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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024038819
(43)【公開日】2024-03-21
(54)【発明の名称】インゴットのＶノッチ評価装置
(51)【国際特許分類】
H01L 21/66 20060101AFI20240313BHJP
G01B 11/24 20060101ALI20240313BHJP
【ＦＩ】
H01L21/66 J
G01B11/24 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022143121
(22)【出願日】2022-09-08
(71)【出願人】
【識別番号】302006854
【氏名又は名称】株式会社ＳＵＭＣＯ
(74)【代理人】
【識別番号】110000637
【氏名又は名称】弁理士法人樹之下知的財産事務所
(72)【発明者】
【氏名】江口 靖彦
【テーマコード（参考）】
2F065
4M106
【Ｆターム（参考）】
2F065AA53
2F065CC17
2F065FF04
2F065FF09
2F065FF61
2F065GG04
2F065HH05
2F065HH13
2F065JJ03
2F065JJ08
2F065JJ26
2F065LL08
2F065SS04
2F065TT03
4M106AA20
4M106BA05
4M106CA25
4M106DH12
4M106DJ27
(57)【要約】
【課題】測定精度を簡単に点検できる半導体用単結晶のインゴットのＶノッチ評価装置を提供すること。
【解決手段】インゴットのＶノッチ評価装置は、発光部および受光部を備え、Ｖノッチの形状を走査するレーザー変位計１１と、インゴットあるいはレーザー変位計１１を、インゴットの長手方向に相対的に移動させる移動手段と、レーザー変位計１１の走査によって得られたＶノッチ形状データを処理するデータ処理手段と、評価用のＶノッチ３２、３３、３４が形成された標準試料３０を保持し、標準試料３０のＶノッチ形状をレーザー変位計１１で測定して点検する点検位置と、移動手段で移動されるインゴットと干渉しない保管位置とに移動可能な標準試料移動手段４０と、を備える。
【選択図】図８
【解決手段】インゴットのＶノッチ評価装置は、発光部および受光部を備え、Ｖノッチの形状を走査するレーザー変位計１１と、インゴットあるいはレーザー変位計１１を、インゴットの長手方向に相対的に移動させる移動手段と、レーザー変位計１１の走査によって得られたＶノッチ形状データを処理するデータ処理手段と、評価用のＶノッチ３２、３３、３４が形成された標準試料３０を保持し、標準試料３０のＶノッチ形状をレーザー変位計１１で測定して点検する点検位置と、移動手段で移動されるインゴットと干渉しない保管位置とに移動可能な標準試料移動手段４０と、を備える。
【選択図】図８
【特許請求の範囲】
【請求項1】
半導体用単結晶のインゴットの長手方向に形成されたＶノッチを評価するインゴットのＶノッチ評価装置であって、
発光部および受光部を備え、前記Ｖノッチの形状を走査する光学的測定手段と、
前記インゴットあるいは前記光学的測定手段を、前記インゴットの長手方向に相対的に移動させる移動手段と、
前記光学的測定手段の走査によって得られたＶノッチ形状データを処理するデータ処理手段と、
点検用のＶノッチが形成された標準試料を保持し、点検位置および保管位置に移動可能な標準試料移動手段と、を備え、
前記点検位置は、前記標準試料のＶノッチ形状を前記光学的測定手段で測定可能な位置であり、
前記保管位置は、前記移動手段で移動されるインゴットと干渉しない位置である
ことを特徴とするインゴットのＶノッチ評価装置。
発光部および受光部を備え、前記Ｖノッチの形状を走査する光学的測定手段と、
前記インゴットあるいは前記光学的測定手段を、前記インゴットの長手方向に相対的に移動させる移動手段と、
前記光学的測定手段の走査によって得られたＶノッチ形状データを処理するデータ処理手段と、
点検用のＶノッチが形成された標準試料を保持し、点検位置および保管位置に移動可能な標準試料移動手段と、を備え、
前記点検位置は、前記標準試料のＶノッチ形状を前記光学的測定手段で測定可能な位置であり、
前記保管位置は、前記移動手段で移動されるインゴットと干渉しない位置である
ことを特徴とするインゴットのＶノッチ評価装置。
【請求項2】
請求項１に記載のインゴットのＶノッチ評価装置において、
前記標準試料は、複数のＶノッチが形成されている
ことを特徴とするインゴットのＶノッチ評価装置。
前記標準試料は、複数のＶノッチが形成されている
ことを特徴とするインゴットのＶノッチ評価装置。
【請求項3】
請求項２に記載のインゴットのＶノッチ評価装置において、
前記複数のＶノッチは、正常判定用のＶノッチと、異常判定用のＶノッチとを含む
ことを特徴とするインゴットのＶノッチ評価装置。
前記複数のＶノッチは、正常判定用のＶノッチと、異常判定用のＶノッチとを含む
ことを特徴とするインゴットのＶノッチ評価装置。
【請求項4】
請求項１に記載のインゴットのＶノッチ評価装置において、
前記標準試料移動手段は、支柱と、前記支柱に対して回動可能に設けられて前記点検位置および前記保管位置に移動可能とされ、前記標準試料が保持された回動フレームとを備えて構成され、
前記回動フレームは、前記点検位置と、前記保管位置とでそれぞれ前記支柱に固定可能に構成されている
ことを特徴とするインゴットのＶノッチ評価装置。
前記標準試料移動手段は、支柱と、前記支柱に対して回動可能に設けられて前記点検位置および前記保管位置に移動可能とされ、前記標準試料が保持された回動フレームとを備えて構成され、
前記回動フレームは、前記点検位置と、前記保管位置とでそれぞれ前記支柱に固定可能に構成されている
ことを特徴とするインゴットのＶノッチ評価装置。
【請求項5】
請求項１に記載のインゴットのＶノッチ評価装置において、
前記標準試料移動手段は、前記標準試料が保持された保持台と、前記保持台を前記点検位置と、前記保管位置とにスライド移動する移動装置とを備えて構成される
ことを特徴とするインゴットのＶノッチ評価装置。
前記標準試料移動手段は、前記標準試料が保持された保持台と、前記保持台を前記点検位置と、前記保管位置とにスライド移動する移動装置とを備えて構成される
ことを特徴とするインゴットのＶノッチ評価装置。
【請求項6】
請求項１に記載のインゴットのＶノッチ評価装置において、
前記データ処理手段は、
前記光学的測定手段により計測されたＶノッチ形状データを取得する形状データ取得部と、
取得されたＶノッチ形状データの座標変換を行い、前記Ｖノッチ形状を評価するための評価用データを生成する評価用データ生成部と、
生成された評価用データに基づいて、前記Ｖノッチ形状の良否を判定する良否判定部と、
を備える
ことを特徴とするインゴットのＶノッチ評価装置。
前記データ処理手段は、
前記光学的測定手段により計測されたＶノッチ形状データを取得する形状データ取得部と、
取得されたＶノッチ形状データの座標変換を行い、前記Ｖノッチ形状を評価するための評価用データを生成する評価用データ生成部と、
生成された評価用データに基づいて、前記Ｖノッチ形状の良否を判定する良否判定部と、
を備える
ことを特徴とするインゴットのＶノッチ評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、インゴットのＶノッチ評価装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、シリコンウェーハの端部には、結晶方位を示す目印としてＶノッチが形成されている。このシリコンウェーハのＶノッチは、育成されたシリコン単結晶のインゴットの外周研削を行った後、インゴットの長手方向に砥石などによりＶ字状の溝を形成し、インゴットをシリコンウェーハの厚さにスライスすることにより、形成される。
シリコンウェーハのＶノッチは、砥石に劣化やカケ等の不具合が発生していた場合、正規の形状を維持することができず、後工程のウェーハ加工工程でＶノッチを起点としたウェーハ割れが生じることがある。
シリコンウェーハのＶノッチは、砥石に劣化やカケ等の不具合が発生していた場合、正規の形状を維持することができず、後工程のウェーハ加工工程でＶノッチを起点としたウェーハ割れが生じることがある。
【0003】
このため、特許文献１には、インゴットの長手方向に形成されたＶノッチの形状を全体に亘って計測することができ、高精度に良否判定を行うことのできるインゴットのＶノッチ評価装置が開示されている。
このインゴットのＶノッチ評価装置は、発光部および受光部を備え、前記Ｖノッチの形状を走査する光学的測定手段と、前記インゴットおよび前記光学的測定手段を、前記インゴットの長手方向に相対的に移動させる移動手段と、前記光学的測定手段の走査によって得られたＶノッチ形状データを処理するデータ処理手段と、を備え、前記データ処理手段は、前記光学的測定手段により計測されたＶノッチ形状データを取得する形状データ取得部と、取得されたＶノッチ形状データの座標変換を行い、前記Ｖノッチ形状を評価するための評価用データを生成する評価用データ生成部と、生成された評価用データに基づいて、前記Ｖノッチ形状の良否を判定する良否判定部と、を備えている。
このインゴットのＶノッチ評価装置は、発光部および受光部を備え、前記Ｖノッチの形状を走査する光学的測定手段と、前記インゴットおよび前記光学的測定手段を、前記インゴットの長手方向に相対的に移動させる移動手段と、前記光学的測定手段の走査によって得られたＶノッチ形状データを処理するデータ処理手段と、を備え、前記データ処理手段は、前記光学的測定手段により計測されたＶノッチ形状データを取得する形状データ取得部と、取得されたＶノッチ形状データの座標変換を行い、前記Ｖノッチ形状を評価するための評価用データを生成する評価用データ生成部と、生成された評価用データに基づいて、前記Ｖノッチ形状の良否を判定する良否判定部と、を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第７０３５９２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
前記Ｖノッチ評価装置では、例えば、受光部に塵埃が付着するなどで測定精度が低下した場合、正常なＶノッチを異常であると誤判定したり、不具合が発生したＶノッチを正常であると誤判定する可能性がある。このため、Ｖノッチ評価装置の測定精度を維持管理するために、始業前点検時などにＶノッチ評価装置の測定精度を簡単に点検できることが求められている。
本発明は、測定精度を簡単に点検できる半導体用単結晶のインゴットのＶノッチ評価装置を提供することを目的とする。
本発明は、測定精度を簡単に点検できる半導体用単結晶のインゴットのＶノッチ評価装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、半導体用単結晶のインゴットの長手方向に形成されたＶノッチを評価するインゴットのＶノッチ評価装置であって、発光部および受光部を備え、前記Ｖノッチの形状を走査する光学的測定手段と、前記インゴットあるいは前記光学的測定手段を、前記インゴットの長手方向に相対的に移動させる移動手段と、前記光学的測定手段の走査によって得られたＶノッチ形状データを処理するデータ処理手段と、点検用のＶノッチが形成された標準試料を保持し、点検位置および保管位置に移動可能な標準試料移動手段と、を備え、前記点検位置は、前記標準試料のＶノッチ形状を前記光学的測定手段で測定可能な位置であり、前記保管位置は、前記移動手段で移動されるインゴットと干渉しない位置であることを特徴とする。
【0007】
本発明のインゴットのＶノッチ評価装置において、前記標準試料は、複数のＶノッチが形成されていることが好ましい。
【0008】
本発明のインゴットのＶノッチ評価装置において、前記複数のＶノッチは、正常判定用のＶノッチと、異常判定用のＶノッチとを含むことが好ましい。
【0009】
本発明のインゴットのＶノッチ評価装置において、前記標準試料移動手段は、支柱と、前記支柱に対して回動可能に設けられて前記点検位置および前記保管位置に移動可能とされ、前記標準試料が保持された回動フレームとを備えて構成され、前記回動フレームは、前記点検位置と、前記保管位置とでそれぞれ前記支柱に固定可能に構成されていることが好ましい。
【0010】
本発明のインゴットのＶノッチ評価装置において、前記標準試料移動手段は、前記標準試料が保持された保持台と、前記保持台を前記点検位置と、前記保管位置とにスライド移動する移動装置とを備えて構成されることが好ましい。
【0011】
本発明のインゴットのＶノッチ評価装置において、前記データ処理手段は、前記光学的測定手段により計測されたＶノッチ形状データを取得する形状データ取得部と、取得されたＶノッチ形状データの座標変換を行い、前記Ｖノッチ形状を評価するための評価用データを生成する評価用データ生成部と、生成された評価用データに基づいて、前記Ｖノッチ形状の良否を判定する良否判定部と、を備えることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明の一実施形態に係るＶノッチ評価装置を含む半導体用単結晶のインゴットの加工装置の構造を示す模式図である。
【図2】前記Ｖノッチ評価装置および加工装置の配置を示す模式図である。
【図3】前記Ｖノッチ評価装置における光学的測定手段の構造を示す模式図である。
【図4】前記Ｖノッチ評価装置におけるデータ処理手段の構造を示す機能ブロック図である。
【図5】前記光学的測定手段により走査されたＶノッチの形状データを示すグラフである。
【図6】前記Ｖノッチ評価装置における評価用データ生成部により生成した評価用データを示すグラフである。
【図7】前記Ｖノッチ評価装置に設置される標準試料を示す図であり、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は側面図である。
【図8】前記Ｖノッチ評価装置における標準試料を保持する標準試料移動手段が点検位置に移動された状態を示す正面図である。
【図9】前記Ｖノッチ評価装置における標準試料を保持する標準試料移動手段が点検位置に移動された状態を示す側面図である。
【図10】前記標準試料移動手段が保管位置に移動された状態を示す正面図である。
【図11】前記標準試料移動手段が保管位置に移動された状態を示す側面図である。
【図12】前記実施形態におけるＶノッチの加工方法を示すフローチャートである。
【図13】前記実施形態におけるＶノッチ評価装置の正常点検方法を示すフローチャートである。
【図14】前記実施形態におけるＶノッチ評価装置の異常点検方法を示すフローチャートである。
【図15】前記Ｖノッチ評価装置に設置される標準試料の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
図１には、本発明の実施形態に係るＶノッチ評価装置１が示されている。Ｖノッチ評価装置１によるＶノッチ評価方法は、育成された半導体用単結晶のインゴットＳＩの外周研削を行い、ＶノッチＶＮの加工を終えた後、次工程となるスライス工程に送る前に実施される。代表的な半導体用単結晶としてはシリコン単結晶が挙げられ、本発明のＶノッチ評価装置１は、シリコン単結晶のインゴットＳＩに形成されるＶノッチの評価に利用できる。さらに、本発明のＶノッチ評価装置１は、後述する光学的測定手段で測定可能であれば、シリコン単結晶以外の半導体用単結晶のインゴットに形成されるＶノッチの評価にも利用できる。
具体的には、図２に示すように、育成された半導体用単結晶のインゴットＳＩは、ストッカー２からグラインダ７Ａ～７Ｄに送られる。グラインダ７Ａ～７Ｄは、インゴットＳＩの外周研削およびＶノッチＶＮの加工を行う。
ＶノッチＶＮの加工が施されたインゴットＳＩは、Ｖノッチ評価装置１によって評価される。Ｖノッチ評価装置１は、ストッカー２と、長尺ステーション８との間や、ストッカー２とグラインダ７Ｃ、７Ｄとの間に配置される。長尺ステーション８は、ストッカー２から送られたインゴットＳＩを一時的に保管する場所である。
具体的には、図２に示すように、育成された半導体用単結晶のインゴットＳＩは、ストッカー２からグラインダ７Ａ～７Ｄに送られる。グラインダ７Ａ～７Ｄは、インゴットＳＩの外周研削およびＶノッチＶＮの加工を行う。
ＶノッチＶＮの加工が施されたインゴットＳＩは、Ｖノッチ評価装置１によって評価される。Ｖノッチ評価装置１は、ストッカー２と、長尺ステーション８との間や、ストッカー２とグラインダ７Ｃ、７Ｄとの間に配置される。長尺ステーション８は、ストッカー２から送られたインゴットＳＩを一時的に保管する場所である。
【0014】
ストッカー２からグラインダ７Ａ～７Ｄや長尺ステーション８へのインゴットＳＩの出庫制御は、図１に示すように、出庫ワークステーション３で行われ、出庫ワークステーション３にインゴットＳＩのナンバーを入力すると、搬出装置４にそのナンバーが出力される。
搬出装置４は、ストッカー２から入力されたナンバーに応じたインゴットＳＩを保持フレーム６に載置した状態で、搬出ヤードに搬出する。
操業システム５の指令に基づいて、搬出ヤードからは、インゴットＳＩがグラインダ７Ａ～７Ｄや長尺ステーション８に搬出される。
搬出装置４は、ストッカー２から入力されたナンバーに応じたインゴットＳＩを保持フレーム６に載置した状態で、搬出ヤードに搬出する。
操業システム５の指令に基づいて、搬出ヤードからは、インゴットＳＩがグラインダ７Ａ～７Ｄや長尺ステーション８に搬出される。
【0015】
Ｖノッチ評価装置１は、搬出ヤード上に配置され、搬出ヤードに搬出されたインゴットＳＩに加工が施されたＶノッチＶＮの評価を行う。Ｖノッチ評価装置１は、レーザー変位計１１、フレーム１２、エアブロー機構１３、およびＶノッチ解析用コンピュータ１４を備える。
光学的測定手段となるレーザー変位計１１は、図３に示すように、発光部１１Ａ、受光部１１Ｂ、および計測値出力ケーブル１１Ｃを備える。なお、光学的測定手段は、レーザー変位計１１に限定されず、非接触で光学的にＶノッチＶＮの測定できるものであればよい。
光学的測定手段となるレーザー変位計１１は、図３に示すように、発光部１１Ａ、受光部１１Ｂ、および計測値出力ケーブル１１Ｃを備える。なお、光学的測定手段は、レーザー変位計１１に限定されず、非接触で光学的にＶノッチＶＮの測定できるものであればよい。
【0016】
発光部１１Ａは、図示を略したが、レーザー発振器およびシリンドリカルレンズを備え、レーザー発振器から放射されたレーザー光を、シリンドリカルレンズによって帯状かつ距離に応じて次第に幅広となるレーザー光（図３に例示）に変換し、ＶノッチＶＮに照射する。
受光部１１Ｂは、図示を略したが、集光組レンズおよびＣＭＯＳセンサを備え、発光部１１ＡからＶノッチＶＮに照射されたレーザー光の反射光は、受光部１１Ｂの集光組レンズにより集光され、ＣＭＯＳセンサで結像してＶノッチＶＮの形状が計測される。
受光部１１Ｂは、図示を略したが、集光組レンズおよびＣＭＯＳセンサを備え、発光部１１ＡからＶノッチＶＮに照射されたレーザー光の反射光は、受光部１１Ｂの集光組レンズにより集光され、ＣＭＯＳセンサで結像してＶノッチＶＮの形状が計測される。
【0017】
受光部１１Ｂにより計測されたＶノッチＶＮの計測データは、計測値出力ケーブル１１Ｃを介して、Ｖノッチ解析用コンピュータ１４に出力される。本実施形態のレーザー変位計１１は、６４ｋＨｚでＶノッチＶＮの計測を行うことができる。所定の速度でインゴットＳＩと、レーザー変位計１１とを相対移動させて走査することにより、インゴットＳＩの長手方向に沿って形成されたＶノッチＶＮの形状を全長に亘り短時間で複数回計測することができる。
【0018】
保持手段としてのフレーム１２は、側面視逆Ｌ字状の金属材から構成される。フレーム１２は、インゴットＳＩの搬出方向基端側が搬出ヤードに埋設され、搬出方向先端側が宙に浮いた状態でインゴットＳＩと対向する。
フレーム１２の先端側の下面には、レーザー変位計１１が吊り下げられ、レーザー変位計１１は、インゴットＳＩから俯瞰した状態でＶノッチＶＮを、インゴットＳＩの長手方向に沿って走査できる。なお、レーザー変位計１１によるＶノッチＶＮの走査は、操業システム５からの指令により実行される。この走査は、グラインダ７Ｃ、７Ｄに併設されたＶノッチ評価装置１では、グラインダ７Ｃ、７Ｄで加工されたインゴットＳＩをストッカー２に搬送する際に行われる。また、長尺ステーション８に並設されたＶノッチ評価装置１では、グラインダ７Ａ、７Ｂで加工されたインゴットＳＩをストッカー２に戻した後、ストッカー２から長尺ステーション８に搬送する際に行われる。
つまり、本実施形態では、インゴットＳＩをストッカー２および長尺ステーション８間で搬送する機構や、インゴットＳＩをストッカー２およびグラインダ７Ｃ、７Ｄ間で搬送する機構が移動手段として機能している。なお、これに限らず、ベルトコンベア等の他の搬送機構により移動手段を構成してもよく、レーザー変位計１１をインゴットＳＩの長手方向に移動可能な移動手段としてもよい。
フレーム１２の先端側の下面には、レーザー変位計１１が吊り下げられ、レーザー変位計１１は、インゴットＳＩから俯瞰した状態でＶノッチＶＮを、インゴットＳＩの長手方向に沿って走査できる。なお、レーザー変位計１１によるＶノッチＶＮの走査は、操業システム５からの指令により実行される。この走査は、グラインダ７Ｃ、７Ｄに併設されたＶノッチ評価装置１では、グラインダ７Ｃ、７Ｄで加工されたインゴットＳＩをストッカー２に搬送する際に行われる。また、長尺ステーション８に並設されたＶノッチ評価装置１では、グラインダ７Ａ、７Ｂで加工されたインゴットＳＩをストッカー２に戻した後、ストッカー２から長尺ステーション８に搬送する際に行われる。
つまり、本実施形態では、インゴットＳＩをストッカー２および長尺ステーション８間で搬送する機構や、インゴットＳＩをストッカー２およびグラインダ７Ｃ、７Ｄ間で搬送する機構が移動手段として機能している。なお、これに限らず、ベルトコンベア等の他の搬送機構により移動手段を構成してもよく、レーザー変位計１１をインゴットＳＩの長手方向に移動可能な移動手段としてもよい。
【0019】
異物除去手段としてのエアブロー機構１３は、レーザー変位計１１の搬出方向基端側に設けられ、フレーム１２の下面に取り付けられている。エアブロー機構１３は、レーザー変位計１１のレーザー走査幅に応じた幅でＶノッチＶＮに対して気流を吹き付ける。レーザー変位計１１の前段で気流を吹き付けることにより、前工程となる外周研削工程、ノッチ形成工程でＶノッチＶＮに付着した塵埃や水分を吹き飛ばすことができるため、清浄な状態のＶノッチＶＮの表面をレーザー変位計１１で走査できる。
【0020】
データ処理手段としてのＶノッチ解析用コンピュータ１４は、図４に示すように、レーザー変位計１１の計測値出力ケーブル１１Ｃから出力されたＶノッチＶＮの計測値を取り込んで、ＶノッチＶＮの加工形状判定を行う。
Ｖノッチ解析用コンピュータ１４は、演算処理装置１５およびＳＤメモリ、ハードディスク等の記憶装置１６を備えた汎用のコンピュータから構成される。Ｖノッチ解析用コンピュータ１４は、演算処理装置１５上で実行される形状データ取得部１７、評価用データ生成部１８、良否判定部１９、および記憶装置１６内に設けられる評価結果記録部２０を備える。
Ｖノッチ解析用コンピュータ１４は、演算処理装置１５およびＳＤメモリ、ハードディスク等の記憶装置１６を備えた汎用のコンピュータから構成される。Ｖノッチ解析用コンピュータ１４は、演算処理装置１５上で実行される形状データ取得部１７、評価用データ生成部１８、良否判定部１９、および記憶装置１６内に設けられる評価結果記録部２０を備える。
【0021】
形状データ取得部１７は、レーザー変位計１１から計測値出力ケーブル１１Ｃを介して出力されたＶノッチＶＮの計測値（Ｖノッチ形状データ）を取得する。具体的には、形状データ取得部１７は、図５に示すように、ＶノッチＶＮの横方向長さ位置（ＶノッチＶＮの幅方向位置）、および縦方向位置（ＶノッチＶＮの深さ方向位置）を計測値として取得する。レーザー変位計１１は、相対的に移動してＶノッチＶＮの全長に亘って計測値を取得するので、形状データ取得部１７は、ＶノッチＶＮの全長に亘って横方向位置および縦方向位置を計測値として取得する。取得された計測値は、評価用データ生成部１８に出力される。
【0022】
評価用データ生成部１８は、形状データ取得部１７により取得されたＶノッチＶＮの計測値を、良否判定部１９により判定できる形に座標変換する。評価用データ生成部１８は、取得された計測値を、拡大、縮小、平行移動、回転移動、スキューを行うアフィン変換行列を用いて座標変換して、評価用データを生成する。
具体的には、評価用データ生成部１８は、図６に示すように、まず、ＶノッチＶＮの加工面が真上を向くように回転移動を行う。次に、評価用データ生成部１８は、ＶノッチＶＮの加工面の底部が原点となるように平行移動を行って評価用データを生成する。生成された評価用データは、良否判定部１９に出力される。
具体的には、評価用データ生成部１８は、図６に示すように、まず、ＶノッチＶＮの加工面が真上を向くように回転移動を行う。次に、評価用データ生成部１８は、ＶノッチＶＮの加工面の底部が原点となるように平行移動を行って評価用データを生成する。生成された評価用データは、良否判定部１９に出力される。
【0023】
なお、評価用データ生成部１８による座標変換は、本実施形態では、アフィン変換行列で行っているが、本発明はこれに限られない。たとえば、レーザー変位計１１による走査が、ＶノッチＶＮの斜め上方から行われている場合は、走査面が奥行きのある台形状に変形しているので、射影変換行列を用いて座標変換してもよい。
また、前述したように、本発明は、最終製品である半導体用単結晶のウェーハのＶノッチ形状の良否をインゴット状態で判定することを目的としている。そのため、評価用データは、後の工程であるスライス工程でスライス面に現れるＶノッチ形状と同じになるように座標変換されたものであることが好ましい。
また、前述したように、本発明は、最終製品である半導体用単結晶のウェーハのＶノッチ形状の良否をインゴット状態で判定することを目的としている。そのため、評価用データは、後の工程であるスライス工程でスライス面に現れるＶノッチ形状と同じになるように座標変換されたものであることが好ましい。
【0024】
良否判定部１９は、評価用データ生成部１８により生成された評価用データに基づいて、インゴットＳＩに形成されたＶノッチＶＮの良否を判定する。具体的には、良否判定部１９は、ＶノッチＶＮの深さ寸法と、ＶノッチＶＮの幅寸法と、ＶノッチＶＮの傾斜面の角度と、ＶノッチＶＮの形状とを、予め設定された評価基準値と比較することで、ＶノッチＶＮの良否を判定する。なお、良否判定部１９は、これらの４項目で良否を判定するものに限らず、例えば、ＶノッチＶＮの深さ寸法のみを評価して良否を判定してもよい。
【0025】
Ｖノッチ評価装置１には、測定精度を維持管理するための点検作業で用いられる標準試料３０と、この標準試料３０を点検位置および保管位置に移動する標準試料移動手段４０とが設けられている。
標準試料３０は、図７に示すように、インゴットＳＩから切り出されたブロック状のピース材であり、インゴットＳＩの外周面である円弧面３１に３本のＶノッチ３２、３３、３４が加工されている。本実施形態では、３本のＶノッチ３２、３３、３４は、ＶノッチＶＮの深さ寸法の規格に合わせて加工されており、中央のＶノッチ３２はＶノッチＶＮの深さ寸法の規格中央値に加工された規格内のＶノッチである。図７の左側のＶノッチ３３はＶノッチＶＮの深さ寸法の下限外れ値に加工された規格外のＶノッチであり、右側のＶノッチ３４は深さ寸法の上限外れ値に加工された規格外のＶノッチである。
各Ｖノッチ３２、３３、３４の深さ寸法の設定は、製品の仕様に応じて設定されるが、例えば、ＶノッチＶＮの深さ寸法の規格値は１．３±０．１ｍｍであり、Ｖノッチ３２の深さ寸法は規格中央値である１．３ｍｍ、Ｖノッチ３３の深さ寸法は規格値の下限よりも小さい１．１ｍｍ、Ｖノッチ３４の深さ寸法は規格値の上限よりも大きい１．５ｍｍである。
各Ｖノッチ３２、３３、３４の間隔は、レーザー変位計１１の測定範囲に複数のＶノッチ３２、３３、３４が入らない距離に設定されている。本実施形態の標準試料３０では、各Ｖノッチ３２、３３、３４は２０ｍｍ間隔で形成されている。
また、標準試料３０のサイズは、例えば、幅８０ｍｍ、奥行き３０ｍｍ、高さ１５ｍｍであり、３本のＶノッチ３２、３３、３４を一定間隔で形成可能な最小限のサイズとされている。
標準試料３０は、図７に示すように、インゴットＳＩから切り出されたブロック状のピース材であり、インゴットＳＩの外周面である円弧面３１に３本のＶノッチ３２、３３、３４が加工されている。本実施形態では、３本のＶノッチ３２、３３、３４は、ＶノッチＶＮの深さ寸法の規格に合わせて加工されており、中央のＶノッチ３２はＶノッチＶＮの深さ寸法の規格中央値に加工された規格内のＶノッチである。図７の左側のＶノッチ３３はＶノッチＶＮの深さ寸法の下限外れ値に加工された規格外のＶノッチであり、右側のＶノッチ３４は深さ寸法の上限外れ値に加工された規格外のＶノッチである。
各Ｖノッチ３２、３３、３４の深さ寸法の設定は、製品の仕様に応じて設定されるが、例えば、ＶノッチＶＮの深さ寸法の規格値は１．３±０．１ｍｍであり、Ｖノッチ３２の深さ寸法は規格中央値である１．３ｍｍ、Ｖノッチ３３の深さ寸法は規格値の下限よりも小さい１．１ｍｍ、Ｖノッチ３４の深さ寸法は規格値の上限よりも大きい１．５ｍｍである。
各Ｖノッチ３２、３３、３４の間隔は、レーザー変位計１１の測定範囲に複数のＶノッチ３２、３３、３４が入らない距離に設定されている。本実施形態の標準試料３０では、各Ｖノッチ３２、３３、３４は２０ｍｍ間隔で形成されている。
また、標準試料３０のサイズは、例えば、幅８０ｍｍ、奥行き３０ｍｍ、高さ１５ｍｍであり、３本のＶノッチ３２、３３、３４を一定間隔で形成可能な最小限のサイズとされている。
【0026】
標準試料３０は、ステンレス製のベース板３５に接着固定されている。ベース板３５には、Ｖノッチ３２、３３、３４の位置に合わせて位置決め用のネジ穴３６、３７、３８が形成されている。このため、各ネジ穴３６、３７、３８の間隔もＶノッチ３２、３３、３４と同じく２０ｍｍ間隔で形成されている。
【0027】
標準試料移動手段４０は、図８から図１１に示すように、フレーム１２に固定された一対の支柱４１と、支柱４１に対して回動自在に取り付けられた回動フレーム４５とを備えて構成されている。
支柱４１は、角筒状の支柱本体４１１と、支柱本体４１１の上端に固定されたブラケット４１２と、支柱本体４１１の下端に固定された支持プレート４１３とを備える。支柱４１は、ブラケット４１２を介してフレーム１２の下面に固定されている。
支持プレート４１３は、図９に示すように、下方に延出された第１支持片４１３１と、水平方向に延出された第２支持片４１３２とを備える。第１支持片４１３１の下端部には第１貫通孔４１４（図１１参照）が形成され、第２支持片４１３２の先端部には第２貫通孔４１５が形成されている。また、第１貫通孔４１４の上方位置であり、第２貫通孔４１５と同じ高さ位置には、回動軸となる段付きネジ４２が挿通される貫通孔４１６が形成されている。この支持プレート４１３の内面には、係合プレート４１７が固定されている。
支柱４１は、角筒状の支柱本体４１１と、支柱本体４１１の上端に固定されたブラケット４１２と、支柱本体４１１の下端に固定された支持プレート４１３とを備える。支柱４１は、ブラケット４１２を介してフレーム１２の下面に固定されている。
支持プレート４１３は、図９に示すように、下方に延出された第１支持片４１３１と、水平方向に延出された第２支持片４１３２とを備える。第１支持片４１３１の下端部には第１貫通孔４１４（図１１参照）が形成され、第２支持片４１３２の先端部には第２貫通孔４１５が形成されている。また、第１貫通孔４１４の上方位置であり、第２貫通孔４１５と同じ高さ位置には、回動軸となる段付きネジ４２が挿通される貫通孔４１６が形成されている。この支持プレート４１３の内面には、係合プレート４１７が固定されている。
【0028】
回動フレーム４５は、支持プレート４１３に対して回動自在に取り付けられる一対の回動アーム４５１と、回動アーム４５１間に配置された保持アーム４５２とを備えている。
回動アーム４５１の先端には、図９および図１１に示すように、回動フレーム４５を水平方向に回動した際に、係合プレート４１７の下面に係止可能な係止面４５１１が形成されている。また、回動アーム４５１の先端部には段付きネジ４２が挿通される長穴４５１２が形成されている。これにより、回動フレーム４５は、段付きネジ４２を回動軸として回動可能にかつ長穴４５１２内を段付きネジ４２が移動することでスライド可能に支柱４１に取り付けられている。また、回動アーム４５１の中間位置には、２つの穴４５１３、４５１４が形成されている。
回動アーム４５１の先端には、図９および図１１に示すように、回動フレーム４５を水平方向に回動した際に、係合プレート４１７の下面に係止可能な係止面４５１１が形成されている。また、回動アーム４５１の先端部には段付きネジ４２が挿通される長穴４５１２が形成されている。これにより、回動フレーム４５は、段付きネジ４２を回動軸として回動可能にかつ長穴４５１２内を段付きネジ４２が移動することでスライド可能に支柱４１に取り付けられている。また、回動アーム４５１の中間位置には、２つの穴４５１３、４５１４が形成されている。
【0029】
保持アーム４５２には、図９および図１０に示すように、ベース板３５の端縁を保持可能な保持片４５２１が形成されている。保持片４５２１は、保持アーム４５２の一部を折り曲げることで形成されている。また、保持アーム４５２には、ベース板３５に形成されたネジ穴３６、３７、３８に対応する穴が形成されている。
これにより、ベース板３５の端縁を保持片４５２１の溝に差し込み、さらに保持アーム４５２の穴からベース板３５のネジ穴３６、３７、３８のいずれかにネジをネジ込むことで、保持アーム４５２にベース板３５を介して標準試料３０を固定可能に構成されている。また、標準試料３０は、保持アーム４５２の長手方向（図８の左右方向）に沿ってスライド移動させることができ、保持アーム４５２の中央に形成された穴に平面視で重なるネジ穴３６、３７、３８を選択することで、標準試料３０の左右方向の位置を３段階に切り換えることができる。このため、レーザー変位計１１の走査範囲に配置されるＶノッチは、図８に示すＶノッチ３２だけでなく、図８の状態から標準試料３０を右側または左側に移動させることで、Ｖノッチ３３またはＶノッチ３４をレーザー変位計１１の走査範囲に配置できる。
これにより、ベース板３５の端縁を保持片４５２１の溝に差し込み、さらに保持アーム４５２の穴からベース板３５のネジ穴３６、３７、３８のいずれかにネジをネジ込むことで、保持アーム４５２にベース板３５を介して標準試料３０を固定可能に構成されている。また、標準試料３０は、保持アーム４５２の長手方向（図８の左右方向）に沿ってスライド移動させることができ、保持アーム４５２の中央に形成された穴に平面視で重なるネジ穴３６、３７、３８を選択することで、標準試料３０の左右方向の位置を３段階に切り換えることができる。このため、レーザー変位計１１の走査範囲に配置されるＶノッチは、図８に示すＶノッチ３２だけでなく、図８の状態から標準試料３０を右側または左側に移動させることで、Ｖノッチ３３またはＶノッチ３４をレーザー変位計１１の走査範囲に配置できる。
【0030】
標準試料移動手段４０は、回動フレーム４５を回転することで、点検位置および保管位置に移動する。すなわち、図８および図９に示すように、段付きネジ４２を回転軸として回動フレーム４５を下方に回動し、長穴４５１２の上端側に段付きネジ４２が位置するように回動フレーム４５を下側にスライド移動し、第１貫通孔４１４および上側の穴４５１３に固定用の位置決めピン４３を差し込むことで、標準試料３０をレーザー変位計１１で測定可能な点検位置に回動フレーム４５を移動して固定できる。
一方、点検位置にある回動フレーム４５から位置決めピン４３を外し、段付きネジ４２を回転軸として回動フレーム４５を水平方向に９０度回動し、図１０および図１１に示すように係止面４５１１が係合プレート４１７の下面に係合するように、回動フレーム４５を係合プレート４１７側にスライドさせて、長穴４５１２の保持アーム４５２側の端部に段付きネジ４２が位置するように回動フレーム４５を移動し、第２貫通孔４１５および穴４５１４に位置決めピン４３を差し込むことで、標準試料３０および回動フレーム４５がインゴットＳＩに干渉しない保管位置に回動フレーム４５を移動して固定できる。
一方、点検位置にある回動フレーム４５から位置決めピン４３を外し、段付きネジ４２を回転軸として回動フレーム４５を水平方向に９０度回動し、図１０および図１１に示すように係止面４５１１が係合プレート４１７の下面に係合するように、回動フレーム４５を係合プレート４１７側にスライドさせて、長穴４５１２の保持アーム４５２側の端部に段付きネジ４２が位置するように回動フレーム４５を移動し、第２貫通孔４１５および穴４５１４に位置決めピン４３を差し込むことで、標準試料３０および回動フレーム４５がインゴットＳＩに干渉しない保管位置に回動フレーム４５を移動して固定できる。
【0031】
次に、インゴットＳＩのＶノッチ加工方法について、インゴットＳＩのＶノッチ評価方法の手順も含めて、図１２に示すフローチャートに基づいて説明する。
まず、半導体用単結晶の育成装置によって育成されたインゴットＳＩを、グラインダ７Ａ～７Ｄに搬送し、グラインダ７Ａ～７ＤによってインゴットＳＩの外周研削を行う（工程Ｓ１）。
インゴットＳＩの外周研削を終えたら、グラインダ７Ａ～７ＤによってインゴットＳＩの長手方向全長に亘ってＶノッチＶＮの加工を行う（工程Ｓ２）。
まず、半導体用単結晶の育成装置によって育成されたインゴットＳＩを、グラインダ７Ａ～７Ｄに搬送し、グラインダ７Ａ～７ＤによってインゴットＳＩの外周研削を行う（工程Ｓ１）。
インゴットＳＩの外周研削を終えたら、グラインダ７Ａ～７ＤによってインゴットＳＩの長手方向全長に亘ってＶノッチＶＮの加工を行う（工程Ｓ２）。
【0032】
ＶノッチＶＮの加工を終えたら、インゴットＳＩを保持フレーム６に載置して、ストッカー２に搬入して保管する（工程Ｓ３）。
オペレータが出庫ワークステーション３を操作して、ストッカー２からインゴットＳＩを保持フレーム６とともに搬出し（工程Ｓ４）、搬出ヤードに配置する。
この際、出庫ワークステーション３から出力されるインゴットＳＩのインゴットナンバーは、Ｖノッチ解析用コンピュータ１４にも出力される。
オペレータが出庫ワークステーション３を操作して、ストッカー２からインゴットＳＩを保持フレーム６とともに搬出し（工程Ｓ４）、搬出ヤードに配置する。
この際、出庫ワークステーション３から出力されるインゴットＳＩのインゴットナンバーは、Ｖノッチ解析用コンピュータ１４にも出力される。
【0033】
オペレータは、操業システム５を操作して、長尺ステーション８に対してインゴットＳＩの搬出を開始する（工程Ｓ５）。このため、インゴットＳＩは、長尺ステーション８に隣接するＶノッチ評価装置１が配置された搬出ヤードに配置される。
なお、グラインダ７Ｃ，７ＤでＶノッチＶＮの加工を行ったインゴットＳＩは、保持フレーム６に載置した後、ストッカー２を経由せずに、直接、隣接するＶノッチ評価装置１が配置された搬出ヤードに配置される。すなわち、工程Ｓ２の後、Ｓ３、Ｓ４を実行せずに、工程Ｓ５が実行される。
インゴットＳＩの搬出開始後、エアブロー機構１３から気流が噴出し、ＶノッチＶＮに残留した塵埃、水分等の異物を除去する（工程Ｓ６）。
異物除去後、レーザー変位計１１によりＶノッチＶＮの加工面を走査し、ＶノッチＶＮの計測を実施する（工程Ｓ７）。
なお、グラインダ７Ｃ，７ＤでＶノッチＶＮの加工を行ったインゴットＳＩは、保持フレーム６に載置した後、ストッカー２を経由せずに、直接、隣接するＶノッチ評価装置１が配置された搬出ヤードに配置される。すなわち、工程Ｓ２の後、Ｓ３、Ｓ４を実行せずに、工程Ｓ５が実行される。
インゴットＳＩの搬出開始後、エアブロー機構１３から気流が噴出し、ＶノッチＶＮに残留した塵埃、水分等の異物を除去する（工程Ｓ６）。
異物除去後、レーザー変位計１１によりＶノッチＶＮの加工面を走査し、ＶノッチＶＮの計測を実施する（工程Ｓ７）。
【0034】
ＶノッチＶＮの加工面の走査は、ＶノッチＶＮの全長に亘るまで行われ（工程Ｓ８）、ＶノッチＶＮの全長の走査が終了したら、Ｖノッチ解析用コンピュータ１４の形状データ取得部１７は、レーザー変位計１１で取得された計測値を取得する（工程Ｓ９）。
評価用データ生成部１８は、取得された計測値に基づいて、評価用データを生成する（工程Ｓ１０）。
良否判定部１９は、生成された評価用データに基づいて、インゴットＳＩの良否判定を行う（工程Ｓ１１）。
評価用データ生成部１８は、取得された計測値に基づいて、評価用データを生成する（工程Ｓ１０）。
良否判定部１９は、生成された評価用データに基づいて、インゴットＳＩの良否判定を行う（工程Ｓ１１）。
【0035】
インゴットＳＩのＶノッチＶＮの加工が、判定用の規格値内に入っているか否かを判定する（工程Ｓ１２）。例えば、ＶノッチＶＮの深さ寸法の判定規格値が１．３±０．１ｍｍであれば、測定されたＶノッチＶＮの深さ寸法が１．２ｍｍ以上、１．４ｍｍ以下の範囲であるかを判定する。
工程Ｓ１２で良品と判定されたら、操業システム５は、インゴットＳＩを次工程となるスライス工程に搬出する（工程Ｓ１３）。
不良品と判定されたら、Ｖノッチ解析用コンピュータ１４から操業システム５にその旨が出力され、操業システム５は、該当するインゴットＳＩの搬出を停止し、除外する（工程Ｓ１４）。
以上により、インゴットＳＩの外周研削およびＶノッチ加工が行われ、加工されたＶノッチＶＮを評価して良品のみを次工程に搬出できる。
工程Ｓ１２で良品と判定されたら、操業システム５は、インゴットＳＩを次工程となるスライス工程に搬出する（工程Ｓ１３）。
不良品と判定されたら、Ｖノッチ解析用コンピュータ１４から操業システム５にその旨が出力され、操業システム５は、該当するインゴットＳＩの搬出を停止し、除外する（工程Ｓ１４）。
以上により、インゴットＳＩの外周研削およびＶノッチ加工が行われ、加工されたＶノッチＶＮを評価して良品のみを次工程に搬出できる。
【0036】
次に、Ｖノッチ評価装置１を点検する点検方法について、図１３および図１４に示すフローチャートに基づいて説明する。Ｖノッチ評価装置１の点検時には、インゴットＳＩの代わりに標準試料３０を測定するが、その測定データの処理はインゴットＳＩのＶノッチＶＮ測定時に用いられるＶノッチ解析用コンピュータ１４をそのまま利用している。
図１３は、Ｖノッチ評価装置１が、深さ寸法が規格内のＶノッチ３２を正常に評価できるかを点検する正常点検時の方法であり、通常は、毎日、始業前点検で実行されるものである。
図１４は、Ｖノッチ評価装置１が、深さ寸法が規格外のＶノッチ３３、３４を異常であることを正しく評価できるかを点検する異常点検時の方法であり、月次検査や年次検査などの定期的な検査時に実行されるものである。なお、異常点検も正常点検と同じく、毎日の始業前点検で実行してもよい。
図１３は、Ｖノッチ評価装置１が、深さ寸法が規格内のＶノッチ３２を正常に評価できるかを点検する正常点検時の方法であり、通常は、毎日、始業前点検で実行されるものである。
図１４は、Ｖノッチ評価装置１が、深さ寸法が規格外のＶノッチ３３、３４を異常であることを正しく評価できるかを点検する異常点検時の方法であり、月次検査や年次検査などの定期的な検査時に実行されるものである。なお、異常点検も正常点検と同じく、毎日の始業前点検で実行してもよい。
【0037】
図１３に示す正常点検が開始されると、点検作業者は、保管位置に固定されていた回動フレーム４５を下方に回動し、点検位置に移動して位置決めピン４３を用いて固定する（工程Ｓ２１）。回動フレーム４５の保持アーム４５２には標準試料３０が取り付けられているため、標準試料３０も点検位置に移動する。
次に、深さ寸法が規格内のＶノッチ３２をレーザー変位計１１で走査可能な測定位置に設定する（工程Ｓ２２）。具体的には、保持アーム４５２には、ベース板３５のネジ穴３６～３８に合わせて３つの穴が加工されており、ベース板３５の中央のネジ穴３６を、保持アーム４５２の中央の穴に合わせ、保持アーム４５２の下方から保持アーム４５２の穴を介してネジ穴３６に位置決め用のネジをネジ込むことで標準試料３０を位置決めする。なお、Ｖノッチ３２が既に測定位置に設定されている場合には、工程Ｓ２２ではＶノッチ３２の位置を確認するだけでよい。
次に、深さ寸法が規格内のＶノッチ３２をレーザー変位計１１で走査可能な測定位置に設定する（工程Ｓ２２）。具体的には、保持アーム４５２には、ベース板３５のネジ穴３６～３８に合わせて３つの穴が加工されており、ベース板３５の中央のネジ穴３６を、保持アーム４５２の中央の穴に合わせ、保持アーム４５２の下方から保持アーム４５２の穴を介してネジ穴３６に位置決め用のネジをネジ込むことで標準試料３０を位置決めする。なお、Ｖノッチ３２が既に測定位置に設定されている場合には、工程Ｓ２２ではＶノッチ３２の位置を確認するだけでよい。
【0038】
次に、レーザー変位計１１により、Ｖノッチ３２の計測を実施する（工程Ｓ２３）。この際、標準試料３０のＶノッチ３２の走査は、必ずしもＶノッチ３２の全長に亘って行う必要は無く、データ処理に必要な分だけ走査すればよい。
Ｖノッチ３２の走査が終了したら、Ｖノッチ解析用コンピュータ１４の形状データ取得部１７は、レーザー変位計１１で取得された計測値を取得する（工程Ｓ２４）。
評価用データ生成部１８は、取得された計測値に基づいて、評価用データを生成する（工程Ｓ２５）。
良否判定部１９は、生成された評価用データに基づいて、標準試料３０のＶノッチ３２の良否判定を行う（工程Ｓ２６）。Ｖノッチ３２は、深さ寸法が規格内であるため、良否判定部１９は、通常は、良と判定する。このため、点検作業者は、良否判定部１９が良判定としたか否かを確認する（工程Ｓ２７）。
Ｖノッチ３２の走査が終了したら、Ｖノッチ解析用コンピュータ１４の形状データ取得部１７は、レーザー変位計１１で取得された計測値を取得する（工程Ｓ２４）。
評価用データ生成部１８は、取得された計測値に基づいて、評価用データを生成する（工程Ｓ２５）。
良否判定部１９は、生成された評価用データに基づいて、標準試料３０のＶノッチ３２の良否判定を行う（工程Ｓ２６）。Ｖノッチ３２は、深さ寸法が規格内であるため、良否判定部１９は、通常は、良と判定する。このため、点検作業者は、良否判定部１９が良判定としたか否かを確認する（工程Ｓ２７）。
【0039】
工程Ｓ２７において良と判定した場合、点検作業者は、Ｖノッチ評価装置１は正常であると判定し（工程Ｓ２８）、工程Ｓ２７において不良と判定した場合、点検作業者は、Ｖノッチ評価装置１に異常があると判定する（工程Ｓ２９）。
その後、点検作業者は、回動フレーム４５を固定していた位置決めピン４３を外し、回動フレーム４５を保管位置に移動して位置決めピン４３で固定し、点検を終了する（工程Ｓ３０）。
なお、工程Ｓ２９で異常があると判定された場合、点検作業者は、Ｖノッチ評価装置１の異常原因を確認し、例えば受光部１１Ｂに塵埃が付着していることが原因であればレーザー変位計１１を清掃するなど、異常原因の対策を行った後に、再度、正常点検を行い、Ｖノッチ評価装置１が正常であることを確認後に、インゴットＳＩのＶノッチＶＮの評価作業を行えばよい。
その後、点検作業者は、回動フレーム４５を固定していた位置決めピン４３を外し、回動フレーム４５を保管位置に移動して位置決めピン４３で固定し、点検を終了する（工程Ｓ３０）。
なお、工程Ｓ２９で異常があると判定された場合、点検作業者は、Ｖノッチ評価装置１の異常原因を確認し、例えば受光部１１Ｂに塵埃が付着していることが原因であればレーザー変位計１１を清掃するなど、異常原因の対策を行った後に、再度、正常点検を行い、Ｖノッチ評価装置１が正常であることを確認後に、インゴットＳＩのＶノッチＶＮの評価作業を行えばよい。
【0040】
図１４に示す異常点検が開始されると、点検作業者は、回動フレーム４５を下方に回動し、点検位置に移動して位置決めピン４３を用いて固定する（工程Ｓ３１）。なお、正常点検に続けて異常点検を実行する場合は、定常点検終了時に回動フレーム４５を保管位置に戻さずに継続して点検作業を行えばよい。
次に、深さ寸法が規格外のＶノッチ３３をレーザー変位計１１の測定位置に設定する（工程Ｓ３２）。具体的には、ベース板３５の左側のネジ穴３７を、保持アーム４５２の中央の穴に合わせ、保持アーム４５２の下方から保持アーム４５２の穴を介してネジ穴３７に位置決め用のネジをネジ込むことで標準試料３０を位置決めする。
次に、深さ寸法が規格外のＶノッチ３３をレーザー変位計１１の測定位置に設定する（工程Ｓ３２）。具体的には、ベース板３５の左側のネジ穴３７を、保持アーム４５２の中央の穴に合わせ、保持アーム４５２の下方から保持アーム４５２の穴を介してネジ穴３７に位置決め用のネジをネジ込むことで標準試料３０を位置決めする。
【0041】
次に、正常点検時の工程Ｓ２３～工程Ｓ２６と同様に、レーザー変位計１１により、Ｖノッチ３３の計測を実施し（工程Ｓ３３）、Ｖノッチ３３の走査が終了したら、Ｖノッチ解析用コンピュータ１４の形状データ取得部１７は、レーザー変位計１１で取得された計測値を取得し（工程Ｓ３４）、評価用データ生成部１８は、取得された計測値に基づいて、評価用データを生成する（工程Ｓ３５）。
なお、各Ｖノッチ３２、３３、３４は、１つの円弧面３１に形成されているため、中央のＶノッチ３２の深さ方向は、標準試料３０の底面に直交する鉛直方向であるが、左右のＶノッチ３３、３４の深さ方向は、標準試料３０の底面に直交する方向に対して傾斜している。このため、Ｖノッチ３３、３４を計測した際は、評価用データ生成部１８は、ＶノッチＶＮの計測時と同様に、Ｖノッチ３３、３４の加工面が真上を向くように回転移動を行い、Ｖノッチ３３、３４の加工面の底部が原点となるように平行移動を行って評価用データを生成する。
良否判定部１９は、生成された評価用データに基づいて、標準試料３０のＶノッチ３３の良否判定を行う（工程Ｓ３６）。
次に、点検作業者は、良否判定部１９が良判定としたか否かを確認する（工程Ｓ３７）。Ｖノッチ３３は、深さ寸法が規格よりも小さい規格外であるため、良否判定部１９は、通常は、不良と判定する。
なお、各Ｖノッチ３２、３３、３４は、１つの円弧面３１に形成されているため、中央のＶノッチ３２の深さ方向は、標準試料３０の底面に直交する鉛直方向であるが、左右のＶノッチ３３、３４の深さ方向は、標準試料３０の底面に直交する方向に対して傾斜している。このため、Ｖノッチ３３、３４を計測した際は、評価用データ生成部１８は、ＶノッチＶＮの計測時と同様に、Ｖノッチ３３、３４の加工面が真上を向くように回転移動を行い、Ｖノッチ３３、３４の加工面の底部が原点となるように平行移動を行って評価用データを生成する。
良否判定部１９は、生成された評価用データに基づいて、標準試料３０のＶノッチ３３の良否判定を行う（工程Ｓ３６）。
次に、点検作業者は、良否判定部１９が良判定としたか否かを確認する（工程Ｓ３７）。Ｖノッチ３３は、深さ寸法が規格よりも小さい規格外であるため、良否判定部１９は、通常は、不良と判定する。
【0042】
このため、工程Ｓ３７において良と判定した場合、点検作業者は、Ｖノッチ評価装置１に異常があると判定し（工程Ｓ３８）、工程Ｓ３７において不良と判定した場合、点検作業者は、Ｖノッチ評価装置１は正常に作動していると判定する（工程Ｓ３９）。
次に、点検作業者は、点検を終了してよいか確認する（工程Ｓ４０）。本実施形態の標準試料３０には、２つの規格外のＶノッチ３３、３４が形成され、Ｖノッチ３３の点検後にＶノッチ３４の点検を行うため、工程Ｓ４０ではＮＯと判定し、深さ寸法が規格外のＶノッチ３４をレーザー変位計１１の点検位置に設定する（工程Ｓ３２）。具体的には、ベース板３５の右側のネジ穴３８を、保持アーム４５２の中央の穴に合わせ、保持アーム４５２の下方から保持アーム４５２の穴を介してネジ穴３８に位置決め用のネジをネジ込むことで標準試料３０を位置決めする。
次に、点検作業者は、点検を終了してよいか確認する（工程Ｓ４０）。本実施形態の標準試料３０には、２つの規格外のＶノッチ３３、３４が形成され、Ｖノッチ３３の点検後にＶノッチ３４の点検を行うため、工程Ｓ４０ではＮＯと判定し、深さ寸法が規格外のＶノッチ３４をレーザー変位計１１の点検位置に設定する（工程Ｓ３２）。具体的には、ベース板３５の右側のネジ穴３８を、保持アーム４５２の中央の穴に合わせ、保持アーム４５２の下方から保持アーム４５２の穴を介してネジ穴３８に位置決め用のネジをネジ込むことで標準試料３０を位置決めする。
【0043】
その後、工程Ｓ３３～Ｓ３６の処理を再度実行する。
次に、点検作業者は、良否判定部１９が良判定としたか否かを確認する（工程Ｓ３７）。Ｖノッチ３３は、深さ寸法が規格よりも大きい規格外であるため、良否判定部１９は、通常は、不良と判定する。
このため、工程Ｓ３７において良と判定した場合、点検作業者は、Ｖノッチ評価装置１に異常があると判定し（工程Ｓ３８）、工程Ｓ３７において不良と判定した場合、点検作業者は、Ｖノッチ評価装置１は正常に作動していると判定する（工程Ｓ３９）。
次に、点検作業者は、点検を終了してよいか確認し（工程Ｓ４０）、終了してよい場合は、工程Ｓ４０でＹｅｓと判定され、点検作業者は、回動フレーム４５を固定していた位置決めピン４３を外し、回動フレーム４５を保管位置に移動して位置決めピン４３で固定し（工程Ｓ４１）、点検を終了する。
なお、工程Ｓ３９で規格外のＶノッチ３３、３４を正常と判定した場合は、点検作業者は、Ｖノッチ評価装置１の異常原因を確認し、レーザー変位計１１を清掃するなどの対策を行った後に、再度、異常点検を行い、Ｖノッチ評価装置１が正常に作動していることを確認後に、インゴットＳＩのＶノッチＶＮの評価作業を行えばよい。
次に、点検作業者は、良否判定部１９が良判定としたか否かを確認する（工程Ｓ３７）。Ｖノッチ３３は、深さ寸法が規格よりも大きい規格外であるため、良否判定部１９は、通常は、不良と判定する。
このため、工程Ｓ３７において良と判定した場合、点検作業者は、Ｖノッチ評価装置１に異常があると判定し（工程Ｓ３８）、工程Ｓ３７において不良と判定した場合、点検作業者は、Ｖノッチ評価装置１は正常に作動していると判定する（工程Ｓ３９）。
次に、点検作業者は、点検を終了してよいか確認し（工程Ｓ４０）、終了してよい場合は、工程Ｓ４０でＹｅｓと判定され、点検作業者は、回動フレーム４５を固定していた位置決めピン４３を外し、回動フレーム４５を保管位置に移動して位置決めピン４３で固定し（工程Ｓ４１）、点検を終了する。
なお、工程Ｓ３９で規格外のＶノッチ３３、３４を正常と判定した場合は、点検作業者は、Ｖノッチ評価装置１の異常原因を確認し、レーザー変位計１１を清掃するなどの対策を行った後に、再度、異常点検を行い、Ｖノッチ評価装置１が正常に作動していることを確認後に、インゴットＳＩのＶノッチＶＮの評価作業を行えばよい。
【0044】
このような本実施形態によれば、以下のような効果がある。
本実施形態では、インゴットＳＩから切り出して、点検用のＶノッチ３２、３３、３４を加工した標準試料３０を用意し、この標準試料３０が固定された標準試料移動手段４０をＶノッチ評価装置１に設置したので、Ｖノッチ評価装置１の点検時には標準試料移動手段４０の回動フレーム４５を点検位置に回動して位置決めピン４３で固定するだけでよいため、短時間でかつ簡単にＶノッチ評価装置１を点検できる。
すなわち、育成された半導体用単結晶のインゴットＳＩに点検用のＶノッチを加工した試料用インゴットを準備しておき、この試料用インゴットをストッカー２からＶノッチ評価装置１に搬出して点検する方法も考えられるが、この方法では、試料用インゴットの保管場所を確保しなければならず、ストッカー２からＶノッチ評価装置１で測定される位置に搬出し、点検後にストッカー２に戻す必要があって作業工数が増えてしまう。これに対し、本実施形態では、標準試料３０を、Ｖノッチ評価装置１に付設可能なサイズに最小化し、標準試料移動手段４０の回動フレーム４５に固定しているので、標準試料３０を点検位置に移動する作業工数も最小限にでき、点検時の作業効率を向上できる。
本実施形態では、インゴットＳＩから切り出して、点検用のＶノッチ３２、３３、３４を加工した標準試料３０を用意し、この標準試料３０が固定された標準試料移動手段４０をＶノッチ評価装置１に設置したので、Ｖノッチ評価装置１の点検時には標準試料移動手段４０の回動フレーム４５を点検位置に回動して位置決めピン４３で固定するだけでよいため、短時間でかつ簡単にＶノッチ評価装置１を点検できる。
すなわち、育成された半導体用単結晶のインゴットＳＩに点検用のＶノッチを加工した試料用インゴットを準備しておき、この試料用インゴットをストッカー２からＶノッチ評価装置１に搬出して点検する方法も考えられるが、この方法では、試料用インゴットの保管場所を確保しなければならず、ストッカー２からＶノッチ評価装置１で測定される位置に搬出し、点検後にストッカー２に戻す必要があって作業工数が増えてしまう。これに対し、本実施形態では、標準試料３０を、Ｖノッチ評価装置１に付設可能なサイズに最小化し、標準試料移動手段４０の回動フレーム４５に固定しているので、標準試料３０を点検位置に移動する作業工数も最小限にでき、点検時の作業効率を向上できる。
【0045】
本実施形態では、標準試料３０に、深さ寸法が規格内とされた正常判定用のＶノッチ３２と、深さ寸法が規格外とされた異常判定用のＶノッチ３３、３４との複数のＶノッチを形成している。このため、１つの標準試料３０を用いて、正常判定用のＶノッチ３２を正常であると正しく判定できるかを点検する正常点検と、異常判定用のＶノッチ３３、３４を異常であると正しく判定できるかを点検する異常点検とを実行でき、Ｖノッチ評価装置１の測定精度を簡単に維持管理できる。
【0046】
本実施形態では、標準試料移動手段４０は、支柱４１と、標準試料３０が取り付けられた回動フレーム４５とを備えて構成され、回動フレーム４５を保管位置から９０度回転して点検位置に移動して位置決めピン４３で固定するだけで測定精度の点検作業を実行できるので、最小限の工数で点検作業を開始できる。また、回動フレーム４５を点検位置から９０度回転して保管位置に移動して位置決めピン４３で固定すれば、その後のインゴットＳＩのＶノッチＶＮの計測時に標準試料移動手段４０や標準試料３０がインゴットＳＩに干渉することを防止でき、点検作業から通常の評価作業への移行も最小限の工数で実現できる。
【0047】
本実施形態では、インゴットＳＩに形成されたＶノッチＶＮを、インゴットＳＩの長手方向に沿ってレーザー変位計１１により走査し、ＶノッチＶＮの全長に亘ってＶノッチＶＮの加工面の形状データを取得できる。したがって、取得されたＶノッチＶＮの加工面の形状データを座標変換によって評価用データを生成して、ＶノッチＶＮの全体に亘って評価を行うことができ、高精度にＶノッチＶＮの良否判定を行うことができる。
さらに、点検時に標準試料３０のＶノッチ３２、３３、３４をレーザー変位計１１で計測したデータは、インゴットＳＩのＶノッチＶＮの測定データを処理する形状データ取得部１７、評価用データ生成部１８、良否判定部１９を用いて処理されて判定しているので、レーザー変位計１１の不具合だけでなく、形状データ取得部１７、評価用データ生成部１８、良否判定部１９の不具合も判定できる。このため、システムの改良などでプログラムを更新した際に、標準試料３０の各Ｖノッチ３２、３３、３４を正しく判定できるかを確認することで、プログラムのバグなどもチェックできる。
さらに、点検時に標準試料３０のＶノッチ３２、３３、３４をレーザー変位計１１で計測したデータは、インゴットＳＩのＶノッチＶＮの測定データを処理する形状データ取得部１７、評価用データ生成部１８、良否判定部１９を用いて処理されて判定しているので、レーザー変位計１１の不具合だけでなく、形状データ取得部１７、評価用データ生成部１８、良否判定部１９の不具合も判定できる。このため、システムの改良などでプログラムを更新した際に、標準試料３０の各Ｖノッチ３２、３３、３４を正しく判定できるかを確認することで、プログラムのバグなどもチェックできる。
【0048】
標準試料３０はシリコン単結晶のインゴットＳＩから切り出したブロックで構成しているので、形状が安定するシリコン製の標準試料３０とすることができ、長期間、標準試料３０として利用できる。また、砥石によって加工されるＶノッチの形状を再現でき、規格内の深さ寸法のＶノッチ３２と、規格外の深さ寸法のＶノッチ３３、３４とを簡単に形成できる。
【0049】
本実施形態では、Ｖノッチ加工が施されたインゴットＳＩのＶノッチＶＮを、インゴットＳＩのＶノッチ評価方法により良否判定を行うことにより、ＶノッチＶＮに不具合のあるインゴットを除外することができる。したがって、次工程となるスライス工程において、ＶノッチＶＮの不具合に起因する不良品を除外できるため、スライス工程における無駄な加工を軽減することができる。
本実施形態では、レーザー変位計１１の走査方向前方にエアブロー機構１３を設けている。したがって、インゴットＳＩのＶノッチＶＮの加工後、ＶノッチＶＮに付着した塵埃、切削水を除去することができるため、レーザー変位計１１による走査を清浄な状態で行うことができ、Ｖノッチ形状の計測の精度を向上することができる。
本実施形態では、レーザー変位計１１の走査方向前方にエアブロー機構１３を設けている。したがって、インゴットＳＩのＶノッチＶＮの加工後、ＶノッチＶＮに付着した塵埃、切削水を除去することができるため、レーザー変位計１１による走査を清浄な状態で行うことができ、Ｖノッチ形状の計測の精度を向上することができる。
【0050】
［変形例］
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の種々の改良並びに設計の変更等があっても本発明に含まれる。
標準試料としては、シリコン等の半導体用単結晶のインゴットと同じ材質のものに限定されず、ステンレスなどの金属製や、合成樹脂製のものでもよく、Ｖノッチ３２、３３、３４を形成でき、かつ、レーザー変位計１１で測定可能な材質であればよい。
標準試料の形状は、前記実施形態に限定されず、例えば、図１５に示す標準試料３０Ｂを用いてもよい。標準試料３０Ｂは、インゴットＳＩの外周面と同じ曲率の円弧面３１を３つ形成し、各円弧面３１の頂点にＶノッチ３２、３３、３４を形成したものである。この標準試料３０Ｂによれば、保持アーム４５２上でスライド移動させて各Ｖノッチ３２、３３、３４をレーザー変位計１１の直下の測定位置に移動した際に、各Ｖノッチ３２、３３、３４の向きを一定にできる。
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の種々の改良並びに設計の変更等があっても本発明に含まれる。
標準試料としては、シリコン等の半導体用単結晶のインゴットと同じ材質のものに限定されず、ステンレスなどの金属製や、合成樹脂製のものでもよく、Ｖノッチ３２、３３、３４を形成でき、かつ、レーザー変位計１１で測定可能な材質であればよい。
標準試料の形状は、前記実施形態に限定されず、例えば、図１５に示す標準試料３０Ｂを用いてもよい。標準試料３０Ｂは、インゴットＳＩの外周面と同じ曲率の円弧面３１を３つ形成し、各円弧面３１の頂点にＶノッチ３２、３３、３４を形成したものである。この標準試料３０Ｂによれば、保持アーム４５２上でスライド移動させて各Ｖノッチ３２、３３、３４をレーザー変位計１１の直下の測定位置に移動した際に、各Ｖノッチ３２、３３、３４の向きを一定にできる。
【0051】
標準試料に形成されるＶノッチの数は、３つに限らない。例えば、標準試料に、規格内のＶノッチを１つ設けてもよいし、２つあるいは４つ以上のＶノッチを設けてもよい。
また、標準試料に形成されるＶノッチは、深さ寸法が規格内および規格外のものに限定されず、Ｖノッチを評価する指標に基づいて設定すればよい。例えば、深さ寸法以外に、ＶノッチＶＮの幅寸法、ＶノッチＶＮの傾斜面の角度、ＶノッチＶＮの形状を評価指標としている場合は、各指標の規格内のＶノッチや、規格外のＶノッチを形成した標準試料を用いてもよい。この場合、各指標毎に異なる標準試料を準備し、保持アーム４５２に交換して取り付けてもよいし、回動フレーム４５を複数個設けて、各回動フレーム４５にそれぞれ異なる標準試料を取り付けておき、複数の回動フレーム４５を順次点検位置に移動して点検してもよい。
また、標準試料に形成されるＶノッチは、深さ寸法が規格内および規格外のものに限定されず、Ｖノッチを評価する指標に基づいて設定すればよい。例えば、深さ寸法以外に、ＶノッチＶＮの幅寸法、ＶノッチＶＮの傾斜面の角度、ＶノッチＶＮの形状を評価指標としている場合は、各指標の規格内のＶノッチや、規格外のＶノッチを形成した標準試料を用いてもよい。この場合、各指標毎に異なる標準試料を準備し、保持アーム４５２に交換して取り付けてもよいし、回動フレーム４５を複数個設けて、各回動フレーム４５にそれぞれ異なる標準試料を取り付けておき、複数の回動フレーム４５を順次点検位置に移動して点検してもよい。
【0052】
標準試料３０は、保持アーム４５２に対して水平方向に移動していたが、保持アーム４５２に対して円弧方向に移動し、各Ｖノッチ３３、３４を測定位置に移動した際に、Ｖノッチ３３、３４の開口方向がＶノッチ３２と同じく鉛直方向に向くように設定してもよい。
【0053】
標準試料移動手段は、前記実施形態の構成に限定されず、例えば、標準試料３０が保持された保持台と、前記保持台を点検位置と保管位置とにスライド移動させる移動装置とで構成してもよい。
【符号の説明】
【0054】
１…Ｖノッチ評価装置、２…ストッカー、３…出庫ワークステーション、４…搬出装置、５…操業システム、６…保持フレーム、７Ａ…グラインダ、７Ｂ…グラインダ、７Ｃ…グラインダ、７Ｄ…グラインダ、８…長尺ステーション、１１…レーザー変位計、１１Ａ…発光部、１１Ｂ…受光部、１２…フレーム、１３…エアブロー機構、１４…Ｖノッチ解析用コンピュータ、１５…演算処理装置、１６…記憶装置、１７…形状データ取得部、１８…評価用データ生成部、１９…良否判定部、２０…評価結果記録部、３０…標準試料、３０Ｂ…標準試料、３１…円弧面、３２…Ｖノッチ、３３…Ｖノッチ、３４…Ｖノッチ、３５…ベース板、４０…標準試料移動手段、４１…支柱、４２…段付きネジ、４３…位置決めピン、４５…回動フレーム、４１１…支柱本体、４１２…ブラケット、４１３…支持プレート、４１７…係合プレート、４５１…回動アーム、４５２…保持アーム、４１３１…第１支持片、４１３２…第２支持片、４５２１…保持片、ＳＩ…インゴット、ＶＮ…Ｖノッチ。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】