Ověřená technologie přípravy antireflexní vrstvy pro vlnovou délku 266 nmpomocí depozice dielektrických vrstev technologií depozice z pevné fáze (PVD) a depozicí atomárních vrstev (ALD). U metody PVD jde technologii napařování pomocí elektronového děla s podporou plasmového děla (Advanced Plasma Source). 

Depozice vysokoindexového materiálu HfO2a středněindexovéhoAl2O3 pro výrobu antireflexních systémů pro monochromatickou vlnovou délku 266 nm. S ohledem na vysokou citlivost DUV optiky na parametr absorpce je velmi důležité zachovat několik procesních kroků, které vedou k potlačení organické i anorganické kontaminace a soustředí se také na celkovou čistotu depozičního procesu. Pro udržení disperzních křivek stabilního indexu lomu, koeficientu extinkce na akceptovatelné hodnotě, vedoucí ke stabilní produkci a dosažení co nejlepších optických hodnot, jsou potřeba následující činnosti. Ty jsou ve velké míře společné jak pro PVD, tak i ALD. 

Příprava depoziční komory: 

Schéma: Diagram pro ALD proces přípravy AR vrstvy na 266 nm. Technologie je optimalizována na 250 °C, pracuje se v termálním režimu s prekurzory tetramethylaluminium (TMA, CAS.: 75-24-1),  tetrakis(dimethylamino)hafnium (TDMAHf, CAS: 19782-68-4) and watervapor. Procesní kroky v diagramu jsou v sekundách, toky (flow) odpovídají klasifikaci používané v reaktoru UltratechFiji 200 a jsou v jednotce sccm (standartní kubický centimetr). Každý blok představuje jeden cyklus ALD (c. je zkratkou pro cyklus). 

Jednotlivé kroky jsou popsány metodickými pokyny či pracovními instrukcemi. Při jejich dodržení lze dlouhodobě udržet stabilitu disperzních křivek, a zajistit tak i stabilní produkci tenkých vrstev s vysokou přidanou hodnotou v oblasti stanoveného prahu poškození. Tyto postupy jsou klíčové pro stroje, kde dochází při vykládce a zavádění substrátů k zavzdušnění a otevření procesní vakuové komory – technologie PVD napařování na strojích BühlerOpticsSYRUSpro1110 v Meoptě. Naopak u systému ALD Ultratech/CambridgeNanoTech  FIJI 200, kde je procesní komora neustále čerpána a k závozu a vyjmutí dochází pomocí tzv. loadlocku, je externí vliv na disperzní data zanedbatelný. Zde je limitující celkové zavrstvení stroje. Historie výroby na strojích má velký vliv na výsledné parametry, pro zajištění nejvyšší kvality je nutno provádět depozice na vyčištěném nebo mírně zavrstveném stroji. Technologie výroby tenkých optických vrstev pro hlubokou ultrafialovou oblast lze aplikovat i na vlnové spektrum v rozmezí <240, 360> nm.  

Primární kontrolou stability procesu je vyhodnocení nástřelové šarže na svědečné sklo a změření fotometrických veličin. V případě pochybností dochází k ověření stability disperzních křivek. To lze provést i na základě spektrálních měření vyráběných položek. V procesu teoretického návrhu vrstev dochází při simulacích k importu disperzních dat do výpočtu. Výsledný návrh optických vrstev je dále podroben Monte Carlo simulaci nepřesnosti výroby zahrnující jak výrobní nepřesnosti stroje, tak i nepřesnosti v rámci disperzních dat. Pokud se teoretická spektrální data a změřená spektrální data významně odlišují, je to ukazatel nestability a špatné čistoty procesu vrstvení. Dochází k ověření jednotlivých částí stroje a k neplánovanému vyčištění stroje. Po opakované testovací šarži je buď přistoupeno k výrobě, popřípadě dalším krokům vedoucím k vyřešení potíží.  V rozhodovací smyčce zahrnující poruchu stroje, nestabilitu a výkyvy jednotlivých vstupů stroje je samozřejmě zavedeno i prověření disperzních křivek depozičního stroje.  To znamená depozici jednoduchých vrstev a opětovné stanovení indexu lomu a koeficientu extinkce a porovnání s etablovanými hodnotami. 

Obrázek níže ilustruje disperzní křivky jednotlivých depozičních materiálů. Klíčovým parametrem pro splnění parametrů modelů vícevrstevnatých systému je koeficient extinkce. Ten závisí jak na použitém materiálu – chemická čistota, použité kelímky, manipulace s materiálem, tak i na čistotě vrstvícího prostředí – míra zavrstvení stroje, použité materiály uvnitř vakuové komory (nerez, měď). Mocninný řád charakterizuje vlastní míru absorpce vrstvícího materiálu, tedy vlastní vnitřní ztráty. Udržení hodnot koeficientu extinkce v těchto řádech a hodnotách v rozmezí jednoho desetinného řádu (např. 10-8) u charakterizuje stabilitu stroje. Index lomu je v DUV ze zkušenosti více stabilní. 

Obrázek: Grafické znázornění indexů lomů a koeficientů extinkce pro kritickou oblast DUV. Technologie naprašování (Helios 800) a napařování (SYRUSpro 1110 DUV). 

V případě zvýšené nestability je nutno ověřit jednotlivé materiály depozicí jednoduchých single-vrstev (tl. od 100 nm do 300 nm) a následným stanovením disperzních dat vyhodnocovacím SW (např. MacleodThin Film, obálková metoda). 

Aktuální hodnoty charakterizují připravenost výrobní technologie vrstevní pro přípravu vrstevnatých systémů se stabilní, vysokou hodnotou prahu poškození. Tato data se dále používají pro výpočet složitějších modelů antireflexních vrstev v hluboké ultrafialové oblasti. Skladba jednotlivých vrstev je počítána SW dle požadavků kladených spektrální vlastnosti optických prvků.