(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
非円形状の測定対象基板を載置する測定台と、
前記測定台の予め決められた箇所に設けられ、直角に交差してＬ字状に延びる２本の腕部を有し、２本の腕部を基準位置として前記測定対象基板を位置決めする位置決め部材と、
前記位置決め部材の各腕部に沿って平行移動可能に設けられ、前記位置決め部材に位置決めされた測定対象基板に接触する位置では少なくとも互いが直角に交差した状態で停止し、前記位置決め部材との間で前記測定対象基板を取り囲む四角形領域を区画する区画部材と、
前記測定対象基板よりも大きなサイズを有し、前記測定台上に前記位置決め部材で位置決めするように載置された前記測定対象基板との間に取り外し可能に載置されると共に、前記位置決め部材で位置決めされ、前記位置決め部材と前記区画部材とで区画された四角形領域の少なくとも対角線の交差位置を求めるための線分が描画される測定用の補助シートと、を備え、
前記補助シート上に描画された対角線の交差位置を前記測定対象基板の中心位置として測定することを特徴とする基板中心測定治具。
【請求項２】
基板中心測定治具として、非円形状の測定対象基板を載置する測定台と、前記測定台の予め決められた箇所に設けられ、直角に交差してＬ字状に延びる２本の腕部を有し、２本の腕部を基準位置として前記測定対象基板を位置決めする位置決め部材と、前記位置決め部材の各腕部に沿って平行移動可能に設けられ、前記位置決め部材に位置決めされた測定対象基板に接触する位置では少なくとも互いが直角に交差した状態で停止し、前記位置決め部材との間で前記測定対象基板を取り囲む四角形領域を区画する区画部材と、を備え、
前記位置決め部材及び前記区画部材で区画された四角形領域の対角線の交差位置を前記測定対象基板の中心位置として測定するに際し、
前記測定台上に前記測定対象基板よりも大きなサイズの測定用の補助シートを前記位置決め部材で位置決めするように載置する補助シート載置工程と、
前記補助シート載置工程で載置された補助シート上に前記測定対象基板を前記位置決め部材で位置決めするように載置する基板載置工程と、
前記基板載置工程を経た後、前記各区画部材を平行移動させて前記位置決め部材に位置決めされた前記測定対象基板に接触した位置で停止し、前記位置決め部材と前記区画部材とで前記測定対象基板を取り囲む四角形領域を区画する区画工程と、
前記区画工程を経た後、前記補助シート上に載置された前記測定対象基板を一旦取り外し、前記補助シート上に区画された四角形領域の少なくとも対角線の交差位置を求めるための線分を描画する描画工程と、
前記描画工程を経た後、一旦取り外した前記測定対象基板を前記補助シート上の元の位置に戻し、前記測定対象基板との接触位置から離れる方向に向けて各区画部材を平行移動させ、前記補助シートの占有領域から外れた位置にて前記測定対象基板を前記補助シートと共に両者の位置関係を保った状態で取り外す基板取外し工程と、を備え、
前記基板取外し工程にて取り外された測定対象基板に対し前記補助シート上の対角線の交差位置に対応した位置を中心位置として当該測定対象基板の評価を行うことを特徴とする基板評価方法。
【請求項３】
請求項２に記載の基板評価方法において、
測定対象基板の中心部での特性を評価可能な基板評価装置の基板固定治具上に前記測定対象基板を前記補助シートと共に置き、前記基板固定治具の中心と前記補助シートに描画された対角線の交差位置とを一致させるように前記測定対象基板をセットする基板セット工程と、
前記基板セット工程にてセットされた測定対象基板の中心部での特性を測定する測定工程と、を備えたことを特徴とする基板評価方法。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の基板評価方法において、
前記測定対象基板は非磁性ガーネット単結晶基板であることを特徴とする基板評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定対象基板の中心部での特性を評価するに当たり、基板中心を測定するための基板中心測定治具に係り、特に、Ｂｉ置換型希土類鉄ガーネット単結晶膜を液相エピタキシャル成長に用いる（Ｇｄ３−ｘＣａｘ）（Ｇａ５−ｘ−２ｙＺｒｘ＋ｙＭｇｙ）Ｏ１２で表される非磁性ガーネット（ＳＧＧＧ）単結晶基板のように、基板中心の測定が難しい態様において有効な基板中心測定治具及びこれを用いた基板評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信用光アイソレータに用いられるファラデー回転子の材料として、Ｂｉ置換型希土類鉄ガーネット単結晶膜（Rare-earth iron garnet：ＲＩＧと略記する）が広く用いられており、このＲＩＧ単結晶膜は、ガドリニウム・ガリウム・ガーネット単結晶（ＧＧＧ：Ｇｄ３Ｇａ５Ｏ１２）にＣａ、Ｍｇ、Ｚｒを添加した非磁性ガーネット（ＳＧＧＧ）基板を種基板結晶にして液相エピタキシャル（Liquid Phase Epitaxy：ＬＰＥと略記する）成長法で育成されている（特許文献１，２参照）。また、ＲＩＧ単結晶膜の育成を安定させるためには、ＲＩＧ単結晶膜と種基板結晶であるＳＧＧＧの格子定数を一致させる必要がある。
【０００３】
上記ＳＧＧＧ単結晶の育成はチョクラルスキー（ＣＺ：Czochralski）法等の回転引上げ法により行われ、予め混合したＧｄ２Ｏ３、Ｇａ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＺｒＯ２、ＣａＣＯ３を坩堝内に所定量仕込み、高周波炉で加熱溶融して原料融液を得た後、坩堝内の原料融液に種結晶を接触させ、種結晶を回転させながら該種結晶を徐々に引き上げてＳＧＧＧ単結晶を育成している（特許文献３参照）。
回転引上げ法による単結晶育成では、製品として使う結晶直胴部を育成する前段階として、結晶径を種結晶から次第に大きくする肩部育成を行う。結晶の肩部育成においては、融液の温度差により発生する融液の自然対流を使い、安定した結晶成長を行うために、結晶を比較的ゆっくり回転させる。この状態での結晶の固液界面形状は、融液の自然対流を反映して凸形状になっており、更に、結晶中央部にはコアと称する部分ができる。コアは、コア周辺部分と格子定数がわずかに異なるため、コア周辺部分との間に歪が発生し、コアが存在するＳＧＧＧ単結晶基板を用いてＲＩＧ単結晶膜をＬＰＥ育成すると、ＲＩＧ単結晶膜に割れが発生し、このままではＬＰＥ用基板として使用することができない。
【０００４】
そこで、ＳＧＧＧ単結晶を育成する場合は、結晶径を大きくした段階で、結晶回転速度を急激に上昇させ、融液中に強制対流を発生させて自然対流と競合状態を作り、前述した結晶の凸形状部を溶かし、固液界面形状をほぼ平坦な状態にしてから、基板として使用可能な直胴部の育成を実施する。このようにして、界面形状を平坦にすることを界面反転と呼び、界面反転後に育成された結晶には前述したコアはなく、比較的歪の少ない結晶を得ることができる。
また、界面反転を行うことで、コアに起因する歪みは無くなるものの、界面反転の結果界面形状がほぼ平坦状になった位置（以下「界面反転位置」という）近傍はまだ界面反転による内部歪みが残留しているため、界面反転位置近傍で結晶を切断し、肩部と直胴部を切り離すと結晶が割れることがあった。そこで肩部を切り離す際の割れを防止するために、内部歪みが少なくなる界面反転位置から３０ｍｍ離れたところで肩部と直胴部を切り離すことで、ＳＧＧＧ単結晶基板を得ていた（特許文献４）。
しかしながら、このようにして作られたＳＧＧＧ単結晶基板でも、ＬＰＥ育成を行うと、ＳＧＧＧ単結晶基板が割れることがあり、更なる改善が要望されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２３８２９４号公報
【特許文献２】特開２００３−２３８２９５号公報
【特許文献３】特開２００５−０２９４００号公報
【特許文献４】特開２０１５−０８６１０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述の特許文献４のように、界面反転位置から３０ｍｍ離れれば、ＳＧＧＧ単結晶中の内部歪みは著しく減少するものの、ＳＧＧＧ単結晶の種結晶側から切り出されたＳＧＧＧ単結晶基板については基板面内での格子定数が基板中心部で高く、周辺部で低い傾向があり、単結晶育成の終端側に進むにつれて前記傾向が小さくなることが分かった。単結晶基板については基板面内での格子定数に差がある基板を用いてＬＰＥ育成を行うと、ＳＧＧＧ単結晶基板内に僅かに残留する歪みを、ＲＩＧ単結晶膜がＳＧＧＧ単結晶基板に育成されることで増大させていることが考えられ、それによりＳＧＧＧ単結晶基板が割れていると推察された。
したがって、ＲＩＧ単結晶膜のＬＰＥ育成中に、非磁性ガーネット単結晶基板が割れないようにするには、ＳＧＧＧ単結晶基板の基板中心部の格子定数と周辺部の格子定数とを測定し、面内の格子定数差が小さいＳＧＧＧ単結晶基板を選別すれば良いことになる。
ここで、ＳＧＧＧ単結晶１００は、図８（ａ）に示すように、回転引上げ法により肩部１０２と直胴部１０３とを有する形状に育成される。尚、１０１は種結晶である。そして、ＳＧＧＧ単結晶基板を製造する際には、図８（ａ）に示すように、界面反転位置１０４から予め決められた距離だけ離れた位置１０５にてＳＧＧＧ単結晶１００を切断することで、育成されたＳＧＧＧ単結晶１００の肩部１０２と直胴部１０３とに分離する工程、直胴部１０３の外径を整える外周研削工程、外周加工された直胴部１０３を基板状に切断する工程、単結晶基板を研磨する工程を経る。このとき、無駄な加工を行わないようにするには、外周研削を施す前に直胴部１０３からサンプル基板を一部採取し、サンプル基板の中心部を含む特性（例えば格子定数差）を測定することでサンプル基板を事前に評価し、例えばサンプル基板面内の格子定数差が大きい領域を、基板の使用領域から除外するのが最も効率が良いことになる。
しかしながら、図８（ｂ）に示すように、外周研削前の直胴部から切り出されたサンプル基板１０６は、結晶方位による成長しやすさを反映した多角形形状（非円形形状）であるため、サンプル基板１０６の中心の特定が難しく、格子定数が高くなる基板中心部を狙って格子定数を測定することがそもそも困難になってしまい、サンプル基板１０６の中心部と周辺部との格子定数差を正しく評価できない懸念がある。
【０００７】
本発明が解決しようとする技術的課題は、非円形状の基板であっても、基板中心を簡単に測定することが可能な基板中心測定治具及びこれを用いた基板評価方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の技術的特徴は、非円形状の測定対象基板を載置する測定台と、前記測定台の予め決められた箇所に設けられ、直角に交差してＬ字状に延びる２本の腕部を有し、２本の腕部を基準位置として前記測定対象基板を位置決めする位置決め部材と、前記位置決め部材の各腕部に沿って平行移動可能に設けられ、前記位置決め部材に位置決めされた測定対象基板に接触する位置では少なくとも互いが直角に交差した状態で停止し、前記位置決め部材との間で前記測定対象基板を取り囲む四角形領域を区画する区画部材と、前記測定対象基板よりも大きなサイズを有し、前記測定台上に前記位置決め部材で位置決めするように載置された前記測定対象基板との間に取り外し可能に載置されると共に、前記位置決め部材で位置決めされ、前記位置決め部材と前記区画部材とで区画された四角形領域の少なくとも対角線の交差位置を求めるための線分が描画される測定用の補助シートと、を備え、前記補助シート上に描画された対角線の交差位置を前記測定対象基板の中心位置として測定することを特徴とする基板中心測定治具である。
【０００９】
本発明の第２の技術的特徴は、基板中心測定治具として、非円形状の測定対象基板を載置する測定台と、前記測定台の予め決められた箇所に設けられ、直角に交差してＬ字状に延びる２本の腕部を有し、２本の腕部を基準位置として前記測定対象基板を位置決めする位置決め部材と、前記位置決め部材の各腕部に沿って平行移動可能に設けられ、前記位置決め部材に位置決めされた測定対象基板に接触する位置では少なくとも互いが直角に交差した状態で停止し、前記位置決め部材との間で前記測定対象基板を取り囲む四角形領域を区画する区画部材と、を備え、前記位置決め部材及び前記区画部材で区画された四角形領域の対角線の交差位置を前記測定対象基板の中心位置として測定するに際し、前記測定台上に前記測定対象基板よりも大きなサイズの測定用の補助シートを前記位置決め部材で位置決めするように載置する補助シート載置工程と、前記補助シート載置工程で載置された補助シート上に前記測定対象基板を前記位置決め部材で位置決めするように載置する基板載置工程と、前記基板載置工程を経た後、前記各区画部材を平行移動させて前記位置決め部材に位置決めされた前記測定対象基板に接触した位置で停止し、前記位置決め部材と前記区画部材とで前記測定対象基板を取り囲む四角形領域を区画する区画工程と、前記区画工程を経た後、前記補助シート上に載置された前記測定対象基板を一旦取り外し、前記補助シート上に区画された四角形領域の少なくとも対角線の交差位置を求めるための線分を描画する描画工程と、前記描画工程を経た後、一旦取り外した前記測定対象基板を前記補助シート上の元の位置に戻し、前記測定対象基板との接触位置から離れる方向に向けて各区画部材を平行移動させ、前記補助シートの占有領域から外れた位置にて前記測定対象基板を前記補助シートと共に両者の位置関係を保った状態で取り外す基板取外し工程と、を備え、前記基板取外し工程にて取り外された測定対象基板に対し前記補助シート上の対角線の交差位置に対応した位置を中心位置として当該測定対象基板の評価を行うことを特徴とする基板評価方法である。
【００１０】
本発明の第３の技術的特徴は、第２の技術的特徴を備えた基板評価方法において、測定対象基板の中心部での特性を評価可能な基板評価装置の基板固定治具上に前記測定対象基板を前記補助シートと共に置き、前記基板固定治具の中心と前記補助シートに描画された対角線の交差位置とを一致させるように前記測定対象基板をセットする基板セット工程と、前記基板セット工程にてセットされた測定対象基板の中心部での特性を測定する測定工程と、を備えたことを特徴とする基板評価方法である。
本発明の第４の技術的特徴は、第２又は第３の技術的特徴を備えた基板評価方法において、前記測定対象基板は非磁性ガーネット単結晶基板であることを特徴とする基板評価方法である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の第１の技術的特徴によれば、非円形状の基板であっても、基板中心を簡単に測定することができる。
本発明の第２の技術的特徴によれば、基板中心測定治具を用いて基板中心を簡単に測定でき、基板の中心部での特性を評価するための前準備を行うことができる。
本発明の第３の技術的特徴によれば、基板中心測定治具を用いて基板中心を簡単に測定でき、基板の中心部での特性を正しく評価することができる。
本発明の第４の技術的特徴によれば、基板中心の特定が難しい非磁性ガーネットの単結晶基板の中心部での特性を評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（ａ）は本発明が適用された基板中心測定治具の実施の形態の概要を示す説明図、（ｂ）（ｃ）は（ａ）に示す基板中心測定治具を用いた基板評価方法を示す説明図である。
【図２】（ａ）は実施の形態１に係る基板中心測定治具を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）の正面説明図である。
【図３】（ａ）は図２（ｂ）中Ａ方向から見た矢視図、（ｂ）は図２（ｂ）中Ｂ方向から見た矢視図、（ｃ）は図２（ｂ）中Ｃ方向から見た矢視図、（ｄ）は図２（ｂ）中Ｄ方向から見た矢視図である。
【図４】（ａ）は実施の形態１に係る基板中心測定治具の使用方法を示す斜視説明図、（ｂ）は基板中心測定治具に測定用の補助シートをセットした状態を示す説明図、（ｃ）は基板中心測定治具にサンプル基板をセットした状態を示す説明図である。
【図５】実施の形態１に係る基板中心測定治具にてサンプル基板の中心を測定する方法を示す説明図である。
【図６】（ａ）はＸ線回折装置の基板固定治具を示す説明図、（ｂ）はＸ線回折装置にてサンプル基板の中央部の格子定数を測定する際の基板固定治具に対するサンプル基板のセット方法を示す説明図、（ｃ）は基板固定治具にセットされるサンプル基板と補助シートとの関係を示す説明図である。
【図７】（ａ）は実施の形態２に係る基板中心測定治具の要部を示す説明図、（ｂ）（ｃ）は（ａ）に示す基板中心測定治具の使用方法を示す説明図である。
【図８】（ａ）は非磁性ガーネット（ＳＧＧＧ）単結晶の形状及び基板の使用可能領域を示す説明図、（ｂ）は非磁性ガーネット（ＳＧＧＧ）単結晶基板サンプルの一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
◎実施の形態の概要
図１（ａ）は本発明が適用された基板中心測定治具の実施の形態の概要を示す。
同図において、基板中心測定治具１は、非円形状の測定対象基板６を載置する測定台２と、測定台２の予め決められた箇所に設けられ、直角に交差してＬ字状に延びる２本の腕部４（本例では４ａ，４ｂ）を有し、２本の腕部４を基準位置として測定対象基板６を位置決めする位置決め部材３と、位置決め部材３の各腕部４に沿って平行移動可能に設けられ、位置決め部材３に位置決めされた測定対象基板６に接触する位置では少なくとも互いが直角に交差した状態で停止し、位置決め部材３との間で測定対象基板６を取り囲む四角形領域Ｓを区画する区画部材５（本例では５ａ，５ｂ）と、測定対象基板６よりも大きなサイズを有し、測定台２上に位置決め部材３で位置決めするように載置された測定対象基板６との間に取り外し可能に載置されると共に、位置決め部材３で位置決めされ、位置決め部材３と区画部材５（５ａ，５ｂ）とで区画された四角形領域の少なくとも対角線の交差位置を求めるための線分が描画される測定用の補助シート７と、を備え、補助シート７上に描画された対角線の交差位置Ｐを測定対象基板６の中心位置として測定するものである。
【００１４】
このような技術的手段において、本例は、非円形状の測定対象基板６を測定対象とする。
通常、円形状の基板は、基板の材料となる単結晶インゴットを肩部と直胴部とに分離し、直胴部の外径を整えるように外周研削し、その後に、切断機を用いて基板状に切断するものであるが、無駄な加工を行わないようにするには、外周研削を施す前に直胴部から基板サンプルを採取し、基板材料としての評価を行うことが好ましい。このような状況で、基板サンプルは結晶方位による成長しやすさを反映した多角形形状（非円形）であることが多い。そして、基板の特性を評価するに当たって、基板の中心部の格子定数と周辺部の格子定数との差の大小を見ることで、基板内の残留歪みの程度を推測し、基板の割れなどを未然に防止することが可能である。
また、区画部材５は位置決め部材３の各腕部４（４ａ，４ｂ）に沿って分離した状態で平行移動可能に設けられていてもよいし（実施の形態１参照）、両者が直角に交差して予め連結されたものでもよい（実施の形態２参照）。但し、前者の態様には、分離した各区画部材５（本例では５ａ，５ｂ）が測定対象基板６に接触した位置では互いが直角に交差した状態で停止することを要する。これは、もし、分離したものが交差しない場合には、区画される四角形領域Ｓの対角の位置を把握することができないことによる。
【００１５】
また、基板評価方法の代表的態様としては、図１（ａ）に示す基板中心測定治具１を用いて、位置決め部材３及び区画部材５で区画された四角形領域Ｓの対角線の交差位置Ｐを測定対象基板６の中心位置として測定するに際し、図１（ｂ）（ｃ）に示すように、測定台２上に測定対象基板６よりも大きなサイズの測定用の補助シート７を位置決め部材３で位置決めするように載置する補助シート載置工程と、補助シート載置工程で載置された補助シート７上に測定対象基板６を位置決め部材３で位置決めするように載置する基板載置工程と、基板載置工程を経た後、各区画部材５を平行移動させて位置決め部材３に位置決めされた測定対象基板６に接触した位置で停止し、位置決め部材３と区画部材５とで測定対象基板６を取り囲む四角形領域Ｓを区画する区画工程と、区画工程を経た後、補助シート７上に載置された測定対象基板６を一旦取り外し、補助シート７上に区画された四角形領域Ｓの少なくとも対角線の交差位置Ｐを求めるための線分を描画する描画工程と、描画工程を経た後、一旦取り外した測定対象基板６を補助シート７上の元の位置に戻し、測定対象基板６との接触位置から離れる方向に向けて各区画部材５を平行移動させ、補助シート７の占有領域から外れた位置にて測定対象基板６を補助シート７と共に両者の位置関係を保った状態で取り外す基板取外し工程と、を備え、基板取外し工程にて取り外された測定対象基板６に対し補助シート７上の対角線の交差位置Ｐに対応した位置を中心位置として当該測定対象基板６の評価を行うものである。
【００１６】
本態様は、基板中心測定治具１を用いて測定対象基板６の中心を特定するもので、各種の基板評価を行うための前準備として位置付けられる。
ここで、補助シート載置工程の補助シート７は適宜選定して差し支えないが、測定対象基板６と補助シート７とを重ね合わせた際に対角線の交差位置Ｐを確認し易いという点では透明若しくは半透明のシートであることが好ましい。また、補助シート７は無地のものでもよいし、方眼紙のように目盛り線が付加されたものでもよい。ここで、補助シート７は少なくとも測定対象基板６が占有可能な領域を有することが必要であり、各区画部材５が位置決め部材３の各腕部４（４ａ，４ｂ）の交差部位から最も離れた位置に退避する場合には、補助シート７は区画部材５に影響されずに測定台２上の所定の位置決め位置に載置される。
また、基板載置工程は補助シート７上に測定対象基板６を載置し、位置決め部材３で測定対象基板６を位置決めすればよい。
更に、区画部材５が補助シート７の占有領域から外側に配置されているとき、区画部材５が位置決め部材３の各腕部４の交差位置側に向かって移動したときに補助シート７がめくれないように配慮する必要がある。
更にまた、描画工程では区画された四角形領域Ｓの少なくとも対角線の交差位置Ｐを求めるための線分を描画するものであればよく、代表的には対角線を描画してその交差位置Ｐを特定するようにすればよい。
また、基板取外し工程では、補助シート７に対角線の交差位置Ｐを描画しているため、測定対象基板６を補助シート７と共に取り外せばよい。尚、補助シート７上に測定対象基板６を戻すときには、位置決め部材３の各腕部４と各区画部材５とに測定対象基板６がいずれにも接触するようにすればよい。
【００１７】
また、基板評価方法の代表的態様としては、測定対象基板６の中心部での特性を評価可能な基板評価装置の基板固定治具（図示せず）上に測定対象基板６を補助シート７と共に置き、基板固定治具の中心と補助シート７に描画された対角線の交差位置Ｐとを一致させるように測定対象基板６をセットする基板セット工程と、基板セット工程にてセットされた測定対象基板６の中心部での特性を測定する測定工程と、を備えたものが挙げられる。
ここで、基板セット工程は、基板評価装置の基板固定治具に測定対象基板６と補助シート７とを一緒に置けばよい。このとき、補助シート７が透明又は半透明であれば、基板評価装置の基板固定治具上に測定対象基板６を設置するときに測定対象基板６を補助シート７の下に置いてもよい。また、基板評価装置としてはＸ線回折装置以外にも広く含む。
更に、測定工程としては測定対象基板６の中心部の特性（格子定数以外も含む）を測定するものであれば適宜選定して差し支えない。
【００１８】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいて本発明をより詳細に説明する。
◎実施の形態１
図２（ａ）は実施の形態１に係る基板中心測定治具を示す斜視図、同図（ｂ）は（ａ）の正面図である。
本例では、基板中心測定治具１０は、例えば非磁性ガーネット（ＳＧＧＧ）単結晶につき外周研削を施す前の直胴部から採取された多角形形状のサンプル基板１１（図４（ａ）参照）としてのＳＧＧＧ単結晶基板を測定対象とする。
同図において、基板中心測定治具１０は、サンプル基板１１を載置する矩形状の板材からなる測定台１２を有し、この測定台１２の一隅部１２ａ（本例では図２（ａ）（ｂ）中左下の隅部）を挟む二辺に沿う箇所に位置決め部材１３を一体的に形成したものである。
この位置決め部材１３は、測定台１２の一隅部１２ａにて直角に交差して測定台１２の二辺に沿ってＬ字状に延びる２本の腕部１４（本例では１４ａ，１４ｂ）を有しており、各腕部１４（１４ａ，１４ｂ）は、図２（ａ）（ｂ）及び図３（ａ）〜（ｄ）に示すように、断面矩形状の中実で長尺な板状部材１５を測定台１２の二辺に沿って一体的に成形すると共に、板状部材１５のうち測定台１２の一隅部１２ａから離れた側の略半分の領域には測定台１２から外側方に向かって貫通するスリット１６を開設し、更に、板状部材１５のうちスリット１６に面した部位には測定台１２の二辺に沿って延びる長孔状の案内溝１７を形成したものである。
【００１９】
また、本実施の形態では、位置決め部材１３の各腕部１４（１４ａ，１４ｂ）に沿って平行移動可能な２つの区画部材２０（本例では２０ａ，２０ｂ）が設けられている。
これらの区画部材２０（２０ａ，２０ｂ）は、位置決め部材１３の各腕部１４（１４ａ，１４ｂ）のスリット１６に挿入可能な挿入片２１を有し、この挿入片２１には案内溝１７に沿って摺動可能な案内ピン２２を設けたものである。本例では、案内ピン２２は断面矩形状に形成され、案内溝１７には回り止めされた状態で摺動することから、各区画部材２０（２０ａ，２０ｂ）は位置決め部材１３の腕部１４（１４ａ，１４ｂ）に沿って平行移動するようになっている。
また、一方の区画部材２０ａは、腕部１４ａから離れた側に切り込み２３を有しており、他方の区画部材２０ｂは、腕部１４ｂから離れた側に薄肉の突出片２４を有しており、各区画部材２０（２０ａ，２０ｂ）は位置決め部材１３の各腕部１４（１４ａ，１４ｂ）の案内溝１７に沿って独立に平行移動するようになっており、測定台１２の一隅部１２ａに接近する方向に平行移動していくと、各区画部材２０（２０ａ，２０ｂ）が交差配置するようになっている。このとき、両区画部材２０（２０ａ，２０ｂ）は直角に交差すると共に、交差部では一方の区画部材２０ａの切り込み２３に他方の区画部材２０ｂの突出片２４が相対移動可能に入り込むようになっている。
【００２０】
更に、本例では、位置決め部材１３の各腕部１４（１４ａ，１４ｂ）のうち、各腕部１４の交差部１４ｃからスリット１６に至るまでの距離ｍはサンプル基板１１の外径よりも短く設定されており、また、各区画部材２０（２０ａ，２０ｂ）の腕部１４（１４ａ，１４ｂ）からの突出寸法ｋはサンプル基板１１の外径よりも長く設定されており、各腕部１４（１４ａ，１４ｂ）のスリット１６に沿って摺動移動する各区画部材２０（２０ａ，２０ｂ）は、位置決め部材１３の両腕部１４（１４ａ，１４ｂ）に位置決めされたサンプル基板１１に対して接触する位置に移動可能になっている。
更にまた、各区画部材２０（２０ａ，２０ｂ）は、各腕部１４（１４ａ，１４ｂ）のスリット１６に沿って測定台１２上を平行移動するが、測定台１２上に後述する測定用の補助シート３０が載置された場合には、少なくとも補助シート３０の厚み分程度は測定台１２から浮動可能に構成されている。
【００２１】
次に、本実施の形態に係る基板中心測定治具１０の使用方法、並びに、基板中心測定治具１０を用いた基板評価方法について説明する。
−基板中心測定治具の使用方法−
本実施の形態において、基板中心測定治具１０を用いてサンプル基板１１の中心を測定する手順は以下の通りである（図４及び図５参照）。
（１）補助シート載置工程
先ず、図４（ａ）（ｂ）及び図５に示すように、測定台１２上にサンプル基板１１よりも大きなサイズの測定用の補助シート３０を載置する。本例では、補助シート３０としては矩形状（正方形又は長方形）で透明又は半透明なシートの一例として目盛り付きの方眼紙を用い、位置決め部材１３の直角に交差する腕部１４（１４ａ，１４ｂ）を基準として補助シート３０を位置決めした状態で載置する。
このとき、各区画部材２０（２０ａ，２０ｂ）については、補助シート３０の載置領域から外れた位置まで一旦退避させ、補助シート３０を載置した後に、補助シート３０の載置領域内に向けて、少なくともサンプル基板１１の載置領域を確保する初期位置まで移動させておく。
【００２２】
（２）基板載置工程
この後、測定台１２に位置決めした状態で載置された補助シート３０上にサンプル基板１１を載置する。このとき、サンプル基板１１は、図４（ａ）（ｃ）及び図５に示すように、位置決め部材１３の直角に交差する腕部１４（１４ａ，１４ｂ）を基準として位置決めするようにすればよい。
（３）区画工程
測定台１２上に補助シート３０及びサンプル基板１１が載置された後、図５に示すように、各腕部１４（１４ａ，１４ｂ）のスリット１６に沿って各区画部材２０（２０ａ，２０ｂ）を平行移動させ、位置決め部材１３にて位置決めされたサンプル基板１１に各区画部材２０が接触した位置で当該区画部材２０を停止し、位置決め部材１３と区画部材２０とでサンプル基板１１を取り囲む四角形領域Ｓを区画する。
【００２３】
（４）描画工程
前述した区画工程を経た後、図５に示すように、補助シート３０上に載置されたサンプル基板１１を一旦取り外し、補助シート３０上に区画された四角形領域Ｓの対角線線分を少なくとも描画し、対角線の交差位置Ｐを求める。更に、本例では、四角形領域Ｓの区画部材２０（２０ａ，２０ｂ）に沿った周辺軌跡線分も併せて描画するようにした。尚、本例では、対角線成分と四角形領域Ｓの周辺軌跡線分を描画するようにしたが、対角線線分だけを描画するようにしてもよいし、更に加えて、位置決め部材１３の各腕部１４（１４ａ，１４ｂ）と平行で対角線の交差位置Ｐを通る縦線分、横線分を描くようにしてもよい。
（５）基板取外し工程
前述した描画工程を経た後、図５に示すように、一旦取り外したサンプル基板１１を補助シート３０上の元の位置に戻し、サンプル基板１１との接触位置から離れる方向に向けて各区画部材２０（２０ａ，２０ｂ）を各腕部１４（１４ａ，１４ｂ）のスリット１６に沿って平行移動させ、補助シート３０の占有領域から外れた位置に至った段階で、サンプル基板１１を補助シート３０と共に両者の位置関係を保った状態で取り外すようにすればよい。
この状態においては、サンプル基板１１は、補助シート３０上に描画された対角線の交差位置Ｐに対応した位置を中心位置として測定されたものとして取り扱うようにすればよい。
【００２４】
−基板評価方法−
本実施の形態では、サンプル基板１１の中心部を測定した後、以下のような評価を行うことができる。
＜サンプル基板の格子定数差＞
サンプル基板１１について、中心部と周辺部との格子定数差を求めて、予め決められた閾値（例えば０．００２Å）以下であれば、割れ等の少ない基板の使用領域として良好であるという評価を行うに当たり、前述した基板中心測定治具１０を用いてサンプル基板１１の中心部を測定しておけば、サンプル基板１１の中心部を狙って格子定数を測定でき、更には、サンプル基板１１の中心部から外れた周辺部を狙って格子定数を測定でき、サンプル基板１１の中心部を含む格子定数差を高精度に測定することが可能になり、サンプル基板１１が基板の使用領域から除外すべきか否かを正しく評価することができる。
以下、図６を用いてサンプル基板１１の中心部を含む格子定数差の評価方法について説明する。
図６（ａ）は格子定数を測定するためのＸ線回折装置の基板固定治具４０を示す。
本例では、基板固定治具４０は鉄製で製作された円板形状の台座４１を有しており、この台座４１には中心Ｏから半径ｒ１（例えば１０ｍｍ）、ｒ２（例えば３０ｍｍ）、ｒ３（例えば６０ｍｍ）の位置に円周溝４２を施すと共に、台座４１の中心Ｏをクロス状態で過ぎる直線溝４３を施したものである。
この基板固定治具４０にサンプル基板１１をセットする場合には、台座４１の中心Ｏにサンプル基板１１の中心を合わせ、図示外の複数のマグネットホルダでサンプル基板１１を挟み込み固定するようにすればよい。
このとき、サンプル基板１１が外周研削後で外形が円形であるＳＧＧＧ単結晶基板であるとすれば、サンプル基板１１の中心と基板固定治具４０の台座４１の中心Ｏとを合わせて、サンプル基板１１をセットすることは用意である。
【００２５】
しかしながら、外周研削前のＳＧＧＧ単結晶から切り出して採取したサンプル基板１１は、外形が多角形形状で、基板の大きさも育成された単結晶インゴット毎に異なるため、サンプル基板１１だけでは、サンプル基板１１の中心と基板固定治具４０の台座４１の中心Ｏとを合わせることが難しく、このようなサンプル基板１１の中心部を狙って格子定数を測定することは困難であった。
ところが、本実施の形態では、非円形状（多角形形状）のサンプル基板１１は、図６（ｃ）に示すように、補助シート３０と重なり合った状態で基板中心測定治具１０から取り外されているが、サンプル基板１１の中心部は補助シート３０に描画された対角線の交差位置Ｐと重なりあった位置に保たれている。
このため、本実施の形態では、図６（ｂ）に示すように、Ｘ線回折装置の基板固定治具４０の台座４１にサンプル基板１１をセットするに当たり、台座４１上にサンプル基板１１と補助シート３０とを一緒に載置し、補助シート３０の対角線の交差位置Ｐを目安に、サンプル基板１１の中心部（補助シート３０の対角線の交差位置Ｐに対応）と台座４１の中心とを合わせ、複数のマグネットホルダにてサンプル基板１１を補助シート３０と共に挟み込み固定するようにすればよい。この状態において、非円形状のサンプル基板１１はＸ線回折装置の基板固定治具４０の台座４１上の正規位置にセットされることから、サンプル基板１１の中心部を含む格子定数を測定することができ、もって、サンプル基板１１を評価するパラメータである格子定数差を精度良く測定することが可能である。
【００２６】
◎変形の形態
本例では、位置決め部材１３は測定台１２と一体的に設けられているが、測定台１２とは別部材として設けられ、測定台１２に接着剤や止め具にて固着するようにしてもよい。
また、本例では、各区画部材２０（２０ａ，２０ｂ）は位置決め部材１３の各腕部１４（１４ａ，１４ｂ）に形成された両終端が閉じたスリット１６に沿って平行移動し、案内ピン２２が終端の閉じた長孔状の案内溝１７に摺動自在に係合している構成になっているが、これに限られるものではなく、例えばスリット１６や案内溝１７の一方の終端を開放することで、位置決め部材１３の各腕部１４（１４ａ，１４ｂ）から各区画部材２０（２０ａ，２０ｂ）を着脱可能にしてもよい。
【００２７】
◎実施の形態２
図７（ａ）は実施の形態２に係る基板中心測定治具の要部を示す説明図である。
同図において、基板中心測定治具１０は、測定台１２と、この測定台１２の一隅部１２ａを挟む二辺に沿ってＬ字状に延びる腕部１４（１４ａ，１４ｂ）を有する位置決め部材１３と、位置決め部材１３の各腕部１４（１４ａ，１４ｂ）に沿って平行移動する区画部材２０と、を有しているが、この区画部材２０が実施の形態１と異なる構成になっている。
つまり、本実施の形態では、区画部材２０は直角に交差してＬ字状に延びる区画腕部５１，５２を有し、各腕部１４（１４ａ，１４ｂ）には区画部材２０の各区画腕部５１，５２を夫々二方向（位置決め部材１３の各腕部１４（１４ａ，１４ｂ）の長手方向Ｅ及びこれに直交する方向Ｆ）に摺動自在に保持するスリット（図示せず）を設けたものである。但し、区画部材２０の各区画腕部５１，５２はスリットに対して倒れ込むことなく摺動するようになっている。
【００２８】
本実施の形態によれば、図７（ｂ）に示すように、測定台１２上で区画部材２０を位置決め部材１３の各腕部１４（１４ａ，１４ｂ）から離れる方向に一旦退避させ、この状態で、測定台１２上に補助シート３０及びサンプル基板１１を位置決め部材１３で位置決めした状態で載置し、しかる後、図７（ｃ）に示すように、位置決め部材１３側に区画部材２０を接近させ、サンプル基板１１に区画部材２０の各区画腕部５１，５２を接触させる。
この状態で、位置決め部材１３と区画部材２０とは、実施の形態１と略同様に、サンプル基板１１を取り囲む四角形領域Ｓを区画する。
この後は、実施の形態１と略同様に、描画工程、基板取外し工程を行うようにすれば、サンプル基板１１の中心を測定することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明に係る基板中心測定治具は、主として非円形状の基板の中心を簡単な操作で測定することができる点で産業上有用である。
また、本発明に係る基板評価方法も、基板の中心部を含む特性を評価するに当たり、基板の中心を正確に測定することができる点で、基板の評価精度を高くすることができる。
【符号の説明】
【００３０】
１    基板中心測定治具
２    測定台
３    位置決め部材
４（４ａ，４ｂ）    腕部
５（５ａ，５ｂ）    区画部材
６    測定対象基板
７    補助シート
Ｓ    四角形領域
Ｐ    交差位置
【図１】
0006569568.tif 000002
【図２】
0006569568.tif 000003
【図３】
0006569568.tif 000004
【図４】
0006569568.tif 000005
【図５】
0006569568.tif 000006
【図６】
0006569568.tif 000007
【図７】
0006569568.tif 000008
【図８】
0006569568.tif 000009