JP7358185B2 - 厚み計測装置、及び厚み計測装置を備えた加工装置 - Google Patents

厚み計測装置、及び厚み計測装置を備えた加工装置 Download PDF

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Description

本発明は、被測定物を保持する保持手段と、該保持手段に保持された被測定物の厚みを計測する厚み計測装置と、該厚み計測装置を備えた加工装置に関する。
ＩＣ、ＬＳＩ等の複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハは、研削装置によって裏面が研削され薄化された後、ダイシング装置、レーザー加工装置によって個々のデバイスに分割され携帯電話、パソコン等の電気機器に利用される。
ウエーハの裏面を研削する研削装置は、ウエーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウエーハを研削する研削ホイールとを回転可能に備えた研削手段と、該チャックテーブルに保持されたウエーハの厚みを計測する計測手段と、から概ね構成されていて、ウエーハを所望の厚みに加工することができる。
そして、厚みを計測する計測手段は、プローバをウエーハの研削面に接触させてウエーハの厚みを計測する接触タイプのものを用いると研削面に傷を付けるという問題があることから、ウエーハの研削面から反射した光と、ウエーハを透過して反対面から反射した光とにより形成される分光干渉波形によって厚みを計測する非接触タイプの計測手段が使用されている（例えば特許文献１を参照）。
特開２０１２－２１９１６号公報
しかし、分光干渉波形と波形関数とにより波形解析を実施することによって厚みを計測する場合、該分光干渉波形に対して、フーリエ変換理論等による波形解析を実行して信号強度波形を求める必要があり、ウエーハが薄くなるに従い、ピーク値に基づいて厚み情報を得る際の精度が低下するという問題がある。また、被測定物を構成する材質が異なる場合は、分光干渉波形の波形形状が材質毎に異なり、適切な波形解析を実施することは困難である。特に、複数の材質によって積層される複合ウエーハである場合、分光干渉波形は、各層において反射し合成された戻り光に基づいて形成されるため、個々の層の厚みを検出することが困難であるという問題が発生した。
また、例えば、ＬＮ基板の下面に比較的薄い例えば３μｍ以下のＳｉＯ２が積層されている２層構造のウエーハを分光干渉波形による計測手段で計測すると計測手段を構成する回折格子によって複数の干渉光が形成されて、ＬＮ基板の上面から反射した光と、ＬＮ基板の下面から反射した反射光との干渉波によって生成されるＬＮ基板の厚み情報と、ＬＮ基板の上面から反射した光と、ＳｉＯ２膜の下面から反射した反射光との干渉波によって生成される「ＬＮ基板＋ＳｉＯ２膜」の厚み情報と、が合成されＬＮ基板の厚みのみを検出することができないという問題がある。
さらに、ウエーハを構成する一方の層の平面方向において２種類以上のデバイスが形成されていると、デバイスを構成する素材によって干渉波が異なり、正確な厚みを計測できない、という問題がある。
本発明は、上記事実に鑑みなされたものであり、その主たる技術課題は、被測定物の厚みを容易に且つ高精度に計測できる厚み計測装置、及び該厚み計測装置を備えた加工装置を提供することにある。
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、被測定物を保持する保持手段を備え、該保持手段に保持された被測定物の厚みを計測する厚み計測装置であって、白色光を発する光源と、該保持手段に保持された被測定物に対して該光源が発した白色光を集光する２以上の集光手段と、該光源と該集光手段とを連通する２以上の第一の光路と、該２以上の第一の光路に配設され、該保持手段に保持された被測定物から反射した反射光を２以上の第二の光路に分岐する２以上の光分岐部と、該２以上の第二の光路に配設された２以上の回折格子と、該２以上の回折格子によって波長毎に分光された光の強度を検出し分光干渉波形を生成する２以上のイメージセンサーと、該２以上のイメージセンサーが生成した分光干渉波形から厚み情報を出力する厚み出力手段と、を少なくとも含み、該集光手段は、被測定物の測定領域を分担するように配設された２以上のｆθレンズと、各ｆθレンズに対応して配設される２以上のスキャナーとから構成され、該厚み出力手段は、複数の厚みに対応した分光干渉波形を基準波形として記録した基準波形記録部と、該２以上のイメージセンサーが生成した２以上の分光干渉波形と該基準波形記録部に記録された基準波形とを照合して波形が一致した基準波形から、各分光干渉波形に対応した厚みを決定する厚み決定部と、を備えている厚み計測装置が提供される。
該基準波形記録部は、被測定物を構成する素材に応じて基準波形を記録した材質別基準波形記録部を複数備え、該厚み出力手段の該厚み決定部は、該イメージセンサーが生成した分光干渉波形と該基準波形記録部が複数備えている該材質別基準波形記録部に記録された基準波形とを照合して波形が一致した基準波形が属する該材質別基準波形記録部を選定するようにすることができる。
被測定物は少なくともＡ層とＢ層とを含み構成される複合ウエーハであってよい。また、２種類以上の材質からなる被測定物は少なくともＡ層とＢ層とを含み構成されると共に、Ｂ層は、平面方向に２種類以上の材質で構成された複合ウエーハであってもよい。さらに、該光源は、ＳＬＤ光源、ＡＳＥ光源、スーパーコンティニウム光源、ＬＥＤ光源、ハロゲン光源、キセノン光源、水銀光源、メタルハイライド光源のうちいずれかから選択することができる。
該厚み計測装置は、加工装置に配設することができる。
本発明の厚み計測装置は、被測定物を保持する保持手段を備え、該保持手段に保持された被測定物の厚みを計測する厚み計測装置であって、白色光を発する光源と、該保持手段に保持された被測定物に対して該光源が発した白色光を集光する２以上の集光手段と、該光源と該集光手段とを連通する２以上の第一の光路と、該２以上の第一の光路に配設され、該保持手段に保持された被測定物から反射した反射光を２以上の第二の光路に分岐する２以上の光分岐部と、該２以上の第二の光路に配設された２以上の回折格子と、該２以上の回折格子によって波長毎に分光された光の強度を検出し分光干渉波形を生成する２以上のイメージセンサーと、該２以上のイメージセンサーが生成した分光干渉波形から厚み情報を出力する厚み出力手段と、を少なくとも含み、該集光手段は、被測定物の測定領域を分担するように配設された２以上のｆθレンズと、各ｆθレンズに対応して配設される２以上のスキャナーとから構成され、該厚み出力手段は、複数の厚みに対応した分光干渉波形を基準波形として記録した基準波形記録部と、該２以上のイメージセンサーが生成した２以上の分光干渉波形と該基準波形記録部に記録された基準波形とを照合して波形が一致した基準波形から、各分光干渉波形に対応した厚みを決定する厚み決定部と、を備えていることにより、被測定物の厚みを容易に且つ高精度に計測でき、さらに、複数層の構造からなる被測定物であっても、各層の素材に応じて厚みを精度よく計測することができる。
また、本発明の厚み計測装置を備えた加工装置によれば、被測定物の厚みを容易に且つ高精度に計測でき、さらに、複数層の構造からなる被測定物であっても、各層の素材に応じて厚みを精度よく計測することができ、被測定物を所望の厚みに効率よく加工することができる。
本実施形態の厚み計測装置が配設された研削装置の全体斜視図である。 図１に記載された厚み計測装置に配設された光学系の概略を示すブロック図である。 図２に示す厚み計測装置によってウエーハの厚みを計測する際のウエーハとｆθレンズの関係を示す平面図である。 図１に示す厚み計測装置に配設された材質別基準波形記録部の概略を示す概念図である。 （ａ）イメージセンサーによって検出される光強度信号によって生成される分光干渉波形の一例、（ｂ）（ａ）に示す分光干渉波形と一致する基準波形を照合し、厚みを決定する態様を示す概念図である。 図１に示す厚み計測装置に配設された厚み記録部の概念図である。 （ａ）イメージセンサーによって検出される光強度信号によって生成される分光干渉波形の他の例、（ｂ）（ａ）に示す分光干渉波形と一致する基準波形を照合し、厚みを決定する態様を示す概念図である。
以下、本発明に基づき構成された厚み計測装置に係る実施形態、及び該厚み計測装置を備えた加工装置（研削装置）の実施形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図１には、本実施形態に係る厚み計測装置８を備えた研削装置１の全体斜視図、及び本実施形態の厚み計測装置８により厚みが計測される被加工物としてのウエーハ１０が示されている。図１に示すウエーハ１０は、例えば、第一の層１０Ａ（Ａ層）、及び第二の層１０Ｂ（Ｂ層）が異なる材質によって形成された複合ウエーハである。
図に示す研削装置１は、装置ハウジング２を備えている。この装置ハウジング２は、略直方体形状の主部２１と、主部２１の後端部に設けられ上方に延びる直立壁２２とを有している。直立壁２２の前面には、研削手段としての研削ユニット３が上下方向に移動可能に装着されている。
研削ユニット３は、移動基台３１と移動基台３１に装着されたスピンドルユニット４を備えている。移動基台３１は、直立壁２２に配設された一対の案内レールと摺動可能に係合するように構成されている。このように直立壁２２に設けられた一対の該案内レールに摺動可能に装着された移動基台３１の前面には、前方に突出した支持部を介して研削手段としてのスピンドルユニット４が取り付けられる。
スピンドルユニット４は、スピンドルハウジング４１と、スピンドルハウジング４１に回転自在に配設された回転スピンドル４２と、回転スピンドル４２を回転駆動するための駆動源としてのサーボモータ４３とを備えている。スピンドルハウジング４１に回転可能に支持された回転スピンドル４２は、一端部(図１において下端部)がスピンドルハウジング４１の下端から突出して配設されており、下端部にはホイールマウント４４が設けられている。そして、このホイールマウント４４の下面に研削ホイール５が取り付けられる。この研削ホイール５の下面には複数のセグメントから構成された研削砥石５１が配設されている。
図示の研削装置１は、研削ユニット３を該一対の案内レールに沿って上下方向に移動させる研削ユニット送り機構６を備えている。この研削ユニット送り機構６は、直立壁２２の前側に配設され実質上鉛直に延びる雄ねじロッド６１、雄ねじロッド６１を回転駆動するための駆動源としてのパルスモータ６２を備え、移動基台３１の背面に備えられた雄ねじロッド６１と螺合する図示しない軸受部材等から構成される。このパルスモータ６２が正転すると移動基台３１と共に研削ユニット３が下降させられ、パルスモータ６２が逆転すると移動基台３１と共に研削ユニット３が上昇させられる。
上記装置ハウジング２の主部２１にウエーハ１０を保持する保持手段としてのチャックテーブル機構７が配設されている。チャックテーブル機構７は、チャックテーブル７１と、チャックテーブル７１の周囲を覆うカバー部材７２と、カバー部材７２の前後に配設された蛇腹手段７３、７４を備えている。チャックテーブル７１は、その上面（保持面）にウエーハ１０を図示しない吸引手段を作動することにより吸引保持するように構成されている。さらに、チャックテーブル７１は、図示しない回転駆動手段によって回転可能に構成されると共に、図示しないチャックテーブル移動手段によって図１に示す被加工物載置域７０ａと研削ホイール５と対向する研削域７０ｂとの間（矢印Ｘで示すＸ軸方向）で移動させられる。
なお、上述したサーボモータ４３、パルスモータ６２、図示しないチャックテーブル移動手段等は、図示しない制御手段により制御される。また、ウエーハ１０は、図示の実施形態においては外周部に結晶方位を表すノッチが形成されており、ウエーハ１０の第一の層１０Ａ（Ａ層）が形成された表面側に保護部材としての保護テープ１４が貼着され、この保護テープ１４側が下方に向けられチャックテーブル７１の上面（保持面）に保持される。
厚み計測装置８は、計測ハウジング８Ａを備えており、図に示すように装置ハウジング２を構成する直方体形状の主部２１の上面において、チャックテーブル７１が被加工物載置領域７０ａから研削域７０ｂまでの間を移動させられる経路途中の側方に配設され、チャックテーブル７１が被加工物載置領域７０ａと研削域７０ｂまでの間を移動する領域において移動可能に配設され、チャックテーブル７１上に保持されるウエーハ１０の厚みを上方から照射する白色光によって計測すべく配置されている。計測ハウジング８Ａの先端部の下面には、直下に位置付けられるチャックテーブル７１を望み、厚み計測用の白色光を集光して照射する２つの集光手段８１、９１が備えられている。集光手段８１、９１は、計測ハウジング８Ａと共に図中矢印Ｙで示す方向（Ｙ軸方向）に図示しない駆動手段により往復動可能に構成されている。計測ハウジング８Ａに収容されている厚み計測装置８を構成する光学系について、図２を参照しながら更に詳細に説明する。
図２に示すように、厚み計測装置８を構成する光学系は、チャックテーブル７１に向けて照射する広い波長領域の白色光を発する光源８Ｂを備えている。光源８Ｂから発せられた光は、第一の光学系８０側と、第二の光学系９０側とに導かれる。
図２を参照しながら、まず、第一の光学系８０について以下に説明する。光源８Ｂから発生された光は、第一の光路８０aに導かれると共に第一の光路８０aを逆行する反射光を第二の光路８０ｂに導く光分岐部８２と、第一の光路８０ａとを通って連通された白色光が、コリメーションレンズ８３によって平行光にされ、反射ミラー８４によって光路が変更され、厚み出力手段１００からの制御信号によって制御されるスキャナー８５に導かれる。スキャナー８５は、例えばガルバノミラーによって構成され、第一の光路８０ａの白色光は、スキャナー８５によって光路が図中矢印Ｒ１で示す所望の方向に変更される。該白色光は、集光手段８１を構成する鏡筒に保持されたｆθレンズ８１Ａに導かれて、チャックテーブル７１上のウエーハ１０上で適宜集光位置が変更される。なお、スキャナー８５は、上記したガルバノミラーに限定されず、ポリゴンミラー、レゾナントスキャナー等により構成することもできる。
光源８Ｂは、例えば、白色光を発するハロゲンランプを用いることができる。なお、本発明でいう「白色光を発する光源」とは、一般的に可視光線と呼ばれる４００ｎｍ～８００ｎｍの波長の光を含み照射する光源であり、上記したハロゲンランプに限定されるものではない。光源８Ｂとしては、例えば、白色光を発することができる一般的に知られたＳＬＤ光源、ＡＳＥ光源、スーパーコンティニウム光源、ＬＥＤ光源、キセノン光源、水銀光源、メタルハライド光源等の周知の光源から適宜選択することができる。光分岐部８２は、偏波保持ファイバーカプラ、偏波保持ファイバーサーキュレーター、シングルモードファイバーカプラ、シングルモードファイバーカプラサーキュレーターなどを用いることができる。
光分岐部８２によって分岐された第二の光路８０ｂの経路上には、コリメーションレンズ８６、回折格子８７、集光レンズ８８、及びイメージセンサー８９が配設されている。コリメーションレンズ８６は、チャックテーブル７１に保持されたウエーハ１０で反射して第一の光路８０aを逆行し光分岐部８２から第二の光路８０ｂに導かれた反射光を平行光に形成する。回折格子８７は、コリメーションレンズ８６によって平行光に形成された上記反射光を回折し、各波長に対応する回折光を、集光レンズ８８を介してイメージセンサー８９に送る。イメージセンサー８９は、受光素子を直線状に配列した、いわゆるラインイメージセンサーであり、回折格子８７によって回折された反射光の波長毎の光の強度を検出して光強度信号を厚み出力手段１００に送る。なお、光源８Ｂから光分岐部８２を経由して集光手段８１まで至る第一の光路８０ａのうち、光源８Ｂからコリメーションレンズ８３まで至る光路及び光分岐部８２からイメージセンサー８９に至る第二の光路８０ｂの一部は、光ファイバーによって構成される。
次いで、図２を参照しながら、もう一方の第二の光学系９０について以下に説明する。なお、第二の光学系９０は、第一の光学系８０と略同一の構成を備えており、各構成の詳細な説明については適宜省略する。
光源８Ｂから発生された光は、第二の光学系９０側に配設された第一の光路９０aに導かれると共に第一の光路９０aを逆行する反射光を第二の光路９０ｂに導く光分岐部９２と、第一の光路９０ａとを通って連通された白色光が、コリメーションレンズ９３によって平行光にされ、反射ミラー９４によって光路が変更され、厚み出力手段１００からの制御信号によって制御されるスキャナー９５に導かれる。スキャナー９５によって光路が図中矢印Ｒ２で示す所望の方向に変更される白色光は、集光手段９１に保持されたｆθレンズ９１Ａに導かれて、チャックテーブル７１上のウエーハ１０上で適宜集光位置が変更されて、白色光が所望の位置に集光される。
光分岐部９２によって分岐された第二の光路９０ｂの経路上には、コリメーションレンズ９６、回折格子９７、集光レンズ９８、及びイメージセンサー９９が配設されている。コリメーションレンズ９６は、チャックテーブル７１に保持されたウエーハ１０で反射して第一の光路９０aを逆行して光分岐部９２から第二の光路９０ｂに導かれた反射光を平行光に形成する。回折格子９７は、コリメーションレンズ９６によって平行光に形成された上記反射光を回折し、各波長に対応する回折光を、集光レンズ９８を介してイメージセンサー９９に送る。イメージセンサー９９は、受光素子を直線状に配列した、いわゆるラインイメージセンサーであり、回折格子９７によって回折された反射光の波長毎の光の強度を検出して光強度信号を厚み出力手段１００に送る。
上記した説明から理解されるように、本実施形態の厚み計測装置８は、白色光を発する光源８Ｂを備え、チャックテーブル７１に保持されたウエーハ１０に対して光源８Ｂが発した白色光を集光する２つの集光手段８１、９１と、光源８Ｂと集光手段８１、９１とを連通する２つの第一の光路８０ａ、９０ａと、２つの第一の光路８０ａ、９０ａに配設され、チャックテーブル７１に保持されたウエーハ１０から反射した反射光を２つの第二の光路８０ｂ、９０ｂに分岐する２つの光分岐部８２、９２と、２つの第二の光路８０ｂ、９０ｂに配設された２つの回折格子８７、９７と、２つの回折格子８７、９７によって波長毎に分光された光の強度を検出し分光干渉波形を生成する２つのイメージセンサー８９、９９と、２つのイメージセンサー８９、９９が生成した分光干渉波形から厚み情報を出力する厚み出力手段１００と、を備え、さらに、２つの集光手段８１、９１のそれぞれにｆθレンズ８１Ａ、９１Ａが配設されている。集光手段８１、及び集光手段９１は、それぞれに配設されたｆθレンズ８１Ａとｆθレンズ９１Ａとによって、ウエーハ１０上の測定領域を分担するように設定されている。この点について、図３を参照しながら、以下に説明する。
図３には、チャックテーブル７１上に保持されたウエーハ１０の上方にｆθレンズ８１Ａ、９１Ａが位置付けられた状態の平面図が示されている。本実施形態においてウエーハ１０の厚みを計測する際には、ウエーハ１０をチャックテーブル７１と共に矢印Ｒ３で示す方向に回転させながら、２つのｆθレンズ８１Ａ、９１Ａから白色光を照射して厚み計測を実施する。ここで、図に示すように、２つのｆθレンズ８１Ａ、９１Ａは、ウエーハ１０の中心からみた半径方向において、ｆθレンズ８１Ａ、９１Ａの中心が一致しないようにずらされた位置に設定されている。
スキャナー８５、９５を駆動してｆθレンズ８１Ａ、９１Ａからウエーハ１０に対して白色光を照射する場合、ｆθレンズ８１Ａ、９１Ａから白色光を所望の位置に照射するために使用される領域は、集光手段８１、９１の鏡筒を含む外側の無効領域８１Ｂ、９１Ｂを除く中央の領域である。よって、ウエーハ１０の全域に、ｆθレンズ８１Ａ、９１Ａを介して白色光を照射してウエーハ１０の厚みを計測する場合は、ウエーハ１０の内側の領域Ｌ１への白色光の照射をｆθレンズ８１Ａに分担させ、ウエーハ１０の外側領域Ｌ２への白色光の照射をｆθレンズ９１Ａに分担させる。より具体的には、上記したように、ウエーハ１０をＲ３で示す方向に回転させながら、スキャナー８５によって白色光をＲ１で示す方向で走査し、スキャナー９５によって白色光をＲ２で示す方向で走査する。このように、ウエーハ１０上の測定領域を分担するようにｆθレンズ８１、９１を配設し、ｆθレンズ８１、９１に対応して配設されたスキャナー８５、９５の駆動と、ウエーハ１０の矢印Ｒ３への回転とを組み合わせることにより、ウエーハ１０上の全領域に対して白色光を照射することができる。
図２に戻り説明を続けると、厚み出力手段１００は、コンピュータにより構成され、制御プログラムに従って演算処理する中央演算処理装置（ＣＰＵ）と、制御プログラム等を格納するリードオンリメモリ（ＲＯＭ）と、検出した検出値、演算結果等を一時的に格納するための読み書き可能なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）と、入力インターフェース、及び出力インターフェースとを備えている（詳細についての図示は省略する。）。
厚み出力手段１００は、イメージセンサー８９、９９から送られた波長毎の光強度信号に基づいて分光干渉波形を生成し、該分光干渉波形は一旦図示しないＲＡＭに記憶される。厚み出力手段１００には、さらに、該分光干渉波形に基づいてウエーハ１０の厚みを決定する厚み決定部１１０と、複数の厚みに対応した分光干渉波形を基準波形として記録した基準波形記録部１２０とが備えられている。厚み決定部１１０には、イメージセンサー８９、９９により検出され該ＲＡＭに記憶された該分光干渉波形と、基準波形記録部１２０に記録された基準波形とを照合する照合部１１２が備えられ、チャックテーブル７１には、チャックテーブル７１のＸ座標（図中左右方向），Ｙ座標（図面に対して垂直な方向）を検出する位置検出手段７５が備えられている。スキャナー８５、９５は、位置検出手段７５によって検出されるチャックテーブル７１の座標位置に応じてその駆動が制御され、ｆθレンズ８１Ａ、９１Ａから照射される白色光の位置が正確に制御される。厚み決定部１１０によって決定された厚み情報は、位置検出手段７５によって検出されるチャックテーブル７１に保持されたウエーハ１０のＸ座標、Ｙ座標に対応させて厚み記録部１３０に記録される。厚み記録部１３０に記憶された厚み情報は、適宜表示手段１４０に出力することができる。なお、本実施形態の厚み決定手段１００は、研削装置１の制御を行う各種の制御プログラムを備えた図示しない制御手段内に構成される。
図４を参照しながら、基準波形記録部１２０についてより具体的に説明する。基準波形記録部１２０は、例えば、被測定物を構成する材質に応じて基準波形を記録した材質別基準波形記録部１２２ａ～１２２ｌを備えている。材質別基準波形記録部１２２ａには、Ｓｉ（シリコン）ウエーハの厚み（μｍ）と、Ｓｉウエーハに対して厚み計測装置８の集光手段８１、９１から白色光を照射した場合に、イメージセンサー８９、９９によって検出される光強度信号に基づき生成される分光干渉波形の基準波形がその厚みに応じて記録されている。同様に、材質別基準波形記録部１２２ｂには、ＬＮ（リチウムナイオベート）ウエーハの厚み（μｍ）と分光干渉波形の基準波形が、材質別基準波形記録部１２２ｃには、ＧａＮ（窒化ガリウム）ウエーハの厚み（μｍ）と分光干渉波形の基準波形が、材質別基準波形記録部１２２ｄには、ＳｉＯ２（二酸化ケイ素）ウエーハの厚み（μｍ）と、分光干渉波形の基準波形が記録されている。なお、上記した材質別基準波形記録部１２２ａ～１２２ｄは、単一の材質からなるウエーハに対応して基準波形を記録したものであり、説明の都合上、一部のデータが省略されている。
基準波形記録部１２０には、上記した単一の材質に対応して基準波形が記録される材質別基準波形記録部１２２ａ～１２２ｄに加え、被測定物であるウエーハが異なる材質によって複数の層（第一の層（上層）、第二の層（下層））を備えた複合ウエーハである場合を想定した材質別基準波形記録部１２２ｋ、１２２ｌを備えている。
図４中の材質別基準波形記録部１２２ｋは、第一の層がＡ層（ＬＮ）であり、第二の層がＢ層（ＳｉＯ２層）であって、集光手段８１、９１から白色光を集光して照射した場合に生成される分光干渉波形の基準波形が、Ａ層、及びＢ層の厚み毎に形成されたマトリックス表に記録されている。該マトリックス表は、横軸がＡ層の厚み（μｍ）、縦軸がＢ層の厚み（μｍ）に対応して基準波形が記録され、該基準波形に基づいてＡ層、及びＢ層の厚みを個別に決定することが可能である。さらに、材質別基準波形記録部１２２ｌは、第一の層がＣ層（ＬＮ）であり、第二の層がＤ層（ＧａＮ）であって、材質別基準波形記録部１２２ｋと同様に、集光手段８１、９１から白色光を照射した場合に生成される分光干渉波形の基準波形が、Ｃ層、及びＤ層の厚み毎に形成されたマトリックス表に記録されている。図４では、基準波形記録部１２０に対して２つの複合ウエーハに関する材質別基準波形記録部１２２ｋ、１２２ｌが備えられていることが示されているが、さらに他の材質の組み合わせからなる複合ウエーハを想定した材質別基準波形記録部を記録させておくこともできる。なお、基準波形記録部１２０に記録される基準波形は、コンピュータによる演算による理論波形として求めることが可能である。
本実施形態に係る研削装置１、及び厚み計測装置８は概ね上記したとおりの構成を備えており、以下に、研削装置１に対して配設された厚み計測装置８を用いてウエーハ１０の厚みを計測する実施態様について説明する。
まず、研削加工を実施するに際し、オペレータは、研削装置１の操作パネルを利用して、ウエーハ１０の目標仕上げ厚みを設定する。図１に示すように、ウエーハ１０の表面側に保護テープ１４を貼着し、被加工物載置域７０ａに位置付けられたチャックテーブル７１上に保護テープ１４側を下にして載置する。そして、図示しない吸引手段を作動することによってウエーハ１０をチャックテーブル７１上に吸引保持する。チャックテーブル７１上にウエーハ１０を吸引保持したならば、図示しない移動手段を作動して、チャックテーブル７１を、被加工物載置域７０ａ側から、Ｘ軸方向における矢印Ｘ１で示す方向に移動して厚み計測装置８の直下に位置付ける。そして、厚み計測装置８を矢印Ｙで示す方向にて移動し、厚み計測装置８の集光手段８１、９１のｆθレンズ８１Ａ、９１Ａを、図３に基づいて説明したように、ウエーハ１０の内側領域Ｌ１及び外側領域Ｌ２上に位置付け、チャックテーブル７１に保持されたウエーハ１０の厚み計測位置に位置付ける。なお、この厚み計測位置にチャックテーブル７１を位置付けるのは、研削加工を実施する前、実施の途中、実施後であり、任意のタイミングで厚み計測の実施が可能である。
ウエーハ１０を厚み計測装置８の直下に位置付けたならば、厚み出力手段１００の指示信号により、光源８Ｂにより発振された白色光を集光手段８１、９１によって集光し、スキャナー８５、９５によって白色光の集光位置をＲ１、Ｒ２の方向に走査しながらウエーハ１０に照射する。その際、チャックテーブル７１と共にウエーハ１０を所定の回転速度で１回転させる。ここで、イメージセンサー８９、９９からのそれぞれの光強度信号に基づいて、複数の分光干渉波形が生成される。図５（ａ）には、チャックテーブル７１に保持されたウエーハ１０上の（Ｘ１，Ｙ１）座標において白色光が照射され、イメージセンサー９９によって生成された分光干渉波形Ｗ１が示されている。このように分光干渉波形Ｗ１が生成されたならば、厚み出力手段１００のＲＡＭに記録し、厚み決定部１１０の照合部１１２によって、ＲＡＭに記憶された分光干渉波形Ｗ１と、基準波形記録部１２０の各材質別基準波形記録部１２２ａ～１２２ｌに記録されている基準波形とを照合する。その結果、分光干渉波形Ｗ１と波形及び位相が一致する基準波形Ｗａが、図５（ｂ）に示す基準波形記録部１２０の中の材質別基準波形記録部１２２ｋに属すると判定され、材質別基準波形記録部１２２ｋが選定される。すなわち、ウエーハ１０の第一の層１０Ａ（Ａ層）がＬＮ（リチウムナイオベート）であり、第二の層１０Ｂ（Ｂ層）がＳｉＯ２層である２層からなる複合ウエーハであること、（Ｘ１，Ｙ１）座標における第一の層１０Ａの厚み（ＴＡ１）が４．００μｍであり、第二の層１０Ｂの厚み（ＴＢ１）が０．２７μｍであることが決定される。
上記したように、チャックテーブル７１を回転させながら、スキャナー８５、９５によって白色光の集光位置をＲ１、Ｒ２の方向に走査することで、ウエーハ１０の全領域に亘って、白色光が照射され、ウエーハ１０の全領域（（Ｘ１，Ｙ１）～（Ｘｎ，ＹＪ））に亘って各座標位置に対応した第一の層１０Ａの厚みＴＡ１～ＴＡｎ、及び第二の層１０Ｂの厚みＴＢ１～ＴＢｎが計測される。計測された厚み情報は、チャックテーブル７１上で定義されるＸＹ座標（（Ｘ１，Ｙ１）～（Ｘｎ，ＹＪ））と共に、図６に示す厚み記録部１３０に記録され、必要に応じて表示手段１４０に表示される。このようにして、厚み記録部１３０にウエーハ１０の全領域の厚みが記録されたならば、必要に応じて、ウエーハ１０が研削加工によって所望の厚みに達しているか、或いは、均一な厚みに加工されているか等が評価される。上記した厚みの計測が研削加工の途中である場合は、チャックテーブル７１が研削ホイール５と対向する研削域７０ｂに移動させられて、所定の厚みだけ研削加工が実施される。
上記した実施形態の厚み計測装置８は、イメージセンサー８９、９９が検出した光強度信号に基づき生成された分光干渉波形と基準波形記録部１２０に記録された基準波形とを照合して波形が一致した基準波形から厚みを決定する厚み決定部１１０とを備え、基準波形記録部１２０は、被測定物を構成する材質に応じて基準波形を記録した材質別基準波形記録部を複数（１２２ａ～１２２ｌ）備えていることにより、被測定物を構成する材質に応じて高精度に厚みを計測することができる。また、２層以上の構造からなる被測定物であっても、各層における材質に応じて個別に厚みを精度よく計測することができる。さらに、上記した実施形態では、集光手段が、被測定物の測定領域を分担するように配設された小径の２つのｆθレンズ８１Ａ、９１Ａと、各ｆθレンズに対応して配設される２つのスキャナー８５、９５とから構成されていることにより、大径で重量のある高価なｆθレンズを使用せず、ウエーハ１０の半径よりも小径で軽量な安価なｆθレンズを使用することができ、ウエーハ１０全面の厚みを低コストで効率良く計測することができる。
本発明によれば、上記した実施形態に限定されず、種々の変形例が提供される。例えば、上記した実施形態の厚み計測装置８は、第一の光学系８０と、第二の光学系９０とを備えることにより、２つの集光手段８１、９１と、２つの第一の光路８０ａ、９０ｂと、２つの第二の光路８０ｂ、９０ｂに分岐する２つの光分岐部８２、９２と、２つの回折格子８７、９７と、２つのイメージセンサーと、を備えるようにしたが、本発明はこれに限定されず、ウエーハ１０のサイズに合わせて、３つ以上の光学系を備えるようにしてもよい。例えば、図３に示すように、ウエーハ１０よりも大きいウエーハ１０’（点線で示す）の厚さを計測する場合は、ウエーハ１０’のサイズに合わせて、厚み計測装置８に対し、第一の光学系８０、第二の光学系９０と同一の構成となる第三の光学系を配設し、２つのｆθレンズ８１Ａ、９１Ａに加え、ウエーハ１０’の最外周の領域Ｌ３に対応する３つ目のｆθレンズＢ（点線で示す）を配設し、このｆθレンズＢを使用して、白色光をＲ４で示す方向に走査しながら照射して領域Ｌ３の厚みを計測するようにしてもよい。
また、上記した実施形態では、ウエーハ１０が、第一の層１０Ａ、第二の層１０Ｂからなる複合ウエーハである場合に厚みを計測する例を示したが、本発明はこれに限定されず、単一の材質からなる被測定物（ウエーハ）の厚みも計測できる。図７（ａ）には、単一の材料からなるウエーハ上に白色光が照射され、イメージセンサー８９（又はイメージセンサー９９）によって生成された分光干渉波形Ｗ２が示されている。このように分光干渉波形Ｗ２が生成されたならば、厚み出力手段１００のＲＡＭに記録し、厚み決定部１１０の照合部１１２によって、ＲＡＭに記憶された分光干渉波形Ｗ２と、基準波形記録部１２０の各材質別基準波形記録部１２２ａ～１２２ｌに記録されている基準波形とを照合する。その結果、分光干渉波形Ｗ２と波形及び位相が一致する基準波形Ｗｂが、図７（ｂ）に示す基準波形記録部１２０の中の材質別基準波形記録部１２２ｂに属すると判定され、材質別基準波形記録部１２２ｂが選定される。すなわち、白色光が照射されたウエーハが単一の素材であってＬＮ基板からなることが確認される。このように厚み決定部１１０によって、分光干渉波形Ｗ２の形状と材質基準波形記録部１２２ｂに属する基準波形Ｗｂとが一致すると判断された場合は、材質別基準波形記録部１２２ｂにおいて、その基準波形Ｗｂが記録された位置に対応する厚み（２０μｍ）をウエーハ１０の厚みとして決定し、厚み出力手段１００から表示手段１４０に出力すると共にＲＡＭに記憶することができる。
また、上記した実施形態では、ウエーハ１０の第一の層１０Ａ（Ａ層）がＬＮ（リチウムナイオベート）であり、第二の層１０Ｂ（Ｂ層）がＳｉＯ２層である２層からなる複合ウエーハである場合に、ウエーハ１０の厚みを各層毎に計測した例を示したが、例えば、第二の層１０Ｂ（Ｂ層）が、平面方向に２種類以上の材質で構成された複合ウエーハであってもよい。例えば、図３に示すウエーハ１０上の領域Ｌ１においては第一の層１０ＡがＬＮ（リチウムナイオベート）であり、第二の層１０ＢがＳｉＯ２層である２層からなる複合ウエーハであって、さらに、ウエーハ１０上の領域Ｌ２においては、第一の層１０ＡがＬＮ（リチウムナイオベート）であり、第二の層１０ＢがＧａＮ（窒化ガリウム）である複合ウエーハの厚みの計測を本実施形態の厚み計測装置８によって計測することもできる。その場合は、ウエーハ１０上の領域Ｌ１に対して第一の光学系８０に配設された集光手段８１によって白色光を照射した際にイメージセンサー８９が生成した分光干渉波形に基づいて材質別基準波形記録部１２２ｋが参照されて、第一の層１０Ａ、及び第二の層１０Ｂの厚みが計測され、ウエーハ１０上の領域Ｌ２に対して第二の光学系９０に配設された集光手段９１によって白色光を照射した際にイメージセンサー９９が生成した分光干渉波形に基づいて材質別基準波形記録部１２２ｌが参照されて、第一の層１０Ａ、及び第二の層１０Ｂの厚みが計測される。
上記した実施形態では、厚み計測装置８を研削装置１に配設した例を示したが、本発明はこれに限定されず、厚み計測装置８を研削装置１とは独立した装置としてもよい。
１：研削装置
２：装置ハウジング
２１：主部
２２：直立壁
３：研削ユニット
３１：移動基台
４：スピンドルユニット
４１：スピンドルハウジング
４２：回転スピンドル
５：研削ホイール
５１：研削砥石
６：研削ユニット送り機構
７：チャックテーブル機構
７１：チャックテーブル
８：厚み計測装置
８Ａ：計測ハウジング
８Ｂ：光源
８０：第一の光学系
８０ａ：第一の光路
８１：集光手段
８１Ａ：ｆθレンズ
８２：光分岐部
８３：コリメーションレンズ
８４：反射ミラー
８５：スキャナー
８６：コリメーションレンズ
８７：回折格子
８８：集光レンズ
８９：イメージセンサー
９０：第二の光学系
９０ａ：第一の光路
９１：集光手段
９１Ａ：ｆθレンズ
９２：光分岐部
９３：コリメーションレンズ
９４：反射ミラー
９５：スキャナー
９６：コリメーションレンズ
９７：回折格子
９８：集光レンズ
９９：イメージセンサー
１０：ウエーハ
１４：保護テープ
１００：厚み出力手段
１１０：厚み決定部
１１２：照合部
１２０：基準波形記録部
１３０：厚み記録部
１４０：表示手段

Claims (6)

  1. 被測定物を保持する保持手段を備え、該保持手段に保持された被測定物の厚みを計測する厚み計測装置であって、
    白色光を発する光源と、該保持手段に保持された被測定物に対して該光源が発した白色光を集光する２以上の集光手段と、該光源と該集光手段とを連通する２以上の第一の光路と、該２以上の第一の光路に配設され、該保持手段に保持された被測定物から反射した反射光を２以上の第二の光路に分岐する２以上の光分岐部と、該２以上の第二の光路に配設された２以上の回折格子と、該２以上の回折格子によって波長毎に分光された光の強度を検出し分光干渉波形を生成する２以上のイメージセンサーと、該２以上のイメージセンサーが生成した分光干渉波形から厚み情報を出力する厚み出力手段と、を少なくとも含み、
    該集光手段は、被測定物の測定領域を分担するように配設された２以上のｆθレンズと、各ｆθレンズに対応して配設される２以上のスキャナーとから構成され、
    該厚み出力手段は、複数の厚みに対応した分光干渉波形を基準波形として記録した基準波形記録部と、該２以上のイメージセンサーが生成した２以上の分光干渉波形と該基準波形記録部に記録された基準波形とを照合して波形が一致した基準波形から、各分光干渉波形に対応した厚みを決定する厚み決定部と、を備えている厚み計測装置。
  2. 該基準波形記録部は、被測定物を構成する素材に応じて基準波形を記録した材質別基準波形記録部を複数備え、
    該厚み出力手段の該厚み決定部は、該イメージセンサーが生成した分光干渉波形と該基準波形記録部が複数備えている該材質別基準波形記録部に記録された基準波形とを照合して波形が一致した基準波形が属する該材質別基準波形記録部を選定する請求項１に記載の厚み計測装置。
  3. 被測定物は少なくともＡ層とＢ層とを含み構成される複合ウエーハである請求項１、又は２に記載の厚み計測装置。
  4. ２種類以上の材質からなる被測定物は少なくともＡ層とＢ層とを含み構成されると共に、Ｂ層は、平面方向に２種類以上の材質で構成された複合ウエーハである請求項１乃至３のいずれかに記載された厚み計測装置。
  5. 該光源は、ＳＬＤ光源、ＡＳＥ光源、スーパーコンティニウム光源、ＬＥＤ光源、ハロゲン光源、キセノン光源、水銀光源、メタルハイライド光源のうちいずれかである請求項１乃至４のいずれかに記載の厚み計測装置。
  6. 請求項１乃至５のいずれかの厚み計測装置が配設された加工装置。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006519992A (ja) 2003-03-06 2006-08-31 ザイゴ　コーポレーション 走査干渉分光を用いた複雑な表面構造のプロファイリング
JP2011143488A (ja) 2010-01-13 2011-07-28 Disco Abrasive Syst Ltd 厚み検出装置および研削機
US20140273296A1 (en) 2013-03-15 2014-09-18 Applied Materials, Inc. Metric for recognizing correct library spectrum

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07128035A (ja) 1993-10-29 1995-05-19 Nikon Corp 水平位置検出装置
JP3756723B2 (ja) 1999-07-27 2006-03-15 松下電工株式会社 プリント配線板の加工方法
US6900900B2 (en) 2000-11-16 2005-05-31 Process Diagnostics, Inc. Apparatus and method for enabling high resolution film thickness and thickness-uniformity measurements
TW569368B (en) 2001-11-14 2004-01-01 Tokyo Electron Ltd Substrate inspecting apparatus, coating and developing apparatus, and substrate inspecting method
JP4144389B2 (ja) 2003-03-14 2008-09-03 オムロン株式会社 光学式膜計測装置
KR100532553B1 (ko) * 2003-03-25 2005-12-01 두산디앤디 주식회사 반도체 웨이퍼 표면연마공정의 엔드포인트 검출방법 및 그장치
US7483147B2 (en) 2004-11-10 2009-01-27 Korea Advanced Institute Of Science And Technology (Kaist) Apparatus and method for measuring thickness and profile of transparent thin film using white-light interferometer
DE102006034604A1 (de) * 2006-07-24 2008-01-31 Jenoptik Laser, Optik, Systeme Gmbh Optisches System zur Oberflächenvermessung
KR101235384B1 (ko) 2009-02-02 2013-02-20 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 형상 측정 장치
JP5576135B2 (ja) * 2010-02-05 2014-08-20 株式会社日立ハイテクノロジーズ パターン検査方法及びその装置
JP2012021916A (ja) 2010-07-15 2012-02-02 Disco Abrasive Syst Ltd 厚み検出装置および研削機
JP2014098555A (ja) * 2011-03-09 2014-05-29 Panasonic Corp リサイクル樹脂判定装置、及び、リサイクル樹脂材料の製造装置
US8961804B2 (en) 2011-10-25 2015-02-24 Applied Materials, Inc. Etch rate detection for photomask etching
US20140067319A1 (en) * 2012-08-29 2014-03-06 Kabushiki Kaisha Toshiba Measuring method, non-transitory computer readable recording medium and measuring apparatus
KR101886919B1 (ko) 2016-06-16 2018-09-11 한국표준과학연구원 영상분광광학계를 이용한 다층막 구조물의 두께와 형상 측정장치 및 측정방법
JP6730124B2 (ja) 2016-08-01 2020-07-29 株式会社ディスコ 厚み計測装置
DE102018114860A1 (de) 2018-06-20 2019-12-24 Precitec Optronik Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur optischen Vermessung eines Messobjekts

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006519992A (ja) 2003-03-06 2006-08-31 ザイゴ　コーポレーション 走査干渉分光を用いた複雑な表面構造のプロファイリング
JP2011143488A (ja) 2010-01-13 2011-07-28 Disco Abrasive Syst Ltd 厚み検出装置および研削機
US20140273296A1 (en) 2013-03-15 2014-09-18 Applied Materials, Inc. Metric for recognizing correct library spectrum

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