CN113774353A - 镀膜过程的工艺参数优化方法、装置及镀膜实时监控系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种镀膜过程的工艺参数优化方法、装置及镀膜实时监控系统，该方法包括：获取薄膜的目标性能参数和薄膜镀制的初始工艺参数；对目标性能参数进行光学计算得到对应的目标光谱曲线；在薄膜镀制过程中，读取光控系统实时计算的膜层的透过率曲线，根据透过率曲线计算膜层的实际光谱曲线；对初始工艺参数进行调整并实时计算实际光谱曲线与目标光谱曲线之间的差值，直至实际光谱曲线与目标光谱曲线一致；记录调整得到的镀制过程的实际工艺参数，利用实际工艺参数优化初始工艺参数并输出相应的光学导纳；该技术方案，实现了对膜层的初始参数的误差检测和校正，保证该膜层的镀膜过程可监控和可预测，实现对每个膜层的镀膜过程的稳定和精准控制。

Description

镀膜过程的工艺参数优化方法、装置及镀膜实时监控系统

技术领域

本申请涉及真空镀膜机技术领域，特别是一种镀膜过程的工艺参数优化方法、装置及镀膜实时监控系统。

背景技术

在真空镀膜中，需要设计膜厚监测系统来对镀膜过程中所产生的膜厚度进行实时监控，目前使用较多的是光学厚度为基础的单波长监控技术，该技术通过测量被镀膜产品对某个波长的透过率或者反射率变化确定薄膜与折射率有关的光学厚度，随着技术发展，出现了采用宽光谱检测膜厚技术。

由于膜系在相当复杂的情况下，检测数据存在细微的误差都有可能导致后续的镀膜控制出现无法控制的情况，当前的膜厚检测技术，缺乏对工艺参数的实时优化方案，导致在对膜厚的监控时的稳定性差，难以对监控结果进行实时的校正，误差大。

发明内容

基于此，有必要针对上述至少一种技术缺陷，提供一种光谱采样机构、膜厚实时监控方法、膜厚实时监控系统以及真空镀膜机，以提高膜厚检测精度、降低误差。实现对监控过程的校正和误差分析，提升了监控准确性和降低了误差。

一种镀膜过程的工艺参数优化方法，包括：

获取薄膜的目标性能参数和薄膜镀制的初始工艺参数；

对所述目标性能参数进行光学计算，得到对应的目标光谱曲线；

在薄膜镀制过程中，读取光控系统实时计算的膜层的透过率曲线，根据所述透过率曲线计算膜层的实际光谱曲线；

对所述初始工艺参数进行调整，并实时计算实际光谱曲线与目标光谱曲线之间的差值，直至所述实际光谱曲线与目标光谱曲线一致；

记录所述调整得到的镀制过程的实际工艺参数，利用所述实际工艺参数优化所述初始工艺参数，并输出相应的光学导纳。

在一个实施例中，所述目标性能参数包括自定义的膜厚、折射率和/或消光系数；所述初始工艺参数包括自定义的镀膜材料、沉积速率和/或基片温度。

在一个实施例中，对所述初始工艺参数进行调整，并实时计算实际光谱曲线与目标光谱曲线之间的差值，直至所述实际光谱曲线与目标光谱曲线一致，包括：

判断所述初始工艺参数是否满足目标光谱曲线的工艺要求；

若不满足，读取膜层的实际光谱曲线；

计算所述实际光谱曲线与目标光谱曲线之间的差值；

根据所述差值调整所述初始工艺参数；

判断实际光谱曲线与目标光谱曲线是否一致；

若一致，获取镀制过程的实际工艺参数。

在一个实施例中，判断实际光谱曲线与目标光谱曲线是否一致，包括：

获取设定波长范围内的实际光谱曲线与目标光谱曲线；

判断所述实际光谱曲线与目标光谱曲线的曲线结构是否一致；

若一致，判断实际光谱曲线与目标光谱曲线上的关键点是否一致；

若一致，判定所述实际光谱曲线与目标光谱曲线一致。

在一个实施例中，根据所述透过率曲线计算膜层的实际光谱曲线，包括：

根据所述透过率曲线计算膜层的实时性能参数；其中，所述实时性能参数包括实时的膜厚、折射率和/或消光系数；

根据所述实时性能参数计算得到膜层的实际光谱曲线。

在一个实施例中，所述的镀膜过程的工艺参数优化方法，还包括：

读取光谱仪检测的所述检测光的透光光谱参数；

读取光谱仪检测的所述检测光通过所述样品得到的测量光谱参数；

读取光谱仪检测的所述检测光通过背景面板得到的暗光光谱参数；

根据所述透光光谱参数、测量光谱参数以及所述暗光光谱参数计算得到所述膜层的透过率曲线。

在一个实施例中，所述透过率的计算公式为：

γ＝(P-N)/(M-N)

式中，γ为透过率，M为透光光谱参数，P为测量光谱参数，N为暗光光谱参数。

一种镀膜过程的工艺参数优化装置，包括：

初始参数获取单元，用于获取薄膜的目标性能参数和薄膜镀制的初始工艺参数；

目标光谱曲线计算单元，用于对所述目标性能参数进行光学计算，得到对应的目标光谱曲线；

实际光谱曲线计算单元，用于在薄膜镀制过程中，读取光控系统实时计算的膜层的透过率曲线，根据所述透过率曲线计算膜层的实际光谱曲线；

控制工艺参数调整单元，用于对所述初始工艺参数进行调整，并实时计算实际光谱曲线与目标光谱曲线之间的差值，直至所述实际光谱曲线与目标光谱曲线一致；

控制工艺参数优化单元，用于记录所述调整得到的镀制过程的实际工艺参数，利用所述实际工艺参数优化所述初始工艺参数，并输出相应的光学导纳。

一种计算机设备，其包括：

一个或多个处理器；

存储器；

一个或多个应用程序，其中所述一个或多个应用程序被存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序配置用于：执行上述的镀膜过程的工艺参数优化方法。

一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行上述的镀膜过程的工艺参数优化方法。

上述镀膜过程的工艺参数优化方法、装置、计算机设备和计算机可读存储介质，通过获取薄膜的目标性能参数和薄膜镀制光学计算得到目标光谱曲线，在薄膜镀制过程中，利用光控系统实时计算的膜层的透过率曲线计算膜层的实际光谱曲线，对初始工艺参数进行调整，直至实际光谱曲线与目标光谱曲线一致，记录调整得到的镀制过程的实际工艺参数对初始工艺参数进行优化更新，并输出相应的光学导纳。该技术方案，通过对每个膜层的光谱参数实时检测，利用光谱曲线比对方式来对膜层的初始性能参数进行判定，进而得到镀膜过程的实际工艺参数，以此对初始工艺参数进行优化更新形成新的初始工艺参数，实现了对膜层的初始参数的误差检测和校正，保证该膜层的镀膜过程可监控和可预测，实现对每个膜层的镀膜过程的稳定和精准控制。

一种镀膜实时监控系统，包括：控制系统、光控系统、光谱仪、光源以及光谱采样机构；

所述光谱仪和光源设于真空室外部，且分别连接所述光控系统；所述光谱采样机构包括：设于真空室上的真空密封的光输入接口和光输出接口，以及设于真空室内的旋转样品夹具；其中，所述旋转样品夹具上设置有至少一个透光通孔和至少一个样品通孔；

所述光源输出检测光并通过光输出接口进入真空室；所述旋转样品夹具通过旋转将透光通孔或样品通孔置于检测光的光路上；所述检测光通过样品表面后得到测量光并通过所述光输出接口传输至光谱仪检测光谱参数；

所述光控系统用于根据所述光谱参数计算得到透过率曲线，并输出至控制系统；

所述控制系统被配置为执行上述的镀膜过程的工艺参数优化方法。

在一个实施例中，所述光输入接口和光输出接口设置在真空室的顶部外壳上；在旋转样品夹具下部还设置有反射棱镜；其中，所述反射棱镜对传输的检测光进行反射，并将所述检测光进行反射后垂直入射到样品表面。

在一个实施例中，在光输入接口之后反射棱镜之前的光路上设有第一准直镜，在旋转样品夹具的通孔之后光输出接口之前的光路上设有第二准直镜；其中，所述第一准直镜用于对检测光进行平行处理后入射到所述反射棱镜；所述第二准直镜用于收集通过通孔的测量光，并由光输出接口传输至光谱仪。

在一个实施例中，所述光谱采样机构还包括：连接所述第一准直镜的第一角度可调光学平台，以及连接所述第二准直镜的第二角度可调光学平台；

所述第一角度可调光学平台用于调整所述第一准直镜的角度以使得检测光平行入射反射棱镜；

所述第二角度可调光学平台用于调整所述第二准直镜的角度以使得测量光汇聚至光输出接口。

在一个实施例中，所述旋转样品夹具为环形形状，所述通孔设置在环形面板上；

所述光输入接口对准旋转样品夹具的内环内部区域，所述光输出接口对准旋转样品夹具的环形面板的通孔位置；

所述检测光通过所述内环内部区域穿过旋转样品夹具进入反射棱镜。

在一个实施例中，所述旋转样品夹具的环形面板上设置有多组透光通孔和样品通孔；其中，所述透光通孔和样品通孔分别间隔设置。

一种真空镀膜机，其特征在于，包括：真空室以及上述的镀膜实时监控系统。

上述镀膜实时监控系统和真空镀膜机，基于光控系统，可以进行全光谱的检测，实时检测样品的光谱数据，准确地检测样品薄膜生长的光谱参数，特别适用于非规整膜系的薄膜检测，基于光控系统的检测，使得控制系统实现了对膜层的初始参数的误差检测和校正，保证该膜层的镀膜过程可监控和可预测，实现对每个膜层的镀膜过程的稳定和精准控制。

附图说明

图1是镀膜实时监控系统结构图；

图2是一个实施例的镀膜过程的工艺参数优化方法流程图；

图3对初始工艺参数进行调整流程图；

图4是计算的膜层的透过率曲线流程图；

图5是一个实施例的光谱采样机构的结构示意图；

图6是一个实施例的旋转样品夹具的平面结构图；

图7是另一个实施例的光谱采样机构的结构示意图；

图8是又一个实施例的光谱采样机构的结构示意图；

图9是准直镜安装示意图；

图10是角度可调光学平台示意图；

图11是另一个实施例的旋转样品夹具的平面结构图；

图12是一个实施例的镀膜过程的工艺参数优化装置结构示意图；

图13是一个示例的镀膜实时监控系统逻辑架构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请的技术方案主要是应用用于镀膜实时监控系统中，在真空镀膜过程中，通过镀膜实时监控系统对镀膜过程中各个膜层的监控，以此对镀膜控制工艺每个膜层的初始参数进行优化，实现在膜系复杂的情况下，确保检测准确性；同时，实现了在监控过程中，能够对于镀膜工艺进行实施的校准和误差分析，保证镀膜顺利进行。

基于此，参考图1所示，图1是镀膜实时监控系统结构图，本申请所提供的镀膜实时监控系统主要可以包括：控制系统、光控系统、光谱仪、光源以及光谱采样机构；光源可以产生检测光，通过光谱采样机构对样品进行检测，光谱仪可以采集光谱采样机构检测的光谱参数，光控系统根据光谱仪采集的光谱参数计算得到透过率曲线，控制系统通过本申请所提供的镀膜过程的工艺参数优化方法来对膜层的镀膜工艺进行优化。

参考图2所示，图2是一个实施例的镀膜过程的工艺参数优化方法流程图，该优化方法包括：

S10，获取薄膜的目标性能参数和薄膜镀制的初始工艺参数。

具体的，目标性能参数包括自定义的膜厚、折射率、消光系数等参数；初始工艺参数包括自定义的镀膜材料、沉积速率、基片温度等；目标性能参数是设定镀膜要达到的性能参数，初始工艺参数是设定的镀膜控制工艺参数。

S20，对所述目标性能参数进行光学计算，得到对应的目标光谱曲线。

此步骤中，针对于自定义的目标性能参数，利用相关设计软件计算得到符合性能参数要求的光谱曲线，可以采用常规光学信息处理软件计算光学参数，如膜层的初始光学导纳和目标光学导纳，得到该目标光谱曲线。

S30，在薄膜镀制过程中，读取光控系统实时计算的膜层的透过率曲线，根据所述透过率曲线计算膜层的实际光谱曲线。

此步骤中，在镀膜过程开启后，由光谱检测系统实时检测的光谱参数，光控系统利用光谱参数计算实时的透过率，并拟合得到透过率曲线，再根据透过率曲线计算当前镀膜的膜层的实际光谱曲线。

在一个实施例中，对于根据透过率曲线计算膜层的实际光谱曲线，可以包括如下：

(1)根据所述透过率曲线计算膜层的实时性能参数；其中，所述实时性能参数包括实时的膜厚、折射率、消光系数等等。

(2)根据所述实时性能参数计算得到膜层的实际光谱曲线。

S40，对所述初始工艺参数进行调整，并实时计算实际光谱曲线与目标光谱曲线之间的差值，直至所述实际光谱曲线与目标光谱曲线一致。

具体的，参考图3所示，图3对初始工艺参数进行调整流程图，主要包括如下：

s401，读取初始工艺参数。

s402，判断初始工艺参数是否满足目标光谱曲线的工艺要求；若不满足，执行s403。

s403，读取膜层的实际光谱曲线，计算所述实际光谱曲线与目标光谱曲线之间的差值。

s404，根据所述差值调整所述初始工艺参数。

s405，判断实际光谱曲线与目标光谱曲线是否一致；若一致，执行s406。

作为实施例，对于判断实际光谱曲线与目标光谱曲线是否一致的方法，可以如下：

首先获取设定波长范围内的实际光谱曲线与目标光谱曲线，判断实际光谱曲线与目标光谱曲线的曲线结构是否一致；

如果曲线结构一致，再进一步判断实际光谱曲线与目标光谱曲线上的关键点是否一致。

如果关键点也是一致，则可以判定实际光谱曲线与目标光谱曲线一致。

s406，获取镀制过程的实际工艺参数。

S50，记录所述调整得到的镀制过程的实际工艺参数，利用所述实际工艺参数优化所述初始工艺参数，并输出相应的光学导纳。

具体的，通过前述步骤得到镀制过程的实际工艺参数，利用该实际工艺参数来优化初始工艺参数，从而对膜系的工艺参数误差进行补偿；然后输出相应的光学导纳进行显示，用户可以通过光学导纳数据得到所需的膜层光学厚度、薄膜的折射率、结构、吸收等相关信息。

上述实施例的技术方案，通过对每个膜层的光谱参数实时检测，利用光谱曲线比对方式来对膜层的初始性能参数进行判定，进而得到镀膜过程的实际工艺参数，以此对初始工艺参数进行优化更新形成新的初始工艺参数，实现了对膜层的初始参数的误差检测和校正，保证该膜层的镀膜过程可监控和可预测，实现对每个膜层的镀膜过程的稳定和精准控制。

为了更加清晰本申请的技术方案，下面阐述镀膜过程的工艺参数优化技术方案的若干实施例。

在一个实施例中，在步骤S30中光控系统实时计算的膜层的透过率曲线，参考图4所示，图4是计算的膜层的透过率曲线流程图，其可以包括如下步骤：

S310，读取光谱仪检测的检测光的透光光谱参数；具体的，光谱仪可以检测所述检测光在真空室内透传得到的光谱参数。

S320，读取光谱仪检测的所述检测光通过所述样品得到的测量光谱参数；具体的，光谱仪可以检测所述检测光垂直入射样品后得到的光谱参数。

S330，读取光谱仪检测的所述检测光通过背景面板得到的暗光光谱参数；具体的，光谱仪检测所述检测光通过所述旋转样品夹具的背景面板后得到的光谱参数。

S340，根据所述透光光谱参数、测量光谱参数以及所述暗光光谱参数计算得到所述膜层的透过率曲线；具体的，透过率的计算公式可以如下：

γ＝(P-N)/(M-N)

式中，γ为透过率，M为透光光谱参数，P为测量光谱参数，N为暗光光谱参数。

上述实施例的技术方案，利用光谱仪所检测的精确的光谱参数，通过透光光谱参数、测量光谱参数和暗光光谱参数，简单快速计算出样品的透过率，并可拟合为透过率曲线，为膜厚监测系统的监控提供精确的光学参数基础。

基于上述计算方案，本申请提供了光谱采样机构的实施例方案，在一个实施例中，参考图5所示，图5是一个实施例的光谱采样机构的结构示意图，图中是按照光路方向示意的结构图，本实施例的光谱采样机构包括：设于真空室100壳体上连接光源20的光输入接口31和连接光谱仪10的光输出接口32，以及设于真空室100顶部用于放置样品的旋转样品夹具40，为了便于说明，图中的旋转样品夹具40采用的是圆形结构。

所述光输入接口31和光输出接口32为真空密封接口，在使用中确保处于真空密封状态；如图示，旋转样品夹具40上可以设置至少两个通孔，其中至少一个透光通孔401，至少一个样品通孔402，光输入接口31或光输出接口32对准通孔的位置；图5中是以两个通孔来示例，一个是透光通孔401另一个是样品通孔402，两者对称设计。

在使用过程中，光源20用于输出检测光，此处检测光可以为全光谱的光，检测光通过光输出接口32进入真空室100；旋转样品夹具40用于通过旋转将透光通孔401或样品通孔402置于检测光的光路上；当旋转样品夹具40的样品通孔402旋转到检测光的光路上时，检测光垂直入射到样品表面，检测光通过样品表面后得到测量光，该测量光通过光输出接口32传输至光谱仪10。

当旋转样品夹具40的透光通孔401旋转到检测光的光路上时，此时，光谱仪10可以得到完全透光的测量光，即测量光为检测光的100％通光；当旋转样品夹具40的面板403(图中环形灰色区域)旋转到检测光的光路上时，此时，光谱仪10可以得到背景暗光的测量光；光谱仪10用于对接收到的上述三种状态下的测量光进行光谱检测。

上述实施例的技术方案，可以进行全光谱的检测，实时检测样品的光谱数据，准确地检测样品薄膜生长的光谱参数。

继续参考图5，在本实施例中，在旋转样品夹具40下部还设置有反射棱镜50，该反射棱镜50可以是全反射棱镜；对应的，光输入接口31和光输出接口32设置在真空室100的顶部外壳上；反射棱镜50用于对传输的检测光进行反射，并将检测光进行反射后垂直入射到样品表面；此处，反射棱镜50的作用是实现光路方向的改变。

参考图6，图6是一个实施例的旋转样品夹具的平面结构图，旋转样品夹具40设置为环形形状，通孔设置在环形面板403上；光输入接口31对准旋转样品夹具40的内环内部区域，光输出接口32对准旋转样品夹具40的环形面板403的通孔位置；由此，检测光通过所述内环内部区域穿过旋转样品夹具40进入反射棱镜50。

对于光输入接口31和光输出接口32的位置，由于光输入接口31和光输出接口32是可以调换位置的，如果是光输入接口31对准旋转样品夹具40的通孔位置，则改变的是测量光的光路方向，如果是光输出接口32对准旋转样品夹具40的通孔位置，则改变的是检测光的光路方向，如图5所示为改变检测光的光路方向。

需要说明的是，对于光路设计上，光输出接口32也可以设置在在真空室100的侧面和底面等；如图7，图7是另一个实施例的光谱采样机构的结构示意图，在该示意图中，光输出接口32设置在真空室100的侧面，此处，光输入接口31导入检测光，检测光通过旋转样品夹具40后，通过反射棱镜50改变方向，从真空室100的侧面光输出接口32导出传输至光谱仪10。

如图8，图8是又一个实施例的光谱采样机构的结构示意图，在该示意图中，光输出接口32设置在真空室100的底面，此处，光输入接口31导入检测光，检测光通过旋转样品夹具40后，通过真空室100的底面的光输出接口32导出传输至光谱仪10。

上述实施例列举了多种结构方式，从在真空室的安装位置以及技术实现角度而言，可以采用图1所示的设计方案，能够获得更加精确的检测效果。

在一个实施例中，光谱采样机构可以在光路上设置第一准直镜61和第二准直镜62；参考图9所示，图9是准直镜安装示意图，其中，第一准直镜61设于光输入接口31之后反射棱镜50之前的光路上，第二准直镜62设于旋转样品夹具40的通孔之后光输出接口32之前的光路上，准直镜的作用主要是将光路转换为平行光。

具体应用中，第一准直镜61用于对检测光进行平行处理后入射到反射棱镜50；第二准直镜62用于收集通过通孔的测量光，并由光输出接口32传输至光谱仪10。

进一步的，本实施例的技术方案，还可以设置调整准直镜的角度可调光学平台；如图10所示，图10是角度可调光学平台示意图，第一角度可调光学平台610对应于第一准直镜61，第二角度可调光学平台620对应于第二准直镜62；在使用中，第一角度可调光学平台610用于调整第一准直镜61的角度以使得检测光平行入射反射棱镜50；图中是以第一角度可调光学平台610和第一准直镜61为例，同理，第二角度可调光学平台620用于调整第二准直镜62的角度以使得测量光汇聚至光输出接口32。

上述实施例的技术方案，通过准直镜可以将光路变成平行光，提高了光路传输效果，同时通过角度可调光学平台可以调整光路方向，从而确保光谱仪的检测效果，提升精准度。

在一个实施例中，参考图11所示，图11是另一个实施例的旋转样品夹具的平面结构图，如图中，旋转样品夹具40的环形面板403上设置有多组透光通孔401和样品通孔402，透光通孔401和样品通孔402分别间隔设置；通过多组透光通孔401和样品通孔402的设计方案，在旋转样品夹具40旋转一周的过程中，就可以检测多组透光光谱参数-测量光谱参数-暗光光谱参数。

上述实施例的技术方案，在后续计算光谱参数时，可以将检测到的光谱参数进行平均处理后在计算光谱特性，由此，可以提升了数据采集能力，提升了光谱参数检测的精准度。

基于上述实施例的光谱采样机构，在一个实施例中，步骤S30的计算膜层的透过率曲线过程中，具体可以如下：

对于步骤S310的过程，可以读取光谱仪测量的检测光通过透光通孔得到的透光光谱参数；具体的，通过光谱仪测量到当通孔上没有样品时对应的光谱参数，定义为透光光谱参数；如果是每旋转一圈有多组数据，可以对数据进行求平均处理。

对于步骤S320的过程，可以读取光谱仪测量的检测光通过样品通孔得到的测量光谱参数；具体的，通过光谱仪测量到当通孔上有样品时对应的光谱参数，定义为测量光谱参数；如果是每旋转一圈有多组数据，可以对数据进行求平均处理。

对于步骤S330的过程，可以读取光谱仪测量的检测光通过旋转样品夹具的环形面板得到的光谱仪；具体的，通过光谱仪测量到当检测光穿过面板时得到的对应背景暗光的光谱参数，定义为光谱仪；如果是每旋转一圈有多组数据，可以对数据进行求平均处理。

下面阐述镀膜过程的工艺参数优化装置的实施例。

参考图12所示，图12是一个实施例的镀膜过程的工艺参数优化装置结构示意图，包括：

初始参数获取单元10，用于获取薄膜的目标性能参数和薄膜镀制的初始工艺参数；

目标光谱曲线计算单元20，用于对所述目标性能参数进行光学计算，得到对应的目标光谱曲线；

实际光谱曲线计算单元30，用于在薄膜镀制过程中，读取光控系统实时计算的膜层的透过率曲线，根据所述透过率曲线计算膜层的实际光谱曲线；

控制工艺参数调整单元40，用于对所述初始工艺参数进行调整，并实时计算实际光谱曲线与目标光谱曲线之间的差值，直至所述实际光谱曲线与目标光谱曲线一致；

控制工艺参数优化单元50，用于记录所述调整得到的镀制过程的实际工艺参数，利用所述实际工艺参数优化所述初始工艺参数，并输出相应的光学导纳。

本实施例的镀膜过程的工艺参数优化装置可执行本申请的实施例所提供的一种镀膜过程的工艺参数优化方法，其实现原理相类似，本申请各实施例中的镀膜过程的工艺参数优化装置中的各模块所执行的动作是与本申请各实施例中的镀膜过程的工艺参数优化方法中的步骤相对应的，对于镀膜过程的工艺参数优化装置的各模块的详细功能描述具体可以参见前文中所示的对应的镀膜过程的工艺参数优化方法中的描述，此处不再赘述。

下面阐述本申请的计算机设备的实施例，该计算机设备，其包括：

一个或多个处理器；

存储器；

一个或多个应用程序，其中所述一个或多个应用程序被存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序配置用于：执行根据上述任意实施例的镀膜过程的工艺参数优化方法。

下面阐述本申请的计算机可读存储介质的实施例，所述存储介质存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行上述任意实施例的镀膜过程的工艺参数优化方法。

下面阐述镀膜实时监控系统的实施例。

参考图13，图13是一个示例的镀膜实时监控系统逻辑架构图，当需要进行膜厚监控时，镀膜实时监控系统可以通过晶控控制或者光控控制镀膜过程，使用光控监控时，控制系统调取初始工艺参数，将初始工艺发送至光控系统，光控系统读取镀膜过程的工艺参数，进行优化后并反馈至控制系统，形成闭环控制，实现了对镀膜过程的精准控制，减少误差。

下面阐述真空镀膜机的实施例。

本实施例提供的真空镀膜机，包括真空室以及上述实施例提供的镀膜实时监控系统；该技术方案，通过上述实施例的镀膜实时监控系统，使得真空镀膜机可以在镀膜过程中对镀膜过程精确的监控，降低误差。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种镀膜过程的工艺参数优化方法，其特征在于，包括：

获取薄膜的目标性能参数和薄膜镀制的初始工艺参数；

对所述目标性能参数进行光学计算，得到对应的目标光谱曲线；

在薄膜镀制过程中，读取光控系统实时计算的膜层的透过率曲线，根据所述透过率曲线计算膜层的实际光谱曲线；

对所述初始工艺参数进行调整，并实时计算实际光谱曲线与目标光谱曲线之间的差值，直至所述实际光谱曲线与目标光谱曲线一致；

记录所述调整得到的镀制过程的实际工艺参数，利用所述实际工艺参数优化所述初始工艺参数，并输出相应的光学导纳。

2.根据权利要求1所述的镀膜过程的工艺参数优化方法，其特征在于，所述目标性能参数包括自定义的膜厚、折射率和/或消光系数；所述初始工艺参数包括自定义的镀膜材料、沉积速率和/或基片温度。

3.根据权利要求1所述的镀膜过程的工艺参数优化方法，其特征在于，对所述初始工艺参数进行调整，并实时计算实际光谱曲线与目标光谱曲线之间的差值，直至所述实际光谱曲线与目标光谱曲线一致，包括：

判断所述初始工艺参数是否满足目标光谱曲线的工艺要求；

若不满足，读取膜层的实际光谱曲线；

计算所述实际光谱曲线与目标光谱曲线之间的差值；

根据所述差值调整所述初始工艺参数；

判断实际光谱曲线与目标光谱曲线是否一致；

若一致，获取镀制过程的实际工艺参数。

4.根据权利要求1所述的镀膜过程的工艺参数优化方法，其特征在于，判断实际光谱曲线与目标光谱曲线是否一致，包括：

获取设定波长范围内的实际光谱曲线与目标光谱曲线；

判断所述实际光谱曲线与目标光谱曲线的曲线结构是否一致；

若一致，判断实际光谱曲线与目标光谱曲线上的关键点是否一致；

若一致，判定所述实际光谱曲线与目标光谱曲线一致。

5.根据权利要求1所述的镀膜过程的工艺参数优化方法，其特征在于，根据所述透过率曲线计算膜层的实际光谱曲线，包括：

根据所述透过率曲线计算膜层的实时性能参数；其中，所述实时性能参数包括实时的膜厚、折射率和/或消光系数；

根据所述实时性能参数计算得到膜层的实际光谱曲线。

6.根据权利要求1-5任一项所述的镀膜过程的工艺参数优化方法，其特征在于，还包括：

读取光谱仪检测的所述检测光的透光光谱参数；

读取光谱仪检测的所述检测光通过所述样品得到的测量光谱参数；

读取光谱仪检测的所述检测光通过背景面板得到的暗光光谱参数；

根据所述透光光谱参数、测量光谱参数以及所述暗光光谱参数计算得到所述膜层的透过率曲线。

7.根据权利要求6所述的镀膜过程的工艺参数优化方法，其特征在于，所述透过率的计算公式为：

γ＝(P-N)/(M-N)

式中，γ为透过率，M为透光光谱参数，P为测量光谱参数，N为暗光光谱参数。

8.一种镀膜过程的工艺参数优化装置，其特征在于，包括：

初始参数获取单元，用于获取薄膜的目标性能参数和薄膜镀制的初始工艺参数；

目标光谱曲线计算单元，用于对所述目标性能参数进行光学计算，得到对应的目标光谱曲线；

实际光谱曲线计算单元，用于在薄膜镀制过程中，读取光控系统实时计算的膜层的透过率曲线，根据所述透过率曲线计算膜层的实际光谱曲线；

控制工艺参数调整单元，用于对所述初始工艺参数进行调整，并实时计算实际光谱曲线与目标光谱曲线之间的差值，直至所述实际光谱曲线与目标光谱曲线一致；

控制工艺参数优化单元，用于记录所述调整得到的镀制过程的实际工艺参数，利用所述实际工艺参数优化所述初始工艺参数，并输出相应的光学导纳。

9.一种镀膜实时监控系统，其特征在于，包括：控制系统、光控系统、光谱仪、光源以及光谱采样机构；

所述光谱仪和光源设于真空室外部，且分别连接所述光控系统；所述光谱采样机构包括：设于真空室上的真空密封的光输入接口和光输出接口，以及设于真空室内的旋转样品夹具；其中，所述旋转样品夹具上设置有至少一个透光通孔和至少一个样品通孔；

所述光源输出检测光并通过光输出接口进入真空室；所述旋转样品夹具通过旋转将透光通孔或样品通孔置于检测光的光路上；所述检测光通过样品表面后得到测量光并通过所述光输出接口传输至光谱仪检测光谱参数；

所述光控系统用于根据所述光谱参数计算得到透过率曲线，并输出至控制系统；

所述控制系统被配置为执行权利要求1-7任一项所述的镀膜过程的工艺参数优化方法。

10.根据权利要求9所述的镀膜实时监控系统，其特征在于，所述光输入接口和光输出接口设置在真空室的顶部外壳上；在旋转样品夹具下部还设置有反射棱镜；其中，所述反射棱镜对传输的检测光进行反射，并将所述检测光进行反射后垂直入射到样品表面；

在光输入接口之后反射棱镜之前的光路上设有第一准直镜，在旋转样品夹具的通孔之后光输出接口之前的光路上设有第二准直镜；其中，所述第一准直镜用于对检测光进行平行处理后入射到所述反射棱镜；所述第二准直镜用于收集通过通孔的测量光，并由光输出接口传输至光谱仪。

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