CN1458297A - 动态薄膜厚度监控系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种动态薄膜厚度监控系统及方法，系在基板与镀膜源之间安排一个或一个以上的遮板，一个以上的遮板以适当的方式排列，且遮板之间无缝隙；利用机械手臂来控制遮板的移动；再利用膜厚监控装置即时监控所镀薄膜的厚度；依膜厚监控装置取得的膜厚监控值逐渐移动或调整遮板，使遮板遮蔽基板上膜厚到达设计目标厚度的区域；当需要镀膜的基板部分全被遮住时，即完成此层薄膜的镀膜。

Description

动态薄膜厚度监控系统及方法

技术领域

本发明涉及镀膜系统中的薄膜厚度的监控技术，尤其是有关动态薄膜厚度的监控系统及方法。

背景技术

近年来由于科技的高度进步，对于镀膜厚度均匀分布的要求也越来越高。例如用于飞机座舱罩，防磁波干扰的薄膜，目前均为单层氧化物透明导电膜如氧化铟锡或氧化铟锌薄膜，其要求的精密度不高，但随着科技的进展，未来必会进步为较精密的多层光学薄膜。

请参阅图1所示，为已知镀膜系统中的一个例子，包括光学监控的光源总成1(下称光源)，光学监控试片2(下称光学试片)、光学监控侦测器3(下称侦测器)、视窗4，视窗5，视窗6、基板置具7、要镀的基板8、石英晶体监控晶片及其置具9(下称石英晶片)及蒸发源10；其中光线行进路径包括入射线11、透射线12及反射线13；蒸发源10蒸发的镀膜材料会附着于基板8表面上，同时亦会附着于光学试片2、石英晶片9的表面上；藉由侦测器3侦测光学试片2的透射率的差异及或反射率的差异，或由石英晶片9震荡频率的差异，可监控镀膜的厚度；光学试片2、石英晶片9放置于基板置具7中间处。一般镀膜监控可以是光学监控，也可以是石英晶片监控，也可以两者都有；光学监控装置包括光源、侦测器及光学试片所组成。为了使膜厚分布均匀，基板置具7可以对这系统的中间线作旋转(如图2所示)，也可以做行星形旋转(如图3所示)。做行星形旋转时，基板置具7除了对中间线旋转之外，还可自转。调整膜厚监控试片(光学试片及或石英晶片)或基板置具的高度，使膜厚监控试片的膜厚与基板的膜厚成一定的比例，即可在镀膜的过程中即时监控所镀薄膜的厚度。上述镀膜方法可适用于一些对于厚度误差要求不是特别高的光学薄膜设计，如抗反射膜，高反射膜及各种普通的分光膜。但对于厚度误差要求非常高的光学薄膜设计，例如光纤通讯用的窄通滤波片，其总膜数约为100层，而各层的容许误差约为0.003％的薄膜设计，其适用性还是非常困难。另外如果基板尺寸很大，例如2-3公尺，若应用上述镀膜方法则必须有个非常大的真空系统，在制作上有困难。

美国专利第5,156,727号，揭示一种利用可以改变形状的遮板来控制薄膜厚度的设计，其系在镀膜完成之後，在镀膜系统外部测量基板所镀薄膜的厚度，并依测量结果改变遮板形状来修正後续的镀膜厚度分布。此种于镀膜完成後再改变遮板形状来修正後续的镀膜厚度分布的方式，无法在镀膜过程中立即进行正确的修正，对于一些设计较复杂或精度要求较高的光学薄膜而言，在制作上仍有些困难。

发明内容

为改善目前的镀膜技术，使其能达成镀膜厚度误差极小的光学薄膜设计，而提出本发明。

本发明的主要目的在提供一动态薄膜厚度监控系统及方法，利用单点或多点同时监控，并相对移动监控系统，在配合适当的遮板控制，以有效及准确进行膜厚分布与膜厚的监控。

本发明的另一目的在提供一具动态薄膜厚度监控的镀膜方法，利用单点或多点同时监控，并相对移动监控系统，再配合适当的遮板控制，以有效及准确进行膜厚分布与膜厚的监控，以得到最佳的薄膜品质。

为达到上述目的，本发明提供一种动态薄膜厚度监控系统，由一遮板、镀膜源及一膜厚监控装置所组成，所述遮板置于基板与镀膜源之间，膜厚监控装置置于适当位置；利用膜厚监控装置即时监控所镀薄膜的厚度，并依膜厚监控装置取得的膜厚监控值逐渐移动遮板，使遮板遮蔽基板上膜厚到达设计目标厚度的区域。

其中膜厚监控装置包括一石英晶片，石英晶片结合于遮板端部下方。

其中基板与镀膜源之间设有另一遮板，另一遮板与遮板之间有一间隔，另一遮板与遮板相对端部下方结合另一石英晶片。

其中膜厚监控装置包括一光源及一侦测器或光纤；光源置于镀膜真空系统的视窗外侧，并使光源的光线由视窗外射入真空系统内的透明基板上；侦测器或光纤结合于遮板端部下方，侦测器或光纤前端结合一个小管子，并利用侦测器测量穿透基板及薄膜光线的透射率；或利用光纤导引光线作为侦测之用。其中膜厚监控装置包括另一侦测器或光纤，侦测器或光纤置于视窗外侧，并利用另一侦测器侦测基板反射光线的反射率或利用另一光纤导引光线作为侦测之用。

其中膜厚监控装置包括一光源及一侦测器或光纤；

光源及侦测器或光纤置于镀膜真空系统的视窗外侧，并使光源的光线由视窗外射入真空系统内的透明基板上，且利用侦测器量测基板反射光线的反射率或利用光纤导引光线作为侦测之用。

其中膜厚监控装置包括另一侦测器或光纤，侦测器或光纤置于视窗外侧，并利用另一侦测器量测穿透基板及薄膜光线的透射率，或利用另一光纤导引光线作为侦测之用。

其中膜厚监控装置包括二光纤，遮板下端结合一光纤；于基板的另一侧的相对位置设另一光纤，两光纤的端部成相对配置；并使监控用的光线由其中一光纤进入另一光纤，即可监控薄膜的厚度。

其中二光纤可将光纤端部分别套接于细管子内。

其中遮板的结构、形状如照相机的光圈可以由外往内遮住基板。

其中镀膜源为中空环形或非中空坩埚或溅镀靶。

其中中空环形或非中空坩埚或溅镀靶与另一中空环形或非中空坩埚或溅镀靶置于一基座上，并经由控制基座的旋转，可以选择不同的镀膜材料。

其中基板为园柱形或接近园柱形可对着其中间轴旋转，遮板、镀膜源置于基板内侧；镀膜源置于一基座上；膜厚监控装置包括一光源及一侦测器或光纤；光源置于基座另一侧，侦测器或光纤置于基板外侧与光源相对的位置。

其中基板为园柱形或接近园柱形可对着其中间轴旋转，遮板、镀膜源置于基板外侧；镀膜源置于一基座上；膜厚监控装置包括一光源及一侦测器或光纤；光源结合于基座另一侧，侦测器或光纤置于基板内侧与光源相对的位置。

其中基座结合于一滑轨上；基座上方结合至少一镀膜源。

其中遮板是由至少二长条形的板片紧靠或部分相叠在一起所组成。

其中板片的一端设有卷孔以套接一卷轴。

其中板片于相邻处呈平顺的相连。

本发明提供一种动态薄膜厚度监控方法，系在基板与镀膜源之间安排一个或一个以上的遮板；以膜厚监控装置即时监控所镀薄膜的厚度；依膜厚监控装置取得的膜厚监控值逐渐移动遮板，使遮板遮蔽基板上膜厚到达设计目标厚度的区域。

其中一个以上的遮板大约成平行排列，且紧靠或部分相叠在一起，遮板之间无缝隙。

所述的动态薄膜厚度监控方法，系利用机械手臂或夹持机构来控制遮板的移动。

其中膜厚监控装置包括石英晶片。

其中膜厚监控装置包括光源及侦测器。

其中膜厚监控装置包括光源及光纤。本发明提供一种具动态薄膜厚度监控的镀膜方法，系在基板与镀膜源之间安排一个或一个以上的遮板；使镀膜源散发镀膜材料对基板进行镀膜；以膜厚监控装置即时监控所镀薄膜的厚度；依膜厚监控装置取得的膜厚监控值逐渐移动遮板，使遮板遮蔽基板上膜厚到达设计目标厚度的区域，即完成此层薄膜的镀膜。

其中在进行镀膜中可使基板是旋转的、移动的或静止的。

其中镀膜源是一个或多个或多个不同种类的组合。

其中在进行镀膜中可使镀膜源是静止的或移动的或转动的。

本发明突破已知薄膜厚度监控的系统及方法，且具功效增进。

附图说明

图1为已知镀膜系统示意图。

图2为已知镀膜系统的基板置具旋转示意图。

图3为已知镀膜系统的基板置具行星形旋转示意图。

图4为本发明第一实施例示意图。

图5为本发明第二实施例示意图。

图6为本发明第三实施例示意图。

图7为本发明第四实施例示意图。

图8为本发明第五实施例示意图。

图9为本发明第六实施例示意图。

图10为本发明第七实施例示意图。

图11为本发明第八实施例示意图。

图12为本发明第九实施例剖面示意图。

图13为本发明第九实施例另一方向剖面示意图。

图14为本发明第十实施例示意图。

图15为本发明遮板实施例示意图。

图16为本发明遮板组合的实施例示意图。

图17为本发明遮板的调整实施例示意图。

具体实施方式

本发明膜厚的监控原则说明如下。理论上如果在基板上不同位置  ，每个单位面积都设有一组镀膜监控装置，而且又有一个设计巧妙的遮板装置，当基板上某个位置镀膜过程中，其膜层厚度到达设计目标时即有遮板遮起来。等到基板的各个位置都被遮板遮住时，此基板的各个位置膜层厚度即为设计的目标膜层厚度，不用如前述已知镀膜系统需旋转基板使膜厚分布均匀。但是如此不但遮板系统设计困难，而且在不同的基板位置装设这么多的光学监控装置也是一件相当困难的事情。另外一般的真空镀膜系统，将薄膜材料用物理方法或化学方法转化成气体的镀膜源均是固定在系统上的。但如果充份的利用真空不銹钢软管，并加以适当的保护，或将此气体离子化并利用强磁场控制离子化气体的流动方向，及适当的外部驱动，则镀膜源的位置及镀膜材料分子流动的方向，可以作三度空间的移动或转动。然後适当的安排基板及镀膜源的相关几何位置，使膜厚分布由一个区域到另一个区域为渐厚或渐薄。然後安排一个或一个以上的遮板，而遮板由膜厚的区域开始遮起。并在遮板附近适当位置装设一个或一个以上的镀膜过程中即时膜厚监控装置，而遮板的安排及形状，是由实际薄膜厚度分布及镀膜系统而定。这里所谓的膜厚监控可以是石英晶片监控、光学单波长监控、光学多波长监控或光学全波长监控。在镀膜过程中，一但侦测到膜厚到达目标厚度，即用遮板直接将此膜厚到达目标厚度的区域遮住，同时移动膜厚监控系统至下一个区域，如此一直到整个基板均被遮住，此层薄膜即镀膜完成。镀膜的方法没有限定，可以是有离子辅助或无离子辅助的电子枪镀膜及热电阻镀膜，阴极电弧离子镀膜，电弧镀膜，阳极镀膜等物理蒸气镀膜方式，也可以是热化学蒸气镀膜(Thermal CVD)金属有机化学蒸气镀膜(MOCVD)及电浆强化化学蒸气镀膜(PECVD)等化学蒸气镀膜。基板可以是旋转的、移动的或静止的。镀膜源可以是一个或多个或多个不同种类的组合，另外镀膜源可以是静止的或移动的，或依不同的镀膜系统的设计，除了往某个特定方向移动的外，还可以上下左右的移动或转动，以得到最佳的薄膜品质。

本发明动态薄膜厚度监控系统的第一实拖例，如图4所示，系于基板20下方设一遮板22，遮板22端部下面结合一石英晶片23。图中为了表示清楚，将镀于基板20上的薄膜21厚度夸张表示；其中箭号24表示平均镀膜速率，箭号24的长短表示镀膜速率的快慢，蒸发源没有画在图中。

本实施例系将石英晶片23放置于遮板22下方适当的位子。可以在镀膜前，以电脑模拟计算或实际量度得到没有放置遮板22时，基板20上各处所镀薄膜21的相对厚度。然後于实际镀膜时，使遮板22往镀膜速率较慢的一方(如图4的左边)移动，并由石英晶片23监控所镀薄膜21的厚度，例如当A点的厚度到达要求的厚度时，遮板22即向左移将A点遮住，使其不再接触蒸发的镀膜材料。因为已预知A、B、C各点之间在遮板22遮闭前所镀薄膜21的相对厚度差，所以可预先知道在A点到达要求的厚度之後，B点还要镀多厚才能到达要求的厚度。当石英晶片23在遮住A点位置继续侦测，当获得再增加的镀膜厚度值相当于B点所要再镀的厚度值时，即往左边移动遮板22将B点遮住，若获得再增加的镀膜厚度值仍太小时，以可往稍右边移动遮板22以增加镀膜速率。如此当基板20所镀薄膜21达到所要求的厚度时遮板22即遮住基板20，即可完成基板20的镀膜作业。在本实施例中，基板依着不同的真空镀膜系统设计可以是移动的或静止的；镀膜源可以是一个或多个或多个不同种类的组合，另外镀膜源也是依着不同的真空镀膜系统设计，可以是静止的或作三度空间的移动或转动，以得到最佳的所镀薄膜品质。

另外有些镀膜源例如具有磁场旋转离子方向以除去大粒子的阴极电弧离子镀膜，或由大量电浆所产生的阳极镀膜等，虽然有很多优点，但其膜厚分布的稳定度不容易控制。本发明第二实施例用以解决上述问题，如图5所示，系于图4遮板22的另一边多加一遮板25及一石英晶片26。如此经由石英晶片23及石英晶片26可知在此二位置的镀膜速率，然後，经由移动遮板22及遮板25来控制此二位置的间隔d，以控制基板20上所镀薄膜21的厚度。如果此监控系统是用于连续镀膜系统，因为石英晶片当镀膜太厚时会失去准确度，所以可在石英晶片加上可活动的盖板、盖子或网子以延长石英晶片的可使用寿命。在本实施例中，基板依着不同的真空镀膜系统设计可以是移动的或静止的；镀膜源也是依着不同的真空镀膜系统设计，可以是静止的或作三度空间的移动或转动，以得到最佳的所镀薄膜品质。

如果要镀的是精密度较高的光学薄膜，本发明提供第三实施例的监控系统，如图6所示，系于基板30下方设有遮板32：侦测器33用以量测穿透基板30及薄膜31的光线，侦测器34用以量测基板30反射的光线；箭号37的长短表示镀膜速率的快慢，蒸发源没有画在图中。本实施例监控系统的光源36在以视窗38为隔离的真空系统之外。使光源36的光线由视窗38外射入真空系统内的透明基板30以进行光学监控，不需另设光学试片。侦测器34亦在真空系统之外，而侦测器33则在真空系统内结合于遮板32的下方；为了保护侦测器33不被镀到，在侦测器33前端结合一个小管子35，如果小管子35够细够长，则由管口进入管内的镀膜材料，大多数会附着在小管子35的内壁，而不附着在侦测器33的表面而影响侦测效果。将侦测器33放在真空系统里固然比较方便，但有其光线对焦的缺点，如果实际情况许可，也可以将侦测器33放在如图1所示的真空系统外面，则透视光线可以经由视窗，射到侦测器上。前述侦测器可用光纤取代导引光线作为侦测之用。在本实施例中，基板依着不同的真空镀膜系统设计可以是移动的或静止的；镀膜源可以是一个或多个或多个不同种类的组合，另外镀膜源也是依着不同的真空镀膜系统设计，可以是静止的或作三度空间的移动或转动，以得到最佳的所镀薄膜品质。

请参阅图7所示，本发明第四实施例适用于连续镀膜系统，系将光学监控装置放在与镀膜源隔离的位置，其中光源41射出的光线经视窗42、基板43、薄膜44、视窗46到达侦测器47，而另一部分光线被反射到达侦测器40；遮板45介于镀膜源与基板43之间，并以连杆48控制遮板43的前进後退，以隔离板49做为隔离镀膜材料以避免污染光学监控装置之用。本实施例的基板43是不停的移动的，因为基板43是不停的往右移动的，当光学监控装置侦测到薄膜太厚时可以经由连杆48将遮板45往左移，反之则往右移，如此即可使基板得到正确的薄膜44厚度。在本实施例中，基板是移动的；镀膜源可以是一个或多个或多个不同种类的组合，另外镀膜源是依着不同的真空镀膜系统设计，可以是静止的或作三度空间的移动或转动，以得到最佳的所镀薄膜品质。

但上述本发明第四实施例揭示的监控系统有个缺点，如图7所示，当薄膜44在位置D镀膜完毕，但要移动到位置E处才能侦测其厚度，中间有个时间差距，如果将监控位置移到遮板45的前方，如图8所示，本发明第五实施例揭示了，光源41，视窗42、视窗46、侦测器47位于遮板45的前方，就没有这个缺点，但如此的安排比较困难。在本实施例中，基板是移动的；镀膜源可以是一个或多个或多个不同种类的组合，另外镀膜源是依着不同的真空镀膜系统设计，可以是静止的或作三度空间的移动或转动，以得到最佳的所镀薄膜品质。

如果一个镀膜系统需要很多个光学监控装置时，则每一个光学监控装置均需要一个视窗，尤其当基板不是简单形状时，安排这么多的视窗是件麻烦的事。此时可以用光纤来取代视窗当光线输出、输入的工具。如图9所示，本发明第六实施例，系于遮板55下端结合一光纤57，于基板53另一侧的相对位置设另一光纤51，两光纤的端部成相对配置；监控用的光线由其中一光纤进入另一光纤，即可监控薄膜54的厚度。可将光纤51、光纤57分别套接于细管子52及细管子56内，以保护光纤不被镀到；另图中箭号58表示镀膜分子的平均方向及大小。在本实施例中，基板依着不同的真空镀膜系统设计可以是移动的或静止的；镀膜源可以是一个或多个或多个不同种类的组合，另外镀膜源也是依着不同的真空镀膜系统设计，可以是静止的或作三度空间的移动或转动，以得到最佳的所镀薄膜品质。

对于精密度要求非常高的镀膜设计必须直接监控基板，所以可使基板以自转方式进行镀膜。如果安排基板与镀膜源的关系使自转的基板外缘薄膜较厚，则可以安排一遮板其形状如照相机的光圈，如此可使用此遮板，当膜厚到达要求的厚度时此光圈状的遮板即缩小开口将此部分的基板遮住，并移动光学监控至未遮敝的部分，如此直到基板全部被遮住，则此层即镀膜完成。

请参阅图10所示，本发明第七实施例，系包括光源70、反射光线的侦测器71、视窗72，要镀的薄膜73及结构、形状如照相机光圈可以由外往内遮住基板73的光圈型的遮板74。为了让任何时间的薄膜厚度都非常均匀，本发明建议使用环状的镀膜源。此种环状镀膜源可以是中空的，也可以是非中空的。如图10所示，用的坩埚为中空的电子枪，电子枪的电子发射器80射出来的电子打到一个中空环形坩埚77。可以用磁场控制使电子在此中空环形坩埚上扫描，而且以非常快的速度扫描以得到较佳的薄膜厚度分布。因为多层光学薄膜必须至少使用两种材料，图中另外一个中空环形坩埚75与中空环形坩埚77均置于基座76上，经由控制基座76的旋转，可以选择不同的镀膜材料。因为图10所示的镀膜源为坩埚中空的电子枪，由光源70射出的监控光线，可以通过中空环形坩埚77，经过视窗78而到达侦测器79。而此光线亦可以由基板73反射而到达侦测器71。当由光学监控侦测到膜厚到达要求的厚度时即将光圈型的遮板74缩小遮住哪个区域的基板73，移动光学监控器的组件光源70，侦测器71及侦测器79，以监控另外一个尚未到达要求厚度的区域，直到此光圈型的遮板74遮住整个基板为止。

另外在图10所示本发明的第七实施例中，基板73在没有任何遮板的情况下，有可能是基板73中间较薄，旁边较厚，也可能中间较厚旁边较薄；如果是中间较薄旁边较厚而且厚度变化不是太大或是太小，则可以用前述的方法，或则可以用固定型遮板使厚度变化可以接受。另外如果是中间较厚，旁边较薄，则可以用固定遮板来改变厚度分布使中间较薄旁边较厚，而且厚度变化是可以渐近的，然後再用前述的方法来进行镀膜。另外也可以设计一活动遮板是由中间往外遮住基板，如此则基板置具中间部分需要安装活动遮板。

请参阅图11所示，本发明第八实施例使用的另外三种镀膜源，其中(a)为中空溅射靶81、82；(b)为非中空溅射靶83、84：(c)为非中空电子枪坩埚85、86。中空镀膜源的优点为可以同时量到穿透及反射的监控光线，但取得不易。

如果基板为园柱形或接近园柱形或是其一部分，则可使用本发明第九实施例的设计，如图12、图13所示者，使基板90对着其中间轴旋转，而不同的镀膜源92、93、94置于基座95上。此基座95可在滑轨96上滑行(如图13所示)。一不銹钢软管97延伸至真空系统外部，其另一端连接监控光源98及基座95，以由管内供给镀膜系统所需的水、电。遮板91介于基板90及镀膜源92、93、94之间。而监控光源98置于基座95下方处。此监控光线穿过旋转的基板90到达侦测器(或光纤)99，当侦测器99量到薄膜厚度到达设计目标厚度时，整个基座95连同遮板91，镀膜源92，93，94及监控光源98一起向左移动，此时侦测器99亦要跟着向左移动。直到整个基座移动图13的最左边，即将此层薄膜镀膜完毕。

请参阅图14所示，本发明第十实施例的设计，系对前述第九实施例所提的园柱形或接近园柱形基板90的外表面进行膜厚监控，其中基板90对着其中间轴旋转，遮板91、镀膜源92，93、94置于基板90外侧；镀膜源92、93、94置于一基座95上；膜厚监控装置包括一光源98及一侦测器或光纤99；光源98置于基座95另一侧，侦测器或光纤99置于基板90内侧与光源98相对的位置。

本发明建议一个最通用的，将前面所述的各种膜厚监控方式实际用于镀膜系统的方法如下：

在基板与镀膜源之间安排一组或一组以上的长条形遮板，这些遮板大约成平行排列，这些平行的长条形遮板必须紧密的靠住或有部分重叠以防镀膜材料穿过遮板与遮板之间夹缝，而镀至基板；利用机械手臂或夹持机构来控制这些长条形遮板的移动，移动的遮板与基板要尽量保持等距离；再利用前述的一种膜厚监控方式或一种以上的膜厚监控方式的组合，逐渐移动此长条形遮板，遮住膜厚到达设计目标厚度的区域，此时基板可以是移动的或是静止的；当需要镀膜的基板部分全被遮住时，即完成此层薄膜的镀膜。

参阅图15所示，当基板61为曲面时，可使用与曲面形状相配合的遮板62；遮板62是由多数长条形的板片621一片片紧靠在一起所组成。多数板片621的一端设有卷孔622以套接一卷轴63，遮板62的形状可以由此套接于卷轴63的板片621的数量而定，且可翻转板片到另一边以调整遮板62的形状。而镀膜源64可以做三度空间的移动或转动。

图16所示者为本发明利用两组遮板65、66组合的实施例。本发明建议当基板67的形状较复杂或镀膜源68在各方向的放射的分子数量较不规则时，可以用两个遮板结合两组膜厚监控方式，其中一组膜厚监控为石英晶片监控，另一组膜厚监控为光学监控或石英晶片监控。镀膜源68亦可做三度空间的移动或转动。

另外前述遮板的平行排列的板片皆为长方形，如图15，图16所示者，如此可能在相邻遮板的边线处，产生厚度误差。因为基本上薄膜厚度分布是渐进的，所以将遮板的形状由图17(a)改为图17(b)，使各板片的相邻处呈平顺的相连，如此可以降低在相邻板片连接处的薄膜误差。同样的因为薄膜厚度分布是渐进的，所以长条形遮板的前进後退也是渐进的，所以可以安排将一弹性线穿过这些长条形遮板，而只在关键的位置设置膜厚监控及机械手臂，如图17(b)所示，只要在A、B、C、D点设置机械手臂即可。而不必每一个遮板皆对应有一个监控装置及机械手臂。

前面所谓的大型基板如平面基板或园柱面基板也可以改为大型的基板置具，而在此大型基板置具上安排很多小基板，同时配合此大型基板置具安排一些适当的膜厚监控试片。如果基板需加温时，则只能用光学监控，如果基板不需加温时，则可以在基板置具适当的位置安排一些石英晶片监控，而此石英晶片监控的高周波可以经过无线电传输，传到石英晶片监控的监控电路。而石英晶片的电源可以锁在一个真空密闭的盒子中，因为如此很难加水冷却，所以需要在没有加温的基板才能使用。用这种方法甚至于大量的小镜片镀膜也可以用连续式镀膜，这对大量生产很有帮助。

以上所记载，仅为利用本发明技术内客的实施例，任何熟悉本项技艺者运用本发明所做的修饰、变化，皆属本发明主张的专利范围，而不限于实施例所揭示者。

Claims (30)

1.一种动态薄膜厚度监控系统，由一遮板、镀膜源及一膜厚监控装置所组成，其特征在于，所述遮板置于基板与镀膜源之间，膜厚监控装置置于适当位置；利用膜厚监控装置即时监控所镀薄膜的厚度，并依膜厚监控装置取得的膜厚监控值逐渐移动遮板，使遮板遮蔽基板上膜厚到达设计目标厚度的区域。

2.如权利要求1所述的动态薄膜厚度监控系统，其特征在于，其中膜厚监控装置包括一石英晶片，石英晶片结合于遮板端部下方。

3.如权利要求2所述的动态薄膜厚度监控系统，其特征在于，其中基板与镀膜源之间设有另一遮板，另一遮板与遮板之间有一间隔，另一遮板与遮板相对端部下方结合另一石英晶片。

4.如权利要求1所述的动态薄膜厚度监控系统，其特征在于，其中膜厚监控装置包括一光源及一侦测器或光纤；光源置于镀膜真空系统的视窗外侧，并使光源的光线由视窗外射入真空系统内的透明基板上；侦测器或光纤结合于遮板端部下方，侦测器或光纤前端结合一个小管子，并利用侦测器测量穿透基板及薄膜光线的透射率；或利用光纤导引光线作为侦测之用。

5.如权利要求4所述的动态薄膜厚度监控系统，其特征在于，其中膜厚监控装置包括另一侦测器或光纤，侦测器或光纤置于视窗外侧，并利用另一侦测器侦测基板反射光线的反射率或利用另一光纤导引光线作为侦测之用。

6.如权利要求1所述的动态薄膜厚度监控系统，其特征在于，其中膜厚监控装置包括一光源及一侦测器或光纤；光源及侦测器或光纤置于镀膜真空系统的视窗外侧，并使光源的光线由视窗外射入真空系统内的透明基板上，且利用侦测器量测基板反射光线的反射率或利用光纤导引光线作为侦测之用。

7.如权利要求6所述的动态薄膜厚度监控系统，其特征在于，其中膜厚监控装置包括另一侦测器或光纤，侦测器或光纤置于视窗外侧，并利用另一侦测器量测穿透基板及薄膜光线的透射率，或利用另一光纤导引光线作为侦测之用。

8.如权利要求1所述的动态薄膜厚度监控系统，其特征在于，其中膜厚监控装置包括二光纤，遮板下端结合一光纤；于基板的另一侧的相对位置设另一光纤，两光纤的端部成相对配置；并使监控用的光线由其中一光纤进入另一光纤，即可监控薄膜的厚度。

9.如权利要求8所述的动态薄膜厚度监控系统，其特征在于，其中二光纤可将光纤端部分别套接于细管子内。

10.如权利要求6所述的动态薄膜厚度监控系统，其特征在于，其中遮板的结构、形状如照相机的光圈可以由外往内遮住基板。

11.如权利要求7所述的动态薄膜厚度监控系统，其特征在于，其中遮板的结构，形状如照相机的光圈可以由外往内遮住基板。

12.如权利要求10所述的动态薄膜厚度监控系统，其特征在于，其中镀膜源为中空环形或非中空坩埚或溅镀靶。

13.如权利要求12所述的动态薄膜厚度监控系统，其特征在于，其中中空环形或非中空坩埚或溅镀靶与另一中空环形或非中空坩埚或溅镀靶置于一基座上，并经由控制基座的旋转，可以选择不同的镀膜材料。

14.如权利要求1所述的动态薄膜厚度监控系统，其特征在于，其中基板为园柱形或接近园柱形可对着其中间轴旋转，遮板、镀膜源置于基板内侧；镀膜源置于一基座上；膜厚监控装置包括一光源及一侦测器或光纤；光源置于基座另一侧，侦测器或光纤置于基板外侧与光源相对的位置。

15.如权利要求1所述的动态薄膜厚度监控系统，其特征在于，其中基板为园柱形或接近园柱形可对着其中间轴旋转，遮板、镀膜源置于基板外侧；镀膜源置于一基座上；膜厚监控装置包括一光源及一侦测器或光纤；光源结合于基座另一侧，侦测器或光纤置于基板内侧与光源相对的位置。

16.如权利要求14所述的动态薄膜厚度监控系统，其特征在于，其中基座结合于一滑轨上；基座上方结合至少一镀膜源。

17.如权利要求15所述的动态薄膜厚度监控系统，其特征在于，其中基座结合于一滑轨上；基座上方结合至少一镀膜源。

18.如权利要求1所述的动态薄膜厚度监控系统，其特征在于，其中遮板是由至少二长条形的板片紧靠或部分相叠在一起所组成。

19.如权利要求18所述的动态薄膜厚度监控系统，其特征在于，其中板片的一端设有卷孔以套接一卷轴。

20，如权利要求18所述的动态薄膜厚度监控系统，其特征在于，其中板片于相邻处呈平顺的相连。

21.一种动态薄膜厚度监控方法，其特征在于，系在基板与镀膜源之间安排一个或一个以上的遮板；以膜厚监控装置即时监控所镀薄膜的厚度；依膜厚监控装置取得的膜厚监控值逐渐移动遮板，使遮板遮蔽基板上膜厚到达设计目标厚度的区域。

22.如权利要求21所述的动态薄膜厚度监控方法，其特征在于，其中一个以上的遮板大约成平行排列，且紧靠或部分相叠在一起，遮板之间无缝隙。

23.如权利要求21所述的动态薄膜厚度监控方法，其特征在于，系利用机械手臂或夹持机构来控制遮板的移动。

24.如权利要求21所述的动态薄膜厚度监控方法，其特征在于，其中膜厚监控装置包括石英晶片。

25.如权利要求21所述的动态薄膜厚度监控方法，其特征在于，其中膜厚监控装置包括光源及侦测器。

26.如权利要求21所述的动态薄膜厚度监控方法，其特征在于，其中膜厚监控装置包括光源及光纤。

27.一种具动态薄膜厚度监控的镀膜方法，其特征在于，

系在基板与镀膜源之间安排一个或一个以上的遮板；使镀膜源散发镀膜材料对基板进行镀膜；以膜厚监控装置即时监控所镀薄膜的厚度；依膜厚监控装置取得的膜厚监控值逐渐移动遮板，使遮板遮蔽基板上膜厚到达设计目标厚度的区域，即完成此层薄膜的镀膜。

28.如权利要求27所述的动态薄膜厚度监控方法，其特征在于，其中在进行镀膜中可使基板是旋转的、移动的或静止的。

29.如权利要求27所述的动态薄膜厚度监控方法，其特征在于，其中镀膜源是一个或多个或多个不同种类的组合。

30.如权利要求27所述的动态薄膜厚度监控方法，其特征在于，其中在进行镀膜中可使镀膜源是静止的或移动的或转动的。

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