基板的厚度测量方法及基板的加工装置的制作方法

专利名称：基板的厚度测量方法及基板的加工装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及对半导体晶片等的基板实施磨削和研磨等加工的加工装 置、以及在进行此类加工时使用的合适的基板的厚度测量方法。
背景技术：
在半导体器件的制造过程中，为了得到器件的目标厚度，在为多个 器件的集合体的半导体晶片的阶段，进行背面磨削来使其薄形化。对应 于现在的器件的显著薄型化，晶片被加工得更薄，因此，厚度管理需要 更高的精度。虽然一边测量厚度一边进行晶片的磨削或研磨，但作为此 类形式中的厚度测量手段，公知有使测量用的探头接触被加工面地检测 厚度的位移的接触式(参照专利文献l)。
但是，在接触式的厚度测量手段中，存在被接触的探头弄伤被加工 面、该损伤成为使晶片的抗弯强度下降的原因的问题。该问题特别是在 晶片的厚度较薄的情况下，由于损伤的深度的影响大，所以变得明显。 关于这一点，可不使探头等接触晶片地测量厚度的非接触式的手段在不 会使抗弯强度下降的方面比较有利。
作为非接触式的厚度测量手段，可举出利用超声波的手段和利用激 光的手段。超声波式是向晶片的单面发射预定频率的超声波，根据该超 声波的来自晶片表面的反射波与来自背面的反射波的干涉波的波形，来
测量厚度(参照专利文献2)。但是，如在超声波所入射的面粗糙的情况 下和厚度厚的情况下难以测量所说的那样，此类超声波式在粗糙度和厚
度上存在限制，存在广泛应用性方面不足的缺点。
激光式与超声波式原理相同，是将预定频率的激光向晶片的单面照 射，可根据该激光的来自晶片表面的反射波与来自背面的反射波的干涉 波的波形，来测量厚度(参照专利文献3)。该激光式在被测量物的粗糙
度和厚度上没有特别限制，消除了超声波式的缺点。
专利文献l:日本特幵2001—9716号公报 专利文献2:日本特开平8—210833公报 专利文献3:日本特开平9—36093公报
在磨削或研磨晶片的背面的情况下，通常，以加工部分的润滑、冷 却及清洁化等为目的而供给加工水。向加工部分供给的加工水含有在加 工中产生的磨削屑或研磨屑地在被加工面上流动并被排出，而且，由于 旋转的工具而成为飞沬。当对处在此类环境下的晶片照射厚度测量用的 激光时，在晶片上流动的加工水的膜厚变化，或者飞沫通过激光。因此， 产生激光的折射率的变动或激光难以透射的状况，干涉波不稳定，结果 为会引起厚度的测量值不稳定这一不良情况。

发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种基板的厚度测量方法及可实施该 方法的基板的加工装置，上述基板的厚度测量方法是在利用激光的干涉 波来测量基板的厚度时，能够获得稳定的测量值而不受加工水的影响的 方法。
本发明的基板的厚度测量方法，是在将基板的一面侧贴合保持在加 工装置的保持构件上而加工该基板的露出的另一个面时，在加工过程中 或加工前后测量该基板的厚度的方法，其特征在于，
面向基板的另一个面，与基板对置地配置向与上述另一个面大致正 交的方向照射激光的激光照射构件的激光照射端部，
在形成于上述激光照射端部与基板的另一个面之间的空间中填满了 液体的状态下，从激光照射端部向基板照射激光，
接收该激光的、来自基板一个面的反射光与来自另一个面的反射光 的干涉波，根据该干涉波的波形来导出基板的厚度。在本发明中所说的 加工主要是磨削或研磨。
上述本发明的厚度测量方法是对基板的被加工面(另一个面)向与 其大致正交的方向照射激光，并根据来自被加工面和来自与保持构件贴
合的一个面的各反射波的干涉波来导出基板的厚度的方法。在该方法中， 在本发明中，使从作为激光的照射口的照射端部到基板之间的激光照射 区域的空间为用水等液体填满的状态，使激光通过该液体进行照射。通 过保持该状态，即使在向基板供给加工水的同时进行加工时，由于激光 5照射区域的空间中填满有水，所以加工水不会进入，而且，防止了加工 水的飞沫飞入。目卩，保持了激光透射液体的状态，不会因加工水而使激 光的照射状态紊乱。因此，不会引起激光的折射率变动，或者激光没有 顺利地透过照射区域的不良情况。由此，激光始终在固定的状态下照射 到基板上，干涉波稳定，其结果为可获得正确的厚度测量值。 10 本发明的厚度测量方法是利用激光的干涉波的非接触式，所以对基
板的粗糙度和厚度没有特别限制，即使在入射激光的被加工面较粗糙的 情况、或为厚度较大的基板的情况下，也可正确地测量厚度。此外，由 于不是接触式，所以不会损伤基板，当然也不会产生使抗弯强度下降的 不良情况。
15 接下来，本发明的基板的加工装置，可合适地实施上述本发明的厚
度测量方法，其是将基板的一面侧贴合保持在加工装置的保持构件上、 对该基板的露出的另一个面进行加工的加工装置，其特征在于，
上述基板的加工装置具有厚度测量构件，
该厚度测量构件包括 20 激光光头部，其面向保持于保持构件上的基板的另一个面，具有向
与该另一个面大致正交的方向照射激光的激光照射端部；
筒状的罩部件，其通过围绕划分出从上述激光照射端部到基板的另 一个面的范围内的空间，从激光照射端部照射的激光在该罩部件的内部 通过；
25 液体供给构件，其向上述罩部件的内部供给液体，用液体来填满上
述罩部件的内部；
受光构件，其接收从激光照射构件照射出的激光的、来自基板的一 个面的反射光与来自另一个面的反射光的干涉波；以及
转换构件，其将由上述受光构件接收到的干涉波的波形转换为基板
的厚度。用本发明的加工装置进行的加工主要是磨削或研磨。
在本发明的加工装置中，从液体供给构件向罩部件的内部供给水等 液体，用液体来填满罩部件的内部，在保持该状态的同时，从激光光头 部的激光照射端部向基板照射激光，进行基板的厚度测量。从激光照射 5端部到基板之间的激光照射区域由罩部件包围，该罩部件的内部由液体 填满，激光透过该液体照射到基板上。这里，在一边向基板供给加工水 一边进行加工的情况下，该加工水或加工水的飞沬不会进入罩部件的内 部，而且，激光保持了在液体中透射的状态，不会因加工水而使照射状 态紊乱。因此，激光始终以固定的状态照射向基板，干涉波稳定，结果 10为可得到正确的厚度测量值。
本发明的加工装置包括厚度测量构件的激光光头部被支撑成可在基 板的jf度测量位置与保持构件外侧的退避位置这两个位置之间自由往复 移动的方式。通过使激光光头部移动到退避位置，能够进行在激光光头 部位于厚度测量位置时因激光光头部干涉而难以进行的维护等作业，在 15这方面，上述方式是优选的。
根据本发明，在利用激光的干涉波来测量基板的厚度时，使从激光 照射端部到基板为止的激光照射区域为用液体填满的状态，使激光在该 液体中透射，所以具有可获得稳定的测量值而不受加工水的影响的效果。
20


图1是通过本发明一个实施方式的磨削装置来进行背面磨削的半导 体晶片的图，(a)是立体图，(b)是侧视图。
图2是一个实施方式的磨削装置的整体立体图。 图3是表示图2所示的磨削装置的精磨削用的磨削单元、卡盘工作 25台及第二厚度测量器的图，(a)是侧视图，(b)是立体图。
图4是表示一个实施方式的第二厚度测量器的主要部分的剖视图。 标号说明
1:半导体晶片(基板)；la:晶片的表面(一个面)；lb:晶片的背 面(另一个面)；3:半导体芯片；10:磨削装置(加工装置)；20:卡盘
工作台(保持构件)；30A、 30B:磨削单元；70:激光光头部；71:激 光照射端部；74:罩；75:内部空间；76:供水管(液体供给构件)；80: 激光单元；L:激光；W:水(液体)。
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具体实施例方式
下面参照附图来说明将本发明应用于半导体晶片(基板)的背面磨 削的一个实施方式。图1中的标号1表示进行背面磨削而被薄化的圆盘 状的半导体晶片(以下简称为晶片)。该晶片l是硅晶片等，其加工前的
厚度为例如大约700,是均一的。在晶片l的表面(一个面)la上通过 io格子状的分割预定线2划分有多个矩形形状的半导体芯片3。在这些半导 体芯片3的表面，形成有IC (Integrated circuit:集成电路)或LSI (large scale integration:大规模集成电路)等未图示的电子电路。此外，在晶片 1的周面的预定部位形成有表示半导体的结晶方位的V字状的切口 (凹 槽)4。
15 晶片1通过沿分割预定线2被切断而单片化为多个半导体芯片3，
但在这之前，磨削晶片1的背面(另一个面)lb使其整体薄化至应得到 的半导体芯片3的目标厚度(例如10 100^im)。晶片1的背面磨削适于 通过图2所示的一个实施方式的磨削装置(加工装置)IO来进行。
为进行背面磨削，在向磨削装置IO供给的晶片1的表面la上，如 20图1所示那样预先粘贴有保护带5。作为保护带5，例如适于使用在厚度 为大约100 200jim的聚乙烯等基材的单面涂抹有厚度为大约10 20pm 的丙烯系等的粘接剂的带等。粘贴保护带的目的是为了在背面磨削时防 止在半导体芯片3的表面形成的电子电路受到损伤。
根据磨削装置10，将在表面la上粘贴的保护带5吸附到真空卡盘式 25的卡盘工作台(保持构件)20的水平吸附面上，从而保持晶片1，通过 两个磨削单元(粗磨削用和精磨削用)30A、 30B来对晶片1的背面lb 依次进行粗磨削和精磨削。
下面说明该磨削装置10的构成及动作。
磨削装置10具有长方体形状的基座11，多个晶片1以粘贴有保护带
5的表面la侧朝上的状态，层叠收纳在可自由装卸地设置于该基座11上 的预定部位的供给盒12内。利用搬送机械手13从该供给盒12中拉出一 个晶片1，该晶片1被反转以使背面lb侧朝上的状态装载于定位工作台 14上，并在这里定位于固定的位置。 5 在基座11上，设有被向R方向驱动旋转的旋转工作台25，再有，
在该旋转工作台25的外周部分在周向上隔开相等间隔地配置有多个(该 情况下，为三个)圆盘状的卡盘工作台20。这些卡盘工作台20被支撑成 可自由旋转，它们通过未图示的旋转驱动机构而向一个方向或两个方向 旋转。
io 在定位工作台14上进行了定位的晶片1通过供给臂15被从定位工
作台14提起，然后使被磨削的背面lb朝上地呈同心状装载于真空运转 的一个卡盘工作台20上。卡盘工作台20如图3 (a)所示在框体21的中 央上部形成有由多孔质部件构成的圆形吸附部22，晶片1被吸附保持成 这样的状态:保护带5合在在该吸附部22的作为水平上表面的吸附面22a
15上，且背面lb朝上露出。吸附面22a与框体21的表面21a形成在同一 面内。
通过旋转工作台25向R方向旋转预定角度，如上述那样保持于卡盘 工作台20上的晶片1被送入到粗磨削用磨削单元30A下方的一次加工位 置，在该位置处由磨削单元30A粗磨削背面lb。接着，通过旋转工作台 20 25再次向R方向旋转预定角度，晶片1被送入到精磨削用磨削单元30B 下方的二次加工位置，在该位置处通过磨削单元30B来对背面lb进行精 磨削。
在基座11的深处侧的端部，立起设置有在X方向上排列的两个立柱 16A、 16B，在这些立柱16A、 16B的前表面，分别可在Z方向(铅直方 25向)上自由升降地设置有各磨削单元30A、 30B。即，在各立柱16A、 16B 的前表面设置有在Z方向上延伸的引导部41，各磨削单元30A、 30B经 滑动体42可自由滑动地安装在引导部41上。而且，各磨削单元30A、 30B通过由伺服电动机43驱动的滚珠丝杠式的进给机构44而经滑动体 42在Z方向上升降。
精磨削用的磨削单元30B具有轴向在Z方向上延伸的圆筒状的主轴 壳体31，在该主轴壳体31内，支撑有由主轴电动机33驱动旋转的主轴 32。而且，在该主轴32的下端，经凸缘34而安装有磨轮35。
磨轮35是在环状的框架36的下表面排列紧固有多个磨具37而成 5的。在磨具37的下表面形成的磨削加工面设定为在与主轴32的轴向正 交的平面。因此，其磨削加工面与卡盘工作台20的吸附面22a平行。磨 具37例如使用在玻璃质的结合材料中混合金刚石磨粒进行成形和烧结而 成的磨具。
此类精磨削用的磨削单元30B和粗磨削用的磨削单元30A为相同构 io成，即磨削单元30A具有上述的主轴壳体31、主轴32、主轴电动机33、 凸缘34以及由框架36和磨具37构成的磨轮35。各磨削单元30A、 30B 通过磨轮35的磨具37分为粗磨削用和精磨削用而进行区别。
安装在粗磨削用的磨削单元30A上的磨具37使用含有例如粒度为大 约320弁 400#的较粗磨粒的磨石。另外，安装在精磨削用的磨削单元 15 30B上的磨具37使用含有例如粒度为大约2000# 8000弁的较细磨粒的 磨石。在各磨削单元30A、 30B上，设有磨削水供给机构(省略图示)， 该磨削水供给机构供给用于磨削面的冷却和润滑或者磨削屑的排出的磨 削水。
磨轮35与主轴32 —体地旋转，旋转的磨具37的磨削外径设定为与 20晶片l的直径同等的程度。此外，旋转工作台25旋转预定角度而确定的 加工晶片1的位置设定为这样的位置作为磨具37的下表面的刀头通过 晶片1的旋转中心，从而能够对通过卡盘工作台20的旋转而自转的晶片 1的背面lb整个面进行磨削。
晶片1的背面lb在一次加工及二次加工的各加工位置处由各磨削单 25元30A、 30B磨削。晶片1的背面磨削通过以下方式来进行卡盘工作 台20旋转，使得晶片1自转，通过进给机构44进行使磨削单元30A(30B) 下降的磨削进给的动作，同时将旋转的磨轮35的磨具37压靠到晶片1 的露出的背面lb上。在背面磨削时，从各磨削单元30A、 30B向磨削部 分供给磨削水。虽然从粗磨削经精磨削而使晶片1薄化到目标厚度，但
在磨削的中途及前后，如下述那样来测量晶片1的厚度。
在该磨削装置10中，如图2所示，在粗磨削侧通过接触式的第一厚 度测量器50来测量晶片1的厚度，在精磨削侧通过本发明的非接触式的
第二厚度测量器60来测量晶片1的厚度。 5 粗磨削侧的第一厚度测量器50配置在基座11上的一次加工位置的
附近，由基准侧高度量规51和可动侧高度量规52的组合构成。各高度 量规51、 52分别具备探头51a、 52a，基准侧高度量规51的探头51a接 触卡盘工作台20的框体21的表面21a，可动侧高度量规52的探头52a 设定为接触被磨削物的表面(该情况下，为晶片1的背面lb)。在该第一 io厚度测量器50中，通过比较各探头51a、 52a的接触点的高度位置，来 检测晶片l的厚度。
在通过磨削单元30A对移动到一次加工位置的晶片1进行粗磨削时， 在实际磨削之前，通过第一厚度测量器50来测量晶片1的厚度，确认其 厚度是否与预先设定的各种加工条件中的厚度存在差异。如果确认由第 15 —厚度测量器50测量到的厚度与设定厚度大致相同，则使在晶片1的上 方待机的磨削单元30A高速下降。
此类磨削单元30A的高速下降是以例如大约5mm/秒的速度使磨削 单元30A下降到作为磨具37的刀头的下表面即将接触晶片1的被磨削面 (背面lb)前的磨削开始位置的动作，是为了縮短磨削所需的总时间而 20进行的。再有，在由第一厚度测量器50测量到的晶片1的厚度与设定不 一样的情况下，以磨具37不接触晶片1、且磨具37下降到晶片1的跟前 的方式，进行根据厚度测量值而改变高速下降量等的调整作业。
在进行了磨削单元30A的高速下降之后，以磨削进给速度(例如大 约4pm/秒)对磨削单元30A进行磨削进给开始空切，接着，将旋转的磨 25具37压靠在晶片1的作为被磨削面的背面lb上，来磨削背面lb。在背 面磨削中还继续通过第一厚度测量器50来测量晶片1的厚度，根据其测 量值来控制进给机构44对磨削单元30A的进给量。在粗磨削中，磨削到 差例如20 40pm达到精磨削后的晶片1的目标厚度的厚度，剩余量通过 精磨削来磨削。在第一厚度测量器50的测量值到达粗磨削中的目标厚度 后，使磨削单元30A上升到待机位置结束粗磨削。
接着，虽然将晶片l送至二次加工位置进行精磨削，但在精磨削中， 如上所述，晶片1的厚度通过第二厚度测量器60来测量。第二厚度测量 器60是利用激光的干涉波来测量厚度的非接触式，可合适地实施本发明 5的厚度测量方法。
如图3所示，第二厚度测量器60具备呈倒L字状的框架61和在该 框架61的前端设置的激光光头部70。框架61呈中空圆筒状，由轴线在 大致铅直方向(在图1中为Z方向)上延伸的圆筒状的支座部61a和从 该支座部61a的上端大致水平地向二次加工位置的方向延伸的臂部61b io构成。而且，在臂部61b的前端，轴线在大致铅直方向上延伸的圆筒状 的激光光头部70与框架61—体地形成。如图4所示，激光光头部70也 是中空的，其内部与框架61的内部连通。
如图3 (b)所示，框架61经薄板状的支架62而安装成可沿在基座 11上设置的引导部63自由升降。支架62通过未图示的升降驱动机构而 15沿引导部63被升降驱动。在该支架62上的、支座部61a和在引导部63 上的安装部之间，固定有电动机64。框架61的支座部61a经轴承部件 65可绕轴自由旋转地支撑于支架62的前端。在支座部61a的外周形成有 齿轮61A，在该齿轮61A和电动机64的驱动轴上巻绕有带66。
在驱动电动机64时，其动力经带66及齿轮61A传递到支座部61a， 20这样，激光光头部70在大致水平方向上回转。激光光头部70在测量位 置和退避位置这两个位置之间往复回转，所述测量位置在位于二次加工 位置的晶片l的正上方，所述退避位置在卡盘工作台20的外方，且比旋 转工作台25还靠外方。此外，激光光头部70与支架62—体地升降。
如图4所示，在激光光头部70的内部，向下方照射激光L的激光照 25射端部71以贯穿支撑板72的状态支撑于该支撑板72上。此外，在支撑 板72的下方，液密地安装有封闭激光光头部70的前端开口的玻璃板73。 激光照射端部71的下端面保持与玻璃板73的内面抵接的状态。构成激 光光头部70的前端的玻璃板73的更下方，通过与激光光头部70 —体地 向下方延伸的圆筒状的罩74而形成有空间75。
在基座11的内部，收纳有具备激光光源的激光单元80，由激光光源 振荡出的激光L被导向光纤81，并从激光照射端部71向铅直下方照射。 此外，在激光单元80内，还装备有光电二极管(受光构件)，光电二极 管接收从激光照射端部71照射出的激光L在晶片1发生反射，然后在 5激光照射端部71及光纤81中逆行的干涉波。再有，作为照射的激光的 光源，适于使用波长大约为0.8 1.3|im的SLD( Super Luminescent Diode: 超发光二极管)等。
再有，在激光光头部70的内部，设有将水(液体)W供给向罩74 的内部空间75的供水管(液体供给构件)76。供水管76贯穿支撑板72 io和玻璃板73，并由这些支撑板72和玻璃板73支撑。在供水管76的上端， 连接有通向框架61内的供水软管91。供水软管91被导向基座11内，并 连接到供水泵等供水源90。
根据以上构成的第二厚度测量器60，如下述那样测量晶片1的厚度。 首先，将激光光头部70配置在位于测量位置即二次加工位置的晶片1的 15正上方并保持。然后，调整支架62的上下位置以使激光光头部70处于 比晶片1高的位置后，驱动电动机64使臂部61b向二次加工位置的方向 回转，将激光光头部70配置在测量位置上。该情况下的晶片l的厚度测 量点如图3 (b)所示那样为靠近外周缘的外周侧。接着，使支架62下降， 如图4所示那样使激光光头部70的下端面接近晶片1的上表面，确保排 20水用的间隙77。从可减少来自供水管76的供水量的观点来看，间隙77 优选尽可能地小。
接下来，从供水源90经供水软管91而从供水管76喷出水W，将罩 74的内部空间75保持为充满水W且没有混入空气的用水W密封的状态。 供给到内部空间75中的水W从激光光头部70和晶片1之间存在的间隙 25 77排出。通过从供水管76喷出超过来自间隙77的排水量的水，可用水 填满内部空间75。再有，从供水管76放出水W的时机不限于上述时机， 只要选择适当的时机即可。
接着，用激光单元80内的激光光源振荡激光，从激光照射端部71 照射激光L。该激光L透过玻璃板73，再透过填满了内部空间75的水W
而到达晶片1。这里，在晶片1的厚度测量时，利用了由晶片1的上表面 (作为被磨削面的背面lb)反射的第一反射光和透过晶片1的内部由成
为下表面的表面la反射的第二反射光的干涉波。这些反射光在由晶片1 的上表面和下表面分别反射后相互干涉产生干涉波。该干涉波通过激光 5照射端部71及光纤81而由激光单元80内的光电二极管接收。
由光电二极管接收到的第一反射光和第二反射光的干涉波由具备检 波电路等的未图示的控制部来分析波形，并根据该波形而数值化为电信 号等。其数值对应于晶片1的厚度，从而检测出晶片1的厚度。
以上是由第二厚度测量器60测量晶片1的厚度的原理，利用第二厚 io度测量器60的晶片1的厚度测量在将晶片1送至二次加工装置后，首先 先于精磨削进行。即，再次测量粗磨削后的晶片1的厚度，这与在粗磨 削位置进行的一样，也是为了确认晶片1的厚度与预先设定的粗磨削后 的厚度是否存在差异而进行的。然后，如果确认为由第二厚度测量器60 测量到的厚度与设定厚度大致相同，则使在晶片1的上方待机的精磨削 15用的磨削单元30B实施与上述相同的高速进给动作，使精磨削用的磨具 37下降到晶片1的跟前。
接着，对磨削单元30B进行磨削进给，在用第二厚度测量器60测量 晶片1的厚度的同时，对晶片的背面lb进行磨削。在第二厚度测量器60 的测量值到达精磨削的目标厚度后，使磨削单元30B上升到待机位置结 20束精磨削。
如上所述，在对晶片1的背面lb实施粗磨削和精磨削使晶片1薄化 到目标厚度之后，如下述那样转移到晶片1的回收。
首先，旋转工作台25向R方向旋转预定角度，晶片1从二次加工位 置回到装卸位置(通过供给臂15将晶片1装载于卡盘工作台20上的位 25置)。在该装卸位置处停止卡盘工作台20的真空运转，接着，晶片1通 过回收臂17而被搬送到旋转式清洗装置18。在清洗装置18内向晶片1 的非磨削面供给清洗水后，喷吹氮气或空气来进行干燥。然后，晶片1 由搬送机械手13从清洗装置18移送到回收盒19内进行收纳。取下了晶 片1的卡盘工作台20通过从喷嘴26喷出的清洗水来除去磨削屑等。
以上，晶片l的背面lb被磨削而薄化到目标厚度。薄化后的晶片l
最终沿分割预定线2被切断、分割而单片化为多个半导体芯片3。向二次 加工位置不断地输送在一次加工位置进行了粗磨削的晶片1，这些晶片1 在由第二厚度测量器60测量厚度的同时进行精磨削，但在结束了一定数 5量的晶片1的处理、或对卡盘工作台20或旋转工作台25进行定期维护 时等，使电动机64工作并使激光光头部70移动到退避位置。
再有，根据上述实施方式的第二厚度测量器60，从激光光头部70 的激光照射端部71到晶片1之间的激光照射区域仅存在玻璃板73和将 罩74的内部空间75填满的水W，介质的边界(该情况下，为玻璃板73 10和水W的边界，以及水W和晶片1的上表面的边界)始终保持为固定 的状态。此外，填满内部空间75的水W是正压的状态，是一直从间隙 77排水的状态。在磨削晶片1的背面lb时，从各磨削单元30A、 30B向 磨削部分供给磨削水，该磨削水含有磨削屑并在作为晶片1的上表面的 被磨削面上流动并排出，而且，还有的通过高速旋转的磨具37而成为飞
15 沫。
这里，从供水管76向罩74的内部空间75供给的水W总是在正压 状态从间隙77排出到晶片1的被磨削面。因此，在被磨削面上流动的磨 削水由来自内部空间75的排水推开，决不会进入到罩74内。gp，被污 染的磨削水不会进入罩74的内部空间75中，激光L不会在该磨削水中
20透射。另一方面，磨削水的飞沬碰到罩74而不会进入内部空间75中， 激光L不会透射飞沬。
因此，激光L的照射状态不会因磨削水而紊乱，激光L始终是仅透 过玻璃板73和填满内部空间75的水W。因此，不会引起激光L的折射 率变动或者激光L不能顺利地透射照射区域的不良情况。由此，激光L
25始终在固定的状态下照射向晶片l，干涉波稳定，结果为可得到正确的厚 度测量值。
此外，由于第二厚度测量器60是利用激光L的干涉波的非接触式测 量器，所以入射激光L的晶片1的背面lb的粗糙度或晶片1的厚度并没 有特别限制。例如，即使在背面lb的粗糙度例如为Ra: 0.17 0.24且Ry:大约1.2 1.7这样比较粗糙的情况下，也可充分地进行厚度测量。 此外，由于是非接触式，所以不会损伤晶片l，不会产生使抗弯强度下降 的不良情况。再有，虽然在粗磨削时使用的第一厚度测量器50是探头51 a、 52a接触晶片1的背面lb的接触式，有受到使抗弯强度下降的损伤的危 5险，但该损伤比粗磨削所造成的损伤要小，会在下一工序的精磨削中消 除。
再有，虽然上述实施方式是在磨削晶片1的背面lb的磨削装置10 的精磨削侧应用了可实施本发明的厚度测量方法的第二厚度测量器60， 但本发明并不限于磨削，也可应用于一边测量被加工物的厚度一边进行 io研磨的研磨装置等其它加工装置。
权利要求
1.一种基板的厚度测量方法，其是在将基板的一面侧贴合保持在加工装置的保持构件上而加工该基板的露出的另一个面时，在加工过程中或加工前后测量该基板的厚度的方法，其特征在于，面向上述基板的另一个面，与基板对置地配置向与上述另一个面大致正交的方向照射激光的激光照射构件的激光照射端部，在形成于上述激光照射端部与上述基板的另一个面之间的空间中填满了液体的状态下，从激光照射端部向基板照射激光，接收该激光的、来自基板一个面的反射光与来自另一个面的反射光的干涉波，根据该干涉波的波形来导出基板的厚度。
2. 根据权利要求1所述的基板的厚度测量方法，其特征在于， 对上述基板进行的加工是磨削或研磨。
3. —种基板的加工装置，其是将基板的一面侧贴合保持在加工装置 的保持构件上、对该基板的露出的另一个面进行加工的加工装置，其特 征在于，上述基板的加工装置具有厚度测量构件， 该厚度测量构件包括-激光光头部，其面向保持于上述保持构件上的基板的上述另一个面， 具有向与该另一个面大致正交的方向照射激光的激光照射端部；筒状的罩部件，其通过围绕划分出从上述激光照射端部到上述基板 的上述另一个面的范围内的空间，从上述激光照射端部照射的激光在该 罩部件的内部通过；液体供给构件，其向上述罩部件的内部供给液体，用液体来填满上 述罩部件的内部；受光构件，其接收从上述激光照射构件照射出的激光的、来自上述 基板的一个面的反射光与来自另一个面的反射光的干涉波；以及转换构件，其将由上述受光构件接收到的上述干涉波的波形转换为 基板的厚度。
4. 根据权利要求3所述的基板的加工装置，其特征在于， 对上述基板进行的加工是磨削或研磨。
5. 根据权利要求3或4所述的基板的加工装置，其特征在于， 上述厚度测量构件的上述激光光头部被支撑成可在基板的厚度测量位置与上述保持构件外侧的退避位置这两个位置之间自由往复移动。
全文摘要
本发明提供一种基板的厚度测量方法及基板的加工装置，在利用激光的干涉波来测量基板的厚度时，可获得稳定的测量值而不会受加工水的影响。在激光光头部(70)的开口连着设置圆筒状的罩(74)，在用从供水管(76)供给的水(W)填满了罩(74)的内部空间(75)的状态下，从激光照射端部(71)向晶片(1)照射激光(L)。激光(L)透过激光光头部(70)的玻璃板(73)、内部空间(75)的水(W)而照射向晶片(1)，根据由晶片(1)的被加工面(背面(1b))和下表面(表面(1a))的各反射光所产生的干涉波来检测出晶片(1)的厚度。切断磨削水(加工水)向激光照射区域的进入，使激光照射状态总是为固定的状态。
文档编号B24B37/013GK101372090SQ20081014561
公开日2009年2月25日 申请日期2008年8月5日 优先权日2007年8月24日
发明者佐佐木彰法 申请人:株式会社迪思科