ITBO20100313A1 - Metodo e apparecchiatura per la misura ottica mediante interferometria dello spessore di un oggetto - Google Patents

Description

«METODO E APPARECCHIATURA PER LA MISURA OTTICA MEDIANTE INTERFEROMETRIA DELLO SPESSORE DI UN OGGETTO»

SETTORE DELLA TECNICA

La presente invenzione à ̈ relativa ad un metodo e ad una apparecchiatura per la misura ottica mediante interferometria dello spessore di un oggetto.

La presente invenzione trova vantaggiosa applicazione nella misura ottica mediante interferometria dello spessore di fette, o wafer, di materiale semiconduttore (tipicamente silicio), cui la trattazione che segue farà esplicito riferimento senza per questo perdere di generalità.

ARTE ANTERIORE

Una fetta di materiale semiconduttore viene lavorata ad esempio per ricavare nel materiale semiconduttore stesso dei circuiti integrati o altri componenti elettronici. Particolarmente quando la fetta di materiale semiconduttore à ̈ molto sottile, la fetta di materiale semiconduttore stessa viene applicata su di uno strato di supporto (tipicamente in materiale plastico o in vetro) che ha la funzione di conferire una maggiore robustezza meccanica e quindi una più facile manipolabilità.

Generalmente à ̈ necessario lavorare meccanicamente la fetta di materiale semiconduttore mediante rettifica e lucidatura per ottenere uno spessore uniforme e pari ad un valore desiderato; in questa fase di lavorazione meccanica della fetta di materiale semiconduttore à ̈ necessario misurare lo spessore per garantire di ottenere con precisione il valore desiderato.

Per misurare lo spessore di una fetta di materiale semiconduttore à ̈ noto utilizzare teste comparatrici con tastatori meccanici che toccano una superficie superiore della fetta di materiale semiconduttore in lavorazione. Questa tecnologia di misura può danneggiare la fetta di materiale semiconduttore durante la misura a causa del contatto meccanico con i tastatori meccanici, e non consente di misurare spessori molto sottili (tipicamente inferiori a 100 micron).

Per misurare lo spessore di una fetta di materiale semiconduttore à ̈ noto utilizzare sonde capacitive, induttive (a correnti parassite o altro), o a ultrasuoni. Queste tecnologie di misura sono del tipo senza contatto e quindi non danneggiano la fetta di materiale semiconduttore durante la misura e sono in grado di misurare lo spessore della fetta di materiale semiconduttore anche in presenza dello strato di supporto; tuttavia, queste tecnologie di misura hanno dei limiti sia nella dimensione misurabile, sia nella massima risoluzione ottenibile.

Per superare i limiti delle tecnologie di misura sopra descritte vengono utilizzate sonde ottiche associate a misure interferometriche. Ad esempio, la domanda di brevetto WO2009013231A1, il brevetto US6437868A1 e la domanda di brevetto giapponese pubblicata JP08216016A descrivono apparecchiature per la misura ottica dello spessore di una fetta di materiale semiconduttore.

Alcune delle apparecchiature note comprendono una sorgente di radiazioni luminose a prevalenza infrarossa (in quanto i materiali semiconduttori attualmente utilizzati sono a base di silicio ed il silicio à ̈ sufficientemente trasparente alle radiazioni infrarosse) o a spettro più ampio (per consentire la misura di spessori particolarmente sottili). Il fascio di radiazioni così emesso à ̈ caratterizzato da bassa coerenza e composto da una molteplicità di lunghezze d’onda comprese in una banda determinata. Tali apparecchiature comprendono inoltre uno spettrometro ed una sonda ottica, la quale à ̈ collegata mediante fibre ottiche alla sorgente di radiazioni luminose ed allo spettrometro, à ̈ disposta affacciata alla fetta di materiale semiconduttore da misurare, ed à ̈ provvista di lenti per focalizzare le radiazioni emesse dalla sorgente di radiazioni sulla fetta di materiale semiconduttore da misurare e per raccogliere le radiazioni riflesse dalla fetta di materiale semiconduttore da misurare. Mediante lo spettrometro viene analizzato lo spettro di composizioni con interferenza delle radiazioni riflesse dalla superficie esterna e da eventuali superfici di discontinuità ottica interne alla fetta di materiale semiconduttore da misurare. Da tale analisi dello spettro di composizioni con interferenza delle radiazioni riflesse dalla fetta di materiale semiconduttore à ̈ possibile determinare la misura dello spessore dell’uno o dei più strati di materiale otticamente omogeneo che sono stati attraversati dalle radiazioni stesse.

Suddetta analisi non consente, invece, di determinare il percorso effettivamente seguito dalle composizioni di radiazioni riflesse. In altre parole, dette composizioni sono il risultato finale di una molteplicità di riflessioni che si producono sulla superficie esterna della fetta di materiale semiconduttore e all’interno della medesima in corrispondenza di ogni superficie di discontinuità ottica, ma nelle apparecchiature note non à ̈ dato utilizzare informazioni eventualmente presenti nelle composizioni di radiazioni riflesse al fine di misurare direttamente o indirettamente la distanza tra la sonda ottica e ciascuna delle superfici di discontinuità che causano le riflessioni. Di conseguenza, analizzando le composizioni di radiazioni riflesse dalla fetta di materiale semiconduttore à ̈ possibile determinare la misura dello spessore degli strati compresi tra coppie di superfici di discontinuità ottica, ma non à ̈ possibile determinare a che parte della fetta di materiale semiconduttore attribuire la misura dello spessore (cioà ̈ se ad un primo strato attraversato due volte, se al primo strato attraversato “n†volte, se ad un secondo, o ad un terzo strato, se al primo strato sommato al secondo strato...).

Ad ogni lettura non viene analizzata solo una singola radiazione riflessa dalla fetta di materiale semiconduttore, ma un fascio di radiazioni riflesse dalla fetta di materiale semiconduttore: di conseguenza, vengono determinate le misure di una pluralità di spessori diversi senza riuscire ad attribuire a ciascuna misura di spessore a che parte della fetta di materiale semiconduttore attribuire la misura dello spessore stessa. Per ciascuna lettura à ̈ però possibile determinare un corrispondente fattore di merito, in base ad esempio al rapporto fra la specifica potenza luminosa e la potenza luminosa complessiva. Il fattore di merito rappresenta uno dei possibili indizi circa il fatto che la relativa lettura possa corrispondere allo spessore da misurare.

Una apparecchiatura nota per la misura ottica mediante interferometria dello spessore di una fetta di materiale semiconduttore ad ogni lettura fornisce valori di spessore grezzi qualificati ciascuno con il rispettivo fattore di merito e generalmente ordinati in base a tali fattori di merito. Per riuscire ad individuare all’interno di tutti i valori di spessore grezzi forniti in uscita dalla apparecchiatura quali sono i valori di spessore grezzi corrispondenti al primo strato della fetta di materiale semiconduttore (cioà ̈ allo strato più esterno che à ̈ costituito di materiale semiconduttore, à ̈ soggetto alla lavorazione meccanica di rettifica e lucidatura, ed à ̈ l’oggetto della misurazione dello spessore) nelle apparecchiature note viene utilizzato un algoritmo di riconoscimento che analizza un numero relativamente elevato di letture successive (tipicamente almeno alcune decine di letture successive). Tale algoritmo di riconoscimento noto prevede di considerare, per ciascuna lettura, solo il valore di spessore grezzo avente il fattore di merito, o merito, maggiore; successivamente, tra i valori di spessore grezzi rimanenti vengono scartati tutti i valori di spessore grezzi che hanno un fattore di merito inferiore ad una soglia di merito minima e tutti i valori di spessore grezzi inferiori ad una soglia di scarto minima oppure superiori ad una soglia di scarto massima (le soglie di scarto stabiliscono la fascia entro cui deve trovarsi il valore di spessore ricercato). Infine, il valore di spessore ricercato (cioà ̈ la misura dello spessore dello strato più esterno che à ̈ costituito di materiale semiconduttore) può essere determinato eseguendo una media matematica tra i valori di spessore grezzi rimanenti.

Tuttavia algoritmi di riconoscimento noti quali quello sopra descritto presentano diversi inconvenienti.

In primo luogo, l’algoritmo di riconoscimento noto e sopra descritto presenta una precisione non ottimale ed estremamente variabile nel tempo: l’algoritmo di riconoscimento à ̈ preciso quando non esistono valori di spessore estranei che sono simili al valore di spessore ricercato ma à ̈ molto meno preciso quando esistono valori di spessore estranei che sono simili al valore di spessore ricercato.

Inoltre, per avere una precisione accettabile à ̈ necessario scegliere con attenzione sia la soglia di merito minima, sia le soglie di scarto con cui tagliare i valori di spessore forniti dalle letture; in altre parole, non esistono soglie di merito minima e di scarto valide in tutte le situazioni, ma di volta in volta à ̈ necessario adattare le soglie di merito minima e di scarto alla situazione corrente. La scelta delle soglie di merito minima e di scarto richiede quindi ogni volta l’intervento di un operatore esperto che sia in grado di analizzare preventivamente i valori di spessore grezzi forniti dalle letture. L’intervento di un operatore esperto à ̈ normale e quindi accettabile nelle misure di laboratorio, ma non à ̈ possibile nelle misure effettuate in una linea produttiva durante la normale produzione di serie.

DESCRIZIONE DELLA INVENZIONE

Scopo della presente invenzione à ̈ di fornire un metodo ed una apparecchiatura per la misura ottica mediante interferometria dello spessore di un oggetto, i quali metodo e apparecchiatura siano privi degli inconvenienti sopra descritti, e siano nel contempo di facile ed economica realizzazione.

Secondo la presente invenzione vengono forniti un metodo ed una apparecchiatura per la misura ottica mediante interferometria dello spessore di un oggetto secondo quanto rivendicato dalle rivendicazioni allegate.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:

- la figura 1 à ̈ una vista schematica e con parti asportate per chiarezza di una macchina utensile che lavora meccanicamente una fetta di materiale semiconduttore ed à ̈ provvista di una apparecchiatura per la misura ottica mediante interferometria dello spessore della fetta di materiale semiconduttore;

- la figura 2 Ã ̈ una vista schematica ed in sezione laterale della fetta di materiale semiconduttore della figura 1 durante la misura dello spessore;

- la figura 3 à ̈ un grafico che mostra la distribuzione di una pluralità di valori di spessore grezzi letti durante una misura dello spessore della fetta di materiale semiconduttore;

- la figura 4 Ã ̈ un istogramma che mostra la frequenza di appartenenza dei valori di spessore grezzi del grafico della figura 3 ad una serie di classi di spessore;

- la figura 5 à ̈ una vista in scala ingrandita di un particolare dell’istogramma della figura 4;

- la figura 6 à ̈ un grafico che mostra l’evoluzione temporale di una soglia di scarto inferiore e di una soglia di scarto superiore utilizzate durante le misure dello spessore della fetta di materiale semiconduttore; e

- la figura 7 illustra l’evoluzione temporale di un istogramma che mostra la frequenza di appartenenza di valori di spessore grezzi ad una serie di classi di spessore.

FORME DI ATTUAZIONE PREFERITE DELL’INVENZIONE

Nella figura 1, con il numero 1 à ̈ indicata nel suo complesso una macchina utensile che lavora meccanicamente un oggetto 2, quale una fetta di materiale semiconduttore per realizzare sulla fetta 2 di materiale semiconduttore una operazione di rettifica che comporta una progressiva asportazione superficiale di materiale. Come illustrato nella figura 2, la fetta 2 di materiale semiconduttore à ̈ applicata su di uno strato 3 di supporto (tipicamente in materiale plastico o in vetro) che ha la funzione di conferire una maggiore robustezza meccanica e quindi una più facile manipolabilità; secondo una diversa forma di attuazione non illustrata lo strato 3 di supporto non à ̈ presente.

La macchina 1 utensile comprende un dispositivo 4 di supporto che à ̈ provvisto di una tavola 5 rotante motorizzata montata girevole attorno ad un asse 6 di rotazione verticale; sulla tavola 5 rotante viene disposta la fetta 2 di materiale semiconduttore che viene mantenuta a contatto della tavola 5 rotante mediante aspirazione. Inoltre, la macchina 1 utensile comprende una testa 7 di lavorazione provvista di un dispositivo 8 attuatore che supporta un utensile 9 di rettifica in modo tale da ruotare l’utensile 9 di rettifica attorno ad un asse 10 di rotazione verticale e da spostare verticalmente l’utensile 9 di rettifica lungo l’asse 10 di rotazione.

La macchina 1 utensile comprende un dispositivo 11 di misura per la misura ottica mediante interferometria dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore (illustrato nella figura 2). Il dispositivo 11 di misura à ̈ ad esempio del tipo di quello descritto nella domanda di brevetto WO2009013231A1 a cui rimandiamo per una descrizione dettagliata del dispositivo 11 di misura stesso. Il dispositivo 11 di misura comprende una sorgente di radiazioni luminose, uno spettrometro, ed una sonda ottica, la quale à ̈ collegata mediante fibre ottiche alla sorgente di radiazioni luminose ed allo spettrometro, à ̈ disposta affacciata alla fetta 2 di materiale semiconduttore da misurare, ed à ̈ provvista di lenti per focalizzare un fascio 12 di radiazioni luminose sulla fetta 2 di materiale semiconduttore da misurare disposta sulla tavola 5 rotante e per raccogliere le radiazioni riflesse dalla fetta 2 di materiale semiconduttore da misurare. Mediante lo spettrometro viene analizzato lo spettro di composizioni con interferenza delle radiazioni luminose riflesse dalla fetta 2 di materiale semiconduttore e da tale analisi dello spettro di composizioni con interferenza delle radiazioni riflesse dalla fetta 2 di materiale semiconduttore à ̈ possibile determinare la misura dello spessore di materiale che à ̈ stato attraversato dalle radiazioni riflesse stesse.

Le radiazioni luminose emesse dalla sorgente di radiazioni sono a prevalenza infrarossa (in quanto i materiali semiconduttori attualmente utilizzati sono a base di silicio ed il silicio à ̈ sufficientemente trasparente alle radiazioni infrarosse) o a spettro più ampio (per consentire la misura di spessori particolarmente sottili); il fascio di radiazioni così emesso à ̈ caratterizzato da bassa coerenza e composto da una molteplicità di lunghezze d’onda comprese in una banda determinata.

La macchina 1 utensile comprende una unità 13 di elaborazione che à ̈ collegata al dispositivo 11 di misura per ricevere dal dispositivo 11 di misura le letture dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore ed utilizzare le letture dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore fornite dal dispositivo 11 di misura per determinare il valore effettivo dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore secondo le modalità sotto descritte. Di conseguenza, il dispositivo 11 di misura e l’unità 13 di elaborazione formano una apparecchiatura per la misura ottica mediante interferometria dello spessore della fetta 2 di materiale semiconduttore.

Infine, la macchina 1 utensile comprende un’unità 14 di controllo che riceve dalla unità 13 di elaborazione il valore effettivo dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore e controlla, mediante comandi al dispositivo 4 di supporto ed alla testa 7 di lavorazione, la lavorazione di rettifica della fetta 2 di materiale semiconduttore regolando la velocità di rotazione della tavola 5 rotante, la velocità di rotazione dell’utensile 9 di rettifica, e la posizione verticale dell’utensile 9 di rettifica. In particolare, l’unità 14 di controllo controlla la lavorazione di rettifica della fetta 2 di materiale semiconduttore per seguire una legge di lavorazione predefinita e di per sé nota che prevede generalmente di ridurre progressivamente la velocità di asportazione del materiale (cioà ̈ lo spessore di materiale asportato nell’unità di tempo) mano a mano che lo spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore si avvicina al valore desiderato. Un esempio della variazione nel tempo dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore per effetto della lavorazione di rettifica à ̈ illustrato nella figura 6 in cui si vede come lo spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore si riduce in modo più veloce negli istanti iniziali della lavorazione e si riduce in modo molto più lento negli istanti finali della lavorazione.

Ad ogni lettura dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore, mediante lo spettrometro viene analizzato lo spettro di composizioni con interferenza delle radiazioni riflesse dalla superficie esterna della fetta 2 di materiale semiconduttore e da eventuali superfici di discontinuità ottica interne alla fetta 2 di materiale semiconduttore. Da tale analisi dello spettro di composizioni con interferenza delle radiazioni riflesse à ̈ possibile determinare la misura dello spessore dell’uno o dei più strati di materiale otticamente omogeneo che sono stati attraversati dalle radiazioni stesse; in particolare, da tale analisi dello spettro di composizioni con interferenza delle radiazioni riflesse il dispositivo 11 di misura determina una pluralità di valori RTW di spessore grezzi tra loro generalmente diversi. Infatti, dall’analisi di una composizione con interferenza risultante da una radiazione riflessa dalla fetta 2 di materiale semiconduttore il dispositivo 11 di misura può determinare la misura di uno spessore di materiale che à ̈ stato attraversato dalla radiazione riflessa, ma non à ̈ in grado di determinare il percorso effettivamente seguito dalla radiazione riflessa.

In altre parole, dette composizioni sono il risultato finale di una molteplicità di riflessioni che si producono sulla superficie esterna della fetta 2 di materiale semiconduttore e all’interno della fetta 2 di materiale semiconduttore in corrispondenza di ogni superficie di discontinuità ottica, ma nelle apparecchiature note non à ̈ dato utilizzare informazioni eventualmente presenti nelle composizioni di radiazioni riflesse al fine di misurare direttamente o indirettamente la distanza tra la sonda ottica e ciascuna delle superfici di discontinuità che causano le riflessioni. Di conseguenza, analizzando le composizioni di radiazioni riflesse dalla fetta 2 di materiale semiconduttore à ̈ possibile determinare la misura dello spessore degli strati compresi tra coppie di superfici di discontinuità ottica, ma non à ̈ possibile determinare a che parte della fetta 2 di materiale semiconduttore attribuire la misura dello spessore (cioà ̈ se ad un primo strato attraversato due volte, se al primo strato attraversato “n†volte, se ad un secondo, o ad un terzo strato, se al primo strato sommato al secondo strato...).

Secondo una preferita forma di attuazione, il dispositivo 11 di misura à ̈ in grado di fornire, per ciascun valore RTW di spessore grezzo un corrispondente fattore MF di merito, in base ad esempio al rapporto fra la specifica potenza luminosa e la potenza luminosa complessiva, che rappresenta uno dei possibili indizi circa il fatto che la relativa lettura possa corrispondere allo spessore da misurare. Al termine di ogni lettura il dispositivo 11 di misura ordina tutti i valori RTW di spessore grezzi determinati in funzione dei corrispondenti fattori MF di merito di cui si dispone e fornisce alla unità 13 di elaborazione solo i tre valori RTW di spessore grezzi aventi i fattori MF di merito più elevati.

Per determinare il valore effettivo dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore, l’unità 13 di elaborazione utilizza una pluralità di letture successive (tipicamente il numero di letture necessarie a coprire un giro della fetta 2 di materiale semiconduttore) eseguite dal dispositivo 11 di misura e quindi considera una pluralità di valori RTW di spessore grezzi (ciascuna lettura eseguita dal dispositivo 11 di misura può ad esempio fornire tre valori RTW di spessore grezzi con associati i relativi fattori MF di merito). A titolo di esempio, la figura 3 à ̈ un grafico che mostra la distribuzione di una pluralità di valori RTW di spessore grezzi che sono stati forniti da una pluralità di letture successive eseguite dal dispositivo 11 di misura (nella figura 3 l’ordinata rappresenta il valore di spessore espresso in micron e l’ascissa rappresenta il tempo espresso in millisecondi). Sempre a titolo di esempio, in un’applicazione nella quale la fetta 2 ruota ad una velocità di circa 300 RPM, e il dispositivo di misura ha una frequenza di acquisizione di 4 KHz, sono elaborate 800 letture corrispondenti – nel caso sopra menzionato di tre valori RTW per lettura - a 2400 valori RTW di spessore grezzi.

L’unità 13 di elaborazione à ̈ in grado di determinare il valore effettivo dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore analizzando la pluralità di valori RTW di spessore grezzi forniti da una pluralità di letture successive eseguite dal dispositivo 11 di misura.

In una fase preliminare, l’unità 13 di elaborazione determina una pluralità di classi C di spessore sufficientemente ampia da comprendere una significativa parte dei valori RTW di spessore grezzi; secondo una preferita forma di attuazione, la risoluzione delle classi C di spessore (cioà ̈ l’ampiezza di ciascuna classe C di spessore) à ̈ dell’ordine di grandezza del micron.

Successivamente, l’unità 13 di elaborazione classifica i valori RTW di spessore grezzi in modo da determinare per ciascuna classe C di spessore la corrispondente frequenza F (occorrenza) con cui i valori RTW di spessore grezzi rientrano all’interno della classe C di spessore stessa; in altre parole, per ciascuna classe C di spessore l’unità 13 di elaborazione determina quanti valori RTW di spessore grezzi sono compresi nella classe C di spessore stessa: il numero di valori RTW di spessore grezzi compresi nella classe C di spessore stessa rappresenta la frequenza F con cui i valori RTW di spessore grezzi rientrano all’interno della classe C di spessore stessa. A titolo di esempio, la figura 4 à ̈ un istogramma che mostra la frequenza F di appartenenza dei valori RTW di spessore grezzi del grafico della figura 3 ad una serie di classi C di spessore aventi una risoluzione pari ad 1 micron (nella figura 4 l’ordinata rappresenta la frequenza F e l’ascissa rappresenta le classi C di spessore). Invece della frequenza F assoluta, può venire utilizzata una frequenza specifica o densità (cioà ̈ una frequenza per unità di lunghezza) che si ottiene dividendo la frequenza F assoluta per l’ampiezza della classe C di spessore.

Secondo una preferita forma di attuazione, l’unità 13 di elaborazione determina le frequenze F di appartenenza alle classi C di spessore tenendo conto dei fattori MF di merito in modo da attribuire a ciascun valore RTW di spessore grezzo un peso crescente al crescere del fattore MF di merito. In altre parole, un valore RTW di spessore grezzo avente un fattore MF di merito elevato ha un peso maggiore nel calcolo delle frequenze F di appartenenza alle classi C di spessore rispetto ad un valore RTW di spessore grezzo avente un fattore MF di merito ridotto. Per pesare i valori RTW di spessore grezzo in funzione dei corrispondenti fattori MF di merito à ̈ ad esempio possibile utilizzare i fattori MF di merito come contributi all’incremento delle frequenze F di appartenenza alle classi C di spessore. In questo modo, viene attribuita una maggiore importanza ai valori RTW di spessore grezzi aventi fattori MF di merito più elevati e quindi ai valori RTW di spessore grezzi che con maggiore probabilità si riferiscono allo spessore da misurare.

Una volta classificati i valori RTW di spessore grezzi, l’unità 13 di elaborazione determina un gruppo GMAXpreponderante di classi C di spessore che à ̈ formato da una o più classi C di spessore adiacenti la cui sommatoria delle corrispondenti frequenze F rappresenta un massimo assoluto (come illustrato nell’istogramma della figura 4) e quindi l’unità 13 di elaborazione determina il valore effettivo dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore in funzione del gruppo GMAXpreponderante di classi C di spessore. In altre parole, nell’insieme di tutte le frequenze F (cioà ̈ all’interno dell’istogramma), l’unità 13 di elaborazione determina tutti i gruppi G esistenti (cioà ̈ tutti gli insiemi di classi C di spessore adiacenti aventi rispettive frequenze F significativamente non nulle) e confrontando tutti i gruppi G esistenti riconosce il gruppo GMAXpreponderante di classi C di spessore. Per riconoscere il gruppo GMAXpreponderante di classi C di spessore, l’unità 13 di elaborazione calcola la sommatoria delle frequenze F di tutti i gruppi G e ricerca la sommatoria delle frequenze F più elevata (cioà ̈ il massimo assoluto delle sommatorie delle frequenze F).

Normalmente, il gruppo GMAXpreponderante di classi C di spessore comprende una pluralità di classi C di spessore adiacenti, ma à ̈ anche possibile che il gruppo GMAXpreponderante di classi C di spessore comprenda una unica classe C di spessore.

Come illustrato nella figura 5, per determinare un gruppo G di classi C di spessore (e quindi anche il gruppo GMAXpreponderante di classi C di spessore), l’unità 13 di elaborazione determina inizialmente la classe CMAXdi spessore avente localmente la frequenza FMAXpiù elevata (cioà ̈ che rappresenta localmente un massimo relativo in un intervallo di classi C di spessore relativamente elevato) e quindi aggrega a tale classe CMAXdi spessore le classi C di spessore adiacenti (cioà ̈ a “destra†ed a “sinistra†) che presentano una frequenza F relativamente elevata; ad esempio, per formare un gruppo G di classi C di spessore, alla classe CMAXdi spessore avente la frequenza FMAXpiù elevata vengono aggregate tutte le classi C di spessore adiacenti che presentano una frequenza F almeno pari al 10% della frequenza FMAXdella classe CMAXdi spessore (o ad una diversa prestabilita percentuale, ad esempio il 12,5 % o il 6,25 %). Quanto sopra descritto à ̈ illustrato a titolo di esempio nella figura 5 che mostra in scala ingrandita un particolare dell’istogramma della figura 4; nella figura 5 à ̈ indicata la classe CMAXdi spessore avente la frequenza FMAXpiù elevata ed à ̈ indicato con linea tratteggiata orizzontale il limite di frequenza pari, ad esempio, al 10% della frequenza FMAXdella classe CMAXdi spessore: le classi C di spessore adiacenti alla classe CMAXdi spessore ed aventi una frequenza F superiore al 10% della frequenza FMAXdella classe CMAXdi spessore (evidenziate con una colorazione grigia) vengono aggregate alla classe CMAXdi spessore mentre le classi C di spessore adiacenti alla classe CMAXdi spessore ed aventi una frequenza F inferiore al 10% della frequenza FMAXdella classe CMAXdi spessore non vengono aggregate alla classe CMAXdi spessore.

Nell’istogramma possono essere individuabili più classi CMAXdi spessore aventi localmente la frequenza FMAXpiù elevata (cioà ̈ una serie di “massimi relativi†): in questo caso l’unità 13 di elaborazione determina per ciascuna classe CMAXdi spessore aventi localmente la frequenza FMAXpiù elevata il corrispondente gruppo G di classi C di spessore, calcola per ciascun gruppo G di classi C di spessore la sommatoria delle corrispondenti frequenze F (cioà ̈ la somma delle frequenze F di tutte le classi C di spessore appartenenti al gruppo G di classi C di spessore), ed infine individua il gruppo GMAXpreponderante di classi C di spessore che presenta la sommatoria delle corrispondenti frequenze F più elevata.

Secondo una preferita forma di attuazione, l’unità 13 di elaborazione determina il valore effettivo dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore eseguendo una media tra i valori RTW di spessore grezzi appartenenti alle classi C di spessore del gruppo GMAXpreponderante di classi C di spessore.

Secondo una diversa forma di attuazione, l’unità 13 di elaborazione determina nel gruppo GMAXpreponderante di classi C di spessore la classe CMAXdi spessore avente la frequenza FMAXpiù elevata ed assume che il valore effettivo dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore sia pari alla media tra tutti i valori RTW di spessore grezzi appartenenti alla classe CMAXdi spessore avente la frequenza FMAXpiù elevata.

E’ importante osservare che la fetta 2 di materiale semiconduttore à ̈ in continuo movimento durante le letture del dispositivo 11 di misura per effetto della rotazione della tavola 5 rotante attorno all’asse 6 di rotazione: quindi i valori RTW di spessore grezzi letti dal dispositivo 11 di misura e considerati nell’algoritmo di elaborazione non si riferiscono ad uno stesso punto della fetta 2 di materiale semiconduttore, ma si riferiscono ad una serie di punti della fetta 2 di materiale semiconduttore disposti lungo un arco di circonferenza (che generalmente ha una ampiezza di almeno 36°, cioà ̈ 1/10 di giro, e può arrivare anche a 360°, cioà ̈ un giro completo); all’interno di tale arco di circonferenza lo spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore non à ̈ in generale costante per effetto, ad esempio, della possibile disuniformità del materiale. Di conseguenza, leggendo i valori RTW di spessore grezzi lungo un arco di circonferenza à ̈ individuabile non solo il valore effettivo dello spessore T che esprime una “media†dello spessore T lungo l’arco di circonferenza, ma anche un minimo Tmined un massimo Tmaxdel valore effettivo dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore lungo l’arco di circonferenza che esprimono la “variabilità†del valore effettivo dello spessore T lungo l’arco di circonferenza.

Generalmente, l’unità 13 di elaborazione determina il minimo Tmined il massimo Tmaxdel valore effettivo dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore, ovvero determina l’ampiezza ΔT del campo di variazione del valore effettivo dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore, in quanto tali dati possono essere utili per il corretto controllo della lavorazione eseguita dall’utensile 9 di rettifica. Il minimo Tmined il massimo Tmaxdel valore effettivo dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore rappresentano i due estremi che delimitano il campo di variazione del valore effettivo dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore presentante una ampiezza ΔT (cioà ̈ ΔT = Tmax- Tmin).

Secondo una prima forma di attuazione l’unità 13 di elaborazione determina il minimo Tmined il massimo Tmaxdel valore effettivo dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore, ovvero determina l’ampiezza ΔT del campo di variazione del valore effettivo dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore, in funzione di un minimo ed un massimo dei valori RTW di spessore grezzi appartenenti al gruppo GMAXpreponderante di classi C di spessore, minimo e massimo stimati ad esempio in base ad elaborazioni sulla deviazione standard relativa alla distribuzione di tali valori RTW di spessore grezzi. In altre parole, quello stimato più piccolo fra i valori RTW di spessore grezzi appartenenti al gruppo GMAXpreponderante di classi C di spessore rappresenta il minimo Tmindel valore effettivo dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore mentre quello stimato più grande dei valori RTW di spessore grezzi appartenenti al gruppo GMAXpreponderante di classi C di spessore rappresenta il massimo Tmaxdel valore effettivo dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore. Tale metodo viene tipicamente utilizzato quando i valori RTW di spessore grezzi utilizzati per una singola misura dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore vengono letti lungo un arco di circonferenza ampio (cioà ̈ prossimo al giro completo o pari al giro completo).

Secondo una alternativa forma di attuazione, quando i valori RTW di spessore grezzi utilizzati per una singola misura dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore vengono letti lungo un arco di circonferenza ristretto (ad esempio pari a 1/10 del giro completo, cioà ̈ pari a 36°), per determinare il minimo Tmined il massimo Tmaxdel valore effettivo dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore, ovvero determinare l’ampiezza ΔT del campo di variazione del valore effettivo dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore, vengono considerate più misure successive dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore. In questo caso, il minimo Tmined il massimo Tmaxdel valore effettivo dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore, ovvero l’ampiezza ΔT del campo di variazione del valore effettivo dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore, vengono determinanti in funzione del minimo e del massimo dei valori effettivi dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore determinanti dalla successione di misure dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore (cioà ̈ il minimo Tmined il massimo Tmaxdel valore effettivo dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore sono pari rispettivamente al minimo ed al massimo dei valori effettivi dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore). La successione di misure dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore considerate per determinare il minimo Tmined il massimo Tmaxdel valore effettivo dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore deve coprire un giro completo della fetta 2 di materiale semiconduttore per fornire un risultato pienamente attendibile.

Secondo una preferita forma di attuazione, viene determinata una soglia MTmindi merito minima che à ̈ memorizzata in una memoria della unità 13 di elaborazione; prima di eseguire la classificazione dei valori RTW di spessore grezzi, l’unità 13 di elaborazione elimina (scarta) tutti i valori RTW di spessore grezzi aventi fattori MF di merito inferiori alla soglia MTmindi merito minima. In questo modo, non vengono considerati per la determinazione del valore effettivo dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore valori RTW di spessore grezzi aventi fattori MF di merito troppo bassi (e quindi potenzialmente affetti da errori di misura anche molto rilevanti). Se, ad esempio, la scala dei fattori MF di merito va da 0 a 100, possono essere scartati valori RTW di spessore grezzi con fattore MF di merito inferiore a 30, o a 20.

Secondo una preferita forma di attuazione, l’unità 13 di elaborazione determina una soglia Rmindi scarto inferiore ed una soglia Rmaxdi scarto superiore che individuano un intervallo di ricerca contenente il valore effettivo dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore ed elimina (scarta) tutti i valori RTW di spessore grezzi che sono minori della soglia Rmindi scarto inferiore oppure superiori alla soglia Rmaxdi scarto superiore. In altre parole, l’intervallo di ricerca definito dalla soglia Rmindi scarto inferiore e dalla soglia Rmaxdi scarto superiore stabilisce dove cercare il valore effettivo dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore in modo da restringere l’area di ricerca.

Durante la lavorazione superficiale della fetta 2 di materiale semiconduttore che determina una progressiva riduzione dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore, l’unità 13 di elaborazione aggiorna progressivamente la soglia Rmindi scarto inferiore e la soglia Rmaxdi scarto superiore per “inseguire†la progressiva riduzione dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore (quindi in funzione dello stato di avanzamento della lavorazione superficiale della fetta 2 di materiale semiconduttore). Quanto sopra descritto à ̈ illustrato nel grafico della figura 6 che illustra l’evoluzione temporale dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore durante la lavorazione superficiale e quindi l’evoluzione temporale della soglia Rmindi scarto inferiore e della soglia Rmaxdi scarto superiore.

Secondo una prima forma di attuazione, l’unità 13 di elaborazione determina lo stato di avanzamento della lavorazione superficiale della fetta 2 di materiale semiconduttore in funzione della legge di lavorazione (che, come detto in precedenza, regola lo stato di avanzamento della lavorazione superficiale) e quindi aggiorna progressivamente la soglia Rmindi scarto inferiore e la soglia Rmaxdi scarto superiore in funzione dello stato di avanzamento della lavorazione superficiale. In particolare, la legge di lavorazione stabilisce una velocità VA di asportazione del materiale (cioà ̈ lo spessore di materiale asportato nell’unità di tempo); quindi, sapendo che lo spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore assume un valore TPCad un istante di tempo tPCdi controllo (tipicamente in corrispondenza dell’ultimo cambio della velocità VA di asportazione del materiale), diventa facile aggiornare progressivamente le soglie Rmine Rmaxdi scarto applicando le seguenti equazioni:

[1] Rmin(t) = TPC– VA * (t - tPC) – MSC

[2] Rmax(t) = TPC– VA * (t - tPC) MSC

Rmin(t) soglia di scarto inferiore all’istante di tempo t;

Rmax(t) soglia di scarto superiore all’istante di tempo t;

TPCvalore dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore ad un istante di tempo tPCdi controllo; tPCistante di tempo di controllo;

VA velocità di asportazione del materiale;

MSCmassimo scostamento tra l’asportazione teorica del materiale e l’asportazione effettiva del materiale (generalmente predeterminato mediante prove sperimentali).

Secondo una seconda forma di attuazione, vengono eseguite una successione di misure dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore e l’unità 13 di elaborazione aggiorna la soglia Rmindi scarto inferiore e la soglia Rmaxdi scarto superiore utilizzate per la misura corrente dello spessore T in funzione del valore effettivo dello spessore T determinato al termine della misura precedente dello spessore T. Preferibilmente, l’unità 13 di elaborazione determina, con le modalità descritte in precedenza, ad ogni misura dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore anche l’ampiezza ΔT del campo di variazione del valore effettivo dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore e determina la soglia Rmindi scarto inferiore e la soglia Rmaxdi scarto superiore utilizzate per la misura corrente dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore rispettivamente sottraendo e sommando al valore effettivo dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore determinato al termine della misura precedente dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore metà dell’ampiezza ΔT del campo di variazione del valore effettivo dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore determinato al termine della misura precedente dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore eventualmente aumentato di un coefficiente KS di sicurezza (dell’ordine del 10-30%). In altre parole, le soglie Rmine Rmaxdi scarto vengono aggiornate applicando le seguenti equazioni:

[3] Rmin-i= Ti-1– (ΔTi-1/ 2) * (1 KS)

[4] Rmax-i= Ti-1+ (ΔTi-1/ 2) * (1 KS)

Rmin-isoglia di scarto inferiore utilizzata per la misura i-esima dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore; Rmax-isoglia di scarto superiore utilizzata per la misura i-esima dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore; Ti-1valore effettivo dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore determinato al termine della misura (i-1)-esima;

ΔTi-1ampiezza del campo di variazione del valore effettivo dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore determinato al termine della misura (i-1)-esima;

KS coefficiente di sicurezza.

Secondo una possibile variante, la distanza fra le soglie Rmine Rmaxdi scarto può essere scelta di entità superiore o inferiore rispetto alla suddetta ampiezza ΔT del campo di variazione.

Grazie al fatto che le soglie Rmine Rmaxdi scarto non sono statiche (cioà ̈ sempre costanti) ma sono dinamiche (cioà ̈ variano in continuazione per seguire l’evoluzione temporale del valore effettivo dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore), le soglie Rmine Rmaxdi scarto sono particolarmente efficaci nell’eliminare i valori RTW di spessore grezzi esclusi dall’elaborazione per il calcolo dello spessore T e quindi nell’aumentare l’efficienza di tale elaborazione e la precisione nella determinazione del valore effettivo dello spessore T. Tale risultato viene ottenuto in quanto quando le soglie Rmine Rmaxdi scarto sono dinamiche possono individuare un intervallo di accettabilità (delimitato dalle soglie Rmine Rmaxdi scarto) particolarmente ristretto.

Quando viene eseguita la prima misura dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore non si ha a disposizione nessuna misura precedente a cui fare riferimento per determinare la soglia Rmindi scarto inferiore e la soglia Rmaxdi scarto superiore; quindi quando viene eseguita la prima misura dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore vengono utilizzati dei valori predeterminati della soglia Rmindi scarto inferiore e della soglia Rmaxdi scarto superiore che vengono calcolati in funzione delle caratteristiche nominali della fetta 2 di materiale semiconduttore e della tolleranza delle caratteristiche nominali stesse. Tipicamente, i valori iniziali e predeterminati delle soglie Rmine Rmaxdi scarto calcolati in funzione delle caratteristiche nominali racchiudono tra di loro un intervallo ampio che viene progressivamente ristretto mano a mano che si hanno a disposizione più misure del valore effettivo dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore. Secondo una possibile, particolare soluzione, in fase di avvio, l’iniziale intervallo ampio fra le soglie Rmine Rmaxdi scarto resta valido finché non viene rilevata una predeterminata persistenza del valore iniziale di misura. Ad esempio, il primo valore di misura generato dall’algoritmo lo si ottiene quando esso persiste per almeno N consecutive elaborazioni (con ad esempio N=100) con variazioni contenute entro un predeterminato intervallo (ad esempio: 3 micron), e in questa fase le soglie Rmine Rmaxdi scarto restano determinate in base allo spessore teorico originale e alla sua tolleranza. Questa particolare soluzione serve a dare più affidabilità al valore iniziale sulla base del quale si determinano i valori dei limiti automatici successivi.

Secondo una preferita forma di attuazione, dopo avere scartato i valori RTW di spessore grezzi che non sono conformi ai due criteri di scarto (cioà ̈ che sono minori della soglia Rmindi scarto inferiore, che sono superiori alla soglia Rmaxdi scarto superiore, o che hanno un fattore MF di merito inferiore alla soglia MTmindi merito minima) l’unità 13 di elaborazione determina una percentuale A% di accettazione che rappresenta il numero di valori RTW di spessore grezzi che sono conformi ai criteri di scarto rispetto al numero totale di valori RTW di spessore grezzi disponibili. Inoltre, l’unità 13 di elaborazione determina il valore effettivo dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore solo se la percentuale di accettazione à ̈ superiore ad una soglia RT di rappresentatività; tale condizione assicura che il valore effettivo dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore viene determinato solo se à ̈ possibile utilizzare un numero significativo di valori RTW di spessore grezzi (utilizzando un numero troppo piccolo di valori RTW di spessore grezzi vi à ̈ l’elevato rischio di commettere errori non trascurabili nella determinazione dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore).

Quando non à ̈ possibile determinare il valore effettivo dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore in quanto la percentuale A% di accettazione à ̈ superiore ad una soglia RT di rappresentatività, l’unità 13 di elaborazione preferibilmente modifica almeno un criterio di scarto dei valori RTW di spessore grezzi per cercare di aumentare la percentuale A% di accettazione. Tipicamente, se anche dopo la modifica di almeno un criterio di scarto la percentuale A% di accettazione à ̈ inferiore alla soglia RT di rappresentatività l’unità 13 di elaborazione non determina il valore effettivo dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore e segnala una mancata misura.

Secondo una possibile forma di attuazione, l’unità 13 di elaborazione determina, analizzando una serie di misure successive dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore, almeno un eventuale valore parassita di spessore che nella serie di misure successive rimane sempre sostanzialmente costante ed un relativo numero medio di valori RTW di spessore grezzi del valore parassita di spessore che appartengono alla classe C di spessore corrispondente al valore parassita di spessore; quindi, dopo avere determinato il valore parassita di spessore, l’unità 13 di elaborazione elimina dalla classe C di spessore corrispondente al valore parassita di spessore il numero medio di valori RTW di spessore grezzi del valore parassita di spessore. In questo modo à ̈ possibile eliminare l’influenza dei valori parassiti di spessore che può avere un effetto negativo quando il valore effettivo dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore nella sua diminuzione incrocia un valore parassita.

Quanto sopra descritto à ̈ esemplificato nelle figure 7: confrontando le quattro figure 7 si vede come esiste un gruppo GMAXpreponderante di classi C di spessore e due gruppi GP1e GP2minoritari di classi C di spessore; il gruppo GMAXpreponderante di classi C di spessore nel tempo si sposta progressivamente verso valori inferiori per effetto della lavorazione superficiale eseguita dall’utensile 9 di rettifica mentre i due gruppi GP1e GP2minoritari di classi C di spessore rimangono sempre sostanzialmente costanti nel tempo. L’unità 13 di elaborazione riconosce che i due gruppi GP1e GP2minoritari di classi C di spessore rimangono sempre sostanzialmente costanti nel tempo e quindi non possono rappresentare lo spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore che deve diminuire nel tempo per effetto della lavorazione superficiale eseguita dall’utensile 9 di rettifica. Quando il gruppo GMAXpreponderante di classi C di spessore incrocia il (cioà ̈ si sovrappone al) gruppo GP2minoritario di classi C di spessore il gruppo GMAXpreponderante viene “deformato†dal gruppo GP2minoritario (come illustrato nella figura 7b); per evitare tale “deformazione†, l’unità 13 di elaborazione elimina il gruppo GP2minoritario che si sovrappone al gruppo GMAXpreponderante (come illustrato nella figura 7c) quando il gruppo GP2minoritario incrocia il gruppo GMAXpreponderante.

Come detto in precedenza, per determinare il valore effettivo dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore l’unità 13 di elaborazione utilizza una pluralità di letture successive eseguite dal dispositivo 11 di misura e quindi considera una pluralità di valori RTW di spessore grezzi (ciascuna lettura eseguita dal dispositivo 11 di misura fornisce ad esempio tre valori RTW di spessore grezzi). Secondo una preferita forma di attuazione, ciascuna misura dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore utilizza un numero predeterminato e costante di letture dello spessore T comprese all’interno di una finestra temporale di misura; tra due misure successive l’unità 13 di elaborazione trasla temporalmente la finestra temporale di misura di una quantità inferiore alla dimensione della finestra temporale di misura stessa in modo tale che un certo numero di letture dello spessore T appartengano sia alla porzione finale della misura precedente, sia alla porzione iniziale della misura successiva.

L’ipotesi principale su cui si basa il metodo sopra descritto per la misura ottica mediante interferometria dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore à ̈ l’assunzione che i valori RTW di spessore grezzi corrispondenti allo spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore sono notevolmente più frequenti di tutti gli altri e/o presentano fattori MF di merito mediamente più elevati di tutti gli altri. Numerose prove sperimentali hanno dimostrato che tale ipotesi à ̈ corretta e quindi che il metodo sopra descritto à ̈ affidabile.

In un diverso metodo secondo l’invenzione lo spessore T può essere inizialmente determinato in modo diverso da quanto visto fin qui, ad esempio in un modo noto in base al fattore MF di merito, o considerando valori RTW di spessore grezzi più vicini rispetto ad altri rilevati ad un valore teorico predeterminato di spessore. In tale diverso metodo secondo l’invenzione, soglia Rmindi scarto inferiore e soglia Rmaxdi scarto superiore vengono comunque definite in modo dinamico, ad esempio con uno dei metodi in precedenza descritti.

I metodi sopra descritti per la misura ottica mediante interferometria dello spessore T di una fetta 2 di materiale semiconduttore, o di un oggetto di altro materiale almeno parzialmente trasparente alle radiazioni luminose impiegate, presentano numerosi vantaggi.

In primo luogo, i metodi sopra descritti permettono di determinare con rapidità ed estrema precisione il valore effettivo dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore. Infatti, numerose prove sperimentali hanno evidenziato che i metodi sopra descritti permettono di determinare il valore effettivo dello spessore T della fetta 2 di materiale semiconduttore commettendo un errore molto contenuto.

Inoltre, i metodi sopra descritti non richiedono alcun intervento esterno per realizzare un adattamento dei parametri operativi; al contrario, tali metodi sono in grado di adattarsi autonomamente e senza alcun intervento esterno alle specificità della misura corrente per fornire in ogni situazione la maggiore precisione possibile. Di conseguenza, i metodi sopra descritti sono particolarmente adatti a venire utilizzati in una linea produttiva durante la normale produzione di serie.

Infine, i metodi sopra descritti non richiedono né una potenza di calcolo elevata, né una grande occupazione di memoria e quindi risultano di semplice ed economica implementazione anche in una unità 13 di elaborazione esistente (che quindi può venire facilmente aggiornata), unità che può anche essere integrata con l’unità di controllo 14.

Claims (16)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1) Metodo per la misura ottica mediante interferometria dello spessore (T) di un oggetto (2); il metodo comprende le fasi di: eseguire una pluralità di letture dello spessore (T) dell’oggetto mediante interferometria ottica per ricavare da ciascuna lettura almeno un valore (RTW) di spessore grezzo; e determinare il valore effettivo dello spessore (T) dell’oggetto (2) analizzando la pluralità di valori (RTW) di spessore grezzi; il metodo à ̈ caratterizzato dal fatto di comprendere le fasi di: determinare una pluralità di classi (C) di spessore sufficientemente ampia da comprendere una significativa parte dei valori (RTW) di spessore grezzi; classificare i valori (RTW) di spessore grezzi in modo da determinare per ciascuna classe (C) di spessore la corrispondente frequenza (F) con cui i valori (RTW) di spessore grezzi rientrano all’interno della classe (C) di spessore stessa; determinare un gruppo (GMAX) preponderante di classi (C) di spessore che à ̈ formato da una o più classi (C) di spessore adiacenti la cui sommatoria delle corrispondenti frequenze (F) rappresenta un massimo assoluto; e determinare il valore effettivo dello spessore (T) dell’oggetto (2) in funzione dei valori (RTW) di spessore grezzi appartenenti al gruppo (GMAX) preponderante di classi (C) di spessore.
2. 2) Metodo secondo la rivendicazione 1 e comprendente l’ulteriore fase di determinare il valore effettivo dello spessore (T) dell’oggetto (2) eseguendo una media tra tutti i valori (RTW) di spessore grezzi appartenenti al gruppo (GMAX) preponderante di classi (C) di spessore.
3. 3) Metodo secondo la rivendicazione 1 o 2 e comprendente l’ulteriore fase di determinare un minimo (Tmin) ed un massimo (Tmax) del valore effettivo dello spessore (T) dell’oggetto (2), ovvero determinare l’ampiezza (ΔT) di un campo di variazione del valore effettivo dello spessore (T) dell’oggetto (2), in funzione di un minimo e di un massimo dei valori (RTW) di spessore grezzi appartenenti al gruppo (GMAX) preponderante di classi (C) di spessore.
4. 4) Metodo secondo la rivendicazione 1 o 2 e comprendente le ulteriori fasi di: eseguire una successione di misure dello spessore (T) dell’oggetto (2); e determinare un minimo (Tmin) ed un massimo (Tmax) del valore effettivo dello spessore (T) dell’oggetto (2), ovvero determinare l’ampiezza (ΔT) di un campo di variazione del valore effettivo dello spessore (T) dell’oggetto (2), in funzione di un minimo e di un massimo dei valori effettivi dello spessore (T) dell’oggetto (2) determinanti dalla successione di misure dello spessore (T) dell’oggetto (2).
5. 5) Metodo secondo la rivendicazione 4 e comprendente le ulteriori fasi di: fare ruotare l’oggetto attorno ad un asse (6) di rotazione durante l’esecuzione della successione di misure dello spessore (T) dell’oggetto (2); e eseguire la successione di misure dello spessore (T) dell’oggetto (2) in modo tale che la successione di misure copra un giro completo dell’oggetto (2) attorno all’asse (6) di rotazione.
6. 6) Metodo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 5 e comprendente le ulteriori fasi di: disporre per ciascuna lettura e per ciascun valore (RTW) di spessore grezzo di un corrispondente fattore (MF) di merito; determinare le frequenze (F) di appartenenza alle classi (C) di spessore tenendo conto dei fattori (MF) di merito in modo da attribuire a ciascun valore (RTW) di spessore grezzo un peso crescente al crescere del fattore (MF) di merito.
7. 7) Metodo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 6 e comprendente le ulteriori fasi di: disporre per ciascuna lettura e per ciascun valore (RTW) di spessore grezzo di un corrispondente fattore (MF) di merito; determinare una soglia (MTmin) di merito minimo; ed eliminare tutti i valori (RTW) di spessore grezzi aventi fattori (MF) di merito inferiori alla soglia (MTmin) di merito minimo.
8. 8) Metodo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 7 e comprendente le ulteriori fasi di: determinare una soglia (Rmin) di scarto inferiore ed una soglia (Rmax) di scarto superiore che individuano un intervallo di ricerca contenente il valore effettivo dello spessore (T) dell’oggetto (2); ed eliminare tutti i valori (RTW) di spessore grezzi che sono minori della soglia (Rmin) di scarto inferiore oppure superiore alla soglia (Rmax) di scarto superiore.
9. 9) Metodo secondo la rivendicazione 8 e comprendente le ulteriori fasi di: eseguire una lavorazione superficiale dell’oggetto (2) che determina una progressiva riduzione dello spessore (T) dell’oggetto (2) secondo una legge di lavorazione nota; determinare lo stato di avanzamento della lavorazione superficiale dell’oggetto (2) in funzione della legge di lavorazione; e aggiornare progressivamente la soglia (Rmin) di scarto inferiore e la soglia (Rmax) di scarto superiore in funzione dello stato di avanzamento della lavorazione superficiale dell’oggetto (2).
10. 10) Metodo secondo la rivendicazione 8 e comprendente le ulteriori fasi di: eseguire una successione di misure dello spessore (T) dell’oggetto (2); ed aggiornare la soglia (Rmin) di scarto inferiore e la soglia (Rmax) di scarto superiore utilizzate per la misura corrente dello spessore (T) dell’oggetto (2) in funzione del valore effettivo dello spessore (T) dell’oggetto (2) determinato al termine della misura precedente dello spessore (T) dell’oggetto (2).
11. 11) Metodo secondo la rivendicazione 10 e comprendente le ulteriori fasi di: determinare, ad ogni misura dello spessore (T) dell’oggetto (2), l’ampiezza (ΔT) di un campo di variazione del valore effettivo dello spessore (T) dell’oggetto (2); e determinare la soglia (Rmin) di scarto inferiore e la soglia (Rmax) di scarto superiore utilizzate per la misura corrente dello spessore (T) dell’oggetto (2) rispettivamente sottraendo e sommando al valore effettivo dello spessore (T) dell’oggetto (2) determinato al termine della misura precedente dello spessore (T) dell’oggetto (2) metà dell’ampiezza (ΔT) del campo di variazione del valore effettivo dello spessore (T) dell’oggetto (2) determinato al termine della misura precedente dello spessore (T) dell’oggetto (2) eventualmente aumentato di un coefficiente di sicurezza.
12. 12) Metodo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 11 e comprendente le ulteriori fasi di: determinare almeno un criterio di scarto dei valori (RTW) di spessore grezzi; eliminare tutti i valori (RTW) di spessore grezzi che non sono conformi al criterio di scarto; determinare una percentuale (A%) di accettazione che rappresenta il numero di valori (RTW) di spessore grezzi che sono conformi al criterio di scarto rispetto al numero totale di valori (RTW) di spessore grezzi disponibili; e determinare il valore effettivo dello spessore (T) dell’oggetto (2) solo se la percentuale (A%) di accettazione à ̈ superiore ad una soglia (RT) di rappresentatività.
13. 13) Metodo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 12 e comprendente le ulteriori fasi di: eseguire una successione di misure dello spessore (T) dell’oggetto (2), ciascuna delle quali utilizza un numero predeterminato e costante di letture dello spessore (T) dell’oggetto mediante interferometria ottica comprese all’interno di una finestra temporale di misura; e traslare temporalmente, tra due misure successive, la finestra temporale di misura di una quantità inferiore alla dimensione della finestra temporale di misura stessa in modo tale che un certo numero di letture dello spessore (T) dell’oggetto mediante interferometria ottica appartengano sia alla porzione finale della misura precedente, sia alla porzione iniziale della misura successiva.
14. 14) Metodo secondo la rivendicazione 1 e comprendente le ulteriori fasi di: determinare nel gruppo (GMAX) preponderante di classi (CMAX) di spessore la classe (C) di spessore avente la frequenza (FMAX) più elevata; e assumere il valore effettivo dello spessore (T) dell’oggetto (2) pari alla media tra i valori (RTW) di spessore grezzi appartenenti alla classe (CMAX) di spessore avente la frequenza (FMAX) più elevata.
15. 15) Metodo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 14, in cui l’oggetto (2) à ̈ una fetta di materiale semiconduttore.
16. 16) Apparecchiatura per la misura ottica mediante interferometria dello spessore (T) di un oggetto (2); l’apparecchiatura (1) comprende: un dispositivo (11) di misura dello spessore mediante interferometria ottica che esegue una pluralità di letture dello spessore (T) dell’oggetto per ricavare da ciascuna lettura almeno un valore (RTW) di spessore grezzo; ed una unità (13) di elaborazione che determina il valore effettivo dello spessore (T) dell’oggetto (2) analizzando la pluralità di valori (RTW) di spessore grezzi; l’apparecchiatura à ̈ caratterizzata dal fatto che: l’unità (13) di elaborazione determina una pluralità di classi (C) di spessore sufficientemente ampia da comprendere una significativa parte dei valori (RTW) di spessore grezzi; l’unità (13) di elaborazione classifica i valori (RTW) di spessore grezzi in modo da determinare per ciascuna classe (C) di spessore la corrispondente frequenza (F) con cui i valori (RTW) di spessore grezzi rientrano all’interno della classe (C) di spessore stessa; l’unità (13) di elaborazione determina un gruppo (GMAX) preponderante di classi (C) di spessore che à ̈ formato da una o più classi (C) di spessore adiacenti la cui sommatoria delle corrispondenti frequenze (F) rappresenta un massimo assoluto; e l’unità (13) di elaborazione determina il valore effettivo dello spessore (T) dell’oggetto (2) in funzione del gruppo (GMAX) preponderante di classi (C) di spessore.