WO2011068236A1 - ウェーハの研磨方法 - Google Patents

ウェーハの研磨方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2011068236A1
WO2011068236A1 PCT/JP2010/071777 JP2010071777W WO2011068236A1 WO 2011068236 A1 WO2011068236 A1 WO 2011068236A1 JP 2010071777 W JP2010071777 W JP 2010071777W WO 2011068236 A1 WO2011068236 A1 WO 2011068236A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
polishing
wafer
carrier
thickness
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2010/071777
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
晋一 緒方
俊介 御厨
高石　和成
啓一 高梨
鉄郎 谷口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumco Corp
Original Assignee
Sumco Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumco Corp filed Critical Sumco Corp
Priority to KR1020127017088A priority Critical patent/KR101409738B1/ko
Priority to JP2011544345A priority patent/JP5533884B2/ja
Priority to DE112010004635.2T priority patent/DE112010004635B4/de
Priority to US13/261,294 priority patent/US8900033B2/en
Publication of WO2011068236A1 publication Critical patent/WO2011068236A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P90/00—Preparation of wafers not covered by a single main group of this subclass, e.g. wafer reinforcement
    • H10P90/12—Preparing bulk and homogeneous wafers
    • H10P90/129—Preparing bulk and homogeneous wafers by polishing
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P52/00—Grinding, lapping or polishing of wafers, substrates or parts of devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/005—Control means for lapping machines or devices
    • B24B37/013—Devices or means for detecting lapping completion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/04—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
    • B24B37/042—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces operating processes therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/04—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
    • B24B37/07—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces characterised by the movement of the work or lapping tool
    • B24B37/08—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces characterised by the movement of the work or lapping tool for double side lapping

Definitions

  • the present invention relates to a method for polishing a wafer, and in particular, simultaneously polishing both surfaces of a wafer by rotating the carrier between an upper surface plate and a lower surface plate with a polishing pad attached to the surface while the wafer is held on the carrier. It is about the method.
  • the front and back surfaces of a plurality of wafers can be polished at the same time, so that the roundness that holds the wafers can be improved for improved productivity and improved flatness of the front and back surfaces of the wafer.
  • a polishing method is generally employed in which a wafer is moved between a platen and a lower surface plate to simultaneously polish both surfaces of the wafer.
  • a polishing liquid containing abrasive grains is generally used.
  • the carrier is worn by the abrasive grains contained in the polishing liquid, resulting in variations in the thickness of the carrier. There was a problem that variation occurred.
  • Patent Document 1 discloses a carrier for a double-side polishing apparatus capable of suppressing carrier wear that occurs when both surfaces of a wafer are simultaneously polished.
  • the carrier for a double-side polishing apparatus in Patent Document 1 is a carrier in which the surface of a base made of resin is coated with a DLC (Diamond Like Carbon) film, a commonly used metal carrier and a surface of a metal plate are used.
  • DLC Diamond Like Carbon
  • a polishing liquid that does not contain abrasive grains is used as a polishing liquid for polishing both surfaces of the wafer at the same time, either a metal carrier, a carrier coated with resin on the front and back surfaces of a metal plate, or a resin carrier
  • the carrier wear can be suppressed even when the carrier is used, but when the difference between the carrier thickness and the wafer thickness decreases as the polishing progresses, the polishing pad contacts the carrier and vibrates the carrier. As a result, there is a problem that noise is generated from the carrier.
  • Polishing while the carrier continues to vibrate not only causes noise from the carrier, but also changes the contact state of the polishing pad on both sides of the wafer, resulting in a wafer thickness that should be reduced by polishing. There is also a problem that the variation in the number increases. Therefore, it is necessary to reliably detect the time point at which the carrier starts to vibrate, and finish polishing at this time point.
  • Patent Document 2 in a method of polishing both surfaces of a wafer at the same time by moving the wafer between upper and lower rotating platens while holding the wafer on a carrier, among the vibrations of the platen generated along with the polishing of the wafers
  • One or more specific frequencies whose vibration level changes reflecting the degree of progress of polishing are selected in advance, and a change in vibration level at this specific frequency is detected during polishing, and the end point of polishing is estimated from the change in vibration level.
  • a method is disclosed.
  • a polishing method for finishing polishing using a polishing sound when polishing a wafer for example, as disclosed in Patent Documents 3 and 4, a polishing sound when polishing a wafer is detected and polishing is performed.
  • the vibration sensor provided on the upper surface of the upper surface plate is not only the vibration of the surface plate but also all vibrations including the vibrations of the surface plate, the wafer and the carrier. Therefore, noise is mixed in the change in the vibration level of the specific frequency to be detected, and as a result, the change in the vibration level cannot be measured accurately. For this reason, the end point of polishing cannot be reliably detected, and there arises a problem that the variation in the thickness of the wafer after polishing is deteriorated.
  • An object of the present invention is to provide a silicon wafer polishing method capable of suppressing noise emitted from a carrier and further reducing variation in the thickness of the wafer after polishing.
  • the present inventors supply a polishing liquid to the surface of a pair of polishing pads that have round holes for holding a wafer and are located above and below a carrier having a thickness smaller than that of the wafer, and the polishing pad is attached to the carrier.
  • a wafer polishing method for simultaneously polishing both surfaces of the wafer held on the carrier by sliding relatively, the thickness of the carrier and the thickness of the wafer.
  • the carrier emits information such as vibration and sound, and by detecting this information, the thickness of the wafer is determined, and polishing is terminated, thereby reducing the polishing amount of the wafer. Because it can be controlled stably, it is possible to effectively suppress the noise emitted from the carrier, and to obtain a wafer with reduced thickness variation after polishing. Heading was.
  • the gist of the present invention is as follows.
  • a polishing liquid is supplied to the surfaces of a pair of polishing pads that are located above and below a carrier having a round hole that holds the wafer and is thinner than the wafer, and the polishing pad is relative to the carrier.
  • a wafer polishing method for simultaneously polishing both surfaces of the wafer held by the carrier because the difference between the thickness of the carrier and the thickness of the wafer reaches a predetermined value.
  • a method for polishing a wafer comprising: detecting information generated by the carrier to determine the thickness of the wafer and terminating polishing.
  • the first signal and the second signal which are two types of frequency domain signals set, are extracted, and the intensity of the first signal is a predetermined value.
  • the signal is extracted from the information by calculating a power spectrum with respect to digital data obtained by A / D converting the detected information, and calculating a power spectrum signal intensity average value or maximum value in a set frequency domain.
  • the present invention it is possible to provide a polishing method capable of suppressing noise emitted from a carrier and further reducing variations in the thickness of a wafer after polishing.
  • the wafer polishing method of the present invention has a round hole 11 for holding a wafer 20, and the surface of a pair of polishing pads 30 positioned above and below a carrier 10 that is thinner than the wafer 20.
  • a polishing liquid (not shown) is supplied to 30 a, and the polishing pad 30 is slid relative to the carrier 10 to simultaneously polish both surfaces of the wafer 20 held on the carrier 10. Is the method.
  • the thickness of the wafer 20 is determined by detecting information generated by the carrier 10 due to the difference between the thickness of the carrier 10 and the thickness of the wafer 20 reaching a predetermined value, and the polishing is completed. It is characterized by making it.
  • the carrier 10 due to the difference between the thickness T W of the thickness T C and the wafer 20 reaches a predetermined value of the carrier 10 (in Figure 2, the information generated by the vibration of the arrow direction of the carrier 10) emits information for by detecting the indexing thickness T W of the wafer, it is possible to terminate the polishing, the polishing amount of the wafer 20 As a result, the wafer 20 with reduced thickness variation after polishing can be obtained.
  • FIG. 3 is a graph showing the intensity of information (sound and vibration) when the carrier is emitting information (here, it indicates sound and vibration) and when it is not, (A) is data about the sound which a carrier emits, (b) is data about the vibration which a carrier emits.
  • the portions surrounded by broken lines in FIGS. 3 (a) and 3 (b) show the situation where sound and vibration are generated from the carrier. It can also be seen that the intensity of vibration is large. Therefore, for example, by grasping in advance the sound and vibration when the wafer 20 has a desired thickness and finishing the polishing when the sound and vibration are reached, the polishing can be controlled accurately. .
  • the end of the polishing is set to 2 obtained from information obtained by acquiring information generated by the carrier 10 due to the difference between the thickness of the carrier 10 and the thickness of the wafer 20 reaching a predetermined value.
  • the first signal and the second signal which are signals in various frequency domains, and detecting that the intensity of the first signal is equal to or higher than a predetermined value and the intensity of the second signal is equal to or lower than the predetermined value, polishing is performed. It is preferable to determine the end point.
  • the first signal and the second signal extracted from the information are information obtained by the carrier 10 and are two kinds of signals having different frequency domains extracted from the acquired information by a predetermined process.
  • a signal having a high frequency is a first signal
  • a signal having a low frequency is a second signal.
  • the frequency of each of the first signal and the second signal is not particularly limited as long as the polishing end point can be controlled by a combination of the first signal and the second signal. Can do.
  • FIG. 4 shows the intensity of two types of frequency domain signals (first signal and second signal) extracted from the elapsed time (seconds) and information (vibration) generated by the carrier 10 when polishing is performed. It is the graph which showed the relationship with (AU).
  • the intensity of both the first signal and the second signal fluctuates before noise is generated from the carrier, but the intensity of the first signal increases when noise is generated.
  • the intensity of the second signal remains small. Therefore, if the intensity (predetermined value) that the first signal should exceed and the intensity (predetermined value) that the second signal should decrease are set in advance, the polishing end point can be determined quantitatively.
  • FIG. 4 shows the intensity of two types of frequency domain signals (first signal and second signal) extracted from the elapsed time (seconds) and information (vibration) generated by the carrier 10 when polishing is performed. It is the graph which showed the relationship with (AU).
  • the intensity of both the first signal and the second signal fluctuates before noise is generated from the carrier, but the intensity of the first signal increases when noise is
  • FIG. 5 is a graph showing the relationship between the elapsed time (seconds) and the intensity (m / s 2 ) of the vibration signal emitted from the carrier when polishing is performed. It is impossible to grasp the timing of noise generation from the above-mentioned carrier because many peaks of the same size are seen only by detection (0 to 480 seconds, 700 to 1000 seconds). The end point of polishing cannot be determined.
  • the information which the carrier 10 is emitted as long as information that can determine the thickness T W of the wafer not particularly limited, for example, the carrier emits sound, vibration or the heat or the like is conceivable, facilitating It is preferable that the sound and / or vibration generated from the carrier 10 be able to reliably detect the polishing end point of the wafer 20.
  • the method for extracting the signal from the information is not particularly limited as long as it can effectively extract the first signal and the second signal described above.
  • desired signal data can be obtained relatively easily. Therefore, it is preferable to calculate the power spectrum for the digital data obtained by A / D converting the detected information and calculate the average value or the maximum value of the power spectrum signal intensity in the set frequency region. If necessary, the information can be filtered to A / D convert only a specific frequency, or a peak holding process can be performed after the filtering.
  • the difference between the thickness T W of the thickness T C and the wafer 20 of the carrier 10 (T C -T W), the rotational speed of the polishing pad 30 Ya Although it varies depending on the pressure, the type of polishing liquid, etc., it is preferably in the range of 0.1 to 20 ⁇ m from the viewpoint that the polishing amount can be controlled more accurately.
  • a detection sensor 40 installed in the vicinity of the carrier 10, for example, as shown in FIG.
  • the detection sensor 40 include a sound detection microphone 41 and a vibration detection sensor 42 as shown in FIG.
  • the frequency is preferably in the range of 10 to 1000 Hz. This is because it is considered that the sound range is suitable for grasping the end point of polishing, and when a sound outside the above range is detected to end polishing, there is a possibility that a desired wafer thickness cannot be obtained. Because. More preferably, the frequency range of the first signal is in the range of 200 to 1000 Hz, and the frequency range of the second signal is in the range of 10 to 200 Hz. If the first signal and the second signal are in these wavelength ranges, when noise is generated from the carrier 10, the difference in signal intensity differs greatly, so that the polishing end point is reliably determined. Because it can.
  • the detected sound and / or vibration generated by the carrier 10 is converted into a signal and sent to the control device 60 as shown in FIG. 1, and the control device 60 extracts the first signal and the second signal. It is possible to determine whether to continue or end the polishing.
  • the carrier 10 used in the polishing method of the present invention is a member for holding the wafer 20 to be polished, has a round hole for holding the wafer 20, and has a thickness T. C is thinner than the thickness T W of the wafer 20.
  • the shape and material of the carrier 10 are not particularly limited, and a carrier used for normal double-side polishing of the wafer 20 can be used.
  • the material of the carrier 10 is preferably a material having high wear resistance, a low coefficient of friction with the polishing pad, and high acid resistance or alkali resistance.
  • a fiber reinforced plastic in which a reinforcing fiber such as a glass fiber, a carbon fiber, or an aramid fiber is combined with a resin such as an epoxy resin, a phenol resin, or a polyimide resin can be used.
  • the polishing pad 30 is a member for simultaneously polishing both surfaces of the wafer 20 by sliding the wafer 20 from above and below.
  • the material of the polishing pad 30 is preferably a material having a small coefficient of friction between the wafer 20 and the carrier 10.
  • a urethane material having a hardness (Shore D) of 75 to 85 and a compression rate of 2 to 3% can be employed.
  • the polishing pad 30 is preferably a polishing pad having fixed abrasive grains.
  • the fixed abrasive means a solid that is fixed to the surface of the polishing pad and has a different material from the base material of the polishing pad.
  • ceramics such as silica and alumina, simple substances such as diamond and silicon carbide, etc. Or what consists of high molecular polymers, such as compounds or polyethylene, a polypropylene, etc. can be used.
  • the shape is not limited to a particle shape, and may be a solid or a gel.
  • any of those prepared by a dry method (combustion method / arc method) or a wet method (precipitation method / sol-gel method) can be used as the kind of the silica.
  • the polishing liquid used in the polishing method of the present invention is preferably a polishing liquid that does not contain abrasive grains. This is because, when a polishing liquid containing abrasive grains is used, it is difficult to detect information from the carrier 10 that is necessary for the end of polishing.
  • the above-mentioned “polishing liquid not containing abrasive grains” inevitably includes polishing components that are contained in the polishing liquid, but does not actively contain the abrasive grains ingredients. Refers to liquid.
  • FIG. 6 shows polishing time (min) and carrier thickness variation rate (%) when the carrier is polished using a polishing liquid containing abrasive grains and a polishing liquid not containing abrasive grains, respectively. It is the graph which showed the relationship.
  • FIG. 6 shows that the amount of carrier wear is large when a polishing liquid containing abrasive grains is used.
  • the type of the polishing liquid is not particularly limited, but it is preferable to use, for example, an alkaline aqueous solution whose pH is adjusted within the range of 8-14. When the pH is less than 8, the etching action is low and the polishing rate is lowered. On the other hand, when the pH exceeds 14, the handling of the polishing liquid becomes difficult.
  • an alkaline aqueous solution an aqueous ammonia solution, an alkaline hydroxide aqueous solution such as potassium hydroxide or sodium hydroxide, or an alkaline carbonate aqueous solution can be employed.
  • aqueous solutions of hydrazine and amines can be employed.
  • the polishing liquid preferably contains a predetermined polymer component. This is because noise (squeal) generated from the carrier 10 can be further reduced.
  • the type of the polymer component is not particularly limited, but it is preferable to use hydroxyethyl cellulose or polyethylene glycol. In particular, since hydroxyethyl cellulose has a relatively large molecular weight, the friction coefficient between the polishing pad 30 and the carrier 10 can be efficiently reduced by the bearing action between the polishing pad 30 and the carrier 10, and as a result. The occurrence of defects on the surface of the polished wafer can be suppressed.
  • the concentration of the polymer component added to the polishing liquid is preferably in the range of 0.01 ppm to 1000 ppm. This is because when the concentration of the polymer component is less than 0.01 ppm, the friction coefficient during polishing becomes large, and defects may occur on the surface of the wafer after polishing. This is because the rate is extremely lowered and a great amount of time is required for mirror polishing.
  • a chelating agent to the polishing liquid from the viewpoint of removing metal ions contained in the polishing liquid.
  • the type of chelating agent is not particularly limited as long as it is a substance having a chelating ability for metal ions.
  • phosphonic acid-based chelating agents, aminocarboxylic acid-based chelating agents, and the like can be used, but aminocarboxylic acid-based chelating agents are desirable in consideration of solubility in an alkaline aqueous solution.
  • aminocarboxylates such as ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA: Ethylene Diatetraacetic Acid) or diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA) are more preferable.
  • concentration of the chelating agent is preferably in the range of 0.1 ppm to 1000 ppm, whereby metal ions such as Cu, Zn, Fe, Cr, Ni, and Al can be captured.
  • the surface of the silicon wafer 20 is polished by sliding the polishing pad 30 relative to the carrier 10.
  • the sliding method is not particularly limited, and the sliding may be performed by moving only the polishing pad 30 or only the carrier 10, or both the polishing pad 30 and the carrier 10 may be relatively moved. You may make it slide by moving to.
  • the pressure applied to the polishing pad 30 in the direction perpendicular to the surface of the wafer 20 is preferably in the range of 100 to 300 g / cm 2 . If it is less than 100 g / cm 2, since the pressure is too small, the information is the carrier 10 of the sound or vibration emitted is because there may not be sufficiently obtained, while when it exceeds 300 g / cm 2, the pressure This is because it is too large, and the sound and vibration of the carrier 10 are likely to be generated, and there is a possibility that the polishing end point of the wafer 20 cannot be accurately grasped.
  • Example 1 As Example 1, as shown in FIG. 1, a pair of urethane polishing pads 30 having a round hole 11 for holding a wafer 20 and positioned above and below a carrier 10 having a thickness of 750 ⁇ m thinner than that of the wafer 20.
  • a polishing liquid not containing abrasive grains is supplied to the surface (potassium hydroxide aqueous solution added with ethylenediaminetetraacetic acid having a concentration of 10 ppm as a chelating agent and hydroxyethylcellulose having a concentration of 1 ppm as a polymer component), and the polishing is performed on the carrier.
  • the silicon wafer 20 having a diameter of 300 mm was polished by a wafer polishing method in which both surfaces of the wafer held on the carrier were simultaneously polished by sliding the pad relatively.
  • the determination of the polishing end point is obtained by acquiring the vibration generated from each carrier 10 by the vibration detection sensor 42 installed in the outer gear 50, and from the obtained vibration, the first signal (average value of 200 to 1000 Hz) and the second signal ( (Average value of 10 to 100 Hz) is extracted, and the intensity of the first signal is equal to or higher than a predetermined value (0.02 AU) and the intensity of the second signal is equal to or lower than a predetermined value (0.02 AU). It was done by detecting that.
  • Table 1 shows each polishing condition (type of polishing liquid, presence / absence of polymer component in polishing liquid, and detection method of polishing end point).
  • the silicon wafer was polished a total of 5 times (25 sheets).
  • Example 2 In the second embodiment, the sound emitted from each carrier 10 is acquired by the sound detection microphone 41 installed in the vicinity of each carrier 10, and the first signal (480 Hz) and the second signal (100 Hz) are extracted from the obtained sound. Except for the above, the silicon wafer (25 sheets) was polished by the same method as in Example 1. Table 1 shows each polishing condition (type of polishing liquid, presence / absence of polymer in polishing liquid and detection method of polishing end point).
  • Comparative Example 1 As Comparative Example 1, a silicon wafer (25 sheets) was formed under the same conditions as in Example 1 except that a polishing liquid containing abrasive grains (potassium hydroxide aqueous solution containing colloidal silica as free abrasive grains) was used. Polishing was performed. Table 1 shows each polishing condition (type of polishing liquid, presence / absence of polymer component in polishing liquid, and detection method of polishing end point).
  • Comparative Example 2 As Comparative Example 2, the silicon wafer (25 sheets) was polished under the same conditions as in Example 1 except that the polishing was controlled not by the information (sound or vibration) generated by the carrier but by the set time. .
  • Table 1 shows each polishing condition (type of polishing liquid, presence / absence of polymer component in polishing liquid, and detection method of polishing end point).
  • the present invention it is possible to provide a silicon wafer polishing method capable of suppressing noise generated from a carrier and further reducing variation in the thickness of the wafer after polishing.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

　本発明の目的は、キャリアから発せられる騒音を抑制し、さらに、研磨後のウェーハの厚さのバラツキを低減できるシリコンウェーハの研磨方法を提供することにある。ウェーハ２０を保持する丸孔１１を有し、厚さがウェーハ２０よりも薄いキャリア１０の上下に位置する一対の研磨パッド３０の表面３０ａに、研磨液を供給し、前記キャリア１０に対し前記研磨パッド３０を相対的に摺動させることで、前記キャリア１０に保持したウェーハ２０の両面を同時に研磨するウェーハの研磨方法であって、前記キャリア１０の厚さと前記ウェーハ２０の厚さとの差が所定値に到達することに起因して前記キャリア１０が発する情報を検出することで、前記ウェーハ２０の厚さを割り出し、研磨を終了させることを特徴とする。

Description

ウェーハの研磨方法
　本発明は、ウェーハの研磨方法、特に、ウェーハをキャリアに保持した状態で、表面に研磨パッドを貼り付けた上定盤及び下定盤の間でキャリアを回転させることでウェーハの両面を同時に研磨する方法に関するものである。
　シリコンウェーハの研磨工程では、複数のウェーハの表面及び裏面を同時に研磨できるので、生産性が向上することや、ウェーハの表面及び裏面の平坦度が向上すること等の理由から、ウェーハを保持する丸孔を有し厚さがウェーハの厚さよりも薄いキャリアにウェーハを保持した状態で、ウェーハの両面に対して、表面に研磨パッドを貼り付けた上定盤及び下定盤を押し付け、回転する上定盤及び下定盤との間でウェーハを運動させてウェーハの両面を同時に研磨する研磨方法が、一般的に採用されている。この研磨方法においては、砥粒を含む研磨液が一般的に使用されている。
　ここで、上記のキャリア及び砥粒を含む研磨液を用いた研磨方法では、研磨液に含まれる砥粒によってキャリアが磨耗し、キャリアの厚さにバラツキが生じる結果、研磨後のウェーハの厚さにバラツキが発生するという問題があった。
　特許文献１には、ウェーハの両面を同時に研磨する際に発生するキャリアの磨耗が抑制可能な両面研磨装置用キャリアが開示されている。しかし、特許文献１における両面研磨装置用キャリアは、樹脂から成る母体の表面をＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ　Ｌｉｋｅ　Ｃａｒｂｏｎ）膜でコーティングしたキャリアであるため、一般的に用いられる、金属製のキャリア、金属板の表裏面に樹脂をコーティングしたキャリアや、樹脂製のキャリアと比較して製造コストが高騰するという問題があった。
　一方、ウェーハの両面を同時に研磨する際の研磨液として、砥粒を含まない研磨液を用いる場合、金属製のキャリア、金属板の表裏面に樹脂をコーティングしたキャリア、または樹脂製のキャリアの何れのキャリアを使用した場合においても、キャリアの磨耗が抑制できるが、研磨が進行するにつれてキャリアの厚さとウェーハの厚さとの差が小さくなったときに、研磨パッドがキャリアに接触してキャリアを振動させる結果、キャリアから騒音が発生するという問題がある。
　キャリアが振動し続けた状態で研磨を行うと、キャリアから騒音が発生するという問題だけでなく、ウェーハの両面に対する研磨パッドの接触状態が変動し、その結果、研磨によって低減するはずのウェーハ厚さのバラツキが逆に増加するという問題も発生する。そのため、キャリアが振動し始める時点を確実に検出し、この時点で研磨を終了させる必要がある。
　特許文献２には、ウェーハをキャリアに保持した状態で上下の回転する定盤間で運動させることでウェーハの両面を同時に研磨する方法において、ウェーハの研磨に伴って発生する定盤の振動のうち研磨の進行度を反映して振動レベルが変化する１または複数の特定周波数を予め選択し、研磨中にこの特定周波数の振動レベルの変化を検出して振動レベルの変化から研磨の終了時点を推定する方法が開示されている。
　また、ウェーハを研磨する際の研磨音を利用して研磨を終了させる研磨方法としては、例えば特許文献３及び４に開示されているように、ウェーハを研磨する際の研磨音を検出し、研磨音の変化に基づいて、研磨の終点を判定する方法が挙げられる。この方法によれば、比較的簡単な装置構成によって、研磨終点の判定を研磨プロセスの進行中に行うことができる。
特開２００６−３０３１３６号公報 特開２００５−２５２０００号公報 特開平６−４５２９９号公報 特開２００１−１５４６７号公報
　しかしながら、特許文献２の発明では、実際には、定盤の振動のみならず、定盤の振動、ウェーハの振動及びキャリアの振動から成る全ての振動を上定盤の上面に設けられた振動センサーが検出しているため、検出される特定周波数の振動レベルの変化にはノイズが混入し、この結果、振動レベルの変化が正確に測定できない。このため、研磨の終了時点を確実に検出できず、研磨後のウェーハの厚さのバラツキが悪化するという問題が発生する。
　また、特許文献３及び４の発明では、研磨の終了時点の判定を定量的に行うことができるものの、キャリアを用いて研磨を行った場合の考慮はされておらず、キャリアの磨耗に起因した研磨後のウェーハの厚さのバラツキについては、依然として解決すべき課題として残っている。
　本発明の目的は、キャリアから発せられる騒音を抑制し、さらに、研磨後のウェーハの厚さのバラツキを低減できるシリコンウェーハの研磨方法を提供することにある。
　本発明者らは、ウェーハを保持する丸孔を有し、厚さがウェーハよりも薄いキャリアの上下に位置する一対の研磨パッドの表面に研磨液を供給し、前記キャリアに対し前記研磨パッドを相対的に摺動させることで前記キャリアに保持したウェーハの両面を同時に研磨するウェーハの研磨方法について、上記の課題を解決するために検討を重ねた結果、前記キャリアの厚さと前記ウェーハの厚さとの差が所定値に到達する際に前記キャリアが振動や音等の情報を発し、この情報を検出することによって前記ウェーハの厚さを割り出し、研磨を終了させることによって、前記ウェーハの研磨量を安定して制御できるため、キャリアから発せられる騒音を有効に抑制できるとともに、研磨後の厚さのバラツキが低減されたウェーハが得られることを見出した。
　上記目的を達成するため、本発明の要旨構成は以下の通りである。
（１）ウェーハを保持する丸孔を有し、厚さがウェーハよりも薄いキャリアの上下に位置する一対の研磨パッドの表面に、研磨液を供給し、前記キャリアに対し前記研磨パッドを相対的に摺動させることで、前記キャリアに保持したウェーハの両面を同時に研磨するウェーハの研磨方法であって、前記キャリアの厚さと前記ウェーハの厚さとの差が所定値に到達することに起因して前記キャリアが発する情報を検出することで、前記ウェーハの厚さを割り出し、研磨を終了させることを特徴とするウェーハの研磨方法。
（２）前記研磨の終了は、前記キャリアから得られた情報を元に、設定した２種の周波数領域の信号である第１信号及び第２信号を抽出し、第１信号の強度が所定値以上で、かつ第２信号の強度が所定値以下となることを検出することで、研磨の終了点の判定を行うことを特徴とする上記（１）に記載のウェーハの研磨方法。
（３）前記研磨液は、砥粒を含まない研磨液であることを特徴とする上記（１）に記載のウェーハの研磨方法。
（４）前記キャリアが発する情報は、音及び／又は振動であることを特徴とする上記（１）に記載のウェーハの研磨方法。
（５）前記情報が発せられるときの、前記キャリアの厚さと前記ウェーハの厚さとの差は、０．１~２０μｍの範囲であることを特徴とする上記（１）に記載のウェーハの研磨方法。
（６）前記ウェーハの表面に対して垂直方向の前記研磨パッドに加える圧力は、１００~３００ｇ／ｃｍ２の範囲であることを特徴とする上記（１）に記載のウェーハの研磨方法。
（７）前記キャリアが発する情報の検出は、キャリアごとに設置された検出センサによって行うことを特徴とする上記（１）に記載のウェーハの研磨方法。
（８）前記検出センサは、前記キャリアを保持するための機構に設置することを特徴とする上記（７）に記載のウェーハの研磨方法。
（９）前記検出センサは、前記キャリアを動かすためのアウターギアに設置することを特徴とする上記（８）に記載のウェーハの研磨方法。
（１０）前記キャリアが発する音の検出は、周波数が１０~１０００Ｈｚの範囲である音を検出することで行うことを特徴とする上記（４）に記載のウェーハの研磨方法。
（１１）前記研磨液は、所定の高分子成分を含有することを特徴とする上記（３）に記載のウェーハの研磨方法。
（１２）前記情報からの信号の抽出は、検出した情報をＡ／Ｄ変換したデジタルデータに対して、パワースペクトルを算出し、設定された周波数領域のパワースペクトル信号強度平均値もしくは最大値の算出であることを特徴とする上記（２）に記載のウェーハの研磨方法。
　この発明によれば、キャリアから発せられる騒音を抑制し、さらに、研磨後のウェーハの厚さのバラツキを低減できる研磨方法の提供が可能となった。
ウェーハの研磨状態を説明するための図である。 本発明に従うウェーハの研磨方法の一実施形態について、ウェーハ研磨時の各部材の状態を説明するための断面図である。 キャリアが発する情報の強度を示したグラフであり、（ａ）はキャリアが発する音の強度、（ｂ）はキャリアが発する振動の強度をそれぞれ示したものである。 研磨を行った際の、経過時間（秒）と、キャリアが発する情報から抽出した２種の周波数領域の信号（第１信号及び第２信号）の強度（Ａ．Ｕ．）との関係を示したグラフである。 研磨を行った際の、経過時間（秒）と、キャリアから発せられた振動信号の強度（ｍ／ｓ２）との関係を示したグラフである。 砥粒を含有しない研磨液及び砥粒を含有する研磨液を用いてウェーハの研磨を行った場合のそれぞれについて、研磨時間（ｍｉｎ）とキャリアの厚さ変動率（％）との関係を示したグラフである。
　本発明によるウェーハの研磨方法について、図面を参照しながら説明する。
　本発明のウェーハの研磨方法は、図１に示すように、ウェーハ２０を保持する丸孔１１を有し、厚さがウェーハ２０よりも薄いキャリア１０の上下に位置する一対の研磨パッド３０の表面３０ａに、研磨液（図示せず）を供給し、前記キャリア１０に対し前記研磨パッド３０を相対的に摺動させることで、前記キャリア１０に保持したウェーハ２０の両面を同時に研磨するウェーハの研磨方法である。
　そして、前記キャリア１０の厚さと前記ウェーハ２０の厚さとの差が所定値に到達することに起因して前記キャリア１０が発する情報を検出することで前記ウェーハ２０の厚さを割り出し、研磨を終了させることを特徴とする。
　上記構成を採用することで、図２に示すように、前記キャリア１０の厚さＴＣと前記ウェーハ２０の厚さＴＷとの差が所定値に到達することに起因して前記キャリア１０が発する情報（図２では、キャリア１０の矢印方向の振動によって生じる情報）を検出することによって、前記ウェーハの厚さＴＷを割り出し、研磨を終了させることが可能となるため、ウェーハ２０の研磨量を確実に制御できる結果、研磨後の厚さのバラツキが低減されたウェーハ２０を得ることができる。
　ここで、図３は、キャリアが情報（ここでは、音及び振動のことを示す。）を発している時、いない時のそれぞれについて、情報（音及び振動）の強度を示したグラフであり、（ａ）はキャリアが発する音について、（ｂ）はキャリアが発する振動についてのデータである。図３（ａ）及び（ｂ）のそれぞれ破線で囲んでいる部分が、キャリアから音及び振動が発生している状況を示しているものであるが、情報を発していない時と比べると、音及び振動の強度が大きいことがわかる。そのため、例えば、ウェーハ２０が所望の厚さとなるときの音や振動を予め把握しておき、その音や振動に達した時に研磨を終了させること等によって、正確に研磨の制御を行うことができる。
　さらに、前記研磨の終了は、キャリア１０の厚さと前記ウェーハ２０の厚さとの差が所定値へ到達することに起因して前記キャリア１０が発する情報を取得し、得られた情報から設定した２種の周波数領域の信号である第１信号及び第２信号を抽出し、第１信号の強度が所定値以上で、かつ第２信号の強度が所定値以下となることを検出することで、研磨の終了点の判定を行うことが好ましい。
　前記情報から抽出した第１信号及び第２信号とは、前記キャリア１０が発する情報を取得し、取得した情報から所定の処理によって抽出された周波数領域の異なる２種の信号のことをいい、本発明では、周波数の大きな信号を第１信号、周波数の小さな信号を第２信号としている。なお、前記第１信号及び第２信号のそれぞれの周波数については、第１信号と第２信号との組合せで研磨終点の制御ができるものであれば特に限定はせず、任意の数値とすることができる。
　ここで、図４は、研磨を行った際の、経過時間（秒）と、キャリア１０が発する情報（振動）から抽出した２種の周波数領域の信号（第１信号及び第２信号）の強度（Ａ．Ｕ．）との関係を示したグラフである。図４からもわかるように、キャリアから騒音が発生する前までは、第１信号及び第２信号がともに強度が変動しているが、騒音が発生した時点で、第１信号は強度が大きくなっている一方で第２信号は強度が小さいままであることがわかる。そのため、あらかじめ第１信号が上回るべき強度（所定値）及び第２信号が下回るべき強度（所定値）を設定しておけば、定量的に研磨終点を判定することができる。
　一方、図５は、研磨を行った際の、経過時間（秒）と、キャリアから発せられた振動信号の強度（ｍ／ｓ２）との関係を示したグラフであるが、ただ振動信号を検出しただけでは、同程度の大きさのピークが多数見られる（０~４８０秒、７００~１０００秒）ことから、上述のキャリアからの騒音が発生するタイミングを把握することは不可能であり、研磨の終点を判定することはできない。
　また、前記キャリア１０が発する情報は、前記ウェーハの厚さＴＷを割り出すことができる情報であれば特に限定はせず、例えば、キャリアが発する、音、振動又は熱等が考えられるが、容易かつ確実に前記ウェーハ２０の研磨終了時点を検出することができる点から、前記キャリア１０から発生する音及び／又は振動であることが好ましい。
　なお、前記情報からの信号の抽出方法は、上述の第１信号及び第２信号を有効に抽出できる方法であれば特に限定はしないが、例えば、比較的容易に、所望の信号データを得ることができる点から、検出した情報をＡ／Ｄ変換したデジタルデータに対して、パワースペクトルを算出し、設定された周波数領域のパワースペクトル信号強度平均値もしくは最大値の算出によって行うことが好ましい。また、必要に応じて、前記情報にフィルタ処理を施し特定周波数のみをＡ／Ｄ変換することや、フィルタ処理後にピーク保持処理を行うことも可能である。
　また、前記キャリア１０からの情報が発せられるときの、前記キャリア１０の厚さＴＣと前記ウェーハ２０の厚さＴＷとの差（ＴＣ−ＴＷ）は、研磨パッド３０の回転数や圧力、研磨液の種類等によっても異なるが、より正確に研磨量の制御ができるという点から、０．１~２０μｍの範囲であることが好ましい。
　前記キャリア１０が発する情報（音又は振動等）は、例えば図１に示すように、前記キャリア１０の近傍に設置された検出センサ４０によって検出することができる。ここで、前記検出センサ４０としては、例えば図１に示すように、音検出マイク４１や、振動検出センサ４２などが挙げられる。
　検出される情報が音である場合には、その周波数は１０~１０００Ｈｚの範囲であることが好ましい。研磨の終了時点を把握するのに適した音域であると考えられるためであり、上記範囲を外れた音を検出して研磨を終了させる場合、所望のウェーハ厚さを得ることができない恐れがあるからである。
　また、前記第１信号の周波数領域は、２００~１０００Ｈｚの範囲であること、前記第２信号の周波数領域は、１０~２００Ｈｚの範囲であることがより好ましい。前記第１信号及び第２信号が、これらの波長範囲であれば、前記キャリア１０から騒音が発生した際に、それぞれの信号強度の差が大きく異なるため、確実に研磨の終了点の判定を行うことができるからである。
　また、前記キャリア１０が発する振動を検出する場合には、図１に示すように、前記キャリア１０を保持するための機構（図１では、前記キャリア１０を動かすために用いられる部材であるアウターギア５０）に、前記振動検出センサ４２を設置し、前記キャリア１０が発する情報の検出を行うことが好ましい。前記キャリア１０自体は、研磨パッド３０に挟まれた状態であるため、その振動を検出することは難しく、前記アウターギア５０の振動を検出することが、容易でかつ確実に、前記キャリア１０からの情報を取得することができるからである。
　また、前記検出したキャリア１０が発する音及び／又は振動は、図１に示すように、信号化されて制御装置６０へと送られ、制御装置６０によって、第１信号及び第２信号の抽出が行われ、研磨の継続又は終了の判断を行うことも可能である。
　本発明の研磨方法で用いられるキャリア１０とは、図１に示すように、研磨対象のウェーハ２０を保持するための部材であり、ウェーハ２０を保持するための丸孔を有し、厚さＴＣはウェーハ２０の厚さＴＷよりも薄い。前記キャリア１０の形状や材質については、特に限定はせず、通常のウェーハ２０の両面研磨に用いられるキャリアを使用することができる。前記キャリア１０の材質としては、耐摩耗性が高く、研磨布との摩擦係数が小さく、かつ耐酸性または耐アルカリ性が高い材質が好ましい。例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂等の樹脂にガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維等の強化繊維を複合した繊維強化プラスチックが採用できる。
　また、前記研磨パッド３０は、図１及び図２に示すように、前記ウェーハ２０を上下から挟んだ状態で摺動させることでウェーハ２０の両面を同時に研磨するための部材である。前記研磨パッド３０の材質としては、ウェーハ２０及びキャリア１０との摩擦係数が小さい材質が好ましい。例えば、硬度（ショアＤ）が７５~８５で圧縮率が２~３％であるウレタン製の材質を採用することができる。さらに、前記研磨液中に砥粒を含まない場合には、前記研磨パッド３０は、固定砥粒を有する研磨パッドであることが好ましい。ここで、固定砥粒とは、研磨パッド表面に固定された、研磨パッド母材とは材質の異なる固体のことをいい、例えば、シリカやアルミナなどのセラミックス類、ダイヤモンドやシリコンカーバイトなどの単体または化合物類又はポリエチレンやポリプロピレンなどの高分子重合体等からなるものを用いることができる。また、その形状は、粒子状に限られず、固体であっても、ゲル状などであっても構わない。さらに、前記シリカの種類としては、例えば、乾式法（燃焼法・アーク法）、湿式法（沈降法・ゾルゲル法）で作製したもの、いずれでも用いることができる。
　また、本発明の研磨方法に用いられる研磨液は、砥粒を含まない研磨液であることが好ましい。砥粒を含んだ研磨液を用いた場合、研磨の終了のために必要となる前記キャリア１０からの情報を検出することが困難になるからである。ここで、上記「砥粒を含まない研磨液」とは、不可避的に前記研磨液に含有する砥粒成分について含む可能性はあるものの、積極的に前記砥粒成分を含有させることがない研磨液をいう。
　ここで、図６は、砥粒を含む研磨液と砥粒を含まない研磨液をそれぞれ用いて、キャリアの研磨を行った場合の、研磨時間（ｍｉｎ）とキャリアの厚さ変動率（％）との関係を示したグラフである。図６から、砥粒を含む研磨液を用いた場合、キャリアの磨耗量が多いことがわかる。
　前記研磨液の種類としては、特に限定はしないが、例えば、ｐＨを８~１４の範囲内に調整したアルカリ性水溶液を用いることが好ましい。ｐＨが８未満ではエッチング作用が低く、研磨レートが低下し、一方、ｐＨが１４を超えれば研磨液の取扱いが困難になる。アルカリ性水溶液としては、アンモニア水溶液、水酸化カリウムや水酸化ナトリウム等の水酸化アルカリ性の水溶液、炭酸アルカリ性の水溶液を採用することができる。その他、ヒドラジンやアミン類の水溶液を採用することができる。研磨レートを高める観点から、特にアミン類の水溶液を用いることが好ましい。また、前記研磨液は、所定の高分子成分を含有することが好ましい。前記キャリア１０から発生する騒音（鳴き）をより低減することができるからである。高分子成分の種類については特に限定はしないが、ヒドロキシエチルセルロース又はポリエチレングリコールを使用することが好ましい。特に、ヒドロキシエチルセルロースは、分子量が比較的大きいため、前記研磨パッド３０と前記キャリア１０との間におけるベアリング作用によって前記研磨パッド３０及び前記キャリア１０の摩擦係数を効率良く低減することができ、その結果、研磨後のウェーハの表面に欠陥が発生することが抑制できる。また、前記研磨液に添加される高分子成分の濃度は、０．０１ｐｐｍ~１０００ｐｐｍの範囲が好ましい。高分子成分の濃度が０．０１ｐｐｍ未満の場合には、研磨時の摩擦係数が大きくなり、研磨後のウェーハの表面に欠陥が発生するおそれがあるためであり、一方、１０００ｐｐｍを超える場合、研磨レートが極端に低下し、鏡面研磨に多大な時間を要するためである。
　また、研磨液に含まれる金属イオンを除去する観点から、前記研磨液中にキレート剤を添加することが好ましい。キレート剤の種類は、金属イオンに対するキレート能力を有する物質であれば、特に限定はしない。例えば、ホスホン酸系キレート剤、アミノカルボン酸系キレート剤等を採用することができるが、アルカリ性水溶液への溶解度を考慮した場合には、アミノカルボン酸系キレート剤が望ましい。さらに、重金属イオンのキレート能力を考慮した場合には、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ：Ｅｔｈｙｌｅｎｅ　Ｄｉａｍｉｎｅ　Ｔｅｔｒａａｃｅｔｉｃ　Ａｃｉｄ）またはジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ：Ｄｉｅｔｈｙｌｅｎｅ　Ｔｒｉａｍｉｎｅ　Ｐｅｎｔａａｃｅｔｉｃ　Ａｃｉｄ）等のアミノカルボン酸塩がより好ましい。キレート剤の濃度は、０．１ｐｐｍ~１０００ｐｐｍの範囲が好ましく、これにより、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｌ等の金属イオンを捕獲することができる。
　また、本発明の研磨方法では、前記キャリア１０に対して、前記研磨パッド３０を相対的に摺動させることで、シリコンウェーハ２０の表面を研磨する。その摺動方法は、特に限定する必要はなく、前記研磨パッド３０のみ、又は、前記キャリア１０のみを動かすことにより摺動させてもよいし、前記研磨パッド３０及び前記キャリア１０の双方を相対的に動かすことによって摺動させても構わない。
　また、前記ウェーハ２０の表面に対して垂直方向の前記研磨パッド３０に加える圧力は、１００~３００ｇ／ｃｍ２の範囲であることが好ましい。１００ｇ／ｃｍ２未満の場合、圧力が小さすぎるため、音や振動等の前記キャリア１０が発する情報が十分に得られない恐れがあるからであり、一方、３００ｇ／ｃｍ２を超えると、圧力が大きすぎるため、前記キャリア１０の音や振動が発生しやすくなり、前記ウェーハ２０の研磨終了時点を正確に把握することができないおそれがあるからである。
　なお、上述したところは、この発明の実施形態の一例を示したにすぎず、請求の範囲において種々の変更を加えることができる。
（実施例１）
　実施例１として、図１に示すように、ウェーハ２０を保持する丸孔１１を有し、厚さがウェーハ２０よりも薄い７５０μｍであるキャリア１０の上下に位置する一対のウレタン製研磨パッド３０の表面に、砥粒を含まない研磨液（キレート剤として濃度が１０ｐｐｍのエチレンジアミン四酢酸、高分子成分として濃度が１ｐｐｍのヒドロキシエチルセルロースを添加した水酸化カリウム水溶液）を供給し、前記キャリアに対し前記研磨パッドを相対的に摺動させることで、前記キャリアに保持したウェーハの両面を同時に研磨するウェーハの研磨方法によって、直径３００ｍｍのシリコンウェーハ２０の研磨を行った。　研磨終点の判定は、各キャリア１０から発する振動を、アウターギア５０に設置された振動検出センサ４２によって取得し、得られた振動から第１信号（２００~１０００Ｈｚの平均値）及び第２信号（１０~１００Ｈｚの平均値）を抽出し、第１信号の強度が所定値（０．０２Ａ．Ｕ．）以上で、かつ第２信号の強度が所定値（０．０２Ａ．Ｕ．）以下となることを検出することで行った。
　研磨の各条件（研磨液の種類、研磨液中の高分子成分の有無及び研磨終点の検出方法）については、表１に示す。また、シリコンウェーハの研磨は、計５回（２５枚）行った。
（実施例２）
　実施例２は、各キャリア１０から発する音を、各キャリア１０の近傍に設置された音検出マイク４１によって取得し、得られた音から第１信号（４８０Ｈｚ）及び第２信号（１００Ｈｚ）を抽出したこと以外は、実施例１と同様の方法によって、シリコンウェーハ（２５枚）の研磨を行った。
　研磨の各条件（研磨液の種類、研磨液中の高分子の有無及び研磨終点の検出方法）については、表１に示す。
（比較例１）
　比較例１として、砥粒を含んだ研磨液（コロイダルシリカを遊離砥粒として含有した水酸化カリウム水溶液）を用いたこと以外は、実施例１と同様の条件によって、シリコンウェーハ（２５枚）の研磨を行った。
　研磨の各条件（研磨液の種類、研磨液中の高分子成分の有無及び研磨終点の検出方法）については、表１に示す。
（比較例２）
　比較例２として、キャリアが発する情報（音又は振動）ではなく、設定時間によって研磨の制御を行ったこと以外は、実施例１と同様の条件によって、シリコンウェーハ（２５枚）の研磨を行った。
　研磨の各条件（研磨液の種類、研磨液中の高分子成分の有無及び研磨終点の検出方法）については、表１に示す。
（評価方法）
（１）キャリアの磨耗について
　実施例１及び比較例１について、研磨前、研磨開始から所定時間経過後及び研磨終了後のキャリアの厚さＴＣを測定し、研磨時間とキャリアの厚さＴＣとの関係をプロットすることによって、キャリアの磨耗度についての評価を行った。その結果を図６及び表１に示す。
（２）ウェーハの厚さのバラツキについて
　実施例及び比較例によって得られた各シリコンウェーハについて、ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製のＷａｆｅｒＳｉｇｈｔを用いて、ウェーハの厚さ分布を測定し、各ウェーハの厚さのバラツキを算出した。そして、全ウェーハの平均値を算出することによって、厚さのバラツキの評価を行った。評価の結果は表１に示すとおりで、小さいほど良好な結果である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１及び図６から、実施例１及び実施例２の研磨方法によって研磨した場合、比較例１及び比較例２の研磨方法に比べて、キャリアの磨耗がほとんどなく、得られたシリコンウェーハの厚さのバラツキが小さいことがわかる。一方、砥粒を含んだ研磨液を用いて研磨した比較例１及び設定時間によって研磨の制御を行った比較例２の研磨方法では、キャリアの磨耗が大きく、厚さのバラツキも大きいことがわかる。
　この発明によれば、キャリアから発せられる騒音を抑制し、さらに、研磨後のウェーハの厚さのバラツキを低減できるシリコンウェーハの研磨方法を提供することが可能になった。
１０　　キャリア
１１　　丸孔
２０　　ウェーハ、シリコンウェーハ
３０　　研磨パッド
４０　　検出センサ
４１　　音検出マイク
４２　　振動検出センサ
５０　　アウターギア
６０　　制御装置

Claims (12)

  1. 　ウェーハを保持する丸孔を有し、厚さがウェーハよりも薄いキャリアの上下に位置する一対の研磨パッドの表面に、研磨液を供給し、前記キャリアに対し前記研磨パッドを相対的に摺動させることで、前記キャリアに保持したウェーハの両面を同時に研磨するウェーハの研磨方法であって、
    　前記キャリアの厚さと前記ウェーハの厚さとの差が所定値に到達することに起因して前記キャリアが発する情報を検出することで、前記ウェーハの厚さを割り出し、研磨を終了させることを特徴とするウェーハの研磨方法。
  2. 　前記研磨の終了は、前記キャリアから得られた情報を元に、設定した２種の周波数領域の信号である第１信号及び第２信号を抽出し、第１信号の強度が所定値以上で、かつ第２信号の強度が所定値以下となることを検出することで、研磨の終了点の判定を行うことを特徴とする請求項１に記載のウェーハの研磨方法。
  3. 　前記研磨液は、砥粒を含まない研磨液であることを特徴とする請求項１に記載のウェーハの研磨方法。
  4. 　前記キャリアが発する情報は、音及び／又は振動であることを特徴とする請求項１に記載のウェーハの研磨方法。
  5. 　前記情報が発せられるときの、前記キャリアの厚さと前記ウェーハの厚さとの差は、０．１~２０μｍの範囲であることを特徴とする請求項１に記載のウェーハの研磨方法。
  6. 　前記ウェーハの表面に対して垂直方向の前記研磨パッドに加える圧力は、１００~３００ｇ／ｃｍ２の範囲であることを特徴とする請求項１に記載のウェーハの研磨方法。
  7. 　前記キャリアが発する情報の検出は、キャリアごとに設置された検出センサによって行うことを特徴とする請求項１に記載のウェーハの研磨方法。
  8. 　前記検出センサは、前記キャリアを保持するための機構に設置することを特徴とする請求項７に記載のウェーハの研磨方法。
  9. 　前記検出センサは、前記キャリアを動かすためのアウターギアに設置することを特徴とする請求項８に記載のウェーハの研磨方法。
  10. 　前記キャリアが発する音の検出は、周波数が１０~１０００Ｈｚの範囲である音を検出することで行うことを特徴とする請求項４に記載のウェーハの研磨方法。
  11. 　前記研磨液は、所定の高分子成分を含有することを特徴とする請求項１に記載のウェーハの研磨方法。
  12. 　前記情報からの信号の抽出は、検出した情報をＡ／Ｄ変換したデジタルデータに対して、パワースペクトルを算出し、設定された周波数領域のパワースペクトル信号強度平均値もしくは最大値の算出であることを特徴とする請求項２に記載のウェーハの研磨方法。
PCT/JP2010/071777 2009-12-01 2010-11-30 ウェーハの研磨方法 Ceased WO2011068236A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020127017088A KR101409738B1 (ko) 2009-12-01 2010-11-30 웨이퍼의 연마 방법
JP2011544345A JP5533884B2 (ja) 2009-12-01 2010-11-30 ウェーハの研磨方法
DE112010004635.2T DE112010004635B4 (de) 2009-12-01 2010-11-30 Wafer-Polierverfahren
US13/261,294 US8900033B2 (en) 2009-12-01 2010-11-30 Wafer polishing method

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009273255 2009-12-01
JP2009-273255 2009-12-01
JP2009-276517 2009-12-04
JP2009276517 2009-12-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011068236A1 true WO2011068236A1 (ja) 2011-06-09

Family

ID=44115078

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2010/071777 Ceased WO2011068236A1 (ja) 2009-12-01 2010-11-30 ウェーハの研磨方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8900033B2 (ja)
JP (1) JP5533884B2 (ja)
KR (1) KR101409738B1 (ja)
DE (1) DE112010004635B4 (ja)
TW (1) TWI434338B (ja)
WO (1) WO2011068236A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017163100A (ja) * 2016-03-11 2017-09-14 東芝メモリ株式会社 半導体製造装置の制御装置および制御方法
CN112405326A (zh) * 2020-10-20 2021-02-26 上海中欣晶圆半导体科技有限公司 一种检测研磨载体厚度及保证研磨载体厚度均匀的方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8900033B2 (en) * 2009-12-01 2014-12-02 Sumco Corporation Wafer polishing method
JP6437608B1 (ja) * 2017-09-08 2018-12-12 東芝メモリ株式会社 研磨装置、研磨方法、および研磨制御装置
US11565365B2 (en) * 2017-11-13 2023-01-31 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. System and method for monitoring chemical mechanical polishing
CN116214360A (zh) * 2023-02-03 2023-06-06 中国特种设备检测研究院 游星轮、试样的处理方法及装置、存储介质和电子设备

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09139369A (ja) * 1995-11-15 1997-05-27 Hitachi Ltd 半導体装置の製造方法およびそれに使用される研磨装置
JPH09150367A (ja) * 1995-04-26 1997-06-10 Fujitsu Ltd 研磨装置及び研磨方法
JP2001007063A (ja) * 1999-06-22 2001-01-12 Mitsubishi Materials Silicon Corp シリコンウェーハの研磨方法及びこの方法により研磨されたシリコンウェーハ
JP2005501410A (ja) * 2001-08-21 2005-01-13 キャボット マイクロエレクトロニクス コーポレイション 周波数解析に基づく監視を含むｃｍｐプロセス
JP2005252000A (ja) * 2004-03-04 2005-09-15 Kashiwara Machine Mfg Co Ltd ウエーハ研磨方法
WO2009041697A1 (ja) * 2007-09-28 2009-04-02 Nitta Haas Incorporated 研磨用組成物

Family Cites Families (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3097458A (en) * 1960-05-13 1963-07-16 Method of accurately machining semiconductor bodies
US3093937A (en) * 1962-11-30 1963-06-18 Cavitron Ultrasonics Inc Ultrasonic lapping machines
DE1215549B (de) * 1963-03-15 1966-04-28 Sebastian Messerschmidt Leiteinrichtung fuer eine Vorrichtung zum Laeppen und Schleifen von Kugeln
US3579922A (en) * 1968-10-11 1971-05-25 Western Electric Co Apparatus for abrading articles
US4197676A (en) * 1978-07-17 1980-04-15 Sauerland Franz L Apparatus for automatic lapping control
JPS55106769A (en) * 1979-01-31 1980-08-15 Masami Masuko Lapping method and its apparatus
JPS6362673A (ja) * 1986-09-01 1988-03-18 Speedfam Co Ltd 定寸機構付き平面研磨装置
JP3198525B2 (ja) 1991-03-28 2001-08-13 ソニー株式会社 ポリッシュ装置、ポリッシュ方法、及び半導体装置の製造方法
US5222329A (en) * 1992-03-26 1993-06-29 Micron Technology, Inc. Acoustical method and system for detecting and controlling chemical-mechanical polishing (CMP) depths into layers of conductors, semiconductors, and dielectric materials
JP3083919B2 (ja) 1992-07-21 2000-09-04 日本碍子株式会社 電子部品熱処理用冶具
JPH0645299U (ja) 1992-11-27 1994-06-14 株式会社カンセイ 高輝度放電灯点灯回路
US5876265A (en) 1995-04-26 1999-03-02 Fujitsu Limited End point polishing apparatus and polishing method
JP3894367B2 (ja) * 1995-04-26 2007-03-22 富士通株式会社 研磨装置
JPH10180624A (ja) * 1996-12-19 1998-07-07 Shin Etsu Handotai Co Ltd ラッピング装置及び方法
US5882245A (en) * 1997-02-28 1999-03-16 Advanced Ceramics Research, Inc. Polymer carrier gears for polishing of flat objects
JPH11114813A (ja) * 1997-10-07 1999-04-27 Speedfam Co Ltd 研磨システム及びその制御方法
JPH11277421A (ja) * 1998-03-31 1999-10-12 Speedfam Co Ltd ワークの装填方法及びワークの位置ずれ修正機構付き平面研磨装置
JP3292243B2 (ja) 1999-06-30 2002-06-17 日本電気株式会社 研磨終点検出装置
US6210259B1 (en) * 1999-11-08 2001-04-03 Vibro Finish Tech Inc. Method and apparatus for lapping of workpieces
US6709981B2 (en) 2000-08-16 2004-03-23 Memc Electronic Materials, Inc. Method and apparatus for processing a semiconductor wafer using novel final polishing method
US6416392B1 (en) * 2000-11-30 2002-07-09 Seh America, Inc. Sound enhanced lapping process
US20040248415A1 (en) * 2002-02-20 2004-12-09 Yutaka Wada Polishing method and polishing liquid
JP2004071833A (ja) * 2002-08-06 2004-03-04 Sumitomo Mitsubishi Silicon Corp 半導体ウェーハの両面研磨方法
JP4219718B2 (ja) * 2003-03-28 2009-02-04 Ｈｏｙａ株式会社 Ｅｕｖマスクブランクス用ガラス基板の製造方法及びｅｕｖマスクブランクスの製造方法
JP2006231470A (ja) * 2005-02-25 2006-09-07 Speedfam Co Ltd 両面ポリッシュ加工機の定寸方法及び定寸装置
JP2006231471A (ja) * 2005-02-25 2006-09-07 Speedfam Co Ltd 両面ポリッシュ加工機とその定寸制御方法
JP2006303136A (ja) 2005-04-20 2006-11-02 Shin Etsu Handotai Co Ltd 両面研磨装置用キャリア及びこれを用いた両面研磨装置並びに両面研磨方法
JP4820108B2 (ja) * 2005-04-25 2011-11-24 コマツＮｔｃ株式会社 半導体ウエーハの製造方法およびワークのスライス方法ならびにそれらに用いられるワイヤソー
DE102007056628B4 (de) * 2007-03-19 2019-03-14 Siltronic Ag Verfahren und Vorrichtung zum gleichzeitigen Schleifen mehrerer Halbleiterscheiben
JP5245319B2 (ja) * 2007-08-09 2013-07-24 富士通株式会社 研磨装置及び研磨方法、基板及び電子機器の製造方法
WO2009098951A1 (ja) 2008-02-07 2009-08-13 Jsr Corporation 化学機械研磨用水系分散体、および該分散体を調製するためのキット、該キットを用いた化学機械研磨用水系分散体の調製方法、ならびに半導体装置の化学機械研磨方法
JP2011519735A (ja) * 2008-04-21 2011-07-14 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 研磨中に基板縁部の厚さを測定する方法および装置
JP5407693B2 (ja) * 2009-09-17 2014-02-05 旭硝子株式会社 ガラス基板の製造方法、研磨方法及び研磨装置、並びにガラス基板
US8900033B2 (en) * 2009-12-01 2014-12-02 Sumco Corporation Wafer polishing method
DE112011102297B4 (de) * 2010-07-08 2020-10-08 Sumco Corporation Verfahren zum Polieren von Siliziumwafern
JP2012205258A (ja) * 2011-03-28 2012-10-22 Seiko Instruments Inc 研磨方法、圧電振動片の製造方法、圧電振動子、発振器、電子機器及び電波時計

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09150367A (ja) * 1995-04-26 1997-06-10 Fujitsu Ltd 研磨装置及び研磨方法
JPH09139369A (ja) * 1995-11-15 1997-05-27 Hitachi Ltd 半導体装置の製造方法およびそれに使用される研磨装置
JP2001007063A (ja) * 1999-06-22 2001-01-12 Mitsubishi Materials Silicon Corp シリコンウェーハの研磨方法及びこの方法により研磨されたシリコンウェーハ
JP2005501410A (ja) * 2001-08-21 2005-01-13 キャボット マイクロエレクトロニクス コーポレイション 周波数解析に基づく監視を含むｃｍｐプロセス
JP2005252000A (ja) * 2004-03-04 2005-09-15 Kashiwara Machine Mfg Co Ltd ウエーハ研磨方法
WO2009041697A1 (ja) * 2007-09-28 2009-04-02 Nitta Haas Incorporated 研磨用組成物

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017163100A (ja) * 2016-03-11 2017-09-14 東芝メモリ株式会社 半導体製造装置の制御装置および制御方法
US10553507B2 (en) 2016-03-11 2020-02-04 Toshiba Memory Corporation Control device and control method of semiconductor manufacturing apparatus
CN112405326A (zh) * 2020-10-20 2021-02-26 上海中欣晶圆半导体科技有限公司 一种检测研磨载体厚度及保证研磨载体厚度均匀的方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE112010004635T5 (de) 2012-10-04
TW201126587A (en) 2011-08-01
KR101409738B1 (ko) 2014-07-02
JPWO2011068236A1 (ja) 2013-04-22
JP5533884B2 (ja) 2014-06-25
US8900033B2 (en) 2014-12-02
DE112010004635B4 (de) 2019-03-21
KR20120096061A (ko) 2012-08-29
US20130017763A1 (en) 2013-01-17
TWI434338B (zh) 2014-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5533884B2 (ja) ウェーハの研磨方法
JP5995825B2 (ja) 少なくとも１つのウエハを研磨する方法
CN102049723B (zh) 抛光半导体晶片的方法
US8388411B2 (en) Method for polishing the edge of a semiconductor wafer
CN104064455B (zh) 半导体材料晶片的抛光方法
CN1307279C (zh) 基板的制造方法
CN102205520B (zh) 双面抛光半导体晶片的方法
CN107529477B (zh) 微晶玻璃化学机械抛光方法及微晶玻璃
KR20030024879A (ko) 신규한 최종 연마 방법을 사용하여 반도체 웨이퍼를처리하기 위한 방법 및 장치
CN111316399B (zh) 半导体晶片的制造方法
JP2006080329A (ja) 化学的機械的研磨装置
JP6747376B2 (ja) シリコンウエーハの研磨方法
KR101767059B1 (ko) 화학 기계적 기판 연마장치
JP5982427B2 (ja) 両面加工装置に用いられるキャリアプレート
JP2015129056A (ja) ガラス基板の切断方法及び磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法
JP2004055128A (ja) 磁気記録媒体用ガラスディスク基板の製造方法
JP5613723B2 (ja) キャリアプレートおよび円盤状基板の製造方法、円盤状基板の両面加工装置
JP2010021391A (ja) シリコンウェーハの研磨方法
KR101133355B1 (ko) 반도체 웨이퍼의 연마 방법
JP7738401B2 (ja) 研磨パッド及びウェハ研磨方法
JP5942774B2 (ja) ガラス基板の研磨方法
JP4210134B2 (ja) ウエーハ研磨治具及びその製造方法
JP2011035321A (ja) Ｃｍｐ装置
JP4598551B2 (ja) 被加工物保持材および被加工物保持材の製造方法
CN104325389A (zh) 磁记录介质用玻璃基板的研磨方法以及制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10834683

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2011544345

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13261294

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 112010004635

Country of ref document: DE

Ref document number: 1120100046352

Country of ref document: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20127017088

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 10834683

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1