纳米和微结构光学薄膜解决方案

几十年来，无机光学薄膜及其沉积方法（例如高真空物理气相沉积 (PVD) 和化学气相沉积 (CVD)）已经支持了广 泛的产品和技术。 然而，许多新兴薄膜光学技术的制造要求超出了传统 PVD 和 CVD 工具和方法的能力。

其中***项新兴技术是超表面光学。 超表面光学器件使用纳米***结构以以前传统材料和设计无法实现的方式操纵光  。 在超表面光学的众多应用中，z流行的也许是增强现实和虚拟现实 (AR/VR) 耳机中使用的衍射波导。 这些波导 允许用户同时查看虚拟内容和现实世界。 它们包含多种结构，用于将来自光学投影仪的光耦合到波导中，增加虚  拟内容的可视区域（即出瞳扩展器），然后将虚拟内容光耦合出波导并将其引导至观看者的眼睛 。

超表面光学器件可以使用纳米压印光刻 (NIL) 来制造，其中使用软或刚性主工具（例如 PDMS 印模或蚀刻硅）将 结构物理压印到涂覆在刚性基板（例如玻璃晶圆）上的有机薄膜中。 压印材料通常是紫外线固化聚合物（作为单 体涂覆在基材上）或加热至玻璃化转变温度 (Tg) 以上的热塑性塑料。

NIL 还可用于制造许多不同类型的超表面，并且绝不限于衍射 AR/VR 波导。 超表面可以设计为以与传统折射或衍 射光学大致相同的方式聚焦和引导光，但还具有能够调整有效材料特性的额外灵活性。 超表面还可以针对可见光  谱之外的频率进行制造，并且可以设计为在射频/微波、太赫兹、红外和紫外波段发挥作用。 此外，可以集成具有 特殊光学和电学特性的二维材料来创建电可调超表面。

压印光刻也不限于纳米领域。 可以制造尺寸从微米到毫米的表面浮雕光学结构，包括但不限于：

•   折射光学（透镜、透镜阵列、棱镜等）

•   色散光栅

•   衍射光学元件（DOE）和全息光学元件（HOE）

•   扩散器和光束整形器

• 图案生成器（线条、网格、十字线等）

无论设计、功能、波长带或材料系统如何，压印超表面都需要高质量的压印材料薄膜来产生高产量、高保真度的压印。

制造压印表面浮雕结构的通用工作流程如下所示：

成功的压印工艺始于表面准备。 基材和压印材料之间的高粘附力至关重要，这样当压印膜和工具分离时，压印膜不会 从基材上分层或粘附到母模工具上。 YES 的感应耦合等离子体清洁工具可在应用功能化硅烷气相沉积自组装单层

(SAM) 之前去除基材表面的污染物。 目前，半导体行业广泛使用六甲基二硅氮烷 (HMDS) 来促进光刻胶与硅晶圆的 粘附，该工艺的所有方面（包括硅烷本身）都可以根据特定的材料系统进行定制。

对于从溶液中加工的压印材料，完全去除残留溶剂是实现可重复和均匀结果的关键。 YES 的真空固化炉在整个工艺 室的体积内具有约 1% 的温度均匀性和自动化工艺控制，可有效去除残留溶剂，从而使压印材料特性在晶圆间和批次 间保持***致。

z后，压印薄膜内的颗粒和其他碎片可能会导致压印结构的局部缺陷，从而导致光学性能下降。 对于纳米***结构尤其 如此。 YES 工艺工具设计用于 10 *** (ISO4) 受控环境，工艺室环境评***为 1 *** (ISO3) ，以减少物理污染物。

YES 压印光刻设备解决方案

YES 提供从实验室系统到大批量制造解决方案的设备，充分利用半导体行业对准确性和可重复性的苛刻要求 , 生产可产生z高保真度印记的抗蚀剂薄膜：

EcoClean 系统:  自动氧等离子体表面清洁解决方案。

•   >95%的正常运行时间（仅 3 个活动部件）、高吞吐量和 ~1/2的占地面积。

EcoCoat系统: 功能化硅烷自组装单层膜 （SAM） 的气相沉积，具有出色的可重复性和精度， 可促进附着力。

• 与同类产品相比，整个基板的温度均匀性提高了3 倍，接触角变化率提高了2 倍。

•   具有>100化学前驱体，可支持广泛的材料和技术。

VertaCure 系统: 真空基，低温固化。

• 高度均匀的固化环境（腔室内部容积的温度变化~1%）

•   与同类产品相比，循环时间缩短~50%，温度均匀性提高2 倍

(文章来源于仪器网)