TWI682147B

TWI682147B - 水晶振盪式膜厚監測器用之感測器頭

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Publication number: TWI682147B
Application number: TW107108975A
Authority: TW
Inventors: 小熊洋介; 前田章弘; 海田友紀; 小高学; 岡村衡
Original assignee: 日商愛發科股份有限公司
Priority date: 2017-06-28
Filing date: 2018-03-16
Publication date: 2020-01-11
Also published as: CN110192081A; TW201905417A; US10767987B2; DE112018000303B4; US20200103225A1; CN110192081B; CN112556612A; DE112018000303T5; KR20190142422A; KR102072414B1; WO2019003499A1

Abstract

提供一種能夠對於步進馬達之失步(step out)及前述馬達之激磁電流之上升作抑制的水晶振盪式膜厚監測器用之感測器頭。

係具備有：感測器頭本體(1)，係被配置有前述馬達(Sm)；和支持器(2)，係於上面被設置有複數之水晶振動元件(Co)，並藉由前述馬達而被作旋轉驅動；和遮罩體(3)，係以將支持器之上面作覆蓋的方式而被裝著於感測器頭本體處，並且被開設有其中一個的水晶振動元件所面臨之成膜用窗(31)。係具備有：被固定在位置於成膜用窗之正下方處的感測器頭本體之部分處之第1電極(4)、和與各水晶振動元件分別作導通並突出設置於支持器之下面處之第2電極(5)，若是支持器一直旋轉至1個的水晶振盪動元件與成膜用窗於上下方向而相互一致的相位，則由同種類金屬所成之第1電極和第2電極係相互抵接並導通。係具備有：潤滑劑供給手段(4b)，係被設置在支持器之旋轉方向前方，並對於與第1電極作抵接之前之第2電極之表面供給固體潤滑劑。

Description

水晶振盪式膜厚監測器用之感測器頭

本發明，係有關於水晶振盪式膜厚監測器用之感測器頭，更詳細而言，係有關於被設置在真空蒸鍍裝置或濺鍍裝置等之成膜裝置的真空腔內並且藉由在真空氛圍中之成膜中對於水晶振動元件之共振頻率作測定來對於被成膜於此水晶振動元件上之薄膜之膜厚進行監測者。

此種水晶振盪式膜厚監測器用之感測器頭，例如係藉由專利文獻1而為周知。其係具備有：感測器頭本體，係被配置有作為驅動手段之步進馬達(真空用脈衝馬達)、和支持器，係將複數之水晶振動元件在同一圓周上空出有間隔地作設置，並藉由步進馬達而被作旋轉驅動。以從感測器頭本體而朝向支持器之方向作為上方，在感測器頭本體處，係以將各水晶振動元件所被作設置之支持器之上面作覆蓋的方式而被設置有遮罩體，在遮罩體之特定位置處，係被開設有1個的水晶振動元件所面臨之成膜用窗。

在位置於成膜用窗之正下方處的感測器頭本體之部分處，係被設置有第1電極。第1電極，係藉由使其中一端被固定在設置於感測器頭本體處之支持台上的板狀構件，而被構成。支持器，係藉由於其之上面被凹陷設置有收容各水晶振動元件之收容部的不鏽鋼製之保持板部、和被一體性地固定在保持板部之下面處的氟樹脂製之環狀板部，而構成之，並成為藉由環狀板部而保持作為與各水晶振動元件作導通之第2電極的羽型電極。於此情況，從環狀板部起而朝向下方突出的羽型電極之部分，係具備有圓頂狀之輪廓。而，若是藉由步進馬達而使支持器旋轉至其中一個的水晶振動元件與成膜用窗會於上下方向而相一致之相位(正規相位)，則第2電極係抵接於第1電極之自由端部並導通，藉由在此狀態下而對於水晶振動元件之共振頻率進行測定，被成膜於此水晶振動元件上之薄膜的膜厚係被作監測。而，例如，若是伴隨著被成膜的薄膜之膜厚的增加而所測定到的共振頻率超出特定之範圍地而變化，則係被判斷為壽命結束，並藉由步進馬達而使支持器再度旋轉至下一個的水晶振動元件與成膜用窗會於上下方向而相一致之相位處。

另外，在共振頻率之測定時，於水晶振動元件中所流動的驅動電流，一般而言係為數mA而為小。因此，例如，考慮到其係被使用在真空氛圍中一事以及其之耐蝕性和電阻值，通常，作為第1電極和第2電極，係使用金製或者是在導電性為佳之金屬材料的表面上形成有金鍍敷層者。然而，係得知了：若是第1電極與第2電極之間之抵接部分係相互為作為同種類金屬之金製，則步進馬達係容易失步，並且，隨著使支持器作旋轉的次數之增加，為了旋轉驅動支持器而在步進馬達中所流動之激磁電流係會逐漸上升。若是步進馬達失步並產生相對於成膜用窗之水晶振動元件的相位偏移(亦即是，起因於支持器之停止位置在旋轉方向前後有所偏移一事而導致水晶振動元件相對於成膜用窗而在旋轉方向前後有所偏移)(另外，若是共振頻率並沒有大幅度的偏差，則係無法對於失步之有無作判別)，或者是激磁電流上升並使步進馬達之發熱量變多而使水晶振動元件承受到此熱，則係會發生無法對於被成膜在水晶振動元件上之薄膜的膜厚正確地進行監測之問題。

因此，本案之發明者們，係反覆進行苦心研究，而得到了下述知識：亦即是，上述問題，係特別是起因於第1電極之(由金所成之)表層部分變得粗糙(成為有所凹凸之表面)一事所導致者。亦即是，在其中1個的水晶振動元件與成膜用窗於上下方向而相一致的相位處，藉由第1電極之推壓力，第1電極與第2電極之間之抵接狀態係被保持，但是，由於金之硬度係為較低，因此，最後第1電極與第2電極之間之抵接部分係會成為作了凝著的狀態。若是從此狀態起而使支持器旋轉，則第2電極係如同被用力地剝下一般地而在第1電極之表面上滑動，起因於此事之反覆發生，第1電極之表層部分係逐漸地粗糙。其結果，支持器旋轉時之相對於第1電極的第2電極之滑動阻抗(摩擦阻抗)係增大，可以推測到，起因於此，步進馬達係變得容易失步，又，步進馬達之激磁電流係逐漸上升。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利第3953505號公報

本發明，係為有鑑於上述知識所進行者，其課題，係在於提供一種能夠對起因於步進馬達之失步(step out)所導致的相對於成膜用窗之水晶振動元件之相位偏移以及步進馬達之激磁電流之上升作抑制，而成為能夠恆常地對於分別被成膜在水晶振動元件上之薄膜的膜厚正確地進行監測之水晶振盪式膜厚監測器用之感測器頭。

為了解決上述課題，本發明之水晶振盪式膜厚監測器用之感測器頭，其特徵為，係具備有：感測器頭本體，係被配置有步進馬達；和支持器，係將複數之水晶振動元件在同一圓周上空出有間隔地而作設置，並藉由步進馬達而被作旋轉驅動；和遮罩體，係將從感測器頭本體起而朝向支持器之方向作為上方，並以將各水晶振動元件所被作設置的支持器之上面作覆蓋的方式而被安裝於感測器頭本體處，並且被開設有其中一個的水晶振動元件所面臨之成膜用窗，並且，係具備有：被固定在位置於成膜用窗之正下方處的感測器頭本體之部分處之第1電極、和與各水晶振動元件分別作導通並突出設置於支持器之下面處之第2電極，若是藉由步進馬達而使支持器一直旋轉至其中一個的水晶振動元件與成膜用窗於上下方向而相互一致的相位，則由同種類金屬所成之第1電極和第2電極係相互抵接並導通，該水晶振盪式膜厚監測器用之感測器頭，係更進而具備有：潤滑劑供給手段，係在第1電極與第2電極作抵接之前，對於該第1電極與第2電極之至少其中一方之表面供給固體潤滑劑。

若依據上述構成，則由於在其中1個的水晶振動元件與成膜用窗於上下方向而相一致的相位處，於第1電極與第2電極之間之抵接部分處係存在有固體潤滑劑，因此，在此抵接部分處之凝著係被作抑制。而，在支持器之旋轉時，藉由固體潤滑劑，第2電極係成為在第1電極之表面上順暢地滑動。因此，就算是反覆進行支持器之旋轉操作，第1電極之表層部分的粗糙亦係被盡可能地作抑制，在支持器之旋轉時，相對於第1電極之第2電極的滑動阻抗係並不會有增大的情形。其結果，步進馬達之失步係被作抑制，並且步進馬達之激磁電流之上升亦被作抑制。另外，作為固體潤滑劑，只要是具備有上述作用並且也不會對於使第1電極與第2電極作抵接並對於共振頻率作測定的功能造成阻礙者，則對於其之材質或粒徑係並不特別作限定。又，本發明，作為第1電極和第2電極，係並不被限定於使用金製或者是在導電性金屬材料的表面上形成有金鍍敷層者的情況，就算是在第1電極或第2電極為藉由銅或白金等之同種類之金屬所構成的情況時，亦能夠作適用。

在本發明中，較理想，係構成為：前述潤滑劑供給手段，係藉由被鄰接配置於前述第1電極與前述第2電極之其中一者處並具有伴隨著支持器之旋轉而使前述第1電極與前述第2電極之另外一者作滑動之滑動面的構件，而構成之，此滑動面，係具備有較前述第1電極與前述第2電極之另外一者而更低之維氏硬度。若依據此，則例如在上述構件為被鄰接配置於第1電極處的情況時，係能夠在其之滑動面上，將當第2電極在構件之滑動面上作了滑動時所產生的微小之切削粉作為固體潤滑劑來使用，藉由在使此種切削粉附著於第2電極上的狀態下而與第1電極作抵接，係能夠藉由簡單的構成來實現對於與第1電極作抵接之前的第2電極之表面供給固體潤滑劑的潤滑劑供給手段。於此情況，係確認到，若是前述構件之滑動面係藉由氟樹脂或石墨所構成，則在作為第1電極和第2電極而使用金製或者是在導電性金屬材料的表面上形成有金鍍敷層者的情況時，係能夠並不損及對於共振頻率作測定之功能地而對於第1電極或第2電極之表層部分粗糙的情形盡可能地作抑制。

另外，在藉由驅動手段而使支持器以特定之旋轉角度作旋轉並作了停止時，若是產生有相對於成膜用窗之水晶振動元件的相位偏移，則係並無法對於被成膜在水晶振動元件上之薄膜的膜厚正確地進行監測。於此種情況，雖然亦可考慮設置將水晶振動元件係相對於成膜用窗而身為正規相位一事偵測出來的偵測手段，但是，如此一來，係會成為無法設置在真空腔內之有所侷限的空間中或者是起因於零件數量之增加而導致成本的上升。因此，係期望能夠開發出一種並不使用偵測手段地而能夠在使支持器作了旋轉之後僅當水晶振動元件為相對於成膜用窗而身為正規相位時才對於被成膜在水晶振動元件上之薄膜之膜厚進行監測的簡單的構成之水晶振盪式膜厚監測器用之感測器頭。

因此，本發明之其他態樣之水晶振盪式膜厚監測器用之感測器頭，其特徵為，係具備有：感測器頭本體，係被配置有驅動手段；和支持器，係將複數之水晶振動元件在同一圓周上空出有間隔地而作設置，並藉由驅動手段而被作旋轉驅動；和遮罩體，係將從感測器頭本體起而朝向支持器之方向作為上方，並以將各水晶振動元件所被作設置的支持器之上面作覆蓋的方式而被裝著於感測器頭本體處，並且被開設有其中一個的水晶振動元件所面臨之成膜用窗，並且，係具備有：被固定在位置於成膜用窗之正下方處的感測器頭本體之部分處之第1電極、和與各水晶振動元件分別作導通並突出設置於支持器之下面處之第2電極，若是使支持器一直旋轉至1個的水晶振動元件與成膜用窗於上下方向而相互一致的相位，則第1電極和第2電極係相互抵接並導通，該水晶振盪式膜厚監測器用之感測器頭，係更進而配置有：絕緣體，係在第1電極或第2電極之其中一者之支持器之旋轉方向兩側處，使第1電極或第2電極之另外一方滑動。

若依據上述構成，則在藉由驅動手段而使支持器作了特定之旋轉角度的旋轉時，若是水晶振動元件係相對於成膜用窗而身為正規相位，則第2電極係與第1電極作抵接，另一方面，若是水晶振動元件在支持器之旋轉方向前後相對於成膜用窗而產生有相位偏移，則第1電極或第2電極係僅會與絕緣體相抵接，而不會有第1電極與第2電極相互導通的情形。此種在第1電極或第2電極之支持器之旋轉方向兩側處配置有絕緣體之構成，實質上，係發揮作為將支持器係被旋轉驅動至水晶振動元件相對於成膜用窗而身為正規相位一事偵測出來的偵測手段之功用，在使支持器作了旋轉驅動之後，僅當水晶振動元件為相對於成膜用窗而身為正規相位時，才能夠對於被成膜在水晶振動元件上之薄膜之膜厚進行監測。另外，在本發明中，當前述驅動手段係具備有步進馬達或者是空壓式旋轉致動器的情況時，係特別有利。

以下，參考圖面，以將驅動手段設為步進馬達的情況為例，來對於被設置在圖外之真空蒸鍍裝置或濺鍍裝置等之成膜裝置的真空腔內並且能夠藉由在真空氛圍中之成膜時對於水晶振動元件之共振頻率作測定來對於被成膜於此水晶振動元件上之薄膜之膜厚進行監測的本發明之水晶振盪式膜厚監測器用之感測器頭之實施形態作說明。以下，上、下等之代表方向的用語，係以圖1之姿勢為基準。另外，作為水晶振動元件和用以測定此水晶振動元件之共振頻率的構件、要素，由於係可利用公知之構造者，因此，係包含具體性之膜厚監測之手法地而將進一步的詳細之說明作省略。

參考圖1～圖3，SH，係為本實施形態之水晶振盪式膜厚監測器用之感測器頭。感測器頭SH，主要係具備有：感測器頭本體1，係於其之內部被配置有步進馬達Sm；和支持器2，係於同一圓周上以等間隔而被設置有複數之水晶振動元件Co，並藉由步進馬達Sm而被作旋轉驅動；和遮罩體3，係以將各水晶振動元件Co所被作設置的支持器2之上面作覆蓋的方式而被裝著於感測器頭本體1處，並且被開設有其中1個的水晶振動元件Co所面臨之成膜用窗31。作為遮罩體3，由於係可利用公知之構造者，因此，係將進一步的詳細之說明作省略。

在感測器頭本體1之上板部11處，係被設置有第1電極4。第1電極4，係具備有使其中一端被固定在設置於上板部11處之支持台12上的於其中一方向上具有長邊之板部4a。於此情況，板部4a，係以朝向支持器2之切線方向而延伸的姿勢而被作安裝，其之自由端部係成為位置在成膜用窗31之正下方處(參考圖2)。在板部4a之自由端部的上面，係被設置有作為具有使後述之第2電極5之部分51作滑動的滑動面41之構件的滑動板部4b。滑動板部4b，係為藉由具有(電)絕緣性並且具有較第2電極5之部分51而更低之維氏硬度的材質而被形成者，例如係為氟樹脂製。又，滑動面41，係藉由中央之平坦部41a、和分別連續於平坦部41a之切線方向兩側的朝向下方而作了傾斜之傾斜面部41b、41b，而構成之。

在平坦部41a處，係被開設有朝向相對於切線方向而相正交的方向來延伸並且貫通板厚方向之細縫孔42。在細縫孔42內，係被嵌合有豎立設置於板部4a處之角柱狀的接點構件4c。於此情況，係以使接點構件4c之上面會位置在較中央之平坦部41a之上面而更些許下方處的方式，來制定接點構件4c之從板部4a起的高度尺寸。作為板部4a以及接點構件4c，係使用有在鋁或銅等之較為低價並且導電性為佳的金屬表面上形成有金鍍敷層者。又，細縫孔42之細縫寬幅Sw(與接點構件4c之切線方向之寬幅略一致)，係因應於相對於接點構件4c之第2電極5之部分51的抵接面積，而在僅當其中1個的水晶振動元件Co與成膜用窗31為於上下方向而相一致的正規相位時才能夠使第2電極5之部分51與從細縫孔42所露出之接點構件4c之上面作抵接的特定範圍內適宜作設定。

在上板部11之中央部處，雖並未特別作圖示說明，但是，係被開設有使組裝在感測器頭本體1處之步進馬達Sm的旋轉軸隔著軸承來作插通的貫通孔，在插通於貫通孔中並於上板部11之上方處作了突出的旋轉軸之部分處，係被安裝有使支持器2就座的台座部13。在台座部13處，係位置於旋轉軸之軸線上地而突出設置有凸座(boss)14，並成為藉由隔著凸座14而貫通支持器2之固定螺絲15來使支持器2被與步進馬達Sm之旋轉軸作連結。又，在台座部13處，係於同一圓周上隔開有180度地而設置有具備圓頂狀的輪廓之2個的突起部13a，若是各突起部13a卡合於後述之被設置在支持器2之環狀板部22之下面處的卡合孔部22a中，則支持器2係成為相對於感測器頭本體1而被作位置定位以及相位定位。

支持器2，係藉由於其之上面被凹陷設置有分別收容複數枚(在本實施形態中，係為12枚)的水晶振動元件之收容部21a的不鏽鋼製之保持板部21、和被一體性地固定在保持板部21之下面處的氟樹脂製之環狀板部22，而構成之，使環狀板部22之中央孔與台座部13作嵌合，而成為使支持器2就座於台座部13上。又，在環狀板部22處，係被保持有與分別被收容在收容部21a中之水晶振動元件Co作導通的作為第2電極5之羽型電極。另外，作為羽型電極自身之構成和在與水晶振動元件Co作了導通的狀態下來藉由環狀板部22而被作保持之構造，由於係可利用公知之構造者，因此，於此係將詳細之說明作省略。羽型電極，亦係使用有在鋁或銅等之較為低價並且導電性為佳的金屬表面上形成有金鍍敷層者，羽型電極之下端係從環狀板部22起而朝向下方突出，此突出了的具有圓頂狀之輪廓的第2電極5之部分51係成為與接點構件4c之上面作抵接並導通。

在藉由上述感測器頭SH而對於被成膜在水晶振動元件Co上之薄膜之膜厚進行監測的情況時，首先，係在藉由公知之方法而進行了步進馬達Sm之歸零(zero seek)之後，輸入預先所設定了的脈衝訊號，因應於此，來藉由步進馬達Sm而使支持器2作特定之旋轉角度的旋轉。於此情況，係成為使支持器2在其中1個的水晶振動元件Co與成膜用窗31為於上下方向而相一致的正規相位之位置處而停止的狀態。在支持器2之旋轉時，第2電極5之部分51，首先，係與位置在支持器2之旋轉方向前方的滑動板部4b之傾斜面部41b作抵接，並成為一面伴隨著支持器2之更進一步之旋轉而依序在滑動板部4b之傾斜面部41b、平坦部41a上滑動，一面一直移動至與第1電極4之接點構件4c作抵接的位置處。而，藉由使當在傾斜面部41b、平坦部41a上依序滑動時所產生的微小之切削粉附著在第2電極5之部分51上，於正規相位處，此種微小之切削粉(未圖示)係成為存在於第1電極4之接點構件4c與第2電極5之部分51之間的抵接部分處。

接著，例如，若是伴隨著被成膜的薄膜之膜厚的增加而所測定到的共振頻率超出特定之範圍地而變化，則係被判斷為其中1個的振動元件Co之壽命結束。如此一來，預先所設定了的脈衝訊號係再度被輸入，因應於此，來藉由步進馬達Sm而使支持器2更進而作特定之旋轉角度的旋轉。於此情況，係成為使支持器2在下1個的水晶振動元件Co與成膜用窗31為於上下方向而相一致的正規相位之位置處而停止的狀態，此時，與上述情況相同地，微小的切削粉係存在於第1電極4之接點構件4c與第2電極5之部分51之間的抵接部分處。之後，係反覆進行此操作。

若依據上述構成，則係將起因於電極5之部分51在滑動板部4b之滑動面41上滑動一事所產生的切削粉作為固體潤滑劑來利用，在其中1個的水晶振動元件Co與成膜用窗31於上下方向而相一致的正規相位處，藉由使固體潤滑劑存在於第1電極4之接點構件4c與第2電極5之部分51之間之抵接部分處，在此抵接部分處之凝著係被作抑制。而，在支持器2之旋轉時，藉由固體潤滑劑，第2電極5之部分51係成為在第1電極4之接點構件4c之上面順暢地滑動。因此，就算是反覆進行旋轉驅動支持器2之操作，接點構件4c上面之表層部分的粗糙亦係被盡可能地作抑制，滑動阻抗係並不會有增大的情形。其結果，步進馬達Sm之失步係被作抑制，並且步進馬達Sm之激磁電流之上升亦被作抑制。進而，若是支持器2之停止位置於旋轉方向前後而有所偏移(亦即是，從正規相位而偏移)，則第2電極5之部分51，係並不與第1電極4之接點構件4c之上面作抵接地而成為與作為絕緣體之滑動板部4b的滑動面41作抵接之狀態。於此情況，係成為無法進行共振頻率之測定，例如膜厚監測器自身係成為錯誤並被停止。如此這般，在本實施形態中，滑動板部4b係構成固體潤滑劑供給手段，並且，在支持器2之旋轉時，實質上，係發揮作為將支持器係被旋轉驅動至水晶振動元件Co相對於成膜用窗31而身為正規相位一事偵測出來的偵測手段之功用。

為了對於以上的效果作確認，係使用上述實施形態之感測器頭SH(發明品)、和將第1電極僅藉由板部4b來構成的感測器頭(相當於上述先前技術例、先前技術品)，而進行了下述之實驗。亦即是，係在真空氛圍中，反覆進行藉由步進馬達Sm來以使各水晶振動元件Co相對於成膜用窗31而依序於上下方向成為一致的方式而朝向單一方向逐次進行特定之旋轉角度之旋轉並停止的操作，並對於此時之使支持器作了旋轉的次數(在使支持器作360度旋轉時，視為1個旋轉)和步進馬達Sm之激磁電流之間的關係作了調查。若依據此，則在先前技術品中，係確認到，於使支持器作了1000次旋轉的時間點處，若是並不流動步進馬達Sm之最大激磁電流的60％程度之電流，則係並無法旋轉驅動支持器2。於此情況，係確認到了，起因於從步進馬達Sm而來之熱的影響，共振頻率係改變。相對於此，在發明品中，係確認到，就算是在使支持器2作了1000次旋轉的時間點處，亦能夠以最大激磁電流的15％程度之電流來旋轉驅動支持器2，並且在共振頻率上也並沒有多大的變化。

以上，雖係針對本發明之實施形態作了說明，但是，本發明，係並不被限定於上述形態，在不脫離本發明之技術思想之範疇的範圍內，係可適宜作變形。在上述實施形態中，雖係針對相互抵接之第1電極4之接點構件4c與第2電極5之部分51係為金製者為例來作了說明，但是，就算是在第1電極或第2電極為藉由銅或白金等之同種類之金屬所構成的情況時，亦能夠適用本發明。

又，在上述實施形態中，係將針對以滑動板部4b來構成固體潤滑劑供給手段者為例而作了說明，但是，係並不被限定於此。例如，亦可在監測器本體之上板部11上，設置對於第2電極5之部分51吹附特定粒徑之微粒子的吹附手段或者是將特定粒徑之粒子塗布在第2電極5之部分51上的塗布手段，而構成固體潤滑劑供給手段。於此情況，固體潤滑劑，係亦可並不僅是供給至第2電極5之部分51處，而亦供給至第1電極4之接點構件4c之上面處。進而，在上述實施形態中，雖係針對將滑動板部4b藉由作為絕緣體之氟樹脂來構成者為例而作了說明，但是，只要至少將滑動面41藉由氟樹脂來構成即可，又，在像是使滑動板部4b僅作為固體潤滑劑供給手段來起作用之類的情況時，滑動面41係並不需要身為絕緣體，例如，係亦可藉由石墨來構成之。於此種情況，作為步進馬達Sm，係可使用具備有偵測出旋轉角度之功能的解析器(Resolver)式者。另一方面，作為驅動手段，例如，係可藉由具備有空壓式旋轉致動器者來構成，於此情況，如同上述一般，若是採用在第1電極4之支持器2之旋轉方向兩側處配置絕緣體之構成，則係並不需要另外設置將支持器2係被旋轉驅動至水晶振動元件Co相對於成膜用窗31而身為正規相位一事偵測出來的偵測手段，而為有利。

又，在上述實施形態中，雖係針對設置在板部4a之自由端部之上面具備有使第2電極5之部分51作滑動的滑動面41之滑動板部4b，並將起因於電極5之部分51在滑動板部4b之滑動面41上滑動一事所產生的切削粉作為固體潤滑劑來利用者為例而作了說明，但是，係並不被限定於此。在圖4所示之本實施形態之變形例中，係亦可構成為於氟樹脂製之環狀板部22之下面221處，形成複數之於徑方向上具有長邊的細縫狀之凹部222，並在此凹部222內，使羽型電極之下端朝向下方突出，而使此突出了的具有圓頂狀之輪廓的第2電極5之部分51與接點構件4c之上面作抵接。於此情況，於板部4a處，係僅豎立設置有角柱狀的接點構件4c。而，若是旋轉驅動支持器2，則係將起因於接點構件4c在環狀板部22之下面221上滑動一事所產生的切削粉作為固體潤滑劑來利用，在其中1個的水晶振動元件Co與成膜用窗31於上下方向而相一致的正規相位處，固體潤滑劑係成為存在於第1電極4之接點構件4c與第2電極5之部分51之間之抵接部分處。又，藉由使第2電極5之部分51存在於細縫狀之凹部222內，與上述實施形態相同的，係成為發揮作為將支持器係被旋轉驅動至水晶振動元件Co相對於成膜用窗31而身為正規相位一事偵測出來的偵測手段之功用。另外，在上述變形例中，雖係構成為形成細縫狀之凹部222，並在此凹部222內，使羽型電極之下端朝向下方突出，但是，係並不被限定於此，亦可構成為在氟樹脂製之環狀板部22的下面221之特定位置處形成突出部，並在此突出部處，使羽型電極之下端朝向下方突出。

SH‧‧‧水晶振盪式膜厚監測器用之感測器頭1‧‧‧感測器頭本體2‧‧‧支持器3‧‧‧遮罩體31‧‧‧成膜用窗4‧‧‧第1電極4a‧‧‧板部4b‧‧‧具有電絕緣性之滑動板部(固體潤滑劑供給手段)4c‧‧‧接點構件(第1電極之構成要素)41‧‧‧滑動面5‧‧‧第2電極(羽型電極)51‧‧‧第2電極之部分Sm‧‧‧步進馬達Co‧‧‧水晶振動元件

[圖1]係為將本發明之實施形態之水晶振盪式膜厚監測器用之感測器頭以將遮罩體作了省略的狀態來作展示之分解立體圖。　　[圖2]係為感測器頭之重要部分之部分剖面圖。　　[圖3]係為感測器頭之平面圖。　　[圖4]係為將本實施形態之變形例之水晶振盪式膜厚監測器用之感測器頭以將遮罩體作了省略的狀態來作展示之分解立體圖。

SH‧‧‧水晶振盪式膜厚監測器用之感測器頭

1‧‧‧感測器頭本體

2‧‧‧支持器

3‧‧‧遮罩體

31‧‧‧成膜用窗

4‧‧‧第1電極

4a‧‧‧板部

4b‧‧‧具有電絕緣性之滑動板部(固體潤滑劑供給手段)

4c‧‧‧接點構件(第1電極之構成要素)

41a‧‧‧平坦部

41b‧‧‧傾斜面部

42‧‧‧細縫孔

5‧‧‧第2電極(羽型電極)

51‧‧‧第2電極之部分

11‧‧‧上板部

12‧‧‧支持台

13‧‧‧台座部

14‧‧‧凸座

21‧‧‧保持板部

21a‧‧‧收容部

22‧‧‧環狀板部

Sm‧‧‧步進馬達

Co‧‧‧水晶振動元件

Sw‧‧‧細縫寬幅

Claims

一種水晶振盪式膜厚監測器用之感測器頭，其特徵為，係具備有：感測器頭本體，係被配置有步進馬達；和支持器，係將複數之水晶振動元件在同一圓周上空出有間隔地而作設置，並藉由步進馬達而被作旋轉驅動；和遮罩體，係將從感測器頭本體起而朝向支持器之方向作為上方，並以將各水晶振動元件所被作設置的支持器之上面作覆蓋的方式而被安裝於感測器頭本體處，並且被開設有其中一個的水晶振動元件所面臨之成膜用窗，並且，係具備有：被固定在位置於成膜用窗之正下方處的感測器頭本體之部分處之第1電極、和與各水晶振動元件分別作導通並突出設置於支持器之下面處之第2電極，若是藉由步進馬達而使支持器一直旋轉至其中一個的水晶振動元件與成膜用窗於上下方向而相互一致的相位，則由同種類金屬所成之第1電極和第2電極係相互抵接並導通，該水晶振盪式膜厚監測器用之感測器頭，係更進而具備有：潤滑劑供給手段，係在第1電極與第2電極作抵接之前，對於該第1電極與第2電極之至少其中一方之表面供給固體潤滑劑。
如申請專利範圍第1項所記載之水晶振盪式膜厚監測器用之感測器頭，其中，前述潤滑劑供給手段，係藉由被鄰接配置於前述第1電極與前述第2電極之其中一者處並具有伴隨著支持器之旋轉而使前述第1電極與前述第2電極之另外一者作滑動之滑動面的構件，而構成之，此滑動面，係具備有較前述第1電極與前述第2電極之另外一者而更低之維氏硬度。
如申請專利範圍第2項所記載之水晶振盪式膜厚監測器用之感測器頭，其中，前述構件之滑動面，係藉由氟樹脂或石墨所構成。
一種水晶振盪式膜厚監測器用之感測器頭，其特徵為，係具備有：感測器頭本體，係被配置有驅動手段；和支持器，係將複數之水晶振動元件在同一圓周上空出有間隔地而作設置，並藉由驅動手段而被作旋轉驅動；和遮罩體，係將從感測器頭本體起而朝向支持器之方向作為上方，並以將各水晶振動元件所被作設置的支持器之上面作覆蓋的方式而被裝著於感測器頭本體處，並且被開設有其中一個的水晶振動元件所面臨之成膜用窗，並且，係具備有：被固定在位置於成膜用窗之正下方處的感測器頭本體之部分處之第1電極、和與各水晶振動元件分別作導通並突出設置於支持器之下面處之第2電極，若是使支持器一直旋轉至1個的水晶振動元件與成膜用窗於上下方向而相互一致的相位，則第1電極和第2電極係相互抵接並導通，該水晶振盪式膜厚監測器用之感測器頭，係更進而配置有：絕緣體，係在第1電極或第2電極之其中一者之支持器之旋轉方向兩側處，使第1電極或第2電極之另外一方滑動。
如申請專利範圍第4項所記載之水晶振盪式膜厚監測器用之感測器頭，其中，前述驅動手段係具備有步進馬達或者是空壓式旋轉致動器。