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JP6625711B2 - Curvature measuring device and curvature measuring method - Google Patents

Curvature measuring device and curvature measuring method Download PDF

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JP6625711B2
JP6625711B2 JP2018196856A JP2018196856A JP6625711B2 JP 6625711 B2 JP6625711 B2 JP 6625711B2 JP 2018196856 A JP2018196856 A JP 2018196856A JP 2018196856 A JP2018196856 A JP 2018196856A JP 6625711 B2 JP6625711 B2 JP 6625711B2
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laser
light
substrate
incident
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秋田 征人
征人 秋田
家近 泰
泰 家近
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Nuflare Technology Inc
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Description

本発明は、曲率測定装置及び曲率測定方法に関する。   The present invention relates to a curvature measurement device and a curvature measurement method.

従来から、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transi
stor:絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)などのパワーデバイスのように、比較的
膜厚が大きい結晶膜を必要とする半導体素子の製造工程では、半導体ウェハなどの基板に
単結晶薄膜を気相成長させて成膜を行うエピタキシャル成長技術が利用されている。この
エピタキシャル成長技術に使用される成膜装置では、常圧又は減圧に保持された成膜室内
にウェハなどの基板が載置される。そして、この基板が加熱されつつ、成膜のための原料
となるガス(原料ガス)が成膜室内に供給される。これにより、基板の表面で原料ガスの
熱分解反応や水素還元反応などの化学反応が起こり、基板上にエピタキシャル膜が成膜さ
れることになる。
Conventionally, IGBT (Insulated Gate Bipolar Transi)
In a manufacturing process of a semiconductor element requiring a crystal film having a relatively large thickness, such as a power device such as an insulated gate bipolar transistor (storage), a single crystal thin film is formed by vapor phase growth on a substrate such as a semiconductor wafer. An epitaxial growth technique for forming a film is used. In a film forming apparatus used for this epitaxial growth technique, a substrate such as a wafer is placed in a film forming chamber maintained at normal pressure or reduced pressure. Then, while the substrate is heated, a gas (raw material gas) serving as a raw material for film formation is supplied into the film formation chamber. As a result, a chemical reaction such as a thermal decomposition reaction or a hydrogen reduction reaction of the source gas occurs on the surface of the substrate, and an epitaxial film is formed on the substrate.

この成膜装置では、測定対象物である基板の曲率を測定する曲率測定装置(反り測定装
置)が用いられている。この曲率測定装置は、主にプロセス手順の最適化時などに用いら
れているが、近年、量産装置においても用いられ、常時の反り監視が要求されるようにな
ってきている。例えば、8インチシリコンへの窒化ガリウム(GaN)成膜においては、
シリコンとGaN薄膜の熱膨張係数の違いや結晶格子定数の大きな不整合に加え、大きな
温度幅を行き来する膜作製条件もあり、成膜中にウェハがどの程度反っているかを監視す
ることが非常に重要となっている。この反り監視をおろそかにした場合、成膜中のあるい
は成膜後に降温した後で、ウェハの断裂や薄膜の微細なヒビ(クラック)の発生による製
品品質の低下につながる。したがって、反り監視は、量産に先立ったプロセス手順の最適
化において必須であるが、成膜室内の状態が少しずつ変化する量産状況においても、品質
保持のために必要となってきている。
In this film forming apparatus, a curvature measuring device (warpage measuring device) for measuring a curvature of a substrate as a measurement object is used. This curvature measuring device is mainly used at the time of optimizing a process procedure or the like, but in recent years, it is also used in a mass production device, and constant warpage monitoring is required. For example, in gallium nitride (GaN) film formation on 8-inch silicon,
In addition to differences in the thermal expansion coefficients of silicon and GaN thin films and large mismatches in crystal lattice constants, there are also film preparation conditions that cause a large temperature range, so it is very difficult to monitor how much the wafer is warped during film formation. It has become important. If the warpage monitoring is neglected, the quality of the product is degraded due to the tearing of the wafer or the generation of fine cracks in the thin film after the temperature is lowered during or after the film formation. Therefore, warpage monitoring is indispensable in optimizing a process procedure prior to mass production, but is required for quality maintenance even in a mass production situation in which a state in a film forming chamber changes little by little.

現在主流の曲率測定装置は、二本以上のレーザ光を並行させて成膜室の窓を介して基板
に入射させ、基板により反射されて前述の窓を通過して戻ってきた少なくとも二本のレー
ザ光の位置を検出し、それらの間隔を読み取っている。三本以上のレーザ光を利用する場
合でも二本のレーザ光を用いる場合と原理としての差はないため、以下簡単のため、二本
のレーザ光を用いる場合を説明する。二本のレーザ光を検出する方式としては、二本のレ
ーザ光を一括して二次元CCD(電荷結合素子)により検出する二点一括CCD方式が一
般に採用されている。この方式では、二本のレーザ光が同じ素子面(受光面)に入射し、
それらのレーザ光は画素の中に二つの点として得られる。そして、その両点の距離が画像
処理によって算出されて曲率に換算される。
At present, the mainstream curvature measuring device allows at least two laser beams to be incident on a substrate in parallel through a window of a film forming chamber, reflected by the substrate, and returned through the aforementioned window. The position of the laser beam is detected, and the interval between them is read. Even when three or more laser beams are used, there is no difference in principle from the case where two laser beams are used. For simplicity, a case where two laser beams are used will be described below. As a method for detecting two laser beams, a two-point batch CCD system in which two laser beams are collectively detected by a two-dimensional CCD (charge coupled device) is generally employed. In this method, two laser beams are incident on the same element surface (light receiving surface),
The laser light is obtained as two points in the pixel. Then, the distance between the two points is calculated by image processing and converted into a curvature.

特開平10−78310号公報JP-A-10-78310

しかしながら、前述の二点一括CCD方式において、反りが大きい場合には両点が一致
してしまう場合があり、両点の間の距離が存在しなくなることがある。このため、曲率自
体が存在しているにも関わらず、その曲率の測定が不能になる。また、両点が一致しない
場合でも、CCDの分解能があるため、反りが大きい領域では、SN比(S/N)が悪く
なる。さらに、二本のレーザ光が通過する窓を小さくするため、両点の間を狭くする必要
がある場合には、より条件が悪くなり、SN比が悪化する。
However, in the above-described two-point collective CCD method, when the warpage is large, the two points may coincide with each other, and the distance between the two points may not exist. For this reason, the curvature cannot be measured even though the curvature itself exists. Further, even when the two points do not coincide with each other, the S / N ratio (S / N) deteriorates in an area where warpage is large because of the CCD resolution. Further, when it is necessary to make the space between the two points narrow in order to reduce the window through which the two laser beams pass, the condition becomes worse and the SN ratio worsens.

本発明が解決しようとする課題は、曲率測定不能の抑止及び曲率測定精度の向上を実現
することができる曲率測定装置及び曲率測定方法を提供することである。
The problem to be solved by the present invention is to provide a curvature measuring device and a curvature measuring method capable of suppressing the curvature measurement failure and improving the curvature measurement accuracy.

本発明の実施形態に係る第1の曲率測定装置は、レーザ光を出射する光出射部と、光出
射部により出射されたレーザ光を、それぞれ偏光方向及び進行方向が異なる第1のレーザ
光と第2のレーザ光に分離する第1の偏光ビームスプリッタと、第1のレーザ光及び第2
のレーザ光が並行して測定対象物に進むように第1のレーザ光及び第2のレーザ光のいず
れか一方を反射する反射部と、測定対象物により鏡面反射された第1のレーザ光及び第2
のレーザ光のいずれか一方を透過させ、他方を当該一方の進行方向と異なる方向に反射す
る第2の偏光ビームスプリッタと、第2の偏光ビームスプリッタにより反射された又は第
2の偏光ビームスプリッタを透過した第1のレーザ光の入射位置を検出する一次元の第1
の位置検出素子と、第2の偏光ビームスプリッタを透過した又は第2の偏光ビームスプリ
ッタにより反射された第2のレーザ光の入射位置を検出する一次元の第2の位置検出素子
とを備える。
The first curvature measuring device according to the embodiment of the present invention includes a light emitting unit that emits a laser beam, and a laser beam emitted by the light emitting unit, the first laser beam having a different polarization direction and a different traveling direction. A first polarizing beam splitter for splitting the laser beam into a second laser beam;
A reflecting portion that reflects one of the first laser light and the second laser light so that the laser light travels in parallel to the object to be measured; and a first laser light that is specularly reflected by the object to be measured. Second
A second polarization beam splitter that transmits one of the laser beams and reflects the other in a direction different from the traveling direction of the one, and a second polarization beam splitter that has been reflected by the second polarization beam splitter. One-dimensional first detecting the incident position of the transmitted first laser light
And a one-dimensional second position detecting element for detecting an incident position of the second laser beam transmitted through the second polarizing beam splitter or reflected by the second polarizing beam splitter.

また、本発明の実施形態に係る第2の曲率測定装置は、レーザ光を出射する光出射部と
、光出射部により出射されたレーザ光を、それぞれ偏光方向及び進行方向が異なる第1の
レーザ光と第2のレーザ光に分離する第1の偏光ビームスプリッタと、第1のレーザ光及
び第2のレーザ光が並行して測定対象物に進むように第2のレーザ光を反射する反射部と
、測定対象物に向かって進む第1のレーザ光及び第2のレーザ光のいずれか一方を透過さ
せる第2の偏光ビームスプリッタと、測定対象物に向かって進む第1のレーザ光及び第2
のレーザ光が通過し、測定対象物により鏡面反射された第1のレーザ光及び第2のレーザ
光が通過する1/4波長板と、測定対象物により鏡面反射されて1/4波長板を通過した
第1のレーザ光及び第2のレーザ光の個々の入射位置をそれぞれ検出する第1の位置検出
素子及び第2の位置検出素子とを備える。
In addition, the second curvature measuring device according to the embodiment of the present invention includes a light emitting unit that emits laser light, and a first laser that emits a laser beam emitted by the light emitting unit, the first laser having a different polarization direction and a different traveling direction. A first polarization beam splitter for separating light and a second laser beam, and a reflection unit for reflecting the second laser beam such that the first laser beam and the second laser beam travel in parallel to the object to be measured. A second polarization beam splitter that transmits one of the first laser light and the second laser light traveling toward the measurement object; and a first polarization beam splitter and a second laser beam traveling toward the measurement object.
And a quarter-wave plate through which the first laser light and the second laser light that are specularly reflected by the measurement object pass and a quarter-wave plate that is specularly reflected by the measurement object A first position detecting element and a second position detecting element for detecting respective incident positions of the passed first laser light and second laser light are provided.

また、上記第2の曲率測定装置において、測定対象物に向かって進む第1のレーザ光が
第2の偏光ビームスプリッタを透過する場合、第2の偏光ビームスプリッタは、測定対象
物により鏡面反射されて1/4波長板を通過した第1のレーザ光を反射し、反射部は、測
定対象物により鏡面反射されて1/4波長板を通過した第2のレーザ光を反射し、第1の
位置検出素子は、第2の偏光ビームスプリッタにより反射された第1のレーザ光の入射位
置を検出し、第2の位置検出素子は、反射部により反射された第2のレーザ光の入射位置
を検出することが望ましい。
In the second curvature measuring device, when the first laser beam traveling toward the measurement target passes through the second polarization beam splitter, the second polarization beam splitter is specularly reflected by the measurement target. The reflector reflects the first laser light that has passed through the quarter-wave plate and reflects the second laser light that has been specularly reflected by the measurement object and has passed through the quarter-wave plate. The position detecting element detects an incident position of the first laser light reflected by the second polarizing beam splitter, and the second position detecting element detects an incident position of the second laser light reflected by the reflecting section. It is desirable to detect.

また、上記第2の曲率測定装置において、測定対象物に向かって進む第2のレーザ光が
第2の偏光ビームスプリッタを透過する場合、第1の偏光ビームスプリッタは、測定対象
物により鏡面反射されて1/4波長板を通過した第1のレーザ光を反射し、第2の偏光ビ
ームスプリッタは、測定対象物により鏡面反射されて1/4波長板を通過した第2のレー
ザ光を反射し、第1の位置検出素子は、第1の偏光ビームスプリッタにより反射された第
1のレーザ光の入射位置を検出し、第2の位置検出素子は、第2の偏光ビームスプリッタ
により反射された第2のレーザ光の入射位置を検出することが望ましい。
In the second curvature measuring device, when the second laser beam traveling toward the measurement object passes through the second polarization beam splitter, the first polarization beam splitter is specularly reflected by the measurement object. The second polarizing beam splitter reflects the first laser beam that has passed through the quarter-wave plate, and reflects the second laser beam that has been specularly reflected by the object to be measured and passed through the quarter-wave plate. The first position detecting element detects an incident position of the first laser beam reflected by the first polarizing beam splitter, and the second position detecting element detects the incident position of the first laser beam reflected by the second polarizing beam splitter. It is desirable to detect the incident position of the second laser light.

また、上記第1又は第2の曲率測定装置において、第1の位置検出素子により検出され
た第1のレーザ光の入射位置の変位量と、第2の位置検出素子により検出された第2のレ
ーザ光の入射位置の変位量との差を算出し、その算出した差と第1のレーザ光及び第2の
レーザ光の個々の光路長との相関から測定対象物の曲率変化量を算出する算出部をさらに
備えることが望ましい。
In the first or second curvature measuring device, the displacement amount of the incident position of the first laser beam detected by the first position detecting element and the second position detected by the second position detecting element. The difference between the amount of displacement of the incident position of the laser light is calculated, and the amount of change in curvature of the measurement object is calculated from the correlation between the calculated difference and the individual optical path lengths of the first laser light and the second laser light. It is desirable to further include a calculation unit.

また、上記第1又は第2の曲率測定装置において、第1の位置検出素子及び第2の位置
検出素子は、測定対象物により反射された第1のレーザ光と第2のレーザ光の2線分間の
最短距離の変位を検出することが望ましい。
In the first or second curvature measuring device, the first position detecting element and the second position detecting element may include two lines of the first laser light and the second laser light reflected by the measurement object. It is desirable to detect the shortest distance displacement in minutes.

また、上記第1又は第2の曲率測定装置において、第1のレーザ光を第1の位置検出素
子の素子列方向と垂直な方向に集光し、第2のレーザ光を第2の位置検出素子の素子列方
向と垂直な方向に集光する集光レンズをさらに備えることが望ましい。
Further, in the first or second curvature measuring device, the first laser light is condensed in a direction perpendicular to the element row direction of the first position detection element, and the second laser light is detected in the second position detection. It is desirable to further include a condenser lens that collects light in a direction perpendicular to the element row direction of the elements.

また、上記第1又は第2の曲率測定装置において、光出射部は、レーザ光として700
nm以下の波長のレーザ光を出射することが望ましい。
Also, in the first or second curvature measuring device, the light emitting unit may be a laser
It is desirable to emit laser light having a wavelength of less than nm.

また、上記第1又は第2の曲率測定装置において、第1の位置検出素子は、第1のレー
ザ光が入射する第1の受光面を有しており、第1の受光面は、その法線方向が第1のレー
ザ光の光軸から少なくとも10度傾いており、第2の位置検出素子は、第2のレーザ光が
入射する第2の受光面を有しており、第2の受光面は、その法線方向が第2のレーザ光の
光軸から少なくとも10度傾いていることが望ましい。
Further, in the first or second curvature measuring device, the first position detecting element has a first light receiving surface on which the first laser light is incident, and the first light receiving surface is formed by the method. The line direction is inclined at least 10 degrees from the optical axis of the first laser light, and the second position detection element has a second light receiving surface on which the second laser light is incident, and the second light receiving surface Preferably, the surface has a normal direction inclined at least 10 degrees from the optical axis of the second laser beam.

また、上記第1又は第2の曲率測定装置において、第1のレーザ光を第1の位置検出素
子の素子列方向と垂直な方向に引き伸ばし、第2のレーザ光を第2の位置検出素子の素子
列方向と垂直な方向に引き伸ばす成形部をさらに備えることが望ましい。
In the first or second curvature measuring device, the first laser light is extended in a direction perpendicular to the element row direction of the first position detecting element, and the second laser light is transmitted to the second position detecting element. It is desirable to further include a molded portion that extends in a direction perpendicular to the element row direction.

また、本発明の実施形態に係る第1の曲率測定方法は、レーザ光を光出射部により出射
する工程と、光出射部により出射されたレーザ光を、それぞれ偏光方向及び進行方向が異
なる第1のレーザ光と第2のレーザ光に第1の偏光ビームスプリッタにより分離する工程
と、第1のレーザ光及び第2のレーザ光が並行して測定対象物に進むように第1のレーザ
光及び第2のレーザ光のいずれか一方を反射部により反射する工程と、測定対象物により
鏡面反射された第1のレーザ光及び第2のレーザ光のいずれか一方を透過させ、他方を当
該一方の進行方向と異なる方向に第2の偏光ビームスプリッタにより反射する工程と、第
2の偏光ビームスプリッタにより反射された又は第2の偏光ビームスプリッタを透過した
第1のレーザ光の入射位置を一次元の第1の位置検出素子により検出する工程と、第2の
偏光ビームスプリッタを透過した又は第2の偏光ビームスプリッタにより反射された第2
のレーザ光の入射位置を一次元の第2の位置検出素子により検出する工程とを有する。
In the first curvature measuring method according to the embodiment of the present invention, the step of emitting the laser beam by the light emitting unit and the step of converting the laser beam emitted by the light emitting unit into the first and second directions different in the polarization direction and the traveling direction, respectively. Separating the first laser beam and the second laser beam into a laser beam and a second laser beam by the first polarizing beam splitter; A step of reflecting one of the second laser beams by the reflecting portion, and transmitting one of the first laser beam and the second laser beam mirror-reflected by the object to be measured, and transmitting the other to the one of the one laser beam. Reflecting the second laser beam in a direction different from the traveling direction by the second polarizing beam splitter; and determining the incident position of the first laser beam reflected by the second polarizing beam splitter or transmitted through the second polarizing beam splitter. A step of detecting the original first position sensitive detector, the reflected by transmitted through the second polarization beam splitter or the second polarization beam splitter 2
Detecting the incident position of the laser beam by the one-dimensional second position detecting element.

また、本発明の実施形態に係る第2の曲率測定方法は、レーザ光を光出射部により出射
する工程と、光出射部により出射されたレーザ光を、それぞれ偏光方向及び進行方向が異
なる第1のレーザ光と第2のレーザ光に第1の偏光ビームスプリッタにより分離する工程
と、第1のレーザ光及び第2のレーザ光が並行して測定対象物に進むように第2のレーザ
光を反射部により反射する工程と、測定対象物に向かって進む第1のレーザ光及び第2の
レーザ光のいずれか一方を第2の偏光ビームスプリッタにより透過させる工程と、測定対
象物に向かって進む第1のレーザ光及び第2のレーザ光を1/4波長板に通し、測定対象
物により鏡面反射された第1のレーザ光及び第2のレーザ光を1/4波長板に通す工程と
、測定対象物により鏡面反射されて1/4波長板を通過した第1のレーザ光及び第2のレ
ーザ光の個々の入射位置をそれぞれ第1の位置検出素子及び第2の位置検出素子により検
出する工程とを有する。
Further, in the second curvature measuring method according to the embodiment of the present invention, the step of emitting the laser beam by the light emitting unit and the step of causing the laser beam emitted by the light emitting unit to have the first and second directions different from each other in the polarization direction and the traveling direction, respectively. Separating the first laser beam and the second laser beam into a second laser beam and a second laser beam by using a first polarizing beam splitter. A step of reflecting by the reflector, a step of transmitting one of the first laser light and the second laser light traveling toward the measurement object by the second polarization beam splitter, and traveling toward the measurement object. Passing the first laser light and the second laser light through a 波長 wavelength plate, and passing the first laser light and the second laser light mirror-reflected by the object to be measured through the 波長 wavelength plate; Specular reflection by the measurement object And a step of detecting by a first laser beam and the second laser beam of each of the incident positions, respectively a first position detecting element and a second position detecting element passed through the quarter-wave plate Te.

また、上記第2の曲率測定方法において、測定対象物に向かって進む第1のレーザ光が
第2の偏光ビームスプリッタを透過する場合、測定対象物により鏡面反射されて1/4波
長板を通過した第1のレーザ光を第2の偏光ビームスプリッタにより反射して第1の位置
検出素子により検出し、測定対象物により鏡面反射されて1/4波長板を通過した第2の
レーザ光を反射部により反射して第2の位置検出素子により検出することが望ましい。
In the second curvature measurement method, when the first laser light traveling toward the measurement object passes through the second polarization beam splitter, the first laser light is specularly reflected by the measurement object and passes through the quarter-wave plate. The first laser beam thus reflected is reflected by the second polarization beam splitter and detected by the first position detecting element, and the second laser beam that has been specularly reflected by the object to be measured and passed through the quarter-wave plate is reflected. It is desirable that the light is reflected by the portion and detected by the second position detecting element.

また、上記第2の曲率測定方法において、測定対象物に向かって進む第2のレーザ光が
第2の偏光ビームスプリッタを透過する場合、測定対象物により鏡面反射されて1/4波
長板を通過した第1のレーザ光を第1の偏光ビームスプリッタにより反射して第1の位置
検出素子により検出し、測定対象物により鏡面反射されて1/4波長板を通過した第2の
レーザ光を第2の偏光ビームスプリッタにより反射して第2の位置検出素子により検出す
ることが望ましい。
In the second curvature measurement method, when the second laser beam traveling toward the measurement object passes through the second polarization beam splitter, the second laser beam is specularly reflected by the measurement object and passes through the quarter-wave plate. The first laser beam reflected by the first polarizing beam splitter is detected by the first position detecting element, and the second laser beam that has been specularly reflected by the object to be measured and passed through the quarter-wave plate is converted to the second laser beam. It is desirable that the light is reflected by the second polarizing beam splitter and detected by the second position detecting element.

本発明に係る一態様によれば、曲率測定不能の抑止及び曲率測定精度の向上を実現する
ことができる。
According to the aspect of the invention, it is possible to suppress the curvature measurement from being disabled and to improve the curvature measurement accuracy.

第1の実施形態に係る成膜装置の概略構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a film forming apparatus according to a first embodiment. 第1の実施形態に係る曲率測定装置の概略構成を示す正面図である。It is a front view showing the schematic structure of the curvature measuring device concerning a 1st embodiment. 第1の実施形態に係る曲率測定装置の変形例1を示す正面図である。It is a front view showing the modification 1 of the curvature measuring device concerning a 1st embodiment. 第1の実施形態に係る曲率測定装置の概略構成を示す側面図である。It is a side view showing the schematic structure of the curvature measuring device concerning a 1st embodiment. 第1の実施形態に係る基板表面上でのレーザ光間隔を説明するための説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a laser beam interval on a substrate surface according to the first embodiment. 第1の実施形態に係るS偏光とP偏光の入射角度及び反射率の関係を示すグラフである。5 is a graph showing a relationship between an incident angle and a reflectance of S-polarized light and P-polarized light according to the first embodiment. 第2の実施形態に係る曲率測定装置の概略構成を示す正面図である。It is a front view showing the schematic structure of the curvature measuring device concerning a 2nd embodiment. 第3の実施形態に係る曲率測定装置の概略構成を示す正面図である。It is a front view showing the schematic structure of the curvature measuring device concerning a 3rd embodiment. 第3の実施形態に係る曲率測定装置の変形例を示す正面図である。It is a front view showing the modification of the curvature measuring device concerning a 3rd embodiment. 第1の実施形態に係る曲率測定装置の変形例2を示す正面図である。It is a front view showing modification 2 of the curvature measuring device concerning a 1st embodiment. 図3に示す曲率測定装置を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing the curvature measuring device shown in FIG. 3. 図3に示す曲率測定装置の変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the modification of the curvature measuring device shown in FIG.

(第1の実施形態)
第1の実施形態について図1乃至図6を参照して説明する。
(1st Embodiment)
A first embodiment will be described with reference to FIGS.

図1に示すように、第1の実施形態に係る成膜装置1は、基板Wへの成膜を行う成膜室
となるチャンバ2と、そのチャンバ2内の基板Wにガス(原料ガス)を供給するガス供給
部3と、チャンバ2の上部に位置するシャワープレート4と、チャンバ2内で基板Wを支
持するサセプタ5と、そのサセプタ5を保持して回転する回転部6と、基板Wを加熱する
ヒータ7と、チャンバ2内のガスを排出する複数のガス排出部8と、それらのガス排出部
8からガスを排気する排気機構9と、基板Wの曲率(反り量)を測定する曲率測定装置1
0と、各部を制御する制御部11と、警告を報知する報知部12とを備えている。
As shown in FIG. 1, a film forming apparatus 1 according to the first embodiment includes a chamber 2 serving as a film forming chamber for forming a film on a substrate W, and a gas (a raw material gas) supplied to the substrate W in the chamber 2. A gas supply unit 3 for supplying the substrate W, a shower plate 4 positioned above the chamber 2, a susceptor 5 for supporting the substrate W in the chamber 2, a rotating unit 6 for holding and rotating the susceptor 5, and a substrate W. , A plurality of gas discharge units 8 for discharging gas from the chamber 2, an exhaust mechanism 9 for exhausting gas from the gas discharge units 8, and a curvature (warpage amount) of the substrate W are measured. Curvature measuring device 1
0, a control unit 11 for controlling each unit, and a notification unit 12 for notifying a warning.

チャンバ2は、基板W(例えば、半導体基板であるウェハ)の表面に薄膜を気相成長さ
せてエピタキシャル膜の成膜を行う成膜室(反応室)として機能する。このチャンバ2は
円筒形状などの箱形状に形成されており、その内部に処理対象部となる基板Wなどを収容
している。
The chamber 2 functions as a film formation chamber (reaction chamber) in which a thin film is vapor-phase grown on a surface of a substrate W (for example, a semiconductor substrate wafer) to form an epitaxial film. The chamber 2 is formed in a box shape such as a cylindrical shape, and houses therein a substrate W to be processed and the like.

ガス供給部3は、ガスを個別に貯留する複数のガス貯留部3aと、それらのガス貯留部
3a及びシャワープレート4を接続する複数本のガス管3bと、それらのガス管3bを流
れるガスの流量を変更する複数のガスバルブ3cとを備えている。これらのガスバルブ3
cは各ガス管3bに個別に設けられ、制御部11に電気的に接続されており、その駆動が
制御部により制御される。
The gas supply unit 3 includes a plurality of gas storage units 3a that individually store gas, a plurality of gas pipes 3b that connect the gas storage unit 3a and the shower plate 4, and a gas supply unit that supplies the gas flowing through the gas pipes 3b. A plurality of gas valves 3c for changing the flow rate are provided. These gas valves 3
“c” is individually provided for each gas pipe 3 b and is electrically connected to the control unit 11, and its driving is controlled by the control unit.

このガス供給部3は、ヒータ7により加熱された基板Wの表面に結晶膜を成長させるた
めの原料ガス、例えば、三種類のガスをチャンバ2の内部にシャワープレート4を介して
供給する。例えば、基板WとしてSi基板を用い、有機金属気相成長法(MOCVD法)
を用いてGaN(窒化ガリウム)エピタキシャル膜を形成する場合には、一例として、ト
リメチルガリウム(TMG)ガスなどのガリウム(Ga)のソースガス、アンモニア(N
H3)などの窒素(N)のソースガス、キャリアガスである水素ガスを用いる。
The gas supply unit 3 supplies a source gas for growing a crystal film on the surface of the substrate W heated by the heater 7, for example, three types of gases, through the shower plate 4 to the inside of the chamber 2. For example, a metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) method using a Si substrate as the substrate W
When a GaN (gallium nitride) epitaxial film is formed using GaN, as an example, a source gas of gallium (Ga) such as a trimethyl gallium (TMG) gas, ammonia (N
A source gas of nitrogen (N) such as H3) and a hydrogen gas as a carrier gas are used.

このような三種類のガスがそれぞれ各ガス貯留部3aに貯留されており、これらのガス
が原料ガスとしてシャワープレート4から基板Wに向かってシャワー状に供給され、基板
W上にGaNエピタキシャル膜が形成されることになる。なお、ガスの種類やその種類数
は特に限定されるものではなく、例えば、基板W上に窒化珪素(SiC)エピタキシャル
膜を成膜する場合には、第1、第2及び第3の三種類のガスを炭素のソースガス、珪素の
ソースガス、及びこれらのガスを分離するために用いられるガスであって、その他の二種
類のガスとの反応性が乏しい分離ガスなどを用いることが可能である。
These three types of gases are stored in the respective gas storage sections 3a, and these gases are supplied as a raw material gas from the shower plate 4 toward the substrate W in a shower shape, and a GaN epitaxial film is formed on the substrate W. Will be formed. The type and number of gases are not particularly limited. For example, when a silicon nitride (SiC) epitaxial film is formed on the substrate W, the first, second, and third types are used. It is possible to use a source gas of carbon, a source gas of silicon, and a gas used for separating these gases, and a separation gas having low reactivity with the other two gases. is there.

シャワープレート4は、チャンバ2の上部に設けられおり、所定の厚みを有する板状の
形状に形成されている。このシャワープレート4は、ガスが流れるガス供給流路4a及び
そのガス供給流路4aにつながるガス吐出孔(ガス噴出孔)4bを多数有している。これ
らのガス供給流路4a及びガス吐出孔4bは、複数種(例えば、第1、第2及び第3の三
種類)の各ガスを混合することなく、各ガスを分離した状態で基板Wに向けてシャワー状
に噴射することが可能になる構造に形成されている。例えば、各ガス供給流路4aは互い
に独立しており、シャワープレート4内で各ガスが混合され互いの間で反応することは防
止されている。なお、シャワープレート4において、必ずしも各ガスは分離して供給され
るものではなく、混合されて供給されてもよい。
The shower plate 4 is provided on the upper part of the chamber 2 and is formed in a plate shape having a predetermined thickness. The shower plate 4 has a plurality of gas supply passages 4a through which gas flows, and a large number of gas discharge holes (gas ejection holes) 4b connected to the gas supply passages 4a. The gas supply flow path 4a and the gas discharge holes 4b are formed on the substrate W in a state where each gas is separated without mixing a plurality of types (for example, first, second, and third types) of each gas. It is formed in such a structure that it can be sprayed toward the shower. For example, the gas supply channels 4a are independent of each other, and the gases are mixed in the shower plate 4 and are prevented from reacting with each other. In the shower plate 4, the gases are not necessarily supplied separately, but may be supplied as a mixture.

このシャワープレート4は、エピタキシャル膜を形成するためのガスを整流し、各ガス
吐出孔4bから基板Wの表面に向けてシャワー状に供給する。シャワープレート4の材料
としては、例えば、ステンレス鋼やアルミニウム合金などの金属材料を用いることが可能
である。このようなシャワープレート4を用いることによって、チャンバ2内での原料ガ
スの流動を均一にすることが可能となり、原料ガスを基板W上に均一に供給することがで
きる。
The shower plate 4 rectifies a gas for forming an epitaxial film and supplies the gas from each of the gas discharge holes 4b toward the surface of the substrate W in a shower shape. As a material for the shower plate 4, for example, a metal material such as stainless steel or an aluminum alloy can be used. By using such a shower plate 4, the flow of the source gas in the chamber 2 can be made uniform, and the source gas can be uniformly supplied onto the substrate W.

サセプタ5は、回転部6の上部に設けられており、開口部5aを有する環状の形状に形
成されている。このサセプタ5は、開口部5aの内周側に座ぐり(環状の凹部)が設けら
れ、この座ぐり内に基板Wの外周部を受け入れて支持する構造になっている。なお、サセ
プタ5は、高温下にさらされることから、例えば、等方性黒鉛などのカーボン(C)材の
表面にCVD法によって高耐熱な高純度のSiCが被覆されて構成されている。なお、サ
セプタ5の構造としては、前述のように開口部5aをそのままとする構造を用いているが
、これに限るものではなく、例えば、その開口部5aを塞ぐ部材を設け、開口部5aを塞
ぐ構造を用いることも可能である。
The susceptor 5 is provided above the rotating unit 6 and is formed in an annular shape having an opening 5a. The susceptor 5 has a structure in which a counterbore (annular concave portion) is provided on the inner peripheral side of the opening 5a, and the outer peripheral portion of the substrate W is received and supported in the counterbore. Since the susceptor 5 is exposed to a high temperature, for example, the surface of a carbon (C) material such as isotropic graphite is coated with high-heat-resistant high-purity SiC by a CVD method. As the structure of the susceptor 5, a structure in which the opening 5a is left as it is as described above is used. However, the structure is not limited to this. For example, a member for closing the opening 5a is provided, and the opening 5a is formed. It is also possible to use a closing structure.

回転部6は、サセプタ5を保持する円筒部6aと、その円筒部6aの回転軸となる中空
の回転体6bとを有している。円筒部6aは、上部が開口する構造になっており、この円
筒部6aの上部にサセプタ5が配置されている。このサセプタ5上に基板Wが載置される
ことにより、サセプタ5の開口部5aが覆われ、中空領域が形成されることになる。この
回転部6では、回転体6bが回転機構(図示せず)によって回転することにより、円筒部
6aを介してサセプタ5が回転する。このため、サセプタ5上の基板Wは、サセプタ5の
回転とともに回転することになる。
The rotating part 6 has a cylindrical part 6a for holding the susceptor 5, and a hollow rotating body 6b serving as a rotation axis of the cylindrical part 6a. The cylindrical portion 6a has a structure in which an upper portion is opened, and the susceptor 5 is arranged on the upper portion of the cylindrical portion 6a. When the substrate W is placed on the susceptor 5, the opening 5a of the susceptor 5 is covered, and a hollow region is formed. In the rotating part 6, the susceptor 5 rotates through the cylindrical part 6a by rotating the rotating body 6b by a rotating mechanism (not shown). Therefore, the substrate W on the susceptor 5 rotates with the rotation of the susceptor 5.

ここで、チャンバ2内の空間領域は第1領域R1であり、基板W及びサセプタ5によっ
て実質的に第1領域R1と隔てられた中空領域は第2領域R2である。これらの第1領域
R1及び第2領域R2は隔てられているため、ヒータ7の周囲で発生した汚染物質によっ
て基板Wの表面が汚染されることを防止することができる。また、第1領域R1にあるガ
スが第2領域R2内に進入し、第2領域R2内に配置されたヒータ7に接触することを防
ぐこともできる。
Here, the space region in the chamber 2 is a first region R1, and the hollow region substantially separated from the first region R1 by the substrate W and the susceptor 5 is a second region R2. Since the first region R1 and the second region R2 are separated from each other, it is possible to prevent the surface of the substrate W from being contaminated by contaminants generated around the heater 7. Further, it is also possible to prevent the gas in the first region R1 from entering the second region R2 and coming into contact with the heater 7 arranged in the second region R2.

ヒータ7は、円筒部6a内、すなわち第2領域R2内に設けられている。ヒータ7とし
ては、例えば、抵抗加熱ヒータを用いることが可能であり、そのヒータは等方性黒鉛など
のカーボン(C)材の表面に高耐熱なSiCが被覆されて構成されている。ヒータ7は、
回転体6b内に設けられた略円筒状の石英製のシャフト6cの内部を通る配線7aによっ
て給電され、基板Wをその裏面から加熱する。この配線7aは電気的に制御部11に接続
されており、ヒータ7への給電が制御部11により制御される。
The heater 7 is provided in the cylindrical portion 6a, that is, in the second region R2. As the heater 7, for example, a resistance heater can be used, and the heater is configured by coating a surface of a carbon (C) material such as isotropic graphite with high heat resistant SiC. The heater 7
Power is supplied by a wiring 7a passing through a substantially cylindrical quartz shaft 6c provided in the rotating body 6b, and the substrate W is heated from the back surface. The wiring 7a is electrically connected to the control unit 11, and the power supply to the heater 7 is controlled by the control unit 11.

なお、シャフト6cの内部には、基板昇降機構として昇降ピンや昇降装置(いずれも図
示せず)などが配置されている。昇降装置は昇降ピンを上昇または下降させることが可能
であり、昇降ピンは基板Wのチャンバ2内への搬入とチャンバ2外への搬出の時に使用さ
れる。この昇降ピンは、基板Wを下方から支持して持ち上げ、サセプタ5から引き離す。
そして、基板Wの搬送用ロボット(図示せず)との間で基板Wの受け渡しができるように
、基板Wを回転部6上のサセプタ5から離れた上方の所定の位置に配置するように動作す
る。
An elevating pin, an elevating device (both not shown), and the like are disposed as a substrate elevating mechanism inside the shaft 6c. The elevating device can raise or lower the elevating pins, and the elevating pins are used when the substrate W is carried into the chamber 2 and carried out of the chamber 2. The lifting pins support and lift the substrate W from below, and separate it from the susceptor 5.
Then, the operation is performed so that the substrate W is arranged at a predetermined position on the rotating unit 6 above the susceptor 5 so that the substrate W can be transferred to and from a transfer robot (not shown) for the substrate W. I do.

ガス排出部8は、反応後の原料ガスを排出するための排出孔であり、チャンバ2の下部
に複数設けられている。これらのガス排出部8は、チャンバ2の底面であって回転部6の
周囲に位置付けられて設けられており、ガスを排気する排気機構9に接続されている。
The gas discharge section 8 is a discharge hole for discharging the source gas after the reaction, and a plurality of gas discharge sections are provided below the chamber 2. These gas discharge units 8 are provided on the bottom surface of the chamber 2 and around the rotating unit 6 and are connected to an exhaust mechanism 9 for exhausting gas.

排気機構9は、反応後の原料ガスが流れる複数のガス排気流路9aと、そのガスの流量
を変更する排気バルブ9bと、排気用の駆動源となる真空ポンプ9cとを備えている。こ
の排気機構9は、各ガス排出部8を介してチャンバ2の内部から反応後の原料ガスを排気
する。排気バルブ9bや真空ポンプ9cは、制御部11に電気的に接続されており、その
駆動が制御部11により制御される。なお、排気機構9は、制御部11の制御に応じてチ
ャンバ2内を所定の圧力に調整することが可能である。
The exhaust mechanism 9 includes a plurality of gas exhaust passages 9a through which the reacted source gas flows, an exhaust valve 9b for changing the flow rate of the gas, and a vacuum pump 9c serving as a driving source for exhaust. The exhaust mechanism 9 exhausts the reacted raw material gas from the inside of the chamber 2 through each gas exhaust unit 8. The exhaust valve 9b and the vacuum pump 9c are electrically connected to the control unit 11, and the driving thereof is controlled by the control unit 11. Note that the exhaust mechanism 9 can adjust the inside of the chamber 2 to a predetermined pressure under the control of the control unit 11.

曲率測定装置10は、シャワープレート4の上部に設けられており、サセプタ5上の基
板Wに対する二本のレーザ光の投光及び受光によって、サセプタ5上の基板Wの曲率を測
定する(詳しくは、後述する)。各レーザ光は、シャワープレート4の各ガス供給流路4
aの間に位置する透光性を有する箇所、すなわちチャンバ2の窓(レーザ光通過用の窓)
を通って投光及び受光される。この曲率測定装置10は、制御部11に電気的に接続され
ており、測定した曲率(曲率情報)を制御部11に渡す。
The curvature measuring device 10 is provided above the shower plate 4, and measures the curvature of the substrate W on the susceptor 5 by projecting and receiving two laser beams on the substrate W on the susceptor 5 (details). , Described below). Each laser beam is applied to each gas supply passage 4 of the shower plate 4.
a, a portion having a light transmitting property, ie, a window of the chamber 2 (a window for passing a laser beam)
Light is emitted and received through The curvature measuring device 10 is electrically connected to the control unit 11 and passes the measured curvature (curvature information) to the control unit 11.

なお、チャンバ2の窓の形状としては、スリット形状や矩形状、円形状などの各種の形
状を用いることが可能であり、その窓のサイズはレーザ光の投光及び受光が可能となる大
きさである。また、窓の材料としては、例えば、石英ガラスなどの透光性材料を用いるこ
とが可能である。
As the shape of the window of the chamber 2, various shapes such as a slit shape, a rectangular shape, and a circular shape can be used, and the size of the window is such that it can project and receive laser light. It is. As a material of the window, for example, a light-transmitting material such as quartz glass can be used.

制御部11は、各部を集中的に制御するマイクロコンピュータと、成膜処理に関する成
膜処理情報や各種プログラムなどを記憶する記憶部と(いずれも図示せず)を備えている
。この制御部11は、成膜処理情報や各種プログラムに基づいて、ガス供給部3や回転部
6の回転機構、排気機構9などを制御し、回転部6の回転に応じて回転しているサセプタ
5上の基板Wの表面に対し、ガス供給部3からシャワープレート4を介して各種のガスを
供給するガス供給や、ヒータ7による基板Wの加熱などの制御を行う。なお、ガス供給部
3の制御では、ガス供給部3の各ガスバルブ3cのそれぞれの動作を制御し、三種類のガ
ス供給、例えば、三種類の各ガスを供給するタイミングや期間などを調整することが可能
である。
The control unit 11 includes a microcomputer for centrally controlling each unit, and a storage unit (not shown) for storing film formation processing information regarding the film formation processing, various programs, and the like. The control unit 11 controls the gas supply unit 3, the rotation mechanism of the rotation unit 6, the exhaust mechanism 9, and the like based on the film formation processing information and various programs, and rotates the susceptor that rotates according to the rotation of the rotation unit 6. Control of gas supply for supplying various gases from the gas supply unit 3 via the shower plate 4 to the surface of the substrate W on the substrate 5 and heating of the substrate W by the heater 7 are performed. In the control of the gas supply unit 3, the operation of each gas valve 3 c of the gas supply unit 3 is controlled, and three types of gas supply, for example, timings and periods for supplying three types of gases are adjusted. Is possible.

また、制御部11は、曲率測定装置10により測定された曲率が所定の設定値に至った
かを判断し、曲率測定装置10により測定された曲率が所定の設定値に至ったと判断した
場合、成膜処理を停止し、さらに、報知部12に報知指示を出力する。設定値はユーザな
どにより入力部(例えば、キーボードやマウスなどの入力デバイス)を介して予め設定さ
れており、必要に応じて変更可能である。
In addition, the control unit 11 determines whether the curvature measured by the curvature measuring device 10 has reached a predetermined set value, and determines that the curvature measured by the curvature measuring device 10 has reached a predetermined set value. The film processing is stopped, and a notification instruction is output to the notification unit 12. The set value is set in advance by a user or the like via an input unit (for example, an input device such as a keyboard or a mouse), and can be changed as needed.

報知部12は、制御部11から報知指示を受けると、すなわち曲率測定装置10により
測定された曲率が所定の設定値に至った場合、ユーザに対して基板Wの反りに問題がある
こと(警告)を報知する。この報知部12としては、例えば、ランプやブザーなどの警報
器、文字を表示する表示部及び音声を出力する音声出力部などの各種の報知部を用いるこ
とが可能である。
When the notification unit 12 receives the notification instruction from the control unit 11, that is, when the curvature measured by the curvature measuring device 10 reaches a predetermined set value, the user is informed that there is a problem with the warpage of the substrate W (warning). ). As the notification unit 12, for example, various notification units such as an alarm device such as a lamp and a buzzer, a display unit for displaying characters, and a voice output unit for outputting a voice can be used.

このような構成の成膜装置1は、回転部6の回転により基板Wを回転させ、また、ヒー
タ7により基板Wを加熱する。さらに、三種類の原料ガスをシャワープレート4によって
チャンバ2内に導入し、三種類の原料ガスを基板Wの表面に向けてそれぞれシャワー状に
供給し、ウェハなどの基板Wにエピタキシャル膜を気相成長させて成膜する。シャワープ
レート4は、三種類の各ガスを混合させることなく、分離したままチャンバ2内の基板W
に供給する。この成膜装置1では、エピタキシャル膜を形成するために、複数種類のガス
、例えば、第1、第2及び第3の三種類のガスを用いているが、ガスの種類は3種類に限
られるものではなく、例えば、二種類、あるいは、三種類より多い種類にされても良い。
In the film forming apparatus 1 having such a configuration, the substrate W is rotated by the rotation of the rotating unit 6, and the substrate W is heated by the heater 7. Further, three types of source gases are introduced into the chamber 2 by the shower plate 4, and the three types of source gases are respectively supplied in a shower shape toward the surface of the substrate W, and the epitaxial film is vapor-phased on the substrate W such as a wafer. It grows and forms a film. The shower plate 4 separates the substrates W in the chamber 2 without mixing the three gases.
To supply. In this film forming apparatus 1, a plurality of types of gases, for example, first, second and third types of gases are used to form an epitaxial film, but the types of gases are limited to three types. For example, two types or more types than three types may be used.

なお、チャンバ2内への基板Wの搬入、あるいは、チャンバ2外への基板Wの搬出には
、搬送用ロボット(図示せず)を用いて行うことが可能である。この場合には、前述の基
板昇降機構を利用することが可能である。例えば、基板Wの搬出時には、基板昇降機構に
より基板Wを上昇させてサセプタ5から引き離す。次いで、搬送用ロボットに基板Wを受
け渡し、チャンバ2の外部へと搬出する。基板Wの搬入時には、搬送用ロボットから基板
Wを受け取り、基板昇降機構により基板Wを下降させて、基板Wをサセプタ5上に載置す
る。
The transfer of the substrate W into the chamber 2 or the transfer of the substrate W out of the chamber 2 can be performed using a transfer robot (not shown). In this case, the above-described substrate lifting mechanism can be used. For example, when carrying out the substrate W, the substrate W is lifted by the substrate lifting mechanism and separated from the susceptor 5. Next, the substrate W is delivered to the transfer robot, and is carried out of the chamber 2. When the substrate W is loaded, the substrate W is received from the transfer robot, and the substrate W is lowered by the substrate lifting mechanism, and the substrate W is placed on the susceptor 5.

次に、前述の曲率測定装置10について図2乃至図6を参照して詳しく説明する。なお
、図2乃至図4は光学部品の模式図を用いて曲率測定装置10の概略の構造を示したもの
で、曲率測定装置10と基板Wとの離間距離が短く示されているが、実際の離間距離は2
0〜50cm程度の距離であり、また、レーザ光はチャンバ2の窓を通過する。また、偏
光ビームスプリッタにより反射されるレーザ光の向きが略直角に曲がるように示されてい
るが、この角度は場合によってはとくに直角付近である必要はない。
Next, the above-described curvature measuring device 10 will be described in detail with reference to FIGS. FIGS. 2 to 4 show schematic structures of the curvature measuring device 10 using schematic diagrams of optical components. Although the separation distance between the curvature measuring device 10 and the substrate W is shown to be short, in actuality, Is 2
The distance is about 0 to 50 cm, and the laser light passes through the window of the chamber 2. Although the direction of the laser beam reflected by the polarizing beam splitter is shown to be bent at a substantially right angle, this angle does not need to be particularly near the right angle in some cases.

図2に示すように、曲率測定装置10は、測定対象物の基板Wに対して二本のレーザ光
L1及びL2を並行させて入射させる照射部10aと、二本のレーザ光L1及びL2の波
長以外の光をカットする光学フィルタ10bと、二本のレーザ光L1及びL2を集光する
集光レンズ10cと、基板Wにより鏡面反射された二本のレーザ光L1及びL2を分離す
る進路変更部10dと、分離された二本のレーザ光L1及びL2のうち第1のレーザ光L
1の入射位置を検出する一次元の第1の位置検出素子10eと、分離された二本のレーザ
光L1及びL2のうち第2のレーザ光L2の入射位置を検出する一次元の第2の位置検出
素子10fと、それらの第1の位置検出素子10e及び第2の位置検出素子10fにより
検出された各レーザ光L1及びL2の入射位置を用いて基板Wの曲率(反り量)を算出す
る算出部10gとを備えている。
As shown in FIG. 2, the curvature measuring device 10 includes an irradiation unit 10 a that causes two laser beams L <b> 1 and L <b> 2 to be incident on a substrate W to be measured in parallel and a laser beam L <b> 1 and L <b> 2. An optical filter 10b that cuts light other than the wavelength, a condenser lens 10c that collects the two laser lights L1 and L2, and a course change that separates the two laser lights L1 and L2 mirror-reflected by the substrate W. Part 10d and the first laser light L of the two separated laser lights L1 and L2
One one-dimensional first position detecting element 10e for detecting the incident position of the first one, and one-dimensional second position detecting element 10e for detecting the incident position of the second laser light L2 of the two separated laser lights L1 and L2. The curvature (warpage) of the substrate W is calculated using the position detection element 10f and the incident positions of the laser beams L1 and L2 detected by the first position detection element 10e and the second position detection element 10f. And a calculation unit 10g.

照射部10aは、偏光方向、すなわち偏光成分(偏光面)が互いに異なる第1のレーザ
光L1及び第2のレーザ光L2を互いが並行する状態にして基板Wに入射させる。例えば
、照射部10aは、レーザ光を出射するレーザ光出射部(光出射部)21や偏光ビームス
プリッタ(第1の偏光ビームスプリッタ)22、ミラー(反射部)23などを有している
。この照射部10aは、レーザ光出射部21から出射されたレーザ光を偏光ビームスプリ
ッタ22でS偏光成分(S偏光)及びP偏光成分(P偏光)に分離し、S偏光成分のレー
ザ光(第1のレーザ光L1)をそのまま基板Wに入射させ、ミラー23によりP偏光成分
のレーザ光(第2のレーザ光L2)をS偏光成分のレーザ光に並行するように反射して基
板Wの表面に入射させる。なお、各レーザ光L1及びL2のそれぞれの進行方向は必ずし
も厳密に平行である必要はない。このように偏光成分(偏光方向)としては、例えば、光
の進行方向に垂直なS偏光成分及びP偏光成分があり、これらのS偏光成分及びP偏光成
分は互いに直交する成分である。このとき、偏光成分(偏光方向)は必ずしも直交する必
要はないが、より精度よく分離するために70度以上90度以下であることが好ましい。
The irradiation unit 10a causes the first laser light L1 and the second laser light L2 having different polarization directions, that is, different polarization components (polarization planes) to be incident on the substrate W in a state where they are parallel to each other. For example, the irradiation unit 10a includes a laser light emitting unit (light emitting unit) 21, a polarizing beam splitter (first polarizing beam splitter) 22, and a mirror (reflecting unit) 23 for emitting laser light. The irradiating section 10a separates the laser light emitted from the laser light emitting section 21 into an S-polarized component (S-polarized light) and a P-polarized component (P-polarized light) by a polarization beam splitter 22, and outputs the S-polarized component The first laser beam L1) is directly incident on the substrate W, and the mirror 23 reflects the laser beam of the P-polarized component (second laser beam L2) so as to be parallel to the laser beam of the S-polarized component. Incident on The traveling directions of the laser beams L1 and L2 do not necessarily have to be strictly parallel. As described above, the polarization component (polarization direction) includes, for example, an S-polarization component and a P-polarization component perpendicular to the traveling direction of light, and the S-polarization component and the P-polarization component are components orthogonal to each other. At this time, the polarization components (polarization directions) do not necessarily need to be orthogonal to each other, but are preferably at least 70 degrees and at most 90 degrees for more accurate separation.

ここで、偏光ビームスプリッタとは、2個のプリズムを1つの接合面で貼り合わせて構
成される光学部品で、接合面に誘電体による多層膜をあらかじめ形成しておくことで、偏
光方向により接合面で光を透過あるいは反射させる機能を与えている。接合面に形成する
多層膜の構造を適切に設計することで、接合面に対するP偏光を反射、S偏光を透過させ
る機能のもの、あるいは逆に接合面に対するS偏光を反射、P偏光を透過させる機能のも
のを作製することができる。簡便のため、前者の偏光ビームスプリッタをP偏光反射型あ
るいはS偏光透過型と、後者の偏光ビームスプリッタをS偏光反射型あるいはP偏光透過
型と呼ぶことにする。これらの異なる機能の偏光ビームスプリッタにはそれぞれの特徴が
あり、適切に使い分けることができる。図2のレーザ光を2つに分離させるための偏光ビ
ームスプリッタ22はS偏光透過型であり、測定対象物(基板W)から反射された2本の
レーザ光を偏光により分離するための偏光ビームスプリッタ(進路変更部10d)はS偏
光反射型である。図2の構成の本実施形態をP偏光透過型の偏光ビームスプリッタのみを
用いて構成した場合を図3に示す。なお、S偏光透過型の偏光ビームスプリッタについて
、参考文献としては、「WO9707418(WO/1997/007418)」、または「Li Li and J.A. Dobr
owolski, "High-performance thin-film polarizing beam splitter operating at angle
s greater than the critical angle", Applied Optics, Vol. 39, No. 16, pp. 2754-71
」を挙げることができる。
Here, the polarizing beam splitter is an optical component formed by bonding two prisms on one bonding surface, and by forming a multilayer film of a dielectric material on the bonding surface in advance, the bonding is performed according to the polarization direction. It has the function of transmitting or reflecting light on the surface. By appropriately designing the structure of the multilayer film formed on the bonding surface, it has a function of reflecting P-polarized light on the bonding surface and transmitting S-polarized light, or conversely, reflecting S-polarized light on the bonding surface and transmitting P-polarized light. Functional ones can be made. For simplicity, the former polarization beam splitter is called a P-polarization reflection type or S-polarization transmission type, and the latter polarization beam splitter is called an S-polarization reflection type or P-polarization transmission type. These polarizing beam splitters having different functions have their respective characteristics and can be used properly. The polarization beam splitter 22 shown in FIG. 2 for splitting the laser beam into two is an S-polarized light transmission type, and a polarized beam for splitting the two laser beams reflected from the object to be measured (substrate W) by polarized light. The splitter (the course changing unit 10d) is an S-polarized reflection type. FIG. 3 shows a case where the present embodiment having the configuration of FIG. 2 is configured using only a P-polarized light transmission type polarization beam splitter. References regarding the S-polarized light transmission type polarizing beam splitter include “WO9707418 (WO / 1997/007418)” or “Li Li and JA Dobr”.
owolski, "High-performance thin-film polarizing beam splitter operating at angle
s greater than the critical angle ", Applied Optics, Vol. 39, No. 16, pp. 2754-71
].

各レーザ光L1及びL2における基板Wに対する入射位置は、例えば、基板Wの中央付
近であり、それらの入射角A1は少なくとも20度以下であることが望ましい(詳しくは
、後述する)。また、レーザ光としては、赤熱する基板Wの発光からの影響を避け、例え
ば、シリコン検出系の感度が高く、熱輻射の影響が小さい700nm以下、より好ましく
は600nm以下の波長(一例として532nm)のレーザ光を用いることが望ましい。
The incident position of the laser beams L1 and L2 with respect to the substrate W is, for example, near the center of the substrate W, and the incident angle A1 thereof is desirably at least 20 degrees or less (details will be described later). Further, as the laser light, a wavelength of 700 nm or less, more preferably 600 nm or less (for example, 532 nm), in which the sensitivity of the silicon detection system is high and the influence of heat radiation is small, is avoided by avoiding the influence of light emission of the substrate W that glows red. It is desirable to use the laser light of

光学フィルタ10bは、基板Wと進路変更部10dとの間であって第1のレーザ光L1
及び第2のレーザ光L2が並行して進行する光路上に設けられており、それらの第1のレ
ーザ光L1及び第2のレーザ光L2の波長以外の光をカット(除去)する。光学フィルタ
10bとしては、例えば、単色化フィルタを用いることが可能である。この光学フィルタ
10bを設けることによって、各レーザ光L1及びL2(上記の例では、緑色)以外の波
長を有する光が位置検出素子10e及び10fに入射することが抑止されるので、赤熱す
る基板Wの発光からの影響を避け、位置検出精度を向上させることができる。
The optical filter 10b is provided between the substrate W and the course changing unit 10d and is provided with the first laser light L1.
And the second laser light L2 are provided on an optical path that travels in parallel, and cut (remove) light other than the wavelengths of the first laser light L1 and the second laser light L2. For example, a monochromatic filter can be used as the optical filter 10b. By providing the optical filter 10b, light having a wavelength other than the laser beams L1 and L2 (green in the above example) is prevented from being incident on the position detection elements 10e and 10f. The position detection accuracy can be improved by avoiding the influence of the light emission.

なお、一次元の位置検出素子10e又は10fとしては、例えば半導体位置検出素子(
PSD)が用いられる。PSDは、入射したレーザ光の分布(スポットの光量)の重心(
位置)を求めるものであり、その重心を二つの電気信号(アナログ信号)として出力する
。PSDは、可視光範囲の光に感度を有している。成膜装置1では、基板Wが赤熱してお
り、すなわち、赤側の光を発している。基板Wが赤熱するだけであれば、レーザ光の強度
の方が圧倒的に強いため、少なくとも赤から離れた緑のレーザ光を用いれば、問題は生じ
ない。ところが、成膜装置1において膜を作製する際には、膜とレーザ光との干渉によっ
て、レーザ光がほとんど反射されなくなってしまうタイミングが生じる。このタイミング
においては、赤熱の光強度が、反射されたレーザ光強度を上回るため、位置検出素子10
e又は10f上で、測定対象物(基板W)から反射されたレーザ光の位置を正確にはある
いは全く測定できなってしまうことがある。これを抑止するためには、本実施形態で用い
るレーザ光の波長以外の光を通さない光学フィルタ10bを設けることが望ましい。なお
、位置検出素子10e又は10fとしては、PSDのほか、固体撮像素子(CCDやCM
OSなど)を用いることも可能である。
In addition, as the one-dimensional position detecting element 10e or 10f, for example, a semiconductor position detecting element (
PSD) is used. PSD is the center of gravity of the distribution of the incident laser light (the light amount of the spot) (
Position), and the center of gravity is output as two electric signals (analog signals). PSDs are sensitive to light in the visible light range. In the film forming apparatus 1, the substrate W is red-hot, that is, emits light on the red side. If the substrate W only heats up red, the intensity of the laser light is overwhelmingly strong. Therefore, no problem occurs if at least a green laser light away from red is used. However, when a film is formed in the film forming apparatus 1, there occurs a timing at which the laser light is hardly reflected by interference between the film and the laser light. At this timing, the intensity of the red heat exceeds the intensity of the reflected laser beam, so that the position detecting element 10
On e or 10f, the position of the laser beam reflected from the measurement object (substrate W) may not be measured accurately or at all. To suppress this, it is desirable to provide an optical filter 10b that does not transmit light other than the wavelength of the laser light used in the present embodiment. In addition, as the position detecting element 10e or 10f, in addition to the PSD, a solid-state imaging device (CCD or CM) is used.
OS, etc.) can also be used.

また、上述の測定対象物上に成膜する膜による干渉の効果を除くためには、成膜する膜
が吸収するような波長のレーザ光を本実施形態のレーザ光として用いることも有効である
。より具体的には、成膜する膜のバンドギャップよりもエネルギーの高いレーザ光を挙げ
ることができる。成膜する膜が本実施形態に用いられるレーザ光を吸収する場合、膜が厚
くなるにつれて干渉効果が小さくなり、ある程度以上の膜厚では、干渉効果は現れなくな
る。たとえば、GaNを成膜する場合、GaNは室温では紫外領域(365nm)に吸収
端があるが、700℃以上の温度ではバンドギャップが小さくなり、青紫領域の光を吸収
する。したがって、GaNを700℃以上の温度で成長する場合、たとえば405nmの
レーザ光を本実施形態に用いることにより、GaNの干渉の効果を低減することができる
In addition, in order to eliminate the effect of the interference caused by the film formed on the object to be measured, it is also effective to use laser light having a wavelength that the film to be formed absorbs as the laser light in the present embodiment. . More specifically, a laser beam having higher energy than the band gap of a film to be formed can be given. When the film to be formed absorbs the laser beam used in the present embodiment, the interference effect decreases as the film becomes thicker, and the interference effect does not appear at a certain thickness or more. For example, when a GaN film is formed, GaN has an absorption edge in the ultraviolet region (365 nm) at room temperature, but has a small band gap at a temperature of 700 ° C. or more and absorbs light in the blue-violet region. Therefore, when GaN is grown at a temperature of 700 ° C. or higher, the effect of GaN interference can be reduced by using, for example, 405 nm laser light in the present embodiment.

集光レンズ10cは、基板Wと進路変更部10dとの間であって第1のレーザ光L1及
び第2のレーザ光L2が並行して進行する光路上に設けられている。この集光レンズ10
cは、第1のレーザ光L1を第1の位置検出素子10eの素子面(受光面)における、第
1の位置検出素子10eの素子列方向と垂直方向(短手方向)に集光し、第2のレーザ光
L2を第2の位置検出素子10fの素子面(受光面)において、第2の位置検出素子10
fの素子列方向と垂直方向(短手方向)に集光する。この集光レンズ10cとしては、半
円筒レンズを用いることが可能である。
The condenser lens 10c is provided between the substrate W and the course changing part 10d and on an optical path where the first laser light L1 and the second laser light L2 travel in parallel. This condenser lens 10
c focuses the first laser beam L1 on the element surface (light receiving surface) of the first position detection element 10e in a direction (short direction) perpendicular to the element row direction of the first position detection element 10e; The second laser light L2 is applied to the second position detecting element 10f on the element surface (light receiving surface) of the second position detecting element 10f.
The light is condensed in the direction (transverse direction) perpendicular to the element row direction of f. A semi-cylindrical lens can be used as the condenser lens 10c.

ここで、図4(図2の側面図)に示すように、基板Wが振動などにより傾くと、基板W
により反射される第2のレーザ光L2は基板Wに入射した点(入射点)から扇状に振れて
しまう。なお、図の簡略化のため、図4に示していないが、第1のレーザ光L1も同様に
扇状となる。このため、基板Wにより反射された第1のレーザ光L1が第1の位置検出素
子10eから外れることのないように、加えて、基板Wにより反射された第2のレーザ光
L2が第2の位置検出素子10fから外れることのないように光を集めるため、集光レン
ズ10cとして適切なレンズが設置される。これにより、基板Wの傾きによって扇状に振
れた第1のレーザ光L1及び第2のレーザ光L2を再び一点に集めることが可能となる。
このとき、単なる円形のレンズを使うと、基板Wの反りによる変位情報までもが無くなっ
てしまう場合がある。そこで、反り情報方向、すなわち各位置検出素子10e及び10f
の長手方向の光変位は集光させないように、集光レンズ10cとして半円筒レンズが用い
られる。
Here, as shown in FIG. 4 (side view of FIG. 2), when the substrate W is tilted due to vibration or the like, the substrate W
The second laser light L <b> 2 reflected by the laser beam deflects in a fan shape from a point (incident point) incident on the substrate W. Although not shown in FIG. 4 for simplification of the drawing, the first laser light L1 also has a fan shape. For this reason, the second laser light L2 reflected by the substrate W is added to the second laser light L2 so that the first laser light L1 reflected by the substrate W does not deviate from the first position detecting element 10e. In order to collect light so as not to deviate from the position detecting element 10f, an appropriate lens is provided as the condenser lens 10c. This makes it possible to collect the first laser light L1 and the second laser light L2 that have swung in a fan shape due to the inclination of the substrate W again at one point.
At this time, if a simple circular lens is used, there is a case where even the displacement information due to the warpage of the substrate W is lost. Therefore, the warp information direction, that is, each position detecting element 10e and 10f
A semi-cylindrical lens is used as the condenser lens 10c so as not to condense the light displacement in the longitudinal direction.

このように各位置検出素子10e及び10fの短手方向の振れ分は、集光レンズ10c
により問題とならなくなる。一方、それらの長手方向の振れ分は、二つの位置検出素子1
0e及び10fの入射位置の変位差を取ることによってキャンセルされるために問題とな
らない。これらのことから、S/Nの維持が可能となる。なお、このような方法によって
もレーザ光が二つの位置検出素子10e及び10fから外れてしまうような、あまりに大
きい振れは、成膜装置1の装置自体の問題(例えば、異常振動や組付け精度など)がある
場合や、基板Wがサセプタ5の座ぐり部5aから外れてしまった場合である。逆に、曲率
測定装置からの信号を適切に監視することで、上記のような異常を速やかに発見できる。
As described above, the amount of deflection in the short direction of each of the position detection elements 10e and 10f is determined by the condensing lens 10c.
Is no longer a problem. On the other hand, those longitudinal deflections are the two position detecting elements 1
There is no problem because the difference between the incident positions of 0e and 10f is canceled by taking the difference. From these facts, it is possible to maintain the S / N. It should be noted that an excessively large deflection such that the laser beam deviates from the two position detection elements 10e and 10f even by such a method is a problem of the apparatus itself of the film forming apparatus 1 (for example, abnormal vibration, assembly accuracy, etc.). ) Or when the substrate W comes off the counterbore 5a of the susceptor 5. Conversely, by appropriately monitoring the signal from the curvature measuring device, the above-described abnormality can be quickly found.

進路変更部10dは、基板Wの表面により鏡面反射された第1のレーザ光L1及び第2
のレーザ光L2を分離し、それらの進行方向を大きく異なる方向に変える。この進路変更
部10dとしては、例えば、偏光ビームスプリッタ(第2の偏光ビームスプリッタ)を用
いることが可能である。進路変更された第1のレーザ光L1及び第2のレーザ光L2の進
行方向は、第1の位置検出素子10eにより第1のレーザ光L1を検出することが可能で
あり、第2の位置検出素子10fにより第2のレーザ光L2を検出することが可能となる
範囲内とする。なお、進路変更部10dと位置検出素子10e又は10fとの間にミラー
などの光学部品を追加し、位置検出素子10e又は10fの設置位置を変更することも可
能である。
The course changing unit 10d includes the first laser light L1 and the second laser light L1 that are specularly reflected by the surface of the substrate W.
Are separated, and their traveling directions are changed to greatly different directions. For example, a polarization beam splitter (a second polarization beam splitter) can be used as the course changing unit 10d. The traveling directions of the diverted first laser light L1 and second laser light L2 are such that the first laser light L1 can be detected by the first position detection element 10e, and the second position detection is performed. The range is set so that the second laser beam L2 can be detected by the element 10f. In addition, it is also possible to add an optical component such as a mirror between the course changing unit 10d and the position detecting element 10e or 10f to change the installation position of the position detecting element 10e or 10f.

第1の位置検出素子10eは、進路変更部10dにより分離された第1のレーザ光L1
及び第2のレーザ光L2のうち第1のレーザ光L1を受けてその入射位置(受光位置)を
検出する一次元の位置検出素子である。この第1の位置検出素子10eは、その素子面(
受光面)の法線方向が第1のレーザ光L1の光軸から10から20度の範囲以内で傾くよ
うに設けられている。
The first position detection element 10e is a first laser beam L1 separated by the course changing unit 10d.
And a one-dimensional position detecting element that receives the first laser light L1 of the second laser light L2 and detects the incident position (light receiving position) thereof. The first position detecting element 10e has an element surface (
The normal direction of the (light receiving surface) is provided to be inclined within a range of 10 to 20 degrees from the optical axis of the first laser beam L1.

第2の位置検出素子10fは、進路変更部10dにより分離された第1のレーザ光L1
及び第2のレーザ光L2のうち第2のレーザ光L2を受けてその入射位置(受光位置)を
検出する一次元の位置検出素子である。この第2の位置検出素子10fは、第1の位置検
出素子10eと同様、その素子面(受光面)の法線方向が第2のレーザ光L2の光軸から
10から20度の範囲以内で傾くように設けられている。
The second position detecting element 10f is provided with the first laser beam L1 separated by the course changing unit 10d.
And a one-dimensional position detecting element that receives the second laser light L2 of the second laser light L2 and detects the incident position (light receiving position) thereof. Like the first position detecting element 10e, the second position detecting element 10f has a normal direction of the element surface (light receiving surface) within a range of 10 to 20 degrees from the optical axis of the second laser beam L2. It is provided to be inclined.

このように位置検出器(第1の位置検出素子10e及び第2の位置検出素子10f)の
検出面の法線方向をあえて入射するレーザ光の方向に対して傾けることで位置検出器から
反射されたレーザ光が再び上記の光学系に戻ること(戻り光)を避けることができる。戻
り光は、本来必要とされる測定対象物からの反射光に対して雑音として作用する。上記の
ように位置検出器を傾けることで位置検出素子10e又は10fによる反射光が進路変更
部10dに入射することを抑止するので、その反射光(戻り光)による悪影響によって位
置検出精度が低下することを抑えることができる。
In this manner, the normal direction of the detection surface of the position detectors (the first position detection element 10e and the second position detection element 10f) is deliberately inclined with respect to the direction of the incident laser light so that the light is reflected from the position detector. It is possible to prevent the returned laser light from returning to the above optical system (return light). The returned light acts as noise on the originally required reflected light from the measurement object. By tilting the position detector as described above, the reflected light from the position detecting element 10e or 10f is prevented from entering the course changing unit 10d, and the position detection accuracy is reduced due to the adverse effect of the reflected light (return light). Can be suppressed.

算出部10gは、第1の位置検出素子10eにより検出された第1のレーザ光L1の入
射位置及び第2の位置検出素子10fにより検出された第2のレーザ光L2の入射位置を
用いて基板Wの曲率(反り量)を算出する。例えば、算出部10gは、第1の位置検出素
子10eにより検出された第1のレーザ光L1の入射位置の変位量と、第2の位置検出素
子10fにより検出された第2のレーザ光L2の入射位置の変位量との差を算出し、その
算出した差と第1のレーザ光L1及び第2のレーザ光L2の個々の光路長との相関から基
板Wの曲率変化量を算出する。変位前の曲率を、校正用鏡や、変形のない基板等を基準と
することによって、曲率半径の絶対値へ変換することができる。
The calculating unit 10g calculates a substrate using the incident position of the first laser light L1 detected by the first position detecting element 10e and the incident position of the second laser light L2 detected by the second position detecting element 10f. The curvature (warpage amount) of W is calculated. For example, the calculating unit 10g calculates the displacement amount of the incident position of the first laser light L1 detected by the first position detecting element 10e and the second laser light L2 detected by the second position detecting element 10f. A difference between the displacement amount of the incident position and the calculated difference is correlated with the respective optical path lengths of the first laser light L1 and the second laser light L2, and the curvature change amount of the substrate W is calculated. The curvature before the displacement can be converted into an absolute value of the radius of curvature by using a calibration mirror, a substrate without deformation, or the like as a reference.

相関を示す所定の関係式としては、一例として、レーザ光L1及びL2の各々に対応す
る位置検出器(第1の位置検出素子10e及び第2の位置検出素子10f)上での変位量
をX1及びX2とし、それらのレーザ光L1及びL2の個々の光路長をY1及びY2とし
、曲率変化量をZ1とすると、(X1+X2)/2=w×Y×Z1という関係式が挙げら
れる。ここで、wは2本のレーザ光の測定対象物上での照射位置間の距離である。なお、
Y1とY2はおおよそ等しいものとしてYとし、X1とX2の符号は、二つのレーザ光の
中心方向の変位を同符号になるようにする。
As a predetermined relational expression indicating the correlation, as an example, the displacement amount on the position detectors (the first position detection element 10e and the second position detection element 10f) corresponding to each of the laser beams L1 and L2 is X1. And X2, the respective optical path lengths of the laser beams L1 and L2 are Y1 and Y2, and the amount of curvature change is Z1, the relational expression of (X1 + X2) / 2 = w × Y × Z1 is given. Here, w is the distance between the irradiation positions of the two laser beams on the object to be measured. In addition,
It is assumed that Y1 and Y2 are approximately equal, and Y is the same. The signs of X1 and X2 are such that the displacements of the two laser beams in the center direction are the same.

ここで、wやYを厳密に測定することは現実的ではないが、その反面、測定時に大きく
変化することもないため、「Xtotal=C×Z1」(Xtotal=X1+X2)という、変位
量の総量(すなわち二つのレーザ光間の幾何的距離の変化)と曲率が比例するという単純
な関係において、既知の曲率半径にある校正用ミラー(2種類)によりCを決定して適用
することができる。2種類のうち一つは曲率半径が可能な限り無限大(即ち平面)であり
、もう一つは想定される最も小さい曲率半径のものであることが良い。できれば、それら
の中間の曲率半径のものを測定し、測定範囲において線形性(Z1に対して検量線を作製
した場合)が成り立つことを確認できることが好ましい。
Here, it is not realistic to measure w and Y exactly, but on the other hand, since there is no significant change at the time of measurement, the total amount of displacement is expressed as “Xtotal = C × Z1” (Xtotal = X1 + X2). In a simple relationship in which the curvature is proportional to (ie, the change in the geometric distance between the two laser beams), C can be determined and applied by the calibration mirrors (two types) having a known radius of curvature. One of the two types has a radius of curvature as infinite as possible (that is, a plane), and the other preferably has the smallest possible radius of curvature. If possible, it is preferable to measure those having an intermediate radius of curvature and confirm that linearity (when a calibration curve is prepared for Z1) is established in the measurement range.

また、算出部10gは、所定のタイミングで各位置検出素子10e及び10fからの信
号を取り込むことが好ましい。例えば、算出部10gは、基板Wに付随する周期的な運動
の位相信号を取り込むと同時に各位置検出素子10e及び10fからの信号を取り込み、
周期的運動の任意の位相範囲における位置信号のみを用いて曲率を算出する。例えば、周
期的な運動が回転運動である場合には、信号の取り込みタイミングを回転機構のモータの
一回転毎のタイミング(モータのZ相のパルス)として、モータ回転に同期させて各位置
検出素子10e及び10fからの信号を取り込む。位置信号としては、任意の1点の情報
でも良く、任意範囲の平均値としても良く、更には、それらを積算することが好ましい。
これらが困難である場合には、複数回にわたる周期分の情報を全て取り込み、その平均を
とることが推奨される。
Further, it is preferable that the calculation unit 10g captures signals from the position detection elements 10e and 10f at a predetermined timing. For example, the calculation unit 10g captures the phase signal of the periodic motion accompanying the substrate W and simultaneously captures the signals from the position detection elements 10e and 10f,
The curvature is calculated using only the position signal in an arbitrary phase range of the periodic motion. For example, when the periodic motion is a rotational motion, the timing of capturing a signal is set as the timing of each rotation of the motor of the rotation mechanism (Z-phase pulse of the motor), and each position detection element is synchronized with the rotation of the motor. Capture signals from 10e and 10f. The position signal may be information of any one point, may be an average value in an arbitrary range, and preferably integrates them.
When these are difficult, it is recommended to take in all the information for a plurality of cycles and take the average.

次に、基板Wの表面上でのレーザ光間隔(第1のレーザ光L1及び第2のレーザ光L2
の離間距離)について図5を参照して説明する。実際は図5より複雑であるが、変位量の
オーダーを見積もるために、簡略化したモデルになっている。
Next, a laser beam interval on the surface of the substrate W (the first laser beam L1 and the second laser beam L2
Will be described with reference to FIG. Although actually more complicated than FIG. 5, the model is simplified to estimate the order of the displacement.

図5に示すように、曲率半径R(m)の鏡面を想定し、その鏡面との接線から伸び鏡面
の中心を通る線分(半径)をHとする。光線は線分Hと平行に鏡面に入射し、鏡面の内側
で反射するものとする。曲率がよほど大きくならない限り、反射した光線が線分Hと交差
する点が変形の中点(R/2)として近似され、また、曲率測定装置10での変位量観測
点が、図5における高さLとして近似され、反射した光線の曲率変化時の観測される変位
量はdZと近似され、入射した光線の反射点は円の最低点と同じ高さにあると近似される
As shown in FIG. 5, a mirror surface having a radius of curvature R (m) is assumed, and a line segment (radius) extending from a tangent to the mirror surface and passing through the center of the mirror surface is H. The light beam is incident on the mirror surface in parallel with the line segment H, and is reflected inside the mirror surface. As long as the curvature does not become very large, the point where the reflected light beam intersects with the line segment H is approximated as the midpoint of the deformation (R / 2), and the displacement amount observation point in the curvature measurement device 10 is the height in FIG. It is approximated as L, the amount of displacement observed when the curvature of the reflected light beam changes is approximated as dZ, and the reflection point of the incident light beam is approximated as being at the same height as the lowest point of the circle.

ここで、直線Hと入射した光線の直線距離をw(m)とすると、dZはdZ=w−Z=
w−(R/2−L)×tan(2α)となり、tan(2α)は近似によりtan(2α
)=2α=2w/Rとなるため、dZ=w−(R/2−L)×2w/R=2wL/Rとい
う式で表すことができる。
Here, assuming that a straight line distance between the straight line H and the incident light beam is w (m), dZ is dZ = w−Z =
w− (R / 2−L) × tan (2α), and tan (2α) is tan (2α) by approximation.
) = 2α = 2w / R, so that dZ = w− (R / 2−L) × 2w / R = 2wL / R.

一例として、100(m)前後の曲率半径の変化を基にGaNの成膜状況を検討すると
、曲率変化の分解能はどんなに悪くとも100(m)、現実的には500(m)、可能で
あれば1000(m)が好ましいことが分かる。一方、前述したように基板Wと各位置検
出素子10eや10fの距離は遠いことが望ましいが、実際には光路中の空気の対流など
による擾乱(空気の揺らぎ)や装置筐体への設置も考慮しなければならないため、20〜
50cmとされるのが妥当となる。ここで、曲率半径(R)を500m以上、距離(L)
を30cmとすると、上式は、dZ=0.0012wとなる。
As an example, considering the film formation state of GaN based on a change in the radius of curvature of about 100 (m), the resolution of the change in curvature is 100 (m) at the worst, and 500 (m) in reality. In this case, 1000 (m) is preferable. On the other hand, as described above, it is desirable that the distance between the substrate W and each of the position detection elements 10e and 10f is long. However, in actuality, disturbance (air fluctuation) due to convection of air in the optical path and installation in the apparatus housing are also required. 20 to 20
A value of 50 cm is appropriate. Here, the radius of curvature (R) is 500 m or more, and the distance (L)
Is 30 cm, the above equation becomes dZ = 0.012 w.

しかしながら、変位量dZは受光素子の性能により下限を有する。例えば、CCDでは
、よほど高価で高性能でなければ素子ピッチは1μm程度である。また、PSDは、アナ
ログ測定であるため、受光素子そのものの制限は明瞭ではないが、その信号を取り込む汎
用のロガーの性能において、10nm〜0.1μmが妥当な範囲であり、仮に高性能なロ
ガーを用いたとしても、空気などの擾乱によってnmオーダーの変化を見分けることは困
難となる。結果として、現実的には1μm前後の変位が見分けられれば大抵において実用
的である。したがって、上式から、まず、wは1mm以上であることが好ましい。
However, the displacement dZ has a lower limit due to the performance of the light receiving element. For example, in a CCD, the element pitch is about 1 μm unless it is very expensive and high performance. Also, since PSD is an analog measurement, the limitation of the light receiving element itself is not clear, but the performance of a general-purpose logger that captures the signal is within a reasonable range of 10 nm to 0.1 μm. Even if is used, it is difficult to recognize a change on the order of nm due to a disturbance such as air. As a result, it is practical in most cases if a displacement of about 1 μm can be practically identified. Therefore, from the above formula, first, it is preferable that w is 1 mm or more.

一方、曲率が大きく変位量が大きい側については、レーザ光間隔を受光素子の受光範囲
、集光系に関する光学素子からはみ出さないようなレーザ間幅に制限しなければならない
。曲率半径は1mを切ることがあり、R=0.5m程度までは測定可能範囲として想定し
た方が良い。この場合、上式では、dZ=1.2wとなる。入手しやすい比較的汎用のC
CDやPSDは受光サイズが10mm角から20mm角程度のものであり、変位量が受光
範囲に収まるためには、wは8〜16mmでも良いことになる。ところが、受光素子に至
るまでの光学素子については、例えば、コストを低減させたるために小さいものを選ぶと
、大抵において10mm角という制限を受ける。つまり、変位幅はどんなに大きくとも1
0mm未満であることが要求される。このため、wは8mm以下、好ましくは正負の光路
変化へのマージンを見て4mm程度以下であることが望ましい。
On the other hand, on the side where the curvature is large and the amount of displacement is large, the laser beam interval must be limited to the light receiving range of the light receiving element and the laser interval so as not to protrude from the optical element related to the light collecting system. The radius of curvature may be less than 1 m, and it is better to assume the range of measurable up to about R = 0.5 m. In this case, dZ = 1.2w in the above equation. A relatively general-purpose C that is easy to obtain
CDs and PSDs have a light receiving size of about 10 mm square to 20 mm square, and w may be 8 to 16 mm so that the displacement amount falls within the light receiving range. However, for the optical element up to the light receiving element, for example, if a small one is selected in order to reduce the cost, the optical element is usually limited to 10 mm square. That is, the displacement width is 1 no matter how large
It is required to be less than 0 mm. For this reason, it is desirable that w is 8 mm or less, preferably about 4 mm or less in view of a margin for positive and negative optical path changes.

このように、直線Hと入射した光線の直線距離(レーザ間隔)wは8mm以下又は4m
m以下であることが好ましく、さらに、前述のように1mm以上であることが望ましい。
したがって、wは、1mm≦w≦8mmという範囲に収まることが好ましく、さらに、1
mm≦w≦4mmという範囲に収まることがより好ましい。
As described above, the straight line distance (laser interval) w between the straight line H and the incident light beam is 8 mm or less or 4 m.
m and preferably 1 mm or more as described above.
Therefore, it is preferable that w is within a range of 1 mm ≦ w ≦ 8 mm, and further, 1
More preferably, it is within the range of mm ≦ w ≦ 4 mm.

なお、基板Wの表面上で二つの光路が重なると(すなわち同一点に入射すると)、どち
らの光路にとっても、反射地点の傾きは同じになってしまう。つまり、両方とも同じ量だ
け、同じ方向に傾くことになる。二本のレーザ方式では、両者の傾きの違いから反り(曲
率)を求める方式であるため、両者が同じであっては原理上検出ができず、入射点を僅か
でもずらす必要がある。一方、互いの入射点が離れていれば離れているほど両者の傾きの
差は大きくなり、感度は高くなるが、成膜装置1でチャンバ2に大きな窓を設けることは
困難である。このため、前述のような範囲にレーザ光間隔を設定することが望ましいが、
各種の条件(例えば、確保可能な窓サイズなど)に応じて前述の範囲を逸脱してレーザ光
間隔を設定することも可能である。
When two optical paths overlap on the surface of the substrate W (that is, when they are incident on the same point), the inclination of the reflection point is the same for both optical paths. That is, both are inclined by the same amount in the same direction. In the two laser systems, since the warpage (curvature) is obtained from the difference between the two inclinations, detection cannot be performed in principle if both are the same, and the incident point needs to be shifted even slightly. On the other hand, the greater the distance between the incident points, the greater the difference between the two inclinations and the higher the sensitivity. However, it is difficult to provide a large window in the chamber 2 in the film forming apparatus 1. For this reason, it is desirable to set the laser beam interval in the range described above,
It is also possible to set the laser beam interval outside the above-mentioned range according to various conditions (for example, a window size that can be secured).

次いで、基板Wの表面に対するレーザ光の入射角(第1のレーザ光L1及び第2のレー
ザ光L2の個々の入射角)について図6を参照して説明する。
Next, the incident angle of the laser beam to the surface of the substrate W (the individual incident angle of the first laser beam L1 and the second laser beam L2) will be described with reference to FIG.

図6には、基板Wが石英である場合における入射角度に対する反射率依存性(入射角度
と反射率との関係)が示されている。グラフB1は入射光がS偏光である場合のグラフで
あり、グラフB2は入射光がP偏光である場合のグラフである。これらのグラフB1及び
グラフB2から、入射面に向かって平行に進むS偏光とP偏光において、入射角が0度で
ある場合、反射率は同じであり、さらに、入射角が10度あるいは20度程度までは略同
じである。このため、S偏光とP偏光のお互いの反射率を略同じにするためには、光の入
射角A1(図2参照)を少なくとも20度以下にすることが望ましい。
FIG. 6 shows the dependency of the reflectance on the incident angle (the relationship between the incident angle and the reflectance) when the substrate W is quartz. Graph B1 is a graph when the incident light is S-polarized light, and graph B2 is a graph when the incident light is P-polarized light. From these graphs B1 and B2, for S-polarized light and P-polarized light traveling parallel to the incident surface, when the incident angle is 0 degree, the reflectance is the same, and the incident angle is 10 degrees or 20 degrees. It is almost the same to the extent. Therefore, in order to make the reflectances of the S-polarized light and the P-polarized light substantially the same, it is desirable that the light incident angle A1 (see FIG. 2) be at least 20 degrees or less.

以上、このような曲率測定装置10は、前述のエピタキシャル膜の成膜工程において、
基板Wの反りを監視する。この反り監視では、偏光方向が互いに異なる第1のレーザ光L
1及び第2のレーザ光L2が照射部10aにより照射され、並行して基板Wの表面に入射
する。次いで、その基板Wにより鏡面反射された第1のレーザ光L1及び第2のレーザ光
L2は、並行して光学フィルタ10bを通過し、さらに集光レンズ10cを通過した後、
進路変更部10dにより分離される。分離された第1のレーザ光L1及び第2のレーザ光
L2は、集光レンズ10cの作用によって第1の位置検出素子10e及び第2の位置検出
素子10fの短手方向に集光される。そして、分離された各レーザ光L1及びL2のうち
第1のレーザ光L1が第1の位置検出素子10eにより検出され、第2のレーザ光L2が
第2の位置検出素子10fにより検出される。
As described above, such a curvature measuring device 10 is used in the above-described step of forming an epitaxial film.
The warpage of the substrate W is monitored. In this warpage monitoring, the first laser light L having different polarization directions is used.
The first and second laser beams L2 are irradiated by the irradiation unit 10a and are incident on the surface of the substrate W in parallel. Next, the first laser light L1 and the second laser light L2 specularly reflected by the substrate W pass through the optical filter 10b in parallel and further pass through the condenser lens 10c.
It is separated by the course changing unit 10d. The separated first laser light L1 and second laser light L2 are condensed in the lateral direction of the first position detecting element 10e and the second position detecting element 10f by the action of the condensing lens 10c. Then, among the separated laser beams L1 and L2, the first laser beam L1 is detected by the first position detecting element 10e, and the second laser beam L2 is detected by the second position detecting element 10f.

その後、それらの第1のレーザ光L1及び第2のレーザ光L2の各入射位置が算出部1
0gにより用いられ、基板Wの曲率(反り量)が算出される。例えば、第1のレーザ光L
1の入射位置の変位量と、第2のレーザ光L2の入射位置の変位量との差が算出され、そ
の差と各光路長との相関から基板Wの曲率変化量(曲率)が算出される。この算出された
曲率が制御部11に入力されると、制御部11は、その入力された曲率が所定の設定値よ
り大きいか否かを判断し、曲率測定装置10により測定された曲率が所定の設定値より大
きいと判断した場合、成膜処理を停止し、さらに、報知部12に報知指示を出力するなど
の処理が可能である。報知部12は、制御部11から報知指示を受けると、ユーザに対し
て基板Wの反りに問題があること(警告)を報知するなどの処理が可能である。
After that, the incident positions of the first laser light L1 and the second laser light L2 are calculated by the calculation unit 1.
0 g is used to calculate the curvature (the amount of warpage) of the substrate W. For example, the first laser light L
The difference between the amount of displacement of the incident position of No. 1 and the amount of displacement of the incident position of the second laser beam L2 is calculated, and the amount of curvature change (curvature) of the substrate W is calculated from the correlation between the difference and each optical path length. You. When the calculated curvature is input to the control unit 11, the control unit 11 determines whether the input curvature is greater than a predetermined set value, and determines whether the curvature measured by the curvature measurement device 10 is a predetermined value. If it is determined that the value is larger than the set value, processing such as stopping the film forming process and outputting a notification instruction to the notification unit 12 can be performed. When the notification unit 12 receives the notification instruction from the control unit 11, the notification unit 12 can perform processing such as notifying the user that there is a problem with the warpage of the substrate W (warning).

ここで、従来の二点一括CCD方式では、上述したように反りが大きい場合には両点が
一致してしまう場合があり、両点の間の距離が存在しなくなるため、測定不能領域が存在
することになる。一方、本実施形態によれば、二本のレーザ光L1及びL2はどこで重な
ろうが、それぞれの偏光性と進路変更部10dによって強制的に分離される。さらに、各
レーザ光L1及びL2の位置は元の位置からどれだけずれたかが算出され、引き算のみで
間隔の変化が読み取られる。したがって、従来の二点一括CCD方式にあるような測定不
能領域は存在せず、その付近でのSN比(S/N)が低下することもない。加えて、従来
の二点一括CCD方式では、測定不能領域を避けるような光路調整(設定)を行わなけれ
ばならないが、本実施形態によれば、その制約がなくなるため、調整のロバスト性が高く
なる。
Here, in the conventional two-point collective CCD method, when the warpage is large as described above, the two points may coincide with each other, and the distance between the two points no longer exists. Will exist. On the other hand, according to the present embodiment, no matter where the two laser beams L1 and L2 overlap, the two laser beams L1 and L2 are forcibly separated by their polarization and the course changing unit 10d. Further, it is calculated how much the position of each of the laser beams L1 and L2 has shifted from the original position, and the change in the interval is read only by subtraction. Therefore, there is no unmeasurable region as in the conventional two-point collective CCD system, and the SN ratio (S / N) in the vicinity does not decrease. In addition, in the conventional two-point collective CCD method, optical path adjustment (setting) must be performed to avoid an unmeasurable area. However, according to the present embodiment, the restriction is eliminated, and the robustness of the adjustment is reduced. Get higher.

また、曲率測定装置10の各レーザ光L1及びL2は、チャンバ2の窓を通過するが、
このチャンバ2の窓は各種の要因によって傾く傾向にある。この各種の要因としては、例
えば、熱によるチャンバ2の変形や振動による位置ずれなどが挙げられる。さらに、曲率
測定装置10が測定する基板Wには、回転による周期的な振動が生じる。このような窓の
傾きや基板Wの周期的な振動が生じても、集光レンズ10cによって、第1のレーザ光L
1が第1の位置検出素子10eから外れることのないように、加えて、第2のレーザ光L
2が第2の位置検出素子10fから外れることのないように光が集められる。すなわち、
窓の傾きや基板Wの周期的な振動により扇状に振れた第1のレーザ光L1及び第2のレー
ザ光L2が再び一点に集められるため、窓の傾きや基板Wの周期的な振動によって曲率測
定精度が低下することを抑止することができる。
The laser beams L1 and L2 of the curvature measuring device 10 pass through the window of the chamber 2,
The window of the chamber 2 tends to tilt due to various factors. These various factors include, for example, deformation of the chamber 2 due to heat and displacement due to vibration. Further, the substrate W measured by the curvature measuring device 10 generates periodic vibration due to rotation. Even if such a window tilt or periodic vibration of the substrate W occurs, the first laser light L
1 so as not to deviate from the first position detecting element 10e.
Light is collected so that 2 does not deviate from the second position detecting element 10f. That is,
Since the first laser light L1 and the second laser light L2, which oscillate in a fan shape due to the inclination of the window and the periodic vibration of the substrate W, are collected again at one point, the curvature is caused by the inclination of the window and the periodic vibration of the substrate W. A decrease in measurement accuracy can be suppressed.

以上説明したように、第1の実施形態によれば、偏光方向が互いに異なる第1のレーザ
光L1及び第2のレーザ光L2を並行させて基板Wに入射させ、その基板Wにより鏡面反
射された第1のレーザ光L1及び第2のレーザ光L2の進路を進路変更部10dにより混
合されないように変更し、さらに、進路が変更された第1のレーザ光L1及び第2のレー
ザ光L2をそれぞれ第1の位置検出素子10e及び第2の位置検出素子10fにより検出
する。このため、従来の二点一括CCD方式を用いる場合のように、CCDの素子面上の
両点が一致するようなことはなく、二本のレーザ光L1及びL2が重なったとしても分離
され、それぞれ二つの位置検出素子10e及び10fにより検出される。これにより、従
来の二点一括CCD方式とは異なり、測定不能が生じることはなく、反りが大きい場合や
両点の間を狭くする場合でも、SN比(S/N)の悪化を抑止することが可能となる。し
たがって、曲率測定不能の抑止及び曲率測定精度の向上を実現することができる。
As described above, according to the first embodiment, the first laser light L1 and the second laser light L2 having different polarization directions are incident on the substrate W in parallel, and are specularly reflected by the substrate W. The courses of the first laser light L1 and the second laser light L2 are changed by the course changing unit 10d so as not to be mixed, and the first laser light L1 and the second laser light L2 whose courses are changed are further changed. Each is detected by the first position detecting element 10e and the second position detecting element 10f. Therefore, unlike the case of using the conventional two-point collective CCD method, the two points on the element surface of the CCD do not coincide with each other, and even if the two laser beams L1 and L2 overlap, they are separated. Are detected by the two position detecting elements 10e and 10f, respectively. Accordingly, unlike the conventional two-point collective CCD method, measurement is not impossible, and the deterioration of the S / N ratio (S / N) is suppressed even when the warpage is large or the distance between the two points is narrow. It becomes possible. Therefore, it is possible to suppress the curvature measurement from being impossible and improve the curvature measurement accuracy.

(第2の実施形態)
第2の実施形態について図7を参照して説明する。なお、第2の実施形態では、第1の
実施形態との相違点(曲率測定装置10の部品配置)について説明し、その他の説明は省
略する。なお、図7は、前述の図2乃至図4と同様、光学部品の模式図を用いて曲率測定
装置10の概略の構造を示したもので、曲率測定装置10と基板Wとの離間距離が短く示
されているが、実際の離間距離は20〜50cm程度の距離であり、また、レーザ光はチ
ャンバ2の窓を通過する。また、偏光ビームスプリッタにより反射されるレーザ光の向き
が略直角に曲がるように示されているが、この角度は場合によってはとくに直角付近であ
る必要はない。
(Second embodiment)
A second embodiment will be described with reference to FIG. In the second embodiment, differences from the first embodiment (component arrangement of the curvature measuring device 10) will be described, and other description will be omitted. FIG. 7 shows a schematic structure of the curvature measuring device 10 using schematic diagrams of optical components, similarly to FIGS. 2 to 4 described above, and the distance between the curvature measuring device 10 and the substrate W is large. Although shown briefly, the actual separation distance is about 20 to 50 cm, and the laser light passes through the window of the chamber 2. Although the direction of the laser beam reflected by the polarizing beam splitter is shown to be bent at a substantially right angle, this angle does not need to be particularly near the right angle in some cases.

図7に示すように、第2の実施形態に係る曲率測定装置10の照射部10aは、レーザ
光を出射するレーザ光出射部(光出射部)21と、そのレーザ光を第1のレーザ光L1(
S偏光)及び第2のレーザ光L2(P偏光)に分離する偏光ビームスプリッタ22と、ミ
ラー23とを備えている。偏光ビームスプリッタ22は、レーザ光出射部21と基板Wの
表面との間の光路上に設けられており、ミラー23は、偏光ビームスプリッタ22により
分離された第1のレーザ光L1を基板Wの表面に向けて反射する位置に設けられている。
As shown in FIG. 7, the irradiation unit 10a of the curvature measuring device 10 according to the second embodiment includes a laser light emitting unit (light emitting unit) 21 that emits laser light, and the first laser light. L1 (
A polarization beam splitter 22 for separating the laser beam into S-polarized light and second laser light L2 (P-polarized light), and a mirror 23 are provided. The polarization beam splitter 22 is provided on an optical path between the laser light emitting unit 21 and the surface of the substrate W, and the mirror 23 transmits the first laser light L1 separated by the polarization beam splitter 22 to the substrate W. It is provided at a position where it reflects toward the surface.

この照射部10aは、レーザ光出射部21から出射されたレーザ光を偏光ビームスプリ
ッタ22で第1のレーザ光L1及び第2のレーザ光L2に分離し、第2のレーザ光L2を
そのまま基板Wに入射させ、ミラー23により第1のレーザ光L1を第2のレーザ光L2
に並行させるように反射して基板Wの表面に入射させる。
The irradiating section 10a separates the laser light emitted from the laser light emitting section 21 into a first laser light L1 and a second laser light L2 by a polarization beam splitter 22, and converts the second laser light L2 into the substrate W as it is. And the first laser light L1 is converted by the mirror 23 into the second laser light L2.
Is reflected so as to be parallel to the surface of the substrate W and is incident on the surface of the substrate W.

なお、光学フィルタ10b、集光レンズ10c、進路変更部10d及び第2の位置検出
素子10fは基板Wの略法線上に設けられており、第1の位置検出素子10eは進路変更
部10dにより進行方向が変更された第1のレーザ光L1を検出することが可能となる位
置に設けられている。また、図7に示された構成の本実施形態に用いられている2つのビ
ームスプリッタ22、10dはいずれもP偏光透過型の偏光ビームスプリッタである。
Note that the optical filter 10b, the condenser lens 10c, the course changing unit 10d, and the second position detecting element 10f are provided substantially on the normal line of the substrate W, and the first position detecting element 10e is advanced by the course changing unit 10d. It is provided at a position where the first laser light L1 whose direction has been changed can be detected. The two beam splitters 22 and 10d used in the present embodiment having the configuration shown in FIG. 7 are both P-polarization transmission type polarization beam splitters.

このような構成の曲率測定装置10では、第1のレーザ光L1及び第2のレーザ光L2
における基板Wへの入射光路と基板Wからの反射光路を合わせた四つの光路が全てほぼ同
一平面に調整されており、さらに、反射光路が入射光路に挟まれた位置に調整されている
。これにより、チャンバ2の窓を通過する入射光路及び反射光路の全光路において、それ
らの外周に位置する光路間の離間距離を小さくすることが可能となる。このため、各レー
ザ光L1及びL2が通過するチャンバ2の窓を小さくすることができ、結果として、熱な
どによる窓の傾きによって検出位置精度が低下することを抑止することができる。
In the curvature measuring device 10 having such a configuration, the first laser light L1 and the second laser light L2
, The four optical paths, which are the sum of the incident optical path to the substrate W and the reflected optical path from the substrate W, are adjusted to be substantially in the same plane, and further adjusted to a position where the reflected optical path is sandwiched between the incident optical paths. Accordingly, in all the optical paths of the incident optical path and the reflected optical path passing through the window of the chamber 2, the separation distance between the optical paths located on the outer periphery thereof can be reduced. For this reason, the window of the chamber 2 through which each of the laser beams L1 and L2 passes can be reduced, and as a result, the detection position accuracy can be prevented from lowering due to the inclination of the window due to heat or the like.

以上説明したように、第2の実施形態によれば、前述の第1の実施形態と同様の効果を
得ることが可能であり、曲率測定不能の抑止及び曲率測定精度の向上を実現することがで
きる。さらに、各レーザ光L1及びL2が通過するチャンバ2の窓を小さくすることが可
能となるので、熱などによる窓の傾きによって検出位置精度が低下することを抑止するこ
とができる。
As described above, according to the second embodiment, it is possible to obtain the same effects as those of the above-described first embodiment, and it is possible to suppress the curvature measurement from being disabled and improve the curvature measurement accuracy. it can. Further, since the window of the chamber 2 through which the laser beams L1 and L2 pass can be reduced, it is possible to suppress a decrease in the detection position accuracy due to the inclination of the window due to heat or the like.

(前述の第1又は第2の実施形態の補足)
ここで、前述の第1又は第2の実施形態における各種特徴の一部について列挙する。
(Supplement to the first or second embodiment described above)
Here, some of the various features of the first or second embodiment will be enumerated.

基板Wへのレーザ光、すなわち第1のレーザ光L1及び第2のレーザ光L2の入射角度
が少なくとも20度以下である(図2参照)。これにより、第1のレーザ光L1及び第2
のレーザ光L2がS偏光とP偏光である場合、それらお互いの反射率を略同じにすること
が可能となるため(図6参照)、位置検出精度を向上させることができる。
The angles of incidence of the laser light on the substrate W, that is, the first laser light L1 and the second laser light L2 are at least 20 degrees or less (see FIG. 2). Thereby, the first laser light L1 and the second
When the laser light L2 is S-polarized light and P-polarized light, it is possible to make the reflectances of the two substantially the same (see FIG. 6), so that the position detection accuracy can be improved.

また、第1のレーザ光L1及び第2のレーザ光L2の各光路は、進路変更部10dを取
り外した場合(状態で)、互いの光路が第2の位置検出素子10fの素子面(受光面)に
おいて交差するように調整されている(図2参照)。これにより、各レーザ光L1及びL
2の光路の離間距離を狭くすることが可能となるため、進路変更部10dを小型化するこ
とができる。なお、前述の交差位置を第2の位置検出素子10fの長手方向の中央とする
ことが望ましい。こうすることにより基板Wの周期的な振動などによって位置検出器10
fあるいは10eの受光面上をレーザ光L1あるいはL2の照射位置が移動しても、この
照射位置が極端に受光面の端になったり、受光面から外れてしまう可能性を低下させ、位
置検出精度が低下することを抑えることができる。
When the path changing unit 10d is removed (in a state), the respective optical paths of the first laser light L1 and the second laser light L2 are the element surfaces (light receiving surfaces) of the second position detecting element 10f. ) Are adjusted so as to intersect (see FIG. 2). Thereby, each of the laser beams L1 and L
Since the distance between the two optical paths can be reduced, the course changing unit 10d can be reduced in size. Note that it is desirable that the above-mentioned intersection position be the center of the second position detection element 10f in the longitudinal direction. In this manner, the position detector 10 is caused by the periodic vibration of the substrate W or the like.
Even if the irradiation position of the laser beam L1 or L2 moves on the light receiving surface of f or 10e, the possibility that this irradiation position extremely becomes the end of the light receiving surface or deviates from the light receiving surface is reduced, and the position detection is performed. A decrease in accuracy can be suppressed.

また、第1の位置検出素子10eの受光面(第1の受光面)は、第1のレーザ光L1の
光軸(入射光の光軸)から少なくとも10度傾いている。同様に、第2の位置検出素子1
0fの受光面(第2の受光面)も、第2のレーザ光L2の光軸(入射光の光軸)から少な
くとも10度傾いている。これにより、位置検出素子10e又は10fによる反射光が進
路変更部10dに入射することを抑止することが可能となるので、その反射光による悪影
響によって位置検出精度が低下することを抑えることができる。
The light receiving surface (first light receiving surface) of the first position detecting element 10e is inclined at least 10 degrees from the optical axis of the first laser light L1 (the optical axis of the incident light). Similarly, the second position detecting element 1
The light receiving surface at 0f (the second light receiving surface) is also inclined at least 10 degrees from the optical axis of the second laser light L2 (the optical axis of the incident light). Accordingly, it is possible to prevent the reflected light from the position detecting element 10e or 10f from being incident on the course changing unit 10d, so that it is possible to suppress a decrease in the position detection accuracy due to the adverse effect of the reflected light.

また、第1のレーザ光L1及び第2のレーザ光L2の波長付近以外の波長を通過させな
い光学フィルタ10bが、基板Wから進路変更部10dまでの光路上に設置されている。
これにより、各レーザ光L1及びL2の波長(例えば、緑色)付近以外の波長を有する光
が位置検出素子10e及び10fに入射することが抑止されるので、赤熱する基板Wの発
光からの影響を避け、位置検出精度を向上させることができる。
In addition, an optical filter 10b that does not transmit wavelengths other than the wavelengths near the wavelengths of the first laser light L1 and the second laser light L2 is provided on the optical path from the substrate W to the course changing unit 10d.
This suppresses light having a wavelength other than the wavelength (for example, green) near each of the laser beams L1 and L2 from being incident on the position detection elements 10e and 10f. Avoidance can improve the position detection accuracy.

また、基板Wに付随する周期的な運動の位相信号を取り込むと同時に各位置検出素子1
0e及び10fからの信号を取り込み、周期的な運動の任意の位相における位置信号のみ
を用いて曲率を算出する。例えば、周期的な運動が回転運動である場合には、信号の取り
込みタイミングを回転機構のモータの一回転毎のタイミング(モータのZ相のパルス)と
し、モータ回転に同期させて各位置検出素子10e及び10fからの信号を取り込む。こ
れにより、周期的な運動によって振動がある場合などでも、その運動に同期したタイミン
グで信号を読み込んで用いることが可能となるため、周期的な振動によって位置検出精度
が低下することを抑止することができ、周期的な運動に同期しないタイミングで信号を読
み込んで用いた場合に比べ、位置検出精度を向上させることができる。
In addition, a phase signal of a periodic motion accompanying the substrate W is taken in, and each position detecting element 1
The signals from 0e and 10f are fetched, and the curvature is calculated using only the position signal at an arbitrary phase of the periodic motion. For example, when the periodic motion is a rotational motion, the timing of taking in the signal is the timing of each rotation of the motor of the rotation mechanism (Z-phase pulse of the motor), and each position detecting element is synchronized with the rotation of the motor. Capture signals from 10e and 10f. This makes it possible to read and use signals at a timing synchronized with the movement even when there is vibration due to the periodic movement, etc., and to prevent the position detection accuracy from deteriorating due to the periodic vibration. Thus, the position detection accuracy can be improved as compared with a case where a signal is read and used at a timing not synchronized with the periodic movement.

また、一次元の位置検出素子10e及び10fのいずれか一方又は両方が、入射したレ
ーザ光の分布の重心を二つの電気信号として出力する半導体位置検出素子(PSD)であ
る。あるいは、一次元の位置検出素子10e及び10fのいずれか一方又は両方が、固体
撮像素子(例えば、CCD)である。ここで、従来の二点一括CCD方式では、複雑な画
像処理により二点間の距離を割り出すため、高速なコンピュータが必要となり、コストが
上昇することになる。一方、コストを抑えるため、処理スピードを犠牲にすると、装置性
能が低下することになる。PSDを用いた場合には、画像処理は不要であり、PSD毎に
アナログ信号を読み込み、四則演算などの簡易な計算を実行すれば良く、コスト上昇や装
置性能低下を抑止することができる。また、CCDを用いた場合でも、二次元の画像処理
に比べ、簡易な画像処理により入射位置を把握することが可能であり、コスト上昇や装置
性能低下を抑止することができる。
One or both of the one-dimensional position detecting elements 10e and 10f are semiconductor position detecting elements (PSDs) that output the center of gravity of the distribution of the incident laser light as two electric signals. Alternatively, one or both of the one-dimensional position detection elements 10e and 10f are solid-state imaging devices (for example, CCDs). Here, in the conventional two-point collective CCD method, a distance between two points is determined by complicated image processing, so that a high-speed computer is required, and the cost is increased. On the other hand, if the processing speed is sacrificed in order to suppress the cost, the performance of the device will be reduced. In the case of using the PSD, image processing is not required, an analog signal is read for each PSD, and simple calculations such as four arithmetic operations may be performed, thereby suppressing an increase in cost and a decrease in apparatus performance. In addition, even when a CCD is used, the incident position can be grasped by simple image processing as compared with two-dimensional image processing, and an increase in cost and a decrease in device performance can be suppressed.

また、第2の実施形態においては二本のレーザ光L1及びL2における基板Wへの入射
光路と基板Wからの反射光路を合わせた四つの光路が全てほぼ同一平面に調整されており
、さらに、反射光路が入射光路に挟まれた位置に調整されている。これにより、チャンバ
2の窓を通過する入射光路及び反射光路の全光路において、それらの外周に位置する光路
間の離間距離を小さくすることが可能となる。このため、各レーザ光L1及びL2が通過
するチャンバ2の窓を小さくすることができ、結果として、熱などによる窓の傾きによっ
て検出位置精度が低下することを抑止することができる。
In the second embodiment, all four optical paths of the two laser beams L1 and L2, which are the optical path incident on the substrate W and the optical path reflected from the substrate W, are adjusted to be substantially in the same plane. The reflected light path is adjusted to a position sandwiched between the incident light paths. Accordingly, in all the optical paths of the incident optical path and the reflected optical path passing through the window of the chamber 2, the separation distance between the optical paths located on the outer periphery thereof can be reduced. For this reason, the window of the chamber 2 through which each of the laser beams L1 and L2 passes can be reduced, and as a result, the detection position accuracy can be prevented from lowering due to the inclination of the window due to heat or the like.

(第3の実施形態)
第3の実施形態について図8を参照して説明する。なお、第3の実施形態では、第1の
実施形態との相違点(曲率測定装置10の部品配置及び構成)について説明し、その他の
説明は省略する。なお、図8は、光学部品の模式図を用いて曲率測定装置10の概略の構
造を示したもので、前述の図2乃至図4と同様、曲率測定装置10と基板Wとの離間距離
が短く示されているが、実際の離間距離は20〜50cm程度の距離であり、また、レー
ザ光はチャンバ2の窓を通過する。また、偏光ビームスプリッタにより反射されるレーザ
光の向きが略直角に曲がるように示されているが、この角度は場合によってはとくに直角
付近である必要はない。
(Third embodiment)
A third embodiment will be described with reference to FIG. In the third embodiment, differences from the first embodiment (part arrangement and configuration of the curvature measuring device 10) will be described, and other description will be omitted. FIG. 8 shows a schematic structure of the curvature measuring device 10 using a schematic diagram of the optical component, and the distance between the curvature measuring device 10 and the substrate W is similar to that of FIGS. 2 to 4 described above. Although shown briefly, the actual separation distance is about 20 to 50 cm, and the laser light passes through the window of the chamber 2. Although the direction of the laser beam reflected by the polarizing beam splitter is shown to be bent at a substantially right angle, this angle does not need to be particularly near the right angle in some cases.

図8に示すように、第3の実施形態に係る曲率測定装置10は、第1の実施形態(さら
に第2の実施形態)と異なり、測定対象物である基板Wの表面に垂直な入射光及び反射光
を用いて曲率を測定するものである(レーザ光の入射角が90度であり、入射光及び反射
光が同じ光軸となる)。
As shown in FIG. 8, the curvature measuring device 10 according to the third embodiment is different from the first embodiment (further the second embodiment) in that the incident light perpendicular to the surface of the substrate W which is the object to be measured. And the reflected light are used to measure the curvature (the incident angle of the laser light is 90 degrees, and the incident light and the reflected light have the same optical axis).

この曲率測定装置10は、照射部10a、第1の位置検出素子10e、第2の位置検出
素子10f及び算出部10gに加え、二本のレーザ光L1及びL2が通過する1/4波長
板10hと、基板Wの表面により鏡面反射された二本のレーザ光L1及びL2のうち第1
のレーザ光L1を反射する偏光ビームスプリッタ10iとを備えている。この偏光ビーム
スプリッタ10iは、第1の実施形態に係る進路変更部10dに替えて設けられている。
The curvature measuring device 10 includes a 部 wavelength plate 10h through which two laser beams L1 and L2 pass, in addition to an irradiation unit 10a, a first position detection element 10e, a second position detection element 10f, and a calculation unit 10g. And the first of the two laser beams L1 and L2 mirror-reflected by the surface of the substrate W.
And a polarization beam splitter 10i that reflects the laser beam L1. This polarization beam splitter 10i is provided instead of the course changing unit 10d according to the first embodiment.

照射部10aは、レーザ光を出射するレーザ光出射部(光出射部)21と、そのレーザ
光を第1のレーザ光L1(P偏光)及び第2のレーザ光L2(S偏光)に分離する偏光ビ
ームスプリッタ22と、第2のレーザ光L2を反射するミラー23とを備えている。
The irradiation unit 10a divides the laser light into a first laser light L1 (P-polarized light) and a second laser light L2 (S-polarized light). A polarization beam splitter 22 and a mirror 23 that reflects the second laser light L2 are provided.

偏光ビームスプリッタ(第1の偏光ビームスプリッタ)22は、レーザ光出射部21と
基板Wの表面との間、すなわちレーザ光出射部21から出射された第1のレーザ光L1が
基板Wの表面に垂直に入射する光路上に設けられている。この偏光ビームスプリッタ22
は、P偏光をほぼ透過させ、S偏光をほぼ反射するものである(S偏光だけを例えば90
度曲げる)。
The polarizing beam splitter (first polarizing beam splitter) 22 is provided between the laser light emitting unit 21 and the surface of the substrate W, that is, the first laser light L1 emitted from the laser light emitting unit 21 is applied to the surface of the substrate W. It is provided on a vertically incident optical path. This polarization beam splitter 22
Is one that substantially transmits P-polarized light and substantially reflects S-polarized light.
Bend over).

ミラー23は、偏光ビームスプリッタ22により分離された第2のレーザ光L2(S偏
光)を第1のレーザ光L1(P偏光)に平行にして基板Wの表面に向けて反射し、さらに
、基板Wの表面により鏡面反射されて1/4波長板10hを通過した第2のレーザ光L2
(P偏光)を反射する反射部として機能する(S偏光及びP偏光を例えば90度曲げる)
The mirror 23 reflects the second laser light L2 (S-polarized light) separated by the polarization beam splitter 22 toward the surface of the substrate W while making the second laser light L2 (S-polarized light) parallel to the first laser light L1 (P-polarized light). The second laser beam L2 that has been specularly reflected by the surface of W and passed through the quarter-wave plate 10h
Functions as a reflection part that reflects (P-polarized light) (S-polarized light and P-polarized light are bent by, for example, 90 degrees)
.

第1の位置検出素子10eは、基板Wの表面により鏡面反射されて偏光ビームスプリッ
タ10iにより反射された第1のレーザ光L1の入射位置を検出する。また、第2の位置
検出素子10fは、基板Wの表面により鏡面反射されてミラー23により反射された第2
のレーザ光L2の入射位置を検出する。これらの第1の位置検出素子10e及び第2の位
置検出素子10fは例えば同一直線上に配置されているが、これに限るものではない。
The first position detection element 10e detects an incident position of the first laser light L1 which is specularly reflected by the surface of the substrate W and reflected by the polarization beam splitter 10i. Further, the second position detecting element 10 f is mirror-reflected by the surface of the substrate W and is reflected by the mirror 23.
The incident position of the laser beam L2 is detected. The first position detecting element 10e and the second position detecting element 10f are arranged, for example, on the same straight line, but are not limited to this.

1/4波長板10hは、第1のレーザ光L1が基板Wの表面に垂直に入射する光路及び
第2のレーザ光L2が第1のレーザ光L1に平行に基板Wの表面に入射する光路の両方の
光路上に設けられている。このため、1/4波長板10hは、基板Wの表面に垂直に入射
する第1のレーザ光L1及びその第1のレーザ光L1に平行に基板Wの表面に入射する第
2のレーザ光L2が通過し、さらに、基板Wの表面により鏡面反射された第1のレーザ光
L1及び第2のレーザ光L2が通過する部材となる。
The 波長 wavelength plate 10 h includes an optical path where the first laser light L1 is perpendicularly incident on the surface of the substrate W and an optical path where the second laser light L2 is incident on the surface of the substrate W in parallel with the first laser light L1. Are provided on both optical paths. For this reason, the quarter-wave plate 10h is provided with a first laser beam L1 which is perpendicularly incident on the surface of the substrate W and a second laser beam L2 which is incident on the surface of the substrate W in parallel with the first laser beam L1. Is passed, and the first laser light L1 and the second laser light L2, which are specularly reflected by the surface of the substrate W, pass through.

各レーザ光L1及びL2はそれぞれ1/4波長板10hを二回通過すると、偏光方向が
90度変化する性質を有している(一回通過すると円偏光となる)。したがって、P偏光
が1/4波長板10hを二回通過すると、偏光方向が90度変化してS偏光となり、逆に
、S偏光が1/4波長板10hを二回通過すると、偏光方向が90度変化してP偏光とな
る。また、直線偏光の偏光面に対して1/4波長板の光学軸を45度ずらすことにより円
偏光が得られることから、直交した偏光方向を持たせた第1のレーザ光L1と第2のレー
ザ光L2の偏光方向の中間に光学軸を調整することにより、二つのレーザ光L1及びL2
に対称な条件を付与することができる。
Each of the laser beams L1 and L2 has a property that the polarization direction changes by 90 degrees when each of the laser beams L1 and L2 passes through the quarter-wave plate 10h twice (the laser beam becomes circularly polarized light once passed). Therefore, when P-polarized light passes through the quarter-wave plate 10h twice, the polarization direction changes by 90 degrees to become S-polarized light. Conversely, when S-polarized light passes through the quarter-wave plate 10h twice, the polarization direction changes. It changes by 90 degrees and becomes P-polarized light. Further, since the circularly polarized light is obtained by shifting the optical axis of the quarter-wave plate by 45 degrees with respect to the polarization plane of the linearly polarized light, the first laser light L1 and the second laser light L2 having the orthogonal polarization directions are obtained. By adjusting the optical axis in the middle of the polarization direction of the laser beam L2, the two laser beams L1 and L2 are adjusted.
Can be given a symmetric condition.

偏光ビームスプリッタ(第2の偏光ビームスプリッタ)10iは、第1のレーザ光L1
が基板Wの表面に垂直に入射する光路上に設けられており、基板Wの表面により垂直に鏡
面反射された第1のレーザ光L1(S偏光)を第1の位置検出素子10eに向けて反射す
る。この偏光ビームスプリッタ10iはP偏光をほぼ透過させ、S偏光をほぼ反射する(
S偏光だけを例えば90度曲げる)。
The polarization beam splitter (second polarization beam splitter) 10i is a first laser beam L1.
Is provided on an optical path perpendicularly incident on the surface of the substrate W, and directs the first laser beam L1 (S-polarized light) vertically mirror-reflected by the surface of the substrate W to the first position detecting element 10e. reflect. The polarization beam splitter 10i substantially transmits P-polarized light and substantially reflects S-polarized light (
Only the S-polarized light is bent, for example, by 90 degrees).

このような曲率測定装置10は、前述のエピタキシャル膜の成膜工程において、基板W
の反りを監視する。この反り監視では、レーザ光がレーザ光出射部21により出射される
と、まず、偏光方向が互いに90度異なる第1のレーザ光L1(P偏光)及び第2のレー
ザ光L2(S偏光)に偏光ビームスプリッタ22により分離される。次いで、第1のレー
ザ光L1は偏光ビームスプリッタ10i及び1/4波長板10hを通過して基板Wの表面
に垂直に入射する。また、第2のレーザ光L2はミラー23により反射されて第1のレー
ザ光L1に平行になり、1/4波長板10hを通過して基板Wの表面に入射する。
In such a curvature measuring device 10, the substrate W
Monitor for warpage. In the warpage monitoring, when the laser light is emitted by the laser light emitting unit 21, first, the first laser light L1 (P-polarized light) and the second laser light L2 (S-polarized light) whose polarization directions are different from each other by 90 degrees. The light is split by the polarizing beam splitter 22. Next, the first laser light L1 passes through the polarizing beam splitter 10i and the quarter-wave plate 10h and is incident perpendicularly on the surface of the substrate W. The second laser light L2 is reflected by the mirror 23, becomes parallel to the first laser light L1, passes through the quarter-wave plate 10h, and enters the surface of the substrate W.

次に、基板Wの表面により鏡面反射された第1のレーザ光L1は1/4波長板10hを
通過し、偏光方向が変わってS偏光となる。この第1のレーザ光L1(S偏光)は、偏光
ビームスプリッタ10iにより反射されて第1の位置検出素子10eに入射し、その第1
の位置検出素子10eにより検出される。また、基板Wの表面により鏡面反射された第2
のレーザ光L2は、1/4波長板10hを通過し、偏光方向が変わってP偏光となる。こ
の第2のレーザ光L2(P偏光)は、ミラー23により偏光ビームスプリッタ22に向け
て反射され、その偏光ビームスプリッタ22を通過して第2の位置検出素子10fに入射
し、その第2の位置検出素子10fにより検出される。その後の処理(基板Wの曲率算出
や警告報知など)は第1の実施形態と同様である。
Next, the first laser light L1 specularly reflected by the surface of the substrate W passes through the quarter-wave plate 10h, changes its polarization direction, and becomes S-polarized light. The first laser light L1 (S-polarized light) is reflected by the polarization beam splitter 10i, enters the first position detection element 10e, and
Is detected by the position detection element 10e. Further, the second mirror reflected by the surface of the substrate W
Laser light L2 passes through the quarter-wave plate 10h, changes its polarization direction, and becomes P-polarized light. The second laser light L2 (P-polarized light) is reflected by the mirror 23 toward the polarization beam splitter 22, passes through the polarization beam splitter 22, and enters the second position detecting element 10f, where It is detected by the position detecting element 10f. Subsequent processing (calculation of the curvature of the substrate W, warning notification, etc.) is the same as in the first embodiment.

なお、第1の位置検出素子10e及び偏光ビームスプリッタ10iの間の第1レーザ光
L1の光路や第2の位置検出素子10f及び偏光ビームスプリッタ22の間の第2レーザ
光L2の光路上に、レーザ光を例えば図8中の上方向に反射するように方向転換用ミラー
などの方向転換部を設けることも可能である。この場合には、第1の位置検出素子10e
及び第2の位置検出素子10fの設置自由度を向上させることができる。
In addition, on the optical path of the first laser light L1 between the first position detecting element 10e and the polarizing beam splitter 10i, and on the optical path of the second laser light L2 between the second position detecting element 10f and the polarizing beam splitter 22, It is also possible to provide a turning part such as a turning mirror so as to reflect the laser light in the upward direction in FIG. 8, for example. In this case, the first position detecting element 10e
In addition, the degree of freedom in setting the second position detecting element 10f can be improved.

また、第1のレーザ光L1が基板Wの表面に垂直に入射し、さらに、第2のレーザ光L
2が第1のレーザ光L1に平行に基板Wの表面に入射することを維持しつつ、偏光ビーム
スプリッタ22やミラー23、偏光ビームスプリッタ10iなどを傾けて、第1の位置検
出素子10e及び偏光ビームスプリッタ10iの間の第1レーザ光L1の光路と第2の位
置検出素子10f及び偏光ビームスプリッタ22の間の第2レーザ光L2の光路を非平行
にすることも可能である。
Further, the first laser light L1 is perpendicularly incident on the surface of the substrate W, and furthermore, the second laser light L1
While maintaining that the laser beam 2 is incident on the surface of the substrate W in parallel to the first laser light L1, the polarization beam splitter 22, the mirror 23, the polarization beam splitter 10i, and the like are tilted so that the first position detection element 10e and the polarization It is also possible to make the optical path of the first laser beam L1 between the beam splitters 10i and the optical path of the second laser beam L2 between the second position detecting element 10f and the polarizing beam splitter 22 non-parallel.

図8に示した第3の実施形態に用いられる2つのビームスプリッタ10i、22はいず
れもP偏光透過型であるが、この2つのビームスプリッタをいずれもS偏光透過型として
も同様の機能を実現することができる。また、第1の偏光ビームスプリッタ22と第2の
偏光ビームスプリッタ10iを異なる透過型(S透過型とP透過型)としてもよい。この
場合、図9に示すように、第2の偏光ビームスプリッタ10iは第2のレーザ光L2の光
路内で、ミラー23と1/4波長板10hの間に置かれる。第1の位置検出素子10eは
、第1の偏光ビームスプリッタ22が反射した第1のレーザ光L1の位置を検出し、第2
の位置検出素子10fは、第2の偏光ビームスプリッタ10iが反射した第2のレーザ光
L2の位置を検出する。
Although the two beam splitters 10i and 22 used in the third embodiment shown in FIG. 8 are both of the P-polarized light transmission type, the same function is realized even if the two beam splitters are both of the S-polarized light transmission type. can do. Further, the first polarization beam splitter 22 and the second polarization beam splitter 10i may be of different transmission types (S transmission type and P transmission type). In this case, as shown in FIG. 9, the second polarization beam splitter 10i is placed between the mirror 23 and the quarter-wave plate 10h in the optical path of the second laser light L2. The first position detection element 10e detects the position of the first laser beam L1 reflected by the first polarization beam splitter 22, and
The position detection element 10f detects the position of the second laser beam L2 reflected by the second polarization beam splitter 10i.

近年、チャンバ2の窓の小型化が進んでおり、窓の制約が厳しくなっている。この窓の
小型化に対応しつつ、チャンバ2上の空間の制約や窓の変形から受けるノイズの低減など
を実現するため、垂直入反射での測定を行うこと、さらに、垂直入反射での測定において
光量の損失を抑えることが望まれている。前述のようにレーザ光は偏光ビームスプリッタ
22により第1のレーザ光L1及び第2のレーザ光L2に分離されるため、その光量は半
分になるが、分離後、第1のレーザ光L1及び第2のレーザ光L2が偏光ビームスプリッ
タ10iやミラー23などの光学系によって反射されても、それぞれの光量が減少するこ
とはほとんど無く、光量の損失を抑えることができる。したがって、垂直入反射での測定
において、入射から反射まで光の顕著な減少(不必要な散乱)はなく、光量の損失を抑え
ることができる。
In recent years, the size of the window of the chamber 2 has been reduced, and the restrictions on the window have become strict. In order to respond to the miniaturization of the window and to reduce the noise due to the deformation of the window and the restriction on the space on the chamber 2, the measurement by the vertical incident reflection is performed. Therefore, it is desired to suppress the loss of light quantity. As described above, since the laser beam is split into the first laser beam L1 and the second laser beam L2 by the polarization beam splitter 22, the amount of the laser beam is reduced by half, but after the separation, the first laser beam L1 and the second laser beam L2 are separated. Even if the two laser beams L2 are reflected by the optical system such as the polarization beam splitter 10i and the mirror 23, the respective light amounts hardly decrease, and the loss of the light amounts can be suppressed. Therefore, in the measurement by the vertical incident reflection, there is no remarkable decrease (unnecessary scattering) of the light from the incident to the reflection, and the loss of the light amount can be suppressed.

さらに、垂直入反射での測定において、第1のレーザ光L1及び第2のレーザ光L2は
分離後、常にそれらの偏光方向が互いに直交する状態を維持するため、何からの要因によ
り二本のレーザ光L1及びL2が重なったとしても、曲率測定不能を抑止することができ
、加えて、曲率測定精度の向上を実現することができる。また、垂直入反射での測定にお
いて、反射光の方向のみを第1の位置検出素子10eや第2の位置検出素子10fなどの
検知器の方向に転換させることが可能である。
Furthermore, in the measurement by the vertical incident reflection, the first laser light L1 and the second laser light L2 always keep their polarization directions orthogonal to each other after separation, so that the two laser lights L1 and L2 are separated by any factor. Even if the laser beams L1 and L2 overlap, it is possible to prevent the curvature measurement from being disabled, and also to improve the curvature measurement accuracy. In the measurement by the vertical incident reflection, it is possible to change only the direction of the reflected light to the direction of a detector such as the first position detecting element 10e or the second position detecting element 10f.

以上説明したように、第3の実施形態によれば、偏光方向が互いに異なる第1のレーザ
光L1及び第2のレーザ光L2を平行に基板Wに入射させ、その基板Wにより鏡面反射さ
れた第1のレーザ光L1及び第2のレーザ光L2を混合せず、それぞれ第1の位置検出素
子10e及び第2の位置検出素子10fにより検出する。なお、各レーザ光L1及びL2
のそれぞれの進行方向は必ずしも厳密に平行である必要はなく、おおよそ平行であればよ
い。このため、従来の二点一括CCD方式を用いる場合のように、CCDの素子面上の両
点が一致するようなことはなく、二本のレーザ光L1及びL2が重なったとしても偏光性
によって分離され、それぞれ二つの位置検出素子10e及び10fにより検出される。こ
れにより、従来の二点一括CCD方式とは異なり、測定不能が生じることはなく、反りが
大きい場合や両点の間を狭くする場合でも、SN比(S/N)の悪化を抑止することが可
能となる。したがって、曲率測定不能の抑止及び曲率測定精度の向上を実現することがで
きる。
As described above, according to the third embodiment, the first laser light L1 and the second laser light L2 whose polarization directions are different from each other are made incident on the substrate W in parallel, and are specularly reflected by the substrate W. The first laser light L1 and the second laser light L2 are not mixed but detected by the first position detecting element 10e and the second position detecting element 10f, respectively. Note that each of the laser beams L1 and L2
Are not necessarily strictly parallel, but may be approximately parallel. For this reason, unlike the case of using the conventional two-point collective CCD method, the two points on the element surface of the CCD do not coincide with each other, and even if the two laser beams L1 and L2 overlap, the polarization property does not increase. And are detected by two position detecting elements 10e and 10f, respectively. Accordingly, unlike the conventional two-point collective CCD method, measurement is not impossible, and the deterioration of the S / N ratio (S / N) is suppressed even when the warpage is large or the distance between the two points is narrow. It becomes possible. Therefore, it is possible to suppress the curvature measurement from being impossible and improve the curvature measurement accuracy.

さらに、レーザ光の分離後、第1のレーザ光L1及び第2のレーザ光L2は偏光ビーム
スプリッタ10iやミラー23などの光学系によって反射されても、それぞれの光量はほ
とんど減少しないため、光量の損失を抑えることができる。加えて、垂直入反射での測定
を採用することによって、各レーザ光L1及びL2が通過するチャンバ2の窓を小さくす
ることが可能となるので、熱などによる窓の傾きによって検出位置精度が低下することを
抑止することができる。
Further, after the laser light is separated, even if the first laser light L1 and the second laser light L2 are reflected by optical systems such as the polarizing beam splitter 10i and the mirror 23, the respective light amounts hardly decrease. Loss can be reduced. In addition, by adopting the measurement based on the vertical incident reflection, the window of the chamber 2 through which each of the laser beams L1 and L2 passes can be made smaller, so that the detection position accuracy is reduced by the inclination of the window due to heat or the like. Can be suppressed.

(他の実施形態)
前述の第1乃至第3の実施形態においては、各レーザ光L1及びL2をシート状に成形
していないが、これに限るものではなく、シート状に成形するようにしても良い。例えば
、図10に示すように、半円筒レンズ又は一方向性の拡散フィルタなどの成形部10jに
よって、各レーザ光L1及びL2を一次元の位置検出素子10e及び10fの素子列方向
(長手方向)と垂直な方向(短手方向)に引き伸ばし、その短手方向に伸びるシート状に
成形しても良い。成形部10jは、照射部10aと基板Wとの間の光路上に設けられる。
これにより、各レーザ光L1及びL2が周期的な振動(例えば、回転による基板Wの振動
など)によって一次元の位置検出素子10e又は10fの短手方向にずれた場合でも、そ
の短手方向にシート状になっているため、確実に集光レンズ10cに入射することになる
(集光レンズ10cが無い場合でも、一次元の位置検出素子10e又は10fに確実に入
射することになる)。これにより、各レーザ光L1及びL2は集光レンズ10cによって
集光され、一次元の位置検出素子10e又は10fに確実に入射するため、周期的な振動
による位置検出精度の低下を抑止することができる。なお、周期的な振動が基板Wに生じ
る場合には、レーザ光L1又はL2は位置検出素子10e又は10fの短手方向にずれる
だけではなく、測定対象物の基板Wが回転しているため、その回転に応じて円を描くよう
にずれることなる。このような場合でも、各レーザ光L1及びL2は、前述の短手方向に
シート状になっているため、確実に集光レンズ10cに入射することになる。
(Other embodiments)
In the first to third embodiments described above, each of the laser beams L1 and L2 is not formed into a sheet shape, but is not limited thereto, and may be formed into a sheet shape. For example, as shown in FIG. 10, each of the laser beams L1 and L2 is converted into one-dimensional position detection elements 10e and 10f in the element row direction (longitudinal direction) by a shaping part 10j such as a semi-cylindrical lens or a unidirectional diffusion filter. The sheet may be stretched in a direction perpendicular to the sheet (transverse direction) and formed into a sheet extending in the transverse direction. The molding unit 10j is provided on an optical path between the irradiation unit 10a and the substrate W.
Accordingly, even when the laser beams L1 and L2 are displaced in the short direction of the one-dimensional position detecting element 10e or 10f due to periodic vibration (for example, vibration of the substrate W due to rotation), the laser light L1 and L2 remain in the short direction. Since it is in the form of a sheet, it surely enters the condenser lens 10c (even without the condenser lens 10c, it surely enters the one-dimensional position detecting element 10e or 10f). As a result, the laser beams L1 and L2 are condensed by the condensing lens 10c and surely enter the one-dimensional position detecting element 10e or 10f. Therefore, it is possible to suppress a decrease in position detection accuracy due to periodic vibration. it can. When a periodic vibration occurs on the substrate W, the laser light L1 or L2 not only shifts in the short direction of the position detection element 10e or 10f, but also rotates the substrate W of the measurement target. It shifts in a circle according to the rotation. Even in such a case, since each of the laser beams L1 and L2 is in the form of a sheet in the above-described lateral direction, it is surely incident on the condenser lens 10c.

また、前述の第1乃至第3の実施形態においては、照射部10aとして、レーザ光出射
部21や偏光ビームスプリッタ22、ミラー23などにより、並行する、または平行な、
第1のレーザ光L1及び第2のレーザ光L2を生成しているが、これに限るものではなく
、例えば、二個のレーザ光出射部を用いて、並行する、または平行な、第1のレーザ光L
1及び第2のレーザ光L2を生成することも可能である。各レーザ光L1及びL2の光量
はチャンバ2の窓などの存在によって削られる傾向にあるため、二個のレーザ光出射部を
用いることによって、一個のレーザ光出射部を用いる場合に比べ、光量を上げることがで
きる。この場合には、入射側の偏光ビームスプリッタ22などを不要とすることが可能に
なるが、偏光を良好にするための偏光板、また、レーザ光出射部本体のサイズがあるため
、二本のレーザ光L1及びL2をより近接させるためのミラー、レーザ光出射部本体の冷
却系などを設けることが望ましい。さらに、曲率測定装置10の設置のためのスペース(
成膜装置1の上部)が狭いため、その筺体は小型であることが好ましく、前述の部品点数
の増加を避けるためには、外部光源からファイバーなどによって光を持ち込むことも可能
である。
In the above-described first to third embodiments, the irradiation unit 10a is arranged in parallel or in parallel by the laser light emission unit 21, the polarization beam splitter 22, the mirror 23, and the like.
Although the first laser light L1 and the second laser light L2 are generated, the present invention is not limited thereto. For example, the first laser light L1 and the second laser light L2 may be parallel or parallel using two laser light emitting units. Laser light L
It is also possible to generate the first and second laser beams L2. Since the light amounts of the laser beams L1 and L2 tend to be reduced due to the presence of the window of the chamber 2 or the like, the use of two laser light emitting portions makes the light amount smaller than the case of using one laser light emitting portion. Can be raised. In this case, it is possible to eliminate the need for the incident side polarization beam splitter 22 and the like. However, since there is a polarizing plate for improving the polarization and the size of the laser beam emitting unit main body, two polarizing plates are required. It is desirable to provide a mirror for bringing the laser beams L1 and L2 closer to each other, a cooling system for the laser beam emitting unit body, and the like. Further, a space for installing the curvature measuring device 10 (
Since the upper portion of the film forming apparatus 1 is narrow, the housing is preferably small. To avoid the increase in the number of components described above, light can be brought in from an external light source by a fiber or the like.

また、前述の第1乃至第3の実施形態においては、曲率測定装置10により基板Wの反
りを測定しているが、これに限るものではなく、例えば、その反り以外にも、曲率を適用
して基板Wの傾きや高さ位置などを測定することが可能である。
In the above-described first to third embodiments, the curvature measuring device 10 measures the warpage of the substrate W. However, the present invention is not limited to this. For example, the curvature may be applied in addition to the warpage. Thus, it is possible to measure the inclination, the height position, and the like of the substrate W.

また、前述の第1乃至第3の実施形態においては、シャワープレート4や曲率測定装置
10を冷却することを行っていないが、これに限るものではなく、例えば、シャワープレ
ート4や曲率測定装置10などを冷却する冷却装置を設け、その冷却装置によりシャワー
プレート4や曲率測定装置10などを冷却するようにしても良い。
In the first to third embodiments, the shower plate 4 and the curvature measuring device 10 are not cooled. However, the present invention is not limited to this. For example, the shower plate 4 and the curvature measuring device 10 are not cooled. It is also possible to provide a cooling device for cooling the shower plate 4, the curvature measuring device 10, and the like.

これまでに説明してきた実施形態では、第2の偏光ビームスプリッタで、測定対象物か
ら反射されたレーザ光のうちの一つを、測定対象物に入射する2つのレーザ光の光路を含
む面内に反射している(図2、図3、図7乃至10での紙面内の方向)。一方、この反射
方向を上記の面内と垂直方向(図2、図3、図7乃至10での紙面と垂直方向)にするこ
とも可能である。これは単純に第2の偏光ビームスプリッタの設置を入射するレーザ光の
光路を軸として90°回転させることにより実現できる。このような変更を行うことで、
本実施形態の曲率測定装置の形状の自由度が増し、制約された空間への設置が行いやすく
なる。
In the embodiments described so far, the second polarization beam splitter causes one of the laser beams reflected from the object to be measured to pass through the plane including the optical paths of the two laser beams incident on the object to be measured. (Directions in the plane of the paper in FIGS. 2, 3, and 7 to 10). On the other hand, it is also possible to make the reflection direction perpendicular to the above-mentioned plane (perpendicular to the plane of the paper in FIGS. 2, 3, and 7 to 10). This can be realized by simply rotating the installation of the second polarizing beam splitter by 90 ° about the optical path of the incident laser light as an axis. By making these changes,
The degree of freedom of the shape of the curvature measuring device of the present embodiment is increased, and the curvature measuring device can be easily installed in a restricted space.

上記の反射方向の変更を行う場合、第2の偏光ビームスプリッタを90°回転するため
、偏光が逆転する。もともとSまたはP偏光のレーザ光は上記のように回転させた偏光ビ
ームスプリッタでは各々、PまたはS偏光になることに注意が必要である。また、上記の
反射方向の変更を行った場合、測定対象物の曲率の変化による、第2の偏光ビームスプリ
ッタで反射されたレーザ光の位置検出器上での位置変化は90°回転する。具体的に図3
の場合について、第2の偏光ビームスプリッタを上記のように90°回転させることの効
果を図11及び図12に示す。図11は、図3の場合において、第2の偏光ビームスプリ
ッタ10dの接合面を取り出し、これと入射レーザ光、および該レーザ光が第2の偏光ビ
ームスプリッタ10dにより反射されたレーザ光の関係を示したものである。図11に示
すように、第2の偏光ビームスプリッタ10dで反射されたレーザ光の方向は、測定対象
物である基板Wの反りの変化に対応して、略上下方向に変化する。この位置の変化は図3
での紙面の略上下方向となる。一方、図12に第2の偏光ビームスプリッタ10dを90
°回転させた場合を示す。図12に示すように、第2の偏光ビームスプリッタ10dで反
射されたレーザ光は、図3での紙面に対して垂直方向に反射される。測定対象物の反りの
変化に対応して、第2の偏光ビームスプリッタ10dで反射されたレーザ光の方向は、略
水平方向に変化する。これは図3での略左右方向となることに注意が必要である。
When the above-described change of the reflection direction is performed, the polarization is reversed because the second polarization beam splitter is rotated by 90 °. It should be noted that the S or P polarized laser light originally becomes P or S polarized light in the polarized beam splitter rotated as described above. Further, when the above-described change in the reflection direction is performed, the change in the position of the laser light reflected by the second polarization beam splitter on the position detector due to the change in the curvature of the measurement object is rotated by 90 °. Specifically, FIG.
11 and 12, the effect of rotating the second polarizing beam splitter by 90 ° as described above is shown in FIGS. FIG. 11 shows the relationship between the joining surface of the second polarization beam splitter 10d, the incident laser light, and the laser light reflected by the second polarization beam splitter 10d in the case of FIG. It is shown. As shown in FIG. 11, the direction of the laser beam reflected by the second polarization beam splitter 10d changes substantially in the vertical direction corresponding to the change in the warpage of the substrate W that is the measurement target. This change in position is shown in FIG.
Is substantially in the vertical direction on the paper surface. On the other hand, FIG. 12 shows the second polarization beam splitter 10d as 90
Shows the case when rotated. As shown in FIG. 12, the laser beam reflected by the second polarization beam splitter 10d is reflected in a direction perpendicular to the plane of FIG. The direction of the laser light reflected by the second polarization beam splitter 10d changes in a substantially horizontal direction in accordance with the change in the warp of the measurement object. It should be noted that this is substantially in the horizontal direction in FIG.

さらに図9の場合を例にとり説明すると、第2の偏光ビームスプリッタ10iを第2の
レーザ光L2の方向を軸として90°回転した場合を考える。この場合、第2の偏光ビー
ムスプリッタ10iをP偏光透過型とすることで、図9の構成と同等の機能を実現できる
。ただし、第2のレーザ光L2の反射される方向は図9において紙面と垂直方向になる。
Further, taking the case of FIG. 9 as an example, consider a case where the second polarization beam splitter 10i is rotated by 90 ° about the direction of the second laser beam L2 as an axis. In this case, by making the second polarization beam splitter 10i a P-polarized light transmission type, a function equivalent to the configuration in FIG. 9 can be realized. However, the direction in which the second laser beam L2 is reflected is a direction perpendicular to the plane of FIG.

なお、本実施形態ではMOCVDでの成膜を主な適用例として挙げているが、成膜に伴
う基板の反り変化が生ずる可能性があるならば、MOCVDに限らずスパッタや蒸着など
の手法でも適用可能であり、更には成膜に限らない一般的な反り測定に対しても適用でき
ることは言うまでもない。また、本実施形態では枚葉式の装置を主な適用例として挙げて
いるが、枚葉式の装置に限定されるものではなく、例えば、バッチ処理装置(複数枚同時
処理)にも適用することが可能である。
In this embodiment, the film formation by MOCVD is cited as a main application example. However, if there is a possibility that the warpage of the substrate accompanying the film formation may occur, not only the MOCVD but also a method such as sputtering or vapor deposition is used. Needless to say, the present invention is applicable to general warpage measurement not limited to film formation. In the present embodiment, a single-wafer type apparatus is described as a main application example. However, the present invention is not limited to a single-wafer type apparatus, and is also applied to, for example, a batch processing apparatus (simultaneous processing of a plurality of sheets). It is possible.

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示
したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は
、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、
種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の
範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含
まれる。
While some embodiments of the present invention have been described above, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These new embodiments can be implemented in various other forms, and do not depart from the gist of the invention.
Various omissions, replacements, and changes can be made. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and their equivalents.

1 成膜装置
2 チャンバ
3 ガス供給部
3a ガス貯留部
3b ガス管
3c ガスバルブ
4 シャワープレート
4a ガス供給流路
4b ガス吐出孔
5 サセプタ
5a 開口部
6 回転部
6a 円筒部
6b 回転体
6c シャフト
7 ヒータ
7a 配線
8 ガス排出部
9 排気機構
9a ガス排気流路
9b 排気バルブ
9c 真空ポンプ
10 曲率測定装置
10a 照射部
10b 光学フィルタ
10c 集光レンズ
10d 進路変更部
10e 第1の位置検出素子
10f 第2の位置検出素子
10g 算出部
10h 1/4波長板
10i 偏光ビームスプリッタ
10j 成形部
11 制御部
12 報知部
21 レーザ光出射部
22 偏光ビームスプリッタ
23 ミラー
L1 第1のレーザ光
L2 第2のレーザ光
R1 第1領域
R2 第2領域
W 基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Film-forming apparatus 2 Chamber 3 Gas supply part 3a Gas storage part 3b Gas pipe 3c Gas valve 4 Shower plate 4a Gas supply flow path 4b Gas discharge hole 5 Susceptor 5a Opening part 6 Rotating part 6a Cylindrical part 6b Rotating body 6c Shaft 7 Heater 7a Wiring 8 Gas exhaust unit 9 Exhaust mechanism 9a Gas exhaust flow path 9b Exhaust valve 9c Vacuum pump 10 Curvature measuring device 10a Irradiation unit 10b Optical filter 10c Condenser lens 10d Route change unit 10e First position detecting element 10f Second position detection Element 10g Calculation unit 10h Quarter-wave plate 10i Polarization beam splitter 10j Molding unit 11 Control unit 12 Notification unit 21 Laser beam emission unit 22 Polarization beam splitter 23 Mirror L1 First laser beam L2 Second laser beam R1 First region R2 Second area W substrate

Claims (5)

それぞれ偏光方向及び進行方向が異なる第1のレーザ光と第2のレーザ光が並行して測定対象物に進むように前記第1のレーザ光及び前記第2のレーザ光のいずれか一方を反射する反射部と、
前記測定対象物により鏡面反射された前記第1のレーザ光及び前記第2のレーザ光のいずれか一方を透過させ、他方を当該一方の進行方向と異なる方向に反射することにより、異なる方向に分離された前記第1のレーザ光と前記第2のレーザ光のそれぞれの入射位置を検出する一次元の第1の位置検出素子と、一次元の第2の位置検出素子と、
を備えることを特徴とする曲率測定装置。
Either the first laser light or the second laser light is reflected such that the first laser light and the second laser light, which have different polarization directions and traveling directions, respectively, travel to the measurement object in parallel. A reflector,
One of the first laser light and the second laser light specularly reflected by the measurement object is transmitted, and the other is reflected in a direction different from the traveling direction of the one, thereby separating the laser light in a different direction. A one-dimensional first position detecting element that detects respective incident positions of the obtained first laser light and the second laser light, and a one-dimensional second position detecting element;
A curvature measuring device comprising:
前記第1の位置検出素子により検出された前記第1のレーザ光の入射位置の変位量と、前記第2の位置検出素子により検出された前記第2のレーザ光の入射位置の変位量との差を算出し、その算出した差と前記第1のレーザ光及び前記第2のレーザ光の個々の光路長との相関から前記測定対象物の曲率変化量を算出する算出部をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の曲率測定装置。   The displacement amount of the incident position of the first laser beam detected by the first position detecting element and the displacement amount of the incident position of the second laser beam detected by the second position detecting element A calculating unit that calculates a difference, and calculates a curvature change amount of the measurement object from a correlation between the calculated difference and individual optical path lengths of the first laser light and the second laser light. The curvature measuring device according to claim 1, wherein 前記第1の位置検出素子及び前記第2の位置検出素子は、前記測定対象物により反射された前記第1のレーザ光と前記第2のレーザ光の2線分間の最短距離の変位を検出することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の曲率測定装置。   The first position detecting element and the second position detecting element detect a displacement of a shortest distance between two lines of the first laser light and the second laser light reflected by the measurement object. The curvature measuring device according to claim 1 or 2, wherein 前記第1のレーザ光を前記第1の位置検出素子の素子列方向と垂直な方向に集光し、前記第2のレーザ光を前記第2の位置検出素子の素子列方向と垂直な方向に集光する集光レンズをさらに備えることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の曲率測定装置。   The first laser light is focused in a direction perpendicular to the element row direction of the first position detection element, and the second laser light is focused in a direction perpendicular to the element row direction of the second position detection element. The curvature measuring device according to claim 1, further comprising a condenser lens that collects light. それぞれ偏光方向及び進行方向が異なる第1のレーザ光と第2のレーザ光が並行して測定対象物に進むように前記第1のレーザ光及び前記第2のレーザ光のいずれか一方を反射部により反射する工程と、
前記測定対象物により鏡面反射された前記第1のレーザ光及び前記第2のレーザ光のいずれか一方を透過させ、他方を当該一方の進行方向と異なる方向に反射する工程と、
前記第1のレーザ光の入射位置を一次元の第1の位置検出素子により検出する工程と、
前記第2のレーザ光の入射位置を一次元の第2の位置検出素子により検出する工程と、
を有することを特徴とする曲率測定方法。
One of the first laser light and the second laser light is reflected by the reflection unit so that the first laser light and the second laser light, which have different polarization directions and traveling directions, respectively, travel to the measurement object in parallel. Reflecting by;
A step of transmitting one of the first laser light and the second laser light specularly reflected by the measurement object and reflecting the other in a direction different from the traveling direction of the one,
A step of detecting the incident position of the first laser light by a one-dimensional first position detecting element;
A step of detecting the incident position of the second laser beam with a one-dimensional second position detecting element;
A curvature measuring method characterized by having:
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