必要が生じる割合を低くすることができ、研磨ウェーハの生産性を向上可能である。

次に、上記のような本発明のテンプレートの測定方法を用いたテンプレートの評価方法について説明する。

まず、上記したような本発明のテンプレートの測定方法により、荷重をかけた状態におけるテンプレートの凹部の深さの値と、このテンプレートを用いて研磨を行ったウェーハの研磨後のフラットネスとの相関関係を予め求めておく。このとき、押さえ治具による単位面積あたりの荷重を、ウェーハの研磨時に単位面積あたりにかかる荷重とする。

研磨後のウェーハのフラットネスとしては、例えば、ＳＦＱＲ（Ｓｉｔｅ Ｆｒｏｎｔ ｌｅａｓｔ ｓＱｕａｒｅｓ ＜ｓｉｔｅ＞ Ｒａｎｇｅ）とＳＦＱＤ（Ｓｉｔｅ Ｆｒｏｎｔ ｌｅａｓｔ ｓＱｕａｒｅｓ ＜ｓｉｔｅ＞ Ｄｅｖｉａｔｉｏｎ）の最大値、ＳＦＱＲｍａｘとＳＦＱＤｍａｘの値を用いることができる。

次に、評価対象のテンプレートについて、上記と同様の測定方法で、ウェーハの研磨時に単位面積あたりにかかる荷重をかけた状態における評価対象のテンプレートの凹部の深さの値を測定する。

そして、この測定した評価対象のテンプレートの凹部の深さの値から、上記の予め求めておいた相関関係を用いて、評価対象のテンプレートの評価を行う。

このようにすれば、評価対象のテンプレートを用いて実際にウェーハの研磨を行うことなく、研磨後のウェーハのフラットネスを予測することができる。これにより、評価対象のテンプレートが、所望のフラットネスを有する研磨後のウェーハを得るために使用できるものかどうか、実際の研磨前に予め判断をすることができる。そのため、実際に研磨を開始した後に、所望のフラットネスを得られるテンプレートではないとしてその交換の必要性が生じる割合を減らすことができ、研磨ウェーハの生産性が低下するのを防止できる。

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、本発明はこれらにより限定されるものではない。

（実施例）
まず、以下のようにして、本発明のテンプレートの測定方法を実施した。
測定用ウェーハを準備し、外周から５ｍｍの位置に８点のマーキングを行い、株式会社ミツトヨのデジタルハイトゲージで、マーキングの外側２ｍｍ（外周から３ｍｍ）の位置の厚さを測定した。

次に、測定するテンプレートを、基準面となる石定盤上に置き、テンプレートの凹部に測定用ウェーハを収納し、図４に示すような押さえ治具１１を用いて、図５に示すように荷重をかけた状態で、コの字にえぐられた部分１２を使用して、測定用ウェーハＷ及び環状部材２の基準面からの高さの測定を行った。尚、押さえ治具１１の重量は、研磨時の単位面積当たりの荷重と同じになるように調整した。

基準面からの測定用ウェーハＷの高さＤを測定する位置としては、ウェーハのマーキングした位置を目安に、ウェーハの厚さを測定した外周から３ｍｍの位置とした。環状部材の高さは、ウェーハのマーキングから外側に向かって、環状部材の内周から２ｍｍ、中心部、外周から２ｍｍの３点を測定し、その平均値を環状部材の高さとした。

ウェーハの厚さ、テンプレートに収納して荷重をかけた状態でのウェーハの高さ、環状部材の高さから、８点のポケット深さを計算し、その平均値をポケット深さとした。

上記と同様にして、合計１２枚のテンプレートのポケット深さの測定を行った後、これらのテンプレートを研磨ヘッドに接着し、実際に直径３００ｍｍのシリコンウェーハの研磨を行った。そして、研磨後のウェーハのフラットネスを測定した。そして、ポケット深さと研磨後のウェーハのフラットネスの相関を求め、図６に示した。

フラットネスの指標は、ＳＦＱＲ（セルサイズ：２６ｍｍ×８ｍｍ）とＳＦＱＤ（セルサイズ：２６ｍｍ×８ｍｍ）の最大値、ＳＦＱＲｍａｘとＳＦＱＤｍａｘの値を用いた。測定領域は、外周２ｍｍまでとした。

ＳＦＱＤは、セルサイズ毎の仮想線からの変位量の最大値を示し、プラス、マイナスの符号を持つ指標で、同じセルのＳＦＱＤのプラス側の最大変位量と、マイナス側の最大変位量の絶対値を足した値がそのセルのＳＦＱＲとなる。

ＳＦＱＤｍａｘのセルは、外周部に位置するため、ウェーハの外周形状を判断する指標となる。具体的には、ＳＦＱＤｍａｘがプラスの場合、仮想線からプラス側の変位が大きいことを示すため、ウェーハの外周形状はハネ形状と判断できる。また、ＳＦＱＤｍａｘがマイナスの場合、仮想線からマイナス側の変位が大きいことを示すため、ウェーハの外周形状はダレ形状と判断できる。尚、ＳＦＱＤｍａｘの絶対値は、原理上ＳＦＱＲｍａｘの半分程度が最小値となる。

（比較例）
従来のポケット深さの測定方法により、テンプレートのポケット深さの測定を行った。まず、株式会社ミツトヨのマイクロメーターを使用して、本発明とは異なり荷重をかけることもなく、図１４に示すように、環状部の高さＢ´及び、バッキングパッド部の高さＣ´を測定した。このとき、１枚のテンプレートでそれぞれ８方向の測定を行い、この８点の平均値をそれぞれ環状部の高さＢ´及びバッキングパッド部の高さＣ´とした。

そして、測定した環状部の高さＢ´とバッキングパッド部の高さＣ´との差を算出することにより、ポケット深さＡ´を求めた。同様にして、合計１２枚のテンプレートのポケット深さの測定を行った。

その後、これらのテンプレートを研磨ヘッドに接着し、実施例と同様にして実際に直径３００ｍｍのシリコンウェーハの研磨を行った。そして、研磨後のウェーハのフラットネス（ＳＦＱＲｍａｘ及びＳＦＱＤｍａｘ）を実施例と同様にして測定した。そして、ポケット深さと研磨後のウェーハのフラットネスの相関を求め、図７に示した。

ここで、実施例と比較例の結果を比較し、本発明の有効性について考察した。まず、図７に示したように、比較例におけるＳＦＱＲｍａｘは、ポケット深さが７５０μｍ弱付近で、最小値が得られることを示している。また、ＳＦＱＤｍａｘは、ポケット深さが深くなると、リテーナー効果が強くなるため、ポケット深さと正の相関を示している。比較例におけるＳＦＱＲｍａｘ及びＳＦＱＤｍａｘの寄与率（Ｒ^２）は、それぞれ４２％と５７％であり低かった。そのため、テンプレートの検査方法としては不十分であった。

一方、図６に示すように、実施例におけるＳＦＱＲｍａｘは、ポケット深さが７４０μｍ付近で最小値が得られることを示しており、荷重をかけずに測定した比較例の結果と比べて、約１０μｍのズレが見られた。また、比較例に比べて、実施例におけるＳＦＱＲｍａｘ及びＳＦＱＤｍａｘの寄与率（Ｒ^２）は、それぞれ向上して８３％と８８％であり、テンプレートの検査方法として十分な結果が得られた。

すなわち、本発明の測定方法を利用すれば、研磨時の状態により近い状態でポケット深さを測定でき、研磨後のウェーハのフラットネスとの関係性をより高めた相関関係を把握できる。従って、従来の測定方法を用いた場合に比べて、研磨後のウェーハの外周形状がばらつくことを防止することができることが分かる。

このように実施例において、押さえ治具を用いて荷重をかけた状態でポケット深さを測定することにより、研磨時により近い状況でのテンプレートの凹部の深さをより正確に測定することができた。

また、このようにして求めた図６に示すような相関関係を用いれば、評価対象のテンプレートで実際にウェーハの研磨を行わなくとも、研磨後のウェーハのフラットネスを予測することができるので、高品質の研磨ウェーハを得るために、その評価対象のテンプレートを使用するかどうか判断することができる。

具体的には、今回使用した研磨条件では、例えば、ポケット深さ７４０±１０μｍのテンプレートを使用すれば、良好なフラットネスが得られることが分かる。従って、評価対象のテンプレートについて、実施例と同様にして荷重をかけた状態におけるポケット深さを測定し、この値が７４０±１０μｍの範囲内であれば、その良好なフラットネスを有する研磨後のウェーハを得るために使用できるものであると判断することができると分かる。

尚、本発明の方法を用いれば、押さえ治具の重量を変えて比較測定を行うことで、バッキングパッドの物性も評価することができることが分かる。

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…テンプレート、 ２…環状部材、 ３…バッキングパッド、 ４…凹部、
５…両面テープ、 １１…押さえ治具、 １２…コの字にえぐられてる部分、
２１…片面研磨装置、 ２２…研磨布、 ２３…定盤、 ２４…研磨剤供給機構、
２５、２５ａ、２５ｂ…研磨ヘッド、 ２６…研磨剤、 ２７…プレート、
２８…ラバー、 Ｗ…ウェーハ。

Claims (3)

1. ウェーハを研磨する際に該ウェーハを保持するために用いられ、環状部材とバッキングパッドとが貼り合わせられ、前記環状部材の内周面と前記バッキングパッドの上面とで前記ウェーハを収納して保持する凹部が形成されたテンプレートを測定する方法であって、
   測定用ウェーハを準備し、該測定用ウェーハの厚さを測定する工程と、前記テンプレートを基準面上に載置する工程と、前記測定用ウェーハを前記テンプレートの凹部に収納する工程と、前記テンプレートの環状部材と前記測定用ウェーハに押さえ治具を用いて荷重をかけた状態で、前記基準面からの前記環状部材及び前記測定用ウェーハの高さを測定する工程と、測定した前記測定用ウェーハの厚さと、前記環状部材及び前記測定用ウェーハの高さから、前記押さえ治具を用いて荷重をかけた状態における前記テンプレートの凹部の深さを算出する工程とを有し、
   前記環状部材及び前記測定用ウェーハの高さを測定する工程において、
   前記押さえ治具として、前記テンプレートの環状部材と前記測定用ウェーハに接する面がコの字にえぐられているものを用い、
   前記押さえ治具のコの字のえぐられている部分で、前記環状部材及び前記測定用ウェーハの高さを測定することを特徴とするテンプレートの測定方法。
2. 前記押さえ治具を用いて荷重をかける際に、前記押さえ治具による単位面積あたりの荷重を、前記ウェーハの研磨時に単位面積あたりにかかる荷重とすることを特徴とする請求項１に記載のテンプレートの測定方法。
3. ウェーハを研磨する際に該ウェーハを保持するために用いられるテンプレートを評価する方法であって、
   請求項２に記載の方法で測定された、前記荷重をかけた状態における前記テンプレートの凹部の深さの値と、前記テンプレートを用いて研磨を行った前記ウェーハの研磨後のフラットネスとの相関関係を予め求めておき、
   次に、評価対象のテンプレートについて、請求項２に記載の方法で、前記荷重をかけた状態における前記評価対象のテンプレートの凹部の深さの値を測定し、該測定した値から、前記相関関係を用いて前記評価対象のテンプレートの評価を行うことを特徴とするテンプレートの評価方法。
   

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