特許 7503481 膜厚モニタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-12

(45)【発行日】2024-06-20

(54)【発明の名称】膜厚モニタ

(51)【国際特許分類】

   C23C 14/52 20060101AFI20240613BHJP

   C23C 14/54 20060101ALI20240613BHJP

   H10K 50/10 20230101ALI20240613BHJP

   H05B 33/10 20060101ALI20240613BHJP

   H03H 9/19 20060101ALI20240613BHJP

   G01N 5/02 20060101ALI20240613BHJP

【ＦＩ】

C23C14/52

C23C14/54 Z

H05B33/14 A

H05B33/10

H03H9/19 A

G01N5/02 A

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020190966

(22)【出願日】2020-11-17

(65)【公開番号】P2022080029

(43)【公開日】2022-05-27

【審査請求日】2023-09-05

(73)【特許権者】

【識別番号】000231464

【氏名又は名称】株式会社アルバック

(74)【代理人】

【識別番号】110000305

【氏名又は名称】弁理士法人青莪

(72)【発明者】

【氏名】中村 寿充

(72)【発明者】

【氏名】小関 智光

(72)【発明者】

【氏名】我妻 美千留

(72)【発明者】

【氏名】市橋 素子

【審査官】▲高▼橋 真由

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－１１７３９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０２－１７４４１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１７４２６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１６／１４０３２１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１６－０４０４１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１９０４５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１４／０７６７７０（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ２３Ｃ １４／５２

Ｃ２３Ｃ １４／５４

Ｈ１０Ｋ ５０／１０

Ｈ０５Ｂ ３３／１０

Ｈ０３Ｈ ９／１９

Ｇ０１Ｎ ５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

真空成膜装置の真空チャンバ内に設置されて、真空雰囲気での成膜中に成膜材料を含む薄膜の膜厚をモニタするための膜厚モニタにおいて、
水晶基板の表裏両面に励振電極が形成される水晶振動子と、表側励振電極と裏側励振電極との間に所定周波数の交流電圧を印加してその電位差により水晶振動子を励振させる励振手段と、水晶振動子の重量変化に伴う共振周波数の変化量から膜厚を検出する検出手段とを備え、
表側励振電極は、互いに隔離された第１電極部と第２電極部とを有し、
第１電極部への成膜材料の付着を許容しないが、真空チャンバに存する部品から放射される熱線の第１電極部への透過を許容する第１カバー体を更に備え、
第１電極部と裏側励振電極との間に電圧を印加して検出した共振周波数の変化量を第１変化量、第２電極部と裏側励振電極との間に電圧を印加して検出した共振周波数の変化量を第２変化量とし、検出手段は、第１変化量と第２変化量の差を基に膜厚をモニタするように構成されることを特徴とする膜厚モニタ。

【請求項2】

前記表側励振電極から前記第１カバー体に向かう方向を上として、この第１カバー体の上面を覆う第２カバー体を更に備え、第２カバー体に、第１カバー体越しに第１電極部と第２電極部を臨む開口が形成され、第２カバー体に対して第１カバー体を相対移動させる移動手段を設けたことを特徴とする請求項１の膜厚モニタ。

【請求項3】

前記表側励振電極と前記裏側励振電極との間に印加する前記交流電圧の周波数が４ＭＨｚ～１００ＭＨｚの範囲に設定されることを特徴とする請求項１または請求項２項に記載の膜厚モニタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、真空成膜装置の真空チャンバ内に設置されて、真空雰囲気での成膜中に成膜材料を含む薄膜の膜厚をモニタするための膜厚モニタに関する。

【背景技術】

【0002】

この種の膜厚モニタとして、水晶振動子を利用したものが広く利用されている。このものは、水晶基板の表裏両面に励振電極が形成される水晶振動子と、表側励振電極と裏側励振電極との間に所定周波数の交流電圧を印加してその電位差により水晶振動子を励振させる励振手段と、水晶振動子の重量変化に伴う共振周波数の変化量から膜厚を検出する検出手段とを備える。真空チャンバ内での成膜中には、成膜材料を水晶振動子にも付着させ、検出手段により水晶振動子の共振周波数の変化から水晶振動子表面の膜厚を算出してこの膜厚を基板上の膜厚に換算することで、薄膜の膜厚を連続してモニタすることができる。なお、周波数は、一般に、４～６ＭＨｚの範囲に設定される。

【0003】

ここで、真空チャンバ内で実施される真空成膜処理によっては、例えば、基板や成膜材料を加熱するヒータなどの真空チャンバに存する部品から放射される熱線（真空チャンバ内に発生させたプラズマからのものも含む）によって水晶振動子が加熱されることがある。このように水晶振動子が加熱されると、共振周波数が成膜材料の付着によって変化したのか、または、水晶振動子が加熱されることに伴って変化したのかが区別できず、外乱の影響を受けて正確に薄膜の膜厚をモニタできない。なお、このような外乱の影響に伴う周波数の変化は、例えば、膜厚モニタ本体の周辺環境温度の変化やケーブルの距離の変化などに伴う静電容量の変化によって起こる場合がある。

【0004】

そこで、蒸着源を備える真空チャンバ内にて真空蒸着法により成膜する場合の膜厚モニタとして、真空チャンバ内に２個の水晶振動子を別々に配置したものが特許文献１で知られている。このものでは、蒸着源を主たる熱放射源とし、一方の水晶振動子を蒸着源から飛散する成膜材料が付着すると共に蒸着源からの熱線の照射を受けるように配置し、他方の水晶振動子を蒸着源からの熱線の照射のみを受けるように配置し、両水晶振動子の共振周波数の変化量の差分により膜厚をモニタしている。このとき、真空チャンバ内に例えば二枚の反射板を配置して、他方の水晶振動子を蒸着源からの熱線の照射のみを受けるようにしている。然し、水晶振動子の水晶基板には、その製造方法から、厚みやカット角のばらつきに起因した個体差が存在し、しかも、各水晶基板の取付状態によっても温度特性がずれる場合がある。このように各水晶基板の間で温度特性がずれていると、正確に薄膜の膜厚をモニタできない場合がある。

【0005】

また、真空蒸着法により所定の薄膜を成膜するのに際して、０．０１Å／ｓ以下、場合によっては、０．００１Å／ｓ程度の非常に遅い成膜レートで成膜することがある。このような場合、水晶振動子表面への単位時間当たりの成膜材料の付着量が微量であり、共振周波数の変化も極めて小さくなる。このため、上記従来例のように２個の水晶振動子を別々に配置していると、成膜中には蒸着源以外からも熱が放射されることから、放射される熱線が各水晶振動子に等しく入射されない場合があり、これでは、結局、薄膜の膜厚を高精度で連続してモニタすることができないという問題を招来する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１５－１１７３９７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、以上の点に鑑み、成膜レートが比較的遅い場合でも、外乱の影響を受けずに薄膜の膜厚を高精度で連続してモニタすることができる膜厚モニタ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、真空成膜装置の真空チャンバ内に設置されて、真空雰囲気での成膜中に成膜材料を含む薄膜の膜厚をモニタするための本発明の膜厚モニタは、水晶基板の表裏両面に励振電極が形成される水晶振動子と、表側励振電極と裏側励振電極との間に所定周波数の交流電圧を印加してその電位差により水晶振動子を励振させる励振手段と、水晶振動子の重量変化に伴う共振周波数の変化量から膜厚を検出する検出手段とを備え、表側励振電極は、互いに隔離された第１電極部と第２電極部とを有し、第１電極部への成膜材料の付着を許容しないが、真空チャンバに存する部品から放射される熱線の第１電極部への透過を許容する第１カバー体を更に備え、第１電極部と裏側励振電極との間に電圧を印加して検出した共振周波数の変化量を第１変化量、第２電極部と裏側励振電極との間に電圧を印加して検出した共振周波数の変化量を第２変化量とし、検出手段は、第１変化量と第２変化量の差を基に膜厚をモニタするように構成されることを特徴とする。

【0009】

本発明によれば、表側励振電極に成膜源から飛散する成膜材料が直接付着する真空成膜装置の真空チャンバ内の所定位置に水晶振動子を予め配置しておく。そして、真空雰囲気で成膜処理中には、励振手段により表側励振電極と裏側励振電極との間に電圧を印加してその電位差により水晶振動子を励振させる。ここで、真空チャンバに存する部品から放射される熱線によって水晶振動子が加熱されると、成膜材料の付着によって共振周波数が変化したのか、または、水晶振動子の加熱に伴って共振周波数が変化したのかの判別ができず、特に、成膜レートが比較的遅いことで成膜材料の水晶振動子への単位時間当たりの付着量が微量である場合、精度よく膜厚をモニタできない虞がある。そこで、本発明においては、単一の水晶基板に形成される表側励振電極を互いに隔離された第１電極部と第２電極部とに分け、表側励振電極側の面を覆うように第１カバー体を配置したため、熱線が水晶振動子に照射されたときに水晶振動子全体が同等の温度に加熱される（即ち、第１電極部と第２電極部とが等しく加熱される）。これにより、例えば、第１電極部または第２電極部と裏側励振電極との間に交互に電圧を印加し、第１変化量と第２変化量の差から成膜材料の付着量を検出すれば、成膜レートが比較的遅い場合でも、上記従来例のような温度特性のずれや外乱の影響を受けずに、即ち、熱線照射による影響を確実に除去した状態で薄膜の膜厚を高精度で連続してモニタすることが可能になる。

【0010】

ところで、真空雰囲気での成膜中、第１カバー体表面にも成膜材料が付着、堆積して成膜材料を含む薄膜が形成される。このとき、薄膜の膜種によっては熱線の透過率が低下する場合があり、これでは、薄膜の膜厚を高精度でモニタできない虞がある。そこで、本発明においては、前記表側励振電極から前記第１カバー体に向かう方向を上として、この第１カバー体の上面を覆う第２カバー体を更に備え、第２カバー体に、第１カバー体越しに第１電極部と第２電極部を臨む開口が形成され、第２カバー体に対して第１カバー体を相対移動させる移動手段を設けた構成を採用することができる。これにより、第１カバー体表面に形成される薄膜により熱線の透過率が低下した場合には、第２カバー体に対して第１カバー体を相対移動させ、薄膜が形成されていない第１カバー体の表面を露出させることで、常時、薄膜の膜厚を高精度で連続してモニタすることが可能になる。

【0011】

なお、本発明においては、前記表側励振電極と前記裏側励振電極との間に印加する前記交流電圧の周波数が４ＭＨｚ～１００ＭＨｚの範囲に設定されることが好ましい。これにより、０．０１Å／ｓ以下の比較的遅い成膜レートで成膜するような場合でも、水晶振動子の共振周波数の変化から感度よく薄膜の膜厚を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本実施形態の真空蒸着装置を模式的に示す断面図。

【図2】（ａ）は、本実施形態の検出装置の水晶振動子を示す平面図、（ｂ）は、（ａ）のＩＩｂ－ＩＩｂ線に沿う断面図。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、図面を参照して、真空成膜装置をガラス基板（以下、「基板Ｓｗ」という）の一方の面に所定の薄膜を蒸着する真空蒸着装置Ｖｍとし、この真空蒸着装置Ｖｍに本発明の膜厚モニタを適用した場合を例にその実施形態を説明する。以下において、上、下といった方向を示す用語は、真空蒸着装置Ｖｍの設置姿勢である図１を基準にする。

【0014】

図１を参照して、Ｖｍは、本実施形態の真空蒸着装置である。真空蒸着装置Ｖｍは、真空チャンバ１を備え、真空チャンバ１には、特に図示して説明しないが、排気管を介して真空ポンプが接続され、所定圧力に真空排気して真空雰囲気を形成することができる。また、真空チャンバ１の上部には基板搬送装置２が設けられている。基板搬送装置２は、成膜面としての下面を開放した状態で基板Ｓｗを保持するキャリア２１を有し、図外の駆動装置によってキャリア２１、ひいては基板Ｓｗを真空チャンバ１内の一方向に所定速度で搬送することができる。基板搬送装置２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。

【0015】

基板搬送装置２によって搬送される基板Ｓｗと後述の蒸着源４との間には、板状のマスクプレート３が設けられている。マスクプレート３は、基板Ｓｗと一体に取り付けられて基板Ｓｗと共に基板搬送装置２によって搬送される。なお、マスクプレート３は、真空チャンバ１に予め固定配置しておくこともできる。マスクプレート３には、板厚方向に貫通する複数の開口３１が形成され、これら開口３１がない位置にて蒸着範囲が制限されることで所定のパターンで基板Ｓｗに成膜（蒸着）される。マスクプレート３としては、インバー、アルミ、アルミナやステンレス等の金属製の他、ポリイミド等の樹脂製のものが用いられる。そして、真空チャンバ１の底面には、基板Ｓｗに対向させて処理ユニットとしての蒸着源４が設けられている。

【0016】

蒸着源４は、成膜材料４１を収容する坩堝４２を有する。成膜材料４１は、基板Ｓｗに成膜しようとする薄膜に応じて適宜選択され、金属や有機材料が用いられる。坩堝４２は、鉛直方向上面を開口した有底筒状の輪郭を有し、モリブデン、チタン、ステンレスやカーボンなどの熱伝導が良く、高融点の材料から形成され、上面の開口から例えば粉末状の成膜材料４１が充填できるようになっている。坩堝４２の周囲には、シースヒータやランプヒータ等の公知のものからなる加熱手段４３が設けられている。そして、真空雰囲気中の真空チャンバ１内で加熱手段４３により坩堝４２に収容された成膜材料４１を加熱すると、昇華または蒸発した成膜材料４１が坩堝４２の上面開口から所定の余弦則に従い放出され、基板Ｓｗの下面にマスクプレート３の開口３１越しに付着、堆積して成膜材料を含む所定の薄膜が成膜される。

【0017】

真空蒸着装置Ｖｍは、コンピューター、メモリやシーケンサ等を備える制御ユニットＣｕを備え、制御ユニットＣｕは、例えば加熱手段４３や真空ポンプの作動を統括制御するようになっている。制御ユニットＣｕはまた、タッチパネルディスプレイＤｐを備え、タッチパネルディスプレイＤｐを介して、例えば加熱手段４３の加熱温度を設定し、または、設定値や真空チャンバ１内の圧力を表示することができる。そして、成膜中、成膜材料を含む薄膜の膜厚をモニタするために真空チャンバ１内には、本実施形態の膜厚モニタＦＭが設けられている。

【0018】

図２（ａ）及び（ｂ）も参照して、膜厚モニタＦＭは、水晶振動子５と水晶振動子５の制御コントローラ６とで構成されている。水晶振動子５は、Φ５ｍｍ～１４ｍｍの外径を持つ水晶基板５１を備え、その表裏両面には表側励振電極５２と裏側励振電極５３とが夫々形成されている。水晶基板５１は、基板Ｓｗへの成膜は阻害しないが、表側励振電極５２を形成した表面に、坩堝４２の上面開口からみて所定の余弦則に従って放出された成膜材料が直接付着する真空チャンバ１内の位置に配置される。表側励振電極５２及び裏側励振電極５３としては、Ａｕ、Ａｇ、ＰｔやＡｌといった金属が利用され、真空蒸着法、スパッタリング法やメッキ法などの公知の方法で形成されている。

【0019】

表側励振電極５２は、互いに隔離された第１電極部５２ａと第２電極部５２ｂとに分けて形成され、これに対応させて、裏側励振電極５３もまた、互いに隔離された第１電極部５３ａと第２電極部５３ｂとに分けて形成されている。この場合、第１電極部５３ａと第２電極部５３ｂの一部が、配線接続を考慮して水晶基板５１の裏面に達するように形成されている。水晶基板５１を真空チャンバ１内に設置した状態で水晶基板５１の表面側（前方）には、水晶基板５１の中心と同心に且つ上下方向の隙間を存して、円形の輪郭を持つ第１カバー体７が設けられ、水晶基板５１の表面側をその全面に亘って覆う。第１カバー体７は、坩堝４２や加熱手段（ヒータ）４３等の真空チャンバ１に存する部品から放射される熱線の透過を許容する材料、例えば石英製である。第１カバー体７の所定位置には、表側励振電極５２の第２電極部５２ｂが臨む半円状の輪郭を持つ開口７ａが形成されている。

【0020】

また、第１カバー体７の側面にはその全周に亘ってねじ山７１が形成され、ねじ山７１には、モータＭｏの回転軸Ｍｓに設けた歯車Ｄｇが螺合している。そして、モータＭｏにより歯車Ｄｇを回転駆動して第１カバー体７を中心回りに所定の回転角ずつ回転することができる。本実施形態では、モータＭｏや歯車Ｄｇといった部品が、後述の第２カバー体８に対して第１カバー体７を相対移動させる移動手段を構成する。

【0021】

第１カバー体７の表面側（前方）には、第１カバー体７の中心と同心に且つ上下方向の隙間を存して、円形の輪郭を持つ第２カバー体８が設けられ、第１カバー体７の表面側をその全面に亘って覆うようにしている。第２カバー体８には、第１電極部５２ａと第２電極部５２ｂの部分を臨む単一のスリット開口８１が形成されている。これにより、第１電極部５２ａへの成膜材料の付着を許容しないが、真空チャンバ１に存する部品から放射される熱線の第１電極部５２ａへの透過を許容する一方、第２電極部５２ｂへの成膜材料の付着と熱線への透過を許容する。

【0022】

制御コントローラ６は、筐体６１を備え、筐体６１内には、配線６２ａ，６２ｂを介して接続されて、表側励振電極５２の第１電極部５２ａと裏側励振電極５３の第１電極部５３ａとの間、及び、表側励振電極５２の第２電極部５２ｂと裏側励振電極５３の第２電極部５３ｂとの間に交互に所定周波数の交流電圧を印加してその電位差により水晶振動子５を励振させる励振手段としての励振回路６２と、共振周波数を計測する周波数検出計６３と、励振回路６２の作動を制御すると共に、周波数検出計６３で測定した共振周波数からその変化量を算出する制御部６４とが設けられている。また、例えば、０．０１Å／ｓ以下の比較的遅い成膜レートで成膜するような場合でも、感度良く成膜レートをモニタできるように、励振回路６２から表側励振電極５２と裏側励振電極５３との間に印加する交流電圧の周波数は、４～１００ＭＨｚの範囲、より好ましくは２７ＭＨｚに設定される。

【0023】

制御部６４は、表側励振電極５２の第１電極部５２ａと裏側励振電極５３の第１電極部５３ａとの間に所定電圧を印加し、周波数検出計６３で計測した共振周波数からその変化量を算出し、このときの変化量を第１変化量、表側励振電極５２の第２電極部５２ｂと裏側励振電極５３の第２電極部５３ｂとの間に所定電圧を印加し、周波数検出計６３で計測した共振周波数からその変化量を算出し、このときの変化量を第２変化量とし、第１変化量と第２変化量の差を算出する。この場合、周波数検出計６３と制御部６４とは本実施形態の検出手段の構成要素となる。なお、励振回路６２、周波数検出計６３や制御部６４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は省略する。

【0024】

制御コントローラ６の制御部６４は、通信回線を介して真空蒸着装置Ｖｍの制御ユニットＣｕに接続され、制御部６４で算出された第１変化量と第２変化量の差が制御ユニットＣｕに出力される。そして、制御ユニットＣｕは、算出された第１変化量と第２変化量の差から水晶振動子５表面の膜厚を算出してこの膜厚を基板Ｓｗ上の膜厚に換算することで、薄膜の膜厚を連続してモニタすることができる。この場合、膜厚は、タッチパネルディスプレイＤｐに表示することができる。また、制御ユニットＣｕは、例えば、成膜積算時間を基準に、所定時間経過する度にモータＭｏにより歯車Ｄｇを回転駆動して第１カバー体７を中心回りに所定の回転角ずつ回転させる。なお、水晶振動子マイクロバランス（Quartz crystal microbalance：QCM）を用いた膜厚モニタではLu、Lewisらによって導かれた式１を使用して膜厚が算出される。

【式１】

【0025】

上記式１において、ρ_ｆは膜の密度、ｔ_ｆは膜の厚さ、ρ_ｑは水晶基板の密度、ｔ_ｑは水晶基板の厚さ、Ｚは音響インピーダンス比、ｆ_ｑは未成膜時の水晶基板の周波数及び、ｆ_ｃは成膜後の水晶板の周波数である。

【0026】

以上の実施形態によれば、蒸着源４などの真空チャンバ１に存する部品から熱線が照射されたとき、第１電極部５２ａと第２電極部５２ｂを含む水晶振動子５全体が同等の温度に加熱される（即ち、第１電極部５２ａと第２電極部５２ｂとが等しく加熱される）。これにより、成膜レートが比較的遅い場合でも、上記従来例のような温度特性のずれや外乱の影響を受けずに、即ち、熱線照射による影響を確実に除去した状態（言い換えると、質量変化以外の変化をすべて差し引いた状態）で薄膜の膜厚を高精度で連続してモニタすることが可能になる。しかも、真空雰囲気での成膜中、第１カバー体７表面にも成膜材料が付着、堆積して成膜材料を含む薄膜が形成されたときには、第２カバー体８に対して第１カバー体７を相対移動させれば薄膜が形成されていない第１カバー体７の表面を露出させることができ、常時、薄膜の膜厚を高精度で連続してモニタすることが可能になる。

【0027】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の技術思想の範囲を逸脱しない限り、種々の変形が可能である。上記実施形態では、真空処理装置として蒸着源４を備える真空蒸着装置Ｖｍを例に説明したが、これに限定されるものではなく、スパッタリング法やイオンプレーティング法などで成膜する場合にも本発明の膜厚モニタＦＭは広く適用することができる。また、上記実施形態では、表側励振電極５２に加えて裏側励振電極５３も、第１電極部５３ａと第２電極部５３ｂに分けて形成されるものを例に説明したが、電位差により水晶振動子５を励振できるものであれば、これに限定されるものではなく、単一のものとしてもよい。また、上記実施形態では、単一の水晶基板５１に、表側励振電極５２としての第１電極部５２ａと第２電極部５２ｂとを一個ずつ設けたものを例に説明したが、第１電極部５２ａと第２電極部５２ｂとを夫々複数個設けることもできる。

【0028】

また、上記実施形態では、第１カバー体７の側面にねじ山７１を形成し、歯車Ｄｇを介してモータＭｏにより回転駆動することで第２カバー体８に対して第１カバー体７を相対移動させるものを例に説明したが、これに限定されるものではなく、ラックピニオンやエアシリンダなど他の駆動手段を利用することができ、また、第１カバー体７に対して第２カバー体８を相対移動させるようにしてもよい。更に、上記実施形態では、第２カバー体８として単一のスリット開口８１を形成したものを例に説明したが、第１電極部５２ａと第２電極部５２ｂとが等しく加熱されるようにできるものであれば、これに限定されるものではなく、例えば、第２カバー体８に複数の開口を設けることもできる。

【0029】

更に、上記実施形態では、膜厚モニタＦＭとして、単一の水晶振動子５を真空チャンバ１内に配置するものを例に説明したが、ホルダ上に複数枚の水晶振動子５を設け、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したときに、ホルダを回転させて次の水晶振動子５で更に膜厚をモニタできるように構成してもよい。

【符号の説明】

【0030】

Ｄｇ…歯車（移動手段の構成要素）、ＦＭ…膜厚モニタ、Ｍｏ…モータ（移動手段の構成要素）、Ｖｍ…真空蒸着装置（真空成膜装置）、１…真空チャンバ、５…水晶振動子、５１…水晶基板、５２…表側励振電極、５２ａ…第１電極部、５２ｂ…第２電極部、５３…裏側励振電極、６２…励振回路（励振手段）、６３…周波数検出計（検出手段の構成要素）、６４…制御部（検出手段の構成要素）、７…第１カバー体、８…第２カバー体、８１…第２カバー体８の開口。

【図1】

【図2】