[發明專利]測定異常檢測裝置及測定異常檢測方法

有效

• 申請號: 202110565378.6
• 申請日: 2021-05-24
• 公開（公告）號: CN113720252B
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發明（設計）人: 伊藤敦
• 申請（專利權）人: 株式會社愛發科
• 主分類號: G01B7/06
• 分類號: G01B7/06;C23C14/54;C23C14/24
• 代理公司: 上海和躍知識產權代理事務所(普通合伙) 31239
• 代理人: 洪磊

提供能夠檢測膜厚的時間變化率中的特異性的變化的測定異常檢測裝置及測定異常檢測方法。當使用對晶體振蕩器的發送和從晶體振蕩器的接收的相關關系計算在晶體振蕩器堆積的膜厚的時間變化率時，檢測晶體振蕩器中的測定異常，控制裝置(20)對根據相關關系導出的相位或者虛數部設置基準，利用基準確定能夠追隨測定異常的標本，對標本的時間變化量是否由所述測定異常引起進行評價，由此檢測測定異常。

技術領域

本發明涉及對在晶體振蕩器堆積的沉積物的測定異常進行檢測的測定異常檢測裝置及測定異常檢測方法。

背景技術

進行上述的膜厚測定的裝置搭載于真空蒸鍍裝置等成膜裝置。膜厚測定裝置采用的QCM(Quartz?Crystal?Microbalance：石英晶體微天平)法用于根據通過對晶體振蕩器勵振而得到的串聯諧振頻率、半值半寬來測定沉積物的膜厚、或者檢測出晶體振蕩器已達到產品壽命(例如參照專利文獻1、2、3、非專利文獻1)。晶體振蕩器的串聯諧振頻率和膜厚的關系例如通過下述式(1)示出。晶體振蕩器的半值半寬和膜厚的關系例如通過下述式(2)示出。另外，串聯諧振頻率中的電導的1/2為半值，描繪以串聯諧振頻率為頂點的山形狀的函數的半值中的全寬的1/2為半寬。在下述式(2)中，半值中的全寬的1/2也記載為半值半寬Fw。差分ΔFw是半值半寬Fw的變動量，與相互不同的兩個膜厚間的半值半寬Fw的變動量對應。

下述式(1)使用于將沉積時的晶體振蕩器中的串聯諧振頻率用作系統的輸入的情況。式(1)主要使用于金屬、金屬氧化物等的比較硬的膜沉積于晶體振蕩器的情況。

下述式(2)使用于將復數彈性模量G和損耗彈性模量G”用作系統的輸入的情況。即，使用于在復數彈性模量G和損耗彈性模量G”的計算中將沉積時的晶體振蕩器中的串聯諧振頻率及半值頻率用作系統的輸入的情況。串聯諧振頻率也可以使用基波和基波的3倍波等n倍波。式(2)使用于有機膜等比較柔軟的膜沉積于晶體振蕩器的情況。

另外，作為使用式(1)的結構和使用式(2)的結構的差異，可列舉如下：在式(1)中，僅利用串聯諧振頻率，因此能夠簡化測定中的結構。另一方面，在式(2)中，因為半值頻率作為變量添加等，所以變為導出的輸入綱量上升的方向、即計算階躍數增加的方向，測定中的結構與主要利用式(1)的結構相比變得復雜，但是能夠期待測定精度的提高。假設在利用專利文獻4記載的n倍波等的情況下，測定精度的提高進一步變得顯著。

【數學式1】

【數學式2】

在式(1)中，ρ_f是沉積物的密度，t_f是沉積物的膜厚，ρ_q是晶體振蕩器的密度，t_q是晶體振蕩器的膜厚，Z是聲阻抗比，f_q是未沉積時的晶體振蕩器中的串聯諧振頻率。密度ρ_f、密度ρ_q、膜厚t_q、聲阻抗比Z及串聯諧振頻率f_q一般能夠作為常數來處理。在式(1)中，f_c是沉積時的晶體振蕩器中的串聯諧振頻率，一般是能測定的值，能夠作為輸入值。通過利用作為該變量的輸入值和上述的各常數，從而當作為變量的串聯諧振頻率f_c的值被決定時，能夠決定沉積物的膜厚t_f，換句話講，能夠如膜厚t_f＝f(串聯諧振頻率f_c)那樣記載為串聯諧振頻率f_c的函數。