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在探測器制造加工工藝中,很多都涉及清洗技術(shù),如芯片制作期間的基片清洗,外延生長片的清洗,鍍膜加工前基片的清洗,以及濾光片等光學(xué)元件加工的清洗等。
隨著科技的發(fā)展,半導(dǎo)體器件的生產(chǎn)對清潔度的要求越來越高。也不斷有復(fù)雜的新洗凈系統(tǒng)和設(shè)備投入使用。在光學(xué)儀器、精密機械以及電子機械領(lǐng)域也越來越多地需要精密工業(yè)清洗。無論是半導(dǎo)體薄膜的生長還是基于半導(dǎo)體薄膜的器件制備,襯底的清洗和處理是必不可少的一個環(huán)節(jié)。
激光鏡片鍍膜前經(jīng)過一系列的清洗過程之后,在基片放入真空室的過程中以及在真空室抽取真空的過程中,裝入鍍膜設(shè)備真空室以及進行蒸鍍前,基片均有可能被二次污染,從而影響濾光片蒸鍍效果和薄膜特性,通常采用離子束清洗技術(shù),對基片進行的最后一道處理,以消除二次污染,保證基片在鍍膜前的真正清潔。離子束清洗技術(shù)的清潔機理是: 吸附或黏附在基片上的污物在高能離子束的轟擊下脫離基片; 或通過高熱能的氧離子氧化污物分子,使它易于被離子碰撞而脫離基片。
光學(xué)濾光片的作用很大。廣泛用于攝影界。一些攝影大師拍攝的風(fēng)景畫,為什么主景總是那么突出,是怎樣做到的?這就用到了濾光片。比如你想用相機起拍一朵黃花,背景是藍天、綠葉,如果按照平常拍,就不能突出“黃花”這個主題,因為黃花的形象不夠突出。但是,如果在鏡頭前放一個黃色濾光片,阻擋一部分綠葉發(fā)出的綠光、藍天發(fā)出的藍光,而讓黃花發(fā)出的黃光大量通過,這樣,黃花就顯得十分明顯了,突出了“黃花”這個主題。
一般情況下,薄膜制備工藝決定了薄膜都具有柱狀的微結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)使薄膜內(nèi)部存在一定空隙,并造成薄膜器件光學(xué)特性和機械特性的不穩(wěn)定,因此對某些在特殊環(huán)境下使用的薄膜必須進行各種環(huán)境試驗。
1.恒溫恒濕試驗。它是最常規(guī)的環(huán)境試驗。一般在相對濕度95%,溫度為55度的環(huán)境下存放6-24小時;或在40度以下存放10天;或在室溫至80度的環(huán)境下做多次循環(huán)試驗,然后檢測薄膜樣品在試驗前后的膜層的機械和光學(xué)特性的變化。例如:對于要求較高的窄帶濾光片,就要進行恒溫恒濕試驗,然后測試其透射率峰值的位置變化及峰值大小的變化。
2.液體浸蝕。一般是在室溫下將薄膜樣品浸泡在每升含45g鹽的溶液中,或根據(jù)用戶要求在稀釋的酸或堿溶液中浸泡6-24小時,試驗后測試薄膜的光學(xué)特性和機械特性,并與試驗前測的數(shù)值進行比較。
3.溫度試驗測試。薄膜的熱膨脹系數(shù)一般比基底的熱膨脹系數(shù)大一個數(shù)量級,加之膜層存在的內(nèi)應(yīng)力,從而在高溫度情況下,使膜層與膜層之間可能形成位錯,因此薄膜在高溫度下使用時,必須經(jīng)過烘烤試驗。