從夜視到“元宇宙”入口設(shè)備，ALD光學(xué)鍍膜不斷突破技術(shù)和市場(chǎng)邊界

隨著各類鏡頭、顯示設(shè)備、生物識(shí)別技術(shù)產(chǎn)品、5G通訊技術(shù)和終端設(shè)備，以及最近備受關(guān)注的未來“元宇宙”重要場(chǎng)景入口設(shè)備的AR/VR等消費(fèi)類終端的創(chuàng)新發(fā)展，對(duì)光學(xué)鍍膜設(shè)備的技術(shù)工藝以及性價(jià)比要求也越來越高。

在最近落下帷幕的第23屆中國國際光電博覽會(huì)(以下簡(jiǎn)稱CIOE2021)上，業(yè)界領(lǐng)先的ALD設(shè)備制造商和服務(wù)商——青島四方思銳智能技術(shù)有限公司(以下簡(jiǎn)稱思銳智能或SRII)攜旗下Beneq品牌的重點(diǎn)展示內(nèi)容之一就包括ALD(原子層沉積技術(shù))的光學(xué)鍍膜應(yīng)用，其因出色的膜層厚度均勻性、保形性和高性價(jià)比等特點(diǎn)，引發(fā)行業(yè)人士的廣泛關(guān)注。

圖1：思銳智能攜旗下Beneq品牌參展第23屆中國國際光電博覽會(huì)

圖2：ALD光學(xué)鍍膜新應(yīng)用引發(fā)業(yè)界廣泛關(guān)注

ALD光學(xué)鍍膜應(yīng)用方面有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，原子層沉積技術(shù)適用于在三維結(jié)構(gòu)的部件產(chǎn)品，尤其是帶有較大深寬比結(jié)構(gòu)的溝槽、微孔以及復(fù)雜曲面的產(chǎn)品上沉積高保形、高致密、高均勻性的光學(xué)薄膜。這種特性有效地彌補(bǔ)了現(xiàn)有的PVD鍍膜技術(shù)的不足，在現(xiàn)代光學(xué)鍍膜領(lǐng)域正受到越來越多的重視。

圖3：ALD技術(shù)可用于任意形狀的光學(xué)器件、球型透鏡、光柵等應(yīng)用的批量鍍膜

思銳智能旗下Beneq倍耐克公司致力于開發(fā)適合光學(xué)鍍膜工業(yè)化生產(chǎn)的原子層沉積設(shè)備已有十多年的經(jīng)驗(yàn)，是ALD技術(shù)和設(shè)備在光學(xué)應(yīng)用最早的開拓者，積累非常深厚。公司設(shè)計(jì)和制造的P400A、P800、P1500、C2R 原子層沉積設(shè)備系列克服了同類原子層沉積設(shè)備沉積速率慢、不兼容大尺寸產(chǎn)品、難以大規(guī)模生產(chǎn)的局限，可完全滿足現(xiàn)代光學(xué)規(guī)?；?、高要求的鍍膜產(chǎn)品的生產(chǎn)需要。

圖4：Beneq P系列ALD設(shè)備的產(chǎn)品特性對(duì)比

思銳智能中國區(qū)銷售總監(jiān)劉春亮表示，Beneq P系列ALD設(shè)備發(fā)展已很成熟，適合做一些大批量的產(chǎn)品，如一次做幾百片甚至幾千片的量，產(chǎn)能可觀。而且該系列均搭載高容量反應(yīng)器，是從研發(fā)階段到大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的理想工具。此外，P系列設(shè)備還支持定制反應(yīng)腔的配置選項(xiàng)，適用于各種基底;而且反應(yīng)腔易于更換，從而最大限度減少了因維護(hù)造成的停機(jī)時(shí)間。

為了進(jìn)一步提升ALD的鍍膜速度以媲美傳統(tǒng)的PVD，在本屆CIOE上，Beneq還展示了最新的C2R旋轉(zhuǎn)等離子體增強(qiáng)型ALD(PEALD)，C2R系列是將空間ALD技術(shù)加上等離子技術(shù)結(jié)合在一起，這是思銳智能的首創(chuàng)，目前在整個(gè)ALD行業(yè)也是獨(dú)一無二的。

圖5：Beneq C2R設(shè)備能夠?yàn)榭蛻魩硪幌盗屑夹g(shù)優(yōu)勢(shì)

相比P系列，C2R設(shè)備每批的產(chǎn)量相對(duì)較少，例如8寸的晶圓它一次能做7片，但是沉積速率很快，每小時(shí)可沉積幾微米厚的膜層，可以跟傳統(tǒng)的PVD沉積速率匹敵，令很多客戶感到驚喜。“C2R與P系列各有各的優(yōu)勢(shì)，很好地形成了互補(bǔ)，滿足不同客戶得需求，也因此在本次展會(huì)上吸引了不少客戶前來了解洽談?！皠⒋毫帘硎?。

不斷拓展應(yīng)用邊界，為工業(yè)和消費(fèi)類光學(xué)技術(shù)創(chuàng)新賦能

據(jù)劉春亮介紹，在中國客戶應(yīng)用方面，最近這兩年思銳智能的ALD設(shè)備應(yīng)用很成功的領(lǐng)域之一就是夜視產(chǎn)品的生產(chǎn)。在大面積、高深寬比的微通道板中沉積高保形電阻和發(fā)射層薄膜材料，思銳智能的ALD設(shè)備極大地提高了微通道板的二次電子產(chǎn)額，增強(qiáng)了其產(chǎn)品性能。“比如在微通道板里面沉積電子發(fā)射層，再通過ALD薄膜可以在一些微孔里面做一些薄的氧化物材料，這種氧化物材料有利于光子的倍增，可以把弱光變成比較強(qiáng)的光，實(shí)現(xiàn)光的放大。我們幫助一些知名的國內(nèi)外夜視產(chǎn)品生產(chǎn)公司在量產(chǎn)品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益方面都取得了很好的效果。”他強(qiáng)調(diào)道。

圖6：思銳智能中國區(qū)銷售總監(jiān)劉春亮

不僅如此，思銳智能還為國內(nèi)知名傳感器的工業(yè)視覺系統(tǒng)供應(yīng)商提供的ALD層沉積設(shè)備，主要應(yīng)用在曲面(玻璃圓柱體)上沉積微米級(jí)厚的低折射率和高折射率材料光學(xué)堆，用于近紅外 (NIR) 濾光片的生產(chǎn)。 公司在為光學(xué)系統(tǒng)制造商領(lǐng)域的主要應(yīng)用是衍射光柵中填充高折射材料，產(chǎn)生平坦的光柵結(jié)構(gòu)并保持光柵結(jié)構(gòu)清潔。同時(shí)，思銳智能的ALD設(shè)備還為越來越多的相機(jī)透鏡制造商所青睞，主要應(yīng)用在小曲面透鏡上沉積均勻的減反增透薄膜材料。此外，思銳智能在硅基微顯示(Micro-OLED)薄膜封裝、LED DBR反射器的生產(chǎn)、半導(dǎo)體設(shè)備核心部件的保護(hù)性鍍膜等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。

最近，業(yè)界A字頭知名公司將在自己未來的AR、VR終端透視眼鏡中采用的Micro-OLED的新聞不絕于耳，事實(shí)上Micro-OLED一定是要用到ALD設(shè)備，這對(duì)其整個(gè)性能的提升已經(jīng)被業(yè)界所公認(rèn)。到目前為止，ALD已經(jīng)是Micro-OLED一個(gè)必備的生產(chǎn)工藝。

思銳智能副總經(jīng)理陳祥龍解釋說，ALD往往串聯(lián)在Micro-OLED蒸餾生產(chǎn)線上，當(dāng)發(fā)光材料蒸鍍完以后，用ALD來做薄膜封裝，這里用了ALD最大的一個(gè)優(yōu)勢(shì)——即可以做非常致密的、保護(hù)性好的薄膜。在這種情況下，它可以有效阻隔水和氧，提高OLED的使用壽命。

圖7：思銳智能副總經(jīng)理陳祥龍

在Micro-OLED這端市場(chǎng)，思銳智能幾乎占據(jù)了整個(gè)市場(chǎng)90%的份額，無疑是這個(gè)行業(yè)的開拓者?！叭蜃钤缙诘囊恍┭邪l(fā)客戶用的薄膜封裝設(shè)備就是我們的ALD設(shè)備，從一開始的研發(fā)到最后生產(chǎn)，我們?nèi)潭紖⑴c了。在中國也是，如上海大學(xué)顯示器研發(fā)中心，華南理工、廣州新世界的封裝設(shè)備，還有在福州大學(xué)，基本上前端的研發(fā)設(shè)備都是我們的ALD設(shè)備，從早期的研發(fā)，到最后生產(chǎn)我們?nèi)膛浜虾蛥⑴c，幫助客戶成功?！标愊辇埥榻B說。

當(dāng)然，思銳智能的ALD設(shè)備聚焦的不僅僅是上述幾大光學(xué)鍍膜應(yīng)用，公司希望不斷擴(kuò)大服務(wù)范圍，能夠打造成一個(gè)聚焦于光電系統(tǒng)的前端光學(xué)模組以及后端半導(dǎo)體器件的一站式、系統(tǒng)級(jí)ALD解決方案供應(yīng)商。

思銳智能非常積極來布局整個(gè)技術(shù)的本地化，在國內(nèi)也搭建了非常強(qiáng)大的一個(gè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)與技術(shù)支持團(tuán)隊(duì)。公司在青島、上海都建立了半導(dǎo)體實(shí)驗(yàn)室，作為一個(gè)裝備制造企業(yè)，思銳智能希望通過本地化的技術(shù)團(tuán)隊(duì)以及本地化實(shí)驗(yàn)室，來為本地客戶提供不僅僅是一個(gè)設(shè)備而是一整套的研發(fā)服務(wù)，從概念驗(yàn)證到中試驗(yàn)證的服務(wù)，以及到最終交鑰匙的設(shè)備解決方案。

陳祥龍?zhí)寡裕骸拔覀円蚕Ｍㄟ^本地化的技術(shù)能力能夠很好地保持與客戶的黏性，同時(shí)也能把我們芬蘭全資子公司Beneq在過去將近40年的工藝積累紅利帶給中國的客戶?！?