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特開2024-178702研磨パッドのドレッシング条件設定方法、ウェーハの片面研磨方法、ウェーハの製造方法、研磨パッドのドレッシング条件設定装置およびウェーハの片面研磨装置
(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】P2024178702
(43)【公開日】2024-12-25
(54)【発明の名称】研磨パッドのドレッシング条件設定方法、ウェーハの片面研磨方法、ウェーハの製造方法、研磨パッドのドレッシング条件設定装置およびウェーハの片面研磨装置
(51)【国際特許分類】
B24B 53/017 20120101AFI20241218BHJP
B24B 53/12 20060101ALI20241218BHJP
B24B 53/00 20060101ALI20241218BHJP
B24B 37/10 20120101ALI20241218BHJP
B24B 37/005 20120101ALI20241218BHJP
H01L 21/304 20060101ALI20241218BHJP
【ＦＩ】
B24B53/017 Z
B24B53/12 Z
B24B53/00 A
B24B37/10
B24B37/005 Z
H01L21/304 622F
H01L21/304 622M
H01L21/304 622R
【審査請求】未請求
【請求項の数】13
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023097043
(22)【出願日】2023-06-13
(71)【出願人】
【識別番号】302006854
【氏名又は名称】株式会社ＳＵＭＣＯ
(74)【代理人】
【識別番号】110000637
【氏名又は名称】弁理士法人樹之下知的財産事務所
(72)【発明者】
【氏名】荒木 卓也
(72)【発明者】
【氏名】杉森 勝久
(72)【発明者】
【氏名】大久保 翔平
【テーマコード（参考）】
3C047
3C158
5F057
【Ｆターム（参考）】
3C047AA01
3C047AA34
3C047EE04
3C158AA07
3C158EA11
3C158EB01
3C158EB29
3C158ED00
5F057AA02
5F057AA19
5F057AA47
5F057AA48
5F057BA01
5F057BA12
5F057BB03
5F057CA01
5F057CA02
5F057CA09
5F057CA12
5F057CA19
5F057CA25
5F057CA36
5F057DA03
5F057DA08
5F057DA15
5F057DA28
5F057DA38
5F057EB03
5F057EB07
5F057EB13
5F057EB24
5F057EB27
5F057EC30
5F057FA01
5F057FA14
5F057FA19
5F057FA20
5F057FA37
5F057FA39
5F057GA16
5F057GA27
(57)【要約】
【課題】所望の形状のウェーハを得られる研磨パッドのドレッシング条件設定方法を提供すること。
【解決手段】研磨パッドのドレッシング条件設定方法は、研磨パッドの表面における孔の開口径を取得する開口径取得工程と、研磨後のウェーハの目標形状を取得する目標形状取得工程と、相関情報に基づいて、研磨パッドのドレッシング条件を設定するドレッシング条件設定工程と、を備え、相関情報は、研磨パッドの開口径、ドレッシング条件、および、ドレッシング条件でドレッシングされた研磨パッドにより研磨されたウェーハの推定形状の相関を表し、ドレッシング条件設定工程は、相関情報と、開口径取得工程で取得された開口径と、目標形状取得工程で取得された目標形状と、に基づいて、研磨後のウェーハの形状を目標形状にするためのドレッシング条件を設定する。
【選択図】図６
【解決手段】研磨パッドのドレッシング条件設定方法は、研磨パッドの表面における孔の開口径を取得する開口径取得工程と、研磨後のウェーハの目標形状を取得する目標形状取得工程と、相関情報に基づいて、研磨パッドのドレッシング条件を設定するドレッシング条件設定工程と、を備え、相関情報は、研磨パッドの開口径、ドレッシング条件、および、ドレッシング条件でドレッシングされた研磨パッドにより研磨されたウェーハの推定形状の相関を表し、ドレッシング条件設定工程は、相関情報と、開口径取得工程で取得された開口径と、目標形状取得工程で取得された目標形状と、に基づいて、研磨後のウェーハの形状を目標形状にするためのドレッシング条件を設定する。
【選択図】図６
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ウェーハの片面研磨に用いられるスウェードタイプの研磨パッドのドレッシング条件設定方法であって、
前記研磨パッドの表面における孔の開口径を取得する開口径取得工程と、
研磨後の前記ウェーハの目標形状を取得する目標形状取得工程と、
相関情報に基づいて、前記研磨パッドのドレッシング条件を設定するドレッシング条件設定工程と、を備え、
前記相関情報は、前記研磨パッドの前記開口径、ドレッシング条件、および、前記ドレッシング条件でドレッシングされた前記研磨パッドにより研磨された前記ウェーハの推定形状の相関を表し、
前記ドレッシング条件設定工程は、前記相関情報と、前記開口径取得工程で取得された前記開口径と、前記目標形状取得工程で取得された前記目標形状と、に基づいて、前記研磨後のウェーハの形状を前記目標形状にするための前記ドレッシング条件を設定する、研磨パッドのドレッシング条件設定方法。
前記研磨パッドの表面における孔の開口径を取得する開口径取得工程と、
研磨後の前記ウェーハの目標形状を取得する目標形状取得工程と、
相関情報に基づいて、前記研磨パッドのドレッシング条件を設定するドレッシング条件設定工程と、を備え、
前記相関情報は、前記研磨パッドの前記開口径、ドレッシング条件、および、前記ドレッシング条件でドレッシングされた前記研磨パッドにより研磨された前記ウェーハの推定形状の相関を表し、
前記ドレッシング条件設定工程は、前記相関情報と、前記開口径取得工程で取得された前記開口径と、前記目標形状取得工程で取得された前記目標形状と、に基づいて、前記研磨後のウェーハの形状を前記目標形状にするための前記ドレッシング条件を設定する、研磨パッドのドレッシング条件設定方法。
【請求項2】
請求項１に記載の研磨パッドのドレッシング条件設定方法において、
前記相関情報は、前記研磨パッドの前記開口径、互いに異なる複数のドレッシング条件、および、前記複数のドレッシング条件でそれぞれドレッシングされた前記研磨パッドにより研磨された前記ウェーハの推定形状の相関を表し、
前記ドレッシング条件設定工程は、
前記相関情報に基づいて、前記開口径取得工程で前記開口径が取得された前記研磨パッドを前記複数のドレッシング条件でそれぞれドレッシングした場合の前記ウェーハの推定形状を求め、
当該求められた前記推定形状から前記目標形状に最も近い前記推定形状を選択し、
当該選択された前記推定形状に対応する前記ドレッシング条件を、前記研磨後のウェーハの形状を前記目標形状にするためのドレッシング条件として設定する、研磨パッドのドレッシング条件設定方法。
前記相関情報は、前記研磨パッドの前記開口径、互いに異なる複数のドレッシング条件、および、前記複数のドレッシング条件でそれぞれドレッシングされた前記研磨パッドにより研磨された前記ウェーハの推定形状の相関を表し、
前記ドレッシング条件設定工程は、
前記相関情報に基づいて、前記開口径取得工程で前記開口径が取得された前記研磨パッドを前記複数のドレッシング条件でそれぞれドレッシングした場合の前記ウェーハの推定形状を求め、
当該求められた前記推定形状から前記目標形状に最も近い前記推定形状を選択し、
当該選択された前記推定形状に対応する前記ドレッシング条件を、前記研磨後のウェーハの形状を前記目標形状にするためのドレッシング条件として設定する、研磨パッドのドレッシング条件設定方法。
【請求項3】
ウェーハを当該ウェーハよりも大きいスウェードタイプの研磨パッドに押し付けて、前記ウェーハおよび前記研磨パッドを回転させることにより、前記ウェーハを研磨するウェーハの片面研磨方法であって、
請求項１または請求項２に記載の研磨パッドのドレッシング条件設定方法により、前記研磨パッドのドレッシング条件を設定する工程と、
前記ドレッシング条件で前記研磨パッドをドレッシングするドレッシング工程と、
前記ドレッシングされた前記研磨パッドにより、前記ウェーハを研磨する研磨工程と、を備える、ウェーハの片面研磨方法。
請求項１または請求項２に記載の研磨パッドのドレッシング条件設定方法により、前記研磨パッドのドレッシング条件を設定する工程と、
前記ドレッシング条件で前記研磨パッドをドレッシングするドレッシング工程と、
前記ドレッシングされた前記研磨パッドにより、前記ウェーハを研磨する研磨工程と、を備える、ウェーハの片面研磨方法。
【請求項4】
請求項３に記載のウェーハの片面研磨方法において、
前記ドレッシング工程は、ブラシを前記研磨パッドに押し付けつつ、前記ブラシおよび前記研磨パッドのうち少なくとも一方の部材を移動させることにより、前記研磨パッドをドレッシングする、ウェーハの片面研磨方法。
前記ドレッシング工程は、ブラシを前記研磨パッドに押し付けつつ、前記ブラシおよび前記研磨パッドのうち少なくとも一方の部材を移動させることにより、前記研磨パッドをドレッシングする、ウェーハの片面研磨方法。
【請求項5】
請求項４に記載のウェーハの片面研磨方法において、
前記ドレッシング工程は、前記研磨パッドを回転させつつ、前記ブラシを前記研磨パッドの中央から外周部に、または、前記外周部から前記中央に移動させることにより、前記研磨パッドをドレッシングする、ウェーハの片面研磨方法。
前記ドレッシング工程は、前記研磨パッドを回転させつつ、前記ブラシを前記研磨パッドの中央から外周部に、または、前記外周部から前記中央に移動させることにより、前記研磨パッドをドレッシングする、ウェーハの片面研磨方法。
【請求項6】
請求項４に記載のウェーハの片面研磨方法において、
前記ドレッシング条件設定工程は、前記開口径取得工程で取得された前記研磨パッドの前記開口径および前記目標形状取得工程で取得された前記ウェーハの前記目標形状のうち少なくとも一方に応じて、前記研磨パッドに対する前記ブラシの押し付け量およびドレッシング回数のうち少なくとも一方が異なる前記ドレッシング条件を設定する、ウェーハの片面研磨方法。
前記ドレッシング条件設定工程は、前記開口径取得工程で取得された前記研磨パッドの前記開口径および前記目標形状取得工程で取得された前記ウェーハの前記目標形状のうち少なくとも一方に応じて、前記研磨パッドに対する前記ブラシの押し付け量およびドレッシング回数のうち少なくとも一方が異なる前記ドレッシング条件を設定する、ウェーハの片面研磨方法。
【請求項7】
ウェーハの製造方法であって、
前記ウェーハを仕上げ加工する仕上げ工程を備え、
前記仕上げ工程において、請求項３に記載のウェーハの片面研磨方法により、前記ウェーハを研磨する、ウェーハの製造方法。
前記ウェーハを仕上げ加工する仕上げ工程を備え、
前記仕上げ工程において、請求項３に記載のウェーハの片面研磨方法により、前記ウェーハを研磨する、ウェーハの製造方法。
【請求項8】
ウェーハの片面研磨に用いられるスウェードタイプの研磨パッドのドレッシング条件設定装置であって、
前記研磨パッドの表面における孔の開口径および研磨後の前記ウェーハの目標形状を取得する情報取得部と、
相関情報に基づいて、前記研磨パッドのドレッシング条件を設定するドレッシング条件設定部と、を備え、
前記相関情報は、前記研磨パッドの前記開口径、ドレッシング条件、および、前記ドレッシング条件でドレッシングされた前記研磨パッドにより研磨された前記ウェーハの推定形状の相関を表し、
前記ドレッシング条件設定部は、前記相関情報と、前記情報取得部で取得された前記開口径および前記目標形状と、に基づいて、前記研磨後のウェーハの形状を前記目標形状にするための前記ドレッシング条件を設定する、研磨パッドのドレッシング条件設定装置。
前記研磨パッドの表面における孔の開口径および研磨後の前記ウェーハの目標形状を取得する情報取得部と、
相関情報に基づいて、前記研磨パッドのドレッシング条件を設定するドレッシング条件設定部と、を備え、
前記相関情報は、前記研磨パッドの前記開口径、ドレッシング条件、および、前記ドレッシング条件でドレッシングされた前記研磨パッドにより研磨された前記ウェーハの推定形状の相関を表し、
前記ドレッシング条件設定部は、前記相関情報と、前記情報取得部で取得された前記開口径および前記目標形状と、に基づいて、前記研磨後のウェーハの形状を前記目標形状にするための前記ドレッシング条件を設定する、研磨パッドのドレッシング条件設定装置。
【請求項9】
請求項８に記載の研磨パッドのドレッシング条件設定装置において、
前記相関情報は、前記研磨パッドの前記開口径、互いに異なる複数のドレッシング条件、および、前記複数のドレッシング条件でそれぞれドレッシングされた前記研磨パッドにより研磨されたウェーハの推定形状の相関を表し、
前記ドレッシング条件設定部は、
前記相関情報に基づいて、前記情報取得部で前記開口径が取得された前記研磨パッドを前記複数のドレッシング条件でそれぞれドレッシングした場合の前記ウェーハの推定形状を求め、
当該求められた前記推定形状から前記目標形状に最も近い前記推定形状を選択し、
当該選択された前記推定形状に対応する前記ドレッシング条件を、前記研磨後のウェーハの形状を前記目標形状にするためのドレッシング条件として設定する、研磨パッドのドレッシング条件設定装置。
前記相関情報は、前記研磨パッドの前記開口径、互いに異なる複数のドレッシング条件、および、前記複数のドレッシング条件でそれぞれドレッシングされた前記研磨パッドにより研磨されたウェーハの推定形状の相関を表し、
前記ドレッシング条件設定部は、
前記相関情報に基づいて、前記情報取得部で前記開口径が取得された前記研磨パッドを前記複数のドレッシング条件でそれぞれドレッシングした場合の前記ウェーハの推定形状を求め、
当該求められた前記推定形状から前記目標形状に最も近い前記推定形状を選択し、
当該選択された前記推定形状に対応する前記ドレッシング条件を、前記研磨後のウェーハの形状を前記目標形状にするためのドレッシング条件として設定する、研磨パッドのドレッシング条件設定装置。
【請求項10】
研磨ヘッドに保持されたウェーハを当該ウェーハよりも大きいスウェードタイプの研磨パッドに押し付けて、前記研磨ヘッドおよび前記研磨パッドを回転させることにより、前記ウェーハを研磨するウェーハの片面研磨装置であって、
前記研磨パッドをドレッシングするドレッシング部と、
前記研磨ヘッドおよび前記研磨パッドを回転させる回転駆動部と、
前記研磨パッドのドレッシング条件を設定する請求項８または請求項９に記載のドレッシング条件設定装置と、
前記ドレッシング部を制御して、前記ドレッシング条件で前記研磨パッドをドレッシングするドレッシング制御部と、
前記回転駆動部を制御して、前記ドレッシングされた前記研磨パッドにより、前記ウェーハを研磨する研磨制御部と、を備える、ウェーハの片面研磨装置。
前記研磨パッドをドレッシングするドレッシング部と、
前記研磨ヘッドおよび前記研磨パッドを回転させる回転駆動部と、
前記研磨パッドのドレッシング条件を設定する請求項８または請求項９に記載のドレッシング条件設定装置と、
前記ドレッシング部を制御して、前記ドレッシング条件で前記研磨パッドをドレッシングするドレッシング制御部と、
前記回転駆動部を制御して、前記ドレッシングされた前記研磨パッドにより、前記ウェーハを研磨する研磨制御部と、を備える、ウェーハの片面研磨装置。
【請求項11】
請求項１０に記載のウェーハの片面研磨装置において、
前記ドレッシング制御部は、前記ドレッシング部を制御して、ブラシを前記研磨パッドに押し付けつつ、前記ブラシおよび前記研磨パッドのうち少なくとも一方の部材を移動させることにより、前記研磨パッドをドレッシングする、ウェーハの片面研磨装置。
前記ドレッシング制御部は、前記ドレッシング部を制御して、ブラシを前記研磨パッドに押し付けつつ、前記ブラシおよび前記研磨パッドのうち少なくとも一方の部材を移動させることにより、前記研磨パッドをドレッシングする、ウェーハの片面研磨装置。
【請求項12】
請求項１１に記載のウェーハの片面研磨装置において、
前記ドレッシング制御部は、前記ドレッシング部を制御して、前記研磨パッドを回転させつつ、前記ブラシを前記研磨パッドの中央から外周部に、または、前記外周部から前記中央に移動させることにより、前記研磨パッドをドレッシングする、ウェーハの片面研磨装置。
前記ドレッシング制御部は、前記ドレッシング部を制御して、前記研磨パッドを回転させつつ、前記ブラシを前記研磨パッドの中央から外周部に、または、前記外周部から前記中央に移動させることにより、前記研磨パッドをドレッシングする、ウェーハの片面研磨装置。
【請求項13】
請求項１１に記載のウェーハの片面研磨装置において、
前記ドレッシング条件設定部は、前記情報取得部で取得された前記研磨パッドの前記開口径および前記ウェーハの前記目標形状のうち少なくとも一方に応じて、前記研磨パッドに対する前記ブラシの押し付け量およびドレッシング回数のうち少なくとも一方が異なる前記ドレッシング条件を設定する、ウェーハの片面研磨装置。
前記ドレッシング条件設定部は、前記情報取得部で取得された前記研磨パッドの前記開口径および前記ウェーハの前記目標形状のうち少なくとも一方に応じて、前記研磨パッドに対する前記ブラシの押し付け量およびドレッシング回数のうち少なくとも一方が異なる前記ドレッシング条件を設定する、ウェーハの片面研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、研磨パッドのドレッシング条件設定方法、ウェーハの片面研磨方法、ウェーハの製造方法、研磨パッドのドレッシング条件設定装置およびウェーハの片面研磨装置に関する。
【背景技術】
【0002】
研磨パッドを用いてウェーハの片面を研磨するに際し、研磨パッドの表面の物性が取り代に影響を与えることが知られている。このような影響に対応するための技術として、表面粗さと圧縮率の比が特定範囲の研磨パッドを用いることにより、研磨後のウェーハの品質を安定させる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。他の技術として、研磨布の表面の位置に応じて表面形状の修正量を変えることにより、ウェーハに作用する圧力の偏りを是正するように研磨布の表面形状を修正する技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００３－１４２４３７号公報
【特許文献2】特開２００２－１８７０５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特にウェーハ周辺部のＥＳＦＱＤ（Edge Site flatness Front reference least sQuare Deviation）のような、ウェーハの形状の精度に対する要求が高くなるにつれて、特許文献１，２に記載の技術のように、表面粗さと圧縮率の比が特定範囲の研磨パッドを用いたり、研磨布全体の表面形状を均一したりするだけでは、所望の形状のウェーハを得ることが困難になってきている。
【0005】
本発明は、所望の形状のウェーハを得られる研磨パッドのドレッシング条件設定方法、ウェーハの片面研磨方法、ウェーハの製造方法、研磨パッドのドレッシング条件設定装置およびウェーハの片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】
【0006】
本発明の研磨パッドのドレッシング条件設定方法は、ウェーハの片面研磨に用いられるスウェードタイプの研磨パッドのドレッシング条件設定方法であって、前記研磨パッドの表面における孔の開口径を取得する開口径取得工程と、研磨後の前記ウェーハの目標形状を取得する目標形状取得工程と、相関情報に基づいて、前記研磨パッドのドレッシング条件を設定するドレッシング条件設定工程と、を備え、前記相関情報は、前記研磨パッドの前記開口径、ドレッシング条件、および、前記ドレッシング条件でドレッシングされた前記研磨パッドにより研磨された前記ウェーハの推定形状の相関を表し、前記ドレッシング条件設定工程は、前記相関情報と、前記開口径取得工程で取得された前記開口径と、前記目標形状取得工程で取得された前記目標形状と、に基づいて、前記研磨後のウェーハの形状を前記目標形状にするための前記ドレッシング条件を設定する。
【0007】
本発明の研磨パッドのドレッシング条件設定方法において、前記相関情報は、前記研磨パッドの前記開口径、互いに異なる複数のドレッシング条件、および、前記複数のドレッシング条件でそれぞれドレッシングされた前記研磨パッドにより研磨された前記ウェーハの推定形状の相関を表し、前記ドレッシング条件設定工程は、前記相関情報に基づいて、前記開口径取得工程で前記開口径が取得された前記研磨パッドを前記複数のドレッシング条件でそれぞれドレッシングした場合の前記ウェーハの推定形状を求め、当該求められた前記推定形状から前記目標形状に最も近い前記推定形状を選択し、当該選択された前記推定形状に対応する前記ドレッシング条件を、前記研磨後のウェーハの形状を前記目標形状にするためのドレッシング条件として設定する、ことが好ましい。
【0008】
本発明のウェーハの片面研磨方法は、ウェーハを当該ウェーハよりも大きいスウェードタイプの研磨パッドに押し付けて、前記ウェーハおよび前記研磨パッドを回転させることにより、前記ウェーハを研磨するウェーハの片面研磨方法であって、上述の研磨パッドのドレッシング条件設定方法により、前記研磨パッドのドレッシング条件を設定する工程と、前記ドレッシング条件で前記研磨パッドをドレッシングするドレッシング工程と、前記ドレッシングされた前記研磨パッドにより、前記ウェーハを研磨する研磨工程と、を備える。
【0009】
本発明のウェーハの片面研磨方法において、前記ドレッシング工程は、ブラシを前記研磨パッドに押し付けつつ、前記ブラシおよび前記研磨パッドのうち少なくとも一方の部材を移動させることにより、前記研磨パッドをドレッシングする、ことが好ましい。
【0010】
本発明のウェーハの片面研磨方法において、前記ドレッシング工程は、前記研磨パッドを回転させつつ、前記ブラシを前記研磨パッドの中央から外周部に、または、前記外周部から前記中央に移動させることにより、前記研磨パッドをドレッシングする、ことが好ましい。
【0011】
本発明のウェーハの片面研磨方法において、前記ドレッシング条件設定工程は、前記開口径取得工程で取得された前記研磨パッドの前記開口径および前記目標形状取得工程で取得された前記ウェーハの前記目標形状のうち少なくとも一方に応じて、前記研磨パッドに対する前記ブラシの押し付け量およびドレッシング回数のうち少なくとも一方が異なる前記ドレッシング条件を設定する、ことが好ましい。
【0012】
本発明のウェーハの製造方法は、前記ウェーハを仕上げ加工する仕上げ工程を備え、前記仕上げ工程において、上述のウェーハの片面研磨方法により、前記ウェーハを研磨する。
【0013】
本発明の研磨パッドのドレッシング条件設定装置は、ウェーハの片面研磨に用いられるスウェードタイプの研磨パッドのドレッシング条件設定装置であって、前記研磨パッドの表面における孔の開口径および研磨後の前記ウェーハの目標形状を取得する情報取得部と、相関情報に基づいて、前記研磨パッドのドレッシング条件を設定するドレッシング条件設定部と、を備え、前記相関情報は、前記研磨パッドの前記開口径、ドレッシング条件、および、前記ドレッシング条件でドレッシングされた前記研磨パッドにより研磨された前記ウェーハの推定形状の相関を表し、前記ドレッシング条件設定部は、前記相関情報と、前記情報取得部で取得された前記開口径および前記目標形状と、に基づいて、前記研磨後のウェーハの形状を前記目標形状にするための前記ドレッシング条件を設定する。
【0014】
本発明の研磨パッドのドレッシング条件設定装置において、前記相関情報は、前記研磨パッドの前記開口径、互いに異なる複数のドレッシング条件、および、前記複数のドレッシング条件でそれぞれドレッシングされた前記研磨パッドにより研磨されたウェーハの推定形状の相関を表し、前記ドレッシング条件設定部は、前記相関情報に基づいて、前記情報取得部で前記開口径が取得された前記研磨パッドを前記複数のドレッシング条件でそれぞれドレッシングした場合の前記ウェーハの推定形状を求め、当該求められた前記推定形状から前記目標形状に最も近い前記推定形状を選択し、当該選択された前記推定形状に対応する前記ドレッシング条件を、前記研磨後のウェーハの形状を前記目標形状にするためのドレッシング条件として設定する、ことが好ましい。
【0015】
本発明のウェーハの片面研磨装置は、研磨ヘッドに保持されたウェーハを当該ウェーハよりも大きいスウェードタイプの研磨パッドに押し付けて、前記研磨ヘッドおよび前記研磨パッドを回転させることにより、前記ウェーハを研磨するウェーハの片面研磨装置であって、前記研磨パッドをドレッシングするドレッシング部と、前記研磨ヘッドおよび前記研磨パッドを回転させる回転駆動部と、前記研磨パッドのドレッシング条件を設定する上述のドレッシング条件設定装置と、前記ドレッシング部を制御して、前記ドレッシング条件で前記研磨パッドをドレッシングするドレッシング制御部と、前記回転駆動部を制御して、前記ドレッシングされた前記研磨パッドにより、前記ウェーハを研磨する研磨制御部と、を備える。
【0016】
本発明のウェーハの片面研磨装置において、前記ドレッシング制御部は、前記ドレッシング部を制御して、ブラシを前記研磨パッドに押し付けつつ、前記ブラシおよび前記研磨パッドのうち少なくとも一方の部材を移動させることにより、前記研磨パッドをドレッシングする、ことが好ましい。
【0017】
本発明のウェーハの片面研磨装置において、前記ドレッシング制御部は、前記ドレッシング部を制御して、前記研磨パッドを回転させつつ、前記ブラシを前記研磨パッドの中央から外周部に、または、前記外周部から前記中央に移動させることにより、前記研磨パッドをドレッシングする、ことが好ましい。
【0018】
本発明のウェーハの片面研磨装置において、前記ドレッシング条件設定部は、前記情報取得部で取得された前記研磨パッドの前記開口径および前記ウェーハの前記目標形状のうち少なくとも一方に応じて、前記研磨パッドに対する前記ブラシの押し付け量およびドレッシング回数のうち少なくとも一方が異なる前記ドレッシング条件を設定する、ことが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】実施形態に係るウェーハの片面研磨装置の概略構成を示す模式図である。
【図2】実施形態に係る研磨パッドのドレッシング方法を示す平面図である。
【図3】実施形態に係る制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図4】実施形態に係る相関情報をグラフ形式で示す模式図である。
【図5】実施形態に係るウェーハの製造方法を示すフローチャートである。
【図6】実施形態に係る片面仕上げ工程を示すフローチャートである。
【図7】実施例１に係る未使用時の平均開口率とウェーハ表面のＺＤＤとの相関を示すグラフである。
【図8】実施例２に係るドレッシング時のブラシ押し付け量とウェーハ表面のＺＤＤとの相関を示す図である。
【図9】実施例２に係るドレッシング時のブラシ押し付け量とＥＳＦＱＤとの相関を示す図である。
【図10】実施例３に係る未使用時の平均開口径とドレッシング時のブラシ押し付け量とウェーハ表面のＺＤＤとの相関を示す図である。
【図11】実施例３に係る未使用時の平均開口径とドレッシング時のブラシ押し付け量とＥＳＦＱＤとの相関を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
［実施形態］
＜ウェーハの片面研磨装置の構成＞
まず、本発明の実施形態に係るウェーハの片面研磨装置の構成について説明する。
図１に示す片面研磨装置１は、ウェーハＷの片面（被研磨面Ｗ１）を研磨する（以下、片面研磨装置１における研磨を「片面研磨」という場合がある）。片面研磨装置１は、研磨部２と、ドレッシング部４と、コード読取部５と、制御装置６と、を備える。
＜ウェーハの片面研磨装置の構成＞
まず、本発明の実施形態に係るウェーハの片面研磨装置の構成について説明する。
図１に示す片面研磨装置１は、ウェーハＷの片面（被研磨面Ｗ１）を研磨する（以下、片面研磨装置１における研磨を「片面研磨」という場合がある）。片面研磨装置１は、研磨部２と、ドレッシング部４と、コード読取部５と、制御装置６と、を備える。
【0021】
研磨部２は、研磨ヘッド２１と、ヘッド保持部２２と、ヘッド昇降部２３と、回転駆動部としてのヘッド駆動部２４と、定盤２５と、研磨パッド２６と、回転駆動部としての定盤駆動部２７と、ウェーハ加圧力調整部２８と、研磨液供給部２９と、を備える。
なお、研磨部２が備える研磨ヘッド２１は１つでも良いが、本実施形態では研磨部２が複数の研磨ヘッド２１を備える構成を例示する。
なお、研磨部２が備える研磨ヘッド２１は１つでも良いが、本実施形態では研磨部２が複数の研磨ヘッド２１を備える構成を例示する。
【0022】
各研磨ヘッド２１は、円板状に形成されている。各研磨ヘッド２１は、水の表面張力などにより、ウェーハＷの被研磨面Ｗ１（表面）とは反対側の面（裏面）を保持する。
【0023】
研磨ヘッド２１の下面には、当該下面全体を覆うようにバックパッド２１１が配置されている。バックパッド２１１は、例えば多孔質樹脂材により構成され、水などの液体を含むことができる。
【0024】
バックパッド２１１の下面の外周部には、リング状のリテーナリング２１２が配置されている。リテーナリング２１２は、当該リテーナリング２１２の内部に位置するウェーハＷの外周端部に接触し、バックパッド２１１と研磨パッド２６の隙間から外れないようにウェーハＷを保持する。
【0025】
各研磨ヘッド２１の上面中央には、円柱状のヘッド回転軸部材２１３が配置されている。
【0026】
ヘッド保持部２２は、各研磨ヘッド２１のヘッド回転軸部材２１３の上端側の部位を、当該ヘッド回転軸部材２１３がその軸周りに回転できるように保持する。ヘッド保持部２２は、複数の研磨ヘッド２１が所定の円の円周上に等間隔で並ぶように、ヘッド回転軸部材２１３を保持する。
【0027】
ヘッド昇降部２３は、ヘッド保持部２２を昇降させる。
【0028】
ヘッド駆動部２４は、ヘッド保持部２２の内部に配置されている。ヘッド駆動部２４は、例えばモータにより構成され、当該モータの回転軸に接続されたヘッド回転軸部材２１３を回転させる。
【0029】
定盤２５は、円板状に形成され、複数の研磨ヘッド２１の下方に配置されている。定盤２５の下面中央には、円柱状の定盤回転軸部材２５１が配置されている。
【0030】
研磨パッド２６は、定盤２５の上面に貼り付けられている。研磨パッド２６は、ウェーハＷよりも大きい円形状に形成され、複数の研磨ヘッド２１に保持されたウェーハＷを同時に研磨できるように構成されている。研磨パッド２６は、スウェードタイプの軟質の研磨パッドである。研磨パッド２６の圧縮率は、例えば２３％以上３６％以下である。研磨パッド２６は、ナップ（Ｎａｐ）層を備える。ナップ層とは、発泡により形成された多数の孔を有する層である。研磨パッド２６のパッド表面２６１には、ナップ層が有する多数の孔の開口が存在している。ウェーハＷの被研磨面Ｗ１が所定の力でパッド表面２６１に押圧されることにより、ウェーハＷの研磨が行われる。
【0031】
定盤駆動部２７は、例えばモータにより構成され、当該モータの回転軸に接続された定盤回転軸部材２５１を、研磨ヘッド２１の回転方向と同じ方向または逆方向に回転させる。
【0032】
ウェーハ加圧力調整部２８は、固定加圧方式の装置であり、ウェーハＷを研磨パッド２６に押圧する圧力を調整する。固定加圧方式では、シリンダ加圧によって研磨ヘッド２１全体が押し下げられ、研磨ヘッド２１がバックパッド２１１を介してウェーハＷの上面に押し付けられることにより、ウェーハＷの被研磨面Ｗ１が研磨パッド２６に押し付けられる。
【0033】
研磨液供給部２９は、ノズル２９１により、研磨パッド２６にスラリー状の研磨液を供給する。この研磨液を用いて、ウェーハＷの被研磨面Ｗ１が研磨される。
【0034】
なお、研磨部２に、各研磨ヘッド２１を研磨パッド２６の研磨面に対して平行な方向に揺動させる揺動駆動部を設けても良い。例えば、揺動駆動部は、ヘッド昇降部２３を保持し、ウェーハＷの研磨中に当該ヘッド昇降部２３を一方向に沿って往復させる（例えば、図１における左右方向に往復させる）ことにより、各研磨ヘッド２１を当該研磨ヘッド２１の回転軸Ｄを中心に揺動させる。
【0035】
ドレッシング部４は、研磨パッド２６のパッド表面２６１に存在する複数の開口の開口径の平均値、つまり平均開口径が所定値になるように、研磨パッド２６をドレッシングする。パッド表面２６１におけるドレッシングされた領域は、孔の開口径が大きくなり、軟らかくなる。
ドレッシング部４は、ブラシ保持部４１と、ブラシ４２と、位置調整部４３と、上述した定盤２５および定盤駆動部２７と、を備える。
ドレッシング部４は、ブラシ保持部４１と、ブラシ４２と、位置調整部４３と、上述した定盤２５および定盤駆動部２７と、を備える。
【0036】
ブラシ保持部４１は、上下に延びる棒状のブラシ回動軸部材４１１を備える。ブラシ回動軸部材４１１の上端には、水平方向に延びる保持アーム４１２が配置されている。
【0037】
ブラシ４２は、保持アーム４１２の先端側の部位に配置されている。ブラシ４２は、円形状に束ねられた複数のナイロン製の毛により構成され、平面視でパッド表面２６１よりも小さい形状に形成されている。
詳しくは後述するが、ブラシ４２が押し付けられた研磨パッド２６を回転させることにより、パッド表面２６１におけるブラシ４２との接触領域の孔の開口径が大きくなり、パッド表面２６１の平均開口径が大きくなる。
詳しくは後述するが、ブラシ４２が押し付けられた研磨パッド２６を回転させることにより、パッド表面２６１におけるブラシ４２との接触領域の孔の開口径が大きくなり、パッド表面２６１の平均開口径が大きくなる。
【0038】
位置調整部４３は、ブラシ４２の位置を調整する。位置調整部４３は、ブラシ回動軸部材４１１を昇降させることにより、ブラシ４２の高さ位置を調整する。位置調整部４３は、ブラシ回動軸部材４１１をその軸周りに回転させることにより、パッド表面２６１上におけるブラシ４２の水平方向の位置を調整する。
【0039】
ここで、ドレッシング部４を用いて、パッド表面２６１の平均開口径を大きくするように研磨パッド２６をドレッシングする方法について説明する。
位置調整部４３は、制御装置６の制御に基づいて、図２に示すように、保持アーム４１２を実線で示すパッド表面２６１の中央に位置させた状態で、ブラシ４２をパッド表面２６１に押し付ける。次に、定盤駆動部２７は、制御装置６の制御に基づいて、定盤２５を、図２における左回りに等速度で複数回、回転させる。また、位置調整部４３は、定盤２５が複数回、回転している間、制御装置６の制御に基づいて、保持アーム４１２を、図２における左回りに等速度で回転させ、パッド表面２６１の中央から二点鎖線で示す外周部まで移動させる。
このような研磨パッド２６の回転とブラシ４２のパッド表面２６１の中央から外周部への移動に伴い、パッド表面２６１における二点鎖線で示される円環状のドレッシング領域２６１Ａがドレッシングされる。
なお、定盤２５と保持アーム４１２の回転方向は、異なっていても良い。また、ドレッシング領域２６１Ａをドレッシングするために、ブラシ４２をパッド表面２６１の外周部から中央に移動させても良い。
位置調整部４３は、制御装置６の制御に基づいて、図２に示すように、保持アーム４１２を実線で示すパッド表面２６１の中央に位置させた状態で、ブラシ４２をパッド表面２６１に押し付ける。次に、定盤駆動部２７は、制御装置６の制御に基づいて、定盤２５を、図２における左回りに等速度で複数回、回転させる。また、位置調整部４３は、定盤２５が複数回、回転している間、制御装置６の制御に基づいて、保持アーム４１２を、図２における左回りに等速度で回転させ、パッド表面２６１の中央から二点鎖線で示す外周部まで移動させる。
このような研磨パッド２６の回転とブラシ４２のパッド表面２６１の中央から外周部への移動に伴い、パッド表面２６１における二点鎖線で示される円環状のドレッシング領域２６１Ａがドレッシングされる。
なお、定盤２５と保持アーム４１２の回転方向は、異なっていても良い。また、ドレッシング領域２６１Ａをドレッシングするために、ブラシ４２をパッド表面２６１の外周部から中央に移動させても良い。
【0040】
ドレッシング領域２６１Ａの孔の開口径は、研磨パッド２６に対するブラシ４２の押し付け量（以下、「ブラシ押し付け量」と言う場合がある）が大きいほど、つまりブラシ４２の高さ位置が低いほど、大きくなる。
また、ドレッシング領域２６１Ａの孔の開口径は、ブラシ押し付け量が同じ場合、ドレッシング回数が多くなるほど大きくなる。
また、ドレッシング領域２６１Ａとドレッシングがされていない領域の厚さは、ブラシ押し付け量またはドレッシング回数に関係なく実質的に等しくなる。
また、ドレッシング領域２６１Ａの孔の開口径は、ブラシ押し付け量が同じ場合、ドレッシング回数が多くなるほど大きくなる。
また、ドレッシング領域２６１Ａとドレッシングがされていない領域の厚さは、ブラシ押し付け量またはドレッシング回数に関係なく実質的に等しくなる。
【0041】
また、パッド表面２６１の平均開口径が大きいほど、ウェーハＷの外周部（エッジ）の研磨時の取り代が小さくなる。
したがって、ウェーハＷにおける被研磨面Ｗ１の目標形状（以下、「ウェーハＷの目標形状」と言う場合がある）に応じて、パッド表面２６１の平均開口径を調整することにより、目標形状のウェーハＷを製造できる。
したがって、ウェーハＷにおける被研磨面Ｗ１の目標形状（以下、「ウェーハＷの目標形状」と言う場合がある）に応じて、パッド表面２６１の平均開口径を調整することにより、目標形状のウェーハＷを製造できる。
【0042】
なお、研磨パッド２６を回転させつつブラシ４２を水平方向に沿って直線状に移動させても良い。平面視で研磨パッド２６と同じ大きさまたは研磨パッド２６より大きいブラシを用いて研磨パッド２６全体をドレッシングしても良い。
【0043】
図１に示すコード読取部５は、制御装置６に電気的に接続されている。コード読取部５は、研磨パッド２６自体または少なくとも１つの研磨パッド２６を収容する箱に付された一次元コードまたは二次元コードを読み取り、読み取り内容に対応する信号を制御装置６へ出力する。一次元コードまたは二次元コードは、研磨パッド２６のパッド表面２６１の平均開口径を特定する情報を有する。
【0044】
制御装置６は、研磨部２およびドレッシング部４を制御する。図３に示すように、制御装置６は、入力部６１と、表示部６２と、記憶部６３と、制御部６４と、を備える。
【0045】
入力部６１は、例えばタッチパネルまたは物理ボタンにより構成されている。入力部６１は、各種情報の入力に用いられ、入力に対応する信号を制御部６４へ出力する。
入力される設定としては、ウェーハＷの目標形状を例示できる。
なお、入力部６１は、制御装置６に接続された外部ネットワークから、ウェーハＷの研磨に関する各種設定情報を取得しても良い。
入力される設定としては、ウェーハＷの目標形状を例示できる。
なお、入力部６１は、制御装置６に接続された外部ネットワークから、ウェーハＷの研磨に関する各種設定情報を取得しても良い。
【0046】
ここで、ウェーハＷの目標形状を表す指標としては、ＥＳＦＱＤおよびＺＤＤ（Z-height Double Differentiation）を例示できる。
【0047】
ＥＳＦＱＤは、ウェーハＷの外周部でのサイトフラットネスを示す指標である。ＥＳＦＱＤは、平坦度測定装置（例えば、ＫＬＡ－Ｔｅｎｃｏｒ社製：Ｗａｆｅｒ ｓｉｇｈｔ ２）により測定される。
【0048】
ＥＳＦＱＤは、ウェーハＷの外周部を多数（例えば７２個）の扇形の領域（サイト）に分割し、サイト内でのデータを最小二乗法にて算出したサイト内平面を基準とし、このサイト内平面からの符号を含まない最大変位量のことであり、各サイトは１つのデータを持つ。
【0049】
ＺＤＤは、ウェーハＷの外周部近傍の傾きの変化（曲率）を表す指標である。ＺＤＤは、ウェーハＷの中心から最外周までのウェーハＷ表面（被研磨面）の変位プロファイルを、二次微分することにより得られる。
ウェーハＷの表面側では、ＺＤＤが正の値の場合は、はねる方向に表面が変位していることを示し、反対に負の値の場合はダレ方向に表面が変位していることを示す。ＺＤＤが０に近いほど、ウェーハＷの外周部近傍の傾きがない（平坦である）ことを示す。
ウェーハＷの表面側では、ＺＤＤが正の値の場合は、はねる方向に表面が変位していることを示し、反対に負の値の場合はダレ方向に表面が変位していることを示す。ＺＤＤが０に近いほど、ウェーハＷの外周部近傍の傾きがない（平坦である）ことを示す。
【0050】
表示部６２は、制御部６４の制御に基づいて、各種情報を表示する。
【0051】
記憶部６３は、例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの周知の記憶装置により構成されている。
記憶部６３は、例えばウェーハＷの研磨に関する各種情報を制御部６４で読み取り可能に記憶する。ウェーハＷの研磨に関する情報としては、研磨パッド２６のドレッシング条件の設定に用いられる相関情報を例示できる。
なお、相関情報を、例えば片面研磨装置１から離れた場所に設置されたサーバ装置に格納しても良い。この場合、サーバ装置に格納された情報を、複数の片面研磨装置１で利用できるようにしても良い。
記憶部６３は、例えばウェーハＷの研磨に関する各種情報を制御部６４で読み取り可能に記憶する。ウェーハＷの研磨に関する情報としては、研磨パッド２６のドレッシング条件の設定に用いられる相関情報を例示できる。
なお、相関情報を、例えば片面研磨装置１から離れた場所に設置されたサーバ装置に格納しても良い。この場合、サーバ装置に格納された情報を、複数の片面研磨装置１で利用できるようにしても良い。
【0052】
図４に示す相関情報は、予め設定された設定研磨条件（例えばウェーハＷを研磨パッド２６に押圧する圧力および研磨時間）での、未使用の研磨パッド２６におけるパッド表面２６１の平均開口径（以下、「未使用時の平均開口径」と言う場合がある）と、互いに異なる複数のドレッシング条件でドレッシングされた当該未使用の研磨パッド２６を用いた片面研磨後におけるウェーハＷの推定形状との相関を表す。
図４は、ウェーハＷの推定形状を表す指標がウェーハＷ表面のＺＤＤの場合の相関情報を示す。図４に示す第２のドレッシング条件は、第１のドレッシング条件よりも厳しく、第３のドレッシング条件は、第１のドレッシング条件よりも緩い。例えば、第１～第３のドレッシング条件のドレッシング回数が同じであり、かつ、第１のドレッシング条件のブラシ押し付け量がＡミリの場合、第２のドレッシング条件のブラシ押し付け量がＡミリよりも大きいＣミリであり、第３のドレッシング条件のブラシ押し付け量がＡミリよりも小さいＤミリである。
図４は、ウェーハＷの推定形状を表す指標がウェーハＷ表面のＺＤＤの場合の相関情報を示す。図４に示す第２のドレッシング条件は、第１のドレッシング条件よりも厳しく、第３のドレッシング条件は、第１のドレッシング条件よりも緩い。例えば、第１～第３のドレッシング条件のドレッシング回数が同じであり、かつ、第１のドレッシング条件のブラシ押し付け量がＡミリの場合、第２のドレッシング条件のブラシ押し付け量がＡミリよりも大きいＣミリであり、第３のドレッシング条件のブラシ押し付け量がＡミリよりも小さいＤミリである。
【0053】
ドレッシング条件と研磨条件が同じであれば、未使用時の平均開口径が大きいほど、ウェーハＷ表面のＺＤＤの推定値が大きくなり、未使用時の平均開口径とウェーハＷ表面のＺＤＤの推定値は、直線の比例関係を有する。未使用時の平均開口径とウェーハＷ表面のＺＤＤの推定値の相関は、複数の実験データの近似式により表されても良いし、シミュレーションにより求めても良い。
また、未使用時の平均開口径と研磨条件が同じであれば、ドレッシング条件が厳しくなるほど、つまりブラシ押し付け量が大きくなるほど、ウェーハＷ表面のＺＤＤの推定値は大きくなり、ドレッシング条件が緩くなるほど、つまりブラシ押し付け量が小さくなるほど、ウェーハＷ表面のＺＤＤの推定値は小さくなる。
また、未使用時の平均開口径と研磨条件が同じであれば、ドレッシング条件が厳しくなるほど、つまりブラシ押し付け量が大きくなるほど、ウェーハＷ表面のＺＤＤの推定値は大きくなり、ドレッシング条件が緩くなるほど、つまりブラシ押し付け量が小さくなるほど、ウェーハＷ表面のＺＤＤの推定値は小さくなる。
【0054】
なお、相関情報は、互いに異なる２つまたは４つ以上のドレッシング条件に対応する相関を表しても良い。
また、相関情報で表される複数のドレッシング条件は、ブラシ押し付け量とドレッシング回数が異なっていても良いし、ドレッシング回数のみが異なっていても良い。相関情報で表される複数のドレッシング条件のドレッシング回数が異なる場合、未使用時の平均開口径と研磨条件が同じであれば、ドレッシング回数が多くなるほど、ウェーハＷ表面のＺＤＤの推定値は大きくなり、ドレッシング回数が少なくなるほど、ウェーハＷ表面のＺＤＤの推定値は小さくなる。
また、ドレッシング条件に、ブラシ４２の毛の硬さがさらに含まれていても良い。
また、上述の相関情報は、テーブル構造を有する情報であっても良い。
また、相関情報で表される複数のドレッシング条件は、ブラシ押し付け量とドレッシング回数が異なっていても良いし、ドレッシング回数のみが異なっていても良い。相関情報で表される複数のドレッシング条件のドレッシング回数が異なる場合、未使用時の平均開口径と研磨条件が同じであれば、ドレッシング回数が多くなるほど、ウェーハＷ表面のＺＤＤの推定値は大きくなり、ドレッシング回数が少なくなるほど、ウェーハＷ表面のＺＤＤの推定値は小さくなる。
また、ドレッシング条件に、ブラシ４２の毛の硬さがさらに含まれていても良い。
また、上述の相関情報は、テーブル構造を有する情報であっても良い。
【0055】
制御部６４は、ＣＰＵを備え、記憶部６３に格納されたプログラムをＣＰＵが実行することにより各種機能を実現する。制御部６４は、情報取得部６４１と、ドレッシング条件設定部６４２と、ドレッシング制御部６４３と、研磨制御部６４４と、を備える。情報取得部６４１およびドレッシング条件設定部６４２は、ドレッシング条件設定装置を構成する。
【0056】
情報取得部６４１は、コード読取部５から出力される信号に基づいて、未使用の研磨パッド２６の平均開口径を取得する。
情報取得部６４１は、例えば、入力部６１を用いて設定されたウェーハＷの目標形状として、ウェーハＷ表面のＺＤＤの目標値を取得する。ウェーハＷ表面のＺＤＤの目標値は、１つの数値で表されても良いし、数値範囲で表されても良い。
なお、情報取得部６４１は、以下のように未使用の研磨パッド２６の平均開口径を取得しても良い。一次元コードまたは二次元コードを、研磨パッド２６の型式および製造ロットのうち少なくとも一方を表すパッド情報を有するように構成する。記憶部６３に、内容が互いに異なる複数のパッド情報と、各パッド情報に対する平均開口径とを関連付けた開口径取得用情報を記憶させる。情報取得部６４１は、コード読取部５から出力される信号に基づいて研磨パッド２６に対応するパッド情報を取得し、記憶部６３に記憶された開口径取得用情報に基づいて、平均開口径を取得しても良い。
また、情報取得部６４１は、入力部６１を用いて設定された平均開口径を取得しても良い。
情報取得部６４１は、例えば、入力部６１を用いて設定されたウェーハＷの目標形状として、ウェーハＷ表面のＺＤＤの目標値を取得する。ウェーハＷ表面のＺＤＤの目標値は、１つの数値で表されても良いし、数値範囲で表されても良い。
なお、情報取得部６４１は、以下のように未使用の研磨パッド２６の平均開口径を取得しても良い。一次元コードまたは二次元コードを、研磨パッド２６の型式および製造ロットのうち少なくとも一方を表すパッド情報を有するように構成する。記憶部６３に、内容が互いに異なる複数のパッド情報と、各パッド情報に対する平均開口径とを関連付けた開口径取得用情報を記憶させる。情報取得部６４１は、コード読取部５から出力される信号に基づいて研磨パッド２６に対応するパッド情報を取得し、記憶部６３に記憶された開口径取得用情報に基づいて、平均開口径を取得しても良い。
また、情報取得部６４１は、入力部６１を用いて設定された平均開口径を取得しても良い。
【0057】
ドレッシング条件設定部６４２は、情報取得部６４１で取得された未使用の研磨パッド２６の平均開口径およびウェーハＷ表面のＺＤＤの目標値と、相関情報とに基づいて、研磨後のウェーハＷのウェーハＷ表面のＺＤＤを目標値にするための未使用の研磨パッド２６のドレッシング条件を設定する。
【0058】
ドレッシング制御部６４３は、ドレッシング条件設定部６４２で設定されたドレッシング条件に基づき研磨パッド２６をドレッシングするように、ドレッシング部４を制御する。
【0059】
研磨制御部６４４は、研磨部２を制御して、研磨ヘッド２１および研磨パッド２６を回転させることにより、ウェーハＷの被研磨面Ｗ１を研磨する。
【0060】
＜ウェーハの製造方法＞
次に、片面研磨装置１を用いる研磨パッド２６のドレッシング条件設定方法およびウェーハＷの片面研磨方法を含むウェーハＷの製造方法について説明する。
図５に示すように、ウェーハＷの製造方法は、引き上げ工程（ステップＳ１）と、ブロック加工工程（ステップＳ２）と、スライス工程（ステップＳ３）と、前処理工程（ステップＳ４）と、両面同時研磨工程（ステップＳ５）と、仕上げ工程としての片面仕上げ工程（ステップＳ６）と、洗浄工程（ステップＳ７）と、ウェーハ最終検査工程（ステップＳ８）と、を備える。
次に、片面研磨装置１を用いる研磨パッド２６のドレッシング条件設定方法およびウェーハＷの片面研磨方法を含むウェーハＷの製造方法について説明する。
図５に示すように、ウェーハＷの製造方法は、引き上げ工程（ステップＳ１）と、ブロック加工工程（ステップＳ２）と、スライス工程（ステップＳ３）と、前処理工程（ステップＳ４）と、両面同時研磨工程（ステップＳ５）と、仕上げ工程としての片面仕上げ工程（ステップＳ６）と、洗浄工程（ステップＳ７）と、ウェーハ最終検査工程（ステップＳ８）と、を備える。
【0061】
ステップＳ１の引き上げ工程では、チョクラルスキー法を用いて、シリコン融液から円柱状のシリコン単結晶を引き上げる。
【0062】
ステップＳ２のブロック加工工程では、単結晶インゴットの外周研削を行い、結晶方位に応じてノッチ加工を行う。そして、例えばバンドソーにより、単結晶インゴットを複数のブロックに切断する。
【0063】
ステップＳ３のスライス工程では、内周刃切断機やワイヤーソーにより、ブロックが例えば厚さ１ｍｍ程度の複数のウェーハＷにスライスされる。
【0064】
ステップＳ４の前処理工程では、面取り加工を行うとともに、ウェーハＷ両面が平行になるように、例えばアルミナ研磨材などで粗研磨（ラッピング）を行う。そして、必要に応じてエッチングなどを施した後、ウェーハＷ表面の凹凸をなくす平坦化加工を行う。
【0065】
ステップＳ５の両面同時研磨工程では、前処理が行われたウェーハＷに対して平坦度を高くする鏡面仕上げを行う。例えばコロイダルシリカ液などを用いて両面研磨（ポリッシング）を行い、平坦度をさらに高くし、所定平坦度のウェーハＷを得る。
【0066】
ステップＳ６の片面仕上げ工程は、本発明のウェーハＷの片面研磨方法を含む。片面仕上げ工程では、片面研磨装置１を用いて、両面同時研磨工程で得られたウェーハＷの被研磨面Ｗ１を研磨する。
片面仕上げ工程により研磨加工を施すことで、ウェーハＷの被研磨面Ｗ１の傷およびダメージを除去すると同時に、被研磨面Ｗ１の表面粗さを整えることができる。
片面仕上げ工程の詳細については後述する。
片面仕上げ工程により研磨加工を施すことで、ウェーハＷの被研磨面Ｗ１の傷およびダメージを除去すると同時に、被研磨面Ｗ１の表面粗さを整えることができる。
片面仕上げ工程の詳細については後述する。
【0067】
ステップＳ７の洗浄工程では、例えばアルカリ性溶液などにより、片面仕上げ工程で得られたウェーハＷを洗浄する。
【0068】
ステップＳ８のウェーハ最終検査工程では、ウェーハ表面検査装置などを用いて、ウェーハＷ上に存在する表面パーティクルまたは傷などを検査する。品質上必要な検査が行われた後、合格品は、梱包され、出荷される。
【0069】
次に、ステップＳ６の片面仕上げ工程の詳細について説明する。
図６に示すように、片面仕上げ工程は、開口径取得工程（ステップＳ６１）と、目標形状取得工程（ステップＳ６２）と、ドレッシング条件設定工程（ステップＳ６３）と、ドレッシング工程（ステップＳ６４）と、ウェーハセット工程（ステップＳ６５）と、研磨工程（ステップＳ６６）と、ウェーハ取り出し工程（ステップＳ６７）と、を備える。目標形状取得工程およびドレッシング条件設定工程は、研磨パッド２６のドレッシング条件設定方法を構成する。目標形状取得工程、ドレッシング条件設定工程、ドレッシング工程および研磨工程は、ウェーハＷの片面研磨方法を構成する。
図６に示すように、片面仕上げ工程は、開口径取得工程（ステップＳ６１）と、目標形状取得工程（ステップＳ６２）と、ドレッシング条件設定工程（ステップＳ６３）と、ドレッシング工程（ステップＳ６４）と、ウェーハセット工程（ステップＳ６５）と、研磨工程（ステップＳ６６）と、ウェーハ取り出し工程（ステップＳ６７）と、を備える。目標形状取得工程およびドレッシング条件設定工程は、研磨パッド２６のドレッシング条件設定方法を構成する。目標形状取得工程、ドレッシング条件設定工程、ドレッシング工程および研磨工程は、ウェーハＷの片面研磨方法を構成する。
【0070】
ステップＳ６１の開口径取得工程では、制御部６４の情報取得部６４１は、研磨に使用する未使用の研磨パッド２６の平均開口径を取得する。
【0071】
ステップＳ６２の目標形状取得工程では、情報取得部６４１は、作業者による入力部６１の入力操作に基づいて、目標形状としてウェーハＷ表面のＺＤＤの目標値を取得する。
【0072】
ステップＳ６３のドレッシング条件設定工程では、ドレッシング条件設定部６４２は、開口径取得工程で取得された未使用時の平均開口径と、目標形状取得工程で取得されたウェーハＷ表面のＺＤＤの目標値と、相関情報とに基づいて、研磨後のウェーハＷ表面のＺＤＤを目標値にするためのドレッシング条件を設定する。
【0073】
ドレッシング条件設定部６４２は、未使用時の平均開口径が取得された研磨パッド２６を相関情報で表される各ドレッシング条件でドレッシングして、当該ドレッシングされた研磨パッド２６を用いて設定研磨条件でウェーハＷを研磨した場合の表面のＺＤＤの推定値、つまり推定形状を求める。
次に、ドレッシング条件設定部６４２は、各ドレッシング条件に対応するウェーハＷ表面のＺＤＤの推定値から目標値との差が最も小さい推定値を選択する。つまり、ドレッシング条件設定部６４２は、各ドレッシング条件に対応するウェーハＷの推定形状から目標形状に最も近い推定形状を選択する。
この後、ドレッシング条件設定部６４２は、選択されたウェーハＷ表面のＺＤＤの推定値に対応するドレッシング条件を、ドレッシング工程で用いるドレッシング条件として設定する。
次に、ドレッシング条件設定部６４２は、各ドレッシング条件に対応するウェーハＷ表面のＺＤＤの推定値から目標値との差が最も小さい推定値を選択する。つまり、ドレッシング条件設定部６４２は、各ドレッシング条件に対応するウェーハＷの推定形状から目標形状に最も近い推定形状を選択する。
この後、ドレッシング条件設定部６４２は、選択されたウェーハＷ表面のＺＤＤの推定値に対応するドレッシング条件を、ドレッシング工程で用いるドレッシング条件として設定する。
【0074】
例えば、図４に示すように、開口径取得工程で取得された未使用時の平均開口径がＨの場合、第１のドレッシング条件でドレッシングした場合のウェーハＷ表面のＺＤＤの推定値はＺ１、第２のドレッシング条件でドレッシングした場合のウェーハＷ表面のＺＤＤの推定値はＺ２、第３のドレッシング条件でドレッシングした場合のウェーハＷ表面のＺＤＤの推定値はＺ３である。
ウェーハＷ表面のＺＤＤの目標値がＺｔの場合、ドレッシング条件設定部６４２は、第１～第３のドレッシング条件に対応するウェーハＷ表面のＺＤＤの推定値Ｚ１～Ｚ３の中から目標値Ｚｔとの差が最も小さい推定値Ｚ２を選択し、当該推定値Ｚ２に対応する第２のドレッシング条件をドレッシング工程で用いるドレッシング条件として設定する。
ウェーハＷ表面のＺＤＤの目標値がＺｔの場合、ドレッシング条件設定部６４２は、第１～第３のドレッシング条件に対応するウェーハＷ表面のＺＤＤの推定値Ｚ１～Ｚ３の中から目標値Ｚｔとの差が最も小さい推定値Ｚ２を選択し、当該推定値Ｚ２に対応する第２のドレッシング条件をドレッシング工程で用いるドレッシング条件として設定する。
【0075】
ステップＳ６４のドレッシング工程では、ドレッシング制御部６４３は、ドレッシング条件設定工程で設定されたドレッシング条件に基づき、ドレッシング部４の位置調整部４３および定盤駆動部２７を制御して、研磨パッド２６をドレッシングする。
このドレッシング工程により、未使用時の平均開口径の大きさに関係なく、設定研磨条件で研磨されたウェーハＷ表面のＺＤＤと目標値との差の絶対値を所定値以下にすることができる研磨パッド２６が得られる。
このドレッシング工程により、未使用時の平均開口径の大きさに関係なく、設定研磨条件で研磨されたウェーハＷ表面のＺＤＤと目標値との差の絶対値を所定値以下にすることができる研磨パッド２６が得られる。
【0076】
ステップＳ６５のウェーハセット工程では、両面同時研磨工程で得られたウェーハＷを片面研磨装置１にセットする。
【0077】
ステップＳ６６の研磨工程では、研磨制御部６４４は、設定研磨条件に基づき、研磨部２のヘッド昇降部２３、ヘッド駆動部２４、定盤駆動部２７、ウェーハ加圧力調整部２８および研磨液供給部２９を制御して、ドレッシング工程でドレッシングされた研磨パッド２６を用いてウェーハＷを研磨する。
この研磨工程により、ウェーハＷ表面のＺＤＤと目標値との差の絶対値が所定値以下のウェーハＷ、つまり目標形状と同じ形状または目標形状に近い形状のウェーハＷが得られる。
この研磨工程により、ウェーハＷ表面のＺＤＤと目標値との差の絶対値が所定値以下のウェーハＷ、つまり目標形状と同じ形状または目標形状に近い形状のウェーハＷが得られる。
【0078】
ステップＳ６７のウェーハ取り出し工程では、片面研磨装置１からウェーハＷが取り出される。取り出されたウェーハＷは、ステップＳ７の洗浄工程で洗浄される。
【0079】
＜実施形態の効果＞
研磨パッド２６のドレッシング条件設定方法は、研磨パッド２６のパッド表面２６１における平均開口径を取得する開口径取得工程と、研磨後のウェーハＷ表面のＺＤＤの目標値を取得する目標形状取得工程と、ドレッシング条件を設定するドレッシング条件設定工程と、を備える。ドレッシング条件設定工程は、未使用の研磨パッド２６の平均開口径、ドレッシング条件、および、ドレッシング条件でドレッシングされた研磨パッド２６により設定研磨条件で研磨されたウェーハＷ表面のＺＤＤの推定値の相関を表す相関情報と、開口径取得工程で取得された研磨パッド２６の平均開口径と、目標形状取得工程で取得されたウェーハＷ表面のＺＤＤの目標値とに基づいて、研磨後のウェーハＷのＺＤＤを目標値にするための研磨パッドのドレッシング条件を設定する。
このため、仮に、研磨パッド２６ごとの平均開口径がばらついても、相関情報に基づき設定されたドレッシング条件で研磨パッド２６をドレッシングすることにより、設定研磨条件を調整することなく、ウェーハＷ表面のＺＤＤと目標値との差の絶対値が所定値以下である所望の形状のウェーハＷを得られる。また、所望の形状のウェーハＷが得られるため、ウェーハＷの歩留まりが向上し、エネルギー効率の改善、生産効率の向上および廃棄物の削減を実現することができる。
研磨パッド２６のドレッシング条件設定方法は、研磨パッド２６のパッド表面２６１における平均開口径を取得する開口径取得工程と、研磨後のウェーハＷ表面のＺＤＤの目標値を取得する目標形状取得工程と、ドレッシング条件を設定するドレッシング条件設定工程と、を備える。ドレッシング条件設定工程は、未使用の研磨パッド２６の平均開口径、ドレッシング条件、および、ドレッシング条件でドレッシングされた研磨パッド２６により設定研磨条件で研磨されたウェーハＷ表面のＺＤＤの推定値の相関を表す相関情報と、開口径取得工程で取得された研磨パッド２６の平均開口径と、目標形状取得工程で取得されたウェーハＷ表面のＺＤＤの目標値とに基づいて、研磨後のウェーハＷのＺＤＤを目標値にするための研磨パッドのドレッシング条件を設定する。
このため、仮に、研磨パッド２６ごとの平均開口径がばらついても、相関情報に基づき設定されたドレッシング条件で研磨パッド２６をドレッシングすることにより、設定研磨条件を調整することなく、ウェーハＷ表面のＺＤＤと目標値との差の絶対値が所定値以下である所望の形状のウェーハＷを得られる。また、所望の形状のウェーハＷが得られるため、ウェーハＷの歩留まりが向上し、エネルギー効率の改善、生産効率の向上および廃棄物の削減を実現することができる。
【0080】
相関情報は、未使用の研磨パッド２６の平均開口径、互いに異なる複数のドレッシング条件、および、前記複数のドレッシング条件でそれぞれドレッシングされた研磨パッド２６により研磨されたウェーハＷ表面のＺＤＤの推定値の相関を示す。ドレッシング条件設定工程は、相関情報に基づいて、研磨パッド２６を複数のドレッシング条件でそれぞれドレッシングした場合のウェーハＷ表面のＺＤＤの推定値を求め、当該求められたＺＤＤの推定値から目標値との差が最も小さいＺＤＤの推定値を選択し、当該選択された推定値に対応するドレッシング条件を、ドレッシング工程で用いるドレッシング条件として設定する。
このため、相関情報に基づいて、予め準備された複数のドレッシング条件の中から１つのドレッシング条件を選択するという簡単な方法で、適切なドレッシング条件を設定できる。
このため、相関情報に基づいて、予め準備された複数のドレッシング条件の中から１つのドレッシング条件を選択するという簡単な方法で、適切なドレッシング条件を設定できる。
【0081】
研磨パッド２６をドレッシングして平均開口径を調整する方法として、スウェードタイプの研磨パッド２６を回転させつつ、ブラシ４２を研磨パッド２６に対して移動させる方法を用いている。
このため、ブラシ４２を用いて研磨パッド２６を回転させるだけの簡単な方法で、平均開口径を調整できる。
特に、砥石のように研磨パッド２６を削る構成ではなく、毛が変形するブラシ４２を用いてスウェードタイプの研磨パッド２６を調整することにより、研磨パッド２６の厚さを実質的に変化させることなく平均開口径を微調整できる。また、砥石を用いて研磨パッド２６をドレッシングする場合、砥石成分が研磨パッド２６に付着することによるＬＰＤ（Light Point Defect）の悪化が発生するおそれがあるが、ブラシ４２を用いることにより、ＬＰＤの悪化を抑制できる。
このため、ブラシ４２を用いて研磨パッド２６を回転させるだけの簡単な方法で、平均開口径を調整できる。
特に、砥石のように研磨パッド２６を削る構成ではなく、毛が変形するブラシ４２を用いてスウェードタイプの研磨パッド２６を調整することにより、研磨パッド２６の厚さを実質的に変化させることなく平均開口径を微調整できる。また、砥石を用いて研磨パッド２６をドレッシングする場合、砥石成分が研磨パッド２６に付着することによるＬＰＤ（Light Point Defect）の悪化が発生するおそれがあるが、ブラシ４２を用いることにより、ＬＰＤの悪化を抑制できる。
【0082】
ドレッシング条件設定工程は、研磨パッド２６を回転させつつ、ブラシ４２をパッド表面２６１の中央から外周部へ移動させることにより、渦状のドレッシング領域２６１Ａをドレッシングする。
このため、パッド表面２６１との接触面積が小さいブラシ４２を用いても、簡単な研磨パッド２６の回転制御とブラシ４２の移動制御により、研磨パッド２６の平均開口径を適切に調整できる。
このため、パッド表面２６１との接触面積が小さいブラシ４２を用いても、簡単な研磨パッド２６の回転制御とブラシ４２の移動制御により、研磨パッド２６の平均開口径を適切に調整できる。
【0083】
ドレッシング条件設定工程は、開口径取得工程で取得された平均開口径および目標形状取得工程で取得されたウェーハＷ表面のＺＤＤの目標値のうち少なくとも一方に応じて、ブラシ押し付け量およびドレッシング回数のうち少なくとも一方が異なるドレッシング条件を設定する。
このため、ブラシ押し付け量およびドレッシング回数のうち少なくとも一方を設定値に応じて調整するだけの簡単な方法で、ドレッシング条件を適切に調整できる。
このため、ブラシ押し付け量およびドレッシング回数のうち少なくとも一方を設定値に応じて調整するだけの簡単な方法で、ドレッシング条件を適切に調整できる。
【0084】
［変形例］
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の種々の改良並びに設計の変更などがあっても本発明に含まれる。
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の種々の改良並びに設計の変更などがあっても本発明に含まれる。
【0085】
例えば、ウェーハＷの目標形状としてＥＳＦＱＤを管理するために、上記実施形態の片面研磨方法と同様の片面研磨方法を用いても良い。この場合、未使用時の平均開口径と、標準ドレッシング条件でドレッシングされた未使用の研磨パッド２６を用いた片面研磨後におけるＥＳＦＱＤとの相関は、研磨条件が同じであれば、未使用時の平均開口径が大きいほどＥＳＦＱＤが大きくなる関係を有する。つまり、未使用時の平均開口径とＥＳＦＱＤの相関は、ウェーハＷ表面のＺＤＤの場合と同じであり、直線の式で表すことができる。
パッド表面２６１の多数の孔の平均開口径に基づいて、ドレッシング条件を設定したが、前記多数の孔の開口径の中央値、最大値または最小値に基づいて、ドレッシング条件を設定しても良い。
パッド表面２６１の多数の孔の平均開口径に基づいて、ドレッシング条件を設定したが、前記多数の孔の開口径の中央値、最大値または最小値に基づいて、ドレッシング条件を設定しても良い。
【0086】
相関情報として、未使用の研磨パッド２６の平均開口径と、ドレッシング条件と、当該ドレッシング条件でドレッシングされた研磨パッド２６により研磨されたウェーハＷ表面のＺＤＤの相関を示す数式を適用し、ドレッシング条件設定工程において、当該数式に、開口径取得工程で取得された研磨パッド２６の平均開口径と目標形状取得工程で取得されたウェーハＷ表面のＺＤＤの目標値を代入することにより、ドレッシング条件を設定しても良い。
【0087】
研磨パッド２６をドレッシングする際に、研磨パッド２６を回転させずに、ブラシ４２を移動させても良い。ブラシ押し付け量を調整する方法として、研磨パッド２６の高さ位置を固定してブラシ４２の高さ位置を調整する方法を例示したが、ブラシ４２の高さ位置を固定して、または、高さ位置を変更させつつ、研磨パッド２６の高さ位置を変更させても良い。
【0088】
ドレッシング条件設定工程は、開口径取得工程で取得された平均開口径および目標形状取得工程で取得されたウェーハＷ表面のＺＤＤの目標値のうち少なくとも一方に応じて、研磨パッド２６に対するブラシ４２の仕事量が異なるドレッシング条件を設定しても良い。研磨パッド２６に対するブラシ４２の仕事量を異ならせる方法としては、以下の方法１～４を例示することができる。
・方法１
研磨パッド２６の回転速度およびブラシ４２の移動速度のうち少なくとも一方の速度を異ならせることにより、ブラシ４２と研磨パッド２６との接触時間を異ならせる方法
・方法２
ブラシ４２の毛の長さを異ならせる方法（例えば、毛が長い場合、短い場合と比べて毛が反るため、毛の研磨パッド２６に対する押し付け力が小さくなり仕事量が減少する）
・方法３
ブラシ４２の毛の先端形状を異ならせる方法（例えば、毛の先端が尖っている場合、尖っていない場合と比べて、毛の先端に圧力が点集中する、あるいは、毛の反り返りによる引っ掻きの仕事量が毛の先端に点集中するため、仕事量が増加する）
・方法４
ブラシ４２の毛の直径（例えば、毛の直径が大きい場合、小さい場合と比べて研磨パッド２６に対する押し付け力が大きくなるため、仕事量が増加する。）
ブラシ４２の押し付け力Ｐ（Ｎ）は、以下の式（１）により表すことができる。
Ｐ＝ｆｎＥｄ４／６．７９Ｌ３ … （１）
ｆ：ブラシ４２を研磨パッド２６に押し付けたときの保持アーム４１２の変位量（ｍ）
ｎ：毛の本数
Ｅ：毛の弾性率（Ｐａ）
ｄ：毛の直径（ｍ）
Ｌ：毛の長さ（ｍ）
・方法１
研磨パッド２６の回転速度およびブラシ４２の移動速度のうち少なくとも一方の速度を異ならせることにより、ブラシ４２と研磨パッド２６との接触時間を異ならせる方法
・方法２
ブラシ４２の毛の長さを異ならせる方法（例えば、毛が長い場合、短い場合と比べて毛が反るため、毛の研磨パッド２６に対する押し付け力が小さくなり仕事量が減少する）
・方法３
ブラシ４２の毛の先端形状を異ならせる方法（例えば、毛の先端が尖っている場合、尖っていない場合と比べて、毛の先端に圧力が点集中する、あるいは、毛の反り返りによる引っ掻きの仕事量が毛の先端に点集中するため、仕事量が増加する）
・方法４
ブラシ４２の毛の直径（例えば、毛の直径が大きい場合、小さい場合と比べて研磨パッド２６に対する押し付け力が大きくなるため、仕事量が増加する。）
ブラシ４２の押し付け力Ｐ（Ｎ）は、以下の式（１）により表すことができる。
Ｐ＝ｆｎＥｄ４／６．７９Ｌ３ … （１）
ｆ：ブラシ４２を研磨パッド２６に押し付けたときの保持アーム４１２の変位量（ｍ）
ｎ：毛の本数
Ｅ：毛の弾性率（Ｐａ）
ｄ：毛の直径（ｍ）
Ｌ：毛の長さ（ｍ）
【実施例0089】
次に、本発明の実施例について説明する。なお、本発明は実施例に限定されるものではない。
【0090】
［実施例１：未使用時の平均開口率とウェーハ表面のＺＤＤとの相関］
まず、上記実施形態の片面研磨装置１を準備した。
また、互いに製造ロットが異なる同じ型式のスウェードタイプの研磨パッド２６を、製造ロットごとに複数ずつ準備した。製造ロットごとに、複数の研磨パッド２６の未使用時の平均開口径は、同じであった。
片面研磨装置１に、研磨パッド２６と、ナイロン製の毛の長さが５ｍｍのブラシ４２とを取り付けた。ブラシ押し付け量が３．７ｍｍになるように、ブラシ４２の高さ位置を調整した。ブラシ押し付け量は、毛が曲がっていない状態で毛の先端が研磨パッド２６に接している状態が０ｍｍである。
まず、上記実施形態の片面研磨装置１を準備した。
また、互いに製造ロットが異なる同じ型式のスウェードタイプの研磨パッド２６を、製造ロットごとに複数ずつ準備した。製造ロットごとに、複数の研磨パッド２６の未使用時の平均開口径は、同じであった。
片面研磨装置１に、研磨パッド２６と、ナイロン製の毛の長さが５ｍｍのブラシ４２とを取り付けた。ブラシ押し付け量が３．７ｍｍになるように、ブラシ４２の高さ位置を調整した。ブラシ押し付け量は、毛が曲がっていない状態で毛の先端が研磨パッド２６に接している状態が０ｍｍである。
【0091】
ステップＳ６４のドレッシング工程と同じように、ドレッシング部４の位置調整部４３および定盤駆動部２７を制御して、研磨パッド２６を１４０回ドレッシングした。
ステップＳ６６の研磨工程と同じように、設定研磨条件に基づき、ヘッド昇降部２３、ヘッド駆動部２４、定盤駆動部２７、ウェーハ加圧力調整部２８および研磨液供給部２９を制御して、ウェーハＷを研磨した。
研磨後のウェーハＷ表面（被研磨面）のＺＤＤを測定した。
ステップＳ６６の研磨工程と同じように、設定研磨条件に基づき、ヘッド昇降部２３、ヘッド駆動部２４、定盤駆動部２７、ウェーハ加圧力調整部２８および研磨液供給部２９を制御して、ウェーハＷを研磨した。
研磨後のウェーハＷ表面（被研磨面）のＺＤＤを測定した。
【0092】
全ての研磨パッド２６に対して上述の条件で１４０回ずつのドレッシング行い、各研磨パッド２６を用いてウェーハＷを研磨した後、ウェーハＷ表面のＺＤＤを測定した。
製造ロットごとに、各研磨パッド２６を用いて研磨されたウェーハＷ表面のＺＤＤの平均値を算出した。未使用時の平均開口径と、算出されたウェーハＷ表面のＺＤＤの平均値との関係を図７に示す。
図７に示すように、ドレッシング条件と研磨条件が同じであれば、未使用時の平均開口径が大きいほど、ウェーハＷ表面のＺＤＤが大きくなることを確認できた。未使用時の平均開口径とウェーハＷ表面のＺＤＤの相関は、直線の近似式で表すことができ、比例関係を有することを確認できた。
製造ロットごとに、各研磨パッド２６を用いて研磨されたウェーハＷ表面のＺＤＤの平均値を算出した。未使用時の平均開口径と、算出されたウェーハＷ表面のＺＤＤの平均値との関係を図７に示す。
図７に示すように、ドレッシング条件と研磨条件が同じであれば、未使用時の平均開口径が大きいほど、ウェーハＷ表面のＺＤＤが大きくなることを確認できた。未使用時の平均開口径とウェーハＷ表面のＺＤＤの相関は、直線の近似式で表すことができ、比例関係を有することを確認できた。
【0093】
［実施例２：ブラシ押し付け量とウェーハ表面のＺＤＤおよびＥＳＦＱＤとの相関］
まず、未使用時の平均開口径と型式が同じスウェードタイプの３枚の研磨パッド２６を準備した。
実施例１と同じ片面研磨装置１に、研磨パッド２６と、実施例１と同じブラシ４２とを取り付けた。ブラシ押し付け量が３．３ｍｍになるようにブラシ４２の高さ位置を調整し、実施例１と同じように、研磨パッド２６を１４０回ドレッシングして、実施例２－１の研磨パッド２６を得た。
ドレッシングが行われていない研磨パッド２６を、ブラシ押し付け量が３．７ｍｍになるようにブラシ４２の高さ位置を調整したこと以外は実施例２－１と同じ条件でドレッシングすることにより、実施例２－２の研磨パッド２６を得た。
ドレッシングが行われていない研磨パッド２６を、ブラシ押し付け量が３．９ｍｍになるようにブラシ４２の高さ位置を調整したこと以外は実施例２－１と同じ条件でドレッシングすることにより、実施例２－３の研磨パッド２６を得た。
まず、未使用時の平均開口径と型式が同じスウェードタイプの３枚の研磨パッド２６を準備した。
実施例１と同じ片面研磨装置１に、研磨パッド２６と、実施例１と同じブラシ４２とを取り付けた。ブラシ押し付け量が３．３ｍｍになるようにブラシ４２の高さ位置を調整し、実施例１と同じように、研磨パッド２６を１４０回ドレッシングして、実施例２－１の研磨パッド２６を得た。
ドレッシングが行われていない研磨パッド２６を、ブラシ押し付け量が３．７ｍｍになるようにブラシ４２の高さ位置を調整したこと以外は実施例２－１と同じ条件でドレッシングすることにより、実施例２－２の研磨パッド２６を得た。
ドレッシングが行われていない研磨パッド２６を、ブラシ押し付け量が３．９ｍｍになるようにブラシ４２の高さ位置を調整したこと以外は実施例２－１と同じ条件でドレッシングすることにより、実施例２－３の研磨パッド２６を得た。
【0094】
実施例２－１～２－３の研磨パッド２６をそれぞれ用いて、実施例１と同じ設定研磨条件でウェーハＷを研磨した後、ウェーハＷ表面のＺＤＤおよびＥＳＦＱＤを測定した。ブラシ押し付け量とウェーハＷ表面のＺＤＤとの関係を図８に示す。ブラシ押し付け量とＥＳＦＱＤとの関係を図９に示す。
【0095】
【0096】
［実施例３：ブラシ押し付け量とＥＳＦＱＤとの相関］
まず、未使用時の平均開口径がそれぞれ６０．３μｍ、６２．６μｍ、６７．０μｍであり、型式が互いに同じスウェードタイプの研磨パッド２６を、２枚ずつ準備した。
実施例１，２と同じ片面研磨装置１に、未使用時の平均開口径が６０．３μｍの研磨パッド２６と、実施例１，２と同じブラシ４２とを取り付けた。ブラシ押し付け量が３．５ｍｍになるようにブラシ４２の高さ位置を調整し、実施例１，２と同じように、研磨パッド２６を１４０回ドレッシングして、比較例３－１の研磨パッド２６を得た。
ドレッシングが行われていない未使用時の平均開口径が６２．６μｍの研磨パッド２６を、比較例３－１の研磨パッド２６と同じ条件でドレッシングして、比較例３－２の研磨パッド２６を得た。
ドレッシングが行われていない未使用時の平均開口径が６７．０μｍの研磨パッド２６を、比較例３－１の研磨パッド２６と同じ条件でドレッシングして、比較例３－３の研磨パッド２６を得た。
まず、未使用時の平均開口径がそれぞれ６０．３μｍ、６２．６μｍ、６７．０μｍであり、型式が互いに同じスウェードタイプの研磨パッド２６を、２枚ずつ準備した。
実施例１，２と同じ片面研磨装置１に、未使用時の平均開口径が６０．３μｍの研磨パッド２６と、実施例１，２と同じブラシ４２とを取り付けた。ブラシ押し付け量が３．５ｍｍになるようにブラシ４２の高さ位置を調整し、実施例１，２と同じように、研磨パッド２６を１４０回ドレッシングして、比較例３－１の研磨パッド２６を得た。
ドレッシングが行われていない未使用時の平均開口径が６２．６μｍの研磨パッド２６を、比較例３－１の研磨パッド２６と同じ条件でドレッシングして、比較例３－２の研磨パッド２６を得た。
ドレッシングが行われていない未使用時の平均開口径が６７．０μｍの研磨パッド２６を、比較例３－１の研磨パッド２６と同じ条件でドレッシングして、比較例３－３の研磨パッド２６を得た。
【0097】
ドレッシングが行われていない未使用時の平均開口径が６０．３μｍの研磨パッド２６を、ブラシ押し付け量が３．９ｍｍになるようにブラシ４２の高さ位置を調整したこと以外は比較例３－１と同じ条件でドレッシングして、実施例３－１の研磨パッド２６を得た。
ドレッシングが行われていない未使用時の平均開口径が６２．６μｍの研磨パッド２６を、ブラシ押し付け量が３．５ｍｍになるようにブラシ４２の高さ位置を調整したこと以外は実施例３－１と同じ条件でドレッシングして、実施例３－２の研磨パッド２６を得た。実施例３－２の研磨パッド２６のドレッシング条件は、比較例３－２の研磨パッド２６のドレッシング条件と同じである。
ドレッシングが行われていない未使用時の平均開口径が６７．０μｍの研磨パッド２６を、ブラシ押し付け量が３．１４ｍｍになるようにブラシ４２の高さ位置を調整したこと以外は実施例３－１と同じ条件でドレッシングして、実施例３－３の研磨パッド２６を得た。
実施例３－１～３－３の研磨パッド２６のブラシ押し付け量は、実施例１と同じ設定研磨条件でウェーハＷを研磨したときの表面のＺＤＤの目標値が－２９．５０ｎｍ／ｍｍ２、ＥＳＦＱＤの目標値が－０．０２３０μｍの場合の大きさである。
ドレッシングが行われていない未使用時の平均開口径が６２．６μｍの研磨パッド２６を、ブラシ押し付け量が３．５ｍｍになるようにブラシ４２の高さ位置を調整したこと以外は実施例３－１と同じ条件でドレッシングして、実施例３－２の研磨パッド２６を得た。実施例３－２の研磨パッド２６のドレッシング条件は、比較例３－２の研磨パッド２６のドレッシング条件と同じである。
ドレッシングが行われていない未使用時の平均開口径が６７．０μｍの研磨パッド２６を、ブラシ押し付け量が３．１４ｍｍになるようにブラシ４２の高さ位置を調整したこと以外は実施例３－１と同じ条件でドレッシングして、実施例３－３の研磨パッド２６を得た。
実施例３－１～３－３の研磨パッド２６のブラシ押し付け量は、実施例１と同じ設定研磨条件でウェーハＷを研磨したときの表面のＺＤＤの目標値が－２９．５０ｎｍ／ｍｍ２、ＥＳＦＱＤの目標値が－０．０２３０μｍの場合の大きさである。
【0098】
比較例３－１～３－３の研磨パッド２６と実施例３－１～３－３の研磨パッド２６とをそれぞれ用いて、実施例１と同じ設定研磨条件でウェーハＷを研磨した後、ウェーハＷ表面のＺＤＤおよびＥＳＦＱＤを測定した。未使用時の平均開口径とブラシ押し付け量とウェーハＷ表面のＺＤＤとの関係を図１０に示す。未使用時の平均開口径とブラシ押し付け量とＥＳＦＱＤとの関係を図１１に示す。
【0099】
図１０および図１１に示すように、未使用時の平均開口径に関係なくドレッシング条件が同じ比較例３－１～３－３では、研磨条件が同じであれば、未使用時の平均開口径が大きいほど、ウェーハＷ表面のＺＤＤおよびＥＳＦＱＤが大きくなることを確認できた。
一方、未使用時の平均開口径に応じてドレッシング条件が異なる実施例３－１～３－３では、研磨条件が同じであれば、未使用時の平均開口径に関係なく、ウェーハＷ表面のＺＤＤおよびＥＳＦＱＤがそれぞれほぼ等しく目標値に近くなることを確認できた。
特に、ウェーハＷ表面のＺＤＤの目標値との差の絶対値を比較すると、比較例３－１，３－３では、それぞれ、１．３８ｎｍ／ｍｍ２、１．１１ｎｍ／ｍｍ２であったのに対し、実施例３－１，３－３では、それぞれ、０．０４ｎｍ／ｍｍ２、０．１６ｎｍ／ｍｍ２であった。また、ＥＳＦＱＤの目標値との差の絶対値を比較すると、比較例３－１，３－３では、それぞれ、０．００１３μｍ、０．００１７μｍであったのに対し、実施例３－１，３－３では、それぞれ、０．０００２μｍ、０．０００６μｍであった。これらのことから、未使用時の平均開口径に応じてドレッシング条件を調整することにより、所望の形状のウェーハＷが得られることを確認できた。
一方、未使用時の平均開口径に応じてドレッシング条件が異なる実施例３－１～３－３では、研磨条件が同じであれば、未使用時の平均開口径に関係なく、ウェーハＷ表面のＺＤＤおよびＥＳＦＱＤがそれぞれほぼ等しく目標値に近くなることを確認できた。
特に、ウェーハＷ表面のＺＤＤの目標値との差の絶対値を比較すると、比較例３－１，３－３では、それぞれ、１．３８ｎｍ／ｍｍ２、１．１１ｎｍ／ｍｍ２であったのに対し、実施例３－１，３－３では、それぞれ、０．０４ｎｍ／ｍｍ２、０．１６ｎｍ／ｍｍ２であった。また、ＥＳＦＱＤの目標値との差の絶対値を比較すると、比較例３－１，３－３では、それぞれ、０．００１３μｍ、０．００１７μｍであったのに対し、実施例３－１，３－３では、それぞれ、０．０００２μｍ、０．０００６μｍであった。これらのことから、未使用時の平均開口径に応じてドレッシング条件を調整することにより、所望の形状のウェーハＷが得られることを確認できた。
【産業上の利用可能性】
【0100】
本発明の研磨パッドのドレッシング条件設定方法、ウェーハの片面研磨方法、ウェーハの製造方法、研磨パッドのドレッシング条件設定装置およびウェーハのウェーハの片面研磨装置によれば、所望の形状のウェーハが得られるため、ウェーハの歩留まりが向上し、エネルギー効率の改善、生産効率の向上および廃棄物の削減を実現することができる。
【符号の説明】
【0101】
１…片面研磨装置、４…ドレッシング部、２１…研磨ヘッド、２４…ヘッド駆動部（回転駆動部）、２６…研磨パッド、２７…定盤駆動部（回転駆動部）、４２…ブラシ、４３…位置調整部、６４…制御部、６４１…情報取得部（ドレッシング条件設定装置）、６４２…ドレッシング条件設定部（ドレッシング条件設定装置）、６４３…ドレッシング制御部、６４４…研磨制御部、Ｗ…ウェーハ。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】