JP2746511B2 - 単結晶インゴットのオリエンテーションフラット幅測定方法 - Google Patents

単結晶インゴットのオリエンテーションフラット幅測定方法

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JP2746511B2
JP2746511B2 JP5043488A JP4348893A JP2746511B2 JP 2746511 B2 JP2746511 B2 JP 2746511B2 JP 5043488 A JP5043488 A JP 5043488A JP 4348893 A JP4348893 A JP 4348893A JP 2746511 B2 JP2746511 B2 JP 2746511B2
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康弘 石井
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    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
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    • GPHYSICS
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  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は、単結晶インゴットの結晶学的基
準方向を示すオリエンテーションフラット(以下、OF
と略称する。)幅を簡易に測定することのできる方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来、単結晶インゴットの外周面に加工
されたOFの幅を測定する場合、ノギス等のスケールを
OF部にあてて指示目盛を読み取ることによって行われ
ていた。しかし、このような手動測定の場合には測定に
手間を要し、かつ測定誤差が発生することは避けられな
いので、簡易でかつ正確なOF幅の測定方法が求められ
ている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した従
来技術の問題点に鑑みてなされたもので、光学的非接触
変位測定装置を用いることによって、手動測定に起因す
る手間や測定誤差の発生を回避するとともに、簡易かつ
正確で測定の自動化をも可能とした単結晶インゴットの
OF幅測定方法を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の単結晶インゴットのOF幅測定方法におい
ては、単結晶インゴットのOF面を光学的非接触変位測
定装置のセンサーに対向させて固定し、該単結晶インゴ
ットの長軸に対し、直角な方向へ該センサーを走査移動
せしめる手段と、該走査移動した距離を計測する手段と
を設け、OF面を含む円周面上と該センサーの距離を検
出しつつ、該センサーを走査移動せしめることにより、
該単結晶インゴットの円周面とOF面の境界点を測定変
位より検出し、第一境界点の検出位置から第二境界点の
検出位置までの該センサーによる走査距離Aを測定し、
かつ該第一境界点と該センサーとの第一距離l1 及び該
第二境界点と該センサーとの第二距離l2 をそれぞれ検
出してB=|l1 −l2 |を算出し、下記式(1)によ
ってOF幅Cを算出するようにしたものである。
【0005】
【数2】 C2 =A2 +B2 ・・・・・・・・・・・・・・・(1)
【0006】上記光学的非接触変位測定装置としては、
光源から対象物体近くに焦点を結ぶように発せられた光
が対象物体から反射する反射光を光位置検出器上に結像
し、対象物体の位置により結像の位置が変化することを
利用して対象物体の位置を測定するようにしたものであ
れば使用できる。例えば、レーザー式変位センサーを用
いることができる。
【0007】ここで、本発明の測定原理を図1に基づい
て説明しておく。すなわち、光学的非接触変位測定装置
のセンサー6(以下、単にセンサーという。)は、走査
移動軸11上を走査可能な構造となっており、走査移動
軸11上の走査距離は、機械的手段又は、電気的手段に
よって測定される。
【0008】その機械的手段としては、例えば、該セン
サー6の該走査移動軸11への接触部に設けられた歯車
等の直径と回転数により求める方法がある。また、電気
的手段としては、該走査移動軸11に一定間隔で磁性体
を設けた直線スケール12を設置し、該センサー6に磁
界を感知する装置を付加し、走査時に計数した磁性体の
数によって走査距離を求める方法を採用することができ
る。
【0009】図1において、OF幅の測定対象となる単
結晶インゴット2は、そのOF面4を、センサー6に対
向する位置に固定する。このとき、該センサー6の光源
8よりOF面4に投射されたレーザー光はOF面4上で
乱反射され、その乱反射のうち、光位置検出器10の光
軸に一致したものが測定される。この光源8からの光軸
と、光位置検出器10により受光測定される光軸とがな
す角度を2等分する線とOF面とのなす角度は、好まし
くは±15度以内、より好ましくは±5度以内のずれで
あればよい。なお、単結晶インゴット2は、そのOF面
4の長軸方向が、該センサー6の走査移動軸11に対
し、あらかじめ直角となるように設置されたインゴット
保持治具(図示せず)により直角に固定される。
【0010】
【作用】本発明によれば、光学的非接触変位測定装置を
用いて、単結晶インゴットのOF面と該光学的非接触変
位測定装置のセンサーとの距離を測定しながらOF面の
長軸方向に対し直角な方向に沿って該センサーを走査す
ることにより単結晶インゴットのOF面側の断面形状を
測定することができる。この断面形状から単結晶インゴ
ットのOF面と円周面の境界2点を検出し、該境界2点
とセンサーとの距離及びその差を求め、ピタゴラスの定
理によりOF幅を算出するものである。
【0011】
【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。図1は、本発明方法の測定原理を示す概略図
である。
【0012】図1において、符号2は単結晶インゴット
で、その一部にはOF面4が形成されている。センサー
6は、該単結晶インゴット2のOF面4に対向して設け
られ、かつ該単結晶インゴットの長軸に対して直角方向
をなす走査移動軸11上に移動可能に設置されている。
12は該走査移動軸11に設けられた直線スケールであ
る。
【0013】前記センサー6は、光源8及び光位置検出
器10を有している。該光源8から光、例えばレーザー
光を発射し、単結晶インゴット表面から反射する乱反射
光の一部を光位置検出器10が検知することによって単
結晶インゴット表面の該センサー6からの距離を知るこ
とができる。従って、該センサー6を単結晶インゴット
に対向させつつ前記走査移動軸11に沿って走査移動す
れば、単結晶インゴットの表面形状を簡単に検知するこ
とができるのである。
【0014】また、該センサー6の、走査移動軸11上
の移動距離は、前述のような機械的手段、又は直線スケ
ール12を併置した電気的手段を用いることにより、計
測することができる。
【0015】上述したセンサー6を用いて、本発明の単
結晶インゴットのOF幅測定方法を実施する手順につい
て図1及び図2に示したフローチャートに従って説明す
る。
【0016】まず、単結晶インゴットのOF面と該セン
サー6とを対向させて設け(ステップ100)、OF面
と円周面との第一境界点13の外にある走査開始位置か
ら走査を開始する(ステップ101)。
【0017】該センサー6を走査せしめ、OF面の変位
データ及び該センサー6の走査距離のデータを対応させ
てサンプリングを行う(ステップ102)。サンプリン
グされたデータは図示しない計算装置に送られる。
【0018】OF面と円周面との第二境界点14の外に
ある走査終了位置まで該センサー6を走査させ、走査を
終了する(ステップ103)。
【0019】計算装置はあらかじめインプットされたプ
ログラムに従い、測定形状を算出し、OF面と円周面と
の第一境界点13と第二境界点14を、形状の変化より
自動的に検出する(ステップ104)。
【0020】第一境界点13の検出位置から第二境界点
14の検出位置までの該センサー6による走査距離Aを
測定し、かつ該第一境界点13と該センサー6との第一
距離l1 及び該第二境界点14と該センサー6との第二
距離l2 をそれぞれ検出し(ステップ105)、B=|
1 −l2 |を算出する(ステップ106)。
【0021】図3は光学的非接触変位測定装置によって
測定した単結晶インゴットのOF面の変位データを示す
グラフである。同図には、走査距離A、OF面と円周面
との第一境界点13とセンサーとの第一距離l1 及び該
第二境界点14とセンサーとの第二距離l2 、及びB=
|l1 −l2 |が示されている。
【0022】図3から明らかなように、走査距離A及び
第一距離l1 と第二距離l2 との差Bは、それぞれ直角
三角形の底辺及び高さとなっているもので、OF幅Cを
求めるのにピタゴラスの定理の適用が可能である。従っ
て、下記式(1)によってOF幅Cを算出することがで
きる(ステップ107)。
【0023】
【数3】 C2 =A2 +B2 ・・・・・・・・・・・・・・・(1)
【0024】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、光
学的非接触変位測定装置を用いて単結晶インゴットのO
F幅を測定するので、手動測定に要する手間や、それに
起因する測定誤差の発生を回避するとともに、測定する
際に単結晶インゴット面に接触することなく簡易かつ正
確に測定でき、自動化測定も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法の測定原理を説明する図面である。
【図2】本発明方法の実施の手順を示すフローチャート
である。
【図3】光学的非接触変位測定装置によって測定した単
結晶インゴットのOF面の変位データを示すグラフで、
OF幅Cと走査距離A及び第一距離l1 と第二距離l2
との差Bとの関係を示す。
【符号の説明】
2 単結晶インゴット 4 OF面 6 光学的非接触変位測定装置のセンサー 8 光源 10 光位置検出器 11 走査移動軸 12 直線スケール 13 第一境界点 14 第二境界点 A 走査距離 B 第一距離l1 と第二距離l2 との差 C OF幅
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01B 21/02 G01B 11/02 H01L 21/66

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 単結晶インゴットのオリエンテーション
    フラット面を光学的非接触変位測定装置のセンサーに対
    向させて固定し、該単結晶インゴットの長軸に対し、直
    角な方向へ該センサーを走査移動せしめる手段と、該走
    査移動した距離を計測する手段とを設け、オリエンテー
    ションフラット面を含む円周面上と該センサーの距離を
    検出しつつ、該センサーを走査移動せしめることによ
    り、該単結晶インゴットの円周面とオリエンテーション
    フラット面の境界点を測定変位より検出し、第一境界点
    の検出位置から第二境界点の検出位置までの該センサー
    による走査距離Aを測定し、かつ該第一境界点と該セン
    サーとの第一距離l1 及び該第二境界点と該センサーと
    の第二距離l2 をそれぞれ検出してB=|l1 −l 2
    を算出し、下記式(1)によってオリエンテーションフ
    ラット幅Cを算出することを特徴とする単結晶インゴッ
    トのオリエンテーションフラット幅測定方法。 【数1】 C2 =A2 +B2 ・・・・・・・・・・・・・・・(1)
JP5043488A 1993-03-04 1993-03-04 単結晶インゴットのオリエンテーションフラット幅測定方法 Expired - Lifetime JP2746511B2 (ja)

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EP94103186A EP0614068B1 (en) 1993-03-04 1994-03-03 Method of measuring orientation flat width of single crystal ingot

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