컬렉션: 230nm 대역 통과 필터

230nm 필터 적용 선택 가이드

1. 심부 자외선 살균 시스템

응용 프로그램 시나리오

인간 공존 환경에 맞춰 설계된 공기 정화 또는 수처리 장치에서 230nm의 자외선은 미생물 DNA(예: 바이러스, 박테리아)를 효과적으로 파괴하는 동시에 인체 피부와 눈에 대한 피해를 최소화합니다. 예를 들어, 공공장소의 동적 살균 장비는 230nm 이상의 유해한 자외선(예: 236nm, 257nm)을 차단하는 동시에 정밀한 230nm 광 출력을 필요로 합니다.

필터 구성 요구 사항

a. 분광 특성

• 중심 파장: 230±1nm, 깊은 자외선 광원(예: KrCl 엑시머 램프)의 주요 방출 피크와 일치를 보장합니다.
• 대역폭: 10nm(FWHM). 좁은 대역폭은 미광 간섭을 최소화하고, 최적의 살균 파장에 에너지를 집중시켜 살균 효율을 크게 향상시킵니다.
• 차단 범위: 235~265nm에서 투과율 < 0.01% (OD ≥ 6). 이 높은 차단 깊이는 장파장 자외선을 효과적으로 차단하여 236nm와 같은 2차 피크로 인한 피부 자극이나 눈 손상 위험을 제거합니다.

b. 소재 및 코팅 기술

• 기판: JGS2 등급 석영 유리는 200~230nm에서 80% 이상의 투과율을 제공하며 고온 및 화학적 부식에 대한 저항성이 우수합니다.
• 코팅 공정: HfO₂(고굴절률)와 SiO₂(저굴절률)를 교대로 증착한 26층 박막 구조로, 이온빔 보조 증착(IAD) 방식을 통해 증착되었습니다. 이를 통해 높은 치밀성과 안정성을 보장하며, 장기 중심 파장 편차를 1nm 미만으로 제한합니다.

c. 환경 적응성

• 내습성: 습도 90% 이상에서 투과율 변동이 0.5% 미만이어서 수증기 흡착으로 인한 파장 이동을 방지합니다.
• 방사선 내성: 코팅에 대한 높은 레이저 손상 임계값(>1J/cm²)으로 지속적인 극심한 자외선 노출에도 내구성이 보장됩니다.

선택 근거 및 문제 해결

• 정밀 살균: 10nm 협대역 설계는 230nm의 살균 파장만 미생물에 작용하여 광범위 자외선으로 인한 부수적 손상을 방지합니다. 예를 들어, KrCl 램프에서 발생하는 필터링되지 않은 236nm의 2차 피크는 피부 홍반을 유발할 수 있습니다.
• 안전 보장: 235~265nm(OD ≥ 6)의 엄격한 차단 기능으로 유해한 방사선량을 안전 임계값 이하로 줄여 안전한 인간 공존 소독이 가능합니다.
• 신뢰성 향상: 석영 기판과 IAD 경질 코팅은 극한의 온도(-20~150°C)와 높은 습도에서도 성능을 유지하므로 혹독한 작동 환경에 이상적입니다.

2. 반도체 리소그래피 공정

응용 프로그램 시나리오

반도체 제조에서 230nm 심자외선은 특수 리소그래피(예: 실리콘 광소자 에칭)에 사용되며, 해상도 향상 및 결함 감소를 위해 엄격한 파장 정밀도와 균일성이 요구됩니다. 예를 들어, 실리콘 도파관 에칭은 소자 성능 저하를 유발할 수 있는 가장자리 거칠기를 방지하기 위해 정밀한 230nm 광 제어가 필요합니다.

필터 구성 요구 사항

a. 분광 특성

• 중심 파장: 230±0.5nm, 리소그래피 시스템의 매우 엄격한 파장 제어 요구 사항(예: ±0.1% 허용 오차)을 충족합니다.
• 대역폭: 5nm(FWHM). 이 매우 좁은 대역폭은 색분산을 최소화하여 서브마이크론 크기의 피처에 필수적인 리소그래피 패턴 엣지의 선명도를 향상시킵니다.
• 전환 영역 경사도: 투과율 90%에서 OD3 <3.6nm까지의 전이 폭. 이는 비간섭성 광 간섭을 억제하여 리소그래피 패턴의 높은 콘트라스트를 보장합니다.

b. 소재 및 코팅 기술

• 기판: 융합 실리카 또는 CaF₂ 결정으로 230nm에서 90% 이상의 투과율을 제공하고 매우 낮은 열팽창 계수(<1×10⁻⁶/°C)로 온도 변동으로 인한 파장 편차를 최소화합니다.
• 코팅 공정: 이온빔 스퍼터링(IBS)을 통해 증착된 모든 유전체 다층(예: Al₂O₃/AlF₃)은 배치 전체에서 일관된 대역폭과 중심 파장을 위해 나노미터 수준의 두께 제어(±1nm)를 달성합니다.

c. 환경 적응성

• 열 안정성: 고온 리소그래피 환경(80~120°C)에서 중심 파장 드리프트가 0.5nm 미만이어서 열 팽창으로 인한 등록 오류가 제거됩니다.
• 오염 저항성: TiO₂ 광촉매 표면 코팅은 포토레지스트 튀김과 입자의 접착을 줄여 청정실 환경에서 장기적인 투과율 안정성을 유지합니다.

선택 근거 및 문제 해결

• 해상도 개선: 5nm 협대역 및 가파른 전이 설계는 첨단 실리콘 포토닉스 제조에 필수적인 서브마이크론 리소그래피 해상도를 가능하게 합니다. 예를 들어, 정밀한 230nm 에칭은 포토닉스 칩의 도파관 구조의 광학 성능에 직접적인 영향을 미칩니다.
• 프로세스 일관성: 저팽창 기판과 IBS 코팅 정밀도는 파장 드리프트를 ±0.5nm로 제한하여 오버레이 오류를 줄이고 다층 리소그래피에서 웨이퍼 수율을 향상시킵니다.
• 환경적 내구성: 고온 내성 코팅과 자체 세척 표면은 리소그래피 도구의 고방사선, 고입자 환경에 적응하여 유지관리로 인한 가동 중단 시간과 비용을 최소화합니다.

3. 선발 결정 지침

a. 살균 응용 분야:

안전성과 장기적 신뢰성을 보장하기 위해 235~265nm(OD ≥ 6)의 엄격한 차단과 내식성 소재를 우선시합니다.

b. 리소그래피 응용 분야:

초정밀 파장 제어(±0.5nm)와 열 안정성에 중점을 두고, 낮은 팽창 기판과 고정밀 코팅 공정을 결합했습니다.

c. 일반 원칙:

까다로운 조건에서도 일관된 성능을 보장하려면 모든 응용 분야에서 하드 코팅 기술(IAD/IBS)을 선택하여 기계적 강도와 환경적 회복력을 강화하세요.