特開2024-118022両面研磨方法、両面研磨装置用キャリア、及び両面研磨装置
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024118022
(43)【公開日】2024-08-30
(54)【発明の名称】両面研磨方法、両面研磨装置用キャリア、及び両面研磨装置
(51)【国際特許分類】
B24B 37/08 20120101AFI20240823BHJP
B24B 37/28 20120101ALI20240823BHJP
B24B 37/005 20120101ALI20240823BHJP
H01L 21/304 20060101ALI20240823BHJP
【ＦＩ】
B24B37/08
B24B37/28
B24B37/005 A
H01L21/304 621A
H01L21/304 622G
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023024181
(22)【出願日】2023-02-20
(71)【出願人】
【識別番号】000190149
【氏名又は名称】信越半導体株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100102532
【弁理士】
【氏名又は名称】好宮 幹夫
(74)【代理人】
【識別番号】100194881
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 俊弘
(74)【代理人】
【識別番号】100215142
【弁理士】
【氏名又は名称】大塚 徹
(72)【発明者】
【氏名】吉田 容輝
【テーマコード（参考）】
3C158
5F057
【Ｆターム（参考）】
3C158AA07
3C158AA18
3C158AB04
3C158AC04
3C158BA02
3C158BA05
3C158CB01
3C158DA09
3C158DA18
3C158EA02
3C158EA05
3C158EA08
3C158EB01
5F057AA16
5F057CA19
5F057FA17
(57)【要約】
【課題】
ウェーハ外周の平坦性を修正可能な両面研磨方法を提供することを目的とする。
【解決手段】
研磨布が貼付された上下定盤の間に配設され、研磨の際に上下定盤の間に挟まれるウェーハを保持するための保持孔が形成されたキャリア本体と、キャリア本体の保持孔の内周に沿って配置され、ウェーハの周縁部に接する内周面を有するリング状で樹脂製のインサートを備える両面研磨装置用キャリアを用いた両面研磨方法であって、ウェーハのノッチを固定するフックを有するインサートを用い、異方性のあるウェーハをフックで固定しながら研磨して予めインサートに異方性のパターンを転写してウェーハ厚みパターンを作り込み、異方性のあるウェーハのノッチとは異なる角度にノッチを有する製品ウェーハを保持孔に配置した状態で、フックで固定し本研磨を行うことを特徴とする両面研磨方法。
【選択図】図６
ウェーハ外周の平坦性を修正可能な両面研磨方法を提供することを目的とする。
【解決手段】
研磨布が貼付された上下定盤の間に配設され、研磨の際に上下定盤の間に挟まれるウェーハを保持するための保持孔が形成されたキャリア本体と、キャリア本体の保持孔の内周に沿って配置され、ウェーハの周縁部に接する内周面を有するリング状で樹脂製のインサートを備える両面研磨装置用キャリアを用いた両面研磨方法であって、ウェーハのノッチを固定するフックを有するインサートを用い、異方性のあるウェーハをフックで固定しながら研磨して予めインサートに異方性のパターンを転写してウェーハ厚みパターンを作り込み、異方性のあるウェーハのノッチとは異なる角度にノッチを有する製品ウェーハを保持孔に配置した状態で、フックで固定し本研磨を行うことを特徴とする両面研磨方法。
【選択図】図６
【特許請求の範囲】
【請求項1】
研磨布が貼付された上下定盤の間に配設され、研磨の際に前記上下定盤の間に挟まれるウェーハを保持するための保持孔が形成されたキャリア本体と、該キャリア本体の前記保持孔の内周に沿って配置され、前記ウェーハの周縁部に接する内周面を有するリング状で樹脂製のインサートを備える両面研磨装置用キャリアを用いた両面研磨方法であって、
前記ウェーハのノッチを固定するフックを有する前記インサートを用い、異方性のあるウェーハを前記フックで固定しながら研磨して予め前記インサートに異方性のパターンを転写してウェーハ厚みパターンを作り込み、
前記異方性のあるウェーハの前記ノッチとは異なる角度にノッチを有する製品ウェーハを前記保持孔に配置した状態で、前記フックで固定し本研磨を行うことを特徴とする両面研磨方法。
前記ウェーハのノッチを固定するフックを有する前記インサートを用い、異方性のあるウェーハを前記フックで固定しながら研磨して予め前記インサートに異方性のパターンを転写してウェーハ厚みパターンを作り込み、
前記異方性のあるウェーハの前記ノッチとは異なる角度にノッチを有する製品ウェーハを前記保持孔に配置した状態で、前記フックで固定し本研磨を行うことを特徴とする両面研磨方法。
【請求項2】
前記作り込みの際に研磨する前記異方性のあるウェーハのノッチ角度と、前記本研磨を行う前記製品ウェーハのノッチ角度の差を４５°にすることを特徴とする請求項１に記載の両面研磨方法。
【請求項3】
前記作り込みにおける研磨条件と前記本研磨における研磨条件として、研磨開始時の荷重を最終目標荷重の半分に設定し、その後０．１Ｎ以下の荷重／ｍｉｎずつ加圧し、最終目標荷重まで研磨を進行することを特徴とする請求項１又は２に記載の両面研磨方法。
【請求項4】
研磨布が貼付された上下定盤の間に配設され、研磨の際に前記上下定盤の間に挟まれるウェーハを保持するための保持孔が形成されたキャリア本体と、該キャリア本体の前記保持孔の内周に沿って配置され、前記ウェーハの周縁部に接する内周面を有するリング状で樹脂製のインサートを備える両面研磨装置用キャリアであって、
前記インサートは、
前記ウェーハのノッチを固定するフックを有するものであることを特徴とする両面研磨装置用キャリア。
前記インサートは、
前記ウェーハのノッチを固定するフックを有するものであることを特徴とする両面研磨装置用キャリア。
【請求項5】
請求項４に記載の両面研磨装置用キャリアを備えることを特徴とする両面研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、両面研磨方法、両面研磨装置用キャリア、及び両面研磨装置に関する。
【背景技術】
【0002】
ウェーハの両面をポリッシング等で同時に研磨する両面研磨の際は、特許文献１に示すような両面研磨装置用キャリアによってウェーハを保持している。図９は、従来から用いられている一般的な両面研磨装置によるウェーハの研磨を説明する概略説明図である。図９に示すように、両面研磨装置用キャリア１０１は、ウェーハＷより薄い厚みに形成され、両面研磨装置１２０の図示しない上定盤と下定盤の間の所定位置にウェーハＷを保持するための保持孔１０４を備えている。
【0003】
この保持孔１０４にウェーハＷが挿入されて保持され、上定盤と下定盤の対向面に設けられた研磨布でウェーハＷの上下面が挟み込まれる。この両面研磨装置用キャリア１０１は、サンギヤ１１１とインターナルギヤ１１２とに噛合され、サンギヤ１１１の駆動回転によって自転公転される。そして、研磨面に砥粒を含むスラリを研磨剤として供給しながら上定盤と下定盤とを互いに逆回転させることにより、上下定盤に貼付された研磨布でウェーハＷの両面を同時に研磨する。
【0004】
このようなウェーハＷの両面研磨工程で使用している両面研磨装置用キャリア１０１のキャリア本体１０２は金属製のものが主流である。このため、ウェーハＷの周縁部を金属製のキャリア本体１０２によるダメージから保護するために樹脂製のインサート１０３がキャリア本体１０２に形成された保持孔１０４の内周部に沿って取り付けられている。なお、ウェーハＷはこの保持孔１０４内で回転可能な状態となっている。
【0005】
両面研磨工程では、主にウェーハを平坦化させることを目的としている。近年、微細化が進むにつれてこの平坦化への要求は高くなり、ウェーハ外周の平坦性が重要視されている。
【0006】
ウェーハ外周の平坦性を表す指標として、ＥＳＦＱＲやＥＳＦＱＤがある。
ＥＳＦＱＲ（ＥｄｇｅＳｉｔｅＦｒｏｎｔｌｅａｓｔｓＱｕａｒｅｓＲａｎｇｅ）やＥＳＦＱＤ（ＥｄｇｅＳｉｔｅＦｒｏｎｔｌｅａｓｔｓＱｕａｒｅｓＤｅｖｉａｔｉｏｎ）は、エッジ近傍を評価するフラットネス指標で、外周部のサイトフラットネスを評価する指標である。
ＥＳＦＱＲ（ＥｄｇｅＳｉｔｅＦｒｏｎｔｌｅａｓｔｓＱｕａｒｅｓＲａｎｇｅ）やＥＳＦＱＤ（ＥｄｇｅＳｉｔｅＦｒｏｎｔｌｅａｓｔｓＱｕａｒｅｓＤｅｖｉａｔｉｏｎ）は、エッジ近傍を評価するフラットネス指標で、外周部のサイトフラットネスを評価する指標である。
【0007】
ＥＳＦＱＲは、扇型のセル形状、例えば、エッジから１ｍｍの点と３５ｍｍの範囲で、角度５度の７２セルの平均や最大値で評価を行っている。ＥＳＦＱＤは、ＥＳＦＱＲの仮想平面からの変位量の最大値を表し、プラスの場合は仮想平面よりも上側、マイナス場合は仮想平面よりも下側の変位量が大きいことを示す。ウェーハの品質評価にはＥＳＦＱＲ、形状解析にはＥＳＦＱＤが用いられることが多い。
【0008】
近年では、微細化と共に、外周部の平坦性を良くするため、両面研磨では、硬質の研磨布を用いたり、研磨中の荷重バランスを均一化したりする等の改善が行われている。
【0009】
しかしこれらの指標で評価した時に、角度別でウェーハの周方向を見ると４回対称のパターンが発生していることがある。
４回対称のパターンとは、ＥＳＦＱＲやＥＳＦＱＤを周方向に角度別でみると一定間隔で悪化する現象であり、９０°間隔で発生するので４回対称と表現している。
４回対称のパターンとは、ＥＳＦＱＲやＥＳＦＱＤを周方向に角度別でみると一定間隔で悪化する現象であり、９０°間隔で発生するので４回対称と表現している。
【0010】
４回対称のパターンの発生については、特許文献２などでも開示されている。
４回対称のパターン発生は、両面研磨装置の機種や、研磨条件によって発生率に差がある。例えば、キャリア内の荷重分布が均一で、偏荷重がかかり難い条件の場合、フラットネスレベルは良くなるが、４回対称のパターンの発生率が高くなることが分かっている。
４回対称のパターン発生は、両面研磨装置の機種や、研磨条件によって発生率に差がある。例えば、キャリア内の荷重分布が均一で、偏荷重がかかり難い条件の場合、フラットネスレベルは良くなるが、４回対称のパターンの発生率が高くなることが分かっている。
【0011】
これは、キャリア内でウェーハの回転が停止した場合、再度回転を開始するための回転力が少ないためと考えられる。逆に、荷重バランスが悪い条件では、フラットネスレベルは若干悪化するが、４回対称のパターンの発生は少ない。これは、ウェーハの回転が停止しても、再度回転を開始するのに十分な回転力が、偏荷重により得られるためと考えられる。
【0012】
特許文献２では、研磨に用いられるスラリに着目し、スラリ中に含まれる無機アルカリのエッチングレートの結晶方位依存性が、４回対称のパターンが発生する要因のひとつであることに着目し、コロイダルシリカを含有し、ベースアルカリとして水酸化リチウムのみを含有し、水酸化リチウムの濃度が、研磨剤の全質量に対して０．０２ｗｔ％以上０．０５ｗｔ％未満の研磨剤を用いることでシリコンウェーハの結晶方位に依存する外周平坦性バラツキの発生を防止することが開示されている。
【0013】
一方、両面研磨では、一般的に特許文献１にその製造方法が開示されているように、ウェーハＷを保持するための保持孔１０４が形成されたキャリア本体１０２と、キャリア本体１０２の保持孔１０４の内周に沿って配置され、保持されるウェーハＷの周縁部に接する内周面を有するリング状の樹脂製のインサート１０３とから成る両面研磨装置用キャリア１０１が用いられている。
【0014】
特許文献１では、ウェーハを研磨する前に、予め樹脂製のインサート１０３の内周面と両面研磨装置用キャリア１０１の主面との角度θを検査し、該検査した角度θが、８８°≦θ≦９２°を満たすものだけを用いウェーハＷを研磨することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0015】
【特許文献1】特開２０１１－２５３２２号公報
【特許文献2】特開２０１７－９２３１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0016】
上記したように両面研磨工程でも平坦化への要求は高くなり、ウェーハ外周の平坦性が重要視されており、４回対称のパターンの発生も問題になりつつある。この発生を抑制しながら高い平坦度を保てるような研磨が求められている。
【0017】
一方で、特許文献１では樹脂インサートの歪に起因するウェーハの外周ダレ及びナノトポロジーを抑制できることが記載されており、樹脂インサートの形状が研磨後のウェーハの形状に影響することは記載されているが、４回対称のパターンの発生を抑制することやウェーハ外周の平坦性を改善できることは記載されていない。
【0018】
一方で、特許文献２に開示されているように、研磨に用いられるスラリに着目し、スラリ中に含まれる無機アルカリのエッチングレートの結晶方位依存性を改善することでも平坦度は改善されるものの、その他の要因により平坦度が悪化する場合は十分に平坦性を安定化させる（４回対称のパターンの発生率を小さくする）ことができなかった。
【0019】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、ウェーハ外周の平坦性を改善可能な両面研磨方法及びウェーハ外周の平坦性を改善可能なものとなる両面研磨装置用キャリア、及び両面研磨装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0020】
本発明は、上記目的を達成するためになされたものであり、研磨布が貼付された上下定盤の間に配設され、研磨の際に前記上下定盤の間に挟まれるウェーハを保持するための保持孔が形成されたキャリア本体と、該キャリア本体の前記保持孔の内周に沿って配置され、前記ウェーハの周縁部に接する内周面を有するリング状で樹脂製のインサートを備える両面研磨装置用キャリアを用いた両面研磨方法であって、前記ウェーハのノッチを固定するフックを有する前記インサートを用い、異方性のあるウェーハを前記フックで固定しながら研磨して予め前記インサートに異方性のパターンを転写してウェーハ厚みパターンを作り込み、前記異方性のあるウェーハの前記ノッチとは異なる角度にノッチを有する製品ウェーハを前記保持孔に配置した状態で、前記フックで固定し本研磨を行うことを特徴とする両面研磨方法を提供する。
【0021】
このような両面研磨方法によれば、異方性のあるウェーハをフックで固定してキャリア本体およびインサートに対してウェーハが自転しないようにして研磨を行うことで予め前記インサートに異方性のパターンを転写してウェーハ厚みパターンを作り込み、その後、作り込みの時とはノッチ角の異なる製品ウェーハをフックで固定して本研磨を行う。
【0022】
これにより本研磨の際には、インサートに作り込まれた厚みパターンのうち、インサートの板厚が薄い部分にウェーハの板厚の厚い部分が当たり、インサートの板厚が厚い部分にウェーハの板厚が薄い部分が当たることで、本研磨時にウェーハの外周の板厚の薄い部分の削りすぎや厚い部分の削り残し等を防ぎ、４回対称のパターンの発生を抑制する。
そのため、ウェーハ外周の平坦性を改善できる。
そのため、ウェーハ外周の平坦性を改善できる。
【0023】
このとき、前記作り込みの際に研磨する前記異方性のあるウェーハのノッチ角度と、前記本研磨を行う前記製品ウェーハのノッチ角度の差を４５°にすることができる。
これにより、本研磨の際にはインサートの板厚が最も薄い部分にウェーハの板厚が最も厚い箇所が当たり、インサートの板厚が最も厚い部分にウェーハの板厚が最も薄い部分が当たることで、本研磨時にウェーハの外周の板厚の薄い部分の削りすぎや厚い部分の削り残し等を確実に防ぎ、４回対称のパターンの発生を抑制する。
そのため、ウェーハ外周の平坦性を、より確実に改善できる。
これにより、本研磨の際にはインサートの板厚が最も薄い部分にウェーハの板厚が最も厚い箇所が当たり、インサートの板厚が最も厚い部分にウェーハの板厚が最も薄い部分が当たることで、本研磨時にウェーハの外周の板厚の薄い部分の削りすぎや厚い部分の削り残し等を確実に防ぎ、４回対称のパターンの発生を抑制する。
そのため、ウェーハ外周の平坦性を、より確実に改善できる。
【0024】
このとき、前記作り込みにおける研磨条件と前記本研磨における研磨条件として、研磨開始時の荷重を最終目標荷重の半分に設定し、その後０．１Ｎ以下の荷重／ｍｉｎずつ加圧し、最終目標荷重まで研磨を進行することができる。例えば、研磨開始時の荷重を０．３９２Ｎ（４０ｇｆ）とし、緩やかな増圧として０．０９８Ｎ（１０ｇｆ）／ｍｉｎずつ加圧し、最終的には通常研磨時と同一荷重である最終目標荷重の０．７８４Ｎ（８０ｇｆ）で研磨を進行することができる。
このように、研磨開始時の加重を最終的に加圧する加重よりも小さくし、最終的に加圧する加重まで段階的に増圧することで、特にウェーハ厚みパターンを作り込む際のクラッシュ等が生じるのを確実に防止できる。また、ノッチやフックに負荷がかかり難くできる。
このように、研磨開始時の加重を最終的に加圧する加重よりも小さくし、最終的に加圧する加重まで段階的に増圧することで、特にウェーハ厚みパターンを作り込む際のクラッシュ等が生じるのを確実に防止できる。また、ノッチやフックに負荷がかかり難くできる。
【0025】
また本発明は、研磨布が貼付された上下定盤の間に配設され、研磨の際に前記上下定盤の間に挟まれるウェーハを保持するための保持孔が形成されたキャリア本体と、該キャリア本体の前記保持孔の内周に沿って配置され、前記ウェーハの周縁部に接する内周面を有するリング状で樹脂製のインサートを備える両面研磨装置用キャリアであって、前記インサートは、前記ウェーハのノッチを固定するフックを有するものであることを特徴とする両面研磨装置用キャリアを提供する。
【0026】
このような両面研磨装置用キャリアによれば、ウェーハのノッチを固定するフックを有するため、研磨の際にウェーハがキャリア本体およびインサートに対して自転しない。
そこで、異方性のあるウェーハをフックで固定してキャリア本体およびインサートに対してウェーハが自転しないようにして研磨を行うことで予め前記インサートに異方性のパターンを転写してウェーハ厚みパターンを作り込み、その後、作り込みの時とはノッチ角の異なる製品ウェーハをフックで固定して本研磨を行うことができるものとなる。
そこで、異方性のあるウェーハをフックで固定してキャリア本体およびインサートに対してウェーハが自転しないようにして研磨を行うことで予め前記インサートに異方性のパターンを転写してウェーハ厚みパターンを作り込み、その後、作り込みの時とはノッチ角の異なる製品ウェーハをフックで固定して本研磨を行うことができるものとなる。
【0027】
これにより、本研磨の際には、インサートに作り込まれた厚みパターンのうち、板厚が薄い部分にウェーハの厚い部分が当たり、板厚が厚い部分にウェーハの薄い部分が当たることで、本研磨時に、ウェーハの薄い部分の削りすぎや厚い部分の削り残し等を防ぐ。
そのため、この両面研磨装置用キャリアは、ウェーハ外周の平坦性を改善できるものとなる。
そのため、この両面研磨装置用キャリアは、ウェーハ外周の平坦性を改善できるものとなる。
【0028】
さらに本発明は、上記に記載の両面研磨装置用キャリアを備えることを特徴とする両面研磨装置を提供する。
このように、両面研磨装置が上記に記載のウェーハ外周の平坦性を改善できるものである両面研磨装置用キャリアを備えるため、ウェーハ外周の平坦性を改善できるものとなる。
このように、両面研磨装置が上記に記載のウェーハ外周の平坦性を改善できるものである両面研磨装置用キャリアを備えるため、ウェーハ外周の平坦性を改善できるものとなる。
【発明の効果】
【0029】
以上のように、本発明の両面研磨方法によれば、ウェーハ外周の平坦性を改善可能となる。また、本発明の両面研磨装置用キャリア、及び両面研磨装置によれば、ウェーハ外周の平坦性を改善可能なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】本発明の実施形態に係る両面研磨装置用キャリアを備える両面研磨装置の一部断面図を示す。
【図4】異方性のあるウェーハの周方向の角度と外周厚みの関係を示す。
【図5】本研磨の際のウェーハ外周部とインサート内周付近の拡大断面図を示す。
【図6】本発明の実施形態に係る両面研磨方法のフロー図を示す。
【図7】実施例で本研磨した製品ウェーハの周方向の角度とＥＳＦＱＲ変位量の関係を示す。
【図8】比較例で本研磨した製品ウェーハの周方向の角度とＥＳＦＱＲ変位量の関係を示す。
【図9】従来から用いられている一般的な両面研磨装置によるウェーハの研磨を説明する概略説明図（平面図）であって、上定盤の記載を省略したものを示す。
【発明を実施するための形態】
【0031】
以下、本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0032】
上述のように、ウェーハ外周の平坦性を改善できる両面研磨方法が求められていた。また、ウェーハ外周の平坦性を改善できるものとなる両面研磨装置用キャリア、及び両面研磨装置が求められていた。
【0033】
本発明者は、上記課題について鋭意検討を重ねた結果、研磨布が貼付された上下定盤の間に配設され、研磨の際に前記上下定盤の間に挟まれるウェーハを保持するための保持孔が形成されたキャリア本体と、該キャリア本体の前記保持孔の内周に沿って配置され、前記ウェーハの周縁部に接する内周面を有するリング状で樹脂製のインサートを備える両面研磨装置用キャリアを用いた両面研磨方法であって、前記ウェーハのノッチを固定するフックを有する前記インサートを用い、異方性のあるウェーハを前記フックで固定しながら研磨して予め前記インサートに異方性のパターンを転写してウェーハ厚みパターンを作り込み、前記異方性のあるウェーハの前記ノッチとは異なる角度にノッチを有する製品ウェーハを前記保持孔に配置した状態で、前記フックで固定し本研磨を行うことを特徴とする両面研磨方法により、ウェーハ外周の平坦性を改善できることを見出し、本発明を完成した。
【0034】
また本発明者は、上記課題について鋭意検討を重ねた結果、研磨布が貼付された上下定盤の間に配設され、研磨の際に前記上下定盤の間に挟まれるウェーハを保持するための保持孔が形成されたキャリア本体と、該キャリア本体の前記保持孔の内周に沿って配置され、前記ウェーハの周縁部に接する内周面を有するリング状で樹脂製のインサートを備える両面研磨装置用キャリアであって、前記インサートは、前記ウェーハのノッチを固定するフックを有するものであることを特徴とする両面研磨装置用キャリアにより、ウェーハ外周の平坦性を改善できるものとなることを見出し、本発明を完成した。
【0035】
さらに本発明者は、上記課題について鋭意検討を重ねた結果、上記に記載の両面研磨装置用キャリアを備えることを特徴とする両面研磨装置により、ウェーハ外周の平坦性を改善できるものとなることを見出し、本発明を完成した。
【0036】
以下、図面を参照して説明する。
以下、図１～図６を参照しながら本発明の実施形態に係る両面研磨装置用キャリア１を備える両面研磨装置１００、本発明の実施形態に係る両面研磨装置用キャリア１、及び本発明の実施形態に係る両面研磨方法について説明する。
以下、図１～図６を参照しながら本発明の実施形態に係る両面研磨装置用キャリア１を備える両面研磨装置１００、本発明の実施形態に係る両面研磨装置用キャリア１、及び本発明の実施形態に係る両面研磨方法について説明する。
【0037】
まず、図１～図５を参照して本発明の実施形態に係る両面研磨装置用キャリア１を備える両面研磨装置１００、及び本発明の両面研磨装置用キャリア１について説明する。図１及び図２に示される両面研磨装置１００はウェーハＷの表裏両面を研磨する装置であり、上定盤３、下定盤５、サンギヤ１１、インターナルギヤ１３、及び両面研磨装置用キャリア１を備える。
【0038】
上定盤３と下定盤５はウェーハＷを上下に挟む円板状の定盤であり、互いに上下に対向配置される。上定盤３の下面にはウェーハＷの上面を研磨する研磨布である上側研磨布７が貼付されており、下定盤５の上面にはウェーハＷの下面を研磨する研磨布である下側研磨布９が貼付されている。また上定盤３には上下に貫通する孔であるスラリ供給口１７が設けられており、研磨時にはスラリ供給口１７から砥粒を含むスラリが研磨剤として供給される。
サンギヤ１１は上定盤３と下定盤５の間に同軸配置された平歯車であり、インターナルギヤ１３は上定盤３と下定盤５の間の周縁部に同軸配置された内歯車である。
サンギヤ１１は上定盤３と下定盤５の間に同軸配置された平歯車であり、インターナルギヤ１３は上定盤３と下定盤５の間の周縁部に同軸配置された内歯車である。
【0039】
両面研磨装置用キャリア１はウェーハＷを保持する部材であり、図３に示すようにキャリア本体２１及びインサート２５を備える。
キャリア本体２１は上側研磨布７が貼付された上定盤３と下側研磨布９が貼付された下定盤５の間に配設された金属製の平歯車であり、サンギヤ１１及びインターナルギヤ１３と噛合する。キャリア本体２１は研磨の際に上定盤３と下定盤５の間に挟まれるウェーハＷを保持するための保持孔２３が形成されている。キャリア本体２１には保持孔２３とは別にスラリを通すための捨て孔２７が必要に応じて設けられる。
キャリア本体２１は上側研磨布７が貼付された上定盤３と下側研磨布９が貼付された下定盤５の間に配設された金属製の平歯車であり、サンギヤ１１及びインターナルギヤ１３と噛合する。キャリア本体２１は研磨の際に上定盤３と下定盤５の間に挟まれるウェーハＷを保持するための保持孔２３が形成されている。キャリア本体２１には保持孔２３とは別にスラリを通すための捨て孔２７が必要に応じて設けられる。
【0040】
インサート２５はキャリア本体２１とウェーハＷが接触してウェーハ周縁部がダメージを受けるのを防ぐ部材であり、キャリア本体２１の保持孔２３の内周に沿って配置され、ウェーハＷの周縁部に接する内周面を有するリング状で樹脂製の部材である。インサート２５はキャリア本体２１に嵌合あるいは接着により固定される。
【0041】
インサート２５は、ウェーハＷを保持孔２３に収納する際に、ウェーハＷのノッチＮを固定するフック２９を有するものである。フック２９の形状はノッチＮを引っ掛けてウェーハＷが回転しないように固定できる形状である。図３に示すようにノッチＮの形状がＶ字溝である場合、フック２９の形状はインサート２５の径方向内側に突出したＶ字状の突起である。フック２９はインサート２５と同じ樹脂製のものであるのが好ましい。フック２９がウェーハＷに傷をつける可能性を下げられるためである。フック２９はインサート２５と一体でも別体でもよい。
【0042】
インサート２５がフック２９を有することで、ウェーハＷを保持孔２３に収納する際にノッチＮがフック２９で固定されるため、ウェーハＷはキャリア本体２１及びインサート２５に対して回転しない。よって研磨中にウェーハＷは両面研磨装置用キャリア１に対して回転しない。
【0043】
ウェーハＷの両面研磨の際には、図１に示す上定盤３及び下定盤５が不図示の駆動源によって回転されるのに伴い、図２に示すように両面研磨装置用キャリア１は自転しつつサンギヤ１１の周りを公転する。さらに砥粒を含むスラリを研磨剤として図１のスラリ供給口１７から上側研磨布７と下側研磨布９に供給する。
【0044】
これにより、両面研磨装置用キャリア１の保持孔２３に保持されたウェーハＷの上面は上側研磨布７に、下面は下側研磨布９により同時に研磨される。ただし、ウェーハＷは図３に示すようにノッチＮがフック２９で固定されるため、ウェーハＷはインサート２５に対して回転しない。
【0045】
このようにインサート２５にフック２９を設け、ウェーハＷがインサート２５に対して回転しないものとする理由を以下に説明する。
【0046】
シリコンウェーハ等のウェーハは、両面研磨を行う前にエッチング等の表面処理を行うが、結晶方位によってエッチングレートが異なるため、エッチングレートが速い方位は薄くなり、エッチングレートが遅い方位は厚くなる。
例えば図４は両面研磨前の４５°ノッチ品の外周の厚みを、ＫＬＡ ＴｅｎｃｏｒのＷａｆｅｒｓｉｇｈｔ１を用いて測定したものであるが。図４に示すようにウェーハＷの外周は周方向で厚い部分と薄い部分が交互に繰り返される、異方性のあるパターン形状Ｐ１を有している。
例えば図４は両面研磨前の４５°ノッチ品の外周の厚みを、ＫＬＡ ＴｅｎｃｏｒのＷａｆｅｒｓｉｇｈｔ１を用いて測定したものであるが。図４に示すようにウェーハＷの外周は周方向で厚い部分と薄い部分が交互に繰り返される、異方性のあるパターン形状Ｐ１を有している。
【0047】
ここでウェーハの異方性とは、ウェーハの厚みのことを指し、異方性のあるウェーハとは周方向で見た際に厚みが厚い部分と薄い部分があることを指す。以下の説明も同様である。
【0048】
【0049】
ただし、４回対称パターン形状は両面研磨を行うと常に発生するわけではなく、研磨条件や部材の状態に影響する。一方で、本発明者の知見によるとその発生率を大きくする要因として両面研磨装置用キャリア１のインサート２５が原因であることがわかってきた。そこで、この両面研磨装置用キャリア１、特にインサート２５の樹脂の影響による４回対称のパターンの発生などの平坦性を改善する両面研磨装置が必要とされている。
【0050】
例えば、図９に示すように従来の両面研磨装置用キャリア１０１は、金属製のキャリア本体１０２と研磨用のスラリを受ける捨て孔１０５、ウェーハＷを保持する保持孔１０４を備え、保持孔１０４の内周部にはウェーハＷのエッジを保護するためのインサート１０３が形成されている。
【0051】
インサート１０３は樹脂製のものがほとんどのため、両面研磨装置用キャリア１０１のライフ進行とともにインサート１０３の内周端面は研磨によって削れ、インサート１０３に凹みが生じると本発明者は考えた。
【0052】
さらに、生じた凹みに対して研磨中のウェーハＷがホールドされることがあり、インサート２５に対するウェーハＷの自転がスムーズに行われなくなる結果、ウェーハＷの異方性が修正できないまま両面研磨が進み、ウェーハＷのエッジ部分の厚みに異方性と同じバラつきができ、それが４回対称のパターン形状となって発現すると本発明者は考えた。
【0053】
そこで、図３に示す本発明の両面研磨装置用キャリア１では、敢えてフック２９でウェーハＷを固定して両面研磨装置用キャリア１に対して自転させない構成とした。
ウェーハＷが両面研磨装置用キャリア１に対して自転できないまま両面研磨を行うと、異方性が修正できないまま両面研磨が進むが、この際に異方性がインサート２５に転写され、インサート２５もウェーハＷに対応した異方性を有するものとなる。このようにインサート２５に異方性が転写されることで作り込まれた形状を、以下の説明ではウェーハ厚みパターンともいう。
ウェーハＷが両面研磨装置用キャリア１に対して自転できないまま両面研磨を行うと、異方性が修正できないまま両面研磨が進むが、この際に異方性がインサート２５に転写され、インサート２５もウェーハＷに対応した異方性を有するものとなる。このようにインサート２５に異方性が転写されることで作り込まれた形状を、以下の説明ではウェーハ厚みパターンともいう。
【0054】
このような異方性が転写されたインサート２５を有する両面研磨装置用キャリア１で、同じ異方性とノッチ角度を有する別なウェーハを加工したのでは、そのまま異方性が転写されるため、さらに異方性が強調され４回対称が発生しやすいが、ノッチ角度が異なるウェーハＷを研磨すると、インサート２５の異方性とウェーハＷの異方性の部分が打ち消しあい、４回対称パターンのような異常が発生しにくくなる。
【0055】
例えば、図４に示すパターン形状Ｐ１を有するウェーハＷを、パターン形状Ｐ２が転写されたインサート２５を有する両面研磨装置用キャリア１で研磨すれば、異方性を転写した時と比べて結晶方位がずれた状態でウェーハＷを研磨することになる。これにより、インサート２５に作り込まれた厚みパターンのうち、板厚が薄い部分にウェーハＷの厚い部分が当たり、板厚が厚い部分にウェーハＷの薄い部分が当たることで、本研磨時に、ウェーハＷの外周の板厚の薄い部分の削りすぎや厚い部分の削り残し等を防ぐ。
【0056】
具体的には、図４の角度０°、９０°、１８０°、２７０°、３６０°の位置では、図５に模式的に示すように、ウェーハＷの外周３１が厚い部分に対してインサート２５の内周３３の薄くした部分が当たるため、厚みの違いからスラリ中の砥粒３５がウェーハＷの外周３１とインサート２５の内周３３の間に入り込みやすくなり、当該部分に対しての研磨効率が上がり、全体的にフラットなウェーハＷを得られるようになる。
【0057】
このように、本発明者は、インサート２５がフック２９を有することで、上記で説明した異方性と同じパターンをインサート２５に転写できるものとなること、及び、転写したウェーハとはノッチ角度が異なるウェーハＷで本研磨を行うことで、本研磨を行ったウェーハＷに４回対称パターンが発生するのを抑制可能なものとなり、ウェーハＷの平坦性を改善できるものとなることを見出した。
【0058】
つまり、フック２９を設けることで研磨中にウェーハＷが回転しないことを利用して初めに異方性のあるウェーハＷで、インサート部の形状の作り込みを行うことができるものとなる。さらに、作り込み後にノッチ角度の異なるウェーハＷを本研磨することで、４回対称パターンの発生を抑制可能なものとなる。その結果、ウェーハ外周の平坦性を改善可能なものとなる。
以上がインサート２５にフック２９を設け、ウェーハＷがインサート２５に対して回転しないものとする理由である。
以上がインサート２５にフック２９を設け、ウェーハＷがインサート２５に対して回転しないものとする理由である。
【0059】
次に、本発明の実施形態に係る両面研磨方法について説明する。
まず、本発明の実施形態に係る両面研磨方法の概要を説明する。
本発明の両面研磨方法は、従来問題であったインサート形状がライフとともに変化し、ウェーハ自転がスムーズに行われず、特に４回対称が発生しやすくなることの対策となる両面研磨方法である。
まず、本発明の実施形態に係る両面研磨方法の概要を説明する。
本発明の両面研磨方法は、従来問題であったインサート形状がライフとともに変化し、ウェーハ自転がスムーズに行われず、特に４回対称が発生しやすくなることの対策となる両面研磨方法である。
【0060】
具体的には本発明の両面研磨方法では、インサート２５を予め例えば０°ノッチのウェーハＷの形状（異方性）に合わせて削り、予め削ったウェーハと異なる角度のノッチ、例えば４５°ノッチのウェーハＷを保持し研磨を行う方法である。あるいはインサート２５を予め例えば４５°ノッチのウェーハＷの形状（異方性）に合わせて削り、その後、０°ノッチのウェーハＷを保持し研磨を行う方法である。
【0061】
このようにすることで、インサート２５の板厚が薄い部分に対してウェーハＷの板厚の厚い箇所が当たり、インサート２５の板厚の厚い部分にはウェーハの板厚の薄い部分が当たり、ウェーハＷの外周の薄い部分の削りすぎや厚い部分の削り残し等が改善できる。
【0062】
特に、本発明の両面研磨方法は、研磨中にキャリア本体２１およびインサート２５に対してウェーハＷが自転しないようにインサート２５とウェーハＷを固定しながら研磨を行う両面研磨方法である。
【0063】
インサート２５とウェーハＷの固定には、ウェーハＷのノッチＮが引っかかるようなフック２９をインサート２５に付けたものを用いる。なお、以下の説明では０°ノッチのウェーハＷを０°ノッチ品ともいう。また４５°ノッチのウェーハＷを４５°ノッチ品ともいう。
以上が本発明の実施形態に係る両面研磨方法の概要の説明である。
以上が本発明の実施形態に係る両面研磨方法の概要の説明である。
【0064】
次に、本発明の実施形態に係る両面研磨方法の詳細を説明する。
本発明の実施形態に係る両面研磨方法は例えば図６に示す以下の工程を含む。
Ｓ１：フック２９付きの両面研磨装置用キャリア１に作り込み用ウェーハＷ１をセット
Ｓ２：通常研磨時と同一荷重でインサート前準備のための研磨をする
Ｓ３：厚み測定でインサート２５がウェーハ外周厚みと同じ分布であることを確認
Ｓ４：Ｓ１、Ｓ２で使用したものと同じフック２９付きの両面研磨装置用キャリア１を用い作り込み時とノッチ位置の異なるウェーハＷである製品ウェーハＷ２を研磨する
本発明の実施形態に係る両面研磨方法は例えば図６に示す以下の工程を含む。
Ｓ１：フック２９付きの両面研磨装置用キャリア１に作り込み用ウェーハＷ１をセット
Ｓ２：通常研磨時と同一荷重でインサート前準備のための研磨をする
Ｓ３：厚み測定でインサート２５がウェーハ外周厚みと同じ分布であることを確認
Ｓ４：Ｓ１、Ｓ２で使用したものと同じフック２９付きの両面研磨装置用キャリア１を用い作り込み時とノッチ位置の異なるウェーハＷである製品ウェーハＷ２を研磨する
【0065】
なお、以下の説明ではＳ１～Ｓ３を「作り込み」と呼び、Ｓ４を「本研磨」と呼ぶことがある。
具体的な各工程の手順は以下の通りである。
具体的な各工程の手順は以下の通りである。
【0066】
Ｓ１：フック２９付きの両面研磨装置用キャリア１に作り込み用ウェーハＷ１をセット
Ｓ１ではウェーハＷのノッチＮを固定するフック２９を有するインサート２５を備える両面研磨装置用キャリア１を用い、図３に示すように保持孔２３に作り込み用の際に研磨する異方性のあるウェーハＷである作り込み用ウェーハＷ１を収納し、フック２９に異方性のある作り込み用ウェーハＷ１のノッチＮ１を引っ掛けて研磨中に作り込み用ウェーハＷ１がキャリア本体２１およびインサート２５に対して自転しないようにインサート２５に固定する（図６のＳ１）。
Ｓ１ではウェーハＷのノッチＮを固定するフック２９を有するインサート２５を備える両面研磨装置用キャリア１を用い、図３に示すように保持孔２３に作り込み用の際に研磨する異方性のあるウェーハＷである作り込み用ウェーハＷ１を収納し、フック２９に異方性のある作り込み用ウェーハＷ１のノッチＮ１を引っ掛けて研磨中に作り込み用ウェーハＷ１がキャリア本体２１およびインサート２５に対して自転しないようにインサート２５に固定する（図６のＳ１）。
【0067】
異方性のある作り込み用ウェーハＷ１は、図４に示すような異方性を備えていればよい。ただし、図３に示す製品ウェーハＷ２とはノッチ角度が異なる必要がある。なお、図４の作り込み用ウェーハＷ１はノッチ角度が４５°であるため、以下の説明では特に断りがない限り、異方性のある作り込み用ウェーハＷ１として、ノッチ角度が４５°のウェーハＷを用いる場合を例に説明する。
【0068】
Ｓ２：通常研磨時と同一荷重でインサート前準備のための研磨をする
Ｓ２では両面研磨装置用キャリア１を両面研磨装置１００のサンギヤ１１およびインターナルギヤ１３と噛合させ、異方性のある作り込み用ウェーハＷ１をフック２９でインサート２５に固定しながら両面研磨装置１００で研磨して予めインサート２５に異方性のパターンを転写してウェーハ厚みパターンを作り込む（図６のＳ２）。
Ｓ２では両面研磨装置用キャリア１を両面研磨装置１００のサンギヤ１１およびインターナルギヤ１３と噛合させ、異方性のある作り込み用ウェーハＷ１をフック２９でインサート２５に固定しながら両面研磨装置１００で研磨して予めインサート２５に異方性のパターンを転写してウェーハ厚みパターンを作り込む（図６のＳ２）。
【0069】
インサート前準備のための研磨では、より早く作り込み用ウェーハＷ１の異方性のパターンをインサート２５に転写できる研磨条件であることが好ましい。一方で、ノッチＮ１をフック２９で引っ掛けて固定することによるノッチＮ１やフック２９への負荷を減らすため、一般的な荷重のかけ方よりかなり緩やかに増圧するのが好ましい。
【0070】
よって、例えば、研磨開始時の荷重を通常研磨時の目標荷重（最終目標荷重）の半分程度の０．３９２Ｎ（４０ｇｆ）とし、緩やかな増圧として０．１Ｎ以下の荷重／ｍｉｎ、この例では０．０９８Ｎ（１０ｇｆ）／ｍｉｎずつ加圧し、最終的には通常研磨時と同一荷重である最終目標荷重の０．７８４Ｎ（８０ｇｆ）で研磨を進行することが好ましい。
【0071】
このように、研磨開始時の加重を最終的に加圧する加重よりも小さくし、最終的に加圧する加重まで段階的に増圧することで、特にウェーハ厚みパターンを作り込む際のクラッシュ等が生じるのを確実に防止できる。また、ノッチＮ１やフック２９に負荷がかかり難くできる。
【0072】
Ｓ２の研磨時間は、インサート２５のウェーハ厚みパターンが図４に示すような、形状を転写した異方性のある作り込み用ウェーハＷ１の厚みと同じ分布となる程度の時間である。
【0073】
Ｓ３：厚み測定でインサート２５がウェーハ外周厚みと同じ分布であることを確認
Ｓ３ではウェーハ厚みパターンを作り込んだインサート２５の外周厚みを公知の厚さ測定機で測定し、形状を転写した異方性のある作り込み用ウェーハＷ１の厚みと同じ分布となっていることを確認する（図６のＳ３）。
Ｓ３ではウェーハ厚みパターンを作り込んだインサート２５の外周厚みを公知の厚さ測定機で測定し、形状を転写した異方性のある作り込み用ウェーハＷ１の厚みと同じ分布となっていることを確認する（図６のＳ３）。
【0074】
厚み測定でインサート２５の厚みの分布が図４のウェーハ厚みと同じ分布となった点でキャリアの立ち上げ、つまり作り込みは完了とする。分布が異なる場合は分布が同じになるまでＳ１とＳ２を繰り返す。
【0075】
Ｓ４：Ｓ１、Ｓ２で使用したものと同じフック２９付きの両面研磨装置用キャリア１を用い作り込み時とノッチ位置の異なるウェーハＷである製品ウェーハＷ２を研磨する。
Ｓ３でインサート２５が削れたことを確認した後に、Ｓ４ではインサート前準備のための研磨とは異なるノッチ品で本番の研磨（製品研磨）を行う。
Ｓ３でインサート２５が削れたことを確認した後に、Ｓ４ではインサート前準備のための研磨とは異なるノッチ品で本番の研磨（製品研磨）を行う。
【0076】
具体的には、Ｓ４では、図３に示すように異方性のある作り込み用ウェーハＷ１のノッチＮ１とは異なる角度にノッチＮ２を有する製品ウェーハＷ２を両面研磨装置用キャリア１の保持孔２３に配置した状態で、フック２９で固定し本研磨を行う（図６のＳ４）。
【0077】
特に、図３に示す、作り込みの際に研磨する異方性のある作り込み用ウェーハＷ１のノッチ角度と、本研磨を行う製品ウェーハＷ２のノッチ角度の差αを４５°にすることが好ましい。
【0078】
例えばインサート２５の作り込み時に異方性のある作り込み用ウェーハＷ１として４５°ノッチ品を用いた場合、製品ウェーハＷ２は０°ノッチ品を用いるのが好ましい。逆に製品ウェーハＷ２が４５°ノッチ品であれば、０°ノッチ品を作り込み用ウェーハＷ１としてインサート２５の作り込みを行っておくことが好ましい。作り込み用ウェーハＷ１と製品ウェーハＷ２をノッチ位置の異なるウェーハＷにすることでインサート２５の異方性とウェーハＷの異方性をずらした状態で固定し研磨することができるためである。
【0079】
特に、ノッチ角度の差αを４５°にすることで、本研磨の際にはインサート２５の板厚が最も薄い部分に製品ウェーハＷ２の板厚が最も厚い箇所が当たり、インサート２５の板厚が最も厚い部分に製品ウェーハＷ２の板厚の最も薄い部分が当たることで、本研磨時に製品ウェーハＷ２の外周の板厚の薄い部分の削りすぎや厚い部分の削り残し等を確実に防ぎ、４回対称のパターンの発生を抑制する。
そのため、ウェーハ外周の平坦性を、より確実に修正できる。
そのため、ウェーハ外周の平坦性を、より確実に修正できる。
【0080】
このように本発明の両面研磨方法では、インサート２５を予め製品ウェーハＷ２の異方性をずらした状態で削り、研磨中に製品ウェーハＷ２がキャリア本体２１及びインサート２５に対して自転しないようにインサート２５と製品ウェーハＷ２を固定しながら本研磨を行う。
【0081】
このように、インサート２５に転写させる対象の作り込み用ウェーハＷ１と本番（製品）で研磨する製品ウェーハＷ２でノッチ位置が異なるようにすることで４回対称パターンを効果的になくすことができる。
【0082】
数値としては、両面研磨後に、角度別のＥＳＦＱＲで見た際に９０°ごとのＰＶがそれぞれ１０ｎｍ以下かつ対称性といったパターンがない製品ウェーハＷ２にできる。
【実施例0083】
以下、実施例を挙げて本発明について具体的に説明するが、これは本発明を限定するものではない。
フック２９を有する両面研磨装置用キャリア１を備えた本発明の両面研磨装置１００を用いて、異方性のある作り込み用ウェーハＷ１を用いてインサート２５に作り込みを行った後に、作り込み用ウェーハＷ１とは異なるノッチ角度の製品ウェーハＷ２を本研磨した実施例と、フック２９を有さない両面研磨装置１２０で作り込みを行わなかった比較例で、本研磨後の製品ウェーハＷ２に４回対称が発生したか否かを比較した。具体的な手順は以下の通りである。
フック２９を有する両面研磨装置用キャリア１を備えた本発明の両面研磨装置１００を用いて、異方性のある作り込み用ウェーハＷ１を用いてインサート２５に作り込みを行った後に、作り込み用ウェーハＷ１とは異なるノッチ角度の製品ウェーハＷ２を本研磨した実施例と、フック２９を有さない両面研磨装置１２０で作り込みを行わなかった比較例で、本研磨後の製品ウェーハＷ２に４回対称が発生したか否かを比較した。具体的な手順は以下の通りである。
【0084】
（実施例、インサート作り込み有り・フック有りキャリア使用）
製品ウェーハＷ２を加工する前に、フック２９を有する両面研磨装置用キャリア１を備えた本発明の両面研磨装置１００を用いて、フック２９付きの両面研磨装置用キャリア１に作り込み用ウェーハＷ１（４５°ノッチ品）をセットした。通常研磨時と同一荷重で増圧研磨し、インサート２５を削り、インサート２５がウェーハ外周形状と同じ分布であることを確認した。その後、同じフック２９付きの両面研磨装置用キャリア１を用いノッチ０°品の製品ウェーハＷ２を増圧研磨により両面研磨した。
製品ウェーハＷ２を加工する前に、フック２９を有する両面研磨装置用キャリア１を備えた本発明の両面研磨装置１００を用いて、フック２９付きの両面研磨装置用キャリア１に作り込み用ウェーハＷ１（４５°ノッチ品）をセットした。通常研磨時と同一荷重で増圧研磨し、インサート２５を削り、インサート２５がウェーハ外周形状と同じ分布であることを確認した。その後、同じフック２９付きの両面研磨装置用キャリア１を用いノッチ０°品の製品ウェーハＷ２を増圧研磨により両面研磨した。
【0085】
なお、ここでいう増圧研磨とは、研磨開始時の荷重を０．３９２Ｎ（４０ｇｆ）とし、０．０９８Ｎ（１０ｇｆ）／ｍｉｎずつ加圧し、最終的には０．７８４Ｎ（８０ｇｆ）で研磨を進行させることをいう。以下の説明も同様である。
【0086】
インサート２５の作り込みについては、ウェーハＷの異方性に合わせてインサート２５を意図的に削るため、フック２９のある両面研磨装置用キャリア１でインサート前準備のための研磨をしてウェーハ外周の厚みと同じ分布をインサート２５に付けた。なお、この際のインサート２５の厚みバラつきは０．１μｍ以内とした。
【0087】
（比較例：インサート作り込み無し・フック無しキャリア使用）
比較例では図９のような従来の両面研磨装置用キャリア１０１を使用した。作り込み用ウェーハＷ１を用いた事前のインサート１０３の加工は行わず、５００分以上、両面研磨に使用した両面研磨装置用キャリア１０１を用い、製品ウェーハＷ２の両面研磨を行った。
比較例では図９のような従来の両面研磨装置用キャリア１０１を使用した。作り込み用ウェーハＷ１を用いた事前のインサート１０３の加工は行わず、５００分以上、両面研磨に使用した両面研磨装置用キャリア１０１を用い、製品ウェーハＷ２の両面研磨を行った。
【0088】
なお、実施例のインサート２５の加工（増圧研磨）や実施例、比較例の製品の加工（本研磨）に用いた両面研磨装置は４ウェイ方式の両面研磨装置である不二越機械製ＤＳＰ－２０Ｂを用いた。研磨布にはショアＡ硬度９０の発泡ウレタンパッドを採用し、スラリはシリカ砥粒含有・平均粒径３５ｎｍ・砥粒濃度１．０ｗｔ％・ｐＨ１０．５・ＫＯＨベースを用いた。加工後のウェーハに対しては、ＳＣ－１洗浄を条件ＮＨ４ＯＨ：Ｈ２Ｏ２：Ｈ２Ｏ＝１：１：１５で行った。また研磨はいずれも増圧研磨で行った。
【0089】
測定結果：
４回対称パターンが発生したか否かについては、９０°ごとのＰＶとパターンで判断した。
ＥＳＦＱＲについては洗浄後ウェーハをＫＬＡ ＴｅｎｃｏｒのＷａｆｅｒｓｉｇｈｔ１を用いて測定した。
４回対称パターンが発生したか否かについては、９０°ごとのＰＶとパターンで判断した。
ＥＳＦＱＲについては洗浄後ウェーハをＫＬＡ ＴｅｎｃｏｒのＷａｆｅｒｓｉｇｈｔ１を用いて測定した。
【0090】
インサート作り込み無し・ノッチフック無しキャリア使用の通常条件（比較例）と、インサート作り込み有り・ノッチフック有りキャリア使用（実施例）を比較した。
【0091】
図８に示すように比較例では、両面研磨後の製品ウェーハには、角度別ＥＳＦＱＲで９０°ごとのＰＶが２０ｎｍ以上であり対称性があったため、４回対称パターンが発生していたのに対し、実施例では図７に示すように同じく角度別ＥＳＦＱＲのＰＶは１０ｎｍ以下で対称性もない、４回対称パターンの発生が抑制されたフラットなウェーハが得られた。
【0092】
この結果から、ウェーハＷを固定するフック２９を備えた両面研磨装置用キャリア１を用いて異方性のあるウェーハＷでインサート２５に作り込みを行った後に、作り込みとは異なるノッチ角度のウェーハＷを本研磨することで、４回対称パターンの発生を抑制できることが分かった。
【0093】
つまり、本発明の両面研磨装置用キャリア１および両面研磨装置１００は、インサート２５に４回対称パターンの発生を抑制可能な作り込みを行うことができ、ウェーハ外周の平坦性を改善可能なものとなることが分かった。また、本発明の両面研磨方法は、４回対称パターンの発生を抑制可能であり、ウェーハ外周の平坦性を改善可能であることがわかった。
【0094】
このように、フック２９でウェーハＷの両面研磨装置用キャリア１に対する自転ができないものとし、かつインサート２５を製品ウェーハＷ２とは別角度ノッチの異方性のある作り込み用ウェーハＷ１で予め削ることで４回対称が発生するのを抑制可能であり、ウェーハ外周の平坦性を改善可能であることがわかった。
【0095】
これは、実施例ではインサート２５の板厚の薄い部分に対して０°ノッチ品の製品ウェーハＷ２の外周の板厚の厚い部分が被るため、研磨の際に当該部分にスラリの砥粒３５が入りこみやすくなり、結果として製品ウェーハＷ２の外周の板厚の厚い部分を効率的に削り、全体的にフラットな製品ウェーハＷ２を得られるようになったものと考えられる。数値としては、角度別のＥＳＦＱＲで見た際に９０°ごとのＰＶがそれぞれ１０ｎｍ以下かつ対称性といったパターンがない製品ウェーハＷを得られた。
【0096】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【符号の説明】
【0097】
１…両面研磨装置用キャリア、 ３…上定盤、 ５…下定盤、 ７…上側研磨布、 ９…下側研磨布、 １１…サンギヤ、 １３…インターナルギヤ、 １７…スラリ供給口、 ２１…キャリア本体、 ２３…保持孔、 ２５…インサート、 ２７…捨て孔、 ２９…フック、 ３１…外周、 ３３…内周、 ３５…砥粒、 １００…両面研磨装置、 １０１…両面研磨装置用キャリア、 １０２…キャリア本体、 １０３…インサート、 １０４…保持孔、 １０５…捨て孔、 １１１…サンギヤ、 １１２…インターナルギヤ、 １２０…両面研磨装置、 Ｎ…ノッチ、 Ｎ１…ノッチ、 Ｎ２…ノッチ、 Ｐ１…パターン形状、 Ｐ２…パターン形状、 Ｗ…ウェーハ、 Ｗ１…作り込み用ウェーハ、 Ｗ２…製品ウェーハ。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】