CN111430254A - 厚度测量装置 - Google Patents

Abstract

提供厚度测量装置，能够在大范围内高效地测量板状物的厚度。厚度测量装置的厚度测量单元包含：白色光源；分光构件，其使从白色光源射出的白色光与每个波长对应地产生时间差而进行分光；二维图像传感器，其具有受光区域，该受光区域具有多个像素，该像素接收向板状物照射被分光构件分光后的光而从板状物的上表面和下表面反射的返回光；存储部，其将该像素通过时间差而依次接收的与分光后的波长对应的返回光的强度作为分光干涉波形而按每个像素进行存储；以及波形表，其将多种样本分光干涉波形与板状物的厚度对应地进行记录。

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

在通过磨削装置对由交叉的多条分割预定线划分并在正面上形成有IC、LSI等多个器件的晶片的背面进行磨削而薄化之后，通过切割装置和激光加工装置将晶片分割为各个器件芯片，并将分割得到的器件芯片应用于移动电话、个人计算机等电子设备。

对晶片的背面进行磨削的磨削装置大致包含：卡盘工作台，其对晶片进行保持；磨削单元，其具有能够旋转的磨削磨轮，该磨削磨轮对该卡盘工作台所保持的晶片进行磨削；以及测量单元，其对该卡盘工作台所保持的晶片的厚度进行测量，该磨削装置能够将晶片加工成期望的厚度。

作为配设于该磨削装置的测量厚度的测量单元，公知有使探测器(传感器端子)与晶片的磨削面接触来测量晶片的厚度的接触型的厚度测量单元，但由于在使用该接触型的厚度测量单元时会给磨削面带来损伤，因此使用通过由从晶片的磨削面反射的光与透过晶片而从晶片的下表面反射的光的光路长度差生成的分光干涉波形来测量厚度的非接触型的测量单元(例如，参照专利文献1)。

上述的测量厚度的测量单元也被用于将对于晶片具有透过性的波长的激光光线的聚光点定位于晶片的内部并进行照射，从而在晶片的内部形成改质层的加工装置，通过准确地测量晶片的厚度，能够准确地将聚光点的位置从晶片的上表面定位于期望的位置(例如，参照专利文献2)。

专利文献1：日本特开2012-021916号公报

专利文献2：日本特开2011-122894号公报

上述专利文献1和专利文献2所公开的技术采用如下的结构：向测量厚度的晶片的一个点照射光，利用衍射光栅对从晶片的上表面和下表面得到的反射光进行分光，通过对基于按波长分光而得的光的强度的分光干涉波形实施傅里叶变换理论等波形分析的运算处理，局部地检测晶片的厚度。因此，在晶片的整个面的范围内测量厚度的情况下，必须对晶片的整个面进行扫描并逐一计算各点的厚度，存在效率差的问题。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供能够在大范围内高效地测量板状物的厚度的厚度测量装置。

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，该厚度测量装置具有：卡盘工作台，其对板状物进行保持；以及厚度测量单元，其以非接触的方式测量该卡盘工作台所保持的板状物的厚度，该厚度测量单元包含：白色光源；分光构件，其使该白色光源所发出的白色光与波长对应地产生时间差而进行分光照射；分束器，其引导该分光构件分光后的光，将该光照射到该卡盘工作台所保持的板状物的由X轴方向和Y轴方向规定的二维区域；二维图像传感器，其经由该分束器来接收从该板状物的二维区域的上表面和下表面反射的返回光；存储部，其将多个像素通过时间差而依次接收的与分光后的波长对应的返回光的强度存储为分光干涉波形，其中，该多个像素构成该二维图像传感器，并且在与该板状物的该二维区域对应的X轴方向和Y轴方向上排列；波形表，其将多种样本分光干涉波形与板状物的厚度对应地进行记录；以及厚度确定部，其根据存储在该存储部中的每个像素的分光干涉波形，确定板状物的对该二维区域进行规定的坐标位置的厚度，该厚度确定部对存储在该存储部中的分光干涉波形与该波形表的各样本分光干涉波形进行比较，将波形与该分光干涉波形一致的样本分光干涉波形所对应的厚度确定为该板状物的厚度。

优选的是，该厚度测量单元还包含：聚光透镜，其配设在该分光构件与该分束器之间；远心透镜，其使从该分束器扩散的光为平行光而照射到该卡盘工作台所保持的板状物的由X轴方向和Y轴方向规定的二维区域；以及准直透镜，其配设在该分束器与该二维图像传感器之间，将从该板状物的上表面和下表面反射的返回光生成为平行光。优选该白色光源从由SLD光源、ASE光源、超连续谱光源、LED光源、卤素光源、氙光源、汞光源以及金属卤化物光源构成的组中进行选择。

根据本发明，提供具有上述厚度测量装置的加工装置。

根据本发明的厚度测量装置，能够一次性地测量较大区域的板状物的厚度。而且，由于具有该厚度测量装置的加工装置能够一次性地测量较大区域的板状物的厚度，因此能够高效地实施使用作为被加工物的板状物的厚度信息的加工。

附图说明

图1是具有本发明实施方式的厚度测量装置的激光加工装置的立体图。

图2是示出图1所示的厚度测量装置的概要的框图。

图3是示出配设在图2所示的厚度测量装置的厚度测量单元中的波形表的图。

图4是用于说明晶片的二维区域的概念图。

图5是示出与图4所示的晶片的二维区域对应设定的二维图像传感器的受光区域的图。

图6是示出由厚度测量单元生成的分光干涉波形的图。

标号说明

1：激光加工装置；6：厚度测量装置；60：厚度测量单元；61：白色光源；62：分光构件；63：聚光透镜；64：分束器；65：远心透镜；66：准直透镜；67：二维图像传感器；672：受光区域；10：控制单元；120：存储部；130：厚度确定部；140：波形表；20：保持单元；24：卡盘工作台；30：移动构件；31：X轴方向移动构件；32：Y轴方向移动构件；40：激光光线照射单元；50：对准单元；W：晶片(板状物)；L0：白色光；L1：分光；L2：放大分光；L3、L4：返回光。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明实施方式的厚度测量装置和具有该厚度测量装置的加工装置进行详细说明。

在图1中示出本实施方式的激光加工装置1的立体图，该激光加工装置1将对于板状物(例如，由硅构成的晶片W)具有透过性的波长的激光光线的聚光点定位于板状物的内部并进行照射，从而在晶片W的内部形成改质层。

激光加工装置1具有：保持单元20，其对借助保护带T而被支承于环状的框架F的晶片W进行保持；移动构件30，其使保持单元20移动；激光光线照射单元40，其向保持单元20所保持的晶片W照射激光光线；对准单元50；以及厚度测量装置6，其包含厚度测量单元60。

保持单元20包含：矩形状的X轴方向可动板21，其在图中箭头X所示的X轴方向上移动自如地载置于基台2；矩形状的Y轴方向可动板22，其在图中箭头Y所示的Y轴方向上移动自如地载置于X轴方向可动板21；圆筒状的支柱23，其固定于Y轴方向可动板22的上表面；以及矩形状的盖板26，其固定于支柱23的上端。在盖板26上配设有穿过形成在盖板26上的长孔而向上方延伸的圆形状的卡盘工作台24。卡盘工作台24对晶片W进行保持，构成为能够通过未图示的旋转驱动构件进行旋转。在卡盘工作台24的上表面配置有由多孔质材料形成且实质上水平延伸的圆形状的吸附卡盘25。吸附卡盘25通过穿过支柱23的内部的流路而与未图示的吸引构件连接。在卡盘工作台24上还配设有用于对借助保护带T来支承晶片W的环状的框架F进行固定的夹具。另外，X轴方向和Y轴方向所规定的平面实质上是水平的。

移动构件30具有：X轴方向进给构件31，其配设在静止基台2上，在X轴方向上对保持单元20进行加工进给；以及Y轴方向进给构件32，其在Y轴方向上对保持单元20进行分度进给。X轴方向进给构件31将脉冲电动机33的旋转运动经由滚珠丝杠34变换为直线运动而传递到X轴方向可动板21，使X轴方向可动板21沿着基台2上的导轨2a、2a在X轴方向上进退。Y轴方向进给构件32将脉冲电动机35的旋转运动经由滚珠丝杠36变换为直线运动而传递到Y轴方向可动板22，使Y轴方向可动板22沿着X轴方向可动板21上的导轨21a、21a在Y轴方向上进退。另外，虽然省略了图示，但在X轴方向进给构件31、Y轴方向进给构件32以及卡盘工作台24上配设有位置检测构件，该位置检测构件准确地检测卡盘工作台24的X轴方向的位置、Y轴方向的位置以及周向的旋转位置，并传递给后述的控制单元10(参照图2)，根据从控制单元10指示的指示信号，对X轴方向进给构件31、Y轴方向进给构件32以及未图示的卡盘工作台24的旋转驱动构件进行驱动，从而能够将卡盘工作台24定位为任意的坐标位置和旋转角度。

控制单元10由计算机构成，具有：中央运算处理装置(CPU)，其根据控制程序来进行运算处理；只读存储器(ROM)，其存储控制程序等；能够读写的随机存取存储器(RAM)，其用于暂时存储检测出的检测值和运算结果等；以及输入接口和输出接口(省略详细的图示)。另外，该控制单元10作为对上述激光加工装置的各动作部进行控制的控制单元来发挥功能，并且具有后述的厚度测量装置6的存储部120、厚度确定部130以及波形表140。

返回图1继续进行说明，在移动构件30的侧方竖立设置有框体4。框体4具有：垂直壁部4a，其配设在基台2上；以及水平壁部4b，其从垂直壁部4a的上端部沿水平方向延伸。在框体4的水平壁部4b的内部内置有激光光线照射单元40的光学系统(省略图示)。在水平壁部4b的前端部下表面配设有构成激光光线照射单元40的一部分的聚光器42，在聚光器42的内部内置有未图示的聚光透镜等。在激光光线照射单元40中配设有激光振荡器(省略图示)，从该激光振荡器射出的激光光线被聚光器42的该聚光透镜聚光而照射在保持单元20所保持的晶片W的规定的位置。

对准单元50在水平壁部4b的前端部下表面配设于与聚光器42沿X轴方向相邻的位置。对准单元50包含：通常的拍摄元件(CCD)，其利用可见光线进行拍摄；红外线照射构件，其向被加工物照射红外线；光学系统，其捕捉红外线照射构件所照射的红外线；以及拍摄元件(红外线CCD)，其输出与该光学系统捕捉到的红外线对应的电信号(均省略图示)。

除了图1之外，还参照图2对厚度测量装置6进行说明。厚度测量装置6包含对晶片W进行保持的保持单元20和厚度测量单元60。厚度测量单元60在水平壁部4b的前端部下表面配设于与对准单元50沿X轴方向相邻的位置。厚度测量单元60具有白色光源61、分光构件62、聚光透镜63、分束器64、远心透镜65、准直透镜66、二维图像传感器67、以及构成于控制单元10的存储部120、厚度确定部130和波形表140。二维图像传感器67与控制单元10连接。

存储部120能够由配设于控制单元10的未图示的RAM、未图示的外部存储装置或其组合构成，能够存储二维图像传感器67所检测出的信息。如图3所示，波形表140将多种样本分光干涉波形与板状物的厚度对应地记录起来，厚度确定部130根据二维图像传感器67检测出的信息(分光干涉波形)和记录在波形表140中的样本分光干涉波形来确定晶片W的厚度。厚度确定部130能够由存储在配设于控制单元10的未图示的ROM中的运算程序构成。波形表140是通过预先实施的实验或模拟等生成的，存储在控制单元10的未图示的ROM或外部存储装置中。由厚度确定部130确定的厚度信息被适当地存储在存储部120中。另外，存储部120、厚度确定部130以及波形表140不限定于构成在控制单元10内，也可以由与控制单元10不同的独立的装置构成。

白色光源61是在波长为400nm～900nm的范围内发出均衡地包含可见光的白色光L0的光源，例如能够从SLD光源、ASE光源、SC光源、LED光源、卤素光源、氙光源、汞光源以及金属卤化物光源等中任意地选择。

从白色光源61照射的白色光L0被引导至分光构件62。分光构件62是与构成白色光源61的白色光L0的光的波长对应地产生时间差而照射分光L1的所谓的扫描器件。分光构件62例如能够通过利用产生波长分散的光纤来实现，更具体而言，通过如下的方式来实现：在光纤中形成衍射光栅以使反射位置按波长不同，设定为短波长的光的反射距离短，长波长的光的反射距离长。由此，如图2所示，从分光构件62照射的分光L1由最早照射的短波长的蓝色光la、之后按波长从短到长的顺序照射的绿色光lb、黄色光lc以及红色光ld构成。另外，在图2所示的实施方式中，为了便于说明而说明成分光构件62生成由单纯的4种波长的光(蓝色光la、绿色光lb、黄色光lc、红色光ld)构成的分光L1并进行照射，但实际上不是仅分光成图2所示那样的4种波长的光来进行照射，而是生成在蓝色光la、绿色光lb、黄色光lc、红色光ld各自的、进一步来说是各色的边界部更细微地按波长具有时间差地变化的分光L1并进行照射。

在从分光构件62照射的分光L1的光路上配设有聚光透镜63和分束器64。在本实施方式中，采用半透半反镜作为分束器64。分束器64对从聚光透镜63引导的分光L1的一部分在反射面642上进行反射而使光路呈直角发生变更并扩散，从而引导至远心透镜65。被引导至远心透镜65的分光L1变成直径被放大且成为平行光的放大分光L2而照射到保持单元20所保持的晶片W的由X轴方向和Y轴方向规定的二维区域。

相对于晶片W的该二维区域从上方垂直照射的放大分光L2成为被该二维区域中的上表面Wa和下表面Wb反射的返回光L3并被引导至远心透镜65。另外，由于放大分光L2和返回光L3通过同一光路，因此在图中，通过用朝向下方的箭头L2和朝向上方的箭头L3来表示而进行区分。被远心透镜65聚光的返回光L3再次被引导至分束器64。被引导至分束器64的返回光L3的一部分透过反射面642而被引导至配设在分束器64与二维图像传感器67之间的准直透镜66。

返回光L3变成通过准直透镜66而成为平行光的返回光L4并被二维图像传感器67的受光区域672接收。二维图像传感器67的受光区域672由多个像素构成，该多个像素与在晶片W上被照射了放大分光L2的二维区域对应地沿规定的X轴方向和Y轴方向排列。各像素将通过时间差而依次接收的与分光后的波长对应的返回光L4的强度作为分光干涉波形而输出到控制单元10，并将每个像素的分光干涉波形存储到控制单元10的存储部120中。然后，通过厚度确定部130的作用，将存储在存储部120中的分光干涉波形与波形表140的各样本分光干涉波形进行比较，求出波形与分光干涉波形一致的样本分光干涉波形所对应的厚度，并确定为晶片W的规定的坐标位置的厚度。在厚度确定部130中确定的各厚度与晶片W上的该坐标位置相对应地存储在存储部120中。

另外，在上述实施方式中，采用了半透半返镜作为分束器64，但本发明并不限定于此，例如也可以采用偏振光分束器。但是，在采用偏振光分束器作为分束器64的情况下，在分束器64与远心透镜65之间配设1/4波长板。通过配设1/4波长板，被分束器64的反射面642反射的分光L1(S偏振光)变换为圆偏振光，被晶片W反射的返回光L3(圆偏振光)通过1/4波长板而变换为P偏振光，该P偏振光透过分束器64的反射面642并经由准直透镜66而被引导至二维图像传感器67。

本实施方式的厚度测量装置6和具有厚度测量装置6的激光加工装置1具有大致如上所述的结构，以下对厚度测量装置6和激光加工装置1的作用进行说明。

如图1所示，在通过本实施方式的激光加工装置1实施激光加工时，准备作为被实施加工的板状物的晶片W。例如，晶片W由硅构成，在正面的被分割预定线划分的各区域中形成有器件，并且借助保护带T而被支承于环状的框架F。

在准备了上述晶片W之后，将晶片W载置在保持单元20的卡盘工作台24上，通过使未图示的吸引构件动作而将晶片W吸引保持于卡盘工作台24的吸附卡盘25上。在将晶片W吸引保持在卡盘工作台24上之后，使夹具进行动作而对框架F进行把持并固定。

接下来，使构成保持单元20的X轴方向移动构件31和Y轴方向移动构件32动作，从而使保持单元20在图2所示的箭头X所示的X轴方向和与纸面垂直的Y轴方向上移动，使卡盘工作台24移动到配设有厚度测量单元60的区域的正下方。

在使卡盘工作台24移动到厚度测量单元60的正下方之后，开始厚度的测量。在开始厚度的测量时，首先，使白色光源61工作，照射均衡地包含波长为400nm～900nm的光的白色光L0。白色光L0入射到分光构件62，分光构件62生成与构成白色光L0的光的波长对应地产生时间差的分光L1并进行照射。更具体而言，如图2所示，以存在时间差的方式依次照射蓝色光la、绿色光lb、黄色光lc、红色光ld，即以存在时间差的方式依次照射构成分光L1的波长为400nm、500nm、600nm、900nm的光。

从分光构件62射出的分光L1被引导至聚光透镜63而聚光，并被引导至分束器64。被引导至分束器64的分光L1的一部分被分束器64的反射面642反射，光路呈直角发生变更而照射到保持单元20的卡盘工作台24所保持的晶片W侧。被分束器64反射并扩散的分光L1首先被引导至远心透镜65。被引导至远心透镜65的分光L1变成直径被放大且为平行光的放大分光L2而照射到由X轴方向和Y轴方向的坐标规定的晶片W上的二维区域。这里，参照图4对晶片W的由X轴方向和Y轴方向的坐标规定的二维区域进行说明。

如图4中虚线所示，包括晶片W的整个面在内的二维区域R被划分成A1～A4、B1～B4、C1～C4以及D1～D4，各区域由X轴方向、Y轴方向的X坐标、Y坐标规定。这里，对上述放大分光L2照射到构成晶片W的二维区域R的区域A1的情况进行说明。

图4中单点划线的圆形所示的L2’是被照射放大分光L2的照射区域。在照射区域L2’内包含区域A1整体，如图中下层所示，区域A1进一步通过X坐标、Y坐标而被划分为细小的区域(图中用11～110表示)，并由X坐标、Y坐标确定其位置。另外，其他区域A2～A4、B1～B4、C1～C4以及D1～D4也同样地被划分，晶片W上的规定位置由各分区来确定。

如图2所示，从上方垂直地照射到晶片W上的放大分光L2被照射区域L2’中的晶片W的上表面Wa和下表面Wb反射而成为返回光L3，并再次入射到远心透镜65。入射到远心透镜65的返回光L3被远心透镜65聚光而被引导至分束器64。返回光L3的一部分透过该反射面642而一边扩散一边向上方前进，并被引导至配设在上方的准直透镜66。被引导至准直透镜66的返回光L3变成成为平行光的返回光L4并被二维图像传感器67的受光区域672接收。

这里，如图5所示，构成二维图像传感器67的受光区域672是通过在与晶片W的二维区域R对应的X轴方向和Y轴方向的坐标位置所规定的区域中配设与各分区11～分区110对应的多个像素11～像素110而构成的。由此，例如，被晶片W的区域A1中的分区110反射的返回光L4被受光区域672的像素110接收。即，分别被区域A1的分区11～分区110反射的返回光L4分别被与分区11～分区110对应地规定的受光区域672的像素11～像素110接收。这里，像素11～像素110所接收的返回光L4由被晶片W的上表面Wa和下表面Wb反射的具有光路长度差的光构成。因此，各像素将通过时间差而依次接收的与分光后的波长对应的返回光L4的强度作为图6所示的分光干涉波形H而输出到控制单元10。然后，将输出到控制单元10的各分光干涉波形H与二维区域R的区域A1的分区11～110所对应的像素11～像素110分别关联起来而存储在存储部120中。

对厚度确定部130根据存储在上述存储部120中的分光干涉波形来计算厚度的顺序进行说明。假设图6所示的分光干涉波形H是由构成图5所示的受光区域672的像素110输出的分光干涉波形，在通过厚度确定部130计算与像素110对应的晶片W的区域A1的分区110的厚度的情况下，厚度确定部130实施从像素110发送并存储在存储部120中的分光干涉波形H与存储在波形表140中的各样本分光干涉波形的比较，判定分光干涉波形H与各样本分光干涉波形是否一致。更具体而言，厚度确定部130将分光干涉波形H与样本分光干涉波形进行比较，判定形状和相位的一致度最高的样本分光干涉波形。在本实施方式中，判定为由像素110输出的分光干涉波形H与图3所示的波形表140中的样本分光干涉波形S的一致度最高，由于样本分光干涉波形S被存储为与355μm的厚度对应的波形，因此厚度确定部130能够将该355μm确定为根据被区域A1的分区110中的晶片W的上表面Wa反射的光与被下表面Wb反射的光的光路长度差而检测出的厚度。

将根据从上述像素110得到的分光干涉波形H而决定的厚度的信息与用于确定区域A1的分区110的X坐标、Y坐标的信息一起存储在存储部120中。然后，对从剩余的其他像素11～像素109得到的分光干涉波形也同时实施同样的运算，并将厚度信息与像素11～像素109所对应的各分区的X坐标、Y坐标的信息一起存储到存储部120中。

由于本实施方式所具有的厚度测量装置6具有利用分光构件62使白色光L0与波长对应地产生时间差而进行分光照射的结构，因此能够同时得到与构成晶片W的1个区域的各分区的厚度对应地产生的分光干涉波形。因此，能够对分区11～分区110一次性实施上述那样的计算各分区的厚度的运算，从而能够一次性地高效地测量较大区域的厚度。

根据上述顺序，可迅速且高效地确定构成区域A1的分区11～分区110的厚度。然后，在将区域A1的整个区域的厚度存储在存储部120中之后，通过使移动构件30进行动作而使卡盘工作台24在X轴方向上适当移动，将与区域A1相邻的区域A2定位于放大分光L2的照射区域L2’、即厚度测量装置6的正下方。然后，通过实施与对上述区域A1实施的运算相同的用于确定厚度的运算，能够迅速地确定构成区域A2的分区11～110的厚度并存储到存储部120中。然后，使卡盘工作台24在X轴方向和Y轴方向上适当移动，对剩余的区域A3～A4、B1～B4、C1～C4、D1～D4实施同样的运算。如上所述，可高效且细致地确定晶片W的二维区域R整体的厚度，并存储到控制单元10的存储部120中。

如上所述，在确定并测量了晶片W的二维区域R的整体的厚度之后，在晶片W的内部形成沿着分割预定线的作为分割起点的改质层。更具体而言，使图1所示的激光加工装置1的对准单元50进行动作，实施晶片W的加工位置与激光光线照射单元40的激光光线的照射位置的对位(对准)。在实施了该对准之后，将晶片W定位于聚光器42的正下方，并启动激光光线照射单元40。然后，从配设在激光光线照射单元40中的未图示的激光振荡器射出对于晶片W具有透过性的波长的激光光线，将聚光点定位在晶片W的规定的内部，沿着分割预定线照射激光光线，并使X轴方向移动构件31动作而使卡盘工作台24在箭头X所示的方向上以规定的加工进给速度移动。此时，在本实施方式中，保持单元20所保持的晶片W的由坐标位置规定的二维区域R的各分区的厚度被预先确定并存储在存储部120中。根据存储在该存储部120中的厚度的信息，能够准确地将激光光线的聚光点定位于以上表面Wa为基准的规定的内部位置。这样，通过上述控制单元10对激光光线照射单元50、X轴方向移动构件31、Y轴方向移动构件32以及使卡盘工作台24旋转的未图示的旋转构件等进行控制，在期望的内部位置沿着所有分割预定线形成作为分割起点的改质层。

另外，由上述激光光线照射单元50执行的形成改质层的工序例如按照如下的激光加工条件来实施：

波长：1064nm

平均输出：1W

重复频率：100kHz

脉冲宽度：1ns

光斑直径：1μm

加工进给速度：100mm/秒

如上所述，根据本实施方式，保持单元20所保持的晶片W的由X轴方向和Y轴方向的坐标位置规定的二维区域R的各分区的厚度被高效地测量并存储在存储部120中，将存储在存储部120中的厚度的信息应用于激光加工装置1，从而在晶片W的内部形成改质层，因此能够高效地实施利用了激光加工装置1的激光加工。

根据本发明，不限定于上述实施方式，提供了各种变形例。在上述实施方式中，在厚度测量单元60中从白色光源61照射的白色光L0经由分光构件62分光之后，经由聚光透镜63聚光而被引导至分束器64，并经由远心透镜65和准直透镜66而被二维图像传感器67接收以测量厚度，但不一定必须经由聚光透镜63、远心透镜65以及准直透镜66，也可以使被分光构件62分光的分光L1直接被分束器64反射而照射到晶片W，并使被晶片W反射的返回光L3直接透过分束器64而由二维图像传感器67接收。另外，在上述实施方式中，将晶片W的二维区域R分割并设定为16个区域(A1～A4、B1～B4、C1～C4、D1～D4)，为了与各区域对应，通过聚光透镜63和远心透镜65来生成放大分光L2并进行照射，但本发明并不限定于此，根据作为测量对象的板状物(晶片W)的大小和想要测量厚度的点的数量等，能够适当变更要分割的区域的范围(面积)，只要与其对应地适当调整放大分光L2的照射区域L2’的大小即可。

此外，在上述实施方式中，示出了将本实施方式的厚度测量单元60应用于用于在晶片W的内部形成改质层的激光加工装置1的例子，但本发明并不限定于此，能够应用于以板状物为被加工物的所有加工装置(例如对板状物的正面进行磨削、研磨的装置、将激光光线的聚光点定位在板状物的正面来实施烧蚀加工的激光加工装置、使用切削刀具来进行切削的切割装置等)，只要是需要板状物的厚度信息的加工装置，则能够有助于加工效率的提高。

另外，在上述实施方式中，示出了在激光加工装置1中具有厚度测量装置60的例子，但不一定限定于与加工装置一体地构成，也可以是专门测量厚度的独立的厚度测量装置。在该情况下，只要将测量并存储的厚度的信息传递给适当的加工装置而用于加工即可。

Claims (3)

1.一种厚度测量装置，其对板状物的厚度进行测量，其中，

该厚度测量装置具有：

卡盘工作台，其对板状物进行保持；以及

厚度测量单元，其以非接触的方式测量该卡盘工作台所保持的板状物的厚度，

该厚度测量单元包含：

白色光源；

分光构件，其使该白色光源所发出的白色光与波长对应地产生时间差而进行分光照射；

分束器，其引导该分光构件分光后的光，将该光照射到该卡盘工作台所保持的板状物的由X轴方向和Y轴方向规定的二维区域；

二维图像传感器，其经由该分束器来接收从该板状物的二维区域的上表面和下表面反射的返回光；

存储部，其将多个像素通过时间差而依次接收的与分光后的波长对应的返回光的强度存储为分光干涉波形，其中，该多个像素构成该二维图像传感器，并且在与该板状物的该二维区域对应的X轴方向和Y轴方向上排列；

波形表，其将多种样本分光干涉波形与板状物的厚度对应地进行记录；以及

厚度确定部，其根据存储在该存储部中的每个像素的分光干涉波形，确定板状物的对该二维区域进行规定的坐标位置的厚度，

该厚度确定部对存储在该存储部中的分光干涉波形与该波形表的各样本分光干涉波形进行比较，将波形与该分光干涉波形一致的样本分光干涉波形所对应的厚度确定为该板状物的厚度。

2.根据权利要求1所述的厚度测量装置，其中，

该厚度测量单元还包含：

聚光透镜，其配设在该分光构件与该分束器之间；

远心透镜，其使从该分束器扩散的光为平行光而照射到该卡盘工作台所保持的板状物的由X轴方向和Y轴方向规定的二维区域；以及

准直透镜，其配设在该分束器与该二维图像传感器之间，将从该板状物的上表面和下表面反射的返回光生成为平行光。

3.根据权利要求1所述的厚度测量装置，其中，

该白色光源从由SLD光源、ASE光源、超连续谱光源、LED光源、卤素光源、氙光源、汞光源以及金属卤化物光源构成的组中进行选择。

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