專利名稱：在串列設(shè)備內(nèi)涂覆基板的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在串列設(shè)備內(nèi)涂覆基板的方法，其中，基板移動通過至少一個涂覆室，并且在此移動過程中被涂覆。
背景技術(shù)：
這種串列設(shè)備由幾個涂覆室組成，所述涂覆室串聯(lián)排列，并優(yōu)選借助于濺射工藝來涂覆基板。
在這個過程中，基板被移動通過濺射設(shè)備，同時被連續(xù)地涂覆，這樣生產(chǎn)出規(guī)定厚度的層。
各個濺射設(shè)備被置于涂覆室內(nèi)，所述涂覆室經(jīng)由連接或輸送通道與鄰接室相連。一般來說，在橫向方向上，與涂覆室的真空導(dǎo)率(vacuumconductance)相比，輸送通道的真空導(dǎo)率較低。鄰接的室還可以是涂覆室或者泵艙。
泵艙在涂覆室之間形成了不同的泵級，所以在泵艙之間，確保了一定的氣體分離。然而，這并不完全。對于經(jīng)濟操作過程來說，這一方法是重要的。
在基板通過涂覆室的輸送過程中，具體的室參數(shù)，特別是連接通道的真空導(dǎo)率和泵艙的有效排空能力在特性上發(fā)生改變?；谠O(shè)備的機器參數(shù)，這可通過局部氣體壓力以及陰極電壓的特征波動來表示。陰極電壓使涂覆率隨時間波動。因此，基板的涂覆在移動方向上是不均勻的。特別是在涂覆較大面積的建筑玻璃時，由于這些涂覆層的光學(xué)特性比較強烈地依賴于層厚，所以這是不利的。
為了能夠預(yù)測真空導(dǎo)率的變化和有效排空能力的變化，可以利用MonteCarlo方法。對于幾個數(shù)學(xué)問題(特別是理論概率問題)的近似解的數(shù)值確定來說，這是一種隨機計算方法。被計算用于氣流量模擬(如壓力和溫度)的宏觀值，這兒作為平均值自微觀變量(如顆粒速度)來獲得，其中所述顆粒速度可從隨機移動和碰撞模型的范圍內(nèi)的大量的代表性氣體顆粒獲得。只有通過快速處理計算機，才能在這一范圍內(nèi)有效應(yīng)用Monte Carlo方法。
已知借助于用于分子模型的隨機移動和碰撞模型來進行氣流量的MonteCarlo模擬(G.A.BirdRecent Advances and Current Challenges for DSMC的，Computers Math.Applic.Vol.35，No.1/2，1998，pp.1-14)。
也已經(jīng)知道用于產(chǎn)生反應(yīng)濺射(例如，用于在氬氣和氮氣的混合氣體中進行Ti的反應(yīng)濺射)的宏觀理想化模型(S.Berg、H.-O.Blom，T.Larsson和C.NenderModeling of reactive sputtering of compound material，J.Vac.Sci.Technol.A5(2)，Mar/Apr.1987，pp.202-207)。
這個模型敘述了反應(yīng)濺射，所述反應(yīng)濺射借助于流到靶和基板的活性氣體、借助于用純的且被氧化的靶獲得的濺射、借助于反應(yīng)性分子相對于基板和靶的粘著系數(shù)并借助于流到靶表面上的離子流來進行所述反應(yīng)濺射。這兒考慮了反應(yīng)濺射的主要因素，如磁滯現(xiàn)象、泵送率效應(yīng)等，然而，沒有考慮輝光放電的等離子物理和等離子體化學(xué)。
與此相反，Ershov和Pekker考慮了等離子體化學(xué)(Model of d.c.magnetron reactive sputtering in Ar-O2gas mixtures，Thin Solid Films 289，1996，pp.146-146)。
也已經(jīng)知道，借助于Monte Carlo模擬方法，可以獲得有關(guān)濺射顆粒流動的空間分布以及在該濺射顆粒撞擊基板時有關(guān)其的動能分布的信息(KarolMacàk，Peter Macàk，Ulf HelmerssonMonte Carlo simulations of the transportof sputtered particles，Computer Physics Communications 120，1999，pp.238-254)。
也已經(jīng)知道在串聯(lián)的室內(nèi)進行的反應(yīng)濺射的動力學(xué)模擬(A.Pflug、N.Malkomes、V.Sittinger和B.SzyszkaSimulation of Reactive MagnetronSputtering Kinetics in Real In-Line Processing Chambers，Society of VacuumCoaters，45th Annual Technical Conference Proceedings，2002，pp16-21)。這兒，處理室內(nèi)的復(fù)雜容積被劃分成簡單的容積室，例如劃分成平行六面體形。在每個小室內(nèi)，假設(shè)用于惰性和活性氣體的分壓力均勻，以及假設(shè)每個表面上的氧化態(tài)是均勻的，并且用與Berg等人的模型相對應(yīng)的簡單的速率方程式來敘述濺射和沉積過程。通過容積元件的三維交聯(lián)作用，借助于耦合的差分方程，過程動力學(xué)也可被敘述成復(fù)合幾何，且借助于適合的Runge-Kutta時間步長方法來計算該過程動力學(xué)。
借助于并行的Monte Carlo方法，首先可詳細(xì)計算氣體和濺射顆粒在容積元件之間的輸送。由此獲得的真空導(dǎo)率和顆粒分布矩陣后來被代入動力學(xué)宏觀模型中。因此，在細(xì)節(jié)上獲得了高度逼真的三維裝置，其計算高效，使得系統(tǒng)能夠用于實時應(yīng)用。
利用擴展的Berg模型，也已經(jīng)研究了濺射功率、靶電壓和離子電流、仿真模型之間的依存性相對于金屬模式中沉積參數(shù)之間的關(guān)系(A.Pflug、B.Szyszka、V.Sittinger和J.NiemannProcess Simulation for Advanced LargeArea Optical Coating，2003，Society of Vacuum Coaters，46th Annual TechnicalConference Proceedings，2003，pp.241-247)。這個模型使得模擬可與機器參數(shù)(如電壓和濺射功率)結(jié)合，并借助于分割的長靶進行不均勻濺射條件下的模擬。
上面列出的幾種模擬方法也已經(jīng)合成模擬軟件(A.Pflug、B.Szyszka、J.NiemannSimulation des reaktiven Magnetron-Sputterprozesses inInline-Anlagen{Simulation of the reactive magnetron sputter process in inlineinstallations}，JOT 1，2003，pp.X-XIII)。這兒，借助于Monte Carlo方法，在Linux群(cluster)上，對氣流量動力學(xué)以及濺射顆粒在室內(nèi)表面上的分布進行三維計算。在并行環(huán)境“并行虛擬機”下，在C++內(nèi)作為并行算法來實現(xiàn)上述用于氣流量模擬的Bird方法以及Macàk等人的方法，其中，Macàk等人的方法也在上面提及，其是關(guān)于顆粒軌道的模擬。
Linux群由幾個連接的PC組成，其在Linux系統(tǒng)下運行?！叭?Cluster)”首先是指幾個處理器并行地計算一個問題。實際上，因成本原因，通常從商業(yè)可得的PC來建立群，通常用雙板(dual board)PC來獲得最佳成本/效益比率。經(jīng)由分離的網(wǎng)絡(luò)將PCs網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，以便能夠在計算過程中，在子過程之間進行必要的通信。
在這個軟件系統(tǒng)的框架下也可在三維串列設(shè)備內(nèi)實現(xiàn)用于計算時間分辨的過程動力學(xué)的上述宏觀動力學(xué)模型。這個模型適用于實時應(yīng)用，并輸入數(shù)據(jù)和濺射顆粒的分布矩陣，其中，所述數(shù)據(jù)以氣流量動力學(xué)的流導(dǎo)形式從Monte Carlo計算獲得。
也已知用于濺射過程的其他模擬方法(US5751607、US6070735、KR2000023859、JP10294293、2003282381A、US6512998B1)。然而，所有這些都涉及濺射中性粒子的模擬方法。然而，中性粒子分布在宏觀濺射過程動力學(xué)上的影響小得趨于零，并且對于本發(fā)明來說，其是次要的。從US6425988、6524449和66687207可知層厚調(diào)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種方法，應(yīng)用該方法，基板上的涂層在基板穿過涂覆室的移動方向上具有均勻的厚度。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種在串列設(shè)備中涂覆基板的方法，其中基板被移動通過至少一個涂覆室，并在其移動過程中被涂覆，其特征在于，該方法的步驟如下(a)形成涂覆室的模型，該模型考慮了涂覆室參數(shù)由于基板移動經(jīng)過涂覆室而引起的變化，(b)獲得基板在涂覆室內(nèi)的位置，(c)根據(jù)模型，基于基板的位置來設(shè)置涂覆室參數(shù)。
在本發(fā)明中，使用了一種涂覆裝置的模型，其精確地描述了包括容積形式和表面形式以及所有進行三維分解的局部壓力和局部流量的容器，如同它們相應(yīng)于所有化學(xué)產(chǎn)品(包括電子和離子)的接收器和源，在空間上和時間上展開。另外，還形成了濺射和沉積過程的模型。
本發(fā)明所獲得的優(yōu)點特別在于，在涂覆過程中也可以考慮到參數(shù)，這些參數(shù)在涂覆過程中不能直接測量得到，例如，涂覆靶上的濺射率或基板上的平均沉積率。然而，盡管可借助于用于確定涂覆率的現(xiàn)場光譜儀來測量層厚，但是必須及時在兩點確定至少兩個層厚。因為基板的移動，這幾乎是不可能的，除非光學(xué)系統(tǒng)也在移動方向上一起移動。因此，通過模擬的虛擬調(diào)節(jié)電路，濺射率或者平均涂覆率可被保持恒定。例如，如果兩個靶的濺射率通過修正協(xié)議被成功地保持恒定，那么其也將生產(chǎn)出恒定的涂覆率。
在調(diào)節(jié)或修正協(xié)議從虛擬調(diào)節(jié)電路應(yīng)用到真實濺射過程中的過程中，在基板移動的方向上產(chǎn)生涂覆厚度的提高了的均勻性的效果。在模擬過程中，基板上的涂覆率借助于調(diào)節(jié)電路被保持恒定。這也產(chǎn)生了修正協(xié)議，例如用于氣流量的修正協(xié)議。
為了在基板上形成均勻?qū)雍瘢３滞扛舶泻腿萜鞯乃邢嚓P(guān)操作條件隨時間恒定，是足夠的?！安僮鳁l件”這兒可被理解為靶和基板之間的氣壓，以及靶的濺射率，其不可以從外部直接測得。例如，不可以在靶和基板之間直接測量壓力，而是可在容器壁上的任意位置來測量壓力。在幾個靶(如雙陰極)組成的涂覆系統(tǒng)中進行的實驗顯示，一般來說，利用簡單地調(diào)節(jié)協(xié)議，不可能獲得所有靶的恒定操作調(diào)條件。單個靶的濺射率示出特征時間過程，在調(diào)節(jié)協(xié)議在基板上的應(yīng)用中，其平均起來被補償?shù)骄鶆蛲扛猜省＠酶訌?fù)雜的修正協(xié)議，例如用于右進氣口和左進氣口的兩個獨立的修正曲線，也將能夠保持兩個靶的濺射條件恒定。
通過基板移動而改變的所有排空性能和真空導(dǎo)率的詳細(xì)補償將獨立于濺射過程，并且，一旦已經(jīng)針對特定裝置的幾何形狀計算了相應(yīng)的調(diào)節(jié)或修正協(xié)議，其也可獨立于靶材料和濺射過程的操作點應(yīng)用。
然而，在帶有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的涂覆源的情況下(例如所述的雙陰極)，簡單調(diào)節(jié)協(xié)議會在具體的工藝參數(shù)中造成附加波動，借助于該協(xié)議，可以平均地補償在所有顆粒流動的移動方向上，基板上最初出現(xiàn)的層厚不均勻性。在這些例子中，調(diào)節(jié)協(xié)議也依賴于濺射過程的材料和操作點。這些例子中的濺射模型，對于靶材料來說，可被校準(zhǔn)至濺射過程的具體參數(shù)范圍內(nèi)，并且，在這個范圍內(nèi)，可在短時間內(nèi)輸出相應(yīng)所需的調(diào)節(jié)協(xié)議。
在本發(fā)明中，包含了利用在具體工藝參數(shù)中其他的基于時間的波動對層厚不均勻性的間接和對涂覆室內(nèi)的所有操作狀態(tài)的詳細(xì)補償。


在附圖中示出本發(fā)明的實施例示例，并將在下文對本發(fā)明的實施例示例進行更詳細(xì)的敘述。在附圖中圖1是濺射室的橫截面圖，圖2是濺射室的一個應(yīng)用模型的示意性視圖，圖3是模擬虛擬控制的詳細(xì)說明，沒有現(xiàn)場過程調(diào)節(jié)，圖4是有現(xiàn)場過程調(diào)節(jié)的模擬虛擬控制的詳細(xì)說明。
附圖標(biāo)記如下1濺射室；43濺射靶；2涂覆室；44小室；3緩沖室；45小室；4緩沖室；46小室；5基板；47小室；6輸送輥；48流導(dǎo)；7托架；49流導(dǎo)；8泵室；50流導(dǎo)；9泵室；51有效排空能力；10泵；52有效排空能力；11泵；53效排空能力；12安裝蓋；54有效排空能力；13陰極座架；55基板表面；14陰極；56基板表面；15靶；57基板表面；
16陰極；58基板表面；17座架；59濺射掉的顆粒；18冷卻系統(tǒng)；60分支；19絕緣體；61分支；20壁；62濺射掉的顆粒；21供應(yīng)管線；63分支；22陰極蓋罩；64分支；23陰極冷卻水管；65濺射掉的顆粒；24陰極冷卻水管；66進氣口；25陰極端子；67進氣口；26槽鎖；68進氣口；27線；69進氣口；28控制器；70修正函數(shù)；29控制線；71虛擬調(diào)節(jié)電路；30控制線；72調(diào)節(jié)元件；31閥；73涂覆率；32閥；74設(shè)備參數(shù)；33線；75名義值；34線；76調(diào)節(jié)器；35基板5的前緣；77操作點；36控制線；78虛擬調(diào)節(jié)電路；37壓力傳感器；79虛擬調(diào)節(jié)電路；38線；80基板位置；81反應(yīng)氣體局部壓力；40模型；82，名義值；41濺射靶；83調(diào)節(jié)元件；42濺射靶具體實施方式
圖1示出濺射室1，該濺射室1包括涂覆室2和兩個緩沖室3、4。還有濺射室毗連在這個濺射室1的右側(cè)和/或左側(cè)，其在此沒有示出。經(jīng)由支撐在托架7上的輸送輥6將基板5從左側(cè)輸送到右側(cè)。在各個緩沖室3、4上方置有一個泵室8、9，泵10、11設(shè)置在各個泵室8、9上方。泵10、11是渦輪泵，其具有不變的額定名義旋轉(zhuǎn)速度，且其在這個速度具有固定排空能力。在這兒選擇的模型中，泵10、11的固定排空能力為不變值。在泵10、11之間設(shè)置有安裝蓋12，陰極座架13固定在安裝蓋12的下側(cè)，該陰極座架13支持著帶有靶15的陰極14。置于靶15下方的陽極16被固定在座架17上，該座架17插入一個冷卻系統(tǒng)18，并經(jīng)由絕緣體19與涂覆室2的壁20連接?？拷枠O16設(shè)置用于濺射氣體的供應(yīng)管線21。在陰極蓋罩22內(nèi)設(shè)有陰極冷卻水管23、24，該陰極冷卻水管23、24用于順流和回流冷卻水。用附圖標(biāo)記25指示陰極端子。槽鎖(slot lock)26將涂覆室2與緩沖室4相連。
盡管圖1僅僅分別示出一個陰極14或一個靶15，本發(fā)明也可被用于帶有兩個或多個靶的裝置中。
用附圖標(biāo)記37指示壓力傳感器，其通過線27與控制器28相連，該控制器28包括濺射室1的模型。經(jīng)由控制線29和30、閥31和32以及線33和34兩端的陰極-陽極間電壓相應(yīng)地控制涂覆室2內(nèi)的氣壓。從氣體流入量(流率)F與所有相連的泵的有效排空能力Seff的比率來計算涂覆室2內(nèi)的平均壓力PP[mbar]＝0.01812×F[sccm]/Seff[l/s]其中，sccm＝標(biāo)準(zhǔn)立方厘米每分鐘，1sccm＝0.01812mbarl/s。
不斷地測量或計算基板5的前緣35的位置。如果計算，需要記錄將基板引入濺射室1或涂覆室2內(nèi)的時間點。經(jīng)由控制線36將基板5的位置值報告給控制器28。
基于基板5的具體位置，并借助于與軟件調(diào)節(jié)電路(software regulationcircuit)連接的濺射室1的模型的校正功能，現(xiàn)在可這樣設(shè)置控制器28，即，在基板5的運動方向上進行均勻涂覆。
圖2示出濺射室的使用模型的示意性說明。這個模型不涉及圖1，而是帶有若干靶的室。
反應(yīng)濺射法的動態(tài)宏觀模型40(其是本發(fā)明的基礎(chǔ))計算在虛擬濺射設(shè)備內(nèi)濺射過程和接收器的玻璃液流動力學(xué)之間的相互作用，所述虛擬濺射設(shè)備表示根據(jù)圖1的真實濺射室1的子區(qū)域。這個子區(qū)域由許多M虛擬濺射靶41到43以及濺射區(qū)域內(nèi)的一部分接收器容積組成，其在模擬實驗中以44、45、46、47的形式表示。在根據(jù)圖1的真實濺射設(shè)備的圖中，示出僅僅一個濺射靶15的具體例子。然而，模型40容許任意數(shù)目的虛擬濺射靶41到43，以便能夠隨其模擬例如雙陰極的工作情況等。
用附圖標(biāo)記55到58表示要濺射的表面。這些表面可以是基板或室壁。附圖標(biāo)記59、62和65指示濺射掉的顆粒，其基本相應(yīng)地分布在分支60、61和63、64中。
這個子區(qū)域內(nèi)的小室(cell)44到47之間的氣體輸送的特點是流導(dǎo)(flowconductance)48到50，相反，氣體流入和氣體流出的特點是在這個子區(qū)域的邊界上的有效排空能力51到54。與有效排空能力相比，流導(dǎo)S44/45指示兩個小室44、45之間的凈氣流量和其壓力差P44-P45之間的比率S44/45[l/s]＝0.01812×F44/45[sccm]/(p44-p45)[mbar]借助于所謂的“Monte Carlo直接模擬”(DSMC)方法來決定流導(dǎo)的系數(shù)48、49、50和有效排空能力51、52、53、54。
在N個小室44到47的情況下，所有系數(shù)48、49、50的全體形成對稱的N×N矩陣。在目前采用DSMC方法的示例中，單獨的軟件是可得的，其可被具體表示為并行算法，并且其可基于Linux群來計算容器的實際三維壓力和流量分布圖，其中，氣體流過該容器。這個方法必須在基板5的不同位置重復(fù)進行，這樣系數(shù)48到50和51到54就以基板位置的函數(shù)的形式被傳給動力模型40。
虛擬濺射靶41到43被分配給例如與小室44內(nèi)靶41的靶面的吸氣區(qū)域分?jǐn)?shù)(gettering areal fractions)相對應(yīng)的系數(shù)。所有系數(shù)的全體形成M×N矩陣。而且，各個小室44到47與基板表面55到58相連。由系數(shù)60、61、63、64、65來決定基板表面55到58上的靶41到43的濺射材料的分?jǐn)?shù)，所述系數(shù)的全體也可表示為M×N矩陣。為確定系數(shù)60到65，另一個Monte Carlo方法用來模擬濺射的中性顆粒的軌跡(Computer Physics Communications 120，1999，pp238-254，Karol Macàk，Peter Macàk，Ulf HelmerssonMonte Carlosimulations of the transport of sputtered particles)。這個模型也可作為外部軟件模型，其沒有在圖2中示出。
在動力模型40的各個小室44到47內(nèi)，現(xiàn)在使用類似于Berg等人(S.Berg、H.-O.Blohm、T.Larsson和C.NenderModeling of reactive sputteringof compound materials，J.Vac.Sci.Technol.A5(2)，Mar/Apr.1987，pp.202-207)的一個濺射模型。因而，通過流導(dǎo)48到50和靶41到43及其區(qū)域分?jǐn)?shù)和濺射分?jǐn)?shù)來給出小室44到47的耦合。各個小室44到47可與進氣口66到69連接。借助于系數(shù)51到54，提供了直接連接的泵或者鄰接濺射室的連接，其沒有在動力模型40內(nèi)直接計算。整個模型40最終可被理解為耦合的、非線性的、與時間有關(guān)的微分方程式的系統(tǒng)，可以用標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)值方法得到該系統(tǒng)的解(例如，J.R.Cash，A.H.Carp，ACM Transactions on Mathematical Software16(1990)，p.201ff.)。
原始Berg模型沒有包含用于計算靶電壓的機制。在恒功率時該靶電壓可視為恒定的。在本發(fā)明中，引入靶材料的二次電子發(fā)射作為氧化態(tài)的函數(shù)，借此，靶電壓可作為功率和其他工藝參數(shù)的函數(shù)來計算。
為了能夠正確地模擬總壓力隨過程特征[直線]的變化，另外還引入氬離子在最接近靶的表面(如室壁、隔膜等)上的損失機理。特別是在較低的總壓力下，因此，產(chǎn)生的氬離子的一部分沒有參與濺射過程，而是被其他的最接近靶的表面吸收。
過程特征的更確切分析還示出，修正建模不可避免地在模型中包括依賴于濺射產(chǎn)率的電壓或能量。在現(xiàn)有技術(shù)中迄今還沒有將其考慮在內(nèi)。
在圖3中示出用于使涂覆率穩(wěn)定化以及在沒有現(xiàn)場過程調(diào)節(jié)的情況下使連續(xù)控制穩(wěn)定化的虛擬調(diào)節(jié)電路的詳細(xì)說明。
對于層厚波動的修正來說，首先研究例子，其中，濺射過程的選擇的操作點不需要任何進一步的現(xiàn)場過程穩(wěn)定化。在這個例子中，在濺射設(shè)備的控制器28中，對表列的或參數(shù)化的補償函數(shù)70求積分，該補償函數(shù)70取決于玻璃基板5的位置，通過控制線36來讀出該玻璃基板的位置。借助于補償函數(shù)70，濺射設(shè)備1內(nèi)的濺射過程可被建模為基板位置的函數(shù)。在實施例的示例中，或者通過可變的氣流量，或者通過可變的放電(discharge)特征來進行。其中，可變氣流量通過控制線29、30傳輸，可變放電特征通過線33、34作為總功率、電流或電壓來傳輸。
為了獲得適用于使層厚波動最小化的補償或修正函數(shù)70，在預(yù)備階段，編譯濺射設(shè)備1的濺射過程的動力模型40，并將這個模型連接到虛擬調(diào)節(jié)電路71內(nèi)的虛擬調(diào)節(jié)元件72上。調(diào)節(jié)元件72接收基板上的建模后的平均動態(tài)涂覆率73，作為調(diào)節(jié)后的變量以及設(shè)備參數(shù)74(如氣流量或放電功率)。，作為修正變量。虛擬調(diào)節(jié)元件72首先在模擬中在時間上均勻地實現(xiàn)平均涂覆率73。
在模型40和真實裝置1之間具有充分良好的一致性的情況下，修正變量74的時間過程可被用作真實模型的修正函數(shù)70，這樣基板5上的真實涂覆也獲得層厚均勻的剖面。
圖4敘述了用于使涂覆率穩(wěn)定化以及在現(xiàn)場過程調(diào)節(jié)的情況下使連續(xù)控制穩(wěn)定化的虛擬調(diào)節(jié)電路的更詳細(xì)說明。
一些例子可要求真實濺射設(shè)備1設(shè)有調(diào)節(jié)器76，利用該調(diào)節(jié)器76，反應(yīng)氣體的局部壓力(由壓力傳感器37測量并通過控制線27傳輸)被保持恒定。這兒跨過線33、34傳輸?shù)姆烹姽β驶蛘呖邕^線29、30傳輸?shù)亩栊曰蚍磻?yīng)氣體流量可用作修正變量。如果操作點處于濺射過程特征的所謂不穩(wěn)定的轉(zhuǎn)變范圍內(nèi)，則總是需要操作點的這種所謂的穩(wěn)定化。
在這個示例中，用于使層厚波動最小化的修正函數(shù)70被應(yīng)用在調(diào)節(jié)器76的操作點77上，而不是被應(yīng)用在設(shè)備參數(shù)上。從并聯(lián)控制線36再次讀入基板位置x。為了獲得用于此的修正函數(shù)，在模擬平面上建立雙虛擬調(diào)節(jié)電路78用于現(xiàn)場過程穩(wěn)定化的虛擬調(diào)節(jié)元件79被連接到濺射設(shè)備的模擬模型40。虛擬調(diào)節(jié)元件79理想地并入與真實調(diào)節(jié)元件76相同的調(diào)節(jié)算法。因此，通過改變工藝參數(shù)64(例如放電功率或氣流量)，用虛擬壓力傳感器來將模擬的活性氣體局部壓力81調(diào)節(jié)至名義值。
現(xiàn)在借助于又一個調(diào)節(jié)元件83來調(diào)節(jié)名義值82，使基板上的平均動態(tài)涂覆率73被穩(wěn)定至名義值75。調(diào)節(jié)器83的修正變量與調(diào)節(jié)器79的名義值82相對應(yīng)。在模擬后，修正變量的時間過程作為制表的修正函數(shù)70被再次傳輸?shù)秸鎸嵮b置的控制器28。
權(quán)利要求
1.一種在串列設(shè)備中涂覆基板的方法，其中基板被移動通過至少一個涂覆室，并在其移動過程中被涂覆，其特征在于，該方法的步驟如下(a)形成涂覆室(2)的模型(40)，該模型考慮了涂覆室參數(shù)由于基板(5)移動經(jīng)過涂覆室(2)而引起的變化，(b)獲得基板(5)在涂覆室(2)內(nèi)的位置，(c)根據(jù)模型(40)，基于基板(5)的位置來設(shè)置涂覆室參數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，作為基板(5)的位置的函數(shù)，模型(40)確定用于一個或幾個涂覆室參數(shù)的修正函數(shù)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，將修正函數(shù)(70)傳輸給涂覆設(shè)備(1)的控制器(28)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將基板(5)的尺寸輸入給模型(40)。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，基于模型(40)來確定平均動態(tài)涂覆率(73)，然后將所確定的涂覆率(73)作為調(diào)節(jié)變量輸入一虛擬調(diào)節(jié)器(72)，該虛擬調(diào)節(jié)器(72)通過改變放電功率(74)或者氣流量，來保持恒定的平均動態(tài)涂覆率(73)。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，氣流量的變化或者放電功率(74)的變化作為修正函數(shù)(70)被傳輸給控制器(28)。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，基于模型(40)來確定平均動態(tài)涂覆率(73)，然后將所確定的涂覆率(73)作為調(diào)節(jié)變量輸入給一虛擬調(diào)節(jié)器(83)，該虛擬調(diào)節(jié)器(83)通過改變用于使操作點現(xiàn)場穩(wěn)定化的又一個調(diào)節(jié)器(82)的調(diào)節(jié)變量，來保持恒定的平均動態(tài)涂覆率(73)。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所確定的第二調(diào)節(jié)器(79)調(diào)節(jié)變量(82)的變化量作為修正函數(shù)(70)被傳輸給控制器(28)。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，涂覆室參數(shù)是陰極電壓、氣流量、溫度和氣壓。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，基板(5)是玻璃板。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，獲得的玻璃板(5)的位置是前邊緣(35)。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，采用Monte Carlo方法來建立涂覆室(2)的模型(40)。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，利用濺射來進行基板(5)的涂覆。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，用Berg模型來表示濺射過程。
15.如前述任意一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，涂覆室(2)被分成幾個子區(qū)域(44到47)，并在這些子區(qū)域(44到47)中的每一個內(nèi)采用Berg模型。
16.如前述任意一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，將Monte Carlo方法建模和Berg建模在數(shù)學(xué)上耦合，形成基于時間的差分方程的耦合系統(tǒng)，從該耦合系統(tǒng)中可得到使層厚(波動)最小化的調(diào)節(jié)變量。
17.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，幾個涂覆室(2)被串聯(lián)排列，并用一個模型表示所有涂覆室(2)的工藝參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在串列設(shè)備中涂覆基板的方法，其中基板被移動通過至少一個涂覆室，并在其移動過程中被涂覆。在這個方法中，首先，形成涂覆室的模型，該模型考慮到涂覆室參數(shù)由于基板移動經(jīng)過涂覆室而引起的變化。隨后，獲得基板在涂覆室內(nèi)的位置。接著，根據(jù)涂覆室的模型，以基板的位置為基礎(chǔ)設(shè)置涂覆室參數(shù)。
文檔編號C23C14/34GK1690247SQ200410104918
公開日2005年11月2日 申請日期2004年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月26日
發(fā)明者艾伯特·卡斯特納, 邁克爾·蓋斯勒, 托馬斯·利普尼茨, 于爾根·布魯赫, 安德烈亞斯·弗盧格, 伯恩德·西茨卡 申請人:應(yīng)用薄膜兩合公司