所提出的技術(shù)涉及用于生產(chǎn)薄膜反射器的方法以及用于生產(chǎn)薄膜反射器的原子層沉積ALD系統(tǒng)，ALD系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，和用于控制ALD系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)程序，以及薄膜反射器。

背景技術(shù)：

反射器(reflector)用于廣泛的應(yīng)用中，并且它們可以以各種不同的方式生產(chǎn)。反射器應(yīng)用中的所述反射金屬通常是用于可見光波長范圍的鋁或銀，以及用于紅外波長的金。由于所述金屬層腐蝕并機(jī)械脆弱，則它們需要某種形式的保護(hù)才能隨時(shí)間推移保持反射性。

生產(chǎn)反射器的兩種方式是第一表面鏡方法和第二表面鏡方法。第二表面鏡在所述金屬層的頂部具有厚玻璃或聚合物片材以機(jī)械地保護(hù)它們。這種方法，所述反射鏡背面上的保護(hù)性膜能夠是不透明的，而相反地使用了通過所述玻璃或聚合物的反射。所述常見的毫米厚的玻璃提供了針對各種攻擊的良好機(jī)械保護(hù)，但是提供比第一表面鏡面更低的總體反射率。使用依靠用薄膜阻擋層保護(hù)的薄銀涂層的前表面銀鏡能夠達(dá)到可見光波長范圍內(nèi)的最高反射率。當(dāng)需要高度反射微結(jié)構(gòu)時(shí)，不存在用于薄阻擋膜之外的物理空間，并且所述第二表面鏡甚至不是選項(xiàng)。

在較高溫度下，金屬的腐蝕發(fā)生更快，并且某些金屬薄膜開始形成液滴。這些問題通常在低于其熔點(diǎn)的溫度下就已經(jīng)開始，并會導(dǎo)致較低的反射率。由于這些原因，金屬反射器的有用溫度范圍通常相當(dāng)有限。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

一般目的是提供用于生產(chǎn)薄膜反射器的方法。

另一個(gè)目的是提供用于生產(chǎn)薄膜反射器的原子層沉積ALD系統(tǒng)。

另一個(gè)目的是提供用于所述ALD系統(tǒng)的控制系統(tǒng)。

還有的另一個(gè)目的是提供用于控制ALD系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)。

還有的另一個(gè)目的是提供薄膜反射器。

這些和其他目的通過所提出的技術(shù)的實(shí)施方式滿足。

根據(jù)第一方面，提供了用于生產(chǎn)薄膜反射器的方法。所述方法包括以下步驟：

-提供包括至少一種類型的材料的基底(substrate)；

-在所述基底的至少一部分上提供包括金屬化合物的薄膜；

-通過使用至少一種第一材料實(shí)施低溫原子層沉積LT-ALD用第一阻擋層涂覆所述薄膜的至少一部分；和

-通過使用至少一種第二材料實(shí)施高溫原子層沉積HT-ALD在所述第一阻擋層的至少一部分上提供第二阻擋層，從而獲得多層薄膜反射器。

根據(jù)第二方面，提供了用于生產(chǎn)薄膜反射器的原子層沉積ALD系統(tǒng)。所述ALD系統(tǒng)包括：

-包括一個(gè)或多個(gè)控制子系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，和

-由所述控制系統(tǒng)控制的至少一個(gè)ALD工具，

其中ALD工具配置成通過使用至少一種第一材料實(shí)施低溫ALD，LT-ALD，在包括金屬化合物的薄膜的至少一部分上提供第一阻擋層，和

其中ALD工具配置成通過使用至少一種第二材料實(shí)施高溫ALD，HT-ALD在第一阻擋層的至少一部分上提供第二阻擋層，從而獲得多層薄膜反射器。

根據(jù)第三方面，提供了配置成控制原子層沉積ALD系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，其中所述ALD系統(tǒng)包括至少一個(gè)ALD工具，

其中所述控制系統(tǒng)配置成至少控制ALD工具用至少一種第一材料在包括金屬化合物的薄膜的至少一部分上實(shí)施低溫ALD，LT-ALD從而用第一阻擋層至少部分地涂覆所述薄膜的第一溫度，和

其中所述控制系統(tǒng)配置成至少控制ALD工具用至少一種第二材料在所述第一阻擋層的至少一部分上實(shí)施高溫ALD，HT-ALD從而用第二阻擋層至少部分地涂覆所述第一阻擋層的第二溫度，從而獲得多層薄膜反射器。

根據(jù)第四方面，提供了包括指令的計(jì)算機(jī)程序，當(dāng)在至少一個(gè)處理器上執(zhí)行時(shí)，其使所述至少一個(gè)處理器：

-至少控制ALD工具用至少一種第一材料實(shí)施低溫ALD，LT-ALD從而用第一阻擋層涂覆包括金屬化合物的薄膜的至少一部分的第一溫度；

-至少控制ALD工具用至少一種第二材料在第一阻擋層的至少部分上實(shí)施高溫ALD，HT-ALD從而用第二阻擋層涂覆所述第一阻擋層的至少部分的第二溫度，從而獲得多層薄膜反射器。

根據(jù)第五方面，提供了薄膜反射器，包括：

-包括至少一種類型的材料的基底；

-設(shè)置于所述基底的至少一部分上的金屬化合物的薄膜；

-通過低溫原子層沉積LT-ALD在所述薄膜的至少一部分上提供的第一阻擋層，和

-通過高溫原子層沉積HT-ALD在第一阻擋層的至少一部分上提供的第二阻擋層。

以這種方式，有可能提供具有關(guān)于例如高熱和/或化學(xué)穩(wěn)定性的優(yōu)異性能的薄膜反射器。

舉例而言，根據(jù)所提出的技術(shù)的薄膜反射器能夠用作用于X射線應(yīng)用的閃爍器的部分。所述薄膜反射器能夠提供反射閃爍器部件中的次級光子(secondary photon)的改進(jìn)的效率。需要具有良好耐熱特性的反射器以避免由于在閃爍器的生產(chǎn)階段期間施加的熱和/或在例如X射線應(yīng)用中使用閃爍器期間可能產(chǎn)生的熱沖擊而導(dǎo)致的降解。

其中根據(jù)所提出的技術(shù)的薄膜反射器可以使用的其他實(shí)例包括需要高溫或高溫范圍的應(yīng)用，例如在高溫?zé)魞?nèi)，作為激光系統(tǒng)的部件(例如，用作激光反射器)，或作為光學(xué)或電光器件的部件(例如，用于空間應(yīng)用)。

當(dāng)閱讀詳細(xì)描述時(shí)，將理解其他優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

通過參考結(jié)合附圖的以下描述，可以最佳理解這些實(shí)施方式及其進(jìn)一步的目的和優(yōu)點(diǎn)，其中：

圖1公開了圖示說明用于生產(chǎn)根據(jù)實(shí)施方式的薄膜反射器的方法的實(shí)例的示意流程圖。

圖2公開了圖示說明用于生產(chǎn)根據(jù)實(shí)施方式的薄膜反射器的原子層沉積ALD系統(tǒng)的實(shí)例的示意性框圖。

圖3公開了圖示說明根據(jù)實(shí)施方式的ALD控制系統(tǒng)的實(shí)例的示意性框圖。

圖4公開了根據(jù)實(shí)施方式的薄膜反射器的示意性實(shí)例。

圖5A公開了圖示說明配置成控制根據(jù)所提出的技術(shù)的實(shí)施方式的原子層沉積ALD系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的實(shí)例的框圖。

圖5B圖示說明了根據(jù)所提出的技術(shù)的實(shí)施方式的計(jì)算機(jī)程序的執(zhí)行的實(shí)例。

圖6是圖示說明根據(jù)所提出的技術(shù)的實(shí)施方式的ALD系統(tǒng)的實(shí)例的示意性框圖。

圖7是圖示說明根據(jù)所提出的技術(shù)的實(shí)施方式的可替代ALD系統(tǒng)的實(shí)例的示意性框圖。

圖8是根據(jù)所提出的技術(shù)的實(shí)施方式的薄膜反射器的實(shí)例的示意圖。

圖9是根據(jù)所提出的技術(shù)的實(shí)施方式的可替代薄膜反射器的實(shí)例的示意圖。

圖10是根據(jù)所提出的技術(shù)的實(shí)施方式的薄膜反射器的又一實(shí)例的示意圖。

具體實(shí)施方式

在整個(gè)附圖中，相同的參考標(biāo)記用于類似或?qū)?yīng)的元件。

為了更好地理解所提出的技術(shù)，首先簡要概述根據(jù)所提出的技術(shù)的薄膜反射器的潛在用途和應(yīng)用可能是很有用的。

舉例而言，根據(jù)任何所公開的實(shí)施方式的薄膜反射器能夠用作高溫?zé)舻牟考?/p>

根據(jù)另一個(gè)實(shí)例，正如任何實(shí)施方式中所描述的薄膜反射器可以用作X射線應(yīng)用的閃爍器的部件。在本申請中，薄膜反射器對反射閃爍器中的次級光子提供了反射功能。由于所提出的薄膜反射器具有優(yōu)異的耐熱性能，它將能承受由于在所述閃爍器的生產(chǎn)階段期間施加的過量熱和/或在例如X射線應(yīng)用中使用閃爍器期間產(chǎn)生的熱沖擊所致的降解。

任何實(shí)施方式中描述的薄膜反射器也能夠用作激光系統(tǒng)的部件，例如，用作激光反射器。

任何實(shí)施方式中描述的薄膜反射器也可以用作光學(xué)或電光器件的部件，例如，用于空間應(yīng)用。

提供對原子層沉積，ALD技術(shù)和對應(yīng)的ALD機(jī)器，也稱為ALD系統(tǒng)的一般性介紹也是有用的。

顧名思義，原子層沉積(Atomic Layer Deposition)ALD通常涉及在原子層水平上沉積材料，而更具體而言，涉及基于順序地使用一個(gè)或多個(gè)氣相化學(xué)過程的薄膜沉積技術(shù)。例如，ALD包括通過將基底依次暴露于兩種或更多種反應(yīng)性蒸氣而生長薄膜。這包括但不限于蒸氣定期脈沖進(jìn)入惰性氣體流并在其間凈化(purge)，以及在空間上分離的惰性氣體區(qū)之間移動(dòng)基底；也稱為空間ALD。還能夠使用等離子體發(fā)生器實(shí)施等離子體增強(qiáng)ALD，PEALD來產(chǎn)生反應(yīng)性蒸氣。所述ALD方法也稱為原子層外延(atomic layer epitaxy)，原子層化學(xué)氣相沉積，分子層沉積和分子層化(molecular layering)。關(guān)于所述方法的更多細(xì)節(jié)可以查閱Suntola等的參考文獻(xiàn)[1-3]。

圖1是舉例說明根據(jù)所提出的技術(shù)的實(shí)施方式的用于生產(chǎn)薄膜反射器的方法的實(shí)施例的示意流程圖。所述方法包括以下步驟：

-提供包括至少一種類型的材料的基底；

-在所述基底的至少一部分上提供包括金屬化合物的薄膜；

-通過使用至少一種第一材料實(shí)施低溫原子層沉積LT-ALD，用第一阻擋層涂覆所述薄膜的至少一部分，和

-通過用至少一種第二材料實(shí)施高溫原子層沉積HT-ALD在所述第一阻擋層的至少一部分上提供第二阻擋層，從而獲得多層薄膜反射器。

提供所述基底用于更容易處理所述薄膜反射器，并且它能夠是，例如，硅晶片，玻璃窗，金屬箔或板，或一些其它機(jī)械結(jié)構(gòu)。在一個(gè)示例性實(shí)施方式中，所述基底可以包括微觀尺度或宏觀尺度(micro-or macro-scale)的光學(xué)或機(jī)械結(jié)構(gòu)。所述基底還能夠包括一種或多種薄膜涂層的組以防止連續(xù)的薄膜反射器層和基底之間反應(yīng)，并改進(jìn)所述金屬層與所述基底的粘附。

根據(jù)所提出的方法的示例性實(shí)施方式，提供了一種方法，其中所述基底包括一種多種薄膜涂層的組。另一種可能的實(shí)施方式提供了一種方法，其中所述基底，代替薄膜涂層的組，包括表面改性。在另一個(gè)實(shí)施方式中，包括所述薄膜涂層和表面改性兩者。所述基底化學(xué)可以，例如，通過等離子體/化學(xué)處理而改變。具體的表面改性可以進(jìn)一步包括，例如，基底表面的粗糙化，天然氧化物去除，蝕刻或化學(xué)轉(zhuǎn)化。

提供這些涂層或表面改性以防止連續(xù)的薄膜反射器層和基底之間反應(yīng)，并還改進(jìn)所述金屬層與所述基底的粘附。

在用于生產(chǎn)薄膜反射器的方法的一個(gè)具體實(shí)施方式中，所述金屬薄膜可以是選自Al，Ag，Au或它們的合金的化合物。因此，它可以是包括任何所提出的化合物Al、Ag、Au的合金。還有可能使用Cu作為化合物或甚至包含Cu的合金。在另一個(gè)示例性實(shí)施方式中，可能優(yōu)選在第一ALD步驟之前用熱、等離子體或諸如薄金屬、金屬氧化物、金屬氮化物或任何其它薄涂層的光學(xué)不顯著材料的層進(jìn)一步處理所述金屬薄膜。在具體實(shí)施方式中，所述薄膜因此可以看作是薄膜堆疊(stack)。

所述薄膜也可以稱為反射性薄膜，以及所述第一和第二阻擋層也可以稱為保護(hù)性層。

通過LT-ALD提供的所述第一阻擋層通常構(gòu)成了所述反射性金屬薄膜的第一保護(hù)性結(jié)構(gòu)。以這種方式保護(hù)所述金屬薄膜就打開了通過HT-ALD施加第二阻擋層的路子。通過利用HT-ALD，獲得了更致密和更耐損的層結(jié)構(gòu)，提供了關(guān)于機(jī)械、熱和/或化學(xué)損傷的優(yōu)異保護(hù)特性。然而，將HT-ALD直接應(yīng)用于金屬薄膜上可能會在結(jié)構(gòu)上損壞所述薄膜，這進(jìn)而會不利地影響所述薄膜的反射特性。

在原子層沉積的情況下的所述沉積溫度能夠是指在所述沉積期間所述基底或基底固定室(substrate-holding chamber)的溫度，二者通常保持于大約相同的溫度。ALD通常在比化學(xué)氣相沉積工藝(chemical vapor deposition process)更低的沉積溫度下實(shí)施，而所述沉積溫度通常處于80℃和500℃之間。因此，大致小于200℃的沉積溫度有時(shí)稱為“低溫”，而沉積溫度高于大致200℃稱作“高溫”。

原子層沉積系統(tǒng)能夠以一種或多種前述方式實(shí)施薄膜的生長。所述系統(tǒng)的不同部分的溫度通常能夠使用所述控制軟件或用單獨(dú)的溫度控制器進(jìn)行改變。具有不同沉積溫度的所述ALD步驟通常在單獨(dú)的ALD工具中完成，以最小化所述系統(tǒng)的溫度上升和下降的波動(dòng)的負(fù)面影響。因此，多溫度方法能夠在單個(gè)沉積單元中進(jìn)行，或通過將所述基底(有時(shí)還有所述基底固定反應(yīng)室(substrate holding reaction chamber))轉(zhuǎn)移到這些步驟之間的獨(dú)立沉積單元中進(jìn)行實(shí)施。

在用于生產(chǎn)薄膜反射器的方法的具體實(shí)施方式中，通過使用LT-ALD在優(yōu)選0～200℃，或者0～約200℃，更優(yōu)選100～150℃或約100～約150℃的溫度下提供所述第一阻擋層。

用于生產(chǎn)薄膜反射器的方法還可以包括通過使用HT-ALD使用高于200℃的溫度，或者高于約200℃的溫度提供所述第二阻擋層。

在試驗(yàn)中，例如，如果在高于約150～200℃的溫度下對其實(shí)施ALD，則銀膜就會開始失去其反射率。例如，當(dāng)在300～400℃下對其實(shí)施Al₂O₃和TiO₂的ALD時(shí)，硅基底上的銀膜就會失去其反射率。然而，我們發(fā)現(xiàn)，如果首先例如，用在低的100～150℃溫度下使用三甲基鋁+水方法生長的Al₂O₃的ALD層保護(hù)所述銀膜，則當(dāng)在更高溫度如>300℃下進(jìn)一步處理時(shí)，所述銀膜就會保持其反射率。因此，在包括，例如，銀的薄膜上使用LT-ALD在50～200℃，更優(yōu)選在100～150℃下生長所述初始ALD阻擋層將是有益的。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，其它金屬能夠具有不同的最佳溫度，并且因此將需要實(shí)施替代方案才能夠使用這些金屬。

當(dāng)在更高的溫度下進(jìn)行生長時(shí)，ALD膜的純度、化學(xué)和溫度耐受性以及其他參數(shù)通常更好。例如，使用四氯化鈦+水方法在300～500℃下生長的ALD-TiO₂是多晶(根據(jù)溫度的銳鈦礦和金紅石相的混合物)并且對加熱和液體化學(xué)品是非常穩(wěn)定的，而在約100℃下生長的ALD-TiO₂是非晶的，具有較高的氯含量，并且當(dāng)加熱到高于300℃時(shí)具有相變趨勢。因此，如果需要高溫化學(xué)阻擋層，則優(yōu)選使用采用HT-ALD制備的TiO₂。這同樣適用于許多其他ALD膜，并且在200～400℃下比在200℃以下有更多的ALD過程選項(xiàng)。由于這些原因，所述阻擋層堆疊優(yōu)選至少部分地在更高的加工溫度下生長。

具體示例性實(shí)施方式提供了用于生產(chǎn)薄膜反射器的方法，其中用于LT-ALD的至少一種材料的所述第一組和用于HT-ALD的至少一種材料的所述第二組是金屬氧化物。

另一個(gè)具體示例性實(shí)施方式提供了用于生產(chǎn)薄膜反射器的方法，其中用于所述第一阻擋層的所述材料選自包括Al₂O₃，SiO₂，TiO₂，HfO₂，ZrO₂，Nb₂O₅，MgO，ZnO，ZnS，Ta₂O₅或Si₃N₄的組中，并且其中用于所述第二阻擋層的所述材料選自包括Al₂O₃，AlN，TiO₂，HfO₂，ZrO₂，SiO₂，Nb₂O₅，MgO，ZnO，ZnS，Ta₂O₅或Si₃N₄的組中。本文中，在下文中，AlN是指氮化鋁。

舉例而言，所述第一LT施加的阻擋層的所述材料可以與HT施加的第二阻擋層的材料相同。然而，在具體實(shí)施方式中，所述第一阻擋層的所述材料可以不同于所述第二阻擋層的所述材料。

在用于生產(chǎn)薄膜反射器的方法的一個(gè)示例性實(shí)施方式中，用第一阻擋層涂覆金屬薄膜的至少一部分的步驟可以包括以下步驟：提供厚度為0～500nm，優(yōu)選0～100nm，更優(yōu)選25～75nm，而更加優(yōu)選約50nm的厚度的所述第一阻擋層。

在具體的實(shí)施方式中，通過用至少一種第一材料實(shí)施低溫原子層沉積LT-ALD用第一阻擋層涂覆金屬薄膜的至少部分的步驟可以包括以下步驟：用不同材料的兩個(gè)或更多個(gè)亞層涂覆所述金屬薄膜。也就是說，采用第一材料的LT-ALD可以用于施加初始亞層。然后LT-ALD與另一種材料一起使用用于施加進(jìn)一步的亞層。這能夠用于所需的許多亞層。在具體實(shí)施方式中，所述步驟包括施加散布于鄰近亞層之間的中間亞層。

在還有的另一個(gè)具體實(shí)施方式中，通過用至少一種第二材料實(shí)施高溫原子層沉積HT-ALD在第一阻擋層的至少一部分上提供第二阻擋層的步驟可以包括以下步驟：用不同材料的多個(gè)亞層涂覆第一阻擋層的至少部分。也就是說，采用初始材料的HT-ALD用于施加第一HT-ALD施加的亞層。然后HT-ALD與另一材料一起使用用于施加進(jìn)一步的HT-ALD施加亞層。這能夠用于所需的許多亞層。在具體實(shí)施方式中，所述步驟包括通過HT-ALD施加散布于鄰近亞層之間的中間亞層。

所述中間層能夠是包括數(shù)個(gè)顆粒層或原子層的相當(dāng)薄的層。例如，所述中間亞層的材料與鄰近亞層的材料相比通常是不同的。

圖2是圖示說明用于生產(chǎn)薄膜反射器的原子層沉積ALD系統(tǒng)的實(shí)施例的示意性框圖。所述ALD系統(tǒng)包括：

-控制系統(tǒng)，包括一個(gè)或多個(gè)控制子系統(tǒng)，和

-由所述控制系統(tǒng)控制的至少一個(gè)ALD工具，

其中ALD工具配置成通過使用至少一種第一材料實(shí)施低溫ALD，LT-ALD，在包括金屬化合物的薄膜的至少一部分上提供第一阻擋層，和

其中ALD工具配置成通過用至少一種第二材料實(shí)施高溫ALD，HT-ALD，在第一阻擋層的至少一部分上提供第二阻擋層，從而獲得多層薄膜反射器。

ALD系統(tǒng)的替代實(shí)施例如圖6中所示。在圖6的實(shí)施例中，顯示了兩種不同的ALD工具，第一ALD工具1和第二ALD工具2。所述第一和第二ALD工具優(yōu)選由共同控制系統(tǒng)控制。所述第一ALD工具可以專用于執(zhí)行采用至少一種材料的第一組的低溫ALD，LT-ALD，而所述第二ALD工具可以專用于執(zhí)行采用至少一種材料的第二組的高溫ALD，HT-ALD。換句話而言，所述ALD系統(tǒng)可以包括多個(gè)ALD工具，包括第一ALD工具1和第二ALD工具2。所述不同的ALD工具可以由共同控制系統(tǒng)控制，并且可以分別是專用于或適配于，執(zhí)行不同的操作，例如，LT-ALD和HT-ALD。

應(yīng)當(dāng)注意的是，所述第一ALD工具可以與具體實(shí)施方式中的所述第二ALD工具相同。實(shí)際上，這意味著一個(gè)并且相同的ALD工具適于執(zhí)行LT-ALD和HT-ALD過程。這種系統(tǒng)如圖7中所示。然而，在其他實(shí)施方式中，可能優(yōu)選具有多于一個(gè)ALD工具，或甚至多于兩個(gè)ALD工具。也就是說，所述系統(tǒng)可以包括多個(gè)不同的ALD工具，每個(gè)工具適于執(zhí)行特定的操作。這種特征適用于所述ALD系統(tǒng)的所有描述的實(shí)施方式。

一個(gè)具體示例性實(shí)施方式提供了ALD系統(tǒng)，其中所述控制系統(tǒng)配置成控制ALD工具在LT-ALD期間施加所述第一阻擋層的所述溫度，并控制相同或不同的ALD工具在HT-ALD期間施加所述第二阻擋層的所述溫度，例如，如前面關(guān)于所述制造方法的上述實(shí)施方式的討論。

另一個(gè)實(shí)施方式提供了ALD系統(tǒng)，其中所述控制系統(tǒng)進(jìn)一步配置成控制ALD工具以提供具有指定厚度的第一阻擋層，例如，如前所討論。

另一個(gè)實(shí)施方式提供了ALD系統(tǒng)，其中所述控制系統(tǒng)進(jìn)一步配置成控制ALD工具以提供具有指定厚度的第二阻擋層，例如，如前所討論。

圖3是圖示說明配置成控制原子層沉積ALD系統(tǒng)的ALD控制系統(tǒng)的實(shí)施例的示意性框圖，

其中所述控制系統(tǒng)配置成至少控制ALD工具應(yīng)該用至少一種第一材料在包括金屬化合物的薄膜的至少一部分上實(shí)施低溫ALD，LT-ALD而對所述薄膜至少部分涂覆第一阻擋層的第一溫度，以及

其中所述控制系統(tǒng)配置成至少控制ALD工具應(yīng)該用至少一種第二材料在所述第一阻擋層的至少部分上實(shí)施高溫ALD，HT-ALD而對所述第一阻擋層至少部分涂覆第二阻擋層的第二溫度，從而獲得多層薄膜反射器。

在舉例說明的示例性實(shí)施方式中，所述控制系統(tǒng)可以作為可編程邏輯控制器實(shí)現(xiàn)。

在具體實(shí)施方式中，所述控制系統(tǒng)包括存儲器(memory)和處理器，所述存儲器包括可由所述處理器執(zhí)行的指令，其中所述控制系統(tǒng)可操作以控制所述ALD機(jī)器。

在示例性實(shí)施方式中，所述控制系統(tǒng)配置成將所述第一溫度設(shè)置于0～200℃的范圍內(nèi)，或約0～約200℃的范圍內(nèi)。

在另一示例性實(shí)施方式中，所述控制系統(tǒng)配置成將所述第二溫度設(shè)定為高于200℃，或高于約200℃。

上面已經(jīng)討論了其他溫度區(qū)間。

根據(jù)具體實(shí)施方式的控制系統(tǒng)可以進(jìn)一步配置成設(shè)置確定所述第一阻擋層的厚度的第一厚度水平。

根據(jù)示例性實(shí)施方式的控制系統(tǒng)可以進(jìn)一步配置成設(shè)置確定所述第二阻擋層的厚度的另一厚度水平。

圖4示意性地圖示說明了薄膜反射器的實(shí)施例，包括：

-包括至少一種類型的材料的基底；

-薄膜或薄膜堆疊，包括提供于所述基底的至少一部分上的金屬化合物；

-通過低溫原子層沉積LT-ALD在薄膜的至少部分上提供的至少一種第一材料的第一阻擋層，和

-通過高溫原子層沉積HT-ALD在第一阻擋層的至少一部分上提供的至少一種第二材料的第二阻擋層。

圖8是圖示說明所述略微不同的薄膜反射器圖示的示意圖。

所述基底提供用于更容易處理所述薄膜反射器，并且其可以是，例如，硅晶片，玻璃窗，金屬箔或板，或一些其它機(jī)械結(jié)構(gòu)。在一個(gè)示例性實(shí)施方式中，所述基底可以包括微觀尺度或宏觀尺度的光學(xué)或機(jī)械結(jié)構(gòu)。所述基底還能夠包括一個(gè)或多個(gè)薄膜涂層的組，以防止所述連續(xù)薄膜反射器層和基底之間的反應(yīng)，并改進(jìn)所述金屬層與所述基底的粘附。如果在所述基底上提供表面改性而不是一個(gè)或多個(gè)薄膜涂層的組，則可以實(shí)現(xiàn)相同的目的。在一些情況下，薄膜涂層和表面改性都能夠采用。所述基底化學(xué)可以例如通過等離子體/化學(xué)處理改變。具體的表面改性可以進(jìn)一步包括，例如，表面粗糙化，天然氧化物去除，蝕刻和化學(xué)轉(zhuǎn)化。

所述薄膜反射器的具體實(shí)施方式提供了薄膜反射器，其中所述薄膜基底的金屬化合物是選自Al，Ag，Au或它們的合金，或包括任何所提出的化合物的合金的化合物。也可以使用Cu或包含Cu的合金作為化合物。

作為一個(gè)實(shí)例，所述第一阻擋層可以實(shí)際上通過LT-ALD生長用于顆粒的或多或少的顆粒。因此，能夠看作是所述第一阻擋層包括分子或原子層的堆疊。圖8圖示說明了這種特定的特征。所述第一阻擋層還可以包括多個(gè)亞層(sub-layer)。這些亞層中的每一個(gè)能夠通過采用不同材料的低溫原子層沉積LT-ALD提供。換句話說，第一亞層1可以包括一種材料，而第二亞層2，如果需要，向上連同更多層，可以包括不同的材料。

在根據(jù)所提出的技術(shù)的薄膜反射器的另一個(gè)具體實(shí)施方式中，所述第一阻擋層可以包括兩個(gè)不同的亞層：第一LT-ALD施加的保護(hù)性亞層1和第二LT-ALD施加的保護(hù)性亞層2。

舉例而言，所述第一阻擋層還可以包括嵌入于所述第一保護(hù)性亞層1和第二保護(hù)性亞層2之間的中間層3，如圖9所示。所述中間層的一個(gè)特定目的是防止源于所述第一阻擋層的裂紋一直向下傳播到所述金屬薄膜。這將會確保所述金屬薄膜令人滿意地受到保護(hù)而免于結(jié)構(gòu)損壞。所述中間層3也應(yīng)該通過LT-ALD提供。在這個(gè)具體實(shí)施方式中，所述第一保護(hù)性亞層1可以包括與所述第二保護(hù)性亞層2相同的材料。然而，所述中間層3可以包括一種或多種材料的不同組。

通過LT-ALD提供的所述第一阻擋層，通常構(gòu)成用于所述反射金屬薄膜的第一保護(hù)性結(jié)構(gòu)。通過以這種方式保護(hù)所述金屬薄膜，這開啟了通過HT-ALD施加所述第二阻擋層的途徑。通過利用HT-ALD獲得更致密和更耐損傷的層結(jié)構(gòu)，在機(jī)械、熱和/或化學(xué)損傷方面提供優(yōu)異的保護(hù)性特性。然而，將HT-ALD直接應(yīng)用于金屬薄膜上可能會在結(jié)構(gòu)上損壞所述薄膜，這進(jìn)而可能會負(fù)面影響所述薄膜的反射特性。

所述第二阻擋層也能夠?qū)τ陬w粒生長或多或少的顆粒，但這次是通過HT-ALD生長。所述第二阻擋層也能夠看作是包括分子或原子層的堆疊。

例如，所述第二阻擋層還可以包括兩個(gè)或更多個(gè)亞層。這些亞層的每一個(gè)都可以采用材料的不同組由高溫原子層沉積，HT-ALD提供。換句話說，一個(gè)亞層可以包括給定的材料，而另一個(gè)亞層可以包括不同的材料。

在根據(jù)所提出的技術(shù)的薄膜反射器的另一個(gè)具體實(shí)施方式中，所述第二阻擋層能夠包括兩個(gè)不同的亞層，HT-ALD施加的第一保護(hù)性亞層10和HT-ALD施加的第二保護(hù)性亞層20。所述第二阻擋層還可以包括嵌入于所述第一保護(hù)性亞層10和所述第二保護(hù)性亞層20之間的中間層30，如圖10中示意性地所示。

所述中間層的一個(gè)具體目的是防止源自所述第二阻擋層的裂紋一直向下傳播到所述金屬薄膜。這將會確保所述金屬薄膜令人滿意地受到保護(hù)而免于結(jié)構(gòu)損壞。所述中間層30也應(yīng)該通過LT-ALD提供。在這個(gè)具體實(shí)施方式中，所述第一保護(hù)性亞層10能夠包括與所述第二保護(hù)性亞層20相同的材料。然而，所述中間層30可以包括一種或多種材料的不同組。

示例性實(shí)施方式包括薄膜反射器，其中所述第一阻擋層的厚度處于0～500nm之間，優(yōu)選0～100nm之間，更優(yōu)選25～75nm之間，甚至更優(yōu)選具有約50nm的厚度。

薄膜反射器一個(gè)實(shí)施方式還有的另一實(shí)施例提供了一種薄膜反射器，其中用于LT-ALD的至少一種材料的第一組和用于HT-ALD的至少一種材料的第二組是金屬氧化物。

薄膜反射器的一個(gè)舉例說明性的實(shí)施方式，盡管是示例性的，公開了一種薄膜反射器，其中所述第一阻擋層包括至少一種選自包括Al₂O₃，SiO₂，TiO₂，HfO₂，ZrO₂，Ta₂O₅，Nb₂O₅，MgO，ZnO，ZnS，Ta₂O₅或Si₃N₄的組中的材料。所述第二阻擋層包括選自包括Al₂O₃，AlN，TiO₂，HfO₂，ZrO₂，SiO₂，Si₃N₄，Ta₂O₅，Nb₂O₅，MgO，ZnO，ZnS，Ta₂O₅或Si₃N₄的組中的至少一種材料。

可選地，用于所述阻擋層的合適材料包括至少一種選自元素周期表IVB，VB，VIB，IIIA和IVA族的氧化物和/或氮化物或它們的組合。

根據(jù)任何前述實(shí)施方式中的薄膜反射器能夠用作高溫?zé)舻牟考?/p>

任何早先的實(shí)施方式中描述的薄膜反射器都能夠用作X射線應(yīng)用的閃爍器的部件。在本申請中，所述薄膜反射器提供用于反射閃爍器中的次級光子的反射功能。由于所提出的薄膜反射器具有優(yōu)良的耐熱特性，它將會承受由于在閃爍器生產(chǎn)階段期間施加的過量熱以及在例如X射線應(yīng)用中使用閃爍器期間產(chǎn)生的熱沖擊(heat impact)所致的降解作用。

任何實(shí)施方式中描述的薄膜反射器也可以用作激光系統(tǒng)的部件，例如，用作激光反射器。

任何實(shí)施方式中描述的薄膜反射器也可以用作光學(xué)或電光器件的部件，例如，用于空間應(yīng)用。

所提出的技術(shù)還提供了包括指令的計(jì)算機(jī)程序，所述指令在至少一個(gè)處理器上執(zhí)行時(shí)，會導(dǎo)致所述至少一個(gè)處理器：

-至少控制ALD工具應(yīng)該采用至少一種第一材料實(shí)施低溫ALD，LT-ALD對包括金屬化合物的薄膜的至少一部分涂覆第一阻擋層的第一溫度；

-至少控制ALD工具應(yīng)該采用至少一種第二材料在所述第一阻擋層的至少一部分上實(shí)施高溫ALD，HT-ALD對所述第一阻擋層的至少一部分涂覆第二阻擋層的第二溫度，由此獲得多層薄膜反射器。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本文描述的方法和設(shè)備能夠以各種方式組合和重新排布。

例如，實(shí)施方式可以在硬件中實(shí)現(xiàn)，或在用于由適當(dāng)?shù)奶幚黼娐穲?zhí)行的軟件中實(shí)現(xiàn)，或它們的組合。

本文所描述的步驟、功能、程序、模塊和/或塊(block)可以使用任何常規(guī)技術(shù)，如分立電路(discrete circuit)或集成電路技術(shù)，包括通用電子電路和專用電路，而在硬件中實(shí)現(xiàn)。

具體實(shí)施例包括一個(gè)或多個(gè)適當(dāng)配置的數(shù)字信號處理器和其它已知的電子電路，例如，相互連接以執(zhí)行專用功能的離散邏輯門，或?qū)Ｓ眉呻娐?Application Specific Integrated Circuit)(ASIC)。

另外，本文所描述的步驟、功能、程序、模塊和/或塊中的至少一些可以在諸如由合適的處理電路如一個(gè)或多個(gè)處理器或處理單元執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序的軟件中實(shí)現(xiàn)。

因此，當(dāng)由一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行時(shí)，本文給出的流程圖或圖表可以當(dāng)作計(jì)算機(jī)流程圖或圖表。相應(yīng)的裝置可以定義為一組功能模塊，其中由所述處理器執(zhí)行的每個(gè)步驟對應(yīng)于功能模塊。在這種情況下，所述功能模塊作為處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序來實(shí)現(xiàn)。

處理電路的實(shí)施例包括但不限于一個(gè)或多個(gè)微處理器，一個(gè)或多個(gè)數(shù)字信號處理器，DSP，一個(gè)或多個(gè)中央處理單元，CPU，視頻加速硬件，和/或任何合適的可編程邏輯電路如一個(gè)或多個(gè)現(xiàn)場可編程門陣列(Field Programmable Gate Array)，F(xiàn)PGA，或一個(gè)或多個(gè)可編程邏輯控制器PLC。

還應(yīng)當(dāng)理解的是，可以重新使用實(shí)施所提出的技術(shù)的任何常規(guī)設(shè)備或單元的一般處理能力。還可以，例如，通過對所述現(xiàn)有軟件重新編程或通過添加新的軟件組件而重新使用現(xiàn)有的軟件。

在具體實(shí)施例中，本文所描述的步驟、功能、程序、模塊和/或塊中的至少一些會在計(jì)算機(jī)程序中實(shí)現(xiàn)，所述計(jì)算機(jī)程序加載到所述存儲器中而由處理電路執(zhí)行。

圖5A是圖示說明包括諸如一個(gè)或多個(gè)處理器的處理電路，以及存儲器和可選接口的控制系統(tǒng)的實(shí)施例的示意性框圖。

所述處理電路和存儲器彼此互連以能夠?qū)崿F(xiàn)正常軟件執(zhí)行。可選的輸入/輸出設(shè)備也可以互連到所述處理電路和/或所述存儲器，而能夠輸入和/或輸出相關(guān)數(shù)據(jù)，如輸入?yún)?shù)和/或所得的輸出參數(shù)。

所述術(shù)語“處理電路”或“處理器”應(yīng)該在一般意義上解釋為能夠執(zhí)行程序代碼或指令以實(shí)施特定處理、決定或計(jì)算任務(wù)的任何系統(tǒng)或設(shè)備。

圖5B圖示說明了根據(jù)所提出的技術(shù)的控制系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)程序的使用。

具體而言，所述軟件或計(jì)算機(jī)程序可以實(shí)現(xiàn)為計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其通常載入或存儲于計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上。所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以包括一種或多種可擦除(removable)或不可擦除(non-removable)存儲器設(shè)備，包括但不限于，只讀存儲器，ROM，隨機(jī)存取存儲器，RAM，致密盤(Compact Disc)，CD，數(shù)字通用盤(Digital Versatile Disc)，DVD，通用串行總線，USB，存儲器，硬盤驅(qū)動(dòng)器，HDD存儲設(shè)備，閃存或任何其它常規(guī)存儲器設(shè)備。所述計(jì)算機(jī)程序因此可以加載到計(jì)算機(jī)或等效處理設(shè)備的所述操作存儲器中而由其處理電路執(zhí)行。

例如，存儲于存儲器中的所述計(jì)算機(jī)程序包括可由所述處理電路執(zhí)行的程序指令，由此所述處理電路能夠或可操作地執(zhí)行上述步驟、功能，程序和/或塊。

所述計(jì)算機(jī)或處理電路不必專用于僅執(zhí)行上述步驟、功能、程序和/或塊，而還可以執(zhí)行其它任務(wù)。

上述實(shí)施方式僅作為實(shí)施例給出，且應(yīng)當(dāng)理解的是，所提出的技術(shù)并不限于此。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，在不脫離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍的情況下，可以對所述實(shí)施方式進(jìn)行各種修改，組合和改變。具體而言，所述不同實(shí)施方式中的不同部件的解決方案能夠在技術(shù)上可能的其他配置中組合。

參考文獻(xiàn)

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