お役立ちコラム

角度測定というと、対象物の傾きや角度を評価するための手法というイメージを持つ方が多いのではないでしょうか。しかし、高精度な角度測定データは、単に傾きを確認するだけでなく、平面度や平行度、直角度といった幾何公差の評価にも活用できます。
特にレーザオートコリメータは、微小な角度変化を高精度に測定できるため、取得した角度データを活用することで、従来は変位計や三次元測定機で行っていた評価を非接触で実施できる場合があります。
本記事では、レーザオートコリメータによる角度測定データを活用し、平面度を評価する考え方や測定方法について解説します。

【この記事でわかること】
・オートコリメータで取得できるデータ
・角度測定から評価できる幾何公差
・角度測定データから平面度を求める方法
・角度測定を活用した平面度測定のメリット

半導体製造装置内でウエハの真上にオートコリメータを設置できない場合でも、側面のビューポートなどを利用し、斜め方向からウエハの角度・反りを測定できる可能性があります。
ただし、斜め方向から測定した値は、真上から測定した値とそのまま一致するわけではありません。設置角度などの条件に応じて、測定値を換算する必要があります。
半導体製造装置では、チャンバー上部にガス配管や電極、シャワーヘッドなどが配置され、ウエハの真上にセンサを設置するスペースを確保できないケースがあります。
本記事では、このような狭小スペースを想定し、レーザオートコリメータを斜め方向から設置してウエハ反りを測定する方法と、測定値のズレを補正する考え方、設置時の注意点について解説します。

【この記事でわかること】
・半導体製造装置でオートコリメータを真上に設置できないケースがある理由
・斜め方向からウエハの角度を測定する方法と、そこで生じる測定値のズレの考え方
・斜め設置を検討する際に確認すべき設置スペース・のぞき窓サイズの注意点