[发明专利]一种高稳定性薄膜监控方法及镀膜装置

说明书

本发明提供了一种高稳定性薄膜监控方法及镀膜装置，该方法包括：在镀膜机伞架上的至少三点位置设置膜厚监控系统，得到至少三个瞬时膜厚数据；将该至少三个瞬时膜厚数据代入膜厚分布公式中，求得材料蒸发特性参数n；通过监控该材料蒸发特性参数n值的变化，对薄膜厚度进行监控并实时修正。本发明能够在薄膜批量生产过程中，得到均匀性良好、重复性高，稳定性好的光学薄膜，有效提高高精度镀膜的良品率。

技术领域

本公开涉及光学薄膜制备技术领域，尤其涉及一种高稳定性薄膜监控方法及镀膜装置。

背景技术

常规的镀膜设备无论是球面公转伞还是平面公自转伞结构，其厚度监控均为在镀膜机伞架中心位置放置一个晶振膜厚控制系统或光学控制系统来监控所镀膜厚以及速率等，镀膜机的结构如图1所示。图2所示为球面公转伞上最内A1与最外A2两个样品点，理想重复性良好的情况下，A1与A2点的膜厚比例是一定的。而在实际批量生产的过程中，虽然工艺参数已经确定，但实际炉次之间蒸发参数n值会有一定的细微变化，造成A1与A2的膜厚比例发生变化。 A1与A2点的膜厚比例发生变化会导致两个问题：首先，炉次之间薄膜的光谱重复性不好。常规镀膜设备同一位置的炉次之间的膜厚误差通常大于2%以上，这不利于连续制备高精度要求的薄膜。其次，炉次之间薄膜的光谱均匀性也会发生变化。常规镀膜设备不同位置的炉次之间膜厚均匀性也会发生变化，这会降低高精度镀膜的良品率，而常规单点膜厚监控系统是不能监控这一比例变化的，因此，常规镀膜方法及设备无法解决上述两个问题。

发明内容

有鉴于此，本公开实施例提供一种高稳定性薄膜监控方法及镀膜装置，该薄膜监控方法结合镀膜装置能够在薄膜批量生产过程中，得到均匀性良好、重复性高，稳定性好的光学薄膜，有效提高高精度镀膜的良品率。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高稳定性薄膜监控方法，该方法包括：在镀膜机伞架上的至少三点位置设置膜厚监控系统，得到至少三个瞬时膜厚数据；

将该至少三个瞬时膜厚数据代入膜厚分布公式(1)中，求得材料蒸发特性参数n；

（1）

其中，t为膜厚，指数n为材料蒸发特性参数，C为比例常数，为蒸发角度，为沉积角度，r为蒸发源到测量点的距离；

通过监控该材料蒸发特性参数n值的变化，对薄膜厚度进行监控并实时修正。

在一种优选的实施方式中，包括：在镀膜机伞架上的三点位置设置膜厚监控系统，得到三个瞬时膜厚数据；

其中，第一点位置位于镀膜机伞架的中心顶点位置，标记为A点；作镀膜机伞架俯视投影图，第二点位置为俯视投影图中A点与蒸发源连线的延长线与镀膜机伞架最外圈边缘的相交点，标记为B点；在俯视投影图上，第三点位置位于镀膜机伞架最外圈边缘，标记为C点，并且满足角∠CAB为60°。

本发明还提供一种使用上述的高稳定性薄膜监控方法的镀膜装置，所述镀膜装置包括设置在真空镀膜室内的镀膜机伞架，所述镀膜机伞架上设置第一膜厚监控系统、第二膜厚监控系统和第三膜厚监控系统；

所述第一膜厚监控系统设置于镀膜机伞架的中心顶点位置，标记为A点；作镀膜机伞架俯视投影图，所述第二膜厚监控系统设置于俯视投影图中A点与蒸发源连线的延长线与镀膜机伞架最外圈边缘的相交点，标记为B点；在俯视投影图上，所述第三膜厚监控系统设置于镀膜机伞架最外圈边缘，标记为C点，并且满足角∠CAB为60°。

在一种优选的实施方式中，所述膜厚监控系统为晶振膜厚控制系统或光学膜厚控制系统。

在一种优选的实施方式中，所述镀膜机伞架为球面公转伞或平面公自转伞结构。