【技术实现步骤摘要】
本申请涉及真空镀膜，特别是一种基于宽光谱监控的镀膜工艺方法。
技术介绍
1、随着高精度光学仪器和数码产品的高速发展，市场对制备光学器件的光学薄膜的精度要求越来越高；在光学薄膜的理论设计中，光学薄膜产品由多膜层构成，如果某一层薄膜的实际光学厚度与理论厚度出现偏差，便会造成实际光谱指标的偏差，导致无法获取满足特定指标要求的光学薄膜产品；因此，被精确控制的膜层厚度是光学薄膜产品关键指标，对于任何镀膜工艺来说，准确地控制各层光学薄膜厚度非常重要。
2、目前，业内的镀膜工艺普遍采用光电极值法和宽光谱扫描法来监控光学薄膜产品的镀膜过程；由于宽光谱扫描方法可以兼顾每个波长点的透射率，制备出符合设计要求的光学薄膜，是当前最有使用前景的技术，现有的宽光谱扫描法，一般是以评价函数方法进行透射率监控，以评价函数来控制换层。
3、然而，本申请的专利技术人发现，在镀膜工艺中，当采用宽光谱扫描方法监控薄膜沉积时，由于基于评价函数的方法，往往是在得到透射率误差极小值之后才会发出换层指令，使得实际换层点会有所延迟，特别是在制备层数较多的光学薄膜，这种延迟会不断累积，严重影响了镀膜质量。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述之一的技术缺陷，提供一种基于宽光谱监控的镀膜工艺方法，提升光学薄膜产品的镀膜质量。
2、一种基于宽光谱监控的镀膜工艺方法，包括：
3、s1，将待镀膜的工件及监控片安装到真空腔室的产品转盘上；
4、s2，对各个部件进行初始化，并加载镀
5、s3，控制产品转盘定速旋转，读取光谱仪的光谱能量并绘制圆周光谱曲线，根据所述圆周光谱曲线确定监控片在产品转盘上的角度位置；
6、s4，控制所述产品转盘定速旋转，根据所述镀膜工艺文件进入镀膜程序；
7、s5，在镀膜过程中，根据所述角度位置触发光谱仪实时采集监控片的光谱能量数据，依据所述光谱能量数据实时拟合出当前膜层的真实厚度；根据所述真实厚度计算换层判停时间，并触发换层判停逻辑进行换层；
8、s6，在换层后，执行步骤s5对下一个膜层进行镀膜，直至完成镀膜工艺中的所有膜层。
9、在一个实施例中，所述步骤s1的将监控片安装到产品转盘上，包括：
10、在产品转盘的监控片安装位置的通孔中至少一个位置放置监控片，并保留至少一个位置处于通透状态；其中，光源输出的测试光穿过所述通孔后由光谱仪接收；
11、所述s2的进入初始化状态包括：将定时器初始化为0。
12、在一个实施例中，所述步骤s3包括：
13、控制所述产品转盘以设定角速度旋转；
14、开启光源以输出全波段测试光，读取光谱仪检测的光谱能量；
15、根据所述光谱能量获取多组旋转角度与光谱能量对应的采样光谱数据并绘制圆周光谱曲线；
16、根据所述圆周光谱曲线获取监控片在产品转盘上的角度位置；其中，所述监控片位于圆周光谱能量曲线中光谱能量介于光谱能量最高值与光谱能量最低值之间的光谱能量居中值的角度位置处。
17、在一个实施例中，所述根据所述光谱能量获取多组旋转角度与光谱能量对应的采样光谱数据并绘制圆周光谱曲线，包括：
18、选取一个参考波长；
19、在旋转一周的范围内，每旋转1°读取光谱仪检测的光谱能量；
20、获取各个旋转角度与光谱能量对应的360组采样光谱数据；
21、将所述采样光谱数据绘制在旋转角度为横坐标、光谱能量为纵坐标的坐标系上，绘制出圆周光谱曲线。
22、在一个实施例中，所述步骤s6包括：
23、在换层判停后，关闭离子源，判断当前是否为最后一层；若是，停止镀膜工艺，否则根据镀膜工艺文件确定下一层膜层的镀膜材料，切换相应的靶材；然后执行步骤s5对切换后的膜层进行镀膜。
24、在一个实施例中，所述s5的根据所述角度位置触发光谱仪实时采集监控片的光谱能量数据，依据所述光谱能量数据实时拟合出当前膜层的真实厚度，包括：
25、分别在光谱能量最高值、光谱能量最低值及光谱能量居中值对应的角度位置处采集光谱仪测量的实时光谱能量数据，并计算出对应的实时透射率；
26、根据离子束溅射镀膜的沉积速率计算当前时刻已镀膜的估计物理厚度；
27、采用随机搜索方法并根据所述实时透射率对所述估计物理厚度进行修正获得当前膜层已镀膜的真实物理厚度；
28、在一个实施例中，采用随机搜索方法并根据所述实时透射率对所述估计物理厚度进行修正获得当前膜层已镀膜的真实物理厚度，包括：
29、利用理论透射率计算函数计算估计物理厚度对应的第一透射率及其与实时透射率之间的第一透射率差值；
30、随机生成厚度更新值；
31、利用所述理论透射率计算函数计算所述厚度更新值对应的第二透射率及其与所述实时透射率之间的第二透射率差值；
32、利用所述厚度更新值及所述第一透射率差值和第二透射率差值更新所述估计物理厚度得到真实物理厚度。
33、在一个实施例中，所述利用所述厚度更新值及所述第一透射率差值和第二透射率差值更新所述估计物理厚度得到真实物理厚度，包括：
34、当所述第二透射率差值小于或等于所述第一透射率差值时，利用所述厚度更新值更新所述估计物理厚度，并利用所述第一透射率差值更新第二透射率差值；
35、重复生成厚度更新值并利用所述厚度更新值更新所述估计物理厚度，直至达到最大迭代次数时，得到当前已镀膜的真实物理厚度。
36、在一个实施例中，还包括：设置随机搜索方法的厚度寻优范围、更新迭代步长及其更新系数、以及最大迭代次数；
37、根据所述估计物理厚度、更新迭代步长以及设定范围内的随机数生成厚度更新值；
38、以及
39、当所述第二透射率差值小于等于所述第一透射率差值且所述厚度更新值在厚度寻优范围内时，利用所述厚度更新值更新所述估计物理厚度，并利用所述第二透射率差值更新所述第一透射率差值；
40、当所述第二透射率差值大于所述第一透射率差值时，调小所述迭代步长的更新系数，重新计算所述厚度更新值；
41、当更新次数达到最大迭代次数时，将当前计算的厚度更新值作为真实物理厚度。
42、在一个实施例中，所述步骤s5的根据所述真实厚度计算换层判停时间，并触发换层判停逻辑进行换层，包括：
43、根据离子束溅射镀膜的沉积速率计算距离最佳换层处的换层判停时间；
44、获取光谱仪的采样周期，若所述换层判停时间大于所述采样周期，采用随机搜索方法继续计算真实物理厚度；否则，在所述换层判停时间到达后，触发换层判停逻辑进行换层。
45、上述基于宽光谱监控的镀膜工艺方法，将监控片安装到产品转盘上，在对各个部件进行初始化后，控制产品转盘定速旋转，读取光谱仪的光谱能量并绘制圆周光谱曲线并本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于宽光谱监控的镀膜工艺方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于宽光谱监控的镀膜工艺方法，其特征在于，所述步骤S1的将监控片安装到产品转盘上，包括：
3.根据权利要求2所述的基于宽光谱监控的镀膜工艺方法，其特征在于，所述步骤S3包括：
4.根据权利要求3所述的基于宽光谱监控的镀膜工艺方法，其特征在于，所述根据所述光谱能量获取多组旋转角度与光谱能量对应的采样光谱数据并绘制圆周光谱曲线，包括：
5.根据权利要求1所述的基于宽光谱监控的镀膜工艺方法，其特征在于，所述步骤S6包括：
6.根据权利要求3所述的基于宽光谱监控的镀膜工艺方法，其特征在于，所述S5的根据所述角度位置触发光谱仪实时采集监控片的光谱能量数据，依据所述光谱能量数据实时拟合出当前膜层的真实厚度，包括：
7.根据权利要求6所述的基于宽光谱监控的镀膜工艺方法，其特征在于，采用随机搜索方法并根据所述实时透射率对所述估计物理厚度进行修正获得当前膜层已镀膜的真实物理厚度，包括：
8.根据权利要求7所述的基于宽光谱监控的镀膜工艺
9.根据权利要求7所述的基于宽光谱监控的镀膜工艺方法，其特征在于，还包括：设置随机搜索方法的厚度寻优范围、更新迭代步长及其更新系数、以及最大迭代次数；
10.根据权利要求7所述的基于宽光谱监控的镀膜工艺方法，其特征在于，所述步骤S5的根据所述真实厚度计算换层判停时间，并触发换层判停逻辑进行换层，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于宽光谱监控的镀膜工艺方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于宽光谱监控的镀膜工艺方法，其特征在于，所述步骤s1的将监控片安装到产品转盘上，包括：
3.根据权利要求2所述的基于宽光谱监控的镀膜工艺方法，其特征在于，所述步骤s3包括：
4.根据权利要求3所述的基于宽光谱监控的镀膜工艺方法，其特征在于，所述根据所述光谱能量获取多组旋转角度与光谱能量对应的采样光谱数据并绘制圆周光谱曲线，包括：
5.根据权利要求1所述的基于宽光谱监控的镀膜工艺方法，其特征在于，所述步骤s6包括：
6.根据权利要求3所述的基于宽光谱监控的镀膜工艺方法，其特征在于，所述s5的根据所述角度位置触发光谱仪实时采集监控片的光谱能量数据，依据所述光谱能量数据实时拟合...
【专利技术属性】
技术研发人员：裴宇辉，冀鸣，刘伟基，郭一鸣，易洪波，秦振江，赵刚，
申请(专利权)人：佛山市博顿光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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