BE1025541B1

BE1025541B1 - DISPLAY DEVICE

Info

Publication number: BE1025541B1
Application number: BE2018/5309A
Authority: BE
Inventors: Bosscher Wilmert De; De Putte Ivan Van
Original assignee: Soleras Advanced Coatings Bvba
Priority date: 2018-05-10
Filing date: 2018-05-10
Publication date: 2019-04-03

Abstract

Een weergave-inrichting (241) voor het bewaken van parameters van een procesbesturingsmiddel van een vacuümcoatingproces en van een substraat waarop een enkel- of een meerlaagse stapel wordt aangebracht door het vacuümcoatingproces, omvat: - een invoerinterface (242) die is geconfigureerd voor het ontvangen van ten minste één procesparameter, waarvoor het vacuümcoatingproces een invoer vereist, en ten minste één substraatparameter die een fysieke eigenschap weergeeft van een tussenliggende stapel van lagen, - een gebruikersinterface (243) die is ingericht voor het weergeven op een weergave-inrichting van de ten minste één procesparameter en de ten minste één substraatparameter, zodanig dat de invloed van de ten minste één procesparameter op de ten minste één substraatparameter wordt geïllustreerd.A display device (241) for monitoring parameters of a process control means of a vacuum coating process and of a substrate to which a single or multi-layer stack is applied by the vacuum coating process comprises: - an input interface (242) configured to receive of at least one process parameter, for which the vacuum coating process requires an input, and at least one substrate parameter representing a physical property of an intermediate stack of layers, - a user interface (243) adapted to display on a display device of the at least one process parameter and the at least one substrate parameter, such that the influence of the at least one process parameter on the at least one substrate parameter is illustrated.

Description

Weergave-inrichtingDisplay device

Technisch gebied van de uitvindingTechnical field of the invention

De onderhavige uitvinding heeft in het algemeen betrekking op het gebied van vacuümcoating, bv. sputteren. In het bijzonder, heeft de onderhavige uitvinding betrekking op bewakingsinrichtingen en op werkwijzen voor het sturen van eigenschappen van een enkel- of meerlaagse stapel die wordt aangebracht op een blank of gecoat substraat door middel van een vacuümcoatingproces dat wordt gestuurd door een aantal procesbesturingsmiddelen.The present invention generally relates to the field of vacuum coating, e.g. sputtering. In particular, the present invention relates to monitoring devices and to methods for controlling properties of a single or multi-layer stack that is applied to a blank or coated substrate by means of a vacuum coating process controlled by a number of process control means.

Achtergrond van de uitvindingBACKGROUND OF THE INVENTION

De techniek van materiaaldepositie door middel van vacuümcoating is al decennialang bekend en hoeft daarom niet verder te worden uitgelegd. Het volstaat om te zeggen dat, bv. voor een sputterdepositieproces, gewoonlijk een plasma wordt gegenereerd in een lage-drukkamer waarin een inert gas zoals argon, eventueel gecombineerd met of vervangen door een actief gas zoals zuurstof of stikstof aanwezig is voor het afzetten van een laag van het sputtermateriaal op een 'substraat', en dat een hoogspanning wordt toegepast over een zogenaamde 'sputterdoel' (die het materiaal bevat dat moet worden gesputterd). Bepaalde gasatomen worden geïoniseerd en het sputterdoel wordt gebombardeerd met deze ionen, waardoor atomen worden losgemaakt van het sputterdoel, en worden afgezet op het substraat.The technique of material deposition by means of vacuum coating has been known for decades and therefore needs no further explanation. Suffice it to say that, for example, for a sputter deposition process, a plasma is usually generated in a low pressure chamber in which an inert gas such as argon, optionally combined with or replaced with an active gas such as oxygen or nitrogen, is present to deposit a layer of the sputtering material on a 'substrate', and that a high voltage is applied over a so-called 'sputtering target' (which contains the material to be sputtered). Certain gas atoms are ionized and the sputtering target is bombarded with these ions, releasing atoms from the sputtering target, and deposited on the substrate.

Coatings kunnen bestaan uit één laag van afgezet materiaal, of uit meerdere lagen, bv. drie of zes of tien of veertien, of zelfs meer dan veertien lagen van verschillende materialen die worden afgezet bovenop elkaar. Door een geschikte selectie van de eigenschappen van elke laag, bv. dikte of geleidbaarheid, en door een geschikte materiaalkeuze, kunnen aangepaste coatingstapels worden verkregen, met zeer specifieke eigenschappen. Het is echter een technische uitdaging om de voorgenomen specifieke eigenschappen te verkrijgen door de uitdaging van het sturen van eigenschappen voor elke afzonderlijke laag in een productiebatch. Het is zelfs nog meer uitdagend om bovendien eenvormige eigenschappen te verkrijgen over relatief grote oppervlaktegebieden, zoals bv. beeldschermen of ramen van auto's, of glas voor ramen voor een huis of kantoorgebouw.Coatings may consist of one layer of deposited material, or of multiple layers, e.g., three or six or ten or fourteen, or even more than fourteen layers of different materials deposited on top of each other. By suitable selection of the properties of each layer, e.g. thickness or conductivity, and by suitable choice of materials, suitable coating stacks can be obtained with very specific properties. However, it is a technical challenge to obtain the intended specific properties through the challenge of controlling properties for each individual layer in a production batch. Moreover, it is even more challenging to obtain uniform properties over relatively large surface areas, such as for example screens or windows of cars, or glass for windows for a house or office building.

In-line metingen van laageigenschappen van een laag of laagstapel zijn wenselijk, om metingen toe te staan van elke laag van de inrichting in real-time. Real-time metingen kunnen, bv., real-time correctie toestaan van ongewenste fabricagevariaties en stabiele productfabricage volgens de specificaties waarborgen. Het is bekend dat complexe en onvoldoende gecontroleerde processen kunnen leiden tot ongewenst rendementsverlies van het resulterende product.In-line measurements of layer properties of a layer or layer stack are desirable to allow measurements of each layer of the device in real time. Real-time measurements can, for example, allow real-time correction of unwanted manufacturing variations and ensure stable product manufacturing according to specifications. It is known that complex and insufficiently controlled processes can lead to undesired loss of efficiency of the resulting product.

BE2018/5309BE2018 / 5309

In WO2014/105557A1 van First Solar Inc., wordt een sputterinstallatie beschreven die is geoptimaliseerd voor het produceren van één specifieke, vaste coatingstapel van drie lagen voor fotovoltaische inrichtingen. Deze sputterinstallatie 100 is schematisch weergegeven op FIG. 1, die een replica is van FIG. 2 van WO2014/105557A1, en omvat een ex-situ optisch meetsysteem 110 aan het einde van de productielijn voor het verwerven van optische gegevens, bv. reflectie- en/of transmissiegegevens, van de volledige coating, alsmede twee in-situ optische meetsystemen 111, 112 voor het verwerven van optische gegevens van een gedeeltelijke coatingstapel met één laag en twee lagen, respectievelijk, na het aanbrengen van elke laag. De meetgegevens worden verzameld door een computersysteem met een softwarepakket voor optische modellering dat in staat is om de meest waarschijnlijke werkelijke laagdikte en optische constante waarden van elke afgezette laag te berekenen, waarbij gebruik wordt gemaakt van zogenaamde 'technieken voor curveaanpassing', op basis van de meetgegevens en de parameters van de te produceren coatingstapel (bv. de materialen en de voorgenomen dikte van elke laag), en op basis van bekende materiaaleigenschappen. De uitvoer van de modelleringsanalyse kan worden gebruikt voor zowel bewaking als sturing van de depositieomstandigheden voor de laag die wordt afgezet. Bijvoorbeeld, als de berekende dikte van de afgezette lagen geen gewenste waarde is, kan een regelaar het depositiesysteem een teken geven om een verandering teweeg te brengen in de depositieomstandigheden voor productie van daaropvolgende substraten. Een voorbeeld dat is gegeven in WO2014/105557A1 is, indien het resultaat van de modellering aantoont dat de afgezette laag een diktewaarde heeft buiten een aanvaardbaar bereik, om een verandering teweeg te brengen in het vermogen dat wordt gebruikt om het materiaal te sputteren om de dikte terug te brengen binnen het gewenste bereik.In WO2014 / 105557A1 of First Solar Inc., a sputtering installation is described that is optimized for producing one specific, solid three-layer coating stack for photovoltaic devices. This sputtering installation 100 is shown schematically in FIG. 1, which is a replica of FIG. 2 of WO2014 / 105557A1, and comprises an ex-situ optical measuring system 110 at the end of the production line for acquiring optical data, e.g. reflection and / or transmission data, of the complete coating, as well as two in-situ optical measuring systems 111 112 for acquiring optical data from a partial coating stack with one layer and two layers, respectively, after applying each layer. The measurement data is collected by a computer system with an optical modeling software package that is able to calculate the most likely actual layer thickness and optical constant values of each deposited layer, using so-called "curve adjustment techniques," based on the measurement data and the parameters of the coating stack to be produced (eg the materials and the intended thickness of each layer), and based on known material properties. The output of the modeling analysis can be used for both monitoring and controlling the deposition conditions for the layer being deposited. For example, if the calculated thickness of the deposited layers is not a desired value, a controller may signal the deposition system to bring about a change in the deposition conditions for production of subsequent substrates. An example given in WO2014 / 105557A1 is, if the result of the modeling shows that the deposited layer has a thickness value outside an acceptable range, to bring about a change in the ability used to sputter the material around the thickness within the desired range.

Het is bekend, echter, dat bepaalde depositieomstandigheden dezelfde laagparameters op een andere manier kunnen beïnvloeden. Bijvoorbeeld, 'Electrical and optical properties of ITO thin films prepared by DC magnetron sputtering for low-emitting coatings' van Hadi Askari et al. openbaart een relatie tussen sputtervermogen en zuurstofstroom op elektrische weerstand en infraroodreflectie van een ITO-laag. In het bijzonder, openbaart dit document de variatie van elektrische en optische eigenschappen voor ITO-films die worden gegroeid bij verschillende zuurstofstroom. Alle films werden afgezet met 4,3 kW sputtervermogen en de substraatdepositietemperatuur was 400 °C. Uit het document blijkt dat optische transmissie niet veel verandert door zuurstofstroom, maar dat optische reflectie sterk toeneemt bij verminderde zuurstofstroom, in het IR-gebied. Aan de andere kant, bereikt de laagweerstand een optimum (minimum) bij een tussenwaarde van de zuurstofstroom.It is known, however, that certain deposition conditions can influence the same layer parameters in a different way. For example, "Electrical and optical properties of ITO thin films prepared by DC microwave sputtering for low-emitting coatings" by Hadi Askari et al. Discloses a relationship between sputtering power and oxygen flow on electrical resistance and infrared reflection of an ITO layer. In particular, this document discloses the variation of electrical and optical properties for ITO films grown at different oxygen flows. All films were deposited with 4.3 kW sputtering power and the substrate deposition temperature was 400 ° C. The document shows that optical transmission does not change much due to oxygen flow, but that optical reflection increases strongly with reduced oxygen flow in the IR region. On the other hand, the layer resistance reaches an optimum (minimum) at an intermediate value of the oxygen flow.

BE2018/5309BE2018 / 5309

Samenvatting van de uitvindingSummary of the invention

Het is een doel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding om een goede oplossing te verschaffen voor het verbeteren van de aansturing van de coating van enkel- of meerlaagse coatings op een substraat, zoals bijvoorbeeld glas.It is an object of embodiments of the present invention to provide a good solution for improving the control of the coating of single or multi-layer coatings on a substrate, such as, for example, glass.

Het bovenstaande doel wordt bereikt door een inrichting en systeem volgens de onderhavige uitvinding.The above object is achieved by a device and system according to the present invention.

Een feedback systeem voor het sturen van eigenschappen van een enkel- of meerlaagse stapel die wordt aangebracht op een blank of gecoat substraat door middel van een vacuümcoatingproces dat wordt geregeld door een veelheid aan procesbesturingsmiddelen omvatA feedback system for controlling properties of a single or multi-layer stack that is applied to a blank or coated substrate by means of a vacuum coating process controlled by a plurality of process control means

-ten minste één bewakingsinrichting voor het uitvoeren van ten minste twee verschillende meettechnieken voor het bepalen van meetsignalen op elk van de veelheid aan locaties die ruimtelijk zijn verdeeld over het gecoate substraat, waarbij een eerste meettechniek is ingericht om tegelijkertijd te worden toegepast op een veelheid aan locaties, en een tweede meettechniek is ingericht om te worden toegepast op ten minste één locatie, waarbij één van de eerste en tweede meettechnieken een spectrale transmissiemeting is,at least one monitoring device for performing at least two different measurement techniques for determining measurement signals at each of the plurality of locations spatially distributed over the coated substrate, a first measurement technique being adapted to be applied simultaneously to a plurality of locations, and a second measurement technique is arranged to be applied to at least one location, one of the first and second measurement techniques being a spectral transmission measurement,

- ten minste één verwerkingseenheid die is ingericht voor het ontvangen van de meetsignalen, is geconfigureerd voor het bepalen, uit de ontvangen meetsignalen, van werkelijke waarden van een eigenschap van de eerste laag op de veelheid aan locaties, en van een eigenschap van de tweede laag die verschillend is van de eigenschap van de eerste laag op de ten minste één locatie, en/of voor het bepalen van afwijkingen tussen de werkelijke waarden van de eigenschap van de eerste en tweede laag en gewenste waarden van de laageigenschappen, en- at least one processing unit adapted to receive the measurement signals, is configured to determine, from the received measurement signals, actual values of a property of the first layer at the plurality of locations, and of a property of the second layer which is different from the property of the first layer at the at least one location, and / or for determining deviations between the actual values of the property of the first and second layer and desired values of the layer properties, and

- een regelaar voor het verschaffen van bedieningssignalen voor het bedienen van de veelheid aan procesbesturingsmiddelen, en voor het genereren van verdere bedieningssignalen voor het verder sturen van ten minste één van de veelheid aan procesbesturingsmiddelen in het coatingproces op basis van de bepaalde waarden en/of afwijkingen tussen de werkelijke waarden van de laageigenschappen en de gewenste waarden van de laageigenschappen en op basis van kennis van een laagmodel dat laagparameters uitdrukt als een functie van instellingen en/of variaties van ten minste twee van de veelheid aan procesbesturingsmiddelen, zodanig dat de eigenschappen van de laagstapel binnen voorafbepaalde tolerantiewaarden liggen.- a controller for providing control signals for operating the plurality of process control means, and for generating further control signals for further controlling at least one of the plurality of process control means in the coating process based on the determined values and / or deviations between the actual values of the layer properties and the desired values of the layer properties and based on knowledge of a layer model expressing layer parameters as a function of settings and / or variations of at least two of the plurality of process control means, such that the properties of the layer low stack within predetermined tolerance values.

In een dergelijk feedback systeem, kan de ten minste één verwerkingseenheid zijn ingericht voor het ontvangen van kalibratiegegevens van een nominaal werkpunt op het blanke of gecoateIn such a feedback system, the at least one processing unit may be arranged to receive calibration data from a nominal operating point on the blank or coated

BE2018/5309 substraat, en om hiermee rekening te houden bij het bepalen van de werkelijke waarden van de eigenschap van de eerste laag en de eigenschap van de tweede laag.BE2018 / 5309 substrate, and to take this into account when determining the actual values of the property of the first layer and the property of the second layer.

Een dergelijk feedback systeem kan verder omvatten eerste opslagmiddelen voor het opslaan van kalibratiegegevens van het nominale werkpunt op het blanke of gecoate substraat.Such a feedback system may further comprise first storage means for storing calibration data from the nominal operating point on the blank or coated substrate.

Een dergelijk feedback systeem kan verder omvatten tweede opslagmiddelen voor het opslaan van het laagmodel van de laag die wordt aangebracht op het substraat.Such a feedback system may further comprise second storage means for storing the layer model of the layer that is applied to the substrate.

In een dergelijk feedback systeem kan de bewakingsinrichting zijn geconfigureerd voor het uitvoeren van, als de andere van de eerste en tweede meettechnieken, om het even welke van een spectrale transmissiemeting die ten minste één significante band van het visuele spectrum bedekt, een spectrale transmissiemeting in het infraroodspectrum, een nietcontactmeettechniek, een speculatieve of diffuse reflectiemeting, een ellipsometriemeting, een visuele inspectie.In such a feedback system, the monitoring device may be configured to perform, like the other of the first and second measurement techniques, any of a spectral transmission measurement covering at least one significant band of the visual spectrum, a spectral transmission measurement in the infrared spectrum, a non-contact measurement technique, a speculative or diffuse reflection measurement, an ellipsometry measurement, a visual inspection.

In een dergelijk feedback systeem kan de ten minste één bewakingsinrichting een veelheid aan eerste sensorelementen omvatten voor het bepalen van meetsignalen op elk van de veelheid aan locaties die ruimtelijk zijn verdeeld over het gecoate substraat.In such a feedback system, the at least one monitoring device may comprise a plurality of first sensor elements for determining measurement signals at each of the plurality of locations spatially distributed over the coated substrate.

In een dergelijk feedback systeem kan de ten minste één bewakingsinrichting een veelheid aan tweede sensorelementen omvatten voor het bepalen van meetsignalen op een veelheid aan locaties die ruimtelijk zijn verdeeld over het gecoate substraat.In such a feedback system, the at least one monitoring device may comprise a plurality of second sensor elements for determining measurement signals at a plurality of locations that are spatially distributed over the coated substrate.

In een dergelijk feedback systeem kan de ten minste één bewakingsinrichting worden uitgevoerd als een in-situ meetsysteem.In such a feedback system, the at least one monitoring device can be designed as an in-situ measurement system.

Een dergellijk feedback systeem kan zijn uitgevoerd in een vacuümcoatingproces dat een in-line proces is.Such a feedback system can be implemented in a vacuum coating process that is an in-line process.

Een dergelijk feedback systeem kan verder omvatten een weergave-inrichting voor het bewaken van parameters van het systeem. De weergave-inrichting omvat een invoerinterface die is geconfigureerd voor het ontvangen van ten minste één procesparameter, waarvoor het vacuümcoatingproces een invoer vereist, en ten minste één substraatparameter die een fysieke eigenschap weergeeft van een tussenliggende stapel van lagen; en een gebruikersinterface die is ingericht voor het weergeven op een weergave-inrichting van de ten minste één procesparameter en de ten minste één substraatparameter, zodanig dat de invloed van de ten minste één procesparameter op de ten minste één substraatparameter wordt geïllustreerd.Such a feedback system may further comprise a display device for monitoring parameters of the system. The display device comprises an input interface configured to receive at least one process parameter, for which the vacuum coating process requires an input, and at least one substrate parameter representing a physical property of an intermediate stack of layers; and a user interface adapted to display on a display device the at least one process parameter and the at least one substrate parameter, such that the influence of the at least one process parameter on the at least one substrate parameter is illustrated.

Een werkwijze voor het sturen van eigenschappen van een enkel- of meerlaagse stapel die wordt aangebracht op een blank of gecoat substraat door middel van een vacuümcoatingproces dat wordt gestuurd door een veelheid aan procesbesturingsmiddelen omvatA method for controlling properties of a single or multi-layer stack that is applied to a blank or coated substrate by means of a vacuum coating process controlled by a plurality of process control means

BE2018/5309BE2018 / 5309

- het verschaffen van een model van een laag die wordt aangebracht op het substraat, waarbij het model laagparameters uitdrukt als een functie van instellingen en/of variaties van ten minste twee van de veelheid aan procesbesturingsmiddelen,- providing a model of a layer applied to the substrate, the model expressing layer parameters as a function of settings and / or variations of at least two of the plurality of process control means,

- het initiëren van het coatingproces van de enkel- of meerlaagse stapel, door het sturen van de veelheid aan procesbesturingsmiddelen,- initiating the coating process of the single or multi-layer stack, by controlling the plurality of process control means,

- het meten van meetsignalen op een veelheid aan locaties die ruimtelijk zijn verdeeld over het gecoate substraat, dus het bepalen van ten minste één meetsignaal op elk van de meetlocaties, waarbij de meting wordt uitgevoerd met ten minste twee verschillende meettechnieken, waarbij een eerste meettechniek gelijktijdig wordt toegepast op een veelheid aan locaties, en een tweede meettechniek wordt toegepast op ten minste één locatie, waarbij één van de eerste en tweede meettechnieken een spectrale transmissiemeting is,- measuring measurement signals at a plurality of locations that are spatially distributed over the coated substrate, i.e. determining at least one measurement signal at each of the measurement locations, wherein the measurement is performed with at least two different measurement techniques, a first measurement technique simultaneously is applied to a plurality of locations, and a second measurement technique is applied to at least one location, one of the first and second measurement techniques being a spectral transmission measurement,

- het gebruiken van de meetsignalen en de kennis van het laagmodel voor het bepalen van werkelijke waarden van ten minste twee verschillende laageigenschappen op de veelheid aan locaties, en/of voor het bepalen van afwijkingen tussen de werkelijke waarden van de laageigenschappen en de gewenste waarden van de laageigenschappen,- using the measurement signals and the knowledge of the layer model for determining actual values of at least two different layer properties at the plurality of locations, and / or for determining deviations between the actual values of the layer properties and the desired values of the layer properties,

- het verder sturen van de veelheid aan procesbesturingsmiddelen in het coatingproces op basis van de bepaalde waarden en/of afwijkingen tussen de werkelijke waarden van de laageigenschappen en de gewenste waarden van de laageigenschappen op de veelheid aan locaties en op basis van kennis van het laagmodel, zodanig dat eigenschappen van de enkel- of meerlaagse stapel die wordt toegepast binnen voorafbepaalde tolerantiewaarden liggen.- further controlling the plurality of process control means in the coating process on the basis of the determined values and / or deviations between the actual values of the layer properties and the desired values of the layer properties at the plurality of locations and based on knowledge of the layer model, such that properties of the single or multi-layer stack being used are within predetermined tolerance values.

Een dergelijke werkwijze kan verder omvatten het kalibreren van een nominaal werkpunt op het blanke of het gecoate substraat. Bij het bepalen van ten minste twee verschillende dunnefilmeigenschappen op de veelheid aan locaties kan dan rekening worden gehouden met kennis van het gekalibreerde nominale werkpunt.Such a method may further include calibrating a nominal operating point on the blank or coated substrate. When determining at least two different thin film properties at the plurality of locations, knowledge of the calibrated nominal operating point can then be taken into account.

In een dergelijke werkwijze kunnen zowel de eerste meettechniek als de tweede meettechniek in-situ worden toegepast terwijl het substraat het vacuümdepositieproces doorloopt.In such a method, both the first measurement technique and the second measurement technique can be applied in-situ while the substrate passes through the vacuum deposition process.

In een dergelijke werkwijze kan het meten van meetsignalen volgens de andere van de meettechnieken omvatten het uitvoeren van een niet-contactmeettechniek. Het meten van meetsignalen volgens de andere van de meettechnieken kan bijvoorbeeld omvatten het uitvoeren van een van een spectrale transmissiemeting in infrarood, een niet-contactmeettechniek, een speculatieve of diffuse reflectiemeting, een ellipsometrische meting, of een visuele inspectie.In such a method, measuring measurement signals according to the other of the measurement techniques may include performing a non-contact measurement technique. Measuring measurement signals according to the other of the measurement techniques may, for example, include performing an infrared spectral transmission measurement, a non-contact measurement technique, a speculative or diffuse reflection measurement, an ellipsometric measurement, or a visual inspection.

BE2018/5309BE2018 / 5309

In een dergelijke werkwijze kan het sturen van de veelheid aan procesbesturingsmiddelen in het coatingproces het sturen omvatten van procesbesturingsmiddelen die een andere ruimtelijke impact hebben op de laag die wordt aangebracht.In such a method, controlling the plurality of process control means in the coating process may include controlling process control means that have a different spatial impact on the layer being applied.

Een dergelijke werkwijze kan worden gebruikt voor het sturen van eigenschappen van een enkel- of meerlaagse stapel die op een blank of gecoat substraat wordt aangebracht in een in-line vacuümcoatingproces.Such a method can be used to control properties of a single or multi-layer stack that is applied to a blank or coated substrate in an in-line vacuum coating process.

Een dergelijke werkwijze kan eveneens worden gebruikt voor het sturen van ten minste twee laageigenschappen van een enkel- of meerlaagse stapel die wordt aangebracht op een blank of gecoat substraat. Het gebruik kan dienen voor het verkrijgen van eenvormigheid van ten minste twee laageigenschappen van een enkel- of meerlaagse stapel die wordt aangebracht op een blank of gecoat substraat.Such a method can also be used to control at least two layer properties of a single or multi-layer stack that is applied to a blank or coated substrate. The use can serve to achieve uniformity of at least two layer properties of a single or multi-layer stack that is applied to a blank or coated substrate.

In een eerste aspect, verschaft de onderhavige uitvinding een weergave-inrichting voor het bewaken van parameters van een procesbesturingsmiddel van een vacuümcoatingproces en van een substraat waarop een enkel- of een meerlaagse stapel wordt aangebracht door het vacuümcoatingproces. De weergave-inrichting omvat een invoerinterface die is geconfigureerd voor het ontvangen van ten minste één procesparameter, waarvoor het vacuümcoatingproces een invoer vereist, en ten minste één substraatparameter die een fysieke eigenschap weergeeft van een tussenliggende stapel van lagen; en een gebruikersinterface die is ingericht voor het weergeven op een weergave-inrichting van de ten minste één procesparameter en de ten minste één substraatparameter, zodanig dat de invloed van de ten minste één procesparameter op de ten minste één substraatparameter wordt geïllustreerd. Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat het weergeven van de ten minste één procesparameter en de ten minste één substraatparameter van een tussenliggende laagstapel, zodanig dat de invloed van de ten minste één procesparameter op de ten minste één substraatparameter is geïllustreerd het toestaat om het vacuümcoatingproces beter te sturen.In a first aspect, the present invention provides a display device for monitoring parameters of a process control means of a vacuum coating process and of a substrate to which a single or multi-layer stack is applied by the vacuum coating process. The display device comprises an input interface configured to receive at least one process parameter, for which the vacuum coating process requires an input, and at least one substrate parameter representing a physical property of an intermediate stack of layers; and a user interface adapted to display on a display device the at least one process parameter and the at least one substrate parameter, such that the influence of the at least one process parameter on the at least one substrate parameter is illustrated. It is an advantage of embodiments of the present invention that displaying the at least one process parameter and the at least one substrate parameter from an intermediate layer stack such that the influence of the at least one process parameter on the at least one substrate parameter allows it to be illustrated to better control the vacuum coating process.

In bepaalde uitvoeringsvormen, kan de invloed van de ten minste één procesparameter op de ten minste één substraatparameter worden geïllustreerd door de ten minste één substraatparameter te koppelen aan de ten minste één procesparameter in de gebruikersinterface, waarbij rekening wordt gehouden met een snelheid waarmee het substraat beweegt en/of een snelheid waarmee de ten minste één substraatparameter wordt beïnvloed door de ten minste één substraatparameter. Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat een bediener gemakkelijk effecten van procesparameters op deIn certain embodiments, the influence of the at least one process parameter on the at least one substrate parameter can be illustrated by linking the at least one substrate parameter to the at least one process parameter in the user interface, taking into account a speed at which the substrate moves and / or a rate at which the at least one substrate parameter is affected by the at least one substrate parameter. It is an advantage of embodiments of the present invention that an operator easily effects the process parameters

BE2018/5309 substraatparameters kan verkrijgen tijdens de werking, onder aansturing van een geschikte gebruikersinterface.BE2018 / 5309 can obtain substrate parameters during operation, under the control of a suitable user interface.

In uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding, kan de ten minste één substraatparameter de eigenschap van de eerste laag en/of de eigenschap van de tweede laag omvatten volgens uitvoeringsvormen van het eerste aspect van de onderhavige uitvinding.In embodiments of the present invention, the at least one substrate parameter may include the property of the first layer and / or the property of the second layer according to embodiments of the first aspect of the present invention.

In een tweede aspect, verschaft de onderhavige uitvinding een vacuümdepositiesysteem voor het afzetten van een laagstapel op een substraat. Het vacuümdepositiesysteem omvat:In a second aspect, the present invention provides a vacuum deposition system for depositing a layer stack on a substrate. The vacuum deposition system includes:

- depositiemiddelen voor het afzetten van een opeenvolging van lagen waarbij deze depositiemiddelen zijn ingericht om te worden gestuurd met behulp van een veelheid aan procesparameters,- depositing means for depositing a sequence of layers, wherein said depositing means are arranged to be controlled with the aid of a plurality of process parameters,

- meetmiddelen voor het meten van ten minste één substraatparameter van een tussenliggende laagstapel voor het afzetten van de volgende laag van de laagstapel,measuring means for measuring at least one substrate parameter of an intermediate layer stack for depositing the next layer from the layer stack,

-optioneel een feedback systeem zoals hierboven beschreven, waarbij de meetmiddelen ten minste de bewakingsinrichting en de verwerkingseenheid omvatten,- optionally a feedback system as described above, wherein the measuring means comprise at least the monitoring device and the processing unit,

-en/of een weergave-inrichting volgens uitvoeringsvormen van het eerste aspect van de onderhavige uitvinding, voor het bewaken van ten minste één van de procesparameters en ten minste één van de substraatparameters.and / or a display device according to embodiments of the first aspect of the present invention, for monitoring at least one of the process parameters and at least one of the substrate parameters.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van het tweede aspect van de onderhavige uitvinding dat de vorming van een laagstapel op een substraat beter kan worden gestuurd door het invoeren van een feedback systeem en/of een weergave-inrichting in overeenstemming met uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding. Een vacuümdepositiesysteem kan bijvoorbeeld een veelheid aan kamers omvatten die afzonderlijk worden gestuurd. Het is bijgevolg voordelig indien een dergelijk systeem een weergave-inrichting omvat waarin de substraatparameters in een tussenstadium kunnen zijn gekoppeld aan de procesparameters of afgeleide procesparameters van een of meer voorafgaande fasen, aangezien dit een betere sturing van de substraatparameters mogelijk maakt. De weergave-inrichting kan bijvoorbeeld de ten minste één substraatparameter met de ten minste één procesparameter in verband brengen op basis van de snelheid waarmee het substraat door de verschillende kamers beweegt.It is an advantage of embodiments of the second aspect of the present invention that the formation of a layer stack on a substrate can be better controlled by introducing a feedback system and / or a display device in accordance with embodiments of the present invention. For example, a vacuum deposition system may include a plurality of chambers that are controlled separately. It is therefore advantageous if such a system comprises a display device in which the substrate parameters can be coupled at an intermediate stage to the process parameters or derived process parameters of one or more preceding phases, since this allows better control of the substrate parameters. The display device may, for example, relate the at least one substrate parameter to the at least one process parameter based on the speed at which the substrate moves through the different chambers.

Bijzondere en voorkeursaspecten van de uitvinding worden uiteengezet in de bijgaande onafhankelijke en afhankelijke conclusies. Kenmerken van de afhankelijke conclusies kunnen worden gecombineerd met kenmerken van de onafhankelijke conclusies en met kenmerken van andere afhankelijke conclusies en niet alleen zoals uitdrukkelijk is uiteengezet in de conclusies.Particular and preferred aspects of the invention are set out in the accompanying independent and dependent claims. Features of the dependent claims can be combined with features of the independent claims and with features of other dependent claims and not only as expressly set out in the claims.

BE2018/5309BE2018 / 5309

Ten behoeve van een samenvatting van de uitvinding en de voordelen ten opzichte van de stand van de techniek, zijn bepaalde doelen en voordelen van de uitvinding hierboven beschreven. Het moet natuurlijk begrepen worden dat niet noodzakelijkerwijs alle dergelijke doelen of voordelen bereikt kunnen worden in elke willekeurige uitvoeringsvorm van de uitvinding. Zo zullen deskundigen bijvoorbeeld erkennen dat de uitvinding verwezenlijkt of uitgevoerd kan worden op een wijze die een voordeel of groep van voordelen behaalt of optimaliseert zoals geleerd is in dit patent zonder noodzakelijkerwijs andere doelen of voordelen te behalen zoals mogelijk in dit patent geleerd of gesuggereerd is.For the purpose of summarizing the invention and the advantages over the prior art, certain objects and advantages of the invention have been described above. It is to be understood, of course, that not all such objects or advantages can be achieved in any embodiment of the invention. For example, those skilled in the art will recognize that the invention may be implemented or implemented in a manner that achieves or optimizes an advantage or group of benefits as taught in this patent without necessarily achieving other goals or benefits as may have been learned or suggested in this patent.

Bovengenoemde en andere aspecten van de uitvinding zullen duidelijk blijken uit en toegelicht worden aan de hand van de hierna beschreven uitvoeringsvorm(en).The above and other aspects of the invention will be apparent from and elucidated with reference to the embodiment (s) described below.

Korte beschrijving van de tekeningenBrief description of the drawings

De uitvinding zal nu nader worden beschreven, bij wijze van voorbeeld, onder verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarop:The invention will now be described in more detail, by way of example, with reference to the accompanying drawings, in which:

FIG. 1 een sputtersysteem toont volgens de stand van de techniek met een ex-situ meetsysteem en twee in-situ meetsystemen, voor het bepalen van laageigenschappen van afzonderlijke lagen in een laagstapel.FIG. 1 shows a sputtering system according to the state of the art with an ex-situ measuring system and two in-situ measuring systems, for determining layer properties of individual layers in a layer stack.

FIG. 2 schematisch substraten illustreert die onder een cilindrisch sputterdoel bewegen, en een bewakingsinrichting volgens uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding.FIG. 2 schematically illustrates substrates moving under a cylindrical sputtering target, and a monitoring device according to embodiments of the present invention.

FIG. 3 een sputtersysteem illustreert waarin de bewakingsinrichting volgens uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding kan worden uitgevoerd.FIG. 3 illustrates a sputtering system in which the monitoring device according to embodiments of the present invention can be implemented.

FIG. 4 een bovenaanzicht illustreert van een batchcoater volgens uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding.FIG. 4 illustrates a top view of a batch coater according to embodiments of the present invention.

FIG. 5 een zijaanzicht illustreert van een roll-to-roll webcoater volgens uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding.FIG. 5 illustrates a side view of a roll-to-roll webcoater according to embodiments of the present invention.

FIG. 6 en FIG. 7 mogelijke schermafbeeldingen tonen van een gebruikersinterface van een weergave-inrichting volgens uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding.FIG. 6 and FIG. 7 shows possible screen images of a user interface of a display device according to embodiments of the present invention.

De tekeningen zijn alleen schematisch en zijn niet beperkend. Op de tekeningen kan de afmeting van sommige elementen overdreven zijn en niet op schaal getekend zijn voor illustratieve doeleinden. De afmetingen en de relatieve afmetingen komen niet noodzakelijk overeen met werkelijke verkleiningen voor de praktijk van de uitvinding.The drawings are only schematic and are not limitative. In the drawings, the dimensions of some elements may be exaggerated and not drawn to scale for illustrative purposes. The dimensions and the relative dimensions do not necessarily correspond to actual reductions for the practice of the invention.

Eventuele verwijzingstekens in de conclusies mogen niet als beperkend voor het toepassingsgebied worden beschouwd.Any reference characters in the claims should not be considered as limiting the scope.

BE2018/5309BE2018 / 5309

Op de verschillende figuren hebben dezelfde verwijzingscijfers betrekking op dezelfde of analoge elementen.On the different figures, the same reference numerals refer to the same or analogous elements.

Beschrijving van geïllustreerde uitvoeringsvormenDescription of illustrated embodiments

De onderhavige uitvinding zal worden beschreven ten aanzien van bijzondere uitvoeringsvormen en met verwijzing naar bepaalde tekeningen, maar wordt hierdoor echter niet beperkt maar alleen door de conclusies.The present invention will be described with respect to particular embodiments and with reference to certain drawings, but is not limited thereby, but only by the claims.

De termen eerste, tweede en dergelijke in de beschrijving en in de conclusies worden gebruikt om een onderscheid te maken tussen gelijkaardige elementen en niet noodzakelijkerwijs voor het beschrijven van een volgorde, hetzij tijdelijk, ruimtelijk, in de rangschikking of op enige andere wijze. Het zal duidelijk zijn dat de zo gebruikte termen onder geschikte omstandigheden onderling verwisselbaar zijn en dat de uitvoeringsvormen van de uitvinding die in dit patent worden beschreven in een andere volgorde kunnen worden uitgevoerd dan in dit patent beschreven of geïllustreerd is.The terms first, second and the like in the description and in the claims are used to distinguish between similar elements and not necessarily for describing a sequence, whether temporary, spatial, in the arrangement or in any other way. It will be understood that the terms so used are interchangeable under suitable conditions and that the embodiments of the invention described in this patent may be executed in a different order than described or illustrated in this patent.

Bovendien, wordt richtingaanduidende terminologie zoals bovenste, onderste, voor, achter, voorste, achterste, onder, boven en dergelijke in de beschrijving en de conclusies gebruikt voor beschrijvende doeleinden met verwijzing naar de oriëntatie van de tekeningen die worden beschreven, en niet noodzakelijkerwijs voor het beschrijven van relatieve posities. Omdat componenten van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding kunnen worden gepositioneerd in een aantal verschillende oriëntaties, wordt de richtingaanduidende terminologie alleen gebruikt ter illustratie, en is deze op geen enkele wijze bedoeld als beperkend, tenzij anders aangegeven. Derhalve, zal het duidelijk zijn dat de zodanig gebruikte termen onder geschikte omstandigheden onderling verwisselbaar zijn en dat de uitvoeringsvormen van de uitvinding die in dit octrooi worden beschreven in een andere volgorde kunnen worden uitgevoerd dan in dit octrooi is beschreven of geïllustreerd.In addition, directional terminology such as upper, lower, front, rear, front, rear, bottom, top and the like in the description and claims is used for descriptive purposes with reference to the orientation of the drawings being described, and not necessarily for the purpose of describe relative positions. Because components of embodiments of the present invention can be positioned in a number of different orientations, the directional terminology is used for illustration only, and is in no way intended to be limiting unless otherwise indicated. Therefore, it will be understood that the terms used in this way are interchangeable under suitable circumstances and that the embodiments of the invention described in this patent may be executed in a different order than described or illustrated in this patent.

Het moet worden opgemerkt dat de term 'omvattend', die wordt gebruikt in de conclusies, niet mag worden geïnterpreteerd als zijnde beperkt tot de daarna opgesomde middelen; deze term sluit geen andere elementen of stappen uit. Deze dient dus te worden geïnterpreteerd als indicatie van de aanwezigheid van de opgegeven elementen, gehele getallen, stappen of componenten waarnaar wordt verwezen, maar sluit de aanwezigheid of toevoeging niet uit van één of meer andere elementen, gehele getallen, stappen of componenten, of groepen daarvan. Het toepassingsgebied van de uitdrukking 'een inrichting omvattende middelen A en B' mag dus niet worden beperkt tot inrichtingen die uitsluitend uit componenten A en B bestaan. DezeIt is to be noted that the term "comprising", used in the claims, should not be interpreted as being limited to the means listed thereafter; this term does not exclude other elements or steps. This should therefore be interpreted as an indication of the presence of the specified elements, integers, steps or components referred to, but does not exclude the presence or addition of one or more other elements, integers, steps or components, or groups thereof. The scope of the expression 'a device comprising means A and B' should therefore not be limited to devices that consist exclusively of components A and B. This one

BE2018/5309 betekent dat met betrekking tot de onderhavige uitvinding, A en B de enige relevante componenten van de inrichting zijn.BE2018 / 5309 means that with regard to the present invention, A and B are the only relevant components of the device.

Verwijzing in deze specificatie naar 'één uitvoeringsvorm' of 'een uitvoeringsvorm' betekent dat een bepaald element, een bepaalde structuur of een bepaalde eigenschap die wordt beschreven in verband met de uitvoeringsvorm is opgenomen in ten minste één uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. De aanwezigheid van de uitdrukkingen 'in één uitvoeringsvorm' of 'in een uitvoeringsvorm' op diverse plaatsen in deze specificatie verwijst dus niet noodzakelijkerwijs, maar eventueel wel naar dezelfde uitvoeringsvorm. Verder kunnen de betreffende elementen, structuren of kenmerken op elke geschikte wijze in één of meer uitvoeringsvormen worden gecombineerd, zoals uit deze openbaring duidelijk zal zijn voor een deskundige in de techniek.Reference in this specification to "one embodiment" or "an embodiment" means that a particular element, a specific structure or a specific property described in connection with the embodiment is included in at least one embodiment of the present invention. The presence of the expressions "in one embodiment" or "in an embodiment" at various places in this specification therefore does not necessarily refer, but possibly to the same embodiment. Furthermore, the relevant elements, structures or features may be combined in any suitable manner in one or more embodiments, as will be apparent to a person skilled in the art from this disclosure.

Evenzo moet er rekening mee worden gehouden dat in de beschrijving van voorbeelduitvoeringsvormen van de uitvinding, verschillende kenmerken van de uitvinding soms worden gegroepeerd in één uitvoeringsvorm, figuur of beschrijving daarvan ten behoeve van het stroomlijnen van de openbaarmaking en het vergemakkelijken van het begrip van één of meer van de verschillende aspecten van de uitvinding. Deze methode van openbaarmaking mag echter niet worden opgevat als afspiegeling van een bedoeling dat de geclaimde uitvinding meer elementen vereist dan die uitdrukkelijk in elke conclusie worden genoemd. De volgende conclusies weerspiegelen integendeel dat aspecten van de uitvinding aanwezig zijn in minder dan alle elementen van één enkele van de hierboven beschreven uitvoeringsvormen. Zo worden de conclusies na de gedetailleerde beschrijving hierbij uitdrukkelijk opgenomen in deze gedetailleerde beschrijving, waarbij elke conclusie op zichzelf staat als een afzonderlijke uitvoeringsvorm van deze uitvinding.Similarly, it should be borne in mind that in the description of exemplary embodiments of the invention, various features of the invention are sometimes grouped into one embodiment, figure or description thereof for the purpose of streamlining disclosure and facilitating the understanding of one or more more of the various aspects of the invention. However, this method of disclosure should not be construed to reflect an intention that the claimed invention requires more elements than those explicitly mentioned in each claim. On the contrary, the following claims reflect that aspects of the invention are present in less than all elements of a single of the embodiments described above. Thus, the claims after the detailed description are hereby expressly incorporated in this detailed description, each claim per se standing as a separate embodiment of the present invention.

Verder geldt, hoewel sommige uitvoeringsvormen die in dit patent worden beschreven bepaalde maar niet andere elementen omvatten die in andere uitvoeringsvormen zijn opgenomen, combinaties van elementen van verschillende uitvoeringsvormen binnen het toepassingsgebied van de uitvinding liggen, en verschillende uitvoeringsvormen vormen, zoals zal worden begrepen door deskundigen in de techniek. In de volgende conclusies kan elk van de geclaimde uitvoeringsvormen bijvoorbeeld in elke combinatie worden gebruikt.Furthermore, although some embodiments described in this patent include certain but not other elements included in other embodiments, combinations of elements of different embodiments are within the scope of the invention, and form different embodiments, as will be understood by those skilled in the art in technology. For example, in the following claims, any of the claimed embodiments can be used in any combination.

Het moet opgemerkt worden dat het gebruik van bepaalde terminologie bij het beschrijven van bepaalde elementen of aspecten van de uitvinding niet dient te impliceren dat de terminologie in dit patent opnieuw gedefinieerd wordt om beperkt te worden tot bepaaldeIt should be noted that the use of certain terminology in describing certain elements or aspects of the invention should not imply that the terminology in this patent is redefined to be limited to certain

BE2018/5309 kenmerken van de elementen of aspecten van de uitvinding waarmee deze terminologie verband houdt.BE2018 / 5309 features of the elements or aspects of the invention with which this terminology is related.

In de beschrijving van dit patent zijn talrijke bijzonderheden uiteengezet. Het dient echter begrepen te worden dat uitvoeringsvormen van de uitvinding zonder deze bijzonderheden kunnen worden uitgevoerd. In andere gevallen zijn welbekende werkwijzen, structuren en technieken niet in detail getoond om het begrip van deze beschrijving niet te bemoeilijken.Numerous details have been set forth in the description of this patent. It is to be understood, however, that embodiments of the invention may be practiced without these details. In other cases, well-known methods, structures and techniques have not been shown in detail in order not to complicate the understanding of this description.

DEFINITIESDEFINITIONS

Onder 'vacuümcoatingsysteem' wordt verstaan een systeem voor het verschaffen, bv. afzetten, van lagen materiaal op een stevig oppervlak (substraat). Een vacuümcoatingsysteem werkt in hoofdzaak in vacuüm, d.w.z. bij drukwaarden die duidelijk onder atmosferische druk liggen. De verschafte lagen kunnen een dikte hebben die varieert van één atoom (monolaag) tot een paar millimeter. Meerdere lagen van verschillende materialen en verschillende diktes kunnen worden afgezet. Vacuümcoatingsystemen omvatten chemische dampdepositiesystemen, waarin een chemische damp wordt gebruikt als deeltjesbron, en fysieke dampdepositiesystemen, waarin een vloeibare of vaste bron wordt gebruikt. Een specifiek type van vacuümcoatingsystemen waarop uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding kunnen worden toegepast is een sputtersysteem."Vacuum coating system" is understood to mean a system for providing, for example depositing, layers of material on a solid surface (substrate). A vacuum coating system operates essentially in vacuum, i.e. at pressure values that are clearly below atmospheric pressure. The layers provided can have a thickness that varies from one atom (monolayer) to a few millimeters. Multiple layers of different materials and different thicknesses can be deposited. Vacuum coating systems include chemical vapor deposition systems, in which a chemical vapor is used as the particle source, and physical vapor deposition systems, in which a liquid or solid source is used. A specific type of vacuum coating systems to which embodiments of the present invention can be applied is a sputtering system.

Onder 'meerlaagse stapel' wordt verstaan een stapel van meerdere lagen, die in samenstelling kan verschillen, en waarbij elke laag een dikte heeft van 1 nm tot 10 μm en gewoonlijk van 3 nm tot 200 nm.By "multi-layer stack" is meant a stack of multiple layers, which may differ in composition, and wherein each layer has a thickness of 1 nm to 10 μm and usually from 3 nm to 200 nm.

Een 'in-line vacuümcoatingproces' is een proces waarbij coating voortdurend kan worden uitgevoerd, d.w.z. dat een te coaten substraat een verwerkingskamer binnenkomt, wordt gecoat en de verwerkingskamer verlaat, zonder dat het vacuüm in de verwerkingskamer moet worden doorbroken. Een 'in-line meting' in de context van de onderhavige uitvinding is een meting die in een vacuümkamer wordt toegepast zonder het vacuüm te doorbreken, in tegenstelling tot een exsitu meting zoals bekend is in de techniek.An "in-line vacuum coating process" is a process whereby coating can be performed continuously, i.e., a substrate to be coated enters a processing chamber, is coated, and leaves the processing chamber without having to break the vacuum in the processing chamber. An "in-line measurement" in the context of the present invention is a measurement that is applied in a vacuum chamber without breaking the vacuum, as opposed to an ex-situ measurement as is known in the art.

VACUÜMCOATINGPROCES, PROCESBESTURINGSMIDDELEN, PROCESPARAMETERSVACUUM COATING PROCESS, PROCESS CONTROL METERS, PROCESS PARAMETERS

Een sputterproces, of in het algemeen een vacuümcoatingproces, wordt gestuurd door een aantal procesbesturingsmiddelen. De instellingen van de procesparameters van de procesbesturingsmiddelen beïnvloeden de mechanische, optische en/of elektrische eigenschappen van een laag die wordt afgezet. Sommige procesparameters hebben een meerA sputtering process, or in general a vacuum coating process, is controlled by a number of process control means. The settings of the process parameters of the process control means influence the mechanical, optical and / or electrical properties of a layer that is deposited. Some process parameters have one more

BE2018/5309 globaal effect, terwijl andere een meer lokaal effect hebben. Dooreen bepaalde procesparameter te selecteren en te wijzigen, kunnen laageigenschappen worden gewijzigd, wat een gewenste eigenschap is in termen van, enerzijds, het verkrijgen van specifieke eigenschappen over het volledige substraat, het verkrijgen van eenvormigheid van laageigenschappen over een substraat en, anderzijds, het verkrijgen van eenvormigheid van laageigenschappen over verschillende substraten door de tijd heen. Echter, een probleem bestaat erin dat het niet gemakkelijk is om te bepalen welke procesparameters moeten worden gewijzigd, om een bepaalde laageigenschap globaal of lokaal te verkrijgen. Dit komt doordat de invloed van een eerste procesparameter op een eigenschap van de eerste laag niet als onafhankelijk kan worden gezien van de invloed ervan op de eigenschap van de tweede laag. Bovendien, kan een bepaalde laageigenschap soms worden afgestemd op meer dan één procesparameter, en zonder verdere kennis, is het moeilijk om te weten welke procesparameter moet worden gewijzigd voor het verkrijgen van een gewenst resultaat in de eigenschap van een laag, zonder de eigenschap van een andere laag te degraderen.BE2018 / 5309 global effect, while others have a more local effect. By selecting and changing a certain process parameter, layer properties can be changed, which is a desirable property in terms of, on the one hand, obtaining specific properties over the entire substrate, obtaining uniformity of layer properties over a substrate and, on the other hand, obtaining of uniformity of layer properties over different substrates over time. However, a problem is that it is not easy to determine which process parameters need to be changed to obtain a particular layer property globally or locally. This is because the influence of a first process parameter on a property of the first layer cannot be seen as independent of its influence on the property of the second layer. In addition, a certain layer property can sometimes be matched to more than one process parameter, and without further knowledge, it is difficult to know which process parameter must be changed to obtain a desired result in the property of a layer, without the property of a layer degrade another layer.

Zonder noodzakelijkerwijs uitvoerig te zijn, worden procesbesturingsmiddelen en hun overeenstemmende hierna opgesomd:Without necessarily being comprehensive, process control means and their corresponding ones are listed below:

Voeding: Procesparameters in verband met de voeding zijn bv. de golfvorm of het vermogensniveau, bv. spanningsniveau of stroomniveau, dat verband houdt met de energie die wordt toegepast op het systeem. Het voedingsniveau is gewoonlijk een globale procesparameter, d.w.z. dat het voedingsniveau niet alleen op één locatie kan worden gewijzigd. Een hoger voedingsniveau met anders constante depositieparameters kan bijvoorbeeld leiden tot een hogere dikte. In een sputterproces, wordt de voeding typisch aangesloten op de magnetron voor het voeden van het sputterdoel. In parallel, echter, kunnen aanvullende voedingen worden voorzien; bv. voor het voeden van een actief anodesysteem of bv. voor het voeden van een ionenbron.Power supply: Process parameters related to the power supply are eg the waveform or the power level, eg voltage level or current level, which is related to the energy applied to the system. The power level is usually a global process parameter, i.e. the power level cannot be changed only at one location. For example, a higher feed level with otherwise constant deposition parameters can lead to a higher thickness. In a sputtering process, the power supply is typically connected to the microwave for feeding the sputtering target. In parallel, however, additional power supplies may be provided; for example for supplying an active anode system or for supplying an ion source.

Primaire gas-/vloeistoftoevoer: Een procesparameter met betrekking tot de primaire gas-/vloeistoftoevoer is de gas-/vloeistofstroom. De gasverdeling bepaalt de plaatsafhankelijke partiële druk in een proceskamer. De gasverdeling is een complexe parameter, omdat verschillende gassen in het spel komen, zuiver of met verschillende mengverhoudingen. De invloed van de primaire gas-/vloeistoftoevoer kan worden beperkt om zich uit te strekken voorbij de omvang van het toevoersysteem binnen de proceskamer.Primary gas / liquid supply: A process parameter with regard to the primary gas / liquid supply is the gas / liquid flow. The gas distribution determines the location-dependent partial pressure in a process chamber. The gas distribution is a complex parameter, because different gases come into play, pure or with different mixing ratios. The influence of the primary gas / liquid supply can be limited to extend beyond the size of the supply system within the process chamber.

BE2018/5309BE2018 / 5309

Reactieve gas-/vloeistoftoevoer: Procesparameters in verband met de reactieve gas-/vloeistoftoevoer zijn de gas-/vloeistofverdeling en de betrokken partiële drukken, of de gas-/vloeistofstroming. Een hogere reactieve gasstroom zal gewoonlijk een lagere sputtersnelheid genereren. Door het wijzigen van de reactieve gasstroom, kan de dikte van de laag die wordt afgezet worden gestuurd; zijn samenstelling en prestatie kunnen echter ook worden beïnvloed. De invloed van de reactieve gas/vloeistoftoevoer kan worden beperkt om iets meer uit te zetten dan de omvang van het toevoersysteem binnen de proceskamer.Reactive gas / liquid supply: Process parameters related to the reactive gas / liquid supply are the gas / liquid distribution and the relevant partial pressures, or the gas / liquid flow. A higher reactive gas stream will usually generate a lower sputtering speed. By changing the reactive gas stream, the thickness of the layer being deposited can be controlled; however, its composition and performance can also be influenced. The influence of the reactive gas / liquid supply can be limited to expand slightly more than the size of the supply system within the process chamber.

Sputterdoel: Een procesparameter die is gerelateerd aan het sputterdoel, is de sputterdoelbeweging, bv. toerental.Sputtering Target: A process parameter that is related to the sputtering target is the sputtering target movement, e.g., speed.

Magnetron: Procesparameters in verband met de magnetron zijn bv. magnetische veldsterkte, magneetbeweging, of toerental. De magneetbeweging omvat magneetstaaforiëntatie en magneetstaafpositie. De magneetstaafpositie bepaalt de plasmadichtheid, en dus de sputternelheid. Vooral als de magneetstaaf uit meerdere magneetstaafdelen bestaat, is de invloed van de magneetstaaf lokaal. Een sterker lokaal magnetisch veld geeft een hogere lokale sputternelheid.Microwave: Process parameters related to the microwave are, for example, magnetic field strength, magnetic movement, or speed. The magnet movement includes magnetic bar orientation and magnetic bar position. The magnetic bar position determines the plasma density, and therefore the sputtering. Especially if the magnetic rod consists of several magnetic rod parts, the influence of the magnetic rod is local. A stronger local magnetic field gives a higher local sputtering.

Anode: Een procesparameter die is gerelateerd aan de anode is het anodeafstemniveau; bv. de weerstand tegen het grondniveau. Anodeafstemming is een globale parameter.Anode: A process parameter related to the anode is the anode tuning level; eg the resistance to the ground level. Anode tuning is a global parameter.

Verwarming: Een procesparameter die is gerelateerd aan verwarming is een temperatuurniveau. Verwarming heeft een lokale invloed, aangezien verschillende temperaturen op verschillende locaties kunnen worden toegepast.Heating: A process parameter that is related to heating is a temperature level. Heating has a local influence, since different temperatures can be applied at different locations.

FIG. 2 illustreert een inline vacuümcoatingsysteem in de vorm van een sputtersysteem 200 volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding, bv. een sputtersysteem voor het sputteren van grote oppervlaktegebieden, zoals substraten met grote oppervlakten of reeksen van kleinere substraten.FIG. 2 illustrates an inline vacuum coating system in the form of a sputtering system 200 according to an embodiment of the present invention, e.g., a sputtering system for sputtering large surface areas, such as substrates with large surfaces or series of smaller substrates.

Het sputtersysteem 200 is geconfigureerd voor het sputteren van een of meer materiaallagen op een substraat 10. Het substraat kan elke onderliggende vaste laag zijn. Het kan bv. een blank substraat zijn, d.w.z. een substraat van onbekleed materiaal, of een substraat van substraatmateriaal dat op zich al bedekt is door een of meer materiaallagen. In geval van het sputteren van een of meer materiaallagen op het substraat, omvat het sputtersysteem 200 ten minste één sputterdoel 201, bv. in de uitvoeringsvorm zoals geïllustreerd op FIG. 2 ten minste één cilindrisch sputterdoel 201; de onderhavige uitvinding is echter niet beperkt tot een bepaald typeThe sputtering system 200 is configured to sputter one or more material layers on a substrate 10. The substrate can be any underlying solid layer. It may be, for example, a blank substrate, i.e., a substrate of uncoated material, or a substrate of substrate material that is per se already covered by one or more material layers. In the case of sputtering one or more layers of material on the substrate, the sputtering system 200 comprises at least one sputtering target 201, e.g. in the embodiment as illustrated in FIG. 2 at least one cylindrical sputtering target 201; however, the present invention is not limited to a particular type

BE2018/5309 van vacuümdepositie, laat staan tot een bepaald type van sputteren. Het ten minste één cilindrisch sputterdoel 201 kan zijn bevestigd aan ten minste één eindblok (niet geïllustreerd op FIG. 2) op de interface 202, 203. Rotatie van het ten minste één cilindrisch sputterdoel 201 rond zijn rotatie-as kan worden gestuurd door eerste aandrijfmiddelen. Een magneetstaaf 204 kan zijn voorzien binnen het cilindrisch sputterdoel 201. De magneetstaaf 204 kan een integrale magneetstaaf uit één deel zijn, of kan omvatten, zoals geïllustreerd op FIG. 2, een aantal magneetstaafdelen, die afzonderlijk stuurbaar zijn, worden gestuurd door tweede aandrijfmiddelen, naar en weg van de sputterdoelas, en derhalve weg van en naar het sputterdoeloppervlak. De magneetstaaf 204 kan draaibaar zijn rond de sputterdoelas, bv. gestuurd door derde aandrijfmiddelen. Gestuurd door de derde aandrijfmiddelen voor rotatie rond de sputterdoelas, kan de magneetstaaf 204 bv. een tuimelbeweging ondergaan.BE2018 / 5309 from vacuum deposition, let alone to a certain type of sputtering. The at least one cylindrical sputtering target 201 can be attached to at least one end block (not illustrated in FIG. 2) on the interface 202, 203. Rotation of the at least one cylindrical sputtering target 201 about its axis of rotation can be controlled by first drive means . A magnetic rod 204 may be provided within the cylindrical sputtering target 201. The magnetic rod 204 may be an integral magnetic rod of one part, or may comprise, as illustrated in FIG. 2, a number of magnetic rod parts, which are separately controllable, are controlled by second drive means, to and away from the sputtering target axis, and therefore away from and to the sputtering target surface. The magnetic rod 204 can be rotatable about the sputtering target axis, e.g. controlled by third drive means. Controlled by the third drive means for rotation about the sputtering target axis, the magnetic rod 204 may, for example, undergo a rocking movement.

In een sputtersysteem 200 volgens uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding, kan een veelheid aan sputterzones 300a, 300b, 300c, 300d zijn voorzien, waarbij ten minste één sputterdoel 201 (cilindrisch in de geïllustreerde uitvoeringsvorm, maar de uitvinding is daartoe niet beperkt) is voorzien in elke sputterzone. Dit is geïllustreerd in een zijaanzicht op FIG. 3. Gewoonlijk, kan een sputtersysteem 200 tenminste vijf, bv. ten minste vijftien, bv. ten minste tot zelfs vijftig of meer sputterzones 300x omvatten. Een dergelijk sputtersysteem is ideaal voor productiecampagnes omvattend een verscheidenheid aan producten, elk met een specifieke coatingstapel die een relatief groot aantal lagen omvat, bv. ten minste drie, ten minste zes, of bv. ten minste tien of bv. ten minste veertien, of zelfs meer dan veertien coatinglagen. Pompzones P kunnen ook worden verschaft, gewoonlijk voor het scheiden van verschillende sputterdoelmaterialen, of verschillende lagen of verschillende processen.In a sputtering system 200 according to embodiments of the present invention, a plurality of sputtering zones 300a, 300b, 300c, 300d may be provided, wherein at least one sputtering target 201 (cylindrical in the illustrated embodiment, but the invention is not limited thereto) is provided every sputtering zone. This is illustrated in a side view of FIG. 3. Usually, a sputtering system 200 may comprise at least five, e.g., at least fifteen, e.g., at least up to even fifty or more sputtering zones 300x. Such a sputtering system is ideal for production campaigns comprising a variety of products, each with a specific coating stack comprising a relatively large number of layers, e.g. at least three, at least six, or e.g. at least ten or e.g. at least fourteen, or even more than fourteen coating layers. Pumping zones P can also be provided, usually for separating different sputter target materials, or different layers or different processes.

Bekende vacuümcoatingsystemen uit de stand van de techniek kunnen een ex-situ sensorsysteem 301 omvatten voor het meten van eigenschappen van de gehele coatinglaagstapel. Dit is meestal een traverserend systeem, waarin een meetkop over de breedte van het substraat kan bewegen. In bekende systemen, worden gewoonlijk de mate van reflectie en kleur gemeten en geverifieerd, maar een dergelijk meetsysteem staat niet toe om de afzonderlijke laagdiktes van de lagen in de coatingstapel daaruit te bepalen. Beoogd gebruik wordt gemaakt van spectrale meetgegevens van het ex-situ meetsysteem en een computersysteem met een softwarepakket voor optische modellering, de meest waarschijnlijke werkelijke laagdikte van elke afgezette laag kan alleen worden berekend door middel van benadering, op basis van de procesbesturingsparameters van de coatingstapel die moet worden geproduceerd en op basis van de bekende materiaaleigenschappen. De onzekerheid neemt toe naarmate de coatingstapel meerKnown prior art vacuum coating systems can include an ex-situ sensor system 301 for measuring properties of the entire coating layer stack. This is usually a traversing system, in which a measuring head can move across the width of the substrate. In known systems, the degree of reflection and color are usually measured and verified, but such a measuring system does not allow to determine the individual layer thicknesses of the layers in the coating stack therefrom. Intended use is made of spectral measurement data from the ex-situ measurement system and a computer system with a software package for optical modeling, the most likely actual layer thickness of each deposited layer can only be calculated by approximation, based on the process control parameters of the coating stack that must be produced and based on the known material properties. The uncertainty increases as the coating stack increases

BE2018/5309 lagen bevat en/of naarmate de meetnauwkeurigheid afneemt. Om een hogere nauwkeurigheid van de eigenschappen van afzonderlijke lagen te verkrijgen, en dus van de volledige stapel, bij inrichtingen volgens de stand van de techniek, moeten andere technieken worden gebruikt, zoals destructief testen (bv. door bepaalde lagen weg te etsen), wat resulteert in grote tijdsvertragingen, wat niet praktisch is voor productiecampagnes omvattend een verscheidenheid aan producten die elk een unieke coatingstapel hebben. Bijgevolg, is de aanpassing van de sputterzones (bv. gebaseerd op aanpassing van procesbesturingsmiddelen) niet gemakkelijk. Als men ook de laageigenschappen en hun eenvormigheid over het oppervlak van het substraat wil controleren, zal het aantal metingen en de bereiding van de monsters heel snel toenemen. Verder, als de coatingstapel dik is of veel lagen bevat, kan het substraat gedurende vele minuten in de vacuümsystemen verblijven. Als een afwijking in de stapel voorkomt in één van de eerste lagen in de buurt van het originele substraat, kan de vertraging van het opmerken van dit effect door het ex-situ sensorsysteem significant zijn. Als gevolg daarvan, kan een significant productvolume al van suboptimale kwaliteit zijn en het is moeilijk terug te voeren op de procesbesturingsmiddelen van de afwijkende laag vanwege de vertraging.BE2018 / 5309 contains layers and / or as measurement accuracy decreases. In order to achieve a higher accuracy of the properties of individual layers, and thus of the complete stack, in prior art devices, other techniques must be used, such as destructive testing (e.g. by etching away certain layers), which results in large time delays, which is not practical for production campaigns including a variety of products that each have a unique coating stack. Consequently, the adjustment of the sputtering zones (e.g. based on adjustment of process control means) is not easy. If one also wants to check the layer properties and their uniformity over the surface of the substrate, the number of measurements and the preparation of the samples will increase very rapidly. Furthermore, if the coating stack is thick or contains many layers, the substrate can remain in the vacuum systems for many minutes. If a deviation occurs in the stack in one of the first layers in the vicinity of the original substrate, the delay in noticing this effect by the ex-situ sensor system can be significant. As a result, a significant product volume may already be of suboptimal quality and it is difficult to trace back to the process control means of the abnormal layer due to the delay.

Om de kwaliteit van de coatingstapel te verhogen, omvat het vacuümcoatingsysteem volgens uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding, een voorbeeld daarvan is geïllustreerd op FIG. 2, een feedback systeem 210 voor het sturen van eigenschappen van een enkel- of meerlaagse stapel die is aangebracht op een substraat 10, bv. een blank substraat of een reeds eerder gecoat substraat. Het substraat 10 (blank of eerder gecoat) samen met de vers aangebrachte coating (enkel- of meerlaagse stapel) vormt wat verder het gecoate substraat 11 wordt genoemd.To increase the quality of the coating stack, the vacuum coating system according to embodiments of the present invention comprises, an example of which is illustrated in FIG. 2, a feedback system 210 for controlling properties of a single or multi-layer stack applied to a substrate 10, e.g., a blank substrate or a previously coated substrate. The substrate 10 (blank or previously coated) together with the freshly applied coating (single or multi-layer stack) forms what is further called the coated substrate 11.

Het feedback systeem 210 omvat ten minste één bewakingsinrichting 220 voor het bepalen van meetsignalen. De bewakingsinrichting 220 is geconfigureerd als een in-situ meetsysteem, wat betekent dat meting van een laag mogelijk is nadat de laag is gevormd op het substraat, terwijl het substraat door de vacuümdepositie-inrichting beweegt. Metingen worden in real-time uitgevoerd, zodanig dat correctie voor afwijkingen in de lagen in real-time kan worden uitgevoerd.The feedback system 210 comprises at least one monitoring device 220 for determining measurement signals. The monitoring device 220 is configured as an in-situ measurement system, meaning that measurement of a layer is possible after the layer is formed on the substrate while the substrate moves through the vacuum deposition device. Measurements are performed in real time, such that correction for deviations in the layers can be performed in real time.

De bewakingsinrichting 220 is geconfigureerd voor het uitvoeren van ten minste twee verschillende meettechnieken voor het bepalen van meetsignalen. De verschillende meettechnieken zijn zodanig dat verschillende informatie, d.w.z. verschillende laageigenschappen, worden verkregen uit de meetsignalen, zoals bv. informatie over mechanische eigenschappen zoals laagdikte of laagruwheid, informatie over optische eigenschappen zoals reflectie of transmittantie, of informatie over elektrische eigenschappenThe monitoring device 220 is configured to perform at least two different measurement techniques for determining measurement signals. The different measurement techniques are such that different information, i.e. different layer properties, are obtained from the measurement signals, such as e.g. information about mechanical properties such as layer thickness or roughness, information about optical properties such as reflection or transmittance, or information about electrical properties

BE2018/5309 zoals resistiviteit. Terwijl afzonderlijke meettechnieken een totaal andere manier van meten kunnen hebben; sommige van de verschillende meettechnieken kunnen nauw verwant zijn, zoals bijvoorbeeld transmissiemetingen in een infrarood golflengteband en transmissiemetingen in het visuele spectrum, of transmissiemetingen onder verschillende hoeken. Belangrijk is dat de verschillende meettechnieken zodanig zijn geselecteerd dat informatie wordt verschaft over verschillende laageigenschappen.BE2018 / 5309 such as resistivity. While individual measurement techniques can have a completely different way of measuring; some of the different measurement techniques may be closely related, such as, for example, transmission measurements in an infrared wavelength band and transmission measurements in the visual spectrum, or transmission measurements at different angles. It is important that the different measurement techniques are selected in such a way that information is provided about different layer properties.

De meetsignalen worden verkregen op elk van de veelheid aan locaties die ruimtelijk zijn verdeeld over het gecoate substraat 11. Een eerste meettechniek is ingericht om gelijktijdig op een veelheid aan locaties te worden toegepast, en een tweede meettechniek is ingericht om op ten minste één locatie te worden toegepast. Dit betekent dat, in uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding, zowel de eerste als de tweede meettechniek kunnen worden toegepast op een veelheid aan locaties. Een meting op een veelheid aan locaties biedt positieafhankelijke informatie. Dit laat zien of de afwijking van een materiaaleigenschap een lokale of een globale afwijking is. In het eerste geval, moet een procesbesturingsmiddel met een lokale invloed verschillend worden bediend, terwijl in het tweede geval de bediening van een procesbesturingsmiddel met een globale invloed moet worden aangepast. De ten minste één locatie waar de tweede meettechniek wordt toegepast kan een van de locaties zijn waar ook de eerste meettechniek wordt toegepast. Als alternatief, kan de ten minste één locatie waar de tweede meettechniek wordt toegepast een locatie zijn waar geen andere meettechnieken worden toegepast.The measurement signals are obtained at each of the plurality of locations spatially distributed over the coated substrate 11. A first measurement technique is arranged to be applied simultaneously to a plurality of locations, and a second measurement technique is arranged to be located at at least one location. are applied. This means that, in embodiments of the present invention, both the first and the second measurement technique can be applied to a plurality of locations. A measurement at a multitude of locations offers position-dependent information. This shows whether the deviation from a material property is a local or a global deviation. In the first case, a process controller with a local influence must be operated differently, while in the second case the operation of a process controller with a global influence must be adjusted. The at least one location where the second measurement technique is applied can be one of the locations where the first measurement technique is also applied. Alternatively, the at least one location where the second measurement technique is applied may be a location where no other measurement techniques are applied.

Een van de eerste en tweede meettechnieken is een spectrale transmissiemeting. De andere van de eerste en tweede meettechnieken kan elke andere geschikte meettechniek zijn, zoals bv. een transmissiemeting, bv. ook een spectrale transmissiemeting, maar in een andere golflengteband; een reflectiemeting; ellipsometrie (het meten van een verandering in verzonden of gereflecteerde polarisatie); een niet-contactmeettechniek, zoals een Hall-sonde of zwerfstroomtechniek; een camerabeeldvormingstechniek met lichtveld of donkere veldverlichting, spiegelbeeld of diffuse reflectie op de substraatzijde of coatingzijde, enz.One of the first and second measurement techniques is a spectral transmission measurement. The other of the first and second measurement techniques can be any other suitable measurement technique, such as e.g. a transmission measurement, e.g. also a spectral transmission measurement, but in a different wavelength band; a reflection measurement; ellipsometry (measuring a change in transmitted or reflected polarization); a non-contact measurement technique, such as a Hall probe or stray current technique; a camera imaging technique with light field or dark field lighting, mirror image or diffuse reflection on the substrate side or coating side, etc.

Om de verschillende meettechnieken te uitvoeren, kan de bewakingsinrichting 220 een veelheid aan sensorelementen 221, 222 omvatten. In de uitvoeringsvorm die is geïllustreerd op FIG. 2, zijn een aantal eerste sensorelementen 221 verschaft, voor het uitvoeren van de eerste meettechniek; en twee tweede sensorelementen 222 zijn verschaft, voor het uitvoeren van de tweede meettechniek. In de geïllustreerde uitvoeringsvorm, zijn de tweede sensorelementen 222 verdeeld onder de veelheid aan eerste sensorelementen 221, maar de onderhavige uitvinding isTo perform the various measurement techniques, the monitoring device 220 may include a plurality of sensor elements 221, 222. In the embodiment illustrated in FIG. 2, a number of first sensor elements 221 are provided for performing the first measurement technique; and two second sensor elements 222 are provided for performing the second measurement technique. In the illustrated embodiment, the second sensor elements 222 are divided among the plurality of first sensor elements 221, but the present invention is

BE2018/5309 hiertoe niet beperkt. In alternatieve uitvoeringsvormen, kan een enkelvoudig tweede sensorelement 222 zijn verschaft, en dit enkelvoudige tweede sensorelement kan ofwel tussen twee eerste sensorelementen 221, of naast de veelheid aan eerste sensorelementen 221, of zelfs op een geheel andere locatie zijn gelegen.BE2018 / 5309 is not limited to this. In alternative embodiments, a single second sensor element 222 may be provided, and this single second sensor element may be located either between two first sensor elements 221, or adjacent to the plurality of first sensor elements 221, or even at a completely different location.

De bewakingsinrichting 220 kan ook een sensorregelaar 223 omvatten voor het ontvangen, eventueel opslaan, en verzenden van de meetsignalen die zijn verkregen uit de afzonderlijke sensorelementen 221, 222. De sensorregelaar 223 kan al gegevens verwerken of voorverwerken; bv. voor het visualiseren van de ruwe gegevens in een grafiek of tabel of bv. voor het filteren, het berekenen van het gemiddelde of vergelijken van gegevens met referentieresultaten. Bovendien, kan de sensorregelaar 223 scherminstellingen resetten, opstarten, kalibreren, of op een of andere manier de functionaliteit van de sensorelementen sturen. De sensorregelaar 223 zoals geïllustreerd in de uitvoeringsvorm van FIG. 2 is een aparte regelaar, maar volgens uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding, kan de functionaliteit van de sensorregelaar worden uitgevoerd door elke andere verwerkingseenheid, gecombineerd met andere soorten verwerking. De verschillende soorten van verwerking kunnen worden uitgevoerd als onderling verbonden en afzonderlijk werkende modules.The monitoring device 220 may also include a sensor controller 223 for receiving, optionally storing, and transmitting the measurement signals obtained from the individual sensor elements 221, 222. The sensor controller 223 may already process or pre-process data; eg for visualizing the raw data in a graph or table or eg for filtering, calculating the average or comparing data with reference results. In addition, the sensor controller 223 can reset, boot, calibrate, or control the functionality of the sensor elements in some way. The sensor controller 223 as illustrated in the embodiment of FIG. 2 is a separate controller, but according to embodiments of the present invention, the functionality of the sensor controller can be performed by any other processing unit combined with other types of processing. The different types of processing can be implemented as interconnected and separately operating modules.

Het feedback systeem 210 omvat verder ten minste één verwerkingseenheid 230. De verwerkingseenheid 230 is ingericht voor het ontvangen van de meetsignalen, ofwel van de sensorregelaar 223 ofwel direct van de sensorelementen 221, 222, indien er geen aparte sensorregelaar beschikbaar is. De verwerkingseenheid 230 verder is ingericht voor het ontvangen van kalibratiegegevens van een nominaal werkpunt op het blanke of eerder gecoate substraat 10, welke kalibratiegegevens kunnen worden opgeslagen in een eerste opslagmiddel 231. De kalibratiegegevens kunnen substraatkenmerken en procesvariabelen omvatten. De verwerkingseenheid 230 kan bovendien, maar hoeft niet te zijn ingericht voor het ontvangen van kennis uit een laagmodel van de laag die wordt aangebracht, waarbij het laagmodel laagparameters uitdrukt van de laag die wordt aangebracht als een functie van instellingen en/of variaties van ten minste twee van een veelheid aan procesbesturingsmiddelen. Het laagmodel kan worden opgeslagen in een tweede opslagmiddel 232.The feedback system 210 further comprises at least one processing unit 230. The processing unit 230 is adapted to receive the measurement signals, either from the sensor controller 223 or directly from the sensor elements 221, 222, if no separate sensor controller is available. The processing unit 230 is further adapted to receive calibration data from a nominal operating point on the blank or previously coated substrate 10, which calibration data may be stored in a first storage means 231. The calibration data may include substrate characteristics and process variables. Moreover, the processing unit 230 may, but need not be, adapted to receive knowledge from a layer model of the layer being applied, the layer model expressing layer parameters of the layer being applied as a function of settings and / or variations of at least two of a multitude of process control means. The layer model can be stored in a second storage means 232.

De verwerkingseenheid 230 is geconfigureerd voor het bepalen, uit de kalibratiegegevens en de meetsignalen, van werkelijke waarden van ten minste twee verschillende dunnefilmeigenschappen op de veelheid aan locaties. De verwerkingseenheid kan de werkelijke waarden van de ten minste twee verschillende dunne-filmeigenschappen vergelijken op de veelheid aan locaties met corresponderende gewenste waarden.The processing unit 230 is configured to determine, from the calibration data and the measurement signals, actual values of at least two different thin film properties at the plurality of locations. The processor can compare the actual values of the at least two different thin film properties at the plurality of locations with corresponding desired values.

BE2018/5309BE2018 / 5309

Indien de verwerkingseenheid 230 is ingericht voor het ontvangen van kennis van een laagmodel van de laag die wordt aangebracht, kan de verwerkingseenheid 230 deze kennis gebruiken voor het omzetten van het verschil tussen de werkelijke waarden van de verschillende dunne-filmeigenschappen en de gewenste waarden op de veelheid aan locaties in signalen die kunnen worden gebruikt voor het genereren van bedieningssignalen voor het bedienen van de veelheid aan procesbesturingsmiddelen.If the processing unit 230 is arranged to receive knowledge of a layer model of the layer being applied, the processing unit 230 can use this knowledge to convert the difference between the actual values of the different thin film properties and the desired values on the plurality of locations in signals that can be used to generate operating signals for operating the plurality of process control means.

Het feedback systeem 210 omvat verder een regelaar 240 die is ingericht voor het ontvangen van signalen van de verwerkingseenheid 230. In het geval dat deze signalen waarden zijn die representatief zijn voor de afwijking tussen de werkelijke waarden van de ten minste twee verschillende dunne-filmeigenschappen op de veelheid aan locaties, en de corresponderende gewenste waarden, kan de regelaar 240 zijn ingericht voor het ontvangen van kennis van het laagmodel van de laag die wordt aangebracht, en kan deze zijn geconfigureerd voor het gebruiken van deze kennis voor het omzetten van het verschil tussen de werkelijke waarden van de verschillende dunne-filmeigenschappen en de gewenste waarden op de veelheid aan locaties in signalen die kunnen worden gebruikt voor het genereren van bedieningssignalen voor het bedienen van de veelheid aan procesbesturingsmiddelen. In de alternatieve uitvoeringsvorm waarbij de kennis van het laagmodel wordt toegepast op de verwerkingseenheid 230 zoals hierboven uiteengezet, is de vergelijking tussen de werkelijke en de gewenste waarden van de dunne-filmeigenschappen in de verwerkingseenheid 230 gemaakt, en de regelaar 240 is ingericht voor het ontvangen van signalen voor gebruik bij het genereren van bedieningssignalen voor de procesbesturingsmiddelen. In ieder geval, genereert de regelaar 240, op basis van de ontvangen invoergegevens, bedieningssignalen voor het bedienen van de veelheid aan procesbesturingsmiddelen. Hiertoe, genereert de regelaar 240 niet alleen stuursignalen voor het sturen van de procesbesturingsmiddelen, maar genereert deze ook verdere stuursignalen voor het verder sturen van de veelheid aan procesbesturingsmiddelen, zodanig dat het vacuümcoatingproces wordt uitgevoerd met verschillende procesparameters, om de eigenschappen van de laag van laagstapel binnen voorafbepaalde tolerantiewaarden te brengen.The feedback system 210 further comprises a controller 240 adapted to receive signals from the processing unit 230. In the case that these signals are values representative of the deviation between the actual values of the at least two different thin film properties on the plurality of locations, and the corresponding desired values, the controller 240 may be arranged to receive knowledge of the layer model of the layer being applied, and may be configured to use this knowledge to convert the difference between the actual values of the various thin film properties and the desired values at the plurality of locations in signals that can be used to generate operating signals for operating the plurality of process control means. In the alternative embodiment where the knowledge of the layer model is applied to the processing unit 230 as explained above, the comparison between the actual and the desired values of the thin film properties in the processing unit 230 is made, and the controller 240 is adapted to receive of signals for use in generating control signals for the process control means. In any case, the controller 240 generates, based on the received input data, operating signals for operating the plurality of process control means. To this end, the controller 240 not only generates control signals for controlling the process control means, but also generates further control signals for further controlling the plurality of process control means, such that the vacuum coating process is carried out with different process parameters, in order to have the characteristics of the layer of layer stack within predefined tolerance values.

In bepaalde uitvoeringsvormen, kan informatie van werkelijke aandrijvingsinstellingen, bekend voor de regelaar 240, essentiële invoer verschaffen aan het laagmodel voor het begrijpen van de gevoeligheid van de aandrijvingen in de buurt van het regime van hun werkelijke werkpunt. Louter als voorbeeld, als de magnetische veldsterkte hoog is; kan een kleine wijziging in magneetpositie een groot effect genereren op veldsterkte, terwijl dezelfde aandrijvingsbeweging voor een zwak magnetisch veld een kleiner effect op veldsterkte kan veroorzaken. Dus, in feiteIn certain embodiments, information from actual drive settings, known to the controller 240, can provide essential input to the layer model to understand the sensitivity of the drives in the vicinity of the regime of their actual operating point. Just as an example, if the magnetic field strength is high; A small change in magnet position can generate a large effect on field strength, while the same drive movement for a weak magnetic field can cause a smaller effect on field strength. So, in fact

BE2018/5309 kan het in de tweede opslagmiddelen 232 opgeslagen model gebruik maken van invoer van 240, en invoer leveren aan ofwel de verwerkingseenheid 230 ofwel de regelaar 240. Als het feedback systeem volgens de onderhavige uitvinding wordt uitgevoerd op een bestaande systeemvacuümcoater, zullen de tweede opslagmiddelen waarschijnlijk functioneel zijn gekoppeld aan de verwerkingseenheid 230, daar dit de minste wijzigingen van de bestaande bits en stukken vereist. Indien, echter, een volledig nieuwe vacuümcoater is gebouwd, die de feedbackfunctionaliteit uitvoert volgens uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding, is het koppelen van de tweede opslagmiddelen 232 aan ofwel de verwerkingseenheid 230 ofwel de regelaar 240 een ontwerpkeuze.BE2018 / 5309, the model stored in the second storage means 232 can use input from 240, and provide input to either the processing unit 230 or the controller 240. If the feedback system of the present invention is run on an existing system vacuum coater, the second storage means is likely to be operatively linked to the processing unit 230, since this requires the least changes to the existing bits and pieces. However, if a completely new vacuum coater is built that performs the feedback functionality according to embodiments of the present invention, coupling the second storage means 232 to either the processing unit 230 or the controller 240 is a design choice.

De sensorregelaar 223, de verwerkingseenheid 230 en de regelaar 240 zijn geïllustreerd op FIG. 2 als afzonderlijke apparaten. Dit is zeker een mogelijke uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding, maar de uitvinding is hiertoe niet beperkt. Iedere combinatie van sensorregelaar 223, verwerkingseenheid 230 en/of regelaar 240 kan worden geïntegreerd als modules van eenzelfde software- of hardwareplatform. Zo, kan de signaalbeheersoftwaremodule onderdeel zijn van of worden gedeeld met de verwerkingseenheid 230. In feite, indien bv. regelaar 240 al aanwezig is op een coatingsysteem, kunnen sensorregelaar 223 en verwerkingseenheid 230 fysiek twee afzonderlijke eenheden of een enkele eenheid zijn. Als ze één fysieke eenheid zijn, kunnen de processen van de sensorregelaar 223, de verwerkingseenheid 230 en zelfs de regelaar 240 gecombineerd, modulair of op dezelfde of meerdere afzonderlijke logische processors draaien. In alternatieve uitvoeringsvormen, kunnen de verwerkingseenheid 230 en de regelaar 240 zijn geïntegreerd in een enkele component die de functionaliteit van zowel de verwerkingseenheid 230 als de regelaar 240 belichaamt, bv. bepaling van laageigenschappen uit de meetwaarden, identificatie of bepaalde laageigenschappen afwijken van een gewenste waarde, en zo ja identificatie van welke procesparameters moeten worden gewijzigd om de gewenste waarden voor de laageigenschappen te verkrijgen.The sensor controller 223, the processing unit 230 and the controller 240 are illustrated in FIG. 2 as separate devices. This is certainly a possible embodiment of the present invention, but the invention is not limited thereto. Any combination of sensor controller 223, processing unit 230 and / or controller 240 can be integrated as modules from the same software or hardware platform. Thus, the signal management software module can be part of or be shared with the processing unit 230. In fact, if, for example, controller 240 is already present on a coating system, sensor controller 223 and processing unit 230 can be physically two separate units or a single unit. If they are one physical unit, the processes of the sensor controller 223, the processing unit 230, and even the controller 240 can run in combination, modular, or on the same or multiple separate logic processors. In alternative embodiments, the processing unit 230 and the controller 240 may be integrated into a single component that embodies the functionality of both the processing unit 230 and the controller 240, e.g., determination of layer properties from the measured values, identification or certain layer properties deviating from a desired value and, if so, identification of which process parameters must be changed in order to obtain the desired values for the layer properties.

Het is belangrijk om te realiseren dat de feedback die wordt gegeven door de verwerkingseenheid 230, door het vergelijken van de werkelijke waarden van de laageigenschappen met de gewenste waarden voor de laageigenschappen, mogelijk kan inwerken op een veelheid aan procesbesturingsmiddelen, d.w.z. dat het verkrijgen van een gewenste waarde voor een laageigenschap kan worden bereikt op verschillende manieren. Het selecteren van de correcte procesparameter die moet worden gewijzigd, door het verschaffen van de corresponderende bedieningssignalen voor het bedienen van de procesbesturingsmiddelen, zodanig dat in hoofdzaak eenvormige laageigenschappen worden verkregen, is een moeilijke taak,It is important to realize that the feedback provided by the processing unit 230, by comparing the actual values of the layer properties with the desired values for the layer properties, may be able to act on a multiplicity of process control means, that is, obtaining a desired value for a layer property can be achieved in various ways. Selecting the correct process parameter to be changed by providing the corresponding control signals for operating the process control means such that substantially uniform layer properties are obtained is a difficult task,

BE2018/5309 omdat het wijzigen van een bepaalde procesparameter ter verbetering van een bepaalde laageigenschap een andere laageigenschap kan verslechteren.BE2018 / 5309 because changing a certain process parameter to improve a certain layer property can deteriorate another layer property.

FIG. 2 toont ook schematisch een weergave-inrichting 241 voor het bewaken van parameters van de procesbesturingsmiddelen van het vacuümproces in combinatie met een weergave van gegevens die zijn opgehaald uit de bewakingsinrichting. Deze weergaveinrichting 241 omvat een invoerinterface 242 die is geconfigureerd voor het ontvangen van ten minste één procesparameter, waarvoor het vacuümcoatingproces een invoer vereist, en ten minste één substraatparameter die een fysieke eigenschap van een tussenliggende stapel van lagen weergeeft. De invoerinterface 242 kan zijn informatie ophalen uit verschillende componenten van het sputtersysteem 200, d.w.z. de invoerinterface 242 kan systeemgegenereerde invoeren ophalen. Hij kan bv. zijn informatie ophalen uit de bewakingsinrichting 220, en/of uit de sensorregelaar 223, en/of uit de verwerkingseenheid 230, en/of uit de eerste 231 of tweede 232 opslagmiddelen, en/of uit de regelaar 240. De invoerinterface is, echter, niet beperkt daartoe. Hij kan bijvoorbeeld ook bedienersinvoeren ophalen. Een combinatie van bedienersinvoeren en systeemgegenereerde invoeren kan ook worden ontvangen door de invoerinterface 242. Zo, kan de bediener een optie hebben gekozen voor het automatisch aanpassen van de systeeminstellingen, zodra de verwerkingseenheid in staat is om betrouwbaar adequate procesinstellingen te genereren in aanvulling op deze optie, of als alternatief, kan een bedienersinvoer, bv. in noodgevallen, een systeemgegenereerde invoer herroepen.FIG. 2 also schematically shows a display device 241 for monitoring parameters of the process control means of the vacuum process in combination with a display of data retrieved from the monitoring device. This display device 241 includes an input interface 242 configured to receive at least one process parameter, for which the vacuum coating process requires an input, and at least one substrate parameter that displays a physical property of an intermediate stack of layers. The input interface 242 can retrieve its information from various components of the sputtering system 200, i.e. the input interface 242 can retrieve system-generated inputs. It can, for example, retrieve its information from the monitoring device 220, and / or from the sensor controller 223, and / or from the processing unit 230, and / or from the first 231 or second 232 storage means, and / or from the controller 240. The input interface is, however, not limited to that. For example, he can also retrieve operator entries. A combination of operator inputs and system-generated inputs may also be received by the input interface 242. Thus, the operator may have chosen an option to automatically adjust the system settings as soon as the processor is able to reliably generate adequate process settings in addition to this option , or alternatively, an operator input, e.g. in an emergency, may revoke a system-generated input.

De weergave-inrichting kan ook een gebruikersinterface 243 omvatten die is ingericht voor het weergeven op een weergave-inrichting van de ten minste één procesparameter en de ten minste één substraatparameter, zodanig dat de invloed van de ten minste één procesparameter op de ten minste één substraatparameter wordt geïllustreerd. De gebruikersinterface 243 kan afgeleide procesparameters tonen, die zijn gekoppeld met bedieningsinstellingen; bv. de aandrijving kan de gasstroom instellen via een massastroomregelaar en de resulterende druk in de kamer wordt gemeten als procesparameter. Er moet worden begrepen dat de resulterende drukmeting verder kan afhangen van bv. kamertemperatuur, pompsnelheid, klepinstellingen, enz. en andere gerelateerde aandrijvingsinstellingen of systeemomstandigheden.The display device may also include a user interface 243 adapted to display on a display device the at least one process parameter and the at least one substrate parameter, such that the influence of the at least one process parameter on the at least one substrate parameter is illustrated. The user interface 243 can display derived process parameters that are associated with operating settings; eg the actuator can adjust the gas flow via a mass flow controller and the resulting pressure in the chamber is measured as a process parameter. It is to be understood that the resulting pressure measurement may further depend on, e.g., room temperature, pump speed, valve settings, etc. and other related actuator settings or system conditions.

Voorbeelden van een dergelijke weergave-inrichting, in overeenstemming met uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding, zullen later worden beschreven in de beschrijving.Examples of such a display device, in accordance with embodiments of the present invention, will be described later in the description.

BE2018/5309BE2018 / 5309

In overeenstemming met uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding, wordt een laagmodel verschaft om te helpen bij het uitvoeren van deze taak. Het laagmodel verschaft de intelligentie om de bediening van de procesbesturingsmiddelen aan te passen zodat de gewenste laageigenschappen worden verkregen.In accordance with embodiments of the present invention, a layer model is provided to assist in performing this task. The layer model provides the intelligence to adjust the operation of the process control means so that the desired layer properties are obtained.

MODELFASHION MODEL

Het laagmodel drukt laagparameters uit van de laag die wordt aangebracht als een functie van instellingen en/of variaties van ten minste twee van een veelheid aan procesbesturingsmiddelen, Dergelijk model kan op elke geschikte manier worden gebouwd, bv. door experimenten, door middel van machinaal leren, bv. artificiële intelligentie of diep leren.The layer model expresses layer parameters of the layer that is applied as a function of settings and / or variations of at least two of a plurality of process control means. Such model can be built in any suitable way, e.g. by experimentation, by machine learning , eg artificial intelligence or deep learning.

Het opbouwen van een model door experimenten zou betekenen dat, in een ndimensionale ruimte, waarbij n het aantal procesparameters is, bv. voedingsniveau, hoofdgasstroom, reactieve gasstroom, sputterdoelbeweging, magneetstaafbeweging, anodeafstemniveau, temperatuurniveau, er verschillende waarden worden ingesteld voor de veelheid aan procesparameters, en de verschillende laageigenschappen voor elke reeks van waarden worden gemeten. Bekende technieken om dit te doen zijn volledige factoriële of gedeeltelijk factoriële statistische onderzoeksplanning. In een volledige factoriële statistische onderzoeksplanning, nemen elk van de n procesparameters een discreet aantal mogelijke waarden aan, en voor alle mogelijke combinaties van deze waarden, worden de laageigenschappen gemeten. Hierdoor, wordt het effect van elke procesparameter op een van de laageigenschappen duidelijk. Als het aantal combinaties in een volledig factorieel experiment te hoog is om haalbaar te zijn, kan een gedeeltelijk factorieel experiment worden uitgevoerd, waarbij een veelheid van de mogelijke combinaties wordt weggelaten. Deze experimenten kunnen vooraf worden uitgevoerd (d.w.z. voordat de gecontroleerde productie is gestart) of in situ (d.w.z. terwijl de gecontroleerde productie loopt). In het laatste geval, kunnen kleine en gecontroleerde variaties consequent op de procesparameters worden uitgevoerd en hun effect of impact op de metingen of laageigenschappen wordt bewaakt. In dit laatste geval, zouden de schommelingen voldoende klein moeten zijn om de gewenste prestaties van de coating niet te beïnvloeden en de laageigenschappen binnen het specificatievenster te houden. Met deze werkwijze kan de werkelijke gevoeligheid van de procesparameters op de laageigenschappen constant worden gecontroleerd, aangezien deze over de lengte van een productiecampagne of levensduur van de betrokken onderdelen kan verschuiven (bv. dikte van het sputterdoelmateriaal).Building a model through experiments would mean that, in an n-dimensional space, where n is the number of process parameters, eg feed level, main gas flow, reactive gas flow, sputter target movement, magnetic bar movement, anode tuning level, temperature level, different values are set for the multitude of process parameters , and the different layer properties for each set of values are measured. Known techniques for doing this are full factorial or partially factorial statistical research planning. In a full factorial statistical research schedule, each of the n process parameters assumes a discrete number of possible values, and for all possible combinations of these values, the layer properties are measured. As a result, the effect of each process parameter on one of the layer properties becomes clear. If the number of combinations in a full factorial experiment is too high to be feasible, a partial factorial experiment can be performed, omitting a plurality of the possible combinations. These experiments can be performed in advance (i.e. before the controlled production is started) or in situ (i.e. while the controlled production is running). In the latter case, small and controlled variations can be performed consistently on the process parameters and their effect or impact on the measurements or layer properties is monitored. In the latter case, the fluctuations should be sufficiently small to not affect the desired performance of the coating and to keep the layer properties within the specification window. With this method, the actual sensitivity of the process parameters to the layer properties can be constantly monitored, since it can shift over the length of a production campaign or lifetime of the parts involved (e.g., thickness of the sputter target material).

BE2018/5309BE2018 / 5309

Het eindresultaat van de modelbouwstap is ten minste één model dat laagparameters uitdrukt als een functie van instellingen en/of variaties van een veelheid aan procesbesturingsmiddelen, dat vaak wordt weergegeven door de responsoppervlakmethodologie. Het eindresultaat kan een enkel model zijn met waarden voor alle laageigenschappen in functie van alle instellingen voor procesbesturingsmiddelen. Als alternatief, kan het eindresultaat een veelheid aan modellen zijn, waarbij elk model waarden uitdrukt voor een enkele laageigenschap in functie van alle instellingen voor procesbesturingsmiddelen. Nog als alternatief, kan het eindresultaat een veelheid aan modellen zijn, waarbij elk model waarden uitdrukt voor een veelheid aan laageigenschappen in functie van alle procesbesturingsmiddelen. Elk van de betrokken modellen kan zijn gebaseerd op experimentele werkzaamheden of op fysieke relaties die worden beschreven en bewezen met wiskundige formules. Zo, kan constructieve en destructieve interferentie randgebieden op het transmissie- en reflectiespectrum verschaffen, waardoor de optische dikte van een laag kan worden berekend op basis van de positie van de uiterste waarde. Verder, zijn er verschillende modellen beschikbaar en worden deze gebruikt in softwarepakketten voor het ontwerpen en analyseren van dunne films waardoor berekening van optische constanten voor een laag op een substraat mogelijk wordt gemaakt.The end result of the model building step is at least one model expressing layer parameters as a function of settings and / or variations of a plurality of process control means, which is often represented by the response surface methodology. The end result can be a single model with values for all layer properties as a function of all settings for process control means. Alternatively, the end result can be a multitude of models, with each model expressing values for a single layer property as a function of all settings for process control means. Still alternatively, the end result can be a plurality of models, each model expressing values for a plurality of layer properties as a function of all process control means. Each of the models involved can be based on experimental work or on physical relationships that are described and proven with mathematical formulas. Thus, structural and destructive interference can provide edge regions on the transmission and reflection spectrum, whereby the optical thickness of a layer can be calculated based on the position of the extreme value. Furthermore, different models are available and are used in software packages for designing and analyzing thin films, thereby enabling calculation of optical constants for a layer on a substrate.

Het model leert aan de gebruiker wat de gevoeligheid van een laageigenschap voor bepaalde procesparameters is. Het blijkt dat er een cross-correlatie is tussen verschillende procesparameters en laageigenschappen.The model teaches the user what the sensitivity of a layer property is for certain process parameters. It appears that there is a cross-correlation between different process parameters and layer properties.

HOE WORDT HET MODEL GEBRUIKTHOW TO USE THE MODEL

In een praktijksituatie, zal het wenselijk zijn om een laag af te zetten op een substraat, door middel van een vacuümcoatinginrichting. De laag moet specifieke, gewenste, eigenschappen hebben, zoals bijvoorbeeld een bepaalde weerstand, transmissie, ruwheid en/of dikte. De vacuümcoatinginrichting zal worden bediend door bedieningssignalen, waarbij het bepalen van de waarden behoort tot de vakbekwaamheden van een vakman.In a practical situation, it will be desirable to deposit a layer on a substrate by means of a vacuum coating device. The layer must have specific, desired properties, such as, for example, a certain resistance, transmission, roughness and / or thickness. The vacuum coating device will be operated by operating signals, the determination of the values being within the skill of a person skilled in the art.

Het blijkt echter, dat de afgezette laag niet altijd de gewenste eigenschappen heeft. Dit kan het gevolg zijn van een licht veranderde omgeving, door veroudering van de vacuümcoater, verhitting van de vacuümcoater, materiaal dat wordt afgezet op bepaalde componenten van de vacuümcoater zoals wanden van de vacuümkamer of gaten van het gasdistributiesysteem, het uitgassen van poreuze wanden, het aanpakken van erosie die leidt tot een verhoging van magnetische veldsterkte, enz., die allemaal kunnen leiden tot een afwijking in een of meerHowever, it appears that the deposited layer does not always have the desired properties. This may be due to a slightly changed environment, due to aging of the vacuum coater, heating of the vacuum coater, material deposited on certain components of the vacuum coater such as walls of the vacuum chamber or holes of the gas distribution system, the gassing of porous walls, the tackling erosion that leads to an increase in magnetic field strength, etc., all of which can lead to a deviation in one or more

BE2018/5309 procesparameters. Het is een doel van de onderhavige uitvinding om een oplossing te verschaffen voor dit probleem, en om het coatingsysteem zodanig te sturen dat, uiteindelijk de laag die wordt aangebracht de gewenste eigenschappen heeft met goede herhaalbaarheid en reproduceerbaarheid.BE2018 / 5309 process parameters. It is an object of the present invention to provide a solution to this problem, and to control the coating system such that, ultimately, the layer being applied has the desired properties with good repeatability and reproducibility.

Hiertoe, wordt volgens uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding, een feedback systeem verschaft, voor het meten van ten minste twee meetwaarden, door ten minste twee verschillende meettechnieken, waarvan één een spectrale transmissiemeting is. Als voorbeeld, de onderhavige uitvinding is daartoe niet beperkt, kunnen twee transmissiemetingen worden uitgevoerd, één in de infraroodgolflengteband en één in de visuele golflengteband. Eén van de metingen wordt op een veelheid aan locaties uitgevoerd, terwijl de andere meting op ten minste één locatie wordt uitgevoerd. Beide metingen kunnen op meerdere locaties worden uitgevoerd.To this end, according to embodiments of the present invention, a feedback system is provided, for measuring at least two measurement values, by at least two different measurement techniques, one of which is a spectral transmission measurement. As an example, the present invention is not limited thereto, two transmission measurements can be made, one in the infrared wavelength band and one in the visual wavelength band. One of the measurements is performed at a plurality of locations, while the other measurement is performed at at least one location. Both measurements can be performed at multiple locations.

De meetwaarden kunnen worden gebruikt in een werkwijze volgens uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding. De werkwijze kan worden uitgevoerd in software.The measured values can be used in a method according to embodiments of the present invention. The method can be performed in software.

Uit de meetwaarden, worden materiaallaageigenschappen bepaald. In geval van twee transmissiemetingen, kan de resistiviteit p van de laag die wordt aangebracht worden bepaald uit de eerste transmissiemeting in de infraroodgolflengteband, terwijl de dikte d, de brekingsindex n en de absorptiecoëfficiënt k kunnen worden bepaald uit de tweede transmissiemeting in de visuele golflengteband. Natuurlijk, als andere materiaallaageigenschappen moeten worden bepaald, kunnen andere meetmethoden op overeenkomstige wijze worden gebruikt.Material layer properties are determined from the measured values. In the case of two transmission measurements, the resistivity p of the layer applied can be determined from the first transmission measurement in the infrared wavelength band, while the thickness d, the refractive index n and the absorption coefficient k can be determined from the second transmission measurement in the visual wavelength band. Of course, if other material layer properties are to be determined, other measuring methods can be used correspondingly.

In overeenstemming met uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding, is ten minste één meting een meting die gelijktijdig wordt toegepast op verschillende locaties, die positieafhankelijke informatie verschaft. Dit laat toe om te zien of de afwijking van een materiaaleigenschap een lokale of een globale afwijking is, en dus of een procesbesturingsmiddel met een lokale invloed of een globale invloed bij voorkeur anders moet worden bediend.In accordance with embodiments of the present invention, at least one measurement is a measurement that is applied simultaneously to different locations, providing position-dependent information. This allows to see whether the deviation from a material property is a local or a global deviation, and thus whether a process controller with a local influence or a global influence should preferably be operated differently.

Stel u bijvoorbeeld voor dat, voor een bepaalde toepassing, laagdikte en resistiviteit van groot belang zijn om een eenvormige waarde te hebben. Laagdikte kan worden beïnvloed door bv. het wijzigen van het voedingsniveau (globale invloed) en/of door het wijzigen van de reactieve gas/vloeistoftoevoerstroom (globale of lokale invloed, afhankelijk van of de reactieve toevoerstroom overal wordt gewijzigd, of slechts op één of meer locaties) en/of door het afstemmen van de magneetstaaf (lokale invloed), enz. De meting die de laagdikte-informatie verschaft zou bij voorkeur een meting moeten zijn die ook de positie-informatie verschaft. Resistiviteit kan worden beïnvloed door bv. de primaire gas-/ vloeistoftoevoerstroom (globale of lokale invloed) en/of door het wijzigen van het voedingsniveau (globale invloed) enz. Omdat hetFor example, imagine that, for a given application, layer thickness and resistivity are of great importance to have a uniform value. Layer thickness can be influenced by, for example, changing the feed level (global influence) and / or by changing the reactive gas / liquid supply flow (global or local influence, depending on whether the reactive supply flow is changed everywhere, or only on one or more locations) and / or by tuning the magnetic rod (local influence), etc. The measurement that provides the layer thickness information should preferably be a measurement that also provides the position information. Resistivity can be influenced by, for example, the primary gas / liquid supply flow (global or local influence) and / or by changing the feed level (global influence), etc.

BE2018/5309 voedingsniveau een invloed heeft op zowel dikte als resistiviteit, moeten intelligente beslissingen worden genomen om de gewenste materiaaleigenschappen te bekomen.BE2018 / 5309 feed level influences both thickness and resistivity, intelligent decisions must be made to achieve the desired material properties.

Uit het laagmodel, dat laagparameters uitdrukt van de laag die wordt toegepast als een functie van instellingen en/of variaties van een veelheid aan procesbesturingsmiddelen, kan voor elk van de procesparameters die betrokken zijn bij de aansturing van het coatingproces worden geïdentificeerd welke subbereiken kunnen worden aangewend om de eigenschap van de eerste laag, bv. dikte, binnen een tolerantiebereik rond de gewenste waarde van de eigenschap van de eerste laag te krijgen. Afhankelijk van of de laageigenschap is bepaald op basis van een meting op een enkele locatie, of op basis van een veelheid aan gelijktijdige metingen op verschillende locaties die ruimtelijk over het substraat zijn verspreid, kan het meer zin hebben om procesbesturingsmiddelen te bedienen die een globale invloed of een lokale invloed hebben. Het zal duidelijk worden uit het model dat bepaalde procesparameters niet veel invloed hebben op de eigenschap van de eerste laag, wat impliceert dat voor deze procesparameters het toegestane subbereik erg groot is. Als de specifieke procesparameter de eigenschap van de eerste laag helemaal niet beïnvloedt, kan de specifieke procesparameter elke waarde aannemen. Zo wordt dus een eerste reeks van subbereiken van procesparameters verkregen.From the layer model, which expresses layer parameters of the layer that is applied as a function of settings and / or variations of a plurality of process control means, it can be identified for each of the process parameters involved in controlling the coating process which sub-ranges can be used to get the property of the first layer, e.g., thickness, within a tolerance range around the desired value of the property of the first layer. Depending on whether the layer property has been determined on the basis of a measurement at a single location, or on the basis of a plurality of simultaneous measurements at different locations that are spatially distributed over the substrate, it may be more useful to operate process control means that have a global influence or have a local influence. It will become clear from the model that certain process parameters do not have much influence on the property of the first layer, which implies that for these process parameters the allowed sub-range is very large. If the specific process parameter does not affect the property of the first layer at all, the specific process parameter can take any value. Thus, a first series of sub-ranges of process parameters is obtained.

Op dezelfde manier, kan uit het laagmodel worden geïdentificeerd voor elk van de procesparameters die betrokken zijn bij de aansturing van het coatingproces welke subbereiken kunnen worden aangewend om de eigenschap van de tweede laag, bv. resistiviteit, binnen een tolerantiebereik rond de gewenste waarde van de eigenschap van de tweede laag te krijgen. Zo wordt dus een tweede reeks van subbereiken van procesparameters verkregen.Similarly, from the layer model can be identified for each of the process parameters involved in controlling the coating process which sub-ranges can be applied to the property of the second layer, e.g. resistivity, within a tolerance range around the desired value of the property of the second layer. Thus, a second series of sub-ranges of process parameters is obtained.

In overeenstemming met uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding, worden de in te stellen procesparameters vervolgens geselecteerd uit het gedeelte van de eerste en tweede reeksen van subbereiken van procesparameters. Dit betekent dat voor elke procesparameter, een waarde wordt geselecteerd die zorgt dat zowel de eigenschap van de eerste laag als de eigenschap van de tweede laag binnen zijn tolerantiebereik valt.In accordance with embodiments of the present invention, the process parameters to be set are then selected from the portion of the first and second sets of sub-ranges of process parameters. This means that for each process parameter, a value is selected that ensures that both the property of the first layer and the property of the second layer fall within its tolerance range.

Als er geen gemeenschappelijke waarden van procesparameters kunnen worden gevonden in het gedeelte van de eerste en tweede reeks van subbereiken, zouden de tolerantiebereiken van één of meer van de laageigenschappen iets soepeler moeten worden gemaakt of kan het ontwerp van de laagstapel in vraag worden gesteld. Als er veel gemeenschappelijke waarden van procesparameters kunnen worden gevonden in het gedeelte van de eerste en tweede reeksen van subbereiken, zouden de tolerantiebereiken van één of meer van de laageigenschappen iets strikter moeten worden gemaakt.If common values of process parameters cannot be found in the portion of the first and second set of sub-ranges, the tolerance ranges of one or more of the layer properties should be made slightly more flexible or the design of the layer stack could be questioned. If many common values of process parameters can be found in the portion of the first and second sets of sub-ranges, the tolerance ranges of one or more of the layer properties should be made somewhat stricter.

BE2018/5309BE2018 / 5309

Bedieningssignalen worden gegenereerd op basis van de geselecteerde gemeenschappelijke waarden van elk van de procesparameters, voor toepassing op de corresponderende procesbesturingsmiddelen. Deze bedieningssignalen kunnen elektrische signalen zijn, zoals spanningen of stromen.Operating signals are generated based on the selected common values of each of the process parameters, for application to the corresponding process control means. These operating signals can be electrical signals, such as voltages or currents.

VOORBEELDEXAMPLE

Laten we een realistisch voorbeeld van het belangrijkste TCO (Transparant Conductief Oxidej-materiaal nemen, bv. ITO (Indium Tin Oxide). De belangrijkste eigenschappen van een TCOmateriaal zijn, zoals de naam al aangeeft, voldoende overdraagbaarheid in het visuele spectrum en voldoende lage elektrische weerstand. ITO heeft in het bijzonder een relatief bekende prestatie van laageigenschappen voor een variatie in procesconditiemiddelen zodat we direct een laagmodel kunnen uitvoeren uit informatie die is gepubliceerd voor sputterdepositie van dit materiaal uit een keramisch ITO-sputterdoel. De bewakingsinrichting bestaat uit 2 meettechnieken. Om tot de essentie van het voorbeeld te komen; laten we ervan uitgaan dat we 2 transmittantiemetingen uitvoeren over het visuele spectrum en we tussenin een contactloze zwerfstroommeting uitvoeren voor het meten van de weerstand. Veronderstel dat de gewenste laageigenschappen voorspellen dat de transmittantie boven een bepaalde drempel moet worden gehouden; bv. gemiddeld boven 84% in een bereik tussen 500 nm en 600 nm, terwijl de laagweerstand onder de 170 moet worden gehouden .Let us take a realistic example of the most important TCO (Transparent Conductive Oxidej material, eg ITO (Indium Tin Oxide). The most important properties of a TCO material are, as the name suggests, sufficient transferability in the visual spectrum and sufficiently low electrical In particular, ITO has a relatively well-known performance of layer properties for a variation in process conditioners so that we can directly perform a layer model of information published for sputter deposition of this material from a ceramic ITO sputter target. The monitoring device consists of 2 measurement techniques. To come to the essence of the example, let's assume that we perform 2 transmittance measurements across the visual spectrum and that we perform a contactless stray current measurement in between to measure the resistance Suppose the desired layer properties predict that the transmittance should be above a certain threshold become g to hold; for example, on average above 84% in a range between 500 nm and 600 nm, while the layer resistance must be kept below 170.

Uit de literatuur weten we dat gewoonlijk:We usually know from literature:

- Hogere laagdikte D de laagweerstand zal verminderen- Higher layer thickness D will decrease the layer resistance

- Hogere laagdikte D de transmittantie zal verminderen- Higher layer thickness D will reduce the transmittance

- Hogere reactieve zuurstoftoevoer O de laagweerstand zal verhogen- Higher reactive oxygen supply O will increase the layer resistance

- Hogere reactieve gasstroom O de transmittantie zal verhogen- Higher reactive gas stream O will increase the transmittance

- Hogere magnetische veldsterkte B de laagweerstand zal verminderen- Higher magnetic field strength B will decrease the layer resistance

- Hogere magnetische veldsterkte B de transmittantie zal verhogen- Higher magnetic field strength B will increase the transmittance

- Hogere temperatuur T de laagweerstand zal verminderen- Higher temperature T will reduce the low resistance

- Hogere temperatuur T de transmittantie zal verhogen- Higher temperature T will increase the transmittance

De gevoeligheid van elk effect is niet lineair en sommige kunnen zelfs het tegengestelde effect bewerkstelligen na het overschrijden van een extreme waarde.The sensitivity of each effect is non-linear and some can even produce the opposite effect after exceeding an extreme value.

Laat ons een mogelijk scenario aantonen van de evolutie van de bewakingsinrichting, de verwerkingseenheid en de regelaar door de tijd heen:Let us demonstrate a possible scenario of the evolution of the monitoring device, the processing unit and the controller over time:

BE2018/5309BE2018 / 5309

Tijd Time Links (T%) Links (T%) Midden (Ω) Center (Ω) Rechts (T%) Right (T%) Processor Processor Regelaar Controller 0 0 85 85 160 160 86 86 OK OK Geen actie No promotion 1 1 83 83 140 140 85 85 D omhoog over het algemeen of boven oxide over het algemeen D up generally or above oxide generally Vermogen omlaag Power down 2 2 85 85 160 160 86 86 OK OK Geen actie No promotion 3 3 83 83 160 160 87 87 D omhoog links of onder oxide links D up left or below oxide left B omlaag links omdat T rechts ook omhoog is B down left because T up also to the right is 4 4 85 85 160 160 86 86 OK OK Geen actie No promotion 5 5 83 83 150 150 86 86 D omhoog links of onder oxide links D up left or below oxide left O omhoog links omdat R midden ook omlaag is O up left because R middle is also down 6 6 85 85 160 160 86 86 OK OK Geen actie No promotion 7 7 85 85 180 180 86 86 D omlaag in het midden of over oxide in het midden D down in the middle or over oxide in the middle O omlaag in het midden omdat rest stabiel is O down in the middle because the rest is stable 8 8 85 85 160 160 86 86 OK OK Geen actie No promotion

Het bovenstaande voorbeeld is doelbewust vereenvoudigd, om algoritmescenario's van het laagmodel te tonen waarbij de noodzaak bestaat om slechts één enkel procesbesturingsmiddel te regelen. Verder, kunnen transmittantiemetingen omvatten interferentie-randgebiedanalyse die is gekoppeld met optische dunne-filmsoftware voor het bepalen van laagdikte, brekingsindex en 5 extinctiecoëfficiënt. Het bovenstaande voorbeeld is beperkt tot een eenvoudige transmittantiedrempelanalyse voor het schatten van laagdikte. Daarnaast is, in het bovenstaande voorbeeld, regeling beperkt tot slechts drie procesbesturingsmiddelen: vermogensniveau, lokale magnetische veldafstemming en lokale reactieve gasstroomafstemming. De afstemgevoeligheid kan afhankelijk zijn van het huidige werkpunt en de coaterconditie (bv. levensduur van het 10 sputterdoel, verontreinigingsniveau ...) en wordt evenmin behandeld in dit voorbeeld.The above example has been deliberately simplified to show layer model algorithm scenarios where there is a need to control only a single process controller. Furthermore, transmittance measurements may include interference edge region analysis coupled to thin film optical software for determining layer thickness, refractive index, and extinction coefficient. The above example is limited to a simple transmittance threshold analysis for estimating layer thickness. In addition, in the above example, control is limited to only three process control means: power level, local magnetic field tuning, and local reactive gas stream tuning. The tuning sensitivity can depend on the current operating point and the coater condition (eg lifespan of the sputtering target, contamination level ...) and is not treated in this example either.

BE2018/5309BE2018 / 5309

Belangrijk om op te merken is het belang van ten minste 2 verschillende meettechnieken en een ruimtelijke verdeling. In het voorbeeld op tijdstip 1, 3 en 5; wijkt de T(%) meting aan de linkerkant af van de specificatie tot precies dezelfde waarde. Vanwege de intelligentie van het laagmodel leidt het interpreteren van de afgeleide laageigenschappen van de andere meting tot een parallel resultaat, voor de drie gevallen; verschillende scenario's worden uitgevoerd en de regelaar bedient verschillende procesbesturingsmiddelen om het proces terug te brengen naar het voorafbepaalde aanvaardbare tolerantievenster. Eén enkele meting zou het niet mogelijk maken het proces terug te brengen naar het gewenste regime.Important to note is the importance of at least 2 different measurement techniques and a spatial distribution. In the example at times 1, 3 and 5; the T (%) measurement on the left deviates from the specification to exactly the same value. Because of the intelligence of the layer model, interpreting the derived layer properties of the other measurement leads to a parallel result for the three cases; different scenarios are executed and the controller operates different process control means to return the process to the predetermined acceptable tolerance window. A single measurement would not make it possible to bring the process back to the desired regime.

Hoewel de uitvinding in detail is geïllustreerd en beschreven op de tekeningen en in voorgaande beschrijving, moeten dergelijke illustratie en beschrijving als illustratief en voorbeeldig en niet als beperkend worden beschouwd. De voorgaande beschrijving beschrijft bepaalde uitvoeringsvormen van de uitvinding. Het zal echter duidelijk zijn dat hoe gedetailleerd het voorgaande ook in tekst weergegeven wordt, de uitvinding op vele manieren toegepast kan worden. De uitvinding is niet beperkt tot de beschreven uitvoeringsvormen. Bijvoorbeeld, in de uitvoeringsvorm die is geïllustreerd op FIG. 2, is slechts één sputterdoel 201 getoond, en slechts één bewakingsinrichting 220. In uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding, kan een veelheid aan trefplaten worden verschaft, de ene na de andere, die elk een verschillende laag op het substraat afzetten. Afzonderlijke bewakingsinrichtingen kunnen in-line worden voorzien, tussen twee naburige trefplaten, voor het terugvoeren van meetsignalen voor het aanpassen van de instellingen van het vorige sputterdoel zodanig dat de laag wordt gewijzigd die wordt afgezet door het vorige sputterdoel. Als alternatief, kan een bewakingsinrichting in-line worden voorzien, voor het terugvoeren van meetsignalen voor het aanpassen van de instellingen van meer dan één vorig sputterdoel zodanig dat de lagen worden gewijzigd die door deze veelheid aan trefplaten worden afgezet. In de uitvoeringsvorm die is geïllustreerd op FIG. 3, is een veelheid aan in-line bewakingsinrichtingen 421, 422 voorzien, waarbij bewakingsinrichting 421 bv. feedback kan geven op meetsignalen voor het aanpassen van instellingen voor de trefplaten van sputterzones 300a en 300b, terwijl bewakingsinrichting 422 feedback kan geven op meetsignalen voor het aanpassen van instellingen voor het sputterdoel van alleen sputterzone 300c. De trefplaten hoeven geen cilindrische trefplaten te zijn, maar kunnen ook vlakke trefplaten zijn.Although the invention has been illustrated and described in detail in the drawings and in the foregoing description, such illustration and description are to be considered illustrative and exemplary and not restrictive. The foregoing description describes certain embodiments of the invention. It will be clear, however, that no matter how detailed the foregoing is represented in text, the invention can be applied in many ways. The invention is not limited to the described embodiments. For example, in the embodiment illustrated in FIG. 2, only one sputtering target 201 is shown, and only one monitoring device 220. In embodiments of the present invention, a plurality of targets can be provided, one after the other, each depositing a different layer on the substrate. Individual monitoring devices may be provided in-line, between two adjacent targets, to return measurement signals to adjust the settings of the previous sputtering target such that the layer deposited by the previous sputtering target is changed. Alternatively, a monitoring device may be provided in-line for returning measurement signals to adjust the settings of more than one previous sputtering target such that the layers deposited by this plurality of targets are changed. In the embodiment illustrated in FIG. 3, a plurality of in-line monitoring devices 421, 422 are provided, wherein monitoring device 421 can, for example, provide feedback on measurement signals for adjusting target settings of sputter zones 300a and 300b, while monitoring device 422 can provide feedback on measurement signals for adjusting of sputtering target settings of sputtering zone 300c only. The targets do not have to be cylindrical targets, but can also be flat targets.

Het depositiesysteem hoeft geen sputtersysteem te zijn, maar kan elk ander vacuümdepositiesysteem zijn, zelfs complexe hybride vacuümcoatingprocessen zoals familie van CVD (bv. PECVD of ALD), familie van PVD (bv. ion-geassisteerde depositie, HiPIMS, boogverdamping), of een combinatie hiervan.The deposition system does not have to be a sputtering system, but can be any other vacuum deposition system, even complex hybrid vacuum coating processes such as family of CVD (eg PECVD or ALD), family of PVD (eg ion-assisted deposition, HiPIMS, arc evaporation), or a combination of this.

BE2018/5309BE2018 / 5309

In de eerder beschreven uitvoeringsvormen, was het sputtersysteem een in-line sputtersysteem. Ook dit is niet bedoeld om beperkend te zijn voor de onderhavige uitvinding. Een verder voorbeeld, bv. geïllustreerd op FIG. 4, voert de basis uit van de onderhavige uitvinding in een batchcoater 40. De batchcoater 40 heeft een trommel 41 die om een as draait en een kamerwand 42 heeft die de roterende trommel omringt. Op de kamerwand 42, kunnen meerdere materiaaldepositiebronnen 43, in de uitvoeringsvorm zijn er twee geïllustreerd met cilindrische trefplaten en twee met vlakke trefplaten, worden geplaatst. Elke materiaaldepositiebron 43 strekt zich uit langs de kamerwand 42 in een richting die evenwijdig is aan de trommelrotatieas. In feite, zouden deze materiaaldepositiebronnen 43 een reeks kleine aangrenzende bronnen kunnen zijn, die elk ook een aparte voeding hebben (waardoor de voeding een lokale variabele en geen globale variabele is). In een bepaalde zone 44 van de kamerwand 42 kan een longitudinale bewakingsinrichting 45, 48 zijn gepositioneerd voor het bewaken van de laaggroei, welke bewakingsinrichting 45, 48 deel uitmaakt van een feedback systeem volgens de onderhavige uitvinding, waarvan de andere delen niet zijn getoond om de tekening niet te overbelasten. De bewakingsinrichting 45, 48 ondersteunt het uitvoeren van ten minste twee verschillende meettechnieken voor het bepalen van meetsignalen op elk van een veelheid aan locaties die ruimtelijk zijn verdeeld over het gecoate substraat, waarbij een eerste meettechniek is ingericht om tegelijkertijd op een veelheid aan locaties te worden toegepast, en een tweede meettechniek is ingericht om op ten minste één locatie te worden toegepast, waarbij één van de eerste en tweede meettechnieken (de techniek die gebruik maakt van de lichtbron 46) een spectrale transmissiemeting is,In the previously described embodiments, the sputtering system was an in-line sputtering system. This is also not intended to be limiting of the present invention. A further example, e.g. illustrated in FIG. 4, performs the basis of the present invention in a batch coater 40. The batch coater 40 has a drum 41 that rotates about an axis and has a chamber wall 42 that surrounds the rotating drum. On the chamber wall 42, a plurality of material deposition sources 43, in the embodiment, two illustrated with cylindrical targets and two with flat targets can be placed. Each material depositing source 43 extends along the chamber wall 42 in a direction parallel to the drum rotation axis. In fact, these material deposition sources 43 could be a series of small adjacent sources, each also having a separate power supply (making the power supply a local variable and not a global variable). In a given zone 44 of the chamber wall 42, a longitudinal monitoring device 45, 48 may be positioned to monitor the layer growth, which monitoring device 45, 48 forms part of a feedback system according to the present invention, the other parts of which are not shown to do not overload the drawing. The monitoring device 45, 48 supports the execution of at least two different measurement techniques for determining measurement signals at each of a plurality of locations that are spatially distributed over the coated substrate, a first measurement technique being arranged to be simultaneously at a plurality of locations applied, and a second measurement technique is arranged to be applied at at least one location, one of the first and second measurement techniques (the technique using the light source 46) being a spectral transmission measurement,

Bijvoorbeeld, in een dergelijke opstelling, kan een gewenste laagstapel die moet worden afgezet, een Fabry Perot-filter zijn met veel lagen van afwisselend materiaal met een hoge en lage brekingsindex. In de coater 40, is ten minste één bron aanwezig die het materiaal met hoge en lage brekingsindex kan produceren, bv. een Si-sputterdoel onder zuurstofgas (lage n) en onder stikstofgas (hoge n). Bij voorkeur, worden twee verschillende bronnen onder gelijkaardige gasomgeving verstrekt, elk met dezelfde of verschillende procesbesturingsparameters, waarvan één het materiaal met lage n en één het materiaal met hoge n afzet. De trommel 41 draait voortdurend en één proces wordt achtereenvolgens gevolgd door het andere proces; de totale stapel kan slechts 2 lagen of meer bevatten: bv. 3 of 6 of 20 of 100 of zelfs nog meer. De batchcoater 40, zoals getoond op FIG. 4 toont vier bronnen: deze kunnen sputterbronnen, algemene PVD-bronnen, CVD-bronnen of laagactiverende bronnen zijn (bv. ionbronnen; die geen laag afzetten, maar de morfologie of samenstelling van de laag wijzigen). Verschillende bronnenFor example, in such an arrangement, a desired layer stack to be deposited may be a Fabry Perot filter with many layers of alternating material with a high and low refractive index. In the coater 40, at least one source is present that can produce the high and low refractive index material, e.g., an Si sputter target under oxygen gas (low n) and under nitrogen gas (high n). Preferably, two different sources are provided under a similar gas environment, each with the same or different process control parameters, one of which deposits the material with a low n and one the material with a high n. The drum 41 rotates continuously and one process is successively followed by the other process; the total stack can only contain 2 layers or more: eg 3 or 6 or 20 or 100 or even more. The batch coater 40, as shown in FIG. 4 shows four sources: these can be sputter sources, general PVD sources, CVD sources, or low-activating sources (e.g., ion sources; which do not deposit a layer, but change the morphology or composition of the layer). Different sources

BE2018/5309 kunnen hetzelfde of soortgelijk zijn; bv. de bronnen die worden geïllustreerd door cirkels op FIG. 4 kunnen het materiaal met lage n afzetten (bv. cilindrische Si-trefplaten in oxidemodus), terwijl de rechthoeken het materiaal met hoge n kunnen afzetten (bv. vlakke Nb-trefplaten in oxidemodus), terwijl het weerstandssymbool 47 een oxidactiveringsbron kan zijn of een verwarmer of een ionenbron of een voorspanningsbron in de kamer of op het substraat; die allemaal door de procesbesturingsmiddelen worden behandeld. In overeenstemming met uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding, kunnen tijdens elke laag (ten minste één omwenteling van de trommel, met meer voorkeur veel omwentelingen van de trommel) de bewakingsinrichtingen aanpassen en corrigeren terwijl de laag wordt gebouwd of kunnen deze aanpassen voor ten minste één van de komende lagen die in de meerlaagse stapel moeten worden afgezet.BE2018 / 5309 can be the same or similar; e.g., the sources illustrated by circles in FIG. 4 can deposit the material with a low n (e.g. cylindrical Si targets in oxide mode), while the rectangles can deposit the material with high n (e.g. flat Nb targets in oxide mode), while the resistance symbol 47 can be an oxidation source or an heater or an ion source or a bias source in the chamber or on the substrate; all of which are handled by the process control means. In accordance with embodiments of the present invention, during each layer (at least one drum revolution, more preferably many drum revolutions), the monitoring devices can adjust and correct while the layer is being built or can adjust for at least one of the coming layers to be deposited in the multi-layer stack.

Alternatieve uitvoeringsvormen omvatten webcoaters 50, zoals bijvoorbeeld geïllustreerd op FIG. 5. Een webcoater kan worden begrepen als een batchcoater: d.w.z. deze wordt geopend voor het laden van een substraat (bv. een rol 51 van flexibel materiaal, bv. PET) en wordt opnieuw geopend na de coatingcyclus om het substraat te verwijderen (gecoate rol 52 van materiaal), voorafgaand aan het invoeren van een nieuwe rol 51. Tijdens de werking, wordt de rol 51 afgewikkeld, waarbij het flexibele substraat langs de depositiebronnen 53, eventueel over een grote koeltrommel, gaat en vervolgens langs een bewakingsinrichting 54, 58 kan gaan voor verdere verwerking of voorafgaand aan het opnieuw opwikkelen op een ontvangstspoel 52. In het vacuümsysteem, wordt het flexibele substraat behandeld en gecoat. Behandeling kan betrekking hebben op een ontgassingstap (warmtebehandeling) of oppervlakteactiveringsstap (plasmabehandeling); coating kan betrekking hebben op een enkel- of meervoudige PVD en/of CVD en/of vacuümcoatingproces. Elk van de bronnen (behandeling en coating) wordt behandeld door de procesbesturingsmiddelen en draagt bij tot de prestatie van de laageigenschappen (bv. een oppervlakteactivering plasmavoorbehandeling kan helpen bij het verbeteren van de hechting van de coating op het substraat). De bewakingsinrichting 54, 58 ondersteunt het uitvoeren van ten minste twee verschillende meettechnieken voor het bepalen van meetsignalen op elk van een veelheid aan locaties die ruimtelijk zijn verdeeld over het gecoate substraat, waarbij een eerste meettechniek is ingericht om tegelijkertijd op een veelheid aan locaties te worden toegepast, en een tweede meettechniek is ingericht om op ten minste één locatie te worden toegepast, waarbij één van de eerste en tweede meettechnieken (de techniek die gebruik maakt van de lichtbron 55) een spectrale transmissiemeting is,Alternative embodiments include webcoaters 50, such as illustrated in FIG. 5. A web coater can be understood as a batch coater: ie it is opened for loading a substrate (e.g. a roll 51 of flexible material, e.g. PET) and reopened after the coating cycle to remove the substrate (coated roll Material) prior to the introduction of a new roll 51. During operation, the roll 51 is unwound, the flexible substrate passing along the deposition sources 53, possibly over a large cooling drum, and then passing through a monitoring device 54, 58 for further processing or prior to rewinding on a receiving coil 52. In the vacuum system, the flexible substrate is treated and coated. Treatment may relate to a degassing step (heat treatment) or surface activation step (plasma treatment); coating can relate to a single or multiple PVD and / or CVD and / or vacuum coating process. Each of the sources (treatment and coating) is treated by the process control means and contributes to the performance of the layer properties (e.g., a surface activation plasma pre-treatment can help improve the adhesion of the coating to the substrate). The monitoring device 54, 58 supports performing at least two different measurement techniques for determining measurement signals at each of a plurality of locations that are spatially distributed over the coated substrate, a first measurement technique being arranged to be simultaneously at a plurality of locations applied, and a second measurement technique is arranged to be applied at at least one location, one of the first and second measurement techniques (the technique using the light source 55) being a spectral transmission measurement,

De transmittantiemeting in een webcoater kan twee verschillende opstellingen hebben: lichtbron en detector bevinden zich aan de overkant van het substraat, of lichtbron en detectorThe transmittance measurement in a web coater can have two different configurations: light source and detector are on the opposite side of the substrate, or light source and detector

BE2018/5309 bevinden zich aan dezelfde kant van het substraat en reflectie van een gepolijst oppervlak wordt gebruikt voor evaluatie van de dubbele transmittantie en ook met een gesuperponeerde reflectiemeting (ook van toepassing in de non-webcoating-toepassingen). Er kunnen immers locaties zijn waar het substraat niet kan worden verlicht vanaf de achterkant, aangezien een dergelijk flexibel substraat over een grote gepolijste koeltrommel wordt geleid (polijsten is belangrijk voor een goed thermisch contact tussen trommel en substraat). De glanzende trommel kan als reflector fungeren. Het gebruik van een lichtbron 55 aan dezelfde kant van het substraat als de detectorkant en het gebruik van spiegelreflectie op de trommel ondersteunt het meten van transmissie in twee richtingen (vanaf de lichtbron 55, door het substraat, gereflecteerd op de trommel 56, opnieuw door het substraat, en opgevangen door de sensor) bovenop reflectie.BE2018 / 5309 are on the same side of the substrate and reflection of a polished surface is used for evaluation of the double transmittance and also with a superimposed reflection measurement (also applicable in the non-web coating applications). After all, there may be locations where the substrate cannot be illuminated from the rear, since such a flexible substrate is guided over a large polished cooling drum (polishing is important for good thermal contact between drum and substrate). The glossy drum can act as a reflector. The use of a light source 55 on the same side of the substrate as the detector side and the use of mirror reflection on the drum supports the measurement of two-way transmission (from the light source 55, through the substrate, reflected on the drum 56, again through the substrate, and collected by the sensor) on top of reflection.

FIG. 6 toont een mogelijke schermafbeelding van een gebruikersinterface 243 van een weergave-inrichting volgens uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding. De uitvinding is niet beperkt tot de opstelling noch tot de getoonde parameters.FIG. 6 shows a possible screen shot of a user interface 243 of a display device according to embodiments of the present invention. The invention is not limited to the arrangement nor to the parameters shown.

De onderkant van het scherm toont een weergave van substraten, bv. glazen panelen, die langs de verschillende compartimenten (CMP) van een coater bewegen. Deze coater is ingericht voor het uitvoeren van de verschillende stappen van een vacuümcoatingproces. In dit voorbeeld zijn de panelen genummerd van 41 tot 53 en ze bewegen van links naar rechts door de coater. De weergave kan bv. een geanimeerde weergave zijn van bewegende staven en/of identificatienummers van de panelen. Tijdens gebruik kunnen de panelen bijvoorbeeld met een snelheid van 5m/min bewegen. Zoals getoond op de schermafbeelding, kan een enkel glazen paneel zich uitstrekken over meerdere compartimenten tegelijkertijd. De verschillende compartimenten of coatzones worden ook weergegeven op de onderkant van het scherm. In dit voorbeeld zijn coatzones 2 tot en met 13 getoond. In dit voorbeeld wordt elk compartiment weergegeven door twee blokken. Dit kan bijvoorbeeld zo worden gedaan om de instellingen van afzonderlijke trefplaten in een dubbele AC-configuratie in een compartiment te scheiden. Deze coatzones worden afgewisseld met sensorelementen (sense 1-4) en met pompelementen 610. Met behulp van de sensorelementen is het mogelijk om substraatparameters te verkrijgen, die een fysieke eigenschap van een tussenliggende stapel van lagen weergeven. Een sensorelement kan naast een pompelement worden gepositioneerd om een schonere omgeving voor het sensorelement toe te staan.The bottom of the screen shows a display of substrates, eg glass panels, that move along the different compartments (CMP) of a coater. This coater is adapted to perform the various steps of a vacuum coating process. In this example, the panels are numbered from 41 to 53 and they move through the coater from left to right. The display can for example be an animated display of moving bars and / or identification numbers of the panels. During use, the panels can, for example, move at a speed of 5 m / min. As shown on the screenshot, a single glass panel can extend over several compartments at the same time. The different compartments or coat zones are also displayed on the bottom of the screen. Coat zones 2 to 13 are shown in this example. In this example, each compartment is represented by two blocks. This can be done, for example, to separate the settings of individual targets in a double AC configuration in a compartment. These coat zones are interspersed with sensor elements (sense 1-4) and with pump elements 610. With the aid of the sensor elements, it is possible to obtain substrate parameters which represent a physical property of an intermediate stack of layers. A sensor element can be positioned adjacent to a pump element to allow a cleaner environment for the sensor element.

Aan de linkerkant van het scherm staat een ingezoomde versie van de coatzones, sensorelementen en pompelementen onder op het scherm.On the left side of the screen is a zoomed version of the coat zones, sensor elements and pump elements at the bottom of the screen.

BE2018/5309BE2018 / 5309

Het midden van het scherm toont meer details van procesparameters (procesbesturingsmiddelen/aandrijvingen en procesomstandigheden). In dit voorbeeld worden in het midden van het scherm procesparameters van aandrijving 1 in coatzone 11 (CMP 67) en substraatparameters van sensorelement 4 (CMP 68) weergegeven. Het midden van het scherm toont ook substraatparameters. Een vertraagde versie van de substraatparameters kan worden weergegeven zodanig dat de invloed van de procesparameters op de substraatparameter wordt geïllustreerd. De weergave kan daarbij zodanig zijn dat een correlatie en significantie tussen enerzijds procesbesturingsmiddelen of procesparameters en anderzijds substraatparameters wordt geïllustreerd. De substraatparameter kan bv. een vertraagde respons hebben op een wijziging in de procesparameter. In dit voorbeeld toont de substraatparameter een spectrale transmissiemeting van het paneel dat wordt gemeten door sensor 4. In dit voorbeeld wordt de spectrale transmissie gemeten over de breedte van een paneel. De substraatparameters die worden getoond kunnen directe metingen van een sensor zijn of kunnen afgeleide laageigenschappen zijn.The center of the screen shows more details of process parameters (process controls / drives and process conditions). In this example, process parameters of drive 1 in coat zone 11 (CMP 67) and substrate parameters of sensor element 4 (CMP 68) are displayed in the center of the screen. The center of the screen also shows substrate parameters. A delayed version of the substrate parameters can be displayed such that the influence of the process parameters on the substrate parameter is illustrated. The representation can be such that a correlation and significance between on the one hand process control means or process parameters and on the other hand substrate parameters is illustrated. For example, the substrate parameter may have a delayed response to a change in the process parameter. In this example, the substrate parameter shows a spectral transmission measurement of the panel measured by sensor 4. In this example, the spectral transmission is measured across the width of a panel. The substrate parameters shown may be direct measurements from a sensor or may be derived layer properties.

De gebruikersinterface kan zodanig zijn ontworpen dat gedetailleerde informatie beschikbaar wordt bij het klikken op een bepaalde parameter. Bijvoorbeeld bij het klikken op een specifieke positie op de grafiek die de transmissiemeting toont, kan de grafiek omschakelen naar een spectrale transmittantierespons die overeenkomt met die locatie op het substraat.The user interface can be designed in such a way that detailed information becomes available when clicking on a specific parameter. For example, when clicking on a specific position on the graph showing the transmission measurement, the graph can switch to a spectral transmission response that corresponds to that location on the substrate.

De gebruikersinterface kan het mogelijk maken om een aandrijving in te stellen. Dit kan afzonderlijk of op basis van een recept worden gedaan. De procesparameters die overeenkomen met deze instellingen kunnen worden opgeslagen of geladen. De procesparameters kunnen worden onderscheiden in procesparameters die de middelen weergeven en procesparameters weergeven die de omstandigheden weergeven. Een gasstroom kan bijvoorbeeld worden ingesteld op de MFC (massastroomregelaar). Dit kan bijvoorbeeld gebeuren in sccm (standaard kubieke centimeter per minuut). In dat geval komt de gasstroom overeen met de middelen. Door het instellen van de gasstroom veranderen de omstandigheden. Dit kan bv. de partiële gasdruk zijn die bv. met een drukmeter kan worden gemeten. De drukmeter kan procesomstandigheden detecteren die niet direct gekoppeld zijn aan de procesbesturingsmiddelen. Dit kan bijvoorbeeld voorkomen als er een lek in de vacuümkamer optreedt of als een vacuümpomp stopt met werken.The user interface can make it possible to set up a drive. This can be done separately or based on a recipe. The process parameters that match these settings can be saved or loaded. The process parameters can be distinguished into process parameters that represent the means and process parameters that represent the circumstances. For example, a gas stream can be set on the MFC (mass flow controller). This can happen, for example, in sccm (standard cubic centimeters per minute). In that case the gas flow corresponds to the means. The conditions change by adjusting the gas flow. This can be, for example, the partial gas pressure that can be measured with a pressure gauge, for example. The pressure meter can detect process conditions that are not directly linked to the process control means. This can occur, for example, if a leak occurs in the vacuum chamber or if a vacuum pump stops working.

De substraatparameters en de stuurparameters kunnen in verschillende formaten worden weergegeven (bv. waarden, afstemschalen, schuifbalken, keuzerondjes, keuzehokjes enzovoort).The substrate parameters and the control parameters can be displayed in different formats (eg values, tuning scales, scroll bars, radio buttons, selection boxes, etc.).

De rechterkant van het scherm toont een weergave in tijd van ten minste één substraatparameter die een fysieke eigenschap weergeeft van een tussenliggende stapel vanThe right-hand side of the screen shows a time display of at least one substrate parameter representing a physical property of an intermediate stack of

BE2018/5309 lagen (dit kan bv. een directe meting of een afgeleide laageigenschap zijn), samen met een weergave van ten minste één procesparameter. De substraatparameters kunnen bv. globale laagprestatieparameters of lokale laagprestatieparameters zijn. De rechterkolom toont een paneelnummer in functie van tijd, de middelste kolom toont een procesparameter van aandrijving 1 in coatzone 11 (CMP 67) in functie van tijd en de rechterkolom toont een substraatparameter die is gemeten door sensorelement 4 (CMP 68) in functie van tijd. De gemiddelde spectrale transmissie over de breedte van het paneel wordt getoond. Deze grafieken tonen een vertraagde respons van de substraatparameter van sensorelement 4 op een wijziging van de procesparameter van aandrijving 1. Zoals geïllustreerd, kunnen de procesparameters en substraatparameters op verschillende manieren worden weergegeven. Ze kunnen bijvoorbeeld worden weergegeven als een grafiek (bv. als een staafdiagram), als numerieke waarden, als kleuren (bv. er kan een andere kleur worden gebruikt als een parameter een drempel overschrijdt). De parameters kunnen ook worden getoond versus een aanvaardbaar tolerantievenster of grenswaarden (bv. de verticale stippellijn in het rechter staafdiagram die de substraatparameter weergeeft in functie van tijd).BE2018 / 5309 layers (this can be, for example, a direct measurement or a derived layer property), together with a display of at least one process parameter. The substrate parameters can be, for example, global low performance parameters or local low performance parameters. The right column shows a panel number as a function of time, the middle column shows a process parameter of drive 1 in coat zone 11 (CMP 67) as a function of time and the right column shows a substrate parameter that is measured by sensor element 4 (CMP 68) as a function of time . The average spectral transmission across the width of the panel is shown. These graphs show a delayed response of the substrate parameter of sensor element 4 to a change of the process parameter of drive 1. As illustrated, the process parameters and substrate parameters can be represented in different ways. For example, they can be represented as a graph (e.g., as a bar chart), as numerical values, as colors (e.g., a different color can be used if a parameter exceeds a threshold). The parameters can also be displayed versus an acceptable tolerance window or limit values (eg the vertical dotted line in the right-hand bar chart that displays the substrate parameter as a function of time).

De timing van de ten minste één substraatparameter kan worden verschoven ten opzichte van de timing van de ten minste één procesparameter om de parameters met elkaar in verband te brengen. Het verschuiven van de timing kan worden gedaan door rekening te houden met de snelheid van het substraat (bv. glazen panelen) in het vacuümdepositiesysteem. Stuurparameters en procesparameters kunnen bv. worden gecorreleerd per glazen paneel. Er kan een verschillende tijdschaal worden gebruikt voor de verschillende parameters.The timing of the at least one substrate parameter can be shifted relative to the timing of the at least one process parameter to relate the parameters to each other. Timing shifting can be done by taking into account the speed of the substrate (e.g., glass panels) in the vacuum deposition system. For example, control parameters and process parameters can be correlated per glass panel. A different time scale can be used for the different parameters.

Op basis van de respons van de ten minste één substraatparameter kan een indicatie voor ten minste één aanpassing van een instelling van procesbesturingsmiddellen worden weergegeven. Dit kan bv. gebeuren door een werkelijke stuurparameter te tonen en door de voorgestelde waarde van de stuurparameter te tonen. Het kan ook worden gedaan door te suggereren hoe een bepaald procesbesturingsmiddel kan worden gewijzigd (bv. door een pijl naast een stuurparameter te tonen waarbij de pijl een bepaalde richting en grootte heeft).Based on the response of the at least one substrate parameter, an indication for at least one modification of a setting of process control means can be displayed. This can be done, for example, by displaying an actual control parameter and by displaying the suggested value of the control parameter. It can also be done by suggesting how a particular process controller can be changed (e.g., by displaying an arrow next to a control parameter where the arrow has a certain direction and size).

FIG. 7 toont een gebruikersinterface 243 volgens uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding waarbij stuurparameters en substraatparameters zijn gekoppeld. Deze voorbeeldige gebruikersinterface is onderverdeeld in verschillende rijen 710, 720, 730, 740, die elk verschillende soorten informatie tonen. FIG. 7 is uitsluitend als een voorbeeld voor illustratieve doeleinden getoond, en is op geen enkele wijze bedoeld als beperkend voor de onderhavigeFIG. 7 shows a user interface 243 according to embodiments of the present invention in which control parameters and substrate parameters are coupled. This exemplary user interface is subdivided into different rows 710, 720, 730, 740, each showing different types of information. FIG. 7 is shown solely as an example for illustrative purposes, and is in no way intended as limiting the present one

BE2018/5309 uitvinding. Zowel het aantal rijen als de getoonde informatie per rij kunnen in grote mate verschillen van wat is geïllustreerd op FIG. 7.BE2018 / 5309 invention. Both the number of rows and the information displayed per row can differ greatly from what is illustrated in FIG. 7.

In een eerste rij 710 wordt een procesparameter per knooppunt (corresponderend met een sputterdoelpositie) geïllustreerd in een staafdiagram. In dit staafdiagram worden de werkelijke waarde van de procesparameter, de gewenste waarde van de procesparameter en de richting waarin de procesparameter moet worden gestuurd of aangepast weergegeven. Andere stuurparameters (zoals het aantal en de stand van de aanpassingsposities (gedetecteerde knooppunttelling en gedetecteerde knooppuntstaat), of er een magneetstaaffout optreedt, de activiteitsstatus van de aandrijving, of de motor afslaat, of er een Eeprom-fout optreedt, of een motorfout optreedt of een optische fout optreedt) voor elk knooppunt worden geïllustreerd door symbolen.In a first row 710, a process parameter per node (corresponding to a sputter target position) is illustrated in a bar chart. This bar chart shows the actual value of the process parameter, the desired value of the process parameter and the direction in which the process parameter is to be controlled or adjusted. Other control parameters (such as the number and position of the adjustment positions (detected node count and detected node state), whether a magnetic bar error occurs, the activity status of the drive, or the motor stalls, whether an Eeprom error occurs, or an engine error occurs or an optical error occurs) for each node are illustrated by symbols.

Een tweede rij 720 is onderverdeeld in verschillende subvensters, die elk verschillende procesparameters tonen. In een eerste subvenster wordt de vochtigheid getoond in functie van tijd (grafiek), in een tweede subvenster wordt de temperatuur getoond in functie van tijd (tabel), in een derde subvenster wordt de transmissiesnelheid getoond (staafdiagram), in een vierde subvenster wordt het gelijkstroomkanaal getoond (staafdiagram), in een vijfde subvenster wordt de ingangsspanning getoond (staafdiagram), in een zesde subvenster wordt de stroom getoond (staafdiagram). Dit is alleen voor illustratieve doeleinden en andere of meer parameters uit een specifieke kathode kunnen worden afgebeeld; zowel werkelijke instellingen (vanaf het derde subvenster) als historische of trendgegevens (voor de eerste twee subvensters). De uitvinding is niet beperkt tot deze procesparameters. Andere procesparameters zoals bv. de externe en interne druk van een compartiment kunnen ook worden getoond.A second row 720 is subdivided into different sub-windows, each showing different process parameters. In a first sub-window the humidity is shown as a function of time (graph), in a second sub-window the temperature is shown as a function of time (table), in a third sub-window the transmission speed is shown (bar graph), in a fourth sub-window the temperature is displayed DC channel is shown (bar graph), in a fifth sub-window the input voltage is shown (bar graph), in a sixth sub-window the current is shown (bar graph). This is for illustrative purposes only and other or more parameters can be imaged from a specific cathode; both actual settings (from the third sub-window) and historical or trend data (for the first two sub-windows). The invention is not limited to these process parameters. Other process parameters such as the external and internal pressure of a compartment can also be displayed.

In een derde rij 730 worden ook procesparameters per knooppunt getoond. Dit komt overeen met wat in de eerste rij 710 wordt getoond. Een compartiment bevat gewoonlijk een dubbele magnetronconfiguratie en heeft 2 trefplaten; bv. door wisselstroom toe te staan om van voeding om te schakelen tussen beide trefplaten voor bepaald voordelig procesgedrag. Waar, in de geïllustreerde uitvoeringsvorm, rij 710 een procesparameter per knooppunt voor het eerste sputterdoel toont, toont rij 730 de afzonderlijke instellingen voor het tweede sputterdoel.In a third row 730, process parameters per node are also shown. This corresponds to what is shown in the first row 710. A compartment usually contains a double microwave configuration and has 2 targets; e.g. by allowing alternating current to switch from power supply between both targets for certain advantageous process behavior. Where, in the illustrated embodiment, row 710 shows a process parameter per node for the first sputtering target, row 730 shows the individual settings for the second sputtering target.

In de vierde rij 740 worden substraatparameters getoond die een fysieke eigenschap van een tussenliggende stapel van lagen weergeven. In deze grafiek wordt de dikteafwijking getoond van een enkele laag, die wordt afgezet door de dubbele kathode in functie van de positie. De verschillende curven komen overeen met diktemetingen op verschillende momenten in tijd.In the fourth row 740, substrate parameters are shown that represent a physical property of an intermediate stack of layers. In this graph the thickness deviation of a single layer is shown, which is deposited by the double cathode as a function of the position. The different curves correspond to thickness measurements at different times in time.

BE2018/5309BE2018 / 5309

De procesparameters kunnen zodanig worden getoond dat een trend in het bedienen van besturingsmiddelen zichtbaar is (door pijlen op een schuifbalk of door een histogram). De gebruikersinterface kan ruimtelijk corresponderende substraatparameters tonen.The process parameters can be displayed such that a trend in operating control means is visible (by arrows on a scroll bar or by a histogram). The user interface can display spatially corresponding substrate parameters.

Een vacuümdepositiesysteem volgens uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding kan een feedback systeem en/of een bewakingsinrichting omvatten in overeenstemming met uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding. Het feedback systeem sluit de stuurlus voor het sturen van eigenschappen van een enkel- of meerlaagse stapel. De weergave-inrichting maakt het mogelijk visueel kennis te nemen van wat gebeurt in de gesloten stuurlus, zowel wat betreft de instelling van stuurparameters als wat betreft resulterende substraatparameters. In bepaalde uitvoeringsvormen, helpt de weergave-inrichting de bediener bij het sluiten van de stuurlus. De bediener kan bv. in de gesloten lus ingrijpen door bepaalde instellingen te herroepen. Dit kan bv. worden gebruikt in geval van nood, wanneer de bediener opmerkt dat het systeem evolueert in een ongecontroleerde richting, of wanneer de bediener opmerkt dat de evolutie naar een aanvaardbare en stabiele instelling te langzaam verloopt. In alle gevallen, wordt de stuurlus gesloten door rekening te houden met ten minste één substraatparameter die een eigenschap weergeeft van een tussenliggende stapel van lagen. Het feedback systeem en de weergaveinrichting kunnen zelfs in parallel worden gebruikt. De weergave-inrichting kan bv. worden gebruikt bij het opstarten en/of voor grove afstemming van de stuurparameters, het feedback systeem kan dan worden gebruikt voor fijne afstemming van de stuurparameters. Deze stuurparameters kunnen worden gebruikt voor het genereren van verdere stuursignalen.A vacuum deposition system according to embodiments of the present invention may comprise a feedback system and / or a monitoring device in accordance with embodiments of the present invention. The feedback system closes the control loop for controlling the properties of a single or multi-layer stack. The display device makes it possible to become visually aware of what is happening in the closed control loop, both with regard to the adjustment of control parameters and with regard to resulting substrate parameters. In certain embodiments, the display device assists the operator in closing the control loop. The operator can, for example, intervene in the closed loop by revoking certain settings. This can be used, for example, in an emergency, when the operator notices that the system is evolving in an uncontrolled direction, or when the operator notices that the evolution towards an acceptable and stable setting is proceeding too slowly. In all cases, the control loop is closed by taking into account at least one substrate parameter representing a property of an intermediate stack of layers. The feedback system and the display device can even be used in parallel. The display device can be used, for example, at start-up and / or for rough tuning of the control parameters, the feedback system can then be used for fine tuning of the control parameters. These control parameters can be used to generate further control signals.

Claims

Conclusions

1, - A display device (241) for monitoring parameters of a process control means of a vacuum coating process and of a substrate to which a single or multi-layer stack is applied by the vacuum coating process, the display device (241) comprising:

- an input interface (242) configured to receive at least one process parameter, for which the vacuum coating process requires an input, and at least one substrate parameter representing a physical property of an intermediate stack of layers,

- a user interface (243) adapted to display on a display device the at least one process parameter and the at least one substrate parameter, such that the influence of the at least one process parameter on the at least one substrate parameter is illustrated.

A display device (241) according to claim 1, wherein the influence of the at least one process parameter on the at least one substrate parameter is illustrated by relating the at least one substrate parameter to the at least one process parameter in the user interface (243), taking into account a speed at which the substrate moves and / or a speed at which the at least one substrate parameter is influenced by the at least one process parameter.

A display device (241) as claimed in any one of claims 1 or 2, wherein the at least one substrate parameter comprises a first layer property measured by a first measuring technique adapted to be applied simultaneously to a plurality of locations, and / or a comprises a second layer property, measured with a second measurement technique adapted to be applied at at least one location, one of the first and second measurement techniques being a spectral transmission measurement.

4, - A vacuum deposition system for depositing a layer stack on a substrate, the vacuum deposition system comprising:

- means for depositing a sequence of layers, said means being arranged to be controlled with the aid of a plurality of process parameters,

- means for measuring at least one substrate parameter of an intermediate layer stack prior to depositing the next layer from the layer stack,

- a display device (241) according to any one of claims 1 to 3, for monitoring at least one of the process parameters and at least one of the substrate parameters.