TWI763358B

TWI763358B - 晶圓的單面研磨方法

Info

Publication number: TWI763358B
Application number: TW110108285A
Authority: TW
Inventors: 杉森勝久; 小佐佐和明; 佐藤洋三
Original assignee: 日商Ｓｕｍｃｏ股份有限公司
Priority date: 2018-02-23
Filing date: 2019-01-07
Publication date: 2022-05-01
Also published as: CN110181390B; JP2019145750A; TW201936321A; TWI724361B; TW202130458A; JP6822432B2; CN110181390A

Abstract

[課題] 提供晶圓的單面研磨方法，其能夠高精度地獲致具有所欲之ESFQD的晶圓。 [解決手段] 本發明的晶圓的研磨方法，其特徵在於，包括：算出晶圓的突出量(=晶圓的中心厚度-護環的厚度)的第1步驟(步驟S10)；基於突出量，決定研磨漿料中包含的水溶性高分子的濃度之第2步驟(步驟S20)；以及使旋轉平台以及研磨頭相對旋轉，在研磨墊上，一邊供給第2步驟中已決定的水溶性高分子之濃度的研磨漿料，一邊研磨晶圓的單面的第3步驟(步驟S30)。

Description

晶圓的單面研磨方法

本發明是有關於晶圓的單面研磨方法。

半導體晶圓等的要求要有高平坦性的晶圓的表面研磨法之一為僅研磨晶圓的單面之單面研磨法。從使用比較硬質的研磨墊的粗研磨，到使用比較軟質的研磨墊的精研磨，單面研磨法獲得廣泛的使用。

過去，在粗研磨是使用如圖4所示的單面研磨裝置200。單面研磨裝置200具備貼附了用以研磨晶圓W的其中一面的研磨墊12的旋轉平台10。另外，單面研磨裝置200具備作為晶圓W的另一方的保持面之背墊22以及安裝在背墊22的該保持面側之外緣部的護環(retainer ring) 24，並具備與旋轉平台10相對配置的研磨頭20。在此，護環24一般是由硬質樹脂材料等構成。另外，單面研磨裝置200具備將含有水溶性高分子的研磨漿料32供給至研磨墊12上的漿料供給部30。在此，研磨漿料32含有：作用為研磨粒的氧化矽粒子、作用為對晶圓之蝕刻劑的水溶性的鹼性化合物、以及作用為晶圓的保護劑的水溶性高分子。而且，研磨頭20具備：使研磨頭20升降以及旋轉的軸部26、及設置於軸部26的下端且下面安裝了背墊22的旋轉框部28。另外，單面研磨裝置200具備與旋轉平台10連接並使其旋轉的平台旋轉軸14。另外，軸部26、平台旋轉軸14等與馬達等的驅動機構(未圖示)連接。單面研磨裝置200中，旋轉平台10和研磨頭20一起旋轉，藉此旋轉平台10以及研磨頭20相對旋轉，一邊將研磨漿料32從研磨漿料供給部30供給到研磨墊12上，一邊僅研磨晶圓W的其中一面。

在上述單面研磨裝置200中，研磨後的晶圓的形狀會對應於背墊22以及護環24的使用時間而有改變，就圖謀晶圓的平整度(flatness)的安定化而言會造成問題。專利文獻1中記載了在如圖4所示的單面研磨裝置200中，使用以下的方法而提高晶圓的平坦度的技術。亦即，在如圖4所示的單面研磨裝置200中，調整旋轉平台10以及研磨頭20的旋轉速度、研磨壓力、背墊22的種類等的研磨條件。執行上述調整而使得護環24的內周面和背墊22的護環側之面所定義的用以收容並保持晶圓W的凹部之深度於研磨前後的變化量變小。其結果為，抑制晶圓的ESFQD (Edge Site flatness Front reference leastsQuare Deviation)的絕對值之最大值。另外，所謂的「ESFQD」，是表示晶圓的平坦度之指標，其絕對值的最大值越小表示晶圓的平坦度越高。

[先行技術文獻] [專利文獻] 專利文獻1：日本特開2017-87328號公報

[發明欲解決的問題]

專利文獻1中，為了提高研磨後之晶圓的平坦度，抑制了晶圓的ESFQD的絕對值之最大值。的確，使用剛粗研磨後的晶圓作為已拋光晶圓的情況下，要求使剛粗研磨後的晶圓的ESFQD的最大值變小。但是，剛粗研磨後的晶圓的ESFQD，未必其最大值小即可。例如，在將剛粗研磨後的晶圓供於磊晶成長以得到磊晶晶圓的情況下，需要事先使剛粗研磨後的晶圓的形狀為邊緣滾降(roll off)形狀。亦即，需要事先使粗研磨後的晶圓的ESFQD成為負的特定值。其原因在於，由於晶圓的外周部的磊晶成長速度大於中心部，如果不是邊緣滾降形狀，就無法獲致平坦的磊晶晶圓。因此，在剛粗研磨後的晶圓中，並非降低ESFQD就可以，而是要精確地接近對應於磊晶晶圓、已拋光晶圓等的所欲之ESFQD。

本發明，有鑑於上述課題，其目的在於提供晶圓的單面研磨方法，其能夠高精度地獲致具有所欲之ESFQD的晶圓。 [解決問題的手段]

專利文獻1中，控制凹部的深度之研磨前後的變化量，這相當於控制以晶圓的中心厚度和護環的厚度之差而定義之晶圓的突出量。此突出量，是起因於研磨對象的晶圓的中心厚度之不均及護環的經時磨耗，每當將晶圓施以研磨時都會變化。因此，每當將晶圓施以研磨時，研磨後之晶圓的ESFQD即偏離了所欲之值。但是，現實上，很難以μm單位高精度地進行控制而使得突出量總是維持一定。例如，雖然考慮使用能夠使保持護環、晶圓等的夾頭(chuck)獨立地升降，且能夠控制晶圓的被研磨面和護環的下面之間的距離的單面研磨裝置，但在此單面研磨裝置中，需要有大量的感測器、控制部等，而使其構造變得複雜。

因此，本發明人針對即使不控制晶圓的突出量也能夠高精度地獲致具有所欲之ESFQD的晶圓的晶圓的單面研磨方法進行研究。於是，得知晶圓的突出量和ESFQD的相關關係，明顯依存於研磨漿料所含有的作為晶圓的保護劑的水溶性高分子之濃度。因此，得出後述構想：因應晶圓的突出量而適當決定水溶性高分子的濃度，藉此，即使不控制晶圓的突出量應該也能夠高精度地獲致具有所欲之ESFQD的晶圓。

本發明是基於上述構想而完成者，其要旨構成如下述。 [1] 一種晶圓的單面研磨方法，其為使用晶圓的單面研磨裝置的晶圓的單面研磨方法，該晶圓的單面研磨裝置具備：貼附了用以研磨晶圓的其中一面的研磨墊的旋轉平台；具備作為前述晶圓的另一面的保持面的背墊以及安裝在該背墊的前述保持面側之外緣部的護環，且與該旋轉平台相對配置的研磨頭；以及將含有水溶性高分子的研磨漿料供給至前述研磨墊上的漿料供給部；該方法的特徵在於包括：基於下述(1)式，算出前述晶圓的突出量的第1步驟；基於前述突出量，決定前述研磨漿料中包含的水溶性高分子的濃度之第2步驟；以及使前述旋轉平台以及前述研磨頭相對旋轉，在前述研磨墊上，一邊供給前述第2步驟中已決定的水溶性高分子之濃度的研磨漿料，一邊研磨前述晶圓的單面的第3步驟。 [突出量]=[晶圓的中心厚度]-[護環的厚度]･･･(1)

[2] 如上述[1]記載的晶圓的單面研磨方法，在前述第2步驟中，基於下述(2)式決定前述水溶性高分子的濃度；其中，A、B、C、以及D是將晶圓的單面研磨的實際值線性回歸分析所得到的係數。 [所欲之ESFQD]=A×([突出量]-B)×([水溶性高分子的濃度]-C)+D･･･(2)

[3] 如上述[2]記載的晶圓的單面研磨方法，前述突出量為75μm以上、200μm以下。

[4] 如上述[1]~[3]中任一者所記載的晶圓的單面研磨方法，其中前述單面研磨裝置更具備分別貯存了水溶性高分子之濃度相異的研磨漿料的複數個漿料槽；該方法更包含：在前述第3步驟中的研磨之前，先從前述複數漿料槽當中，選擇貯存了前述第2步驟中已決定的水溶性高分子之濃度的研磨漿料的漿料槽的步驟；在前述第3步驟中，供給貯存在該已選擇的漿料槽之研磨漿料。 [發明效果]

依據本發明的晶圓的單面研磨方法，能夠高精度地獲致具有所欲之ESFQD的晶圓。

以下，一邊參照圖式，一邊詳細說明本發明之一實施形態。

首先，參照圖1，說明本發明的一實施形態中使用之晶圓的單面研磨裝置100。單面研磨裝置100具備：貼附了用以研磨晶圓W的其中一面之研磨墊12的旋轉平台10；具備作為晶圓W的另一方的保持面之背墊22以及安裝在背墊22的該保持面側之外緣部的護環24，且與旋轉平台10相對配置的研磨頭20；以及將研磨漿料32供給至研磨墊12上的漿料供給部30。研磨漿料32至少含有水溶性高分子，還可以含有研磨粒以及蝕刻劑，水溶性高分子可以作用為晶圓W的保護劑。另外，護環24構成為具有與晶圓W的直徑同等以上之內徑即可。

另外，研磨頭20可以具備：使研磨頭20升降以及旋轉的軸部26、以及設置在軸部26的下端且下面安裝了背墊22的旋轉框部28。另外，單面研磨裝置100可以具備與旋轉平台10連接，且使旋轉平台10旋轉的平台旋轉軸14。另外，軸部26、平台旋轉軸14等可與馬達等的驅動機構(未圖示)連接。

而且，單面研磨裝置100可具備漿料槽40A~40X，其用以分別貯存水溶性高分子之濃度相異的研磨漿料。這些漿料槽40A~40X，可以透過開閉閥42A~42X，分別與將研磨漿料供給至研磨漿料供給部30的研磨漿料供給配管44A~44X連接。

另外，單面研磨裝置100，可以使用控制部50而控制。此控制部50亦可具備：控制開閉閥42A~42X的開閉還有軸部26以及平台旋轉軸14的旋轉之控制單元(未圖示)、及算出研磨條件的計算單元(未圖示)。另外，控制部50可以藉由電腦內部的中央演算處理裝置(CPU)等而實現。

以下，參照圖1、2，說明可以使用上述單面研磨裝置100而執行之晶圓的單面研磨方法之一例。另外，能夠供於本發明之晶圓的單面研磨方法之晶圓並不特別限定，可舉出，例如，矽晶圓、SiC晶圓等。

參照圖2，第1步驟中，基於下述(1)式，算出晶圓W的突出量(步驟S10)。

[突出量]=[晶圓的中心厚度]-[護環的厚度]･･･(1)

在此，亦參照圖1，第1步驟可以如下所述而進行：控制部50從記憶部(未圖示)讀取晶圓W的中心厚度的步驟(步驟S11)；控制部50從記憶部讀取護環的厚度之步驟(步驟S12)；以及使用已讀取的晶圓W的中心厚度和護環的厚度，控制部50基於上述(1)式算出晶圓W的突出量的步驟(步驟S13)。另外，「晶圓W的中心厚度」可為，對於粗研磨前的晶圓，預先用公知的光譜干涉位移裝置測定其中心厚度，並事先儲存在記憶部。另外，「護環的厚度」可為，預先用公知的光譜干涉位移裝置測定的、於護環的外周方向上等間隔的8點中的厚度之平均值，並事先將其值儲存在記憶部即可。但是，本發明中的第1步驟並不限定於此，例如，亦可以將步驟S11~S13取代為：每當將晶圓W施以單面研磨時，用公知的光譜干涉位移裝置測定晶圓W的中心厚度和護環的厚度。

繼之，參照圖2，在第2步驟中，基於第1步驟中所算出的突出量，決定研磨漿料中所含有的水溶性高分子之濃度(步驟S20)。

在此，較佳為基於使用了所定係數A、B、C以及D的下述(2)式決定研磨漿料中所含有的水溶性高分子的濃度，藉此而進行第2步驟。另外，使用控制部50來執行此決定即可。

[所欲之ESFQD]=A×([突出量]-B)×([水溶性高分子的濃度]-C)+D･･･(2)

以下，說明本發明人直至獲致本發明之發現所進行的實驗。首先，準備各種研磨漿料。然後，準備具備使晶圓的突出量成為所定範圍(例如，75μm以上、200μm以下)內之特定值的護環24的研磨頭20以及晶圓W之複數種組合。在實驗中，首先，對於這些晶圓W，除了突出量以及研磨漿料以外，使使加壓力以及旋轉速度等的研磨條件成為一定而進行單面研磨。繼之，求出研磨後的晶圓的ESFQD之平均值。藉此，得到對應於所定水溶性高分子濃度及突出量的ESFQD之平均值。在上述的所定範圍內改變水溶性高分子的濃度和突出量，並重複這一連串的操作。若著眼於研磨漿料所含有的作用為保護劑的水溶性高分子，則得到如圖3所示的、對應於水溶性高分子的各濃度的、ESFQD的平均值相對於晶圓的突出量之相關性。由此結果而清楚得知，晶圓的突出量與ESFQD的相關關係，是明顯依存於研磨漿料中所包含的作為保護劑的水溶性高分子之濃度。而且，以突出量為說明變數，以ESFQD的平均值為目的變數，針對圖3所示之相關性進行線性回歸分析時，即得到上述(2)式。因此，上述(2)式中的A、B、C、以及D是像這樣將晶圓的單面研磨之實際值予以線性回歸分析而得到的係數。在此，A是依存於背墊及研磨墊的物性(硬度、壓縮率、厚度)、研磨條件(研磨荷重、研磨頭及旋轉平台的旋轉數、研磨時間)、以及使用純水等的稀釋率等。B以及C是依存於水溶性高分子的種類。D是依存於晶圓的端面形狀、施以研磨前的晶圓的ESFQD (亦即，素材的ESFQD)等。

另外，本說明書中所謂的「ESFQD (Edge Site flatness Front reference leastsQuare Deviation)」，是表示SEMI M67中所規定的ESFQD。具體言之，ESFQD的測定中使用了平坦度測定裝置(KLA-Tencor公司製造：WaferSight2)。ESFQD是表示在晶圓的外周部(邊緣)的部位平整度(site flatness)之指標。ESFQD是將晶圓的外周部分割為多數(例如72個)扇形的區域(部位)，將部位內的資料以最小平方法算出部位內平面作為基準，為此部位內平面起算的包含符號的最大變位量，各部位中有1筆資料。亦即，ESFQD為各部位的SFQD值(區域內的最小平方面起算的正或負中較大者的偏差)。ESFQD的部位為如下所述的區域，以最外周起算在直徑方向2mm的區域為除外區域，從較其內側的外周基準端起算向徑方向中心側延伸的線段長為30mm的2條直線、與相當於晶圓外周方向5°(±2.5°)的圓弧所圍成的略矩形的區域。

上述(2)式中的「水溶性高分子的濃度」，以0ppm以上、60ppm以下為佳，以20ppm以上、50ppm以下為更佳。這是因為，若為20ppm以上，則容易抑制滾降(roll off)，若為50ppm以下，則更能夠確保足夠的研磨速率。

另外，所謂的「水溶性高分子的濃度」，是表示用以下的方法測定的濃度。亦即，使藉由用氫氧化鈉以及硫酸將研磨漿料的原液的pH調整為3.0所得到的樣品，通過不含二氧化碳的氣體(例如，N₂ )，使用離心分離機(AS ONE公司製造：MCD-2000)，以14000rpm離心分離30分鐘，藉此得到除去了吸附於研磨漿料所包含的氧化矽(silica)粒子的水溶性高分子的上清液。之後，對於此上清液，使用總有機碳分析儀(TOC計Sievers型式810)，測量未吸附於氧化矽粒子的水溶性高分子的濃度。

上述(2)式中的「突出量」，以75μm以上、200μm以下為佳。這是因為，若為75μm以上，則能夠確保研磨速率，若為200μm以下，則能夠抑制晶圓的破裂及缺損。

使用上述(2)式，能夠決定可精確地實現所欲之ESFQD的水溶性高分子的濃度，但本發明並不限定於此。亦即，本發明，基於晶圓W的突出量和ESFQD的相關性會依據研磨漿料所含有的水溶性高分子的濃度而變化之知識見解，因應晶圓W的突出量，適當決定實現所欲之ESFQD的水溶性高分子的濃度是很重要的。

繼之，參照圖1、2，第3步驟中，使旋轉平台10以及研磨頭20相對旋轉，在研磨墊12上，一邊供給第2步驟中已決定的水溶性高分子濃度的研磨漿料32，一邊研磨晶圓W的單面(步驟S30)。另外，旋轉平台10以及研磨頭20的相對旋轉，藉由控制部50使平台旋轉軸14以及軸部26分別旋轉而進行即可。另外，研磨漿料32之供給，藉由控制部50打開漿料供給部的開閉閥(未圖示)而進行即可。另外，當經過特定的研磨時間時，控制部50使平台旋轉軸14以及軸部26的旋轉停止，同時關閉漿料供給部30的開閉閥，藉此使單面研磨結束即可。

在此，可以更包含：在第3步驟中的研磨之前，控制部50先從漿料槽40A~40X當中，選擇貯存了第2步驟中已決定的水溶性高分子之濃度的研磨漿料的漿料槽(本實施形態中，假設為漿料槽40A)的步驟(步驟S31)。在此情況下，第3步驟中，控制部50打開步驟S31中所選擇的漿料槽40A之開閉閥42A，藉此，能夠一邊將貯存在該已選擇的漿料槽40A之研磨漿料32供給至研磨墊12上，一邊研磨晶圓W的單面(步驟S32)。

繼之，說明可以在本發明的一實施形態中使用的研磨漿料32。

研磨漿料32的原液可以包含：作用為研磨粒的氧化矽粒子、對晶圓作用為蝕刻劑的水溶性之鹼性化合物、及作用為晶圓的保護劑的水溶性高分子。上述研磨漿料，可以直接使用原液，或者，亦可用純水、超純水、或離子交換水等的水系溶媒適當稀釋後再使用。以下，說明研磨漿料32的原液可以含有的各成分。

作為氧化矽粒子，可舉出膠體氧化矽(colloidal silica)、氣相式氧化矽(fumed silica)、沈降氧化矽(precipitated silica)等。氧化矽粒子，可以單獨使用上述當中之1種，或者將2種以上組合後使用亦可。就抑制晶圓的表面的刮傷發生並且提高研磨性能的觀點而言，以使用膠體氧化矽為特佳。氧化矽粒子的濃度，在研磨漿料的原液中為8質量%以上、15質量%以下為佳。這是因為，若為8質量%以上，則能夠確保足夠的研磨速率所以能夠抑制製造成本，若為15質量%以下，則能夠抑制研磨漿料的成本、在晶圓的表面的刮傷之發生等。氧化矽粒子的平均一次粒徑，以15nm以上、40nm以下為佳。這是因為，若為15nm以上，則能夠確保足夠的研磨速率所以能夠抑制製造成本，若為40nm以下，則能夠抑制研磨漿料的成本、在晶圓的表面的刮傷之發生等。

另外，在本說明書中，所謂的「平均一次粒子徑」，是基於BET法所算出者，其係表示於液態氮溫度中使粒子表面之吸附占有面積為已知的分子吸附，由其吸附量求出粒子的比表面積，將此比表面積換算為球狀粒子之直徑後的值。

水溶性的鹼性化合物，能夠在水中產生能夠將矽晶圓等的研磨對象化學研磨之氫氧化物離子。而且，亦有協助氧化矽粒子的分散之作用。就更穩定地得到此種作用的觀點而言，水溶性的鹼性化合物以溶解存在於組成物中為佳。作為水溶性的鹼性化合物之例，可舉出氨、碳酸銨、碳酸氫銨、有機胺化合物、氫氧化四甲銨、氫氧化鈉和氫氧化鉀，可以使用上述之1種或2種以上。作為有機胺化合物，可舉出甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺、乙醇胺、二異丙基乙胺、乙二胺、二伸乙三胺(diethylenetriamine)、三伸乙四胺(triethylenetetramine)、參(2-胺乙基)胺(tris(2-aminoethyl)amine)、N,N,N′,N′四甲基乙二胺(N,N,N′,N′-tetramethylethylenediamine)、六亞甲二胺(hexamethylenediamine)、1,4,7-三氮雜環壬烷(1,4,7-triazacyclononane)、1,4,7-三甲基-1,4,7-三氮雜環壬烷(1,4,7-trimethyl-1,4,7-triazacyclononane)、1,4-二氮雜二環辛烷(1,4-diazabicyclooctane)、哌嗪(piperazine)、以及哌啶(piperidine)，可以使用上述之1種或2種以上。

研磨漿料的pH以調整為8以上、12以下為佳。這是因為，若pH為8以上，則能夠發揮對晶圓的蝕刻作用，若pH為12以下，則能夠防止作為研磨粒的氧化矽粒子的溶解，以抑制研磨粒達成的機械的研磨作用之降低。

作為水溶性高分子，可舉出聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙二醇、聚乙二醇、羥乙基纖維素等的高分子，其分子量為10000以上者，可以單獨使用上述當中的1種，或者亦可將2種以上組合使用。就提高研磨速率的觀點而言，以使分子量為20000以上為更佳。

為了研磨漿料的性狀之調整、金屬離子的捕捉、水溶性高分子之對於研磨對象(例示矽晶圓以作為具體例)之吸附的輔助等之目的，研磨漿料的原料除了上述成分以外亦可含有以下的添加物。例如，可舉出醇類、螯合物類、以及非離子性界面活性劑，可以加入上述添加物中1種或2種以上。作為醇類之例，可舉出甲醇、乙醇、丙醇、乙二醇、二乙二醇(diethylene glycol)、參乙二醇(triethylene glycol)、丙二醇及甘油，可以加入上述之1種或2種以上。作為螯合物類之例，可舉出乙二胺四乙酸(ethylenediaminetetraacetic acid EDTA)、次氮基三乙酸(nitrilotriacetic acid, NTA)、羥基二胺四乙酸(hydroxyethylenediaminetetraacetic acid)、丙二胺四乙酸(propanediaminetetraacetic acid)、二伸乙三胺五乙酸(diethylenetriaminepentaacetic acid)及三伸乙四胺六乙酸(triethylenetetramine hexaacetic acid)，以及該等之銨鹽、鈉鹽及鉀鹽等的金屬鹽，可以加入上述之1種或2種以上。作為非離子性界面活性劑之例，可舉出聚氧乙烯烷基醚(polyoxyethylene alkyl ether)、聚氧乙烯烯基醚(polyoxyethylene alkenyl ether)、聚氧伸烷基烷基醚(polyoxyalkylene alkyl ether)、聚氧伸烷基烯基醚(polyoxyalkylene alkenyl ether)、烷基多苷(alkyl polyglycoside)、及聚醚變性矽酮，可以加入上述之1種或2種以上。

另外、研磨漿料32的製造方法並未特別限定，例如，使用翼式攪拌機、超音波分散機、均質混合機等的公知混合裝置，將上述各成分適當混合即可。

以上，已經以本實施形態為例，說明本發明之晶圓的單面研磨方法，但本發明並不限定於上述實施形態，在申請專利範圍內可以施以適當變更。 [實施例]

(發明例) 為了確認本發明之效果，按照圖1所示之單面研磨裝置以及圖2所示之流程圖，進行晶圓的單面研磨，評價研磨後的晶圓的ESFQD之不均，以作為發明例。

在上述評價中，採用以下的條件。準備用純水將已經以既述方法測定的水溶性高分子(聚乙烯吡咯烷酮、分子量：20000)之濃度為27ppm、33ppm、50ppm的3種研磨漿料稀釋30倍所成之物，以作為研磨漿料。另外，任一種研磨漿料都包含膠體氧化矽以作為氧化矽粒子，其原液中的濃度為13質量%，使用BET法測定之平均一次粒子徑為35nm。另外，水溶性的鹼性化合物為氫氧化四甲銨，並調整為pH10.5。

作為研磨墊，是使用富士紡製造的研磨墊(登錄商標：POLYPAS)。作為背墊以及護環，是使用其為一體的富士紡製造的模板(POLYPAS_Template)。晶圓是使用單結晶矽晶圓。使研磨荷重為150g/cm² ，使研磨頭以及旋轉平台的旋轉數為12rpm，使去除量為500nm~1000nm。

分別準備200枚(合計600枚)的依據(1)式算出的突出量為表1之值者，以作為供於研磨的晶圓以及護環。表1中表示200枚的平均值。但是，護環的厚度為一定值。另外，前述之式(2)的係數，是使研磨條件為一定而預先求出，在(2)式中，A為0.0053/ppm、B為50μm、C為12.4ppm、D為-25nm，所欲之ESFQD為-15nm。

(比較例) 比較例中，分別準備200枚(合計600枚)突出量為表1之值者，以作為供於研磨的晶圓以及護環。表1中表示200枚的平均值。但是，護環的厚度為一定值。而且，不使用(2)式，而僅使用聚乙烯吡咯烷酮的濃度為33ppm的1種研磨漿料，進行晶圓的單面研磨。另外，其他條件則與發明例相同。

(評價方法以及評價結果的說明) 發明例以及比較例中，用光譜干涉位移裝置測定研磨後的晶圓的ESFQD。然後算出從所欲之ESFQD起算的乖離量(=[所欲之ESFQD]-[已測定的ESFQD])的平均值。測定結果顯示於表1。

[表1]

區分	晶圓之中心厚度的平均值 (μm)	護環的厚度的平均值 (μm)	突出量的平均值 (μm)	水溶性高分子的濃度^※ (ppm)	所欲之 ESFQD (nm)	ESFQD 的平均值 (nm)	乖離量的平均值 (nm)
發明例	695	595	100	50	-15	-14.8	-0.2
735	595	140	33	-15	-15.4	0.4
774	595	179	27	-15	-14.4	-0.6
比較例	695	595	100	33	-15	-20.0	5.0
735	595	140	33	-15	-15.5	0.5
774	595	179	33	-15	-11.6	-3.4

※發明例為基於式(2)所決定之值

如表1所示，在發明例中，基於(1)式以及(2)式，決定了水溶性高分子的濃度，所以在晶圓的突出量為100μm、140μm、以及179μm的任一種情況下，都能夠使研磨後的晶圓的ESFQD高精度地接近所欲之ESFQD (-15nm)。另一方面，關於水溶性高分子的濃度，未進行基於(2)式之決定的比較例中，突出量為100μm及179μm的情況下，乖離量比發明例大，無法使研磨後的晶圓的ESFQD高精度地接近所欲之ESFQD。 [產業上的利用可能性]

100:單面研磨裝置 10:旋轉平台 12:研磨墊 14:平台旋轉軸 20:研磨頭 22:背墊 24:護環 26:軸部 28:旋轉框部 30:研磨漿料供給部 32:研磨漿料 40A~X:漿料槽 42A~X:開閉閥 44A~X:研磨漿料供給配管 50:控制部 W:晶圓

[圖1] 顯示能夠在本發明的一實施形態中使用之晶圓的單面研磨裝置100的模式圖。 [圖2] 顯示依據本發明的一實施形態之晶圓的單面研磨方法的流程圖。 [圖3] 顯示依據本發明人的研究之晶圓的突出量和ESFQD的平均值之相關性的圖表。 [圖4] 顯示過去的單面研磨裝置200之模式圖。

Claims

一種晶圓的單面研磨方法，其為使用晶圓的單面研磨裝置的晶圓的單面研磨方法，該晶圓的單面研磨裝置具備：貼附了用以研磨晶圓的其中一面的研磨墊的旋轉平台；具備作為前述晶圓的另一面的保持面的背墊以及安裝在該背墊的前述保持面側之外緣部的護環，且與該旋轉平台相對配置的研磨頭；以及將含有水溶性高分子的研磨漿料供給至前述研磨墊上的漿料供給部；該方法的特徵在於包括：基於下述(1)式，算出前述晶圓的突出量的第1步驟， [突出量]=[晶圓的中心厚度]-[護環的厚度]･･･(1)；基於前述突出量，決定前述研磨漿料中包含的水溶性高分子的濃度之第2步驟；以及使前述旋轉平台以及前述研磨頭相對旋轉，在前述研磨墊上，一邊供給前述第2步驟中已決定的水溶性高分子之濃度的研磨漿料，一邊研磨前述晶圓的單面的第3步驟。