一种消除摄像模组点子缺陷的ALD制备方法及其产物技术

本发明专利技术提供了一种消除摄像模组点子缺陷的ALD制备方法及其产物，通过ALD实现光学元件高、低折射率膜层的交替沉积，反应物料以气体形式在反应腔通过吸附沉积到衬底基板上，不存在蒸发或者溅射过程，消除了点子缺陷的来源，因此不会形成大颗粒的点子缺陷，从而大大提高了摄像模组的成像品质，使得ALD在摄像模组的加工过程得到了具有实际性操作意义的应用。

An ALD preparation method and its products for eliminating the defects of camera module

【技术实现步骤摘要】
一种消除摄像模组点子缺陷的ALD制备方法及其产物
本专利技术涉及摄像模组
，尤其涉及一种消除摄像模组点子缺陷的ALD制备方法及其产物。
技术介绍
随着智能终端、车载、扫描仪、智能手机、投影仪、安防监控等产业对高清摄像要求的不断提高,以及增强现实、3D技术和手势识别技术在人工智能领域的广泛应用,光学镜头及摄像模组产业在高速发展的同时也不断进行技术的创新迭代，以满足新的应用要求。点子是出现在光学镜头及摄像模组中的一种不良缺陷，指的是在基片表面形成的点状突起，有时也称之为颗粒（particle）。点子主要是在当前的光学镀膜工艺（即真空热蒸发和磁控溅射）中，不可避免地会出现大颗粒膜料点随着膜料蒸蒸气或者溅射粒子一起沉积到基片的表面而形成的。有时是个别点，严重时是成片的细点，大颗粒点甚至可以打伤基片表面，且会严重地影响成像效果。因此，为了保证成像效果，当前大部分厂家都要求光学元件中的点子不得超过5μm的点子。然而，目前几乎所有的光学元件表面都要镀制各种各样的薄膜以实现特定的光学性能，即在光学零件表面上镀上一层或多层金属或介质薄膜的工艺过程，以达到减少或增加光的反射、分束、分色、滤光、偏振等要求；而光学镀膜工艺主要采用的是真空热蒸发（蒸镀）和磁控溅射，尚没有能够控制或者减少点子的有效手段。真空热蒸发是在真空条件下，加热蒸发物质使之气化并沉积在基片表面形成固体薄膜，其过程如下：（1）采用各种形式的热能转换方式（如电阻加热、电子加热、高频感应加热、电弧加热、激光加热等），使镀膜材料粒子蒸发或升华，成为具有一定能量的气态粒子；（2）气态粒子通过基本上无碰撞的直线运动方式传输到基体；（3）粒子沉积在基体表面上并凝聚成薄膜；（4）组成薄膜的原子重新排列或化学键合发生变化。由于加热和凝聚过程无法做到绝对均匀，因此无可避免地会出现大液滴或者大颗粒，因此光学镀膜中的点子缺陷无法有效控制，极有可能出现粒径超过5μm的点子，这是当前影响合格率的重要因素。磁控溅射是在真空中利用荷能粒子轰击靶表面，使被轰击出的粒子沉积在基片上的技术，其过程如下：（1）电子在电场E的作用下，在飞向基片过程中与氩原子发生碰撞，使其电离产生出Ar正离子和新的电子;（2）新电子飞向基片，Ar离子在电场作用下加速飞向阴极靶，并以高能量轰击靶表面，使靶材发生溅射；（3）在溅射粒子中，中性的靶原子或分子沉积在基片上形成薄膜。同样的，在轰击靶材的过程中，极有可能产生大颗粒，进而沉积在基片上形成点子，也无法有效控制。因此，在光学镜头及摄像模组的工业化生产中，缺乏控制点子缺陷的产生和数量的有效控制途径，降低了产品的合格率，增加了生产成本，需要开发更优化的生产工艺。。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于针对现有技术的不足，提供一种消除摄像模组点子缺陷的ALD制备方法，能够从根本上解决点子的生成途径，不产生粒径在微米级别的点子缺陷。本专利技术的目的之二在于提供利用上述制备方法得到的产物，极大地减少由于点子缺陷引起的不良。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案之一如下：一种消除摄像模组点子缺陷的ALD制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1:在反应腔中放置衬底基板，加热到100~400℃；S2：将第一反应前体导入到原子层反应腔内，化学吸附在衬底基板上，形成第一膜层；S3：将过量的第一反应前体泵出，用惰性气体吹扫；S4：将第二反应前体导入到反应腔内，并与化学吸附在衬底基板表面的第一反应前体发生反应，形成第一折射率层；S5：将过量的第二反应前体以及反应副产物泵出，用惰性气体吹扫；S6：将第三反应前体导入到反应腔内，化学吸附在第一折射率层表面，形成第二膜层；S7：将过量的第三反应前体泵出，用惰性气体吹扫；S8：将第四反应前体导入到原子层反应腔内，并与化学吸附在第一折射率层表面的第三反应前体发生反应，形成第二折射率层；所述第二折射率层的折射率>第一折射率层的折射率；S9：将过量的第四反应前体以及反应副产物泵出。进一步的，上述制备方法还包括在第N-1折射率层上形成第N折射率层，N为大于等于3的正整数。进一步的，上述制备方法中，所述偶数折射率层的折射率>奇数折射率层的折射率。进一步的，上述制备方法中，所述的第一反应前体为硅烷（包括甲硅烷、乙硅烷或者其他具有取代基的硅烷），所述的第二反应前体为氧气或者臭氧；第三反应前体为含钛、钽、或者锆的气体，所述的第四反应前体为水蒸气或者臭氧。进一步的，上述制备方法中，所述衬底基板为玻璃、水晶或者蓝宝石基板。进一步的，上述制备方法中，从衬底基本向外，奇数折射率层为氧化硅，偶数折射率层为氧化钛、氧化钽或者氧化锆。进一步的，上述制备方法中，从衬底基本向外依次是二氧化硅层、二氧化钛层、二氧化硅层、五氧化二钽层、二氧化硅层。进一步的，上述制备方法中，温度优选为150~250℃。该技术方案产生的有益效果如下：通过ALD（Atomiclayerdeposition，原子层沉积）实现光学元件高、低折射率膜层的交替沉积，应物料以气体形式在反应腔通过吸附沉积到衬底基板上，不存在蒸发或者溅射过程，消除了点子缺陷的来源，因此不会形成大颗粒的点子缺陷，从而大大提高了摄像模组的成像品质，使得ALD在摄像模组的加工过程得到了具有实际性操作意义的应用。本专利技术的另一技术方案如下：一种消除摄像模组点子缺陷的ALD制备方法的产物，其特征在于，所述摄像模组包含若干光学膜层，所述光学膜层通过ALD沉积形成。进一步的，上述光学膜层中尺寸≥1μm的点子数量为0。该技术方案的有益效果如下：本专利技术提供的产品，通过原子层沉积实现光学元件镀膜，反应物料不存在蒸发或者溅射过程，是通过吸附沉积到衬底基板上，因此不会形成大颗粒的点子缺陷，从而大大提高了摄像模组的成像品质，提升了产品合格率，且光学镀膜更加平滑，牢固度更高，实用性更强。附图说明图1是本专利技术涉及的摄像模组光学镀膜的结构示意图。图2是实施例一的产品在金相显微镜目镜10X、物镜100X下的示意图。图3是对比例的产品在金相显微镜目镜10X、物镜100X下的示意图。具体实施方式下面结合附图及实施方式对本专利技术做进一步说明。一种消除摄像模组点子缺陷的ALD制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：在反应腔中放置衬底基板，加热到100~400℃；S2：将第一反应前体导入到原子层反应腔内，化学吸附在衬底基板上，形成第一膜层；S3：将过量的第一反应前体泵出，用惰性气体吹扫；S4：将第二反应前体导入到反应腔内，并与化学吸附在衬底基板表面的第一反应前体发生反应，形成第一折射率层；S5：将过量的第二反应前体以及反应副产物泵出，用惰性气体吹扫；S6：将第三反应前体导入到反应腔内，化学吸附在第一折射率层表面，形成第二膜层；S7：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种消除摄像模组点子缺陷的ALD制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1：在反应腔中放置衬底基板，加热到100~400℃；/nS2：将第一反应前体导入到原子层反应腔内，化学吸附在衬底基板上，形成第一膜层；/nS3：将过量的第一反应前体泵出，用惰性气体吹扫；/nS4：将第二反应前体导入到反应腔内，并与化学吸附在衬底基板表面的第一反应前体发生反应，形成第一折射率层；/nS5：将过量的第二反应前体以及反应副产物泵出，用惰性气体吹扫；/nS6：将第三反应前体导入到反应腔内，化学吸附在第一折射率层表面，形成第二膜层；/nS7：将过量的第三反应前体泵出，用惰性气体吹扫；/nS8：将第四反应前体导入到原子层反应腔内，并与化学吸附在第一折射率层表面的第三反应前体发生反应，形成第二折射率层；所述第二折射率层的折射率>第一折射率层的折射率；/nS9：将过量的第四反应前体以及反应副产物泵出。/n

【技术特征摘要】
20191030 CN 20191104116861.一种消除摄像模组点子缺陷的ALD制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：在反应腔中放置衬底基板，加热到100~400℃；
S2：将第一反应前体导入到原子层反应腔内，化学吸附在衬底基板上，形成第一膜层；
S3：将过量的第一反应前体泵出，用惰性气体吹扫；
S4：将第二反应前体导入到反应腔内，并与化学吸附在衬底基板表面的第一反应前体发生反应，形成第一折射率层；
S5：将过量的第二反应前体以及反应副产物泵出，用惰性气体吹扫；
S6：将第三反应前体导入到反应腔内，化学吸附在第一折射率层表面，形成第二膜层；
S7：将过量的第三反应前体泵出，用惰性气体吹扫；
S8：将第四反应前体导入到原子层反应腔内，并与化学吸附在第一折射率层表面的第三反应前体发生反应，形成第二折射率层；所述第二折射率层的折射率>第一折射率层的折射率；
S9：将过量的第四反应前体以及反应副产物泵出。


2.根据权利要求1所述的消除摄像模组点子缺陷的ALD制备方法，其特征在于，还包括在第N-1折射率层上形成第N折射率层，N为大于等于3的正整数。


3.根据权利要求2所述的消除摄像模组点子缺陷的ALD制备方法，其特征在于，所述偶数折射率层的...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛文志，王刚，翁钦盛，矢岛大和，江骏楠，
申请(专利权)人：杭州美迪凯光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33