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CH683006A5 - Verfahren zum Beschichten eines Substrates mit einer optischen Schicht und optische Schicht. - Google Patents

Verfahren zum Beschichten eines Substrates mit einer optischen Schicht und optische Schicht. Download PDF

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Publication number
CH683006A5
CH683006A5 CH2359/92A CH235992A CH683006A5 CH 683006 A5 CH683006 A5 CH 683006A5 CH 2359/92 A CH2359/92 A CH 2359/92A CH 235992 A CH235992 A CH 235992A CH 683006 A5 CH683006 A5 CH 683006A5
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
density
layer
kinetic energy
optical
absorption
Prior art date
Application number
CH2359/92A
Other languages
English (en)
Inventor
Hans Pulker
Johannes Edlinger
Original Assignee
Balzers Hochvakuum
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Balzers Hochvakuum filed Critical Balzers Hochvakuum
Priority to CH2359/92A priority Critical patent/CH683006A5/de
Publication of CH683006A5 publication Critical patent/CH683006A5/de

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Description

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CH 683 006 A5
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie eine optische Schicht nach demjenigen von Anspruch 14.
Beschichtungsverfahren der angesprochenen Art, d.h. bei denen ein Festkörper in Vakuum verdampft wird, dort mit einem Gas bzw. Gasgemisch zur Reaktion gebracht wird und nach oder unter Ionisation die Schicht zu einem nennenswerten Anteil durch sich ablegende Ionen aufgebaut wird, sind unter dem Begriff ionenunterstützter, reaktiver Beschichtungsprozesse, ion-assisted déposition, IAD, bekannt.
Davon unterscheiden sich die sog. ionenstrahlunterstützten Beschichtungsverfahren (ion beam assi-sted déposition, IBAD) dadurch, dass dort ein mehr oder weniger gebündelter lonenstrahl auf Substrat bzw. die sich aufbauende Schicht gerichtet wird und nicht, wie im erstangesprochenen Fall, in einem ausgedehnten Raumbereich vor dem zu beschichtenden Substrat bzw. Werkstück eine Ionisierung angestrebt wird.
Bezüglich des hier interessierenden ionenunterstützten Beschichtungsverfahrens kann auf folgende Literaturstellen verwiesen werden:
- «Synthesis of Silicon nitride and Silicon oxide films by ion-assisted depositian», R. P. Netterfield et al., Applied Optics/Vol. 25, No. 21/1. November 1986,
- «Plasma Ion Assisted Déposition - A Promising Technique For Optical Coatings», S. Pongratz et al., Reprint 38th AVS Symposium, Seattle 1991,
- «Summary Abstract: Properties of ion plated oxide films», H. K. Pulker et al., J. Vac. Sei. Technol. A 3(6), Nov/Dec 1985, 1985 American Vacuum Society,
- «Plasma enhances ion-assisted déposition», G. Pfister et al., Laser Focus World, September 1991, S. 115/116,
- «Advanced plasma source enhances ion-assisted déposition», European News: Optics, Detectors, and Imaging, Laser Focus World European Electro-Optics, Sommer 1991, S. 20-22,
- «Reactive ion-assisted déposition processes for interference coatings», H. Schwiecker et al., IPAT 91, 8th International Conference on Ion & Plasma Assisted Techniques, Brüssel, Mai 1991, S. 147 ff.
- «Reaktives lon-Plating zur Herstellung von Nitrid- und Oxid-Schichten», R. Buhl et al., Sonderdruck aus der Zeitschrift Metalloberfläche, 42. Jahrgang 1988/10, Karl Hanser Verlag, München,
- «Optical Thin Films III: New Developments, Johannes Edlinger et al., SPIE Vol. 1323, Proceedings Reprint, The International Society for Optical Engineering, 9-11 July 1990, San Diego, California.
Aus den folgenden Artikeln
(A): «Ion-assisted déposition of optical thin films: low energy vs high energy bombardment», John R. McNeil et al., Applied Optics, Vol. 23, No. 4, 15 February 1984,
(B): «Optical coatings deposited using ion assisted déposition», James J. McNally et al., J. Vac. Sei. Technol. A 5(4), Jul/Aug 1987,
(C): «Summary Abstract: Ion-assisted déposition of Ta 2O5 and AI2O3 thin films», J. J. McNally et al., J. Vac. Sei. Technol. A 4(3), May/Jun 1986,
sind Untersuchungen über die Eigenschaften optischer Schichten, insbesondere aus SÌO2 und TÌO2 (A), AI2O3, Ta2Ü5 (B) bzw. Ta20s und AI2O3 (C) und nach dem IAD-Verfahren hergestellt, bekannt geworden.
Aus (A) geht hervor, dass die Transmission in einem Lichtwellenbereich von 200 bis 300 nm von Si02-Schichten, hergestellt nach dem ionenunterstützten, reaktiven Beschichtungsverfahren (IAD), in Funktion der mittleren lonenauftreffdichte auf das Substrat bzw. die sich aufbauende Schicht, eine Maximalstelle bei einer Dichte im Bereich von 0,075 mA/cm2 Substratfläche aufweist. Es ist weiter ersichtlich, dass mit abnehmender mittlerer kinetischer Energie der auftreffenden Ionen von 500 eV auf 30 eV die optische Transmission der Schicht zunimmt, d.h. die optische Absorption der Schicht abnimmt.
Aus (A) ist weiter ersichtlich, dass die Dichte der Si02-Schicht, wie üblich gemessen in at% des Wasserstoffes, das gesamthaft in der Schicht gebunden ist, mit zunehmender lonenstromdichte erst zu, dann abnimmt. Entsprechend folgt, dass die Dichte der Schicht erst zu-, dann abnimmt, und dass bis zu einer bestimmten lonenstromdichte, für eine mittlere kinetische Energie auftreffender Sauerstoffionen von 500 eV, die Schichtdichte kleiner ist als für Energien von 30 eV, und sich dieses Verhältnis, ab einer bestimmten lonenstromdichte von ca. 0,1 mA/cm2, umkehrt.
Ohne auf die Dichte der hergestellten AI2O3-, Ta205-Schichten einzugehen, wird aus (B) bzw. (C) erkenntlich, dass auch hier, in Funktion der Sauerstoff-Ionenstromdichte, die optische Reflexion Maximalstellen - und damit die Absorption Minimalstellen - aufweist, bei 350 bzw. 400 nm.
Während bei den Untersuchungen an AI2O3, an den jeweiligen Maxima des Brechungsindexes - entsprechend Minima der optischen Absorption -, bei den höchsten mittleren kinetischen lonenenergien von 1000eV (B) und (C), die höchsten bzw. tiefsten Werte erreicht werden, werden für Ta20s-Schichten die höchsten Brechungsindexe an den erwähnten Maximalstellen, entsprechend tiefsten Absorptionswerten, bei mittleren kinetischen Energien zwischen 200 eV und 500 eV angegeben.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine bezüglich ihrer Qualität optimierte optische Oxid-, Nitrid2
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bzw. Oxinitridschicht zu bilden. Optimale Qualität sei durch gleichzeitiges Optimieren folgender Grössen definiert:
- Höchstmögliche Dichte, d.h. geringstmögliche Wassersorption: Dadurch wird eine bei variierenden Umgebungsbedingungen stabile spektrale Schichtcharakteristik erreicht, wie z.B. bei Änderungen von Temperatur und Luftfeuchtigkeit.
- Geringstmögliche optische Verluste, d.h. geringstmögliche optische Absorption, beispielsweise gemessen durch die Transmissionsverluste.
Es soll gleichzeitig sichergestellt sein, dass die qualitätsoptimierte Schicht eine bei üblichen Beanspruchungen und Umgebungsverhältnissen gute Haftung auf der Substratoberfläche aufweist.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren eingangs genannter Art gelöst, welches sich nach dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 auszeichnet.
Erfindungsgemäss wurde erkannt, dass an durch ionenunterstütztes, reaktives Beschichten hergestellten Oxid-, Nitrid- oder Oxinitridschichten einerseits in Funktion der mittleren kinetischen Energie, mit welcher die Ionen auf das Substrat bzw. die sich bildende Schicht auftreffen, anderseits in Funktion der mittleren Auftreffdichte der Ionen, die optische Absorption der Schicht bei einer gegebenen Lichtwellen, länge und die Schichtdichte gleichzeitig optimiert werden können, nämlich die optische Absorption auf ein Minimum, die Dichte auf ein Maximum.
Erfindungsgemäss wurde mithin erkannt, dass durch selektives Einstellen bzw. Wählen der mittleren kinetischen Energie einerseits und der lonenauftreffdichte anderseits, gleichzeitig, für eine gegebene Lichtwellenlänge, minimale optische Absorption und dabei maximale Dichte der Schicht erreichbar ist.
Bevorzugte Ausführungsformen dieser Qualitätsoptimierung sind in den Ansprüchen 2 bis 7 spezifiziert.
Gemäss Wortlaut von Anspruch 8 ist hierzu insbesondere der Bereich der mittleren kinetischen Energie erstaunlich tief zu wählen.
Bevorzugterweise wird weiter nach dem Wortlaut von Anspruch 9 die Einstellung der mittleren kinetischen Energie sowie der mittleren Auftreffdichte so gewählt, dass der Wasserstoffgehalt der Schicht maximal 5 at%, vorzugsweise maximal 1 at%, beträgt.
Dem Wortlaut von Anspruch 10 folgend, wird, vorzugsweise gleichzeitig, eine Transmissionsdämpfung durch die Schicht von maximal 7 dB/cm, vorzugsweise maximal von 3 dB/cm realisiert.
Insbesondere für Schichten nach dem Wortlaut von Anspruch 11 lässt sich die erfindungsgemässe Optimierung vornehmen.
Insbesondere zur Herstellung optischer Tantal-Pentoxid-Schichten wird weiter nach dem Wortlaut von Anspruch 12 vorgegangen.
Zur Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens eignen sich alle bekannten ionenunterstützten Beschichtungsverfahren eingangs genannter Art, insbesondere eignen sich aber Verfahren, bei denen der Oxid-, Nitrid- oder Oxinitrid-Bildner als Festkörper, sei dies als Metall oder Halbleiter, oder in subo-xidischer bzw. subnitridischer bzw. suboxinitridischer Form verdampft wird und die Ionisierung mit Hilfe einer lonenquelle, wie einer Kaufmann-Ionenquelle, aber bevorzugterweise durch eine Gasentladung, in heute bevorzugter Weise durch ein Niederspannungs-Bogenentladungsplasma erzeugt wird. In der genannten, heute bevorzugten Ausführungsform wird die Verdampfung mittels Elektronenstrahls vorgenommen, welche in Kombination mit einer Heisskathoden-Niederspannungsentladung betrieben wird.
Das Substrat kann, elektrisch, potentialschwebend betrieben werden oder kann elektrisch potentialgebunden werden, indem es dann auf DC-bias gelegt wird und/oder auf ein AC-Potential, ein Mittel- oder Hochfrequenzpotential oder auf ein zerhacktes Gleichspannungspotential.
Bezüglich einer heute zur Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens nach dem Wortlaut von Anspruch 13 bevorzugten Anlage wird auf die DE-PS 3 543 316 verwiesen, die bezüglich Anlagekonfiguration zum integrierten Bestandteil der vorliegenden Beschreibung erklärt wird.
Eine erfindungsgemässe Schicht zeichnet sich im weiteren nach dem Wortlaut von Anspruch 14 aus, bevorzugte Ausbildungsvarianten nach den Ansprüchen 15 bis 18.
Die Erfindung wird anschliessend beispielsweise anhand von Figuren erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1a qualitativ den Verlauf der inversen Qualität, wie nachfolgend definiert, in Abhängigkeit von der mittleren kinetischen Energie E und von der lonenauftreffdichte J, wie er in einer ersten Variante erfindungsgemäss ausgenützt wird;
Fig. 1 b eine weitere Variante des erfindungsgemäss ausgenützten Verlaufes gemäss Fig. 1 a;
Fig. 1c einen weiteren, bevorzugterweise ausgenützten Verlauf in Analogie zu den Fig. 1a und 1b;
Fig. 2 im Koordinatensystem, angebend einerseits die mittlere kinetische Energie E der schichtbildenden Ionen, anderseits ihre Auftreffdichte J, das erfindungsgemäss genutzte Gebiet zum Erhalt optimal geringfügig absorbierender und optimal dichter Schichten;
Fig. 3 eine grafische Darstellung der Schichtdichte, angegeben in at% H, des Brechungsindexes N, der schichtinternen Druckspannungsverhältnisse sowie der Transmissionsverluste, bei 633 nm, in Funktion der Auftreffionendichte und bei der für die Herstellung TaaOs-Schicht bevorzugterweise eingesetzten kinetischen Energie von 17 eV, weiter den Verlauf der inversen Qualität Q_1.
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Als Schichtqualität Q bei einer Lichtwellenlänge Xo sei eine Grösse Q definiert, die proportional zur Schichtdichte sei und umgekehrt proportional zur Absorption a bei Xo. Unter Berücksichtigung, dass üblicherweise die Dichte der Schicht durch den Wasserstoffgehalt S(H) der Schicht gemessen wird, ergibt sich
Q-1 = prop. {S(H) • a(Xo)}.
Dabei bedeuten:
Q: beispielsweise definierte Qualitätgrösse;
S(H): Wasserstoffgehalt in at%;
a(Xo): optische Absorption bei der Lichtwellenlänge Xo, beispielsweise gemessen in dB/cm.
In Fig. 1a ist zur Erläuterung des erfindungsgemässen Verfahrens rein qualitativ die qualitätsinverse Grösse Q_1 (xo) in Funktion der lonenauftreffdichte J sowie der mittleren kinetischen Auftreffenergie der Ionen dargestellt. Es bezeichnen weiter aJ einen beispielsweise eingetragenen, erfindungssgemäss genutzten lonenstromdichtebereich und aE einen erfindungsgemäss genutzten Bereich der kinetischen Energie E.
Wie daraus ersichtlich, wird durch erfindungsgemässes Aufsuchen eines zweidimensionalen J/E-Stell-bereiches die wie oben definierte Qualität Q der Schicht optimiert. Einen Stellbereich aJ/aE gemäss Fig. 1 a für mindestens genähert höchstmögliche Qualität Q kann beispielsweise auf der Minimalstelle der lonenauftreffdichte/Absorptionsfunktion liegen. Ebenso kann der erwähnte Bereich auf einer Maximalstelle der lonenauftreffdichte/Schichtdichtenfunktion liegen.
In Fig. 1 b sind die analogen Verhältnisse zu Fig. 1 a dargestellt, die auftreten können, wenn der ausgenutzte Bereich an einer Minimalstelle in der Funktion zwischen kinetischer Energie E und Absorption liegt bzw. auf einer Maximalstelle der kinetischen Energie/Schichtdichten-Funktion.
Die Verhältnisse gemäss Fig. 1c können dann auftreten, wenn in der zweivariablen Funktion lonen-auftreffdichte/kinetische Energie/Schichtabsorption eine Minimalstelle im erfindungsgemäss genutzten Bereich liegt bzw. wenn im erfindungsgemäss genutzten zweidimensionalen Bereich eine Maximalstelle der zweivariablen Funktion lonenauftreffdichte/mittlere kinetische Energie/Schichtdichte auftritt. Selbstverständlich können gegebenenfalls beide erwähnten zweidimensionalen Funktionen im erwähnten, erfindungsgemäss genutzten Bereich extremal werden.
In Fig. 2 ist in Funktion der lonenauftreffdichte J, angegeben in mA/cm2, sowie in Funktion der mittleren kinetischen Energie E, angegeben in eV, mit welcher Ionen zur Schichtbildung auf das Substrat bzw. die sich ausbildende Schicht auftreffen, schraffiert das Gebiet eingezeichnet, worin erfindungsgemäss gefunden wurde, dass im Sinne der Fig. 1 eine optimale Schichtqualität Q entsteht. Wie anhand des Beispiels noch gezeigt werden wird, sind auch die Druckspannungen innerhalb der Schicht optimal gering, was eine gute Schicht/Substrathaftung gewährleistet.
Innerhalb des schraffierten Gebietes von Fig. 2 wurde insbesondere für TaaOs, aber auch für Sili-ciumoxid, Aluminiumoxid, Zirkonoxid und Titanoxid gefunden, dass Schichten mit minimaler optischer Transmissionsdämpfung bzw. minimaler optischer Absorption bei gegebener Wellenlänge, beispielsweise von 633 nm, entstehen, die gleichzeitig optimal dicht sind.
Mit einer Anlage, wie sie in der oben erwähnten DEPS 3 543 316 dargestellt ist, wurde zur Herstellung einer TaaOs-Schicht, nach vormaliger Evaluation des optimalen Wertes für die mittlere kinetische Energie auf das Substrat bzw. die sich bildende Schicht auftreffender Ionen, die in folgender Tabelle zusammengestellten Parameter eingestellt und die Ergebnisse an der Schicht gemessen.
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Parameter und Ergebnisse
Stromdichte [mA/cm2]
Wasserstoff [at%H]
Stress [GPa]
N[633]
Verlust TEO [dB/cm]
Bogen [A]
Q-1
[at% • dB/cm]
0
6.3
0.027
0
0.05
4.9
0.064
1.856
15
0.09
3.4
0
2.01
3.4
20
11,6
0.21
1
-0.03
2.184
1.8
40
1,8
0.33
0.9
-0.46
2.214
6.2
60
5,6
0.36
0.9
7.7
65
6,9
Alle Versuche wurden bei folgenden Parametern durchgeführt:
PAr = 3*10-4 mbar
P02 = 1.2*10-3 mbar
Rate = 0.3 nm/sec
TSubstrat = 20-60°C
Als einziger Parameter wurde der Bogenstrom variiert
Dabei wurde das potentialschwebend betriebene Substrat nicht geheizt, so dass sich eine Substrattemperatur von 20 bis 60°C ergab. Variiert wurde mit dem Bogenstrom der Heisskathoden-Nie-derspannungs-Bogenentladung bei, wie erwähnt, konstant gehaltener, mittlerer kinetischer lonenenergie E, die in mA/cm2 angegebene Auftreffdichte der Ionen J. Die Ergebnisse sind in Fig. 3 grafisch dargestellt. Die linke vertikale Achse gilt sowohl für die at% H als die die Dichte der Schicht anzeigende Grösse, wie auch für dB/cm für die Transmissionsverluste bei Xo = 633 nm, und weiter für den qualitätsinversen Wert Q—1 in at% H • dB/cm.
Aus der Tabelle sowie der Grafik ist ersichtlich, dass bei der als optimal befundenen mittleren kinetischen Energie der Ionen von 17 eV an der so hergestellten Tantal-Pentoxid-Schicht bei Strömen im schraffierten Bereich von Fig. 3, d.h, ca. im Bereich von 0,15 mA/cm2 bis 0,3 mA/cm2, optimale Verhältnisse, was die Qualität der Schicht anbelangt, auftreten. Weiter ist ersichtlich, dass die inneren Spannungen der Schicht im schraffierten Bereich ausgeprägt abfallen.
Optimalerweise wird die Ta20s-Schicht bei einer Auftreffionendichte von ca. 0,2 mA/cm2 hergestellt.
Bei Einstellung der kinetischen Energie E mit Hilfe des Niederspannungs-Bogenstromes an der Anlage nach der DE-PS 3 543 316 wird beispielsweise die Dichte der auf das Substrat bzw. die im Aufbau befindliche Schicht auftreffenden Ionen durch Variation der Verdampferleistung, wie beispielsweise durch Variation der Elektronenstrahlleistung, eingestellt. Da am dargestellten Beispiel Tantal oder unter-stöchiometrisches Tantal-Pentoxid verdampft wird, bevorzugterweise mittels Elektronenstrahls, und bei welchem die Ionisation mit Hilfe einer Bogenentladung, vorzugsweise einer Niederspannungs-Bogenent-ladung, mit oder ohne Magnetfeldunterstützung vorgenommen wird, wird die Menge in gasförmigen Zustand übergeführten Feststoffes im wesentlichen durch die Verdampfungsleistung gegeben. Durch Vorsehen eines definiert einstellbaren oder steuerbaren Magnetfeldes wird bei der Niederspannungsentladung die Plasmadichte gezielt beeinflusst, insbesondere erhöht. Da die verdampften Partikel im wesentlichen elektrisch neutral freigesetzt werden, aber im wesentlichen mit vorgegebener kinetischer Energie, ist die lonisationsdichte und damit die Dichte gegen das zu beschichtende Substrat getriebener Ionen im wesentlichen von der Leistung bzw. der Stromdichte der Bogenentladung abhängig.
Dabei wird die Bogenentladung so betrieben, dass über der Verdampfungsfläche eine bestimmte, z.B. homogene Plasmaverteilung vorliegt, was durch Vorsehen der Magnetfelder unterstützt werden kann.

Claims (18)

Patentansprüche
1. Verfahren zum Beschichten eines Substrates mit mindestens einer optischen Schicht eines Oxides, Nitrides oder Oxinitrides, bei dem ein Oxid-, Nitrid- oder Oxinitrid-Bildner in Vakuum verdampft wird, dort mit Sauerstoff, Stickstoff oder einem Gemisch dieser Gase reagiert wird und, nach mindestens teilweiser Ionisation der sich bildenden Reaktionsproduktpartikel und/oder der Reaktionsausgangsstoffe, die Schicht zu nennenswertem Anteil durch sich ablegende Ionen aufgebaut wird, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere kinetische Energie der auf das Substrat oder auf die sich aufbauende Schicht auftreffenden Ionen sowie deren mittlere Auftreffdichte so eingestellt werden, dass, bei einer gegebenen Lichtwellenlänge, die optische Absorption der Schicht minimal und gleichzeitig die Dichte der Schicht maximal wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Absorption auf eine Minimalstelle der Auftreffdichte/Absorptionsfunktion eingestellt wird.
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3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Absorption auf eine Minimalstelle der kinetischen Energie/Absorptionsfunktion gestellt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Absorption auf eine Minimalstelle der Auftreffdichte/kinetische Energie/Absorptionsfunktion gestellt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichte auf eine Maximalstelle der Auftreffdichte/Schichtdichte-Funktion eingestellt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichte der Schicht auf eine Maximalstelle der kinetische Energie/Schichtdichte-Funktion eingestellt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichte der Schicht auf eine Maximalstelle der Funktion Auftreffdichte/kinetische Energie/Dichte der Schicht gestellt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere kinetische Energie (E) der Ionen zu
5 eV < E < 60 eV
gewählt wird und die mittlere Auftreffstromdichte (5) zu 0,01 mA/cm2 < J < 0,3 mA/cm2.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Auftreffstromdichte so eingestellt wird, dass der Wasserstoffgehalt der Schicht maximal 5 at%, vorzugsweise maximal 1 at%, beträgt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Absorption bei der Lichtwellenlänge so gewählt wird, dass die Transmissionsdämpfung durch die Schicht maximal 7 dB/cm, vorzugsweise maximal 3 dB/cm, beträgt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine SÌO2-, AI2O3-, ZrC>2-, TÌO2- oder TaaOs-Schicht gebildet wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine TazOs-Schicht gebildet wird und die mittlere kinetische Energie (E) zu
15 eV < E <20 eV
gewählt wird, vorzugsweise zu ca. 17 eV, und dabei die lonenstromdichte J zu 0,15 mA/cm2 < J < 0,3 mA/cm2,
vorzugsweise zu ca.
0,2 mA/cm2.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Oxid-, Nitridoder Oxinitrid-Bildner verdampft wird, vorzugsweise elektronenstrahlverdampft wird, und die Ionisierung mit Hilfe einer Gasentladung, wie einer Bogenentladung, vorzugsweise einer Niederspannungs-Bo-genentladung, erfolgt.
14. Optische Schicht aus einem Oxid, Nitrid oder Oxinitrid, hergestellt nach einem Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 13, für mindestens eine vorgegebene Lichtwellenlänge, dadurch gekennzeichnet, dass ihr Wasserstoffgehalt höchstens 5 at% beträgt und die optische Transmissionsdämpfung bei der Wellenlänge von 633 nm höchstens 7 dB/cm beträgt.
15. Optische Schicht nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Transmissionsdämpfung bei der Wellenlänge von 633 nm höchstens 3 dB/cm beträgt.
16. Schicht nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserstoffgehalt höchstens 1 at% beträgt.
17. Schicht nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht aus SÌO2, AI2O3, Zr02, TÌO2 oder TaaOs besteht.
18. Schicht nach einem der Ansprüche 14 bis 17 aus Ta20s, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserstoffgehalt maximal 1 at% beträgt, die Transmissionsdämpfung bei der betrachteten Wellenlänge von 633 nm maximal 5 dB/cm, vorzugsweise weniger als 2 dB/cm.
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CH2359/92A 1992-07-27 1992-07-27 Verfahren zum Beschichten eines Substrates mit einer optischen Schicht und optische Schicht. CH683006A5 (de)

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Cited By (1)

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WO2002073248A2 (en) * 2001-03-07 2002-09-19 Axsun Technologies, Inc. Controlled stress optical coatings for membranes

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3543316A1 (de) * 1985-03-01 1986-09-04 Balzers Hochvakuum Gmbh, 6200 Wiesbaden Verfahren zum reaktiven aufdampfen von schichten aus oxiden, nitriden, oxynitriden und karbiden

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