KR20200010444A - 피드백 시스템 - Google Patents

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KR20200010444A
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보스쳐 윌머트 데
데 퓨테 이반 반
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솔레라스 어드밴스드 코팅스 비브이비에이
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Abstract

복수의 프로세스 제어 수단에 의해 제어되는 진공 코팅 프로세스에 의해 기판(10) 상에 적용되는 단일 층 또는 다중 층 스택의 특성을 제어하기 위한 피드백 시스템으로서,
- 코팅된 기판(11) 위에 공간적으로 분포된 복수의 위치 각각에서 측정 신호를 결정하기 위한 적어도 2개의 별개의 측정 기술을 구현하기 위한 적어도 하나의 모니터링 장치(220)로서, 이때 상기 제 1 측정 기술은 복수의 위치에 동시에 적용되도록 구성되며, 상기 제2 측정 기술은 적어도 하나의 위치에 적용되도록 구성되고, 상기 제 1 및 제 2 측정 기술 중 하나가 스펙트럼 투과 측정인, 상기 모니터링 장치,
- 수신된 측정 신호로부터, 복수의 위치에서의 제 1 층 특성 및 적어도 한 위치에서의 제 1 층 특성과 상이한 제 2 층 특성의 실제 값을 결정하고, 상기 제1 및 제2 특성의 실재 값과 요구되는 층 특성 값 사이의 편차를 결정하도록 구성된 적어도 하나의 처리 유닛(230),
- 복수의 프로세스 제어 수단을 작동시키기 위한 작동 신호를 제공하고, 결정된 값 및/또는 상기 제1 및 제2 특성의 실재 값과 요구되는 층 특성 값 사이의 편차에 기초하여, 그리고 층 스택의 특성이 사전에 결정된 허용 오차 값 내에 있도록 하기 위하여, 적어도 2개 이상의 복수의 프로세스 제어 수단의 세팅 및/또는 변동 함수로서 층 파라미터를 표현하는 층 모델로부터의 지식에 기초하여, 코팅 프로세스에서 복수의 프로세스 제어 수단 중 적어도 하나를 더욱 구동시키기 위해 또 다른 제어 신호를 생성하기 위한 제어기(240)를 포함함을 특징으로 하는 피드백 시스템(210).

Description

피드백 시스템
본 발명은 일반적으로 진공 코팅 분야, 예를 들어 스퍼터링에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 복수의 프로세스 제어 수단에 의해 제어되는 진공 코팅 프로세스에 의해 블랭크 또는 코팅된 기판 상에 적용되는 단일 층 또는 다중 층 스택의 특성을 제어하기 위한 모니터링 장치 및 방법에 관한 것이다.
진공 코팅에 의한 재료 증착 기술은 이미 수십 년 동안 알려져 왔으므로 더 설명 할 필요가 없다. 예를 들어 스퍼터 증착 프로세스의 경우, 일반적으로 플라즈마는, 산소 또는 질소와 같은 활성 가스와 결합되거나 그와 같은 가스로 대체될 수 있는 아르곤과 같은 불활성 가스가, 스퍼터링 재료 층을 '기판'상에 증착시키기 위해 존재하는 저압 챔버에서 생성되고, 고전압이 소위 '스퍼터링 타겟'(스퍼터링 될 재료를 포함함)을 가로 질러 인가된다고 함으로서 충분하다. 일부 가스 원자는 이온화되고 스퍼터링 타겟이 이들 이온으로 충격을 받아서 원자가 스퍼터링 타겟으로부터 분리되어 기판 상에 증착되게 한다.
코팅은 증착된 재료의 한 층 또는 여러 층, 예를 들어 서로 위에 증착되는 다양한 재료의 3개 또는 6개 또는 10개 또는 14개, 또는 심지어 14개 이상의 층을 포함한다. 예를 들어 두께 또는 전도성과 같은, 각 층 특성의 적절한 선택에 의해, 그리고 적절한 재료 선택에 의해, 매우 특정한 특성을 갖는 주문형 코팅 스택을 얻을 수 있다. 그러나 일련의 생산(생산 배치)에서 각각의 개별 층에 대한 특성을 제어하는 도전으로 인해 예상되는 특정 특성을 얻는 것은 기술적인 도전이다. 또한, 예를 들어, 자동차의 디스플레이 또는 윈드 스크린, 또는 집이나 사무실 건물의 창문 용 유리와 같은, 비교적 넓은 표면적에 걸쳐 균일 한 특성을 얻는 것은 더욱 어렵다.
장치의 각 층을 실시간으로 측정할 수 있도록 층 또는 층 스택의 층 특성 값의 인-라인 측정이 바람직하다. 실시간 측정은 예를 들어 바람직하지 않은 제조 편차의 실시간 보정을 허용 할 수 있고, 안정적인 만족스러운 제품 제조를 보장 할 수 있다. 복잡하고 불충분하게 제어된 프로세스는 결과 제품의 원하지 않는 수율 손실을 초래할 수 있는 것으로 알려져 있다
퍼스트 솔러 인코포레이티드(First Solar Inc.)의 WO2014/105557A1에서, 광 기전력 장치를 위한 3 개의 층으로 된 하나의 특정한 고정 코팅 스택을 생성하도록 최적화된 스퍼터링 설비가 기술 되어있다. 이 스퍼터링 설비(100)는 도 1에 개략적으로 도시되어있다. 상기 도 1은 WO2014/105557A1에서의 도 2에 해당하며, 예를 들어 완전한 코팅의 반사 및/또는 데이터 전송과 같은 광학 데이터를 획득하기 위한 생산 라인의 말단에 제자리에 있지 않은 광학 측정 시스템(110) 그리고 각 층의 적용 후에 하나의 층 및 2 개의 층을 갖는 부분 코팅 스택의 광학 데이터를 획득하기 위한 2개의 제자리에 있는 광학 측정 시스템(111, 112)을 포함한다. 측정 데이터는 컴퓨터 시스템에 의해 광학 모델링을 위한 소프트웨어 패키지와 함께 수집되며, 소위 '곡선 맞춤 기술'을 사용하여, 각 증착된 층의 가장 가까운 실제 층 두께와 각 증착된 층이 광학 상수 값을 계산할 수 있는 광학 모델링을 위한 소프트웨어 패키지를 갖는 컴퓨터 시스템에 의해 수집되며, 상기 계산은 상기 측정 데이터에 기초하며, 생산될 코팅 스택의 파라미터(예를 들어, 재료 및 각 층의 예상 두께)에 기초하고, 공지된 재료 특성에 기초한다. 모델링 분석 출력은 증착되는 층에 대한 증착 조건의 모니터링 및 제어 모두에 사용될 수 있다. 예를 들어, 증착된 층의 계산 된 두께가 원하는 값이 아닌 경우, 제어기는 후속 기판의 생성을 위한 증착 조건의 변화를 야기하도록 증착 시스템에 신호를 보낼 수 있다. WO2014/105557A1에서 주어진 예는, 모델링 결과, 증착된 층이 허용 가능한 범위 밖의 두께 값을 갖는 것으로 보여지면, 두께를 다시 바람직한 범위 내로 변경하도록 재료를 스퍼터링하는데 사용되는 전력의 변화를 야기하도록 한다는 것이다.
그러나 특정 증착 조건은 상이한 방식으로 동일한 층 파라미터에 영향을 미칠 수 있는 것으로 알려져 있다. 예를 들어, Hadi Askari 등의 "낮은 방사 코팅을 위한 DC 마그네트론 스퍼터링에 의해 준비된 ITO 박막의 전기적 및 광학적 특성"은ITO 층의 전기 저항 및 적외선 반사에 대한 스퍼터링 전력과 산소 흐름 사이의 관계를 개시한다. 특히, 이 문헌은 상이한 산소 흐름에서 성장된 ITO 필름에 대한 전기적 및 광학적 특성의 변화를 개시한다. 모든 막은 4.3 kW 스퍼터링 전력으로 증착되었고 기판 증착 온도는 400℃였다. IR 영역에서 광학적 투과는 산소 흐름에 의해 크게 변하지 않지만, 산소 흐름이 감소함에 따라 광학 반사가 심각하게 증가한다는 것을 문헌에서 알 수 있다. 한편, 시트 저항(sheet resistance)산소 유량의 중간 값에서 최적(최소)에 도달한다.
본 발명의 실시 예의 목적은 예를 들어 유리와 같은 기판상의 단일 또는 다층 코팅의 코팅의 제어를 개선하기 위한 우수한 해결책을 제공하는 것이다.
상기 목적은 본 발명에 따른 방법 및 장치에 의해 달성된다
본 발명의 제 1 특징에서, 본 발명은 복수의 프로세스 제어 수단에 의해 제어되는 진공 코팅 프로세스에 의해 블랭크 또는 코팅된 기판 상에 적용되는 단일 층 또는 다중 층 스택의 특성을 제어하기 위한 피드백 시스템을 제공한다. 상기 피드백 시스템은,
- 코팅된 기판 위에 공간적으로 분포된 복수의 위치 각각에서 측정 신호를 결정하기 위한 적어도 2개의 별개의 측정 기술을 구현하기 위한 적어도 하나의 모니터링 장치로서, 이때 상기 제 1 측정 기술은 복수의 위치에 동시에 적용되도록 구성되며, 상기 제2 측정 기술은 적어도 하나의 위치에 적용되도록 구성되고, 상기 제 1 및 제 2 측정 기술 중 하나가 스펙트럼 투과(spectral transmission) 측정인, 상기 모니터링 장치,
- 수신된 측정 신호로부터, 복수의 위치에서의 제 1 층 특성 및 적어도 한 위치에서의 제 1 층 특성과 상이한 제 2 층 특성의 실제 값을 결정하고, 상기 제1 및 제2 특성의 실재 값과 요구되는 층 특성 값 사이의 편차를 결정하도록 구성된 적어도 하나의 처리 유닛, 그리고
- 복수의 프로세스 제어 수단을 작동시키기 위한 작동 신호를 제공하고, 결정된 값 및/또는 상기 제1 및 제2 특성의 실재 값과 요구되는 층 특성 값 사이의 편차에 기초하여, 그리고 층 스택의 특성이 사전에 결정된 허용 오차 값 내에 있도록 하기 위하여, 적어도 2개 이상의 복수의 프로세스 제어 수단의 세팅 및/또는 변동 함수로서 층 파라미터를 표현하는 층 모델로부터의 지식에 기초하여, 코팅 프로세스에서 복수의 프로세스 제어 수단 중 적어도 하나를 더욱 구동시키기 위해 또 다른 제어 신호를 생성하기 위한 제어기를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 피드백 시스템에서, 상기 적어도 하나의 처리 유닛이 상기 블랭크 또는 코팅된 기판상의 공칭 작업 포인트의 캘리브레이션 데이터를 수신하고, 제1 층 특성 및 제2 층 특성의 실제 값을 결정하는 때 이를 고려하도록 구성된다.
본 발명의 실시 예에 따른 피드백 시스템에서, 공칭 작업 포인트의 캘리브레이션 데이터를 블랭크 또는 코팅된 기판상에 저장하기 위한 제1 저장 수단을 더욱 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 피드백 시스템에서, 상기 기판 상에 적용되는 층의 층 모델을 저장하기 위한 제 2 저장 수단 더욱 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 피드백 시스템에서, 상기 모니터링 장치는 상기 제1 및 제2 측정 기술 중 다른 하나로서, 적어도 하나의 가시적 스펙트럼 유효 대역을 커버하는 임의의 스펙트럼 투과 측정, 적외선 스펙트럼에서의 스펙트럼 투과 측정, 비접촉 측정 기술, 정반사 또는 확산 반사 측정, 엘립소미트리(ellipsometry) 측정, 육안 검사를 구현하도록 구성된다. .
본 발명의 실시 예에 따른 피드백 시스템에서, 상기 적어도 하나의 모니터링 장치는 상기 코팅된 기판에 걸쳐 공간적으로 분포된 상기 복수의 위치 각각에서 측정 신호를 결정하기 위한 복수의 제 1 센서 요소를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 피드백 시스템에서, 상기 적어도 하나의 모니터링 장치는 상기 코팅된 기판상에 공간적으로 분포된 복수의 위치에서 측정 신호를 결정하기 위한 복수의 제 2 센서 요소를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 피드백 시스템에서, 상기 적어도 하나의 모니터링 장치는 제자리에 있는 측정 시스템으로서 구현된다.
본 발명은 제1 특징을 갖는 실시 예에 따른 피드백 스펙트럼을 더욱 제공하며, 인-라인 프로세스인 진공 코팅 프로세스 내에서 구현된다.
본 발명의 실시 예에 따른 피드백 시스템은, 시스템의 파라미터를 모니터링 하기 위한 디스플레이 장치를 더욱 포함한다. 상기 디스플레이 장치는 진공 코팅 프로세스가 입력을 요구하는 적어도 하나의 프로세스 파라미터, 및 층들의 중간 스택 물리적 특성을 나타내는 적어도 하나의 기판 파라미터를 수용하도록 구성된 입력 인터페이스, 그리고 적어도 하나의 프로세스 파라미터 그리고 적어도 하나의 기판 파라미터를 디스플레이 상에 디스플레이 하도록 구성되어, 적어도 하나의 기판 파라미터에 대한 적어도 하나의 프로세스 파라미터의 영향이 설명되도록 구성된 사용자 인터페이스를 포함한다.
본 발명 제2 특징에 따라, 본 발명은 복수의 프로세스 제어 수단에 의해 제어되는 진공 코팅 프로세스에 의해 블랭크 또는 코팅된 기판 상에 적용되는 단일 층 또는 다중 층 스택의 특성을 제어하는 방법을 제공한다. 상기 방법은,
- 기판 상에 적용되는 층의 모델을 제공하며, 상기 모델은 복수의 프로세스 제어 수단 중 적어도 2 개의 설정 및/또는 변형의 함수로서 층 파라미터를 표현하고,
- 복수의 프로세스 제어 수단을 구동함으로써 단일 층 또는 다중 층 스택의 코팅 프로세스를 개시하며,
- 코팅된 기판 위에 공간적으로 분포된 복수의 위치에서 측정 신호를 측정함으로써, 각각의 측정 위치에서 적어도 하나의 측정 신호를 결정하며, 상기 측정은 적어도 2 개의 별개의 측정 기술에 의해 이루어지고, 이때 제 1 측정 기술이 동시에 복수의 위치에 적용되며, 제2 측정 기술은 적어도 하나의 위치에 적용되며, 제1 및 제 2 측정 기술 중 하나는 스펙트럼 투과 측정이고,
- 복수의 위치에서 적어도 2개의 상이한 층 특성의 실제 값을 결정하기 위해 및/또는 실제 층 특성 값과 원하는 층 특성 값 사이의 편차를 결정하기 위해 층 모델로부터의 측정 신호와 지식을 사용하며,
- 결정된 값 및/또는 실재 층 특성 값과 복수의 위치에서의 요구되는 층 특성 값 사이의 편차에 기초하여, 그리고 층 모델로부터의 지식에 기초하여 코팅 프로세스 내의 복수 프로세스 제어 수단을 더욱 구동 시키도록 하여, 단일 층 또는 복수의 층 스택의 특성이 미리 결정된 공차 값 내로 적용되도록 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 방법은 상기 블랭크 또는 코팅된 기판상의 공칭 작업 포인트를 교정함을 더 포함한다. 복수의 위치에서 적어도 2 개의 상이한 박막 특성을 결정함은 교정된 공칭 작업 포인트로부터의 지식을 고려할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 방법에서, 상기 제 1 측정 기술 및 상기 제 2 측정 기술 모두는 상기 기판이 진공 증착 프로세스를 통해 이동하는 동안 제 위치에서 적용된다.
본 발명의 실시 예에 따른 방법에서, 상기 측정 기술 중 다른 하나에 따라 측정 신호를 측정하는 단계는 비접촉 측정 기술을 수행함을 포함한다. 상기 측정 기술 중 다른 하나에 따라 측정 신호를 측정하는 단계는 적외선 스펙트럼 투과 측정, 비접촉 측정 기술, 정반사 또는 확산 반사 측정, 엘립소미트리 측정, 또는 시각 검사 중 임의의 하나를 수행함을 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 방법에서, 코팅 프로세스에서 복수의 프로세스 제어 수단을 구동하는 단계가 적용되는 층에 상이한 공간 영향을 갖는 구동 프로세스 제어 수단을 포함한다.
본 발명 제 3 특징에 따라, 본 발명은 인-라인 진공 코팅 프로세스에서 블랭크 또는 코팅된 기판 상에 적용되는 단일 층 또는 다중 층 스택의 특성을 제어하기 위한, 본 발명 제2 특징의 본 발명 실시 예에 따라 본 발명 방법의 사용을 제공한다.
본 발명 제 4 특징에 따라, 본 발명은 블랭크 또는 코팅된 기판 상에 적용되는 단일 층 또는 다중 층 스택의 적어도 2 개의 층 특성을 제어하기 위한, 본 발명 제2 특징의 본 발명 실시 예에 따라 본 발명 방법의 용도를 제공한다. 상기 용도는 블랭크 또는 코팅된 기판 상에 적용되는 단일 층 또는 다중 층 스택의 2 개 이상의 층 특성의 균일 성을 얻기 위한 것이다.
본 발명 제 5특징에 따라, 본 발명은 진공 코팅 프로세스, 및 단일 층 또는 다중 층 스택이 진공 코팅 프로세스에 의해 적용되는 기판의 프로세스 제어 수단의 파라미터를 모니터링하기 위한 디스플레이 장치를 제공한다. 상기 디스플레이 장치는 진공 코팅 프로세스가 입력을 요구하는 적어도 하나의 프로세스 파라미터, 및 층들의 중간 스택의 물리적 특성을 나타내는 적어도 하나의 기판 파라미터를 수용하도록 구성된 입력 인터페이스; 그리고 적어도 하나의 기판 파라미터에 대한 적어도 하나의 프로세스 파라미터의 영향이 설명되도록, 적어도 하나의 프로세스 파라미터 및 적어도 하나의 기판 파라미터를 디스플레이 장치 상에 디스플레이 하도록 구성된 사용자 인터페이스(243)를 포함한다. 본 발명 실시 예의 장점은 상기 적어도 하나의 기판 파라미터에 대한 상기 적어도 하나의 프로세스 파라미터의 영향이 설명되도록, 중간층 스택의 적어도 하나의 기판 파라미터 및 적어도 하나의 프로세스 파라미터를 디스플레이 하는 것이 진공 코팅 프로세스를 보다 잘 제어하도록 한다.
특정 실시 예에서, 적어도 하나의 기판 파라미터에 대한 적어도 하나의 프로세스 파라미터의 영향이 상기 적어도 하나의 기판 파라미터를 상기 사용자 인터페이스에서의 적어도 하나의 프로세스 파라미터와 관련시킴으로써 설명되며, 기판이 이동하는 속도 및/또는 적어도 하나의 기판 파라미터가 적어도 하나의 기판 파라미터에 의해 영향을 받는 속도를 고려한다. 본 발명 실시 예의 장점은 오퍼레이터가 적절한 사용자 인터페이스 제어 하에서, 동작 중에 기판 파라미터에 대한 프로세스 파라미터의 영향을 용이하게 얻을 수 있다는 것이다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 적어도 하나의 기판 파라미터는 본 발명의 제1 특징 실시 예에 따라 제 1 층 특성 및/또는 제 2 층 특성을 포함할 수 있다.
본 발명의 제6 특징에 따라, 본 발명은 기판 상에 층 스택을 증착하기 위한 진공 증착 시스템을 제공한다. 상기 진공 증착 시스템은:
- 일련의 층을 증착하기위한 증착 수단- 이들 증착 수단은 복수의 프로세스 파라미터를 사용하여 제어되도록 되어 있음-,
- 층 스택의 다음 층을 증착하기 전에 중간층 스택의 하나 이상의 기판 파라미터를 측정하기 위한 측정 수단;
- 상기 측정 수단이 적어도 모니터링 장치 및 처리 유닛을 포함하는, 본 발명의 제1 특징 실시 예에 따른 피드백 시스템; 및/또는
- 프로세스 파라미터 중 적어도 하나 그리고 기판 파라미터 중 적어도 하나를 모니터링하기 위한, 본 발명의 제5 특징의 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 포함한다.
본 발명의 제 6 특징 실시 예의 장점은 기판상에 층 스택의 형성이 본 발명의 실시 예에 따른 피드백 시스템 및/또는 디스플레이 장치를 도입함으로써 보다 잘 제어될 수 있다는 것이다. 진공 증착 시스템은 예를 들어 개별적으로 제어되는 복수의 챔버를 포함할 수 있다. 따라서, 상기 시스템이 중간 스테이지의 기판 파라미터가 하나 이상의 이전 스테이지의 프로세스 파라미터 또는 유도된 프로세스 파라미터와 링크될 수 있는 디스플레이 장치를 포함하는 것이 장점이며, 이는 기판 파라미터의 더 나은 제어를 가능하게 하기 때문이다. 디스플레이 장치는 예를 들어 기판이 상이한 챔버들을 통해 이동하는 속도에 기초하여 적어도 하나의 기판 파라미터를 적어도 하나의 프로세스 파라미터와 관련시킬 수 있다.
본 발명의 구체적이고 바람직한 특징은 첨부된 독립항 및 종속항에 제시되어있다. 종속항의 특징은 독립항의 특징 및 다른 종속항에서의 특징과 결합될 수 있으며, 청구항에 명시적으로 제시된 것 이외에도 적절한 경우 결합될 수 있다.
본 발명을 요약하고 종래 기술에 비해 달성된 장점을 요약하기 위해, 본 발명의 특정 목적 및 장점이 본 명세서에서 설명되었다. 물론, 그러한 모든 목적 또는 장점이 본 발명의 임의의 특정 실시 예에 따라 반드시 달성될 필요는 없음이 이해되어야 한다. 따라서, 예를 들어, 당업자는 본 발명이 설명 또는 제안될 수 있는 다른 목적 또는 장점을 반드시 달성하는 것은 아니면서, 본 명세서에서 설명된 바와 같은 하나의 장점 또는 장점 그룹을 달성하거나 최적화하는 방식으로 본 발명이 구현되거나 수행될 수 있음을 인식할 것이다.
본 발명의 상기 및 다른 특징들이 이하에서 설명되는 실시 예를 참조하여 명백해질 것이다.
본 발명은 첨부 도면을 참조하여 예로써 더욱 설명될 것이다.
도 1은 층 스택에서 개별 층의 층 특성을 결정하기 위해, 1개의 제 위치에 있지 않은 측정 시스템 및 2 개의 제 위치에 있는 측정 시스템을 갖는 종래 기술의 스퍼터링 시스템을 도시한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 원통형 스퍼터 타겟 아래에서 이동하는 기판 및 모니터링 장치를 개략적으로 도시한다.
도 3은 본 발명의 실시 예들에 따른 모니터링 장치가 구현 될 수 있는 스퍼터링 시스템을 도시한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 배치 코팅 장치(batch coater)의 평면도를 도시한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 롤-투-롤 웹 코팅 장치의 측면도를 도시한다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 사용자 인터페이스의 가능한 스크린 샷을 도시한다.
상기 도면은 개략적인 것이며 비 제한적이다. 도면에서, 일부 구성 요소의 크기는 설명을 위해 과장되어 확대되고 본래의 크기로 도시되지 않는다. 치수 및 상대 치수는 본 발명을 실시하기 위한 실제 축소에 반드시 대응할 필요는 없다.
청구 범위의 임의의 도면 부호는 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되지 않아야 한다. 다른 도면에서, 동일한 참조 부호는 동일하거나 유사한 요소를 지칭한다.
본 발명은 특정 실시 예 및 특정 도면을 참조하여 설명 될 것이지만, 본 발명은 이에 제한되지 않고 청구 범위에 의해서만 한정된다.
상세한 설명 및 청구 범위에서 제1, 제2 등의 용어는 유사한 요소를 구별하기 위해 사용되며 반드시 시간적으로, 공간적으로, 순위 또는 임의의 다른 방식으로 시퀀스를 설명할 필요는 없다. 이와 같이 사용된 용어는 적절한 환경 하에서 상호 교환 가능하며, 여기에 설명된 본 발명의 실시 예는 여기에 설명되거나 도시되지 않은 다른 순서로 동작 할 수 있음을 이해해야 한다.
또한, 본 명세서 및 청구 범위에서 상단, 하단, 전면, 후면, 선단, 후행, 아래, 오버 등과 같은 방향성 용어는 설명 된 도면의 방향과 관련하여 설명의 목적으로 사용되며, 반드시 상대 위치를 설명하기 위한 것은 아니다. 본 발명의 실시 예의 구성 요소는 다수의 상이한 배향으로 위치 될 수 있기 때문에, 방향 용어는 단지 예시의 목적으로 사용되며, 달리 지시되지 않는 한 제한하려는 의도는 아니다. 따라서, 사용 된 용어는 적절한 상황 하에서 상호 교환 가능하고, 여기에 설명 된 본 발명의 실시 예는 여기에 설명되거나 도시된 것과 다른 방향으로 동작 할 수 있음을 이해해야 한다
청구 범위에 사용된 "포함하는"이라는 용어는 그 이후에 열거된 수단으로 제한되는 것으로 해석되어서는 안되며, 다른 요소 나 단계를 제외하지 않는다. 따라서, 언급된 특징, 정수, 단계 또는 구성 요소의 존재를 특정하는 것으로 해석되지만, 하나 이상의 다른 특징, 정수, 단계 또는 구성 요소 또는 이들 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지는 않는다. 따라서, "수단 A 및 B를 포함하는 장치"라는 표현의 범위는 구성 요소 A 및 B로만 구성된 장치로 제한되어서는 안 된다. 이는 본 발명과 관련하여, 장치의 유일한 관련 구성 요소는 A 및 B임을 의미한다.
본 명세서 전체에서 "일 실시 예" 또는 "실시 예"에 대한 언급은 실시 예와 관련하여 설명된 특정 특징, 구조 또는 특성이 본 발명의 적어도 하나의 실시 예에 포함됨을 의미한다. 따라서, 본 명세서 전체의 여러 곳에서 "일 실시 예에서" 또는 "실시 예에서"라는 문구의 출현은 반드시 모두 동일한 실시 예를 지칭하는 것은 아니지만, 동일한 실시 예로 가능할 수 있다. 또한, 특정 특징, 구조 또는 특성은 하나 이상의 실시 예에서 본 개시로부터 당업자에게 명백한 바와 같이 임의의 적절한 방식으로 조합 될 수 있다.
유사하게, 본 발명의 예시적인 실시 예의 설명에서, 본 발명의 다양한 특징은 때때로 본 발명 개시를 간소화하고 또는 그에 대한 이해를 돕기 위해 단일 실시 예, 도면 또는 설명으로 함께 그룹화된다는 것을 이해해야 한다. 다양한 발명의 측면들 중 더 많은 것들 그러나, 이 개시 방법은 청구된 발명이 각 청구 범위에 명시 적으로 언급 된 것보다 더 많은 특징을 요구한다는 의도를 반영하는 것으로 해석되지 않아야 한다. 오히려, 다음의 청구 범위가 반영하는 바와 같이, 본 발명의 실시 태양은 앞서 설명된 단일 실시 예의 모든 특징보다 적다. 따라서, 상세한 설명에 따른 청구 범위는 본 명세서에 명시적으로 포함되며, 각 청구 범위는 그 자체가 본 발명의 별도의 실시 예로서 의미를 갖는 것이다
또한, 본 명세서에 기술 된 일부 실시 예는 다른 실시 예에 포함 된 다른 특징을 포함하지 않지만, 다른 실시 예의 특징의 조합은 본 발명의 범위 내에 있고, 당업자가 이해하는 바와 같이 다른 실시 예를 형성하는 것을 의미한다. 예를 들어, 다음의 청구 범위에서, 청구 된 실시 예 중 임의의 것이 조합하여 사용될 수 있다.
본 발명의 특정 특징을 기술할 때 특정 용어의 사용은 그 용어가 관련이 있는 본 발명 특징의 임의의 특정 특성을 포함하도록 용어가 본 명세서에서 재 정의되고 있음을 암시해서는 안 된다.
본 명세서에서 제공된 설명에서, 다수의 특정 세부 사항이 설명된다. 그러나, 본 발명의 실시 예는 이들 특정 세부 사항 없이도 실시 될 수 있는 것으로 이해된다. 다른 경우들에서, 잘 알려진 방법들, 구조들 및 기술들은 본 발명의 설명의 이해를 모호하게 하지 않기 위해 상세히 도시되지 않았다.
용어 정의(DEFINITIONS)
진공 코팅 시스템'이란 예를 들어 고체 표면(기판)에 재료 층을 제공, 즉 증착하는 시스템을 의미한다. 진공 코팅 시스템은 실질적으로 진공에서, 즉 대기압보다 훨씬 낮은 압력에서 작동한다. 제공된 층은 하나의 원자(단일 층) 내지 수 밀리미터 범위의 두께를 가질 수 있다. 상이한 재료 및 상이한 두께의 다중 층이 증착 될 수 있다. 진공 코팅 시스템은 화학 증기가 입자 공급원으로 사용되는 화학 기상 증착 시스템 및 액체 또는 고체 공급원이 사용되는 물리적 기상 증착 시스템을 포함한다. 본 발명의 실시 예들이 적용될 수 있는 특정 유형의 진공 코팅 시스템은 스퍼터 시스템이다
"다중 층 스택"은 다중 층의 스택을 의미하며, 이는 조성이 다를 수 있으며, 각 층의 두께는 1 nm 내지 10 μm, 전형적으로는 3 nm 내지 200 nm이다
인-라인 진공 코팅 프로세스'는 코팅이 연속적으로 수행 될 수 있는 프로세스, 즉 코팅될 기판이 프로세싱 챔버로 들어가고, 코팅되고 프로세싱 챔버를 떠나고, 프로세싱 챔버 내의 진공이 파괴 될 필요가 없는 프로세스이다. . 본 발명의 전후 관계에서 '인-라인 측정'은 당 업계에 공지된 외부 측정과 달리 진공을 파괴하지 않고 진공 챔버에서 적용되는 측정이다
진공 코팅 프로세스, 프로세스 제어 수단, 프로세스 파라미터
스퍼터 프로세스, 또는 일반적으로 진공 코팅 프로세스는 복수의 프로세스 제어 수단에 의해 제어된다. 프로세스 제어 수단의 프로세스 파라미터의 설정은 증착되는 층의 기계적, 광학적 및/또는 전기적 특성에 영향을 미친다. 일부 프로세스 파라미터는 비교적 전체적인 효과가 있고 다른 프로세스 파라미터는 보다 국소(local) 효과가 있다. 특정 프로세스 파라미터를 선택하고 변경함으로써, 층 특성이 변경될 수 있는데, 이는 한편으로는 전체 기판에 대한 특정 특성을 얻고, 한 기판에 대한 층 특성의 균일 성을 얻고, 반면에, 시간이 지남에 따라 상이한 기판에 대한 층 특성의 균일 성을 얻는다. 그러나, 특정 층 특성을 전체적으로 또는 로컬로 달성하기 위해 변경할 프로세스 파라미터를 결정하는 것이 쉽지 않다는 어려움이 있다. 이는 제 1 층 특성에 대한 제 1 프로세스 파라미터의 영향이 제 2 층 특성에 대한 동 파라미터의 영향과 독립적일 수 없기 때문이다. 더욱이, 특정 층 특성은 때때로 하나 이상의 프로세스 파라미터에 의해 조정될 수 있고, 추가 지식 없이는, 다른 층 특성을 열화시키지 않으면서, 한 층 특성에서 원하는 결과를 얻기 위해 어느 프로세스 파라미터를 수정해야 하는지 알기가 어렵다
반드시 완벽한 것은 아니지만, 프로세스 제어 수단 및 그에 대응하는 프로세스 파라미터가 이하에 열거된다:
- 전원 공급 장치: 전원 공급 장치와 관련된 프로세스 파라미터는 예를 들어 파형 또는 전원 레벨입니다 (예: 시스템에 적용되는 에너지와 관련된 전압 레벨 또는 전류 레벨). 전원 공급 장치 레벨은 일반적으로 전체적인 영향 프로세스 파라미터이다. 즉, 전원 공급 장치 레벨은 한 위치에서만 변경할 수 없다. 다른 증착 파라미터를 갖는 더 높은 전원 레벨은 예를 들어 더 높은 두께로 이어질 수 있다. 스퍼터링 프로세스에서, 전력 공급은 일반적으로 타겟에 전력을 공급하기 위해 마그네트론에 연결된다. 그러나 추가 전원 공급 장치가 병렬로 제공 될 수 있으며, 예를 들어 활성 양극 시스템에 전력을 공급하거나 또는 이온 소스에 전원을 공급한다.
- 기체/액체 메인 전원 공급: 메인 기체/액체 공급과 관련된 프로세스 파라미터는 기체/액체 흐름이다. 가스 분포는 프로세스 챔버에서의 위치 의존 분압을 결정한다. 상기 가스 분포는 다른 가스가 작용하거나 순수하거나 다양한 혼합 비율을 갖는 복잡한 파라미터이다. 가스/액체 메인 공급의 영향은 프로세스 챔버 내부의 전달 시스템의 크기 이상으로 제한될 수 있다.
- 기체/액체 반응성 공급: 반응성 기체/액체 공급과 관련된 프로세스 파라미터는 기체/액체 분배 및 관련된 분압 또는 기체/액체 유량이다. 더욱 높은 반응성 가스 흐름이 높을수록 스퍼터링 속도가 낮아진다. 반응성 가스 흐름을 변화시킴으로써, 증착되는 층의 두께가 제어될 수 있다; 그러나 그 구성과 성능에도 영향이 미칠 수 있다. 기체/액체 반응성 공급의 영향은 프로세스 챔버 내부의 전달 시스템의 크기를 약간 넘어서도록 제한 될 수 있다,
- 타겟(target): 타겟과 관련된 프로세스 파라미터는 타겟 이동이다 (예: 회전 속도)
- 마그네트론: 마그네트론과 관련된 프로세스 파라미터는 예를 들어 자기장 강도, 자석 이동 또는 회전 속도이다. 자석 이동에는 자석 막대 방향과 자석 막대 위치가 포함된다. 자석 바 위치는 플라즈마 밀도, 따라서 스퍼터 속도를 결정한다. 특히, 자석 바가 복수의 자석 바 섹션으로 구성되는 경우, 자석 바의 영향은 국소적이다. 국소 자기장이 강할수록 국소 스퍼터 속도가 높아진다.
- 양극(anode): 양극과 관련된 프로세스 파라미터는 양극 튜닝 레벨 이다. 예: 접지 레벨에 대한 저항. 양극 조정은 전역 파라미터이다,
- 가열: 가열과 관련된 프로세스 파라미터는 온도 레벨이다. 다른 온도는 다른 위치에 적용될 수 있기 때문에 가열은 국소 영향을 미친다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 스퍼터 시스템(200) 형태의 인-라인 진공 코팅 시스템, 예를 들어 대 면적 기판 또는 더 작은 기판의 어레이와 같은 대 면적 표면을 스퍼터링 하기 위한 스퍼터 시스템을 도시한다.
스퍼터 시스템(200)은 하나 이상의 재료 층을 기판(10) 상에 스퍼터링하도록 구성된다. 기판은 임의의 하부 고체 층일 수 있다. 예를 들어, 블랭크 기판, 즉 베어 물질의 기판, 또는 그 자체가 이미 하나 이상의 물질 층으로 덮여있는 기판 물질의 기판 일 수 있다. 스퍼터가 기판상에 하나 이상의 재료 층을 증착하는 경우, 스퍼터 시스템(200)은 예를 들어 도 2에 도시된 실시 예에서 적어도 하나의 원통형 타겟(201)을 포함한다. 그러나 본 발명은 특정 유형의 스퍼터링은 물론 특정 유형의 진공 증착으로 제한되지 않는다. 적어도 하나의 원통형 타겟(201)은 인터페이스(202, 203)에서 적어도 하나의 엔드 블록(도 2에 도시되지 않음)에 부착 될 수 있다. 회전축 주위의 적어도 하나의 원통형 타겟(201)의 회전은 제1 구동 수단에 의해 구동 될 수 있다. 자석 바(204)는 원통형 타겟(201) 내부에 제공될 수 있다. 자석 바(204)는 단일 섹션의 일체형 자석 바일 수 있거나, 또는 도 2에 도시된 바와 같이 개별적으로 구동 가능한 복수의 자석 바 섹션을 포함할 수 있으며, 제2 구동 수단에 의해 작동되고, 타겟 축을 향하거나 멀어지고, 따라서 타겟 표면을 향하거나 멀어진다. 자석 바(204)는 예를 들어 제 3 구동 수단에 의해 구동되는 타겟 축 주위로 회전 가능할 수 있다. 상기 자석 바아(204)는 타겟 축을 중심으로 회전가능하며, 가령 제 3 구동 수단에 의해 구동될 수 있다. 자석 바 (204)는 예를 들어 타겟 축 주위로 회전하기 위해 제3구동 수단에 의해 구동되는 때, 흔들림 운동(wobbling movement)을 겪을 수 있다.
본 발명의 실시 예들에 따른 스퍼터 시스템(200)에서, 적어도 하나의 타겟(201) (도시된 실시 예에서 원통형이지만 본 발명은 이에 제한되지 않음)인 복수의 스퍼터 영역(300a, 300b, 300c, 300d)이 각 스퍼터 구역에 제공된다. 이것은 도 3에 측면도로 도시되어있다. 전형적으로, 스퍼터 시스템(200)은 예를 들어 5 개 이상, 예를 들어 15 개 이상, 또는 적어도 50 개 이상의 스퍼터 영역(300x)까지를 포함하며, 이 같은 스퍼터 시스템은 예를 들어 비교적 많은 수의 층을 포함하는 특정 코팅 스택을 갖는 다양한 제품을 포함하는 생산 캠페인에 이상적으로 적합하다. 예를 들어, 비교적 많은 수의 층으로 3개 이상, 6개 이상, 10개 이상, 14개 이상, 또는 14 개 이상의 코팅 층들이 있다. 전형적으로 상이한 타겟 물질, 또는 상이한 층 또는 상이한 프로세스를 분리하기 위해 펌프 영역(P)이 제공 될 수 있다.
종래 기술의 진공 코팅 시스템은 전체 코팅 층 스택의 특성을 측정하기 위해 제자리에 있지 않은(ex situ) 센서 시스템(301)을 포함할 수 있다. 이것은 일반적으로 측정 헤드가 기판의 너비를 가로 질러 이동할 수 있는 이송 시스템이다. 공지된 시스템에서, 전형적으로 반사 및 색상의 정도가 측정 및 검증되지만, 이러한 측정 시스템은 코팅 스택 내 층의 개별 층 두께가 이로부터 결정되는 것을 허용하지 않는다. 제자리에 있지 않은 측정 시스템으로부터 그리고 광학 모델링 용 소프트웨어 패키지가 있는 컴퓨터 시스템으로부터의 스펙트럼 측정 데이터를 사용하는 경우, 각각의 증착된 층의 실제 층 두께는 생산될 코팅 스택의 프로세스 제어 파라미터에 기초하여 그리고 공지된 재료 특성에 기초하여 근사화에 의해서만 계산될 수 있다. 코팅 스택이 더 많은 층을 포함하고 및/또는 측정 정확도가 감소함에 따라 불확실성이 증가한다. 개별 층, 따라서 완전한 스택 특성의 더 높은 정확도를 얻기 위해, 종래 기술의 장치에서, 파괴 테스트(예를 들어, 특정 층을 에칭하여)와 같은 다른 기술을 사용되어야 하며, 결국 많은 시간 지연이 발생되고, 이 같은 지연은 각각 고유한 코팅 스택을 가진 다양한 제품을 포함하는 생산 캠페인에는 적용할 수 없다. 결과적으로, 스퍼터링 영역의 조정(예를 들어, 프로세스 제어 수단의 조정에 기초한)은 쉽지 않다. 기판의 표면에 대한 층 특성 및 그의 균일성을 또한 확인하고자 한다면, 측정 횟수 및 샘플의 준비는 매우 빠르게 증가할 것이다. 또한, 코팅 스택이 두껍거나 많은 층을 포함하는 경우, 기판은 수 분 동안 진공 시스템에 존재할 수 있다. 스택의 편차가 원래 기판에 가까운 제1 층들 중 하나에서 발생하면, 제 위치에 존재하지 않는 센서 시스템으로부터 이 효과를 인지하는 지연이 중요 할 수 있다. 결과적으로, 상당한 양의 제품이 이미 차선의 품질을 가질 수 있으며, 시간 지연으로 인해 이탈 층 프로세스 제어 수단으로 피드백 하기가 어렵다.
코팅 스택의 품질을 증가시키기 위해, 본 발명의 실시 예에 따른 진공 코팅 시스템의 예가 도 2에 도시되어있다. 도 2는 기판(10), 예를 들어 블랭크 기판 또는 이미 코팅된 기판 상에 적용된 단일 층 또는 다중 층 스택의 특성을 제어하기 위한 피드백 시스템(210)을 포함한다. 새롭게 적용된 코팅(단일 층 또는 다중 층 스택)과 함께 기판(10) (블랭크 또는 사전 코팅된)은 코팅된 기판(11)이라 불리는 것을 형성한다.
피드백 시스템(210)은 측정 신호를 결정하기 위한 적어도 하나의 모니터링 장치(220)를 포함한다. 모니터링 장치(220)는 제자리에 있는(in-situ) 측정 시스템으로서 구성되는데, 이는 기판이 진공 증착 장치를 통과하여 이동하는 동안, 층이 기판 상에 형성된 후에 층의 측정이 가능해진다는 것을 의미한다. 층의 편차에 대한 보정이 실시간으로 수행될 수 있도록 실시간으로 측정이 수행된다.
모니터링 장치(220)는 측정 신호를 결정하기 위한 적어도 2 개의 별개의 측정 기술을 구현하도록 구성된다. 별개의 측정 기술은 상이한 정보가, 즉 상이한 층 특성이 예를 들어 층 두께 또는 층 거칠기와 같은 기계적 특성 정보, 반사율 또는 투과율과 같은 광학적 특성 정보 또는 저항률과 같은 전기적 특성 정보와 같은 측정 신호로부터 얻어지도록 하는 것이다. 별개의 측정 기법이 완전히 다른 측정 방식을 가질 수 있지만; 예를 들어, 적외선 파장 대역에서의 투과 측정 및 가시 스펙트럼에서의 투과 측정, 또는 상이한 각도에서의 투과 측정과 같은, 뚜렷한 측정 기술 중 일부는 밀접하게 관련 될 수 있다. 중요한 것은 다른 층 특성에 대한 정보를 제공하기 위해 상이한 측정 기술이 선택된다는 것이다.
측정 신호는 코팅된 기판(11) 위에 공간적으로 분포된 복수의 위치 각각에서 획득된다. 제1 측정 기술은 복수의 위치에 동시에 적용되도록 구성되고, 제2 측정 기술은 적어도 하나에 적용되도록 구성된다. 이는 본 발명의 실시 예에서, 제1 및 제2 측정 기술이 모두 복수의 위치에 적용될 수 있음을 의미한다. 복수의 위치에 대한 측정은 위치 의존 정보를 제공한다. 이를 통해 재료 특성의 편차가 국소 또는 전역 편차인지 확인할 수 있다. 첫 번째 경우, 국소적 영향을 갖는 프로세스 제어 수단은 다르게 작동되어야 하고, 두 번째 경우에는 전역(글로벌) 영향을 갖는 프로세스 제어 수단의 작동이 조정되어야 한다. 제 2 측정 기술이 적용되는 적어도 하나의 위치는 또한 제 1 측정 기술이 적용되는 위치 중 하나 일 수 있다. 선택적으로, 제 2 측정 기술이 적용되는 적어도 하나의 위치는 어떤 다른 측정 기술도 적용되지 않는 위치 일 수 있다.
제1 및 제 2 측정 기술 중 하나는 스펙트럼 투과 측정이다. 제 1 및 제 2 측정 기술 중 다른 하나는 예를 들어 투과 측정, 또한 스펙트럼 투과 측정, 그러나 다른 파장 대역에서; 반사 측정; 엘립소미트리(투과 또는 반사 편광의 변화를 측정); 홀 프로브 또는 와전류 기술과 같은 비접촉 측정 기술; 광 필드 또는 암 시야 조명, 기판 측 또는 코팅 측에서의 정반사 또는 확산 반사 등을 갖는 카메라 이미징 기술과 같은 임의의 다른 적절한 측정 기술일 수 있다.
별개의 측정 기술을 구현하기 위해, 모니터링 장치(220)는 복수의 센서 요소(221, 222)를 포함 할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 측정 기술을 구현하기 위해 복수의 제1 센서 요소(221)가 제공되고; 그리고 제 2 측정 기술을 구현하기 위해 2개의 제2 센서 요소(222)가 제공된다. 예시된 실시 예에서, 제2 센서 요소(222)는 복수의 제 1 센서 요소(221) 사이에 분포되지만, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 선택적인 실시 예에서, 단일 제 2 센서 요소(222)가 제공 될 수 있고,이 단일 제2 센서 요소는 2개의 제1 센서 요소(221) 사이에 또는 복수의 제 1 센서 요소(221)에 인접하여 또는 심지어 완전히 다른 위치에 위치될 수 있다
모니터링 장치(220)는 또한 개별 센서 요소(221, 222)로부터 획득 된 측정 신호를 수신, 저장 및 전송하기 위한 센서 제어기(223)를 포함할 수 있다. 센서 컨트롤러(223)는 가령 그래프 또는 테이블에서 원시 데이터를 시각화하기 위해 또는 데이터를 필터링, 평균화 또는 참조 결과와 비교하기 위해 이미 데이터를 처리하였거나 사전 처리할 수 있고; 또한 도 2에서 도시한 바와 같이, 센서 제어기(223)는 리셋, 시동, 캘리브레이션, 스크린 설정 또는 어떤 방식으로든 센서 요소의 기능을 제어할 수 있다. 도 2의 실시예에 도시된 바와 같은 센서 제어기(223)는 도 2는 별도의 제어기이지만, 본 발명의 실시 예에 따르면, 센서 제어기의 기능은 다른 유형의 처리와 결합된 임의의 다른 처리 유닛에 의해 실현될 수 있다. 상이한 유형의 처리는 상호 연결되고 별도로 실행되는 모듈로서 구현될 수 있다.
피드백 시스템(210)은 또한 적어도 하나의 처리 유닛(230)을 포함한다. 처리 유닛(230)은 별도의 센서 제어기가 이용 가능하지 않은 경우 센서 제어기(223)로부터 또는 센서 요소(221, 222)로부터 직접 측정 신호를 수신하도록 구성된다. 처리 유닛(230)은 또한 블랭크 또는 이전에 코팅된 기판(10) 상에 공칭 표현 포인트의 캘리브레이션 데이터를 수신하도록 구성되며, 캘리브레이션 데이터는 제1 저장 수단(231)에 저장될 수 있다. 캘리브레이션 데이터는 기판 특성 및 프로세스 변수를 포함할 수 있다. 처리 유닛(230)은 또한 적용되는 층의 층 모델로부터 자료 정보를 수신할 수 있으나, 그럴 필요가 있는 것은 아니며, 상기 층 모델은 복수의 프로세스 제어 수단 중 적어도 2 개의 설정 및/또는 변형의 함수로서 적용되는 층의 층 파라미터를 표현한다. 상기 층 모델은 제 2 저장 수단(232)에 저장 될 수 있다.
처리 유닛(230)은 교정 데이터 및 측정 신호로부터 복수의 위치에서 적어도 2 개의 상이한 박막 특성의 실제 값을 결정하도록 구성된다. 상기 처리 유닛은 복수의 위치에서 적어도 2개의 상이한 박막 특성의 실제 값을 대응하는 원하는 값과 비교할 수 있다.
처리 유닛(230)이 적용되는 층의 층 모델로부터 자료 정보(지식)를 수신하도록 된 경우, 처리 유닛(230)은 이 같은 자료 정보를 사용하여 상이한 박막 특성의 실제 값과 복수의 층에서의 원하는 값 사이의 차이를 복수의 프로세스 제어 수단을 작동시키기 위한 작동 신호를 생성하기 위해 사용될 수 있는 신호로 변환할 수 있다.
피드백 시스템(210)은 처리 유닛(230)으로부터 신호를 수신하도록 된 제어기(240)를 더 포함한다. 이러한 신호가 복수의 위치에서 적어도 2개의 상이한 박막 특성의 실제 값과, 대응하는 원하는 값 사이의 편차를 나타내는 값인 경우, 제어기(240)는 적용되는 층의 층 모델로부터 자료 정보를 수신하도록 구성될 수 있고, 이 같은 자료 정보를 이용하여 상이한 박막 특성의 실제 값과 원하는 값 사이의 차이를, 복수의 프로세스 제어 수단을 작동시키기 위한 작동 신호를 생성하기 위해 사용될 수 있는 신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 앞서 설명된 바와 같이 층 모델로부터의 자료 정보가 처리 유닛(230)에 적용되는 선택적인 실시 예에서, 박막 특성의 실제 값과 원하는 값 사이의 비교가 처리 유닛(230)에서 이루어졌으며, 제어기(240)가 프로세스 제어 수단을 위한 작동 신호의 생성에 사용하기 위한 신호를 수신하도록 구성된다. 어쨌든, 상기 제어기(240)는 수신된 입력 데이터에 기초하여 복수의 프로세스 제어 수단을 작동시키기 위한 작동 신호를 생성한다. 따라서, 제어부(240)는 프로세스 제어 수단을 구동하기 위한 제어 신호를 생성 할뿐만 아니라, 복수의 프로세스 제어 수단을 더욱 구동하기 위한 추가 제어 신호를 생성하여, 진공 코팅 프로세스가 상이한 프로세스 파라미터로 수행되도록 하며, 미리 정해진 공차 값 내에서 층 스택의 층의 특성을 밝히도록 한다.
특정 실시 예에서, 제어기(240)에 알려진 현재 액추에이터 설정의 정보는 실제 작업 포인트의 영역에 근접한 액추에이터의 감도를 이해하기 위해 상기 층 모델에 대한 필수적인 입력을 제공할 수 있다. 일 예로서, 자기장 세기가 높은 경우; 자석 위치의 작은 변화는 자기장 세기에 큰 영향을 줄 수 있는 반면, 약한 자기장에 대한 동일한 액츄에이터 움직임은 자기장 세기에 작은 영향을 줄 수 있다. 따라서, 실제로: 제 2 저장 수단(232)에 저장된 모델은 제어기(240)로부터의 입력을 사용하고, 처리 유닛(230) 또는 제어기(240)에 입력을 제공할 수 있다. 본 발명의 피드백 시스템이 기존 시스템 진공 코팅 장치에서 구현된다면, 제2 저장 수단은 아마도, 기존의 비트 및 피스에 대한 최소한의 수정을 요구하기 때문에, 처리 유닛(230)에 기능적으로 결합 될 것이다. 그러나 완전히 새로운 진공 코팅 장치가 구축되어 본 발명의 실시 예에 따른 피드백 기능을 구현하는 경우, 제2 저장 수단(232)을 처리 유닛(230) 또는 제어기(240) 중 하나에 결합시키는 것은 설계 선택이다.
센서 제어기(223), 처리 유닛(230) 및 제어기(240)는 도 2에 별도의 장치로 도시되어있다. 이것은 본 발명의 하나의 가능한 구현을 위한 것이지만, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 센서 제어기(223), 처리 유닛(230) 및/또는 제어기(240)의 임의의 조합은 동일한 소프트웨어 또는 하드웨어 플랫폼의 모듈로서 통합될 수 있다. 예를 들어, 신호 처리 소프트웨어 모듈은 처리 유닛(230)의 일부이거나 공유될 수 있다. 제어기(240)는 코팅 시스템상에 이미 존재하고, 센서 제어기(223) 및 처리 유닛(230)은 물리적으로 2개의 개별 유닛 또는 하나의 단일 유닛 일 수 있다. 이들이 하나의 물리적 유닛인 경우, 센서 제어기(223), 처리 유닛(230) 및 심지어 제어기 (240)의 프로세스는 동일하거나 다수의 개별 논리 프로세서 상에서 결합되거나, 모듈식이거나 또는 실행될 수 있다. 선택적인 실시 예에서, 처리 유닛(230) 및 제어기(240)는 처리 유닛(230) 및 제어기(240) 모두의 기능을 구현하는 단일 구성 요소에 통합될 수 있다. 예를 들어, 측정값으로부터 층 특성의 결정, 특정 층 특성이 원하는 값으로부터 벗어 낫는 지의 식별, 및 만약 그렇다면, 원하는 층 특성 값을 얻기 위해 어느 프로세스 파라미터가 변경될 필요가 있는가에 대한 식별의 기능 등이 통합될 수 있다.
실제 층 특성 값을 원하는 층 특성 값과 비교함으로써 처리 유닛(230)에 의해 제공된 피드백은 잠재적으로 복수의 프로세스 제어 수단에 작용할 수 있으며, 즉 원하는 층 특성 값을 얻는 것이 다른 방법으로 달성될 수 있음을 인식하는 것이 중요하다. 실질적으로 균일한 층 특성이 얻어 지도록 프로세스 제어 수단을 작동시키기 위한 대응하는 작동 신호를 제공함으로써, 변경될 올바른 프로세스 파라미터를 선택하는 것은, 특정 층 특성을 개선하기 위해 특정 프로세스 파라미터를 변경하는 것이 다른 층 특성을 유해하게 할 수 있으므로 어려운 작업이다.
도 2는 또한 모니터링 장치로부터 검색된 데이터의 표현과 함께 진공 프로세스의 프로세스 제어 수단의 파라미터를 모니터링하기 위한 디스플레이 장치(241)를 개략적으로 도시한다. 이 디스플레이 장치(241)는 진공 코팅 프로세스가 입력을 요구하는 적어도 하나의 프로세스 파라미터, 및 층들의 중간 스택의 물리적 특성을 나타내는 적어도 하나의 기판 파라미터를 수신하도록 구성된 입력 인터페이스(242)를 포함한다. 입력 인터페이스(242)는 스퍼터 시스템(200)의 상이한 구성 요소로부터 정보를 검색할 수 있으며, 즉 입력 인터페이스(242)는 시스템 생성 입력을 검색할 수 있다. 예를 들어 모니터링 장치(220) 및/또는 센서 컨트롤러(223) 및/또는 처리 유닛(230) 및/또는 제1 또는 제2 저장 수단(231)(232) 및/또는 제어기로부터 정보를 검색할 수 있다(240). 그러나 입력 인터페이스는 이 같은 구성으로 제한되지 않는다. 예를 들어 운영자 입력도 검색할 수 있다. 오퍼레이터 입력과 시스템 생성 입력의 조합은 또한 입력 인터페이스(242)에 의해 수신될 수 있다. 예를 들어, 처리 유닛이 확실하게 적절한 프로세스 설정을 생성할 수 있게 되면, 오퍼레이터는 시스템 설정을 자동으로 조정하는 옵션을 선택했을 수 있다. 이 같은 옵션에 추가하여 또는 선택적으로, 오퍼레이터 입력이, 예를 들어 비상시, 시스템 생성 입력을 무시할 수 있다.
디스플레이 장치는 또한 적어도 하나의 기판 파라미터에 대한 적어도 하나의 프로세스 파라미터의 영향이 설명되도록, 적어도 하나의 프로세스 파라미터 및 적어도 하나의 기판 파라미터를 디스플레이 장치 상에 디스플레이하도록 구성된 사용자 인터페이스(243)를 포함할 수 있다. 사용자 인터페이스(243)는 작동 설정과 링크된 도출된 프로세스 파라미터를 디스플레이할 수 있으며; 예를 들어, 액츄에이터는 질량 유량 제어기로부터 가스 유량을 설정할 수 있고, 챔버 내의 결과 압력은 프로세스 파라미터로서 측정된다. 결과적인 압력 측정은 예를 들어 챔버 온도, 펌핑 속도, 밸브 설정 등 및 다른 관련 액추에이터 설정 또는 시스템 조건에 더욱 종속할 수 있음을 이해할 것이다.
본 발명의 실시 예들에 따른 이러한 디스플레이 장치의 예들은 본원 명세서에서 나중에 설명 될 것이다.
본 발명의 실시 예들에 따르면, 이 작업을 수행하는 것을 돕기 위해 한 층 모델이 제공된다. 상기 층 모델은 원하는 층 특성이 얻어 지도록 프로세스 제어 수단의 작동을 조정하는 지능을 제공한다.
모델(MODEL)
층 모델은 복수의 프로세스 제어 수단 중 적어도 2 개의 설정 및/또는 변형의 함수로서 적용되는 층의 층 파라미터를 표현한다. 이러한 모델은 예를 들어 실험에 의해, 예를 들어 머신 학습에 의해, 예를 들어 인공 지능 또는 딥 학습(deep learning)에 의해 임의의 적절한 방식으로 구축 될 수 있다.
실험에 의해 모델을 구축한다는 것은 n 차원 공간에서 - 이때 n은 프로세스 파라미터의 숫자(예를 들면, 전력 공급 레벨, 메인 가스 유량임-, 반응성 가스 유량, 목표 이동, 자석 바 이동, 양극 튜닝 레벨, 온도 레벨)인 경우로서, 복수의 프로세스 파라미터에 대해 상이한 값을 설정하고, 각각의 값 세트에 대한 상이한 층 특성을 측정한다. 이를 수행하는 잘 알려진 기술은 완전한 또는 부분적인 실험 설계이다. 완전한 팩토리얼 디자인-실험에서, n 개의 프로세스 파라미터 각각은 불연속인 가능한 값을 취하고, 이들 값의 모든 가능한 조합에 대해 층 특성이 측정된다. 이렇게 하면 임의의 층 특성에 대한 프로세스 파라미터 각각의 효과가 명확 해진다. 완전한 팩토리얼 실험에서 조합의 수가 너무 커서 실현 가능하지 않은 경우, 부분 팩토리얼 실험이 수행 될 수 있으며, 복수의 가능한 조합이 생략된다. 이러한 실험은 선험적으로(즉, 통제된 생산이 시작되기 전에) 또는 현장에서(즉, 통제된 생산이 진행되는 동안) 수행될 수 있다. 후자의 경우, 프로세스 변수에 대해 작고 제어 된 변동이 일관되게 구현 될 수 있으며, 측정 또는 층 특성에 미치는 영향 또는 충격이 모니터링 되고 있다. 후자의 경우, 변동은 코팅의 원하는 성능에 영향을 미치지 않고 층 특성을 사양 특성 내에 유지할 정도로 충분히 작아야 한다. 이 방법을 사용하면 층 특성에 대한 프로세스 파라미터의 실제 감도를 지속적으로 확인할 수 있지만, 생산 캠페인의 길이나 관련 부품의 수명(예를 들면, 대상 재료의 두께)에 변경을 줄 수 있다.
모델 구축 단계의 최종 결과는 종종 응답 표면 방법론에 의해 표현되는 복수의 프로세스 제어 수단의 설정 및/또는 변형의 함수로서 층 파라미터를 표현하는 적어도 하나의 모델이다. 상기 최종 결과는 모든 프로세스 제어 수단 설정에 따라 모든 층 특성에 대한 값을 포함하는 하나의 단일 모델 일 수 있다. 선택적으로, 상기 최종 결과는 복수의 모델일 수 있으며, 여기서 각각의 모델은 모든 프로세스 제어 수단 설정에 따라 단일 층 특성에 대한 값을 표현한다. 그러나 선택적으로, 상기 최종 결과는 복수의 모델 일 수 있으며, 여기서 각 모델은 모든 프로세스 제어 수단 설정에 따라 복수의 층 특성에 대한 값을 표현한다. 관련된 모델 각각은 실험적 작업 또는 수학 공식으로 기술되고 입증 된 물리적 관계에 기초 할 수 있다. 예를 들어, 구조적 및 파괴적 간섭은 투과율(transmittance) 및 반사 스펙트럼에 프린지(fringe)를 제공하여, 극한의 위치로부터 층의 광학적 두께를 계산할 수 있게 한다. 더욱이, 기판상의 층에 대한 광학 상수의 계산을 제공하는 박막 설계 및 분석을 위한 소프트웨어 패키지에서 몇몇 모델이 이용 가능하고 사용된다.
상기 모델은 사용자에게 특정 프로세스 파라미터에 대한 층 특성의 감도가 무엇인가를 학습시킨다. 서로 다른 프로세스 파라미터와 층 특성 간에 상호 상관 관계가 있음이 밝혀졌다.
모델을 사용하는 방법
실제 상황에서, 진공 코팅 장치에 의해 기판상에 층을 증착시키는 것이 바람직 할 것이다. 층은 예를 들어 특정 저항률, 투과율, 거칠기 및/또는 두께와 같은 특정의 원하는 특성을 가져야 한다. 진공 코팅 장치는 작동 신호에 의해 작동되며, 상기 값들을 결정하는 것은 당업자의 기술 내에 있다.
그러나, 증착된 층이 항상 원하는 특성을 갖는 것은 아니라는 것이 밝혀졌다. 이것은 약간 변경된 환경, 진공 코팅 장치의 노화, 진공 코팅 장치의 가열, 진공 챔버의 벽 또는 가스 분배 시스템의 구멍과 같은 진공 코팅 장치의 일부 구성 요소에 증착되는 물질, 다공질 벽에서 가스 제거, 자기장 세기의 증가 등을 발생시키는 타겟 침식 등, 하나 이상의 프로세스 파라미터 드리프팅을 일으키는 것 때문이다. 본 발명의 목적은 이 같은 문제에 대한 해결책을 제공하고, 결국 도포되는 층이 우수한 반복성 및 재현성(reproducibility)을 갖는 원하는 특성을 갖도록 코팅 시스템을 구동시키는 것이다.
이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따르면, 적어도 2 개의 개별 측정 기술에 의해 적어도 2 개의 측정 값을 측정하기 위한 피드백 시스템이 제공되며, 이 중 하나는 스펙트럼 투과 측정이다. 일 예로서, 하나는 적외선 파장 대역에서, 하나는 가시 파장 대역에서 2 개의 투과 측정이 수행 될 수 있으며, 본 발명이 이 같은 실시로 제한되는 것은 아니다. 측정 중 하나는 복수의 위치에서 수행되는 반면, 다른 측정은 적어도 하나의 위치에서 수행된다. 두 측정 모두가 복수의 위치에서 수행 될 수 있다.
상기 측정 값은 본 발명의 실시 예에 따른 방법에서 사용될 수 있다. 본 발명 방법은 소프트웨어로 구현될 수 있다.
상기 측정 값으로부터 재료 층 특성이 결정된다. 2 개의 투과 측정의 예의 경우, 적용되는 층의 비저항(ρ)은 적외선 파장 대역에서의 제 1 투과 측정으로부터 결정될 수 있는 한편, 두께 d, 굴절률 n 및 흡수 계수 k는 가시 파장 대역에서의 제 2 투과 측정으로부터 결정된다. 물론, 다른 재료 층 특성이 결정될 필요가 있다면, 다른 측정 기술이 대응하여 사용될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 적어도 하나의 측정이 위치 의존 정보를 제공하는 상이한 위치에서 동시에 적용되는 측정이다. 이것은 재료 특성의 편차가 국소적 또는 전역적 편차 인지를 알 수 있게 하고, 따라서 국소적 영향을 갖는 프로세스 제어 수단 또는 전역적 영향을 갖는 프로세스 제어 수단이 바람직하게 다르게 작동 되어야 하는지의 여부를 알 수 있게 한다.
예를 들어, 특정 응용 분야에서 층 두께와 저항률이 균일한 값을 갖는 것이 매우 중요하다고 해보자. 층 두께는 예를 들어 전원 레벨 변경(전역적 영향) 및/또는 기체/액체 반응성 공급 플로우 변경(반응성 공급 플로우가 사방으로 변경되는지 또는 하나 이상의 위치에서만 변경되는지 여부에 따라 전역적 또는 국소적 영향) 및/또는 자석 바의 튜닝(국부적 영향)에 의해 영향을 받을 수 있다. 층 두께 정보를 제공하는 측정은 위치 정보 또한 제공하는 측정인 것이 바람직하다. 저항률은 예를 들어 기체/액체 메인 공급 흐름(전역적 또는 국소적 영향) 및/또는 전원 공급 레벨(전역적 영향) 등에 의해 영향을 받는다. 전원 공급 레벨이 두께와 저항 모두에 영향을 미치므로, 원하는 재료 특성을 얻기 위해 지능적인 결정이 수행되어야 한다.
복수의 프로세스 제어 수단의 설정 및/또는 변경의 함수로서 적용되는 층의 층 파라미터를 표현하는 층 모델로부터, 코팅 프로세스의 제어에 수반되는 프로세스 파라미터 각각에 대해 층 모델이 식별될 수 있으며, 상기 프로세스 파라미터 서브 레인지는 첫 번째 층 특성, 예를 들면 원하는 제 1 층 특성 값 주위의 공차 범위 내의 두께를 얻기 위해 사용할 수 있다. 층 특성이 단일 위치에서의 측정으로부터 결정되었는지, 또는 기판 위에 공간적으로 확산된 다른 위치에서의 복수의 동시 측정으로부터 결정되었는지에 따라, 전역적 영향 또는 국지적 영향을 갖는 프로세스 제어 수단을 다르게 작동시키는 것이 더 의미가 있을 수 있다. 일부 프로세스 파라미터가 제 1 층 특성에 큰 영향을 미치지 않음이 상기 모델로부터 명백해질 것이며, 이는 이들 프로세스 파라미터에 대해 허용 가능한 서브 레인지(sub-range)가 매우 크다는 것을 암시한다. 특정 프로세스 파라미터가 첫 번째 층 특성에 전혀 영향을 미치지 않으면 특정 프로세스 파라미터는 모든 값을 가질 수 있다. 이에 따라 제1 세트의 프로세스 파라미터의 서브 레인지가 얻어진다.
이와 유사하게, 상기 층 모델로부터, 예를 들어 제2층 특성을 얻기 위해 서브 레인지가 취해질 수 있는 코팅 프로세스의 제어와 관련된 프로세스 파라미터 각각에 대해 식별될 수 있다. 상기 프로세스 파라미터는 예를 들면 원하는 제2층 특성 값 주위의 공차 범위 내의 저항률이다. 이에 따라 프로세스 파라미터의 제2 서브 레인지 세트가 얻어진다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 설정될 프로세스 파라미터는 프로세스 파라미터의 서브 레인지가 제1 및 제2 세트의 섹션 내인 것으로부터 선택된다. 즉, 이는 프로세스 파라미터 각각에 대해, 첫 번째 층 특성과 두 번째 층 특성 모두가 공차 범위 내에 있도록 하는 값이 선택됨을 의미한다.
서브 레인지의 첫 번째 및 두 번째 세트 섹션에서 프로세스 파라미터의 공통 값을 찾을 수 없는 경우, 하나 이상의 층 특성의 공차 범위가 좀 더 관대해 지거나 층 스택 디자인에 의문을 제기할 수 있다. 서브 레인지의 제 1 및 제 2 세트의 섹션에서 프로세스 파라미터의 공통 값이 많이 발견 될 경우, 하나 이상의 층 특성의 공차 범위를 보다 엄격하게 할 수 있다.
작동 신호는 대응하는 프로세스 제어 수단으로의 적용을 위해 프로세스 파라미터 각각의 선택된 공통 값에 기초하여 생성된다. 이들 작동 신호는 전압 또는 전류와 같은 전기 신호일 수 있다.
실시 예
ITO(인듐 주석 산화물)인, 가장 중요한 TCO(투명한 전도성 산화물) 재료의 실제 예를 들어 본다. TCO 물질의 메인 층 특성은 이름에서 알 수 있듯이 시각적 스펙트럼에서 충분히 높은 투과율을 가지며 전기 저항은 충분히 낮다. ITO는 특히 프로세스 조건 수단의 변화에 대해 비교적 잘 알려진 층 특성 성능을 가지므로 세라믹 ITO 타겟으로부터 이 같은 물질을 스퍼터 증착하기 위해 공개된 정보로부터 층 모델을 직접 구현할 수 있도록 한다. 상기 모니터링 장치는 두 가지 측정 기술로 구성된다. 상기 실시 예를 본원 발명의 본질로 하기 위해 시각 스펙트럼에 대해 2 개의 투과율 측정을 수행하고, 그 사이에 저항 측정을 위해 비접촉 와전류 측정을 수행한다고 가정한다. 원하는 층 특성이 투과율이 특정 임계 값 이상으로 유지되어야 한다고 예측한다 가정하자: 예를 들면, 500 nm ~ 600 nm 범위에서 평균 84 % 이상이고, 시트 저항 R는 170 Ω 미만으로 유지해야 한다.
문헌으로부터 일반적으로 다음을 알고 있다:
- 높은 층 두께 D는 시트 저항을 감소시킨다.
- 높은 층 두께 D는 투과율을 감소시킨다.
- 반응성 산소 흐름이 클수록 시트 저항이 증가한다.
- 반응성 가스 흐름이 클수록 투과율이 증가한다.
- 높은 자기장 강도 B는 시트 저항을 감소시킨다
- 높은 자기장 강도 B는 투과율을 증가시킨다.
- 고온 T는 시트 저항을 감소시킨다.
- 높은 온도 T는 투과율을 증가시킨다.
각 효과의 감도는 선형이 아니며 일부는 극단을 통과 한 후 반대 충격 효과로 피봇될 수도 있다.
시간이 지남에 따라 모니터링 장치, 처리 장치 및 제어기의 진화에 대한 가능한 시나리오는 다음과 같다.
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단일 프로세스 제어 수단만을 조절할 필요가 있는 층 모델의 알고리즘 시나리오를 보여주기 위해, 상기 예가 의도적으로 단순화되었다. 또한, 투과율 측정은 층 두께, 굴절률 및 소멸 계수를 결정하기 위해 광학 박막 소프트웨어와 결합된 간섭 프린지 분석을 포함할 수 있다. 상기 예는 층 두께를 추정하기 위한 단순한 투과율 임계 값 분석으로 제한된다. 또한, 위의 예에서, 조절은 전력 레벨, 국부 자기장 튜닝 및 국부 반응성 가스 흐름 튜닝의 3가지 프로세스 제어 수단으로 제한된다. 상기 튜닝 감도는 현재 작업 포인트와 코팅 장치 조건(예를 들면, 목표 수명, 오염 레벨)에 따라 달라질 수 있으며 이 같은 예에서도 자세히 설명하지 않는다.
주목해야 할 것은 2 가지 이상의 측정 기술과 공간 분포가 중요하다는 점이다. 실시 예의 시간 1, 3 및 5의 예에서; 왼쪽의 T(%) 측정 값이 정확히 동일한 값으로 사양에서 벗어난다. 세 가지 경우에 병렬로 다른 측정 결과에서 도출된 층 특성을 해석하는 층 모델의 해석 때문에; 상이한 시나리오들이 구현되고, 제어기는 미리 결정된 허용 가능한 허용 오차 윈도우로 프로세스를 복귀시키기 위해 상이한 프로세스 제어 수단을 작동시킨다. 단일 측정만 수행하면 프로세스를 원하는 방식으로 되돌릴 수 없다.
본 발명이 도면 및 전술한 설명에서 상세하게 도시되고 설명되었지만, 이러한 예시 및 설명은 예시적인 것이며, 이 같은 예시로 제한되지 않는 것이다. 전술한 설명은 본 발명의 특정 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 앞서 설명된 내용이 텍스트에 상세하게 나타나더라도, 본 발명은 여러 방식으로 실시될 수 있는 것임을 이해할 것이다. 본 발명은 개시된 실시 예로 제한되지 않는다. 예를 들어, 도 2에 도시된 실시 예에서는, 단 하나의 타겟(201)만이 도시되고, 단 하나의 모니터링 장치(220)만이 도시되어있다. 본 발명의 실시 예에서, 복수의 타겟이 차례로 제공되고, 각각 상이한 층을 기판상에 증착시킨다. 2개의 이웃하는 타겟 사이에 개별 모니터링 장치가 인-라인으로 제공될 수 있으며, 이전 타겟에 의해 증착되는 층을 변경시키기 위해 이전 타겟의 설정을 적응시키기 위한 측정 신호를 피드백 한다. 선택적으로, 모니터링 장치는 인-라인으로 제공될 수 있으며, 이들 복수의 타겟에 의해 증착되는 층을 변경시키기 위해 하나 이상의 이전 타겟의 설정을 적응시키기 위한 측정 신호를 피드백 한다. 도 3에 도시된 실시 예에서, 복수의 인-라인 모니터링 장치(421, 422)가 제공되며, 모니터링 장치(421)는 예를 들어 스퍼터 영역(300a 및 300b)의 타겟에 대한 설정을 적응시키기 위해 측정 신호를 피드백 할 수 있는 반면, 모니터링 장치(422)는 스퍼터 영역(300c)의 타겟에 대해서만 설정을 적응시키기 위해 측정 신호를 피드백할 수 있다. 상기 타겟은 원통형 타겟 일 필요는 없으며, 평면 타겟일 수도 있다.
상기 증착 시스템은 스퍼터 시스템일 필요는 없으며, 다른 진공 증착 시스템일 수 있고, CVD계열(예를 들면, PECVD 또는 ALD), PVD 계열(예를 들면, 이온 보조 증착, HiPIMS, 아크 증발) 또는 이들의 조합과 같은 콤플렉스 하이브리드 진공 코팅 프로세스일 수도 있다.
앞서 설명된 실시 예에서, 스퍼터 시스템은 인-라인 스퍼터 시스템이었다. 또한 이는 본 발명을 제한하려는 것이 아니다. 예를 들어 도 4에 도시된 추가의 예는 배치 코팅 장치(40)에서 본 발명의 베이직을 구현한다. 상기 배치 코팅 장치(40)는 축을 중심으로 회전하고 회전 가능한 드럼을 둘러싸는 챔버 벽(42)을 갖는 드럼(41)을 갖는다. 실시 예에서, 챔버 벽(42) 상에 여러 개의 물질 증착 소스(43)가 원통형 타겟을 갖는 2개 및 평면 타겟을 갖는 2개로 배치될 수 있다. 재료 증착 소스(43) 각각은 드럼 회전축에 평행한 방향으로 챔버 벽(42)을 따라 연장된다. 실제로, 이들 재료 증착 소스(43)들은 서로 인접한 작은 소스들의 어레이일 수 있으며, 각각은 별도의 전원 공급 장치를 갖는다(전원 공급 장치를 전역적 변수가 아닌 국소적 변수로 만든다). 챔버 벽(42)의 특정 영역(44)에는 종 방향 모니터링 장치(45, 48)가 층 성장을 모니터링하기 위해 위치될 수 있으며, 이 같은 모니터링 장치(45, 48)는 본 발명에 따른 피드백 시스템의 일부를 형성하고, 다른 부분은 설명의 편의를 위해 도면에 표시되지 않았다. 모니터링 장치(45, 48)는 코팅된 기판 위에 공간적으로 분포된 복수의 위치 각각에서 측정 신호를 결정하기 위한 적어도 2 개의 별개의 측정 기술을 구현할 수 있게 하며, 제1 측정 기술이 복수의 위치에 동시에 적용되도록 구성되고, 제2 측정 기술은 적어도 하나의 위치에 적용되도록 구성되며, 제1 및 제2 측정 기술 중 하나(광원(46)을 사용하는 기술)는 스펙트럼 투과 측정이다.
예를 들어, 그와 같은 셋-업에서, 증착될 원하는 층 스택은 다수의 교대하는 고 및 저 굴절률 물질 층을 갖는 패브리 페롯(Fabry Perot) 필터일 수 있다. 코팅 장치(40)에서, 예를 들어 고 및 저 굴절률 물질을 생성할 수 있는 하나 이상의 소스가 존재한다. 상기 고 및 저 굴절률 물질의 예는 산소 가스(낮은 n) 및 질소 가스(높은 n) 하의 Si 타겟이다. 바람직하게는, 유사한 가스 분위기하에서 각각 동일하거나 상이한 프로세스 제어 파라미터를 갖는 2개의 상이한 소스가 제공되는데, 이들 중 하나는 낮은 n물질을 증착하고 다른 하나는 높은 n 물질을 증착한다. 드럼(41)은 지속적으로 회전하고 순차적으로 하나의 프로세스가 실행되고 다른 프로세스가 이어진다; 총 스택은 2개 이상의 층, 예를 들면 3, 6, 20 또는 100이나 그 이상의 층을 가질 수 있다. 도 4에 도시된 배치 코팅 장치(40)는 4개의 소스를 나타낸다: 이들은 스퍼터 소스, 일반적인 PVD 소스, CVD 소스 또는 층 활성화 소스(예를 들어, 이온 소스; 층을 증착하지 않고 층의 형태 또는 조성을 변경)일 수 있다. 여러 소스는 동일하거나 유사 할 수 있다. 예를 들어, 도 4에서 원으로 도시된 소스는 저 n 물질(예를 들어, 산화물 모드에서 원통형 Si 타겟)을 증착하는 반면, 사각형은 고 n 물질(예를 들어, 산화물 모드에서 평면 Nb 타겟)을 증착할 수 있으며, 저항기 심볼(47)은 챔버 내 또는 기판상의 산화물 활성화 소스 또는 히터 또는 이온 소스 또는 바이어스 소스이고; 이들 모두는 프로세스 제어 수단에 의해 커버된다. 본 발명의 실시 예에 따르면, 층(드럼의 적어도 하나의 회전, 보다 바람직하게는 드럼의 많은 회전) 각각 동안, 모니터링 장치는 층이 구축되는 동안 조정 및 보정될 수 있으며, 상기 층은 다중 층 스택에서 증착될 곧 있을 적어도 하나의 층에 대해 조정될 수 있다.
또 다른 실시 예는 예를 들어 도 5에 도시된 바와 같이 웹 코팅 장치(50)를 포함한다. 웹 코팅 장치는 배치 코팅 장치(batch coater)로서 이해 될 수 있다: 즉, 이는 기판(유연한 재료의 롤(51), 예를 들어 PET)을 로딩하기 위해 개방되고, 새로운 롤(51)에 놓기 전에, 기판(재료의 코팅된 롤(52))을 제거하기 위해 코팅 사이클 후에 다시 개방된다. 동작 중에, 상기 롤(51)은 디코일되고, 가요성 기판은 증착 소스(53)를 따라 통과되며, 가능하게는 큰 냉각 드럼을 통과 한 후, 더 나아가기 전에 또는 수용 스풀(52)에서 다시 감기기 전에 모니터링 장치(54, 58)를 통과할 수 있다. 진공 시스템에서, 가요성 기판은 처리되고 코팅된다. 처리는 탈기 단계(열 처리) 또는 표면 활성화 단계(플라즈마 처리)를 포함할 수 있으며; 코팅은 임의의 단일 또는 다중 PVD 및/또는 CVD 및/또는 진공 코팅 프로세스를 포함할 수 있다. 각각의 소스(처리 및 코팅)는 프로세스 제어 수단에 의해 커버되고 층 특성의 성능에 기여한다(예를 들어, 표면 활성화 플라즈마 사전 처리는 코팅의 기판에 대한 접착 성을 개선시키는 데 도움을 줄 수 있다). 모니터링 장치(54, 58)는 코팅된 기판 위에 공간적으로 분포된 복수의 위치 각각에서 측정 신호를 결정하기 위한 적어도 2 개의 별개의 측정 기술을 구현할 수 있게 함으로써, 제 1 측정 기술이 복수의 위치에 동시에 적용되도록 구성되고, 제2 측정 기술은 적어도 하나의 위치에 적용되도록 구성되며, 제1 및 제2 측정 기술 중 하나(광원(55)를 사용하는 기술)는 스펙트럼 투과 측정이다.
웹 코팅 장치에서의 투과율 측정은 2 개의 상이한 셋-업을 가질 수 있다: 광원 및 검출기는 기판의 반대 측에 있거나, 광원 및 검출기는 기판의 동일한 측에 있으며, 연마된 표면으로부터의 반사가 이중 투과율을 평가하고 또한 중첩 반사 측정(비 웹 코팅 응용에도 적용 가능)을 하기 위해 사용되고 있다. 실제로, 가요성 기판이 큰 연마된 냉각 드럼 위로 안내되기 때문에(연마는 드럼과 기판 사이의 양호한 열 접촉을 위해 중요함), 후면으로부터 기판을 조명할 수 없는 위치가 있을 수 있다. 광택 드럼은 반사기로서 작용할 수 있다. 검출기 측과 동일한 기판 측에 광원(55)을 사용하고 드럼 상에 정반사를 사용하면, 반사뿐 아니라 이중 패스 투과 측정을 허용한다(광원(55)으로부터, 기판을 통해, 드럼(56)에서 반사되며, 기판을 다시 통과하고, 센서에 의해 캡처됨).
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 사용자 인터페이스(243)의 가능한 스크린 샷을 도시한다. 본 발명은 레이아웃에 제한되지 않으며 도시된 파라미터에도 제한되지 않는다.
스크린 하단은 예를 들어 기판의 표현, 예를 들면 코팅 장치의 다양한 구획(CMP)을 따라 이동하는 유리 패널을 도시한다. 이 같은 코팅 장치는 진공 코팅 프로세스의 여러 단계를 실행하기에 적합하다. 이 같은 예에서 판유리는 41에서 53까지 도면 번호가 매겨지고, 코팅 장치를 통해 왼쪽에서 오른쪽으로 이동한다. 이 같은 뷰는 예를 들어 이동하는 바(bar) 및/또는 판유리 식별 번호의 애니메이션 뷰일 수 있다. 작동 동안 판유리는 예를 들어 5m/분의 속도로 이동할 수 있다. 스크린 샷에서 도시한 바와 같이, 단일 유리판이 동시에 여러 구획으로 확장될 수 있다. 다른 구획 또는 코팅 영역(coat zones)도 스크린 하단에 표시된다. 이 같은 예에서, 코팅 영역2 내지 13이 도시되었다. 이 예에서 각 구획은 두 개의 블록으로 표시된다. 이것은 예를 들어 한 구획 내 이중 AC 구성에서 개별 타겟의 설정을 분리하기 위해 수행될 수 있다. 이들 코팅 영역은 센서 요소(센스 1-4) 및 펌핑 요소(610)로 교대된다. 센서 요소를 사용하여 층들의 중간 스택 물리적 특성을 나타내는 기판 파라미터를 얻을 수 있다. 센서 요소는 펌핑 요소 옆에 위치되어 감지 요소를 위한 보다 깨끗한 환경을 제공할 수 있다.
스크린 왼쪽에는 스크린 하단의 코팅 영역 버전, 감지 요소 및 펌핑 요소가 확대되어 표시된다.
스크린 중간에는 프로세스 파라미터(프로세스 제어 수단/액추에이터 및 프로세스 조건)에 대한 자세한 내용이 표시된다. 이 예에서, 스크린의 중간은 코팅 영역(11)(CMP 67)내 액추에이터(1)의 프로세스 파라미터 및 센서 요소(4)(CMP 68)의 기판 파라미터를 도시한다. 스크린 중간에는 기판 파라미터도 표시된다. 기판 파라미터의 지연 버전은 기판 파라미터에 대한 프로세스 파라미터의 영향이 도시되도록 도시될 수 있다. 이에 의해, 한편으로는 프로세스 제어 수단 또는 프로세스 파라미터와 다른 한편의 기판 파라미터 사이의 상관 및 중요성이 도시되도록 표현될 수 있다. 기판 파라미터는 예를 들어 프로세스 파라미터의 변화에 대해 지연된 응답을 가질 수 있다. 이 예에서, 기판 파라미터는 센서(4)에 의해 측정된 판유리의 스펙트럼 투과 측정을 나타낸다. 이 예에서, 상기 스펙트럼 투과는 판유리의 폭에 걸쳐 측정된다. 도시된 기판 파라미터는 센서의 직접적인 측정일 수 있으며, 또는 유도된 층 특성일 수 있다.
상기 사용자 인터페이스는 특정 파라미터를 클릭할 때 더 자세한 정보가 사용될 수 있도록 설계될 수 있다. 예를 들어, 투과 측정을 나타내는 그래프상의 특정 위치를 클릭 할 때, 그래프는 기판상의 해당 위치에 대응하는 스펙트럼 투과율 응답으로 전환 될 수 있다.
사용자 인터페이스는 액츄에이터 설정을 허용할 수 있다. 이것은 개별적으로 또는 레시피로 수행될 수 있다. 이러한 설정에 해당하는 프로세스 파라미터가 저장되거나 적재될 수 있다. 프로세스 파라미터는 수단을 나타내는 프로세스 파라미터 그리고 조건을 나타내는 프로세스 파라미터로 구별될 수 있다. 가스 흐름은 예를 들어 MFC(질량 흐름 제어기)에서 설정될 수 있다. 이것은 예를 들어 sccm(분당 표준 입방 센티미터)으로 수행될 수 있다. 이 경우 가스 흐름은 상기 수단과 일치한다. 상기 가스 흐름을 설정하면 조건이 변경된다. 이것은 예를 들어 압력 게이지로 측정될 수 있는 가스 분압일 수 있다. 상기 압력 게이지는 프로세스 제어 수단에 직접 연결되지 않은 프로세스 조건을 검출할 수 있다. 이것은 예를 들어 진공 챔버에서 누출이 발생하거나 진공 펌프가 작동을 멈추면 발생할 수 있다.
기판 파라미터 및 제어 파라미터는 상이한 포맷(예를 들어, 값, 다이얼, 슬라이더, 라디오 버튼, 체크 박스 등)으로 표현될 수 있다.
스크린의 우측은 적어도 하나의 프로세스 파라미터 표현과 함께, 층들의 중간 스택의 물리적 특성(예를 들어, 직접 측정 또는 유도된 층 특성 일 수 있음)을 나타내는 적어도 하나의 기판 파라미터의 표현을 도시한다. 상기 기판 파라미터는 예를 들어 전역적 층 성능 파라미터 또는 국소적 층 성능 파라미터일 수 있다. 오른쪽 열은 시간에 따른 판유리 수를 나타내고, 중간 열은 시간에 따른 코팅 영역(11)(CMP 67)에서 액추에이터(1)의 프로세스 파라미터를 나타내며, 왼쪽 열은 시간에 따라 센서 요소(4)(CMP 68)에 의해 측정된 기판 파라미터를 나타낸다. 상기 판유리의 폭에 대한 평균 스펙트럼 투과율이 표시된다. 이들 그래프는 액츄에이터(1)의 프로세스 파라미터 변화에 대한 센서 요소(4)의 기판 파라미터 지연 응답을 도시한다. 도시된 바와 같이, 프로세스 파라미터 및 기판 파라미터는 상이한 방식으로 표현될 수 있다. 이들은 예를 들어 그래프(예를 들어, 막대 그래프), 숫자 값, 색상 (예를 들어, 파라미터가 임계 값을 초과하는 경우 다른 색상이 사용될 수 있다)으로 표현될 수 있다. 상기 파라미터는 또한 허용 가능한 공차 윈도우 또는 한계 값(예를 들어, 시간에 따라 기판 파라미터를 나타내는 우측 막대 그래프의 수직 점선)과 비교하여 도시될 수 있다.
적어도 하나의 기판 파라미터의 타이밍은 파라미터를 서로 관련시키기 위해 적어도 하나의 프로세스 파라미터 타이밍과 관련하여 시프트될 수 있다. 상기 타이밍의 이동은 진공 증착 시스템에서 기판(예를 들어, 유리 판유리)의 속도를 고려하여 수행될 수 있다. 제어 파라미터 및 프로세스 파라미터는 예를 들어 유리 판유리 마다 상관될 수 있다. 상이한 파라미터들에 대해 상이한 시간 스케일이 사용될 수 있다.
적어도 하나의 기판 파라미터로부터의 응답에 기초하여, 적어도 하나의 프로세스 제어 수단 설정 조정에 대한 표시가 표현될 수 있다. 이것은 예를 들어 실제 제어 파라미터를 보여주고 제어 파라미터의 제안된 값을 보여줌으로써 수행될 수 있다. 특정 프로세스 제어 수단을 변경하는 방법을 제안함으로써(예를 들어, 화살표가 제어 파라미터 옆에 화살표를 표시하고, 화살표가 특정 방향 및 크기를 갖도록 함으로써) 수행될 수 있다.
도 7은 제어 파라미터와 기판 파라미터가 링크된 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 인터페이스(243)를 도시한다. 이 예시적인 사용자 인터페이스는 각각 상이한 유형의 정보를 보여주는 상이한 행(710, 720, 730, 740)으로 세분된다. 도 7은 단지 예시의 목적으로 도시된 것으로, 본 발명을 제한하려는 의도는 아니다. 행의 수 및 행당 예시된 정보는 도 7에 도시된 것과 크게 다를 수 있다.
제1 행(710)에서 노드 당 한 프로세스 파라미터(타겟 위치에 대응하는)가 막대 그래프로 도시되어있다. 이 막대 그래프에는 프로세스 파라미터의 실제 값, 프로세스 파라미터의 원하는 값 및 프로세스 파라미터를 제어 또는 조정해야 하는 방향이 표시된다. 기타 각 노드에 대한 제어 파라미터(예를 들면, 조정 위치 수 및 상태(검출된 노드 수 및 검출된 노드 수 상태), 자석 바 오류 발생 여부, 액추에이터 작동 상태, 모터 정지 발생 여부, EEPROM 오류 발생 여부, 모터 에러 발생 여부 또는 광학 에러 발생 여부)가 기호로 표시된다.
제 2 행(720)은 각각 상이한 프로세스 파라미터를 나타내는 상이한 서브 윈도우로 세분된다. 첫 번째 서브 윈도우에서 습도는 시간(그래프)의 함수로 표시되고, 두 번째 서브 윈도우에서 온도는 시간(테이블)의 함수로 표시된다. 세 번째 서브 윈도우에서는 투과율이 표시된다(막대 그래프), 네 번째 서브 윈도우에서는 DC 전원 채널이 표시되고(바 그래프), 다섯 번째 서브 윈도우에서는 입력 전압이 표시되고(바 그래프), 여섯 번째 서브 윈도우에는 전류가 도시된다(바 그래프). 이 같은 실시는 단지 예시를 위한 것이며, 특정 캐소드로부터의 다른 또는 더 많은 파라미터가 도시될 수 있다; 두 실제 설정(세 번째 서브 윈도우부터) 또는 기록 또는 추세 데이터(처음 두 서브 윈도우) 모두. 본 발명은 이들 프로세스 파라미터로 제한되지 않는다. 예를 들어 구획의 외부 및 내부 압력과 같은 다른 프로세스 파라미터가 또한 도시될 수 있다.
제 3 행(730)에는 또한 프로세스 파라미터가 노드마다 도시되어있다. 이는 제 1 행 (710)에 도시된 것과 유사하다. 구획은 전형적으로 이중 마그네트론 구성을 포함하고 2 개의 타겟을 가지며; 예를 들면, 특정의 유리한 프로세스 거동을 위해 두 타겟 사이에서 AC사용 전력 전환을 허용한다. 도시된 실시 예에서, 제1 행(710)은 제 1 타겟에 대한 노드 당 프로세스 파라미터를 도시하고, 제 3행 (730)은 제 2 타겟에 대한 개별 설정을 도시한다.
제 4 행(740)에는 층의 중간 스택의 물리적 특성을 나타내는 기판 파라미터가 도시되어있다. 이 그래프에서, 위치에 따라 듀얼 캐소드에 의해 증착되는 단일 층의 두께 편차가 도시되어있다. 다른 곡선은 다른 순간에 두께 측정에 해당한다.
상기 프로세스 파라미터는 작동 제어 수단 설정에 대한 경향이 보이도록(슬라이더상의 화살표 또는 히스토그램에 의해) 표시될 수 있다. 사용자 인터페이스는 공간적으로 대응하는 기판 파라미터를 보여줄 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 진공 증착 시스템은 본 발명의 실시 예에 따른 피드백 시스템 및/또는 모니터링 장치를 포함할 수 있다. 상기 피드백 시스템은 단일 층 또는 다중 층 스택의 특성을 제어하기 위해 제어 루프를 클로즈한다(close). 상기 디스플레이 장치는 제어 파라미터의 설정 및 결과적인 기판 파라미터의 측면에서 폐쇄된 제어 루프에서 발생하는 것을 시각적으로 파악할 수 있게 한다. 특정 실시 예에서, 상기 디스플레이 장치는 오퍼레이터가 제어 루프를 클로즈 하는 것을 용이하게 한다. 상기 오퍼레이터는 예를 들어 특정 설정을 무효화함으로써 폐쇄 루프를 간섭할 수 있다. 이는 예를 들어 비상시, 오퍼레이터가 시스템이 제어 불능 방향으로 발달하는 것을 알 때 또는 오퍼레이터가 수용 가능하고 안정적인 설정으로의 발전이 너무 느리게 진행되는 것을 알 때에 사용될 수 있다. 모든 경우에, 제어 루프는 중간층 스택의 특성을 나타내는 적어도 하나의 기판 파라미터를 고려함으로써 폐쇄된다. 피드백 시스템과 디스플레이 장치는 병렬로 사용될 수 있기도 하다. 디스플레이 장치는 예를 들어 제어 파라미터의 시작 및/또는 대략적인 튜닝을 위해 사용될 수 있고, 다음에 피드백 시스템은 제어 파라미터의 미세 튜닝을 위해 사용될 수 있다. 이들 제어 파라미터는 추가 제어 신호를 생성하는데 사용될 수 있다.

Claims (24)

  1. 복수의 프로세스 제어 수단에 의해 제어되는 진공 코팅 프로세스에 의해 블랭크 또는 코팅된 기판(10) 상에 적용되는 단일 층 또는 다중 층 스택의 특성을 제어하기 위한 피드백 시스템으로서,
    - 코팅된 기판(11) 위에 공간적으로 분포된 복수의 위치 각각에서 측정 신호를 결정하기 위한 적어도 2개의 별개의 측정 기술을 구현하기 위한 적어도 하나의 모니터링 장치(220)로서, 이때 상기 제 1 측정 기술은 복수의 위치에 동시에 적용되도록 구성되며, 상기 제2 측정 기술은 적어도 하나의 위치에 적용되도록 구성되고, 상기 제 1 및 제 2 측정 기술 중 하나가 스펙트럼 투과 측정인, 상기 모니터링 장치,
    - 수신된 측정 신호로부터, 복수의 위치에서의 제 1 층 특성 및 적어도 한 위치에서의 제 1 층 특성과 상이한 제 2 층 특성의 실제 값을 결정하고, 상기 제1 및 제2 특성의 실재 값과 요구되는 층 특성 값 사이의 편차를 결정하도록 구성된 적어도 하나의 처리 유닛(230),
    - 복수의 프로세스 제어 수단을 작동시키기 위한 작동 신호를 제공하고, 결정된 값 및/또는 상기 제1 및 제2 특성의 실재 값과 요구되는 층 특성 값 사이의 편차에 기초하여, 그리고 층 스택의 특성이 사전에 결정된 허용 오차 값 내에 있도록 하기 위하여, 적어도 2개 이상의 복수의 프로세스 제어 수단의 세팅 및/또는 변동 함수로서 층 파라미터를 표현하는 층 모델로부터의 지식에 기초하여, 코팅 프로세스에서 복수의 프로세스 제어 수단 중 적어도 하나를 더욱 구동시키기 위해 또 다른 제어 신호를 생성하기 위한 제어기 (240)를 포함함을 특징으로 하는 피드백 시스템(210).
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 처리 유닛(230)이 상기 블랭크 또는 코팅된 기판(10)상의 공칭 작업 포인트의 캘리브레이션 데이터를 수신하고, 제1 층 특성 및 제2 층 특성의 실제 값을 결정하는 때 이를 고려하도록 구성된 피드백 시스템 (210).
  3. 제 2 항에 있어서, 공칭 작업 포인트의 캘리브레이션 데이터를 블랭크 또는 코팅된 기판(10) 상에 저장하기 위한 제 1 저장 수단(231)을 더 포함함을 특징으로 하는 피드백 시스템(210).
  4. 제 1 항에있어서, 상기 기판(10) 상에 적용되는 층의 층 모델을 저장하기 위한 제 2 저장 수단(232)을 더 포함함을 특징으로 하는 피드백 시스템 (210).
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 모니터링 장치(220)는 상기 제 1 및 제 2 측정 기술 중 다른 하나로서, 적어도 하나의 가시적 스펙트럼 유효 대역을 커버하는 임의의 스펙트럼 투과 측정, 적외선 스펙트럼에서의 스펙트럼 투과 측정, 비 접촉 측정 기술, 정반사 또는 확산 반사 측정, 엘립소미트리측정, 육안 검사를 구현하도록 구성됨을 특징으로 하는 피드백 시스템 (210).
  6. 전술한 항 중 어는 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 모니터링 장치(220)는 상기 코팅된 기판(11)에 걸쳐 공간적으로 분포된 상기 복수의 위치 각각에서 측정 신호를 결정하기 위한 복수의 제 1 센서 요소(221)를 포함하는 피드백 시스템(210),
  7. 전술한 항 중 어는 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 모니터링 장치(220)는 상기 코팅된 기판(11) 상에 공간적으로 분포된 복수의 위치에서 측정 신호를 결정하기 위한 복수의 제 2 센서 요소(222)를 포함함을 특징으로 하는 피드백 시스템 (210).
  8. 전술한 항 중 어는 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 모니터링 장치(220)는 제자리에 있는 측정 시스템으로서 구현됨을 특징으로 하는 피드백 시스템 (210).
  9. 전술한 항 중 어는 한 항에 있어서, 인-라인 프로세스 인 진공 코팅 프로세스로 구현됨을 특징으로 하는 피드백 시스템 (210).
  10. 전술한 항 중 어느 한 항에 있어서, 시스템(210)의 파라미터를 모니터링 하기 위한 디스플레이 장치(241)를 더욱 포함하고, 상기 디스플레이 장치(241)가:
    - 진공 코팅 프로세스가 입력을 요구하는 적어도 하나의 프로세스 파라미터, 및 층들의 중간 스택 물리적 특성을 나타내는 적어도 하나의 기판 파라미터를 수용하도록 구성된 입력 인터페이스(242), 그리고
    - 적어도 하나의 프로세스 파라미터 그리고 적어도 하나의 기판 파라미터를 디스플레이 상에 디스플레이 하도록 구성되어, 적어도 하나의 기판 파라미터에 대한 적어도 하나의 프로세스 파라미터의 영향이 설명되도록 구성된 사용자 인터페이스(243)을 포함함을 특징으로 하는 피드백 시스템 (210).
  11. 복수의 프로세스 제어 수단에 의해 제어되는 진공 코팅 프로세스에 의해 블랭크 또는 코팅된 기판(10) 상에 적용되는 단일 층 또는 다중 층 스택의 특성을 제어하는 방법으로서,
    - 기판 상에 적용되는 층의 모델을 제공하며, 상기 모델은 복수의 프로세스 제어 수단 중 적어도 2 개의 설정 및/또는 변형의 함수로서 층 파라미터를 표현하는 단계,
    - 복수의 프로세스 제어 수단을 구동함으로써 단일 층 또는 다중 층 스택의 코팅 프로세스를 개시하는 단계,
    - 코팅된 기판 위에 공간적으로 분포된 복수의 위치에서 측정 신호를 측정함으로써, 각각의 측정 위치에서 적어도 하나의 측정 신호를 결정하며, 상기 측정은 적어도 2 개의 별개의 측정 기술에 의해 이루어지고, 이때 제 1 측정 기술이 동시에 복수의 위치에 적용되며, 제 2 측정 기술은 적어도 하나의 위치에 적용되며, 제 1 및 제 2 측정 기술 중 하나는 스펙트럼 투과 측정인, 상기 측정 신호 측정 단계,
    - 복수의 위치에서 적어도 2 개의 상이한 층 특성의 실제 값을 결정하기 위해 및/또는 실제 층 특성 값과 원하는 층 특성 값 사이의 편차를 결정하기 위해 층 모델로부터의 측정 신호와 지식을 사용하는 단계,
    - 결정된 값 및/또는 실재 층 특성 값과 복수의 위치에서의 요구되는 층 특성 값 사이의 편차에 기초하여, 그리고 층 모델로부터의 지식에 기초하여 코팅 프로세스 내의 복수 프로세스 제어 수단을 더욱 구동 시키도록 하여, 단일 층 또는 복수의 층 스택의 특성이 미리 결정된 공차 값 내로 적용되도록 하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 단일 층 또는 다중 층 스택의 특성을 제어하는 방법.
  12. 제 11 항에있어서, 상기 블랭크 또는 코팅된 기판상의 공칭 작업 포인트를 교정하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 단일 층 또는 다중 층 스택의 특성을 제어하는 방법.
  13. 제 12 항에있어서, 복수의 위치에서 적어도 2 개의 상이한 박막 특성을 결정함이 교정 된 공칭 작업 포인트로부터의 지식을 고려하는 것임을 특징으로 하는 단일 층 또는 다중 층 스택의 특성을 제어하는 방법.
  14. 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 측정 기술 및 상기 제 2 측정 기술 모두는 상기 기판이 진공 증착 프로세스를 통해 이동하는 동안 제 위치에서 적용됨을 특징으로 하는 단일 층 또는 다중 층 스택의 특성을 제어하는 방법.
  15. 제 11 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 측정 기술 중 다른 하나에 따라 측정 신호를 측정하는 단계는 비접촉 측정 기술을 수행함을 포함함을 특징으로 하는 단일 층 또는 다중 층 스택의 특성을 제어하는 방법.
  16. 제 15 항에있어서, 상기 측정 기술 중 다른 하나에 따라 측정 신호를 측정하는 단계는 적외선 스펙트럼 투과 측정, 비접촉 측정 기술, 정반사 또는 확산 반사 측정, 엘립소미트리 측정, 시각 검사 중 임의의 하나를 수행함을 포함함을 특징으로 하는 단일 층 또는 다중 층 스택의 특성을 제어하는 방법.
  17. 제 11 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서, 코팅 프로세스에서 복수의 프로세스 제어 수단을 구동하는 단계가 적용되는 층에 상이한 공간 영향을 갖는 구동 프로세스 제어 수단을 포함함을 특징으로 하는 단일 층 또는 다중 층 스택의 특성을 제어하는 방법.
  18. 인-라인 진공 코팅 프로세스에서 블랭크 또는 코팅된 기판(10) 상에 적용되는 단일 층 또는 다중 층 스택의 특성을 제어하기 위한 제 11 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 따른 방법의 용도.
  19. 블랭크 또는 코팅된 기판(10) 상에 적용되는 단일 층 또는 다중 층 스택의 적어도 2 개의 층 특성을 제어하기 위한 제 11 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 따른 방법의 용도.
  20. 블랭크 또는 코팅된 기판(10) 상에 적용되는 단일 층 또는 다중 층 스택의 2 개 이상의 층 특성의 균일 성을 얻기 위한 제 19 항에 따른 방법의 용도.
  21. 진공 코팅 프로세스, 및 단일 층 또는 다중 층 스택이 진공 코팅 프로세스에 의해 적용되는 기판의 프로세스 제어 수단의 파라미터를 모니터링하기 위한 디스플레이 장치 (241)로서,
    - 진공 코팅 프로세스가 입력을 요구하는 적어도 하나의 프로세스 파라미터, 및 층들의 중간 스택의 물리적 특성을 나타내는 적어도 하나의 기판 파라미터를 수용하도록 구성된 입력 인터페이스 (242);
    - 적어도 하나의 기판 파라미터에 대한 적어도 하나의 프로세스 파라미터의 영향이 설명되도록, 적어도 하나의 프로세스 파라미터 및 적어도 하나의 기판 파라미터를 디스플레이 장치 상에 디스플레이 하도록 구성된 사용자 인터페이스(243)를 포함함을 특징으로 하는 디스플레이 장치(241).
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 기판 파라미터에 대한 상기 적어도 하나의 프로세스 파라미터의 영향이 상기 적어도 하나의 기판 파라미터를 상기 사용자 인터페이스(243)에서의 적어도 하나의 프로세스 파라미터와 관련시킴으로써 설명되며, 기판이 이동하는 속도 및/또는 적어도 하나의 기판 파라미터가 적어도 하나의 기판 파라미터에 의해 영향을 받는 속도를 고려함을 특징으로 하는 디스플레이 장치(241).
  23. 제 21 항 또는 제 22 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 기판 파라미터는 본 발명의 제 1 항에 따른 제 1 층 특성 및/또는 제 2 층 특성을 포함함을 특징으로 하는 디스플레이 장치(241).
  24. 기판상에 층 스택을 증착하기위한 진공 증착 시스템으로서, 상기 진공 증착 시스템은, :
    - 일련의 층을 증착하기위한 수단- 이들 수단은 복수의 프로세스 파라미터를 사용하여 제어되도록 되어 있음-,
    - 층 스택의 다음 층을 증착하기 전에 중간 층 스택의 하나 이상의 기판 파라미터를 측정하기 위한 수단;
    - 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 피드백 시스템(210)으로서, 하나 이상의 기판 파라미터를 측정하기 위한 수단이 적어도 모니터링 장치 및 처리 유닛을 포함하는 피드백 시스템 (210), 및/또는
    - 프로세스 파라미터 중 적어도 하나 이상 그리고 기판 파라미터 중 적어도 하나를 모니터링하기 위한, 제 21 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 따른 디스플레이 장치 (241).
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