DE102019214896B4 - Dickenmessvorrichtung - Google Patents

Dickenmessvorrichtung Download PDF

Info

Publication number
DE102019214896B4
DE102019214896B4 DE102019214896.4A DE102019214896A DE102019214896B4 DE 102019214896 B4 DE102019214896 B4 DE 102019214896B4 DE 102019214896 A DE102019214896 A DE 102019214896A DE 102019214896 B4 DE102019214896 B4 DE 102019214896B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
light
wafer
thickness
optical path
light source
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102019214896.4A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102019214896A1 (de
Inventor
Nobuyuki Kimura
Keiji Nomaru
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Disco Corp
Original Assignee
Disco Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Disco Corp filed Critical Disco Corp
Publication of DE102019214896A1 publication Critical patent/DE102019214896A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102019214896B4 publication Critical patent/DE102019214896B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10—Measuring as part of the manufacturing process
    • H01L22/12—Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B49/00—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
    • B24B49/12—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation involving optical means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/06—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/06—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material
    • G01B11/0616—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material of coating
    • G01B11/0675—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material of coating using interferometry
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/02—Details
    • G01J3/0205—Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows
    • G01J3/0208—Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows using focussing or collimating elements, e.g. lenses or mirrors; performing aberration correction
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/02—Details
    • G01J3/0205—Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows
    • G01J3/0218—Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows using optical fibers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G01N21/4788—Diffraction
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67092—Apparatus for mechanical treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67253—Process monitoring, e.g. flow or thickness monitoring
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B2210/00—Aspects not specifically covered by any group under G01B, e.g. of wheel alignment, caliper-like sensors
    • G01B2210/56—Measuring geometric parameters of semiconductor structures, e.g. profile, critical dimensions or trench depth
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/28—Investigating the spectrum
    • G01J3/45—Interferometric spectrometry
    • G01J2003/451—Dispersive interferometric spectrometry

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

Dickenmessvorrichtung (5) zum Messen einer Dicke eines Wafers (10), wobei die Dickenmessvorrichtung (5) aufweist:eine Lichtquelle (52), die Licht mit einem Transmissionswellenlängenbereich für den Wafer (10) emittiert;ein Fokussiermittel (51), welches das von der Lichtquelle (52) emittierte Licht auf den an einem Einspanntisch (70) gehaltenen Wafer (10) aufbringt;einen Strahlengang (53), der die Lichtquelle (52) und das Fokussiermittel (51) optisch verbindet;einen optischen Teilungsabschnitt (54), der am Strahlengang (53) vorgesehen ist, der das am am Einspanntisch (70) gehaltenen Wafer (10) reflektierte Licht vom Strahlengang (53) teilt;ein Beugungsgitter (55), welches das vom optischen Teilungsabschnitt (54) geteilte reflektierte Licht beugt, um gebeugtes Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen zu erhalten;einen Abbildungssensor (56), der eine Intensität des vom Beugungsgitter (55) erhaltenen gebeugten Lichts detektiert, um eine Spektralinterferenzwellenform zu erzeugen; undein Berechnungsmittel (110), das die vom Abbildungssensor (56) erzeugte Spektralinterferenzwellenform berechnet, um eine Dickeninformation auszugeben,wobei die Lichtquelle (52) eine erste Lichtquelle (521) zum Emittieren von erstem Licht mit einem engen Wellenlängenband und eine zweite Lichtquelle (522) zum Emittieren von zweitem Licht mit einem breiten Wellenlängenband, das breiter als das Wellenlängenband des ersten Lichts ist, aufweist,wobei der Strahlengang (53) einen ersten Strahlengang (531a) zum Transmittieren des ersten Lichts von der ersten Lichtquelle (521) und einen zweiten Strahlengang (532a) zum Transmittieren des zweiten Lichts von der zweiten Lichtquelle (522) aufweist, wobei der erste Strahlengang (531a) aus einer Einzelmoden-Optikfaser ausgebildet ist, wobei der zweite Strahlengang (532a) aus einer Multimoden-Optikfaser ausgebildet ist,wobei der optische Teilungsabschnitt (54) einen ersten optischen Teilungsabschnitt (541), der am ersten Strahlengang (531a) zum Teilen des am Wafer (10) reflektierten ersten Lichts vom ersten Strahlengang (531a) angebracht ist und einen zweiten optischen Teilungsabschnitt (542) aufweist, der am zweiten Strahlengang (532a) zum Teilen des am Wafer (10) reflektierten zweiten Lichts vom zweiten Strahlengang (532a) angebracht ist,wobei das Beugungsgitter (55) ein erstes Beugungsgitter (551) zum Beugen des vom ersten optischen Teilungsabschnitt (541) geteilten reflektierten ersten Lichts, um ein erstes gebeugtes Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen zu erhalten, und ein zweites Beugungsgitter (552) zum Beugen des vom zweiten optischen Teilungsabschnitt (542) geteilten reflektierten zweiten Lichts aufweist, um ein zweites gebeugtes Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen zu erhalten,wobei die Dickenmessvorrichtung (5) ferner ein Wählmittel (60) aufweist, welches das vom ersten Beugungsgitter (551) erhaltene erste gebeugte Licht zum Abbildungssensor (56) führt, wenn die Dicke des Wafers (10) eine erste Dicke ist, und das vom zweiten Beugungsgitter (552) erhaltene zweite gebeugte Licht zum Abbildungssensor (56) führt, wenn die Dicke des Wafers (10) eine zweite Dicke ist, die kleiner ist als die erste Dicke.

Description

  • TECHNISCHER HINTERGRUND
  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dickenmessvorrichtung zum Messen der Dicke eines Wafers durch ein Aufbringen von Licht mit einem Transmissionswellenlängenbereich für den Wafer.
  • Beschreibung der verwandten Technik
  • Mehrere Bauelemente wie beispielsweise integrierte Schaltkreise (ICs) und Large Scale Integrations (LSIs) sind so an der vorderen Seite eines Wafers ausgebildet, dass sie voneinander durch mehrere sich kreuzende Teilungslinien getrennt sind. Die hintere Seite des Wafers, der die mehreren Bauelemente an der vorderen Seite aufweist, wird durch eine Schleifvorrichtung geschliffen und dann durch eine Poliervorrichtung poliert, um dadurch die Dicke des Wafers zu reduzieren. Danach wird der Wafer entlang der Teilungslinien durch eine Teilungsvorrichtung oder eine Laserbearbeitungsvorrichtung geteilt, um einzelne Bauelementchips zu erhalten. Die somit erhaltenen Bauelementchips werden in elektrischer Ausstattung wie beispielsweise Mobiltelefonen und Computern verwendet.
  • Die Schleifvorrichtung zum Schleifen der hinteren Seite des Wafers weist einen Einspanntisch zum Halten des Wafers, eine Schleifeinheit, die eine drehbare Schleifscheibe zum Schleifen des am Einspanntisch gehaltenen Wafers aufweist, und ein Dickenmessmittel, das die Dicke des am Einspanntisch gehaltenen Wafers misst, auf, wobei der Wafer während eines Messens der Dicke des Wafers unter Benutzung des Dickenmessmittels von der Schleifscheibe geschliffen wird, sodass die Dicke des Wafers auf eine gewünschte Dicke reduziert werden kann.
  • Als das Dickenmessmittel gibt es eine Messvorrichtung vom Kontakttyp, welche eine Sonde benutzt, die eingerichtet ist, um in Kontakt mit dem Wafer zu kommen, wodurch die Dicke des Wafers gemessen wird. Allerdings kann es sein, dass die Arbeitsoberfläche (hintere Seite) des Wafers durch die Sonde beschädigt wird, wenn eine solche Messvorrichtung vom Kontakttyp benutzt wird. Um mit diesem Problem umzugehen, wird gewöhnlicherweise eine Messvorrichtung von einem Nichtkontakt-Typ benutzt (siehe JP 2012 - 021 916 A , JP 2018 - 036 212 A und JP 2018 - 063 148 A ). Die Messvorrichtung vom Nichtkontakt-Typ ist so ausgestaltet, dass Licht auf die Arbeitsoberfläche des Wafers aufgebracht wird und eine Spektralinterferenzwellenform von dem an der Arbeitsoberfläche des Wafers reflektierten Licht und dem durch den Wafer transmittierten und an der anderen Oberfläche gegenüber der Arbeitsoberfläche reflektierten Licht ausgebildet wird, wodurch die Dicke des Wafers gemessen wird.
  • Weiterer für das Verständnis der vorliegenden Erfindung hilfreicher Stand der Technik kann den folgenden Dokumenten entnommen werden:
    • US 2013 / 0 033 698 A1 betrifft eine Schichtdickenmessvorrichtung, aufweisend eine Lichtquelle, einen ersten Strahlengang, eine erste Kondensorlinse, eine Spektrometrieeinheit, einen zweiten Strahlengang, eine zweite Kondensorlinse und eine Datenverarbeitungseinheit.
    • JP 2011 - 143 488 A betrifft eine Dickendetektionseinrichtung, die in der Lage ist, eine Dicke eines Werkstücks auch dann korrekt zu detektieren, wenn das Werkstück ein Schutzband aufweist, das an einer Oberfläche angehaftet ist, die einer zu bearbeitenden Oberfläche gegenüber angeordnet ist, und eine Schleifeinrichtung, die mit der Dickendetektionseinrichtung ausgestattet ist.
  • DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Allerdings besteht im Fall eines Benutzens der Messvorrichtung vom Nichtkontakt-Typ dahingehend ein Problem, dass, wenn die Enddicke des Wafers bei einem Schleifen des Wafers und einem darauffolgenden Polieren des Wafers gering ist (z.B. 10 µm oder weniger), die Messung der Waferdicke schwierig ist. Insbesondere wird bei einem Messen der Dicke des Wafers unter Benutzung einer Lichtquelle zum Emittieren von Licht mit einem Transmissionswellenlängenbereich für den Wafer und einem Aufbringen des von der Lichtquelle emittierten Lichts auf den Wafer eine sogenannte Einzelmoden-Optikfaser benutzt, um das Licht zu transmittieren, um eine gute Genauigkeit der von dem an der oberen Oberfläche des Wafers reflektierten Licht und dem an der unteren Oberfläche des Wafers reflektierten Licht zu erzeugenden Spektralinterferenzwellenform aufrechtzuerhalten. Die Einzelmoden-Optikfaser weist einen Kerndurchmesser von 3 bis 10 µm auf und überträgt nur eine räumliche Mode. Um das Licht von an einer Endoberfläche davon in die Einzelmoden-Optikfaser einzubringen, welche einen kleinen Kerndurchmesser aufweist, wird eine Superlumineszenz-Diodenleuchte (SLD) zum Emittieren von Licht, das Eigenschaften in der Nähe von denjenigen eines Laserstrahls aufweist, als die Lichtquelle gewählt, um die Dicke des Wafers zu messen. Es wird angenommen, dass die SLD-Leuchte Licht mit einem Wellenlängenband von 900 bis 1000 nm emittiert und einen Lichtpunkt ausbildet, der einen Durchmesser von 5 µm aufweist. Das heißt, dass eine Lichtquelle zum Emittieren von Licht mit einem derart engen Wellenlängenband gewählt wird, um die Dicke des Wafers zu messen. Folglich ist es, wenn die Dicke des Wafers eine relativ geringe Dicke ist, z.B. 100 µm oder weniger, insbesondere 10 µm oder weniger, schwierig, die Dicke des Wafers genau zu messen.
  • Im Gegensatz dazu kann eine Halogenleuchte zum Emittieren von Licht mit einem breiten Wellenlängenband (z.B. 400 bis 900 nm) als die Lichtquelle benutzt werden, um die Dicke des Wafers zu messen. In diesem Fall kann die Dicke des Wafers genmessen werden, wenn die Dicke des Wafers 10 µm oder weniger beträgt. Allerdings ist der Durchmesser eines von der Halogenleuchte auszubildenden Lichtpunktes deutlich größer als der Durchmesser eines von der SLD-Leuchte auszubildenden Lichtpunktes. Demgemäß ist es schwierig, das von der Halogenlampe emittierte Licht effektiv von ihrer Endoberfläche in eine Einzelmoden-Optikfaser mit einem kleinen Kerndurchmesser einzubringen. In diesem Fall kann deswegen eine Multimoden-Optikfaser benutzt werden, die einen Kerndurchmesser aufweist, der größer ist als derjenige der Einzelmoden-Optikfaser, um das von der Halogenleuchte emittierte Licht zu transmittieren. Allerdings ist im Fall eines Wählens der Halogenleuchte als die Lichtquelle und eines Wählens der Multimoden-Optikfaser als ein Strahlengang zum Transmittieren des Lichts, um die Dicke des Wafers zu messen, das von der Multimoden-Optikfaser austretende Licht zu divergierend, sodass die Dicke des Wafers, wenn die Dicke des Wafers mehr als 100 µm beträgt, nicht genau gemessen werden kann.
  • Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Dickenmessvorrichtung bereitzustellen, welche die Dicke eines Wafers, selbst, wenn die Dicke des Wafers sich von einer relativ großen Dicke zu einer relativ geringen Dicke ändert, genau messen kann.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Dickenmessvorrichtung zum Messen einer Dicke eines Wafers bereitgestellt, wobei die Dickenmessvorrichtung eine Lichtquelle, die Licht mit einem Transmissionswellenlängenbereich für den Wafer emittiert; ein Fokussiermittel, welches das von der Lichtquelle emittierte Licht auf den an einem Einspanntisch gehaltenen Wafer aufbringt; einen Strahlengang, der die Lichtquelle und das Fokussiermittel optisch verbindet; einen optischen Teilungsabschnitt, der am Strahlengang vorgesehen ist, der das am am Einspanntisch gehaltenen Wafer reflektierte Licht vom Strahlengang teilt; ein Beugungsgitter, welches das vom optischen Teilungsabschnitt geteilte reflektierte Licht beugt, um gebeugtes Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen zu erhalten, einen Abbildungssensor, der eine Intensität des vom Beugungsgitter erhaltenen gebeugten Lichts detektiert, um eine Spektralinterferenzwellenform zu erzeugen; und ein Berechnungsmittel aufweist, welches die vom Abbildungssensor erzeugte Spektralinterferenzwellenform berechnet, um eine Dickeninformation auszugeben; wobei die Lichtquelle eine erste Lichtquelle zum Emittieren eines ersten Lichts mit einem engeren Wellenlängenband und eine zweite Lichtquelle zum Emittieren eines zweiten Lichts mit einem breiten Wellenlängenband, das breiter ist als das Wellenlängenband des ersten Lichts, aufweist; wobei der Strahlengang einen ersten Strahlengang zum Transmittieren des ersten Lichts von der ersten Lichtquelle und einen Strahlengang zum Transmittieren des zweiten Lichts von der zweiten Lichtquelle aufweist, wobei der erste Strahlengang aus einer Einzelmoden-Optikfaser ausgebildet ist, wobei der zweite Strahlengang aus einer Multimoden-Optikfaser ausgebildet ist; wobei der optische Teilungsabschnitt einen ersten optischen Teilungsabschnitt, der am ersten Strahlengang zum Teilen des am Wafer reflektierten ersten Lichts vom ersten Strahlengang angebracht ist, und einen zweiten optischen Teilungsabschnitt aufweist, der am zweiten Strahlengang zum Teilen des am Wafer reflektierten zweiten Lichts vom zweiten Strahlengang angebracht ist; wobei das Beugungsgitter ein erstes Beugungsgitter zum Beugen des vom ersten optischen Teilungsabschnitt geteilten reflektierten ersten Lichts, um ein erstes gebeugtes Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen zu erhalten, und ein zweites Beugungsgitter zum Beugen des vom zweiten optischen Teilungsabschnitt geteilten zweiten Lichts, um ein zweites gebeugtes Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen zu erhalten, aufweist; wobei die Dickenmessvorrichtung ferner ein Wählmittel aufweist, welches das vom ersten Beugungsgitter erhaltene erste gebeugte Licht zum Abbildungssensor führt, wenn die Dicke des Wafers eine erste Dicke ist, und das vom zweiten Beugungsgitter erhaltene zweite gebeugte Licht zum Abbildungssensor führt, wenn die Dicke des Wafers eine zweite Dicke ist, die geringer ist als die erste Dicke.
  • Bevorzugt ist die Lichtquelle aus einer Gruppe ausgewählt, die aus einer Superlumineszenz-Diodenleuchte und einer Amplified-Spontaneous-Emission-Leuchte besteht, und die zweite Lichtquelle ist aus einer Gruppe ausgewählt, die aus einer Halogenleuchte, einer lichtemittierenden Diodenleuchte, einer Xenonleuchte, einer Quecksilberleuchte und einer Metall-Halogen-Leuchte besteht.
  • Bevorzugt weist das Fokussiermittel eine solche Ausgestaltung, dass die Einzelmoden-Optikfaser zum Führen des ersten Lichts und die Multimoden-Optikfaser zum Führen des zweiten Lichts nebeneinander angeordnet sind, und eine gemeinsame Fokussierlinse wird benutzt, um das von der Einzelmoden-Optikfaser geführte erste Licht und das von der Multimoden-Optikfaser geführte zweite Licht zu fokussieren. Als eine weitere Ausgestaltung des Fokussiermittels kann das Fokussiermittel eine Mehrkernfaser und eine gemeinsame Fokussierlinse aufweisen, wobei die Einzelmoden-Optikfaser zum Führen des ersten Lichts und die Multimoden-Optikfaser zum Führen des zweiten Lichts mit der Mehrkernfaser verbunden sind, wobei die gemeinsame Fokussierlinse so angeordnet ist, dass die das von der Einzelmoden-Optikfaser geführte erste Licht und das von der Multimoden-Optikfaser geführte zweite Licht fokussiert. Als noch eine weitere Ausgestaltung des Fokussiermittels kann das Fokussiermittel eine Doppelmantelfaser und eine gemeinsame Fokussierlinse aufweisen, wobei die Einzelmoden-Optikfaser zum Führen des ersten Licht und die Multimoden-Optikfaser zum Führen des zweiten Lichts mit der Doppelmantelfaser verbunden sind, wobei die gemeinsame Fokussierlinse so angeordnet ist, dass sie das von der Einzelmoden-Optikfaser geführte erste Licht und das von der Multimoden-Optikfaser geführte zweite Licht fokussiert.
  • Gemäß der Dickenmessvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann der folgende Effekt hervorgerufen werden. In dem Fall, in dem bei einem Messen der Dicke des Wafers die Dicke des Wafers eine relativ große Dicke ist, wird das von der ersten Lichtquelle emittierte erste Licht benutzt, um am Wafer reflektiert zu werden, und das vom Wafer reflektierte Licht wird durch das erste Beugungsgitter gebeugt, um gebeugtes Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen zu erhalten. Dieses gebeugte Licht wird zum Abbildungssensor geführt. Auf der anderen Seite wird in dem Fall, in dem bei einem Messen der Dicke des Wafers die Dicke des Wafers eine relativ geringe Dicke ist, das von der zweiten Lichtquelle emittierte zweite Licht benutzt, um am Wafer reflektiert zu werden, und das vom Wafer reflektierte Licht wird durch das zweite Beugungsgitter gebeugt, um gebeugtes Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen zu erhalten. Dieses gebeugte Licht wird zum Abbildungssensor geführt. Demgemäß kann die Dicke des Wafers, selbst, wenn sich die Dicke des Wafers von einer relativ großen Dicken zu einer relativ geringen Dicke ändert, genau gemessen werden.
  • Die obigen und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung und die Art, diese zu realisieren, werden ersichtlicher und die Erfindung selbst wird am besten durch ein Studium der folgenden Beschreibung und der angehängten Ansprüche unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen, die eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigen, verstanden.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine Perspektivansicht einer Poliervorrichtung, die eine Dickenmessvorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und einen von der Poliervorrichtung zu polierenden Wafer aufweist;
    • 2 ist eine Perspektivansicht eines in der in 1 dargestellten Poliervorrichtung enthaltenen Polierwerkzeugs in einer Ansicht von der unteren Seite des Polierwerkzeugs;
    • 3 ist ein Blockdiagramm, das ein die in 1 dargestellte Dickenmessvorrichtung ausgestaltendes Optiksystem darstellt;
    • 4A ist eine Schnittansicht, die eine Modifikation eines in der in 3 dargestellten Dickenmessvorrichtung enthaltenen Fokussiermittels darstellt;
    • 4B ist eine Ansicht ähnlich zu 4A, die eine weitere Modifikation des Fokussiermittels darstellt;
    • 5 ist ein Graph, der von einem in der in 3 dargestellten Dickenmessvorrichtung enthaltenen Abbildungssensor erzeugte Spektralinterferenzwellenformen darstellt; und
    • 6 ist ein Graph, der Wellenformen einer Signalintensität, wie sie von der Wellenformanalyse der in 5 dargestellten Spektralinterferenzwellenformen erhalten werden, darstellt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • Nun wird detailliert eine Dickenmessvorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und eine Poliervorrichtung, welche die Dickenmessvorrichtung beinhaltet, unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden. 1 ist eine Perspektivansicht, die eine Poliervorrichtung 1 zum Polieren eines Wafers 10 als ein Werkstück darstellt. Die Poliervorrichtung 1 weist eine Poliereinheit 3, welche den Wafer 10 poliert, einen Einspanntischmechanismus 7 zum Halten des Wafers 10, einen Poliereinheitszufuhrmechanismus 4 zum vertikalen Bewegen der Poliereinheit 3 in Richtung zum Einspanntischmechanismus 7 und davon weg und eine Dickenmessvorrichtung 5 zum Messen der Dicke des Wafers 10 auf.
  • Die Poliereinheit 3 weist eine bewegliche Basis 34 und eine an der beweglichen Basis 34 über einen Tragblock 34a angebrachte Spindeleinheit 30 auf. Die Poliervorrichtung 1 weist ein Basisgehäuse 2 auf. Das Basisgehäuse 2 weist einen kastenförmigen Hauptabschnitt 2a und eine vertikale Wand 2b auf, die sich vom hinteren Ende des Hauptabschnitts 2a nach oben erstreckt. Ein Paar Führungsschienen 43 sind an der vorderen Oberfläche der vertikalen Wand 2b so vorgesehen, dass sie sich vertikal erstrecken. Die bewegliche Basis 34 steht in einem verschiebbaren Eingriff mit den Führungsschienen 43. Die Spindeleinheit 30 weist ein Spindelgehäuse 31, eine sich vertikal erstreckende Spindel 20 (in 1 durch gestrichelte Linien dargestellt), die drehbar am Spindelgehäuse 31 getragen ist, und einen Servomotor 33 als eine Antriebsquelle zum drehbaren Antreiben der Spindel 20 auf. Die Spindel 20 weist einen unteren Endabschnitt auf, der vom unteren Ende des Spindelgehäuses 31 vorsteht. Eine kreisförmige Anbringung 35 ist am unteren Ende der Spindel 20 vorgesehen. Ein Polierwerkzeug 36 ist an der unteren Oberfläche der Anbringung 35 angebracht. Die Spindel 20 weist ein kreisförmiges zentrales Durchgangsloch 22 auf, das entlang der Achse der Spindel 20 so ausgebildet ist, dass es sich vom oberen Ende der Spindel 20 zum unteren Ende erstreckt. Die Anbringung 35 weist auch ein mit dem zentralen Durchgangsloch 22 der Spindel 20 ausgerichtetes kreisförmiges zentrales Loch 35a auf (siehe 3). Die Dickenmessvorrichtung 5 ist in 1 schematisch dargestellt und weist ein Optiksystem 50 auf. Das Optiksystem 50 weist ein direkt oberhalb des oberen Endes der Spindel 20 angeordnetes Fokussiermittel 51 auf.
  • Der Poliereinheitszufuhrmechanismus 4 weist eine Außengewindestange 41, die an der vorderen Seite der vertikalen Wand 2b so vorgesehen ist, dass sie sich im Wesentlichen vertikal erstreckt, und einen Pulsmotor 42 als eine Antriebsquelle zum drehbaren Antreiben der Außengewindestange 41 auf. Ein (nicht dargestellter) Mutterabschnitt ist an der hinteren Oberfläche der beweglichen Basis 34 so vorgesehen, dass er mit der Außengewindestange 41 in Eingriff steht. Demgemäß wird die bewegliche Basis 34 abgesenkt, wenn der Pulsmotor 42 normal betrieben wird, um die Außengewindestange 41 in einer Vorwärtsrichtung zu drehen, das heißt, dass die Spindeleinheit 30 abgesenkt wird, wohingegen die bewegliche Basis 34 angehoben wird, wenn der Pulsmotor 42 rückwärts betätigt wird, um die Außengewindestange 41 in einer Rückwärtsrichtung zu drehen, das heißt, dass die Spindeleinheit 30 angehoben wird.
  • Der Einspanntischmechanismus 7 ist am Hauptabschnitt 2a des Basisgehäuses 2 vorgesehen. Der Einspanntischmechanismus 7 weist einen Einspanntisch 70 als ein Haltemittel, das den Wafer 10 hält, ein rechteckiges plattenförmiges Abdeckelement 71, das den äußeren Umfang des Einspanntischs 70 umgibt, und ein Paar Bälge 72 und 73 auf, die mit den vorderen und hinteren Enden des Abdeckelements 71 verbunden sind. Der Einspanntisch 70 weist eine obere Oberfläche (Halteoberfläche) zum Halten des Wafers 10 daran unter Ansaugung durch ein Betätigen eines (nicht dargestellten) Ansaugmittels auf. Der Einspanntisch 70 ist um seine vertikale Achse durch ein (nicht dargestelltes) Drehmittel drehbar. Ferner ist der Einspanntisch 70 in der in 1 durch einen Pfeil X dargestellten X-Richtung durch ein (nicht dargestelltes) Bewegungsmittel hin- und herbewegbar. Insbesondere ist der Einspanntisch 70 zwischen einer Standby-Position (vordere Position), in welcher der Wafer 10 vor einem Polieren auf den Einspanntisch 70 geladen wird oder der Wafer 10 nach einem Polieren vom Einspanntisch 70 geladen wird, und einer Polierposition (hintere Position), in welcher der am Einspanntisch 70 gehaltene Wafer 10 dem Polierwerkzeug 36 der Spindeleinheit 30 gegenüber angeordnet ist und eingerichtet ist, um vom Polierwerkzeug 36 poliert zu werden, bewegbar.
  • 2 ist eine Perspektivansicht des an der unteren Oberfläche der Anbringung 35 angebrachten Polierwerkzeugs 36 in einer Ansicht von der unteren Seite. Das Polierwerkzeug 36 ist aus einer aus einer Aluminiumlegierung ausgebildeten scheibenförmigen Tragbasis 361 und einem Polierpad 362, das über ein doppelseitiges Haftband oder dergleichen an der unteren Oberfläche der Tragbasis 361 abnehmbar angebracht ist, aufgebaut. Die obere Oberfläche der Tragbasis 361 ist an der unteren Oberfläche der Anbringung 35 befestigt. Das Polierpad 362 ist beispielsweise aus einem Pad, das aus einem Vliesgewebe oder einem Polyurethanschaum ausgebildet ist, und in diesem Pad enthaltenen abrasiven Körnern aufgebaut. Das heißt, dass das Polierpad 362 eingerichtet ist, um ein Trockenpolieren ohne Benutzung einer Politur durchzuführen. Die Tragbasis 361 und das Polierpad 362 des Polierwerkzeugs 36 weisen ein zentrales Loch 363 auf, welches über das zentrale Loch 35a der Anbringung 35 mit dem zentralen Durchgangsloch 22 der Spindel 20 in Verbindung steht. Insbesondere ist das zentrale Loch 363 des Polierwerkzeugs 36 mit dem zentralen Loch 35a der Anbringung 35 und dem Durchgangsloch 22 der Spindel 20 ausgerichtet. Die Achse des Durchgangslochs 22 stimmt mit der Achse der Spindel 20 überein. Das Polierpad 362 ist durch ein Neues ersetzbar. Das heißt, dass das Polierpad 362 nach einem Benutzen des Polierpads 362 für eine vorgegebene Zeitspanne von der Tragbasis 361 abgezogen wird und dann durch ein Neues ersetzt wird.
  • Nun wird die Dickenmessvorrichtung 5 detaillierter unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. Wie in 3 dargestellt, weist die Dickenmessvorrichtung 5 ein Optiksystem 50 und ein Berechnungsmittel 110, das eine vom Optiksystem 50 erhaltene Dickeninformation berechnet, auf. In dieser bevorzugten Ausführungsform weist die Poliervorrichtung 1 eine Steuerungseinheit 100, welche die jede Drehquelle oder jedes oben erwähnte Antriebsmittel steuert, auf, und das Berechnungsmittel 110 ist in dieser Steuerungseinheit 100 vorhanden.
  • Nun wird das Optiksystem 50 detaillierter beschrieben werden. Wie in 3 dargestellt, weist das Optiksystem 50 eine Lichtquelle 52 zum Emittieren von Licht mit einem Transmissionswellenlängenbereich für den Wafer 10, ein Fokussiermittel oder einen Kondensor 51, das oder der das von der Lichtquelle 52 emittierte Licht fokussiert und das Licht auf den am Einspanntisch 70 gehaltenen Wafer 10 aufbringt, einen Strahlengang 53 zum optischen Verbinden der Lichtquelle 52 und des Fokussiermittels 51, einen optischen Teilungsabschnitt 54, der am Strahlengang 53 vorgesehen ist, um das am am Einspanntisch 70 gehaltenen Wafer 10 reflektierte Lichts vom Strahlengang 53 zu teilen, ein Beugungsgitter 55 zum Beugen des vom optischen Teilungsabschnitt 54 geteilten Lichts, um gebeugtes Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen zu erhalten, und einen Abbildungssensor 56 zum Detektieren der Intensität des vom Beugungsgitter 55 erhaltenen gebeugten Lichts auf, um eine Spektralinterferenzwellenform auszubilden. Das vom Fokussiermittel 51 aufgebrachte Licht tritt in das zentrale Durchgangsloch 22 der Spindel 20 ein und tritt dann durch das zentrale Durchgangsloch der Spindel 20, das zentrale Loch 35a der Anbringung 35 und das zentrale Loch 363 des Polierwerkzeugs 36, um den am Einspanntisch 70 gehaltenen Wafer 10 zu erreichen. Dann wird das Licht am Wafer 10 reflektiert und das vom Wafer 10 reflektierte Licht wird durch das zentrale Loch 363, das zentrale Loch 35a und das zentrale Durchgangsloch 22 geführt, um den optischen Teilungsabschnitt 54 zu erreichen.
  • Die Lichtquelle 52 weist eine erste Lichtquelle 521 zum Emittieren von Licht mit einem engen Wellenlängenband (z.B. 910 bis 990 nm) und eine zweite Lichtquelle 522 zum Emittieren von Licht mit einem breiten Wellenlängenband (z.B. 400 bis 900 nm), das breiter als das Wellenlängenband des von der ersten Lichtquelle zu emittierenden Lichtes ist, auf. Die erste Lichtquelle 521 kann beispielsweise durch eine SLD-Leuchte ausgestaltet sein und die zweite Lichtquelle 522 kann beispielsweise durch eine Halogenleuchte ausgestaltet sein. Der Strahlengang 53 weist einen ersten Strahlengang 531a zum Transmittieren des Lichtes von der ersten Lichtquelle 521 in Richtung zum Fokussiermittel 51 und einen zweiten Strahlengang 532a zum Transmittieren des Lichts von der zweiten Lichtquelle 522 in Richtung zum Fokussiermittel 51 auf. Der erste Strahlengang 531a kann durch eine Einzelmoden-Optikfaser ausgestaltet sein und der zweite Strahlengang 532a kann durch eine Multimoden-Optikfaser ausgestaltet sein. Die Einzelmoden-Optikfaser weist einen Durchmesser von 10 µm oder weniger auf und die Multimoden-Optikfaser weist einen Kerndurchmesser von 50 µm oder mehr auf (z.B. 50 µm oder 62 µm).
  • Der optische Teilungsabschnitt 54 weist einen ersten optischen Teilungsabschnitt 541, der am ersten Strahlengang 531a angebracht ist, und einen zweiten optischen Teilungsabschnitt 542, der am zweiten Strahlengang 532a angebracht ist, auf. Sowohl der erste optische Teilungsabschnitt 541 als auch der zweite optische Teilungsabschnitt 542 können durch einen Faserkoppler ausgestaltet sein. Das Beugungsgitter 55 weist ein erstes Beugungsgitter 551 und ein zweites Beugungsgitter 552 auf. Das am Wafer 10 reflektierte und danach vom ersten optischen Teilungsabschnitt 541 geteilte Licht wird durch einen ersten geteilten Strahlengang 531b, eine Kollimatorlinse 561 und ein Wählmittel 60 zum ersten Beugungsgitter 551 transmittieren. Die Kollimatorlinse 561 dient dazu, das durch den ersten geteilten Strahlengang 531b transmittierte reflektierte Licht zu kollimieren. Das Wählmittel 60 wird im Folgenden detailliert beschrieben werden. Ähnlich wird das am Wafer 10 reflektierte und dann durch den zweiten optischen Teilungsabschnitt 542 geteilte Licht durch einen zweiten geteilten Strahlengang 532b, eine Kollimatorlinse 562 und das Wählmittel 60 zum zweiten Beugungsgitter 552 transmittiert. Die Kollimatorlinse 562 dient dazu, das durch den zweiten geteilten Strahlengang 532b transmittierte reflektierte Licht zu kollimieren.
  • Das Wählmittel 60 weist eine Blende 62 auf, die eingerichtet ist, um durch ein Antriebsmittel (nicht dargestellt) bewegt zu werden. Die Blende 62 ist zwischen einer ersten Position (in 3 durch eine durchgezogene Linie dargestellt), in der der erste geteilte Strahlengang 531b aktiv ist und der zweite geteilte Strahlengang 532b unterbrochen ist, und einer zweiten Position (in 3 durch eine gestrichelte Linie dargestellt), in der der zweite geteilte Strahlengang 532b aktiv ist und der erste geteilte Strahlengang 531b unterbrochen ist, bewegbar. Somit wird durch ein Bewegen der Blende 62 zwischen der ersten Position und der zweiten Position im Wählmittel 60 der erste geteilte Strahlengang 531b oder der zweite geteilte Strahlengang 532b gewählt.
  • Das vom ersten Beugungsgitter 551 gebeugte reflektierte Licht wird durch einen Reflexionsspiegel 57 und einen dichroitischen Spiegel 58 reflektiert und dann durch eine Fokussierlinse 59 zum Abbildungssensor 56 geführt. Auf der anderen Seite wird das vom zweiten Beugungsgitter 552 gebeugte reflektierte Licht durch den dichroitischen Spiegel 58 transmittiert und als nächstes durch die Fokussierlinse 59 zum Abbildungssensor 56 geführt. Der dichroitische Spiegel 58 dient dazu, Licht mit einem Wellenlängenband von 910 bis 990 nm zu reflektieren, und Licht mit einem Wellenlängenband von 400 bis 900 nm zu transmittieren. Die Positionen des reflektierenden Spiegels 57 und des dichroitischen Spiegels 58 sind nicht auf diese bevorzugte Ausführungsform beschränkt, sondern können gemäß dem Strahlengang zum Führen des reflektierten Lichts frei geändert werden.
  • Der Abbildungssensor 56 ist ein sogenannter Linienabbildungssensor, der mehrere Fotodetektoren aufweist, die in einer Linie angeordnet sind. Der Abbildungssensor 56 dient dazu, die Intensität des von dem ersten Beugungsgitter 551 oder dem zweiten Beugungsgitter 552 reflektierten Lichts gemäß unterschiedlichen Wellenlängen zu detektieren und dann ein Detektionssignal auszugeben, welches die Lichtintensität gemäß unterschiedlichen Wellenlängen anzeigt. Dieses Detektionssignal wird dann zur Steuerungseinheit 100 transmittieren, um eine Spektralinterferenzwellenform zu erzeugen.
  • Die Steuerungseinheit 100 ist durch einen Computer mit einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU), die eine Berechnung gemäß einem Steuerungsprogramm durchführt, einen Festspeicher (ROM), der im Vorhinein das Steuerungsprogramm speichert, einem lesbaren und beschreibbaren Arbeitsspeicher (RAM) zum vorübergehenden Speichern von Detektionswerten, Berechnungsergebnissen etc., eine Eingabeschnittstelle und eine Ausgabeschnittstelle ausgestaltet. Die Steuerungseinheit 100 weist das Berechnungsmittel 110 auf, das eingerichtet ist, um vom Steuerungsprogramm gesteuert zu werden. Das Berechnungsmittel 110 dient dazu, eine Fourier-Transformation an der vom Abbildungssensor 56 erzeugten Spektralinterferenzwellenform durchzuführen, und dadurch eine Wellenformanalyse durchzuführen, um eine Strahlengangdifferenz zwischen dem reflektierten Licht von der oberen Oberfläche des Wafers 10 und dem reflektierten Licht von der unteren Oberfläche des Wafers 10 auszugeben, wobei diese Strahlengangdifferenz eine Dickeninformation über den Wafer 10 angibt.
  • Das in 3 dargestellte Fokussiermittel 51 ist eine erste Art von Fokussiermittel 51A, das eine solche Konfiguration aufweist, dass der von einer Einzelmoden-Optikfaser ausgebildete erste Strahlengang 531a und der von einer Multimoden-Optikfaser ausgebildete zweite Strahlengang 532a nebeneinander angeordnet sind, um das Licht von der Lichtquelle 52 in das Fokussiermittel 51 einzubringen, und dass eine gemeinsame Fokussierlinse 511 benutzt wird, um das durch den ersten Strahlengang 531a transmittierte erste Licht und das durch den zweiten Strahlengang 532a transmittierte zweite Licht zu fokussieren und dann sowohl das erste Licht als auch das zweite Licht in Richtung zum am Einspanntisch 70 gehaltenen Wafer 10 aufzubringen.
  • Das Fokussiermittel 51 in der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die erste Art von Fokussiermittel 51A, das in 3 dargestellt ist, beschränkt. 4A stellt eine zweite Art von Fokussiermittel 51B als eine Modifikation dar. Wie in 4A dargestellt, weist die zweite Art von Fokussiermittel 51B eine Mehrkernfaser 512 auf, die aus einem einzelnen Mantel 512a und mindestens zwei im Mantel 512a vorgesehenen Kernen 512b aufgebaut ist. Der von einer Einzelmoden-Optikfaser ausgebildete erste Strahlengang 531a und der von einer Multimoden-Optikfaser ausgebildete zweite Strahlengang 532a sind mit je einem der zwei Kerne 512b der Mehrkernfaser 512 verbunden. Das Licht von der Lichtquelle 52 wird durch die Mehrkernfaser 512 zu einer gemeinsamen Fokussierlinse 511 geführt und dann in Richtung zum am Einspanntisch 70 gehaltenen Wafer 10 aufgebracht. Das heißt, dass das durch den ersten Strahlengang 531a transmittierte erste Licht und das durch den zweiten Strahlengang 532a transmittierte zweite Licht jeweils durch die zwei Kerne 512b der Mehrkernfaser 512 geführt werden und dann von der gemeinsamen Fokussierlinse 511 fokussiert werden. Ferner stellt 4B eine dritte Art von Fokussiermittel 51C als eine weitere Modifikation dar. Wie in 4B dargestellt, weist die dritte Art von Fokussiermittel 51C eine Doppelmantelfaser 513 auf, die im Wesentlichen aus einem Kern 513a, der in der Mitte angeordnet ist, einen zylindrischen ersten Mantel 513b, der die äußere Seitenoberfläche des Kerns 513a umgibt, und einem zylindrischen zweiten Mantel 513c, der die äußere Seitenoberfläche des ersten Mantels 513b umgibt, wobei der erste Mantel 513b einen Berechnungsindex aufweist, der niedriger ist als derjenige des Kerns 513a, und der zweite Mantel 513c einen Berechnungsindex aufweist, der niedriger ist als derjenige des ersten Mantels 513b. Der aus einer Einzelmoden-Optikfaser ausgebildete erste Strahlengang 531a ist mit dem Kern 513a der Doppelmantelfaser 513 verbunden und der von einer Multimoden-Optikfaser ausgebildete zweite Strahlengang 532a ist mit dem ersten Mantel 513b der Doppelmantelfaser 513 verbunden. Das Licht von der Lichtquelle 52 wird durch die Doppelmantelfaser 513 zu einer gemeinsamen Fokussierlinse 511 geführt und dann in Richtung zum am Einspanntisch 70 gehaltenen Wafer 10 aufgebracht. Das heißt, dass das durch den ersten Strahlengang 531a transmittierte erste Licht und das durch den zweiten Strahlengang 532a transmittierte zweite Licht durch den Kern 513a beziehungsweise den ersten Mantel 513b der Doppelmantelfaser 513 geführt werden und dann von der gemeinsamen Fokussierlinse 511 fokussiert werden.
  • Als das Fokussiermittel 51 in der vorliegenden Erfindung kann irgendeine der ersten Art von Fokussiermittel 51A, der zweiten Art von Fokussiermittel 51B und der dritten Art von Fokussiermittel 51C gewählt werden. Sowohl die erste, als auch die zweite, als auch die dritte Art von Fokussiermittel 51A, 51B und 51C weisen die gemeinsame Fokussierlinse 511 auf und das durch den ersten Strahlengang 531a transmittierte erste Licht und das durch den zweiten Strahlengang 532a transmittierte zweite Licht werden durch die gemeinsame Fokussierlinse 511 fokussiert, sodass das Fokussiermittel 51 hinsichtlich einer Ausgestaltung vereinfacht werden kann. Während die Fokussierlinse 511 zur einfacheren Darstellung als eine einzelne Linse dargestellt ist, kann die Fokussierlinse 511 durch die Kombination von mehreren Linsen realisiert werden.
  • Nun wird der Betrieb der Poliervorrichtung 1, welche die Dickenmessvorrichtung 5 aufweist, beschrieben, wobei der Wafer 10 poliert wird, während die Dicke des Wafers 10 unter Benutzung der Dickenmessvorrichtung 5 gemessen wird, um dadurch die Dicke des Wafers 10 auf eine Zielenddicke zu reduzieren.
  • Bei einem Durchführen des Poliervorgangs wird der als ein Werkstück zu polierende Wafer 10 wie in 1 dargestellt durch einen Bediener vorbereitet. Der Wafer 10 weist eine vordere Seite 10a und eine hintere Seite 10b gegenüber zur vorderen Seite 10a auf. Mehrere Bauelemente 12 sind im Vorhinein an der vorderen Seite 10a des Wafers 10 ausgebildet. Ein Schutzband 14 ist an der vorderen Seite 10a des Wafers 10 wie in 1 dargestellt angebracht. Der Wafer 10 mit dem an der vorderen Seite 10a angebrachten Schutzband 14 wird so umgedreht, dass die hintere Seite 10b nach oben gerichtet ist. Danach wird der Wafer 10 mit dem Schutzband 14 am an der Standby-Position angeordneten Einspanntisch 70 in dem Zustand platziert, in dem die hintere Seite 10b des Wafers 10 nach oben gerichtet ist. Danach wird das Ansaugmittel (nicht dargestellt) betätigt, um den Wafer 10 über das Schutzband 14 am Einspanntisch 70 unter Ansaugung zu halten. Danach wird eine in der Poliervorrichtung 1 enthaltene Bedientafel durch den Bediener benutzt, um die Zielenddicke des Wafers 10 (z.B. 4 µm) einzugeben. Nach einem Halten des Wafers 10 am Einspanntisch 70 unter Ansaugung wird das Polierwerkzeug 36 zu einer angehobenen Position zurückgezogen und der Einspanntisch 70 wird dann in der X-Richtung zur Polierposition direkt unterhalb des Polierwerkzeugs 36 bewegt. In der Polierposition kann die Dicke des Wafers bei einem Polieren des Wafers 10 gemessen werden. In dieser Polierposition wird das Polierpad 362 gedreht und abgesenkt, um unter Druck in Kontakt mit der hinteren Seite 10b des Wafers 10 zu kommen. Zu diesem Zeitpunkt ist das zentrale Loch 363 des Polierpads 362 gegenüber der hinteren Seite 10b des Wafers 10 angeordnet und die Mitte des Polierpads 362 weicht von der Mitte des Wafers 10 ab. Darüber hinaus wird, wenn der den Wafer 10 haltende Einspanntisch 70 gedreht wird, die gesamte hintere Seite 10b des Wafers 10 durch das Polierpad 362, das gedreht wird, poliert. Die Dicke des Wafers 10 vor einem Polieren wird im Vorhinein als ungefähr 250 µm erfasst.
  • Nach einem Bewegen des Wafers 10 zur Polierposition wird der Servomotor 33 der Poliereinheit 3 betätigt, um das Polierwerkzeug 36 mit einer Geschwindigkeit von beispielsweise 500 U/min zu drehen und der Einspanntisch 70 wird auch, beispielsweise mit einer Geschwindigkeit von 505 U/min, gedreht. Danach wird der Poliereinheitszufuhrmechanismus 4 betätigt, um das Polierpad 362 in Richtung zum Einspanntisch 70 abzusenken, bis das Polierpad 362 in Kontakt mit der oberen Oberfläche (hintere Seite 10b) des Wafers 10 kommt. Zu diesem Zeitpunkt wird das Polierpad 362 mit einer vorgegebenen Zufuhrgeschwindigkeit von beispielsweise 0,5 µm/s abgesenkt. Das Polierpad 362 enthält abrasive Körner. Demgemäß treten, wenn das Polierpad 362, das gedreht wird, an die hintere Seite 10b des Wafers 10 gedrückt wird, die im Polierpad 362 enthaltenen abrasiven Körner allmählich von der Oberfläche des Polierpads 362 aus, um dadurch die hintere Seite 10b des Wafers 10 zu polieren.
  • Wenn der Poliervorgang gestartet wird, wird die Dickenmessvorrichtung 5 betätigt. Das Vorgehen der Dickenmessvorrichtung wird nun unter Bezugnahme auf 3, 5 und 6 beschrieben werden. Bei einem Starten der Dickenmessung werden sowohl die erste Lichtquelle 521 zum Emittieren von Licht mit einem Wellenlängenband (910 bis 990 nm) als auch die zweite Lichtquelle 522 zum Emittieren von Licht mit einem breiten Wellenlängenband (400 bis 900 nm) angeschaltet. Wie oben beschrieben, beträgt die Dicke des Wafers 10 vor einem Polieren ungefähr 250 µm, was eine relativ große Dicke ist (mehr als 100 µm). Demgemäß wird das Wählmittel 60 betätigt, um die Blende 62 an der ersten Position, die in 3 durch die durchgezogene Linie dargestellt ist, anzuordnen. Folglich wird der zweite geteilte Strahlengang 532b von der Blende 62 unterbrochen. Das heißt, dass nur der erste geteilte Strahlengang 531b gewählt ist. Das von der ersten Lichtquelle 521 emittierte Licht wird durch den ersten Strahlengang 531a, das Fokussiermittel 51, das Durchgangsloch 22 der Spindel 20, das zentrale Loch 35a der Anbringung 35 und das zentrale Loch 363 des Polierwerkzeugs 36 transmittiert und dann auf den Wafer 10 aufgebracht. Demgemäß wird das auf den Wafer 10 aufgebrachte Licht an der oberen Oberfläche (hintere Seite 10b) des Wafers 10 und an der unteren Oberfläche (vordere Seite 10a) des Wafers 10 reflektiert. Danach wird das vom Wafer 10 reflektierte Licht durch das zentrale Loch 363 des Polierwerkzeugs 36, das zentrale Loch 35a der Anbringung 35, das Durchgangsloch 22 der Spindel 20, das Fokussiermittel 51 und den ersten Strahlengang 531a transmittiert, um den ersten optischen Teilungsabschnitt 541 zu erreichen. Das reflektierte Licht wird als nächstes durch den ersten optischen Teilungsabschnitt 541 zum ersten geteilten Strahlengang 531b geführt. Ähnlich wird auch das von der zweiten Lichtquelle 522 emittierte Licht am Wafer 10 reflektiert und das reflektierte Licht wird durch den zweiten optischen Teilungsabschnitt 542 zum zweiten geteilten Strahlengang 532b geführt. Allerdings wird, da der zweite geteilte Strahlengang 532b von der Blende 62 des Wählmittels 60 unterbrochen ist, das vom Wafer 10 reflektierte Licht nur durch den ersten geteilten Strahlengang 531b zum ersten Beugungsgitter 551 geführt.
  • Das zum ersten Beugungsgitter 551 geführte reflektierte Licht wird vom ersten Beugungsgitter 551 gebeugt, um gebeugtes Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen zu erhalten. Danach wird das gebeugte Licht vom Reflexionsspiegel 57 und dem dichroitischen Spiegel 58 reflektiert und dann zum Abbildungssensor 56 geführt. Die Intensität des gebeugten Lichts wird dann gemäß der unterschiedlichen Wellenlängen vom Abbildungssensor 56 detektiert und ein Detektionssignal vom Abbildungssensor 56 wird zur Steuerungseinheit 100 transmittieren. Das Detektionssignal vom Abbildungssensor 56 gibt die Lichtintensität gemäß unterschiedlichen Wellenlängen an und eine in 5 dargestellte Spektralinterferenzwellenform W1 wird gemäß diesem Detektionssignal erzeugt.
  • Das Berechnungsmittel 110 führt eine Fourier-Transformation an der in 5 dargestellten Spektralinterferenzwellenform W1 durch, um dadurch eine Wellenformanalyse durchzuführen. Das heißt, dass eine Wellenform d1 eine Signalintensität erhalten wird, wie in 6 dargestellt. In 6 gibt der Wert auf der horizontalen Achse, welcher der Peak-Position der Wellenform d1 entspricht, eine Strahlengangdifferenz zwischen dem reflektierten Licht von der oberen Oberfläche des Wafers 10 und dem reflektierten Licht von der unteren Oberfläche des Wafers 10 an. Somit beträgt die Strahlengangdifferenz 250 µm, was die Dicke des Wafers 10 ist, und dieser Wert wird als eine Dickeninformation ausgegeben.
  • Wenn der Poliervorgang weiter durchgeführt wird, wird die Dicke des Wafers 10 allmählich verringert. Demgemäß wird die vom Licht von der ersten Lichtquelle 521 erhaltene Spektralinterferenzwellenform W1 geändert, sodass die von der Wellenformanalyse der Spektralinterferenzwellenform W1 erhaltene Wellenform d1 in der in 6 durch einen Pfeil dargestellten Richtung verschoben wird, oder wie in 6 gesehen nach links. Demgemäß wird der Wert auf der horizontalen Achse, welcher der Peak-Position der Wellenform d1 entspricht, auch, wie in 6 gesehen, nach links bewegt, sodass die allmähliche Verminderung einer Dicke des Wafers 10 erfasst wird. In dem Fall, in dem die Dickeninformation durch ein Aufbringen des Lichts mit einem engen Wellenlängenband von der ersten Lichtquelle 521 zum Wafer 10 erhalten wird, wie in dieser bevorzugten Ausführungsform, kann die Genauigkeit der Dickeninformation mit einer Abnahme einer Dicke des Wafers 10 abnehmen. Um mit diesem Problem umzugehen, wird das folgende Verfahren in dieser bevorzugten Ausführungsform durchgeführt. Wenn die Strahlengangdifferenz, welche der Peak-Position der in 6 dargestellten Wellenform d1 entspricht, 100 µm erreicht, was eine relativ geringe Dicke ist, wird die Blende 62 des Wählmittels 60 zur in 3 durch die gestrichelte Linie dargestellten zweiten Position bewegt. Folglich wird der erste geteilte Strahlengang 531b durch die Blende 62 unterbrochen und das reflektierte Licht wird nur durch den zweiten geteilten Strahlengang 532b durch den zweiten optischen Teilungsabschnitt zum zweiten Beugungsgitter 552 geführt.
  • Somit wird das von der zweiten Lichtquelle 522 emittierte Licht am Wafer 10 reflektiert und das vom Wafer 10 reflektierte Licht wird nur zum zweiten Beugungsgitter 552 geführt, in dem das reflektierte Licht gebeugt wird, um gebeugtes Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen zu erhalten. Das gebeugte Licht wird als nächstes durch den dichroitischen Spiegel 58 und die Fokussierlinse 59 transmittiert und dann zum Abbildungssensor 56 geführt. Die Intensität des gebeugten Lichts wird denn gemäß der unterschiedlichen Wellenlängen durch den Abbildungssensor 56 detektiert und ein Detektionssignal vom Abbildungssensor 56 wird zur Steuerungseinheit 100 transmittieren, um eine in 5 dargestellte Spektralinterferenzwellenform W2 zu erzeugen. Wie aus 5 ersichtlich ist, wird die Spektralinterferenzwellenform W2 durch das Licht, mit einem breiten Wellenlängenband ausgebildet, und es ist daher für die Messung der relativ geringen Dicke des Wafers 10, zum Beispiel eine Dicke von 100 µm oder weniger, insbesondere 10 µm oder weniger, geeignet.
  • Danach wird die Wellenformanalyse unter Benutzung einer Fourier-Transformation an der Spektralinterferenzwellenform W2 durchgeführt, um eine Wellenform d2 einer Signalintensität zu erhalten, wie in 6 dargestellt. Es kann vom Wert auf der horizontalen Achse, welcher der Peak-Position der Wellenform d2 entspricht, wie in 6 dargestellt, entnommen werden, dass die Dicke des Wafers 10 100 µm beträgt. Danach wird der Poliervorgang für den Wafer 10 während eines Messens der Dicke des Wafers 10 unter Benutzung der Dickenmessvorrichtung 5 fortgesetzt, sodass die Wellenform d2 weiter nach links bewegt wird, wie in 6 gesehen, um eine Wellenform d2' zu erhalten, deren Peak-Position einer Dicke von 4 µm entspricht. Demgemäß wird es bestimmt, dass die Dicke des Wafers 10 die Zielenddicke erreicht hat und der Poliervorgang wird beendet.
  • Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform kann der folgende Effekt hervorgerufen werden. In dem Fall, in dem die Dicke des Wafers 10 eine relativ große Dicke ist, z.B. mehr als 100 µm, wird das Licht mit einem engen Wellenlängenband bei einem Messen der Dicke des Wafers 10 von der ersten optischen Quelle 521 emittiert und durch den ersten Strahlengang 531a übertragen. Dieses Licht wird am Wafer 10 reflektiert und das vom Wafer 10 reflektierte Licht wird zum ersten Beugungsgitter 551 geführt, um gebeugtes Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen zu erhalten. Das gebeugte Licht wird zum Abbildungssensor 56 geführt. Auf der anderen Seite wird in dem Fall, in dem die Dicke des Wafers 10 eine relativ geringe Dicke ist, z.B. 100 nm oder weniger, bei einem Messen der Dicke des Wafers 10 das Licht mit einem breiten Wellenlängenband von der zweiten Lichtquelle 522 emittiert und durch den zweiten Strahlengang 532a übertragen. Dieses Licht wird am Wafer 10 reflektiert und das vom Wafer 10 reflektierte Licht wird zum zweiten Beugungsgitter 552 geführt, um gebeugtes Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen zu erhalten. Dieses gebeugte Licht wird zum Abbildungssensor 56 geführt. Demgemäß kann, selbst wenn sich die Dicke des Wafers 10 im Poliervorgang von einer relativ großen Dicke zu einer relativ geringen Dicke ändert, die Dicke des Wafers 10 mit einer einfachen Ausgestaltung genau gemessen werden.
  • In der obigen bevorzugten Ausführungsform wird die Dicke des Wafers, der anfangs eine relativ große Dicke aufweist, unter Benutzung der ersten Lichtquelle 521 zum Emittieren des Lichts mit einem engen Wellenlängenband (910 bis 990 nm) gemessen. Danach wird, wenn die Dicke des Wafers 10 auf 100 µm oder weniger reduziert ist, die zweite Lichtquelle 522 zum Emittieren des Lichts mit einem breiten Wellenlängenband (400 bis 900 nm) benutzt, um die Dicke des Wafers 10 zu messen. Allerdings ist diese Ausgestaltung nur beispielhaft. Beispielsweise kann, wenn die Dicke des Wafers 10 mehr als 25 µm beträgt, das von der ersten Lichtquelle 521 emittierte Licht benutzt werden, um die Dicke des Wafers 10 zu messen, wohingegen, wenn die Dicke des Wafers 10 25 µm erreicht, das von der ersten Lichtquelle 521 emittierte Licht zum von der zweiten Lichtquelle 522 emittierten Licht umgeschaltet werden kann, um die Dicke des Wafers 10 zu messen.
  • Während in dieser bevorzugten Ausführungsform eine SLD-Leuchte als die erste Lichtquelle 521 zum Emittieren des Lichts mit einem engen Wellenlängenband benutzt wird, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausgestaltung beschränkt. Beispielsweise kann eine Amplified Spontaneous Emission (ASE)-Leuchte als die erste Lichtquelle 521 benutzt werden. Ferner ist, während in dieser bevorzugten Ausführungsform eine Halogenleuchte als die zweite Lichtquelle 522 zum Emittieren des Lichts mit einem breiten Wellenlängenband benutzt wird, die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausgestaltung beschränkt. Beispielsweise können auch eine lichtemittierende Dioden (LED)-Leuchte, eine Xenonleuchte, eine Quecksilberleuchte und eine Metall-Halogen-Leuchte als die zweite Lichtquelle 522 gewählt werden.
  • Die Breite des Wellenlängenbands des sowohl von der ersten Lichtquelle 521 als auch der zweiten Lichtquelle 522 zu emittierenden Lichts kann gemäß der Dicke des Wafers 10 geeignet geändert werden. Sowohl der erste optische Teilungsabschnitt 541 als auch der zweite optische Teilungsabschnitt 542, welche den optischen Teilungsabschnitt 54 ausbilden, können aus einem die Polarisation aufrechterhaltenden Faserkoppler, einem die Polarisation aufrechterhaltenden Faserzirkulator, einem Einzelmoden-Faserkoppler und einem Einzelmoden-Faserkopplerzirkulator gewählt werden.
  • In der obigen bevorzugten Ausführungsform sind sowohl die erste Lichtquelle 521 als auch die zweite Lichtquelle 522 bei einem Messen der Dicke des Wafers 10 gleichzeitig angeschaltet und das Wählmittel 60 wird betätigt, um gemäß der Dicke des Wafers 10 das von einer der zwei Lichtquellen 521 und 522 aufgebrachte reflektierte Licht zu benutzen. Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausgestaltung beschränkt. Das heißt, dass es sein kann, dass nur die erste Lichtquelle 521 bei einem Messen der Dicke des Wafers 10 mit einer relativ großen Dicke angeschaltet sein kann und die zweite Lichtquelle 522 ausgeschaltet sein kann. Demgemäß wird das nur von der ersten Lichtquelle 521 emittierte Licht zum ersten Beugungsgitter 551 geführt und das vom ersten Beugungsgitter 551 gebeugte Licht wird dann zum Abbildungssensor 56 geführt, wodurch die Dicke des Wafers 10 gemessen wird. Auf der anderen Seite kann es sein, dass die erste Lichtquelle 521 bei einem Messen der Dicke des Wafers 10, der eine relativ geringe Dicke aufweist, ausgeschaltet ist und es kann sein, dass nur die zweite Lichtquelle 522 angeschaltet ist. Dementsprechend wird das nur von der zweiten Lichtquelle 522 emittierte Licht zum zweiten Beugungsgitter 522 geführt und das vom zweiten Beugungsgitter 522 gebeugte Licht wird dann zum Abbildungssensor 56 geführt, wodurch die Dicke des Wafers 10 gemessen wird.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Details der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform beschränkt. Der Umfang der Erfindung wird durch die angehängten Patentansprüche definiert und alle Änderungen und Modifikationen, die in das Äquivalente des Schutzbereichs der Ansprüche fallen, sind daher von der Erfindung umfasst.

Claims (5)

  1. Dickenmessvorrichtung (5) zum Messen einer Dicke eines Wafers (10), wobei die Dickenmessvorrichtung (5) aufweist: eine Lichtquelle (52), die Licht mit einem Transmissionswellenlängenbereich für den Wafer (10) emittiert; ein Fokussiermittel (51), welches das von der Lichtquelle (52) emittierte Licht auf den an einem Einspanntisch (70) gehaltenen Wafer (10) aufbringt; einen Strahlengang (53), der die Lichtquelle (52) und das Fokussiermittel (51) optisch verbindet; einen optischen Teilungsabschnitt (54), der am Strahlengang (53) vorgesehen ist, der das am am Einspanntisch (70) gehaltenen Wafer (10) reflektierte Licht vom Strahlengang (53) teilt; ein Beugungsgitter (55), welches das vom optischen Teilungsabschnitt (54) geteilte reflektierte Licht beugt, um gebeugtes Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen zu erhalten; einen Abbildungssensor (56), der eine Intensität des vom Beugungsgitter (55) erhaltenen gebeugten Lichts detektiert, um eine Spektralinterferenzwellenform zu erzeugen; und ein Berechnungsmittel (110), das die vom Abbildungssensor (56) erzeugte Spektralinterferenzwellenform berechnet, um eine Dickeninformation auszugeben, wobei die Lichtquelle (52) eine erste Lichtquelle (521) zum Emittieren von erstem Licht mit einem engen Wellenlängenband und eine zweite Lichtquelle (522) zum Emittieren von zweitem Licht mit einem breiten Wellenlängenband, das breiter als das Wellenlängenband des ersten Lichts ist, aufweist, wobei der Strahlengang (53) einen ersten Strahlengang (531a) zum Transmittieren des ersten Lichts von der ersten Lichtquelle (521) und einen zweiten Strahlengang (532a) zum Transmittieren des zweiten Lichts von der zweiten Lichtquelle (522) aufweist, wobei der erste Strahlengang (531a) aus einer Einzelmoden-Optikfaser ausgebildet ist, wobei der zweite Strahlengang (532a) aus einer Multimoden-Optikfaser ausgebildet ist, wobei der optische Teilungsabschnitt (54) einen ersten optischen Teilungsabschnitt (541), der am ersten Strahlengang (531a) zum Teilen des am Wafer (10) reflektierten ersten Lichts vom ersten Strahlengang (531a) angebracht ist und einen zweiten optischen Teilungsabschnitt (542) aufweist, der am zweiten Strahlengang (532a) zum Teilen des am Wafer (10) reflektierten zweiten Lichts vom zweiten Strahlengang (532a) angebracht ist, wobei das Beugungsgitter (55) ein erstes Beugungsgitter (551) zum Beugen des vom ersten optischen Teilungsabschnitt (541) geteilten reflektierten ersten Lichts, um ein erstes gebeugtes Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen zu erhalten, und ein zweites Beugungsgitter (552) zum Beugen des vom zweiten optischen Teilungsabschnitt (542) geteilten reflektierten zweiten Lichts aufweist, um ein zweites gebeugtes Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen zu erhalten, wobei die Dickenmessvorrichtung (5) ferner ein Wählmittel (60) aufweist, welches das vom ersten Beugungsgitter (551) erhaltene erste gebeugte Licht zum Abbildungssensor (56) führt, wenn die Dicke des Wafers (10) eine erste Dicke ist, und das vom zweiten Beugungsgitter (552) erhaltene zweite gebeugte Licht zum Abbildungssensor (56) führt, wenn die Dicke des Wafers (10) eine zweite Dicke ist, die kleiner ist als die erste Dicke.
  2. Dickenmessvorrichtung (5) nach Anspruch 1, wobei die erste Lichtquelle (521) aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus einer Superlumineszenz-Diodenleuchte und einer Amplified-Spontaneous-Emission-Leuchte besteht, und die zweite Lichtquelle (522) aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus einer Halogenleuchte, einer lichtemittierenden Diodenleuchte, einer Xenonleuchte, einer Quecksilberleuchte und einer Metall-Halogen-Leuchte besteht.
  3. Dickenmessvorrichtung (5) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Fokussiermittel (51) eine solche Ausgestaltung aufweist, dass die Einzelmoden-Optikfaser zum Führen des ersten Lichts und die Multimoden-Optikfaser zum Führen des zweiten Lichts nebeneinander angeordnet sind und eine gemeinsame Fokussierlinse (511) benutzt wird, um das von der Einzelmoden-Optikfaser geführte erste Licht und das von der Multimoden-Optikfaser geführte zweite Licht zu fokussieren.
  4. Dickenmessvorrichtung (5) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Fokussiermittel (51) eine Mehrkernfaser und eine gemeinsame Fokussierlinse (511) aufweist, wobei die Einzelmoden-Optikfaser zum Führen des ersten Lichts und die Multimoden-Optikfaser zum Führen des zweiten Lichts mit der Mehrkernfaser verbunden sind, wobei die gemeinsame Fokussierlinse (511) so angeordnet ist, dass sie das von der Einzelmoden-Optikfaser geführte erste Licht und das von der Multimoden-Optikfaser geführte zweite Licht fokussiert.
  5. Dickenmessvorrichtung (5) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Fokussiermittel (51) eine Doppelmantelfaser und eine gemeinsame Fokussierlinse (511) aufweist, wobei die Einzelmoden-Optikfaser zum Führen des ersten Lichts und die Multimoden-Optikfaser zum Führen des zweiten Lichts mit der Doppelmantelfaser verbunden sind, wobei die gemeinsame Fokussierlinse (511) so angeordnet ist, dass sie das von der Einzelmoden-Optikfaser geführte erste Licht und das von der Multimoden-Optikfaser geführte zweite Licht fokussiert.
DE102019214896.4A 2018-09-28 2019-09-27 Dickenmessvorrichtung Active DE102019214896B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018-184903 2018-09-28
JP2018184903A JP7103906B2 (ja) 2018-09-28 2018-09-28 厚み計測装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102019214896A1 DE102019214896A1 (de) 2020-04-02
DE102019214896B4 true DE102019214896B4 (de) 2022-12-08

Family

ID=69781640

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019214896.4A Active DE102019214896B4 (de) 2018-09-28 2019-09-27 Dickenmessvorrichtung

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10890433B2 (de)
JP (1) JP7103906B2 (de)
KR (1) KR20200036739A (de)
CN (1) CN110966944B (de)
DE (1) DE102019214896B4 (de)
TW (1) TWI830782B (de)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020106277A (ja) * 2018-12-26 2020-07-09 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
US20230175834A1 (en) * 2020-06-01 2023-06-08 Lg Electronics Inc. Thin film characteristic measuring apparatus
DE102021124048A1 (de) * 2021-09-16 2023-03-16 Precitec Optronik Gmbh Optische Dickenmessvorrichtung
DE102022131700A1 (de) 2022-11-30 2024-06-06 Precitec Optronik Gmbh Optische interferometrische Messvorrichtung und Verfahren
CN117207056B (zh) * 2023-11-07 2024-01-23 苏州博宏源机械制造有限公司 一种高精度晶片激光测厚装置及方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011143488A (ja) 2010-01-13 2011-07-28 Disco Abrasive Syst Ltd 厚み検出装置および研削機
JP2012021916A (ja) 2010-07-15 2012-02-02 Disco Abrasive Syst Ltd 厚み検出装置および研削機
US20130033698A1 (en) 2011-08-02 2013-02-07 Otsuka Electronics Co., Ltd. Film thickness measurement apparatus
JP2018036212A (ja) 2016-09-02 2018-03-08 株式会社ディスコ 厚み計測装置
JP2018063148A (ja) 2016-10-12 2018-04-19 株式会社ディスコ 計測装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6847453B2 (en) * 2001-11-05 2005-01-25 Optiphase, Inc. All fiber autocorrelator
US7277819B2 (en) * 2005-10-31 2007-10-02 Eastman Kodak Company Measuring layer thickness or composition changes
JP2010002328A (ja) * 2008-06-20 2010-01-07 Otsuka Denshi Co Ltd 膜厚測定装置
IT1391719B1 (it) 2008-11-17 2012-01-27 Marposs Spa Metodo, stazione ed apparecchiatura per la misura ottica mediante interferometria dello spessore di un oggetto
US8275226B2 (en) * 2008-12-09 2012-09-25 Spectral Applied Research Ltd. Multi-mode fiber optically coupling a radiation source module to a multi-focal confocal microscope
US8107084B2 (en) * 2009-01-30 2012-01-31 Zygo Corporation Interference microscope with scan motion detection using fringe motion in monitor patterns
US8670128B2 (en) * 2009-02-02 2014-03-11 Kobe Steel, Ltd. Profile measuring apparatus
KR20110127122A (ko) * 2009-02-18 2011-11-24 가부시키가이샤 호리바 세이샤쿠쇼 시료분석장치
DE102009015393B3 (de) * 2009-03-20 2010-09-02 Carl Zeiss Smt Ag Messverfahren und Messsystem zur Messung der Doppelbrechung
JP2011237348A (ja) * 2010-05-12 2011-11-24 Disco Abrasive Syst Ltd チャックテーブルに保持された被加工物の高さ位置計測装置およびレーザー加工機
WO2012096279A1 (ja) 2011-01-13 2012-07-19 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 ガラス材料、およびガラス材料の製造方法
US9696138B2 (en) * 2011-08-01 2017-07-04 University Of Florida Research Foundation, Inc. Simultaneous refractive index and thickness measurements with a monochromatic low-coherence interferometer
JP6544171B2 (ja) 2015-09-16 2019-07-17 株式会社島津製作所 表面処理状況モニタリング装置
JP6542653B2 (ja) 2015-11-30 2019-07-10 日本電信電話株式会社 プローブファイバ及び光ファイバ側方入出力装置
JP6709407B2 (ja) 2016-01-12 2020-06-17 レーザーテック株式会社 厚さ測定装置及び厚さ分布測定装置
US10761021B2 (en) * 2017-05-03 2020-09-01 Lumetrics, Inc. Apparatus and method for measurement of multilayer structures

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011143488A (ja) 2010-01-13 2011-07-28 Disco Abrasive Syst Ltd 厚み検出装置および研削機
JP2012021916A (ja) 2010-07-15 2012-02-02 Disco Abrasive Syst Ltd 厚み検出装置および研削機
US20130033698A1 (en) 2011-08-02 2013-02-07 Otsuka Electronics Co., Ltd. Film thickness measurement apparatus
JP2018036212A (ja) 2016-09-02 2018-03-08 株式会社ディスコ 厚み計測装置
JP2018063148A (ja) 2016-10-12 2018-04-19 株式会社ディスコ 計測装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020056579A (ja) 2020-04-09
US10890433B2 (en) 2021-01-12
TWI830782B (zh) 2024-02-01
TW202013358A (zh) 2020-04-01
CN110966944A (zh) 2020-04-07
DE102019214896A1 (de) 2020-04-02
CN110966944B (zh) 2023-05-16
KR20200036739A (ko) 2020-04-07
JP7103906B2 (ja) 2022-07-20
US20200103220A1 (en) 2020-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102019214896B4 (de) Dickenmessvorrichtung
DE102010015944B4 (de) Dünnungsvorrichtung mit einer Nassätzeinrichtung und einer Überwachungsvorrichtung sowie Verfahren für ein in-situ Messen von Waferdicken zum Überwachen eines Dünnens von Halbleiterwafern
CH654914A5 (de) Optoelektronisches messverfahren und einrichtung zum bestimmen der oberflaechenguete streuend reflektierender oder transparenter oberflaechen.
DE102009028792A1 (de) Laserbearbeitungseinrichtung und Laserbearbeitungsverfahren
DE60127673T2 (de) Dickemessvorrichtung, dickemessverfahren und nassätzvorrichtung und nassätzverfahren damit
DE102019220030B4 (de) Dickenmessvorrichtung
DE112019004400B4 (de) Werkzeugmaschine und funkenerosion-bearbeitungsvorrichtung
DE102019214275A1 (de) Dickenmessvorrichtung und Schleifvorrichtung, welche diese beinhaltet
DE112010001378T5 (de) Filmdickenmessgerät und Messverfahren
DE102015214136A1 (de) Waferbearbeitungsverfahren
DE112013001142T5 (de) Verfahren zum Identifizieren abnormaler Spektralprofile, die von einem chromatischen konfokalen Entfernungssensor gemessen werden
DE102018214743A1 (de) Höhenerfassungsvorrichtung und laserbearbeitungsvorrichtung
DE102020205161A1 (de) Dickenmessvorrichtung
DE102015216858A1 (de) Laserbearbeitungsvorrichtung
DE102013211395A1 (de) Laserbearbeitungsvorrichtung
DE102020200116B4 (de) Dickenmessvorrichtung
DE102014226451A1 (de) Edelstein-Identifikationsverfahren und -vorrichtung
DE102017205104A1 (de) Werkstückevaluierungsverfahren
DE102019220031A1 (de) Dickenmessvorrichtung
DE60207586T2 (de) Verfahren und vorrichtung zum polieren der oberfläche eines werkstückes
DE102019203894A1 (de) Wafer-Schleifverfahren
DE102018201209A1 (de) Laserbearbeitungsvorrichtung
DE102020203932A1 (de) Laserbearbeitungsverfahren
DE60315575T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Untersuchung von Oberflächen
DE2741048A1 (de) Optoelektronisches messgeraet mit mehreren sensoren und verfahren zum messen der ebenheit von oberflaechen mit diesem geraet

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final