CN117751271A - 基板厚度测定装置、基板处理系统以及基板厚度测定方法 - Google Patents

Abstract

基板厚度测定装置具备基板保持部、厚度测定部、壳体、温度测定部以及厚度校正部。所述基板保持部保持基板。所述厚度测定部测定被保持于所述基板保持部的所述基板的厚度。所述壳体收容所述厚度测定部的至少一部分和所述基板保持部。所述厚度校正部校正由所述厚度测定部测定出的厚度。所述厚度校正部实施以下处理：求出由所述厚度测定部测定出的厚度与预先设定的校正系数之积来作为校正后的厚度；以及在由所述温度测定部测定出的温度偏离了预先设定的容许范围的情况下，对所述校正系数进行设定变更。

Description

基板厚度测定装置、基板处理系统以及基板厚度测定方法

技术领域

本公开涉及一种基板厚度测定装置、基板处理系统以及基板厚度测定方法。

背景技术

专利文献1所记载的膜厚测定装置具有：膜厚测定部，其测定形成于基板的表面的膜的膜厚；湿度测定部，其测定膜厚测定部的周边的湿度；保存部，其保存关于湿度与膜厚的相关关系的信息；以及校正部，其根据由湿度测定部测定出的湿度和保存部中保存的信息来计算用于校正膜厚的测定值的第一校正量，并根据计算出的第一校正量来校正由膜厚测定部测定出的膜厚的测定值。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2019-62003号公报

发明内容

发明要解决的问题

本公开的一个方式提供一种针对基板的温度变动提高基板的厚度的测定精度的技术。

用于解决问题的方案

本公开的一个方式所涉及的基板厚度测定装置具备基板保持部、厚度测定部、壳体、温度测定部以及厚度校正部。所述基板保持部保持基板。所述厚度测定部测定被保持于所述基板保持部的所述基板的厚度。所述壳体收容所述厚度测定部的至少一部分和所述基板保持部。所述厚度校正部校正由所述厚度测定部测定出的厚度。所述厚度校正部实施以下处理：求出由所述厚度测定部测定出的厚度与预先设定的校正系数之积来作为校正后的厚度；以及在由所述温度测定部测定出的温度偏离了预先设定的容许范围的情况下，对所述校正系数进行设定变更。

发明的效果

根据本公开的一个方式，能够针对基板的温度变动提高基板的厚度的测定精度。

附图说明

图1是示出一个实施方式所涉及的基板处理系统的俯视图。

图2是沿着图1的II-II线的截面图。

图3是示出一个实施方式所涉及的基板处理方法的流程图。

图4是示出基板厚度测定装置的一例的俯视图，是沿着图5的IV-IV线的截面图。

图5是沿着图4的V-V线的截面图。

图6是示出厚度测定部和调温部的一例的侧视图。

图7是用功能示出控制装置的构成要素的一例的图。

图8是示出设定校正系数的一例的流程图。

图9是示出校正基板厚度的一例的流程图。

图10是示出相对于湿度的变动的、厚度的测定值的变动的一例的图。

图11是示出相对于探测器与基板之间的距离的变动的、厚度的测定值的变动的一例的图。

图12是示出相对于探测器与基板之间的距离的变动的、由光检测器检测出的光的强度的变动及厚度的测定值的变动幅度的变动的一例的图。

具体实施方式

下面，参照附图来说明本公开的实施方式。此外，在各附图中，对相同或对应的结构标注相同的附图标记，并且有时省略说明。在本说明书中，X轴方向、Y轴方向、Z轴方向是相互垂直的方向。X轴方向和Y轴方向是水平方向，Z轴方向是铅直方向。

首先，参照图1～图2来说明一个实施方式所涉及的基板处理系统1。基板处理系统1对基板W进行磨削。在本说明书中，磨削包括研磨。基板处理系统1具备搬入搬出块2、清洗块3以及磨削块5。搬入搬出块2、清洗块3以及磨削块5按所记载的顺序从X轴负方向侧向X轴正方向侧排列。

搬入搬出块2包括载置部21，在该载置部21载置收容基板W的盒C。盒C将在铅直方向上隔开间隔地排列的多个基板W的各基板W水平地收容。基板W包括硅晶圆或化合物半导体晶圆等半导体基板、或者玻璃基板。基板W还可以包括形成于半导体基板或玻璃基板的表面的器件层。器件层包括电子电路。另外，基板W也可以是将多个基板接合而成的重合基板。

如图1和图2所示，清洗块3包括例如对磨削后的基板W进行清洗的清洗装置31A、31B、对清洗后的基板W进行蚀刻的蚀刻装置32A、32B、测定蚀刻后的基板W的厚度的基板厚度测定装置33、将基板W翻转的翻转装置34、暂时保管基板W的传送装置35、以及保管后述的校正用基板的保管装置61。校正用基板用于校正由基板厚度测定装置33测定出的基板W的厚度。另外，清洗块3包括第一搬送区域36和第二搬送区域37。在第一搬送区域36设置有第一搬送装置38，在第二搬送区域37设置有第二搬送装置39。第一搬送装置38在清洗装置31A、31B与磨削块5之间搬送基板W。第二搬送装置39在载置部21上的盒C与清洗块3之间搬送基板W。

清洗装置31A、31B、传送装置35、保管装置61以及基板厚度测定装置33沿铅直方向层叠，并且配置于在三个方向上被第一搬送区域36、第二搬送区域37以及磨削块5包围的位置。清洗装置31A、31B、传送装置35、保管装置61以及基板厚度测定装置33按所记载的顺序从上向下层叠。但是，关于该顺序没有特别限定。另外，蚀刻装置32A、32B沿铅直方向层叠，并且以与第一搬送区域36及第二搬送区域37相邻的方式配置。

第一搬送装置38在第一搬送区域36搬送基板W。也就是说，第一搬送装置38在配置于第一搬送区域36的附近的多个装置间搬送基板W。第一搬送装置38具有各自独立地移动的多个搬送臂。各搬送臂能够沿水平方向(X轴方向和Y轴方向这两个方向)和铅直方向移动，以及以铅直轴为中心旋转。各搬送臂从基板W的下方保持该基板W。此外，关于搬送臂的个数没有特别限定。

同样地，第二搬送装置39在第二搬送区域37搬送基板W。也就是说，第二搬送装置39在配置于第二搬送区域37的附近的多个装置间搬送基板W。第二搬送装置39具有各自独立地移动的多个搬送臂。各搬送臂能够沿水平方向(X轴方向和Y轴方向这两个方向)和铅直方向移动，以及以铅直轴为中心旋转。各搬送臂从基板W的下方保持该基板W。

如图1所示，磨削块5例如包括保持基板W的四个保持部52A、52B、52C、52D、驱动对基板W进行磨削的磨削工具D的两个工具驱动部53A、53B、以及在磨削块5内搬送基板W的内部搬送部54。磨削块5还可以包括以旋转中心线R1为中心旋转的旋转台51。四个保持部52A、52B、52C、52D围绕旋转中心线R1隔开间隔地设置，并与旋转台51一同旋转。另外，四个保持部52A、52B、52C、52D以各自的旋转中心线R2为中心旋转。

两个保持部52A、52C以旋转台51的旋转中心线R1为中心对称地配置。各保持部52A、52C在由内部搬送部54搬入和搬出基板W的第一搬入搬出位置A3与由一个工具驱动部53A对基板W进行磨削的第一磨削位置A1之间移动。每当旋转台51旋转180°时，两个保持部52A、52C在第一搬入搬出位置A3与第一磨削位置A1之间移动。

另外的两个保持部52B、52D以旋转台51的旋转中心线R1为中心对称地配置。各保持部52B、52D在由内部搬送部54搬入和搬出基板W的第二搬入搬出位置A0与由另外的工具驱动部53B对基板W进行磨削的第二磨削位置A2之间移动。每当旋转台51旋转180°时，另外的两个保持部52B、52D在第二搬入搬出位置A0与第二磨削位置A2之间移动。

在从上方观察时，第一搬入搬出位置A3、第二搬入搬出位置A0、第一磨削位置A1以及第二磨削位置A2按所记载的顺序逆时针地配置。在该情况下，在从上方观察时，保持部52A、保持部52B、保持部52C以及保持部52D按所记载的顺序逆时针地以90°间距配置。

此外，也可以是，第一搬入搬出位置A3与第二搬入搬出位置A0的位置相反，并且第一磨削位置A1与第二磨削位置A2的位置也相反。也就是说，也可以是，在从上方观察时，第一搬入搬出位置A3、第二搬入搬出位置A0、第一磨削位置A1以及第二磨削位置A2按所记载的顺序顺时针地配置。在该情况下，在从上方观察时，保持部52A、保持部52B、保持部52C以及保持部52D按所记载的顺序顺时针地以90°间距配置。

但是，保持部的数量不限定于四个。工具驱动部的数量也不限定于两个。另外，也可以没有旋转台51。例如，也可以设置滑动台来代替旋转台51。

如图2所示，磨削块5包括暂时保管基板W的临时放置部57A、57B、57C。临时放置部57A、57B、57C用于在内部搬送部54与清洗块3的第一搬送装置38之间交接基板W。内部搬送部54从临时放置部57A、57B接受由第一搬送装置38传递到临时放置部57A、57B的基板W。另外，第一搬送装置38从临时放置部57C接受由内部搬送部54传递到临时放置部57C的基板W。

临时放置部57A、57B兼作调节基板W的中心位置的对准部。对准部通过引导件等使基板W的中心位置与期望的位置一致。之后，由内部搬送部54将基板W搬送到预先设定的搬入位置，如果在该搬入位置将基板W传递到各保持部52A、52B、52C、52D，则在从上方观察时能够将各保持部52A、52B、52C、52D的中心与基板W的中心进行位置对准。

此外，对准部也可以通过光学系统等来检测基板W的中心位置。在该情况下，控制部9基于对准部的检测结果对预先设定的上述的搬入位置进行校正，由此在从上方观察时能够将各保持部52A、52B、52C、52D的中心与基板W的中心进行位置对准。另外，对准部还可以通过光学系统等检测基板W的晶体取向，具体地说，还可以检测表示基板W的晶体取向的切口或定向平面。在与各保持部52A、52B、52C、52D一同旋转的旋转坐标系中，能够将基板W的晶体取向与期望的方位进行位置对准。

临时放置部57A、57B可以沿铅直方向层叠以减小基板处理系统1的设置面积。层叠的顺序不限定于图示的顺序，也可以相反。临时放置部57A、57B在兼作对准部的情况下，优选包括引导件来代替包括光学系统。这是因为，在临时放置部57A、57B包括引导件的情况下，与包括光学系统的情况相比，能够减小临时放置部57A、57B的Z轴方向尺寸。

临时放置部57B、57C配置于由内部搬送部54在临时放置部57B、57C与位于第二搬入搬出位置A0的保持部(例如保持部52D)之间搬送基板W的搬送路径TR1、TR2的上方。在从上方观察时，临时放置部57B、57C与搬送路径TR1、TR2重叠。

磨削块5可以包括将基板W翻转的翻转部58。翻转部58配置于搬送路径TR1、TR2的上方。翻转部58和临时放置部57A、57B、57C沿铅直方向层叠。例如，翻转部58、临时放置部57C、临时放置部57B以及临时放置部57A按所记载的顺序从上向下层叠。此外，关于层叠的顺序没有特别限定。

如图1所示，基板处理系统1还具备控制部9。控制部9例如是计算机，具备CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)91和存储器等存储介质92。在存储介质92中保存有用于控制在基板处理系统1中执行的各种处理的程序。控制部9通过使CPU 91执行存储介质92中存储的程序，来控制基板处理系统1的动作。

接着，参照图3来说明由基板处理系统1实施的基板处理方法。基板处理方法例如包括图3所示的步骤S101～S111。步骤S101～S111在控制部9的控制下实施。此外，基板处理方法也可以不包括图3所示的全部步骤，还可以包括图3未图示的步骤。

首先，第二搬送装置39从盒C取出基板W，并搬送到传送装置35。接下来，第一搬送装置38从传送装置35接受基板W，并搬送到磨削块5的临时放置部57A。基板W具有朝向彼此相反的第一主面和第二主面，基板W以第一主面朝向上的方式被搬送。

接着，临时放置部57A调节基板W的中心位置(步骤S101)。临时放置部57A也可以检测基板W的中心位置。另外，临时放置部577A也可以除基板W的中心位置以外还检测基板W的晶体取向，具体地说，也可以检测表示基板W的晶体取向的切口或定向平面。

接着，内部搬送部54从临时放置部57A接受基板W，并搬送到位于第一搬入搬出位置A3的保持部(例如保持部52C)。基板W以第一主面朝向上的方式被载放于保持部52C上。此时，使基板W的中心与保持部52C的旋转中心线R2一致。之后，将旋转台51旋转180°，使保持部52C从第一搬入搬出位置A3移动到第一磨削位置A1。

接着，工具驱动部53A对磨削工具D进行驱动，来对基板W的第一主面进行磨削(步骤S102)。之后，将旋转台51旋转180°，使保持部52C从第一磨削位置A1移动到第一搬入搬出位置A3。接下来，内部搬送部54从位于第一搬入搬出位置A3的保持部52C接受基板W，并搬送到翻转部58。

接着，翻转部58使基板W翻转(步骤S103)。基板W被上下翻转，第一主面变成朝下，第二主面变成朝上。之后，清洗块3的第一搬送装置38从翻转部58接受基板W，并搬送到清洗装置31A。

接着，清洗装置31A对基板W的第一主面进行清洗(步骤S104)。能够通过清洗装置31A将磨削屑等微粒去除。清洗装置31A例如对基板W进行刷洗清洗。清洗装置31A可以不仅清洗基板W的第一主面还清洗第二主面。在基板W干燥后，第一搬送装置38从清洗装置31A接受基板W，并搬送到磨削块5的临时放置部57B。

接着，临时放置部57B调节基板W的中心位置(步骤S105)。临时放置部57B也可以检测基板W的中心位置。另外，临时放置部57B可以除基板W的中心位置以外还检测基板W的晶体取向，具体地说，也可以检测表示基板W的晶体取向的切口或定向平面。

接着，内部搬送部54从临时放置部57B接受基板W，并搬送到位于第二搬入搬出位置A0的保持部(例如保持部52D)。基板W以第二主面朝向上的方式被载放于保持部52D上。此时，使基板W的中心与保持部52D的旋转中心线R2一致。之后，将旋转台51旋转180°，使保持部52D从第二搬入搬出位置A0移动到第二磨削位置A2。

接着，工具驱动部53B对磨削工具D进行驱动，来对基板W的第二主面进行磨削(步骤S106)。之后，将旋转台51旋转180°，使保持部52D从第二磨削位置A2移动到第二搬入搬出位置A0。接下来，内部搬送部54从位于第二搬入搬出位置A0的保持部52D接受基板W，并搬送到临时放置部57C。之后，清洗块3的第一搬送装置38从临时放置部57C接受基板W，并搬送到清洗装置31B。

接着，清洗装置31B对基板W的第二主面进行清洗(步骤S107)。能够通过清洗装置31B将磨削屑等微粒去除。清洗装置31B例如对基板W进行刷洗清洗。清洗装置31B可以不仅清洗基板W的第二主面还清洗第一主面。在基板W干燥后，第二搬送装置39从清洗装置31B接受基板W，并搬送到蚀刻装置32B。

接着，蚀刻装置32B对基板W的第二主面进行蚀刻(步骤S108)。能够通过蚀刻装置32B将第二主面的磨削痕去除。在基板W干燥后，第二搬送装置39从蚀刻装置32B接受基板W，并搬送到翻转装置34。

接着，翻转装置34使基板W翻转(步骤S109)。基板W被上下翻转，第一主面变成朝上，第二主面变成朝下。之后，第二搬送装置39从翻转装置34接受基板W，并搬送到蚀刻装置32A。

接着，蚀刻装置32A对基板W的第一主面进行蚀刻(步骤S110)。能够通过蚀刻装置32A将第一主面的磨削痕去除。在基板W干燥后，第二搬送装置39从蚀刻装置32A接受基板W，并搬送到基板厚度测定装置33。

接着，基板厚度测定装置33测定蚀刻后的基板W的厚度(步骤S111)。例如，检查基板W的厚度和厚度偏差(TTV：Total Thickness Variation：总厚度变化)是否在预先设定的容许范围内。之后，第二搬送装置39从基板厚度测定装置33接受基板W，并将接受到的基板W收纳于盒C。之后，结束本次的处理。

在图3的说明中，着眼于一张基板W对基板处理方法进行了说明。基板处理系统1也可以在多个位置同时实施多个处理，以提高生产率。例如，基板处理系统1在第一磨削位置A1和第二磨削位置A2的各位置同时对基板W进行磨削。在此期间，基板处理系统1在第一搬入搬出位置A3和第二搬入搬出位置A0的各位置例如依次实施基板W的喷洗、基板W的板厚分布的测定、基板W的搬出，保持部的基板吸附面(上表面)的清洗以及基板W的搬入等。

之后，基板处理系统1使旋转台51旋转180°。接下来，基板处理系统1在第一磨削位置A1和第二磨削位置A2的各位置再次同时对基板W进行磨削。在此期间，基板处理系统1在第一搬入搬出位置A3和第二搬入搬出位置A0的各位置再次依次实施基板W的喷洗、基板W的板厚分布的测定、基板W的搬出、保持部的基板吸附面(上表面)的清洗以及基板W的搬入等。

接着，参照图4～图6来对一个实施方式所涉及的基板厚度测定装置33进行说明。基板厚度测定装置33例如具备壳体100、基板保持部110、旋转部120、移动部130、厚度测定部140、对准部150、温度测定部160、湿度测定部161、排气部170、内部罩180以及控制部190。此外，控制部190也可以是控制装置90的一部分。

壳体100例如是俯视呈矩形形状的箱体。壳体100例如收容基板保持部110、旋转部120、移动部130、厚度测定部140的至少一部分(例如后述的探测器141)、对准部150、温度测定部160、湿度测定部161、排气部170的至少一部(例如后述的排气管171)、以及内部罩180。

在壳体100的面对第二搬送区域37的侧面形成有搬入搬出口101。基板W和校正用基板WA经由搬入搬出口101被搬入和搬出。在搬入搬出口101处可以不设置开闭遮挡件，搬入搬出口101可以始终是开放的。能够使一定的气流从第二搬送区域37经由搬入搬出口101流入壳体100的内部，能够将壳体100的内部的温度维持固定。

如图5所示，基板保持部110在壳体100的内部保持基板W。基板保持部110也可以保持校正用基板WA来代替基板W。校正用基板WA用于校正由厚度测定部140测定出的基板W的厚度。基板保持部110的直径例如为基板W的直径的一半以下。基板W被水平地保持。

旋转部120使基板保持部110以铅直的旋转轴121为中心旋转。旋转部120包括马达122。作为马达122，例如使用步进马达。步进马达在旋转中心线的周围具有多个线圈，通过向多个线圈顺序地供给电流来使基板保持部110旋转。步进马达在使基板保持部110的旋转停止时，向特定的线圈持续供给电流。

移动部130使基板保持部110沿与旋转轴121正交的水平方向(例如Y轴方向)移动。如图4所示，移动部130例如包括马达131、以及将马达131的旋转运动转换为基板保持部110的直线运动的滚珠丝杠132。移动部130具有沿Y轴方向延伸的导轨133、以及沿着导轨133移动的滑动件134。旋转部120被固定于滑动件134。移动部130使旋转部120与滑动件134一同移动，由此使基板保持部110移动。

厚度测定部140测定被保持于基板保持部110的基板W的厚度。也可以使用厚度测定部140来测定基板W的径向上的厚度偏差。厚度的测定点例如有三处，基板W的中心、基板W的周缘、以及基板W的中心与周缘的中点。厚度的测定点能够通过移动部130沿基板W的径向移动。另外，厚度的测定点能够通过旋转部120沿基板W的周向移动。也可以使用厚度测定部140来测定基板W的周向上的厚度偏差。此外，也可以代替使基板保持部110移动或转动，通过使厚度测定部140的探测器141移动或转动来使厚度的测定点移动。

厚度测定部140可以是接触式也可以是非接触式，但优选是非接触式。厚度测定部140例如是分光干涉式，通过使由基板W的上表面反射的光与由基板W的下表面反射的光相干涉并对干涉波的波形进行分析，来测定基板W的厚度。厚度测定部140将测定出的数据发送到控制部190。

如图6所示，厚度测定部140例如包括朝向基板W照射光并且接受由基板W反射的光的探测器141、经由光纤142而与探测器141连接的光源143、经由光纤144而与探测器141连接的光检测器145、以及收容光源143和光检测器145的箱146。厚度测定部140包括通过对由光检测器145检测出的光的波形进行分析来计算基板W的厚度的计算部1401。计算部1401设置于箱146外。

探测器141包括将光朝向基板W进行聚光的透镜141a。透镜141a的光轴例如是水平的，在透镜141a的前方设置有反射镜140a。反射镜140朝向基板W向下反射光。反射镜140a将由基板W反射的光朝向透镜141a反射，并引导到光纤144。此外，也可以没有反射镜140a，可以铅直地配置透镜141a的光轴。但是，如果使用反射镜140a，则能够降低探测器141的高度，从而能够降低壳体100的高度。

探测器141设置于壳体100的内部，与此相对地，箱146设置于壳体100的外部。在壳体100的外部设置光源143和光检测器145。光源143和光检测器145是发热源。通过将发热源配置于壳体100的外部，能够抑制壳体100的内部的温度变动，从而能够抑制基板W的温度变动，进而能够提高基板W的厚度的测定精度。

调温部147将箱146的内部的温度调节为期望的温度。调温部147吸收箱146的内部的发热源的热。光源143的发热量比光检测器145的发热量大。能够通过调温部147抑制箱146的内部的温度变动，从而能够抑制光检测器145的温度变动。其结果，能够抑制由于光检测器145的温度变动引起的、基板W的厚度的测定值的变动。

调温部147例如具备调温板148和调温介质供给器149。调温板148例如与箱146的下表面接触，吸收箱146的内部的热。此外，调温板148也可以配置于箱146的内部。调温介质供给器149对调温板148供给已被调节为期望的温度的调温介质。调温介质一边在调温板148的内部的流路流动，一边吸收调温板148的热。可以使调温介质在从调温板148被排出后，通过调温介质供给器149被冷却并再次返回到调温板148。

对准部150(参照图5)检测表示基板W的晶体取向的切口的位置。能够在与基板保持部110一同旋转的旋转坐标系中检测切口的径向坐标和角度坐标。对准部150例如通过向基板W的周缘照射光并接受所照射的光来检测切口的位置。能够使用对准部150和厚度测定部140来调查基板W的晶体取向与基板W的厚度偏差之间的关系。此外，也可以在基板W的周缘形成定向平面来代替切口。对准部150可以检测定向平面的位置来代替检测切口的位置。

温度测定部160(参照图4)测定壳体100内的温度。温度测定部160将测定出的数据发送到控制部190。湿度测定部161测定壳体100内的湿度。测定的湿度例如为相对湿度。湿度测定部161将测定出的数据发送到控制部190。温度测定部160和湿度测定部161在图4中是一体化的，但也可以分开设置。

排气部170用于排出壳体100内的气体。在壳体100的内部，可能由于基板保持部110的旋转和移动而产生微粒。排气部170将在壳体100的内部产生的微粒与气体一同排出到壳体100的外部，来抑制微粒向基板W的附着。排气部170例如具备排气管171、以及与排气管171连接的排气源172。排气管171具有例如沿Y轴方向延伸的一对第一排气管171a、171b、以及将一对第一排气管171a、171b连接的第二排气管171c。一对第一排气管171a、171b各自在Y轴方向上隔开间隔地具有多个排气口171d。排气源172例如为真空泵。

如图5所示，内部罩180通过将壳体100的内部分隔，来抑制由于基板保持部110的旋转和移动产生的微粒流出。内部罩180例如具有沿着壳体100的侧面配置的矩形框状的侧壁181、以及从上方覆盖侧壁181的顶板182。在顶板182形成有作为旋转轴121的移动路径的开口部。在顶板182的下方设置有旋转部120、移动部130以及排气管171。在顶板182的上方设置有搬入搬出口101。通过利用顶板182将旋转部120等与搬入搬出口101分隔，能够抑制微粒流出。

接着，参照图7来说明控制部190的构成要素的一例。此外，图7所图示的各功能块是概念性的，无需一定在物理上如图示那样构成。能够将各功能块的全部或一部分以任意的单位在功能或物理上分散/结合地构成。通过各功能块进行的各处理功能的全部或者任意一部分能够通过由CPU执行的程序来实现、或者可以作为基于接线逻辑的硬件来实现。

控制部190为计算机。如图7所示，控制部190例如具有旋转控制部191、移动控制部192、排气控制部193、厚度获取部194、温度获取部195、湿度获取部196以及厚度校正部197。旋转控制部191控制旋转部120。移动控制部192控制移动部130。排气控制部193控制排气部170。厚度获取部194获取由厚度测定部140测定出的厚度。温度获取部195获取由温度测定部160测定出的温度。湿度获取部196获取由湿度测定部161测定出的湿度。厚度校正部197校正由温度测定部160测定出的厚度。

旋转控制部191将在使基板保持部110停止旋转时向马达122供给的供给电流I_STOP控制为在使基板保持部110旋转时向马达122供给的供给电流I_ROTATE的5％～20％以下。下面，将在使基板保持部110停止旋转时向马达122供给的供给电流I_STOP也称为停止用的电流I_STOP。将在使基板保持部110旋转时向马达122供给的供给电流I_ROTATE也称为旋转用的电流I_ROTATE。

以往，停止用的电流I_STOP被设定为旋转用的电流I_ROTATE的50％左右，马达122的发热量多，从马达122经由基板保持部110向基板W移动的热的移动量多。因此，基板W的温度变动大，基板W的厚度的测定精度低。尤其在基板保持部110仅保持基板W的中央部的情况下，在基板W的径向上产生温度梯度，基板W的厚度的测定精度低。

根据本实施方式，旋转控制部191将停止用的供给电流I_STOP控制为旋转用的供给电流I_ROTATE的5％～20％以下。由此，能够抑制马达122的发热，从而能够抑制基板W的温度变动，进而能够提高基板W的厚度的测定精度。尤其在基板保持部110仅保持基板W的中央部的情况下，能够抑制在基板W的径向上产生温度梯度，从而能够提高基板W的厚度的测定精度。

接着，参照图8来说明校正系数的设定的一例。首先，第二搬送装置39从保管装置61取出校正用基板WA，并搬入到基板厚度测定装置33的壳体100的内部(步骤S201)。第二搬送装置39将校正用基板WA传递到基板保持部110，并退出到壳体100的外部。基板保持部110保持校正用基板WA。校正用基板WA可以具有与基板W相同的直径、相同的厚度以及相同的材质。

接着，厚度测定部140测定校正用基板WA的厚度(步骤S202)。在测定校正用基板WA的厚度之前，对准部150可以检测校正用基板WA的切口的位置。测定厚度的测定点的位置被预先设定，基于对准部150的检测结果通过旋转部120和移动部130来调节该测定厚度的测定点的位置。

接着，厚度校正部197将预先存储的校正用基板WA的标准厚度t0相对于在上述步骤S202中测定出的校正用基板WA的厚度t1之比(t0/t1)设定为校正系数(步骤S203)。例如使用基板厚度测定装置33之外的测定装置来测定校正用基板WA的标准厚度t0，校正用基板WA的标准厚度t0被与测定点的位置相对应地被存储于存储介质。在测定点的数量为多个的情况下，可以针对每个测定点求出校正系数，也可以求出多个测定点共同的校正系数。作为后者的校正系数，例如使用比(t0/t1)的平均值。

接着，第二搬送装置39从基板保持部110接受校正用基板WA，并搬出到壳体100的外部(步骤S204)。第二搬送装置39将校正用基板WA搬送到保管装置61。保管装置61再次保管校正用基板WA。之后，本次的处理结束。步骤S204(校正用基板WA的搬出)在步骤S202(校正用基板WA的厚度的测定)之后进行即可，也可以在步骤S203(校正系数的设定)之前进行。

本实施方式的基板厚度测定装置33测定蚀刻后的基板W的厚度。在该情况下，第二搬送装置39也可以在图8的步骤S201(校正用基板WA的搬入)之前从保管装置61取出校正用基板WA，并搬送到蚀刻装置32A或32B。在由蚀刻装置32A或32B利用纯水对校正用基板WA进行清洗并接着进行干燥后，由第二搬送装置39将该校正用基板WA搬入到基板厚度测定装置33的壳体100的内部。能够在与基板W相同的状态下测定校正用基板WA的厚度t1，从而能够设定作为校正系数的比(t0/t1)。

此外，温度获取部195使用温度测定部160来获取测定校正用基板WA的厚度t1时的壳体100内的温度T0，并存储于存储介质。另外，湿度获取部196使用湿度测定部161来获取测定校正用基板WA的厚度t1时的壳体100内的湿度H0，并存储于存储介质。

接着，参照图9来说明基板厚度的校正的一例。首先，温度获取部195使用温度测定部160来获取壳体100内的温度T(步骤S301)。接着，厚度校正部197检查由温度获取部195获取到的温度T是否在容许范围内(步骤S302)。容许范围由下限值Tmin和上限值Tmax来表示。基于测定校正用基板WA的厚度t1时的壳体100内的温度T0分别设定下限值Tmin和上限值Tmax，例如设定为该温度T0处于下限值Tmin与上限值Tmax之间。

在由温度获取部195获取到的温度T在容许范围内的情况下(步骤S302，“是”)，实施后述的步骤S303～S306，进行基板W的厚度的测定以及校正。

首先，第二搬送装置39将基板W搬入到基板厚度测定装置33的壳体100的内部(步骤S303)。第二搬送装置39将基板W交到基板保持部110，并退出到壳体100的外部。基板保持部110保持基板W。

接着，厚度测定部140测定基板W的厚度t2(步骤S304)。在测定基板W的厚度t2之前，也可以由对准部150检测基板W的切口的位置。测定厚度的测定点的位置被预先设定，由旋转部120和移动部130基于对准部150的检测结果进行调节。

接着，厚度校正部197校正在上述步骤S304中测定出的基板W的厚度t2(步骤S305)。具体地说，厚度校正部197求出由厚度测定部140测定出的厚度t2与预先设定的校正系数(t0/t1)之积(t2×t0/t1)，来作为校正后的厚度。由此，能够提高基板W的厚度的测定精度。

接着，第二搬送装置39从基板保持部110接受基板W，并搬出到壳体100的外部(步骤S306)。之后，本次的处理结束。步骤S306(基板W的搬出)在步骤S304(基板W的厚度的测定)之后进行即可，也可以在步骤S305(基板W的厚度的校正)之前进行。

另一方面，在由温度获取部195获取到的温度T在容许范围外的情况下(步骤S302，“否”)，实施图8所示的步骤S201～S204，再次求出校正系数(t0/t1)，并进行设定变更。之后，再次进行图9所示的从步骤S301起的处理。

根据本实施方式，如上述那样，在由温度测定部160测定出的温度T偏离了预先设定的容许范围的情况下，厚度校正部197对校正系数进行设定变更。之后，厚度校正部197使用设定变更后的校正系数来校正由厚度测定部140测定出的基板W的厚度t2。能够与基板W的温度变动相应地对校正系数适当地进行设定变更，从而能够提高基板W的厚度的测定精度。

厚度校正部197也可以基于由湿度测定部161测定出的湿度来校正由厚度测定部140测定出的厚度t2。如图10所示，具有湿度越高则厚度的测定值越小的倾向。用一次方程式来近似地表示该倾向。厚度的测定值的变动相对于湿度的变动的斜率a例如为负。通过根据湿度来校正厚度t2，能够提高厚度t2的测定精度。

例如，厚度校正部197首先计算测定校正用基板WA的厚度t1时的壳体100内的湿度H0与测定基板W的厚度t2时的壳体100内的湿度H之差ΔH(ΔH＝H-H0)。接着，厚度校正部197计算图10所示的厚度的测定值的变动相对于湿度的变动的斜率a与上述差(ΔH＝H-H0)之积(ΔH×a)。厚度校正部197求出由厚度测定部140测定出的厚度t2与上述积(ΔH×a)之差(t2-ΔH×a)来作为校正后的厚度。

接着，参照图11来说明相对于探测器141与基板W之间的距离L的变动的、厚度的测定值的变动的一例。在图11中，距离L为零意味着透镜141a的焦点对准于基板W。如图11所示，距离L离零越远，则厚度的测定值越容易变动。

有时在探测器141固定的状态下距离L产生变动。作为距离L产生变动的主要原因，例如能够举出(1)由于温度变动引起的构件的伸缩、(2)基板W间的厚度的变动、(3)导轨133的倾斜、(4)基板保持部110的面精度、以及(5)基板W的自重挠曲等。

为了使由于上述(1)～(5)所引起的距离L的变动而产生的、厚度的测定值的变动幅度尽可能小，探测器141设置在距离L为零的位置。具体地说，探测器141设置在由光检测器145检测的光的强度最大的位置。

图12示出相对于探测器141与基板W之间的距离L的变动的、由光检测器145检测的光的强度的变动及厚度的测定值的变动幅度的变动的一例。在图12中，厚度的测定值的变动幅度是由于上述(1)～(5)引起的。

根据图12明确可知，如果探测器141在由光检测器145检测的光的强度最大的位置设置，也就是说，如果距离L为零，则厚度的测定值的变动幅度变得尽可能小。因此，能够高精度地测定基板W的厚度。

以上，对本公开所涉及的基板厚度测定装置、基板处理系统以及基板厚度测定方法的实施方式等进行了说明，但本公开并不限定于上述实施方式等。在权利要求书所记载的范围内能够进行各种变更、修正、置换、附加、删除以及组合。这些当然也属于本公开的技术范围。

本申请主张基于2021年8月10日向日本专利局申请的日本特愿2021-130839号的优先权，在本申请中引用日本特愿2021-130839号的全部内容。

附图标记说明

1：基板处理系统；33：基板厚度测定装置；100：壳体；110：基板保持部；140：厚度测定部；160：温度测定部；197：厚度校正部；W：基板。

Claims (12)

1.一种基板厚度测定装置，具备：

基板保持部，其保持基板；

厚度测定部，其测定被保持于所述基板保持部的所述基板的厚度；

壳体，其收容所述厚度测定部的至少一部分和所述基板保持部；

温度测定部，其测定所述壳体内的温度；以及

厚度校正部，其校正由所述厚度测定部测定出的厚度，

其中，所述厚度校正部实施以下处理：

求出由所述厚度测定部测定出的厚度与预先设定的校正系数之积来作为校正后的厚度；以及

在由所述温度测定部测定出的温度偏离了预先设定的容许范围的情况下，对所述校正系数进行设定变更。

2.根据权利要求1所述的基板厚度测定装置，其中，

所述厚度校正部将预先存储的校正用基板的标准厚度t0相对于由所述厚度测定部测定出的所述校正用基板的厚度t1之比t0/t1设定为所述校正系数。

3.根据权利要求2所述的基板厚度测定装置，其中，

在由所述温度测定部测定出的温度偏离了预先设定的容许范围的情况下，所述厚度校正部通过利用所述厚度测定部对所述校正用基板的厚度t1再次进行测定，来对所述校正系数进行设定变更。

4.根据权利要求1～3中的任一项所述的基板厚度测定装置，其中，

所述厚度测定部包括朝向所述基板照射光并且接受由所述基板反射的所述光的探测器、经由光纤与所述探测器连接的光源、经由光纤与所述探测器连接的光检测器、以及收容所述光源和所述光检测器的箱，

所述探测器设置于所述壳体的内部，所述箱设置于所述壳体的外部。

5.根据权利要求4所述的基板厚度测定装置，其中，

还具备调温部，所述调温部调节所述箱的内部的温度。

6.根据权利要求4所述的基板厚度测定装置，其中，

所述探测器设置在由所述光检测器检测的所述光的强度最大的位置。

7.根据权利要求1～3中的任一项所述的基板厚度测定装置，其中，

还具备马达和旋转控制部，所述马达使所述基板保持部旋转，所述旋转控制部控制所述马达，

所述旋转控制部将在使所述基板保持部停止旋转时向所述马达供给的供给电流控制为在使所述基板保持部旋转时向所述马达供给的供给电流的5％～20％以下。

8.根据权利要求1～3中的任一项所述的基板厚度测定装置，其中，

还具备湿度测定部，所述湿度测定部测定所述壳体内的湿度，

所述厚度校正部基于由所述湿度测定部测定出的湿度，来校正由所述厚度测定部测定出的厚度。

9.一种基板处理系统，具备：

根据权利要求1～3中的任一项所述的基板厚度测定装置；

蚀刻装置，其对所述基板进行蚀刻；以及

搬送装置，其向所述基板厚度测定装置和所述蚀刻装置搬送所述基板，

其中，所述搬送装置将通过所述蚀刻装置进行了蚀刻、清洗以及干燥的所述基板搬送到所述基板厚度测定装置。

10.一种基板处理系统，具备：

根据权利要求2或3所述的基板厚度测定装置；

保管装置，其收容所述校正用基板；以及

搬送装置，其向所述基板厚度测定装置和所述保管装置搬送所述校正用基板。

11.根据权利要求10所述的基板处理系统，

还具备蚀刻装置，所述蚀刻装置对所述基板进行蚀刻，

所述搬送装置将通过所述蚀刻装置进行了蚀刻、清洗以及干燥的所述基板、以及通过所述蚀刻装置进行了清洗和干燥的所述校正用基板搬送到所述基板厚度测定装置。

12.一种基板厚度测定方法，使用基板厚度测定装置来测定基板的厚度，所述基板厚度测定装置具备：基板保持部，其保持所述基板；厚度测定部，其测定被保持于所述基板保持部的所述基板的厚度；壳体，其收容所述厚度测定部的至少一部分和所述基板保持部；以及温度测定部，其测定所述壳体内的温度，

所述基板厚度测定方法包括：

求出由所述厚度测定部测定出的厚度与预先设定的校正系数之积来作为校正后的厚度；以及

在由所述温度测定部测定出的温度偏离了预先设定的容许范围的情况下，对所述校正系数进行设定变更。