(57)【要約】【課題】被検査物の表面全体の凹凸測定を行い、被検査物上のＸＹ座標に応じた厚みを測定する。【解決手段】基板までの距離を非接触測定する複数の非接触距離測定器を備えた厚み測定器において、基板上の座標を記録する工程と、基板上の座標における基板の厚みを測定する工程とを備えている。さらに、非接触距離測定器を自在に水平移動させ、ウエーハ全面において各座標値ごとの厚みの測定を行うことで、ウエーハ上の不特定位置に発生する厚みの異常個所の特定とその厚みを測定することができる。【選択図】図１
2005308520.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板までの距離を非接触測定する複数の非接触距離測定器を用いる厚み測定方法において、
基板上の座標を記録する工程と、
前記基板上の前記座標における前記基板の厚みを測定する工程とを備えていることを特徴とする厚み測定方法。
【請求項２】
前記非接触距離測定器は、前記座標の位置まで水平移動することを特徴とする請求項１記載の厚み測定方法。
【請求項３】
基板までの距離を非接触測定する複数の非接触距離測定器を備えた厚み測定器において、
基板上の座標を記録する手段と、
前記基板上の前記座標における前記基板の厚みを測定する手段とを備えていることを特徴とする厚み測定器。
【請求項４】
前記非接触距離測定器は、前記座標の位置まで水平移動することを特徴とする請求項３記載の厚み測定器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体基板の平坦度を光学的に非接触で測定する方法とその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体チップを製造する過程では、半導体ウエーハの厚みを検査する工程がある。この工程の従来技術として特許文献１のようなものがある。これについて、説明する。半導体ウエーハの裏面及び表面までの距離を非接触で測定する非接触距離測定器と、これらを相対的に接近離間させる移動駆動部と、その間隔を検知する間隔検知部とを備えた厚み測定器である。ウエーハの厚みを測定する時には、それら非接触距離測定器から半導体ウエーハまでの距離を距離測定に適した一定の距離を保つように移動駆動部を制御し、その距離に基づいて、ウエーハの厚みを演算により算出する。
【特許文献１】特開平１０−２４６６２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来の技術では、測定箇所が一部分に限られているため、ウエーハ上の不特定位置に厚み変動箇所が存在する場合、その変動箇所を検出することができない。ウエーハ上の不特定位置の厚みの変動の発生は、ウエーハを研磨する際、ウエーハを配置した定盤とウエーハの間に異物が混入した場合に、その異物によりウエーハの一部が盛り上がる。研磨機は盛り上がった高さの分だけ研磨しすぎてしまう。研磨しすぎた部分は厚みが変わる。
【０００４】
従来の厚み測定器では、ウエーハの特定箇所を測定することで、測定値がウエーハの厚みであることを認識させていた。このため、ウエーハ上の不特定位置に厚み変動箇所が存在する場合、測定器がウエーハの厚みであることを認識できない問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の厚み測定方法は、基板までの距離を非接触測定する複数の非接触距離測定器を備えた厚み測定器において、基板上の座標を記録する工程と、前記基板上の前記座標における前記基板の厚みを測定する工程とを備えている。
【０００６】
本発明の厚み測定器は、基板までの距離を非接触測定する複数の非接触距離測定器を備えた厚み測定器において、基板上の座標を記録する手段と、前記基板上の前記座標における前記基板の厚みを測定する手段とを備えている。
【発明の効果】
【０００７】
非接触距離測定器を自在に水平移動させ、ウエーハ全面において各座標値ごとの厚み測定を可能にしたことで、ウエーハ上の不特定位置に発生する厚み異常個所の特定と厚み測定を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【０００９】
図１は、厚み測定装置の構成を示す図である。図２は、本実施の形態の動作フローを示す図である。
【００１０】
図１に示すように、距離測定器３には、４０ｍｍ間隔で定盤４上のウエーハ１までの距離を非接触測定する５つの非接触距離測定器３ａ〜３ｅを取り付けてある。ロボット２は、距離測定器３を水平自在移動させる。処理部５は、距離測定器３とウエーハ間距離の測長値を格納し、ロボット位置のＸＹ座標の値ごとに厚み値を記録する。ＸＹ座標の値ごとのウエーハ１の表面状態とウエーハ厚み値は、モニターに表示される。
【００１１】
次に、図１を参照しながら、図２の動作フローについて説明する。最初に、ウエーハ１を定盤４へ設置する（１１）。そして、ロボット２を距離測定器３から照射されるレーザー光がＹ１方向のウエーハ１の端に照射される位置へ移動する（１２）。このとき、処理部５内のロボット水平動作回数をカウントする変数Ｍｘを０に設定する（１３）。そして、変数Ｍｘの値が偶数の場合は、ロボット２はＹ２方向へ移動する。変数Ｍｘの値が奇数の場合は、ロボット２はＹ１方向へ移動する（１４、１５、１６）。そして、距離測定器３から出力されるウエーハ１までの距離値を処理部５へ格納する（１７）。ロボット２のＸＹ座標データを処理部５に格納する（１８）。処理部５に格納したウエーハ１までの距離値を非接触距離測定器３ａ〜３ｅのそれぞれに算出し、非接触距離測定器３ａ〜３ｅの厚み値をそれぞれ厚み値１〜厚み値５とする。厚み値の算出方法は、まず、ウエーハ１が置かれていない状態での距離測定器３と定盤４との距離値を基準値とし、厚み値１の場合は、厚み値１＝基準値−非接触距離測定器３ａ値で算出する。同様に厚み値５までが算出される（１９）。次に、厚み値１〜５が規格外である場合にモニターに規格外箇所の表示とその厚み値が表示される。厚み規格外箇所は、図３に示すように、ウエーハのＸＹ座標と規格外箇所に印３０が示されてモニターに表示される（２０）。
【００１２】
次に、ロボット２がＹ２方向のウエーハ１の端に移動したことを確認し（２１）、ロボット２がＹ２方向のウエーハ１の端に到達している場合は、ロボット２をＸ１方向に０．５ｍｍ移動する（２２）。そして、Ｘ１方位の動作回数をカウントするため、処理部５内のロボット水平動作回数をカウントする変数Ｍｘに１を加算する（２３）。ここで、図２の（２１）でロボット２がＹ２方向のウエーハ１の端でない場合は、図２の（２２）、（２３）の処理は行われない。
【００１３】
次に、ロボット水平動作回数をカウントする変数Ｍｘが８０になるまで、図２の（１４）と（２４）の処理を繰り返す（２４）。変数Ｍｘが８０になった時点でロボット２は停止する。そして、厚み規格外箇所の表示は、ウエーハ１全体における規格外箇所と厚み値が表示され、ウエーハ１における厚み値規格外箇所と厚み値が検出できる。また、図３では、厚み値の規格外箇所を表示し、規格外箇所の特定を行っているが、全ての座標において、厚み値ごとに色分けした印を表示させることでウエーハ１表面の凹凸を測定することができる。
【００１４】
本実施形態では、距離測定器３に取り付けられた非接触距離測定器の数と、距離測定器３に取り付けられた非接触距離測定器３ａ〜３ｅの取り付け間隔と、図２の（２２）でのロボット２のＸ１方向への移動値と、図２の（２０）での座標Ｘに足し合わせる値と、図２の（２３）でのロボット水平動作回数をカウントする変数Ｍｘとにおいて具体的な数値を例として記載しているが、あくまで参考値であり、数値を拘束するものではない。
【００１５】
また、本発明は非接触距離測定器を移動させることなく、基板を移動させることによっても同様の測定が実現可能である。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
半導体基板や液晶パネルなどの表面の凹凸を測定する方法として有効である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態の半導体ウエーハの厚み測定装置の構成を示す図
【図２】本発明の実施の形態の動作フローを示す図
【図３】本発明の実施の形態のモニター表示の例を示す図
【符号の説明】
【００１８】
１  半導体ウエーハ
２  ロボット
３  距離測定器
３ａ  非接触距離測定器
３ｂ  非接触距離測定器
３ｃ  非接触距離測定器
３ｄ  非接触距離測定器
３ｅ  非接触距離測定器
４  定盤
５  処理部
３０  印
【図１】
2005308520.tif 000003
【図２】
2005308520.tif 000004
【図３】
2005308520.tif 000005