CN112126907B - 真空镀膜控制系统及其控制方法、真空镀膜设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种真空镀膜控制系统及其控制方法、真空镀膜设备，其中该真空镀膜控制系统，应用于真空镀膜设备中，包括：工控机以及光谱测试仪；所述光谱测试仪安装在真空镀膜设备的真空室内部，所述工控机与所述光谱测试仪通讯连接；所述光谱测试仪用于在真空镀膜设备镀膜过程中实时检测目标产品成膜的光谱参数并发送至所述工控机；所述工控机用于依据保存的功率误差校验曲线校正真空镀膜设备的输出功率，以及将所述光谱参数与预设的光谱参考值进行比较并修正所述功率误差校验曲线。该技术方案能够实现自动化的监测和校正，找出最合适的输出功率，以提升镀膜效果，而且可以获取到更加精准的输出功率值。
Description
技术领域
本申请涉及离子源技术领域，具体而言，本申请涉及一种真空镀膜控制系统及其控制方法、真空镀膜设备。
背景技术
真空镀膜设备是一类需要在较高真空度下进行镀膜的设备，主要包括蒸发和溅射两种，具体可以包括真空例子蒸发、磁控溅射、MBE分子外延、PLD激光溅射沉积等。
由于需要较高真空度，真空镀膜设备需要设置严密的真空室，由于镀膜过程真空要求，现有技术中，基本上都是根据设定好的控制程式去控制整个镀膜过程，当需要对镀膜控制程式进行调整时，一般是在镀膜完成后，把产品拿出来用光谱测试仪进行测试，检测镀膜光谱参数是否符合预定值，如果不符合预定值再对镀膜控制程式进行调整参数，通过如此多次测试以获得较为合适的控制程式；这种技术操作复杂，准确性低，效率低。
发明内容
本申请的目的旨在解决上述的技术缺陷之一，提供一种真空镀膜控制系统及其控制方法、真空镀膜设备。
为了实现上述目的，本申请提供以下技术方案：
本申请还提供一种真空镀膜控制系统，应用于真空镀膜设备中，该系统包括：工控机以及光谱测试仪；
所述光谱测试仪安装在真空镀膜设备的真空室内部，所述工控机与所述光谱测试仪通讯连接；
所述光谱测试仪用于在真空镀膜设备镀膜过程中实时检测目标产品成膜的光谱参数并发送至所述工控机；
所述工控机用于依据保存的功率误差校验曲线校正真空镀膜设备的输出功率，以及将所述光谱参数与预设的光谱参考值进行比较并修正所述功率误差校验曲线。
在一个实施例中，所述光谱测试仪用于在真空镀膜设备镀膜过程中实时监测目标产品的成膜状态，并检测所述目标产品成膜的全频段光谱参数；
所述工控机用于校正真空镀膜设备在每段镀膜区间的输出功率。
在一个实施例中，所述光谱测试仪用于检测所述目标产品成膜的透过率和/或反射率。
在一个实施例中，所述工控机还通过网络连接云端平台；
所述工控机还用于向所述云端平台上传所述光谱参数和/或功率误差校验曲线，以及接受所述云端平台的监控。
在一个实施例中，所述工控机与所述光谱测试仪通过USB连接进行通讯连接。
本申请还提供一种真空镀膜控制方法，应用于真空镀膜设备的工控机中，该方法包括：
读取预先保存的功率误差校验曲线，并根据所述功率误差校验曲线校正真空镀膜设备的输出功率；
接收光谱测试仪在真空镀膜设备镀膜过程中实时检测目标产品成膜的光谱参数；其中，所述光谱测试仪安装在真空镀膜设备的真空室内部；
将所述光谱参数与预设的光谱参考值进行比较并修正所述功率误差校验曲线，保存所述功率误差校验曲线用于下一次镀膜过程使用。
在一个实施例中，根据所述功率误差校验曲线校正真空镀膜设备的输出功率，包括：
分别提取在每段镀膜区间对应的功率误差校验曲线；
在所述真空镀膜设备进入到相应镀膜区间段时，依据该镀膜区间段的功率误差校验曲线调整所述校正真空镀膜设备的输出功率。
在一个实施例中，将所述光谱参数与预设的光谱参考值进行比较并修正所述功率误差校验曲线，包括：
计算所述光谱参数与预设的光谱参考值的光谱参数误差曲线；
根据各个时刻所述光谱参数误差曲线的实时误差值计算各个时刻对应的功率误差值；
根据所述功率误差值拟合得到所述功率误差校验曲线。
在一个实施例中，所述光谱参数包括透过率和/或反射率。
本申请还提供一种真空镀膜设备，该真空镀膜设备包括如上所述的真空镀膜控制系统，其中，所述真空镀膜控制系统的工控机用于执行如上所述的真空镀膜控制方法。
本申请提供的上述技术方案，通过在真空镀膜设备的真空室内安装的光谱测试仪实时检测目标产品成膜的光谱参数；通过工控机读取上一次镀膜校正后保存的功率误差校验曲线，并根据功率误差校验曲线校正真空镀膜设备的输出功率；该技术方案能够实现自动化的监测和校正，找出最合适的输出功率，以提升镀膜效果。而且，在每次镀膜过程中都对功率误差校验曲线进行修正，然后将光谱参数与预设的光谱参考值进行比较以修正功率误差校验曲线保存，给下一次镀膜过程使用，从而确认功率误差校验曲线始终处于动态修正中，从而可以获取到更加精准的输出功率值。
进一步的，工控机还可以连接云端平台，上传相关数据到云端平台，并可以通过云端平台对镀膜过程进行监控，实现了远程监控功能。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是一个实施例的真空镀膜控制系统的结构示意图；
图2是另一个实施例的真空镀膜控制系统的结构示意图；
图3是真空镀膜控制方法流程图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
参考图1所示，图1是一个实施例的真空镀膜控制系统的结构示意图，该真空镀膜控制系统，应用于真空镀膜设备中，包括：工控机以及光谱测试仪；本实施例中，工控机可以是指真空镀膜设备的工控机，也可以是另外设置的工控机；其中，光谱测试仪安装在真空镀膜设备的真空室内部，工控机与光谱测试仪通讯连接，优选的，两者可以通过USB线进行连接，当然也可以采用其他连接方式，包括无线方式连接等。
在具体工作中，光谱测试仪用于在真空镀膜设备镀膜过程中实时检测目标产品成膜的光谱参数并发送至工控机；工控机用于依据保存的功率误差校验曲线校正真空镀膜设备的输出功率，以及将光谱参数与预设的光谱参考值进行比较并修正功率误差校验曲线。
在一个实施例中，光谱测试仪可以在真空镀膜设备镀膜过程中实时监测目标产品的成膜状态，并检测目标产品成膜的全频段光谱参数；对于光谱参数可以包括透过率、反射率等。
上述实施例的真空镀膜控制系统，通过在真空镀膜设备的真空室内安装的光谱测试仪实时检测目标产品成膜的光谱参数；通过工控机读取预先保存的功率误差校验曲线，并根据功率误差校验曲线校正真空镀膜设备的输出功率；然后将光谱参数与预设的光谱参考值进行比较以修正功率误差校验曲线保存，给下一次镀膜过程使用。
通过本申请的上述技术方案，能够实现自动化的监测和校正，找出最合适的输出功率，以提升镀膜效果；而且在每次镀膜过程中都对功率误差校验曲线进行修正，从而确认功率误差校验曲线始终处于动态修正中，从而可以获取到更加精准的输出功率值。
在一个实施例中，如图2所示，图2是另一个实施例的真空镀膜控制系统的结构示意图；真空镀膜控制系统的工控机还可以通过网络连接云端平台；工控机还用于向云端平台上传光谱参数和/或功率误差校验曲线，以及接受云端平台的监控；通过工控机连接云端平台，可以上传相关数据到云端平台，并可以通过云端平台对镀膜过程进行监控，实现了远程监控功能。
下面阐述真空镀膜控制方法的实施例。
参考图3所示，图3是真空镀膜控制方法流程图，应用于真空镀膜设备的工控机中，该方法包括：
S10，读取预先保存的功率误差校验曲线，并根据所述功率误差校验曲线校正真空镀膜设备的输出功率。
具体的，工控机读取上一次镀膜保存的功率误差校验曲线，然后利用功率误差校验曲线对真空镀膜设备的输出功率进行校正，以使得真空镀膜设备按照校正后的输出功率进行镀膜。
在一个实施例中，对于步骤S20中的修正方法，可以计算所述光谱参数与预设的光谱参考值的光谱参数误差曲线；根据各个时刻所述光谱参数误差曲线的实时误差值计算各个时刻对应的功率误差值；根据所述功率误差值拟合得到所述功率误差校验曲线。
S20，接收光谱测试仪在真空镀膜设备镀膜过程中实时检测目标产品成膜的光谱参数；其中，所述光谱测试仪安装在真空镀膜设备的真空室内部；优选的，对于光谱参数，可以包括透过率、反射率等。
具体的，在镀膜过程中，光谱测试仪实时检测目标产品成膜的光谱参数，该光谱参数用于对功率误差校验曲线进行校正使用，
S30，将所述光谱参数与预设的光谱参考值进行比较并修正所述功率误差校验曲线，保存所述功率误差校验曲线用于下一次镀膜过程使用。
具体的，利用实时检测的光谱参数与预设的光谱参考值进行比较，从而可以得到本次调整后的实际的误差，然后再次修正该误差，保存给下一次镀膜使用。
在一个实施例中，对于步骤S30中的控制方法，可以分别提取在每段镀膜区间对应的功率误差校验曲线；然后在真空镀膜设备进入到相应镀膜区间段时，依据该镀膜区间段的功率误差校验曲线调整校正真空镀膜设备的输出功率；通过构建每个镀膜阶段的功率误差校验曲线，从而可以进行分段校正，保证各个镀膜区间的误差都能够被修正，从而提高了镀膜输出功率参数的准确度，以获得更好的镀膜效果。
例如，某一时刻应该得到的光谱参数的透光率应该为90％，而光谱测试仪检测的实时透光率是88％，据此，确定对应时刻的光谱参数误差值，计算功率误差校验曲线，下次镀膜时在对应时刻应加大功率。
基于上述实施例，在实际应用中，真空镀膜设备的工控机可以通过USB连接线与光谱测试仪进行通讯，光谱测试仪实时监测目标产品的成膜状态以检测全频段光谱值，工控机将真空镀膜设备实时光谱参数与预设光谱参数进行比较，从而得出误差曲线，进而计算出功率误差校验曲线，下次镀膜时即可根据功率误差校验曲线自动修正每段镀膜区间的输出功率，同时实时光谱参数与预设光谱参数再进行比较，以实现再次修正功率误差校验曲线，保存给下一次镀膜使用。
上述实施例的方案，工控机通过读取预先保存的功率误差校验曲线，并根据功率误差校验曲线校正真空镀膜设备的输出功率；该技术方案能够实现自动化的监测和校正，找出最合适的输出功率，以提升镀膜效果。
而且在每次镀膜过程中，工控机通过接收在真空镀膜设备的真空室内安装的光谱测试仪实时检测目标产品成膜的光谱参数，将光谱参数与预设的光谱参考值进行比较以修正功率误差校验曲线保存，给下一次镀膜过程使用，实现对功率误差校验曲线进行动态修正，从而确认功率误差校验曲线始终处于动态修正中，从而可以获取到更加精准的输出功率值。
下面阐述真空镀膜设备的实施例。
本申请提供的真空镀膜设备，可以参考图1所示，该真空镀膜设备包括如上任意实施例的真空镀膜控制系统，其中，真空镀膜控制系统的工控机用于执行如上任意实施例的真空镀膜控制方法。
本申请提供的真空镀膜设备，通过在真空室内安装的光谱测试仪实时检测目标产品成膜的光谱参数；通过工控机读取预先保存的功率误差校验曲线，并根据功率误差校验曲线校正真空镀膜设备的输出功率；从而实现自动化的监测和校正，找出最合适的输出功率，以提升镀膜效果。在每次镀膜过程中都对功率误差校验曲线进行修正，将光谱参数与预设的光谱参考值进行比较以修正功率误差校验曲线保存，给下一次镀膜过程使用，从而确认功率误差校验曲线始终处于动态修正中，从而可以获取到更加精准的输出功率值。工控机还可以连接云端平台，上次相关数据到云端平台，并可以通过云端平台对镀膜过程进行监控，实现了远程监控功能。
以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (9)
1.一种真空镀膜控制系统，应用于真空镀膜设备中，其特征在于，该系统包括：工控机以及光谱测试仪；
所述光谱测试仪安装在真空镀膜设备的真空室内部，所述工控机与所述光谱测试仪通讯连接；
所述光谱测试仪用于在真空镀膜设备镀膜过程中实时检测目标产品成膜的光谱参数并发送至所述工控机；
所述工控机用于依据保存的上一次镀膜校正后的功率误差校验曲线校正真空镀膜设备的输出功率，以及将所述光谱参数与预设的光谱参考值进行比较并修正所述功率误差校验曲线保存，给下一次镀膜过程使用；
所述光谱测试仪用于在真空镀膜设备镀膜过程中实时监测目标产品的成膜状态，并检测所述目标产品成膜的全频段光谱参数；
所述工控机用于校正真空镀膜设备在每段镀膜区间的输出功率。
2.根据权利要求1所述的真空镀膜控制系统，其特征在于，所述光谱测试仪用于检测所述目标产品成膜的透过率和/或反射率。
3.根据权利要求1所述的真空镀膜控制系统，其特征在于，所述工控机还通过网络连接云端平台；
所述工控机还用于向所述云端平台上传所述光谱参数和/或功率误差校验曲线，以及接受所述云端平台的监控。
4.根据权利要求1所述的真空镀膜控制系统，其特征在于，所述工控机与所述光谱测试仪通过USB连接进行通讯连接。
5.一种真空镀膜控制方法，应用于真空镀膜设备的工控机中，其特征在于，该方法包括：
读取预先保存的上一次镀膜校正后的功率误差校验曲线，并根据所述功率误差校验曲线校正真空镀膜设备的输出功率，包括校正真空镀膜设备在每段镀膜区间的输出功率；
接收光谱测试仪在真空镀膜设备镀膜过程中实时检测目标产品成膜的光谱参数，包括在真空镀膜设备镀膜过程中实时监测目标产品的成膜状态，并检测所述目标产品成膜的全频段光谱参数；其中，所述光谱测试仪安装在真空镀膜设备的真空室内部；
将所述光谱参数与预设的光谱参考值进行比较并修正所述功率误差校验曲线，保存所述功率误差校验曲线用于下一次镀膜过程使用。
6.根据权利要求5所述的真空镀膜控制方法，其特征在于，根据所述功率误差校验曲线校正真空镀膜设备的输出功率，包括：
分别提取在每段镀膜区间对应的功率误差校验曲线；
在所述真空镀膜设备进入到相应镀膜区间段时，依据该镀膜区间段的功率误差校验曲线调整所述校正真空镀膜设备的输出功率。
7.根据权利要求5所述的真空镀膜控制方法，其特征在于，将所述光谱参数与预设的光谱参考值进行比较并修正所述功率误差校验曲线，包括：
计算所述光谱参数与预设的光谱参考值的光谱参数误差曲线；
根据各个时刻所述光谱参数误差曲线的实时误差值计算各个时刻对应的功率误差值；
根据所述功率误差值拟合得到所述功率误差校验曲线。
8.根据权利要求5所述的真空镀膜控制方法，其特征在于，所述光谱参数包括透过率和/或反射率。
9.一种真空镀膜设备，其特征在于，该真空镀膜设备包括权利要求1至4任一项所述的真空镀膜控制系统，其中，所述真空镀膜控制系统的工控机用于执行权利要求5至8任一项所述的真空镀膜控制方法。
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