WO2020261860A1 - 半導体ウェーハの厚み測定方法及び半導体ウェーハの厚み測定システム - Google Patents

半導体ウェーハの厚み測定方法及び半導体ウェーハの厚み測定システム Download PDF

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裕司 宮崎
誉之 木原
啓一 高梨
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株式会社Sumco
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    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/06—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material

Definitions

  • the present invention relates to a semiconductor wafer thickness measuring method and a semiconductor wafer thickness measuring system using a spectroscopic interference method.
  • the thickness measuring device 10 includes an optical unit 12, a detection unit 14, and a calculation unit 16.
  • the optical unit 12 has, for example, a tunable laser, and irradiates the surface of the silicon wafer with infrared light having a predetermined bandwidth (wavelength 1260 to 1360 nm in the example shown in FIG. 1).
  • the reflected light includes a first reflected light in which infrared light is reflected on the front surface of the silicon wafer and a second reflected light in which infrared light is transmitted through the silicon wafer and reflected on the back surface of the silicon wafer.
  • the detection unit 14 including a light receiving element such as a CCD detects the interference light between the first reflected light and the second reflected light.
  • the optical path length of the second reflected light is 2 nt (n: refractive index).
  • the spectral spectrum of the interference light (graph on the left side of FIG.
  • the measured value t of the thickness of the silicon wafer can be obtained by dividing the optical path length nt corresponding to the thickness of the silicon wafer measured by the spectral interference method by the refractive index n of the silicon wafer.
  • the calculation unit 16 calculates the thickness measurement value t of the silicon wafer by using a constant value as the set value of the refractive index n as described above.
  • the refractive index n has a temperature dependence. Therefore, the optical path length nt corresponding to the thickness of the silicon wafer measured by the spectroscopic interference method has a different value depending on the temperature of the silicon wafer at the time of measurement. Therefore, when the thickness measurement value t of the silicon wafer is calculated using a constant value as the set value of the refractive index n, the thickness measurement value t also becomes a different value depending on the temperature of the silicon wafer at the time of measurement. ..
  • the temperature of the measurement environment is kept constant and the silicon wafer as the object to be measured is used.
  • One idea is to keep the temperature as constant as possible.
  • the present inventors have found that such a device is not effective from the viewpoint of the accuracy of the thickness measurement and the time required to complete the thickness measurement.
  • the thickness measurement by the spectral interference method is sequentially performed at a plurality of points in the plane of the silicon wafer.
  • the temperature of the silicon wafer changes in a complicated manner over time at each position in the plane, so that the in-plane temperature distribution of the silicon wafer Becomes non-uniform. It takes a considerable amount of time for the in-plane temperature distribution to become uniform and for the temperature at each position to stabilize.
  • the thickness measurement When the thickness measurement is started when the in-plane temperature variation remains, the thickness measurement value at one measurement point measured at a certain time and the thickness measurement value at another measurement point measured at another time are displayed. There will be variations in the measured values due to the difference in refractive index. That is, the relative accuracy of the thickness measurement value between a plurality of measurement points cannot be sufficiently obtained. On the other hand, if the thickness measurement is started after the temperature of the silicon wafer stabilizes, it takes a long time to complete the measurement, and the productivity of the silicon wafer cannot be improved. Such a problem is not limited to silicon wafers, but applies to all semiconductor wafers that have a temperature-dependent refractive index and can measure thickness by a spectral interference method.
  • the present invention can suppress variations in thickness measurement values due to in-plane temperature variations when measuring the thickness of a semiconductor wafer at a plurality of points in a plane by a spectral interference method in a short time. It is an object of the present invention to provide a possible semiconductor wafer thickness measuring method and a semiconductor wafer thickness measuring system.
  • the present inventors carried out diligent research and obtained the following findings. That is, the idea was to obtain in advance information on the effect of the temperature of the semiconductor wafer on the measured value of the thickness of the semiconductor wafer. Then, when the thickness of the semiconductor wafer is measured at a plurality of points in the plane by the spectral interference method, the temperature of the semiconductor wafer at each measurement position is measured, and based on the above information and the measured temperature of the semiconductor wafer, the temperature of the semiconductor wafer is measured. It has been found that if the thickness measurement value of the semiconductor wafer at each measurement position is corrected, the variation in the thickness measurement value due to the in-plane temperature variation can be suppressed.
  • the abstract structure of the present invention completed based on the above findings is as follows.
  • a method for measuring the thickness of a semiconductor wafer which comprises correcting the measured value of the thickness of the semiconductor wafer at the predetermined position obtained in the fifth step based on the information and the measured temperature of the semiconductor wafer.
  • the information is the temperature of the test semiconductor wafer obtained by setting the test semiconductor wafer to various temperatures and performing the first step to the fifth step, and the test semiconductor wafer.
  • the information is the amount of fluctuation of the thickness measurement value per unit temperature obtained from the relationship between the temperature of the test semiconductor wafer and the thickness measurement value of the test semiconductor wafer, as described in (3) above.
  • the method for measuring the thickness of a semiconductor wafer according to the above method is the amount of fluctuation of the thickness measurement value per unit temperature obtained from the relationship between the temperature of the test semiconductor wafer and the thickness measurement value of the test semiconductor wafer, as described in (3) above.
  • test semiconductor wafer is the same as the semiconductor wafer or has the same resistivity as the semiconductor wafer.
  • a detection unit that performs the second step of detecting light, The third step of obtaining the spectral spectrum of the interference light detected by the detection unit, and The fourth step of waveform-analyzing the spectral spectrum to obtain an optical path length corresponding to the thickness of the semiconductor wafer at the predetermined position, and The fifth step of obtaining the thickness measurement value of the semiconductor wafer at the predetermined position by dividing the optical path length corresponding to the thickness of the semiconductor wafer by the refractive index of the semiconductor wafer.
  • the arithmetic unit that performs A movable mechanism for a relative position between the optical unit and the semiconductor wafer, which can set the predetermined position at a plurality of points in the plane of the semiconductor wafer.
  • a semiconductor wafer thickness measuring system in which the first step to the fifth step are performed at a plurality of points in the plane of the semiconductor wafer.
  • a memory that stores information on the effect of the temperature of the semiconductor wafer on the thickness measurement value of the semiconductor wafer, and A temperature sensor that measures the temperature of the semiconductor wafer at the predetermined position, Have more The calculation unit measures the thickness of the semiconductor wafer at the predetermined position obtained in the fifth step based on the information stored in the memory and the temperature of the semiconductor wafer measured by the temperature sensor.
  • a semiconductor wafer thickness measurement system characterized by correcting values.
  • the information is the temperature of the test semiconductor wafer obtained by setting the test semiconductor wafer to various temperatures and performing the first step to the fifth step, and the test semiconductor wafer.
  • the information is the amount of fluctuation of the thickness measurement value per unit temperature obtained from the relationship between the temperature of the test semiconductor wafer and the thickness measurement value of the test semiconductor wafer, as described in (8) above.
  • the described semiconductor wafer thickness measuring system is the described semiconductor wafer thickness measuring system.
  • test semiconductor wafer is the same as the semiconductor wafer or has the same resistivity as the semiconductor wafer.
  • the semiconductor wafer thickness measuring method and the semiconductor wafer thickness measuring system of the present invention when the thickness of a semiconductor wafer is measured at a plurality of points in a plane by a spectral interference method in a short time, it is caused by in-plane temperature variation. It is possible to suppress variations in the measured thickness values.
  • the silicon wafer thickness measuring method of the present embodiment uses a spectroscopic interference method and has the following steps.
  • First step Infrared light having a predetermined bandwidth is irradiated to a predetermined position (measurement point) on the surface of the silicon wafer.
  • Second step Interference light between the first reflected light formed by reflecting infrared light on the front surface of the silicon wafer and the second reflected light formed by the infrared light transmitted through the silicon wafer and reflected on the back surface of the silicon wafer is detected.
  • the spectral spectrum of the interference light detected in the second step is obtained.
  • the spectral spectrum is waveform-analyzed to obtain an optical path length corresponding to the thickness of the silicon wafer at the predetermined position.
  • (Fifth step) By dividing the optical path length corresponding to the thickness of the silicon wafer by the refractive index of the silicon wafer, the thickness measurement value of the silicon wafer at the predetermined position is obtained.
  • the above 1st to 5th steps are performed at a plurality of points in the plane of the silicon wafer.
  • the thickness measuring device 10 includes an optical unit 12, a detection unit 14, and a calculation unit 16.
  • the optical unit 12 performs the first step of irradiating a predetermined position (measurement point) on the surface of the silicon wafer W with infrared light having a predetermined bandwidth.
  • FIG. 1 shows an example of irradiating infrared light having a bandwidth of 100 nm in the wavelength range of 1260 to 1360 nm, but the present invention is not limited to this, and for example, the bandwidth is 50 in the wavelength range of 1200 to 1600 nm. Infrared light in the range of about 200 nm may be irradiated.
  • a tunable laser can be preferably mentioned as such an optical unit 12, but the optical unit 12 is not limited to this, and is an SLD (Super Luminate Directory) capable of irradiating infrared light in a wide wavelength band at one time. May be good.
  • SLD Super Luminate Directory
  • the detection unit 14 includes a light receiving element such as a CCD, and performs the second step of detecting the interference light between the first reflected light and the second reflected light.
  • a light receiving element such as a CCD
  • the calculation unit 16 starts from the difference in the optical path length between the first reflected light and the second reflected light in the detected interference light (when the thickness of the silicon wafer is t, the optical path length difference is 2 nt (n: refractive index)). , Calculate the thickness measurement value of the silicon wafer W at the measurement point.
  • the calculation unit 16 obtains a spectral spectrum of the interference light detected by the detection unit 14 illustrated in the graph on the left side of FIG. 1 (third step).
  • the calculation unit 16 performs waveform analysis of the spectral spectrum to obtain an optical path length nt corresponding to the thickness of the silicon wafer at the measurement point (fourth step).
  • the optical path length nt corresponding to the thickness of the silicon wafer is divided by the refractive index n of the silicon wafer to obtain the measured value t of the thickness of the silicon wafer at the measurement point (fifth step).
  • the spectral spectrum of the interference light (graph on the left side of FIG. 1) is Fourier transformed, the horizontal axis is the optical path length nd (n: refractive index, d: distance), and the vertical axis is the light intensity.
  • the right side of FIG. 1 is the horizontal axis "distance d" obtained by dividing the horizontal axis "optical path length nd" of this graph by the set value of the refractive index n of the silicon wafer (for example, 3.86223). It is a graph of. The distance between adjacent peaks in this graph is the measured value of the thickness of the silicon wafer.
  • the measured value t of the thickness of the silicon wafer can be obtained by dividing the optical path length nt corresponding to the thickness of the silicon wafer measured by the spectral interference method by the refractive index n of the silicon wafer.
  • the calculation unit 16 calculates the thickness measurement value t of the silicon wafer by using a constant value as the set value of the refractive index n as described above.
  • the present inventors have succeeded in grasping the influence of the temperature of the silicon wafer on the measured value of the thickness of the silicon wafer.
  • An experimental example is shown below.
  • the thickness of the in-plane center point of a silicon wafer (target thickness: 775 ⁇ m, diameter: 300 mm, dopant: boron, resistivity: p-) polished on both sides is measured over time under the following conditions using a spectral interference type thickness measuring device. Measured. At that time, the temperature was intentionally changed by blowing hot air onto the silicon wafer. The temperature of the silicon wafer was measured by a thermocouple attached to the surface. The set value of the refractive index was 3.86223.
  • FIG. 2 shows fluctuations in the measured values of temperature and thickness of the silicon wafer.
  • the thickness measurement value also fluctuates in synchronization with the fluctuation of the temperature of the silicon wafer.
  • FIG. 3 is a graph showing the relationship between the temperature of the silicon wafer and the measured thickness, which was created based on the graph of FIG. From FIG. 3, it can be seen that there is a strong positive correlation between the temperature of the silicon wafer and the measured thickness.
  • the thickness measurement value is 0.0695 ⁇ m (69) per 1 ° C. fluctuation of the silicon wafer temperature.
  • the fluctuation of the thickness measurement value does not reflect only the fluctuation of the actual thickness, but the measurement due to the temperature fluctuation. It is considered to be an error. That is, it is considered that the fluctuation of the thickness measurement value is due to the temperature dependence of the refractive index.
  • the thickness measurement values are obtained at a plurality of measurement points in the plane of the silicon wafer, the temperature of the silicon wafer at each measurement point is measured and shown in FIG. It is characterized in that the thickness measurement value at each measurement point is corrected based on the information and the measured temperature of the silicon wafer. Specifically, the following correction methods can be mentioned.
  • a thickness measurement value at a measurement point at a certain reference temperature (for example, 25 ° C.) is set as a reference value.
  • Such correction can compensate for the variation in the thickness measurement value of the silicon wafer due to the difference in temperature in the plane of the silicon wafer. That is, by measuring the thickness of the silicon wafer at a plurality of in-plane points in this way, it is possible to suppress variations in the thickness measurement values due to in-plane temperature variations.
  • the present invention information on the influence of the temperature of the silicon wafer on the measured value of the thickness of the silicon wafer is obtained in advance, the temperature of the silicon wafer at each measurement point is measured, and the above information and the measured temperature of the silicon wafer are used. Based on the above, the thickness measurement value of the silicon wafer at each measurement point obtained in the fifth step is corrected. Such correction can compensate for the variation in the thickness measurement value of the silicon wafer due to the difference in temperature in the plane of the silicon wafer. That is, by measuring the thickness of the silicon wafer at a plurality of in-plane points in this way, it is possible to suppress variations in the thickness measurement values due to in-plane temperature variations.
  • the inclination "0.0695 ⁇ m / ° C.” in the relationship shown in FIG. 3 depends on the resistivity of the test silicon wafer used. Therefore, from the viewpoint of obtaining sufficient correction accuracy, the test silicon wafer is the same as the silicon wafer for which the thickness is to be measured at a plurality of points (hereinafter referred to as "measurement target silicon wafer"), or the measurement thereof. It is preferable that the wafer has the same resistance as the target silicon wafer. That is, the relationship shown in FIG. 3 may be obtained in advance using the silicon wafer to be measured, or the relationship shown in FIG. 3 may be obtained by using a test silicon wafer having the same resistivity as the silicon wafer to be measured. You may ask.
  • the resistivity of the silicon wafer for test is not limited to the same as the resistivity of the silicon wafer to be measured.
  • the resistivity of the silicon wafer to be measured is p- (1 ⁇ cm or more)
  • the resistivity of the test silicon wafer is also preferably in the range of p-.
  • the resistivity range of the test silicon wafer is measured after dividing the resistivity range into 5 m ⁇ cm. It is preferable that the resistivity of the target silicon wafer belongs to the same category.
  • the silicon wafer for test and the silicon wafer to be measured are preferably the same conduction type (p type or n type).
  • the thickness measuring system 100 includes a thickness measuring device 10, a rotary pedestal 20, a chuck 22, a sensor support portion 24, and a guide rail 26.
  • the rotary pedestal 20 has a turntable at the center of the upper surface of the pedestal, and the silicon wafer W can be placed on the turntable. At least three chucks 22 are provided on the turntable, and the silicon wafer W placed on the turntable is fixed by the chucks 22.
  • the sensor support portion 24 includes a pair of leg portions 24A connected to the rotary pedestal 20 and extending in the vertical direction, and an arm portion 24B connected between the legs and extending in the horizontal direction.
  • the arm portion 24B is a columnar structure having a rectangular cross section perpendicular to the extending direction, and a guide rail 26 is provided on a side surface thereof.
  • the thickness measuring device 10 is a spectroscopic interference type thickness measuring device having the configuration shown in FIG. 1, and the thickness measuring device 10 is attached to the guide rail 26 so that the sensor head faces downward. , The infrared light emitted from the sensor head is irradiated perpendicularly to the surface of the silicon wafer W. As a result, the interference light between the first reflected light and the second reflected light enters the sensor head and is guided to the detection unit 14 in the thickness measuring device 10. By moving the thickness measuring device 10 in parallel along the guide rail 26 in one axis, the infrared light irradiation position (measurement point) from the thickness measuring device 10 to the silicon wafer W passes through the in-plane center of the silicon wafer W. It can be scanned over the diameter.
  • the measurement point is arbitrarily set in the plane of the silicon wafer W.
  • FIG. 5 shows an example of the in-plane thickness distribution to be acquired.
  • the graph on the left side of FIG. 5 is a graph in which the thickness measurement values are plotted in four radial directions (0 °, 90 °, 180 °, 270 °) from the in-plane center, and such an in-plane thickness distribution can be obtained. Can be done.
  • the graph on the right side of FIG. 5 is a graph obtained by averaging the four levels of the graph on the left side of FIG.
  • the thickness measuring system 100 is not limited to a silicon wafer having a diameter of 300 mm, and can measure the thickness at a plurality of points of a silicon wafer having an arbitrary diameter.
  • the thickness measuring system 200 has the following configuration in addition to the configuration of the thickness measuring system 100 according to the above comparative example.
  • the thickness measurement system 200 has a temperature sensor 30 that measures the temperature of the silicon wafer W at the measurement point.
  • the temperature sensor 30 include a radiation thermometer, but the temperature sensor 30 is not particularly limited as long as it can measure the temperature of the silicon wafer W at the measurement point, and is, for example, temperature-dependent at the absorption edge of the semiconductor. It is also possible to adopt a method of measuring the temperature from the nature.
  • the temperature sensor 30 is attached to the guide rail 26 adjacent to the thickness measuring device 10 so that the temperature of the measurement point, that is, the infrared irradiation position can be measured.
  • the present invention is not limited to such an aspect, and for example, a temperature sensor may be built in the sensor head of the thickness measuring device 10.
  • the thickness measurement system 200 stores information on the influence of the temperature of the silicon wafer on the thickness measurement value of the silicon wafer, such as the relational expression of FIG. 3 obtained in advance and the fluctuation amount of the thickness measurement value per unit temperature. (Not shown).
  • the calculation unit 16 of the thickness measuring device 10 determines the silicon wafer at the measurement point obtained in the fifth step based on the information stored in the memory and the temperature of the silicon wafer W measured by the temperature sensor 30. Correct the thickness measurement value.
  • the calculation unit 16 of the thickness measuring device 10 determines the silicon wafer at the measurement point obtained in the fifth step based on the information stored in the memory and the temperature of the silicon wafer W measured by the temperature sensor 30. Correct the thickness measurement value.
  • the thickness of the silicon wafer by measuring the thickness of the silicon wafer at a plurality of in-plane points in this way, it is possible to suppress variations in the thickness measurement values due to in-plane temperature variations.
  • the thickness measurement target is a silicon wafer
  • the present invention is not limited to this, and SiC, which has a temperature dependence on the refractive index and can measure the thickness by a spectral interference method, It also includes the case where a semiconductor wafer such as GaAs is measured.
  • the semiconductor wafer thickness measuring method and the semiconductor wafer thickness measuring system of the present embodiment can be appropriately applied to the steps after the double-sided polishing step of the semiconductor wafer. For example, immediately before the final finish single-sided polishing of a double-sided polished wafer, the thickness of the wafer is measured at a plurality of in-plane points according to the present embodiment, and the amount of relative change in the in-plane thickness of the wafer such as GBIR is obtained.
  • the conditions for single-sided polishing can be set based on the relative amount of change in the inner thickness.
  • the thickness of the wafer is measured at a plurality of in-plane points according to the present embodiment, the amount of relative change in wafer in-plane thickness such as GBIR is obtained, and the relative in-plane thickness change is obtained.
  • Epitaxial growth conditions can be set based on the quantity.
  • the semiconductor wafer thickness measuring method and the semiconductor wafer thickness measuring system of the present invention when the thickness of a semiconductor wafer is measured at a plurality of points in a plane by a spectral interference method in a short time, it is caused by in-plane temperature variation. It is possible to suppress variations in the measured thickness values.
  • Thickness measuring system 10 Thickness measuring device 12 Optical unit 14 Detection unit 16 Calculation unit 20 Rotating pedestal 22 Chuck 24 Sensor support part 24A Leg part 24B Arm part 26 Guide rail 30 Temperature sensor W Silicon wafer

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Abstract

半導体ウェーハの厚みを面内の複数点において分光干渉方式で短時間に測定する際に、面内の温度ばらつきに起因する厚み測定値のばらつきを抑制することが可能な半導体ウェーハの厚み測定方法を提供する。本開示では、半導体ウェーハの厚みを面内の複数点において分光干渉方式で測定する際に、半導体ウェーハの温度が半導体ウェーハの厚み測定値に与える影響に関する情報を予め求め、各測定位置での半導体ウェーハの温度を測定し、前記情報と、測定した半導体ウェーハの温度とに基づいて、各測定位置での半導体ウェーハの厚み測定値を補正する。

Description

半導体ウェーハの厚み測定方法及び半導体ウェーハの厚み測定システム
　本発明は、分光干渉方式を用いた、半導体ウェーハの厚み測定方法及び半導体ウェーハの厚み測定システムに関する。
　例えば特許文献１に記載されるような分光干渉方式の厚み測定装置を用いて、シリコンウェーハ等の半導体ウェーハの厚みを測定する技術が従来から知られている。図１を参照して、一般的な分光干渉方式の厚み測定装置１０によるシリコンウェーハの厚み測定の原理を説明する。厚み測定装置１０は、光学ユニット１２、検出ユニット１４、及び演算部１６を有する。光学ユニット１２は、例えば波長可変レーザを有し、所定の帯域幅（図１に示した例では、波長１２６０～１３６０ｎｍ）を有する赤外光をシリコンウェーハの表面に照射する。反射光は、赤外光がシリコンウェーハの表面で反射してなる第１反射光と、赤外光がシリコンウェーハを透過してシリコンウェーハの裏面で反射してなる第２反射光とを含む。ＣＣＤ等の受光素子を含む検出ユニット１４では、この第１反射光と第２反射光との干渉光を検出する。なお、シリコンウェーハの厚みをｔとした場合、第２反射光の光路長は２ｎｔ（ｎ：屈折率）となる。演算部１６では、この干渉光の分光スペクトル（図１の左側のグラフ）をフーリエ変換して、横軸が光路長ｎｄ（ｎ：屈折率、ｄ：距離）、縦軸が光強度のグラフを得る。このグラフの横軸「光路長ｎｄ」を、シリコンウェーハの屈折率ｎの設定値（例えば、３．８６２２３）で除して得た「距離ｄ」を横軸としたのが、図１の右側のグラフである。このグラフにおける隣接するピーク間の距離が、シリコンウェーハの厚み測定値となる。つまり、分光干渉方式で測定されたシリコンウェーハの厚みに相当する光路長ｎｔを、シリコンウェーハの屈折率ｎで除することによって、シリコンウェーハの厚み測定値ｔを得ることができる。通常、演算部１６では、上記のとおり屈折率ｎの設定値として一定の値を用いて、シリコンウェーハの厚み測定値ｔを算出している。
特開２００４－２９４１５５号公報
　ここで、屈折率ｎには温度依存性がある。そのため、分光干渉方式で測定されるシリコンウェーハの厚みに相当する光路長ｎｔは、測定時のシリコンウェーハの温度に依存して異なった値となる。そのため、屈折率ｎの設定値として一定の値を用いて、シリコンウェーハの厚み測定値ｔを算出すると、当該厚み測定値ｔも、測定時のシリコンウェーハの温度に依存して異なった値となる。
　このように、シリコンウェーハの温度に依存した屈折率の違いに起因して、厚み測定値がばらつくことを防ぐためには、測定環境の温度を一定に維持して、測定対象物としてのシリコンウェーハの温度を極力一定に維持することが一案である。しかしながら、本発明者らは、厚み測定の精度と厚み測定完了までに要する時間の観点から、このような工夫が有効ではない状況があることを見出した。
　それは、分光干渉方式による厚み測定をシリコンウェーハの面内の複数点で順次行う場合である。ある温度に保持されたシリコンウェーハが、それとは異なる温度の測定環境に置かれると、シリコンウェーハの温度は面内のそれぞれの位置で経時的に複雑に変化するため、シリコンウェーハの面内温度分布は不均一となる。この面内温度分布が均一になって、しかも各位置での温度が安定するまでには、かなりの時間を要する。
　面内の温度ばらつきが残っている段階で厚み測定を始めると、ある時刻で測定されたある測定点での厚み測定値と、別の時刻で測定された別の測定点での厚み測定値との間には、屈折率の差異に起因した測定値のばらつきが存在することになる。すなわち、複数の測定点間での厚み測定値の相対的な精度が十分に得られない。他方で、シリコンウェーハの温度が安定してから厚み測定を始めると、測定完了までに長時間を要し、シリコンウェーハの生産性を向上させることができない。このような課題は、シリコンウェーハに限らず、屈折率に温度依存性があり、かつ、分光干渉方式で厚み測定が可能な半導体ウェーハ全般に当てはまる。
　上記課題に鑑み、本発明は、半導体ウェーハの厚みを面内の複数点において分光干渉方式で短時間に測定する際に、面内の温度ばらつきに起因する厚み測定値のばらつきを抑制することが可能な半導体ウェーハの厚み測定方法及び半導体ウェーハの厚み測定システムを提供することを目的とする。
　上記課題を解決すべく、本発明者らは鋭意研究を進め、以下の知見を得た。すなわち、半導体ウェーハの温度が半導体ウェーハの厚み測定値に与える影響に関する情報を予め求めておくことを着想した。そして、半導体ウェーハの厚みを面内の複数点において分光干渉方式で測定する際に、各測定位置での半導体ウェーハの温度を測定し、前記情報と、測定した半導体ウェーハの温度とに基づいて、各測定位置での半導体ウェーハの厚み測定値を補正すれば、面内の温度ばらつきに起因する厚み測定値のばらつきを抑制することができることを見出した。
　上記知見に基づき完成した本発明の要旨構成は以下のとおりである。
　（１）所定の帯域幅を有する赤外光を半導体ウェーハの表面の所定位置に照射する第１工程と、
　前記赤外光が前記半導体ウェーハの表面で反射してなる第１反射光と、前記赤外光が前記半導体ウェーハを透過して該半導体ウェーハの裏面で反射してなる第２反射光との干渉光を検出する第２工程と、
　前記第２工程で検出した前記干渉光の分光スペクトルを得る第３工程と、
　前記分光スペクトルを波形解析して、前記所定位置での前記半導体ウェーハの厚みに相当する光路長を求める第４工程と、
　前記半導体ウェーハの厚みに相当する光路長を、前記半導体ウェーハの屈折率で除することによって、前記所定位置での前記半導体ウェーハの厚み測定値を得る第５工程と、
を前記半導体ウェーハの面内の複数点で行う半導体ウェーハの厚み測定方法であって、
　前記半導体ウェーハの温度が前記半導体ウェーハの厚み測定値に与える影響に関する情報を予め求め、
　前記所定位置での前記半導体ウェーハの温度を測定し、
　前記情報と、測定した前記半導体ウェーハの温度とに基づいて、前記第５工程で得た前記所定位置での前記半導体ウェーハの厚み測定値を補正することを特徴とする半導体ウェーハの厚み測定方法。
　（２）前記補正は、前記半導体ウェーハの面内での温度の差異に起因する前記半導体ウェーハの厚み測定値のばらつきを補償する、上記（１）に記載の半導体ウェーハの厚み測定方法。
　（３）前記情報は、テスト用半導体ウェーハを種々の温度に設定して、前記第１工程から前記第５工程を行うことによって求めた、前記テスト用半導体ウェーハの温度と、前記テスト用半導体ウェーハの厚み測定値との関係である、上記（１）又は（２）に記載の半導体ウェーハの厚み測定方法。
　（４）前記情報は、前記テスト用半導体ウェーハの温度と、前記テスト用半導体ウェーハの厚み測定値との関係から求めた、単位温度あたりの厚み測定値の変動量である、上記（３）に記載の半導体ウェーハの厚み測定方法。
　（５）前記テスト用半導体ウェーハは、前記半導体ウェーハと同一であるか、前記半導体ウェーハと同じ抵抗率を有する、上記（３）又は（４）に記載の半導体ウェーハの厚み測定方法。
　（６）半導体ウェーハを載置する台座と、
　所定の帯域幅を有する赤外光を前記半導体ウェーハの表面の所定位置に照射する第１工程を行う光学ユニットと、
　前記赤外光が前記半導体ウェーハの表面で反射してなる第１反射光と、前記赤外光が前記半導体ウェーハを透過して該半導体ウェーハの裏面で反射してなる第２反射光との干渉光を検出する第２工程を行う検出ユニットと、
　前記検出ユニットで検出した前記干渉光の分光スペクトルを得る第３工程と、
　前記分光スペクトルを波形解析して、前記所定位置での前記半導体ウェーハの厚みに相当する光路長を求める第４工程と、
　前記半導体ウェーハの厚みに相当する光路長を、前記半導体ウェーハの屈折率で除することによって、前記所定位置での前記半導体ウェーハの厚み測定値を得る第５工程と、
を行う演算部と、
　前記所定位置を、前記半導体ウェーハの面内の複数点に設定可能な、前記光学ユニットと前記半導体ウェーハとの相対位置の可動機構と、
を有し、前記第１工程から前記第５工程を前記半導体ウェーハの面内の複数点で行う半導体ウェーハの厚み測定システムであって、
　前記半導体ウェーハの温度が前記半導体ウェーハの厚み測定値に与える影響に関する情報を記憶したメモリと、
　前記所定位置での前記半導体ウェーハの温度を測定する温度センサと、
をさらに有し、
　前記演算部は、前記メモリに記憶された前記情報と、前記温度センサにより測定された前記半導体ウェーハの温度とに基づいて、前記第５工程で得た前記所定位置での前記半導体ウェーハの厚み測定値を補正することを特徴とする半導体ウェーハの厚み測定システム。
　（７）前記補正は、前記半導体ウェーハの面内での温度の差異に起因する前記半導体ウェーハの厚み測定値のばらつきを補償する、上記（６）に記載の半導体ウェーハの厚み測定システム。
　（８）前記情報は、テスト用半導体ウェーハを種々の温度に設定して、前記第１工程から前記第５工程を行うことによって求めた、前記テスト用半導体ウェーハの温度と、前記テスト用半導体ウェーハの厚み測定値との関係である、上記（６）又は（７）に記載の半導体ウェーハの厚み測定システム。
　（９）前記情報は、前記テスト用半導体ウェーハの温度と、前記テスト用半導体ウェーハの厚み測定値との関係から求めた、単位温度あたりの厚み測定値の変動量である、上記（８）に記載の半導体ウェーハの厚み測定システム。
　（１０）前記テスト用半導体ウェーハは、前記半導体ウェーハと同一であるか、前記半導体ウェーハと同じ抵抗率を有する、上記（８）又は（９）に記載の半導体ウェーハの厚み測定システム。
　本発明の半導体ウェーハの厚み測定方法及び半導体ウェーハの厚み測定システムによれば、半導体ウェーハの厚みを面内の複数点において分光干渉方式で短時間に測定する際に、面内の温度ばらつきに起因する厚み測定値のばらつきを抑制することができる。
分光干渉方式の厚み測定装置１０の構成を示す模式図である。 シリコンウェーハの温度を経時的に変動させた場合の、分光干渉方式の厚み測定装置１０によるシリコンウェーハの厚み測定値の変動を示すグラフである。 図２のグラフに基づいて作成した、シリコンウェーハの温度と厚み測定値との関係を示すグラフである。 比較例による厚み測定システム１００の構成を示す模式図である。 シリコンウェーハの面内厚み分布の測定方法の一例を示す図である。 本発明の一実施形態による厚み測定システム２００の構成を示す模式図である。
　以下、本発明の一実施形態によるシリコンウェーハの厚み測定方法及びシリコンウェーハの厚み測定システムを説明する。
　本実施形態のシリコンウェーハの厚み測定方法は、分光干渉方式を用いるものであり、以下の工程を有する。
　（第１工程）
　所定の帯域幅を有する赤外光をシリコンウェーハの表面の所定位置（測定点）に照射する。
　（第２工程）
　赤外光がシリコンウェーハの表面で反射してなる第１反射光と、赤外光がシリコンウェーハを透過してシリコンウェーハの裏面で反射してなる第２反射光との干渉光を検出する。
　（第３工程）
　第２工程で検出した干渉光の分光スペクトルを得る。
　（第４工程）
　分光スペクトルを波形解析して、前記所定位置でのシリコンウェーハの厚みに相当する光路長を求める。
　（第５工程）
　シリコンウェーハの厚みに相当する光路長を、シリコンウェーハの屈折率で除することによって、前記所定位置でのシリコンウェーハの厚み測定値を得る。
　以上の第１工程から第５工程をシリコンウェーハの面内の複数点で行う。
　図１を参照して、本実施形態のシリコンウェーハの厚み測定方法及びシリコンウェーハの厚み測定システムで用いる分光干渉方式の厚み測定装置１０の構成を説明する。厚み測定装置１０は、光学ユニット１２、検出ユニット１４、及び演算部１６を有する。
　光学ユニット１２は、所定の帯域幅を有する赤外光をシリコンウェーハＷの表面の所定位置（測定点）に照射する上記第１工程を行う。図１では、波長１２６０～１３６０ｎｍの範囲内の帯域幅１００ｎｍの赤外光を照射する例を示したが、これには限定されず、例えば波長１２００～１６００ｎｍの範囲内で、帯域幅としては５０～２００ｎｍの範囲内の赤外光を照射すればよい。このような光学ユニット１２としては、好適には波長可変レーザを挙げることができるが、これに限定されず、広波長帯域の赤外光を一時に照射可能なＳＬＤ（Ｓｕｐｅｒ　Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ　Ｄｉｏｄｅ）であってもよい。
　検出ユニット１４は、ＣＣＤ等の受光素子を含み、上記第１反射光と第２反射光との干渉光を検出する上記第２工程を行う。
　演算部１６は、検出した干渉光における第１反射光と第２反射光との光路長の差（シリコンウェーハの厚みをｔとした場合、当該光路長差は２ｎｔ（ｎ：屈折率））から、測定点でのシリコンウェーハＷの厚み測定値を算出する。まず、演算部１６は、図１の左側のグラフに例示される、検出ユニット１４で検出した干渉光の分光スペクトルを得る（第３工程）。次に、演算部１６は、分光スペクトルを波形解析して、前記測定点でのシリコンウェーハの厚みに相当する光路長ｎｔを求める（第４工程）。そして、シリコンウェーハの厚みに相当する光路長ｎｔを、シリコンウェーハの屈折率ｎで除することによって、前記測定点でのシリコンウェーハの厚み測定値ｔを得る（第５工程）。
　具体例として、演算部１６では、干渉光の分光スペクトル（図１の左側のグラフ）をフーリエ変換して、横軸が光路長ｎｄ（ｎ：屈折率、ｄ：距離）、縦軸が光強度のグラフを得る。このグラフの横軸「光路長ｎｄ」を、シリコンウェーハの屈折率ｎの設定値（例えば、３．８６２２３）で除して得た「距離ｄ」を横軸としたのが、図１の右側のグラフである。このグラフにおける隣接するピーク間の距離が、シリコンウェーハの厚み測定値となる。つまり、分光干渉方式で測定されたシリコンウェーハの厚みに相当する光路長ｎｔを、シリコンウェーハの屈折率ｎで除することによって、シリコンウェーハの厚み測定値ｔを得ることができる。通常、演算部１６では、上記のとおり屈折率ｎの設定値として一定の値を用いて、シリコンウェーハの厚み測定値ｔを算出する。
　本発明者らは、シリコンウェーハの温度がシリコンウェーハの厚み測定値に与える影響を把握することに成功した。以下に、実験例を示す。両面研磨されたシリコンウェーハ（狙い厚み：７７５μｍ、直径：３００ｍｍ、ドーパント：ボロン、抵抗率：ｐ－）の面内中心点の厚みを、分光干渉方式の厚み測定装置を用いて以下の条件で経時的に測定した。その際、シリコンウェーハに熱風を吹き付けることによって、温度を意図的に変動させた。なお、シリコンウェーハの温度は、表面に貼り付けた熱電対によって測定した。なお、屈折率の設定値は３．８６２２３とした。
　図２に、シリコンウェーハの温度及び厚み測定値の変動を示す。図２から明らかなように、シリコンウェーハの温度の変動に同期して、厚み測定値も変動している。図３は、図２のグラフに基づいて作成した、シリコンウェーハの温度と厚み測定値との関係を示すグラフである。図３からは、シリコンウェーハの温度と厚み測定値には強い正の相関があることが分かる。横軸ｘ：ウェーハ温度、縦軸ｙ：ウェーハ厚み測定値として、ｙ＝０．０６９５ｘ＋７５７．５３となり、この実験例では、シリコンウェーハの温度１℃の変動あたり、厚み測定値は０．０６９５μｍ（６９．５ｎｍ）だけ変動することが分かった。シリコンウェーハの熱膨張による厚みの増加分は、温度１℃あたり１０ｎｍ程度であることから、この厚み測定値の変動は、実際の厚みの変動のみを反映するものではなく、温度変動に起因した測定誤差であると考えられる。すなわち、この厚み測定値の変動は、屈折率の温度依存性に起因するものであると考えられる。
　そこで、本実施形態のシリコンウェーハの厚み測定方法では、シリコンウェーハの面内の複数の測定点で厚み測定値を得る際に、各測定点でのシリコンウェーハの温度を測定し、図３に示す情報と、測定したシリコンウェーハの温度とに基づいて、各測定点での厚み測定値を補正することが特徴である。具体的には、以下のような補正手法が挙げられる。
　まず、ある基準温度（例えば２５℃）の測定点における厚み測定値を、基準値として設定する。次に、この基準温度との温度差ΔＴ＝Ａ（℃）の測定点における厚み測定値を、以下のように補正する。
　補正厚み測定値（μｍ）＝厚み測定値（μｍ）＋０．０６９５（μｍ／℃）×Ａ（℃）
　つまり、ΔＴ＝１℃（例えば２６℃）の測定点においては、厚み測定値に０．０６９５μｍを加えて、補正厚み測定値とし、ΔＴ＝－１℃（例えば２４℃）の測定点においては、厚み測定値から０．０６９５μｍを引いて、補正厚み測定値とする。このような補正は、シリコンウェーハの面内での温度の差異に起因するシリコンウェーハの厚み測定値のばらつきを補償することができる。つまり、このようにしてシリコンウェーハの厚みを面内の複数点において測定することによって、面内の温度ばらつきに起因する厚み測定値のばらつきを抑制することができる。
　すなわち、本発明では、シリコンウェーハの温度がシリコンウェーハの厚み測定値に与える影響に関する情報を予め求め、各測定点でのシリコンウェーハの温度を測定し、前記情報と、測定したシリコンウェーハの温度とに基づいて、第５工程で得た各測定点でのシリコンウェーハの厚み測定値を補正することを特徴とする。このような補正は、シリコンウェーハの面内での温度の差異に起因するシリコンウェーハの厚み測定値のばらつきを補償することができる。つまり、このようにしてシリコンウェーハの厚みを面内の複数点において測定することによって、面内の温度ばらつきに起因する厚み測定値のばらつきを抑制することができる。
　ここで、「シリコンウェーハの温度がシリコンウェーハの厚み測定値に与える影響に関する情報」は、図３に示したように、テスト用シリコンウェーハを種々の温度に設定して、第１工程から第５工程を行うことによって求めた、テスト用シリコンウェーハの温度と、テスト用シリコンウェーハの厚み測定値との関係であることが好ましく、さらに、この関係から求めた、単位温度あたりの厚み測定値の変動量（上記の例であれば、０．０６９５μｍ／℃）であることが好ましい。
　なお、図３の関係における、傾き「０．０６９５μｍ／℃」は、用いるテスト用シリコンウェーハの抵抗率に依存する。そのため、補正の精度を十分に得る観点から、テスト用シリコンウェーハは、複数点で厚み測定を行おうとするシリコンウェーハ（以下、「測定対象シリコンウェーハ」と称する。）と同一であるか、当該測定対象シリコンウェーハと同じ抵抗率を有するものとすることが好ましい。つまり、測定対象シリコンウェーハを用いて、予め図３に示す関係を求めておいてもよいし、当該測定対象シリコンウェーハと同じ抵抗率を有するテスト用シリコンウェーハを用いて、図３に示す関係を求めてもよい。
　なお、テスト用シリコンウェーハの抵抗率は、測定対象シリコンウェーハの抵抗率と同一であることには限定されない。ただし、測定対象シリコンウェーハの抵抗率がｐ－（１Ωｃｍ以上）である場合には、テスト用シリコンウェーハの抵抗率もｐ－の範囲であることが好ましい。また、ｐ＋（０．０１Ωｃｍ以上１Ωｃｍ未満）、ｐ＋＋（０．００１Ωｃｍ以上０．０１Ωｃｍ未満）の場合には、５ｍΩｃｍごとに抵抗率の範囲を区分した上で、テスト用シリコンウェーハの抵抗率と測定対象シリコンウェーハの抵抗率が、同一区分に属するようにすることが好ましい。また、テスト用シリコンウェーハと測定対象シリコンウェーハは、同一の伝導型（ｐ型又はｎ型）であることが好ましい。
　次に、シリコンウェーハの面内厚み分布を測定することが可能なシリコンウェーハの厚み測定システムの構成を説明する。まず、図４を参照して、比較例による厚み測定システム１００の構成を説明する。厚み測定システム１００は、厚み測定装置１０、回転台座２０、チャック２２、センサ支持部２４、及びガイドレール２６を有する。
　回転台座２０は、台座の上面中心部にターンテーブルを有し、このターンテーブル上にシリコンウェーハＷを載置可能である。ターンテーブル上には少なくとも３つのチャック２２が設けられており、ターンテーブル上に載置されたシリコンウェーハＷは、チャック２２によって固定される。
　センサ支持部２４は、回転台座２０と連結して鉛直方向に延在する一対の脚部２４Ａと、該脚部間を連結して水平方向に延在する腕部２４Ｂとからなる。腕部２４Ｂは、延在方向に垂直な断面が矩形の柱状構造体であり、その側面にガイドレール２６が設けられる。
　厚み測定装置１０は、既述のとおり、図１に示す構成を有する分光干渉方式の厚み測定装置であり、厚み測定装置１０は、センサヘッドが下向きとなるようにガイドレール２６に取り付けられており、センサヘッドから出射された赤外光がシリコンウェーハＷの表面に対して垂直に照射される。その結果、上記第１反射光と第２反射光との干渉光は、センサヘッドに入射して、厚み測定装置１０内の検出ユニット１４に導かれる。ガイドレール２６に沿って厚み測定装置１０を一軸で並行移動することによって、厚み測定装置１０からシリコンウェーハＷへの赤外光の照射位置（測定点）は、シリコンウェーハＷの面内中心を通る直径上を走査させることができる。
　そして、ガイドレール２６に沿った厚み測定装置１０の一軸移動と、回転台座２０のターンテーブルの回転に伴うシリコンウェーハＷの回転とを組み合わせることによって、測定点をシリコンウェーハＷの面内の任意の位置に設定することができる。すなわち、光学ユニット１２（厚み測定装置１０）とシリコンウェーハＷとの相対位置の可動機構は、回転台座２０及びガイドレール２６によって構成される。
　このような相対位置の可動機構によれば、例えば図５に示すように、シリコンウェーハＷの面内中心を始点として、らせん状に複数の測定点を順次設定して、厚み測定を行うことができる。図５には、取得する面内厚み分布の例も示す。図５左側のグラフは、面内中心から４つの半径方向（０°、９０°、１８０°、２７０°）に厚み測定値をプロットしたグラフであり、このような面内厚み分布を取得することができる。さらに、図５右側のグラフは、図５左側のグラフの４水準を平均したグラフであり、このような面内厚み分布を取得することもできる。このような面内厚み分布（複数点での厚み測定結果）から、ＧＢＩＲ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｂａｃｋｓｉｄｅ　Ｉｄｅａｌ　Ｒａｎｇｅ）等のウェーハ面内厚み相対変化量を求めることもできる。なお、厚み測定システム１００は、直径３００ｍｍのシリコンウェーハに限らず、任意の直径のシリコンウェーハの複数点における厚みを測定可能である。
　次に、図６を参照して、本発明の一実施形態による厚み測定システム２００の構成を説明する。厚み測定システム２００は、上記の比較例による厚み測定システム１００の構成を有することに加えて、以下の構成を有する。
　まず、厚み測定システム２００は、測定点でのシリコンウェーハＷの温度を測定する温度センサ３０を有する。温度センサ３０としては、例えば放射温度計を挙げることができるが、測定点でのシリコンウェーハＷの温度を測定することができるものであれば、特に限定されず、例えば半導体の吸収端の温度依存性から温度を測定する方法を採用することもできる。本実施形態では、測定点、すなわち、赤外線の照射位置の温度を測定できるように、温度センサ３０は、厚み測定装置１０と隣接してガイドレール２６に取り付けられている。ただし、本発明はこのような態様に限定されず、例えば厚み測定装置１０のセンサヘッド内に温度センサを内蔵する構成でもよい。
　さらに、厚み測定システム２００は、予め求めた図３の関係式や、単位温度あたりの厚み測定値の変動量など、シリコンウェーハの温度がシリコンウェーハの厚み測定値に与える影響に関する情報を記憶したメモリ（図示せず）を有する。
　そして、厚み測定装置１０の演算部１６は、メモリに記憶された情報と、温度センサ３０により測定されたシリコンウェーハＷの温度とに基づいて、第５工程で得た測定点でのシリコンウェーハの厚み測定値を補正する。本実施形態では、このようにしてシリコンウェーハの厚みを面内の複数点において測定することによって、面内の温度ばらつきに起因する厚み測定値のばらつきを抑制することができる。
　上記では、厚みの測定対象をシリコンウェーハとした実施形態を説明したが、本発明はこれに限らず、屈折率に温度依存性があり、かつ、分光干渉方式で厚み測定が可能な、ＳｉＣ、ＧａＡｓなどの半導体ウェーハを測定対象とする場合も包含する。
　本実施形態の半導体ウェーハの厚み測定方法及び半導体ウェーハの厚み測定システムは、半導体ウェーハの両面研磨工程以降の工程に適宜適用することができる。例えば、両面研磨されたウェーハの最終仕上げ片面研磨を行う直前に、本実施形態に従ってウェーハの厚みを面内の複数点において測定し、ＧＢＩＲ等のウェーハ面内厚み相対変化量を求め、当該ウェーハ面内厚み相対変化量に基づいて、片面研磨の条件を設定することができる。また、半導体ウェーハにエピタキシャル層を形成する直前に、本実施形態に従ってウェーハの厚みを面内の複数点において測定し、ＧＢＩＲ等のウェーハ面内厚み相対変化量を求め、当該ウェーハ面内厚み相対変化量に基づいて、エピタキシャル成長条件を設定することができる。
　本発明の半導体ウェーハの厚み測定方法及び半導体ウェーハの厚み測定システムによれば、半導体ウェーハの厚みを面内の複数点において分光干渉方式で短時間に測定する際に、面内の温度ばらつきに起因する厚み測定値のばらつきを抑制することができる。
　２００　厚み測定システム
　　１０　　厚み測定装置
　　１２　　　光学ユニット
　　１４　　　検出ユニット
　　１６　　　演算部
　　２０　　回転台座
　　２２　　チャック
　　２４　　センサ支持部
　　２４Ａ　　脚部
　　２４Ｂ　　腕部
　　２６　　ガイドレール
　　３０　　温度センサ
　　　Ｗ　シリコンウェーハ

Claims (10)

  1. 　所定の帯域幅を有する赤外光を半導体ウェーハの表面の所定位置に照射する第１工程と、
    　前記赤外光が前記半導体ウェーハの表面で反射してなる第１反射光と、前記赤外光が前記半導体ウェーハを透過して該半導体ウェーハの裏面で反射してなる第２反射光との干渉光を検出する第２工程と、
    　前記第２工程で検出した前記干渉光の分光スペクトルを得る第３工程と、
    　前記分光スペクトルを波形解析して、前記所定位置での前記半導体ウェーハの厚みに相当する光路長を求める第４工程と、
    　前記半導体ウェーハの厚みに相当する光路長を、前記半導体ウェーハの屈折率で除することによって、前記所定位置での前記半導体ウェーハの厚み測定値を得る第５工程と、
    を前記半導体ウェーハの面内の複数点で行う半導体ウェーハの厚み測定方法であって、
    　前記半導体ウェーハの温度が前記半導体ウェーハの厚み測定値に与える影響に関する情報を予め求め、
    　前記所定位置での前記半導体ウェーハの温度を測定し、
    　前記情報と、測定した前記半導体ウェーハの温度とに基づいて、前記第５工程で得た前記所定位置での前記半導体ウェーハの厚み測定値を補正することを特徴とする半導体ウェーハの厚み測定方法。
  2. 　前記補正は、前記半導体ウェーハの面内での温度の差異に起因する前記半導体ウェーハの厚み測定値のばらつきを補償する、請求項１に記載の半導体ウェーハの厚み測定方法。
  3. 　前記情報は、テスト用半導体ウェーハを種々の温度に設定して、前記第１工程から前記第５工程を行うことによって求めた、前記テスト用半導体ウェーハの温度と、前記テスト用半導体ウェーハの厚み測定値との関係である、請求項１又は２に記載の半導体ウェーハの厚み測定方法。
  4. 　前記情報は、前記テスト用半導体ウェーハの温度と、前記テスト用半導体ウェーハの厚み測定値との関係から求めた、単位温度あたりの厚み測定値の変動量である、請求項３に記載の半導体ウェーハの厚み測定方法。
  5. 　前記テスト用半導体ウェーハは、前記半導体ウェーハと同一であるか、前記半導体ウェーハと同じ抵抗率を有する、請求項３又は４に記載の半導体ウェーハの厚み測定方法。
  6. 　半導体ウェーハを載置する台座と、
    　所定の帯域幅を有する赤外光を前記半導体ウェーハの表面の所定位置に照射する第１工程を行う光学ユニットと、
    　前記赤外光が前記半導体ウェーハの表面で反射してなる第１反射光と、前記赤外光が前記半導体ウェーハを透過して該半導体ウェーハの裏面で反射してなる第２反射光との干渉光を検出する第２工程を行う検出ユニットと、
    　前記検出ユニットで検出した前記干渉光の分光スペクトルを得る第３工程と、
    　前記分光スペクトルを波形解析して、前記所定位置での前記半導体ウェーハの厚みに相当する光路長を求める第４工程と、
    　前記半導体ウェーハの厚みに相当する光路長を、前記半導体ウェーハの屈折率で除することによって、前記所定位置での前記半導体ウェーハの厚み測定値を得る第５工程と、
    を行う演算部と、
    　前記所定位置を、前記半導体ウェーハの面内の複数点に設定可能な、前記光学ユニットと前記半導体ウェーハとの相対位置の可動機構と、
    を有し、前記第１工程から前記第５工程を前記半導体ウェーハの面内の複数点で行う半導体ウェーハの厚み測定システムであって、
    　前記半導体ウェーハの温度が前記半導体ウェーハの厚み測定値に与える影響に関する情報を記憶したメモリと、
    　前記所定位置での前記半導体ウェーハの温度を測定する温度センサと、
    をさらに有し、
    　前記演算部は、前記メモリに記憶された前記情報と、前記温度センサにより測定された前記半導体ウェーハの温度とに基づいて、前記第５工程で得た前記所定位置での前記半導体ウェーハの厚み測定値を補正することを特徴とする半導体ウェーハの厚み測定システム。
  7. 　前記補正は、前記半導体ウェーハの面内での温度の差異に起因する前記半導体ウェーハの厚み測定値のばらつきを補償する、請求項６に記載の半導体ウェーハの厚み測定システム。
  8. 　前記情報は、テスト用半導体ウェーハを種々の温度に設定して、前記第１工程から前記第５工程を行うことによって求めた、前記テスト用半導体ウェーハの温度と、前記テスト用半導体ウェーハの厚み測定値との関係である、請求項６又は７に記載の半導体ウェーハの厚み測定システム。
  9. 　前記情報は、前記テスト用半導体ウェーハの温度と、前記テスト用半導体ウェーハの厚み測定値との関係から求めた、単位温度あたりの厚み測定値の変動量である、請求項８に記載の半導体ウェーハの厚み測定システム。
  10. 　前記テスト用半導体ウェーハは、前記半導体ウェーハと同一であるか、前記半導体ウェーハと同じ抵抗率を有する、請求項８又は９に記載の半導体ウェーハの厚み測定システム。
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