氟化钙(CaF₂)单晶是深紫外光学系统中使用较多的一种透光材料。在 193nm 波段,多数常规光学玻璃吸收较大,熔石英在长时间强紫外辐照下也可能出现透过率衰减,而 CaF₂ 在该波段保持较高透过率、较低本征双折射与良好的抗激光辐照能力,因此常被用于窗口片、透镜与偏振光学元件的制造。本文介绍德国 HELLMA 品牌 CaF₂ 晶体片的产品信息、主要参数与常见应用。
一、产品信息
HELLMA 是德国光学材料供应商,其 CaF₂ 晶体产品主要面向深紫外光刻、激光与精密量测等应用。我们供应的晶体片以 193nm 波段为主要工作波段,激光耐久度按厂家分级可选 LD-A 等级,适用于对激光辐照稳定性有要求的场合。
产品形态为按图纸定制的晶体片,可根据客户的光学设计确定外形尺寸、厚度、面形精度、表面质量、边缘处理与镀膜方案。由于晶体生长与退火周期较长,定制件通常需要按排产安排交期,建议在项目规划阶段提前确认规格与数量。
在交付环节,我们可提供材质证明、尺寸与光学指标检测记录等文件,并可根据客户要求协调厂家的检测项目。对于需要与整机光路配合的元件,建议在技术协议中同时明确测量方法、测量口径与判定依据,避免到货验收时出现口径不一致的情况。
二、产品参数
| 项目 | 说明 |
|---|---|
| 材料 | 单晶氟化钙(CaF₂) |
| 工作波段 | 193nm 深紫外(ArF 准分子激光波段) |
| 激光耐久等级 | 按厂家分级可选 LD-A,测试条件以官方数据表为准 |
| 内部透过率 | 193nm 波段较高,具体数值以官方数据表与实测为准 |
| 应力双折射 | 可按协议约定指标与测量口径,常见要求为通光区内延迟量在数 nm/cm 量级 |
| 折射率均匀性 | 可按协议约定,常见要求为 1×10⁻⁶ 量级 |
| 面形与表面 | 面形精度、表面质量与粗糙度可按图纸定制 |
| 镀膜 | 可选 193nm 增透膜,反射率指标按协议约定 |
| 尺寸与公差 | 按客户图纸定制,配合尺寸与光程尺寸的公差方向可分别设定 |
三、应用案例
半导体薄膜量测设备。某量测设备项目中,晶体片用于样品室窗口与偏振光路中的透射元件。由于椭偏测量对偏振态变化较为敏感,元件自身的应力双折射会叠加到测量信号中,项目在技术协议中约定了通光孔径内的双折射上限与逐片实测数据要求,到货后按同一口径复测通过。
晶圆表面检测光路。深紫外照明需要把光高效导入成像光路并保持波前质量,晶体片在此类设备中常作为窗口或透镜基材使用。客户在选型时更关注透过率一致性与面形精度,我们在报价前协助核对了图纸中的面形、表面质量与镀膜要求,并就镀膜后指标的变化范围与厂家做了确认。
准分子激光器窗口。在 ArF 激光器与部分深紫外光源系统中,晶体片用作隔离窗口,需要同时满足高透过与抗辐照两项要求。该类应用对材料内部缺陷较为敏感,选型时通常按激光耐久等级下单,并关注批次一致性。
天津赛镭


