JP2000263401A

JP2000263401A - ウェーハ研磨装置及びウェーハ製造方法

Info

Publication number: JP2000263401A
Application number: JP6758399A
Authority: JP
Inventors: Tatsunobu Kobayashi; 達宜小林; Hiroshi Tanaka; 弘志田中
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1999-03-12
Filing date: 1999-03-12
Publication date: 2000-09-26

Abstract

(57)【要約】【課題】ウェーハの研磨が完了した状態を安定して検
出することができるウェーハ研磨装置及びウェーハ製造
方法を提供することを目的としている。【解決手段】ウェーハ保持ヘッド１は、ヘッド本体２
内に張られたダイヤフラム５に固定され研磨すべきウェ
ーハＷの一面を保持するためのキャリア６と、キャリア
６とヘッド本体２との間に円周方向に沿って複数設けら
れるとともにそれぞれにセンサ部２１を備えたトルク伝
達機構２０と、それぞれのセンサ部２１からの出力を演
算してウェーハＷに作用する力を検出する演算部３１と
を備えている。ダイヤフラム５はトルク伝達機構２０に
よって過剰なねじり力を受けないようになっており、ウ
ェーハＷに作用する力はキャリア６を介して直接的にセ
ンサ部２１に観測される。そのため、ウェーハＷの研磨
は、作用される力を検出されつつ安定して行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造プロセ
スにおける、半導体ウェーハ表面を研磨する装置に用い
られるウェーハ研磨装置及びウェーハ製造方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体製造装置の高集積化に伴う
パターンの微細化が進んでおり、特に多層構造の微細な
パターンの形成が容易かつ確実に行われるために、製造
工程中における半導体ウェーハの表面を極力平坦化させ
ることが重要となってきている。その場合、表面の膜を
研磨するために平坦化の度合いが高い化学機械的研磨法
（ＣＭＰ法）が脚光を浴びている。

【０００３】ＣＭＰ法とは、ＳｉＯ2 を用いたアルカリ
溶液やＳｅＯ2 を用いた中性溶液、或いはＡｌ2Ｏ3を用
いた酸性溶液、砥粒剤等を用いて化学的・機械的にウェ
ーハ表面を研磨し、平坦化する方法であるが、この方法
に用いられるウェーハ研磨装置として、例えば図１１に
示されるものがある。

【０００４】図１１において、ウェーハ研磨装置１００
は、研磨すべきウェーハＷを保持したウェーハ保持ヘッ
ド１０１と、円盤状に形成されたプラテン１０３上面に
全面にわたって貼付された研磨パッド１０２とを備えて
いる。このうちウェーハ保持ヘッド１０１は、ヘッド駆
動機構であるカルーセル１０４下部に複数取り付けられ
たものであり、スピンドル１１１によって回転可能に支
持され、研磨パッド１０２上で遊星回転されるようにな
っている。なおこの場合、プラテン１０３の中心位置と
ウェーハ保持ヘッド１０１の公転中心とを偏芯させて設
置することも可能である。

【０００５】プラテン１０３は、基台１０５の中央に水
平に配置されており、この基台１０５内に設けられたプ
ラテン駆動機構により軸線まわりに回転されるようにな
っている。基台１０５の側方には支柱１０７が設けられ
ているとともに、支柱１０７の間には、カルーセル駆動
機構１１０を支持する上側取付板１０９が配置されてい
る。カルーセル駆動機構１１０は、下方に設けられたカ
ルーセル１０４を軸線まわりに回転させる機能を有して
いる。

【０００６】基台１０５からは、突き合わせ部１１２が
上方に突出するように配置されており、突き合わせ部１
１２の上端には、間隔調整機構１１３が設けられてい
る。一方、突き合わせ部１１２の上方には、係止部１１
４が対向配置されている。この係止部１１４は、上側取
付板１０９に固定されるとともに、上側取付板１０９か
ら下方に突出する構成となっている。そして、この間隔
調整機構１１３を調節し、突き合わせ部１１２と係止部
１１４とを当接させることにより、ウェーハ保持ヘッド
１０１と研磨パッド１０２との距離寸法を適切なものと
している。そして、ウェーハ保持ヘッド１０１に保持さ
れたウェーハＷと研磨パッド１０２表面とを当接させる
とともに、カルーセル１０４とプラテン１０３とを回転
させることによってウェーハＷは研磨される。

【０００７】このようなウェーハ研磨装置１００を用い
て研磨を行う場合、ウェーハＷの研磨面が所望の状態に
達したかどうかの判断（研磨終点検出）は、例えばプラ
テン駆動機構１０６の回転動力の変動を観測することに
よって行っていた。つまりウェーハＷの研磨が不十分の
ときは、研磨パッド１０２とウェーハＷとの間に生じる
摩擦力は安定せずに変動した状態となり、一方、ウェー
ハＷが所望の研磨面に研磨されたときは、前記摩擦力は
安定したものとなる。このときプラテン１０２は一定速
度で回転させられるようになっているため、例えば研磨
抵抗が大きいときは、プラテン駆動機構１０６の回転動
力は大きくなり、一方、研磨抵抗が小さいときは、回転
動力は小さくなる。そして、プラテン駆動機構１０６の
回転動力の変動を観測し、この観測値が安定したら、ウ
ェーハＷの研磨面は所望の状態に達したと判断される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、研磨終
点検出として、プラテン駆動機構１０６の回転動力の変
動を観測する方法は、複数設置されたウェーハ保持ヘッ
ド１０１について個々のウェーハ保持ヘッド１０１に対
する研磨終点検出はできず、ウェーハＷには過研磨、あ
るいは研磨不足であるものが生じたり、過研磨品と研磨
不足品とが混在してしまうといった問題が生じた。

【０００９】また、プラテン１０２は、ウェーハＷと研
磨パッド１０２とが当接していない状態でも空転されて
いる状態が多いが、このとき、例えばウェーハＷがもと
もと研磨抵抗の小さい材質からなる場合、ウェーハＷの
研磨途中状態と完了状態とのプラテン駆動機構１０６の
回転動力変動は小さいため、プラテン１０２の空転動力
成分と紛れてしまい、ウェーハＷの研磨終点検出を行う
ことは困難であった。

【００１０】一方、研磨終点検出として、それぞれのウ
ェーハ保持ヘッド１０１の回転動力を検出する方法も考
えられるが、応答性が悪く、ウェーハＷに作用する力を
正確に検出することができなかった。また、このとき検
出される力は、ウェーハＷに作用する摩擦力以外に、ウ
ェーハ保持ヘッド１０１のウェーハＷを保持した以外の
部分と研磨パッド１０２との当接部分に作用する摩擦力
も含んでおり、正確な研磨終点検出を行うことができな
かった。

【００１１】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、ウェーハの研磨状態や研磨が完了した状態を
安定して検出することができるウェーハ研磨装置及びそ
の製造方法を提供することを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１に記載の発明は、表面に研磨パッドが貼付
されたプラテンと、研磨すべきウェーハを保持して前記
研磨パッドにウェーハの一面を当接させるウェーハ保持
ヘッドとを具備し、このウェーハ保持ヘッドと前記プラ
テンとをそれぞれ回転させることにより前記研磨パッド
で前記ウェーハを研磨するウェーハ研磨装置であって、
前記ウェーハ保持ヘッドは、天板部と該天板部の外周下
方に設けられた筒状の周壁部とからなるヘッド本体と、
前記ヘッド本体内にヘッド軸線に対し垂直に張られたダ
イヤフラムと、前記ダイヤフラムと前記ヘッド本体との
間に形成される流体室に満たされた流体圧力を調整する
圧力調整機構と、前記ダイヤフラムに固定されこのダイ
ヤフラムとともにヘッド軸線方向に変位可能に設けら
れ、研磨すべきウェーハの一面を保持するためのキャリ
アと、前記周壁部の内壁と前記キャリアの外周との間に
同心状に配置されるとともに、前記ダイヤフラムに固定
され前記ダイヤフラムとともにヘッド軸線方向に変位可
能に設けられ、研磨時には研磨パッドに当接するリテー
ナリングと、前記ヘッド本体とキャリアとの間に円周方
向に沿って複数設けられ、前記ヘッド本体のトルクを前
記キャリアに伝達するためのトルク伝達機構と、前記そ
れぞれのトルク伝達機構に設けられ、前記ウェーハに作
用する回転方向の力を観測するための複数のセンサ部
と、前記それぞれのセンサ部に連結され、これらセンサ
部からの出力に基づき前記ウェーハに作用する力を算出
する演算部とを備えたことを特徴とする。

【００１３】本発明によれば、キャリアの上面にトルク
伝達機構を設けたことにより、弾性体であるダイヤフラ
ムを備えた構成においても、ヘッド本体のトルクはキャ
リアに正確に伝達されるとともに、ダイヤフラムは過剰
な回転方向の力を作用されないようになるため、ダイヤ
フラムの劣化は防止される。また、トルク伝達機構にセ
ンサ部を設けたことにより、ウェーハに作用する力はキ
ャリアを介して直接的にセンサ部に観測されるため、例
えばリテーナリングなどウェーハ保持ヘッドのウェーハ
を保持した以外の部分が研磨パッドに当接した状態にお
いても正確に検出される。そして、演算部がこれら複数
のセンサ部からの出力に基づいてウェーハに作用する力
を算出する。

【００１４】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のウェーハ研磨装置であって、前記トルク伝達機構は、
前記天板部下面から下方に延びるように形成された第１
部材と、前記キャリア上面に設けられ、研磨時には前記
ウェーハ保持ヘッドの回転方向における前記第１部材の
一部と当接されるとともに第１部材に対して軸線方向へ
変位可能な第２部材とを備えており、前記センサ部は、
前記第１部材と第２部材との当接部分に設けられたこと
を特徴とするウェーハ研磨装置である。

【００１５】本発明によれば、センサ部は第１部材と第
２部材との当接部分に設けられたため、ウェーハ保持ヘ
ッドが回転状態であっても、ウェーハに作用する力は確
実に検出される。さらに、第２部材は第１部材に対して
変位可能に設けられたため、前記ダイヤフラムに支持さ
れているキャリア及びリテーナリングの軸線方向の変位
は妨げられないようになっており、ウェーハの研磨は安
定して行われる。

【００１６】請求項３に記載の発明は、表面に研磨パッ
ドが貼付されたプラテンと、研磨すべきウェーハを保持
して前記研磨パッドにウェーハの一面を当接させるウェ
ーハ保持ヘッドとを具備し、このウェーハ保持ヘッドと
前記プラテンとをそれぞれ回転運動させることにより前
記研磨パッドで前記ウェーハを研磨する研磨工程を含ん
だウェーハ製造方法であって、前記ウェーハ保持ヘッド
は、天板部と該天板部の外周下方に設けられた筒状の周
壁部とからなるヘッド本体と、前記ヘッド本体内にヘッ
ド軸線に対し垂直に張られたダイヤフラムと、前記ダイ
ヤフラムと前記ヘッド本体との間に形成される流体室に
満たされた流体圧力を調整する圧力調整機構と、前記ダ
イヤフラムに固定されこのダイヤフラムとともにヘッド
軸線方向に変位可能に設けられ、研磨すべきウェーハの
一面を保持するためのキャリアと、前記周壁部の内壁と
前記キャリアの外周との間に同心状に配置されるととも
に、前記ダイヤフラムに固定され前記ダイヤフラムとと
もにヘッド軸線方向に変位可能に設けられ、研磨時には
研磨パッドに当接するリテーナリングと、前記ヘッド本
体とキャリアとの間に円周方向に沿って複数設けられ、
前記ヘッド本体のトルクを前記キャリアに伝達するため
のトルク伝達機構と、前記それぞれのトルク伝達機構に
設けられ、前記ウェーハに作用する回転方向の力を観測
するための複数のセンサ部と、前記それぞれのセンサ部
に連結され、これらセンサ部からの出力に基づき前記ウ
ェーハに作用する力を算出する演算部とを備えており、
このウェーハ保持ヘッドに保持させたウェーハを前記研
磨パッドに当接させつつ回転させるとともに、前記それ
ぞれのセンサ部からの出力に基づき前記演算部によって
前記ウェーハに作用する力を算出し、この演算部からの
出力に基づいてウェーハの研磨状態を判断しつつ研磨を
行うことを特徴とするウェーハ製造方法である。

【００１７】本発明によれば、ウェーハに作用する力は
キャリア上面に設けられたセンサ部によって直接的に観
測され、ウェーハの研磨状態はセンサ部からの出力に基
づいて判断される。そのため、過研磨あるいは研磨不足
といったウェーハの発生は低減され、安定したウェーハ
の研磨が実現される。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態による
ウェーハ研磨装置及びウェーハ製造方法を図面を参照し
て説明する。図１は本発明のウェーハ研磨装置の一実施
形態のうちウェーハ保持ヘッド１を示す断面図である。
なおこのウェーハ保持ヘッド１は、例えば図１１に示し
たカルーセル１０４に設置されるものである。

【００１９】図１において、ウェーハ保持ヘッド１は、
天板部３及び筒状に形成された周壁部４からなるヘッド
本体２と、ヘッド本体２の内部に張られた弾性体からな
るダイヤフラム５と、ダイヤフラム５の下面に固定され
た円盤状のキャリア６と、周壁部４の内壁とキャリア６
の外周面に同心状に設けられた円環状のリテーナリング
７とを備えている。これらキャリア６及びリテーナリン
グ７は、ダイヤフラム５の弾性変形によって軸線方向に
移動可能となったフローティング構造となっている。

【００２０】ヘッド本体２は、円板状の天板部３と天板
部３の外周下方に固定された筒状の周壁部４とから構成
され、ヘッド本体２の下端部は開口されて中空になって
いる。天板部３は、カルーセルに連結されるための連結
部であるシャフト部９に同軸に固定されており、シャフ
ト部９には、流路１５が鉛直方向に形成されている。こ
のシャフト部９の外周面には、おねじ部８が形成されて
いる。また、周壁部４の下部には、全周にわたって段部
４ａ及び半径方向内方に突出された円環状の係止部１０
が形成されている。

【００２１】繊維補強ゴムなどの弾性材料からなるダイ
ヤフラム５は円環状または円板状に形成されており、ダ
イヤフラム固定リング１１によって周壁部４の内壁に形
成された段部４ａ上に固定されている。

【００２２】ダイヤフラム５上方には流体室１４が形成
されており、シャフト部９に形成された流路１５と連通
されている。そして、流体室１４内部に、圧力調整機構
３０から流路１５を通して、空気をはじめとする流体が
供給されることによって、流体室１４内部の圧力は調整
される。

【００２３】セラミック等の高剛性材料からなるキャリ
ア６はほぼ円盤状に一定の厚さで形成されており、ダイ
ヤフラム５の上面に設けられたキャリア固定リング１２
によって固定されている。キャリア固定リング１２の上
部には円環状に段部１２ａが形成されており、天板部３
から鉛直方向に挿通されたナット１９、スぺーサー１９
ａによって固定されているストッパーボルト１８の下端
に形成された段部１８ａと係合されるようになってい
る。そして、ウェーハ保持ヘッド１が、例えば昇降機構
１１８によって上昇し、キャリア６などの自重によって
ダイヤフラム５が下方にたわんでも、段部１２ａと段部
１８ａとが係合することにより、ダイヤフラム５に過剰
な力を作用させないようになっている。

【００２４】リテーナリング７は、周壁部４の内壁とキ
ャリア６の外周面との間に円環状に形成されており、周
壁部４の内壁との間及びキャリア６の外周面との間に僅
かな隙間を空けて、周壁部４及びキャリア６と同心状に
配置されている。また、リテーナリング７は、上端面及
び下端面が水平に形成されており、ダイヤフラム５の上
面に設けられたリテーナリング固定リング１３によって
固定されている。リテーナリング７の外周面には段部７
ａが形成されており、ウェーハ保持ヘッド１が前記昇降
機構１１８によって上昇した際、段部７ａと係止部１０
とが係合することによってリテーナリング７の下方向へ
の過剰な移動を抑え、ダイヤフラム５に局所的な力を作
用させないようになっている。

【００２５】キャリア６上面にはトルク伝達機構２０が
複数設けられている。このトルク伝達機構２０は、図
１、図２に示すように、天板部３の下面から円周方向に
沿って下方に延びるように形成された板状の第１部材２
０ａと、この第１部材２０ａにそれぞれ対応するように
キャリア６の上面に設けられた断面Ｕ字状の第２部材２
０ｂとを備えている。第１部材２０ａと第２部材２０ｂ
とは、その平面状部分を円周方向に向けて配置されてお
り、第１部材２０ａはその先端を第２部材２０ｂのＵ字
状内部に位置させている。なお、トルク伝達機構２０の
第２部材２０ｂとキャリア６とはダイヤフラム５を介し
て連結されてもよい。

【００２６】また、第１部材２０ａの先端と第２部材２
０ｂのＵ字状内部とは間隔を有しており、キャリア６の
軸線方向への移動は妨げられないようになっている。す
なわち第２部材２０ｂは、キャリア６とともに第１部材
２０ａに対して軸線方向に変動可能に設けられている。

【００２７】このトルク伝達機構２０は、ウェーハＷ研
磨時においてヘッド本体２が回転されたとき、ヘッド本
体２のトルクをキャリア６に伝達するためのものであ
る。すなわち、ウェーハＷの研磨時においてヘッド本体
２が図２中、矢印Ａ方向に回転された場合、ダイヤフラ
ム５に支持されたキャリア６は、自身に保持させたウェ
ーハＷと研磨パッド１０２との摩擦力によって矢印Ｂ側
にねじられながら矢印Ａ方向に回転させられる。このと
き、第１部材２０ａの一側と第２部材２０ｂのＵ字状内
部とが当接することによって、ダイヤフラム５に作用す
るねじれ方向の力を低減させつつヘッド本体２のトルク
をキャリア６に伝達させて、ウェーハＷは研磨されるよ
うになっている。このとき、第１部材２０ａと第２部材
２０ｂとは軸線方向に互いに摺動可能となっており、キ
ャリア６のフローティング効果を妨げないようになって
いる。

【００２８】第１部材２０ａの側面一部には、センサ部
２１が設置されている。このセンサ部２１は、回転方向
に向けられた第２部材２０ｂの平面状部分に平行に設け
られているとともに、ウェーハ保持ヘッド１が回転した
際、第２部材２０ｂ内部に押圧される側に設けられてい
る。

【００２９】すなわち、トルク伝達機構２０は、キャリ
ア６の軸線方向への揺動を妨げないように、ウェーハ保
持ヘッド１が回転されていない場合において、センサ部
２１の表面と第２部材２０ｂ内部とをわずかに離間させ
た状態としている。そして、ウェーハ保持ヘッド１が回
転された際、センサ部２１を設置させた第１部材２０ａ
の一側面と、第２部材２０ｂ内部の面とが押圧される側
に、センサ部２１を設けさせている。

【００３０】このセンサ部２１には、例えば圧電素子や
歪みゲージなどの圧力センサが用いられており、ウェー
ハ保持ヘッド１の回転によって生じる第１部材２０ａと
第２部材２０ｂとの押圧力を検出可能とさせている。す
なわち、ウェーハＷの研磨時において、ウェーハＷに作
用する回転方向の力は、センサ部２１によりキャリア６
を介して直接的に検出されるようになっている。

【００３１】なお、ウェーハ保持ヘッド１が回転されて
いない場合において、センサ部２１の表面と第２部材２
０ｂ内部とは、キャリア６の軸線方向への揺動を妨げな
い程度にわずかに当接された状態としてもよい。また、
センサ部２１は、ウェーハ保持ヘッド１を回転させた
際、押圧される部分に設置させればよく、例えば第２部
材２０ｂ側の平面部分に設けさせてもよい。さらに、第
１部材２０ａが断面Ｕ字状に形成されるとともに第２部
材２０ｂが板状に形成されてもよいし、第１、第２部材
２０ａ、２０ｂがそれぞれ板状に形成されてもよい。

【００３２】このセンサ部２１を備えたトルク伝達機構
２０は、図３に示すように、ウェーハ保持ヘッド１のキ
ャリア６上面において、円周方向に複数箇所に設けられ
たものであり、回転軸中心から半径方向に同じ距離の位
置に４箇所設けられている。

【００３３】それぞれのセンサ部２１は、スピンドルと
連結されるシャフト部９に挿通されたハーネス３１ａに
よって演算部３１と接続されている。また、センサ部２
１とこのセンサ部２１を駆動するための駆動部（不図
示）とを接続するためのハーネスもシャフト部９を通る
ように設けられている。これら各センサ部２１からの出
力信号は、それぞれに連結されたハーネス３１ａによっ
て演算部３１に送られ、演算部３１は、それぞれのセン
サ部２１からの出力信号を受け取って、ウェーハＷに作
用される力を出力するようになっている。

【００３４】このように構成されたウェーハ保持ヘッド
１は、おねじ部８をカルーセルに螺着することによって
連結される。このウェーハ保持ヘッド１を用いてウェー
ハＷの研磨を行う場合、まずウェーハＷは、キャリア６
の下面に設けられたウェーハ付着シート６ａに付着され
る。そして、ウェーハＷはリテーナリング７によって周
囲を係止されつつ、その表面をプラテン１０３上面に貼
付された研磨パッド１０２に当接させられる。なお、研
磨パッド１０２の材質には、従来よりウェーハの研磨に
使用されていたものであればいずれでも良く、例えばポ
リエステル等からなる不織布にポリウレタン樹脂等の軟
質樹脂を含浸させたベロアタイプパッド、ポリエステル
等の不織布を基材としてその上に発泡ポリウレタン等か
らなる発泡樹脂層を形成したスエードタイプパッド、或
いは独立発泡させたポリウレタン等からなる発泡樹脂シ
ートが使用される。

【００３５】次に、圧力調整機構３０から空気などの流
体を流路１５に供給させる。供給された流体は流体室１
４に流入される。流入された流体は、流体室１４内の圧
力を調節し、キャリア６及びリテーナリング７の研磨パ
ッド１０２への押圧圧力を調節する。キャリア６及びリ
テーナリング７はダイヤフラム５に支持された、それぞ
れ独立して上下方向に変位可能なフローティング構造と
なっており、流体室１４内部の圧力によって研磨パッド
１０２への押圧圧力が調節可能となっている。

【００３６】そして、キャリア６及びリテーナリング７
の研磨パッド１０２への押圧圧力を調節しつつ、プラテ
ン１０３を回転させるとともに、ウェーハ保持ヘッド１
を遊星回転させ、これと同時に、図示しない研磨剤供給
手段から研磨剤を研磨パッド１０２表面やウェーハＷの
研磨面に供給させることによりウェーハＷは研磨され
る。

【００３７】研磨されるウェーハＷと研磨パッド１０２
との間に作用する力によって、ウェーハＷを保持したキ
ャリア６はヘッド本体２に対してねじられる。このと
き、キャリア６の上面のトルク伝達機構２０に設けられ
たセンサ部２１は、第２部材２０ｂ内部の平面部分に押
圧されるとともに、この押圧力に応じた信号を出力す
る。すなわちセンサ部２１は、ウェーハＷと研磨パッド
１０２との間に作用する力に応じた出力信号を演算部３
１に送る。

【００３８】演算部３１は、複数設けられたそれぞれの
センサ部２１からの出力信号に基づいてウェーハＷに作
用する力を出力する。このときウェーハＷには、研磨パ
ッド１０２上で自転することによってウェーハＷの回転
方向に生ずる回転力Ｔと、研磨パッド１０２の回転によ
って研磨パッド１０２の回転方向に生ずる研磨力Ｆとが
作用されており、演算部３１は、これら回転力Ｔと研磨
力Ｆとを算出するようになっている。

【００３９】回転力ＴはウェーハＷの自転によって生ず
るものであって、このウェーハＷの内径側位置と外径側
位置とで異なるものである。つまり、ウェーハＷがウェ
ーハ保持ヘッド１によって一定の回転速度で回転された
場合、その内径側位置と外径側位置とでは研磨パッド１
０２に対する速度が異なるため、このウェーハＷに作用
する力もその内径側位置と外径側位置とでは異なる。す
なわち、回転力Ｔは自転するウェーハＷの内径側位置と
外径側位置との研磨速度の違いに関係するものであると
ともに、ウェーハＷの回転方向に作用するものである。

【００４０】一方、研磨力Ｆは研磨パッド１０２の回転
によって生ずるものであって、ウェーハＷの研磨面全体
に一様に作用するものである。すなわち、研磨力Ｆは回
転する研磨パッド１０２とウェーハＷとの相対運動によ
って生ずるものであって、研磨パッド１０２の回転速度
に関係するものであるとともに、ウェーハＷの研磨面に
おける研磨パッド１０２の回転方向に作用するものであ
る。

【００４１】この研磨力ＦはウェーハＷの研磨面全体に
作用するものであるが、センサ部２１に検出される力は
キャリア６を介して作用されるので、図４のように、例
えばウェーハＷの中心位置に作用される合力とすること
ができる。このとき、ウェーハＷの外周部分のうち、自
転するウェーハＷの接線方向と研磨パッド１０２の回転
方向とが一致する位置ａにおいては、研磨パッド１０２
の回転によってウェーハＷに作用する力はＦ／２であ
る。また、ウェーハＷの回転方向には回転力Ｔが作用さ
れているとする。そして、キャリア６の円周方向に沿っ
て設けられた４つのセンサ部２１は、それぞれ感度方向
をウェーハ保持ヘッド１の回転方向に向けて設置されて
いるので、このうち位置ａに移動されたセンサ部２１に
作用する力Ｆａは、Ｆａ＝Ｆ／２＋Ｔ（１）である。

【００４２】同様に、研磨パッド１０２の内周側の位置
ｂに移動されたセンサ部２１に作用する力Ｆｂは、Ｆｂ＝Ｆ／２−Ｔ（２）である。よって、（１）、（２）式より、Ｆａ＋Ｆｂ＝Ｆ（３）となり、研磨力Ｆを求めることができる。

【００４３】また、研磨パッド１０２の回転方向の位置
であって位置ａ、ｂと直角位置の関係である位置ｃに移
動されたセンサ部２１は、その感度方向をウェーハ保持
ヘッド１の回転方向に向けて設置されているため、ウェ
ーハ保持ヘッド１の自転により生じる回転力Ｔのみを検
出するようになっている。すなわち、位置ｃにおいて、
センサ部２１の感度方向と研磨パッド１０２の回転方向
とは垂直関係にあるため、センサ部２１はウェーハ保持
ヘッド１と研磨パッド１０２との相対運動によって生じ
る研磨力Ｆを検出しない。したがって位置ｃに移動され
たセンサ部２１に作用する力Ｆｃは、Ｆｃ＝Ｔ（４）である。同様に、位置ｄに移動されたセンサ部２１に作
用する力Ｆｄは、Ｆｄ＝Ｔ（５）である。よって、（３）式、（４）式（或いは（５）
式）より、ウェーハＷに作用する回転力Ｔと研磨力Ｆと
を導き出すことができる。なお、「カルーセルの単位時
間あたりの回転数」と「ウェーハ保持ヘッド１の単位時
間あたりの回転数」とを加えたものが、「プラテン１０
３の単位時間あたりの回転数」と等しい関係にある場
合、一般に、キャリア６にはトルクは作用しない。

【００４４】ウェーハ保持ヘッド１の１回の自転におい
て１つのセンサ部２１から観測される出力信号は、最大
値である力Ｆａと、最小値である力Ｆｂと、その中間時
間において観測される力Ｆｃ及び力Ｆｄとである。すな
わち、１つのセンサ部２１からの出力信号は正弦波的に
変動し、ウェーハ保持ヘッド１の回転時間（回転速度）
はあらかじめ分かっているため、ウェーハＷの回転力Ｔ
および研磨力Ｆは１つのセンサ部２１によって検出可能
である。このように、１つのセンサ部２１から時々刻々
に出力される信号を検出することにより、研磨力Ｆや回
転力Ｔを求めることができる。

【００４５】このとき演算部３１は、位置ａ、ｂに配さ
れた２つのセンサ部２１、２１からの出力を同時に受け
ることにより、ウェーハＷの研磨を行いつつウェーハＷ
に作用する研磨力Ｆを検出することができる。すなわ
ち、（１）、（２）、（３）式により、２つのセンサ部
２１を設けることによって研磨力Ｆが算出可能となる。

【００４６】そのため、センサ部２１をキャリア６の上
面に少なくとも２つ設置するとともに、これらのセンサ
部２１、２１をキャリア６の回転中心から半径方向に等
しい距離の位置に対向させて設置させることにより、研
磨力Ｆあるいは回転力Ｔは、ウェーハＷの研磨を行いつ
つ検出可能となる。

【００４７】さらに、位置ａ、ｂに配された２つのセン
サ部２１、２１のほかに、これら位置ａ、ｂと直角の関
係にある位置ｃにセンサ部２１が配されることにより、
研磨力Ｆと回転力Ｔとの検出を同時に行うことができ
る。すなわち、（１）、（２）、（３）式より研磨力Ｆ
が算出可能であるとともに、（４）式（あるいは（５）
式）より、回転力Ｔが導出される。

【００４８】そのため、センサ部２１をキャリア６の上
面に３つ設置するとともに、これらのうち２つをキャリ
ア６の回転中心から半径方向に等しい距離の位置に対向
するように配置させ、他の１つを前記２つのセンサ部２
１に対して直角位置に配置させることにより、研磨力Ｆ
と回転力Ｔとは、ウェーハＷの研磨を行いつつ同時に検
出可能となる。

【００４９】また、センサ部２１をキャリア６上面に少
なくとも４つ設けることにより、ウェーハＷの研磨中に
おいて、ウェーハＷに作用する力は常に検出可能とな
る。すなわち、センサ部２１が３つ設けられた場合、例
えば位置ｃに位置したセンサ部２１がウェーハ保持ヘッ
ド１の自転によって位置ａに配されたとき、対向する位
置（つまり位置ｂ）にはセンサ部２１が存在しない。そ
のため、この状態では演算部３１は研磨力Ｆを導き出す
ことができない。

【００５０】そのため、センサ部２１をキャリア６の上
面に少なくとも４つ設置するとともに、これらのうち２
つをキャリア６の回転中心から半径方向から等しい距離
の位置に対向させて配置させ、他の２つを前記２つのセ
ンサ部２１に対して直角位置に配置させることにより、
研磨力Ｆと回転力Ｔとは、ウェーハＷの研磨を行いつつ
常に同時に検出可能となる。

【００５１】以上のように、センサ部２１を複数、好ま
しくは４つ以上設けることによって研磨力Ｆと回転力Ｔ
とは同時に検出可能となる。また、（３）式に示したよ
うに、研磨力Ｆは対向配置させた２つのセンサ部２１か
らのそれぞれの出力に基づいて導き出される。したがっ
て、少なくとも２つのセンサ部２１、２１をキャリア６
の回転中心を基準として半径方向に等しい距離の位置に
対向配置させることにより、すなわち全体としてセンサ
部２１を偶数箇所に設けることにより研磨力Ｆは検出さ
れる。

【００５２】ウェーハＷは、演算部３１から出力される
研磨力Ｆと回転力Ｔとを観測されつつ研磨される。ウェ
ーハＷが未だ十分に研磨されていない場合、演算部３１
からの出力である研磨力Ｆ及び回転力Ｔは変動した値を
示す。したがって、演算部３１からの出力が変動状態の
ときは、ウェーハＷには未だ十分に研磨が施されていな
いと判断され、ウェーハＷの研磨は継続される。

【００５３】そして、ウェーハＷの研磨面が平坦化さ
れ、所望の研磨面が得られると、演算部３１からの出力
である研磨力Ｆ及び回転力Ｔは安定した値を示すように
なる。したがって、演算部３１からの出力が安定し、ほ
ぼ一定値を示すようになったらウェーハＷの研磨面は所
望の状態に達したと判断される。そして、ウェーハ保持
ヘッド１の流体室１４の圧力を除々に低下させてウェー
ハＷと研磨パッド１０２との押圧力を低下させることに
より、ウェーハＷの研磨は終了される。

【００５４】このように、キャリア６の上面にトルク伝
達機構２０を設けたことにより、弾性体であるダイヤフ
ラム５を備えた構成においても、ヘッド本体２のトルク
はキャリア６に正確に伝達されるとともに、ダイヤフラ
ム５には過剰な回転方向の力が作用されないようにな
る。そのため、ダイヤフラム５の劣化を防ぐことがで
き、安定したフローティング効果を長期間持続すること
ができる。

【００５５】また、トルク伝達機構２０にセンサ部２１
を設けたことにより、ウェーハＷに作用する力はキャリ
ア６を介して直接的にセンサ部２１に検出される。すな
わち、ウェーハＷの周囲に同心状に配置されているリテ
ーナリング７の下面が研磨パッド１０２に当接した状態
においても、ウェーハＷに作用する力は、リテーナリン
グ７と研磨パッド１０２との間に作用する力の影響を受
けることなく、センサ部２１に観測されるので、ウェー
ハＷの研磨面の状態は正確に判断されるようになる。

【００５６】そして、これら複数のセンサ部２１からの
出力は演算部３１によって演算され、演算部３１はウェ
ーハＷに作用する力を、ウェーハＷの研磨中に出力する
ようになっている。したがってウェーハＷの研磨は、ウ
ェーハＷに作用する力を観測しつつ行われるため、ウェ
ーハＷの研磨面が所望の状態に達したかどうかを判断し
つつ行われる。そのため、過研磨あるいは研磨不足とい
ったウェーハの発生を低減させることができ、安定した
ウェーハＷの研磨を実現することができる。

【００５７】また、センサ部２１は第１部材２０ａと第
２部材２０ｂとの当接部分に設けられたため、ウェーハ
保持ヘッド１が回転状態であっても、ウェーハＷに作用
する力は確実に検出される。さらに、第２部材２０ｂは
第１部材２０ａに対して変位可能に設けられたため、ダ
イヤフラム５に支持されているキャリア６及びリテーナ
リング７の軸線方向の変位は妨げられないようになって
おり、ウェーハＷの研磨は安定して行われる。

【００５８】なお、上述した複数のセンサ部２１はそれ
ぞれキャリア６の回転中心から半径方向に同じ距離の位
置に設けられたものであるが、図５に示すように、対向
する一組のセンサ部２１ｐ、２１ｐのキャリア６の回転
中心からのそれぞれの距離Ｌ１と、他の対向する組のセ
ンサ部２１ｑ、２１ｑのキャリア６の回転中心からのそ
れぞれの距離Ｌ２とが異なるように配置させてもよい。
この場合、センサ部２１ｐ、２１ｐは、距離Ｌ１におけ
る回転力Ｔ１を検出することができ、一方、センサ部２
１ｑ、２１ｑは距離Ｌ２における回転力Ｔ２を検出する
ことができる。すなわち、対向するセンサ部２１、２１
を複数組設けることによって、ウェーハＷの半径方向の
様々な位置の回転力Ｔ１、Ｔ２・・・が検出可能とな
る。

【００５９】また、図６（ａ）に示すように、第１、第
２部材２０ａ、２０ｂのそれぞれの当接部分のいずれか
あるいは両方の形状を、丸棒状にすることも可能であ
る。第１、第２部材２０ａ、２０ｂを丸棒状に形成する
ことによりそれぞれの接触面積を小さくすることができ
るので、キャリア６の上下方向の揺動（フローティング
効果）はより安定して行われる。さらに、図６（ｂ）に
示すように、センサ部２１を天板部３と第１部材２０ａ
との間（あるいはキャリア６と第２部材２０ｂとの間）
に配置させ、この位置に生ずるせん断力でもって、ウェ
ーハＷに作用する回転方向の力を検出することも可能で
ある。この場合、センサ部２１として圧電素子を用いる
ことによりせん断力は検出可能となる。さらに、圧電素
子を用いてせん断力を検出させる構成とすることによ
り、１つのセンサ部２１で複数方向に作用する力を同時
に検出することができ、設置するべきセンサ部２１の数
を低減することができる。

【００６０】また、図７に示すように、センサ部２１
は、ヘッド本体２上面に設置された駆動・増幅回路ユニ
ット３２のうち駆動回路によって駆動されるとともに、
センサ部２１からの出力信号は駆動・増幅回路ユニット
３２のうち増幅回路を介して演算部３１に送られる構成
としてもよい。このとき、センサ部２１と駆動・増幅回
路ユニット３２とを接続するハーネス３２ａは、ヘッド
本体２の天板部３の一部を挿通されるように設けられれ
る。駆動・増幅ユニット３２をヘッド本体２に設置させ
たことにより、ハーネス３２ａを短く形成できるので、
センサ部２１はノイズの影響を受けにくくなる。

【００６１】なお、センサ部２１を備えたトルク伝達機
構２０はキャリア６上面に設けられたものであるが、セ
ンサ部２１を備えないトルク伝達機構４０をリテーナリ
ング７の上面に設けることも可能である。リテーナリン
グ７の上面にもトルク伝達機構４０を設けたことによ
り、ヘッド本体２のトルクはダイヤフラム７に正確に伝
達されるとともに、ダイヤフラム５には過剰な回転方向
の力が作用されないようになるため、ダイヤフラム５の
劣化は防止され、安定したフローティング効果を長期間
持続することができる。

【００６２】次に、本発明によるウェーハ保持ヘッド１
を用いてウェーハＷを研磨した場合の実施例について説
明する。図８（ａ）はウェーハ保持ヘッド１に設けられ
た４つのセンサ部２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄのそ
れぞれの感度方向を矢印で示した図であり、この場合、
センサ部２１ａ、２１ｃの感度方向はウェーハ保持ヘッ
ド１の半径方向に向けられており、センサ部２１ｂ、２
１ｄはウェーハ保持ヘッド１の回転方向に向けられてい
る。また、図８（ｂ）はこのウェーハ保持ヘッド１が研
磨パッド１０２上面に配置された状態を示す図であっ
て、ｒ１、ｒ２、ｒ３、ｒ４は、ウェーハ保持ヘッド１
が回転されることによってそれぞれのセンサ部２１ａ〜
２１ｄが配置される位置を示しており、例えばセンサ部
２１ａはウェーハ保持ヘッド１が矢印ｙ１方向に回転さ
れることによって順番にｒ１、ｒ２、ｒ３、ｒ４の位置
に配置される。このとき、研磨パッド１０２は矢印ｙ２
方向に回転しているとともに、ウェーハ保持ヘッド１は
カルーセルによって矢印ｙ３方向に公転させられてい
る。

【００６３】ウェーハＷを研磨することによって、例え
ばセンサ部２１ａ、２１ｃからは、図９（ａ）に示すよ
うに、高周波成分を有した正弦波状の出力信号ｇ１が出
力され、この出力信号ｇ１は演算部３１内に設けられた
ローパスフィルタを通過することによって出力信号ｇ２
に変換される。そして、この出力信号ｇ２の最大値の変
化を読み取ることにより、ウェーハＷの研磨状態は観測
される。一方、センサ部２１ｂ、２１ｄからは図９
（ｂ）、（ｃ）に示すような波形が出力される。このう
ち図９（ｂ）は、「カルーセルの単位時間あたりの回転
数」＋「ウェーハ保持ヘッド１の単位時間あたりの回転
数」＝「研磨パッド１０２の単位時間あたりの回転数」
の関係が成り立つ場合の波形であり、このとき前述した
ようにキャリア６にはトルクは作用しないので観測され
る値はほぼ０を示している。また、図９（ｃ）は上述の
関係が成り立たない場合の波形であってキャリア６には
トルクが作用しているためセンサ部２１ｂ、２１ｄから
はこの値に対応した波形が出力される。

【００６４】図１０（ａ１）、（ｂ１）に、研磨対象で
ある２種類のウェーハＷ１、Ｗ２の構成を示す。図１０
（ａ１）に示すウェーハＷ１はＳｉＯ2 層の溝部にＣｕ
が埋め込まれるように研磨されるべきものであって、こ
の場合の研磨終点はＣｕ層を研磨してバリアメタル層を
表面に現させるとともにこのバリアメタル層と溝部のＣ
ｕとを平坦化させた状態である。一方、図１０（ｂ１）
に示すウェーハＷ２は、酸化膜を平坦化させるように研
磨されるべきものであって、この場合の研磨終点は酸化
膜を平坦化させた状態である。図１０（ａ２）、（ｂ
２）は、このときの演算部３１からの出力値であって、
それぞれの出力信号ｇ２の最大値の変化を示している。

【００６５】ウェーハＷ１において、研磨されるＣｕ層
は除々に平坦化されて研磨パッド１０２との接触面積を
大きくさせるので摩擦力は上昇し、したがって図１０
（ａ２）に示すようにこのときの出力信号の値は除々に
上昇する。そしてＣｕ層をさらに研磨し、バリアメタル
層が表面に現れると、バリアメタル層はＣｕ層より摩擦
係数が低いので、出力信号は急激に低下する。この、出
力信号が急激に低下した状態が研磨終点であってこの時
点で研磨は終了される。ウェーハＷ２において、研磨終
点は酸化膜が平坦化された状態である。したがって、酸
化膜が平坦化して出力信号の最大値が一定時間安定した
時点で研磨を終了させる。すなわち、図１０（ｂ１）、
（ｂ２）に示すように、酸化膜が平坦化された時点ｈ１
からさらに研磨を行い、出力信号の最大値が一定時間安
定した時点ｈ２において研磨を終了させる。

【００６６】

【発明の効果】本発明のウェーハ研磨装置及びウェーハ
製造方法は、以下のような効果を有するものである。

【００６７】請求項１に記載の発明によれば、キャリア
の上面にトルク伝達機構を設けたことにより、弾性体で
あるダイヤフラムを備えた構成においても、ヘッド本体
のトルクはキャリアに正確に伝達されるとともに、ダイ
ヤフラムは過剰な回転方向の力を作用されないようにな
るため、ダイヤフラムの劣化は防止される。また、トル
ク伝達機構にセンサ部を設けたことにより、ウェーハに
作用する力はキャリアを介して直接的にセンサ部に観測
されるため、例えばリテーナリングなどウェーハ保持ヘ
ッドのウェーハを保持した以外の部分が研磨パッドに当
接した状態においても正確に検出される。そして、演算
部がこれら複数のセンサ部からの出力に基づいてウェー
ハに作用する力を算出する。

【００６８】請求項２に記載の発明によれば、センサ部
は第１部材と第２部材との当接部分に設けられたため、
ウェーハ保持ヘッドが回転状態であっても、ウェーハに
作用する力は確実に検出される。さらに、第２部材は第
１部材に対して変位可能に設けられたため、前記ダイヤ
フラムに支持されているキャリア及びリテーナリングの
軸線方向の変位は妨げられないようになっており、ウェ
ーハの研磨は安定して行われる。

【００６９】請求項３に記載の発明によれば、本発明に
よれば、ウェーハに作用する力はキャリア上面に設けら
れたセンサ部によって直接的に観測され、ウェーハの研
磨状態はセンサ部からの出力に基づいて判断される。そ
のため、過研磨あるいは研磨不足といったウェーハの発
生は低減され、安定したウェーハの研磨が実現される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のウェーハ研磨装置の実施形態の一例を
示す図のうちウェーハ保持ヘッドの断面図である。

【図２】トルク伝達機構及びセンサ部を説明する断面図
である。

【図３】トルク伝達機構及びセンサ部の配置を説明する
図である。

【図４】センサ部によってウェーハに作用する力を検出
する様子を説明する図である。

【図５】トルク伝達機構及びセンサ部の配置を説明する
図である。

【図６】本発明のウェーハ研磨装置の実施形態の一例を
示す図のうちウェーハ保持ヘッドの断面図である。

【図７】トルク伝達機構及びセンサ部の他の実施形態を
示す断面図である。

【図８】本発明のウェーハ研磨装置の実施例を示す図で
あって、センサ部の取付位置及び感度方向を説明する図
である。

【図９】センサ部からの出力信号を説明する図である。

【図１０】ウェーハの層構成を示す断面図及びこれらの
ウェーハを研磨したときの演算部からの出力結果を説明
する図である。

【図１１】ウェーハ研磨装置全体を説明する図である。

【符号の説明】

１ウェーハ保持ヘッド２ヘッド本体３天板部４周壁部５ダイヤフラム６キャリア７リテーナリング９シャフト部１４流体室１５流路２０トルク伝達機構２０ａ第１部材２０ｂ第２部材２１センサ部３０圧力調整機構３１演算部１０２研磨パッド１０３プラテンＷウェーハ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｌ 21/304 ６２２Ｈ０１Ｌ 21/304 ６２２ＲＦターム(参考） 2F051 AA11 AB02 AC01 AC09 BA03 3C034 AA13 AA17 CA16 CB01 DD10 DD20 3C043 BA09 BA16 CC07 DD05 3C049 AA07 AA12 AB04 AB06 AB08 BA06 BB09 BC01 BC02 CB01 3C058 AA07 AA12 AB04 AB06 AB08 BA06 BB09 BC01 BC02 CB01 DA12 DA17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面に研磨パッドが貼付されたプラテン
と、研磨すべきウェーハを保持して前記研磨パッドにウ
ェーハの一面を当接させるウェーハ保持ヘッドとを具備
し、このウェーハ保持ヘッドと前記プラテンとをそれぞれ回
転させることにより前記研磨パッドで前記ウェーハを研
磨するウェーハ研磨装置であって、前記ウェーハ保持ヘッドは、天板部と該天板部の外周下
方に設けられた筒状の周壁部とからなるヘッド本体と、前記ヘッド本体内にヘッド軸線に対し垂直に張られたダ
イヤフラムと、前記ダイヤフラムと前記ヘッド本体との間に形成される
流体室に満たされた流体圧力を調整する圧力調整機構
と、前記ダイヤフラムに固定されこのダイヤフラムとともに
ヘッド軸線方向に変位可能に設けられ、研磨すべきウェ
ーハの一面を保持するためのキャリアと、前記周壁部の内壁と前記キャリアの外周との間に同心状
に配置されるとともに、前記ダイヤフラムに固定され前
記ダイヤフラムとともにヘッド軸線方向に変位可能に設
けられ、研磨時には研磨パッドに当接するリテーナリン
グと、前記ヘッド本体とキャリアとの間に円周方向に沿って複
数設けられ、前記ヘッド本体のトルクを前記キャリアに
伝達するためのトルク伝達機構と、前記それぞれのトルク伝達機構に設けられ、前記ウェー
ハに作用する回転方向の力を観測するための複数のセン
サ部と、前記それぞれのセンサ部に連結され、これらセンサ部か
らの出力に基づき前記ウェーハに作用する力を算出する
演算部とを備えたことを特徴とするウェーハ研磨装置。
【請求項２】請求項１に記載のウェーハ研磨装置であ
って、前記トルク伝達機構は、前記天板部下面から下方に延び
るように形成された第１部材と、前記キャリア上面に設けられ、研磨時には前記ウェーハ
保持ヘッドの回転方向における前記第１部材の一部と当
接されるとともに第１部材に対して軸線方向へ変位可能
な第２部材とを備えており、前記センサ部は、前記第１部材と第２部材との当接部分
に設けられたことを特徴とするウェーハ研磨装置。
【請求項３】表面に研磨パッドが貼付されたプラテン
と、研磨すべきウェーハを保持して前記研磨パッドにウ
ェーハの一面を当接させるウェーハ保持ヘッドとを具備
し、このウェーハ保持ヘッドと前記プラテンとをそれぞれ回
転運動させることにより前記研磨パッドで前記ウェーハ
を研磨する研磨工程を含んだウェーハ製造方法であっ
て、前記ウェーハ保持ヘッドは、天板部と該天板部の外周下
方に設けられた筒状の周壁部とからなるヘッド本体と、前記ヘッド本体内にヘッド軸線に対し垂直に張られたダ
イヤフラムと、前記ダイヤフラムと前記ヘッド本体との間に形成される
流体室に満たされた流体圧力を調整する圧力調整機構
と、前記ダイヤフラムに固定されこのダイヤフラムとともに
ヘッド軸線方向に変位可能に設けられ、研磨すべきウェ
ーハの一面を保持するためのキャリアと、前記周壁部の内壁と前記キャリアの外周との間に同心状
に配置されるとともに、前記ダイヤフラムに固定され前
記ダイヤフラムとともにヘッド軸線方向に変位可能に設
けられ、研磨時には研磨パッドに当接するリテーナリン
グと、前記ヘッド本体とキャリアとの間に円周方向に沿って複
数設けられ、前記ヘッド本体のトルクを前記キャリアに
伝達するためのトルク伝達機構と、前記それぞれのトルク伝達機構に設けられ、前記ウェー
ハに作用する回転方向の力を観測するための複数のセン
サ部と、前記それぞれのセンサ部に連結され、これらセンサ部か
らの出力に基づき前記ウェーハに作用する力を算出する
演算部とを備えており、このウェーハ保持ヘッドに保持させたウェーハを前記研
磨パッドに当接させつつ回転させるとともに、前記それぞれのセンサ部からの出力に基づき前記演算部
によって前記ウェーハに作用する力を算出し、この演算部からの出力に基づいてウェーハの研磨状態を
判断しつつ研磨を行うことを特徴とするウェーハ製造方
法。