公开/公告号CN106574357A
专利类型发明专利
公开/公告日2017-04-19
原文格式PDF
申请/专利权人 埃西勒国际通用光学公司;
申请/专利号CN201580038057.3
发明设计人 O·贝纳特;
申请日2015-07-10
分类号C23C14/24;
代理机构北京市中咨律师事务所;
代理人魏子翔
地址 法国沙朗通勒蓬
入库时间 2023-06-19 01:53:56
法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2019-12-20
授权
授权
2018-03-23
专利申请权的转移 IPC(主分类):C23C14/24 登记生效日:20180302 变更前: 变更后: 申请日:20150710
专利申请权、专利权的转移
2017-05-17
实质审查的生效 IPC(主分类):C23C14/24 申请日:20150710
实质审查的生效
2017-04-19
公开
公开
技术领域
本发明涉及物理气相沉积领域。更确切地,本发明涉及一种用于在多个基底(例如眼科眼镜镜片)的表面上能量束物理气相沉积材料层的方法。根据一个实例,该材料层的厚度包括在10nm与500nm之间。
本发明还涉及一种物理气相沉积装置。
背景技术
层沉积是在许多工业中应用的方法,用来形成涂层以便保护表面和/或赋予所述表面各种所希望的特性。
例如,在光学中,抗反射或减反射(AR)层是施用到镜片或其他光学器件的表面上以减少反射的一种类型的光学层。
物理气相沉积是在真空中进行的众所周知的方法,其中用能量束轰击由材料组成的靶材。能量束使来自该靶材的原子转变成气相。这些原子然后沉淀成固体形式,在真空室中用该材料层同时涂覆该多个基底。在光学中,多个基底通常由基底固持器保持,该基底固持器是围绕垂直轴旋转的圆顶。该圆顶是,例如,弯曲的并且例如对应于球体的一部分。例如,所述球体的曲率半径是包括在50cm与2m之间。
发明内容
诸位发明人已经确定,用于在多个基底的表面上沉积材料层的装置面临获得遍及该圆顶在基底上的层厚度分布的均匀性方面的一些困难。
作为一个实例,诸位发明人已经确定,对于“厚”减反射层,特别是对于ZrO2层,可能不容易获得内部基底与外部基底之间的厚度均匀性。
在本发明的框架中,“厚”层具有等于或大于50nm,或者至少大于70nm的厚度。
诸位发明人已经确定,在通常情况下,与位于圆顶的中心附近的镜片上存在的材料的厚度相比,缺乏保留在位于圆顶的周边的镜片上的材料。
本发明旨在解决的问题是提供一种用于在多个基底的表面上沉积材料层的方法,其中沉积在这些基底上的层的厚度遍及由该圆顶保持的所有基底(即对于位于该圆顶的周边附近的基底和位于该圆顶的中心附近的基底二者)是均匀的。
为了这个目的,本发明的目的是一种在多个基底的表面上物理气相沉积材料层的方法,其中:
-该多个基底被安排在根据圆顶旋转轴线旋转的圆顶上并且其中这些基底被放置在距该圆顶旋转轴线的至少两个不同距离(IN,EX)处;
-该待沉积的材料由于能量束从靶材进行真空蒸发,该靶材是由所述材料制成的并具有第一主表面和位于所述主表面周围的边缘;
-该能量束与在由该靶材的该主表面的一部分和该边缘的一部分组成的列表中选择的该靶材的光束冲击表面相互作用,并且其中该材料围绕在交点I处与该圆顶相交的主扩散轴线从该靶材扩散到这些基底;并且
-该圆顶旋转轴线与该主扩散轴线之间的角度α是在+5°至+40°或-5°至-40°的范围内选择。
在本发明的上下文中,可以使用任何种类的适用于真空蒸发材料的能量束。例如,它可以是电子束、离子束或激光束。
根据一个具体的实施例,该能量束是电子束并且可以通过使该电子束适当地偏离的磁场靶向到靶材。
根据一个实施例,这些基底是眼科眼镜镜片。
例如,这些基底是由在由无机和有机材料组成的组中选择的材料制成的。
具体地,这些基底可以是在光学领域中并且特别是在眼科领域中通常使用的任何基底。那些是,例如,由热塑性塑料或热固性塑料构成的。
通过举例可提及由以下各项制成的基底:聚碳酸酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚砜、聚(对苯二甲酸乙二醇酯)和聚碳酸酯的共聚物、聚烯烃(特别是聚降冰片烯)、二乙二醇双(烯丙基碳酸酯)的均聚物和共聚物、(甲基)丙烯酸聚合物和共聚物(特别是衍生自双酚A的(甲基)丙烯酸聚合物和共聚物)、硫代(甲基)丙烯酸聚合物和共聚物、聚氨酯和聚硫胺甲酸酯均聚物或共聚物、环氧聚合物和共聚物以及环硫化物聚合物和共聚物。
例如,将有可能使用二乙二醇双(烯丙基碳酸酯),如
例如,将一个或多个层沉积在该多个基底的凹侧和/或凸侧上。
根据本发明的一个实施例,该主扩散轴线(100)被定义为垂直于该光束冲击表面的切平面并且与该圆顶旋转轴线相交的轴线。
切平面是根据光束冲击表面的形状来不同地计算的。
当靶材的光束冲击表面是平面时,切平面是在光束冲击表面的任何点处计算的。
当靶材的光束冲击表面不是平面时,可以设想两种情况:
-如果在该表面上只有一个光束冲击,则该光束冲击表面的切平面是对应于光束冲击的切平面,
-如果在该表面上有多个光束冲击,则该光束冲击表面的切平面是对应于每个光束冲击的切平面的平均或者该光束冲击表面的切平面是对应于该多个光束冲击的质心的切平面。
根据本发明的一个实施例,正α角位于靶材所在的圆顶旋转轴线的一侧上,并且负α角指向所述圆顶旋转轴线的另一侧,其中该主扩散轴线从靶材出发朝向圆顶轴线。根据一个不同的实施例,负α角位于比正α角更靠近能量束源。
根据本发明的一个实施例,该圆顶具有以该圆顶旋转轴线为中心的圆形外周轮廓并且除了该圆顶旋转轴线外是外周轮廓半径PCR,并且其中该交点I位于包括在0.20xPCR与0.90xPCR之间的距该圆顶旋转轴线的距离处。根据另外的实施例,该交点I位于包括在0.30xPCR与0.85xPCR之间,如例如在0.35xPCR与0.80xPCR之间的距该圆顶旋转轴线的距离处。
根据本发明的一个实施例,该圆顶具有以该圆顶旋转轴线为中心的圆形外周轮廓并且具有包括在0.50m与1.20m之间的外周轮廓半径PCR。
在本发明的框架中,IN(“内部”)基底意指位于最靠近圆顶的旋转中心的基底并且EX(“外部”)基底意指位于离圆顶的旋转中心最远的基底。
例如,该圆顶旋转轴线与该主扩散轴线之间的角度α是在+10°至+30°或-10°至-30°的范围内选择。
根据另一个实施例,该圆顶旋转轴线与该主扩散轴线之间的角度α是在+15°至+25°或-15°至-25°的范围内选择。
根据一个实施例,基底(IN)被放置在垂直于该圆顶旋转轴线的包括在5cm与25cm之间、例如在10cm与15cm之间的距该圆顶旋转轴线的距离处,并且基底(EX)被放置在垂直于该圆顶旋转轴线的包括在30cm与110cm之间、例如在50cm与100cm之间的距该圆顶旋转轴线的距离处,条件是这些基底被放置在距该圆顶旋转轴线的至少两个不同的距离(IN,EX)处。将每个单独的基底的质心的位置考虑在内来测量这些距离值。这些值,并且特别是EX基底的距离可以取决于具体的真空沉积机器。
根据本发明的一个实施例,由于不同方式可以设置该圆顶旋转轴线与该主扩散轴线之间的角度α。
根据本发明的一个实施例,该靶材位于靠近该圆顶旋转轴线;根据另外的实施例,该靶材位于等于或小于5cm,例如等于或小于2cm的距该圆顶旋转轴线的距离处。根据本发明的一个实施例,该靶材的中心位于该圆顶旋转轴线上。
通过冲击靶材的平坦表面获得的角度α
根据一个实施例,该靶材的第一主表面是面向这些基底的主表面,并且该方法包括预备步骤,该预备步骤是定向所述主表面,使得该圆顶旋转轴线(300)与该主扩散轴线(100)之间的角度是以在+5°至+40°或-5°至-40°的范围内的值施加的。
根据本发明的一个实施例,该靶材被安排并固定在固持器(此后称为衬垫)中,并且定向该靶材的该主表面的步骤通过倾斜该衬垫获得。
根据一个实施例,多个衬垫可以聚集在坩埚的多个袋中。
根据本发明的一个实施例,该靶材相对于垂直于该圆顶旋转轴线的平面倾斜角度α。
在每个给定的机器内,最佳的倾斜角α取决于不同的参数,例如待沉积的材料的性质和/或待沉积的层的厚度。
本领域技术人员可以基于本发明容易地确定在本发明的α范围内的最佳α范围,以便优化根据本发明的方法。当使用不同的物理气相沉积装置时,最佳α范围可以变化。它也可以随待沉积的材料的变化而变化。
因此,面向基底的靶材的表面根据对于待沉积的预定层的最佳角度(材料的性质,厚度)倾斜。
对于给定材料的厚度层的最佳角度α可由于先前的校准实验确定或可以从数据库获得。
作为一个实例,已经表明,当使用在参考号LH1104下由莱宝(Leybold)公司商业化的包括真空室的机器时,用于在多个基底上沉积ZrO2层的最佳角度α是在21°与31°之间。作为另一个实例,已经表明,当使用在参考号L1200下由先利士劳尔(Satisloh)公司商业化的包括真空室的机器时,用于在多个基底上沉积ZrO2层的最佳角度α是在14°与22°之间。
本发明可应用于不同形状的靶材,例如具有截头形状的靶材或具有圆柱形状(即,圆柱体形状)或其他形状的靶材。
根据本发明的另一个实施例,定向该靶材的该第一主表面的步骤通过提供具有第二主平面表面的靶材获得,所述表面之间的角度是在+5°至+40°或-5°至-40°的范围内选择。在那个实施例中,将该靶材通过至少接触该第二主表面定位在该衬垫上或该坩埚上,并且该衬垫的定向、或缺乏其,与该第一主表面与该第二主表面之间的角度组合以提供本发明的角度。因此,在这个实施例中,该衬垫可能不需要倾斜,因为靶材主表面可以容易地根据最佳角度α甚至在水平的衬垫上被定向。这种方法使人们能够容易地安装靶材。
通过冲击靶材的边缘获得的角度α
根据另一个实施例,该靶材的边缘具有圆柱形形状并且面向这些基底,并且该方法包括预备步骤,该预备步骤是调整该能量束,从而所述能量束仅冲击该靶材的边缘。
以下实施例可以应用到以上列举的实施例中的一个或两个(组合或单独的)。
根据本发明的不同实施例,该靶材在由球粒、粉末和颗粒组成的组中选择。
当该靶材是呈粉末或颗粒的形式时,所述粉末或颗粒通常例如用平头杵粉碎和/或压实以便形成平坦的表面,该表面可以是倾斜的或不倾斜的。
不同种类的材料可根据本发明取决于所希望的特性(例如减反射、抗静电、抗磨损特性)而使用。
根据一个实施例,待沉积的材料在由以下各项组成的组中选择:ZrO2、SiO2、MgF2、MgO、氧化铟锡(也称为ITO)、SnO2、TiO2以及Ta2O5。
根据本发明的方法使能够在多个基底上沉积多个材料层。
通常,该多个层由不同厚度的层组成并且由不同的材料制成。该多个层可包括多个相同材料的层。
根据一个实施例,本发明涉及一种用于在多个基底上沉积多个材料层的方法,其中具有相同材料的至少两个靶材被用于实施本发明的方法的步骤,并且其中由所述靶材提供的主扩散轴线根据两个不同的α角定向。
例如,本发明的方法能够沉积以下连续层:
-具有包括在18与23nm之间的厚度的第一ZrO2层/具有包括在18与23nm之间的厚度的第一SiO2层/具有包括在98与108nm之间的厚度的第二ZrO2层/具有包括在75与85nm之间的厚度的第二SiO2层,所述连续层沉积在这些基底的凹侧,其中该第一ZrO2层面向这些基底的凹侧,以及
-具有包括在25与35nm之间的厚度的第一ZrO2层/具有包括在18与23nm之间的厚度的第一SiO2层/具有包括在75nm与85nm之间的厚度的第二ZrO2层/具有包括在75与85nm之间的厚度的第二SiO2层,所述连续层沉积在这些基底的凸侧,其中该第一ZrO2层面向这些基底的凸侧。
本发明可以应用于任何其他真空沉积方法,该任何其他真空沉积方法包括比在上面的具体实例中更多或更少的层,以类似的或不同的安排,可能具有不同的材料。
本发明的另一个目的是一种电子束物理气相沉积装置,包括
-圆顶,该圆顶被安排成根据圆顶旋转轴线旋转并且被设计成用于保持放置在距该圆顶旋转轴线的至少两个不同的距离处的多个基底;
-能量束产生装置,该能量束产生装置适合于真空蒸发材料并且被配置成用能量束冲击靶材的表面,从而该材料围绕主扩散轴线从该靶材扩散到这些基底上,以及
-倾斜装置,该倾斜装置适合于倾斜靶材,从而面向该圆顶的靶材平面表面可以被安排成所述表面与该旋转轴线之间的角度包括在50°至85°之间,
-而该圆顶、该能量束和该倾斜装置被配置为使得该主扩散轴线在交点I处与该圆顶相交。
根据本发明的一个实施例,该靶材被安排并固定在可倾斜的衬垫中。
根据本发明的另一个实施例,该可倾斜的衬垫具有由平面纵向切割的圆柱形形状,并被安排在坩埚的矩形平行六边形袋中,所述袋具有底部和壁,该衬垫沿着平行于所述衬垫的圆柱轴线的两条平行线接触两个平行袋壁。
附图说明
本发明的这些特征以及本发明自身,就其结构及其操作而言,将从所附非限制性附图和实例与所附描述相结合得到最好的理解,在附图中:
图1a是表示当根据本发明的一个实施例被电子束(e-束)在其边缘上冲击时由定位在其边缘上的球粒形成的材料的主扩散轴线的图。
图1b是表示当根据本发明的一个实施例被e-束在其平坦的表面上冲击时由倾斜的球粒形成的材料的主扩散轴线的图。
图2是比色系统a*b*的示意性黑白表示。
图3是对于沉积在镜片的凸侧上的80nm ZrO2层的色度图。
图4表示根据本发明的包括倾斜衬垫的坩埚的竖直横截面。
图5表示根据倾斜角度沉积在镜片(IN,EX)的凹侧上的100nm ZrO2层的厚度分布。
图6A表示根据不同的试验沉积在镜片(IN,EX)的凹侧上的100nm ZrO2层的厚度分布。
图6B表示根据不同的试验沉积在镜片(IN)与镜片(EX)之间的凹侧上的100nmZrO2层的分布差距。
图7A表示根据不同的试验沉积在镜片(IN,EX)的凸侧上的80nm ZrO2层的厚度分布。
图7B表示根据不同的试验沉积在镜片(IN)与镜片(EX)之间的凸侧上的80nm ZrO2层的分布差距。
图8A表示根据不同的试验沉积在镜片(IN,EX)的凸侧上的20nm ZrO2层的厚度分布。
图8B表示根据不同的试验沉积在镜片(IN)与镜片(EX)之间的凸侧上的20nm ZrO2层的分布差距。
图9表示根据光束位移(X轴)沉积在镜片(IN,EX)的凸侧上的80nm ZrO2层的厚度分布。
附图中的元件仅为了简洁和清晰而展示并且不一定按比例绘制。例如,图中的一些元件的尺寸可以相对于其他尺寸被放大,以便帮助提高对本发明的实施例的理解。相同的部件编号用于指定在不同的图中的相同的部件。
具体实施方式
图1a和1b描述了本发明的两个不同的实施例。
在图1a和1b中,靶材13具有圆柱体形状。
在图1a中,靶材13具有两个平面平行表面15和16以及边缘14。靶材13在其边缘14上被定位,从而该边缘面向基底并且电子束(图中未示出)冲击该靶材的边缘。
在图1b中,该靶材在其第二主表面16上被定位,从而第一主表面15面向基底并且电子束(图中未示出)冲击该靶材的平坦表面3,该平坦表面关于垂直于该圆顶旋转轴线的平面倾斜角度α。
在这两个图中表示了被安排在圆顶12上的多个基底11,该圆顶根据圆顶旋转轴线300旋转并且其中这些基底被放置在距该圆顶旋转轴线的至少两个不同距离(IN,EX)处。
在这两个图中,主扩散轴线100在交点I处与该圆顶12相交。圆顶12具有以该圆顶旋转轴线为中心的圆形外周轮廓并且除了该圆顶旋转轴线外是外周轮廓半径PCR。交点I位于包括在0.40xPCR与0.60xPCR之间的距该圆顶旋转轴线的距离处。
根据一个实施例,多个基底被放置在相同的距离IN和相同的距离EX处。其他基底可被放置在IN与EX之间。
该能量束与在由该靶材的该主表面(15)(图1b)的一部分和该边缘(14)(图1a)的一部分组成的列表中选择的该靶材的光束冲击表面相互作用,并且该材料围绕主扩散轴线(100)从靶材(13)扩散到这些基底(11)。
该靶材13被安排在衬垫20内。
实例
对于以下实例,本发明的方法涉及沉积在镜片上的以下减反射涂层:
a)在该基底的凹侧上:
-具有包括在18与23nm之间的厚度的第一ZrO2层,称为Z1CC,
-具有包括在18与23nm之间的厚度的第一SiO2层,称为S1CC,
-具有包括在98nm与108nm之间的厚度的第二ZrO2层,称为Z2CC,
-具有包括在75与85nm之间的厚度的第二SiO2层,称为S2CC。
这些连续层沉积在凹侧上,使得该第一ZrO2层面向基底的凹侧,以及
b)在该基底的凸侧上:
-具有包括在25与35nm之间的厚度的第一ZrO2层,称为Z1CX,
-具有包括在18与23nm之间的厚度的第一SiO2层,称为S1CX,
-具有包括在75nm与85nm之间的厚度的第二ZrO2层,称为Z2CX,
-具有包括在75与85nm之间的厚度的第二SiO2层,称为S2CX,
这些连续层沉积在凹侧上,使得该第一ZrO2层面向基底的凹侧。
在每个实例中,例示的层是单层(这意味着在每个实例中例示的层与基底接触,而没有其他层的存在,除非提到相反情况),但将被指定为具有根据上述减反射堆叠的相同厚度、以及相同材料的层。
部分A:通过用电子束冲击靶材的边缘提供的角度α
实例1:在多个眼科眼镜镜片的凸侧和凹侧上沉积ZrO2光学层
将ZrO2光学层沉积在该多个眼科眼镜镜片(IN,EX)的凸侧上。
将指定EX镜片,位于垂直于该圆顶旋转轴线的EX距离处的镜片。
将指定IN镜片,位于垂直于该圆顶旋转轴线的IN距离处的镜片。
在这个实例中,沉积的层具有与Z2CX层相同的厚度(大约80nm)。
Z2CX层是根据本发明的方法通过以下方式沉积:蒸发在其边缘上的球粒材料以便提供约35°的角度α。
图2是比色系统a*b*的示意黑白表示并且将帮助解释色度图。
在这个图中,称为“a*”的x轴在平面中从点O绘制,并用于测量从红色到绿色的变化。称为“b*”的y轴测量从黄色到蓝色的变化。颜色是通过点P由坐标“a*,b*”定义的,色相角“h*”是由OP与a*轴所形成的角度,并且饱和度“C*”等于线段OP的长度。
-色相角“h*”将色感转换成数值:色相角,从a*线段的红色部分(识别红色的0度的色相角)测量的,
-饱和度“C*”或色度,表示色彩纯度的感觉,即,在从“无色的”黑/白色(无任何色调)到完全纯色调的“单色”饱和颜色的标度上的位置。
图3示出了安排在圆顶的外侧和内侧上的基底的凸表面的色度图。
在这个图中,实线代表由诸位发明人所定义的绘制其中结果是令人满意的区域的界限。亮点(方形点)和暗点(菱形点)分别为对于EX镜片和IN镜片测得的色度值。
图3清楚地示出了对于放置在圆顶的外侧和内侧上的基底,色度是非常相似的。因此,安排在圆顶上的所有基底具有非常相似的色度,这意味着层的厚度对于所有基底是非常相似的。
这个实例示出了当球粒在其边缘上蒸发时,根据本发明的方法给出了就厚度均匀性而言令人满意的结果。
部分B:通过倾斜靶材提供的角度α
实例2:校准实验:确定最佳倾斜角度以便获得对于该多个眼科眼镜镜片(IN,EX)均匀厚度的ZrO2层
所使用的材料
-真空室LH1104(来自莱宝),配备有具有8-袋坩埚的ESV14e-束蒸发器,其中每个袋被配置成容纳在衬垫中的材料靶
标准坩埚具有基本上包含适合于接收靶材的多个孔(命名为“袋”)的盘的形式;所述靶材可以被安排在衬垫中,该衬垫围绕该靶材但不围绕主靶材表面;标准袋具有圆柱形状并且当该方法正在操作时,圆柱形状的轴线平行于圆顶的旋转轴线;
-全圆顶的镜片(镜片遍及圆顶并且值得注意地靠近圆顶的周边放置:EX镜片并且靠近圆顶的中心放置:IN镜片);
-ZrO2单层沉积在具有-2.00的基础和70mm的直径的裸Orma
·沉积在该基底的凹侧上的100nm的ZrO2层(具有与Z2CC层相同的厚度),以及
·沉积在该基底的凸侧上的80nm的ZrO2层(具有与Z2CX层相同的厚度)。
-标准坩埚已被修改以允许引入被安排用于倾斜靶材的特定衬垫。图4示出了被安排在坩埚32的袋31中的所述特定衬垫20。袋31具有矩形平行六边形形状并具有底部和壁;衬垫20具有由平面纵向切割的圆柱形形状;衬垫20被安排在袋31内;靶材13被安排在衬垫20中;该圆柱形形状的直径等于如在图4的竖直横截面上看到的矩形平行六边形形状的宽度。因此,衬垫20沿着平行于所述衬垫的圆柱轴线的两条平行线接触两个平行的袋壁。由于所述安排,定向靶材13的主表面15可以精确且容易地进行。
方法测量
使用专有数据管理软件(被称为“单层”)进行使用反射光谱的测量来评价厚度。
该单层软件一般以这样的模式使用,该模式不显示厚度的真值而是直接地可以稍后转换成给定材料的有效厚度的“λ值”。λ对应于以下波长,该波长在反射测量期间被选择为该层充当完全四分之一波片层的波长。λ与实际厚度之间的这种关系可以是非线性的。
因此,在以下发明中,根据情况,厚度可以以厚度值或以λ值来表示。除非λ值被特别提到,所表示的值代表物理厚度值。
本领域技术人员知道多种方法来精确地评价层的厚度。因为本发明不集中于层的精确厚度而是集中于IN与EX基底之间的厚度的识别,厚度的测量方法对本发明的再现性具有很小的影响。
内部(IN)镜片的厚度在位于当实施该方法时位于最接近圆顶旋转轴线处的镜片的边缘附近的点处测量,并且外部(EX)镜片的厚度在当实施该方法时位于圆顶旋转轴线最远处的镜片的边缘附近测量,以便表征最大差值。
将ZrO2的球粒布置在袋的衬垫中,从而在该多个镜片(IN,EX)的凹侧上沉积100nmZrO2层(由于具有与Z2CC层相同的厚度,以后指定为Z2CC层)。
在整个实验期间,电子束冲击布置在所述袋中的靶材的平坦表面。
如图5所示,通过迭代逼近获得对于100nm厚ZrO2层的最佳角度。在每个试验之后将衬垫倾斜越来越多,并且直接用λ值检查厚度分布(对应于约800nm的λ值约100nm的有效厚度)。
在给定的角度下,当在该装置上设置该过程时,分布可以颠倒,然后给予灵活性。
在这种情况下,衬垫的角度在适当的范围角度已被确定之前通过迭代手动调整而不具体地测量该角度。
在当沉积在EX镜片上的层厚度等于沉积在IN镜片上的层厚度时的最后一次试验中获得非常好的分布。
因此,已经发现,23度的角度对于在多个镜片的凹侧上沉积100nm厚的ZrO2层(约800nm的λ值)(Z2CC层)是最佳的。
进行类似的实验以在多个镜片的凸侧上沉积80nm ZrO2(约600nm的λ值)(Z2CX层),并且已经发现,17度的角度是对应于Z2CX层的最佳角度(数据未示出)。
实例3:根据本发明的方法的再现性的验证
a)Z2CC:在该多个镜片(INT,EXT)的凹侧上的ZrO2层
用于在多个基底的凹侧上沉积100nm厚的ZrO2层的最佳角度是从Z2CC层的校准实验根据在实例2中找到的角度确定的。
因此,在这个实例中,衬垫相对于垂直于圆顶旋转轴线的平面倾斜23°的角度。
光束参数(能量、在靶材的平坦表面上的冲击点、光束频率、在靶材上的冲击点的轨迹等)与实例2中使用的那些相同。
十二个Z2CC单层在作为镜片基底上的具有-2.00基础曲率的裸Orma(
这些基底遍及圆顶放置(即,至少在圆顶的周边(EX)并且在一些的中心附近(IN))。
如从图6A可以看出,在不同的试验中基于厚度分布的良好稳定性观察到IN镜片与EX镜片上的层厚度之间的低差值。
此外,图6B示出物理厚度的最大差值(与λ值完全不同)为1.3nm,即总厚度的1.23%,这是令人满意的。
此外,对于未显示的结果,测量了由于镜片IN/EX之间的这样的差距对色度(C*)的影响为0.4(小色度差距对应于IN基底与EX基底之间的小的厚度差距)。
b)Z2CX:在该多个镜片(INT,EXT)的凸侧上的ZrO2层
用于沉积80nm厚的ZrO2层的最佳角度从校准实验根据在实例2中对于Z2CX得到的最佳角度来确定。
因此,在这个实验中,衬垫相对于垂直于圆顶旋转轴线的平面倾斜17°的角度。
光束参数与在实例2中使用的那些相同。
11个Z2CX单层在作为镜片基底的裸Orma-2.00上在它们的凸侧上沉积。
这些基底在圆顶的周边(EX)并且在一些的中心附近(IN)铺展。
如从图7A可以看出,在不同的试验中基于厚度分布的良好稳定性观察到IN镜片与EX镜片上的层厚度之间的低差值。
图7B示出物理厚度的最大差距是1.4nm,总厚度的1.7%。
此外,由于这样的差距IN/EX对色度C*的影响是0.5。
c)Z1CC:在该多个镜片(IN,EX)的凹侧上的ZrO2层
20nm的ZrO2层(Z1CC层)从除了用于Z2CC或Z1CX的之外的坩埚的单独的靶材蒸发。
Z1CC四分之一波太薄以至于不能使用可以控制范围360-900nm的λ值的分析工具而可见。确实,对于Z1CC层的厚度,λ值将是在UV光谱中太远以至于不能在这些实验中使用可获得的分光镜来识别。
因此,为了能够测量它,将其在预先沉积的Z2CX的顶端上蒸发(以上再现性测试a))。然后通过减去先前测量的Z2CX厚度推导分布。
能够评估Z1+Z2的厚度所选择的方式是在镜片的凸侧上蒸发Z1CC+Z2CX厚度。
12个Z1CC单层在作为镜片基底的具有-2.00基础曲率的裸Orma(材料)上在它们的凸侧上沉积。
这些基底遍及圆顶放置(即,在圆顶的周边(EX)并且在一些的中心附近(IN))。
进行与实例2中相似的校准实验以沉积20nm ZrO2(约145nm的λ值)[对应于Z1CC层的厚度],并且已经发现,17度的角度是获得IN镜片与EX镜片之间的均匀厚度层的最佳角度。
将ZrO2的球粒布置在坩埚的衬垫中并且将该衬垫倾斜17度的角度。
电子束冲击靶材的平坦表面。
如从图8A可以看出,在不同的试验中基于厚度分布的良好稳定性观察到IN镜片与EX镜片上的层厚度之间的低差值。
推导四分之一波长层Z1的波长λ:λ(Ζ2+Ζ1)-λΖ2。
物理厚度的最大差距是1.8nm,对于CC是总厚度的9.2%和对于CX是总厚度的6.2%(参见图8B)。根据内部统计(abascus),对于这样的差距IN/EX对色度C*的影响对于CC为0.3并且对于CX为0.4,这些是非常可接受的。
实例4:光束位移对Z2CX的分布的影响
这个实验的目的是在e-束偏离沿X轴的路径的情况下检查分布差距移动。这种现象有时会发生并因此进行模拟:使X位置从初始位置增加并下降以看到对IN和EX镜片上的厚度层分布的影响。
如图9所示,最大物理厚度差距是在IN与EX之间的0.9nm(层厚度的1.1%),这是令人满意的。
机译: 在多个基底表面上物理气相沉积材料层的方法
机译: 用于面板的片状半成品,具有基底,在基底的一个表面上的上部毛细管结构层,其包含硬化的涂层材料,以及在基底的另一侧的包含载体材料的增强层。
机译: 用于确定进入基底表面的深度的装置,在该基底表面上由基底材料形成的至少一层材料,凹陷