WO2019130764A1 - ウェーハの両面研磨方法 - Google Patents

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WO2019130764A1
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polishing
wafer
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polishing time
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裕司 宮崎
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株式会社Sumco
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    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting

Definitions

  • the present invention relates to a method for polishing wafers on both sides.
  • double-side polishing is performed in which the wafer is sandwiched between upper and lower platens having a polishing pad and the front and back surfaces are simultaneously polished in order to obtain a wafer having high flatness.
  • the shape required for the wafer varies depending on the application, and it is necessary to set the target value of the polishing amount of the wafer according to each application and to control the polishing amount accurately.
  • the flatness of the wafer is one of the important factors, it is required to properly control the shape of the wafer.
  • Patent Document 1 describes a technique for controlling the polishing amount of a wafer by the following method. That is, when double-sided polishing starts, the distance between the centers of the upper and lower plates and the center of the wafer periodically changes with each rotation of the carrier plate. In the torque of the carrier plate drive mechanism, upper surface plate, or lower surface plate, there is a torque component that changes in synchronization with the periodic change of this distance, and the amplitude of this torque component proceeds with polishing Decreases as Therefore, the torque of at least one of the drive mechanism of the carrier plate, the upper surface plate and the lower surface plate is measured, and the wafer is polished based on the change of the amplitude of the torque component due to the periodic change of the distance described above. Control the quantity.
  • Patent Document 1 the polishing amount of a wafer in a specific batch is controlled based on a change in the amplitude of a torque component such as a drive mechanism.
  • a torque component such as a drive mechanism.
  • the carrier plate and the polishing pad are worn with the increase of the number of times of batch processing, or the concentration change of the polishing slurry due to the mixing of rinse water etc. Then, it was found that the GBIR value of the wafer after polishing may vary from batch to batch and be out of the range of wafer specifications.
  • an object of this invention is to provide the double-sided polishing method of the wafer which can suppress the dispersion
  • the inventors of the present invention have intensively studied to solve the above problems, but if the polishing time is controlled based on the equation (1) defined below, not the polishing amount, the batch of GBIR values of wafers after polishing Having found that it is possible to suppress the variation among them, the present invention has been completed.
  • Current batch polishing time previous batch polishing time + A 1 ⁇ (center thickness of wafer before polishing of previous batch-center thickness of wafer before current batch polishing) + A 2 ⁇ (GBIR of wafer after previous batch polishing) Value-Target GBIR value) + A 3 ... (1)
  • a 1 , A 2 and A 3 are predetermined coefficients.
  • a rotary surface plate having an upper surface plate and a lower surface plate, a sun gear provided at the center of the rotational surface plate, an internal gear provided at the outer peripheral portion of the rotational surface plate, and the upper surface plate
  • a carrier plate provided between the lower surface plate and having one or more holding holes for holding a wafer, and a polishing pad is respectively applied to the lower surface of the upper surface plate and the upper surface of the lower surface plate.
  • a double sided polishing method of a wafer using a double sided polishing apparatus of a batch processing type wafer In the current batch Measuring the center thickness of the wafer prior to polishing; Setting a target GBIR value from a predetermined range; Calculating the polishing time of the current batch based on the following equation (1): Relatively rotating the rotating platen and the carrier plate while supplying a polishing slurry onto the polishing pad, and polishing both sides of the wafer for the calculated current batch polishing time;
  • a 1 , A 2 and A 3 are predetermined coefficients.
  • a rotary surface plate having an upper surface plate and a lower surface plate, a sun gear provided at a central portion of the rotational surface plate, an internal gear provided at an outer peripheral portion of the rotational surface plate, and the upper surface plate And a carrier plate provided between the lower surface plate and having one or more holding holes for holding a wafer, and a polishing pad is respectively applied to the lower surface of the upper surface plate and the upper surface of the lower surface plate.
  • a double sided polishing method of a wafer using a double sided polishing apparatus of a batch processing type wafer In the case where the first to Mth materials (where M is a natural number of 2 or more representing the total number of materials to be replaced) used in the double-sided polishing method is replaced, the current batch is the mth material ( However, m is the index that identifies the materials to be replaced, after replacement n m batched taking natural number all satisfying 1 ⁇ m ⁇ M) (where, for each of the m, n m is a natural number As there is) (I) When one of n 1 to n M is 1, Measuring the center thickness of the wafer before polishing; Setting the target center thickness of the wafer from a predetermined range; Calculating a first polishing time based on the following equation (4) and setting the first polishing time as the polishing time of the current batch; Have (II) When all of n 1 to n M are 2 or more, (I) none of the n 1
  • First polishing time (center thickness of wafer before polishing of current batch ⁇ target center thickness of wafer) / predetermined polishing rate (4)
  • Second polishing time polishing time of previous batch + A 1 ⁇ (center thickness of wafer before polishing of previous batch-center thickness of wafer before polishing of current batch) + A 2 ⁇ (GBIR of wafer after polishing of previous batch) Value-Target GBIR value) + A 3 ...
  • First judgment amount (target GBIR value ⁇ GBIR value of wafer after polishing of previous batch) ⁇ (first polishing time ⁇ polishing time of previous batch) (6)
  • Second judgment amount (target GBIR value ⁇ GBIR value of wafer after polishing of previous batch) ⁇ (second polishing time ⁇ polishing time of previous batch) (7)
  • a 1 , A 2 and A 3 are predetermined coefficients.
  • the predetermined polishing rate in the equation (4) is Among the actual values of the polishing rate for the same wafer as the wafer and the target center thickness before polishing, the average of the actual values of the polishing rate in the batch not affected by the replacement of any of the first to M materials.
  • the polishing rate addition amount of the m is set to 0, in the case of n m ⁇ k m, and the center thickness and the target center thickness before polishing the wafer of actual value of the polishing rate for the same wafer, the actual value of the m a replacement following n m batched materials, and polishing rate in the m-th unaffected batch exchange of other materials.
  • the average value of the values obtained by subtracting the actual values of the polishing rate in batches not affected by the replacement of any of the first to Mth materials is taken as the m-th polishing rate addition amount.
  • a rotary surface plate having an upper surface plate and a lower surface plate, a sun gear provided at the center of the rotational surface plate, an internal gear provided at the outer peripheral portion of the rotational surface plate, and the upper surface plate And a carrier plate provided between the lower surface plate and having one or more holding holes for holding a wafer, and a polishing pad is respectively applied to the lower surface of the upper surface plate and the upper surface of the lower surface plate.
  • First polishing time (center thickness of wafer before polishing of current batch ⁇ target center thickness of wafer) / predetermined polishing rate (8)
  • Second polishing time polishing time of previous batch + A 1 ⁇ (center thickness of wafer before polishing of previous batch-center thickness of wafer before polishing of current batch) + A 2 ⁇ (GBIR of wafer after polishing of previous batch) Value-target GBIR value) + A 3 ...
  • a 1 , A 2 and A 3 are predetermined coefficients.
  • the double-side polishing method of a wafer of the present invention it is possible to suppress the variation between the batches of the GBIR value of the wafer after polishing.
  • FIG. 1 is a schematic view showing a wafer double-side polishing apparatus 100 that can be used in the first to fifth embodiments of the present invention.
  • 3 is a flowchart illustrating a method for double-sided polishing of a wafer according to a first embodiment of the present invention. It is a flowchart which shows the double-sided grinding
  • the double-side polishing apparatus 100 includes a rotary surface plate 6 having an upper surface plate 2 and a lower surface plate 4, a sun gear 8 provided at the center of the rotational surface plate 6, and an internal gear provided at the outer peripheral portion of the rotational surface plate 6. And a carrier plate 12 provided between the upper surface plate 2 and the lower surface plate 4 and having one or more holding holes (not shown) for holding a wafer. Further, polishing pads (not shown) are attached to the lower surface of the upper surface plate 2 and the upper surface of the lower surface plate 4 respectively.
  • a slurry supply mechanism 14 for supplying a polishing slurry is provided at the center of the upper surface plate 2.
  • double-sided polishing apparatus 100 further includes control unit 16, measurement unit 18, and storage unit 20.
  • the control unit 16 includes a control unit that controls the rotation of the upper surface plate 2, the lower surface plate 4, the sun gear 8, and the internal gear 10, a calculation unit that calculates the polishing time, and a determination unit that determines the polishing conditions. And.
  • the control unit 16 can be realized by a central processing unit (CPU) inside the computer.
  • the measuring unit 18 can be realized using a spectral interference displacement device, and measures the center thickness of the wafer and the GBIR value.
  • the storage unit 20 stores the calculated value of the polishing time, the measured value of the center thickness of the wafer, the measured value of the GBIR value, and the like.
  • the storage unit 20 can be realized using a hard disk, a ROM, or a RAM.
  • the "GBIR value" in the present specification means GBIR defined in SEMI Standard M1 and SEMI Standard MF1530.
  • the spectral interference displacement device as measurement unit 18 measures at least the central thickness of the wafer before polishing (step S100). Specifically, the spectral interference displacement device is provided so as to face the first sensor unit (not shown) that measures the front surface of the wafer, and the first sensor unit, and measures the back surface of the wafer. 2 A sensor unit (not shown) and an operation unit (not shown) are provided to perform the following measurement. The first sensor unit and the second sensor unit irradiate the light of the wide wavelength band to the centers of the front and back surfaces of the wafer and receive the reflected light reflected by the centers.
  • the arithmetic unit analyzes the reflected light received by each sensor unit to calculate the center thickness of the wafer.
  • the measured center thickness is used for calculation of the polishing time of the current batch (step S120), and is transmitted to the control unit 16. Further, the measured center thickness is stored in the storage unit 20 because it is also used to calculate the polishing time in the batch in batch processing after one batch.
  • the target GBIR value of the wafer is input to the control unit 16 via an input device (not shown) (step S110).
  • the “target GBIR value” is a value that can be appropriately set according to the specification of the wafer, and can be selected, for example, in the range of 200 nm or less.
  • control unit 16 calculates the polishing time of the current batch based on the following equation (1) (step S120).
  • the calculated polishing time of the current batch is stored in the storage unit 20 because it is also used to calculate the polishing time of the batch in batch processing after one batch.
  • the “pre-batch polishing time” in the above equation (1) refers to the polishing time calculated in step S120 one batch before.
  • the center thickness of the wafer before polishing of the previous batch refers to the center thickness of the wafer measured in step S100 one batch before.
  • the “GBIR value after polishing of the previous batch” refers to the GBIR value measured in step S 140 (details will be described later) one batch before.
  • the "previous batch" in the above equation (1) needs to be the same number of batches before the current batch, but one batch before the current batch. It does not have to be.
  • the polishing time of the current batch is not calculated using the above equation (1), but the average value of the past polishing rates of at least 20 batches It is possible to set appropriately, specifically, to be 0.3 to 0.7 ⁇ m / min.
  • a 1 , A 2 , and A 3 in the above equation (1) are coefficients which are derived in advance by the following method using the actual value of double-side polishing.
  • the target GBIR value is determined in advance from within a predetermined range (for example, the range of 200 nm or less which is the specification of the wafer), and double-sided polishing of the wafer is performed under the target GBIR value.
  • a predetermined range for example, the range of 200 nm or less which is the specification of the wafer
  • double-sided polishing of the wafer is performed under the target GBIR value.
  • the center thickness of the wafer before polishing and the GBIR value of the wafer after polishing are measured, and these measured values are accumulated as actual values along with the actual polishing time.
  • the GBIR value actually measured may deviate from the range of the specification of the wafer due to a change in shape due to wear of the carrier plate or the polishing pad or a change in concentration of the polishing slurry due to mixing in rinse water or the like. . Therefore, among the accumulated actual values, only the actual values in which the measured GBIR values exist within the range of the specification of the wafer are extracted.
  • the target GBIR value of the wafer is selected from the range of 200 nm or less and the unit of polishing time is s
  • a 1 is 1 to 500 (s / ⁇ m) and A 2 is -10 to 10 (s / nm) )
  • a 3 is a 0 ⁇ 500 (s).
  • a 1 , A 2 , and A 3 derived in this way are stored in the storage unit 20, and when calculating the polishing time based on the above equation (1), the target GBIR input in step S110 A 1 , A 2 , and A 3 corresponding to the values are read by the control unit 16.
  • step S130 when the calculation of the polishing time based on the above equation (1) is completed, the control unit 16 rotates the upper surface plate 2, the lower surface plate 4, the sun gear 8 and the internal gear 10.
  • double-side polishing of the wafer is started (step S130). Then, in the double-side polishing, the wafer is held by the carrier plate 12 provided with one or more holding holes for holding the wafer, and the wafer is sandwiched between the rotary surface plate 6 composed of the upper surface plate 2 and the lower surface plate 4 to supply slurry.
  • the control unit 16 stops the rotation of the upper surface plate 2, the lower surface plate 4, the sun gear 8, and the internal gear 10 to complete the double-side polishing of the wafer.
  • the spectral interference displacement device as the measurement unit 18 receives the information on the completion of double-side polishing from the control unit 16, it measures the GBIR value of the wafer after polishing (step S140).
  • the measured GBIR value is stored in the storage unit 20 because it is used to calculate the polishing time in the batch in batch processing after one batch.
  • the GBIR value can be measured specifically as follows.
  • the wafer is removed from the carrier plate using a robot (not shown) provided in the double-side polishing apparatus.
  • the first sensor unit and the second sensor unit of the spectral interference displacement device irradiate light in the wide wavelength band to the measurement points on the front and back surfaces of the wafer, and receive the reflected light reflected at the measurement points.
  • the calculation unit analyzes the reflected light received by each sensor unit, and calculates the thickness of the wafer at the measurement point. This is repeated by moving the wafer between the first sensor unit and the second sensor unit along the diametrical direction at a pitch of 100 ⁇ m.
  • step S150 determines whether to end the batch processing.
  • double-sided polishing of the next batch starts again from step S100. That is, in the present embodiment, feedback control is performed in consideration of the GBIR value of the wafer in addition to the center thickness of the wafer by the equation (1) for the polishing time for the second batch and thereafter. Therefore, it is possible to suppress the batch-to-batch variation of the GBIR value of the wafer after polishing.
  • the batch processing is ended at this.
  • the ESF QD value is also taken into consideration when calculating the polishing time based on the above equation (1) in the first embodiment.
  • points different from the first embodiment will be described, and the description of the first embodiment will be incorporated for the other points.
  • Target ESF QD value B 1 ⁇ Target GBIR value + B 2 ⁇ ESF QD value of wafer after polishing of previous batch + B 3 ... (2)
  • the target GBIR value is selected from the predetermined range such that the target ESFQD value calculated by the equation (2) is within the predetermined range. Then, in step S110, the target GBIR value thus selected is input. Further, in the present embodiment, in addition to the GBIR value of the wafer after polishing, the ESF QD value is also measured in step S140.
  • the “ESF QD value of wafer after polishing of previous batch” in the above equation (2) refers to the ESF QD value measured by the measurement unit in step S140 one batch before.
  • the target ESF QD value can basically be set to be close to 0 nm. For example, the target ESF QD value can be set in the range of 0 nm ⁇ 20 nm.
  • B 1 , B 2 , and B 3 in the above equation (2) are coefficients derived in advance as follows using the actual value of double-side polishing.
  • the target GBIR value for example, the range of 200 nm or less which is the specification of the wafer
  • the target ESFQD value for example, the range of 0 nm ⁇ 20 nm which is the specification of the wafer
  • Polish it In each batch, the central thickness of the wafer before polishing, the GBIR value of the wafer after polishing, and the ESF QD value of the wafer after polishing are measured, and these measured values are accumulated as actual values along with the actual polishing time.
  • the GBIR value and the ESFQD value actually measured are out of the range of the specification of the wafer due to the shape change due to the wear of the carrier plate or the polishing pad or the concentration change of the polishing slurry due to the mixing of rinse water etc. There is a case. Therefore, among the accumulated actual values, only the actual values in which the measured GBIR value and ESF QD value are within the range of the specification of the wafer are extracted. Next, multiple regression analysis is performed using the extracted actual value as a target variable and the target GBIR value and the ESFQD value after polishing of the previous batch as an explanatory variable.
  • B 1 , B 2 , and B 3 corresponding to the predetermined target GBIR value and target ESFQD value are derived.
  • this series of operations is repeated by moving the target GBIR value and the target ESFQD value within a predetermined range, which has been described above, the B 1, B 2, and B 3 for a variety of target GBIR value and the target ESFQD value derivation Be done.
  • the target GBIR value of the wafer 200nm or less when selecting the target ESFQD value of the wafer from a range of 0 nm ⁇ 20 nm, B 1 is 0 ⁇ 500 (nm / nm) , B 2 is 0.1 ⁇ 50 (nm / nm), B 3 is the -50 ⁇ 50 (nm). Note that B 1 , B 2 , and B 3 derived in this manner are stored in the storage unit 20, and control is performed when the polishing time is calculated based on the equations (1) and (2). It is read by the unit 16.
  • ESFQD Edge Site Flatness Front reference least sQuarest Deviation
  • SEMI standard M67 SEMI standard M67
  • the ring-like region along the edge of the wafer is divided more evenly in the circumferential direction. It is defined as the maximum displacement amount including the sign from the reference plane determined by the least square method from the thickness distribution in the site. That is, the ESFQD value is the SFQD value (the larger positive or negative deviation from the reference plane in the region) of each site.
  • the site is an area obtained by dividing the ring-shaped area set in the range of 2 to 32 mm in the radial direction from the outermost periphery of the wafer into 72 in the circumferential direction.
  • the feedback control of the polishing time is performed in consideration of the ESF QD value in addition to the GBIR value, variation between batches of the GBIR value and ESF QD value of the wafer after polishing is further suppressed. can do.
  • the ESFQR value is also taken into consideration in calculating the polishing time based on the above equation (1) in the first embodiment.
  • the second embodiment is the same as the second embodiment except that ESFQD is changed to ESFQR.
  • Target ESFQR value C 1 ⁇ target GBIR value + C 2 ⁇ ESFQR values of the wafer after polishing before batch + C 3 ⁇ (3)
  • the target GBIR value is selected from the predetermined range such that the target ESFQR value calculated by the equation (3) is within the predetermined range. Then, in step S110, the target GBIR value thus selected is input.
  • the ESF QR value is also measured in step S140.
  • the “ESF QR value of wafer after polishing of previous batch” in the above equation (3) refers to the ESF QR value measured by the measurement unit in step S140 one batch before.
  • C 1 , C 2 and C 3 in the above equation (3) are derived in the same manner as B 1 , B 2 and B 3 described for the second embodiment except that ESFQD is changed to ESFQR. can do.
  • ESFQR ESFQR defined in SEMI Standard M67.
  • the feedback control of the polishing time is performed in consideration of the ESFQR value in addition to the GBIR value, variation between batches of the GBIR value and ESFQR value of the wafer after polishing is further suppressed can do.
  • Fourth Embodiment Materials used in a double-side polishing apparatus are periodically replaced because they deteriorate as the number of batch processes increases.
  • an example of a method for polishing a double-sided wafer according to the fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 3 to 6 as appropriate.
  • the double-side polishing apparatus according to the fourth embodiment can use the double-side polishing apparatus 100 according to the first embodiment, and the detailed description will be omitted.
  • n 1 (where n 1 is a natural number) is an index indicating that the current batch is the n 1st batch after the replacement of the carrier plate.
  • n 2 (where n 2 is a natural number) is an index indicating that the current batch is the n 2 th batch after replacement of the polishing pad.
  • n 3 (where n 3 is a natural number) is an index indicating that the current batch is the n 3rd batch after replacement of the polishing slurry.
  • n 1 1 in the batch immediately after carrier plate replacement
  • n 2 1 in the batch immediately after polishing pad replacement
  • n 3 1 in the batch immediately after polishing slurry replacement
  • the processing content of step S210 in FIG. 3 will be described with reference to FIG.
  • step S210 when the process of step S210 starts, the spectral interference displacement device as the measurement unit 18 measures the center thickness of the wafer before polishing (step S211).
  • the measured center thickness of the wafer before polishing is sent to the control unit 16 and stored in the storage unit 20.
  • step S100 in the first embodiment is incorporated for details of the measurement method.
  • the target center thickness of the wafer is input to the control unit 16 via the input device (step S212).
  • the target center thickness of the wafer can be set so that the center thickness of the wafer standard is ⁇ 3 ⁇ m or less.
  • the center thickness of the wafer standard is set from a range of 750 ⁇ m to 830 ⁇ m. can do.
  • the control unit 16 reads the reference polishing rate from the storage unit 20 (step S213).
  • the “reference polishing rate” refers to the carrier plate, the polishing pad, and the like among the actual values of the polishing rate for the same wafer with the center thickness before polishing and the target center thickness being within ⁇ 3 ⁇ m of the wafer to be polished. And it is the average value of the actual value of the polishing rate in the batch which is not affected by the replacement of the polishing slurry.
  • batch that is not affected by carrier plate, polishing pad, and replacement of polishing slurry refers to the 5th to 100th batch after replacement of the carrier plate and the 5th to 100th batch after replacement of the polishing pad and replacement of the polishing slurry There is no particular limitation as long as it is a specific batch after the 5th to 100th batches. Moreover, in averaging, it is preferable to use 20 or more actual values.
  • a wafer having a center thickness before polishing and a target center thickness identical to the wafer to be polished with an error within ⁇ 3 ⁇ m will be referred to as “a wafer having the same shape as the wafer to be polished”.
  • the control unit 16 calculates the first polishing rate addition amount, the second polishing rate addition amount, and the third polishing rate addition amount (steps S214a to c, step S215a). To c, steps S216a to c).
  • the first to third polishing rate addition amounts represent the degree of influence of replacement of each material on the reference polishing rate, and are determined by the following method.
  • the control unit 16 determines whether n 1 k k 1 (step 214 a), whether n 2 k k 2 (step 215 a), and whether n 3 k k 3 (step 214 a) Step 216a) is determined. In the present embodiment, as k 1 2, k 2 as 4, k 3 as adopting 2.
  • k 1 , k 2 , and k 3 are not limited to these, and for example, 2 ⁇ k 1 ⁇ 5, 2 ⁇ k 2 ⁇ 5, 2 ⁇ k depending on the types of carrier plate, polishing pad, and polishing slurry. It can be suitably changed within the range of 3 ⁇ 5.
  • a batch that is not affected by the replacement of polishing pad and polishing slurry is particularly limited as long as it is a specific batch of 5 to 100 batches after replacement of the polishing pad and 5 to 100 batches after replacement of the polishing slurry. I will not. Moreover, in averaging, it is preferable to use 20 or more actual values.
  • the control unit 16 sets the first polishing rate addition amount to 0 (step S214c).
  • control unit 16 determines whether n 2 44 is satisfied (step S ⁇ b > 215 a).
  • n 2 ⁇ 4 among the actual values of polishing rates for wafers having the same shape as the wafer to be polished, the second batch after replacement of the polishing pad and the influence of replacement of carrier plate and polishing slurry The average value of the values obtained by subtracting the actual values of the polishing rate in batches not affected by the replacement of the carrier plate, the polishing pad, and the polishing slurry from the actual values of the polishing rates in batches not received (Step S215 b).
  • step S215 c “batch not affected by carrier plate and polishing slurry exchange” is particularly limited if it is a specific batch of 5 to 100 batches after carrier plate replacement and 5 to 100 batches after polishing slurry replacement. I will not. Moreover, in averaging, it is preferable to use 20 or more actual values. On the other hand, if n 2 44, the polishing rate is not affected by the replacement of the polishing pad, so the control unit 16 sets the second polishing rate addition amount to 0 (step S215 c).
  • the control unit 16 determines whether n 3 22 is satisfied (step S216a).
  • the n 3rd batch after replacement of the polishing slurry among the actual values of the polishing rate for wafers having the same shape as the wafer to be polished The average value of the values obtained by subtracting the actual values of the polishing rate in batches not affected by the replacement of the carrier plate, the polishing pad and the polishing slurry from the actual values of the polishing rates in batches not affected by the replacement of the polishing pad It is set as the polishing rate addition amount of (step S216 b).
  • “Batch not affected by replacement of carrier plate and polishing pad” is particularly limited if it is a specific batch of 5 to 100 batches after replacement of the carrier plate and 5 to 100 batches after replacement of the polishing pad I will not. Moreover, in averaging, it is preferable to use 20 or more actual values. On the other hand, if n 3 22, the polishing rate is not affected by the replacement of the polishing slurry, so the control unit 16 sets the third polishing rate addition amount to 0 (step S216 c).
  • control unit 16 calculates the total polishing rate by adding the first polishing rate addition amount, the second polishing rate addition amount, and the third polishing rate addition amount to the reference polishing rate (step S217).
  • control unit 16 calculates the polishing time of the current batch based on the following equation (4) (step S218).
  • the polishing time calculated by the method is referred to as “first polishing time”.
  • First polishing time (center thickness of wafer before polishing of current batch ⁇ target center thickness of wafer) / total polishing rate (4)
  • the first polishing time calculated in this manner takes into consideration the influence of material replacement on the polishing time through the polishing rate. At this point, the process of step S210 in FIG. 3 ends.
  • the processing content of step S230 in FIG. 3 will be described with reference to FIG.
  • the polishing time is calculated using the same method as the calculation of the polishing time in the first embodiment in which material replacement is not considered. Specifically, referring to FIG. 5, when the process of step S230 starts, the spectral interference displacement device as the measurement unit 18 measures the center thickness of the wafer before polishing (step S231). In addition, the description of step S100 in the first embodiment is incorporated for details of the measurement method.
  • the target GBIR value of the wafer is input to the control unit 16 via the input device (step S232).
  • the target GBIR value is a value that can be appropriately set according to the specification of the wafer, and can be set appropriately from, for example, a range of 200 nm or less.
  • control unit 16 calculates the polishing time of the current batch based on the following equation (5) (step S233).
  • the polishing time calculated by the method is referred to as “second polishing time”.
  • Second polishing time polishing time of previous batch + A 1 ⁇ (center thickness of wafer before polishing of previous batch-center thickness of wafer before polishing of current batch) + A 2 ⁇ (GBIR of wafer after polishing of previous batch) Value-Target GBIR value) + A 3 ... (5)
  • step S240 if any of n 1 ⁇ ⁇ ⁇ 2, n 2 44 and n 3 22 is not satisfied in step S220, the process proceeds to step S240.
  • the processing content of step S240 in FIG. 3 will be described with reference to FIG.
  • Step S240 is processing mainly for determining whether it is appropriate to use the second polishing time. Specifically, referring to FIG. 6, when the process of step S240 starts, control unit 16 calculates the first polishing time according to the flow of FIG. 4 (step S241), and thereafter, the following equation (6) The first determination amount is calculated based on (step S 242). Also, in parallel with this, the control unit 16 calculates the second polishing time according to the flow of FIG. 5 (step S 243), and thereafter calculates the second determination amount based on the following equation (7) (step S244).
  • First judgment amount (target GBIR value ⁇ GBIR value of wafer after polishing of previous batch) ⁇ (first polishing time ⁇ polishing time of previous batch) (6)
  • Second judgment amount (target GBIR value ⁇ GBIR value of wafer after polishing of previous batch) ⁇ (second polishing time ⁇ polishing time of previous batch) (7)
  • step S241 The description of steps S211 to S218 described in detail with reference to FIG. 4 is used for the calculation of the first polishing time (step S241). However, in step S241, in addition to the target center thickness of the wafer in step S212 of FIG. 4, a target GBIR value to be used in the above equation (7) is also input. Further, for the calculation of the second polishing time (step S242), the description of steps S231 to S233 described in detail with reference to FIG. 5 is used.
  • the polishing time of the current batch is determined based on the first determination amount and the second determination amount.
  • the sign of the first determination amount and the second determination amount is important. As described below, it is not appropriate to use the first polishing time if the first determination amount ⁇ 0, and it is appropriate to use the second polishing time if the second determination amount ⁇ 0. is not.
  • the first judgment amount ⁇ 0 means (i) (target GBIR value ⁇ GBIR value of wafer after polishing of previous batch)> 0 and (first polishing time ⁇ polishing time of previous batch) ⁇ 0 or ii) (Target GBIR value-GBIR value of wafer after polishing of previous batch) ⁇ 0 and (first polishing time-polishing time of previous batch)> 0.
  • the target GBIR value of the current batch is larger than the GBIR value of the previous batch, it is originally necessary to set the polishing time longer than that of the previous batch. Nevertheless, the first polishing time actually calculated is shorter than the polishing time of the previous batch. Therefore, in this case, it is understood that using the first polishing time is not appropriate.
  • the second determination amount is also similar to the first determination amount. Note that if the second polishing time ⁇ 0, the second polishing time is always used as the polishing time regardless of whether the first polishing time is positive or negative. This is because not only the center thickness of the wafer but also the GBIR value is considered in the second polishing time, so that the polishing accuracy is improved compared to the first polishing time in consideration of the polishing rate.
  • the polishing time of the current batch is set as follows.
  • the control unit 16 determines whether or not the second determination amount ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ 0 is satisfied (step S245). If the second determination amount ⁇ 0, the control unit 16 determines that the second polishing time is to be used as the current batch polishing time (step S246), and the process of step S240 in FIG. 3 ends. . On the other hand, if the second determination amount ⁇ 0, the control unit 16 further determines whether the first determination amount ⁇ 0 is satisfied (step S247). Then, if the first determination amount ⁇ 0, the control unit 16 determines that the first polishing time is to be used as the polishing time of the current batch (step S248).
  • step S240 in FIG. 3 ends. If the second determination amount ⁇ 0 and the first determination amount ⁇ 0, the control unit 16 determines that the polishing time of one batch before is used as the polishing time of the current batch (step S249). At this point, the process of step S240 in FIG. 3 ends.
  • step S250 when the polishing time of the current batch is determined in this manner, control unit 16 rotates upper surface plate 2, lower surface plate 4, sun gear 8, and internal gear 10.
  • double-side polishing of the wafer is started, and double-side polishing of the wafer is performed for the above-mentioned polishing time (step S250).
  • step S130 of the first embodiment is used for details of the method of double-sided polishing.
  • step S260 when the spectral interference displacement device as the measurement unit 18 receives the information on the completion of double-side polishing from the control unit 16, it measures the GBIR value of the wafer after polishing (step S260).
  • the details of step S140 of the first embodiment are incorporated for details of the measurement method.
  • the measured GBIR value is stored in the storage unit 20 because it is used to calculate the polishing time of the next batch in the next batch.
  • control unit 16 counts up n 1 , n 2 , and n 3 stored in the storage unit 20 by one (step S 270).
  • control unit 16 determines whether to end the batch processing (step S280). If the batch processing is not ended, double-sided polishing of the next batch starts again from step S200. On the other hand, when ending the batch processing, the batch processing ends at this.
  • the feedback control of the polishing time is performed while taking into consideration the influence of material exchange on the polishing time, it is possible to further suppress the inter-batch variation of the GBIR value of the wafer after polishing. .
  • the number of materials to be replaced is not limited to three, and may be, for example, two materials selected from a carrier plate, a polishing pad, and a polishing slurry. Further, in the calculation of the second polishing time, the equations (2) and (3) described for the second to third embodiments may be further taken into consideration in addition to the equation (5). Uses the description in the second to third embodiments.
  • the materials to be replaced are the carrier plate, the polishing pad, and the polishing slurry, but in the fifth embodiment, only one of the material replacements is considered.
  • steps S200 and S220 in FIG. 3 and steps S213 to S217 in FIG. 4 can be considered in the same manner as in the fourth embodiment, except that they receive the following changes. The differences from the fourth embodiment will be described below.
  • the current batch is the nth batch (where n is a natural number) after replacement of the material.
  • n 1, and in step S220, n ⁇ k (k is a natural number of 2 or more determined according to the material to be replaced) It is determined whether or not.
  • k is a natural number of 2 or more determined according to the material to be replaced, and can be appropriately selected from, for example, the range of 2 ⁇ k ⁇ 5.
  • steps S213 to S217 in the fourth embodiment are replaced with the following processing.
  • the total polishing rate in the fourth embodiment is replaced with the average value of the actual values of the polishing rates in the nth batch after replacement of the material.
  • the feedback control of the polishing time is performed while taking into consideration the influence of material exchange on the polishing time, it is possible to further suppress the batch-to-batch variation of the GBIR value of the wafer after polishing. .
  • the equations (1) to (3) and (5) are derived from actual values of polishing. This factor is taken into account indirectly via the factor of.
  • the polishing time or the second polishing time
  • the following equation (1) ′ can be used as the “accumulated polishing time after material replacement” as a parameter indicating deterioration with time of the material, instead of the equation (1).
  • Polishing time of the current batch Polishing time of the previous batch + D 1 x (center thickness of wafer before polishing of the previous batch-center thickness of wafer before polishing of the current batch) + D 2 x (GBIR of wafer after polishing of the previous batch) Value-Target GBIR value) + D 3 ⁇ Integrated polishing time after material replacement + D 4 (1) '
  • D 1 to D 4 are coefficients calculated by performing multiple regression analysis on actual values as in the first embodiment.
  • Polishing time of current batch Polishing time of previous batch + E 1 ⁇ (center thickness of wafer before polishing of previous batch-Center thickness of wafer before polishing of current batch) + E 2 ⁇ (GBIR of wafer after polishing of previous batch) Value-target GBIR value + E 3 ⁇ (integrated grinding time after material replacement) + E 4 ⁇ (center thickness of wafer before polishing of previous batch-center thickness of wafer before polishing of current batch) ⁇ (post material replacement) Integrated polishing time) + E 5 (1) ”
  • E 1 to E 5 are coefficients calculated by performing multiple regression analysis of actual values as in the first embodiment.
  • a 1 is 60 s / ⁇ m
  • a 2 is ⁇ 1 s / nm
  • a 3 is 20 s
  • a target GBIR value is 200 nm.
  • the polishing pad was a urethane foam polishing pad
  • the polishing slurry was an alkaline polishing slurry containing silica abrasives.
  • the sun gear and the internal gear rotate, engagement of the gears causes the carrier plate to rotate around the sun gear about the center of the upper and lower surface plates while rotating the carrier plate.
  • the upper surface plate was also rotated, and the lower surface plate was also rotated in the opposite direction to the upper surface plate.
  • the rotational speeds of the upper and lower plates were 30 rpm, respectively.
  • the wafer was a silicon wafer having a diameter of 300 mm.
  • Comparative example As a comparative example, the same evaluation was performed using the conventional double-side polishing apparatus which is not provided with a control unit having a function as in the invention example, a measurement unit, and a storage unit. That is, in the comparative example, feedback control as in the invention example was not performed on the polishing time, the polishing rate was 0.5 ⁇ m / min, the time was set in accordance with the measured thickness, and double-sided polishing was performed.
  • each processing unit means batch processing for 10 batches.
  • the invention example in which the feedback control was performed for the polishing time was able to suppress the variation of the GBIR value with respect to the comparative example. Furthermore, surprisingly, the inventive example was able to suppress the variation of the ESFQD value relative to the comparative example as shown in FIG. 7 (B) even though the feedback control was not performed on the ESFQD value. .
  • the double-side polishing method of a wafer of the present invention it is possible to suppress the variation between the batches of the GBIR value of the wafer after polishing.

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Abstract

研磨後のウェーハのＧＢＩＲ値のバッチ間でのばらつきを抑制することができるウェーハの両面研磨方法を提供する。　本発明のウェーハの両面研磨方法は、現バッチにおいて、研磨前のウェーハの中心厚みを測定する工程（Ｓ１００）と、目標ＧＢＩＲ値を所定の範囲から設定する工程（Ｓ１１０）と、下記（１）式に基づいて、現バッチの研磨時間を算出する工程（Ｓ１２０）と、当該算出した研磨時間で、ウェーハの両面を研磨する工程（Ｓ１３０）と、を有することを特徴とする。　記 現バッチの研磨時間＝前バッチの研磨時間＋Ａ1×（前バッチの研磨前のウェーハの中心厚み－現バッチの研磨前のウェーハの中心厚み）＋Ａ2×（前バッチの研磨後のウェーハのＧＢＩＲ値－目標ＧＢＩＲ値）＋Ａ3・・・（１）　但し、Ａ1、Ａ2、及びＡ3は、所定の係数である。

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する。
　半導体デバイスに用いるウェーハの製造では、高い平坦性を有するウェーハを得るために、研磨パッドを有する上下定盤でウェーハを挟み、その表裏面を同時に研磨する両面研磨が行われている。ウェーハに要求される形状は、その用途によって様々であり、それぞれの用途に応じてウェーハの研磨量の目標値を設定し、その研磨量を正確に制御することが必要となる。特に、大規模集積回路の集積度の向上のためには、ウェーハの平坦性は重要な要素の一つであるため、ウェーハの形状を適切に制御することが求められている。
　特許文献１には、以下の方法により、ウェーハの研磨量を制御する技術が記載されている。すなわち、両面研磨が開始すると、キャリアプレートの回転ごとに上定盤および下定盤の中心とウェーハの中心との距離が周期的に変化する。キャリアプレートの駆動機構、上定盤、又は下定盤のトルクの中には、この距離の周期的な変化に同期して変化するトルク成分が存在し、このトルク成分の振幅は、研磨が進行するにつれて減少する。そこで、キャリアプレートの駆動機構、上定盤および下定盤のトルクのうち少なくとも一つのトルクを測定し、上述した距離の周期的な変化に起因するトルク成分の振幅の変化に基づいて、ウェーハの研磨量を制御する。
国際公開第２０１４－２４６７号
　特許文献１では、駆動機構などのトルク成分の振幅の変化に基づいて、特定のバッチにおけるウェーハの研磨量を制御している。ところが、本発明者らの検討によれば、特許文献１の方法では、バッチ処理の回数の増加に伴うキャリアプレートや研磨パッドの摩耗、あるいはリンス水の混入などによる研磨スラリーの濃度変化などに起因して、研磨後のウェーハのＧＢＩＲ値が、バッチ間でばらついて、ウェーハの仕様の範囲を外れることがあることが判明した。
　そこで、本発明は、上記課題に鑑み、研磨後のウェーハのＧＢＩＲ値のバッチ間でのばらつきを抑制することができるウェーハの両面研磨方法を提供することを目的とする。
　本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討したところ、研磨量ではなく、以下に定義される（１）式に基づいて研磨時間を制御すれば、研磨後のウェーハのＧＢＩＲ値のバッチ間でのばらつきを抑制することができることを知見して、本発明の完成に至った。
現バッチの研磨時間＝前バッチの研磨時間＋Ａ1×（前バッチの研磨前のウェーハの中心厚み－現バッチの研磨前のウェーハの中心厚み）＋Ａ2×（前バッチの研磨後のウェーハのＧＢＩＲ値－目標ＧＢＩＲ値）＋Ａ3・・・（１）
　但し、Ａ1、Ａ2、及びＡ3は、所定の係数である。
　本発明は、上記知見に基づいて完成されたものであり、その要旨構成は以下のとおりである。
　［１］上定盤および下定盤を有する回転定盤と、前記回転定盤の中心部に設けられたサンギアと、前記回転定盤の外周部に設けられたインターナルギアと、前記上定盤と前記下定盤との間に設けられ、ウェーハを保持する１つ以上の保持孔を有するキャリアプレートと、を備え、前記上定盤の下面および前記下定盤の上面に研磨パッドがそれぞれ貼布された、バッチ処理方式のウェーハの両面研磨装置を用いたウェーハの両面研磨方法であって、
　現バッチでは、
　研磨前の前記ウェーハの中心厚みを測定する工程と、
　目標ＧＢＩＲ値を所定の範囲から設定する工程と、
　下記（１）式に基づいて、前記現バッチの研磨時間を算出する工程と、
　前記研磨パッド上に研磨スラリーを供給しながら、前記回転定盤と前記キャリアプレートとを相対回転させて、算出した前記現バッチの研磨時間で前記ウェーハの両面を研磨する工程と、
を有することを特徴とするウェーハの両面研磨方法。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　記
現バッチの研磨時間＝前バッチの研磨時間＋Ａ1×（前バッチの研磨前のウェーハの中心厚み－現バッチの研磨前のウェーハの中心厚み）＋Ａ2×（前バッチの研磨後のウェーハのＧＢＩＲ値－目標ＧＢＩＲ値）＋Ａ3・・・（１）
　但し、Ａ1、Ａ2、及びＡ3は、所定の係数である。
　［２］前記現バッチでは、
　下記（２）式により算出される目標ＥＳＦＱＤ値が所定の範囲内に存在するように、前記目標ＧＢＩＲ値を所定の範囲から設定する、上記［１］に記載のウェーハの両面研磨方法。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　記
目標ＥＳＦＱＤ値＝Ｂ1×目標ＧＢＩＲ値＋Ｂ2×前バッチの研磨後のＥＳＦＱＤ値＋Ｂ3・・・（２）
　但し、Ｂ1、Ｂ2、及びＢ3は、所定の係数である。
　［３］前記現バッチでは、
　下記（３）式により算出される目標ＥＳＦＱＲ値が所定の範囲内に存在するように、前記目標ＧＢＩＲ値を所定の範囲から設定する、上記［１］に記載のウェーハの両面研磨方法。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　記
目標ＥＳＦＱＲ値＝Ｃ1×目標ＧＢＩＲ値＋Ｃ2×前バッチの研磨後のＥＳＦＱＲ値＋Ｃ3・・・（３）
　但し、Ｃ1、Ｃ2、及びＣ3は、所定の係数である。
　［４］上定盤および下定盤を有する回転定盤と、前記回転定盤の中心部に設けられたサンギアと、前記回転定盤の外周部に設けられたインターナルギアと、前記上定盤と前記下定盤との間に設けられ、ウェーハを保持する１つ以上の保持孔を有するキャリアプレートと、を備え、前記上定盤の下面および前記下定盤の上面に研磨パッドがそれぞれ貼布された、バッチ処理方式のウェーハの両面研磨装置を用いたウェーハの両面研磨方法であって、
　当該両面研磨方法において使用する第１～第Ｍの資材（但し、Ｍは交換する資材の全数を表わす２以上の自然数である）を交換した場合であって、現バッチが、第ｍの資材（但し、ｍは交換する資材を特定するインデックスであり、１≦ｍ≦Ｍを満たす全ての自然数をとる）の交換後ｎmバッチ目（但し、前記ｍのそれぞれに対して、ｎmは自然数である）であるとして、
　（Ｉ）ｎ1～ｎMのいずれかが１である場合は、
　　研磨前のウェーハの中心厚みを測定する工程と、
　　ウェーハの目標中心厚みを所定の範囲から設定する工程と、
　　下記（４）式に基づいて、第１の研磨時間を算出して、当該第１の研磨時間を前記現バッチの研磨時間とする工程と、
　を有し、
　（ＩＩ）ｎ1～ｎMのいずれもが２以上である場合であって、
　　（ｉ）ｎ1～ｎMのいずれもがｎm≧ｋm（但し、前記ｍのそれぞれに対して、ｋmは交換する第ｍの資材に応じて定まる２以上の自然数である）を満たす場合には、
　　　研磨前のウェーハの中心厚みを測定する工程と、
　　　目標ＧＢＩＲ値を所定の範囲から設定する工程と、
　　　下記（５）式に基づいて、第２の研磨時間を算出して、当該第２の研磨時間を前記現バッチの研磨時間とする工程と、
　　を有し、
　　（ｉｉ）ｎ1～ｎMのいずれかがｎm≧ｋmを満たさない場合には、
　　　研磨前のウェーハの中心厚みを測定する工程と、
　　　ウェーハの目標中心厚みと目標ＧＢＩＲ値を所定の範囲から設定する工程と、
　　　下記（４）式に基づいて、第１の研磨時間を算出した後に、下記（６）式に基づいて、第１の判定量を算出する工程と、
　　　下記（５）式に基づいて、第２の研磨時間を算出した後に、下記（７）式に基づいて、第２の判定量を算出する工程と、
　　　前記第２の判定量≧０の場合は、当該第２の研磨時間を前記現バッチの研磨時間とし、
　　　前記第２の判定量＜０の場合において、前記第１の判定量≧０の場合は、当該第１の研磨時間を前記現バッチの研磨時間とし、前記第１の判定量＜０の場合は、１バッチ前の研磨時間を前記現バッチの研磨時間とする工程と、
　　を有し、
　その後、前記研磨パッド上に研磨スラリーを供給しながら、前記回転定盤と前記キャリアプレートとを相対回転させて、前記現バッチの研磨時間で前記ウェーハの両面を研磨することを特徴とするウェーハの両面研磨方法。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　記
第１の研磨時間＝（現バッチの研磨前のウェーハの中心厚み－ウェーハの目標中心厚み）／所定の研磨レート・・・（４）
第２の研磨時間＝前バッチの研磨時間＋Ａ1×（前バッチの研磨前のウェーハの中心厚み－現バッチの研磨前のウェーハの中心厚み）＋Ａ2×（前バッチの研磨後のウェーハのＧＢＩＲ値－目標ＧＢＩＲ値）＋Ａ3・・・（５）
第１の判定量＝（目標ＧＢＩＲ値－前バッチの研磨後のウェーハのＧＢＩＲ値）×（第１の研磨時間－前バッチの研磨時間）・・・（６）
第２の判定量＝（目標ＧＢＩＲ値－前バッチの研磨後のウェーハのＧＢＩＲ値）×（第２の研磨時間－前バッチの研磨時間）・・・（７）
　但し、Ａ1、Ａ2、及びＡ3は、所定の係数である。
　［５］前記（４）式における所定の研磨レートは、
　研磨前の中心厚み及び目標中心厚みが前記ウェーハと同じウェーハに対する研磨レートの実績値のうち、前記第１～第Ｍのいずれの資材の交換の影響も受けないバッチにおける研磨レートの実績値の平均値を基準研磨レートとし、
　前記ｍのそれぞれに対して、ｎm≧ｋmの場合は、第ｍの研磨レート加算量を０とし、ｎm＜ｋmの場合は、研磨前の中心厚み及び目標中心厚みが前記ウェーハと同じウェーハに対する研磨レートの実績値のうち、第ｍの資材の交換後ｎmバッチ目であって、かつ当該第ｍの資材以外の資材の交換の影響を受けないバッチにおける研磨レートの実績値から、前記第１～第Ｍのいずれの資材の交換の影響も受けないバッチにおける研磨レートの実績値を減じた値の平均値を第ｍの研磨レート加算量として、
　前記基準研磨レートに、前記第１～第Ｍの研磨レート加算量を全て加えることによって算出される合計研磨レートである、上記［４］に記載のウェーハの両面研磨方法。
　［６］前記資材は、前記キャリアプレート、前記研磨パッド、及び前記研磨スラリーのうちから選ばれる２つ以上の資材である、上記［４］又は［５］に記載のウェーハの両面研磨方法。
　［７］上定盤および下定盤を有する回転定盤と、前記回転定盤の中心部に設けられたサンギアと、前記回転定盤の外周部に設けられたインターナルギアと、前記上定盤と前記下定盤との間に設けられ、ウェーハを保持する１つ以上の保持孔を有するキャリアプレートと、を備え、前記上定盤の下面および前記下定盤の上面に研磨パッドがそれぞれ貼布された、バッチ処理方式のウェーハの両面研磨装置を用いたウェーハの両面研磨方法であって、
　当該両面研磨方法において使用する資材を１つ交換した場合であって、現バッチが、当該資材の交換後ｎバッチ目（但し、ｎは自然数である）であるとして、
　（Ｉ）ｎ＝１を満たす場合は、
　　研磨前のウェーハの中心厚みを測定する工程と、
　　ウェーハの目標中心厚みを所定の範囲から設定する工程と、
　　下記（８）式に基づいて、第１の研磨時間を算出して、当該第１の研磨時間を前記現バッチの研磨時間とする工程と、
　を有し、
　（ＩＩ）ｎ≧２を満たす場合であって、
　　（ｉ）ｎ≧ｋ（但し、ｋは交換する資材に応じて定まる２以上の自然数である）を満たす場合には、
　　　研磨前のウェーハの中心厚みを測定する工程と、
　　　目標ＧＢＩＲ値を所定の範囲から設定する工程と、
　　　下記（９）式に基づいて、第２の研磨時間を算出して、当該第２の研磨時間を前記現バッチの研磨時間とする工程と、
　　を有し、
　　（ｉｉ）ｎ＜ｋを満たす場合には、
　　　研磨前のウェーハの中心厚みを測定する工程と、
　　　ウェーハの目標中心厚みと目標ＧＢＩＲ値を所定の範囲から設定する工程と、
　　　下記（８）式に基づいて、第１の研磨時間を算出した後に、下記（１０）式に基づいて、第１の判定量を算出する工程と、
　　　下記（９）式に基づいて、第２の研磨時間を算出した後に、下記（１１）式に基づいて、第２の判定量を算出する工程と、
　　　前記第２の判定量≧０の場合は、当該第２の研磨時間を前記現バッチの研磨時間とし、
　　　前記第２の判定量＜０の場合において、前記第１の判定量≧０の場合は、当該第１の研磨時間を前記現バッチの研磨時間とし、前記第１の判定量＜０の場合は、１バッチ前の研磨時間を前記現バッチの研磨時間とする工程と、
　　を有し、
　その後、前記研磨パッド上に研磨スラリーを供給しながら、前記回転定盤と前記キャリアプレートとを相対回転させて、前記現バッチの研磨時間で前記ウェーハの両面を研磨することを特徴とするウェーハの両面研磨方法。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　記
第１の研磨時間＝（現バッチの研磨前のウェーハの中心厚み－ウェーハの目標中心厚み）／所定の研磨レート・・・（８）
第２の研磨時間＝前バッチの研磨時間＋Ａ1×（前バッチの研磨前のウェーハの中心厚み－現バッチの研磨前のウェーハの中心厚み）＋Ａ2×（前バッチの研磨後のウェーハのＧＢＩＲ値－目標ＧＢＩＲ値）＋Ａ3・・・（９）
第１の判定量＝（目標ＧＢＩＲ値－前バッチの研磨後のウェーハのＧＢＩＲ値）×（第１の研磨時間－前バッチの研磨時間）・・・（１０）
第２の判定量＝（目標ＧＢＩＲ値－前バッチの研磨後のウェーハのＧＢＩＲ値）×（第２の研磨時間－前バッチの研磨時間）・・・（１１）
　但し、Ａ1、Ａ2、及びＡ3は、所定の係数である。
　［８］前記（８）式における所定の研磨レートは、前記資材の交換後ｎバッチ目のバッチにおける研磨レートの実績値の平均値である、上記［７］に記載のウェーハの両面研磨方法。
　［９］前記資材は、前記キャリアプレート、前記研磨パッド、及び前記研磨スラリーのうちから選ばれる１つの資材である、上記［７］又は［８］に記載のウェーハの両面研磨方法。
　本発明のウェーハの両面研磨方法によれば、研磨後のウェーハのＧＢＩＲ値のバッチ間でのばらつきを抑制することができる。
本発明の第１～第５の実施形態において用いることができるウェーハの両面研磨装置１００を示す模式図である。 本発明の第１の実施形態によるウェーハの両面研磨方法を示すフローチャートである。 本発明の第４の実施形態によるウェーハの両面研磨方法を示すフローチャートである。 図３中のステップＳ２１０の処理内容を示すフローチャートである。 図３中のステップＳ２３０の処理内容を示すフローチャートである。 図３中のステップＳ２４０の処理内容を示すフローチャートである。 発明例および比較例について、各処理単位における研磨後のウェーハのＧＢＩＲ値のばらつきの相対値を示すグラフである。 発明例および比較例について、各処理単位における研磨後のウェーハのＥＳＦＱＤ値のばらつきの相対値を示すグラフである。
　（第１の実施形態）
　以下、図１，２を参照して、本発明の第１の実施形態を説明する。
　図１を参照して、本発明の第１の実施形態において使用することが可能な両面研磨装置１００を説明する。両面研磨装置１００は、上定盤２および下定盤４を有する回転定盤６と、回転定盤６の中心部に設けられたサンギア８と、回転定盤６の外周部に設けられたインターナルギア１０と、上定盤２と下定盤４との間に設けられ、ウェーハを保持する１つ以上の保持孔（不図示）を有するキャリアプレート１２と、を備える。また、上定盤２の下面および下定盤４の上面には、それぞれ研磨パッド（不図示）が貼付されている。また、両面研磨装置１００には、研磨スラリーを供給するためのスラリー供給機構１４が上定盤２の中心部に設けられている。
　図１を参照して、両面研磨装置１００は、さらに制御部１６、測定部１８、及び記憶部２０を備える。制御部１６は、上定盤２、下定盤４、サンギア８、及びインターナルギア１０の回転を制御する制御ユニットと、研磨時間の算出を行う計算ユニットと、研磨条件などの判定を行う判定ユニットと、を有する。なお、制御部１６は、コンピュータ内部の中央演算処理装置（ＣＰＵ）によって実現することができる。測定部１８は、分光干渉変位装置を用いて実現することができ、ウェーハの中心厚みとＧＢＩＲ値を測定する。記憶部２０は、研磨時間の算出値、ウェーハの中心厚みの測定値、及びＧＢＩＲ値の測定値などを格納する。なお、記憶部２０は、ハードディスク、ＲＯＭ、又はＲＡＭを用いて実現することができる。
　本明細書における「ＧＢＩＲ値」とは、ＳＥＭＩ規格　Ｍ１、及びＳＥＭI規格　ＭＦ１５３０に規定されるＧＢＩＲを意味する。
　以下では、図１，２を参照して、この両面研磨装置１００により行うことが可能なウェーハの両面研磨方法の一例を説明する。
　図１，２を参照して、バッチ処理が開始すると、測定部１８としての分光干渉変位装置が研磨前のウェーハの少なくとも中心厚みを測定する（ステップＳ１００）。具体的には、分光干渉変位装置は、ウェーハのおもて面を測定する第１センサ部（不図示）と、第１センサ部に対向するように設けられ、かつウェーハの裏面を測定する第２センサ部（不図示）と、演算部（不図示）と、を有しており、以下の測定を行う。第１センサ部と第２センサ部が、ウェーハの表裏面の中心に広域波長帯域の光を照射するとともに、当該中心で反射した反射光を受ける。その後、各センサ部で受けた反射光を演算部が解析することによって、ウェーハの中心厚みを算出する。測定した中心厚みは、現バッチの研磨時間の算出（ステップＳ１２０）に用いられるので、制御部１６に送信される。また、測定した中心厚みは、１バッチ後のバッチ処理において、当該バッチにおける研磨時間の算出にも用いられるので、記憶部２０に格納される。
　次に、入力デバイス（不図示）を介して、ウェーハの目標ＧＢＩＲ値を制御部１６に入力する（ステップＳ１１０）。ここで、「目標ＧＢＩＲ値」とは、ウェーハの仕様に応じて適宜設定することができる値であり、例えば２００ｎｍ以下の範囲で選択することができる。
　次に、現バッチがバッチ処理開始後２バッチ目以降である場合、制御部１６は、下記（１）式に基づいて現バッチの研磨時間を算出する（ステップＳ１２０）。
　現バッチの研磨時間＝前バッチの研磨時間＋Ａ1×（前バッチの研磨前のウェーハの中心厚み－現バッチの研磨前のウェーハの中心厚み）＋Ａ2×（前バッチの研磨後のウェーハのＧＢＩＲ値－目標ＧＢＩＲ値）＋Ａ3・・・（１）
　算出した現バッチの研磨時間は、１バッチ後のバッチ処理において、当該バッチにおける研磨時間の算出にも用いられるため、記憶部２０に格納される。ここで、本実施形態において、上記（１）式中の「前バッチの研磨時間」とは、１バッチ前のステップＳ１２０で算出した研磨時間を指す。また、「前バッチの研磨前のウェーハの中心厚み」とは、１バッチ前のステップＳ１００で測定したウェーハの中心厚みを指す。また、「前バッチの研磨後のＧＢＩＲ値」とは、１バッチ前のステップＳ１４０（詳細は後述する）で測定したＧＢＩＲ値を指す。これらの値は１バッチ前において記憶部２０に格納されている。制御部１６は、現バッチのステップＳ１２０にてこれらの値を記憶部２０から読み出す。なお、本発明において、上記（１）式における「前バッチ」とは、いずれも現バッチを基準に同じバッチ数だけ前のバッチである必要があるが、必ずしも現バッチを基準に１バッチ前である必要はない。一方で、現バッチがバッチ処理開始後１バッチ目である場合、現バッチの研磨時間は、上記（１）式を用いて算出するのではなく、少なくとも２０バッチ分の過去の研磨レートの平均値を用いて適宜設定することができ、具体的には０．３～０．７μｍ／ｍｉｎとなるように適宜設定することができる。
　上記（１）式におけるＡ1、Ａ2、及びＡ3は、両面研磨の実績値を用いて以下の方法により予め導出される係数である。目標ＧＢＩＲ値を所定の範囲（例えば、ウェーハの仕様である２００ｎｍ以下の範囲）内から予め決定し、その目標ＧＢＩＲ値の下でウェーハの両面研磨を行う。各バッチでは、研磨前のウェーハの中心厚みと研磨後のウェーハのＧＢＩＲ値を測定し、これらの測定値を実際の研磨時間とともに実績値として蓄積しておく。ここで、実際に測定したＧＢＩＲ値は、キャリアプレートや研磨パッドの摩耗による形状変化、あるいはリンス水などの混入による研磨スラリーの濃度変化などに起因して、ウェーハの仕様の範囲を外れる場合がある。そこで、蓄積した実績値の中から、測定したＧＢＩＲ値がウェーハの仕様の範囲内に存在する実績値のみを抽出する。次に、抽出した実績値を用いて、加算時間（＝現バッチの研磨時間－前バッチの研磨時間）を目的変数とし、元厚偏差（＝前バッチの研磨前のウェーハの中心厚み－現バッチの研磨前のウェーハの中心厚み）およびＧＢＩＲ偏差（＝前バッチの研磨後のウェーハのＧＢＩＲ値－目標ＧＢＩＲ値）を説明変数として、重回帰分析を行う。これにより、予め決定した目標ＧＢＩＲ値に対応するＡ1、Ａ2、及びＡ3が導出される。この一連の操作を、上述した所定の範囲内で目標ＧＢＩＲ値を動かして繰り返すことで、様々な目標ＧＢＩＲ値に対応するＡ1、Ａ2、及びＡ3が導出される。例えば、ウェーハの目標ＧＢＩＲ値を２００ｎｍ以下の範囲から選択するとし、研磨時間の単位をｓとする場合、Ａ1は１～５００（ｓ／μｍ）、Ａ2は－１０～１０（ｓ／ｎｍ）、Ａ3は０～５００（ｓ）となる。なお、このようにして導出したＡ1、Ａ2、及びＡ3は記憶部２０に格納されており、上記（１）式に基づく研磨時間の算出の際には、ステップＳ１１０で入力した目標ＧＢＩＲ値に応じたＡ1、Ａ2、及びＡ3が制御部１６によって読み出される。
　次に、図１，２を参照して、上記（１）式に基づく研磨時間の算出が終了すると、制御部１６は、上定盤２、下定盤４、サンギア８、及びインターナルギア１０を回転させる。これにより、ウェーハの両面研磨が開始する（ステップＳ１３０）。そして、両面研磨では、ウェーハを保持する１つ以上の保持孔が設けられたキャリアプレート１２にウェーハを保持し、ウェーハを上定盤２および下定盤４からなる回転定盤６で挟み込み、スラリー供給機構１４から研磨パッド上に研磨スラリーを供給しながら、回転定盤６の中心部に設けられたサンギア８の回転と、回転定盤８の外周部に設けられたインターナルギア１０の回転とにより、回転定盤６とキャリアプレート１２とを相対回転させて、（１）式を用いて算出した研磨時間でウェーハの両面を研磨する。なお、制御部１６が上定盤２、下定盤４、サンギア８、及びインターナルギア１０の回転を停止させることにより、ウェーハの両面研磨が終了する。
　次に、測定部１８としての分光干渉変位装置は、両面研磨の終了の情報を制御部１６から受信すると、研磨後のウェーハのＧＢＩＲ値を測定する（ステップＳ１４０）。測定したＧＢＩＲ値は、１バッチ後のバッチ処理において、当該バッチにおける研磨時間の算出に用いられるので、記憶部２０に格納される。なお、ＧＢＩＲ値の測定は、具体的には以下のようにして行うことができる。両面研磨装置内に設けられたロボット（不図示）を用いてキャリアプレートからウェーハを取り出す。その後、分光干渉変位装置の第１センサ部および第２センサ部が、ウェーハの表裏面の測定箇所に広域波長帯域の光を照射するとともに、上記測定箇所で反射した反射光を受ける。その後、各センサ部で受けた反射光を演算部が解析し、上記測定箇所におけるウェーハの厚みを算出する。これを、ロボットが第１センサ部と第２センサ部との間でウェーハを直径方向に沿って１００μｍピッチで移動させることによって繰り返す。このようにして、測定したウェーハの厚みから最大厚みと最小厚みを特定して、ＧＢＩＲ値（＝最大厚み－最小厚み）が算出される。
　次に、制御部１６は、バッチ処理を終了させるか否かの判定を行う（ステップＳ１５０）。バッチ処理を終了させない場合は、次バッチの両面研磨が再度ステップＳ１００から開始する。すなわち、本実施形態では、２バッチ目以降の研磨時間に対して、（１）式によってウェーハの中心厚みに加え、ウェーハのＧＢＩＲ値を考慮したフィードバック制御が行われる。したがって、研磨後のウェーハのＧＢＩＲ値のバッチ間でのばらつきを抑制することができる。なお、バッチ処理を終了させると判定した場合は、これにてバッチ処理が終了する。
　（第２の実施形態）
　第２の実施形態では、第１の実施形態における上記（１）式に基づく研磨時間の算出にあたり、ＥＳＦＱＤ値も考慮する。以下では、第１の実施形態と異なる点を説明し、それ以外の点については第１の実施形態の説明を援用する。
　第２の実施形態では、図２に示すステップＳ１１０にて入力する目標ＧＢＩＲ値の設定にあたり、下記（２）式をさらに考慮する。
　目標ＥＳＦＱＤ値＝Ｂ1×目標ＧＢＩＲ値＋Ｂ2×前バッチの研磨後のウェーハのＥＳＦＱＤ値＋Ｂ3・・・（２）
　すなわち、上記（２）式によって算出される目標ＥＳＦＱＤ値が所定の範囲内に存在するように、目標ＧＢＩＲ値を所定の範囲から選択する。そして、ステップＳ１１０では、このようにして選択した目標ＧＢＩＲ値を入力する。また、本実施形態では、ステップＳ１４０にて、研磨後のウェーハのＧＢＩＲ値に加えて、ＥＳＦＱＤ値も測定する。ここで、本実施形態において、上記（２）式中の「前バッチの研磨後のウェーハのＥＳＦＱＤ値」とは、１バッチ前のステップＳ１４０で測定部によって測定されたＥＳＦＱＤ値を指す。なお、目標ＥＳＦＱＤ値は、基本的には０ｎｍに近くなるように設定することができ、例えば、目標ＥＳＦＱＤ値＝０ｎｍ±２０ｎｍの範囲で設定することができる。
　上記（２）式におけるＢ1、Ｂ2、及びＢ3は、両面研磨の実績値を用いて、以下のようにして予め導出された係数である。目標ＧＢＩＲ値（例えば、ウェーハの仕様である２００ｎｍ以下の範囲）と目標ＥＳＦＱＤ値（例えば、ウェーハの仕様である０ｎｍ±２０ｎｍの範囲）を所定の範囲内から予め決定し、その下でウェーハの両面研磨を行う。各バッチでは、研磨前のウェーハの中心厚み、研磨後のウェーハのＧＢＩＲ値、及び研磨後のウェーハのＥＳＦＱＤ値を測定し、これらの測定値を実際の研磨時間とともに実績値として蓄積しておく。ここで、実際に測定したＧＢＩＲ値およびＥＳＦＱＤ値は、キャリアプレートや研磨パッドの摩耗による形状変化、あるいはリンス水などの混入による研磨スラリーの濃度変化などに起因して、ウェーハの仕様の範囲を外れる場合がある。そこで、蓄積した実績値の中から、測定したＧＢＩＲ値およびＥＳＦＱＤ値がウェーハの仕様の範囲内に存在する実績値のみを抽出する。次に、抽出した実績値を用いて、目標ＥＳＦＱＤ値を目的変数とし、目標ＧＢＩＲ値および前バッチの研磨後のＥＳＦＱＤ値を説明変数として重回帰分析を行う。これにより、予め決定した目標ＧＢＩＲ値および目標ＥＳＦＱＤ値に対応するＢ1、Ｂ2、及びＢ3が導出される。なお、この重回帰分析の際には、上述した（１）式も満たすように考慮する。この一連の操作を、上述した所定の範囲内で目標ＧＢＩＲ値および目標ＥＳＦＱＤ値を動かして繰り返すことで、様々な目標ＧＢＩＲ値および目標ＥＳＦＱＤ値に対応するＢ1、Ｂ2、及びＢ3が導出される。例えば、ウェーハの目標ＧＢＩＲ値を２００ｎｍ以下、ウェーハの目標ＥＳＦＱＤ値を０ｎｍ±２０ｎｍの範囲から選択する場合、Ｂ1は０～５００（ｎｍ／ｎｍ）、Ｂ2は０．１～５０（ｎｍ／ｎｍ）、Ｂ3は－５０～５０（ｎｍ）となる。なお、このようにして導出したＢ1、Ｂ2、及びＢ3は、記憶部２０に格納されており、上記（１）式および（２）式に基づく研磨時間の算出の際には、制御部１６によって読み出される。
　本明細書において「ＥＳＦＱＤ（Edge Site flatness Front reference least sQuareDeviation）値」とは、ＳＥＭＩ規格　Ｍ６７に規定されるＥＳＦＱＤを意味し、ウェーハのエッジに沿ったリング状の領域を周方向にさらに均等に分割して得られるサイトを対象とし、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からの符号を含む最大変位量として定義される。すなわち、ＥＳＦＱＤ値は、各サイトのＳＦＱＤ値（領域内の基準面からの正または負の大きいほうの偏差）である。ここで、サイトとは、ウェーハ最外周から径方向に沿って２～３２ｍｍの範囲に設定されたリング状の領域を周方向に７２分割した領域である。
　第２の実施形態によれば、ＧＢＩＲ値に加えて、ＥＳＦＱＤ値も考慮して、研磨時間のフィードバック制御を行うので、研磨後のウェーハのＧＢＩＲ値およびＥＳＦＱＤ値のバッチ間でのばらつきをさらに抑制することができる。
　（第３の実施形態）
　第３の実施形態では、第１の実施形態における上記（１）式に基づく研磨時間の算出にあたり、ＥＳＦＱＲ値も考慮する。なお、ＥＳＦＱＤがＥＳＦＱＲに変更される以外は、第２の実施形態と同様である。
　第３の実施形態では、図２に示すステップＳ１１０にて入力する目標ＧＢＩＲ値の設定にあたり、下記（３）式をさらに考慮する。
　目標ＥＳＦＱＲ値＝Ｃ1×目標ＧＢＩＲ値＋Ｃ2×前バッチの研磨後のウェーハのＥＳＦＱＲ値＋Ｃ3・・・（３）
　すなわち、上記（３）式によって算出される目標ＥＳＦＱＲ値が所定の範囲内に存在するように、目標ＧＢＩＲ値を所定の範囲から選択する。そして、ステップＳ１１０では、このようにして選択した目標ＧＢＩＲ値を入力する。また、本実施形態では、ステップＳ１４０にて、研磨後のウェーハのＧＢＩＲ値に加えて、ＥＳＦＱＲ値も測定する。ここで、本実施形態において、上記（３）式中の「前バッチの研磨後のウェーハのＥＳＦＱＲ値」とは、１バッチ前のステップＳ１４０で測定部によって測定されたＥＳＦＱＲ値を指す。
　上記（３）式におけるＣ1、Ｃ2、及びＣ3は、ＥＳＦＱＤがＥＳＦＱＲに変更される以外は、第２の実施形態につき説明したＢ1、Ｂ2、及びＢ3と同様の方法で導出することができる。
　本明細書において「ＥＳＦＱＲ（Edge Site Front least sQuares Range）値」とは、ＳＥＭＩ規格　Ｍ６７に規定されるＥＳＦＱＲを意味する。
　第３の実施形態によれば、ＧＢＩＲ値に加えて、ＥＳＦＱＲ値も考慮して、研磨時間のフィードバック制御を行うので、研磨後のウェーハのＧＢＩＲ値およびＥＳＦＱＲ値のバッチ間でのばらつきをさらに抑制することができる。
　（第４の実施形態）
　キャリアプレート、研磨パッド、研磨スラリーなど両面研磨装置において用いられる資材は、バッチ処理の回数が増すにつれて劣化するので、定期的に交換される。本発明者らは、これらの資材を交換した直後のバッチ、あるいは交換した後の数バッチにおいては、上記（１）式によって算出した研磨時間を用いるよりも、以下の方法により資材交換の影響を考慮した研磨時間を用いるほうがＧＢＩＲ値のバッチ間のばらつきをさらに抑制することができることを知見した。以下では、図１、及び図３～６を適宜参照して、第４の実施形態におけるウェーハの両面研磨方法の一例を説明する。なお、第４の実施形態における両面研磨装置は、第１の実施形態における両面研磨装置１００を用いることができ、詳細な説明を省略する。
　本実施形態では、第１の資材としてキャリアプレートを、第２の資材として研磨パッドを、第３の資材として研磨スラリーを交換する場合を説明する（すなわち、本実施形態では、交換した資材の全数Ｍは３である）。以下、ｎ1（但し、ｎ1は自然数）は、現バッチがキャリアプレートの交換後ｎ1バッチ目であることを示す指標である。また、ｎ2（但し、ｎ2は自然数）は、現バッチが研磨パッドの交換後ｎ2バッチ目であることを示す指標である。また、ｎ3（但し、ｎ3は自然数）は、現バッチが研磨スラリーの交換後ｎ3バッチ目であることを示す指標である。すなわち、キャリアプレート交換直後のバッチではｎ1＝１であり、研磨パッド交換直後のバッチではｎ2＝１であり、研磨スラリー交換直後のバッチではｎ3＝１であり、これらｎ1、ｎ2、及びｎ3は、バッチ処理を繰り返すたびに１つずつカウントアップする。なお、ｎ1、ｎ2、及びｎ3は、記憶部２０に格納される。
　図１，３を参照して、バッチ処理が開始すると、制御部１６は、ｎ1＝１、ｎ2＝１、ｎ3＝１のいずれかを満たすか否かを判定する（ステップＳ２００）。ｎ1＝１、ｎ2＝１、ｎ3＝１のいずれかを満たす場合には、ステップＳ２１０に移行する。ここで、図３中のステップＳ２１０の処理内容について、図４を参照して説明する。
　図４を参照して、ステップＳ２１０の処理が開始すると、測定部１８としての分光干渉変位装置が研磨前のウェーハの中心厚みを測定する（ステップＳ２１１）。測定した研磨前のウェーハの中心厚みは、制御部１６に送信されるとともに、記憶部２０に格納される。測定方法の詳細については、第１の実施形態におけるステップＳ１００の説明を援用する。
　次に、入力デバイスを介して、ウェーハの目標中心厚みを制御部１６に入力する（ステップＳ２１２）。なお、ウェーハの目標中心厚みは、ウェーハ規格の中心厚み±３μｍ以下となるように設定することができ、例えば直径が３００ｍｍのウェーハの場合、ウェーハ規格の中心厚みは７５０μｍ以上８３０μｍ以下の範囲から設定することができる。
　次に、制御部１６は、記憶部２０から基準研磨レートを読み出す（ステップＳ２１３）。ここで、「基準研磨レート」とは、研磨前の中心厚み及び目標中心厚みが当該研磨対象のウェーハと±３μｍ以内の誤差で同じウェーハに対する研磨レートの実績値のうち、キャリアプレート、研磨パッド、及び研磨スラリーの交換の影響を受けないバッチにおける研磨レートの実績値の平均値である。なお、「キャリアプレート、研磨パッド、及び研磨スラリーの交換の影響を受けないバッチ」とは、キャリアプレートの交換後５～１００バッチ目かつ研磨パッドの交換後５～１００バッチ目かつ研磨スラリーの交換後５～１００バッチ目の特定のバッチであれば特に限定されない。また、平均するにあたっては、２０個以上の実績値を用いることが好ましい。以下では、「研磨前の中心厚み及び目標中心厚みが当該研磨対象のウェーハと±３μｍ以内の誤差で同じウェーハ」を「当該研磨対象のウェーハと形状が同じウェーハ」と称する。
　基準研磨レートの算出と並行して、制御部１６は、第１の研磨レート加算量、第２の研磨レート加算量、及び第３の研磨レート加算量を算出する（ステップＳ２１４ａ～ｃ、ステップＳ２１５ａ～ｃ、ステップＳ２１６ａ～ｃ）。第１～第３の研磨レート加算量は、各資材の交換が基準研磨レートに及ぼす影響の程度を表わしており、以下の方法により決定される。ここで、制御部１６は、ｎ1≧ｋ1であるか否か（ステップ２１４ａ）、ｎ2≧ｋ2であるか否か（ステップ２１５ａ）、及びｎ3≧ｋ3であるか否か（ステップ２１６ａ）を判定する。本実施形態では、ｋ1として２、ｋ2として４、ｋ3として２を採用する。しかし、ｋ1、ｋ2、ｋ3はこれらに限定されず、キャリアプレート、研磨パッド、及び研磨スラリーの種類に応じて、例えば２≦ｋ1≦５、２≦ｋ2≦５、２≦ｋ3≦５の範囲内で適宜変更することができる。
　制御部１６は、ｎ1≧２を満たすか否かを判定する（ステップＳ２１４ａ）。ｎ1＜２（すなわちｎ1＝１）の場合、当該研磨対象のウェーハと形状が同じウェーハに対する研磨レートの実績値のうち、キャリアプレートの交換後ｎ1バッチ目であって、かつ研磨パッド及び研磨スラリーの交換の影響を受けないバッチにおける研磨レートの実績値から、キャリアプレート、研磨パッド、及び研磨スラリーの交換の影響を受けないバッチにおける研磨レートの実績値を減じた値の平均値を第１の研磨レート加算量とする（ステップＳ２１４ｂ）。なお、「研磨パッド及び研磨スラリーの交換の影響を受けないバッチ」とは、研磨パッドの交換後５～１００バッチ目かつ研磨スラリーの交換後５～１００バッチ目の特定のバッチであれば特に限定されない。また、平均するにあたっては、２０個以上の実績値を用いることが好ましい。一方、ｎ1≧２の場合、研磨レートはキャリアプレート交換の影響を受けないので、制御部１６は第１の研磨レート加算量を０とする（ステップＳ２１４ｃ）。
　また、並行して、制御部１６は、ｎ2≧４を満たすか否かを判定する（ステップＳ２１５ａ）。ｎ2＜４の場合、当該研磨対象のウェーハと形状が同じウェーハに対する研磨レートの実績値のうち、研磨パッドの交換後ｎ2バッチ目であって、かつキャリアプレート及び研磨スラリーの交換の影響を受けないバッチにおける研磨レートの実績値から、キャリアプレート、研磨パッド、及び研磨スラリーの交換の影響を受けないバッチにおける研磨レートの実績値を減じた値の平均値を第２の研磨レート加算量とする（ステップＳ２１５ｂ）。なお、「キャリアプレート及び研磨スラリーの交換の影響を受けないバッチ」とは、キャリアプレートの交換後５～１００バッチ目かつ研磨スラリーの交換後５～１００バッチ目の特定のバッチであれば特に限定されない。また、平均するにあたっては、２０個以上の実績値を用いることが好ましい。一方、ｎ2≧４の場合、研磨レートは研磨パッド交換の影響を受けないので、制御部１６は第２の研磨レート加算量を０とする（ステップＳ２１５ｃ）。
　さらに、並行して、制御部１６は、ｎ3≧２を満たすか否かを判定する（ステップＳ２１６ａ）。ｎ3＜２（すなわちｎ3＝１）の場合、当該研磨対象のウェーハと形状が同じウェーハに対する研磨レートの実績値のうち、研磨スラリーの交換後ｎ3バッチ目であって、かつキャリアプレート及び研磨パッドの交換の影響を受けないバッチにおける研磨レートの実績値から、キャリアプレート、研磨パッド及び研磨スラリーの交換の影響を受けないバッチにおける研磨レートの実績値を減じた値の平均値を第３の研磨レート加算量とする（ステップＳ２１６ｂ）。なお、「キャリアプレート及び研磨パッドの交換の影響を受けないバッチ」とは、キャリアプレートの交換後５～１００バッチ目かつ研磨パッドの交換後５～１００バッチ目の特定のバッチであれば特に限定されない。また、平均するにあたっては、２０個以上の実績値を用いることが好ましい。一方、ｎ3≧２の場合、研磨レートは研磨スラリー交換の影響を受けないので、制御部１６は、第３の研磨レート加算量を０とする（ステップＳ２１６ｃ）。
　次に、制御部１６は、基準研磨レートに、第１の研磨レート加算量と第２の研磨レート加算量と第３の研磨レート加算量とを加えることによって、合計研磨レートを算出する（ステップＳ２１７）。
　次に、制御部１６は、下記（４）式に基づいて現バッチの研磨時間を算出する（ステップＳ２１８）。本明細書では、当該方法により算出された研磨時間を「第１の研磨時間」と称する。
　第１の研磨時間＝（現バッチの研磨前のウェーハの中心厚み－ウェーハの目標中心厚み）／合計研磨レート・・・（４）
　このようにして算出した第１の研磨時間は、研磨レートを介して、資材交換が研磨時間に及ぼす影響を考慮したものとなる。これにて、図３中のステップＳ２１０の処理が終了する。
　一方、図３を参照して、ステップＳ２００にて、制御部１６が、ｎ1＝１、ｎ2＝１、ｎ3＝１のいずれも満たさないと判定した場合（すなわち、ｎ1、ｎ2、ｎ3のいずれもが２以上の場合）には、ステップＳ２２０に移行する。そして、制御部１６は、ｎ1≧２、ｎ2≧４、ｎ3≧２のいずれも満たすか否かを判定する（ステップＳ２２０）。ｎ1≧２、ｎ2≧４、ｎ3≧２のいずれも満たす場合には、ステップＳ２３０に移行する。ここで、図３中のステップＳ２３０の処理内容について、図５を参照して説明する。
　ｎ1≧２、ｎ2≧４、ｎ3≧２のいずれも満たす場合には、研磨時間は資材交換の影響を受けないと考えられる。したがって、この場合は、資材交換を考慮していない第１の実施形態における研磨時間の算出と同様の方法を用いて、研磨時間を算出する。具体的には、図５を参照して、ステップＳ２３０の処理が開始すると、測定部１８としての分光干渉変位装置が研磨前のウェーハの中心厚みを測定する（ステップＳ２３１）。なお、測定方法の詳細については、第１の実施形態におけるステップＳ１００の説明を援用する。
　次に、入力デバイスを介して、ウェーハの目標ＧＢＩＲ値を制御部１６に入力する（ステップＳ２３２）。目標ＧＢＩＲ値は、ウェーハの仕様に応じて適宜設定することができる値であり、例えば２００ｎｍ以下の範囲から適宜設定することができる。
　次に、制御部１６は、下記（５）式に基づいて、現バッチの研磨時間を算出する（ステップＳ２３３）。本明細書では、当該方法により算出された研磨時間を「第２の研磨時間」と称する。
　第２の研磨時間＝前バッチの研磨時間＋Ａ1×（前バッチの研磨前のウェーハの中心厚み－現バッチの研磨前のウェーハの中心厚み）＋Ａ2×（前バッチの研磨後のウェーハのＧＢＩＲ値－目標ＧＢＩＲ値）＋Ａ3・・・（５）
　なお、上記（５）式は、第１の実施形態における（１）式に相当し、Ａ1，Ａ2，Ａ3の設定は既述のとおりであり、詳細については、第１の実施形態の説明を援用する。これにて、図３中のステップＳ２３０の処理が終了する。
　一方、図３を参照して、ステップＳ２２０にて、ｎ1≧２、ｎ2≧４、ｎ3≧２のいずれかを満たさない場合には、ステップＳ２４０に移行する。ここで、図３中のステップＳ２４０の処理内容について、図６を参照して説明する。
　ｎ1≧２、ｎ2≧４、ｎ3≧２のいずれかを満たさない場合であっても、第１の研磨時間ではなく、第２の研磨時間を用いることが妥当な場合もある。ステップＳ２４０は、第２の研磨時間を用いることが妥当であるか否かを判定することを主な目的とする処理である。具体的には、図６を参照して、ステップＳ２４０の処理が開始すると、制御部１６は、図４のフローに従って第１の研磨時間を算出し（ステップＳ２４１）、その後、下記（６）式に基づき第１の判定量を算出する（ステップＳ２４２）。また、これと並行して、制御部１６は、図５のフローに従って第２の研磨時間を算出し（ステップＳ２４３）、その後、下記（７）式に基づき第２の判定量を算出する（ステップＳ２４４）。
　第１の判定量＝（目標ＧＢＩＲ値－前バッチの研磨後のウェーハのＧＢＩＲ値）×（第１の研磨時間－前バッチの研磨時間）・・・（６）
　第２の判定量＝（目標ＧＢＩＲ値－前バッチの研磨後のウェーハのＧＢＩＲ値）×（第２の研磨時間－前バッチの研磨時間）・・・（７）
　なお、第１の研磨時間の算出（ステップＳ２４１）については、図４を参照して詳細に説明したステップＳ２１１～Ｓ２１８の説明を援用する。但し、ステップＳ２４１では、図４のステップＳ２１２におけるウェーハの目標中心厚みに加えて、上記（７）式にて用いる目標ＧＢＩＲ値も入力する。また、第２の研磨時間の算出（ステップＳ２４２）については、図５を参照して詳細に説明したステップＳ２３１～Ｓ２３３の説明を援用する。
　後述するステップＳ２４５～Ｓ２４９では、第１の判定量および第２の判定量に基づいて、現バッチの研磨時間を決定する。ここで、第１の判定量と第２の判定量は、その符号が重要である。以下に説明するように、第１の判定量＜０の場合は第１の研磨時間を用いることが妥当ではなく、第２の判定量＜０の場合は第２の研磨時間を用いることが妥当ではない。
　第１の判定量＜０とは、（i）(目標ＧＢＩＲ値－前バッチの研磨後のウェーハのＧＢＩＲ値)＞０かつ（第１の研磨時間－前バッチの研磨時間）＜０、あるいは（ii）(目標ＧＢＩＲ値－前バッチの研磨後のウェーハのＧＢＩＲ値)＜０かつ（第１の研磨時間－前バッチの研磨時間）＞０の場合である。（i）の場合、現バッチの目標ＧＢＩＲ値が前バッチのＧＢＩＲ値よりも大きいので、本来ならば研磨時間を前バッチよりも長く設定する必要がある。それにもかかわらず、実際に算出した第１の研磨時間は、前バッチの研磨時間より短くなっている。したがって、この場合は、第１の研磨時間を用いるのは妥当ではないことがわかる。（ii）の場合、現バッチの目標ＧＢＩＲ値が前バッチのＧＢＩＲ値よりも小さいので、本来ならば研磨時間を前バッチよりも短く設定する必要がある。それにもかかわらず、実際に算出した第１の研磨時間は、前バッチの研磨時間より長くなっている。したがって、この場合も、第１の研磨時間を用いるのは妥当ではないことがわかる。第２の判定量についても、第１の判定量と同様である。なお、第２の研磨時間≧０であれば、第１の研磨時間の正負によらず、常に研磨時間として第２の研磨時間を用いることとする。これは、第２の研磨時間のほうが、ウェーハの中心厚みだけではなくＧＢＩＲ値も考慮しているので、研磨レートを考慮した第１の研磨時間に比べて研磨精度が向上するからである。
　そこで、ステップＳ２４５～Ｓ２４９では、以下のように現バッチの研磨時間を設定する。制御部１６は、第２の判定量≧０を満たすか否かを判定する（ステップＳ２４５）。第２の判定量≧０の場合、制御部１６は、現バッチの研磨時間として第２の研磨時間を用いると判定し（ステップＳ２４６）、これにて図３中のステップＳ２４０の処理が終了する。一方で、第２の判定量＜０の場合、制御部１６は、さらに第１の判定量≧０を満たすか否かを判定する（ステップＳ２４７）。そして、第１の判定量≧０の場合、制御部１６は、現バッチの研磨時間として第１の研磨時間を用いると判定する（ステップＳ２４８）。これにて図３中のステップＳ２４０の処理が終了する。第２の判定量＜０かつ第１の判定量＜０の場合、制御部１６は、現バッチの研磨時間として、１バッチ前の研磨時間を用いると判定する（ステップＳ２４９）。これにて、図３中のステップＳ２４０の処理が終了する。
　次に、図１，３を参照して、このようにして現バッチの研磨時間が決定されると、制御部１６が、上定盤２、下定盤４、サンギア８、及びインターナルギア１０を回転させることにより、ウェーハの両面研磨が開始し、上記研磨時間でウェーハを両面研磨する（ステップＳ２５０）。なお、両面研磨の方法の詳細については、第１の実施形態のステップＳ１３０の説明を援用する。
　次に、測定部１８としての分光干渉変位装置は、両面研磨の終了の情報を制御部１６から受信すると、研磨後のウェーハのＧＢＩＲ値を測定する（ステップＳ２６０）。測定方法の詳細については、第１の実施形態のステップＳ１４０の説明を援用する。なお、測定したＧＢＩＲ値は、次バッチにおいて、当該バッチの研磨時間の算出に用いられるので、記憶部２０に格納される。
　次に、制御部１６は、記憶部２０に格納されているｎ1、ｎ2、及びｎ3を１つカウントアップさせる（ステップＳ２７０）。次に、制御部１６は、バッチ処理を終了させるか否かの判定を行う（ステップＳ２８０）。バッチ処理を終了させない場合は、次バッチの両面研磨が再度ステップＳ２００から開始する。一方で、バッチ処理を終了させる場合は、これにてバッチ処理が終了する。
　第４の実施形態によれば、資材交換が研磨時間に及ぼす影響も考慮しつつ、研磨時間のフィードバック制御を行うので、研磨後のウェーハのＧＢＩＲ値のバッチ間のばらつきをさらに抑制することができる。
　なお、交換する資材の数は、３つに限定されず、例えばキャリアプレート、研磨パッド、及び研磨スラリーのうちから選んだ２つの資材であってもよい。また、第２の研磨時間の算出にあたっては、（５）式に加えて、第２～第３の実施形態につき説明した（２）式および（３）式をさらに考慮してもよく、詳細については、第２～第３の実施形態における説明を援用する。
　（第５の実施形態）
　第４の実施形態では、交換する資材をキャリアプレート、研磨パッド、及び研磨スラリーとしたが、第５の実施形態では、これらのうちいずれか一つの資材交換のみを考慮する。第５の実施形態では、図３中のステップＳ２００及びステップＳ２２０、並びに図４中のステップＳ２１３～Ｓ２１７が以下の変更を受けること以外は、第４の実施形態と同様に考えることができるので、以下では第４の実施形態と異なる点を説明する。
　現バッチが当該資材の交換後ｎバッチ目（但し、ｎは自然数である）とする。図３を参照して、ステップＳ２００では、ｎ＝１であるか否かを判定し、ステップＳ２２０では、ｎ≧ｋ（ｋは交換する資材に応じて定まる２以上の自然数である）であるか否かを判定する。ここで、ｋは交換する資材に応じて定まる２以上の自然数であり、例えば２≦ｋ≦５の範囲から適宜選択することができる。また、図４を参照して、第４の実施形態におけるステップＳ２１３～Ｓ２１７は、以下の処理に置き換わる。
　すなわち、第４の実施形態における合計研磨レートは、第５の実施形態では、当該資材の交換後ｎバッチ目のバッチにおける研磨レートの実績値の平均値に置き換わる。なお、平均するにあたっては、２０個（枚）以上の実績値を用いることが好ましい。
　なお、上記以外の点については、第４の実施形態の説明を援用する。
　第５の実施形態によれば、資材交換が研磨時間に及ぼす影響も考慮しつつ、研磨時間のフィードバック制御を行うので、研磨後のウェーハのＧＢＩＲ値のバッチ間のばらつきをさらに抑制することができる。
　以上、第１～第５の実施形態を例にして、本発明のウェーハの両面研磨方法を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲内において適宜変更を加えることができる。
　例えば、両面研磨装置に用いる資材は、実際は経時的に劣化し、その影響は研磨時間にも及ぶ。第１～３の実施形態における研磨時間や第４，５の実施形態における第２の研磨時間においても、実際の研磨の実績値から導出した（１）式～（３）式や（５）式の係数を介して、この影響を間接的に考慮している。しかしながら、研磨時間（あるいは第２の研磨時間）の算出にあたり、資材の経時的な劣化を直接的に考慮することで、ウェーハの目標形状を実現する研磨時間をより正確に算出することができる。例えば、資材の経時的な劣化を表わすパラメータを「資材交換後の積算研磨時間」として、上記（１）式に代えて、下記（１）’式を用いることができる。
　現バッチの研磨時間＝前バッチの研磨時間＋Ｄ1×（前バッチの研磨前のウェーハの中心厚み－現バッチの研磨前のウェーハの中心厚み）＋Ｄ2×（前バッチの研磨後のウェーハのＧＢＩＲ値－目標ＧＢＩＲ値）＋Ｄ3×資材交換後の積算研磨時間＋Ｄ4・・・（１）’
　但し、Ｄ1～Ｄ4は、第１の実施形態と同様に実績値を重回帰分析することで算出される係数である。
　あるいは、資材交換後の積算研磨時間と元厚偏差（＝前バッチの研磨前のウェーハの中心厚み－現バッチの研磨前のウェーハの中心厚み）に交互作用がある場合は、上記（１）式に代えて、下記（１）”式を用いることもできる。
　現バッチの研磨時間＝前バッチの研磨時間＋Ｅ1×（前バッチの研磨前のウェーハの中心厚み－現バッチの研磨前のウェーハの中心厚み）＋Ｅ2×（前バッチの研磨後のウェーハのＧＢＩＲ値－目標ＧＢＩＲ値）＋Ｅ3×（資材交換後の積算研磨時間）＋Ｅ4×（前バッチの研磨前のウェーハの中心厚み－現バッチの研磨前のウェーハの中心厚み）×（資材交換後の積算研磨時間）＋Ｅ5・・・（１）”
　但し、Ｅ1～Ｅ5は、第１の実施形態と同様に実績値を重回帰分析することで算出される係数である。
　（発明例）
　本発明の効果を確かめるため、発明例として、図１に示す両面研磨装置および図２に示す両面研磨方法を用いて、バッチ処理によるウェーハの両面研磨を行い、研磨後のウェーハのＧＢＩＲ値およびＥＳＦＱＤ値を評価した。
　評価においては、以下の条件を採用した。（１）式において、Ａ1は６０ｓ／μｍとし、Ａ2は－１ｓ／ｎｍとし、Ａ3は２０ｓとし、目標ＧＢＩＲ値は２００ｎｍとした。また、研磨パッドは、発泡ウレタン研磨パッドとし、研磨スラリーは、シリカ砥粒を含むアルカリ性の研磨スラリーとした。サンギア及びインターナルギアの回転に伴い、ギアの噛み合わせによって、キャリアプレートを自転させつつ、上下定盤の中心を中心軸としてサンギアの周りを回転させる。それと同時に、上定盤も回転させ、下定盤も上定盤とは逆方向に回転させた。なお、上下定盤の回転数はそれぞれ３０ｒｐｍとした。ウェーハは、直径３００ｍｍのシリコンウェーハとした。
　（比較例）
　比較例として、発明例のような機能を有する制御部、測定部、及び記憶部を備えていない従来の両面研磨装置を用いて、同様の評価を行った。すなわち、比較例では、研磨時間に対して発明例のようなフィードバック制御を行わず、研磨速度：０．５μｍ／ｍｉｎとし、時間を実測厚さに合わせて設定し、両面研磨を行った。
　（評価方法および評価結果の説明）
　発明例および比較例において、各バッチでの研磨後のウェーハのＧＢＩＲ値とＥＳＦＱＤ値を平坦度測定装置（Ｗａｆｅｒ　Ｓｉｇｈｔ）により測定した。測定結果を図７（Ａ），（Ｂ）に示す。なお、図７（Ａ）に示す「ＧＢＩＲ値のばらつきの相対値」とは、発明例については、「発明例の各処理単位におけるＧＢＩＲ値のばらつき」を「比較例のＧＢＩＲ値のばらつきの全処理単位にわたる平均値」で除したものであり、比較例については、「比較例の各処理単位におけるＧＢＩＲ値のばらつき」を「比較例のＧＢＩＲ値のばらつきの全処理単位にわたる平均値」で除したものである。また、図７（Ｂ）に示す「ＥＳＦＱＤ値のばらつきの相対値」とは、発明例については、「発明例の各処理単位におけるＥＳＦＱＤ値のばらつき」を「比較例のＥＳＦＱＤ値のばらつきの全処理単位にわたる平均値」で除したものであり、比較例については、「比較例の各処理単位におけるＥＳＦＱＤ値のばらつき」を「比較例のＥＳＦＱＤ値のばらつきの全処理単位にわたる平均値」で除したものである。なお、各処理単位は１０バッチ分のバッチ処理を意味する。
　図７（Ａ）に示すように、研磨時間に対してフィードバック制御を行った発明例は、比較例に対してＧＢＩＲ値のばらつきを抑制することができた。さらに、驚くべきことに、発明例は、ＥＳＦＱＤ値に関してフィードバック制御を行っていないにもかかわらず、図７（Ｂ）に示すように比較例に対してＥＳＦＱＤ値のばらつきを抑制することができた。
　本発明のウェーハの両面研磨方法によれば、研磨後のウェーハのＧＢＩＲ値のバッチ間でのばらつきを抑制することができる。
　１００　両面研磨装置
　２　上定盤
　４　下定盤
　６　回転定盤
　８　サンギア
　１０　インターナルギア
　１２　キャリアプレート
　１４　スラリー供給機構
　１６　制御部
　１８　測定部
　２０　記憶部

Claims (9)

  1. 　上定盤および下定盤を有する回転定盤と、前記回転定盤の中心部に設けられたサンギアと、前記回転定盤の外周部に設けられたインターナルギアと、前記上定盤と前記下定盤との間に設けられ、ウェーハを保持する１つ以上の保持孔を有するキャリアプレートと、を備え、前記上定盤の下面および前記下定盤の上面に研磨パッドがそれぞれ貼布された、バッチ処理方式のウェーハの両面研磨装置を用いたウェーハの両面研磨方法であって、
    　現バッチでは、
    　研磨前の前記ウェーハの中心厚みを測定する工程と、
    　目標ＧＢＩＲ値を所定の範囲から設定する工程と、
    　下記（１）式に基づいて、前記現バッチの研磨時間を算出する工程と、
    　前記研磨パッド上に研磨スラリーを供給しながら、前記回転定盤と前記キャリアプレートとを相対回転させて、算出した前記現バッチの研磨時間で前記ウェーハの両面を研磨する工程と、
    を有することを特徴とするウェーハの両面研磨方法。
    　　　　　　　　　　　　　　　　　　　記
    現バッチの研磨時間＝前バッチの研磨時間＋Ａ1×（前バッチの研磨前のウェーハの中心厚み－現バッチの研磨前のウェーハの中心厚み）＋Ａ2×（前バッチの研磨後のウェーハのＧＢＩＲ値－目標ＧＢＩＲ値）＋Ａ3・・・（１）
    　但し、Ａ1、Ａ2、及びＡ3は、所定の係数である。
  2. 　前記現バッチでは、
    　下記（２）式により算出される目標ＥＳＦＱＤ値が所定の範囲内に存在するように、前記目標ＧＢＩＲ値を所定の範囲から設定する、請求項１に記載のウェーハの両面研磨方法。
    　　　　　　　　　　　　　　　　　　　記
    目標ＥＳＦＱＤ値＝Ｂ1×目標ＧＢＩＲ値＋Ｂ2×前バッチの研磨後のＥＳＦＱＤ値＋Ｂ3・・・（２）
    　但し、Ｂ1、Ｂ2、及びＢ3は、所定の係数である。
  3. 　前記現バッチでは、
    　下記（３）式により算出される目標ＥＳＦＱＲ値が所定の範囲内に存在するように、前記目標ＧＢＩＲ値を所定の範囲から設定する、請求項１に記載のウェーハの両面研磨方法。
    　　　　　　　　　　　　　　　　　　　記
    目標ＥＳＦＱＲ値＝Ｃ1×目標ＧＢＩＲ値＋Ｃ2×前バッチの研磨後のＥＳＦＱＲ値＋Ｃ3・・・（３）
    　但し、Ｃ1、Ｃ2、及びＣ3は、所定の係数である。
  4. 　上定盤および下定盤を有する回転定盤と、前記回転定盤の中心部に設けられたサンギアと、前記回転定盤の外周部に設けられたインターナルギアと、前記上定盤と前記下定盤との間に設けられ、ウェーハを保持する１つ以上の保持孔を有するキャリアプレートと、を備え、前記上定盤の下面および前記下定盤の上面に研磨パッドがそれぞれ貼布された、バッチ処理方式のウェーハの両面研磨装置を用いたウェーハの両面研磨方法であって、
    　当該両面研磨方法において使用する第１～第Ｍの資材（但し、Ｍは交換する資材の全数を表わす２以上の自然数である）を交換した場合であって、現バッチが、第ｍの資材（但し、ｍは交換する資材を特定するインデックスであり、１≦ｍ≦Ｍを満たす全ての自然数をとる）の交換後ｎmバッチ目（但し、前記ｍのそれぞれに対して、ｎmは自然数である）であるとして、
    　（Ｉ）ｎ1～ｎMのいずれかが１である場合は、
    　　研磨前のウェーハの中心厚みを測定する工程と、
    　　ウェーハの目標中心厚みを所定の範囲から設定する工程と、
    　　下記（４）式に基づいて、第１の研磨時間を算出して、当該第１の研磨時間を前記現バッチの研磨時間とする工程と、
    　を有し、
    　（ＩＩ）ｎ1～ｎMのいずれもが２以上である場合であって、
    　　（ｉ）ｎ1～ｎMのいずれもがｎm≧ｋm（但し、前記ｍのそれぞれに対して、ｋmは交換する第ｍの資材に応じて定まる２以上の自然数である）を満たす場合には、
    　　　研磨前のウェーハの中心厚みを測定する工程と、
    　　　目標ＧＢＩＲ値を所定の範囲から設定する工程と、
    　　　下記（５）式に基づいて、第２の研磨時間を算出して、当該第２の研磨時間を前記現バッチの研磨時間とする工程と、
    　　を有し、
    　　（ｉｉ）ｎ1～ｎMのいずれかがｎm≧ｋmを満たさない場合には、
    　　　研磨前のウェーハの中心厚みを測定する工程と、
    　　　ウェーハの目標中心厚みと目標ＧＢＩＲ値を所定の範囲から設定する工程と、
    　　　下記（４）式に基づいて、第１の研磨時間を算出した後に、下記（６）式に基づいて、第１の判定量を算出する工程と、
    　　　下記（５）式に基づいて、第２の研磨時間を算出した後に、下記（７）式に基づいて、第２の判定量を算出する工程と、
    　　　前記第２の判定量≧０の場合は、当該第２の研磨時間を前記現バッチの研磨時間とし、
    　　　前記第２の判定量＜０の場合において、前記第１の判定量≧０の場合は、当該第１の研磨時間を前記現バッチの研磨時間とし、前記第１の判定量＜０の場合は、１バッチ前の研磨時間を前記現バッチの研磨時間とする工程と、
    　　を有し、
    　その後、前記研磨パッド上に研磨スラリーを供給しながら、前記回転定盤と前記キャリアプレートとを相対回転させて、前記現バッチの研磨時間で前記ウェーハの両面を研磨することを特徴とするウェーハの両面研磨方法。
    　　　　　　　　　　　　　　　　　　　記
    第１の研磨時間＝（現バッチの研磨前のウェーハの中心厚み－ウェーハの目標中心厚み）／所定の研磨レート・・・（４）
    第２の研磨時間＝前バッチの研磨時間＋Ａ1×（前バッチの研磨前のウェーハの中心厚み－現バッチの研磨前のウェーハの中心厚み）＋Ａ2×（前バッチの研磨後のウェーハのＧＢＩＲ値－目標ＧＢＩＲ値）＋Ａ3・・・（５）
    第１の判定量＝（目標ＧＢＩＲ値－前バッチの研磨後のウェーハのＧＢＩＲ値）×（第１の研磨時間－前バッチの研磨時間）・・・（６）
    第２の判定量＝（目標ＧＢＩＲ値－前バッチの研磨後のウェーハのＧＢＩＲ値）×（第２の研磨時間－前バッチの研磨時間）・・・（７）
    　但し、Ａ1、Ａ2、及びＡ3は、所定の係数である。
  5. 　前記（４）式における所定の研磨レートは、
    　研磨前の中心厚み及び目標中心厚みが前記ウェーハと同じウェーハに対する研磨レートの実績値のうち、前記第１～第Ｍのいずれの資材の交換の影響も受けないバッチにおける研磨レートの実績値の平均値を基準研磨レートとし、
    　前記ｍのそれぞれに対して、ｎm≧ｋmの場合は、第ｍの研磨レート加算量を０とし、ｎm＜ｋmの場合は、研磨前の中心厚み及び目標中心厚みが前記ウェーハと同じウェーハに対する研磨レートの実績値のうち、第ｍの資材の交換後ｎmバッチ目であって、かつ当該第ｍの資材以外の資材の交換の影響を受けないバッチにおける研磨レートの実績値から、前記第１～第Ｍのいずれの資材の交換の影響も受けないバッチにおける研磨レートの実績値を減じた値の平均値を第ｍの研磨レート加算量として、
    　前記基準研磨レートに、前記第１～第Ｍの研磨レート加算量を全て加えることによって算出される合計研磨レートである、請求項４に記載のウェーハの両面研磨方法。
  6. 　前記資材は、前記キャリアプレート、前記研磨パッド、及び前記研磨スラリーのうちから選ばれる２つ以上の資材である、請求項４または５に記載のウェーハの両面研磨方法。
  7. 　上定盤および下定盤を有する回転定盤と、前記回転定盤の中心部に設けられたサンギアと、前記回転定盤の外周部に設けられたインターナルギアと、前記上定盤と前記下定盤との間に設けられ、ウェーハを保持する１つ以上の保持孔を有するキャリアプレートと、を備え、前記上定盤の下面および前記下定盤の上面に研磨パッドがそれぞれ貼布された、バッチ処理方式のウェーハの両面研磨装置を用いたウェーハの両面研磨方法であって、
    　当該両面研磨方法において使用する資材を１つ交換した場合であって、現バッチが、当該資材の交換後ｎバッチ目（但し、ｎは自然数である）であるとして、
    　（Ｉ）ｎ＝１を満たす場合は、
    　　研磨前のウェーハの中心厚みを測定する工程と、
    　　ウェーハの目標中心厚みを所定の範囲から設定する工程と、
    　　下記（８）式に基づいて、第１の研磨時間を算出して、当該第１の研磨時間を前記現バッチの研磨時間とする工程と、
    　を有し、
    　（ＩＩ）ｎ≧２を満たす場合であって、
    　　（ｉ）ｎ≧ｋ（但し、ｋは交換する資材に応じて定まる２以上の自然数である）を満たす場合には、
    　　　研磨前のウェーハの中心厚みを測定する工程と、
    　　　目標ＧＢＩＲ値を所定の範囲から設定する工程と、
    　　　下記（９）式に基づいて、第２の研磨時間を算出して、当該第２の研磨時間を前記現バッチの研磨時間とする工程と、
    　　を有し、
    　　（ｉｉ）ｎ＜ｋを満たす場合には、
    　　　研磨前のウェーハの中心厚みを測定する工程と、
    　　　ウェーハの目標中心厚みと目標ＧＢＩＲ値を所定の範囲から設定する工程と、
    　　　下記（８）式に基づいて、第１の研磨時間を算出した後に、下記（１０）式に基づいて、第１の判定量を算出する工程と、
    　　　下記（９）式に基づいて、第２の研磨時間を算出した後に、下記（１１）式に基づいて、第２の判定量を算出する工程と、
    　　　前記第２の判定量≧０の場合は、当該第２の研磨時間を前記現バッチの研磨時間とし、
    　　　前記第２の判定量＜０の場合において、前記第１の判定量≧０の場合は、当該第１の研磨時間を前記現バッチの研磨時間とし、前記第１の判定量＜０の場合は、１バッチ前の研磨時間を前記現バッチの研磨時間とする工程と、
    　　を有し、
    　その後、前記研磨パッド上に研磨スラリーを供給しながら、前記回転定盤と前記キャリアプレートとを相対回転させて、前記現バッチの研磨時間で前記ウェーハの両面を研磨することを特徴とするウェーハの両面研磨方法。
    　　　　　　　　　　　　　　　　　　　記
    第１の研磨時間＝（現バッチの研磨前のウェーハの中心厚み－ウェーハの目標中心厚み）／所定の研磨レート・・・（８）
    第２の研磨時間＝前バッチの研磨時間＋Ａ1×（前バッチの研磨前のウェーハの中心厚み－現バッチの研磨前のウェーハの中心厚み）＋Ａ2×（前バッチの研磨後のウェーハのＧＢＩＲ値－目標ＧＢＩＲ値）＋Ａ3・・・（９）
    第１の判定量＝（目標ＧＢＩＲ値－前バッチの研磨後のウェーハのＧＢＩＲ値）×（第１の研磨時間－前バッチの研磨時間）・・・（１０）
    第２の判定量＝（目標ＧＢＩＲ値－前バッチの研磨後のウェーハのＧＢＩＲ値）×（第２の研磨時間－前バッチの研磨時間）・・・（１１）
    　但し、Ａ1、Ａ2、及びＡ3は、所定の係数である。
  8. 　前記（８）式における所定の研磨レートは、前記資材の交換後ｎバッチ目のバッチにおける研磨レートの実績値の平均値である、請求項７に記載のウェーハの両面研磨方法。
  9. 　前記資材は、前記キャリアプレート、前記研磨パッド、及び前記研磨スラリーのうちから選ばれる１つの資材である、請求項７または８に記載のウェーハの両面研磨方法。
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