CN113503822B - 晶圆厚度的测量方法及其测量装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种晶圆厚度的测量方法及其测量装置。该晶圆厚度的测量方法包括：利用干涉仪获取晶圆的第一表面的形貌图，以根据形貌图获取晶圆的损失体积Ve，其中，晶圆的损失体积Ve为晶圆相对于晶圆对应的标准晶圆所失去的体积；针对位于卡盘上方的晶圆利用干涉仪获取晶圆和卡盘对应的干涉强度图或干涉条纹图，以根据干涉强度图或干涉条纹图获取晶圆的表面面积A0并根据Ve和A0结合晶圆的体积V获取晶圆的厚度T0，其中，晶圆的表面面积A0小于卡盘的表面面积A卡盘。本申请实施例中，在测量晶圆的厚度T0的过程中，由于充分考虑到晶圆的损失体积Ve，从而使得晶圆的厚度更加精准，进而减少了晶圆厚度的误差。

Description

晶圆厚度的测量方法及其测量装置
技术领域
本申请涉及晶圆厚度测量技术领域，具体涉及一种晶圆厚度的测量方法及其测量装置。
背景技术
随着电子时代的快速发展，半导体行业成为研究重点。由于晶圆是制造半导体芯片的基本材料，因而晶圆的几何参数如晶圆的厚度、形状和平整度等对晶圆的质量起着至关重要的作用。其中，如何精确地获取晶圆的厚度，是目前亟需解决的技术问题。
然而，由于晶圆的制备工艺如晶圆磨削过程等的影响，晶圆表面不同位置处厚度存在偏差，这使得难以精准地获取晶圆的厚度。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例致力于提供一种晶圆厚度的测量方法及其测量装置，以减少晶圆厚度的测量误差。
本申请的第一方面提供了一种晶圆厚度的测量方法。该晶圆厚度的测量方法包括：利用干涉仪获取晶圆的第一表面的形貌图，以根据形貌图获取晶圆的损失体积Ve，其中，晶圆的损失体积Ve为晶圆相对于晶圆对应的标准晶圆所失去的体积；针对位于卡盘上方的晶圆利用干涉仪获取晶圆和卡盘对应的干涉强度图或干涉条纹图，以根据干涉强度图或干涉条纹图获取晶圆的表面面积A0并根据Ve和A0结合晶圆的体积V获取晶圆的厚度T0，其中，晶圆的表面面积A0小于卡盘的表面面积A卡盘。
在本申请一实施例中，上述利用干涉仪获取晶圆的第一表面的形貌图，以根据形貌图获取晶圆的损失体积Ve，包括：利用干涉仪获取晶圆的第一表面的形貌图；根据形貌图获取晶圆的边缘的高度变化线，以根据高度变化线获取晶圆的损失体积Ve，其中，晶圆的边缘为晶圆上与晶圆的轴线之间的距离大于预设值P对应的区域。
在本申请一实施例中，上述根据形貌图获取晶圆的边缘的高度变化线，以根据高度变化线获取晶圆的损失体积Ve，包括：根据形貌图获取晶圆的边缘的高度变化线对应的第一半径R1、斜率K或弯曲度C；根据第一半径R1、斜率K或弯曲度C获取晶圆的损失体积Ve。
在本申请一实施例中，上述针对位于卡盘上方的晶圆利用干涉仪获取晶圆和卡盘对应的干涉强度图或干涉条纹图，以根据干涉强度图或干涉条纹图获取晶圆的表面面积A0并根据Ve和A0结合晶圆的体积V获取晶圆的厚度T0，包括：针对位于卡盘上方的晶圆利用干涉仪获取晶圆和卡盘对应的干涉强度图或干涉条纹图；根据干涉强度图或干涉条纹图确定晶圆的半径R0；根据晶圆的半径R0计算得到晶圆的表面面积A0；根据Ve和A0结合晶圆的体积V获取晶圆的厚度T0。
在本申请一实施例中，上述根据干涉强度图或干涉条纹图确定晶圆的半径R0之后或同时，还包括：根据干涉强度图或干涉条纹图确定晶圆上的缺口的半径R缺口，其中，上述根据晶圆的半径R0计算得到晶圆的表面面积A0，包括：根据晶圆的半径R0计算得到晶圆的理想表面面积A理想；根据晶圆上的缺口的半径R缺口计算得到晶圆上的缺口的面积A缺口；将A理想减去A缺口得到晶圆的表面面积A0。
在本申请一实施例中，上述根据干涉强度图或干涉条纹图确定晶圆的半径R0，包括：根据干涉强度图或干涉条纹图确定晶圆和卡盘的界线；根据界线确定晶圆的半径R0。
在本申请一实施例中，上述根据Ve和A0结合晶圆的体积V获取晶圆的厚度T0，包括：将Ve、A0和V代入第一公式(1)计算得到晶圆的厚度T0。
在本申请一实施例中，上述根据Ve和A0结合晶圆的体积V获取晶圆的厚度T0之前，还包括：获取晶圆的重量W和密度D，以根据第二公式(2)计算得到晶圆的体积V。
在本申请一实施例中，晶圆的重量W为利用电子秤测量获取的。
本申请的第二方面提供了一种晶圆厚度的测量装置，该晶圆厚度的测量装置包括：卡盘，用于固定晶圆以使晶圆位于卡盘的顶部表面上方；干涉仪，位于卡盘的一侧，用于实现如本申请的第一方面中任一种晶圆厚度的测量方法。
本申请的第三方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机可执行指令，该可执行指令被处理器执行时实现如本申请的第一方面中任一种晶圆厚度的测量方法。
根据本申请实施例提供的技术方案，通过利用干涉仪获取晶圆的第一表面的形貌图，从而根据形貌图获取晶圆的损失体积Ve，并针对位于卡盘上方的晶圆利用干涉仪获取晶圆和卡盘对应的干涉强度图或干涉条纹图，从而根据干涉强度图或干涉条纹图获取晶圆的表面面积A0，并根据Ve和A0结合晶圆的体积V获取晶圆的厚度T0。本申请实施例中，在测量晶圆的厚度T0的过程中，由于充分考虑到晶圆的损失体积Ve，从而使得晶圆的厚度更加精准，进而减少了晶圆厚度的误差。
附图说明
图1A所示为一种标准晶圆的结构示意图。
图1B所示为一种实际的晶圆的断面示意图。
图2A所示为根据本申请一实施例提供的一种晶圆厚度的测量方法的流程示意图。
图2B所示为根据本申请一实施例提供的晶圆的第一表面的形貌图。
图2C和图2D所示为根据本申请一实施例提供的基于晶圆的第一表面的形貌图获取晶圆的损失体积Ve的示意图。
图2E所示为根据本申请另一实施例提供的基于晶圆的第一表面的形貌图获取晶圆的损失体积Ve的示意图。
图3A所示为根据本申请另一实施例提供的一种晶圆厚度的测量方法的流程示意图。
图3B所示为根据本申请一实施例提供的利用干涉仪测量晶圆厚度时的干涉条纹示意图。
图3C所示为图3B所示的一干涉条纹示意图的局部放大示意图。
图3D所示为根据本申请一实施例提供的晶圆和卡盘对应的干涉强度示意图。
图3E所示为图3D所示的干涉强度示意图的局部放大示意图。
图4A所示为根据本申请一实施例提供的一种晶圆的损失体积Ve的确定方法的流程示意图。
图4B所示为图4A所示实施例中根据第一半径R1获取晶圆的损失体积Ve的方法示意图。
图4C所示为根据本申请另一实施例提供的一种晶圆的损失体积Ve的确定方法的流程示意图。
图4D所示为图4C所示实施例中根据斜率K获取晶圆的损失体积Ve的方法示意图。
图5所示为根据本申请一实施例提供的一种晶圆厚度的测量装置的结构示意图。
图6所示为根据本申请一实施例提供的一种晶圆厚度的测量系统的框图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
图1A所示为一种标准晶圆的结构示意图。如图1A所示，标准晶圆1的结构通常为圆柱体，因而，标准晶圆1的厚度T1可以直接采用标准晶圆1的体积V1除以标准晶圆的表面面积A1获取到(即T1＝V1/A1)。
标准晶圆的体积V1可以通过测量标准晶圆的重量W1并结合标准晶圆的密度D1的计算得到(即V1＝W1/D1)，也可以通过其他方式如排水法等方式获取到。
图1B所示为一种实际的晶圆的断面示意图。如图1B所示，实际的晶圆2的结构并非理想的圆柱体，实际的晶圆2的表面是不平整的，因而实际的晶圆2的厚度在不同位置处存在偏差，尤其是晶圆的边缘处的厚度差较大。
假设采用上述标准晶圆的厚度T1的方式获得实际的晶圆2的厚度T0，在实际的晶圆2的体积V一定的情况下，由于没有考虑到实际的晶圆2的损失体积Ve，从而使得实际测量的晶圆2的厚度T0偏小，因而会存在较大的厚度误差。
图2A所示为根据本申请一实施例提供的一种晶圆厚度的测量方法的流程示意图。图2B所示为根据本申请一实施例提供的晶圆的第一表面的形貌图。图2C和图2D所示为根据本申请一实施例提供的基于晶圆的第一表面的形貌图获取晶圆的损失体积Ve的示意图。图2E所示为根据本申请另一实施例提供的基于晶圆的第一表面的形貌图获取晶圆的损失体积Ve的示意图。晶圆厚度的测量方法的执行主体可以是晶圆厚度的测量装置中的控制单元、服务器或干涉仪等，也可以是与晶圆厚度的测量装置连接的控制设备如计算机等，本申请对此不做具体限定。以下以服务器作为执行主体为例。如图2A所示，该晶圆厚度的测量方法包括如下步骤。
S210：利用干涉仪获取晶圆的第一表面的形貌图，以根据形貌图获取晶圆的损失体积Ve，其中，晶圆的损失体积Ve为晶圆相对于晶圆对应的标准晶圆所失去的体积。
具体而言，服务器在接收到用户的操作指令后控制干涉仪测量晶圆的第一表面的形貌，从而获取到晶圆的第一表面的形貌图。在一些实施例中，根据形貌图获取晶圆的损失体积Ve是服务器直接根据形貌图计算出来的；在另一些实施例中，根据形貌图获取晶圆的损失体积Ve是用户基于形貌图手动或者利用计算机绘制出晶圆的实际形状，并估算出晶圆的损失体积Ve，本申请对此不做具体限定。
应当理解，晶圆的第一表面为晶圆靠近干涉仪的表面，本申请对晶圆的第一表面不限定于某一具体的表面。晶圆的第一表面的形貌图可以如图2B所示，当采用不同的晶圆时，形貌图也会所不同，本申请对此不做具体限定。
举例来说，例如，获取晶圆的损失体积Ve的方式可以参考图2C和2D，具体地，基于晶圆的第一表面的形貌图获取到晶圆的第一表面在某一直径上的形状的曲线AA’，将曲线AA’拟合成曲线BB’，基于曲线AA’或BB’构建晶圆对应的标准晶圆的曲线CC’(如图2C)，则由曲线CC’和曲线BB’形成的面积为损失面积A损失(如图2D)。假设晶圆的第一表面和与第一表面相对的第二表面上任一直径上的损失面积均为A损失，从而该损失面积A损失以OO’为中心旋转180°并乘以2则可以获取到晶圆的损失体积Ve。
又如，获取晶圆的损失体积Ve的方式也可以参考图2E，具体地，基于晶圆的第一表面的形貌图获取到晶圆的第一表面在某一直径上的形状的曲线AA’，将仅对曲线AA’的边缘处拟合成曲线DD’，基于曲线AA’或DD’构建晶圆对应的标准晶圆的边缘处曲线EE’,则由曲线EE’和曲线DD’形成的面积为损失面积A损失。假设晶圆的第一表面和与第一表面相对的第二表面上任一边缘处损失面积均为A损失，从而该损失面积A损失以OO’为中心旋转360°并乘以2获取到晶圆的损失体积Ve。
S220：针对位于卡盘上方的晶圆利用干涉仪获取晶圆和卡盘对应的干涉强度图或干涉条纹图，以根据干涉强度图或干涉条纹图获取晶圆的表面面积A0并根据Ve和A0结合晶圆的体积V获取晶圆的厚度T0，其中，晶圆的表面面积A0小于卡盘的表面面积A卡盘。
应当理解，位于卡盘上方的晶圆可以是晶圆贴附在卡盘的顶部表面上方，也可以是晶圆悬浮在顶部表面上方，本申请对此不做具体限定。晶圆的体积V可以通过测量晶圆的重量W并结合晶圆的密度D的计算得到(即V＝W/D)，也可以通过其他方式如排水法等方式直接获取到，本申请对此不做具体限定。获取晶圆的厚度T0的方式可以服务器直接根据Ve、A0和体积V计算出来的，也可以是服务器直接根据Ve、A0和与体积V相关的参数重量W、密度D计算出来的，还可以是用户手动或者利用计算机计算出来的，本申请对此不做具体限定。获取晶圆的表面面积A0的方式可以是服务器根据干涉强度图或干涉条纹图直接计算出来的，也可以是用户根据干涉强度图或干涉条纹图确定晶圆的界线，并基于晶圆的界线计算出来的，本申请对此不做具体限定。
根据本申请实施例提供的技术方案，通过利用干涉仪获取晶圆的第一表面的形貌图，从而根据形貌图获取晶圆的损失体积Ve，并针对位于卡盘上方的晶圆利用干涉仪获取晶圆和卡盘对应的干涉强度图或干涉条纹图，从而根据干涉强度图或干涉条纹图获取晶圆的表面面积A0并根据Ve和A0结合晶圆的体积V获取晶圆的厚度T0。本申请实施例中，在测量晶圆的厚度T0的过程中，由于充分考虑到晶圆的损失体积Ve，从而使得晶圆的厚度更加精准，进而减少了晶圆厚度的误差。
图3A所示为根据本申请另一实施例提供的一种晶圆厚度的测量方法的流程示意图。图3B所示为根据本申请一实施例提供的利用干涉仪测量晶圆厚度时的干涉条纹示意图。图3C所示为图3B所示的一干涉条纹示意图的局部放大示意图。图3D所示为根据本申请一实施例提供的晶圆和卡盘对应的干涉强度示意图。图3E所示为图3D所示的干涉强度示意图的局部放大示意图。图3A所示为图2A所示实施例的一变型例。如图3A所示，与图2A所示实施例的不同之处在于，步骤S211-S212对应于2A所示实施例中的步骤S210，S221-S224对应于图2A所示实施例中的步骤S220。
S211：利用干涉仪获取晶圆的第一表面的形貌图。
举例来说，利用干涉仪中的摄像机进行4次测量数据采集，采集到4幅晶圆的第一表面的反射光和相对应参考面(如干涉仪中的参考标准镜)的反射光的干涉条纹图(如图3B)，该4幅干涉条纹图为等间隔相位变化。
第k个干涉条纹图中每一个测量点(x,y)的光强可表达为如下公式1。
Ik(x,y)＝a(x,y)+b(x,y)cos(φ(x,y)+δk) 公式1
其中，a(x,y)为背景光强或零级光强，b(x,y)为干涉图样振幅调制因子，φ(x,y)为干涉条纹图中每一测量点的相位值，δk为相移量。
干涉条纹图中每一个测量点(x,y)的相位值可表达为如下公式2。
干涉条纹图中每一个测量点(x,y)的干涉强度值可表达为如下公式3。
晶圆的该测量点的高度就可以用以下公式4获得。
由此，利用干涉仪可以获取到晶圆的第一表面的形貌图(如图2B)。
应当理解，晶圆的第一表面的形貌图也可以采用其他的算法如定步长算法或非定步长算法等进行计算获取到的，本申请对此不做具体限定。
S212：根据形貌图获取晶圆的边缘的高度变化线，以根据高度变化线获取晶圆的损失体积Ve，其中，所述晶圆的边缘为晶圆上与晶圆的轴线OO’之间的距离大于预设值P对应的区域(预设值P可参考图2E)。
应当理解，预设值P可以是预先在服务器中设定的，也可以是用户根据经验划分的，还可以是根据晶圆边缘的高度变化线的高度变化设定的；预设值P可以是大于等于0且小于R0的任意数值，本申请对此不做具体限定。
在本申请一实施例中，步骤S212可以包括：根据形貌图获取晶圆的边缘的高度变化线对应的第一半径R1、斜率K或弯曲度C；根据第一半径R1、斜率K或弯曲度C获取晶圆的损失体积Ve。
应当理解，本申请实施例中可以是将高度变化线拟合成半径为R1的弧线，或者斜率为K的直线，或者弯曲度为C的曲线，还可以是其他规则或不规则曲线，高度变化线对应的曲线可以是斜率不断变小或变大的曲线，本申请对此不做具体限定。本申请实施例中可以通过在高度变化线上选取多个取样点以将高度变化线拟合成第一半径R1或弯曲度C等的曲线或斜率K的直线，也可以根据拟合结果获取到直线或曲线对应的函数，本申请对此不做具体限定。弯曲度C是指呈曲线状的高度变化线对应的弯曲程度，也可以指单位长度上弯曲的弦高。
本申请实施例中根据形貌图获取晶圆的边缘的高度变化线，将该高度变化线拟合成第一半径R1或弯曲度C的曲线，或者拟合成斜率K的直线，从而有利于利用第一半径R1、弯曲度C或斜率K计算得到晶圆的损失体积Ve。
在一些实施例中，服务器或用户可以将高度变化线拟合成的线条(曲线或直线)以直角坐标系表示，例如，将OO’作为y轴，则线条DD’可表示为x1＝f1(y)，线条EE’中垂直于x轴的线条可表示为x2＝R0，线条EE’中平行于x轴的线条可表示为y2＝m，晶圆的直径为R0。假设晶圆的第一表面的损失体积与晶圆的第二表面的损失体积相同，则可以利用定积分的方式即如下公式5计算得到晶圆的损失体积Ve。应当理解，拟合成的线条也可以以极坐标系表示，本申请对此不做具体限定。
S221：针对位于卡盘上方的晶圆利用干涉仪获取晶圆和卡盘对应的干涉强度图或干涉条纹图。
应当理解，干涉强度图可以为晶圆的俯视图对应的干涉强度图(如图3D的上半部分)，也可以为晶圆沿MM’的断面图对应的干涉强度图(如图3D的下半部分)，本申请对此不做具体限定。干涉强度图可以是基于上述公式3获取到的，也可以是基于其他方式获取到的，本申请对此不做具体限定。
S222：根据干涉强度图或干涉条纹图确定晶圆的半径R0。
在本申请一实施例中，步骤S222包括：根据干涉强度图或干涉条纹图确定晶圆和卡盘的界线；根据界线确定晶圆的半径R0。
在一些实施例中，如图3B中的任一个干涉条纹图，基于晶圆2和卡盘3之间在干涉条纹图中的强度变化差异，确定晶圆2和卡盘3之间的界线，从而确定晶圆的半径R0。在另一些实施例中，如图3D的上半部分，基于晶圆2和卡盘3之间在干涉强度图中的强度变化差异，确定晶圆2和卡盘3之间的界线，从而确定晶圆的半径R0。在又一些实施例中，如图3D的下半部分，由于晶圆2与卡盘3之间有一道深沟，利用该深沟确定晶圆2和卡盘3之间的界线，从而确定晶圆的半径R0。
本申请实施例中，通过利用干涉强度图或干涉条纹图确定晶圆和卡盘之间的界线，从而根据界线精准地确定晶圆的半径R0。
S223：根据晶圆的半径R0计算得到晶圆的表面面积A0。
具体而言，将晶圆的半径R0和晶圆的表面面积A0代入公式A0＝πR0 2求解出晶圆的表面面积A0。
在本申请一实施例中，步骤S222之后或同时还包括：根据干涉强度图或干涉条纹图确定晶圆上的缺口的半径R缺口，其中，步骤S223包括：根据晶圆的半径R0计算得到晶圆的理想表面面积A理想；根据晶圆上的缺口的半径R缺口计算得到晶圆上的缺口的面积A缺口；将A理想减去A缺口得到晶圆的表面面积A0。
具体而言，当根据干涉强度图或干涉条纹图确定晶圆上的缺口的半径R缺口获取到R缺口和R0后，A理想＝πR0 2，A缺口＝1/2×πR缺口 2，A0＝A理想-A缺口。
应当理解，晶圆上的缺口(Notch)可以用于对晶圆进行定位，晶圆上的缺口的半径R缺口，可以从图3C中获取到，也可以从图3E中获取到，本申请对此不做具体限定。晶圆上的缺口可以位于图3B和图3D中的任意位置处，具体根据晶圆的实际放置位置的不同而不同，本申请对此不做具体限定。晶圆上的缺口可以在图3B和图3D中可见，也可以在将图3B和图3D放大后可见，本申请对此不做具体限定。
本申请实施例中，通过采用干涉强度图或干涉条纹图确定晶圆上的缺口的半径，并将A理想减去A缺口得到晶圆的表面面积A0，从而在获取晶圆的表面面积A0的过程中进一步考虑到晶圆上的缺口所造成的晶圆的面积损失，使得获取的晶圆的表面面积A0更加接近于晶圆的实际表面面积，进而使得根据晶圆的表面面积A0计算得到的晶圆的厚度更加精准。
S224：根据Ve和A0结合晶圆的体积V获取晶圆的厚度T0。
由于晶圆上越靠近边缘的区域会越薄，因而晶圆的边缘处的损失体积为晶圆最主要的损失体积部分。根据本申请实施例提供的技术方案，通过步骤S211和S212，从而利用晶圆的边缘的高度变化线获取到晶圆的损失体积Ve，简化了晶圆的损失体积Ve的计算过程。另外，通过步骤S221-S224，从而利用在干涉强度图或干涉条纹图中晶圆和卡盘之间的界线精准地确定晶圆的表面面积A0，进而有利于利用Ve、A0和V精准地得到晶圆的厚度T0。
在本申请一实施例中，上述S224包括：将Ve、A0和V代入第一公式(1)计算得到晶圆的厚度T0。
具体而言，服务器中设定第一公式(1)，当服务器接收到Ve、A0和V时利用第一公式(1)计算得到晶圆的厚度T0。
本申请实施例中，通过将Ve、A0和V代入第一公式(1)计算得到晶圆的厚度T0，从而能够在确定Ve、A0和V后自动获取到晶圆的厚度T0，提高了计算效率。
在本申请一实施例中，上述S224之前，还包括S230：获取晶圆的重量W和密度D，以根据第二公式(2)计算得到晶圆的体积V。
应当理解，晶圆的密度D0可以通过晶圆所使用的材料直接获取，也可以通过测量的方式获取，本申请对此不做具体限定。根据第二公式(2)计算得到晶圆的体积V可以是晶圆的重量W和密度D可以是用户测量后输入到服务器中，也可以是预先存储在存储器中，服务器中设定该第二公式(2)，服务器获取到晶圆的重量W和密度D后直接计算得到的，也可以用户将晶圆的重量W和密度D代入该第二公式(2)后计算得到的，本申请对此不做具体限定。
另外，由于W＝V×D＝(A0×T0-Ve)×D，因而因此，在一些实施例中，也可以无需计算晶圆的体积V，直接根据W、D和A0获取到晶圆的厚度T0。
本申请实施例中，根据晶圆的重量W和密度D获取到晶圆的体积V，从而使得晶圆实际的体积V更加精准，进而有利于使得晶圆的厚度T0更加精准。
在本申请一实施例中，晶圆的重量W为利用电子秤测量获取的。
应当理解，晶圆的重量W可以采用电子秤称取获得，也可以采用其他方式获得，本申请对此不做具体限定。
本申请实施例中，采用简便的方式即电子秤测量得到晶圆的重量W，从而有利于利用晶圆的重量W并结合晶圆的密度D获取晶圆的体积V。
图4A所示为根据本申请一实施例提供的一种晶圆的损失体积Ve的确定方法的流程示意图。图4B所示为图4A所示实施例中根据第一半径R1获取晶圆的损失体积Ve的方法示意图。该晶圆的损失体积Ve的确定方法为上述图3A所示实施例中步骤S212的一种实现方式。如图4A所示，该晶圆的损失体积Ve的确定方法包括如下步骤。
S2121：根据形貌图获取晶圆的边缘的高度变化线对应的第一半径R1。
应当理解，服务器或者用户根据形貌图可以直接获取晶圆的边缘的高度变化线对应的第一半径R1(如直接设定某一位置点处对应的半径为第一半径R1)，也可以间接利用拟合曲线的方式获取晶圆的边缘的高度变化线对应的第一半径R1，本申请对此不做具体限定。第一半径R1可以是由晶圆的某一边缘处获取的数值，也可以是从晶圆的多个边缘处获取后的平均值，本申请对此不做具体限定。
S2122：根据第一半径R1获取晶圆的损失体积Ve。
举例来说，如图4B所示，利用第一半径R1，绘制出晶圆的边缘的高度变化图(图4B中为晶圆以轴线OO’对称的半个断面图，应该理解，也可以为晶圆的整个断面图，还可以为图4B中晶圆沿与轴线OO’垂直的另一轴线LL’的半个断面图，本申请对此不做具体限定)，晶圆的断面图沿轴线OO’对称，则晶圆的边缘处的损失面积为晶圆的边缘处的损失面积A损失围绕OO’转360°则可以得出晶圆的损失体积Ve。在另一些实施例中，可以将图4B所示的线条以直角坐标系表示，并利用定积分计算出晶圆的损失体积Ve，本申请对此不做具体限定。
根据本申请实施例提供的技术方案，通过S2121和S2122，从而将晶圆的边缘的高度变化线转换成第一半径为R1的弧形或半圆形，一方面对将晶圆的边缘形状进行了精确地预估，另一方面使得利用晶圆的边缘形状计算晶圆的损失体积Ve的过程更加简便。
图4C所示为根据本申请另一实施例提供的一种晶圆的损失体积Ve的确定方法的流程示意图。图4D所示为图4C所示实施例中根据斜率K获取晶圆的损失体积Ve的方法示意图。该晶圆的损失体积Ve的确定方法为上述图3A所示实施例中步骤S212的另一种实现方式。
S2123：根据形貌图获取晶圆的边缘的高度变化线对应的斜率K。
应当理解，服务器或者用户根据形貌图可以直接获取晶圆的边缘的高度变化线对应的斜率K(如直接设定晶圆的边缘处两点之间的连线的斜率为K)，也可以间接利用拟合曲线的方式获取晶圆的边缘的高度变化线对应的斜率K，本申请对此不做具体限定。斜率K可以是由晶圆的某一边缘处获取的数值，也可以是从晶圆的多个边缘处获取后的平均值，本申请对此不做具体限定。
S2124：根据斜率K获取晶圆的损失体积Ve。
举例来说，如图4D所示，利用斜率K，绘制出晶圆的边缘的高度变化图，并利用斜率K计算出晶圆的边缘处的损失面积A损失,晶圆的边缘处的损失面积A损失围绕OO’转360°再乘以2则可以得出晶圆的损失体积Ve。在另一些实施例中，可以将图4D所示的线条以直角坐标系表示，并利用定积分计算出晶圆的损失体积Ve，本申请对此不做具体限定。
根据本申请实施例提供的技术方案，通过S2123和S2124，从而将晶圆的边缘的高度变化线转换成斜率为K的直线，从而将晶圆的边缘形状进行了精确地预估，并且使得利用晶圆的边缘形状计算晶圆的损失体积Ve的过程更加简便。
图5所示为根据本申请一实施例提供的一种晶圆厚度的测量装置的结构示意图。该晶圆厚度的测量装置500包括卡盘510和干涉仪520。卡盘510用于固定晶圆2以使晶圆2位于卡盘510的顶部表面上方。干涉仪520位于卡盘510的一侧，用于实现上述本申请实施例中的任一种晶圆厚度的测量方法。
应当理解，卡盘510可以为真空卡盘、气浮卡盘或静电卡盘等，本申请对此不做具体限定。干涉仪520可以位于卡盘510的顶部表面上方，也可以位于卡盘510的侧边，还可以位于其他位置，本申请对此不做具体限定。干涉仪520可以为菲索干涉仪、迈克尔逊干涉仪或剪切干涉仪等，本申请对此不做具体限定。干涉仪520可以是机械相移、波长相移或偏振相移等，本申请对此不做具体限定。
根据本申请实施例提供的技术方案，通过利用干涉仪获取晶圆的第一表面的形貌图，以便于根据形貌图获取晶圆的损失体积Ve，并针对位于卡盘上方的晶圆利用干涉仪获取晶圆和卡盘对应的干涉强度图或干涉条纹图，从而根据干涉强度图或干涉条纹图获取晶圆的表面面积A0并根据Ve和A0结合晶圆的体积V获取晶圆的厚度T0。本申请实施例中，在测量晶圆的厚度T0的过程中，由于充分考虑到晶圆的损失体积Ve，从而使得晶圆的厚度更加精准，进而减少了晶圆厚度的误差。
图6所示为根据本申请一实施例提供的一种晶圆厚度的测量系统的框图。
参照图6，测量系统600包括处理组件610，其进一步包括一个或多个处理器，以及由存储器620所代表的存储器资源，用于存储可由处理组件610的执行的指令，例如应用程序。存储器620中存储的应用程序可以包括一个或一个以上的每一个对应于一组指令的模块。此外，处理组件610被配置为执行指令，以执行上述晶圆厚度的测量方法。
测量系统600还可以包括一个电源组件被配置为测量系统600的电源管理，一个有线或无线网络接口被配置为将测量系统600连接到网络，和一个输入输出(I/O)接口。测量系统600可以操作基于存储在存储器620的操作系统，例如Windows ServerTM，Mac OS XTM，UnixTM，LinuxTM，FreeBSDTM或类似。
一种非临时性计算机可读存储介质，当存储介质中的指令由上述测量系统600的处理器执行时，使得上述测量系统600能够执行一种晶圆厚度的测量方法，该测量方法由代理程序执行，该测量方法包括：利用干涉仪获取晶圆的第一表面的形貌图，以根据形貌图获取晶圆的损失体积Ve，其中，晶圆的损失体积Ve为晶圆相对于晶圆对应的标准晶圆所失去的体积；针对位于卡盘上方的晶圆利用干涉仪获取晶圆和卡盘对应的干涉强度图或干涉条纹图，以根据干涉强度图或干涉条纹图获取晶圆的表面面积A0并根据Ve和A0结合晶圆的体积V获取晶圆的厚度T0，其中，晶圆的表面面积A0小于卡盘的表面面积A卡盘。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法、装置和系统，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序校验码的介质。
本领域的技术人员可以清楚的了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的装置、系统的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
还需要说明的是，本申请实施例中各技术特征的组合方式并不限本申请实施例中所记载的组合方式或是具体实施例所记载的组合方式，本案所记载的所有技术特征可以以任何方式进行自由组合或结合，除非相互之间产生矛盾。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种晶圆厚度的测量方法，其特征在于，包括：
利用干涉仪获取晶圆的第一表面的形貌图，以根据所述形貌图获取所述晶圆的损失体积Ve，其中，所述晶圆的损失体积Ve为所述晶圆相对于所述晶圆对应的标准晶圆所失去的体积；
针对位于卡盘上方的所述晶圆利用所述干涉仪获取所述晶圆和所述卡盘对应的干涉强度图或干涉条纹图，以根据所述干涉强度图或所述干涉条纹图获取所述晶圆的表面面积A0并根据所述Ve和所述A0结合所述晶圆的体积V获取所述晶圆的厚度T0，其中，所述晶圆的表面面积A0小于所述卡盘的表面面积A卡盘；
其中，所述利用干涉仪获取晶圆的第一表面的形貌图，以根据所述形貌图获取所述晶圆的损失体积Ve，包括：
利用所述干涉仪获取所述晶圆的第一表面的形貌图；
根据所述形貌图获取所述晶圆的边缘的高度变化线，以根据所述高度变化线获取所述晶圆的损失体积Ve，其中，所述晶圆的边缘为所述晶圆上与所述晶圆的轴线之间的距离大于预设值P对应的区域。
2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述根据所述形貌图获取所述晶圆的边缘的高度变化线，以根据所述高度变化线获取所述晶圆的损失体积Ve，包括：
根据所述形貌图获取所述晶圆的边缘的高度变化线对应的第一半径R1、斜率K或弯曲度C；
根据所述第一半径R1、所述斜率K或所述弯曲度C获取所述晶圆的损失体积Ve。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的测量方法，其特征在于，所述针对位于卡盘上的所述晶圆利用所述干涉仪获取所述晶圆和所述卡盘对应的干涉强度图或干涉条纹图，以根据所述干涉强度图或所述干涉条纹图获取所述晶圆的表面面积A0并根据所述Ve和所述A0结合所述晶圆的体积V获取所述晶圆的厚度T0，包括：
针对位于所述卡盘上的所述晶圆利用所述干涉仪获取所述晶圆和所述卡盘对应的干涉强度图或干涉条纹图；
根据所述干涉强度图或所述干涉条纹图确定所述晶圆的半径R0；
根据所述晶圆的半径R0计算得到所述晶圆的表面面积A0；
根据所述Ve和所述A0结合所述晶圆的体积V获取所述晶圆的厚度T0。
4.根据权利要求3所述的测量方法，其特征在于，所述根据所述干涉强度图或所述干涉条纹图确定所述晶圆的半径R0之后或同时，还包括：
根据所述干涉强度图或所述干涉条纹图确定所述晶圆上的缺口的半径R缺口，
其中，所述根据所述晶圆的半径R0计算得到所述晶圆的表面面积A0，包括：
根据所述晶圆的半径R0计算得到所述晶圆的理想表面面积A理想；
根据所述晶圆上的缺口的半径R缺口计算得到所述晶圆上的缺口的面积A缺口；
将所述A理想减去所述A缺口得到所述晶圆的表面面积A0。
5.根据权利要求3所述的测量方法，其特征在于，所述根据所述干涉强度图或干涉条纹图确定所述晶圆的半径R0，包括：
根据所述干涉强度图或所述干涉条纹图确定所述晶圆和所述卡盘的界线；
根据所述界线确定所述晶圆的半径R0。
6.根据权利要求3所述的测量方法，其特征在于，所述根据所述Ve和所述A0结合所述晶圆的体积V获取所述晶圆的厚度T0，包括：
将所述Ve、所述A0和所述V代入第一公式(1)计算得到所述晶圆的厚度T0
7.根据权利要求3所述的测量方法，其特征在于，所述根据所述Ve和所述A0结合所述晶圆的体积V获取所述晶圆的厚度T0之前，还包括：
获取所述晶圆的重量W和密度D，以根据第二公式(2)计算得到所述晶圆的体积V
8.根据权利要求7所述的测量方法，其特征在于，所述晶圆的重量W为利用电子秤测量获取的。
9.一种晶圆厚度的测量装置，其特征在于，包括：
卡盘，用于固定晶圆以使所述晶圆位于所述卡盘的顶部表面上方；
干涉仪，位于所述卡盘的一侧，用于实现如权利要求1-8中任一项所述的晶圆厚度的测量方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机的可执行指令，其特征在于，所述可执行指令被处理器执行时实现如权利要求1-8中任一项所述的晶圆厚度的测量方法。
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