使用电子束照射填充了蒸镀材料的坩埚背面,通过电子轰击来达到加热坩埚的目的。蒸镀材料没有受到电子束的直接照射。此种间接加热方式,有以下特点:
・镀膜时,不会因为反射电子和X射线造成伤害
・通常使用直接加热的电子枪镀膜时,容易产生飞溅的蒸镀材料,也可以抑制飞溅,从而完成低缺陷镀膜;
・相较于直接加热的电子枪,蒸镀薄膜的表面更加平滑;
・由于采用间接加热的方式,受到电子束照射后容易分解的材料,也不会出现分解・成分变化的问题;
・由于蒸镀材料不会发生分解,光学吸收也会更少;
・由于采用电子束作为间接加热源,所以可以控制蒸镀的速率。相较于电阻式加热可以更加稳定的完成蒸镀。
电子轰击间接加热的原理
使用电子束照射填充了蒸镀材料的坩埚,以间接加热的方式加热蒸发。
低损伤蒸镀 -X射线,反射电子的影响
通过安装护罩可以防止反射电子和X射线到达基板,X射线的量在通过坩埚和护罩后,会衰减到原来的10万分之1以下。
低损伤蒸镀 - 反射电子检测结果
使用加速电压-6 kV,Emission电流100 mA照射蒸镀材料钨。同时通过测定基板伞架上流过的电流,来对反射电子的量来做测量。
如果使用直接照射的电子枪,反射电子可以用过电流来测量。使用BS-60310BDS并安装护罩后,反射电子的量低于可测定的范围,镀膜时不会造成损伤。
低缺陷蒸镀
直接加热式电子枪,由于使用了水冷式坩埚,处于水冷坩埚和蒸镀材料的接触面部分由于温度难以上升,会有残留。
BS-60310BDS则是采用间接加热的方式,坩埚的温度更高,坩埚和蒸镀材料接触部分不会有残留。
由于蒸镀材料比较均衡的受热,所以蒸镀材料残留所引起的飞溅也不会发生;并且,由于采用间接加热的方式,蒸镀材料的温度不会急剧上升,也可以抑制飞溅的发生。
由于有以上特点,所以可以完成低缺陷蒸镀。
蒸镀MgF2时,使用直接加热式电子枪镀膜的话,如图所示能确认产生了6 ~ 22 μm的凸起,而使用BS-60310BDS时,没有产生凸起等缺陷。
MgF2蒸镀时飞溅的比较
光学薄膜制作实例(吸收的降低)
MgF2, YF3等氟化物材料在使用BS-60310BDS进行蒸镀时,紫外区间的吸收降低得到了确认。
由于采用了电子束非直接照射的间接加热方式,所以
・蒸气在受到电子束干涉后的解离现象得到抑制。
・蒸镀前后材料的颜色没有变化。蒸镀材料的分解和成分偏离得到了抑制。
MgF2的溶迹和紫外区域的光谱特性
・紫外区域吸收的降低得到确认。
・蒸气没有受到电子束干涉,使得解离得到抑制。
YF3溶迹和红外区域的光谱特性
优秀的速率可控性
BS-60310BDS蒸镀薄膜时,相较于电阻加热方式,速率的控制更加容易。
通过晶振探头在Cu蒸镀时自动修正控制速率完成蒸镀,可以实现稳定的蒸镀速率。
通过晶振探头检测控制下的Cu蒸镀速率
可蒸镀多种材料