【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及偏振分光鏡，尤其涉及一種偏振分光鏡及其制備方法和應用。
技術介紹
1、激光退火工藝是指利用激光束照射半導體表面，在照射區局部產生極高的溫度，使晶體的損傷得到修復，并消除位錯的工藝方法，是超大規模集成電路制造工藝過程中不可或缺的工藝步驟。
2、集成電路制造過程對于激光退火工藝的均勻性要求極其嚴格，而激光退火過程中“圖案效應”，即器件圖案引起光吸收的不同導致芯片內部溫度非均勻性，對器件的性能和成品率造成嚴重影響。研究表明，更長波長的紅外偏振激光以布儒斯特角入射可顯著降低激光退火的圖案效應，相關的紅外激光退火設備也成為國內外半導體行業關注的焦點之一。
3、用于獲取高性能線偏振光的偏振分光鏡，是紅外激光退火系統中必不可少的核心光學元件。與可見光和近紅外波段工作的偏振分光鏡相比，紅外波段尤其是長波紅外波段工作的偏振分光鏡在受到紅外激光作用后的熱效應更明顯，抗激光損傷閾值更低，很難實現高消光比和高激光損傷閾值。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種偏振分光鏡及其制備方法，所述偏振分光鏡具有高熱導率的特點，進而防止因溫升引起的激光損傷，并保證良好的光學性能。
2、為了實現上述專利技術目的，本專利技術提供以下技術方案：
3、本專利技術提供了一種偏振分光鏡，包括金剛石基片1、位于所述金剛石基片1一側表面的偏振分光膜2和第一金屬化膜層4-1、位于所述金剛石基片1另一側表面的寬帶增透膜3以及位于所述金剛石基片1側面的第二金屬化膜層4
4、所述第一金屬化膜層4-1位于所述金剛石基片1一側表面的邊緣位置。
5、優選的，所述金剛石基片1為雙面拋光，光學面形的rms值小于1/50λ，表面粗糙度小于0.5nm；
6、所述金剛石基片1側面的表面粗糙度小于1.6μm。
7、優選的，所述金剛石基片1與第一金屬化膜層4-1以及所述金剛石基片1與第二金屬化膜層4-2之間設置有打底層；
8、所述打底層為ni-cr合金層。
9、優選的，第一金屬化膜層4-1和第二金屬化膜層4-2的材料獨立的為金、銅、鉻和鎳中的一種或幾種；
10、所述第一金屬化膜層4-1和第二金屬化膜層4-2的厚度獨立的為1.2～2.0μm。
11、優選的，所述偏振分光膜2包括依次層疊循環設置的第一高折射率材料層和第一低折射率材料層，且所述偏振分光膜2的最內層和最外層均為第一高折射率材料層；
12、所述第一高折射率材料層的材料為znse；
13、所述第一低折射率材料層的材料為摻雜ybf3的baf2。
14、優選的，所述偏振分光膜2的厚度為10～50μm，所述偏振分光膜2的總層數為31層。
15、優選的，所述寬帶增透膜3包括依次層疊循環設置的第二高折射率材料層和第二低折射率材料層，且所述寬帶增透膜3的最內層和最外層均為第二高折射率材料層；
16、所述第二高折射率材料層的材料為znse；
17、所述第二低折射率材料層的材料為摻雜ybf3的baf2。
18、優選的，所述寬帶增透膜3的厚度為10～50μm，所述寬帶增透膜3的總層數為39層。
19、本專利技術還提供了上述技術方案所述偏振分光鏡的制備方法，包括以下步驟：
20、在金剛石基片1的側面和一側表面的邊緣位置分別制備第二金屬化膜層4-2和第一金屬化膜層4-1后，在所述金剛石基片1的一側表面的剩余位置制備偏振分光膜2，在所述金剛石基片1的另一側表面制備寬帶增透膜3，得到所述偏振分光鏡。
21、本專利技術還提供了上述技術方案所述偏振分光鏡或上述技術方案所述制備方法制備得到的偏振分光鏡在半導體芯片行業紅外激光退火裝置或euv極紫外光刻系統lpp驅動激光光源領域中的應用。
22、本專利技術提供了一種偏振分光鏡，包括金剛石基片1、位于所述金剛石基片1一側表面的偏振分光膜2和第一金屬化膜層4-1、位于所述金剛石基片1另一側表面的寬帶增透膜3以及位于所述金剛石基片1側面的第二金屬化膜層4-2；所述第一金屬化膜層4-1位于所述金剛石基片1一側表面的邊緣位置。
23、與現有技術相比，本專利技術所述技術方案具有以下有益效果：
24、1)采用金剛石作為偏振分光鏡的基片材料，利用其高熱導率的特點，可以盡快將激光作用在膜層和基片上產生的熱量迅速傳導，緩解局部溫升造成的偏振分光鏡損壞；
25、2)本專利技術將偏振分光鏡的邊緣進行金屬化處理可將鏡體與后續應用過程中的金屬管殼或水冷結構進行一體焊接，一方面提升了導熱效率，另外一方面還可以提供高可靠性和低漏率真空密封解決方案；
26、進一步的，本專利技術通過調整偏振分光膜和寬帶增透膜的材料(通過對稀土氟化物的摻雜)提升稀土氟化物的光學和力學特性，并用其替代傳統具有放射性的thf4作為低折射率材料，具有環境友好性；通過對寬帶增透膜總厚度的調整，可以進一步的抵消偏振分光膜應力造成的鏡面面形變化，保持偏振分光鏡高面形精度。
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1.一種偏振分光鏡，其特征在于，包括金剛石基片(1)、位于所述金剛石基片(1)一側表面的偏振分光膜(2)和第一金屬化膜層(4-1)、位于所述金剛石基片(1)另一側表面的寬帶增透膜(3)以及位于所述金剛石基片(1)側面的第二金屬化膜層(4-2)；
2.如權利要求1所述的偏振分光鏡，其特征在于，所述金剛石基片(1)為雙面拋光，光學面形的RMS值小于1/50λ，表面粗糙度小于0.5nm；
3.如權利要求1所述的偏振分光鏡，其特征在于，所述金剛石基片(1)與第一金屬化膜層(4-1)以及所述金剛石基片(1)與第二金屬化膜層(4-2)之間設置有打底層；
4.如權利要求1所述的偏振分光鏡，其特征在于，第一金屬化膜層(4-1)和第二金屬化膜層(4-2)的材料獨立的為金、銅、鉻和鎳中的一種或幾種；
5.如權利要求1所述的偏振分光鏡，其特征在于，所述偏振分光膜(2)包括依次層疊循環設置的第一高折射率材料層和第一低折射率材料層，且所述偏振分光膜(2)的最內層和最外層均為第一高折射率材料層；
6.如權利要求5所述的偏振分光鏡，其特征在于，所述偏
7.如權利要求1所述的偏振分光鏡，其特征在于，所述寬帶增透膜(3)包括依次層疊循環設置的第二高折射率材料層和第二低折射率材料層，且所述寬帶增透膜(3)的最內層和最外層均為第二高折射率材料層；
8.如權利要求7所述的偏振分光鏡，其特征在于，所述寬帶增透膜(3)的厚度為10～50μm，所述寬帶增透膜(3)的總層數為39層。
9.權利要求1～8任一項所述偏振分光鏡的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
10.權利要求1～8任一項所述偏振分光鏡或權利要求9所述制備方法制備得到的偏振分光鏡在半導體芯片行業紅外激光退火裝置或EUV極紫外光刻系統LPP驅動激光光源領域中的應用。
...【技術特征摘要】
1.一種偏振分光鏡，其特征在于，包括金剛石基片(1)、位于所述金剛石基片(1)一側表面的偏振分光膜(2)和第一金屬化膜層(4-1)、位于所述金剛石基片(1)另一側表面的寬帶增透膜(3)以及位于所述金剛石基片(1)側面的第二金屬化膜層(4-2)；
2.如權利要求1所述的偏振分光鏡，其特征在于，所述金剛石基片(1)為雙面拋光，光學面形的rms值小于1/50λ，表面粗糙度小于0.5nm；
3.如權利要求1所述的偏振分光鏡，其特征在于，所述金剛石基片(1)與第一金屬化膜層(4-1)以及所述金剛石基片(1)與第二金屬化膜層(4-2)之間設置有打底層；
4.如權利要求1所述的偏振分光鏡，其特征在于，第一金屬化膜層(4-1)和第二金屬化膜層(4-2)的材料獨立的為金、銅、鉻和鎳中的一種或幾種；
5.如權利要求1所述的偏振分光鏡，其特征在于，所述偏振分光膜(2)包括依次層疊循環設置的第一高折射率材料層和...
【專利技術屬性】
技術研發人員：段微波，李大琪，劉保劍，余德明，馬秋靜，楊青霖，于天燕，蔡清元，張得健，趙桐羽，
申請(專利權)人：中國科學院上海技術物理研究所，
類型：發明
國別省市：
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