[发明专利]一种膜厚测量系统及方法

权利要求书

1.一种膜厚测量系统，其特征在于，包括至少一个测量晶振、至少一个校准晶振、至少一个校准挡板、膜厚检测模块及控制模块；所述校准晶振与所述校准挡板一一对应；所述测量晶振、所述校准晶振及所述校准挡板均设置于镀膜腔内；所述测量晶振与所述校准晶振的距离小于所述测量晶振与蒸发源距离的预设比例；

所述校准晶振表面膜层沉积厚度变化量与所述校准晶振的频率变化量处于线性关系阶段，所述测量晶振表面膜层沉积厚度变化量与所述测量晶振的频率变化量处于非线性关系阶段；

所述膜厚测量系统膜厚测量过程包括多个连续的工作周期，所述测量晶振在每个所述工作周期中连续测量，所述校准晶振在每个所述工作周期包括校准时段和停歇时段；

所述控制模块，用于在所述校准时段的开始时刻控制所述校准挡板不遮挡所述校准晶振；还用于在所述校准时段的结束时刻控制所述校准挡板遮挡所述校准晶振；

所述膜厚检测模块，用于在所述校准时段获取所述校准晶振的频率变化量以及所述测量晶振的频率变化量，并根据所述校准晶振的频率变化量和所述测量晶振的频率变化量的比值确定所述测量晶振的动态校准系数，根据所述动态校准系数计算下一个工作周期内所述测量晶振的采集到的沉积膜厚数据。

2.根据权利要求1所述的膜厚测量系统，其特征在于，所述膜厚测量系统包括至少两个初始校准晶振，至少两个所述初始校准晶振包括第一初始校准晶振和第二初始校准晶振；

所述膜厚检测模块还用于当检测到所述第一初始校准晶振的频率小于预设频率且所述第二初始校准晶振的频率不低于所述预设频率时，确定所述第一初始晶振为测量晶振，所述第二初始校准晶振为校准晶振。

3.根据权利要求1所述的膜厚测量系统，其特征在于，至少一个所述测量晶振以及至少一个所述校准晶振沿直线方向依次排布；

或者，至少一个所述测量晶振以及至少一个所述校准晶振成阵列排布；

或者，至少一个所述测量晶振以及至少一个所述校准晶振包括一中心晶振以及围绕所述中心晶振的多个边缘晶振。

4.根据权利要求1所述的膜厚测量系统，其特征在于，所述膜厚检测模块包括单通道膜厚检测模块或者双通道膜厚检测模块。

5.根据权利要求1所述的膜厚测量系统，其特征在于，所述校准晶振和所述测量晶振设置在同一晶振探头基座上。

6.根据权利要求1所述的膜厚测量系统，其特征在于，所述预设比例为5％～10％。

7.一种膜厚测量方法，应用于上述权利要求1-6任一项所述的膜厚测量系统，其特征在于，包括以下步骤；

当所述测量晶振表面膜层沉积厚度变化量与所述测量晶振的频率变化量处于预设的非线性关系阶段时，所述膜厚测量系统进入校准工作状态；在所述校准工作状态中，所述膜厚测量系统膜厚的测量过程包括多个连续的工作周期，所述测量晶振在每个所述工作周期中连续测量，所述校准晶振在每个所述工作周期包括校准时段和停歇时段；

所述控制模块激活表面膜层沉积厚度变化量与所述校准晶振的频率变化量处于线性关系阶段的校准晶振；

所述控制模块在所述校准时段的开始时刻控制所述校准挡板不遮挡所述校准晶振；所述控制模块在所述校准时段的结束时刻控制所述校准挡板遮挡所述校准晶振；

所述膜厚检测模块在所述校准时段，获取所述校准晶振的频率变化量以及所述测量晶振的频率变化量，并根据所述校准晶振的频率变化量和所述测量晶振的频率变化量的比值确定所述测量晶振的动态校准系数，

所述膜厚检测模块根据所述动态校准系数计算下一个工作周期内所述测量晶振的采集到的沉积膜厚数据。