[發(fā)明專(zhuān)利]一種激光薄膜的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210480267.6
• 申請(qǐng)日: 2012-11-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102965614A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王占山;程鑫彬;沈正祥;張錦龍;馬彬;丁濤;焦宏飛
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C23C14/02
• 分類(lèi)號(hào): C23C14/02;C23C14/08;C23C14/30;C23C14/58
• 代理公司: 上海正旦專(zhuān)利代理有限公司 31200
• 代理人: 張磊

1.一種激光薄膜的制備方法，其特征在于具體步驟如下：

(1)基板的浮法拋光：采用浮法拋光工藝，使用瀝青拋光墊，將SiO₂拋光粉溶解于去離子水中，將基板置于浮法拋光機(jī)上對(duì)其進(jìn)行拋光，控制拋光再沉積層的厚度為100-200nm，亞表面損傷層的深度為1000-3000nm；

(2)拋光后基板的氫氟酸刻蝕：將氫氟酸與去離子水混合，對(duì)拋光后的基板表面進(jìn)行刻蝕，首先采用低濃度氫氟酸進(jìn)行刻蝕，完全去除再沉積層，然后采用高濃度氫氟酸進(jìn)行刻蝕，完全去除亞表面損傷層；

(3)經(jīng)過(guò)氫氟酸刻蝕后的基板進(jìn)行超聲波清洗，使用堿性清洗溶液，去除基板表面油脂以及100nm以上的殘余顆粒，超聲波清洗后用去離子水沖洗，離心機(jī)甩干；

(4)基板的真空離子束清洗，控制真空度為1×10^-3Pa~5×10^-3Pa；

(5)基板上薄膜制備：使用電子束蒸發(fā)方法在基板上制備HfO₂/SiO₂薄膜；?

(6)薄膜缺陷的激光預(yù)處理：用脈沖寬度為10ns，波長(zhǎng)為1064nm的YAG激光對(duì)基板上的制備的HfO₂/SiO₂薄膜的缺陷進(jìn)行激光預(yù)處理。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光薄膜制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中的瀝青拋光墊在18℃~24℃溫度范圍內(nèi)的壓縮率小于8%，SiO₂拋光粉的平均粒徑小于1.5μm，拋光粉的濃度小于2%，浮法拋光機(jī)的拋光盤(pán)轉(zhuǎn)速為10-30rpm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光薄膜制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中基板拋光后，亞表面損傷層的深度為2000-3000nm之間。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光薄膜制備方法，其特征在于：所述步驟(2)中低濃度氫氟酸的濃度為1~2%，刻蝕時(shí)間為60~90分鐘，高濃度氫氟酸的濃度為4~5%，刻蝕時(shí)間為60~90分鐘。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光薄膜制備方法，其特征在于：所述步驟(3)中控制超聲波的頻率為1兆赫茲，所述堿性清洗溶液采用NH₄OH：H₂O₂和H₂O組成的溶液，NH₄OH、H₂O₂和H₂O的體積比為1:4:10，超聲時(shí)間60-120分鐘，超聲波功率為2-3Kw，超聲波清洗后用去離子水沖洗2遍，離心機(jī)甩干轉(zhuǎn)速為2000-3000轉(zhuǎn)/分鐘。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光薄膜制備方法，其特征在于：所述步驟(4）中所述離子束使用氙氣和氧氣混合等離子體，氙氣和氧氣的純度大于99.999%，流量比為1:2，離子束清洗時(shí)間為5-20分鐘，離子束電壓為600v，離子束電流為100-300mA。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光薄膜制備方法，其特征在于：所述步驟(5)中使用電子束蒸發(fā)技術(shù)，鍍HfO₂膜時(shí)氧氣的充氣量為50sccm，鍍的SiO₂膜時(shí)氧氣的充氣量為15sccm，控制基板溫度為100-150℃，HfO₂和SiO₂的蒸發(fā)速率均為1nm/s。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光薄膜制備方法，其特征在于：所述步驟(6)中對(duì)薄膜缺陷進(jìn)行預(yù)處理的初始能量為2J/cm²，然后以2J/cm²為梯度增加到10J/cm²。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光薄膜制備方法，其特征在于所述基板采用熔石英基板或K9玻璃基板。