Helma Materials 是德國一家專注于先進材料研發(fā)與制造的公司,致力于為高科技行業(yè)提供高性能的材料解決方案。
Helma Materials的氟化鈣(CaF?)晶體是一種高性能光學(xué)材料,專為深紫外(DUV/VUV)、可見光(VIS)和紅外(IR)應(yīng)用設(shè)計,具有以下核心特性:
超寬透光范圍:130 nm(真空紫外)至9 μm(紅外)。
高激光耐受性:適用于高能準(zhǔn)分子激光(如193 nm ArF、248 nm KrF)。
低應(yīng)力雙折射:確保光學(xué)系統(tǒng)成像精度。
高折射率均勻性:減少光路畸變。
主要應(yīng)用領(lǐng)域:
半導(dǎo)體光刻:光刻機透鏡、激光光束傳輸系統(tǒng)。
激光光學(xué):準(zhǔn)分子激光器、醫(yī)療激光設(shè)備。
成像與傳感:天文望遠(yuǎn)鏡、紅外傳感器、光譜儀。
根據(jù)文檔內(nèi)容,選型需重點關(guān)注以下參數(shù):
參數(shù) | 典型值/范圍 | 說明 |
透光率(10 mm厚度) | >99.8%(248 nm)、>99.7%(193 nm) | 波長越短(如157 nm),透光率略降低,需根據(jù)應(yīng)用波長選擇。 |
折射率均勻性(PV值) | 1–15 ppm(@633 nm) | 值越小,光學(xué)均勻性越高,適合高精度透鏡。 |
應(yīng)力雙折射 | 1–20 nm/cm(@633 nm) | 低值減少偏振敏感性問題,關(guān)鍵用于激光光學(xué)。 |
激光損傷閾值 | ~7 J/cm2(@193 nm) | 高能激光應(yīng)用中需優(yōu)先考慮。 |
參數(shù) | 典型值 | 說明 |
晶體取向 | <111>、<100>、隨機 | <111>取向激光耐受性最佳,<100>取向機械加工性更好。 |
尺寸規(guī)格 | 直徑≤440 mm,厚度≤80 mm | 光刻機透鏡常用350 mm直徑,激光光學(xué)組件通?!?00 mm。 |
表面處理 | 拋光(精密光學(xué))、粗磨(基材) | 拋光表面用于成像系統(tǒng),粗磨表面可后續(xù)定制加工。 |
硬度(莫氏) | 4.0 | 低于熔融石英(7.0),需避免機械刮擦。 |
參數(shù) | 等級/數(shù)值 | 說明 |
耐酸/堿等級 | SR 4.5(耐酸)、AR 2.3(耐堿) | 濕法工藝中需注意化學(xué)兼容性。 |
熱膨脹系數(shù) | 18.5×10??/K(20–25°C) | 高溫環(huán)境下需匹配其他光學(xué)材料的熱膨脹行為。 |
明確應(yīng)用場景:
光刻機透鏡 → 優(yōu)先選擇高透光率(>99.7%@193 nm)+ 低應(yīng)力雙折射(<5 nm/cm)。
激光光學(xué) → 關(guān)注激光損傷閾值(LD-A級最優(yōu))+ <111>晶體取向。
紅外傳感器 → 選擇IR級(0.78–9 μm)透光材料。
匹配尺寸與工藝:
直徑/厚度需適配設(shè)備空間(如光刻機常用350 mm圓片)。
表面處理按需求選擇:拋光(直接使用)或粗磨(需二次加工)。
驗證環(huán)境兼容性:
高濕度環(huán)境需確認(rèn)防潮性能(CaF?微溶于水)。
化學(xué)工藝中檢查耐酸/堿等級(如濕法刻蝕設(shè)備)。
4. 注意事項激光參數(shù)匹配:若用于準(zhǔn)分子激光,需提供波長、能量密度、脈沖頻率等參數(shù),Helma可提供定制化激光耐久性分類(LD-A至LD-D級)。
溫度敏感性:折射率隨溫度變化(Δn/ΔT≈-10×10??/K),高溫應(yīng)用中需光學(xué)補償設(shè)計。
替代材料對比:與熔融石英(SiO?)相比,CaF?在紫外波段透光率更高,但機械強度較低。
型號 | 主要特性 | 典型應(yīng)用 |
CaF2-UV | - 高紫外透過率(120nm-8μm) | UV 光學(xué)系統(tǒng)、準(zhǔn)分子激光 |
CaF2-IR | - 優(yōu)化紅外波段透過率(1-8μm) | IR 窗口、熱成像光學(xué) |
CaF2-POL | - 精密拋光(λ/4 表面精度) | 激光透鏡、棱鏡 |
型號 | 主要特性 | 典型應(yīng)用 |
CaF2-LDT | - 高抗激光損傷(>10 J/cm2 @ 193nm) | 準(zhǔn)分子激光、高功率激光系統(tǒng) |
CaF2-EXCIMER | - 專為 193nm/248nm 優(yōu)化 | 半導(dǎo)體光刻、DUV 光學(xué) |
型號 | 主要特性 | 典型應(yīng)用 |
CaF2-EP | - 電子級純度(金屬雜質(zhì) <1ppm) | 半導(dǎo)體設(shè)備、真空紫外(VUV)光學(xué) |
CaF2-VUV | - 深紫外(120-200nm)高透過率 | 同步輻射、VUV 光譜學(xué) |
.支持定制參數(shù):
。尺寸(直徑、厚度)
。晶體取向(<111>, <100>, <110>)
。鍍膜(抗反射膜、增透膜等)
。表面精度(λ/2, λ/4, λ/10)