IBSコート

IBSテクノロジー

IBSイオンビームスパッタリング(Ion Beam Sputtering ・IBS)またはイオンビームデポジション( Ion Beam Deposition・IBD)は物理蒸着(Physical Vapour Deposition・PVD)技術の一つです。 高エネルギーで精密に制御されたイオンビームによって、ターゲット材料から抽出された分子が所望の材料の層を形成します。ことなる材料の層が重なり、その各層の厚さが精密に制御されることにより、薄膜干渉コーティングが行われます。 イオンビームスパッタリングによって行われたコーティングは、産業・科学の分野で要求される厳しい仕様を満たすことが証明されており、レーザーメーカー・レーザー装置メーカーに多くのメリットを提供します。

安定したスパッタリングプロセス

スパッタリングと蒸発の原理の違いは、ターゲット材料から分子を抽出するメカニズムです。スパッタリングの可能性は、イオンのエネルギーとビーム焦点を精密に制御することができるイオングリッドシステムの光学系によって実現されています。イオン注入(一般的に1000-2000eV)を最少限にするためイオンエネルギーが適切に調整された時、そしてそれらが精密にターゲット材料に向けられた時、所望の原子または分子が多数衝突により安定状態から飛び出し、ターゲットに留まることができます。そのようなイオンビームとターゲットの相互作用はスパッタリングと呼ばれ、RFニュートライザによって生成された電子はイオンビームに向けられて2つの役割を果たします。1) イオン間の反発作用によるビームの広がりを防ぎます 2)注入ビーム全体を中和することによるチャンバー内の放電を防ぎます。イオン銃はチャンバー内で分離されたデバイスとして孤立しているので、イオンビームのエネルギーと密度はパラメータ的にとてもうまく制御されます。高真空(デポジション時~1x10-4)で高純度の金属ターゲット(>99.99%)で結合した高安定イオンビームは、超高安定なデポジションプロセスを行うことを可能とします。完全な自動のデポジションと、屈折率・各層の厚さを精密に制御いたします。

バルクのようなパッキング密度

IBSスパッタされた粒子(原子または分子)は蒸発された粒子より何倍ものエネルギーがあります(一般的に10's eVレンジ)。このような前提の元、表面に凝縮された粒子は極端に流動的で簡単に表面から動いてしまい、沈着している粒子を貫通したり混ざったりしてしまいます。このような膜成長は追加の基板の熱処理を必要とせず、超凝縮されたパッキング、. 完全なアモルファス構造を生み出します。バルクのような層密度により、IBSコーティングは環境温度・湿度の変化、機械的摩耗の影響を受けず、様々な環境下での顧客レーザーのスムーズな運転を確かなものとします。さらに言えば、宇宙のような過酷な環境下でも性能の劣化なく使うことができると考えています。

ポロシティ比較

IBSコ―ティングの濃密さがご確認いただけます。

ポロシティ比較

散乱、それ何? 

IBS左側のイラストの違いが分かりますか。上はOptoman製品を使用した時の面精度です。バルクに近いIBSコーティングの密度により、コートされた基板の面精度は主にコート前の面精度で決まります。完全なアモルファスレイヤー層との効果により、散乱なしの光学系を提供いたします。

高速デューティーサイクル問題 

IBSプロセス中の安定した高真空状態、大きなチャンバー、高純度のターゲット材料、バルクに近いコーティング密度、空間的に分離されたスパッタリングと材料凝縮プロセス、これらイオン注入を最少限にする要素:::IBSコーティングが超低吸収ロスを実証するいくつかの主な理由があります。これらのロスは熱効果や低デューティーサイクルの原因であることはよく知られています。高繰り返しのフェムト秒レーザーまたはCWシステムを使っていて寿命が悩みであるならば、IBSコーティングを是非お試しください。きっと驚くことでしょう。

レーザー照射への高い耐性 

IBS光部品のレーザー損傷はハイパワーレーザーメーカーの大きな悩みの種です。イオンビームスパッタリングによるコーティング層は超凝縮されていて高純度です。適切なデポジションのパラメータを選定し製造工程の各ステップで洗浄度を確かなものにすることにより、密度不良を非常に低く抑えることができます。 これらがIBSコーティングが秀逸のレーザー照射耐性を実現する理由です。

最先端のスペクトル要求と再現性 

IBSOPTOMANは最新鋭の光モニターの設備を持っております。これにより精密なレイヤー管理を実現し、あわせてオンザフライのリバースエンジニアリング設備では最も複雑な非1/4波長デザインのデポジットも可能にし、バッチ間での再現性を確かなものにしております。 最先端光モニタリング設備と超低ロスが、最先端のスペクトル要求を満たすコーティングを提供できる理由です。

イオンビームスパッタリングは完璧?

IBS現実社会には理想的なものは数少なく、イオンビームスパッタリングもその例外ではありません。そのデポジション技術の欠点は以下の通りです。

  • 遠紫外線(DUV)に不向き
  • 低いデポジション率(蒸着との比較)
  • 1回あたりのコーティングにつき低い生産性(蒸着との比較)
  • 高圧縮コーティング圧力 (~500 MPa) (しかし最適化または追加製造プロセスにより元々の基板面精度は維持されるかもしれない)

そうは言っても厳格なレーザー用途向けであればイオンビームスパッタリングが依然最適なソリューションです。このデポジション技術を活用してOPTOMANは皆様のコーティング問題を解決する準備をしてお待ちしております。

トップへ