一種光學(xué)薄膜沉積掃描控制方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及光學(xué)薄膜沉積掃描控制技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，設(shè)及一種光學(xué)薄膜沉積 掃描控制方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在光學(xué)薄膜沉積精密掃描控制工藝研究領(lǐng)域，光學(xué)元件的鍛膜質(zhì)量對激光裝置的 運行起著至關(guān)重要的作用。成膜質(zhì)量的優(yōu)劣很大程度上取決于薄膜蒸發(fā)穩(wěn)定性的控制精 度。蒸發(fā)穩(wěn)定性對薄膜質(zhì)量造成的影響主要包括宏觀和微觀兩個方面。宏觀上主要影響:蒸 發(fā)氣氛分布（即膜厚均勻性）；Tooling值（即中屯、波長漂移）；膜厚控制精度（即膜系效果）。 綜合反映為薄膜的光譜指標(biāo)。微觀方面主要影響薄膜微結(jié)構(gòu)，如晶格缺失、空位、孔隙大小、 孔隙率、節(jié)瘤缺陷等。綜合反映為薄膜的抗損傷闊值。因此，為了提高光學(xué)薄膜的沉積質(zhì)量， 提高鍛膜材料蒸發(fā)速率的穩(wěn)定性顯得尤為重要。
[0003] 現(xiàn)有的電子束鍛膜掃描控制技術(shù)中，通常采用經(jīng)驗性調(diào)整方法對電子束的掃描參 數(shù)，例如掃描路徑進行優(yōu)化調(diào)整，W提高鍛膜材料蒸發(fā)速率的穩(wěn)定性。然而，經(jīng)驗性調(diào)整方 法存在著優(yōu)化過程不可控，優(yōu)化效果因人而異，優(yōu)化時間較長，且優(yōu)化結(jié)果的再現(xiàn)性較差等 問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種光學(xué)薄膜沉積掃描控制方法及系統(tǒng)，能夠有效地改善 上述問題。
[0005] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例采用的技術(shù)方案如下：
[0006] 本發(fā)明實施例提供了一種光學(xué)薄膜沉積掃描控制方法，應(yīng)用于光學(xué)薄膜沉積掃描 控制系統(tǒng)。所述方法包括:光電探測器將采集到的預(yù)設(shè)掃描區(qū)域內(nèi)鍛膜材料在電子束光斑 掃描下烙化或升華時發(fā)出的光信號轉(zhuǎn)化為電信號發(fā)送到數(shù)據(jù)處理裝置;數(shù)據(jù)處理裝置根據(jù) 接收到的所述電信號優(yōu)化電子束鍛膜設(shè)備的電子槍發(fā)出的電子束光斑在相蝸內(nèi)的掃描軌 跡;所述電子束鍛膜設(shè)備控制電子束光斑在所述相蝸內(nèi)W優(yōu)化后的掃描軌跡掃描鍛膜材 料，W使所述鍛膜材料蒸發(fā)或升華并沉積在待鍛元件表面。
[0007] 進一步地，所述數(shù)據(jù)處理裝置根據(jù)接收到的所述電信號優(yōu)化電子束鍛膜設(shè)備的電 子槍發(fā)出的電子束光斑在相蝸內(nèi)的掃描軌跡的步驟之前，所述方法還包括:所述數(shù)據(jù)處理 裝置根據(jù)接收到的所述電信號發(fā)出控制指令調(diào)整所述電子槍中的磁場，校正所述電子槍發(fā) 出的電子束光斑的位置;所述光電探測器將采集到的預(yù)設(shè)掃描區(qū)域內(nèi)鍛膜材料在經(jīng)過光斑 位置校正后的電子束作用下烙化或升華時發(fā)出的光信號轉(zhuǎn)化為電信號發(fā)送到所述數(shù)據(jù)處 理裝置。
[000引進一步地，所述數(shù)據(jù)處理裝置根據(jù)接收到的所述電信號優(yōu)化電子束鍛膜設(shè)備的電 子槍發(fā)出的電子束光斑在相蝸內(nèi)的掃描軌跡的步驟，包括:所述數(shù)據(jù)處理裝置根據(jù)接收到 的所述電信號得到預(yù)設(shè)掃描區(qū)域內(nèi)的鍛膜材料在所述電子束光斑掃描下產(chǎn)生的光信號的 能量分布;根據(jù)所述光信號的能量分布設(shè)置掃描圖形，其中，所述掃描圖形包括多個掃描 點，設(shè)置每一個所述掃描點的光斑駐留時間；根據(jù)所述掃描圖形W及預(yù)設(shè)的電子束光斑掃 描位置模型得到預(yù)設(shè)掃描周期內(nèi)所述電子束光斑在所述相蝸內(nèi)的掃描軌跡;根據(jù)所述預(yù)設(shè) 掃描周期內(nèi)所述電子束光斑在所述相蝸內(nèi)的掃描軌跡調(diào)整所述掃描圖形W得到優(yōu)化后的 掃描軌跡。
[0009] 進一步地，所述電子束光斑掃描位置模型為：
[0010]
[0011] 其中，R為電子束掃描直線段的長度，A S為當(dāng)前時刻電子束光斑掃描軌跡的長度， k為正整數(shù)，T為電子束掃描周期，CO為所述相鍋轉(zhuǎn)動的角速度。
[0012] 進一步地，所述掃描圖形包括多個子掃描區(qū)域，所述電子束光斑依次對每一個所 述子掃描區(qū)域進行掃描，每一個所述子掃描區(qū)域包括根據(jù)所述光信號的能量分布獲取的多 個掃描點。
[0013] 進一步地，所述掃描圖形包括的所述多個掃描點的分布為光柵式掃描分布。
[0014] 進一步地，所述光電探測器將采集到的預(yù)設(shè)掃描區(qū)域內(nèi)鍛膜材料在電子束光斑掃 描下烙化或升華時發(fā)出的光信號轉(zhuǎn)化為電信號發(fā)送到數(shù)據(jù)處理裝置的步驟，包括:所述預(yù) 設(shè)掃描區(qū)域內(nèi)的鍛膜材料將在所述電子束掃描下烙化或升華時發(fā)出的光信號發(fā)送至帶通 濾波器;所述光電探測器接收透過所述帶通濾波器的光信號并將所述光信號轉(zhuǎn)化為電信號 發(fā)送至所述數(shù)據(jù)處理裝置。
[0015] 本發(fā)明實施例還提供了一種光學(xué)薄膜沉積掃描控制系統(tǒng)，包括相蝸、電子束鍛膜 設(shè)備、光電探測器和數(shù)據(jù)處理裝置。所述光電探測器用于采集預(yù)設(shè)掃描區(qū)域內(nèi)的所述鍛膜 材料在電子束掃描下烙化或升華時發(fā)出的光信號，并將所述光信號轉(zhuǎn)化為電信號發(fā)送到所 述數(shù)據(jù)處理裝置。所述數(shù)據(jù)處理裝置用于根據(jù)接收到的所述電信號優(yōu)化所述電子束鍛膜設(shè) 備的電子槍發(fā)出的電子束光斑在所述相蝸內(nèi)的掃描軌跡。所述電子束鍛膜設(shè)備用于控制所 述電子束光斑在所述相蝸內(nèi)W優(yōu)化后的掃描軌跡掃描所述鍛膜材料W使所述鍛膜材料蒸 發(fā)或升華并沉積在待鍛元件表面。
[0016] 進一步地，所述光學(xué)薄膜沉積掃描控制系統(tǒng)還包括帶通濾光片，所述帶通濾光片 的工作波長范圍為可見光波長范圍，所述預(yù)設(shè)掃描區(qū)域內(nèi)的鍛膜材料在電子束的作用下烙 化或升華過程中發(fā)出的光信號經(jīng)過所述帶通濾光片入射到所述光電探測器。
[0017] 進一步地，所述光電探測器為CCD成像器件。
[0018] 本發(fā)明實施例提供的光學(xué)薄膜沉積掃描控制方法，通過對光電探測器所采集到的 預(yù)設(shè)掃描區(qū)域內(nèi)的鍛膜材料在電子束的作用下烙化或升華過程中發(fā)出的光信號的強度分 布進行分析，設(shè)置電子束掃描圖形，進而實現(xiàn)電子束光斑在相蝸內(nèi)的掃描軌跡的優(yōu)化，不僅 有利于提高預(yù)設(shè)掃描區(qū)域內(nèi)鍛膜材料的蒸發(fā)速率的穩(wěn)定性，還有利于提高掃描后鍛膜材料 的表面平整度，即相蝸內(nèi)鍛膜材料Z方向的烙化均勻性，其中，Z方向為相蝸內(nèi)的鍛膜材料的 深度方向，進而提高光學(xué)薄膜沉積的質(zhì)量。相對于現(xiàn)有的通過經(jīng)驗調(diào)整電子束光斑掃描軌 跡的方法，采用本發(fā)明實施例提供的光學(xué)薄膜沉積掃描控制方法對電子束光斑在相蝸內(nèi)的 掃描軌跡進行優(yōu)化調(diào)整的可控性更好、效率更高。
[0019] 本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的說明書闡述，并且，部分地從說明書中變得 顯而易見，或者通過實施本發(fā)明實施例而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在所寫的 說明書、權(quán)利要求書、W及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。
【附圖說明】
[0020] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附 圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，W下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應(yīng)被看作是對 范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可W根據(jù)運 些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
[0021] 圖1為本發(fā)明第一實施例提供的一種光學(xué)薄膜掃描沉積控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖2為本發(fā)明第二實施例提供的一種光學(xué)薄膜沉積掃描控制方法的流程圖；
[0023] 圖3為本發(fā)明第二實施例提供的另一種光學(xué)薄膜沉積掃描控制方法的流程圖；
[0024] 圖4為本發(fā)明第二實施例提供的組合式掃描方式中第一子掃描區(qū)域的示意圖；
[0025] 圖5為本發(fā)明第二實施例提供的組合式掃描方式中第二子掃描區(qū)域的示意圖；
[0026] 圖6為本發(fā)明第二實施例提供的組合式掃描方式中第=子掃描區(qū)域的示意圖；
[0027] 圖7為本發(fā)明第二實施例提供的組合式掃描方式中掃描圖形的示意圖；
[0028] 圖8為本發(fā)明第二實施例提供的光柵式掃描方式中掃描圖形的示意圖；
[0029] 圖9為本發(fā)明第二實施例提供的第一掃描周期內(nèi)的掃描軌跡的示意圖；
[0030] 圖10為本發(fā)明第二實施例提供的第二掃描周期內(nèi)的掃描軌跡的示意圖；
[0031] 圖11為本發(fā)明第二實施例提供的第=掃描周期內(nèi)的掃描軌跡的示意圖；
[0032] 圖12為本發(fā)明第二實施例提供的預(yù)設(shè)的電子束光斑掃描位置模型的示意圖。
[0033] 圖中，附圖標(biāo)記分別為：
[0034] 相蝸101;鍛膜材料102;電子槍103;帶通濾光片104;光電探測器105;數(shù)據(jù)處理裝 置106;預(yù)設(shè)掃描區(qū)域200;預(yù)設(shè)點位210;第一掃描軌跡301;第二掃描軌跡302;第=掃描軌 跡303。
【具體實施方式】
[0035] 為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例 中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是 本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實施 例的組件可WW各種不同的配置來布置和設(shè)計。
[0036] 因此，W下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護 的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通 技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范 圍。
[0037] 應(yīng)注意到:相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一 個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進