(57)【要約】【課題】ウェーハの形状及び厚さ変化を計測する装置を提供する。【解決手段】干渉計システムは、対応する参照平面が、それらの間に、研磨された不透明プレートを配置するための空洞を形成する、２つの離間した参照平板３２、５２を含む。プレートの表面は、そのプレートを空洞内に配置する時に、対応する参照表面から約２．５ミリメートル以下である。干渉計システムは、プレートの表面の分布を作成するために空洞の正反対側に配置された２つの干渉計装置２０、４０も含む。光源２４、４４は、干渉計装置２０、４０に光学的に結合される。その光源は、複数の波長の光を生成するように設定された発光体と、その発光体により生成される光の出力を安定させるように設定された光増幅変調器とを含む。【選択図】図１
2013122454.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対応する第１平行参照表面及び第２平行参照表面が、それらの間に研磨された不透明プレートを配置するための空洞を形成する、第１離間参照平板及び第２離間参照平板であって、前記研磨された不透明プレートの第１表面及び第２表面は、前記研磨された不透明プレートを前記空洞内に配置する時に、前記第１参照平板及び第２参照平板の前記対応する第１参照表面及び第２参照表面から約２．５ミリメートル以下である、第１離間参照平板及び第２離間参照平板と、
前記研磨された不透明プレートの前記対向する第１表面及び第２表面の分布図を作成するために、前記空洞の正反対側に配置される第１干渉計装置及び第２干渉計装置と、
前記第１干渉計装置及び第２干渉計装置に光学的に結合され、複数の波長の光を生成するように設定された発光体と、前記発光体により生成される光の出力を安定させるように設定された光増幅変調器とを含む、光源と、
第１干渉図形検出器及び第２干渉図形検出器と、
前記プレートの厚さ変化を測定する第１干渉図形検出器及び第２干渉図形検出器の出力を受信するように結合された少なくとも１つのコンピュータと、
を含む干渉計システム。
【請求項２】
前記第１干渉計装置及び第２干渉計装置がフィゾー干渉計である請求項１に記載の干渉計システム。
【請求項３】
前記フィゾー干渉計の物理的寸法を削減するために、各々のフィゾー干渉計の１／４波長プレートとレンズとの間の光学経路が折り畳まれる請求項２に記載の干渉計システム。
【請求項４】
前記光学経路が、鏡を利用して折り畳まれる請求項３に記載の干渉計システム。
【請求項５】
少なくとも前記第１参照平板及び第２参照平板、前記第１干渉計装置及び第２干渉計装置、並びに前記第１干渉図形検出器及び第２干渉図形検出器に能動的防振を与えるように設定された振動制御ユニットを更に含む請求項１に記載の干渉計システム。
【請求項６】
少なくとも前記第１参照平板及び第２参照平板、前記第１干渉計装置及び第２干渉計装置、並びに前記第１干渉図形検出器及び第２干渉図形検出器に熱的に安定な環境を与えるように設定された温度制御式格納容器を更に含む請求項１に記載の干渉計システム。
【請求項７】
前記研磨された不透明プレートを処理し、前記空洞の内外に搬送するように設定されたウェーハ処理機構を更に含む請求項１に記載の干渉計システム。
【請求項８】
前記空洞が、直径が４５０ｍｍ以上の研磨された不透明プレートを収容するように設定されている請求項１に記載の干渉計システム。
【請求項９】
対応する第１平行参照表面及び第２平行参照表面が、それらの間に、研磨された不透明プレートを配置するための空洞を形成する、第１離間参照平板及び第２離間参照平板であって、前記研磨された不透明プレートの第１表面及び第２表面は、前記研磨された不透明プレートを前記空洞内に配置する時に、前記第１参照平板及び第２参照平板の前記対応する第１参照表面及び第２参照表面から約２．５ミリメートル以下である、第１離間参照平板及び第２離間参照平板と、
前記研磨された不透明プレートの前記対向する第１表面及び第２表面の分布図を作成するために、前記空洞の正反対側に配置される第１干渉計装置及び第２干渉計装置と、
前記第１干渉計装置及び第２干渉計装置に光学的に結合され、複数の波長の光を生成するように設定された発光体と前記発光体により生成される光の出力を安定させるように設定された光増幅変調器とを含む、光源と、
第１干渉図形検出器及び第２干渉図形検出器と、
前記プレートの厚さ変化を測定する第１干渉図形検出器及び第２干渉図形検出器の出力を受信するように結合された少なくとも１つのコンピュータと、
少なくとも前記第１参照平板及び第２参照平板、前記第１干渉計装置及び第２干渉計装置、並びに前記第１干渉図形検出器及び第２干渉図形検出器に能動的防振を与えるように設定された振動制御ユニットと、
を含む干渉計システム。
【請求項１０】
前記第１干渉計装置及び第２干渉計装置がフィゾー干渉計である請求項９に記載の干渉計システム。
【請求項１１】
前記フィゾー干渉計の物理的寸法を削減するために、各々のフィゾー干渉計の１／４波長プレートとレンズとの間の光学経路が折り畳まれる請求項１０に記載の干渉計システム。
【請求項１２】
前記光学経路が、鏡を利用して折り畳まれる請求項１１に記載の干渉計システム。
【請求項１３】
少なくとも前記第１参照平板及び第２参照平板、前記第１干渉計装置及び第２干渉計装置、並びに前記第１干渉図形検出器及び第２干渉図形検出器に熱的に安定な環境を与えるように設定された温度制御式格納容器を更に含む請求項９に記載の干渉計システム。
【請求項１４】
前記研磨された不透明プレートを処理し、前記空洞の内外に搬送するように設定されたウェーハ処理機構を更に含む請求項９に記載の干渉計システム。
【請求項１５】
前記空洞が、直径が４５０ｍｍ以上の研磨された不透明プレートを収容するように設定されている請求項９に記載の干渉計システム。
【請求項１６】
研磨された不透明プレートの厚さ変化及び形状を計測する装置であって、前記装置が、
対応する第１平行参照表面及び第２平行参照表面が、それらの間に、前記研磨された不透明プレートを配置するための空洞を形成する、第１離間参照平板及び第２離間参照平板であって、前記研磨された不透明プレートの第１表面及び第２表面は、前記空洞内に配置される時に、前記第１参照平板及び第２参照平板の前記対応する第１参照表面及び第２参照表面から約２．５ミリメートル以下である、第１離間参照平板及び第２離間参照平板と、
前記研磨された不透明プレートの前記対向する第１表面及び第２表面の分布図を作成するために、前記空洞の正反対側に配置される第１干渉計装置及び第２干渉計装置と、
前記第１干渉計装置及び第２干渉計装置に光学的に結合され、複数の波長の光を生成するように設定された発光体と前記発光体により生成される光の出力を安定させるように設定された光増幅変調器とを含む、光源と、
第１干渉図形検出器及び第２干渉図形検出器と、
前記プレートの厚さ変化を測定する第１干渉図形検出器及び第２干渉図形検出器の出力を受信するように結合された少なくとも１つのコンピュータと、
少なくとも前記第１参照平板及び第２参照平板、前記第１干渉計装置及び第２干渉計装置、並びに前記第１干渉図形検出器及び第２干渉図形検出器に能動的防振を与えるように設定された振動制御ユニットと、
少なくとも前記第１参照平板及び第２参照平板、前記第１干渉計装置及び第２干渉計装置、並びに前記第１干渉図形検出器及び第２干渉図形検出器に熱的に安定な環境を与えるように設定された温度制御式格納容器と、
前記研磨された不透明プレートを処理し、前記空洞の内外に搬送するように設定されたウェーハ処理機構と、
を含む干渉計システム。
【請求項１７】
前記第１干渉計装置及び第２干渉計装置がフィゾー干渉計である請求項１６に記載の干渉計システム。
【請求項１８】
前記フィゾー干渉計の物理的寸法を削減するために、各々のフィゾー干渉計の１／４波長プレートとレンズとの間の光学経路が折り畳まれる請求項１７に記載の干渉計システム。
【請求項１９】
前記光学経路が、鏡を利用して折り畳まれる請求項１８に記載の干渉計システム。
【請求項２０】
前記空洞が、直径が４５０ｍｍ以上の研磨された不透明プレートを収容するように設定されている請求項１６に記載の干渉計システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に、計測技術の分野に関し、具体的に、ウェーハの形状及び厚さ変化を計測する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコン基板等のような研磨された薄型プレートは、現代技術の極めて重要な部材である。ウェーハは、例えば、集積回路及び他のデバイスの製造に利用される、薄く切り分けられた半導体材料を指す。薄く切り分けられたプレートの他の実例として、磁気ディスク基板、照合用ブロック等が挙げられ得る。本明細書に記載される技術は、主に、ウェーハを指すが、本技術は、他の種類の研磨プレートにも適用され得ると理解されるべきである。
【０００３】
一般に、ウェーハの平坦さ及び厚さの均一性に対する幾つかの要求が設定され得る。ウェーハの形状及び厚さ変化の計測に対処する様々な技術が存在する。そのような技術の１つは、ウェーハの両側の表面高さと厚さ変化とを計測するのを可能にする、米国特許第６，８４７，４５８号に開示されている。その技術は、２つの位相シフト型フィゾー干渉計を組み合わせて、ウェーハの各々の側と対応する参照平板との間の２つの片面の距離分布図を同時に得て、２つの参照平板の間のデータ及び較正された距離分布図から、ウェーハの厚さ変化及び形状を計算する。しかしながら、そのような計測システムのウェーハの振動に対する感度を更に向上する必要があることに留意する。この技術の他の欠点として、絶対ウェーハ厚についての情報を与える能力が欠けていることと、大きなウェーハを計測するシステムが、物理的に大きいことが挙げられ得る。
【０００４】
米国特許第７，００９，６９６号には、ウェーハの両側の表面高さ及び厚さ変化も計測可能な別の技術が開示されている。それは、入射角が極めて浅い２つの干渉計を組み合わせ、前面及び後面の表面形状データを同時に得て、ウェーハの複数の部分計測を総体的に掃引し、全ウェーハ表面形状データ分布図を作成する。次に、表面形状データ分布図に基づいて、ウェーハの厚さ変化及び形状が算出され得る。しかしながら、この計測システムは、対象物と参照物との間の共通性のない長い光学経路長が、大気温度の勾配（空気の乱流）の影響を受ける。この計測システムは、絶対ウェーハ厚についての情報を与える能力にも欠けている。加えて、このシステムで用いられる減衰装置は、ウェーハの表面領域全体に及ばず、ウェーハの片面上にのみ用いられる。
【０００５】
米国特許出願第１２／３８８，４８７号では、米国特許第６，８４７，４５８号に開示されたシステムの振動の減衰を向上させる別の技術が開示されており、その開示内容は、本明細書に参照としてそのまま組み込まれている。しかしながら、計測の確度及び精度は、更に尚も向上され得る。加えて、そのシステムの光学設計では、物理的形状が大きくなり、それは、製造設備、研究室等の様々な場所に望ましくない場合がある。更に、そのシステムは、能動的防振及び受動的防振を、小間隙の空気を減衰させる設計と組み合わせていないので、床の振動が、システムの効率に影響を与えることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第６，８４７，４５８号明細書
【特許文献２】米国特許第７，００９，６９６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここでは、上述の欠点のない、ウェーハの形状及び厚さ変化を計測する方法及び装置が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示は、干渉計システムを目指す。干渉計システムは、対応する第１平行参照表面及び第２平行参照表面が、それらの間に、研磨された不透明プレートを配置するための空洞を形成する、第１離間参照平板及び第２離間参照平板を含む。研磨された不透明プレートの第１表面及び第２表面は、研磨された不透明プレートを空洞内に配置する時に、第１参照平板及び第２参照平板の対応する第１参照表面及び第２参照表面から約２．５ミリメートル以下である。干渉計システムは、研磨された不透明プレートの対向する第１表面及び第２表面の分布図を作成するために空洞の正反対側に配置された第１干渉計装置及び第２干渉計装置も含む。光源は、第１干渉計装置及び第２干渉計装置に光学的に結合される。光源は、複数の波長の光を生成するように設定された発光体と、その発光体により生成される光の出力を安定させるように設定された光増幅変調器とを含む。干渉計システムは、第１干渉図形検出器及び第２干渉図形検出器と、プレートの厚さ変化を測定する第１干渉図形検出器及び第２干渉図形検出器の出力を受信するように結合された少なくとも１つのコンピュータとを更に含む。
【０００９】
更に、干渉計システムは、少なくとも第１参照平板及び第２参照平板、第１干渉計装置及び第２干渉計装置、並びに第１干渉図形検出器及び第２干渉図形検出器に能動的防振を与えるように設定された振動制御ユニットを含み得る。干渉計システムは、少なくとも第１参照平板及び第２参照平板、第１干渉計装置及び第２干渉計装置、並びに第１干渉図形検出器及び第２干渉図形検出器に熱的に安定な環境を与えるように設定された温度制御式格納容器も含み得る。干渉計システムは、研磨された不透明プレートを処理し、空洞の内外に搬送するように設定されたウェーハ処理機構を更に含み得る。加えて、干渉計装置の物理的寸法を削減するために、干渉計装置内の光学経路が折り畳まれ得る。
【００１０】
上の一般的な記述及び以下の詳細な記述は、模範的なもので、単に説明のためのものであり、必ずしも本開示を限定するものではないと理解されるべきである。本明細書内に組み込まれ、本発明の一部を成している付属の図面は、本開示の内容を示す。併せて、本明細書及び図面は、本開示の原理を説明するのに用いられる。
【００１１】
本開示の数多くの利点は、付属の図面を参照することで、当業者により良く理解され得る。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に従って、ウェーハの形状及び厚さ変化を計測する干渉計システムの概略図である。
【図２】図１に示される干渉計システムを利用して、ウェーハの形状及び厚さ変化を計測する方法を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
ここで、付属の図面で示される開示内容を詳しく参照する。
【００１４】
シリコンウェーハは、様々な寸法で利用され得る。半導体製造設備（製造工場としても知られている）は、生産用に設けられるウェーハの寸法により定められる。寸法は、処理能力を向上させ、費用を削減するために徐々に大きくなっており、現行の標準は、直径が３００ｍｍと考えられる。次世代の標準は、４５０ｍｍ以上に計画されている。そのような大型ウェーハの形状及び厚さ変化の計測に対処することは、単に既存の計測システムの器具を拡大することではないことに留意する。ウェーハ寸法が増す際に既存の器具を単に拡大することにより得られる器具は、（作製及び／又は操作するのに）更に費用が嵩み、物理的に大きくなり、輸送が難しくなり、振動に対してより敏感になる。
【００１５】
本開示は、大型の（例えば、直径が３００ｍｍを超える）薄型不透明プレート（例えば、シリコンウェーハ）の形状、両側の表面高さ、及び厚さ変化を計測する方法及び装置を目指す。本開示による装置は、ウェーハの両側を同時に計測し、参照プレートの形状とは無関係なウェーハ厚の変化を算出する、改良された干渉システムも利用する。本開示による本方法及び装置の他の様々な特徴は、詳細に記述されることになる。
【００１６】
図１を参照して、本開示による計測システム１００を示すブロック図が示される。本開示による計測システム１００は、米国特許第６，８４７，４５８号に開示された干渉計と同じ２つのフィゾー干渉計を利用する（その開示内容は、本明細書に参照としてそのまま組み込まれている）。しかしながら、本開示による計測システム１００は、大型の（例えば、４５０ｍｍ以上の）ウェーハを高精度に且つ高い確度で計測するために、米国特許第６，８４７，４５８号に開示された計測システムと様々な点で異なる。
【００１７】
図１に示されるように、計測システム１００は、ウェーハ６０の形状及び厚さを計測するように設定されている。ウェーハ６０は、空洞内で、２つのフィゾー干渉計２０と４０との間の中央に配置され得る。その干渉計の参照平板３２及び５２は、本開示によれば、ウェーハ６０の極めて近くに置かれる。一実施形態では、参照平板表面３３及び５３と参照表面６１及び６２との間の距離は、それぞれ２．５ｍｍ未満である。
【００１８】
計測システム１００は、チャンネルＡ及びチャンネルＢに対する２つの光源を、波長調節中に一定の出力を生成する単一の発光体８からファイバ２２及びファイバ４２に通じて与える。一実施形態では、光源２４、４４は、光が偏光ビーム分割器２６、４６から反射された後に、光の偏光方向に対して４５°に整列された１／４波長プレート２８、４８を通過する光を与える。次に、このビームは、レンズ３０、５０を伝搬し、ビーム直径がウェーハ直径よりも大きくなるように平行にされる。
【００１９】
次に、ビームは、駆動平板３２、５２を通り抜け、伝送されたビームの中央部は、参照表面３３、５３から反射された光ビームで干渉図形を形成する検査表面６１、６２で反射される。伝送されたビームの外部は、反対の参照平板５２、３２を通り、参照表面３３、５３から反射された光ビームで環形状の干渉図形を形成する参照表面５３、３３で反射される。干渉図形検出器（例えば、カメラ等の造影装置）３６、５６を利用して、干渉図形を記録し、その干渉図形を処理コンピュータ３８、５８に送信し、ウェーハの形状及び厚さ変化等の望まれる情報を生成する。
【００２０】
一実施形態では、参照表面３３及び５３と計測ウェーハ表面６１及び６２との間の距離は、それぞれ約１．８ｍｍである。光源２４及び４４により与えられる光の波長は、約６３９ｎｍである。各々の参照平板３２及び５２の直径は、約４８０ｍｍである。各々の造影装置３６及び５６の解像度は、約４ｋ×４ｋ画素である。しかしながら、上記の構成は、単に模範的なものであると理解されるべきである。計測システム１００の様々な部品は、本開示の趣旨及び範囲から逸脱せずに、異なるように設定され得る。
【００２１】
参照平板の表面３３、５３とウェーハ表面６１、６２との間の距離を、２．５未満に短くすることにより、幾つかの利点が与えられる。例えば、距離を短くすることにより、ウェーハ６０の寸法の増加に起因して更に重大になる振動が減衰される。加えて、距離を短くすることにより、計測システム１００は、造影システム３６、５６により得られた光学像に基づいて、絶対ウェーハ厚を算出することができる。
【００２２】
フラットとウェーハ表面との間の距離を短くすることに加えて、本開示による計測システム１００は、その上、計測システム１００の物理的寸法を低減するために、光学経路を異なる方法で折り畳む。例えば、フィゾー干渉計設計での光線追跡誤差を最小限にするために、１／４波長プレート２８、４８とレンズ３０、５０との間に、既定の光学距離（例えば、１メートル）を必要とし得る。一実施形態では、計測システム１００の物理的寸法全体を削減するために、１／４波長プレート２８、４８とレンズ３０、５０との間に複数の鏡が配置され、１／４波長プレート２８、４８とレンズ３０、５０との間の光学経路を折り畳むのに利用され得る。そのような折り畳まれた光学経路を利用することにより、１／４波長プレート２８、４８とレンズ３０、５０との間の光学距離を尚も維持しつつも、計測システム１００の物理的寸法が削減される。
【００２３】
計測ウェーハの近くに参照平板表面を置くことにより、ウェーハの振動が受動的に減衰されるが、計測システム１００に能動的防振機構を更に備え付けて、雑音及び振動に対するシステムの感度を最小限にし得ると考えられる。例えば、フィゾー干渉計２０及び４０の両方を格納する計量ユニットは、能動的減衰能と受動的減衰能の両方を有する振動制御ユニット上に置かれ、計量ユニット全体を地震振動及び音響振動から隔離し得る。このように、計測システム１００の防振は、能動的隔離を受動的隔離と組み合わせることにより高められる。そのような構成は、利用者が、計測システム１００を補助するのに外部に隔離された基盤を与えることを必要としないので、高く評価され得る。
【００２４】
計測システム１００は、温度制御された格納容器内に置かれ得るとも考えられる。そのような格納容器は、内部で操作される計測システム１００に熱的に安定した環境を与え、その環境から得られる計測の精度を高めることができる。例えば、特定の実施形態では、計測システム１００の熱的に安定した環境内の温度は、＋０．１℃と−０．１℃との間の範囲であり得る。
【００２５】
ウェーハ６０を処理し、駆動平板３２と５２との間の空洞の内外に搬送する自動化ウェーハ処理機構１１が用いられ得ると更に考えられる。そのような自動化ウェーハ処理機構１１は、単一又は複数デッキ機械アーム等の形態で作製され、人間を介在させずに及び／又は潜在的な汚染物に曝さずに、ウェーハを迅速に且つ正確に処理するように完全に自動化され得る。
【００２６】
更に、データを取得している間に、隣接するフレーム間の所望の位相シフトを得るために、駆動平板３２と５２との間の空洞が小さくなる（即ち、参照平板表面３３、５３とウェーハ表面６１、６２との間の距離が小さくなる）につれて、発光体８（即ち、調節可能レーザ源）の波長調節範囲を増加させる必要があると理解される。しかしながら、発光体８の調節範囲を増加させることにより、本質的に、光源の変動が大きくなり、計測結果の質が低下する。一実施形態では、外部光振幅変調器（ＯＡＭ）９を発光体８の出力に配置して、光の通過時に光出力を変更する。このように、ＯＡＭ９は、発光体８の出力を安定させることにより、波長調節範囲の増加に起因する光出力の変動を最小限にする。
【００２７】
ここで、図２を参照して、上記の計測システム１００を利用した、ウェーハの形状及び厚さ変化を計測する方法２００が示される。工程２０２は、最初に、計測システムを較正し得る。例えば、２つの干渉計チャンネル内の干渉図形の位相シフト速度が、較正され得る。位相シフト速度は、参照平板３２と５２との間の空洞内に、研磨された不透明プレートを配置することにより較正され得る。代わりに、この較正は、空洞自体により（研磨された不透明プレートを用いずに）導かれてもよい。位相シフトの較正を完了した後に、又は、いずれかの隣接するフレーム間の位相シフトが、いずれかの隣接するフレーム間の位相シフトに対して、９０度等のその期待値の±１度以下である時に、参照平板３２及び５２の空洞特性は、空洞自体を用いて較正され得る。
【００２８】
計測システムが較正された後に、工程２０４では、計測されるべきウェーハ６０が空洞内に配置され得る。ウェーハ６０は、２つのフィゾー干渉計２０と４０との間に（より具体的には、参照平面３２と５２との間に）配置され得る。保持容器を利用して、ウェーハ６０が空洞内に配置される時に、ウェーハ６０を取り外し可能に固定し得る。保持容器は、ウェーハ側面６１及び６２の両方が、保持容器により最小限に覆い隠されるように構成され得る。ウェーハ６０を空洞の中央に配置する（即ち、参照平面３３と６１との間の距離が、参照平面５３と６２との間の距離に実質的に等しい）ことは有益であり得るが、そのような配置は、必要とされない。ウェーハ６０が、中心から外れた位置に配置される、及び／又は、空洞内のその期待位置から回転される場合、造影システム３６及び５６と関連する画像処理アルゴリスムを利用して、そのような中心から外れた配置及び／又は回転を補償し得ると考えられる。
【００２９】
次に、工程２０６は、光源８の波長を変えることにより異なる位相シフトを有するチャンネルＡ及びチャンネルＢ内で干渉図形を記録する、２組の強度フレームを取得し得る。工程２０８は、これらの強度フレームから、干渉図形の位相及び位相シフトを抽出し得る。工程２１０は、工程２０８で抽出された干渉図形の位相及び位相シフトに基づいて、形状及び厚さ情報を算出し得る。一実施形態では、形状及び厚さ情報が、米国特許第６，８４７，４５８号で開示された方法と同じ方法で算出され得る。例えば、参照平板３２及びウェーハ表面６１により形成される干渉図形の位相をＡとし、参照平板５３及びウェーハ表面６２により形成される干渉図形の位相をＢとし、２つの参照平板３２及び５３の空洞により形成される干渉図形の位相をＣとする。このように、Ａは、ウェーハ表面６１の高さに関する情報を与え、Ｂは、ウェーハ表面６２の高さに関する情報を与え、ウェーハ６０の厚さ変化に関する情報を与える。
【００３０】
計測結果の精度及び確度を上げるために、工程２０６〜２１０が数回実行され得ると考えられる。異なる利用者により求められる要求及び／又は異なる種類のウェーハに対する要求に適合するように、実行されるべき繰り返し数が変更され得る。
【００３１】
工程２１２では、工程２０８で抽出された干渉図形の位相シフトにより、絶対ウェーハ厚も算出され得る。一実施形態では、ウェーハ６０の特定部分の絶対厚が、周知の波長変化当たりの位相シフト量から算出される。例えば、データを取得する間に参照平板３２及びウェーハ表面６１により形成される干渉図形の位相シフトをＡとし、データを取得する間に参照平板５３及びウェーハ表面６２により形成される干渉図形の位相シフトをＢとし、データを取得する間に２つの参照平板３２及び５３の空洞により形成される干渉図形の位相シフトをＣとする。このように、Ａは、その特定位置での参照平板３２とウェーハ表面６１との間の絶対距離に関する情報を与え、Ｂは、その特定位置での参照平板５２とウェーハ表面６２との間の絶対距離に関する情報を与え、Ｃは、参照平板３３と５３との間の絶対距離に関する情報を与え、その特定位置に対する絶対ウェーハ厚を与える。
【００３２】
しかしながら、工程２１２は任意選択であると理解される。ウェーハ６０の特定位置の絶対厚さは、必ずしも上記のような周知の波長変化当たりの位相シフトに基づかずに、他の技術を利用して算出されてもよい。
【００３３】
本開示による方法及び装置を利用して、単に既存のシステムを拡大せずに、大型の（例えば、４５０ｍｍ以上の）ウェーハを計測し得ると考えられる。ウェーハの両側を同時に計測し、干渉計参照プレートの形状とは無関係なウェーハ厚の変化を算出する、改良された干渉計システムが与えられる。本開示による装置は、その上、長期にわたり一定出力を保つ光源を用い、モード反跳する波長を調節する必要がない。光源の出力を安定させるのに利用される外部光増幅変調器により、光出力の変動が、最小限になり、計測精度及び確度が増す。
【００３４】
本開示による方法及び装置は、既存の計測技術を上回る幾つかの利点を与える。例えば、光学経路を折り畳み、干渉計の共通性のない経路を最小限にすることにより、装置の物理的寸法が削減される。加えて、波長を一定出力で調節し、空洞距離を短くすることにより、計測誤差が最小限になり、ウェーハの振動減衰が向上する。空洞距離を短くすることにより、高精度の位相シフトを引き出し、上記のような起こり得る光学情報に基づいて、絶対厚さを計測することも可能になる。更に、本開示による計測システムは、その計測再現性を向上させるために、熱的に安定な格納容器内に格納され得る、及び／又は、能動的防振機構を備え得る。その上、完全な自動化ウェーハ処理機構を用いて、人を介在させずに及び／又は潜在的な汚染物に曝さずに、ウェーハを正確に処理し得る。
【００３５】
本開示は、ソフトウェア／ファームウェアパッケージの形態で実装され得ると理解されるべきである。そのようなパッケージは、開示された機能及び本開示のプロセスを実行するために、コンピュータのプログラムを組むのに利用される保存コンピュータ符号を含む、コンピュータ読出可能記憶媒体／装置を用いるコンピュータプログラム製品であってもよい。コンピュータ読出可能媒体として、あらゆる種類の従来のフロッピー（登録商標）ディスク、光学ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気ディスク、ハードディスクドライブ、磁気光学ディスク、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、磁気又は光学カード、又は、電子命令を保存する他のあらゆる適切な媒体が挙げられ得るが、これらに限定されない。
【００３６】
開示された方法は、命令の集合として、単一の製造装置により及び／又は複数の製造装置により実装され得る。更に、開示される本方法の工程の特定の順序又は階層は、模範的取り組みの実例であると理解される。設計の好みに基づいて、本方法の工程の特定の順序又は階層は、本開示の範囲及び趣旨内にとどまりつつ、再配列され得ると理解される。付属の方法請求項は、様々な工程の要素を試験的な順序で示し、必ずしも、示された特定の順序又は階層に限定されることを意味していない。
【００３７】
本開示のシステム及び方法並びに多くの付属の利点は、上の記述により理解されると考えられ、開示された内容から逸脱せずに、又は、その物質的な利点を犠牲にすることなく、様々な変更が、部品の形態、構成及び配置で行われ得ることは明らかである。記載された形態は、単に説明のためのものである。
【図１】
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【図２】
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