[发明专利]解决电子束沉积多层膜龟裂的临界层应力的调控方法

权利要求书

1.一种解决电子束沉积多层膜龟裂的临界层应力的调控方法，其特征在于：采用离子束辅助沉积应力临界层，采用电子束沉积应力临界层之外的其他膜层，包括以下步骤：

1)向计算机输入参数：

包括设计波长λ_D、高折射率材料折射率n_H、低折射率材料折射率n_L、高折射率材料在沉积环境的应力σ_H、低折射率材料在沉积环境的应力σ_L、所需镀制的膜系、多层膜的抗裂强度Г、取决于裂纹特性的无量纲参数Z、多层膜的杨氏模量E_f、多层膜的泊松比V_f；

2)计算机计算应力临界层的层膜应力和临界层厚度：

①根据公式(1)依次计算第j层膜沉积完成后的多层膜应力σ_Tj：

σTj=σ1t1/n1+σ2t2/n2+...+σjtj/njt1/n1+t2/n2+...+tj/nj---(1)]]>

其中：j＝1、2……M，M为总膜层数，t_j为第j层膜层的厚度系数，σ_j为第j层膜的应力，n_j为第j层膜的材料折射率；

②根据公式(2)计算第j层膜层的临界层厚度h_cj：

hcj=ΓEfZσTj2(1-Vf2)---(2)]]>

当h_cj≤(t₁/n₁+t₂/n₂+...+t_j/n_j)×λ_D/4时，令临界层的判据F_j＝1；否则，令F_j＝0；

③输出每层膜的临界层判据；

3)基底清洗：对基底进行清洗并晾干；

4)薄膜制备：

①将基底加热至120℃～250℃；当真空度优于9.0×10^-3Pa时，开始镀膜：

②令m＝1，

③开始镀制第m层膜：

如果F_m＝0，采用电子束沉积技术镀制该膜层，如该膜层为HfO₂层，氧分压为1.5×10^-2Pa～5.0×10^-2Pa，沉积速率为0.05nm/s-0.3nm/s；如该膜层为SiO₂层，氧分压为本底真空至3.0×10^-2Pa，沉积速率为0.3nm/s～1.0nm/s；

否则如果F_m＝1，采用离子束辅助沉积技术镀制该膜层，打开等离子体源，将等离子体偏压设置为70V～170V，镀完该膜层后关闭等离子体源：

④令m＝m+1，当m+1>M时，进入步骤⑤，否则返回步骤③，

⑤完成镀膜。