JP2022184851A - アルゴン-ヘリウム系コーティング - Google Patents
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Abstract
Description
。例えば、パルス直流(DC)マグネトロンスパッタリングシステムを、薄膜層、厚膜層
等の堆積に使用することができる。一組の層を堆積することに基づいて、光学素子を形成
することができる。例えば、薄膜を使用して、光学干渉フィルターなどのフィルターを形
成することができる。場合によっては、光学素子が特定の波長の光で特定の機能を提供す
ることに関連付けられることがある。例えば、光干渉フィルターは、近赤外(NIR)範
囲の光、中赤外(MIR)範囲の光などに使用されることがある。
ジェスチャー認識システムでは、光送信機はユーザーに向けてNIR光を送信することが
あり、NIR光は、ユーザーから光受信機に向けて反射することがある。光受信機は、N
IR光に関する情報を捕捉することがあり、この情報は、ユーザーによって実行されてい
るジェスチャーを識別するために使用され得る。例えば、ある装置は、その情報を使用し
て、ユーザーの3次元表示を生成し、その3次元表示に基づいてそのユーザーによって実
行されているジェスチャーを識別することがある。
えば、高さまたは重量)、ターゲットの別のタイプの特性(例えば、対象までの距離、対
象のサイズ、または対象の形状)などを認識することができる。しかしながら、ユーザー
に向かうNIR光の伝送中、および/またはユーザーから光受信機に向かう反射中に、周
囲光がNIR光と干渉することがある。したがって、光受信機は、光干渉フィルター、バ
ンドパスフィルターなどの光フィルターに光学的に結合されて、NIR光が光受信機に向
かって通過することを可能にし得る。
ッタリングシステムは、少なくとも1つのターゲットを含むことができる。少なくとも1
つのターゲットは、基板上に少なくとも1つの層をコーティングするための少なくとも1
つのコーティング材料を含むことができる。少なくとも1つのコーティング材料を、不活
性ガスの存在下で基板上にスパッタすることができる。不活性ガスは、アルゴンガスおよ
びヘリウムガスを含むことができる。
る。コーティングシステムは、真空チャンバー内に不活性ガスを配置するための不活性ガ
ス源を含むことができる。不活性ガスは、アルゴンガスとヘリウムガスとの混合物を含む
ことができる。コーティングシステムは、不活性ガス源を使用して基板上にコーティング
材料をスパッタするように構成することができる。
ガスをスパッタリングシステムのチャンバー内に注入することを含むことができる。スパ
ッタリングガスは、アルゴンガスとヘリウムガスとの混合物であってもよい。この方法は
、スパッタリングシステムのチャンバー内にスパッタリングガスを注入することに基づい
て、スパッタリングシステムによって、スパッタリングシステムのチャンバー内に配置さ
れた基板上に少なくとも1つのコーティング材料をスパッタすることを含むことができる
。
の参照符号は、同一又は類似の要素を特定することがある。
、光送信機からのおよびユーザーまたは別の対象などのターゲットから反射された、近赤
外(NIR)光または中赤外(MIR)光を受信することができる。この場合、光受信機
は、NIR光ならびに可視スペクトル光などの周囲光を受信することがある。周囲光は、
太陽光、電球からの光など、光送信機とは別の1つ以上の光源からの光を含むことがある
。周囲光は、NIR光に関する判定の精度を下げることがある。例えば、ジェスチャー認
識システムでは、周囲光がNIR光に基づくターゲットの3次元画像の生成の精度を下げ
ることがある。したがって、光受信機は周囲光を取り除き、NIR光を光受信機に通過さ
せるために、光学干渉フィルター、バンドパスフィルターなどの光学要素(例えば、光学
フィルター)に光学的に結合され得る。同様に、特定のタイプの光(例えば、NIR光)
が検知システム、測定システム、通信システムなどのターゲットに向けられることを確実
にするために、光送信機を光学素子に光学的に結合することができる。
ス直流マグネトロンスパッタリングシステムを使用して、基板上に粒子をスパッタして、
1つ以上の薄膜層(薄膜と呼ばれることもある)を形成することができる。この場合、ス
パッタリングシステムは、アルゴンガスなどの不活性ガスで満たされたスパッタリングチ
ャンバー内で粒子(例えば、シリコン粒子、二酸化ケイ素粒子、ゲルマニウム粒子、シリ
コン-ゲルマニウム粒子など)をスパッタすることができる。
動量でアルゴンイオンが薄膜に注入されることがある。その結果、薄膜およびその薄膜を
含む光学素子に、閾値量の固有応力(例えば、圧縮固有応力)が形成されることがある。
閾値量の固有応力に関連する光学素子は、閾値量の反りまたは曲がりを受けることがあり
、その結果、その光学素子を含む光学システムの光学性能の低下につながることがある。
さらに、閾値量の固有応力は、ウェーハ後処理(例えば、ダイシング)における困難性を
もたらすことがあり、これは、光学素子の製造可能性を低くすることがある。固有応力誘
起の反り、曲がりなどを低減させるために、光学素子は、閾値厚さで製造することができ
、これは、追加の層および/またはより厚い層を堆積することによって達成し得る。追加
の層および/またはより厚い層は、過剰なパッケージサイズ、コスト、製造の複雑さ、製
造完了までの時間などにつながり得る。
て、光学素子の固有応力を減らすことができる。例えば、スパッタ堆積システムは、アル
ゴンガスとヘリウムガスとの混合物を含む環境を使用することができ、それによって、薄
膜に注入されるアルゴンイオンの量を減らす。このようにして、NIR波長またはMIR
波長のための光学干渉フィルターコーティングなどの光学素子内の固有応力の量を減らす
ことができ、それによって、光学素子の反りおよび/または曲がりを減らすことができる
。さらに、固有応力の低減に基づいて、光学素子の耐久性を下げることなく、光学素子の
厚さを減らすことができる。このようにして、スパッタ堆積のための不活性ガス環境とし
てアルゴンガスおよびヘリウムガスを使用することは、例えば、アルゴンガス環境(ヘリ
ウムガスなし)を使用することと比較して、パッケージサイズを縮小し、コストを減らし
、複雑さを減らし、製造可能性を改善する。
130と、ターゲット131と、カソード電源140と、アノード150と、プラズマ活
性化源(PAS)160と、PAS電源170とを含む。ターゲット131は、シリコン
材料源、二酸化ケイ素材料源、ゲルマニウム材料源、シリコン-ゲルマニウム(SiGe
)材料源、水素化ゲルマニウム材料源などのコーティング材料源を含むことができる。P
AS電源170は、PAS160に電力を供給するために利用することができ、無線周波
数(RF)電源を含むことができる。カソード電源140は、カソード130に電力を供
給するために利用することができ、パルス直流(DC)電源を含むことができる。
ーティング材料を水素化するため)ならびにアルゴンガスおよびヘリウムガスの混合物な
どの不活性ガスの存在下でスパッタして、水素化シリコン-ゲルマニウム材料などのコー
ティング材料を基板120上に層として堆積させる。このようにして、NIR範囲(例え
ば、約700ナノメートル(nm)~2500nm)、MIR範囲(例えば、約2500
nm~8000nm)などにおけるパスバンドに関連付けられ、かつ閾値角度シフト(例
えば、3次元感知および/または他のフィルター機能性のため)未満に関連付けられた光
学干渉フィルターなどの光学フィルターを製造することができる。
るスパッタリングガスに関して記載されるが、別の混合物、例えば、アルゴンガスと別の
ガスとの混合物、ヘリウムガスと別のガスとの混合物、または他のガスの組合せなどが可
能である。さらに、本明細書に記載されるいくつかの実施は2つのガスの混合物に関して
記載されるが、本明細書に記載されるいくつかの実施は、スパッタ堆積のための不活性ガ
ス環境として3つ以上のガスを使用してもよい。アルゴンガスとヘリウムガスとの混合物
を使用することに基づいて、スパッタ堆積中に基板120に注入されるアルゴンイオンの
量を、不活性ガスとしてアルゴンガス(ヘリウムガスなし)を使用する場合と比較して、
減らすことができる。不活性ガスに関するさらなる詳細は、図2に関して本明細書に記載
される。
活性ガスと、第2のスパッタ堆積手順用の第2の不活性ガスとで満たすことができる。例
えば、光学素子の閾値厚さ未満に関連する第1のコーティング(例えば、基板120の第
1の面上の1つ以上の層)を堆積するために、真空チャンバー110を、アルゴンガスと
ヘリウムガスとの混合物で充填することができ、光学素子の閾値厚さ以上に関連する第2
のコーティング(例えば、基板120の第2の面上の1つ以上の層)を堆積するために、
真空チャンバー110を、アルゴンガス(ヘリウムガスなし)で充填することができる。
このようにして、スパッタ堆積システムは、ウェーハの両側に堆積されたコーティング材
料を含むウェーハを応力バランスさせることができ、それによって、より多くの圧縮固有
応力を有するウェーハと比べて、例えば、ウェーハの取扱いを改善し、コーティング後処
理(例えば、ウェーハのダイシング)の歩留まりを改善し、透過波面誤差を減らすことが
できる。
またはPAS160などの不活性ガス源からチャンバー内に注入することができる。水素
は、水素を活性化する働きをするPAS160を通って真空チャンバー110に導入され
る。さらに、または代替として、カソード130は、水素活性化を引き起こし得る(例え
ば、この場合、水素は、真空チャンバー110の別の部分から導入され得る)。さらに、
または代替的に、アノード150は、水素活性化を引き起こしてもよい(例えば、この場
合、水素は、アノード150によって真空チャンバー110に導入されてもよい)。いく
つかの実施では、水素は、水素ガス、水素ガスと希ガス(例えば、アルゴンガスおよび/
またはヘリウムガス)との混合物などの形態をとることができる。PAS160は、カソ
ード130の境界近傍内に配置することができ、PAS160からのプラズマとカソード
130からのプラズマとの重なりを可能にする。PAS160の使用によって、薄膜層(
例えば、水素化シリコン層)を比較的高い堆積速度で堆積することができる。いくつかの
実施では、薄膜層を約0.05nm/秒~約2.0nm/秒の堆積速度、約0.5nm/
秒~約1.2nm/秒の堆積速度、約0.8nm/秒の堆積速度などで堆積する。
注入して、水素化シリコン層、水素化ゲルマニウム層などを堆積する)、スパッタリング
手順は、水素ガスを水素化層に注入することなく、不活性ガスとしてアルゴンおよびヘリ
ウムを使用することができる。さらに、または代替的に、本明細書ではスパッタリング手
順を、特定の幾何学的形状および特定の実施に関して説明するが、他の幾何学的形状およ
び他の実施も可能である。例えば、水素を、別の方向から、カソード130に近接する境
界内のガスマニホールドなどから注入してもよい。
基板120、第1のカソード180、第2のカソード190、シリコンターゲット181
、ゲルマニウムターゲット191、カソード電源140、アノード150、プラズマ活性
化源(PAS)160、およびPAS電源170を含む。この場合、シリコンターゲット
181は、シリコンターゲットであり、ゲルマニウムターゲット191は、ゲルマニウム
ターゲットである。
ば、基板120に対してほぼ平行)に配向され、ゲルマニウムターゲット191は、基板
120に対して約120度に配向される。この場合、シリコンおよびゲルマニウムは、そ
れぞれ、シリコンターゲット181およびゲルマニウムターゲット191から基板120
上に、それぞれ、カソード180およびカソード190によってスパッタされる。
よびゲルマニウムターゲット191がそれぞれ、基板120に対して約60度で配向され
、シリコンおよびゲルマニウムは、それぞれ、カソード180およびカソード190によ
って、それぞれ、シリコンターゲット181およびゲルマニウムターゲット191から基
板120上にスパッタされる。
、基板120に対して約120度に配向され、ゲルマニウムターゲット191は、基板1
20に対して約0度に配向される。この場合、シリコンおよびゲルマニウムはそれぞれ、
カソード180およびカソード190によって、それぞれ、シリコンターゲット181お
よびゲルマニウムターゲット191から基板120上にスパッタされる。
るスパッタ堆積システムにおける構成要素の各構成は、ヘリウムガスが不活性ガスの一部
として使用されない同様のスパッタ堆積システムと比較して、アルゴンイオンの注入が減
少した、シリコンおよびゲルマニウムの異なる相対濃度をもたらし得る。
可能であり、図1A~1Dに関して説明したものとは異なっていてもよい。
る。
た光学素子の特性が提供される。構成202は、ヘリウムの0標準立方センチメートル/
分(SCCM)、アルゴンの440SCCM、および水素の70SCCMの流量を使用す
るベースラインの場合を表す。言い換えれば、構成202は、スパッタ堆積のための環境
にヘリウムを含まないスパッタ堆積システムを使用して製造した光学素子を表す。示され
るように、構成202は、0.5179ナノメートル/分(nm/分)のコーティング速
度、-1067メガパスカル(MPa)のプリベーク(すなわち、プレアニーリング)固
有応力(例えば、280℃への光学素子の加熱前の機械的固有応力の量)、および-70
8MPaのポストベーク(すなわち、ポストアニーリング)固有応力(例えば、280℃
への光学素子の加熱後の機械的固有応力の量)を有する光学素子をもたらす。この場合、
光学素子の加熱は、機械的固有応力の34%の減少をもたらす。
約240SCCM~440SCCMなどのアルゴンガスの流量、および約9%~約60%
、約8%~20%などのヘリウムガス寄与率に関連付けられてもよい。いくつかの実施で
は、スパッタ堆積システムは、約50SCCM~300SCCM、約100SCCM~2
50SCCMなどのヘリウムガスの流量に関連付けられてもよい。いくつかの実施では、
スパッタ堆積システムは、約0SCCM~100SCCM、約70SCCMなどの水素ガ
スの流量、および約8%~約60%の水素ガス濃度に関連付けられてもよい。いくつかの
実施では、スパッタ堆積システムは、約1:1~約1:3のアルゴンガスとヘリウムガス
の比に関連付けられてもよい。
濃度が対応する光学素子を製造するための不活性ガス環境として使用される。構成202
のベースラインの場合と比べて、100SCCM(例えば、構成206)~250SCC
M(例えば、構成212)の範囲のヘリウム濃度、および240SCCM(例えば、構成
204)~440SCCM(例えば、構成206~212)の範囲のアルゴン濃度を使用
すると、ベースラインの場合に対して、10%(例えば、構成206)~30%(例えば
、構成204)の固有応力の減少となる。言い換えれば、スパッタ堆積のための不活性ガ
ス環境としてヘリウムガスとアルゴンガスとの混合物を使用すると、不活性ガス環境とし
てアルゴンガスのみを使用する場合と比べて、減少したプリベーク固有応力および減少し
たポストベーク固有応力を有する水素化シリコン光学素子が得られる。
に関して、および水素化シリコンスパッタリングに関して記載されるが、他の濃度、他の
スパッタリング材料などの他の構成も可能である。
あり、図2に関して説明したものと異なっていてもよい。
パッタ堆積システムを使用して製造される光学フィルターの例示的な積層を示す。図3に
さらに示すように、光学フィルター300は、光学フィルターコーティング部分310お
よび基板320を含む。
光学フィルターコーティング部分310は、層330-1~330-N+1(N≧1)の
第1の組と、層340-1~340-Nの第2の組とを含む。別の例では、光学フィルタ
ーコーティング部分310は、単一のタイプの層(例えば、1つ以上の層330)、3つ
以上のタイプの層(例えば、1つ以上の層330、1つ以上の層340、および1つ以上
の他の1つ以上のタイプの層)などであってもよい。いくつかの実施では、層330は、
シリコン-ゲルマニウム(SiGe)、水素化シリコン-ゲルマニウム層などの高屈折率
材料の層(H層)の組を含むことができる。一部の層はSiGeなどの特定の材料として
説明され得るが、一部の層は、(少量の)蛍光体、ホウ素、窒化物などを含んでもよい。
いくつかの実施では、層340は、二酸化ケイ素層などの低屈折率材料の層(L層)の組
を含むことができる。さらに、または代替として、L層は、窒化ケイ素層、Ta2O5層
、Nb2O5層、TiO2層、Al2O3層、ZrO2層、Y2O3層、Si3N4層、
それらの組合せなどを含むことができる。
付けられてもよい。例えば、水素化シリコン-ゲルマニウム系光学フィルターは、2層~
200層の範囲などの多数の交互層を含むことができる。アルゴンガスとヘリウムガスと
の混合物を含む不活性ガス環境を使用することに基づいて、アルゴンガス環境(ヘリウム
なし)と比べて、固有応力を減らすことができ、それによって、特定の量の層を、200
未満、100未満、50未満、20未満、10未満、5未満などの閾値量未満にすること
ができる。このように、本明細書に記載されるいくつかの実施は、閾値厚さ未満の光学フ
ィルターを可能にし、そして、閾値厚さ未満であることから生じる耐久性、反り、曲がり
などに悪影響がない。
関連付けられてもよい。例えば、層330および340は、それぞれ、1nm~1500
nm、10nm~500nmなどの厚さに関連付けられてもよい。さらに、または代替と
して、光学フィルターコーティング部分310は、0.1μm~100μm、0.25μ
m~10μmなどの厚さに関連付けられてもよい。いくつかの例では、層330および3
40のうちの少なくとも1つは、それぞれ、1000nm未満、100nm未満、または
5nm未満などの厚さに関連付けられ得る。さらに、または代替として、光学フィルター
コーティング部分310は、100μm未満、50μm未満、10μm未満などの厚さに
関連付けられてもよい。
ることができる。例えば、SiGe-50、SiGe-40、SiGe-60などの特定
のタイプのシリコン-ゲルマニウムを含むように、層330を、選択および/または製造
してもよい(例えば、アルゴンガスとヘリウムガスとの混合物を使用するスパッタリング
手順によって)。いくつかの実施では、層330は、本明細書に記載されるように、アル
ゴン/ヘリウム不活性ガス環境でのスパッタ堆積手順の結果として、アルゴンおよび/ま
たはヘリウムなどの微量の別の材料を含んでもよい。
340は、シリコン層の組、ゲルマニウム層の組、二酸化ケイ素(SiO2)層の組、酸
化アルミニウム(Al2O3)層の組、二酸化チタン(TiO2)層の組、五酸化ニオブ
(Nb2O5)層の組、五酸化タンタル(Ta2O5)層の組、フッ化マグネシウム(M
gF2)層の組、窒化ケイ素(S3N4)層の組、酸化ジルコニウム(ZrOz2)、酸
化イットリウム(Y2O3)などを含む。例えば、光学フィルターコーティング部分31
0は、シリコン/二酸化ケイ素コーティング、ゲルマニウム/二酸化ケイ素コーティング
、シリコン-ゲルマニウム/二酸化ケイ素コーティングなどであってもよい。
を使用して製造することができる。例えば、光学フィルターコーティング部分310は、
本明細書に記載されるように、パルスマグネトロン系スパッタリング手順を使用して、ガ
ラス基板または別のタイプの基板上に交互層330および340をスパッタして製造して
もよい。いくつかの実施では、本明細書に記載されるように、ケイ素をスパッタするため
の第1のカソードおよびゲルマニウムをスパッタするための第2のカソードなど、複数の
カソードをスパッタリング手順に使用することができる。
のアニーリング手順、約320℃の温度での、または約250℃~約350℃での第2の
アニーリング手順など、1つ以上のアニーリング手順を使用して、光学フィルターコーテ
ィング部分310をアニールすることができる。
あり、図3に関して説明したものと異なっていてもよい。
示的な実施400は、センサーシステム410を含む。センサーシステム410は、光学
システムの一部であってもよく、センサー判定に対応する電気出力を提供してもよい。セ
ンサーシステム410は、光学フィルター430を含む光学フィルター構造420と、光
学センサー440とを含む。例えば、光学フィルター構造420は、光学干渉機能を実行
する光学フィルター430、または偏光ビーム分割機能、逆偏光ビーム分割機能などの別
のタイプの光学フィルターを含むことができる。センサーシステム410は、光信号をタ
ーゲット460(例えば、人、物体など)に向けて送信する光送信機450を含む。
されてもよいが、本明細書で説明される実施は、別のタイプのシステムで使用されてもよ
く、センサーシステムの外部などで使用されてもよい。
向けられる。入力光信号は、光送信機450によって放射されるNIR光、MIR光など
、およびセンサーシステム410が利用されている環境からの周囲光を含むことができる
。例えば、光学フィルター430がバンドパスフィルターである場合、光送信機450は
(例えば、ターゲット460によって実行されるジェスチャーの)ジェスチャー認識シス
テムのためにユーザーへNIR光を向け、そしてNIR光は、光学センサー440がNI
R光の測定を実行可能にするために、光学センサー440へターゲット460(例えば、
ユーザー)から反射されてもよい。この場合、周囲光は、1つ以上の周囲光源(例えば、
電球または太陽)から光学センサー440に向かってもよい。
ットを光学フィルター構造420に向けて反射させることができ、光学フィルター構造4
20は図示のように、光学センサー440に対して傾いた角度で配置することができる。
いくつかの実施では、別の傾斜角度(例えば、バンドパスフィルターに対して0度傾斜角
度)を使用することができる。いくつかの実施では、光学フィルター構造420は、光学
センサー440から距離をおいて配置されるのではなく、光学センサー440上に直接配
置および/または形成されてもよい。例えば、光学フィルター構造420は、例えば、フ
ォトリソグラフィー、スパッタ堆積技術(例えば、スパッタ堆積のための不活性ガス混合
物としてアルゴンガスおよびヘリウムガスを使用する)などを使用して、光学センサー4
40上にコーティングおよびパターン化されてもよい。別の例では、光送信機450は、
NIR光を別のタイプのターゲット460に向けることができ(例えば、車両の近くの物
体を検出するため、盲人の近くの物体を検出するため、物体の近くを検出するため(例え
ば、LIDAR技術を使用して)など)、その結果、NIR光および周囲光を光学センサ
ー440に向けることができる。
30および光フィルター構造420を通過する。例えば、光学フィルター430のシリコ
ン-ゲルマニウム層(例えば、高屈折率材料)と別のタイプの材料層(例えば、二酸化ケ
イ素(SiO2)などの低屈折率材料)とを交互に配置することにより、光の第1の偏光
を第1の方向に反射させることができる。この場合、スパッタリングのための不活性ガス
環境としてアルゴンガスとヘリウムガスとの混合物を用いたスパッタ堆積技術を使用する
ことに基づいて、他の技術と比べて、光学フィルター430内の固有応力の量を減らすこ
とができ、それによって、光学フィルター430の厚さを減らすこと、センサーシステム
410のサイズを小さくすることなどが可能になる。
分に基づいて、光学センサー440は、ユーザーのジェスチャーを認識する際、または物
体の存在を検出する際の使用などのために、センサーシステム410に出力電気信号を提
供することができる。いくつかの実施では、光学フィルター430および光学センサー4
40の別の配置を利用することができる。例えば、光信号の第2の部分を入力光信号と同
一直線上に通過させるのではなく、光フィルター430は、光信号の第2の部分を異なる
位置にある光学センサー440に向け別の方向に向けることができる。別の例では、光学
センサー440は、アバランシェフォトダイオード、シリコン系検出器、インジウム-ガ
リウム-ヒ素(InGaAs)検出器、赤外線検出器などとすることができる。
あり、図4に関して説明したものと異なっていてもよい。
、スパッタ堆積手順を使用して製造することができる。スパッタリングのための不活性ガ
ス環境としてアルゴンガスとヘリウムガスとの混合物を使用することに基づいて、光学フ
ィルターのスパッタ層に埋め込まれるアルゴンイオンの量を減らすことができ、それによ
って、アルゴンガス環境(ヘリウムガスなし)を使用する場合と比べて、スパッタ層内の
固有応力の量を減らすことができる。この場合、スパッタ層内の固有応力の量を減らすこ
とに基づいて、スパッタ層、光学システム、センサーシステムなどの厚さを、過度の曲が
り、反りなどなしに(固有応力の量が増大したスパッタ層と比べて)減らすことができる
。
た厳密な形態に限定することを意図しない。修正および変形が上記の開示に照らして可能
であり、または実装の実施から獲得されてもよい。
うに、閾値を満足することは、閾値より大きい値、閾値より大きい値、閾値より高い値、
閾値以上の値、閾値より小さい値、閾値より少ない値、閾値より低い値、閾値以下の値、
閾値と等しい値などを指し得る。
れているが、これらの組み合わせは、可能な実施の開示を限定することを意図していない
。実際、これらの特徴の多くは、特許請求の範囲に具体的に記載されていない、および/
または本明細書に開示されていない方法で組み合わせることができる。以下に列挙される
各従属請求項は、1つの請求項のみに直接従属し得るが、可能な実施の開示は、請求項セ
ットにおける他の全ての請求項と組み合わせた各従属請求項を含む。
、重要または必須であると解釈されるべきではない。また、本明細書で使用されるように
、冠詞「a」および「an」は、1つ以上の項目を含むことが意図され、「1つ以上」と
交換可能に使用され得る。さらに、本明細書で使用されるように、用語「組」は1つ以上
の項目(例えば、関連する項目、関連しない項目、関連する項目と関連しない項目との組
み合わせなど)を含むように意図され、「1つ以上」と交換可能に使用され得る。1つの
項目のみを意図する場合には、「1つの」という用語又は類似した文言が使用されている
。また、本明細書で使用されるように、用語「有する」、「有する」、「有する」などは
、限定されない用語であることが意図される。さらに、「に基づく」という語句は特に明
記しない限り、「に少なくとも部分的に基づく」ことを意味することを意図している。
Claims (20)
- スパッタリングシステムであって、
基板と;
少なくとも1つのターゲットとを含み、
前記少なくとも1つのターゲットは、前記基板上に少なくとも1つの層をコーティン
グするための少なくとも1つのコーティング材料を含み、
前記少なくとも1つのコーティング材料は、不活性ガスの存在下で前記基板上にスパ
ッタされ、
前記不活性ガスは、アルゴンガスとヘリウムガスとを含む、スパッタリングシステム
。 - 前記不活性ガスが、約1:1~約1:3のアルゴンガスとヘリウムガスとの比に関連し
ている、請求項1に記載のスパッタリングシステム。 - 前記不活性ガスが、15%~55%のヘリウムガスに関連している、請求項1に記載の
スパッタリングシステム。 - 前記少なくとも1つのコーティング材料が、当該少なくとも1つのコーティング材料を
水素化するための水素ガスの存在下で前記基板上にスパッタされる、請求項1に記載のス
パッタリングシステム。 - 前記水素ガスが、約8%~約20%の濃度に関連している、請求項4に記載のスパッタ
リングシステム。 - 前記少なくとも1つの層が、第1のタイプの材料の層の第1の組と、第2のタイプの材
料の層の第2の組とを含む、請求項1に記載のスパッタリングシステム。 - 前記スパッタリングシステムが、パルス直流マグネトロンスパッタリングシステムであ
る、請求項1に記載のスパッタリングシステム。 - 前記少なくとも1つの層のアニーリング後固有応力レベルが、閾値未満である、請求項
1に記載のスパッタリングシステム。 - コーティングシステムであって、
真空チャンバーと;
不活性ガスを前記真空チャンバーに配置するための不活性ガス源とを含み、
前記不活性ガスは、アルゴンガスとヘリウムガスとの混合物を含み、
前記コーティングシステムは、前記不活性ガス源を用いて、コーティング材料を基板
上にスパッタするように構成されている、コーティングシステム。 - 前記不活性ガス源が、プラズマ活性化源またはアノードのうちの少なくとも1つである
、請求項9に記載のコーティングシステム。 - 前記コーティング材料を提供するためのコーティング材料源をさらに含む、請求項9に
記載のコーティングシステム。 - 前記コーティング材料源が、カソード上に配置されたターゲットである、請求項11に
記載のコーティングシステム。 - 前記真空チャンバー内に配置される前記不活性ガスに、前記基板上に前記コーティング
材料をスパッタさせる少なくとも1つの電源をさらに含む、請求項9に記載のコーティン
グシステム。 - 前記コーティング材料が、
シリコン材料、
二酸化ケイ素材料、
シリコン-ゲルマニウム材料、または
ゲルマニウム材料のうちの少なくとも1つを含む、請求項9に記載のコーティングシス
テム。 - 前記コーティングシステムが、前記コーティング材料を前記基板上にスパッタして光学
フィルターを形成するように構成されている、請求項9に記載のコーティングシステム。 - 前記光学フィルターが、約700ナノメートル(nm)~2500nmまたは約250
0nm~8000nmのパスバンドに関連する、請求項15に記載のコーティングシステ
ム。 - 方法であって、
スパッタリングシステムによって、スパッタリングガスを前記スパッタリングシステム
のチャンバー内に注入することと(前記スパッタリングガスは、アルゴンガスとヘリウム
ガスとの混合物である)、
前記スパッタリングシステムの前記チャンバー内に前記スパッタリングガスを注入する
ことに基づいて、前記スパッタリングシステムによって、少なくとも1つのコーティング
材料を前記スパッタリングシステムの前記チャンバー内に配置された基板上にスパッタす
ることを含む、方法。 - 前記少なくとも1つのコーティング材料を前記基板上にスパッタすることが、
前記スパッタリングシステムの前記チャンバーに配置されたアノードとカソードとを
用いて、前記少なくとも1つのコーティング材料を前記基板上にスパッタすることを含む
、請求項17に記載の方法。 - 前記スパッタリングガスを注入することが、
前記スパッタリングガスを
前記アルゴンガスについて約200SCCM~500SCCMの流速、かつ、約9
%~約60%のヘリウムガス寄与率で注入すること
を含む、請求項17に記載の方法。 - 前記少なくとも1つのコーティング材料を前記基板の第1の面上にスパッタし;および
前記方法が、
別のコーティング材料を、別のスパッタリングガスを用いて、前記基板の別の面上に
スパッタすることを含み、
前記別のスパッタリングガスは、アルゴンおよび非ヘリウムを含む、請求項17に記
載の方法。
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