所(suo)提出的技術(shu)涉及(ji)用(yong)于生產(chan)薄(bo)(bo)膜反射(she)器的方法以及(ji)用(yong)于生產(chan)薄(bo)(bo)膜反射(she)器的原子層沉積ALD系統,ALD系統的控(kong)制系統,和用(yong)于控(kong)制ALD系統的計算機程序,以及(ji)薄(bo)(bo)膜反射(she)器。
背景技術:
反射(she)(she)器(reflector)用(yong)于(yu)(yu)廣泛的(de)應用(yong)中,并且(qie)它們可以以各種不同(tong)的(de)方式生產(chan)。反射(she)(she)器應用(yong)中的(de)所述(shu)反射(she)(she)金(jin)屬(shu)通常是用(yong)于(yu)(yu)可見(jian)光(guang)波長(chang)范圍的(de)鋁(lv)或(huo)銀,以及(ji)用(yong)于(yu)(yu)紅外波長(chang)的(de)金(jin)。由于(yu)(yu)所述(shu)金(jin)屬(shu)層腐蝕并機械脆弱,則它們需(xu)要某種形式的(de)保護才能隨時間(jian)推移保持反射(she)(she)性。
生產(chan)反射(she)器的(de)(de)兩(liang)種方(fang)式是(shi)第一表(biao)面(mian)鏡(jing)(jing)(jing)方(fang)法(fa)和第二表(biao)面(mian)鏡(jing)(jing)(jing)方(fang)法(fa)。第二表(biao)面(mian)鏡(jing)(jing)(jing)在所(suo)述(shu)金屬層(ceng)的(de)(de)頂部(bu)具(ju)有厚(hou)玻(bo)璃(li)或聚合物(wu)片材(cai)以(yi)機械地保護(hu)(hu)(hu)它(ta)們。這種方(fang)法(fa),所(suo)述(shu)反射(she)鏡(jing)(jing)(jing)背面(mian)上的(de)(de)保護(hu)(hu)(hu)性膜能夠是(shi)不(bu)(bu)透(tou)明的(de)(de),而(er)相反地使(shi)用(yong)(yong)了通過(guo)所(suo)述(shu)玻(bo)璃(li)或聚合物(wu)的(de)(de)反射(she)。所(suo)述(shu)常見(jian)的(de)(de)毫米厚(hou)的(de)(de)玻(bo)璃(li)提(ti)供了針對各種攻(gong)擊的(de)(de)良(liang)好機械保護(hu)(hu)(hu),但是(shi)提(ti)供比第一表(biao)面(mian)鏡(jing)(jing)(jing)面(mian)更低的(de)(de)總體反射(she)率(lv)。使(shi)用(yong)(yong)依靠用(yong)(yong)薄膜阻擋層(ceng)保護(hu)(hu)(hu)的(de)(de)薄銀涂層(ceng)的(de)(de)前表(biao)面(mian)銀鏡(jing)(jing)(jing)能夠達到可見(jian)光波長范圍內的(de)(de)最高反射(she)率(lv)。當(dang)需(xu)要高度反射(she)微結構時(shi),不(bu)(bu)存在用(yong)(yong)于薄阻擋膜之外的(de)(de)物(wu)理空間,并且(qie)所(suo)述(shu)第二表(biao)面(mian)鏡(jing)(jing)(jing)甚(shen)至不(bu)(bu)是(shi)選項(xiang)。
在較(jiao)高(gao)溫度(du)下(xia)(xia),金屬(shu)的腐蝕發生更快,并且某些金屬(shu)薄膜開始形成液(ye)滴(di)。這(zhe)(zhe)些問題通常(chang)在低于其熔(rong)點(dian)的溫度(du)下(xia)(xia)就已經開始,并會導(dao)致較(jiao)低的反(fan)射率。由于這(zhe)(zhe)些原因,金屬(shu)反(fan)射器的有用溫度(du)范圍通常(chang)相當有限。
技術實現要素:
一般目的是提供(gong)用于生產薄膜反(fan)射器的方法(fa)。
另一個(ge)目的(de)(de)是(shi)提供用于生產薄(bo)膜反(fan)射器的(de)(de)原子層沉(chen)積ALD系統。
另一個目(mu)的(de)(de)是提(ti)供(gong)用(yong)于(yu)所述ALD系(xi)統(tong)的(de)(de)控制系(xi)統(tong)。
還有(you)的(de)另一個目的(de)是提供(gong)用于控制ALD系統的(de)計(ji)算機軟件系統。
還有(you)的(de)另一個目的(de)是提供薄(bo)膜反射器。
這些和其他(ta)目的(de)通過所提(ti)出的(de)技術(shu)的(de)實施方式滿足(zu)。
根據第一(yi)方(fang)(fang)面(mian),提供了用于生(sheng)產薄(bo)膜反射(she)器的(de)方(fang)(fang)法(fa)。所述(shu)方(fang)(fang)法(fa)包(bao)括以下步(bu)驟:
-提供(gong)包括至少一種類型的材料(liao)的基(ji)底(substrate);
-在所述基底的至少一部分上(shang)提供(gong)包括金屬化(hua)合物的薄膜;
-通過使用(yong)至(zhi)(zhi)少(shao)(shao)一(yi)種第(di)一(yi)材料實施低(di)溫(wen)原子層(ceng)沉(chen)積LT-ALD用(yong)第(di)一(yi)阻(zu)擋層(ceng)涂覆(fu)所述薄膜的至(zhi)(zhi)少(shao)(shao)一(yi)部分;和
-通過使用(yong)至少一(yi)(yi)(yi)種第(di)(di)二材料實(shi)施高溫(wen)原子層沉積HT-ALD在所述第(di)(di)一(yi)(yi)(yi)阻擋層的至少一(yi)(yi)(yi)部分上提(ti)供第(di)(di)二阻擋層,從而獲得多層薄膜(mo)反射器。
根據第二方面,提供了用于(yu)生產薄(bo)膜(mo)反射(she)器的原子層沉積(ji)ALD系統。所述ALD系統包(bao)括(kuo):
-包括(kuo)一個或(huo)多個控制子系(xi)統(tong)的(de)控制系(xi)統(tong),和
-由所(suo)述控制系統控制的至少一個ALD工具,
其中ALD工具配置成(cheng)通過使(shi)用(yong)至少一種第(di)一材料實施低溫ALD,LT-ALD,在包(bao)括金(jin)屬(shu)化合物的薄膜的至少一部分(fen)上提供第(di)一阻擋層,和
其中(zhong)ALD工具配置成通過(guo)使用至少一種第(di)二(er)材料實施高(gao)溫ALD,HT-ALD在第(di)一阻擋層的至少一部(bu)分上提供第(di)二(er)阻擋層,從(cong)而獲得(de)多層薄膜反射器。
根據第三方(fang)面,提供(gong)了配(pei)置成控制原(yuan)子層沉積(ji)ALD系統(tong)的控制系統(tong),其中所(suo)述ALD系統(tong)包括(kuo)至少一個(ge)ALD工具,
其中所(suo)述(shu)控(kong)(kong)制系統配置成至(zhi)少(shao)(shao)控(kong)(kong)制ALD工具用至(zhi)少(shao)(shao)一(yi)(yi)(yi)種第(di)(di)一(yi)(yi)(yi)材料在包括金(jin)屬化合物的(de)薄膜(mo)的(de)至(zhi)少(shao)(shao)一(yi)(yi)(yi)部分(fen)上實施低溫(wen)(wen)ALD,LT-ALD從而用第(di)(di)一(yi)(yi)(yi)阻擋層至(zhi)少(shao)(shao)部分(fen)地(di)涂覆所(suo)述(shu)薄膜(mo)的(de)第(di)(di)一(yi)(yi)(yi)溫(wen)(wen)度,和
其中所(suo)述控(kong)制系(xi)統配置成至(zhi)少控(kong)制ALD工具用(yong)至(zhi)少一(yi)種第(di)二(er)材料在所(suo)述第(di)一(yi)阻(zu)擋層(ceng)的至(zhi)少一(yi)部分上實施(shi)高(gao)溫ALD,HT-ALD從而用(yong)第(di)二(er)阻(zu)擋層(ceng)至(zhi)少部分地涂覆所(suo)述第(di)一(yi)阻(zu)擋層(ceng)的第(di)二(er)溫度,從而獲(huo)得多層(ceng)薄膜(mo)反射器。
根(gen)據(ju)第四方面,提供了包括指令(ling)的計(ji)算機程序,當在至(zhi)少一個處(chu)理器(qi)上(shang)執行時(shi),其使所述至(zhi)少一個處(chu)理器(qi):
-至少控制(zhi)ALD工具用至少一(yi)種第(di)一(yi)材料實施低溫ALD,LT-ALD從(cong)而用第(di)一(yi)阻擋層(ceng)涂覆包括金屬化合(he)物的(de)薄(bo)膜的(de)至少一(yi)部分的(de)第(di)一(yi)溫度(du);
-至少(shao)控制ALD工(gong)具用至少(shao)一種第(di)二材(cai)料在第(di)一阻擋(dang)(dang)層(ceng)的(de)至少(shao)部(bu)分上實施高溫ALD,HT-ALD從(cong)(cong)而用第(di)二阻擋(dang)(dang)層(ceng)涂覆所述第(di)一阻擋(dang)(dang)層(ceng)的(de)至少(shao)部(bu)分的(de)第(di)二溫度(du),從(cong)(cong)而獲得多(duo)層(ceng)薄膜(mo)反射(she)器。
根據(ju)第(di)五方面,提(ti)供(gong)了薄膜反(fan)射器,包括(kuo):
-包括至少一種類型的材(cai)料的基底;
-設置于所述基(ji)底的(de)(de)至少(shao)一(yi)部分上的(de)(de)金(jin)屬(shu)化合物的(de)(de)薄膜;
-通過(guo)低溫原子層(ceng)沉積(ji)LT-ALD在所述薄膜的至(zhi)少一(yi)部(bu)分上提供的第一(yi)阻(zu)擋層(ceng),和
-通過高溫原子層(ceng)沉積(ji)HT-ALD在第一阻擋(dang)層(ceng)的(de)至少(shao)一部分上提供的(de)第二阻擋(dang)層(ceng)。
以這種方式(shi),有可能提供(gong)具有關(guan)于例如(ru)高熱和/或化學(xue)穩定性(xing)的(de)優異性(xing)能的(de)薄膜反射器。
舉例而(er)(er)言,根據(ju)所(suo)(suo)提出的(de)(de)技術(shu)的(de)(de)薄膜(mo)反(fan)(fan)射器能(neng)夠(gou)用(yong)作用(yong)于X射線(xian)應用(yong)的(de)(de)閃(shan)爍(shuo)器的(de)(de)部分。所(suo)(suo)述薄膜(mo)反(fan)(fan)射器能(neng)夠(gou)提供反(fan)(fan)射閃(shan)爍(shuo)器部件中的(de)(de)次(ci)級光(guang)子(secondary photon)的(de)(de)改進的(de)(de)效率。需(xu)要具有良好耐熱(re)特性的(de)(de)反(fan)(fan)射器以避免由于在閃(shan)爍(shuo)器的(de)(de)生產階(jie)段期(qi)間(jian)施加的(de)(de)熱(re)和(he)/或在例如X射線(xian)應用(yong)中使用(yong)閃(shan)爍(shuo)器期(qi)間(jian)可能(neng)產生的(de)(de)熱(re)沖擊而(er)(er)導致的(de)(de)降解(jie)。
其中根據所提出的技術的薄(bo)膜反射(she)器(qi)可(ke)以使(shi)用(yong)的其他實例包括(kuo)需要高(gao)溫(wen)(wen)或(huo)高(gao)溫(wen)(wen)范圍的應(ying)用(yong),例如(ru)在高(gao)溫(wen)(wen)燈內,作(zuo)為(wei)激(ji)光(guang)系統(tong)的部(bu)件(例如(ru),用(yong)作(zuo)激(ji)光(guang)反射(she)器(qi)),或(huo)作(zuo)為(wei)光(guang)學或(huo)電(dian)光(guang)器(qi)件的部(bu)件(例如(ru),用(yong)于空間應(ying)用(yong))。
當(dang)閱讀詳細描述時(shi),將理解(jie)其(qi)他優(you)點。
附圖說明
通(tong)過參考結合附圖的以(yi)下描述,可以(yi)最佳理解這些實施方式及其進一步(bu)的目的和優(you)點,其中:
圖(tu)1公開了圖(tu)示(shi)說明用于生產根據實施方式的(de)薄(bo)膜反(fan)射器的(de)方法的(de)實例(li)的(de)示(shi)意流程圖(tu)。
圖(tu)2公開(kai)了(le)圖(tu)示說明(ming)用于生產根據實施方式的薄(bo)膜(mo)反(fan)射(she)器的原(yuan)子(zi)層(ceng)沉積(ji)ALD系(xi)統的實例的示意性框圖(tu)。
圖(tu)(tu)(tu)3公開了(le)圖(tu)(tu)(tu)示說明根據實施(shi)方式的ALD控制系(xi)統的實例的示意性框圖(tu)(tu)(tu)。
圖4公開了根據(ju)實(shi)施(shi)方式的(de)薄膜反(fan)射(she)器(qi)的(de)示意(yi)性實(shi)例。
圖5A公開了圖示說明配置成控(kong)制(zhi)根據所提出的技術的實施(shi)方式的原子層沉積(ji)ALD系(xi)統(tong)的控(kong)制(zhi)系(xi)統(tong)的實例(li)的框圖。
圖5B圖示(shi)說明(ming)了(le)根(gen)據所提出的(de)技(ji)術(shu)的(de)實(shi)施方式的(de)計算(suan)機程序的(de)執行的(de)實(shi)例。
圖6是圖示說明根據(ju)所提出(chu)的技術的實(shi)施方式(shi)的ALD系(xi)統的實(shi)例的示意性框(kuang)圖。
圖(tu)7是(shi)圖(tu)示說明根據(ju)所提出的(de)技術的(de)實(shi)施方(fang)式的(de)可替(ti)代ALD系(xi)統的(de)實(shi)例的(de)示意(yi)性(xing)框圖(tu)。
圖8是根據所提(ti)出的技術的實(shi)施方式的薄膜反射器的實(shi)例的示(shi)意圖。
圖9是根據所(suo)提出(chu)的技術的實(shi)施方式的可替代薄膜反(fan)射器的實(shi)例的示意圖。
圖(tu)10是根據所(suo)提(ti)出的(de)(de)(de)技(ji)術的(de)(de)(de)實施方式(shi)的(de)(de)(de)薄膜反射(she)器的(de)(de)(de)又(you)一實例(li)的(de)(de)(de)示意圖(tu)。
具體實施方式
在整個附圖中,相(xiang)同的(de)參考標記用于類似或對(dui)應(ying)的(de)元(yuan)件。
為了更(geng)好地(di)理解(jie)所提(ti)出的技術,首先簡要概述根據所提(ti)出的技術的薄(bo)膜(mo)反射(she)器的潛在用途和應用可(ke)能是很有用的。
舉例而言(yan),根(gen)據(ju)任何(he)所公(gong)開的(de)實施(shi)方式的(de)薄膜反射器能夠用作高溫燈的(de)部(bu)件。
根據另一個實例,正如任何實施方式中(zhong)所描述(shu)的(de)薄(bo)膜(mo)反(fan)(fan)射(she)(she)器(qi)可(ke)以用作X射(she)(she)線應用的(de)閃(shan)爍(shuo)器(qi)的(de)部件。在本申請(qing)中(zhong),薄(bo)膜(mo)反(fan)(fan)射(she)(she)器(qi)對反(fan)(fan)射(she)(she)閃(shan)爍(shuo)器(qi)中(zhong)的(de)次(ci)級光(guang)子提供了反(fan)(fan)射(she)(she)功能。由(you)于所提出的(de)薄(bo)膜(mo)反(fan)(fan)射(she)(she)器(qi)具有優異的(de)耐(nai)熱性能,它將(jiang)能承(cheng)受(shou)由(you)于在所述(shu)閃(shan)爍(shuo)器(qi)的(de)生(sheng)產(chan)階段期(qi)間施加(jia)的(de)過量熱和/或(huo)在例如X射(she)(she)線應用中(zhong)使用閃(shan)爍(shuo)器(qi)期(qi)間產(chan)生(sheng)的(de)熱沖擊所致的(de)降解。
任何實施方式中描述的薄膜反(fan)射器也能(neng)夠用作激(ji)光系(xi)統(tong)的部件,例如,用作激(ji)光反(fan)射器。
任何實施方(fang)式中描述的(de)薄膜反射器也可(ke)以用(yong)作光學或(huo)電光器件的(de)部件,例如,用(yong)于空間應用(yong)。
提供對(dui)原子層(ceng)沉積,ALD技術和對(dui)應的(de)(de)ALD機(ji)器,也稱為ALD系統(tong)的(de)(de)一般性介紹也是有用(yong)的(de)(de)。
顧名思(si)義(yi),原(yuan)子(zi)層(ceng)(ceng)沉積(Atomic Layer Deposition)ALD通常(chang)涉及(ji)在原(yuan)子(zi)層(ceng)(ceng)水平上沉積材料,而(er)(er)更(geng)(geng)具體(ti)(ti)而(er)(er)言,涉及(ji)基(ji)于順序地使(shi)用一個或多個氣(qi)相化(hua)學過程的薄(bo)膜(mo)沉積技術。例如(ru),ALD包括通過將基(ji)底依次暴露于兩(liang)種或更(geng)(geng)多種反應性蒸氣(qi)而(er)(er)生(sheng)長(chang)薄(bo)膜(mo)。這包括但不(bu)限(xian)于蒸氣(qi)定期脈沖(chong)進入惰性氣(qi)體(ti)(ti)流(liu)并在其(qi)間凈化(hua)(purge),以(yi)及(ji)在空(kong)間上分(fen)離的惰性氣(qi)體(ti)(ti)區之間移動(dong)基(ji)底;也(ye)(ye)稱(cheng)為空(kong)間ALD。還(huan)能夠(gou)使(shi)用等離子(zi)體(ti)(ti)發生(sheng)器實施(shi)等離子(zi)體(ti)(ti)增強ALD,PEALD來產生(sheng)反應性蒸氣(qi)。所述(shu)(shu)ALD方法也(ye)(ye)稱(cheng)為原(yuan)子(zi)層(ceng)(ceng)外(wai)延(atomic layer epitaxy),原(yuan)子(zi)層(ceng)(ceng)化(hua)學氣(qi)相沉積,分(fen)子(zi)層(ceng)(ceng)沉積和(he)分(fen)子(zi)層(ceng)(ceng)化(hua)(molecular layering)。關于所述(shu)(shu)方法的更(geng)(geng)多細(xi)節可(ke)以(yi)查(cha)閱Suntola等的參(can)考文獻[1-3]。
圖1是舉例說明(ming)根(gen)據所提出的(de)(de)技(ji)術的(de)(de)實施方式(shi)的(de)(de)用于生產薄膜反射(she)器的(de)(de)方法的(de)(de)實施例的(de)(de)示(shi)意流程圖。所述方法包括以下步驟:
-提供(gong)包括(kuo)至少一種類(lei)型(xing)的材料的基底;
-在所述基底(di)的(de)至(zhi)少一部(bu)分上提供包括金屬(shu)化合物的(de)薄膜;
-通過使(shi)用至少一種第一材料實施(shi)低溫原子層沉積LT-ALD,用第一阻擋層涂覆(fu)所述薄膜的(de)至少一部(bu)分,和
-通過用至少一(yi)種第二材(cai)料實(shi)施高溫原子層沉積HT-ALD在(zai)所述第一(yi)阻擋(dang)層的至少一(yi)部(bu)分(fen)上提供(gong)第二阻擋(dang)層,從而獲得多層薄膜反射器。
提(ti)供所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)基底(di)用(yong)于更(geng)容(rong)易處(chu)理所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)薄膜(mo)反(fan)射(she)器(qi),并且(qie)它(ta)(ta)能夠(gou)(gou)是(shi),例如,硅(gui)晶片,玻璃窗,金屬箔(bo)或(huo)(huo)板(ban),或(huo)(huo)一(yi)些其它(ta)(ta)機(ji)械結構。在一(yi)個示例性(xing)實施方式中,所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)基底(di)可以(yi)包(bao)括(kuo)微觀(guan)尺度或(huo)(huo)宏觀(guan)尺度(micro-or macro-scale)的(de)光學或(huo)(huo)機(ji)械結構。所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)基底(di)還能夠(gou)(gou)包(bao)括(kuo)一(yi)種或(huo)(huo)多種薄膜(mo)涂層的(de)組(zu)以(yi)防止連續的(de)薄膜(mo)反(fan)射(she)器(qi)層和(he)基底(di)之間反(fan)應,并改進所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)金屬層與所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)基底(di)的(de)粘附。
根(gen)據所(suo)提出的(de)(de)方(fang)(fang)法(fa)(fa)的(de)(de)示例性實(shi)施(shi)方(fang)(fang)式,提供了一(yi)種(zhong)方(fang)(fang)法(fa)(fa),其中(zhong)所(suo)述基底(di)包(bao)(bao)(bao)括一(yi)種(zhong)多種(zhong)薄(bo)膜(mo)涂層的(de)(de)組。另一(yi)種(zhong)可(ke)能(neng)的(de)(de)實(shi)施(shi)方(fang)(fang)式提供了一(yi)種(zhong)方(fang)(fang)法(fa)(fa),其中(zhong)所(suo)述基底(di),代(dai)替薄(bo)膜(mo)涂層的(de)(de)組,包(bao)(bao)(bao)括表面(mian)改性。在另一(yi)個(ge)實(shi)施(shi)方(fang)(fang)式中(zhong),包(bao)(bao)(bao)括所(suo)述薄(bo)膜(mo)涂層和表面(mian)改性兩者。所(suo)述基底(di)化學(xue)可(ke)以,例如(ru)(ru),通過等離(li)子體/化學(xue)處(chu)理而改變。具體的(de)(de)表面(mian)改性可(ke)以進一(yi)步包(bao)(bao)(bao)括,例如(ru)(ru),基底(di)表面(mian)的(de)(de)粗糙(cao)化,天(tian)然氧化物(wu)去除,蝕(shi)刻(ke)或化學(xue)轉化。
提(ti)供這些涂層(ceng)或表面改性以防止(zhi)連續的薄膜反(fan)射器層(ceng)和基底(di)之(zhi)間反(fan)應,并還改進所(suo)述金屬(shu)層(ceng)與所(suo)述基底(di)的粘附。
在用于生(sheng)產薄膜(mo)反射器(qi)的方(fang)(fang)法的一(yi)個具體(ti)實施方(fang)(fang)式中(zhong),所(suo)述金屬薄膜(mo)可(ke)(ke)以是選(xuan)自Al,Ag,Au或(huo)(huo)(huo)它們(men)的合(he)(he)(he)金的化合(he)(he)(he)物(wu)。因(yin)此,它可(ke)(ke)以是包(bao)括任何所(suo)提(ti)出的化合(he)(he)(he)物(wu)Al、Ag、Au的合(he)(he)(he)金。還有可(ke)(ke)能使用Cu作為化合(he)(he)(he)物(wu)或(huo)(huo)(huo)甚至包(bao)含Cu的合(he)(he)(he)金。在另一(yi)個示例性實施方(fang)(fang)式中(zhong),可(ke)(ke)能優選(xuan)在第一(yi)ALD步(bu)驟之前用熱、等離子(zi)體(ti)或(huo)(huo)(huo)諸(zhu)如薄金屬、金屬氧化物(wu)、金屬氮(dan)化物(wu)或(huo)(huo)(huo)任何其它薄涂層的光(guang)學(xue)不顯著材料的層進一(yi)步(bu)處理(li)所(suo)述金屬薄膜(mo)。在具體(ti)實施方(fang)(fang)式中(zhong),所(suo)述薄膜(mo)因(yin)此可(ke)(ke)以看(kan)作是薄膜(mo)堆疊(stack)。
所述薄膜也可(ke)以稱(cheng)為反(fan)射性薄膜,以及所述第一(yi)和第二阻擋層也可(ke)以稱(cheng)為保(bao)護性層。
通(tong)(tong)過(guo)LT-ALD提供(gong)(gong)的(de)所(suo)述第(di)一(yi)(yi)阻擋層(ceng)(ceng)通(tong)(tong)常(chang)構成了(le)所(suo)述反(fan)射(she)(she)性金屬薄(bo)(bo)(bo)膜(mo)(mo)的(de)第(di)一(yi)(yi)保(bao)(bao)護性結構。以這種(zhong)方(fang)式保(bao)(bao)護所(suo)述金屬薄(bo)(bo)(bo)膜(mo)(mo)就打開了(le)通(tong)(tong)過(guo)HT-ALD施(shi)加(jia)第(di)二阻擋層(ceng)(ceng)的(de)路子。通(tong)(tong)過(guo)利(li)用HT-ALD,獲得(de)了(le)更(geng)致(zhi)密(mi)和更(geng)耐損的(de)層(ceng)(ceng)結構,提供(gong)(gong)了(le)關于(yu)機械、熱和/或化學損傷的(de)優異(yi)保(bao)(bao)護特(te)性。然而(er),將HT-ALD直接應(ying)用于(yu)金屬薄(bo)(bo)(bo)膜(mo)(mo)上可能會在結構上損壞所(suo)述薄(bo)(bo)(bo)膜(mo)(mo),這進而(er)會不利(li)地影(ying)響所(suo)述薄(bo)(bo)(bo)膜(mo)(mo)的(de)反(fan)射(she)(she)特(te)性。
在原子(zi)層(ceng)沉(chen)積的(de)(de)情(qing)況下(xia)的(de)(de)所述(shu)沉(chen)積溫(wen)(wen)度(du)能夠是指在所述(shu)沉(chen)積期間所述(shu)基(ji)底(di)或基(ji)底(di)固(gu)定(ding)室(substrate-holding chamber)的(de)(de)溫(wen)(wen)度(du),二(er)者(zhe)通常保持(chi)于大約(yue)相同的(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)。ALD通常在比化學氣相沉(chen)積工藝(yi)(chemical vapor deposition process)更(geng)低的(de)(de)沉(chen)積溫(wen)(wen)度(du)下(xia)實施,而所述(shu)沉(chen)積溫(wen)(wen)度(du)通常處于80℃和500℃之(zhi)間。因此,大致小于200℃的(de)(de)沉(chen)積溫(wen)(wen)度(du)有時稱為(wei)“低溫(wen)(wen)”,而沉(chen)積溫(wen)(wen)度(du)高于大致200℃稱作“高溫(wen)(wen)”。
原子層(ceng)沉(chen)積系統能(neng)夠以(yi)一種(zhong)或(huo)多(duo)(duo)種(zhong)前述(shu)方(fang)式實施薄膜的(de)(de)(de)(de)(de)生長(chang)。所(suo)(suo)(suo)述(shu)系統的(de)(de)(de)(de)(de)不同部分的(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)通(tong)(tong)常能(neng)夠使用所(suo)(suo)(suo)述(shu)控制(zhi)軟件或(huo)用單(dan)獨(du)的(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)控制(zhi)器進(jin)行改變。具(ju)有不同沉(chen)積溫(wen)(wen)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)所(suo)(suo)(suo)述(shu)ALD步驟通(tong)(tong)常在單(dan)獨(du)的(de)(de)(de)(de)(de)ALD工具(ju)中完成(cheng),以(yi)最小化(hua)所(suo)(suo)(suo)述(shu)系統的(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)上(shang)升和下降的(de)(de)(de)(de)(de)波動的(de)(de)(de)(de)(de)負面影響。因此,多(duo)(duo)溫(wen)(wen)度(du)方(fang)法(fa)能(neng)夠在單(dan)個(ge)沉(chen)積單(dan)元中進(jin)行,或(huo)通(tong)(tong)過將所(suo)(suo)(suo)述(shu)基底(di)(有時還有所(suo)(suo)(suo)述(shu)基底(di)固定反應室(shi)(substrate holding reaction chamber))轉移(yi)到(dao)這些步驟之間的(de)(de)(de)(de)(de)獨(du)立沉(chen)積單(dan)元中進(jin)行實施。
在用于生產薄膜反射(she)器(qi)的(de)方(fang)法(fa)的(de)具體實施方(fang)式中,通過使用LT-ALD在優選0~200℃,或者0~約(yue)(yue)200℃,更(geng)優選100~150℃或約(yue)(yue)100~約(yue)(yue)150℃的(de)溫度下提供所(suo)述第一阻擋(dang)層。
用于(yu)生產薄膜反(fan)射器的方(fang)法還可以包括通(tong)過使用HT-ALD使用高于(yu)200℃的溫度,或(huo)者高于(yu)約200℃的溫度提供(gong)所述第二阻擋層(ceng)。
在試驗中,例如,如果在高于約150~200℃的溫度下對其實施ALD,則銀膜就會開始失去其反射率。例如,當在300~400℃下對其實施Al2O3和TiO2的ALD時,硅基底上的銀膜就會失去其反射率。然而,我們發現,如果首先例如,用在低的100~150℃溫度下使用三甲基鋁+水方法生長的Al2O3的(de)(de)ALD層保護(hu)所(suo)述銀膜,則當在更高溫(wen)度如(ru)>300℃下進(jin)一步處理時,所(suo)述銀膜就會(hui)保持(chi)其(qi)反射率(lv)。因(yin)此,在包括,例如(ru),銀的(de)(de)薄膜上使用(yong)LT-ALD在50~200℃,更優選在100~150℃下生(sheng)長所(suo)述初始ALD阻擋層將(jiang)是有益的(de)(de)。本領域技術人員將(jiang)認識到,其(qi)它金屬(shu)能夠(gou)具(ju)有不(bu)同的(de)(de)最佳溫(wen)度,并且因(yin)此將(jiang)需要實(shi)施替代(dai)方案才(cai)能夠(gou)使用(yong)這些金屬(shu)。
當在更高的溫度下進行生長時,ALD膜的純度、化學和溫度耐受性以及其他參數通常更好。例如,使用四氯化鈦+水方法在300~500℃下生長的ALD-TiO2是多晶(根據溫度的銳鈦礦和金紅石相的混合物)并且對加熱和液體化學品是非常穩定的,而在約100℃下生長的ALD-TiO2是非晶的,具有較高的氯含量,并且當加熱到高于300℃時具有相變趨勢。因此,如果需要高溫化學阻擋層,則優選使用采用HT-ALD制備的TiO2。這同樣適(shi)用于許多(duo)其他ALD膜,并且在200~400℃下(xia)(xia)比(bi)在200℃以下(xia)(xia)有(you)更多(duo)的(de)ALD過程選(xuan)項。由于這些原因(yin),所述阻擋層堆疊優選(xuan)至(zhi)少(shao)部分(fen)地在更高的(de)加工溫度下(xia)(xia)生長。
具體示例性(xing)實施方式(shi)提供了用(yong)于生(sheng)產(chan)薄(bo)膜反射器的(de)方法(fa),其(qi)中用(yong)于LT-ALD的(de)至少一(yi)(yi)種材料的(de)所述第(di)(di)一(yi)(yi)組(zu)(zu)和用(yong)于HT-ALD的(de)至少一(yi)(yi)種材料的(de)所述第(di)(di)二組(zu)(zu)是金屬氧(yang)化(hua)物。
另一個具體示例性實施方式提供了用于生產薄膜反射器的方法,其中用于所述第一阻擋層的所述材料選自包括Al2O3,SiO2,TiO2,HfO2,ZrO2,Nb2O5,MgO,ZnO,ZnS,Ta2O5或Si3N4的組中,并且其中用于所述第二阻擋層的所述材料選自包括Al2O3,AlN,TiO2,HfO2,ZrO2,SiO2,Nb2O5,MgO,ZnO,ZnS,Ta2O5或Si3N4的(de)組中。本文(wen)(wen)中,在下(xia)文(wen)(wen)中,AlN是指(zhi)氮化(hua)鋁。
舉例而言,所(suo)述第一LT施加(jia)(jia)的(de)阻(zu)擋(dang)層的(de)所(suo)述材料(liao)可以與HT施加(jia)(jia)的(de)第二阻(zu)擋(dang)層的(de)材料(liao)相同(tong)。然而,在(zai)具體實施方式中(zhong),所(suo)述第一阻(zu)擋(dang)層的(de)所(suo)述材料(liao)可以不同(tong)于所(suo)述第二阻(zu)擋(dang)層的(de)所(suo)述材料(liao)。
在用于生產薄膜(mo)反(fan)射(she)器(qi)的方法的一(yi)個示例(li)性(xing)實施方式(shi)中,用第(di)一(yi)阻擋層涂覆(fu)金(jin)屬薄膜(mo)的至少一(yi)部分(fen)的步驟(zou)可以(yi)(yi)包括(kuo)以(yi)(yi)下步驟(zou):提供厚度(du)(du)為(wei)0~500nm,優選(xuan)0~100nm,更優選(xuan)25~75nm,而更加優選(xuan)約(yue)50nm的厚度(du)(du)的所(suo)述第(di)一(yi)阻擋層。
在具體(ti)的(de)(de)實(shi)施(shi)(shi)(shi)方式中,通過(guo)用(yong)(yong)至少一種(zhong)第一材料(liao)實(shi)施(shi)(shi)(shi)低溫(wen)原子(zi)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)沉積LT-ALD用(yong)(yong)第一阻擋層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)涂(tu)覆(fu)金屬薄膜的(de)(de)至少部分的(de)(de)步(bu)(bu)驟(zou)可以包括以下步(bu)(bu)驟(zou):用(yong)(yong)不同材料(liao)的(de)(de)兩個或(huo)更多個亞(ya)(ya)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)涂(tu)覆(fu)所述金屬薄膜。也就是說(shuo),采用(yong)(yong)第一材料(liao)的(de)(de)LT-ALD可以用(yong)(yong)于(yu)施(shi)(shi)(shi)加初始亞(ya)(ya)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)。然后LT-ALD與(yu)另一種(zhong)材料(liao)一起使用(yong)(yong)用(yong)(yong)于(yu)施(shi)(shi)(shi)加進一步(bu)(bu)的(de)(de)亞(ya)(ya)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)。這能(neng)夠(gou)用(yong)(yong)于(yu)所需的(de)(de)許多亞(ya)(ya)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)。在具體(ti)實(shi)施(shi)(shi)(shi)方式中,所述步(bu)(bu)驟(zou)包括施(shi)(shi)(shi)加散布于(yu)鄰近亞(ya)(ya)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)之間的(de)(de)中間亞(ya)(ya)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)。
在(zai)(zai)還有的(de)(de)(de)(de)另(ling)一(yi)(yi)個具(ju)體(ti)實(shi)施(shi)(shi)方(fang)式中,通(tong)過用(yong)至少(shao)一(yi)(yi)種第(di)二材料(liao)實(shi)施(shi)(shi)高溫原(yuan)子(zi)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)沉積HT-ALD在(zai)(zai)第(di)一(yi)(yi)阻擋(dang)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)至少(shao)一(yi)(yi)部分上提供第(di)二阻擋(dang)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)步驟可(ke)以(yi)包括以(yi)下步驟:用(yong)不同材料(liao)的(de)(de)(de)(de)多(duo)(duo)個亞層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)涂覆第(di)一(yi)(yi)阻擋(dang)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)至少(shao)部分。也就是說,采用(yong)初始材料(liao)的(de)(de)(de)(de)HT-ALD用(yong)于施(shi)(shi)加(jia)第(di)一(yi)(yi)HT-ALD施(shi)(shi)加(jia)的(de)(de)(de)(de)亞層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)。然后HT-ALD與另(ling)一(yi)(yi)材料(liao)一(yi)(yi)起使用(yong)用(yong)于施(shi)(shi)加(jia)進一(yi)(yi)步的(de)(de)(de)(de)HT-ALD施(shi)(shi)加(jia)亞層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)。這能夠(gou)用(yong)于所(suo)需的(de)(de)(de)(de)許多(duo)(duo)亞層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)。在(zai)(zai)具(ju)體(ti)實(shi)施(shi)(shi)方(fang)式中,所(suo)述步驟包括通(tong)過HT-ALD施(shi)(shi)加(jia)散布(bu)于鄰近亞層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)之間的(de)(de)(de)(de)中間亞層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)。
所(suo)述中間層能夠是包括數個顆(ke)粒(li)層或原子層的(de)(de)相當薄的(de)(de)層。例如,所(suo)述中間亞(ya)層的(de)(de)材(cai)料與鄰近(jin)亞(ya)層的(de)(de)材(cai)料相比通常(chang)是不同的(de)(de)。
圖2是圖示說明用于生產(chan)薄膜反(fan)射器的原子層沉積(ji)ALD系統的實(shi)施例(li)的示意性(xing)框(kuang)圖。所述ALD系統包(bao)括:
-控(kong)(kong)制系統,包(bao)括一個或多(duo)個控(kong)(kong)制子系統,和(he)
-由所述控(kong)制系統控(kong)制的至(zhi)少一個ALD工具(ju),
其中ALD工(gong)具配置成通過使用至(zhi)少一種第一材(cai)料(liao)實施(shi)低溫(wen)ALD,LT-ALD,在包括(kuo)金屬化合(he)物的薄膜(mo)的至(zhi)少一部分上提供(gong)第一阻擋層,和
其中ALD工具配置成通過用(yong)至少一(yi)種第二材料實施(shi)高溫(wen)ALD,HT-ALD,在第一(yi)阻擋(dang)層(ceng)的至少一(yi)部分上提供第二阻擋(dang)層(ceng),從(cong)而獲得多層(ceng)薄膜反射器(qi)。
ALD系(xi)(xi)統的(de)(de)替代實(shi)(shi)施例(li)如圖6中所(suo)示。在圖6的(de)(de)實(shi)(shi)施例(li)中,顯示了兩種(zhong)不(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)ALD工(gong)具(ju)(ju),第(di)(di)(di)一(yi)ALD工(gong)具(ju)(ju)1和第(di)(di)(di)二(er)ALD工(gong)具(ju)(ju)2。所(suo)述(shu)第(di)(di)(di)一(yi)和第(di)(di)(di)二(er)ALD工(gong)具(ju)(ju)優選由共(gong)同(tong)(tong)控制(zhi)系(xi)(xi)統控制(zhi)。所(suo)述(shu)第(di)(di)(di)一(yi)ALD工(gong)具(ju)(ju)可(ke)以(yi)專(zhuan)用于(yu)執(zhi)行(xing)(xing)采用至(zhi)少一(yi)種(zhong)材(cai)料的(de)(de)第(di)(di)(di)一(yi)組的(de)(de)低(di)溫(wen)ALD,LT-ALD,而(er)所(suo)述(shu)第(di)(di)(di)二(er)ALD工(gong)具(ju)(ju)可(ke)以(yi)專(zhuan)用于(yu)執(zhi)行(xing)(xing)采用至(zhi)少一(yi)種(zhong)材(cai)料的(de)(de)第(di)(di)(di)二(er)組的(de)(de)高溫(wen)ALD,HT-ALD。換句(ju)話而(er)言,所(suo)述(shu)ALD系(xi)(xi)統可(ke)以(yi)包括(kuo)多個ALD工(gong)具(ju)(ju),包括(kuo)第(di)(di)(di)一(yi)ALD工(gong)具(ju)(ju)1和第(di)(di)(di)二(er)ALD工(gong)具(ju)(ju)2。所(suo)述(shu)不(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)ALD工(gong)具(ju)(ju)可(ke)以(yi)由共(gong)同(tong)(tong)控制(zhi)系(xi)(xi)統控制(zhi),并且(qie)可(ke)以(yi)分別是專(zhuan)用于(yu)或適配于(yu),執(zhi)行(xing)(xing)不(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)操作,例(li)如,LT-ALD和HT-ALD。
應當注(zhu)意的(de)(de)是,所(suo)(suo)述(shu)(shu)第一ALD工(gong)具(ju)可(ke)以與(yu)具(ju)體實施(shi)方(fang)式(shi)中(zhong)的(de)(de)所(suo)(suo)述(shu)(shu)第二(er)ALD工(gong)具(ju)相同(tong)。實際上,這(zhe)(zhe)(zhe)意味(wei)著一個并且(qie)相同(tong)的(de)(de)ALD工(gong)具(ju)適于執行(xing)LT-ALD和HT-ALD過程(cheng)。這(zhe)(zhe)(zhe)種(zhong)系統如圖7中(zhong)所(suo)(suo)示。然而,在其他實施(shi)方(fang)式(shi)中(zhong),可(ke)能優選具(ju)有多于一個ALD工(gong)具(ju),或甚至多于兩個ALD工(gong)具(ju)。也就(jiu)是說,所(suo)(suo)述(shu)(shu)系統可(ke)以包括(kuo)多個不同(tong)的(de)(de)ALD工(gong)具(ju),每個工(gong)具(ju)適于執行(xing)特定的(de)(de)操作。這(zhe)(zhe)(zhe)種(zhong)特征(zheng)適用于所(suo)(suo)述(shu)(shu)ALD系統的(de)(de)所(suo)(suo)有描述(shu)(shu)的(de)(de)實施(shi)方(fang)式(shi)。
一(yi)個具體示例(li)性實(shi)施(shi)(shi)方(fang)(fang)式(shi)提供了ALD系統,其中所述(shu)(shu)控(kong)制(zhi)系統配置成控(kong)制(zhi)ALD工具在(zai)LT-ALD期(qi)間(jian)施(shi)(shi)加所述(shu)(shu)第一(yi)阻擋層的(de)所述(shu)(shu)溫度,并控(kong)制(zhi)相同或不同的(de)ALD工具在(zai)HT-ALD期(qi)間(jian)施(shi)(shi)加所述(shu)(shu)第二阻擋層的(de)所述(shu)(shu)溫度,例(li)如,如前面(mian)關于所述(shu)(shu)制(zhi)造方(fang)(fang)法的(de)上述(shu)(shu)實(shi)施(shi)(shi)方(fang)(fang)式(shi)的(de)討論(lun)。
另一(yi)個實(shi)施方式提(ti)(ti)供了ALD系統(tong),其中所述控(kong)(kong)制系統(tong)進一(yi)步配(pei)置成控(kong)(kong)制ALD工具以提(ti)(ti)供具有指定厚度的第一(yi)阻擋層,例(li)如,如前所討論。
另一個(ge)實施(shi)方式提供了ALD系統,其中所述控制系統進一步配置成控制ALD工具以提供具有指定厚度的第(di)二阻擋(dang)層,例如,如前所討論。
圖3是圖示說明配置成控制原(yuan)子層沉積ALD系統的ALD控制系統的實施例的示意性框(kuang)圖,
其中所(suo)(suo)述控制(zhi)系(xi)統配置成至少(shao)控制(zhi)ALD工具應該(gai)用至少(shao)一(yi)(yi)種第(di)(di)一(yi)(yi)材(cai)料(liao)在(zai)包(bao)括金屬化合物的薄(bo)膜(mo)的至少(shao)一(yi)(yi)部分(fen)上實施(shi)低溫(wen)ALD,LT-ALD而對所(suo)(suo)述薄(bo)膜(mo)至少(shao)部分(fen)涂覆第(di)(di)一(yi)(yi)阻擋層的第(di)(di)一(yi)(yi)溫(wen)度,以及
其中所述控制(zhi)系統配置成至(zhi)少控制(zhi)ALD工具應該用至(zhi)少一(yi)種第二(er)(er)材(cai)料(liao)在所述第一(yi)阻擋層(ceng)的至(zhi)少部分上實施高(gao)溫ALD,HT-ALD而對所述第一(yi)阻擋層(ceng)至(zhi)少部分涂覆第二(er)(er)阻擋層(ceng)的第二(er)(er)溫度,從(cong)而獲(huo)得多層(ceng)薄膜反(fan)射器。
在舉(ju)例說明(ming)的(de)示例性實(shi)施方式中,所述控制系統可以作為可編程邏輯(ji)控制器實(shi)現。
在具體實(shi)施方式中,所(suo)(suo)述(shu)控(kong)制(zhi)系(xi)統(tong)包括存(cun)儲器(qi)(qi)(memory)和(he)處理器(qi)(qi),所(suo)(suo)述(shu)存(cun)儲器(qi)(qi)包括可由所(suo)(suo)述(shu)處理器(qi)(qi)執(zhi)行的指令(ling),其(qi)中所(suo)(suo)述(shu)控(kong)制(zhi)系(xi)統(tong)可操(cao)作(zuo)以控(kong)制(zhi)所(suo)(suo)述(shu)ALD機器(qi)(qi)。
在示例性(xing)實施方式中,所述控制系統(tong)配(pei)置成(cheng)將所述第(di)一溫度(du)設置于0~200℃的范(fan)圍(wei)內,或(huo)約0~約200℃的范(fan)圍(wei)內。
在另一示(shi)例性(xing)實施方式中,所述(shu)控制系統配(pei)置成(cheng)將所述(shu)第(di)二溫度(du)設(she)定為高于200℃,或高于約200℃。
上面已經(jing)討論了(le)其(qi)他溫(wen)度區間。
根(gen)據具體實施方式的控制系統可以進一(yi)步配(pei)置成設置確定所述第一(yi)阻擋(dang)層的厚度的第一(yi)厚度水平。
根(gen)據示例性實施方式的控制(zhi)系統(tong)可以進一步配置成設(she)置確定所(suo)述第二阻擋層的厚度(du)的另一厚度(du)水平。
圖4示(shi)意性地(di)圖示(shi)說(shuo)明了薄膜(mo)反射器的實施例,包(bao)括:
-包括至少一種(zhong)類型的材料的基底;
-薄膜(mo)或薄膜(mo)堆疊(die),包(bao)括提供于所述基底的至少一部分上的金屬(shu)化合(he)物;
-通過(guo)低溫原子(zi)層沉(chen)積(ji)LT-ALD在(zai)薄(bo)膜的(de)至(zhi)少部分上提供的(de)至(zhi)少一(yi)種第一(yi)材料(liao)的(de)第一(yi)阻擋層,和
-通過高(gao)溫原子層(ceng)沉積HT-ALD在第(di)(di)一(yi)阻擋層(ceng)的至少一(yi)部分上提供的至少一(yi)種第(di)(di)二(er)材料的第(di)(di)二(er)阻擋層(ceng)。
圖(tu)8是(shi)圖(tu)示說明所述(shu)略(lve)微不同的薄膜反射器圖(tu)示的示意圖(tu)。
所(suo)述(shu)(shu)(shu)基底(di)提供用(yong)于(yu)更容易處理所(suo)述(shu)(shu)(shu)薄膜(mo)反射器(qi),并且其可以是,例(li)如,硅晶片,玻璃窗,金(jin)屬(shu)箔或板,或一(yi)些其它(ta)機械結構。在(zai)(zai)一(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)示例(li)性實施方(fang)式(shi)中(zhong),所(suo)述(shu)(shu)(shu)基底(di)可以包括(kuo)微觀尺(chi)度或宏觀尺(chi)度的光學(xue)(xue)或機械結構。所(suo)述(shu)(shu)(shu)基底(di)還(huan)能夠(gou)包括(kuo)一(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)或多個(ge)(ge)(ge)(ge)薄膜(mo)涂層(ceng)(ceng)(ceng)的組,以防(fang)止所(suo)述(shu)(shu)(shu)連續(xu)薄膜(mo)反射器(qi)層(ceng)(ceng)(ceng)和(he)基底(di)之間的反應,并改(gai)進(jin)(jin)所(suo)述(shu)(shu)(shu)金(jin)屬(shu)層(ceng)(ceng)(ceng)與所(suo)述(shu)(shu)(shu)基底(di)的粘附。如果(guo)在(zai)(zai)所(suo)述(shu)(shu)(shu)基底(di)上提供表(biao)面(mian)(mian)改(gai)性而不是一(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)或多個(ge)(ge)(ge)(ge)薄膜(mo)涂層(ceng)(ceng)(ceng)的組,則可以實現相同的目的。在(zai)(zai)一(yi)些情況下,薄膜(mo)涂層(ceng)(ceng)(ceng)和(he)表(biao)面(mian)(mian)改(gai)性都能夠(gou)采(cai)用(yong)。所(suo)述(shu)(shu)(shu)基底(di)化學(xue)(xue)可以例(li)如通過等離(li)子體/化學(xue)(xue)處理改(gai)變。具體的表(biao)面(mian)(mian)改(gai)性可以進(jin)(jin)一(yi)步包括(kuo),例(li)如,表(biao)面(mian)(mian)粗(cu)糙化,天然氧(yang)化物去除,蝕(shi)刻和(he)化學(xue)(xue)轉化。
所述薄膜反(fan)(fan)射(she)器(qi)的具體(ti)實(shi)施(shi)方式提供(gong)了薄膜反(fan)(fan)射(she)器(qi),其中所述薄膜基底的金(jin)屬化(hua)(hua)合(he)(he)物是(shi)選自Al,Ag,Au或(huo)(huo)它們的合(he)(he)金(jin),或(huo)(huo)包括任(ren)何所提出的化(hua)(hua)合(he)(he)物的合(he)(he)金(jin)的化(hua)(hua)合(he)(he)物。也(ye)可(ke)以(yi)使用Cu或(huo)(huo)包含Cu的合(he)(he)金(jin)作為(wei)化(hua)(hua)合(he)(he)物。
作為一個實例(li),所述(shu)第(di)一阻擋(dang)層(ceng)(ceng)可(ke)以(yi)實際(ji)上通過LT-ALD生長用(yong)(yong)于顆粒(li)的(de)(de)(de)(de)或(huo)(huo)(huo)多(duo)或(huo)(huo)(huo)少的(de)(de)(de)(de)顆粒(li)。因此,能(neng)(neng)夠(gou)看作是所述(shu)第(di)一阻擋(dang)層(ceng)(ceng)包(bao)括(kuo)(kuo)分子(zi)(zi)或(huo)(huo)(huo)原(yuan)子(zi)(zi)層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)堆疊。圖8圖示說(shuo)(shuo)明了這種特定的(de)(de)(de)(de)特征。所述(shu)第(di)一阻擋(dang)層(ceng)(ceng)還可(ke)以(yi)包(bao)括(kuo)(kuo)多(duo)個亞(ya)(ya)層(ceng)(ceng)(sub-layer)。這些亞(ya)(ya)層(ceng)(ceng)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)每一個能(neng)(neng)夠(gou)通過采用(yong)(yong)不同材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)低溫原(yuan)子(zi)(zi)層(ceng)(ceng)沉積LT-ALD提供(gong)。換句話說(shuo)(shuo),第(di)一亞(ya)(ya)層(ceng)(ceng)1可(ke)以(yi)包(bao)括(kuo)(kuo)一種材(cai)(cai)料(liao),而第(di)二(er)亞(ya)(ya)層(ceng)(ceng)2,如果需(xu)要,向上連同更多(duo)層(ceng)(ceng),可(ke)以(yi)包(bao)括(kuo)(kuo)不同的(de)(de)(de)(de)材(cai)(cai)料(liao)。
在根據所(suo)提出的(de)(de)技術的(de)(de)薄膜反射器(qi)的(de)(de)另(ling)一(yi)個具體實施方式中(zhong),所(suo)述第(di)一(yi)阻(zu)擋層(ceng)可以包括兩(liang)個不同的(de)(de)亞層(ceng):第(di)一(yi)LT-ALD施加的(de)(de)保(bao)護(hu)性(xing)亞層(ceng)1和第(di)二LT-ALD施加的(de)(de)保(bao)護(hu)性(xing)亞層(ceng)2。
舉例而言,所(suo)(suo)(suo)述(shu)第(di)一阻擋層(ceng)(ceng)還可以(yi)包(bao)括嵌入于所(suo)(suo)(suo)述(shu)第(di)一保(bao)(bao)護(hu)性亞層(ceng)(ceng)1和(he)第(di)二保(bao)(bao)護(hu)性亞層(ceng)(ceng)2之間的(de)中(zhong)間層(ceng)(ceng)3,如圖9所(suo)(suo)(suo)示。所(suo)(suo)(suo)述(shu)中(zhong)間層(ceng)(ceng)的(de)一個特定目(mu)的(de)是防止(zhi)源于所(suo)(suo)(suo)述(shu)第(di)一阻擋層(ceng)(ceng)的(de)裂紋一直向下(xia)傳播(bo)到所(suo)(suo)(suo)述(shu)金屬薄(bo)膜(mo)。這將會確保(bao)(bao)所(suo)(suo)(suo)述(shu)金屬薄(bo)膜(mo)令人滿意地受(shou)到保(bao)(bao)護(hu)而免于結構損壞(huai)。所(suo)(suo)(suo)述(shu)中(zhong)間層(ceng)(ceng)3也應該通(tong)過LT-ALD提供。在這個具體(ti)實施(shi)方式(shi)中(zhong),所(suo)(suo)(suo)述(shu)第(di)一保(bao)(bao)護(hu)性亞層(ceng)(ceng)1可以(yi)包(bao)括與所(suo)(suo)(suo)述(shu)第(di)二保(bao)(bao)護(hu)性亞層(ceng)(ceng)2相同的(de)材(cai)料(liao)。然(ran)而,所(suo)(suo)(suo)述(shu)中(zhong)間層(ceng)(ceng)3可以(yi)包(bao)括一種或多種材(cai)料(liao)的(de)不同組。
通(tong)(tong)過LT-ALD提(ti)供(gong)的(de)(de)所述(shu)(shu)第(di)一阻(zu)擋層,通(tong)(tong)常構(gou)成用(yong)于所述(shu)(shu)反(fan)射金(jin)(jin)屬(shu)薄(bo)(bo)膜(mo)的(de)(de)第(di)一保(bao)護性結構(gou)。通(tong)(tong)過以這(zhe)(zhe)種方式保(bao)護所述(shu)(shu)金(jin)(jin)屬(shu)薄(bo)(bo)膜(mo),這(zhe)(zhe)開啟了通(tong)(tong)過HT-ALD施加所述(shu)(shu)第(di)二阻(zu)擋層的(de)(de)途徑。通(tong)(tong)過利用(yong)HT-ALD獲得更(geng)(geng)致密(mi)和更(geng)(geng)耐(nai)損傷的(de)(de)層結構(gou),在機械(xie)、熱和/或化學損傷方面提(ti)供(gong)優(you)異(yi)的(de)(de)保(bao)護性特性。然而,將HT-ALD直(zhi)接應用(yong)于金(jin)(jin)屬(shu)薄(bo)(bo)膜(mo)上(shang)可(ke)能(neng)會在結構(gou)上(shang)損壞所述(shu)(shu)薄(bo)(bo)膜(mo),這(zhe)(zhe)進而可(ke)能(neng)會負面影響所述(shu)(shu)薄(bo)(bo)膜(mo)的(de)(de)反(fan)射特性。
所述(shu)第二阻擋層也(ye)能夠(gou)對于顆(ke)粒(li)生(sheng)長(chang)或(huo)多或(huo)少的顆(ke)粒(li),但這次是通過HT-ALD生(sheng)長(chang)。所述(shu)第二阻擋層也(ye)能夠(gou)看作(zuo)是包括(kuo)分(fen)子或(huo)原子層的堆疊。
例如,所述第二(er)阻擋(dang)層還(huan)可(ke)以(yi)包括(kuo)兩個(ge)(ge)或(huo)更多個(ge)(ge)亞(ya)(ya)層。這些(xie)亞(ya)(ya)層的(de)(de)每一個(ge)(ge)都可(ke)以(yi)采用材(cai)料(liao)的(de)(de)不同組由高溫(wen)原子(zi)層沉積,HT-ALD提供。換(huan)句話說(shuo),一個(ge)(ge)亞(ya)(ya)層可(ke)以(yi)包括(kuo)給(gei)定(ding)的(de)(de)材(cai)料(liao),而另(ling)一個(ge)(ge)亞(ya)(ya)層可(ke)以(yi)包括(kuo)不同的(de)(de)材(cai)料(liao)。
在(zai)根據所(suo)(suo)(suo)提出的(de)(de)技術的(de)(de)薄膜反射器的(de)(de)另一個具體實施(shi)方(fang)式中,所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)第(di)二(er)(er)阻(zu)擋(dang)層(ceng)(ceng)(ceng)能夠包括(kuo)兩個不同的(de)(de)亞層(ceng)(ceng)(ceng),HT-ALD施(shi)加(jia)的(de)(de)第(di)一保(bao)(bao)護(hu)性(xing)亞層(ceng)(ceng)(ceng)10和(he)(he)HT-ALD施(shi)加(jia)的(de)(de)第(di)二(er)(er)保(bao)(bao)護(hu)性(xing)亞層(ceng)(ceng)(ceng)20。所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)第(di)二(er)(er)阻(zu)擋(dang)層(ceng)(ceng)(ceng)還(huan)可以包括(kuo)嵌入于所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)第(di)一保(bao)(bao)護(hu)性(xing)亞層(ceng)(ceng)(ceng)10和(he)(he)所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)第(di)二(er)(er)保(bao)(bao)護(hu)性(xing)亞層(ceng)(ceng)(ceng)20之(zhi)間的(de)(de)中間層(ceng)(ceng)(ceng)30,如圖10中示意性(xing)地所(suo)(suo)(suo)示。
所(suo)述(shu)中(zhong)(zhong)(zhong)間層(ceng)(ceng)的(de)一個具體目的(de)是防止源自所(suo)述(shu)第二阻擋(dang)層(ceng)(ceng)的(de)裂(lie)紋一直(zhi)向(xiang)下傳(chuan)播(bo)到(dao)(dao)所(suo)述(shu)金(jin)屬薄膜。這(zhe)將會(hui)確保(bao)所(suo)述(shu)金(jin)屬薄膜令人滿(man)意地受(shou)到(dao)(dao)保(bao)護而免(mian)于結構損壞。所(suo)述(shu)中(zhong)(zhong)(zhong)間層(ceng)(ceng)30也應該通過LT-ALD提供。在這(zhe)個具體實施(shi)方式(shi)中(zhong)(zhong)(zhong),所(suo)述(shu)第一保(bao)護性亞層(ceng)(ceng)10能夠包括與所(suo)述(shu)第二保(bao)護性亞層(ceng)(ceng)20相同的(de)材料。然而,所(suo)述(shu)中(zhong)(zhong)(zhong)間層(ceng)(ceng)30可以包括一種或多種材料的(de)不同組(zu)。
示例(li)性(xing)實(shi)施方式包括(kuo)薄膜反射器,其中所述第一阻擋層的厚(hou)度(du)處于(yu)0~500nm之(zhi)(zhi)間,優(you)選(xuan)0~100nm之(zhi)(zhi)間,更優(you)選(xuan)25~75nm之(zhi)(zhi)間,甚至更優(you)選(xuan)具有約50nm的厚(hou)度(du)。
薄膜反射器一個實(shi)施方(fang)式(shi)還有的(de)另(ling)一實(shi)施例提供了一種(zhong)薄膜反射器,其中用(yong)于LT-ALD的(de)至(zhi)(zhi)少(shao)一種(zhong)材(cai)料的(de)第一組(zu)和(he)用(yong)于HT-ALD的(de)至(zhi)(zhi)少(shao)一種(zhong)材(cai)料的(de)第二(er)組(zu)是金屬(shu)氧化(hua)物。
薄膜反射器的一個舉例說明性的實施方式,盡管是示例性的,公開了一種薄膜反射器,其中所述第一阻擋層包括至少一種選自包括Al2O3,SiO2,TiO2,HfO2,ZrO2,Ta2O5,Nb2O5,MgO,ZnO,ZnS,Ta2O5或Si3N4的組中的材料。所述第二阻擋層包括選自包括Al2O3,AlN,TiO2,HfO2,ZrO2,SiO2,Si3N4,Ta2O5,Nb2O5,MgO,ZnO,ZnS,Ta2O5或Si3N4的組(zu)中的至(zhi)少一種(zhong)材料。
可選地,用(yong)于所述阻擋層的(de)合適材(cai)料包(bao)括至少一種選自(zi)元素周期表IVB,VB,VIB,IIIA和(he)IVA族的(de)氧化物和(he)/或(huo)氮化物或(huo)它(ta)們的(de)組合。
根據任何前述實施方式中(zhong)的(de)薄膜反射(she)器(qi)能夠用作高溫燈的(de)部件。
任何早先的(de)(de)(de)(de)實施方(fang)式中描述的(de)(de)(de)(de)薄膜反射(she)器(qi)(qi)都能夠用(yong)(yong)作X射(she)線(xian)應(ying)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)閃(shan)爍器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)部件。在本(ben)申請中,所(suo)述薄膜反射(she)器(qi)(qi)提供用(yong)(yong)于(yu)反射(she)閃(shan)爍器(qi)(qi)中的(de)(de)(de)(de)次級光(guang)子的(de)(de)(de)(de)反射(she)功能。由(you)于(yu)所(suo)提出的(de)(de)(de)(de)薄膜反射(she)器(qi)(qi)具有優良(liang)的(de)(de)(de)(de)耐熱(re)特性(xing),它將(jiang)會承受(shou)由(you)于(yu)在閃(shan)爍器(qi)(qi)生(sheng)產階段期間(jian)施加的(de)(de)(de)(de)過量(liang)熱(re)以及在例如X射(she)線(xian)應(ying)用(yong)(yong)中使用(yong)(yong)閃(shan)爍器(qi)(qi)期間(jian)產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)熱(re)沖擊(ji)(heat impact)所(suo)致的(de)(de)(de)(de)降解作用(yong)(yong)。
任何實施方(fang)式(shi)中(zhong)描(miao)述的(de)薄膜(mo)反射器(qi)也可以用(yong)作激光系(xi)統的(de)部件,例如,用(yong)作激光反射器(qi)。
任何實施方式(shi)中描述的(de)薄膜反(fan)射器也可以用(yong)作光學或電光器件的(de)部件,例如,用(yong)于空間應用(yong)。
所(suo)(suo)提出(chu)的(de)技術還提供了(le)包括指(zhi)令的(de)計算機程序,所(suo)(suo)述指(zhi)令在至少(shao)一個(ge)處理(li)器(qi)上執行時,會導致所(suo)(suo)述至少(shao)一個(ge)處理(li)器(qi):
-至(zhi)(zhi)少(shao)控制ALD工具應該采(cai)用至(zhi)(zhi)少(shao)一種第一材料實施低溫ALD,LT-ALD對包括金屬化合物的(de)薄膜的(de)至(zhi)(zhi)少(shao)一部(bu)分(fen)涂覆第一阻擋層的(de)第一溫度;
-至少(shao)控制ALD工具應該(gai)采用至少(shao)一種(zhong)第(di)二(er)材料在所述(shu)第(di)一阻擋(dang)層的至少(shao)一部分上(shang)實施高溫ALD,HT-ALD對所述(shu)第(di)一阻擋(dang)層的至少(shao)一部分涂覆第(di)二(er)阻擋(dang)層的第(di)二(er)溫度,由此獲(huo)得多層薄膜(mo)反(fan)射器。
應當(dang)理解的是,本文描(miao)述的方(fang)法(fa)和(he)設備能夠(gou)以各種方(fang)式組合(he)和(he)重新(xin)排布。
例如,實施方式可以(yi)在硬件中實現(xian),或在用于由適當的處理電路執行的軟件中實現(xian),或它們的組合。
本文所描(miao)述(shu)的步(bu)驟(zou)、功能(neng)、程序、模(mo)塊和(he)/或塊(block)可以使用(yong)(yong)任何常(chang)規技術(shu),如(ru)分立(li)電(dian)(dian)(dian)路(lu)(discrete circuit)或集成電(dian)(dian)(dian)路(lu)技術(shu),包(bao)括通用(yong)(yong)電(dian)(dian)(dian)子電(dian)(dian)(dian)路(lu)和(he)專用(yong)(yong)電(dian)(dian)(dian)路(lu),而在硬件中實現。
具體實施例(li)包括一(yi)個或多個適當配置的數字信(xin)號處(chu)理器和其它已知(zhi)的電子電路,例(li)如,相互連接以(yi)執行專用(yong)功(gong)能(neng)的離散(san)邏輯門,或專用(yong)集成(cheng)電路(Application Specific Integrated Circuit)(ASIC)。
另外,本文所描(miao)述(shu)的(de)步驟、功(gong)能、程(cheng)序、模塊和/或(huo)塊中(zhong)的(de)至(zhi)少(shao)一些可以(yi)在(zai)諸如由合適(shi)的(de)處理電路(lu)如一個或(huo)多(duo)個處理器(qi)或(huo)處理單(dan)元執(zhi)行的(de)計算(suan)機程(cheng)序的(de)軟件(jian)中(zhong)實現(xian)。
因(yin)此,當(dang)由(you)一個或多個處理器執行(xing)(xing)時,本文給出(chu)的流程(cheng)(cheng)圖(tu)或圖(tu)表可以當(dang)作計算機流程(cheng)(cheng)圖(tu)或圖(tu)表。相應的裝(zhuang)置可以定義為一組功(gong)能(neng)模(mo)塊,其中(zhong)由(you)所述(shu)處理器執行(xing)(xing)的每個步驟對(dui)應于功(gong)能(neng)模(mo)塊。在這(zhe)種情況下,所述(shu)功(gong)能(neng)模(mo)塊作為處理器上運行(xing)(xing)的計算機程(cheng)(cheng)序來實現(xian)。
處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)電路的實施例包括(kuo)但不限于一(yi)個或(huo)(huo)多(duo)個微處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)器(qi),一(yi)個或(huo)(huo)多(duo)個數字信號處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)器(qi),DSP,一(yi)個或(huo)(huo)多(duo)個中央處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)單元,CPU,視頻(pin)加速硬件,和(he)/或(huo)(huo)任(ren)何合(he)適的可(ke)編程(cheng)邏(luo)輯(ji)電路如一(yi)個或(huo)(huo)多(duo)個現場可(ke)編程(cheng)門陣列(Field Programmable Gate Array),FPGA,或(huo)(huo)一(yi)個或(huo)(huo)多(duo)個可(ke)編程(cheng)邏(luo)輯(ji)控制器(qi)PLC。
還(huan)(huan)應當理解的是,可(ke)以(yi)重新(xin)使(shi)(shi)用實(shi)施所(suo)提(ti)出的技術的任(ren)何常規(gui)設備或單元(yuan)的一(yi)般處(chu)理能力(li)。還(huan)(huan)可(ke)以(yi),例如,通(tong)過對所(suo)述現有(you)軟件(jian)重新(xin)編程或通(tong)過添加新(xin)的軟件(jian)組件(jian)而重新(xin)使(shi)(shi)用現有(you)的軟件(jian)。
在(zai)具體(ti)實施例中(zhong),本文所描(miao)述(shu)(shu)的(de)步驟、功能、程序(xu)、模塊(kuai)和/或塊(kuai)中(zhong)的(de)至少一些會(hui)在(zai)計算機(ji)(ji)程序(xu)中(zhong)實現,所述(shu)(shu)計算機(ji)(ji)程序(xu)加載到(dao)所述(shu)(shu)存儲器中(zhong)而由處(chu)理電路執行。
圖(tu)5A是圖(tu)示說(shuo)明包括諸如一個(ge)或多(duo)個(ge)處(chu)理(li)器的(de)(de)處(chu)理(li)電路,以及存儲器和可選接(jie)口的(de)(de)控制系統的(de)(de)實(shi)施例的(de)(de)示意性框圖(tu)。
所述處(chu)理電路和(he)存儲(chu)器彼此互(hu)連以(yi)能(neng)(neng)夠(gou)實現(xian)正(zheng)常(chang)軟件執行。可選的輸(shu)入(ru)/輸(shu)出設備(bei)也可以(yi)互(hu)連到所述處(chu)理電路和(he)/或(huo)所述存儲(chu)器,而(er)能(neng)(neng)夠(gou)輸(shu)入(ru)和(he)/或(huo)輸(shu)出相關數據,如輸(shu)入(ru)參數和(he)/或(huo)所得(de)的輸(shu)出參數。
所述術語(yu)“處理電(dian)路(lu)”或(huo)(huo)“處理器”應該在一般意(yi)義上(shang)解釋為(wei)能夠執(zhi)行程序代碼(ma)或(huo)(huo)指令以(yi)實(shi)施特定處理、決定或(huo)(huo)計算任務的任何系統或(huo)(huo)設備。
圖5B圖示說明了根據所提出的(de)技術的(de)控制(zhi)系統(tong)中的(de)計算(suan)機(ji)程(cheng)序的(de)使(shi)用。
具(ju)體而言,所述軟(ruan)件或(huo)(huo)計算(suan)(suan)(suan)機程序(xu)(xu)可(ke)(ke)(ke)以(yi)實現為計算(suan)(suan)(suan)機程序(xu)(xu)產品,其(qi)通(tong)常載入或(huo)(huo)存(cun)儲于(yu)計算(suan)(suan)(suan)機可(ke)(ke)(ke)讀介(jie)質(zhi)(zhi)上。所述計算(suan)(suan)(suan)機可(ke)(ke)(ke)讀介(jie)質(zhi)(zhi)可(ke)(ke)(ke)以(yi)包(bao)括(kuo)一種或(huo)(huo)多(duo)種可(ke)(ke)(ke)擦除(removable)或(huo)(huo)不可(ke)(ke)(ke)擦除(non-removable)存(cun)儲器(qi)(qi)設備,包(bao)括(kuo)但不限于(yu),只讀存(cun)儲器(qi)(qi),ROM,隨(sui)機存(cun)取存(cun)儲器(qi)(qi),RAM,致(zhi)密盤(Compact Disc),CD,數字通(tong)用盤(Digital Versatile Disc),DVD,通(tong)用串行(xing)總線,USB,存(cun)儲器(qi)(qi),硬盤驅動器(qi)(qi),HDD存(cun)儲設備,閃存(cun)或(huo)(huo)任何(he)其(qi)它常規存(cun)儲器(qi)(qi)設備。所述計算(suan)(suan)(suan)機程序(xu)(xu)因此可(ke)(ke)(ke)以(yi)加載到計算(suan)(suan)(suan)機或(huo)(huo)等效處理(li)設備的所述操作存(cun)儲器(qi)(qi)中而由其(qi)處理(li)電路執行(xing)。
例(li)如,存儲于存儲器中的所述(shu)(shu)計(ji)算(suan)機程序(xu)(xu)包(bao)括可(ke)由所述(shu)(shu)處理(li)(li)電路執(zhi)行的程序(xu)(xu)指令,由此所述(shu)(shu)處理(li)(li)電路能夠(gou)或可(ke)操(cao)作(zuo)地(di)執(zhi)行上述(shu)(shu)步驟、功能,程序(xu)(xu)和(he)/或塊。
所述(shu)計算機(ji)或處(chu)理電路(lu)不必(bi)專用于僅執行(xing)上述(shu)步驟(zou)、功能、程序和/或塊,而(er)還(huan)可以執行(xing)其它任(ren)務。
上(shang)述(shu)實(shi)(shi)(shi)施(shi)方式(shi)僅作為實(shi)(shi)(shi)施(shi)例給出,且(qie)應當理(li)解的(de)是(shi),所提出的(de)技術(shu)并不限于此(ci)。本(ben)領域技術(shu)人員應當理(li)解的(de)是(shi),在不脫離由所附權(quan)利要求限定的(de)本(ben)發明的(de)范圍(wei)的(de)情況下(xia),可(ke)以對所述(shu)實(shi)(shi)(shi)施(shi)方式(shi)進行各種修改(gai),組合(he)和改(gai)變(bian)。具體(ti)而言,所述(shu)不同實(shi)(shi)(shi)施(shi)方式(shi)中(zhong)的(de)不同部件(jian)的(de)解決(jue)方案能夠在技術(shu)上(shang)可(ke)能的(de)其他配置中(zhong)組合(he)。
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