(57)【要約】      （修正有）【課題】空洞形状の変化に起因するウェハの形状および厚さの測定エラーを低減する方法を提供する。【解決手段】２つの対向する干渉計チャネル内の基準平面間に形成された空洞の特性を校正することと、校正が完了後、即座にウェハを空洞内に配置することと、光を単一波長可変レーザ光源から供給することにより、２つの干渉計チャネルにおいてインターフェログラムを同期させることと、空洞特性の測定および基準平面の空洞傾斜に基づいたウェハの厚さの変化を決定する校正を、実行される度に行い、空洞形状の変化に起因するウェハの形状および厚さの測定エラーを低減する。加えてまたは別法として、空洞傾斜推定に対して高次多項式を使用して生成された高次の空洞形状情報は、温度変化、応力などに起因する空洞形状の変化を考慮に入れ、計算されたウェハの形状および厚さ情報の精度を効果的に増加させる。【選択図】図１
2013156248.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェハの厚さの変化および形状を測定する方法であって、前記方法は、
２つの対向する干渉計チャネル内の基準平面間に形成された、空洞の特性を校正することと、
前記空洞特性の校正が完了後、即座にウェハを前記空洞内に配置することと、
光を単一波長可変レーザ光源から供給することにより、インターフェログラムを前記２つの干渉計チャネルにおいて同期させることであって、単一波長可変レーザ光源の出力ビームは、ビームスプリッタによって分割されて、両方の干渉計チャネルに伝搬される、同期させることと、
前記ウェハの外側の前記空洞領域内の差分マップを獲得し、前記基準平面の前記空洞傾斜を測定するために、前記空洞内の前記ウェハの特大視野を提供する前記空洞を形成する、前記基準平面の前記空洞特性を測定することと、
前記空洞特性の測定および前記基準平面の前記空洞傾斜に基づいて、前記ウェハの前記厚さの変化、を決定することと、
を含み、
前記空洞特性は、前記方法が実行される度に校正されて、空洞形状の変化に起因するウェハの形状および厚さの測定エラーを低減する、
方法。
【請求項２】
前記空洞傾斜を測定するステップは、前記ウェハの対向する表面のマッピングと実質的に同時に、前記空洞傾斜を測定するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ウェハの外側の前記空洞領域内の差分マップを獲得することは、
前記空洞内の前記ウェハの前記特大視野に基づいて、前記ウェハの外側の前記空洞領域に対してウェハ測定中に、空洞マップを得ることと、
ウェハ測定中に得た前記空洞マップから、空洞校正中に得た前記ウェハの外側の前記空洞領域のマップを減じることにより、前記差分マップを算出することと、
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記基準平面の前記空洞特性を測定することは、多項式を前記差分マップに面適合することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記多項式は、一次多項式である、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記多項式は、少なくとも二次の多項式である、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
ウェハの厚さの変化および形状を測定する方法であって、
ウェハを２つの対向する干渉計チャネル内の基準平面間に形成された、空洞内に配置することと、
光を単一波長可変レーザ光源から供給することにより、インターフェログラムを前記２つの干渉計チャネルにおいて同期させることであって、前記単一波長可変レーザ光源の出力ビームは、ビームスプリッタによって分割されて、両方の干渉計チャネルに伝搬される、同期させることと、
前記基準平面の前記空洞傾斜を測定するために、前記空洞内の前記ウェハの特大視野を提供する前記空洞を形成する、前記基準平面の前記空洞特性を測定することと、
前記ウェハの外側の前記空洞領域内の差分マップを獲得することと、
少なくとも二次の多項式を前記差分マップに面適合することと、
空洞傾斜の推定を提供するために、面適合することによって決定された前記多項式の係数を利用することと、
前記空洞特性の測定および前記空洞傾斜の推定に基づいて、前記ウェハの前記厚さの変化を決定することと、
を含む方法。
【請求項８】
前記空洞傾斜を測定するステップは、前記ウェハの対向する表面のマッピングと実質的に同時に、前記空洞傾斜を測定するステップを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記ウェハを前記空洞内に配置する前に、前記空洞の特性を校正するステップをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記ウェハの外側の前記空洞領域内の差分マップを獲得することは、
前記空洞内の前記ウェハの前記特大視野に基づいて、前記ウェハの外側の前記空洞領域に対してウェハ測定中に、空洞マップを得ることと、
ウェハ測定中に得た前記空洞マップから、空洞校正中に得た前記ウェハの外側の前記空洞領域のマップを減じることにより、前記差分マップを算出することと、
をさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記空洞特性は、前記方法が実行される度に校正されて、空洞形状の変化に起因するウェハの形状および厚さの測定エラーを低減する、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
不透明な磨き板の厚さの変化および形状を測定する装置であって、
その間に前記不透明な磨き板を配置するための空洞を形成する、対応する第１および第２の平行する基準表面を有する、第１および第２の離間した基準平面であって、前記基準表面は、前記空洞内に前記板の特大視野を提供する、第１および第２の離間した基準平面と、
前記不透明な磨き板の対向する第１および第２の表面をマッピングするために、前記空洞の直径方向に対向する側部上に配置された、第１および第２の干渉計デバイスと、
前記第１および第２の干渉計デバイスに光学的に結合された光源であって、前記光源は、複数の波長の光を発生するように構成された照明器、および前記照明器によって発生された前記光の出力を安定させるように構成された光学振幅変調器を備える、光源と、
第１および第２のインターフェログラム検出器と、
前記板の厚さの変化を決定するために、前記第１および第２のインターフェログラム検出器の前記出力を受けるように結合された、少なくとも１つの処理装置であって、
前記基準平面の前記空洞特性を測定することと、
前記板の外側の前記空洞領域内の差分マップを得ることと、
多項式を前記差分マップに表面適合させることと、
空洞傾斜の推定を提供するために、表面適合することによって決定された前記多項式の係数を利用することと、
前記空洞特性測定および前記空洞傾斜の推定に基づいて、前記板の前記厚さの変化を決定することと、が構成された、少なくとも１つの処理装置と、
を備える装置。
【請求項１３】
前記多項式は、一次多項式である、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記多項式は、少なくとも二次の多項式である、請求項１２に記載の装置。
【請求項１５】
前記空洞特性を測定することは、前記板の対向する表面のマッピングと実質的に同時に、前記空洞傾斜を測定するステップを含む、請求項１２に記載の装置。
【請求項１６】
前記少なくとも１つの処理装置は、前記板を前記空洞内に配置する前に、前記空洞の特性を校正するようにさらに構成された、請求項１２に記載の装置。
【請求項１７】
前記板の外側の前記空洞領域内の差分マップを獲得することは、
前記空洞内の前記板の前記特大視野に基づいて、前記板の外側の前記空洞領域に対して板測定中に、空洞マップを得ることと、
板測定中に得た前記空洞マップから、空洞校正中に得た前記板の外側の前記空洞領域のマップを減じることにより、前記差分マップを算出することと、
をさらに含む、請求項１４に記載の装置。
【請求項１８】
前記空洞特性は、測定が行われる度に校正されて、空洞形状の変化に起因する板の形状および厚さの測定エラーを低減する、請求項１４に記載の装置。
【請求項１９】
前記第１および第２の干渉計デバイスは、フィゾー干渉計である、請求項１４に記載の装置。
【請求項２０】
前記装置は、シリコンウェハの前記厚さの変化および形状を測定するように構成された、請求項１４に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、米国特許法３５第１１９条（ｅ）に基づいて、２０１２年１月１７日に出願された米国特許仮出願第６１／５８７，３９４号の利益を主張する。該米国特許仮出願第６１／５８７，３９４号は、その文全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本開示は、一般に測定技術の分野に関し、詳細には、空洞形状の変化に起因するウェハの形状および厚さの測定エラーを低減する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
シリコンウェハなどの薄い磨き板は、現代技術の非常に重要な部品である。ウェハは、たとえば集積回路および他のデバイスの製造に使用される半導体材料の薄片を指す。薄い磨き板の他の例には、磁気ディスク基板、ゲージブロックなどが含まれ得る。ここに記載された技法は、主にウェハを指すが、技法は、他のタイプの磨き板にも同様に適用可能であることを理解されたい。
【０００４】
概して、ウェハの平坦性および厚さの均一性に対して、いくつかの要件が設定されることがある。ウェハの形状および厚さの変化の測定に対処するために、様々な技法が存在する。そのような技法の１つは、米国特許第６，８４７，４５８号に開示されており、これはウェハの両側部の表面高さおよび厚さの変化を測定できる。これは、２つの位相シフトフィゾー干渉計を組み合わせて、ウェハの各側部と対応する基準平面との間の２つの片面の距離マップを同時に獲得し、ウェハの厚さの変化および形状を２つの基準平面間のデータおよび校正された距離マップから計算する。しかし、この技法は、空洞形状の傾斜または一次の変化によって生じるエラーを低減するのみである。この技法は、温度または応力によって生じる変化を含む、空洞のより高次の形状変化によって生じるエラーを取り除くことはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６，８４７，４５８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述の欠点がない、空洞形状の変化に起因するウェハの形状および厚さの測定エラーを低減する方法が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示は、ウェハの厚さの変化および形状の測定方法を対象とする。方法は、２つの対向する干渉計チャネル内の基準平面間に形成された、空洞の特性を校正することと、空洞特性の校正が完了後、即座にウェハを空洞内に配置することと、光を単一波長可変レーザ光源から供給することにより、インターフェログラムを２つの干渉計チャネルにおいて同期させることであって、単一波長可変レーザ光源の出力ビームは、ビームスプリッタによって分割されて、両方の干渉計チャネルに伝搬される、同期させることと、ウェハの外側の空洞領域内の差分マップを獲得し、基準平面の空洞傾斜を測定するために、空洞内のウェハの特大視野を提供する空洞を形成する、基準平面の空洞特性を測定することと、空洞特性の測定および基準平面の空洞傾斜に基づいて、ウェハの厚さの変化を決定することと、を含む。本開示によると、空洞特性は、方法が実行される度に校正されて、空洞形状の変化に起因するウェハの形状および厚さの測定エラーを低減する。
【０００８】
本開示のさらなる実施形態は、ウェハの厚さの変化および形状の測定方法も対象とする。方法は、ウェハを２つの対向する干渉計チャネル内の基準平面間に形成された空洞内に配置することと、光を単一波長可変レーザ光源から供給することにより、インターフェログラムを２つの干渉計チャネルにおいて同期させることであって、単一波長可変レーザ光源の出力ビームは、ビームスプリッタによって分割されて、両方の干渉計チャネルに伝搬される、同期させることと、基準平面の空洞傾斜を測定するために、空洞内のウェハの特大視野を提供する空洞を形成する、基準平面の空洞特性を測定することと、ウェハの外側の空洞領域内の差分マップを獲得することと、少なくとも二次の多項式を差分マップに面適合することと、空洞傾斜の評価（推定）を提供するために、面適合によって決定された多項式の係数を利用することと、空洞特性の測定および空洞傾斜の評価（推定）に基づいて、ウェハの厚さの変化を決定することと、を含む。高次多項式を使用して生成された高次の空洞形状情報は、温度変化、応力などに起因する空洞形状の変化を考慮に入れ、計算されたウェハの形状および厚さ情報の精度を効果的に増加させる。
【０００９】
前述の概要および以下の詳述は例示および説明に過ぎず、必ずしも本開示を限定するものではないことを理解されたい。添付図面は、本明細書の一部に組み込まれ、本明細書の一部を構成し、本開示の主題を示す。同時に、説明および図面は、本開示の原理を説明する役目を果たす。
【００１０】
本開示の多くの利点が、添付図面を参照することにより、当業者にはより良く理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ウェハの形状および厚さの変化の測定のための、干渉計システムを示す図である。
【図２】干渉計システムの空洞の測定の際に配置されたウェハを示す図である。
【図３】干渉計システムを利用して獲得されたウェハ表面のインターフェログラムを示す図である。
【図４】ウェハの形状および厚さの変化の測定方法を示す流れ図である。
【図５】空洞形状の変化のエラーの低減技法の１つを利用する、ウェハの形状および厚さの変化の測定方法を示す流れ図である。
【図６】別の空洞形状の変化のエラーの低減技法を利用する、ウェハの形状および厚さの変化の測定方法を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、添付図面に示された、開示された主題の詳細について説明する。
【００１３】
本開示は、空洞形状の変化に起因するウェハの形状および厚さの測定エラーを、ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ製のＷａｆｅｒＳｉｇｈｔ計量システムなどのウェハの形状測定ツール内で低減することを対象とする。より具体的には、システムの校正の完了とウェハ測定が行われる時との間に、温度変化または応力などの変化により、すでに測定空洞の形状に変化が生じることがある。ウェハの厚さの変化の測定精度に対する需要が劇的に増加するにつれ、基準平面が剛体であるという前提は、もはや有効ではない。したがって、空洞空間の変化は、ウェハの形状および厚さの測定エラーを低減するために、ウェハの形状測定ツールにおいて考慮される必要がある。
【００１４】
図１を参照すると、開示された米国特許第６，８４７，４５８号（該特許の開示は、その文全体が参照により本明細書に組み込まれる）と同様の、２つのフィゾー干渉計を利用する測定システム１００を示すブロック図が示されている。図１に示されたように、測定システム１００は、ウェハ６０の形状および厚さを測定するように構成されている。ウェハ６０は、２つのフィゾー干渉計２０と４０との間の中心の空洞内に配置されてもよい。干渉計の基準平面３２および５２は、ウェハ６０に近接して配置される。
【００１５】
測定システム１００は、２つの光源を、チャネルＡおよびチャネルＢに対して、ファイバ２２およびファイバ４２を通って、一定出力をその波長同調中に発生する単一照明器８から提供する。一実施形態では、光源２４，４４は、光が偏光ビームスプリッタ２６，４６から反射された後、光の偏光方向に４５°に配列された４分の１波長板２８，４８を通過する光を提供する。次いでこのビームは、レンズ３０，５０に伝搬し、ビームはウェハの直径より大きいビームの直径に視準を合わせられる（コリメートされる）。
【００１６】
次にビームは、透過平面３２，５２を通過し、透過されたビームの中心部は、基準表面３３，５３から反射された光ビームとインターフェログラムを形成する試験表面６１，６２で反射される。透過されたビームの外側部分は、対向する基準平面５２，３２に移動し、基準表面３３，５３から反射された光ビームと円形形状のインターフェログラムを形成する基準表面５３，３３で反射される。インターフェログラム検出器（たとえば、カメラなどの撮像デバイス）３６，５６を利用して、インターフェログラムを記録し、ウェハの形状および厚さの変化などの所望の情報を生成する処理を行うために、インターフェログラムをコンピュータ３８，５８に送信する。
【００１７】
理論的に、上述のような測定システムにより、ウェハの厚さの変化が空洞形状の影響なしに測定されることが可能になる。図２は、基準平面Ａ５２および基準平面Ｂ３２の平面度とは無関係である、ウェハの厚さの変化の計算方法を示す。φＡは、ウェハ表面ｔＡと基準Ａ表面ｒＡとの光路差に関するインターフェログラムの位相を示すものとする。同様に、φＢは、ウェハ表面ｔＢと基準Ｂ表面ｒＢとの光路差に関するインターフェログラムの位相を示すものとする。さらに、φＣは、基準Ｂ表面ｒＢと基準Ａ表面ｒＡとの光路差に関するインターフェログラムの位相を示すものとする。
【００１８】
２つの表面間の距離ｄは、そのインターフェログラムの位相φに関連することに留意されたい。その関係は以下のように表すことができる。
【数１】
2013156248.tif 000003
式中、λはフィゾー干渉計によって利用される波長であり、ｎは位置（ｘ，ｙ）に無関係であり、無視することができる未知定数である。したがって、ウェハの厚さの変化ｆ（ｘ，ｙ）は、以下によって決定することができる。
【数２】
2013156248.tif 000004
式中、以下の通りとする。
【数３】
2013156248.tif 000005
【００１９】
方程式２において定数２ｎπは消去されるので、得られたｆ（ｘ，ｙ）は、ウェハの絶対厚さではなく、むしろウェハの厚さの変化である。
【００２０】
各位置（ｘ，ｙ）におけるφＣ、φＡおよびφＢが各測定中にわかる場合は、位相φｆを計算できることが、図２および方程式３において明確に示されている。しかし、空洞位相φＣは、ウェハの測定中は、空洞が不透明の測定ウェハ６０によって遮断されるので、各位置（ｘ，ｙ）では容易に利用可能ではない場合がある。図３は、干渉計４０（または干渉計２０）によって獲得された、例示的インターフェログラム３００を示す図である。図３に示されたように、φＡ（またはφＢ）３０２に関するウェハ表面のインターフェログラム、およびウェハの外側の空洞領域（この具体例では小さいリング３０４の形である）が得られる。
【００２１】
測定ウェハ６０によって遮断される空洞位相φＣを得るために、いくつかの技法が利用され得る。たとえば、図４に示された方法４００に示されたように、その中にウェハがない空洞の測定は、ウェハの直径より長い空洞の位相マップを得るために、ステップ４０２においてなされてもよい。米国特許第６，８４７，４５８号に開示された技法を利用して、ステップ４０４は、２つの基準平面間の傾斜を決定し、その傾斜を空洞の位相マップから除去してもよい。続いて、ウェハの外側の空洞領域は、図３に示された例示ではリングの形で、適合できる／マッピングできる。より具体的には、ステップ４０６は、空洞内部で、またはウェハ測定中に、ウェハのある測定データを獲得してもよく、ステップ４０８は、ウェハの外側の空洞領域において、すなわち、図３に示された例ではリングの形で、ウェハの位相マップφＡおよびφＢ、ならびにφＣを計算してもよい。次いでステップ４１０は、差分マップθ（ｘ，ｙ）を得る、すなわち、φＣから同じこのリング領域においてステップ４０４で決定された空洞位相を引いてもよい。すなわち、差分マップθ（ｘ，ｙ）は、ウェハ測定中に得たリング領域における空洞マップから、同じ領域に対する校正過程で保存された空洞マップを引くことを表す。続いて、ステップ４１２は、差分マップθ（ｘ，ｙ）を以下の一次多項式によって適合してもよい。
【数４】
2013156248.tif 000006
【００２２】
一旦、係数ａ１およびａ２が適合工程によって決定されると、ステップ４１４は、項ａ１ｘ＋ａ２ｙをステップ４０４で得た（傾斜を除去した）空洞位相マップに導入してもよい。項ａ１ｘ＋ａ２ｙをこの手法に使用して、得られた位置（ｘ，ｙ）に対する傾斜を評価（推定）する。ステップ４０４で得た空洞位相マップと一緒に、φＣは、すべての位置（ｘ，ｙ）に対して算出されてもよく、ウェハの厚さの変化は、上に定義された方程式３を使用して、ステップ４１６で算出されてもよい。
【００２３】
実際には、ステップ４０６〜４１６は、すべてのウェハ測定に対して実行される一方で、ステップ４０２および４０４は、校正ステップと考えられ、定期的に（たとえば、２４時間毎など）実行される。これはより高い処理能力を提供するために、この手法で構成され、空洞を形成する基準平面３２および５２の両方は、上記のステップ４０６で保存されたマップへの追加傾斜が十分であるように、剛体であるという理解に基づいている。しかし、ウェハの厚さの変化の測定精度に対する需要が動的に増加するにつれ、基準平面の剛体の前提は、もはや有効ではない。より具体的には、システム校正（ステップ４０２および４０４）の完了とウェハ測定が行われる（ステップ４０６〜４１６）時との間に、温度変化または応力などの変化により、測定空洞の形状がすでに変化していることがある。したがって、空洞空間の変化は、ウェハの形状および厚さの測定エラーを低減するために、ウェハの形状測定ツールにおいて考慮される必要がある。
【００２４】
２つの手法を利用して、空洞形状の変化に起因するウェハの形状および厚さの測定エラーを低減してもよい。一実施形態では、システム校正は、ウェハがすべてのウェハ測定に対して空洞の中に配置される前に、正確に実行される。すなわち、ステップ４０２および４０４は、新しいウェハが測定される度に、残りの測定ステップの直前に実行される。空洞測定とウェハ測定との間の空洞変化が、この短時間では非常に小さく、したがって無視できるので、この手法は非常に良好な測定結果を獲得する。しかし、この手法は、測定時間を倍増させ、システムの処理能力を下げることが理解される。
【００２５】
代替的実施形態では、より高次の多項式（一次多項式より大きい）が、ステップ４１２で先に説明された傾斜に適合される。すなわち、差分マップθ（ｘ，ｙ）は、少なくとも二次の多項式によって、以下のように適合される。
【数５】
2013156248.tif 000007
【００２６】
上述の多項式は、より高次の多項式が、本開示の精神および範囲から逸脱することなく利用され得ることを示すために、オープンエンド型であることに留意されたい。より高次の多項式を使用することは、精度を増すが、多項式の適合工程によって決定される必要がある、より多くの係数も導入する。θ（ｘ，ｙ）を表すために使用される具体的な多項方程式は、上述の多項式に限定されないことが企図される。より一般的な高次の適合は、以下のように表すことができる。
【数６】
2013156248.tif 000008
式中、ｇ（ｘ，ｙ）は、１組の関数である。
【００２７】
さらに、上述はデカルト座標系（ｘ，ｙ）を参考にするが、このような座標系は例示に過ぎないことが企図される。極座標系（ｒ，θ）などの他の座標系も、本開示の精神および範囲から逸脱することなく利用されてもよい。
【００２８】
また、上述の２つの手法は、ウェハ測定の精度をさらに向上させるために組み合わせてもよいことが企図される。ＷａｆｅｒＳｉｇｈｔなどのウェハの形状測定ツールにおいて、一方または両方の手法のどちらを実施するかは、設計の嗜好および要件に基づいて決定されてもよい。
【００２９】
次に図５を参照すると、空洞形状の変化のエラーの低減技法を利用して、ウェハの形状および厚さの変化を測定するための方法５００が示されている。ステップ５０２は、まず測定システムを校正する。一実施形態では、まず、２つの干渉計チャネル内のインターフェログラムの位相シフト速度が、不透明な磨き板を基準平面３２と５２との間の空洞内に配置することによって校正される。別法として、この校正は、空洞自体（不透明な磨き板なしで）によって実行されてもよい。位相シフト校正の完了時、またはあらゆる調節枠（隣接フレーム）間の位相シフトが、あらゆる調節枠（隣接フレーム）間の位相シフトに対して９０度などの、その予期された値より±１度以下の範囲内である場合は、基準平面３２および５２の空洞特性は、空洞自体で校正される。方法５００は、基準平面３２および５２が、新しいウェハが測定される度に、残りの測定ステップの直前に校正される特性を必要とする。
【００３０】
一旦、測定システムが校正されると、測定されるウェハ６０は、ステップ５０４において空洞内に配置される。ウェハ６０は、２つのフィゾー干渉計２０と４０との間（より具体的には、基準平面３２と５２との間）に配置されてもよい。保持容器は、ウェハ６０が空洞内部に配置される際に、ウェハ６０を取外し可能に固定するために利用されてもよい。保持容器は、両方のウェハ側部６１および６２が、保持容器によってわずかに覆われるような方法で構成されてもよい。ウェハ６０を空洞の中心に配置することは（すなわち、基準表面３３と６１との距離が、基準表面５３と６２との距離と実質的に等しい）有利であり得る一方で、こうした配置は必要とはされない。ウェハ６０が、中心から外れた位置に配置される、かつ／または空洞内のその予期された位置から回転される場合、撮像システム３６および５６と関連した画像処理アルゴリズムを利用して、このような中心から外れた配置および／または回転を補ってもよい。
【００３１】
次にステップ５０６は、チャネルＡおよびチャネルＢ内のインターフェログラムを、光源８の波長を変化させることによって記録する、２組の強度フレームを獲得してもよい。ステップ５０８は、インターフェログラムの位相をこれらの強度フレームから抽出してもよく、ステップ５１０は、ステップ５０８で抽出されたインターフェログラムの位相および位相シフトに基づいて、形状および厚さ情報を計算してもよい。一実施形態では、形状および厚さ情報は、米国特許第６，８４７，４５８号に開示された手法と同様の手法で計算されてもよい。たとえば、Ａは、基準平面３２およびウェハ表面６１によって形成されたインターフェログラムの位相を示すものとし、Ｂは、基準平面５３およびウェハ表面６２によって形成されたインターフェログラムの位相を示すものとし、Ｃは、２つの基準平面３２および５３の空洞によって形成されたインターフェログラムの位相を示すものとする。したがって、Ａは、ウェハ表面６１の高さに関する情報を提供し、Ｂは、ウェハ表面６２の高さに関する情報を提供し、Ｃ−（Ａ＋Ｂ）は、ウェハ６０の厚さの変化に関する情報を提供する。
【００３２】
次に図６を参照すると、別の空洞形状の変化のエラーの低減技法を利用して、ウェハの形状および厚さの変化を測定するための方法６００が示されている。まずステップ６０２は、上述のステップ５０２と同様に測定システムを校正する。しかし、方法６００は、基準平面３２および５２が、新しいウェハが測定される度に、残りの測定ステップの直前に校正される特性を必要としない。
【００３３】
上述の方法５００と同様に、一旦測定システムが校正されると、測定されるウェハ６０はステップ６０４において空洞内に配置されてもよく、次いでステップ６０６は、チャネルＡおよびチャネルＢ内のインターフェログラムを、光源８の波長を変化させることによって記録する、２組の強度フレームを獲得してもよい。続いてステップ６０８は、インターフェログラムの位相をこれらの強度フレームから抽出してもよい。
【００３４】
方法５００との相違は、ステップ６１０における高次の空洞形状情報の生成である。上述のような高次多項式を使用して生成された高次の空洞形状情報は、温度変化、応力などに起因する空洞形状の変化を考慮に入れ、ステップ６１２で計算されたウェハの形状および厚さ情報の精度を効果的に増加させる。
【００３５】
上の例はウェハ計量測定に言及したが、本開示に関連したシステムおよび方法が、本開示の精神および範囲から逸脱することなく、他のタイプの磨き板に同様に適用可能であることが企図される。本開示において使用された用語ウェハは、集積回路および他のデバイスの製造に使用される半導体材料の薄片、ならびに磁気ディスク基板、ゲージブロックなどの、他の薄い磨き板を含んでもよい。
【００３６】
本開示は、ソフトウェア／ファームウェア・パッケージの形で実行されてもよいことを理解されたい。このようなパッケージは、開示された機能および本開示の工程を実行するために、コンピュータをプログラミングするために使用される記憶されたコンピュータ・コードを含む、コンピュータ可読記憶媒体／デバイスを利用するコンピュータ・プログラム製品であってもよい。コンピュータ可読媒体は、あらゆるタイプの従来のフロッピー（登録商標）ディスク、光ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気ディスク、ハードディスクドライブ、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、磁気もしくは光カード、または電子命令を記憶するためのあらゆる他の適切な媒体を含んでもよいが、これに限定されない。
【００３７】
開示された方法は、単一の生産デバイスを通して、かつ／または複数の生産デバイスを通して、命令集合として実行され得る。さらに、開示された方法におけるステップの具体的な順番または階層は、例示的手法の例であることが理解される。設計の嗜好に基づいて、方法におけるステップの具体的な順番または階層を再構築することができるが、本開示の範囲および精神の範囲内であることが理解される。添付の方法クレームは、見本の順番における様々なステップの要素を表し、表された具体的な順番または階層を必ずしも限定することを意味しない。
【００３８】
本開示のシステムおよび方法ならびにそれに伴う利点の多くは、前述によって理解されると考えられ、様々な変形が、開示された主題から逸脱することなく、またはその材料の利点のすべてを犠牲にすることなく、構成部品の形、構造および配置でなされ得ることが明らかになる。記載された形は、例示に過ぎない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【外国語明細書】
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