JPH1123245A - 水晶振動子法蒸着膜厚測定装置 - Google Patents
水晶振動子法蒸着膜厚測定装置Info
- Publication number
- JPH1123245A JPH1123245A JP17202897A JP17202897A JPH1123245A JP H1123245 A JPH1123245 A JP H1123245A JP 17202897 A JP17202897 A JP 17202897A JP 17202897 A JP17202897 A JP 17202897A JP H1123245 A JPH1123245 A JP H1123245A
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- Japan
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- vapor
- thickness
- deposited film
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Abstract
(57)【要約】
【課題】水晶振動子法蒸着膜厚測定装置において、水晶
振動子用の冷却水および配管を必要としないで、精度の
高い膜厚測定を実現させる。 【解決手段】真空装置１内の試料３と水晶振動子５に蒸
着源２からの蒸着材料が蒸着され、水晶振動子５に蒸着
された蒸着膜厚を水晶振動子法で測定することで試料３
の蒸着膜厚とみなす。この蒸着膜厚測定は、発振回路７
で水晶振動子５に固有振動を起こさせ、この固有振動周
波数を周波数測定回路８で検出し、この固有振動数を計
算処理回路９で蒸着膜厚に換算することでなされるが、
この換算において水晶振動子付近の温度を温度測定回路
６により検出して温度補正がかけられる。
振動子用の冷却水および配管を必要としないで、精度の
高い膜厚測定を実現させる。 【解決手段】真空装置１内の試料３と水晶振動子５に蒸
着源２からの蒸着材料が蒸着され、水晶振動子５に蒸着
された蒸着膜厚を水晶振動子法で測定することで試料３
の蒸着膜厚とみなす。この蒸着膜厚測定は、発振回路７
で水晶振動子５に固有振動を起こさせ、この固有振動周
波数を周波数測定回路８で検出し、この固有振動数を計
算処理回路９で蒸着膜厚に換算することでなされるが、
この換算において水晶振動子付近の温度を温度測定回路
６により検出して温度補正がかけられる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水晶振動子法蒸着
膜厚測定装置に関する。
膜厚測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】水晶振動子法蒸着膜厚測定装置は、水晶
振動子の固有振動数がその質量の変化によって変化する
ことを利用したもので、真空蒸着装置の中の蒸着試料の
付近に水晶振動子を配置し試料とほぼ同条件で水晶振動
子にも蒸着を行い、蒸着によって生じた固有振動数の変
化を蒸着膜厚に換算して数値表示している。
振動子の固有振動数がその質量の変化によって変化する
ことを利用したもので、真空蒸着装置の中の蒸着試料の
付近に水晶振動子を配置し試料とほぼ同条件で水晶振動
子にも蒸着を行い、蒸着によって生じた固有振動数の変
化を蒸着膜厚に換算して数値表示している。
【０００３】この種の蒸着膜厚測定装置は、両面に電極
を取り付けた水晶板（水晶振動子）と、この水晶板を保
持するヘッドと、前記水晶板の電極に交流電圧をかけ圧
電効果によって水晶板に固有振動を生じさせる発振機構
と、この固有振動周波数を検出する周波数測定機構と、
検出した前記固有振動数を蒸着膜厚に換算する計算処理
機構と、換算された膜厚を数値表示する表示機構とを備
える。
を取り付けた水晶板（水晶振動子）と、この水晶板を保
持するヘッドと、前記水晶板の電極に交流電圧をかけ圧
電効果によって水晶板に固有振動を生じさせる発振機構
と、この固有振動周波数を検出する周波数測定機構と、
検出した前記固有振動数を蒸着膜厚に換算する計算処理
機構と、換算された膜厚を数値表示する表示機構とを備
える。
【０００４】また、水晶振動子の固有振動数は、水晶振
動子の温度変化によって誤差が生じるため、従来はこの
ような温度変化による誤差を防止するために、前記ヘッ
ドに配管を介して冷却水を流して、水晶振動子が一定温
度となるように管理している。
動子の温度変化によって誤差が生じるため、従来はこの
ような温度変化による誤差を防止するために、前記ヘッ
ドに配管を介して冷却水を流して、水晶振動子が一定温
度となるように管理している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のように水晶振動
子を冷却する場合、冷却水とその配管を必要とする。ま
た、配管が損傷した場合、蒸着用の真空装置内に冷却水
が散乱し真空装置を損傷させるおそれがある。
子を冷却する場合、冷却水とその配管を必要とする。ま
た、配管が損傷した場合、蒸着用の真空装置内に冷却水
が散乱し真空装置を損傷させるおそれがある。
【０００６】本発明は以上の点に鑑みてなされ、その目
的は、水晶振動子法蒸着膜厚測定装置において、水晶振
動子用の冷却水および配管を必要としないで、精度の高
い膜厚測定を実現させることにある。
的は、水晶振動子法蒸着膜厚測定装置において、水晶振
動子用の冷却水および配管を必要としないで、精度の高
い膜厚測定を実現させることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、蒸着材料を水
晶振動子に蒸着させて、その蒸着膜厚に応じて変化する
前記水晶振動子の固有振動周波数を検出し、この固有振
動数を蒸着膜厚に換算する水晶振動子法蒸着膜厚測定装
置において、前記水晶振動子の周辺温度を測定する温度
測定手段と、この温度測定値に基づき前記固有振動周波
数に温度補正をかける補正手段とを備えて成ることを特
徴とする。
晶振動子に蒸着させて、その蒸着膜厚に応じて変化する
前記水晶振動子の固有振動周波数を検出し、この固有振
動数を蒸着膜厚に換算する水晶振動子法蒸着膜厚測定装
置において、前記水晶振動子の周辺温度を測定する温度
測定手段と、この温度測定値に基づき前記固有振動周波
数に温度補正をかける補正手段とを備えて成ることを特
徴とする。
【０００８】温度補正は、例えば使用する水晶振動子の
温度特性（温度に対する固有振動周波数誤差）から算出
した近似式に、測定温度・振動数を入力することで得ら
れる。
温度特性（温度に対する固有振動周波数誤差）から算出
した近似式に、測定温度・振動数を入力することで得ら
れる。
【０００９】上記構成によれば、蒸着膜厚に応じて変化
する固有振動数が水晶振動子の振動検出機構を介して検
出される。また、この固有振動数が水晶振動子の温度変
化により変化しても、温度補正をかけるので、水晶振動
子に冷却水を使用して温度上昇を防ぐ機構及び部材を不
要とする。
する固有振動数が水晶振動子の振動検出機構を介して検
出される。また、この固有振動数が水晶振動子の温度変
化により変化しても、温度補正をかけるので、水晶振動
子に冷却水を使用して温度上昇を防ぐ機構及び部材を不
要とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の一実施例を図面を用いて
説明する。
説明する。
【００１１】図１は真空蒸着装置に本実施例に係わる水
晶振動子法蒸着膜厚測定装置を適用した例を示す構成図
である。
晶振動子法蒸着膜厚測定装置を適用した例を示す構成図
である。
【００１２】図１において、真空装置１中に設置された
蒸着源２より蒸着材料（白金・カーボン等）が照射さ
れ、試料台４に固定された試料３（例えば生物試料等）
および両面に電極を取付けた水晶振動子（水晶板）５に
蒸着される。
蒸着源２より蒸着材料（白金・カーボン等）が照射さ
れ、試料台４に固定された試料３（例えば生物試料等）
および両面に電極を取付けた水晶振動子（水晶板）５に
蒸着される。
【００１３】水晶振動子５は、図示されないヘッドによ
り支持されて試料３近くに並んで配置される。水晶振動
子５の蒸着膜厚を次に述べる水晶振動子法により測定す
ることで、この測定値が試料３の蒸着膜厚値とみなされ
る。
り支持されて試料３近くに並んで配置される。水晶振動
子５の蒸着膜厚を次に述べる水晶振動子法により測定す
ることで、この測定値が試料３の蒸着膜厚値とみなされ
る。
【００１４】水晶振動子５の電極に発振回路７により交
流電圧をかけ圧電効果により水晶板５に固有振動を生じ
させる。
流電圧をかけ圧電効果により水晶板５に固有振動を生じ
させる。
【００１５】このときの固有振動周波数は、周波数測定
回路８によって検出され、計算処理回路９により膜厚に
変換され表示される。この膜厚変換には、次のような温
度補正がかけられる。
回路８によって検出され、計算処理回路９により膜厚に
変換され表示される。この膜厚変換には、次のような温
度補正がかけられる。
【００１６】温度測定回路６は、水晶振動子５の周辺の
温度を測定しこれを電気信号（温度データ）に変換し、
その温度データが計算処理回路９に入力される。計算処
理回路９には、図２に示す温度特性が数１式の如き近似
式（温度と周波数誤差に関する温度特性曲線を表わす関
数式）として予め記憶されている。
温度を測定しこれを電気信号（温度データ）に変換し、
その温度データが計算処理回路９に入力される。計算処
理回路９には、図２に示す温度特性が数１式の如き近似
式（温度と周波数誤差に関する温度特性曲線を表わす関
数式）として予め記憶されている。
【００１７】
【数１】ｙ＝ｆ（ｘ） ここでｙは水晶振動子５の固有振動数Ｆに関する周波数
誤差ΔＦに相当し、ｘは水晶振動子の温度ｔに相当す
る。
誤差ΔＦに相当し、ｘは水晶振動子の温度ｔに相当す
る。
【００１８】図２の水晶振動子の温度特性は予め実験的
に求めたデータ値であり、横軸に温度ｔを示し、縦軸に
固有振動数の周波数誤差ΔＦ／Ｆ（１０~8）を度合いで
示したものである。
に求めたデータ値であり、横軸に温度ｔを示し、縦軸に
固有振動数の周波数誤差ΔＦ／Ｆ（１０~8）を度合いで
示したものである。
【００１９】計算処理回路９は、周波数測定回路８によ
り検出した固有振動数Ｆと、上記近似式に温度測定回路
６からの温度測定値ｔを代入して求めた周波数誤差ΔＦ
とにより、蒸着膜厚Ｔを次のようにして求める。
り検出した固有振動数Ｆと、上記近似式に温度測定回路
６からの温度測定値ｔを代入して求めた周波数誤差ΔＦ
とにより、蒸着膜厚Ｔを次のようにして求める。
【００２０】
【数２】Ｔ＝Ｋ〔Ｆ−（ΔＦ）〕 ここで、Ｋは蒸着膜厚換算係数である。
【００２１】計算処理回路９は、上記数１式，数２式を
実行するためのプログラムを記憶している。
実行するためのプログラムを記憶している。
【００２２】本実施例によれば、計算処理回路９が温度
データ及び固有振動数に関する検出データを入力するこ
とで、温度補正された蒸着膜厚を算出するので、水晶振
動子を冷却水で冷却しなくとも、蒸着膜厚の測定精度を
高める。
データ及び固有振動数に関する検出データを入力するこ
とで、温度補正された蒸着膜厚を算出するので、水晶振
動子を冷却水で冷却しなくとも、蒸着膜厚の測定精度を
高める。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、温度データ及び固有振
動数に関する検出データを入力することで、温度補正さ
れた蒸着膜厚を算出するので、水晶振動子を冷却水で冷
却しなくとも、蒸着膜厚の測定精度を高めることができ
る。しかも、水晶振動子用の冷却水とその配管を必要と
しないので、冷却水によって真空装置を損傷する危険性
を無くすことができる。
動数に関する検出データを入力することで、温度補正さ
れた蒸着膜厚を算出するので、水晶振動子を冷却水で冷
却しなくとも、蒸着膜厚の測定精度を高めることができ
る。しかも、水晶振動子用の冷却水とその配管を必要と
しないので、冷却水によって真空装置を損傷する危険性
を無くすことができる。
【図１】本発明の実施の一形態を示す蒸着膜厚測定装置
の概略図である。
の概略図である。
【図２】上記実施例に用いる水晶振動子の温度特性の一
例を示すグラフである。
例を示すグラフである。
１…真空蒸着装置、２…蒸着源、３…試料、４…試料
台、５…水晶振動子、６…温度測定回路、７…発振回
路、８…周波数測定回路、９…計算処理回路（蒸着膜厚
算出手段，温度補正手段）。
台、５…水晶振動子、６…温度測定回路、７…発振回
路、８…周波数測定回路、９…計算処理回路（蒸着膜厚
算出手段，温度補正手段）。
Claims (2)
- 【請求項１】 蒸着材料を水晶振動子に蒸着させて、そ
の蒸着膜厚に応じて変化する前記水晶振動子の固有振動
周波数を検出し、この固有振動数を蒸着膜厚に換算する
水晶振動子法蒸着膜厚測定装置において、 前記水晶振動子の周辺温度を測定する温度測定手段と、
この温度測定値に基づき前記固有振動周波数に温度補正
をかける補正手段とを備えて成ることを特徴とする水晶
振動子法蒸着膜厚測定装置。 - 【請求項２】 前記補正手段は、前記水晶振動子の温度
特性の近似式を用いて前記固有振動周波数の温度補正値
を算出するように設定してある請求項１記載の水晶振動
子法蒸着膜厚測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17202897A JPH1123245A (ja) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | 水晶振動子法蒸着膜厚測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17202897A JPH1123245A (ja) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | 水晶振動子法蒸着膜厚測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1123245A true JPH1123245A (ja) | 1999-01-29 |
Family
ID=15934196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17202897A Pending JPH1123245A (ja) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | 水晶振動子法蒸着膜厚測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1123245A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004205392A (ja) * | 2002-12-26 | 2004-07-22 | Japan Science & Technology Agency | Ｑｃｍ装置及び試料測定方法 |
| JP2004245613A (ja) * | 2003-02-12 | 2004-09-02 | Japan Science & Technology Agency | フロ−セル型ｑｃｍ装置および試料測定方法 |
| KR101002590B1 (ko) * | 2010-06-25 | 2010-12-20 | 주식회사 유니크 | 온도 보상 시계와 온도 보상 방법 |
| KR101034584B1 (ko) * | 2008-10-10 | 2011-05-12 | 세종대학교산학협력단 | 박막 측정 방법 및 박막 측정 장치 |
-
1997
- 1997-06-27 JP JP17202897A patent/JPH1123245A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004205392A (ja) * | 2002-12-26 | 2004-07-22 | Japan Science & Technology Agency | Ｑｃｍ装置及び試料測定方法 |
| JP2004245613A (ja) * | 2003-02-12 | 2004-09-02 | Japan Science & Technology Agency | フロ−セル型ｑｃｍ装置および試料測定方法 |
| KR101034584B1 (ko) * | 2008-10-10 | 2011-05-12 | 세종대학교산학협력단 | 박막 측정 방법 및 박막 측정 장치 |
| KR101002590B1 (ko) * | 2010-06-25 | 2010-12-20 | 주식회사 유니크 | 온도 보상 시계와 온도 보상 방법 |
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