[发明专利]光控-晶控综合膜厚监控方法

摘要

一种用于镀膜装置精确控制制备高性能光学薄膜的光控-晶控综合膜厚监控方法，该方法包括：镀膜前向计算机输入镀膜参数；计算机根据输入的镀膜参数给出所镀膜系的镀膜监控表，包括相应层膜的监控波长、理论极值数或晶控系数；镀膜等步骤。本发明综合了光电极值法和石英晶体振荡法的优点，能够克服两者单独使用时石英晶体振荡仪的工具因子易受膜层沉积参数影响，以及光电极值法监控非规整膜系误差大的缺点。该方法可对规整膜系和非规整膜系进行监控，有效降低了膜厚监控误差，提高了薄膜的光谱性能，具有良好的重复性。

主权项

一种光控‑晶控综合膜厚监控方法，其特征在于该方法包括下列步骤：1）镀膜前向计算机（30）输入需要的镀膜参数：包括设计波长λD、高折射率材料折射率nH、低折射率材料折射率nL、基底折射率nS、入射介质折射率n0、最小监控波长λMin、所需镀制的膜系和总的膜层数K；2）计算机根据输入的镀膜参数，给出所镀膜系的镀膜监控表，第1层膜、第2层膜采用光电极值法进行监控，其他膜层都采用石英晶体振荡法监控，镀膜监控表中给出相应层膜的监控波长λj、理论极值数EjT或晶控系数Rj；3）开机镀膜：①镀制第1层膜，令第1层膜的实际极值数E1A=0，计算机（30）的第四串口（37）发出信号将单色仪（7）的波长调节至第1层膜的监控波长λ1；然后，计算机（30）向挡板开关控制电路（20）发出信号打开高折射率蒸发源挡板（23），同时，计算机（30）开始采集并保存锁相放大器（12）输出的监控片的透射率信号值，每透射率信号出现极值，则该层膜的实际极值数E1A=E1A+1；当第1层膜的实际极值数E1A等于第1层膜的理论极值数E1T时，计算机（30）向挡板开关控制电路（20）发出关闭信号，关闭高折射率蒸发源挡板（23），同时，计算机（30）采集并保存晶控仪（26）显示的晶控厚度MH，第1层膜镀制完成；②镀制第2层膜，令第2层膜的实际极值数E2A=0，计算机（30）的第四串口（37）发出信号将单色仪（7）的波长调节至第2层膜的监控波长λ2；然后，计算机（30）向挡板开关控制电路（20）发出信号打开低折射率蒸发源挡板（36），同时，计算机（30）开始采集并保存锁相放大器（12）输出的与监控片的透射率相应的信号值，每透射率信号出现极值，则该层膜的实际极值数E2A=E2A+1；当第2层膜的实际极值数E2A等于第2层膜的理论极值数E2T，计算机（30）向挡板开关控制电路（20）发出关闭信号，关闭低折射率蒸发源挡板（36），同时，计算机（30） 采集并保存晶控仪（26）显示的晶控厚度ML，第2层膜镀制完成；③镀制第j层膜，j=3：当当前层为高折射率材料时，计算机（30）向挡板开关控制电路（20）发出信号打开高折射率蒸发源挡板（23），同时，计算机（30）开始采集并保存晶控仪（26）输出的膜层厚度MjA，当MjA=Rj×MH时，计算机（30）向挡板开关控制电路（20）发出信号，关闭高折射率蒸发源挡板（23）；当当前层为低折射率材料时，计算机（30）向挡板开关控制电路（20）发出信号打开低折射率蒸发源挡板（36），同时，计算机（30）开始采集并保存晶控仪（26）输出的膜层厚度MjA，当MjA=Rj×ML时，计算机（30）向挡板开关控制电路（20）发出信号，关闭低折射率蒸发源挡板（36）；④j=j+1,重复上述步骤③，直至j=k,所有的膜层都镀制完毕，镀膜结束。