TWI465597B - 薄膜形成裝置、膜厚測定方法、膜厚感測器 - Google Patents
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Description
本發明,係有關於水晶式膜厚計,特別是,係有關於就算是存在有膜之剝落,亦能夠測定正確之膜厚的膜厚計。
當在真空中藉由蒸鍍法等而對於處理對象物(玻璃、晶圓等)來進行成膜時,為了對成長中之薄膜的膜厚作管理,係使用有水晶式膜厚計。
為了得到所期望之膜厚的薄膜,係藉由水晶式膜厚計來對成膜中之薄膜的膜厚值作監測,並在到達了預先所設定之目標膜厚時,使處理結束,藉由此,來實現一定之膜厚下的處理。
在此方法中,被形成在處理對象物上之薄膜的膜厚,由於係依存於膜厚計之作為膜厚值所顯示的數值,因此,為了使製品品質安定,藉由膜厚計來正確地對膜厚作測定一事係成為重要。
反覆地被著膜在水晶振動元件上之膜,有時會有產生剝落的情形。若是附著於水晶振動元件表面上之薄膜剝落,則從剝落前之膜厚,係被減算有所剝落之份量的膜厚,但是,由於處理對象物之薄膜係並沒有剝落,因此,若是在膜厚計之測定值到達了目標膜厚時而使蒸鍍結束,則成膜膜厚係成為較目標膜厚為更厚,而依存其之程度,會產生有製品不良。
特別是,在成膜膜厚為薄之製程中,由於係會造成重大之影響,因此,係期待有用以避免此種問題之測定手法。
(專利文件1)日本特開平11-222670號公報
本發明,係為用以解決上述先前技術之課題所創作者,而係為提供一種就算是存在有剝落,亦能夠進行正確之膜厚測定的技術。
為了解決上述課題,本發明,係為一種薄膜形成裝置,係具備有:真空槽、和被配置在前述真空槽內,並放出薄膜材料粒子之薄膜材料源、和被配置在前述真空槽內之前述薄膜材料粒子所附著的位置處之水晶振動元件、和測定前述水晶振動元件之共振頻率的測定裝置,並如下述一般地被構成:藉由前述薄膜材料粒子,而在被配置在前述真空槽內之成膜對象物表面與前述水晶振動元件表面上使薄膜成長,同時,反覆對前述共振頻率作測定,而根據現在時刻之測定結果與前述薄膜之成長開始時的測定結果,來計算出從前述成長開始時起直到前述現在時刻為止所形成的前述成膜對象物表面之前述薄膜的膜厚,再與目標值作比較,而由比較結果來使前述薄膜之成長結束,該薄膜形成裝置,其特徵為:前述測定裝置,係求取出身為前述現在時刻之測定結果和緊接在前述現在時刻之前的過去時刻之測定結果的兩者間之差的頻率變化值,並當產生有前述水晶振動元件表面之前述薄膜的剝落之情況時,從前述頻率變化值來算出剝落膜厚值,在由前述現在時刻以後之將來時刻的測定結果與前述成長開始時的測定結果所求取出之前述水晶振動元件表面的薄膜之膜厚值上,加算上前述剝落膜厚值,而求取出修正膜厚值,將前述修正膜厚值換算為前述成膜對象物表面之膜厚值,並與前述目標值作比較。
又,本發明,係為一種薄膜形成裝置,其中,係被構成為:前述頻率變化值係代表膜厚減少,而當前述頻率變化值之絕對值係較基準值為更大的情況時,則判斷在前述水晶振動元件表面處發生了薄膜剝落。
又,本發明,係為一種薄膜形成裝置,係具備有:真空槽、和被配置在前述真空槽內,並放出薄膜材料粒子之薄膜材料源、和被配置在前述真空槽內之前述薄膜材料粒子所附著的位置處之水晶振動元件、和測定前述水晶振動元件之共振頻率的測定裝置,並如下述一般地被構成:藉由前述薄膜材料粒子,而在被配置在前述真空槽內之成膜對象物表面與前述水晶振動元件表面上使薄膜成長,同時,反覆對前述共振頻率作測定,而根據包含有現在時刻之複數時刻的測定結果之移動平均值與基準時刻之前述測定結果,來計算出從成長開始時起直到前述現在時刻為止所形成的前述成膜對象物表面之前述薄膜的膜厚,再與目標值作比較,而由比較結果來使前述薄膜之成長結束,該薄膜形成裝置,其特徵為:前述測定裝置,係當前述移動平均值減少時,求取出從減少開始後起直到變化為增加為止的期間中之最小值,並當產生有前述水晶振動元件表面之前述薄膜的剝落之情況時,從緊接在減少開始之前的前述移動平均值與前述最小值之間的差,來算出剝落膜厚值,在由前述現在時刻以後之將來時刻的測定結果與前述成長開始時的測定結果所求取出之前述水晶振動元件表面的前述薄膜之膜厚值上,加算上前述剝落膜厚值,而求取出修正膜厚值,將前述修正膜厚值換算為前述成膜對象物表面之膜厚值,並與前述目標值作比較。
又,本發明,係為一種膜厚測定方法,係為使從薄膜材料源所放出之薄膜材料粒子附著在成膜對象物表面與水晶振動元件表面上,並測定前述水晶振動元件之共振頻率,再根據現在時刻之測定結果與薄膜的成長開始時之測定結果,來求取出從前述成長開始時起直到前述現在時刻為止而在前述成膜對象物表面上所形成之薄膜的膜厚,該膜厚測定方法,其特徵為:求取出身為前述現在時刻之測定結果和緊接在前述現在時刻之前的過去時刻之測定結果的兩者間之差的頻率變化值,並當產生有前述水晶振動元件表面之前述薄膜的剝落之情況時,從前述頻率變化值來算出剝落膜厚值,在由前述現在時刻以後之將來時刻的測定結果與前述成長開始時的測定結果所求取出之增加膜厚值上,加算上前述剝落膜厚值,而求取出修正膜厚值,將前述修正膜厚值換算為前述成膜對象物表面之膜厚值。
又,本發明,係為一種膜厚測定方法,係為使從薄膜材料源所放出之薄膜材料粒子附著在成膜對象物表面與水晶振動元件表面上,並反覆測定前述水晶振動元件之共振頻率,再根據包含有現在時刻之複數的時刻之測定結果與薄膜的成長開始時之測定結果,來求取出前述水晶振動元件表面之前述薄膜的移動平均值,根據前述移動平均值,來計算出從前述成長開始時起直到前述現在時刻為止所形成之前述成膜對象物表面上之前述薄膜的膜厚,該膜厚測定方法,其特徵為:當產生有前述水晶振動元件表面之前述薄膜的剝落,而前述移動平均值減少時,求取出從減少開始後起直到變化為增加為止的期間中之前述移動平均值的最小值,從緊接在前述減少開始之前的前述移動平均值與前述最小值之間的差,來算出剝落膜厚值,在由前述現在時刻以後之將來時刻的測定結果與前述成長開始時的測定結果所求取出之前述移動平均值上,加算上前述剝落膜厚值,而求取出修正膜厚值,將前述修正膜厚值換算為前述成膜對象物表面之膜厚值。
又,本發明,係為一種膜厚感測器,係具備有:被配置在薄膜材料粒子所附著的位置處之水晶振動元件、和對前述水晶振動元件之共振頻率反覆進行複數次測定的測定裝置,該膜厚感測器,其特徵為:前述測定裝置,係求取出身為前述反覆測定中之現在時刻的測定值和前述現在時刻以前之過去時刻的測定值其兩者間之差的頻率變化值,並當產生有前述水晶振動元件表面之前述薄膜的剝落之情況時,從前述頻率變化值來算出剝落膜厚值,在由前述現在時刻以後之將來時刻的測定值所求取出之前述水晶振動元件表面的薄膜之膜厚值上,加算上前述剝落膜厚值,而求取出修正膜厚值。
又,本發明,係為一種膜厚感測器,其中,係被構成為:前述頻率變化值係代表膜厚減少,而當前述頻率變化值之絕對值係較基準值為更大的情況時,則判斷在前述水晶振動元件表面處發生了薄膜剝落。
由於係計算出剝落膜厚,並加算至由剝落後之測定值所得到的膜厚上,因此,能夠求取出正確之膜厚。
圖1之符號1,係為本發明之薄膜形成裝置,並具備有真空槽11、和被配置在真空槽11之內部的薄膜材料源12。
在真空槽11內部之與薄膜材料源12相對向的位置處,係被配置有基板支持器13。
在基板支持器13附近,係被配置有由水晶振動元件所成之膜厚感測器15。
在真空槽11處,係被連接有真空排氣系17,將由半導體基板或玻璃基板所成之成膜對象物18保持在基板支持器13處,並使真空排氣系17動作,而對真空槽11之內部作真空排氣,而後,在將薄膜材料源12上之閘門(shutter)23關閉了的狀態下,從薄膜材料源12而將薄膜材料之粒子放出至薄膜材料源12之外部。
於此,薄膜材料源12,係藉由蒸鍍容器及被配置在蒸鍍容器內部之薄膜材料所構成,並對薄膜材料加熱,而使薄膜材料之蒸氣作為薄膜材料粒子而產生,但是,薄膜材料源12,係亦可藉由將薄膜材料成形為板狀後之濺鍍標靶來構成,並經由被導入至真空槽內之濺鍍氣體的電漿,來對濺鍍標靶作濺鍍,並產生薄膜材料粒子。
若是在薄膜材料粒子之放出成為了安定時,開啟閘門23,並將薄膜材料粒子放出至真空槽11內,則薄膜材料粒子係到達成膜對象物18處,並在成膜對象物18之表面使薄膜成長。
膜厚感測器15,係被配置在不會對朝向成膜對象物18表面之薄膜材料蒸氣的到達造成妨礙、且薄膜材料蒸氣能夠到達的位置處,在膜厚感測器15之表面,係亦成長有薄膜。
水晶振動元件,係具備有固有之共振頻率,若是一面改變頻率一面施加交流電壓,則當交流電壓之波長與固有之共振頻率成為相等時,共振現象係產生。
膜厚感測器15係被連接於測定裝置16,並被構成為經由測定裝置16來對膜厚感測器15施加交流電壓,並檢測出共振現象,若是對發生了共振現象時之頻率作特定,則係可求取出水晶振動元件之共振頻率。
測定裝置16,係以一定之時間間隔而對共振頻率作測定,若是將基準時刻as
處之膜厚感測器15表面的薄膜膜厚設為ts
,並將膜厚感測器15之共振頻率設為fs
,則在現在時刻a0
處之膜厚t0
與共振頻率f0
之間,係存在有一定的關係,身為現在時刻a0
處之膜厚t0
與基準時刻as
處之膜厚ts
間的差之增加膜厚值T(=t0
-ts
),係可由基準時刻之共振頻率fs
與現在時刻之共振頻率f0
而計算出來。
例如,在近似上,係可寫成:
T(=t0
-ts
)=-K(f0
-fs
)/ρ …(1)
若是將基準時刻as
設為薄膜形成之開始時刻,則增加膜厚值T,係為在薄膜形成開始後所成長之薄膜的膜厚。
膜厚感測器15之表面處所成長之薄膜的膜厚,和成膜對象物18之表面所成長之薄膜的膜厚,其兩者間之比係為一定,而該比之值,係預先被求取出來。故而,藉由對膜厚感測器15表面之薄膜的膜厚作測定,能夠求取出成膜對象物18表面之膜厚。
在此薄膜形成裝置1中,於測定裝置16之內部係被設置有電腦,經由此電腦之輸入裝置,而預先被輸入有成膜對象物18表面處所形成之薄膜的膜厚,並作為成為薄膜形成結束之判斷基準的目標值,而被記憶在記憶裝置中。
在膜厚感測器15之表面處的薄膜成長之部分,係在真空槽11內而朝向下方,故而,在膜厚感測器15表面所成長之薄膜,係會有剝離並落下至鉛直下方的情況(剝落)。
圖2(a)、(b),係為展示當在水晶振動元件上之薄膜未產生有剝落的情況時共振頻率的測定值之推移、和由測定值所求取出之膜厚值的推移之圖表,若是水晶振動元件表面之薄膜的膜厚增加,則共振頻率係減少。
若是將成膜開始時設為基準時刻as
,則測定裝置16,係由在基準時刻as
處所測定之共振頻率fs
和在現在時刻a0
處所測定之共振頻率f0
,而在現在時刻a0
處計算出身為基準時刻as
之膜厚ts
與現在時刻a0
之膜厚t0
間的差之增加膜厚值T,並不產生時間延遲地而將增加膜厚值T換算成身為成膜對象物18表面之膜厚的比較膜厚值,而與目標值作比較。若是比較膜厚值成為了目標值以上,則關閉閘門23,並使薄膜形成結束。
接下來,圖3(a)、(b),係展示當在現在時刻a0
與緊接在其之前的過去時刻(過去之測定時刻)a1
之間而發生有剝落的情況時,包含有將來時刻(將來之測定時刻)之共振頻率的測定值之推移、和由測定值所求取出之膜厚值的推移之圖表。
測定裝置16,係在每次對共振頻率作測定時,求取出身為現在時刻a0
之共振頻率f0
與緊接在其之前的過去時刻a1
之共振頻率f1
間的差之差分頻率Δfa
(=f0
-f1
),而測定裝置16,係從差分頻率Δfa
,而計算出身為差分頻率Δfa
之發生原因的剝落膜厚Δta
(Δta
>0)。
在本發明之薄膜形成裝置1中,於測定裝置16處,係從輸入裝置而被輸入有為測定誤差以上且被判定為剝落之臨限值,並將該值做為基準值而設定。
測定裝置16,係對剝落膜厚Δta
與基準值作比較,並當差分頻率Δfa
之符號為展示膜厚之減少、且剝落膜厚Δta
係為基準值以上的情況時,判斷係發生有剝落。
當發生有剝落的情況時,係在由剝落後之將來時刻ax
處之測定結果fx
所計算出之增加膜厚值Tx
上,加算上剝落膜厚Δt0
,而求取出修正膜厚值T’(=Tx
+Δt0
),並將修正膜厚值T’換算為成膜對象物18之表面的膜厚值,再將換算後之值作為比較膜厚值,而與目標值作比較,當比較膜厚值成為了目標值以上時,則使薄膜形成結束。
另外,亦可將所輸入之基準值換算成對應於其膜厚之共振頻率的差分頻率Δf,並以差分頻率Δf作為基準值,並將在現在時刻a0
處所測定之差分頻率Δfa
與基準值作比較,當差分頻率Δfa
之符號係代表膜厚之減少,且差分頻率Δfa
係為基準值以上的情況時,則判斷係發生有剝落。
又,在此例中,雖係將應形成於成膜對象物18之表面處的薄膜之膜厚作為目標值,並將在膜厚感測器15之表面所形成的薄膜之膜厚值,換算為成膜對象物表面之膜厚值,再將該值作為比較膜厚值而與目標值作比較,但是,當從輸入裝置而被輸入有應在成膜對象物18之表面處所形成的薄膜之膜厚的情況時,亦可將所輸入之膜厚值換算為膜厚感測器15表面之膜厚,並作為目標值,再從修正膜厚值T’與目標值之比較結果,來使薄膜形成結束。
又,在上述例中,雖係為發生有一次之剝落的情況,但是,當超過了容許膜厚值之剝落係發生有複數次的情況時,亦即是,當經由最初之剝落而計算出了修正膜厚值T’(=T+Δt0
)之後,亦發生有超過了容許膜厚值之剝落的情況時,係只要在每一次發生此種剝落時,從差分頻率來求取出剝落膜厚Δt1
、Δt2
…,並加算至修正膜厚值T’(=T+Δt0
)處即可。亦即是,當由於n次之剝落而分別發生有Δt0
、Δt1
、…Δtn-1
之剝落膜厚的情況時,修正膜厚值,係只要設為在增加膜厚值T處加算有此些之全部的值(T+Δt0
+Δt1
+…+Δtn-1
)即可。
又,在上述實施例中,係將成膜開始時設為基準時刻as
,並由基準時刻as
之共振頻率fs
與現在時刻a0
之共振頻率f0
,來求取出了基準時刻as
之膜厚ts
與現在時刻a0
之膜厚t0
之差的增加膜厚值T(t0
-ts
),但是,亦可將包含有現在時刻a0
之連續的現在以及過去之時刻a0
~an
(an
,係為n次前之過去時刻(緊接在前時係為一次之前))的由共振頻率fs
、f0
~fn所求取出之t0
~tn的移動平均值A,作為增加膜厚值T。
關於移動平均值A,例如係可藉由下述(2)式中之符號A來求取。
A=(k0
‧t0
+k1
‧t1
+…kn-1
‧tn-l
)/n …(2)
於此情況,雖可經由移動平均值A之推移來檢測出剝落,但是,就算是發生有剝落而共振頻率急遽變化,移動平均值A亦不會急遽變化,而在較緊接著剝落之發生後的時刻為更之後之時刻處得到最小值。
圖3(c),係為對應於同圖(a)之共振圖表的變化之移動平均值A的圖表,並在剝落後之時刻am
處取得最小值。
另外,於上述(2)式中,算出移動平均值之資料個數,係於事前被作設定,當採取資料之時間間隔係為一定的情況時,亦可將k0
~kn-1
設為“1”。
又,亦可在產生有一定以上之頻率的變化時,使資料採用間隔作變化。於此情況,係亦可配合於間隔而使k0
~kn-1
之值變化。
可計算出在緊接在剝離之前的時刻a1
處所求取出之移動平均值A1
和最小之移動平均值Am
之兩者間的差ΔA(=A1
-Am
),並將加算上在剝落後之將來時刻ax
處所求取出之移動平均值Ax
後的值(=Ax
+ΔA),作為增加膜厚值。
藉由使用移動平均值A,雖然能夠降低將測定誤差判斷為剝落之確率,但是,回應係變慢。亦可藉由移動平均值來進行剝落判斷,並由上述差分頻率來求取出剝落膜厚。
1...薄膜形成裝置
11...真空槽
12...薄膜材料源
15...膜厚感測器
18...成膜對象物
[圖1]用以說明本發明之薄膜形成裝置的圖面。
[圖2]當未發生剝落的情況時之(a):共振頻率之變化:(b):由共振頻率所求取出之增加膜厚值的變化。
[圖3]當發生有剝落的情況時之(a):共振頻率之變化;(b):由共振頻率所求取出之增加膜厚值的變化;(c):進行移動平均所求取出之增加膜厚值的變化。
1...薄膜形成裝置
11...真空槽
12...薄膜材料源
13...基板支持器
15...膜厚感測器
16...測定裝置
17...真空排氣系
18...成膜對象物
23...閘門
Claims (7)
- 一種薄膜形成裝置,係具備有:真空槽、和被配置在前述真空槽內,並放出薄膜材料粒子之薄膜材料源、和被配置在前述真空槽內之前述薄膜材料粒子所附著的位置處之水晶振動元件、和測定前述水晶振動元件之共振頻率的測定裝置,並如下述一般地被構成:藉由前述薄膜材料粒子,而在被配置在前述真空槽內之成膜對象物表面與前述水晶振動元件表面上使薄膜成長,同時,反覆對前述共振頻率作測定,而根據現在時刻之測定結果與前述薄膜之成長開始時的測定結果,來計算出從前述成長開始時起直到前述現在時刻為止所形成的前述成膜對象物表面之前述薄膜的膜厚,再與目標值作比較,而由比較結果來使前述薄膜之成長結束,該薄膜形成裝置,其特徵為:前述測定裝置,係在前述薄膜之成長中,求取出身為前述現在時刻之測定結果和緊接在前述現在時刻之前的過去時刻之測定結果的兩者間之差的頻率變化值,並當產生有前述水晶振動元件表面之前述薄膜的剝落之情況時,從前述頻率變化值來算出剝落膜厚值,在由前述現在時刻以後之將來時刻的測定結果與前述成長開始時的測定結果所求取出之前述水晶振動元件表面的薄膜之膜厚值上,加算上前述剝落膜厚值,而求取出修正膜厚值,將前述修正膜厚值換算為前述成膜對象物表面之 膜厚值,並與前述目標值作比較。
- 如申請專利範圍第1項所記載之薄膜形成裝置,其中,係被構成為:前述頻率變化值係代表膜厚減少,而當前述頻率變化值之絕對值係較基準值為更大的情況時,則判斷在前述水晶振動元件表面處發生了薄膜剝落。
- 一種薄膜形成裝置,係具備有:真空槽、和被配置在前述真空槽內,並放出薄膜材料粒子之薄膜材料源、和被配置在前述真空槽內之前述薄膜材料粒子所附著的位置處之水晶振動元件、和測定前述水晶振動元件之共振頻率的測定裝置,並如下述一般地被構成:藉由前述薄膜材料粒子,而在被配置在前述真空槽內之成膜對象物表面與前述水晶振動元件表面上使薄膜成長,同時,反覆對前述共振頻率作測定,而根據包含有現在時刻之複數時刻的測定結果之移動平均值與基準時刻之前述測定結果,來計算出從成長開始時起直到前述現在時刻為止所形成的前述成膜對象物表面之前述薄膜的膜厚,再與目標值作比較,而由比較結果來使前述薄膜之成長結束,該薄膜形成裝置,其特徵為:前述測定裝置,係在前述薄膜之成長中,當前述移動平均值減少時,求取出從減少開始後起直到變化為增加為止的期間中之最小值,並當產生有前述水晶振動元件表面之前述薄膜的剝落之情況時,從緊接在減少開始之前的前述移動平均值與前述最小值之間的差,來算出剝落膜 厚值,在由前述現在時刻以後之將來時刻的測定結果與前述成長開始時的測定結果所求取出之前述水晶振動元件表面的前述薄膜之膜厚值上,加算上前述剝落膜厚值,而求取出修正膜厚值,將前述修正膜厚值換算為前述成膜對象物表面之膜厚值,並與前述目標值作比較。
- 一種膜厚測定方法,係為使從薄膜材料源所放出之薄膜材料粒子附著在成膜對象物表面與水晶振動元件表面上,並測定前述水晶振動元件之共振頻率,再根據現在時刻之測定結果與薄膜的成長開始時之測定結果,來求取出從前述成長開始時起直到前述現在時刻為止而在前述成膜對象物表面上所形成之薄膜的膜厚,該膜厚測定方法,其特徵為:在前述薄膜之成長中,求取出身為前述現在時刻之測定結果和緊接在前述現在時刻之前的過去時刻之測定結果的兩者間之差的頻率變化值,並當產生有前述水晶振動元件表面之前述薄膜的剝落之情況時,從前述頻率變化值來算出剝落膜厚值,在由前述現在時刻以後之將來時刻的測定結果與前述成長開始時的測定結果所求取出之增加膜厚值上,加算上前述剝落膜厚值,而求取出修正膜厚值,將前述修正膜厚值換算為前述成膜對象物表面之膜厚值。
- 一種膜厚測定方法,係為使從薄膜材料源所放出之薄膜材料粒子附著在成膜對象物表面與水晶振動元件表面上,並反覆測定前述水晶振動元件之共振頻率,再根據包含有現在時刻之複數的時刻之測定結果與薄膜的成長開始時之測定結果,來求取出前述水晶振動元件表面之前述薄膜的移動平均值,根據前述移動平均值,來計算出從前述成長開始時起直到前述現在時刻為止所形成之前述成膜對象物表面上之前述薄膜的膜厚,該膜厚測定方法,其特徵為:在前述薄膜之成長中,當產生有前述水晶振動元件表面之前述薄膜的剝落,而前述移動平均值減少時,求取出從減少開始後起直到變化為增加為止的期間中之前述移動平均值的最小值,從緊接在前述減少開始之前的前述移動平均值與前述最小值之間的差,來算出剝落膜厚值,在由前述現在時刻以後之將來時刻的測定結果與前述成長開始時的測定結果所求取出之前述移動平均值上,加算上前述剝落膜厚值,而求取出修正膜厚值,將前述修正膜厚值換算為前述成膜對象物表面之膜厚值。
- 一種膜厚感測器,係具備有:被配置在薄膜材料粒子所附著的位置處之水晶振動元件、和對前述水晶振動元件之共振頻率反覆進行複數次測定的測定裝置,該膜厚感測器,其特徵為: 前述測定裝置,係在前述薄膜之成長中,求取出身為前述反覆測定中之現在時刻的測定值和前述現在時刻以前之過去時刻的測定值其兩者間之差的頻率變化值,並當產生有前述水晶振動元件表面之前述薄膜的剝落之情況時,從前述頻率變化值來算出剝落膜厚值,在由前述現在時刻以後之將來時刻的測定值所求取出之前述水晶振動元件表面的薄膜之膜厚值上,加算上前述剝落膜厚值,而求取出修正膜厚值。
- 如申請專利範圍第6項所記載之膜厚感測器,其中,係被構成為:前述頻率變化值係代表膜厚減少,而當前述頻率變化值之絕對值係較基準值為更大的情況時,則判斷在前述水晶振動元件表面處發生了薄膜剝落。
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JP2012112034A (ja) * | 2010-11-04 | 2012-06-14 | Canon Inc | 真空蒸着装置 |
JP2012112035A (ja) * | 2010-11-04 | 2012-06-14 | Canon Inc | 真空蒸着装置 |
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KR101959975B1 (ko) * | 2012-07-10 | 2019-07-16 | 삼성디스플레이 주식회사 | 유기층 증착 장치, 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치의 제조 방법 및 이에 따라 제조된 유기 발광 디스플레이 장치 |
JP2014070243A (ja) * | 2012-09-28 | 2014-04-21 | Hitachi High-Technologies Corp | 水晶発振式膜厚モニタ用センサヘッド |
US10260855B2 (en) | 2013-06-12 | 2019-04-16 | Applied Materials, Inc. | Electroplating tool with feedback of metal thickness distribution and correction |
SG11201608133PA (en) * | 2014-05-26 | 2016-11-29 | Ulvac Inc | Film-forming device, method for measuring film thickness of organic film, and film thickness sensor for organic film |
CN106471152B (zh) * | 2014-07-15 | 2019-07-26 | 株式会社爱发科 | 膜厚控制装置、膜厚控制方法和成膜装置 |
JP6333386B2 (ja) * | 2014-07-31 | 2018-05-30 | 株式会社アルバック | 水晶振動子の交換方法および膜厚モニタ |
KR102066984B1 (ko) * | 2014-08-26 | 2020-01-16 | 가부시키가이샤 아루박 | 막 두께 모니터 및 막 두께 측정 방법 |
US10818564B2 (en) * | 2016-03-11 | 2020-10-27 | Applied Materials, Inc. | Wafer processing tool having a micro sensor |
CN106644704B (zh) * | 2017-03-09 | 2019-02-22 | 中国工程物理研究院核物理与化学研究所 | 一种材料微观变形的测试方法 |
KR102072414B1 (ko) * | 2017-06-28 | 2020-02-03 | 가부시키가이샤 알박 | 수정발진식 막 두께 모니터용 센서 헤드 |
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CN108362237B (zh) * | 2018-02-02 | 2019-10-11 | 西安交通大学 | 利用超声反射系数相位谱连续检测全尺度润滑膜厚的方法及系统 |
JP7064407B2 (ja) * | 2018-08-31 | 2022-05-10 | キヤノントッキ株式会社 | 成膜装置及び成膜装置の制御方法 |
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3237447A (en) * | 1962-02-05 | 1966-03-01 | Gen Dynamics Corp | Erosion gauge |
JP2007024909A (ja) * | 2006-09-28 | 2007-02-01 | Ulvac Japan Ltd | 水晶発振式膜厚モニタ用センサヘッドを用いた膜厚のモニタ方法。 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0734248A (ja) * | 1993-07-23 | 1995-02-03 | Toyota Motor Corp | 水晶式膜厚計 |
JPH09241844A (ja) * | 1996-03-08 | 1997-09-16 | Miyota Kk | 成膜装置 |
JPH11222670A (ja) | 1998-02-06 | 1999-08-17 | Ulvac Corp | 膜厚モニター及びこれを用いた成膜装置 |
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CN2552943Y (zh) * | 2002-04-30 | 2003-05-28 | 西安工业学院 | 光学薄膜厚度在线实时监控仪 |
RU2357000C2 (ru) * | 2004-08-30 | 2009-05-27 | Улвак, Инк. | Устройство для образования пленки |
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3237447A (en) * | 1962-02-05 | 1966-03-01 | Gen Dynamics Corp | Erosion gauge |
JP2007024909A (ja) * | 2006-09-28 | 2007-02-01 | Ulvac Japan Ltd | 水晶発振式膜厚モニタ用センサヘッドを用いた膜厚のモニタ方法。 |
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