WO2018020798A1 - ウェーハの両面研磨方法 - Google Patents

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WO2018020798A1
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carrier
double
polishing
edge
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俊介 御厨
三浦　友紀
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株式会社Sumco
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    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67092—Apparatus for mechanical treatment

Definitions

  • the present invention relates to a double-side polishing method for a wafer, and particularly to a double-side polishing method for a wafer using a carrier having a specific shape for double-side polishing.
  • Silicon wafers that serve as substrate materials for semiconductor devices are manufactured by sequentially performing processes such as peripheral grinding, slicing, lapping, etching, double-side polishing, single-side polishing, and cleaning on a silicon single crystal ingot grown by the Czochralski method.
  • the double-side polishing step is a step necessary for processing the wafer into a predetermined thickness and increasing the flatness of the wafer, and is performed using a double-side polishing apparatus that simultaneously polishes both sides of the wafer.
  • Patent Document 1 discloses that the inner peripheral surface of a resin inserter of a carrier that holds a wafer in order to suppress deterioration of the flatness of the polished wafer, such as outer peripheral sag (edge roll-off). It describes that both surfaces of a wafer are polished while maintaining the flatness at 100 ⁇ m or less and the perpendicularity of the inner peripheral surface at 5 ° or less. Further, in Patent Document 2, in order to reduce the peripheral sagging of the wafer after double-side polishing and increase the flatness, a carrier made of titanium is used as the carrier for the double-side polishing apparatus and the surface roughness Ra is set to 0.14 ⁇ m or more. It is described.
  • Patent Document 3 describes a double-side polishing method in which a frame body thicker than a wafer (workpiece) is accommodated in an opening of a carrier plate of a double-side polishing apparatus, and the wafer is accommodated and polished in the frame body. That is, when performing double-side polishing of the wafer stored in the opening of the carrier plate that is sandwiched between the upper surface plate and the lower surface plate that are rotationally driven integrally with the polishing cloth, the wafer is placed in a thicker frame. It is described that the wafer is mounted in the opening of the carrier plate together with the frame.
  • JP 2014-50913 A JP 2008-23617 A Japanese Patent Laid-Open No. 2003-19660
  • a double-side polishing apparatus In a double-side polishing apparatus, one or a plurality of wafers are loaded into each of a plurality of carriers and double-side polishing is performed.
  • the outer peripheral shape of the wafer changes greatly due to the influence of the carrier thickness profile. is there. Therefore, conventionally, the thickness of each carrier is measured, the carriers are sorted for each thickness, and the double-side polishing process is performed in a state in which the thickness variation between one set of carriers loaded into the double-side polishing apparatus is minimized. It has suppressed the variation of the wafer after polishing.
  • an object of the present invention is to provide a double-sided polishing method for a wafer that can suppress variation in flatness by suppressing edge roll-off of the wafer.
  • the wafer double-side polishing method holds the wafer set in the wafer loading hole of the carrier with the upper surface plate and the lower surface plate together with the carrier and holds the slurry on the wafer.
  • the present invention after calculating the inclination value within a certain range from the inner peripheral edge of the wafer loading hole to the outside, and limiting the inclination value of the carrier actually used in the double-side polishing step to a threshold value or less, the edge roll-off of the wafer can be suppressed, and the outer peripheral shape distribution of the wafer can be improved.
  • the threshold value is preferably 0.25 ⁇ 10 ⁇ 3 , and more preferably 0.2 ⁇ 10 ⁇ 3 . If the slope value within a certain range from the inner peripheral edge of the wafer loading hole is 0.25 ⁇ 10 ⁇ 3 or less, wafer edge roll-off can be reliably suppressed. Further, by using a carrier having an inclination value of 0.2 ⁇ 10 ⁇ 3 or less, it is possible to manufacture a wafer with a better outer peripheral flatness with an ESFQRmax of 25 nm or less.
  • the measurement range of the inclination value is preferably within a range of 2 mm inward from the inner peripheral edge of the carrier. Since the inclination shape of the main surface within the range of 2 mm inward from the inner peripheral edge of the carrier has a large effect on the outer peripheral shape of the wafer, by managing the inclination shape of the carrier within this range, the outer periphery of the wafer The flatness of the part can be sufficiently increased.
  • the inclination value of the main surface in the vicinity of the edge of the wafer loading hole of the carrier is preferably an inclination value of one place of the inner peripheral edge of the wafer loading hole or an average value of inclination values of a plurality of places. It is particularly preferable that the average value of inclinations at a plurality of positions set at equal intervals along the inner peripheral edge of the wafer loading hole.
  • the inclination value of the main surface in the vicinity of the edge of the wafer loading hole of the carrier is an inclination of a regression line of the thickness distribution of the carrier within a certain range from the inner peripheral edge. Since the edge roll-off of the carrier wafer loading hole is formed on both the upper and lower main surfaces of the carrier, the carrier slope value is obtained as the rate of change in thickness near the edge of the carrier. The value can be taken into consideration, and the slope value of the carrier can be easily obtained. By limiting the slope value of the carrier to a threshold value or less, edge roll-off of the polished wafer can be suppressed, and the outer peripheral shape distribution of the wafer can be improved.
  • the main material of the carrier is preferably made of stainless steel or other metal or glass epoxy resin or other resin.
  • the carrier comprises a combination of a metal carrier body having a circular opening and a ring-shaped resin inserter provided along the inner periphery of the opening of the carrier body, and the width of the resin inserter is It is preferable that it is 2 mm or more.
  • the wafer double-side polishing method according to the present invention is a method in which a plurality of wafers are simultaneously double-side polished using a plurality of carriers.
  • the thickness variation among the plurality of carriers is preferably within ⁇ 4 ⁇ m. As described above, when all of the plurality of carriers used in one batch process satisfy this condition, the flatness of the outer peripheral portion of each wafer can be sufficiently increased.
  • the double-side polishing method for a wafer holds the wafer set in the wafer loading hole of the carrier with the upper surface plate and the lower surface plate together with the carrier, and supplies the slurry to the wafer while supplying the slurry.
  • the inclination value within a certain range from the inner peripheral edge of the wafer loading hole to the outside is calculated, and the inclination value of the carrier actually used in the double-side polishing process is limited to 0.25 ⁇ 10 ⁇ 3 or less.
  • the present invention it is possible to provide a double-sided polishing method for a wafer that can suppress variation in flatness by suppressing edge roll-off of the wafer.
  • FIG. 1 is a schematic side sectional view showing the structure of a double-side polishing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view of the double-side polishing apparatus shown in FIG.
  • FIGS. 3A and 3B are diagrams showing the configuration of the carrier, where FIG. 3A is a plan view, FIG. 3B is a side sectional view, and FIG. FIG. FIG. 4 is a flowchart for explaining a wafer double-side polishing method including a carrier selection step.
  • FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the relationship between the inclined shape of the main surface in the vicinity of the edge of the wafer loading hole 10a of the carrier 10 and the edge shape of the wafer after polishing.
  • FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the relationship between the inclined shape of the main surface in the vicinity of the edge of the wafer loading hole 10a of the carrier 10 and the edge shape of the wafer after polishing.
  • FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the relationship between the inclined shape of the
  • FIG. 6A and 6B are diagrams for explaining a method for measuring a carrier inclination value, wherein FIG. 6A is a plan view for explaining a line scan measurement location of the carrier, and FIG. 6B is an image of the carrier to be measured. It is side surface sectional drawing for demonstrating an inclination calculation location.
  • FIG. 7 is a scatter diagram showing the relationship between the carrier slope value and ESFQDmean.
  • FIG. 8 is a scatter diagram showing the relationship between the slope value of the carrier and ESFQRmax.
  • FIG. 9 is a table showing the relationship between Gap and the ESFQDmean and ESFQRmax of the polished wafer for each inclination value near the edge of the wafer loading hole (carrier hole portion) of the carrier.
  • FIG. 10 is a scatter diagram showing the relationship between the carrier slope value when the carrier life is 0 min (before use) and the carrier slope value when the carrier life is 40,000 min (after use).
  • FIG. 1 is a schematic side sectional view showing a configuration of a double-side polishing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • 2 is a plan view of the double-side polishing apparatus shown in FIG. 1, and
  • FIG. 1 is a cross-sectional view taken along the line RR ′ of FIG.
  • the double-side polishing apparatus 1 includes an upper surface plate 2 and a lower surface plate 3 that are provided facing each other in the vertical direction. Polishing cloths 4 and 5 are respectively attached to the upper surface. A sun gear 6 is provided at the center between the upper surface plate 2 and the lower surface plate 3, and an internal gear 7 is provided at the periphery.
  • the wafer W is, for example, a silicon wafer, and is sandwiched between the upper surface plate 2 and the lower surface plate 3 while being set in the wafer loading hole 10 a of the carrier 10.
  • each carrier 10 is provided around the sun gear 6, and the outer peripheral teeth 10 b of each carrier 10 are meshed with the tooth portions of the sun gear 6 and the internal gear 7.
  • Each of the carriers 10 revolves around the sun gear 6 while rotating by the disk 2 and the lower surface plate 3 being rotated by a drive source (not shown).
  • the wafer W set in the wafer loading hole 10a of the carrier 10 is held by the carrier 10, and both surfaces thereof are simultaneously polished by contact with the upper and lower polishing cloths 4 and 5.
  • a polishing liquid is supplied from a nozzle (not shown).
  • the polishing liquid for example, an alkaline solution in which colloidal silica is dispersed can be used.
  • FIG. 3A and 3B are diagrams showing the configuration of the carrier 10, where FIG. 3A is a plan view, FIG. 3B is a side sectional view, and FIG. 3C is the vicinity of the inner peripheral edge of the wafer loading hole 10 a of the carrier 10 (resin inserter 12 FIG.
  • the carrier 10 includes a metal carrier body 11 having a circular opening 11 a larger than the wafer W, and an inner peripheral edge of the opening 11 a of the carrier body 11.
  • a ring-shaped resin inserter 12 is provided.
  • the carrier body 11 is a disk-shaped member, and outer peripheral teeth 11b are provided on the outer peripheral portion.
  • a typical material of the carrier body 11 is SUS, but other metal materials such as titanium may be used.
  • the thickness D of the carrier body 11 is set based on the target thickness of the wafer W after double-side polishing. For example, the thickness of the carrier 10 for a 300 mm diameter wafer is set to about 0.8 mm, and the thickness before processing is about 1 mm. Sizing polishing is performed in which W is thinned to the same thickness as the carrier 10. Since the center position of the opening 11 a is offset from the center position of the carrier body 11, the wafer W set in the opening 11 a moves eccentrically with the center of the carrier body 11 as the rotation axis. Uniformity is improved.
  • the resin inserter 12 is interposed between the outer peripheral surface of the wafer W and the inner peripheral surface of the opening 11a of the carrier body 11, and plays a role of preventing contact between the two.
  • the inner opening 12a of the resin inserter 12 forms a wafer loading hole 10a (see FIG. 2) of the carrier 10, and the outer peripheral surface of the wafer W is in contact with the inner peripheral surface of the resin inserter 12.
  • the lateral width (ring width) of the resin inserter 12 is 2 mm or more, for example, and is determined in consideration of the size of the opening 11a of the carrier body 11 and the size of the wafer W.
  • the thickness of the resin inserter 12 is preferably the same as the thickness D of the carrier body 11.
  • the upper and lower corner portions of the inner peripheral portion of the inner opening 12a of the resin inserter 12 are not right angles but have a roll-off shape.
  • the carrier 10 is also polished together with the wafer W. A roll-off always occurs at the peripheral edge.
  • the inclination value of the main surface in the vicinity of the edge of the wafer loading hole 10 a of the carrier 10 is an upward inclined surface from the inner peripheral edge of the resin inserter 12 toward the outer periphery.
  • the carrier inclination value is obtained by calculating the thickness distribution of the resin inserter 12 from the inner peripheral edge toward the outer periphery. It is obtained from the slope of the regression line of the thickness distribution within a certain range from the peripheral edge. That is, the slope value of the carrier can be obtained as the rate of change in thickness near the edge of the carrier.
  • the thickness of the inner peripheral edge of the resin inserter 12 determined from the regression line of the thickness distribution of the resin inserter 12 and y 1, the outer peripheral side of the thickness of the resin inserter 12 at a position from the inner circumferential edge spaced apart by a distance x to y 2
  • the inclination value tan ⁇ of the carrier 10 needs to be 0.25 ⁇ 10 ⁇ 3 or less. That is, in the wafer double-side polishing process according to the present embodiment, a carrier having an inclination value exceeding 0.25 ⁇ 10 ⁇ 3 is not used. In order to improve the reliability of the inclination value of the carrier 10, it is preferable to use an average value of inclination values at a plurality of locations around the wafer loading hole.
  • FIG. 4 is a flowchart for explaining a wafer double-side polishing method including a carrier selection step.
  • the wafer double-side polishing method includes a step (S1) of measuring the inclination value of the carrier 10 used in the double-side polishing apparatus in advance, and the inclination value is a threshold value (0.25 ⁇ 10 ⁇ 3 )
  • a step (S2Y, S3) of selecting as a carrier that can be used in the double-side polishing step there are a step (S2Y, S3) of selecting as a carrier that can be used in the double-side polishing step, and a step (S4) of double-side polishing the wafer using the selected carrier.
  • Carriers whose slope values exceed the threshold are excluded from the use targets (S2N, S5).
  • the outer peripheral shape distribution of the polished wafer can be improved.
  • FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the relationship between the inclined shape of the main surface in the vicinity of the edge of the wafer loading hole 10a of the carrier 10 and the edge shape of the wafer after polishing.
  • FIG. , (B) respectively show the inclination shapes of the present invention.
  • the wafer W is sandwiched between the upper surface plate 2 and the lower surface plate 3 and polished while applying pressure, but each of the upper surface plate 2 and the lower surface plate 3 and the wafer W are polished. Since the polishing cloths 4 and 5 having a thickness of about 1 mm are interposed between the carrier 10 and the carrier 10, when the inclination value of the carrier 10 is large, a large depression is formed between the carrier 10 and the wafer W. As the polishing cloths 4 and 5 sink, the amount of polishing of the edge of the wafer W increases. That is, since the stress (polishing pressure) applied to the edge of the wafer W is increased, the edge roll-off of the wafer W after polishing is increased.
  • the difference (gap) from the thickness of the carrier 10 becomes smaller.
  • the thickness around the wafer loading hole is reduced, even if polishing is advanced, the wafer W The outer peripheral shape rolls off.
  • the thickness around the wafer loading hole of the carrier 10 is measured, the inclination value around the wafer loading hole of the carrier 10 is calculated from the measurement result, and the inclination value of the carrier 10 to be used is less than the threshold value. Therefore, the outer peripheral shape of the polished wafer W can be improved.
  • the dominant factor of the edge roll-off of the wafer W is the thickness profile around the wafer loading hole. Even if the carrier thickness fluctuates, a good result can be obtained if the inclination value around the wafer loading hole is small. On the contrary, since the influence of the inclination value around the wafer loading hole is large, even if the wafer is thinly polished to the thickness of the carrier, and even if the thickness of the wafer after polishing varies with respect to the thickness of the carrier, Edge roll-off cannot be eliminated.
  • the wafer double-side polishing method holds the wafer W set in the wafer loading hole 10a of the carrier 10 between the upper surface plate 2 and the lower surface plate 3 together with the carrier 10,
  • the upper surface plate 2 and the lower surface plate 3 are rotated while the slurry is supplied to the wafer W to polish both surfaces of the wafer W
  • an inclination value within a certain range from the inner peripheral edge of the wafer loading hole 10a of the carrier 10 is obtained. Since only 0.25 ⁇ 10 ⁇ 3 or less is used, the roll-off shape of the wafer outer peripheral portion can be suppressed, and the variation in flatness of the wafer outer peripheral portion can be reduced.
  • the carrier 10 includes the metal carrier body 11 and the resin inserter 12
  • the resin inserter 12 is made of the entire carrier and the resin inserter 12 is made of the resin body 11 and the resin.
  • the inserter 12 may be integrated.
  • the entire carrier 10 can be made of metal.
  • one carrier 10 has one wafer loading hole 10a and holds one wafer W, but one carrier 10 may have a plurality of wafer loading holes 10a.
  • the inclination value of the main surface in the vicinity of each edge of the plurality of wafer loading holes 10a needs to be 0.25 ⁇ 10 ⁇ 3 or less, and the thickness variation between the plurality of carriers is ⁇ 4 ⁇ m or less. Preferably there is.
  • the configuration of the double-side polishing apparatus 1 according to the present embodiment is merely an example, and various types can be adopted.
  • the wafer to be polished is not limited to a silicon wafer, and various wafers can be targeted.
  • the flatness of the edge of the silicon wafer after the double-side polishing of a silicon wafer having a diameter of 300 mm was evaluated using samples of a large number of carriers with different carrier inclination values.
  • 150 carriers were first prepared, these line scan measurements were performed using a laser displacement meter, and the inclination value of the main surface in the vicinity of the edge of the wafer loading hole of each carrier was calculated.
  • FIG. 6A and 6B are diagrams for explaining a method for measuring a carrier inclination value, wherein FIG. 6A is a plan view for explaining a line scan measurement location of the carrier, and FIG. 6B is an image of the carrier to be measured. It is side surface sectional drawing for demonstrating an inclination calculation location.
  • the number of line scan measurement locations was 8 around the wafer loading hole, the slope value was calculated at each measurement location, and the average value was taken as the carrier slope value.
  • the measurement length x used for calculation of the slope value at each measurement location of the carrier was 2 mm, which is the width in the region where the resin inserter exists.
  • the slope a correlation coefficient ⁇ the regression line (the standard deviation of the standard deviation / x of y), x, respectively the average values of y m x, When m y, expressed as follows.
  • double-side polishing of the silicon wafer was performed using these carriers. Since the double-side polishing apparatus used for the evaluation test can set five carriers at a time shown in FIG. 2, the polishing process was performed with five carriers as one set.
  • polishing conditions a foamed urethane pad having a thickness of 1.0 mm and an alkaline slurry containing colloidal silica as abrasive grains were used, the platen rotation speed was set to 20 to 30 rpm, and the processing surface pressure was set to 300 g / cm 2 . .
  • the thickness of the silicon wafer before polishing was 790 ⁇ m
  • the thickness of the carrier was 778 ⁇ m
  • the target thickness of the silicon wafer after polishing was 778 to 782 ⁇ m.
  • a laser displacement meter was used to measure the thickness of the silicon wafer.
  • ESFQD Edge Site flatness Front reference least sQuare Deviation
  • ESFQR Edge Site flatness Front reference least sQuare Range
  • the flatness of the edge of the wafer is a unit area (site) obtained by further dividing the ring-shaped outer peripheral area set in the range of, for example, 2 to 32 mm (sector length 30 mm) from the outermost periphery of the wafer in the circumferential direction. Every one is required.
  • a flatness measuring device Karlin WaferSight2
  • the measurement range was 296 mm (excluding the outermost circumference of 2 mm)
  • the number of sectors (number of sites) was 72, and the sector length was 30 mm.
  • FIG. 7 is a scatter diagram showing the relationship between the carrier slope value and ESFQDmean
  • FIG. 8 is a scatter diagram showing the relationship between the carrier slope value and ESFQRmax.
  • ESFQDmean is the average value of ESFQD of all sites, and ESFQD is the maximum displacement ( ⁇ ) or minimum displacement ( ⁇ ) from the reference plane (site best fit plane) obtained from the thickness distribution in the site by the least square method.
  • ESFQD is an index having positive and negative values. The larger ESFQD is on the negative side, the larger the edge roll-off of the wafer.
  • ESFQRmax is the maximum value of ESFQR of all sites, and ESFQR is the difference between the maximum displacement ( ⁇ ) and the minimum displacement ( ⁇ ) from the best-fit surface in the site ( ⁇ -(- ⁇ )). .
  • the larger the ESFQR the larger the edge roll-off of the wafer. Conversely, the closer to 0, the better the outer peripheral flatness.
  • ESFQDmean increases toward the minus side as the carrier slope value increases.
  • the slope value exceeds 0.25 ⁇ 10 ⁇ 3
  • the dispersion of ESFQDmean distribution increases and ESFQRmax decreases. I found that it varied greatly.
  • ESFQDmean was changed from the minus side to the plus side when the carrier inclination value was reduced, and the edge roll-off of the wafer was reduced and ESFQRmax was improved. From this, it was found that the slope value is preferably 0.25 ⁇ 10 ⁇ 3 or less in order to improve the ESFQR and stably produce it.
  • ESFQRmax is targeted at 25 nm or less, it is clear from the graph of FIG. 8 that even better peripheral flatness can be maintained by using a carrier having an inclination value of 0.2 ⁇ 10 ⁇ 3 or less.
  • Gap is the difference between the average value (average thickness) of the calculated thickness (average thickness) in the vicinity of the edge of the carrier loading hole of the carrier (around Carrier) Hole) and the wafer thickness after polishing (wafer thickness after polishing ⁇ carrier thickness). Then, we evaluated the influence of Gap and carrier slope on wafer flatness.
  • FIG. 9 is a table showing the relationship between the gap and ESFQDmean and ESFQRmax of the polished wafer for each inclination value near the edge (carrier hole portion) of the wafer loading hole of the carrier.
  • Gap was confirmed in the evaluation test range of 0 ⁇ m to +4 ⁇ m, but in the evaluation test range, by setting the carrier slope value to 0.25 ⁇ 10 ⁇ 3 or less.
  • the ESFQRmax of any wafer could be 25 ⁇ m or less.
  • the thickness of the region where there is generally no resin inserter the majority of the carrier
  • the flatness will be achieved. The effect of was not confirmed.
  • the thickness profile near the edge of the wafer loading hole which is the location where the slope value is calculated, determines the shape of the edge roll-off of the wafer, and shape management near the edge of the wafer loading hole is important. It was confirmed that.
  • FIG. 10 is a scatter diagram showing the relationship between the carrier slope value when the carrier life is 0 min (before use) and the carrier slope value when the carrier life is 40,000 min (after use).
  • the slope value of the carrier after use compared to before use was 0% with a small change and about 30% smaller at the maximum. This is because the slope value is reduced by reducing the thickness of the entire carrier as the carrier life progresses. From this, it was confirmed that it was possible to continue processing a highly flat wafer by limiting the tilt value at the initial loading.

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Abstract

両面研磨においてウェーハ外周部のロールオフを抑制して平坦度のばらつきを低減する。キャリアのウェーハ装填孔内にセットされたウェーハを上定盤と下定盤とでキャリアごと挟圧保持し、ウェーハにスラリーを供給しながら上定盤と下定盤とを回転させてウェーハを両面研磨する方法であって、複数のキャリアのウェーハ装填孔のエッジ近傍における主面の傾き値を予め測定する工程（Ｓ１）と、傾き値の測定結果に基づいて、複数のキャリアの中から傾き値が閾値以下のものを選別する工程（Ｓ２Ｙ，Ｓ３）と、選別されたキャリアを用いてウェーハを両面研磨する工程（Ｓ４）とを備える。

Description

ウェーハの両面研磨方法
　本発明は、ウェーハの両面研磨方法に関し、特に、特定の形状の両面研磨用キャリアを用いたウェーハの両面研磨方法に関する。
　半導体デバイスの基板材料となるシリコンウェーハは、チョクラルスキー法により育成されたシリコン単結晶インゴットに外周研削、スライス、ラッピング、エッチング、両面研磨、片面研磨、洗浄等の工程を順次行うことにより製造される。このうち、両面研磨工程は、ウェーハを所定の厚みに加工するとともにウェーハの平坦度を高めるために必要な工程であり、ウェーハの両面を同時に研磨する両面研磨装置を用いて行われる。
　両面研磨に関する技術として、例えば特許文献１には、外周ダレ（エッジロールオフ）のような研磨後のウェーハの平坦度の悪化を抑制するため、ウェーハを保持するキャリアの樹脂インサータの内周面の平面度を１００μｍ以下かつ内周面の垂直度を５°以下に維持しながらウェーハの両面を研磨することが記載されている。また特許文献２には、両面研磨後のウェーハの外周ダレを低減して平坦度を高めるため、両面研磨装置用キャリアとしてチタン製のものを用いると共にその表面粗さＲａを０．１４μｍ以上とすることが記載されている。
　また特許文献３には、両面研磨装置のキャリアプレートの開口にウェーハ（被加工物）よりも厚い枠体を収め、その枠体内にウェーハを収納して研磨する両面研磨方法が記載されている。すなわち、一体で回転駆動される上定盤と下定盤とに研磨布を介して挟持されるキャリアプレートの開口に納められたウェーハの両面研磨を行う際に、ウェーハをそれよりも厚い枠体内に収め、ウェーハを枠体ごとキャリアプレートの開口に装着することが記載されている。
特開２０１４－５０９１３号公報 特開２００８－２３６１７号公報 特開２００３－１９６６０号公報
　両面研磨装置では、複数のキャリアの各々に対し１枚もしくは複数枚のウェーハを装填して両面研磨を実施するが、キャリアの厚みプロファイルの影響を受けてウェーハの外周形状が大きく変化するという問題がある。そのため従来は各キャリアの厚みを計測し、厚みごとにキャリアのソーティングを行い、両面研磨装置に一度に装填する１セットのキャリア間の厚みばらつきを極力小さくした状態で両面研磨加工を実施して、研磨後のウェーハのばらつきを抑制してきた。
　しかしながら、キャリアの厚みでソーティングを行って厚みばらつきを抑制した１セットのキャリアを用いて両面研磨を行ったとしても、研磨後のウェーハの外周形状は様々であり、平坦度が劣位なウェーハが存在してしまうことに変わりはなく、改善が望まれている。
　したがって、本発明の目的は、ウェーハのエッジロールオフを抑制して平坦度のばらつきを低減することが可能なウェーハの両面研磨方法を提供することにある。
　上記課題を解決するため、本発明によるウェーハの両面研磨方法は、キャリアのウェーハ装填孔内にセットされたウェーハを上定盤と下定盤とで前記キャリアごと挟圧保持し、前記ウェーハにスラリーを供給しながら前記上定盤と前記下定盤とを回転させて前記ウェーハを両面研磨する方法であって、複数のキャリアのウェーハ装填孔のエッジ近傍における主面の傾き値を予め測定する工程と、前記傾き値の測定結果に基づいて、前記複数のキャリアの中から前記傾き値が閾値以下のものを選別する工程と、選別されたキャリアを用いて前記ウェーハを両面研磨する工程とを備えることを特徴とする。
　本発明によれば、ウェーハ装填孔の内周エッジから外側に向かう一定範囲内の傾き値を算出し、実際に両面研磨工程に使用するキャリアの傾き値を閾値以下に制限することで、研磨後のウェーハのエッジロールオフを抑制することができ、ウェーハの外周形状分布を良好にすることができる。
　本発明において、前記閾値は０．２５×１０－３であることが好ましく、０．２×１０－３であることがさらに好ましい。前記ウェーハ装填孔の内周エッジから一定範囲内の傾き値が０．２５×１０－３以下であれば、ウェーハのエッジロールオフを確実に抑制することができる。また傾き値が０．２×１０－３以下のキャリアを使用することにより、ESFQRmaxが２５ｎｍ以下となる外周平坦度がさらに良好なウェーハを製造することができる。
　本発明において、前記傾き値の測定範囲は、前記キャリアの内周エッジから内側に２ｍｍまでの範囲内であることが好ましい。キャリアの内周エッジから内側に２ｍｍまでの範囲内の主面の傾き形状は、ウェーハの外周形状に大きな影響を与えることから、この範囲内のキャリアの傾き形状を管理することにより、ウェーハの外周部の平坦度を十分に高めることが可能となる。
　本発明において、前記キャリアのウェーハ装填孔のエッジ近傍における主面の傾き値は、前記ウェーハ装填孔の内周エッジの一箇所の傾き値又は複数箇所の傾き値の平均値であることが好ましく、前記ウェーハ装填孔の内周エッジに沿って等間隔に設定した複数箇所の傾きの平均値であることが特に好ましい。このように複数個所の傾き値を測定することにより、傾き値の信頼性を高めることができる。
　本発明において、前記キャリアのウェーハ装填孔のエッジ近傍における主面の傾き値は、前記内周エッジから一定範囲内の前記キャリアの厚み分布の回帰直線の傾きであることが好ましい。キャリアのウェーハ装填孔のエッジロールオフは当該キャリアの上下両方の主面にそれぞれ形成されるため、キャリアの傾き値をキャリアのエッジ近傍の厚みの変化率として求めることにより、キャリアの表裏両面の傾き値を考慮することができ、またキャリアの傾き値を容易に求めることができる。そしてこのようなキャリアの傾き値を閾値以下に制限することで、研磨後のウェーハのエッジロールオフを抑制することができ、ウェーハの外周形状分布を良好にすることができる。
　本発明において、前記キャリアの主材料はステンレスその他の金属又はガラスエポキシ樹脂その他の樹脂からなることが好ましい。また、前記キャリアは、円形の開口を有する金属製のキャリア本体と、前記キャリア本体の前記開口の内周に沿って設けられたリング状の樹脂インサータとの組み合わせからなり、前記樹脂インサータの幅は２ｍｍ以上であることが好ましい。
　本発明によるウェーハの両面研磨方法は、複数のキャリアを用いて複数のウェーハを同時に両面研磨する方法において、前記複数のキャリアの各々のウェーハ装填孔のエッジ近傍における主面の傾き値がいずれも閾値以下であり、且つ、前記複数のキャリア間の厚みばらつきが±４μｍ以内であることが好ましい。このように一回のバッチ工程で使用する複数のキャリアのすべてが本条件を満たすことにより、個々のウェーハの外周部の平坦度を十分に高めることが可能となる。
　また、本発明によるウェーハの両面研磨方法は、キャリアのウェーハ装填孔内にセットされたウェーハを上定盤と下定盤とで前記キャリアごと挟圧保持し、前記ウェーハにスラリーを供給しながら前記上定盤と前記下定盤とを回転させて前記ウェーハを研磨する両面研磨方法であって、前記キャリアとして前記ウェーハ装填孔の内周エッジから一定範囲内の傾き値が０．２５×１０－３以下のもののみを使用することを特徴とする。
　本発明によれば、ウェーハ装填孔の内周エッジから外側に向かう一定範囲内の傾き値を算出し、実際に両面研磨工程に使用するキャリアの傾き値を０．２５×１０－３以下に制限することで、研磨後のウェーハのエッジロールオフを抑制することができ、ウェーハの外周形状分布を良好にすることができる。
　本発明によれば、ウェーハのエッジロールオフを抑制して平坦度のばらつきを低減することが可能なウェーハの両面研磨方法を提供することができる。
図１は、本発明の実施の形態による両面研磨装置の構成を示す略側面断面図である。 図２は、図１に示す両面研磨装置の平面図である。 図３は、キャリアの構成を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面断面図、（ｃ）はキャリアのウェーハ装填孔の内周エッジ近傍（樹脂インサータ）の部分拡大図である。 図４は、キャリアの選別工程を含めたウェーハの両面研磨方法を説明するフローチャートである。 図５は、キャリア１０のウェーハ装填孔１０ａのエッジ近傍における主面の傾き形状と研磨後のウェーハのエッジ形状との関係を説明するための模式図であり、特に（ａ）は従来の傾き形状、（ｂ）は本発明の傾き形状をそれぞれ示している。 図６は、キャリアの傾き値の測定方法を説明するための図であって、（ａ）はキャリアのラインスキャン測定箇所を説明するための平面図であり、（ｂ）は測定するキャリアのイメージ及び傾き算出箇所を説明するための側面断面図である。 図７は、キャリアの傾き値とESFQDmeanとの関係を示す散布図である。 図８は、キャリアの傾き値とESFQRmaxとの関係を示す散布図である。 図９は、Gapと研磨後のウェーハのESFQDmean及びESFQRmaxとの関係をキャリアのウェーハ装填孔のエッジ近傍（キャリアホール部）の傾き値ごとに示す表である。 図１０は、キャリアライフが0min（使用前）のキャリアの傾き値とキャリアライフが40,000min（使用後）のキャリアの傾き値との関係を示す散布図である。
　以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。
　図１は、本発明の実施の形態による両面研磨装置の構成を示す略側面断面図である。また、図２は、図１に示す両面研磨装置の平面図であり、前記図１は図２のＲ－Ｒ'線に沿った断面図である。
　図１及び図２に示すように、両面研磨装置１は、上下方向に対向して設けられた上定盤２と下定盤３とを備えており、上定盤２の下面及び下定盤３の上面には研磨布４、５がそれぞれ貼り付けられている。上定盤２と下定盤３との間の中心部にはサンギヤ６が設けられるとともに、周縁部にはインターナルギヤ７が設けられている。ウェーハＷは例えばシリコンウェーハであり、キャリア１０のウェーハ装填孔１０ａ内にセットされた状態で上定盤２と下定盤３との間に挟み込まれている。
　図２に示すように、サンギヤ６の周りには５つのキャリア１０が設けられており、各キャリア１０の外周歯１０ｂはサンギヤ６及びインターナルギヤ７の各歯部に噛合しており、上定盤２及び下定盤３が不図示の駆動源によって回転駆動されることにより、各キャリア１０は自転しつつサンギヤ６の周りを公転する。このときキャリア１０のウェーハ装填孔１０ａ内にセットされたウェーハＷはキャリア１０に保持されており、上下の研磨布４、５との接触によりその両面が同時に研磨される。研磨時には不図示のノズルから研磨液が供給される。研磨液としては例えばコロイダルシリカを分散させたアルカリ溶液を用いることができる。
　図３は、キャリア１０の構成を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面断面図、（ｃ）はキャリア１０のウェーハ装填孔１０ａの内周エッジ近傍（樹脂インサータ１２）の部分拡大図である。
　図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、キャリア１０は、ウェーハＷよりも大きな円形の開口１１ａを有する金属製のキャリア本体１１と、キャリア本体１１の開口１１ａの内周エッジに沿って配置されたリング状の樹脂インサータ１２とを備えている。
　キャリア本体１１は円盤状の部材であり、外周部には外周歯１１ｂが設けられている。キャリア本体１１の代表的な材料はＳＵＳであるが、チタン等の他の金属材料を用いてもよい。キャリア本体１１の厚みＤは両面研磨後のウェーハＷの狙い厚みに基づいて設定され、例えば直径３００ｍｍウェーハ用のキャリア１０の厚みは約０．８ｍｍに設定され、加工前の厚みが１ｍｍ程度のウェーハＷをキャリア１０と同程度の厚みになるまで薄くする定寸研磨が行われる。開口１１ａの中心位置はキャリア本体１１の中心位置からオフセットされているので、開口１１ａ内にセットされたウェーハＷはキャリア本体１１の中心を回転軸にして偏心運動し、これにより研磨効率及び研磨の均一性が高められる。
　樹脂インサータ１２は、ウェーハＷの外周面とキャリア本体１１の開口１１ａの内周面との間に介在して両者の接触を阻止する役割を果たす。樹脂インサータ１２の内側開口１２ａがキャリア１０のウェーハ装填孔１０ａ（図２参照）を構成しており、ウェーハＷの外周面は樹脂インサータ１２の内周面に接触する。樹脂インサータ１２の横幅（リング幅）は例えば２ｍｍ以上であり、キャリア本体１１の開口１１ａのサイズ及びウェーハＷのサイズを考慮して決定される。樹脂インサータ１２の厚みはキャリア本体１１の厚みＤと同一であることが好ましい。
　図３（ｃ）に示すように、樹脂インサータ１２の内側開口１２ａの内周部の上下のコーナー部は直角ではなく、ロールオフ形状を有している。上記のように、加工前の厚みが１ｍｍ程度のウェーハＷをキャリア１０と同程度の厚みになるまで薄く研磨すると、ウェーハＷと共にキャリア１０も研磨されるので、材質的に柔らかい樹脂インサータ１２の内周エッジには必ずロールオフが発生する。
　本実施形態において、キャリア１０のウェーハ装填孔１０ａのエッジ近傍における主面の傾き値（以下、単に「キャリアの傾き値」という）は、樹脂インサータ１２の内周エッジから外周に向う上りの傾斜面の傾き値であるが、エッジロールオフは樹脂インサータ１２の上下両方の主面にそれぞれ形成されるため、キャリアの傾き値は、内周エッジから外周に向かう樹脂インサータ１２の厚み分布を求め、内周エッジから一定範囲内の厚み分布の回帰直線の傾きから求められる。すなわち、キャリアの傾き値は、キャリアのエッジ近傍の厚みの変化率として求めることができる。
　樹脂インサータ１２の厚み分布の回帰直線から求めた樹脂インサータ１２の内周エッジの厚みをｙ１とし、内周エッジから距離ｘだけ離れた位置における樹脂インサータ１２の外周側の厚みをｙ２とするとき、キャリアの傾き値ｔａｎθ＝（ｙ２－ｙ１）／ｘとなる。すなわち、キャリアの傾き値ｔａｎθは、表面側の傾き値ｔａｎθ１＝ｈ１／Ｌと裏面側の傾き値ｔａｎθ２＝ｈ２／ｘとの合計値として求められる。なお、角度θ＝θ１＋θ２であり、通常はθ１≒θ２である。
　両面研磨加工後のウェーハＷの外周形状を良好にするためには、このキャリア１０の傾き値ｔａｎθ＝０．２５×１０－３以下であることが必要である。すなわち、本実施形態によるウェーハの両面研磨工程において、傾き値が０．２５×１０－３を超えるキャリアは使用されない。キャリア１０の傾き値の信頼性を高めるため、ウェーハ装填孔の周りの複数箇所の傾き値の平均値を用いることが好ましい。
　図４は、キャリアの選別工程を含めたウェーハの両面研磨方法を説明するフローチャートである。
　図４に示すように、本実施形態によるウェーハの両面研磨方法は、両面研磨装置で使用するキャリア１０の傾き値を予め測定する工程（Ｓ１）と、傾き値が閾値（０．２５×１０－３）以下である場合に、両面研磨工程で使用可能なキャリアとして選別する工程（Ｓ２Ｙ，Ｓ３）と、選別されたキャリアを用いてウェーハを両面研磨する工程（Ｓ４）とを有している。なお傾き値が閾値を超えるキャリアは使用対象から除外される（Ｓ２Ｎ，Ｓ５）。
　このように、ウェーハの両面研磨に使用するキャリア１０の傾き値を０．２５×１０－３以下に限定することで、研磨後のウェーハの外周形状分布を良好にすることができる。
　図５は、キャリア１０のウェーハ装填孔１０ａのエッジ近傍における主面の傾き形状と研磨後のウェーハのエッジ形状との関係を説明するための模式図であり、特に（ａ）は従来の傾き形状、（ｂ）は本発明の傾き形状をそれぞれ示している。
　図５（ａ）に示すように、両面研磨では上定盤２と下定盤３の間にウェーハＷを挟み込んで圧力をかけながら研磨するが、上定盤２及び下定盤３の各々とウェーハＷとの間に厚さ１ｍｍ程度の研磨布４，５がそれぞれ介在しているため、キャリア１０の傾き値が大きい場合には、キャリア１０とウェーハＷとの間に大きな窪みが形成され、この窪みに研磨布４，５が沈み込むことでウェーハＷのエッジの研磨量が多くなる。すなわち、ウェーハＷのエッジにかかる応力（研磨圧力）が大きくなるため、研磨後のウェーハＷのエッジロールオフは大きくなる。
　しかし図５（ｂ）に示すように、キャリア１０の傾き値が小さい場合には、キャリア１０とウェーハＷとの間に形成される窪みも小さくなり、ウェーハＷのエッジの研磨量も少なくなる。すなわち、ウェーハＷのエッジにかかる応力（研磨圧力）が小さくなるため、研磨後のウェーハＷのエッジロールオフは小さくなる。
　研磨工程が進んでウェーハＷが薄くなるとキャリア１０の厚みとの差（ギャップ）が小さくなるが、ウェーハ装填孔周辺の厚みが薄くなっている場合には、たとえ研磨を進めても、ウェーハＷの外周形状はロールオフしてしまう。しかし、本実施形態においては、キャリア１０のウェーハ装填孔周辺の厚みを計測し、その計測結果からキャリア１０のウェーハ装填孔周辺の傾き値を算出し、使用するキャリア１０の傾き値が閾値以下となるように管理するので、研磨後のウェーハＷの外周形状を良化させることができる。
　ウェーハＷのエッジロールオフの支配的要因はウェーハ装填孔周辺の厚みプロファイルであり、仮にキャリアの厚みが変動しても、ウェーハ装填孔周辺の傾き値が小さければ良い結果が得られる。逆に、ウェーハ装填孔周辺の傾き値の影響が大きいため、仮にキャリアの厚みまでウェーハを薄く研磨して、これによりキャリアに厚みに対して研磨後のウェーハの厚みが変動したとしても、ウェーハのエッジロールオフを解消することはできない。
　以上説明したように、本実施形態によるウェーハの両面研磨方法は、キャリア１０のウェーハ装填孔１０ａ内にセットされたウェーハＷを上定盤２と下定盤３とでキャリア１０ごと挟圧保持し、ウェーハＷにスラリーを供給しながら上定盤２と下定盤３とを回転させて前記ウェーハＷを両面研磨する方法において、キャリア１０のウェーハ装填孔１０ａの内周エッジから一定範囲内の傾き値が０．２５×１０－３以下のものだけを使用するので、ウェーハ外周部のロールオフ形状を抑制することができ、ウェーハ外周部の平坦度のばらつきを低減することができる。
　以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
　例えば、上記実施形態においては、キャリア１０が金属製のキャリア本体１１と樹脂インサータ１２とで構成される場合を例に挙げたが、キャリア全体を樹脂製にして樹脂インサータ１２をキャリア本体１１と樹脂インサータ１２とを一体化してもよい。あるいは、キャリア１０の全体を金属製とすることも可能である。
　また上記実施形態においては、１つのキャリア１０が１つのウェーハ装填孔１０ａを有し、１枚のウェーハＷを保持するが、１つのキャリア１０が複数のウェーハ装填孔１０ａを有していてもよい。この場合、複数のウェーハ装填孔１０ａの各々のエッジ近傍における主面の傾き値が０．２５×１０－３以下であることが必要であり、さらに複数のキャリア間の厚みばらつきが±４μｍ以下であることが好ましい。
　また、本実施形態による両面研磨装置１の構成は一例であって、種々のタイプのものを採用することができる。さらに研磨加工対象のウェーハはシリコンウェーハに限定されず、種々のウェーハを対象とすることができる。
　キャリアの傾き値にばらつきがある多数のキャリアのサンプルを使用して直径３００ｍｍのシリコンウェーハを両面研磨した後の当該シリコンウェーハのエッジの平坦度を評価した。評価試験ではまず１５０枚のキャリアを用意し、レーザー変位計を用いてこれらのラインスキャン測定を行い、各キャリアのウェーハ装填孔のエッジ近傍における主面の傾き値を算出した。
　図６は、キャリアの傾き値の測定方法を説明するための図であって、（ａ）はキャリアのラインスキャン測定箇所を説明するための平面図であり、（ｂ）は測定するキャリアのイメージ及び傾き算出箇所を説明するための側面断面図である。
　図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、ラインスキャン測定箇所はウェーハ装填孔の回り８箇所とし、各測定箇所において傾き値を算出し、その平均値をキャリアの傾き値とした。キャリアの各測定箇所における傾き値の算出に用いる測定長さｘは、樹脂インサータが存在する領域内の幅である２ｍｍとした。
　ウェーハ装填孔の内側からキャリアの外側に向けて図示のようにラインスキャン測定を実施し、測定長さをｘ、キャリア厚みをｙとした時の回帰直線の傾き（回帰係数）を算出した。
　回帰直線の傾きａ＝相関係数×（ｙの標準偏差／ｘの標準偏差）であり、ｘ，ｙの平均値をそれぞれｍｘ，ｍｙとすると、次式のようになる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　こうして各キャリアの傾き値の測定を行った後、これらのキャリアを用いてシリコンウェーハの両面研磨を行った。評価試験に用いた両面研磨装置は図２に示した一度に５枚のキャリアをセットできるものであるため、５枚のキャリアを１セットとして研磨工程を実施した。研磨条件としては、厚みが１．０ｍｍの発砲ウレタンパッドと研磨砥粒としてコロイダルシリカを含むアルカリ性のスラリーを使用し、定盤回転数を２０～３０ｒｐｍとし、加工面圧を３００ｇ／ｃｍ２とした。研磨加工前のシリコンウェーハの厚みは７９０μｍであり、キャリアの厚みを７７８μｍとし、研磨後のシリコンウェーハの狙い厚みを７７８～７８２μｍとした。シリコンウェーハの厚み測定にはレーザー変位計を用いた。
　次に、両面研磨後のウェーハのESFQD及びESFQRを測定し、キャリアの傾き値がウェーハの外周形状に与える影響を確認した。ESFQD（Edge Site flatness Front reference least sQuare Deviation）及びESFQR（Edge Site flatness Front reference least sQuare Range）は、平坦度が悪化しやすいウェーハのエッジに注目した平坦度の評価指標（サイトフラットネス）であり、エッジロールオフの大きさを示すものである。ウェーハのエッジの平坦度は、ウェーハの最外周から例えば２～３２ｍｍの範囲（セクタ長３０ｍｍ）に設定されたリング状の外周領域を周方向にさらに均等に分割して得られる単位領域（サイト）ごとに求められる。ウェーハの平坦度測定には平坦度測定装置（KLA Tencor社製WaferSight2）を用いた。測定条件としては、測定範囲を２９６ｍｍ（最外周２ｍｍ除外）とし、エッジサイト測定ではセクタ数（サイト数）を７２とし、セクタ長を３０ｍｍとした。
　図７は、キャリアの傾き値とESFQDmeanとの関係を示す散布図であり、また図８は、キャリアの傾き値とESFQRmaxとの関係を示す散布図である。
　ESFQDmeanは全サイトのESFQDの平均値であり、ESFQDはサイト内の厚さ分布から最小二乗法により求められた基準面（サイトベストフィット面）からの最大変位（α）又は最小変位（－β）のうち絶対値が大きいほうの変位のことを言う。例えばα＞βであればESFQD＝αとなり、α＜βであればESFQD＝―βとなる。ESFQDは正負の値を持つ指標であり、ESFQDがマイナス側に大きいほどウェーハのエッジロールオフが大きいことを意味している。
　またESFQRmaxは全サイトのESFQRの最大値であり、ESFQRは、サイト内のベストフィット面からの最大変位（α）と最小変位（β）との差（α－（－β））のことを言う。ESFQRが大きくなるほどウェーハのエッジロールオフが大きくなり、逆に０に近づくほど外周平坦度が良好であることを意味している。
　図７及び図８に示すように、キャリアの傾き値が大きくなるほどESFQDmeanがマイナス側に大きくなり、特に傾き値が０．２５×１０－３以上になるとESFQDmeanの分布のばらつきが大きくなると共にESFQRmaxが大きくばらつくことが分かった。さらにキャリアの傾き値が小さくなるとESFQDmeanがマイナス側からプラス側になり、ウェーハのエッジロールオフが小さくなると共にESFQRmaxは良化していることが確認できた。このことから、ESFQRを良化させ、且つ安定的に生産するためには、傾き値が０．２５×１０－３以下であることが望ましいことが分かった。また、ESFQRmaxが２５ｎｍ以下を目標としたときには、傾き値が０．２×１０－３以下のキャリアを使用することによりさらに良好な外周平坦度を維持できることが図８のグラフから明らかとなった。
　次に、キャリアのウェーハ装填孔のエッジ近傍（Carrier Hole周辺）の厚みの算出箇所の平均値（平均厚み）と研磨後のウェーハ厚みとの差分（研磨後ウェーハ厚み－キャリア厚み）を「Gap」としたときに、Gapとキャリアの傾き値がウェーハの平坦度に与える影響について評価した。
　図９は、Gapと研磨後のウェーハのESFQDmean及びESFQRmaxとの関係をキャリアのウェーハ装填孔のエッジ近傍（キャリアホール部）の傾き値ごとに示す表である。
　図９に示すように、Gapに関しては今回の評価試験の範囲である０μｍ～＋４μｍで確認したが、評価試験の範囲においては、キャリアの傾き値を０．２５×１０－３以下にすることで何れのウェーハのESFQRmaxも２５μｍ以下とすることができた。逆に、傾き値が０．３×１０－３以上の場合には２５μｍ以下のESFQRmaxを達成できないことも確認できた。このとき、一般的に樹脂インサータが存在しない領域（キャリアの大部分）の厚みが、傾き値の算出箇所（エッジ近傍）の厚み±４μｍの範囲内で管理・使用されていれば、平坦度への影響は確認されなかった。このことからも、今回の傾き値の算出箇所である、ウェーハ装填孔のエッジ近傍の厚みプロファイルがウェーハのエッジロールオフの形状を決定づけるものと考えられ、ウェーハ装填孔のエッジ近傍の形状管理が重要であることが確認された。
　図１０は、キャリアライフが0min（使用前）のキャリアの傾き値とキャリアライフが40,000min（使用後）のキャリアの傾き値との関係を示す散布図である。
　図１０に示すように、使用前と比べた使用後のキャリアの傾き値は、変化が少ないもので０％、最大で３０％程度小さくなっていることが確認できた。これはキャリア全体の厚みがキャリアライフの進行により薄くなったことで傾き値が小さくなったためである。このことから、初期投入時に傾き値を制限することで高平坦なウェーハを加工し続けることが可能なことが確認された。
１　　両面研磨装置
２　　上定盤
３　　下定盤
４，５　　研磨布
６　　サンギヤ
７　　インターナルギヤ
１０　　キャリア
１０ａ　　ウェーハ装填孔
１０ｂ　　外周歯
１１　　キャリア本体
１１ａ　　キャリア本体の開口
１１ｂ　　キャリア本体の外周歯
１２　　樹脂インサータ
１２ａ　　樹脂インサータの内側開口
Ｗ　　ウェーハ

Claims (7)

  1. 　キャリアのウェーハ装填孔内にセットされたウェーハを上定盤と下定盤とで前記キャリアごと挟圧保持し、前記ウェーハにスラリーを供給しながら前記上定盤と前記下定盤とを回転させて前記ウェーハを両面研磨する方法であって、
    　複数のキャリアのウェーハ装填孔のエッジ近傍における主面の傾き値を予め測定する工程と、
    　前記傾き値の測定結果に基づいて、前記複数のキャリアの中から前記傾き値が閾値以下のものを選別する工程と、
    　選別されたキャリアを用いて前記ウェーハを両面研磨する工程とを備えることを特徴とするウェーハの両面研磨方法。
  2. 　前記閾値が０．２５×１０－３である、請求項１に記載のウェーハの両面研磨方法。
  3. 　前記傾き値の測定範囲は、前記キャリアのウェーハ装填孔の内周エッジから内側に２ｍｍまでの範囲内である、請求項１又は２に記載のウェーハの両面研磨方法。
  4. 　前記キャリアのウェーハ装填孔のエッジ近傍における主面の傾き値は、前記ウェーハ装填孔の内周エッジの一箇所の傾き値又は複数箇所の傾き値の平均値である、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のウェーハの両面研磨方法。
  5. 　前記キャリアのウェーハ装填孔のエッジ近傍における主面の傾き値は、前記内周エッジから一定範囲内の前記キャリアの厚み分布の回帰直線の傾きである、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のウェーハの両面研磨方法。
  6. 　前記キャリアは、円形の開口を有する金属製のキャリア本体と、前記キャリア本体の前記開口の内周に沿って設けられたリング状の樹脂インサータとの組み合わせからなり、
    　前記樹脂インサータの幅が２ｍｍ以上である、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のウェーハの両面研磨方法。
  7. 　複数のキャリアを用いて複数のウェーハを同時に両面研磨する方法において、前記複数のキャリアの各々のウェーハ装填孔のエッジ近傍における主面の傾き値がいずれも閾値以下であり、且つ、前記複数のキャリア間の厚みばらつきが±４μｍ以内である、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のウェーハの両面研磨方法。
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