一种光学薄膜沉积扫描控制方法及系统的制作方法_3

文档序号:9927919阅读:来源:国知局
法是真空蒸发锻膜的一 种,是在真空条件下利用电子束直接加热锻膜材料,使锻膜材料气化并向待锻元件输运,在 待锻元件上凝结形成薄膜的方法。当相蜗101的转速确定时,电子束锻膜设备可W通过控制 电子束光斑在预设扫描区域内的扫描图形或扫描路径W及每一个扫描点的光斑驻留时间 控制电子束光斑在相蜗101内的扫描轨迹。
[0060] 例如,电子束锻膜设备的电子枪103为磁偏转电子枪103,磁偏转电子枪103的初始 磁场分布不佳,可能导致实际电子束光斑位置与理论坐标位置出现偏差。因此,本发明实施 中,上述的步骤S202之前,所述光学薄膜沉积扫描控制方法还包括:数据处理装置106根据 接收到的所述电信号发出控制指令调整电子枪103中的磁场,校正电子枪103发出的电子束 光斑的位置。此后,光电探测器105将采集到的预设扫描区域内各个预设点位处锻膜材料在 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数 据处理装置106。
[0061] 具体的,本发明实施例中,校正电子枪103发出的电子束光斑位置的【具体实施方式】 可W为:选取预设扫描区域内的多个预设点位作为标定点位,光电探测器105将采集到的标 定点位处的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106。数据处理装置106根据接收到的电信号得到初始状态下预设扫描区域 内的标定点位处的锻膜材料在电子束作用下烙化或升华时发出的光信号的实际分布情况, 所述光信号的实际分布情况即反映了电子束束斑的实际作用位置及强度分布情况。其中, 所述标定点位可W包括预设扫描区域中屯、处的预设点位,W及W预设扫描区域的中屯、点为 原点建立的直角坐标系中,坐标轴的正半轴和负半轴上等间隔选取的一个或多个预设点 位,当然,也可W选择其他的预设点位。进一步的,数据处理装置106根据光电探测器105采 集到的光斑位置相对于理论位置的偏移量调整电子枪103的磁场分布,使得所采集到的标 定点位处的光斑的实际位置与理论位置吻合,从而实现电子枪103发出的电子束光斑位置 的校正。
[0062] 为了进一步优化电子束光斑在相蜗101内的扫描轨迹,如图3所示,本发明实施例 还提供了另一种光学薄膜沉积扫描控制方法,具体包括步骤S301至步骤S306。
[0063] 步骤S301:光电探测器105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106;
[0064] 步骤S302:数据处理装置106根据接收到的电信号得到预设扫描区域内锻膜材料 在电子束光斑扫描下产生的光信号的能量分布;
[0065] 其中,电信号是由光电探测器105发送给数据处理装置106。预设扫描区域可W根 据电子束光斑的尺寸将其划分为多个预设点位,每一个预设点位处的锻膜材料在电子束光 斑作用下烙化或升华时发出的光信号的强度分布即反映了该预设点位处锻膜材料在电子 束作用下的实际蒸发强度分布。光信号强度越高的位置锻膜材料的蒸发强度就越大。
[0066] 步骤S303:根据所述光信号的能量分布设置扫描图形;
[0067] 具体的,可W根据预先获取的预设扫描区域内的各个预设点位处的锻膜材料在电 子束作用下烙化或升华时发出的光信号的强度分布情况,从各个预设点位中选取扫描点, 构成扫描图形。需要说明的是,扫描图形包括多个扫描点,且选取扫描点时优先选择光斑强 区面积较大的预设点位。设置扫描图形中每一个扫描点的光斑驻留时间,即设置电子束扫 描过程中相邻两个扫描点之间的时间间隔。
[0068] 具体的,电子束锻膜设备的电子枪103发出的电子束光斑在预设扫描区域内扫描 时,可W采用组合式扫描方式,也可W采用光栅式扫描方式。光栅式扫描方式具有简单易行 的优点,相蜗101面积较小且电子枪103的光斑聚焦效果较好时,可W优先采用光栅式扫描 方式。而当相蜗101面积较大,电子枪103的光斑聚焦效果不好或电子枪103的控制能力较弱 时,可W优选采用组合式扫描方式,W实现更好的扫描控制效果。
[0069] 本发明实施例中,组合式扫描方式的【具体实施方式】可W为:根据预设扫描区域内 各个预设点位处的锻膜材料在电子束光斑作用下烙化或升华时所发出的光信号的强度分 布,选择部分相邻的预设点位作为扫描点,组成子扫描区域,多个子扫描区域可W组成一个 完整的扫描图形。另外,根据子扫描区域所包括的每一个扫描点处的锻膜材料在电子束光 斑作用下烙化或升华时所发出的光信号的强度分布设置子扫描区域中每一个扫描点的光 斑驻留时间。例如,可W根据所述光信号的强度分布情况设置第二强度阔值,增加光强小于 所述第二强度阔值的扫描点的光斑驻留时间,减小强度大于所述第二强度阔值的扫描点的 光斑驻留时间,W提高扫描时相蜗101内锻膜材料的蒸发速率的稳定性W及扫描后锻膜材 料的表面平整度。此后,控制电子束光斑依次对每一个所述子扫描区域进行扫描。
[0070] 例如,如图4所示,相对较大的圆形区域表示预设扫描区域200,预设扫描区域200 内相对较小的圆表示预设点位210,其中,设有阴影的小圆表示扫描点。采用组合式扫描方 式进行电子束扫描时,扫描图形可W由图4所示的多个扫描点组成的第一子扫描区域、图5 所示的多个扫描点组成的第二子扫描区域和图6所示的多个扫描点组成的第=子扫描区域 组合而成,如图7所示。
[0071] 光栅式扫描方式的【具体实施方式】可W为:根据预设扫描区域200内各个预设点位 210处的锻膜材料在电子束光斑作用下烙化或升华时所发出的光信号的强度分布,选择多 个预设点位210作为扫描点,组成扫描图形,并设置每一个扫描点的光斑驻留时间。扫描图 形所包括的多个扫描点的分布方式为光栅式扫描分布。所述光栅式扫描分布可W是预设扫 描区域200内沿相蜗101的径向方向上分布的预设数量的扫描点,且光栅式扫描方式的扫描 路径为沿相蜗101的径向方向逐点扫描。例如,如图8所示,扫描图形包括化~化1、化~M9,共 20个扫描点,且一个扫描周期内的扫描路径为从化逐点扫描至化1,再从M9逐点扫描至化。
[0072] 步骤S304:根据扫描图形W及预设的电子束光斑扫描位置模型得到预设扫描周期 内电子束光斑在相蜗101内的扫描轨迹;
[0073] 步骤S305:根据预设扫描周期内电子束光斑在相蜗101内的扫描轨迹调整扫描图 形W得到优化后的扫描轨迹。
[0074] 为了进一步优化电子束光斑在相蜗101内的扫描轨迹,可W根据所获得的扫描图 形W及预设的电子束光斑扫描位置模型计算预设扫描周期内电子束光斑在相蜗101内的扫 描轨迹。例如,图9、图10、图11分别示出了第一个扫描周期内电子束光斑在相蜗101内的第 一扫描轨迹301、第二个扫描周期内电子束光斑在相蜗101内的第二扫描轨迹302及第=个 扫描周期内电子束光斑在相蜗101内的第=扫描轨迹303。根据预设扫描周期内电子束光斑 在相蜗101内的扫描轨迹所组成的图形在相蜗101内的分布,调整扫描图形、扫描图形中的 各个扫描点的光斑驻留时间或相蜗101转动的角速度,直至使得预设扫描周期内电子束光 斑在相蜗101内的扫描轨迹所组成的图形在相蜗101内的分布较均匀,从而实现电子束光斑 在相蜗101内的扫描轨迹的进一步优化。
[0075] 本发明实施例中,根据所获得的扫描图形计算预设扫描周期内电子束光斑在相蜗 101内的扫描轨迹的【具体实施方式】可W为:根据所获得的扫描图形W及预设的电子束光斑 扫描位置模型计算预设扫描周期内电子束光斑在相蜗101内的扫描轨迹。
[0076] 具体的,电子束扫描蒸发锻膜方法的电子束扫描方式有多种,针对不同的扫描方 式,可W建立不同的电子束光斑扫描位置模型。优选的,本发明实施例针对单点电子束光斑 的直线式扫描方式进行了分析,建立了直线式扫描方式下单点电子束光斑扫描位置模型。 本发明实施例建立所述扫描位置模型前,做了如下假设:
[0077] (1)电子束光斑的沿相蜗101的半径方向作直线式扫描。如图12所示,0、A均为电子 束光斑的扫描端点,其中0点为相蜗101的中屯、点,直线段OA的长度为相蜗101的半径。此时, 一个扫描周期内电子束光斑的扫描路径为A^O^A。
[0078] (2)忽略电子束光斑效应。
[0079] (3)假设电子束扫描直线段的长度为R,相锅转动的角速度为CO,下一时刻电子束 光斑移动的角度为0,在一个扫描周期时间周期T内,t时刻后电子束光斑扫描轨迹的长度为 A S。电子束光斑的扫描速率为V且恒定不变。
[0080] 具体的,当前时刻电子束光斑在相锅内的扫描位置具体推导如下:初始时刻,即t =0时,A S = 0,0 = 0,电子束光斑位置为(R,0)。t时刻,电子束光斑扫描路径的长度A S = Vt。其中,扫描速率V = 2R/T。同时考虑t时刻电子束光斑移动的角度即为相蜗101的旋转角 度,即0 = O t。则当前时刻电子束光斑出的在相蜗101内的坐标位置变为((R- A S) COS W t, (R-A
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1