JPH0734248A - 水晶式膜厚計 - Google Patents
水晶式膜厚計Info
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- JPH0734248A JPH0734248A JP18255993A JP18255993A JPH0734248A JP H0734248 A JPH0734248 A JP H0734248A JP 18255993 A JP18255993 A JP 18255993A JP 18255993 A JP18255993 A JP 18255993A JP H0734248 A JPH0734248 A JP H0734248A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】種々の状況下であっても、正確に膜厚を計測す
ることができる水晶式膜厚計を提供する。 【構成・作用】水晶振動子１における維持温度と、固有
振動数の不安定度を示す周波数変化値との関係が水晶片
１１のＺ軸に対して截出される角度により異なる。Ｚ軸
に対して３５°１５′±３０″で截出された水晶片１１
において、水晶振動子１が６０±５℃に維持されている
場合に、周波数変化値が極小となる。
ることができる水晶式膜厚計を提供する。 【構成・作用】水晶振動子１における維持温度と、固有
振動数の不安定度を示す周波数変化値との関係が水晶片
１１のＺ軸に対して截出される角度により異なる。Ｚ軸
に対して３５°１５′±３０″で截出された水晶片１１
において、水晶振動子１が６０±５℃に維持されている
場合に、周波数変化値が極小となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は水晶式膜厚計に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、図６に示すように、水晶振動子９
０と、開口９２ａを水晶振動子９０に対面させた状態で
水晶振動子９０を支持する蓋部材９１及び開口部材９２
と、水晶振動子９０の周囲に配設されるべく開口部材９
２と一体に形成され、水晶振動子９０を冷却する冷却水
を循環させる冷却通路９２ｂとを有する水晶式膜厚計が
知られている。
０と、開口９２ａを水晶振動子９０に対面させた状態で
水晶振動子９０を支持する蓋部材９１及び開口部材９２
と、水晶振動子９０の周囲に配設されるべく開口部材９
２と一体に形成され、水晶振動子９０を冷却する冷却水
を循環させる冷却通路９２ｂとを有する水晶式膜厚計が
知られている。
【０００３】水晶振動子９０は、図７に示すように、平
板状の水晶片１９と、この水晶片１９に形成されて水晶
片１９に電界を付与する第１、２電極２９ａ、２９ｂと
からなる。第１電極２９ａは水晶片１９の上面である第
１平面１９ａに密着され、第２電極２９ｂは水晶片１９
の下面である第２平面１９ｂに密着されている。水晶片
１９は、第１平面１９ａ及び第２平面１９ｂと直交する
方向ＬがＺ軸に対して所定の角度θになるように截出さ
れたものである。
板状の水晶片１９と、この水晶片１９に形成されて水晶
片１９に電界を付与する第１、２電極２９ａ、２９ｂと
からなる。第１電極２９ａは水晶片１９の上面である第
１平面１９ａに密着され、第２電極２９ｂは水晶片１９
の下面である第２平面１９ｂに密着されている。水晶片
１９は、第１平面１９ａ及び第２平面１９ｂと直交する
方向ＬがＺ軸に対して所定の角度θになるように截出さ
れたものである。
【０００４】図６に示すように、蓋部材９１と開口部材
９２との間にはＯリングが介在されている。水晶振動子
９０は、かかる蓋部材９１と開口部材９２との間におい
て、開口９２ａが第２電極２９ｂと対面され、第１平面
１９ａ及び第２平面１９ｂ側が変形可能な樹脂により蓋
部材９１及び開口部材９２と封止され、この状態で支持
されている。
９２との間にはＯリングが介在されている。水晶振動子
９０は、かかる蓋部材９１と開口部材９２との間におい
て、開口９２ａが第２電極２９ｂと対面され、第１平面
１９ａ及び第２平面１９ｂ側が変形可能な樹脂により蓋
部材９１及び開口部材９２と封止され、この状態で支持
されている。
【０００５】第１電極２９ａ及び第２電極２９ｂはそれ
ぞれ端子を介してリード線９３、９４と接続され、リー
ド線９３、９４は、蓋部材９１内を貫通し、第１電極２
９ａ及び第２電極２９ｂを介して水晶片１９に付与する
電界により固有振動数で水晶片１９を共振させるべく、
図示しない発振回路に接続されている。かかる水晶式膜
厚計は、図示しないイオンプレーティング装置等の真空
容器内の基板近傍に装備される。そして、開口９２ａか
ら蒸着物質を水晶振動子９０に導入し、第２電極２９ｂ
に蒸着した蒸着物質によって固有振動数が変化するた
め、これによる周波数変化が基板に形成される蒸着物質
からなる薄膜の膜厚に換算され、かかる膜厚が計測され
る。この間、水晶振動子９０の温度変化により、固有振
動数が不安定化してしまうため、通常、冷却通路９２ｂ
には室温程度の冷却水が循環され、これにより水晶振動
子９０はほぼ等温状態に維持されている。
ぞれ端子を介してリード線９３、９４と接続され、リー
ド線９３、９４は、蓋部材９１内を貫通し、第１電極２
９ａ及び第２電極２９ｂを介して水晶片１９に付与する
電界により固有振動数で水晶片１９を共振させるべく、
図示しない発振回路に接続されている。かかる水晶式膜
厚計は、図示しないイオンプレーティング装置等の真空
容器内の基板近傍に装備される。そして、開口９２ａか
ら蒸着物質を水晶振動子９０に導入し、第２電極２９ｂ
に蒸着した蒸着物質によって固有振動数が変化するた
め、これによる周波数変化が基板に形成される蒸着物質
からなる薄膜の膜厚に換算され、かかる膜厚が計測され
る。この間、水晶振動子９０の温度変化により、固有振
動数が不安定化してしまうため、通常、冷却通路９２ｂ
には室温程度の冷却水が循環され、これにより水晶振動
子９０はほぼ等温状態に維持されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、イオンプレー
ティング装置等では、バッチ式で基板に薄膜を形成する
場合、１サイクル毎に真空容器を大気に開放しなければ
ならない。このとき、室温程度の冷却水を採用する従来
の水晶式膜厚計では、蒸着物質の蒸着によって約１００
℃と高温になる水晶振動子９０が８０℃程度の温度差の
下で急冷されるため、大気中の水蒸気が水晶振動子９０
に露結しやすい。このため、次サイクルの当初では、第
２電極２９ｂの抵抗が大きくなり、正確な周波数変化の
測定が困難なことから、正確に膜厚を計測することがで
きない。
ティング装置等では、バッチ式で基板に薄膜を形成する
場合、１サイクル毎に真空容器を大気に開放しなければ
ならない。このとき、室温程度の冷却水を採用する従来
の水晶式膜厚計では、蒸着物質の蒸着によって約１００
℃と高温になる水晶振動子９０が８０℃程度の温度差の
下で急冷されるため、大気中の水蒸気が水晶振動子９０
に露結しやすい。このため、次サイクルの当初では、第
２電極２９ｂの抵抗が大きくなり、正確な周波数変化の
測定が困難なことから、正確に膜厚を計測することがで
きない。
【０００７】また、従来の水晶式膜厚計では、開口９２
ａと対面する第２電極２９ｂの一部を除き、水晶片１９
のほぼ全体が樹脂により封止されているため、水晶片１
９は樹脂に反して振動せざるを得ない。そして、厚さが
均等な平板状の水晶片１９では樹脂の反力により振動に
影響を受けやすいと考えられる。また、従来の水晶式膜
厚計では、蒸着物質が開口９２ａから第２電極２９ｂに
蒸着されるため、長期の使用により蒸着物質の厚みが増
し、蒸着物質の剥離を生じる場合、同時に第２電極２９
ｂに欠けが生じ、振動の再現性が損なわれる。このた
め、やはり正確な周波数変化の測定が困難となり、正確
に膜厚を計測することができない。
ａと対面する第２電極２９ｂの一部を除き、水晶片１９
のほぼ全体が樹脂により封止されているため、水晶片１
９は樹脂に反して振動せざるを得ない。そして、厚さが
均等な平板状の水晶片１９では樹脂の反力により振動に
影響を受けやすいと考えられる。また、従来の水晶式膜
厚計では、蒸着物質が開口９２ａから第２電極２９ｂに
蒸着されるため、長期の使用により蒸着物質の厚みが増
し、蒸着物質の剥離を生じる場合、同時に第２電極２９
ｂに欠けが生じ、振動の再現性が損なわれる。このた
め、やはり正確な周波数変化の測定が困難となり、正確
に膜厚を計測することができない。
【０００８】本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされ
たものであって、種々の状況下であっても、正確に膜厚
を計測することができる水晶式膜厚計を提供することを
目的とする。
たものであって、種々の状況下であっても、正確に膜厚
を計測することができる水晶式膜厚計を提供することを
目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】第１発明の水晶式膜厚計
は、水晶片及び該水晶片に電界を付与する電極からなる
水晶振動子と、開口を該水晶振動子に対面させた状態で
該水晶振動子を支持する支持体と、該水晶振動子の周囲
に配設され、該水晶振動子を冷却する冷却媒体を循環さ
せる冷却通路とを有し、真空容器内の基板近傍に装備さ
れて該開口から蒸着物質を該水晶振動子に導入し、該基
板に形成される該蒸着物質からなる薄膜の膜厚を計測す
る水晶式膜厚計において、前記水晶片はＺ軸に対して３
５°１５′±３０″で截出され、前記水晶振動子は前記
冷却媒体により６０±５℃に維持されていることを特徴
とする。
は、水晶片及び該水晶片に電界を付与する電極からなる
水晶振動子と、開口を該水晶振動子に対面させた状態で
該水晶振動子を支持する支持体と、該水晶振動子の周囲
に配設され、該水晶振動子を冷却する冷却媒体を循環さ
せる冷却通路とを有し、真空容器内の基板近傍に装備さ
れて該開口から蒸着物質を該水晶振動子に導入し、該基
板に形成される該蒸着物質からなる薄膜の膜厚を計測す
る水晶式膜厚計において、前記水晶片はＺ軸に対して３
５°１５′±３０″で截出され、前記水晶振動子は前記
冷却媒体により６０±５℃に維持されていることを特徴
とする。
【００１０】截出角度の３５°１５′±３０″における
±３０″と、維持温度の６０±５℃における±５℃と
は、誤差範囲であり、かかる範囲内であれば本発明の効
果に実質的な差異を生じない。第２発明の水晶式膜厚計
は、水晶片及び該水晶片に電界を付与する電極からなる
水晶振動子と、開口を該水晶振動子に対面させた状態で
該水晶振動子を支持する支持体と、該水晶振動子の周囲
に配設され、該水晶振動子を冷却する冷却媒体を循環さ
せる冷却通路とを有し、真空容器内の基板近傍に装備さ
れて該開口から蒸着物質を該水晶振動子に導入し、該基
板に形成される該蒸着物質からなる薄膜の膜厚を計測す
る水晶式膜厚計において、前記水晶片は、第１凸面と、
該第１凸面と逆に突出して対向する第２凸面とを有する
両凸レンズ形状に形成され、前記電極は、該第１凸面の
中央に密着された第１電極と、該第２凸面に環状に密着
された第２電極とからなり、前記支持体は、前記水晶振
動子の該第１凸面側を中央で弾性部材を介して支持する
蓋部材と、該水晶振動子の該第２凸面側を前記開口と対
面する状態で支持する開口部材とを有することを特徴と
する。
±３０″と、維持温度の６０±５℃における±５℃と
は、誤差範囲であり、かかる範囲内であれば本発明の効
果に実質的な差異を生じない。第２発明の水晶式膜厚計
は、水晶片及び該水晶片に電界を付与する電極からなる
水晶振動子と、開口を該水晶振動子に対面させた状態で
該水晶振動子を支持する支持体と、該水晶振動子の周囲
に配設され、該水晶振動子を冷却する冷却媒体を循環さ
せる冷却通路とを有し、真空容器内の基板近傍に装備さ
れて該開口から蒸着物質を該水晶振動子に導入し、該基
板に形成される該蒸着物質からなる薄膜の膜厚を計測す
る水晶式膜厚計において、前記水晶片は、第１凸面と、
該第１凸面と逆に突出して対向する第２凸面とを有する
両凸レンズ形状に形成され、前記電極は、該第１凸面の
中央に密着された第１電極と、該第２凸面に環状に密着
された第２電極とからなり、前記支持体は、前記水晶振
動子の該第１凸面側を中央で弾性部材を介して支持する
蓋部材と、該水晶振動子の該第２凸面側を前記開口と対
面する状態で支持する開口部材とを有することを特徴と
する。
【００１１】
【作用】本発明者らは、図５に示すように、水晶振動子
における維持温度と、固有振動数の不安定度を示す周波
数変化値との関係が水晶片のＺ軸に対して截出される角
度により異なることを発見した。そして、かかる組合せ
について鋭意研究を重ねた結果、Ｚ軸に対して３５°１
５′±３０″で截出された水晶片において、水晶振動子
が６０±５℃に維持されている場合に、周波数変化値が
極小となることを発見し、本発明を完成するに至った。
における維持温度と、固有振動数の不安定度を示す周波
数変化値との関係が水晶片のＺ軸に対して截出される角
度により異なることを発見した。そして、かかる組合せ
について鋭意研究を重ねた結果、Ｚ軸に対して３５°１
５′±３０″で截出された水晶片において、水晶振動子
が６０±５℃に維持されている場合に、周波数変化値が
極小となることを発見し、本発明を完成するに至った。
【００１２】すなわち、イオンプレーティング装置等に
おいて、バッチ式で基板に薄膜を形成し、１サイクル毎
に真空容器を大気に開放する場合、第１発明の水晶式膜
厚計では、水晶振動子が６０℃程度に維持されているた
め、高温の水晶振動子が４０℃程度の温度差の下でしか
急冷されず、水晶振動子は大気中の水蒸気が露結しにく
い。また、水晶片には第２電極が環状に密着され、水晶
振動子の第２凸面側が開口と対面されているため、第２
電極は大気に接触しない。このため、第２電極は小さい
抵抗を維持する。そして、Ｚ軸に対して３５°１５′±
３０″で截出された水晶片の場合、かかる第２電極の小
抵抗による周波数変化値が極小値を有している。
おいて、バッチ式で基板に薄膜を形成し、１サイクル毎
に真空容器を大気に開放する場合、第１発明の水晶式膜
厚計では、水晶振動子が６０℃程度に維持されているた
め、高温の水晶振動子が４０℃程度の温度差の下でしか
急冷されず、水晶振動子は大気中の水蒸気が露結しにく
い。また、水晶片には第２電極が環状に密着され、水晶
振動子の第２凸面側が開口と対面されているため、第２
電極は大気に接触しない。このため、第２電極は小さい
抵抗を維持する。そして、Ｚ軸に対して３５°１５′±
３０″で截出された水晶片の場合、かかる第２電極の小
抵抗による周波数変化値が極小値を有している。
【００１３】また、第２発明の水晶式膜厚計では、水晶
振動子は第１凸面側が中央で弾性部材を介して蓋部材に
支持されており、両凸レンズ形状の水晶片では中央が周
囲より厚いため、水晶片は中央では振動に際して他の影
響を受けにくいと考えられる。また、第２凸面側が開口
と対面する状態で開口部材に支持されており、蒸着物質
は開口から第２電極には蒸着しない。このため、長期の
使用により蒸着物質の厚みが増し、蒸着物質の剥離を生
じる場合であっても、第２電極には欠けが生じることは
なく、振動の再現性が担保される。
振動子は第１凸面側が中央で弾性部材を介して蓋部材に
支持されており、両凸レンズ形状の水晶片では中央が周
囲より厚いため、水晶片は中央では振動に際して他の影
響を受けにくいと考えられる。また、第２凸面側が開口
と対面する状態で開口部材に支持されており、蒸着物質
は開口から第２電極には蒸着しない。このため、長期の
使用により蒸着物質の厚みが増し、蒸着物質の剥離を生
じる場合であっても、第２電極には欠けが生じることは
なく、振動の再現性が担保される。
【００１４】
【実施例】以下、実施例の水晶式膜厚計Ａ、Ｂを一対採
用し、基板に形成される蒸着物質からなる薄膜の膜厚を
計測する場合について説明する。実施例の水晶式膜厚計
Ａ、Ｂにおいて、水晶振動子１は、図２に示すように、
両凸レンズ形状の水晶片１１と、この水晶片１１に形成
されて水晶片１１に電界を付与するＡｕ製の第１、２電
極１２ａ、１２ｂとからなる。第１電極１２ａは水晶片
１１の上面である第１凸面１１ａの中央に密着され、第
２電極１２ｂは水晶片１１の下面である第２凸面１１ｂ
に環状に密着されている。水晶式膜厚計Ａ、Ｂの水晶片
１１は、ともに第１凸面１１ａ及び第２凸面１１ｂの共
通軸線方向ＬがＺ軸に対して３５°１５′±３０″で截
出されたものである。一方、第１、２電極１２ａ、１２
ｂは、それぞれ水晶式膜厚計Ａ、Ｂとで異なる厚さに形
成されている。
用し、基板に形成される蒸着物質からなる薄膜の膜厚を
計測する場合について説明する。実施例の水晶式膜厚計
Ａ、Ｂにおいて、水晶振動子１は、図２に示すように、
両凸レンズ形状の水晶片１１と、この水晶片１１に形成
されて水晶片１１に電界を付与するＡｕ製の第１、２電
極１２ａ、１２ｂとからなる。第１電極１２ａは水晶片
１１の上面である第１凸面１１ａの中央に密着され、第
２電極１２ｂは水晶片１１の下面である第２凸面１１ｂ
に環状に密着されている。水晶式膜厚計Ａ、Ｂの水晶片
１１は、ともに第１凸面１１ａ及び第２凸面１１ｂの共
通軸線方向ＬがＺ軸に対して３５°１５′±３０″で截
出されたものである。一方、第１、２電極１２ａ、１２
ｂは、それぞれ水晶式膜厚計Ａ、Ｂとで異なる厚さに形
成されている。
【００１５】図１に示すように、環状の冷却通路３ａが
形成された支持本体３にはＯリングを介して蓋部材２が
取付けられており、支持本体３には中央に開口４ａをも
つ開口部材４が螺合されている。これら蓋部材２、支持
本体３及び開口部材４はともに熱伝導性のよい銅製であ
る。水晶振動子１は、かかる蓋部材２と支持本体３と開
口部材４との間において、開口４ａが第２凸面１１ｂと
対面されている。また、第１凸面１１ａ側である第１電
極１２ａの中央には樹脂からなる当接部材５ａが当接さ
れており、この当接部材５ａは弾性部材たる押圧ばね５
ｂにより蓋部材２に支持されている。他方、第２凸面１
１ｂ側である第２電極１２ｂは、変形可能な樹脂により
開口部材４と封止されている。こうして、水晶振動子１
は支持されている。
形成された支持本体３にはＯリングを介して蓋部材２が
取付けられており、支持本体３には中央に開口４ａをも
つ開口部材４が螺合されている。これら蓋部材２、支持
本体３及び開口部材４はともに熱伝導性のよい銅製であ
る。水晶振動子１は、かかる蓋部材２と支持本体３と開
口部材４との間において、開口４ａが第２凸面１１ｂと
対面されている。また、第１凸面１１ａ側である第１電
極１２ａの中央には樹脂からなる当接部材５ａが当接さ
れており、この当接部材５ａは弾性部材たる押圧ばね５
ｂにより蓋部材２に支持されている。他方、第２凸面１
１ｂ側である第２電極１２ｂは、変形可能な樹脂により
開口部材４と封止されている。こうして、水晶振動子１
は支持されている。
【００１６】第１電極１２ａ及び第２電極１２ｂはそれ
ぞれ端子を介してリード線６、７と接続され、リード線
６、７は、蓋部材２内を貫通し、図示しない発振回路に
接続されている。また、図３に示すように、各水晶式膜
厚計Ａ、Ｂのリード線６、７はＢＰＦ（帯域フィルタ）
８Ａ、８Ｂに接続され、ＢＰＦ８Ａ、８Ｂはカウンタ９
Ａ、９Ｂを介してＣＰＵ１０に接続されている。ＣＰＵ
１０には入力装置１３と出力装置１４とが接続されてい
る。
ぞれ端子を介してリード線６、７と接続され、リード線
６、７は、蓋部材２内を貫通し、図示しない発振回路に
接続されている。また、図３に示すように、各水晶式膜
厚計Ａ、Ｂのリード線６、７はＢＰＦ（帯域フィルタ）
８Ａ、８Ｂに接続され、ＢＰＦ８Ａ、８Ｂはカウンタ９
Ａ、９Ｂを介してＣＰＵ１０に接続されている。ＣＰＵ
１０には入力装置１３と出力装置１４とが接続されてい
る。
【００１７】さらに、各水晶式膜厚計Ａ、Ｂの冷却通路
３ａ内にはシリコーン材料が膜厚数１０μｍでコーティ
ングされており、純水が充填されている。そして、この
冷却通路３ａは図示しないポンプ及び６０℃程度に冷却
水を維持可能な恒温装置に接続されている。各水晶式膜
厚計Ａ、Ｂは、図示しないイオンプレーティング装置の
真空容器内の基板近傍に装備される。そして、開口４ａ
から蒸着物質を水晶振動子１に導入し、第２凸面１１ｂ
に蒸着した蒸着物質によって固有振動数が変化するた
め、これによる周波数変化が基板に形成される薄膜の膜
厚に換算される。
３ａ内にはシリコーン材料が膜厚数１０μｍでコーティ
ングされており、純水が充填されている。そして、この
冷却通路３ａは図示しないポンプ及び６０℃程度に冷却
水を維持可能な恒温装置に接続されている。各水晶式膜
厚計Ａ、Ｂは、図示しないイオンプレーティング装置の
真空容器内の基板近傍に装備される。そして、開口４ａ
から蒸着物質を水晶振動子１に導入し、第２凸面１１ｂ
に蒸着した蒸着物質によって固有振動数が変化するた
め、これによる周波数変化が基板に形成される薄膜の膜
厚に換算される。
【００１８】ここで、ＣＰＵ１０では、図４に示すフロ
ーチャートに従って膜厚を管理する。まず、ステップＳ
１では、入力装置１３からの入力により、基板に形成せ
んとする薄膜の膜厚ｔが入力される。ステップＳ２で
は、水晶式膜厚計Ａ、Ｂとで第１、２電極１２ａ、１２
ｂが異なる厚さに形成されていることから、基板に膜厚
ｔの薄膜が形成された場合に水晶式膜厚計Ａ、Ｂが計測
するであろう膜厚ａ0 、ｂ0 を算出する。そして、ステ
ップＳ３では、水晶式膜厚計Ａ、Ｂの現実の計測膜厚
ａ、ｂを検出する。
ーチャートに従って膜厚を管理する。まず、ステップＳ
１では、入力装置１３からの入力により、基板に形成せ
んとする薄膜の膜厚ｔが入力される。ステップＳ２で
は、水晶式膜厚計Ａ、Ｂとで第１、２電極１２ａ、１２
ｂが異なる厚さに形成されていることから、基板に膜厚
ｔの薄膜が形成された場合に水晶式膜厚計Ａ、Ｂが計測
するであろう膜厚ａ0 、ｂ0 を算出する。そして、ステ
ップＳ３では、水晶式膜厚計Ａ、Ｂの現実の計測膜厚
ａ、ｂを検出する。
【００１９】ステップＳ４では、水晶式膜厚計Ａ、Ｂと
もに正常であるか否かの判断のために、計測膜厚ａ、ｂ
の差が一定か否か判断する。ステップＳ４で一定と判断
されれば、水晶式膜厚計Ａ、Ｂともに正常であり、ステ
ップＳ５に進む。ステップＳ５では、基板に所望の膜厚
ｔの薄膜が形成されたか否かの判断のために、ａ＝ａ 0
であるか又はｂ＝ｂ0 であるかを判断する。ステップＳ
５でＹＥＳであれば、薄膜の形成が完了し、ＥＮＤとな
る。ステップＳ５でＮＯであれば、薄膜の形成が未完了
であり、ステップＳ３に戻る。
もに正常であるか否かの判断のために、計測膜厚ａ、ｂ
の差が一定か否か判断する。ステップＳ４で一定と判断
されれば、水晶式膜厚計Ａ、Ｂともに正常であり、ステ
ップＳ５に進む。ステップＳ５では、基板に所望の膜厚
ｔの薄膜が形成されたか否かの判断のために、ａ＝ａ 0
であるか又はｂ＝ｂ0 であるかを判断する。ステップＳ
５でＹＥＳであれば、薄膜の形成が完了し、ＥＮＤとな
る。ステップＳ５でＮＯであれば、薄膜の形成が未完了
であり、ステップＳ３に戻る。
【００２０】ステップＳ４で一定でないと判断されれ
ば、水晶式膜厚計Ａ、Ｂのいづれかが異常であり、ステ
ップＳ６に進む。ステップＳ６では、水晶式膜厚計Ａの
正常・異常を判断するため、計測膜厚ａを時間Ｔで微分
し、ｄａ／ｄＴ＝一定であるかを判断する。ステップＳ
６でＹＥＳであれば、水晶式膜厚計Ａは正常であり、ス
テップＳ８に進む。ステップＳ６でＮＯであれば、水晶
式膜厚計Ａは異常であり、ステップＳ７に進む。ステッ
プＳ７では、水晶式膜厚計Ａが異常である旨の表示を
し、ステップＳ８に進む。
ば、水晶式膜厚計Ａ、Ｂのいづれかが異常であり、ステ
ップＳ６に進む。ステップＳ６では、水晶式膜厚計Ａの
正常・異常を判断するため、計測膜厚ａを時間Ｔで微分
し、ｄａ／ｄＴ＝一定であるかを判断する。ステップＳ
６でＹＥＳであれば、水晶式膜厚計Ａは正常であり、ス
テップＳ８に進む。ステップＳ６でＮＯであれば、水晶
式膜厚計Ａは異常であり、ステップＳ７に進む。ステッ
プＳ７では、水晶式膜厚計Ａが異常である旨の表示を
し、ステップＳ８に進む。
【００２１】ステップＳ８では、水晶式膜厚計Ｂの正常
・異常を判断するため、計測膜厚ｂを時間Ｔで微分し、
ｄｂ／ｄＴ＝一定であるかを判断する。ステップＳ８で
ＹＥＳであれば、水晶式膜厚計Ｂは正常であり、ステッ
プＳ５に進む。したがって、水晶式膜厚計Ａが異常であ
っても、水晶式膜厚計Ｂは正常であるため、現在成膜中
の薄膜を無駄にすることはない。ステップＳ８でＮＯで
あれば、水晶式膜厚計Ｂは異常であり、ステップＳ９に
進む。ステップＳ９では、水晶式膜厚計Ｂが異常である
旨の表示をし、ＥＮＤとなる。
・異常を判断するため、計測膜厚ｂを時間Ｔで微分し、
ｄｂ／ｄＴ＝一定であるかを判断する。ステップＳ８で
ＹＥＳであれば、水晶式膜厚計Ｂは正常であり、ステッ
プＳ５に進む。したがって、水晶式膜厚計Ａが異常であ
っても、水晶式膜厚計Ｂは正常であるため、現在成膜中
の薄膜を無駄にすることはない。ステップＳ８でＮＯで
あれば、水晶式膜厚計Ｂは異常であり、ステップＳ９に
進む。ステップＳ９では、水晶式膜厚計Ｂが異常である
旨の表示をし、ＥＮＤとなる。
【００２２】この間、薄膜の形成が完了すれば、１サイ
クル毎に真空容器を大気に開放する。この場合、水晶式
膜厚計Ａ、Ｂでは、水晶振動子１が６０℃程度に維持さ
れているため、高温の水晶振動子１が４０℃程度の温度
差の下でしか急冷されない。このため、水晶振動子１
は、大気中の水蒸気が露結しにくい。また、図１、２に
示すように、水晶片１１には第２電極１２ｂが環状に密
着され、水晶振動子１の第２凸面１１ｂ側が開口４ａと
対面されているため、第２電極１２ｂは大気に接触しな
い。このため、第２電極１２ｂは小さい抵抗を維持す
る。そして、水晶式膜厚計Ａ、Ｂでは、水晶片１１がＺ
軸に対して３５°１５′±３０″で截出されており、図
５に示すように、かかる第２電極１２ｂの小抵抗による
周波数変化値が極小値を有している。
クル毎に真空容器を大気に開放する。この場合、水晶式
膜厚計Ａ、Ｂでは、水晶振動子１が６０℃程度に維持さ
れているため、高温の水晶振動子１が４０℃程度の温度
差の下でしか急冷されない。このため、水晶振動子１
は、大気中の水蒸気が露結しにくい。また、図１、２に
示すように、水晶片１１には第２電極１２ｂが環状に密
着され、水晶振動子１の第２凸面１１ｂ側が開口４ａと
対面されているため、第２電極１２ｂは大気に接触しな
い。このため、第２電極１２ｂは小さい抵抗を維持す
る。そして、水晶式膜厚計Ａ、Ｂでは、水晶片１１がＺ
軸に対して３５°１５′±３０″で截出されており、図
５に示すように、かかる第２電極１２ｂの小抵抗による
周波数変化値が極小値を有している。
【００２３】また、水晶式膜厚計Ａ、Ｂでは、図１、２
に示すように、水晶振動子１は第１凸面１１ａ側が中央
で押圧ばね５ｂを介して蓋部材２に支持されており、両
凸レンズ形状の水晶片１１では中央が周囲より厚いた
め、水晶片１１は中央では振動に際して樹脂の影響を受
けにくいと考えられる。また、第２凸面１１ｂ側が開口
４ａと対面する状態で開口部材４に支持されており、蒸
着物質は開口４ａから第２電極１２ｂには蒸着しない。
このため、長期の使用により蒸着物質の厚みが増し、蒸
着物質の剥離を生じる場合であっても、第２電極１２ｂ
には欠けが生じることはなく、振動の再現性が担保され
る。
に示すように、水晶振動子１は第１凸面１１ａ側が中央
で押圧ばね５ｂを介して蓋部材２に支持されており、両
凸レンズ形状の水晶片１１では中央が周囲より厚いた
め、水晶片１１は中央では振動に際して樹脂の影響を受
けにくいと考えられる。また、第２凸面１１ｂ側が開口
４ａと対面する状態で開口部材４に支持されており、蒸
着物質は開口４ａから第２電極１２ｂには蒸着しない。
このため、長期の使用により蒸着物質の厚みが増し、蒸
着物質の剥離を生じる場合であっても、第２電極１２ｂ
には欠けが生じることはなく、振動の再現性が担保され
る。
【００２４】したがって、これら水晶式膜厚計Ａ、Ｂで
は、イオンプレーティング装置でバッチ式で基板に薄膜
を形成し、１サイクル毎に真空容器を大気に開放しなけ
ればならない場合、次サイクルの当初においても、正確
に膜厚を計測することができる。また、これら水晶式膜
厚計Ａ、Ｂでは、水晶片１１が中央では振動に際して他
の影響を受けにくく、振動の再現性が担保されているた
め、やはり正確に膜厚を計測することができる。
は、イオンプレーティング装置でバッチ式で基板に薄膜
を形成し、１サイクル毎に真空容器を大気に開放しなけ
ればならない場合、次サイクルの当初においても、正確
に膜厚を計測することができる。また、これら水晶式膜
厚計Ａ、Ｂでは、水晶片１１が中央では振動に際して他
の影響を受けにくく、振動の再現性が担保されているた
め、やはり正確に膜厚を計測することができる。
【００２５】さらに、これら水晶式膜厚計Ａ、Ｂでは、
Ｃａ+ 、Ｎａ+ などの金属イオンがほとんど含まれない
純水を冷却水として採用し、また冷却通路３ａ内に熱伝
導性を阻害せずかつ撥水性のあるシリコーン材料をコー
ティングしているため、通常の水道水を冷却水として採
用した場合と比較して、冷却通路３ａの腐食が防止さ
れ、冷却効率が安定されている。このため、これら水晶
式膜厚計Ａ、Ｂでは、固有振動数がより安定している。
Ｃａ+ 、Ｎａ+ などの金属イオンがほとんど含まれない
純水を冷却水として採用し、また冷却通路３ａ内に熱伝
導性を阻害せずかつ撥水性のあるシリコーン材料をコー
ティングしているため、通常の水道水を冷却水として採
用した場合と比較して、冷却通路３ａの腐食が防止さ
れ、冷却効率が安定されている。このため、これら水晶
式膜厚計Ａ、Ｂでは、固有振動数がより安定している。
【００２６】なお、電極材料としては、Ａｕ以外にもＡ
ｇを使用することができる。これらＡｕ、Ａｇは、酸化
されにくく、安定で、振動特性に影響を与える応力歪が
少なく、比重が重く、薄くても質量を確保できるため交
換間隔を長くできる。
ｇを使用することができる。これらＡｕ、Ａｇは、酸化
されにくく、安定で、振動特性に影響を与える応力歪が
少なく、比重が重く、薄くても質量を確保できるため交
換間隔を長くできる。
【００２７】
【発明の効果】以上詳述したように、第１発明の水晶式
膜厚計では、請求項１記載の構成を採用しているため、
イオンプレーティング装置等でバッチ式で基板に薄膜を
形成し、１サイクル毎に真空容器を大気に開放しなけれ
ばならない場合、次サイクルの当初においても、正確に
膜厚を計測することができる。
膜厚計では、請求項１記載の構成を採用しているため、
イオンプレーティング装置等でバッチ式で基板に薄膜を
形成し、１サイクル毎に真空容器を大気に開放しなけれ
ばならない場合、次サイクルの当初においても、正確に
膜厚を計測することができる。
【００２８】また、第２発明の水晶式膜厚計では、請求
項２記載の構成を採用しているため、水晶片が中央では
振動に際して他の影響を受けにくく、振動の再現性が担
保されているため、やはり正確に膜厚を計測することが
できる。
項２記載の構成を採用しているため、水晶片が中央では
振動に際して他の影響を受けにくく、振動の再現性が担
保されているため、やはり正確に膜厚を計測することが
できる。
【図１】実施例の水晶式膜厚計を示す断面図である。
【図２】実施例の水晶式膜厚計の一部を拡大して示す断
面図である。
面図である。
【図３】実施例の水晶式膜厚計に係るブロック図であ
る。
る。
【図４】実施例の水晶式膜厚計に係るフローチャートで
ある。
ある。
【図５】実施例の水晶式膜厚計における水晶片の截出角
度と、水晶振動子の維持温度と、周波数変化値との関係
を示すグラフである。
度と、水晶振動子の維持温度と、周波数変化値との関係
を示すグラフである。
【図６】従来の水晶式膜厚計を示す断面図である。
【図７】従来の水晶式膜厚計の一部を拡大して示す断面
図である。
図である。
１…水晶振動子 １１…水晶片 １１ａ
…第１凸面 １１ｂ…第２凸面 １２ａ…第１電極 １２ｂ
…第２電極 ４ａ…開口 ２…蓋部材 ３…支
持本体 ４…開口部材 ３ａ…冷却通路 ５ｂ…
押圧ばね（弾性部材）
…第１凸面 １１ｂ…第２凸面 １２ａ…第１電極 １２ｂ
…第２電極 ４ａ…開口 ２…蓋部材 ３…支
持本体 ４…開口部材 ３ａ…冷却通路 ５ｂ…
押圧ばね（弾性部材）
Claims (2)
- 【請求項１】水晶片及び該水晶片に電界を付与する電極
からなる水晶振動子と、開口を該水晶振動子に対面させ
た状態で該水晶振動子を支持する支持体と、該水晶振動
子の周囲に配設され、該水晶振動子を冷却する冷却媒体
を循環させる冷却通路とを有し、真空容器内の基板近傍
に装備されて該開口から蒸着物質を該水晶振動子に導入
し、該基板に形成される該蒸着物質からなる薄膜の膜厚
を計測する水晶式膜厚計において、 前記水晶片はＺ軸に対して３５°１５′±３０″で截出
され、前記水晶振動子は前記冷却媒体により６０±５℃
に維持されていることを特徴とする水晶式膜厚計。 - 【請求項２】水晶片及び該水晶片に電界を付与する電極
からなる水晶振動子と、開口を該水晶振動子に対面させ
た状態で該水晶振動子を支持する支持体と、該水晶振動
子の周囲に配設され、該水晶振動子を冷却する冷却媒体
を循環させる冷却通路とを有し、真空容器内の基板近傍
に装備されて該開口から蒸着物質を該水晶振動子に導入
し、該基板に形成される該蒸着物質からなる薄膜の膜厚
を計測する水晶式膜厚計において、 前記水晶片は、第１凸面と、該第１凸面と逆に突出して
対向する第２凸面とを有する両凸レンズ形状に形成さ
れ、前記電極は、該第１凸面の中央に密着された第１電
極と、該第２凸面に環状に密着された第２電極とからな
り、前記支持体は、前記水晶振動子の該第１凸面側を中
央で弾性部材を介して支持する蓋部材と、該水晶振動子
の該第２凸面側を前記開口と対面する状態で支持する開
口部材とを有することを特徴とする水晶式膜厚計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18255993A JPH0734248A (ja) | 1993-07-23 | 1993-07-23 | 水晶式膜厚計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18255993A JPH0734248A (ja) | 1993-07-23 | 1993-07-23 | 水晶式膜厚計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0734248A true JPH0734248A (ja) | 1995-02-03 |
Family
ID=16120395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18255993A Pending JPH0734248A (ja) | 1993-07-23 | 1993-07-23 | 水晶式膜厚計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0734248A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2771810A1 (fr) * | 1997-11-28 | 1999-06-04 | Sgs Thomson Microelectronics | Amelioration de la mesure d'epaisseur en temps reel d'un materiau depose dans une installation de depot par evaporation |
| US6015362A (en) * | 1997-05-06 | 2000-01-18 | Kanzaki Kokyukoki Mfg. Co., Ltd. | Differential gear assembly with disc-shaped input member |
| US6443869B1 (en) | 1996-08-16 | 2002-09-03 | Hydro-Gear Limited Partnership | Transaxle with controlled traction differential |
| JP2005325391A (ja) * | 2004-05-13 | 2005-11-24 | Ulvac Japan Ltd | 有機薄膜の成膜装置 |
| WO2009038085A1 (ja) * | 2007-09-21 | 2009-03-26 | Ulvac, Inc. | 薄膜形成装置、膜厚測定方法、膜厚センサー |
| JP2009120924A (ja) * | 2007-11-19 | 2009-06-04 | Ulvac Japan Ltd | 成膜装置、薄膜形成方法 |
| US8216105B2 (en) | 2007-11-02 | 2012-07-10 | Jtekt Corporation | Differential apparatus for vehicle and assembling method thereof |
| CN105910530A (zh) * | 2016-04-26 | 2016-08-31 | 中国电子科技集团公司第二十六研究所 | 晶片平行度测试方法 |
| KR20180014084A (ko) * | 2015-06-17 | 2018-02-07 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 증착률을 측정하기 위한 측정 어셈블리 및 이를 위한 방법 |
| KR20190031315A (ko) * | 2016-12-14 | 2019-03-25 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 증착 시스템 |
| CN110205600A (zh) * | 2019-07-04 | 2019-09-06 | 浙江大学昆山创新中心 | 一种耐高温双用途晶控仪 |
| CN114574811A (zh) * | 2020-11-30 | 2022-06-03 | 佳能特机株式会社 | 蒸镀装置、成膜装置、成膜方法及电子器件的制造方法 |
-
1993
- 1993-07-23 JP JP18255993A patent/JPH0734248A/ja active Pending
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6443869B1 (en) | 1996-08-16 | 2002-09-03 | Hydro-Gear Limited Partnership | Transaxle with controlled traction differential |
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| US8226802B2 (en) | 2007-09-21 | 2012-07-24 | Ulvac, Inc. | Thin film forming apparatus, film thickness measuring method and film thickness sensor |
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| CN107810410A (zh) * | 2015-06-17 | 2018-03-16 | 应用材料公司 | 用于测量沉积速率的测量组件及其方法 |
| JP2018519423A (ja) * | 2015-06-17 | 2018-07-19 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | 堆積速度を測定するための測定アセンブリ及びその方法 |
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