文档介绍：光学镀膜 AR coating 工艺指导熒茂科技有限公司 MILDEX Tech Inc 工程一部工艺简介目录 1- 光学镀膜原理 2- 光学镀膜设备简介 3- 镀膜靶材介绍 4-ARcoating 原理 5-ARcoating 的设计方法. 光学镀膜原理? 1-1 光学镀膜之真空镀膜: 1-1-1 真空镀膜主要指一类需要在较高真空度下进行的镀膜,具体包括很多种类,包括真空离子蒸发,磁控溅射, MBE 分子束外延, PLD 激光溅射沉积等很多种。主要有两类分成蒸发和溅射两种。需要镀膜的被成为基片,镀的材料被成为靶材或药材。基片与靶材同在真空腔中。 1-1-2 蒸发镀膜一般是加热靶材使表面组分以原子团或离子形式被蒸发出来,并且沉降在基片表面,通过成膜过程(散点-岛状结构-迷走结构-层状生长)形成薄膜。 1-1-3 对于溅射类镀膜,可以简单理解为利用电子或高能激光轰击靶材,并使表面组分以原子团或离子形式被溅射出来, 并且最终沉积在基片表面,经历成膜过程,最终形成薄膜。光学镀膜原理? 1-1-4 物理气相沉积技术这个方法主要应用热升华或原子溅射的方法在基板上沉积薄膜,它主要有三个过程 1-1-4-1 将钯材固态材料加热升华到气态。 1-1-4-2 将气态的原子,分子,或离子加速通过一个高度真空的空间,到达附着的基板表面。 1-1-4-3 将钯材材料在欲镀面的表面沉积形成薄膜。光学镀膜原理 1-1-5 真空系统一个真空系统包含了两部份:一是真空腔体,一是抽气系统。真空腔体是一个密闭空间,当抽气系统抽离腔体空气时,腔体必须保持密封,不能让外界的空气渗入。又由于真空度要求高,抽气系统的帮浦,抽气能力必须很强。目前最先进的真空设备,配备了冷冻帮浦( polycoid )和油扩散式帮浦串联,可以得到 10-7 torr 真空度。不过在薄膜沉积的过程,部份的制程还需要导入一些气体和电子枪或者离子枪做反应,因此 10-4 ~10-7 的真空度,对一般光学镀膜来说已经足够。光学镀膜原理? 1-1-6 真空度的分解真空度大概被分成四个阶层: 粗真空度(Rough)760~1 torr , 中真空度(medium)1~10-3 torr . 高真空度(high) 10-3 ~10-7 torr . 超高真空度(ultra high) 10-7 torr ~以上. 光学镀膜原理? 1-2 为什么需要真空呢? ?主要是因为靶材材料都被升华成原子或分子状态的粒子, 被加速经过一个空间后到达基板的表面,原子或分子其实是很轻的粒子,如果腔体空间中充满了空气分子,靶材粒子将在腔体中不断的被空气分子碰撞,行进路线会偏离预设的方向,而导致靶材无法沉积在基板上,当然就不可能生成薄膜了。而且腔体中充满的空气,也会导致膜质不纯,含有空气分子,会使得光学功能大打折扣。一个真空系统包含了两部份:一是真空腔体,一是抽气系统。真空腔体是一个密闭空间,当抽气系统抽离腔体空气时, 腔体必须保持密封,不能让外界的空气渗入。光学镀膜设备简介 2-1 真空蒸镀设备结构真空蒸镀设备结构由六大部分组成 2-1-1 真空帮浦。 2-1-2 蒸镀源。 2-1-3 主腔体。 2-1-4 监控系统。 2-1-5 操作系统。 2-1-6 辅助设备。.光学镀膜设备简介 2-1-1 真空帮浦的作用? 作用抽去腔体内气体,使腔体内达到一定高真空的状态。真空帮浦又分三种( RP )机械帮浦, ( BP )罗茨帮浦,( DP )扩散帮浦。机械帮浦主要抽去腔体内大部分气体至低真空状态- 760~1 torr , 随着罗茨帮浦(F辅助帮浦)打开, 两组帮浦同时抽气至中真空 1~10-3 torr ,系统中设定一个中真空转高真空的真空值,待中真空达到设定值时, 将会有个转换高真空的过程,关闭底阀, ( DP )扩散帮浦会自动打开,高阀开启三组帮浦同时抽气将达到所需要的高真空度: 高真空度(high) 10-4~10-7 torr 。光学镀膜设备简介 2-1-2 蒸镀源蒸镀源指加热靶材使其达到离子状蒸发至基材表面的设备,分电子枪式和阻蒸式。 2-1-2-1 电子枪系统由磁场的协助产生电子束可以转弯 180 度或 270 度。电子能量可达 5,000 eV 至 30,000 eV ,产生电子束的电子枪可产生高达 1,200 KW 的能量,会产生高热,因此可以造成局部非常高的温度蒸发靶材。