专利名称：涂层厚度测量机构和利用该机构的涂层形成设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种厚度测量机构和利用该机构的涂层形成设备，用于在细长基底材料被供给的同时在该基底材料上形成预定厚度范围内的涂层。
背景技术：
使用一种供给机构，该供给机构设置有处理基底工作站(下面也简称为基底工作站)，用于在各种横截面形状的导电细长基底材料被供给的同时在该基底材料表面上以规定速度连续形成涂层，以便在基底材料的整个长度上将层形成为规定范围内的厚度。再次，基底材料的例子包括从软材料，如铜、铝或包含金属填料的树脂到硬材料，如钨或钢。在这种供给机构中，至少需要在基底工作站处，基底材料通过速度保持恒定。因此，在基底材料穿过工作站之前和之后向基底材料施加适当的张力，并且在整个长度上沿着相同的路径供给基底材料。在基底工作站，随着张力施加到被供给的基底材料上，由于基底材料和供给元件或者用于提供功能的元件之间的滑动接触产生摩擦，并且比基底材料和供给侧或回收侧的供给元件之间的摩擦还要大的摩擦施加到基底材料上。
除此之外，当在带或纤维形式的细长基底材料的表面上以高尺寸精度形成薄层时，难于调节供给张力的平衡。广泛使用所谓的缠绕型薄膜形成设备，其中，细长的带状基底材料(下面也简称为带)被供给到薄膜形成室内，且在基底材料上连续形成薄膜，用于制造各种带，包括用于磁性记录、打印机和包装的带。通常，利用供给元件，如辊子供给基底材料，该供给元件设置在用于供给到基底工作站的部分和用于从基底工作站回收的部分，同时，基底材料保持以恒定张力接触供给元件的表面。在此，传统上，在带和供给元件表面存在紧密接触程度的问题，在所形成的层中厚度的变化导致供给速度的波动，并损坏层表面，已经考虑避免这些问题的措施。
这种措施包括(1)与供给机构相关的措施，关注用于供给或回收基底材料的供给元件的机构或布置；以及(2)用于连续检测根据层的表面状态或物理特性计算的厚度信息并将该信息反馈到供给元件或影响厚度的制造参数系统的措施。
例如，日本专利申请公开说明书第62-247073、61-264514和61-278032提出了如(1)限定的示例性装置。这些公开文件所有都提出抑制带与供给元件如上述辊子的表面的紧密接触程度的方法。日本专利申请公开说明书第62-247073提出了一种供给机构，其中，在基底工作站之前和之后设置速度可变的从属辊子；日本专利申请公开说明书61-264514提出一种供给机构，其中，在基底工作站之前和之后设置跳动辊；而日本专利申请公开说明书61-278032提出了一种供给机构，其中，在回收侧设置多个导辊对。但是，这些装置不能免于层厚度的变化或损坏的发生，原因在于，因供给侧和回收侧上供给部分的外径随着时间变化而基底材料的速度变化。
如措施(2)中限定的大量的装置利用电容和厚度之间的关系。例如，日本专利第2922376号和日本专利申请公开说明书7-280503和2004-12435号提出示例性例子。日本专利第2922376号公开了一种利用片的电容和电阻测量厚度的装置。但是，利用这种装置，尤其是在层的电阻率不小于半导体，具体地说，不小于100kΩ·cm时，层的厚度与电阻的相关性降低，并且测量精度降低。日本专利申请公开说明书第7-280503号公开了一种用于成形接触电极的装置，该接触电极探测可旋转滚筒上的电容。但是，利用这种装置，尤其是，难于使电极的旋转跟随层表面的不均匀性，因此测量精度降低。根据日本专利申请公开说明书2004-12435，最初利用变位计测量基底材料表面或所形成的层表面的位置。然后，所测量的位置与传感器设定为等距离，所形成的层与传感器设定为非接触状态。然后，测量基底材料和传感器之间的电容。此后，基于事先发现的电容和所形成的层的厚度之间的相关性计算厚度。但是，利用这种装置，尤其是，如果不均匀的基底材料表面移动，变位计不能立即跟随这种移动。于是，导致由传感器探测距离上的时间延迟，这导致测量精度降低。因此，如果基底材料超出基底材料条件的极限范围之外，则不能避免层厚度变动或发生损坏。
发明内容
为了解决上述这些传统问题，本发明的目的是提供一种机构，该机构能够通过抑制基底材料在处理部分的供给速度，并使得在供给过程中在厚度探测部分处测量表面在厚度方向上的摆动影响最小，来高精度测量涂层的厚度，并且本发明的目的是提供一种利用该机构的涂层形成设备。
本发明旨在一种连续测量涂层厚度的测量机构，该机构设置在用于在涂敷处理基底工作站内在基底材料被供给的同时在导电细长基底材料上形成涂层。在测量机构中，用于测量涂层的电容值的探测部分布置在基底工作站之前和之后，在探测部分处施加到基底材料的张力被设定成大于在基底工作站处施加到基底材料的张力。根据本发明，优选的是，在探测部分处施加到基底材料的张力被控制在从7到400MPa的范围内，而基底材料的表面粗糙度以Ra表示，在0.1到2μm的范围内。
本发明还包括一种利用上述测量机构的涂层形成设备。另外，为了提高所测量的厚度值的可靠性，本发明还包括作为涂敷处理基底工作站和探测部分放置在作为真空蒸发器的真空室内的实施例，在将探测部分与位于真空室外侧的电控系统彼此电连接方面的改进，如下所述。具体地说，在涂层形成设备中，场通过部分(中继点)设置在真空室的分隔壁内，当通过电连接部分(如同轴电缆)建立与电控单元的电连接时，场通过部分和连接部分的特性阻抗互相匹配。
此外，本发明还包括这样的涂层形成设备，其中，来自上述测量机构测量的涂层的厚度与在测量机构内记录的厚度控制范围之间的比较的信息被反馈到用于控制在基底工作站内形成层的制造参数的系统，使得厚度被控制到理想范围内。
根据本发明的测量机构可适用于在涂敷处理基底工作站内在基底材料被供给的同时在导电的细长基底材料上形成涂层，并且通过仅在探测部分的附近增加张力，可使得在探测过程中，由供给导致的涂层测量表面的摆动影响最小。因此，可以高精度测量涂层的厚度。另外，由于张力在基底工作站之前和之后在探测部分处施加，在基底工作站内供给基底材料的速度可以更可靠地被控制在理想范围内，与传统情况相比较，可以进一步抑制由于速度变化等带来的层损坏的机会。从而，由于利用本发明的测量机构改善了在探测部分获得的厚度数据的可靠性，不仅如上所述通过控制基底工作站内的供给速度可以抑制形成涂层的速度变化，而且可以通过将数据反馈到用于控制形成层的制造参数，如基底工作站的温度，可以获得在长度方向上厚度变化较小的涂敷的材料。
本发明的前述和其他目的、特张、方面和优点将从下面结合附图给出的本发明的详细描述中变得更容易理解。
图1示意性示出真空蒸汽沉积涂敷处理设备，其包括根据本发明一个实施例的用于测量基底材料的厚度的机构；图2示出在本发明的实施例中，基底材料的供给距离和供给速度之间的示例性相关性；以及图3示意性示出连续监控装置的示例，该连续监控装置用于监控在本发明实施例的基底材料供给机构中，所缠绕的基底材料的外径。
具体实施例方式
本发明涉及一种连续和高精度测量在导电细长基底材料被供给的同时在该基底材料上形成的涂层的厚度的测量机构，该基底材料具有在规定范围内的介电常数和电阻，并具有规定的表面状态如不规则性，该基底材料在张力情况下被供给，该张力对于所施加的基底材料来说并不过大。在根据本发明的厚度测量机构中，探测部分设置在涂敷处理基底工作站之前和之后。探测部分是用电容传感器探测的那种类型，在探测部分施加到基底材料的张力大于在基底工作站施加到基底材料的张力。应指出的是施加到本发明中的基底材料上的张力可以通过探测施加到辊的扭矩来测量。
在基底材料被供给的同时在其上形成规定涂层的过程中，随着涂层所形成的基底工作站内的环境变化或者供给元件的供给速度变化，涂层的质量变化。在采用根据本发明的测量机构的涂敷设备中，最初，影响质量变化，如在基底材料的长度方向上的厚度，的基底工作站内供给基底材料的速度应该被抑制在特定范围内。于是，考虑到随着时间流逝，在基底材料供给侧和回收侧之间的张力不平衡，在基底工作站内供给元件的供给冲程应被调整。因此，规定的旋转扭矩被施加到供给元件，如辊子上。具体地说，通过使用力矩马达等，供给元件被控制成使得在与供给方向相反方向上的张力T1施加到供给侧，而在供给方向上的张力T2施加到回收侧，张力T2小于张力T1。由于中等的张力如此施加到基底材料上，基底材料可以与供给元件，如辊子紧密接触地被供给。由于在基底工作站和基底材料之间大到最大摩擦力F的摩擦力，基底材料在供给方向上移动。如上所述，为了将处理保持在稳定状态下，控制连续进行，使得满足关系F＞T1＞T2。
根据本发明的测量机构被构造成以更高可靠性和更小变化利用位于基底工作站之前和之后的探测部分探测涂层形成之前和之后的电容值，并基于差值计算层的厚度，同时，基底材料以恒定速度供给，保持该基底材料的供给速度如上所述与张力的关系。如上所述，如果基底材料在规定范围内以受控制的速度供给，可以将测量精度保持到一定程度。尽管如此，会出现被供给的材料或层的表面一些摆动。因此，为了以高精度进行探测，必须最小化这种摆动。
根据本发明的测量机构，在基底材料被供给的同时在涂敷处理基底工作站中在导电细长基底材料上形成涂层的过程中，该层的电容值被测量，同时，仅在探测部分的附近增大张力，使得在测量涂层的测量值的过程中供给造成的基底材料测量表面的摆动最小。由此可以以高精度测量涂层的厚度。至于仅在探测部分附近施加张力的装置，例如，在辊子类型的供给机构中，夹紧辊(pinch roller)应仅仅布置在带之下。另外，由于张力在基底工作站之前和之后的探测部分处施加，基底材料在基底工作站内的供给速度可以被更可靠地控制在理想范围内，并且与传统示例相比，可以进一步抑制由于速度变化等造成的层的损坏的机会。从而，通过材料根据本发明的测量机构，在探测部分内测量的物理特性值的可靠性可以提高，于是，所获得的厚度数据的可靠性提高。因此，不仅上述基底工作站内的供给速度得以控制，而且数据反馈回用于控制形成层的制造参数的系统，该制造参数如在基底工作站内的蒸汽源的温度，由此，可以获得沿长度方向在厚度上变化很小的涂敷材料。
在探测部分处施加到导电基底材料上的适当的张力主要取决于用于基底材料的材料硬度而变化。再次，张力理想地在从7到400MPa的范围内，针对材料从软材料，如铜、铝或包含金属填料的树脂，到硬材料如钨或钢。如果张力小于下限，则难于抑制在基底材料厚度方向上的摆动(如由于基底材料的供给在厚度方向上的摆动和由于所形成层的表面的不规则性而导致的摆动)，并且这种摆动趋于影响探测数据。另一方面，如果张力超过上限，这种张力对于软的基底材料来说是过大的，并且取决于基底工作站的环境(例如，当基底工作站的温度高于探测部分的温度)，可能导致基底材料的厚度变动。更优选地，张力在从50到300MPa的范围内。
虽然基底材料或层的普通不规则性不会影响很大(当以表面粗糙度Ra表示时，不规则性在大约从0.01到10μm范围内)，在以Ra表示时，根据本发明的测量机构的测量精度理想地在0.1到2μm范围内。尤其是，如果Ra不小于0.5μm，可以实现比传统探测装置更高精度的测量，其中在传统探测装置中，张力未施加在探测部分的周围。根据上述本发明的测量机构，即使涂层具有不小于100kΩ·cm的特定电阻值，也可以获得优异的精度。例如，在如日本专利第2922376号中基于电阻测量层的厚度的情况下，在涂层由具有在这个程度的特定电阻的材料形成时，如果在供给过程中基底材料摆动，与厚度无关的接触电阻值也增加。于是，难于从测得的整体电阻值作为整体以高精度向厚度转换。根据本发明的测量机构，由于测得厚度基于电容测量，特定电阻值不会影响测量。
根据上述本发明的测量机构，由于可以获得高测量精度的厚度数据，因此该测量机构适于作为在细长基底材料被供给的同时在该基底材料上形成涂层的制造装置，并且该测量机构可以用于每种涂层形成设备，这种测量原理可以应用于该设备。另外，在基底工作站中不易于发生速度变化现象，与传统示例相比，也可以抑制被涂敷的材料被损坏的机会。从而，如上面所描述的，在探测部分中获得的厚度数据的可靠性提高，并且如下面将描述的，数据反馈到用于控制形成层的制造参数的系统，该参数如基底工作站的温度，由此获得在长度方向上厚度变化较小的被涂敷材料。
包括根据本发明的测量机构的示例性涂层形成设备是在真空室，如同真空蒸发器中，设置有基底工作站和探测部分的设备。在此，用于探测部分的电控单元通常放置在真空室的外侧，并且电控单元经由设置在真空室的隔壁内的场通过部分(中继点)通过如同轴电缆的电连接部分连接。在这种情况下，在涂层形成设备中，连接部分和场通过部分的特性阻抗彼此匹配。从而，在探测部分获得高测量精度的厚度数据被传送，而不会被控制单元修正。
包括根据本发明的测量机构的另一示例性涂层形成设备是这样的形成设备，该设备被构造成将所获得的测量数据传送到控制单元，以将测量数据与实现为将厚度设定到理想范围内而准备的信息相比较，并将制造参数控制信息反馈到基底工作站中的控制系统。从而，可以轻易地在基底材料的整个长度上形成厚度变化被抑制到理想范围内的涂层。在下面，将参照示例描述本发明，但是本发明不局限于下面的内容。
第一示例
在金属箔带上形成Si蒸汽沉积层参照图1，形成为导电层的基底材料1从在图中右侧的放置真空室2的外侧的供给侧辊子(未示出)向放置在真空室内侧的处理基底工作站内的辊子3供给，并且在其表面上形成Si蒸汽沉积层等。此后，基底材料1被在图中左侧的放置真空室2外侧的回收侧辊子(未示出)缠绕并回收。供给侧辊子例如由马达通过电磁扭矩控制机构驱动，并设定成将与供给方向相反方向上的张力T1传递到基底材料1上。另一方面，回收侧辊子被马达通过电磁扭矩控制机构驱动，并设定成将在供给方向上的张力T2传递到基底材料1。在处理基底工作站处的辊子3设定成借助于伺服马达(未示出)将张力差恒定地控制在适当范围内。如果涂敷处理是在基底材料1与辊子的接触角(在基底材料与辊子滑动接触的情况下对应于外周的中心角，在图中用θ表示)被设定的情况下进行的，导辊等按需要布置在两个探测部分之间的部分外侧。在本实施例中，导辊(未示出)设置在真空室外侧的供给侧和回收侧，使得带与辊子的接触角被设定为大约20°。
在基底材料1导电基底工作站内的辊子3之前，张应力T3在探测部分4被施加到所提供的基底材料1，即，仅在两对夹紧辊41和42之间的部分处，由这些夹紧辊提供，并且通过一对电容型变位计(电容传感器)43测量厚度t1。其上形成层的基底材料1穿过基底工作站内的辊子3，此后，张力T3在探测部分8处施加到基底材料1，即，仅在两对夹紧辊81和82之间的部分，由这对夹紧辊提供，且通过一对电容型变位计(电容传感器83)测量厚度t2。由这些变位计(以下，简称为传感器)测量的厚度t1和t2通过场通过部分(中继点)91、92和电连接部分93、94传递到控制器10，该场通过部分设置在真空室的侧壁内，而电连接部分由同轴电缆形成，使得连续形成的涂层的厚度(t2-t1)被计算出来。要指出的是中继点和同轴电缆的特性阻抗在50Ω处匹配。
直到整个长度的供给结束，缠绕的基底材料的外径在供给侧连续减小，而在回收侧连续增大，因此，需要补偿时间，以减轻所导致的蒸汽沉积层的质量变化。鉴于确保蒸汽沉积的质量，如辊子3的冷却容量，蒸汽沉积最小的需要时间、以及摩擦负载不超过基底材料1的可容许范围，也需要确定辊子3的转速的适当范围。从前面起，事先进行编程，包括扭矩控制和伺服控制程度。结果，在蒸汽沉积基底工作站处辊子3的旋转速度被设定为0.2RPM(每分钟的转动，等价于100m/min的供给速度)，并且对应于张力T1和T2的张力负载设置为对于前者168g(最初)到120g(最终)，对于后者为125g(最初)到100g(最终)。
基底材料绕其缠绕的辊子的外径通过处理由CCD摄像机拾取的图像来测量。具体地说，如图3所示，CCD摄像机6在径向上移动，以基于对比探测最外面的周边，然后在轴向上移动，以类似的方式探测暴露的芯部5的周边，并且基于两个坐标的差计算外径7。力矩马达的输出被控制成测量到的外径7与力矩马达的输出的乘积达到预定值。要指出的是基底材料和所形成的层不会受到刺或拉伸造成的任何划伤。至于带的供给速度，探测辊与回收侧上的基底材料表面相接触，供给距离通过附着的旋转编码器，并通过定时器的操作来测量，速度间歇地测量。结果如图2所示。
利用具有探测部分4、8和上述供给机构的蒸汽沉积设备，通过电子束照射蒸发的硅(Si)源沉积在辊子3上的各种基底材料表面上，该辊子3包含冷却室，冷却剂通过该冷却室，由此蒸汽沉积硅层作为涂层。在此，基于如前面所描述的从带与辊子3的接触角估算的基底材料1的接触面积、事先在试验中发现的基底材料1和辊子3的摩擦系数、和供给侧和回收侧张力，可以发现在基底材料和处理基底工作站内的辊子之间的摩擦负载为300g。这表示不会对基底材料1造成任何损坏的负载程度，该损坏是由基底材料本身的拉伸造成的。
准备表1这导电基底材料字段内所示的基底材料1。基底材料1的宽度所有都设定为130mm，且其整个长度设定为500m。在材料字段内的“Cu”、“Al”、“SUS”、和“Mo”分别表示纯铜、纯铝、18-8不锈钢和纯钼。基底材料1的表面粗糙度以Ra值表示，它可以在JIS B 0601-1994中找到。由夹紧辊41、42、81和82刚好在基底工作站之前和之后的探测部分4、8处施加的张力T3如表中所示。
通过在表1的条件下如此制造样本，基于通过在基底工作站之前和之后的探测部分4、8中的传感器获得的薄膜厚度数据，涂层的厚度被连续计算、测量和记录。在表的“测量的厚度值”字段中，示出从连续测量的数据中在基底材料1的长度方向上规则间隔的三十个点处提取的厚度平均值(通过将数据的总数除以30得到的算术平均值)以及在其中的变动(30标准偏差)。另外，在表中“实际测量的厚度值”的字段中，示出通过在对应于各个30个点的实际样本点处精确测量厚度所获得的变动(30标准偏差)。以下面的方式精确测量厚度。利用具有规定面积A的模具冲压每个点，被冲下的部分被溶解在溶剂中，通过感应等离子体发射分光镜确定涂敷的量，体积V通过从密度转换而得到，通过计算V/A转换成相应量的厚度。要指出的是，在表1中“涂层”字段内作为材料表示的“Si”表示硅。
基于这些结果，可以发现下面的情形。(1)在样本8，没有提供根据本发明的测量机构。从数据可以清楚地看出，测量值的变动大于之际测量值(真实值)，并且变动占平均值的8％。这是因为基底材料1在探测部分4、8处的摆动没有受到抑制，并且呈现出影响。相反，在根据本发明的其他样本中的测量值的变动被抑制到平均值的6％之下，并且与相应的实际测量值的变动(真实值的变动)的差减小。从这个结果可以看出，根据本发明的测量值的可靠性高于没有采用测量机构的传统测量值的可靠性。(2)通过将探测部分处的张力T3设定在从7到400MPa的范围内，相对于5μm的平均值，测量值的变动可以抑制到最大5％。另外，通过将探测部分处的张力T3设定到从50到300MPa范围内的值，相对于5μm的平均值，测量值的变动可以抑制到最大4％。(3)此外，当基底材料1表面粗糙度Ra在0.1到2μm范围内时，根据本发明的测量机构的测量值的变动抑制到最大4％，且与实际测量值的变动(真实值的变动)几乎没有偏差。(4)上述结果在具有不同硬度的基底材料1或在普通范围内的不同厚度的基底材料1中可以再现。
第二实施例
在金属箔带上各种蒸汽沉积层的形成以及将测量值反馈到制造系统准备形成为纯铜箔的基底材料宽度为130mm，厚度为10μm，长度为500m，表面粗糙度Ra为2μm，并用在第一示例中。设定基本上与第一示例中相同的条件，要在探测部分4、8处施加的张力T3被设定到200MPa，在表2的用于“涂层”的材料字段所示的各种材料的层蒸汽沉积到基底材料表面上到平均大约5μm的厚度。
如果材料的电阻率大于半导体区域的电阻率，因电阻率Δρ的变化带来的电容ΔC(ΔC/Δρ)的变化变小，由电容型传感器测量的厚度值Δt的变化也变小。因此，根据本发明的测量机构，虽然基底材料1的变动带来的厚度t的变化被抑制，实际测量值的可靠性被降低。为了解决这个问题，在本示例的测量机构中，(a)基于涂层的每种材料的电阻率与电容(ΔC/Δρ)的相关性标定测量厚度的程序添加到操作电路中。
同时，基底材料1的温度特性取决于材料而不同，测量值会受到探测部分4、8的温度的影响。于是，通过在附近放置热偶，在探测部分4、8处基底材料1的温度被实际测量，并且控制器10被编程使得工作电路可以将涂层的测量的厚度值校正到室温下的值。在本示例中，另外，(b)如上所述标定和校正的厚度数据被反馈到相关的基底工作站的控制器10，在此厚度数据与基底材料1的理想厚度范围恒定地比较，使得差值被抑制在特定偏差范围内。在本示例中，基于从标定和校正的厚度数据值与理想厚度范围内的中值之间比较获得的偏差，蒸汽沉积源的蒸发源的温度被控制。在表2中“测量的厚度值1”和“测量的厚度值2”分别表示根据条件(a)和(b)进行试验获得的结果。要指出的是“实际测量厚度值”在以第一示例中相同的程序中测量。
在表2中用于“涂层”的材料的字段内所显示的那些作为用于涂层的原材料准备。所示的“TN”、“VO”、“SO”和“AO”分别表示钛-氮化物基材料(在室温下具有电阻率13Ω·cm)、钒-五氧化物基材料(室温下电阻率为550Ω·cm)、锡-氧化物基材料(室温下电阻率为1.5×109Ω·cm)、和铝-氧化物基材料(室温下电阻率为3×1015Ω·cm)。样本数36和37分别指涂敷有硅(Si，室温下电阻率为2.3×105Ω·cm)，类似于第一示例中的样本2和8。蒸发源和用于形成涂层的室内的气氛如下由于钛在氮气中蒸发而获得钛氮化物，由于钒在氧气气氛下蒸发获得钒五氧化物，锡在氧气气氛下蒸发获得锡氧化物、铝在氧气气氛下蒸发获得铝氧化物，而硅由于在真空下蒸发而获得。
结果如表2中所示。要指出的是上和中间排表示当夹紧辊41、42、81、和82设置在探测部分4、8处，且张力200MPa四家到基底材料1时获得的结果，下排表示在对比例中的结果，在对比例中，去掉夹紧辊41、42、81和82，且在探测部分4、8处对于每种材料没有附加的张力施加到基底材料1。虽然在表2中没有示出，根据上述条件(b)，标定厚度数据不仅反馈到蒸发源内的加热器，而且同时反馈到供给部分的辊驱动部分(每个控制马达)，使得也调整供给速度。然后，在所有样本中，与测量的厚度值2相比变动可以进一步降低大约10％。
星号*表示对比例基于这些结构，可以发现以下问题。首先，如同在第一示例中，(1)在根据本发明在张力附加地在探测部分4、8处施加的情况下进行测量的数据中的变动小于使用传统测量方法的获得的变动，传统测量方法即没有施加附加张力来测量，且变动更接近于实际测量值(真实值)。因此，数据的可靠性高。(2)如果采用用于将标定的厚度数据反馈到蒸发源或供给驱动部分的装置(b)，与没有采用这种装置的情况(a)相比较，变动更接近于实际测量值，且可以获得高可靠性数据。即，测量的厚度值2比测量的厚度值1更接近于实际测量值，且变动得以抑制。
在涂敷处理基底工作站中在基底材料被供给的同时在该导电细长基底材料上形成涂层的过程中，根据本发明的测量机构可以连续并高精度测量层的厚度，同时抑制进给造成的基底材料摆动。通过采用根据本发明的测量机构，由于探测部分内获得的厚度数据的可靠性得以改善，不仅在形成涂层的厚度上的变动可以通过如上所述控制基底工作站内的供给速度来得以抑制，而且通过将数据反馈到用于控制形成层的制造参数，如基底工作站的温度，的系统，可以获得在长度方向上厚度上的变动更小的涂敷材料。
虽然已经详细描述和图示了本发明，但是应该清楚地理解到这些都仅是说明和示例性的，决不作为限制，本发明的精髓和范围仅有所附权利要求书的术语来限定。
权利要求
1.一种测量机构，用于连续测量涂层的厚度，该测量机构设置在用于在导电细长基底材料(1)被供给的同时在该基底材料(1)上形成涂层的设备中，该测量机构包括探测部分(4、8)，该探测部分布置在基底工作站之前和之后用于测量涂层的电容值；张力，该张力在探测部分(4、8)处施加到基底材料(1)上，该张力被设定成大于在基底工作站施加到基底材料(1)上的张力。
2.如权利要求1所述的测量机构，其中在所述探测部分(4、8)处施加到所述基底材料(1)上的张力在从7到400MPa的范围内。
3.如权利要求1所述的测量机构，其中所述基底材料(1)的表面粗糙度Ra在0.1到2μm的范围内。
4.一种利用如权利要求1所述的测量机构的涂层形成设备。
5.如权利要求4所述的涂层形成设备，其中所述探测部分(4、8)和所述涂层处理基底工作站放置在真空室(2)内，用于探测部分(4、8)的电控单元(10)放置在真空室(2)的外侧，而场通过部分(91、92)放置在真空室(2)的隔壁内，探测部分(4、8)和控制单元(10)通过电连接部分(93、94)彼此连接，而电连接部分(93、94)和场通过部分(91、92)的特性阻抗彼此匹配。
6.如权利要求5所述的涂层形成设备，其中来自于由所述测量机构测量的涂层的厚度与在测量机构中记录的涂层的厚度控制范围之间的比较的信息被反馈到用于控制在基底工作站内形成涂层的制造参数的系统，使得厚度被控制在理想范围内。
全文摘要
在用于连续测量涂层的厚度的测量机构中，该测量机构设置在用于在导电细长基底材料(1)被供给的同时在该基底材料(1)上形成涂层的设备中，用于测量涂层的电容的探测部分(4、8)布置在基底工作站之前和之后，在探测部分(4、8)施加到基底材料(1)的张力被设定成大于在基底工作站施加到基底材料(1)上的张力。从而，在基底材料(1)被连续供给的同时在细长基底材料(1)上形成涂层的过程中，供给速度的变动被抑制，在供给过程中在厚度探测部分(4、8)处沿厚度方向的测量表面的摆动被最小化，且可以高精度测量涂层的厚度。
文档编号C23C14/00GK101078613SQ20071010325
公开日2007年11月28日 申请日期2007年5月10日 优先权日2006年5月10日
发明者粟田英章, 江村胜治, 吉田健太郎 申请人:住友电气工业株式会社