[发明专利]一种激光薄膜的制备方法

权利要求书

1.一种激光薄膜的制备方法，其特征在于具体步骤如下：

(1)基板的浮法抛光：采用浮法抛光工艺，使用沥青抛光垫，将SiO₂抛光粉溶解于去离子水中，将基板置于浮法抛光机上对其进行抛光，控制抛光再沉积层的厚度为100-200nm，亚表面损伤层的深度为1000-3000nm；

(2)抛光后基板的氢氟酸刻蚀：将氢氟酸与去离子水混合，对抛光后的基板表面进行刻蚀，首先采用低浓度氢氟酸进行刻蚀，完全去除再沉积层，然后采用高浓度氢氟酸进行刻蚀，完全去除亚表面损伤层；

(3)经过氢氟酸刻蚀后的基板进行超声波清洗，使用碱性清洗溶液，去除基板表面油脂以及100nm以上的残余颗粒，超声波清洗后用去离子水冲洗，离心机甩干；

(4)基板的真空离子束清洗，控制真空度为1×10^-3Pa~5×10^-3Pa；

(5)基板上薄膜制备：使用电子束蒸发方法在基板上制备HfO₂/SiO₂薄膜； 

(6)薄膜缺陷的激光预处理：用脉冲宽度为10ns，波长为1064nm的YAG激光对基板上的制备的HfO₂/SiO₂薄膜的缺陷进行激光预处理。

2.根据权利要求1所述的激光薄膜制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的沥青抛光垫在18℃~24℃温度范围内的压缩率小于8%，SiO₂抛光粉的平均粒径小于1.5μm，抛光粉的浓度小于2%，浮法抛光机的抛光盘转速为10-30rpm。

3.根据权利要求1所述的激光薄膜制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中基板抛光后，亚表面损伤层的深度为2000-3000nm之间。

4.根据权利要求1所述的激光薄膜制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中低浓度氢氟酸的浓度为1~2%，刻蚀时间为60~90分钟，高浓度氢氟酸的浓度为4~5%，刻蚀时间为60~90分钟。

5.根据权利要求1所述的激光薄膜制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中控制超声波的频率为1兆赫兹，所述碱性清洗溶液采用NH₄OH：H₂O₂和H₂O组成的溶液，NH₄OH、H₂O₂和H₂O的体积比为1:4:10，超声时间60-120分钟，超声波功率为2-3Kw，超声波清洗后用去离子水冲洗2遍，离心机甩干转速为2000-3000转/分钟。

6.根据权利要求1所述的激光薄膜制备方法，其特征在于：所述步骤(4）中所述离子束使用氙气和氧气混合等离子体，氙气和氧气的纯度大于99.999%，流量比为1:2，离子束清洗时间为5-20分钟，离子束电压为600v，离子束电流为100-300mA。

7.根据权利要求1所述的激光薄膜制备方法，其特征在于：所述步骤(5)中使用电子束蒸发技术，镀HfO₂膜时氧气的充气量为50sccm，镀的SiO₂膜时氧气的充气量为15sccm，控制基板温度为100-150℃，HfO₂和SiO₂的蒸发速率均为1nm/s。

8.根据权利要求1所述的激光薄膜制备方法，其特征在于：所述步骤(6)中对薄膜缺陷进行预处理的初始能量为2J/cm²，然后以2J/cm²为梯度增加到10J/cm²。

9.根据权利要求1所述的激光薄膜制备方法，其特征在于所述基板采用熔石英基板或K9玻璃基板。