專利名稱：分立式晶控膜厚控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及真空鍍膜技術(shù)，特別是涉及一種分立式晶控膜厚控制裝置的技術(shù)。
背景技術(shù)：
晶控膜厚控制儀是利用石英晶片的諧振頻率與膜層厚度之間的關(guān)系來控制膜層厚度的真空鍍膜過程控制裝置，主要由帶有石英晶片的晶振探頭，及用于測量石英晶片諧振頻率的晶振頻率測量電路，用于控制鍍膜速率的膜速控制電路組成，在晶振頻率測量電路中設(shè)有振蕩器，晶振探頭安裝在真空鍛I吳設(shè)備的真空室內(nèi)，晶振探頭上的石英晶片的一側(cè)表面暴露在蒸發(fā)源的上方。在對(duì)樣品片進(jìn)行真空鍍膜過程中，膜料會(huì)沉積在石英晶片及樣品片上，石英晶片的諧振頻率會(huì)隨著膜料沉積而降低，晶控膜厚控制儀利用晶振頻率測量電路測量石英晶片的諧振頻率變化，根據(jù)諧振頻率與膜層厚度的轉(zhuǎn)換關(guān)系，得出沉積膜層厚度，及沉積膜層在不同時(shí)刻的厚度差，即可得到膜料沉積速率，然后再通過PID算法控制蒸發(fā)源的功率，以得到穩(wěn)定的趨于設(shè)計(jì)速率的沉積速率。由于石英晶片在一段頻率變化范圍內(nèi)，與膜層厚度變化成線性關(guān)系，使得晶控膜厚控制儀相對(duì)于其他膜厚控制方法(例如光學(xué)控制法)，更便于石英晶片鍍膜的沉積速率控制，因此晶控膜厚控制儀已經(jīng)逐漸成為真空鍍膜設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)控制儀器之一?，F(xiàn)有晶控膜厚控制儀中，晶振頻率測量電路中的振蕩器通常都安裝在引出晶振探頭接引線的真空法蘭附近，而其它電路都是集成在同一主機(jī)內(nèi)的，主機(jī)與振蕩器之間的電纜通常有4至5米，由主機(jī)來測量振蕩頻率，振蕩器更像是探頭的附屬物。由于真空鍍膜機(jī)現(xiàn)場的電氣環(huán)境復(fù)雜且強(qiáng)電多，長電纜內(nèi)傳輸?shù)男盘?hào)容易受到干擾，而且晶振振蕩的高頻信號(hào)經(jīng)長電纜傳輸后會(huì)產(chǎn)生衰減，在阻抗匹配不好時(shí)，還容易發(fā)生畸變，使得主機(jī)內(nèi)的晶振頻率測量電路、膜速控制電路中會(huì)產(chǎn)生額外的不穩(wěn)定電流，從而影響到頻率測量的準(zhǔn)確性，使得現(xiàn)有晶控膜厚控制儀的鍍膜速率控制信號(hào)輸出穩(wěn)定性較差，從而影響到樣品片的膜厚控制精度。另外，現(xiàn)有晶控膜厚控制儀利用單一主機(jī)來實(shí)現(xiàn)頻率測量及鍍膜速率控制，使得主機(jī)的負(fù)擔(dān)很重，容易導(dǎo)致鍍膜速率控制產(chǎn)生滯后，其控制實(shí)時(shí)性較差，會(huì)進(jìn)一步影響到樣品片的膜厚控制精度。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種能提高樣品片膜厚控制精度的分立式晶控膜厚控制裝置。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所提供的一種分立式晶控膜厚控制裝置，涉及真空鍍膜設(shè)備，該裝置包括晶振探頭，及用于測量石英晶片諧振頻率的晶振頻率測量電路，用于控制鍍膜速率的膜速控制電路；所述晶振頻率測量電路中設(shè)有振蕩器，所述晶振探頭安裝在真空鍍膜設(shè)備的真空室內(nèi)，晶振探頭的接引線經(jīng)真空法蘭接引至真空鍍膜設(shè)備的真空室外部，并與晶振頻率測量電路中的振蕩器電氣連接；其特征在于:所述真空鍍膜設(shè)備的真空室外部設(shè)有一主機(jī)、一從機(jī)；所述晶振頻率測量電路安裝在從機(jī)內(nèi)，所述膜速控制電路安裝在主機(jī)內(nèi)，所述從機(jī)、主機(jī)中均內(nèi)置有微處理器，所述主機(jī)以數(shù)字通信方式連接從機(jī)；所述真空鍍膜設(shè)備設(shè)有多個(gè)膜速控制端，所述主機(jī)設(shè)有多個(gè)膜速控制信號(hào)輸出端，主機(jī)的各個(gè)膜速控制信號(hào)輸出端分別接到真空鍍膜設(shè)備的各個(gè)膜速控制端。進(jìn)一步的，所述真空鍍膜設(shè)備的真空室內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)的擋板，及用于放置膜料的坩堝，用于控制膜料蒸發(fā)速率的蒸發(fā)源，所述真空鍍膜設(shè)備上設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)擋板轉(zhuǎn)動(dòng)的擋板驅(qū)動(dòng)器，用于驅(qū)動(dòng)坩堝轉(zhuǎn)動(dòng)的坩堝驅(qū)動(dòng)器，及用于驅(qū)動(dòng)蒸發(fā)源工作的蒸發(fā)源控制器；所述擋板驅(qū)動(dòng)器、坩堝驅(qū)動(dòng)器及蒸發(fā)源控制器的控制信號(hào)輸入端構(gòu)成真空鍍膜設(shè)備的膜速控制端；所述主機(jī)的其中三個(gè)膜速控制信號(hào)輸出端分別接到擋板驅(qū)動(dòng)器、坩堝驅(qū)動(dòng)器及蒸發(fā)源控制器的控制信號(hào)輸入端。本實(shí)用新型提供的分立式晶控膜厚控制裝置，將晶振頻率測量電路與膜速控制電路分置于從機(jī)及主機(jī)內(nèi)，從機(jī)僅用于測量晶振頻率，其體積較小，可以安裝在引出晶振探頭接引線的真空法蘭附近，從而縮短了測量線纜的長度，因此晶振振蕩的高頻信號(hào)衰減很小，從機(jī)根據(jù)測量值計(jì)算出的數(shù)據(jù)采用數(shù)字量方式傳遞給主機(jī)，從而增強(qiáng)了抗外界干擾能力，能提高頻率測量的準(zhǔn)確性，而且主從機(jī)都有獨(dú)立工作的微處理器，外部控制與核心頻率測量分開，從機(jī)無需配置人機(jī)界面，主從機(jī)的負(fù)擔(dān)都相對(duì)較輕，能提高鍍膜速率控制的實(shí)時(shí)性，因此能提高樣品片的膜厚控制精度。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的分立式晶控膜厚控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖說明對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但本實(shí)施例并不用于限制本實(shí)用新型，凡是采用本實(shí)用新型的相似結(jié)構(gòu)及其相似變化，均應(yīng)列入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的一種分立式晶控膜厚控制裝置，涉及真空鍍膜設(shè)備，該裝置包括晶振探頭3，及用于測量石英晶片諧振頻率的晶振頻率測量電路，用于控制鍍膜速率的膜速控制電路；所述晶振頻率測量電路中設(shè)有振蕩器，所述晶振探頭3安裝在真空鍍膜設(shè)備的真空室10內(nèi)，晶振探頭3的接引線經(jīng)真空法蘭4接引至真空鍍膜設(shè)備的真空室10外部，并與晶振頻率測量電路中的振蕩器電氣連接；其特征在于:所述真空鍍膜設(shè)備的真空室10外部設(shè)有一主機(jī)1、一從機(jī)2 ；所述晶振頻率測量電路安裝在從機(jī)2內(nèi)，所述膜速控制電路安裝在主機(jī)I內(nèi)，所述從機(jī)2、主機(jī)I中均內(nèi)置有微處理器，所述主機(jī)I以數(shù)字通信方式連接從機(jī)2 ；所述真空鍍膜設(shè)備設(shè)有多個(gè)膜速控制端，所述主機(jī)I設(shè)有多個(gè)膜速控制信號(hào)輸出端，主機(jī)I的各個(gè)膜速控制信號(hào)輸出端分別接到真空鍍膜設(shè)備的各個(gè)膜速控制端。本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述真空鍍膜設(shè)備的真空室10內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)的擋板5，及用于放置膜料的坩堝6，用于控制膜料蒸發(fā)速率的蒸發(fā)源(圖中未示)，所述真空鍍膜設(shè)備上設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)擋板轉(zhuǎn)動(dòng)的擋板驅(qū)動(dòng)器7，用于驅(qū)動(dòng)坩堝6轉(zhuǎn)動(dòng)的坩堝驅(qū)動(dòng)器8，及用于驅(qū)動(dòng)蒸發(fā)源工作的蒸發(fā)源控制器9;所述擋板驅(qū)動(dòng)器7、坩堝驅(qū)動(dòng)器8及蒸發(fā)源控制器9的控制信號(hào)輸入端構(gòu)成真空鍍膜設(shè)備的膜速控制端；所述主機(jī)I的其中三個(gè)膜速控制信號(hào)輸出端分別接到擋板驅(qū)動(dòng)器7、坩堝驅(qū)動(dòng)器8及蒸發(fā)源控制器9的控制信號(hào)輸入端。本實(shí)用新型實(shí)施例使用時(shí)，將從機(jī)安裝在引出晶振探頭接引線的真空法蘭附近，并在晶振探頭內(nèi)裝入石英晶片。在真空鍍膜過程中，從機(jī)通過晶振頻率測量電路測量晶振探頭內(nèi)的石英晶片諧振頻率，并根據(jù)測得的諧振頻率計(jì)算出膜料沉積速率，再以數(shù)字通信方式將計(jì)算結(jié)果上傳給主機(jī)，主機(jī)根據(jù)從機(jī)上傳的膜料沉積速率，通過膜速控制電路輸出相應(yīng)的膜速控制信號(hào)到真空鍍膜設(shè)備的各個(gè)膜速控制端，使擋板驅(qū)動(dòng)器、坩堝驅(qū)動(dòng)器、蒸發(fā)源控制器分別輸出相應(yīng)的控制信號(hào)，控制膜料的蒸發(fā)速度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品片鍍膜速率的控制。
權(quán)利要求1.一種分立式晶控膜厚控制裝置，涉及真空鍍膜設(shè)備，該裝置包括晶振探頭，及用于測量石英晶片諧振頻率的晶振頻率測量電路，用于控制鍍膜速率的膜速控制電路； 所述晶振頻率測量電路中設(shè)有振蕩器，所述晶振探頭安裝在真空鍍膜設(shè)備的真空室內(nèi)，晶振探頭的接引線經(jīng)真空法蘭接引至真空鍍膜設(shè)備的真空室外部，并與晶振頻率測量電路中的振蕩器電氣連接； 其特征在于:所述真空鍍膜設(shè)備的真空室外部設(shè)有一主機(jī)、一從機(jī)； 所述晶振頻率測量電路安裝在從機(jī)內(nèi)，所述膜速控制電路安裝在主機(jī)內(nèi)，所述從機(jī)、主機(jī)中均內(nèi)置有微處理器，所述主機(jī)以數(shù)字通信方式連接從機(jī)； 所述真空鍍膜設(shè)備設(shè)有多個(gè)膜速控制端，所述主機(jī)設(shè)有多個(gè)膜速控制信號(hào)輸出端，主機(jī)的各個(gè)膜速控制信號(hào)輸出端分別接到真空鍍膜設(shè)備的各個(gè)膜速控制端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分立式晶控膜厚控制裝置，其特征在于:所述真空鍍膜設(shè)備的真空室內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)的擋板，及用于放置膜料的坩堝，用于控制膜料蒸發(fā)速率的蒸發(fā)源，所述真空鍍膜設(shè)備上設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)擋板轉(zhuǎn)動(dòng)的擋板驅(qū)動(dòng)器，用于驅(qū)動(dòng)坩堝轉(zhuǎn)動(dòng)的坩堝驅(qū)動(dòng)器，及用于驅(qū)動(dòng)蒸發(fā)源工作的蒸發(fā)源控制器； 所述擋板驅(qū)動(dòng)器、坩堝驅(qū)動(dòng)器及蒸發(fā)源控制器的控制信號(hào)輸入端構(gòu)成真空鍍膜設(shè)備的膜速控制端； 所述主機(jī)的其中三個(gè)膜速控制信號(hào)輸出端分別接到擋板驅(qū)動(dòng)器、坩堝驅(qū)動(dòng)器及蒸發(fā)源控制器的控制信號(hào)輸入端。
專利摘要一種分立式晶控膜厚控制裝置，涉及真空鍍膜技術(shù)領(lǐng)域，所解決的是提高膜厚控制精度的技術(shù)問題。該裝置包括晶振探頭、主機(jī)、從機(jī)，所述從機(jī)內(nèi)設(shè)有用于測量石英晶片諧振頻率的晶振頻率測量電路，所述主機(jī)內(nèi)設(shè)有用于控制鍍膜速率的膜速控制電路；所述晶振頻率測量電路中設(shè)有振蕩器，所述主機(jī)、從機(jī)均設(shè)于真空鍍膜設(shè)備的真空室外部，所述晶振探頭安裝在真空鍍膜設(shè)備的真空室內(nèi)，并與晶振頻率測量電路中的振蕩器電氣連接；所述從機(jī)、主機(jī)中均內(nèi)置有微處理器，所述主機(jī)以數(shù)字通信方式連接從機(jī)；所述主機(jī)的各個(gè)膜速控制信號(hào)輸出端分別接到真空鍍膜設(shè)備的各個(gè)膜速控制端。本實(shí)用新型提供的裝置，適用于真空鍍膜的膜厚控制。
文檔編號(hào)C23C14/54GK202913055SQ201220565040
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2012年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月31日
發(fā)明者張子業(yè) 申請(qǐng)人:上海膜林科技有限公司