CN117739875B - 一种基于光电效应的刀具涂层均匀性检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于光电效应的刀具涂层均匀性检测系统及方法，其检测系统包括用于夹持待测刀具的回转夹头和用于检测待测刀具上涂层数据的光电检测装置，所述光电检测装置包括激光光源、光电二极管，激光光源的光信号倾斜射向待测刀具的表面，光电二极管接收经过待测刀具表面反射的不同角度的光信号并转成对应的电信号；所述光电二极管包括由P+注入区、N‑Well区、第二DN‑Well区、NBL埋层区构成的全耗尽区域。本发明将光路、机械自动化装置与光电检测相集成，并将刀具表面数据进行分组对比，具有低功耗、响应快、实时测量的优势，大幅度减少刀具涂层均匀性检测的作业时间，提高了检测效率和精度，可实现对不同波段的光子检测。

Description

一种基于光电效应的刀具涂层均匀性检测系统及方法

技术领域

本发明涉及刀具表面涂层检测技术领域，尤其涉及一种基于光电效应的刀具涂层均匀性检测系统及方法。

背景技术

在刀具制造和使用过程中，刀具上涂层的均匀性对于其性能和寿命至关重要，往往直接影响其性能、寿命和切削质量。因此，检测刀具表面涂层的均匀性已成为生产中关键的质量控制步骤之一。

虽然现有检测刀具表面涂层均匀性的技术已经相当成熟，但仍然存在一些挑战和缺陷，如：

1、利用SEM成像技术检测刀具表面涂层的均匀性，不仅使用成本很高，且需要专业操作人员，还不能提供实时监测，更有可能损伤样品。

2、通过分析X射线的衍射图案来确定刀具表面涂层的晶体结构和均匀性，对于非晶态涂层的检测效果较差，同时需要昂贵的仪器和设备。

3、通过超声波检测、磁粉检测刀具表面涂层的均匀性，不但会受到材料厚度和复杂形状的限制，还可能对涂层本身造成破坏性，影响刀具后续的使用。

总体而言，虽然现有技术能够基本满足涂层均匀性的检测需求，但仍然存在一些问题，如高成本、不适用于所有涂层类型、操作复杂等。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种可提供实时的、非破坏性的、效率高、准确性好、适用性广、成本低、操作简单的基于光电效应的刀具涂层均匀性检测系统及方法。

本发明提供的这种基于光电效应的刀具涂层均匀性检测系统，包括支撑架和控制显示器，在支撑架上安装有用于夹持待测刀具的回转夹头和用于检测待测刀具上涂层数据的光电检测装置，

所述光电检测装置包括安装在支撑架上的隔离罩和驱动装置，在隔离罩内设有激光光源、光电二极管、读出电路模块和数据处理模块，隔离罩与驱动装置相连并由其控制沿回转夹头轴线运动至套装在待测刀具外；激光光源的光信号倾斜射向待测刀具的表面；光电二极管接收经过待测刀具表面反射的不同角度的光信号并转成对应的电信号；读出电路模块与光电二极管电连接，用于接收并放大光电二极管输出的电信号；数据处理模块与读出电路模块电连接，用于处理并传输转化后的电信号；

所述光电二极管包括P-Sub衬底，在P-Sub衬底上设有NBL埋层区，在NBL埋层区上由外至内依次环形套设的第一DN-Well区、P-EPI区和第二DN-Well区，在第一DN-Well区上设有环形布置的N+注入区，在第二DN-Well区上由下至上依次设有N-Well区和P+注入区，所述P+注入区、N-Well区、第二DN-Well区、NBL埋层区构成全耗尽区域；

控制显示器与数据处理模块电连接，用于接收待测刀具上的涂层数据并分析评价待测刀具上涂层的均匀性。

在所述第一DN-Well区上环形布置有第一场氧隔离区，第一场氧隔离区201内外两侧分别与N+注入区的外边缘、第一DN-Well区的外边缘相连接。

在P+注入区外侧的第二DN-Well区上设有环形布置的多晶硅环栅，在P-EPI区上设有环形布置的第二场氧隔离区，第二场氧隔离区外侧向第一DN-Well区延伸至与N+注入区内侧相连接，第二场氧隔离区内侧向第二DN-Well区延伸至与多晶硅环栅外侧相连接，多晶硅环栅内侧与P+注入区外边缘相连接。

在所述P+注入区上连接有第一金属层，在多晶硅环栅上连接有环形布置的第二金属层，第一金属层通过第三金属层与第二金属层相连接形成金属阳极；在所述N+注入区上连接有环形布置的第四金属层，在第四金属层上架设有第五金属层，第四金属层与第五金属层相连接形成金属阴极。

所述数据处理模块6采用stm32微控制器。

一种适用于上述基于光电效应的刀具涂层均匀性检测系统的检测方法，包括如下步骤：

S1、对标准刀具的涂层厚度进行测量标定

S11、安装标准刀具

将标准刀具夹持在回转夹头上；

S12、将光电检测装置驱动至待测位置处

启动驱动装置，驱动隔离罩向标准刀具侧移动至标准刀具位于激光光源发出的入射光路与光电二极管接收的反射光路的相交处；

S13、对标准刀具的涂层厚度进行测量

S131、开启激光光源、光电二极管、读出电路模块、数据处理模块和控制显示器，激光光源发射波长620nm的光子至标准刀具涂层表面的测量点，测量点反射的光子通过反射光路传输至光电二极管；

S132、光电二极管响应光信号产生电流信号，读出电路模块接收并放大光电二极管输出的电流信号，数据处理模块处理并传输转化后的电流信号，实现对标准刀具涂层厚度的测量；

S14、标定标准刀具上涂层厚度的电流阈值区间

控制显示器接收存储数据处理模块发出的电流数据，并按照角度将标准刀具表面数据进行分组储存，分别标定标准刀具上各组准确的电流阈值区间；

S2、将待测刀具的涂层厚度进行测量及判定

S21、安装待测刀具

关闭激光光源、光电二极管、读出电路模块和数据处理模块；启动驱动装置，驱动隔离罩远离标准刀具；取下标准刀具，将待测刀具夹持在回转夹头上；

S22、将光电检测装置驱动至待测位置处

启动驱动装置，驱动隔离罩向待测刀具侧移动至待测刀具位于激光光源发出的入射光路与光电二极管接收的反射光路的相交处；

S23、对此方位处待测刀具的涂层厚度进行测量

S231、开启激光光源、光电二极管、读出电路模块、数据处理模块和控制显示器，激光光源发射波长620nm的光子至待测刀具涂层表面的测量点，测量点反射的光子通过反射光路传输至光电二极管；

S232、光电二极管响应光信号产生电流信号，读出电路模块接收并放大光电二极管输出的电流信号，数据处理模块处理并传输转化后的电流信号，实现对当前方位处待测刀具涂层厚度的测量；

S24、根据标定准确的电流阈值进行对比，判定此方位处待测刀具的涂层厚度是否均匀

控制显示器接收存储上步中数据处理模块发出的电流数据，并按照标准刀具上的分组模式将上述电流数据与标准刀具上标定准确的电流阈值进行分组对比，若电流幅值在标准阈值的波动范围之内，判定涂层均匀；若电流幅值在标准阈值的波动范围之外，判定涂层不均匀；

S25、转动回转夹头，重复步骤S23至S24，获得待测刀具全方位测量点的电流参数；

S3、控制显示器对待测刀具上各方位测量点的电流参数进行均匀性评价。

在所述步骤S14中，标准刀具表面按角度进行分组，包括圆周刃前角、月牙槽、倒锥、螺旋角中的一种或多种。

一种用于上述基于光电效应的刀具涂层均匀性检测系统的光电二极管的制作方法，包括以下步骤：

S1、第一次光刻，在P-Sub衬底的表面制作NBL埋层区；

S2、第二次光刻，在NBL埋层区上由外而内依次形成环形套设的第一DN-Well区、P-EPI区和第二DN-Well区；

S3、第三次光刻，在第二DN-Well区内形成N-Well区；

S4、第四次光刻，在N-Well区上形成P+注入区；

S5、第五次光刻，在第一DN-Well区中形成环形布置的N+注入区；

S6、在第一DN-Well区上形成与N+注入区的外边缘、第一DN-Well区的外边缘相连接的第一场氧隔离区；

S7、在P+注入区与N+注入区之间形成依次套设连接的多晶硅环栅和第二场氧隔离区；

S8、将P+注入区引出用作光电二极管的阳极，将N+注入区引出用作光电二极管的阴极。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明基于激发光源输出光信号，通过入射光路传输至刀具金属涂层表面，入射光子通过反射光路传输至光电二极管的感光区域；光电二极管吸收不同折射角度的光子信号产生电流读出，响应电流通过与标定阈值区间进行比较，实现刀具涂层均匀性的检测。本发明将光路、机械自动化装置与光电检测相集成，利用刀具涂层上接收再反馈不同的电流阈值在短时间内完成刀具涂层均匀度检测，具有低功耗、响应快、实时测量的优势，大幅度减少刀具涂层均匀性检测的作业时间，提高了检测效率和精度。

2、根据角度将刀具表面数据进行分组对比，提高了检测精度。

3、本发明的光电二极管具有全耗尽区域，该全耗尽区域能够使得光电二极管具有较宽的耗尽层，从而提高量子效率，表现出对不同折射角度光子的强敏感性和高响应能力，从而实现高量子效率、光子检测概率和灵活的波长选择性。

4、本发明的光电二极管可以通过调节P+注入区、N-Well区、第二DN-Well区、NBL埋层区的几何参数，改变耗尽区宽度，达到改变光子检测概率的目的。且还可以控制器件两极的偏置电压来实现对不同波段的光子检测。

5、本发明中光电二极管的制作方法过程简单，操作方便，不会违反版图设计基本规则也不会运用到标准CMOS工艺以外的技术，可以有效提高光电探测性能。

附图说明

图1为本发明中基于光电效应的刀具涂层均匀性检测系统的结构示意图。

图2为本发明中光电二极管的结构示意图。

图3为图2中A-A处局部剖视结构示意图。

图4为本发明中检测方法的工艺流程图。

图中示出的标记及所对应的构件名称为：

1、支撑架；

2、控制显示器；

3、待测刀具；

4、回转夹头；

5、隔离罩；51、通孔；

6、驱动装置；

7、激光光源；

8、光电二极管；81、P-Sub衬底；82、NBL埋层区；83、第一DN-Well区；84、第二DN-Well区；85、P-EPI区；86、N-Well区；87、N+注入区；88、P+注入区；89、第一场氧隔离区；810、多晶硅环栅；811、第二场氧隔离区；812、第一金属层；813、第二金属层；814、第三金属层；815、第四金属层；816、第五金属层；8141、第一金属孔；8161、第二金属孔；

9、读出电路模块；

10、数据处理模块。

具体实施方式

从图1可以看出，本发明这种基于光电效应的刀具涂层均匀性检测系统，包括支撑架1、控制显示器2、回转夹头4和光电检测装置，回转夹头4安装在在支撑架1上，用于夹持待测刀具3；光电检测装置安装在在支撑架1上，用于检测待测刀具3上的涂层数据；控制显示器与光电检测装置电连接，用于接收待测刀具3上的涂层数据并分析评价待测刀具3上涂层的均匀性

从图1可以看出，本发明的光电检测装置包括隔离罩5、驱动装置6、激光光源7、光电二极管8、读出电路模块9和数据处理模块10，隔离罩5可沿回转夹头4轴线轴向运动的安装在支撑架1上，在隔离罩5面向回转夹头4的一端开有通孔51，驱动装置6安装在支撑架1上并与隔离罩5相连；激光光源7安装在待测刀具3夹持段一侧的隔离罩5内并面向待测刀具3切削段布置，光电二极管8安装在激光光源7同一侧的隔离罩5内并面向待测刀具3切削段布置，待测刀具3的切削段位于激光光源7发出的入射光路与光电二极管8接收的反射光路的相交处；读出电路模块9和数据处理模块10依次安装在光电二极管8光路后方的隔离罩5内；隔离罩5由驱动装置6驱动在支撑架1上沿回转夹头4轴线移动，隔离罩5通过通孔51套设在待测刀具3和回转夹头4外，直至待测刀具3的切削段位于激光光源7发出的入射光路与光电二极管8接收的反射光路的相交处；激光光源7的光信号倾斜射向待测刀具3切削段的表面；光电二极管8接收经过待测刀具3切削段表面反射的不同角度的光信号并转成对应的电信号；读出电路模块9与光电二极管8电连接，用于接收并放大光电二极管8输出的电信号；数据处理模块10与读出电路模块9电连接，用于处理并传输转化后的电信号；控制显示器2与数据处理模块10电连接，用于接收待测刀具3切削段上的涂层数据并分析评价待测刀具3切削段上涂层的均匀性。

从图2和图3可以看出，本发明的光电二极管8包括P-Sub衬底81、NBL埋层区82、第一DN-Well区83、第二DN-Well区84、P-EPI区85、N-Well区86、N+注入区87、P+注入区88、第一场氧隔离区89、多晶硅环栅810和第二场氧隔离区811，其中，

P-Sub衬底为P型衬底区81；NBL埋层区82设在P-Sub衬底81上，为N型埋层区；第一DN-Well区83设在NBL埋层区82上并沿NBL埋层区82外边缘呈首尾相接的环形布置，第二DN-Well区84设在NBL埋层区82上方中心位置处，第一DN-Well区83和第二DN-Well区84为深型N阱区域；P-EPI区85设在第一DN-Well区83和第二DN-Well区84之间的NBL埋层区82上，作为P型外延层区域；在第二DN-Well区84上方中心设有沉台，N-Well区86和P+注入区88由下至上的设在该沉台内，P+注入区88、N-Well区86、第二DN-Well区84、NBL埋层区82构成全耗尽区域；

第一场氧隔离区89和N+注入区87由外至内的布置在第一DN-Well区83上，且第一场氧隔离区89和N+注入区87均呈环形布置，第一场氧隔离区89内侧与N+注入区87的外边缘相连接，第一场氧隔离区89外侧与第一DN-Well区83的外边缘相连接；

多晶硅环栅810沿环形布置在P+注入区88外侧的第二DN-Well区84上，且多晶硅环栅810内侧与P+注入区88外侧边缘相连接；第二场氧隔离区811沿环形设置在P-EPI区85上，第二场氧隔离区811横跨第二DN-Well区84、P-EPI区85和第一DN-Well区83布置，第二场氧隔离区811外侧向第一DN-Well区83延伸至与N+注入区87内侧相连接，第二场氧隔离区811内侧向第二DN-Well区84延伸至与多晶硅环栅810外侧相连接。

在本发明中，当光电二极管8正常工作时，栅极产生电场力形成部分耗尽区，分担中心平面结的部分场强，起到保护环的作用，并且多晶硅环栅810还可以有效将平面结与第二场氧隔离区811进行隔离，大幅度降低材料缺陷引起的能级捕获问题，降低光电二极管8的暗计数率，降低雪崩停止后的后脉冲事件的发生概率。

从图2可以看出，在本发明的P+注入区88上设有第一金属层812，在多晶硅环栅810上设有环形布置的第二金属层813，在第一金属层812和第二金属层813上设有第三金属层814，在第三金属层814上设有第一金属孔8141；P+注入区88通过接触孔与第一金属层812相连接；多晶硅环栅810通过接触孔与第二金属层813相连接；第一金属层812和第二金属层813通过第一金属孔8141与第三金属层814相连接，形成光电二极管8的金属阳极；

在N+注入区87上设有环形布置的第四金属层815，在环形布置的第四金属层815上架设有第五金属层816，在第五金属层816上设有第二金属孔8161，N+注入区87通过接触孔与第四金属层815相连接；第四金属层815通过第二金属孔8161与第五金属层816相连接，形成光电二极管8的金属阴极。

在本发明中，数据处理模块10采用stm32微控制器。

如图4所示，本发明这种基于光电效应的刀具涂层均匀性检测系统的检测方法，包括如下步骤：

S1、对标准刀具的涂层厚度进行测量标定

S11、安装标准刀具

将标准刀具夹持在回转夹头4上；

S12、将光电检测装置驱动至待测位置处

启动驱动装置6，驱动隔离罩5向标准刀具侧移动至标准刀具位于激光光源7发出的入射光路与光电二极管8接收的反射光路的相交处；

S13、对标准刀具的涂层厚度进行测量

S131、开启激光光源7、光电二极管8、读出电路模块9、数据处理模块10和控制显示器2，激光光源7发射波长620nm的光子至标准刀具涂层表面的测量点，测量点反射的光子通过反射光路传输至光电二极管8；

S132、光电二极管8响应光信号产生电流信号，读出电路模块9接收并放大光电二极管输出的电流信号，数据处理模块10处理并传输转化后的电流信号，实现对标准刀具涂层厚度的测量；

S14、标定标准刀具上涂层厚度的电流阈值区间

控制显示器2接收存储数据处理模块发出的电流数据，并按照角度将标准刀具表面数据进行分组储存，分别标定标准刀具上各组准确的电流阈值区间；

S2、将待测刀具3的涂层厚度进行测量及判定

S21、安装待测刀具3

关闭激光光源7、光电二极管8、读出电路模块9和数据处理模块10；启动驱动装置6，驱动隔离罩5远离标准刀具；取下标准刀具，将待测刀具3夹持在回转夹头4上；

S22、将光电检测装置驱动至待测位置处

启动驱动装置6，驱动隔离罩5向待测刀具3侧移动至待测刀具3位于激光光源7发出的入射光路与光电二极管8接收的反射光路的相交处；

S23、对此方位处待测刀具3的涂层厚度进行测量

S231、开启激光光源7、光电二极管8、读出电路模块9、数据处理模块10和控制显示器2，激光光源7发射波长620nm的光子至待测刀具3涂层表面的测量点，测量点反射的光子通过反射光路传输至光电二极管8；

S232、光电二极管8响应光信号产生电流信号，读出电路模块9接收并放大光电二极管输出的电流信号，数据处理模块10处理并传输转化后的电流信号，实现对当前方位处待测刀具3涂层厚度的测量；

S24、根据标定准确的电流阈值进行对比，判定此方位处待测刀具3的涂层厚度是否均匀

控制显示器2接收存储上步中数据处理模块发出的电流数据，并按照分组将上述电流数据与标准刀具上标定准确的电流阈值进行对比，若电流幅值在标准阈值的波动范围之内，判定涂层均匀；若电流幅值在标准阈值的波动范围之外，判定涂层不均匀；

S25、转动回转夹头，重复步骤S23至S24，获得待测刀具3全方位测量点的电流参数；

S3、控制显示器对待测刀具3上各方位测量点的电流参数进行均匀性评价。

在上述步骤中，标准刀具和待测刀具的表面均按角度进行分组，包括圆周刃前角、月牙槽、倒锥、螺旋角中的一种或多种。

由于光子入射角度决定光子吸收的概率，垂直入射可以使光电二极管8吸收更多的光子信号，产生显著的电流读出；若角度产生偏差，会使得光电二极管8吸收的光子数量变少，导致其输出电流的幅值降低。而本发明根据角度对刀具表面进行分组，每个组别下反射的光子角度不同，光电二极管8接收的光子角度会随着组别的变化而变化，不同组别激发电流产生的差异大，同组别激发电流产生的差异小，根据分组对比待测刀具和标准刀具上的数据，有效的提高了检测精度。

本发明中的检测系统基于激发光源输出光信号，并通过入射光路传输至待测刀具金属涂层表面，入射光子通过反射光路传输至光电二极管8的感光区域，光电二极管8吸收不同折射角度的光信号产生电流读出，响应电流再通过与标定阈值区间进行比较，实现待测刀具涂层均匀性的检测。

本发明这种基于光电效应的刀具涂层均匀性检测系统的光电二极管的制作方法，包括以下步骤：

S1、第一次光刻，在P-Sub衬底81的表面制作NBL埋层区82；

S2、第二次光刻，在NBL埋层区上由外而内依次形成环形套设的第一DN-Well区83、P-EPI区85和第二DN-Well区84；

S3、第三次光刻，在第二DN-Well区内形成N-Well区86；

S4、第四次光刻，在N-Well区上形成P+注入区88；

S5、第五次光刻，在第一DN-Well区中形成环形布置的N+注入区87；

S6、在第一DN-Well区上形成与N+注入区的外边缘、第一DN-Well区的外边缘相连接的第一场氧隔离区89；

S7、在P+注入区与N+注入区之间形成依次套设连接的多晶硅环栅810和第二场氧隔离区811；

S8、将P+注入区引出用作光电二极管的阳极，将N+注入区引出用作光电二极管的阴极。

Claims (8)

1.一种基于光电效应的刀具涂层均匀性检测系统，其特征在于：包括支撑架（1）和控制显示器（2），在支撑架上安装有用于夹持待测刀具（3）的回转夹头（4）和用于检测待测刀具上涂层数据的光电检测装置，

所述光电检测装置包括安装在支撑架上的隔离罩（5）和驱动装置（6），在隔离罩内设有激光光源（7）、光电二极管（8）、读出电路模块（9）和数据处理模块（10），隔离罩与驱动装置相连并由其控制沿回转夹头轴线运动至套装在待测刀具外；激光光源的光信号倾斜射向待测刀具的表面；光电二极管接收经过待测刀具表面反射的不同角度的光信号并转成对应的电信号；读出电路模块与光电二极管电连接，用于接收并放大光电二极管输出的电信号；数据处理模块与读出电路模块电连接，用于处理并传输转化后的电信号；

所述光电二极管包括P-Sub衬底（81），在P-Sub衬底上设有NBL埋层区（82），在NBL埋层区上由外至内依次环形套设的第一DN-Well区（83）、P-EPI区（85）和第二DN-Well区（84），在第一DN-Well区上设有环形布置的N+注入区（87），在第二DN-Well区上由下至上依次设有N-Well区（86）和P+注入区（88），所述P+注入区、N-Well区、第二DN-Well区、NBL埋层区构成全耗尽区域；

控制显示器与数据处理模块电连接，用于接收待测刀具上的涂层数据并分析评价待测刀具上涂层的均匀性。

2.根据权利要求1所述的基于光电效应的刀具涂层均匀性检测系统，其特征在于：在所述第一DN-Well区上环形布置有第一场氧隔离区（89），第一场氧隔离区内外两侧分别与N+注入区的外边缘、第一DN-Well区的外边缘相连接。

3.根据权利要求2所述的基于光电效应的刀具涂层均匀性检测系统，其特征在于：在P+注入区外侧的第二DN-Well区上设有环形布置的多晶硅环栅（810），在P-EPI区上设有环形布置的第二场氧隔离区（811），第二场氧隔离区外侧向第一DN-Well区延伸至与N+注入区内侧相连接，第二场氧隔离区内侧向第二DN-Well区延伸至与多晶硅环栅外侧相连接，多晶硅环栅内侧与P+注入区外边缘相连接。

4.根据权利要求3所述的基于光电效应的刀具涂层均匀性检测系统，其特征在于：在所述P+注入区上连接有第一金属层（812），在多晶硅环栅上连接有环形布置的第二金属层（813），第一金属层通过第三金属层（814）与第二金属层相连接形成金属阳极；在所述N+注入区上连接有环形布置的第四金属层（815），在第四金属层上架设有第五金属层（816），第四金属层与第五金属层相连接形成金属阴极。

5.根据权利要求1所述的基于光电效应的刀具涂层均匀性检测系统，其特征在于：所述数据处理模块（10）采用stm32微控制器。

6.一种适用于上述权利要求1至5任一所述的基于光电效应的刀具涂层均匀性检测系统的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、对标准刀具的涂层厚度进行测量标定

S11、安装标准刀具

将标准刀具夹持在回转夹头（4）上；

S12、将光电检测装置驱动至待测位置处

启动驱动装置（6），驱动隔离罩（5）向标准刀具侧移动至标准刀具位于激光光源（7）发出的入射光路与光电二极管（8）接收的反射光路的相交处；

S13、对标准刀具的涂层厚度进行测量

S131、开启激光光源（7）、光电二极管（8）、读出电路模块（9）、数据处理模块（10）和控制显示器（2），激光光源发射波长620nm的光子至标准刀具涂层表面的测量点，测量点反射的光子通过反射光路传输至光电二极管；

S132、光电二极管响应光信号产生电流信号，读出电路模块接收并放大光电二极管输出的电流信号，数据处理模块处理并传输转化后的电流信号，实现对标准刀具涂层厚度的测量；

S14、标定标准刀具上涂层厚度的电流阈值区间

控制显示器接收存储数据处理模块发出的电流数据，并按照角度将标准刀具表面数据进行分组储存，分别标定标准刀具上各组准确的电流阈值区间；

S2、将待测刀具的涂层厚度进行测量及判定

S21、安装待测刀具

关闭激光光源（7）、光电二极管（8）、读出电路模块（9）和数据处理模块（10）；启动驱动装置（6），驱动隔离罩（5）远离标准刀具；取下标准刀具，将待测刀具夹持在回转夹头（4）上；

S22、将光电检测装置驱动至待测位置处

启动驱动装置（6），驱动隔离罩（5）向待测刀具侧移动至待测刀具位于激光光源（7）发出的入射光路与光电二极管（8）接收的反射光路的相交处；

S23、对此方位处待测刀具的涂层厚度进行测量

S231、开启激光光源（7）、光电二极管（8）、读出电路模块（9）、数据处理模块（10）和控制显示器（2），激光光源发射波长620nm的光子至待测刀具涂层表面的测量点，测量点反射的光子通过反射光路传输至光电二极管；

S232、光电二极管响应光信号产生电流信号，读出电路模块接收并放大光电二极管输出的电流信号，数据处理模块处理并传输转化后的电流信号，实现对当前方位处待测刀具涂层厚度的测量；

S24、根据标定准确的电流阈值进行对比，判定此方位处待测刀具的涂层厚度是否均匀

控制显示器接收存储上步中数据处理模块发出的电流数据，并按照标准刀具上的分组模式将上述电流数据与标准刀具上标定准确的电流阈值进行分组对比，若电流幅值在标准阈值的波动范围之内，判定涂层均匀；若电流幅值在标准阈值的波动范围之外，判定涂层不均匀；

S25、转动回转夹头，重复步骤S23至S24，获得待测刀具全方位测量点的电流参数；

S3、控制显示器对待测刀具上各方位测量点的电流参数进行均匀性评价。

7.根据权利要求6所述的检测方法，其特征在于：在所述步骤S14中，标准刀具表面按角度进行分组，包括圆周刃前角、月牙槽、倒锥、螺旋角中的一种或多种。

8.一种用于上述权利要求3所述的基于光电效应的刀具涂层均匀性检测系统的光电二极管的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、第一次光刻，在P-Sub衬底（81）的表面制作NBL埋层区（82）；

S2、第二次光刻，在NBL埋层区上由外而内依次形成环形套设的第一DN-Well区（83）、P-EPI区（85）和第二DN-Well区（84）；

S3、第三次光刻，在第二DN-Well区内形成N-Well区（86）；

S4、第四次光刻，在N-Well区上形成P+注入区（88）；

S5、第五次光刻，在第一DN-Well区中形成环形布置的N+注入区（87）；

S6、在第一DN-Well区上形成与N+注入区的外边缘、第一DN-Well区的外边缘相连接的第一场氧隔离区（89）；

S7、在P+注入区与N+注入区之间形成依次套设连接的多晶硅环栅（810）和第二场氧隔离区（811）；

S8、将P+注入区引出用作光电二极管的阳极，将N+注入区引出用作光电二极管的阴极。