現(xiàn)代真空鍍膜機(jī)膜厚測量及監(jiān)控方法

涂層的鍍膜機(jī)控制方法是直接的石英晶體微天平(QCM)的方法，該儀器可以直接驅(qū)動的蒸發(fā)源，通過PID控制回路傳動擋板，使蒸發(fā)率。只要儀器和系統(tǒng)控制軟件的連接，它可以控制涂層的全過程。但(QCM)的準(zhǔn)確性是有限的，鍍膜機(jī)部分原因是其監(jiān)測代替光學(xué)厚度的涂層質(zhì)量。

此外，雖然QCM在低溫下非常穩(wěn)定，但溫度高，它將成為對溫度很敏感。在長時間的加熱過程中，鍍膜機(jī)很難避免傳感器為敏感的區(qū)域，導(dǎo)致薄膜的重大錯誤。光學(xué)監(jiān)測是一種涂層優(yōu)選的監(jiān)控模式，鍍膜機(jī)這是因?yàn)樗軠?zhǔn)確控制膜的厚度(如果使用得當(dāng))。

精度的提高，由于許多因素，但根本的原因是光學(xué)厚度的監(jiān)測。optimalswa-i-05單一波長的光學(xué)監(jiān)測系統(tǒng)，是間接控制，鍍膜機(jī)先進(jìn)的光學(xué)監(jiān)測軟件結(jié)合王博士的發(fā)展，有效地改善和靈敏度變化的光反應(yīng)的膜厚度的減少終的誤差的理論方法，提供監(jiān)測波長的反饋或傳輸模式的選擇和廣泛的。特別適用于涂布各種薄膜厚度監(jiān)控包括不規(guī)則的膜。

真空鍍膜過程的均勻性到底多重要？

真空鍍膜過程非常復(fù)雜，由于鍍膜原理的不同分為很多種類，僅僅因?yàn)槎夹枰哒婵斩榷鴵碛薪y(tǒng)一名稱。所以對于不同原理的真空鍍膜，影響均勻性的因素也不盡相同。并且均勻性這個概念本身也會隨著鍍膜尺度和薄膜成分而有著不同的意義。

薄膜均勻性的概念：

1、厚度上的均勻性，也可以理解為粗糙度，在光學(xué)薄膜的尺度上看(也就是1/10波長作為單位，約為100A)，真空鍍膜的均勻性已經(jīng)相當(dāng)好，可以輕松將粗糙度控制在可見光波長的1/10范圍內(nèi)，也就是說對于薄膜的光學(xué)特性來說，真空鍍膜沒有任何障礙。

但是如果是指原子層尺度上的均勻度，也就是說要實(shí)現(xiàn)10A甚至1A的表面平整，是現(xiàn)在真空鍍膜中主要的技術(shù)含量與技術(shù)瓶頸所在，具體控制因素下面會根據(jù)不同鍍膜給出詳細(xì)解釋。

2、化學(xué)組分上的均勻性：

就是說在薄膜中，化合物的原子組分會由于尺度過小而很容易的產(chǎn)生不均勻特性，SiTiO3薄膜，如果鍍膜過程不科學(xué)，那么實(shí)際表面的組分并不是SiTiO3，而可能是其他的比例，鍍的膜并非是想要的膜的化學(xué)成分，這也是真空鍍膜的技術(shù)含量所在。

3、晶格有序度的均勻性：

這決定了薄膜是單晶，多晶，非晶，是真空鍍膜技術(shù)中的熱點(diǎn)問題，具體見下。

主要分類有兩個大種類：一、對于蒸發(fā)鍍膜：一般是加熱靶材使表面組分以原子團(tuán)或離子形式被蒸發(fā)出來，并且沉降在基片表面，通過成膜過程(散點(diǎn)-島狀結(jié)構(gòu)-迷走結(jié)構(gòu)-層狀生長)形成薄膜。

厚度均勻性主要取決于：1、基片材料與靶材的晶格匹配程度；2、基片表面溫度；3、蒸發(fā)功率，速率；4、真空度；5、鍍膜時間，厚度大小。

組分均勻性：蒸發(fā)鍍膜組分均勻性不是很容易保證，具體可以調(diào)控的因素同上，但是由于原理所限，對于非單一組分鍍膜，蒸發(fā)鍍膜的組分均勻性不好。

晶向均勻性：1、晶格匹配度;2、基片溫度;3、蒸發(fā)速率.

真空鍍膜設(shè)備如何選配真空泵部件

一、在選真空泵時，首先要注意真空泵在工作時產(chǎn)生的振動對工藝和環(huán)境是不是存在著影響，如果工藝過程受到影響，應(yīng)該采取防振措施或者另選真空泵。在選擇的時候需要了解待抽氣體的成分，如果需要選擇性的抽氣，一種泵可能不足以滿足要求，必須組合多種不同的泵互相配合工作，如果真空鍍膜設(shè)備鍍膜要求無油則要選用無油泵。

二、真空泵的價格和維修費(fèi)用也是我們考慮的重點(diǎn)之一。

三、真空鍍膜設(shè)備對于真空度的極限要求和工作壓力強(qiáng)度要求越來越大，對真空泵的抽真空能力要求就越高，起碼泵的極限抽真空度要高于真空設(shè)備工作真空度的半個數(shù)量級以上。每種泵都有一定的工作壓強(qiáng)范圍，譬如像擴(kuò)散泵的壓強(qiáng)為3~10-7mmHg，其穩(wěn)定工作壓強(qiáng)范圍為5*10-4~5*10-6mmHg，那么使用擴(kuò)散泵就不能讓其在未定工作壓強(qiáng)范圍之外工作。

四、當(dāng)泵需要的氣體壓力不高或所需的真空度不高的時候，可優(yōu)先在單級泵中進(jìn)行選擇，度過排氣壓力或真空度的要求比較高，單擊泵往往不可以滿足要求，可以選擇使用兩級泵或者多級泵。