【技术实现步骤摘要】
本公开涉及光学薄膜，具体涉及一种基板表面离子辐射通量分布修正系统及修正方法。
技术介绍
1、光学多层膜是由两种或多种透明材料组成的层状复合纳米结构，大多数薄膜附着于基板上，在多层膜交替生长过程中，“薄膜/薄膜”界面处不可避免的吸附真空室内残余气体分子，从而在膜层表面处产生界面缺陷层，增加吸收损耗的同时导致层与层之间的附着表面能降低10倍，从而引发薄膜元件光谱失调、稳定性降低等问题。
2、去除界面缺陷层的有效方法为在薄膜生长过程中采用离子束刻蚀技术，其原理是利用高频电磁波振荡或辉光放电将氩气电离，在放电室形成等离子体，并通过多孔栅极产生的加速电场，引出带有能量的离子束。离子束轰击膜层表面，撞击时将动能传递给被碰原子，引起原子之间的级联碰撞。在一次或多次碰撞过程中，如果膜层表面的原子获得更多能量，而此能量大于结合能时，就会从膜层表面脱落，实现对界面缺陷层的去除。
3、但是由于真空室的几何配置及离子源粒子的发射特性等因素导致界面缺陷层去除量非均匀的现象产生，直接影响大口径多层膜的光学特性。去除均匀性是指界面缺陷层的去除量随着基板自身尺寸和在真空室内位置变化而变化的情况，它是衡量薄膜质量和界面去除效能的一项重要指标。
4、为此我们提出了一种基板表面离子辐射通量分布修正系统及修正方法，以保证基板表面缺陷层去除量的均匀性。
技术实现思路
1、鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种基板表面离子辐射通量分布修正系统和修正方法。
2、第一方面，本
3、镀膜机本体，所述镀膜机本体内具有真空室，所述真空室具有第一轴线；
4、基板，所述基板可沿所述第一轴线转动的安装在所述真空室内，所述基板一侧具有待处理平面，此平面附着薄膜，所述待处理平面与所述第一轴线呈锐角；
5、离子束，所述离子束对应所述基板设置，用于在所述基板沿所述第一轴线转动过程中，对所述待处理平面进行辐照，以去除所述待处理平面上薄膜的缺陷层；
6、挡板，所述挡板设置于所述基板与离子束之间；所述挡板沿所述离子束发射方向上的投影，与所述待处理平面上任意一点c沿所述第一轴线的旋转路径的交线的长度为预设长度lc；
7、其中，lc＝2π[(1-sa/sc)r+d]；
8、设定所述待处理平面轴线与所述第一轴线的相交点为旋转中心o，所述待处理平面上靠近所述o的位置设为a点，r为所述a点至所述o的距离oa的长度；d为所述待处理平面上任一点c至所述o的距离oc与oa的差；sa为未设置所述挡板时所述a点的缺陷层去除速率，sc为未设置所述挡板时所述缺陷层上任一点c的去除速率。
9、根据本申请实施例提供的技术方案，所述真空室内设置有能够绕自身轴线匀速旋转的工件架，所述工件架为伞形板，其轴线为所述第一轴线，所述工件架具有朝向所述离子束的凹面，所述基板设置在所述凹面，能够随所述工件架绕所述第一轴线匀速转动。
10、根据本申请实施例提供的技术方案，所述挡板包括两个遮挡单元，所述遮挡单元通过支撑结构固定设置在所述真空室内，每个所述遮挡单元沿所述离子束发射方向上的投影，与所述缺陷层上任意一点c沿所述第一轴线的旋转路径的交线的长度为lc/2。
11、根据本申请实施例提供的技术方案，所述真空室内沿第一方向等间距设置有至少两个离子源，所述离子束通过所述离子源发射能够对所述基板进行辐照，从而对所述缺陷层进行去除，所述第一方向垂直于所述第一轴线。
12、根据本申请实施例提供的技术方案，所述去除速率为去除量除以去除时间，设定在未设置挡板的情况下，所述待处理平面上任一点c经过t时间辐照后，c点缺陷层去除量为hc，sc＝hc/t。
13、第二方面，本申请提供了一种修正方法，其应用有所述的一种基板表面离子辐射通量分布修正系统，所述修正方法包括：
14、沿远离旋转中心方向在待处理平面上任取至少三点，计算得出对应各点的d，以及在未设置挡板条件下，t时间内各点缺陷层去除速率s，然后计算出相应的lc，即得到各点旋转路径上与挡板沿离子束发射方向投影的交线长度，也即各点所需的遮挡长度，将各点的d与lc数值转化为平面上的线段，使对应各点的d线段一端点重合，长度共线，另一端点与对应各点的lc线段中点相交，各lc线段相平行且与d线段垂直，依次连接同侧的lc线段端点，并相交与一点，即可得到能够遮挡各点的挡板，将挡板沿d线段平分，得到两个遮挡单元。
15、根据本申请实施例提供的技术方案，所述修正方法具体为：
16、在待处理平面上远离o点方向任取至少三点c1、c2和c3，则有
17、取待处理平面上距离o点最远位置b点，则有db＝ob-oa；
18、在未设置挡板情况下，计算在t时间内，所述c1、c2、c3和b点的缺陷层去除速率分别为和sb；
19、根据lc公式分别计算出和
20、将和以及和db的数值转化平面线段，使和db形成的线段一端点重合且共线，和db线段另一端点分别连接和形成的线段的中点，使和线段均相平行且与线段垂直，将和同侧的端点依次连线，并相交于一点，得到挡板。
21、根据本申请实施例提供的技术方案，将所述挡板沿线段长度方向平分，得到两个遮挡单元，两个所述遮挡单元分别固定两个支撑杆，当基板转动经过所述遮挡单元遮挡区域时，所述遮挡单元平行于所述基板。
22、综上所述，本技术方案具体公开了一种基板表面离子辐射通量分布修正系统及修正方法，修正系统包括镀膜机本体，其具有真空室，真空室内设有第一轴线，真空室内设置有工件架，工件架为伞形板，其能够绕自身轴线匀速旋转，工件架自身轴线为第一轴线，工件架凹面上设置有基板，基板能够随工件架绕第一轴线匀速转动；真空室内沿第一方向等间距设置有至少两个离子源，其能够发射离子束，从而对基板进行辐照，对基板待处理表面上薄膜的缺陷层进行去除；进一步地，由于基板倾斜放置，其靠近离子源的位置所受辐照能量大，远离离子源的位置所受辐照能量小，从而导致薄膜缺陷层去除量不均匀；
23、修正系统还包括挡板，其设置在基板和离子源之间，能够遮挡离子束对基板的辐照，使得在基板旋转周期内，通过挡板的遮挡，离子束间歇性辐照基板，对基板待处理表面受离子束辐照能量大的区域进行遮挡，减小基板上缺陷层去除量大的位置的受辐照时间，而基板上距离离子源越近的位置遮挡时间越长，其对应挡板长度也就越长，从而平衡基板待处理表面上任一位置的缺陷层去除量；
24、修正方法包括在基板上任取至少三点，得到其与基板上受辐照量最小的位置的距离d，根据未设置挡板时该三点在一定时间内的缺陷去除量，从而计算出相应去除速率，进而得到对应三点的挡板长度，将相应数据转化为平面线段，使三个距离d形成的线段共线且一端点重合，另一端点分别连接对应位置的挡板长度线段的中点，并保证三个挡板长度线段相平行，依次连接同侧的挡板长度线段的端点本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基板表面离子辐射通量分布修正系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基板表面离子辐射通量分布修正系统，其特征在于，所述真空室内设置有能够绕自身轴线匀速旋转的工件架(4)，所述工件架(4)为伞形板，其轴线为所述第一轴线(2)，所述工件架(4)具有朝向所述离子束(3)的凹面，所述基板(1)设置在所述凹面，能够随所述工件架(4)绕所述第一轴线(2)匀速转动。
3.根据权利要求2所述的一种基板表面离子辐射通量分布修正系统，其特征在于，所述挡板包括两个遮挡单元(5)，所述遮挡单元(5)通过支撑结构固定设置在所述真空室内，每个所述遮挡单元(5)沿所述离子束(3)发射方向上的投影，与所述缺陷层上任意一点c沿所述第一轴线(2)的旋转路径的交线的长度为Lc/2。
4.根据权利要求3所述的一种基板表面离子辐射通量分布修正系统，其特征在于，所述真空室内沿第一方向等间距设置有至少两个离子源(6)，所述离子束(3)通过所述离子源(6)发射能够对所述基板(1)进行辐照，从而对所述缺陷层进行去除，所述第一方向垂直于所述第一轴线(2)。
5.
6.一种修正方法，其应用有权利要求1-5任一项所述的一种基板表面离子辐射通量分布修正系统，其特征在于，所述修正方法包括：
7.根据权利要求6所述的一种修正方法，其特征在于，所述修正方法具体为：
8.根据权利要求7所述的一种修正方法，其特征在于，将所述挡板沿线段长度方向平分，得到两个遮挡单元(5)，两个所述遮挡单元(5)分别固定两个支撑杆(7)，当基板(1)转动经过所述遮挡单元(5)遮挡区域时，所述遮挡单元(5)平行于所述基板(1)。
...【技术特征摘要】
1.一种基板表面离子辐射通量分布修正系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基板表面离子辐射通量分布修正系统，其特征在于，所述真空室内设置有能够绕自身轴线匀速旋转的工件架(4)，所述工件架(4)为伞形板，其轴线为所述第一轴线(2)，所述工件架(4)具有朝向所述离子束(3)的凹面，所述基板(1)设置在所述凹面，能够随所述工件架(4)绕所述第一轴线(2)匀速转动。
3.根据权利要求2所述的一种基板表面离子辐射通量分布修正系统，其特征在于，所述挡板包括两个遮挡单元(5)，所述遮挡单元(5)通过支撑结构固定设置在所述真空室内，每个所述遮挡单元(5)沿所述离子束(3)发射方向上的投影，与所述缺陷层上任意一点c沿所述第一轴线(2)的旋转路径的交线的长度为lc/2。
4.根据权利要求3所述的一种基板表面离子辐射通量分布修正系统，其特征在于，所述真空室内沿第一方向等间距设置有至少两个离子源(6)...
【专利技术属性】
技术研发人员：白金林，刘华松，陈丹，刘丹丹，王利栓，彭志勇，苏建忠，
申请(专利权)人：天津津航技术物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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