CN113776442B - 光谱检测装置、膜厚实时监控方法及系统、真空镀膜机 - Google Patents

光谱检测装置、膜厚实时监控方法及系统、真空镀膜机 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种光谱检测装置、膜厚实时监控方法及系统、真空镀膜机，所述装置包括：设于真空室外部的光谱仪和光源，设于真空室壳体上连接光源的光输入接口和连接光谱仪的光输出接口，以及旋转样品夹具；光输入接口和光输出接口为真空密封接口；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；光输入接口或光输出接口对准通孔的位置；光源输出检测光通过光输出接口进入真空室；旋转样品夹具旋转样品，检测光垂直入射到样品表面得到测量光通过光输出接口传输至光谱仪进行光谱检测；该技术方案，可以进行全光谱的检测，实时检测样品的光谱数据，特别适用于非规整膜系的薄膜检测，可以提升膜厚监测系统对膜厚检测精度、降低误差。

Description

光谱检测装置、膜厚实时监控方法及系统、真空镀膜机
技术领域
本申请涉及真空镀膜机技术领域，特别是一种光谱检测装置、膜厚实时监控方法、膜厚实时监控系统以及真空镀膜机。
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，
传统的膜厚监控方式主要有两大类：一类是物理厚度监控相关的晶振模块监控技术；该技术通常是使用6MHz左右的石英晶振片，晶振片和被镀膜产品同时镀膜，镀膜后的晶振片震动频率改变，通过震动频率的变化进行一系列计算得到现在已经沉积薄膜的厚度数值。另一类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。
对于传统光学薄膜来说，光学厚度比物理厚度更加重要，而单波长的监控技术，一般只能监控位置只能是光强的最大或者最小点能做精确判断，随着技术发展，出现了采用宽光谱检测膜厚技术，本申请的发明人发现，现有的宽光谱检测技术，由于光谱检测结构设计缺陷，存在对光谱参数检测精度不足的缺陷，从而导致膜厚实时监控系统以及真空镀膜机对膜厚检测精度较低、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，提供一种光谱检测装置、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。
一种光谱检测装置，包括：设于真空室外部的光谱仪和光源，设于真空室壳体上连接所述光源的光输入接口和连接所述光谱仪的光输出接口，以及设于真空室顶部用于放置样品的旋转样品夹具；
所述光输入接口和光输出接口为真空密封接口；
所述旋转样品夹具上设置有至少两个通孔，其中至少一个透光通孔，至少一个样品通孔；所述光输入接口或光输出接口对准所述通孔的位置；
所述光源用于输出检测光，并通过光输出接口进入真空室；
所述旋转样品夹具用于通过旋转将透光通孔或样品通孔置于检测光的光路上；其中，所述检测光垂直入射到样品表面；
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；
所述光谱仪用于对所述测量光进行光谱检测。
在一个实施例中，所述的光谱检测装置，还包括设置在旋转样品夹具下部的反射棱镜；其中，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；
所述反射棱镜用于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，所述的光谱检测装置，还包括设于真空室内的第一准直镜和第二准直镜；其中，所述第一准直镜设于光输入接口之后反射棱镜之前的光路上，所述第二准直镜设于旋转样品夹具的通孔之后光输出接口之前的光路上；
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，所述的光谱检测装置，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。
上述本申请提供的光谱检测装置，通过相应的光谱仪、光源之间的传输光路以及旋转样品夹具的结构设计；在旋转样品夹具上设置至少一个透光通孔和至少一个样品通孔，通过光输入接口接入检测光，利用旋转样品夹具旋转将透光通孔或样品通孔置于检测光的光路上，将检测光垂直入射到样品表面得到测量光，同时可以采集透光的光谱参数传输至光谱仪进行光谱检测，进而提供给膜厚监测系统进行监控；该技术方案，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，特别适用于非规整膜系的薄膜检测，可以提升膜厚监测系统对膜厚检测精度、降低误差。
一种膜厚实时监控方法，通过上述的光谱检测装置检测光谱参数，所述方法包括：
读取所述光谱检测装置测量的所述检测光通过所述透光通孔得到的透光光谱参数；
读取所述光谱检测装置测量的所述检测光通过所述样品通孔得到的测量光谱参数；
读取所述光谱检测装置测量的所述检测光通过所述旋转样品夹具的环形面板得到的背景暗光光谱参数；
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样品的光学参数；
根据所述光学参数对真空镀膜的膜厚进行实时监控。
在一个实施例中，所述光学参数为透过率；
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样品薄膜的光学参数，包括：
读取所述光谱检测装置测量的多组透光光谱参数、测量光谱参数以及所述暗光光谱参数，并计算平均值；
对所述透光光谱参数、测量光谱参数以及所述暗光光谱参数的平均值进行非线性矫正；
利用矫正后的透光光谱参数、测量光谱参数以及所述暗光光谱参数计算所述样品的透过率，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。
一种膜厚实时监控系统，包括：膜厚控制系统，以及上述的光谱检测装置；所述膜厚控制系统用于读取所述光谱检测装置检测的光谱参数，并执行上述的膜厚实时监控方法。
一种真空镀膜机，包括：真空室，以及上述的膜厚实时监控系统。
上述膜厚实时监控方法、膜厚实时监控系统以及真空镀膜机，利用光谱检测装置所检测的精确的光谱参数，通过透光光谱参数、测量光谱参数和背景暗光光谱参数，简单快速计算出样品的光学参数，为膜厚监测系统的监控提供精确的参数基础，提升了膜厚监测系统对真空镀膜的膜厚监控精度、降低误差，可以实现全时优化。
附图说明
图1是一个实施例的光谱检测装置的结构示意图；
图2是一个实施例的旋转样品夹具的平面结构图；
图3是另一个实施例的光谱检测装置的结构示意图；
图4是又一个实施例的光谱检测装置的结构示意图；
图5是准直镜安装示意图；
图6是角度可调光学平台示意图；
图7是另一个实施例的旋转样品夹具的平面结构图；
图8是膜厚实时监控方法流程图。
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。
参考图1所示，图1是一个实施例的光谱检测装置的结构示意图，图中是按照光路方向示意的结构图，本实施例的光谱检测装置，包括：设于真空室100外部的光谱仪10和光源20，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1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，对于光谱仪可以采用CDD或者CMOS光谱仪，通过光纤进行宽光谱传输，可以实现数百nm波长范围的同时测试，实现了全光谱检测的目的，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1，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2，图2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1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3，图3是另一个实施例的光谱检测装置的结构示意图，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4，图4是又一个实施例的光谱检测装置的结构示意图，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，从光谱检测装置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，光谱检测装置可以在光路上设置第一准直镜61和第二准直镜62；参考图5所示，图5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6所示，图6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，从而确保光谱检测装置的检测效果，提升精准度。
在一个实施例中，参考图7所示，图7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-背景暗光光谱参数。
上述实施例的技术方案，在光谱仪计算光谱参数时，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。
下面阐述膜厚实时监控方法的实施例。
本实施例提供的膜厚实时监控方法，基于前述实施例的光谱检测装置检测所提供的光谱参数，参考图8所示，图8是膜厚实时监控方法流程图，该方法包括如下步骤：
S10，读取所述光谱检测装置测量的所述检测光通过所述透光通孔得到的透光光谱参数。
具体的，通过光谱检测装置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。
S20，读取所述光谱检测装置测量的所述检测光通过所述样品通孔得到的测量光谱参数。
具体的，通过光谱检测装置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。
S30，读取所述光谱检测装置测量的所述检测光通过所述旋转样品夹具的环形面板得到的背景暗光光谱参数。
具体的，通过光谱检测装置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，定义为背景暗光光谱参数；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。
S40，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样品的光学参数；具体的，光学参数主要是指样品上沉积有薄膜时的透过率。
作为实施例，可以计算透光率来获取光学参数，计算方法可以如下：
首先，对所述透光光谱参数、测量光谱参数以及所述暗光光谱参数进行非线性矫正。
然后利用矫正后的透光光谱参数、测量光谱参数以及所述暗光光谱参数计算样品的透过率，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。
S50，根据所述光学参数对真空镀膜的膜厚进行实时监控；具体的，通过光学参数可以对真空镀膜的膜厚进行实时监控，并对镀膜过程进行控制。
上述实施例的膜厚实时监控方法，利用光谱检测装置所检测的精确的光谱参数，通过透光光谱参数、测量光谱参数和背景暗光光谱参数，简单快速计算出样品的光学参数，为膜厚监测系统的监控提供精确的参数基础，提升了膜厚监测系统对真空镀膜的膜厚监控精度、降低误差，可以实现全时优化。
下面阐述膜厚实时监控系统的实施例。
本实施例提供的膜厚实时监控系统，可以包括膜厚控制系统，以及上述实施例提供的光谱检测装置；膜厚控制系统用于读取光谱检测装置检测的光谱参数，并执行上述实施例提供的膜厚实时监控方法的步骤，从而可以实现对膜厚的实时监控。
上述实施例的膜厚实时监控系统，利用光谱检测装置所检测的精确的光谱参数，并利用膜厚实时监控方法所提供的光学参数计算方法，简单快速计算出样品的透过率，为膜厚监测系统的监控提供精确的参数基础，提升了膜厚监测系统对真空镀膜的膜厚监控精度、降低误差，可以实现全时优化。
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100，以及上述实施例提供的膜厚实时监控系统；该技术方案，通过上述实施例的方案提供的膜厚实时监控系统，使得真空镀膜机可以在镀膜过程中对膜厚进行精确的监控，并可以降低误差。
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 (9)

1.一种光谱检测装置，其特征在于，包括：设于真空室外部的光谱仪和光源，设于真空室壳体上连接所述光源的光输入接口和连接所述光谱仪的光输出接口，设于真空室顶部用于放置样品的旋转样品夹具，以及设置在旋转样品夹具下部的反射棱镜；其中，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；
所述光输入接口和光输出接口为真空密封接口；
所述旋转样品夹具上设置有至少两个通孔，其中至少一个透光通孔，至少一个样品通孔；所述光输入接口或光输出接口对准所述通孔的位置；
所述光源用于输出检测光，并通过光输出接口进入真空室；
所述反射棱镜用于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；
所述旋转样品夹具用于通过旋转将透光通孔或样品通孔置于检测光的光路上；其中，所述检测光垂直入射到样品表面；
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；
所述光谱仪用于对所述测量光进行光谱检测。
2.根据权利要求1所述的光谱检测装置，其特征在于，还包括设于真空室内的第一准直镜和第二准直镜；其中，所述第一准直镜设于光输入接口之后反射棱镜之前的光路上，所述第二准直镜设于旋转样品夹具的通孔之后光输出接口之前的光路上；
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。
3.根据权利要求2所述的光谱检测装置，其特征在于，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。
4.根据权利要求1-3任一项所述的光谱检测装置，其特征在于，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。
5.根据权利要求4所述的光谱检测装置，其特征在于，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。
6.一种膜厚实时监控方法，其特征在于，通过权利要求1-5任一项所述的光谱检测装置检测光谱参数，所述方法包括：
读取所述光谱检测装置测量的所述检测光通过所述透光通孔得到的透光光谱参数；
读取所述光谱检测装置测量的所述检测光通过所述样品通孔得到的测量光谱参数；
读取所述光谱检测装置测量的所述检测光通过所述旋转样品夹具的环形面板得到的背景暗光光谱参数；
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样品的光学参数；
根据所述光学参数对真空镀膜的膜厚进行实时监控。
7.根据权利要求6所述的膜厚实时监控方法，其特征在于，所述光学参数为透过率；
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样品薄膜的光学参数，包括：
读取所述光谱检测装置测量的多组透光光谱参数、测量光谱参数以及所述暗光光谱参数，并计算平均值；
对所述透光光谱参数、测量光谱参数以及所述暗光光谱参数的平均值进行非线性矫正；
利用矫正后的透光光谱参数、测量光谱参数以及所述暗光光谱参数计算所述样品的透过率，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。
8.一种膜厚实时监控系统，其特征在于，包括：膜厚控制系统，以及权利要求1-5任一项所述的光谱检测装置；所述膜厚控制系统用于读取所述光谱检测装置检测的光谱参数，并执行权利要求6或7所述的膜厚实时监控方法。
9.一种真空镀膜机，其特征在于，包括：真空室，以及权利要求8的膜厚实时监控系统。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113776442B (zh) * 2021-09-15 2023-05-30 佛山市博顿光电科技有限公司 光谱检测装置、膜厚实时监控方法及系统、真空镀膜机
CN116005125A (zh) * 2022-12-30 2023-04-25 佛山市博顿光电科技有限公司 基于宽光谱监控的镀膜工艺方法
CN116770257B (zh) * 2023-06-25 2024-02-06 广州市博泰光学科技有限公司 一种光学镜片镀膜制作系统及其制作方法
CN117437278B (zh) * 2023-12-20 2024-02-23 玛奇纳米科技(苏州)有限公司 一种检测镀膜机膜厚均匀性的方法及系统

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2783265Y (zh) * 2005-04-01 2006-05-24 北京欧普特科技有限公司 宽光谱光学镀膜在线监控系统

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3744003B2 (ja) * 2003-03-19 2006-02-08 株式会社ニコン 光学素子の膜厚測定方法及び光学素子の製造方法
CN1718851A (zh) * 2005-08-09 2006-01-11 华中科技大学 光学膜系制备的监控装置
JP4667204B2 (ja) * 2005-10-21 2011-04-06 Ｈｏｙａ株式会社 多層膜の形成方法
CN101586233A (zh) * 2008-05-23 2009-11-25 广州市光机电技术研究院 一种复合光路宽光谱膜厚监控系统
CN102517559A (zh) * 2011-12-28 2012-06-27 北京奥博泰科技有限公司 一种基片光学特性的在线膜厚直接监测系统及方法
RU2581734C1 (ru) * 2014-12-18 2016-04-20 Общество с ограниченной ответственностью "Инженерный Центр Новых Технологий" Устройство бесконтактного широкополосного оптического контроля толщины пленок
JP6512361B1 (ja) * 2018-11-29 2019-05-15 横河電機株式会社 測定装置、測定方法、および測定プログラム
CN112538613B (zh) * 2019-09-23 2023-02-21 深圳清华大学研究院 一种光学薄膜沉积设备及方法
CN212103012U (zh) * 2020-01-14 2020-12-08 深圳清华大学研究院 一种高精度低应力光学薄膜沉积装置
CN113862629A (zh) * 2020-06-30 2021-12-31 刘书琴 一种光学薄膜沉积在线膜厚监控系统及方法
CN114250467A (zh) * 2020-09-19 2022-03-29 刘书琴 一种高精度高稳定性的薄膜沉积系统及沉积方法
CN112176309B (zh) * 2020-11-27 2021-04-09 江苏永鼎光电子技术有限公司 用于镀膜机的激光直接光控装置
CN112783078A (zh) * 2020-12-29 2021-05-11 西南技术物理研究所 一种间歇式光学监控信号同步采样方法
CN113774353A (zh) * 2021-09-15 2021-12-10 佛山市博顿光电科技有限公司 镀膜过程的工艺参数优化方法、装置及镀膜实时监控系统
CN113776442B (zh) * 2021-09-15 2023-05-30 佛山市博顿光电科技有限公司 光谱检测装置、膜厚实时监控方法及系统、真空镀膜机

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2783265Y (zh) * 2005-04-01 2006-05-24 北京欧普特科技有限公司 宽光谱光学镀膜在线监控系统

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