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厚度测量装置

阅读：151发布：2020-05-08

专利汇可以提供厚度测量装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且提供厚度测量装置，准确地测量从厚晶片至薄晶片的厚度。该厚度测量装置对晶片的厚度进行测量，其中，该厚度测量装置包含：光源，其发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光源所发出的光；光分支部，其对从卡盘工作台所保持的晶片反射的反射光进行分支；衍射光栅，其将通过光分支部进行了分支的反射光按照每个波长进行分光；图像传感器，其对通过衍射光栅而按照每个波长进行了分光的光的强度进行检测，生成分光干涉波形；以及运算单元，其对图像传感器所生成的分光干涉波形进行运算而输出厚度信息。光源包含：第一光源，其具有较窄的波段；和第二光源，其具有比该第一光源的波段宽的波段。，下面是厚度测量装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种厚度测量装置，其对晶片的厚度进行测量，其中，
该厚度测量装置具有：
光源，其发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发出的光；
光路，其对该光源和该聚光器进行光学连接；
光分支部，其配设于该光路，将从该卡盘工作台所保持的晶片反射的反射光从该光路分支；
衍射光栅，其将通过该光分支部进行了分支的反射光按照每个波长进行分光；
图像传感器，其对通过该衍射光栅而按照每个波长进行了分光的光的强度进行检测，生成分光干涉波形；以及
运算单元，其对该图像传感器所生成的分光干涉波形进行运算而输出厚度信息，该光源包含：第一光源，其具有较窄的波段；以及第二光源，其具有比该第一光源的波段宽的波段，
该光路包含：第一光路，其对该第一光源的光进行传送，由单模光纤构成；以及第二光路，其对该第二光源的光进行传送，由多模光纤构成，
该光分支部包含：第一光分支部，其安装于该第一光路；以及第二光分支部，其安装于该第二光路，
该衍射光栅包含：第一衍射光栅，其将通过该第一光分支部进行了分支的反射光按照每个波长进行分光；以及第二衍射光栅，其将通过该第二光分支部进行了分支的反射光按照每个波长进行分光，
该厚度测量装置还具有选择单元，在对具有第一厚度的晶片的厚度进行测量时，该选择单元将通过该第一衍射光栅进行了分光的光引导至该图像传感器，在对具有比该第一厚度薄的第二厚度的晶片的厚度进行测量时，该选择单元将通过该第二衍射光栅进行了分光的光引导至该图像传感器。
2.根据权利要求1所述的厚度测量装置，其中，
该第一光源从由SLD光源和ASE光源组成的组中进行选择，该第二光源从由卤素光源、LED光源、氙光源、汞光源以及金属卤化物光源组成的组中进行选择。
3.根据权利要求1或2所述的厚度测量装置，其中，
该聚光器从由第一聚光器、第二聚光器以及第三聚光器组成的组中进行选择，该第一聚光器并列设置单模光纤和多模光纤而共用聚光透镜，该第二聚光器将单模光纤和多模光纤与多芯光纤连结而共用聚光透镜，该第三聚光器将单模光纤和多模光纤与双包层光纤连结而共用聚光透镜。

说明书全文

厚度测量装置

技术领域

[0001] 本发明涉及厚度测量装置，其照射对于晶片具有透过性的波长区域的光而对晶片的厚度进行测量。

背景技术

[0002] 晶片由交叉的多条分割预定线划分而在正面上形成有IC、LSI等多个器件，该晶片通过磨削装置、研磨装置对背面进行磨削、研磨而薄化后，通过切割装置、激光加工装置分割成各个器件芯片，分割得到的器件芯片被用于移动电话、个人计算机等电子设备。

[0003] 对晶片的背面进行磨削的磨削装置大致包含：卡盘工作台，其对晶片进行保持；磨削单元，其以能够旋转的方式具有对该卡盘工作台所保持的晶片进行磨削的磨削磨轮；以及厚度测量单元，其对该卡盘工作台所保持的晶片的厚度进行测量，该磨削装置一边通过该厚度测量单元对晶片厚度进行测量一边实施加工，能够将晶片加工成期望的厚度。

[0004] 关于上述厚度测量单元，当使用使探测器与晶片的磨削面接触而对晶片的厚度进行测量的接触型的厚度测量单元时，会刮伤磨削面，因此近年来使用如下的非接触型的厚度测量单元：其通过从晶片的磨削面反射的光与透过晶片而从相反的面反射的光的分光干涉波形来测量厚度(例如，参照专利文献1至3)。

[0005] 专利文献1：日本特开2012-021916号公报

[0006] 专利文献2：日本特开2018-036212号公报

[0007] 专利文献3：日本特开2018-063148号公报

[0008] 当使用上述非接触型的厚度测量单元时，存在如下的问题：当对晶片进行磨削且之后进行研磨时的完工厚度变薄时(例如10μm以下)，难以进行厚度测量。具体而言，在将发出对于晶片具有透过性的波长区域的光的光源的光照射至晶片而对厚度进行测量时，为了将通过在晶片的上表面、下表面上发生了反射的反射光所生成的分光干涉波形的精度保持良好，对该光进行传送的光纤使用芯径为3μm～10μm的仅对一个空间模式进行传送的所谓单模光纤。为了从该芯径较小的单模光纤的端面导入光，例如选择具有接近激光束的特性的SLD(Super Luminescent Diode：超级发光二极管)光源作为光源来实施厚度的测量。采用该SLD光源的情况下的光例如设想是波段为900nm～1000nm、光点直径为5μm的光，但选择这种较窄的波段的光源的结果是，难以准确地测量比较薄的厚度的晶片例如100μm以下、特别是10μm以下的晶片的厚度。

[0009] 另一方面，卤素光源的波段例如宽至400nm～900nm，若使用该较宽的波段的光作为光源而实施厚度的测量，则能够对10μm以下的晶片的厚度进行测量。但是，波段较宽的卤素光源的光点的直径与上述SLD光源的光点的直径相比极大，难以从直径较小的单模光纤的端面有效地导入光，因此考虑选择直径比单模光纤大的多模光纤。但是，在选择卤素光源作为光源且选择多模光纤来对晶片的厚度进行测量的情况下，这次产生如下的问题：光过度扩散，无法准确地测量厚度为100μm以上的晶片的厚度。

发明内容

[0010] 由此，本发明的目的在于提供厚度测量装置，其能够准确地测量从厚晶片至薄晶片的厚度。

[0011] 根据本发明，提供厚度测量装置，其对晶片的厚度进行测量，其中，该厚度测量装置具有：光源，其发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发出的光；光路，其对该光源和该聚光器进行光学连接；光分支部，其配设于该光路，将从该卡盘工作台所保持的晶片反射的反射光从该光路分支；衍射光栅，其将通过该光分支部进行了分支的反射光按照每个波长进行分光；图像传感器，其对通过该衍射光栅而按照每个波长进行了分光的光的强度进行检测，生成分光干涉波形；以及运算单元，其对该图像传感器所生成的分光干涉波形进行运算而输出厚度信息，该光源包含：第一光源，其具有较窄的波段；以及第二光源，其具有比该第一光源的波段宽的波段，该光路包含：第一光路，其对该第一光源的光进行传送，由单模光纤构成；以及第二光路，其对该第二光源的光进行传送，由多模光纤构成，该光分支部包含：第一光分支部，其安装于该第一光路；以及第二光分支部，其安装于该第二光路，该衍射光栅包含：第一衍射光栅，其将通过该第一光分支部进行了分支的反射光按照每个波长进行分光；以及第二衍射光栅，其将通过该第二光分支部进行了分支的反射光按照每个波长进行分光，该厚度测量装置还具有选择单元，在对具有第一厚度的晶片的厚度进行测量时，该选择单元将通过该第一衍射光栅进行了分光的光引导至该图像传感器，在对具有比该第一厚度薄的第二厚度的晶片的厚度进行测量时，该选择单元将通过该第二衍射光栅进行了分光的光引导至该图像传感器。

[0012] 优选该第一光源是SLD光源、ASE光源中的任意光源，该第二光源是卤素光源、LED光源、氙光源、汞光源以及金属卤化物光源中的任意光源。优选该聚光器是第一聚光器、第二聚光器以及第三聚光器中的任意聚光器，该第一聚光器并列设置单模光纤和多模光纤而共用聚光透镜，该第二聚光器将单模光纤和多模光纤与多芯光纤连结而共用聚光透镜，该第三聚光器将单模光纤和多模光纤与双包层光纤连结而共用聚光透镜。

[0013] 根据本发明的厚度测量装置，在对厚度比较厚的晶片的厚度进行测量时，使用从第一光源照射的光，将通过第一衍射光栅进行了分光的光引导至图像传感器，在对厚度比较薄的晶片的厚度进行测量时，使用从第二光源照射的光，将通过第二衍射光栅进行了分光的光引导至图像传感器，从而能够准确地测量从厚的晶片至薄的晶片的厚度。附图说明

[0014] 图1是具有厚度测量装置的研磨装置的整体立体图和晶片的立体图。

[0015] 图2是从斜下方观察图1所示的厚度测量装置中所配设的研磨工具的立体图。

[0016] 图3是具体示出构成图1所示的厚度测量装置的光学系统的概略的框图。

[0017] 图4的(a)和(b)是示出图3所示的厚度测量装置所包含的聚光器的另一实施方式的剖视图。

[0018] 图5是示出通过图3所示的厚度测量装置的图像传感器而检测到的分光干涉波形的示意图。

[0019] 图6是示出通过对图5所示的分光干涉波形实施波形解析而得到的信号强度的波形的示意图。

[0020] 标号说明

[0021] 1：研磨装置；2：基台；3：研磨单元；30：主轴单元；31：主轴壳体；33：伺服电动机；34：移动基台；35：安装座；36：研磨工具；361：支承基台；362：研磨垫；363：开口；4：研磨进给机构；5：厚度测量装置；7：卡盘工作台机构；70：卡盘工作台；71：罩部件；10：晶片；12：器件；
14：保护带；20：旋转轴；22：贯通路；50：光学系统；51：聚光器；511：聚光透镜；51A：第一聚光器；51B：第二聚光器；51C：第三聚光器；52：光源；521：第一光源；522：第二光源；53：光路；
531a：第一光路；531b：第一分支光路；532a：第二光路；532b：第二分支光路；54：光分支部；
541：第一光分支部；542：第二光分支部；55：衍射光栅；551：第一衍射光栅；552：第二衍射光栅；56：图像传感器；58：分色镜；60：选择单元；62：遮光器；100：控制单元；110：运算单元。

具体实施方式

[0022] 以下，参照附图对根据本发明构成的实施方式的厚度测量装置和具有该厚度测量装置的研磨装置进行更详细的说明。

[0023] 图1中记载的研磨装置1具有：研磨单元3，其对被加工物进行研磨；卡盘工作台机构7，其对被加工物进行保持；研磨进给机构4，其使研磨单元3相对于定位在正下方的卡盘工作台机构7接近和远离；以及厚度测量装置5。

[0024] 研磨单元3具有移动基台34和借助保持块34a而安装于移动基台34的主轴单元30。移动基台34构成为以能够滑动的方式与一对导轨43卡合，该一对导轨43配设在从基台2上的后方端部立起的直立壁2a的前表面上。主轴单元30具有：主轴壳体31；旋转轴20(虚线所示)，其旋转自如地配设于主轴壳体31；以及作为驱动源的伺服电动机33，其用于使旋转轴
20旋转驱动。旋转轴20配设成下方侧的前端部从主轴壳体31的下端突出，在该前端部配设了安装有研磨工具36的安装座35。在旋转轴20的内部形成有上下贯通的贯通路22。聚光器
51定位在旋转轴20的上端，该聚光器51构成在图1中简化示出的厚度测量装置5的光学系统
50的一部分。

[0025] 研磨进给机构4具有：外螺纹杆41，其配设于直立壁2a的前侧，实质上铅垂地延伸；以及作为驱动源的脉冲电动机42，其用于使外螺纹杆41旋转驱动，该研磨进给机构4由设置于移动基台34的背面的未图示的外螺纹杆41的轴承部件等构成。当该脉冲电动机42正转时，主轴单元30与移动基台34一起沿着导轨43下降，当脉冲电动机42反转时，主轴单元30与移动基台34一起上升。

[0026] 卡盘工作台机构7配设在基台2上，该卡盘工作台机构7具有：作为保持单元的卡盘工作台70；覆盖卡盘工作台70的周围的板状的罩部件71；以及配设在罩部件71的前后的波纹罩72、73。卡盘工作台70能够通过未图示的移动单元而在箭头X所示的方向上移动至期望的位置，从而被定位于相对于卡盘工作台70搬入搬出晶片10的图中近前侧的搬入搬出位置以及在主轴单元30的正下方对晶片10实施加工的加工位置。

[0027] 图2中示出从斜下方观察安装于安装座35上的研磨工具36的状态。研磨工具36包含：支承基台361，其通过铝合金形成为圆盘状；以及研磨垫362，其通过双面带等粘贴于支承基台361的下表面上。研磨垫362是使由无纺布或聚氨酯等构成的垫中包含研磨磨粒而构成的，其执行不使用浆料的干式研磨、所谓的干抛光。在构成研磨工具36的支承基台361和研磨垫362的中心形成有开口363，该开口363与通过旋转轴20的中心的贯通路22连通，形成为直径与贯通路22相同。研磨垫362在使用规定的时间之后，从支承基台361剥离，更换成新的研磨垫362。

[0028] 参照图3对厚度测量装置5进行更具体的说明。厚度测量装置5具有：光学系统50；以及运算单元110，其根据通过光学系统50所得到的信息而对晶片10的厚度信息进行运算。
另外，在本实施方式中，上述运算单元110设置于对研磨装置1的各驱动部进行控制的控制单元100。

[0029] 对光学系统50进行更具体的说明。如图3所示，在光学系统50中具有：光源52，其发出对于晶片10具有透过性的波长区域的光；聚光器51，其对光源52所发出的光进行会聚而照射至卡盘工作台70所保持的晶片10；光路53，其对光源52和聚光器51进行光学连接；光分支部54，其配设于光路53，将从卡盘工作台70所保持的晶片10反射的反射光从光路53分支；衍射光栅55，其按照每个波长对通过光分支部54而分支的反射光进行分光；以及图像传感器56，其对通过衍射光栅55而按照每个波长进行了分光的光的强度进行检测，生成分光干涉波形。从聚光器51照射的光通过贯通旋转轴20的中心的贯通路22、安装座35的中心以及贯通安装于安装座35的研磨工具36的开口363而照射至卡盘工作台70所保持的晶片10，在晶片10中反射的反射光在该路径中逆行而到达上述的光分支部54。

[0030] 光源52具有：第一光源521，其具有较窄的波段(例如910nm～990nm)；以及第二光源522，其具有比第一光源522宽的波段(例如400nm～900nm)。第一光源521例如由SLD光源构成。另外，第二光源522例如由卤素光源构成。光路53具有：第一光路531a，其由将第一光源521的光朝向聚光器51传送的单模光纤构成；以及第二光路532a，其由将第二光源522的光朝向聚光器51传送的多模光纤构成。单模光纤的芯径构成为10μm以下，多模光纤的芯径构成为50μm以上(例如50μm、62μm等)。光分支部54具有安装于第一光路531a的第一光分支部541以及安装于第二光路532a的第二光分支部542。第一光分支部541、第二光分支部542均由光纤耦合器构成。衍射光栅55具有第一衍射光栅551和第二衍射光栅552。在晶片10上反射且从第一光分支部541分支的反射光通过第一分支光路531b，经由用于使反射光成为平行光的准直透镜561，借助选择单元60而传送至第一衍射光栅551。另外，在晶片10上反射且通过第二光分支部542分支的反射光通过第二分支光路532b，经由用于使在第二分支光路532b中传送的反射光成为平行光的准直透镜562，借助选择单元60而传送至第二衍射光栅552。

[0031] 选择单元60具有通过未图示的驱动单元进行移动的遮光器62，构成为能够将遮光器62的位置变更为如下的两个位置：使第一分支光路531b有效且切断第二分支光路532b而使其无效的图中实线所示的位置(第一位置)；以及使第二分支光路532b有效且切断第一分支光路531b而使其无效的图中虚线所示的位置(第二位置)。

[0032] 通过第一衍射光栅551而按照每个波长进行了分光的反射光通过反射镜57以及反射波段为910nm～990nm的光的分色镜58进行反射，经由聚光透镜59而引导至图像传感器56。通过第二衍射光栅552而按照每个波长进行了分光的反射光通过透过波段为400nm～
900nm的光的分色镜58，经由聚光透镜59而引导至图像传感器56。另外，反射镜57和分色镜
58等的配置位置可以根据引导反射光的路径而自由地变更，并不限于本实施方式。

[0033] 图像传感器56是将受光元件排列成直线状而得的所谓的线图像传感器，能够按照每个波长对通过第一衍射光栅551和第二衍射光栅552进行了分光的光的强度进行检测。表示通过图像传感器56所检测到的每个波长的光强度的信号被发送至控制单元100，生成分光干涉波形。

[0034] 控制单元100由计算机构成，该控制单元100具有：中央运算处理装置(CPU)，其按照控制程序进行运算处理；只读存储器(ROM)，其对控制程序等进行保存；能够读写的随机存取存储器(RAM)，其用于对所检测到的检测值、运算结果等进行临时保存；以及输入接口和输出接口。在控制单元100中至少保存用于执行上述运算单元110的控制程序，运算单元110对通过图像传感器56所生成的分光干涉波形进行傅里叶变换等而执行波形解析，输出在晶片10的上表面发生了反射的反射光与在下表面发生了反射的反射光的光路长度差即晶片10的厚度信息。

[0035] 图3所示的聚光器51示出下述类型的第一聚光器51A：并列设置由单模光纤构成的第一光路531a和由多模光纤构成的第二光路532a而将来自光源52的光引导至聚光器51内，通过第一光路531a传送的光和通过第二光路532a传送的光通过共用聚光器51所具有的一个聚光透镜511而被会聚，将所会聚的光朝向晶片10照射。但是，本发明的聚光器51不限于上述的第一聚光器51A的方式，例如也可以是如图4的(a)所示的下述类型的第二聚光器51B的方式：其具有在一个包层512a中至少配设有两个芯512b的多芯光纤512，对多芯光纤512的各芯连结由单模光纤构成的第一光路531a和由多模光纤构成的第二光路532a，将来自光源52的光引导至共用的聚光透镜511而进行会聚，朝向卡盘工作台70所保持的晶片10进行照射。另外，也可以是如图4的(b)所示具有双包层光纤513，该双包层光纤513至少具有：定位于中心的芯513a；覆盖芯513a的外侧面并且折射率比芯513a低的圆筒状的第1包层513b；以及覆盖第1包层513b的外侧面并且折射率比第1包层513b更低的第2包层513c，对双包层光纤513的芯513a连结由单模光纤构成的第一光路531a，对第一包层513b连结由多模光纤构成的第二光路532a，将来自光源52的光引导至共用的聚光透镜511，从而引导至卡盘工作台70所保持的晶片10。

[0036] 作为上述聚光器51所选择的第一聚光器51A、第二聚光器51B以及第三聚光器51C均共用一个聚光透镜511，因此在第一光路531a中传送的光和在第二光路532a中传送的光均通过该聚光透镜511进行会聚，因此能够简单地构成聚光器51。另外，为了便于说明，用一片透镜记载了聚光透镜511，但在本发明中，不排除使多个透镜组合而实现聚光透镜511。

[0037] 本实施方式的研磨装置1和厚度测量装置5大致具有如上所述的结构，以下，对研磨加工的实施方式进行说明，该研磨加工一边使用应用了上述厚度测量装置5的研磨装置1对晶片10的厚度进行测量一边将晶片10研磨成目标完工厚度。

[0038] 首先，在实施研磨加工时，操作者如图1所示那样准备作为研磨加工的对象的晶片10，在形成有器件12的晶片10的正面10a侧粘贴保护带14而进行一体化，使晶片10的背面
10b为上方而将保护带14侧载置于定位在研磨装置1的搬入搬出位置的卡盘工作台70上。接着，使未图示的吸引单元进行动作而将晶片10吸引保持于卡盘工作台70上。并且，利用研磨装置1的操作面板输入晶片10的目标完工厚度(例如4μm)。若将晶片10吸引保持于卡盘工作台70上，则在使研磨工具36向上方退避的状态下使卡盘工作台70在X轴方向上移动，从而晶片10被定位于能够一边实施研磨加工一边进行厚度测量的研磨工具36的正下方(加工位置)。这里，“能够一边实施研磨加工一边进行厚度测量”的位置是指处于如下的位置关系：
在一边使研磨垫362旋转一边下降而按压晶片10时，研磨垫362的开口363定位于晶片10上且研磨垫362的中心相对于晶片10的中心偏心，在使载置有晶片10的卡盘工作台70和研磨垫362旋转时，对晶片10的整个背面10b进行研磨。另外，关于实施研磨加工前的晶片10的厚度，已掌握大致为250μm左右。

[0039] 若将晶片10移动至上述加工位置，则使研磨单元3的伺服电动机33进行动作而使研磨工具36例如以500rpm进行旋转，并且使卡盘工作台70例如以505rpm进行旋转。并且，使研磨进给机构4进行动作而使研磨垫362向卡盘工作台70侧下降，从而使研磨垫362与晶片10的上表面(背面10b)接触。使该研磨垫362下降时的研磨进给速度例如设定为0.5μm/秒。
如上所述，在研磨垫362中含有研磨磨粒，研磨磨粒从研磨垫362的表面一点一点地漏出，从而对晶片10的背面10b进行研磨。

[0040] 若开始了研磨加工，则使厚度测量装置5进行动作。根据图3、图5以及图6，对厚度测量的步骤进行说明。在开始厚度测量时，将光源52的第一光源521和第二光源522点亮，该第一光源521照射较窄的波段(910nm～990nm)的光，该第二光源522照射较宽的波段(400nm～900nm)的光。如上所述，已掌握实施研磨加工前的晶片10的厚度大致为250μm，是比较厚(100μm以上)的，因此使选择单元60进行动作而将遮光器62定位于实线所示的第一位置。从第一光源521照射的光经由第一光路531a、聚光器51以及旋转轴20的贯通路22而照射至晶片10，在晶片10的上表面(即背面10b)以及下表面(即正面10a)上发生反射。该发生了反射的反射光在该聚光器51、旋转轴20的贯通路22以及第一光路531a中逆行而到达第一光分支部541。到达第一光分支部541的反射光通过第一光分支部541而引导至第一分支光路531b。从第二光源522照射的光也在晶片10上发生反射而引导至第二分支光路532b，但在选择单元60中，将遮光器62定位于实线所示的第一位置，从而将第二分支光路532b切断，因此反射光经由第一分支光路531b而仅被引导至第一衍射光栅551。

[0041] 引导至第一衍射光栅551的反射光通过第一衍射光栅551而按照每个波长进行分光，通过反射镜57、分色镜58进行反射而引导至图像传感器56。将通过图像传感器56所检测到的每个波长的光强度信号发送至控制单元100。引导至图像传感器56的分光通过第一衍射光栅551按照每个波长进行了分光，通过图像传感器56所检测到的每个波长区域的光强度信号，生成图5所示的分光干涉波形W1。

[0042] 对于图5所示的分光干涉波形W1，通过运算单元110实施基于傅里叶变换等的波形解析，得到图6所示的信号强度的波形d1。与该波形d1的峰位置对应的横轴的值表示在晶片10的上表面和下表面上发生了反射的反射光的光路长度差，将晶片10的厚度为250μm作为厚度信息输出。

[0043] 继续实施上述研磨加工，随着晶片10的厚度慢慢变薄，通过第一光源521所照射的光而得到的分光干涉波形W1发生变化，表示通过对分光干涉波形W1进行波形解析而得到的信号强度的波形d1向图6的箭头所示的方向(左方)移动，与该波形d1的峰对应的横轴的值发生移动，从而掌握晶片10的厚度慢慢变薄。这里，在通过照射从本实施方式的第一光源521照射的较窄的波段的光而得到厚度信息的情况下，随着厚度变薄，厚度信息的精度降低。由此，在本实施方式中，在成为图6所示的信号强度的波形d1到达100μm、晶片10的厚度比较薄的状态的情况下，通过使未图示的驱动单元进行动作而将选择单元60的遮光器62的位置定位于图中虚线所示的第二位置。由此，将从第一光分支部541分支的第一分支光路
531b切断，将从第二光分支部542分支的反射光引导至第二衍射光栅552。

[0044] 从第二光源522照射的光的反射光被引导至第二衍射光栅552，从而将所引导的反射光按照每个波长进行分光。所分光的反射光透过分色镜58，经由聚光透镜59而引导至图像传感器56。引导至图像传感器56的反射光通过第二衍射光栅552按照每个波长进行了分光，通过图像传感器56所检测到的每个波长区域的光强度信号，生成图5所示的分光干涉波形W2。由图5可以理解，分光干涉波形W2通过较宽的波段的光形成，因此适合测量比较薄的晶片10的厚度，例如100μm以下、特别是10μm以下的厚度。

[0045] 对于图5所示的分光干涉波形W2实施基于傅里叶变换等的波形解析，从而得到图6中实线所示的信号强度的波形d2。根据与该波形d2的峰对应的横轴的值，可把握晶片10的厚度为100μm。并且，从此处起，一边通过厚度测量装置5测量厚度一边进行对晶片10的研磨加工，从而波形d2进一步向左方移动，到达与波形d2的峰值对应的横轴的值为4μm的波形d2’的位置。并且，若波形d2’到达了与峰值对应的横轴的值为4μm的位置，则判定为达到预先设定的目标完工厚度，结束研磨加工。

[0046] 根据本实施方式，在对厚度比较厚、例如100μm以上的晶片的厚度进行测量时，将从照射较窄的波段的光的第一光源521照射的光经由第一光路531a而进行传送，将通过第一衍射光栅551进行了分光的光引导至图像传感器56，在对厚度比较薄的100μm以下的晶片的厚度进行测量时，将从照射较宽的波段的光的第二光源522照射的光经由第二光路532a而进行传送，将通过第二衍射光栅552进行了分光的光引导至图像传感器56。由此，能够以简单的结构准确地测量从厚的晶片10至薄的晶片10的厚度。

[0047] 在上述实施方式中，在对较厚的晶片10的厚度进行测量的情况下，使用从照射较窄的波段(910nm～990nm)的光的第一光源521照射的光而进行测量，在晶片10的厚度为100μm以下的情况下，使用从照射较宽的波段(400nm～900nm)的光的第二光源522照射的光而对晶片10的厚度进行测量，但本发明不限于此，例如也可以是，使用从第一光源521照射的光对厚度进行测量，直至晶片10的厚度达到25μm为止，在厚度达到了25μm的情况下，切换成从照射较宽的波段的光的第二光源522照射的光而对晶片10的厚度进行测量。

[0048] 在上述的实施方式中，作为实现照射较窄的波段的光的第一光源521的光源，使用了SLD光源，但本发明不限于此。例如可以使用ASE(Amplified Spontaneous Emission：放大自发辐射)光源。另外，在上述实施方式中，作为实现照射较宽的波段的光的第二光源522的光源，使用了卤素光源，但本发明不限于此，可以从LED光源、氙光源、汞光源、金属卤化物光源等中进行选择。

[0049] 通过本实施方式中的第一光源521、第二光源522所实现的波段的宽度允许根据要测量的被加工物的厚度而适当变更。另外，作为构成光分支部54的第一光分支部541、第二光分支部542的光分支单元，可以使用偏波保持光纤耦合器、偏波保持光纤环行器、单模光纤耦合器、单模光纤耦合器环行器等。

[0050] 在上述实施方式中，在对晶片10的厚度进行测量时，将第一光源521和第二光源522同时点亮，通过使选择单元60进行动作而仅使用从一方的光源照射的光的反射光来对晶片10的厚度进行测量，但本发明不限于此，也可以是，在对较厚的晶片10的厚度进行测量时，将第一光源521点亮且将第二光源522熄灭，将通过第一衍射光栅551进行了分光的光引导至该图像传感器56，从而对晶片10的厚度进行测量，在对较薄的晶片10的厚度进行测量时，将第一光源521熄灭且将第二光源522点亮，将通过该第二衍射光栅552进行了分光的光引导至该图像传感器56，从而对晶片10的厚度进行测量。

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