Способ получения зеркального покрытия

 

0 П И С А Н И Е (1)6 ® 4

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Соднаь:,ст„ ;66êé ë реслуолнк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.02.78 (21) 2582745/29-33 с присоединением заявки №вЂ” (51) М. Кл. С ОЗС 17/06 ссср (53) УДК 666.1.056 (088.8) Опгбликовано 30.06.79. Бюллетень ¹ 24 ло делам изобретений н открытий

Дата опубликоьания описания 30.06.79 (72) Авторы изобретения

Г. И. Голубева, А. В. Степуро и В. П. Михайлов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗЕРКАЛЬНОГО ПОКРЪ|ТИЯ

Государственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к тонкослойным оптическим покрытиям, а именно к высокоотражающим зеркальным покрытиям, используемым в оптике приборов, работающих в инфракрасной области спектра, а также для монохроматичных когерентных источников излучения, требующих минимального светорассеяния отражающих поверхностей элементов оптических схем.

Известен способ получения медного покрытия электрохимическим осаждением меди на шлифованную подложку с предварительно нанесенной пиролизом пленкой двуокиси олова и с последующим нанесением подслоя хрома для сцепления меди с подложкой. Осажденный слой меди подвергается механической тонкой обработке для придания зеркалу оптических свойств (1).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления проводящего медного покрытия на диэлектрической подложке ионоплазменным катодным распылением в атмосфере аргона, по которому подложку в вакуумной камере нагревают до 150 С, проводят очистку поверхности ионной бомбардировкой, наносят ионоплазменным распылением вначале подслой хрома, а затем медное покрытие (2).

Однако нанесение меди на подготовленную таким образом подложку со скоростью

oKoJIo 200 А/Mnn 06p33) cT кр;.пнокрнстаllлическую, пористую структуру покрытия, отличающуюся сильным светорассеянием и пониженными механическими характеристиками.

В настоящее время системы дальней связи и другие направления прикладной оптики, использующие монохроматические ко10 герентные источники излучения, предъявляют высокие требования к добротности элементов оптических схем, особенно расположенных в резонаторах источников, где потери на рассеяние и другие несовершенства

15 элементов существенно влияют на светоэнергстнческне параметры излучателя, и получение качественных отражающих покрытий — одна из принципиальных задач тонкопленочной оптики.

20 Цель изобретения — получение медных зеркальных покрытий с высокой добротностью и малым светорассеянием и с высокими эксплуатационными характеристиками.

25 Поставленная цель достигается тем, что при известном способе получения зеркального покрытия на диэлектрической подложке путем очистки ее при повышенной температуре и высокочастотного ионоплаз30 менного осаждения меди в среде аргона

670549

0,05

1 группа

+200 — 198

Формула изобретения

НПО «Поиск» Заказ 1149/13 Изд. Х 406 Тираж 575 Подписное пр, Сапунова, 2

Типография, очистку ведут при 250 †3 С высокочастотным разрядом с удалением слоя толщиной 0,2 — 0,5 мкм, затем охлаждают подложку до комнатной температуры и повторно очищают высокочастотным разрядом при

60 — 80 С, а осаждение меди осуществляют со скоростью 90 — 110 А/мин.

Очистка подложки в высокочастотной плазме с удалением загрязненного и нарушенного слоя толщиной 0,2 — 0,5 мкм позволяет подготовить подложку с минимальным количеством дефектов поверхности, обусловленных нарушенным верхним слоем и микровнедрениями в процессе механической полировки диэлектрика.

Операция охлаждения подложки с 250—

300 С, нагретой в результате съема распылением поверхностного слоя, до комнатной температуры необходима для уменьшения времени миграции молекул зародышевого слоя по поверхности при осаждении и для закрепления их в мелкодисперсный однородный слой.

Повторная очистка подложек в высокочастотной плазме с одновременным нагревом до 60 — 80 С позволяет удалить адсорбированный за время охлаждения монослой паров воды и остаточных газов и создать тем самым оптимальные условия нанесения мелкодисперсного плотного слоя меди с хорошей адгезией к поверхности подложки.

Скорость осаждения меди 90 — 110 А/мип обеспечивает получение покрытия с нерассеивающей мелкокристаллической структурой, характеризуемой повышенными эксплуатационными качествами.

Пример. Покрытия наносят на катодной высокочастотной ионоплазменной установке с частотой генератора 13,56 мГц, с помещением стеклянных подложек на водоохлаждаемый электрод, геометрия и система охлаждения которогообеспечиваютравномерное распределение температуры по поверхности подложек. Камеру откачивают до давления 1.10 — тор с последующим напуском рабочего газа — химически чистого аргона, до установления вакуума 2 10 †тор.

Очищают подложку распылением для снятия нарушенного слоя в высокочастотной плазме при температуре 280 С с подачей на катод удельной мощности порядка

0,6 Вт/сма, при этом за 20 мин осуществляется съем 0,3 мкм толщины подложки.

Затем за 45 мин охлаждают подложки до температуры около 20 С и повторно их очищают для снятия адсорбированного за время охлаждения молекулярного слоя, при этом подложки нагреваются до температуры 70 С, которая поддерживается постоянной за время нанесения покрытия, Зеркаль5

60 о ный слой толщиной 1000А осаждается за

10 мин со скоростью 100 А/мин, и после

10 — 15 мин выдержки в вакууме подложки выгружают из камеры.

Эксплуатационные характеристики испытываемых покрытий следующие:

Отражение на

1=1,0 мкм,п/ц 98

Расстояние на приборе ЮС-36, /о

Расстояние интегральное, o 0,006

Адгезия на отрыв, Н/ма

Механическая прочность

Термостойкость, С

Термоудар

+60 С, циклы 15

Таким образом, описываемая совокупность операций позволяет получать медные зеркальные покрытия, обнаруживающие высокое спектральное отражение при повышенных эксплуатационных характеристиках (механическая прочность, термоудар, воздействие максимальных температур).

Минимальное светорассеяние зеркал по величине, не превышающее расстояние исход ой подложки, позволяет успешно использовать покрытия в системах с монохроматическими когерентными источниками излучения.

Себестоимость полученных зеркал невысока, технология изготовления нетрудоемка.

Способ получения зеркального покрытия на диэлектрической подложке путем очистки ее при повышенной температуре и высокочастотного ионоплазменного осаждения меди в среде аргона, отличающийся тем, что, с целью получения зеркал с высокой добротностью и малым светорассеянием, очистку ведут при 250 — 300 С высокочастотным разрядом с удалением слоя толщиной 0,2 — 0,5 мкм, затем охлаждают подложку до комнатной температуры и повторно очищают высокочастотным разрядом при

60 — 80 С, а осаждение меди осуществляют о со скоростью 90 — 110 А /мин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 218382, кл. С ОЗС 17/12, 1965.

2. Напыление резистивных и проводящих слоев на установке типа ИПУ-6, ОСТ4ГО.0.54.028. М., 1975, с. 46 — 51.