TWI657227B - 厚度測定器 - Google Patents

Abstract

提供一種不受到測定對象物的表背面有無凹凸等所影響，而能夠正確地測定測定對象物的厚度之厚度測定器及厚度測定方法。

厚度測定器，具備：第一及第二雷射位移計(26、27)，測定測定對象物的表面的位移；及算出裝置，由雷射位移計測定出的第一及第二位移，藉由演算算出測定對象物的厚度；第一及第二雷射位移計(26、27)，係在一直線上相向配置，以便測定測定對象物的表背面的位移。

Description

厚度測定器

本發明係有關測定測定對象物的厚度之厚度測定器及厚度測定方法。

隨著行動電話、數位AV機器及IC卡等的高功能化，將所裝載之半導體矽晶片(下稱晶片)予以小型化及薄板化，藉此在封裝內將晶片高度積體化之要求逐漸增高。為了實現封裝內的晶片的高度積體化，必須將晶片的厚度減薄至25~150μm之範圍。

以往，作為晶片的基底之半導體晶圓(下稱晶圓)的厚度，或含有該晶圓之層積體的厚度，是藉由光譜干擾式雷射位移計(spectral interference laser displacement sensor)來測定。具體而言，例如從光譜干擾式雷射位移計照射雷射光至測定對象物亦即層積體的表面(上面)，然後接收在晶圓表背面或層積體的各層反射之反射光亦即光譜，來測定晶圓的厚度或層積體的厚度。此外，專利文獻1中記載一種厚度計測裝置，係從光學式 位移計將光點(light spot)打在被搬運裝置搬運之測定對象物的表背面，並測定該測定對象物的表背面的位移，算出厚度。上述厚度計測裝置，為了避免從光學式位移計照射之光點彼此的干擾，係使第二光點偏離而打在供光穿透之測定對象物的背面當中，和打在表面之第一光點的位置相對應之位置的鄰近位置，並使測定時間點和測定對象物的搬運速度同步來測定。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1] 日本特開9-273912號公報

然而，按照以往接收在晶圓表背面或層積體的各層反射之反射光亦即光譜來測定晶圓的厚度或層積體的厚度之方法，例如若要測定形成有電路之晶圓(元件晶圓；device wafer)的厚度，那麼會有下述問題，即，晶圓表面的狀態(凹凸)因為該電路而依場所有所不同，或是因為晶圓的材質，或是因為形成於該電路之由金屬所構成的凸塊，而導致無法正確地測定晶圓的厚度或層積體的厚度。又，當層積體含有晶圓及支撐體亦即玻璃，而該晶圓及玻璃的折射率彼此相近的情形下，還會有光譜彼此重 疊而無法正確地測定厚度之問題。此外，專利文獻1記載之厚度計測裝置中，若裝置有微振動，或測定對象物的搬運速度有微變動，那麼第二光點便無法打在測定對象物的背面當中，和打在表面的第一光點的位置相對應之位置，而有無法正確地測定厚度之問題。

本發明係考量上述問題而研發，其主要目的在於提供一種不受到裝置的微振動或測定對象物的表背面有無凹凸等所影響，而能夠正確地測定該測定對象物的厚度之厚度測定器及厚度測定方法。

為解決上述問題，本發明之厚度測定器，其特徵為，具備：第一雷射位移計及第二雷射位移計，測定測定對象物的表面的位移；及算出裝置，由上述雷射位移計測定出的第一位移及第二位移，藉由演算算出測定對象物的厚度；上述第一雷射位移計及第二雷射位移計，係在一直線上相向配置，以便測定測定對象物的表背面的位移。

為解決上述問題，本發明之厚度測定方法，其特徵為，至少具有：測定工程，在一直線上相向配置之第一雷射位移計及第二雷射位移計之間配置測定對象物，並測定該測定對象物的表面的第一位移及背面的第二位移；及算出工程，由上述第一位移及第二位移，藉由演算算出測定對象物的厚度。

按照本發明，將發揮下述效果，即，能夠提供一種不受到裝置的微振動或測定對象物的表背面有無凹凸等所影響，而能夠正確地測定該測定對象物的厚度之厚度測定器及厚度測定方法。

1‧‧‧層積體形成系統

2‧‧‧貼合單元

3‧‧‧保持部

4‧‧‧第一搬運手段(搬運裝置)

5‧‧‧第一搬運手段走行路徑

6‧‧‧疊合部(貼附裝置)

7‧‧‧貼附部(貼附裝置)

8‧‧‧閘

9‧‧‧授受窗

21‧‧‧位移計保持部

22‧‧‧測定對象物保持部

23‧‧‧第一移動構件

24‧‧‧軌道構件

25‧‧‧第二移動構件

26‧‧‧第一雷射位移計

27‧‧‧第二雷射位移計

31‧‧‧保持平台(載置台)

50‧‧‧輸送站(存放部)

51‧‧‧烘烤板(加熱裝置)

52‧‧‧旋轉器(塗布裝置)

53‧‧‧洗淨裝置

54‧‧‧第二搬運手段(搬運裝置)

55‧‧‧第二搬運手段走行路徑

56‧‧‧溫度調節部

57‧‧‧厚度測定器

[圖1]本發明一個實施形態之厚度測定器的平面圖。

[圖2]上述厚度測定器的側面圖。

[圖3]上述厚度測定器正在測定測定對象物亦即層積體的厚度之狀態示意概略截面圖。

[圖4]具備上述厚度測定器之層積體形成系統的全體構成示意概略平面圖。

[圖5]上述層積體形成系統所進行之層積體形成方法示意流程圖。

以下，詳細說明本發明之實施形態。

[測定對象物]

測定對象物雖無特別限定，但理想為平板狀，例如良好為作為晶片的基底之晶圓、或含有該晶圓之層積體、支 承板(支撐體)。在上述晶圓的表面上，亦可形成有黏著層或分離層等各種層。此外，晶圓，亦可為在黏著層側的面形成有電子電路等微細構造之基板。又，亦可為透過黏著層而貼附有由玻璃、矽、丙烯酸系樹脂、陶瓷等構成的支承板之層積體。另，作為測定對象物，並不限定於層積體、支承板、由晶圓構成之基板，亦能選擇薄膜基板、撓性基板等任意基板。

以下，作為測定對象物，主要舉出由晶圓構成之基板、黏著層、及由玻璃構成之支承板所層積而成的層積體來作為例子說明。

[厚度測定器]

本發明一個實施形態之厚度測定器，以下利用圖1及圖2說明之。如圖1及圖2所示，厚度測定器57，係用來測定測定對象物亦即例如層積體的厚度之裝置，當測定層積體的表背面的複數處之厚度來得到厚度分布的情形下，也被稱為厚度分布測定裝置。此處，所謂測定對象物亦即層積體的厚度分布，係表示層積體的上面(支承板的上面)或下面(基板的下面)當中的面內分布。厚度測定器57，具備非接觸之雷射位移計，故能夠良好地測定層積體的厚度分布。

如圖1及圖2所示，厚度測定器57主要具備：位移計保持部21，其將測定測定對象物亦即例如層積體的表面的位移(第一位移)之第一雷射位移計26及 測定層積體的背面的位移(第二位移)之第二雷射位移計27予以可移動地保持；以及測定對象物保持部22，其保持層積體。

位移計保持部21，主要由第一移動構件23、一對軌道構件24、及第二移動構件25所構成。此外，位移計保持部21，具備驅動第一移動構件23及第二移動構件25之驅動部(未圖示)。

一對軌道構件24，係隔著測定對象物保持部22彼此平行地配置，將第一移動構件23予以可移動地支撐，為用來使上述第一移動構件23朝接近測定對象物保持部22之方向、及遠離測定對象物保持部22之方向(圖1中的箭頭方向)移動之導件。

第一移動構件23，係將第二移動構件25予以可移動地支撐，為用來使上述第二移動構件25朝和第一移動構件23的移動方向正交之方向(圖1，2中的箭頭方向)移動之導件。

第二移動構件25，從側面觀看之形狀為朝向測定對象物保持部22側開口之「ㄈ」字型，在面向測定對象物保持部22側於上下突出之測定治具25a，25b的先端部，保持著第一雷射位移計26及第二雷射位移計27。具體而言，在於上側突出之測定治具25a的先端部保持著第一雷射位移計26，在於下側突出之測定治具25b的先端部保持著第二雷射位移計27。此外，在測定治具25a的先端部，設有用來進行第一雷射位移計26的對位之位 置調節構件26a。

上述第一雷射位移計26，具備：照射部，對測定對象物亦即層積體照射雷射光；及受光部，僅接收在層積體的表面反射之雷射光；及傳輸部，將接收之雷射光變換成訊號並傳輸至算出裝置(均未圖示)。同樣地，上述第二雷射位移計27，具備：照射部，對測定對象物亦即層積體照射雷射光；及受光部，僅接收在層積體的背面反射之雷射光；及傳輸部，將接收之雷射光變換成訊號並傳輸至算出裝置(均未圖示)。另，上述第一雷射位移計26及第二雷射位移計27，凡是能夠以非接觸方式測定測定對象物亦即層積體的表面的位移即可，並無特別限定，但較佳為光譜干擾式雷射位移計。

上述第一雷射位移計26及第二雷射位移計27，係在一直線上相向配置，以便測定載置於測定對象物保持部22上之層積體(未圖示)的表背面的位移。此外，上述第一雷射位移計26及第二雷射位移計27，係被裝配於測定治具25a、25b的先端部，而使得連結第一雷射位移計26及第二雷射位移計27之直線，相對於載置於測定對象物保持部22上的層積體的表面或背面而言呈正交。是故，第一雷射位移計26及第二雷射位移計27，即使因位移計保持部21的驅動而移動，或是裝置有微振動，彼此的相對位置或距離仍總是一定。

又，位移計保持部21係設計成，令第一移動構件23及第二移動構件25移動，藉此使保持於測定治具 25a、25b的先端部之第一雷射位移計26及第二雷射位移計27，移動至載置於測定對象物保持部22上的層積體的所需位置。也就是說，位移計保持部21係構成為，相對於測定對象物保持部22而言，使第一雷射位移計26及第二雷射位移計27相對移動。具體而言，位移計保持部21係設計成，使第一雷射位移計26移動至上述層積體的表面當中的所需位置，且使第二雷射位移計27移動至上述層積體的背面當中和上述所需位置相對應之位置。但，本發明中所謂上述「所需位置」，係指和形成於保持平台31之，能夠使層積體的背面的一部分露出之複數個孔的位置相對應之位置。

測定對象物保持部22，具備保持平台(載置台)31，保持測定對象物亦即例如層積體。此外，上述保持平台31，具備吸附機構，用來將層積體載置並固定於保持平台31。使用吸附機構將層積體固定於保持平台31，藉此，厚度測定器57，即使遇到翹曲的層積體仍能抑制翹曲而正確地測定該層積體的厚度。另，吸附機構的構成並無特別限定，可使用具備真空泵浦等之周知的吸附裝置。

此外，在保持平台31，形成有例如配置成10mm間隔的棋盤格狀之多數個孔(開口部)(未圖示)。如此一來，在將層積體保持於保持平台31的狀態下，透過上述孔，便能夠使得該層積體的背面的一部分露出。另，孔彼此的間隔並無特別限定，例如可因應測定對 象物的大小等來適當設定。

又，厚度測定器57，具備算出裝置(未圖示)，係由上述第一雷射位移計26及第二雷射位移計27測定出的第一位移及第二位移，藉由演算算出層積體的厚度並輸出至例如外部顯示裝置。算出裝置的構成並無特別限定，只要具備周知之演算裝置、或記憶厚度之記憶裝置即可。

此外，厚度測定器57，具備控制部(未圖示)，係控制位移計保持部21及測定對象物保持部22之驅動，或第一雷射位移計26及第二雷射位移計27的動作。是故，驅動第一移動構件23及第二移動構件25之驅動部，其動作是藉由上述控制部而受到控制。

另，圖1及圖2中，位移計保持部21係構成為，相對於測定對象物保持部22而言，使第一雷射位移計26及第二雷射位移計27相對移動，但厚度測定器並不限定於該構成，測定對象物保持部可構成為相對於被保持於位移計保持部之第一雷射位移計及第二雷射位移計而言相對移動，亦可構成為位移計保持部及測定對象物保持部彼此相對移動。此外，位移計保持部及測定對象物保持部的相對移動，可為直線移動、旋轉移動等任何移動，只要設計成能夠測定層積體的表背面的複數處的厚度即可。

[厚度測定方法]

接下來，一面參照圖3，依序說明使用上述構成的厚 度測定器57來測定層積體的厚度之方法。

首先，將測定對象物亦即層積體40載置於測定對象物保持部22的保持平台31，使用吸附機構將該層積體40固定於保持平台31。此時，位移計保持部21位於起始位置(初始位置)。

接下來，驅動位移計保持部21，令第一移動構件23及第二移動構件25移動，使第一雷射位移計26移動至上述層積體40的表面當中的所需位置，且使第二雷射位移計27移動至上述層積體40的背面當中和上述所需位置相對應之位置。如此一來，層積體40便會被配置於在一直線上相向配置之第一雷射位移計26及第二雷射位移計27之間。此外，相對於層積體40的表面或背面而言，會使連結上述第一雷射位移計26及第二雷射位移計27之直線呈正交。

移動後，從第一雷射位移計26，對層積體40的上面(支承板43的上面)照射雷射光，接收在層積體40反射之雷射光A，另一方面，從第二雷射位移計27，通過形成於保持平台31之孔32，對層積體40的下面(基板41的下面)照射雷射光，接收在層積體40反射之雷射光B。藉此，測定層積體40的表面的第一位移及背面的第二位移(測定工程)。

此時，第一雷射位移計26及第二雷射位移計27，可同時照射雷射光來同時測定層積體40的表背面的位移，亦可分別照射雷射光來分別測定層積體40的表背 面的位移。在一個孔32的測定當中，第一雷射位移計26及第二雷射位移計27的位置以表觀(apparent)而言係呈固定，故雷射光照射的時間點可彼此同時，亦可彼此相異。但，同時照射雷射光，能夠更正確地測定厚度，也能縮短測定時間。

此外，第一雷射位移計26的受光部，僅接收在層積體40的表面反射之雷射光A，第二雷射位移計27的受光部，僅接收在層積體40的背面反射之雷射光B。也就是說，第一雷射位移計26及第二雷射位移計27，僅檢測來自層積體40的表背面之反射光，並不檢測穿透支承板43或黏著層42、基板41或是在該些各層反射之雷射光，故雷射光A、B不會彼此干擾。

第一雷射位移計26及第二雷射位移計27，將接收之雷射光變換成訊號並傳輸至算出裝置。算出裝置，由上述第一位移及第二位移，藉由演算算出層積體40的厚度(算出工程)，並將結果輸出至例如外部顯示裝置，或記憶於記憶裝置。

在一個孔32的層積體40的表背面的位移測定結束後，厚度測定器57會驅動位移計保持部21，令第一移動構件23及第二移動構件25移動，使第一雷射位移計26及第二雷射位移計27相對地移動至下一個測定位置，具體而言是和下一個孔32的位置相對應之位置。藉此，測定在下一個孔32的位置的層積體40的表背面的位移，算出層積體40的厚度。

其後，因應層積體40的大小等來反覆上述測定，測定複數次層積體40的表面的位移。厚度測定器57，係令第一雷射位移計26及第二雷射位移計27相對於層積體40而言相對地移動來測定，故能夠遍布層積體40的表背面全體來測定厚度。是故，能夠測定層積體40的厚度分布。此外，第一雷射位移計26及第二雷射位移計27，彼此的相對位置或距離總是一定，故不會受到裝置的微振動、或層積體40的表背面有無凹凸等所影響，能夠正確地測定該層積體40的厚度。

另，上述說明，係為藉由位移計保持部21使第一雷射位移計26及第二雷射位移計27相對於測定對象物保持部22而言相對移動之方法，但厚度測定方法並不限定於該方法，亦可為使測定對象物保持部相對於被保持於位移計保持部之第一雷射位移計及第二雷射位移計而言相對移動之方法，或可為位移計保持部及測定對象物保持部彼此相對移動之方法。

[層積體形成系統]

以下利用圖4，說明具備上述構成的厚度測定器57之層積體形成系統。層積體形成系統，為將基板與支撐體亦即支承板，透過黏著層予以貼合來形成層積體之系統。

若考量層積體形成後的基板薄化、組裝等製程，那麼層積體的厚度分布的值以較小為佳，為了製品的品質管理，較佳是於半導體晶圓的製造工程中測定層積體 的厚度分布。本實施形態中，層積體形成系統具備厚度測定器57，藉此，能夠於層積體形成的製程中測定層積體的厚度分布，較有效率。此外，層積體的厚度分布之相關資訊，例如可用於製造出之層積體的異常檢測。

此外，本實施形態中，厚度測定器57係測定與基板貼附前之支承板的厚度分布。層積體的厚度分布，也會受到支承板的厚度分布所影響，因此藉由事先測定支承板的厚度分布，便能瞭解製造出之層積體的異常是因何引起。此外，支承板的厚度分布之相關資訊，例如可用於支承板的異常檢測。

如圖4所示，層積體形成系統1，具備：旋轉器(spinner)(塗布裝置)52，於基板上塗布黏著劑；及烘烤板(加熱裝置)51，將已塗布黏著劑之基板予以加熱而於該基板上形成黏著層；及疊合部6和貼附部(貼附裝置)7，將基板與支承板透過黏著層予以貼合而形成層積體；及厚度測定器57，測定層積體的厚度分布。又，層積體形成系統1，更具備輸送站(carrier station)(存放部)50、溫度調節部56、第一搬運裝置4、第二搬運裝置54、洗淨裝置53。層積體形成系統1，亦可具備保持部3及疊合部6。另，層積體形成系統1，具備控制各裝置的動作之控制部(未圖示)。

以下，說明層積體形成系統1的各裝置。

(塗布裝置)

旋轉器(塗布裝置)52，為於基板上塗布黏著劑之裝置。本實施形態中，第二搬運裝置54將基板搬入並載置於旋轉器52。旋轉器52，令被載置之基板以例如3000rpm一面旋轉一面於該基板上將黏著劑旋轉塗布。黏著劑對於基板之塗布方法並無特別限定，例如可舉出旋轉塗布、浸漬(dipping)、輥刀(roller blade)、噴霧塗布(spray coating)、狹縫塗布(slit coating)等方法。此外，基板的旋轉速度亦無特別限定，可因應黏著劑的種類、基板大小等來適當設定。

此外，旋轉器52，亦可具備洗淨部，當於基板上塗布黏著劑時，更於基板塗布洗淨液以用來洗淨附著在基板的端面或背面的黏著劑。如此一來，便不需另行設置洗淨黏著劑之洗淨裝置，而能夠一面於基板上塗布黏著劑一面洗淨該基板的端面或背面。故，依本發明之層積體形成系統1，能夠節省空間，且能縮短層積體的形成時間。

(加熱裝置)

烘烤板(加熱裝置)51，為將藉由旋轉器52而塗布好黏著劑之基板予以加熱，而在基板上形成黏著層之裝置。本實施形態中，藉由旋轉器52於基板上塗布黏著劑後，將該基板載置於烘烤板51，烘烤黏著劑。將熱源裝配至烘烤板51，或將熱源裝配至頂板，藉此便能烘烤黏著劑。熱源的例子，例如可舉出溫水加熱器、溫風加熱 器、紅外線加熱器、電熱加熱器等。

(疊合部)

疊合部6，為將基板及支承板透過黏著層予以疊合之裝置。舉例來說，本實施形態中，疊合部6係設計成，利用位置調整部(未圖示)調整基板與支承板的相對位置後，將基板與支承板疊合。

(貼附裝置)

貼附部(貼附裝置)7，為將基板與支承板透過黏著層予以貼合而形成層積體之裝置。貼附部7當中，將在疊合部6疊合好的基板及支承板一面推壓一面加熱黏著層。具體而言，例如可在貼附部7內的上下設置加壓板(press plate)，並在該上下的加壓板間載置疊合好的基板及支承板，並予以推壓。藉此，便能形成層積體。

(貼合單元)

本實施形態中，上述疊合部6及貼附部7，係構成貼合單元2。貼合單元2，能夠設計成在一個處理室的內部設置隔壁以分隔成二個處理隔間之構造。或是，貼合單元2，亦能夠設計成在疊合部6與貼附部7各自的側面沒有間隙地彼此相接之構造。在疊合部6及貼附部7的交界，設有閘8，用來進行在疊合部6疊合好的基板及支承板、以及在貼附部7貼合而形成之層積體的授受。閘8係藉由 擋門(shutter)來控制其開關。閘8的開關能夠使用習知周知之構造，例如能夠運用閘閥(gate valve)構造。

此外，在疊合部6，可開關地設有授受窗9，用來在貼合單元2與第一搬運裝置4之間進行基板、支承板、及層積體的授受。在疊合部6及貼附部7，分別設有周知之減壓裝置(未圖示)，能夠分別獨立地控制疊合部6及貼附部7的內部壓力狀態。又，在貼合單元2，設有內部搬運裝置(未圖示)，透過閘8在疊合部6及貼附部7間進行層積體的授受。

貼附部7為可減壓之構成，因此能夠在減壓環境下將基板與支承板透過黏著層予以貼合。在減壓環境下將基板壓接至黏著層，藉此，能夠在基板表面的凹凸圖樣的窪陷中不存在空氣之狀態下，使黏著層深入至該窪陷，因此可更確實地防止在黏著層與基板之間發生氣泡。

閘8係形成為，在擋門開啟的狀態下，能夠使疊合好的基板及支承板從疊合部6移動至貼附部7，且能夠使層積體從貼附部7移動至疊合部6。是故，閘8之構造為，在令疊合部6及貼附部7均為減壓的狀態下開啟擋門，藉此便能夠使疊合好的基板及支承板於減壓下從疊合部6移動至貼附部7，且能夠使層積體於減壓下從貼附部7移動至疊合部6。

(存放部)

輸送站(存放部)50，係存放基板及支承板。此外， 本實施形態中，能夠透過輸送站50，將基板及支承板投入層積體形成系統1。此外，能夠將在貼附部7形成之層積體，透過輸送站50從層積體形成系統1取出。

(保持部)

保持部3為進行基板及支承板的校準之裝置。保持部3，具備拍攝部及中心位置檢測部(未圖示)，而設計成保持被疊合前的基板或支承板。

拍攝部，例如以CCD相機所構成，而設計成對涵括被保持之基板或支承板的彼此不同的端面之區域分別予以拍攝。該區域，例如較佳是設定為被保持之基板或支承板的大致對角線上。

中心位置檢測部，依據拍攝部拍攝的複數個圖像，來檢測被保持之基板或支承板的中心位置。中心位置檢測部，可依據圓板的端面的圖像，來算出假想圓，以檢測中心位置。基於端面圖像之中心位置的檢測技術，可使用周知之圖像處理，並無特別限定。

基板或支承板，於保持部3被檢測出中心位置後，藉由第一搬運裝置4，被搬運至疊合部6。然後，基板或支承板，於疊合部6，在疊合前，藉由位置調整部(未圖示)被調整位置，使得在保持部3檢測出的彼此的中心位置重疊。

(溫度調節部)

溫度調節部56具備：冷卻板(未圖示)，藉由冷卻基板，來進行基板的溫度調節；及位置調整裝置(未圖示)，調整基板的位置。本實施形態中，第一搬運裝置4與第二搬運裝置54，係隔著溫度調節部56來進行基板的授受。

藉由將基板或層積體載置於冷卻板，便能夠冷卻該些基板或層積體。此外，於冷卻時利用位置調整裝置，能夠進行基板的校準。故，能夠使層積體形成系統1節省空間，且能縮短層積體的形成時間。

又，溫度調節部56具有冷卻區域，用來將形成黏著層後的基板及層積體自然冷卻。冷卻區域，可構成為能夠使基板及層積體的熱有效率地逸散。舉例來說，在冷卻區域形成用來支撐基板及層積體之支撐點，使基板及層積體的面的內周部以三點~十點支撐於支撐點，藉此便能使基板及層積體全體的熱有效率地逸散。

(第一搬運裝置)

第一搬運裝置4，係在輸送站50、貼合單元2、溫度調節部56及厚度測定器57之間搬運基板。此外，第一搬運裝置4，係朝圖4中的箭頭方向，在第一搬運裝置走行路徑5內移動。第一搬運裝置4，為了在必要的處理結束後進行下一處理，而將基板、支承板及層積體分別搬運至所需位置。

(第二搬運裝置)

第二搬運裝置54，係在溫度調節部56、烘烤板51、旋轉器52、及洗淨裝置53之間搬運基板。此外，第二搬運裝置54，係朝圖4中的箭頭方向，也就是和第一搬運裝置4的移動方向正交之方向，在第二搬運裝置走行路徑55內移動。第二搬運裝置54，為了在必要的處理結束後進行下一處理，而將基板分別搬運至所需位置。

(洗淨裝置)

洗淨裝置53，為將塗布有黏著劑的基板予以洗淨之裝置。本實施形態中，洗淨裝置53，是於基板上塗布黏著劑後，將附著於基板的端面或背面之黏著劑洗淨。作為洗淨方法，例如可使端面或背面附著有黏著劑之基板一面以3000rpm旋轉，一面將洗淨液塗布於端面或背面。

洗淨液，凡是含有能使黏著劑溶解之溶劑即可，並無特別限定，但例如能夠使用直鏈狀的碳氫化合物、碳數4至15的分枝狀的碳氫化合物、萜烯(terpene)系溶劑、內酯(lactone)類、酮類、多價醇類、多價醇類的衍生物、環式醚類、酯類、芳香族系有機溶劑等。作為洗淨液，較佳為丙二醇甲醚醋酸酯(propylene glycol monomethyl ether acetate；PGMEA)、丙二醇甲醚(propylene glycol monomethyl ether；PGME)。

[層積體形成方法]

接下來，一面參照圖5所示流程圖，一面依序說明利用層積體形成系統1來形成層積體之工程。圖5所示步驟S1~S10，係表示有關基板之處理，步驟S11~S13，係表示有關支承板之處理，步驟S14~S17，係表示有關層積體之處理。

步驟S1中，第一搬運裝置4將基板從輸送站50投入層積體形成系統1內。第一搬運裝置4，在支撐著基板的狀態下將該基板搬運至溫度調節部56。

步驟S2中，第一搬運裝置4將基板載置於溫度調節部56的冷卻板，溫度調節部56調節基板的溫度。然後，藉由溫度調節部56的位置調整裝置，在冷卻板上進行基板的校準。校準結束後，第二搬運裝置54，在支撐著基板的狀態下將該基板搬入旋轉器52(第一搬入工程)。

步驟S3中，第二搬運裝置54將基板載置於旋轉器52，旋轉器52於基板塗布黏著劑(黏著劑塗布工程)。由於步驟S2中進行了基板的校準，因此於基板表面能夠均等地將黏著劑旋轉塗布。此外，由於步驟S2中進行了基板的溫度調節，故能夠以一定的塗布條件塗布黏著劑。於基板塗布黏著劑後，設於旋轉器52之洗淨部，將基板的背面洗淨(背淋洗；back rinse)。此外，視必要，洗淨部亦可將基板的端面洗淨(邊緣/背淋洗；edge/back rimse)。洗淨結束後，第二搬運裝置54，在支撐著基板的狀態下將該基板搬入烘烤板51(第二搬入工 程)。

步驟S4中，第二搬運裝置54將基板載置於烘烤板51，利用熱源烘烤塗布於基板之黏著劑。藉由烘烤黏著劑，能夠使溶劑適當地揮發。此外，烘烤黏著劑之溫度(t₁℃)，能夠因應黏著劑的種類來適當訂定。

步驟S5中，進一步烘烤黏著劑。進一步烘烤黏著劑之溫度(t₂℃)，能夠因應黏著劑的種類來適當訂定。烘烤結束後，第二搬運裝置54，在支撐著基板的狀態下將該基板搬運至溫度調節部56。

步驟S6中，第二搬運裝置54將基板載置於冷卻板，溫度調節部56將基板冷卻。然後，藉由位置調整裝置，在冷卻板上進行基板的校準。校準結束後，第二搬運裝置54，在支撐著基板的狀態下將該基板搬入洗淨裝置53。

步驟S7中，第二搬運裝置54將基板載置於洗淨裝置53，洗淨裝置53對基板的端面做邊緣/背淋洗，對基板的背面做背淋洗。藉此，當在旋轉器52將黏著劑旋轉塗布至基板時，能夠除去附著於該基板的端面及背面之黏著劑。此處，由於步驟S6中進行了基板的位置調整，故能夠正確地洗淨基板的端面(邊緣)。基板的洗淨結束後，第二搬運裝置54，在支撐著基板的狀態下將該基板搬運至烘烤板51。

步驟S8中，第二搬運裝置54將基板載置於烘烤板51，利用熱源進一步烘烤塗布於基板之黏著劑。 進一步烘烤黏著劑之溫度(t₃℃)，能夠因應黏著劑的種類來適當訂定。藉此，基板上的黏著劑會乾燥，而形成黏著層(黏著層形成工程)。

步驟S4、S5及S8中，若將烘烤黏著劑之溫度分別訂為t₁、t₂、t₃(℃)，那麼較佳是以滿足t₁<t₂<t₃(其中，較佳是t₁≧60(℃)及t₃≦250(℃))的方式，來階段性地提升步驟間烘烤黏著劑之溫度。若於黏著劑塗布結束後立即以高溫烘烤，那麼容易發生黏著劑收縮造成之基板翹曲、黏著劑表面皺褶、黏著劑發泡等問題，恐無法形成均一的黏著層，但藉由階段性地提升烘烤之溫度，便能形成均一的黏著層。

黏著層形成後，第二搬運裝置54，在支撐著基板的狀態下將該基板搬運至溫度調節部56。

步驟S9中，第二搬運裝置54使基板支撐於冷卻區域的支撐點，溫度調節部56將基板自然冷卻。自然冷卻後，第一搬運裝置4，在支撐著基板的狀態下將該基板搬入至保持部3。

步驟S10中，第一搬運裝置4將基板搬入、載置於保持部3。保持部3，進行基板的校準。校準後，第一搬運裝置4，在支撐著基板的狀態下將該基板搬入疊合部6(第三搬入工程)。

又，在有關基板之上述步驟S1~S10之前、結束後、或並行地，進行有關支承板之步驟S11~S13。首先，步驟S11中，第一搬運裝置4將支承板從輸送站 50投入層積體形成系統1內。第一搬運裝置4，在支撐著支承板的狀態下將該支承板搬入厚度測定器57。

步驟S12中，第一搬運裝置4，將支承板載置於厚度測定器57，厚度測定器57測定支承板的厚度分布(支撐體厚度分布測定工程)。測定厚度分布後，第一搬運裝置4在支撐著支承板的狀態下將該支承板搬入至保持部3。在將支承板貼合至基板前，進行支承板的厚度分布之測定，藉此便能檢測支承板的異常。

步驟S13中，第一搬運裝置4將支承板搬入、載置於保持部3。然後，保持部3將支承板校準。校準後，第一搬運裝置4在支撐著支承板的狀態下將該支承板搬入疊合部6(第四搬入工程)。

當支承板上形成有分離層的情形下，第一搬運裝置4較佳是以分離層比支承板還位於鉛直上方的方式來搬運支承板，其後使支承板的上下翻轉，再搬運至疊合部6。直到搬入至疊合部6前，第一搬運裝置4係支撐未形成有分離層之支承板的背面，藉此，能夠縮短分離層與第一搬運裝置4接觸的時間，抑制分離層因第一搬運裝置4而受到污染或損傷。

第一搬運裝置4，以支承板比分離層還位於鉛直上方的方式來將支承板搬運至疊合部6。然後，將第三搬入工程中第一搬運裝置4搬運至疊合部6的基板，以及上述支承板，以分離層和黏著層面對面的狀態疊合。

基板及支承板的疊合，可利用疊合部6內的 位置調整部(未圖示)來調整基板與支承板之相對位置後再進行。藉此，基板及支承板的中心位置便不會偏離，能夠將它們的中心位置疊合。

內部搬運臂(未圖示)，在支撐著疊合好的基板及支承板的狀態下，將該些基板及支承板搬入貼附部7。

步驟S14中，貼附部7將疊合好的基板及支承板透過黏著層予以貼合(貼附工程)。此時，以加壓板一面推壓基板及支承板，一面加熱形成黏著層之熱可塑性材料至成為玻璃轉化點以上的溫度為止。藉此，黏著層的熱流動性會提升，變得容易變形，因此能夠形成層積體。

層積體形成後，第一搬運裝置4，在支撐著層積體的狀態下將該層積體搬運至溫度調節部56。步驟S15中，第一搬運裝置4使層積體支撐於冷卻區域的支撐點，溫度調節部56將層積體自然冷卻。藉由自然冷卻，能夠減低層積體的翹曲。此外，除了自然冷卻以外還緩緩地進行強制排氣以使基板內不產生溫度分布，藉此冷卻會在更短時間內完成。冷卻結束後，第一搬運裝置4，在支撐著層積體的狀態下將該層積體搬入厚度測定器57(第五搬入工程)。

步驟S16中，測定被搬入至厚度測定器57之層積體的厚度分布(層積體厚度分布測定工程)。由於步驟S15中將層積體自然冷卻，因此能夠測定室溫(例如25℃)下的層積體的厚度分布。

藉由測定層積體的厚度分布，能夠確認層積體的品質。此外，由於步驟S12中測定了支承板的厚度分布，因此藉由比較支承板的厚度分布與層積體的厚度分布，便能瞭解層積體中的凹凸是因支承板或黏著層的哪一者所引起。

此外，藉由對基板或支承板設置產品編號等，便能管理每個層積體的貼附精度，能夠反饋給層積體形成處理。

步驟S17中，層積體的厚度分布的測定結束後，第一搬運裝置4，將層積體從厚度測定器57搬運至輸送站50。然後，將層積體從輸送站50取出。

故，藉由步驟S1~S17的步驟，能夠形成將基板及支承板透過黏著層貼合而成之層積體。

此外，藉由分別使用上述二個搬運裝置(第一搬運裝置4、第二搬運裝置54)進行搬運，即使將構成層積體形成系統1的多數個裝置如圖4所示般緊密地配置，仍能有效率地進行裝置間的基板、支承板及層積體之授受，是故能夠有效率地形成層積體。

從輸送站50取出的基板，係在被支撐於支承板之層積體的狀態下，供應給薄化、組裝等製程。又，製程結束後，將光透過支承板照射至分離層，使分離層變質，藉此便能容易地分離支承板與基板。

本發明並非限定於上述實施形態，於申請專利範圍所示範圍內可做各種變更，針對將不同實施形態中 各別揭示之技術手段予以適當組合而得之實施形態，同樣包含在本發明之技術範圍中。

[產業利用性]

本發明之厚度測定器及厚度測定方法，例如能夠廣泛地利用於半導體晶圓的製造工程中。

Claims (9)

1. 一種厚度測定器，其特徵為，具備：第一雷射位移計及第二雷射位移計，測定測定對象物的表面的位移；及位移計保持部，可移動地保持上述第一雷射位移計及第二雷射位移計；及算出裝置，由上述雷射位移計測定出的第一位移及第二位移，藉由演算算出測定對象物的厚度；及測定對象物保持部，可移動地保持測定對象物；上述第一雷射位移計及第二雷射位移計，係在一直線上相向配置，以便測定測定對象物的表背面的位移，上述測定對象物保持部，具備載置測定對象物之載置台，上述載置台，具有使測定對象物的背面的一部分露出之複數個開口部。
2. 如申請專利範圍第1項所述之厚度測定器，其中，上述第一雷射位移計及第二雷射位移計，係同時測定測定對象物的表背面的位移。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述之厚度測定器，其中，連結上述第一雷射位移計及第二雷射位移計之直線，相對於測定對象物的表面或背面而言係正交。
4. 如申請專利範圍第1或2項所述之厚度測定器，其中，上述第一雷射位移計及第二雷射位移計，係光譜干擾式雷射位移計。
5. 如申請專利範圍第1或2項所述之厚度測定器，其中，上述載置台，具備用來保持測定對象物之吸附機構。
6. 一種層積體形成系統，其特徵為，具備：貼附裝置，將形成有黏著層之基板、及支撐體，透過上述黏著層予以貼合而形成層積體；及如申請專利範圍第1至5項任一項所述之厚度測定器，測定作為測定對象物之上述層積體的厚度。
7. 如申請專利範圍第6項所述之層積體形成系統，其中，更具備：塗布裝置，於基板上塗布黏著劑；及加熱裝置，將已塗布上述黏著劑之基板予以加熱而在基板上形成黏著層。
8. 如申請專利範圍第7項所述之層積體形成系統，其中，更具備：存放部，存放基板；溫度調節部，調整基板的溫度；第一搬運裝置，在上述存放部、上述貼附裝置、及上述溫度調節部之間搬運基板；及第二搬運裝置，在上述溫度調節部、上述塗布裝置、及上述加熱裝置之間搬運基板。
9. 如申請專利範圍第8項所述之層積體形成系統，其中，上述溫度調節部，具備：冷卻板，調整基板的溫度；及位置調整裝置，調整上述冷卻板上的基板的位置。