納米和微結(jié)構(gòu)光學(xué)薄膜解決方案

2024-06-27 09:51:51

幾十年來，無機光學(xué)薄膜及其沉積方法（例如高真空物理氣相沉積 (PVD) 和化學(xué)氣相沉積 (CVD)）已經(jīng)支持了廣泛的產(chǎn)品和技術(shù)。然而，許多新興薄膜光學(xué)技術(shù)的制造要求超出了傳統(tǒng) PVD 和 CVD 工具和方法的能力。

其中***項新興技術(shù)是超表面光學(xué)。超表面光學(xué)器件使用納米***結(jié)構(gòu)以以前傳統(tǒng)材料和設(shè)計無法實現(xiàn)的方式操縱光。在超表面光學(xué)的眾多應(yīng)用中，z流行的也許是增強現(xiàn)實和虛擬現(xiàn)實 (AR/VR) 耳機中使用的衍射波導(dǎo)。這些波導(dǎo) 允許用戶同時查看虛擬內(nèi)容和現(xiàn)實世界。它們包含多種結(jié)構(gòu)，用于將來自光學(xué)投影儀的光耦合到波導(dǎo)中，增加虛擬內(nèi)容的可視區(qū)域（即出瞳擴展器），然后將虛擬內(nèi)容光耦合出波導(dǎo)并將其引導(dǎo)至觀看者的眼睛。

超表面光學(xué)器件可以使用納米壓印光刻 (NIL) 來制造，其中使用軟或剛性主工具（例如 PDMS 印?；蛭g刻硅）將結(jié)構(gòu)物理壓印到涂覆在剛性基板（例如玻璃晶圓）上的有機薄膜中。壓印材料通常是紫外線固化聚合物（作為單體涂覆在基材上）或加熱至玻璃化轉(zhuǎn)變溫度 (Tg) 以上的熱塑性塑料。

NIL 還可用于制造許多不同類型的超表面，并且絕不限于衍射 AR/VR 波導(dǎo)。超表面可以設(shè)計為以與傳統(tǒng)折射或衍射光學(xué)大致相同的方式聚焦和引導(dǎo)光，但還具有能夠調(diào)整有效材料特性的額外靈活性。超表面還可以針對可見光譜之外的頻率進行制造，并且可以設(shè)計為在射頻/微波、太赫茲、紅外和紫外波段發(fā)揮作用。此外，可以集成具有特殊光學(xué)和電學(xué)特性的二維材料來創(chuàng)建電可調(diào)超表面。

壓印光刻也不限于納米領(lǐng)域。可以制造尺寸從微米到毫米的表面浮雕光學(xué)結(jié)構(gòu)，包括但不限于：

折射光學(xué)（透鏡、透鏡陣列、棱鏡等）
色散光柵
衍射光學(xué)元件（DOE）和全息光學(xué)元件（HOE）
擴散器和光束整形器
圖案生成器（線條、網(wǎng)格、十字線等）

無論設(shè)計、功能、波長帶或材料系統(tǒng)如何，壓印超表面都需要高質(zhì)量的壓印材料薄膜來產(chǎn)生高產(chǎn)量、高保真度的壓印。

制造壓印表面浮雕結(jié)構(gòu)的通用工作流程如下所示：

成功的壓印工藝始于表面準備。基材和壓印材料之間的高粘附力至關(guān)重要，這樣當(dāng)壓印膜和工具分離時，壓印膜不會從基材上分層或粘附到母模工具上。 YES 的感應(yīng)耦合等離子體清潔工具可在應(yīng)用功能化硅烷氣相沉積自組裝單層

(SAM) 之前去除基材表面的污染物。目前，半導(dǎo)體行業(yè)廣泛使用六甲基二硅氮烷 (HMDS) 來促進光刻膠與硅晶圓的粘附，該工藝的所有方面（包括硅烷本身）都可以根據(jù)特定的材料系統(tǒng)進行定制。

對于從溶液中加工的壓印材料，完全去除殘留溶劑是實現(xiàn)可重復(fù)和均勻結(jié)果的關(guān)鍵。 YES 的真空固化爐在整個工藝室的體積內(nèi)具有約 1% 的溫度均勻性和自動化工藝控制，可有效去除殘留溶劑，從而使壓印材料特性在晶圓間和批次間保持***致。

z后，壓印薄膜內(nèi)的顆粒和其他碎片可能會導(dǎo)致壓印結(jié)構(gòu)的局部缺陷，從而導(dǎo)致光學(xué)性能下降。對于納米***結(jié)構(gòu)尤其如此。 YES 工藝工具設(shè)計用于 10 *** (ISO4) 受控環(huán)境，工藝室環(huán)境評***為 1 *** (ISO3) ，以減少物理污染物。

YES 壓印光刻設(shè)備解決方案

YES 提供從實驗室系統(tǒng)到大批量制造解決方案的設(shè)備，充分利用半導(dǎo)體行業(yè)對準確性和可重復(fù)性的苛刻要求 , 生產(chǎn)可產(chǎn)生z高保真度印記的抗蝕劑薄膜：

EcoClean 系統(tǒng): 自動氧等離子體表面清潔解決方案。