基板（３１０）包括位于基板（３１０）表面上的不透明的铬涂层（３２０），对该铬涂层进行干蚀以形成孔径（３４０），其中孔径中的铬低于可检测的极限。一种用于在基板（３１０）上形成不透明的铬涂层（３２０）的方法包括：在基板上沉积初始厚度的不透明的铬涂层，沉积的同时没有使用离子辅助或使用了检测不到的离子辅助；以及在使用或不使用离子辅助的情况下沉积该不透明的铬涂层的其余部分。在一个实施方式中，本发明专利技术涉及一种有孔的光学元件（３００），它具有透光的基板（３１０）以及位于该基板上用于定义孔径（３４０）的不透明的铬涂层（３２０）。各种材料构成的三层或四层不透明的涂层被设置，其中包括三层的铬／氧化铬／铬涂层。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】优先权本申请是一个部分继续申请，它要求2004年10月21日提交的、题为“Opaque Chrome Coating Suitable For Etching”的美国申请10/971,611的优先权和利益。
技术介绍
多年来，不透明的铬涂层都被用作一种低反射率、不透明的孔径涂层，可用于各种光学元件、光掩模以及用于LCD显示器的黑色矩阵。不透明的铬涂层通常具有三层非常薄的铬(Cr)闪蒸，用于粘合到基板上；之后是低反射的氧化铬(CrOx)层；再之后就是不透明的较厚的铬层。选择多个不透明铬层的厚度和组成，以实现想要的不透明度和低反射率。最佳的层组成和厚度可能是根据实验来确定或推导出来的(P.Baumeister，“Starting designs for the computeroptimization of optical coatings，”Appl.Opt.34(22)4835(1995))。常常添加碳和氮以提高某些层的反射率和耐蚀性(例如，发布到Alpay的美国专利5,230,971)。已知更多复杂的不透明的铬涂层结构(例如，发布到Iwata的美国专利5,976,639)。不透明的铬涂层通常是通过物理汽相沉积而沉积到基板上的，典型的是热蒸镀，例如电子束蒸镀或阻抗蒸镀或溅射。通过使用标准的光刻，经剥离(lift-off)或回蚀(etch-back)，便可以在不透明的铬涂层中图形化出孔径。剥离工艺涉及在图形化的抗蚀剂上沉积不透明的铬层。在合适的溶剂中剥去光刻胶便除去了光刻胶上的铬，从而形成了该图案。通过剥离工艺，可以很容易图形化出不那么重要的结构。然而，剥离工艺不太适合那些需要图案带有直边的应用。更重要的结构通常是通过回蚀来图形化的，其中在不透明的铬涂层上使抗蚀剂图形化。通过湿法蚀刻(通常用高氯酸和硝酸铈铵溶液)或者通过干法蚀刻(用氯和氧等离子体)，将该图案转移到不透明的铬层上。最近，这种干法蚀刻处理已被光掩模工业采用，因为和湿法蚀刻相比它允许蚀刻更精细的特征。在许多文献中已对铬的干蚀进行了广泛地讨论(Y.Huang等人，“Extendedchamber matching and repeatability study for chrome etch，”Proc.SPIE-Int.Soc.Opt.Eng.，Vol.4562，第624-632页(2002)；J.O.Clevenger等人，“Effect ofchamber seasoning on the chrome dry etch process，”Proc.SPIE-Int.Soc.Opt.Eng.vol.5130，no.92-100(2003)；R.B.Anderson等人，“Study ofthe role of Cl2，O2，and He in the chrome etch process with optical emission spectroscopy，”Proc.SPIE-Int.Soc.Opt.Eng.，vol.4889，第641-652页(2002)；R.B.Anderson等人，“Improvement of chrome CDU by optimizing focus ring design，”Proc.SPIE-Int.Soc.Opt.Eng.vol.5130，no.1，第264-174页(2003)；以及M.Mueller等人，“Dryetching of chrome for photomasks for 100 nm technology using chemicallyamplified resist，”Proc.SPIE-Int.Soc.Opt.Eng.，Vol.4754，第350-360页(2002))。用于将不透明的铬涂层沉积到基板上的最经济的方法之一是离子辅助的电子束蒸镀。通常，该方法包括通过使用电子束蒸镀器，按顺序地产生铬(Cr)和氧化铬(CrOx)的蒸气；以及在基板上沉积这些蒸气，同时用低能离子束来轰击正在基板上生长的膜。与没有离子辅助的情况相比，离子辅助可以产生更密且更均匀的膜。这些膜越是均匀，不透明的铬涂层的光学特性就越一致。这些膜越密，不透明的铬涂层就越能耐受破裂和针孔形成。离子辅助也使这些膜上的应力达到最小。另一方面，在通过离子辅助电子束蒸镀而沉积的不透明的铬涂层中所蚀刻出的孔径中已观察到基板会模糊且有斑点。这种模糊和斑点可能会影响到该孔径的透射和反射特性。
技术实现思路
在一个方面，本专利技术涉及一种基板，它包括位于该基板上的不透明的铬涂层，该基板被干法蚀刻出一孔径，其中该孔径中的铬低于可检测的极限。在另一方面，本专利技术涉及一种在基板上形成不透明的铬涂层的方法，该方法包括在基板上沉积初始厚度的不透明的铬涂层，同时无需离子辅助或者使用检测不到的离子辅助；以及沉积不透明的铬涂层的其余部分，同时使用或不使用离子辅助。在另一方面，本专利技术涉及有孔的光学元件，它具有透光的基板以及在基板上用于定义孔径的不透明的铬涂层。特别是，该光学元件是一种具有铬涂层的窗口，其与该孔径相邻的边缘部分具有一个相对于该窗口小于15°的锐角θ，角度θ介于10°-15°范围中较佳，而角度θ介于10°-14.5°的范围中则更佳。根据下面的描述和所附的权利要求书，将清晰地看到本专利技术的其它特征和优点。附图说明图1是用离子辅助电子束蒸镀来沉积的具有前两层的不透明的铬涂层的SIMS光谱。图2A示出了本专利技术一实施方式的不透明的铬涂层。图2B示出了在图2A的不透明的铬涂层中形成的孔径。图3示出了一种用于在基板上沉积不透明的铬涂层的系统。图4A示出了对于本专利技术一实施方式的不透明的铬涂层而言作为波长函数的反射率。图4B示出了在本专利技术一实施方式的不透明的铬涂层中蚀刻出来的孔径的显微照片。图4C示出了具有图1所示SIMS光谱的孔径的显微照片。图5示出了位于透光基板一面上的不透明的铬涂层，其中该不透明的铬涂层具有穿透该层的孔径，并且与该孔径相邻的铬层边缘部分相对于该孔径形成了一个小于15°的锐角。图6示出了位于透光基板顶面和底面上的不透明的铬涂层，其中该不透明的铬涂层具有穿透该层的孔径，并且与该孔径相邻的铬层边缘部分相对于该孔径形成了一个小于15°的锐角。图7是示出了一个窗口的侧视图，它具有涂敷在顶面上的不透明的铬和涂敷在底面涂层上的不透明的铬、两个面的铬涂层中的孔径、以及在该窗口周围的夹具。图8是图7和/或图11所示窗口的顶视图。图9是一个窗口的侧视图，在Cr/CrOx/Cr层中形成孔径之前该窗口在第一或顶面以及第二或底面之上具有Cr/CrOx/Cr层。图10是一个窗口的侧视图，在Cr/CrOx/Cr层中形成孔径之前该窗口只在第一或顶面之上具有Cr/CrOx/Cr层。图11是一个窗口的侧视图，该窗口具有只涂敷在顶面上的不透明的铬、铬涂层中的孔径以及该窗口周围的夹具。具体实施例方式在本专利技术的专利技术人所进行的研究中，通过使用离子辅助电子束蒸镀，在玻璃基板上沉积了具有Cr/CrOx/Cr结构的不透明的铬涂层。用于前两层的沉积速率是2A/s，并且将100V和7A的灯丝电流加到离子枪上以便将氩加速到正生长的膜中。通过干法蚀刻，在不透明的铬涂层中形成孔径。然而，已本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基板，它包括位于被蚀刻的基板的表面上的不透明的铬涂层，以便在所述涂层中形成孔径，其中所述孔径中的铬低于可检测的极限，并且用于定义所述孔径的圆周的铬层边缘倾斜了一个小于１５°的锐角。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：L乌克兰采克，RA贝尔曼，JM奎恩塔尔，PA萨琴科，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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