CN106304845B - 光学测定装置以及光学测定方法 - Google Patents

光学测定装置以及光学测定方法 Download PDF

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Abstract

光学测定装置的控制部在旋转体的旋转速度被控制为规定值的状态下，将由光源产生的固定强度的光照射到照射区域，并且基于通过由第二检测部接收所照射出的该光的反射光或透射光而输出的强度随时间的变化来获取第一定时信息，其中，该照射区域是样本随着旋转体的旋转而经过的区域。控制部在旋转体的旋转速度被控制为规定值的状态下，将使光源按照第一定时信息周期性地产生的脉冲状的光照射到照射区域，并且基于通过使第一检测部的测定按照第一定时信息周期性地有效化而输出的结果来获取第二定时信息。

Description

光学测定装置以及光学测定方法
技术领域
本发明涉及一种对配置于旋转体的一个或多个样本的光学特性进行测定的光学测定装置以及光学测定方法。
背景技术
已知一种在树脂膜、半导体基板之类的基材上使用任意的成膜工艺来形成膜(多数情况下为薄膜)的处理。提出了一种对使用这种成膜技术制作出的材料的膜厚之类的特性值进行测定的方法。例如，日本特开2013-019854号公报(专利文献1)公开了以下一种方法：在被调节为与外部相比低湿度的测定室内将振荡器与检测单元连接并使该振荡器振荡，由此测定薄膜的膜厚。
另外，还已知一种对使用如上述那样的成膜技术制作出的材料的特性进行光学测定的技术。通过采用光学测定方法，不仅能够测定膜厚，还能够测定透射率/反射率、消光系数、折射率之类的各种光学特性值。
专利文献1：日本特开2013-019854号公报
发明内容
发明要解决的问题
作为成膜技术之一，存在以下一种成膜工艺：在旋转体的外周面或旋转平面配置一个或多个工件(以下也称为“样本”。)，并且一边使该旋转体旋转一边使膜生长。在以往的测定方法中，无法在这种成膜工艺中实时地测定样本的光学特性。因此，期望一种能够对配置于旋转体的一个或多个样本的光学特性进行现场(in-situ)测定的光学测定装置以及光学测定方法。
用于解决问题的方案
按照本发明的某个方面，提供一种对配置于旋转体的一个或多个样本的光学特性进行测定的光学测定装置。光学测定装置包括：光源；第一检测部，其输出所接收到的光的特性值；第二检测部，其具有比第一检测部的响应速度高的响应速度，输出所接收到的光的强度；以及控制部。控制部在旋转体的旋转速度被控制为规定值的状态下，将由光源产生的固定强度的光照射到照射区域，并且基于通过由第二检测部接收所照射出的该光的反射光或透射光而输出的强度随时间的变化来获取第一定时信息，其中，该照射区域是样本随着旋转体的旋转而经过的区域。在此，第一定时信息是用于定义与各样本的位置对应地使第一检测部的测定有效化的期间的信息。控制部在旋转体的旋转速度被控制为规定值的状态下，将使光源按照第一定时信息周期性地产生的脉冲状的光照射到照射区域，并且基于通过使第一检测部的测定按照第一定时信息周期性地有效化而输出的结果来获取第二定时信息。在此，第二定时信息是用于定义从光源产生脉冲状的光的期间的信息。控制部在旋转体的旋转速度被控制为规定值的状态下，使第一检测部的测定按照第一定时信息周期性地有效化，并且使光源按照第二定时信息周期性地产生脉冲状的光，由此针对各个样本获取从第一检测部输出的特性值。
优选的是，控制部根据从第二检测部输出的强度取极大值或极小值的旋转体的位置来决定第一定时信息。
更加优选的是，控制部将由光源产生的固定强度的光照射到照射区域，并且除了使第二检测部接收所照射出的该光的反射光或透射光以外，还使第一检测部接收所照射出的该光的反射光或透射光，基于针对同一样本的第一检测部的输出与第二检测部的输出之间的时间上的偏差来校正第一定时信息。
优选的是，控制部使由光源产生脉冲状的光的定时为多个且互不相同，并且将第一检测部的输出变得更大的定时决定为第二定时信息。
优选的是，还包括位置检测部，该位置检测部用于检测旋转体的预先决定的位置，其中，该位置成为定义第一定时信息和第二定时信息的基准。
更加优选的是，使用经过时间来定义第一定时信息和第二定时信息，该经过时间是在旋转体的旋转速度被控制为规定值的状态下的从检测出旋转体的预先决定的位置起经过的时间。
优选的是，光学测定装置还包括：第一组光纤，其被配置为各自的端面沿旋转体的轴向排列，与光源进行光学连接；以及第二组光纤，其被配置为各自的端面沿旋转体的轴向排列，与第一检测部或第二检测部进行光学连接。
按照本发明的另一方面，提供一种利用检测部对配置于旋转体的一个或多个样本的光学特性进行测定的光学测定方法。光学测定方法包含以下步骤：在旋转体的旋转速度被控制为规定值的状态下，将由光源产生的固定强度的光照射到照射区域，并且基于所照射出的该光的反射光或透射光的强度随时间的变化来获取第一定时信息，其中，该照射区域是样本随着旋转体的旋转而经过的区域；在旋转体的旋转速度被控制为规定值的状态下，将使光源按照第一定时信息周期性地产生的脉冲状的光照射到照射区域，并且基于通过使检测部的测定按照第一定时信息周期性地有效化而输出的结果来获取第二定时信息；以及，在旋转体的旋转速度被控制为规定值的状态下，使检测部的测定按照第一定时信息周期性地有效化，并且使光源按照第二定时信息周期性地产生脉冲状的光，由此针对各个样本获取从检测部输出的特性值。
发明的效果
根据本发明，能够对配置于旋转体的一个或多个样本的光学特性进行现场测定。
附图说明
图1是表示包括本实施方式所涉及的光学测定装置的成膜系统的结构的示意图。
图2是表示构成本实施方式所涉及的光学测定装置的控制部的结构的示意图。
图3是用于说明本实施方式所涉及的第一测定方法的示意图。
图4是表示实施本实施方式所涉及的第一测定方法中的预测定(1)时的各部的时间波形的图。
图5是用于说明本实施方式所涉及的第一测定方法的预测定(2)中的调整内容的图。
图6是用于说明本实施方式所涉及的第一测定方法的预测定(2)中的调整结果的图。
图7是表示通过本实施方式所涉及的第一测定方法中的预测定获取的定时信息的一例的图。
图8是表示本实施方式所涉及的第一测定方法中的主测定时的各部的时间波形的图。
图9是表示通过本实施方式所涉及的第一测定方法中的主测定获取的测定结果的一例的图。
图10是表示本实施方式所涉及的第一测定方法中的处理过程的流程图。
图11是用于说明本实施方式所涉及的成膜系统中使用的光纤探头的功能的图。
图12是表示本实施方式所涉及的成膜系统中使用的光纤探头的截面构造的示意图。
图13是用于说明本实施方式所涉及的第二测定方法的示意图。
图14是表示从本实施方式所涉及的第二测定方法中的光纤探头照射的入射光的示意图。
图15是用于说明本实施方式所涉及的第二测定方法的预测定(1)的内容的图。
图16是表示本实施方式所涉及的第二测定方法中的处理过程的流程图。
图17是表示本实施方式所涉及的成膜系统中使用的光纤探头的其它截面构造的示意图。
图18是表示包括本实施方式所涉及的光学测定装置的成膜系统的结构的示意图。
具体实施方式
参照附图来详细说明本发明的实施方式。此外，对图中的相同或相当的部分标注相同标记且不重复进行其说明。
<A.成膜系统的装置结构>
首先，对包括本实施方式所涉及的光学测定装置的成膜系统的装置结构进行说明。图1是表示包括本实施方式所涉及的光学测定装置10的成膜系统1的结构的示意图。参照图1，成膜系统1实现在真空环境下在样本2上形成膜的工艺。成膜系统1包括光学测定装置10和真空腔室100。
在真空腔室100内配置有旋转滚筒102，该旋转滚筒102是被驱动机构(未图示)驱动进行旋转的旋转体。在旋转滚筒102的侧面配置有一个或多个样本2。样本2既可以规则地配置，也可以不规则地配置。在成膜工艺开始前，从抽吸口110放出真空腔室100的内部存在的气体，维持为由压力低于大气压(真空腔室100外的压力)的气体填充的状态(工业意义上的真空状态)。在该状态下，一边使旋转滚筒102以预先决定的固定的旋转速度(规定旋转速度/规定转速)旋转，一边从成膜源114放出作为膜的材料的物质。例如，作为规定旋转速度，假定50[rpm]～200[rpm]等。在样本2的表面，在与从成膜源114放出的物质之间发生由电子、离子、等离子、光等引起的化学反应，通过该化学反应在样本2上形成膜。
在旋转滚筒102的旋转轴104的轴上一体地设置有旋转板106。与旋转板106的旋转面平行地设置有旋转检测传感器108。旋转检测传感器108对随着旋转滚筒102的旋转而旋转的旋转板106的旋转位置(角度)进行检测。在旋转板106的表面形成有规定的图案，旋转检测传感器108通过检测该规定的图案来输出旋转滚筒102的绝对的或相对的旋转位置。
如后文所述，在本实施方式中，只要知道旋转滚筒102到达某个作为基准的旋转位置的定时即可。因此，在旋转滚筒102到达了作为基准的旋转位置的定时输出触发信号。触发信号是表示检测出基准点或原点的信号。该触发信号作为用于在光学测定装置10中使测定同步的信号(同步用信号)而被使用。即，旋转检测传感器108相当于用于检测旋转滚筒102(旋转体)的预先决定的位置的位置检测部，其中，该位置成为定义包含在定时信息324中的各个定时的基准。
在图1中，主要例示通过真空蒸镀工艺来在样本上形成膜的结构，但是并不限于此。例如，能够应用于在膜上通过溅射法形成薄膜的工艺、将多个膜粘合的工艺等的监视或控制。
在真空腔室100内的样本2上形成膜的过程中，光学测定装置10对样本2的光学特性进行测定。样本2相当于本实施方式所涉及的光学测定方法的被测定对象物。
光学测定装置10包括光学测定部200和控制部300。光学测定部200产生用于向样本2照射的光，并且接收被样本2反射的光或透过样本2的光，来对样本2的光学特性进行测定。控制部300对光学测定部200中的光的产生和照射以及来自样本2的光的检测等进行控制。
真空腔室100与光学测定部200之间通过相当于导光部的光纤束120进行光学连接。光纤束120贯穿真空腔室100的窗部112而使光纤束120的一部分被配置在真空腔室100内。设置于光纤束120的一端的光纤探头124配置于真空腔室100内。另一方面，设置于光纤束120的另一端的光纤探头122被配置于光学测定部200侧。
光学测定部200包括光源202、多色仪204、受光传感器206以及定时控制器208。光源202、多色仪204、受光传感器206分别通过光纤212、214、216与光纤探头122进行光学连接。关于光纤束120的构造后文描述。
光源202产生用于对样本2照射的光(以下也称为“入射光”。)。光源202所产生的入射光通过光纤212和光纤束120被照射到旋转滚筒102的侧面。在本实施方式中，通过使入射光的照射定时适当化来对配置于侧面的各个样本2照射入射光。光源202构成为能够在连续性地产生入射光的动作和脉冲性地产生入射光的动作之间进行选择。在产生脉冲性的入射光的情况下，使由光源202产生的入射光的强度按照来自定时控制器208的指令随时间变化。
根据样本2的材质以及样本2上形成的膜的材质来适当选择光源202所产生的光的种类(波长)。例如，可以使用可见光(360nm-830nm)、近紫外线(200nm-360nm)以及近红外线(830nm-2000nm)中的任一个或多个波长区域的光。
多色仪204相当于接收来自样本2的反射光(或透射光)后输出该接收到的光的特性值的检测部。多色仪204是一种分光光度计，接收来自样本2的反射光(或透射光)后输出该接收到的光所包含的各波长的强度(光谱)。即，示出了测定光谱作为光的特性值的例子，但是不限于此，能够使用能够对任意的特性值(例如折射率、反射率、消光系数等)进行测定的检测部。在对光谱进行测定的情况下，例如也能够使用光谱椭偏仪等来代替多色仪。
受光传感器206是主要用于获取后述的定时信息的受光器，接收来自样本2的反射光(或透射光)后输出该接收到的光的强度。受光传感器206典型地包括光电二极管或光电检测器。受光传感器206主要用于检测与样本2的配置位置相应的定时，因此优选具有比多色仪204的响应速度高的响应速度。即，优选的是，在以相同的定时接收到光的情况下，在从多色仪204输出结果之前，输出来自受光传感器206的结果。理想的是，受光传感器206当接收到来自样本2的反射光(或透射光)时，几乎瞬时地输出该接收到的光的强度。
定时控制器208按照来自旋转检测传感器108的触发信号、来自受光传感器206的检测结果、来自控制部300的指令等来对光源202和多色仪204的动作定时进行控制。更具体地说，定时控制器208基于预先获取到的定时信息来对光源202产生(照射)入射光的定时(或期间)进行控制，并且对使多色仪204的测定有效化的定时(或期间)进行控制。
控制部300对光学测定部200的动作进行控制，并且保存由光学测定部200测定出的光学特性值。控制部300具有用于接受来自用户的操作的用户接口以及用于对用户呈现所测定出的光学特性值的用户接口等。
<B.控制部的装置结构>
接着，对控制部300的装置结构进行说明。作为控制部300，典型地能够使用通用的计算机来实现。
图2是表示构成本实施方式所涉及的光学测定装置10的控制部300的结构的示意图。参照图2，控制部300包括：处理器302，其执行包括操作系统(OS：Operating System)在内的各种程序；主存储器304，其暂时存储处理器302执行程序所需的数据；以及硬盘320，其非易失性地存储由处理器302执行的程序和数据。处理器302经由包括键盘、鼠标等的输入部310接收来自用户等的指示，并且经由包括显示器等的输出部312向用户呈现各种用户接口画面。
控制部300还包括网络接口306和测定部接口308。网络接口306与未图示的网络上的外部装置等之间交换数据。经由网络接口306下载的程序等被安装于控制部300的硬盘320，或者经由网络接口306向外部装置发送由控制部300获取到的测定结果等。测定部接口308与光学测定部200之间交换数据。更具体地说，测定部接口308获取多色仪204(图1)的测定结果，并将生成的定时信息提供给定时控制器208(图1)。
构成控制部300的各组成部分经由总线314以能够相互进行数据通信的方式连接。
硬盘320保存光学测定程序322、定时信息324、测定结果326等。光学测定程序322通过被处理器302执行来实现后述的光学测定方法所涉及的各种处理。关于光学测定程序322，既可以经由网络接口306从服务器装置等下载，也可以读取出保存于光盘等任意的记录介质中的程序后安装。定时信息324对光学测定部200的光源202产生(照射)入射光的定时(或期间)进行控制，并且对使多色仪204的测定有效化的定时(或期间)进行控制。测定结果326包括从多色仪204等获取到的测定值。
<C.光学测定方法的概要>
以往，在真空腔室内的成膜工艺中，无法在成膜过程中对配置于旋转体的样本进行现场(in-situ)测定。无法对配置于旋转体的样本进行现场测定，只能对静态地配置于真空腔室内的试验片进行现场测定。因此，关于配置于旋转体的本来的样本的光学特性，不得不在成膜工艺结束后进行测定，从而无法实时地监视成膜工艺的进度状态。
另外，即使被配置于同一真空腔室内，试验片与本来的样本之间也由于配置环境等不同而现实发生的成膜工艺不同，从试验片测定出的光学特性也并非正确地反映本来的样本的光学特性。
与此相对，在本实施方式所涉及的光学测定方法中，针对被配置于旋转体(典型的为旋转滚筒或旋转台)且位置随时间变化的一个或多个样本中的每个样本的光学特性进行测定。预先获取根据样本2的移动速度以及移动的样本2进入可测定范围内的区间而决定的定时，按照该获取到的定时来对光源202产生(照射)入射光的定时(或期间)、以及使多色仪204的测定有效化的定时(或期间)进行控制，由此单独地对样本2的光学特性进行现场测定。
在本实施方式所涉及的光学测定方法中，与各样本的配置位置相应地设定同步定时，因此即使在不规则地配置样本的状态下也能够进行测定，另外，即使在旋转体的旋转速度存在变动的情况下，也能够进行高精度的测定。
能够单独地对样本2的光学特性进行现场测定，因此能够实时地监视各样本的成膜工艺的进度状态。
<D.第一测定方法>
接着，对本实施方式所涉及的第一测定方法进行说明。第一测定方法包括以下两种测定过程：用于获取与旋转滚筒102上的样本2被配置的位置相应的定时信息324的预备性的测定(以下也称为“预测定”。)、以及针对各个样本2获取光学特性的本来的测定(以下也称为“主测定”。)。并且，预测定包括两个阶段的测定过程(以下也称为“预测定(1)”和“预测定(2)”。)。通过预测定来决定光源202照射脉冲状的入射光的定时、以及使多色仪204的测定有效化的定时。
图3是用于说明本实施方式所涉及的第一测定方法的示意图。在图3的(A)中表示预测定(1)的连接关系，在图3的(B)中表示预测定(2)和主测定的连接关系。
(d1：预测定(1))
首先，实施预测定(1)。在预测定(1)中，作为定时信息324的一部分，生成与各样本2的配置位置对应的用于同步地驱动多色仪204的定时表。
参照图3的(A)，在实施预测定(1)时，从光源202产生连续的入射光，由受光传感器206检测该连续产生的入射光被旋转滚筒102的侧面反射而产生的光的强度。光源202通过光纤212与真空腔室100进行光学连接，受光传感器206通过光纤216与真空腔室100进行光学连接。
在实施预测定(1)时，与实施主测定时同样地，旋转滚筒102被维持为规定旋转速度。因此，由受光传感器206检测出的反射光的强度根据配置于旋转滚筒102的侧面的样本2的位置而随时间变化。基于该反射光的强度随时间的变化来生成表示配置于旋转滚筒102的样本2的位置的定时表。由于旋转滚筒102正在旋转，因此样本2的位置被定义为从旋转滚筒102的预先决定的位置(基准点/原点)起的相对的距离(时间)。在图3所示的结构中，将从旋转检测传感器108输出的触发信号用作基准点。
图4是表示实施本实施方式所涉及的第一测定方法中的预测定(1)时的各部的时间波形的图。在图4的(A)中表示光源202所产生的入射光的时间波形，在图4的(B)中表示受光传感器206所输出的反射光的时间波形。
如图4的(A)所示，从光源202照射出固定强度的入射光，该入射光被样本2反射，由此产生如图4的(B)所示的强度随时间变化的反射光。定时信息324包含反射光的强度变为极大的各点的位置的信息。更具体地说，获取各极大点相对于基准点的相对时间差、即偏置时间T1、T2、T3、…。这样，根据从受光传感器206输出的强度取极大值或极小值的旋转滚筒102的位置来决定偏置时间T1、T2、T3、…(第一定时信息)。
根据受光传感器206的输出结果得到的偏置时间T1、T2、T3、…被用作使多色仪204的测定有效化的同步定时。这使得多色仪204和受光传感器206都通过共用的光纤探头124朝向样本2照射入射光并利用该光学路径的共通性。
这样，通过针对各样本2调查并记录以旋转滚筒102的基准点为基准的、受光传感器206的输出变为最大的位置(时间)，来生成与各样本2的配置位置对应的用于同步地驱动多色仪204的定时表。
如以上那样，在旋转滚筒102的旋转速度被控制为规定值的状态下，由光源202产生的固定强度的入射光照射到照射区域，该照射区域是样本2随着旋转滚筒102的旋转而经过的区域。基于通过由受光传感器206接收所照射出的入射光的反射光(或者如后文所述那样是透射光)而输出的强度随时间的变化(参照图4的(B))来获取偏置时间T1、T2、T3、…(第一定时信息)。该偏置时间T1、T2、T3、…用于定义与各样本2的位置对应地使多色仪204的测定有效化的期间。
在实际的预测定(1)中，根据在某种程度的期间内测定出的结果来生成定时表。即，获取多个图4的(B)所示的偏置时间T1、T2、T3、…的组，针对各偏置时间进行统计处理，由此决定最终的偏置时间T1、T2、T3、…。作为统计处理，既可以是单纯的平均处理，也可以是考虑了标准偏差(方差)的处理。
(d2：预测定(2))
接着，实施预测定(2)。在预测定(2)中，作为定时信息324的一部分，计算用于同步地驱动多色仪204的定时与从光源202产生脉冲状的入射光的定时之间的偏差(延迟时间)。根据计算出的该延迟时间来生成与各样本2的配置位置对应的用于同步地驱动光源202的定时表。
参照图3的(B)，在实施预测定(2)时，从光源202产生脉冲状的入射光，由多色仪204接收该脉冲状的入射光被配置于旋转滚筒102的侧面的样本2反射而产生的光。光源202通过光纤212与真空腔室100进行光学连接，多色仪204通过光纤214与真空腔室100进行光学连接。
在实施预测定(2)时，与实施预测定(1)和主测定时同样地，旋转滚筒102被维持为规定旋转速度。在该状态下，在使多色仪204的测定按照预测定(1)中决定的偏置时间T1、T2、T3、…(多色仪204的同步定时)有效化时，决定能够进行最高效的测定的脉冲状的入射光的定时。即，基于在使多色仪204按照预测定(1)中决定的同步定时驱动、并且使来自光源202的脉冲状的入射光的照射定时不同的情况下得到的多色仪204的输出结果来决定驱动光源202的同步定时。
可以针对配置于旋转滚筒102的侧面的各个样本2决定光源202的同步定时，但是以下对着眼于一个样本2(典型地，是配置于旋转滚筒102的距离基准点最近的位置的样本2)来决定光源202的同步定时的处理例进行说明。
图5是用于说明本实施方式所涉及的第一测定方法的预测定(2)中的调整内容的图。
在图5的(A)中表示使多色仪204的测定有效化的定时，在图5的(B)中表示光源202照射所产生的脉冲状的入射光的定时。如图5的(A)所示，多色仪204的测定在整个规定的时宽ΔTM内被有效化。针对配置于旋转滚筒102的距离基准点最近的位置的样本2(第一个样本)，以偏置时间T1为中心，在整个时宽ΔTM内测定被有效化。另外，如图5的(B)所示，光源202产生具有规定的时宽ΔTD的脉冲光来作为入射光。
光源202所产生的脉冲光的时宽ΔTD是根据旋转滚筒102的规定旋转速度、样本2的大小、相邻的样本2之间的间隔等来预先设计的。多色仪204被有效化的时宽ΔTM是根据多色仪204的响应速度、脉冲光的时宽ΔTD等来预先设计的。
如图5的(B)所示，使由光源202照射脉冲光的定时(从基准点起的偏置时间T1’)变化，来搜索多色仪204的输出变为最大的定时。也就是说，一边将由光源202照射脉冲光的周期维持为与多色仪204的同步定时对应的周期，一边使由光源202照射脉冲光的相位依次不同，由此搜索最佳的定时(相位偏差)。
图6是用于说明本实施方式所涉及的第一测定方法的预测定(2)中的调整结果的图。参照图6，表示对光源202照射脉冲光的定时(从基准点到脉冲光的中央部为止的延迟时间(偏置时间T1’))进行调整后的结果。如图6所示那样决定多色仪204的输出结果(检测灵敏度)为最大的位置(标记2021)的偏置时间T1’。
进而，根据针对配置于旋转滚筒102的距离基准点最近的位置的样本2(第一个样本)决定的光源202的偏置时间T1’来计算针对其余的样本2的光源202的偏置时间T2’、T3’、…。更具体地说，将针对配置于旋转滚筒102的距离基准点最近的位置的样本2(第一个样本)的偏置时间T1与偏置时间T1’之差(＝T1-T1’)也反映到其它偏置时间T2、T3、…，由此决定光源202的偏置时间T2’、T3’、…。
这样，使由光源202产生脉冲状的光的定时为多个且互不相同，并且将多色仪204的输出变得更大的定时决定为偏置时间T2’、T3’、…(第二定时信息)。
如上所述，在旋转滚筒102的旋转速度被控制为规定值的状态下，将使光源202按照偏置时间T1、T2、T3、…(第一定时信息)周期性地产生的脉冲状的入射光照射到照射区域，该照射区域是样本2随着旋转滚筒102的旋转而经过的区域。然后，基于通过使多色仪204的测定按照偏置时间T1、T2、T3、…(第一定时信息)周期性地有效化而输出的结果来获取偏置时间T1’、T2’、T3’、…(第二定时信息)。该偏置时间T1’、T2’、T3’、…用于定义从光源202产生脉冲状的光的期间。
理想的是，多色仪204的同步定时(偏置时间T1、T2、T3、…)与光源202的同步定时(偏置时间T1’、T2’、T3’、…)一致，但是受到样本2正在旋转的情况、从接收指令到光源202产生入射光为止的响应延迟、从多色仪204的测定被有效化到稳定为止的响应延迟等的影响，两个定时不一致的情形多。
通过以上那样的预测定(1)和预测定(2)来获取定时信息324。但是，在视为多色仪204的同步定时与光源202的同步定时一致的情况下，也可以省略上述的预测定(2)。在该情况下，光源202的同步定时也基于预测定(1)的结果来决定。即，也可以通过只实施预测定(1)来决定定时信息324。
图7是表示通过本实施方式所涉及的第一测定方法中的预测定来获取的定时信息324的一例的图。如图7所示，定时信息324包括分别与用于确定配置于旋转滚筒102的样本2的样本编号相对应的同步定时。该同步定时包括作为多色仪204的同步定时的偏置时间T1、T2、T3、…以及作为光源202的同步定时的偏置时间T1’、T2’、T3’、…。使用经过时间来定义偏置时间T1、T2、T3、…(第一定时信息)和偏置时间T1’、T2’、T3’、…(第二定时信息)，该经过时间是在旋转滚筒102(旋转体)的旋转速度被控制为规定值的状态下的从检测出旋转滚筒102的预先决定的位置(基准点/原点)起经过的时间。
(d3：主测定)
使用通过实施上述那样的预测定获取到的定时信息324来实施主测定。此外，无需在主测定之前一定进行预测定，例如，在针对同一批样本2重复实施相同的成膜工艺这种情况下，可以只实施一次预测定，共同使用由此获取到的定时信息324来实施多次主测定。
再次参照图3的(B)，在主测定时，与上述的预测定(2)同样地，从光源202产生脉冲状的入射光，由多色仪204接收该脉冲状的入射光被配置于旋转滚筒102的侧面的样本2反射而产生的光。光源202通过光纤212与真空腔室100进行光学连接，多色仪204通过光纤214与真空腔室100进行光学连接。
在主测定时，为了只对样本2照射入射光而基于定时信息324控制从光源202照射脉冲光的定时。通过适当地控制该入射光的照射定时，能够在多色仪204中选择性地只接收被各样本2反射的光。
图8是表示本实施方式所涉及的第一测定方法中的主测定时的各部的时间波形的图。在图8的(A)中表示光源202所产生的入射光的时间波形，在图8的(B)中表示向多色仪204入射的反射光的时间波形，在图8的(C)中表示使多色仪204有效化的定时。
参照图8的(A)，在主测定时，参照预测定时获取到的定时信息324来从光源202脉冲状地产生入射光。光源202产生以作为同步定时的各个偏置时间T1’、T2’、T3’、…为中心具有规定的时宽ΔTD的脉冲光。
光源202产生的各个脉冲光被配置于旋转滚筒102的各个样本2反射，从而产生如图8的(B)所示的脉冲状的反射光。使图8的(A)所示的脉冲状的入射光与图8的(B)所示的脉冲状的反射光相对应，来如图8的(C)所示那样控制使多色仪204的测定有效化的期间。更具体地说，多色仪204的测定在整个以作为同步定时的各个偏置时间T1、T2、T3、…为中心的规定的时宽ΔTM内被有效化。通过使多色仪204的测定周期性地有效化，能够对正在旋转的多个样本2中的每个样本2单独地进行测定。
这样，在旋转滚筒102的旋转速度被控制为规定值的状态下，使多色仪204的测定按照偏置时间T1、T2、T3、…(第一定时信息)周期性地有效化。同时，使光源202按照偏置时间T1’、T2’、T3’、…(第二定时信息)周期性地产生脉冲状的光。通过这样的同步处理，能够针对各个样本2获取从多色仪204输出的特性值。
图9是表示通过本实施方式所涉及的第一测定方法中的主测定获取的测定结果的一例。参照图9，针对配置于旋转滚筒102的各个样本2保存由多色仪204得到的测定结果。典型地，由于对样本2的成膜状态进行现场测定，因此按时间依次保存各个样本2的测定结果。
(d4：处理过程)
图10是表示本实施方式所涉及的第一测定方法中的处理过程的流程图。参照图10，首先，实施测定的准备。更具体地说，操作者将样本2(典型地，是未成膜的基板)配置在旋转滚筒102的各个配置位置(步骤S100)。接着，操作者在光学测定部200中将来自光纤探头122的输出连接于受光传感器206(步骤S102)。此外，也可以使用专用的装置等来自动进行步骤S100和S102的处理。
之后，当指示开始预测定(1)时，在旋转滚筒102正在以作为与主测定(即，对样本2实施成膜工艺时)相同的条件的规定旋转速度旋转的状态下，控制部300使光源202产生连续的入射光(步骤S104)。控制部300获取表示由受光传感器206接收的反射光的强度变为极大的各点的位置的偏置时间T1、T2、T3、…(步骤S106)。定时信息324包括偏置时间T1、T2、T3、…。根据获取到的偏置时间T1、T2、T3、…来获取针对各样本2的以旋转滚筒102的基准点为基准的配置位置的多色仪204的同步定时。
接着，准备向预测定(2)切换。更具体地说，操作者在光学测定部200中将来自光纤探头122的输出连接于多色仪204(步骤S108)。此外，也可以使用专用的装置(例如光学路径的切换装置)等来自动进行步骤S108的处理。
之后，当指示开始预测定(2)时，在旋转滚筒102正在以作为与主测定(即，对样本2实施成膜工艺时)相同的条件的规定旋转速度旋转的状态下，控制部300使多色仪204的测定按照步骤S106中获取到的偏置时间T1、T2、T3、…周期性地有效化(步骤S110)。然后，控制部300使由光源202照射脉冲光的定时(从基准点起的偏置时间T1’)依次变化，针对配置于旋转滚筒102的距离基准点最近的位置的样本2(第一个样本)搜索来自多色仪204的输出变为最大的定时(步骤S112)。即，搜索来自多色仪204的输出变为最大的偏置时间T1’。并且，控制部300计算偏置时间T1与来自多色仪204的输出变为最大的偏置时间T1’之差，并且对其它偏置时间T2、T3、…也反映该差，由此决定光源202的偏置时间T1’、T2’、T3’、…(步骤S114)。定时信息324包括偏置时间T1’、T2’、T3’、…。
根据获取到的偏置时间T1’、T2’、T3’、…来获取多色仪204的同步定时与光源202发出入射光的同步定时之间的时间上的关系。
最终，控制部300以旋转滚筒102的基准点为基准、针对各样本2的配置位置保存包括同步定时的信息的定时信息324(步骤S116)。定时信息324包含用于同步地测定各个样本2的时间表。更具体地说，定时信息324包含表示使多色仪204的测定有效化的同步定时以及使光源202产生脉冲状的入射光的同步定时的信息。
之后，当指示开始主测定时，在旋转滚筒102正在以规定旋转速度旋转的状态下，控制部300参照定时信息324来使光源202和多色仪204按照各自的同步定时驱动(步骤S118)，将从多色仪204针对各个样本2输出的测定结果与对应的样本2相关联地依次保存(步骤S120)。重复进行该测定处理直到指示结束主测定为止(步骤S122：“否”)。
(d5：光纤探头的构造)
接着，对配置于真空腔室100内的光纤探头124的构造进行说明。
图11是用于说明本实施方式所涉及的成膜系统1中使用的光纤探头124的功能的图。图12是表示本实施方式所涉及的成膜系统1中使用的光纤探头124的截面构造的示意图。
参照图11的(A)，在光纤探头124的光轴AX与旋转滚筒102的侧面垂直的情况下，入射光和反射光均沿光轴AX传播，因此不易发生信号强度的下降或测定误差的产生之类的问题。与此相对，在如图11的(B)所示那样光纤探头124的光轴AX与旋转滚筒102的侧面不垂直的情况下，从光纤探头124照射出的入射光与被样本2反射的反射光不在同一光学路径上传播。另外，旋转滚筒102发生旋转，因此还存在相对于光纤探头124的光学的位置关系发生变动的情况。优选的是，采用即使在这样的光学的位置关系发生了偏移的情况下也能够进行稳定的测定的光纤探头124。
参照图12，本实施方式所涉及的光纤探头124包括由沿旋转滚筒102的轴向(旋转轴104的延伸方向)配置的多个光纤线材构成的光纤线材组1201、1202、1203。例如，光纤线材组1201和光纤线材组1202被用作用于照射入射光的导光路，光纤线材组1203被用作用于接收反射光的导光路。
光纤线材组1201和光纤线材组1202与光学测定部200的光纤212进行光学连接。光纤线材组1201和光纤线材组1202相当于被配置为各自的端面沿旋转滚筒102的轴向排列、且与光源202进行光学连接的第一组光纤。
光纤线材组1203与光学测定部200的光纤214或光纤216进行光学连接。光纤线材组1203相当于被配置为各自的端面沿旋转体的轴向排列、且与多色仪204或受光传感器206进行光学连接的第二组光纤。
在图12所示的例子中，光纤线材组1201、1202、1203各自由十根光纤线材构成。例如，作为光纤线材，可以使用直径230μm的光纤线材。
如图12所示，通过沿旋转滚筒102的轴向排列配置多个光纤线材，即使存在伴随旋转滚筒102的旋转而产生的晃动、光纤探头124的安装的晃动等，也能够稳定地测定光学特性。
<E.第二测定方法>
在上述的第一测定方法中，例示了基于预测定(1)中的来自受光传感器206的输出结果来决定多色仪204的同步定时的方法。与此相对地，在旋转滚筒102的旋转速度存在变动的情况(即，旋转速度存在不均匀的情况)下，优选的是，使用多色仪204与受光传感器206之间的输出结果，考虑该旋转速度的变动地决定同步定时。以下，说明能够对旋转滚筒102的旋转速度抑制变动的影响的测定方法。
(e1：概要)
第二测定方法也包括以下两种测定过程：用于获取与旋转滚筒102上的样本2被配置的位置相应的定时信息324的预备性的测定(预测定)、以及针对各个样本2获取光学特性的本来的测定(主测定)。并且，预测定包括两个阶段的测定过程(预测定(1)和预测定(2))。通过预测定来决定光源202照射脉冲状的入射光的定时和使多色仪204的测定有效化的定时。
图13是用于说明本实施方式所涉及的第二测定方法的示意图。在图13的(A)中表示预测定(1)的连接关系，在图13的(B)中表示预测定(2)和主测定的连接关系。
与图3的(A)所示的第一测定方法的预测定(1)相比，在图13的(A)所示的第二测定方法的预测定(1)中，不仅受光传感器206与真空腔室100进行光学连接，多色仪204也与真空腔室100进行光学连接。即，从光源202产生连续的入射光，分别向多色仪204和受光传感器206入射该连续产生的入射光被旋转滚筒102的侧面反射而产生的光。但是，分别向多色仪204和受光传感器206入射的反射光的光学路径不同。
图14是表示从本实施方式所涉及的第二测定方法中的光纤探头124照射的入射光的示意图。参照图14，从光纤探头124所具有的照射口照射出的一部分入射光入射到处于旋转滚筒102的侧面的照射区域226。被照射区域226反射而产生的反射光通过光纤探头124入射到多色仪204。另外，从光纤探头124的其它照射口照射出的其它入射光入射到处于旋转滚筒102的侧面的照射区域224。被照射区域224反射而产生的反射光通过光纤探头124入射到受光传感器206。
由于这种光学路径的差异，在来自多色仪204的输出结果与来自受光传感器206的输出结果之间，由于照射区域224与照射区域226之间的位置关系的差异而产生定时的偏差(延迟时间)。该延迟时间本来应该是取决于光纤探头124的物理构造而确定的固定值。然而，在旋转滚筒102的旋转速度发生变动的情况下，该定时的偏差(延迟时间)也随着旋转速度的变动而变动。作为旋转滚筒102的旋转速度的变动，既有在一个周期内发生的变动，也有伴随成膜工艺的进行而在更长的周期内产生的变动。
在第二测定方法中，通过统计性地对针对同一反射光的多色仪204的响应时间与受光传感器206的响应时间之差进行处理，来计算多色仪204的同步定时与受光传感器206的同步定时之间的偏差(延迟时间)。使用该同步定时的偏差来决定使多色仪204的测定有效化的同步定时。以下，对更详细的过程进行说明。
(e2：预测定(1))
在第二测定方法的预测定(1)中，生成与各样本2的配置位置对应的用于同步地驱动受光传感器206的定时表。在此基础上，计算多色仪204的同步定时与受光传感器206的同步定时之间的偏差(延迟时间)。最终，决定使多色仪204的测定有效化的同步定时。
在实施预测定(1)时，与实施主测定时同样地，旋转滚筒102被维持为规定旋转速度。因此，由受光传感器206检测出的反射光的强度根据配置于旋转滚筒102的侧面的样本2的位置而随时间变化。基于该反射光的强度随时间的变化来生成表示配置于旋转滚筒102的样本2的位置的定时表。更具体地说，如上述的图4所示，针对反射光的强度变为极大的各个极大点获取作为相对于基准点的相对时间差的偏置时间T1、T2、T3、…。在第二测定方法中，偏置时间T1、T2、T3、…被用作与各样本2的配置位置对应的受光传感器206的同步定时。
接着，计算多色仪204的同步定时与受光传感器206的同步定时之间的偏差(延迟时间)。可以针对配置于旋转滚筒102的侧面的各个样本2计算同步定时的偏差，但是以下对着眼于一个样本2(典型地，是配置于旋转滚筒102的距离基准点最近的位置的样本2)来计算同步定时的偏差的处理例进行说明。
图15是用于说明本实施方式所涉及的第二测定方法的预测定(1)的内容的图。在图15的(A)中表示图13的(A)所示的状态下的来自受光传感器206的输出结果的时间波形的一例，在图15的(B)中表示图13的(A)所示的状态下的来自多色仪204的输出结果的时间波形的一例。
计算规定次数的图15的(A)中的输出结果的强度变为极大的位置(从基准点离开偏置时间T1)与图15的(B)中的输出结果的强度变为极大的位置(从基准点离开偏置时间T1a)之间的时间差ΔT1(n)(＝T1a-T1)。然后，通过对计算出的N个时间差ΔT1(n)(1≤n≤N)进行统计处理，来计算多色仪204的同步定时与受光传感器206的同步定时之间的偏差(延迟时间)。作为统计处理，既可以是单纯的平均处理，也可以是考虑了可靠度的处理。另外，通过附加将离群值从时间差ΔT1(n)的总体中排除那样的处理，能够提高统计值的可靠度。
通过以上那样的预测定(1)来计算多色仪204的同步定时与受光传感器206的同步定时之间的偏差(延迟时间)。然后，根据作为受光传感器206的同步定时的偏置时间T1、T2、T3、…和时间差ΔT1来计算作为多色仪204的同步定时的偏置时间(T1+ΔT1)、(T2+ΔT1)、(T3+ΔT1)、…。
即，在预测定(1)中，将由光源202产生的固定强度的入射光照射到照射区域，并且所照射出的入射光的反射光(或者如后文所述那样，是透射光)除了由受光传感器206接收以外，还由多色仪204接收，其中，该照射区域是样本2随着旋转滚筒102的旋转而经过的区域。然后，基于针对同一样本的多色仪204的输出与受光传感器206的输出之间的时间上的偏差(延迟时间)来校正偏置时间T1、T2、T3、…(第一定时信息)。通过采用这样的预测定(1)，即使在旋转滚筒102的旋转速度存在变动的情况下，也能够更加正确地决定多色仪204的同步定时。
(e3：预测定(2))
在第二测定方法的预测定(2)中，在使多色仪204的测定按照预测定(1)中决定的同步定时有效化时，决定能够进行最高效的测定的脉冲状的入射光的定时。
该预测定(2)中的处理内容与上述的第一测定方法的预测定(2)相同，因此不重复进行详细的说明。
(e4：主测定)
使用通过实施上述那样的预测定获取到的定时信息324来实施主测定。该主测定中的处理内容也与上述的第一测定方法的主测定相同，因此不重复进行详细的说明。
(e5：处理过程)
图16是表示本实施方式所涉及的第二测定方法中的处理过程的流程图。参照图16，首先，实施测定的准备。更具体地说，操作者将样本2(典型地，是未成膜的基板)配置在旋转滚筒102的各个配置位置(步骤S200)。接着，操作者在光学测定部200中将来自光纤探头122的输出连接于受光传感器206，并且还连接于多色仪204(步骤S202)。此外，也可以使用专用的装置等来自动进行步骤S200和S202的处理。
之后，当指示开始预测定(1)时，在旋转滚筒102正在以作为与主测定(即，对样本2实施成膜工艺时)相同的条件的规定旋转速度旋转的状态下，控制部300使光源202产生连续的入射光(步骤S204)。控制部300获取表示由受光传感器206接收的反射光的强度变为极大的各点的位置的偏置时间T1、T2、T3、…(步骤S206)。根据获取到的偏置时间T1、T2、T3、…来获取针对以旋转滚筒102的基准点为基准的各样本2的配置位置的受光传感器206的同步定时。
接着，维持着预测定(1)的状态，控制部300计算规定次数的针对配置于旋转滚筒102的距离基准点最近的位置的样本2(第一个样本)的受光传感器206的输出结果的强度变为极大的位置(偏置时间)与多色仪204的输出结果的强度变为极大的位置(偏置时间)之间的时间差(步骤S208)。然后，控制部300通过对步骤S208中计算出的规定次数的时间差进行统计处理，来计算多色仪204的同步定时与受光传感器206的同步定时之间的偏差(相当于延迟时间的时间差ΔT1)(步骤S210)。并且，控制部300根据步骤S206中获取到的偏置时间T1、T2、T3、…以及步骤S210中计算出的多色仪204的同步定时与受光传感器206的同步定时之间的偏差(时间差ΔT1)来计算作为多色仪204的同步定时的偏置时间(T1+ΔT1)、(T2+ΔT1)、(T3+ΔT1)、…(步骤S212)。
接着，准备向预测定(2)切换。更具体地说，操作者在光学测定部200中将受光传感器206从光纤探头122的输出目的地中排除(步骤S214)。此外，也可以使用专用的装置(例如光学路径的切换装置)等来自动进行步骤S214的处理。
之后，当指示开始预测定(2)时，在旋转滚筒102正在以作为与主测定(即，对样本2实施成膜工艺时)相同的条件的规定旋转速度旋转的状态下，控制部300使多色仪204的测定按照步骤S212中获取到的偏置时间(T1+ΔT1)、(T2+ΔT1)、(T3+ΔT1)、…周期性地有效化(步骤S216)。然后，控制部300使由光源202照射脉冲光的定时(从基准点起的偏置时间T1’)依次变化，针对配置于旋转滚筒102的距离基准点最近的位置的样本2(第一个样本)搜索来自多色仪204的输出变为最大的定时(步骤S218)。即，搜索来自多色仪204的输出变为最大的偏置时间T1’。并且，控制部300计算偏置时间(T1+ΔT1)与来自多色仪204的输出变为最大的偏置时间T1’之差，并且对其它偏置时间(T2+ΔT1)、(T3+ΔT1)、…也反映该差，由此决定光源202的偏置时间T1’、T2’、T3’、…(步骤S220)。定时信息324包括偏置时间T1’、T2’、T3’、…。
根据获取到的偏置时间T1’、T2’、T3’、…来获取多色仪204的同步定时与光源202发出入射光的同步定时之间的时间上的关系。
最终，控制部300以旋转滚筒102的基准点为基准、针对各样本2的配置位置保存包括同步定时的信息的定时信息324(步骤S222)。定时信息324包括用于同步地测定各个样本2的时间表。更具体地说，定时信息324包括表示使多色仪204的测定有效化的同步定时以及使光源202产生脉冲状的入射光的同步定时的信息。
之后，当指示开始主测定时，在旋转滚筒102正在以规定旋转速度旋转的状态下，控制部300参照定时信息324来使光源202和多色仪204按照各自的同步定时驱动(步骤S224)，并将从多色仪204针对各个样本2输出的测定结果与对应的样本2相关联地依次保存(步骤S226)。重复进行该测定处理直到指示结束主测定为止(步骤S228：“否”)。
(e6：光纤探头的构造)
接着，对配置于真空腔室100内的光纤探头124的构造进行说明。在第二测定方法中，也优选采用如参照图11来说明的那样能够降低由光纤探头124相对于旋转滚筒102的光学的位置关系的变动产生的影响的构造。
图17是表示本实施方式所涉及的成膜系统1中使用的光纤探头124的其它截面构造的示意图。参照图17，本实施方式所涉及的光纤探头124包括三个套筒1241、1242、1243。套筒1241包括从光源202照射出的入射光中的用于多色仪204中的测定的光的导光路，套筒1242包括从光源202照射出的入射光中的用于受光传感器206中的检测的光的导光路。此外，为了使光纤束120和光纤探头124的形状稳定化而将套筒1243配置为虚设物。
在套筒1241中，沿旋转滚筒102的轴向(旋转轴104的延伸方向)配置有由多个光纤线材构成的光纤线材组1211、1212、1213。例如，光纤线材组1211和光纤线材组1212被用作用于照射入射光的导光路，光纤线材组1213被用作用于接收反射光的导光路。光纤线材组1211和光纤线材组1212通过光学测定部200的光纤212与光源202进行光学连接。光纤线材组1211和光纤线材组1212相当于被配置为各自的端面沿旋转滚筒102的轴向排列、且与光源202进行光学连接的第一组光纤。光纤线材组1213通过光学测定部200的光纤214与多色仪204进行光学连接。光纤线材组1213相当于被配置为各自的端面沿旋转体的轴向排列、且与多色仪204进行光学连接的第二组光纤。
同样地，在套筒1242中，沿旋转滚筒102的轴向(旋转轴104的延伸方向)配置有由多个光纤线材构成的光纤线材组1221、1222、1223。例如，光纤线材组1221和光纤线材组1222被用作用于照射入射光的导光路，光纤线材组1223被用作用于接收反射光的导光路。光纤线材组1221和光纤线材组1222通过光学测定部200的光纤212与光源202进行光学连接。光纤线材组1221和1222相当于被配置为各自的端面沿旋转滚筒102的轴向排列、且与光源202进行光学连接的第一组光纤。光纤线材组1223通过光学测定部200的光纤216与受光传感器206进行光学连接。光纤线材组1223相当于被配置为各自的端面沿旋转体的轴向排列、且与受光传感器206进行光学连接的第二组光纤。
如图17所示，通过沿旋转滚筒102的轴向排列配置多个光纤线材，即使存在伴随旋转滚筒102的旋转而产生的晃动、光纤探头124的安装的晃动等，也能够稳定地测定光学特性。
<F.变形例>
(f1：透射型)
在上述的第一测定方法和第二测定方法中，为了便于说明而例示出使用反射型的测定系统的情况，但是使用透射型的测定系统也能够同样地应用。
图18是表示包括本实施方式所涉及的光学测定装置10的成膜系统1A的结构的示意图。参照图18，在成膜系统1A的真空腔室100内配置有旋转台116，该旋转台116是被驱动机构(未图示)驱动进行旋转的旋转体。在旋转台116的一侧的圆周面上配置有一个或多个样本2。
在旋转台116的上面侧和下面侧分别配置有光纤探头125和光纤探头126。光纤探头125和光纤探头126的光轴被位置对准成相互共通。
光纤探头125通过光纤束120A和光纤探头122A与光源202进行光学连接。光纤束120A被配置为贯穿真空腔室100的窗部112A。另外，光纤探头126通过光纤束120B和光纤探头122B与多色仪204或受光传感器206进行光学连接。光纤束120B被配置为贯穿真空腔室100的窗部112B。
通过采用这样的光学结构，来将光源202所产生的入射光照射到样本2，并且接收透过样本2的光，由此能够测定样本2的光学特性。
如图18所示的反射型的测定系统也能够应用如上述那样的第一测定方法或第二测定方法。但是，在样本2存在的区间内入射光的透射被阻碍，因此在获取偏置时间T1、T2、T3、…时，搜索透射光的强度变为极小的各点的位置。关于除此以外的点，能够应用上述的说明的处理，因此不重复进行详细的说明。
(f2：基准位置的检测方法)
在上述的实施方式中，例示出使用旋转检测传感器108来检测旋转滚筒102的预先决定的位置(基准点/原点)的结构，但是只要能够检测基准点，可以采用任意的结构。例如，也可以是，预先在旋转滚筒102的侧面、上表面、下表面中的任一面形成规定的图案，对该图案进行光学检测，由此检测基准点。作为具体的一例，通过预先在旋转滚筒102的侧面设置反射率与其它部分的反射率不同的基准区域，并配置将该基准区域包含在视野内的光学传感器，能够检测该基准区域经过的定时。
(f3：时宽的动态更新)
在上述的实施方式中，将光源202所产生的脉冲光的时宽ΔTD和多色仪204被有效化的时宽ΔTM都作为根据相关联的参数而预先设计的固定值来进行了说明，但是也可以根据情况来适当地变更这些值。例如，也可以根据测定出的偏置时间T1、T2、T3、…或偏置时间T1’、T2’、T3’、…的波动的大小，来扩大或缩小各个时宽。此外，由于多色仪204的时宽ΔTM对检测灵敏度产生影响，因此优选使多色仪204的时宽ΔTM尽可能地长。
<G.优点>
在本实施方式所涉及的光学测定方法中，通过适当地控制由光源202产生(照射)入射光的定时(或期间)和使多色仪204的测定有效化的定时(或期间)，能够对配置于旋转的旋转体的一个或多个样本2的光学特性单独地进行现场测定。这样，能够一边进行针对所有样本2的成膜，一边针对这些所有样本2单独地测定光学特性，因此能够一边反馈成膜状况一边高精度地控制成膜工艺。由于能够在制造过程中对各工件的光学特性进行测定，因此在产生了某些问题的情况下，能够即刻进行对该问题的处置，能够降低不合格品的产生概率从而提高成品率。
在本实施方式所涉及的光学测定方法中，在溅射法等中能够高精度地对在基板上形成薄膜的工艺进行监视。此时，即使作为成膜对象的工件(基板)正在高速地移动，也能够针对每个工件进行监视。
在本实施方式所涉及的光学测定方法中，基本上只要能够检测出旋转体的预先决定的一个位置(基准点/原点)就能够实现。这意味着，即使是实现成膜工艺的现有的装置，也能够通过最低限度的改造来实现对所有样本的现场测定。
在本实施方式所涉及的光学测定方法中，无需对配置于旋转体的样本规则地进行配置，即使在相邻的样本间的距离不均匀这种情况下，也能够单独地测定各样本。
通过采用上述那样的光纤探头，即使在配置于真空腔室内的样本相对于旋转体的侧面倾斜这种情况下，也能够使入射光的照射和反射光的接收最优化，因此能够提高鲁棒性。另外，光纤探头自身能够小型化，因此省空间化也能够一并实现。另外，通过采用能够实现多个光学路径的光纤探头，还能够同时进行多色仪204和受光传感器206中的两个系统独立的测定。
在本实施方式所涉及的光学测定方法中，即使在旋转体的旋转速度发生了变动的情况下，也能够对该旋转速度的变动进行校正从而进行更适当的测定。
应当认为本次公开的实施方式在所有方面都是例示而非限制性的。本发明的范围并非由上述的说明示出，而是由权利要求书示出，意图包括与权利要求书均等的意义以及范围内的所有变更。
附图标记说明
1、1A：成膜系统；2：样本；10：光学测定装置；100：真空腔室；102：旋转滚筒；104：旋转轴；106：旋转板；108：旋转检测传感器；110：抽吸口；112、112A、112B：窗部；114：成膜源；116：旋转台；120、120A、120B：光纤束；122、122A、122B、124、125、126：光纤探头；200：光学测定部；202：光源；204：多色仪；206：受光传感器；208：定时控制器；212、214、216：光纤；224、226：照射区域；300：控制部；302：处理器；304：主存储器；306：网络接口；308：测定部接口；310：输入部；312：输出部；314：总线；320：硬盘；322：光学测定程序；324：定时信息；326：测定结果；1201、1202、1203、1211、1212、1213、1221、1222、1223：光纤线材组；1241、1242、1243：套筒。

Claims (9)

1.一种光学测定装置，对配置于旋转体的一个或多个样本的光学特性进行测定，该光学测定装置具备：
光源；
第一检测部，其输出所接收到的光的特性值；
第二检测部，其具有比所述第一检测部的响应速度高的响应速度，输出所接收到的光的强度；以及
控制部，
其中，所述控制部在所述旋转体的旋转速度被控制为规定值的状态下，将由所述光源产生的固定强度的光照射到照射区域，并且基于通过由所述第二检测部接收所照射出的该光的反射光或透射光而输出的强度随时间的变化来获取第一定时信息，其中，所述照射区域是所述样本随着所述旋转体的旋转而经过的区域，所述第一定时信息是用于定义与各样本的位置对应地使所述第一检测部的测定有效化的期间的信息，
所述控制部在所述旋转体的旋转速度被控制为所述规定值的状态下，将使所述光源按照所述第一定时信息周期性地产生的脉冲状的光照射到所述照射区域，并且基于通过使所述第一检测部的测定按照所述第一定时信息周期性地有效化而输出的结果来获取第二定时信息，其中，所述第二定时信息是用于定义从所述光源产生脉冲状的光的期间的信息，
所述控制部在所述旋转体的旋转速度被控制为所述规定值的状态下，使所述第一检测部的测定按照所述第一定时信息周期性地有效化，并且使所述光源按照所述第二定时信息周期性地产生脉冲状的光，由此针对各个样本获取从所述第一检测部输出的特性值。
2.根据权利要求1所述的光学测定装置，其特征在于，
所述控制部根据从所述第二检测部输出的强度取极大值或极小值的所述旋转体的位置来决定所述第一定时信息。
3.根据权利要求2所述的光学测定装置，其特征在于，
所述控制部将由所述光源产生的固定强度的光照射到所述照射区域，并且除了使所述第二检测部接收所照射出的该光的反射光以外，还使所述第一检测部接收所照射出的该光的反射光，基于针对同一样本的所述第一检测部的输出与所述第二检测部的输出之间的时间上的偏差来校正所述第一定时信息。
4.根据权利要求2所述的光学测定装置，其特征在于，
所述控制部将由所述光源产生的固定强度的光照射到所述照射区域，并且除了使所述第二检测部接收所照射出的该光的透射光以外，还使所述第一检测部接收所照射出的该光的透射光，基于针对同一样本的所述第一检测部的输出与所述第二检测部的输出之间的时间上的偏差来校正所述第一定时信息。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的光学测定装置，其特征在于，
所述控制部使由所述光源产生脉冲状的光的定时为多个且互不相同，并且将所述第一检测部的输出变得更大的定时决定为所述第二定时信息。
6.根据权利要求1～4中的任一项所述的光学测定装置，其特征在于，
还具备位置检测部，该位置检测部用于检测所述旋转体的预先决定的位置，其中，该位置成为定义所述第一定时信息和所述第二定时信息的基准。
7.根据权利要求6所述的光学测定装置，其特征在于，
使用经过时间来定义所述第一定时信息和所述第二定时信息，该经过时间是在所述旋转体的旋转速度被控制为所述规定值的状态下的从检测出所述旋转体的预先决定的位置起经过的时间。
8.根据权利要求1～4中的任一项所述的光学测定装置，其特征在于，还具备：
第一组光纤，其被配置为各自的端面沿所述旋转体的轴向排列，与所述光源进行光学连接；以及
第二组光纤，其被配置为各自的端面沿所述旋转体的轴向排列，与所述第一检测部或所述第二检测部进行光学连接。
9.一种光学测定方法，利用检测部对配置于旋转体的一个或多个样本的光学特性进行测定，该光学测定方法具备以下步骤：
在所述旋转体的旋转速度被控制为规定值的状态下，将由光源产生的固定强度的光照射到照射区域，并且基于所照射出的该光的反射光或透射光的强度随时间的变化来获取第一定时信息，其中，所述照射区域是所述样本随着所述旋转体的旋转而经过的区域；
在所述旋转体的旋转速度被控制为所述规定值的状态下，将使所述光源按照所述第一定时信息周期性地产生的脉冲状的光照射到所述照射区域，并且基于通过使所述检测部的测定按照所述第一定时信息周期性地有效化而输出的结果来获取第二定时信息；以及
在所述旋转体的旋转速度被控制为所述规定值的状态下，使所述检测部的测定按照所述第一定时信息周期性地有效化，并且使所述光源按照所述第二定时信息周期性地产生脉冲状的光，由此针对各个样本获取从所述检测部输出的特性值。
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