本发明专利技术涉及一种测定异常检测装置，其由谐振特性值获得多个样本。多个样本作为具有时间序列的样本组来处理，且各样本具有2个以上彼此不同的量纲。测定异常检测装置具备异常检测部(24)，所述异常检测部(24)使用由样本具有的全部量纲而表示的检测指标空间，通过样本组和检测指标空间的逻辑运算，来对测定部取得的样本组中是否包含检测指标空间外的样本进行判断。断。断。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】测定异常检测装置及测定异常检测方法
[0001]本专利技术涉及一种对沉积于晶体振荡器的沉积物的膜厚测定中的测定异常进行检测的测定异常检测装置及测定异常检测方法。
技术介绍
[0002]进行上述膜厚测定的装置搭载于真空蒸镀装置等的成膜装置。采用膜厚测定装置的QCM(石英晶体微天平(Quartz Crystal Microbalance))法用于根据通过对晶体振荡器励振而得到的串联谐振频率、半值半宽(Half Width at Half Maximum)来测定沉积物的膜厚，或者检测出晶体振荡器已达到产品寿命(例如参照专利文献1、2、3、非专利文献1)。晶体振荡器的串联谐振频率和膜厚的关系例如通过下述式(1)来表示。晶体振荡器的半值半宽和膜厚的关系例如通过下述式(2)来表示。另外，串联谐振频率中的电导值的1/2为半值，描绘以串联谐振频率作为顶点的山形状的函数的半值中的全宽的1/2为半宽。在下述式(2)中，半值中的全宽的1/2也记载为半值半宽Fw。差分ΔFw是半值半宽Fw的变动量，且与彼此不同的两个膜厚间的半值半宽Fw的变动量对应。
[0003]下述式(1)使用于将沉积时的晶体振荡器中的串联谐振频率作为系统的输入的情况。式(1)主要使用于金属、金属氧化物等的比较硬的膜沉积于晶体振荡器的情况。
[0004]下述式(2)使用于利用复数弹性模量G与损失弹性模量G”用作系统的输入的情况。即，使用于在复数弹性模量G与损耗弹性模量G”的计算中将沉积时的晶体振荡器中的串联谐振频率及半值频率作为系统的输入的情况。串联谐振频率也可以使用基波和基波的3倍波等的n倍波。式(2)使用于有机膜等比较柔软的膜沉积于晶体振荡器的情况。
[0005]另外，作为使用式(1)的结构与使用式(2)的结构的差异，可以列举如下：在式(1)中，仅利用串联谐振频率，因此能够简化测定中的结构。另一方面，在式(2)中，因为半值频率作为变量添加等，所以有导出的输入纲量上升的倾向、即计算阶跃数增加的倾向，与测定中的结构主要利用式(1)的结构相比复杂，但是能够期待测定精度的提高。假设在利用专利文献4记载的n倍波等的情况下，测定精度的提高变得更加显著。
[0006][数学式1][0007][数学式2]在式(1)中，ρ
f
是沉积物的密度，t
f
是沉积物的膜厚，ρ
q
是晶体振荡器的密度，t
q
是晶体振荡器的膜厚，Z是声阻抗比，f
q
是未沉积时的晶体振荡器中的串联谐振频率。密度ρ
f
、密度ρ
q
、膜厚t
q
、声阻抗比Z及串联谐振频率f
q
通常可以作为常数来处理。在式(1)中，f
c
是沉积时晶体振荡器中的串联谐振频率，通常是能够测定的值并能够作为输入值。通过利用该变量的输入值与上述各常数，从而只要变量的串联谐振频率f
c
的值已知，就能算出沉积物
的膜厚t
f
，换言之，如膜厚t
f
＝f(串联谐振频率f
c
)那样，能够作为串联谐振频率f
c
的函数来注记。
[0008]在式(2)中，差分ΔFw作为未沉积时的晶体振荡器中的半值半宽Fw
q
与沉积时的晶体振荡器中的半值半宽Fw
c
的差分而求出。沉积时的晶体振荡器中的半值半宽Fw
c
一般是能测定的值并能够作为输入值。另外，差分ΔFw如式(2)的右边所示，也能够使用以下说明的参数而求出。G是复数弹性模量，G
’
是弹性模量，G”是损耗弹性模量。ω是角频率，F0是基本频率，Z
q
是水晶剪切模式声阻抗。复数弹性模量G、储存弹性模量G
’
、损耗弹性模量G”使用记载于现有的技术文献的方法测定沉积时的晶体振荡器中的串联谐振频率及半值频率，将其测定结果作为变量的输入值而求出。另外，串联谐振频率例如也能够将基波和其3倍波等的n倍波复合而求出。当利用式(2)时，将串联谐振频率f
c
和半值频率作为变量的输入值，沉积物的膜厚t
f
能够如膜厚t
f
＝f(串联谐振频率f
c
、半值频率)那样记载为串联谐振频率f
c
和半值频率的函数。现有技术文献专利文献
[0009]专利文献1：日本特许第6078694号公报专利文献2：日本再公表特许2016/031138号专利文献3：日本特开2019
‑
65391号公报专利文献4：日本特许第5372263号公报非专利文献
[0010]非专利文献1：Sensors and Actuators B37:(1996)111
‑
116
技术实现思路
专利技术要解决的课题
[0011]此外，若沉积于晶体振荡器的沉积物中混入异物，或是沉积物的性质状态发生变化，则上述各式中的沉积物的密度ρ
f
或声阻抗比Z变动而变得不一样。特别是异物混入沉积物的状态是沉积物的一部分含有密度不同的粒子的状态，在沉积物内的三维的局部密度变动难以由一个参数、即密度ρ
f
来表示。但是，在利用串联谐振频率与膜厚的关系的膜厚测定装置中，即使沉积物的密度ρ
f
或声阻抗比Z如上述那样变动，也可以对视作沉积物的密度ρ
f
或声阻抗比Z没有变动的情况进行计算。也就是说，根据串联谐振频率求出的测定值被适用于解释为沉积物的密度ρ
f
或声阻抗比Z一样的上述关系式，作为没有异物混入沉积物的情况而原样输出。因此，即使是在需要更换晶体振荡器的状态下，由上述这样的不一样的沉积物的密度ρ
f
或声阻抗比Z造成的测定异常，是不能由膜厚测定装置检测出的。另外，在本说明书中，对将包含由上述现有方法无法检测的情况的异常范围作为测定异常，来进行说明，并且对将如产品寿命这样的、由现有方法检测出的异常仅仅作为个体异常，来进行说明。
[0012]本专利技术的目的在于提供一种能够对沉积于晶体振荡器的沉积物的膜厚测定时的测定异常进行检测的测定异常检测装置及测定异常检测方法。用于解决课题的方案
[0013]用于解决上述课题的测定异常检测装置是使用晶体振荡器的谐振特性值来检测膜厚的测定异常的测定异常检测装置，由上述谐振特性值获得的多个样本作为具有时间序
列的样本来处理，且分别具有2个以上彼此不同的量纲，所述测定异常检测装置具备异常检测部，所述异常检测部使用由上述2个以上彼此不同的量纲而表示的检测指标空间，通过上述样本与上述检测指标空间的逻辑运算，对测定部所取得的上述样本是否在上述检测指标空间外进行判断，若判断为上述样本在上述检测指标空间外，则检测为测定异常。
[0014]用于解决上述课题的测定异常检测方法是使用晶体振荡器的谐振特性值来检测膜厚的测定异常的测定异常检测方本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种测定异常检测装置，其中，使用晶体振荡器的谐振特性值来检测膜厚的测定异常，由所述谐振特性值获得的多个样本作为具有时间序列的样本来处理，且分别具有2个以上彼此不同的量纲，所述测定异常检测装置具备异常检测部，所述异常检测部使用由所述2个以上彼此不同的量纲而表示的检测指标空间，通过所述样本和所述检测指标空间的逻辑运算，对测定部所取得的所述样本是否在所述检测指标空间外进行判断，若判断为所述样本在所述检测指标空间外，则检测为所述测定异常。2.根据权利要求1所述的测定异常检测装置，其中，所述2个以上彼此不同的量纲包括膜厚。3.根据权利要求1或2所述的测定异常检测装...
【专利技术属性】
技术研发人员：伊藤敦，市桥素子，我妻美千留，
申请(专利权)人：株式会社爱发科，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。