串聯(lián)式沉積控制設(shè)備和串聯(lián)式沉積控制的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開的數(shù)個(gè)實(shí)施例涉及用于真空沉積設(shè)備的串聯(lián)式沉積控制以及用于控制真空沉積設(shè)備的串聯(lián)式沉積的設(shè)備。具體而言，數(shù)個(gè)實(shí)施例涉及控制向柔性基板(特別是用于光學(xué)多層系統(tǒng)的柔性基板)上的串聯(lián)式沉積。
【背景技術(shù)】
[0002]在許多應(yīng)用中，在柔性基板上沉積數(shù)個(gè)薄層是必需的。典型地，柔性基板在柔性基板涂覆設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)腔室中涂覆。此外，一批柔性基板(例如，一卷柔性基板)可設(shè)置在基板涂覆設(shè)備的一個(gè)腔室中。典型地，使用真空沉積技術(shù)(例如，物理氣相沉積或化學(xué)氣相沉積)，在真空中涂覆柔性基板。
[0003]鑒于柔性基板可被引導(dǎo)通過沉積系統(tǒng)的高速度，卷到卷(roll to roll)涂覆機(jī)一般允許高產(chǎn)量。此外，疊層柔性基板(諸如，膜等)可導(dǎo)致相比沉積在玻璃基板上的類似的層疊層更低的制造價(jià)格。應(yīng)用的一個(gè)示例可以是用于觸摸面板的層疊層。觸摸面板是在顯示區(qū)域內(nèi)能夠檢測并定位觸摸的電子視覺顯示器的特定分類。一般而言，觸摸面板包括設(shè)置在屏幕上方且配置成用于感測觸摸的透明的主體。此類主體是基本透明的，使得由屏幕發(fā)射出的在可見光譜中的光可透射過所述主體。用于觸摸面板應(yīng)用的常見工藝可以是濺射工藝，其中，使用卷到卷派射網(wǎng)涂覆機(jī)(roll-to-roll sputter web coater)將觸摸面板涂層沉積在塑料膜上。在市場上有若干類型的觸摸面板涂層。
[0004]在涂覆工藝中，期望能夠監(jiān)測并控制沉積到基板上的一層或多層的相應(yīng)的厚度，以便實(shí)現(xiàn)層系統(tǒng)的所指定的性質(zhì)。此類性質(zhì)可包括光學(xué)性質(zhì)(像防反射)、太陽能控制、不可見的氧化錫層、低發(fā)射率或其他性質(zhì)。典型的層系統(tǒng)包括2至10層，其中，伴隨著更高的層的數(shù)量，對(duì)于相應(yīng)的層的厚度的正確的確定變得越來越困難。因此，期望能夠改善對(duì)沉積工藝的控制，特別是對(duì)于多層沉積工藝的控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于上述內(nèi)容，提供了根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求1的用于真空沉積設(shè)備的串聯(lián)式沉積控制設(shè)備，以及根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求14的對(duì)用于真空沉積設(shè)備的串聯(lián)式沉積控制的方法。通過從屬權(quán)利要求、說明書和所附附圖，本發(fā)明的其他方面、優(yōu)點(diǎn)和特征是明顯的。
[0006]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，提供一種用于真空沉積設(shè)備的串聯(lián)式沉積控制設(shè)備，所述真空沉積設(shè)備具有用于在基板上沉積一個(gè)或多個(gè)沉積層的一個(gè)或多個(gè)沉積源。串聯(lián)式沉積控制設(shè)備包括一個(gè)或多個(gè)光源，所述一個(gè)或多個(gè)光源適用于照射具有所述一個(gè)或多個(gè)沉積層的基板。串聯(lián)式沉積控制設(shè)備進(jìn)一步包括檢測布置，所述檢測布置適用于對(duì)測量信號(hào)進(jìn)行光譜解析檢測，其中，所述測量信號(hào)選自以下各項(xiàng)中的至少一者:在具有所述一個(gè)或多個(gè)沉積層的基板處被反射的光、以及透射過具有所述一個(gè)或多個(gè)沉積層的基板的光。此外，串聯(lián)式沉積控制設(shè)備包括:評(píng)估單元，用于基于所述測量信號(hào)來確定所述一個(gè)或多個(gè)層的相應(yīng)的厚度；以及控制器，所述控制器連接至所述評(píng)估單元，并且可連接至所述沉積設(shè)備，以便基于所確定的厚度對(duì)所述一個(gè)或多個(gè)沉積層的沉積進(jìn)行反饋控制。
[0007]根據(jù)另一實(shí)施例，提供了一種用于對(duì)真空沉積設(shè)備的串聯(lián)式沉積控制的方法。所述方法包括以下步驟:照射基板，在所述基板上已沉積了一個(gè)或多個(gè)沉積層；測量選自以下各項(xiàng)中的至少一者的光譜解析信號(hào):在具有所述一個(gè)或多個(gè)沉積層的基板處被反射的光、以及透射過具有所述一個(gè)或多個(gè)沉積層的基板的光；基于測量信號(hào)以及所述一個(gè)或多個(gè)沉積層的沉積的一組設(shè)置點(diǎn)參數(shù)來確定所述一個(gè)或多個(gè)層的相應(yīng)的厚度；以及基于所確定的厚度對(duì)所述一個(gè)或多個(gè)沉積層的沉積進(jìn)行反饋控制。
[0008]實(shí)施例還涉及用于執(zhí)行所公開的方法的設(shè)備，并且設(shè)備包括用于執(zhí)行每一個(gè)所描述的方法步驟的設(shè)備零件。這些方法步驟可通過硬件組件、由合適的軟件編程的計(jì)算機(jī)、通過這兩者的任何組合或以任何其他方式來執(zhí)行。此外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例還涉及所述設(shè)備通過其進(jìn)行操作的方法。它包括用于執(zhí)行設(shè)備的每一個(gè)功能的方法步驟。
【附圖說明】
[0009]因此，為了可詳細(xì)地理解本發(fā)明的上述特征的方式，可參照實(shí)施例進(jìn)行對(duì)上文簡要概述的本發(fā)明的更特定的描述。所附附圖關(guān)于本發(fā)明的實(shí)施例，并且描述如下:
[0010]圖1示出在800nm波長處的A1層與Au層的光密度(light density)對(duì)層厚的對(duì)應(yīng)關(guān)系；
[0011]圖2示出氧化鈦單層的光譜反射率；
[0012]圖3示出根據(jù)本文中所述的實(shí)施例的、用于在柔性基板上沉積層且適用于串聯(lián)式沉積控制的沉積設(shè)備；
[0013]圖4示出根據(jù)本文中所述的實(shí)施例的、用于在柔性基板上沉積層且適用于串聯(lián)式沉積控制的另一沉積設(shè)備；
[0014]圖5示出根據(jù)本文中所述的實(shí)施例的跨基板的寬度而定位的若干測量頭的布置；
[0015]圖6示出根據(jù)本文中所述的實(shí)施例的可移動(dòng)測量頭；以及
[0016]圖7示出根據(jù)本文中所述的實(shí)施例的、用于說明串聯(lián)式沉積控制的方法的流程圖；
[0017]圖8示出可通過本文中所述的實(shí)施例來檢查的示例性多層系統(tǒng)；
[0018]圖9示出根據(jù)本文中所述的實(shí)施例的串聯(lián)式沉積控制的流程圖；
[0019]圖10示出所需的與實(shí)際的光譜曲線之間的示例性比較。
【具體實(shí)施方式】
[0020]現(xiàn)在將詳細(xì)參照本發(fā)明的各種實(shí)施例，在附圖中示出各種實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)示例。在以下對(duì)附圖的描述中，相同的參考編號(hào)指示相同的部件。一般而言，僅描述相對(duì)于單個(gè)的實(shí)施例的區(qū)別。通過解釋本發(fā)明的方式來提供每一個(gè)示例，并且每一個(gè)示例不旨在作為本發(fā)明的限制。此外，示出或描述為一個(gè)實(shí)施例的部分的特征可用于其他實(shí)施例或結(jié)合其他實(shí)施例來使用，從而獲得進(jìn)一步的實(shí)施例。說明書旨在包括此類修改和變型。
[0021]如在所述實(shí)施例中所使用的柔性基板或網(wǎng)典型地特征在于，所述柔性基板或網(wǎng)是可彎曲的。術(shù)語“柔性基板”或“網(wǎng)”可與術(shù)語“帶strip”同義地使用。例如，如本文中的實(shí)施例中所述的網(wǎng)可以是箔(foil)、膜(film)等。
[0022]本文中所述的設(shè)備和方法的實(shí)施例涉及對(duì)沉積在基板上的數(shù)層的串聯(lián)式沉積控制。在圖1中示出對(duì)于A1單層和Au單層在單個(gè)波長(800nm)處的層厚度與光密度之間的關(guān)系?？赏ㄟ^測量在單個(gè)波長處的光密度00(00 = -111(1'/1'。))來計(jì)算薄金屬層(例如，A1層)的厚度，其中，T。是沒有基板和層(或僅有基板)時(shí)的透射率，而T是在具有沉積在基板上的層時(shí)的透射率。對(duì)于金屬的單層，物理厚度(physical thickness)可因此從在單個(gè)波長處所測量到的光密度直接地導(dǎo)出。
[0023]沉積層(特別是光學(xué)層)可由它們的光譜反射率曲線和光譜透射率曲線來表征。然而，在非吸收性透明層的情況下，物理厚度D從在遵循等式D= λ0/(4*η)的、所謂的1/4波長(lambda-quarter)處的反射(透射)峰的最大(最小)位置中導(dǎo)出，其中λ。表示(一階)反射或透射峰的光譜位置，η表示層材料的折射率。在圖2中示出此類光譜曲線的一個(gè)示例，圖2顯示具有2.49的折射率的氧化鈦單層的光譜反射率。峰的最大值位于550nm的波長處，使得物理厚度計(jì)算為D = 550nm/(4*2.49) = 55nm。然而，在具有多于一層的光學(xué)多層系統(tǒng)的情況下，情況更加復(fù)雜。單個(gè)的層的物理厚度值無法簡單地從層系統(tǒng)的光譜反射率曲線和/或光譜透射率曲線推算出，因?yàn)檫@些層一般通過干涉(interference)彼此相互作用。本文中所述的一些實(shí)施例提供了用于獲取多層系統(tǒng)的層厚度的方法，在下文中將更詳細(xì)地進(jìn)行描述。
[0024]圖3示出用于在柔性基板11上沉積一個(gè)或多個(gè)層的設(shè)備100。由此，可在放卷(unwinding)腔室102中的滾輪(roll) 10上提供未經(jīng)涂覆的柔性基板。柔性基板例如通過引導(dǎo)滾輪20被引導(dǎo)向處理滾筒30。當(dāng)基板被引導(dǎo)通過沉積腔室或子腔室40時(shí)，可在柔性基板11上沉積一個(gè)或多個(gè)層。這些子腔室可以是沉積腔室104的部分。如圖3中所示，沉積源50可例如是濺射靶材。當(dāng)在沉積腔室104中沉積了一個(gè)或多個(gè)層之后，可進(jìn)一步通過任選的相鄰的退火腔室112中的引導(dǎo)滾輪20來引導(dǎo)基板11，所述退火腔室112包括三個(gè)加熱元件130。根據(jù)可與本文中所述的其他實(shí)施例結(jié)合的一些實(shí)施例，退火腔室被省略。經(jīng)涂覆的以及任選地經(jīng)退火的基板被提供至收卷(winding)腔室106中，其中，在滾輪12上收卷基板。
[0025]在圖3中所示的實(shí)施例中，收卷腔室106包括用于檢查經(jīng)涂覆的基板的串聯(lián)