KR20160032205A - 인라인 증착 제어 장치 및 인라인 증착 제어 방법 - Google Patents

인라인 증착 제어 장치 및 인라인 증착 제어 방법 Download PDF

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어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
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Abstract

기판 상에 하나 또는 그 초과의 증착 층들을 증착하기 위한 하나 또는 그 초과의 증착 소스들을 갖는 진공 증착 장치를 위한 인라인 증착 제어 장치는, 하나 또는 그 초과의 증착 층들을 갖는 기판을 조명하도록 적응된 하나 또는 그 초과의 광 소스들; 측정 신호의 스펙트럼 분해 검출을 위해 적응된 검출 배열 ― 측정 신호는, 하나 또는 그 초과의 증착 층들을 갖는 기판에서 반사된 광, 및 하나 또는 그 초과의 증착 층들을 갖는 기판을 통해 투과된 광 중 적어도 하나로부터 선택됨 ―; 측정 신호에 기초하여, 하나 또는 그 초과의 층들의 각각의 두께들을 결정하기 위한 평가 유닛; 및 결정된 두께들에 기초하여, 하나 또는 그 초과의 증착 층들의 증착의 피드-백 제어를 위해, 증착 장치에 연결가능하고, 평가 유닛에 연결된 제어기를 포함한다. 게다가, 인라인 증착 제어 방법이 제공된다.

Description

인라인 증착 제어 장치 및 인라인 증착 제어 방법{INLINE DEPOSITION CONTROL APPARATUS AND METHOD OF INLINE DEPOSITION CONTROL}
[0001] 본 개시의 실시예들은 진공 증착 장치를 위한 인라인 증착 제어, 및 진공 증착 장치의 인라인 증착을 제어하기 위한 장치에 관한 것이다. 구체적으로, 실시예들은, 특히 광학 다층 시스템들을 위한 가요성 기판 상으로의 인라인 증착을 제어하는 것에 관한 것이다.
[0002] 다수의 애플리케이션들에서, 가요성 기판 상에 얇은 층들을 증착하는 것이 필요하다. 전형적으로, 가요성 기판들은 가요성 기판 코팅 장치의 하나 또는 그 초과의 챔버들에서 코팅된다. 추가로, 예컨대 가요성 기판의 롤과 같은, 가요성 기판의 스톡(stock)이 기판 코팅 장치의 하나의 챔버에 배치될 수 있다. 전형적으로, 가요성 기판들은, 예컨대 물리 기상 증착 또는 화학 기상 증착과 같은 기상 증착 기법을 사용하여, 진공에서 코팅된다.
[0003] 롤 투 롤 코터(roll to roll coater)들은 전형적으로, 증착 시스템을 통해 가요성 기판이 가이딩될 수 있는 높은 속도를 고려하여, 높은 처리량을 허용한다. 추가로, 막들 등과 같은 가요성 기판들은, 글래스 기판 상에 증착되는 유사한 층 스택들과 비교하여 더 낮은 제조 가격들을 야기할 수 있다. 애플리케이션의 하나의 예는 터치 패널들을 위한 층 스택들일 수 있다. 터치 패널들은, 디스플레이 영역 내에서 터치를 검출할 수 있고 위치결정할 수 있는 특정한 종류의 전자 비주얼 디스플레이들이다. 일반적으로, 터치 패널들은, 스크린 위에 배치되고 터치를 감지하도록 구성된 투명한 바디(transparent body)를 포함한다. 그러한 바디는, 스크린에 의해 방출된, 가시 스펙트럼에서의 광이 바디를 통해 투과될 수 있도록, 실질적으로 투명하다. 터치 패널 애플리케이션들을 위한 통상적인 제조 프로세스는 스퍼터링 프로세스일 수 있고, 스퍼터링 프로세스에서, 롤-투-롤 스퍼터 웨브(web) 코터를 사용하여, 터치 패널 코팅이 플라스틱 막 상에 증착된다. 여러 타입들의 터치 패널 코팅들이 시장에 존재한다.
[0004] 코팅 프로세스에서, 층 시스템의 특정된 특성들을 달성하기 위해, 기판 상에 증착되는 하나 또는 그 초과의 층들의 각각의 두께를 모니터링하고 제어하는 것이 바람직하다. 그러한 특성들은, 반사방지, 솔라 컨트롤(solar control), 비가시적인 주석-산화물 층, 낮은 복사율, 또는 다른 것들과 같은 광학 특성들을 포함할 수 있다. 전형적인 층 시스템들은 2개 내지 10개의 층들을 포함하고, 여기에서, 각각의 층 두께들의 정확한 결정은, 층들의 수가 더 많아짐에 따라, 점점 더 어렵게 된다. 따라서, 특히 다층 증착 프로세스들에 대해, 증착 프로세스의 제어를 개선하는 것이 바람직하다.
[0005] 상기된 바를 고려하여, 독립 청구항 제 1 항에 따른, 진공 증착 장치를 위한 인라인 증착 제어 장치, 및 독립 청구항 제 14 항에 따른, 진공 증착 장치를 위한 인라인 증착 제어 방법이 제공된다. 본 발명의 추가적인 양상들, 이점들, 및 피처(feature)들은, 종속 청구항들, 설명, 및 첨부 도면들로부터 명백하다.
[0006] 일 실시예에 따르면, 기판 상에 하나 또는 그 초과의 증착 층들을 증착하기 위한 하나 또는 그 초과의 증착 소스들을 갖는 진공 증착 장치를 위한 인라인 증착 제어 장치가 제공된다. 인라인 증착 제어 장치는, 하나 또는 그 초과의 증착 층들을 갖는 기판을 조명하도록 적응된 하나 또는 그 초과의 광 소스들을 포함한다. 인라인 증착 제어 장치는, 측정 신호의 스펙트럼 분해 검출(spectrally resolved detection)을 위해 적응된 검출 배열을 더 포함하며, 측정 신호는, 하나 또는 그 초과의 증착 층들을 갖는 기판에서 반사된 광, 및 하나 또는 그 초과의 증착 층들을 갖는 기판을 통해 투과된 광 중 적어도 하나로부터 선택된다. 게다가, 인라인 증착 제어 장치는, 측정 신호에 기초하여, 하나 또는 그 초과의 층들의 각각의 두께들을 결정하기 위한 평가 유닛, 및 결정된 두께들에 기초하여, 하나 또는 그 초과의 증착 층들의 증착의 피드-백 제어를 위해, 증착 장치에 연결가능하고, 평가 유닛에 연결된 제어기를 포함한다.
[0007] 다른 실시예에 따르면, 진공 증착 장치를 위한 인라인 증착 제어 방법이 제공된다. 방법은, 하나 또는 그 초과의 증착 층들이 위에 증착된 기판을 조명하는 단계, 하나 또는 그 초과의 증착 층들을 갖는 기판에서 반사된 광, 및 하나 또는 그 초과의 증착 층들을 갖는 기판을 통해 투과된 광 중 적어도 하나로부터 선택된 스펙트럼 분해된 신호를 측정하는 단계, 하나 또는 그 초과의 증착 층들의 증착의 세트포인트 파라미터들의 세트 및 측정 신호에 기초하여, 하나 또는 그 초과의 층들의 각각의 두께들을 결정하는 단계, 및 결정된 두께에 기초하여, 하나 또는 그 초과의 증착 층들의 증착을 피드-백 제어하는 단계를 포함한다.
[0008] 실시예들은 또한, 개시된 방법들을 수행하기 위한 장치들에 관한 것이고, 각각의 설명된 방법 단계를 수행하기 위한 장치 부분들을 포함한다. 이러한 방법 단계들은, 하드웨어 컴포넌트들에 의해, 적절한 소프트웨어에 의해 프로그래밍된 컴퓨터에 의해, 이들 양자의 임의의 조합에 의해, 또는 임의의 다른 방식으로 수행될 수 있다. 게다가, 본 발명에 따른 실시예들은 또한, 설명된 장치를 동작시키는 방법들에 관한 것이다. 방법은, 장치의 모든 각각의 기능을 수행하기 위한 방법 단계들을 포함한다.
[0009] 본 발명의 상기 열거된 특징들이 상세히 이해될 수 있는 방식으로, 앞서 간략히 요약된, 본 발명의 보다 구체적인 설명이 실시예들을 참조로 하여 이루어질 수 있다. 첨부 도면들은 본 발명의 실시예들에 관한 것이고, 아래에서 설명된다.
도 1은, 800 nm 파장에서의 Al 및 Au 층들에 대한 광학 밀도 대 층 두께를 도시한다.
도 2는, 티타늄 산화물 단일 층의 스펙트럼 반사율을 도시한다.
도 3은, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 인라인 증착 제어를 위해 적응되고, 가요성 기판 상에 층을 증착하기 위한 증착 장치를 도시한다.
도 4는, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 인라인 증착 제어를 위해 적응되고, 가요성 기판 상에 층을 증착하기 위한 다른 증착 장치를 도시한다.
도 5는, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 기판의 폭에 걸쳐 위치된 수개의 측정 헤드들의 배열을 도시한다.
도 6은, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 이동가능한 측정 헤드를 도시한다.
도 7은, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 인라인 증착 제어 방법을 예시하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 8은, 본원에서 설명되는 실시예들에 의해 검사될 수 있는 예시적인 다층 시스템을 도시한다.
도 9는, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 인라인 증착 제어의 흐름도를 도시한다.
도 10은, 바람직한 스펙트럼 커브와 실제의 스펙트럼 커브 사이의 예시적인 비교를 도시한다.
[0010] 이제, 본 발명의 다양한 실시예들이 상세히 참조될 것이고, 다양한 실시예들 중 하나 또는 그 초과의 예들은 도면들에서 예시된다. 도면들의 다음의 설명 내에서, 동일한 참조 번호들은 동일한 컴포넌트들을 지칭한다. 일반적으로, 개별적인 실시예들에 대한 차이들만이 설명된다. 각각의 예는 본 발명의 설명으로써 제공되고, 본 발명의 제한으로서 의도되지 않는다. 추가로, 일 실시예의 일부로서 예시되거나 또는 설명되는 피처들은, 또 다른 실시예를 산출하기 위해, 다른 실시예들에 대해 또는 다른 실시예들과 함께 사용될 수 있다. 설명은 그러한 변형들 및 변화들을 포함하도록 의도된다.
[0011] 본원에서 설명되는 실시예들 내에서 사용되는 바와 같은 가요성 기판 또는 웨브는 전형적으로, 휘어질 수 있는 것을 특징으로 할 수 있다. "가요성 기판" 또는 "웨브"라는 용어는 "스트립"이라는 용어와 동의어로 사용될 수 있다. 예컨대, 본원에서의 실시예들에서 설명되는 바와 같은 웨브는 포일(foil), 막 등일 수 있다.
[0012] 본원에서 설명되는 장치 및 방법들의 실시예들은, 기판 상에 증착되는 층들의 인라인 증착 제어에 관한 것이다. 단일 파장(800 nm)에서의 광학 밀도와 층 두께 사이의 관계가 Al 및 Au 단일 층들에 대해 도 1에서 도시된다. 예컨대 Al 층과 같은 얇은 금속성 층들의 두께는, 단일 파장에서의 광학 밀도(OD)(OD = -ln(T/T0))를 측정함으로써 계산될 수 있고, 여기에서, T0는 기판 및 층이 없는 경우의(또는 기판만 있는 경우의) 투과율이고, T는 층이 위에 증착된 기판의 투과율이다. 금속성 단일 층의 경우에, 물리적인 두께는 따라서, 단일 파장에서의 측정된 광학 밀도로부터 직접적으로 도출될 수 있다.
[0013] 증착된 층들, 특히, 광학 층들은, 이들의 스펙트럼 반사 및 투과율 커브들에 의해 특징지어질 수 있다. 그러나, 비-흡수성 투명한 층들의 경우에, 물리적인 두께(D)는, 방정식 D = λ0/(4*n)에 따라, 소위 람다-쿼터 포지션(lambda-quarter position)에서의 반사(투과) 피크의 최대(최소) 포지션으로부터 도출되고, λ0는 (1차) 반사 또는 투과 피크의 스펙트럼 포지션을 표시하고, n은 층 재료의 굴절률을 표시한다. 2.49의 굴절률을 갖는 티타늄 산화물의 단일 층의 스펙트럼 반사를 디스플레이하는 도 2에서 그러한 스펙트럼 커브의 예가 도시된다. 피크 최대치는 550 nm의 파장에 위치되고, 그에 따라, 물리적인 두께는 D = 550 nm/(4*2.49) = 55 nm로서 계산된다. 그러나, 하나 초과의 층을 갖는 광학 다층 시스템들의 경우에, 상황은 더 복잡하게 된다. 개별적인 층들의 물리적인 두께 값들은 층 시스템의 스펙트럼 반사 및/또는 투과율 커브로부터 쉽게 추정될 수 없고, 이는, 층들이 전형적으로, 간섭에 의해 서로 상호작용하기 때문이다. 본원에서 설명되는 몇몇 실시예들은 다층 시스템들의 층 두께들을 획득하기 위한 방법들을 제공하고, 아래에서 더 상세히 설명될 것이다.
[0014] 도 3은, 가요성 기판(11) 상에 하나 또는 그 초과의 층들을 증착하기 위한 장치(100)를 예시한다. 그에 의해, 언와인딩(unwinding) 챔버(102)에서의 롤(10) 상에, 코팅되지 않은 가요성 기판이 제공될 수 있다. 가요성 기판은, 예컨대, 가이딩 롤러들(20)을 통해 프로세싱 드럼(30)을 향하여 가이딩된다. 기판이 증착 챔버들 또는 서브-챔버들(40)을 통해 가이딩되면서, 가요성 기판(11) 상에 하나 또는 그 초과의 층들이 증착된다. 이러한 서브-챔버들은 증착 챔버(104)의 일부일 수 있다. 도 3에서 도시된 바와 같이, 증착 소스들(50)은 예컨대 스퍼터 타겟들일 수 있다. 증착 챔버(104)에서 하나 또는 그 초과의 층들을 증착한 후에, 기판(11)은 추가로, 가이딩 롤러들(20)을 통해, 3개의 가열 엘리먼트들(130)을 포함하는 선택적인 인접한 어닐링 챔버(112)로 가이딩될 수 있다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 어닐링 챔버는 생략된다. 코팅된, 그리고 선택적으로 어닐링된 기판은 와인딩(winding) 챔버(106) 내로 제공되고, 와인딩 챔버(106)에서, 기판은 롤(12) 상에 와인딩된다.
[0015] 도 3에서 도시된 실시예에서, 와인딩 챔버(106)는, 특히 기판(11)이 적어도 점진적으로 투명한 경우에, 코팅된 기판을 검사하기 위한 인라인 투과 측정 디바이스(140)를 포함한다. 인라인 투과 측정 디바이스(140)는, 코팅된 층들을 위에 갖는 기판(11)을 조명하도록 적응된 광 소스(142)를 포함한다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 하나 초과의 광 소스(142)가 제공될 수 있다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 하나 초과의 광 소스들이, 기판(11)의 폭에 걸친 상이한 포지션들에 배열될 수 있다. 게다가, 인라인 투과 측정 디바이스(140)는, 코팅된 기판을 통해 투과된 광을 수용하도록 적응된 수용기(receiver)(144)를 포함한다. 광 소스(142)와 수용기(144)의 조합은 또한, 측정 헤드라고 호칭될 수 있다. 수용기(144)는, 수용기(144)에 의해 제공된 측정 신호의 스펙트럼 분해 검출을 위해 적응된 검출 배열(160)에 연결된다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 검출 배열(140)은 분광계이다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 분광계는, 약 300 내지 약 1700 nm, 특히 약 380 내지 약 1100 nm의 파장 범위 내에서, 코팅된 기판(11)의 투과율을 결정하도록 적응될 수 있다.
[0016] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 추가적인 실시예들에 따르면, 인라인 투과 측정 디바이스는 부가적으로 또는 대안적으로, 증착 챔버(104) 내의 포지션(140')에 위치될 수 있다. 그러한 배열은 특히, 어닐링 챔버(112)가 생략된 실시예들에서 유용할 수 있다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 또한 추가적인 실시예들에 따르면, 인라인 투과 측정 디바이스는 부가적으로 또는 대안적으로, 증착 챔버(104) 내의 포지션(140'')에 위치될 수 있다. 그러한 배열은 특히, 기판이, 예컨대, 먼저 롤(10)로부터 롤(12)로 운반되고 그 후에, 롤(12)로부터 다시 롤(10)로 반전되어 운반되는 바와 같이, 반대 방향들로 운반되는 반전 모드에서 장치(100)가 동작할 수 있는 경우에, 유용하다.
[0017] 게다가, 장치(100)는, 기판(11) 상에 코팅된 하나 또는 그 초과의 층들의 각각의 두께들을 결정하도록 적응된 평가 유닛(170)을 포함한다. 전형적으로, 평가 유닛(170)은 검출 배열(160)로부터 입력을 수용하고, 기판(11) 상의 실제의 코팅이 바람직한 층 두께들에 대응하는지를 평가한다. 평가 유닛(170)은 제어기(180)에 연결되고, 제어기(180)는 차례로, 증착 소스들(50)의 피드-백 제어를 위해 증착 소스들(50)에 직접적으로 또는 간접적으로 연결가능하다. 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 진공 증착 장치를 위한 인라인 증착 제어의 프로세스는, 하나 또는 그 초과의 증착 층들이 위에 증착된 기판(11)을 조명하는 것을 포함한다. 프로세스는, 하나 또는 그 초과의 증착 층들을 갖는 기판에서 반사된 광과, 하나 또는 그 초과의 증착 층들을 갖는 기판을 통해 투과된 광 중 적어도 하나로부터 선택된 스펙트럼 분해된 신호를 측정하는 것을 더 포함한다. 부가하여, 프로세스는, 하나 또는 그 초과의 증착 층들의 증착의 세트포인트 파라미터들의 세트, 및 측정 신호에 기초하여, 하나 또는 그 초과의 층들의 각각의 두께들을 결정하는 것을 포함한다. 프로세스는 또한, 결정된 두께들에 기초하여, 하나 또는 그 초과의 증착 층들의 증착을 피드-백 제어하는 것을 포함한다.
[0018] 본원에서 고려되는 바와 같은 그러한 또는 유사한 배열들 및/또는 프로세스들을 이용하여, 정확한 층 두께들로 증착 장치를 조정하기 위한 현재의 시행착오(trial-and-error) 교정 메커니즘이 극복될 수 있다. 이는 또한, 조정이 인라인으로 그리고 자동적으로 이루어지기 때문에, 숙련된 오퍼레이터들에 대한 필요성을 감소시킨다. 게다가, 특정된 설계에 따라 코팅되지 않는 재료의 양이 감소될 수 있다. 또한, 주어진 프로세스에 대한 시동 시간(start-up time)이 감소될 수 있고, 이는, 증착 장치의 정확한 조정이 종래의 시행착오 조정에 의한 것보다 더 빠르게 달성되기 때문이다.
[0019] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 평가 유닛(170)은 하나 또는 그 초과의 증착 층들의 증착의 세트포인트 파라미터들의 세트를 갖는다. 몇몇 실시예들에서, 세트포인트 파라미터들의 세트는, 기판의 바람직한 재료 조성, 기판의 바람직한 두께, 기판의 굴절률, 기판의 흡광 계수(extinction coefficient), 증착 층의 바람직한 재료 조성, 증착 층의 바람직한 두께, 기판 상의 증착 층들의 수, 증착 층의 굴절률, 증착 층의 흡광 계수 중 하나 또는 그 초과를 포함한다. 그러한 세트포인트 파라미터들은, 기판 상에 최종적으로 생성되어야 하는 바람직한 코팅에 대응한다. 세트포인트 파라미터들은 또한, 코팅 프로세스에 대한 바람직한 값들로서 고려될 수 있고, 바람직한 값들로부터, 코팅의 실제의, 즉 측정된 값들이 벗어날 수 있다. 따라서, 세트포인트 파라미터들은, 코팅 프로세스의 바람직한 결과를 정의하는 역할을 할 수 있다.
[0020] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 평가 유닛(170)은, 스펙트럼 분해된 측정 신호를, 세트포인트 파라미터들의 세트에 기초한 하나 또는 그 초과의 시뮬레이팅된 스펙트럼 커브들과 비교하도록 적응된다. 예컨대, 평가 유닛(170)은 자체적으로 스펙트럼 커브들을 시뮬레이팅할 수 있거나, 또는 평가 유닛(170)에, 데이터 소스로부터, 시뮬레이팅된 스펙트럼 커브들이 입력될 수 있다. 시뮬레이션은, 예컨대 코팅에서의 층들의 두께들 및 각각의 재료들의 광학 파라미터들(n 및 k)과 같은, 바람직한 코팅에 대응하는 세트포인트 파라미터들에 기초한다.
[0021] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 평가 유닛(170)은 추가로, 측정 신호와 시뮬레이팅된 스펙트럼 커브들 사이의 비교로부터, 하나 또는 그 초과의 증착 층들 각각에 대한 실제의 층 두께를 결정하도록 적응된다. 그러한 결정 방법들의 실시예들은 아래에서 더 상세히 설명될 것이다. 제한적인 것으로서 해석되지 않아야 하는 예시로서, 바람직한 코팅은, 8 nm 두께의 제 1 층, 40 nm 두께의 제 2 층, 및 30 nm 두께의 제 3 층을 갖는 3개의 층들을 갖는다. 이러한 바람직한 값들 및 다른 세트포인트 파라미터들, 예컨대 각각의 층의 각각의 재료에 기초하여, 광학 측정에 대한 시뮬레이팅된 스펙트럼 커브들이 계산된다. 그 후에, 이러한 계산된 커브들은, 바람직한 스펙트럼 커브들로부터의 실제의 스펙트럼 커브들의 편차를 결정하기 위해, 측정 헤드(140) 및 검출 배열(160)에 의해 결정된 바와 같은 실제의 스펙트럼 커브들과 비교된다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 하나 또는 그 초과의 시뮬레이팅된 스펙트럼 커브들의 입력 파라미터들은, 스펙트럼 분해된 측정 신호, 즉 실제의 스펙트럼 커브들과 매칭(match)하도록 피팅될(fitted) 수 있다. 예컨대, 각각의 층 두께들의 값은, 시뮬레이팅된 커브들이, 측정된 스펙트럼 커브들과 매칭할 때까지, 조정될 수 있다. 이러한 피팅으로부터, 실제의 층 두께들이 결정될 수 있다. 단지 예시로서, 피팅은, 제 1 층에 대한 6 nm의 층 두께, 제 2 층에 대한 45 nm의 층 두께, 및 제 3 층에 대한 32 nm의 층 두께를 나타낼 수 있다. 따라서, 제 1 층은 바람직한 두께로부터 -2 nm만큼 벗어나고, 제 2 층은 바람직한 두께로부터 +5 nm만큼 벗어나고, 제 3 층은 바람직한 두께로부터 +2 nm만큼 벗어난다.
[0022] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 제어기(180)는, 상기 증착 층들 중 적어도 하나를 증착하기 위한 적어도 하나의 스퍼터 소스(50)를 제어하도록 적응된다. 위에서 설명된 특정한 예에서, 제어기(180)는, 실제의 층 두께들을 바람직한 값들로 조정하기 위해, 제 1 층에 대한 스퍼터 소스의 출력을 33 %만큼 증가시킬 수 있고, 제 2 층에 대한 스퍼터 소스의 출력을 11 %만큼 감소시킬 수 있고, 제 3 층에 대한 스퍼터 소스의 출력을 6.3 %만큼 감소시킬 수 있다. 예컨대, 그러한 조정은 스퍼터 소스의 전력을 제어함으로써 이루어질 수 있다. 그러나, 몇몇 실시예들에서, 다른 증착 소스들이 사용될 수 있고, 이러한 경우에, 소스의 출력은, 예컨대, 기상 증착 소스에서 가스 유동을 제어하는 것과 같이, 상이한 방식으로 제어될 수 있다.
[0023] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 인라인 증착 제어 장치는, 약 0.005 내지 약 0.5 m/s의 속도로 수송되는(conveyed) 기판의 인라인 검사를 위해 적응된다. 그러한 인라인 증착 제어 장치는, 증착 장치의 처리량을 감속(slowing down)시키지 않으면서, 코팅의 지속적인 모니터링을 허용한다.
[0024] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 인라인 증착 제어 장치는, 약 200 내지 약 2000 mm의 가로 폭을 갖는 기판의 인라인 검사를 위해 적응된다. 그러한 인라인 증착 제어 장치는 전형적인 기판들의 지속적인 모니터링을 허용한다.
[0025] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 인라인 증착 제어 장치는, 운반되는 경우에 20 내지 800 N의 장력(tension) 하에 있는 기판의 인라인 검사를 위해 적응된다. 그러한 장력은 코팅된 기판의 광학 특성들을 변경시킬 수 있고, 그에 따라, 그러한 장력을 고려하는 것은, 기판 상의 실제의 코팅과 바람직한 코팅 사이의 편차를 감소시킨다.
[0026] 전형적인 실시예들에 따르면, 각각의 층에 대한 증착 재료는, Ag, Al, Au, Cr, Cu, Mo, Ni, NiCr, NiV, Si, 스테인리스 스틸, Ti, TiO2, Ta, Al2O3, 알루미늄-도핑된 아연 산화물(AZO), CrOxNy, 인듐-도핑된 주석 산화물(ITO), MgO, Nb2O5, SiN, SiO2, 및 SiOxNy로부터 선택된다. 각각의 코팅 재료는, 시뮬레이팅된 스펙트럼 커브들에 대해 선택된 세트포인트 파라미터들에 반영될 수 있다.
[0027] 전형적인 실시예들에 따르면, 기판은, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리카보네이트들, 트리아세틸 셀룰로오스, 및 금속 포일들로부터 선택된다. 각각의 기판은, 시뮬레이팅된 스펙트럼 커브들에 대해 선택된 세트포인트 파라미터들에 반영될 수 있다.
[0028] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 가열, 즉 어닐링은, 150 ℃ 및 그 초과의 가열 엘리먼트의 온도에서 실시될 수 있다. 전형적으로, 온도는 150 ℃ 내지 180 ℃일 수 있다. 몇몇 타입들의 가요성 기판들의 경우에, 가열은, 150 ℃ 내지 250 ℃, 예컨대 150 ℃ 내지 210 ℃의 범위에 있을 수 있다. 각각의 어닐링 온도는, 시뮬레이팅된 스펙트럼 커브들에 대한 세트포인트 파라미터들에 반영될 수 있다.
[0029] 본원에서 설명되는 실시예들에 따르면, 장치(100)는, 언와인딩 챔버(102)를 갖는 언와인딩 모듈, 증착 챔버(104)를 갖는 증착 모듈, 및 예컨대 어닐링 챔버(112)를 가질 수 있는 선택적인 어닐링 모듈, 및 와인딩 챔버(106)를 갖는 와인딩 모듈을 포함한다. 이러한 모듈들 및 챔버들은 전형적으로, 이러한 순서로 제공된다.
[0030] 도 3에서 도시된 바와 같이, 가요성 기판(11)은 제 1 방향으로 가이딩되고, 다시, 본질적으로 반대인 방향으로 가이딩된다. 이러한 구불구불한-형상의(serpentine-shaped) 가이딩은 도 3에서 한번 반복된다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 상이한 실시예들에 따르면, 이러한 구불구불한-형상의 가이딩은 2회, 3회, 4회, 5회, 또는 한층 더 많은 횟수로 제공될 수 있다.
[0031] 도 3에서 도시된 바와 같이, 챔버들(102, 104, 112, 및 106) 각각은, 각각, 진공 플랜지(103, 105, 113, 및 107)를 포함한다. 그에 의해, 챔버들 각각은, 하나 또는 그 초과의 진공 펌프들을 갖는 진공 배열에 연결되도록 구성된다. 따라서, 챔버들 각각은, 인접한 챔버와 독립적으로 진공배기될(evacuated) 수 있다. 따라서, 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 챔버(102)와 챔버(104) 사이에 밀봉 엘리먼트가 제공될 수 있고, 챔버(104)와 챔버(112) 사이에 밀봉 엘리먼트가 제공될 수 있고, 그리고/또는 챔버(112)와 챔버(106) 사이에 밀봉 엘리먼트가 제공될 수 있다. 특히, 각각의 밀봉 엘리먼트가, 언와인딩 챔버(102)와 인접한 챔버 사이에, 그리고 와인딩 챔버(106)와 인접한 챔버 사이에 제공될 수 있다. 그에 의해, 증착 장치(100)의 다른 챔버들에서 진공을 유지하면서, 각각, 챔버들(102 및 106)을 벤팅(venting)함으로써, 롤(10) 및/또는 롤(12)을 교환하는 것이 가능하다. 전형적인 실시예들에 따르면, 챔버들 사이의 밀봉들은 팽창성(inflatable) 밀봉들 등일 수 있고, 그에 따라, 챔버들은, 가요성 기판(11)이 하나의 챔버로부터 인접한 챔버로의 안내(guidance)를 위해 제공되면서, 서로에 대하여 밀봉될 수 있다.
[0032] 위에서 설명된 바와 같이, 하나 또는 그 초과의 증착 소스들(50)이 장치(100)에 제공된다. 전형적으로, 이러한 소스들은 스퍼터 타겟들일 수 있다. 그러나, 증발기(evaporator)들, CVD 소스들, 및 PECVD 소스들과 같은 다른 소스들이 또한 포함될 수 있다. 그에 의해, 특히, 증착 모듈에서, 즉 챔버(104) 내에서 층 스택이 증착되는 경우에, 2개 또는 그 초과의 소스들이 제공될 수 있고, 여기에서, 소스들은, PVD 소스, 스퍼터 소스, 평면 또는 회전가능한 스퍼터 소스, 평면 또는 회전가능한 트윈-스퍼터 소스, CVD 소스, PECVD 소스, 및 증발기로 구성된 그룹으로부터 개별적으로 선택될 수 있다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 예컨대 서브-챔버(40) 당 하나의 스퍼터 타겟과 같이, 증착 모듈에 하나 또는 그 초과의 스퍼터 타겟들이 제공될 수 있다. 도 3에서 도시된 바와 같이, 타겟들은, 제 1 증착 표면(52) 및 제 2 증착 표면(54)을 갖는 트윈 타겟들로서 제공될 수 있다.
[0033] "트윈 타겟"이라는 용어는, 2개의 타겟들이 트윈-타겟으로 조합된, 2개의 타겟들의 쌍을 지칭한다. 제 1 타겟 부분(52) 및 제 2 타겟 부분(54)은 트윈 타겟 쌍을 형성할 수 있다. 예컨대, 트윈 타겟 쌍의 타겟들 양자 모두는, 동일한 기판을 코팅하기 위해, 동일한 증착 프로세스에서 동시에 사용될 수 있다. 트윈 타겟들은, 동시에 기판의 동일한 섹션을 코팅하기 위해 사용될 수 있다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 트윈 타겟의 2개의 타겟들은 동일한 증착 재료를 포함한다. 몇몇 실시예들에 따르면, 트윈-타겟들이 중간 주파수(MF) 하에서 동작되도록, 위에서 설명된 증착 장치들 및 배열들이 사용될 수 있다. 본원에서의 실시예들에 따르면, 중간 주파수는, 5 kHz 내지 100 kHz, 예컨대 10 kHz 내지 50 kHz의 범위에서의 주파수이다. 투명한 전도성 산화물 막을 위한 타겟으로부터의 스퍼터링은 전형적으로, DC 스퍼터링으로서 실시된다. 일 실시예에서, 증착 장치, 및/또는 증착 장치들의 타겟 지지부들은, 타겟들 중 하나를 애노드로서 사용하고, 각각의 다른 하나를 캐소드로서 사용하도록 적응될 수 있다. 일반적으로, 증착 장치는, 애노드 및 캐소드로서의 타겟들의 동작이 교번될 수 있도록, 적응된다. 이는, 애노드로서 원래 사용되고 있는 타겟 부분들(52 및 54)이 캐소드로서 사용될 수 있고, 캐소드로서 원래 사용되고 있는 타겟이 애노드로서 동작될 수 있는 것을 의미한다.
[0034] 도 3에 대하여 예시적으로 설명되는 실시예들에 따르면, 프로세싱 드럼(30)이 제공된다. 통상적으로, 프로세싱 드럼(30)은, 증착 동안에 가요성 기판(11)을 냉각시키기 위해, 예컨대, 증착 동안에 생성되는 열을 수용하기 위해 활용될 수 있고, 그리고/또는 프로세싱 드럼은, 증착될, 층 또는 층 스택의 최상의 증착 특성들을 위한 온도로 제공될 수 있다. 따라서, 가요성 기판(11)은, 기판이 증착 소스들(50)을 지나도록 가이딩되면서, 프로세싱 드럼 위에서 가이딩된다.
[0035] 도 4에서 도시되고, 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 투과 측정 디바이스(140)가 하나 또는 그 초과의 반사 측정 헤드(들)(240)로 대체될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 반사 측정 헤드(240)는, 코팅된 기판을 조명하기 위한 광 소스, 및 코팅된 기판으로부터 반사된 광을 수용하기 위한 수용기를 포함한다. 반사 측정을 위한 그러한 배열은 특히, 기판(11)이 불투명하고 그리고/또는 낮은 투과율을 갖는 경우에 유용하다. 도 4에서 도시된 배열을 이용하여, 반사된 광의 측정 신호가 반사 측정 헤드(240)에 의해 출력되고, 검출 배열(160)로 전달된다. 측정된 신호의 평가는 기본적으로, 투과 측정에 대해 위에서 설명된 것과 동일하지만, 시뮬레이팅된 스펙트럼 커브들이 반사 측정을 위해 적응되어야 한다. 측정 방법을 고려하는 것은 시뮬레이션의 정확도를 증가시킬 것이다.
[0036] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 추가적인 실시예들에 따르면, 인라인 반사 측정 디바이스는 부가적으로 또는 대안적으로, 증착 챔버(104) 내의 포지션(240')에 위치될 수 있다. 그러한 배열은 특히, 어닐링 챔버(112)가 생략된 실시예들에서 유용할 수 있다. 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 또한 추가적인 실시예들에 따르면, 인라인 반사 측정 디바이스는 부가적으로 또는 대안적으로, 증착 챔버(104) 내의 포지션(240'')에 위치될 수 있다. 그러한 배열은 특히, 기판이, 예컨대, 먼저 롤(10)로부터 롤(12)로 운반되고 그 후에, 롤(12)로부터 다시 롤(10)로 반전되어 운반되는 바와 같이, 반대 방향들로 운반되는 반전 모드에서 장치(200)가 동작할 수 있는 경우에, 유용하다.
[0037] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 반사는, 기판의 양 측들로부터, 즉, 코팅된 측 및 코팅되지 않은 측으로부터 측정될 수 있다. 이는 특히, 코팅 층들 중 하나 또는 그 초과가 흡수성 재료, 예컨대 인듐 주석 산화물의 층 또는 금속 층을 포함하는 경우에 유용하다. 반사 측정들은 어느 하나의 측으로부터 이루어질 수 있거나, 또는 몇몇 실시예들에서, 심지어, 양 측들로부터 이루어질 수 있고, 따라서, 독립적인 측정 값들을 획득할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제 3의 독립적인 측정 값을 획득하기 위해, 투과 측정이 하나 또는 양자의 반사 측정들과 조합될 수 있다.
[0038] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 반사 측정을 위한 하나 초과의 측정 유닛들이 제공되고, 여기에서, 각각의 측정 유닛은, 상기 광 소스들 중 적어도 하나, 및 상기 검출 배열들 중 적어도 하나를 포함한다. 예컨대, 도 5에서 도시된 바와 같이, 반사 측정 유닛들(242, 244, 246)이 기판의 폭에 걸친 위치들에 제공될 수 있다. 따라서, 증착이 기판의 폭에 걸쳐 균일한지가 모니터링될 수 있다. 따라서, 기판의 특정한 부분에서만 발생하는, 층 두께에서의 편차들이, 기판 상의 단일 포지션에서만 층 두께가 모니터링되는 경우에 이들이 간과되는데 반하여, 검출될 수 있다.
[0039] 본원에서 설명되는 다른 실시예들과 조합될 수 있는 몇몇 실시예들에 따르면, 예컨대 도 6에서 도시된 바와 같은 반사 측정 헤드(240)와 같은 측정 유닛은 기판(11)의 운반 방향에 대해 실질적으로 수직으로 이동가능할 수 있다. 따라서, 증착이 기판의 폭에 걸쳐 균일한지가 모니터링될 수 있다. 따라서, 기판의 특정한 부분에서만 발생하는, 층 두께에서의 편차들이, 기판 상의 단일 포지션에서만 층 두께가 모니터링되는 경우에 이들이 간과되는데 반하여, 검출될 수 있다.
[0040] 진공 증착 장치를 위한 인라인 증착 제어 방법이 도 7에서 도시된다. 단계(502)에서, 하나 또는 그 초과의 증착 층들이 위에 증착된 기판이 조명된다. 다음의 단계(504)에서, 스펙트럼 분해된 신호가 측정되고, 여기에서, 신호는, 하나 또는 그 초과의 증착 층들을 갖는 기판에서 반사된 광, 및/또는 하나 또는 그 초과의 증착 층들을 갖는 기판을 통해 투과된 광이다. 그 후에, 단계(506)에서, 하나 또는 그 초과의 층들의 각각의 두께들이, 하나 또는 그 초과의 증착 층들의 증착의 세트포인트 파라미터들의 세트 및 측정 신호에 기초하여, 결정된다. 후속 단계(508)에서, 하나 또는 그 초과의 증착 층들의 증착이, 결정된 두께들에 기초하여, 피드-백 제어된다.
[0041] 이제, 몇몇 실시예들에 따른 방법의 더 상세한 설명이 도 8 및 도 9를 참조하여 설명된다. 도 8은, Nb2O5의 제 1 층, SiO2의 제 2 층, 및 Nb2O5의 최종 층(I)을 갖는 예시적인 다층 시스템을 도시한다. 모든 층들에 대해, 이들의 바람직한 두께들(dk), 굴절률들(nk), 및 흡광 계수들(kk)이 알려져 있다. 도 9에서 도시된 방법(900)의 제 1 단계(902)에서, 이러한 값들은 방법의 시작에서 초기 값들로서 사용된다.
[0042] 제 2 단계(904)에서, 예컨대 특성 매트릭스 형식을 사용하여, 반사율 및 투과율이 계산된다. 이러한 형식에서, 각각의 층은, 전술된 층 파라미터들, 두께(d), 굴절률(n), 및 흡광 계수(k)를 포함하는 2×2 매트릭스에 의해 표현된다. 그러한 형식의 세부사항들은 잘 알려져 있고, 예컨대, Institute of Physics Pub., 3rd edition, 1986, H. A. Macleod에 의한 "Thin Film Optical Filters"에서 설명되고, 이의 완전한 내용(특히, 페이지 35 내지 39), 그리고 특히, 특성 매트릭스 형식은, 이로써, 인용에 의해 포함된다. 본 실시예의 상황에서 설명되고 있지만, 특성 매트릭스 형식은 또한, 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 게다가, 개별적인 층 두께들을 결정하기 위해, 다른 형식들이 사용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
[0043] 다음의 단계(906)에서, 반사율 및/또는 투과율에 대한 측정된 값들은 대응하는 컴퓨팅된(computed) 값들과 비교된다. 그러한 비교는, 아래에서 더 상세히 설명될 도 10에서 도시된다. 비교에 기초하여, 초기 메리트 함수(merit function)(M0)가 결정된다. 본원에서 설명되는 실시예들이 임의의 특정한 형태의 메리트 함수로 제한되지 않고, 다양한 메리트 함수들이, 측정된 스펙트럼 데이터와 컴퓨팅된 스펙트럼 데이터 사이의 편차의 정도를 이들이 충분히 반영하는 한, 채용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
[0044] 다음의 단계(908)에서, 예컨대, 비-선형 최적화 알고리즘을 활용하여, 다층 시스템의 층 두께들(dk)이 변화된다. 본 실시예의 상황에서 설명되고 있지만, 그러한 비-선형 최적화 알고리즘은 또한, 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 게다가, 개별적인 층 두께들을 결정하기 위해, 다른 최적화 알고리즘이 사용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
[0045] 그 후에, 단계(910)에서, 예컨대, 단계(904)에서와 동일한 특성 매트릭스 형식을 사용하여, 변화된 층 두께들에 대한 반사율 및/또는 투과율 값들이 계산된다.
[0046] 후속 단계(912)에서, 단계(910)에서 결정된 새로운 반사율 및/또는 투과율 값들에 기초하여, 새로운 메리트 함수(M1)가 계산된다. 그 후에, 단계(914)에서, 새로운 메리트 함수(M1)는 초기 메리트 함수(M0)와 비교된다. 따라서, 변화된 층 두께들이, 측정된 데이터와 더 근접하게 매칭하는 스펙트럼 데이터를 야기하는지가 결정될 수 있다. 측정된 데이터와 더 근접하게 매칭하는 스펙트럼 데이터를 야기하는 경우에, 새로운 메리트 함수(M1)는 초기 메리트 함수(M0)보다 더 작을 것이다. 이러한 경우에, 단계(916)에서, 초기 메리트 함수(M0)가 새로운 메리트 함수(M1)로 대체될 것이고, 방법은, 단계(908)에서의 층 두께들의 추가적인 변화로 계속된다. 새로운 메리트 함수(M0)가 기존의 메리트 함수(M0)보다 더 작지 않은 경우에, 반복적인 최적화 프로세스는 종료되고, 현재의 층 두께들(d1N,..., dNN)은, 측정된 스펙트럼 커브들에 피팅하기 위한 두께 값들의 최상의 세트로서 유지된다.
[0047] 단계(918)에서, 이러한 최상의 두께 값들에 기초하여, 프로세스의 바람직한 층 두께로부터의 각각의 층 두께의 편차가 결정될 수 있다. 단계(920)에서, 실제의 층 두께들이 바람직한 층 두께들에 더 근접하게 되도록, 결정된 두께 에러들에 기초하여, 증착 장치의 동작 파라미터들이 조정될 것이다. 증착 프로세스의 머신 세팅들을 변화시키기 위한 수개의 선택들이 존재한다. 예컨대, 스퍼터링 프로세스에서, 증착 레이트를 조정하기 위한 전형적인 방식은, 스퍼터 소스에 대한 공급 전력을 감소시키거나 또는 증가시키는 것이다. 비-제한적인 예에서, 제 1 층(예컨대, Nb2O5)은 바람직한 두께에 대해 5 %만큼 부족하고, 그에 따라, 스퍼터 소스의 전력이 5 %만큼(예컨대, 10 kW에서 10.5 kW로) 증가될 것이다. 증착 장치가 조정된 후에, 단계(922)에서, 스펙트럼 데이터의 새로운 측정이 수행되고, 단계(924)에서, 제어 방법을 위한 새로운 입력으로서 사용된다. 새로운 측정 데이터에 기초하여, 방법은 단계(906)로부터 반복된다.
[0048] 상기된 바를 고려하면, 복수의 실시예들이 설명되었다. 일 실시예에 따르면, 가요성 기판을 프로세싱하기 위한 장치가 제공된다. 장치는, 가요성 기판을 제공하도록 구성된 언와인딩 모듈, 가요성 기판 상에 하나 또는 그 초과의 층들을 증착하도록 구성된 증착 모듈, 코팅된 층(들)을 갖는 기판을 와인딩하도록 구성된 와인딩 모듈, 및 인라인 증착 제어 장치를 포함하고, 여기에서, 인라인 증착 제어 장치는, 증착 후에 그리고 와인딩 전에 제공된다. 또한 추가적인 실시예들이, 다른 실시예들, 종속 청구항들, 및 도면들에서 설명되는 세부사항들, 피처들, 양상들의 조합에 의해 산출될 수 있고, 여기에서, 세부사항들, 피처들, 및 양상들은, 이들이 서로에 대해 모순되지 않는 정도까지, 서로에 대한 대안들로서, 또는 서로에 대해 부가적으로 제공될 수 있다.
[0049] 본원에서 설명되는 실시예들은, 기판 프로세싱 장치, 즉 층 증착 장치의 수동적인 조정에 대한 필요성을 제외시키거나 또는 감소시키기 위해 활용될 수 있다. 시행착오 방법을 사용하는 숙련된 오퍼레이터에 의한 수동적인 조정을 대체하는 것은, 롤 투 롤 코터의 소유자에 대한 시간, 재료, 및 비용들을 절약하고, 그에 따라, CoO가 개선될 것이다.
[0050] 전술한 바가 본 발명의 실시예들에 관한 것이지만, 본 발명의 다른 그리고 추가적인 실시예들이, 본 발명의 기본적인 범위로부터 벗어나지 않고 고안될 수 있고, 본 발명의 범위는 다음의 청구항들에 의해 결정된다.

Claims (15)

  1. 기판(11) 상에 하나 또는 그 초과의 증착 층들을 증착하기 위한 하나 또는 그 초과의 증착 소스들(50)을 갖는 진공 증착 장치(100)를 위한 인라인 증착 제어 장치(140)로서,
    상기 하나 또는 그 초과의 증착 층들을 갖는 상기 기판을 조명하도록 구성된 하나 또는 그 초과의 광 소스들(142);
    측정 신호의 스펙트럼 분해 검출(spectrally resolved detection)을 위해 구성된 검출 배열(160) ― 상기 측정 신호는, 상기 하나 또는 그 초과의 증착 층들을 갖는 상기 기판에서 반사된 광, 및 상기 하나 또는 그 초과의 증착 층들을 갖는 상기 기판을 통해 투과된 광 중 적어도 하나로부터 선택됨 ―;
    상기 측정 신호에 기초하여, 상기 하나 또는 그 초과의 층들의 각각의 두께들을 결정하기 위한 평가 유닛(170); 및
    결정된 두께들에 기초하여, 상기 하나 또는 그 초과의 증착 층들의 증착의 피드-백 제어를 위해, 상기 증착 장치에 연결가능하고, 상기 평가 유닛에 연결된 제어기(180)
    를 포함하는,
    인라인 증착 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    반사 측정을 위한 하나 또는 그 초과의 측정 유닛들(242, 244, 246)을 더 포함하며, 각각의 측정 유닛은, 상기 광 소스들 중 적어도 하나, 및 상기 검출 배열들 중 적어도 하나를 포함하는,
    인라인 증착 제어 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 하나 또는 그 초과의 측정 유닛들 중 적어도 하나는, 상기 기판의 운반 방향에 대해 실질적으로 수직으로 이동가능한,
    인라인 증착 제어 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 평가 유닛(170)은 상기 하나 또는 그 초과의 증착 층들의 증착의 세트포인트 파라미터들의 세트를 포함하고, 상기 세트포인트 파라미터들의 세트는, 다음의 파라미터들: 상기 기판의 바람직한 재료 조성, 상기 기판의 바람직한 두께, 상기 기판의 굴절률, 상기 기판의 흡광 계수, 증착 층의 바람직한 재료 조성, 증착 층의 바람직한 두께, 상기 기판 상의 증착 층들의 수, 증착 층의 굴절률, 증착 층의 흡광 계수 중 하나 또는 그 초과를 포함하는,
    인라인 증착 제어 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 평가 유닛(170)은, 스펙트럼 분해된(spectrally resolved) 측정 신호를, 세트포인트 파라미터들의 세트에 기초한 하나 또는 그 초과의 시뮬레이팅된 스펙트럼 커브들과 비교하도록 구성되는,
    인라인 증착 제어 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 평가 유닛(170)은 추가로, 상기 측정 신호와 상기 시뮬레이팅된 스펙트럼 커브들 사이의 상기 비교로부터, 상기 하나 또는 그 초과의 증착 층들 각각에 대한 실제의 층 두께를 결정하도록 구성되는,
    인라인 증착 제어 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어기(180)는, 상기 증착 층들 중 적어도 하나를 증착하기 위한 적어도 하나의 스퍼터 소스(50)를 제어하도록 구성되는,
    인라인 증착 제어 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 검출 배열(160)은, 약 300 내지 약 1700 nm, 특히 약 380 내지 약 1100 nm의 파장 범위 내에서, 상기 하나 또는 그 초과의 증착 층들을 갖는 상기 기판의 반사율 및/또는 투과율을 결정하도록 구성된 적어도 하나의 분광계를 더 포함하는,
    인라인 증착 제어 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    약 0.005 내지 약 0.5 m/s의 속도로 수송되는 기판의 인라인 검사를 위해 추가로 구성되는,
    인라인 증착 제어 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    약 200 내지 약 2000 mm의 가로 폭을 갖는 기판의 인라인 검사를 위해 추가로 구성되는,
    인라인 증착 제어 장치.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    운반되는 경우에 20 내지 800 N의 장력(tension) 하에 있는 기판의 인라인 검사를 위해 추가로 구성되는,
    인라인 증착 제어 장치.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    증착 재료는, Ag, Al, Au, Cr, Cu, Mo, Ni, NiCr, NiV, Si, 스테인리스 스틸, Ti, TiO2, Ta, Al2O3, 알루미늄-도핑된 아연 산화물, CrOxNy, 인듐-도핑된 주석 산화물, MgO, Nb2O5, SiN, SiO2, SiOxNy로 구성된 그룹으로부터 선택되고, 그리고/또는
    상기 기판은, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리카보네이트들, 트리아세틸 셀룰로오스, 및 금속 포일들로 구성된 그룹으로부터 선택되는,
    인라인 증착 제어 장치.
  13. 진공 증착 장치를 위한 인라인 증착 제어 방법으로서,
    하나 또는 그 초과의 증착 층들이 위에 증착된 기판을 조명하는 단계(502);
    상기 하나 또는 그 초과의 증착 층들을 갖는 상기 기판에서 반사된 광, 및 상기 하나 또는 그 초과의 증착 층들을 갖는 상기 기판을 통해 투과된 광 중 적어도 하나로부터 선택된 스펙트럼 분해된 신호를 측정하는 단계(504);
    상기 하나 또는 그 초과의 증착 층들의 증착의 세트포인트 파라미터들의 세트 및 측정 신호에 기초하여, 상기 하나 또는 그 초과의 층들의 각각의 두께들을 결정하는 단계(506); 및
    결정된 두께들에 기초하여, 상기 하나 또는 그 초과의 증착 층들의 증착을 피드-백 제어하는 단계(508)
    를 포함하는,
    인라인 증착 제어 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 각각의 두께들을 결정하는 단계는,
    상기 스펙트럼 분해된 측정 신호와 매칭(match)하도록, 하나 또는 그 초과의 시뮬레이팅된 스펙트럼 커브들의 입력 파라미터들을 피팅(fitting)하는 단계
    를 포함하는,
    인라인 증착 제어 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 각각의 두께들을 결정하는 단계는,
    비-선형 최적화 알고리즘에 더하여, 특성 매트릭스 형식에 의해, 상기 측정 신호로부터 상기 층 두께들을 결정하는 단계
    를 포함하는,
    인라인 증착 제어 방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190017774A (ko) * 2016-06-07 2019-02-20 닛토덴코 가부시키가이샤 광학 필름의 제조 방법
KR20190017729A (ko) * 2016-06-07 2019-02-20 닛토덴코 가부시키가이샤 다층막의 성막 방법

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9211120B2 (en) 2011-04-29 2015-12-15 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Tissue thickness compensator comprising a plurality of medicaments
JP6852987B2 (ja) * 2016-06-07 2021-03-31 日東電工株式会社 多層膜の成膜方法
JP6964435B2 (ja) * 2016-06-07 2021-11-10 日東電工株式会社 光学フィルムの製造方法
EP3346023A1 (en) * 2017-01-05 2018-07-11 Essilor International Method for layer by layer optimization of a thin film
JP2020527195A (ja) * 2017-07-21 2020-09-03 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated 真空チャンバ用の熱処理装置、可撓性基板上に材料を堆積させる堆積装置、真空チャンバ内での可撓性基板の熱処理方法、および可撓性基板の処理方法
US10138539B1 (en) * 2018-04-03 2018-11-27 Shiping Cheng Method of managing coating uniformity with an optical thickness monitoring system
DE102018133187A1 (de) * 2018-12-20 2020-06-25 Rodenstock Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Beschichtungsanlage zur Herstellung von Schichtsystemen
CN110983253B (zh) * 2019-11-21 2022-06-14 天津津航技术物理研究所 一种高性能窄带滤光薄膜的制备方法
DE102019135195A1 (de) * 2019-12-19 2021-06-24 Rodenstock Gmbh Verfahren zum betreiben eines beschichtungssystems zur herstellung von schichtsystemen
KR20230053660A (ko) * 2020-08-21 2023-04-21 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 플렉시블 기판을 프로세싱하기 위한 프로세싱 시스템 및 플렉시블 기판의 속성 및 플렉시블 기판 상의 하나 이상의 코팅들의 속성 중 적어도 하나를 측정하는 방법
WO2023170214A1 (en) 2022-03-09 2023-09-14 Michiels Group Improved production of an energy-reflecting composite
CN116732489B (zh) * 2023-04-20 2024-05-03 上海传芯半导体有限公司 监控系统、薄膜沉积系统和薄膜产品的制造方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU4689293A (en) * 1992-07-15 1994-02-14 On-Line Technologies, Inc. Method and apparatus for monitoring layer processing
US5772861A (en) * 1995-10-16 1998-06-30 Viratec Thin Films, Inc. System for evaluating thin film coatings
EP1001051A1 (en) * 1998-05-14 2000-05-17 Sony Corporation Thin film forming method and thin film forming apparatus
JP4345158B2 (ja) * 1999-10-15 2009-10-14 ソニー株式会社 光学部品の製造装置及び製造方法
JP2001181850A (ja) * 1999-12-17 2001-07-03 Sekisui Chem Co Ltd 常圧プラズマを用いた連続成膜法
JP3632757B2 (ja) * 2001-01-31 2005-03-23 古河電気工業株式会社 光学フィルタの製造方法
JP2004107690A (ja) * 2002-09-13 2004-04-08 Konica Minolta Holdings Inc 光学薄膜の形成方法、反射防止フィルムの製造方法及び反射防止フィルム
JP2006071402A (ja) * 2004-09-01 2006-03-16 Toppan Printing Co Ltd 多層膜の膜厚制御方法及び成膜装置
EP2291855B1 (en) * 2008-04-15 2018-06-27 Global Solar Energy, Inc. Apparatus for manufacturing thin-film solar cells
JP4775728B2 (ja) * 2009-10-16 2011-09-21 東洋紡績株式会社 透明導電性フィルムの製造装置及び製造方法
KR20150094790A (ko) * 2010-07-06 2015-08-19 닛토덴코 가부시키가이샤 투명 도전성 필름의 제조 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190017774A (ko) * 2016-06-07 2019-02-20 닛토덴코 가부시키가이샤 광학 필름의 제조 방법
KR20190017729A (ko) * 2016-06-07 2019-02-20 닛토덴코 가부시키가이샤 다층막의 성막 방법

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