一种半球谐振子溅射镀膜均匀性评价装置及评价方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113639691A(43)申请公布日2021.11.12(21)申请号202110886355.5(22)申请日2021.08.03(71)申请人西安航天精密机电研究所地址710100陕西省西安市航天基地航天西路106号(72)发明人黄帅王建青何晓霞党建军张培新柳凯(74)专利代理机构西安智邦专利商标代理有限公司61211代理人王杨洋(51)Int.Cl.G01B21/08(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称一种半球谐振子溅射镀膜均匀性评价装置及评价方法(57)摘要本发明涉及一种半球谐振子溅射镀膜均匀性评价装置及评价方法，其目的是解决现有半球谐振子溅射镀膜均匀性评价中存在若采用硅片膜层均匀性评价结果来衡量谐振子的膜层均匀性，硅片膜层均匀性无法代表谐振子膜层均匀性，若随批抽取一件谐振子进行破坏，来得到谐振子膜层厚度均匀性，则成本高、效率低，不适合批量化生产的技术问题。该评价装置包括平行镀膜工装和(M×N)个硅片；平行镀膜工装的外形尺寸与待镀半球谐振子的外形尺寸相同，包括中心杆和固连于中心杆上的半球壳体；半球壳体上沿其经线方向均布有M列台阶孔组，每列台阶孔组均布有N个台阶孔；硅片的尺寸与台阶孔的大端尺寸相等；所有硅片分别粘接于各台阶孔内。CN113639691ACN113639691A权利要求书1/2页1.一种半球谐振子溅射镀膜均匀性评价装置，其特征在于：包括平行镀膜工装(1)和(M×N)个硅片(2)；其中，M≥2，N≥2；所述平行镀膜工装(1)，作为待镀半球谐振子的平行试件，其外形尺寸与待镀半球谐振子的外形尺寸相同，包括中心杆和固连于中心杆上的半球壳体；所述半球壳体上沿其经线方向均布有M列台阶孔组，每列台阶孔组均布有N个台阶孔，在半球壳体上形成(M×N)个台阶孔；所述硅片(2)的尺寸与台阶孔的大端尺寸相等；(M×N)个硅片(2)分别粘接于(M×N)个台阶孔内。2.根据权利要求1所述的半球谐振子溅射镀膜均匀性评价装置，其特征在于：还包括2(M×N)个硅片掩模(3)，分别粘贴于(M×N)个硅片(2)的正反两面；每个硅片掩模(3)上均匀分布有L个镂空条纹；所述L≥2。3.根据权利要求2所述的半球谐振子溅射镀膜均匀性评价装置，其特征在于：所述硅片(2)的正反两面均平整。4.根据权利要求3所述的半球谐振子溅射镀膜均匀性评价装置，其特征在于：所述平行镀膜工装(1)为金属合金材质；所述硅片(2)为纯硅；所述硅片掩模(3)采用耐高温、无挥发胶带。5.根据权利要求4所述的半球谐振子溅射镀膜均匀性评价装置，其特征在于：所述平行镀膜工装(1)为不锈钢材质。6.根据权利要求5所述的半球谐振子溅射镀膜均匀性评价装置，其特征在于：所述硅片掩模(3)采用聚酰亚胺薄膜胶带。7.根据权利要求2至6任一所述的半球谐振子溅射镀膜均匀性评价装置，其特征在于，所述M、N和L的取值范围分别为：3≤M≤6；3≤N≤5；3≤L≤5。8.根据权利要求7所述的半球谐振子溅射镀膜均匀性评价装置，其特征在于，所述M、N和L的取值分别为：M＝4；N＝4；L＝3。9.一种半球谐振子溅射镀膜均匀性评价方法，其特征在于，基于权利要求1至8任一项所述半球谐振子溅射镀膜均匀性评价装置，包括以下步骤：1)采用有机溶剂清洗所有硅片(2)，使硅片(2)表面干净、无污染；2)利用粘接剂，将清洗后的所有硅片(2)，粘接于平行镀膜工装(1)的各台阶孔内，完成半球谐振子溅射镀膜均匀性评价装置的装配；3)将半球谐振子溅射镀膜均匀性评价装置作为平行试件，按照与待镀半球谐振子相同的安装方式、安装位置、空间运动规律和镀膜时长，与待镀半球谐振子同炉完成镀膜；4)将完成镀膜的硅片(2)取下，并按照位置依次进行编号，编号依次为1#、2#、3#…、(M×N)#，同时对每个硅片(2)的正反两面进行标记；5)采用有机溶剂清洗所有硅片(2)，去除残留粘接剂，得到镀有膜层的硅片(2)；6)利用台阶仪对步骤5)所得每个硅片(2)正反两面的膜层厚度进行测量，得到并记录所有硅片(2)正面的膜层厚度数据Xi，i＝1,2,3…,(M×N)，以及所有硅片(2)反面的膜层厚2CN113639691A权利要求书2/2页度数据Yi，i＝1,2,3…,(M×N)；7)通过以下公式，分别计算半球谐振子整个外球面膜层厚度的均匀度值A，以及半球谐振子整个内球面膜层厚度的均匀度值B：A＝(maxXi‑minXi)/(maxXi+minXi)；B＝(maxYi‑minYi)/(maxYi+minYi)；其中，maxXi和mixXi分别代表膜层厚度数据Xi的最大值和最小值；maxYi和mixYi分别代表膜层厚度数据Yi的最大值和最小值；8)选取同一经线上所