TW201702582A - 光學測量裝置及光學測量方法 - Google Patents

光學測量裝置及光學測量方法 Download PDF

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Abstract

光學測量裝置之控制部係在轉動體的轉速被控制成規定值之狀態，將以光源所產生之固定強度的光照射於是伴隨轉動體的轉動而試料所通過之區域的照射區域，且根據藉由以第2檢測部對該照射之光的反射光或透過光受光所輸出之強度的時間上變化，取得第1時序資訊。控制部係在轉動體的轉速被控制成規定值之狀態，將根據第1時序資訊以光源週期性地產生之脈波狀的光照射於照射區域，且根據藉由根據第1時序資訊使第1檢測部之測量週期性地變成有效所輸出的結果，取得第2時序資訊。

Description

光學測量裝置及光學測量方法
本發明係有關於一種測量被配置於轉動體之一個或複數個試料的光學特性之光學測量裝置及光學測量方法。
已知在樹脂薄膜或半導體基板之基材上，使用任意的成膜處理，形成膜(大部分的情況為薄膜)的處理。提議測量使用這種成膜技術所製造之材料的膜厚之特性值的方法例如，特開2013-019854號公報(專利文獻1)係揭示一種測量方法，該測量方法係藉由在濕度被調整成比外部低的測量室內將振動器與檢測單元連接，並使其振盪，藉此，測量薄膜的膜厚。
又，亦已知在光學上測量使用如上述所示之成膜技術所製作之材料的特性之技術。藉由採用光學式測量方法，不僅可測量膜厚，而且可測量透過率/反射率、消光係數、折射率之各種光學特性值。
【先行專利文獻】
【專利文獻】
[專利文獻1]特開2013-019854號公報
作為成膜技術之一，有將一個或複數個工件(以下亦稱為「試料」)配置於轉動體的外周面或轉動平面，且一面使該轉動體轉動一面使膜成長的成膜處理。在以往之測量方法，在這種成膜處理無法即時地測量試料的光學特性。因此，期望可當場(in-situ)測量被配置於轉動體之一個或複數個試料的光學特性之光學測量裝置及光學測量方法。
若依據本發明之一形態，提供測量被配置於轉動體之一個或複數個試料之光學特性的光學測量裝置。光學測量裝置包含：光源；第1檢測部，係輸出所受光之光的特性值；第2檢測部，係具有比第1檢測部高之響應速度，並輸出所受光之光的強度；以及控制部。控制部係在轉動體的轉速被控制成規定值之狀態，將以光源所產生之固定強度的光照射於是伴隨轉動體的轉動而試料所通過之區域的照射區域，且根據藉由以第2檢測部對該照射之光的反射光或透過光受光所輸出之強度的時間上變化，取得第1時序資訊。此處，第1時序資訊係用於定義以對應於各試料之位置的方式使第1檢測部之測量變成有效的期間。控制部係在轉動體的轉速被控制成規定值之狀態，將根據第1時序資訊以光源週期性地產生之脈波狀的光照射於照射區域，且根據藉由根據第1時序資訊使第1檢測部之測量週期性地變成有效所輸出的結果，取得第2時序資訊。此處，第2時序資訊係用於定義從光源產生脈波狀之光的期間。控制部係在轉動體的轉速被控制成規定值之狀態，根據第1時序資訊使第1檢測部之測量週期性地變成有效，且藉由根據第 2時序資訊以光源週期性地產生脈波狀的光，按照各試料取得從第1檢測部所輸出之特性值。
控制部係從自第2檢測部所輸出之強度取極大值或極小值之轉動體的位置決定第1時序資訊較佳。
控制部係將以光源所產生之固定強度的光照射於照射區域，且對該照射之光的反射光或透過光，不僅使第2檢測部受光，而且亦使第1檢測部受光，再根據對同一試料之第1檢測部及第2檢測部之間的輸出之時間上的偏差，修正第1時序資訊更佳。
控制部係使複數個以光源產生脈波狀之光的時序相異，且決定第1檢測部之輸出變成更大的時序，作為第2時序資訊較佳。
更具備位置檢測部較佳，該位置檢測部係用以檢測出成為定義第1時序資訊及第2時序資訊的基準之轉動體之預定的位置。
第1時序資訊及第2時序資訊係使用在轉動體之轉速被控制成規定值的狀態之轉動體之預定的位置被檢測後的經過時間所定義更佳。
最好更包含：第1群之光纖，係被配置成各個的端面沿著轉動體的軸向排列，並與光源以光學式連接；及第2群之光纖，係被配置成各個的端面沿著轉動體的軸向排列，並與第1檢測部或第2檢測部以光學式連接。
若依據本發明之別的形態，提供以檢測部測量被配置於轉動體之一個或複數個試料之光學特性的光學測量方 法。光學測量方法包括：第1時序資訊取得步驟，係在轉動體的轉速被控制成規定值之狀態，將以光源所產生之固定強度的光照射於是伴隨轉動體的轉動而試料所通過之區域的照射區域，且根據該照射之光的反射光或透過光之強度的時間上變化，取得第1時序資訊；第2時序資訊取得步驟，係在轉動體的轉速被控制成規定值之狀態，將根據第1時序資訊以光源週期性地產生之脈波狀的光照射於照射區域，且根據藉由根據第1時序資訊使檢測部之測量週期性地變成有效所輸出的結果，取得第2時序資訊；以及特性值取得步驟，係在轉動體的轉速被控制成規定值之狀態，根據第1時序資訊使檢測部之測量週期性地變成有效，且藉由根據第2時序資訊以光源週期性地產生脈波狀的光，按照各試料取得從檢測部所輸出之特性值。
若依據本發明，可當場測量被配置於轉動體之一個或複數個試料的光學特性。
1、1A‧‧‧成膜系統
2‧‧‧試料
10‧‧‧光學測量裝置
100‧‧‧真空室
102‧‧‧轉動鼓
104‧‧‧轉軸
106‧‧‧轉動板
108‧‧‧轉動檢測感測器
110‧‧‧吸入口
112、112A、112B‧‧‧窗部
114‧‧‧成膜源
116‧‧‧轉動工作台
120、120A、120B‧‧‧束光纖
122、122A、122B‧‧‧光纖探針
124、125、126‧‧‧光纖探針
200‧‧‧光學測量部
202‧‧‧光源
204‧‧‧分光儀
206‧‧‧受光感測器
208‧‧‧時序控制器
212、214、216‧‧‧光纖
224、226‧‧‧照射區域
300‧‧‧控制部
302‧‧‧處理器
304‧‧‧主記憶體
306‧‧‧網路介面
308‧‧‧測量部介面
310‧‧‧輸入部
312‧‧‧輸出部
314‧‧‧匯流排
320‧‧‧硬碟
322‧‧‧光學測量程式
324‧‧‧時序資訊
326‧‧‧測量結果
1201~1203、1211~1213、1221~1223‧‧‧光纖線群
1241、1242、1243‧‧‧套筒
第1圖係表示含有本實施形態之光學測量裝置的成膜系統之構成的模式圖。
第2圖係表示構成本實施形態之光學測量裝置的控制部之構成的模式圖。
第3A圖及第3B圖係用以說明本實施形態之第1測量方法的模式圖。
第4A圖及第4B圖係表示根據本實施形態的第1測量方 法之在實施前測量(1)時之各部之時間波形的圖。
第5A圖及第5B圖係用以說明本實施形態的第1測量方法之在前測量(2)的調整內容的圖。
第6圖係用以說明本實施形態的第1測量方法之在前測量(2)的調整結果的圖。
第7圖係表示藉本實施形態之第1測量方法的前測量所取得之時序資訊之一例的圖。
第8A圖~第8C圖係表示在本實施形態之第1測量方法的正式測量時之各部之時間波形的圖。
第9圖係表示藉本實施形態之第1測量方法的正式測量所取得之測量結果之一例的圖。
第10圖係表示本實施形態之第1測量方法之處理步驟的流程圖。
第11A圖及第11B圖係用以說明在本實施形態之成膜系統所使用之光纖探針之功能的圖。
第12圖係表示在本實施形態之成膜系統所使用的光纖探針之截面構造的模式圖。
第13A圖及第13B圖係用以說明本實施形態的第2測量方法的模式圖。
第14圖係表示在本實施形態之第2測量方法從光纖探針所照射之入射光的模式圖。
第15A圖及第15B圖係用以說明本實施形態之第2測量方法之在實施前測量(1)時之各部之時間波形的圖。
第16圖係表示本實施形態之第2測量方法之處理步驟的 流程圖。
第17圖係表示在本實施形態之成膜系統所使用的光纖探針之別的截面構造的模式圖。
第18圖係表示含有本實施形態之光學測量裝置的成膜系統之構成的模式圖。
一面參照圖面，一面詳細說明本發明之實施形態。此外，對圖中之相同或相當之部分附加相同的符號，其說明係不重複。
<A.成膜系統的裝置構成>
首先，說明含有本實施形態之光學測量裝置之成膜系統的裝置構成。第1圖係表示含有本實施形態之光學測量裝置10的成膜系統1之構成的模式圖。參照第1圖，成膜系統1係在真空環境下實現將膜形成於試料2上之處理。成膜系統1包含光學測量裝置10與真空室100。
將是藉驅動機構(未圖示)驅動轉動之轉動體的轉動鼓102配置於真空室100內。將一個或複數個試料2配置於轉動鼓102的側面。試料2係亦可有規則地配置，亦可不規則地配置。在成膜處理之開始前，從吸入口110釋出存在於真空室100之內部的氣體，而被維持於以壓力比大氣壓(真空室100外之壓力)低之氣體所充滿的狀態(在工業上之意義的真空狀態)。在此狀態，一面使轉動鼓102以預定之固定轉速(規定轉速/規定轉動圈數)轉動，一面從成膜源114釋出成為膜之材料的物質。例如，作為規定轉速，設想50~200[rpm]等。在試料 2的表面，在與從成膜源114所釋出的物質之間，發生由電子、離子、電漿、光等所引起的化學反應，藉此化學反應，將膜形成於試料2上。
將轉動板106一體地設置於轉動鼓102之轉軸104的軸上。與轉動板106的轉動面平行地配置轉動檢測感測器108。轉動檢測感測器108檢測出伴隨轉動鼓102的轉動所轉動之轉動板106的轉動位置(角度)。既定圖案形成於轉動板106的表面，轉動檢測感測器108係藉由檢測出該既定圖案，輸出轉動鼓102之絕對或相對的轉動位置。
如後述所示，在本實施形態，只要得知轉動鼓102到達成為某基準之轉動位置的時序即可。因此，在轉動鼓102到達成為基準之轉動位置的時序，輸出觸發信號。觸發信號係表示已檢測出基準黥或原點的信號。此觸發信號係在光學測量裝置10用作用以使測量同步的信號(同步用信號)。即，轉動檢測感測器108相當於用以檢測出成為定義時序資訊324所含之各個時序的基準之轉動鼓102(轉動體)之預定之位置的位置檢測部。
在第1圖，主要舉例表示藉真空蒸鍍處理將膜形成於試料上的構成，但是不限定為此。例如，可應用於根據濺鍍法將薄膜形成於薄膜上的處理、將複數片薄膜相黏貼之處理等的監視或控制。
光學測量裝置10係在在真空室100內之將膜形成於試料2上的過程，測量試料2的光學特性。試料2相當於本實施形態之光學測量方法的被測量對象物。
光學測量裝置10包含光學測量部200與控制部 300。光學測量部200係產生用以照射於試料2的光，且對已由試料2所反射或透過試料2的光受光，並測量試料2的光學特性。控制部300控制在光學測量部200之光的產生及照射以及來自試料2之光的檢測等。
真空室100與光學測量部200之間相當於導光部。經由束光纖120，以光學式連接。束光纖120係以貫穿孔真空室100之窗部112的方式將其一部分配置於真空室100內，設置於束光纖120之一端的光纖探針124被配置於真空室100內。另一方面，設置於束光纖120之另一端的光纖探針122被配置於光學測量部200側。
光學測量部200包含光源202、分光儀204、受光感測器206以及時序控制器208。包含光源202、分光儀204以及受光感測器206係分別經由光纖212、214、216，與光纖探針122以光學式連接。關於束光纖120之構造將後述。
光源202產生用以照射於試料2的光(以下亦稱為「入射光」)。光源202所產生之入射光係經由光纖212及束光纖120，照射於轉動鼓102的側面。在本實施形態，藉由使入射光之照射時序變成適當，將入射光照被配置於側面之各個試料2。光源202構成為可選擇連續地產生入射光的動作或脈波狀地產生入射光的動作。在產生脈波狀之入射光的情況，根據來時序控制器208的指令，在時間上改變光源202所產生之入射光的強度。
光源202所產生之光的種類(波長)係因應於試料2的材質及形成於試料2上之膜的材質，被適當地選擇。例如， 使用可見光(360nm~830nm)、近紫外光(200nm~360nm)以及近紅外光(830nm~2000nm)之任一個或複數個波長區域的光。
分光儀204相當於對來自試料2的反射光(或透過光)受光，並輸出該受光之光之特性值的檢測部，分光儀204係一種分光測量器，對對來自試料2的反射光(或透過光)受光，並輸出該受光之光所含的各波長的強度(光譜)。即，作為光之特性值，表示測量光譜之例子，但是不限定為此，可使用可測量任意之特性值(例如，折射率、反射率、消光係數等)的檢測部。在測量光譜的情況，亦可使用例如分光橢圓偏光計等，替代分光儀。
受光感測器206係主要是用以取得後述之時序資訊的受光器，對對來自試料2的反射光(或透過光)受光，並輸出該受光之光的強度。受光感測器206係典型上由光二極體或光偵測器所構成。受光感測器206係因為主要用於檢測出因應於試料2之配置位置的時序，所以具有比分光儀204高之響應速度較佳。即，在同一時序對光受光的情況，在從分光儀204輸出結果之前，輸出來自受光感測器206的結果較佳。理想上，受光感測器206係對對來自試料2的反射光(或透過光)受光時，幾乎瞬間輸出該受光之光的強度。
時序控制器208係根據來自轉動檢測感測器108的觸發信號、來自受光感測器206的檢測結果、來自控制部300的指令等，控制光源202及分光儀204的動作時序。更具體而言，時序控制器208係根據預先取得之時序資訊，控制光源202產生(照射)入射光的時序(或期間)，且控制使分光儀204之測 量變成有效的時序(或期間)。
控制部300係控制光學測量部200的動作，且儲存藉光學測量部200所測量之光學特性值。控制部300具有用以從使用者受理操作之使用者介面、及用以對使用者提示所測量之光學特性值的使用者介面等。
<B.控制部的裝置構成>
其次，說明控制部300的裝置構成。作為控制部300典型上，可使用泛用的電腦實現。
第2圖係表示構成本實施形態之光學測量裝置10的控制部300之構成的模式圖。參照第2圖，控制部300包含：處理器302，係執行含有作業系統(OS：Operating System)之各種程式；主記憶體304，係暫時儲存在處理器302之程式的執行所需的資料；以及硬碟320，係永久地記憶體在處理器302所執行之程式及資料。處理器302係經由由鍵盤或滑鼠等所構成之輸入部310接受來自使用者等的指示，且經由由顯示器等所構成之輸出部312向使用者提示各種使用者介面畫面。
控制部300更包含網路介面306及測量部介面308。網路介面306係在與未圖示之網路上的外部裝置等之間交換資料。經田網路介面306所下載之程式等被安裝於控制部300的硬碟320，或經由網路介面306向外部裝置傳送控制部300所取得之測量結果。測量部介面308係在與光學測量部200之間交換資料。更具體而言，測量部介面308係取得分光儀204(第1圖)之測量結果，並向時序控制器208(第1圖)供給所產生之時序資訊。
構成控制部300之各元件係經由匯流排314，彼此連接成可進行資料通訊。
硬碟320儲存光學測量程式322、時序資訊324以及測量結果326等。光學測量程式322係藉處理器302執行，藉此，實現與後述之光學測量方法相關的各種處理。關於光學測量程式322，亦可經由網路介面306從伺服器裝置等下載，亦可讀取光碟等之任意的記錄媒體所儲存者並安裝。時序資訊324係控制光學測量部200之光源202產生(照射)入射光的時序(或期間)，且控制使分光儀204之測量變成有效的時序(或期間)。測量結果326包含從分光儀204等所取得之測量值。
<C.光學測量方法之概要>
以往，在真空室內之成膜處理，在成膜中無法對配置於轉動體之試料進行當場測量。只能對不是配置於轉動體之試料，而是靜態地被配置於真空室內的試件進行當場測量。因此，關於對配置於轉動體之原本之試料的光學特性，不得不在成膜處理結束後測量，而無法即時地監視成膜處理之進行狀態。
又，即使被配置於同一真空室內，亦在試件與原本的試料之間，因為配置環境等相異，所以實際所產生之成膜處理亦相異，而從試件所測量之光學特性不是正確地反映原本之試料的光學特性。
相對地，在本實施形態之光學測量方法，對各試料測量被配置於轉動體(典型上，轉動鼓或轉動工作台)並在時間上位置變化之一個或複數個試料的光學特性。預先取得因應於試料2之移動速度及移動之試料2進入可測量範圍之區間所 決定的時序，再根據該取得之時序，控制光源202產生(照射)入射光之時序(或期間)及使分光儀204之測量變成有效之時序(或期間)，藉此，對試料2的光學特性個別地進行當場測量。
在本實施形態之光學測量方法，因為因應於各試料的配置位置來設定同步時序，所以即使是不規則地配置試料之狀態亦可測量，又，即使是在轉動體之轉速有變動的情況，亦可實現高精度之測量。
因為可對試料2的光學特性個別地進行當場測量，所以可即時地監視在各試料之成膜處理的進行狀態。
<D.第1測量方法>
其次，說明本實施形態之第1測量方法。第1測量方法包含以下2種測量步驟，預備性測量(以下亦稱為「前測量」)，係用以取得因應於轉動鼓102上之被配置試料2之位置的時序資訊324；及正式之測量(以下亦稱為「正式測量」)，係對各個試料2取得光學特性。進而，前測量包含2階段之測量步驟(以下亦稱為「前測量(1)」及「前測量(2)」)。藉前測量，決定光源202照射脈波狀之入射光的時序及使分光儀204之測量變成有效的時序。
第3圖係用以說明本實施形態之第1測量方法的模式圖。在第3A圖，表示前測量(1)之連接關係，在第3B圖，表示前測量(2)及正式測量之連接關係。
(d1：前測量(1))
首先，實施前測量(1)。在前測量(1)，作為時序資訊324的一部分，產生與各試料2的配置位置對應之用以同步 地驅動分光儀204之時序表。
參照第3A圖，在實施前測量(1)時，從光源202產生連續的入射光，以受光感測器206檢測出在轉動鼓102的側面反射此連續地產生的入射光所產生之光的強度。光源202係經由光纖212與真空室100以光學式連接。受光感測器206係經由光纖216與真空室100以光學式連接。
在實施前測量(1)時，與實施正式測量時一樣，轉動鼓102係被維持於規定轉速。因此，以受光感測器206所檢測出之反射光的強度係因應於被配置於轉動鼓102的側面之試料2的位置而在時間上變化。根據此反射光的強度之時間上的變化，產生表示被配置於轉動鼓102之試料2之位置的時序表。因為轉動鼓102係轉動，所以試料2的位置係被定義為與轉動鼓102之預定的位置(基準點/原點)之相對的距離(時間)。在第3圖所示的構成，將從轉動檢測感測器108所輸出之觸發信號用作基準點。
第4圖係表示根據本實施形態的第1測量方法之在實施前測量(1)時之各部之時間波形的圖。在第4A圖，表示光源202所產生之入射光的時間波形，在第4B圖，表示受光感測器206所輸出之反射光的時間波形。
如第4A圖所示，從光源202係照射固定強度的入射光，以試料2反射此入射光，藉此，產生如第4B圖所示之強度在時間上變化的反射光。時序資訊324含有反射光之強度成為極大的各點之位置的資訊。更具體而言，取得是各極大點之與基準點之相對的時間差之偏置時間T1、T2、T3、…。依此 方式，從受光感測器206所輸出之強度取極大值或極小值之轉動鼓102的位置決定偏置時間T1、T2、T3、…(第1時序資訊)。
從受光感測器206之輸出結果所得的偏置時間T1、T2、T3、…係被用作使分光儀204之測量變成有效之同步時序。這是因分光儀204及受光感測器206都經由共同的光纖探針124，朝向試料2照射入射光，而利用此光學路徑的共同性。
依此方式，藉由對各試料2調查及記錄以轉動鼓102的基準點為基準之受光感測器206的輸出成為最大的位置(時間)，產生與試料2的配置位置對應之用以同步地驅動分光儀204的時序表。
如以上所示，在轉動鼓102的轉速被控制成規定值之狀態，將以光源202所產生之固定強度的反射光照射於是伴隨轉動鼓102的轉動而試料2所通過之區域的照射區域。根據藉由以受光感測器206對所照射之入射光的反射光(或如後述所示，透過光)受光所輸出之強度的時間上變化(參照第4B圖)，取得偏置時間T1、T2、T3、…(第1時序資訊)。此偏置時間T1、T2、T3、…係被用於定義以對應於各試料2之位置的方式使分光儀204之測量變成有效的期間。
在實際之前測量(1)，從在某程度的期間所測量之結果產生時序表。即，取得複數組第4B圖所示之偏置時間T1、T2、T3、…的組，對各偏置時間進行統計處理，藉此，決定最終之偏置時間T1、T2、T3、…。作為統計處理，亦可是單純的平均化處理，亦可是考慮到標準偏差(分散)的處理。
(d2：前測量(2))
接著，實施前測量(2)。在前測量(2)，作為時序資訊324的一部分，算出用以同步地驅動分光儀204之時序、與從光源202產生脈波狀之入射光的時序之間的偏差(延遲時間)。從該算出之延遲時間，產生與各試料2的配置位置對應之用以同步地驅動光源202之時序表。
參照第3B圖，在實施前測量(2)時，從光源202產生脈波狀之入射光，以分光儀204對在配置於轉動鼓102之側面的試料2反射此脈波狀之入射光所產生的光受光。光源202係經由光纖212與真空室100以光學式連接。分光儀204係經由光纖214與真空室100以光學式連接。
在實施前測量(2)時，與實施前測量(1)及正式測量時一樣，轉動鼓102係被維持於規定轉速。在此狀態，根據在前測量(1)所決定的偏置時間T1、T2、T3、…(分光儀204的同步時序)，在使分光儀204的測量變成有效時，決定可實現最高效率的測量之脈波狀之入射光的時序。即，在根據在前測量(1)所決定的同步時序驅動分光儀204下，根據在使來自光源202之脈波狀之入射光的照射時序相異的情況所得之分光儀204的輸出結果，決定驅動光源202的同步時序。
亦可對配置於轉動鼓102之側面的各個試料2，決定光源202的同步時序，但是在以下，說明著眼於一個試料2(典型上，配置於最接近轉動鼓102的基準點之位置的試料2)，決定光源202之同步時序的處理例。
第5圖係用以說明本實施形態的第1測量方法之在前測量(2)的調整內容的圖。
在第5A圖，表示分光儀204使測量變成有效的時序，在第5B圖，表示照射光源202所產生之脈波狀之入射光的時序。如第5A圖所示，分光儀204係在既定時間寬度△TM測量變成有效。對配置於最接近轉動鼓102的基準點之位置的試料2(第1個試料)，以偏置時間T1為中心，在時間寬度△TM測量變成有效。又，如第5B圖所示，光源202係產生具有既定時間寬度△TD之脈波光，作為入射光。
光源202所產生之脈波光的時間寬度△TD係根據轉動鼓102之規定轉速、試料2的大小、鄰接之試料2間的間隔等所預先設計。分光儀204變成有效的時間寬度△TM係根據分光儀204的響應速度、脈波光的時間寬度△TD等所預先設計。
如第5B圖所示，改變光源202照射脈波光之時序(與基準點的偏置時間T1’)，搜索分光儀204之輸出變成最大者。即，在光源202照射脈波光之週期係被維持於與分光儀204之同步時序對應的週期下，藉由使光源202照射脈波光之相位依序相異，搜索最佳的時序(相位偏差)。
第6圖係用以說明本實施形態的第1測量方法之在前測量(2)的調整結果的圖。參照第6圖，表示調整光源202照射脈波光之時序(從基準點至脈波光之中央部的延遲時間(偏置時間T1’))的結果。如第6圖所示，決定分光儀204的輸出結果(檢測靈敏度)成為最大之位置(符號2021)的偏置時間T1’。
進而，從對配置於最接近轉動鼓102的基準點之位置的試料2(第1個試料)所決定之光源202的偏置時間T1’，算出對剩下的試料2之光源202的偏置時間T2’、T3’、…。更 具體而言，藉由將關於配置於最接近轉動鼓102的基準點之位置的試料2(第1個試料)之偏置時間T1與偏置時間T1’的差分(=T1-T1’)亦反映至其他的偏置時間T2、T3、…，決定光源202之偏置時間T2’、T3’、…。
依此方式，使複數個在光源202產生脈波狀之光的時序相異，且決定分光儀204之輸出變成更大的時序，作為偏置時間T2’、T3’、…(第2時序資訊)。
如以上所示，在將轉動鼓102之轉速控制成規定值的狀態，根據偏置時間T1、T2、T3、…(第1時序資訊)在光源202週期性地產生之脈波狀的入射光照射於是伴隨轉動鼓102的轉動而試料2所通過之區域的照射區域。而且，根據藉由根據偏置時間T1、T2、T3、…(第1時序資訊)使分光儀204之測量週期性地變化所輸出的結果，取得偏置時間T1’、T2’、T3’、…(第2時序資訊)。此偏置時間T1’、T2’、T3’、…係用於定義從光源202產生脈波狀之光的期間。
理想上，分光儀204之同步時序(偏置時間T1、T2、T3、…)與光源202之同步時序(偏置時間T1’、T2’、T3’、…)係一致，但是受到試料2轉動、接受指令後至光源202產生的響應延遲、從分光儀204之測量變成有效後至穩定的響應延遲等的影響，兩時序常不一致。
藉如以上所示之前測量(1)及前測量(2)，取得時序資訊324。但，在分光儀204之同步時序與光源202之同步時序可當作一致的情況，亦可省略上述之前測量(2)。在此情況，關於光源202之同步時序，亦根據前測量(1)的結果所決定。 即，亦可藉由僅實施前測量(1)，決定時序資訊324。
第7圖係表示藉本實施形態之第1測量方法的前測量所取得之時序資訊324之一例的圖。如第7圖所示，時序資訊324包含對用以特定被配置於轉動鼓102之試料2的試料編號分別被賦予對應的同步時序。此同步時序包含是分光儀204之同步時序的偏置時間T1、T2、T3、…、及是光源202之同步時序的偏置時間T1’、T2’、T3’、…。偏置時間T1、T2、T3、…(第1時序資訊)及偏置時間T1’、T2’、T3’、…(第2時序資訊)係使用在轉動鼓102(轉動體)之轉速被控制成規定值的狀態之檢測出轉動鼓102之所預定的位置(基準點/原點)後的經過時間所定義。
(d3：正式測量)
使用藉如上述所示之測量的實施所取得之時序資訊324，實施正式測量。此外，在正式測量之前未必要進行前測量，例如，在對同一批之試料2，重複地實施同一成膜處理的情況，亦可僅實施前測量一次，並共同地使用藉此所取得之時序資訊324，實施正式測量複數次。
再度參照第3B圖，在正式測量時，與上述之前測量(2)一樣，從光源202產生脈波狀之入射光，以分光儀204對在配置於轉動鼓102之側面的試料2反射此脈波狀之入射光所產生的光受光。光源202係經由光纖212與真空室100以光學式連接。分光儀204係經由光纖214與真空室100以光學式連接。
在正式測量時，根據時序資訊324，將從光源202照射脈波光的時序控制成入射光僅照射於試料2。藉由適當地 控制此入射光的照射時序，在分光儀204，可僅對在各試料2所反射之光選擇性地受光。
第8圖係表示在本實施形態之第1測量方法的正式測量時之各部之時間波形的圖。在第8A圖，表示光源202所產生之入射光的時間波形，在第8B圖，表示射入分光儀204之反射光的時間波形，在第8C圖，表示使分光儀204變成有效的時序。
參照第8A圖，在正式測量時，參照在前測量時所取得之時序資訊324，從光源202脈波狀地產生入射光。光源202產生將是同步時序之偏置時間T1’、T2’、T3’、…的各個作為中心並具有既定時間寬度△TD的脈波光。
光源202分別所產生之脈波光係在被配置於轉動鼓102之各個試料2被反射，產生如第8B圖所示之脈波狀的反射光。以對應於第8A圖所示之脈波狀的入射光及第8B圖所示之脈波狀的反射光之方式，如第8C圖所示，控制使使分光儀204的測量變成有效的期間。更具體而言，分光儀204係將是同步時序之偏置時間T1、T2、T3、…的各個作為中心，在既定時間寬度△TM測量變成有效。藉由使分光儀204的測量週期性地變成有效，可個別地測量轉動之複數個試料2的各個。
依此方式，在將轉動鼓102之轉速控制成規定值的狀態，根據偏置時間T1、T2、T3、…(第1時序資訊)，分光儀204的測量週期性地變成有效。同時，根據偏置時間T1’、T2’、T3’、…(第2時序資訊)，在光源202週期性地產生脈波狀之光。根據這種同步處理，可按照各試料2取得從分光儀204 所輸出之特性值。
第9圖係表示藉本實施形態之第1測量方法的正式測量所取得之測量結果之一例的圖。參照第9圖，按照被配置於轉動鼓102之各個試料2的區別，儲存分光儀204之測量結果。典型上，因為對在試料2之成膜狀態進行當場測量，所以在各時間依序儲存於各個試料2的測量結果。
(d4：處理步驟)
第10圖係表示本實施形態之第1測量方法之處理步驟的流程圖。參照第10圖，首先，實施測量之準備。更具體而言，操作者將試料2(典型上，未成膜的基板)配置於轉動鼓102之各個配置位置(步驟S100)。接著，操作者係在光學測量部200，將來自光纖探針122的輸出與受光感測器206連接(步驟S102)。此外，亦可作成步驟S100及S102的處理係使用專用的裝置等，自動地進行。
然後，指示前測量(1)之開始時，在轉動鼓102以是與正式測量(即，對試料2實施成膜處理時)相同之條件的規定轉速轉動的狀態，控制部300係令光源202產生連續的入射光(步驟S104)。控制部300取得表示以受光感測器206所受光之反射光的強度成為極大之各點的位置之偏置時間T1、T2、T3、…(步驟S106)。時序資訊324係包含偏置時間T1、T2、T3、…。從所取得之偏置時間T1、T2、T3、…，取得對以轉動鼓102之基準點為基準之各試料2的配置位置之分光儀204的同步時序。
接著，準備切換成前測量(2)。更具體而言，操作 者係在光學測量部200，將來自光纖探針122的輸出與分光儀204連接(步驟S108)。此外，亦可作成步驟S108的處理係使用專用的裝置(例如，光學路徑的切換裝置)等，自動地進行。
然後，指示前測量(2)之開始時，在轉動鼓102以是與正式測量(即，對試料2實施成膜處理時)相同之條件的規定轉速轉動的狀態，控制部300係根據在步驟S106所取得之偏置時間T1、T2、T3、…，使分光儀204的測量週期性地變成有效(步驟S110)。然後，控制部300係依序改變光源202照射脈波光之時序(與基準點之偏置時間T1’)，對配置於最接近轉動鼓102的基準點之位置的試料2(第1個試料)，搜索來自分光儀204的輸出變成最大者(步驟S112)。即，搜索來自分光儀204的輸出變成最大的偏置時間T1’。進而，控制部300係算出偏置時間T1與來自分光儀204的輸出變成最大之偏置時間T1’的差分，且藉由亦反映至其他的偏置時間T2、T3、…，決定光源202的偏置時間T1’、T2’、T3’、…(步驟S114)。時序資訊324包含偏置時間T1’、T2’、T3’、…。
從所取得之偏置時間T1’、T2’、T3’、…，取得分光儀204之同步時序與光源202產生入射光的同步時序之時間上的關係。
最後，控制部300係將轉動鼓102的基準點作為基準，對各試料2的配置位置儲存包含同步時序之資訊的時序資訊324(步驟S116)。時序資訊324包含用以同步地測量各個試料2的時序表。更具體而言，時序資訊324包含表示使分光儀204之測量變成有效的同步時序、及光源202產生脈波狀之 入射光之同步時序的資訊。
然後，指示正式測量之開始時，在轉動鼓102以規定轉速轉動的狀態，控制部300係參照時序資訊324，根據各個之同步時序驅動光源202及分光儀204(步驟S118)，再將從分光儀204對各個試料2所輸出之測量結果以對對應之試料2賦予關聯的方式依序儲存(步驟S120)。此測量處理係重複至被指示正式測量之結束(步驟S122為NO)。
(d5：光纖探針的構造)
其次，說明被配置於真空室100內之光纖探針124的構造。
第11圖係用以說明在本實施形態之成膜系統1所使用之光纖探針124之功能的圖。第12圖係表示在本實施形態之成膜系統1所使用的光纖探針124之截面構造的模式圖。
參照第11A圖，在光纖探針124的光軸AX對轉動鼓102之側面垂直的情況，因為入射光及反射光都沿著光軸AX傳播，所以信號強度之降低或量測誤差之發生的問題係難發生。相對地，如第11B圖所示，在光纖探針124的光軸AX對轉動鼓102之側面未垂直的情況，從光纖探針124所照射之入射光與在試料2所反射之反射光不會在同一光學路徑傳播。又，因為轉動鼓102係轉動，所以亦有對光纖探針124之光學上的位置關係變動的情況。採用即使是這種在光學上的位置關係發生偏差的情況，亦可實現穩定之測量的光纖探針124較佳。
參照第12圖，本實施形態之光纖探針124包含由沿著轉動鼓102之軸向(轉軸104的延伸方向)所配置之複數條 光纖束所構成之光纖線群1201、1202、1203。例如，光纖線群1201及1202係被用作入射光之照射用的導光路，光纖線群1203係被用作反射光之受光用的導光路。
光纖線群1201及1202係與光學測量部200之光纖212以光學式連接。光纖線群1201及1202係被配置成各個的端面沿著轉動鼓102的軸向排列，並相當於與光源202以光學式連接之第1群的光纖。
光纖線群1203係與光學測量部200之光纖214或光纖216以光學式連接。光纖線群1203係被配置成各個的端面沿著轉動體的軸向排列，並相當於與分光儀204或受光感測器206以光學式連接之第2群的光纖。
在第12圖所示的例子，各個光纖線群1201、1202、1203係由10條光纖線所構成。例如，作為光纖線，使用直徑230μm者。
如第12圖所示，藉由沿著轉動鼓102的軸向排列地配置複數條光纖線，即使有轉動鼓102之轉動所伴隨的搖擺、或光纖探針124之安裝的搖擺等，亦可穩定地測量光學特性。
<E.第2測量方法>
在上述之第1測量方法，舉例表示根據在前測量(1)之來自受光感測器206的輸出結果，決定分光儀204之同步時序的方法。相對地，在轉動鼓102之轉速有變動的情況(即，有轉速不均的情況)，使用分光儀204與受光感測器206之間的輸出結果，在考慮該轉速之變動下，決定同步時序較佳。以下，說明對轉動鼓102之轉動可抑制變動之影響的測量方法。
(e1：概要)
在第2測量方法，亦包含以下2種測量步驟，預備性測量(前測量)，係用以取得因應於轉動鼓102上之被配置試料2之位置的時序資訊324；及正式之測量(正式測量)，係對各個試料2取得光學特性。進而，前測量包含2階段之測量步驟(前測量(1)及前測量(2))。藉前測量，決定光源202照射脈波狀之入射光的時序及使分光儀204之測量變成有效的時序。
第13圖係用以說明本實施形態之第2測量方法的模式圖。在第13A圖，表示前測量(1)之連接關係，在第13B圖，表示前測量(2)及正式測量之連接關係。
與第3A圖所示之第1測量方法的前測量(1)相比，在第13A圖所示之第2測量方法的前測量(1)，不僅受光感測器206，而且對分光儀204亦與真空室100以光學式連接。即，從光源202產生連續的入射光，此連續地產生的入射光在轉動鼓102的側面被反射所產生的光係分別射入分光儀204及受光感測器206。但，射入分光儀204及受光感測器206的各個之反射光的光學路徑係不相同。
第14圖係表示在本實施形態之第2測量方法從光纖探針124所照射之入射光的模式圖。參照第14圖，從光纖探針124之某照射口所照射之一部分的入射光射入位於轉動鼓102之側面的照射區域226。在照射區域226所反射而產生的反射光係經由光纖探針124，射入分光儀204。又，從光纖探針124之別的照射口所照射之別的入射光射入位於轉動鼓102之側面的照射區域224。在照射區域224所反射而產生的反射 光係經由光纖探針124，射入受光感測器206。
根據這種光學路徑的相異，在來自分光儀204及受光感測器206的輸出結果之間，由於照射區域224與照射區域226之間的位置關係的相異，產生時序的偏差(延遲時間)。此延遲時間係本來應成為與光纖探針124之物理性構造相依而定的定值。可是，在轉動鼓102之轉速發生變動的情況，此時序的偏差(延遲時間)亦伴隨轉速之變動而變動。作為轉動鼓102之轉速的變動，亦有在一個週期內發生者，亦有伴隨成膜處理之進行而以更長之週期發生者。
在第2測量方法，以統計方式處理對同一反射光之分光儀204及受光感測器206之響應的時間差，算出分光儀204與受光感測器206之間之同步時序的偏差(延遲時間)。使用此同步時序的偏差，決定使分光儀204之測量變成有效的同步時序。以下，說明更詳細的步驟。
(e2：前測量(1))
在第2測量方法的前測量(1)，產生與各試料2的配置位置對應之用以同步地驅動受光感測器206的時序表。然後，算出分光儀204與受光感測器206之間之同步時序的偏差(延遲時間)。最後，決定使分光儀204之測量變成有效的同步時序。
在實施前測量(1)時，與實施正式測量時一樣，轉動鼓102被維持於規定轉速。因此，以受光感測器206所檢測出之反射光的強度係因應於被配置於轉動鼓102的側面之試料2的位置而在時間上變化。根據此反射光之強度的時間性變化，產生表示被配置於轉動鼓102之試料2之位置的時序表。更具 體而言，如上述之第4圖所示，對反射光之強度成為極大的各個極大點，取得是與基準點之相對的時間差之偏置時間T1、T2、T3、…。在第2測量方法，偏置時間T1、T2、T3、…被用作與各試料2的配置位置對應之受光感測器206的同步時序。
接著，算出分光儀204與受光感測器206之間之同步時序的偏差(延遲時間)。亦可對被配置於轉動鼓102之側面的各個試料2，算出同步時序的偏差，但是在以下，說明著眼於一個試料2(典型上，配置於最接近轉動鼓102的基準點之位置的試料2)，算出同步時序之偏差的處理例。
第15圖係用以說明本實施形態之第2測量方法的前測量(1)之內容的圖。在第15A圖，表示在第13A圖所示的狀態之來自受光感測器206的輸出結果之時間波形的一例，在第15B圖，表示在第13A圖所示的狀態之來自分光儀204的輸出結果之時間波形的一例。
在既定次數算出在第15A圖之輸出結果的強度成為極大的位置(與基準點僅相距偏置時間T1)與在第15B圖之輸出結果的強度成為極大的位置(與基準點僅相距偏置時間T1a)之間的時間差△T1(n)(=T1a-T1)。然後，藉由對所算出之N個時間差△T1(n)(1≦n≦N)進行統計處理，算出分光儀204與受光感測器206之間之同步時序的偏差(延遲時間)。作為統計處理，亦可是單純的平均化處理，亦可是考慮到可靠度的處理。又，藉由附加從時間差△T1(n)的母集團除去離群值的處理，可提高統計處理的可靠度。
根據如以上所示的前測量(1)，算出分光儀204與 受光感測器206之間之同步時序的偏差(延遲時間)。然後，從是受光感測器206之同步時序的偏置時間T1、T2、T3、…與時間差△T1，算出是分光儀204之同步時序的偏置時間(T1+△T1)、(T2+△T1)、(T3+△T1)、…。
即，在前測量(1)，將以光源202所產生之固定強度的入射光照射於是伴隨轉動鼓102之轉動而試料2所通過之區域的照射區域，且所照射之入射光的反射光(或如後述所示，透過光)不僅由受光感測器206受光，亦由分光儀204受光。然後，根據對同一試料之分光儀204與受光感測器206之間之輸出的時間性偏差(延遲時間)。修正偏置時間T1、T2、T3、…(第1時序資訊)。藉由採用這種前測量(1)，即使是轉動鼓102之轉速有變動的情況，亦可更正確地決定分光儀204的同步時序。
(e3：前測量(2))
在第2測量方法之前測量(2)，在根據在前測量(1)所決定的同步時序，使分光儀204的測量變成有效時，決定可實現最高效率的測量之脈波狀之入射光的時序。
因為在此前測量(2)的處理內容係與上述之第1測量方法的前測量(2)一樣，所以詳細之說明係不重複。
(e4：正式測量)
使用藉由實施如上述所示之前測量所取得的時序資訊324，實施正式測量。關於在此正式測量的處理內容，因為亦與上述之第1測量方法的正式測量一樣，所以詳細之說明係不重複。
(e5：處理步驟)
第16圖係表示本實施形態之第2測量方法之處理步驟的流程圖。參照第16圖，首先，實施測量之準備。更具體而言，操作者將試料2(典型上，未成膜的基板)配置於轉動鼓102之各個配置位置(步驟S200)。接著，操作者係在光學測量部200，將來自光纖探針122的輸出與受光感測器206連接，且亦與分光儀204連接(步驟S202)。此外，亦可作成步驟S200及S202的處理係使用專用的裝置等，自動地進行。
然後，指示前測量(1)之開始時，在轉動鼓102以是與正式測量(即，對試料2實施成膜處理時)相同之條件的規定轉速轉動的狀態，控制部300係令光源202產生連續的入射光(步驟S204)。控制部300取得表示以受光感測器206所受光之反射光的強度成為極大之各點的位置之偏置時間T1、T2、T3、…(步驟S206)。從所取得之偏置時間T1、T2、T3、…，取得對以轉動鼓102之基準點為基準之各試料2的配置位置之受光感測器206的同步時序。
接著，在仍然維持前測量(1)之狀態，控制部300係在既定次數算出對被配置於最接近轉動鼓102的基準點之位置的試料2(第1個試料)之受光感測器206的輸出結果之強度變成極大的位置(偏置時間)、與分光儀204的輸出結果之強度變成極大的位置(偏置時間)之間的時間差(步驟S208)。然後，控制部300係藉由對在步驟S208所算出之既定次數的時間差進行統計處理，算出分光儀204與受光感測器206之間之同步時序的偏差(相當於延遲時間的時間差△T1)(步驟S210)。進而，控制部300係從在步驟S206所取得之偏置時間T1、T2、T3、…與在步 驟S210所算出之分光儀204與受光感測器206之間之同步時序的偏差(時間差△T1)，算出是分光儀204之同步時序的偏置時間(T1+△T1)、(T2+△T1)、(T3+△T1)、…(步驟S212)。
接著，準備切換成前測量(2)。更具體而言，操作者係在光學測量部200，從光纖探針122的輸出對象將受光感測器206除外(步驟S214)。此外，步驟S214之處理係使用專用的裝置(例如，光學路徑的切換裝置)等，自動地進行。
然後，指示前測量(2)之開始時，在轉動鼓102以是與正式測量(即，對試料2實施成膜處理時)相同之條件的規定轉速轉動的狀態，控制部300係根據在步驟S212所取得之偏置時間(T1+△T1)、(T2+△T1)、(T3+△T1)、…，使分光儀204的測量週期性地變成有效(步驟S216)。然後，控制部300係依序改變光源202照射脈波光之時序(與基準點之偏置時間T1’)，對配置於最接近轉動鼓102的基準點之位置的試料2(第1個試料)，搜索來自分光儀204的輸出變成最大者(步驟S218)。即，搜索來自分光儀204的輸出變成最大的偏置時間T1’。進而，控制部300係算出偏置時間(T1+△T1)與來自分光儀204的輸出變成最大之偏置時間T1’的差分，且藉由亦反映至其他的偏置時間(T2+△T1)、(T3+△T1)、…，決定光源202的偏置時間T1’、T2’、T3’、…(步驟S220)。時序資訊324包含偏置時間T1’、T2’、T3’、…。
從所取得之偏置時間T1’、T2’、T3’、…，取得分光儀204之同步時序與光源202產生入射光的同步時序之時間上的關係。
最後，控制部300係將轉動鼓102的基準點作為基準，對各試料2的配置位置儲存包含同步時序之資訊的時序資訊324(步驟S222)。時序資訊324包含用以同步地測量各個試料2的時序表。更具體而言，時序資訊324包含表示使分光儀204之測量變成有效的同步時序、及光源202產生脈波狀之入射光之同步時序的資訊。
然後，指示正式測量之開始時，在轉動鼓102以規定轉速轉動的狀態，控制部300係參照時序資訊324，根據各個之同步時序驅動光源202及分光儀204(步驟S224)，再將從分光儀204對各個試料2所輸出之測量結果以對對應之試料2賦予關聯的方式依序儲存(步驟S226)。此測量處理係重複至被指示正式測量之結束(步驟S228為NO)。
(e6：光纖探針之構造)
其次，說明被配置於真空室100內之光纖探針124的構造，在第2測量方法，亦如參照第11圖之說明所示，採用可減少對轉動鼓102之光纖探針124的光學性位置關係之變動的影響之構造較佳。
第17圖係表示在本實施形態之成膜系統1所使用的光纖探針124之別的截面構造的模式圖。參照第17圖，本實施形態之光纖探針124包含3個套筒1241、1242、1243。套筒1241包含從光源202所照射的入射光中用於在分光儀204之測量之光的導光路，套筒1242包含從光源202所照射的入射光中用於在受光感測器206之測量之光的導光路。此外，套筒1243係為了使束光纖120及光纖探針124的形狀變成穩定， 作為虛設物所配置。
在套筒1241，沿著轉動鼓102的軸向(轉軸104的延伸方向)，配置由複數條光纖線所構成之光纖線群1211、1212、1213。例如，光纖線群1211及1212係用作入射光之照射用的導光路，光纖線群1213係用作反射光之受光用的導光路。光纖線群1211及1212係經由光學測量部200的光纖212，與光源202以光學式連接。光纖線群1211及1212係被配置成各個的端面沿著轉動鼓102的軸向排列，並相當於與光源202以光學式連接之第1群的光纖。光纖線群1213係經由光學測量部200之光纖214，與分光儀204以光學式連接。光纖線群1213係被配置成各個的端面沿著轉動體的軸向排列，並相當於與分光儀204以光學式連接之第2群的光纖。
一樣地，在套筒1242，沿著轉動鼓102的軸向(轉軸104的延伸方向)，配置由複數條光纖線所構成之光纖線群1221、1222、1223。例如，光纖線群1221及1222係用作入射光之照射用的導光路，光纖線群1223係用作反射光之受光用的導光路。光纖線群1221及1222係經由光學測量部200的光纖212，與光源202以光學式連接。光纖線群1221及1222係被配置成各個的端面沿著轉動鼓102的軸向排列，並相當於與光源202以光學式連接之第1群的光纖。光纖線群1223係經由光學測量部200之光纖216，與受光感測器206以光學式連接。光纖線群1223係被配置成各個的端面沿著轉動體的軸向排列，並相當於與受光感測器206以光學式連接之第2群的光纖。
如第17圖所示，藉由沿著轉動鼓102的軸向排列 地配置複數條光纖線，即使有轉動鼓102之轉動所伴隨的搖擺、或光纖探針124之安裝的搖擺等，亦可穩定地測量光學特性。
<F.變形例>
(f1：透過式)
在上述之第1測量方法及第2測量方法，為了便於說明，舉例表示使用反射式之測量系統的情況，但是使用透過式之測量系統亦可一樣地應用。
第18圖係表示含有本實施形態之光學測量裝置10的成膜系統1A之構成的模式圖。參照第18圖，在成膜系統1A的真空室100內，配置係藉驅動機構(未圖示)進行轉動驅動之轉動體的轉動工作台116。將一個或複數個試料2配置於轉動工作台116之一側的圓周面。
將光纖探針125及光纖探針126分別配置於轉動工作台116的上面側及下面側。光纖探針125及光纖探針126之光軸係被對準位置成彼此共同。
光纖探針125係經由束纖120A及光纖探針122A，與光源202以光學式連接。束纖120A被配置成貫穿真空室100的窗部112A。又，光纖探針126係經由束纖120B及光纖探針122B，與分光儀204或受光感測器206以光學式連接。束纖120B被配置成貫穿真空室100的窗部112B。
藉由採用這種光學性構成，將光源202所產生之入射光照射於試料2，且藉由對透過試料2之光受光，可測量試料2之光學特性。
即使是如第18圖所示之反射式的測量系統，亦可 應用如上述所示之第1測量方法或第2測量方法。但，在試料2所存在之區間，因為入射光之透過受到妨礙，所以在取得偏置時間T1、T2、T3、…時，就搜索透過光之強度成為極小之各點的位置。關於除此以外的事項，因為可應用上述所說明的處理，所以詳細之說明係不重複。
(f2：基準位置之檢測方法)
在上述之實施形態，舉例表示使用轉動檢測感測器108，檢測出轉動鼓102之預定之位置(基準點/原點)的構成，但是只要可檢測出基準點，採用任何的構成都可。例如，亦可預先將既定圖案形成於轉動鼓102之側面、上面、下面的任一個面，並以光學式檢測出該圖案，藉此，檢測出基準點。作為具體之一例，預先在轉動鼓102的側面設置於反射率與其他的部分相異的基準區域，並配置在視野包含該基準區域的光學感測器，藉此，可檢測出該基準區域之通過的時序。
(f3：時間寬度之動態更新)
在上述之實施形態，說明光源202所產生之脈波光的時間寬度△TD、及分光儀204變成有效之時間寬度△TM係都是因應於相關之參數所預先設計之固定值，但是亦可因應於狀況，適當地變更這些值。例如，亦可因應於所測量之偏置時間T1、T2、T3、…、或偏置時間T1’、T2’、T3’、…之不均的大小，將各個時間寬度放大或縮小。此外，分光儀204之時間寬度△TM係因為對檢測檢測靈敏度有影響，所以儘量長較佳。
<G.優點>
本實施形態之光學測量方法係藉由適當地控制光 源202產生(照射)入射光之時序(或期間)及使分光儀204之測量變成有效之時序(或期間)，可對被配置於轉動之轉動體的一個或複數個試料2之光學特性個別地進行當場測量。依此方式，因為一面進行對全部之試料2的成膜，一面可對全部之試料2個別地測量光學特性，所以可一面回授成膜狀況一面高精度地控制成膜處理。因為可在製造中測量各工件的光學特性，所以在發生某種不良的情況，可馬上對該不良進行處置，而減少不良品之發生機率，可提高良率。
本實施形態之光學測量方法係可高精度地監視藉濺鍍法等將薄膜形成於基板上的處理。在此時，即使成膜對象之工件(基板)高速地移動，亦可監視各工件。
在本實施形態之光學測量方法，基本上，只要可檢測出轉動體之預定的一個位置(基準點/原點)，就可實現。這意指即使是實現成膜處理之既有的裝置，亦藉最低限度的改造，可實現對全部之試料的當場(in-situ)測量。
在本實施形態之光學測量方法，不必有規則地配置被配置於轉動體的試料，即使是鄰接之試料間的距離不均的情況，亦可個別地測量各試料。
藉由採用如上述所示之光纖探針，即使是被配置於真空室的試料對轉動體之側面傾斜的情況，亦因為可使入射光之照射及反射光的受光變成最佳，所以可提高韌性。又，因為光纖探針本身可小形化，所以亦可一併實現省空間化。又，亦可藉由採用可實現複數條光學路徑的光纖探針，同時進行在分光儀204及受光感測器206之2個系統之獨立的測量。
在本實施形態之光學測量方法，即使是在轉動體之轉速發生變動的情況，亦可修正該轉速之變動，而可實現更適當的測量。
應認為這次所揭示之實施形態係在全部的事項是舉例表示，不是加以限制者。本發明的範圍係不是根據上述的說明，而是根據本發明的範圍所表示，而打算包含與申請專利範圍同等之意義及在範圍內之所有的變更。
S100、S102、S104、S106、S108、S110、S112、S114、S116、S118、S120、S122‧‧‧步驟

Claims (8)

  1. 一種光學測量裝置，測量被配置於轉動體之一個或複數個試料之光學特性，其包括：光源；第1檢測部，係輸出所受光之光的特性值；第2檢測部，係具有比該第1檢測部高之響應速度，並輸出所受光之光的強度；以及控制部；該控制部係在該轉動體的轉速被控制成規定值之狀態，將以該光源所產生之固定強度的光照射於是伴隨該轉動體的轉動而該試料所通過之區域的照射區域，且根據藉由以第2檢測部對該照射之光的反射光或透過光受光所輸出之強度的時間上變化，取得第1時序資訊，該第1時序資訊係用於定義以對應於各試料之位置的方式使該第1檢測部之測量變成有效的期間；在該轉動體的轉速被控制成該規定值之狀態，將根據該第1時序資訊以該光源週期性地產生之脈波狀的光照射於該照射區域，且根據藉由根據該第1時序資訊使該第1檢測部之測量週期性地變成有效所輸出的結果，取得第2時序資訊，該第2時序資訊係用於定義從該光源產生脈波狀之光的期間；在該轉動體的轉速被控制成該規定值之狀態，根據該第1時序資訊使該第1檢測部之測量週期性地變成有效，且藉 由根據該第2時序資訊以該光源週期性地產生脈波狀的光，按照各試料取得從該第1檢測部所輸出之特性值。
  2. 如申請專利範圍第1項之光學測量裝置，其中該控制部係從自該第2檢測部所輸出之強度取極大值或極小值之該轉動體的位置決定該第1時序資訊。
  3. 如申請專利範圍第2項之光學測量裝置，其中該控制部係將以該光源所產生之固定強度的光照射於該照射區域，且對該照射之光的反射光或透過光，不僅使該第2檢測部受光，而且亦使該第1檢測部受光，再根據對同一試料之該第1檢測部及該第2檢測部之間的輸出之時間上的偏差，修正該第1時序資訊。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之光學測量裝置，其中該控制部係使複數個以該光源產生脈波狀之光的時序相異，且決定該第1檢測部之輸出變成更大的時序，作為該第2時序資訊。
  5. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之光學測量裝置，其中更具備位置檢測部，該位置檢測部係用以檢測出成為定義該第1時序資訊及該第2時序資訊的基準之該轉動體之預定的位置。
  6. 如申請專利範圍第5項之光學測量裝置，其中該第1時序資訊及該第2時序資訊係使用在該轉動體之轉速被控制成該規定值的狀態之該轉動體之預定的位置被檢測後的經過時間所定義。
  7. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之光學測量裝置，其 中更包括：第1群之光纖，係被配置成各個的端面沿著該轉動體的軸向排列，並與該光源以光學式連接；及第2群之光纖，係被配置成各個的端面沿著轉動體的軸向排列，並與該第1檢測部或該第2檢測部以光學式連接。
  8. 一種光學測量方法，以檢測部測量被配置於轉動體之一個或複數個試料之光學特性，其包括：第1時序資訊取得步驟，係在該轉動體的轉速被控制成規定值之狀態，將以光源所產生之固定強度的光照射於是伴隨該轉動體的轉動而該試料所通過之區域的照射區域，且根據該照射之光的反射光或透過光之強度的時間上變化，取得第1時序資訊；第2時序資訊取得步驟，係在該轉動體的轉速被控制成該規定值之狀態，將根據該第1時序資訊以該光源週期性地產生之脈波狀的光照射於該照射區域，且根據藉由根據該第1時序資訊使該檢測部之測量週期性地變成有效所輸出的結果，取得第2時序資訊；以及特性值取得步驟，係在該轉動體的轉速被控制成該規定值之狀態，根據該第1時序資訊使該檢測部之測量週期性地變成有效，且藉由根據該第2時序資訊以該光源週期性地產生脈波狀的光，按照各試料取得從該檢測部所輸出之特性值。
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