JP6947135B2 - 研磨装置、ウェーハの研磨方法、及び、ウェーハの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、研磨装置、ウェーハの研磨方法、及び、ウェーハの製造方法に関する。

半導体ウェーハの研磨は、両面研磨（ＤＳＰ）加工後に片面研磨（ＣＭＰ）加工で二次研磨と仕上げ研磨を行うフローが一般的である。

図１１は従来のウェーハの研磨フローの例を示す図である。ウェーハをＤＳＰ加工した（Ｓ１’）後に、二次研磨加工を行い（Ｓ３’）、最後に仕上げ研磨加工を行っている（Ｓ５’）。二次研磨加工は必要に応じ２回以上繰り返してもよい（Ｓ４’）。

ウェーハはＤＳＰ加工とＣＭＰ加工の取り代総和により形状が作り出されるため、ＤＳＰ形状の変化がウェーハのフラットネスバラツキに大きく影響している。

ＣＭＰ加工はＤＳＰ加工後のウェーハに対して行っている。ＤＳＰ加工において、ウェーハ外周形状はハネ形状を狙い作り込まれている。その後のＣＭＰ加工では全体的に前形状にならうように狙っているが、ウェーハの最外周部がダレないようにするため、若干のはねる形状になるように設定している。それにより、ＤＳＰとＣＭＰでの形状マッチングがうまく行われず、ＤＳＰ形状をＣＭＰ加工で悪化させてしまうことがあった。

国際公開第２０１０／０２３８２９号公報 特開２０１２−３５３９３号公報 国際公開第２０１３／００１７１９号公報

上記のように、従来、両面研磨（ＤＳＰ）加工などの研磨加工によるウェーハ外周形状はハネ形状になることがあり、ＣＭＰ加工ではウェーハ最外周部をはねる形状に設定しているため、ＤＳＰ加工などのＣＭＰ加工前の研磨加工とＣＭＰ加工での形状マッチングがうまく行われず、ＤＳＰ加工などによる研磨加工形状をＣＭＰ加工で悪化させてしまうことがあった。ＣＭＰ加工後のウェーハの品質を向上させるためには、ＤＳＰ加工などのＣＭＰ加工前の研磨加工とＣＭＰ加工での形状マッチングをさせる必要がある。

本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、ＤＳＰ加工などのＣＭＰ加工前の研磨加工とＣＭＰ加工での形状マッチングを従来よりも向上させることで、ＣＭＰ加工後のウェーハ形状を平坦化することができる研磨装置及びウェーハの研磨方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、ウェーハを保持するための研磨ヘッドと、前記ウェーハを研磨するための研磨布が貼り付けられた定盤と、前記ウェーハを前記研磨ヘッドへ装着するためのローディングステージと、前記ウェーハを前記研磨ヘッドから剥離するためのアンローディングステージとを具備し、前記研磨ヘッドで保持した前記ウェーハを研磨する研磨装置において、さらに、上下動することができる前記ウェーハより小さい局所研磨パッドを具備し、該局所研磨パッドを前記研磨ヘッドに向けて相対的に上昇させることで、前記研磨ヘッドで保持した前記ウェーハと前記局所研磨パッドとを接触させながら、前記ウェーハを保持した前記研磨ヘッドを回転させることで前記ウェーハ外周部を同心円状に局所研磨可能なものであることを特徴とする研磨装置を提供する。

このような研磨装置であれば、ウェーハ外周部がはねた形状に作り込まれているものであっても、ウェーハの局所部（ウェーハの外周部）を修正する機能を有した研磨装置（ＣＭＰ装置）を用いることで、ＣＭＰ加工での形状マッチングを行うことができ、高平坦なウェーハを得ることが可能となる。

このとき、前記局所研磨パッドは、前記ウェーハの外周と前記局所研磨パッドの中心位置で接触し、研磨するものであることが好ましい。

このような研磨装置であれば、ウェーハ外周部のはねた形状をより確実に均一に研磨することが可能となる。

また、このとき、前記研磨装置は、前記研磨ヘッドを洗浄するための、上下動することができるバックパッド洗浄ステージを具備し、前記局所研磨パッドが前記バックパッド洗浄ステージに配設されたものであり、前記バックパッド洗浄ステージと前記局所研磨パッドとを別々に上下動させることができるものであることが好ましい。

このような研磨装置であれば、研磨装置のバックパッド洗浄ステージに局所研磨パッドを配設することで、ウェーハ外周部のはねた形状を容易に修正することができ、ＣＭＰ加工での形状マッチングを行うことが可能となる。

また、本発明は研磨装置を用いたウェーハの研磨方法であって、前記ウェーハ全面の片面研磨より前に、前記局所研磨パッドを前記研磨ヘッドに向けて相対的に上昇させることで、前記研磨ヘッドで保持した前記ウェーハと前記局所研磨パッドとを接触させながら、前記ウェーハを保持した前記研磨ヘッドを回転させることで前記ウェーハ外周部を同心円状に局所研磨することを特徴とするウェーハの研磨方法を提供する。

このような研磨方法であれば、従来は、例えばＤＳＰによりウェーハ外周部がはねた形状に作り込まれ、ＣＭＰ加工後で修正できずに平坦度が悪くなっていたものを、ウェーハの局所部（ウェーハの外周部）を修正する機能を有した研磨装置（ＣＭＰ装置）を用いて局所研磨することで、ＣＭＰ加工での形状マッチングを行うことができ、高平坦なウェーハを得ることが可能となる。

また、このとき、前記局所研磨パッドが、前記ウェーハの外周と前記局所研磨パッドの中心位置で接触することが好ましい。

このような研磨方法であれば、従来は、例えばＤＳＰによりウェーハ外周部のはねた形状をより確実に均一に研磨することができ、高平坦なウェーハを得ることが可能となる。

また、このとき、前記ウェーハを、前記ウェーハ外周端から半径方向に２０〜５０ｍｍの範囲内だけ研磨することが好ましい。

このような研磨方法であれば、ウェーハ外周部のはねた形状だけをより効果的に修正することができ、高平坦なウェーハを得ることが可能となる。

また、このとき、前記ウェーハ外周部を同心円状に局所研磨するときに、前記ウェーハを保持した前記研磨ヘッドの前記局所研磨パッドに対する相対的な高さ位置を変えることで研磨荷重を制御することが好ましい。

このような研磨方法であれば、ウェーハと局所研磨パッドを接触させ、ウェーハ外周部の局所研磨の研磨荷重を容易に制御することが可能となる。

また、このとき、局所研磨する前記ウェーハを、両面研磨したウェーハとすることが好ましい。

このような研磨方法であれば、ＤＳＰにより作り込まれたウェーハ外周部のはねた形状を局所的に修正することで、ＣＭＰ加工での形状マッチングを行うことができ、確実に高平坦なウェーハを得ることが可能となる。

また、本発明は上記のウェーハの研磨方法により、ウェーハ外周部を局所研磨する工程を含むことを特徴とするウェーハの製造方法を提供する。

このようなウェーハの製造方法であれば、高平坦なウェーハを製造することが可能となる。

本発明の研磨装置及びウェーハの研磨方法であれば、例えばＤＳＰ等によりウェーハの外周部がはねた形状に作り込まれ、ＣＭＰ加工後で修正できずに平坦度が悪くなっていたものを、ウェーハの局所部（ウェーハの外周部）を修正する機能を有した研磨装置（ＣＭＰ装置）を用いることで、ＣＭＰ加工での形状マッチングを行うことができ、高平坦なウェーハを得ることが可能となる。

本発明の研磨装置における局所研磨パッドの例を示す図である。 本発明の研磨装置における局所研磨パッドの図１とは異なる例を示す図である。 本発明の研磨装置のバックパッド洗浄ステージの例を示す図である。 本発明の研磨装置の機構の例を示す図である。 本発明の研磨装置の研磨ヘッドへのウェーハの貼り付けを説明する図である。 本発明の研磨装置のバックパッドの洗浄の例を示す図である。 本発明の研磨装置のウェーハ全面の研磨加工の例を示す図である。 従来の研磨装置のバックパッドの洗浄の例を示す図である。 従来の研磨装置のバックパッド洗浄ステージの例を示す図である。 本発明の研磨装置を用いた研磨フローの例を示す図である。 従来の研磨装置を用いた研磨フローの例を示す図である。 本発明のウェーハの研磨方法における局所研磨加工の動作を説明するフロー図である。 本発明のウェーハの研磨方法による研磨フローの例を示す図である。 従来のウェーハの研磨方法による研磨フローの例を示す図である。 実施例１−５のΔＥＳＦＱＲ（ｍａｘ）の結果を示す図である。 本発明の研磨方法（実施例６）によるＤＳＰ加工後のウェーハ形状プロファイル、局所研磨加工後のウェーハ形状プロファイル、ＣＭＰ加工後のウェーハ形状プロファイル、及び、局所研磨加工による研磨取り代プロファイル、ＣＭＰ加工による研磨取り代プロファイルを示す図である。 従来の研磨方法（比較例１）によるＤＳＰ加工後のウェーハ形状プロファイル、ＣＭＰ加工後のウェーハ形状プロファイル、及び、ＣＭＰ加工による研磨取り代プロファイルを示す図である。 従来の研磨方法（比較例２）によるＥＳＦＱＲ（ｍａｘ）と本発明の研磨方法（実施例７）によるＥＳＦＱＲ（ｍａｘ）を比較した図である。

以下、本発明について実施の形態を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

研磨工程におけるウェーハのフラットネスはＤＳＰ加工などのＣＭＰ加工前の研磨加工とＣＭＰ加工の取り代総和によって作られている。

ＣＭＰ加工前の研磨加工後のウェーハ外周形状が大きく変化すると、ＣＭＰ加工では形状を平坦に修正しきれず、高平坦度なウェーハを作ることができないという問題があった。また、フラットネスの形状悪化はウェーハ外周部に起因することが多い。

ＤＳＰ加工は、外周ダレのない平坦な形状になるように狙うため、外周部が跳ねた形状になりやすい。その後のＣＭＰ加工では外周をダレない様にするため、若干のハネ形状になり、ＤＳＰ形状が大きなハネ形状にばらついた時に、フラットネスが悪くなってしまう。

そこで、本発明者等はこのような問題を解決すべく鋭意検討を重ねた。その結果、ＣＭＰ加工前にウェーハ形状を局所的に変化させ、ＣＭＰ加工前のウェーハの形状とＣＭＰの形状をマッチングさせることで、フラットネス悪化を抑制できることに想到し、本発明を完成させた。

まず、本発明の研磨装置の例を説明する。本発明の研磨装置は、研磨装置に局所部の研磨をする機能を追加した装置である。

図４は本発明の研磨装置の機構の例を示す図である。本発明の研磨装置１１は、ウェーハのローディング装置１３のカセットからウェーハを取り出し、研磨ヘッドにウェーハを貼り付けるためのローディングステージ１６にウェーハをセットする。研磨ヘッドはナイロン毛ブラシによりウェーハ吸着面のバックパッドを純水洗浄した状態でローディングステージ１６が研磨ヘッド下に来ることを待機している。ローディングステージ１６が研磨ヘッド下に停止後、図５に示すように、研磨ヘッド１はウェーハＷを貼り付けるために降下してセラミクスリング４下のテンプレート５のポケット穴にウェーハＷが入った後、研磨ヘッド１の内圧Ｐ１を負圧にしてウェーハＷをバックパッド２に固定する。

本発明の研磨装置は、さらに、研磨ヘッド１にウェーハＷが保持された後、図１に示すように、研磨ヘッド１が降下して、上下動できるウェーハサイズより小さい局所研磨パッド１８が研磨ヘッド１に向けて相対的に上昇し、ウェーハＷと接触して、研磨スラリーを供給しながら研磨ヘッド１を回転させてウェーハＷの局所部を同心円状に研磨することができるものである。

このとき、加工周速は研磨ヘッドの回転のみで制御するものであることが好ましい。

また、このとき、局所研磨パッド１８は、局所研磨パッド１８の中心位置とウェーハＷ外周の位置で接触するものであることが好ましい。

図２に本発明の研磨装置における局所研磨パッドの図１とは異なる例を示す。本発明の研磨装置は、ローディング／アンローディング機構１５のバックパッド洗浄ステージ８に
局所部の研磨をする局所研磨パッド１８を配設したものであってもよい。この際、局所部の研磨は、研磨ヘッド１にウェーハＷが保持された後、ウェーハＷ保持前に研磨ヘッド１をブラシ洗浄したユニットが再び研磨ヘッド１の下部に位置し、研磨ヘッド１が降下してバックパッド洗浄ステージ８に装備されたウェーハサイズより小さい局所研磨パッド１８が研磨ヘッド１に向けて相対的に上昇し、ウェーハＷと接触して、研磨スラリーを供給しながら研磨ヘッド１を回転させることで行う。

図６及び図８は、本発明の研磨装置のバックパッドの洗浄の例、及び、従来の研磨装置のバックパッドの洗浄の例を示す図である。また、図３及び図９は、本発明の研磨装置のバックパッド洗浄ステージの例、及び、従来の研磨装置のバックパッド洗浄ステージの例
を示す図である。従来、図８及び図９に示すように、バックパッド洗浄ステージ８’には、ナイロン毛９’及び流体噴霧ノズル１０’が設けられ、研磨ヘッド１’を洗浄している。一方で、図３に示すように、本発明のバックパッド洗浄ステージ８には、ナイロン毛９及び流体噴霧ノズル１０に加えて、バックパッド洗浄ステージ８上のナイロン毛９により四分割されているバックパッド洗浄ステージ８の一か所に局所研磨パッド１８が設けられている。また、本発明のバックパッド洗浄ステージ８は局所研磨パッド１８がバックパッド洗浄ステージ８とは別々に上下に動作させることができるものである。また、研磨スラリーは研磨ヘッド１洗浄時と共通の流体噴霧ノズル１０からウェーハＷ表面に供給する。

ウェーハの局所研磨後、ウェーハは研磨加工ステージ１９に搬送されて、二次研磨と仕上げ研磨を行い、アンローディングステージ１７に搬送されてウェーハＷが純水噴射により研磨ヘッド１から剥離され、アンローディング装置１４により次工程に送られる。

図７は本発明の研磨装置のウェーハ全面の研磨加工の例を示す図である。研磨加工ステージ１９で定盤上に研磨布を貼り付ける。その後、図７に示すように、定盤７に貼り付けられた研磨布６上に研磨スラリーを供給し、ウェーハＷを保持した研磨ヘッド１を研磨布６に摺動させて研磨を行っている。

次に、本発明のウェーハの研磨方法について図１２及び図１３を用いて説明する。図１２は本発明のウェーハの研磨方法における局所研磨加工の動作を説明するフロー図である。また、図１３は本発明のウェーハの研磨方法による研磨フローの例を示す図である。

本発明のウェーハの研磨方法では、まずカセットからウェーハＷを取り出し（図１３の（Ａ））、ローディングステージ１６にウェーハＷをセットする（図１３の（Ｂ））。

研磨ヘッド１は、ウェーハＷをテンプレート５のバックパッド２に保持する前に、ウェーハ吸着面のバックパッド２を純水洗浄した状態にする（図１２のＳＣ１、図１３の（Ｃ））。ここで、バックパッドの洗浄方法として、バックパッド洗浄ステージ８に局所研磨パッド１８を配設したものを用いる場合を例に説明する。図６は、本発明の研磨ヘッドのバックパッドの洗浄の例を示す図である。研磨ヘッド１が降下し洗浄ポジションに達した後、研磨ヘッド１下側からナイロン毛９と流体噴霧ノズル１０が付いたバックパッド洗浄ステージ８が研磨ヘッド１に向かって上昇して来る。流体噴霧ノズル１０から純水をバックパッド２に向けて噴霧しながら、ナイロン毛（ナイロン製のブラシ）９をバックパッド２に接触させ、バックパッド洗浄ステージ８と研磨ヘッド１の両方を回転させて洗浄する。研磨ヘッド１とバックパッド洗浄ステージ８の回転中心Ｒ１、Ｒ２はズレておりバックパッドのガイド部３も同時にブラシ洗浄する。このとき、局所研磨パッド１８はナイロン毛９より低い位置で待機している。

研磨ヘッド１のバックパッド２を純水洗浄した後、図４に示されるローディングステージ１６が移動して研磨ヘッド１直下に移動し（図１３の（Ｄ））、研磨ヘッド１が下降してバックパッド２にウェーハＷを貼り付ける（図１２のＳＣ２、図１３の（Ｅ））。その後、ローディングステージ１６が移動して次のウェーハのセット位置へ移動する（図１３の（Ｆ））。

図５は、本発明の研磨装置の研磨ヘッドへのウェーハの貼り付けを説明する図である。バックパッド洗浄を終えた研磨ヘッド１が所定の位置に待機し、次にローディングステージ１６上のベルクリンスポンジ１２上にセットされたウェーハＷが研磨ヘッド１直下に待機する。その後、研磨ヘッド１がベルクリンスポンジ１２を軽くつぶす位置まで降下してテンプレート５のウェーハポケットにウェーハＷを保持し、さらに、研磨ヘッド１の圧力Ｐ１を負圧にして、バックパッド２を変形させてウェーハ保持をする。

図１４に示す従来のウェーハの研磨方法による研磨フローの例とは異なり、本発明のウェーハの研磨方法は、ウェーハ全面の片面研磨より前に、ウェーハＷの外周部を局所研磨する工程を含む。局所研磨する工程では、まず、バックパッド洗浄ステージ８が研磨ヘッド１側に上昇する（図１３の（Ｇ））。さらに、局所研磨パッド１８が研磨ヘッド１に向かって相対的に上昇し（図１３の（Ｈ））、局所研磨パッド１８をウェーハに押し付けて、研磨スラリーを流体噴出ノズル１０から噴射して、研磨ヘッド１を回転させることでウェーハＷの外周部を同心円状に局所研磨をする（図１２のＳＣ３、図１３の（Ｉ））。

また、このとき、加工周速は研磨ヘッドの回転のみで制御することができる。

また、このとき、局所研磨は、局所研磨パッド中心部とウェーハ外周部が接する位置関係として行ってもよい。

また、このとき、ウェーハの直径に関わらず、ウェーハの外周端から半径方向に２０〜５０ｍｍの範囲内だけ研磨することが好ましい。特に、３００ｍｍ以上といった大直径のウェーハでは、この領域の平坦度が特に問題となるからである。

また、このとき、荷重は局所研磨パッドの高さ位置で調節することができる。

ウェーハを局所研磨した後、研磨ヘッド１が旋回し（図１３の（Ｊ））、研磨ヘッド１が降下して研磨加工ステージ１９に設置される（図１３の（Ｋ））。

局所研磨したウェーハは、定盤７に二次研磨布又は仕上げ研磨布を貼り、圧力Ｐ１（内圧）、圧力Ｐ２（外圧）で荷重を加えて、研磨ヘッド１と定盤７を回転させて全面研磨する（図１２のＳＣ４、図１３の（Ｌ））。

研磨ヘッド１は、ウェーハ保持位置を動作させるための圧力Ｐ１とテンプレートのガイド部３を動作させるための圧力Ｐ２とを組み合わせて研磨加工を行っている。ウェーハＷをテンプレート５のバックパッド２に保持する時は、バックパッド表面に純水を含ませ、純水の表面張力によるウェーハ吸着と、圧力Ｐ１を負圧にし、バックパッド２の変形によるウェーハ吸着との両方で行っている。

ウェーハＷの全面研磨後、研磨ヘッド１が上昇し、研磨加工ステージ１９から離れる（図１３の（Ｍ））。図１３の（Ｊ）から（Ｍ）の工程は、図１３の（Ｎ）から（Ｕ）の工程のように、複数回繰り返すことができる。

また、このとき、局所研磨するウェーハを両面研磨加工したウェーハとすることで、ＣＭＰ加工前にＤＳＰのウェーハ外周形状をＣＭＰ装置で部分的に修正することができる。

図１０は本発明の研磨装置を用いた研磨フローの例を示す図、及び、図１１は、従来の本発明の研磨装置を用いた研磨フローの例を示す図である。図１１に示される従来の研磨装置を用いた研磨フローの例では、ＤＳＰＳ１’を行った後に、二次研磨Ｓ３’、Ｓ４’を行っているが、本発明の研磨方法では、図１０のように、ＤＳＰＳ１を行った後に、ＣＭＰの前に、ウェーハ外周部の局所研磨Ｓ２を行い、研磨加工ステージ１９に搬送されて、二次研磨Ｓ３、Ｓ４を行い、最後に、仕上げ研磨Ｓ５を行うことができる。

アンローディングステージ１７のトレイがロード／アンロードポジションへ移動した後（図１３の（Ｖ））、全面研磨加工されたウェーハＷは、アンローディングステージ１７に搬送され、研磨ヘッド１が降下し（図１３の（Ｗ））、ウェーハＷが純水噴射により研磨ヘッド１から剥離されて（図１３の（Ｘ））、次工程（後工程の洗浄）に送られる（図１３の（Ｙ））。

このようにして、ウェーハが製造される。このような本発明のウェーハの製造方法であれば、高平坦なウェーハを製造することができる。

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに制限されるものではない。

（実施例１−５）
局所研磨パッドの直径を１３８ｍｍ（実施例１）、９８ｍｍ（実施例２）、５０．８ｍｍ（実施例３）、３８ｍｍ（実施例４）、１８ｍｍ（実施例５）の５水準で、両面研磨（ＤＳＰ）加工後のウェーハを局所研磨加工した後、ウェーハ全面の片面研磨（ＣＭＰ）（二次研磨及び仕上げ研磨）を行い、エッジ部のフラットネス評価指標の一つであるＥＳＦＱＲ（ｍａｘ）の局所研磨加工前後での差を比較した。
また、局所研磨加工は、ウェーハの外周と局所研磨パッドの中心位置を接触させて行った。

局所研磨の加工条件は下記の通りである。
［研磨加工条件］
装置：不二越機械製片面研磨機
加工ウェーハ： 直径３００ｍｍ Ｐ⁻品＜１００＞シリコンウェーハ
研磨布： 研磨クロス 不織布
研磨剤： 研磨スラリー ＫＯＨベースコロイダルシリカ

全面研磨の加工条件は下記の通りである。
［研磨加工条件］
装置：不二越機械製片面研磨機
加工ウェーハ： 直径３００ｍｍ Ｐ⁻品＜１００＞シリコンウェーハ
研磨布： 研磨クロス 不織布（二次研磨）及びスエード（仕上げ研磨）の２種類
研磨剤： 研磨スラリー ＫＯＨベースコロイダルシリカ及びＮＨ_４ＯＨベースコロイダルシリカ

ウェーハの平坦度測定はＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製フラットネス測定機 ＷａｆｅｒＳｉｇｈｔ２を用いた。外周除外範囲（Ｅ．Ｅ．）は１ｍｍで行った。測定したウェーハの平坦度からΔＥＳＦＱＲ（ｍａｘ）を算出した。

表１に各実施例における局所研磨パッドのサイズ（直径）とウェーハ上の局所研磨パッド接触範囲（ウェーハ上のパッド接触範囲）の関係を示す。

図１５に実施例１−５のΔＥＳＦＱＲ（ｍａｘ）の結果を示す。実施例１−５において、ΔＥＳＦＱＲ（ｍａｘ）は負値又は小さい正値を示した。実施例１−４においては、局所研磨によりウェーハ全面研磨後のＥＳＦＱＲ（ｍａｘ）の値を小さくし、ウェーハの平坦度を向上させることができた。また、実施例５においては、ΔＥＳＦＱＲ（ｍａｘ）を小さく抑えることができ、両面研磨加工と片面研磨加工での形状マッチングが行われないことによるフラットネス悪化を小さく抑えることができた。

局所研磨パッドのサイズ（直径）が９８ｍｍより小さくなると外周跳ね修正効果が大きくなり、また、１８ｍｍ以上になると修正効果がより適切になることから、局所部の修正範囲はウェーハの外周端から１００ｍｍの範囲が好ましい。

（比較例１、実施例６）
次に、従来方式同様、局所研磨を行わない状態でＣＭＰ加工まで行う（比較例１）場合のＥＳＦＱＲ（ｍａｘ）と本発明の直径５０．８ｍｍの局所研磨パッドによる局所研磨を行った状態でＣＭＰ加工まで行う（実施例６）場合のウェーハ形状プロファイルを比較した。

実施例６において、局所研磨及び全面研磨は実施例１−５と同様の条件で行った。また、比較例１において、全面研磨は実施例１−５と同様の条件で行った。

また、ウェーハの平坦度測定はＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製フラットネス測定機 ＷａｆｅｒＳｉｇｈｔ２を用いた。外周除外範囲（Ｅ．Ｅ．）は１ｍｍで行った。

図１６に実施例６のＤＳＰ加工後のウェーハ形状プロファイル、局所研磨加工後のウェーハ形状プロファイル、ＣＭＰ加工後のウェーハ形状プロファイル、局所研磨加工による研磨取り代プロファイル、及び、ＣＭＰ加工による研磨取り代プロファイルを示す。

図１７に比較例１のＤＳＰ加工後のウェーハ形状プロファイル、ＣＭＰ加工後のウェーハ形状プロファイル、及び、ＣＭＰ加工による研磨取り代プロファイルを示す。

局所研磨がある場合（実施例６）と無い場合（比較例１）とで各加工工程にウェーハ形状の変化を比較すると、局所研磨によりＣＭＰ加工前の原料で発生しているはねが解消されてＣＭＰ加工後の形状を局所研磨加工により平坦化することができたことが分かった。

（比較例２、実施例７）
さらに、従来方式同様、局所研磨を行わない状態でＣＭＰ加工まで行った（比較例２）時のＥＳＦＱＲ（ｍａｘ）と本発明の直径５０．８ｍｍの局所研磨パッドによる局所研磨を行った状態でＣＭＰ加工まで行った（実施例７）時のＥＳＦＱＲ（ｍａｘ）を比較した。

ウェーハの平坦度測定はＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製フラットネス測定機 ＷａｆｅｒＳｉｇｈｔ２を用いた。外周除外範囲（Ｅ．Ｅ．）は１ｍｍで行った。

図１８は、従来方式同様、局所研磨を行わない状態でＣＭＰ加工まで行った（比較例２）時のＥＳＦＱＲ（ｍａｘ）と本発明の直径５０．８ｍｍの局所研磨パッドによる局所研磨を行った状態でＣＭＰ加工まで行った（実施例７）時のＥＳＦＱＲ（ｍａｘ）を比較した図である。

図１８に示されるように、従来の研磨方法（比較例２）に比べて、本発明の局所研磨による修正を行った方法（実施例７）の方が、フラットネスは小さい値を示し、良い結果であった。

上記のように、本発明の研磨装置及び研磨方法を用い、ＣＭＰ加工前に局所研磨パッドにより局所研磨を行うことで、ウェーハのフラットネスバラツキを改善することができた。

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。

Ｗ…ウェーハ、Ｒ１、Ｒ２…回転中心、Ｐ１、Ｐ２…圧力、
１、１’…研磨ヘッド、 ２…バックパッド、 ３…ガイド部、
４…セラミクスリング、 ５…テンプレート、 ６…研磨布、 ７…定盤、
８、８’…バックパッド洗浄ステージ、 ９、９’…ナイロン毛、
１０、１０’…流体噴霧ノズル、 １１…研磨装置、
１２…ベルクリンスポンジ、 １３…ローディング装置、
１４…アンローディング装置、 １５…ローディング／アンローディング機構、
１６…ローディングステージ、 １７…アンローディングステージ、
１８…局所研磨パッド、 １９…研磨加工ステージ。

Claims (8)

1. ウェーハを保持するための研磨ヘッドと、
   前記ウェーハを研磨するための研磨布が貼り付けられた定盤と、
   前記ウェーハを前記研磨ヘッドへ装着するためのローディングステージと、
   前記ウェーハを前記研磨ヘッドから剥離するためのアンローディングステージとを具備し、前記研磨ヘッドで保持した前記ウェーハを研磨する研磨装置において、
   さらに、上下動することができる前記ウェーハより小さい局所研磨パッドを具備し、
   該局所研磨パッドを前記研磨ヘッドに向けて相対的に上昇させることで、前記研磨ヘッドで保持した前記ウェーハと前記局所研磨パッドとを接触させながら、前記ウェーハを保持した前記研磨ヘッドを回転させることで前記ウェーハ外周部を同心円状に局所研磨可能なものであり、
   前記研磨装置は、前記研磨ヘッドを洗浄するための、上下動することができるバックパッド洗浄ステージを具備し、前記局所研磨パッドが前記バックパッド洗浄ステージに配設されたものであり、前記バックパッド洗浄ステージと前記局所研磨パッドとを別々に上下動させることができるものであることを特徴とする研磨装置。
2. 前記局所研磨パッドは、前記ウェーハの外周と前記局所研磨パッドの中心位置で接触し、研磨するものであることを特徴とする請求項１に記載の研磨装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の研磨装置を用いたウェーハの研磨方法であって、
   前記ウェーハ全面の片面研磨より前に、
   前記局所研磨パッドを前記研磨ヘッドに向けて相対的に上昇させることで、前記研磨ヘッドで保持した前記ウェーハと前記局所研磨パッドとを接触させながら、前記ウェーハを保持した前記研磨ヘッドを回転させることで前記ウェーハ外周部を同心円状に局所研磨することを特徴とするウェーハの研磨方法。
4. 前記局所研磨パッドが、前記ウェーハの外周と前記局所研磨パッドの中心位置で接触することを特徴とする請求項３に記載のウェーハの研磨方法。
5. 前記ウェーハを、前記ウェーハ外周端から半径方向に２０〜５０ｍｍの範囲内だけ研磨することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のウェーハの研磨方法。
6. 前記ウェーハ外周部を同心円状に局所研磨するときに、前記ウェーハを保持した前記研磨ヘッドの前記局所研磨パッドに対する相対的な高さ位置を変えることで研磨荷重を制御することを特徴とする請求項３から請求項５のいずれか一項に記載のウェーハの研磨方法。
7. 局所研磨する前記ウェーハを、両面研磨したウェーハとすることを特徴とする請求項３から請求項６のいずれか一項に記載のウェーハの研磨方法。
8. 請求項３から請求項７のいずれか一項に記載のウェーハの研磨方法により、ウェーハ外周部を局所研磨する工程を含むことを特徴とするウェーハの製造方法。
   

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