[发明专利]一种光学薄膜沉积扫描控制方法及系统有效
申请号: | 201610272054.2 | 申请日: | 2016-04-28 |
公开(公告)号: | CN105714252B | 公开(公告)日: | 2018-09-28 |
发明(设计)人: | 王震;张清华;吴倩;罗晋;卫耀伟;潘峰;唐明;刘志超;郑轶;李树刚;张哲;欧阳升;汤鹏 | 申请(专利权)人: | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 |
主分类号: | C23C14/30 | 分类号: | C23C14/30;C23C14/54 |
代理公司: | 北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙) 11371 | 代理人: | 吴开磊 |
地址: | 610041 四*** | 国省代码: | 四川;51 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 镀膜材料 沉积 电子束光斑 光学薄膜 扫描控制 数据处理装置 电子束镀膜 扫描 扫描轨迹 坩埚 蒸发 熔化 表面平整度 光电探测器 光信号转化 升华 待镀元件 扫描区域 设备控制 优化调整 电子枪 可控性 有效地 预设 优化 采集 | ||
1.一种光学薄膜沉积扫描控制方法,应用于光学薄膜沉积扫描控制系统,其特征在于,所述方法包括:
光电探测器将采集到的预设扫描区域内镀膜材料在电子束光斑扫描下熔化或升华时发出的光信号转化为电信号发送到数据处理装置;
数据处理装置根据接收到的所述电信号优化电子束镀膜设备的电子枪发出的电子束光斑在坩埚内的扫描轨迹,其中,所述扫描轨迹包括扫描图形和所述扫描图形中每个扫描点的光斑驻留时间;
所述电子束镀膜设备控制电子束光斑在所述坩埚内以优化后的扫描轨迹扫描镀膜材料,以使所述镀膜材料蒸发或升华并沉积在待镀元件表面。
2.根据权利要求1所述的光学薄膜沉积扫描控制方法,其特征在于,所述数据处理装置根据接收到的所述电信号优化电子束镀膜设备的电子枪发出的电子束光斑在坩埚内的扫描轨迹的步骤之前,还包括:
所述数据处理装置根据接收到的所述电信号发出控制指令调整所述电子枪中的磁场,校正所述电子枪发出的电子束光斑的位置;
所述光电探测器将采集到的预设扫描区域内镀膜材料在经过光斑位置校正后的电子束作用下熔化或升华时发出的光信号转化为电信号发送到所述数据处理装置。
3.根据权利要求1所述的光学薄膜沉积扫描控制方法,其特征在于,所述数据处理装置根据接收到的所述电信号优化电子束镀膜设备的电子枪发出的电子束光斑在坩埚内的扫描轨迹的步骤,包括:
所述数据处理装置根据接收到的所述电信号得到预设扫描区域内的镀膜材料在所述电子束光斑扫描下产生的光信号的能量分布;
根据所述光信号的能量分布设置扫描图形,其中,所述扫描图形包括多个扫描点,设置每一个所述扫描点的光斑驻留时间;
根据所述扫描图形以及预设的电子束光斑扫描位置模型得到预设扫描周期内所述电子束光斑在所述坩埚内的扫描轨迹;
根据所述预设扫描周期内所述电子束光斑在所述坩埚内的扫描轨迹调整所述扫描图形以得到优化后的扫描轨迹。
4.根据权利要求3所述的光学薄膜沉积扫描控制方法,其特征在于,所述电子束光斑扫描位置模型为:
其中,R为电子束扫描直线段的长度,ΔS为当前时刻电子束光斑扫描路径的长度,k为正整数,T为电子束扫描周期,ω为所述坩埚转动的角速度。
5.根据权利要求3或4所述的光学薄膜沉积扫描控制方法,其特征在于,所述扫描图形包括多个子扫描区域,所述电子束光斑依次对每一个所述子扫描区域进行扫描,每一个所述子扫描区域包括根据所述光信号的能量分布获取的多个扫描点。
6.根据权利要求3或4所述的光学薄膜沉积扫描控制方法,其特征在于,所述扫描图形包括的所述多个扫描点的分布为光栅式扫描分布。
7.根据权利要求1所述的光学薄膜沉积扫描控制方法,其特征在于,所述光电探测器将采集到的预设扫描区域内镀膜材料在电子束光斑扫描下熔化或升华时发出的光信号转化为电信号发送到数据处理装置的步骤,包括:
所述预设扫描区域内的镀膜材料将在所述电子束扫描下熔化或升华时发出的光信号发送至带通滤波器;
所述光电探测器接收透过所述带通滤波器的光信号并将所述光信号转化为电信号发送至所述数据处理装置。
8.一种光学薄膜沉积扫描控制系统,其特征在于,包括坩埚、电子束镀膜设备、光电探测器和数据处理装置,所述坩埚用于铺设镀膜材料,所述坩埚放置于所述电子束镀膜设备中,所述光电探测器与所述数据处理装置耦合;
所述光电探测器用于采集预设扫描区域内的所述镀膜材料在电子束扫描下熔化或升华时发出的光信号,并将所述光信号转化为电信号发送到所述数据处理装置;
所述数据处理装置用于根据接收到的所述电信号优化所述电子束镀膜设备的电子枪发出的电子束光斑在所述坩埚内的扫描轨迹,其中,所述扫描轨迹包括扫描图形和所述扫描图形中每个扫描点的光斑驻留时间;
所述电子束镀膜设备用于控制所述电子束光斑在所述坩埚内以优化后的扫描轨迹扫描所述镀膜材料以使所述镀膜材料蒸发或升华并沉积在待镀元件表面。
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