(57)【要約】      （修正有）【課題】基板に対して薄膜が実際に成膜される前の段階で、薄膜成膜装置の異常の検出ができる薄膜成膜装置の異常検出装置及び薄膜装置の異常検出方法の提供。【解決手段】動作部２１を動作させながら真空容器３０内に設置された基板に気相成長法により薄膜を成膜する薄膜成膜装置１０の異常を検出するための異常検出装置１００であって、動作部２１の動作に基づく所定の状態データを取得する取得部１１１と、当該所定の状態データに基づく特徴量と、予め設定された閾値とを対比し、薄膜成膜装置１０の異常の有無を判定する判定部１１２とを備え、判定部１１２は、薄膜成膜装置１０の異常の有無の判定を、薄膜成膜装置１０における薄膜の成膜が開始されるまでの間に実行する薄膜成膜装置の異常検出装置１００。判定部１１２は前記特徴量として、所定の状態データに基づくマハラノビス距離を用いる薄膜成膜装置の異常検出装置。【選択図】図１
2018083958.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空容器と、動作部とを備え、前記動作部を動作させながら前記真空容器内に設置された基板に気相成長法により薄膜を成膜する薄膜成膜装置の異常を検出するための薄膜成膜装置の異常検出装置であって、
前記動作部の動作に基づく所定の状態データを取得する取得部と、
前記取得部により取得された前記所定の状態データに基づく特徴量と、予め設定された閾値とを対比し、前記薄膜成膜装置の異常の有無を判定する判定部と、
を備え、
前記判定部は、前記薄膜成膜装置の異常の有無の判定を、前記薄膜成膜装置における薄膜の成膜が開始されるまでの間に実行する、ことを特徴とする薄膜成膜装置の異常検出装置。
【請求項２】
前記薄膜成膜装置は、前記真空容器内にプラズマを発生させるプラズマ発生手段を備え、
前記取得部は、前記プラズマ発生手段により前記真空容器内でプラズマが発生している間、前記所定の状態データを取得する請求項１に記載の薄膜成膜装置の異常検出装置。
【請求項３】
前記判定部は、前記特徴量として、前記所定の状態データに基づくマハラノビス距離を用いる請求項１又は請求項２に記載の薄膜成膜装置の異常検出装置。
【請求項４】
前記薄膜成膜装置は、前記動作部として前記真空容器内に設置される水晶振動子を備え、
前記取得部は、前記水晶振動子から前記所定の状態データとして前記水晶振動子の振動に関する所定の状態データ取得する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の異常検出装置。
【請求項５】
前記薄膜成膜装置は、前記水晶振動子の振動に基づき前記基板上に成膜された薄膜の膜厚を測定する水晶膜厚計、又は、前記水晶振動子の振動に基づき前記真空容器内の圧力を測定する水晶真空計を備え、
前記水晶振動子の振動に関する所定の状態データは、前記水晶膜厚計又は前記水晶真空計の測定データである請求項４に記載の薄膜成膜装置の異常検出装置。
【請求項６】
前記薄膜成膜装置の異常は、前記水晶振動子自体又は水晶振動子による測定対象に関する異常である請求項４又は請求項５に記載の薄膜成膜装置の異常検出装置。
【請求項７】
真空容器と、動作部とを備え、前記動作部を動作させながら前記真空容器内に設置された基板に気相成長法により薄膜を成膜する薄膜成膜装置の異常を検出するための薄膜成膜装置の異常検出方法であって、
前記薄膜成膜装置における薄膜の成膜が開始されるまでの間に、
前記動作部の動作に基づく所定の状態データを取得し、
取得された前記所定の状態データに基づく特徴量と、予め設定された閾値とを対比し、前記薄膜成膜装置の異常の有無を判定することを特徴とする薄膜成膜装置の異常検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気相成長法により基板に薄膜を成膜する薄膜成膜装置の異常検出装置及び当該薄膜成膜装置の異常検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、真空容器内に設置された基板に気相成長法により薄膜を成膜する薄膜成膜装置が知られている。このような薄膜成膜装置の中には、基板上に成膜された薄膜の膜厚を水晶膜厚計により測定するようにしたものが知られている。水晶膜厚計は水晶振動子を備え、水晶振動子共振振動数の変化に基づき、基板上の薄膜の膜厚を求めることができる。
【０００３】
このような薄膜成膜装置は、光学薄膜や光学デバイス他、半導体デバイス等に用いる種々の薄膜を成膜するために用いられている。基板上に所定の膜厚の薄膜を成膜するには、上記水晶膜厚計により精密に膜厚を測定する必要がある。そのため、従来にあっては、基板に対して成膜動作を行っている間、水晶膜厚計により基板上の膜厚を測定し、その計測膜厚ａを時間Ｔで微分し、ｄａ／ｄＴが一定であるか否かによって、水晶膜厚計の異常の有無を判定していた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０７−３４２４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の方法（特許文献１）では、基板に対して実際に成膜動作を開始しなければ、水晶膜厚計の異常の有無を判定することができなかった。そのため、基板上に所定の膜厚の薄膜を成膜することができず、成膜ロット毎に膜厚のバラツキが生じたり、成膜速度を制御することができず薄膜の膜質にバラツキが生じる場合があった。
【０００６】
例えば、光学レンズ等に対して光学干渉型の反射防止膜を成膜する場合、当該反射防止膜を構成する各薄膜の膜厚や膜質を厳密に制御しなければ、各薄膜の物理膜厚、屈折率の変化によって、所定の光学膜厚を実現することができなくなり、要求される反射防止性能を実現することができない場合がある。また、膜厚や膜質の変化によって、膜応力が増大すると、基板からの膜剥離などが生じることもある。このような場合、光学レンズ等から薄膜を剥離して、光学レンズ本体等を再利用することは多大なコストが生じる、若しくは困難である場合があるため、基板に対して実際に成膜動作を開始する前に、水晶膜厚計の異常を含む、当該薄膜成膜装置の異常を検出可能な異常検出装置或いは異常検出方法が求められていた。
【０００７】
そこで、本件発明の課題は、基板に対して実際に薄膜が成膜される前の段階で、薄膜成膜装置の異常の有無を判定することのできる薄膜成膜装置の異常検出装置及び薄膜装置の異常検出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本件発明の課題を解決するため、本件発明に係る薄膜成膜装置の異常検出装置は、真空容器と、動作部とを備え、前記動作部を動作させながら前記真空容器内に設置された基板に気相成長法により薄膜を成膜する薄膜成膜装置の異常を検出するための薄膜成膜装置の異常検出装置であって、前記動作部の動作に基づく所定の状態データを取得する取得部と、前記取得部により取得された前記所定の状態データに基づく特徴量と、予め設定された閾値とを対比し、前記薄膜成膜装置の異常の有無を判定する判定部とを備え、前記判定部は、前記薄膜成膜装置の異常の有無の判定を、前記薄膜成膜装置における薄膜の成膜が開始されるまでの間に実行することを特徴とする。
【０００９】
また、本件発明の課題を解決するため、本件発明に係る薄膜成膜装置の異常検出方法は、真空容器と、動作部とを備え、前記動作部を動作させながら前記真空容器内に設置された基板に気相成長法により薄膜を成膜する薄膜成膜装置の異常を検出するための薄膜成膜装置の異常検出方法であって、前記薄膜成膜装置における薄膜の成膜が開始されるまでの間に、前記動作部の動作に基づく所定の状態データを取得し、取得された前記所定の状態データに基づく特徴量と、予め設定された閾値とを対比し、前記薄膜成膜装置の異常の有無を判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本件発明によれば、基板に対して実際に薄膜が成膜される前の段階で、薄膜成膜装置の異常の有無を判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本件発明に係る薄膜成膜装置の異常検出装置の一実施形態における構成を例示したブロック図である。
【図２】実施例１の薄膜成膜装置の異常検出方法の手順を示すフロー図である。
【図３】薄膜成膜装置に異常が無い場合における成膜中の成膜速度及び膜厚の時系列データを示すグラフである。
【図４】薄膜成膜装置に異常が無い場合におけるプラズマ発生手段が暖機動作中の成膜速度及び膜厚の時系列データを示すグラフである。
【図５】薄膜成膜装置に異常が有る場合における成膜中の成膜速度及び膜厚の時系列データを示すグラフである。
【図６】薄膜成膜装置に異常が有る場合におけるプラズマ発生手段が暖機動作中の成膜速度及び膜厚の時系列データを示すグラフである。
【図７】実施例２の薄膜成膜装置の異常検出方法の手順を示すフロー図である。
【図８】マハラノビスの距離を算出して薄膜成膜装置異常の有無の判定を行った結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本件発明に係る薄膜成膜装置の異常検出装置及び薄膜成膜装置の異常検出方法を、その一実施形態に基づいて説明する。
【００１３】
１．薄膜成膜装置の異常検出装置
まず、本件発明に係る薄膜成膜装置の異常検出装置の実施の形態を説明する。図１は、本実施の形態の異常検出装置１００と、当該異常検出装置１００により異常の有無が検出される薄膜成膜装置１０の機能的構成を示すブロック図である。
【００１４】
（１）薄膜成膜装置１０
薄膜成膜装置１０は、真空容器３０と、動作部とを備え、当該動作部を動作させながら真空容器３０内に設置された基板（図示略）に気相成長法により薄膜を成膜する。ここで、気相成長法は、物理気相成長法（ＰＶＤ法）と化学気相成長法（ＣＶＤ法）とに大別される。物理気相成長法（物理蒸着法）として、真空蒸着法の他、分子線エピタキシ法、イオン／ラジカル蒸着法、スパッタリング法が挙げられる。イオン／ラジカル蒸着法は、イオンビームアシスト蒸着法、イオンプレーティング法等を含む。また、化学気相成長法として、熱ＣＶＤ法、気相エピタキシ法（ＶＰＥ法）、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法などが挙げられる。薄膜成膜装置１０は、これらの気相成長法により、真空容器内に設置された基板に薄膜を成膜する装置であれば、どのようなものであってもよい。
【００１５】
いずれの気相成長法により薄膜を成膜する場合であっても、薄膜成膜装置１０は、一般に、真空容器３０と、ソース（気化源）３１とを備え、気化源３１により原子又は分子程度の大きさにした成膜原料を基板に堆積させ、薄膜を成膜する。例えば、物理気相成長法では、気化源３１として電子銃蒸発源やスパッタ源等を備え、金属や誘電体等の固体の成膜原料を用いる。一方、化学気相法では、薄膜原料となる元素を含む反応性ガスを真空容器３０内に導入し、真空容器３０内で反応性ガスを化学反応させるために用いるヒータ、イオンガン、プラズマガンなどを備え、反応性ガスを熱分解、還元、酸化等させて基板上に所望の材料からなる膜を成膜する。
【００１６】
また、本実施の形態の薄膜成膜装置１０は、図１に示すように、水晶振動子２１を備えた水晶膜厚計２０と、プラズマ発生手段３２等の種々の動作部を備えている。薄膜成膜装置１０は、その他の動作部として、図示しない真空排気系、真空容器３０内にガスを導入するためのガス導入系、基板加熱機構、基板回転機構、気化源３１周り及び／又はプラズマ発生手段３２等を冷却するための冷却装置、真空容器３０内の水分を吸着するコールドトラップ、気化源３１の電源、プラズマ発生手段３２の電源、真空計、気化源３１及び／又はプラズマ発生手段３２に供給される電力の電流値、電圧値を計測するための電流計、電圧計、プラズマ発生手段３２の放電電圧を計測する電圧計、光学膜厚モニタ、或いは、基板加熱温度や基板回転速度、冷却装置の冷媒温度などを検出するための各種センサ類を備えている。
【００１７】
本実施の形態では、上記動作部として、真空容器３０内に設置された水晶振動子２１を例に挙げて以下説明するが、本件発明において動作部は水晶振動子２１に限らず、上述した各種動作部のいずれか一以上であってもよい。以下、薄膜成膜装置１０の主要な構成要素について説明する。
【００１８】
真空容器３０は、基板上に薄膜を成膜する際の成膜処理空間を形成する。真空容器３０内には、上記基板、水晶振動子２１の他、気化源３１、プラズマ発生手段３２等が収容される。真空容器３０の形状は特に限定されるものではないが、例えば、縦置き円筒形状とすることができる。
【００１９】
本実施の形態において、水晶振動子２１は、水晶膜厚計２０の一部を構成する。水晶振動子２１は、例えば、水晶片と、この水晶片に電界を付与する一対以上の電極とを備える。水晶膜厚計２０は、水晶振動子２１の他に、水晶振動子２１を固有の共振振動数で共振させるための発振回路と、水晶振動子２１の共振振動数を取得し、水晶振動子２１の共振振動数の変化に基づいて薄膜の膜厚や、成膜速度等の各種測定データの算出等を行うなど、各種測定データを算出するための測定データ算出部（図示略）等を備えている。薄膜成膜装置１０の成膜動作の開始と共に、水晶振動子２１の表面（電極表面）に蒸着物質（成膜材料の蒸発物）が付着すると、水晶振動子２１の共振振動数が変化する。測定データ算出部は、この共振振動数の変化を基板状に成膜された薄膜の膜厚に換算する。また、このように求められた膜厚を、その膜厚になるまで要した成膜時間で除すことにより測定データ算出部は成膜速度を算出することができる。
【００２０】
薄膜成膜装置１０は、図１に示すようにプラズマ発生手段３２を備える。水晶振動子２１の動作（振動）に基づく所定の状態データに基づいて、薄膜成膜装置１０の異常を検出するものとするとき、薄膜成膜装置１０の異常の検出がより容易になるという観点から、薄膜成膜装置１０はプラズマプロセスを利用した気相成長法により基板に対して薄膜を成膜することが好ましい。プラズマプロセスを利用した気相成長法として、例えば、イオンビームアシスト蒸着法、イオンプレーティング法、マグネトロンスパッタ法、プラズマＣＶＤ法などが挙げられる。
【００２１】
プラズマ発生手段３２は、所定の気相成長法に応じて、真空容器３０内にプラズマを発生させるものであればよい。例えば、高周波電源に接続された電極、コイル等により、真空容器３０内で電場又は磁場を生じさせることにより、真空容器３０内でプラズマを発生させるものであってもよい。例えば、ＤＣグロー放電形、容量結合型ＲＦ放電形、誘導結合型ＲＦ放電形、無電極放電形、マグネトロン放電形、ＥＣＲ放電形等の種々の方式により、真空容器３０内でプラズマを発生させることができる。プラズマ発生手段３２は、これらの電極、コイル等であってもよい。
【００２２】
また、当該プラズマ発生手段３２は、カソードアークなどの気化源の一部として構成されてもよい。また、例えば、イオンビームアシスト蒸着法などのように、イオンビームを気化された薄膜材料に照射し、膜質を改良したり、プラズマCVD法などのように、薄膜原料となる元素を含む反応性ガスをプラズマ状態にし化学反応を活性化するため等に用いられるイオンガン、プラズマガンなどのエネルギー照射装置であってもよい。
【００２３】
プラズマ発生手段３２の動作を開始すると、水晶振動子２１の発振異常がある場合、その高周波電源又は直流電源等から発生する電源ノイズ（高周波信号等）が水晶膜厚計２０の出力信号に加わる。そのため、薄膜成膜装置１０がプラズマ発生手段３２等の高周波電源により動作する動作部を備える場合、水晶振動子２１の振動に基づき、薄膜成膜装置１０の異常を検知し易くなる。
【００２４】
さらに、薄膜成膜装置１０は、基板ホルダに保持された基板を成膜処理雰囲気から遮断するための遮断手段等を備えていてもよい。薄膜成膜装置１０では、蒸発源・スパッタ源及びプラズマ発生手段３２等が所定の状態に達するまで、遮断手段により基板を成膜処理雰囲気から遮断する。ここで、所定の状態とは次の状態をいう。薄膜成膜装置１０の電源が投入されると、蒸発源の予備加熱、プラズマ発生手段３２などの暖機運転を含む成膜準備動作が開始される。暖機運転は、基板に対して成膜を実際に開始する前に、加熱又はプラズマ放電を行うことにより気化源３１（蒸発源・スパッタ源）やプラズマ発生手段３２内部の不純物や汚染物質を除去し、これらを清浄化すると共に、成膜時における蒸発プロセスを安定化したり、プラズマ発生手段３２などの動作を安定化することを目的として行われる。当該暖機運転が終了すると、基板に対して実際に成膜を可能な状態となる。上記「所定の状態」は、当該段階、すなわち気化源３１、プラズマ発生手段３２などの成膜準備動作が完了した状態をいう。
【００２５】
（２）異常検出装置１００
次に、異常検出装置１００について説明する。当該異常検出装置１００は、薄膜成膜装置１０の異常を検出するための装置である。当該異常検出装置１００は、薄膜成膜装置１０により基板に対して薄膜の成膜を開始するまでの間、水晶振動子２１の振動に基づく所定の状態データを取得する取得部１１１と、この取得部１１１により取得された当該所定の状態データに基づく特徴量と、予め設定された閾値とを対比し、当該特徴量が当前記閾値を超えた場合、上述した薄膜成膜装置１０が異常であると判定する判定部１１２とを備えている。そして、本件発明に係る薄膜成膜装置１０の異常検出装置１００において、判定部１１２は薄膜成膜装置１０の異常の有無の判定を基板に対して薄膜の成膜が開始されるまでの間に実行することを特徴とする。その他、取得部１１１により取得した所定の状態データに基づき、各種特徴量を算出する特徴量算出部１１３、閾値を設定するための閾値設定部１１４等を備える。また、当該異常検出装置１００は、薄膜成膜装置１０の薄膜成膜動作全般を制御するための制御装置として構成されていてもよい。
【００２６】
当該異常検出装置１００は、例えば、ＣＰＵ等からなる中央処理装置１１０と、主記憶装置１４０と、補助記憶装置１２０と、表示装置等の出力装置２００と、キーボードやマウス等の入力装置３００とを備えたコンピュータとして構成される。当該異常検出装置１００は膜成膜装置１０との間で各種信号の授受を行うインターフェース部１３０（Ｉ／Ｆ部）を備えている。また、当該異常検出装置１００において、表示装置２００及び入力装置３００は、出入力インターフェース部１５０（ＩＯ／ＩＦ部）を介して中央処理装置１１０と接続されている。
【００２７】
主記憶装置１４０は、ＲＡＭ等の揮発性メモリから構成される。主記憶装置１４０は、プログラムやデータを一時的に格納する格納領域であり、中央処理装置１１０が各種演算等を行う際の作業領域としても使用される。補助記憶装置１２０は、ハードディスク、ＣＤ、ＤＶＤ等の不揮発性メモリであり、本件発明に関する異常検出プログラムを格納する異常検出プログラム格納領域１２１や、薄膜成膜装置１０の異常を検出する際に用いる基準データファイルを格納する基準データファイル格納領域１２２、特徴量を算出するために用いる特徴量算出データファイルを格納する特徴量算出データファイル格納領域１２３、閾値を設定するために用いる閾値設定データファイルを格納する閾値設定データファイル格納領域１２４を備えている。
【００２８】
中央処理装置１１０は、その機能的構成として、取得部１１１、判定部１１２、特徴量算出部１１３、閾値設定部１１４等を備え、補助記憶装置１２０に記憶された異常検出プログラムに基づき、当該異常検出装置１００の各部を制御して、薄膜成膜装置１０の異常検出動作を実行させる。
【００２９】
取得部１１１は、インターフェース部１３０を介して、薄膜成膜装置１０の水晶膜厚計２０から、水晶振動子２１の振動に基づく所定の状態データを取得する。ここで、所定の状態データとして、本実施の形態の場合、水晶振動子２１の共振振動数、又は、水晶膜厚計２０の測定データ算出部によって算出された膜厚、成膜速度などの測定データを用いる。取得部１１１は、予め設定された一定時間間隔でこれらの所定の状態データを薄膜成膜装置１０により基板に対して薄膜の成膜が開始されるまでの間、薄膜成膜装置１０から取得することができる。薄膜成膜装置１０において、気化源３１、プラズマ発生手段３２などの暖機運転が終了するまでの間は、遮断手段により基板と成膜処理空間との間が遮断されているため、基板上に薄膜は成膜されていない。しかしながら、水晶膜厚計２０にも電源が供給されているため、水晶膜厚計２０からは、上記所定の状態データが上記測定データとして出力される。
【００３０】
本件発明では、成膜開始前に水晶膜厚計２０から出力される測定データを上記所定の状態データとし、当該所定の状態データに基づき、薄膜成膜装置１０の異常の有無を成膜動作の開始前に判定するものとしている。なお、当該所定の状態データに基づき検出される薄膜成膜装置１０の異常には、水晶振動子２１の発振異常、水晶膜厚計２０の制御系（例えば、測定データ算出部等）の異常、水晶振動子２１と制御系との接続異常、水晶膜厚計２０と薄膜成膜装置１０の制御系との接続異常、薄膜成膜装置１０と異常検出装置１００との接続異常等が挙げられる。また、水晶膜厚計２０の出力信号には、高周波電源等の電源ノイズが加わるため、高周波電源等に異常がある場合にもこれを検出し得る。
【００３１】
特徴量算出部１１３は、補助記憶装置１２０に記憶された所定の計算式等を含む特徴量算出データファイルを読み出し、所定の計算式に基づいて、上記所定の状態データに基づく特徴量を算出する。ここで、上記所定の状態データに基づく特徴量は特に限定されるものではない。例えば、上記所定の状態データとして、水晶膜厚計２０から膜厚として出力された測定データを用いる場合、所定の時間（Ｔ）内における膜厚の最大値、膜厚の平均値、膜厚の平均値及び標準偏差などを特徴量として用いることができる。また、所定の時間（Ｔ）内における膜厚の最大値、膜厚の平均値、膜厚の平均値及び標準偏差などの値に基づいて、予め設定した所定の計算式に基づいて、後述するホテリング法に基づく異常度、或いはマハラノビス距離を算出し、これらを特徴量として用いてもよい。同様に、上記所定の状態データとして、成膜速度として出力された測定データを用いる場合、所定の時間（Ｔ）内における成膜速度の最大値、成膜速度の平均値、成膜速度の平均値及び標準偏差などを特徴量として用いることができ、これらの値に基づいて算出したホテリング法に基づく異常度、或いはマハラノビス距離を特徴量として用いてもよい。
【００３２】
閾値設定部１１４は、薄膜成膜装置１０が異常であるか否かを判定するための閾値を設定する。当該閾値は、薄膜成膜装置１０が正常状態にあるときの上記所定の状態データ（基準データ）に基づく特徴量に対応する値であり、特徴量の性質に応じて設定される。閾値設定部１１４は、予め補助記憶装置１２０の閾値設定データファイルに記憶させた所定の値を閾値として設定することができる。また、閾値設定部１１４は、薄膜成膜装置１０が成膜動作を行う度に、正常ロットであると判定された直前の成膜ロットに基づいて、閾値設定データファイルに記憶された所定の計算式等に基づいて、閾値を更新し、更新された値を閾値として用いることもできる。例えば、ホテリング法に基づく異常度、或いは、マハラノビス距離は、これらを求めるために用いる正常データ群の数が特徴量の種類の数に比較して多いとき、カイ２乗分布に従うことが知られており（参考文献：井出剛、「入門  機械学習による異常検知」、コロナ社  （２０１５））、異常判定の閾値として例えばカイ２乗分布の５％点、１％点、０．１％点等をとることができる。特徴量に応じて、このようなカイ２乗分布などに基づいて、閾値を設定することができる。
【００３３】
判定部１１２は、特徴量算出部１１３により算出された特徴量と、予め設定された閾値とを対比し、その対比結果に基づき、薄膜成膜装置１０の異常の有無を判定する。すなわち、判定部１１２は、薄膜成膜装置１０の異常の有無の判定を、当該薄膜成膜装置１０における薄膜の成膜が開始されるまでの間に実行する。本実施の形態では、薄膜成膜装置１０の異常有無の判定において、当該閾値を上限として用い、特徴量算出部１１３により算出された特徴量が閾値を超えた場合（特徴量＞閾値である場合）に、判定部１１２により薄膜成膜装置１０が異常であると判定する場合を例に挙げて説明する。しかしながら、当該閾値は正常値の下限として設定されてもよく、当該閾値を正常値の上限として設定するか下限として設定するかは、特徴量の性質に応じて適宜設定することができる。また、特徴量によっては第一の閾値及び第二の閾値の値の異なる二つの閾値を設定し、第一の特徴量を下限、第二の特徴量を上限とし、特徴量が第一の閾値以上第二の閾値以下である場合には正常であると判定し、特徴量が第一の閾値未満又は第二の閾値を超える場合に異常であると判定してもよい。さらに、二種類以上の特徴量を用いて異常有無の判定を行う場合についても、各特徴量毎に適宜閾値を上限又は下限として設定することができるし、二つの閾値を設定してもよい。
【００３４】
２．特徴量の算出方法
次に、特徴量の算出方法について具体的に説明する。ここでは、所定の状態データに基づく特徴量として、ホテリング法に基づく異常度、又は、マハラノビス距離を用いるときを例に挙げて説明する。
【００３５】
（ａ）ホテリング法
ホテリング法を用いる場合、次のようにして異常度を算出することができる。ここで、ホテリング法では、正常状態を基準にして、あるデータがこの正常データ群（基準データ群）からどれだけ離れているかを表す尺度を異常度として表す。
【００３６】
以下、上記所定の状態データとして、膜厚を用いる場合を例に挙げて説明する。ここでは、水晶振動子２１が正常に動作している成膜ロットを正常状態とし、予め設定した所定の時間（Ｔ）内における膜厚の絶対値の最大値を抽出し変量としたデータの集合を基準データ群とする。表１は、所定の時間（Ｔ）内に算出（測定）された膜厚の絶対値の最大値Ｘを変量（変数Ｘ１、Ｘ２、・・・・Ｘν）とした場合の基準データ群を示している。
【００３７】
【表１】
2018083958.tif 000003
【００３８】
この基準データ群を用いて異常度を算出する手順を、以下に説明する。
まず、以下に示す数式（１）及び数式（２）に従って、正常状態における変量Ｘの平均値μ及び標準偏差σ（基準データのばらつき度合い）をそれぞれ求める。なお、上記表１及び下記式において、νは基準データ群の数を示す。また、標準偏差σは、下記数式（２）に示すとおり、変量Ｘとその平均値との差を２乗したものの期待値の正平方根とする。
【００３９】
【数１】
2018083958.tif 000004
【００４０】
【数２】
2018083958.tif 000005
【００４１】
一方、任意の対象成膜ロットの膜厚に関する異常度ａは、対象ロットの膜厚の絶対値の最大値Ｍと上記の数式（１），（２）で定められる基準データ群の変数Ｘの平均値μ及び標準偏差σとを用いて、下記の数式（３）により算出される。
【００４２】
【数３】
2018083958.tif 000006
【００４３】
上記数式（３）により算出された異常度ａは、その値が小さいほど、正常状態、すなわち基準データ群に近いことを意味する。閾値を上記カイ２乗分布の５％点、１％点、０．１％点等とし、当該異常度ａと閾値とを対比することにより、異常の有無を判定することができる。
【００４４】
上記では、膜厚に基づき異常度ａを求めるものとしたが、例えば、成膜速度、或いは、水晶振動子２１の振動数に基づいて、上記と同様の方法により異常度を求めることができる。閾値についても上記と同様にして設定することができる。
【００４５】
（ｂ）マハラノビス距離
次に、上記特徴量としてマハラノビス距離を用いる場合について、その算出方法を説明する。「マハラノビスの距離」とは、予想や診断のためのパターン認識に用いる品質工学の手法の一つであるＭＴ法（マハラノビス・タグチ法）において、多変量で記述される正常状態を基準（単位空間）にして、あるデータがこの正常状態（基準データ群）にどれだけ似ているかを、変量間の相関を考慮して表した尺度をいう。
【００４６】
以下に、基準データ群を用いて「マハラノビスの距離」を算出する手順について説明する。ここで、基準データ群は、水晶振動子２１が正常に動作している成膜ロットを正常状態とし、予め設定した所定の時間内における成膜速度の平均値、標準偏差、膜厚の平均値、標準偏差のそれぞれを算出してこれらを変量としたデータの集合とする。
【００４７】
表２は、対象時間内に算出（測定）された成膜速度の平均値、標準偏差、膜厚の平均値、標準偏差をそれぞれ変量１（変数Ｘ１１、Ｘ１２、・・・、Ｘ１ν）、変量２（変数Ｘ２１、Ｘ２２、・・・、Ｘ２ν）、変量３（変数Ｘ３１、Ｘ３２、・・・、Ｘ３ν）、変量４（変数Ｘ４１、Ｘ４２、・・・、Ｘ４ν）とした場合の基準データ群を示している。
【００４８】
【表２】
2018083958.tif 000007
【００４９】
次に、下記数式（４）及び数式（５）に従って、各変量である変数Ｘｉ１〜Ｘｉνのそれぞれの平均値μｉ及び標準偏差σｉ（基準データのばらつき度合い）をそれぞれ求める。なお、ｉは評価項目番号（自然数）であって、１〜ｋの値をとる。なお、ｋは評価項目数に一致し、ここでは４である。また、ｊは基準データ群の番号（自然数）であって、１〜νの値をとる。なお、νは基準データ群の数に一致する。ここで、標準偏差とは、変数とその平均値との差を２乗したものの期待値の正平方根とする。
【００５０】
【数４】
2018083958.tif 000008
【００５１】
【数５】
2018083958.tif 000009
【００５２】
次に、下記数式（６）に従い、上記平均値μｉ及び標準偏差σｉを用いて、変数Ｘｉ１〜Ｘｉνをｘｉ１〜ｘｉνに変換し、変数Ｘｉ１〜Ｘｉνを基準化する。すなわち、平均０、標準偏差１の確率変数に変換する。
【００５３】
【数６】
2018083958.tif 000010
【００５４】
続いて、基準化した変数ｘｉ１〜ｘｉν（ｉ＝１〜ｋ）を使って変数（ｘ１１〜ｘ１ν），（ｘ２１〜ｘ２ν），・・・，（ｘｋ１〜ｘｋν）の相互の相関関係を示す相関行列Ｒを、下記の数式（７）及び数式（８）により定める。下記数式（７）においてｉやｐは評価項目番号（自然数）であり、１〜ｋの値をとる。
【００５５】
【数７】
2018083958.tif 000011
【００５６】
【数８】
2018083958.tif 000012
【００５７】
一方、任意の対象成膜ロットのデータのマハラノビス距離Ｄは、対象ロットのデータの成膜速度の平均値、標準偏差、膜厚の平均値、標準偏差をそれぞれＸ１〜Ｘｋ（ｋ＝４）とし、これを基準化した確率変数ｘ１〜ｘｋと、基準データ群から算出された相関行列Ｒの逆行列Ｒ−１とを用いて、下記の数式（９）により算出される。
【００５８】
【数９】
2018083958.tif 000013
【００５９】
上記数式（９）により算出されたマハラノビスの距離Ｄが小さいほど、正常状態、すなわち基準データ群に近いことを意味する。閾値を上記カイ２乗分布の５％点、１％点、０．１％点等とし、当該マハラノビスの距離Ｄと閾値とを対比することにより、異常の有無を判定することができる。
【００６０】
上記本件発明の実施の形態の薄膜成膜装置１０の異常検出装置１００によれば、基板に対して実際に薄膜が成膜される前の段階で、薄膜成膜装置１０の異常の有無を判定して、薄膜成膜装置１０の異常を早い段階で正確に検出することができる。そのため、例えば、基材として光学レンズを用い、当該光学レンズに対して薄膜を成膜する場合においても、当該光学レンズに対して実際に薄膜を成膜する前の段階で、薄膜成膜装置１０の異常を検出することができる。そのため、歩留まりを向上することができ、従来より問題となっていた成膜不良に伴うレンズ廃棄の無駄を減らすことができる。さらに、成膜前に異常が検出されるため、正常な状態の薄膜成膜装置１０により、膜厚や膜質にバラツキなく基板上に薄膜を成膜することができる。
【００６１】
また、上記実施の形態の異常検出装置１００では、水晶振動子２１を動作部とし、当該水晶振動子２１の振動に基づき薄膜成膜装置１０の異常の有無を判定しているため、水晶振動子２１の発振異常を速やかに検出することができる。水晶振動子２１の発振異常が検出された場合、速やかに、水晶振動子２１の交換等を行うことができる。また、上記実施の形態の異常検出装置１００では、水晶振動子２１の発振異常だけではなく、水晶膜厚計２０の制御系（例えば、測定データ算出部等）の異常、水晶振動子２１と制御系との接続異常、水晶膜厚計２０と薄膜成膜装置１０の制御系との接続異常、薄膜成膜装置１０と異常検出装置１００との接続異常等を検出することができる。また、水晶膜厚計２０の出力信号には、高周波電源等の電源ノイズが加わるため、高周波電源等に異常がある場合にもこれを検出し得る。
【００６２】
以上説明した上記実施の形態の異常検出装置１００は、本件発明の一態様であって、本件発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であるのは勿論である。
【００６３】
上記実施の形態では、水晶振動子２１を有する水晶膜厚計２０を備えた薄膜成膜装置１０を例に挙げ、動作部である水晶振動子２１の振動に基づいて、所定の状態データ（共振振動数、膜厚、成膜速度等）を取得して薄膜成膜装置１０の異常の有無を判定する形態について説明したが、本件発明はこれに限定されるものではない。例えば、水晶振動子２１を有する水晶式真空計を備えた薄膜成膜装置１０についても、上記と同様に水晶振動子２１の振動に基づく所定の状態データ、例えば、水晶振動子２１の共振振動数、或いは、真空容器３０の真空度等として出力される測定データ等に基づいて、上記と同様にして、薄膜成膜装置１０の異常を検出することができる。
【００６４】
また、本件発明において、動作部は水晶振動子２１に限るものではなく、上述した薄膜成膜装置１０が備える他の動作部の動作に基づく所定の状態データを取得し、当該所定の状態データに基づいて、上記と同様にして薄膜成膜装置１０の異常を検出するようにしてもよい。上述したとおり、例えば、上記実施の形態で例示した薄膜成膜装置１０は、図示しない真空排気系、真空容器３０内にガスを導入するためのガス導入系、基板加熱機構、基板回転機構、気化源３１周り及び／又はプラズマ発生手段３２等を冷却するための冷却装置、真空容器３０内の水分を吸着するコールドトラップ、気化源３１の電源、プラズマ発生手段３２の電源、真空計、気化源３１及び／又はプラズマ発生手段３２に供給される電力の電流値、電圧値を検出するための電流計、電圧計、光学膜厚モニタ、或いは、基板加熱温度や基板回転速度、冷却装置の冷媒温度などを検出するための各種センサ類を動作部として備えている。異常検出装置１００は、これら動作部のいずれか一以上を用い、その動作部の動作に基づく所定の状態データを取得し、当該所定の状態データについて、例えば、上述したホテリング法に基づく異常度、或いは、マハラノビス距離を特徴量として求め、当該特徴量と予め設定した閾値とを対比し、薄膜成膜装置１０の異常の有無を判定してもよい。なお、閾値については、薄膜成膜装置１０が正常状態におけるこれらの状態データ、或いは特徴量等に基づいて設定することができる。また、これらの動作部の一つ以上を用いる場合、水晶振動子２１と任意に組み合わせ、水晶振動子２１を含む複数の動作部の動作に基づき、薄膜成膜装置１０の異常の有無を判定してもよいのは勿論である。
【００６５】
複数の動作部を用いて、基板に対して薄膜を成膜する前に薄膜成膜装置１０の異常の有無を判定すれば、上述した成膜不良に伴うレンズ廃棄の無駄をより少なくすることができ、膜厚や膜質にバラツキのない薄膜を成膜することが可能になる。
【００６６】
水晶振動子２１以外の動作部を用いて、薄膜成膜装置１０の異常の有無を判定する態様として、例えば、以下の態様等が挙げられる。
真空計を動作部とし、真空計により真空容器３０内の圧力を測定しながら基板に対して薄膜を成膜する際に、当該真空計の測定データを上記所定の状態データとして用いて真空漏れ等の真空容器３０の異常、或いは薄膜成膜装置３０の異常を検出することができる。
【００６７】
同様に、プラズマ発生手段３２を動作部とし、電圧計によりプラズマ発生手段３２の放電電圧を測定しながら基板に対して薄膜を成膜する際に、当該電圧計の測定データを上記所定のデータとして用いて真空漏れ等の真空容器３０の異常を検出することができる。真空容器３０内の圧力が高くなると、プラズマ放電状態が変化することから、例えば、プラズマ発生手段３２の放電電圧を測定する電圧計の測定データを用いることにより真空容器３０の異常を検出することが可能になる。
【００６８】
また、真空計の測定データと、当該放電電圧を測定する電圧計の測定データとを用いて、すなわち複数の動作部を用いて、真空容器３０の異常を検出すれば、より精度の高い異常検出を行うことができる。また、真空計が劣化・故障などにより異常が発生して正常な値を示さなくなった場合、正常状態における真空計の測定データと上記放電電圧を測定する測定データとの相関関係を用いて、真空計の測定データと放電電圧を測定する電圧計の測定データの関係が正常な相関関係から外れた場合に、真空計の異常を検出することができる。
【００６９】
さらに、プラズマ発生手段３２を動作部とし、プラズマ発生手段３２によるプラズマの発生量に関する測定データ（放電電流等）を上記所定の状態データとし、プラズマ発生手段３２等の異常を検出してもよい。例えば、特徴量が閾値（第一の閾値）を超えた場合（プラズマ発生手段３２の放電電流が正常時よりも多い場合）、或いは、特徴量が閾値（第二の閾値）未満である場合（プラズマ発生手段３２の放電電流が正常時よりも少ない場合）に、プラズマ発生手段３２の異常、或いは真空容器３０の異常を検出することができる。
【００７０】
また、真空排気系を動作部とする場合は、真空排気系による排気量に関する測定データ（排気速度等）を上記所定のデータとすることができる。動作部が冷却装置である場合には、真空容器３０内の温度に関する測定データ（冷却水温度や冷媒温度等）や冷却水流量、冷媒圧力等を上記所定のデータとして用いることができる。その他、ガス流量計、気化源３１及び／又はプラズマ発生手段３２に供給される電力の電流値、電圧値を測定するための電流計、電圧計、或いは、冷却装置の冷媒温度を測定するための各種センサ類の測定データを上記所定の状態データとして用いて、種々の異常検出を行うことができる。
【００７１】
また、上記実施の形態では、薄膜成膜装置１０により基板に対して薄膜の成膜が開始されるまでの間、当該所定の状態データを取得し、基板に対して薄膜の成膜を開始する前に薄膜成膜装置１０の異常の有無を判定するものとしている。しかしながら、薄膜成膜装置１０により基板に対して薄膜の成膜が開始された以降も、上記異常検出装置１００により、薄膜成膜装置１０の異常の有無を監視し続けてもよいのは勿論である。本件発明では、薄膜成膜装置１０により基板に対して薄膜の成膜が開始される前に、薄膜成膜装置１０の異常の有無を上記異常検出装置１００により判定可能としたことを特徴としているが、薄膜成膜装置１０により基板に対して薄膜の成膜が開始された以降における異常検出装置１００の動作は特に限定されるものではない。
【００７２】
また、上記実施の形態において、異常検出装置１００は図１に示す機能的構成を有するものとして説明した。これらは、中央処理装置を構成するＣＰＵ、主記憶装置を構成するＲＡＭ、補助記憶装置を構成するＲＯＭ等のハードウェアと、補助記憶装置に記憶された異常検出プログラム等のソフトウェアとの協働により実現されるものであって、具体的なハードウェアの実装形態やソフトウェアの仕様等は任意であり、その他の細部構成についても任意に変更可能である。また、特徴量の算出方法、閾値の設定方法、特徴量と閾値との対比の仕方等についても本件発明の趣旨を逸脱しない範囲において、適宜変更可能である。
【００７３】
次に、上述したような構成の薄膜成膜装置の異常検出装置の実施例を説明するが、本件発明は以下の実施例に限定されるものではないことは勿論である。なお、以下の実施例では、薄膜成膜装置（１０）として、気化源（３１）として蒸着源を有し、プラズマ発生手段３２としてイオンガンを有するイオンアシスト蒸着装置を用いている。
【実施例１】
【００７４】
以下、図２を参照しながら、実施例１の異常検出装置により当該異常検出装置に接続された薄膜成膜装置の異常の有無を判定する方法（異常検出方法）について説明する。
【００７５】
ここで、実施例１の異常検出装置では、水晶膜厚計から出力される膜厚データを所定の状態データとした。また、特徴量をホテリング法を利用した膜厚の絶対値の最大値に基づく異常度ａとした。また、当該薄膜成膜装置では、基板に対して薄膜の成膜を実際に開始する前に、イオンガンの暖機運転を含む成膜準備動作を行う。当該成膜準備動作が行われている間、真空容器内で基板は遮断手段としてのシャッターにより成膜処理雰囲気から遮断されている。当該実施例１の異常検出装置では、イオンガンの暖機運転が行われている間、補助記憶装置に記憶された異常検出プログラムに基づいて、以下の異常検出動作を行うものとする。
【００７６】
まず、異常検出装置は、薄膜成膜装置とにおいてイオンガンの暖機運転が開始されたことを確認すると、予め定めた所定の時間（Ｔ）が経過するまでの間（ステップＳ２：Ｎ）、取得部により一定時間間隔で膜厚データを取得する（ステップＳ１）。所定の時間（Ｔ）が経過すると（ステップＳ２：Ｙ）、特徴量算出部は、当該所定の時間（Ｔ）内で取得した一定時間毎における膜厚データのうち、その絶対値が最大になる値（膜厚の最大値）Ｍを抽出し（ステップＳ３）、上述したホテリング法に基づく異常度ａを算出する（ステップＳ４）。
【００７７】
ここで、所定の時間（Ｔ）は、適宜設定することができるが、１０秒以上６０分以内であると好ましい。当該所定の時間（Ｔ）を１０秒未満とした場合、薄膜成膜装置の異常を十分に検出できない場合がある。また、当該所定の時間（Ｔ）を６０分よりも長くした場合、イオンガンの暖機運転に必要な時間を超えて、薄膜成膜装置の異常を検出するために要する時間が長くなる。その結果、イオンガンの暖機運転を必要以上に長く行う必要があるため、好ましくない。当該所定の時間（Ｔ）はより好ましくは３０秒以上１５分以内である。なお、イオンガンの暖機運転とは、遮断手段により基板を成膜処理空間から遮断した状態で、真空容器内で放電させ（プラズマを発生させ）、イオンガン内部の汚染物質を放電により除去するなどして、成膜時におけるイオンガンの放電の安定化を図る動作をいう。
【００７８】
次に、判定部は、補助記憶装置の閾値設定データファイルに格納しておいた閾値ａｃを読み出し、ステップＳ４において算出された異常度ａと、当該閾値ａｃとを対比する（ステップＳ５）。ステップＳ５において、異常度ａが閾値ａｃ以下であれば（ステップＳ５：Ｙ）、薄膜成膜装置は正常であると判断し（ステップＳ６）、異常検出処理を終了する。一方、異常度ａが閾値ａｃを超える場合（ステップＳ５：Ｎ）、薄膜成膜装置に異常があると判断し、その異常の報知等を行うための異常処理を行い（ステップＳ７）、再度、スタートに戻る。なお、異常処理は、例えば、薄膜成膜装置に異常があることをオペレータに報知するための表示を表示部に行わせたり、アラーム音を発生させたりする処理をいう。また、異常検出処理の結果を補助記憶装置内の所定のファイルに記憶させる処理なども含まれる。異常が報知された場合、オペレータは水晶振動子の交換を含む種々の異常対処処理を行う。それが終わると、薄膜成膜装置に再度イオンガンの暖機動作を行わせる。
【００７９】
上記ステップＳ６において、薄膜成膜装置が正常であると判断された場合、異常検出装置はＩ／Ｆ部を介して薄膜成膜装置に薄膜成膜装置が正常であることを示す信号を送る。その場合、薄膜成膜装置は、イオンガンの暖機運転を終了させ、遮断手段を開くなどして、基板に対する薄膜成膜動作を開始する。
【００８０】
上記実施例１では、特徴量として、膜厚の絶対値の最大値に基づく異常度ａを用いたが、特徴量として成膜速度の絶対値の最大値に基づく異常度ａを用いる場合も、上記と同様の手順で薄膜成膜装置の異常の有無を検出することができる。
【００８１】
実施例１の薄膜成膜装置において取得した成膜速度及び膜厚の時系列データを図３〜図６に示す。図３は、水晶振動子が正常であるときの成膜中の成膜速度及び膜厚の時系列データの例であり、図４は、水晶振動子が正常であるときのイオンガンが暖機動作中の成膜速度及び膜厚の時系列データの例である。また、図５は、水晶振動子が異常であるときの成膜中の成膜速度及び膜厚の時系列データの例であり、図６は水晶振動子が異常であるときのイオンガンが暖機動作中の成膜速度及び膜厚の時系列データの例である。
【００８２】
図３をみると、水晶振動子が正常であるとき、膜厚規定値０．３２ｋÅを目標として時間が進むにつれほぼ一定の成膜速度で膜厚が増加しており、正常な測定ができていることが確認される。一方、水晶振動子が異常である場合、図５では、成膜速度が一定でなく、また膜厚が大きく減少するようなノイズ信号が含まれており、正常な測定ができていないことがわかる。
【００８３】
図４は、イオンガンの暖機運転を開始してから４５秒経過するまでの成膜速度データと膜厚データの推移を示している。つまり、図４は、上記所定の時間（Ｔ）が４５秒間であるときの成膜速度データと、膜厚データの推移を示している。当該所定の時間（Ｔ）における膜厚の絶対値の最大値は０．００１９ｋÅである。ここで、正常データ群（基準データ群）（３０ロット）の膜厚の絶対値の最大値の平均値μ＝０．００１５ｋÅ及び標準偏差σ＝０．０００５８ｋÅを用いると、異常度ａ＝０．５８と算出される。図６では、経過時間０秒から４５秒の膜厚の最大値は｜−０．０４５｜＝０．０４５ｋÅであり、異常度ａはａ＝５７７４と算出される。
【００８４】
このように、水晶振動子が異常であるときのイオンガンが暖機動作中の膜厚の最大値は水晶振動子が正常であるときに比べて１０倍以上大きく、水晶振動子が異常であるときの異常度ａは水晶振動子が正常であるときの異常度（ａ）の１０００倍以上大きい。従って、閾値ａｃを例えばカイ２乗分布の確率０．１％点である１０．８とすることにより、本件発明に係る薄膜成膜装置は、異常度ａが１０．８よりも小さい場合に正常、異常度ａが１０．８より大きい場合に異常と判定することができる。
【実施例２】
【００８５】
次に、図７を参照しながら、実施例２の異常検出装置により当該異常検出装置に接続された薄膜成膜装置の異常の有無を判定する方法（異常検出方法）について説明する。
【００８６】
ここで、実施例２の異常検出装置では、水晶膜厚計から出力される成膜速度データ及び膜厚データを所定の状態データとした。また、特徴量を成膜速度の平均値、標準偏差、及び、膜厚の平均値、標準偏差に基づくマハラノビス距離とした。その他の事項は、実施例１と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００８７】
まず、異常検出装置は、薄膜成膜装置とにおいてイオンガンの暖機運転が開始されたことを確認すると、予め定めた所定の時間（Ｔ）が経過するまでの間（ステップＳ１２：Ｎ）、取得部により一定時間間隔で成膜速度データ及び膜厚データを取得する（ステップＳ１１）。所定の時間（Ｔ）が経過すると（ステップＳ１２：Ｙ）、特徴量算出部は、当該所定の時間（Ｔ）内で取得した一定時間毎における成膜速度データに基づき、成膜速度の平均値μｒ及び成膜速度の標準偏差σｒを算出する（ステップＳ１３、ステップＳ１４）。続いて、特徴算出部は、上記所定の時間（Ｔ）内で取得した一定時間毎における膜厚データに基づき、膜厚の平均値μｔ及び膜厚の標準偏差σｔを算出する（ステップＳ１５、ステップＳ１６）。そして、ステップ１３〜ステップ１６で算出した、成膜速度の平均値μｒ、成膜速度の標準偏差σｒ、膜厚の平均値μｔ及び膜厚の標準偏差σｔに基づいて、上述したマハラノビス距離Ｄを算出する（ステップＳ１７）。なお、所定の時間（Ｔ）は、実施例１と同様にして適宜適切な時間に設定することができる。
【００８８】
次に、判定部は、補助記憶装置の閾値設定データファイルに格納しておいた閾値Ｄｃを読み出し、ステップＳ１７において算出されたマハラノビス距離Ｄと、当該閾値Ｄｃとを対比する（ステップＳ１８）。ステップＳ１８においてマハラノビス距離Ｄが閾値Ｄｃ以下であれば（ステップＳ１８：Ｙ）、薄膜成膜装置は正常であると判断し（ステップＳ１９）、異常検出処理を終了する。一方、マハラノビス距離Ｄが閾値Ｄｃを超える場合（ステップＳ１８：Ｎ）、薄膜成膜装置に異常があると判断し、実施例１と同様の異常処理を行い（ステップＳ２０）、再度、スタートに戻る。薄膜成膜装置が正常であると判定された場合、実施例１と同様に、薄膜成膜装置はイオンガンの暖機運転を終了させ、遮断手段を開くなどして、基板に対する薄膜成膜動作を開始する。
【００８９】
実施例２の異常検出装置において、マハラノビスの距離を算出して薄膜成膜装置異常の有無の判定を行った結果を図８に示す。図８には、水晶振動子が正常である３０成膜ロットを基準データ群（単位空間）として、判別対象成膜ロット（水晶振動子が正常である３ロットと異常である３ロット）に対してマハラノビス距離Ｄを算出した結果が示されている。図８では、成膜速度、膜厚の時系列データを取得する上記所定の時間（Ｔ）を４５秒としたところ、正常ロットのマハラノビスの距離Ｄは３以下であるのに対し、異常ロットのマハラノビスの距離Ｄは１０以上に分布する。従って、閾値Ｄｃを例えばカイ２乗分布の確率０．１％点である４．６とすることにより、マハラノビスの距離が４．６よりも小さい場合に水晶振動子が正常、４．６より大きい場合は異常と判定することができる。
【００９０】
上記実施例１及び実施例２では、本件発明に係る異常検出装置により薄膜成膜装置の異常を検出する方法について説明したが、上述したとおり本件発明は上記実施例１及び実施例２に限定されるものではない。所定のデータ、特徴量は適宜適切なデータ等を選定することができる。例えば、ある方法Ａ（例えば、実施例１のホテリング法）で特徴量、正常データ群を構成したときよりも他の方法Ｂ（例えば、実施例２のマハラノビス距離）で特徴量、正常データ群を構成したときのほうが異常データ群の異常度或いはマハラノビス距離が大きくなった場合、方法Ｂのほうが異常検出に有利だと考えられる。指標として異常データ群の異常度およびマハラノビス距離から算出した望大特性のＳＮ比を用いて、望大特性のＳＮ比が大きくなる方法が異常検出に有利と判断することができる（参考文献：立林和夫他、「入門ＭＴシステム」、日科技連出版社  （２００８））。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本件発明に係る薄膜成膜装置の異常検出装置及び薄膜成膜装置の異常検出方法によれば、当該薄膜成膜装置の異常の有無を早く高い信頼性で判断することができる。従って、本件発明に係る薄膜成膜装置の異常検出装置及び薄膜成膜装置の異常検出方法は、レンズ等の基板に薄膜を成膜する場合に好適に用いることができる。つまり、薄膜成膜装置により所定の製品（所定の品番等で管理される同じ品質が要求される製品等）を量産する場合に、その製品について設定された成膜条件に基づき、薄膜成膜装置が正常状態にあるときの上記所定の状態データに基づき閾値を設定することで、当該薄膜成膜装置の異常の有無を他の異常検出装置と比較すると早い段階で、信頼性の高い判断を行うことができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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