CN116732489A - 监控系统、薄膜沉积系统和薄膜产品的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种监控系统、薄膜沉积系统和薄膜产品的制造方法,该监控系统具有上监控组件和下监控组件中的一者或者两者,所述上监控组件布设在沉积腔室的外部上方,所述下监控组件布设在所述沉积腔室的外部下方;所述上监控组件用于监测所述沉积腔室中正在制造的薄膜产品的正面上的反射率和/或透射率;所述下监控组件用于监测所述薄膜产品的背面上的反射率和/或透射率;其中,所述上监控组件和/或所述下监控组件所监测到的反射率和/或透射率用于在线调整所述沉积腔室的沉积工艺参数。由此能够实现薄膜沉积工艺的在线监控,并根据监控结果实时调整沉积工艺参数,最终提高空白掩模版等薄膜产品的良率和生产效率,降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及集成电路制造技术领域,特别涉及一种监控系统、薄膜沉积系统和薄膜产品的制造方法。
背景技术
光刻掩模版是微电子集成电路制造中光刻工艺所使用的图形模版,主要由二部分组成:透明基板和遮光层(为不透明的)。在其制作过程中,透明基板上依次全覆盖相应的遮光层和光阻层形成光刻掩模版的空白掩膜版,通过激光或电子束直写空白掩膜版以对其光阻层进行曝光,并在对曝光的光阻层进行显影之后,以及以该光阻层为掩模,对其不透明的遮光层进行刻蚀等操作后,可以在空白掩膜版的透明基板上形成掩模图形(对应设计的电路图案),由此获得了具有电路图案的光刻掩模版,之后借助该光刻掩模版对硅片基板进行光刻胶涂覆、曝光、显影和相应膜层的刻蚀等工艺,可以将光刻掩模版上的图形转印到硅片基板上。
因此,作为半导体和平板显示(FPD)等半导体产品制造过程中转移电路图形“底片”的高精密模具,光刻掩模版是半导体制程中非常关键的一环,其精密程度直接关系到半导体和平板显示产品的质量。而空白掩模版的性能直接会影响光刻掩模版的精密程度。
现有技术中,空白掩模版上的遮光层的制作工艺,通常是将透明基板引入设置了溅射目标的真空室(即沉积腔室)中,并通过反应溅射在透明基板上形成不透光的遮光层。通常对于空白掩模版的要求是:在工作光波长下,光密度(optical density,OD)大于3,从遮光层表面入射的方向,反射率为10%左右,从透明基板底面入射的方向,反射率小于30%。因此为了达到这个要求,空白掩模版的遮光层通常由二层或三层膜组成,例如请参考图1,空白掩模版的遮光层104包括自下而上依次层叠在透明基板100上的:遮光膜或减反膜101、遮光膜或减反膜102以及遮光膜或减反膜103。其中,遮光膜通常为Cr或MoSi遮光材料,减反膜通常为含有N、O、C中的一种或多种元素的遮光材料。
工业界通常用溅射等物理气相沉积(Physical Vapor Deposition,PVD)法沉积空白掩模版的遮光层所需的多层膜),其中,沉积遮光层的减反膜的过程中会向沉积腔室中通氩气和如O2、N2、NO、CO等工艺气体。而且为了提高效率,空白掩模版的遮光层所需的这些不同的膜通常连续生产。一般在空白掩模版出腔后,通过品质控制(Quality Control,QC)测试,才能确认空白掩模版的最终性能是否符合要求。
但是实际情况下,沉积腔室的真空度、反应气体流量、靶材使用等等因素,均会影响遮光层的各层膜的形成质量和特性。这是因为:一方面,遮光层的多膜层的成膜过程中,各层膜的组分是一个连续变化的过程,另一方面,不同的工艺气流将会影响各层膜材料的光学性能(折射率n和消光系数k)。而不同膜层,对折射率和消光系数要求不一样。比如,请结合图1,对于具有三层膜结构的遮光层,假设沉积过程中,使得遮光膜或减反膜101具有最佳折射率n=sqrt(n1*n2)且消光系数k合适,n1为透明基板100的折射率,n2为遮光膜或减反膜101的折射率,则需要进一步使得遮光膜或减反膜103的折射率合适且消光系数k越大越好,遮光膜或减反膜102的折射率n越大越好且消光系数合适。
但是,目前空白掩模版的遮光层沉积工艺中没有在线监控(又称为“实时监控”或“在位监控”),只依赖于沉积设备的控制稳定性来控制沉积的遮光层的性能,严重限制了空白掩模版的良率和生产效率的提高以及生产成本的降低。
而且上述问题也存在于空白掩模版以外的其他薄膜产品的制造过程中。
发明内容
本发明的目的在于提供一种监控系统、薄膜沉积系统和薄膜产品的制造方法,能够对薄膜沉积工艺进行在线监控,并根据在线监控结果在线调整沉积工艺参数,进而提高薄膜产品的良率和生产效率,并降低生产成本。
为实现上述目的,本发明提供一种监控系统,用于在线监控薄膜沉积工艺,其包括布设在沉积腔室的外部的上监控组件和/或下监控组件,所述上监控组件用于监测所述沉积腔室中正在制造的薄膜产品的正面上的反射率和/或透射率;所述下监控组件用于监测所述薄膜产品的背面上的反射率和/或透射率;
其中,所述上监控组件和所述下监控组件所监测到的反射率和透射率中的至少一个,用于在线调整所述沉积腔室的沉积工艺参数。
可选地,所述上监控组件包括:
第一上反射单元,用于将所述沉积腔室顶部上方入射的上光束反射到所述薄膜产品的正面上。
可选地,所述上监控组件还包括:
上反射监测单元,用于接收所述薄膜产品正面上所反射的上光束的上光束,以监测所述薄膜产品正面上的反射率;和/或,
上透射监测单元,用于监测所述薄膜产品对入射到背面上的下光束的透射率。
可选地,所述上监控组件还包括第二上反射单元,用于接收所述薄膜产品正面上所反射的上光束并将所述上光束反射到所述上反射监测单元中。
可选地,所述下监控组件包括:
第一下反射单元,用于将从所述沉积腔室底部下方入射的下光束反射到所述薄膜产品的背面上。
可选地,所述下监控组件还包括:
下反射监测单元,用于接收所述薄膜产品背面上所反射的下光束,以监测所述薄膜产品的背面上的反射率;和/或,
下透射监测单元,用于监测所述薄膜产品对入射到正面上的上光束的透射率。
可选地,所述下监控组件还包括第二下反射单元,用于接收所述薄膜产品背面上所反射的下光束,并将所述下光束反射到所述下反射监测单元中。
可选地,所述上监控组件还包括上探测光源,所述上探测光源用于在所述沉积腔室的顶部上方发出监控所需的上光束,所述下监控组件还包括下探测光源,所述下探测光源用于在所述沉积腔室的底部下方发出监控所需的下光束;或者,所述上监控组件和所述下监控组件共用同一探测光源,所述的监控系统还包括分束器,用于将所述同一探测光源发出的探测光分束成上光束和下光束,所述上光束经所述上监控组件的反射后入射到所述薄膜产品的正面上,所述下光束经所述下监控组件的反射后入射到所述薄膜产品的背面上。
可选地,所述沉积腔室的顶部设有上透明区域,所述上透明区域用于方便所述上光束的入射、反射穿出及下光束的透射穿出;和/或,所述沉积腔室的底部设有下透明区域,所述下透明区域用于方便所述下光束的入射、反射穿出及上光束的透射穿出。
可选地,所述薄膜产品具有位于最底层的透明基板,所述沉积腔室对应于所述上透明区域和所述下透明区域的室壁均为透明壁;所述透明壁和所述透明基板的材质均为透明玻璃,或者,所述透明壁的材质为透明玻璃,所述透明基板的材质为透明树脂。
可选地,所述薄膜产品底部直接放置在所述下透明区域的透明壁的表面上;
或者,所述沉积腔室在所述下透明区域处还设有一空心箱体,所述空心箱体的底壁为所述透明壁,所述空心箱体的顶部具有透光开口,所述薄膜产品放置到所述透光开口上后将所述空心箱体封闭;
或者,所述沉积腔室在所述下透明区域的底壁内凹形成一载台,所述载台的顶部为所述透明壁,所述薄膜产品放置在所述透明壁的表面上。
可选地,所述薄膜产品为空白掩模版,所述沉积腔室通过在透明基板上沉积至少一层膜,来在所述透明基板上形成所述空白掩模版的遮光层。
可选地,所述遮光层包括铬质膜、钼化硅膜、钼化氮硅膜、硅膜、氧化铁质膜中的至少一种。
可选地,所述铬质膜包括金属铬膜、碳化铬膜、氮化铬膜、氮氧化铬膜中的至少一种。
基于同一发明构思,本发明还提供一种薄膜沉积系统,其包括沉积腔室和如本发明所述的监控系统。
可选地,所述的薄膜沉积系统还包括系统总控制装置、物料腔、机械手和真空缓冲腔;所述物料腔用于放置待薄膜沉积的基板,所述机械手用于将所述物料腔中的基板经所述真空缓冲腔上片到所述沉积腔室中,所述系统总控制装置电性连接所述监控系统,并用于将所述监控系统的所监测到的反射率和/或透射率与相应的预设目标进行比对,并根据比对结果调整所述沉积腔室中正在制造的薄膜产品所对应的沉积工艺参数。
基于同一发明构思,本发明还提供一种薄膜产品的制造方法,其包括在基板上沉积所需的各层膜,形成薄膜产品;其中,在沉积所需的每层膜的过程中还包括:
根据所述基板和沉积的膜的材料特性,选择是否在线监测所述薄膜产品的正面上的反射率和/或透射率,以及,选择是否在线监测所述薄膜产品的背面上的反射率和/或透射率;
将在线监测到的反射率和/或透射率与相应的预设目标进行比对;
根据比对结果在线调整所述薄膜产品所对应的工艺参数,直至该层膜相应的反射率和/或透射率达到预设目标。
可选地,所述薄膜产品为空白掩模版,所述基板为透明基板,所述沉积腔室通过在透明基板上沉积至少一层膜,来在所述透明基板上形成所述空白掩模版的遮光层。
可选地,所述遮光层包括铬质膜、钼化硅膜、钼化氮硅膜、硅膜、氧化铁质膜中的至少一种。
可选地,所述铬质膜包括金属铬膜、碳化铬膜、氮化铬膜、氮氧化铬膜中的至少一种。
可选地,在所述基板上沉积第一层膜时,选择在线监测所述薄膜产品背面上的反射率,以及,选择在线监测所述薄膜产品正面上的透射率,并根据监测到的反射率和透射率和相应的预设目标,调整所述第一层膜的沉积工艺参数,直至沉积的第一层膜背面上的反射率和透射率均达到相应的预设目标。
可选地,在所述基板上沉积第二层膜时,选择在线监测所述薄膜产品正面上和/或背面上的透射率,并根据监测到的透射率和相应的预设目标,调整所述第二层膜的沉积工艺参数,直至沉积的第二层膜的透射率达到相应的预设目标。
可选地,在所述基板上沉积第二层膜时,还选择在线监测所述薄膜产品正面上的反射率,并根据监测到的反射率、透射率和相应的预设目标,调整所述第二层膜的沉积工艺参数,直至沉积的第二层膜正面上的反射率以及正面上和/或背面上的透射率达到相应的预设目标。
可选地,在所述基板上沉积第三层膜时,选择在线监测所述薄膜产品正面上的反射率,并根据监测到的反射率和相应的预设目标,调整所述第三层膜的沉积工艺参数,直至沉积的第三层膜的反射率达到相应的预设目标。
与现有技术相比,本发明的技术方案至少具有以下有益效果之一:
1、能够通过在线监控薄膜产品(例如空白掩模版等)的正面和/或背面的反射率和/或透射率,并将在线监控到的反射率和/或透射率用于在线调整制造薄膜产品的沉积工艺参数,进而能够提高薄膜产品的良率和生产效率,降低生产成本。尤其是当本方案应用于空白掩膜版的遮光层沉积时,能够大大提高空白掩模版的良率,降低空白掩膜版的生产成本。
2、上、下监控组件均设置在沉积腔室外面,因此能够降低原有薄膜沉积系统的升级成本。
附图说明
本领域的普通技术人员将会理解,提供的附图用于更好地理解本发明,而不对本发明的范围构成任何限定。其中:
图1是一种典型的空白掩膜版的剖面结构示意图。
图2是本发明第一实施例的监控系统的结构示意图。
图3A至图3C是图2所示的监控系统的几种具体示例结构示意图。
图4是本发明第一实施例的监控系统与系统总控制装置的连接示意图。
图5是本发明第一实施例的薄膜产品的制造方法的流程示意图。
图6A和图6B分别是本发明第一实施例的薄膜产品的制造方法中第一层膜沉积过程中监测到的反射率和透射率曲线。
图7A和图7B分别是本发明第一实施例的薄膜产品的制造方法中第二层膜沉积过程中监测到的反射率和透射率曲线。
图7C是本发明第一实施例的薄膜产品的制造方法中第二层膜沉积过程中监测到的透射率对应的光密度曲线。
图8A和图8B分别是本发明第一实施例的薄膜产品的制造方法中第三层膜沉积过程中监测到的反射率和透射率曲线,
图8C是本发明第一实施例的薄膜产品的制造方法中第三层膜沉积过程中监测到的透射率对应的光密度曲线。
图9是本发明第一实施例的薄膜产品的制造方法中相应的预设目标曲线示意图。
图10至图19是本发明第二实施例的监控系统的各个不同示例的结构示意图。
图20是本发明其他一实施例的监控系统的结构示意图。
其中,各附图中的附图标记如下:
1,物料腔;2,真空缓冲腔;3,PVD靶;4’,基板;4,薄膜产品;5,上探测光源;6,上反射监测单元;7,下透射监测单元;8-1,第一上反射单元;8-2,第二上反射单元;9-下探测光源;10,下反射监测单元;11-1,第一下反射单元;11-2,第二下反射单元;12,上透射监测单元;13,沉积腔室;13a,上透明区域;13b,下透明区域;13c,载台;13d,内凹空间;14,空心箱体;15,系统总控制装置;16,探测光源;17,分束器。
具体实施方式
在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而,对于本领域技术人员而言显而易见的是,本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中,为了避免与本发明发生混淆,对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。应当理解的是,本发明能够以不同形式实施,而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地,提供这些实施例将使公开彻底和完全,并且将本发明的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中,为了清楚,层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。应当明白,当元件或层被称为"在…上"、"连接到"其它元件或层时,其可以直接地在其它元件或层上、连接其它元件或层,或者可以存在居间的元件或层。相反,当元件被称为"直接在…上"、"直接连接到"其它元件或层时,则不存在居间的元件或层。尽管可使用术语上、第二等描述各种元件、部件、区、层和/或部分,这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此,在不脱离本发明教导之下,下面讨论的上元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。空间关系术语例如“在……之下”、“在下面”、“下面的”、“在……之上”、“在上面”、“上面的”、“顶面上”、“底面上”、“正面上”、“背面上”等,在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白,除了图中所示的取向以外,空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如,如果附图中的器件翻转,然后,描述为“在……之下”、“在下面”、“下面的”、“底面上”、“背面上”的元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”或“顶”或者“正”。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制。在此使用时,单数形式的"一"、"一个"和"所述/该"也意图包括复数形式,除非上下文清楚的指出另外的方式。还应明白术语“包括”用于确定可以特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一个或更多其它的特征、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时,术语"和/或"包括相关所列项目的任何及所有组合。
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的技术方案作进一步详细说明。根据下面说明,本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
第一实施例
请参考图2,本实施例提供一种监控系统,用于在线监控薄膜沉积工艺,其包括上监控组件和下监控组件,其中,上监控组件布设在沉积腔室13的外部上方,下监控组件布设在所述沉积腔室13的外部下方,上监控组件用于监测沉积腔室13中正在制造的薄膜产品4的正面上的反射率(即薄膜产品4正面对上光束a的反射率)以及透射率(即薄膜产品4对下光束b的透射率),下监控组件用于监测薄膜产品4的背面上的反射率(即薄膜产品4背面对下光束b的反射率)以及透射率(即薄膜产品4对上光束a的透射率)。上监控组件和下监控组件所监测到的反射率和透射率的中至少一个用于在线调整沉积腔室13的沉积工艺参数。
其中,该沉积腔室13的结构与基于现有的沉积系统中的沉积腔室大致相同,区别主要在于,在沉积腔室13的顶部上设有上透明区域13a,该上透明区域13a用于方便上光束a的入射、反射穿出及下光束b的透射穿出;在沉积腔室13的底部上设有下透明区域13b,该下透明区域13b用于方便下光束b的入射、反射穿出及上光束a的透射穿出。也就是说,上透明区域13a处的沉积腔室13的室壁和下透明区域13b处的沉积腔室13的室壁均为透明壁。
作为一种示例,当薄膜产品4是基于透明基板4’来制造的时,即沉积腔室13中正在制造的薄膜产品4具有位于最底层的透明基板4’时,上透明区域13a的透明壁和/或下透明区域13b的透明壁的材质可以与透明基板4’的材质相同,例如均为透明玻璃,该透明玻璃可以是合成石英玻璃、硼硅玻璃或苏打玻璃。
在其他示例中,上透明区域13a的透明壁和下透明区域13b的透明壁的材质也可以与透明基板4’的材质不同,例如,上透明区域13a的透明壁和/或下透明区域13b的透明壁的材质为透明玻璃,透明基板4’的材质为透明树脂。
当然,在本发明的其他实施例中,上透明区域13a的透明壁和下透明区域13b的透明壁还可以选用透明玻璃以外的其他任意合适的透明材质来形成,能够承受薄膜沉积工艺的高温、压力等条件即可,本发明对此不做具体限定。
本实施例中,上监控组件包括上探测光源5、上反射监测单元6、第一上反射单元8-1、第二上反射单元8-2和上透射监测单元12。其中,上探测光源5、第一上反射单元8-1、第二上反射单元8-2和上反射监测单元6沿上光束a的入射光路和该入射光路的反射光路依次布设。上探测光源5用于发出上光束a,第一上反射单元8-1用于将上探测光源5发出的上光束a反射到薄膜产品4的正面上,第二上反射单元8-2用于接收薄膜产品4正面所反射的上光束a并将进一步将其反射到上反射监测单元6中,上反射监测单元6接收第二上反射单元8-2所反射的上光束a,进而监测出薄膜产品4的正面对上光束a的反射率。
下监控组件包括下透射监测单元7、下探测光源9、下反射监测单元10、第一下反射单元11-1和第二下反射单元11-2。其中,下探测光源9、第一下反射单元11-1、第二下反射单元11-2和下反射监测单元10沿下光束b的入射光路和该入射光路的反射光路依次布设。下探测光源9用于发出下光束b,第一下反射单元11-1用于将下探测光源9发出的下光束b反射到薄膜产品4的背面上,第二下反射单元11-2用于接收薄膜产品4背面所反射的下光束b并将进一步将其反射到下反射监测单元10中,下反射监测单元10接收第二下反射单元11-2所反射的下光束b,进而监测出薄膜产品4的背面对下光束b的反射率。
此外,上光束a入射到薄膜产品4正面上不仅会发生反射,还会发生透射,因此下透射监测单元7用于接收上光束a经薄膜产品4透射后的透射光束,进而监测薄膜产品4背面上关于上光束a的透射率。同理,下光束b入射到薄膜产品4背面上也不仅会发生反射,还会发生透射,因此上透射监测单元12用于接收下光束b经薄膜产品4透射后的透射光束,进而监测薄膜产品4对下光束b的透射率。
应当理解的是,第一上反射单元8-1、第二上反射单元8-2、第一下反射单元11-1和第二下反射单元11-2可以分别采用单一反射镜或者反射镜组来搭建,上反射监测单元6、下透射监测单元7、下反射监测单元10和上透射监测单元12可以通过会聚透镜组和光探测器来搭建。
值得注意的是,在沉积过程中,沉积腔室13的四周室壁上比较容易沉积相关材料,为了防止相关材料附着或沉积到上透明区域13a的表面上,使得上探测光源5发出的光束a顺利照射至薄膜产品4的正面上,并使得上反射监测单元6顺利接收到反射的上光束a,以及,使得上透射监测单元6顺利接收到薄膜产品4透射过来的下光束b,可以在上透明区域13a外围的沉积腔室13顶部增设相应的辅助机构,该辅助机构可以包括喷气嘴或孔等,在薄膜沉积的过程中,可以向该辅助机构中通入例如氩气或氦气等不参薄膜沉积反应与且不会对沉积腔室内的薄膜沉积产生不利影响的惰性气体,其中优选通入与PVD辉光放电一样的惰性气体,同时对沉积腔室13进行抽气,在保持沉积腔室13内的真空度的前提下,使得辅助机构喷出的气体在上透明区域13a表面附近能够形成一层保护气膜,该保护气膜可以阻挡相关材料附着或沉积到上透明区域13a的表面上,从而保证上透明区域13a的透光率。当然,在本发明的其他实施例中,该辅助机构还可以采用其他任意合适的结构设计,本发明对此不做具体限定。
另外,在沉积过程中,沉积腔室13的四周室壁上比较容易沉积相关材料,且由于重力的作用,沉积腔室13的底壁上相对更容易沉积相关材料。为了防止相关材料附着或沉积到下透明区域13b的表面上,使得下探测光源9发出的下光速b顺利照射至薄膜产品4的背面上,并使得下反射监测单元10顺利接收到反射的下光束b,以及,使得下透射监测单元顺利接收到薄膜产品4透射过来的上光束a,可以采用以下几种示例来保证下透光区域13b的透光率:
(1)请参考图3A,在本实施例的一示例中,将薄膜产品4的底部直接放置到下透光区域13b处的透光壁上,由此利用薄膜产品4的背面紧贴下透光区域13b处的透光壁表面的特点,来减少或者避免相关材料沉积到下透光区域13b处的透光壁上。
(2)请参考图3B,在本实施例的另一示例中,在下透光区域13b处设置一个空心箱体14,该空心箱体的底壁就是下透光区域13b处透明的沉积腔室的室壁(即透明壁),空心箱体14的顶部具有透光开口(未图示),薄膜产品4的背面放置到该空心箱体14顶部的透光开口上后将该空心箱体14封闭,从而保护薄膜产品4的背面以及下透光区域13b的顶面,防止相关材料沉积到薄膜产品4的背面以及下透光区域13b的顶面上,保证了下透光区域13b的透光率。
(3)请参考图3C,在本实施例的又一示例中,沉积腔室13的底壁在下透光区域13b处向上内凹,从而在沉积腔室13的内部形成一载台13c,该载台13c至少顶部为下透光区域13b(即透明壁),将薄膜产品4的底部直接放置到载台13c的顶面上,由此利用薄膜产品4的背面紧贴下透光区域13b处的透光壁表面的特点,来减少或者避免相关材料沉积到下透光区域13b处的透光壁上。
此外,还应当理解的是,本实施例中,上探测光源5发出的上光束a和下探测光源9发出的下光束b均为光班较小的激光,上探测光源5和下探测光源9均为线光源,上光束a和下光束b不是相干光,第一上反射单元8-1、第二上反射单元8-2以及第一下反射单元11-1、第二下反射单元11-2实现的入射角度以及反射角度的设置,以及上透射监测单元12和下透射监测单元7的位置设置,使得入射、反射、透射的上光束a和入射、反射和透射的下光束b均不会发生干涉,由此保证监测效果。
本实施例中,上监控组件和下监控组件均设置在沉积腔室3的外部,并未对沉积腔室内部原有构造产生影响,因此,本实施例的监控系统适用于现有的任意合适的沉积设备的升级,例如真空蒸镀、溅射沉积等物理气相沉积设备,或者,原子层沉积等化学沉积设备等等的升级。
基于此,本实施例还提供一种薄膜沉积系统,其包括沉积腔室13和如本实施例所述的监控系统。该薄膜沉积系统可以是物理气相沉积系统,也可以是化学沉积系统,其通常还包括系统总控制装置15、物料腔1、具有机械手的真空缓冲腔2和具有机械手的卸料腔(未图示)等结构。其中,物料腔1能够在打开后与大气环境连通,用于放置待薄膜沉积的基板4’。真空缓冲腔2能够物料腔1关闭后能够起到真空缓冲的作用,能够提高效率,真空缓冲腔2处的机械手用于在物料腔1、真空缓冲腔2和/或沉积腔室13达到真空平衡后,将物料腔1中的基板4’经真空缓冲腔2直接或分步上片到沉积腔室13中。其中,直接上片的过程是:将物料腔1、真空缓冲腔2和沉积腔室13三者连通,待达到真空平衡后,真空缓冲腔2处的机械手将物料腔1中的基板4’经真空缓冲腔2直接上片到沉积腔室13中。分步上片的过程是:首先连通物料腔1和真空缓冲腔2,待物料腔1和真空缓冲腔2达到真空平衡后,真空缓冲腔2处的机械手先将物料腔1中的基板4’上片到真空缓冲腔2中;然后将物料腔1和真空缓冲腔2之间关断,并连通真空缓冲腔2与沉积腔室13,待真空缓冲腔2和沉积腔室13达到真空平衡后,真空缓冲腔2处的机械手再将基板4’上片到沉积腔室13中。同理,卸料腔处的机械手将沉积腔室13中生产出的薄膜产品4下片到卸料腔中。
系统总控制装置15电性连接监控系统中的上反射监测单元6、下反射监测单元10、上透射监测单元12和下透射监测单元7,同时还连接与沉积腔室13的沉积工艺参数调整相关的电学组件,系统总控制装置15用于将监控系统的所监测到的反射率和/或透射率与相应的预设目标进行比对,并根据比对结果调整沉积腔室13对正在制造的薄膜产品所设置的沉积工艺参数。
当该薄膜沉积系统为物理气相沉积系统时,该沉沉积腔室13内还还设有至少一个PVD靶3,该PVD靶3用于对沉积腔室13内的基板4’进行相应膜材料的溅射沉积,以制造出相应的薄膜产品4。通常在沉积时,PVD靶3做阴极,在沉积腔室13中用正离子(氩离子Ar+等)轰击PVD靶3,将其原子溅射处并迁引到基板上沉积形成薄膜,从而获得薄膜产品4。
本实施例还提供一种薄膜产品的制造方法,其可以采用本实施例的监控系统和薄膜沉积系统来实现,该薄膜产品的制造方法包括在基板上沉积所需的各层膜,形成薄膜产品;其中,在沉积所需的每层膜的过程中还包括:
首先,根据基板4’和沉积的膜的材料特性,选择是否在线监测薄膜产品4的正面上的反射率和/或相应光束的透射率,以及,选择是否在线监测薄膜产品4的背面上的反射率和/或相应光束的透射率;
然后,将在线监测到的反射率和/或透射率与相应的预设目标进行比对;
接着,根据比对结果在线调整沉积腔室13用于制造该薄膜产品4的沉积工艺参数,直至该层膜相应的反射率和/或透射率达到预设目标。
作为一种示例,薄膜产品4为空白掩模版,请参考图1,该空白掩模版包括位于底层的透明基板100以及形成在透明基板100上的遮光层104。遮光层104包括铬质膜、钼化硅膜、钼化氮硅膜、硅膜、氧化铁质膜中的至少一种。该铬质膜包括金属铬膜、碳化铬膜、氮化铬膜、氮氧化铬膜中的至少一种。
以该待制造的空白掩模版包括自下而上依次层叠的透明基板100、CrN遮光膜101、Cr遮光膜102以及CrON减反膜103为例,来详细说明本实施例的薄膜产品的制造方法的原理。
请结合图1至图9,本实施例的一个示例提供一种空白掩模版的制造方法,其包括以下步骤:
S1,在透明基板100上沉积CrN遮光膜101作为第一层膜,且在沉积CrN遮光膜101的过程中,监测透明基板100背面上的反射率以及透明基板100正面上的透射率。其中,在步骤S1中,可以通过下探测光源9发射下光束b至透明基板100背面上,并通过下反射监测单元10监测透明基板100背面上的反射率,同时通过上透射监测单元12监测透明基板100对下光束b的透射率。其中监测到的反射率的大小能够反映沉积腔室13内当前的工艺气体的流量、压力等工艺参数,如图6A所示,其应当是不随CrN遮光膜101的膜厚而变化的常数,监测到的透射率取决于CrN遮光膜101的膜厚,如图6B所示。另外,下光束b的波长为待制造的空白掩模版所适用的特定工作波长,比如436nm、365nm、248nm或193nm等。
S2,请参考图9,可以通过系统总控制装置15来判断监测到的反射率是否达到预设反射率目标R1,同时判断监测到的透射率是否达到预设透射率目标(即图9中的t1时刻的T1值)。若未达到预设的反射率目标,则系统总控制装置15调整沉积CrN遮光膜101的工艺气体流量、压力、沉积时间、功率、真空度等至少一种沉积工艺参数并继续执行步骤S1~S2,若未达到透射率目标,则继续执行步骤S1~S2,即这两种情况下均继续沉积CrN遮光膜101,直至监测到的反射率和透射率均达到预设目标,此时CrN遮光膜101的膜厚也达到所需厚度,完成CrN遮光膜101的沉积。
S3,在CrN遮光膜101上沉积Cr遮光膜102作为第二层膜,且在沉积Cr遮光膜102的过程中,监测透明基板100正面上的反射率以及透明基板100正面上的透射率。其中,在步骤S3中,可以通过上探测光源5发射上光束a至Cr遮光膜102正面上,并通过上反射监测单元6监测透明基板100正面上的反射率,同时继续通过下探测光源9发射下光束b至透明基板100背面上,通过上透射监测单元12监测透明基板100正面上的下光束b的透射率。其中监测到的反射率的大小能够反映当前Cr遮光膜102和CrN遮光膜101形成的遮光层的组分,该反射率随Cr遮光膜102的膜厚增加,先急速升高后缓慢下降,如图7A所示,监测到的透射率随Cr遮光膜102的膜厚增加而先急速下降后缓慢下降,如图7B所示,透射率对应的光密度OD随着Cr遮光膜102的膜厚增加而线性增大,如图7C所示。另外,上光束a的波长也为待制造的空白掩模版4所适用的特定工作波长,比如436nm、365nm、248nm或193nm等。光密度OD=lg(1/T),T为透射率。作为一种示例,上光束a的波长和下光束b的波长相同。
S4,请参考图9,可以通过系统总控制装置15判断监测到的反射率是否达到预设反射率目标(即图9中的t2时刻的R2值),同时判断监测到的透射率是否达到预设透射率目标(即图9中的t2时刻的T2值)或者判断监测到的透射率对应的光密度值OD是否达到预设OD目标。若未达到预设的反射率目标或者未达到透射率目标(或预设OD目标),则系统总控制装置15调整沉积Cr遮光膜102的工艺气体流量、压力、沉积时间、功率、真空度等至少一种沉积工艺参数,直至监测到的反射率和透射率(或光密度OD)分别达到目标,此时Cr遮光膜102的膜厚也达到所需厚度,完成Cr遮光膜102的沉积。
S5,在Cr遮光膜102上沉积CrON减反膜103作为第三层膜,且在沉积CrON减反膜103的过程中,监测透明基板100正面上的反射率以及透明基板100正面上的透射率。其中,在步骤S5中,可以继续通过上探测光源5发射上光束a至CrON减反膜103正面上,并通过上反射监测单元6监测透明基板100正面上的反射率,同时继续通过下探测光源9发射下光束b至透明基板100背面上,通过上透射监测单元12监测透明基板100正面上的下光束b的透射率。其中监测到的反射率的大小能够反映当前Cr遮光膜102、CrN遮光膜101和CrON减反膜103形成的遮光层的组分,该反射率随CrON减反膜103的膜厚增加而先急速下降后缓慢上升,如图8A所示;监测到的透射率随CrON减反膜103的膜厚增加而减小,如图8B所示。监测到的透射率对应的光密度OD随着CrON减反膜103的膜厚的增加而线性增大,如图8C所示。
S6,请参考图9,可以通过系统总控制装置15判断监测到的反射率是否达到预设反射率目标(即图9中的t3时刻的R3值),同时判断监测到的透射率是否达到预设透射率目标(即图9中的t3时刻的T3值)或者判断监测到的透射率对应的光密度OD是否达到预设OD目标。若未达到预设的反射率目标或者未达到透射率目标(或者未达到预设OD目标),则系统总控制装置15调整沉积CrON减反膜103的工艺气体流量、压力、时间、真空度、功率等沉积工艺参数的至少一种,直至监测到的反射率和透射率(或OD)分别达到目标,此时CrON减反膜103的膜厚也达到所需厚度,完成CrON减反膜103的沉积。
应当理解是,在本实施例的其他示例中,在步骤S1中也可以监测透明基板100背面上的透射率,具体地在步骤S1中,通过上探测光源5发射上光束a至透射基板100正面上,并通过下透射监测单元7监测透明基板100背面上的上光速a的透射率,从而调整沉积CrN遮光膜101的沉积工艺参数,直至监测到的反射率和透射率均达到预设目标。同样地,在步骤S3和S5中也可以分别采用上述的方法监测透明基板100背面上的透射率,进而结合监测到的透射率和反射率等来调整沉积工艺参数(可以是工艺气体流量、压力、时间、真空度、功率中的至少一种),直至透射率等达到预设目标。
此外,还需要理解的是,本实施例的监控系统和薄膜沉积系统具有普遍适用性,其不仅可以适用于上述需要对空白掩模版的正反两面都进行监控的情况,也可以适用于只需要对薄膜产品的一面进行监控的情况,此时只需要根据所需监测的反射率等来选择控制上监控组件或下监控组件来实施监控即可。
第二实施例
针对一些薄膜产品的制造,其全程如果只需要监控一面的反射率或者透射率,或者只需要同一层的反射率和透射率的情况,来对第一实施例的监控系统进行相应部件的省略,可以得到本实施例的监控系统及其对应的薄膜沉积系统和薄膜产品的制造方法。
请参考图10,本实施例的第一示例提供一种监控系统和薄膜沉积系统,其监控系统也包括上监控组件和下监控组件,其中,上监控组件布设在沉积腔室13的外部上方,并包括上探测光源5、上反射监测单元6、第一上反射单元8-1、第二上反射单元8-2,下监控组件布设在所述沉积腔室13的外部下方并包括下透射监测单元7。该示例的监控系统相对于图2所示的第一实施例的监控系统和薄膜沉积系统,省略了上透射监测单元12以及下探测光源5、下反射监测单元10、第一下反射单元11-1和第二下反射单元11-2,设备结构简单,成本低。
该示例也提供一种薄膜产品制造方法,该制造方法中可以在基板上沉积相应的膜时,可以有以下几种监控手段:(1)在基板的正面上监测反射率;(2)在基板的背面上监测透射率;(3)在基板的正面上监测反射率,同时在基板的背面上监测透射率。
应当理解的是,此处及下文中的“在基板的背面上监测”均是因为接收相应光束的监测单元设置在基板的背面侧,并非是指用于探测的光束直接入射到基板背面上。同理,此处及下文中的“在基板的正面上监测”均是因为接收相应光束的监测单元设置在基板的正面侧,并非是指用于探测的光束直接入射到基板正面上。
此外,本实施例中的制造方法的几种监测手段的具体实施过程可以参考第一实施例中相应内容所述,在此不再赘述。
请参考图11,本实施例的第二示例提供一种监控系统和薄膜沉积系统,其监控系统包括上监控组件,其中,上监控组件布设在沉积腔室13的外部上方,并包括上探测光源5、上反射监测单元6、第一上反射单元8-1、第二上反射单元8-2。该示例的监控系统相对于图2所示的第一实施例的监控系统和薄膜沉积系统,省略了上透射监测单元12以及所有的下监控组件,设备结构更简单,成本更低。
该示例也提供一种薄膜产品制造方法,该制造方法中可以在基板上沉积相应的膜时,可以在基板的正面上监测反射率。该制造方法的监测手段的具体实施过程可以参考第一实施例中相应内容所述,在此不再赘述。
请参考图12,本实施例的第三示例提供一种监控系统和薄膜沉积系统,其监控系统也包括上监控组件和下监控组件,其中,上监控组件布设在沉积腔室13的外部上方,并包括上探测光源5、上反射监测单元6、第一上反射单元8-1、第二上反射单元8-2和上透射监测单元12,下监控组件布设在所述沉积腔室13的外部下方并包括下探测光源9和第一下反射单元11-1。
该示例的监控系统相对于图2所示的第一实施例的监控系统和薄膜沉积系统,省略了下反射监测单元10、第二下反射单元11-2和下透射监测单元7,设备结构简单,成本低。
该示例也提供一种薄膜产品制造方法,该制造方法中可以在基板上沉积相应的膜时,可以有以下几种监控手段:(1)在基板的正面上监测反射率;(2)在基板的正面上监测透射率;(3)在基板的正面上同时监测反射率和透射率。
该制造方法的几种监测手段的具体实施过程可以参考第一实施例中相应内容所述,在此不再赘述。
请参考图13,本实施例的第四示例提供一种监控系统和薄膜沉积系统,其监控系统也包括上监控组件和下监控组件,其中,上监控组件布设在沉积腔室13的外部上方,并包括上探测光源5、上反射监测单元6、第一上反射单元8-1、第二上反射单元8-2和上透射监测单元12,下监控组件布设在所述沉积腔室13的外部下方并包括下探测光源9和第一下反射单元11-1。该示例的监控系统相对于图12所示的示例,进一步省略了第一下反射单元11-1,设备结构简单,成本低。该示例提供的薄膜产品制造方法,与图12所示的示例相同,在此不再赘述。
请参考图14,本实施例的第五示例提供一种监控系统和薄膜沉积系统,其监控系统包括下监控组件,其中,下监控组件布设在所述沉积腔室13的外部下方并包括下探测光源9、第一下反射单元11-1、第二下反射单元11-2以及下反射监测单元10。该示例的监控系统相对于图2所示的第一实施例的监控系统和薄膜沉积系统,省略了上监控组件,设备结构简单,成本低。
该示例也提供一种薄膜产品制造方法,该制造方法中可以在基板上沉积相应的膜时,可以选择在基板的背面上监测反射率,具体实施过程可以参考第一实施例中相应内容所述,在此不再赘述。
请参考图15,本实施例的第六示例提供一种监控系统和薄膜沉积系统,其监控系统也包括上监控组件和下监控组件,其中,上监控组件布设在沉积腔室13的外部上方,并包括上透射监测单元12,下监控组件布设在所述沉积腔室13的外部下方并包括下探测光源9、第一下反射单元11-1、第二下反射单元11-2以及下反射监测单元10。
该示例的监控系统相对于图2所示的第一实施例的监控系统和薄膜沉积系统,省略了上反射监测单元6、第一上反射单元8-1、第二上反射单元8-2和下透射监测单元7,设备结构简单,成本低。
该示例也提供一种薄膜产品制造方法,该制造方法中可以在基板上沉积相应的膜时,可以有以下几种监控手段:(1)在基板的背面上监测反射率;(2)在基板的正面上监测透射率;(3)在基板的背面上监测反射率的同时,在基板的正面上监测透射率。
该制造方法的几种监测手段的具体实施过程可以参考第一实施例中相应内容所述,在此不再赘述。
请参考图16,本实施例的第七示例提供一种监控系统和薄膜沉积系统,其监控系统也包括上监控组件和下监控组件,其中,上监控组件布设在沉积腔室13的外部上方,并包括上探测光源5、第一上反射单元8-1,下监控组件布设在所述沉积腔室13的外部下方并包括下探测光源9、第一下反射单元11-1、第二下反射单元11-2、下反射监测单元10以及下透射监测单元7。
该示例的监控系统相对于图2所示的第一实施例的监控系统和薄膜沉积系统,省略了上反射监测单元6、第二上反射单元8-2和上透射监测单元12,设备结构简单,成本低。
该示例也提供一种薄膜产品制造方法,该制造方法中可以在基板上沉积相应的膜时,可以有以下几种监控手段:(1)在基板的背面上监测反射率;(2)在基板的背面上监测透射率;(3)在基板的背面上同时监测反射率和透射率。
该制造方法的几种监测手段的具体实施过程可以参考第一实施例中相应内容所述,在此不再赘述。
请参考图17,本实施例的第八示例提供一种监控系统和薄膜沉积系统,其监控系统也包括上监控组件和下监控组件,其中,上监控组件布设在沉积腔室13的外部上方,并包括上探测光源5,下监控组件布设在所述沉积腔室13的外部下方并包括下探测光源9、第一下反射单元11-1、第二下反射单元11-2、下反射监测单元10以及下透射监测单元7。
该示例的监控系统相对于图16所示的监控系统和薄膜沉积系统,进一步省略了第一上反射单元8-1,设备结构更简单,成本更低。该示例提供的薄膜产品制造方法与图16所示的示例相同,在此不再赘述。
请参考图18,本实施例的第九示例提供一种监控系统和薄膜沉积系统,其监控系统也包括上监控组件和下监控组件,其中,上监控组件布设在沉积腔室13的外部上方,并包括上探测光源5、第一上反射单元8-1、第二上反射单元8-2和上反射监测单元6,下监控组件布设在所述沉积腔室13的外部下方并包括下探测光源9、第一下反射单元11-1、第二下反射单元11-2、下反射监测单元10以及下透射监测单元7。
该示例的监控系统相对于图2所示的第一实施例的监控系统和薄膜沉积系统,省略了上透射监测单元12,设备结构简单,成本低。
该示例也提供一种薄膜产品制造方法,该制造方法中可以在基板上沉积相应的膜时,可以有以下几种监控手段:(1)在基板的背面上监测反射率;(2)在基板的背面上监测透射率;(3)在基板的背面上同时监测反射率和透射率;(4)在基板的正面和背面上同时监测反射率;(5)在基板的正面上监测反射率,同时在基板的背面上监测透射率。
该制造方法的几种监测手段的具体实施过程可以参考第一实施例中相应内容所述,在此不再赘述。
请参考图19,本实施例的第十示例提供一种监控系统和薄膜沉积系统,其监控系统也包括上监控组件和下监控组件,其中,上监控组件布设在沉积腔室13的外部上方,并包括上探测光源5、第一上反射单元8-1、第二上反射单元8-2、上反射监测单元6和上透射监测单元12,下监控组件布设在所述沉积腔室13的外部下方并包括下探测光源9、第一下反射单元11-1、第二下反射单元11-2和下反射监测单元10。
该示例的监控系统相对于图2所示的第一实施例的监控系统和薄膜沉积系统,省略了下透射监测单元7,设备结构简单,成本低。
该示例也提供一种薄膜产品制造方法,该制造方法中可以在基板上沉积相应的膜时,可以有以下几种监控手段:(1)在基板的背面上监测反射率;(2)在基板的正面上监测透射率;(3)在基板的正面上监测反射率;(4)在基板的正面同时监测反射率和透射率;(5)在基板的正面上监测透射率,同时在基板的背面上监测反射率。
该制造方法的几种监测手段的具体实施过程可以参考第一实施例中相应内容所述,在此不再赘述。
应当理解的是,上述各实施例中的第一上反射单元、第二上反射单元、第一下反射单元、第二下反射单元均以相应的一个反射镜为例来说说明的,但是本发明的技术方案并不仅仅限定于此,在本发明的其他实施例中,可以通过沿相应光路设置的多个反射镜来搭建相应的上反射单元和下反射单元,如图20所示的实施例中,第一下反射单元就由沿光路布设的反射镜11-1-1~11-1-4组成。
而且,请参考图2,在本发明的其他实施例中,当上探测光源5的位置和出射角度设置合理时,也可以省略相应的第一上反射单元8-1;当上反射监测单元6的位置和接收角度设置合理时,可以省去第二上反射单元8-2。同理,当下探测光源9的位置和出射角度设置合理时,也可以省略相应的第一下反射单元11-1;当下反射监测单元10的位置和接收角度设置合理时,可以省去第二下反射单元11-2。
此外,上述各实施例中,需要向薄膜产品4的正面上发出上光束并向其背面上发出下光束时,采用了两个不同的光源。但是,本发明的技术方案并不仅仅限定于此。例如,请参考图20,在本发明的其他一实施例中,该监控系统的上监控组件和下监控组件也可以共用同一探测光源16,由此节省一个探测光源的使用。该实施例的监控系统还包括分束器17,用于将同一探测光源16发出的探测光分束成上光束a和下光束b,所述上光束a经所述上监控组件的反射后入射到所述薄膜产品的正面上,所述下光束b经所述下监控组件的反射后入射到所述薄膜产品的背面上。
应当理解的是,该实施例中,探测光源16可以设置在沉积腔室13外部任意合适位置,此时上监控组件和/或下监控组件中相应的元件的数量、位置和角度等可以根据分束器17出射的上光束a和下光束b的方向来适应性布置,最终实现上光束a经上监控组件的反射后入射到薄膜产品4的正面上,下光束b经下监控组件的反射后入射到薄膜产品4的背面上即可。
例如,探测光源16和分束器17均设置在沉积腔室13的顶部上方外围,上监控组件中各部件的数量、位置和角度均与第一实施例中相同。同时,相比第一实施例,下监控组件的第一下反射单元11-1由单一反射镜替换为沿光路依次布设的反射镜11-1-1~11-1-4,反射镜11-1-1~11-1-4能够将分束器17分束而成的下光束b从沉积腔室13顶部上方传到至沉积腔室13底部下方,进而经下透明区域13b入射到薄膜样品4的背面上。而且下监控组件的第二下反射单元11-2调整到第一实施例的第一下反射单元11-1的位置,下反射监测单元10调整到第一实施例的下探测光源9的位置。反射镜11-1-4设置在第一实施例的第二下反射单元11-2的位置。
该示例也提供一种薄膜产品制造方法,该制造方法与第一实施例提供的制造方法相同,在此不再赘述。
综上所述,本发明的技术方案,能够通过在线监控薄膜产品(例如空白掩模版等)的正面和/或背面的反射率和/或透射率,并将在线监控到的反射率和/或透射率用于在线调整制造薄膜产品的沉积工艺参数,进而能够提高薄膜产品的良率和生产效率,降低生产成本。而且监控系统的上、下监控组件均设置在沉积腔室外面,因此能够降低原有薄膜沉积系统的升级成本。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述,并非对本发明范围的任何限定,本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰,均属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (24)
1.一种监控系统,用于在线监控薄膜沉积工艺,其特征在于,包括布设在沉积腔室的外部的上监控组件和/或下监控组件,所述上监控组件用于监测所述沉积腔室中正在制造的薄膜产品的正面上的反射率和/或透射率;所述下监控组件用于监测所述薄膜产品的背面上的反射率和/或透射率;
其中,所述上监控组件和所述下监控组件所监测到的反射率和透射率中的至少一个,用于在线调整所述沉积腔室的沉积工艺参数。
2.如权利要求1所述的监控系统,其特征在于,所述上监控组件包括:
第一上反射单元,用于将所述沉积腔室顶部上方入射的上光束反射到所述薄膜产品的正面上。
3.如权利要求2所述的监控系统,其特征在于,所述上监控组件还包括:
上反射监测单元,用于接收所述薄膜产品正面上所反射的上光束的上光束,以监测所述薄膜产品正面上的反射率;和/或,
上透射监测单元,用于监测所述薄膜产品对入射到背面上的下光束的透射率。
4.如权利要求3所述的监控系统,其特征在于,所述上监控组件还包括第二上反射单元,用于接收所述薄膜产品正面上所反射的上光束并将所述上光束反射到所述上反射监测单元中。
5.如权利要求1所述的监控系统,其特征在于,所述下监控组件包括:
第一下反射单元,用于将从所述沉积腔室底部下方入射的下光束反射到所述薄膜产品的背面上。
6.如权利要求5所述的监控系统,其特征在于,所述下监控组件还包括:
下反射监测单元,用于接收所述薄膜产品背面上所反射的下光束,以监测所述薄膜产品的背面上的反射率;和/或,
下透射监测单元,用于监测所述薄膜产品对入射到正面上的上光束的透射率。
7.如权利要求6所述的监控系统,其特征在于,所述下监控组件还包括第二下反射单元,用于接收所述薄膜产品背面上所反射的下光束,并将所述下光束反射到所述下反射监测单元中。
8.如权利要求1-7中任一项所述的监控系统,其特征在于,所述上监控组件还包括上探测光源,所述上探测光源用于在所述沉积腔室的顶部上方发出监控所需的上光束,所述下监控组件还包括下探测光源,所述下探测光源用于在所述沉积腔室的底部下方发出监控所需的下光束;或者,所述上监控组件和所述下监控组件共用同一探测光源,所述的监控系统还包括分束器,用于将所述同一探测光源发出的探测光分束成上光束和下光束,所述上光束经所述上监控组件的反射后入射到所述薄膜产品的正面上,所述下光束经所述下监控组件的反射后入射到所述薄膜产品的背面上。
9.如权利要求8所述的监控系统,其特征在于,所述沉积腔室的顶部设有上透明区域,所述上透明区域用于方便所述上光束的入射、反射穿出及下光束的透射穿出;和/或,所述沉积腔室的底部设有下透明区域,所述下透明区域用于方便所述下光束的入射、反射穿出及上光束的透射穿出。
10.如权利要求9所述的监控系统,其特征在于,所述薄膜产品具有位于最底层的透明基板,所述沉积腔室对应于所述上透明区域和所述下透明区域的室壁均为透明壁;所述透明壁和所述透明基板的材质均为透明玻璃,或者,所述透明壁的材质为透明玻璃,所述透明基板的材质为透明树脂。
11.如权利要求9所述的监控系统,其特征在于,所述薄膜产品底部直接放置在所述下透明区域的透明壁的表面上;
或者,所述沉积腔室在所述下透明区域处还设有一空心箱体,所述空心箱体的底壁为所述透明壁,所述空心箱体的顶部具有透光开口,所述薄膜产品放置到所述透光开口上后将所述空心箱体封闭;
或者,所述沉积腔室在所述下透明区域的底壁内凹形成一载台,所述载台的顶部为所述透明壁,所述薄膜产品放置在所述透明壁的表面上。
12.如权利要求8所述的监控系统,其特征在于,所述薄膜产品为空白掩模版,所述沉积腔室通过在透明基板上沉积至少一层膜,来在所述透明基板上形成所述空白掩模版的遮光层。
13.如权利要求12所述的监控系统,其特征在于,所述遮光层包括铬质膜、钼化硅膜、钼化氮硅膜、硅膜、氧化铁质膜中的至少一种。
14.如权利要求13所述的监控系统,其特征在于,所述铬质膜包括金属铬膜、碳化铬膜、氮化铬膜、氮氧化铬膜中的至少一种。
15.一种薄膜沉积系统,其特征在于,包括沉积腔室和如权利要求1-14中任一项所述的监控系统。
16.如权利要求15所述的薄膜沉积系统,其特征在于,还包括系统总控制装置、物料腔、机械手和真空缓冲腔;所述物料腔用于放置待薄膜沉积的基板,所述机械手用于将所述物料腔中的基板经所述真空缓冲腔上片到所述沉积腔室中,所述系统总控制装置电性连接所述监控系统,并用于将所述监控系统的所监测到的反射率和/或透射率与相应的预设目标进行比对,并根据比对结果调整所述沉积腔室中正在制造的薄膜产品所对应的沉积工艺参数。
17.一种薄膜产品的制造方法,其特征在于,包括在基板上沉积所需的各层膜,形成薄膜产品;其中,在沉积所需的每层膜的过程中还包括:
根据所述基板和沉积的膜的材料特性,选择是否在线监测所述薄膜产品的正面上的反射率和/或透射率,以及,选择是否在线监测所述薄膜产品的背面上的反射率和/或透射率;
将在线监测到的反射率和/或透射率与相应的预设目标进行比对;
根据比对结果在线调整所述薄膜产品所对应的工艺参数,直至该层膜相应的反射率和/或透射率达到预设目标。
18.如权利要求17所述的薄膜产品的制造方法,其特征在于,所述薄膜产品为空白掩模版,所述基板为透明基板,所述沉积腔室通过在透明基板上沉积至少一层膜,来在所述透明基板上形成所述空白掩模版的遮光层。
19.如权利要求18所述的薄膜产品的制造方法,其特征在于,所述遮光层包括铬质膜、钼化硅膜、钼化氮硅膜、硅膜、氧化铁质膜中的至少一种。
20.如权利要求19所述的薄膜产品的制造方法,其特征在于,所述铬质膜包括金属铬膜、碳化铬膜、氮化铬膜、氮氧化铬膜中的至少一种。
21.如权利要求17-20中任一项所述的薄膜产品的制造方法,其特征在于,在所述基板上沉积第一层膜时,选择在线监测所述薄膜产品背面上的反射率,以及,选择在线监测所述薄膜产品正面上的透射率,并根据监测到的反射率和透射率和相应的预设目标,调整所述第一层膜的沉积工艺参数,直至沉积的第一层膜背面上的反射率和透射率均达到相应的预设目标。
22.如权利要求17-20中任一项所述的薄膜产品的制造方法,其特征在于,在所述基板上沉积第二层膜时,选择在线监测所述薄膜产品正面上和/或背面上的透射率,并根据监测到的透射率和相应的预设目标,调整所述第二层膜的沉积工艺参数,直至沉积的第二层膜的透射率达到相应的预设目标。
23.如权利要求22所述的薄膜产品的制造方法,其特征在于,在所述基板上沉积第二层膜时,还选择在线监测所述薄膜产品正面上的反射率,并根据监测到的反射率、透射率和相应的预设目标,调整所述第二层膜的沉积工艺参数,直至沉积的第二层膜正面上的反射率以及正面上和/或背面上的透射率达到相应的预设目标。
24.如权利要求17-20中任一项所述的薄膜产品的制造方法,其特征在于,在所述基板上沉积第三层膜时,选择在线监测所述薄膜产品正面上的反射率,并根据监测到的反射率和相应的预设目标,调整所述第三层膜的沉积工艺参数,直至沉积的第三层膜的反射率达到相应的预设目标。
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