书籍：《炬丰科技-半导体工艺》

文章：光学薄膜的湿刻蚀

编号：JFKJ-21-334

作者：炬丰科技

摘要

在这项工作中，对通过物理气相沉积生长的几种不同薄膜氧化物的湿蚀刻性能进行了评估。MgO、Al2O3、SiO2、TiO2、HfO2、ZrO2和Y2O3被涂覆在两种类型的基材上；Si 和硼硅玻璃以及蚀刻测试在不同的蚀刻溶液中进行。MgF2 薄膜也已被评估。考虑到薄膜选择的重要方面，以匹配良好的光学性能，如折射率 (n)、消光系数 (k) 和光学厚度 (TP) 以及湿蚀刻中的良好化学性能过程。描述了滤光片的物理原理以及不同氧化物相互堆叠的组合如何创建干涉滤光片。介绍了使用物理气相沉积 (PVD) 的薄膜的制造过程。

研究了由多孔涂层引起的光谱热位移，并通过椭圆光度法、表面轮廓法和透射分光光度法对薄膜进行了分析。

介绍

在某些情况下，需要在光学涂层和滤光片上制作光刻图案。这种光刻的用途主要是在照明业务中投影图像。带有涂层的图案化设备还有其他用途，用于光学仪器和探测器。制造这些组件的一种方便的方法是对由光刻胶图案化的薄膜进行湿法蚀刻。在本报告中，研究了不同的化学溶液如何蚀刻不同的氧化物。

背景

生产基于 PVD的光学干涉滤光片。这种滤光片的主要用途是在照明行业投射图案。为了进行这种光刻，涉及使用光刻胶的湿法蚀刻工艺。

定界

没有研究薄膜的形态。为了制造涂层，仅对最佳涂层工艺参数进行了估计。一些有趣的氧化物如 Nb2O5 和 Ta2O5 没有被研究。涂层上的所有蚀刻都在没有任何光刻胶或完全去除光刻胶的情况下进行，以便在整个表面上进行蚀刻以便于测量。本研究不包括由图案化引起的蚀刻特性的变化。

吸收过滤器

吸收式过滤器的缺点是不能承受太多热量。通过照亮它们，温度会升高，这可能会导致问题。它们通常

由有机染料或混合在易受高温影响的玻璃中的不同颜色的化合物制成。吸收式过滤器的主要优点是它们非常经济且易于大批量生产。它们通常是通过用染料涂覆聚合物（例如聚酯、聚碳酸酯或类似物）基材制成的。

单层涂层

在这种情况下，重要的光干涉就出现了。为了理解这一点，可以想象最简单的过滤器类型：由两个表面组成的单个涂层，如图 2 所示。

多层涂层

  通过添加多个表面，可以增加过滤器的功率并实现非常高的反射率。在大多数情况下，过滤器将由 16-30 层交替的高指数和低指数材料制成。滤光器不仅会在设计波长处产生高反射率，还会在设计波长的偏移处传输光，此时光反射不再彼此同相。