一種薄膜產品制備過程中的監控設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種薄膜產品制備過程中的監控設備。
【背景技術】
[0002]絕大多數的光學薄膜都是基于光的干涉原理設計的，光學厚度通常作為一個整體量去影響干涉結果。所以對于光學薄膜來說，最希望得到的是精確的光學厚度。
[0003]對于光學薄膜物理厚度的監控，最常用的方法是用石英晶體測量淀積物的質量，然后通過密度換算為厚度，再乘以膜層的折射率得到光學厚度。由于在膜層制備過程中各種因素的影響，膜層的折射率很難控制得非常準確，從而導致了膜層光學厚度的誤差。石英晶振法是精密的，但是不十分準確。測量光學厚度最好的方法是光學監控法，就是直接測量由于薄膜厚度變化引起的膜系的透(反）射率變化值。由于技術的發展，光學監控器己經發展得非常精確和穩定了。當前，光學薄膜的最佳監控方法是用石英監控膜層的沉積速率執行鍍膜過程，用單波長光電法決定薄膜光學厚度停點的全自動鍍膜系統。
[0004]在使用光學監控器監控薄膜厚度時，由于真空室中材料蒸氣分子的分布不均勻，會造成監控片上薄膜厚度的不均勻，這種不均勻性會導致監控信號的鈍化，降低監控精度。解決這個問題常用的方法是：
第一、縮小監控片上的光斑尺寸，利用監控片上厚度局部“均勻區”。并且光斑也不能無限制地減小，由于膜層誤差的累積，其監控精度也不能達到很高，常常需要頻繁更換監控片來截斷誤差。這種方法的缺點是：需要設計特別的結構來裝載和更換監控片；頻繁更換監控片截斷誤差傳遞，這對需要誤差補償的濾光片的制作是不合適的。
[0005]第二、降低監控片上厚度不均勻所造成的監控誤差，最有效的方法是旋轉監控片，消除監控片上厚度不均勻性。但是在實際鍍膜設備的設計中，監控片裝置和晶控伩探頭之間的距離非常近，在監控片裝置旋轉時會影響晶控儀探頭的正常工作。現在一些鍍膜設備常采用磁懸浮和偏置監控片來解決這一問題，這種裝置結構復雜、價格昂貴。這對于常規的光學鍍膜設備而言是不適用的。
【發明內容】
[0006]為解決上述現有的缺點，本發明的主要目的在于提供一種實用的薄膜產品制備過程中的監控設備，能夠在旋轉監控片時，既能使用晶控儀監控膜層的沉積速率，同時又能用光控系統監控膜層厚度，實現高精度自動鍍膜過程。
[0007]為達成以上所述的目的，本發明的一種薄膜產品制備過程中的監控設備采取如下技術方案：
一種薄膜產品制備過程中的監控設備，包括光源發射系統、驅動電機、工件架、晶控儀探頭、監控片旋轉機構、信號接收系統、信號轉換系統、晶控儀、計算機、真空室和監控片，其特征在于，所述監控片旋轉機構和晶控儀探頭設置在真空室內，監控片旋轉機構由內環、夕卜環和中間的連接鋼絲組成。
[0008]所述內環用以固定監控片，外環和工件架門相連，實現旋轉監控片狀態下的光控系統和晶控儀對鍍膜過程的聯動控制，避免監控片旋轉時對晶控儀探頭的遮擋。
[0009]所述工件架的轉動帶動監控片轉動，工件架來傳動監控片旋轉機構的轉動。
[0010]采用如上技術方案的本發明，具有如下有益效果:
減小監控片上不同地方的厚度差，保證了光度信號的準確度，提髙了膜層厚度控制精度，結構簡單合理，成本低廉，有很好的操作性和實用性。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發明的薄膜沉積監控裝置。
[0012]其中:1_發射系統，2-驅動電機，3-工件架，4-晶控儀探頭，5-監控片旋轉機構，6_信號接收系統，7-信號轉換系統，8-晶控儀，9-計算機，10-真空室，11-監控片；
圖2為監控片旋轉機構。
[0013]其中:5-1—內環，5-2—外環，5_3—連接鋼絲。
【具體實施方式】
[0014]為了進一步說明本發明，下面結合附圖進一步進行說明:
如圖1和圖2所示，本發明包括:光源發射系統1、驅動電機2、工件架3、晶控儀探頭4、監控片旋轉機構5、信號接收系統6、信號轉換系統7、晶控儀8、計算機9、真空室10和監控片11。監控片旋轉機構5由內環5-1、外環5-2和中間的連接鋼絲5-3組成，內環5_1用以固定監控片11，外環和工件架3相連，由工件架3的轉動帶動監控片11轉動，在內環5-1和外環5-2之間用三根細鋼絲(直徑0.1mm)相連，連接鋼絲5_3對晶控儀探頭4的蒸發遮擋可以忽略，這樣的設計既保證了監控片11的旋轉，又可以實現晶控儀8對蒸發速率的控制；光源發射系統1發出光信號，入射到真空室中監控片11上形成一個不大于φ 6mm的光斑，由一信號接收系統6接收后，再經過信號轉換系統7進行信號轉換，傳輸到一設置有數據處理軟件的計算機機9上；晶控儀8將幾何厚度、沉積速率等信號傳輸到計算機機9上。
[0015]在旋轉監控片11的狀況下，晶控儀8控制材料蒸發速率，計算機9實時快速接收監控波長光信號，經過有效的數據處理后，得到監控波長的透射率值，按照預先設置判停當前層。整個鍍制過程完全自動化和智能化，無需人為干預，保證控制過程的重復性，減輕鍍膜者的勞動強度。
【主權項】
1.一種薄膜產品制備過程中的監控設備，包括光源發射系統、驅動電機、工件架、晶控儀探頭、監控片旋轉機構、信號接收系統、信號轉換系統、晶控儀、計算機、真空室和監控片，其特征在于，所述監控片旋轉機構和晶控儀探頭設置在真空室內，監控片旋轉機構由內環、外環和中間的連接鋼絲組成。2.根據權利要求1所述的一種薄膜產品制備過程中的監控設備，其特征在于，所述內環用以固定監控片，外環和工件架門相連，實現旋轉監控片狀態下的光控系統和晶控儀對鍍膜過程的聯動控制，避免監控片旋轉時對晶控儀探頭的遮擋。3.根據權利要求1所述的一種薄膜產品制備過程中的監控設備，其特征在于，所述工件架的轉動帶動監控片轉動，工件架來傳動監控片旋轉機構的轉動。
【專利摘要】本發明公開一種薄膜產品制備過程中的監控設備，包括光源發射系統、驅動電機、工件架、晶控儀探頭、監控片旋轉機構、信號接收系統、信號轉換系統、晶控儀、計算機、真空室和監控片，其特征在于，所述監控片旋轉機構和晶控儀探頭設置在真空室內，監控片旋轉機構由內環、外環和中間的連接鋼絲組成。本發明減小了監控片上不同地方的厚度差，保證了光度信號的準確度，提髙了膜層厚度控制精度，結構簡單合理，成本低廉，有很好的操作性和實用性。
【IPC分類】C23C14/54
【公開號】CN105316643
【申請號】CN201410379035
【發明人】李洋, 陳剛, 楊樹峰, 李濤, 肖劍林, 李華清
【申請人】陜西銀河景天電子有限責任公司
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2014年8月4日