一种基于参考光路光谱椭偏技术的在线镀膜检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于在线镀膜检测技术领域，具体涉及一种基于参考光路光谱椭偏技术的在线镀膜检测装置，包括光源、起偏臂、第一可移动反射镜、镀膜箱、被镀薄膜、被镀薄膜衬底、第二可移动反射镜、检偏器和探测器，所述光源的光路方向上设置有起偏臂，所述起偏臂的光路方向上设置有镀膜箱，所述被镀薄膜设置在镀膜箱内，所述被镀薄膜设置在起偏臂的光路方向上，所述被镀薄膜的反射光路方向上设置有检偏器，所述检偏器的光路方向上设置有探测器。本发明专利技术的第一可移动反射镜和第二可移动反射镜可移动改变光路，通过外加参考光路实现镀膜箱内部环境光学参数变化、镀膜窗口污染的检测，进而修正椭偏在线镀膜检测结果，提高了镀膜中薄膜测量精度。度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于参考光路光谱椭偏技术的在线镀膜检测装置


[0001]本专利技术属于在线镀膜检测
，具体涉及一种基于参考光路光谱椭偏技术的在线镀膜检测装置。

技术介绍

[0002]随着微电子、光学镀膜、半导体、平板显示等技术发展，高精椭偏薄膜技术成为该领域薄膜检测的重要手段，具有非接触无损和高精度的优点。在这些领域中薄膜加工过程的对镀膜机内的镀膜椭偏参数实时检测是提高其性能的和可靠性的主要保证，可根据实时检测参数调整镀膜参数，优化镀膜性能。现有镀膜设备内部检测技术比较困难，针对镀膜机在线镀膜厚度监测有天平法，但设备需要每次换，且不同材料需要不同的参数，通用性差。而椭偏法由于其镀膜箱内部环境光学参数变化及镀膜窗口污染等问题导致其镀膜检测存在误差。

技术实现思路

[0003]针对上述目前椭偏薄膜监测中镀膜箱内部环境光学参数变化、镀膜窗口污染无法获得等问题，导致其镀膜检测存在误差的技术问题，本专利技术提供了一种基于参考光路光谱椭偏技术的在线镀膜检测装置，实现镀膜箱内部环境光学参数变化、镀膜窗口污染的检测，进而修正椭偏在线镀膜检测结果，提高了测量精度。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
[0005]一种基于参考光路光谱椭偏技术的在线镀膜检测装置，包括光源、起偏臂、第一可移动反射镜、镀膜箱、被镀薄膜、被镀薄膜衬底、第二可移动反射镜、检偏器和探测器，所述光源的光路方向上设置有起偏臂，所述起偏臂的光路方向上设置有镀膜箱，所述被镀薄膜设置在镀膜箱内，所述被镀薄膜设置在起偏臂的光路方向上，所述被镀薄膜的反射光路方向上设置有检偏器，所述检偏器的光路方向上设置有探测器。
[0006]所述起偏臂与镀膜箱之间设置有第一可移动反射镜，所述镀膜箱与检偏器之间设置有第二可移动反射镜。
[0007]所述第一可移动反射镜和第二可移动反射镜的底部均设置有轨道，所述第一可移动反射镜和第二可移动反射镜分别沿轨道移动。
[0008]所述镀膜箱内设置有被镀薄膜衬底，所述被镀薄膜设置在被镀薄膜衬底上。
[0009]所述镀膜箱包括镀膜箱壁、第一光学窗口和第二光学窗口，所述镀膜箱壁的两侧分别开设有第一光学窗口和第二光学窗口。
[0010]所述第一光学窗口设置在起偏臂的光路方向上，所述第二光学窗口设置在被镀薄膜的反射光路上。
[0011]所述光源采用激光、复色光或单色仪。
[0012]一种基于参考光路光谱椭偏技术的在线镀膜检测装置的检测方法，包括下列步骤：
[0013]S1、通过参考光路检测镀膜箱内部及光学窗口的背景光学参数；
[0014]S2、检测被镀薄膜的参数；
[0015]S3、将S1测得的背景光学参数带入S2测得的参数中扣除后，获得此刻被镀薄膜的真实参数。
[0016]所述S1中通过参考光路检测镀膜箱内部及光学窗口的背景光学参数的方法为：光源发出的光经过起偏臂调制后，产生偏振态已知的光，将第一调节可移动反射镜移动到起偏臂的光路方向上，使得起偏臂调制后的光经第一调节可移动反射镜反射，然后通过第一光学窗口进入镀膜箱内部，将第二可移动反射镜移动到第一调节可移动反射镜的反射光路方向上，光路不经过被镀薄膜，直接通过第二光学窗口到达第二可移动反射镜，进入检偏臂对其偏振态调制分析，由探测器进行光电转换。
[0017]所述S2中检测被镀薄膜的参数的方法为：光源发出的光经过起偏臂调制后，产生偏振态已知的光，将第一可移动反射镜和第二可移动反射镜分别到第一光学窗口和第二光学窗口的下方，使得光路直接透射通过第一光学窗口进入镀膜箱内部，再通过被镀薄膜和被镀薄膜衬底，反射通过第二光学窗口，进入检偏臂对其偏振态调制分析，由探测器进行光电转换。
[0018]本专利技术与现有技术相比，具有的有益效果是：
[0019]本专利技术的第一可移动反射镜和第二可移动反射镜可移动改变光路，通过外加参考光路实现镀膜箱内部环境光学参数变化、镀膜窗口污染的检测，进而修正椭偏在线镀膜检测结果，提高了镀膜中薄膜测量精度。并且本专利技术是非接触式的，可以进行多种镀膜材料、光学参数及厚度的测量。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。
[0021]本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
能涵盖的范围内。
[0022]图1为本专利技术的整体结构示意图；
[0023]图2为本专利技术的参考光路图；
[0024]图3为本专利技术测试被镀薄膜参数的检测光路图。
[0025]其中：1为光源，2为起偏臂，3为第一可移动反射镜，4为镀膜箱，4
‑
1为镀膜箱壁，4
‑
2为第一光学窗口，4
‑
3为第二光学窗口，5为被镀薄膜，6为被镀薄膜衬底，7为第二可移动反射镜，8为检偏器，9为探测器。
具体实施方式
[0026]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中
的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术权利要求的限制；基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0027]下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式做进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。
[0028]术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0029]在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0030]在本实施例中，如图1所示，整个系统由光源1、起偏臂2、可移动反射镜3、镀膜箱4、被镀薄膜5、被镀薄膜衬底6、可移动反射镜7、检偏器8、探测器9组成。其中镀膜箱4由镀膜箱臂4
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于参考光路光谱椭偏技术的在线镀膜检测装置，其特征在于：包括光源(1)、起偏臂(2)、第一可移动反射镜(3)、镀膜箱(4)、被镀薄膜(5)、被镀薄膜衬底(6)、第二可移动反射镜(7)、检偏器(8)和探测器(9)，所述光源(1)的光路方向上设置有起偏臂(2)，所述起偏臂(2)的光路方向上设置有镀膜箱(4)，所述被镀薄膜(5)设置在镀膜箱(4)内，所述被镀薄膜(5)设置在起偏臂(2)的光路方向上，所述被镀薄膜(5)的反射光路方向上设置有检偏器(8)，所述检偏器(8)的光路方向上设置有探测器(9)。2.根据权利要求1所述的一种基于参考光路光谱椭偏技术的在线镀膜检测装置，其特征在于：所述起偏臂(2)与镀膜箱(4)之间设置有第一可移动反射镜(3)，所述镀膜箱(4)与检偏器(8)之间设置有第二可移动反射镜(7)。3.根据权利要求2所述的一种基于参考光路光谱椭偏技术的在线镀膜检测装置，其特征在于：所述第一可移动反射镜(3)和第二可移动反射镜(7)的底部均设置有轨道，所述第一可移动反射镜(3)和第二可移动反射镜(7)分别沿轨道移动。4.根据权利要求1所述的一种基于参考光路光谱椭偏技术的在线镀膜检测装置，其特征在于：所述镀膜箱(4)内设置有被镀薄膜衬底(6)，所述被镀薄膜(5)设置在被镀薄膜衬底(6)上。5.根据权利要求1所述的一种基于参考光路光谱椭偏技术的在线镀膜检测装置，其特征在于：所述镀膜箱(4)包括镀膜箱壁(4
‑
1)、第一光学窗口(4
‑
2)和第二光学窗口(4
‑
3)，所述镀膜箱壁(4
‑
1)的两侧分别开设有第一光学窗口(4
‑
2)和第二光学窗口(4
‑
3)。6.根据权利要求5所述的一种基于参考光路光谱椭偏技术的在线镀...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔敏，张瑞，薛鹏，杨帅，王志斌，李孟委，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：