TWI624552B - 用於生產具有電漿塗層表面的基板的方法及執行此方法的裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種用於在一真空腔室中生產具有一介電塗層材料之一電漿塗層表面之基板的方法，該真空腔室具有運用交流電而操作之一電漿裝置，該方法包含藉助於一移動裝置沿著一曲線相對於該電漿裝置來移動一基板，且藉助於該電漿裝置沿著位於該基板之一表面上的一軌跡在一塗層區中將塗層材料沉積於該基板之該表面上。在此狀況下設想以下內容：a)判定在該基板之該移動方向上的該軌跡之至少部分上的經沉積塗層材料之一層厚度之實際值，b)比較該軌跡之該等至少部分上的該層厚度之該等實際值與期望值，c)判定該電漿裝置之參數以用於取決於該基板之位置而變更每單位時間所沉積的塗層材料之量使得經沉積塗層材料之該層厚度之該等實際值與該等期望值偏離小於一預定差，d)根據項目c)來設定該電漿裝置之參數以用於變更每單位時間所沉 積的塗層材料之量，及e)藉助於該電漿裝置而運用項目d)中所設定之該等參數來沉積塗層材料。
本發明亦係關於一種用於在一真空腔室中生產具有一介電塗層材料之一電漿塗層表面之基板(10、100)的裝置，該真空腔室具有運用交流電而操作之一電漿裝置(31、32、150、180)，該裝置包含用於沿著一曲線相對於該電漿裝置(31、32、150、180)來移動一基板(10、100)之一移動裝置，其中塗層材料之沉積係藉助於該電漿裝置(31、32、150、180)沿著位於該基板(10、100)之一表面(11、101)上的一軌跡(12、105)在一塗層區中進行於該基板之該表面上，該裝置包含經設計及設置以用於執行該方法之一控制模組(140)。

Description

用於生產具有電漿塗層表面的基板的方法及執行此方法的裝置
本發明係關於一種用於生產具有電漿塗層表面之基板的方法，且係關於一種用於根據專利申請專利範圍中之獨立項之序言來執行該方法的裝置。
來自物理及化學沉積技術之領域的各種方法被已知用於生產具有電漿塗層介電表面之基板，該等方法為將來自電漿之塗層材料沉積於基板之表面上的方法，在每一狀況下使用之沉積技術取決於所選擇之材料系統且旨在達成塗層表面之期望屬性。
濺鍍(陰極霧化)為下文中針對由自實心體之表面噴出原子及分子的粒子轟擊誘發之程序所使用的術語，其中使用真空中的電場之效應以點燃電漿，離子係自該電漿加速至靶上，此等離子自該靶以彈道學的方式移除原子，該等原子接著沉積於真空腔室之壁上且沉積於與該靶相隔一段距離之基板上。在此狀況下，殘氣壓力盛行，通常主要為諸如氬氣之惰性氣體，其不會對正形成於基板上之層產生任何干擾影響。為了增加離子電流密度，常常使用磁控配置。材料源之加熱對於此情形並非必要的；代替地，實情狀況為通常在實施該程序期間冷卻靶。
為了沉積諸如氮化物、碳化物或氧化物或其類似者之化合物，可另外將反應性氣體與濺鍍氣體(殘氣)混雜。為了產生諸如SiO2、Al2O3及其類似者之絕緣層，已開發藉助於由交流電源饋入之磁控濺鍍陰極來交替地使用兩個靶的方法。靶電位之極性通常在kHz範圍內變更，亦即，每一電極交替地為陰極及陽極。此與所謂的「消失陽極(disappearing anode)」在反應性DC磁控濺鍍程序之狀況下的干擾效應相對比會導致陰極與陽極之間的已定義電荷轉移，而氧化物層對靶表面不產生任何抑制性影響。為了高效操作，此通常涉及在所謂的過渡模式中工作，此係因為否則在靶表面處之氧化物形成炔於移除速率。
無靶式電漿源亦被已知用於產生電漿射流或離子束，無靶式電漿源在介於1MHz與100MHz之間的頻率範圍內被激發且可為無柵格式或具有由柵格封閉之電漿腔室，電漿通常亦在此等電漿源之狀況下受到磁場作用。
DE 694 210 33 T2揭示(例如)一種在射頻範圍(RF)內且在電漿密度係由配置於真空腔室外部之磁體增加之狀況下操作的電感性電漿源，其具有縮減數目個系統組件。DE 100 084 82 A1揭示一種運用磁場線圈配置及用於提取電漿射流之單元在高頻(HF)範圍內操作的電漿源，激發電極具有疊置於其上之橫向磁場，且磁場線圈配置於大塊電漿周圍以產生橫向磁場。在此狀況下，在電容性電漿激發與電感性電漿激發之間可存在選擇，有可能將離子能量設定於10eV至大約1000eV之範圍內。
自EP 0 349 556 B1已知一種電容性耦合電漿源，根據EP 0 349 556 B1，可提取電漿射流，例如，用於移除及結構化實心體之表面，用 於藉由粒子轟擊而產生表面摻雜或用於產生表面層。
WO 2005/008717揭示一種用於產生由磁場塑形之電漿射流的電容性激發HF電漿源，其中藉由均質磁場而使電漿密度之局部增加成為可能，且因此使該源運用相對低電漿壓力之操作成為可能，永久磁體經提供(例如)以產生磁場。
亦已知的是具有濺鍍裝置與無靶式電漿源(例如，上文所描述之電漿源中之一者)之組合的裝置。
EP 0 516 436 B1揭示磁控濺鍍裝置與次級電漿裝置之組合以用於材料在基板上之反應性沉積。濺鍍裝置及次級電漿裝置分別形成大氣地鄰近且實體地鄰近之濺鍍區帶及活化區帶。將濺鍍區帶及活化區帶聚集具有該兩個區帶之電漿混合成單一連續電漿的效應。
EP 0 716 160 B1揭示一種具有濺鍍裝置且具有用於自低能量離子產生電漿之裝置的塗佈裝置。可選擇性地操作濺鍍裝置及電漿裝置，以便形成包含至少數個層之複合層。每一層之組成物可選自以下材料中之至少一者：第一金屬、第二金屬、第一金屬之氧化物、第二金屬之氧化物、第一金屬與第二金屬之混合物，及第一金屬與第二金屬之混合物的氧化物。
EP 1 592 821 A2揭示一種用於藉助於濺鍍裝置在具有殘氣之真空腔室中之可移動基板上產生極低損耗光學層的方法。在此狀況下，此層係由至少兩種成分形成，至少第一成分為濺鍍裝置之濺鍍材料且至少第二成分為殘氣之反應性組分。在此狀況下限制條件為：在濺鍍裝置之空間區中存在層於基板上之反應性沉積，其中反應性成分之預定化學計量不 足，具有經沉積層之基板移動至經配置為與真空腔室中之濺鍍裝置相隔預定距離的電漿源之空間區中，且藉由電漿源之電漿的後續動作而精確地修改該層之結構及/或化學計量以縮減該層之光學損耗。可遍及塗佈時間而設定經沉積層之期望層厚度，例如，亦當場藉由使用由光學監測器進行的光學層厚度量測。
在塗佈方法之許多應用的狀況下，重要態樣為經沉積層相對於其光學、機械及化學屬性之預定均一性以及經良好建立之塗佈程序的高程度之再現性，且因此為用於檢查此等態樣之對應方法。
當塗佈經移動基板時，常常使用孔徑光闌以檢查層厚度偏差，諸如文件Vakuumbeschichtung[vacuum coating](Gerhard Kienel，1995年由Springer Verlag出版)中所描述之孔徑光闌。
DE 27 00 979 A揭示一種控制待在真空中之氣相沉積程序期間沉積之材料之氣相沉積速率及/或組成物的方法，其中某一比例之待沉積材料流動通過待沉積材料被曝露於輻射所處的量測區帶，輻射之類型經選擇使得流動通過該量測區帶的待沉積材料之至少一些原子之電子被升高至較高能量位準，且使得在返回至低能態期間出現之光子被登記為氣相沉積速率之量度或登記為用於待沉積材料之組成物的資訊信號。
為了在期望操作點處確保穩定濺鍍程序，可與恆定氣體進口一起使用封閉迴路電流、電壓及功率控制件，如(例如)在EP 0 795 623 A1中。亦自DD 271 827 13已知的是憑藉電漿發射監測器而運用恆定功率饋入來執行對氣體進口之封閉迴路控制。此外，自WO 01/73151 A1已知一種反應性濺鍍程序，濺鍍氣體中之氧分壓在氧化物之濺鍍期間由拉目達探針 (lambda probe)控制。
US 5,225,057揭示一種用於在具有圓柱形濺鍍系統之基板上形成薄膜的塗佈方法，該濺鍍系統包含用於沉積金屬性層之濺鍍區帶且亦包含電漿源的與該濺鍍區帶分離之電漿區帶以用於金屬性層之後續氧化。由於基板相對於濺鍍源之移動並不等距，故存在由此濺鍍系統產生之層的拋物型層厚度分佈，其被稱作弦效應(chord effect)。為了補償此層厚度分佈且為了產生均一層，提出取決於基板相對於濺鍍源之位置而在沉積金屬性層期間以對應於預定特徵之方式調變濺鍍功率。並未提及對濺鍍系統或層厚度分佈之封閉迴路控制。
EP 1 198 607 B1揭示一種用於生產工件之另外方法，運用該等工件將補償弦效應。在此狀況下，對於反應性真空處理，將工件移動通過處理區域中之處理氣氛。在處理區域中控制處理氣氛，當時盛行的處理氣氛係由感測器記錄，且處理氣氛係依據工件之位置而運用預定特徵予以調變。藉由在高於封閉式控制電路之上限頻率的頻率範圍內改變封閉迴路控制之期望值而執行該調變。在運用此方法的情況下，希望特定地實現用於工件之期望層厚度分佈，該等工件獨立於其移動路徑及移動對準而在處理氣氛中移動。亦提出較佳地將兩種或兩種以上形式之調變曲線預儲存於調變單元中且予以選擇性地啟動以用於藉助於選擇單元之各別工作程序。在運用預儲存之不同形式之調變曲線的情況下，可在同一設備處迎合不同基板處理。
亦在此已知方法之狀況下，並未提出或論述對層厚度分佈之封閉迴路控制，但代替地以開放迴路控制方式設定層厚度分佈。
EP 1 552 544 B1亦揭示一種用於生產磁控濺鍍塗佈基板之方法，其中使磁控磁場圖案沿著具有濺鍍區域之磁控源上的濺鍍區域循環地移動，基板與濺鍍區域相隔一段距離且遍及該距離而移動，每單位時間沉積於基板上之材料的量係以與磁場圖案之循環移動的鎖相關係予以循環地調變。詳言之，提出當時沉積於基板上之材料的量之分佈被量測為經量測受控變數，與期望分佈進行比較，且根據作為系統偏差的比較之結果，鎖相循環改變之特徵被提供為用於所提及之分佈的控制電路之校正變數。在此方法之狀況下，假定在磁控磁場圖案之二維或三維循環移動的情況下，原則上，垂直於基板之移動方向的移動分量為決定性的。在運用已知方法的情況下，尤其希望達成不存在針對孔徑光闌之需要的效應。
已知先前技術之目的僅僅係補償由於弦效應或設備之機械不準確度而偏離期望分佈的層厚度分佈。由沉積程序之個別電漿條件以及經沉積介電層自身之變化厚度及變化介電屬性造成的與預定層厚度分佈之偏差未被考量。
文件DE 10 2013 101 269 A1描述在磁控濺鍍之狀況下可如何執行層屬性之量測，對基板上之某些量測線執行透射、反射及/或薄片電阻量測。對應裝置包含所謂的氣體通路區段(gas passage segment)，每一區段具有其自己的氣體入口以用於分離地塗佈基板之區。此文件之段落[0022]中陳述以下內容：使用者可在此狀況下對可藉由改變程序氣體之量及組成物而影響層屬性所處的每一部位處之層執行分析。該文件中所描述之配置中的部位意謂此處，而非基板上之部位。
文件DE 102 34 855 A1描述一種用於藉助於塗層源來設定預 定層厚度分佈之裝置，其中塗層源與基板之間的用於蒸氣之貫通開口係由可相對於基板之輸送方向移動的至少兩個部分篩網定界。由於此裝置之結構設計，此裝置不能用於在待塗佈基板之移動方向上設定層厚度分佈。此文件之段落[010]中對應地陳述以下內容：以此方式，可橫向於基板之移動方向在極精細的載物台中以高空間解析度來設定可達成的層厚度分佈。
由申請人對已藉助於運用交流電而操作之電漿裝置沉積的介電層之層厚度分佈執行的研究已展示在基板之移動方向上與待運用恆定陰極功率而預期之層厚度分佈的偏差，尤其是在周邊處之層厚度下降，其並非可歸因於弦效應或設備之機械不準確度，但代替地係由沉積程序之特定電漿條件(諸如電漿邊界層之電場)造成。在此等研究中亦發現，所觀測之層厚度相依的因素中之一者為基板座架之結構，例如，容納基板之開口之大小及位置、基板及基板座架之材料，及移動基板之速度。
本發明之目標係提供一種方法及一種裝置，可運用該方法及該裝置在基板之移動方向上以與預定層厚度分佈之小偏差將塗層材料沉積於基板之表面上，亦有可能考量及補償歸因於沉積程序之個別電漿條件的偏差。
該目標係由申請專利範圍中之獨立項的特徵達成。
用於在一真空腔室中生產具有一介電塗層材料之一電漿塗層表面之基板的根據本發明之方法，該真空腔室具有運用交流電而操作之一電漿裝置，該方法包含藉助於一移動裝置沿著一曲線相對於該電漿裝置來移動一基板， 藉助於該電漿裝置沿著位於該基板之一表面上的一軌跡在一塗層區中將塗層材料沉積於該基板之該表面上，該方法卓越之處為
a)判定在該基板之該移動方向上的該軌跡之至少部分上的經沉積塗層材料之一層厚度之實際值
b)比較該軌跡之該等至少部分上的該層厚度之該等實際值與期望值
c)判定該電漿裝置之參數以用於取決於該基板之位置而變更每單位時間所沉積的塗層材料之量使得經沉積塗層材料之該層厚度之該等實際值與該等期望值偏離小於一預定差
d)根據項目c)來設定該電漿裝置之參數以用於變更每單位時間所沉積的塗層材料之量，及
e)藉助於該電漿裝置而運用項目d)中所設定之該等參數來沉積塗層材料。
在該方法中，存在基板藉助於移動裝置沿著曲線相對於電漿裝置之移動。藉助於電漿裝置，塗層材料沿著位於基板之表面上的軌跡在塗層區中沉積於基板之表面上。軌跡在此處被較佳地理解為意謂在基板正相對於電漿裝置移動時的塗層區之路徑或移動路徑。
塗層區係由電漿裝置之塗層窗口建立。此處，與電漿裝置相隔一段距離且在基板未相對於電漿裝置移動時沉積塗層材料所處之區域被稱作塗層窗口。
在某一塗佈時間之後，或在轉台裝置之狀況下的基板之某一數目次塗佈遍次之後，經沉積塗層材料之層厚度之實際值與期望值偏離小於預定差。因此，取決於層厚度之實際值與期望值之間的差而沉積額外塗 層材料。較佳地選擇對應於均一層厚度之期望值。然而，不言而喻，亦可運用根據本發明之方法來產生分度層分佈。
電漿裝置可具有本身已知之孔徑光闌，以便另外垂直於基板之移動方向而達成均一層厚度分佈。然而，基板之移動方向上的層厚度分佈不能運用此孔徑光闌予以校正。
自文件「The origins of self-bias on dielectric substrats in RF plasma processing,surface and coatings technology」200(2006)3670-3674(Y.Yin等人)已知的是，在介電層之狀況下，層鄰近之自給偏壓敏感地相依於沉積程序之電漿條件。舉例而言，在介電基板之狀況下的自給偏壓受到基板厚度及表面電荷累積影響，又由電漿條件判定。自給偏壓產生增長層之回蝕，且從而影響經沉積層之層厚度分佈及其他屬性。
在運用根據本發明之方法的情況下，尤其亦有可能補償層厚度在基板之移動方向上的軌跡上與預定層厚度分佈之偏差，該等偏差係由在基板之移動期間的沉積程序之改變的個別電漿條件以及由經沉積介電層自身之變化厚度及變化介電屬性造成。此情形係可能的，此係因為取決於層厚度之實際值與期望值之間的差而沉積額外塗層材料，而不管該差之原因。
根據本發明而設想經常使得位於基板之表面上的軌跡之至少部分的層厚度之實際值大約等於層厚度之期望值。出於此目的，根據本發明，比較層厚度之實際值與期望值，且判定電漿裝置之參數以便取決於基板之位置而變更每單位時間所沉積的塗層材料之量(塗佈速率)。在此狀況下，電漿裝置之塗層窗口相對於基板表面之位置較佳地對應於基板之位置。
本發明尤其考量到，當運用在RF(13.56MHz)及MF(40kHz)下之電漿激發來操作電漿裝置時，在基板上存在相依於基板之環境之幾何形狀及材料且亦相依於該等環境及該基板之電氣充電的自給偏壓。
由申請人執行之研究已展示，在經移動基板及濺鍍陰極之恆定功率的狀況下，相較於在塗層材料包含元素Nb、Hf及Ta以及其氧化物及氮化物的狀況下(在此狀況下，在周邊處之層厚度下降低於偵測極限)，在塗層材料包含諸如Si及Al、Mg之元素以及其氧化物及氮化物的狀況下，在周邊處之層厚度下降大得多。
由申請人執行之研究亦已展示，在經移動基板及濺鍍陰極之恆定功率的狀況下，相較於運用MF電漿激發，運用RF電漿激發的在周邊處之層厚度下降較大；例如，在直徑為200mm之基板上之SiO2層的狀況下，運用RF的在周邊處之層厚度下降為2%-此與運用MF的在周邊處之層厚度下降為0.6%相對。
較佳地運用RF或MF來操作電漿裝置，或藉助於運用RF或MF而激發之電漿來執行沉積。本發明使有可能在平坦基板之狀況下顯著地縮減在周邊處之層厚度下降，例如，當在直徑為200mm之基板的狀況下運用RF電漿激發來濺鍍SiO2時自2%至0.5%。
因此，本發明使有可能以容易方式考量基板之環境之幾何形狀及材料對沉積程序的影響。詳言之，電漿裝置以及真空腔室之機械及電構造可簡單得多且較不昂貴，此係因為電漿裝置及/或真空裝置之設計不再必須考慮在沉積程序期間發生的任何電位，但代替地，藉由根據項目c)及d)來判定及設定電漿源之參數，更改每單位時間所沉積的塗層材料之量以 便有利地補償基板之環境之幾何形狀及材料對沉積程序的影響。
作為與自EP 1 198 607 B1已知之方法的差異(根據EP 1 198 607 B1，以開放迴路方式控制層厚度)，若在本發明之狀況下，層厚度之經判定實際值不與期望值偏離小於預定差，則操作電漿裝置使得更改塗層材料之沉積量直至層厚度之實際值與期望值偏離小於預定差為止。
根據本發明之方法之一具體實例卓越之處為如下事實：根據項目d)來設定電力供應之參數及/或至電漿裝置之氣體供應之參數及/或來自電漿裝置之電漿發射之參數。在此狀況下，可以開放迴路或封閉迴路方式控制電漿裝置以便影響層之沉積速率及/或另外屬性，諸如層厚度、黏附性、內應力、表面形態或微結構。
該方法之另外具體實例卓越之處為藉由根據項目a)而在真空腔室中當場量測來判定實際值。原則上，藉由在真空腔室中當場量測而判定實際值具有如下優勢：可避免基板自真空腔室之移除及所涉及之努力，且因此可增加該程序之可靠度且可縮減該程序所花費之時間。
當場判定實際值可(例如)由光學監測系統執行。
在量測實際值之後，進行根據項目b)之比較。若經沉積塗層材料之層厚度之實際值與期望值偏離小於預定差，則可進一步處理基板，尤其是自真空腔室移除基板。否則，執行項目c)及項目d)，且存在塗層材料之進一步沉積。
該方法之另外具體實例卓越之處為在項目a)之前自真空腔室移除基板，且藉由根據項目a)而在真空腔室外部異地量測來判定實際值，藉此可達成實際值判定之較大準確度。較佳地運用光譜橢圓儀而以光 譜橢偏量測方式進行實際值之量測。在量測實際值之後，進行根據項目b)之比較。若經沉積塗層材料之層厚度之實際值與期望值偏離小於預定差，則可進一步處理基板，可能地在真空腔室中或在真空腔室外部。否則，執行項目c)及項目d)，且存在塗層材料在基板上之進一步沉積，其已被再引入至真空腔室中。
該方法之另外具體實例卓越之處為如下事實：電力供應參數為電流、電壓、電功率及/或電漿阻抗。因此，根據本發明，取決於基板之位置而改變或調變電流、電壓、電漿阻抗及/或電功率。
該方法之另外具體實例卓越之處為如下事實：電漿裝置之氣體供應參數為至電漿裝置中或至電漿裝置與基板之間的空間中之工作氣流及/或反應性氣流。
該方法之另外具體實例卓越之處為如下事實：電漿裝置被形成為具有一或多個濺鍍陰極(濺鍍靶)之濺鍍源或包含此濺鍍源，且沉積係作為濺鍍而進行。可以開放迴路方式控制濺鍍源。如本身已知，在此狀況下，可尤其在金屬性模式或反應性模式中或藉由在金屬性模式與反應性模式之間來回切換反應性放電而操作濺鍍源。亦可以封閉迴路方式主動地控制濺鍍源。
較佳地，取決於基板之位置而更改或調變一或多個濺鍍陰極之電功率，且因此更改或調變沉積速率。較佳地，以對應於三角形特徵、矩形特徵、正弦特徵、sin2特徵或脈衝特徵之方式調變電功率。不言而喻，此等特徵亦可在其他電漿裝置作為濺鍍源之狀況下用於功率調變。
該方法之另外具體實例卓越之處為如下事實：沉積係藉助於 被形成為無靶式電漿源或包含此電漿源之電漿裝置而進行。
該方法之另外具體實例卓越之處為藉助於濺鍍源及基板之額外電漿處理而沉積，如本身自EP 1 592 821 A2已知。在此狀況下，亦可在金屬性模式或反應性模式中操作濺鍍源。該方法之使用特別地有利於藉助於濺鍍源及基板之額外電漿處理而沉積，此係因為額外電漿處理可強烈地影響電漿條件，尤其是在沉積程序期間之電位。
該方法之另外具體實例卓越之處為沿著線性曲線移動基板，諸如在沿線設備之狀況下。替代地或另外，亦可提供沿著非線性曲線移動基板，非線性曲線尤其是被形成為圓形或圓形之弧的曲線。此可(例如)藉助於轉台設備或圓柱設備而執行。
該方法之另外具體實例卓越之處為沿著自電漿裝置等距地運行之曲線移動基板。
該方法之另外具體實例卓越之處為沿著相對於電漿裝置非等距地運行之曲線移動基板，該曲線尤其是被凹形地或凸形地形成，且根據項目c)來判定電漿裝置之參數以用於變更每單位時間所沉積的塗層材料之量，直至實際值與期望值偏離小於預定差為止，例如，亦排除弦效應。
該方法之另外具體實例卓越之處為自包含以下元素中之至少一者的群組選擇塗層材料：矽、鋁、鎂、鉿、鋯、鈮、鉭、鈦、鈧及/或其氧化物或氮化物。
該方法之另外具體實例卓越之處為使用圓盤狀基板。
該方法之另外具體實例卓越之處為使用具有小於電漿裝置之塗層窗口之最大線性尺寸或最大直徑的圓盤狀基板。此處，與電漿裝置 相隔一段距離且在基板未相對於電漿裝置移動時沉積塗層材料所處之區域被稱作塗層窗口。
對於在移動裝置之等效位置處移動複數個相同基板且希望使塗層材料之沉積藉助於電漿裝置沿著位於基板之表面上的軌跡在塗層區中進行於基板之表面上的狀況，不言而喻，不僅可使用經判定參數以用於將塗層材料沉積於已判定層厚度之實際值所針對的基板上，而且可運用電漿裝置之設定參數來執行將塗層材料沉積於其他基板中之一些或全部上。舉例而言，在本發明之一個具體實例的狀況下，具有相同直徑、相同基板厚度及相同材料之基板可在其配置於移動裝置之等效位置處的情況下運用電漿裝置之相同參數予以塗佈以生產具有層厚度特徵相同之層的基板。設定參數可接著被儲存為程序特徵。
根據本發明之另外態樣，提供一種用於由一塗佈設備在一真空腔室中生產具備一介電塗層材料之一電漿塗層表面之基板的方法，其中該塗佈設備具有運用交流電而操作之一電漿裝置。
在此狀況下設想以下內容：藉助於一控制模組之一記憶體模組而提供至少一個可選擇程序特徵，藉助於該控制模組之一輸入單元而選擇該等所提供程序特徵中之一者，該選定程序特徵被指派至該控制模組以作為一操作組態，控制移動構件，電漿源或該基板係藉助於該受控移動構件基於被指派為一操作組態之該經儲存程序特徵相對於該基板之該表面沿著該表面之一輪廓而移動，藉助於該設備之一量測感測器在該基板之該表面上的該輪廓之至少一 個量測點處記錄量測參數，由該控制模組基於預定義表面分類來量化藉助於該感測器而判定之該等材料特性參數，預定義材料特性參數範圍被分別指派至一表面分類，且該對應表面分類之該對應量化係藉由基於該等材料特性參數來觸發材料特性參數範圍而進行，由該控制模組之一計算模組基於該表面分類及該程序特徵之一電漿源參數特徵來產生一電漿源控制信號，該電漿源參數特徵特性化該表面分類與該電漿源控制信號之間的相關性，及藉助於該電漿源控制信號以對應於該表面分類及該程序特徵之該電漿源參數特徵的一方式控制該電漿源，以用於藉助於該電漿裝置沿著位於該基板之一表面上的一軌跡在一塗層區中將塗層材料沉積於該基板之該表面上。
一種用於在一真空腔室中生產具有一介電塗層材料之一電漿塗層表面之基板的根據本發明之裝置，該真空腔室具有運用一交流電而操作之一電漿裝置，該裝置包含用於沿著一曲線相對於該電漿裝置來移動一基板之一移動裝置，其中塗層材料之沉積係藉助於該電漿裝置沿著位於該基板之一表面上的一軌跡在一塗層區中進行於該基板之該表面上，該裝置卓越之處為一控制模組，該控制模組經設計及設置以用於a1)藉助於一層厚度量測裝置來判定在該基板之該移動方向上的該軌跡之至少部分上的經沉積塗層材料之一層厚度之實際值，b1)藉助於一比較裝置來比較該軌跡之該等至少部分上的該層厚度之該等實際值與期望值，該等期望值可由一預定裝置得到， c1)藉助於該控制模組之一計算模組來判定該電漿裝置之參數以用於取決於該基板之位置而變更每單位時間所沉積的塗層材料之量使得經沉積塗層材料之該層厚度之該等實際值與該等期望值偏離小於一預定差，d1)根據項目c1)而藉助於該控制模組之一設定模組來設定該電漿裝置之參數以用於變更每單位時間所沉積的塗層材料之量，及e1)藉助於該電漿裝置而運用項目d)中所設定之該等參數來沉積塗層材料。
該裝置具有根據本發明之方法的對應優勢。
下文基於圖式中所表示之例示性具體實例來更特定地描述本發明，該等例示性具體實例亦獨立於專利申請專利範圍中所給出之概述而揭示本發明之另外特徵、細節及優勢。
1‧‧‧裝置
10‧‧‧基板
11‧‧‧表面
12‧‧‧軌跡
20‧‧‧轉台裝置/移動裝置
21‧‧‧基板轉台/基板載體板
25‧‧‧程序模組
26‧‧‧覆蓋物
27‧‧‧加熱裝置
28‧‧‧氣鎖
31‧‧‧電漿裝置/濺鍍源
32‧‧‧電漿裝置/電漿源
100‧‧‧基板
101‧‧‧表面
105‧‧‧軌跡
110‧‧‧層厚度量測裝置
120‧‧‧預定裝置
130‧‧‧比較裝置
140‧‧‧控制模組/控制裝置
141‧‧‧計算模組
142‧‧‧設定模組
150‧‧‧電漿裝置
155‧‧‧位置感測器
160‧‧‧移動裝置
170‧‧‧產生器/真空腔室/電力供應器
180‧‧‧電漿裝置/磁控管/磁控濺鍍源
190‧‧‧基板/基板載體板
200‧‧‧感測器
202‧‧‧感測器評估裝置
210‧‧‧氣體入口
211‧‧‧氣體入口
220‧‧‧惰性氣體貯槽
230‧‧‧反應性氣體貯槽
240‧‧‧控制裝置
250‧‧‧位置感測器
400‧‧‧曲線
401‧‧‧曲線
500‧‧‧曲線
501‧‧‧曲線
Z‧‧‧軸線
在示意性圖式中：圖1展示用於濺塗基板之較佳裝置的圖解；圖2展示用於執行根據本發明之方法的根據本發明之裝置的方塊圖；圖3展示在未補償及補償在周邊處之層厚度下降的情況下的基板上之層厚度分佈；圖4展示用以補償圖3中之在周邊處之層厚度下降的位置相依功率調變；以及圖5展示用於圖4之沉積之濺鍍功率的表示。
在該等圖中藉由相同參考數字來指定相同元件。
圖1展示用於在向下濺鍍組態中濺塗基板10之較佳裝置1的示意性表示，其中可能性為基板10之額外電漿處理。裝置1配置於未表示之真空腔室中。裝置1包含程序模組25，程序模組25具有運用交流而電操作且被形成為濺鍍源31之電漿裝置，且亦具有電漿源32。裝置1亦包含視情況選用之覆蓋物26及移動裝置，移動裝置被形成為配置於覆蓋物26下方之轉台裝置20以用於沿著圓形之弧相對於電漿裝置31來移動基板10。轉台裝置20可收納圍繞軸線Z移動之複數個基板。基板10可(例如)容納於呈圓環之形式的基板轉台21中之合適開口中。基板轉台21可藉由氣鎖28而被裝載有基板及卸載。基板可藉助於加熱裝置27而加熱，加熱裝置27較佳地被形成為具有石英輻射器之輻射加熱器。此允許將基板加熱至幾百度，例如，加熱至250℃。
移動裝置20可較佳地以介於1rpm與500rpm之間的轉台21之可設定速度而操作。代替平面移動裝置，本身已知之轉鼓狀裝置亦可用於移動一或多個基板。在此狀況下，濺鍍源及電漿源被指派至轉鼓之周邊表面區。
此外，亦可提供用於沿著線性曲線移動基板之移動裝置。
濺鍍源31較佳地為磁控源，特別較佳地為具有彼此緊鄰之兩個磁控配置的磁控源系統。至濺鍍源31之電力供應器(未表示)較佳地為中頻(MF)或射頻(RF)或脈衝式DC供應單元，其藉由調適網路而耦接至濺鍍陰極。所使用之濺鍍陰極的較佳電壓範圍為400V至800V。較佳地，使用具有13.56MHz之RF濺鍍源及/或具有40kHz之MF源。範圍介於500W與20kW之間的至濺鍍陰極之功率輸出為較佳的。在此狀況下，隨著 陰極之表面積而按比例調整功率直至大約20W/cm2之最大值。
濺鍍源31可在本身已知之金屬性模式、反應性模式或過渡模式中操作。較佳濺鍍材料為諸如Al、Mg、Zr、Hf、Ta之金屬以及其氧化物及氮化物，及諸如Si之半導體以及其氧化物及氮化物。
電漿源32產生包含殘氣之激發離子及自由基的電漿。殘氣包含諸如氬氣之惰性氣體，且視情況包含諸如氧氣或氮氣之一或多種反應性成分。電漿運用對自濺鍍源31沉積於基板上之塗層材料層的修改效應起作用。舉例而言，藉助於電漿源32進行氧化或氮化。電漿源31可(例如)為DC、RF或脈衝式DC或DC+HF電漿源裝置。可較佳地設定藉助於電漿源32產生的電漿之離子能量，較佳地遍及介於10 EV與200 EV或者400 EV之間的範圍。較佳地使用ECWR電漿源，其中可很大程度上獨立於電漿源中之電漿密度而設定電漿粒子之能量。
在另外具體實例中，在真空腔室中提供另外濺鍍源及/或電漿源。
用於光學監測的圖1中未表示之光學量測裝置相對於基板轉台21配置於合適位置中，藉助於該光學量測裝置可判定經沉積塗層材料之光學屬性。如本身已知，較佳地，間歇地自基板中之至少一者量測透射及/或反射以用於判定光學屬性。光學量測裝置較佳地為層厚度量測裝置，特別較佳地為光譜光度計、橢圓儀或光譜橢圓儀，其可用以在離散點處或沿著軌跡當場判定層厚度之實際值。
在塗佈期間，由轉台裝置20在濺鍍源31下方移動基板10，塗層材料沿著位於表面11上之軌跡沉積於塗層區中。在圖1中所表示之具 體實例中，塗層窗口相較於基板具有較大表面積。不言而喻，亦可在基板之狀況下使用本發明，在此狀況下，基板具有等於或大於塗層窗口之表面積。
在藉助於濺鍍源31來沉積塗層材料之後，由轉台裝置20以圓形之形式進一步移動基板，且在某一時間點到達電漿源32，有可能進行額外電漿處理。舉例而言，可進行經沉積塗層材料之進一步氧化，如申請人之EP 1 198 607 B1中詳細地所描述。此後可藉助於濺鍍源31來進一步沉積塗層材料。原則上，亦可想像由電漿源32進行塗層材料之沉積。
在圖2中，表示用於執行根據本發明之方法的裝置，其包含電漿裝置150、移動裝置160及控制模組140。
可如在圖1之具體實例中一樣形成電漿裝置150及移動裝置160。當然，其他具體實例為同樣地可能的。控制模組140包含計算模組141及設定模組142。該裝置亦包含層厚度量測裝置110、預定裝置120及比較裝置130。
在圖2中，表示經設置及設計以用於藉由在真空腔室外部異地量測而判定實際值的裝置，判定經沉積塗層材料之層厚度之實際值係在已自真空腔室移除之基板100的狀況下進行於軌跡105之至少部分上。作為與圖2中之表示的差異，在轉台裝置之狀況下，如在圖1中一樣，軌跡通常以圓形路徑之形式而以對應於基板之移動的方式彎曲。
所判定之量測值被饋入至比較裝置130，且與儲存於預定裝置120中之期望值進行比較，且可用於比較裝置130中。比較裝置130將實際值與期望值之間的比較之結果遞送至控制模組140。
位置感測器155可記錄基板之位置。舉例而言，亦可記錄基板之周邊邊緣，在知道基板之速度(尤其是轉台之旋轉速度)的情況下有可能由控制模組140在此基礎上執行基板之確切位置判定。
控制模組140之計算模組141判定電漿裝置150之參數，以便變更每單位時間所沉積的塗層材料之量使得經沉積塗層材料之層厚度之實際值與期望值偏離小於預定差。此可藉由被指派至軌跡105上之某些部位的實際值及期望值而進行。在諸如圖1中所表示之例示性具體實例中之設備的狀況下，當基板正在濺鍍源31下方穿過時，可在接著彎曲之軌跡上一作為與圖2中之表示的差異一藉由對應於基板載體板21圍繞軸線Z之旋轉的旋轉角來判定量測層厚度之實際值所處的位置。
控制模組140之計算模組141判定電漿裝置150之參數，以便取決於基板之位置而變更每單位時間所沉積的塗層材料之量使得經沉積塗層材料之層厚度之實際值與期望值偏離小於預定差，但不言而喻，此被指派某一塗佈時間，或在轉台裝置之狀況下的基板之數次塗佈遍次。接著，藉助於設定模組142，控制模組140將電漿裝置之參數設定至藉助於計算模組141判定之值。
在最簡單的狀況下，若實際值與期望值彼此偏離大於預定差，則基板被帶回至真空腔室中且與移動裝置160一起移動，藉助於電漿裝置150沉積塗層材料係運用設定參數而進行。較佳地，取決於基板之位置而調變藉助於電力供應器供應的控制裝置140之功率，在以對應於三角形特徵、矩形特徵、正弦特徵、sin2特徵或脈衝特徵之方式調變濺鍍功率的情況下，在濺鍍裝置之狀況下為較佳的。
對於在移動裝置160之等效位置處移動複數個相同基板的狀況，不言而喻，不僅可使用經判定參數以用於將塗層材料沉積於已判定層厚度之實際值所針對的基板100上，而且可運用電漿裝置之設定參數來執行將塗層材料沉積於其他基板中之一些或一者或全部上。舉例而言，在根據圖1的本發明之具體實例的狀況下，具有相同直徑、相同基板厚度及相同材料之基板可運用電漿裝置之相同參數予以塗佈。
可允許該方法在經沉積塗層材料之實際值之判定在真空腔室中當場進行的情況下基本上以相同方式繼續進行，但不言而喻，當正判定實際值時不再移除基板。
為了進一步增加生產率，存在藉助於控制模組140之記憶體模組而提供至少一個可選擇程序特徵的步驟。
亦存在藉助於控制模組140之輸入單元而選擇所提供程序特徵中之一者的步驟，選定程序特徵被指派至控制模組140以作為操作組態。此後為以對應於所指派之經儲存程序特徵的方式相對於基板100之表面101沿著表面之輪廓105控制移動構件160的步驟。
此外存在藉助於設備之量測感測器在基板100之表面101上的輪廓105之至少一個量測點處記錄量測參數的步驟。
此外存在由控制模組140基於預定義表面分類來量化藉助於感測器而判定之材料特性參數的步驟，預定義材料特性參數範圍被分別指派至表面分類，且對應表面分類之對應量化係藉由基於材料特性參數來觸發材料特性參數範圍而進行。
此外存在由控制模組140之計算模組基於表面分類及程序 特徵之電漿源參數特徵來產生電漿源控制信號的步驟，電漿源參數特徵特性化表面分類與電漿源控制信號之間的相關性。
此外存在藉助於電漿源控制信號以對應於表面分類及程序特徵之電漿源參數特徵之方式控制電漿源以用於藉助於電漿裝置沿著位於基板之表面上的軌跡在塗層區中將塗層材料沉積於基板之表面上的步驟。
在圖3中，表示本發明之另外具體實例，其在向上濺鍍組態中展示雙磁控管180，雙磁控管180配置於移動裝置之基板190下方，該移動裝置未以其他方式被更特定地表示。自惰性氣體貯槽220(例如，用於氬氣)及反應性氣體貯槽230(例如，用於氧氣)，可藉由氣體入口210及211將惰性氣體及反應性氣體引入至真空腔室170之內部中。可取決於感測器200(例如，拉目達探針)之量測值而設定惰性氣流及反應性氣流，感測器200之信號係由感測器評估裝置202評估且被饋入至開放迴路或封閉迴路控制裝置240。不言而喻，真空腔室170亦具有出於簡單起見而未表示之泵抽裝置。磁控管180藉由未表示之調適網路而連接至電力供應器170。
藉助於位置感測器250，可判定緊固至基板載體板190之底面但未表示的基板之位置。位置感測器250可(例如)記錄基板之周邊邊緣。在知道轉台之旋轉速度的情況下，在此基礎上可由控制模組140執行基板之確切位置判定。
雖然在圖3中未表示，但該具體實例亦包含用於判定一或多個基板上之經沉積塗層材料之實際值及期望值的組件，且亦包含用於比較位於基板之表面上的軌跡之至少部分上的實際值與期望值的比較裝置。
在圖3中，藉助於產生器170供應至雙磁控管180之功率較 佳地由控制裝置140取決於基板之位置而調變。在此狀況下，可藉由控制裝置240而以開放迴路方式控制磁控濺鍍源180，或藉由使用感測器200之量測值而以封閉迴路方式控制磁控濺鍍源180。
圖4展示藉助於如圖1中所表示之裝置而沉積於圓形形式之平面基板上的塗層材料之層厚度分佈之量測結果的標繪圖，y軸指示相對於任意值100之層厚度，且x軸指示在表面上運行通過圓形基板之直徑的軌跡上之位置。零點對應於圓形基板之中心。在零點左側及右側之區對應於在基板之移動方向上的軌跡上之位置。層厚度量測係異地進行。
曲線展示藉助於開放迴路控制RF濺鍍而沉積的二氧化矽之層厚度量測的結果。由400指定之曲線對應於運用10 000W之恆定濺鍍功率的沉積。曲線400展示用於經沉積層之基板之中心的區中之層厚度之最大值，其中至左側及右側上之周邊的下降超過2%。
曲線401展示藉由根據本發明之方法而沉積之SiO2的量測值，該方法使用相依於基板在濺鍍源之中心下方之位置的濺鍍功率之調變。在此狀況下，以對應於三角形特徵之方式調變可由電力供應器用於濺鍍源之電功率，該功率相對於曲線400被濺鍍所運用之恆定值已增加至多為5%之值。濺鍍功率的根據本發明之調變導致周邊區中之塗佈速率增加，藉此補償以其他方式發生於周邊區中之塗層厚度縮減。
圖5展示用於圖4之沉積之濺鍍功率的表示，其取決於基板之表面上的軌跡上之位置，零點對應於圖4中之零點。基板在沉積期間移動通過濺鍍源下方。圖5中之x軸上之某一位置因此對應於濺鍍源之中心位於所關注位置上方所處的時間點。由500指定之曲線對應於恆定濺鍍功 率，此在先前技術中為常見的。曲線501對應於取決於根據本發明之主驅動之旋轉角的濺鍍功率。

Claims (16)

  1. 一種用於在一真空腔室中生產具有一介電塗層材料之一電漿塗層表面之基板的方法，該真空腔室具有運用交流電而操作之一電漿裝置，該方法包含藉助於一移動裝置沿著一曲線相對於該電漿裝置來移動一基板，藉助於該電漿裝置沿著位於該基板之一表面上的一軌跡在一塗層區中將塗層材料沉積於該基板之該表面上，進一步包括a)判定在該基板之該移動方向上的該軌跡之至少部分上的經沉積塗層材料之一層厚度之實際值，b)比較該軌跡之該等至少部分上的該層厚度之該等實際值與期望值，c)判定該電漿裝置之參數以用於取決於該基板之位置而變更每單位時間所沉積的塗層材料之量使得經沉積塗層材料之該層厚度之該等實際值與該等期望值偏離小於一預定差，d)根據項目c)來設定該電漿裝置之參數以用於變更每單位時間所沉積的塗層材料之量，及e)藉助於該電漿裝置而運用項目d)中所設定之該等參數來沉積塗層材料，其中根據項目d)來設定之該等參數包含該電漿裝置的電功率，而為了補償來自一規定厚度分布的偏差，根據一規定特徵來調變該電功率。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該電漿裝置之該等設定參數為電力供應之參數及/或至該電漿裝置之氣 體供應之參數及/或來自該電漿裝置之電漿發射之參數。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之方法，進一步包括根據項目a)而自該真空腔室移除該基板。
  4. 如申請專利範圍第3項之方法，進一步包括藉由根據項目a)而在該真空腔室中當場量測來判定該等實際值。
  5. 如申請專利範圍第3項之方法，進一步包括藉由根據項目a)而在該真空腔室外部異地量測來判定該等實際值。
  6. 如申請專利範圍第2項之方法，其中該等電力供應參數為電流、電壓及/或電漿阻抗。
  7. 如申請專利範圍第2項之方法，其中該電漿裝置之該等氣體供應參數為至該電漿裝置中或至該電漿裝置與該基板之間的一空間中之一工作氣流及/或一反應性氣流。
  8. 如申請專利範圍第1或2項之方法，其中該電漿裝置被形成為具有一或多個濺鍍靶之一濺鍍源或包含此濺鍍源，且該沉積係作為濺鍍而進行。
  9. 如申請專利範圍第1或2項之方法，其中該沉積係藉助於被形成為一無靶式電漿源或包含此電漿源之一電漿裝置而進行。
  10. 如申請專利範圍第1或2項之方法，進一步包括沿著一線性曲線移動該基板及/或沿著一非線性曲線移動該基板，該非線性曲線尤其是被形成為一圓形或一圓形之一弧的一曲線。
  11. 如申請專利範圍第1或2項之方法，進一步包括 沿著自該電漿裝置等距地運行之一曲線移動。
  12. 如申請專利範圍第1或2項之方法，進一步包括沿著相對於該電漿裝置非等距地運行之一曲線移動，該曲線尤其是被凹形地或凸形地形成，且根據申請專利範圍第1項之b)來判定該電漿裝置之參數以用於變更每單位時間所沉積的塗層材料之量，直至該等實際值與該等期望值偏離小於一預定差為止，較佳地排除弦效應。
  13. 如申請專利範圍第1或2項之方法，進一步包括自包含以下元素中之至少一者的一群組選擇該塗層材料：矽、鋁、鎂、鉿、鋯、鈮、鉭、鈦、鈧及/或其氧化物或氮化物。
  14. 如申請專利範圍第13項之方法，進一步包括使用具有小於該電漿裝置之一塗層窗口之一最大線性尺寸或最大直徑的一圓盤狀基板。
  15. 一種用於由一塗佈設備在一真空腔室中生產具有一介電塗層材料之一電漿塗層表面之基板的方法，該塗佈設備具有運用交流電而操作之一電漿裝置，該方法包含a)藉助於一控制模組之一記憶體模組而提供至少一個可選擇程序特徵，b)藉助於該控制模組之一輸入單元而選擇該等所提供程序特徵中之一者，該選定程序特徵被指派至該控制模組以作為一操作組態，c)控制移動構件，電漿源或該基板係藉助於該受控移動構件基於被指派為一操作組態之該經儲存程序特徵相對於該基板之該表面沿著該表面之一輪廓而移動，d)藉助於該設備之一量測感測器在該基板之該表面上的該輪廓之至少 一個量測點處記錄量測參數，e)由該控制模組基於預定義表面分類來量化藉助於該感測器而判定之該等材料特性參數，預定義材料特性參數範圍被分別指派至一表面分類，且該對應表面分類之該對應量化係藉由基於該等材料特性參數來觸發材料特性參數範圍而進行，f)由該控制模組之一計算模組基於該表面分類及該程序特徵之一電漿源參數特徵來產生一電漿源控制信號，該電漿源參數特徵特性化該表面分類與該電漿源控制信號之間的相關性，及g)藉助於該電漿源控制信號以對應於該表面分類及該程序特徵之該電漿源參數特徵的一方式控制該電漿源，以用於藉助於該電漿裝置沿著位於該基板之該表面上的一軌跡在一塗層區中將塗層材料沉積於該基板之該表面上。
  16. 一種用於在一真空腔室中生產具有一介電塗層材料之一電漿塗層表面之基板(10、100)的裝置，該真空腔室具有運用一交流電而操作之一電漿裝置(31、32、150、180)，該裝置包含用於沿著一曲線相對於該電漿裝置(31、32、150、180)來移動一基板(10、100)之一移動裝置，其中塗層材料之沉積係藉助於該電漿裝置(31、32、150、180)沿著位於該基板(10、100)之一表面(11、101)上的一軌跡(12、105)在一塗層區中進行於該基板之該表面上，進一步包括一控制模組(140)，該控制模組(140)經設計及設置以用於a1)藉助於一層厚度量測裝置(110)來判定在該基板之該移動方向上 的該軌跡之至少部分上的經沉積塗層材料之一層厚度之實際值，b1)藉助於一比較裝置(130)來比較該軌跡之該等至少部分上的該層厚度之該等實際值與期望值，該等期望值可由一預定裝置(120)得到，c1)藉助於該控制模組(140)之一計算模組(141)來判定該電漿裝置(31、32、150、180)之參數以用於取決於該基板(10、100)之位置而變更每單位時間所沉積的塗層材料之量使得經沉積塗層材料之該層厚度之該等實際值與該等期望值偏離小於一預定差，d1)根據項目c1)而藉助於該控制模組之一設定模組(142)來設定該電漿裝置(31、32、150、180)之參數以用於變更每單位時間所沉積的塗層材料之量，及e1)藉助於該電漿裝置(31、32、150、180)而運用項目d1)中所設定之該等參數來沉積塗層材料，其中根據項目d1)來設定之該等參數包含該電漿裝置的電功率，而為了補償來自一規定厚度分布的偏差，根據一規定特徵來調變該電功率。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7226710B2 (ja) * 2018-02-16 2023-02-21 Tdk株式会社 磁気抵抗効果素子及びその製造方法
TWI794475B (zh) * 2018-05-09 2023-03-01 德商索萊爾有限公司 用於接收多個基板以進行處理之保持裝置、處理系統及方法
KR20210011974A (ko) * 2018-05-17 2021-02-02 에바텍 아크티엔게젤샤프트 기판 처리 방법 및 진공 증착 장치
EP3663431A1 (de) * 2018-12-06 2020-06-10 Singulus Technologies AG Verfahren zur substratbeschichtung
DE102018133062A1 (de) 2018-12-20 2020-06-25 Optics Balzers Ag Verfahren zur Herstellung eines linear variablen optischen Filters
DE102019200761A1 (de) * 2019-01-22 2020-07-23 TRUMPF Hüttinger GmbH + Co. KG Verfahren zur Kompensation von Prozessschwankungen eines Plasmaprozesses und Regler für einen Leistungsgenerator zur Versorgung eines Plasmaprozesses
JP2020164927A (ja) * 2019-03-29 2020-10-08 芝浦メカトロニクス株式会社 成膜装置
ES2955578T3 (es) * 2019-09-09 2023-12-04 Sturm Maschinen & Anlagenbau Gmbh Dispositivo de revestimiento y procedimiento de revestimiento metálico de piezas de trabajo
US11939665B2 (en) * 2020-03-10 2024-03-26 Tokyo Electron Limted Film thickness measuring apparatus and film thickness measuring method, and film forming system and film forming method
JP2023051251A (ja) * 2021-09-30 2023-04-11 東京エレクトロン株式会社 成膜装置および成膜方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5225057A (en) * 1988-02-08 1993-07-06 Optical Coating Laboratory, Inc. Process for depositing optical films on both planar and non-planar substrates
CN1491293A (zh) * 2001-02-07 2004-04-21 ������������ʽ���� 溅射装置及溅射成膜方法
TW200502417A (en) * 2002-12-04 2005-01-16 Leybold Optics Gmbh Method for producing a multilayer coating and device for carrying out the method
TW201413235A (zh) * 2012-09-25 2014-04-01 Hitachi High Tech Corp 成膜裝置及成膜方法

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4036167A (en) 1976-01-30 1977-07-19 Inficon Leybold-Heraeus Inc. Apparatus for monitoring vacuum deposition processes
JPS6383259A (ja) * 1986-09-25 1988-04-13 Tokyo Electron Ltd スパツタリング装置
DE3708717A1 (de) 1987-03-18 1988-09-29 Hans Prof Dr Rer Nat Oechsner Verfahren und vorrichtung zur bearbeitung von festkoerperoberflaechen durch teilchenbeschuss
DD271827A3 (de) 1987-12-24 1989-09-20 Ardenne Forschungsinst Einrichtung zum stabilen betrieb mehrerer plasmatrons zum hochratezerstaeuben
US5618388A (en) * 1988-02-08 1997-04-08 Optical Coating Laboratory, Inc. Geometries and configurations for magnetron sputtering apparatus
EP0716160B1 (en) 1989-11-13 2000-01-26 Optical Coating Laboratory, Inc. Geometries and configurations for magnetron sputtering apparatus
EP0516436B1 (en) 1991-05-31 1997-01-15 Deposition Sciences, Inc. Sputtering device
US5415757A (en) * 1991-11-26 1995-05-16 Leybold Aktiengesellschaft Apparatus for coating a substrate with electrically nonconductive coatings
US5430355A (en) 1993-07-30 1995-07-04 Texas Instruments Incorporated RF induction plasma source for plasma processing
JPH07216543A (ja) * 1994-01-26 1995-08-15 Asahi Glass Co Ltd 薄膜の形成方法
DE19609970A1 (de) 1996-03-14 1997-09-18 Leybold Systems Gmbh Vorrichtung zum Aufbringen dünner Schichten auf ein Substrat
JP3735461B2 (ja) * 1998-03-27 2006-01-18 株式会社シンクロン 複合金属の化合物薄膜形成方法及びその薄膜形成装置
US6572738B1 (en) 1999-05-25 2003-06-03 Unaxis Balzers Aktiengesellschaft Vacuum treatment system and process for manufacturing workpieces
DE10008482A1 (de) 2000-02-24 2001-09-13 Ccr Gmbh Beschichtungstechnolo Hochfrequenz-Plasmaquelle
WO2001073151A1 (de) 2000-03-27 2001-10-04 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur regelung von reaktiven sputterprozessen
JP2002146525A (ja) * 2000-11-13 2002-05-22 Canon Inc スパッタ成膜装置
CN100545301C (zh) 2001-02-07 2009-09-30 旭硝子株式会社 溅射装置及溅射成膜方法
JP2003129236A (ja) * 2001-10-24 2003-05-08 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 薄膜形成装置
US7330279B2 (en) * 2002-07-25 2008-02-12 Timbre Technologies, Inc. Model and parameter selection for optical metrology
DE10234855A1 (de) 2002-07-31 2004-02-12 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Einrichtung zur Einstellung einer vorgegebenen Schichtdickenverteilung bei Vakuumbeschichtungsprozessen auf bewegten Substraten
ATE538489T1 (de) 2002-10-15 2012-01-15 Oerlikon Trading Ag Verfahren zur herstellung magnetron- sputterbeschichteter substrate und anlage hierfür
WO2004050944A2 (de) 2002-12-04 2004-06-17 Leybold Optics Gmbh Verfahren zur herstellung einer multilayerschicht und vorrichtung zur durchführung des verfahrens
DE10331926A1 (de) 2003-07-15 2005-02-24 Leybold Optics Gmbh Hochfrequenzquelle zur Erzeugung eines durch Magnetfelder geformten Plasmastrahls und Verfahren zum Bestrahlen einer Oberfläche
JP4487264B2 (ja) 2006-06-26 2010-06-23 旭硝子株式会社 スパッタ装置及びスパッタ成膜方法
US9039871B2 (en) * 2007-11-16 2015-05-26 Advanced Energy Industries, Inc. Methods and apparatus for applying periodic voltage using direct current
JP2011094163A (ja) * 2009-10-27 2011-05-12 Canon Anelva Corp 成膜装置及び成膜方法
JP6244103B2 (ja) * 2012-05-04 2017-12-06 ヴァイアヴィ・ソリューションズ・インコーポレイテッドＶｉａｖｉ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ Ｉｎｃ． 反応性スパッタ堆積のための方法および反応性スパッタ堆積システム
JP2014043600A (ja) 2012-08-24 2014-03-13 Ulvac Japan Ltd 成膜方法
CN103946417A (zh) * 2012-10-23 2014-07-23 株式会社新柯隆 薄膜形成装置、溅射阴极以及薄膜形成方法
DE102013101269B4 (de) 2013-02-08 2019-12-05 VON ARDENNE Asset GmbH & Co. KG Anordnung und Verfahren zur Messung von Schichteigenschaften in Vakuumbeschichtungsanlagen
WO2017050319A1 (de) 2015-09-24 2017-03-30 Majatronic Gmbh Industrieroboter

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5225057A (en) * 1988-02-08 1993-07-06 Optical Coating Laboratory, Inc. Process for depositing optical films on both planar and non-planar substrates
CN1491293A (zh) * 2001-02-07 2004-04-21 ������������ʽ���� 溅射装置及溅射成膜方法
TW200502417A (en) * 2002-12-04 2005-01-16 Leybold Optics Gmbh Method for producing a multilayer coating and device for carrying out the method
TW201413235A (zh) * 2012-09-25 2014-04-01 Hitachi High Tech Corp 成膜裝置及成膜方法

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