CN117127162B - 磁控溅射镀膜中的镀膜监控方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了磁控溅射镀膜中的镀膜监控方法、装置及系统，涉及磁控溅射镀膜技术领域。所述方法包括：在镀膜腔室中对应着磁控溅射基材布置检测拉丝，检测拉丝设置在靶材与基材之间的间隙通道中；在镀膜过程中，检测拉丝与磁控溅射基材同时进行镀膜；还包括拉丝操控装置和拉丝检测机构，拉丝操控装置用于布置检测拉丝，以及控制检测拉丝的放丝和收丝；拉丝检测机构用于对检测拉丝的镀膜情况进行检测以获取磁控溅射镀膜信息，并将磁控溅射镀膜信息发送给关联的处理器。本发明能够对基材的连续区域进行实时镀膜数据监控，在基本不影响基材镀膜操作的基础上及时、精确地获取基材大范围区域的镀膜效果信息，结构简单且易于实现。
Description
技术领域
本发明涉及磁控溅射镀膜技术领域，尤其涉及一种磁控溅射镀膜中的镀膜监控方法、装置及系统。
背景技术
溅射镀膜就是在真空中利用荷能粒子轰击靶表面，使被轰击出的粒子沉积在基材上成膜的技术（属于物理气相沉积PVD成膜），通常是利用低压惰性气体辉光放电来产生入射离子；阴极靶由镀膜材料制成，基材作为阳极，真空腔室中通入比如0.1-10Pa的氩气或者其它惰性气体，阴极靶通入比如1-3KV直流负高压或者13.56MHz左右的射频电压，阴极靶在电压作用下产生辉光放电。以通入氩气为例，电离出的氩离子（Ar+）轰击靶表面，使得靶材原子溅出并沉积在基材上形成薄膜。磁控溅射镀膜则进一步在靶阴极表面引入磁场，利用磁场对带电粒子的约束来提高等离子体密度以增加溅射率，通过磁控溅射可以方便地将靶材中的材料（比如靶材原子）以气相沉积的方式进行镀膜。在磁控溅射镀膜装置中，通常将永磁铁（也有采用电磁铁）放在靶材的后面，使磁力线先穿过靶面后与电场方向垂直，最后再回到靶面；为了满足磁力线的这种要求，一般将磁铁的 N 极（或 S 极）放在靶材中心，而在四周（靶材边缘）放上一圈极性与之相反的磁铁S 极（或 N 极），参见图1所示。磁控溅射通常应用于显示屏、半导体领域、光学的制膜，包括各种功能性薄膜，例如具有吸收、透射、反射、折射、偏振等功能的薄膜。
另一方面，柔性基材广泛用于有机半导体工艺、透明电极以及触摸屏当中。由于柔性基材具有连续生产简单、容易运输、可方便裁切成任意形状、可弯曲包裹等优势一直是磁控溅射技术发展的一个重要方向。据此，现有技术提供了真空卷绕磁控溅射镀膜技术，其是在真空腔室内通过磁控溅射方法在卷料基材表面制备一层或者多层具有一定功能的薄膜的技术，主要有以下特点：1）被镀基材为柔性基材，即具有可卷绕性；2）镀膜过程具有连续性，即在一个工作周期内镀膜是连续进行的；3）镀膜过程在高真空环境中进行。卷绕镀膜机在放卷和收卷过程中，基材表面被镀上薄膜，镀膜的结构就是卷绕镀膜设备的工作部，它位于基材的收放卷之间。目前，在制膜过程中和/或制膜完成后，需要对镀膜质量进行检测——通常是对镀膜的厚度、均匀性、透光率等能够表征镀膜质量的指标进行检测，以保证产品质量。尤其地，对于具有连续生产要求的卷绕磁控溅射镀膜技术，在连续的快速生产过程中，如果不能及时检测出镀膜质量问题（以及时调整），可能出现基材批量报废的情况，而且还可能影响与之衔接的后道工序的生产工艺匹配度。实时地监控镀膜层的质量对生产控制、提高产品质量的重要性不言而喻。
目前常用的镀膜监控方案，是在磁控溅射操作腔中，对应成卷的待镀膜基材，在靠近镀膜基材的边缘位置设置一个光学探测结构，通过该光学探测结构实现对当前镀膜基材的镀膜质量检测操作——比如，通过光学探测结构对反射光线进行分析，从而判定镀膜材料的均匀性和透光率等。作为举例，比如中国专利申请CN 201910714168.1公开的一种磁控溅射镀膜系统，其包括设置于真空舱室内侧的用于特定光谱检测的光纤探头，光纤探头电连接到光谱仪，光谱仪通信连接PLC；磁控溅射监控过程如下：根据检测光谱需求，选择相应滤光片进行特定波长检测；光纤探头将光谱传递给光谱仪以完成光电检测。上述监控方案技术简单、检测速度快，能够实时监控镀膜过程，但存在如下缺陷：一个光学探测结构（比如光纤探头）的检测范围小，通常只能针对小尺寸探测位置点进行检测，无法实现大范围检测，导致存在一定的检测误差。如果为了检测精度而布置多个光学探测结构，多个光学探测探头的设置无疑会影响整个镀膜环境，对基材的镀膜造成一定的遮挡，从而影响镀膜工艺；而且，呈点阵布置的多个探测结构在磁控溅射操作腔中布置的难度较大，且更换和维护均较麻烦，使用效果不佳。
据此，本发明提供了一种镀膜监控方案，能更为准确有效地检测镀膜过程中的镀膜质量。
发明内容
本发明的目的在于：克服现有技术的不足，提供一种磁控溅射镀膜中的镀膜监控方法、装置及系统。本发明提供磁控溅射镀膜监控方案，能够在镀膜过程中对磁控溅射基材的连续区域进行实时的镀膜数据监控，可以及时、精确地获取磁控溅射基材大范围区域的镀膜效果，为操作人员及时进行镀膜操作调整提供了有效的评价和参考，提高了镀膜精度和镀膜质量，避免了出现批量的基材报废。而且，检测拉丝的布置基本不会影响磁控溅射基材的镀膜操作，结构简单且易于实现，也便于后期更换和维护。
为实现上述目标，本发明提供了如下技术方案：
一种磁控溅射镀膜中的镀膜监控方法，其特征在于：在磁控溅射的镀膜腔室中，对应着磁控溅射基材布置检测拉丝，所述检测拉丝设置在磁控溅射靶材与磁控溅射基材之间的间隙通道中；在磁控溅射基材镀膜过程中，所述检测拉丝与磁控溅射基材同时进行镀膜；
对应所述检测拉丝设置有拉丝操控装置和拉丝检测机构；所述拉丝操控装置用于在前述间隙通道中对应着磁控溅射基材布置检测拉丝，以及控制检测拉丝的放丝和收丝；所述拉丝检测机构用于对收回的检测拉丝的镀膜情况进行检测以获取磁控溅射镀膜信息，并将得到的前述磁控溅射镀膜信息作为前述磁控溅射基材的镀膜监控数据发送给关联的处理器。
进一步，所述拉丝操控装置包括拉丝存储腔、拉丝检测腔和拉丝控制部；
所述拉丝存储腔中设置有拉丝盘和放卷机构，拉丝缠绕在拉丝盘上，放卷机构用于对拉丝盘进行放卷以输出拉丝；
所述拉丝检测腔中设置前述拉丝检测机构、回收盘和收卷机构，收卷机构用于对镀膜的拉丝进行收卷以收回拉丝，收回的拉丝缠绕在前述回收盘上；所述拉丝检测机构用于在收卷过程中对检测拉丝的镀膜面进行检测；
所述拉丝控制部用于控制放卷机构、收卷机构和拉丝检测机构。
进一步，所述拉丝控制部被配置为执行如下步骤：
根据镀膜操作的进程信息，触发检测拉丝的布置操作；基于预设的气相沉积时间，配置前述检测拉丝在镀膜腔室中的停留时间；在达到前述停留时间后，控制放卷机构和收卷机构工作以对检测拉丝进行收回；检测拉丝在通过前述拉丝检测腔时，拉丝检测腔中的拉丝检测机构对检测拉丝表面的镀膜层进行测量，得到对应的磁控溅射镀膜信息。
进一步，所述拉丝检测机构为反射率检测机构、透过率检测机构、均匀度检测机构、方阻检测机构、膜厚检测机构、光学放大检测机构、图像拍摄检测机构中的一种或者多种。
进一步，拉丝检测机构包括由多个检测机构间隔排列的检测阵列，在检测拉丝的收回过程中，通过前述检测阵列中的多个检测机构对检测拉丝按段进行检测。
进一步，所述拉丝控制部被配置为执行如下步骤以控制检测拉丝的溅射镀膜时间和镀膜区域：
通过收卷结构和放卷机构调节检测拉丝在前述间隙通道中的移动速度，调整检测拉丝的当前段在镀膜腔室中的暴露时间。
进一步，所述检测拉丝为扁平状结构的片状条带，横断面的宽度大于厚度，所述宽度和长度形成面的为镀膜面；
此时，所述拉丝控制部被配置为获取检测拉丝的镀膜面扭折信息，并在检测拉丝的镀膜面发生扭折时进行检测拉丝的镀膜面校正操作，包括步骤：
对间隙通道中的检测拉丝段进行角度探测或电容探测或图像识别，获取角度探测结果或电容探测结果或图像识别结果；
根据前述角度探测结果或电容探测结果或图像识别结果，判断前述检测拉丝段的镀膜面是否发生扭折；
判定检测拉丝段的镀膜面发生扭折时，对前述角度探测结果或电容探测结果或图像识别结果进行分析，获取对应的扭折信息；所述扭折信息包括前述检测拉丝段的条带宽度值、条带长度值、发生扭折的位置的所属区域、扭折方向和扭折角度值；
根据前述扭折信息，基于预设的扭折调整模型获取该扭折信息对应的校正方案，所述扭折调整模型的输入信息为扭折信息，输出信息为扭折校正方案；
根据前述扭折校正方案，控制拉丝角度调节器对检测拉丝进行相应的校正。
进一步，所述检测拉丝的材料与磁控溅射基材的材料相同；在布置检测拉丝时，所述检测拉丝和磁控溅射基材之间的距离位于预设的距离阈值范围内，所述距离阈值与靶基距相关；
和/或，所述关联的处理器被配置为：根据检测拉丝和磁控溅射基材之间的距离，获取该距离对应的修正系数，通过修正系数对前述镀膜监控数据进行修正后，判断修正后的镀膜监控数据是否符合预设的镀膜质量标准，判定不符合前述镀膜质量标准时，发出镀膜检测不合格信息，并标记该次镀膜操作。
本发明还提供了一种磁控溅射镀膜中的镀膜监控装置，包括如下结构：
检测拉丝，所述检测拉丝布置在磁控溅射的镀膜腔室中，位于磁控溅射靶材与磁控溅射基材之间的间隙通道中；在磁控溅射基材镀膜过程中，所述拉丝与磁控溅射基材同时进行镀膜；
拉丝操控装置；所述拉丝操控装置用于在前述间隙通道中对应着磁控溅射基材布置检测拉丝，以及控制检测拉丝的放丝和收丝；
拉丝检测机构；所述拉丝检测机构用于对收回的检测拉丝的镀膜情况进行检测以获取磁控溅射镀膜信息，并将得到的前述磁控溅射镀膜信息作为前述磁控溅射基材的镀膜监控数据发送给关联的处理器。
本发明还提供了一种磁控溅射镀膜系统，所述系统包括：
镀膜腔室；
靶材，所述靶材设置于所述镀膜腔室内，所述靶材用于生成靶材原子；
基材，所述基材设置于所述镀膜腔室内，所述基材与所述靶材对应设置，所述基材与所述靶材形成间隙通道；其中，所述靶材原子用于对所述基材进行镀膜；
检测拉丝，检测拉丝布置于所述间隙通道；在磁控溅射基材镀膜过程中，所述拉丝与磁控溅射基材同时进行镀膜；
拉丝操控装置；所述拉丝操控装置用于在前述间隙通道中对应着磁控溅射基材布置检测拉丝，以及控制检测拉丝的放丝和收丝；
拉丝检测机构；所述拉丝检测机构用于对收回的检测拉丝的镀膜情况进行检测以获取磁控溅射镀膜信息，并将得到的前述磁控溅射镀膜信息作为前述磁控溅射基材的镀膜监控数据发送给关联的处理器。
本发明由于采用以上技术方案，与现有技术相比，作为举例，具有以下的优点和积极效果：所述磁控溅射镀膜监控方案，能够在镀膜过程中对磁控溅射基材的连续区域进行实时的镀膜数据监控，可以及时、精确地获取磁控溅射基材的连续镀膜效果，为操作人员及时进行镀膜操作调整提供了有效的评价和参考，提高了镀膜精度和镀膜质量，避免了出现批量的基材报废。而且，检测拉丝的布置基本不会影响磁控溅射基材的镀膜操作，结构简单且易于实现，也便于后期更换和维护。
附图说明
图1为现有技术提供的磁控溅射镀膜装置的镀膜操作原理图。
图2为本发明实施例提供的检测拉丝在镀膜腔室中的布置结构图。
图3为本发明实施例提供的检测拉丝、拉丝操控装置和拉丝检测机构的结构示意图。
图4为本发明实施例提供的拉丝控制部的模块结构图。
图5为本发明实施例提供的拉丝控制部对检测拉丝的控制处理流程图。
图6为本发明实施例提供的检测阵列的布置示意图一。
图7为本发明实施例提供的检测阵列的布置示意图二。
图8为本发明实施例提供的具有分段标记的检测拉丝的结构示意图。
附图标记说明：
基材100，基材放卷机构110，基材收卷机构120；
靶材200；
检测拉丝300，单元段标记301，拉丝存储腔310，拉丝盘311，放卷机构312，拉丝检测腔320，回收盘321，拉丝检测机构322，收卷机构323，检测机构控制单元324，检测辊325，第一导向辊326，第二导向辊327。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明公开的磁控溅射镀膜中的镀膜监控方法、装置及系统作进一步详细说明。需要说明的是，对于相关领域普通技术人员已知的技术（包括方法和装置）可能不作详细讨论，但在适当情况下，上述已知的技术被视为说明书的一部分。同时，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。本说明书附图中所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定发明可实施的限定条件。
在本申请实施例的描述中，“/”表示或的意思，“和/或”用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，比如，“甲和/或乙”表示：单独存在甲乙，单独存在乙，同时存在甲和乙这三种情况。在本申请实施例的描述中，“多个”是指两个及以上。
以下，根据示例性应用场景对本发明的技术构思和方案进行介绍。
实施例
采用真空腔室进行基材的磁控溅射镀膜，此时，真空腔室中设置有磁控溅射装置。磁控溅射的工作过程是电子在电场的作用下加速飞向基材镀膜层的过程中与溅射气体氩气碰撞，电离出大量的氩离子和电子，电子飞向基材镀膜层，在此过程中不断地与氩原子碰撞，产生更多的氩原子和电子；氩离子在电场的作用下加速轰击靶材，溅射出大量的靶材原子，呈中性的靶材原子沉积在基材镀膜层表面成膜。
本实施例中，所述待镀膜的基材优选为柔性基材，真空镀膜装置为卷绕式镀膜装置，可以包括一系列的辊轴作为传输、导向结构。具体的，参见图2所示，对应基材100设置有基材放卷机构110和基材收卷机构120，基材放卷机构110和基材收卷机构120均可以采用辊轴结构，所述基材放卷机构110用于安装基材卷材并将所述卷材展开，所述基材收卷机构120用于将展开的柔性基材100卷绕起来形成卷材。待镀膜的柔性的基材100在所述基材放卷机构110与所述基材收卷机构120之间展开，展开的基材段位于真空镀膜腔室中并在真空镀膜腔室进行磁控溅射镀膜工艺处理。所述真空镀膜腔室中设置有镀制膜层所需的靶材200和其它磁控溅射装置（图中未示出）。镀膜启动时，根据磁控溅射镀膜工序依次将靶材和基材送入到真空腔室内，并对真空腔室依次进行抽真空操作和充入工作气体操作。镀膜时，基材放卷机构110和基材收卷机构120同步放卷和收卷，实现卷绕镀膜。
根据需要，所述基材放卷机构110和基材收卷机构120可以设置在专用的放卷腔室和收卷腔室中，所述放卷腔室中可进一步设置有放卷导向辊以对放出的基材进行导向，所述收卷腔室中可进一步设置有收卷导向辊以对收回的镀膜后基材进行导向，所述真空镀膜腔室中可进一步设置有中间棍以在镀膜腔室中将基材布置在预设位置，从而便于基材的镀膜操作。当所述基材卷材安装到放卷腔室中的基材放卷机构110上后，操作人员或操作智能机器可以将柔性基材100从基材放卷机构110拉出，并依次通过所述放卷导向辊、真空镀膜腔室中的中间棍和所述收卷导向辊，最后进入收卷腔室并卷绕连接在所述基材收卷机构120的收卷轴上。
根据需要，对应所述基材放卷机构110和基材收卷机构120还可以分别设置有放卷纠偏机、收卷纠偏机构。所述放卷纠偏机构和收卷纠偏机构分别设置于所述放卷腔室和收卷腔室中，用于对展开的柔性基材的位置进行纠偏，从而避免放卷、收卷的基材出现偏斜。
根据需要，在真空腔室的靶材200的底部还可以设有磁控靶材微调装置，磁控靶材微调装置用于调节靶材与基材之间的距离（即靶基距），以达到更佳的溅射效果。
根据基材镀膜的质量要求，本发明提供了一种磁控溅射镀膜中的镀膜监控方法，用于在镀膜过程中对磁控溅射镀膜数据进行测量，获取能够表征镀膜质量的指标——比如镀膜厚度、均匀性、透光率等指标的参数值。所述磁控溅射镀膜中的镀膜监控方法包括：在磁控溅射的镀膜腔室中，对应着磁控溅射基材100布置检测拉丝300；所述检测拉丝300设置在磁控溅射靶材200与磁控溅射基材100之间的间隙通道中；在磁控溅射基材100镀膜过程中，所述检测拉丝300与磁控溅射基材100同时进行镀膜。然后对检测拉丝300的镀膜层进行测量，通过前述检测拉丝300的镀膜层测量结果来表示磁控溅射基材100的镀膜情况。
具体的，对应所述检测拉丝可以设置有拉丝操控装置和拉丝检测机构。
所述拉丝操控装置，用于在前述间隙通道中对应着磁控溅射基材布置检测拉丝，以及控制检测拉丝的放丝和收丝。
所述拉丝检测机构，用于对收回的检测拉丝的镀膜情况进行检测以获取磁控溅射镀膜信息，并将得到的前述磁控溅射镀膜信息作为前述磁控溅射基材的镀膜监控数据发送给关联的处理器。
具体设置时，所述拉丝操控装置可以包括拉丝存储腔、拉丝检测腔和拉丝控制部。
所述拉丝存储腔中可以设置有拉丝盘和放卷机构，拉丝缠绕在拉丝盘上，放卷机构用于对拉丝盘进行放卷以输出拉丝。
所述拉丝检测腔中可以设置前述拉丝检测机构、回收盘和收卷机构，收卷机构用于对镀膜的拉丝进行收卷以收回拉丝，收回的拉丝缠绕在前述回收盘上；所述拉丝检测机构用于在收卷过程中对检测拉丝的镀膜面进行检测。
参见图3所示，作为典型方式的示例，示例了在磁控溅射靶材200与磁控溅射基材100之间的间隙通道的通道两端分别设置拉丝存储腔310和拉丝检测腔320的方式。拉丝存储腔310中设置有拉丝盘311和放卷机构312，拉丝检测腔320中设置有回收盘321、拉丝检测机构322和收卷机构323，对应拉丝检测机构322设置有检测机构控制单元324。
所述拉丝控制部作为拉丝检测的控制结构，主要就是根据镀膜操作来控制放卷机构、收卷机构和拉丝检测机构进行工作。优选的，参见图4所示，所述拉丝控制部可以包括镀膜信息采集单元、放卷机构控制单元、收卷机构控制单元和检测机构控制单元。
所述镀膜信息采集单元，用于获取用户针对镀膜操作设置的各种镀膜操作参数。作为举例，比如镀膜的操作参数可以包括输入气流信息、接入电压信息、靶材信息（比如靶材材料类型、靶材数量、靶材尺寸等）、基材信息（比如基材材料类型、基材尺寸等）、靶基距（即磁控溅射基材与靶材之间的距离值，常用靶基距范围一般为5cm-30cm）、气相沉积时间、膜层信息（比如膜层厚度、膜层数量等）等。当基材为卷材时，操作参数还包括基材镀膜时的卷绕速度。
所述放卷机构控制单元，用于根据镀膜信息采集单元获取的预设的镀膜操作参数，控制检测拉丝的放卷机构工作，以输出检测拉丝。
所述收卷机构控制单元，用于根据镀膜信息采集单元获取的预设的镀膜操作参数，控制检测拉丝的收卷机构工作，以收回检测拉丝。
所述检测机构控制单元，用于根据检测拉丝的收回操作，控制拉丝检测腔320中的拉丝检测机构322启动以对镀膜后的检测拉丝进行膜层数据测量。
优选的，参见图5所示，所述拉丝控制部可以被配置为执行如下步骤：根据镀膜操作的进程信息，触发检测拉丝的布置操作；基于预设的气相沉积时间，配置前述检测拉丝在镀膜腔室中的停留时间；在达到前述停留时间后，控制放卷机构和收卷机构工作以对检测拉丝进行收回；检测拉丝在通过前述拉丝检测腔时，拉丝检测腔中的拉丝检测机构对检测拉丝表面的镀膜层进行测量，得到对应的磁控溅射镀膜信息。
对于卷绕镀膜的基材，所述拉丝控制部还可以被配置为控制检测拉丝的溅射镀膜时间和镀膜区域，从而与卷绕镀膜的基材的镀膜段同步。具体的，拉丝控制部可以通过收卷结构和放卷机构调节检测拉丝在前述间隙通道中的移动速度，调整检测拉丝的当前段在镀膜腔室中的暴露时间。如此，通过控制检测拉丝的拉动速度，调整检测拉丝的暴露时间（对应气相沉积时间），从而进行溅射时间及区域的控制。
也就是说，在进行基材的卷绕镀膜时，根据镀膜操作信息中的气相沉积时间和基材的放卷和收卷参数，同步进行检测拉丝的镀膜和收回检测。此时，拉丝控制部可以根据基材的卷绕速度控制拉丝放卷机构和拉丝收卷机构同步放卷和收卷以检测拉丝在回收盘321上的卷绕收回，同时拉丝盘311也输出新的检测拉丝，将该新的检测拉丝布置在基材和靶材的间隙通道中以进行与基材的同时镀膜。在检测拉丝卷绕在回收盘之前，布置在回收盘上游的拉丝检测机构测量检测拉丝的膜层信息。
考虑到拉丝盘311和回收盘321是联动设置的，可以在拉丝收卷机构中设置回收盘旋转驱动结构进行动力驱动，而在拉丝放卷机构中不设置动力驱动结构，通过驱动回收盘（相当于主动轮）旋转实现检测拉丝回收的同时，通过拉出的检测拉丝带动拉丝盘311（相当于从动轮）转动以输出检测拉丝。如此，检测拉丝可以根据需要制作的很长，拉动检测拉丝时就可以将拉丝盘转动，实现检测拉丝的连续输出和收回。当然，本领域技术人员也可以根据需要在拉丝收卷机构和拉丝放卷机构中都设置动力驱动结构来分别驱动回收盘、拉丝盘同步转动（相当于设置两个同步运动的主动轮），在此不做限制。
本实施例中，所述拉丝检测机构可以为各种膜层检测机构，比如可以是反射率检测机构、透过率检测机构、均匀度检测机构、方阻检测机构（方阻是指单位方块平面导电体的电阻）、膜厚检测机构、光学放大检测机构（属于目视法）、图像拍摄检测机构中的一种或者多种。
作为举例，比如在检测拉丝的收回过程中，通过拉丝检测腔320中的光学探头发出探测光线，采集探测光线的反射光线来进行膜层反射率检测，进而判断相应的性能。此外，还可以采集膜层的透射光线来进行膜层透射率检测，进而判断相应的性能。
或者，设置光学放大检测机构，对其检测拉丝的镀膜表面进行放大检测以获取镀膜均匀性信息等。
或者，通过电子摄像头采集检测拉丝的图像数据并通过图像识别技术获取镀膜表面信息，比如膜层中是否包含凸起的刺棱等。
本发明提供的上述方案，提供了丰富的膜层检测方式，能够从各方面对磁控溅射的拉丝镀膜数据进行检测。
进一步，为了提高检测效率，所述拉丝检测机构还可以包括由多个检测机构间隔排列的检测阵列，在检测拉丝的收回过程中，通过前述检测阵列中的多个检测机构对检测拉丝按段进行检测。
每一段检测拉丝可以对应预设的长度，在检测时以段为单元进行拉丝的检测，如此可以提高检测拉丝的检测速度。作为举例而非限制，例如一次完成15cm的检测拉丝段的检测。
检测阵列的实施方式可以有多种，比如，参见图6所示，示例了在水平方向布置的检测阵列。再比如，参见图7所示，示例了通过检测辊在圆周方向布置的检测阵列，此时，可以在回收盘321的上游设置专用于检测的检测辊325，对应检测辊325的弧形表面分布有弧形的检测阵列。为了使水平输入拉丝检测腔320的检测拉丝能够通过检测辊325表面，还设置有第一导向辊326和第二导向辊327以分别将检测拉丝导向到检测辊325，以及将检测辊325上的检测拉丝导向到回收盘321。
本实施例中，为了使检测拉丝的镀膜信息能够更加准确地表示磁控溅射基材的镀膜信息，需要尽量提高检测拉丝和基材的镀膜操作过程的同一性，减小二者在镀膜操作过程的差异。据此，优选的，所述检测拉丝的材料采用与磁控溅射基材相同的材料。
同时，在布置检测拉丝时，使所述检测拉丝和磁控溅射基材之间的距离位于预设的距离阈值范围内以使检测拉丝与基材的镀膜过程的同一性更佳。所述距离阈值与靶基距（即磁控溅射基材与靶材之间的距离值）相关，本领域技术人员在设置时，可以根据采用靶基距（常用靶基距范围一般为5cm-30cm）来进行适应性调整。本实施例中，所述距离阈值优选为2cm-15cm，不超过靶基距的1/2。
此时，所述关联的处理器可以被配置为：根据检测拉丝和磁控溅射基材之间的距离，获取该距离对应的修正系数，通过修正系数对前述镀膜监控数据进行修正后，判断修正后的镀膜监控数据是否符合预设的镀膜质量标准，判定不符合前述镀膜质量标准时，发出镀膜检测不合格信息，并标记该次镀膜操作。
优选的，处理器包括警告装置和标记装置。
所述警告装置用于向关联的用户终端发出镀膜检测不合格的警告。
所述标记装置包括拉丝标记装置和基材标记装置。
所述拉丝标记装置用于记录膜层检测不合格的检测拉丝段并进行标记。优选的，为了便于标记膜层检测不合格的检测拉丝段，所述检测拉丝上可以预先进行分段（分为长度值固定的多个单元段）并设置单元段标记，参见图8所示，对应单元段标记可以设置单元段编号，所述单元段标记和编号设置在检测拉丝的非镀膜面。当一个单元段或多个连续的单元段的膜层数据不合格时，记录不合格的单元段编号并进行标记，然后将相关信息发送给关联的用户终端，所述关联的用户终端可以根据上述信息进行记录，和/或进行相关的镀膜参数调整。
基材标记装置设置在基材收卷机构中，用于根据标记的不合格的检测拉丝单元段，在对应的与该段检测拉丝同时镀膜的磁控溅射基材段上进行标记。
本实施例中，所述检测拉丝优选为扁平状结构的条带，条带横断面的宽度大于厚度，所述条带的宽度方向和长度方向形成的面为镀膜面，镀膜面通过气相沉积完成镀膜操作。
本领域技术人员应知晓，条带的宽度不应设置的过大以避免对靶材料在基材上的沉积生长造成影响。本实施例中，所述条带的宽度优选为1mm-10mm，具体的宽度值可以根据实际需要在上述优选范围内进行选择。
考虑到条带如果发生扭折会影响前述镀膜面的镀膜，导致检测拉丝的膜层测量数据可能不能正确反映当前基材的镀膜情况，本发明的拉丝控制部被配置为：获取检测拉丝的镀膜面扭折信息，在检测拉丝的镀膜面发生扭折时，记录对该扭折区域所属的单元段，将所属单元段的膜层检测结果作废；或者，在检测拉丝的镀膜面发生扭折时，进行检测拉丝的镀膜面校正操作。
具体的，拉丝控制部被配置为执行如下步骤：对间隙通道中的检测拉丝段进行角度探测或电容探测或图像识别，获取角度探测结果或电容探测结果或图像识别结果；根据前述角度探测结果或电容探测结果或图像识别结果，判断前述检测拉丝段的镀膜面是否发生扭折；判定检测拉丝段的镀膜面发生扭折时，对前述角度探测结果或电容探测结果或图像识别结果进行分析，获取对应的扭折信息；所述扭折信息包括前述检测拉丝段的条带宽度值、条带长度值、发生扭折的位置的所属区域、扭折方向和扭折角度值；根据前述扭折信息，基于预设的扭折调整模型获取该扭折信息对应的校正方案，所述扭折调整模型的输入信息为扭折信息，输出信息为扭折校正方案；根据前述扭折校正方案，控制拉丝角度调节器对检测拉丝进行相应的校正。
作为举例，以设置图像识别结构为例，可以对间隙通道中的检测拉丝段设置一个拍摄装置，通过拍摄装置拍摄检测拉丝，获取的检测拉丝不同区域的反光信息，根据反光信息来判断拉丝是否有扭折。如果某一区域的反光信息异常，可以判定检测拉丝的该区域发生扭折，定位该发生扭折的区域后，根据分析的扭折信息启动拉丝角度调节器以进行拉丝的扭折角微调。
具体设置时，对应检测拉丝，可以在拉丝存储腔310的输出通道和/或拉丝检测腔320的输入通道中设置拉丝角度调节器，在需要时可以控制拉丝存储腔310和/或拉丝检测腔320中的拉丝角度调节器工作来调整检测拉丝以校正扭折的检测拉丝。
在一个实施方式中，所述拉丝角度调节器主要用于对检测拉丝的轴方向进行微角度调整，比如将旋转检测拉丝的一端夹紧固定后——可以通过夹持结构或者吸附结构进行夹紧固定，控制夹持结构或者吸附结构运动以带动检测拉丝的该端向当前扭折方向的反方向进行预设角度的旋转运动，从而校正扭折角度。角度的旋转微调可以采用现有的专门用于高精密角度调整的角度调整机构来实现，作为典型的优选，比如可以采用压电型角度微调器，具有很好的调整精度。
本实施例中，根据需要，所述间隙通道中的检测拉丝为布置为一根或多根，布置多根检测拉丝时，所述多根检测拉丝可以沿基材的宽幅方向间隔、平行设置，镀膜过程中同步控制该多根检测拉丝的同步放卷收卷。
本发明的另一实施例，还提供了一种磁控溅射镀膜中的镀膜监控装置。
所述装置包括检测拉丝，拉丝操控装置和拉丝检测机构。
所述检测拉丝布置在磁控溅射的镀膜腔室中，位于磁控溅射靶材与磁控溅射基材之间的间隙通道中；在磁控溅射基材镀膜过程中，所述拉丝与磁控溅射基材同时进行镀膜。
所述拉丝操控装置用于在前述间隙通道中对应着磁控溅射基材布置检测拉丝，以及控制检测拉丝的放丝和收丝。
所述拉丝检测机构用于对收回的检测拉丝的镀膜情况进行检测以获取磁控溅射镀膜信息，并将得到的前述磁控溅射镀膜信息作为前述磁控溅射基材的镀膜监控数据发送给关联的处理器。
其它技术特征参见在前实施例的描述，在此不再赘述。
本发明还提供了一种磁控溅射镀膜系统。
所述系统包括：
镀膜腔室；
靶材，所述靶材设置于所述镀膜腔室内，所述靶材用于生成靶材原子；
基材，所述基材设置于所述镀膜腔室内，所述基材与所述靶材对应设置，所述基材与所述靶材形成间隙通道；其中，所述靶材原子用于对所述基材进行镀膜；
检测拉丝，检测拉丝布置于所述间隙通道；在磁控溅射基材镀膜过程中，所述拉丝与磁控溅射基材同时进行镀膜；
拉丝操控装置；所述拉丝操控装置用于在前述间隙通道中对应着磁控溅射基材布置检测拉丝，以及控制检测拉丝的放丝和收丝；
拉丝检测机构；所述拉丝检测机构用于对收回的检测拉丝的镀膜情况进行检测以获取磁控溅射镀膜信息，并将得到的前述磁控溅射镀膜信息作为前述磁控溅射基材的镀膜监控数据发送给关联的处理器。
其它技术特征参见在前实施例的描述，在此不再赘述。
在上面的描述中，本发明的公开内容并不旨在将其自身限于这些方面。而是，在本公开内容的目标保护范围内，各组件可以以任意数目选择性地且操作性地进行合并。另外，像“包括”、“囊括”以及“具有”的术语应当默认被解释为包括性的或开放性的，而不是排他性的或封闭性，除非其被明确限定为相反的含义。所有技术、科技或其他方面的术语都符合本领域技术人员所理解的含义，除非其被限定为相反的含义。在词典里找到的公共术语应当在相关技术文档的背景下不被太理想化或太不实际地解释，除非本公开内容明确将其限定成那样。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，均属于权利要求书的保护范围。
Claims (10)
1.一种磁控溅射镀膜中的镀膜监控方法，其特征在于：在磁控溅射的镀膜腔室中，对应着磁控溅射基材布置检测拉丝，所述检测拉丝设置在磁控溅射靶材与磁控溅射基材之间的间隙通道中；在磁控溅射基材镀膜过程中，所述检测拉丝与磁控溅射基材同时进行镀膜；
对应所述检测拉丝设置有拉丝操控装置和拉丝检测机构；所述拉丝操控装置用于在前述间隙通道中对应着磁控溅射基材布置检测拉丝，以及控制检测拉丝的放丝和收丝；所述拉丝检测机构用于对收回的检测拉丝的镀膜情况进行检测以获取磁控溅射镀膜信息，并将得到的前述磁控溅射镀膜信息作为前述磁控溅射基材的镀膜监控数据发送给关联的处理器。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述拉丝操控装置包括拉丝存储腔、拉丝检测腔和拉丝控制部；
所述拉丝存储腔中设置有拉丝盘和放卷机构，拉丝缠绕在拉丝盘上，放卷机构用于对拉丝盘进行放卷以输出拉丝；
所述拉丝检测腔中设置前述拉丝检测机构、回收盘和收卷机构，收卷机构用于对镀膜的拉丝进行收卷以收回拉丝，收回的拉丝缠绕在前述回收盘上；所述拉丝检测机构用于在收卷过程中对检测拉丝的镀膜面进行检测；
所述拉丝控制部用于控制放卷机构、收卷机构和拉丝检测机构。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述拉丝控制部被配置为执行如下步骤：
根据镀膜操作的进程信息，触发检测拉丝的布置操作；基于预设的气相沉积时间，配置前述检测拉丝在镀膜腔室中的停留时间；在达到前述停留时间后，控制放卷机构和收卷机构工作以对检测拉丝进行收回；检测拉丝在通过前述拉丝检测腔时，拉丝检测腔中的拉丝检测机构对检测拉丝表面的镀膜层进行测量，得到对应的磁控溅射镀膜信息。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于：所述拉丝检测机构为反射率检测机构、透过率检测机构、均匀度检测机构、方阻检测机构、膜厚检测机构、光学放大检测机构、图像拍摄检测机构中的一种或者多种。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于：拉丝检测机构包括由多个检测机构间隔排列的检测阵列，在检测拉丝的收回过程中，通过前述检测阵列中的多个检测机构对检测拉丝按段进行检测。
6.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述拉丝控制部被配置为执行如下步骤以控制检测拉丝的溅射镀膜时间和镀膜区域：
通过收卷结构和放卷机构调节检测拉丝在前述间隙通道中的移动速度，调整检测拉丝的当前段在镀膜腔室中的暴露时间。
7.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于：所述检测拉丝为扁平状结构的条带，条带横断面的宽度大于厚度，所述条带的宽度方向和长度方向形成的面为镀膜面；
此时，所述拉丝控制部被配置为获取检测拉丝的镀膜面扭折信息，并在检测拉丝的镀膜面发生扭折时进行检测拉丝的镀膜面校正操作，包括步骤：
对间隙通道中的检测拉丝段进行角度探测或电容探测或图像识别，获取角度探测结果或电容探测结果或图像识别结果；
根据前述角度探测结果或电容探测结果或图像识别结果，判断前述检测拉丝段的镀膜面是否发生扭折；
判定检测拉丝段的镀膜面发生扭折时，对前述角度探测结果或电容探测结果或图像识别结果进行分析，获取对应的扭折信息；所述扭折信息包括前述检测拉丝段的条带宽度值、条带长度值、发生扭折的位置的所属区域、扭折方向和扭折角度值；
根据前述扭折信息，基于预设的扭折调整模型获取该扭折信息对应的校正方案，所述扭折调整模型的输入信息为扭折信息，输出信息为扭折校正方案；
根据前述扭折校正方案，控制拉丝角度调节器对检测拉丝进行相应的校正。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述检测拉丝的材料与磁控溅射基材的材料相同；在布置检测拉丝时，所述检测拉丝和磁控溅射基材之间的距离位于预设的距离阈值范围内，所述距离阈值与靶基距相关；
和/或，所述关联的处理器被配置为：根据检测拉丝和磁控溅射基材之间的距离，获取该距离对应的修正系数，通过修正系数对前述镀膜监控数据进行修正后，判断修正后的镀膜监控数据是否符合预设的镀膜质量标准，判定不符合前述镀膜质量标准时，发出镀膜检测不合格信息，并标记该次镀膜操作。
9.一种磁控溅射镀膜中的镀膜监控装置，其特征在于包括：
检测拉丝，所述检测拉丝布置在磁控溅射的镀膜腔室中，位于磁控溅射靶材与磁控溅射基材之间的间隙通道中；在磁控溅射基材镀膜过程中，所述拉丝与磁控溅射基材同时进行镀膜；
拉丝操控装置；所述拉丝操控装置用于在前述间隙通道中对应着磁控溅射基材布置检测拉丝，以及控制检测拉丝的放丝和收丝；
拉丝检测机构；所述拉丝检测机构用于对收回的检测拉丝的镀膜情况进行检测以获取磁控溅射镀膜信息，并将得到的前述磁控溅射镀膜信息作为前述磁控溅射基材的镀膜监控数据发送给关联的处理器。
10.一种磁控溅射镀膜系统，其特征在于包括：
镀膜腔室；
靶材，所述靶材设置于所述镀膜腔室内，所述靶材用于生成靶材原子；
基材，所述基材设置于所述镀膜腔室内，所述基材与所述靶材对应设置，所述基材与所述靶材形成间隙通道；其中，所述靶材原子用于对所述基材进行镀膜；
检测拉丝，检测拉丝布置于所述间隙通道；在磁控溅射基材镀膜过程中，所述拉丝与磁控溅射基材同时进行镀膜；
拉丝操控装置；所述拉丝操控装置用于在前述间隙通道中对应着磁控溅射基材布置检测拉丝，以及控制检测拉丝的放丝和收丝；
拉丝检测机构；所述拉丝检测机构用于对收回的检测拉丝的镀膜情况进行检测以获取磁控溅射镀膜信息，并将得到的前述磁控溅射镀膜信息作为前述磁控溅射基材的镀膜监控数据发送给关联的处理器。
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