CN107677211B - 厚度测量装置 - Google Patents

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Abstract

提供厚度测量装置，其包含：宽带光源；分光器；分配构件，其对各波长的光变更分配方向；聚光透镜；光传递构件；测量端子，其使构成光传递构件的多个光纤的另一方的端面与板状物对置，该测量端子具有多个物镜，多个物镜成列并与各端面对应地配设在各端面与板状物之间；光分支构件，其配设在光传递构件的光的传递路径上，从各光纤分支出由在板状物的上表面反射的光和透过板状物而在下表面反射的光相干涉并在各光纤中逆行而得的返回光；分光干涉波形生成构件，其与各光纤对应地生成分光干涉波形；和厚度计算构件，其对分光干涉波形生成构件所生成的与各光纤对应的分光干涉波形进行波形解析而对与各光纤对应的板状物的厚度进行计算。

Description

厚度测量装置
技术领域
本发明涉及对板状物的厚度进行测量的厚度测量装置。
背景技术
通过分割预定线划分而在正面形成有IC、LSI等多个器件的晶片在对背面进行磨削而形成为规定的厚度之后，通过切割装置、激光加工装置分割成各个器件，并用于移动电话、个人电脑等电气设备。
对于以往的磨削装置，提出了如下方案，通过至少具有：卡盘工作台，其对板状的晶片进行保持；磨削构件，其以能够旋转的方式具有磨削磨轮，其中，该磨削磨轮上呈环状地配置有对该卡盘工作台所保持的晶片的背面进行磨削的磨削磨具；以及检测构件，其通过分光干涉波形以非接触的方式对晶片的厚度进行检测，从而将晶片磨削成期望的厚度(例如，参照专利文献1)。
专利文献1：日本特开2011-143488号公报
但是，在上述专利文献1所记载的技术中，采用使对保持构件所保持的晶片的厚度进行检测的端子在水平方向上摆动而对晶片整个面进行检测的结构，必须进行适当地反复进行水平方向的摆动和晶片的移动下的测量，为了使用这样的构件对晶片整个面的厚度进行检测，需要相当的时间，存在生产率差的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述事实而完成的，其主要的技术课题在于提供如下的厚度测量装置：能够短时间且高效地对板状物的厚度进行测量。
为了解决上述主要的技术课题，根据本发明，提供厚度测量装置，其对板状物的厚度进行测量，其中，该厚度测量装置至少包含：宽带光源，其发出对于板状物具有透过性的波段的光；分光器，其对该宽带光源所发出的光在波段内进行分光；分配构件，其按照时间经过对由该分光器分光而得的各波长的光变更分配方向；聚光透镜，其对由该分配构件分配的各波长的光进行会聚；光传递构件，其与该聚光透镜对置，对由该聚光透镜会聚的各波长的光进行传递，该光传递构件的多个光纤的一方的端面成列地配设；测量端子，其使构成该光传递构件的多个光纤的另一方的端面与该板状物对置，该测量端子具有多个物镜，该多个物镜成列并且与各端面对应地配设在各端面与该板状物之间；光分支构件，其配设在该光传递构件的光的传递路径上，从各光纤分支出由在该板状物的上表面上发生了反射的光和透过板状物而在下表面上发生了反射的光相干涉并在各光纤中逆行而得的返回光；分光干涉波形生成构件，其根据由该分配构件向各光纤分配由该光分支构件分支而得的与各光纤对应的该返回光的波长的时间，对各波长的光强度进行检测而与各光纤对应地生成分光干涉波形；以及厚度计算构件，其对该分光干涉波形生成构件所生成的与各光纤对应的分光干涉波形进行波形解析而对与各光纤对应的板状物的厚度进行计算。
另外，优选该厚度测量装置具有对该板状物进行保持的保持构件，该测量端子和该保持构件构成为能够在X轴方向上相对移动，构成该测量端子的与各光纤的端面对应而配设的物镜的列被定位在垂直于X轴方向的Y轴方向上，该厚度测量装置具有存储构件，该存储构件在由该测量端子与该保持构件在X轴方向上的相对移动和定位于Y轴方向的物镜所确定的X坐标、Y坐标中，对该厚度计算构件所计算的板状物的厚度进行存储。
本发明的厚度测量装置至少包含：宽带光源，其发出对于板状物具有透过性的波段的光；分光器，其对该宽带光源所发出的光在波段内进行分光；分配构件，其按照时间经过对由该分光器分光而得的各波长的光变更分配方向；聚光透镜，其对由该分配构件分配的各波长的光进行会聚；光传递构件，其与该聚光透镜对置，对由该聚光透镜会聚的各波长的光进行传递，该光传递构件的多个光纤的一方的端面成列地配设；测量端子，其使构成该光传递构件的多个光纤的另一方的端面与该板状物对置，该测量端子具有多个物镜，该多个物镜成列并且与各端面对应地配设在各端面与该板状物之间；光分支构件，其配设在该光传递构件的光的传递路径上，从各光纤分支出由在该板状物的上表面上发生了反射的光和透过板状物而在下表面上发生了反射的光相干涉并在各光纤中逆行而得的返回光；分光干涉波形生成构件，其根据由该分配构件向各光纤分配由该光分支构件分支而得的与各光纤对应的该返回光的波长的时间，对各波长的光强度进行检测而与各光纤对应地生成分光干涉波形；以及厚度计算构件，其对该分光干涉波形生成构件所生成的与各光纤对应的分光干涉波形进行波形解析而对与各光纤对应的板状物的厚度进行计算，因此能够通过呈多个列而配设的多个物镜和多个光纤同时得到多个厚度信息，能够在短时间内进行所需的测量。
附图说明
图1是应用了根据本发明而构成的厚度测量装置的磨削装置的立体图。
图2是用于对根据本发明而构成的厚度测量装置的结构进行说明的说明图。
图3的(a)～(c)是用于对图2所示的厚度测量装置的作用进行说明的说明图。
图4是用于对构成图3所示的厚度测量装置的多角镜的作用进行说明的说明图。
图5是示出由图2所示的厚度测量装置所生成的分光干涉波形的一例的图。
图6是示出通过图2所示的厚度测量装置对分光干涉波形进行波形解析而得到的光路长度差与信号强度的一例的图。
图7是示出通过本发明的厚度测量装置按照各光纤而获取的晶片的厚度的一例的图。
标号说明
1：磨削装置；2：装置外壳；3：磨削单元；4：主轴单元；5：磨削磨轮；7：卡盘工作台机构；8：厚度测量装置；8d：第一路径；8e：第二路径；8f：第三路径；80：测量外壳；81：发光源；82：分光器；83：多角镜(分配构件)；86：光分支构件；87：测量端子；88：物镜；90：线阵图像传感器。
具体实施方式
以下，参照附图对根据本发明而构成的厚度测量装置的优选实施方式进行详细的说明。图1中示出具有本发明的厚度测量装置的磨削装置1的整体立体图以及作为要利用本发明的厚度测量装置来测量厚度的板状物的晶片10。
图1所示的磨削装置1具有将整体用标号2表示的装置外壳。该装置外壳2具有：大致长方体形状的主部21；以及直立壁22，其设置在该主部21的后端部(在图1中为右上端)并向上方延伸。在直立壁22的前表面上，以能够在上下方向上移动的方式安装有作为磨削构件的磨削单元3。
磨削单元3具有移动基台31和安装在该移动基台31上的主轴单元4。移动基台31构成为以能够滑动的方式与配设在直立壁22上的一对导轨卡合。在这样以能够滑动的方式安装在设置于直立壁22的一对该导轨的移动基台31的前表面上，借助向前方突出的支承部而安装有作为磨削构件的主轴单元4。
该主轴单元4具有：主轴外壳41；旋转主轴42，其旋转自如地配设于该主轴外壳41；以及作为驱动源的伺服电动机43，其用于对该旋转主轴42进行旋转驱动。被主轴外壳41支承为能够旋转的旋转主轴42配设成一端部(在图1中为下端部)从主轴外壳41的下端突出，在下端部设置有轮座44。并且，在该轮座44的下表面上安装有磨削磨轮5。在该磨削磨轮5的下表面上配设有由多个区段构成的磨削磨具51。
图示的磨削装置1具有磨削单元进给机构6，其使磨削单元3沿着该一对导轨在上下方向(相对于后述的卡盘工作台的保持面垂直的方向)上移动。该磨削单元进给机构6具有：外螺纹杆61，其配设在直立壁22的前侧，实质上铅垂延伸；以及作为驱动源的脉冲电动机62，其用于对该外螺纹杆61进行旋转驱动，该磨削单元进给机构6包含未图示的外螺纹杆61的轴承部件等，其设置于该移动基台31的背面。当该脉冲电动机62正转时，移动基台31即研磨单元3下降即前进，当脉冲电动机62反转时，移动基台31即磨削单元3上升即后退。
在上述外壳2的主部21配设有作为保持构件的卡盘工作台机构7，其对作为被加工物的板状物(晶片10)进行保持。卡盘工作台机构7具有：卡盘工作台71；覆盖该卡盘工作台71的周围的罩部件72；以及配设在该罩部件72的前后的波纹构件73和74。卡盘工作台71构成为通过使未图示的吸引构件进行动作而将晶片10吸引保持在其上表面(保持面)上。另外，卡盘工作台71构成为能够通过未图示的旋转驱动构件进行旋转，并且通过未图示的卡盘工作台移动构件在图1所示的被加工物载置区域70a和与磨削磨轮5对置的磨削区域70b之间(箭头X所示的X轴方向)移动。
另外，上述的伺服电动机43、脉冲电动机62、未图示的卡盘工作台移动构件等通过后述的控制构件20进行控制。另外，在图示的实施方式中，晶片10在外周部形成有表示结晶方位的凹口，在其正面粘贴有作为保护部件的保护带12，该保护带12侧保持于卡盘工作台71的上表面(保持面)。
图示的磨削装置1具有厚度测量装置8，其对卡盘工作台71所保持的晶片10的厚度进行测量。该厚度测量装置8内置于测量外壳80，测量外壳80如图所示在构成装置外壳2的长方体形状的主部21的上表面上配设在使卡盘工作台71从被加工物载置区域70a至磨削区域70b之间移动的路径途中的侧方，测量外壳80配置成当卡盘工作台71在被加工物载置区域70a与磨削区域70b之间移动时，能够从上方对卡盘工作台71上所保持的晶片10整体进行测量。使用图2进一步对该厚度测量装置8进行说明。
图示的实施方式中的厚度测量装置8具有：作为宽带光源的发光源81，其发出包含对于作为被加工物的晶片10具有透过性的规定的波段(例如波长为1000nm～1100nm)在内的光；以及分光器82，其对来自该发光源81的光8a进行反射，并且在规定的波段内进行分光。该发光源81可以选择LED、SLD(Superluminescent diode，超发光二极管)、ASE(Amplified Spontaneous Emission，放大自发辐射)、SC(Supercontinuum，超连续谱)以及卤素光源等。该分光器82由衍射光栅构成，通过该衍射光栅的作用，对由1000nm～1100nm波长构成的光8a进行分光，形成具有规定的展宽的光8b。该光8b被分光成由图中下方侧的短波长(1000nm)的光和上方侧的长波长(1100nm)的光构成。
由分光器82分光并反射的光8b被分配构件反射，其中，该分配构件具有按照时间经过对各波长的光变更其分配方向的功能。该分配构件由各边由反射面(反射镜)构成的多角镜(polygon mirror)83构成，该多角镜83例如由正八面体构成，该多角镜83构成为在图中顺时针以规定的旋转速度进行旋转。入射至多角镜83的反射面的光8b具有规定的展宽，被反射而成为光8c，并入射至与多角镜83的反射面对置配置的聚光透镜84。然后，通过聚光透镜84会聚后的光8c入射至构成光传递构件的例如18根光纤(1)～(18)的端面，其中，该18根光纤(1)～(18)以规定的间隔依次排列，端部被保持部件85保持。另外，也可以通过减小相对于晶片直径的光纤直径而增加光纤的根数(例如100根)，从而提高后述的测量的分辨率。在本实施方式中，当多角镜83处于图2所示那样的规定的角度位置时，由多角镜83的一个反射面所反射的光全部入射至聚光透镜84。对分光器82、多角镜83、聚光透镜84以及保持部件85的设置位置、角度等进行设定，以使得对该保持部件85所保持的光纤(1)～(18)按照分光而得的波长进行入射。另外，对多角镜83的作用随后进行进一步详细说明。
该厚度测量装置8具有光分支构件86，该光分支构件86用于将入射至光纤(1)～(18)的光通过由光纤(1)～(18)形成的光的第一路径8d而向朝向卡盘工作台71所保持的晶片10的第二路径8e侧引导，并且对由晶片10反射而在该第二路径8e中逆行的反射光进行分支而向第三路径8f引导。另外，该第一路径～第三路径8d～8f由光纤(1)～(18)构成，光分支构件86例如适当选自偏振波保持光纤耦合器、偏振波保持光纤环行器、单模光纤耦合器等的任意一种。
经由光分支构件86而引导至第二路径8e的光被引导至测量端子87，该测量端子87面向卡盘工作台71上所保持的晶片10。该测量端子87在Y轴方向上形成为细长的形状，按照涵盖作为测量对象的晶片10的直径的尺寸形成。另外，该测量端子87对构成该光传递构件的多个光纤(1)～(18)的另一方的端部进行保持，并设置有多个物镜88，该多个物镜88将引导至各端部的光从端面导入至卡盘工作台71所保持的晶片10上，该物镜88在与卡盘工作台71所移动的方向(X轴方向)垂直的方向(Y轴方向)上成列地配设。
该第三路径8f由在光分支构件86中对在第二路径8e中逆行的光进行分支并传递的光纤(1)～(18)形成，在与其端面对置的位置上配设有作为对光的强度进行检测的构件的线阵图像传感器90。由线阵图像传感器90测量的光强度输送给构成该厚度测量装置8的控制装置20，与被检测的时间(t)一起存储在该控制装置20中。
该控制构件20由计算机构成，具有：中央运算处理装置(CPU)，其按照控制程序进行运算处理；只读存储器(ROM)，其对控制程序等进行保存；能够读写的随机存取存储器(RAM)，其用于对检测到的检测值、运算结果等进行暂时保存；以及输入接口和输出接口(省略了详细情况的图示)。本实施方式中的控制构件20对磨削装置1的各驱动部分进行控制，并且构成该厚度测量装置8，如上所述构成为具有如下的功能：通过将线阵图像传感器90的检测值存储在随机存取存储器(RAM)中，并对多角镜83和发光构件81进行驱动，而计算出晶片10的厚度。本实施方式的磨削装置1、厚度测量装置8大致如以上那样构成，下面对其作用进行说明。
本发明的厚度测量装置8对晶片10的厚度的测量例如如下进行：在通过磨削装置1对载置于卡盘工作台71的晶片10进行了磨削之后，使该晶片10从磨削区域70b移动到被加工物载置区域70a，从而使其在测量端子87的正下方通过。此时，控制构件20根据基于线阵图像传感器90的表示光的强度的检测信号，求出图5所示那样的分光干涉波形，根据该分光干涉波形执行波形解析，根据在载置于卡盘工作台71上的晶片10的上表面上发生了反射而逆行的返回光与在下表面上发生了反射而逆行的返回光走过的光路长度之差，能够计算出晶片10的厚度(T)。对于具体的计算方法在后文进行叙述。
参照图2～4对本实施方式中的计算晶片10的厚度的步骤进行说明。如上所述，多角镜83的形成正八边形的各边由反射面(反射镜)构成，通过未图示的脉冲电动机等驱动构件，其旋转位置与时间(t)相关联地存储于控制构件20的随机存取存储器(RAM)，并且向图中顺时针方向进行旋转驱动。
当从发光源81照射光，并且多角镜83向图中箭头的方向旋转时，由分光器82分光并具有展宽的光8b的一部分在多角镜83的反射面83a上发生反射而形成反射光8c，并开始入射至聚光透镜84。然后，当多角镜83的反射面83a成为图3的(a)所示的状态时，1000nm波长的区域的光入射至一端部保持于保持部件85的光纤(1)(时间t1)，该1000nm波长的区域的光构成由聚光透镜84会聚的光8c的一部分。入射至光纤(1)的1000nm波长的光在构成上述的光传递构件的第一、第二路径8d、8e中行进，到达测量端子87。到达该测量端子87的物镜88的1000nm波长的光由在该测量端子87的正下方沿X轴方向移动的晶片10的上表面和下表面反射，并形成在第二路径8e中逆行的返回光，由光分支构件86分支而到达线阵图像传感器90中的分配给光纤(1)的位置。其结果是，检测出光入射至光纤(1)的时间t1中的由在晶片10的上表面和下表面发生了反射的返回光构成的反射光的光强度。该光强度与时间t1、被照射的晶片10的X轴方向上的X坐标、Y轴方向上的Y坐标的位置相关联地存储在控制构件20的随机存取存储器(RAM)的任意的存储区域。
另外，图4中横轴表示时间(t)，纵轴表示光纤(1)～(18)的端部的配设位置，示出了随着时间(t)的经过，由多角镜83反射的1000nm～1100nm波长的光的哪个波段入射至光纤(1)～(18)中的哪个上，例如可理解在时间t1时，1000nm波长的光开始入射至光纤(1)。将该图4所示的示出时间(t)与哪个波段入射至光纤(1)～(18)中的哪个的关系存储在控制构件20中，从而能够对线阵图像传感器90所检测的光强度是哪个波段入射至光纤(1)～(18)中的哪个时所检测的情况进行关联。
返回图3继续进行说明，在时间t1时由分光器82分光而得的光入射至光纤(1)以后，继续旋转多角镜83，从而多角镜83的反射面83a相对于光8b的朝向发生变化，分光而得的光8b的1000nm～1100nm波长的区域向图中下方移动，依次照射至对光纤(1)～(18)的端部进行保持的保持构件85。然后，在时间t2，如图3的(b)所示，成为由分光器82分光而得的光8c的波段全部入射至光纤(1)～(18)的状态(也一并参照图4)。在该状态下，1100nm波长的区域入射至光纤(1)，1000nm波长的区域入射至光纤(18)。即，在从时间t1到t2期间，由分光器82分光而得的1000nm～1100nm波段的全部光入射至光纤(1)。
当从图3的(b)所示的状态进一步旋转多角镜83而到达时间t3时，如图3的(c)所示，成为由分光器82分光而得的光的波段中的1100nm波长的区域入射至光纤(18)的状态，在从时间t1到t3的期间，由分光器82分光而得的1000nm～1100nm波长的光照射至所有的光纤(1)～(18)。另外，如根据图3、4理解的那样、当时间进一步经过而到达t4时，分光而得的光8b照射至与多角镜83的反射面83a相邻的反射面83b上，1000nm波长的区域再次开始照射至光纤(1)，成为与图3的(a)相同的状态，之后反复进行同样的动作。
如上所述，在控制构件20中与时间(t)相关联地存储有线阵图像传感器90所检测的光强度以及如图4所示那样的该时间(t)时由多角镜83分配至各光纤(1)～(18)的波长，通过参照两者，能够按照各光纤(1)～(18)生成图5所示那样的分光干涉波形。图5例如示出对光纤(1)进行检测的分光干涉波形(F(1))，横轴表示入射至光纤的反射光波长(λ)，纵轴表示线传感器90所检测的光强度。
以下，对控制构件20根据基于上述的分光干涉波形而执行的波形解析计算出晶片10的厚度和高度的例子进行说明。
将从定位于该测量端子87的第二路径8e中的光纤(1)～(18)的端部到卡盘工作台71所保持的晶片10的下表面的光路长度设为(L1)，将从第二路径8e中的光纤(1)～(18)的端部到卡盘工作台71所保持的晶片10的上表面的光路长度设为(L2)，将光路长度(L1)与光路长度(L2)之差设为第一光路长度差(d1＝L1-L2)。
接着，控制构件20根据如上述的图5所示那样的对每个光纤(1)～(18)生成的分光干涉波形(F(1)～F(18))执行波形解析。该波形解析例如可以根据傅里叶变换理论、小波变换理论来执行，在以下叙述的实施方式中，对于使用了下述数学式1、数学式2、数学式3所示的傅里叶变换式的例子进行说明。
【数学式1】
Figure BDA0001362240130000091
【数学式2】
Figure BDA0001362240130000092
【数学式3】
Figure BDA0001362240130000093
在上述数学式中，λ是波长，d是上述第一光路长度差(d1＝L1－L2)，ω(λn)是窗函数。上述数学式1求出在cos的理论波形与上述分光干涉波形(I(λn))的比较中波的周期最接近(相关性高)、即分光干涉波形与理论上的波形函数的相关系数高的光路长度差(d)。另外，上述数学式2求出在sin的理论波形与上述分光干涉波形(I(λn))的比较中波的周期最接近(相关性高)、即分光干涉波形与理论上的波形函数的相关系数高的第一光路长度差(d1＝L1－L2)。并且，上述数学式3求出数学式1的结果与数学式2的结果的平均值。
控制构件20通过执行基于上述数学式1、数学式2、数学式3的运算，根据反射光中所含的返回光的各光路长度差所导致的分光的干涉，能够得到图6所示的信号强度的波形。在图6中，横轴表示光路长度差(d)，纵轴表示信号强度。在图6所示的例子中，在光路长度差(d)为150μm的位置，显示出较高的信号强度。即，光路长度差(d)为150μm的位置的信号强度为光路长度差(d1＝L1－L2)，表示晶片10的厚度(T)。并且，对由该测量端子87与该卡盘工作台71在X轴方向上的相对位置和定位于Y轴方向的物镜88的位置所确定的测量位置的坐标(X坐标，Y坐标)中的晶片10的厚度(T)进行存储。一边使晶片10在X轴方向移动一边对整个面执行这样的测量。
如上所述，根据图示的实施方式中的厚度测量装置8，能够容易地求出晶片10的厚度，根据因所反射的反射光的光路长度差而得到的分光干涉波形，对晶片10的加工时的晶片10的厚度(T)进行检测，因此能够准确地对晶片11的厚度(T)进行测量，而不会受粘贴在晶片10的正面上的保护带12的厚度的变化影响。
厚度测量装置8如以上那样构成，下面对使用具有该厚度测量装置8的磨削装置1将晶片10磨削成规定的厚度的步骤进行说明。
关于在正面上粘贴有保护带12的晶片10，将其保护带12侧载置于定位于图1所示的磨削装置1中的被加工物载置区域70a的卡盘工作台71上，通过使未图示的吸引构件进行动作而吸引保持于卡盘工作台71上。因此，吸引保持于卡盘工作台71上的晶片11的背面10b成为上侧。
接着，控制构件20使对晶片10进行保持的卡盘工作台71的未图示的移动构件进行动作，使卡盘工作台71移动而定位于磨削区域70b，将磨削磨轮5的多个磨削磨具51的外周缘定位成通过卡盘工作台71的旋转中心。
这样，磨削磨轮5与卡盘工作台71所保持的晶片10被设置成规定的位置关系，控制构件20使未图示的旋转驱动构件驱动而使卡盘工作台71以例如300rpm的旋转速度旋转，并且使上述的伺服电动机43驱动而使磨削磨轮5以例如6000rpm的旋转速度旋转。然后，对晶片10提供磨削水，并且使磨削单元进给机构6的脉冲电动机62正转驱动，使磨削磨轮5下降(磨削进给)而以规定的压力将多个磨削磨具51按压在作为晶片10的上表面(背面10b)的被磨削面上。其结果是，对晶片10d的被磨削面进行磨削(磨削工序)。
若磨削工序结束，则使对磨削后的晶片10进行保持的卡盘工作台71移动到位于X轴方向的前方的被加工物载置区域70a侧，从而将晶片10定位于厚度测量装置8的测量端子87的正下方，并且如上所述使厚度测量装置8进行动作而得到与晶片10整个面的各部位对应的分光干涉波形，并且进行波形解析而对晶片10的厚度进行测量。图7所示的表格示出了测量端子87在规定的位置上对晶片10的厚度(T)进行了测量而得的例子，其中，该规定的位置通过晶片10的中心并沿着Y轴方向。按照晶片10的X轴方向上的规定的间隔执行这样的测量，并对晶片10的正面的厚度(T)进行存储，对磨削后的晶片10整个面的厚度进行确认，从而对磨削工序的好坏进行判定，并且能够根据需要实施再次磨削。
另外，在本实施方式中，作为按照时间经过对由分光器分光而得的各波长的光变更分配方向的分配构件，采用了多角镜83，但本发明不限于此，可以采用能够随时间经过对反射面的方向进行控制的例如电扫描器。另外，在本实施方式中，作为用于对反射光的光的强度进行检测的受光元件，使用了线阵图像传感器90，但不限于此，可以是与每个光纤(1)～(18)对应配设的光检测器。
另外，在上述的实施方式中，按照对结束了磨削工序的晶片的整个面进行由该厚度测量装置8实现的测量的方式进行了说明，但不限于此，例如也可以将该厚度测量装置8的测量外壳80的设置位置设定在图1所示的磨削区域70b的附近，并且设置成该测量外壳80的设置位置能够移动。通过这样构成，还可以在磨削装置的卡盘工作台所保持的晶片受到磨削磨轮的作用而被磨削时，与露出的晶片对置地将测量端子87定位成淹没在磨削时所提供的磨削水中，对磨削中的晶片的厚度进行测量，通过将磨削中的晶片10的厚度反馈给控制构件20，能够磨削成期望的厚度。另外，根据本发明而构成的厚度测量装置8并非必须如本实施方式那样配设在磨削装置1中，可以作为与磨削装置1独立的一个装置构成、或者一并设置在与磨削装置不同的其他加工装置上。

Claims (2)

1.一种厚度测量装置，其对板状物的厚度进行测量，其中，
该厚度测量装置至少包含：
宽带光源，其发出对于板状物具有透过性的波段的光；
分光器，其对该宽带光源所发出的光在波段内进行分光；
分配构件，其按照时间经过对由该分光器分光而得的各波长的光变更分配方向；
聚光透镜，其对由该分配构件分配的各波长的光进行会聚；
光传递构件，其与该聚光透镜对置，对由该聚光透镜会聚的各波长的光进行传递，该光传递构件的多个光纤的一方的端面成列地配设；
测量端子，其使构成该光传递构件的多个光纤的另一方的端面与该板状物对置，该测量端子具有多个物镜，该多个物镜成列并且与各端面对应地配设在各端面与该板状物之间；
光分支构件，其配设在该光传递构件的光的传递路径上，从各光纤分支出由在该板状物的上表面上发生了反射的光和透过板状物而在下表面上发生了反射的光相干涉并在各光纤中逆行而得的返回光；
光强度检测构件，其根据由该分配构件向各光纤分配由该光分支构件分支而得的与各光纤对应的该返回光的波长的时间，对各波长的光强度进行检测；以及
控制构件，其根据基于该光强度检测构件检测的光强度而与各光纤对应地生成分光干涉波形，对与各光纤对应的分光干涉波形进行波形解析而对与各光纤对应的板状物的厚度进行计算。
2.根据权利要求1所述的厚度测量装置，其中，
该厚度测量装置具有对该板状物进行保持的保持构件，
该测量端子和该保持构件构成为能够在X轴方向上相对移动，
构成该测量端子的与各光纤的端面对应而配设的物镜的列被定位在垂直于X轴方向的Y轴方向上，
该厚度测量装置具有存储构件，该存储构件在由该测量端子与该保持构件在X轴方向上的相对移动和定位于Y轴方向的物镜所确定的X坐标、Y坐标中，对该控制构件所计算的板状物的厚度进行存储。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7210200B2 (ja) * 2018-09-21 2023-01-23 株式会社ディスコ 厚み計測装置、及び厚み計測装置を備えた研削装置
JP7210367B2 (ja) * 2019-04-23 2023-01-23 株式会社ディスコ 厚み計測装置、及び厚み計測装置を備えた加工装置
CN110779448B (zh) * 2019-09-19 2021-10-26 中北大学 一种基于涡旋光的双干涉式高帧频采样微位移测量方法
JP7358185B2 (ja) 2019-10-15 2023-10-10 株式会社ディスコ 厚み計測装置、及び厚み計測装置を備えた加工装置
KR102479896B1 (ko) 2020-11-17 2022-12-26 대한민국 트랙터 장착형 암거배수관 매설기를 이용한 암거배수관 시공방법

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2648401Y (zh) * 2003-10-15 2004-10-13 浙江工程学院 磁悬浮微运动平台高度测量与校正装置
JP2005308394A (ja) * 2003-04-09 2005-11-04 Mitsubishi Chemical Engineering Corp 多層薄膜の膜厚測定方法および膜厚測定装置
CN101825434A (zh) * 2010-04-28 2010-09-08 东北大学 一种基于闪耀光纤光栅解调的微位移传感器及检测方法
CN102264279A (zh) * 2008-12-26 2011-11-30 佳能株式会社 光学断层图像摄像设备
CN102589692A (zh) * 2011-01-12 2012-07-18 北京智朗芯光科技有限公司 光纤束分光的垂直入射宽带偏振光谱仪及光学测量系统
CN103940352A (zh) * 2014-04-25 2014-07-23 广州飞拓优视光电科技有限公司 一种超高精度结冰探测装置及其实时探测结冰厚度方法
KR101566383B1 (ko) * 2014-04-07 2015-11-05 한국표준과학연구원 기하학적 두께와 굴절률 측정을 위한 반사형 광섬유 간섭 장치

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6137575A (en) * 1997-10-24 2000-10-24 Canon Kabushiki Kaisha Film thickness measuring method and apparatus
JP2002005823A (ja) * 2000-06-19 2002-01-09 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 薄膜測定装置
US6891627B1 (en) * 2000-09-20 2005-05-10 Kla-Tencor Technologies Corp. Methods and systems for determining a critical dimension and overlay of a specimen
JP2003075120A (ja) * 2001-09-07 2003-03-12 Fuji Photo Film Co Ltd 寸法測定装置およびロール巻取り装置
US7113624B2 (en) * 2002-10-15 2006-09-26 Palo Alto Research Center Incorporated Imaging apparatus and method employing a large linear aperture
EP2270447A1 (en) * 2003-10-27 2011-01-05 The General Hospital Corporation Method and apparatus for performing optical imaging using frequency-domain interferometry
JP2005221401A (ja) * 2004-02-06 2005-08-18 Dainippon Printing Co Ltd 膜厚測定方法および装置
EP1853874B1 (en) * 2005-01-20 2009-09-02 Zygo Corporation Interferometer for determining characteristics of an object surface
JP5443180B2 (ja) * 2010-01-13 2014-03-19 株式会社ディスコ 厚み検出装置および研削機
US20110304854A1 (en) * 2010-06-14 2011-12-15 Si Li Instantaneous, phase measuring interferometer apparatus and method
JP5980476B2 (ja) * 2010-12-27 2016-08-31 株式会社荏原製作所 ポリッシング装置およびポリッシング方法
JP5752961B2 (ja) * 2011-03-11 2015-07-22 株式会社ディスコ 計測装置
TWI458960B (zh) * 2012-03-20 2014-11-01 Univ Minghsin Sci & Tech 白光干涉量測裝置及其干涉量測方法
TWI499756B (zh) * 2013-05-10 2015-09-11 Ind Tech Res Inst 接合層的厚度量測系統與方法
JP6299500B2 (ja) * 2014-01-29 2018-03-28 株式会社東京精密 多点距離測定装置及び方法並びに形状測定装置
JP6328513B2 (ja) * 2014-07-28 2018-05-23 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005308394A (ja) * 2003-04-09 2005-11-04 Mitsubishi Chemical Engineering Corp 多層薄膜の膜厚測定方法および膜厚測定装置
CN2648401Y (zh) * 2003-10-15 2004-10-13 浙江工程学院 磁悬浮微运动平台高度测量与校正装置
CN102264279A (zh) * 2008-12-26 2011-11-30 佳能株式会社 光学断层图像摄像设备
CN101825434A (zh) * 2010-04-28 2010-09-08 东北大学 一种基于闪耀光纤光栅解调的微位移传感器及检测方法
CN102589692A (zh) * 2011-01-12 2012-07-18 北京智朗芯光科技有限公司 光纤束分光的垂直入射宽带偏振光谱仪及光学测量系统
KR101566383B1 (ko) * 2014-04-07 2015-11-05 한국표준과학연구원 기하학적 두께와 굴절률 측정을 위한 반사형 광섬유 간섭 장치
CN103940352A (zh) * 2014-04-25 2014-07-23 广州飞拓优视光电科技有限公司 一种超高精度结冰探测装置及其实时探测结冰厚度方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
基于白光干涉的光学薄膜物理厚度测量方法;薛晖 等;《光学学报》;20090715(第7期);全文 *

Also Published As

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