WO2016009626A1 - 膜厚制御装置、膜厚制御方法および成膜装置 - Google Patents

膜厚制御装置、膜厚制御方法および成膜装置 Download PDF

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伊藤　敦
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    • G01B17/025—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations for measuring thickness for measuring thickness of coating

Definitions

  • the present invention measures a film forming rate based on the oscillation frequency of a vibrator installed in a film forming apparatus, and can control a deposition source based on the measured film forming rate, a film
  • the present invention relates to a thickness control method and a film forming apparatus.
  • a technique called quartz crystal microbalance is used to measure the thickness of a film formed on a substrate and the film forming rate.
  • QCM quartz crystal microbalance
  • the heating temperature of the deposition material in the deposition source is feedback-controlled based on the measured deposition rate.
  • the output of the film thickness sensor may momentarily fluctuate greatly due to the influence of disturbance such as splashing of the deposition material or noise.
  • Patent Document 1 describes a method of measuring the resonance frequency of a quartz oscillator at constant time intervals, calculating a film thickness increase amount by taking a moving average of film thicknesses calculated based on these resonance frequencies. ing.
  • a film thickness control apparatus measures a film forming rate based on an oscillation frequency of a vibrator installed in a film forming apparatus having a deposition source, and the above film forming rate is measured based on the measured film forming rate.
  • a film thickness control device for controlling a deposition source which includes a rate calculation unit, a first filter unit, and a second filter unit.
  • the rate calculation unit is configured to calculate a rate conversion value for each unit time based on the oscillation frequency of the vibrator.
  • the first filter unit is configured to remove an abnormal value from the rate conversion value output from the rate calculation unit.
  • the second filter unit is configured to smooth the rate conversion value output from the first filter unit.
  • the film thickness control device since the first filter unit for removing the abnormal value from the rate conversion value output from the rate calculation unit is provided, the rate conversion value from which the abnormal value is removed is used.
  • the smoothing process in the second filter unit can be performed. Thereby, it is possible to suppress excessive feedback control to the deposition source caused by the abnormal value.
  • the configuration of the first filter unit is not particularly limited as long as it has a function capable of removing an abnormal value.
  • the first filter unit is configured to extract a representative value from the rate conversion value output from the rate calculation unit.
  • the said representative value should just be a rate conversion value with a low probability that it is an abnormal value.
  • the first filter unit is configured of a median operation filter.
  • the number of samples is not particularly limited, and can be arbitrarily set within a range that does not affect feedback control to the deposition source, for example.
  • the configuration of the second filter unit is not particularly limited as long as it is a filter having a smoothing function, and is typically configured of a moving average filter or a first-order low-pass filter.
  • Moving averages include simple moving averages, weighted moving averages, and the like.
  • the number of samples is not particularly limited, and can be arbitrarily set within a range that does not affect feedback control to the deposition source, for example.
  • the film thickness control device may further include a third filter unit.
  • the third filter unit smoothes the rate conversion value output from the rate calculation unit, and outputs the smoothed rate conversion value to the first filter unit. This makes it possible to smooth the rate conversion value input to the first filter unit even when there is a relatively large change in the rate conversion value output from the rate calculation unit, so that the measurement accuracy decreases. Can be suppressed.
  • the configuration of the third filter unit is not particularly limited as long as it is a filter having a smoothing function, and is typically configured by a moving average filter or a first-order low-pass filter similar to the second filter unit.
  • the number of samples is not particularly limited, and can be arbitrarily set within a range that does not affect feedback control to the deposition source, for example.
  • a film thickness control method measures a film forming rate based on an oscillation frequency of a vibrator installed in a film forming apparatus having a deposition source, and the above film forming rate is measured based on the measured film forming rate.
  • a film thickness control method for controlling a deposition source including calculating a rate conversion value for each unit time based on the oscillation frequency of the vibrator. Outliers are removed from the calculated rate conversion value. The rate conversion value from which the outliers have been removed is smoothed. As described above, by removing the abnormal value from the rate converted value before the smoothing process of the rate converted value, it is possible to suppress a decrease in measurement accuracy of the film forming rate caused by the abnormal value.
  • a film forming apparatus includes a vacuum chamber, a deposition source, a film thickness sensor, and a film thickness monitor.
  • the vapor deposition source is disposed inside the vacuum chamber.
  • the film thickness sensor is disposed inside the vacuum chamber and has a vibrator that oscillates at a predetermined resonance frequency.
  • the film thickness monitor includes a rate calculation unit, a first filter unit, a second filter unit, and an output unit.
  • the rate calculation unit is configured to calculate a rate conversion value for each unit time based on the oscillation frequency of the vibrator.
  • the first filter unit is configured to remove an abnormal value from the rate conversion value output from the rate calculation unit.
  • the second filter unit is configured to smooth the rate conversion value output from the first filter unit.
  • the output unit is configured to generate a control signal for controlling the deposition source based on the rate conversion value output from the second filter unit.
  • FIG. 7 is a diagram showing a rate output obtained using a filter according to an embodiment of the present invention. It is a figure which compares and demonstrates the characteristic of the various filters with respect to a step response. It is a figure which shows the other example of the real data of the film-forming rate output from a film thickness sensor. It is a figure which shows the rate output obtained using the filter which concerns on a comparative example to real data of FIG. It is a figure which shows the rate output obtained using the filter which concerns on this embodiment to real data of FIG. It is a flowchart explaining the measuring method of the film-forming rate which concerns on other embodiment of this invention.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a film forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the film forming apparatus of the present embodiment is configured as a vacuum evaporation apparatus.
  • the film forming apparatus 10 of the present embodiment includes a vacuum chamber 11, a vapor deposition source 12 disposed inside the vacuum chamber 11, a substrate holder 13 facing the vapor deposition source 12, and a film disposed inside the vacuum chamber 11. And a thickness sensor 14.
  • the vacuum chamber 11 is connected to the vacuum evacuation system 15, and is configured to be capable of maintaining the inside in a predetermined reduced pressure atmosphere.
  • the vapor deposition source 12 is configured to be capable of generating vapor (particles) of vapor deposition material.
  • the vapor deposition source 12 is electrically connected to the power supply unit 18, and constitutes an evaporation source that heats and evaporates the metal material or the organic material to release the vapor deposition particles.
  • the type of evaporation source is not particularly limited, and various types such as resistance heating type, induction heating type and electron beam heating type can be applied.
  • the substrate holder 13 is configured to be capable of holding a substrate W, which is a film formation target such as a semiconductor wafer or a glass substrate, toward the deposition source 12.
  • the film thickness sensor 14 incorporates a vibrator having a predetermined fundamental frequency (eigen frequency), and as described later, for measuring the film thickness and deposition rate of the metal film or organic film deposited on the substrate W. Construct a sensor head.
  • a vibrator for example, an AT-cut quartz vibrator having relatively excellent temperature characteristics is used, and the predetermined basic frequency is typically 5 to 6 MHz.
  • the film thickness sensor 14 is disposed inside the vacuum chamber 11 so as to face the deposition source 12.
  • the film thickness sensor 14 is typically disposed in the vicinity of the substrate holder 13.
  • the output of the film thickness sensor 14 is supplied to the measurement unit 17 (film thickness control device).
  • the measurement unit 17 measures the film thickness and the film formation rate based on the change of the resonant frequency of the vibrator, and controls the deposition source 12 so that the film formation rate becomes a predetermined value.
  • the relationship between the frequency change due to the adsorption of QCM and the mass load is the Sauerbrey equation shown by the following equation (1).
  • ⁇ Fs represents frequency change amount
  • ⁇ m mass change amount
  • f 0 fundamental frequency
  • ⁇ Q represents density of quartz
  • ⁇ Q represents shear stress of quartz
  • A represents electrode area
  • N represents constant. ing.
  • the film forming apparatus 10 further includes a shutter 16.
  • the shutter 16 is disposed between the vapor deposition source 12 and the substrate holder 13 and is configured to be able to open or shield the incident path of vapor deposition particles from the vapor deposition source 12 to the substrate holder 13 and the film thickness sensor 14 Ru.
  • the opening and closing of the shutter 16 is controlled by a control unit (not shown).
  • the shutter 16 is closed at the start of deposition until the emission of deposition particles is stabilized in the deposition source 12. Then, when the release of the vapor deposition particles is stabilized, the shutter 16 is opened. Thereby, the vapor deposition particles from the vapor deposition source 12 reach the substrate W on the substrate holder 13, and the film formation process of the substrate W is started. At the same time, the vapor deposition particles from the vapor deposition source 12 reach the film thickness sensor 14, and the film thickness of the vapor deposition film on the substrate W and the film formation rate thereof are monitored in the measurement unit 17.
  • FIG. 2 is a schematic block diagram showing one configuration example of the measurement unit 17.
  • the measurement unit 17 includes an oscillation circuit 41, a measurement circuit 42, and a controller 43.
  • the oscillation circuit 41 oscillates the vibrator 20 of the film thickness sensor 14.
  • the measurement circuit 42 is for measuring the resonant frequency of the vibrator 20 output from the oscillation circuit 41.
  • the controller 43 obtains the resonance frequency of the vibrator 20 every unit time via the measurement circuit 42, and calculates the deposition rate of the deposition material particles on the substrate W and the thickness of the deposition film deposited on the substrate W. .
  • the controller 43 further controls the deposition source 12 so that the deposition rate becomes a predetermined value.
  • the measurement circuit 42 includes a mixer circuit 51, a low pass filter 52, a low frequency counter 53, a high frequency counter 54, and a reference signal generation circuit 55.
  • the signal output from the oscillation circuit 41 is input to the high frequency counter 54, and first, the approximate value of the oscillation frequency of the oscillation circuit 41 is measured.
  • the approximate value of the oscillation frequency of the oscillation circuit 41 measured by the high frequency counter 54 is output to the controller 43.
  • the controller 43 oscillates the reference signal generation circuit 55 at a reference frequency (for example, 5 MHz) having a frequency close to the measured approximate value.
  • the signal of the frequency oscillated at the reference frequency and the signal output from the oscillation circuit 41 are input to the mixer circuit 51.
  • the mixer circuit 51 mixes the two types of input signals, and outputs the mixed signal to the low frequency counter 53 via the low pass filter 52.
  • the signal input from the oscillation circuit 41 is cos (( ⁇ + ⁇ ) t) and the signal input from the reference signal generation circuit is cos ( ⁇ t), cos ( ⁇ t) ⁇ cos (
  • An AC signal represented by the equation ( ⁇ + ⁇ ) t is generated. This equation is in the form of multiplying cos ( ⁇ t) and cos (( ⁇ + ⁇ ) t), and the AC signal represented by this equation is a high frequency component represented by cos ((2 ⁇ ⁇ + ⁇ ) t) And the signal of low frequency components represented by cos (.alpha.t).
  • the signal generated by the mixer circuit 51 is input to the low pass filter 52, the high frequency component signal cos ((2 ⁇ ⁇ + ⁇ ) t) is removed, and only the low frequency component signal cos ( ⁇ t) is input to the low frequency counter 53. It is input. That is, the low frequency counter 53 has a low frequency component which is an absolute value
  • the low frequency counter 53 measures the frequency of the low frequency component signal and outputs the measured value to the controller 43.
  • the controller 43 calculates the frequency of the signal output from the oscillation circuit 41 from the frequency measured by the low frequency counter 53 and the frequency of the output signal of the reference signal generation circuit 55. Specifically, when the frequency of the output signal of the reference signal generation circuit 55 is smaller than the frequency of the output signal of the oscillation circuit 41, the frequency of the low frequency component signal is added to the output signal of the oscillation circuit 41, In the opposite case, subtraction is performed.
  • the oscillation frequency of the reference signal generation circuit 55 oscillates. It becomes lower than the actual oscillation frequency of the circuit 41. Therefore, in order to obtain the actual oscillation frequency of the oscillation circuit 41, the frequency
  • the resolution of the low frequency counter 53 can be assigned to measure the frequency
  • the oscillation frequency of the reference signal generation circuit 55 is controlled by the controller 43, and the oscillation frequency can be set so that the difference frequency
  • the value of the determined frequency is stored in the controller 43.
  • the controller 43 calculates the film thickness and the film forming rate of the vapor deposition material deposited on the substrate W from the value of the obtained frequency using the arithmetic expression represented by the above equation (1).
  • a filter having the processing procedure shown in FIG. 4 is used Be That is, first, from the change of the oscillation frequency of the vibrator obtained from the film thickness sensor, a rate conversion value obtained by converting this into a film forming rate is obtained (step 101). Subsequently, the acquired rate conversion value is smoothed by, for example, moving average calculation (step S102), and the smoothed rate conversion value is output as a deposition rate (step 103).
  • FIG. 5 shows an example of the output when the sensor output shown in FIG. 3 is smoothed by moving average calculation.
  • the fluctuation time (T) becomes long. That is, in the smoothing of the output by the moving average processing as described above, for example, if bumping occurs even once, the entire average value is increased by the abnormal value output at that time. Therefore, in such smoothing processing, feedback control to the deposition source excessively reacts due to a sudden abnormal value, and as a result, there is a problem that the control is disturbed (runaway).
  • the controller 43 of the measurement unit 17 is configured as shown in FIG.
  • FIG. 6 is a functional block diagram showing the configuration of the controller 43. As shown in FIG. The controller 43 has a rate calculation unit 431, a median calculation unit 432, a smoothing processing unit 433 and an output unit 434.
  • the controller 43 can be typically realized by hardware elements used for a computer such as a central processing unit (CPU), a random access memory (RAM), a read only memory (ROM), and necessary software.
  • a CPU central processing unit
  • RAM random access memory
  • ROM read only memory
  • PLD Programmable Logic Device
  • FPGA Field Programmable Gate Array
  • DSP Digital Signal Processor
  • the rate calculation unit 431 is configured to calculate a rate conversion value for each unit time based on the oscillation frequency of the vibrator 20 measured in the measurement circuit 42.
  • the rate calculation unit 431 calculates a rate conversion value by, for example, the above equation (1).
  • the median calculation unit 432 is configured as a “first filter unit” that removes an abnormal value from the rate conversion value output from the rate calculation unit 431. That is, median value calculation unit 432 acquires the rate conversion value (for each unit time) output in a step-like manner from the rate calculation unit in the order of time series by a predetermined number of samples, and reduces the acquired limited number of sample data Outputs data (rate conversion value) located at the center when arranged in order.
  • the number of samples is not particularly limited, and can be arbitrarily set within a range that does not affect feedback control to the deposition source, for example.
  • FIGS. 7A and 7B are diagrams for explaining how to calculate the median in the case where the number of samples is an odd number.
  • the number of samples is five.
  • the median value in this case is "4" of "order 3".
  • 8A and 8B are diagrams for explaining how to calculate the median in the case where the number of samples is an even number.
  • the number of samples is six.
  • the median in this case is "3.5" which is an arithmetic mean value for "3" of "order 3" and "4" of "order 4".
  • the smoothing processing unit 433 is configured as a “second filter unit” that smoothes the rate conversion value (median value) output from the median calculation unit 432.
  • the smoothing processing unit 433 is typically configured by a moving average filter or a first-order low pass filter. Moving averages include simple moving averages, weighted moving averages, and the like. The number of samples is not particularly limited, and can be arbitrarily set within a range that does not affect feedback control to the deposition source, for example.
  • the output unit 434 generates and outputs a signal necessary for the processing of the subsequent stage based on the rate conversion value smoothed by the smoothing processing unit 433.
  • a display signal output to a monitor (not shown) as film forming rate information or film thickness information, a recording signal for recording the respective information on a predetermined recording medium, and a heating temperature of the vapor deposition material in the vapor deposition source 12
  • the control signal etc. which are output to the power supply unit 18 for controlling are included.
  • FIG. 9 is a flowchart showing the processing procedure of the controller 43.
  • the controller 43 first acquires the oscillation frequency of the vibrator 20 measured in the measurement circuit 42, and calculates the rate conversion value for each unit time in the rate calculation unit 431 (step 201).
  • the controller 43 removes the abnormal value by extracting the median from the rate conversion value output from the rate calculation unit 431 in the median calculation unit 432 (step 202).
  • the controller 43 causes the smoothing processor 433 to smooth the rate conversion value output from the median calculator 432 (step 203).
  • the controller 43 causes the output unit 434 to generate the predetermined signal based on the smoothed rate conversion value, and outputs the signal to the corresponding device (monitor, recording device, deposition source 12 or the like).
  • the filter according to the present embodiment includes the median value calculation unit 432 that removes an abnormal value from the rate conversion value output from the rate calculation unit 431. Therefore, the filter is smoothed based on the rate conversion value from which the abnormal value is removed.
  • the smoothing process in the quantization processing unit 433 can be performed. As a result, it is possible to suppress the decrease in the measurement accuracy of the deposition rate caused by the abnormal value. Moreover, when performing feedback control to the deposition source 12 based on the measured rate, it is possible to suppress excessive feedback control to the deposition source 12 caused by an abnormal value.
  • the abnormal value is removed from the rate conversion value before the smoothing process of the rate conversion value, the abnormal value is not included in the calculation of the smoothing process. it can. Therefore, it becomes possible to acquire rate information or film thickness information that is not affected by an abnormal value.
  • the actual data of the measured value including the abnormal value shown in FIG. 3 is shown in FIG. 10 after being processed by the filter of this embodiment.
  • the calculation time in the smoothing processing unit 433 can be shortened, and the delay time of feedback to the deposition source 12 due to smoothing can be shortened.
  • the delay time can be shortened by using the filter including the median calculation of the present embodiment as shown in FIG.
  • the number of samples for median calculation in median value calculation unit 432 and the number of samples for moving average calculation in smoothing processing unit 433 are not limited to the same numbers as described above, and can be appropriately set. is there.
  • the follow-up property is high although the rise is slow compared to the moving average calculation.
  • the deposition material is a material having high sublimation such as aluminum
  • the stability of the rate is relatively high, and even if the filter time is set to a relatively long time, the problem often does not occur. From this point of view, the rate measurement accuracy may be improved by increasing the number of median calculation points more than the number of moving average calculations.
  • FIGS. 12 to 14 are other experimental results explaining the difference between the filter according to the present embodiment including median value calculation and moving average calculation and the filter according to a comparative example including only moving average calculation.
  • Figure 12 shows the actual data of the deposition rate calculated based on the change in the resonant frequency of the vibrator (film thickness sensor), and the measured data when the actual data is processed using the filter according to the comparative example.
  • 13 and FIG. 14 show measurement data when the actual data is processed using the filter according to the present embodiment.
  • the number of moving average calculation points in the comparative example is 40 points, and the number of median value calculation and moving average calculation points in the present embodiment is 20 points. According to the present embodiment, it is possible to suppress the variation of the rate at the start of measurement to be smaller than that of the comparative example.
  • the fluctuation range of the rate can be reduced, and the fluctuation time when the rate instantaneously fluctuates greatly can be shortened. Therefore, according to the present embodiment, the measurement accuracy of the deposition rate is higher than that of the comparative example, and stable feedback control to the deposition source 12 can be realized.
  • FIG. 15 is a flowchart showing the processing procedure of the controller 43 in another embodiment of the present invention.
  • configurations different from the first embodiment will be mainly described, and the same configurations as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted or simplified.
  • the controller 43 is configured to smooth the rate conversion value before executing median value calculation of the rate conversion value output from the rate calculation unit 431 (steps 301 to 303). As a result, even if there is a relatively large change in the rate conversion value output from the rate calculation unit 431, the rate conversion value input to the median calculation unit 432 can be smoothed. It is possible to suppress the decrease.
  • the rate conversion value output from median value calculation unit 432 is smoothed in smoothing processing unit 433 as described above, and the obtained measurement data is output to an external device via output unit 434. (FIG. 6, steps 304 and 305).
  • the controller 43 further includes a smoothing processing unit that smoothes the rate conversion value output from the rate calculation unit 431 and outputs the smoothed value to the median value calculation unit 432 as a “third filter unit”.
  • the smoothing processing unit may have the same configuration as that of the smoothing processing unit 433 as the “second filter unit”, or may have a different configuration.
  • the configuration is not particularly limited as long as the smoothing processing unit as the “third filter unit” is a filter having a smoothing function, and typically, a moving average filter or a first-order lowpass similar to that of the second filter unit Composed of filters.
  • the number of samples is not particularly limited, and can be arbitrarily set within a range that does not affect feedback control to the deposition source, for example.
  • the number of samples used for the smoothing process in the third filter unit is set to 1/2 or less of the number of samples used for the median calculation. This makes it possible to ensure high-accuracy rate measurement while suppressing an increase in delay time.
  • the median operation and the moving average operation are configured to be performed at least once, but they may be repeatedly performed twice or more.
  • median calculation and moving average calculation may be further performed on the rate converted value subjected to median calculation and moving average calculation.
  • the vacuum evaporation apparatus was mentioned as an example and demonstrated as a film-forming apparatus, it is not restricted to this, This invention is applicable also to other film-forming apparatuses, such as a sputter apparatus.
  • the deposition source is composed of a sputtering cathode including a target.

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Abstract

【課題】異常値を原因とする蒸着源への過剰フィードバック制御を抑制することができる膜厚制御装置、膜厚制御方法および成膜装置を提供する。 【解決手段】本発明の一形態に係る膜厚制御装置は、蒸着源を有する成膜装置に設置された振動子の発振周波数に基づいて成膜レートを測定し、測定された上記成膜レートに基づいて上記蒸着源を制御する膜厚制御装置であって、レート算出部４３１と、第１のフィルタ部４３２と、第２のフィルタ部４３３とを具備する。レート算出部４３１は、振動子の発振周波数に基づいて、単位時間毎のレート換算値を算出する。第１のフィルタ部（中央値演算部４３２）は、レート算出部４３１から出力されるレート換算値から異常値を除去する（中央値を算出する）ように構成される。第２のフィルタ部（平滑化処理部４３３）は、上記第１のフィルタ部から出力されるレート換算値を平滑化するように構成される。

Description

膜厚制御装置、膜厚制御方法および成膜装置
　本発明は、成膜装置に設置された振動子の発振周波数に基づいて成膜レートを測定し、測定された成膜レートに基づいて蒸着源を制御することが可能な膜厚制御装置、膜厚制御方法および成膜装置に関する。
　従来、真空蒸着装置などの成膜装置において、基板に成膜される膜の厚みおよび成膜速度を測定するために、水晶振動子法（ＱＣＭ：Quartz Crystal Microbalance）という技術が用いられている。この方法は、チャンバ内に配置されている水晶振動子の共振周波数が、蒸着物の堆積による質量の増加によって減少することを利用したものである。したがって、水晶振動子の共振周波数の変化を測定することにより、膜厚および成膜速度を測定することが可能となる。
　膜厚センサを備えた蒸着装置においては、測定された蒸着レートをもとに、蒸着源における蒸着材料に対する加熱温度がフィードバック制御される。一般に、膜厚センサは、蒸着材料の突沸（スプラッシュ）やノイズなどの外乱の影響を受けて、出力が瞬間的に大きく変動する場合がある。
　一方、安定したフィードバック制御を実現するため、膜厚センサの出力を平滑化処理することで、異常値の影響を抑える方法が知られている。例えば特許文献１には、一定時間間隔で水晶振動子の共振周波数を測定し、これら共振周波数に基づいて算出される膜厚の移動平均をとって、膜厚増加量を算出する方法が記載されている。
ＷＯ２００９／０３８０８５号公報
　上述した従来の移動平均処理による出力の平滑化では、例えば突沸が１回でも発生すると、そのとき出力される異常値によって平均値全体が上昇する。したがって、従来の平滑化処理においても、異常値が原因で蒸着源へのフィードバック制御が過剰に反応してしまい、結果的に当該制御が乱れる（暴れる）という問題がある。
　以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、異常値を原因とする蒸着源への過剰フィードバック制御を抑制することができる膜厚制御装置、膜厚制御方法および成膜装置を提供することにある。
　本発明の一形態に係る膜厚制御装置は、蒸着源を有する成膜装置に設置された振動子の発振周波数に基づいて成膜レートを測定し、測定された上記成膜レートに基づいて上記蒸着源を制御する膜厚制御装置であって、レート算出部と、第１のフィルタ部と、第２のフィルタ部とを具備する。
　上記レート算出部は、上記振動子の発振周波数に基づいて、単位時間毎のレート換算値を算出するように構成される。
　上記第１のフィルタ部は、上記レート算出部から出力されるレート換算値から異常値を除去するように構成される。
　上記第２のフィルタ部は、上記第１のフィルタ部から出力されるレート換算値を平滑化するように構成される。
　上記膜厚制御装置によれば、上記レート算出部から出力される前記レート換算値から異常値を除去する第１のフィルタ部を備えているため、異常値が排除されたレート換算値をもとに第２のフィルタ部における平滑化処理が実行可能となる。これにより異常値を原因とする蒸着源への過剰フィードバック制御を抑制することができる。
　上記第１のフィルタ部は、異常値を除去できる機能があれば構成は特に限定されず、例えば、上記レート算出部から出力されるレート換算値から代表値を抽出するように構成される。上記代表値は、異常値であるとの蓋然性が低いレート換算値であればよい。典型的には、第１のフィルタ部は、中央値演算フィルタで構成される。サンプル数は特に限定されず、例えば蒸着源へのフィードバック制御に支障を来さない範囲で任意に設定可能である。
　一方、上記第２のフィルタ部は、平滑化機能を有するフィルタであれば構成は特に限定されず、典型的には、移動平均フィルタあるいは一次ローパスフィルタで構成される。移動平均には、単純移動平均、加重移動平均などが含まれる。サンプル数は特に限定されず、例えば蒸着源へのフィードバック制御に支障を来さない範囲で任意に設定可能である。
　上記膜厚制御装置は、第３のフィルタ部をさらに具備してもよい。上記第３のフィルタ部は、上記レート算出部から出力される上記レート換算値を平滑化し、平滑化したレート換算値を上記第１のフィルタ部へ出力する。
　これにより、レート算出部から出力されるレート換算値に比較的大きな変動がある場合においても、第１のフィルタ部に入力される当該レート換算値の平滑化が可能となるため、測定精度の低下を抑制することができる。
　第３のフィルタ部は、平滑化機能を有するフィルタであれば構成は特に限定されず、典型的には、第２のフィルタ部と同様な移動平均フィルタあるいは一次ローパスフィルタで構成される。サンプル数は特に限定されず、例えば蒸着源へのフィードバック制御に支障を来さない範囲で任意に設定可能である。
　本発明の一形態に係る膜厚制御方法は、蒸着源を有する成膜装置に設置された振動子の発振周波数に基づいて成膜レートを測定し、測定された上記成膜レートに基づいて上記蒸着源を制御する膜厚制御方法であって、上記振動子の発振周波数に基づいて、単位時間毎のレート換算値を算出することを含む。
　算出されたレート換算値から異常値が除去される。
　異常値が除去されたレート換算値は平滑化される。
　このように、レート換算値の平滑化処理の前に、レート換算値から異常値を除去することで、異常値を原因とする成膜レートの測定精度の低下を抑制することができる。
　本発明の一形態に係る成膜装置は、真空チャンバと、蒸着源と、膜厚センサと、膜厚モニタとを具備する。
　上記蒸着源は、上記真空チャンバの内部に配置される。
　上記膜厚センサは、上記真空チャンバの内部に配置され、所定の共振周波数で発振する振動子を有する。
　上記膜厚モニタは、レート算出部と、第１のフィルタ部と、第２のフィルタ部と、出力部とを有する。上記レート算出部は、上記振動子の発振周波数に基づいて単位時間毎のレート換算値を算出するように構成される。上記第１のフィルタ部は、上記レート算出部から出力されるレート換算値から異常値を除去するように構成される。上記第２のフィルタ部は、上記第１のフィルタ部から出力されるレート換算値を平滑化するように構成される。上記出力部は、上記第２のフィルタ部から出力されるレート換算値に基づいて上記蒸着源を制御するための制御信号を生成するように構成される。
　本発明によれば、異常値を原因とする蒸着源への過剰フィードバック制御を抑制することができる。
本発明の一実施形態に係る成膜装置を示す概略断面図である。 上記成膜装置における測定ユニットの一構成例を示す概略ブロック図である。 膜厚センサから出力される成膜レートの実データの一例を示す図である。 比較例に係る成膜レートの測定方法を説明するフローチャートである。 比較例に係るフィルタを適応して得られたレート出力を示す図である。 上記成膜装置におけるコントローラの構成を示す機能ブロック図である。 中央値演算の一例を説明する図である。 中央値演算の他の例を説明する図である。 本発明の一実施形態に係る成膜レートの測定方法を説明するフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るフィルタを用いて得られたレート出力を示す図である。 ステップ応答に対する各種フィルタの特性を比較して説明する図である。 膜厚センサから出力される成膜レートの実データの他の例を示す図である。 図１２の実データに比較例に係るフィルタを用いて得られたレート出力を示す図である。 図１２の実データに本実施形態に係るフィルタを用いて得られたレート出力を示す図である。 本発明の他の実施形態に係る成膜レートの測定方法を説明するフローチャートである。
　以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
＜第１の実施形態＞
［成膜装置］
　図１は、本発明の一実施形態に係る成膜装置を示す概略断面図である。本実施形態の成膜装置は、真空蒸着装置として構成される。
　本実施形態の成膜装置１０は、真空チャンバ１１と、真空チャンバ１１の内部に配置された蒸着源１２と、蒸着源１２と対向する基板ホルダ１３と、真空チャンバ１１の内部に配置された膜厚センサ１４とを有する。
　真空チャンバ１１は、真空排気系１５と接続されており、内部を所定の減圧雰囲気に維持することが可能に構成される。
　蒸着源１２は、蒸着材料の蒸気（粒子）を発生させることが可能に構成される。本実施形態において、蒸着源１２は、電源ユニット１８に電気的に接続されており、金属材料あるいは有機材料を加熱蒸発させて蒸着粒子を放出させる蒸発源を構成する。蒸発源の種類は特に限定されず、抵抗加熱式、誘導加熱式、電子ビーム加熱式などの種々の方式が適用可能である。
　基板ホルダ１３は、半導体ウエハやガラス基板等の成膜対象である基板Ｗを、蒸着源１２に向けて保持することが可能に構成されている。
　膜厚センサ１４は、所定の基本周波数（固有振動数）を有する振動子を内蔵し、後述するように、基板Ｗに堆積した金属膜あるいは有機膜の膜厚および成膜レートを測定するためのセンサヘッドを構成する。上記振動子には、例えば、比較的温度特性に優れたＡＴカット水晶振動子が用いられ、上記所定の基本周波数は、典型的には、５～６ＭＨｚである。膜厚センサ１４は、真空チャンバ１１の内部であって、蒸着源１２と対向する位置に配置される。膜厚センサ１４は、典型的には、基板ホルダ１３の近傍に配置される。
　膜厚センサ１４の出力は、測定ユニット１７（膜厚制御装置）へ供給される。測定ユニット１７は、振動子の共振周波数の変化に基づいて、上記膜厚および成膜レートを測定するとともに、当該成膜レートが所定値となるように蒸着源１２を制御する。ＱＣＭの吸着による周波数変化と質量負荷の関係は、以下の式（１）で示すSauerbreyの式が用いられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　式（１）において、ΔＦｓは周波数変化量、Δｍは質量変化量、ｆ0は基本周波数、ρQは水晶の密度、μQは水晶のせん断応力、Ａは電極面積、Ｎは定数をそれぞれ示している。
　成膜装置１０は、シャッタ１６をさらに有する。シャッタ１６は、蒸着源１２と基板ホルダ１３との間に配置されており、蒸着源１２から基板ホルダ１３および膜厚センサ１４に至る蒸着粒子の入射経路を開放あるいは遮蔽することが可能に構成される。
　シャッタ１６の開閉は、図示しない制御ユニットによって制御される。典型的には、シャッタ１６は、蒸着開始時、蒸着源１２において蒸着粒子の放出が安定するまで閉塞される。そして、蒸着粒子の放出が安定したとき、シャッタ１６は開放される。これにより、蒸着源１２からの蒸着粒子が基板ホルダ１３上の基板Ｗに到達し、基板Ｗの成膜処理が開始される。同時に、蒸着源１２からの蒸着粒子は、膜厚センサ１４へ到達し、測定ユニット１７において基板Ｗ上の蒸着膜の膜厚およびその成膜レートが監視される。
［測定装置］
　続いて、測定ユニット１７について説明する。
　図２は、測定ユニット１７の一構成例を示す概略ブロック図である。測定ユニット１７は、発振回路４１と、測定回路４２と、コントローラ４３とを有する。
　発振回路４１は、膜厚センサ１４の振動子２０を発振させる。測定回路４２は、発振回路４１から出力される振動子２０の共振周波数を測定するためのものである。コントローラ４３は、測定回路４２を介して振動子２０の共振周波数を単位時間毎に取得し、基板Ｗ上への蒸着材料粒子の成膜レートおよび基板Ｗに堆積した蒸着膜の膜厚を算出する。コントローラ４３はさらに、成膜レートが所定値となるように蒸着源１２を制御する。
　測定回路４２は、ミキサ回路５１と、ローパスフィルタ５２と、低周波カウンタ５３と、高周波カウンタ５４と、基準信号発生回路５５とを有する。発振回路４１から出力された信号は、高周波カウンタ５４に入力され、先ず、発振回路４１の発振周波数の概略値が測定される。高周波カウンタ５４で測定された発振回路４１の発振周波数の概略値は、コントローラ４３に出力される。コントローラ４３は、測定された概略値に近い周波数の基準周波数（例えば５ＭＨｚ）で基準信号発生回路５５を発振させる。この基準周波数で発振した周波数の信号と、発振回路４１から出力される信号とは、ミキサ回路５１に入力される。
　ミキサ回路５１は、入力された２種類の信号を混合し、ローパスフィルタ５２を介して低周波カウンタ５３に出力する。ここで、発振回路４１から入力される信号をｃｏｓ（（ω＋α）ｔ）とし、基準信号発生回路から入力される信号をｃｏｓ（ωｔ）とすると、ミキサ回路５１内でｃｏｓ（ωｔ）・ｃｏｓ（（ω＋α）ｔ）なる式で表される交流信号が生成される。この式は、ｃｏｓ（ωｔ）とｃｏｓ（（ω＋α）ｔ）を乗算した形式になっており、この式で表される交流信号は、ｃｏｓ（（２・ω＋α）ｔ）で表される高周波成分の信号と、ｃｏｓ（αｔ）で表される低周波成分の信号の和に等しい。
　ミキサ回路５１で生成された信号は、ローパスフィルタ５２に入力され、高周波成分の信号ｃｏｓ（（２・ω＋α）ｔ）が除去され、低周波成分の信号ｃｏｓ（αｔ）だけが低周波カウンタ５３に入力される。すなわち、低周波カウンタ５３には、発振回路４１の信号ｃｏｓ（（ω＋α）ｔ）と、基準信号発生回路５５の信号ｃｏｓ（ωｔ）との差の周波数の絶対値｜α｜である低周波成分の信号が入力される。
　低周波カウンタ５３は、この低周波成分の信号の周波数を測定し、その測定値をコントローラ４３へ出力する。コントローラ４３は、低周波カウンタ５３で測定された周波数と基準信号発生回路５５の出力信号の周波数とから、発振回路４１が出力する信号の周波数を算出する。具体的には、基準信号発生回路５５の出力信号の周波数が、発振回路４１の出力信号の周波数よりも小さい場合には、発振回路４１の出力信号に低周波成分の信号の周波数を加算し、その逆の場合には減算する。
　例えば、高周波カウンタ５４による発振回路４１の発振周波数の測定値が５ＭＨｚを超えており、基準信号発生回路５５を５ＭＨｚの周波数で発振させた場合には、基準信号発生回路５５の発振周波数は、発振回路４１の実際の発振周波数よりも低くなる。したがって、実際の発振回路４１の発振周波数を求めるためには、低周波カウンタ５３で求めた低周波成分の信号の周波数｜α｜を、基準信号発生回路５５の設定周波数５ＭＨｚに加算すればよい。低周波成分の周波数｜α｜が１０ｋＨｚであれば、発振回路４１の正確な発振周波数は５．０１ＭＨｚとなる。
　低周波カウンタ５３の分解能には上限があるが、その分解能は、上記差の周波数｜α｜を測定するために割り当てることができるため、同じ分解能で発振回路４１の発振周波数を測定する場合に比べ、正確な周波数測定を行うことができる。
　また、基準信号発生回路５５の発振周波数はコントローラ４３によって制御されており、その発振周波数を、差の周波数｜α｜が所定値よりも小さくなるように設定することができるため、低周波カウンタ５３の分解能を有効に活用することができる。求められた周波数の値は、コントローラ４３に記憶される。コントローラ４３は、求められた周波数の値から、上記式（１）で示す演算式を用いて、基板Ｗ上に堆積した蒸着材料の膜厚および成膜レートを算出する。
［成膜レートの測定方法］
　ところで一般に、膜厚センサを用いて測定された成膜レートをもとに蒸着源における蒸着材料の加熱温度を制御する場合、蒸着材料のスプラッシュやノイズなどの外乱の影響を受けることで膜厚センサの出力が瞬間的に大きく変動し、蒸着源に対する安定したフィードバック制御ができない場合がある。その解決方法として、膜厚センサの出力を平滑化処理することで、異常値の影響を抑える方法が知られている。
　例えば図３に示すように、瞬間的にレートが大幅に上昇するような異常値を含む測定データから成膜レートを算出する場合、典型的には、図４に示す処理手順を有するフィルタが用いられる。すなわち、まず、膜厚センサから取得された振動子の発振周波数の変化から、これを成膜レートに換算したレート換算値を取得する（ステップ１０１）。続いて、取得したレート換算値を、例えば移動平均演算によって平滑化し（ステップＳ１０２）、平滑化したレート換算値を成膜レートとして出力する（ステップ１０３）。
　図５は、図３に示したセンサ出力を移動平均演算によって平滑化したときの出力の一例を示している。図５に示すように、異常値による変動幅は小さくなるものの、変動時間（Ｔ）が長くなってしまう。すなわち、上述したような移動平均処理による出力の平滑化では、例えば突沸が１回でも発生すると、そのとき出力される異常値によって平均値全体が上昇する。したがって、このような平滑化処理においては、突発的な異常値が原因で蒸着源へのフィードバック制御が過剰に反応してしまい、結果的に当該制御が乱れる（暴れる）という問題がある。
　そこで本実施形態においては、上記問題を解消するため、測定ユニット１７のコントローラ４３は、図６に示すように構成されている。
　図６は、コントローラ４３の構成を示す機能ブロック図である。コントローラ４３は、レート算出部４３１と、中央値演算部４３２と、平滑化処理部４３３と、出力部４３４とを有する。
　コントローラ４３は、典型的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等のコンピュータに用いられるハードウェア要素および必要なソフトウェアにより実現され得る。ＣＰＵに代えて、またはこれに加えて、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のＰＬＤ(Programmable Logic Device)、あるいは、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等が用いられてもよい。
　レート算出部４３１は、測定回路４２において測定された振動子２０の発振周波数に基づいて、単位時間毎のレート換算値を算出するように構成される。レート算出部４３１は、レート換算値を例えば上記式（１）によって算出する。
　中央値演算部４３２は、レート算出部４３１から出力されるレート換算値から異常値を除去する「第１のフィルタ部」として構成される。すなわち、中央値演算部４３２は、レート算出部からステップ状に出力される（単位時間毎の）レート換算値を、時系列順に所定のサンプル数ずつ取得し、取得した有限個のサンプルデータを小さい順に並べたときの中央に位置するデータ（レート換算値）を出力する。サンプル数は特に限定されず、例えば蒸着源へのフィードバック制御に支障を来さない範囲で任意に設定可能である。
　中央値演算部４３２における中央値の算出方法について図７および図８を参照して説明する。
　図７Ａ，Ｂは、サンプル数が奇数個の場合における中央値の算出方法を説明する図である。ここでは理解を容易にするため、サンプル数は５個とした。時系列的に取得したデータが図７Ａに示す値であった場合、これらを図７Ｂに示すように値が小さい順に並べ替える。この場合の中央値は、「順位３」の「４」となる。
　一方、図８Ａ，Ｂは、サンプル数が偶数個の場合における中央値の算出方法を説明する図である。ここでは理解を容易にするため、サンプル数は６個とした。時系列的に取得したデータが図８Ａに示す値であった場合、これらを図８Ｂに示すように値が小さい順に並べ替える。この場合の中央値は、「順位３」の「３」および「順位４」の「４」についての算術平均値である「３．５」となる。
　平滑化処理部４３３は、中央値演算部４３２から出力されるレート換算値（中央値）を平滑化する「第２のフィルタ部」として構成される。平滑化処理部４３３は、典型的には、移動平均フィルタあるいは一次ローパスフィルタで構成される。移動平均には、単純移動平均、加重移動平均などが含まれる。サンプル数は特に限定されず、例えば蒸着源へのフィードバック制御に支障を来さない範囲で任意に設定可能である。
　出力部４３４は、平滑化処理部４３３において平滑化されたレート換算値をもとに、後段の処理に必要な信号に生成し出力する。上記信号としては、成膜レート情報あるいは膜厚情報として図示しないモニタに出力される表示信号、当該各情報を所定の記録媒体に記録するための記録信号、蒸着源１２における蒸着材料の加熱温度を制御するための、電源ユニット１８へ出力される制御信号などが含まれる。
　図９は、コントローラ４３の処理手順を示すフローチャートである。
　コントローラ４３は、まず、測定回路４２において測定された振動子２０の発振周波数を取得し、レート算出部４３１で単位時間毎のレート換算値を算出する（ステップ２０１）。コントローラ４３は、中央値演算部４３２において、レート算出部４３１から出力されたレート換算値から中央値を抽出することで、異常値を除去する（ステップ２０２）。続いてコントローラ４３は、平滑化処理部４３３において、中央値演算部４３２から出力されたレート換算値を平滑化処理する（ステップ２０３）。そしてコントローラ４３は、出力部４３４において、平滑化されたレート換算値をもとに上記所定の信号を生成し、対応する機器（モニタ、記録装置、蒸着源１２など）へ出力する。
　本実施形態に係るフィルタは、レート算出部４３１から出力されるレート換算値から異常値を除去する中央値演算部４３２を備えているため、異常値が排除されたレート換算値をもとに平滑化処理部４３３における平滑化処理が実行可能となる。これにより異常値を原因とする成膜レートの測定精度の低下を抑制することができる。また、測定されたレートをもとに蒸着源１２へのフィードバック制御を行う場合には、異常値を原因とする蒸着源１２への過剰フィードバック制御を抑制することができる。
　また本実施形態においては、レート換算値の平滑化処理の前に、レート換算値から異常値を除去するようにしているため、異常値が平滑化処理の計算に含まれないようにすることができる。したがって、異常値の影響を受けないレート情報あるいは膜厚情報を取得することが可能となる。
　図３に示した異常値を含む測定値の実データを、本実施形態のフィルタによって処理した後のデータを図１０に示す。
　さらに本実施形態においては、中央値演算部４３２で異常値を取り除いているため、平滑化処理部４３３での計算時間を短くでき、平滑化による蒸着源１２へのフィードバックの遅れ時間を短くすることができる。
　例えば、ステップ応答に対して（ａ）２０点の移動平均と（ｂ）１０点の中央値演算および１０点の移動平均とを比較した場合、（ａ）では２０点の遅れ、（ｂ）では１５点の遅れとなり、同一点数で比較すると、図１１に示すように本実施形態の中央値演算を含むフィルタを使用した方が遅れ時間を短くすることができる。
　中央値演算部４３２における中央値演算のためのサンプル数と、平滑化処理部４３３における移動平均演算のためのサンプル数とは上述のように同一の数である場合に限られず、適宜設定可能である。
　例えば、図１１に示すように中央値演算の場合は、移動平均演算の場合に比べて、立ち上がりが遅いものの追従性が高いという特性を有する。また、蒸着材料がアルミニウム等の昇華性が高い材料の場合、レートの安定性が比較的高いためフィルタ時間は長めに設定されても大きな問題にならないことが多い。このような観点から、中央値演算の点数を移動平均演算の点数よりも多くして、レートの測定精度の向上を図るようにしてもよい。
　図１２～図１４は、中央値演算と移動平均演算とを含む本実施形態に係るフィルタと、移動平均演算のみを含む比較例に係るフィルタとの相違を説明する他の実験結果である。振動子（膜厚センサ）の共振周波数の変化に基づいて算出された成膜レートの実データを図１２に、比較例に係るフィルタを使用して当該実データを処理したときの測定データを図１３に、そして本実施形態に係るフィルタを使用して当該実データを処理したときの測定データを図１４にそれぞれ示す。
　比較例における移動平均演算の点数は４０点、本実施形態における中央値演算および移動平均演算の点数はそれぞれ２０点とした。
　本実施形態によれば、比較例よりも、測定開始時のレートのバラツキを小さく抑えることができる。また本実施形態によれば、レートの変動幅を小さくすることができるとともに、レートが瞬間的に大きく変動したときの変動時間を短くすることができる。したがって本実施形態によれば、比較例よりも成膜レートの測定精度が高まり、蒸着源１２への安定したフィードバック制御を実現することが可能となる。
＜第２の実施形態＞
　図１５は、本発明の他の実施形態におけるコントローラ４３の処理手順を示すフローチャートである。
　以下、第１の実施形態と異なる構成について主に説明し、上述の実施形態と同様の構成については同様の符号を付しその説明を省略または簡略化する。
　本実施形態のコントローラ４３は、レート算出部４３１から出力されるレート換算値の中央値演算を実行する前に、当該レート換算値を平滑化するように構成される（ステップ３０１～３０３）。これにより、レート算出部４３１から出力されるレート換算値に比較的大きな変動がある場合においても、中央値演算部４３２へ入力される当該レート換算値の平滑化が可能となるため、測定精度の低下を抑制することが可能となる。
　なお、中央値演算部４３２から出力されるレート換算値は、上述と同様に、平滑化処理部４３３において平滑化処理され、得られた測定データが出力部４３４を介して外部の機器へ出力される（図６、ステップ３０４，３０５）。
　この場合、コントローラ４３は、レート算出部４３１から出力されるレート換算値を平滑化して中央値演算部４３２へ出力する平滑化処理部を「第３のフィルタ部」としてさらに備える。当該平滑化処理部は、「第２のフィルタ部」としての平滑化処理部４３３と同一の構成であってもよいし、異なる構成であってもよい。
　「第３のフィルタ部」としての平滑化処理部は、平滑化機能を有するフィルタであれば構成は特に限定されず、典型的には、第２のフィルタ部と同様な移動平均フィルタあるいは一次ローパスフィルタで構成される。サンプル数は特に限定されず、例えば蒸着源へのフィードバック制御に支障を来さない範囲で任意に設定可能である。
　例えば、上記第３のフィルタ部における平滑化処理に使用されるサンプル数は、中央値演算に使用されるサンプル数の１／２倍以下に設定される。これにより、遅延時間の増加を抑制しつつ、高精度なレート測定を確保することが可能となる。
　以上、本技術の実施形態について説明したが、本技術は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、種々変更を加え得ることは勿論である。
　例えば以上の実施形態では、中央値演算および移動平均演算を少なくとも１回実行するように構成されたが、これらは２回以上繰り返し実行されてもよい。具体的には、中央値演算および移動平均演算がされたレート換算値に対して、さらに中央値演算および移動平均演算が実行されてもよい。
　また以上の実施形態では、成膜装置として、真空蒸着装置を例に挙げて説明したが、これに限られず、スパッタ装置などの他の成膜装置にも本発明は適用可能である。スパッタ装置の場合、蒸着源は、ターゲットを含むスパッタカソードで構成される。
　１０…成膜装置
　１１…真空チャンバ
　１２…蒸着源
　１４…膜厚センサ
　１７…測定ユニット
　１８…電源ユニット
　２０…振動子
　４１…発振回路
　４２…測定回路
　４３…コントローラ
　４３１…レート算出部
　４３２…中央値演算部
　４３３…平滑化処理部
　４３４…出力部
　Ｗ…基板

Claims (7)

  1. 　蒸着源を有する成膜装置に設置された振動子の発振周波数に基づいて成膜レートを測定し、測定された前記成膜レートに基づいて前記蒸着源を制御する膜厚制御装置であって、
    　前記振動子の発振周波数に基づいて、単位時間毎のレート換算値を算出するレート算出部と、
    　前記レート算出部から出力されるレート換算値から異常値を除去する第１のフィルタ部と、
    　前記第１のフィルタ部から出力されるレート換算値を平滑化する第２のフィルタ部と
    　を具備する膜厚制御装置。
  2. 　請求項１に記載の膜厚制御装置であって、
    　前記第１のフィルタ部は、中央値演算フィルタで構成される
    　膜厚制御装置。
  3. 　請求項１または２に記載の膜厚制御装置であって、
    　前記第２のフィルタ部は、移動平均フィルタで構成される
    　膜厚制御装置。
  4. 　請求項１～３のいずれか１つに記載の膜厚制御装置であって、
    　前記レート算出部から出力される前記レート換算値を平滑化し、平滑化したレート換算値を前記第１のフィルタ部へ出力する第３のフィルタ部をさらに具備する
    　膜厚制御装置。
  5. 　請求項１～４のいずれか１つに記載の膜厚制御装置であって、
    　前記第３のフィルタ部は、移動平均フィルタで構成される
    　膜厚制御装置。
  6. 　蒸着源を有する成膜装置に設置された振動子の発振周波数に基づいて成膜レートを測定し、測定された前記成膜レートに基づいて前記蒸着源を制御する膜厚制御方法であって、
    　前記振動子の発振周波数に基づいて、単位時間毎のレート換算値を算出し、
    　算出されたレート換算値から異常値を除去し、
    　異常値が除去されたレート換算値を平滑化する
    　膜厚制御方法。
  7. 　真空チャンバと、
    　前記真空チャンバの内部に配置された蒸着源と、
    　前記真空チャンバの内部に配置され、所定の共振周波数で発振する振動子を有する膜厚センサと、
    　前記振動子の発振周波数に基づいて単位時間毎のレート換算値を算出するレート算出部と、前記レート算出部から出力されるレート換算値から異常値を除去する第１のフィルタ部と、前記第１のフィルタ部から出力されるレート換算値を平滑化する第２のフィルタ部と、前記第２のフィルタ部から出力されるレート換算値に基づいて前記蒸着源を制御するための制御信号を生成する出力部と、を有する膜厚モニタと
    　を具備する成膜装置。
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