一种光学薄膜沉积扫描控制方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及光学薄膜沉积扫描控制技术领域，具体而言，设及一种光学薄膜沉积 扫描控制方法及系统。
【背景技术】
[0002] 在光学薄膜沉积精密扫描控制工艺研究领域，光学元件的锻膜质量对激光装置的 运行起着至关重要的作用。成膜质量的优劣很大程度上取决于薄膜蒸发稳定性的控制精 度。蒸发稳定性对薄膜质量造成的影响主要包括宏观和微观两个方面。宏观上主要影响:蒸 发气氛分布（即膜厚均匀性）；Tooling值（即中屯、波长漂移）；膜厚控制精度（即膜系效果）。 综合反映为薄膜的光谱指标。微观方面主要影响薄膜微结构，如晶格缺失、空位、孔隙大小、 孔隙率、节瘤缺陷等。综合反映为薄膜的抗损伤阔值。因此，为了提高光学薄膜的沉积质量， 提高锻膜材料蒸发速率的稳定性显得尤为重要。
[0003] 现有的电子束锻膜扫描控制技术中，通常采用经验性调整方法对电子束的扫描参 数，例如扫描路径进行优化调整，W提高锻膜材料蒸发速率的稳定性。然而，经验性调整方 法存在着优化过程不可控，优化效果因人而异，优化时间较长，且优化结果的再现性较差等 问题。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种光学薄膜沉积扫描控制方法及系统，能够有效地改善 上述问题。
[0005] 为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：
[0006] 本发明实施例提供了一种光学薄膜沉积扫描控制方法，应用于光学薄膜沉积扫描 控制系统。所述方法包括:光电探测器将采集到的预设扫描区域内锻膜材料在电子束光斑 扫描下烙化或升华时发出的光信号转化为电信号发送到数据处理装置;数据处理装置根据 接收到的所述电信号优化电子束锻膜设备的电子枪发出的电子束光斑在相蜗内的扫描轨 迹;所述电子束锻膜设备控制电子束光斑在所述相蜗内W优化后的扫描轨迹扫描锻膜材 料，W使所述锻膜材料蒸发或升华并沉积在待锻元件表面。
[0007] 进一步地，所述数据处理装置根据接收到的所述电信号优化电子束锻膜设备的电 子枪发出的电子束光斑在相蜗内的扫描轨迹的步骤之前，所述方法还包括:所述数据处理 装置根据接收到的所述电信号发出控制指令调整所述电子枪中的磁场，校正所述电子枪发 出的电子束光斑的位置;所述光电探测器将采集到的预设扫描区域内锻膜材料在经过光斑 位置校正后的电子束作用下烙化或升华时发出的光信号转化为电信号发送到所述数据处 理装置。
[000引进一步地，所述数据处理装置根据接收到的所述电信号优化电子束锻膜设备的电 子枪发出的电子束光斑在相蜗内的扫描轨迹的步骤，包括:所述数据处理装置根据接收到 的所述电信号得到预设扫描区域内的锻膜材料在所述电子束光斑扫描下产生的光信号的 能量分布;根据所述光信号的能量分布设置扫描图形，其中，所述扫描图形包括多个扫描 点，设置每一个所述扫描点的光斑驻留时间；根据所述扫描图形W及预设的电子束光斑扫 描位置模型得到预设扫描周期内所述电子束光斑在所述相蜗内的扫描轨迹;根据所述预设 扫描周期内所述电子束光斑在所述相蜗内的扫描轨迹调整所述扫描图形W得到优化后的 扫描轨迹。
[0009] 进一步地，所述电子束光斑扫描位置模型为：
[0010]
[0011] 其中，R为电子束扫描直线段的长度，A S为当前时刻电子束光斑扫描轨迹的长度， k为正整数，T为电子束扫描周期，CO为所述相锅转动的角速度。
[0012] 进一步地，所述扫描图形包括多个子扫描区域，所述电子束光斑依次对每一个所 述子扫描区域进行扫描，每一个所述子扫描区域包括根据所述光信号的能量分布获取的多 个扫描点。
[0013] 进一步地，所述扫描图形包括的所述多个扫描点的分布为光栅式扫描分布。
[0014] 进一步地，所述光电探测器将采集到的预设扫描区域内锻膜材料在电子束光斑扫 描下烙化或升华时发出的光信号转化为电信号发送到数据处理装置的步骤，包括:所述预 设扫描区域内的锻膜材料将在所述电子束扫描下烙化或升华时发出的光信号发送至带通 滤波器;所述光电探测器接收透过所述带通滤波器的光信号并将所述光信号转化为电信号 发送至所述数据处理装置。
[0015] 本发明实施例还提供了一种光学薄膜沉积扫描控制系统，包括相蜗、电子束锻膜 设备、光电探测器和数据处理装置。所述光电探测器用于采集预设扫描区域内的所述锻膜 材料在电子束扫描下烙化或升华时发出的光信号，并将所述光信号转化为电信号发送到所 述数据处理装置。所述数据处理装置用于根据接收到的所述电信号优化所述电子束锻膜设 备的电子枪发出的电子束光斑在所述相蜗内的扫描轨迹。所述电子束锻膜设备用于控制所 述电子束光斑在所述相蜗内W优化后的扫描轨迹扫描所述锻膜材料W使所述锻膜材料蒸 发或升华并沉积在待锻元件表面。
[0016] 进一步地，所述光学薄膜沉积扫描控制系统还包括带通滤光片，所述带通滤光片 的工作波长范围为可见光波长范围，所述预设扫描区域内的锻膜材料在电子束的作用下烙 化或升华过程中发出的光信号经过所述带通滤光片入射到所述光电探测器。
[0017] 进一步地，所述光电探测器为CCD成像器件。
[0018] 本发明实施例提供的光学薄膜沉积扫描控制方法，通过对光电探测器所采集到的 预设扫描区域内的锻膜材料在电子束的作用下烙化或升华过程中发出的光信号的强度分 布进行分析，设置电子束扫描图形，进而实现电子束光斑在相蜗内的扫描轨迹的优化，不仅 有利于提高预设扫描区域内锻膜材料的蒸发速率的稳定性，还有利于提高扫描后锻膜材料 的表面平整度，即相蜗内锻膜材料Z方向的烙化均匀性，其中，Z方向为相蜗内的锻膜材料的 深度方向，进而提高光学薄膜沉积的质量。相对于现有的通过经验调整电子束光斑扫描轨 迹的方法，采用本发明实施例提供的光学薄膜沉积扫描控制方法对电子束光斑在相蜗内的 扫描轨迹进行优化调整的可控性更好、效率更高。
[0019] 本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得 显而易见，或者通过实施本发明实施例而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的 说明书、权利要求书、W及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
【附图说明】
[0020] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附 图作简单地介绍，应当理解，W下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对 范围的限定，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W根据运 些附图获得其他相关的附图。
[0021] 图1为本发明第一实施例提供的一种光学薄膜扫描沉积控制系统的结构示意图；
[0022] 图2为本发明第二实施例提供的一种光学薄膜沉积扫描控制方法的流程图；
[0023] 图3为本发明第二实施例提供的另一种光学薄膜沉积扫描控制方法的流程图；
[0024] 图4为本发明第二实施例提供的组合式扫描方式中第一子扫描区域的示意图；
[0025] 图5为本发明第二实施例提供的组合式扫描方式中第二子扫描区域的示意图；
[0026] 图6为本发明第二实施例提供的组合式扫描方式中第=子扫描区域的示意图；
[0027] 图7为本发明第二实施例提供的组合式扫描方式中扫描图形的示意图；
[0028] 图8为本发明第二实施例提供的光栅式扫描方式中扫描图形的示意图；
[0029] 图9为本发明第二实施例提供的第一扫描周期内的扫描轨迹的示意图；
[0030] 图10为本发明第二实施例提供的第二扫描周期内的扫描轨迹的示意图；
[0031] 图11为本发明第二实施例提供的第=扫描周期内的扫描轨迹的示意图；
[0032] 图12为本发明第二实施例提供的预设的电子束光斑扫描位置模型的示意图。
[0033] 图中，附图标记分别为：
[0034] 相蜗101;锻膜材料102;电子枪103;带通滤光片104;光电探测器105;数据处理装 置106;预设扫描区域200;预设点位210;第一扫描轨迹301;第二扫描轨迹302;第=扫描轨 迹303。
【具体实施方式】
[0035] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是 本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施 例的组件可WW各种不同的配置来布置和设计。
[0036] 因此，W下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护 的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通 技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范 围。
[0037] 应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一 个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进