DE112008001894T5

DE112008001894T5 - Formmessvorrichtung und Formmessverfahren

Info

Publication number: DE112008001894T5
Application number: DE112008001894T
Authority: DE
Inventors: Masaru Kobe Akamatsu; Hidehisa Kobe Hashizume; Yasuhide Kobe Nakai
Original assignee: Kobelco Research Institute Inc
Current assignee: Kobelco Research Institute Inc
Priority date: 2007-07-18
Filing date: 2008-07-18
Publication date: 2010-06-10
Anticipated expiration: 2028-07-19
Also published as: JP4262285B2; US20100134615A1; JP2009025079A; DE112008001894B4; US8310536B2; TW200912244A; TWI390175B; WO2009011432A1

Abstract

Formmessvorrichtung, umfassend:
Lichtübertragungsmittel zum Übertragen von Licht zu einem abrundungstechnisch bearbeiteten Endteil eines scheibenförmigen Messobjektes aus einer Richtung im Wesentlichen parallel zu jeweiligen Vorder- und Rückoberflächen des Messobjektes;
Bildaufnahmemittel zum Aufnehmen eines Projektionsbildes einer Endoberfläche des Messobjektes aus einer Richtung entgegengesetzt zu der Lichtübertragungsrichtung;
einen Drehungsstützmechanismus zum drehbaren Stützen des Messobjektes in einer Umfangsrichtung hiervon;
Drehungssteuer- bzw. Regelmittel zum Stützen des Messobjektes durch den Drehungsstützmechanismus in einem Bereich von einer ersten Stützposition, die um einen vorbestimmten ersten Einstellwinkel in Bezug auf eine vorbestimmte Bezugsstützposition gedreht ist, zu einer zweiten Stützposition, die um einen vorbestimmten zweiten Einstellwinkel mit einem entgegengesetzten positiven oder negativen Vorzeichen in Bezug auf den ersten Einstellwinkel gedreht ist, an zwei oder mehr Stützpositionen, darunter der ersten Stützposition und der zweiten Stützposition;
Bildaufnahmesteuer- bzw. Regelmittel zum durch die Bildaufnahmemittel erfolgenden Aufnehmen des Projektionsbildes der Endoberfläche des durch die Drehungssteuer- bzw. Regelmittel an den...

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Formmessvorrichtung und ein Formmessverfahren zum Messen einer Form einer abrundungstechnisch bearbeiteten Oberfläche in einem Endteil (Endoberfläche) eines scheibenförmigen Messobjektes (beispielsweise hauptsächlich eines Halbleiterwafers und darüber hinaus eines Aluminiumsubstrates und eines Glassubstrates für eine Festplatte) auf Grundlage eines Projektionsbildes hiervon.
Hintergrund
Während der Herstellung eines Halbleiterwafers (nachstehend als Wafer bezeichnet) oder während der Herstellung einer Vorrichtung, bei der der Wafer zum Einsatz kommt, kann ein Endteil (Kantenteil) des Wafers in einigen Fällen dadurch beschädigt oder abgespant werden, dass er mit einer anderen Komponente oder einem Waferhalteglied in Kontakt kommt. Darüber hinaus kann der Wafer auch aufgrund eines Kratzers oder eines Spans einen Riss erleiden. Man geht davon aus, dass die Wahrscheinlichkeit eines solchen Kratzers oder Spans in dem Endteil des Wafers in einer Beziehung zur Form der Endoberfläche des Wafers (sogenannter Kantenprofilteil) steht. Aus diesem Grund ist es wichtig, das Kantenprofil eines scheibenförmiges Messobjektes, das der Wafer darstellt, richtig zu messen. Man beachte, dass die Form der Endoberfläche hierbei ein Profil in einer Dickenrichtung (eindimensionale Richtung) des Wafers ist, das heißt eine Querschnittsform in der Dickenrichtung, die nachstehend als Kantenprofil bezeichnet wird.
Ein repräsentatives Beispiel für ein Messverfahren für ein Kantenprofil ist ein nicht zerstörendes Prüfverfahren (SEMI-MF-928-0305 Spezifikation Verfahren B), das von Semi Standard geregelt ist, der eine Standardspezifikation darstellt, die von einer Industrieorganisation für die Herstellung von Halbleitervorrichtungen und Materialien aufgestellt worden ist (Semiconductor Equipment and Materials International, nachstehend als SEMI bezeichnet). Dieses nicht zerstörende Prüfverfahren ist ein Verfahren, das beinhaltet: Übertragen von Licht zu einem abrundungstechnisch bearbeiteten Endteil des scheibenförmigen Wafers in einer Richtung im Wesentlichen parallel zu den jeweiligen Vorder- und Rückoberflächen des Wafers (erste Richtung), Aufnehmen eines Projektionsbildes des Wafers durch eine Kamera aus einer Richtung entgegengesetzt zu der Lichtübertragungsrichtung und Messen der Form der Endoberfläche des Wafers auf Grundlage des Projektionsbildes (nachstehend als Lichtprojektionsmessverfahren bezeichnet). Eine Kontur eines Projektionsbildes, das man durch dieses Lichtprojektionsmessverfahren erhält, stellt eine Querschnittsform der Endoberfläche des Wafers dar (Querschnittsform mit Schnitt in der Dickenrichtung).
Das Lichtprojektionsmessverfahren wird beispielsweise in Patentdruckschrift 1 als Formerfassungsverfahren auf Grundlage eines Formdetektors zum Erfassen der Querschnittsform des Wafers erläutert. In Patentdruckschrift 2 wird bei dem Lichtprojektionsmessverfahren zudem ein optisches System zum Verhindern des Entstehens einer Konturunschärfe oder von Beugungsstreifen in einem Projektionsbild vorgeschlagen.
3(a) zeigt ein Beispiel für das Projektionsbild (schwarz schattierter Teil), das man durch Aufnehmen eines Bildes einer Endoberfläche eines Wafers 1 durch das Lichtprojektionsmessverfahren erhält.
Das Hauptziel der Messung des Kantenprofils besteht zudem darin zu beurteilen, ob die Endoberflächenform in einem zulässigen Bereich in Bezug auf eine vorher eingestellte Designform (Eignung) ist. Aus diesem Grund wird bei der Messung des Kantenprofils üblicherweise in Bezug auf das Projektionsbild der Waferendoberfläche eine vorher eingestellte Bildbearbeitung ausgeführt, um Indexwerte für die Endoberflächenform zu berechnen, wobei die Eignung in Abhängigkeit davon bestimmt wird, ob die berechneten Indexwerte in zulässigen Bereichen sind. Die Indexwerte beinhalten beispielsweise eine Abrundungsbreite k der Endoberfläche des Wafers, einen Abrundungswinkel θ, einen Abrundungsradius rm (nachstehend auch als Kante R und dergleichen bezeichnet) und ähnliches mehr.
4 ist ein erläuterndes Diagramm zum Beschreiben eines Beispieles für die Indexwerte des Kantenprofils des Wafers. Wie in 4 gezeigt ist, ist die Abrundungsbreite k eine Breite von einer Grenzposition Q1 (oder Q2) der Vorder- oder Rückoberfläche (wechselseitig im Wesentlichen parallele Oberflächen) des Wafers und einem abgerundeten Teil E (Endoberfläche) des Endteiles zu einer Spitze des abgerundeten Teiles (Endoberfläche) (Länge in einer Richtung parallel zur Vorder- oder Rückoberfläche (Radiusrichtung des Wafers 1)) in dem Projektionsbild. Zudem ist der Abrundungswinkel θ ein Winkel, der von einer erweiterten Linie der Vorder- und Rückoberflächen des Wafers 1 und einer Tangentenlinie in Bezug auf die Oberfläche des abgerundeten Teiles E (Endoberfläche) in der Umgebung der Grenzposition Q1 (oder Q2) in dem Projektions bild festgelegt ist. Wird zudem der abgerundete Teil E (Endoberfläche) durch einen Kreisbogen angenährt, so ist der Abrundungsradius rm der Radius des Kreisbogens.

Patentdruckschrift 1: ungeprüfte japanische Patentanmeldungsveröffentlichung mit der Nummer 7-218228
Patentdruckschrift 2: ungeprüfte japanische Patentanmeldungsveröffentlichung mit der Nummer 2006-145487

Offenbarung der Erfindung
Durch die Erfindung zu lösende Probleme
Da das Messumfeld eines Messobjektes, das eine Präzisionskomponente, so beispielsweise ein Wafer (Halbleiterwafer), ist, im Allgemeinen sauber gehalten wird, haftet Staub oder dergleichen nicht sehr häufig an dem Messobjekt an, wobei jedoch in seltenen Fällen ein Zustand auftritt, in dem eine Verunreinigung, so beispielsweise Staub, an dem Messobjekt vorhanden ist. Dann kann bei dem Lichtprojektionsmessverfahren für den Fall, dass die Verunreinigung, so beispielsweise Staub, an der Messstelle (Endoberfläche) des Wafers (Messobjekt) vorhanden ist, in Abhängigkeit von der Position der Verunreinigung der Fall eintreten, dass das Projektionsbild der Verunreinigung auf dem Projektionsbild des Waferendteiles als Vorsprungsteil auftritt. 3(b) zeigt schematisch eine Situation, in der das Projektionsbild der Verunreinigung auf dem Projektionsbild (schwarz schattierter Teil), das man durch Aufnehmen eines Bildes der Endoberfläche des Wafers 1 durch das Lichtprojektionsmessverfahren erhalten hat, auftritt. Man beachte, dass die Größe des Projektionsbildes der Verunreinigung in 3(b) nicht zwangsläufig die Größe der tatsächlichen Verunreinigung in dem Wafer 1 wiedergibt.
Wie in 3(b) gezeigt ist, tritt dann, wenn das Bild der Verunreinigung, so beispielsweise des Staubes, auf dem Projektionsbild, das man durch das Lichtprojektionsmessverfahren erhalten hat, auftritt, ein Problem dahingehend auf, dass die Endoberflächenform (Indexwert hiervon) des Messobjektes nicht akkurat gemessen werden kann und ein Wafer, der in einem Fall, in dem die Verunreinigung nicht vorhanden ist, als akzeptables Produkt beurteilt werden würde, fälschlicherweise als nicht akzeptables Produkt beurteilt wird.
Die vorliegende Erfindung wurde eingedenk der vorbeschriebenen Umstände gemacht, wobei eine Aufgabe derselben darin besteht, eine Formmessvorrichtung und ein Formmessverfahren bereitzustellen, bei denen es in einem Fall, in dem eine Form einer Endoberfläche eines scheibenförmigem Messobjektes, so beispielsweise eines Halbleiterwafers, auf Grundlage eines Projektionsbildes hiervon gemessen wird, möglich wird, eine korrekte Formmessung vorzunehmen, ohne dass eine auf der Endoberfläche vorhandene Verunreinigung hierauf Einfluss hätte.
Mittel zum Lösen der Probleme
Um die vorbeschriebene Aufgabe zu lösen, ist eine Formmessvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung beispielsweise eine Vorrichtung zum Übertragen von Licht durch Lichtübertragungsmittel zu einem abrundungstechnisch bearbeiteten Endteil eines scheibenförmigem Messobjektes, so beispielsweise eines Halbleiterwafers, aus einer Richtung im Wesentlichen parallel zu jeweiligen Vorder- und Rückoberflächen des Messobjektes und Aufnehmen eines Projektionsbildes einer Endoberfläche des Messobjektes durch Bildaufnahmemittel aus einer Richtung entgegengesetzt zur Lichtübertragungsrichtung zum Messen der Form der Endoberfläche des Messobjektes auf Grundlage des Projektionsbildes und weist zudem die nachfolgenden jeweiligen Komponenten (1-1) bis (1-5) auf:

(1-1) einen Drehungsstützmechanismus zum drehbaren Stützen des Messobjektes in einer Umfangsrichtung hiervon;
(1-2) Drehungssteuer- bzw. Regelmittel zum Stützen des Messobjektes durch den Drehungsstützmechanismus in einem Bereich von einer ersten Stützposition, die um einen vorbestimmten ersten Einstellwinkel in Bezug auf eine vorbestimmte Bezugsstützposition gedreht ist, zu einer zweiten Stützposition, die um einen vorbestimmten zweiten Einstellwinkel mit einem entgegengesetzten positiven oder negativen Vorzeichen in Bezug auf den ersten Einstellwinkel gedreht ist, an zwei oder mehr Stützpositionen, darunter der ersten Stützposition und der zweiten Stützposition;
(1-3) Bildaufnahmesteuer- bzw. Regelmittel zum durch die Bildaufnahmemittel erfolgenden Aufnehmen des Projektionsbildes der Endoberfläche des durch die Drehungssteuerbzw. Regelmittel an zwei oder mehr Stützpositionen gestützten Messobjektes;
(1-4) Indexwertberechnungsmittel zum Berechnen eines Indexwertes einer Endoberflächenform durch Ausführen einer vorher eingestellten Bildbearbeitung für jedes aus einer Mehrzahl von Projektionsbildern, die man durch Bearbeiten durch die Bildaufnahmesteuer- bzw. Regelmittel erhalten hat;
(1-5) Messwertherleitungsmittel zum Herleiten eines Messwertes für die Form der Endoberfläche des Messobjektes entsprechend der Bezugsstützposition durch Auswählen eines repräsentativen Wertes auf Grundlage der Mehrzahl von Indexwerten aus der Berechnung durch die Indexwertberechnungsmittel oder Berechnen eines Aggregatwertes unter Befolgung einer vorher eingestellten Regel.

Denkbar ist beispielsweise, dass die Drehungssteuer- bzw. Regelmittel das Messobjekt durch den Drehungsstützmechanismus an drei oder mehr Stützpositionen stützen, darunter der Bezugsstützposition, der ersten Stützposition und der zweiten Stützposition, wobei die Bildaufnahmesteuer- bzw. Regelmittel durch die Bildaufnahmemittel das Projektionsbild der Endoberfläche des Messobjektes mit Stützung an jedem der drei oder mehr Stützpositionen durch die Drehungssteuer- bzw. Regelmittel aufnehmen.
Da das Messumfeld für das Messobjekt, das eine Präzisionskomponente, so beispielsweise ein Wafer (Halbleiterwafer) ist, die Umgebung im Allgemeinen sauber hält, tritt selten der Fall auf, dass eine Mehrzahl von Verunreinigungen gleichzeitig in einem vergleichsweise schmalen Bereich an dem Messobjekt anhaftet. Sogar in dem seltenen Fall, in dem die Verunreinigungen an einer Stelle des Endteiles des Messobjektes vorhanden sind, ist äußerst wahrscheinlich, dass wenigstens eines aus der Mehrzahl von Projektionsbildern, die man durch die Bildaufnahmesteuer- bzw. Regelmittel erhalten hat, kein Projektionsbild ist, auf dem die Verunreinigung auftritt (wo kein Vorsprungsteil einer Kontur ausgebildet ist).
Darüber hinaus kann die Endoberflächenform in dem Messobjekt, so beispielsweise dem Wafer, in dem vergleichsweise schmalen Bereich im Allgemeinen als dieselbe Form betrachtet werden.
Wenn daher die Auswahl eines repräsentativen Wertes oder die Berechnung eines Aggregatwertes auf Grundlage der Mehrzahl von Indexwerten, die man durch die Indexwertberechnungsmittel erhalten hat, vorgenommen werden, wird es möglich, einen Messwert zu erhalten, ohne dass die Verunreinigung auf den repräsentativen Wert oder Aggregatwert (Bewertungswert für die Endoberflächenform) überhaupt einen Einfluss oder auch nur einen sehr geringen Einfluss hat.
Die vorher eingestellte Regel für die Auswahl eines repräsentativen Wertes ist beispielsweise eine Regel des Auswählens eines Medianwertes, eines kleinsten Wertes oder eines größten Wertes unter der Mehrzahl der Indexwerte und dergleichen. Darüber hinaus ist die Regel für die Berechnung eines Aggregatwertes beispielsweise eine Regel des Berechnens eines Durchschnittswertes für eine vorher eingestellte Anzahl von Werten (darunter alle Werte) in einer Reihenfolge von einem kleineren oder einem größeren aus unter der Mehrzahl von Indexwerten und dergleichen.
Darüber hinaus ist denkbar, dass der Indexwert ein beliebiger von der Abrundungsbreite der Endoberfläche des Messobjektes, einem Abrundungswinkel und einem Abrundungsradius ist. Die Bedeutungen dieser Indexwerte sind bereits anhand von 4 beschrieben worden.
In dem Fall, in dem der erste Einstellwinkel mit +δ1 und der zweite Einstellwinkel mit –δ2 bezeichnet werden, ist zudem besonders bevorzugt, wenn δ1 und δ2 dem nachfolgenden Ausdruck (a1) genügen: δ1 ≥ cos–1((r – k)/r) δ2 ≥ cos–1((r – k)/r) (a1)

r:: Radius des Messobjektes
k:: Abrundungsbreite der Endoberfläche des Messobjektes

Man beachte, dass δ1 und δ2 auch denselben Wert annehmen können (δ1 = δ2).
Wie vorstehend beschrieben worden ist, ist in dem seltenen Fall, in dem Verunreinigungen an einer Stelle des Endteiles des Messobjektes vorhanden sind, wenn δ1 und δ2 dem nachfolgenden Ausdruck (a1), was nachstehend noch beschrieben wird, genügen, wenigstens eines aus der Mehrzahl von Projektionsbildern, die man durch die Bildaufnahmesteuer- bzw. Regelmittel erhalten hat, mit Sicherheit kein Projektionbild, auf dem die Verunreinigung auftritt (wo kein Vorsprungsteil der Kontur ausgebildet ist).
So kann beispielsweise bei dem (scheibenförmigen) Wafer die nicht akzeptable (nicht standardmäßige) Endoberflächenform durch die Kristallorientierung hiervon erzeugt sein, wobei jedoch eine Ungenauigkeit in einem Abrundungsprozess oftmals in einem Ausmaß sichergestellt ist, dass die Endoberflächenform an Positionen von sieben Stellen außer einer Kerbe (einem Teil, in dem eine Ausnehmung ausgebildet ist) oder einem orientierten Flachteil (einem Teil, der flach ausgearbeitet ist) unter acht Stellen, wo der Mittenwinkel in der Endoberfläche (Umfangsoberfläche) jeweils um 45° verschoben ist, und die Endoberflächenform in einem benachbarten Bildbereich für jede der sieben Stellen als dieselbe Form betrachtet werden kann. Bei dem Messobjekt, so beispielsweise einem Halbleiterwafer, einem Aluminiumsubstrat und einem Glassubstrat für eine Festplatte, ist dann ein Verhältnis (k/r) der Abrundungsbreite k (beispielsweise der Designabrundungsbreite) zu dem Radius r (beispielsweise dem Designradius) klein, und δ1 und δ2 können als vergleichsweise kleine Werte eingestellt werden, wobei dann, wenn eine Differenz bei dem Stützwinkel des Messobjektes in einem Bereich eines derartigen vergleichsweise kleinen Wertes (Mittenwinkel) ist, die Endoberflächenformen des Messobjektes als dieselbe Form betrachtet werden können.
In Bezug auf das aufgenommene Bild wird es daher unter der Bedingung, dass δ1 und δ2 dem Ausdruck (a1) genügen, wenn die Auswahl eines repräsentativen Wertes oder die Berechnung eines Aggregatwertes auf Grundlage der Mehrzahl von Indexwerten, die man durch die Indexwertberechnungsmittel erhalten hat, vorgenommen wird, möglich, den Messwert zu erhalten, ohne dass die Verunreinigung auf den repräsentativen Wert oder Aggregatwert (Bewertungswert für die Endoberflächenform) überhaupt einen Einfluss oder auch nur einen sehr geringen Einfluss hat.
Um zudem zu vermeiden, dass eine Differenz zwischen einer Vorderoberflächenform an der Messstelle (Endoberfläche) des Messobjektes mit Stützung an der Bezugsstützposition und einer Vorderoberflächenform in einem benachbarten Teil hiervon zu einem Messfehler wird, ist wünschenswert, wenn δ1 und δ2 in einem Bereich, der dem Ausdruck (a1) genügt, klein sind.
Wie vorstehend beschrieben worden ist, wird in einem Fall, in dem das scheibenförmige Messobjekt ein Wafer ist, die Genauigkeit bei dem Abrundungsprozess oftmals in einem Ausmaß sichergestellt, dass die Endoberflächenform (Querschnittsform) an sieben Stellen unter acht Stellen, wo der Mittenwinkel in der Endoberfläche (Umfangsoberfläche) jeweils um 45° verschoben ist (üblicherweise sieben Stellen außer der Kerbung oder dem orientierten Flachteil) und die Endoberflächenform in einem benachbarten Bereich von jeder der sieben Stellen (Bereich von ±22,5° beim Mittenwinkel) als dieselbe Form betrachtet werden.
Eingedenk des Vorbeschriebenen wird in einem Fall, in dem das scheibenförmige Messobjekt ein Wafer ist, bevorzugt, wenn δ1 und δ2 in einem Fall, in dem der erste Einstellwinkel mit +δ1 und der zweite Einstellwinkel mit –δ2 bezeichnet werden, dem nachfolgenden Ausdruck (a2) genügen: 22,5 ≥ δ1 ≥ cos–1((r – k)/r) 22,5 ≥ δ2 ≥ cos–1((r – k)/r) (a2)

r:: Radius des Halbleiterwafers
k:: Abrundungsbreite der Endoberfläche des Halbleiterwafers wobei gilt: k/r < 0,076

Der Halbleiterwafer weist oftmals einen Radius r von etwa 150 mm und eine Abrundungsbreite k von etwa 0,35 mm auf, wobei in einem Zwischenzustand des Prozesses der Prozess derart vorgenommen wird, dass die Abrundungsbreite k als minimal etwa 0,10 mm eingestellt wird, wobei in einigen Fällen eine Formmessung für die Endoberfläche des einem solchen Prozess unterzogenen Halbleiterwafers vorgenommen wird. Da ein tatsächlicher Zustand des Halbleiterwafers bei dem Ausdruck (a2) dahingehend Verwendung findet, dass in Bezug auf den Halbleiterwafer r ungefähr gleich 150 mm und k ungefähr gleich 0,10 mm oder mehr, wie vorstehend beschrieben, ist, ist es praktisch, wenn δ1 und δ2 jeweils in einem Bereich zwischen 2° oder mehr und 22,5° oder weniger liegen.
Die vorliegende Erfindung kann zudem auch als Formmessverfahren zum Ausführen einer Messung verstanden werden, bei der die vorbeschriebene Formmessvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung zum Einsatz kommt.
Dies bedeutet, dass das Formmessverfahren entsprechend der vorliegenden Erfindung ein Formmessverfahren ist, das beinhaltet: Übertragen von Licht durch Lichtübertragungsmittel zu einem abrundungstechnisch bearbeiteten Endteil eines scheibenförmigem Messobjektes aus einer Richtung im Wesentlichen parallel zu jeweiligen Vorder- und Rückoberflächen des Messobjektes und Aufnehmen eines Projektionsbildes einer Endoberfläche; des Messobjektes durch Bildaufnahmemittel aus einer Richtung entgegengesetzt zu der Lichtübertragungsrichtung zum Messen einer Form einer Endoberfläche des Messobjektes auf Grundlage des Projektionsbildes und Ausführen der nachfolgenden jeweiligen Schritte, die unter (2-1) bis (2-3) beschrieben sind:

(2-1) ein Drehungs- und Bildaufnahmeschritt des Stützens des Messobjektes durch einen Drehungsstützmechanismus, der das Messobjekt in einer Umfangsrichtung hiervon in einem Bereich von einer ersten Stützposition, die um einen vorbestimmten ersten Einstellwinkel in Bezug auf eine vorbestimmte Bezugsstützposition gedreht ist, zu einer zweiten Stützposition, die um einen vorbestimmten zweiten Stützwinkel mit einem entgegengesetzten positiven oder negativen Vorzeichen in Bezug auf den ersten Einstellwinkel gedreht ist, an zwei oder mehr Stützpositionen drehbar stützt, darunter der ersten Stützposition und der zweiten Stützposition, durch die Bildaufnahmemittel erfolgendes Aufnehmen eines Projektionsbildes der Endoberfläche des an den jeweiligen Stützpositionen gestützten Messobjektes und Aufzeichnen von Bildaufnahmedaten in vorbestimmten Speichermitteln;
(2-2) ein Indexwertberechnungsschritt des Berechnens eines Indexwertes der Endoberflächenform durch Ausführen einer vorher eingestellten Bildbearbeitung durch vorbestimmte Berechnungsmittel für jedes aus der Mehrzahl von Projektionsbildern;
(2-3) ein Messwertherleitungsschritt des Ausführens einer Bearbeitung des Herleitens eines Messwertes für die Form der Endoberfläche des Messobjektes entsprechend der Bezugsstützposition durch vorbestimmte Berechnungsmittel durch Auswählen eines repräsentativen Wertes auf Grundlage der Mehrzahl von Indexwerten aus der Berechnung in dem Indexwertberechnungsschritt oder Berechnen eines Aggregatwertes unter Befolgen einer vorher eingestellten Regel.

Es ist bei denn Formmessverfahren entsprechend der vorliegenden Erfindung zudem denkbar, dass die vorher eingestellte Regel eine von einer Regel des Auswählens eines Medianwertes, eines kleinsten Wertes oder eines größten Wertes unter der Mehrzahl der Indexwerte oder einer Regel des Berechnens eines Durchschnittswertes für eine vorher eingestellte Anzahl von Werten in einer Reihenfolge von einem kleineren oder einem größeren aus unter der Mehrzahl von Indexwerten ist.
Darüber hinaus ist bei dem Formmessverfahren entsprechend der vorliegenden Erfindung in einem Fall, in dem der erste Einstellwinkel mit +δ1 und der zweite Einstellwinkel mit –δ2 bezeichnet werden, denkbar, dass δ1 und δ2 dem Ausdruck (a1) genügen.
Zudem ist bei dem Drehungs- und Bildaufnahmeschritt denkbar, dass das Messobjekt durch den Drehungsstützmechanismus an drei oder mehr Stützpositionen gestützt wird, darunter der Bezugsstützposition, der ersten Stützposition und der zweiten Stützposition, wobei das Projektionsbild der Endoberfläche des an jedem der drei oder mehr Stützpositionen gestützten Messobjektes durch das Bildaufnahmemittel aufgenommen wird.
Zudem ist bei dem Formmessverfahren entsprechend der vorliegenden Erfindung in einem Fall, in dem das Messobjekt ein Halbleiterwafer ist, denkbar, dass δ1 und δ2 dem Ausdruck (a2) genügen. Es wird beispielsweise vorgezogen, wenn δ1 und δ2 jeweils in einem Bereich zwischen 2° oder mehr und 22,5° oder weniger liegen.
Zudem ist bei dem Formmessverfahren entsprechend der vorliegenden Erfindung denkbar, dass der Indexwert eines von der Abrundungsbreite des Messobjektes, einem Abrundungswinkel und einem Abrundungsradius ist.
Das vorbeschriebene Formmessverfahren bewirkt entsprechend der vorliegenden Erfindung ähnliche Handlungen und hat ähnliche Wirkungen bei der Formmessvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung, wie sie vorstehend beschrieben worden ist.
Wirkungen der Erfindung
Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird es in einem Fall, in dem die Form der Endoberfläche des scheibenförmigem Messobjektes, so beispielsweise eines Halbleiterwafers, auf Grundlage des Projektionsbildes hiervon gemessen wird, möglich, eine korrekte Formmessung vorzunehmen, ohne dass Verunreinigungen, die auf der Endoberfläche vorhanden sind, hierauf Einfluss hätten.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
1 ist eine schematische Planansicht einer Formmessvorrichtung X entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Seitenplanansicht der Formmessvorrichtung X.
3(a) zeigt ein Beispiel eines Projektionsbildes einer Endoberfläche eines Halbleiterwafers.
3(b) zeigt ein Beispiel des Projektionsbildes der Endoberfläche des Halbleiterwafers.
4 ist ein erläuterndes Diagramm zum Beschreiben eines Beispieles für Indexwerte des Kantenprofils des Halbleiterwafers.
5 zeigt eine Beziehung zwischen einem Stützwinkel in dem Halbleiterwafer und einer Position des Endteiles in dem Halbleiterwafer.
6 ist ein Ablaufdiagramm zur Darstellung einer Prozedur einer Formmessbearbeitung durch die Formmessvorrichtung X.

X: Formmessvorrichtung
1: Wafer
2: Punktlichtquelle
3: Kollimatorlinse
4: erste Linse
5: Apertur
6: zweite Linse
7: Bildsensor
8: Bildbearbeitungsvorrichtung
9: Drehungsstützmechanismus
10: Steuer- bzw. Regelvorrichtung

Optimale Ausführungen der Erfindung
Nachstehend werden unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben, die zur Vertiefung des Verständnisses der vorliegenden Erfindung gedacht sind. Man beachte, dass die nachfolgenden Ausführungsbeispiele lediglich Beispiele sind, die eine Verdichtung bzw. Kristallisation der vorliegenden Erfindung darstellen und in keinster Weise eine Begrenzung des technischen Umfanges der vorliegenden Erfindung mit sich bringen.
Eine Formmessvorrichtung X entsprechend der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Übertragen von Licht zu einem abrundungstechnisch bearbeiteten Endteil eines Wafers 1 (Halbleiterwafer), der ein scheibenförmiges Messobjekt ist, durch eine Lichtübertragungseinheit aus einer Richtung parallel zu den jeweiligen Vorder- und Rückoberflächen des Wafers 1 und Aufnehmen eines Projektionsbildes der Endoberfläche des Wafers 1 durch eine Kamera aus einer Richtung entgegengesetzt zu der Lichtübertragungsrichtung zum Messen einer Form und Dicke der Endoberfläche des Wafers 1 auf Grundlage des Projektionsbildes.
Der Wafer 1 ist beispielsweise von einem Halbleiterwafer mit einem Radius von ungefähr 150 mm und einer Dicke von 0,8 mm gebildet, wobei ein äußerer Umfangsendteil (Umfangsoberfläche) hiervon abrundungstechnisch bearbeitet ist.
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die Planansicht von 1 und die Seitenansicht von 2 der Aufbau der Formmessvorrichtung X beschrieben. Man beachte, dass in 2 ein Teil der in 1 gezeigten Komponenten weggelassen ist.
Wie in 1 und 2 gezeigt ist, ist die Formmessvorrichtung X mit einer Punktlichtquelle 2 als Lichtübertragungseinheit versehen, die ein optisches System für die Lichtübertragung (Beispiel für Lichtübertragungsmittel) darstellt, sowie einer Kollimatorlinse 3 zur Umwandlung des Lichtes der Punktlichtquelle 2 in paralleles Licht. Das parallele Licht wird zu einem Kantenteil übertragen, der den Endteil des Wafers 1 beinhaltet, und zwar aus einer Richtung R1 parallel zu den jeweiligen Vorder- und Rückoberflächen des Wafers 1. Die Punktlichtquelle 2 ist eine Lichtquelle oder dergleichen zum Emittieren beispielsweise von Licht einer weißen LED durch ein Pinloch mit einem Durchmesser von 100 μm bis 200 μm. Ein Lichtemissionsteil für das Licht der Punktlichtquelle 2 (Pinloch) ist in einer Brennposition der Kollimatorlinse 3 angeordnet.
Darüber hinaus ist die Formmessvorrichtung X mit einer ersten Linse 4, eine Apertur 5, einer zweiten Linse 6 und einem Bildsensor 7 (beispielsweise einer CCD) als Kamera (gleichwertig zu Bildaufnahmemitteln) zum Aufnehmen eines Projektionsbildes des Kantenteiles, darunter des Endteiles des Wafers 1 aus einer Richtung R2 entgegengesetzt zu der Lichtübertragungsrichtung R1 bezüglich des Wafers 1, versehen.
Die erste Linse 4, die Apertur 5 und die zweite Linse 6 bilden eine telezentrische Linse, wobei das durchlaufende Licht dem Bildsensor 7 zugeführt wird, damit das Projektionsbild des Kantenteiles des Wafers 1 durch den Bildsensor 7 aufgenommen werden kann.
Ein Intervall (Distanz) zwischen der Kollimatorlinse 3 und der ersten Linse 4 wird beispielsweise bei ungefähr 200 mm eingestellt, wobei der Kantenteil des Wafers 1 in einem Lichtweg des parallelen Lichtes zwischen diesen angeordnet ist.
Auf diese Weise wird es, wenn die Formmessvorrichtung X das parallele Licht zu dem Wafer 1 überträgt, sogar dann, wenn der Wafer 1 eine große Tiefenlänge in einer Lichtachse des paralellen Lichtes (Lichtübertragungsrichtung R1) in dem Bildsensor 7 aufweist, möglich, eine zufriedenstellendes Projektionsbild zu erhalten, bei dem der Grad der Unschärfe in der Kontur klein ist. Durch Verwenden der Punktlichtquelle 2 unter Verwendung der weißen LED mit Mehrfachwellenlängenkomponenten anstatt eines kurzwelligen Lichtes mit starker Kohärenz wird es sogar dann, wenn der Wafer 1 eine große Tiefenlänge in der Lichtübertragungsrichtung R1 aufweist, möglich, ein zufriedenstellendes Aufnahmebild mit weniger Beugungsfransen zu erhalten, die in der Umgebung der Kontur des Projektionsbildes in dem Bildsensor 7 entstehen.
Die Formmessvorrichtung X ist des Weiteren mit einer Bildbearbeitungsvorrichtung 8, einem Drehungsstützmechanismus 9 und einer Steuer- bzw. Regelvorrichtung 10 versehen.
Die Bildbearbeitungsvorrichtung 8 ist eine Berechnungsvorrichtung zum Ausführen einer Bildbearbeitung auf Grundlage der Aufnahmebilder durch einen Bildsensor 7 (Bilder, darunter das Projektionsbild des Wafers 1), beispielsweise ein DSP (digitaler Signalprozessor), ein Personalcomputer oder dergleichen zum Ausführen eines vorbestimmten Programms, das vorher in einer Speichereinheit hiervon gespeichert worden ist. Wie nachstehend roch beschrieben wird, führt die Bildbearbeitungsvorrichtung 8 eine vorher eingestellte Bildbearbeitung an den Aufnahmebildern durch den Bildsensor 7 (Projektionsbild) durch, um die Indexwerte der Endoberflächenform des Wafers 1 zu berechnen. Man beachte, dass die Bildbearbeitungsvorrichtung 8 eine Eingabe der Aufnahmebilder durch den Bildsensor 7 (Bilddaten) und die Bildbearbeitung auf Grundlage der Aufnahmebilder vornimmt, während eine Steuer- bzw. Regelanweisung aus der Steuer- bzw. Regelvorrichtung 10 befolgt wird.
Der Drehungsstützmechanismus 9 ist zudem eine Vorrichtung zum Stützen des scheibenförmigen Wafers 1 und darüber hinaus zum Drehen, Antreiben und Anhalten des Wafers 1 in einer Umfangsrichtung hiervon unter Verwendung eines Mittelpunktes O_w hiervon als Drehungsachse zum Anpassen eines Stützwinkels des Wafers 1. Der Dre hungsstützmechanismus 9 ist mit einem Drehcodierer versehen, der nicht gezeigt ist und der als Winkelerfassungssensor zum Erfassen eines Stützwinkels (Drehungswinkels) des Wafers 1 dient und eine Positionierung der Stützposition (Stützwinkel) für den Wafer 1 auf Grundlage des Erfassungswinkels ausführt. Man beachte, dass der Drehungsstützmechanismus 9 eine Positionierung der Stützposition für den Wafer 1 ausführt, während er eine Steuer- bzw. Regelanweisung aus der Steuer- bzw. Regelvorrichtung 10 befolgt.
Die Steuer- bzw. Regelvorrichtung 10 ist ein Computer, der mit einer CPU und peripheren Vorrichtungen hiervon versehen ist, und stellt eine Vorrichtung zum Steuern bzw. Regeln der Bildbearbeitungsvorrichtung 8 und des Drehungsstützmechanismus 9 (Ausgabe von Steuer- bzw. Regelanweisungen) dar, wenn die CPU ein Steuer- bzw. Regelprogramm ausführt, das vorher in einer Speichereinheit gespeichert worden ist.
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf 5 ein Merkmal des Formmessverfahrens entsprechend der vorliegenden Erfindung beschrieben. 5 zeigt eine Beziehung zwischen dem Stützwinkel und der Position des Endteiles des Wafers 1.
In 5 ist derjenige Teil (Position), der mit P0 bezeichnet ist, eine Position, wo eine Kontur eines abgerundeten Teiles des Wafers 1 mit einer Anordnung an der Position zum Projektionsbild wird, das man durch die Formmessvorrichtung X erhält. Hierbei wird die Stützposition für den Wafer 1, wenn eine Stelle (abgerundeter Teil) zu einem Kantenprofilmessobjekt für den Wafer 1 wird, an der Position P0 als Bezugsstützposition bezeichnet.
Es wird nunmehr ein Fall betrachtet, in dem der Wafer 1 um einen vorbestimmten Winkel ±δ aus einem Zustand der Stützung an der Bezugsstützposition gedreht wird. Wie in 5 gezeigt ist, ist in einem Fall, in dem der Wafer 1 aus der Bezugsstützposition ±δ gedreht ist, ein Zustand für eine Stelle des Messobjektes (abgerundeter Teil) an einer Position P0 zur Bewegung zu Positionen P1 und P2, die vollständig von einem Bereich E abgehen, wo ein Auftreten als abgerundeter Teil (Kantenprofilteil) in dem Projektionsbild erfolgt, derart, dass der Winkel δ dem nachfolgenden Ausdruck (b1) genügt (der zu dem vorbeschriebenen Ausdruck (a1) gleichwertig ist): δ ≥ cos–1((r – k)/r) (b1)

r:: Radius des Halbleiterwafers
k:: Abrundungsbreite der Endoberfläche des Halbleiterwafers

In einem Fall, in dem der Radius des Wafers 1 (beispielsweise der Designradius) gleich 150 mm und die Abrundungsbreite k des Wafers 1 (beispielsweise die Designabrundungsbreite) gleich 0,35 mm ist, genügt es, wenn δ gleich 3,9° oder mehr ist. Dies bedeutet, dass sogar in einem Fall, in dem eine Verunreinigung in einem vorbestimmten Bereich (einem vergleichsweise schmalen Bereich), darunter dem abgerundeten Teil des Wafers 1 an der Stelle des Messobjektes (der Stelle, die an der Position P0 in der Bezugsstützposition angeordnet ist) vorhanden ist, wenn man die Projektionsbilder für den Wafer 1 erhält, der an den zwei jeweiligen Stützpositionen gestützt wird, darunter einer Stützposition, die von der Bezugsstützposition um ±δ° (was als erste Stützposition bezeichnet wird) gedreht ist, und einer Stützposition, die von der Bezugsstützposition um –δ° gedreht ist (was als zweite Stützposition bezeichnet wird), wenigstens eines der beiden erhaltenen Projektionsbilder nicht durch die Verunreinigung beeinflusst ist (das Projektionsbild der Verunreinigung ist also nicht als Vorsprungsteil an der Kontur ausgebildet).
Erhält man die Projektionsbilder für den Wafer 1, der an drei jeweiligen Stützpositionen gestützt ist, darunter der Bezugsstützposition und den jeweiligen Stützpositionen, die von der Bezugsstützposition aus um ±δ° gedreht sind (erste Stützposition und zweite Stützposition), so zeigen wenigstens zwei der drei erhaltenen Projektionsbilder keinen Einfluss der Verunreinigung.
Demgegenüber können die Endoberflächenformen des Wafers 1 in dem vergleichsweise schmalen Bereich im Allgemeinen als dieselbe Form betrachtet werden, was bedeutet, dass bei dem Wafer 1, eine nicht akzeptable (nicht standardmäßige) Endoberflächenform aufgrund der Kristallorientierung hiervon entstehen kann, wobei jedoch die Genauigkeit bei dem Abrundungsprozess oftmals in einem Ausmaß sichergestellt wird, dass die Endoberflächenform an Positionen der verbleibenden sieben Stellen mit Ausnahme der Position, wo ein Spezialprozess vorgenommen wird, so beispielsweise eine Kerbung, unter acht Stellen, wo der Mittenwinkel in der Endoberfläche (Umfangsoberfläche) jeweils um 45° verschoben ist und die Endoberflächenform in einem benachbarten Bereich (Bereich von ±22,5° beim Mittenwinkel) für jede der sieben Stellen als dieselbe Form betrachtet werden können. Um dem M1-1101-SEMI-Standard zu genügen, der als Standard zum Festlegen einer Kantenform des Halbleiterwafers bekannt ist, ist notwendig, die Abrundungsbreite des Wafers 1 als ungefähr 0,5 mm festzulegen, wobei dann, wenn Fluktuationen durch verschiedene Designbedingungen miteinbezogen werden, wenn dies als Bezug gewählt wird, die Abrundungsbreite des Wafers 1 beim Doppelten liegt, also bei etwa 1,0 mm. Wenn darüber hinaus der Radius r des Wafers 1 bei 150 mm liegt, so ist das Verhältnis der Abrundungsbreite k zu dem Radius r des Wafers 1 (k/r) gleich ungefähr 0,0067 (= 1,0/150) [bei allen geraden im großen Fall], weshalb der Winkel δ höchstens auf etwa 6,6° eingestellt werden kann. Ist eine Differenz der Stützwinkel für den Wafer 1 im Bereich eines vergleichsweise kleinen Winkels (Mittenwinkel) (Bezugsstützposition ±δ) vorhanden, so können die Endoberflächenformen des Wafers 1 als dieselbe Form betrachtet werden.
Bei der Messung unter Verwendung der Formmessvorrichtung X für den Wafer 1 wird daher in dem Bereich von der ersten Stützposition bis zur zweiten Stützposition das Projektionsbild in den jeweiligen Zuständen aufgenommen, in denen der Wafer 1 an zwei oder mehr Stützpositionen gestützt ist, darunter der ersten Stützposition und der zweiten Stützposition, wobei der Indexwert der Endoberfläche auf Grundlage von jedem aus der Mehrzahl der erhaltenen Projektionsbilder berechnet wird und eine Auswahl eines repräsentativen Wertes oder eine Berechnung eines Aggregatwertes auf Grundlage der Mehrzahl von berechneten Indexwerten vorgenommen wird. Der auf diese Weise erhaltene repräsentative Wert oder Aggregatwert ist ein gemessener Wert für die Form der Endoberfläche (abgerundeter Teil), der an der Position P0 angeordnet ist, wenn der Wafer 1 an der Bezugsstützposition gestützt ist, oder eine Form, die als dieselbe Form wie die vorbeschriebene (Bewertungswert für die Endoberflächenform) betrachtet wird, und zudem ein Messwert ist, der keinen Einfluss der Verunreinigung oder nur einen äußerst geringen Einfluss der Verunreinigung aufweist.
Hierbei sind als Indexwerte die Abrundungsbreite k, der Abrundungsradius rn, der Abrundungswinkel θ und dergleichen der Endoberfläche des Wafers 1 und dergleichen mehr denkbar. Die Bedeutungen der jeweiligen Indexwerte sind bereits anhand von 4 beschrieben worden.
Darüber hinaus ist als Auswahlverfahren für einen repräsentativen Wert denkbar, einen Medianwert, einen kleinsten Wert oder einen größten Wert aus der Mehrzahl von Indexwerten auszuwählen. Die Verunreinigung betrifft die Kontur in Bezug auf das Projektionsbild in einer Richtung, die von der Endoberflächenform in einem Fall vorsteht, wo die Verunreinigung nicht vorhanden ist. In einem Fall, in dem die Verunreinigung in der Um gebung der Spitze der Endoberfläche des Wafers 1 vorhanden ist, besteht im Allgemeinen eine Tendenz, dass die Abrundungsbreite k größer im Vergleich zu einem Fall berechnet wird, in dem die Verunreinigung nicht vorhanden ist, und dass der Abrundungsradius rm kleiner im Vergleich zu einem Fall berechnet wird, in dem die Verunreinigung nicht vorhanden ist. Demgegenüber besteht in einem Fall, in dem die Verunreinigung in der Umgebung der Grenzposition zwischen der Endoberfläche des Wafers 1 und den jeweiligen Vorder- und Rückoberflächen vorhanden ist, eine Tendenz, dass die Abrundungsbreite k kleiner im Vergleich zu einem Fall berechnet wird, in dem die Verunreinigung nicht vorhanden ist, und der Abrundungsradius rm größer im Vergleich zu einem Fall berechnet wird, in dem die Verunreinigung nicht vorhanden ist. Aus diesem Grund ist in einer Situation, in der die Position, in der die Verunreinigung vorhanden ist, in gewissem Umfang identifizierbar ist, entsprechend der Arten der Indexwerte (Abrundungsbreite k, Abrundungsradius rm, Abrundungswinkel θ und dergleichen) denkbar, dass der repräsentative Wert als der kleinste Wert und der repräsentative Wert als der größte Wert eingestellt werden. Sogar in einem Fall, in dem die Verunreinigung in der Umgebung der Spitze der Endoberfläche des Wafers 1 vorhanden ist, und in einem Fall, in dem die Verunreinigung in der Umgebung der Grenzposition zwischen der Endoberfläche des Wafers 1 und den jeweiligen Vorder- und Rückoberflächen vorhanden ist, kann der Abrundungswinkel θ größer oder kleiner im Vergleich zu einem Fall sein, in dem die Verunreinigung nicht vorhanden ist, weshalb denkbar ist, den repräsentativen Wert als Medianwert einzustellen. In einem Fall, in dem drei oder mehr Indexwerte berechnet werden, ist unabhängig von der Art des Indexwertes denkbar, den repräsentativen Wert als Medianwert einzustellen.
In einem Fall, in dem drei oder mehr Indexwerte berechnet werden, ist es zu dem denkbar, dass ein Durchschnittswert (Beispiel für einen Aggregatwert) für eine vorher eingestellte Anzahl von Werten in einer Reihenfolge von einem kleineren oder einem größeren aus unter diesen Indexwerten berechnet wird, wobei der Durchschnittswert als gemessener Wert eingestellt wird.
In einem Fall, in dem drei Indexwerte berechnet werden und die Indexwerte die Abrundungsbreite k sind, ist beispielsweise denkbar, einen Durchschnittswert für die beiden Werte in einer Reihenfolge von dem kleineren aus unter den drei Indexwerten als den gemessenen Wert einzustellen. Analog ist in einem Fall, in dem drei Indexwerte berechnet werden und die Indexwerte der Abrundungsradius rm sind, denkbar, einen Durchschnittswert für die beiden Werte in einer Reihenfolge von dem größeren aus unter den drei Indexwerten als den gemessenen Wert einzustellen. Man beachte, dass zudem denkbar ist, einen Durchschnittswert für die gesamte Mehrzahl der berechneten Indexwerte als den gemessenen Wert zu berechnen.
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf das in 6 gezeigte Ablaufdiagramm eine Prozedur für eine Formmessbearbeitung (Formmessverfahren) beschrieben, bei der die Formmessvorrichtung X zum Einsatz kommt. Man beachte, dass S1, S2 ... in nachstehender Darstellung Identifikationssymbole für Bearbeitungsprozeduren (Schritte) sind.
Zunächst führt die Steuer- bzw. Regelvorrichtung 10 eine Anfangseinstellbearbeitung aus, so beispielsweise eine Initialisierung einer vorbestimmten Zählervariable i(i = 1) (S1). Zu diesem Zeitpunkt wird die Punktlichtquelle 2 eingeschaltet, und es beginnt die Lichtübertragung zu dem Wafer 1.
Als Nächstes wird, da die Steuer- bzw. Regelvorrichtung 10 den Drehungsstützmechanismus 9 steuert bzw. regelt, die Stützposition für den Wafer 1 (Drehungswinkel) derart eingestellt, dass der Wafer 1 an einer Position gestützt wird, die um –δ° in Bezug auf die Stützposition (i-te Bezugsstützposition) gedreht ist, wo der Stützwinkel (Drehungswinkel des Drehungs Stützmechanismus 9) als vorher eingestellter i-ter Bezugsstützwinkel ψ(i) eingestellt ist (S2).
Hierbei sind die Bezugsstützpositionen sieben Positionen (erste bis siebte Bezugsstützposition) unter acht Positionen, wo der Stützwinkel für den Wafer 1 (Drehungswinkel) durch den Drehungsstützmechanismus 9 jeweils um 45° verschoben ist, mit Ausnahme eines Falles, wo eine Kerbung oder dergleichen in der Messposition ist.
δ ist ein Einstellwert zur Darstellung eines Winkels (vorher eingestellter Einstellwert) und ein Einstellwert, der dem nachfolgenden Ausdruck (b2) genügt (gleichwertig zu dem Ausdruck (a2): 22,5 ≥ δ ≥ cos–1((r – k)/r) (b2)

Eine Schwelle von „22,5°” an einer oberen Grenzseite in dem Ausdruck (b2) ist ein Winkel mit der Funktion als Grenze zu der benachbarten Bezugsstützposition nach Verschiebung um 45°. Indem man dieser oberen Grenze genügt, kann bei der Messung im Zusammenhang mit den jeweiligen Bezugsstützpositionen eine Messung an der Messstelle mit einer Überlappung mit der Messstelle mit Bezug auf eine weitere Bezugsstützposition (abgerundeter Teil) vermieden werden.
Auch in einem Fall, in dem der Radius r des Wafers 1 (beispielsweise der Designradius) gleich 150 mm und die Abrundungsbreite k des Wafers 1 (beispielsweise die Designabrundungsbreite) gleich 0,35 mm ist, wird δ vorher als 3,9 oder mehr eingestellt.
Man beachte, dass, um zu vermeiden, dass eine Differenz zwischen der Oberflächenform der Messstelle (Endoberfläche) für den Wafer 1, der an der Bezugsstützposition gestützt ist, und der Oberflächenform in einem benachbarten Teil hiervon zu einem Messfehler wird, der Einstellwert δ zur Darstellung des Winkels wünschenswerterweise noch kleiner eingestellt wird.
Eingedenk des Vorbeschriebenen ist denkbar, dass der Einstellwert δ dem nachfolgenden Ausdruck (b3) genügt: δ ≃ cos–1((r – k)/r) (b3)

In einem Fall, in dem der Radius r des Wafers 1 (beispielsweise der Designradius) gleich 150 mm und die Abrundungsbreite k des Wafers 1 (beispielsweise die Designabrundungsbreite) gleich 0,35 mm ist, wird δ beispielsweise vorher als 4,0 (≈ 3,9) eingestellt.
Wie vorstehend beschrieben worden ist, wird es dann, wenn eine praxisgerechte Bedingung für den Wafer 1 dahingehend, dass der Radius r ungefähr gleich 150 mm und die Abrundungsbreite k ungefähr gleich 0,10 mm oder mehr ist, bei dem Ausdruck (B2) Anwendung findet, praktikabel, dass mit Blick auf den Wafer 1 δ1 und δ2 jeweils in einem Bereich von 2° oder mehr und 22,5° oder weniger liegen.
Anschließend wird in einem Zustand, in dem der Wafer 1 an der Position bei dem i-ten Bezugsstützwinkel ψ(i) – δ° gestützt wird, das Projektionsbild der Endoberfläche des Wafers 1 von dem Bildsensor 7 aufgenommen, wobei darüber hinaus die Steuer- bzw. Regelvorrichtung 10 die Bildbearbeitungsvorrichtung 8 derart steuert bzw. regelt, dass das aufgenommene Bild (Bilddaten) für eine Speicherung in einer vorbestimmten Speichereinheit (Speicher oder dergleichen, der mit der Bildbearbeitungsvorrichtung 8 versehen ist) gespeichert wird (S3).
Unter Befolgung einer Steuer- bzw. Regelanweisung der Steuer- bzw. Regelvorrichtung 10 führt die Bildbearbeitungsvorrichtung 8 (Beispiel für das vorbestimmte Berechnungsmittel) eine vorher eingestellte Bildbearbeitung auf Grundlage des aufgenommenen Bildes (Bild des Projektionsbildes des dem Wafer 1 zu eigenen Endteiles), das in Schritt 3 aufgenommen worden ist, aus, berechnet den Indexwert der Endoberflächenform des Wafers 1 und speichert den berechneten Wert in der vorbestimmten Speichereinheit (Speicher oder dergleichen, der bei der Steuer- bzw. Regelvorrichtung 10 vorgesehen ist)(S4).
Die Bildbearbeitungsvorrichtung 8 berechnet beispielsweise in dem Schritt S4 die Abrundungsbreite k der Endoberfläche des Wafers 1 (abgerundeter Teil) als Indexwert.
Man beachte, dass ein Verfahren des Berechnens der Abrundungsbreite k auf Grundlage des Projektionsbildes des Wafers 1 auf dem einschlägigen technischen Gebiet der Formmessung für den Wafer 1 bekannt ist, weshalb eine Beschreibung hiervon unterbleibt.
Anschließend steuert bzw. regelt die Steuer- bzw. Regelvorrichtung 10 den Drehungsstützmechanismus 9, und es wird die Stützposition für den Wafer 1 (Drehungswinkel) derart eingestellt, dass der Wafer 1 an der Stützposition (i-te Bezugsstützposition) gestützt wird, wo der Stützwinkel (Drehungswinkel des Drehungsstützmechanismus 9) zu einem vorher eingestellten i-ten Bezugsstützwinkel ψ(i) wird (S5). Dies bedeutet, dass aus dem Zustand der Schritte S3 und S4 heraus der Wafer 1 um +δ° gedreht wird.
Anschließend führen in einem Zustand, in dem der Wafer 1 bei dem i-ten Bezugsstützwinkel ψ(i) ist die Steuer- bzw. Regelvorrichtung 10 und die Bildbearbeitungsvorrichtung 8 dieselbe Bearbeitung wie in den Schritten S3 und S4, siehe vorstehende Beschreibung, aus (S6, S7).
In Entsprechung hierzu wird der Indexwert (Abrundungsbreite k der Endoberfläche des Wafers 1 (abgerundeter Teil)) auf Grundlage des Projektionsbildes, das man in einem Zustand erhalten hat, in dem der Wafer 1 bei dem i-ten Bezugsstützwinkel ψ(i) gestützt wird, berechnet und gespeichert.
Darüber hinaus steuert bzw. regelt die Steuer- bzw. Regelvorrichtung 10 den Drehungsstützmechanismus 9, und es wird die Stützposition für den Wafer 1 (Drehungswinkel) derart eingestellt, dass der Wafer 1 an der Stützposition gestützt wird, wo der Stützwinkel (Drehungswinkel des Drehungsstützmechanismus 9) bei einem vorher eingestellten i-ten Bezugsstützwinkel ψ(i) + δ°(S8) ist. Dies bedeutet, dass der Wafer 1 aus dem Zustand in den Schritten S6 und S7 heraus um +δ° gedreht wird.
Anschließend führen in einem Zustand, in dem der Wafer 1 bei dem Winkel des i-ten Bezugsstützwinkels ψ(i) + δ° gestützt wird, die Steuer- bzw. Regelvorrichtung 10 und die Bildbearbeitungsvorrichtung 8 dieselbe Bearbeitung wie in den Schritten S3 und S4, siehe vorstehende Beschreibung, aus (S9, S10).
In Entsprechnung hierzu wird der Indexwert (Abrundungsbreite k der Endoberfläche des Wafers 1 (abgerundeter Teil)) auf Grundlage des Projektionsbildes, das man in einem Zustand erhalten hat, in dem der Wafer 1 bei dem Winkel des i-ten Bezugsstützwinkels ψ(i) + δ° gestützt wird, berechnet und gespeichert.
Der Prozess in den Schritten S2, S3, S5, S6, S8 und S9 ist gemäß vorstehender Beschreibung ein Prozess zum durch den Drehungsstützmechanismus 9 erfolgenden Stützen des Wafers 1 in einem Bereich von der Stützposition, die um +δ° (nachstehend als erste Stützposition bezeichnet) in Bezug auf die i-te Bezugsstützposition gedreht ist, zu der Stützposition, die um –δ° (nachstehend als zweite Stützposition bezeichnet) gedreht ist, an den drei Stützpositionen, darunter der ersten Stützposition, der zweiten Stützposition und der i-ten Bezugsstützposition, zum durch den Bildsensor 7 (Beispiel für das Bildaufnahmemittel) erfolgenden Aufnehmen des Projektionsbildes der Endoberfläche des an den jeweiligen Stützpositionen gestützten Wafers 1 und zum Aufzeichnen der Bildaufnahmedaten in dem vorbestimmten Speichermittel und ist ein Beispiel für den Drehungs- und Bildaufnahmeschritt. Man beachte, dass die Steuer- bzw. Regelvorrichtung 10 ein Beispiel für die Drehungssteuer- bzw. Regelmittel und die Bildaufnahmesteuer- bzw. Regelmittel ist.
Zudem ist der Prozess in den Schritten S4, S7 und S10 gemäß vorstehender Beschreibung ein Prozess zum Ausführen einer vorher eingestellten Bildbearbeitung für jedes aus der Mehrzahl von Projektionsbildern, die man in dem Drehungs- und Bildaufnahmeprozess erhalten hat, durch einen Prozessor (Berechnungsmittel), der bei der Bildbearbeitungsvorrichtung 8 vorgesehen ist, um den Indexwert der Endoberflächenform des Wafers 1 zu berechnen, und ist ein Beispiel für den Indexwertberechnungsprozess.
Anschließend führt die Steuer- bzw. Regelvorrichtung 10 die Auswahl des repräsentativen Wertes oder die Berechnung eines Aggregatwertes auf Grundlage der Mehrzahl von Indexwerten (Abrundungsbreiten k) durch, die man in dem Prozess in den Schritten S2 bis S10 erhalten hat, wobei eine vorher eingestellte Regel befolgt wird, um den repräsentativen Wert oder den Aggregationswert als gemessenen Wert für die Endoberflächenform des Wafers 1 entsprechend der i-ten Bezugsstützposition herzuleiten (auszuwählen oder zu berechnen) und den gemessenen Wert durch das vorbestimmte Ausgabemittel (S11, Beispiele für den Messwertherleitungsprozess und zugehörige Mittel) auszugeben. Die Steuer- bzw. Regelvorrichtung 10 führt, wie vorstehend beschrieben worden ist, beispielsweise die Bearbeitung des Auswählens des kleinsten Wertes oder des Medianwertes unter den drei Abrundungsbreiten k (Indexwerte) und des Ausgebens hiervon als den gemessenen Wert oder die Bearbeitung des Berechnens des Durchschnittswertes für die beiden Werte in der Reihenfolge von dem kleinen aus unter den drei Abrundungsbreiten k (Indexwert) (Beispiel für den Aggregationswert) und des Ausgebens als gemessenen Wert aus. Man beachte, dass als Ausgabe des gemessenen Wertes Variationen denkbar sind, so beispielsweise eine Anzeige des gemessenen Wertes auf einer Anzeigevorrichtung, ein Übersenden des gemessenen Wertes an eine weitere Vorrichtung über Kommunikationsmittel oder ein Aufschreiben des gemessenen Wertes in einem Speichermittel.
Anschließend zählt die Steuer- bzw. Regelvorrichtung 10 die Zählervariable i(+1) (S12) hoch und beurteilt, ob die Zählervariable den vorher eingestellten Wert M überschreitet (S13). Wenn die Steuer- bzw. Regelvorrichtung 10 beurteilt, dass (i > M) nicht eingetreten ist, kehrt die Verarbeitung zu dem vorbeschriebenen Schritt S2 zurück, und die Bearbeitung in den Schritten S2 bis S13 wird erneut ausgeführt, wobei dann, wenn die Beurteilung dahingehend lautet, dass (i > M) gilt, die Bearbeitung beendet wird.
Bei der Messung für den Wafer 1 ist beispielsweise M gleich 7, wobei die ersten bis siebten Bezugsstützwinkel ψ(1) bis ψ(7) Winkel sind, die während einer Verschiebung jeweils um 45° eingestellt sind (beispielsweise 0°, 45°, 90°, 135°,..., 270° und 315°).
In Entsprechung hierzu genügen bei einer Formmessung unter Verwendung der Formmessvorrichtung X für den Wafer 1 die Einstellwerte δ zur Darstellung des Winkels (gleichwertig zu δ1 und δ2) dem Ausdruck (b2) (was bedeutet, dass dem Ausdruck (b1) ebenfalls genügt wird), wobei für jeden von den sieben Bezugsstützpositionen (i = 1 bis 7) unter den acht Stützpositionen, wo der Stützwinkel für den Wafer 1 durch den Drehungsstützmechanismus 9 um jeweils 45° verschoben ist, die jeweiligen Prozesse in den Schritten S2 bis SS11 (gleichwertig zu dem Drehungs- und Bildaufnahmeprozess, dem Indexwertberechnungsprozess und dem Messwertherleitungsprozess) ausgeführt werden. Man beachte, dass in Abhängigkeit von den Messanforderungen die jeweiligen Prozesse in den Schritten S2 bis SS11 in einigen Fällen für nur sechs oder fünf Bezugsstützposition (Stützpositionen in mehreren Mustern ungleich sieben Mustern) unter den acht Stützpositionen ausgeführt werden können, wo der Stützwinkel für den Wafer 1 jeweils um 45° verschoben ist. Mit Blick auf die jeweiligen Prozesse in den Schritten S2 bis SS11 beachte man: Mehrere Stützpositionen, wo der Stützwinkel für den Wafer 1 jeweils um einen Winkel ungleich 45° (so beispielsweise 15°) verschoben ist, werden als Bezugsstützpositionen eingestellt.
Durch die vorstehend beschriebene Formmessung unter Verwendung der Formmessvorrichtung X für den Wafer 1 wird es, wenn die Form der scheibenförmigen Endoberfläche des Wafers 1 auf Grundlage des Projektionsbildes gemessen wird, möglich, eine korrekte Formmessung vorzunehmen, ohne dass ein Einfluss durch eine Verunreinigung, die auf der Endoberfläche vorhanden ist, bestehen würde.
Man kann die Prozesse und Effekte gemäß vorstehender Darstellung auf ähnliche Weise sogar in einem Fall erhalten, in dem dasselbe der Oberfläche in einem abrundungstechnisch bearbeiteten Endteil (Endoberfläche) eines weiteren scheibenförmigen Messobjektes (Aluminiumsubstrat oder Glassubstrat für eine Festplatte oder dergleichen) ungleich dem Wafer 1 auf Grundlage des Projektionsbildes gemessen wird.
Zudem müssen die jeweiligen Absolutwerte (δ) von +δ und –δ, die die Drehungswinkel in Bezug auf die Bezugsstützposition entsprechend dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel darstellen, nicht zwangsläufig dieselben Werte sein, weshalb zudem denkbar ist, dass +δ und –δ durch +δ1 und –δ2 ersetzt werden und δ1 wie auch δ2 einem beliebigen der Ausdrücke (b1) bis (b3) genügen. Man beachte, dass die Einstellwerte δ1 und δ2 zur Darstellung des Winkels gleich δ1 = δ2 oder δ1 ≠ δ2 sein können.
Entsprechend dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel wird zudem ein Beispiel beschrieben, bei dem die Bildaufnahme für den Endteil des Projektionsbildes des Wafers 1 und die Berechnung für die Indexwerte für die drei Stützpositionen vorgenommen werden, darunter die Bezugsstützposition und die jeweiligen Stützpositionen, wo der Wafer 1 um ±δ° und –δ° in Bezug auf die Position gedreht ist. Es ist jedoch ebenfalls denkbar, dass die Bildaufnahme für den Endteil des Projektionsbildes des Wafers 1 und die Berechnung der Indexwerte für die zwei Stützpositionen vorgenommen werden, die in Bezug auf die Bezugsstützposition um +δ° und –δ°gedreht sind, oder auch für vier oder mehr Stützpositionen, darunter die beiden Stützpositionen.
In dem Bereich von der Stützposition, wo der Wafer 1 um ±δ° in Bezug auf die Bezugsstützposition gedreht ist, zu der Stützposition, wo er um –δ° gedreht ist, ist beispielsweise denkbar, dass die Bildaufnahme für den Endteil des Projektionsbildes des Wafers 1 und die Berechnung der Indexwerte für jede der jeweiligen Stützpositionen bei ±δ° und Stützpositionen an den jeweiligen Winkeln, wo der Winkelbereich unter gleichen Winkeln in mehrere Abschnitte unterteilt wird, erfolgen.
Zudem ist denkbar, dass die Steuer- bzw. Regelvorrichtung 10 oder ein Computer (nicht gezeigt), der mit der Steuer- bzw. Regelvorrichtung 10 verbunden werden kann, mit der Einstellfunktion für δ während der Ausführung eines vorbestimmten Programms versehen ist.
Die Steuer- bzw. Regelvorrichtung 10 ist beispielsweise mit einer Kommunikationseinheit versehen (Beispiel für Messobjektbreiteninformationseingabemittel), die mit einer Operationseingabeeinheit oder einer externen Vorrichtung verbunden ist, so beispielsweise einer Tastatur zum Eingeben von Information, so beispielsweise einer Breite, die in der Radiusrichtung des Wafers 1 durch einen Bereich für das Objekt der Formmessung in der Endoberfläche des Wafers 1 (nachstehend als Messobjektbreite bezeichnet) und bezüglich des Radius r des Wafers 1 eingenommen wird. Darüber hinaus nimmt der Prozessor, der mit der Steuer- bzw. Regelvorrichtung 10 versehen ist, eine Bearbeitung des Berechnens (Einstellens) von δ auf Grundlage der Eingabemessobjektbreite und der Information über den Radius und des Speicherns des berechneten δ in der Speichereinheit vor (Beispiel für Einstellwinkelberechnungsmittel).
Hierbei ist die Messobjektbreite im Allgemeinen die Abrundungsbreite k, wobei in dem Fall die Steuer- bzw. Regelvorrichtung 10 die Abrundungsbreite k und den Radius r aus der Eingabe beispielsweise auf den Ausdruck δ ≥ cos^–1((r – k)/r) (gleichwertig zu dem Ausdruck (b3)) zur Berechnung von δ anwendet.
In Entsprechung hierzu wird es möglich, δ auf einfache Weise geeignet für die Form des Wafers 1, der das Messobjekt ist, einzustellen.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Die vorliegende Erfindung kann bei der Formmessung für die Endoberfläche eines scheibenförmigen Messobjektes, so beispielsweise hauptsächlich eines Halbleiterwafers sowie zusätzlich eines Aluminiumsubstrates und eines Glassubstrates für eine Festplatte, eingesetzt werden.
Zusammenfassung
Bereitgestellt werden eine Formmessvorrichtung und ein Formmessverfahren, durch die es möglich wird, eine Formmessung durchzuführen, wenn eine Form einer Endoberfläche eines scheibenförmigen Halbleiterwafers oder dergleichen auf Grundlage eines Projektionsbildes hiervon gemessen wird, ohne dass eine Verunreinigung an der Endoberfläche hierauf einen Einfluss hätte.
Bei einem Drehungsstützmechanismus 9 zum Stützen eines Wafers 1 wird der Wafer 1 in einem Bereich von einer ersten Stützposition, die um +δ in Bezug auf eine vorbestimmte Bezugsstützposition gedreht ist, zu einer zweiten Stützposition, die um –δ° gedreht ist, an zwei oder mehr Stützpositionen gestützt, darunter der ersten Stützposition und der zweiten Stützposition, wobei ein Projektionsbild der Endoberfläche des an den jeweiligen Stützpositionen gestützten Wafers 1 durch einen Bildsensor 7 aufgenommen wird, ein Indexwert eines Endoberflächenwertes für jedes aus einer Mehrzahl von ermittelten Projektionsbildern berechnet wird, eine Auswahl eines jeweiligen Wertes auf Grundlage der Mehrzahl von berechneten Indexwerten oder eine Berechnung eines Aggregatwertes durchgeführt werden und ein Messwert für die Form der Endoberfläche des Wafers 1 entsprechend der Bezugsstützposition hergeleitet wird. Dabei wird dann, wenn ein Radius des Wafers 1 und eine Abrundungsbreite gleich r und k sind, vorzugsweise δ ≥ cos^–1((r – k)/r) erfüllt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 7-218228 [0007]
- JP 2006-145487 [0007]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

- SEMI-MF-928-0305 Spezifikation Verfahren B [0003]
- M1-1101-SEMI-Standard [0061]

Claims

Formmessvorrichtung, umfassend: Lichtübertragungsmittel zum Übertragen von Licht zu einem abrundungstechnisch bearbeiteten Endteil eines scheibenförmigen Messobjektes aus einer Richtung im Wesentlichen parallel zu jeweiligen Vorder- und Rückoberflächen des Messobjektes; Bildaufnahmemittel zum Aufnehmen eines Projektionsbildes einer Endoberfläche des Messobjektes aus einer Richtung entgegengesetzt zu der Lichtübertragungsrichtung; einen Drehungsstützmechanismus zum drehbaren Stützen des Messobjektes in einer Umfangsrichtung hiervon; Drehungssteuer- bzw. Regelmittel zum Stützen des Messobjektes durch den Drehungsstützmechanismus in einem Bereich von einer ersten Stützposition, die um einen vorbestimmten ersten Einstellwinkel in Bezug auf eine vorbestimmte Bezugsstützposition gedreht ist, zu einer zweiten Stützposition, die um einen vorbestimmten zweiten Einstellwinkel mit einem entgegengesetzten positiven oder negativen Vorzeichen in Bezug auf den ersten Einstellwinkel gedreht ist, an zwei oder mehr Stützpositionen, darunter der ersten Stützposition und der zweiten Stützposition; Bildaufnahmesteuer- bzw. Regelmittel zum durch die Bildaufnahmemittel erfolgenden Aufnehmen des Projektionsbildes der Endoberfläche des durch die Drehungssteuer- bzw. Regelmittel an den zwei oder mehr Stützpositionen gestützten Messobjektes; Indexwertberechnungsmittel zum Berechnen eines Indexwertes einer Endoberflächenform durch Ausführen einer vorher eingestellten Bildbearbeitung für jedes aus einer Mehrzahl von Projektionsbildern, die man durch eine Bearbeitung durch die Bildaufnahmesteuer- bzw. Regelmittel erhalten hat; und Messwertherleitungsmittel zum Herleiten eines Messwertes für die Form der Endoberfläche des Messobjektes entsprechend der Bezugsstützposition durch Auswählen eines repräsentativen Wertes auf Grundlage der Mehrzahl von Indexwerten aus der Berechnung durch die Indexwertberechnungsmittel oder Berechnen eines Aggregatwertes unter Befolgung einer vorher eingestellten Regel.
Formmessvorrichtung nach Anspruch 1, wobei: das Drehungssteuer- bzw. Regelmittel das Messobjekt durch den Drehungsstützmechanismus an drei oder mehr Stützpositionen stützt, darunter der Bezugsstützposition, der ersten Stützposition und der zweiten Stützposition; und die Bildaufnahmesteuer- bzw. Regelmittel durch die Bildaufnahmemittel das Projektionsbild der Endoberfläche des Messobjektes aufnehmen, das an jeder der drei oder mehr Stützpositionen durch die Drehungssteuer- bzw. Regelmittel gestützt ist.
Formmessvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die vorher eingestellte Regel eine beliebige von einer Regel des Auswählens eines Medianwertes, eines kleinsten Wertes oder eines größten Wertes unter der Mehrzahl der Indexwerte und einer Regel des Berechnens eines Durchschnittswertes für eine vorher eingestellte Anzahl von Werten in einer Reihenfolge von einem kleineren oder einem größeren aus unter der Mehrzahl von Indexwerten ist.
Formmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei in dem Fall, in dem der erste Einstellwinkel mit +δ1 und der zweite Einstellwinkel mit –δ2 bezeichnet werden, δ1 und δ2 dem nachfolgenden Ausdruck (a1) genügen: δ1 ≥ cos–1((r – k)/r) δ2 ≥ cos–1((r – k)/r) (a1)r: Radius des Messobjektes k: Abrundungsbreite der Endoberfläche des Messobjektes
Formmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Messobjekt ein Halbleiterwafer ist.
Formmessvorrichtung nach Anspruch 5, wobei in dem Fall, in dem der erste Einstellwinkel mit +δ1 und der zweite Einstellwinkel mit –δ2 bezeichnet werden, δ1 und δ2 dem nachfolgenden Ausdruck (a2) genügen: 22,5 ≥ δ1 ≥ cos–1((r – k)/r) 22,5 ≥ δ2 ≥ cos–1((r – k)/r) (a2)r: Radius des Halbleiterwafers k: Abrundungsbreite der Endoberfläche des Halbleiterwafers wobei gilt: k/r < 0,076
Formmessvorrichtung nach Anspruch 5, wobei in dem Fall, in dem der erste Einstellwinkel mit +δ1 und der zweite Einstellwinkel mit –δ2 bezeichnet werden, δ1 und δ2 jeweils in einem Bereich zwischen 2° oder mehr und 22,5° oder weniger sind.
Formmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Indexwert ein beliebiger von der Abrundungsbreite des Messobjektes, einem Abrundungswinkel und einem Abrundungsradius ist.
Formmessverfahren, umfassend: Übertragen von Licht durch Lichtübertragungsmittel zu einem abrundungstechnisch bearbeiteten Endteil eines scheibenförmigem Messobjektes aus einer Richtung im Wesentlichen parallel zu jeweiligen Vorder- und Rückoberflächen des Messobjektes; Aufnehmen eines Projektionsbildes einer Endoberfläche des Messobjektes durch Bildaufnahmemittel aus einer Richtung entgegengesetzt zur Lichtübertragungsrichtung; Stützen des Messobjektes durch einen Drehungsstützmechanismus zum drehbaren Stützen des Messobjektes in einer Umfangsrichtung hiervon in einem Bereich von einer ersten Stützposition, die um einen vorbestimmten ersten Einstellwinkel in Bezug auf eine vorbestimmte Bezugsstützposition gedreht ist, zu einer zweiten Stützposition, die um einen vorbestimmten zweiten Einstellwinkel mit einem entgegengesetzten positiven oder negativen Vorzeichen in Bezug auf den ersten Einstellwinkel gedreht ist, an zwei oder mehr Stützpositionen, darunter der ersten Stützposition und der zweiten Stützposition; durch die Bildaufnahmemittel erfolgendes Aufnehmen einer Mehrzahl von Projektionsbildern der Endoberfläche des an den jeweiligen Stützpositionen gestützten Messobjektes; Aufzeichnen von Bildaufnahmedaten in vorbestimmten Speichermitteln; Berechnen einer Mehrzahl von Indexwerten einer Endoberflächenform durch Ausführen einer vorher eingestellten Bildbearbeitung durch vorbestimmte Berechnungsmittel für jedes aus der Mehrzahl von Projektionsbildern; und Ausführen einer Bearbeitung eines Herleitens eines Messwertes für die Form der Endoberfläche des Messobjektes entsprechend der Bezugsstützposition durch vor bestimmte Berechnungsmittel durch Auswählen eines repräsentativen Wertes auf Grundlage der Mehrzahl von Indexwerten aus der Berechnung durch die Indexwertberechnungsmittel oder Berechnen eines Aggregatwertes unter Befolgung einer vorher eingestellten Regel.
Formmessverfahren nach Anspruch 9, wobei das Messobjekt durch den Drehungsstützmechanismus an drei oder mehr Stützpositionen gestützt wird, darunter der Bezugsstützposition, der ersten Stützposition und der zweiten Stützposition, und das Projektionsbild der Endoberfläche des an jedem der drei oder mehr Stützpositionen gestützten Messobjektes durch die Bildaufnahmemittel aufgenommen wird.
Formmessverfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei die vorher eingestellte Regel eine beliebige von einer Regel des Auswählens eines Medianwertes, eines kleinsten Wertes oder eines größten Wertes unter der Mehrzahl der Indexwerte und einer Regel des Berechnens eines Durchschnittswertes für eine vorher eingestellte Anzahl von Werten in einer Reihenfolge von einem kleineren oder einem größeren aus unter der Mehrzahl von Indexwerten ist.
Formmessverfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei in dem Fall, in dem der erste Einstellwinkel mit +δ1 und der zweite Einstellwinkel mit –δ2 bezeichnet werden, δ1 und δ2 dem nachfolgenden Ausdruck (a1) genügen: δ1 ≥ cos–1((r – k)/r) δ2 ≥ cos–1((r – k)/r) (a1)r: Radius des Messobjektes k: Abrundungsbreite der Endoberfläche des Messobjektes
Formmessverfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei das Messobjekt ein Halbleiterwafer ist.
Formmessverfahren nach Anspruch 13, wobei in dem Fall, in dem der erste Einstellwinkel mit +δ1 und der zweite Einstellwinkel mit –δ2 bezeichnet werden, δ1 und δ2 dem nachfolgenden Ausdruck (a2) genügen: 22,5 ≥ δ1 ≥ cos–1((r – k)/r) 22,5 ≥ δ2 ≥ cos–1((r – k)/r) (a2) r: Radius des Haltleiterwafers k: Abrundungsbreite der Endoberfläche des Halbleiterwafers wobei gilt: k/r < 0,076
Formmessverfahren nach Anspruch 13, wobei in dem Fall, in dem der erste Einstellwinkel mit +δ1 und der zweite Einstellwinkel mit –δ2 bezeichnet werden, δ1 und δ2 jeweils in einem Bereich zwischen 2° oder mehr und 22,5° oder weniger sind.
Formmessverfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15, wobei der Indexwert ein beliebiger von der Abrundungsbreite des Messobjektes, einem Abrundungswinkel und einem Abrundungsradius ist.