JP2001091221A

JP2001091221A - ウエハ厚さむら測定装置

Info

Publication number: JP2001091221A
Application number: JP26503999A
Authority: JP
Inventors: Hideo Ishimori; 英男石森; Hiroshi Okumura; 寛奥村
Original assignee: Hitachi Electronics Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 1999-09-20
Filing date: 1999-09-20
Publication date: 2001-04-06

Abstract

(57)【要約】【課題】ウエハの傾斜、反りに影響されることなく、ウ
エハの表裏の変位量を高精度に測定することが可能な光
ヘテロダイン干渉測定装置によるウエハ厚さむら測定装
置を提供することにある。【解決手段】ウエハを載置したテーブルとウエハにレー
ザビームを照射する光学測定装置とを有し、ウエハと測
定光学系のいずれかを相対的に移動させてレーザビーム
によりウエハを走査してウエハ厚さむらを測定するウエ
ハ厚さむら測定装置において、光学測定装置がレーザビ
ームを傾斜させてウエハに照射する投光系と、ウエハか
らの反射光を受けて照射位置へと反射して返すコーナキ
ューブとを備え、測長光を受ける検出器が前記コーナキ
ューブによる反射光のビームを受けられる範囲に配置さ
れているものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ウエハ厚さむら
測定装置に関し、詳しくは、ウエハの傾斜、反りに影響
されることなく、ウエハの厚さむらを高精度に測定する
ことができる光ヘテロダイン干渉測定装置によるウエハ
厚さむら測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ウエハのフラットネス測定の際に行われ
る測定項目としてはウエハの厚さ測定とウエハ厚さむら
測定がある。ウエハ厚さ測定の精度として現在では、±
０．５μｍ以下の測定再現性が要求されるようになって
きている。ウエハのフラットネス測定は、通常、静電セ
ンサで行われるので、ウエハの厚さ測定やウエハの厚さ
むら測定をこの静電センサで行うことが考えられるが、
静電センサは、測定スポットを３ｍｍφ以下にすること
は難しく、微少なフラットネス変化が測定できない欠点
がある。また、１２インチウエハでは自重による反りが
１５０μｍ程度あるため静電センサとウエハとの距離を
離す必要がある。しかし、静電センサの特性上、この距
離が大きくなると精度が悪くなるので、高精度な測定が
できない問題がある。そこで、このような問題を解決す
るために特願平１１−３５２５８号「ウエハ厚さ測定装
置」の発明を出願人は出願している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】一方、ウエハの厚さむ
ら測定については、相対変位量であるので静電センサを
利用することが可能である。しかし、静電容量センサ等
による厚さむら測定の場合には、通常、表面側基準位置
からウエハの表面までの距離を測定する測定装置と裏面
側基準位置からウエハの裏面までの距離を測定する測定
装置とを設けることになるので、表裏それぞれの基準位
置は、測定装置のフレームに固定されることになる。そ
のため、フレームの温度変化による膨張、収縮、そして
経年変化により基準位置に誤差が生じ、これによって精
度の高い測定をすることが難しい。

【０００４】さらに、ウエハ厚さむら測定では、例え
ば、螺旋走査においてトラック対応に多数点でウエハの
表裏面の変位量を測定しなければならない。その測定に
は、ウエハ載置台（光学測定系でも可）等を半径Ｒ方向
へ移動させることが必要になる。このように測定ステー
ジの移動を伴うので、測定ステージの位置の変化が高さ
基準となるベース台に荷重変化を与えてベースが変形
し、特に、１２インチなどの大径ウエハになると、測定
ステージの位置とベース台の変形が測定に大きな誤差と
なって現れてくる。この出願人は、このような測定誤差
を低減して精度の高い測定を行うためにレーザ光を照射
する光学測定装置（光ヘテロダイン干渉測定装置）を利
用したウエハ厚さむら測定の発明を特願平１１−２０９
２３７号「ウエハ厚さむら測定装置」として出願してい
る。しかし、この光ヘテロダイン干渉測定装置による高
精度なウエハ厚さむら測定においては、ウエハの自重に
よる傾斜がある程度大きくなると、測定ができなくなる
問題があることが分かった。また、ウエハ自体に反りが
あり、この反りが大きくなると測定不能な状態にまで陥
る。この発明の目的は、このような従来技術の問題点を
解決するものであって、ウエハの傾斜、反りに影響され
ることなく、ウエハの厚さむらを高精度に測定すること
ができる光ヘテロダイン干渉測定装置によるウエハ厚さ
むら測定装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るためのこの発明のウエハ厚さ測定装置の特徴は、ウエ
ハを載置したテーブルとウエハにレーザビームを照射す
る光学測定装置とを有し、ウエハと測定光学系のいずれ
かを相対的に移動させてレーザビームによりウエハを走
査してウエハ厚さむらを測定するウエハ厚さむら測定装
置において、光学測定装置がレーザビームを傾斜させて
ウエハに照射する投光系と、ウエハからの反射光を受け
て照射位置へと反射して返すコーナキューブとを備え、
測長光を受ける検出器が前記コーナキューブによる反射
光のビームを受けられる範囲に配置されているものであ
る。

【０００６】

【発明の実施の形態】このように、ウエハに対して測定
レーザビームを傾斜させて照射してその反射光をコーナ
キューブを介して照射位置へと戻すようにすることで、
ウエハが多少傾斜していても光ヘテロダイン干渉測定装
置における測定光側の波面が傾斜しないで済む。したが
って、反射光としての測定光が平行になり、傾斜が大き
くなっても検出器から外れることはなくかつ誤差を低減
でき、高い精度で距離測定ができる。その結果、ウエハ
の厚さむらを高精度に測定することができるウエハ厚さ
むら測定装置を実現することが容易にできる。

【０００７】

【実施例】図１は、この発明のウエハ厚さむら測定装置
の一実施例を示す構成図であり、図２は、レーザビーム
の傾斜測定とコーナキューブの作用の説明図である。図
１において、ウエハ１は、中空円筒の回転テーブル２に
載置され、このウエハ１の上部には、ウエハのフラット
ネス測定の際に用いられる光ヘテロダイン干渉測定装置
３が設けられている。その測定レーザビームＬ1が光ヘ
テロダイン干渉測定装置３から垂直よりθ（θ １０
゜）傾斜してウエハ１に落射される。また、ウエハ１の
裏面側の下部には、同様に測定レーザビームＬ2が光ヘ
テロダイン干渉測定装置４から垂直よりθ（θ １０
゜）傾斜して上へと向けてウエハ１に照射される。それ
ぞれの測定装置３，４は、ウエハ１からの反射光を測定
光として元の光路へと戻すためにコーナキューブ４０
ａ，４０ｂが設けられている。

【０００８】ここで、光ヘテロダイン干渉測定装置４
は、その参照光源として光ヘテロダイン干渉測定装置３
側の２波長レーザ光源３１と、参照光側の検出器系を使
用している。しかし、その測長光側検出系は、個別に設
けられている。光ヘテロダイン干渉測定装置３，４のそ
れぞれの測長光側検出系は、ウエハ１の表裏に配置され
ていて、これら光ヘテロダイン干渉測定装置３、４は、
ベース１００（水平に対してθ傾斜）に固定されてい
る。

【０００９】光ヘテロダイン干渉測定装置３、４がそれ
ぞれウエハ１の表面の法線に対してθ（θ １０゜）傾
斜した測定レーザビームＬ1，Ｌ2を照射するウエハ１上
の照射位置（そのウエハ１の上面側の測定点をＳとして
示す）は、ウエハ１の表裏の相違はあるが、ウエハ１上
の一致した座標点、例えば、走査の初期位置では、ウエ
ハ１の中心点Ｏの位置である。ここで照射された測定レ
ーザビームＬ1は、測定点Ｓからコーナキューブ４０ａ
へ至り、このコーナキューブ４０ａで反射して測定点Ｓ
を経て元の光路を戻る。測定レーザビームＬ2も同様に
コーナキューブ４０ｂで反射して測定点Ｓに対応する裏
面側の測定点を経て元の光路を戻る。なお、コーナキュ
ーブ４０ａ、４０ｂは、それぞれ光ヘテロダイン干渉測
定装置３、４の筐体４５ａ、４５ｂにブラケット４６
ａ、４６ｂを介してそれぞれ固定されている。これら測
定レーザビームＬ1，Ｌ2の傾斜測定とコーナキューブ４
０ａ、４０ｂの作用については後述する。測定レーザビ
ームＬ1，Ｌ2の傾斜角θは、原則的にはコーナキューブ
が配置できればよいので、５゜〜４５゜程度まで可能で
あるが、精度の高い測定をするには、ウエハ１に対して
測定レーザビームＬ1，Ｌ2を垂直にすることが好まし
い。そのためウエハ１の照射位置での法線に対して傾斜
角θは小さい方がよい。しかし、ウエハ１の反りも関係
してくるので、実際の傾斜角としては６゜〜１２゜程度
がよい。さらに、光ヘテロダイン干渉測定装置３は、回
転テーブル２の半径Ｒ方向走査によるウエハ１上の走査
位置に対応して光ヘテロダイン干渉測定装置３、４の距
離間の変位を測定する測定レーザビームＬ3を照射し
て、光ヘテロダイン干渉測定装置４のコーナキューブ４
２（後述）からの反射光を受ける。

【００１０】まず、光ヘテロダイン干渉測定装置３の構
成から説明すると、光ヘテロダイン干渉測定装置３は、
周波数ｆ1のＰ偏光波と周波数ｆ2のＳ偏光波とを発生す
る２波長レーザ光源３１と、参照光側光学系３２、そし
て測長光側光学系３３とからなる。参照光側光学系３２
には、検出器３２ａが設けられ、測長光側光学系３３に
は、検出器３３ａ、３３ｂが設けられている。検出器３
２ａは、ｆ1−ｆ2の位相φを検出してする参照光側光学
センサであり、検出器３３ａ、３３ｂは、それぞれｆ1
−ｆ2±Δｆの位相δを検出する測長光側光学センサで
ある。ここで、検出器３３ａは、前記の測定レーザビー
ムＬ1のθ傾斜による反射光の光軸Ｏ1と光軸Ｏ2との最
大ずれ量Δｄ（図２参照）分よりも大きな受光エリアを
有しているか、最大ずれ量Δｄに対して測定レーザビー
ムＬ1のビーム径が大きく、最大ずれ量Δｄずれても検
出器３３ａの受光エリアがビーム径外とならないもので
ある。後者についてさらに具体的に説明すれば、最大ず
れ量Δｄに対して測定レーザビームＬ1のビームの直径
がΔｄよりも大きく、最大ずれ量Δｄ分測定レーザビー
ムずれたときに、ずれる前のビーム径の範囲とずれた後
のビーム径の範囲の重なり合う領域に検出器３３ａの受
光エリアが配置されていればよい。参照光側光学系３２
は、３個のビームスプリッタ３４ａ、３４ｂ、３４ｃを
有している。ビームスプリッタ３４ａは、周波数ｆ1の
Ｐ偏光波のレーザビームと周波数ｆ2のＳ偏光波のレー
ザビームとを分割する１３５゜（逆向きで４５゜）のビ
ームスプリッタ（ＢＳ）である。このＢＳ３４ａは、周
波数ｆ1のレーザビームを受けて、Ｐ偏光の反射波とＰ
偏光波の透過波を発生させ、Ｓ偏光の反射波を偏光板３
２ｂを通して検出器３２ａに入力して、それを検出させ
る。また、周波数ｆ2のレーザビームを受けて、Ｓ偏光
の反射波とＳ偏光波の透過波を発生させる。周波数ｆ2
の反射波は、偏光板３２ｂを通り、検出器３２ａに入力
される。その結果、検出器３２ａにあっては、周波数
（ｆ1−ｆ2）で位相φの検出信号が参照側の電気信号と
して得られる。

【００１１】ビームスプリッタ３４ｂは、ビームスプリ
ッタ３４ａと同様なものであり、ビームスプリッタ３４
ａを透過した周波数ｆ1のＰ偏光波と周波数ｆ2のＳ偏光
波とを受けてそれらの一部を垂直方向に透過させてそれ
らを測長光側光学系３３のビームスプリッタ３５ａに入
射させ、一部を水平方向に反射させて入射ビームを２分
割する。ビームスプリッタ３４ｃは、角度が逆向きに４
５゜（あるいは１３５゜）で配置された、ビームスプリ
ッタ３４ｂと同様なビームスプリッタである。これは、
ビームスプリッタ３４ｂを透過した周波数ｆ1のＰ偏光
波と周波数ｆ2のＳ偏光波とを受けてそれらの一部を水
平方向に一部を透過させて反射ミラー４３，４４を介し
て光ヘテロダイン干渉測定装置４の測長光側光学系４１
へと入射させ、一部を垂直方向に反射させて測長光側光
学系３３のビームスプリッタ３５ｂに入射させる。

【００１２】測長光側光学系３３のビームスプリッタ３
５ａは、ＢＳ３４ｂを透過したレーザビームのうち周波
数ｆ1側を測定信号として受け、ＢＳ３４ｂを透過した
レーザビームのうち周波数ｆ2側を受ける４５゜の偏光
ビームスプリッタ（ＰＢＳ）である。このＰＢＳ３５ａ
は、周波数ｆ1側をそのまま透過してλ／４波長板３６
ａを経てウエハ１の上面１ａに照射する。照射された光
は、コーナキューブ４０ａに向かい、ここで戻されて、
ウエハ１の上面１ａで反射して元の光路を戻る。これが
測長光（測定光）であり、これの反射光は、λ／４波長
板３６ａを経てＰＢＳ３５ａに至り、ここで、測定信号
として検出器３３ａに方向に反射され、偏光板３９ａを
通って検出器３３ａに入射する。また、ＰＢＳ３５ａ
は、周波数ｆ2側をλ／４波長板３７ａ側に反射させて
基準ミラー（コーナキューブ）３８ａで反射させ、この
反射されて戻された光を受けて透過して偏光板３９ａを
通し、検出器３３ａに入力させる。その結果、検出器３
３ａにあっては、ウエハ１の表面側の変位に対応して周
波数（ｆ1−ｆ2）で位相δ＝φ±Δｆの検出信号が測定
側の電気信号として得られる。ここで、±Δｆは、ウエ
ハ１の表面側の上下方向の変位量に対応して変化する値
である。

【００１３】測長光側光学系３３のビームスプリッタ３
５ｂは、ビームスプリッタ３５ａと同様な構成を有し、
周波数ｆ1側の透過光をウエハ１に対してではなく、光
ヘテロダイン干渉測定装置４のコーナキューブ４２に向
けて測定レーザビームＬ3を照射する。この測定レーザ
ビームＬ3は、ウエハ１に隣接した空間を通過する。そ
して、検出器３３ａに対応する検出器３３ｂが光ヘテロ
ダイン干渉測定装置３と光ヘテロダイン干渉測定装置４
の上下方向の変位についての検出信号を発生する。ここ
では、ビームスプリッタ３５ｂを含む測長光学系につい
ては、ビームスプリッタ３５ａを含む測長光学系の構成
要素と同一の構成要素は、同じ参照数字符号に添え字
「ｂ」を付して示してあるので、その詳細な説明を割愛
する。

【００１４】光ヘテロダイン干渉測定装置４は、測長光
側光学系４１とコーナキューブ４２とからなる。コーナ
キューブ４２は、前記したようにビームスプリッタ３５
ｂから測定ビームＬ3を受けてビームスプリッタ３５ｂ
へと反射する。なお、前記と同様に、光ヘテロダイン干
渉測定装置３の測長光学系の構成要素と同一の構成要素
は、同じ参照数字符号に添え字「ｃ」を付して示す。測
長光側光学系４１は、前記測長光側光学系３３ａ、３３
ｂと同様な構成であり、ビームスプリッタ３５ｃを有し
ている。ビームスプリッタ３５ｃは、ＢＳ３４ｂ，ＢＳ
３４ｃを透過した周波数ｆ1のレーザビーム側をミラー
４３，４４を介して測定信号として受け、ＢＳ３４ｂを
透過したレーザビームのうち周波数ｆ2側を受ける１３
５゜の偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）である。このＰ
ＢＳ３５ｃは、周波数ｆ1側をそのまま透過してλ／４
波長板３６ｃを経てウエハ１の裏面１ｂに照射する。照
射された光は、コーナキューブ４０ｂに向かい、ここで
戻されて、ウエハ１の上面１ｂで反射して元の光路を戻
る。これが測定光であり、これの反射光は、λ／４波長
板３６ｃを経てＰＢＳ３５ｃに至り、ここで、測定信号
として検出器３３ｃに方向に反射され、偏光板３９ｃを
通って検出器３３ｃに入射する。また、ＰＢＳ３５ｃ
は、周波数ｆ2側をλ／２波長板３７ｃ側に反射させて
基準ミラー（コーナキューブ）３８ｃで反射させ、この
反射されて戻された光を受けて透過して偏光板３９ｃを
通し、検出器３３ｃに入力させる。その結果、検出器３
３ｃにあっては、ウエハ１の裏面側の変位に対応して周
波数（ｆ1−ｆ2）で位相δ＝φ±Δｆの検出信号が測定
側の電気信号として得られる。なお、検出器３３ｃも検
出器３３ａと同様に、測定レーザビームＬ2のθ傾斜に
よる反射光の光軸Ｏ1と光軸Ｏ2との最大ずれ量Δｄ（図
２参照）分よりも大きな受光エリアを有しているか、最
大ずれ量Δｄに対して測定レーザビームＬ1のビーム径
が大きく、最大ずれ量Δｄずれても検出器３３ａの受光
エリアがビーム径外とならないものである。

【００１５】図２は、光ヘテロダイン干渉測定装置３に
おけるコーナキューブ４０ａについての作用の説明図で
ある。なお、参照光側光学系３２については省略してあ
る。ウエハ１が自由で傾いているときでもあるいはウエ
ハ１に反りがあるときであっても、その傾斜に応じて、
測定レーザビームＬ1は、ウエハ１の表面１ａで反射し
たのちに光軸Ｏ1に沿って進み、コーナキューブ４０ａ
に向かう。コーナキューブ４０ａからの反射光は、光軸
Ｏ2に沿って進み、戻りの測長光としてＰＢＳ３５ａに
至る。このとき、光軸Ｏ1と光軸Ｏ2とは平行になってい
る。そこで、戻りの測長光もこの光軸関係が維持されて
平行になる。これら測長光の波面は傾斜することがな
い。しかも、参照光側の波面とも平行になる。この平行
となる光軸Ｏ1と光軸Ｏ2との最大ずれ量Δｄが検出器３
３ａの受光範囲にある限り、測定光を検出器３３が受光
することができるので、この受光検出信号を受ける位相
比較／変位量検出器６において、精度の高い位相比較が
可能になる。一方、コーナキューブ４０ａを持たない場
合には、光軸Ｏ1と光軸Ｏ2とが平行とならず、ウエハ１
の傾斜の程度に応じてその角度が大きくなる。コーナキ
ューブ４０ａの入射側の光軸Ｏ1は、通常、検出器３３
ａの中心に位置付けられるので、ウエハ１の傾斜角度が
大きくなると、、検出器３３ａは受光できなくなり、測
定不能となる。なお、以上の作用は、光ヘテロダイン干
渉測定装置４の検出器３３ｃにおいても同様である。

【００１６】さて、参照光側光学系３２の検出器３２ａ
の検出信号は、参照信号として位相比較／変位量検出器
６に入力されて、測長光側光学系３３の検出器３３ａの
検出信号は、アンプ７ａに入力され、検出器３３ｂの検
出信号は、アンプ７ｂに入力されてそれぞれに増幅され
た後に、測定信号として位相比較／変位量検出器６に入
力される。さらに、測長光側光学系４１の検出器３３ｃ
の検出信号は、アンプ７ｃに入力されて増幅され、測定
信号として位相比較／変位量検出器６に入力される。位
相比較／変位量検出器６は、１つの参照光の検出信号と
３つの測長光側の検出信号に対応してそれぞれの±Δｆ
に応じた位相を表すデジタル値のそれぞれの位置の変位
を示す検出信号Ｐ1，Ｐ2，Ｐ3として発生して、それら
を変位量／距離変換回路１４へと送出する。変位量／距
離変換回路１４は、検出信号Ｐ1，Ｐ2，Ｐ3を距離デー
タに換算して割込み信号を発生してバス１７へと送出
し、ＭＰＵ１１に渡す。ＭＰＵ１１は、メモリ１２に記
憶された各プログラムを実行してこれらの検出信号Ｐ1
（検出器３３ａに対応），Ｐ2（検出器３３ｂに対
応），Ｐ3（検出器３３ｃに対応）の値に対応する距離
データ（変位データ）を受けてそれぞれに各変位量を取
得して、ウエハ１の測定位置対応に厚さ変位量の測定値
を算出する。なお、１３は、ＣＲＴディスプレイ、１５
は、インタフェース、１６は、ウエハＲθ走査制御回路
である。そして、メモリ１２には、Ｒ方向補正量測定プ
ログラム１２ａ、ウエハ厚さむら算出プログラム１２
ｂ、厚さむら補正処理プログラム１２ｃ、そして補正値
テーブル１２ｄが設けられている。

【００１７】具体的には、Ｒ方向補正量測定プログラム
１２ａをＭＰＵ１１が実行して、回転テーブル２が半径
Ｒ方向移動されて、これに応じてウエハ１上のレーザ照
射位置Ｓ（光ヘテロダイン干渉測定装置３，４の測定レ
ーザビームＬ1，Ｌ2の照射位置）がウエハ１上の各半径
方向のトラック位置に位置決めされ、そのそれぞれのト
ラック位置（半径方向の移動量）対応にそのとき光ヘテ
ロダイン干渉測定装置３の測定ビームＬ3により測定さ
れる変位量を補正値として補正値テーブル１２ｄにトラ
ック位置に対応するデータとして書込んでいく処理をす
る。そして、ウエハ厚さむら算出プログラム１２ｂをＭ
ＰＵ１１が実行して、ウエハ１の所定の測定点（ウエハ
１の回転中心Ｏ）にレーザ照射位置Ｓを設定して、この
点を基準値“０”として螺旋走査によりそれぞれの光ヘ
テロダイン干渉測定装置３、４による相対距離（変位
量）を得る。その表面側と裏面側での変位量（相対距
離）の和を算出し、この和をウエハ片２３の厚さ変位量
Ｄとし、この変位量Ｄをウエハ１上のそれぞれの測定位
置で算出し、さらに各トラック対応の変位量Ｄの平均値
をする。次に、厚さむら補正処理プログラム１２ｃをＭ
ＰＵ１１が実行して、補正値テーブル１２ｄを参照して
メモリ１２に記憶された各トラック対応の変位量Ｄの平
均値をトラック対応の補正値分だけ減算（負の値のとき
には加算）して補正された値をウエハ厚さむらデータと
して算出してそれをメモリ１２に記憶する。

【００１８】以上説明してきたが、実施例では、ウエハ
１を装着された回転テーブル２側をＲ方向に移動させて
螺旋走査を行っているが、回転テーブル２側を回転のみ
として光ヘテロダイン干渉測定装置３，４側をＲ方向に
移動させるようにしてもよい。さらに、走査は、螺旋走
査ではなく、同心円走査であってもよい。また、ＸＹの
直線二次元走査であってもよい。その場合には、補正値
は、Ｘ方向とＹ方向の両者に対してそれぞれ測定して取
得するとよい。光ヘテロダイン干渉測定装置の測定値
は、相対値であり、ウエハの表面の測定値から裏面の測
定値を減算あるいは加算することにより得られるので、
必ずしも初期値を“０”に設定しなくてもよい。さら
に、補正値の基準は、ウエハの中心点や最内周トラック
であることに限定されるものではない。さらに、ウエハ
の一方の面の厚さむら測定であってもよいので、光ヘテ
ロダイン干渉測定装置は、表裏のいずれか一方に設けら
れていればよい。

【００１９】

【発明の効果】以上の説明のとおり、この発明にあって
は、ウエハに対して測定レーザビームを傾斜させて照射
してその反射光をコーナキューブを介して照射位置へと
戻すようにすることで、ウエハが多少傾斜していても光
ヘテロダイン干渉測定装置における測定光側の波面が傾
斜しないで済む。したがって、反射光としての測定光が
平行になり、傾斜が大きくなっても検出器から外れるこ
とはなくかつ誤差を低減でき、高い精度で距離測定がで
きる。その結果、ウエハの厚さむらを高精度に測定する
ことができるウエハ厚さむら測定装置を実現することが
容易にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明のウエハ厚さむら測定装置の
一実施例を示す構成図である。

【図２】図２は、レーザビームの傾斜測定とコーナキュ
ーブの作用の説明図である。

【符号の説明】

１…ウエハ、２…回転テーブル、３，４…光ヘテロダイ
ン干渉測定装置、５…Ｒ方向移動機構、５ａ…ガイドレ
ール、６…位相比較／変位量検出器、１０…測定データ
処理装置、１１…ＭＰＵ、１２…メモリ、１２ａ…Ｒ方
向補正量測定プログラム、１２ｂ…ウエハ厚さむら算出
プログラム、１２ｃ…厚さむら補正処理プログラム、１
２ｄ…補正値テーブル、１３…ＣＲＴディスプレイ、１
４…変位量／距離変換回路、１５…インタフェース、１
６…ウエハＲθ走査制御回路、１７…バス。３３…測長
光側光学系、３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３５ａ，５３
ｂ，３５ｃ…ビームスプリッタ、３６ａ，３６ｂ，３６
ｃ…λ／４波長板、３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，４０ａ，
４０ｂ，４０ｃ…コーナキューブ。

フロントページの続きＦターム(参考） 2F065 AA09 AA30 CC19 FF51 GG04 GG23 HH04 HH12 HH14 JJ05 LL17 LL36 LL37 MM04 MM07 PP13 QQ23 QQ27 QQ42

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ウエハを載置したテーブルと前記ウエハに
レーザビームを照射する光学測定装置とを有し、前記ウ
エハと前記測定光学系のいずれかを相対的に移動させて
前記レーザビームにより前記ウエハを走査してウエハ厚
さむらを測定するウエハ厚さむら測定装置において、前記光学測定装置は、前記レーザビームを傾斜させて前
記ウエハに照射する投光系と、前記ウエハからの反射光
を受けて前記照射位置へと反射して返すコーナキューブ
とを備え、測長光を受ける検出器が前記コーナキューブ
による反射光のビームを受けられる範囲に配置されてい
る光ヘテロダイン干渉測定装置であることを特徴とする
ウエハ厚さむら測定装置。
【請求項２】測長光を受ける検出器は、前記コーナキュ
ーブによる反射光の光軸の最大ずれ量分の受光エリアを
有しあるいは前記最大ずれ量に対して前記レーザビーム
のビーム径が大きく前記最大ずれ量ずれても前記受光エ
リアがビーム径外とならない請求項１記載のウエハ厚さ
むら測定装置。
【請求項３】さらに、前記レーザビームの傾斜角は６゜
〜１２゜であり、前記光学測定装置は、前記ウエハの表
面の変位を測定する第１の光学測定装置および前記ウエ
ハの裏面の変位を測定する第２の光学測定装置と、直線
移動による走査位置に応じて前記第１および前記第２の
光学測定装置間の距離についての変位を測定する第３の
光学測定装置と、前記第１の光学測定装置で測定された
変位量と前記第２の光学測定装置で測定された変位量と
に基づいて前記ウエハの厚さについての変位量を前記直
線移動による前記ウエハ上の走査位置に応じて算出する
算出手段と、この算出手段による算出値をその走査位置
に対応する前記第３の光学測定装置で測定された前記距
離についての変位により補正する補正手段とを備える請
求項２記載のウエハ厚さむら測定装置。