DE102011017583B4

DE102011017583B4 - Verfahren zur Ermittlung prozesssignifikanter Daten eines Vakuumabscheideprozesses und deren Weiterverarbeitung in Mess- oder Regelungsprozessen

Info

Publication number: DE102011017583B4
Application number: DE102011017583.0A
Authority: DE
Inventors: Volker Linss
Original assignee: Von Ardenne GmbH
Current assignee: Von Ardenne GmbH
Priority date: 2011-01-27
Filing date: 2011-04-27
Publication date: 2016-09-08
Anticipated expiration: 2031-04-28
Also published as: DE102011017583A1; US20120193219A1; JP2012153976A

Abstract

Verfahren zur Ermittlung prozesssignifikanter Daten eines Vakuumabscheideprozesses und deren Weiterverarbeitung in Mess- oder Regelungsprozessen, bei dem ein Substrat in einer Vakuumkammer mittels eines aus einem mit einem Magnetron verbundenen Target herausgelösten Materials unter Anlegen einer von einer geregelten Spannungsquelle bereitgestellten Targetspannung zwischen dem Target und einer Gegenelektrode und unter Einleitung eines Prozessgases in die Vakuumkammer in einem Prozessraum beschichtet wird, wobei ein optisches Emissionsspektrum aufgenommen wird und aus Intensitäten von Spektrallinien der an dem Beschichtungsprozess beteiligen Prozessmaterialien, prozesssignifikante Daten des Vakuumabscheideprozesses zur Weiterverarbeitung in Mess- oder Regelungsprozessen ermittelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass von mindestens zwei Prozessmaterialen in situ mindestens drei Intensitäten I1...I3 von mehreren Spektrallinien (11 bis 15) aus dem in situ aufgenommenen optischen Emissionsspektrum (10) ermittelt werden, dass aus einem Paar der Intensitäten I1...I3 mit einer ersten mathematischen Verknüpfung eine erste Relativintensität R1 berechnet wird, dass aus einem anderen Paar der Intensitäten I1...I3 mit einer zweiten mathematischen Verknüpfung eine zweite Relativintensität R2 berechnet wird, und dass aus der ersten Relativintensität R1 und der zweiten Relativintensität R2 mit einer dritten mathematischen Verknüpfung eine Intensitätsverknüpfung IV als prozesssignifikantes Datum berechnet wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung prozesssignifikanter Daten eines Vakuumabscheideprozesses und deren Weiterverarbeitung in Mess- oder Regelungsprozessen, bei dem ein Substrat in einer Vakuumkammer mittels eines aus einem mit einem Magnetron verbundenen Target herausgelösten Materials unter Anlegen einer von einer geregelten Spannungsquelle bereitgestellten Targetspannung zwischen dem Target und einer Gegenelektrode und unter Einleitung eines Prozessgases in die Vakuumkammer in einem Prozessraum beschichtet wird, wobei ein optisches Emissionsspektrum aufgenommen wird und daraus prozesssignifikante Daten des Vakuumabscheideprozesses zur Weiterverarbeitung in Mess- oder Regelungsprozessen ermittelt werden.
Unter Intensität wird nachfolgend der Wert der Intensität einer Spektrallinie eines Materials verstanden. Werden mehrere Intensitäten eines Materials erwähnt, bedeutet dies, dass aus einem Spektrogramm mehrere Spektrallinien definiert sind, deren Höhe, das heißt der Wert der Intensität der jeweiligen Spektrallinie ermittelt und als Intensität weiter verarbeitet wird.
Ein Prozessgas wie es nachfolgend bezeichnet wird, dient unter anderem der Einstellung des Druckes im Vakuumraum. Es kann aus einem Arbeitsgas bestehen, was inert ist, also den Prozess nicht chemisch beeinflusst, wie beispielsweise Argon, Krypton oder Xenon. Für reaktive Prozesse kann das Prozessgas aber auch aus einem Reaktivgas bestehen, um chemische Reaktionen bei der Schichtabscheidung auszulösen, beispielsweise aus Sauerstoff für eine Oxidation. Das Prozessgas kann auch aus einem Gemisch von Arbeitsgas und Reaktivgas bestehen.
Das Prozessgas, insbesondere das Arbeitsgas und das Reaktivgas sind an dem Beschichtungsprozess beteiligte Materialien, kurz auch Prozessmaterialien im Sinne der Erfindung genannt.
Ein weiteres Prozessmaterial stellt das Targetmaterial dar, aus dem ein Target eines Magnetron besteht, beispielsweise Aluminium oder Zink.
Um die Abscheidung einer Schicht mit gleichbleibenden Parametern zu gewährleisten, ist es notwendig, den Arbeitspunkt des Beschichtungsprozesses über eine lange Zeit, während der sich das Targetmaterial verbraucht, konstant zu halten. Insbesondere ist eine Homogenität bezüglich der Schichtdicke, der Schichtzusammensetzung (Dotierung) sowie weiterer Eigenschaften, wie Schichtwiderstand, langzeitstabil zu halten. Der sukzessive Verbrauch des Targetmaterials wirkt dem entgegen. In erster Linie ändern sich in Folge des Verbrauchs geometrisch die Lagebeziehungen zwischen Targetoberfläche, Magnetfeld und Gaseinströmung.
Mit einer ersten Kalibrierung (sogenanntes Trimming) lassen sich Gasdruckverteilungen von Arbeits- und Reaktivgasen (Begriffe siehe unten) vornehmen.
Nachgeregelt werden im laufenden Prozess die Drücke der Gase sowie die Targetspannung, die auch als Prozessparameter bezeichnet werden. Ein weiterer Prozessparameter ist auch die Rotationsgeschwindigkeit bei rotierenden Magnetrons.
Die Prozessparameter auch kurzzeitig automatisch nachzuregeln, ist wegen des durchlaufenden Substrates notwendig. Eine Lösung, bei der der Quotient zweier Intensitäten zur Regelung benutzt wird, wurde bereits in der DE 10 2009 053 903 B3 beschrieben.
Die Überprüfung der Langzeitstabilität beruht auf optischer Emissionsspektroskopie (OES) mindestens zweier Linien aus dem Plasma, das sich über der Targetoberfläche bei Anlegen der Targetspannung im Vakuum einstellt. Dabei geben Intensitätslinien zu diskreten Wellenlängen Aufschluss über Zustände an dem Beschichtungsprozess beteiligter Materialen, Prozessmaterialien, wie oben benannt.
Das Plasma wird beobachtet, und es werden Prozessparameter nachgeführt, um konstante Schichtparameter, insbesondere einen konstanten Schichtwiderstand der wachsenden Schicht zu gewährleisten.
Übliche (preiswerte) Spektrometer und deren Anordnung in Prozessnähe haben Nachteile bezüglich der gemessenen Intensitäten bzw. derer Absolutwerte (Genauigkeit, Ablagerungen, Schwankungen). Die z. T. unscharfe Auflösung über die Wellenlänge hat zur Folge, dass Kompromisse bezüglich einwandfrei identifizierbarer (regeltechnisch verwertbarer) Intensitätslinien gemacht werden müssen. Die Linien liegen mitunter auch sehr dicht beieinander.
In der DE 103 41 513 B4 ”Verfahren zur Regelung des Reaktivgasflusses in reaktiven plasmagestützten Vakuumbeschichtungsprozessen” wurde bereits eine Beobachtung zweier Linien des OES-Signals beschrieben und eine Lösung zur Regelung des Reaktivgasflusses in reaktiven plasmagestützten Vakuumbeschichtungsprozessen offenbart, bei der eine Regelgröße, die durch ein Plasma des Vakuumbeschichtungsprozesses bestimmt wird, aus der Vakuumkammer als Regelstrecke mittels optischer Spektroskopie in einem Messglied erfasst wird und die dem Vakuumbeschichtungsprozess zugeführte Menge eines Reaktivgases als Stellgröße eingestellt wird. Dabei wird die Regelgröße als ein Rechenwert aus einem Messwert der Intensität einer Spektrallinie des Prozessbeteiligten Beschichtungsmaterials und einem Messwert der Intensität einer Spektrallinie des Reaktivgases oder als ein Rechenwert aus einem zu ermittelnden Wert der entsprechenden Intensitäten eingesetzt. In der darin ebenfalls offenbarten Anordnung enthält das Messglied ein akustisch-optisches Spektrometer mit einem Steuereingang, der mit einem Reglerausgang verbunden ist.
In dieser bekannten Lösung wurden zwar die Intensitäten zweier Linien ins Verhältnis gesetzt und als Regelgröße verwendet, es wurde jedoch der Reaktivgasfluss als Stellgröße eingesetzt, was nicht in ausreichendem Maße eine Konstanz der Schichtparameter bei fortlaufender Targeterosion, wie beispielweise einen konstanten Schichtwiderstand, der wachsenden Schicht gewährleistet.
In der DE 10 2006 049 608 A1 ist ein Verfahren zum Einstellen eines Arbeitspunktes beim reaktiven Sputtern beschrieben. Dabei werden von einer Spektrallinie der Emission des Targetmateriales und von einer Spektrallinie der Emission eines Inertgases jeweils Intensitätswerte zueinander in Verhältnis gesetzt. Die Verhältnisse werden in einem metallischen Modus (nicht reaktiv) und bei einem eingestellten Arbeitspunkt im reaktiven Modus ermittelt. Aus diesen Verhältnissen wird wiederum ein Verhältnis gebildet und ein sogenannter Abhängigkeitsfaktor ermittelt. Mittels dieses Abhängigkeitsfaktors wird der Reaktivgasfluss bei einer Sputterleistung in einem gegebenen Wertebereich eingestellt.
Dabei hängt der ermittelte Abhängigkeitsfaktor nicht von der Leistung ab. Dies bewirkt, dass bei Variation der Leistung außerhalb relativ enger Grenzen von beispielsweise 20% das Verfahren nicht zu demselben Arbeitspunkt führt. Dies bedeutet, dass nur ein einmal eingestellter Arbeitspunkt angefahren und auf diesen geregelt werden kann. Einen neuen Arbeitspunkt zu wählen, ist während des laufenden Prozesses nicht möglich.
Weiterhin ist bei diesem Verfahren nachteilig, dass zur Ermittlung des Abhängigkeitsfaktors der metallische Modus angefahren aufwändig angefahren werden muss.
In der EP 1 553 206 A1 wird ein Magnetron-Sputter-Verfahren mit einer Arbeitspunktregelung beschrieben. Dabei wird der Quotient zweier Intensitäten von Spektrallinien am Beschichtungsprozess beteiligter Materialien als Regelgröße für die Regelung eingesetzt. Bei dieser Regelung ist die Targetspannung als Stellgröße wirksam. Mit der Erfindung hat sich gezeigt, dass die Wirkung einer derartigen Arbeitspunktregelung verbessert werden kann.
Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, den Arbeitspunkt bei Targeterosion und Veränderung sonstiger Parameter, wir Druck und Leistung, zuverlässig zu regeln. Eine weitere Aufgabe besteht darin, Fehler bei der Ermittlung prozesssignifikanter Daten, die entweder durch den Messort und/oder durch das Spektrometer hervorgerufen werden, zu minimieren, um nachfolgende Mess- oder Regelungsprozesse sicherer zu gestalten.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass von mindestens zwei Prozessmaterialen in situ mindestens drei Intensitäten I₁...I₃ von mehreren Spektrallinien aus dem in situ aufgenommenen optischen Emissionsspektrum ermittelt werden. Aus einem Paar der Intensitäten I₁...I₃ wird mit einer ersten mathematischen Verknüpfung eine erste Relativintensität R₁ berechnet. Aus einem anderen Paar der Intensitäten I₁...I₃ wird mit einer zweiten mathematischen Verknüpfung eine zweite Relativintensität R₂ berechnet. Schließlich wird aus der ersten Relativintensität R₁ und der zweiten Relativintensität R₂ mit einer dritten mathematischen Verknüpfung eine Intensitätsverknüpfung IV als prozesssignifikantes Datum berechnet. Dieses prozesssignifikante Datum wird sodann in nachfolgende Mess- oder Regelungsprozesse eingesetzt, wodurch sich deren Genauigkeit und Sicherheit erhöhen.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass von mindestens zwei Prozessmaterialen mindestens vier Intensitäten I₁...I₄ ermittelt werden. Aus jeweils zwei der Intensitäten I₁...I₄, die nicht von demselben Prozessmaterial stammen, wird die erste Relativintensität R₁ berechnet. Aus jeweils zwei anderen der Intensitäten I₁...I₄, die nicht von demselben Prozessmaterial stammen, wird die zweite Relativintensität R₂ berechnet.
Dadurch wird es möglich, die Intensitäten eines Materials auf ein anderes Material zu kalibrieren.
Durch die erfindungsgemäße Verwendung mehrerer Linien zur Prozesskontrolle und zum Rückschluss auf die Eigenschaften der wachsenden Schicht wird der Tatsache Rechnung getragen, dass die Linienintensitäten natürlich von den Anregungsbedingungen abhängen. Beispielsweise stellt sich das Verhältnis einer Zn- zu O-Linie in Abhängigkeit des Druckes ein, weil die Wechselwirkungsquerschnitte in unterschiedlicher Weise von der Elektronentemperatur (also vom Druck) abhängen.
Grundlegender Vorteil der Erfindung, unabhängig von deren Nutzung ist es dass durch die mathematischen Verknüpfungen nicht mehr die fehlerbehafteten Absolutwerte der Intensitäten oder einfache Relativintensitäten, deren Fehler immer noch hoch ist, eingesetzt werden, sondern eine aus zwei Relativintensitäten gewonnene dritte Relativintensität, deren Fehler dann von Störgrößen weitgehend befreit ist. Die Arten der mathematischen Verknüpfungen und die Wahl der Intensitäten und die Materialen, denen diese Intensitäten entnommen werden, werden auch von der Nutzung der prozesssignifikanten Daten bestimmt, wie dies nachfolgend näher ausgeführt wird.
Eine Nutzung der Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Regelung von Abscheideprozessen im Vakuum bei dem in situ Spektren von Materialien, die am Prozess beteiligt sind, aufgenommen werden, daraus mehrere Intensitäten von Prozessmaterialien ermittelt werden, die miteinander mathematisch verknüpft werden und das Ergebnis der mathematischen Verknüpfung als Regelgröße eines Regelkreises, der einen Prozessparameter als Stellgröße so einstellt, dass das Ergebnis der mathematischen Verknüpfung einer Führungsgröße folgt.
Für die Gewährleistung einer hohen Schichtqualität ist es erforderlich, eine durch eine zunehmende Targeterosion während des Beschichtungsprozesses hervorgerufene Veränderung von Schichtparametern durch die Gewährleistung einer Langzeitstabilisierung des Arbeitspunktes zu vermeiden.
Die Erfindung kann nun insbesondere auf eine Langzeitstabilisierung der Schichtqualität bei Abscheideprozessen und hierbei insbesondere auf die Entwicklung eines langzeitstabilen reaktiven Prozesses zur Abscheidung von ZnO:Al als TCO (Transparent Conducting Oxide = Transparentes elektrisch leitfähiges Oxid) gerichtet sein. Dabei wird ein Substrat mittels eines aus dem mit dem Magnetron verbundenen Target herausgelösten Materials unter Anlegen einer von einer geregelten Spannungsquelle bereitgestellten Targetspannung zwischen dem Target und einer Gegenelektrode, und unter Einleitung eines Prozessgases in die Vakuumkammer in einem Prozessraum beschichtet, wobei die Leistung oder der Entladungsstrom über einen Sauerstofffluss geregelt wird.
Für eine derartige Nutzung der Erfindung ist vorgesehen,

– dass von mindestens zwei Prozessmaterialen mindestens vier Intensitäten I₁...I₄ ermittelt werden, wobei die Intensität I₁ einer ersten Spektrallinie eines Prozessmaterials und die Intensität I₂ einer zweiten Spektrallinie eines Prozessmaterials an einem ersten Ort im Prozessraum gemessen und daraus die erste Relativintensität R₁ durch die erste mathematische Verknüpfung f₁(I₁, I₂) gebildet wird,
– dass eine Intensität I₃ der ersten Spektrallinie und eine Intensität I₄ der zweiten Spektrallinie an dem sich von dem ersten Ort unterscheidenden zweiten Ort im Prozessraum gemessen und daraus die zweite Relativintensität R₂ durch die zweite mathematische Verknüpfung f₂(I₃, I₄) gebildet wird, und
– dass die dritte mathematische Verknüpfung f₃ aus der ersten Relativintensität R₁ und der zweiten Relativintensität R₂ mit f₃ = {f₁(I₁, I₂), f₂(I₃, I₄)} gebildet wird, deren Ergebnis als Intensitätsverknüpfung IV als Regelgröße in dem Regelungsprozess eingesetzt wird.

Diese Regelung kann dann derart erfolgen, dass die Targetspannung U_T und/oder eine Geschwindigkeit einer Relativbewegung zwischen Magnetsystem und Target als Stellgröße der Regelung derart geführt wird, dass die Intensitätsverknüpfung IV als Regelgröße der Regelung, auf einen als Führungsgröße eingestellten Sollwert IV_S der Intensitätsverknüpfung IV konstant gehalten wird.
Die Steuerung der Targetspannung und/oder der Geschwindigkeit der Relativgeschwindigkeit kann mit sehr geringem Aufwand erfolgen. So ist sowohl eine Geschwindigkeitsregelung oder eine Spannungsregelung ohnehin vorgesehen, um die Werte im laufenden Betrieb konstant zu halten. Diese Regelungen können dann genutzt werden, um Spannung und/oder Geschwindigkeit so einzustellen, dass die Intensitätsverknüpfung auf einem konstantem Wert gehalten wird.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die zweite mathematische Verknüpfung gleicher Art wie die erste mathematische Verknüpfung (f₁ = f₂) ist.
Bevorzugterweise kann als erste Spektrallinie eine Spektrallinie des Targetmaterials und als zweite Spektrallinie eine Spektrallinie eines Reaktivgases ausgewählt werden.
Es ist Bestreben, möglichst signifikante Spektrallinien zu verwenden, um die Genauigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens zu erhöhen. Hierzu wurden oben die Spektrallinien verschiedener Materialien angegeben. Weiterhin kann die Signifikanz dadurch erhöht werden, dass mindestens eine der Spektrallinien als Emissionslinie, die nicht dem neutralen Materialzustand sondern dem angeregten Materialzustand (beispielsweise eine Linie von ionisiertem Zink) zuzuordnen ist, ausgewählt wird.
Ausgangpunkt des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass eine eindeutige Zuordnung von Schichteigenschaften, Spannungswert der Targetspannung, Geschwindigkeit der relativen Targetbewegung und der Intensität von Spektrallinien festzustellen ist. Dabei ist weiterhin festzustellen, dass durch die Bildung einer Intensitätsverknüpfung zweier Intensitäten störende Einflüsse auf diese eindeutige Zuordnung ausgeschaltet werden können.
Die Relativintensitäten können bevorzugterweise dadurch realisiert werden, dass die erste und die zweite mathematische Verknüpfung in Form einer Quotientenbildung f₁ = I₁/I₂ und f₂ = I₃/I₄ ausgeführt wird.
Die dritte mathematische Verknüpfung kann in Form einer Quotientenbildung f₃ = f₁(I₁, I₂)/f₂(I₃, I₄) oder einer Mittelwertbildung f₃ = (f₁(I₁, I₂) + f₂(I₃, I₄))/2 ausgeführt werden.
Die o. g. Zuordnung kann nun zweckmäßigerweise zur Vorgabe des Sollwertes verwendet werden, indem die Intensitätsverknüpfung IV für einen Wert a_i einer zu erreichenden Schichteigenschaft a aus einer Funktion IV = f(a) festgelegt wird.
Hierzu kann die Funktion IV = f(a) während eines Kalibrierbeschichtungsprozesses erfasst werden, indem Werte a_i der Schichteigenschaft gemessen werden, bei Nichtübereinstimmung eines aktuellen Wertes a_n der Werte a_i die Targetspannung und/oder die Geschwindigkeit der Relativbewegung zwischen Magnetsystem und Target so lange verändert wird, bis ein späterer Wert a_n+x dem Wert der beabsichtigten Schichteigenschaft entspricht und die dabei zu ermittelnde Intensitätsverknüpfung IV als Sollwert IV_S eingesetzt und als Führungsgröße eingestellt wird.
Es ist auch möglich, das Verfahren so zu konzipieren, dass ein oben dargestellter Kalibrierungsbeschichtungsprozess, der zwar zu gut reproduzierbareren Ergebnissen führt und damit die Genauigkeit des Verfahrens erhöht, der aber umfangreich ist, in seinem Aufwand verringert werden kann. Dabei ist vorgesehen, dass der Sollwert IV_S für einen Wert a_i einer zu erreichenden Schichteigenschaft a ermittelt wird, indem während eines Beschichtungsprozesses Werte a_i der Schichteigenschaften gemessen werden, bei Nichtübereinstimmung eines aktuellen Wertes a_n der Werte a_i die Targetspannung und/oder die Geschwindigkeit der Relativbewegung zwischen Magnetsystem und Target so lange verändert wird, bis ein späterer Wert a_n+x dem Wert der beabsichtigten Schichteigenschaft entspricht und die dabei zu ermittelnde Intensitätsverknüpfung IV als Sollwert IV_S eingesetzt und als Führungsgröße eingestellt wird. Es wird somit kein Kennlinienfeld erzeugt, aus dem verschiedene Parameter ablesbar sind, sondern nur der eine für die Größe des Schichtparameters relevante Sollwert ermittelt.
Die erste Alternative der Lösung, nämlich die Variation der Targetspannung U_T ist für Sputterprozesse in Einrichtungen mit einer statischen Anordnung zwischen Target und Magnetsystem wie auch mit einer dynamischen Anordnung einsetzbar, die zweite Alternative für dynamische Anordnungen, in denen aber auch beide Alternativen Anwendung finden können.
Wird die Erfindung bei einem Planarmagnetron eingesetzt, kann mit diesem eine Relativbewegung durch eine Bewegung des über dem Target erzeugten Plasmas relativ zur Targetoberfläche realisiert werden. Dies kann beispielsweise durch ein unter dem Target bewegliches Magnetsystem bewerkstelligt werden. Aber auch das Planarmagnetron selbst kann relativ zu dem Substrat bewegt werden. Die Geschwindigkeit dieser beiden Relativbewegungen kann in einer besonderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens gesteuert werden, um damit die Intensitätsverknüpfung konstant zu halten.
Die Erfindung eignet sich auch und insbesondere zum Einsatz bei einem Rohrmagnetron. Das Rohrmagnetron weist ein vorzugsweise quer zur Transportrichtung des Substrates liegendes längserstrecktes Magnetsystem auf, um das ein Rohrtarget drehbar angeordnet ist. Damit wird unter anderem ein gleichmäßigerer Targetabtrag erreicht und die Targetmaterialausbeute erhöht. In der vorliegenden Erfindung kann die Drehbewegung als Relativbewegung des Rohrtargets relativ zu dem Substrat betrachtet werden, deren Rotationsgeschwindigkeit gesteuert wird.
In der Praxis hat es sich gezeigt, dass die Intensitäten von Spektrallinien während einer Targetumdrehung schwanken. Um den Einfluss einer derartigen Schwankung auf das erfindungsgemäße Verfahren auszuschließen, ist bevorzugt vorgesehen, dass die Intensitätsverknüpfung als ein Mittelwert über mindestens eine Umdrehung des Rohrmagnetron erzeugt wird.
Das vorstehend dargelegte Verfahren ist vorzugsweise für ein einzelnes Magnetron innerhalb einer Vakuumkammer geeignet. Zwei Magnetrons können sich über das Plasma und unterschiedliche Brennspannungen beeinflussen. Aus diesem Grunde wird in einer bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass bei zwei in einer Vakuumkammer angeordneten Magnetrons die Regelung jeweils für jedes Magnetron separat durchgeführt wird. Unterstützt werden kann die Trennung beider Regelungen und die gegenseitige Beeinflussung minimiert werden, indem für jedes Magnetron mindestens eine Intensität einer zum jeweils anderen Magnetron unterschiedlichen Spektrallinie eingesetzt wird. Damit werden also in beiden Regelungen verschiedene Intensitätsverknüpfungen eingesetzt.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens, die der Nutzung für die Regelung dient, ist vorgesehen, dass vier Intensitäten I₁...I₄ aus drei Prozessmaterialien ermittelt werden. Dabei wird von einem ersten Prozessmaterial die erste Intensität I₁, von einem zweiten Prozessmaterial die zweite Intensität I₂ und von einem dritten Prozessmaterial die dritte Intensität I₃ und die vierte Intensität I₄ ermittelt. Die erste Intensität I₁ wird mit der dritten Intensität I₃ über die erste mathematische Verknüpfung zu der ersten Relativintensität R₁ und die zweite Intensität I₂ und die vierte Intensität I₄ über eine zweite mathematische Verknüpfung zur der zweiten Relativintensität R₂ verknüpft. Aus der ersten Relativintensität R₁ und der zweiten Relativintensität R₂ wird über eine dritte mathematische Verknüpfung die Intensitätsverknüpfung IV ermittelt und als Regelgröße in dem Regelkreis eingesetzt.
Hier ist es zweckmäßig, dass der Prozessparameter Targetspannung in dem Regelkreis als Stellgröße eingesetzt wird.
Bei reaktiven Abscheideprozessen kann der Prozessparameter Reaktivgasfluss als Stellgröße eingesetzt werden.
Weiterhin ist es bei reaktiven Abscheideprozessen möglich, die erste bis vierte Intensität I₁–I₄ aus den Prozessmaterialien Arbeitsgas, Reaktivgas und Targetmaterial zu ermitteln.
Man kann also beispielsweise versuchen, die Intensitäten von Linien der Schichtelemente an Intensitäten der Linien des Arbeitsgases „zu kalibrieren”.
Das könnte z. B. so aussehen: [I(Zn)/I(Ar, 1)]/[I(O)/I(Ar, 2)] wobei
I(Zn) die Intensität einer Zinklinie ist,
I(O) die einer Sauerstofflinie, I(Ar, 1) die Intensität einer ersten Argonlinie und I(Ar, 2) die einer zweiten Argonlinie.
Die zweckmäßigste Verknüpfung kann mathematisch auch anders aussehen, da der reine Quotient nur in einem bestimmten Bereich eine gute Näherung ist.
Für eine andere Nutzungsmöglichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens, nämlich der Messung der Dotierung ist vorgesehen, dass bei einer Beschichtung mit zwei Targetmaterialien drei Intensitäten I₁...I₃ aus drei Prozessmaterialien ermittelt werden. Dabei wird von einem ersten Targetmaterial die erste Intensität I₁, von einem zweiten Targetmaterial die zweite Intensität I₂ und von einem dritten Prozessmaterial die dritte Intensität I₃ ermittelt. Die erste Intensität I₁ wird mit der zweiten Intensität I₂ über die erste mathematische Verknüpfung zu der ersten Relativintensität R₁, die zweite Intensität I₂ und die dritte Intensität I₃ über eine zweite mathematische Verknüpfung zur der zweiten Relativintensität R₂ verknüpft. Aus der ersten Relativintensität R₁ und der zweiten Relativintensität R₂ wird über eine dritte mathematische Verknüpfung die Intensitätsverknüpfung IV ermittelt und als prozesssignifikantes Datum einer Messung für die Dotierung der abgeschiedenen Schicht mit dem einen oder anderen Targetmaterial übermittelt.
Dieses Verfahren kann insbesondere bei einer Aluminium-Zink-Oxid-(AZO)-Beschichtung genutzt werden. Dabei wird die erste Relativintensität R₁ aus einer Intensität des Targetmaterials Aluminium und aus einer Intensität des Targetmaterials Zink und die zweite Relativintensität R₂ aus einer Intensität des Reaktivgases Sauerstoff und der Intensität des Targetmaterials Aluminium oder der Intensität des Targetmaterials Zink ermittelt.
Eine Möglichkeit besteht darin, dass die erste Relativintensität mit R₁ = I₁/I₂, die zweite Relativintensität mit R₂ = I₃/I₁ und die Intensitätsverknüpfung mit IV = R₁/R₂ ermittelt wird.
Hierdurch wird es möglich, etwas mehr über die Dotierkonzentration zu erfahren. Dann bräuchte man von vornherein beim AZO wenigstens 3 Linien: Zink, Sauerstoff und Aluminium (Verknüpfung z. B. [I(Zn)/I(Al)]/[I(O)/I(Zn)]; eventuell auch mit verschiedenen Zn-Linien).
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von vier Ausführungsbeispielen näher beschrieben. In den zugehörigen Zeichnungen zeigt
1 das erfindungsgemäße Verfahren in einem ersten Ausführungsbeispiel, veranschaulicht an einem Regelkreis mit der Targetspannung als Stellgröße und
2 das erfindungsgemäße Verfahren in einem zweiten Ausführungsbeispiel, veranschaulicht an einem Regelkreis mit der Rotationsgeschwindigkeit als Stellgröße,
3 die Lage der Spektrallinien und deren Intensitäten von Arbeitsgas (AG), Reaktivgas (RG) und Targetmaterialien (TM) im Spektrogramm
4 den zeitlichen Verlauf der Absolutwerte der Intensitäten der Prozessmaterialien Arbeitsgas (AG), Reaktivgas (RG) und Targetmaterial (TM),
5 die Darstellung der Ermittlung der Intensitätsverknüpfung IV aus den vier Intensitäten der drei Prozessmaterialien Arbeitsgas (AG), Reaktivgas (RG) und Targetmaterial (TM),
6 den zeitlichen Verlauf der Absolutwerte der Intensitäten der Intensitäten der drei Prozessmaterialien erstes Targetmaterial (TMa), zweites Targetmaterial (TMb) und Reaktivgas (RG) und
7 die Darstellung der Ermittlung der Intensitätsverknüpfung IV aus den vier Intensitäten der drei Prozessmaterialien erstes Targetmaterial (TMa), zweites Targetmaterial (TMb) und Reaktivgas (RG).
In den folgenden Ausführungsbeispielen wird davon ausgegangen, dass ein in einer Vakuumbeschichtungsanlage in Längsrichtung transportiertes Substrat mit einem quer zur Transportrichtung angeordneten Rohrmagnetron beschichtet wird. Dabei wird eine Schicht abgeschieden, die verschiedene Schichteigenschaften aufweist. Parallel zu den hier dargestellten erfindungsgemäßen Regelungen regelt eine an sich bekannte Regelung den Sauerstofffluss über die Leistung. Diese Regelung ist in den Figuren nicht näher dargestellt.
In diesem Ausführungsbeispiel, das sich auf einen Reaktivprozess zur Abscheidung von ZnO:Al bezieht, wird – stellvertretend für alle anderen möglichen Schichteigenschaften a – der spezifische Widerstand ρ betrachtet, der einen bestimmten Wert aufweisen soll und insbesondere über die Substratlänge konstant und homogen verlaufen soll.
Wie in 1 gezeigt, werden mittels eines oder mehrerer optischer Emissionsspektrometer als Messglied 4 die Intensitäten I₁₁, I₂₁, I₁₂ und I₂₂ einer ersten und einer zweiten Spektrallinie jeweils am ersten und am zweiten Ort im Prozessraum gemessen. Daraus wird sodann eine erste mathematische Verknüpfung f₁(I₁₁, I₂₁) und eine zweite mathematische Verknüpfung f₂(I₁₂, I₂₂) gebildet. Dabei ist die zweite mathematische Verknüpfung gleicher Art wie die erste mathematische Verknüpfung (f₁ = f₂). Das heißt, dass die zweite mathematische Verknüpfung durch eine Quotientenbildung realisiert wird, wenn die erste mathematische Verknüpfung ebenfalls als Quotientenbildung ausgeführt wird.
Mittels einer dritten mathematische Verknüpfung f₃ wird aus der ersten und der zweiten mathematischen Verknüpfung f₃ = {f₁(I₁₁, I₂₁), f₂(I₁₂, I₂₂)} eine Intensitätsverknüpfung IV gebildet. Deren Ergebnis wird als Regelgröße der Regelung eingesetzt.
Aus einem vorherigen Kalibrierbeschichtungsprozess liegen nun die Wertepaare (IV_i, ρ_i) für einen Wert a_i einer i-ten Messung einer Schichteigenschaft a, beispielsweise mit ρ_i als dabei ermittelter spezifischer Widerstand vor.
Soll nun ein bestimmter spezifischer Widerstand ρ eingestellt werden, so wird aus dem entsprechenden Wertepaar der entsprechende IV-Wert entnommen und als Sollwert IV_S eingesetzt. Aus dem Istwert IV und dem Sollwert IV_S wird sodann die Regelabweichung ΔIV berechnet und einem Regler 5 zugeführt. Der Regler 5 und die hier dargestellte Berechnung wird in einem Prozessrechner 6 realisiert. Dieser ermittelt auch den entsprechenden Wert einer Steuerspannung U_st, die dem spannungsgeregelten Generator 7 als Stellglied zugeführt wird, woraus sich bei diesem eine Ausgangsspannung als Targetspannung U_T einstellt, die an das Target in der Vakuumkammer 8, die als Regelstrecke betrachtet werden kann, angelegt wird.
Eine weitere Möglichkeit, die Intensitätsverknüpfung IV konstant zu halten, stellt die Veränderung der Targetrotationsgeschwindigkeit N dar, wobei die Targetspannung über den Sauerstofffluss konstant gehalten wird.
Wie in 2 gezeigt, werden wiederum mittels eines oder mehrerer optischer Emissionsspektrometer als Messglied 4 Intensitäten I₁₁, I₂₁, I₁₂ und I₂₂ der ersten und der zweiten Spektrallinie jeweils am ersten und am zweiten Ort im Prozessraum gemessen. Daraus wird sodann eine erste mathematische Verknüpfung f₁(I₁₁, I₂₁) und eine zweite mathematische Verknüpfung f₂(I₁₂, I₂₂) gebildet. Dabei ist die zweite mathematische Verknüpfung ebenfalls gleicher Art wie die erste mathematische Verknüpfung (f₁ = f₂). Das heißt, dass die zweite mathematische Verknüpfung ebenfalls durch eine Quotientenbildung realisiert wird, wenn die erste mathematische Verknüpfung als Quotientenbildung ausgeführt wird.
Mittels einer dritten mathematische Verknüpfung f₃ wird aus der ersten und der zweiten mathematischen Verknüpfung f₃ = {f₁(I₁₁, I₂₁), f₂(I₁₂, I₂₂)} eine Intensitätsverknüpfung IV gebildet. Deren Ergebnis wird als Regelgröße der Regelung eingesetzt.
Aus einem vorherigen Kalibrierbeschichtungsprozess liegen nun die Wertepaare {IV_i, ρ_i} für einen Wert a_i einer i-ten Messung einer Schichteigenschaft a, beispielsweise mit ρ_i als dabei ermittelter spezifischer Widerstand vor.
Soll nun ein bestimmter spezifischer Widerstand ρ eingestellt werden, so wird aus dem entsprechenden Wertepaar der entsprechende IV-Wert entnommen und als Sollwert IV_S eingesetzt. Aus dem Istwert IV und dem Sollwert IV_S wird sodann die Regelabweichung ΔIV berechnet und einem Regler 5 zugeführt. Der Regler 5 und die hier dargestellte Berechnung wird ebenfalls wieder in einem Prozessrechner 6 realisiert. Dieser ermittelt auch den entsprechenden Wert einer Drehzahl n, die dem Targetantrieb 9 als Stellglied zugeführt wird, woraus sich über diese eine Targetrotationsgeschwindigkeit N einstellt, die die Relativgeschwindigkeit zwischen Target und Substrat in der Vakuumkammer 8, die als Regelstrecke betrachtet werden kann, bestimmt.
In 3 ist in einem Spektrogramm 10 eine erste Spektrallinie 11 des Arbeitsgases, in diesem Falle Argon (Ar), ein zweite Spektrallinie 12 des Arbeitsgases, eine Spektrallinie 13 des Reaktivgases, in diesem Falle Sauerstoff (O₂), eine Spektrallinie 14 eines ersten Targetmateriales, in diesem Falle Aluminium (Al), und eine Spektrallinie 15 eines zweiten Targetmateriales, in diesem Falle Zink (Zn), dargestellt.
In einem Ausführungsbeispiel nach 4 und 5 wird ein Maß der energetischen Anregungszustände der Elektronen im Plasmaraum und damit ein Maß für deren Elektronentemperatur anhand von Linienintensitäten aus Mehrfachintensitäten ermittelt. Auf Grundlage dieses Maßes für die Elektronentemperatur erfolgt die Auswertung der Einfachintensitäten um Regelgrößen zum Einstellen der Schichteigenschaften abzuleiten.
Es werden insgesamt mindestens vier Intensitäten I₁–I₄ der Spektrallinien 11 bis 14 zu jeweils drei der Prozessmaterialien Arbeitsgas (AG), Reaktivgas (RG) und Targetmaterial (TM) als Ausgangsgrößen gemessen und verarbeitet. Dabei werden zu zwei Prozessmaterialien (RG und TM) je eine Intensität – Einfachintensität – und zu dem dritten Prozessmaterial (AG), mindestens zwei Intensitäten – Mehrfachintensität – ermittelt.
Zur Regelung wird zunächst jeweils eine Einfachintensität zu einer Mehrfachintensität ins Verhältnis gesetzt (mathematisch verknüpft), woraus zwei Regelgrößen gewonnen sind, die zueinander ins Verhältnis gesetzt (mathematisch verknüpft) die finale Regelgröße ergeben.
In erster Näherung genügt es für die Regelung, wie aus dem Stand der Technik bekannt, Einfachintensitäten zu den Prozessmaterialien einzubeziehen. Die Messung in Target- und in Substratnähe vorzunehmen verbessert die Regelung weiter.
Erfindungsgemäß wird jedoch aus zwei oder mehr Linienintensitäten zu ein und demselben Material (Mehrfachintensität) eine weitere Regelgröße abgeleitet. Durch Verhältnisbildung von Intensitäten können Schwankungen in der Empfindlichkeit des Spektrometers ausgeglichen werden (beispielsweise auch durch Zudampfen des Kollimators), wie dies aus 5 ersichtlich ist, wobei die Regelung nach dem Stand der Technik unempfindlich sein würde.
Im Beispiel wird für die Messung von Mehrfachintensitäten das Arbeitsgas Argon genannt. Die Erfindung ist aber auch für die übrigen Prozessmaterialien anwendbar. Auch die mathematischen Verknüpfungen sind hier nur beispielhaft angegeben. Auch andere mathematische Verknüpfungen, wie beispielweise durch Differenz- oder Verhältnisbildung, können zu einer praktikablen Ermittlung der Regelgröße führen.
Beispielsweise wird eine erste Relativintensität R₁ aus einer Intensität des Targetmateriales I_TM und einer ersten Intensität I_AG1 des Arbeitsgases ermittelt mit R₁ = I_TM/I_AG1 eine zweite Relativintensität R₂ wird aus einer Intensität I_RG des Reaktivgases und einer zweiten Intensität I_AG2 des Arbeitsgases ermittelt mit R₂ = I_RG/I_AG2
Die Intensitätsverknüpfung IV, die schließlich als Regelgröße eingesetzt wird, wird ermittelt aus IV = R₁/R₂
Durch die vorhergehend aufgezeigten Gedanken ist eine bessere Genauigkeit erreicht, wodurch sich in einem weiteren Ausführungsbeispiel auch die Dotierkonzentration bestimmen lässt.
Unter der oben genannten Voraussetzung, dass auch andere Größen zur Mehrfachintensitätsbestimmung herangezogen werden, wird, wie aus 5 und 6 ersichtlich, beispielsweise eine erste Relativintensität R₁ aus einer Intensität einer Spektrallinie 14 eines ersten Targetmateriales I_TMa (beispielweise Al) und aus einer Intensität einer Spektrallinie 15 eines zweiten Targetmateriales I_TMb (beispielweise Zn) ermittelt mit R₁ = I_TMa/I_TMb.
Eine zweite Relativintensität R₂ wird aus einer Intensität I_RG einer Spektrallinie 13 des Reaktivgases und der Intensität I_TMa der Spektrallinie 14 des ersten Targetmaterials ermittelt mit R₂ = I_RG/I_TMa
Alternativ kann die zweite Relativitätsintensität R₂ aus einer ersten Intensität I_AG1 des Arbeitsgases und einer zweiten Intensität I_AG2 des Arbeitsgases ermittelt werden mit R₂ = I_AG1/I_AG2
Die Intensitätsverknüpfung IV, die schließlich als Maß für die Dotierkonzentration eingesetzt wird, wird ermittelt aus IV = R₁/R₂
Bezugszeichenliste

4: Messglied
5: Regler
6: Prozessrechner
7: Generator
8: Vakuumkammer
9: Targetantrieb
10: Spektrogramm
11: erste Spektrallinie des Arbeitsgases
12: zweite Spektrallinie des Arbeitsgases
13: Spektrallinie des Reaktivgases
14: Spektrallinie eines ersten Targetmateriales
15: Spektrallinie eines zweiten Targetmateriales

Claims

Verfahren zur Ermittlung prozesssignifikanter Daten eines Vakuumabscheideprozesses und deren Weiterverarbeitung in Mess- oder Regelungsprozessen, bei dem ein Substrat in einer Vakuumkammer mittels eines aus einem mit einem Magnetron verbundenen Target herausgelösten Materials unter Anlegen einer von einer geregelten Spannungsquelle bereitgestellten Targetspannung zwischen dem Target und einer Gegenelektrode und unter Einleitung eines Prozessgases in die Vakuumkammer in einem Prozessraum beschichtet wird, wobei ein optisches Emissionsspektrum aufgenommen wird und aus Intensitäten von Spektrallinien der an dem Beschichtungsprozess beteiligen Prozessmaterialien, prozesssignifikante Daten des Vakuumabscheideprozesses zur Weiterverarbeitung in Mess- oder Regelungsprozessen ermittelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass von mindestens zwei Prozessmaterialen in situ mindestens drei Intensitäten I₁...I₃ von mehreren Spektrallinien (11 bis 15) aus dem in situ aufgenommenen optischen Emissionsspektrum (10) ermittelt werden, dass aus einem Paar der Intensitäten I₁...I₃ mit einer ersten mathematischen Verknüpfung eine erste Relativintensität R₁ berechnet wird, dass aus einem anderen Paar der Intensitäten I₁...I₃ mit einer zweiten mathematischen Verknüpfung eine zweite Relativintensität R₂ berechnet wird, und dass aus der ersten Relativintensität R₁ und der zweiten Relativintensität R₂ mit einer dritten mathematischen Verknüpfung eine Intensitätsverknüpfung IV als prozesssignifikantes Datum berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass von mindestens zwei Prozessmaterialen mindestens vier Intensitäten I₁...I₄ ermittelt werden, dass aus jeweils zwei der Intensitäten I₁...I₄, die nicht von demselben Prozessmaterial stammen, die erste Relativintensität R₁ berechnet wird, und dass aus jeweils zwei anderen der Intensitäten I₁...I₄, die nicht von demselben Prozessmaterial stammen, die zweite Relativintensität R₂ berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass von mindestens zwei Prozessmaterialen mindestens vier Intensitäten I₁...I₄ ermittelt werden, wobei die Intensität I₁ einer ersten Spektrallinie eines Prozessmateriales und die Intensität I₂ einer zweiten Spektrallinie eines Prozessmateriales an einem ersten Ort im Prozessraum gemessen und daraus die erste Relativintensität R₁ durch die erste mathematische Verknüpfung f₁(I₁, I₂) gebildet wird, – dass eine Intensität I₃ der ersten Spektrallinie und eine Intensität I₄ der zweiten Spektrallinie an dem sich von dem ersten Ort unterscheidenden zweiten Ort im Prozessraum gemessen und daraus die zweite Relativintensität R₂ durch die zweite mathematische Verknüpfung f₂(I₃, I₄) gebildet wird, – dass die dritte mathematische Verknüpfung f₃ aus der ersten Relativintensität R₁ und der zweiten Relativintensität R₂ mit f₃ = {f₁(I₁, I₂), f₂(I₃, I₄)} gebildet wird, deren Ergebnis als Intensitätsverknüpfung IV als Regelgröße in dem Regelungsprozess eingesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Intensitätsverknüpfung IV als Regelgröße in dem Regelungsprozess derart eingesetzt wird, dass die Targetspannung U_T und/oder eine Geschwindigkeit einer Relativbewegung zwischen Magnetsystem und Target als Stellgröße der Regelung derart geführt wird, dass die Intensitätsverknüpfung IV als Regelgröße der Regelung, auf einen als Führungsgröße eingestellten Sollwert IV_S der Intensitätsverknüpfung IV konstant gehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollwert IV_S für einen Wert a_i einer zu erreichenden Schichteigenschaft a aus einer Funktion IV = f(a) festgelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollwert IV_S für einen Wert a_i einer zu erreichenden Schichteigenschaft a aus einer Funktion IV_S = f(a) ermittelt wird und dass die Funktion IV_S = f(a) während eines Kalibrierbeschichtungsprozesses erfasst wird, indem Werte a_i der Schichteigenschaft gemessen werden, bei Nichtübereinstimmung eines aktuellen Wertes a_n der Werte a_i die Targetspannung U_T und/oder die Geschwindigkeit der Relativbewegung zwischen Magnetsystem und Target so lange verändert wird, bis ein späterer Wert a_n+x dem dem Wert der beabsichtigten Schichteigenschaft a entspricht und die dabei zu ermittelnde Intensitätsverknüpfung IV als Sollwert IV_S eingesetzt und als Führungsgröße eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollwert IV_S für einen Wert a_i einer zu erreichenden Schichteigenschaft a ermittelt wird, indem während eines Beschichtungsprozesses Werte a_i der Schichteigenschaften a gemessen werden, bei Nichtübereinstimmung eines aktuellen Wertes a_n der Werte a_i die Targetspannung und/oder die Geschwindigkeit der Relativbewegung zwischen Magnetsystem und Target so lange verändert wird, bis ein späterer Wert a_n+x dem Wert der beabsichtigten Schichteigenschaft a entspricht und die dabei zu ermittelnde Intensitätsverknüpfung IV als Sollwert IV_S eingesetzt und als Führungsgröße eingestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Planarmagnetron die Relativbewegung durch eine Bewegung des über dem Target erzeugten Plasmas relativ zu der Targetoberfläche oder durch eine Bewegung des Planarmagnetron relativ zu dem Substrat realisiert und deren Geschwindigkeit gesteuert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Rohrmagnetron die Relativbewegung durch eine Drehbewegung des Rohrtargets relativ zu dem Substrat realisiert und deren Rotationsgeschwindigkeit N gesteuert wird, wobei die Targetspannung über den Sauerstofffluss konstant gehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass vier Intensitäten I₁...I₄ aus drei Prozessmaterialien ermittelt werden, wobei von einem ersten Prozessmaterial die erste Intensität I₁, von einem zweiten Prozessmaterial die zweite Intensität I₂ und von einem dritten Prozessmaterial die dritte Intensität I₃ und die vierte Intensität I₄ ermittelt wird, dass die erste Intensität I₁ mit der dritten Intensität I₃ über die erste mathematische Verknüpfung zu der ersten Relativintensität R₁, die zweite Intensität I₂ und die vierte Intensität I₄ über eine zweite mathematische Verknüpfung zur der zweiten Relativintensität R₂ verknüpft werden und aus der ersten Relativintensität R₁ und der zweiten Relativintensität R₂ über eine dritte mathematische Verknüpfung die Intensitätsverknüpfung IV ermittelt und als Regelgröße in einem Regelkreis eingesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Prozessparameter eine Targetspannung U_T in dem Regelkreis als Stellgröße eingesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei reaktiven Abscheideprozessen der Prozessparameter Reaktivgasfluss als Stellgröße eingesetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei reaktiven Abscheideprozessen die erste bis vierte Intensität I₁–I₄ aus den Prozessmaterialien Arbeitsgas, Reaktivgas und Targetmaterial ermittelt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Beschichtung mit zwei Targetmaterialen drei Intensitäten I₁...I₃ aus drei Prozessmaterialien ermittelt werden, wobei von einem ersten Targetmaterial die erste Intensität I₁, von einem zweiten Targetmaterial die zweite Intensität I₂ und von einem dritten Prozessmaterial die dritte Intensität I₃ ermittelt wird, dass die erste Intensität I₁ mit der zweiten Intensität I₂ über die erste mathematische Verknüpfung zu der ersten Relativintensität R₁, die zweite Intensität I₂ und die dritte Intensität I₃ über eine zweite mathematische Verknüpfung zu der zweiten Relativintensität R₂ verknüpft werden und aus der ersten Relativintensität R₁ und der zweiten Relativintensität R₂ über eine dritte mathematische Verknüpfung die Intensitätsverknüpfung IV ermittelt und als prozesssignifikantes Datum einer Messung für die Dotierung der abgeschiedenen Schicht mit dem einen oder anderen Targetmaterial übermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Aluminium-Zink-Oxid-(AZO)-Beschichtung die erste Relativintensität R₁ aus einer Intensität des Targetmaterials Aluminium und aus einer Intensität des Targetmaterials Zink und die zweite Relativintensität R₂ aus einer Intensität des Reaktivgases Sauerstoff und der Intensität des Targetmaterials Aluminium oder der Intensität des Targetmaterials Zink ermittelt wird.