[發明專利]一種旋涂工藝制備薄膜的在線光學測量系統與方法

在審

• 申請號: 202010529973.X
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN111665202A
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 霍樹春;胡春光;王浩;武飛宇;沈萬福;胡曉東;胡小唐
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01N21/25
• 分類號: G01N21/25;G01N21/01
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 李素蘭

1.一種旋涂工藝制備薄膜的在線光學測量系統，其特征在于，該系統包括依次連接的光源模塊(100)、入射光束調節模塊(200)、反射光束調節模塊(300)、光束收集模塊(400)和光譜采集模塊(500)，所述光源模塊(100)輸出復色非偏振光，經所述入射光束調節模塊(200)形成具有設定照明面積的照明光束；由照明光束產生的反射光束經所述反射光束調節模塊(300)調整傳播方向，經由所述光束收集模塊(400)耦合到所述光譜采集模塊(500)，其中：

所述光源模塊(100)用于輸出復色可見非偏振光，由多模光纖連接輸出至入射光束調節模塊；

所述入射光束調節模塊(200)用于調整光源模塊的輸出光的傳播方向及其在樣品表面的照明位置與面積；

所述反射光束調節模塊(300)用于初步調整樣品的反射光束發散角，并調整反射光束的傳播方向；

所述光束收集模塊(400)用于調整反射光束發散角并將反射光束通過光纖耦合到光譜采集模塊；

所述光譜采集模塊(500)用于將反射光束轉換成光譜數據，并將光譜數據傳送給計算機。

2.如權利要求1所述的一種旋涂工藝制備薄膜的在線光學測量系統，其特征在于，所述光源模塊(100)包括復色光源(1)和多模光纖(2)；其中，復色光源(1)選用但不限于白光LED、鹵素燈、氙燈；多模光纖(2)選用但不限于芯徑450μm的多模光纖。

3.如權利要求1所述的一種旋涂工藝制備薄膜的在線光學測量系統，其特征在于，所述入射光調節模塊(200)包括光纖準直鏡(3)和平面反射鏡(6)；其中，光纖準直鏡(3)選用但不限于消色差空氣間隙透鏡組、復消色差物鏡；平面反射鏡(6選用但不限于保護鋁膜反射鏡。

4.如權利要求1所述的一種旋涂工藝制備薄膜的在線光學測量系統，其特征在于，所述反射光束調節模塊(300)包括反射鏡(7)，反射鏡(7)選用但不限于凹面反射鏡。

5.如權利要求1所述的一種旋涂工藝制備薄膜的在線光學測量系統，其特征在于，所述光束收集模塊(400)包括大口徑光纖準直器(8)和粗芯徑多模光纖(9)；其中，大口徑光纖準直器(8)選用通光孔徑20mm的光纖準直器；粗芯徑多模光纖(9)選用芯徑1000μm的多模光纖。

6.如權利要求1所述的一種旋涂工藝制備薄膜的在線光學測量系統，其特征在于，所述光譜采集模塊(500)包括光譜儀(10)，選用一體化光纖光譜儀。

7.利用如權利要求1所述的旋涂工藝制備薄膜的在線光學測量系統所實現的測量方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟A：獲得樣品并安裝于旋涂工藝設備上；

步驟B：調整入射光束調節模塊以控制樣品的光譜測量位置與區域；

步驟C：調整反射光束調節模塊以提高反射光束的進入光譜采集模塊的耦合效率；

步驟D：根據旋涂工藝設備的轉速設定光譜采集模塊的采樣頻率，啟動旋涂工藝設備與光譜采集模塊，獲取旋涂工藝過程的在線光譜數據。