書籍：《炬豐科技-半導(dǎo)體工藝》

文章：光學(xué)薄膜的濕刻蝕

編號：JFKJ-21-334

作者：炬豐科技

摘要

在這項工作中，對通過物理氣相沉積生長的幾種不同薄膜氧化物的濕蝕刻性能進行了評估。MgO、Al2O3、SiO2、TiO2、HfO2、ZrO2和Y2O3被涂覆在兩種類型的基材上；Si 和硼硅玻璃以及蝕刻測試在不同的蝕刻溶液中進行。MgF2 薄膜也已被評估。考慮到薄膜選擇的重要方面，以匹配良好的光學(xué)性能，如折射率 (n)、消光系數(shù) (k) 和光學(xué)厚度 (TP) 以及濕蝕刻中的良好化學(xué)性能過程。描述了濾光片的物理原理以及不同氧化物相互堆疊的組合如何創(chuàng)建干涉濾光片。介紹了使用物理氣相沉積 (PVD) 的薄膜的制造過程。

研究了由多孔涂層引起的光譜熱位移，并通過橢圓光度法、表面輪廓法和透射分光光度法對薄膜進行了分析。

?

介紹

在某些情況下，需要在光學(xué)涂層和濾光片上制作光刻圖案。這種光刻的用途主要是在照明業(yè)務(wù)中投影圖像。帶有涂層的圖案化設(shè)備還有其他用途，用于光學(xué)儀器和探測器。制造這些組件的一種方便的方法是對由光刻膠圖案化的薄膜進行濕法蝕刻。在本報告中，研究了不同的化學(xué)溶液如何蝕刻不同的氧化物。

背景

生產(chǎn)基于 PVD的光學(xué)干涉濾光片。這種濾光片的主要用途是在照明行業(yè)投射圖案。為了進行這種光刻，涉及使用光刻膠的濕法蝕刻工藝。

定界

沒有研究薄膜的形態(tài)。為了制造涂層，僅對最佳涂層工藝參數(shù)進行了估計。一些有趣的氧化物如 Nb2O5 和 Ta2O5 沒有被研究。涂層上的所有蝕刻都在沒有任何光刻膠或完全去除光刻膠的情況下進行，以便在整個表面上進行蝕刻以便于測量。本研究不包括由圖案化引起的蝕刻特性的變化。

?

吸收過濾器

?

吸收式過濾器的缺點是不能承受太多熱量。通過照亮它們，溫度會升高，這可能會導(dǎo)致問題。它們通常

由有機染料或混合在易受高溫影響的玻璃中的不同顏色的化合物制成。吸收式過濾器的主要優(yōu)點是它們非常經(jīng)濟且易于大批量生產(chǎn)。它們通常是通過用染料涂覆聚合物（例如聚酯、聚碳酸酯或類似物）基材制成的。

?

單層涂層

在這種情況下，重要的光干涉就出現(xiàn)了。為了理解這一點，可以想象最簡單的過濾器類型：由兩個表面組成的單個涂層，如圖 2 所示。

多層涂層

? 通過添加多個表面，可以增加過濾器的功率并實現(xiàn)非常高的反射率。在大多數(shù)情況下，過濾器將由 16-30 層交替的高指數(shù)和低指數(shù)材料制成。濾光器不僅會在設(shè)計波長處產(chǎn)生高反射率，還會在設(shè)計波長的偏移處傳輸光，此時光反射不再彼此同相。

?