JP7701189B2 - 保護膜の厚み測定方法 - Google Patents

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Description

本発明は、表面にパターンを有する基板の表面に形成された保護膜の厚み測定方法に関する。
半導体基板の一方の面に液状樹脂等を塗布して保護膜を形成し、形成した保護膜の膜厚を測定したい場合がある。
例えば、従来から、特許文献１に開示されているように、吸光材を含む保護膜に光を照射し、吸光材が吸光することで保護膜から発せられる蛍光の強度を測定することで、保護膜の厚みを測定する方法が提案されている。そして、蛍光強度と膜厚との関係を予め記録しておき、得られた蛍光の強度によって膜厚を測定する方法が提案されている。
特開２０１７－１１２２９６号公報
しかし、半導体基板の表面に場所によって他と反射率の異なるデバイスパターンが形成されており、該パターンが形成された表面に保護膜を形成した場合、測定される蛍光の強度は、保護膜の蛍光と、パターン面に反射した光との総和となるため、膜厚を正確に測定できない問題があった。
よって、表面にパターンを有する基板の該表面に形成された保護膜の厚みを測定する場合には、保護膜の厚みを正確に測定できるようにするという課題がある。
上記課題を解決するための本発明は、表面にパターンを有する基板の該表面に形成された保護膜の厚みを測定する保護膜の厚み測定方法であって、該保護膜が形成されていない状態の該基板の該表面に光を照射して、該表面からの反射光の第１の反射強度を測定する保護膜形成前測定ステップと、該表面に吸光材を含む該保護膜を形成する保護膜形成ステップと、該保護膜に向かって該吸光材が蛍光する波長の励起光を照射して、測定ユニットによって該保護膜の蛍光と、該表面からの反射光と、を含む第２の反射強度を測定する保護膜形成後測定ステップと、該保護膜形成後測定ステップで測定された該第２の反射強度から、該保護膜形成前測定ステップで測定された該第１の反射強度を除すことによって該表面に形成された該パターンによる反射強度を除去して、該保護膜の蛍光強度を算出する保護膜蛍光強度算出ステップと、事前に取得された保護膜の蛍光強度と保護膜の厚みとの相関データ、及び算出した該保護膜の蛍光強度から、該保護膜の厚みを認識する保護膜厚み認識ステップと、を備え、該保護膜形成前測定ステップにおいて複数の基板の該第１の反射強度を測定した場合に、一枚目の基板と二枚目以降の基板との間で基板の位置にずれがあるときは、該ずれの補正値を求め、該保護膜形成後測定ステップよりも前において、該二枚目以降の基板の該第１の反射強度データテーブルを、該補正値分だけ補正する保護膜の厚み測定方法である。
前記測定ユニットは、撮像ユニットとして機能でき、前記保護膜形成前測定ステップは、撮像ユニットによって前記基板の前記表面を撮像し、前記保護膜形成後測定ステップは、該撮像ユニットによって該基板の該表面に形成された前記保護膜表面を撮像し、前記第１の反射強度、及び前記第２の反射強度は、該撮像ユニットによって取得されたそれぞれの画像の画素の輝度によってそれぞれ測定すると好ましい。
前記保護膜形成前測定ステップと、前記保護膜形成後測定ステップと、において前記基板の前記表面に光を照射する光源は、白色光源であり、該光源と該基板との間に、特定の波長の光のみを透過させる第１のフィルターを配置すると好ましい。
前記保護膜形成前測定ステップと、前記保護膜形成後測定ステップと、において前記基板の前記表面に光を照射する光源は、白色光源であり、該基板と前記測定ユニットとの間に、特定の波長の光のみを透過させる第２のフィルターを配置すると好ましい。
表面にパターンを有する基板の表面に形成された保護膜の厚みを測定する本発明に係る保護膜の厚み測定方法は、保護膜が形成されていない状態の基板の表面に光を照射して、表面からの反射光の第１の反射強度を測定する保護膜形成前測定ステップと、表面に吸光材を含む保護膜を形成する保護膜形成ステップと、保護膜に向かって吸光材が蛍光する波長の励起光を照射して、測定ユニットによって保護膜の蛍光と、表面からの反射光と、を含む第２の反射強度を測定する保護膜形成後測定ステップと、保護膜形成後測定ステップで測定された第２の反射強度から、保護膜形成前測定ステップで測定された第１の反射強度を除すことによって表面に形成されたパターンによる反射強度を除去して、保護膜の蛍光強度を算出する保護膜蛍光強度算出ステップと、事前に取得された保護膜の蛍光強度と保護膜の厚みとの相関データ、及び算出した保護膜の蛍光強度から、保護膜の厚みを認識する保護膜厚み認識ステップと、を備えることで、表面にパターンを有する基板の表面に形成された保護膜の厚みを正確に測定することが可能となる。
本発明に係る保護膜の厚み測定方法においては、測定ユニットは、撮像ユニットとして機能でき、保護膜形成前測定ステップは、撮像ユニットによって基板の表面を撮像し、保護膜形成後測定ステップは、撮像ユニットによって基板の表面に形成された保護膜表面を撮像し、第１の反射強度、及び第２の反射強度は、撮像ユニットによって取得されたそれぞれの画像の画素の輝度によってそれぞれ測定することで、従来のようなセンサによる点測定よりも測定時間を短縮することが可能となる。
本発明に係る保護膜の厚み測定方法では、保護膜形成前測定ステップと、保護膜形成後測定ステップと、において基板の表面に光を照射する光源は、白色光源であることで、光源が複数の波長の光を出射することが可能であるとともに、光源と基板との間に、特定の波長の光のみを透過させる第１のフィルターを配置することで、保護膜や吸光材の種類等によって照射する光（複数の波長の光）から、所望の波長の光のみを保護膜に照射することが可能となる。
本発明に係る保護膜の厚み測定方法では、保護膜形成前測定ステップと、保護膜形成後測定ステップと、において基板の表面に光を照射する光源は、白色光源であり、基板と測定ユニットとの間に、特定の波長の光のみを透過させる第２のフィルターを配置することで、保護膜形成後測定ステップにおいて、光源からの照射光が測定ユニットに入射してしまうことが無いようになる。
保護膜の厚み測定が実施可能なレーザ加工装置の一例を示す図である。 ワークセットとなっている基板の構造の一例を示す平面図である。 保護膜形成前測定ステップ、及び保護膜形成後測定ステップにおいて用いられる光源、第１のフィルター、第２のフィルター、及び測定ユニットの配置を示す模式図である。 事前に取得された保護膜の蛍光強度と保護膜の厚みとの相関データ（相関グラフ）である。 保護膜形成後測定ステップにおいて撮像ユニットとして機能する測定ユニットによって形成された、保護膜の蛍光と、基板の表面に形成されたパターンに保護膜の蛍光が入射してパターンで反射した反射光と、を含む第２の反射強度、及び保護膜のそれぞれの領域における薄さ／厚さを示す撮像画像についての説明図である。 保護膜形成後測定ステップで撮像ユニットとして機能する測定ユニットによって形成された撮像画像を保護膜蛍光強度算出ステップにおいて用いて、第２の反射強度から第１の反射強度を除すことによって、基板の表面に形成されたパターンによる反射強度を除去した状態を説明する説明図である。
図１に示す加工装置１は、チャックテーブル３０上に吸引保持された基板９０をレーザ照射ユニット１２によってレーザ加工する装置であり、該レーザ加工装置１のＸ軸方向を長手方向とする装置ベース１０上の＋Ｘ方向側の領域は、チャックテーブル３０に対して基板９０の着脱が行われる着脱領域であり、装置ベース１０上の－Ｘ方向側の領域は、レーザ照射ユニット１２によってチャックテーブル３０上に吸引保持された基板９０のレーザ加工が行われる加工領域である。
なお、加工装置１は、レーザ加工装置に限定されず、切削ブレードで基板９０をダイシング可能な切削装置等であってもよい。
図１、図２に示す基板９０は、例えば、円形のシリコン半導体ウェーハであり、基板９０の上側を向いた状態の表面９００には、分割予定ライン９０２によって区画された格子状の領域にデバイスチップ９０４が形成されている。そして、デバイスチップ９０４には、所定のパターン９０９が形成されている。なお、図１、図２においては、パターン９０９を模式的にデバイスチップ９０４の角に形成された四角形状で表しているが、形状はこれに限定されるものではない。即ち、基板９０は、表面９００にデバイスパターンを有する基板である。
例えば、基板９０の裏面９０６は支持テープ９３の貼着面（表面）に貼着されている。支持テープ９３の外周部は環状フレーム９４に貼着されており、これにより、基板９０は、支持テープ９３を介して環状フレーム９４に支持され、環状フレーム９４を用いたハンドリングが可能なワークセット９となっている。環状フレーム９４の中心と基板９０の中心とは略合致した状態になっている。なお、基板９０は上記例に限定されるものではなく、ワークセット９となっておらず基板単体であってもよく、シリコン以外にガリウムヒ素、サファイア、窒化ガリウム、樹脂、セラミックス、又はシリコンカーバイド等で構成されていてもよい。
装置ベース１０の前面側（＋Ｙ方向側）には、レーザ加工装置１に対してオペレータが加工条件等を入力するための入力部１００が備えられている。
図１に示すように、装置ベース１０上の＋Ｙ方向側の一角には、カセット載置台１３が設置されており、カセット載置台１３は、その下方に配設された図示しない昇降エレベータによりＺ軸方向に上下動可能となっている。そして、ワークセット９を複数枚内部の棚に収容したカセット１４がカセット載置台１３上に載置された状態で、昇降エレベータによりカセット載置台１３が昇降されることで、カセット１４から狙いのワークセット９を出し入れする際の高さ位置が調整される。
例えば、図１に示すカセット載置台１３に載置されたカセット１４の－Ｙ方向側の図示しない開口の前方には、カセット１４から加工前のワークセット９を引き出すとともに、レーザ加工され洗浄されたワークセット９をカセット１４に差し込むプッシュプル１５が配設されている。
例えば、Ｙ軸方向に移動可能なプッシュプル１５の可動範囲には、プッシュプル１５によりカセット１４から引き出されたワークセット９を一定の位置に位置合わせする一対のガイドレールからなるセンタリングガイド１６が配設されている。
図１に示すように、レーザ加工装置１は、センタリングガイド１６でセンタリングされたワークセット９を保持し、保護膜形成ユニット７０のコーティングテーブル７００に対してワークセット９を搬入、又はコーティングテーブル７００からワークセット９を搬出する第１搬送ユニット１７を備えている。
第１搬送ユニット１７は、センタリングガイド１６に保持されたワークセット９を上方から保持する保持パッド１７１と、保持パッド１７１をＺ軸方向（鉛直方向）に上下動、及び水平面内（Ｘ軸Ｙ軸平面内）において旋回移動させる移動機構１７３を備えている。
移動機構１７３の旋回アーム１７４の先端下面に取り付けられた保持パッド１７１は、例えば平面視Ｈ形状となっており、基板９０を支持する環状フレーム９４を吸着する４個の吸着盤１７６をその下面に有している。各吸着盤１７６は、吸着力を生み出す図示しない真空発生装置等の吸引源に連通している。
装置ベース１０上の第１搬送ユニット１７の配設位置よりも－Ｘ方向側の領域には、基板９０の表面９００に保護膜を形成する保護膜形成ユニット７０、及びレーザ加工後のワークセット９を洗浄する洗浄ユニット７４が配置されている。
また、保護膜形成ユニット７０、及び洗浄ユニット７４の近傍には、保護膜形成ユニット７０で保護膜が形成されたワークセット９を保持し、チャックテーブル３０に対してワークセット９を搬入、又はレーザ加工後のワークセット９をチャックテーブル３０から搬出して洗浄ユニット７４に搬送する第２搬送ユニット１８が配設されている。
第２搬送ユニット１８は、例えばチャックテーブル３０に吸引保持されたワークセット９を上方から保持する保持パッド１８１と、保持パッド１８１をＺ軸方向（鉛直方向）に上下動、及び水平面内（Ｘ軸Ｙ軸平面内）において旋回移動させる移動機構１８３を備えている。
移動機構１８３の旋回アーム１８４の先端下面に取り付けられた保持パッド１８１は、例えば平面視Ｈ形状となっており、基板９０を支持する環状フレーム９４を吸着する４個の吸着盤１８６をその下面に有している。各吸着盤１８６は、吸着力を生み出す図示しない真空発生装置等の吸引源に連通している。
図１に示す保護膜形成ユニット７０は、ケーシング７０８内に収容され基板９０を吸引保持するコーティングテーブル７００と、コーティングテーブル７００を回転させるモータ及び回転軸等からなる回転部７０２と、コーティングテーブル７００の上方を所定角度で旋回移動可能な保護膜剤塗布ノズル７０４と、コーティングテーブル７００の周囲に周方向に等間隔を空けて複数配設され環状フレーム９４を挟持する挟持クランプ７０５と、を少なくとも備えている。
例えば、コーティングテーブル７００は、エアシリンダ等からなる図示しない昇降ユニットによって上下方向に移動可能になっていてもよい。図示しない昇降ユニットは、コーティングテーブル７００を上昇させて、コーティングテーブル７００を基板９０の搬入・搬出高さ位置に位置付け、また、基板９０を保持した状態のコーティングテーブル７００を下降させて、コーティングテーブル７００をケーシング７０８内における保護膜形成を行う際の高さ位置に位置付ける。
図１に示す洗浄ユニット７４は、基板９０を吸引保持するスピンナテーブル７４０と、スピンナテーブル７４０を回転させる回転部７４２と、スピンナテーブル７４０の上方を所定角度で旋回移動可能な洗浄ノズル７４４と、スピンナテーブル７４０の周囲に周方向に等間隔を空けて複数配設され環状フレーム９４を挟持する挟持クランプ７４５とを少なくとも備えている。
平面視円形のチャックテーブル３０は、例えば、ポーラス部材等から構成された平坦な保持面３００を備えており、保持面３００は、真空発生装置やエジェクター機構等の図示しない吸引源に連通している。また、チャックテーブル３０の周囲には、周方向に均等間隔を空けて、環状フレーム９４を挟持固定するクランプ３１が配設されている。
図１に示すように、チャックテーブル３０は、カバー３９によって周囲から囲まれつつ、その下面側に連結されたテーブル回転機構３３によってＺ軸を回転軸にして回転可能となっている。
また、チャックテーブル３０は、その下方に配設された電動スライダー等によって、加工送り方向であるＸ軸方向、及び割り出し送り方向であるＹ軸方向に往復移動可能である。
チャックテーブル３０の移動経路の上方には、基板９０のレーザ加工すべき分割予定ライン９０２を検出するアライメントユニット１１が配設されている。アライメントユニット１１は、基板９０の表面９００を撮像する図示しない撮像部を備えており、図示しない撮像部により取得した画像に基づき、パターンマッチング等の画像処理によってレーザ加工分割予定ライン９０２を検出することができる。図示しない撮像部によって取得された画像は図１に示すモニター１１３に表示される。
レーザ照射ユニット１２は、例えば円柱状のケーシング１２０を有している。ケーシング１２０は、Ｙ軸方向に水平に延在しており、ケーシング１２０の先端部には、照射ヘッド１２２が配設されている。
ケーシング１２０内には、例えばＹＡＧパルスレーザ等の図示しないレーザ発振器が配設されており、図示しないレーザ発振器から水平に＋Ｙ方向に出射されるレーザビームは、図示しないミラーにより－Ｚ方向へ反射して照射ヘッド１２２の内部の集光レンズに入光し、チャックテーブル３０で吸引保持された基板９０に集光・照射される。レーザビームの集光点の高さ位置は、図示しない集光点位置調整手段によりＺ軸方向に調整可能となっている。
レーザ加工装置１は、基板９０に光を照射する例えば射光式の光源６０を備えており、光源６０は、例えば広い波長範囲（紫外、可視、及び近赤外）の光を照射できる白色光源である。図１、図３に示す、測定内容に合わせて光源を切り替える手間を省くために白色光源とした光源６０は、保護膜形成ユニット７０のコーティングテーブル７００の上方に配設されており、コーティングテーブル７００に吸引保持されたワークセット９の基板９０の表面９００に対して上方から斜めに照射するように構成されており、光源６０から出射され保護膜９２に含まれる吸光材が吸収する波長の光を含む出射光の光路上には、出射光の焦点を調整する集光レンズ６０３が配置されている。
なお、光源６０として、ハロゲン、タングステンや水銀等のランプの単一波長光を照射するものを用いてもよい。
さらに、本実施形態においては、光源６０とコーティングテーブル７００に吸引保持された基板９０との間に、特定の波長の光（例えば、波長４３５ｎｍの光、又は波長３６５ｎｍの光）のみを透過させる第１のフィルター６１を配置する。具体的には、第１のフィルター６１は、ホイール回転方式のフィルターチェンジャーを備えており、フィルターチェンジャーのフィルターリングに円周状に並べられて取り付けられた複数のフィルター部材を回転させて切り替えて、光路に位置するフィルター部材を例えば波長４３５ｎｍの光を透過させるフィルター部材にしたり、波長３６５ｎｍの光を透過させるフィルターにしたりすることが可能となる。
例えば、光源６０からコーティングテーブル７００の中心を挟んで反対側のコーティングテーブル７００上方となる位置には、基板９０の表面９００に光が照射され、表面９００からの、特に必要となる表面９００に形成されたそれぞれのＸ軸Ｙ軸座標位置に位置するパターン９０９（図２参照、図３においては不図示）によって反射された反射光を受光して第１の反射強度を測定する測定ユニット６９が設けられている。さらに、基板９０の表面９００から測定ユニット６９に向かう光の光路上には、例えば、特定の波長の光（例えば、後述する保護膜形成後測定ステップにおける波長４３５ｎｍの光）のみを透過させる第２のフィルター６８、及び第２のフィルター６８を通った光を測定ユニット６９の受光面に集光する集光レンズ６７が配置されている。なお、第２のフィルター６８は、第１のフィルター６１のようなフィルターチェンジャーを備える構成となっていてもよい。
なお、集光レンズ６０３や集光レンズ６７は、単レンズ、または組み合わせレンズで構成されている。また、集光レンズ６０３は、例えば光軸方向に駆動可能に構成されており、測定光の集点や集光径を調整できてもよい。
本実施形態における測定ユニット６９は、例えば、撮像ユニットとして機能することができる。即ち、撮像ユニットとして機能する測定ユニット６９は、例えば、コーティングテーブル７００に吸引保持された基板９０の表面９００全面を撮像可能な撮像領域を有するエリアセンサカメラや、基板９０の表面９００の略１／４を撮像可能な撮像領域を有するエリアセンサカメラであってもよいが、例えば、測定ユニット６９は、ラインセンサカメラであり、基板９０の表面９００から測定ユニット６９に第２のフィルター６８や集光レンズ６７等からなる光学系を通して向かう反射光結像された被写体像を光電変換して、画像情報を出力する撮像部を備えていてもよい。
測定ユニット６９の該撮像部は、ＣＣＤ等の複数の受光素子が例えば直線状に並んで構成されている。撮像部は、その長手方向の長さが、基板９０の半径以上であることにより、基板９０の半径以上の長さの撮像領域を有する。そして、測定ユニット６９は、例えば、後述する保護膜形成前測定ステップにおいて、基板９０を吸引保持したコーティングテーブル７００の回転と共に順次得られるライン状の撮像画像を、図１に示す制御部１９に順次送信する。該撮像画像は、制御部１９の記憶媒体に基板９０の表面９００の全体が写った撮像画像を構成可能に順番に記録される。そして、例えばコーティングテーブル７００が３６０度回転し終えると、制御部１９は、基板９０の表面９００の全面を示す撮像画像を、図１に示すモニター１１３に表示する。なお、撮像ユニットとして機能する測定ユニット６９が、基板９０の表面９００の１／４を撮像可能な撮像領域を有するエリアセンサカメラであっても、上記ラインセンサカメラと略同様の撮像画像を取得できる。
なお、測定ユニット６９は、撮像ユニットとして機能せず、上記のようなラインセンサを受光部として備えており、基板９０を吸引保持するコーティングテーブル７００が３６０度回転することで、例えば保護膜形成前測定ステップにおいて基板９０の表面９００全面における（即ち、各Ｘ軸Ｙ軸座標位置における）第１の反射強度を測定できる構成となっていてもよい。この場合には、基板９０の表面９００のＸ軸Ｙ軸平面内における各領域ごとのそれぞれの第１の反射強度によって、ラインセンサの受ける受光量が異なり、異なる該受光量を測定ユニット６９は例えば電圧信号に変換して図１に示す制御部１９に送信する。
図１に示すように、レーザ加工装置１は、装置の全体の制御を行う制御部１９を備えており、制御部１９は、制御プログラムに従って演算処理するＣＰＵ及びメモリ等の記憶媒体等から構成されている。図示しない有線又は無線の通信経路を介して、保護膜形成ユニット７０のコーティングテーブル７００を回転させる回転部７０２、及び第１搬送ユニット１７の移動機構１７３等に電気的に接続されており、制御部１９の制御の下で、基板９０を吸引保持した第１搬送ユニット１７による移動制御や、コーティングテーブル７００による吸引保持された基板９０の回転制御等が制御される。また、制御部１９の記憶媒体には、図４に示す事前に取得された保護膜の蛍光強度と保護膜の厚みとの相関データを示す相関グラフＧが記憶されている。
具体的には、例えば、保護膜形成ユニット７０の回転部７０２を構成する回転駆動源であるモータがサーボモータである場合には、サーボモータのロータリエンコーダは、サーボアンプとしての機能も有する制御部１９に接続されており、制御部１９の出力インターフェイスからサーボモータに対して動作信号が供給された後、サーボモータの回転数をエンコーダ信号として制御部１９の入力インターフェイスに対して出力する。そして、エンコーダ信号を受け取った制御部１９は、サーボモータの回転角度を基にコーティングテーブル７００の回転角度を逐次認識し、これによってコーティングテーブル７００に吸引保持された基板９０の分割予定ライン９０２の方向、及び基板９０のＸ軸Ｙ軸平面内における方向等を逐次認識することができる。
以下に、図１に示すレーザ加工装置１により基板９０をレーザ加工する場合の、レーザ加工装置１の各構成の動作、及びレーザ加工装置１内において行う、基板９０の表面９００に形成された保護膜の厚みを測定する本発明に係る保護膜の厚みの測定方法の各ステップについて説明する。
（ワークセットのカセットからの搬出、及びコーティングテーブルへの搬入）
まず、図１に示すワークセット９を複数枚収容したカセット１４が、カセット載置台１３に載置され、その後、昇降エレベータによりカセット１４の高さ調整が行われる。次に、プッシュプル１５が、＋Ｙ方向に移動してカセット１４内部に進入し、狙いの棚に載置されているワークセット９の環状フレーム９４を把持する。プッシュプル１５によって、カセット１４からワークセット９が１枚引き出され、センタリングガイド１６上に環状フレーム９４が載置され、ワークセット９のセンタリング（中心位置の検出）を行う。
第１搬送ユニット１７の移動機構１７３によって、保持パッド１７１がセンタリングガイド１６上の環状フレーム９４の上方に位置付けられ、保持パッド１７１の中心とワークセット９の中心とは略合致した状態になる。さらに、保持パッド１７１が降下して、４つの吸着盤１７６が環状フレーム９４の上面に接触して吸着を行う。
図１に示すワークセット９を保持した保持パッド１７１が旋回移動して、保護膜形成ユニット７０のコーティングテーブル７００上方に位置付けされ、保持パッド１７１が降下して、コーティングテーブル７００の保持面にワークセット９を載置する。コーティングテーブル７００が平坦な保持面上で基板９０を表面９００を上側に向けた状態で吸引保持し、また、保持パッド１７１が離間した環状フレーム９４が挟持クランプ７０５により挟持固定される。
（１）保護膜形成前測定ステップ
本発明に係る保護膜の厚み測定方法においては、まず、保護膜が形成されていない状態の基板９０の表面９００に光を照射して、表面９００からの第１の反射強度（即ち、表面９００の各Ｘ軸Ｙ軸座標位置からの第１の反射強度）を測定する保護膜形成前測定ステップを実施する。保護膜形成前測定ステップにおいて、まず、図３に示す光源６０から出射された測定光が、集光レンズ６０３で集光されてから、第１のフィルター６１を透過する。第１のフィルター６１を透過した測定光の波長は例えば４３５ｎｍであり、図１に示す基板９０の表面９００に入射する。基板９０の表面９００に入射する測定光の波長を単一波長４３５ｎｍとするのは、後述する保護膜形成後測定ステップにおける保護膜の蛍光を例えば４３５ｎｍになるようにしており、これに合致させるためである。
図１、図２に示す基板９０の表面９００からの、即ち、表面９００のそれぞれのＸ軸Ｙ軸座標位置に形成されたパターン９０９からの波長４３５ｎｍの反射光が、予め波長４３５ｎｍの光のみを透過させるように設定した第２のフィルター６８を透過して、集光レンズ６７で捉えられて、本実施形態においては撮像ユニットとして機能する測定ユニット６９の受光素子で構成される撮像部に入射する。このように波長４３５ｎｍの測定光を基板９０の表面９００に入射させつつ、先に説明したように、例えば図１に示すコーティングテーブル７００が回転部７０２によって３６０度回転し終えると、制御部１９は、基板９０の表面９００の全面を示す撮像画像を形成できる。なお、撮像ユニットとして機能できる測定ユニットは、本実施形態ではモノクロカメラであるが、カラーカメラであってもよい。
図１に示す制御部１９の強度測定部１９３は、形成された該撮像画像から第１の反射強度を測定するプログラムを実行する。
撮像画像は、例えば、輝度値が８ビット階調、即ち、０～２５５までの２５６通りで表現される所定のサイズの１画素の集合体であり、１画素は輝度値が０に近いほど明るさを持たず、黒に近づき、また、輝度値が２５５に近いほど明るさを持ち、白に近づく。形成された撮像画像の１画素毎における輝度値、即ち、測定ユニット６９の撮像部のＣＣＤの各１画素に入射した反射光の光量が少ないほど、その１画素は輝度値が０に近づいて黒色に近づき第１の反射強度が小さい値になる。
なお、カセット１４に棚状に収納されている複数枚のワークセット９の基板９０が同じロットの基板である場合には、保護膜形成前測定ステップは、最初に加工するワークセット９の基板９０（一枚目の基板９０）についてのみ行い、撮像画像における基板９０の表面９００と平行なＸ軸Ｙ軸平面座標系におけるそれぞれのＸ軸Ｙ軸座標位置と、それぞれのＸ軸Ｙ軸座標位置における測定した第１の反射強度とを対応させた第１の反射強度データテーブルを、強度測定部１９３が作成する。そして、二枚目以降のワークセット９を加工する場合には、該第１の反射強度データテーブルを用いることで、本保護膜形成前測定ステップを実施しなくてもよい。この第１の反射強度データテーブルは、後述する保護膜形成後測定ステップにおいて用いるため、制御部１９の記憶媒体に記憶される。
なお、上記ワークセット９の基板９０の表面９００のコーティングテーブル７００上におけるＸ軸Ｙ軸座標位置は、原則的に、ワークセット９がセンタリングガイド１６でセンタリングされてから、制御部１９によって移動制御される第１搬送ユニット１７によってワークセット９がコーティングテーブル７００に中心を略合致させた状態で吸引保持させているため、制御部１９が常時把握可能なコーティングテーブル７００の保持面の中心を基準に定めて、コーティングテーブル７００の回転角度と共に常時把握できる。なお、基板９０にノッチやオリエンテーションフラットが形成されている場合には、これらを用いて、撮像画像における基板９０の表面９００の各Ｘ軸Ｙ軸座標位置を認識してもよい。
また、一枚目と同じロット（種類）の基板９０を備える二枚目以降のワークセット９を加工する場合に、コーティングテーブル７００に二枚目以降のワークセット９が保持された際に、二枚目の基板９０の向きが、上記第１の反射強度データテーブルを形成した際の一枚目の基板９０のコーティングテーブル７００上における向きとずれている場合がある。この場合には、保護膜形成前測定ステップにおいて、測定ユニット６９によって二枚目の基板９０の表面９００が写った撮像画像を形成してから、一枚目のワークセット９の基板９０の撮像画像と二枚目のワークセット９の基板９０の撮像画像とを用いて、基板９０に形成されたパターン９０９を用いたパターンマッチング、及び／又はノッチやオリフラが基板９０に形成されている場合にはこれらを用いたマッチングを行い、ずれ量（Ｘ軸Ｙ軸座標系のずれ量、又はθずれ量）を認識して、該ずれ量に基づく補正値を求める。その後、一枚目のワークセット９に対する保護膜形成前測定ステップにおいて作成された上記コーティングテーブル７００上の基板９０の各Ｘ軸Ｙ軸座標位置と各第１の反射強度とを紐づけした第１の反射強度データテーブルに、上記ずれに対する補正値を加味してずれを補正して、後述する保護膜形成後測定ステップ等を行っていってもよい。
なお、保護膜形成前測定ステップは、加工対象である基板９０のロット（種類）が変わる毎に行われる。これは、基板９０の種類に応じて材質やパターン９０９の構成が異なるため、第１の反射強度が変わるからである。
（２）保護膜形成ステップ
保護膜形成前測定ステップの完了後、次いで、図１に示すコーティングテーブル７００に吸引保持されている基板９０の表面９００に吸光材を含む保護膜を形成する。具体的には、図示しない保護膜剤供給源に連通し液状の保護膜剤を下方に滴下・噴射する保護膜剤塗布ノズル７０４が、基板９０の中心上方に位置付けされ、表面９００の中央に所定量の保護膜剤を滴下して、その後、コーティングテーブル７００と共にワークセット９を回転させるスピンコートで行う。コーティングテーブル７００の回転による遠心力によって表面９００の全面に保護膜剤が塗布されていき、保護膜剤が所定量塗布されると、保護膜剤の滴下を終了する。基板９０の表面９００に所定量の保護膜剤を塗布した後、コーティングテーブル７００を回転させることによって保護膜剤を乾燥させて固化させて、所望の厚みになるように図３に示す保護膜９２を形成する。
なお、例えば、保護膜剤塗布ノズル７０４が、基板９０の中心上方を通過するようにして、基板９０の上方を所定角度で往復するように旋回移動することで、コーティングテーブル７００によって回転するワークセット９の基板９０の表面９００全面に保護膜剤が広がって塗布され、表面９００全面を覆う保護膜９２を形成してもよい。
形成された保護膜９２は、レーザ加工におけるデブリが基板９０の表面９００に対し付着することを防ぐ。
液状の保護膜剤は、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、エチレンオキシ繰り返し単位が５以上のポリエチレングリコール、ポリエチレンオキサイド、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリアクリル酸、ポリビニルアルコールポリアクリル酸ブロック共重合体、ポリビニルアルコールポリアクリル酸エステルブロック共重合体、ポリグリセリン等を例示することができ、これらは、１種単独で使用することもできるし、２種以上を組み合わせて使用することもできる。
本実施形態における保護膜剤は、例えば、水溶性の株式会社ディスコ製の製品名ＨｏｇｏＭａｘである。
液状の保護膜剤には、所定波長域（例えば２５０ｎｍ以上かつ４５０ｎｍ以下の波長域）の光を吸収する吸光材を含む。吸光材は、例えば、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、トリアジン系、ベンゾエート系のプラスチック添加剤等が用いられる。なお、吸光材は、例えば基板９０をレーザ加工する際にレーザビームの波長の光を吸収する。
（３）保護膜形成後測定ステップ
図３に示すように、基板９０の表面９００に保護膜９２が形成された後、保護膜９２に向かって吸光材が蛍光する波長の励起光を照射して、測定ユニット６９によって保護膜９２の蛍光と、基板９０の表面９００に形成されたパターン９０９（図２参照）に保護膜９２の蛍光が入射してパターン９０９から反射した反射光と、を含む第２の反射強度を測定する保護膜形成後測定ステップを実施する。
例えば、まず、保護膜形成前測定ステップにおける撮像画像形成時の基板９０のＸ軸Ｙ軸平面における向きと保護膜９２形成後の基板９０の向きとが、一致するように、図１に示す制御部１９による回転部７０２の制御の下でコーティングテーブル７００が所定角度回転され停止する。
例えばフィルターチェンジャーによりフィルター部材が保護膜形成前測定ステップにおいて使用したフィルター部材と異なるフィルター部材（波長３６５ｎｍの光を透過するフィルター部材）に切り替えられた第１のフィルター６１を、光源６０から出射された励起光が、集光レンズ６０３で集光されてから透過する。第１のフィルター６１を透過した励起光は、例えば単一波長３６５ｎｍの連続光であり、基板９０の表面９００に形成された保護膜９２に入射する。なお、保護膜９２に含まれる吸光材の種類によるが、励起光は、保護膜９２の変性を抑制するために連続光であり、また、保護膜９２の蛍光強度が最も大きくなる波長の光を用いると好ましい。
照射された励起光が保護膜９２の吸光材に吸収されると、基底状態にあった吸光材が励起され、分子エネルギーが高い不安定な状態となる。その後、その吸光材は、緩和起電子一重項状態に落ちた後、光源６０から発せられた励起光よりも波長の長い光（例えば、波長４３５ｎｍの光）を発しながらエネルギーを放出して基底状態に戻る。この基底状態に戻るときに発する光が蛍光である。波長４３５ｎｍの蛍光が、予め波長４３５ｎｍの光のみを透過させるように設定した図３に示す第２のフィルター６８を透過して、集光レンズ６７で捉えられて、本実施形態においては撮像ユニットとして機能する測定ユニット６９の受光素子で構成される撮像部に入射する。なお、光源６０からの波長３６５ｎｍの励起光は、第２のフィルター６８によって遮断され測定ユニット６９の撮像部に入射しない。
基板９０の表面９００にはパターン９０９（図２参照）が形成されているため、保護膜９２の蛍光がパターン９０９に入射してパターン９０９によって反射された波長４３５ｎｍの反射光も、第２のフィルター６８を透過して、集光レンズ６７で捉えられて、測定ユニット６９の受光素子で構成される撮像部に入射する。
このように波長３６５ｎｍの励起光を基板９０の表面９００に形成された保護膜９２に入射させつつ、先に説明したように、例えばコーティングテーブル７００が回転部７０２によって３６０度回転し終えると、測定ユニット６９は、基板９０の保護膜９２表面の全面を示す図５に示す撮像画像９９を形成できる。
図１に示す制御部１９の強度測定部１９３は、本ステップにおいて形成した撮像画像９９から保護膜９２の蛍光と、表面９００に形成されたパターン９０９に入射してパターン９０９によって反射された反射光と、を含む第２の反射強度を測定するプログラムを実行する。
まず、撮像画像９９において、基板９０の表面９００に形成された保護膜９２（図３参照）の厚みの大きさに伴い、第２の反射強度が比例して増加する。保護膜９２の厚みが大きくなると、保護膜９２に含まれる吸光材の量も増加するためである。
図１に示す強度測定部１９３は、撮像画像９９における基板９０の表面９００に形成された保護膜９２の各Ｘ軸Ｙ軸座標位置と、それぞれのＸ軸Ｙ軸座標位置における測定した第２の反射強度（画素の輝度）とをそれぞれ対応させた第２の反射強度データテーブルを作成する。この時点における撮像画像９９から作成した第２の反射強度データテーブルは、保護膜９２の蛍光が表面９００のそれぞれのＸ軸Ｙ軸座標位置に存在するパターン９０９に入射してパターン９０９によって反射された波長４３５ｎｍの反射光も図３に示す測定ユニット６９の撮像部に入射して作成されたものであるため、保護膜９２の膜厚を正確に測定できない。なお、図５において、図３に示す保護膜９２の基板９０の表面９００上での厚い領域９２３を、白いフィルター（もや）を掛けて示している。
（４）保護膜蛍光強度算出ステップ
そこで、保護膜形成後測定ステップで測定された第２の反射強度から、保護膜形成前測定ステップで測定された第１の反射強度を除すことによって表面９００に形成されたパターン９０９による反射強度を除去して、保護膜９２の蛍光強度を算出する保護膜蛍光強度算出ステップを実施する。
図１に示す制御部１９は、保護膜蛍光強度算出プログラムを実行する算出部１９８を備えており、算出部１９８は、図５に示す撮像画像９９を用いて、保護膜形成後測定ステップで測定された第２の反射強度から、保護膜形成前測定ステップで測定された第１の反射強度を除す。即ち、撮像画像９９における各Ｘ軸Ｙ軸座標位置における測定された各第２の反射強度から対応する各Ｘ軸Ｙ軸座標位置における各第１の反射強度を除した図６に示す除去後撮像画像９９７を形成する。除去後撮像画像９９７においては、保護膜９２（図３参照）の蛍光強度のみが表示されているため、算出部１９８は、保護膜９２表面全体のＸ軸Ｙ軸座標平面における各座標位置の保護膜９２の蛍光強度をそれぞれ算出／記憶していく。
（４）保護膜厚み認識ステップ
次いで、例えば図１に示す算出部１９８は、メモリ等の記憶媒体に予めインプットされ記憶されている図４に示す相関グラフＧと、保護膜蛍光強度算出ステップにおいて図６に示す除去後撮像画像９９７を用いて算出した保護膜９２の蛍光強度とを用いて、基板９０の表面９００に形成された保護膜９２のＸ軸Ｙ軸座標位置におけるそれぞれの厚みを認識する。
図４に示す相関グラフＧは、事前に取得された保護膜（例えば、本実施形態において使用したＨｏｇｏＭａｘで形成された同種の保護膜）の蛍光強度と該保護膜の厚みとの相関データをプロットしたものであり、相関グラフＧにおいて、横軸は保護膜の蛍光強度（単位：ｌｘ）を示し、縦軸は保護膜の厚み（単位：μｍ）を示している。相関グラフＧで示すように、例えば、保護膜の蛍光強度が１５０ｌｘであれば、保護膜の厚みは１μｍである。
上記相関グラフＧは、例えば、事前に行った実験によって取得したものである。即ち、パターンが形成されていない例えば複数枚のダミーウェーハに、今回の基板９０に形成する保護膜９２（例えば、ＨｏｇｏＭａｘで構成される保護膜）と、同様の保護膜をそれぞれ異なった厚みで形成した。そして、集束イオンビーム（ＦＩＢ）測定装置等を用いて、それぞれの正確な厚みを測定するとともに、それぞれの厚みの保護膜に所定波長（例えば波長３６５ｎｍ）の光を光源から照射して、各保護膜の蛍光強度を測定した。なお、使用した光源と、実際にレーザ加工装置１に備える光源６０（本実施形態においては白色光源６０）とを同仕様とすると好ましい。
なお、事前に取得された保護膜の蛍光強度と保護膜の厚みとの相関データとして、グラフ形式のデータを用いたが、この構成に限定されるものではない。相関データは、例えば、保護膜の厚みと保護膜の蛍光強度と対応を示すテーブル形式のデータでもよい。
例えば、図６に示す基板９０の表面９００に形成された保護膜９２（図３参照）の所望の厚みが、１μｍであるとする。そして、図６の除去後撮像画像９９７の基板９０の表面９００の白いフィルターを掛けていないＸ軸Ｙ軸座標系における領域は、保護膜蛍光強度算出ステップで算出された蛍光強度が例えば１５０ｌｘであり、図４に示す相関グラフＧから所望厚み１μｍであると認識される。該厚み１μｍである領域よりも白いフィルターが掛けられている領域９２３は、保護膜蛍光強度算出ステップで算出された蛍光強度が例えば３００ｌｘであり、算出部１９８は、図４に示す相関グラフＧから所望の厚み１μｍよりも１μｍ厚い、厚み２μｍになっていると認識する。
なお、例えば、保護膜９２の所望の厚みについては、予め許容される上限閾値と下限閾値とが設定されており、保護膜９２の厚みが下限閾値以上かつ上限閾値以下の場合に、適切な厚みの保護膜として所定範囲内と判定される。保護膜９２の厚みが下限閾値より小さい場合または上限閾値より大きい場合に、厚過ぎ、または薄過ぎの保護膜として所定範囲外と判定される。また、厚過ぎ、または薄過ぎとして所定範囲外の厚みと認識された保護膜９２の面積が、許容値以上となった場合には、不適切な保護膜９２が基板９０の表面９００に形成されていると判定されてもよい。
なお、保護膜厚み認識ステップにおいて、基板９０の表面９００に不適切な厚みの保護膜が形成されていると判断された場合には、図１に示すワークセット９は、例えば、第１搬送ユニット１７によって、コーティングテーブル７００から洗浄ユニット７４のスピンナテーブル７４０に搬送され、スピンナテーブル７４０で吸引保持され、また、環状フレーム９４が挟持クランプ７４５によって挟持固定される。そして、例えば、図示しない洗浄水供給源に連通し洗浄水を下方に噴射する洗浄ノズル７４４が、基板９０の中心上方を通過するようにして、基板９０の上方を所定角度で往復するように旋回移動することで、スピンナテーブル７４０によって回転するワークセット９の不適切な厚みの水溶性の保護膜９２が洗浄除去される。その後、再び、先に説明した保護膜形成ステップ以降が実施される。
（適切な厚みの保護膜が形成された基板に対するレーザ加工）
基板９０の表面９００に適切な厚みの保護膜９２が形成されたワークセット９は、図１に示すコーティングテーブル７００から、第２搬送ユニット１８によってチャックテーブル３０に搬送される。そして、チャックテーブル３０が平坦な保持面上で基板９０を保護膜９２を上側に向けた状態で吸引保持し、また、保持パッド１８１が離間した環状フレーム９４がクランプ３１により挟持固定される。
次いで、チャックテーブル３０が－Ｘ方向（往方向）に送られ、レーザビームを照射するための基準となる分割予定ライン９０２の位置が、アライメントユニット１１により検出される。そして、チャックテーブル３０がＹ軸方向に割り出し送りされ、レーザビームを照射する分割予定ライン９０２とレーザ照射ユニット１２の照射ヘッド１２２とのＹ軸方向における位置合わせがなされる。
さらに、図示しない集光レンズによって集光されるレーザビームの集光点の高さ位置が、例えば、基板９０の表面９００の高さ位置に合わせられる。そして、レーザ発振器が基板９０に吸収性を有する波長のレーザビームを発振し、レーザビームを分割予定ライン９０２に集光し照射する。
また、基板９０が往方向である－Ｘ方向に所定の加工送り速度で送られ、レーザビームが分割予定ライン９０２に沿って基板９０の表面９００に照射されて、基板９０が表面９００から裏面９０６に向かってアブレーションされて、分割予定ライン９０２に沿って例えば基板９０を切断する加工溝が形成される。なお、加工溝はハーフカット溝であってもよい。ここで、保護膜９２にレーザビームの波長の光を吸収する吸光材が添加されているため、レーザ加工時に基板９０の加工と共に保護膜９２も分割予定ライン９０２上から除去される。このため、基板９０の熱分解物の蒸気等の圧力によって、保護膜９２が剥がれることがなく、図１に示す分割予定ライン９０２上にはデブリが発生するが、保護膜９２によってデバイスチップ９０４の表面にはデブリが付着しない。
分割予定ライン９０２に沿ってレーザビームを照射し終える所定の位置まで基板９０が－Ｘ方向に進行すると、レーザビームの照射が停止される。さらに、チャックテーブル３０が、所定の距離Ｙ軸方向に割り出し送りされて、次の狙いの分割予定ライン９０２上に照射ヘッド１２２の集光点直下が位置付けられる。そして、基板９０が復方向である＋Ｘ方向へ加工送りされ、往方向でのレーザビーム照射と同様に、基板９０が分割予定ライン９０２に沿ってレーザ加工される。そして、隣り合う分割予定ライン９０２の間隔ずつチャックテーブル３０をＹ軸方向に割り出し送りしながら順次同様のレーザ加工を行うことにより、基板９０をＸ軸方向に延びる全ての分割予定ライン９０２に沿って切断する。
さらに、チャックテーブル３０が９０度回転されて同様のレーザ加工が行われることで、全ての分割予定ライン９０２が縦横に全て切断されて基板９０がデバイスチップ９０４へと分割される。
その後、基板９０がデバイスチップ９０４に分割されたワークセット９は、第２搬送ユニット１８によって、チャックテーブル３０から洗浄ユニット７４に搬送されて、保護膜９２の洗浄除去が行われる。さらに、洗浄されたワークセット９は、第１搬送ユニット１７、及びプッシュプル１５によってカセット１４に収容される。
上記のように、表面９００にパターン９０９を有する基板９０の表面９００に形成された保護膜９２の厚みを測定する本発明に係る保護膜の厚み測定方法は、保護膜が形成されていない状態の基板９０の表面９００に光を照射して、表面９００からの反射光の第１の反射強度を測定する保護膜形成前測定ステップと、表面９００に吸光材を含む保護膜９２を形成する保護膜形成ステップと、保護膜９２に向かって吸光材が蛍光する波長の励起光を照射して、測定ユニット６９によって保護膜９２の蛍光と、表面９００からの反射光と、を含む第２の反射強度を測定する保護膜形成後測定ステップと、保護膜形成後測定ステップで測定された第２の反射強度から、保護膜形成前測定ステップで測定された第１の反射強度を除すことによって表面９００に形成されたパターン９０９による反射強度を除去して、保護膜９２の蛍光強度を算出する保護膜蛍光強度算出ステップと、事前に取得された保護膜の蛍光強度と保護膜の厚みとの相関データ、及び算出した保護膜９２の蛍光強度から、保護膜９２の厚みを認識する保護膜厚み認識ステップと、を備えることで、表面９００にパターン９０９を有する基板９０の表面９００に形成された保護膜９２の厚みを正確に測定することが可能となる。
本発明に係る保護膜の厚み測定方法において、測定ユニット６９は、撮像ユニットとして機能でき、保護膜形成前測定ステップは、撮像ユニット６９によって基板９０の表面９００を撮像し、保護膜形成後測定ステップは、撮像ユニット６９によって基板９０の表面９００に形成された保護膜９２表面を撮像し、第１の反射強度、及び第２の反射強度は、撮像ユニット６９によって取得されたそれぞれの画像の画素の輝度によってそれぞれ測定することで、従来よりも測定時間を短縮することが可能となる。
本発明に係る保護膜の厚み測定方法では、保護膜形成前測定ステップと、保護膜形成後測定ステップと、において基板９０の表面９００に光を照射する光源６０は、白色光源６０であることで、光源６０が複数の波長の光を出射することが可能であるとともに、光源６０と基板９０との間に、特定の波長の光のみを透過させる第１のフィルター６１を配置することで、保護膜や吸光材の種類等によって照射する光（複数の波長を光）から、所望の波長の光のみを保護膜９２に照射することが可能となる。
本発明に係る保護膜の厚み測定方法では、保護膜形成前測定ステップと、保護膜形成後測定ステップと、において基板９０の表面９００に光を照射する光源６０は、白色光源６０であり、基板９０と測定ユニット６９との間に、特定の波長の光のみを透過させる第２のフィルター６８を配置することで、保護膜形成後測定ステップにおいて、光源６０からの照射光が測定ユニット６９に入射してしまうことが無いようになる。
本発明に係る保護膜の厚み測定方法は上記実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。また、保護膜の厚み測定方法を実施する際に使用したレーザ加工装置１の各構成等についても、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。
９：ワークセット ９０：基板 ９００：基板の表面 ９０２：分割予定ライン
９０４：デバイスチップ ９０９：パターン ９０６：基板の裏面
９３：支持テープ ９４：環状フレーム ９２：保護膜
１：レーザ加工装置 １０：装置ベース １００：入力部
１３：カセット載置台 １４：カセット １５：プッシュプル １６：センタリングガイド
１７：第１搬送ユニット １７１：保持パッド １７３：移動機構 １７４：旋回アーム
１７６：吸着盤
１８：第２搬送ユニット １８１：保持パッド １８３：移動機構 １８４：旋回アーム
１８６：吸着盤
７０：保護膜形成ユニット ７００：コーティングテーブル ７０４：保護膜剤塗布ノズル ７０２：回転部 ７０５：挟持クランプ
７４：洗浄ユニット ７４０：スピンナテーブル ７４２：回転部 ７４４：洗浄ノズル
７４５：挟持クランプ
３０：チャックテーブル ３００：保持面 ３１：クランプ ３３：テーブル回転機構
３９：カバー
１１：アライメントユニット １１３：モニター
１２：レーザ照射ユニット １２０：ケーシング １２２：照射ヘッド
６０：光源（白色光源） ６０３：集光レンズ ６１：第１のフィルター
６７：集光レンズ ６８：第２のフィルター ６９：測定ユニット
１９：制御部 １９３：強度測定部 １９８：算出部
Ｇ：事前に取得された保護膜の蛍光強度と保護膜の厚みとの相関データを示すグラフ

Claims (4)

  1. 表面にパターンを有する基板の該表面に形成された保護膜の厚みを測定する保護膜の厚み測定方法であって、
    該保護膜が形成されていない状態の該基板の該表面に光を照射して、該表面からの反射光の第１の反射強度を測定する保護膜形成前測定ステップと、
    該表面に吸光材を含む該保護膜を形成する保護膜形成ステップと、
    該保護膜に向かって該吸光材が蛍光する波長の励起光を照射して、測定ユニットによって該保護膜の蛍光と、該表面からの反射光と、を含む第２の反射強度を測定する保護膜形成後測定ステップと、
    該保護膜形成後測定ステップで測定された該第２の反射強度から、該保護膜形成前測定ステップで測定された該第１の反射強度を除すことによって該表面に形成された該パターンによる反射強度を除去して、該保護膜の蛍光強度を算出する保護膜蛍光強度算出ステップと、
    事前に取得された保護膜の蛍光強度と保護膜の厚みとの相関データ、及び算出した該保護膜の蛍光強度から、該保護膜の厚みを認識する保護膜厚み認識ステップと、を備え、
    該保護膜形成前測定ステップにおいて複数の基板の該第１の反射強度を測定した場合に、一枚目の基板と二枚目以降の基板との間で基板の位置にずれがあるときは、該ずれの補正値を求め、
    該保護膜形成後測定ステップよりも前において、該二枚目以降の基板の該第１の反射強度データテーブルを、該補正値分だけ補正する
    保護膜の厚み測定方法。
  2. 前記測定ユニットは、撮像ユニットとして機能でき、
    前記保護膜形成前測定ステップは、該撮像ユニットによって前記基板の前記表面を撮像し、
    前記保護膜形成後測定ステップは、該撮像ユニットによって該基板の該表面に形成された前記保護膜表面を撮像し、
    前記第１の反射強度、及び前記第２の反射強度は、該撮像ユニットによって取得されたそれぞれの画像の画素の輝度によってそれぞれ測定することを特徴とする請求項１に記載の保護膜の厚み測定方法。
  3. 前記保護膜形成前測定ステップと、前記保護膜形成後測定ステップと、において前記基板の前記表面に光を照射する光源は、白色光源であり、
    該光源と該基板との間に、特定の波長の光のみを透過させる第１のフィルターを配置することを特徴とする請求項１、又は請求項２に記載の保護膜の厚み測定方法。
  4. 前記保護膜形成前測定ステップと、前記保護膜形成後測定ステップと、において前記基板の前記表面に光を照射する光源は、白色光源であり、
    該基板と前記測定ユニットとの間に、特定の波長の光のみを透過させる第２のフィルターを配置することを特徴とする請求項１、請求項２、又は請求項３に記載の保護膜の厚み測定方法。
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