述微懸臂發(fā)射激光束；激光束照射在微懸臂的末端，反光鏡113將所述激光束反射至所述光電檢測器104。探針尖與PR膜層表面的距離不同使得激光束的方向發(fā)生改變，這就使光電檢測器104接收到的信號變化，送入計算機106的電脈沖也產(chǎn)生相應(yīng)的變化，光電檢測器104將反射的激光束轉(zhuǎn)化成電脈沖信號，電脈沖信號經(jīng)過計算機106處理，然后計算機106將這些信息轉(zhuǎn)換成或明或暗的區(qū)域，這樣掃描頭111在每一點上的垂直位置被記錄，作為PR膜厚的原始數(shù)據(jù)。
[0049]在本發(fā)明實施例中，微懸臂和探針是涂布膜厚的檢測系統(tǒng)最主要的傳感單元。根據(jù)物理學(xué)原理，施加到微懸臂末端力的表達式為
[0050]F = KAZ (I)
[0051](I)式中，Δ Z表示探針尖相對于試樣間的距離，K是微懸臂的彈性系數(shù)。力的變化均可以通過微懸臂被檢測。為了能準確迅速反映出PR膜面的表面形貌及膜厚信息，本設(shè)計的微懸臂和探針滿足以下幾個要求:
[0052]I)在探針尖與PR膜的接近接觸過程中，為了不使探針尖損壞膜層，微懸臂有相對較低的力彈性常數(shù)，即受到很小的力就能產(chǎn)生可檢測的位移；
[0053]2)為了降低儀器對低頻噪音的敏感性，并使其有較高的掃描速度，微懸臂設(shè)計有尚的固有共振頻率；
[0054]3)因為微懸臂上的探針尖與膜面的摩擦力會引起微懸臂的橫向彎曲，從而導(dǎo)致檢測圖像失真，要求微懸臂要有高的橫向剛性，本設(shè)計中將微懸臂制成V字形就可提高其橫向剛性；
[0055]4)本設(shè)計中采用光學(xué)反射方式檢測微懸臂位移，微懸臂做到盡可能的短，這樣微懸臂一端的線性平移量不變時，其微懸臂的彎曲度就越大，檢測的靈敏度就越好。
[0056]在本發(fā)明實施例中，該涂布膜厚的檢測系統(tǒng)與涂布噴嘴是一體化設(shè)計，由系統(tǒng)PLC聯(lián)動控制涂布及檢測過程，當(dāng)探針尖移動到涂布start端時，探針尖隨即下移到PR膜面上方開始檢測膜厚，隨著涂布過程完成，實時的膜厚信息同時獲取，一般情況下，涂布MD方向(Moving Direct1n)的膜厚是CF涂布工藝過程主要的膜厚監(jiān)控對象，本系統(tǒng)主要實時在線檢測MD方向的膜厚數(shù)據(jù)，由于TD方向(Tansfer Direct1n)的膜厚由nozzle tip狹縫決定，一般在噴嘴新組裝時即確定和調(diào)整好，TD數(shù)據(jù)基本不會發(fā)生改變，通過該微懸臂探針系統(tǒng)在系統(tǒng)運轉(zhuǎn)初期可一次橫向進行測量即可，當(dāng)獲取MD膜厚數(shù)據(jù)后，則整個涂布膜厚的Matrix分布情況即可得知。
[0057]請參閱圖5，為本發(fā)明實施例提供的涂布膜厚的檢測方法的實現(xiàn)流程示意圖。其主要包括以下步驟:
[0058]在步驟SlOl中，掃描PR膜層表面；
[0059]在本發(fā)明實施例中，通過微懸臂來固定探針，探針掃描PR膜層表面。所述微懸臂由氮化娃及金合成材料制成。
[0060]在步驟S102中，控制掃描頭在垂直方向上移動，以使掃描過程中每一點上探針和PR膜層表面之間的作用力保持恒定；
[0061]在本發(fā)明實施例中，將掃描頭與所述微懸臂連接，掃描頭控制探針和PR膜層表面之間的作用力保持恒定。
[0062]在步驟S103中，將反射的激光束轉(zhuǎn)化成電脈沖信號；
[0063]在本發(fā)明實施例中，向所述微懸臂發(fā)射激光束；將所述激光束反射至光電檢測器，光電檢測器將反射的激光束轉(zhuǎn)化成電脈沖信號。
[0064]在步驟S104中，將所述電脈沖信號轉(zhuǎn)換成或明或暗的區(qū)域，以作為所述PR膜層厚度的原始數(shù)據(jù)。
[0065]綜上所述，本發(fā)明實施例在涂布機機架的噴嘴后端配置涂布膜厚的檢測系統(tǒng)，涂布膜厚的檢測系統(tǒng)在涂布過程中隨噴嘴一起運動并實時量測涂布膜厚，通過探測探針與涂布PR之間微弱的相互作用力來獲得PR膜層的表面形貌的信息，從而得到涂布PR膜厚的信息。本發(fā)明相比較與傳統(tǒng)的膜厚量測的方法更加準確，量測時間更短，無需設(shè)置復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)，量測與涂布過程同步進行，實現(xiàn)涂布膜厚的實時在線測量，可實時控制和調(diào)整涂布的膜厚，對監(jiān)控涂布工藝的穩(wěn)定性起著至關(guān)重要的作用。另外，檢測時效性及時迅速，系統(tǒng)響應(yīng)速度快，膜厚異常時極大的降低風(fēng)險時間及glass loss數(shù)量，涂布過程易控，避免了 THK量測膜厚另需建立database的情況，同時避免在發(fā)生工藝條件變化時引起的膜厚變化需要做大量的再確認工作。
[0066]盡管已經(jīng)相對于一個或多個實現(xiàn)方式示出并描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員基于對本說明書和附圖的閱讀和理解將會想到等價變型和修改。本發(fā)明包括所有這樣的修改和變型，并且僅由所附權(quán)利要求的范圍限制。特別地關(guān)于由上述組件執(zhí)行的各種功能，用于描述這樣的組件的術(shù)語旨在對應(yīng)于執(zhí)行所述組件的指定功能(例如其在功能上是等價的)的任意組件(除非另外指示)，即使在結(jié)構(gòu)上與執(zhí)行本文所示的本說明書的示范性實現(xiàn)方式中的功能的公開結(jié)構(gòu)不等同。此外，盡管本說明書的特定特征已經(jīng)相對于若干實現(xiàn)方式中的僅一個被公開，但是這種特征可以與如可以對給定或特定應(yīng)用而言是期望和有利的其他實現(xiàn)方式的一個或多個其他特征組合。而且，就術(shù)語“包括”、“具有”、“含有”或其變形被用在【具體實施方式】或權(quán)利要求中而言，這樣的術(shù)語旨在以與術(shù)語“包含”相似的方式包括。
[0067]綜上所述，雖然本發(fā)明已以優(yōu)選實施例揭露如上，但上述優(yōu)選實施例并非用以限制本發(fā)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍以權(quán)利要求界定的范圍為準。
【主權(quán)項】
1.一種涂布膜厚的檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述涂布膜厚的檢測系統(tǒng)包括: 一探針，用于掃描PR膜層表面； 一反饋電路，用于控制掃描頭在垂直方向上移動，以使掃描過程中每一點上所述探針和PR膜層表面之間的作用力保持恒定； 一光電檢測器，用于將反射的激光束轉(zhuǎn)化成電脈沖信號； 一計算機，用于將所述電脈沖信號轉(zhuǎn)換成或明或暗的區(qū)域，以作為所述PR膜層厚度的原始數(shù)據(jù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂布膜厚的檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述涂布膜厚的檢測系統(tǒng)還包括: 一微懸臂，用于固定所述探針。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的涂布膜厚的檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述微懸臂由氮化硅及金合成材料制成。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的涂布膜厚的檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述涂布膜厚的檢測系統(tǒng)還包括: 一激光器，用于向所述微懸臂發(fā)射激光束； 一反光鏡，用于將所述激光束反射至所述光電檢測器。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的涂布膜厚的檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述涂布膜厚的檢測系統(tǒng)還包括: 一掃描頭，與所述微懸臂連接，用于控制探針和PR膜層表面之間的作用力保持恒定。6.一種涂布膜厚的檢測方法，其特征在于，所述涂布膜厚的檢測方法包括: 掃描PR膜層表面； 控制掃描頭在垂直方向上移動，以使掃描過程中每一點上探針和PR膜層表面之間的作用力保持恒定； 將反射的激光束轉(zhuǎn)化成電脈沖信號； 將所述電脈沖信號轉(zhuǎn)換成或明或暗的區(qū)域，以作為所述PR膜層厚度的原始數(shù)據(jù)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的涂布膜厚的檢測方法，其特征在于，通過微懸臂來固定探針，探針掃描PR膜層表面。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的涂布膜厚的檢測方法，其特征在于，所述微懸臂由氮化硅及金合成材料制成。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的涂布膜厚的檢測方法，其特征在于，所述涂布膜厚的檢測方法還包括: 向所述微懸臂發(fā)射激光束； 將所述激光束反射至光電檢測器，光電檢測器將反射的激光束轉(zhuǎn)化成電脈沖信號。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的涂布膜厚的檢測方法，其特征在于，所述涂布膜厚的檢測方法還包括: 將掃描頭與所述微懸臂連接，掃描頭控制探針和PR膜層表面之間的作用力保持恒定。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種涂布膜厚的檢測系統(tǒng)包括：探針，用于掃描PR膜層表面；反饋電路，用于控制掃描頭在垂直方向上移動，以使掃描過程中每一點上所述探針和PR膜層表面之間的作用力保持恒定；光電檢測器，用于將反射的激光束轉(zhuǎn)化成電脈沖信號；計算機，用于將所述電脈沖信號轉(zhuǎn)換成或明或暗的區(qū)域，以作為所述PR膜層厚度的原始數(shù)據(jù)。本發(fā)明量測時間更短，無需設(shè)置復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)，量測與涂布過程同步進行，實現(xiàn)涂布膜厚的實時在線測量，可實時控制和調(diào)整涂布的膜厚，對監(jiān)控涂布工藝的穩(wěn)定性起著至關(guān)重要的作用。
【IPC分類】G01B11/06
【公開號】CN105115432
【申請?zhí)枴緾N201510556603
【發(fā)明人】吳利峰, 李啟明, 徐海樂, 丁鵬, 徐先華, 熊燕軍
【申請人】武漢華星光電技術(shù)有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年9月1日