[发明专利]厚度测量装置和具有厚度测量装置的磨削装置

权利要求书

1.一种厚度测量装置，其对由作为上层的A层和相对于该A层极薄的作为下层的B层的两层结构构成的晶片的厚度进行测量，其中，

该厚度测量装置具有：

光源，其射出对于晶片具有透过性的波长区域的光；

聚光器，其对卡盘工作台所保持的晶片照射该光源所射出的光；

第一光路，其对该光源和该聚光器进行光学连接；

光分支部，其配设于该第一光路，将从该卡盘工作台所保持的晶片的作为上层的A层的上表面、下表面以及作为下层的B层的下表面反射的反射光分支到第二光路；

衍射光栅，其配设于该第二光路；

图像传感器，其对通过该衍射光栅而按照每个波长被分光的光的强度进行检测，生成在保持于卡盘工作台的状态下进行了观察时的、晶片的两层结构中的作为上层的A层的上表面、下表面以及作为下层的B层的下表面发生反射且从光分支部被引导至该第二光路的反射光的分光干涉波形；以及

控制单元，其具有厚度运算单元，该厚度运算单元对该图像传感器所生成的分光干涉波形进行运算，输出表示A层、B层以及A层+B层的各厚度的信号强度的波形，进而求出A层、B层以及A层+B层的厚度信息，

该厚度运算单元包含厚度确定部，该厚度确定部具有理论波形表，该理论波形表是将光透过构成晶片的作为上层的A层和作为下层的B层而形成的理论上的分光干涉波形记录在使该A层和该B层的厚度变化的多个区域内而得到的，该理论上的分光干涉波形中的每一个分光干涉波形由从沿着第一轴线记录的作为上层的A层的预定厚度范围中选择的厚度和从沿着垂直于所述第一轴线的第二轴线记录的作为下层的B层的预定厚度范围中选择的厚度来定义，该厚度确定部对该图像传感器所生成的分光干涉波形与存储于该理论波形表中的多个理论上的分光干涉波形进行比较，将波形达到一致时的理论上的分光干涉波形所对应的该A层和该B层的厚度确定为适当厚度。

2.根据权利要求1所述的厚度测量装置，其中，

该厚度运算单元还包含厚度计算部，该厚度计算部对该图像传感器所生成的分光干涉波形进行傅里叶变换而至少计算出构成晶片的该A层和该B层的各自的厚度以及该A层与该B层合体而得的厚度。

3.根据权利要求2所述的厚度测量装置，其中，

该厚度运算单元在判定为该厚度计算部所计算的该A层的厚度包含在存储于该厚度确定部的该理论波形表中的理论上的分光干涉波形的A层的厚度的区域内的情况下，将通过该厚度确定部而被确定为适当厚度的该A层的厚度的值作为该A层的厚度。

4.一种磨削装置，其适合对具有A层和B层的晶片进行磨削，其中，

该磨削装置具有：

卡盘工作台，其使B层为下方而对该晶片进行吸引保持；

磨削单元，其具有多个磨削磨具，该磨削单元使该磨削磨具与该卡盘工作台所保持的该晶片的该A层抵接而对该A层进行磨削；以及

厚度测量装置，其对由作为上层的A层和相对于该A层极薄的作为下层的B层的两层结构构成的该晶片的厚度进行测量，

该厚度测量装置具有：

光源，其射出对于该晶片具有透过性的波长区域的光；

聚光器，其对该卡盘工作台所保持的该晶片照射该光源所射出的光；

第一光路，其对该光源和该聚光器进行光学连接；

光分支部，其配设于该第一光路，将从该卡盘工作台所保持的该晶片的作为上层的A层的上表面、下表面以及作为下层的B层的下表面反射的反射光分支到第二光路；

衍射光栅，其配设于该第二光路；

图像传感器，其对通过该衍射光栅而按照每个波长被分光的光的强度进行检测，生成在保持于卡盘工作台的状态下进行了观察时的、晶片的两层结构中的作为上层的A层的上表面、下表面以及作为下层的B层的下表面发生反射且从光分支部被引导至该第二光路的反射光的分光干涉波形；以及

控制单元，其具有厚度运算单元，该厚度运算单元对该图像传感器所生成的分光干涉波形进行运算，输出表示A层、B层以及A层+B层的各厚度的信号强度的波形，进而求出A层、B层以及A层+B层的厚度信息，

该厚度运算单元包含厚度确定部，该厚度确定部具有理论波形表，该理论波形表是将光透过构成该晶片的作为上层的该A层和作为下层的该B层而形成的理论上的分光干涉波形存储于使该A层和该B层的厚度变化的多个区域内而得到的，该理论上的分光干涉波形中的每一个分光干涉波形由从沿着第一轴线记录的作为上层的A层的预定厚度范围中选择的厚度和从沿着垂直于所述第一轴线的第二轴线记录的作为下层的B层的预定厚度范围中选择的厚度来定义，该厚度确定部对该图像传感器所生成的分光干涉波形与存储于该理论波形表中的多个理论上的分光干涉波形进行比较，将波形达到一致时的理论上的分光干涉波形所对应的该A层和该B层的厚度确定为适当厚度，

该厚度运算单元还包含厚度计算部，该厚度计算部对该图像传感器所生成的分光干涉波形进行傅里叶变换而至少计算出构成晶片的该A层和该B层的各自的厚度以及该A层与该B层合体而得的厚度，

该控制单元还具有对该A层的目标完工厚度进行设定的完工厚度设定部，

该厚度运算单元在该厚度计算部所计算的该A层的厚度到达了存储于该厚度确定部的该理论波形表中的该A层的厚度的区域之后，在对该图像传感器所生成的分光干涉波形与该完工厚度设定部中所设定的该A层的目标完工厚度所对应的存储于该理论波形表中的理论上的分光干涉波形进行比较而判定为两者达到了一致时，结束该晶片的磨削。