(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステッピングモータが配置されるセンサヘッド本体と、複数の水晶振動子が同一円周上に間隔を置いて設置されてステッピングモータにより回転駆動されるホルダと、センサヘッド本体からホルダに向かう方向を上として、各水晶振動子が設置されるホルダの上面を覆うようにセンサヘッド本体に取り付けられると共にいずれか一個の水晶振動子が臨む成膜用窓が開設されたマスク体とを備える水晶発振式膜厚モニタ用のセンサヘッドであって、  
成膜用窓の直下に位置するセンサヘッド本体の部分に固定の第１電極と、各水晶振動子に夫々導通しホルダの下面に突設した第２電極とを有し、ステッピングモータによりいずれか１個の水晶振動子と成膜用窓とが上下方向で合致する位相までホルダが回転されると、同種金属からなる第１電極と第２電極とが当接して導通するものにおいて、
いずれか１個の第１電極が第２電極に当接する前に、当該第１電極と第２電極との少なくとも一方の表面に固体潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段を更に備えることを特徴とする水晶発振式膜厚モニタ用のセンサヘッド。
【請求項２】
前記潤滑剤供給手段が、前記第１電極と前記第２電極とのいずれか一方に隣接配置されて、ホルダの回転に伴って前記第１電極と前記第２電極とのいずれか他方が摺動する摺動面を持つ部材で構成され、この摺動面が前記第１電極と前記第２電極とのいずれか他方より低いビッカース硬さを有することを特徴する請求項１記載の水晶発振式膜厚モニタ用のセンサヘッド。
【請求項３】
前記部材の摺動面が、フッ素樹脂またはグラファイトで構成されていることを特徴とする請求項２記載の水晶発振式膜厚モニタ用のセンサヘッド。
【請求項４】
駆動手段が配置されるセンサヘッド本体と、複数の水晶振動子が同一円周上に間隔を置いて設置されて駆動手段により回転駆動されるホルダと、センサヘッド本体からホルダに向かう方向を上として、各水晶振動子が設置されるホルダの上面を覆うようにセンサヘッド本体に装着されると共にいずれか一個の水晶振動子が臨む成膜用窓が開設されたマスク体とを備える水晶発振式膜厚モニタ用のセンサヘッドであって、  
成膜用窓の直下に位置するセンサヘッド本体の部分に固定の第１電極と、各水晶振動子に夫々導通しホルダの下面に突設した第２電極とを有し、１個の水晶振動子と成膜用窓とが上下方向で合致する位相までホルダが回転されると、第１電極に第２電極が当接して導通するものにおいて、
第１電極または第２電極とのいずれか一方のホルダの回転方向両側に、第１電極または第２電極とのいずれか他方が摺動する絶縁体を配置したことを特徴とする水晶発振式膜厚モニタ用のセンサヘッド。
【請求項５】
前記駆動手段がステッピングモータまたは空圧式ロータリーアクチュエータを有することを特徴とする請求項４記載の水晶発振式膜厚モニタ用のセンサヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水晶発振式膜厚モニタ用のセンサヘッドに関し、より詳しくは、真空蒸着装置やスパッタリング装置等の成膜装置の真空チャンバ内に設けられて、真空雰囲気での成膜中に水晶振動子の共振周波数を測定することでこの水晶振動子上に成膜される薄膜の膜厚をモニタするためのものに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の水晶発振式膜厚モニタ用のセンサヘッドは例えば特許文献１で知られている。このものは、駆動手段としてのステッピングモータ（真空用パルスモータ）が配置されたセンサヘッド本体と、複数の水晶振動子が同一円周上に間隔を置いて設置されてステッピングモータにより回転駆動されるホルダとを備える。センサヘッド本体からホルダに向かう方向を上として、各水晶振動子が設置されるホルダの上面を覆うようにセンサヘッド本体にはマスク体が設置され、マスク体の所定位置には１個の水晶振動子を臨む成膜用窓が開設されている。【０００３】
成膜用窓の直下に位置するセンサヘッド本体の部分には第１電極が設けられている。第１電極は、センサヘッド本体に設けた支持台に一端が固定される板状部材で構成されている。ホルダは、その上面に、各水晶振動子を収納する収納部が凹設されたステンレス鋼製の保持板部と、保持板部の下面に一体に固定されたフッ素樹脂製のリング板部とで構成され、リング板部で各水晶振動子に導通する第２電極としての羽型電極が保持されるようになっている。この場合、リング板部から下方に突出する羽型電極の部分はドーム状の輪郭を有する。そして、ステッピングモータによりいずれか１個の水晶振動子と成膜用窓とが上下方向で合致する位相（正規位相）までホルダが回転されると、第１電極の自由端部に第２電極が当接して導通し、この状態で水晶振動子の共振周波数を測定することでこの水晶振動子上に成膜される薄膜の膜厚がモニタされる。そして、例えば、成膜される薄膜の膜厚が増加するのに従い、測定される共振周波数が所定範囲を超えて変化すると、寿命と判断され、ステッピングモータにより次の水晶振動子と成膜用窓とが上下方向で合致する位相までホルダが再度回転される。【０００４】
ところで、共振周波数の測定時、水晶振動子に流す駆動電流は一般に数ｍＡと小さい。このため、例えば、真空雰囲気で使用されることや、耐食性及び電気抵抗値を考慮して、第１電極と第２電極としては、金製または導電性の良い金属材料の表面に金メッキ層を形成したものを用いることが通常である。然し、第１電極と第２電極との当接部分が互いに同種金属としての金製であると、ステッピングモータが脱調しやすく、しかも、ホルダを回転させる回数が増加するのに従って、ホルダを回転駆動するためにステッピングモータに流す励磁電流が上昇していくことが判明した。ステッピングモータが脱調して成膜用窓に対する水晶振動子の位相ずれ（即ち、ホルダの停止位置が回転方向前後にずれることで水晶振動子が成膜用窓に対して回転方向前後にずれること）が生じたり（なお、共振周波数が大きくずれない限り、脱調の有無を判別することができない）、また、励磁電流が上昇してステッピングモータの発熱量が多くなってこの熱を水晶振動子が受けたりすると、水晶振動子上に成膜される薄膜の膜厚を正確にモニタできないという問題が生じる。【０００５】
そこで、本願の発明者らは、鋭意研究を重ね、特に、第１電極の（金からなる）表層部分が荒れる（凸凹した表面になる）ことに起因することを知見するのに至った。即ち、いずれか１個の水晶振動子と成膜用窓とが上下方向で合致する位相では、第１電極の付勢力により第１電極と第２電極との当接状態が保持されるが、金の硬度が比較的低いことから、やがて第１電極と第２電極との当接部分が凝着した状態となる。この状態からホルダが回転されると、第２電極が無理に引き剥がされるように第１電極の表面を摺動し、これが繰り返されることで、第１電極の表層部分が徐々に荒れていく。その結果、ホルダ回転時の第１電極に対する第２電極の摺動抵抗（摩擦抵抗）が増大することで、ステッピングモータが脱調し易くなり、また、ステッピングモータの励磁電流が上昇していくものと考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３９５３５０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記知見に基づきなされたものであり、ステッピングモータの脱調による成膜用窓に対する水晶振動子の位相ずれや、ステッピングモータの励磁電流の上昇が抑制できて、水晶振動子上に夫々成膜される薄膜の膜厚を常時正確にモニタできるようにした水晶発振式膜厚モニタ用のセンサヘッドを提供することをその課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の水晶発振式膜厚モニタ用のセンサヘッドは、ステッピングモータが配置されるセンサヘッド本体と、複数の水晶振動子が同一円周上に間隔を置いて設置されてステッピングモータにより回転駆動されるホルダと、センサヘッド本体からホルダに向かう方向を上として、各水晶振動子が設置されるホルダの上面を覆うようにセンサヘッド本体に取り付けられると共にいずれか一個の水晶振動子が臨む成膜用窓が開設されたマスク体とを備える水晶発振式膜厚モニタ用のセンサヘッドであって、成膜用窓の直下に位置するセンサヘッド本体の部分に固定の第１電極と、各水晶振動子に夫々導通しホルダの下面に突設した第２電極とを有し、ステッピングモータによりいずれか１個の水晶振動子と成膜用窓とが上下方向で合致する位相までホルダが回転されると、同種金属からなる第１電極と第２電極とが当接して導通するものにおいて、いずれか１個の第１電極が第２電極に当接する前に、当該第１電極と第２電極との少なくとも一方の表面に固体潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段を更に備えることを特徴とする。【０００９】
以上によれば、いずれか１個の水晶振動子と成膜用窓とが上下方向で合致する位相では、第１電極と第２電極との当接部分に固体潤滑剤が存在するため、この当接部分での凝着が抑制される。そして、ホルダの回転時には、固体潤滑剤により第２電極が第１電極の表面を円滑に摺動するようになる。このため、ホルダの回転操作を繰り返しても、第１電極の表層部分の荒れが可及的に抑制され、ホルダの回転時、第１電極に対する第２電極の摺動抵抗が増大することはない。結果として、ステッピングモータの脱調が抑制されると共に、ステッピングモータの励磁電流の上昇も抑制される。なお、固体潤滑剤として、上記作用に加えて第１電極と第２電極とを当接させて共振周波数を測定するという機能を阻害するものでない限り、その材質や粒径には特に制限はない。また、本発明は、第１電極と第２電極として、金製または導電性金属材料の表面に金メッキ層を形成したものを用いる場合に限られるものではなく、第１電極や第２電極が銅やプラチナ等の同種の金属で構成されている場合にも適用可能である。【００１０】
本発明においては、前記潤滑剤供給手段が、前記第１電極と前記第２電極とのいずれか一方に隣接配置されて、ホルダの回転に伴って前記第１電極と前記第２電極とのいずれか他方が摺動する摺動面を持つ部材で構成され、この摺動面が前記第１電極と前記第２電極とのいずれか他方より低いビッカース硬さを有することが好ましい。これによれば、例えば、第１電極に上記部材が隣接配置されている場合、その摺動面を第２電極が部材の摺動面を摺動したときに発生する微小な削り粉を固体潤滑剤として利用し、このような削り粉が第２電極に付着したまま第１電極に当接するようにすることで、第１電極に当接する前の第２電極の表面に固体潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段を簡単な構成で実現できる。この場合、前記部材の摺動面が、フッ素樹脂またはグラファイトで構成されていれば、第１電極と第２電極として、金製または導電性金属材料の表面に金メッキ層を形成したものを用いた場合に、共振周波数を測定するという機能を損なうことなく、第１電極や第２電極の表層部分が荒れることを可及的に抑制できることが確認できた。【００１１】
ところで、駆動手段によりホルダを所定の回転角で回転させて停止したときに、成膜用窓に対する水晶振動子の位相ずれを生じたのでは、水晶振動子上に成膜される薄膜の膜厚を正確にモニタできない。このような場合、成膜用窓に対して水晶振動子が正規位相にあることを検知する検知手段を設けることが考えられるが、これでは、真空チャンバ内の限られた空間に設置できなかったり、部品点数が増加してコストアップを招来したりする。このため、検知手段を用いることなく、ホルダを回転させた後、成膜用窓に対して水晶振動子が正規位相にあるときだけ、水晶振動子上に成膜される薄膜の膜厚がモニタできるようにした簡単な構成の水晶発振式膜厚モニタ用のセンサヘッドの開発が望まれている。【００１２】
そこで、本発明の他の態様に係る水晶発振式膜厚モニタ用のセンサヘッドは、駆動手段が配置されるセンサヘッド本体と、複数の水晶振動子が同一円周上に間隔を置いて設置されて駆動手段により回転駆動されるホルダと、センサヘッド本体からホルダに向かう方向を上として、各水晶振動子が設置されるホルダの上面を覆うようにセンサヘッド本体に装着されると共にいずれか一個の水晶振動子が臨む成膜用窓が開設されたマスク体とを備え、成膜用窓の直下に位置するセンサヘッド本体の部分に固定の第１電極と、各水晶振動子に夫々導通しホルダの下面に突設した第２電極とを有し、１個の水晶振動子と成膜用窓とが上下方向で合致する位相までホルダが回転されると、第１電極に第２電極が当接して導通し、第１電極または第２電極とのいずれか一方のホルダの回転方向両側に、第１電極または第２電極とのいずれか他方が摺動する絶縁体を配置したことを特徴とする。【００１３】
以上によれば、駆動手段によりホルダを所定の回転角だけ回転させたとき、成膜用窓に対して水晶振動子が正規位相にあれば、第２電極が第１電極に当接する一方で、ホルダの回転方向前後に成膜用窓に対して水晶振動子が位相ずれを生じていれば、第１電極または第２電極が絶縁体に当接するだけで第１電極と第２電極とが導通することはない。このように第１電極または第２電極のホルダの回転方向両側に絶縁体を配置するという構成が、実質的に、成膜用窓に対して水晶振動子が正規位相までホルダが回転駆動されたことを検知する検知手段としての役割を果し、ホルダを回転駆動させた後、成膜用窓に対して水晶振動子が正規位相にあるときだけ、水晶振動子上に成膜される薄膜の膜厚がモニタできる。なお、本発明では、前記駆動手段がステッピングモータまたは空圧式ロータリーアクチュエータを有する場合、特に有利である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態の水晶発振式膜厚モニタ用のセンサヘッドを、マスク体を省略した状態で示す分解斜視図。
【図２】センサヘッドの要部の部分断面図。
【図３】センサヘッドの平面図。
【図４】本実施形態の変形例に係る水晶発振式膜厚モニタ用のセンサヘッドを、マスク体を省略した状態で示す分解斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、駆動手段をステッピングモータとした場合を例に、図外の真空蒸着装置やスパッタリング装置等の成膜装置の真空チャンバ内に設けられて、真空雰囲気中での成膜時、水晶振動子の共振周波数を測定することでこの水晶振動子上に成膜される薄膜の膜厚をモニタできる本発明の水晶発振式膜厚モニタ用のセンサヘッドの実施形態を説明する。以下において、上、下等の方向を示す用語は図１の姿勢を基準とする。なお、水晶振動子や、この水晶振動子の共振周波数を測定するための部材、要素としては公知のものが利用できるため、具体的な膜厚モニタの手法を含め、これ以上の詳細な説明は省略する。
【００１６】
図１〜図３を参照して、ＳＨは、本実施形態の水晶発振式膜厚モニタ用のセンサヘッドである。センサヘッドＳＨは、主として、ステッピングモータＳｍがその内部に配置されたセンサヘッド本体１と、複数の水晶振動子Ｃｏが同一円周上に等間隔で設置されてステッピングモータＳｍにより回転駆動されるホルダ２と、各水晶振動子Ｃｏが設置されるホルダ２の上面を覆うようにセンサヘッド本体１に取り付けられると共にいずれか１個の水晶振動子Ｃｏが臨む成膜用窓３１が開設されたマスク体３とを備える。マスク体３としては、公知のものが利用できるため、これ以上の説明は省略する。
【００１７】
センサヘッド本体１の上板部１１には第１電極４が設けられている。第１電極４は、上板部１１に設けた支持台１２に一端が固定された一方向に長手の板部４ａを有する。この場合、板部４ａは、ホルダ２の接線方向にのびる姿勢で取り付けられ、その自由端部が成膜用窓３１の直下に位置するようにしている（図２参照）。板部４ａの自由端部の上面には、後述の第２電極５の部分５１が摺動する摺動面４１を持つ部材としての摺動板部４ｂが設けられている。摺動板部４ｂは、（電気）絶縁性を有しかつ第２電極５の部分５１より低いビッカース硬さを有する材質で形成されたもの、例えばフッ素樹脂製である。また、摺動面４１は、中央の平坦部４１ａと、平坦部４１ａの接線方向両側に夫々連続させた、下方に向けて傾斜した傾斜面部４１ｂ，４１ｂとで構成されている。
【００１８】
平坦部４１ａには、接線方向に対して直交する方向にのびると共に板厚方向に貫通するスリット孔４２が開設されている。スリット孔４２内には、板部４ａに立設された角柱状の接点部材４ｃが嵌合されている。この場合、接点部材４ｃの上面が中央の平坦部４１ａの上面より若干下方に位置するように接点部材４ｃの板部４ａからの高さが定寸されている。板部４ａ及び接点部材４ｃとしては、アルミニウムや銅などの比較的廉価でかつ導電性の良い金属表面に金メッキ層を形成したものが用いられる。また、スリット孔４２のスリット幅Ｓｗ（接点部材４ｃの接線方向の幅に略一致）は、接点部材４ｃに対する第２電極５の部分５１の当接面積に応じて、いずれか１個の水晶振動子Ｃｏと成膜用窓３１とが上下方向で合致する正規位相にあるときだけ、第２電極５の部分５１が、スリット孔４２から露出する接点部材４ｃの上面に当接できる所定範囲内で適宜設定される。
【００１９】
上板部１１の中央部には、特に図示して説明しないが、センサヘッド本体１に組み付けたステッピングモータＳｍの回転軸が軸受を介して挿通する貫通孔が開設され、貫通孔を挿通して上板部１１の上方に突出した回転軸の部分にはホルダ２が着座する台座部１３が取り付けられている。台座部１３には回転軸の軸線上に位置させてボス部１４が突設され、ボス部１４を介してホルダ２を貫通する止めねじ１５によりホルダ２がステッピングモータＳｍの回転軸に連結されるようになっている。また、台座部１３には、ドーム状の輪郭を持つ２個の突起部１３ａが同一円周上で１８０度ずらして設けられており、各突起部１３ａが、後述するホルダ２のリング板部２２の下面に設けた係合孔部２２ａに係合すると、センサヘッド本体１に対してホルダ２が位置決め及び位相決めされるようになっている。
【００２０】
ホルダ２は、その上面に複数枚（本実施形態では、１２枚）の水晶振動子を夫々収納する収納部２１ａが凹設されたステンレス鋼製の保持板部２１と、保持板部２１の下面に一体に固定されたフッ素樹脂製のリング板部２２とで構成され、リング板部２２の中央孔が台座部１３に嵌合して、ホルダ２が台座部１３に着座するようになる。また、リング板部２２には、収納部２１ａに夫々収納された水晶振動子Ｃｏに導通する第２電極５としての羽型電極が保持されている。なお、羽型電極自体の構成や、水晶振動子Ｃｏと導通した状態にてリング板部２２により保持させる構造としては公知のものが利用できるため、ここでは詳細な説明を省略する。羽型電極もまた、アルミニウムや銅などの比較的廉価でかつ導電性の良い金属表面に金メッキ層を形成したものが用いられ、羽型電極の下端がリング板部２２から下方に突出し、この突出した、ドーム状の輪郭を有する第２電極５の部分５１が接点部材４ｃの上面に当接して導通するようになっている。
【００２１】
上記センサヘッドＳＨにより水晶振動子Ｃｏ上に成膜される薄膜の膜厚をモニタする場合、先ず、公知の方法でステッピングモータＳｍの原点出しが行われた後、予め設定されたパルス信号が入力され、これに応じてステッピングモータＳｍによりホルダ２が所定の回転角だけ回転される。この場合、いずれか１個の水晶振動子Ｃｏと成膜用窓３１とが上下方向で合致する正規位相の位置でホルダ２が停止した状態となる。ホルダ２の回転時には、第２電極５の部分５１が、先ず、ホルダ２の回転方向前方に位置する摺動板部４１の傾斜面部４１ｂに当接し、ホルダ２の更なる回転に伴って摺動板部４１の傾斜面部４１ｂ、平坦部４１ａを順次摺動しながら、第１電極４の接点部材４ｃに当接する位置まで移動することになる。そして、傾斜面部４１ｂ、平坦部４１ａを順次摺動したときに発生する微小な削り粉が第２電極５の部分５１に付着することで、正規位相では、このような微小な削り粉（図示せず）が第１電極４の接点部材４ｃと第２電極５の部分５１との当接部分に存在することになる。
【００２２】
次に、例えば、成膜される薄膜の膜厚が増加するのに従い、測定される共振周波数が所定範囲を超えて変化すると、いずれか１個の水晶振動子Ｃｏの寿命と判断される。すると、予め設定されたパルス信号が再度入力され、これに応じてステッピングモータＳｍによりホルダ２が所定の回転角だけ更に回転される。この場合、次の水晶振動子Ｃｏと成膜用窓３１とが上下方向で合致する正規位相の位置でホルダ２が停止した状態となり、このときには、上記同様、微小な削り粉が第１電極４の接点部材４ｃと第２電極５の部分５１との当接部分に存在する。以降、この操作が繰り返される。
【００２３】
以上によれば、摺動板部４ｂの摺動面４１を電極５の部分５１が摺動することで発生する削り粉を固体潤滑剤として利用し、いずれか１個の水晶振動子Ｃｏと成膜用窓３１とが上下方向で合致する正規位相では、固体潤滑剤が第１電極４の接点部材４ｃと第２電極５の部分５１との当接部分に存在することで、この当接部分での凝着が抑制される。そして、ホルダ２の回転時には、固体潤滑剤により第２電極５の部分５１が第１電極４の接点部材４ｃの上面を円滑に摺動するようになる。このため、ホルダ２を回転駆動する操作を繰り返しても、接点部材４ｃ上面の表層部分の荒れが可及的に抑制され、摺動抵抗が増大することはない。結果として、ステッピングモータＳｍの脱調が抑制され、しかも、ステッピングモータＳｍの励磁電流の上昇も抑制される。その上、ホルダ２の停止位置が回転方向前後にずれている（即ち、正規位相からずれている）と、第２電極５の部分５１は、第１電極４の接点部材４ｃの上面に当接せずに、絶縁体としての摺動板部４ｂの摺動面４１に当接した状態となる。この場合、共振周波数の測定は不能となり、例えば膜厚モニタ自体がエラー停止される。このように、本実施形態では、摺動板部４ｂが固体潤滑剤供給手段を構成すると共に、ホルダ２の回転時、実質的に、成膜用窓３１に対して水晶振動子Ｃｏが正規位相までホルダが回転駆動されたことを検知する検知手段としての役割を果すようになる。
【００２４】
以上の効果を確認するために、上記実施形態のセンサヘッドＳＨ（発明品）と、第１電極を板部４ｂのみで構成されたセンサヘッド（上記従来例に相当：従来品）とを用いて次の実験を行った。即ち、真空雰囲気中にてステッピングモータＳｍにより成膜用窓３１に対して各水晶振動子Ｃｏが順次上下方向で一致するように所定の回転角ずつ一方向に回転させて停止する操作を繰り返し、そのときにホルダを回転させた回数（ホルダが３６０度回転したとき、１回転とする）と、ステッピングモータＳｍの励磁電流との関係を調査した。これによれば、従来品では、ホルダを１０００回転させた時点で、ステッピングモータＳｍの最大励磁電流の６０％程度の電流を流さないと、ホルダ２を回転駆動できないことが確認された。この場合、ステッピングモータＳｍからの熱の影響で共振周波数が変化することが確認された。それに対して、発明品では、ホルダ２を１０００回転させた時点でも、最大励磁電流の１５％程度の電流でホルダ２を回転駆動でき、その上、共振周波数の変化も然程ないことが確認された。
【００２５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記のものに限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲を逸脱しない範囲で適宜変形することができる。上記実施形態では、互いに当接する第１電極４の接点部材４ｃと第２電極５の部分５１とが金製であるものを例に説明したが、第１電極や第２電極が銅やプラチナ等の同種の金属で構成されている場合にも本発明は適用可能である。
【００２６】
また、上記実施形態では、摺動板部４ｂで固体潤滑剤供給手段を構成するものを例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、モニタ本体の上板部１１上に、所定粒径の微粒子を第２電極５の部分５１に対して吹き付ける吹付手段や、所定粒径の粒子を第２電極５の部分５１に塗り付ける塗布手段を設けて固体潤滑剤供給手段を構成することができる。この場合、固体潤滑剤は、第２電極５の部分５１だけでなく、第１電極４の接点部材４ｃの上面に供給するようにしてもよい。更に、上記実施形態では、摺動板部４ｂを絶縁体としてのフッ素樹脂で構成するものを例に説明したが、少なくとも摺動面４１がフッ素樹脂で構成されていればよく、また、摺動板部４ｂを固体潤滑剤供給手段としてのみ機能させるような場合には、摺動面４１が絶縁体であることは必要ではなく、例えば、グラファイトで構成することもできる。このような場合には、ステッピングモータＳｍとしては、回転角を検知する機能を持つレゾルバ式のものを用いることができる。他方、駆動手段としては、例えば、空圧式ロータリーアクチュエータを備えるもので構成することができ、この場合には、上記の如く、第１電極４のホルダ２の回転方向両側に絶縁体を配置する構成を採用すれば、成膜用窓３１に対して水晶振動子Ｃｏが正規位相までホルダ２が回転駆動されたことを検知する検知手段を別途設ける必要はなく、有利である。
【００２７】
また、上記実施形態では、板部４ａの自由端部の上面に第２電極５の部分５１が摺動する摺動面４１を持つ摺動板部４ｂを設け、摺動板部４ｂの摺動面４１を電極５の部分５１が摺動することで発生する削り粉を固体潤滑剤として利用するものを例に説明したが、これに限定されるものではない。図４に示す本実施形態の変形例では、フッ素樹脂製のリング板部２２の下面２２１に、径方向に長手のスリット状の凹部２２２を複数形成し、この凹部２２２内に、羽型電極の下端を下方に突出させ、この突出した、ドーム状の輪郭を有する第２電極５の部分５１が接点部材４ｃの上面に当接するようにしてもよい。この場合、板部４ａには、角柱状の接点部材４ｃのみが立設される。そして、ホルダ２を回転駆動すると、接点部材４ｃがリング板部２２の下面２２１を摺動することで発生する削り粉を固体潤滑剤として利用し、いずれか１個の水晶振動子Ｃｏと成膜用窓３１とが上下方向で合致する正規位相では、固体潤滑剤が第１電極４の接点部材４ｃと第２電極５の部分５１との当接部分に存在するようになる。また、第２電極５の部分５１がスリット状の凹部２２２内に存在することで、上記実施形態同様、成膜用窓３１に対して水晶振動子Ｃｏが正規位相までホルダが回転駆動されたことを検知する検知手段としての役割を果すようになる。なお、上記変形例では、スリット状の凹部２２２を形成し、この凹部２２２内に、羽型電極の下端を下方に突出させているが、これに限定されるものではなく、フッ素樹脂製のリング板部２２の下面２２１所定位置に突出部を形成し、この突出部に、羽型電極の下端を下方に突出させるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００２８】
ＳＨ…水晶発振式膜厚モニタ用のセンサヘッド、１…センサヘッド本体、２…ホルダ、３…マスク体、３１…成膜用窓、４…第１電極、４ａ…板部、４ｂ…電気絶縁性を持つ摺動板部（固体潤滑剤供給手段）、４ｃ…接点部材（第１電極の構成要素）、４１…摺動面、５…第２電極（羽型電極）、５１…第２電極の部分、Ｓｍ…ステッピングモータ、Ｃｏ…水晶振動子。
【要約】
ステッピングモータの脱調や、前記モータの励磁電流の上昇が抑制できる水晶発振式膜厚モニタ用のセンサヘッドを提供する。
前記モータＳｍが配置されるセンサヘッド本体１と、上面に複数の水晶振動子Ｃｏが設置されて前記モータで回転駆動されるホルダ２と、ホルダの上面を覆うようにセンサヘッド本体に取り付けられ、一の水晶振動子が臨む成膜用窓３１が開設されたマスク体３とを備える。成膜用窓の直下に位置するセンサヘッド本体の部分に固定の第１電極４と、各水晶振動子に夫々導通しホルダの下面に突設した第２電極５とを有し、１の水晶振動子と成膜用窓とが上下方向で合致する位相までホルダが回転されると、同種金属からなる第１電極と第２電極とが当接して導通する。ホルダの回転方向前方に設けられて、第１電極に当接する前の第２電極の表面に固体潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段４ｂを備える。【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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