[发明专利]一种超薄晶圆光学窄带滤光片及其制备方法

说明书

本发明公开了一种超薄晶圆光学窄带滤光片及其制备方法，该窄带滤光片包括主膜层、基板、应力平衡层和副膜层，该窄带滤光片在基板和副膜层之间设置一层应力平衡层，该结构解决了正常工艺制备窄带膜层的厚度过厚问题，并避免基板副膜层面镀膜厚度过厚产生的翘曲问题，在保证窄带滤光片的光学性能的基础上，变得更加薄，解决了制备窄带滤光片一次成型避免多次成膜产生的膜层结合力不好或者膜层和基板之间有大颗粒浮尘。

技术领域

本发明属于光学零件技术领域，具体涉及一种超薄晶圆光学窄带滤光片及其制备方法。

背景技术

窄带滤光片是一种可以用从复合光分离出某一波段单色光的光学器件，其被广泛的应用于各种高科技光电产业领域。

窄带滤光片的中心波长要求严格，半波宽度也有严格要求，一般为中心波长的5％左右，由光学薄膜理论知道，截止范围和截止深度的提升依赖于不断堆积膜层，所有截止长波通层膜厚远远大于主膜窄带层，以200m-800nm、900nm-1200nm截止范围，截止1％为例，正常镀制需要总厚度10um左右，并且在超薄基板上镀膜。一般来说，主膜层镀膜厚度远远大于副膜层镀膜厚度，镀制完成会产生应力，基板不规则翘曲，可用良率低，且做出的光学器件的结构较厚，制作成本偏高。

光学器件的总厚度随着光电领域的进一步的发展，光学器件日趋变薄是主要趋势，不仅节省结构空间，还能提高光学器件性能，但是随着光学器件的变薄，翘曲现象越发明显，因此需解决膜层厚度和翘曲问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种超薄晶圆光学窄带滤光片及其制备方法，以解决现有技术中窄带滤光片镀膜易于发生基板扭曲形变、翘曲和裂片的问题。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种超薄晶圆光学窄带滤光片，从一侧到另一侧包括依次堆叠设置的主膜层、基板、应力平衡层和副膜层；

所述主膜层为BPF，副膜层为LWPF，应力平衡层为SiO₂；基板厚度为70um-100um时，应力平衡层的厚度为1.1um-1.5um；基板的厚度为150um-210um时，应力平衡层的厚度为1.7um-2um。

本发明的进一步改进在于：

优选的，所述主膜层的厚度≤3um。

优选的，所述副膜层的厚度≤2um。

优选的，窄带滤光片的厚度≤6.5um。

优选的，窄带滤光片的翘曲值＜0.5mm。

优选的，主膜层为窄带膜系；副膜层为长波通膜系。

一种上述的超薄晶圆光学窄带滤光片的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，超声清洗基板；

步骤2，将基板至于镀膜仪器中，首先在基板的一侧镀膜应力平衡层，然后采用双面溅射镀膜，同时在应力平衡层外镀膜副膜层，在基板的另一侧镀膜主膜层。

优选的，步骤2中，溅射过程中，功率为4-KW。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明公开了一种超薄晶圆光学窄带滤光片，该窄带滤光片包括主膜层、基板、应力平衡层和副膜层，该窄带滤光片在基板和副膜层之间设置一层应力平衡层，该结构解决了正常工艺制备窄带膜层的厚度过厚问题，并避免基板副膜层面镀膜厚度过厚产生的翘曲问题，在保证窄带滤光片的光学性能的基础上，变得更加薄，解决了制备窄带滤光片一次成型避免多次成膜产生的膜层结合力不好或者膜层和基板之间有大颗粒浮尘。