In‐Situ‐Charakterisierung optischer Mehrschichtsysteme in Großflächen‐ Produktionsanlagen

Abstract

ZusammenfassungBei der industriellen Produktion komplexer optischer Schichtstapel wie Spiegel-, Antireflex-und LowE-Beschichtungen auf großen Substraten sind in die Beschichtungsanlage integrierte optische Analysesysteme unverzichtbare Hilfsmittel, um eine stabile Produktion innerhalb der oft engen Produkttoleranzen gewährleisten zu können. Diese stellen im Idealfall nicht nur die zur Qualitätskontrolle erforderlichen spektralen Informationen und daraus abgeleitete Gütekriterien zur Verfügung, sondern unterstützen das Bedienpersonal mit Informationen zur Dicke der Einzelschichten bei der schnellen Erkennung und Korrektur von Abweichungen vom Zielschichtsystem. Es werden Lösungsansätze auf der Basis von in-situ gemessenen Reflexions-, Transmissions-und Ellipsometriespektren vorgestellt, die zur Schichtdickenberechnung nicht nur die Spektren des kompletten Schichtstapels, sondern auch während der Abscheidung aufgenommene Spektren von Teilstapeln berücksichtigen. Dabei werden Genauigkeit, Robustheit und Stabilität verschiedener Mess-und Auswertestrategien miteinander verglichen. AbstractThe paper discusses approaches to the insitu analysis of optical multi-layer coating stacks such as mirror coatings, AR coatings or lowE layer stacks on large-area substrates in production environments.The stable production of complex layer systems requires in-situ analysis systems that are able to provide spectral information and optical performance data, but also yield thickness information for individual layers and thus aide the operating staff in detailed analyzing deviations from the production target stack.Solutions incorporating in-situ optical reflectance, transmittance and ellipsometry measurements with optical data being collected not only for the completed layer stack, but also at intermediate coating stages, are discussed and the accuracy, robustness and stability of different measurement systems and computation strategies are compared.