PN 074-613-P4B

PN 074-613-P4B

商標
この操作マニュアルに出てくる製品の商標は、その製品を製造している会社が保有するものです。
Visual Basic®、Windows® 及び Microsoft®は、Microsoft Corporation の登録商標です。
Innconel®は、Innconel Alloys International, Huntington, WV の登録商標です。
LabVIEWTM は、National Instruments Corporation の登録商標です。
Sycon InstrumentsTM は、INFICON, Inc.の登録商標です。
その他のブランド名および商品名は、それぞれの会社の商標または登録商標です。

放棄声明書
INFICON は、この操作マニュアルに含まれる情報は、正確かつ信頼性が高いと確信していますが、その使用に関する責任を負いません。また、この製品の使用に関係する特別な、または付
随的な、
またはその結果として生じる損害について一切の責任を負わないものとします。
当社では常に製品を改善しようとしており、予告なく仕様を変更する場合があります。

著作権©2015 All rights reserved
この文書を許可なく複製または変更することは不法です。

本文書は、以下により設計され、製造された本装置がヨーロッパ連合の基本安全要件を満足し、それに応じて販売されていることを保証する。
INFICON Inc.
Two Technology Place
East Syracuse, NY 13057
USA
本装置はヨーロッパ共同体において有効な安全事項の適正実施基準に従って構築されており、本装置が製造された目的であるアプリケーションにおいて正しく設置、保守、使用されている場合、人員、家畜または財産の安全を危険にさらさない。
装置名称：

STM-2 Deposition Monitor（すべてのオプションを含む）

適用指令：

2014/30/EU（EMC 全般）
2011/65/EU（RoHS2）
2014/35/EU (Low Voltage Directive): この装置は USB を介して電源が供給されます。入力電圧はこの指令以下の閾値にあります。従って、安全テストは必要とされておりません。
適用基準：
放射： EN 61326-1:2013 (Radiated & Conducted Emissions)(EMC ― 測定、制御＆研究用装置)
CISPR 11/EN 55011 Edition 2009-12 Emission standard for industrial,
scientific, and medical (ISM) radio RF equipment
FCC Part 15 クラス A 放射要求条件 (USA)
電磁波耐性：EN 61326-1: 2013（工業 EMC 環境）(EMC ― 測定、制御＆研究用装置)
RoHS: 完全準拠
CE 履行年月日：2014 年 9 月 10 日(2015 年 5 月 29 日改訂)
正式代表者：

Steven Schill スティーブン シル

INFICON Inc. ThinFilm Business Line Manager

保 証
保証および責任 ― 制限： 売り手は、本契約書の裏面に記載された自らが製造した製品、またはその子会社が製造および販売した製品が、以下に示す保証期間中、通常の適切な使用とサービスの下において材料と仕上がりに瑕疵がないことを保証する。保証期間は、個々の製品に関する売り手の取扱説明書にそれぞれの製品について指定されるが、本契約における売り手の出
荷日か
ら 2 年未満である。本保証に基づく売り手の責任は、上述の製品およびその部品に対する責任に限定されるが、上述の製品およびその部品が、その製品の保証期間の終了後 30 日以内に送料前払いで売り手の工場に返送され、売り手の検査により、間違った設置または誤使用のためではなく、仕上がりまたは材料に瑕疵があるために正しく機能しないと確認された場合であるものとし、かつ、本保証に基づく売り手の責任は、売り手の選択により、(a)その製品または部品を修理し、返送することか、または(b) その製品または部品の交換品を提供することのいずれかに限定されるものであり、いずれの場合も送料は売り手の前払いとなる。買い手は、製品が保証に適合しないことを見いだした場合、かかる不適合の性質を合理的に詳細に記した書面により速やかに売り手に通知する。売り手がかかる書面による通知を受けていない場合、売り手は、売り手が即座に書面による通知を受けていた場合に避けられていたであろうその後のいかなる損害についても責任を負わない。
本保証は、本契約において販売された製品の欠陥に関して、商品適格性または特定の目的への適合性に関わらず、他のすべての保証に代わるものであり、買い手の唯一の法的救済であると判断される。これ以外の売り手の義務および責任は、契約の記述あるいは不法行為（過失を含む）のあるなしに関わらず、明示的に除外される。いかなる場合も、売り手は、欠陥のある製品

に関する申し立ての費用、経費、損害賠償について、それが直接的または間接的であるか、あるいは、
特殊な、偶発的な、派生的なものであるかに関わらず、買い手が製品について支払った価格と前払いした返送費を超えて責任を負わない。
売り手は、売り手の書面による取扱説明書に反して設置、使用または運転されたか、あるいは、
誤使用、過失または事故の対象となったか、あるいは、買い手以外のものにより修理または改造されたか、あるいは、売り手の製品が設計された目的に反し、または目的に反する方法で使用された売り手の製品について保証せず、買い手によって、または買い手のために売り手に供給された計画または指示による瑕疵についても同様である。
本マニュアルは、INFICON® Inc.とその顧客による私的使用を目的としている。その内容をコピーする場合は、事前に INFICON に連絡すること。
注： これらの取扱説明書は本装置の設置、運転またはメンテナンスに関連して発生する不測の事態すべてを網羅するものではありません。お問い合わせは、INFICON までご連絡下さ
い。

第1章

概要と仕様

1.1

概要

1.1.1

関連マニュアル1.2

STM-2 の安全について

1.2.1

「注」
、
「注意」
、
「警告」について

1.2.2

全般的な安全について

1.3

インフィコンへの連絡方法

1.3.1

STM-2 の返却について

1.4

仕様

1.4.1

電力

1.4.2

動作環境

1.4.3

サイズと重量1.4.4

パソコン仕様

1.5

開梱と検査

1.6

構成パーツとオプション・パーツに関する概要

1.6.1

基本コンフィギュレーション

1.6.2

付属品

1.6.2.1

オシレーターキット

1.6.2.2

センサー

第 2 章 インストレーション
2.1

インストレーション要求

2.1.1

パーツ要求

2.2

システム接続2.2.1

内部オシレーター

2.2.2

外部オシレーター

2.3

内部オシレーターと外部オシレーターの切り替え

2.4

STM-2 の表示

2.4.1

電源

2.4.2

USB

第 3 章 STM-2 制御ソフトウェアの操作
3.1

概要

3.2

STM-2 制御ソフトウェアのインストレーション

3.2.1

プロトコールサーバーのインストレーション

3.2.2

制御ソフトウェアとデバイスドライバーのインストレーション

3.2.3

制御ソフトウェアのインストレーション

3.2.3.1

Window XP または Window 7 において3.2.3.2

Window 8 において

3.3

STM-2 ウィンドウ

3.3.1

ファイルメニュー3.3.1.1

コンフィグレーションを開く

3.3.1.2

コンフィグレーションを上書き保存

3.3.1.3

コンフィグレーションを名前付けて保存

3.3.1.4

プリント

3.3.1.5

画像の保存

3.3.2

編集メニュー

3.3.2.1

グラフ設定

3.3.2.1.1 X 軸と色
3.3.2.1.2 レートのタブ
3.3.2.1.3 膜厚のタブ
3.3.2.1.4 周波数のタブ
3.3.2.2

ディスプレー設定

3.3.2.3

サンプル設定3.3.3

ヘルプメニュー

3.3.3.1

ウィンドウズについて

3.3.4

STM-2 のタブ

3.3.5

レートのタブ

3.3.6

膜厚のタブ

3.3.7

周波数のタブ第4章

STM-2 LabView 操作

4.1

概要

4.2

STM-2 LabView アプリケーションのインストレーション

4.2.1

プロトコールサーバーのインストレーション

4.2.2

LabView アプリケ―ションとデバイスドライバーのインストレーション

4.2.3

STM-2 LabView アプリケーションを開始

4.2.3.1

Window XP または Window 7 にてソフトウェアを開始

4.2.3.2

Window 8 にてソフトウェアを開始

4.3

STM-x_win32.VI ウィンドウ

4.3.1

セットアップ4.3.1.1

手動接続

4.3.1.2

シミュレーションモード

4.3.2

操作

4.3.3

フィルム

4.3.4

レートグラフ4.3.5

質量 / 膜厚グラフ

4.3.6周波数グラフ

4.3.7

ヘルプ

第5章

通信

5.1

通信プロトコル

5.2

Sycon マルチドロッププロトコル(SMDP)

5.2.1

コマンド形式

5.2.1.1

チェックサム5.2.1.2

コマンドパッケージ

5.2.1.3

レスポンスパッケージ

5.2.2

オプショナルシリアルコマンドモード

5.2.2.1

オプショナルシリアルコマンド形式

5.2.2.2

シリアルコマンドの追加オプション

5.3

通信コマンド

第6章

トラブルシューティングとメンテナンス

6.1

トラブルシューティングガイド

6.1.1

指標

6.1.2

全般的な STM-2 トラブルシューティング

6.1.3

パソコン通信に関するトラブルシューティング

第7章

校正手順

7.1

密度、ツーリング、Z-レシオの重要性

7.2

密度の決定

7.3

ツーリングの決定

7.4

実験による Z-レシオの決定

第8章

測定および制御理論

8.1

基礎理論

8.1.2

モニター・クリスタル

8.1.3

周期測定技術8.1.4

Z-マッチ技術

Appendix A

材料

A-1

概要

第1章
概要と仕様
1.1 概要STM-2TM は USB 端子を持つレートと膜厚を測定するモニターです (Figure 1-1)。STM-2 はUSB 接続、Window○R または LabViewTM ソフトウェア(提供される)およびパソコン(ユーザーが用意)を用いて、精確な膜厚または質量を制御します。
STM-2 内部オシレーターのみの場合、センサーは STM-2 より 76.2cm (30 インチ)離れる範
囲まで置かれることができます。外部オシレーター (P/N: 783-500-013) をご使用の場合、
STM-2 より 101.6cm (40 インチ)離れる場所にセンサーを置くことが可能です。
STM-2 は毎秒 10 回の測定を行っており、測定は 0.01Å/s のレート表示をしています。STM-2
LabView ソフトウェアは多層モードのオプションがあります。このモードを用いることで、積層ができ、プロセスレイヤーのリストも表示可能です。また、蓄積された膜厚の表示も可能です。(Section 4.3.1 参照)

1.1.1 関連マニュアル
センサーの種類ごとにマニュアルがあります。これらのマニュアルは Thin Film Manual
CD (P/N: 074-5000-G1) に入っています。
P/N: 074-154 ベーカブルセンサーP/N: 074-156 標準センサー (シングル、デュアル)P/N: 074-157 スパッタリングセンサーP/N: 074-609 Cool Drawer センサー (シングル、デュアル)1.2 STM-2 の安全について
1.2.1「注」、「注意」、「警告」について
本マニュアルをご利用の際に、本文に出てくる「注」、「注意」、「警告」に注意して下さい。
このマニュアルにおける注」、「注意」、「警告」の定義は以下の通りです。
注：STM-2 の性能を最大限引き出す上で役に立つ関連情報です。

STM-2

1.2.2 全般的な安全について

STM-2 は繊細な回路が存在します。ケースを開ける前、またはセンサーを接続する際に、まずUSBを外して下さい。
すべてのメンテナンス作業は、資格を持った担当者に依頼して下さい。

STM-2 はRFスパッタリングシステム、または他のノイズ環境で適切していない可能性があります。

これらのメッセージに従わない場合、装置の安全が保障できなくなり、人身事故
を引き起こす可能性があります。

1.3 インフィコンへの連絡方法
www.inficon.com の Support >> Support Worldwide から、次のサポート情報をご利用頂くことができます。
Sales and Customer ServiceTechnical Support

Repair Service

STM-2 についてお問い合わせ際に、以下の情報を準備して下さい。


STM-2 のセルスオーダー(Sales Order)、または Purchase Order 番号STM-2 のソフトウェアバージョン (Section 3.3.3.1 または Section 4.3.7 を参照)



ウィンドウズのバージョン



問題の詳細



これまでに試みた補正対策の内容



受信したエラーメッセージ

1.3.1 STM-2 の返却について1.4 仕様
センサー………………………………………シャッターなしシングル標準センサー
センサー入力…………………………………1
センサー入力…………………………………メス BNC
測定周波数範囲………………………………6.0 から 5.0MHz (固定)周波数分解能…………………………………±0.03Hz@6MHz
測定間隔……………………………………….0.10s
リファレンス周波数安定性…………………±2ppm
膜厚およびレートの分解能…………………±0.037Å@ツーリング=100, 密度=1,
基本周波数= 6MHz
膜厚表示分解能……………………………….1 Å
インターフェイス……………………………….USB, 5m (16.4ft) 最大長さ

1.4.1 電源
供給電源電圧……………………………….....400 mA, 5 V (dc)
USB 絶縁電圧………………………………....1000V
USB 絶縁キャパシタンス…………………...300 pF

1.4.2 動作環境
用途…………………………………………….室内のみ
動作温度……………………………………….0～50℃ (32～122°F)
保管温度……………………………………….-10～60℃ (14～140°F)
湿度…………………………………………….85% RH まで, 結露なきこと
高度…………………………………………….2000m まで
汚染度………………………………………….2

1.4.3 サイズと重量
サイズ………………………………………….11.4×7.6×2.5cm (4.5×3×1 インチ)
重量…………………………………………….57g (2 oz.)

1.4.4 パソコン仕様
オペレーティングシステム…………………Window 8, Window 7, Window Vista, Window XP,
Window10, Windows10 pro, Windows11
USB ポート…………………………………….1 台の STM-2 につき 1 USB 1.1 (またはそれ以上)

1.5 開梱と検査

1.6 構成パーツとオプション・パーツに関する概要
1.6.1 基本コンフィギュレーション
STM-2 (ソフトウェア、ケーブル含)…………………..P/N: STM-2

1.6.2 付属品
5m (16.4 ft.) USB ケーブル……………………………...P/N: 068-0506
15.2 cm (6 インチ) BNC………………………………….P/N: 755-257-G6
1.6.2.1 オシレーターキット
STM-2 は内部オシレーターがありますが、外部オシレーターキットを用いて、センサーとSTM-2 を接続することもできます。(Section 2.3 を参照)
3m (10ft.)オシレーターキット…………………………..P/N: 783-500-109-10
7.6m (25ft.)オシレーターキット…………………………P/N: 783-500-109-25
15.2m (50ft.)オシレーターキット……………………… P/N: 783-500-109-50
22.9m (75ft.)オシレーターキット……………………….P/N: 783-500-109-75
オシレーターキットは以下を含んでいます：
オシレーター………………………………………………P/N: 783-500-013
15.2 cm (6 インチ)BNC ケーブル………………………..P/N: 782-902-011(次のページに続きます)
以下のどれか一つ：
3m (10ft.) BNC ケーブル………………………………….P/N: 782-902-012-10
7.6m (25 ft.) BNC ケーブル………………………………P/N: 782-902-012-25

15.2m (50 ft.) BNC ケーブル…………………………… P/N: 782-902-012-50
22.9m (75 ft.) BNC ケーブル…………………………… P/N: 782-902-012-75
これらのキットは、標準 In Vac ケーブル (長さ：15.2 cm (6 インチ)から 78.1 cm (30.75 インチ))と一緒にご利用下さい。
1.6.2.2 センサー
標準シングルセンサー……………………………………P/N: SL-XXXXX
スパッタリングセンサー…………………………………P/N: 750-618-G1
UHV ベーカブルセンサー……………………………….P/N: BK-A0F
注：P/N 番号中の「X」は、お客様に選択して頂く情報です。www.inficon.com にある「Sensor Datasheets」を参照して下さい。
注：多連センサー及びデュアルセンサーは、STM-2 とのご利用を推奨しておりません。

このページは余白です。

第2章
インストレーション
2.1 インストレーション要求
2.1.1 パーツ要求


STM-2 モニター

フィードスルー付シングルセンサー



オシレーターキット
注：内部オシレーターをご利用の際、オシレーターキットは必要ありません。



用途に応じた水晶



仕様に合ったパソコン(Section 1.4 を参照)

2.2 システム接続
内部オシレーターと外部オシレーターは、内部ジャンパーを用いて切り替えることができます。デフォルトの状態で、ジャンパー設定は「内部オシレーター」となっています。

2.2.1 内部オシレーター
1. 提供された USB ケーブルを用いて、STM-2 とパソコンを接続します。
2. 提供された 15.2 cm (6 インチ)BNC ケーブルを用いて、STM-2 とセンサーを接続します(Figure 2-1)。

3. STM-2 ソフトウェアおよび STM-2 LabView アプリケーションをインストールします。
(第 3 章または第 4 章を参照)
注：STM-2 ソフトウェアおよび STM-2 LabView アプリケーションは、支障なく同じパソコンでインストール・実行できます。
4. STM-2 の「PWR」表示が点灯します。(Section 2.4.1 を参照)
5. STM-2 の「USB」表示が点灯します。(Section 2.4.2 を参照)

2.2.2 外部オシレーター
オプションの外部オシレーターをご利用の際に、STM-2 内のジャンパーを再配置しなければなりません(Section 2.3)。
外部オシレーターと STM-2 を接続する BNC ケーブルの長さは、最大 22.9m (75ft.)です。(Figure 2-2)

2.3 内部オシレーターと外部オシレーターの切り替え
3 つのジャンパーを動かす必要があります。

注意： 静電気に弱いデバイス

STM-2のケースが開いた時、ESD手順で行って下さい。

ケース背面の 2 つネジを外し、後ろのケースを外します。
BNC コネクター付近に 3 つのジャンパーが存在しており、「Internal」と「External」で示されています。3 つのジャンパーを：「Internal」に移動⇒内部オシレーターオペレーション (Figure 2-3)「External」に移動⇒外部オシレーターオペレーション

2.4 STM-2 の表示
2.4.1 電源
点灯…………………………STM-2 が電源 ON 状態。正常な水晶と接続されています。
ホストパソコンは、リセット STM-2 を初期化し、リセットステー
タスが帰ってきます。
高速フラッシュ…………...STM-2 は電源 ON していますが、正常な水晶と接続されていません。
遅く点滅（1 回/秒）……..STM-2 は電源 ON 状態、正常な水晶と接続されていますが、パソコン
アプリケーションをはまだ STM-2 を起動していません。STM-2が起動されると、継続点灯が表示されます。(Section 6.1.1 を参照)
光らない……………………STM-2 は電源 OFF 状態です。USB 接続を確認、パソコンが ONしていることも確認します。

2.4.2 USB
通信の状態に関して、「USB」の点灯具合から示されます。
点灯………………………….STM-2 はパソコンに接続しています。100ms ごとの受送信が行われています。
フラッシュ………………….STM-2 はパソコンに接続・通信されています。フラッシュの速さは、受信と送信の経過時間に応じています。1 秒ごとに 1 回送
信した場合、「USB」表示は約 1 秒ごとにフラッシュします。
光らない…………………….STM-2 はパソコンに接続されていません。
注：STM-2-x_win32 LabView アプリケーションをソフトウェアおよび INFICON STM-2 ソフ
トウェアは、100ms ごとに通信しているため、「USB」表示が安定した点灯を示します。ユーザー様によって改造されたソフト
ウェアの場合、送信した後の経過時間が長いため、「USB」表示が安定した点灯を示さない可能性があります。

このページは余白です。

第3章
STM-2 制御ソフトウェアの操作
3.1 概要INFICON STM-2 ソフトウェアは 8 台の STM-2 まで接続でき、レート・膜厚・周波数・水晶寿命を示すことが可能です。

3.2 STM-2 制御ソフトウェアのインストレーション
3.2.1 プロトコールサーバーのインストレーション
1. 「Thin Film Manuals CD」をパソコンの CD ドライブに入れます。
2. 「Windows Explorer」または「File Explorer >> Computer >> (CD drive letter)>>Common
Software」をクリックします。
「Zip Self-Extractor」のウィンドウ
3. 「setup_smdp_svr_lv.exe.」をダブルクリックします。
が表示されます。 ※必ずsetup_smdp_svr_lv.exe. からインストールしてください。インス
トールの順番が異なると正常動作しない可能性があります。
4. 「Unzip」をクリックして、「SMDP Serial Protocol Server」のウィンドウが表示されます。
5. 「Destination Directory」にて、「Browse」をクリックして保存場所を選択します。
6.「Next」をクリックします。
7. ライセンス契約に目を通します。
8. 「I accept License Agreement」をクリックします。
9. 「Next」をクリックします。
10. 全ての簡約内容を読みます。
11. 「Next」をクリックします。
「Installation Complete」が表示されます。
12. 「Next」をクリックします。
「Setup Wizard」が表示されます。
13. 「Next」をクリックします。
「Complete Installation」が表示されます。
14. 「Next」をクリックします。
15. ライセンス契約に目を通します。
16. 「I Agree」をクリックします。
17. 「Next」をクリックします。
「Installation Complete」が表示されます。
18. 「Close」をクリックします。
19. 「Zip Self-Extractor」上の「Close」をクリックします。

3.2.2 制御ソフトウェアとデバイスドライバーのインストレーション
1. 「Thin Film Manuals CD」をパソコンの CD ドライブに入れます。
2. 「Windows Explorer」または「File Explorer >> Computer >> (CD drive letter)>>STM-2」をクリックします。
3. 「STM-2 v1.0.0 Setup.exe.」をダブルクリックします。
「STM-2 InstallShield Wizard」のウ
ィンドウが表示されます。
4. 「Next」をクリックします。
5. 全ての簡約内容を読みます。
6. 「I accept the terms in the License Agreement」を選択します。
7. 「Next」をクリックします。
8. 「Change」をクリックして、ファイルの保存場所を選択します。
9. 「Next」をクリックします。
10. 「Install」をクリックします。
11. 「Finish」をクリックします。
「USB Installer-InstallShield Wizard」のウィンドウが表示されます。
12. 「Next」をクリックします。
13. 簡約内容を読みます。
14. 「I accept the terms in the License Agreement」を選択します。
15. 「Next」をクリックします。
16. 「User Name」と「Organization」の情報を入力します。
17. 「Next」をクリックします。
18. 「Install」をクリックします。
19. 「Finish」をクリックします。
「CP210x USB to UART Bridge Driver Installer」のウィンド
ウが表示されます。
20. 「Next」をクリックします。
21. 簡約内容を読みます。
22. 「I accept this agreement」を選択します。
23. 「Next」をクリックします。
24. 「Finish」をクリックします。

3.2.3 制御ソフトウェアのインストレーション
3.2.3.1 Window XP または Window 7 において
1. Start >> All Programs >> INFICON >> STM-2 をクリックします。
2. STM-2 のウィンドウが表示されます。(Figure 3-1)

3.2.3.2 Window 8 において
1. 「Start」ウィンドウで、「STM-2」アイコンをクリックします。
2. アイコンが見つからない場合：
2a: 「Search >> Apps」をクリックします。
2b: 「Search」ボックスにて、「STM」の文字を入力します。
2c: 「STM-2」アイコンをクリックします。

3.3 STM-2 ウィンドウ
STM-2 ウィンドウは、シリアル番号 (S/N)、センサー名、レート、膜厚、ゼロ膜厚ボタン、
周波数、水晶寿命、膜の密度、Z-レシオ、ツーリングおよび材料を表示します。また、モニ
ターを「開始 (start)」、「停止(stop)」、「一時中断(pause/resume)」のボタンがあります。プロ
セスのランタイム、ラン数、データロギングの ON/OFF、現在の日付および時間も表示されます。このウィンドウでは、「STM-2」、「レート」、「膜厚」、「周波数」のタブがあり、カス
タマイズおよびコンフィグレーションのために、「ファイル」、「編集」、「ヘルプ」があります。(Figure 3-2)・ファイルメニュー：Section 3.3.1 を参照
・編集メニュー：Section3.3.2 を参照
・ヘルプメニュー：Section 3.3.3 を参照
・STM-2 タブ：Section 3.3.4 を参照
・レートタブ：Section 3.3.5 を参照
・膜厚タブ：Section 3.3.6 を参照
・周波数タブ：Section 3.3.7 を参照

STM-2 ウィンドウ
Start / Stop (開始/停止)……………………….クリックしてモニタリングを開始します。再度クリックしますと Stop になります。Stop の状態では、測定およびデータログが停止され、再度 Startをクリックしない限りずっと停止状態です。
Pause / Resume (一時停止 / 再開)…………..Pause をクリックしますと、モニタリングが一時停止となり、再度クリックすれば測定を再開しランタイムを継続します。
Run Time (ランタイム)…………………… モニタリングしたラン数の時間を示します。Startをクリックしますと Run Time がリセットされ、Pause / Resume をクリックしますと Run Timeが停止または継続します。
Run # (ラン数)………………………………….Start をクリックしますと増加します。

Data Log On / Data Log Off (データログの ON/OFF)…………………………………………………..Data Log On：データログができます。
…………………………………………………..Data Log Off：データログができません。

Date (日付)……………………………………...現在の日付を表示します。(月/日/年)
Time (時間)……………………………………..現在の時間を表示します。(hh:mm:ss)
S/N (シリアル番号)……………………………STM-2 のシリアル番号 (Section 3.3.4 を参照)
Name (名前)…………………………………….STM-2 の名前 (Section 3.3.4 を参照)
Rate (レート)………………………………….レート(Å/s)、または質量レート(ng/cm2/s) (Section
3.3.4 を参照)
Thick (膜厚)…………………………………….膜厚(Å or kÅ)、または質量(μg/cm2) (Section
3.3.2.2 を参照)
Zero (ゼロ膜厚)…………………………………クリックして膜厚をゼロにします。
Freq (周波数)……………………………………水晶の周波数を表示します。クリスタルフェイ
ルの場合、「!XTAL FAIL!」と表示されます。
Life (水晶寿命)…………………………………水晶の寿命を表示します。新品の場合は 100%であり、プロセスが進むにつれ 100%から減少
していきます。
注：6MHz 水晶の場合
Density (密度)……………………………………….0.5～99.99
材料密度の単位は g/cm3 です。テキストボ

ックスをクリックして密度を編集することができます。一般的な材料密度の値は、Appendix A を参照して下さい。

Z-Ratio (Z-レシオ)…………………………………..0.1～9.999

蒸

着材料の Z-レシオです。テキストボックス
をクリックして Z-レシオを編集することができます。一般的な材料の Z-レシオの値は、Appendix A を参照して下さい。

Tooling (ツーリング)……………………………….10～399
センサーのツーリングです。テキストボッ
クスをクリックしてツーリングを編集することができます。ツーリングの決め方は、
Section 7.3 を参照して下さい。

3.3.1 ファイルメニュー「ファイル」をクリックすることで、コンフィグレーションファイルを開く・保存、スク
リーンの画像を印刷、または STM-2 ソフトウェアから出ることができます。(Figure 3-3)

3.3.1.1 コンフィグレーションを開く
コンフィグレーションファイルを選択して、STM-2 ソフトウェアにロードします。(Figure
3-4)

3.3.1.2 コンフィグレーションを上書き保存
クリックして現在のコンフィグレーションを保存します。デフォルトのコンフィグレーシ
ョンファイルは STM2.cfg です。
3.3.1.3 コンフィグレーションを名前付けて保存
名前と保存場所を選択して、コンフィグレーションファイルを保存します。(Figure 3-5)

3.3.1.4 プリント
クリックして、全てまたは現在の STM-2 ウィンドウの画像をプリントすることができます。
(Figure 3-2 を参照)。
注：プリントセットアップのウィンドウがあるセッションで構成された場合、ソフトウェ
アから出て再度開かない限り、パラメータを変更することができません。
3.3.1.5 画像の保存
Current View to JPG……………………現在のウィンドウの JPEG 画像をデフォルトキャプチ
ャ ー フ ォ ル ダ ー に 置 き ま す 。 Local Disk (C:) >>Program Files >> INFICON >> STM-2 >> Captures
All Views to JPGs………………………...STM-2 ウィンドウのの JPEG 画像をデフォルトキャ
プチャーフォルダーに置きます。Local Disk (C:) >>Program Files >> INFICON >> STM-2 >> Captures
Select JPG Folder…………………………..JPEG 画像を保存する場所・名前を選択します。

3.3.2 編集メニュー
グラフ・ディスプレー・サンプルセッティングを編集します。(Figure 3-6)

3.3.2.1 グラフ設定
グラフ設定をクリックして、レート、膜厚、周波数のグラフを編集します。また、線の色、軸の形式およびスクローリングをカスタマイズすることもできます。
注：モニタリングの際に、グラフ設定が使用できません。

3.3.2.1.1 X 軸と色

X Axis Width………………………….1 分~120 分, 59 秒
スピンボックスを用いて、分と秒を設定します。
X Text Interval………………………..1~480 秒
X 軸の時間間隔です。
X Axis Scrolling………………………Step 5%, 25%, 50%, 75%, 100% を選択して、x 軸が最大値に達した時に表示されるグラフ(新しいプロット)の割
合を決めます。

Line Colors…………………………….ドロップダウンリストボックスをクリックして、各STM-2 の色を決めます。
注：STM-2 のタブのラインカラーも変更されます。(Figure 3-15 を参照)
変更したら「Apply」をクリックして更新します。
「OK」をクリックして保存し、Configure
Graph ウィンドウを閉じます。変更をキャンセルする場合、「Cancel」をクリックして、
Configure Graph ウィンドウを閉じます。

3.3.2.1.2 レートのタブ

Y 軸の範囲設定
Min…………………….-100.00~100.00
Y 軸の最小値を示します。
注：最小値は最大値よりも小さい数字にする必要があります。

Max…………………….-100.00~100.00
Y 軸の最大値を示します。
注：最大値は最小値よりも大きい数字にする必要があります。

Axis Ticks (目盛)X step……………………0~100.0
x 軸の目盛を表示します。
注：「Visible」にチェックを入れた時のみ、目盛が表示されます。
目盛を表示したくない場合、チェックを外して下さい。

Y step……………………0~100.0
y 軸の目盛を表示します。
注：「Visible」にチェックを入れた時のみ、目盛が表示されます。
目盛を表示したくない場合、チェックを外して下さい。

Graph Grid (グリッド線)

X spacing……………0~100.0
x 軸のグリッド線を表示します。
注：「Visible」にチェックを入れた時のみ、グリッド線が表示されます。
グリッド線を表示したくない場合、チェックを外して下さい。

y spacing……………0~100.0
y 軸のグリッド線を表示します。
注：「Visible」にチェックを入れた時のみ、グリッド線が表示されます。
グリッド線を表示したくない場合、チェックを外して下さい。
Solid Line Y=0……..レートグラフにおいて、Y=0 の時実線として表示します。Y=0 で実線を除きたい場合、チェックを外して下さい。

Graph Title (グラフのタイトル)
レートグラフのタイトルを編集します。
注：変更したら「Apply」をクリックして更新します。
「OK」をクリックして保存し、Configure
Graph ウィンドウを閉じます。変更をキャンセルする場合、「Cancel」をクリックして、
Configure Graph ウィンドウを閉じます。

3.3.2.1.3 膜厚のタブ

Y 軸の範囲設定
Min…………………….-100.00~100.00
Y 軸の最小値を示します。
注：最小値は最大値よりも小さい数字にする必要があります。

Max…………………….-100.00~100.00
Y 軸の最大値を示します。
注：最大値は最小値よりも大きい数字にする必要があります。

Axis Ticks (目盛)X step……………………0~100.0
x 軸の目盛を表示します。
注：「Visible」にチェックを入れた時のみ、目盛が表示されます。
目盛を表示したくない場合、チェックを外して下さい。

Y step……………………0~100.0
y 軸の目盛を表示します。
注：「Visible」にチェックを入れた時のみ、目盛が表示されます。
目盛を表示したくない場合、チェックを外して下さい。

Graph Grid (グリッド線)
X spacing……………0~100.0

x 軸のグリッド線を表示します。
注：「Visible」にチェックを入れた時のみ、グリッド線が表示されます。
グリッド線を表示したくない場合、チェックを外して下さい。

y spacing……………0~100.0
y 軸のグリッド線を表示します。
注：「Visible」にチェックを入れた時のみ、グリッド線が表示されます。
グリッド線を表示したくない場合、チェックを外して下さい。
Solid Line Y=0……..レートグラフにおいて、Y=0 の時実線として表示します。Y=0 で実線を除きたい場合、チェックを外して下さい。

Graph Title (グラフのタイトル)
膜厚グラフのタイトルを編集します。
注：変更したら「Apply」をクリックして更新します。
「OK」をクリックして保存し、Configure
Graph ウィンドウを閉じます。変更をキャンセルする場合、「Cancel」をクリックして、
Configure Graph ウィンドウを閉じます。

3.3.2.1.4 周波数のタブ

Y 軸の範囲設定
Min……………………..4.000000~6.100000MHz
Y 軸の最小値を示します。
注：最小値は最大値よりも小さい数字にする必要があります。

Max…………………….4.000000~6.100000MHz
Y 軸の最大値を示します。
注：最大値は最小値よりも大きい数字にする必要があります。

Axis Ticks (目盛)X step……………………0~100.0
x 軸の目盛を表示します。
注：「Visible」にチェックを入れた時のみ、目盛が表示されます。
目盛を表示したくない場合、チェックを外して下さい。

Y step……………………0.000000~100.000000
y 軸の目盛を表示します。
注：「Visible」にチェックを入れた時のみ、目盛が表示されます。
目盛を表示したくない場合、チェックを外して下さい。

Graph Grid (グリッド線)
X spacing……………0~100.0

x 軸のグリッド線を表示します。
注：「Visible」にチェックを入れた時のみ、グリッド線が表示されます。
グリッド線を表示したくない場合、チェックを外して下さい。

y spacing……………0.000000~100.000000
y 軸のグリッド線を表示します。
注：「Visible」にチェックを入れた時のみ、グリッド線が表示されます。
グリッド線を表示したくない場合、チェックを外して下さい。

Graph Title (グラフのタイトル)
周波数グラフのタイトルを編集します。
注：変更したら「Apply」をクリックして更新します。
「OK」をクリックして保存し、Configure
Graph ウィンドウを閉じます。変更をキャンセルする場合、「Cancel」をクリックして、
Configure Graph ウィンドウを閉じます。

3.3.2.2

ディスプレー設定

レート分解度、フィルタリング、フォーマットおよび STM-2 ウィンドウのビューを示します。(Figure 3-11)

Rate Resolution (レート分解度)……ドロップダウンリストをクリックして、0.0 または 0.00の分解度を選択します。

Filtering (フィルタリング)…………..1~99
スピンボックスをクリックして、平均化する測定数を決めます。
注：この数値はグラフまたはデータログに影響しません。
Samples Averaged parameter (Section 3.3.2.3 を参照)を用いて、全てのディスプレーおよびデータログをフィルタリングします。
Format (フォーマット)………膜厚は kÅ, Å の単位、または質量 (μg/cm2)を選択します。
注 ： 質 量 (μg/cm2) を 選 択 し た 場 合 、 レ ー ト は 質 量 レ ー ト(ng/cm2/s)で表示されます。
View / Edit (ビュー/編集)……「Application On Top」を選択して、STM-2 ウィンドウを他のウ
ィンドウの前に開くことができます。「Lock Parameters」を選択して、密度・Z-レシオ・ツーリングを編集できます。

3.3.2.3

サンプル設定データロギング・ディスプレー・グラフの設定・構成を編集します。(Figure 3-12)
注：サンプル設定はモニタリングの際に使用不能です。

Samples averaged (平均したサンプル数)…1~50
平均したいサンプルの数を決めます。

Logging Rate (ロギングレート)………… ..1~20
Logging Rate 1: 全ての平均化した測定をログします。
Logging Interval (ロギング間隔)………….データロギングの間隔を表示します。
（秒）

Overwrite (上書き)………………………….新しいデータで現在のデータを上書きします。

Append (追加)……………………………….新しいデータを現在のデータに追加します。

Run# (ラン数)……………………………….ラン数で名前付けされた新しいデータファイルを作成します。

Select (選択)………………………………….データファイルの名前および場所を選択します。

View (ビュー)………………………………..クリックして現在のデータログをみます。

3.3.3. ヘルプメニュー

About…………………….クリックして About ウィンドウを開きます。(Section 3.3.3.1 を参照)

3.3.3.1

ウィンドウズについて

INFICON STM-2 ソフトウェアのバージョン、著作権の情報、およびソフトウェアの場所を表示します。 (Figure 3-14)

3.3.4 STM-2 のタブShow (表示)…………….センサーを選択して表示します。

Name (名前)…………….センサーの名前を編集します。

S/N (シリアル番号)……ドロップダウンリストボックスをクリックして、シリアル番号を選択します。
Line Color (線の色)…….各 STM-2 に応じて線の色を選択します。
注：グラフ設定のウィンドウに存在する、タブ「X Axis & Colors」の線の色も変更されます。
Find / Refresh (検索)……STM-2 を検索します。

3.3.5 レートのタブ
選択された STM-2 のレートおよび時間のグラフを表示します。(Figure 3-16)

3.3.6 膜厚のタブ選択された STM-2 の膜厚、または質量および時間のグラフを表示します。(Figure 3-17)

3.3.7 周波数のタブ選択された STM-2 の周波数および時間のグラフを表示します。(Figure 3-18)

STM-2

第4章
LabVIEW オペレーション

4.1 序文STM-2 LabVIEW アプリケーションは、STM-2 とセンサーによる計測された、成膜速度、膜厚、水晶振動子のライフの表示をすることができます。STM-2 LabVIEW によって、多層膜プロセスでの各層のモニタリング、及び STM-2 を切り離した状態でのシミュレーションモ－ドでの操作が可能です。
4.2 STM-2 LabVIEW アプリケーションのインスタレーション
4.2.1 プロトコル サーバーをインストール
1. STM-2 に付属されている CD-ROM を、使用する PC の CD ドライブに入れて下さい。
2. エキスプローラまたはFile Explorer >>Computer >> (CD drive letter:) >>STM-2>>TOOLS>>main app をクリックして下さい。
3. setup_smdp_svr_lv.exe をダブルクリックして下さい。Zip ファイルの自己解凍画面が表示されます。
4. 解凍(Unzip)をクリックして下さい。SMDP Serial Protocol Server 画面が表示されます。
5. Destination Directory ペインで、全てのソフトウェアをインストールする
Browse をクリックして下さい。
6.Next をクリックして下さい。
7.ライセンスアグリーメントを一読して下さい。
8.I accept License Agreement(s) をクリックして下さい。
9.Next をクリックして下さい。
10.インフォメーションのサマリーを確認して下さい。
11. Next をクリックして下さい。Installation Complete が表示されます。
12. Next をクリックして下さい。Setup Wizard ペインが表示されます。
13. Next をクリックして下さい。Confirm Installation ペインが表示されます。
14. Next をクリックして下さい。
15.ライセンスアグリーメントを一読して下さい。
16.I Agree をクリックして下さい。
17. Next をクリックして下さい。Installation Complete が表示されます。
18.Close をクリックして下さい。
19. Zip ファイルの自己解凍画面上の Close をクリックして下さい。

を選択し4.2.2 LabVIEW とデバイスドライバーのインストール
1. STM-2 に付属されている CD-ROM を、使用する PC の CD ドライブに入れて下さい。
2. エキスプローラまたはFile Explorer >>Computer >> (CD drive letter:) >>STM-2>>TOOLS>>main app をクリックして下さい。
3. setup_stm-x_win32.exe をダブルクリックして下さい。
Zip ファイルの自己解凍画面が表示されます。
4. 解凍(Unzip)をクリックして下さい。Sycon STM-x_win32 画面が表示されます。
5. Destination Directory ペインで、全てのソフトウェアをインストールする を選択しBrowse をクリックして下さい。
6.Next をクリックして下さい。
7.ライセンスアグリーメントを一読して下さい。
8. Next をクリックして下さい。Installation Complete が表示されます。
9.Next をクリックして下さい。
Silicon Laboratories CP210x VCP Drivers for Windows 2000/XP/2003 Server/Vista ペインが表示されます。
10. Next をクリックして下さい。
11.ライセンスアグリーメントを一読して下さい。
12. I accept License Agreement(s) をクリックして下さい。
13. Next をクリックして下さい。
14. Destination Directory ペインで、全てのソフトウェアをインストールする を選択しBrowse をクリックして下さい。
15. Next をクリックして下さい。
16.Install をクリックして下さい。InstallShield Wizard Complete ペインが表示されます。
17. Launch the CP210x VCP Driver Installer を選択して下さい。
18.Finish をクリックして下さい。
Silicon Laboratories CP210x USB Drivers to UART Bridge Driver Installer 画面が表示されます。
19.全てのドライバーをインストールする を選択し、Change Install Location をクリックして下さい。
20.Install をクリックして下さい。 Success 画面が表示されます。
21.Zip ファイルの自己解凍画面上の Close をクリックして下さい。

4.2.3

STM-2 LabVIEW アプリケーションを開始する。

4.2.3.1 Windows XP または Windows 7 を起動する。
1. Start >> All programs >> Sycon >> STM-x_win32 >> STM-x_win32 をクリックする。
2.STM-x_win32.VI 画面が表示されます。図 4-1 参照

図 4-1 STM-x _win32.VI 初期画面
4.2.3.2 Windows8 ソフトウェアを開始する
1.Start 画面の STM-x_win32 アイコンをクリックして下さい。
2.もし、アイコンが見つけられない場合は、
2a. Search >>Apps
2b. 検索 box に

STM と入力して下さい。

2c. STM-x_win32 アイコンをクリックして下さい。

4.3

STM-x_win32.VI 画面

STM-x_win32.VI 画面は、接続されたセンサーの Rate、Film Thick、Substrate Thick、が表示されます。
この画面は、クリスタルの状態 (Fail or OK)、測定時間、ライフ％、測定回数、データロギ
ング、フィルム名等、図 4-2 の画面が表示されます。
NOTE： 追加情報のために、右クリックで説明とヒント(Description and Tip)を選択して下さい。

図 4-2 STM-x _win32.VI 動作画面
Setup タブ （セクション 4.3.1）

Operation タブ （セクション 4.3.2）

Film タブ （セクション 4.3.3）

Rate Graph タブ （セクション 4.3.4）

Mass/Thick Graph タブ （セクション 4.3.5）

Frequency Graph タブ （セクション 4.3.6）

Help/About タブ （セクション 4.3.7）

Sycon STM Instrument Interface ペイン
Press to Halt・・・・・・・・・ STM-x_win32. VI 画面を閉じるときにクリック下さい。
Rate・・・・・・・・・・・・・ クリスタルの周波数に元づいた蒸着レート。
Film Thick/Film Mass・・・・・・ モニターされているフィルムの膜厚値/質量

Substrate Thick/Substrate Mass・・・全ての層の積算膜厚（質量）Clear Graph ・・・・・・・・・・ レート、膜厚（質量）、周波数グラフをクリアする。
Xtal OK?・・・・・・・・・・・ 緑ランプ点灯=Xtal OK 緑ランプ消灯＝Xtal Fail 図 4-3
参照

図 4-3

Xtal OKRUNNING/PAUSED・・・・・・ランニングと一時停止の選択 （セクション 4.3.2 Operate
タブ参照）
h:mm:ss・・・・・・・・・・・ ランニング中の run#の時間。新しい run 毎にリセットされます。
Life/XTAL FAIL・・・・・・・ クリスタルライフの％表示。初期状態は 100%。
RUN#・・・・・・・・・・・・ Operate タブで新しい run 毎にクリックすると数字が増えます。
LOGGING OFF/LOGGING ON・・Setup タブの Datalog ペインでデータロギング実施を選択する。

Film・・・・・・・・・・・・・モニターされているフィルム名が表示されます。

4.3.1 Setup タブ

図 4-4 Setup タブ
Connection ペイン
Find Instrument・・・・・・・・・接続した STM-2 をサーチするためにクリックする。

図 4-5 Find Instrument ウィンドウ
Search for STM-1s ボタン・・・・・・・・本機ではご利用しません。
Search for STM-2s ボタン・・・・・・・・・・接続された STM-2 を自動的に検出します。
Manual Connection ボタン・・・・・・・・セクション 4.3.1.1 をご参照下さい。
Simulate ボタン・・・・・・・・・・・・セクション 4.3.1.2 をご参照下さい。
Cancel ボタン・・・・・・・・・・・・・Find Instrument ウィンドウを閉じる
Text Box・・・・・・・・・・・・・・・・・接続された STM-2 の接続情報を表示する。

Display pane
Thickness・・・・・・・・・・・・STM-x_win32.VI ウィンドウ上の、レートの単位=Å/s、
フィルム膜厚の単位=kÅ、基板膜厚の単位=kÅ
Mass・・・・・・・・・・・・・・STM-x_win32.VI ウィンドウ上の、レートの単位=ug/cm2/s、
フィルム質量の単位= ug/cm2、基板質量の単位= ug/cm2
Multi-layer mode・・・・・・・・・マルチレイヤーモードが有効の時、STM-x_win32.VI ウ
ィンドウ上で基板膜厚/質量を表示し、Operate タブで、
New Layer ボタンと Layer Stackup ペインを表示します。
Run#・・・・・・・・・・・・・・Sycon STM Instrument Interface ペインで Run の数が増えます。

Datalog ペイン
OFF/ON・・・・・・・・・・・・・データロギングを有効にします。
Log Period・・・・・・・・・・・・hh:mm:ss
モニター値の記録をするためにデータログ期間を指
定する。


Date



Time



Running



Life



Run#



Logging ON



Film



Rate



Film Thickness/Film Mass

Substrate Thickness/Substrate Mass

Frequency

Run#・・・・・・・・・・・・・・・Run#に対するファイル名
STMxlog.txt・・・・・・・・・・・ STMxlog に対するファイル名
Tab delimiter・・・・・・・・・・・ 各フィールドを分けるために、ログデータはタブ区切りで記録されます。
Comma delimiter・・・・・・・・・

各フィールドを分けるために、ログデータはカンマ
区切りで記録されます。

View Log・・・・・・・・・・・・ 現在のログデータを見る
Logfile folder・・・・・・・・・・ データログファイルをセーブするディレクトリを選択
す るため にフォル ダのする。

アイコンをクリック

4.3.1.1 Manual Connection
STM-x_win32.VI は、STM-1、STM-2, （Simulate での使用）を手動接続の設立ができます。
手動接続を有効にするには、Setup タブの Find Instruments をクリックし、Manual connectionをクリックして下さい。Manual Comm setup ウィンドウが表示されます。
Com port#、Protocol,
Slave Address、Timeout(ms)、Instrument Type を選択して下さい。Done をクリックして下さい。

図 4-6 Manual connection

Comm Ports・・・・・・・・・・・・・・選択範囲 1 to 255
接続されている STM-2 の comm port を入力する。

Protocol・・・・・・・・・・・・・・・ Sycon、SMDP、SMDP M、SMDP H
STM-2 comm protocol と bard rate を入力する。


Sycon: Sycon protocol (9.6kbps)



SMDP L: SMDP protocol (9.6kbps)



SMDP M: SMDP protocol (38.4kbps)



SMDP H: SMDP prptocol (115.2kpbs)

Slave Address・・・・・・・・・・・・・・・選択範囲 1 to 255
STM-2 comm slave address を入力する。

Timeout・・・・・・・・・・・・・・・・・ STM-1(使用不可)、STM-2、Simulate
Done・・・・・・・・・・・・・・・・・・ ウィンドウを閉じる

4.3.1.2 Simulate Mode
STM-x_win32.VI は STM-2 を PC に接続せずに、疑似的に蒸着モニターとして動作させることが出来ます。シミュレーションモードを有効にするには、Setup タブの Find Instruments
をクリックし、Simulate ボタンをクリックして下さい。Setup タブ上に、Sim Rate hz/sec ボックスが表示されます。
hz/s でのシミュレーション レートを入力して下さい。図 4-7 参照

図 4-7 Simulate modehz/s を入力しますと、ソフトウェアは、Display ペイン上の Thickness/Mass にて、周波数をÅ/s または ug/cm2/s に変換します。

4.3.2

Operate

図 4-8 Operate タブ

Change Film・・・・・・・・・・・・・モニターに使用するフィルムの番号に変更する。
クリックしますと、使用するフィルムを表示する
FilmPicker.vi ウィンドウを開きます。

図 4-9 FilmPicker.vi ウィンドウ
NOTE: もし、このウィンドウ上のフィルムに何も表示されない場合は、Films タブの Edit
Films をクリックすることによって、フィルムが追加されます。

New Layer・・・・・・・・・・・・・FilmPicker.vi を開き、Layer Stackup に新しいレイ
ヤーを追加する。
New run・・・・・・・・・・・・・・Layer Stackup をクリアし、FilmPicker.vi を開き、
Layer Stackup に新しいレイヤーを追加しますとRun#が増えます。
Pause/Resume・・・・・・・・・・・・一時停止と動作再開。Operate タブ上の Pause ボ
タンが赤い場合には、一時停止状態です。
一時停止中は、再び Pause ボタンが押され、動作が再開するまで、データロギング及びグラフは停止します。
ZERO TIMER・・・・・・・・・・・・Operate タブ上のボタンでタイマーをリセットします。
ZERO FILM THK・・・・・・・・・・・Operate タブ上のボタンで Film Thickness/Film Mass
をリセットします。
Layr Stackup・・・・・・・・・・・・ プロセスの各レイヤーの、フィルム名と現在の膜厚/質量が表示される。

4.3.3

Films

Film Database にプロセスのフィルム設定が表示されます。
アクティブ フィルムは青枠で示されます。

Film タブ

図 4-10

Edit films・・・・・・・・・・・・FilmEditor.vi ウィンドウの Film Database に追加（または削除）されたフィルムが表示されます。図 4-11 参照
Material ボタンを使用して下記のパラメータを任意に編集または入力/削除が行えます。


Name



Density

Z-Ratio

Tooling# samples



Notes

Note：ユーザー定義のフィルムは、空白セルに入力できます。

図 4-11 FilmEditor.vi ウィンドウ
Materials・・・・・・・・・・・マテリアルリストは FilmEditor.vi ウィンドウ上の Film Databaseに追加されます。
Cancel・・・・・・・・・・・・変更内容を保存せずに FilmEditor.vi ウィンドウを閉じます。
Save・・・・・・・・・・・・・Film タブ上の Films Database の変更内容を保存します。
NOTE: カット、コピー、挿入、行削除は FilmEditor.vi ウィンドウを右クリックで実行できます。

4.3.4Rate Graph

計測レートをグラフ化して表示します。 図 4-12

参照

図 4-12 Rate グラフ タブ
コピーデータ、簡易イメージの書き出し、チャートのクリア、XY 軸のオートスケール、表示更新モードはグラフ上のどこの場所でも右クリックで実行できます。
グラフのズームイン・アウト機能は虫眼鏡のアイコンのクリックで実行できます。
図 4-13参照

図 4-13 ズーム イン/アウト

左上のアイコンをクリック：グラフ上で任意の選択エリアをプレス＆ドラッグしますとズームインを実行できます。



真ん中上のアイコンをクリック：グラフ上で任意の X 軸をプレス＆ドラッグしますとズームインを実行できます。



右上のアイコンをクリック：グラフ上で任意の Y 軸をプレス＆ドラッグしますとズームインを実行できます。



左下のアイコンをクリック：変更前のグラフの状態に戻すことができます。



真ん中下のアイコンをクリック：グラフ上でどの場所でもクリックすることで任意エリアのズームインが実行できます。

手の形のアイコン

4.3.5

をクリック：プレス＆ドラッグでグラフを移動できます。

Mass/Thick Graph

膜厚/質量モニターをグラフ化して表示します。 図 4-14

参照

図 4-14 Mass/Thick グラフ タブ
コピーデータ、簡易イメージの書き出し、チャートのクリア、XY 軸のオートスケール、表示更新モードはグラフ上のどこの場所でも右クリックで実行できます。
グラフのズームイン・アウト機能は虫眼鏡のアイコンのクリックで実行できます。
NOTE: Auto ScaleX または Auto Scale Y が選択されている場合には、ズーム イン/アウト
は利用できません。

図 4-15 ズーム イン/アウト

4.3.6Frequency Graph

計測周波数をグラフ化して表示します。 図 4-16

参照

図 4-16 Frequency グラフ タブ
コピーデータ、簡易イメージの書き出し、チャートのクリア、XY 軸のオートスケール、表示更新モードはグラフ上のどこの場所でも右クリックで実行できます。
グラフのズームイン・アウト機能は虫眼鏡のアイコンのクリックで実行できます。
図 4-17 参照

図 4-17

ズーム イン/アウト

左上のアイコンをクリック：グラフ上で任意の選択エリアをプレス＆ドラッグしますとズームインを実行できます。



真ん中上のアイコンをクリック：グラフ上で任意の X 軸をプレス＆ドラッグしますとズームインを実行できます。



右上のアイコンをクリック：グラフ上で任意の Y 軸をプレス＆ドラッグしますとズームインを実行できます。


左下のアイコンをクリック：変更前のグラフの状態に戻すことができます。



真ん中下のアイコンをクリック：グラフ上でどの場所でもクリックすることで任意エリアのズームインが実行できます。

手の形のアイコンをクリック：プレス＆ドラッグでグラフを移動できます。

4.3.7

Help/About

トラブルシューティングとヘルプの情報を表示する。 図 4-18 参照

図 4-18 Help/About
Software Version・・・・・・・・ ソフトウェア バージョンを表示
Capabilities・・・・・・・・・・・STM-x_win32.VI ソフトウェアで使用できる機器を表示
Tip・・・・・・・・・・・・・・ STM-x_win32.VI ソフトウェアで説明とヒントにアクセスする方法を表示
Firmware Version・・・・・・・・STM-2 の問い合わせと接続されている STM-2 のファームウエアバージョン
Location of current logfile・・・・・Setup タブで設定されたログファイルのディレクトリ
を表示(Advanced) Location of config file・・・ コンフィグファイルのディレクトリを表示

Communication Status and Statistics pane
Com Success・・・・・・・・・・・PC-STM-2 間の通信回数を表示するカウンター
Com Errors・・・・・・・・・・・ PC-STM-2 間の通信異常の回数を表示するカウンターSVR Build・・・・・・・・・・・ビルドまたはコミュニケーションサーバーのバージョン#Interfaces・・・・・・・・・・・コミュニケーションサーバーを使用している STM-2 の数
STM-x_win32.VI の複数のインスタンスを起動できます。
NOTE：コンフリクトしていなければ同じ STM-2 を他のプログラムで動作させることが出来ます。

Last Comm (ms)・・・・・・・・・・最後に動作させた時の通信時間（msec）
Last Error・・・・・・・・・・・・ 通信異常のレポート
Status・・・・・・・・・・・・

通信成功を示す。
通信失敗を示す。

Code・・・・・・・・・・・・・・ 失敗した通信のエラーコードを表示。
Source・・・・・・・・・・・・・・エラーコードに関する記述

このページは余白です。

第5章
コミュニケーション
5.1 コミュニケーションプロトコル
STM-2 は USB を介して接続されますが、バーチャルシリアルポートで作動しますので、通常のシリアルポートと同じ様に、ポートは開かれ、読み書きされます。STM-2 は USB
プロトコルを使用せず、SMDP(Sycon Multi Drop Protocol)が使用されます。
Window でソフトウェアをカスタムで開発されたい場合は、シリアルポートを管理し、SMDP プロトコルを実行する ActiveX を準備しております。

5.2

Sycon Multi-Drop Protocol (SMDP)

SMDP はバイナリープロトコルのバイトパケットです。全 8 ビットのデータバイト/キャ
ラクタが使用されます。スタンダード・アシンクロナス・シリアルコンバージョンが用いられます。
パケットは STX(ACII 0x02)で始まり、CR(ACII 0x0D)で終わります。
SMDP の仕様は、数個のコモン、命じられたコモンコードを備えています。STM-2 はそれらコモンメッセージに応答します。例えば、リセットコマンドは STM-2 の電源リセッ
トの状態と同じ様なリブートを実行します。これは STM-2 を既知の状態にセットします。
別のコモンコマンドは製品タイプもしくは ID を問い合わせます。このコマンド(0x30)は製品タイプを特定する ACII 整数コードを返します。
（セクション 5.2.1.2 参照）これは、マスター・コンピュータがネットワークにポーリングすることで STM-2 を探し、接続と命令が適切な製品タイプのために使われることを確実にします。
NOTE: 各フィールドのかぎ括弧（< >）は１バイトです。オプショナルではありません。
普通の括弧（〔〕）はオプショナルです。（…）は、前のデータの一つもしくは一つ以上を意味します。

5.2.1

コマンド フォーマット

<STX> <ADDR> <CMD_RSP>〔<DATA>. . .〕<CHK SUM1> <CHK SUM2> <CR>
STX・・・・・・・・・・・・スタート テキスト キャラクタ(HexDec 02)
STX キャラクタは、列上に複数個使用できます。データとSTX 間のキャラクタは無視されます。1 つの STX キャラク
タは、受け取られる最後の STX または CR から集められる
いかなるデータもパージし、新しいメッセージを受けるた
めに、レシーバーを初期化します。

ADDR・・・・・・・・・・・・1 バイトのアドレスフィールド
アドレスバイト(ADDR)は、送りたいコマンド/クエリーを、どの STM-2 に送るかを選択するために、SMDP アドレスを確認します。
NOTE: スレーブアドレスは 16 で初期設定されています。接続された STM-2 は、独自のアドレスを保有しなければなりません。
スレーブの返信は、コマンドを受けている STM のアドレスを確認しているマスターに、アドレスを繰り返し返答します。
数値のレンジは, HexDec で 10～FE(16 ～254 decimal)です。

アドレス用に FF（hexdec）は使用できません。FE （hexdec）のより多いアドレス範囲も持つ別製品のために使われます。
CMD_RSP・・・・・・・・・コマンド/レスポンス フィールド
マスターからスレーブにコマンドが送られる時、RSPF ビ
ットはゼロで RSP フィールド（3 バイト）は、ゼロです。
スレーブからマスターにコマンドが送られる時、CMD ビ
ットは送られたメッセージの時と同じですが、RSP0 フィ
ールドを通しての RSP2 はゼロ以外です。
（実際のユニット
レスポンスフィールドを示しています。）スレーブは、認識されないスレーブを示すために、CMD_RSP 返答フレー
ム RSPF フラグビットをセットもしくはクリアします。このビットは、スレーブからマスターに命令している時を意味するだけです。このビットが 1 の場合、スレーブは最後の AckPF 以来リセットされ続け、パワーフェイルとして認識され、フラグコマンドが受け取られます。表 5-1 参照

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

CMD

CMD

CMD

CMD

RSP

RSP

RSP

RSP

3

2

1

0

F

2

1

0

表 5-1 Command/Response

DATA・・・・・・・・・・・・オプショナル データ
STX と CR は、データフィールドでは使用できません。
Hexdec の 02 として 1 データバイトを送るために、0（HexDec 30）に続けてプロトコルエスケープキャラ
クタ(HexDec 07)を送って下さい。
Hexdec の 0D として 1 データバイトを送るために、1（HexDec 31）に続けてプロトコルエスケープキャラ
クタ(HexDec 07)を送って下さい。
Hexdec の 07 の 1 データバイトを送るために、2（HexDec32 ） に 続 け て プ ロ ト コ ル エ ス ケ ー プ キ ャ ラ ク タ(HexDec 07)を送って下さい。
プロトコル エスケープ

キャラクタはシングルバイ

トとして送ることはできませんが、ASCII 0、1、2 に続いて、ペアのファーストバイトとしてだけ送られることは可能です。
プロトコル エスケープ

キャラクタが見つけられた

場合、ASCII 0、1、2 に続けられず、不正なコマンドとして無視されます。

CKSUM1,2・・・・・・・・・メッセージを送るためのチェックサム
これは、コマンド 2 進数メッセージデータのモジュロ
256 チェックサムです。チェックサムの計算のために、
STX 及び CR は含まないで下さい。そして、スタッフ
ィングしているプロトコル エスケープバイトの前で計算します。

5.2.1.1
Checksum
スタッフィングしているプロトコル エスケープバイトの前の、ADDR、CMD_RSP、
データフィールドのモジュロ 256 チェックサムで算出して下さい。これは、通信のヘッダ部分を除いたコマンドのロジカルコンテントのペイロードのみになります。



CKSUM1 はチェックサム（0-15 もしくは右寄せ）の最上位桁の 4 バイト＋30 (Hexdec)です。
このイールドは 0（HexDec 30）から? (HexDec 3f)までの ASCII キャラクタです。



CKSUM2 はチェックサム（0-15 もしくは右寄せ）の最下位桁の 4 バイト＋30 (Hexdec)です。
このイールドは 0（HexDec 30）から? (HexDec 3f)までの ASCII キャラクタです。

NOTE: コマンドのチェックサムの不正フォームもしくは不正数値の場合、パケットは不正と判断して無視されます。

注意
不正なコマンド（不正なチェックサムの計算、短すぎるデータ長、
誤ったデータ、間違ったエスケープシーケンス）は、スレーブ/(マスター)
によって無視されます。スレーブは応答を送ることはありません。

5.2.1.2

Command Packet Format<STX> <ADDR> <CMD_RSP>〔<DATA>. . .〕<CHK SUM1> <CHK SUM2> <CR>
ここでの<CMD>は：1

BOOT_API

コマンド用のプリフィックスはターゲットプラットフォー
ム上で排他的に命令だけの接頭辞は、目標プラットフォー
ム上で動作しているブートローダー構文解析と通信したものです。ブートローダーが無いアプリケーションは無効になります。（Err_Inv_Cmd）ブートローダー構文解析は、初期においてこのコマンドプリフィックスに反応するだけで、何も反応せず返答することはありません。この API
を通して一度アクセスしますと、ブートローダー構文解析
は、その他の CMD コード値を受け入れて命令されるます。

2

Reserved

プロトコル階層で将来の使用のためリザーブされます。

3

Prod_id

プロトコル識別子 10 進数文字列として返します。
NOTE: STM-2 用の値は、10 進数の 19 です。

4Version

スレーブにソフトウェアバージョンの文字列を返すリクエ
スト

5

Reset

スレーブにリセット/リブートをリクエスト

6

AckPF

スレーブにパワーフェイルフラグの認識及び RSPF ビットをクリアするリクエスト

7

PROTV

スレーブに 10 進数文字列でプロトコル階層バージョンを
リクエスト

8

Product_Specific

アプリケーション API プリフィックスは、STM-2 コマンドの前にきます。

NOTE: SMDP は、1～7 のレンジのコマンドに反応します。コマンド 2～7 は、プロトコル
レイヤーにおいてプロトコルで取り扱われます。アプリケーションはプロトコル仕様を実行する場合を除いて、コマ
ンド 2～7 は使用されません。

5.2.1.3

Response Packet Format<STX> <ADDR> <CMD_RSP>〔<DATA>. . .〕<CHK SUM1> <CHK SUM2> <CR>
NOTE: CMD_RSP バイトで、CMD ビットはマスターからは変更されません。
RSP ビットは、スレーブの状態次第で、書き込められます。

ここでの<RSP>は：
1

OK

コマンドが認識され、実行された。

2

Err_Inv_cmd

不正なコマンド（CMD コードが有効でない）

3

Err_syntax

構文エラー（データフィールド内のバイトが多すぎるもしくは不足）

4

Err_range

データのレンジエラー

5

Err_inh抑制

6

Err_obso

旧式のコマンド 何も実行されません。

5.2.2

Optional Serial Command Mode

SMDP は、レスポンスでマスターから命令を関連付けることができます。
(SMDP version 3 またはそれ以降) これは、シリアルコミュニケーションポートでのコマンドのエラーを検知します。プロトコルストラクチャーは、以下の段落の説明事項を除いて、セクション 5.2 の Sycon Multi-Drop Protocol (SMDP)に極似しています。


シリアルナンバーバイトは、チェックサムの前に置かれなければなりません。これは、0x10 (16)以上の値、さもなければ、フレーミングまたはエスケープキャラクター
バイトとして間違っています。このバイトは、計算しているパケットチェックサム
値のパケットペイロードの部分として合算されます。チェックサムキャラクターベ
ースは、HexDec30=ASCII 0（データフィールドの後に追加される SRLNO（シリアルナンバー） フィールドを送ることをスレーブに知らせること）の代わりに HexDec 40(ASCII @)でなければならなりません。これは、@(0x40)から O(0x4f)のコマンド（チェックサム）レンジの最後の 2 つのキャラクタで作ります。



レスポンスのために、スレーブは、2 つのリプライパケットチェックサムキャラクタの直前に、そのレスポンス・パケットに対応する SRLNO バイトを中に置きます。
（0x40 ベース）

このシリアルコマンドモードが効果的に作られるために、マスターは送る各コマンド用の新しい SRLNO 値を作り出す必要があります。
（モジュロ 256、0x10(16)より大きい）これは、240 の独自のシリアルナンバーを利用できます。値は、255～16 で繰り返してタグが増加しますので、240 のメッセージにはなりません。あるいは、タグは特定のアドレス
で機器への通信毎に、独自の値または範囲を備えます。レスポンスは、コミュニケーシ
ョンの適切なコミュニケーションラインによって受け取られます。

NOTE: SMDP レスポンス パケットが、マスターによって受け取られた時、SRLNO を確認し、それをコマンド/クエリーの関連付けに利用します。
これは、発生した無効な結果や誤った解釈からの誤順を予防します。

5.2.2.1

Optional Serial Command Format<STX> <ADDR> <CMD_RSP>〔<DATA>. . .〕<SRLNO> <CHK SUM1> <CHK SUM2> <CR>

SRLNO・・・・・・・・シリアルナンバー
正しいレスポンスを持つマスターからのコマンドを関連付けします。
値は、フレーミングまたはエスケープキャラクターバイトとして間違わないために、0x10 (16)以上の値でなければなりません。
ACKSM1,2・・・・・・・0x40 をベースに、チェックサムチャラクターを交互に置く
この値は、@(0x40)から O(0x4f)の範囲。
NOTE: セクション 5.2.1 参照
5.2.2.2

Additional Option to Serial Command

オペコード 0x110 BOOT_API は、SMDP オペコードにリザーブされます。これは、これは、STM-2の通信レスポンスを 2 つのセクション、ブートローダーとアプリケーションに分けます。
ブートローダーオペレショナルモードのプラットフォームは、BOOT_API オペコード
コマン
ドのためにだけ反応し、機器を標準的な通信質問に対して見えなくしている他の全てを無視します。

5.3

Communications Commands

いくつかのプロセスは、専門ソフトウェアの開発を必要とします。STM-2 コマンドは、
下記表 5-2 に表記されております。
STM-2 は、イントロデュース コマンド シーケンスのために、コマンドプリフィックス
0x80 を使用します。0x80 に続くデータペイロードは標準 ASCII キャラクタ シーケンスです。この言語は、セクション 5.2.1.2 に記述されております。
コモンコマンドは同様の初期キャラクタ シーケンスを持ち、意図されたアクションまたはコマンド/クエリーのターゲットを指定する可変引数によって識別さらます。
従いまして、これらのコマンドを識別するデータペイロードの内容だけは、このセクシ
ョンに記述されます。
全てのレスポンスは、返された<CMD_RSP>バイトの下位 4 ビットで、1～15 の範囲のゼロ以外の値であることを SMDP 仕様に適合します。上位 4 ビットは、3-8 のホストコマン
ドグループ(CmdOpcode_xxx)です。下位 3 ビットの値は、1-7 です。この値は、レシーバ
ーがクエリーを処理できたらフォルト発見したかを示します。もし、アドレスがスレーブと一致していない場合、フレームのチェックサムは失敗し、もしくはコマンドが適切でないか、スレーブによる返信がありません。
4 番目のビット(D3, 8 weight)は、パワーフェイルフラグビットで、スレーブはプラットフ
ォームがリセットされた時に、マスターが以下の 1 つに送るような時間まで、このビットによって返信します。
Acknowledge-power-fail コマンド(CmdOpcode_ACKPF 0x60), ローレベル SMDP メッ
セージ

USRAPI_ackPfail (?)コマンド、application specific command (0x80)

マスターからのメッセージは、ステータスビットの様なパワーフェイルフラグをクリアし、全てのサブシーケンス返信の D3 は、その時ゼロです。これは、マスターは、スレーブがリセットされた最も早い処理（再起動/リセットの後の最初の有効な通信）で検出を許可し、再同期する必要があります。これは、致命的なエラー、受け取られることができるエラー、干渉を必要としていないどうでもいい問題を考慮する。

STM-2

パラメータ

送信

返信

内容

None

@

STM-2D1.0

モデルとファームウエアバージョ

コマンド
@

ン
L

None

L

“a”レスポンスを認識

B

None

B

初期設定値にパラメータをセット

d

None

d

リセットになります。

表 5-2

STM-2 コマンドセット

STM-2

パラメータ

送信

返信

内容

コマンド
ゼロリングコマンドB

B

タイマーと膜厚をゼロセット

CC

膜厚をゼロセットD

D

タイマーをゼロセット

フィルムコマンド= nnn にパラメータ更新? にパラメータ問い合わせq=〔8 char string〕,〔?〕 q=COPPER

E=〔0.500-99.99〕,〔?〕

E=1.23F=〔0.100-9.999〕,〔?〕

F?

現在のフィルムの Z ファクターを返信

J=〔10.0-399〕,〔?〕

J=80.1

現在のフィルムのツ－リングを 80.1%に現在のフィルム名を COPPER にセット

1.23

現在のフィルムの密度を 1.23 にセット

セット

r=〔1-50〕,〔?〕

テンポラルアベレージングのサンプ

r=10

ル数をセット
ランタイム データコマンド
M

None

M

!

@ = Crystal good
! = Crystal failed

S

None

S

-1595

膜厚値-1.595kÅ を返信

s

None

s

-1.6

質量 -1.6ug/cm2 を返信

T

None

T

12.4

レート 12.4Å/s を返信

t

None

t

23.4

質量累積レート 23.4ug*s/cm2 を返信

U

None

U

5319234.34

周波数 5,319,234.34Hz を返信

V

None

V

12.4

クリスタルライフ 12.4%を返信

W

None

W

12:45

タイマー 12 分 45 秒を返信

a

None

a

A

RESET ステータスを返信@ = OKA = ロストパワー
D = ロスト NONV メモリー
NOTE: NONV=non-volatile memory
NONV バッテリーに問題がある場合、電源を遮断した後に、記憶されたデー
タは初期化されます。

余白ページ

第6章
トラブルシューティングとメンテナンス
6.1 トラブルシューティングガイド
STM-2 が作動しなくなった場合、または性能が低下したと思われる場合、以下の症状／原因／対策チャートを使用してください。

注意
STM-2 のケース内にユーザーがサービス可能なコンポー
ネントはありません。
すべてのメンテナンス作業は、資格を持った担当者に依頼してください。

6.1.1 指標
STM-2 に問題が起きた時、本体の LED ランプが指標となります。Table 6-1 は故障原因をまとめています。
Table 6-1 トラブルシューティングガイド
症状

原因

対策

1. 「Power」の LED がフラッシュa. STM-2 またはセンサーが接a. STM-2 またはセンサーの接続している。

続されていない。

を確認します。

b. 水晶が悪い / 水晶が装着

b. 新品水晶を装着します。

されていない。
c. 2 枚の水晶がクリスタルホ

c. 1 枚を取り除きます。

ルダーに入っている。
d. パソコンに認識されていd. LabView アプリケーションをない。

にて、Find Instruments >> Search
for STM-2s をクリックします。

2. 「Power」の LED が消滅していa. STM-2 は電源が入っていな

a . パソコンが ON しているか、る。

い。

USB ケーブルが接続されているかを確認します。

b. デバイスドライバーがち

b. デバイスドライバーをアンゃんとインストールされていインストールして、再インストない。

ールします。

b. 電源に問題がある。

b. インフィコンのサービス部にご連絡ください。

3. 「USB」の LED がフラッシュしa. 通信が混雑している。

a. 100ms ごとの送信に設定しま

ている。

す。

4.「USB」の LED が消滅している。 a. ソフトウェアが起動されてa. STM-x_win32 アプリケーショ

いない。

ンを開きます。

b. ソフトウェアがインスト

b. STM-x_win32 アプリケーショ

ールされていない。

ンをインストールします。

6.1.2 全般的な STM-2 トラブルシューティング
Table 6-2 全般的なトラブルシューティング
症状

原因

1.レート、膜厚および周波数が不水晶の温度が不安定 (AT-カ安定・正確ではない。

ットの水晶は 10Hz/℃のシフ
トがある)。

対策

チャンバーの温度を制御します。



水晶をソースから離します(少なくとも 25.4cm)



水冷の流量および温度をチェックします。



クリスタル・ホルダーを掃除します。センサーマニュ
アルを参照して下さい。



サーマルショック対応の
水 晶 (SPC-1157-G10) を 使用します。

水晶表面の湿度が増加・減少

大気開放の前に、水冷を止めます。チャンバーを開いたら、室内温度より高めの水温で水を流します。

In Vac ケーブルまたは同軸ケ

マルチメーターを用いて導通・ーブルの欠陥

絶縁をチェックします。

水晶と接触しているクリスタ

クリスタル・ホルダーを交換、ル・ホルダーの接触面が汚れまたは洗浄します。センサーのている・傷ついている。

マニュアルを参照して下さい。

オシレーターと水晶間のケー

In Vac ケーブルは 78.1cm を超えブルが長すぎる。

ません。STM-2/オシレーター⇔
フィードスルーのケーブルは
15.2cm(6 インチ)のみを使用します。

2. クリスタルフェイル

水晶の不具合／水晶がない。

水晶を交換しますクリスタル・ホルダーに 2 つ

1 枚の水晶を取り外しまのクリスタルがセットされす。

た。または、水晶の向きが逆。 

水晶の向きを直し、傷やスクラッチがあれば、新品の水晶と交換します。

クリスタル・ホルダーに堆積

クリスタル・ホルダーを交換・した蒸着材料が水晶に触れて洗浄します。センサーマニュア

しまう。

ルを参照して下さい。

水晶の周波数が設定範囲外。



新しい水晶を装着します。



6MHz の水晶を使用します

オシレーターと水晶間のケー

In Vac ケーブルは 78.1cm を超えブルが長すぎる。

ません。STM-2/オシレーター⇔
フィードスルーのケーブルは
15.2cm(6 インチ)のみを使用します。

Table 6-2 トラブルシューティング（続き）
症状
2. クリスタルフェイル

原因
センサーが接続されていな対策


センサーの接続をチェッい、または電気的な接触が悪クします。センサーのマニ

い(センサーヘッド、フィード

ュアルを参照します。

スルー)、またはケーブルの不

具合

導通・絶縁を確認します。
(センサーヘッド、フィー
ドスルー、In Vac ケーブ
ル、SMA/BNC アダプター、
BNC ケーブル )

センサーの代わりに、
5.5MHz のテストクリスタ
ルまたは良いセンサーと交換します。

水晶表面の湿度が増加・減少

大気開放の前に、水冷を止めます。チャンバーを開いたら、室内温度より高めの水温で水を流します。

同軸ケーブルの欠陥 (フィー

ドスルー⇔STM-2/オシレータ

マルチメーターを用いて導通・絶縁をチェックしまー、またはオシレーター⇔

す。

STM-2)

STM-2 またはオシレーターの

良い STM-2 と交換します。

不具合

良いオシレーターと交換

良い同軸ケーブルと交換
します。

します。
水晶の周波数が設定範囲外。



新しい水晶を装着します。

6MHz の水晶を使用します

3. 水晶が、通常の寿命に達する前水晶にパーティクルか、融解

なのにデポジション中、振動しなソースからのスパッターが当保護するためにシャッタ

くなる。

たった。

ーを使用してください。


ソースの調節中は、水晶をソースから少なくとも25.4cm(10 インチ)を離します。

応力の高い膜によるストレス

水晶を交換します。



アルミ合金の水晶を使用します。

クリスタル・ホルダー上の材

クリスタル・ホルダーをクリー料が部分的にクリスタル・カ

ニングします。

バーの開口部を覆っている。
シャッターが半開きの状態、水晶の蒸着分布を観察します。

またはセンサーの位置が不適

不均一な分布が観察されたら、切であるため、蒸着分布が悪シャッターやセンサーの位置をくなる。

調整します。

Table 6-2 トラブルシューティング（続き）
症状

原因

4. 水晶が真空中では振動するが、水晶の寿命が近づいていた。

大気開放後は振動しない。

空気に開放されると薄膜の酸対策
水晶を交換します。

化が生じて、薄膜の応力が増加する。
水晶上に過剰な水蒸気が蓄積

大気開放の前に、水冷を止めました。

す。チャンバーを開いたら、室内温度より高めの水温で水を流します。

5. レート、膜厚、周波数の測定値

オシレーター⇔水晶のケーブ

In Vac ケーブルは 78.1cm を超え

はノイズが多い。

ルが長すぎる。

ません。STM-2/オシレーター⇔
フィードスルーのケーブルは
15.2cm(6 インチ)のみを使用します。

STM-2 は電気的なノイズを拾STM-2 とケーブルを高電圧/高った。

電源およびノイズ源から離します。(少なくとも 30.5cm)

グラウンドが不適切

アースにちゃんとグラウ
ンドします。



インピーダンスを少なくするために、グラウンドワ
イヤーはなるべく短く、大きい表面積のものを使用します。Section 2.1.2 を参照して下さい。

Table 6-2 トラブルシューティング（続き）
症状

原因

6. デポジション中の膜厚測定値

モードホッピング(ダメージが大きくジャンプする。

または過剰な水蒸気が蓄積し対策
水晶を交換します。

た水晶)
水晶の寿命が近づいていた。

水晶を交換します。

クリスタル・ホルダーの座面

クリスタル・ホルダーの水晶のにキズまたは異物がある（ク座面をクリーニングします。セ

リスタルのセッティングが正

ンサーのマニュアルを参照し

しくない）

て下さい。

蒸着分布が不均一。

ソースに対して、センサーの蒸着面を 90℃（直角）に調整します。

水晶に当たる融解ソースからのパーティクルまたは「スパッター」

水晶を交換します。
ソースのパーティクルを取り除きます。

ケーブルの不具合または接続

導通・絶縁を確認します。(セン不良。

サーヘッド、フィードスルー、
In Vac ケーブル、SMA/BNC ア
ダプター、BNC ケーブル )。センサーマニュアルを参照して下さい。

不適切な水冷システム。

水冷の流量および温度をご確認下さい。

Table 6-2 トラブルシューティング（続き）
症状

原因

対策

7. 熱不安定性： ソースの暖機中水晶がフォルダに正しくセックリスタル・ホルダーの水晶を(ソースシャッター開)とデポジシ

トされていない、またはフォセットする箇所をクリーニング

ョン終了時に膜厚測定値が大きく

ルダが汚れている。

します。

水晶に過剰な加熱

変化する（通常、前者では膜厚測定値は減少し、後者では増加する）

ソースから少なくとも25.4cm(10 インチ)を離します。

サーマルショック対応の
水 晶 (SPC-1157-G10) を 使用します。

不適切な水冷システム。

水冷の流量および温度をご確認下さい。

電子束による放射熱

スパッタリングセンサーを使用し、放射シールドを取り付けて、熱安定性を改善します。

水晶に当たる融解ソースから

ソースの調節中は、水晶をのパーティクルまたは「スパ保護するためにシャッタッター」

ーを使用してください。


ソースから少なくとも25.4cm(10 インチ)を離します。

熱によるセンサー・フィード

導通・絶縁を確認します。(センスルーの電気的な接触不良

サーヘッド、フィードスルー、
In Vac ケーブル、SMA/BNC ア
ダプター、BNC ケーブル )。センサーマニュアルを参照して下さい。

8. 膜厚の再現性が低い。

ソースのフラックス分布が変

動的

ソースに対して中央になるようにセンサーを調整します。



溶解部の相対プール高さが一定であることを確認
し、溶解部に進入しないよ
うにします。

材料が水晶にちゃんと付着し



ていない。

水晶表面がクリーンであることを確認します。



付着性を改善するために、
中間接着材料を使用します。



適切な水晶の種類を使用します。

6.1.3 パソコン通信に関するトラブルシューティング
Table 6-3 パソコン通信に関するトラブルシューティング
症状
STM-2 とパソコンの通信が確立さ原因
ケーブルの接触不良

れない。

対策
正しく配線されていることを確認します。

ドライバーがうまくインスト

ドライバーを再インストールしールされていない。

ます。

パソコンは STM-2 を認識してLabView ア プ リ ケ ー シ ョ ン上いない。

の「Find Instruments >> Search for
STM-2s」をクリックします。

このページは余白です。

第7章
校正手順
7.1 Density (密度)、Tooling（ツーリング）、Z-ratio（Z レシオ）の重要性
クオーツ･クリスタル・（水晶振動子）マイクロバランスは、振動クオーツ・クリスタ
ル・センサーの表面に付加される質量を精密に測定することができます。STM-2 は、
この付加された材料の密度を把握していることから、質量情報を膜厚に変換することが可能です。非常に高い精度が必要な場合は、セクション 7.2 に概略が説明されている
密度キャリブレーションを行う必要があります。
デポジションからの材料のフローが均一ではないため、サブストレートに比較した材料の異なるセンサーへのフローを考慮に入れる必要があります。この係数は Material
Set-Up 画面のツーリング・パラメータにおいて補正されます。ツーリング係数は、セクション 7.3 にある指針に従って実験的に確定することができます。
Cygnus 2 において、Z レシオが未知である場合、セクション 7.4 に概略が説明されている手順により推定するか、通常、Auto-Z レシオを使用して Z レシオを決定することができます。

7.2 密度の決定
注： ほとんどのアプリケーションでは、Appendix A から得られたバルク密度精度で十分です。
1

クリスタルとサブストレートに同じ膜厚が蓄積されるようにサブストレート（膜厚測定用に適切なマスキングをしたもの）をセンサーの隣に置きます。

2

膜材料のバルク値または概略値に密度を設定します。

3

Z レシオを 1.000、ツーリングを 100％に設定します。

4

センサーに新品のクリスタルをセットして、マニュアル制御でデポジションを短時間（1000～5000Å）実行します。

5

デポジション後、試験用サブストレートを取り出して、多光束干渉計または触針式表面形状測定装置を用いて膜厚を測定します。

6

等式［1］を用いて新しい密度を決定します。

ここでD1＝最初の密度
Tx＝STM-2 における膜厚測定値
Tm =測定した膜厚
7

STM-2 の膜厚が試験デポジションと計算した密度の入力値との間でゼロにされていない場合、STM-2 を計算した密度を用いてプログラムし、表示された膜厚が測定した膜厚に等しいことを簡単にチェックすることができます。

注： Tx＝Tm にするために微調節が必要になる場合があります。

7.3 ツーリングの決定
1

試験用サブストレートをシステムのサブストレート・ホルダーにセットします。

2

短時間のデポジションを行い、実際の膜厚を測定します。

3

等式［2］に示された関係からツーリングを計算します。

ここでTm =サブストレート・ホルダーにおける実際の膜厚Tx＝STM-2 における膜厚測定値
TFi=最初のツーリング係数
40.1%に近くなるようにツーリング(%)を四捨五入します。

5

この新しい値をツーリングとしてプログラムに入力すると、計算が正しく行われ
れば、Tm は Tx に等しくなります。

注： ツーリングのキャリブレーションを行う場合は、独立した蒸着を少なくとも 3 回は実施することを推奨します。ソース分布や他のシステム要因における変動がわ
ずかな膜厚の変動につながります。最終的なキャリブレーションには、平均ツーリング係数を使用する必要があります。

7.4 実験による Z レシオの決定
よく使用される材料の Z 値のリストが Appendix A に掲載されています。他の材料の Z
値は、次の式から計算することができます。

ここでdf=デポジション膜の密度（g/cm3）
μf=デポジション膜の剛性率（dynes/cm2）
dq=クオーツ（クリスタル）の密度（2.649gm/cm3）
μq=クオーツ（クリスタル）の剛性率（3.32 x 1011 dynes/cm2）
注：多くの材料に関する密度と剛性率が、様々ななハンドブックに掲載されています。
ラボでの結果は、薄膜形態における材料の Z 値は、バルク値にかなり近いことを示しています。ただし、応力の高い生産材料の場合、薄膜の Z 値は、そのバルク材料の Z
値よりもわずかに低くなります。精密なキャリブレーションが必要なアプリケーショ
ンについては、以下の直接法を推奨します。
1

セクション 7.2 に記載されている正しい密度を確定します。

2

新品のクリスタルをセットして、開始周波数 Fco を記録します。開始周波数は「Frequency Graph」のタブで表示されます。

3

試験用サブストレートに、表示された%クリスタルライフが約 50％になるまで、
または、特定の材料についてはクリスタルライフの終了に近いところまでのいず
れか小さい値まで、デポジションを行います。

4

デポジションを停止し、終了周波数 Fc を記録します。

5

試験用サブストレートを取り外し、多光束干渉計または触針式表面形状測定装置を用いて膜厚を測定します。

6ステップ 1 の密度、Fco と Fc を用いて、計算した膜厚を実際の膜厚に一致するように膜厚等式［5］における Z レシオを調節します。計算した膜厚値が、実際の膜圧よりも大きかった場合は、Z レシオを大きくします。また、計算した膜厚値が、実際の膜圧よりも小さかった合は、Z レシオを小さくします。

ここで
Tf= デポジションした膜厚（kÅ）
Fco = センサー・クリスタルの開始周波数（Hz）
Fc = センサー・クリスタルの最終周波数（Hz）
Fq= 公称ブランク周波数=6045000（Hz）
z= デポジション膜材料の Z レシオ
Zq= クオーツの比音響インピーダンス＝8765000（MKS 単位）
p＝ デポジション膜の密度（g/cc）
マルチプル･マテリアル・デポジション（例えば 2 つの材料）の場合、2 番目の材料に使用する Z レシオは、2 つの材料の相対膜厚によって決定されます。ほとんどのアプリ
ケーションにおいて、次の 3 つの規則により、十分な精度が得られます。


材料 1 の膜厚が材料 2 に比べて厚い場合、材料 1 の Z 値を両方の材料に使用します。

材料 1 の膜厚が材料 2 に比べて薄い場合、材料 2 の Z 値を両方の材料に使用します。



2 つの材料の膜厚が同じであった場合、材料 2 とそれ以降の材料のデポジションに関して、2 つの Z 値の重み付け平均である Z レシオを使用します。

第8章
測定および制御理論
8.1 基礎理論
クリスタル・クオーツ・デポジション・モニター（Quartz Crystal deposition Monitor）、
すなわち QCM は、クオーツ・モニター・クリスタルに付加された質量に対する圧電感度を利用します。QCM は、この質量感度を用いて、蒸着レートと最終的な真空蒸着膜厚を制御します。精密に形成された圧電クリスタルの面に電圧が印加されると、クリスタルはゆがみ、印加電圧に比例して形状を変化させます。印加電圧の特定の離散周波数において、非常に鋭い電気機械的共振状態が出現します。共振する水晶振動子に質量が付加されると、これらの共振物の周波数は低減されます。この周波数における変化は非常に反復的で、クオーツの特定共振モードについて正確に理解されます。この経験的に分かりやすい現象は、付着異物の原子層未満の付加を容易に検出することが可能な欠くことのできない測定およびプロセス・コントロール・ツールの基本です。
1950 年代後半、Sauerbrey1、2と Lostis3によって以下のようにコート（合成物）された周
波数と未コートの周波数（それぞれ Fc と Fq）を持つクオーツ・クリスタルにおける変化（DF = Fq – Fｃ）が、付加材料（Mf）による質量の変化に関係することが発見されました。

[1]
ここで Mq は未コートのクオーツ・クリスタルの質量です。単純に置換することで、最初の「周波数測定」機器で使用された方程式が導かれます。

[2]
ここで膜厚 Tｆは、周波数の変化に比例し（K から）、膜の密度 dｆに逆比例します。定2
3
数 K=NatDq/Fq 、ここで Dq（=2.649 gm/cm ）は、単一クオーツ・クリスタルの密度です。
Nat（=166100 Hz cm）は、AT 切断クオーツの周波数定数です。6.0 ＭＨz を開始周波数とするクリスタルは、その表面に 1Åのアルミニウム（密度 2.77 gm/cm3）が付加されたとき、その周波数が 2.27 Hz 減少します。このように、クリスタルの周波数変化を精密に測定して、硬質吸着層の膜厚を推測します。この効果を定量的に知ることにより、
真空システムにおいてサブストレートにどのくらいの材料が蒸着されているのかを測定する手段（このことを理解する以前には便利でもなく、現実的でもなかった測定方法）が提供されます。

1 G.Z. Sauerbrey, Phys. Verhand.8,193(1957)
2 G.Z. Sauerbrey, Z. Phys. Verhand.155,206(1959)
3 P. Lostis, Rev. Opt. 38,1 (1959)

8.1.1 モニター・クリスタル
周辺の電子機器がどれだけ進化しても、蒸着モニターの基本装置となるのはクオー
ツ・クリスタルです。エラー! 参照元が見つかりません。 8-1 に示されたクオーツ・
クリスタルは周波数応答スペクトルを持っていて、これは Figure 8-2 に図として示されています。縦座標は特定周波数における応答の大きさ、すなわちクリスタルの電流の流れを示します。
Figure 8-1 クオーツ共振装置

最低周波数応答は、主に基本周波数と呼ばれる「厚みすべり」モードです。厚みすべりモードの特徴的な動作は、主要モニター・クリスタルの面に平行に行われる変移です。言い換えると、その面はエラー! 参照元が見つかりません。 8-3 に示されている
ように変移波腹です。周波数がわずかに高い位置にある応答はアンハーモニックと呼ばれ、厚みすべりモードと膜厚ねじれモードが組み合されたものです。基本周波数の約 3 倍における応答は、3 次クウェジ・ハーモニックと呼ばれます。また、クウェジ・
ハーモニックに関連する周波数よりわずかに高い一連のアンハーモニックもあります。
Figure 8-1 にあるモニター・クリスタルの概略図は、最初に使用された完全電極化平面に平行な面を持つ四角形クリスタルからのいくつかの重大な改善効果を表しています。
最初の改善は円形クリスタルを用いることでした。これは対称性を大幅に高め、許容振動モード数を減らしました。2 つ目の改善は、クリスタルの 1 つの面の輪郭を描き、励起電極のサイズを小さくすることでした。これらの改善には音響エネルギーをトラップする効果があります。電極の直径を小さくすることは、中心部への励起を制限します。輪郭を描くことにより、進行音波のエネルギーがクリスタルの先端に到達する
前に、このエネルギーを消散させます。エネルギーは、他に新しく発せられた波長と干渉する可能性がある中心部に反射されません。基本的には、小さなクリスタルが無限大であるかのように動作するように見えます。クリスタルの中心部に限定される振動があることから、クリスタルの外縁をフォルダに固定することは実用的であり、しかも、不要な影響を及ぼしません。輪郭を描くことも、一般的に不要なアンハーモニ
ック・モードの応答強度を低減します。したがって、オシレーターが不要な振動を維持する可能性が大幅に低減されます。

Figure 8-2 周波数応答スペクトル

接着層を使うことで、電極―クオーツ結合を改善し、膜応力が上昇したことに起因す
る電極とクオーツとの間の微小断裂により生じる「レートスパイク」を低減します。
この微小断裂は、蒸着膜の一部を未接着のままにするので、その部分は一緒に共振にすることができません。この接着していない部分は検出されることがないため、間違った膜厚が推定されることになります。
「AT」共振器は通常、蒸着モニタリング用に選択されます。それは、室温では、温度変化によって非常に小さな周波数変化を示すようになることがあるからです。現在、付加質量（負の）による周波数を分離する方法はなく、クリスタルまたは膜由来の応力に関する温度勾配に起因する周波数変化さえも分離する方法はありません。このよ
うな温度に誘発される変化を最小化することが非常に重要です。質量における微細な変化を正確に測定することができるのは、この方法だけです。

Figure 8-3 厚みすべり偏移

8.1.2 周期測定技術
方程式［2］を用いた測定機器は非常に有効でしたが、精度が大きく限定されていることが分かりました。通常、DF の精度は 0.02 Fq 未満でした。1961 年、次のことが Behrndt4によって確認されました。

[3]
ここで、Tc と Tq は、それぞれ薄膜（合成物）を伴ったクリスタルの共振周期とベア・クリスタルの共振周期です。時間測定手法は次の 2 つの要素から生まれました。
１つは、デジタル時間測定の実施。
もう１つはクリスタルの膜厚 Iq と共振周期 Tq = 1/Fq との比例に関する数学的に厳密な公式です。

4 K.H. Behmdt, J. Vac. Sci. Technol. 8, 622（1961）

電子工学的には周期測定法は、2 番目のオシレーター、すなわち蒸着に影響されず、通常モ
ニター・クリスタルよりもかなり高い周波数にある基準オシレーターを使います。この基準オシレーターは、モニター・クリスタルの共振期間を測定するために使用される短時間の高精度時間間隔を生成するために使用されます。これは、2 台のパルス積算器を使用して実施されます。
1 台目は、モニター・クリスタルの固定サイクル数 m を積算するために使用されます。
2 台目も同時に ON にされて、1 台目のカウント数が m になるまで基準オシレーターからのサイクルを積算します。

基準オシレーターの周波数は安定していて、既知の数値であるため、m カウントは±2/F（こr
こで、Fr は基準オシレーターの周波数）に等しい精度として知られています。モニター・ク
リスタルの期間は（n/ Fr）/m（ここで n は 2 台目の積算器におけるカウント数）です。測定精度は基準クロックとゲート・タイム（m の大きさにより設定されます）の長さにより決定されます。このうちの 1 つまたは両方が増加すると測定精度が改善したことになります。
高周波数基準オシレーターを持つことは、高速測定、低蒸着レート、低密度材料に関して重要です。これらはすべて、測定間における微細な、質量に誘発された周波数変化を分解するために高度な時間精度を必要とします。測定間におけるモニター・クリ
スタルの周波数の変化が微細である場合、すなわち、測定精度と同じ大きさである場
合、高品質なレート・コントロールを確立することはできません。測定の不確かさは、より多くのノイズをコントロール・ループにもたらしますが、これは長い時間定数によってしか解消することができません。時間定数が長いと、レート誤差の補正が非常に遅くなり、要求レートからの逸脱がかなり長時間になります。このような逸脱は、
一部のシンプルな膜では重要ではないこともありますが、光学フィルターや低蒸着レートにおける非常に薄層化された超格子などの重要な膜の生産における許容不可能な誤差の原因となります。多くの場合、層間の再現性が 1～2％を超えると、このよう膜の要求特性は失われる可能性があります。最終的には、基準オシレーターの実際の安定性と周波数により従来の測定機器の測定精度が制限されます。

8.1.3

Z マッチ技術

Miller と Bolef5の一次元連続音響オシレーターとして共振クオーツと蒸着膜を厳格に扱う基礎的な業績を学んだ後、1972 年、Lu と Lewis6は、単純化 Z-matchTM 方程式を開発しました。同じ頃、電子工学で起こっていた進化、つまりマイクロプロセッサーは、「リ
アル・タイム」で Z-match 方程式を解くことを現実のものとしました。今日販売されている蒸着プロセスコントローラほとんどは、等式［4］ に示した共振クオーツおよび膜システムの音響特性を考慮に入れたこの先進的な方程式を利用しています。

[4]
ここで、Z=（dquq/dfuf）1/2 は音響インピーダンス比で、uq と uf は、それぞれクオーツと膜のすべり係数です。最後に、タイム・フレームにおいてプロセス制御に実用的な、理論的に正しい結果を出すことができる周波数―膜厚変換に関する基本的な理解がありました。これを成し遂げるために、新たなレベルの精度で必要となるのは、ユーザーが蒸着中の膜に関する追加材料パラメータ Z を入力することだけでした。この等式は多くの材料について試験され、Ff = 0.4Fq に等しい周波数の変化に有効であることが確認されています。等式［2］は 0.02Fq にのみ有効で、等式［3］は 0.05 Fq 以下についてのみ有効であることに留意してください。

5

J.G. Miller and D.I. Bolef, J. Appl.Phys. 39, 5815, 4589 (1968)

6 C. Lu and O. Lewsi, J Appl. Phys. 43, 4385 (1972)

Appendix A
マテリアルテーブル

A-1 概要Table A-1 は様々な材料の密度および Z-レシオをまとめます。

注意
これらの材料の中、有毒な物質もあります。ご使用の前に、材料の安全データシートおよび安全手順に従って下さい。

*マークは、未知の Z-レシオを示しています。この場合、デフォルトの 1.000 を利用します。

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