【導讀】隨著各類鏡頭、顯示設備、生物識別技術產品、5G通訊技術和終端設備，以及最近備受關注的未來“元宇宙”重要場景入口設備的AR/VR等消費類終端的創新發展，對光學鍍膜設備的技術工藝以及性價比要求也越來越高。
在最近落下帷幕的第23屆中國國際光電博覽會（以下簡稱CIOE2021）上，業界領先的ALD設備制造商和服務商——青島四方思銳智能技術有限公司（以下簡稱思銳智能或SRII）攜旗下Beneq品牌的重點展示內容之一就包括ALD(原子層沉積技術)的光學鍍膜應用，其因出色的膜層厚度均勻性、保形性和高性價比等特點，引發行業人士的廣泛關注。
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
圖2：ALD光學鍍膜新應用引發業界廣泛關注
ALD光學鍍膜應用方面有其獨特的優勢，原子層沉積技術適用于在三維結構的部件產品，尤其是帶有較大深寬比結構的溝槽、微孔以及復雜曲面的產品上沉積高保形、高致密、高均勻性的光學薄膜。這種特性有效地彌補了現有的PVD鍍膜技術的不足，在現代光學鍍膜領域正受到越來越多的重視。
圖3：ALD技術可用于任意形狀的光學器件、球型透鏡、光柵等應用的批量鍍膜
思銳智能旗下Beneq倍耐克公司致力于開發適合光學鍍膜工業化生產的原子層沉積設備已有十多年的經驗，是ALD技術和設備在光學應用最早的開拓者，積累非常深厚。公司設計和制造的P400A、P800、P1500、C2R 原子層沉積設備系列克服了同類原子層沉積設備沉積速率慢、不兼容大尺寸產品、難以大規模生產的局限，可完全滿足現代光學規模化、高要求的鍍膜產品的生產需要。
圖4：Beneq P系列ALD設備的產品特性對比
思銳智能中國區銷售總監劉春亮表示，Beneq P系列ALD設備發展已很成熟，適合做一些大批量的產品，如一次做幾百片甚至幾千片的量，產能可觀。而且該系列均搭載高容量反應器，是從研發階段到大規模工業化生產的理想工具。此外，P系列設備還支持定制反應腔的配置選項，適用于各種基底；而且反應腔易于更換，從而最大限度減少了因維護造成的停機時間。
為了進一步提升ALD的鍍膜速度以媲美傳統的PVD，在本屆CIOE上，Beneq還展示了最新的C2R旋轉等離子體增強型ALD（PEALD），C2R系列是將空間ALD技術加上等離子技術結合在一起，這是思銳智能的首創，目前在整個ALD行業也是獨一無二的。
圖5：Beneq C2R設備能夠為客戶帶來一系列技術優勢
相比P系列，C2R設備每批的產量相對較少，例如8寸的晶圓它一次能做7片，但是沉積速率很快，每小時可沉積幾微米厚的膜層，可以跟傳統的PVD沉積速率匹敵，令很多客戶感到驚喜。“C2R與P系列各有各的優勢，很好地形成了互補，滿足不同客戶得需求，也因此在本次展會上吸引了不少客戶前來了解洽談。“劉春亮表示。
不斷拓展應用邊界，為工業和消費類光學技術創新賦能
據劉春亮介紹，在中國客戶應用方面，最近這兩年思銳智能的ALD設備應用很成功的領域之一就是夜視產品的生產。在大面積、高深寬比的微通道板中沉積高保形電阻和發射層薄膜材料，思銳智能的ALD設備極大地提高了微通道板的二次電子產額，增強了其產品性能。“比如在微通道板里面沉積電子發射層，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的光，實現光的放大。我們幫助一些知名的國內外夜視產品生產公司在量產品質和經濟效益方面都取得了很好的效果。”他強調道。
圖6：思銳智能中國區銷售總監劉春亮
不僅如此，思銳智能還為國內知名傳感器的工業視覺系統供應商提供的ALD層沉積設備，主要應用在曲面（玻璃圓柱體）上沉積微米級厚的低折射率和高折射率材料光學堆， 用于近紅外 (NIR) 濾光片的生產。 公司在為光學系統制造商領域的主要應用是衍射光柵中填充高折射材料，產生平坦的光柵結構并保持光柵結構清潔。同時，思銳智能的ALD設備還為越來越多的相機透鏡制造商所青睞，主要應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、半導體設備核心部件的保護性鍍膜等領域有廣泛的應用。
最近，業界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，事實上Micro-OLED一定是要用到ALD設備，這對其整個性能的提升已經被業界所公認。到目前為止，ALD已經是Micro-OLED一個必備的生產工藝。
思銳智能副總經理陳祥龍解釋說，ALD往往串聯在Micro-OLED蒸餾生產線上，當發光材料蒸鍍完以后，用ALD來做薄膜封裝，這里用了ALD最大的一個優勢——即可以做非常致密的、保護性好的薄膜。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：思銳智能副總經理陳祥龍
在Micro-OLED這端市場，思銳智能幾乎占據了整個市場90%的份額，無疑是這個行業的開拓者。“全球最早期的一些研發客戶用的薄膜封裝設備就是我們的ALD設備，從一開始的研發到最后生產，我們全程都參與了。在中國也是，如上海大學顯示器研發中心，華南理工、廣州新世界的封裝設備，還有在福州大學，基本上前端的研發設備都是我們的ALD設備，從早期的研發，到最后生產我們全程配合和參與，幫助客戶成功。”陳祥龍介紹說。
當然，思銳智能的ALD設備聚焦的不僅僅是上述幾大光學鍍膜應用，公司希望不斷擴大服務范圍，能夠打造成一個聚焦于光電系統的前端光學模組以及后端半導體器件的一站式、系統級ALD解決方案供應商。
思銳智能非常積極來布局整個技術的本地化，在國內也搭建了非常強大的一個研發團隊與技術支持團隊。公司在青島、上海都建立了半導體實驗室，作為一個裝備制造企業，思銳智能希望通過本地化的技術團隊以及本地化實驗室，來為本地客戶提供不僅僅是一個設備而是一整套的研發服務，從概念驗證到中試驗證的服務，以及到最終交鑰匙的設備解決方案。
陳祥龍坦言：“我們也希望通過本地化的技術能力能夠很好地保持與客戶的黏性，同時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。”
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