一种快速反演薄膜生长厚度的光学监控追迹方法技术

技术编号:8451521 阅读:167 留言:0更新日期:2013-03-21 07:23
本发明专利技术公开了一种快速反演薄膜生长厚度的光学监控追迹方法,属于薄膜生长光学监控技术领域。该方法建立了一种有别于导纳追迹方式的光学监控追迹方式,以膜系透射率的倒数及膜层等效位相厚度同时作为追迹对象,可以在监控过程中实时看到薄膜生长过程中光学特性的变化,并建立直观的监控透射率信号与膜层厚度的对应关系,完成薄膜生长厚度的监控。根据设计参数进行理论计算并作好预期追迹图像,通过实际光学监控信号的极值点来修正预期追迹图像,完成实际追迹图像,获得实际膜层折射率,从而修正膜系设计参数,并进行不同膜层间厚度的自动补偿。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及薄膜生长光学监控技术,具体涉及。
技术介绍
光学薄膜生长的光学特性的好坏取决于对生长的膜层折射率及厚度参数的精确掌握和控制。传统上的监控方法有时间监控、石英晶振监控和光强值的光学监控,前两者对于膜层的折射率无法进行获取,对于膜层的光学厚度的控制存在较大误差。光学监控方法可以同时获取膜层的折射率及厚度生长信息,被认为是光学薄膜生长监控中最有效的方法之一。一般来讲,光学监控直接获得的信号是生长薄膜的透射光或反射光的光强信号。为了得到薄膜的生长厚度及折射率,我们需要对监控信号进行持续的追迹,然后通过计算反 演才能获得薄膜生长信息。最早的光学监控追迹以膜层生长时间为横坐标,以监控光信号为纵坐标进行实时记录,如附图说明图1所示。这种方法一般用于规整厚度的薄膜监控时,但是由于极值点信号相对膜层生长厚度不敏感,存在厚度判断误差较大的问题。用于非规整厚度的薄膜生长监控时,由于膜层实际折射率与理论设计偏差的影响,监控容易失效。目前先进的光学监控采用导纳追迹方式,通过对薄膜与基底组合导纳的实时计算,画出薄膜生长过程中的组合导纳追迹图,然后通过比较和分析实际与预期的导纳图,进行膜层折射率修本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快速反演薄膜生长厚度的光学监控追迹方法,其特征在于包括以下步骤:1).根据膜系设计参数进行薄膜特征矩阵的理论计算,以膜系垂直透射率T的倒数及膜层等效位相厚度同时作为追迹对象,在直角坐标系中以坐标点的轨迹变化,作出薄膜生长监控的预期追迹图像,其中TE和TS表示T的两个极值点,对应膜层等效位相厚度为π/2的奇数倍和偶数倍;2).实施薄膜生长,即时采集监控单色光的透射光或反射光光强信号,计算出对应的膜系透射率倒数值,在预期追迹图像上绘制追迹点的轨迹图像,如预期追迹图像已被修正则在最新修正的预期追迹图像上绘制追迹点的轨迹图像;3).根据监控过程中出现的透射光或反射光光强信号极值,修正预期追迹图像,...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:蔡清元郑玉祥刘定权罗海瀚
申请(专利权)人:中国科学院上海技术物理研究所
类型:发明
国别省市:

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