[发明专利]一种基于多源共蒸技术的薄膜监测制备装置及方法

权利要求书

1.一种基于多源共蒸技术的薄膜监测制备装置，其特征在于：所述装置包括真空室、工件盘、光学膜厚监测系统、蒸发源、离子源、挡板、控制中心；

所述工件盘固定于所述真空室的顶部，且所述工件盘可沿其中心旋转；所述工件盘用于加载基片；

所述离子源设置于所述真空室的底部，且所述离子源的中心与所述工件盘的中心位于同一直线上；

所述蒸发源至少包括两个阻蒸源和一个电子枪蒸发源；所述蒸发源均设置于所述真空室的底部，且等间距设置于所述离子源的四周；所述蒸发源均配有所述挡板；

所述光学膜厚监测系统包括激光器、调制器、分光器、光电探测器；在制备薄膜时，所述光学膜厚监测系统通过所述分光器将调制出的激光分光并沿所述工件盘的一条直径方向进行投射，结合所述工件盘的旋转，所述光学膜厚监测系统实时监测所述工件盘上任一位置所加载的上薄膜的光学厚度，并反馈给所述控制中心；

所述控制中心用于薄膜制备参数的输入以及薄膜制备过程的控制。

2.根据权利要求1所述的一种基于多源共蒸技术的薄膜监测制备装置，其特征在于：所述蒸发源由两个阻蒸源和一个电子枪蒸发源组成。

3.根据权利要求1所述的一种基于多源共蒸技术的薄膜监测制备装置，其特征在于：在制备薄膜时，所述光学膜厚监测系统通过所述分光器将调制出的激光分光并沿所述工件盘的一条直径方向进行投射，所投射的光束不随所述工件盘的旋转而旋转。

4.根据权利要求1所述的一种基于多源共蒸技术的薄膜监测制备装置，其特征在于：所述装置还包括加热器和温度检测器，所述加热器用于对基片进行加热，所述温度检测器用于基片的温度检测。

5.一种基于多源共蒸技术的薄膜监测制备方法，其特征在于：所述方法是采用权利要求 1-4任一所述装置进行多层光学薄膜的监测制备，具体包括步骤：

S1、对基片进行预处理，并将基片加载于所述工件盘上；

S2、对多层光学薄膜进行设计，包括设计膜层的数量、每一膜层的厚度、每一膜层的折射率；所述多层光学薄膜包括两个以上膜层结构；

S3、依据所设计的多层光学薄膜选择膜料，并将所选择的膜料分别加入所述阻蒸源和所述电子枪蒸发源中，且遵循阻蒸源制备高折射率级别膜层、中折射率级别膜层，电子枪蒸发源制备低折射率级别膜层的制备原则；

S4、依据多层光学薄膜的设计，在所述控制中心输入参数，包括各膜层的制备顺序、每一膜层的厚度、所述工件盘的旋转速度、基片的温度；

S5、将所述真空室抽至高真空状态；

S6、通过所述离子源对所述工件盘上所加载的基片进行物理干法清洗；

S7、依据所设计的多层光学薄膜对其各膜层进行制备；在制备过程中，所述光学膜厚监测系统通过所述分光器将调制出的激光分光并沿所述工件盘的一条直径方向进行投射，结合所述工件盘的旋转，所述光学膜厚监测系统实时监测所述工件盘上任一位置所加载的基片上薄膜的光学厚度，当所述光学膜厚监测系统监测到任一膜层的厚度达到预先输入的膜层厚度时，自动关闭对应的蒸发源及与该蒸发源相匹配的挡板；若该膜层不是最终膜层，则自动打开与制备下一膜层对应的蒸发源及与该蒸发源相匹配的挡板，进入下一膜层的制备；若该膜层是最终膜层，则所设计的多层光学薄膜制备完成；在各膜层的制备过程中，所述离子源均处于工作状态。

6.根据权利要求5所述的一种基于多源共蒸技术的薄膜监测制备方法，其特征在于：与制备任一膜层对应的蒸发源可以是一个，也可以是多个。

7.根据权利要求5所述的一种基于多源共蒸技术的薄膜监测制备方法，其特征在于：在制备过程中，所述工件盘的旋转速度是固定不变的。