CN110819953A - 基于氩氦的涂覆 - Google Patents

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Abstract

公开了基于氩氦的涂覆。溅射系统可以包括基底。溅射系统可以包括至少一个靶。至少一个靶可以包括至少一种涂覆材料，以将至少一层涂覆到基底上。至少一种涂覆材料可以在惰性气体存在下溅射到基底上。惰性气体可以包括氩气和氦气。

Description

基于氩氦的涂覆
技术领域
本申请涉及但不限于基于氩氦的涂覆。
背景技术
涂覆系统可用于用特定材料涂覆基底。例如，脉冲直流(DC)磁控溅射系统可以用于薄膜层、厚膜层等的沉积。基于对一组层的沉积，可以形成光学元件。例如，薄膜可用于形成滤波器，例如光学干涉滤波器。在一些情况下，光学元件可以与在特定波长的光下提供特定功能相关联。例如，光学干涉滤波器可以用于近红外(NIR)范围的光、中红外(MIR)范围的光等。
在一示例中，光学发射器可以发射指向物体的NIR光。在这种情况下，对于手势识别系统，光学发射器可以向用户发射NIR光，并且NIR光可以从用户向光学接收器反射。光学接收器可以捕获关于NIR光的信息，并且该信息可以用于识别由用户执行的手势。例如，设备可以使用该信息来生成用户的三维表示，并基于该三维表示来识别由用户执行的手势。
在另一个示例中，关于NIR光的信息可以用于识别用户的身份、用户的特征(例如，身高或体重)、另一类型目标的特征(例如，到物体的距离、物体的尺寸或物体的形状)等。然而，在NIR光向用户传输期间和/或在从用户向光学接收器反射期间，环境光可能会干扰NIR光。因此，光学接收器可以光学耦合到光学滤波器，例如光学干涉滤波器、带通滤波器等，以允许NIR光朝向光学接收器通过。
发明内容
根据一些实施方式，溅射系统可以包括基底。溅射系统可以包括至少一个靶。该至少一个靶可以包括至少一种涂覆材料，以将至少一个层涂覆到基底上。至少一种涂覆材料可以在惰性气体存在下溅射到基底上。惰性气体可以包括氩气和氦气。
根据一些实施方式，涂覆系统可以包括真空室。涂覆系统可以包括惰性气体源，以将惰性气体置于真空室中。惰性气体可以包括氩气和氦气的混合物。涂覆系统可以被配置成使用惰性气体源将涂覆材料溅射到基底上。
根据一些实施方式，一种方法可以包括通过溅射系统将溅射气体注入溅射系统的腔室中。溅射气体可以是氩气和氦气的混合物。该方法可以包括基于将溅射气体注入溅射系统的腔室中而通过溅射系统将至少一种涂覆材料溅射到设置在溅射系统的腔室中的基底上。
在下文的一个或更多个实施例中可实现本公开的各方面：
1)一种溅射系统，包括：
基底；以及
至少一个靶，
其中所述至少一个靶包括至少一种涂覆材料以将至少一个层涂覆到所述基底上，
其中所述至少一种涂覆材料在惰性气体的存在下溅射到所述基底上，
其中所述惰性气体包括氩气和氦气。
2)根据1)所述的溅射系统，其中，所述惰性气体与大约1∶1至大约1∶3之间的氩气与氦气的比率相关联。
3)根据1)所述的溅射系统，其中，所述惰性气体与15％至55％的氦气相关联。
4)根据1)所述的溅射系统，其中，所述至少一种涂覆材料在用于使所述至少一种涂覆材料氢化的氢气的存在下溅射到所述基底上。
5)根据4)所述的溅射系统，其中，所述氢气与约8％至约20％的浓度相关联。
6)根据1)所述的溅射系统，其中，所述至少一个层包括第一类型材料的第一组层和第二类型材料的第二组层。
7)根据1)所述的溅射系统，其中，所述溅射系统是脉冲直流磁控溅射系统。
8)根据1)所述的溅射系统，其中，所述至少一个层的退火后内应力水平小于阈值。
9)一种涂覆系统，包括：
真空室；和
惰性气体源，其用于将惰性气体置于所述真空室中，
其中所述惰性气体包括氩气和氦气的混合物，
其中所述涂覆系统被配置成使用所述惰性气体源将涂覆材料溅射到基底上。
10)根据9)所述的涂覆系统，其中，所述惰性气体源是等离子体活化源或阳极中的至少一种。
11)根据9)所述的涂覆系统，还包括：
提供所述涂覆材料的涂覆材料源。
12)根据11)所述的涂覆系统，其中，所述涂覆材料源是设置在阴极上的靶。
13)根据9)所述的涂覆系统，还包括至少一个电源，以使所述惰性气体被置于所述真空室中，从而将所述涂覆材料溅射到所述基底上。
14)根据9)所述的涂覆系统，其中，所述涂覆材料包括以下项中的至少一种：
硅材料，
二氧化硅材料，
硅锗材料，或者
锗材料。
15)根据9)所述的涂覆系统，其中，所述涂覆系统被配置成将所述涂覆材料溅射到所述基底上以形成光学滤波器。
16)根据15)所述的涂覆系统，其中，所述光学滤波器与大约700纳米(nm)和2500nm之间或大约2500nm和8000nm之间的通带相关联。
17)一种方法，包括：
通过溅射系统将溅射气体注入所述溅射系统的腔室中，其中所述溅射气体是氩气和氦气的混合物；和
基于将所述溅射气体注入所述溅射系统的腔室中，通过所述溅射系统将至少一种涂覆材料溅射到设置在所述溅射系统的腔室中的基底上。
18)根据17)所述的方法，其中，将所述至少一种涂覆材料溅射到所述基底上包括：
使用设置在所述溅射系统的腔室中的阳极和阴极将所述至少一种涂覆材料溅射到所述基底上。
19)根据17)所述的方法，其中，注入所述溅射气体包括：
在氩气流速在约200SCCM和500SCCM之间以及氦气份额在约9％和约60％之间的情况下注入所述溅射气体。
20)根据17)所述的方法，其中，所述至少一种涂覆材料被溅射到所述基底的第一侧上；和
所述方法还包括：
使用另一种溅射气体将另一种涂覆材料溅射到所述基底的另一侧上，
其中所述另一种溅射气体包括氩气而不包括氦气。
附图说明
图1A-1D是本文描述的示例实施方式的概览图。
图2是与本文描述的示例实施方式相关的光学元件的特征的示例的图。
图3是与本文描述的示例实施方式相关的光学元件的示例的图。
图4是包括与本文描述的示例实施方式相关的光学元件的光学系统的图。
具体实施方式
以下示例实施方式的详细描述参考了附图。不同附图中相同的参考数字可以标识相同或相似的元素。
光学接收器可以接收来自诸如光学发射器的光源的光。例如，光学接收器可以接收来自光学发射器的以及从目标(例如用户或另一物体)反射的近红外(NIR)光或中红外(MIR)光。在这种情况下，光学接收器可以接收NIR光以及环境光，例如可见光谱光。环境光可以包括来自与光学发射器分离的一个或更多个光源的光，例如太阳光、来自灯泡的光等。环境光可能会降低与NIR光相关的测定的精度。例如，在手势识别系统中，环境光可以降低基于NIR光生成目标的三维图像的精度。因此，光学接收器可以光学耦合到光学元件(例如，光学滤波器)，例如光学干涉滤波器、带通滤波器等，以过滤环境光并使NIR光朝向光学接收器通过。类似地，光学发射器可以光学耦合到光学元件，以确保例如在感测系统、测量系统、通信系统等中特定类型的光(例如，NIR光)被导向目标。
光学元件可以使用薄膜技术、厚膜技术等制造。例如，脉冲直流磁控溅射系统可用于将颗粒溅射到基底上，以形成一个或更多个薄膜层(有时称为薄膜)。在这种情况下，溅射系统可以在填充有惰性气体如氩气的溅射室中溅射颗粒(例如，硅颗粒、二氧化硅颗粒、锗颗粒、硅锗颗粒等)。
然而，在例如氩气环境中溅射颗粒可能导致氩离子以超过阈值的动量注入到薄膜中。结果，在薄膜和包括薄膜的光学元件中可以形成阈值量的内应力(intrinsic stress)(例如压缩内应力)。与阈值量的内应力相关联的光学元件可能受到阈值量的翘曲或弯曲的影响，这可能导致包括该光学元件的光学系统的光学性能降低。此外，阈值量的内应力可能导致晶片后处理(例如切割)的困难，这可能降低光学元件的可制造性。为了减少内应力引起的翘曲、弯曲等，光学元件可以制造成具有阈值厚度，这可以通过沉积附加层和/或更厚的层来实现。附加层和/或更厚的层可能导致过度的封装尺寸、成本、制造复杂性、完成制造的时间等。
本文所述的一些实施方式可以利用基于氩氦的涂覆来降低光学元件中的内应力。例如，溅射沉积系统可以使用包括氩气和氦气的混合物的环境，从而减少注入薄膜中的氩离子的量。以这种方式，可以减少光学元件例如用于NIR波长或MIR波长的光学干涉滤波器涂层中的内应力的量，从而减少光学元件的翘曲和/或弯曲。此外，基于减小内应力，可以减小光学元件的厚度，而不会导致光学元件的耐久性差。以这种方式，相对于使用氩气环境(没有氦气)，使用氩气和氦气作为溅射沉积的惰性气体环境减小了封装尺寸、降低了成本、降低了复杂性、提高了可制造性等。
图1A-1D是本文描述的溅射沉积系统的示例100的图。
如图1A所示，示例100包括真空室110、基底120、阴极130、靶131、阴极电源140、阳极150、等离子体活化源(PAS)160和PAS电源170。靶131可以包括涂覆材料源，例如硅材料源、二氧化硅材料源、锗材料源、硅锗(SiGe)材料源、氢化锗材料源等。PAS电源170可用于为PAS 160供电，并可包括射频(RF)电源。阴极电源140可以用来给阴极130供电，并且可以包括脉冲直流(DC)电源。
参考图1A，靶131在氢(H2)(例如，用于氢化靶131的涂覆材料)以及惰性气体(例如氩气和氦气的混合物)的存在下被溅射，以将涂覆材料(例如氢化硅锗材料)作为一层沉积在基底120上。以这种方式，可以制造光学滤波器，例如与NIR范围(例如，在大约700纳米(nm)和2500nm之间)、MIR范围(例如，在大约2500nm和8000nm之间)等中的通带相关联并且与小于阈值角度偏移(例如，用于三维感测和/或其他滤波功能)相关联的光学干涉滤波器。
尽管本文描述的一些实施方式是从作为氩气和氦气的混合物的溅射气体方面来描述的，但是另一种混合物也是可能的，例如氩气和另一种气体的混合物、氦气和另一种气体的混合物或者一组其他气体的混合物。此外，尽管本文描述的一些实施方式是从两种气体的混合物方面来描述的，但是本文描述的一些实施方式可以使用三种或更多种气体作为溅射沉积的惰性气体环境。基于使用氩气和氦气的混合物，相对于使用氩气作为惰性气体(没有氦气)，溅射沉积期间注入基底120中的氩离子的量可以减少。关于惰性气体的附加细节在本文参照图2进行描述。
在一些实施方式中，真空室110可以填充用于第一溅射沉积过程的第一惰性气体和用于第二溅射沉积过程的第二惰性气体。例如，为了沉积与小于光学元件的阈值厚度相关联的第一涂层(例如，将一个或更多个层沉积到基底120的第一侧上)，真空室110可以填充氩气和氦气的混合物，并且为了沉积与大于或等于光学元件的阈值厚度相关联的第二涂层(例如，将一个或更多个层沉积到基底120的第二侧上)，真空室110可以填充氩气(没有氦气)。以这种方式，溅射沉积系统可以使包括沉积到晶片两侧上的涂覆材料的晶片应力平衡，从而相对于具有更大量的压缩内应力的晶片，改善晶片处理、提高涂覆后处理(例如晶片切割)的成品率、降低传输波前误差等。
惰性气体(例如氩气和氦气)可以从惰性气体源例如阳极150和/或PAS 160注入腔室中。氢通过用于活化氢的PAS 160引入真空室110中。附加地或替代地，阴极130可以引起氢活化(例如，在这种情况下，氢可以从真空室110的另一部分引入)。附加地或替代地，阳极150可以引起氢活化(例如，在这种情况下，氢可以通过阳极150引入真空室110)。在一些实施方式中，氢可以采取氢气、氢气和稀有气体(例如氩气和/或氦气)的混合物等的形式。PAS160可以位于阴极130的阈值接近度内，允许来自PAS 160的等离子体和来自阴极130的等离子体重叠。PAS 160的使用允许薄膜层(例如氢化硅层)以相对高的沉积速率沉积。在一些实施方式中，以大约0.05nm/s至大约2.0nm/s的沉积速率、大约0.5nm/s至大约1.2nm/s的沉积速率、大约0.8nm/s的沉积速率等沉积薄膜层。
尽管溅射过程在本文中是在氢化层(例如，注入氢气以沉积氢化硅层、氢化锗层等)方面上进行描述，但是溅射过程可以使用氩和氦作为惰性气体，而不注入用于使层氢化的氢气。附加地或替代地，尽管溅射过程在本文就特定几何结构和特定实施方式进行了描述，但是其他几何结构和其他实施方式也是可能的。例如，可以从另一个方向、从在阴极130的阈值接近度内的气体歧管等注入氢。
如图1B-1C所示，类似的溅射沉积系统包括真空室110、基底120、第一阴极180、第二阴极190、硅靶181、锗靶191、阴极电源140、阳极150、等离子体活化源(PAS)160和PAS电源170。在这种情况下，硅靶181是硅靶，并且锗靶191是锗靶。
如图1B所示，硅靶181相对于基底120取向为大约0度(例如，大致平行于基底120)，并且锗靶191相对于基底120取向为大约120度。在这种情况下，硅和锗分别从硅靶181和锗靶191分别由阴极180和阴极190分别溅射到基底120上。
如图1C所示，在类似的溅射沉积系统中，硅靶181和锗靶191各自相对于基底120取向为大约60度，并且硅和锗分别从硅靶181和锗靶191分别由阴极180和阴极190溅射到基底120上。
如图1D所示，在类似的溅射沉积系统中，硅靶181相对于基底120取向为大约120度，并且锗靶191相对于基底120取向为大约0度。在这种情况下，硅和锗分别从硅靶181和锗靶191分别由阴极180和阴极190溅射到基底120上。
关于图1A-1D，与氦气不用作惰性气体的一部分的类似溅射沉积系统相比，在使用氩气和氦气作为惰性气体的溅射沉积系统中的组件的每个配置可以导致硅和锗的不同相对浓度，同时氩离子的注入减少。
如上所述，图1A-1D仅仅是作为示例提供的。其他示例是可能的，并且可以不同于参考图1A-1D所描述的示例。
图2是与本文描述的示例实施方式相关的光学元件的特征的示例的图200。
如图2所示，提供了使用溅射沉积系统的一组配置202-212制造的光学元件的特征。配置202代表使用0标准立方厘米每分钟(SCCM)氦、440SCCM氩和70SCCM氢的流速的基线情况。换句话说，配置202代表使用在用于溅射沉积的环境中不包括氦的溅射沉积系统制造的光学元件。如图所示，配置202导致光学元件具有0.5179纳米/分钟(nm/min)的涂覆速率、-1067兆帕(MPa)的烘烤前(即预退火)内应力(例如，将光学元件加热到280摄氏度(℃)之前的机械内应力的量)和-708MPa的烘烤后(即退火后)内应力(例如，将光学元件加热到280摄氏度之后的机械内应力的量)。在这种情况下，光学元件的加热导致机械内应力降低34％。
在一些实施方式中，溅射沉积系统可以与大约200SCCM和500SCCM之间、大约240SCCM和440SCCM之间等的氩气流速相关联，并且与大约9％和大约60％之间、大约8％和20％之间等的氦气份额(contribution)相关联。在一些实施方式中，溅射沉积系统可以与大约50SCCM和300SCCM之间、大约100SCCM和250SCCM之间等的氦气流速相关联。在一些实施方式中，溅射沉积系统可以与大约0SCCM和100SCCM之间、大约70SCCM等的氢气流速和大约8％和大约60％之间的氢气浓度相关联。在一些实施方式中，溅射沉积系统可以与大约1∶1和大约1∶3之间的氩气与氦气的比率相关联。
如图2进一步所示，对于配置204-212，不同浓度的氦和氩被用作制造相应光学元件的惰性气体环境。与配置202的基线情况相比，使用范围从100SCCM(例如，在配置206中)到250SCCM(例如，在配置212中)的氦浓度和范围从240SCCM(例如，在配置204中)到440SCCM(例如，在配置206-212中)的氩浓度，相对于基线情况导致内应力在10％(例如，在配置206中)和30％(例如，在配置204中)之间的降低。换句话说，与仅使用氩气作为惰性气体环境相比，使用氦气和氩气的混合物作为溅射沉积的惰性气体环境导致氢化硅光学元件具有降低的烘烤前内应力和降低的烘烤后内应力。
尽管本文描述的一些实施方式是就氩气和氦气的特定浓度以及就氢化硅溅射而言来描述的，但是其他配置也是可能的，例如其他浓度、其他溅射材料等。
如上所述，图2仅作为示例提供。其他示例是可能的，并且可以不同于关于图2所描述的示例。
图3是示例光学滤波器300的图。图3示出了使用本文描述的溅射沉积系统制造的光学滤波器的示例叠层。如图3进一步所示，光学滤波器300包括光学滤波器涂层部分310和基底320。
光学滤波器涂层部分310包括一组光学滤波器层。例如，光学滤波器涂层部分310包括第一组层330-1至330-(N+1)(N≥1)和第二组层340-1至340-N。在另一个示例中，光学滤波器涂层部分310可以是单一类型的层(例如，一个或更多个层330)、三种或更多种类型的层(例如，一个或更多个层330、一个或更多个层340以及一个或更多个其他类型的层中的一个或更多个)等等。在一些实施方式中，层330可以包括一组高折射率材料层(H层)，例如硅锗(SiGe)层、氢化硅锗层等。尽管一些层可以被描述为特定材料，例如SiGe，但是一些层可以包括(少量)磷光体(phosphor)、硼、氮化物等。在一些实施方式中，层340可以包括一组低折射率材料层(L层)，例如二氧化硅层等。附加地或替代地，L层可以包括氮化硅层、Ta2O5层、Nb2O5层、TiO2层、Al2O3层、ZrO2层、Y2O3层、Si3N4层、它们的组合等。
在一些实施方式中，光学滤波器涂层部分310可以与特定数量m的层相关联。例如，基于氢化硅锗的光学滤波器可以包括一定数量的交替层，例如2层至200层的范围。基于使用具有氩气和氦气的混合物的惰性气体环境，相对于氩气环境(没有氦气)可以降低内应力，从而使得层的特定数量可以小于阈值量，例如小于200、小于100、小于50、小于20、小于10、小于5等。以这种方式，本文所述的一些实施方式能够实现小于阈值厚度的光学滤波器，并且不会由于小于阈值厚度而对耐久性、翘曲、弯曲等产生不利影响。
在一些实施方式中，光学滤波器涂层部分310的每一层可以与特定厚度相关联。例如，层330和340可以每个与在1nm和1500nm之间的厚度、在10nm和500nm之间的厚度等相关联。附加地或替代地，光学滤波器涂层部分310可以与0.1μm至100μm、0.25μm至10μm等之间的厚度相关联。在一些示例中，层330和340中的至少一个可以各自与小于1000nm、小于100nm或小于5nm等的厚度相关联。附加地或替代地，光学滤波器涂层部分310可以与小于100μm、小于50μm、小于10μm等的厚度相关联。
在一些实施方式中，可以为层330选择特定的硅锗基材料。例如，可以选择和/或制造层330(例如，通过使用氩气和氦气的混合物的溅射过程)，以包括特定类型的硅锗，例如SiGe-50、SiGe-40、SiGe-60等。在一些实施方式中，层330可以包括痕量(trace amount)的另一种材料，例如氩和/或氦，这是由于如本文所述的氩/氦惰性气体环境中的溅射沉积过程。
在一些实施方式中，可以为层340选择另一种材料。例如，层340可以包括一组硅层、一组锗层、一组二氧化硅(SiO2)层、一组氧化铝(Al2O3)层、一组二氧化钛(TiO2)层、一组五氧化二铌(Nb2O5)层、一组五氧化二钽(Ta2O5)层、一组氟化镁(MgF2)层、一组氮化硅(Si3N4)层、氧化锆(ZrO2)层、氧化钇(Y2O3)和/或类似物。例如，光学滤波器涂层部分310可以是硅/二氧化硅涂层、锗/二氧化硅涂层、硅-锗/二氧化硅涂层等。
在一些实施方式中，光学滤波器涂层部分310可以使用溅射过程制造。例如，如在本文所述的，光学滤波器涂层部分310可以使用基于脉冲磁控管的溅射过程以在玻璃基底或另一类型的基底上溅射交替的层330和340来制造。在一些实施方式中，溅射过程可以使用多个阴极，例如，如本文所述的溅射硅的第一阴极和溅射锗的第二阴极。
在一些实施方式中，光学滤波器涂层部分310可以使用一个或更多个退火过程(例如在大约280摄氏度或在大约200摄氏度与大约400摄氏度之间的温度下的第一退火过程、在大约320摄氏度或在大约250摄氏度与大约350摄氏度之间的温度下的第二退火过程等)来退火。
如上所述，图3仅作为示例提供。其他示例是可能的，并且可以不同于关于图3所描述的示例。
图4是本文描述的示例实施方式400的图。如图4所示，示例实施方式400包括传感器系统410。传感器系统410可以是光学系统的一部分，并且可以提供与传感器测定相对应的电输出。传感器系统410包括光学滤波器结构420和光学传感器440，光学滤波器结构420包括光学滤波器430。例如，光学滤波器结构420可以包括执行光学干涉功能或另一种类型的光学滤波，例如偏振分束功能、反向偏振分束功能等的光学滤波器430。传感器系统410包括朝向目标460(例如，人、物体等)发射光学信号的光学发射器450。
尽管本文描述的实施方式可以从传感器系统中的光学滤波器方面进行描述，但是本文描述的实施方式可以在另一种类型的系统中被使用，可以在传感器系统的外部被使用等。
如在图4中由参考数字470进一步所示的，输入光学信号被导向光学滤波器结构420。输入光学信号可以包括由光学发射器450发射的NIR光、MIR光等以及来自传感器系统410被使用的环境的环境光。例如，当光学滤波器430是带通滤波器时，光学发射器450可以将NIR光导向手势识别系统(例如，由目标460执行的手势)的用户，并且NIR光可以从目标460(例如，用户)朝向光学传感器440反射，以允许光学传感器440执行对NIR光的测量。在这种情况下，环境光可以从一个或更多个环境光源(例如灯泡或太阳)被导向光学传感器440。
在另一个示例中，多个光束可以被导向目标460，并且多个光束的子集可以被反射到光学滤波器结构420，如所示，光学滤波器结构420可以被布置成相对于光学传感器440成一倾斜角。在一些实施方式中，可以使用另一个倾斜角(例如，对于带通滤波器的0度倾斜角)。在一些实施方式中，光学滤波器结构420可以直接设置和/或形成在光学传感器440上，而不是设置在离光学传感器440一定距离的位置。例如，可以使用例如光刻、溅射沉积技术(例如，使用氩气和氦气作为溅射沉积的惰性气体混合物)等将光学滤波器结构420涂覆并图案化到光学传感器440上。在另一个示例中，光学发射器450可以将NIR光导向另一种类型的目标460，例如用于检测车辆附近的物体、检测盲人附近的物体、(例如，使用LIDAR技术)检测与物体的接近度等，结果NIR光和环境光可以导向光学传感器440。
如图4中由参考数字480进一步示出的，光学信号的一部分通过光学滤波器430和光学滤波器结构420。例如，光学滤波器430的交替的硅锗层(例如，高折射率材料)和另一种类型的材料层(例如，低折射率材料，例如二氧化硅(SiO2))可以导致光的第一偏振在第一方向上被反射。在这种情况下，基于使用利用氩气和氦气的混合物作为溅射的惰性气体环境的溅射沉积技术，相对于其他技术，光学滤波器430中的内应力的量可以减小，从而能够减小光学滤波器430的厚度、减小传感器系统410的尺寸等。
如图4中由参考数字490进一步示出的，基于被传递到光学传感器440的光学信号的部分，光学传感器440可以为传感器系统410提供输出电信号，例如用于识别用户的手势或者检测物体的存在。在一些实施方式中，可以利用光学滤波器430和光学传感器440的另一种布置。例如，光学滤波器430可以将光学信号的第二部分沿另一方向导向不同位置的光学传感器440，而不是以与输入光学信号共线的方式传递光学信号的第二部分。在另一个示例中，光学传感器440可以是雪崩光电二极管、硅基检测器、铟镓砷(InGaAs)检测器、红外检测器等。
如上所述，图4仅作为示例提供。其他示例是可能的，并且可以不同于关于图4所描述的示例。
以这种方式，可以使用溅射沉积过程制造光学元件、光学滤波器、光学系统、传感器系统等。基于使用氩气和氦气的混合物作为溅射的惰性气体环境，嵌入光学滤波器的溅射层中的氩离子的量可以减少，从而相对于使用氩气环境(没有氦气)减少溅射层中的内应力的量。在这种情况下，基于减少溅射层中的内应力的量，(相对于具有增加量的内应力的溅射层)可以减少溅射层、光学系统、传感器系统等的厚度，而没有过度弯曲、翘曲等。
前述公开提供了说明和描述，但并不旨在穷举或将实施方式限制到所公开的精确形式。根据上述公开，修改和变化是可能的，或者可以从实施方式的实践中获得。
本文结合阈值描述了一些实施方式。如这里所使用的，满足阈值可以指大于阈值、多于阈值、高于阈值、大于或等于阈值、小于阈值、少于阈值、低于阈值、小于或等于阈值、等于阈值等的值。
尽管在权利要求中陈述和/或在说明书中公开了特征的特定组合，但是这些组合并不旨在限制可能的实施方式的公开。事实上，这些特征中的许多可以以权利要求中未具体陈述和/或说明书中未公开的方式组合。尽管列出的每个从属权利要求可以直接从属于仅仅一个权利要求，但是可能的实施方式的公开包括与权利要求集合中的每个其他权利要求相结合的每个从属权利要求。
本文使用的任何元素、动作或指令都不应被解释为关键或必要的，除非明确这样描述。此外，如本文所用，冠词“一个(a)”和“一个(an)”旨在包括一个或更多个项目，并且可以与“一个或更多个”互换使用。此外，如这里所使用的，术语“集合”旨在包括一个或更多个项目(例如，相关项目、不相关项目、相关项目以及不相关项目的组合等)，并且可以与“一个或更多个”互换使用。在仅旨在说明一个项目的情况下，使用术语“一个(one)”或类似的语言。另外，如本文中所使用的，术语“具有(has)”、“具有(have)”、“具有(having)”、和/或类似词语旨在是开放式的术语。此外，短语“基于”旨在表示“至少部分基于”，除非另有明确说明。

Claims (20)

1.一种溅射系统，包括：
基底；以及
至少一个靶，
其中所述至少一个靶包括至少一种涂覆材料以将至少一个层涂覆到所述基底上，
其中所述至少一种涂覆材料在惰性气体的存在下溅射到所述基底上，
其中所述惰性气体包括氩气和氦气。
2.根据权利要求1所述的溅射系统，其中，所述惰性气体与大约1∶1至大约1∶3之间的氩气与氦气的比率相关联。
3.根据权利要求1所述的溅射系统，其中，所述惰性气体与15％至55％的氦气相关联。
4.根据权利要求1所述的溅射系统，其中，所述至少一种涂覆材料在用于使所述至少一种涂覆材料氢化的氢气的存在下溅射到所述基底上。
5.根据权利要求4所述的溅射系统，其中，所述氢气与约8％至约20％的浓度相关联。
6.根据权利要求1所述的溅射系统，其中，所述至少一个层包括第一类型材料的第一组层和第二类型材料的第二组层。
7.根据权利要求1所述的溅射系统，其中，所述溅射系统是脉冲直流磁控溅射系统。
8.根据权利要求1所述的溅射系统，其中，所述至少一个层的退火后内应力水平小于阈值。
9.一种涂覆系统，包括：
真空室；和
惰性气体源，其用于将惰性气体置于所述真空室中，
其中所述惰性气体包括氩气和氦气的混合物，
其中所述涂覆系统被配置成使用所述惰性气体源将涂覆材料溅射到基底上。
10.根据权利要求9所述的涂覆系统，其中，所述惰性气体源是等离子体活化源或阳极中的至少一种。
11.根据权利要求9所述的涂覆系统，还包括：
提供所述涂覆材料的涂覆材料源。
12.根据权利要求11所述的涂覆系统，其中，所述涂覆材料源是设置在阴极上的靶。
13.根据权利要求9所述的涂覆系统，还包括至少一个电源，以使所述惰性气体被置于所述真空室中，从而将所述涂覆材料溅射到所述基底上。
14.根据权利要求9所述的涂覆系统，其中，所述涂覆材料包括以下项中的至少一种：
硅材料，
二氧化硅材料，
硅锗材料，或者
锗材料。
15.根据权利要求9所述的涂覆系统，其中，所述涂覆系统被配置成将所述涂覆材料溅射到所述基底上以形成光学滤波器。
16.根据权利要求15所述的涂覆系统，其中，所述光学滤波器与大约700纳米(nm)和2500nm之间或大约2500nm和8000nm之间的通带相关联。
17.一种方法，包括：
通过溅射系统将溅射气体注入所述溅射系统的腔室中，其中所述溅射气体是氩气和氦气的混合物；和
基于将所述溅射气体注入所述溅射系统的腔室中，通过所述溅射系统将至少一种涂覆材料溅射到设置在所述溅射系统的腔室中的基底上。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，将所述至少一种涂覆材料溅射到所述基底上包括：
使用设置在所述溅射系统的腔室中的阳极和阴极将所述至少一种涂覆材料溅射到所述基底上。
19.根据权利要求17所述的方法，其中，注入所述溅射气体包括：
在氩气流速在约200 SCCM和500 SCCM之间以及氦气份额在约9％和约60％之间的情况下注入所述溅射气体。
20.根据权利要求17所述的方法，其中，所述至少一种涂覆材料被溅射到所述基底的第一侧上；和
所述方法还包括：
使用另一种溅射气体将另一种涂覆材料溅射到所述基底的另一侧上，
其中所述另一种溅射气体包括氩气而不包括氦气。
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