TWI804666B - 基於氬氦之塗層 - Google Patents
基於氬氦之塗層 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI804666B TWI804666B TW108128330A TW108128330A TWI804666B TW I804666 B TWI804666 B TW I804666B TW 108128330 A TW108128330 A TW 108128330A TW 108128330 A TW108128330 A TW 108128330A TW I804666 B TWI804666 B TW I804666B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- coating
- substrate
- sputtering
- argon
- helium
- Prior art date
Links
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 73
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 70
- CFQGDIWRTHFZMQ-UHFFFAOYSA-N argon helium Chemical compound [He].[Ar] CFQGDIWRTHFZMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 99
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims abstract description 85
- 239000001307 helium Substances 0.000 claims abstract description 53
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 53
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 53
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 52
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 52
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 42
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 21
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 113
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 25
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 claims description 19
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- LEVVHYCKPQWKOP-UHFFFAOYSA-N [Si].[Ge] Chemical compound [Si].[Ge] LEVVHYCKPQWKOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229910000577 Silicon-germanium Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 12
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 10
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 10
- 238000000678 plasma activation Methods 0.000 claims description 6
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N ZrO2 Inorganic materials O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- ZKATWMILCYLAPD-UHFFFAOYSA-N niobium pentoxide Inorganic materials O=[Nb](=O)O[Nb](=O)=O ZKATWMILCYLAPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- PBCFLUZVCVVTBY-UHFFFAOYSA-N tantalum pentoxide Inorganic materials O=[Ta](=O)O[Ta](=O)=O PBCFLUZVCVVTBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N niobium(5+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Nb+5].[Nb+5] URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 claims description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims 6
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 19
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 18
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 17
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 15
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- -1 argon ions Chemical class 0.000 description 6
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 5
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000010408 film Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001994 activation Methods 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 150000003376 silicon Chemical class 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- QUZPNFFHZPRKJD-UHFFFAOYSA-N germane Chemical compound [GeH4] QUZPNFFHZPRKJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002290 germanium Chemical class 0.000 description 1
- 229940119177 germanium dioxide Drugs 0.000 description 1
- 229910052986 germanium hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- YBMRDBCBODYGJE-UHFFFAOYSA-N germanium oxide Inorganic materials O=[Ge]=O YBMRDBCBODYGJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- ORUIBWPALBXDOA-UHFFFAOYSA-L magnesium fluoride Chemical compound [F-].[F-].[Mg+2] ORUIBWPALBXDOA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 229910052990 silicon hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011856 silicon-based particle Substances 0.000 description 1
- 238000001429 visible spectrum Methods 0.000 description 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/35—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/0021—Reactive sputtering or evaporation
- C23C14/0036—Reactive sputtering
- C23C14/0057—Reactive sputtering using reactive gases other than O2, H2O, N2, NH3 or CH4
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/10—Glass or silica
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/14—Metallic material, boron or silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/228—Gas flow assisted PVD deposition
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/35—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
- C23C14/352—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering using more than one target
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/56—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/58—After-treatment
- C23C14/5806—Thermal treatment
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
- G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/20—Filters
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/20—Filters
- G02B5/207—Filters comprising semiconducting materials
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/20—Filters
- G02B5/28—Interference filters
- G02B5/281—Interference filters designed for the infrared light
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/20—Filters
- G02B5/28—Interference filters
- G02B5/285—Interference filters comprising deposited thin solid films
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
- Optical Filters (AREA)
- Organic Insulating Materials (AREA)
- Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
- Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
本發明係關於濺射系統，該濺射系統可包括基板。該濺射系統可包括至少一個靶。該至少一個靶可包括至少一種塗佈材料，以將至少一層塗佈至該基板上。可在惰性氣體存在下將該至少一種塗佈材料濺射至該基板上。該惰性氣體可包括氬氣及氦氣。
Description
本發明係關於基於氬氦之塗層。
可使用塗佈系統以用特定材料塗佈基板。例如，脈衝直流電（direct current；DC）磁控濺射系統可用於沉積薄膜層、厚膜層及/或類似者。基於沉積一組層，可形成光學元件。例如，薄膜可用於形成濾光器，諸如光學干涉濾光器。在一些情況下，光學元件可與在特定波長之光下提供特定功能性相關聯。例如，光學干涉濾光器可用於近紅外（near-infrared；NIR）光範圍、中紅外（mid-infrared；MIR）光範圍及/或類似者。
在實例中，光發射器可發射NIR光，其被引導朝向物體。在此種情況下，對於姿勢識別系統，光發射器可朝向使用者發射NIR光，並且NIR光可自使用者朝向光接收器反射。光接收器可捕獲關於NIR光之信息，並且該信息可用於識別使用者正在執行之姿勢。例如，裝置可使用該信息來產生使用者之三維表現，並且基於該三維表現來識別使用者正在執行之姿勢。
在另一個實例中，關於NIR光之信息可用於識別使用者之身份、使用者之特徵（例如，身高或體重）、另一類型之靶之特徵（例如，至物體之距離、物體之尺寸或物體之形狀）及/或類似者。然而，在朝向使用者發射NIR光期間及/或在自使用者朝向光接收器反射期間，環境光可能會干擾NIR光。因此，可將光接收器光學耦合至光學濾光器，諸如光學干涉濾光器、帶通濾光器及/或類似者，以允許NIR光通過光接收器。
根據一些實施，濺射系統可包括基板。該濺射系統可包括至少一個靶。該至少一個靶可包括至少一種塗佈材料，以將至少一層塗佈至該基板上。可在惰性氣體存在下將該至少一種塗佈材料濺射至該基板上。該惰性氣體可包括氬氣及氦氣。
根據一些實施，塗佈系統可包括真空室。該塗佈系統可包括惰性氣體源，以將惰性氣體置於該真空室中。該惰性氣體可包括氬氣及氦氣之混合物。該塗佈系統可經組態為使用該惰性氣體源將塗佈材料濺射至基板上。
根據一些實施，方法可包括藉由濺射系統將濺射氣體注入至該濺射系統之腔室中。該濺射氣體可為氬氣及氦氣之混合物。該方法可包括基於將該濺射氣體注入至該濺射系統之該腔室中，藉由該濺射系統將至少一種塗佈材料濺射至基板上，該基板設置在該濺射系統之該腔室中。
以下對實例實施之詳細描述參考所附圖式。不同圖式中之相同元件符號可識別為相同或相似的元件。
光接收器可自光源（諸如光發射器）接收光。例如，光接收器可自光發射器接收近紅外（NIR）光或中紅外（MIR）光並且自諸如使用者或另一物體之靶反射。在此種情況下，光接收器可接收NIR光以及環境光（諸如可見光譜光）。環境光可包括來自與光發射器分開之一或多個光源之光（諸如陽光、來自燈泡之光及/或類似者）。環境光會降低與NIR光有關之測定之準確度。例如，在姿勢識別系統中，環境光會降低基於NIR光之靶之產生三維圖像之準確度。因此，可將光接收器光學耦合至光學元件（例如，光學濾光器），諸如光學干涉濾光器、帶通濾光器及/或類似者，以過濾環境光並且通過NIR光朝向光接收器。同樣地，可將光發射器光學耦合至光學元件，以確保特定類型之光（例如，NIR光），諸如在感測系統、測量系統、通信系統及/或類似者中，被引導朝向靶。
可使用薄膜技術、厚膜技術及/或類似者製造光學元件。例如，脈衝直流電磁控濺射系統可用於將粒子濺射至基板上以形成一或多個薄膜層（有時稱為薄膜）。在此種情況下，濺射系統可在填充有惰性氣體（諸如氬氣）之濺射腔室中濺射粒子（例如，矽粒子、二氧化矽粒子、鍺粒子、矽-鍺粒子及/或類似者）。
然而，在例如氬氣環境中濺射粒子可能致使氬離子以超過閾值之動量之量被植入至薄膜中。因此，可在薄膜及包括薄膜之光學元件中形成閾值量之固有應力（例如，壓縮固有應力）。與閾值量之固有應力相關聯之光學元件可能經受閾值量之翹曲或彎曲，此可能致使降低包括光學元件之光學系統之光學性能。此外，閾值量之固有應力可能致使晶圓後處理（例如，切割）之困難，此可能降低光學元件之可製造性。為了減少固有應力引起之翹曲、彎曲及/或類似者，可製造具有閾值厚度之光學元件，此可藉由沉積額外層及/或較厚的層來實現。額外層及/或較厚的層可能致使過大的封裝尺寸、成本、製造複雜性、完成製造之時間及/或類似者。
本文所述之一些實施可利用基於氬氦之塗層來減少光學元件中之固有應力。例如，濺射沉積系統可使用包括氬氣及氦氣之混合物之環境，從而減少植入至薄膜中之氬離子之量。以此種方式，可減少光學元件（諸如用於NIR波長或MIR波長之光學干涉濾光器塗層）中之固有應力之量，從而減少光學元件之翹曲及/或彎曲。此外，基於減少固有應力，可減少光學元件之厚度，而不會致使光學元件之耐久性變差。以此種方式，相對於使用氬氣環境（不含氦氣），使用氬氣及氦氣作為用於濺射沉積之惰性氣體環境可減小封裝尺寸、降低成本、降低複雜性、改善可製造性及/或類似者。
圖1A-1D為本文所述之濺射沉積系統之實例100之圖。
如圖1A所示，實例100包括真空室110、基板120、陰極130、靶131、陰極電源140、陽極150、電漿活化源（plasma activation source；PAS）160、及PAS電源170。靶131可包括塗佈材料源，諸如矽材料源、二氧化矽材料源、鍺材料源、矽-鍺（SiGe）材料源、氫化鍺材料源及/或類似者。PAS電源170可用於為PAS 160供電，並且可包括射頻（radio frequency；RF）電源。陰極電源140可用於為陰極130供電，並且可包括脈衝直流電（DC）電源。
參考圖1A，在氫（H2
）（例如，以氫化靶131之塗佈材料之氫）及惰性氣體（諸如氬氣及氦氣之混合物）存在下濺射靶131，以沉積塗佈材料（諸如氫化矽-鍺材料）作為基板120上之層。以此種方式，可製造光學濾光器，諸如與在NIR範圍內（例如，在約700奈米（nm）至2500 nm之間）、在MIR範圍內（例如，在約2500 nm至8000 nm之間）及/或類似者之通帶相關聯並且與小於閾值角度偏移（例如，對於三維感測及/或其他濾光器功能）相關聯之光學干涉濾光器。
儘管本文所述之一些實施係根據氬氣及氦氣之混合物為濺射氣體來描述，但是可能使用另一種混合物，諸如氬氣及另一種氣體之混合物、氦氣及另一種氣體之混合物、或一組其他氣體。此外，儘管本文所述之一些實施係根據二種氣體之混合物來描述，但是本文所述之一些實施可使用三或多種氣體作為用於濺射沉積之惰性氣體環境。基於使用氬氣及氦氣之混合物，相對於使用氬氣作為惰性氣體（不含氦氣），可減少在濺射沉積期間植入至基板120中之一定量之氬離子。關於惰性氣體之其他細節係參考圖2描述於本文中。
在一些實施中，真空室110可填充有用於第一濺射沉積程序之第一惰性氣體及用於第二濺射沉積程序之第二惰性氣體。例如，為了沉積與小於光學元件之閾值厚度相關聯之第一塗層（例如，一或多個在基板120之第一側上之層），真空室110可填充有氬氣及氦氣之混合物，並且為了沉積與大於或等於光學元件之閾值厚度相關聯之第二塗層（例如，一或多個在基板120之第二側上之層），真空室110可填充有氬氣（不含氦氣）。以此種方式，濺射沉積系統可對包括沉積在晶圓二側上之塗佈材料之晶圓施加應力平衡，從而相對於具有較大壓縮固有應力量之晶圓，改善晶圓處理、改善後塗佈處理（例如，切割晶圓）之產量、減少透射波前誤差及/或類似者。
可將惰性氣體（例如，氬氣及氦氣）自惰性氣體源（諸如陽極150及/或PAS 160）注入至腔室中。通過PAS 160（用於活化氫）將氫引入至真空室110中。另外或或者，陰極130可引起氫活化（例如，在此種情況下，可將氫自真空室110之另一部分引入）。另外或或者，陽極150可引起氫活化（例如，在此種情況下，可將氫藉由陽極150引入至真空室110中）。在一些實施中，該氫可採用氫氣、氫氣及鈍氣（例如，氬氣及/或氦氣）之混合物及/或類似者之形式。PAS 160可位於陰極130之閾值附近，允許來自PAS 160之電漿及來自陰極130之電漿重疊。使用PAS 160使得薄膜層（例如，氫化矽層）係以相對高的沉積速率被沉積。在一些實施中，薄膜層係以約0.05 nm/s至約2.0 nm/s之沉積速率，以約0.5 nm/s至約1.2 nm/s之沉積速率，以約0.8 nm/s之沉積速率及/或類似者被沉積。
儘管於此描述濺射程序，但是就氫化層（例如，注入氫氣以沉積氫化矽層、氫化鍺層及/或類似者）而言，濺射程序可使用氬及氦作為惰性氣體，而不注入氫氣至氫化層。另外或或者，儘管於此描述濺射程序，但是就特定幾何形狀及特定實施而言，其他幾何形狀及其他實施亦為可能的。例如，可自另一個方向注入氫，自接近陰極130之閾值中之氣體歧管注入氫，及/或類似者。
如圖1B-1C所示，類似的濺射沉積系統包括真空室110、基板120、第一陰極180、第二陰極190、矽靶181、鍺靶191、陰極電源140、陽極150、電漿活化源（PAS）160、及PAS電源170。在此種情況下，矽靶181為矽靶，並且鍺靶191為鍺靶。
如圖1B所示，矽靶181相對於基板120以約0度定向（例如，大致平行於基板120），並且鍺靶191相對於基板120以約120度定向。在此種情況下，分別藉由陰極180及陰極190自矽靶181及鍺靶191分別濺射矽及鍺至基板120上。
如圖1C所示，在類似的濺射沉積系統中，矽靶181及鍺靶191各自相對於基板120以約60度定向，並且分別藉由陰極180及陰極190自矽靶181及鍺靶191分別濺射矽及鍺至基板120上。
如圖1D所示，在類似的濺射沉積系統中，矽靶181相對於基板120以約120度定向，並且鍺靶191相對於基板120以約0度定向。在此種情況下，分別藉由陰極180及陰極190自矽靶181及鍺靶191分別濺射矽及鍺至基板120上。
參考圖1A-1D，使用氬氣及氦氣作為惰性氣體之濺射沉積系統中之組件之各個組態可致使矽及鍺之相對濃度不同，且相對於其中氦氣不用作惰性氣體之一部分之類似的濺射沉積系統，氬離子之植入減少。
如上所述，圖1A-1D僅作為實例提供。其他實例為可能的，並且可與關於圖1A-1D所述之實例不同。
圖2為與本文所述之實例實施有關之光學元件之特徵之實例之圖。
如圖2所示，提供使用濺射沉積系統之一組組態202-212所製造之光學元件之特徵。組態202表示使用0標準立方公分/分鐘（SCCM）之氦、440 SCCM之氬及70 SCCM之氫之流速之基線情況。換句話說，組態202表示使用在用於濺射沉積之環境中不包括氦之濺射沉積系統所製造之光學元件。如圖所示，組態202致使光學元件具有0.5179奈米/分鐘（nm/min）之塗佈速率、-1067兆帕斯卡（MPa）之預烘烤（即，預退火）固有應力（例如，在加熱光學元件至280攝氏度（C）之前之機械固有應力之量）、及-708 MPa之後烘烤（即後退火）固有應力（例如，將光學元件加熱至280℃之後之機械固有應力之量）。在此種情況下，光學元件之加熱致使機械固有應力減少34%。
在一些實施中，濺射沉積系統可與氬氣之流速及氦氣貢獻相關聯，該氬氣之流速在約200 SCCM至500 SCCM之間，在約240 SCCM至440 SCCM之間及/或類似者，並且該氦氣貢獻在約9%至約60%之間，在約8%至20%之間及/或類似者。在一些實施中，濺射沉積系統可與氦氣之流速相關聯，該氦氣之流速在約50 SCCM至300 SCCM之間，在約100 SCCM至250 SCCM之間及/或類似者。在一些實施中，濺射沉積系統可與氫氣之流速及氫氣之濃度相關聯，該氫氣之流速在約0 SCCM至100 SCCM之間，在約70 SCCM及/或類似者，並且該氫氣之濃度在約8%與約60%之間。在一些實施中，濺射沉積系統可與氬氣與氦氣之比例相關聯，該氬氣與氦氣之比例在約1：1至約1：3之間。
如圖2進一步所示，對於組態204-212，使用不同濃度之氦及氬作為用於製造相應光學元件之惰性氣體環境。作為與組態202之基線情況之比較，使用範圍自100 SCCM（例如，在組態206中）至250 SCCM（例如，在組態212中）之氦濃度及範圍自240 SCCM（例如，在組態204中）至440 SCCM（例如，在組態206-212中）之氬濃度，致使相對於基線情況，減少了10%（例如，在組態206中）至30%（例如，在組態204中）之間之固有應力。換句話說，使用氦氣及氬氣之混合物作為用於濺射沉積之惰性氣體環境，致使相對於僅使用氬氣作為惰性氣體環境，氫化矽光學元件具有減少的預烘烤固有應力及減少的後烘烤固有應力。
儘管本文所述之一些實施係根據氬氣及氦氣之特定濃度以及氫化矽濺射來描述，但是亦可能使用其他組態（諸如其他濃度、其他濺射材料及/或類似者）。
如上所述，圖2僅作為實例提供。其他實例為可能的，並且可與關於圖2所述之實例不同。
圖3為實例光學濾光器300之圖。圖3顯示使用本文所述之濺射沉積系統所製造之光學濾光器之實例疊層。如圖3中進一步所示，光學濾光器300包括光學濾光器塗佈部分310及基板320。
光學濾光器塗佈部分310包括一組光學濾光器層。例如，光學濾光器塗佈部分310包括第一組層330-1至330-N
+1（N
≥1）及第二組層340-1至340-N。在另一個實例中，光學濾光器塗佈部分310可為單一類型之層（例如，一或多個層330）、三或多種類型之層（例如，一或多個層330、一或多個層340，以及一或多個之一或多種其他類型之層）及/或類似者。在一些實施中，層330可包含一組高折射率材料（H層）之層，諸如矽-鍺（SiGe）、氫化矽-鍺層及/或類似者。儘管可將一些層描述為特定材料（諸如SiGe），但是一些層可包括（少量）磷光體、硼、氮化物及/或類似者。在一些實施中，層340可包括一組低折射率材料（L層）之層，諸如二氧化矽層及/或類似者。另外或或者，L層可包括氮化矽層、Ta2O5層、Nb2O5層、TiO2層、Al2O3層、ZrO2層、Y2O3層、Si3N4層、其組合及/或類似者。
在一些實施中，光學濾光器塗佈部分310可與特定數量之層，m
，相關聯。例如，基於氫化矽-鍺之光學濾光器可包括一定量之交替層，諸如2層至200層之範圍。基於使用具有氬氣及氦氣之混合物之惰性氣體環境，相對於氬氣環境（不含氦），可減少固有應力，從而使得特定數量之層可小於閾值量，諸如小於200、小於100、小於50、小於20、小於10、小於5及/或類似者。以此種方式，本文所述之一些實施使得光學濾光器能夠具有小於閾值厚度並且不會由於小於閾值厚度而致使耐久性、翹曲、彎曲及/或類似者之不利影響。
在一些實施中，光學濾光器塗佈部分310之各層可與特定厚度相關聯。例如，層330及340可各自與1nm至1500nm之間，10nm至500nm之間及/或類似者之厚度相關聯。另外或或者，光學濾光器塗佈部分310可與0.1 μm至100 μm之間，0.25 μm至10 μm之間及/或類似者之厚度相關聯。在一些實例中，層330及340中之至少一者可各自與小於1000nm，小於100nm，或小於5nm及/或類似者之厚度相關聯。另外或或者，光學濾光器塗佈部分310可與小於100μm，小於50μm，小於10μm及/或類似者之厚度相關聯。
在一些實施中，可選擇特定之基於矽-鍺之材料用於層330。例如，可選擇及/或製造層330（例如，經由使用氬氣及氦氣之混合物之濺射程序）以包括特定類型之矽-鍺，諸如SiGe-50、SiGe-40、SiGe-60及/或類似者。在一些實施中，如本文所述，由於在氬/氦惰性氣體環境中之濺射沉積程序，層330可包括痕量之另一種材料，諸如氬及/或氦。
在一些實施中，對於層340，可選擇另一種材料。例如，層340可包含一組矽層、一組鍺層、一組二氧化矽（SiO2
）層、一組氧化鋁（Al2
O3
）層、一組二氧化鈦（TiO2
）層、一組五氧化二鈮（Nb2
O5
）層、一組五氧化二鉭（Ta2
O5
）層、一組氟化鎂（MgF2
）層、一組氮化矽（S3
N4
）層、氧化鋯（ZrOz2
）、氧化釔（Y2
O3
）及/或類似者。例如，光學濾光器塗佈部分310可為矽/二氧化矽塗層、鍺/二氧化矽塗層、矽-鍺/二氧化矽塗層及/或類似者。
在一些實施中，可使用濺射程序製造光學濾光器塗佈部分310。例如，如本文所述，可使用基於脈衝磁控管之濺射程序來製造光學濾光器塗佈部分310，以在玻璃基板或另一類型之基板上濺射交替層330及340。在一些實施中，如本文所述，多個陰極可用於濺射程序，諸如第一陰極以濺射矽以及第二陰極以濺射鍺。
在一些實施中，可使用一或多個退火程序退火光學濾光器塗佈部分310，諸如在約攝氏280度或約攝氏200度至約攝氏400度之間之溫度下之第一退火程序，在約攝氏320度或約攝氏250度至約攝氏350度之間之溫度下之第二退火程序及/或類似者。
如上所述，圖3僅作為實例提供。其他實例為可能的，並且可與關於圖3所述之實例不同。
圖4為本文所述之實例實施400之圖。如圖4所示，實例實施400包括感測器系統410。感測器系統410可為光學系統之一部分，並且可提供對應於感測器測定之電輸出。感測器系統410包括光學濾光器結構420，該光學濾光器結構420包括光學濾光器430及光學感測器440。例如，光學濾光器結構420可包括執行光學干涉功能之光學濾光器430或其他類型之光學濾光器，諸如偏振光束分光功能、反向偏振光束分光功能及/或類似者。感測器系統410包括光發射器450，其朝向靶460（例如，人、物體等）發射光信號。
儘管可根據感測器系統中之光學濾光器來描述本文所述之實施，但是本文所述之實施可用於其他類型之系統，可在感測器系統外部使用及/或類似者。
如圖4及由元件符號470進一步所示，輸入光信號被引導朝向光學濾光器結構420。輸入光信號可包括由光發射器450所發射之NIR光、MIR光及/或類似者，以及來自其中正在使用感測器系統410之環境之環境光。例如，當光學濾光器430為帶通濾光器時，光發射器450可將NIR光引導朝向使用者以用於姿勢識別系統（例如，由靶460所執行之姿勢之姿勢識別系統），並且NIR光可自靶460（例如，使用者）反射朝向光學感測器440以允許光學感測器440執行NIR光之測量。在此種情況下，環境光可自一或多個環境光源（例如，燈泡或太陽）引導朝向光學感測器440。
在另一個實例中，可將多個光束引導朝向靶460，並且可將多個光束之子集反射朝向光學濾光器結構420，該光學濾光器結構420可相對於光學感測器440以傾斜角度設置，如圖所示。在一些實施中，可使用另一個傾斜角（例如，用於帶通濾光器之0度傾斜角）。在一些實施中，可將光學濾光器結構420直接設置及/或形成在光學感測器440上，而非設置在距光學感測器440一定距離處。例如，可使用例如光蝕刻法、濺射沉積技術（例如，使用氬氣及氦氣作為用於濺射沉積之惰性氣體混合物）及/或類似者將光學濾光器結構420塗佈及圖案化至光學感測器440上。在另一個實例中，光發射器450可將NIR光引導朝向另一類型之靶460，諸如用於檢測車輛附近之物體、檢測盲人附近之物體、檢測與物體之接近度（例如，使用雷射雷達技術）及/或類似者，因此可將NIR光及環境光引導朝向光學感測器440。
如圖4及由元件符號480進一步所示，光信號之一部分通過光學濾光器430及光學濾光器結構420。例如，光學濾光器430之交替矽鍺層（例如，高折射率材料）及另一類型之材料層（例如，低折射率材料，諸如二氧化矽（SiO2
））可致使光之第一偏振在第一方向上反射。在此種情況下，基於使用具有氬氣及氦氣之混合物作為用於濺射之惰性氣體環境之濺射沉積技術，相對於其他技術，可減少光學濾光器430中之一定量之固有應力，從而能夠減少光學濾光器430之厚度，減小感測器系統410之尺寸，及/或類似者。
如圖4及由元件符號490進一步所示，基於光信號傳遞至光學感測器440之部分，光學感測器440可為感測器系統410提供輸出電信號，諸如用於識別使用者之姿勢或檢測物體之存在。在一些實施中，可利用光學濾光器430及光學感測器440之另一配置。例如，光學濾光器430可將光信號之第二部分沿著另一個方向引導朝向位置不同之光學感測器440，而不使光信號之第二部分與輸入光信號共線。在另一個實例中，光學感測器440可為崩潰光二極體、基於矽之偵測器、銦-鎵-砷（InGaAs）偵測器、紅外線偵測器及/或類似者。
如上所述，圖4僅作為實例提供。其他實例為可能的，並且可與關於圖4所述之實例不同。
以此種方式，可使用濺射沉積程序來製造光學元件、光學濾光器、光學系統、感測器系統及/或類似者。基於使用氬氣及氦氣之混合物作為用於濺射之惰性氣體環境，可減少嵌入至光學濾光器之濺射層中之一定量之氬離子，從而減少相對於使用氬氣環境（不含氦氣）之濺射層中之固有應力之量。在此種情況下，基於減少濺射層中之固有應力之量，可減少濺射層、光學系統、感測器系統及/或類似者之厚度（相對於具有增加的固有應力之量之濺射層），而無過度彎曲、翹曲及/或類似者。
以上揭示內容提供了說明及描述，但並非旨在窮舉或將實施限於所揭示之精確形式。鑑於以上揭示內容，修改及變化係可能的，或者可自實施之實踐中獲得。
本文係將一些實施與閾值一起描述。如本文所用，滿足閾值可指大於閾值、多於閾值、高於閾值、大於或等於閾值、小於閾值、少於閾值、低於閾值、小於或等於閾值、等於閾值等之值。
儘管特徵之特定組合係記載於申請專利範圍中及/或揭示於說明書中，但是此等組合並不旨在限制可能的實施之揭示。事實上，許多此等特徵可以未具體記載於申請專利範圍中及/或揭示於說明書中之方式組合。儘管下面列出之各個附屬申請專利範圍可直接僅依附於一個申請專利範圍，但是可能的實施之揭示包括在一組申請專利範圍中各個附屬申請專利範圍與每個其他申請專利範圍組合。
除非如此明確地描述，否則本文中所用之元件、動作或指令不應被解釋為關鍵或必要的。此外，如本文所用，冠詞“一（a或an）”旨在包括一或多個項目，並且可與“一或多個”互換使用。此外，如本文所用，術語“組（set）”旨在包括一或多個項目（例如，相關項目、不相關項目、相關項目及不相關項目之組合等），並且可與“一或多個”互換使用。在旨在僅有一個項目的情況下，使用術語“一種”或類似之語言。此外，如本文所用，術語“具有（has、have、having）”及/或類似者旨在為開放式術語。此外，除非另有明確說明，否則用語“基於”旨在意指“至少部分地基於”。
100:濺射沉積系統之實例
110:真空室
120:基板
130:陰極
131:靶
140:陰極電源
150:陽極
160:電漿活化源（PAS）
170:PAS電源
180:第一陰極
181:第二陰極
190:矽靶
191:鍺靶
300:實例光學濾光器之圖
310:光學濾光器塗佈部分
320:基板
330…330-N+1:第一組層
340…340-N:第二組層
400:實例實施之圖
410:感測器系統
420:光學濾光器結構
430:光學濾光器
440:光學感測器
450:光發射器
460:靶
470:輸入光信號
480:經過濾之光信號
490:輸出電信號
圖1A-1D為本文所述之實例實施之概述之圖。
圖2為與本文所述之實例實施有關之光學元件之特徵之實例之圖。
圖3為與本文所述之實例實施有關之光學元件之實例之圖。
圖4為包括與本文所述之實例實施有關之光學元件之光學系統之圖。
100:濺射沉積系統之實例
110:真空室
120:基板
130:陰極
131:靶
140:陰極電源
150:陽極
160:電漿活化源(PAS)
170:PAS電源
Claims (20)
- 一種濺射系統，其包含：基板；及至少一個靶，其中該至少一個靶包括至少一種塗佈材料；及真空室，其經組態以在當於該基板的第一側上沉積第一塗層時填充氬氣及氦氣之混合物，且在當於該基板的第二側上沉積第二塗層時填充氬氣(不含氦氣)，其中該第一塗層具有第一厚度；其中該基板的該第二側與該基板的該第一側不同，且其中該第二塗層具有大於該第一厚度的第二厚度。
- 如請求項1所述之濺射系統，其中該氬氣及氦氣之混合物具有氬氣與氦氣之比例在約1：1至約1：3之間。
- 如請求項1所述之濺射系統，其中該氬氣及氦氣之混合物包括15%至55%之氦氣。
- 如請求項1所述之濺射系統，其中該至少一種塗佈材料係在氫氣存在下被濺射至該基板上以氫化該至少一種塗佈材料。
- 如請求項4所述之濺射系統，其中該氫氣之濃度係為約8%至約20%。
- 如請求項1所述之濺射系統，其中該第一塗層包括第一組層及第二組層，其中該第一組層包括一或多種矽-鍺或氫化矽-鍺材料，且其中該第二組層包括一或多種二氧化矽、氮化矽、五氧化二鉭、五氧化二鈮、二氧化鈦、氧化鋁、二氧化鋯或氧化釔之層。
- 如請求項1所述之濺射系統，其中該濺射系統為脈衝直流電磁控 濺射系統。
- 如請求項1所述之濺射系統，其中該第一塗層的後退火固有應力程度係小於當僅有使用氬氣來沉積第二塗層時。
- 一種塗佈系統，其包含：真空室，其經組態以在當於基板的第一側上沉積第一塗層時填充氬氣及氦氣之混合物，且在當於該基板的第二側上沉積第二塗層時填充氬氣(不含氦氣)；及惰性氣體源，以將該氬氣及氦氣之混合物置於該真空室中，其中該第一塗層具有第一厚度，其小於該第二塗層的第二厚度，且其中該基板的該第二側與該基板的該第一側不同。
- 如請求項9所述之塗佈系統，其中該惰性氣體源為電漿活化源或陽極中之至少一者。
- 如請求項9所述之塗佈系統，其進一步包含：塗佈材料源，以提供沉積為該第一塗層之塗佈材料。
- 如請求項11所述之塗佈系統，其中該塗佈材料源為設置在陰極上之靶。
- 如請求項9所述之塗佈系統，其進一步包含至少一個電源，以使得欲置於該真空室中之該氬氣及氦氣之混合物將塗佈材料濺射至該基板上。
- 如請求項11所述之塗佈系統，其中該塗佈材料包括以下中之至少一者：矽材料，二氧化矽材料，矽-鍺材料，或鍺材料。
- 如請求項9所述之塗佈系統，其中該塗佈系統經組態以形成光學濾光器。
- 如請求項15所述之塗佈系統，其中該光學濾光器係與在約700奈米(nm)至2500nm之間或在約2500nm至8000nm之間之通帶相關聯。
- 一種濺射方法，其包含：藉由濺射系統將濺射氣體注入至該濺射系統之腔室中，其中該濺射氣體為氬氣及氦氣之混合物；及基於將該濺射氣體注入至該濺射系統之該腔室中，藉由該濺射系統將第一塗層沉積在基板的第一側上，及靶的至少一種塗佈材料濺射至該基板的該第一側上，其中該第一塗層具有小於閾值厚度的厚度，其中在當於該基板的第二側上沉積第二塗層時填充氬氣(不含氦氣)，其中該基板的該第二側與該基板的該第一側不同，且其中該第二塗層具有大於或等於閾值厚度的厚度。
- 如請求項17所述之濺射方法，其中將該至少一種塗佈材料濺射至該基板上包含：使用設置在該濺射系統之該腔室中之陽極及陰極將該至少一種塗佈材料濺射至該基板上。
- 如請求項17所述之濺射方法，其中注入該濺射氣體包含：以以下流速注入該濺射氣體：氬氣之流速在約200SCCM至500SCCM之間，並且氦氣貢獻在約9%至約60%之間。
- 如請求項17所述之濺射方法，其另外包含濺射，以在該基板的該第二側上沉積該第二塗層，使用另一種濺射氣體將 另一種塗佈材料濺射至該基板之該第二側上，其中該另一種濺射氣體包括氬氣但不包括氦氣。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US16/103,632 US11131018B2 (en) | 2018-08-14 | 2018-08-14 | Coating material sputtered in presence of argon-helium based coating |
| US16/103,632 | 2018-08-14 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW202012674A TW202012674A (zh) | 2020-04-01 |
| TWI804666B true TWI804666B (zh) | 2023-06-11 |
Family
ID=67587681
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW108128330A TWI804666B (zh) | 2018-08-14 | 2019-08-08 | 基於氬氦之塗層 |
| TW112116834A TW202400825A (zh) | 2018-08-14 | 2019-08-08 | 基於氬氦之塗層 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW112116834A TW202400825A (zh) | 2018-08-14 | 2019-08-08 | 基於氬氦之塗層 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US11131018B2 (zh) |
| EP (1) | EP3613870A1 (zh) |
| JP (2) | JP7134929B2 (zh) |
| KR (2) | KR102551929B1 (zh) |
| CN (1) | CN110819953A (zh) |
| TW (2) | TWI804666B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11867935B2 (en) | 2021-09-28 | 2024-01-09 | Viavi Solutions Inc. | Optical interference filter |
| US12078830B2 (en) | 2021-12-01 | 2024-09-03 | Viavi Solutions Inc. | Optical interference filter with aluminum nitride layers |
| WO2024211129A1 (en) * | 2023-04-04 | 2024-10-10 | Applied Materials, Inc. | Sputter deposition of composite film with compositional uniformity |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW574392B (en) * | 2000-05-22 | 2004-02-01 | Sharp Kk | Physical vapor deposition device and method |
Family Cites Families (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5082747A (en) * | 1985-11-12 | 1992-01-21 | Hedgcoth Virgle L | Magnetic recording disk and sputtering process and apparatus for producing same |
| JPS62179115A (ja) * | 1986-01-31 | 1987-08-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | スパツタリング成膜装置 |
| US5135581A (en) * | 1991-04-08 | 1992-08-04 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Light transmissive electrically conductive oxide electrode formed in the presence of a stabilizing gas |
| JPH05195211A (ja) * | 1991-11-30 | 1993-08-03 | Ricoh Co Ltd | Ａｌ又はＡｌ合金のスパッタリング方法 |
| JP2595162B2 (ja) * | 1992-03-31 | 1997-03-26 | 東芝イーエムアイ株式会社 | 光学反射膜の形成方法 |
| JP3610991B2 (ja) * | 1995-04-24 | 2005-01-19 | 株式会社ブリヂストン | ゴム系複合材の製造方法 |
| DE19617155B4 (de) * | 1995-06-28 | 2007-07-26 | Oc Oerlikon Balzers Ag | Sputterbeschichtungsstation, Verfahren zur Herstellung sputterbeschichteter Werkstücke und Verwendung der Station oder des Verfahrens zur Beschichtung scheibenförmiger Substrate |
| US5976970A (en) * | 1996-03-29 | 1999-11-02 | International Business Machines Corporation | Method of making and laterally filling key hole structure for ultra fine pitch conductor lines |
| JPH1112730A (ja) * | 1997-06-20 | 1999-01-19 | Nec Corp | クロミウム薄膜の製造方法 |
| DE60142320D1 (de) * | 2000-03-13 | 2010-07-22 | Canon Kk | Verfahren zur Herstellung eines Dünnfilms |
| US6561627B2 (en) * | 2000-11-30 | 2003-05-13 | Eastman Kodak Company | Thermal actuator |
| US20030207093A1 (en) * | 2001-12-03 | 2003-11-06 | Toshio Tsuji | Transparent conductive layer forming method, transparent conductive layer formed by the method, and material comprising the layer |
| WO2005062678A2 (ja) * | 2003-12-19 | 2005-07-07 | Idemitsu Kosan Co | 有機エレクトロルミネッセンス素子、導電積層体及び表示装置 |
| JP2009157211A (ja) | 2007-12-27 | 2009-07-16 | Shincron:Kk | 光学フィルター及びその製造方法並びに該光学フィルターを備えた光学機器 |
| KR100935425B1 (ko) * | 2008-01-31 | 2010-01-06 | 성균관대학교산학협력단 | 염료감응형 태양전지 및 그의 제조방법 |
| US8349156B2 (en) * | 2008-05-14 | 2013-01-08 | Applied Materials, Inc. | Microwave-assisted rotatable PVD |
| US20100224243A1 (en) * | 2009-03-05 | 2010-09-09 | Applied Materials, Inc. | Adhesion between azo and ag for the back contact in tandem junction cell by metal alloy |
| US8879150B1 (en) * | 2009-03-20 | 2014-11-04 | Semrock, Inc. | Optical thin-film polarizing bandpass filter |
| US8673162B2 (en) * | 2009-12-10 | 2014-03-18 | Applied Materials, Inc. | Methods for substrate surface planarization during magnetic patterning by plasma immersion ion implantation |
| KR20130100907A (ko) * | 2010-04-30 | 2013-09-12 | 다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨 | 칼코게나이드계 태양광발전 셀의 제조 방법 |
| KR101771084B1 (ko) * | 2010-10-11 | 2017-08-24 | 삼성전자 주식회사 | 상변화 물질을 포함하는 비휘발성 메모리 소자의 제조 방법 |
| JP5339100B2 (ja) * | 2011-09-22 | 2013-11-13 | 住友金属鉱山株式会社 | Ｚｎ−Ｓｉ−Ｏ系酸化物焼結体とその製造方法およびスパッタリングターゲットと蒸着用タブレット |
| TWI684031B (zh) * | 2012-07-16 | 2020-02-01 | 美商唯亞威方案公司 | 光學濾波器及感測器系統 |
| US10391482B2 (en) * | 2013-07-05 | 2019-08-27 | Nitto Denko Corporation | Transparent photocatalyst coating and methods of manufacturing the same |
| TWI684822B (zh) * | 2015-09-30 | 2020-02-11 | 日商Ｈｏｙａ股份有限公司 | 空白遮罩、相位移轉遮罩及半導體元件之製造方法 |
| US10168459B2 (en) * | 2016-11-30 | 2019-01-01 | Viavi Solutions Inc. | Silicon-germanium based optical filter |
-
2018
- 2018-08-14 US US16/103,632 patent/US11131018B2/en active Active
-
2019
- 2019-08-08 TW TW108128330A patent/TWI804666B/zh active
- 2019-08-08 TW TW112116834A patent/TW202400825A/zh unknown
- 2019-08-09 JP JP2019147150A patent/JP7134929B2/ja active Active
- 2019-08-09 EP EP19191109.8A patent/EP3613870A1/en active Pending
- 2019-08-12 KR KR1020190098459A patent/KR102551929B1/ko active IP Right Grant
- 2019-08-13 CN CN201910745101.4A patent/CN110819953A/zh active Pending
-
2021
- 2021-09-10 US US17/447,308 patent/US20210404053A1/en active Pending
-
2022
- 2022-08-31 JP JP2022137934A patent/JP7548968B2/ja active Active
-
2023
- 2023-06-30 KR KR1020230085111A patent/KR20230104573A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW574392B (en) * | 2000-05-22 | 2004-02-01 | Sharp Kk | Physical vapor deposition device and method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2022184851A (ja) | 2022-12-13 |
| KR20230104573A (ko) | 2023-07-10 |
| CN110819953A (zh) | 2020-02-21 |
| TW202012674A (zh) | 2020-04-01 |
| EP3613870A1 (en) | 2020-02-26 |
| JP2020073710A (ja) | 2020-05-14 |
| US20210404053A1 (en) | 2021-12-30 |
| KR20200019577A (ko) | 2020-02-24 |
| US20200056281A1 (en) | 2020-02-20 |
| JP7548968B2 (ja) | 2024-09-10 |
| US11131018B2 (en) | 2021-09-28 |
| KR102551929B1 (ko) | 2023-07-06 |
| TW202400825A (zh) | 2024-01-01 |
| JP7134929B2 (ja) | 2022-09-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102392653B1 (ko) | 실리콘-게르마늄계 광학 필터 | |
| JP7548968B2 (ja) | アルゴン－ヘリウム系コーティング | |
| JP7404367B2 (ja) | 光学フィルタ | |
| US11733442B2 (en) | Optical filter | |
| JP2023049017A (ja) | 光干渉フィルタ | |
| JP2023049021A (ja) | 光干渉フィルタ |