薄膜寬帶監(jiān)控的評價函數(shù)模型與實現(xiàn)技術(shù)研究.pdf

1、進入90年代以后，顯示技術(shù)和光通信技術(shù)的迅猛發(fā)展和逐漸的產(chǎn)業(yè)化，對于光學(xué)薄膜的發(fā)展起到了很大的促進和推動作用。人們對光學(xué)薄膜的性能提出了更高的要求，從而也對薄膜制造的監(jiān)控精度提出了更嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。目前，國外鍍膜工作者在提高膜厚監(jiān)控精度方面做了大量的工作，最有發(fā)展前景的方法就是利用評價函數(shù)對鍍膜過程進行自動監(jiān)控，并實時擬合膜層參數(shù)，在線修正膜層的吸收誤差的方法。盡管國內(nèi)外不少從事薄膜研究的工作者對此作了大量的研究，但是據(jù)文獻報道，國內(nèi)只是在

2、寬帶膜厚監(jiān)控的硬件與軟件方面的研究取得了一些進展，在用評價函數(shù)進行膜厚監(jiān)控的精度問題上仍然存在著很多缺陷，這些缺陷嚴(yán)重影響鍍膜產(chǎn)品的質(zhì)量。本文分析了此缺陷的來源，并提出了相應(yīng)的解決方法。以上所提出的缺陷主要源于理論設(shè)計時材料折射率的經(jīng)驗值與實際值之間的誤差，和薄膜本身的吸收特性。理論所設(shè)計時選擇的膜料折射率只是個經(jīng)驗值，而實際制備的薄膜，其實際值與經(jīng)驗值之間總有一定的誤差。需要生產(chǎn)的薄膜產(chǎn)品，都是由兩種或兩種以上的薄膜材料呈周期性交替鍍

3、制而成。為了補償實際值與經(jīng)驗值之間的差距，在鍍制第一周期薄膜的過程中，實時擬合出每層膜的實際折射率和消光系數(shù)。以此實際值為理論值，重新設(shè)計預(yù)鍍層的膜層數(shù)和光學(xué)厚度。根據(jù)該補償思想，建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，該數(shù)學(xué)模型能夠?qū)崟r計算出鍍膜過程中每層膜的光學(xué)常數(shù)，修改預(yù)鍍層的膜系結(jié)構(gòu)。 計算膜層光學(xué)常數(shù)的過程非常復(fù)雜，簡單的計算方法根本無法進行整個運算過程，試驗中通過建立的數(shù)學(xué)模型，用多項式擬合法實時求解該常數(shù)。實驗證明用此方法得到的光學(xué)常