KR101597158B1 - 워크의 연마 방법 및 워크의 연마 장치 - Google Patents

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가부시키가이샤 사무코
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Abstract

워크의 연마량의 제어를 고정밀도로 행하는 워크의 연마 방법을 제공한다. 캐리어 플레이트(30)에 형성되고, 그 중심으로부터 이간된 위치에 중심을 갖는 보유지지공(opening; 40)에 보유지지된 워크(20)를, 연마 패드(60a，60b)가 각각 형성된 상정반(上定盤; 50a) 및 하정반(50b)으로 끼우고, 캐리어 플레이트(30)를 구동 기구에 의해 회전시키고, 또한, 상정반(50a) 및 하정반(50b)을 회전시킴으로써, 캐리어 플레이트(30)의 회전마다 상정반(50a) 및 하정반(50b)의 중심과 워크(20)의 중심과의 거리가 주기적으로 변화함과 함께, 워크(20)의 표리면을 동시에 연마하는 워크의 연마 방법으로서 상기 구동 기구, 상정반(50a) 및 하정반(50b)의 토크 중, 적어도 하나의 토크를 측정하고, 상기 거리의 주기적인 변화에 기인하는 토크 성분의 진폭에 기초하여, 워크(20)의 연마량을 제어하는 워크의 연마 방법.

Description

워크의 연마 방법 및 워크의 연마 장치{METHOD AND APPARATUS FOR POLISHING WORK}
본 발명은, 예를 들면 반도체 웨이퍼 등의 워크(work)의 표리면을 연마 패드에 의해 동시에 연마하는 워크의 연마 방법 및 연마 장치에 관한 것이다.
연마에 제공하는 워크의 전형예인 실리콘 웨이퍼 등의 반도체 웨이퍼의 제조에 있어서, 보다 고정밀도의 평탄도 품질이나 표면 거칠기 품질의 반도체 웨이퍼를 얻기 위해, 연마 패드를 갖는 한 쌍의 정반(定盤)으로 반도체 웨이퍼를 끼우고, 그 표리면을 동시에 연마하는 양면 연마가 행해지고 있다. 반도체 웨이퍼에 요구되는 형상(주로 전체 면 및 외주(外周)의 평탄 정도)은, 그 용도에 따라 여러 가지이고, 각각의 요구에 따라서 반도체 웨이퍼의 연마량의 목표를 결정하고, 그 연마량을 정확하게 제어하는 것이 필요하다. 특히, 대규모 집적 회로의 집적도의 향상을 위해서는, 반도체 웨이퍼의 평탄도는 중요한 요소 중 하나이기 때문에, 반도체 웨이퍼의 연마량을 적절히 제어하는 수법이 요구되고 있다.
여기에서, 특허문헌 1에는, 워크의 연마의 진행에 수반하여, 워크의 두께가, 워크를 보유지지(holding)하는 캐리어 플레이트의 두께와 동일해졌을 때의, 정반을 구동하는 모터의 구동 전류의 변화(구체적으로는 전류값의 변곡점)를 검출하여, 연마를 끝내는 연마 방법이 기재되어 있다. 이 연마 방법은, 모터의 구동 전류, 즉 정반의 토크의 변화에 기초하여 연마의 종료를 검지하는 방법이다.
또한, 특허문헌 2에는, 반도체 웨이퍼의 양면 연마 장치의 정반 부하 전류값을 측정하고, 그 정반 부하 전류값의 표준 편차를 기준 시간마다 산출하고, 그 표준 편차의 변화로부터 연마의 진행도를 추정하는 반도체 웨이퍼의 연마 방법이 기재되어 있다. 또한, 연마의 진행에 수반하는 마찰 저항의 감소에 기인하여, 정반 부하 전류값의 표준 편차가 작아져, 표준 편차의 최소값이, 웨이퍼의 두께와 캐리어 플레이트의 두께가 동일해진 시점이라고 생각할 수 있는 취지가 기재되어 있다. 이 연마 방법은, 정반의 토크의 표준 편차에 기초하여, 연마의 진행 상황을 추정하는 연마 방법이다.
일본공개특허공보 2004-363181호 일본공개특허공보 2012-69897호
그러나, 특허문헌 1에 기재된 연마 방법으로는, 워크가 캐리어 플레이트보다도 두꺼운 단계에서는 정반에 형성된 연마 패드가 캐리어 플레이트에 접촉하지 않고, 워크가 캐리어 플레이트와 동일한 두께가 되어 비로소 연마 패드가 캐리어 플레이트에 접촉하는 바와 같은, 한정적인 장치 구성으로부터밖에, 전류값의 변곡점을 검출할 수 없다고 생각된다. 또한, 변곡점을 검출할 수 있는 경우라도, 변곡점을 검지할 수 있는 것은 전류값이 최소가 된 후, 즉 워크가 캐리어 플레이트와 동일한 두께에 도달한 후이기 때문에, 변곡점 검지 후에 연마를 끝낸 것으로는 워크의 연마 과다를 막지 못해, 워크의 연마 종료의 정확성이 뒤떨어진다. 또한, 이 연마 방법으로는, 연마 종료 전에 있어서는 연마의 진행 정도를 파악할 수 없다. 이와 같이, 특허문헌 1에 기재된 연마 방법에서는 연마량을 고정밀도로 제어할 수 없다.
또한, 특허문헌 2에 기재된 연마 방법으로는 이하의 이유에 의해, 반도체 웨이퍼의 연마량을 고정밀도로 제어할 수 없다. 우선, 양면 연마 장치를 움직이기 위해 정상적으로 발생하는 작동 전류나 노이즈 등의 배경 부하에 비하여, 마찰 저항의 변화에 기인하는 부하 전류값이 대폭으로 작은 경우에는, 배경 부하 자체의 편차에 묻혀 버리기 때문에, 표준 편차의 변화를 판별하는 것은 어렵다. 또한, 표준 편차의 변화를 판별할 수 있었다고 해도, 산출되는 표준 편차에는 마찰 기인의 편차에 더하여 배경 부하에 기인하는 편차도 포함되어 있으며, 배경 기인의 편차 자체가 흔들리기 때문에, 연마량을 파악하는 정밀도는 충분하지 않다. 또한, 표준 편차의 최소값은, 표준 편차가 최소값을 취하는 시점보다도 이후에서밖에 검출할 수 없기 때문에, 표준 편차의 최소값의 검출 후에 연마를 끝낸 것으로는, 역시 워크의 연마 종료의 정확성이 뒤떨어진다. 즉, 특허문헌 2에 기재된 연마 방법으로도, 연마량의 제어의 정도가 충분히 얻어지지 않는다.
그래서 본 발명에서는, 상기 과제를 감안하여, 워크의 연마량의 제어를 보다 고정밀도로 행할 수 있는 워크의 연마 방법 및 워크의 연마 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술의 목적을 달성하기 위해 본 발명자들은 예의 검토를 거듭한 결과, 이하에 서술하는 인식을 얻었다.
즉, 캐리어 플레이트의 중심으로부터 이간(離間)된 위치에 중심을 갖는 보유지지공(opening)에 워크를 보유지지하고, 캐리어 플레이트를 상정반 및 하정반 사이로 끼우고, 연마 장치를 구동하면, 캐리어 플레이트의 회전마다 상정반 및 하정반의 중심과 워크의 중심과의 거리가 주기적으로 변화한다. 캐리어 플레이트의 구동 기구, 상정반 또는 하정반의 토크 중에는, 이 거리의 주기적인 변화에 동기(同期)하여 주기적으로 변화하는 토크 성분이 있으며, 토크의 측정값으로부터 이 토크 성분을 추출할 수 있었다. 이 토크 성분은, 배경 부하의 영향을 받기 어려운 지표였다. 또한, 이 토크 성분의 진폭은, 연마의 진행에 수반하여 감소하며, 특히, 워크가 캐리어 플레이트와 동일한 두께가 되면 현저하게 감소하는 것을 발견했다. 본 발명자들은, 이러한 인식에 기초하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명의 요지 구성은 이하와 같다.
본 발명에 의한 워크의 연마 방법은,
캐리어 플레이트에 형성되고, 그 중심으로부터 이간된 위치에 중심을 갖는 보유지지공에 보유지지된 워크를, 연마 패드가 각각 형성된 상정반 및 하정반으로 끼우고, 상기 캐리어 플레이트를 구동 기구에 의해 회전시키고, 또한, 상기 상정반 및 하정반을 회전시킴으로써, 상기 캐리어 플레이트의 회전마다 상기 상정반 및 하정반의 중심과 상기 워크의 중심과의 거리가 주기적으로 변화함과 함께, 상기 워크의 표리면을 상기 연마 패드에 의해 동시에 연마하는 워크의 연마 방법으로서,
상기 구동 기구, 상기 상정반 및 하정반의 토크 중, 적어도 하나의 토크를 측정하고,
상기 거리의 주기적인 변화에 기인하는 토크 성분의 진폭, 상기 캐리어 플레이트가 특정의 회전각을 취하는 시점에서의 상기 토크 성분, 또는, 상기 캐리어 플레이트가 상이한 특정의 2개의 회전각을 취하는 시점에서의 상기 토크 성분의 차에 기초하여, 상기 워크의 연마량을 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 연마 방법에 있어서, 각각 1개의 워크를 배치한 복수의 상기 캐리어 플레이트를 상기 상정반 및 하정반 사이에 배치하고, 각각의 상기 워크에 대해서 상기 거리가 일치되게 변화하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 의한 연마 방법에 있어서, 상기 토크 성분의 진폭이 없어졌을 때, 상기 캐리어 플레이트가 특정의 회전각을 취하는 시점에서의 상기 토크 성분의 변화가 없어졌을 때, 또는, 상기 캐리어 플레이트가 상이한 특정의 2개의 회전각을 취하는 시점에서의 상기 토크 성분의 차가 없어졌을 때에, 상기 워크의 연마를 종료하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 의한 연마 방법에 있어서, 상기 상정반 및 하정반의 양쪽의 토크를 측정하고, 양쪽의 토크를 이용하여 상기 워크의 연마량을 제어하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 의한 연마 방법에 있어서, 상기 워크는 실리콘 잉곳을 슬라이스하여 얻어진 실리콘 웨이퍼인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 의한 다른 워크의 연마 방법은,
캐리어 플레이트에 형성되고, 그 중심으로부터 이간된 위치에 중심을 갖는 보유지지공에 보유지지된 워크를, 연마 패드가 각각 형성된 상정반 및 하정반으로 끼우고, 상기 캐리어 플레이트를 구동 기구에 의해 회전시키고, 또한, 상기 상정반 및 하정반을 회전시킴으로써, 상기 캐리어 플레이트의 회전마다 상기 상정반 및 하정반의 중심과 상기 워크의 중심과의 거리가 주기적으로 변화함과 함께, 상기 워크의 표리면을 상기 연마 패드에 의해 동시에 연마하는 워크의 연마 방법으로서,
상기 구동 기구의 모터의 전류값, 그리고 상기 상정반 및 하정반 중 적어도 한쪽을 회전시키는 모터의 전류값 중, 적어도 하나의 전류값을 측정하고,
상기 거리의 주기적인 변화에 기인하는 전류값 성분의 진폭, 상기 캐리어 플레이트가 특정의 회전각을 취하는 시점에서의 상기 전류값 성분, 또는, 상기 캐리어 플레이트가 상이한 특정의 2개의 회전각을 취하는 시점에서의 상기 전류값 성분의 차에 기초하여, 상기 워크의 연마량을 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 워크의 연마 장치는,
캐리어 플레이트와,
당해 캐리어 플레이트에 형성되고, 그 중심으로부터 이간된 위치에 중심을 갖는 보유지지공과,
당해 보유지지공에 보유지지된 워크를 사이에 끼우고, 연마 패드가 각각 형성된 상정반 및 하정반과,
상기 캐리어 플레이트를 회전시키는 구동 기구, 그리고, 상기 상정반 및 하정반을 각각 회전시키는 한 쌍의 모터를 갖고, 상기 캐리어 플레이트의 회전마다 상기 상정반 및 하정반의 중심과 상기 워크의 중심과의 거리가 주기적으로 변화함과 함께, 상기 워크의 표리면을 상기 연마 패드에 의해 동시에 연마하는 워크의 연마 장치로서,
상기 구동 기구, 상기 상정반 및 하정반의 토크 중, 적어도 하나의 토크를 측정하는 측정부와,
상기 거리의 주기적인 변화에 기인하는 토크 성분의 진폭, 상기 캐리어 플레이트가 특정의 회전각을 취하는 시점에서의 상기 토크 성분, 또는, 상기 캐리어 플레이트가 상이한 특정의 2개의 회전각을 취하는 시점에서의 상기 토크 성분의 차에 기초하여, 상기 워크의 연마량을 제어하는 제어부를 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 다른 워크의 연마 장치는,
캐리어 플레이트와,
당해 캐리어 플레이트에 형성되고, 그 중심으로부터 이간된 위치에 중심을 갖는 보유지지공과,
당해 보유지지공에 보유지지된 워크를 사이에 끼우고, 연마 패드가 각각 형성된 상정반 및 하정반과,
상기 캐리어 플레이트를 회전시키는 구동 기구, 그리고, 상기 상정반 및 하정반을 각각 회전시키는 한 쌍의 모터를 갖고, 상기 캐리어 플레이트의 회전마다 상기 상정반 및 하정반의 중심과 상기 워크의 중심과의 거리가 주기적으로 변화함과 함께, 상기 워크의 표리면을 상기 연마 패드에 의해 동시에 연마하는 워크의 연마 장치로서,
상기 구동 기구의 모터의 전류값, 그리고 상기 상정반 및 하정반 중 적어도 한쪽을 회전시키는 상기 한 쌍의 모터의 전류값 중, 적어도 하나의 전류값을 측정하는 측정부와,
상기 거리의 주기적인 변화에 기인하는 전류값 성분의 진폭, 상기 캐리어 플레이트가 특정의 회전각을 취하는 시점에서의 상기 전류값 성분, 또는, 상기 캐리어 플레이트가 상이한 특정의 2개의 회전각을 취하는 시점에서의 상기 전류값 성분의 차에 기초하여, 상기 워크의 연마량을 제어하는 제어부를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 워크의 연마 방법 및 워크의 연마 장치에 의하면, 상정반 및 하정반의 중심과 워크의 중심과의 거리가 주기적으로 변화하는 것에 기인하여 주기적으로 변화하는 구동 기구의 토크 성분 및 정반을 회전시키기 위한 토크 성분을 파악할 수 있어, 이 성분의 진폭 등에 기초하여 워크의 연마량을 보다 고정밀도로 제어하는 것이 가능해졌다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 워크의 연마 장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 워크의 연마 방법에 있어서, 연마 초기 상태를 설명하기 위한 도면으로서, 도 2(A)는 정반의 중심과 워크의 중심과의 거리(D)가 최단이 될 때를 나타내는 개략도이고, 도 2(B)는 거리(D)가 최장이 될 때를 나타내는 개략도이고, 도 2(C)는 도 2(A)에 있어서의 I-I 단면도이고, 도 2(D)는 도 2(B)에 있어서의 Ⅱ-Ⅱ 단면도이고, 도 2(E)는 거리(D)와 연마 시간과의 관계를 나타내는 도면이고, 도 2(F)는 거리(D)와 정반에 가해지는 토크 성분과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 워크의 연마 방법에 있어서, 연마 말기의 상태를 설명하기 위한 도면으로서, 도 3(A)는 정반의 중심과 워크의 중심과의 거리(D)가 최단이 될 때를 나타내는 개략도이고, 도 3(B)는 거리(D)가 최장이 될 때를 나타내는 개략도이고, 도 3(C)는 도 3(A)에 있어서의 Ⅲ-Ⅲ 단면도이고, 도 3(D)는 도 3(B)에 있어서의 Ⅳ-Ⅳ 단면도이고, 도 3(E)는 거리(D)와 연마 시간과의 관계를 나타내는 도면이고, 도 3(F)는 거리(D)와 정반에 가해지는 토크 성분과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 워크의 연마 방법에 있어서, 캐리어 플레이트의 회전각을 설명하는 도면으로서, 도 4(A)는 회전 전의 도면이고, 도 4(B)는 회전 중의 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 워크의 연마 방법에 있어서, 캐리어 플레이트의 회전각과 토크 성분과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 워크의 연마 방법에 있어서, 복수의 워크의 표리면을 동시에 연마하는 경우의, 이들 복수의 워크끼리의 적합한 위치 관계를 나타내는 개략도로서, 도 6(A)는 각 워크의 거리(D)가 최단으로 일치되는 상태를 나타내고, 도 6(B)는 각 워크의 거리가 최장에서 고른 상태를 나타낸다.
도 7은 실시예 1에 있어서, 연마 시간과 토크 성분의 진폭과의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 8은 실시예 1에 있어서, 토크 성분의 진폭과 웨이퍼의 두께와의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 9는 실시예 1에 있어서, 토크 성분의 진폭과 GBIR과의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 10은 실시예 1에 있어서, 토크 성분의 진폭과 ESFQR의 최대값과의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 11은 실시예 2에 있어서, 연마 시간과 토크 성분의 진폭과의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 12는 실시예 2에 있어서, 토크 성분의 진폭과 웨이퍼의 두께와의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 13은 실시예 2에 있어서, 토크 성분의 진폭과 GBIR과의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 14는 실시예 2에 있어서, 토크 성분의 진폭과 ESFQR의 최대값과의 관계를 나타내는 그래프이다.
(발명을 실시하기 위한 형태)
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 일 실시 형태에 따른 워크의 연마 장치(1) 및 연마 방법을 설명한다.
우선, 도 1을 이용하여, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 워크의 연마 장치(1)를 구체적으로 설명한다. 연마 장치(1)는, 워크(20)를 보유지지하기 위한 보유지지공(40)을 갖는 캐리어 플레이트(30)와, 연마 패드(60a, 60b)가 각각 형성된 상정반(50a) 및 하정반(50b)과, 상정반(50a) 및 하정반(50b)을 각각 회전시키는 한 쌍의 모터(90a 및 90b)를 포함한다. 보유지지공(40)의 중심은, 캐리어 플레이트(30)의 중심으로부터 이간되어 위치한다. 상정반(50a) 및 하정반(50b)은 보유지지공(40)에 보유지지된 워크(20)를 일정한 압력으로 사이에 끼울 수 있다. 모터(90a 및 90b)는, 상정반(50a) 및 하정반(50b)을 역방향으로 회전시킨다. 또한, 캐리어 플레이트(30)에는, 상정반(50a)과 하정반(50b)과의 사이에 형성된 선 기어(70) 및 인터널 기어(80)와 맞물리게 하기 위한 외주 기어(도시하지 않음)가 형성되어 있다. 여기에서, 선 기어(70) 및/또는 인터널 기어(80)는, 모터(90a 및 90b)와는 상이한 모터에 의해 구동하여, 캐리어 플레이트(30)를 회전시키는 구동 기구이다. 캐리어 플레이트(30)의 외주 기어가, 선 기어(70) 및 인터널 기어(80)와 맞물려져, 캐리어 플레이트(30)를 회전시킨다. 또한, 선 기어(70), 인터널 기어(80) 및 외주 기어의 기어 맞물림에 대해서는, 연마 장치(1)를 간략화하기 위해 도시하지 않는다. 또한, 인터널 기어(80)는, 원주 방향으로 다수의 회전 구동축핀을 배치한 개개의 축핀으로 구성되며, 개개의 축핀이 캐리어 플레이트(30)의 외주 기어에 맞물림으로써, 캐리어 플레이트(30)를 회전시킨다. 단, 개개의 축핀에 대해서는 연마 장치(1)를 간략화하기 위해 도시하지 않는다. 또한, 간략화를 위해, 도 1에 있어서, 인터널 기어(80)의 하나의 축핀의 모터(90c)만 도시하고, 선 기어(70)의 모터를 도시하지 않는다.
이러한 기어의 맞물림에 의해, 캐리어 플레이트(30)는, 모터(90b)에 의한 하정반(50b)의 회전 그리고 선 기어(70) 및/또는 인터널 기어(80)의 회전에 수반하여, 캐리어 플레이트(30)의 중심을 중심축으로 하여 회전하면서(이하, 단순히 「자전(spinning)」이라고 함), 상정반(50a) 및 하정반(50b)의 중심을 중심축으로 하여 선 기어(70)의 둘레를 회전한다(이하, 단순히 「공전(revolution)」이라고 함). 본 실시 형태에서는, 보유지지공(40)의 중심이 캐리어 플레이트(30)의 중심으로부터 이간되어 위치하는, 즉, 캐리어 플레이트(30)의 중심에 대하여 워크(20)는 편심되어 있기 때문에, 자전의 1회전마다, 상정반(50a) 및 하정반(50b)의 중심과 워크(20)의 중심과의 거리가 주기적으로 변화한다. 연마 장치(1)는, 사이에 끼운 캐리어 플레이트(30)를 자전 또한 공전시키면서, 연마 패드(60a 및 60b)와 적하(droplet) 슬러리(도시하지 않음)에 의해, 워크(20)의 표리면을 동시에 화학 기계 연마한다.
또한, 연마 장치(1)는 모터(90a 및 90b, 그리고, 90c) 및/또는 도시하지 않는 모터의 전류값을 측정하는 후술의 측정부(110)를 갖는다. 즉 측정부(110)는, 상정반(50a) 및 하정반(50b) 그리고 구동 기구(즉 선 기어(70) 및/또는 인터널 기어(80))의 토크를 측정한다. 또한, 연마 장치(1)는, 제어부(120)를 갖는다. 제어부(120)가 행하는 제어의 상세는 후술한다.
여기에서 도 2 및 3을 이용하여, 워크(20)로의 연마의 진행에 따라서, 상정반(50a)의 토크의 변화를 설명한다. 또한, 하정반(50b) 및 구동 기구의 토크의 변화도 동일하다. 도 2(A), 도 2(B) 및 도 3(A), 도 3(B)에 나타내는 바와 같이, 하정반(50b)의 회전 및 구동 기구의 구동에 수반하여, 캐리어 플레이트(30)는 자전 또한 공전하면서, 자전 1회마다, 상정반(50a) 및 하정반(50b)의 중심과 워크(20)의 중심과의 거리(D)가 주기적으로 변화한다. 도 2(E) 및 도 3(E)는, 거리(D)가 연마 시간에 대하여 주기적으로 변화하는 모습을 도시한 것이다.
여기에서, 도 2(C), 도 2(D)에 나타내는 바와 같이, 연마의 초기에서는 워크(20)의 쪽이 캐리어 플레이트(30)보다도 두께가 있기 때문에 양 정반(50a, 50b)으로부터 받는 압력은 워크(20)의 중심부에 집중한다. 그 때문에, 상정반(50a)의 토크 중에는, 양 정반(50a, 50b)의 중심과 워크(20)의 중심과의 거리(D)의 주기적인 변화(즉 캐리어 플레이트(30)의 자전의 회전 주기)에 동기하여 주기적으로 변화하는 토크 성분이 존재한다(도 2(F)). 이러한 거리(D)의 주기적인 변화에 동기하여 주기적으로 변화하는 토크 성분을, 이하 단순히 「토크 성분」이라고 한다.
한편, 도 3(C), 도 3(D)에 나타내는 바와 같이, 연마의 말기에서는, 워크(20)의 두께와 캐리어 플레이트(30)의 두께가 일치한다. 그 때문에, 거리(D)에 의하지 않고, 캐리어 플레이트(30) 및 워크(20)가 양 정반(50a, 50b)으로부터 받는 압력은 균질이 된다. 그 때문에, 상기 토크 성분은 그 거리(D)에 상관없이 일정해진다(도 3(F)).
또한, 연마의 중간 단계에 있어서는, 연마의 초기에 비하여, 워크(20)의 두께와 캐리어 플레이트(30)의 두께의 차가 감소해 간다. 그 때문에, 연마 초기에는 워크(20) 중심부에 집중되어 있던 양 정반(50a, 50b)으로부터 받는 압력은, 서서히 분산되어 간다. 그 때문에, 상기 토크 성분의 최대 변위는, 연마의 진행에 따라서 감소해 간다.
이와 같이, 상기 토크 성분의 진폭은, 연마 초기부터 연마의 진행에 수반하여 서서히 감소하고, 연마 말기 즉 워크(20)의 두께가 캐리어 플레이트(30)와 동일해지면, 거의 제로가 된다(토크 성분 그 자체가 없어진다고 생각해도 좋음).
측정부(110)에 의해 얻어지는 상정반(50a)의 토크의 실측값 중에는, 상기 토크 성분 외에, 연마 장치(1)를 움직이기 위한 작동 전류나 노이즈 등의 배경 부하도 포함된다. 그러나, 상정반(50a)의 토크로부터 상기 토크 성분을 추출할 수 있다. 구체적으로는, 검출한 토크 신호를, 그 검출시의 캐리어 플레이트의 회전 각도에 의해 정리한 후에, 그 진동 파형을 산출함으로써 가능해진다. 진동 파형의 산출시에 있어서는, 예를 들면 최소 이승법(least square method) 등에 의한 삼각함수로의 근사법을 이용할 수 있다. 진동 파형의 산출 방법은 전술한 수법 이외에, 예를 들면, 캐리어 플레이트 회전 각도마다의 평균화, FFT(Fast Fourier Transform) 등에 의한 주파수 해석 등의 수법을 이용할 수 있다. 그 때문에, 토크 성분의 진폭은 연마 장치(1)를 움직이기 위한 작동 전류나 노이즈 등의 배경 부하의 영향을 배제한 지표가 된다. 따라서, 토크의 측정값으로부터 토크 성분을 추출하고, 또한 토크 성분의 진폭을 산출하면, 그 진폭의 변화에 기초하여 워크(20)의 연마량을 제어할 수 있다.
측정부(110)는, 워크(20)의 연마 중에, 모터(90a)의 전류값을 측정한다. 본 실시 형태에서는, 상정반(50a)의 토크는, 상정반(50a)을 회전시키는 모터(90a)의 전류값으로서 파악할 수 있다. 제어부(120)는, 상기의 추출 방법에 의해, 이 전류값의 측정값으로부터, 상기 토크 성분에 대응한 전류값 성분을 추출하고, 이 전류값 성분의 진폭에 기초하여, 워크(20)의 연마량을 제어한다. 예를 들면, 미리 시험용의 워크(20)를 이용하여 전류값 성분(즉 토크 성분)의 진폭과 워크(20)의 연마량과의 대응 관계를 측정하고, 이 대응 관계를 연마 장치(1)에 기록해둔다. 그 후, 동종의 워크(20)를 연마하면서, 모터(90a)의 전류값을 측정하여 얻어진 전류값 성분의 진폭을 상기 대응 관계에 적용시키면, 임의의 시점에서의 워크(20)의 연마량을 파악할 수 있어, 워크(20)의 연마량을 고정밀도로 제어할 수 있다. 또한, 미리 진폭과 워크(20)의 연마량과의 대응 관계를 연마 장치(1)에 기록해두지 않아도, 연마의 진행에 수반하는 전류값 성분의 진폭의 변화(진폭의 감소)를 이용하면, 연마량을 제어할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 워크의 연마 장치에 의하면, 작동 전류나 노이즈 등의 배경 부하의 영향을 배제하고, 상정반 및 하정반의 중심과 워크의 중심과의 거리(D)의 주기적인 변화에 동기하여 변화하는 토크 성분을 파악할 수 있어, 이 토크 성분의 진폭에 기초하여 워크의 연마량을 고정밀도로 제어하는 것이 가능해진다. 또한, 이러한 장치에 의해, 본 발명에 따른 워크의 연마 방법을 행할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는 상정반(50a)의 토크를 이용하고 있지만, 하정반(50b)의 토크를 측정하고, 그 토크 성분을 추출해도 좋고, 상정반(50a) 및 하정반(50b)의 토크 각각을 추출하도록 해도 좋다.
또한, 상기 실시 형태에 있어서의 상정반(50a)의 토크를 대신하여, 구동 기구 중, 예를 들면 인터널 기어(80)의 토크를 측정하고, 그 토크 성분을 추출해도 좋다. 물론, 인터널 기어(80)의 토크 그리고 상정반(50a) 및 하정반(50b)의 토크 각각을 추출하도록 해도 좋다. 또한, 구동 기구 중, 인터널 기어(80)의 토크를 대신하여, 선 기어(70)의 토크를 측정하고, 그 토크 성분을 추출해도 좋다.
여기에서, 본 발명에서는, 상기 토크 성분의 진폭을 대신하여, 이하의 2개의 지표에 의해서도 연마량의 제어가 가능하다. 제1 지표는, 캐리어 플레이트가 특정의 회전각을 취하는 시점에서의 토크 성분이다. 제2 지표는, 캐리어 플레이트가 상이한 특정의 2개의 회전각을 취하는 시점에서의 토크 성분의 차이다. 이하 상세하게 설명한다.
우선, 도 4(A), 도 4(B)를 이용하여 캐리어 플레이트의 회전각 θ을 설명한다. 회전각 θ에 관해서는, 캐리어 플레이트(30)의 공전을 고려할 필요는 없고, 자전에 의한 회전만을 생각한다. 도 4(A)는, 특정의 시점에서의 캐리어 플레이트(30) 및 워크(20)를 나타내고, 이 상태를 회전각 제로로 가정한다. 도 4(A)에 있어서, 점 P는 캐리어 플레이트(30)의 중심점으로, 점 P로부터 워크(20)로의 거리가 최대가 되는 점이 Q0이다. 도 4(B)는, 캐리어 플레이트(30)가 소정각 θ만큼 자전한 후의 도면이다. 도 4(B)에 있어서, 점 P로부터 워크(20)의 거리가 최대가 되는 점이 Q1으로, 점 Q0, 점 P, 점 Q1이 이루는 각도가 회전각 θ이 된다.
도 5는, 캐리어 플레이트(20)의 회전각과 토크 성분과의 관계를 나타내는 도면이다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 제1 지표로서, 캐리어 플레이트(30)가 특정의 회전각을 취하는 시점에서의 토크 성분(C1, C2, …)에 기초하여 워크(20)의 연마량을 제어해도 좋다. 또한, 제2 지표로서, 캐리어 플레이트(30)가 상이한 특정의 2개의 회전각을 취하는 시점에서의 토크 성분의 차(D1-E1, D2-E2, …)에 기초하여 워크(20)의 연마량을 제어해도 좋다. 이들 지표도, 연마의 진행에 따라서 값이 감소하고, 워크(20)의 두께가 캐리어 플레이트(30)와 동일해지면, 제로가 되기 때문이다. 또한, 토크 성분의 진폭에 대해서는 도 5에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 각각 1주기 내의 최대값과 최소값의 차의 절반인 A1, 최대값과 평균값의 차인 A2, 또는 평균값과 최소값의 차인 A3 등, 각종의 정의가 가능하고, 어떻게 정의해도 좋다.
캐리어 플레이트(30)는, 예를 들면 스테인리스강(SUS: Steel special Use Stainless), 혹은 에폭시, 페놀, 폴리이미드 등의 수지에 유리 섬유, 탄소 섬유, 아라미드 섬유 등의 강화 섬유를 복합한 섬유 강화 플라스틱 등, 임의의 재질의 것을 이용할 수 있으며, 내마모성을 향상시키도록, 이들 재질의 표면에 다이아몬드 라이크 카본을 도포한 것도 이용할 수 있다. 또한, 캐리어 플레이트(30)는 보유지지공(40) 이외에도, 적하 슬러리 보유지지용의 홈 등을 가져도 좋고, 두께는 워크(20)의 두께보다도 얇아지도록 설정된다.
화학 기계 연마를 위해서는, 연마 패드(60a 및 60b)나 슬러리는 임의의 것을 이용할 수 있으며, 예를 들면 연마 패드로서는, 폴리에스테르제의 부직포로 이루어지는 패드, 폴리우레탄제의 패드 등을 이용할 수 있다. 적하 슬러리로서는, 예를 들면 유리 지립(砥粒)을 포함하는 알칼리성 수용액, 유리 지립을 포함하지 않는 알칼리성 수용액 등을 이용할 수 있다.
상정반(50a) 및 하정반(50b)은, 서로 같은 회전 속도로 역방향으로 회전시키는 것이 바람직하다. 선 기어(70), 인터널 기어(80)와 캐리어 플레이트(30)의 외주 기어와 맞물려지고, 캐리어 플레이트(30)가 자전하는 것은 전술한 바와 같다. 여기에서, 캐리어 플레이트(30)의 자전 속도를 일정하게 하는 것이 바람직하고, 이에 따라, 연마 개시부터의 시간에 의해 캐리어 플레이트의 회전 주기를 파악하여, 토크 성분의 진폭을 확실하게 산출할 수 있다. 그러나, 자전 속도가 일정하지 않아도 예를 들면 회전계 등을 이용하여, 캐리어 플레이트(30)의 회전 각도를 측정함으로써, 토크 성분의 진폭을 산출할 수 있기 때문에, 본 발명에 따른 연마 방법을 실시할 수 있다. 이 경우, 특정의 회전각을 취하는 시점에서의 토크 성분, 또는, 상이한 특정의 2개의 회전각을 취하는 시점에서의 토크 성분의 차를 이용할 수도 있다. 또한, 상기 실시 형태에서는, 연마 장치(1)는 캐리어 플레이트(30)를 자전 또한 공전시켜 연마하지만, 인터널 기어(80)의 회전을 제어하고, 캐리어 플레이트(30)를 자전만시킴으로써 연마해도, 본 발명에 따른 연마 방법을 실시할 수 있다.
또한, 토크의 측정은, 전술한 바와 같이 모터(90a)의 전류값의 측정에 의해 행할 수 있지만, 그 외에도 토크 센서 등을 이용하여 토크를 측정해도 좋다.
또한, 동시에 복수매의 워크를 연마하는 경우에는, 도 6(A), 도 6(B)에 나타내는 바와 같이, 각각 1개의 워크(21∼25)를 배치한 복수의 캐리어 플레이트(31∼35)를 상정반(50a) 및 하정반(50b)의 사이에 배치하고, 각각의 워크(21∼25)에 대해서, 양 정반(50a, 50b)의 중심과 워크(21∼25)의 중심과의 거리(D1∼D5)가 일치되게 변화하는 것이 바람직하다. 도 6(A)는, 거리(D1∼D5)가 일치되게 최소가 되는 상태를 나타내고, 도 6(B)는, 거리(D1∼D5)가 일치되게 최장이 되는 상태를 나타낸다. 이 경우, 각각의 워크(21∼25)에 기인하는 상기 토크 성분의 주기적인 변화가 일치된다. 따라서, 워크마다 토크가 상쇄되지 않고, 오히려 서로 강하게 하기 때문에, 토크의 측정값으로부터 토크 성분을 보다 확실하게 추출할 수 있어, 한 번에 복수매의 워크의 연마량을 고정밀도로 제어할 수 있다. 또한, 토크 성분을 추출할 수 있는 한은, 도 6과 같이 거리(D1∼D5)가 완전하게 일치될 필요가 없는 것은 물론이다.
또한, 토크 성분을 추출할 수 있는 한은, 2매 이상의 워크를 하나의 캐리어 플레이트에 배치해도, 본 발명에 따른 연마 방법을 행할 수 있다.
또한, 연마량의 제어에 있어서는, 토크 성분의 진폭이 실질적으로 없어졌을 때에, 연마를 종료하는 것도 바람직하다. 여기에서, 진폭이 실질적으로 없어졌을 때란, 즉 토크 성분의 변화가 없어졌을 때로서, 이러한 상황은 전술한 바와 같이, 워크(20)의 두께와 캐리어 플레이트(30)의 두께가 일치되었을 때이다. 따라서, 토크 성분의 진폭이 실질적으로 없어졌을 때에 연마를 종료함으로써, 워크(20)의 목표 연마량을 캐리어 플레이트(30)의 두께로서 정확하게 정할 수 있다. 또한, 토크 성분의 진폭이 실질적으로 없어졌을 때란, 토크 성분의 진폭이 연마 초기의 진폭에 비하여 무시할 수 있는 정도가 되었을 때(예를 들면 5％ 미만)나, 검출 하한값이 되었을 때의 것을 의미한다.
전술의 제1 지표인, 캐리어 플레이트가 특정의 회전각을 취하는 시점에서의 토크 성분의 변화가 없어졌을 때나, 제2 지표인, 캐리어 플레이트가 상이한 특정의 2개의 회전각을 취하는 시점에서의 토크 성분의 차가 없어졌을 때도, 동일하게 연마를 종료하는 것이 바람직하다.
그 외에도, 워크(20)의 두께가 캐리어 플레이트(30)의 두께보다도 두꺼운 시점을 연마량의 목표로 하는 경우에는, 토크 성분의 진폭이 실질적으로 없어지기 전에 연마를 종료하면 좋다. 예를 들면, 워크(20)의 목표 두께에 따라서, 연마 초기의 토크 성분의 진폭의 30％, 10％ 등에 도달한 시점에서 연마를 종료하면 좋다. 또한, 캐리어 플레이트(30)의 두께보다도 더욱 얇아지도록 연마하는 경우에는, 상기 진폭이 실질적으로 없어진 후에, 추가로 목표의 연마량에 상당하는 연마 시간을 설정하고, 설정한 연마 시간분만큼 연마를 속행하면 좋다. 이와 같이 하여, 워크(20)의 목표 연마량을 정확하게 정할 수 있다.
또한 본 발명에서는, 상정반(50a) 및 하정반(50b)의 양쪽의 토크를 측정하고, 양쪽의 토크를 이용하여 워크(20)의 연마량을 제어해도 좋다. 예를 들면, 상정반(50a)의 토크 측정값으로부터 얻어지는 토크 성분의 진폭과, 하정반(50b)의 토크 측정값으로부터 얻어지는 진폭과의 평균값을 이용함으로써 측정 오차를 저감함으로써, 워크(20)의 연마량의 제어를 보다 고정밀도로 행할 수 있다. 제1 및 제2 지표에 대해서도 동일하다. 이것에 더하여, 구동 기구의 토크 성분을 이용하여 워크(20)의 연마량을 제어해도 좋다.
또한, 본 발명에서는 실리콘 잉곳을 슬라이스하여 얻어진 실리콘 웨이퍼를 연마하는 것도 바람직하다. 산화막 등을 갖지 않는 실리콘 웨이퍼라도, 막의 유무에 따르지 않고, 연마의 진행에 따라서 토크 성분은 감소한다. 그 때문에, 본 발명과 같이 토크 성분의 진폭의 변화에 기초하면, 단결정 또는 다결정 실리콘 잉곳을 슬라이스하여 얻어진 실리콘 웨이퍼라도, 연마량의 제어를 정확하게 행할 수 있다.
그러나, 본 발명이 대상으로 하는 워크는 실리콘 웨이퍼에 한정되지 않는다. 예를 들면, SiC 웨이퍼, 사파이어 웨이퍼 및, 화합물 반도체 웨이퍼 등, 양면 연마를 행하는 임의의 워크가 본 발명의 대상으로 하는 워크에 포함된다.
또한, 도 1∼도 4, 도 6에서는, 워크(20)의 형상은 원형으로 도시되어 있지만, 캐리어 플레이트(30)의 중심으로부터 이격된 위치에 워크(20)의 중심이 있으면, 워크(20) 및 캐리어 플레이트(30)가 원형일 필요는 없다. 예를 들면 워크(20)가 원형의 일부가 절취된 형상이나 사각형 등의 다각형이라도, 본 발명에 따른 연마 방법을 적용할 수 있다.
실시예
다음으로, 본 발명의 효과를 더욱 명확하게 하기 위해, 이하의 실시예를 들지만, 본 발명은 이하의 실시예에 하등 제한되는 것은 아니다.
(실시예 1)
전술의 도 1 및 도 6에 나타낸 구성의 연마 장치를 이용하여, 시험을 행했다. 연마에 제공하는 워크로서, 초기의 두께 753㎛, 직경 300㎜, 결정 방위(110), P형의 실리콘 웨이퍼를 이용했다. 연마 시간은 1000초간, 1500초간, 1800초간, 2200초간, 2500초간의 5가지로 하여, 양면 연마를 행했다. 5개의 캐리어 플레이트에는, 초기의 두께 746㎛인 에폭시 수지제의 플레이트를 이용했다. 또한, 실리콘 웨이퍼의 중심은, 캐리어 플레이트의 중심으로부터 30㎜ 이격하여 위치시켰다. 연마 패드에는 니타ㆍ하스사 제조 발포 우레탄 연마포 MHN15를 이용하고, 연마 슬러리에는 니타ㆍ하스사 제조 슬러리 Nalco2350을 이용했다. 승강기에 의해 일정 압력으로 캐리어 플레이트를 상하정반 사이로 협지하면서, 상정반 및 하정반을 서로 역방향으로 회전시켰다. 캐리어 플레이트는, 인터널 기어, 선 기어 및 캐리어 플레이트의 외주 기어의 맞물림에 의해 상정반과 같은 방향으로 10rpm으로 등속 회전시키고, 캐리어 플레이트 내에 장전한 5매의 실리콘 웨이퍼의 표리면을 연마했다. 또한, 상정반, 하정반, 인터널 기어 및 선 기어는, 각각 상이한 모터에 의해 회전시켰다.
또한, 상정반을 회전시키는 모터의 전류값을 이용하여 1초마다 측정함으로써, 연마 중의 토크를 측정했다. 측정한 토크로부터, 토크 성분의 진폭을 최소 이승법에 의한 삼각함수로의 근사법을 이용함으로써 산출했다. 또한, 본 실시예에 있어서 진폭은, 토크 성분의 최대값과 최소값의 차의 절반에 의해 구했다.
상기 5가지의 연마 시간에서의 연마 종료시에 있어서의 토크 성분의 진폭을 도 7에 나타낸다. 또한, 도 7에 있어서, 종축의 연마 종료시의 진폭은, 연마 시간이 1000초인 경우의 연마 종료시에 있어서의 진폭을 100％로 했을 때의 상대값을 이용하여 나타내고 있으며, 도 8∼도 10에 있어서도 동일하다.
도 8에, 연마 종료시에 있어서의 토크 성분의 진폭과 웨이퍼의 두께와의 관계를 나타낸다.
또한, 도 9에, 토크 성분의 진폭과 웨이퍼 외주부 근방의 GBIR(Grobal Backside Ideal focal plane Range)과의 관계를 나타낸다. 여기에서, GBIR이란, 웨이퍼 전체 면의 평탄도를 나타내는 지표로서, 값이 작을수록 평탄도가 높은 것을 의미한다. 구체적으로는, 웨이퍼의 이면을 완전하게 흡착했다고 가정한 경우에 있어서의 웨이퍼의 이면을 기준으로 하여, 웨이퍼 전체의 최대 변위와 최소 변위와의 차를 산출함으로써 구해진다. 본 실시예에 있어서는 평탄도 측정 장치(KLA-Tencor사 제조: WaferSight)를 이용하여 측정했다.
또한, 도 10에, 토크 성분의 진폭과 웨이퍼 외주부 근방의 ESFQR(Edge flatness metric, Sector based, Front surface referenced, Site Front least sQuares Range)의 최대값과의 관계를 나타낸다. 여기에서, ESFQR이란, 값이 작을수록 평탄도가 높은 것을 의미하며, 웨이퍼 전체 둘레의 외주 영역에 형성한 부채꼴의 영역(섹터) 내의 SFQR을 측정한 것이다. 본 실시예에서는, 평탄도 측정 장치(KLA-Tencor사 제조: WaferSight)를 이용하여 측정했다. 또한, SFQR(Site Front least sQuares Range)이란, SEMI 규격에 따른, 웨이퍼의 외주부의 평탄도를 나타내는 지표이다. 이 SFQR은, 구체적으로는 웨이퍼로부터 소정 치수의 직사각형 형상의 샘플을 복수 취득하고, 취득한 각 샘플에 있어서 최소 이승법에 의해 구해진 기준면으로부터의 최대 변위량의 절대값의 합을 산출함으로써 구하는 것이다.
도 7로부터, 연마가 진행됨에 따라, 토크 성분의 진폭이 제로로 수속(收束)되어 가는 것을 알 수 있다. 또한, 도 8∼도 10으로부터, 토크 성분의 진폭과, 웨이퍼의 두께 및 평탄도에는 강한 상관 관계가 있는 것을 알 수 있다. 즉, 본 발명에 의하면, 웨이퍼의 두께뿐만 아니라, 웨이퍼의 평탄도까지 제어할 수 있는 것을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 연마 방법에 의해 웨이퍼의 연마량을 정확하게 제어할 수 있는 것을 알 수 있다.
(실시예 2)
상정반을 회전시키는 모터의 전류값을 대신하여, 구동 기구로서의 인터널 기어의 모터의 전류값을 측정한 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 실리콘 웨이퍼의 표리면을 연마했다. 연마 시간은 1000초간, 1500초간, 1800초간, 2000초간, 2200초간, 2500초간의 6가지로 했다. 실시예 1과 동일하게, 인터널 기어의 모터의 전류값으로부터 토크를 측정하고, 측정한 토크로부터, 토크 성분의 진폭을 산출했다.
연마 종료시에 있어서의 토크 성분의 진폭을 도 11에 나타낸다. 도 12에, 연마 종료시에 있어서의 토크 성분의 진폭과 웨이퍼의 두께와의 관계를 나타낸다. 도 13에, 토크 성분의 진폭과 웨이퍼 외주부 근방의 GBIR과의 관계를 나타낸다. 도 14에, 토크 성분의 진폭과 웨이퍼 외주부 근방의 ESFQR의 최대값과의 관계를 나타낸다.
도 11로부터, 실시예 1과 동일하게, 연마가 진행됨에 따라, 토크 성분의 진폭이 제로로 수속되어 가는 것을 알 수 있다. 또한, 실시예 1과 동일하게, 도 12∼도 14로부터, 토크 성분의 진폭과, 웨이퍼의 두께 및 평탄도에는 강한 상관 관계가 있는 것도 알 수 있다. 따라서, 구동 기구의 토크 성분에 의해서도, 웨이퍼의 연마량을 정확하게 제어할 수 있는 것을 알 수 있다.
본 발명의 워크의 연마 방법 및 워크의 연마 장치에 의하면, 상정반 및 하정반의 중심과 워크의 중심과의 거리가 주기적으로 변화하는 것에 기인하여 주기적으로 변화하는 정반을 회전시키기 위한 토크 성분을 파악할 수 있어, 이 성분의 진폭에 기초하여 워크의 연마량을 보다 고정밀도로 제어하는 것이 가능해졌다.
1 : 연마 장치
20 : 워크
30 : 캐리어 플레이트
40 : 보유지지공
50a : 상정반
50b : 하정반
60a : 연마 패드
60b : 연마 패드
70 : 선 기어
80 : 인터널 기어
90a : 모터
90b : 모터
90c : 모터
110 : 측정부
120 : 제어부

Claims (12)

  1. 캐리어 플레이트에 형성되고, 그 중심으로부터 이간된 위치에 중심을 갖는 보유지지공(opening)에 보유지지된 워크를, 연마 패드가 각각 형성된 상정반(上定盤) 및 하정반으로 끼우고, 상기 캐리어 플레이트를 구동 기구에 의해 회전시키고, 또한, 상기 상정반 및 하정반을 회전시킴으로써, 상기 캐리어 플레이트의 회전마다 상기 상정반 및 하정반의 중심과 상기 워크의 중심과의 거리가 주기적으로 변화함과 함께, 상기 워크의 표리면을 상기 연마 패드에 의해 동시에 연마하는 워크의 연마 방법으로서,
    상기 구동 기구의 토크, 상기 상정반 및 하정반을 회전시키는 토크 중, 상기 워크의 두께에 따라 변화하는 적어도 하나의 토크를 측정하고,
    상기 토크 중에 상기 거리의 주기적인 변화에 동기하여 주기적으로 변화하는 성분을 토크 성분이라고 할 때, 상기 거리의 주기적인 변화에 기인하는 토크 성분의 진폭, 상기 캐리어 플레이트가 특정의 회전각을 취하는 시점에서의 상기 토크 성분, 또는, 상기 캐리어 플레이트가 상이한 특정의 2개의 회전각을 취하는 시점에서의 상기 토크 성분의 차에 기초하여, 상기 워크의 연마량을 제어하는 것을 특징으로 하는 워크의 연마 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    각각 1개의 워크를 배치한 복수의 상기 캐리어 플레이트를 상기 상정반 및 하정반 사이에 배치하고, 각각의 상기 워크에 대해서 상기 거리가 일치되게 변화하는 워크의 연마 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 토크 성분의 진폭이 없어졌을 때, 상기 캐리어 플레이트가 특정의 회전각을 취하는 시점에서의 상기 토크 성분의 변화가 없어졌을 때, 또는, 상기 캐리어 플레이트가 상이한 특정의 2개의 회전각을 취하는 시점에서의 상기 토크 성분의 차가 없어졌을 때, 상기 워크의 연마를 종료하는 워크의 연마 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 상정반 및 하정반의 양쪽의 토크를 측정하고, 양쪽의 토크의 토크 성분을 이용하여 상기 워크의 연마량을 제어하는 워크의 연마 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 워크는 실리콘 잉곳을 슬라이스하여 얻어진 실리콘 웨이퍼인 워크의 연마 방법.
  6. 캐리어 플레이트에 형성되고, 그 중심으로부터 이간된 위치에 중심을 갖는 보유지지공에 보유지지된 워크를, 연마 패드가 각각 형성된 상정반 및 하정반으로 끼우고, 상기 캐리어 플레이트를 구동 기구에 의해 회전시키고, 또한, 상기 상정반 및 하정반을 회전시킴으로써, 상기 캐리어 플레이트의 회전마다 상기 상정반 및 하정반의 중심과 상기 워크의 중심과의 거리가 주기적으로 변화함과 함께, 상기 워크의 표리면을 상기 연마 패드에 의해 동시에 연마하는 워크의 연마 방법으로서,
    상기 구동 기구의 토크에 대응하는 모터의 전류값, 그리고 상기 상정반 및 하정반 중 적어도 한쪽을 회전시키는 토크에 대응하는 모터의 전류값 중, 상기 워크의 두께에 따라 변화하는 적어도 하나의 전류값을 측정하고,
    상기 전류값 중에 상기 거리의 주기적인 변화에 동기하여 주기적으로 변화하는 성분을 전류값 성분이라고 할 때, 상기 거리의 주기적인 변화에 기인하는 전류값 성분의 진폭, 상기 캐리어 플레이트가 특정의 회전각을 취하는 시점에서의 상기 전류값 성분, 또는, 상기 캐리어 플레이트가 상이한 특정의 2개의 회전각을 취하는 시점에서의 상기 전류값 성분의 차에 기초하여, 상기 워크의 연마량을 제어하는 것을 특징으로 하는 워크의 연마 방법.
  7. 캐리어 플레이트와,
    당해 캐리어 플레이트에 형성되고, 그 중심으로부터 이간된 위치에 중심을 갖는 보유지지공과,
    당해 보유지지공에 보유지지된 워크를 사이에 끼우고, 연마 패드가 각각 형성된 상정반 및 하정반과,
    상기 캐리어 플레이트를 회전시키는 구동 기구, 그리고, 상기 상정반 및 하정반을 각각 회전시키는 한 쌍의 모터
    를 갖고, 상기 캐리어 플레이트의 회전마다 상기 상정반 및 하정반의 중심과 상기 워크의 중심과의 거리가 주기적으로 변화함과 함께, 상기 워크의 표리면을 상기 연마 패드에 의해 동시에 연마하는 워크의 연마 장치로서,
    상기 구동 기구의 토크, 상기 상정반 및 하정반을 회전시키는 토크 중, 상기 워크의 두께에 따라 변화하는 적어도 하나의 토크를 측정하는 측정부와,
    상기 토크 중에 상기 거리의 주기적인 변화에 동기하여 주기적으로 변화하는 성분을 토크 성분이라고 할 때, 상기 거리의 주기적인 변화에 기인하는 토크 성분의 진폭, 상기 캐리어 플레이트가 특정의 회전각을 취하는 시점에서의 상기 토크 성분, 또는, 상기 캐리어 플레이트가 상이한 특정의 2개의 회전각을 취하는 시점에서의 상기 토크 성분의 차에 기초하여, 상기 워크의 연마량을 제어하는 제어부
    를 갖는 것을 특징으로 하는 워크의 연마 장치.
  8. 캐리어 플레이트와,
    당해 캐리어 플레이트에 형성되고, 그 중심으로부터 이간된 위치에 중심을 갖는 보유지지공과,
    당해 보유지지공에 보유지지된 워크를 사이에 끼우고, 연마 패드가 각각 형성된 상정반 및 하정반과,
    상기 캐리어 플레이트를 회전시키는 구동 기구, 그리고, 상기 상정반 및 하정반을 각각 회전시키는 한 쌍의 모터
    를 갖고, 상기 캐리어 플레이트의 회전마다 상기 상정반 및 하정반의 중심과 상기 워크의 중심과의 거리가 주기적으로 변화함과 함께, 상기 워크의 표리면을 상기 연마 패드에 의해 동시에 연마하는 워크의 연마 장치로서,
    상기 구동 기구의 토크에 대응하는 모터의 전류값, 그리고 상기 상정반 및 하정반 중 적어도 한쪽을 회전시키는 토크에 대응하는 상기 한 쌍의 모터의 전류값 중, 상기 워크의 두께에 따라 변화하는 적어도 하나의 전류값을 측정하는 측정부와,
    상기 전류값 중에 상기 거리의 주기적인 변화에 동기하여 주기적으로 변화하는 성분을 전류값 성분이라고 할 때, 상기 거리의 주기적인 변화에 기인하는 전류값 성분의 진폭, 상기 캐리어 플레이트가 특정의 회전각을 취하는 시점에서의 상기 전류값 성분, 또는, 상기 캐리어 플레이트가 상이한 특정의 2개의 회전각을 취하는 시점에서의 상기 전류값 성분의 차에 기초하여, 상기 워크의 연마량을 제어하는 제어부
    를 갖는 것을 특징으로 하는 워크의 연마 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 토크 성분의 진폭에 기초하여 상기 워크의 연마량을 제어하는 워크의 연마 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 전류값 성분의 진폭에 기초하여 상기 워크의 연마량을 제어하는 워크의 연마 방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 토크 성분의 진폭에 기초하여 상기 워크의 연마량을 제어하는 워크의 연마 장치.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 전류값 성분의 진폭에 기초하여 상기 워크의 연마량을 제어하는 워크의 연마 장치.
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