DE112017004821T5 - Vorrichtung zum Messen der Dicke eines Waferträgers - Google Patents

Vorrichtung zum Messen der Dicke eines Waferträgers Download PDF

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Abstract

Die Waferträger-Dlckenmessvorrichtung ist In der Lage, eine Innen-/Außenumfangsdicke eines Waferträgers berührungslos genau zu messen. Die Waferträger-Dickenmessvorrichtung weist auf: einen ersten Tisch, der so ausgebildet ist, dass er sich drehen und vertikal bewegen und einen zentralen Abschnitt eines Waferträgers tragen kann; einen zweiten Tisch, der außerhalb des ersten Tisches angeordnet und drehbar ausgebildet Ist und einen äußeren Umfangsabschnitt des Waferträgers tragen kann; obere und untere Sensoren zum Erfassen einer Dicke des Waferträgers durch Messen eines Abstands zu den oberen und unteren Oberflächen des Waferträgers, der von einem von den ersten und zweiten Tischen berührungslos getragen wird; und eine Sensorantriebseinheit, die sich auf einer Seite des zweiten Tisches befindet und den oberen und unteren Sensor zu einer Oberseite oder einer Unterseite des Waferträgers bewegt, der von einem der ersten und zweiten Tische getragen wird.

Description

  • Das technische Feld
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Waferträgerdickenmessvorrichtung, die In der Lage Ist, Innere und äußere Umfangsdicken eines Waferträgers genau berührungslos zu messen.
  • Stand der Technik
  • Im Allgemeinen wird In einem Herstellungsprozess eines Siliziumwafers ein Pollerprozess einer Oberfläche eines Siliziumwafers durchgeführt, wodurch die Oberfläche spiegelblank wird, und ein solches Pollerverfahren wird über Nanotopographie und Bestimmen der Rauhigkeit einer feinen Oberfläche parallel zu mechanischen und chemischen Reaktionen gesteuert, um eine Ebenheit eines Wafers zu verbessern.
  • Wie oben beschrieben, wird als Verfahren zur Verbesserung einer Ebenheit eine Doppelseltenpolitur (DSP) durchgeführt, die einem einseitigen Polierprozess In Bezug auf die Ebenheit eines Wafers überlegen ist,, und ein solcher Doppelseitenpolierprozess poliert üblicherweise beide Seiten eines Wafers unter Verwendung einer doppelseitigen Poliervorrichtung.
  • Im Allgemeinen wird als eine doppelseitige Pollervorrichtung ein Vier-Wege-Typ angesehen, bei dem beide Seiten eines auf einem Träger montierten Wafers durch Drehen von vier Teilen, nämlich einer oberen Oberflächenplatte, einer unteren Oberflächenplatte, eines Sonnenrades und eines Hohlrades poliert werden, dies Ist weit verbreitet.
  • Jedoch wird ein Träger, auf dem ein Wafer montiert ist, einem Prozess unterzogen, bei dem die Messung der Dicke mehrmals vor und nach dem Einbringen in einen Pollerprozess erfolgt.
  • Zuerst wird eine Dicke eines Trägers zum Zeitpunkt eines Einbringens eines Trägerprodukts gemessen, und unter Verwendung von Trägern mit Dicken in einem ähnlichen Bereich ist es möglich, eine Prozessabweichung eines Wafers während eines Pollerprozesses zu reduzieren.
  • Dann, nach einem Bearbeitungsprozess zum Entfernen von feinen Fremdstoffen auf einer Oberfläche, kann eine Dicke des Trägers gemessen und dieser dann als zu bearbeitender Waferträger vorbereitet werden.
  • Weiterhin wird, wenn der Waferpollerprozess wiederholt wird, eine Oberfläche des Trägers zusammen mit einer Oberfläche des Wafers poliert. Da der Träger Im Pollerprozess In Abständen von ein bis sieben Tagen verwendet wird, wird eine Dicke des Trägers während des Pollervorgangs mehrmals gemessen.
  • Wenn ein Dickenmesswert des Trägers um 5 µm oder mehr von einem Mittelwert abweicht, wird selbstverständlich festgestellt, dass eine Funktion des Trägers nicht durchgeführt und erfüllen werden kann, und der vorhandene Träger verworfen werden kann und anschließend ein neuer Träger eingesetzt werden soll.
  • 1 Ist eine Ansicht, die einen typischen Waferträger darstellt, 2 zeigt eine Ansicht einer Waferträgerdickenmessvorrichtung nach dem Stand der Technik, und 3 zeigt einen Graphen, der ein Ergebnis einer Dickenmessung eines Waferträgers nach dem Stand der Technik darstellt.
  • Ein typischer Waferträger C, wie er In Flg. 1 gezeigt ist, besteht aus Epoxidglas, und Glasfaser-F-Komponenten sind in einem Gittermuster auf einer Oberfläche angeordnet, um eine Festigkeit zu gewährleisten.
  • In einer herkömmlichen Waferdickenmessvorrichtung zum Messen einer Dicke t eines Waferträgers, wie in 2 gezeigt, Ist ein Dickenmesssensor 2 so Installiert, dass er vertikal auf einer Oberflächenplatte 1 beweglich ist, und eine Spitze 2A als eine Art Kontaktsensor ist an einer Unterseite des Sensors 2 vorgesehen.
  • Zuerst, wenn der Sensor 2 ohne den Träger C auf die Oberflächenplatte 1 abgesenkt wird, wird als Referenzlänge L0 eine Absenklänge des Sensors 2 zu dem Zeitpunkt erfasst., zu dem die Spitze 2A mit der Oberflächenplatte 1 In Kontakt kommt,
  • Als nächstes, wenn ein Bediener den Träger C auf die Oberflächenplatte 1 legt und den Sensor 2 In einem Zustand, In dem der Träger C auf der Oberflächenplatte 1 vorhanden ist, absenkt, wird eine Absenklänge des Sensors 2 wird zu dem Zeitpunkt, zu dem die Spitze 2A mit der Oberflächenplatte 1 In Kontakt kommt, als eine gemessene Länge L1 erfasst.
  • Eine Dicke t des Trägers C kann nun berechnet werden, Indem die Referenzlänge L0 und die gemessene Länge L1, wie oben beschrieben, in die Rechnung einbezogen werden.
  • Jedoch variiert, wie in 3 gezeigt, eine Dicke t des Waferträgers in Abhängigkeit von einer Position, d. h., eine Dicke t des Trägers wird an einem Punkt, an dem Glasfaser vorhanden Ist, als dicker gemessen, während eine Dicke t des Trägers an einer Stelle dünner gemessen wird, an der Glasfaser nicht vorhanden ist.
  • An dieser Stelle kann eine Länge mit 4 bis 5 Glasfaserstücken als Grundmesslänge eingestellt werden, und eine Dicke t des Waferträgers kann durch Mittelwertbildung von Dickenmesswerten des Trägers entsprechend der Grundmesslänge berechnet werden, und damit Ist es möglich, dass der Einfluss eines Spitzenwertes und eines Talwertes des Dickenmesswertes reduziert werden kann.
  • Nach dem Stand der Technik kann jedoch, da eine Spitze direkt In Kontakt mit einer Oberflächenplatte oder einem Waferträger kommt, eine Waferträgerdickenmessvorrichtung eine Oberfläche des Waferträgers beschädigen.
  • Ferner und nach dem Stand der Technik befindet sich jedoch, da eine Unterseite eines Waferträgers mit einer Oberflächenplatte in Kontakt gebracht wird und eine Messung an einer Oberseite des Waferträgers durchgeführt wird, zwischen dem Waferträger und der Oberflächenplatte einen feinen Spalt, und somit kann eine Dicke des Waferträgers nicht genau gemessen werden.
  • Da ein Bediener einen Waferträger auf eine Oberflächenplatte lädt, gibt es weiterhin und nach dem Stand der Technik ein Problem dahingehend, dass es schwierig Ist, einen Waferträger jeweils an der gleichen Position abzuladen, und so ist es schwierig, für jeden Waferträger an der gleichen Position eine Dicke zu messen.
  • Aufgabe
  • technisches Problem
  • Zur Lösung der oben genannten Probleme des Standes der Technik wurde die vorliegende Erfindung entwickelt, und Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Waferträgerdickenmessvorrichtung bereitzustellen, die In der Lage ist, Innere und äußere Umfangsdicken eines Waferträgers berührungslos genau zu messen.
  • technische Lösung
  • Die vorliegende Erfindung schafft eine WaferTrägerdickenmessvorrlchtung, die einen ersten Tisch, der Installiert ist, um in der Lage zu sein, sich vertikal zu drehen und sich vertikal zu bewegen und In der Lage Ist, einen zentralen Abschnitt eines Waferträgers zu tragen; einen zweiten Tisch, der außerhalb des ersten Tischs angeordnet, drehbar installiert ist und in der Lage ist, einen äußeren Umfangsabschnitt des Waferträgers zu tragen; obere und untere Sensoren zum Erfassen einer Dicke des Waferträgers durch berührungsloses Messen eines Abstands zu oberen und unteren Oberflächen des von einem der von dem ersten und zweiten Tisch getragenen Waferträgers; und eine Sensorantriebseinheit aufweist, die sich an einer Seite des zweiten Tisches befindet und den oberen und unteren Sensor zu einer Oberseite oder einer Unterseite des Waferträgers bewegt, der von dem ersten und zweiten Tisch getragen wird.
  • Weiterhin weist die Sensorantriebseinheit eine Drehwelle, die In vertikaler Richtung auf einer Seite der zweiten Tischplatte angeordnet Ist, ein oberes Fixierende, das sich In horizontaler Richtung von einem oberen Abschnitt der Drehwelle erstreckt und einen oberen Sensor fixiert, ein unteres Fixierende, das sich in horizontaler Richtung von einem unteren Abschnitt der Drehwelle erstreckt und einen unteren Sensor fixiert, und einen die Drehwelle drehenden Drehmotor auf.
  • Weiterhin ist bei der vorliegenden Erfindung der Wafer mit mindestens einem oder mehreren Ausrichtungsanzeigeabschnitte versehen, und die Vorrichtung zur Waferträgerdickenmessung hat ferner einen Ausrichtungssensor zum Erfassen des Ausrichtungsanzeigeabschnitts des Wafers, der auf einem von dem ersten und zweiten Tisch angeordnet ist.
  • Die vorteilhaften Effekte werden wie folgt beschrieben:
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung, kann eine WaferTrägerdickenmessvorrichtung wahlweise innere und äußere Umfangsabschnitte eines Waferträgers mittels erster und zweiter Tische tragen, und kann eine Dicke des Waferträgers durch Messen eines Abstands zu einer oberen und einer unteren Oberfläche des Waferträgers gleichzeitig durch einen ersten und einen zweiten Sensor berührungslos erfasst werden.
  • Dementsprechend Ist es möglich, dass verhindert werden kann, dass der Waferträger zum Zeitpunkt des Messens einer Dicke des Waferträgers beschädigt wird, und dass ein Abstand der Oberseite von der Unterseite des Waferträgers direkt gemessen werden kann, um dessen Dicke zu berechnen, und damit kann die Dicke des Waferträgers genau gemessen und die Messgenauigkeit erhöht werden.
  • In der vorliegenden Erfindung kann die Waferträgerdlckenmessvorrichtung einen Ausrichtungsanzeigeabschnitt erkennen, der auf einem Wafer durch einen Ausrichtungssensor erfasst wird, obwohl der Wafer sich auf einem von dem ersten und zweiten Tisch befindet und kann ein Messen einer Dicke des Wafers gemäß einer Position des Wafers auf der Grundlage des Ausrichtungsanzeigeabschnitts des Wafers durchgeführt werden.
  • Dementsprechend kann der Waferträger jedes Mal jeweils an der gleichen Position positioniert werden und kann daher für jeden Waferträger an der gleichen Position eine Dicke gemessen werden, wodurch die Messreproduzierbarkeit erhöht wird.
  • Figurenliste
    • 1 Ist eine Ansicht, die einen typischen Waferträger darstellt.
    • 2 ist eine Ansicht, die eine Waferträgerdickenmessvorrlchtung nach dem Stand der Technik darstellt.
    • 3 Ist ein Graph, der ein Ergebnis einer Dickenmessung eines Waferträgers nach dem Stand der Technik darstellt.
    • 4 ist eine perspektivische Ansicht, die eine erfindungsgemäße Waferträgerdlckenmessvorrichtung darstellt.
    • 5 ist eine Detailansicht gemäß 4 eines ersten Tisches.
    • Flg. 6 Ist eine Detailansicht gemäß 4 eines zweiten Tisches.
    • 7 ist eine Detailansicht von oberen und unteren Sensoren und einer 4 zugehörigen Sensorantriebseinheit.
    • 8 Ist eine Prinzipskizze zur Veranschaulichung von Prinzipien der Dickenmessung eines erfindungsgemäßen Waferträgers.
    • Die 10 bis 17 zeigen ein erfindungsgemäßes Waferträgerdickenmessverfahren.
  • Ausführungsbelsplele der Erfindung
  • Im Folgenden wird die vorliegende Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben. Der Umfang des Gehalts der vorliegenden Erfindung, der von der Ausführungsform umrissen wird, kann jedoch aus den In der Ausführungsform offenbarten Sachverhalten bestimmt werden, und der Gehalt der vorliegenden Erfindung, der von der Ausführungsform umrissen wird, beinhaltet praktische Änderungen wie Hinzufügen, Löschen, Ändern und dergleichen von Komponenten zu der folgenden vorgeschlagenen Ausführungsform.
  • Die 4 bis 7 sind Ansichten, die ein Waferträger-Dlckenmessgerät gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulichen.
  • In der vorliegenden Erfindung ist die Waferträger-Dickenmessvorrichtung konfiguriert, dass sie erste und zweite Tische 110 und 120, die In der Lage sind, selektiv innere und äußere Umfangsabschnitte eines Waferträgers zu tragen, wie In den 4 bis 7 dargestellt ist, obere und untere Sensoren 131 und 132, die In der Lage sind, eine Dicke zu erfassen, indem sie einen Abstand zwischen der oberen und der unteren Oberfläche des Waferträgers berührungslos messen, eine Sensorantriebseinheit 140 zum Bewegen der oberen und unteren Sensoren 131 und 132 zu einer Oberseite oder einer Unterseite des Waferträgers, die von den ersten und zweiten Tischen 110 und 120 getragen wird, und einen Monitor M aufweist, der In der Lage Ist, einen Sensormessprozess des Waferträgers und einer Steuerung (nicht dargestellt) zu überwachen.
  • Die erste Tisch 110 ist konfiguriert, um einen inneren Umfangsabschnitt des Waferträgers, wie in 5 dargestellt, zu tragen, und der erste Tisch 110 ist In einer Scheibenform konfiguriert, deren Durchmesser kleiner als der des Waferträgers Ist.
  • Weiterhin ist der erste Tisch 110 drehbar Installiert und gleichzeitig vertikal beweglich.
  • In einer Ausführungsform Ist der erste Tisch 110 mit einer Drehwelle 111 In einer unteren Oberflächenmitte des ersten Tisches 110 versehen, und der erste Tisch 110 kann gedreht werden, wenn die Drehwelle 111 durch einen separaten Drehmotor (nicht dargestellt) gedreht wird.
  • In einer Ausführungsform ist eine Führungsschiene 112 auf einer Seite des ersten Tisches 110 vertikal und ist eine Führung 113 auf einer Seite eines unterhalb des ersten Tisches 110 vorgesehenen Rahmens vertikal vorgesehen, und der erste Tisch 110 kann vertikal beweglich sein, da sich die Führung 113 durch einen separaten Hubmotor (nicht dargestellt) linear entlang der Führungsschiene 112 bewegt, aber nicht darauf beschränkt ist. Wie In 6 dargestellt, ist die zweite Tisch 120 konfiguriert, um auf einem Außenumfang des ersten Tisches 110 vorgesehen zu sein und einen äußeren Umfangsabschnitt des Waferträgers zu tragen, und der zweite Tisch 120 Ist mit einem ringförmigen Schieber 121 versehen, dessen Innendurchmesser kleiner als ein Durchmesser des Waferträgers ist und dessen Außendurchmesser größer als der Durchmesser des Waferträgers ist.
  • Obwohl der zweite Tisch 120 drehbar installiert ist, befindet sich der zweite Tisch 120 auf einer Referenzfläche und Ist vertikal nicht separat beweglich.
  • In einer Ausführungsform sind Zahnräder an einem äußeren Umfangsende des Schiebers 121 ausgebildet, und Ist ein Antriebsmotor (nicht dargestellt) an einem unteren Abschnitt einer Seite des Schiebers 121 vorgesehen. Die zweite Tisch 120 kann gedreht werden, wenn die Zahnräder des Schiebers 121 und die vom Antriebsmotor (nicht dargestellt) gedrehten Zahnräder in Eingriff sind und gedreht werden, aber ohne darauf beschränkt zu sein.
  • Da ein Kontaktabschnitt auch dann begrenzt ist, wenn der Waferträger auf den Schieber 121 gelegt wird, kann der Schieber 121 mit einem Pad 122 zur Erhöhung der Reibungskraft an einem Abschnitt, der den Waferträger berührt, versehen sein.
  • In einer Ausführungsform kann der Schieber 121 mit einer ringförmigen Nut (nicht dargestellt) versehen werden, wobei ein Innerer Umfangsabschnitt davon gestuft wird, und kann das Pad 122 aus einem Urethanmaterial in Form einer Ringplatte gebildet und an der Nut des Schiebers 121 geklebt oder verschraubt werden, aber ohne darauf beschränkt zu sein.
  • Darüber hinaus gibt es auch dann, wenn der Waferträger mit dem Pad 122 in Kontakt kommt, eine Begrenzung der Reibungskraft, und der Waferträger kann während der Drehung des Schiebers 121 entfernt werden, so dass ein Positionierungsstift 123 zum Fixieren einer Position des Waferträgers vorgesehen werden kann.
  • In einer Ausführungsform sind drei der Positionierstifte 123 auf einem Umfang des zweiten Tisches 120 vorgesehen, der In regelmäßigen Abständen kleiner als der Durchmesser des Waferträgers ist. Der Positionierstift 123 kann auf einer separaten Halterung zwischen dem Schieber 121 und dem Pad 122 vorgesehen und so installiert werden, dass er in radialer Richtung beweglich Ist, so dass er In einen Teil der Nuten h eingreift, die in regelmäßigen Abständen an einem Außenumfang eines Waferträgers C ausgebildet sind, aber ohne darauf beschränkt zu sein.
  • Im Einzelnen kann die Halterung durch eine Feder 124, die In einer Mittenrichtung des zweiten Tisches 120 vorgesehen ist, elastisch abgestützt werden, und kann die Halterung so Installiert werden, dass sie in einer äußeren Umfangsrichtung durch eine Linearbewegungsführung (LM), die auf einer Unterseite vorgesehen ist, und einen Zylinder 125, der auf einer äußeren Umfangsseite vorgesehen Ist, beweglich Ist, aber ohne darauf beschränkt zu sein.
  • Die oberen und unteren Sensoren 131 und 132 werden von der Sensorantriebseinheit 140 über und unter dem ersten und zweiten Tisch 110 und 120 positioniert, wie In 7 dargestellt Ist. Der obere Sensor 131 misst berührungslos einen Abstand zu einer Oberseite des Waferträgers und der untere Sensor 132 einen Abstand zu einer Unterseite des Waferträgers.
  • In einer Ausführungsform sind die oberen und unteren Sensoren 131 und 132 mit einem chromatischen konfokalen Sensor konfiguriert, der eine Art berührungsloser Wegsensor Ist. Ein solcher chromatischer konfokaler Sensor verteilt eine Lichtquelle in Farbe und wandelt eine Anordnung In Abhängigkeit von einer Wellenlänge der Farbe in einen Abstand um, so dass ein Abstand genau gemessen werden kann, selbst wenn der Waferträger aus einem opaken oder lichtdurchlässigen Material besteht.
  • Die Sensorantriebseinheit 140 ist konfiguriert, um die oberen und unteren Sensoren 131 und 132 zu montieren und die ersten und zweiten Tische 110 und 120 vertikal zu bewegen, wobei die oberen und unteren Befestigungsenden 142 und 143 integral auf einer rotierenden Welle 141 vorgesehen sind und ein Drehmotor 144 zum Drehen der rotierenden Welle 141 vorhanden ist.
  • Im Detail ist die rotierende Welle 141 auf einer Seite des zweiten Tisches 120 vertikal positioniert, wobei das obere und untere Befestigungsende 142 und 143 integral In einer Kragarmform ausgebildet sind, die sich horizontal von den oberen und unteren Abschnitten der rotierenden Welle 141 erstreckt, und sind die oberen und unteren Sensoren 131 und 132 an den Endabschnitten der oberen und unteren Befestigungsenden 142 und 143 befestigt.
  • Natürlich können beim Drehen der rotierenden Welle 141 die oberen und unteren Befestigungsenden 142 und 143 über und unter die ersten und zweiten Tische 110 und 120 positioniert sein, aber die oberen und unteren Befestigungsenden 142 und 143 werden nicht in den ersten und zweiten Tisch 110 und 120 im Aufbau eingreifen.
  • Darüber hinaus ist die Sensorantriebseinheit 140 auch bei vertikal beweglichem ersten Tisch 110 so installiert, dass die oberen und unteren Befestigungsenden 142 und 143 über und unter dem ersten Tisch 110 positioniert werden können.
  • In einer Ausführungsform ist eine Führungsschiene 145 vertikal auf einer Seite der rotierenden Welle 141 längs vorgesehen, eine entlang der Führungsschiene 145 bewegliche Führung 146 ist mit der rotierenden Welle 141 verbunden, und der Hubmotor (nicht dargestellt) kann ferner vorgesehen werden, um die Führung 146 vertikal entlang der Führungsschiene 145 zu bewegen, aber ohne darauf beschränkt zu sein.
  • Natürlich trägt die Führung 146 die rotierende Welle 141 drehbar, und werden die oberen und unteren Befestigungsenden 142 und 143 sowie die oberen und unteren Sensoren 131 und 132 vertikal zusammen bewegt, wenn die Führung 146 vertikal bewegt wird.
  • Im Allgemeinen Ist der Waferträger mit einem größten Montageloch versehen, in dem der Wafer In einer exzentrischen Position montiert ist, und ist eine Vielzahl von Löchern um das Montageloch herum vorgesehen, so dass eine In einem Pollerprozess zugeführte Aufschlämmung darin untergebracht werden kann.
  • Eine Dicke kann in der gleichen Position des Waferträgers gemessen werden, wenn eine Dicke des Waferträgers in einer solchen Form gemessen wird, und wenn der Waferträger auf die ersten und zweiten Tische 110 und 120 geladen wird, es sollte eine Position des Waferträgers ausgerichtet werden.
  • In einer Ausführungsform ist der Waferträger mit einem separaten Ausrichtungsanzeigeabschnitt (nicht dargestellt) an einer bestimmten Stelle versehen, der auf verschiedene Welse konfiguriert werden kann, wie beispielsweise als ein Loch, eine Nut oder eine Markierungsanzeige an einem bestimmten äußeren Umfangsabschnitt des Waferträgers, aber ohne darauf beschränkt zu sein.
  • Am oberen Befestigungsende 142 ist ein Ausrichtungssensor 133 zum Erfassen einer Position eines Ausrichtungsanzeigeabschnitts auf dem Waferträger vorgesehen. Der Ausrichtungssensor 133 kann mit einer CCD-Kamera oder dergleichen zum Erfassen des Ausrichtungsanzeigeabschnitts als Bild konfiguriert werden, aber ohne darauf beschränkt zu sein.
  • Dementsprechend kann, wenn der Waferträger auf einem von dem ersten und zweiten Tisch 110 und 120 positioniert wird, und wenn der Waferträger gedreht wird und der Ausrichtungssensor 133 einen Ausrichtungsanzeigeabschnitt des Waferträgers erkennt, die Drehung des Waferträgers gestoppt werden, und können Abstände zu einer oberen Oberfläche und einer unteren Oberfläche des Waferträgers an jedem Punkt gemessen werden, an dem der Waferträger um einen bestimmten Winkel gedreht wird.
  • Dementsprechend ermöglicht die vorliegende Erfindung, dass der Waferträger jedes Mal an der gleichen Position positioniert wird, so dass für jeden Waferträger eine Dicke an der gleichen Position gemessen werden kann, was die Reproduzierbarkeit der Messung erhöht.
  • 8 Ist ein schematisches Diagramm, das die Prinzipien der Dickenmessung eines Waferträgers nach der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung, wie In 8 dargestellt, wird eine Standardprobe K mit bekannter Dicke k als erstes positioniert bzw. geladen, und die oberen und unteren Sensoren 131 und 132 messen die Abstände a und b zu den oberen und unteren Oberflächen der Standardprobe K, und dann wird als zweites der Waferträger C positioniert bzw. geladen, und die oberen und unteren Sensoren 131 und 132 messen die Abstände c und d zu den oberen und unteren Oberflächen des Waferträgers C.
  • Dann berechnet eine Berechnungseinheit (nicht dargestellt), die in den oberen und unteren Sensoren 131 und 132 eingebettet Ist, eine Dicke t des Waferträgers gemäß der folgenden Gleichung 1. t = k + a + b − c − d
    Figure DE112017004821T5_0001
  • Natürlich wird ein Teil des Waferträgers C von einem der ersten und zweiten Tische, wie vorstehend beschrieben getragen, und wird eine Dicke an anderen Punkten des Waferträgers C gemessen, die nicht von dem ersten und zweiten Tisch getragen werden.
  • Die 10 bis 17 sind Ansichten, die einen Prozess zur Messung der Dicke eines Waferträgers gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulichen.
  • Betrachtet man den Trägerdickenmessprozess gemäß der vorliegenden Erfindung, wie in 10 dargestellt, so sind die ersten und zweiten Tische 110 und 120 auf derselben Referenzfläche angeordnet, und sind die oberen und unteren Sensoren 131 und 132 auf einer Seite derselben gleichzeitig angeordnet.
  • Dann wird, wie In 11 dargestellt Ist, wenn der Waferträger C auf die ersten und zweiten Tische 110 und 120 geladen Ist, eine Position des Waferträgers C durch den Ausrichtvorgang wie oben beschrieben ausgerichtet.
  • Wenn dann, wie In 12 dargestellt ist, der erste Tisch 110 gegenüber dem zweiten Tisch 120 abgesenkt wird, wird ein äußerer Umfangsabschnitt des Waferträgers C von dem zweiten Tisch 120 getragen.
  • Dann werden, wie in 13 dargestellt, wenn die rotierende Welle 141 Im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird, die oberen und unteren Befestigungsenden 142 und 143 über und unter dem zweiten Tisch 120 positioniert, und werden die oberen und unteren Sensoren 131 und 132 über und unter einem inneren Umfangsabschnitt des Waferträgers C positioniert.
  • Dann wird, wie In 14 dargestellt ist, der zweite Tisch 120 um einen vorbestimmten Winkel gedreht, und die oberen und unteren Sensoren 131 und 132 messen eine Dicke des Waferträgers C für jede Position des Inneren Umfangsabschnitts des Waferträgers C, wenn der zweite Tisch 120 gedreht wird.
  • Dementsprechend wird für jede Position des inneren Umfangsabschnitts des Waferträgers C eine Dickenmessung durchgeführt, und dann werden, wie In 14 dargestellt ist, wenn die rotierende Welle 141 Im Uhrzeigersinn gedreht wird, die oberen und unteren Befestigungsenden 142 und 143 und die oberen und unteren Sensoren 131 und 132 In eine Position bewegt, in der die oberen und unteren Befestigungsenden 142 und 143 und die oberen und unteren Sensoren 131 und 132 nicht mit einer Seite der ersten und zweiten Tische 110 und 120 interferieren können.
  • Dann wird, wie In 15 dargestellt ist, wenn der erste Tisch 110 über den zweiten Tisch 120 angehoben wird, der Innere Umfangsabschnitt des Waferträgers C von dem ersten Tisch 110 getragen, und die rotierende Welle 141 wird ebenfalls um eine erhöhte Höhe des ersten Tisches 110 angehoben, die höher ist als der zweite Tisch 120.
  • Dann werden, wie In 16 dargestellt ist, wenn die rotierende Welle 141 im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird, die oberen und unteren Befestigungsenden 142 und 143 oberhalb und unterhalb des ersten Tisches 110 positioniert, und die oberen und unteren Sensoren 131 und 132 werden oberhalb und unterhalb des äußeren Umfangsabschnitts des Waferträgers C positioniert.
  • Dann wird, wie In 17 dargestellt Ist, der erste Tisch 110 um einen vorbestimmten Winkel gedreht, und messen die oberen und unteren Sensoren 131 und 132 eine Dicke des Waferträgers C für jede Position des äußeren Umfangsabschnitts des Waferträgers C, wenn der erste Tisch 110 gedreht wird.
  • Wie vorstehend beschrieben, kann nach der vorliegenden Erfindung, da eine Dicke berührungslos an einem Punkt gemessen wird, an dem ein Waferträger nicht getragen wird und ein Teil des Trägers gleichzeitig getragen wird, eine Beschädigung des Waferträgers verhindert und eine Dicke des Waferträgers genau gemessen werden, was die Messgenauigkeit verbessert.
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Eine Waferträger-Dickenmessvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Inneren und äußeren Umfangsdicken eines Waferträgers berührungslos genau messen.

Claims (14)

  1. Eine Waferträger-Dickenmessvorrichtung, umfassend: - einen ersten Tisch, der so installiert ist, dass er sich drehen und vertikal bewegen kann und einen zentralen Abschnitt eines Waferträgers tragen kann; - einen zweiten Tisch, der außerhalb des ersten Tisches angeordnet und drehbar Installiert ist und einen äußeren Umfangsabschnitt des Waferträgers tragen kann; - obere und untere Sensoren zum Erfassen einer Dicke des Waferträgers durch Messen eines Abstands zwischen den oberen und unteren Oberflächen des Waferträgers, die von einem der ersten und zweiten Tische berührungslos getragen werden; und - eine Sensorantriebseinheit, die sich auf einer Seite des zweiten Tisches befindet und den oberen und unteren Sensor zu einer Oberseite oder einer Unterseite des Waferträgers bewegt, der von einem der ersten und zweiten Tische getragen wird.
  2. Die Waferträger-Dickenmessvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der zweite Tisch eine Ringplattenform mit einem Innendurchmesser, der kleiner als ein Durchmesser des Waferträgers ist, und einen Außendurchmesser aufweist, der größer als der Durchmesser des Waferträgers ist.
  3. Die Waferträger-Dickenmessvorrichtung nach Anspruch 2, wobei der zweite Tisch einen Schieber aufweist, in dem an einem äußeren Umfangsende ausgebildete Verzahnungen In Eingriff mit von einem Antriebsmotor gedrehten Verzahnungen ausgebildet sind.
  4. Die Waferträger-Dickenmessvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der zweite Tisch ferner ein Pad aufweist, das In der Lage ist, die Reibungskraft an einem Abschnitt, der den Waferträger berührt, zu erhöhen.
  5. Die Waferträger-Dlckenmessvorrichtung nach Anspruch 4, wobei das Pad in einer Ringplattenform aus einem Urethanmaterial vorliegt, das auf einem Inneren Umfangsende des zweiten Tisches sitzt.
  6. Die Waferträger-Dickenmessvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der zweite Tisch ferner mit mindestens zwei oder mehreren Positionierstiften versehen ist, die In Nuten eingreifen können, die an einem Außenumfang des Waferträgers ausgebildet sind
  7. Die Waferträger-Dickenmessvorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Positionierungsstift in einer Mittenrichtung des zweiten Tisches elastisch gelagert Ist.
  8. Die Waferträger-Dickenmessvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Positionierungsstift mit einem Zylinder verbunden Ist, der sich in einer äußeren Umfangsrichtung des zweiten Tisches bewegen kann.
  9. Die Waferträger-Dickenmessvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der obere und untere Sensor mit einem chromatischen konfokalen Sensor ausgerüstet sind.
  10. Die Waferträger-Dickenmessvorrichtung nach Anspruch 9, wobei der obere und untere Sensor eine Berechnungseinheit zum Berechnen einer Dicke t des Waferträgers unter Berücksichtigung einer Dicke k einer Standardprobe und gemessener Abstände a und b zu oberen und unteren Oberflächen der Standardprobe und gemessener Abstände c und d zu den oberen und unteren Oberflächen des Waferträgers aufweist.
  11. Die Waferträger-Dickenmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Sensorantriebseinheit eine rotierende Welle, die auf einer Seite des zweiten Tisches In vertikaler Richtung angeordnet ist, ein oberes Befestigungsende, das sich In horizontaler Richtung von einem oberen Abschnitt der rotierenden Welle erstreckt und den oberen Sensor befestigt, ein unteres Befestigungsende, das sich in horizontaler Richtung von einem unteren Abschnitt der rotierenden Welle erstreckt und den unteren Sensor befestigt, und einen Drehmotor zum Drehen der rotierenden Welle aufweist.
  12. Die Waferträger-Dickenmessvorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Sensorantriebseinheit eine Führungsschiene, die sich auf einer Seite der rotierenden Welle vertikal lang erstreckt, eine Führung, die sich entlang der Führungsschiene bewegt und die rotierende Welle drehbar trägt, und einen Hubmotor aufweist, der sich vertikal entlang der Führungsschiene bewegt.
  13. Die Waferträger-Dickenmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Wafer mit mindestens einem oder mehreren Ausrichtungsanzeigeabschnitten versehen ist, und die Waferträger-Dickenmessvorrichtung ferner einen Ausrichtungssensor zum Erfassen des Ausrichtungsanzeigeabschnitts des Wafers umfasst, der auf einer der ersten und zweiten Tische angeordnet ist.
  14. Die Waferträgerdickenmessvorrichtung nach Anspruch 13, wobei der Ausrichtungsanzeigeabschnitt In Form eines Lochs im äußeren Umfangsabschnitt des Wafers vorgesehen ist und der Ausrichtungssensor mit einer Kamera zum Erfassen des Ausrichtungsanzeigeabschnitts als Bild ausgestattet Ist.
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