[發(fā)明專利]一種制作位相型波帶片的方法無效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201110150368.2 | 申請日： | 2011-06-07 |
| 公開（公告）號： | CN102207569A | 公開（公告）日： | 2011-10-05 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 謝常青;方磊;朱效立;李冬梅;劉明 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國科學(xué)院微電子研究所 |
| 主分類號： | G02B5/18 | 分類號： | G02B5/18;G02B7/00 |
| 代理公司： | 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021 | 代理人： | 周國城 |
| 地址： | 100029 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 制作 位相 波帶片 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及衍射光學(xué)元件制作技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種采用等離子體氣相沉積(PECVD)技術(shù)制作位相型波帶片的方法。
背景技術(shù)
波帶片實質(zhì)上就是一種衍射光柵，它可以產(chǎn)生很多衍射級次。無論什么時候，在光線通過連線的圓環(huán)邊界時，光程差為mλ/2(m為整數(shù))。圖1給出一個單色平面波照射一個波帶片時，第一和第三級焦點的光路。負(fù)的衍射級數(shù)也存在，對應(yīng)于從虛焦點出現(xiàn)的光線。理論上，波帶片可以有無限個焦點：
式(1)中當(dāng)m＝1時可以得到f≡f1，在這一點上，波帶片和傳統(tǒng)透鏡之間明顯不同。然而各個衍射級次的衍射效率必須要考慮，所以實際中并不是所有的焦點都必須存在。例如，對于菲涅耳波帶片來說，交替存在的透明和不透明圓環(huán)部分都是等面積，但所有偶數(shù)級次焦點位置的合成振幅都是零。僅僅奇數(shù)級次焦點(m＝±1，±3，±5....)位置和零級(未衍射部分)的振幅出現(xiàn)。如圖1所示，圖1是波帶片多級焦點的情況，圖中給出第一級和第三級實、虛焦點的位置。
傳統(tǒng)的波帶片制作工藝往往是制作面積相同的透明和不透明的交替圓環(huán)，不透明的原來用來遮擋半波長的奇數(shù)倍或者偶數(shù)倍的光，而透明的部分用來透過半波長的偶數(shù)倍或者奇數(shù)倍的光，而他們由于遮擋了一般的面積，從而衍射效率都要低于50％。
發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問題
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種采用PECVD工藝制作位相型波帶片的方法，以提高波帶片的衍射效率。
(二)技術(shù)方案
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種制作位相型波帶片的方法，包括：
制作基片；
在該基片上旋涂光刻膠，對該光刻膠進(jìn)行光刻、曝光和顯影，形成波帶片的光刻膠圖形；
在形成波帶片的光刻膠圖形的基片上沉積氮化硅層；
去除光刻膠并刻蝕基片，形成位相型波帶片。
上述方案中，所述制作基片的步驟包括：在清潔的石英玻璃襯底上，采用電子束蒸發(fā)方法蒸發(fā)鉻Cr/金Au層，形成基片，其中Cr的厚度為5nm，Au的厚度為10nm。
上述方案中，所述在基片上旋涂光刻膠，對該光刻膠進(jìn)行光刻、曝光和顯影，形成波帶片的光刻膠圖形的步驟包括：在基片上旋涂厚度為600nm的電子束光刻膠zep-A，并在烘箱中烘烤使其干燥，然后利用電子束在涂了電子束光刻膠zep-A的基片上轟擊出所需的波帶片圖形；對形成的波帶片圖形進(jìn)行曝光，然后使用顯影液進(jìn)行顯影，在基片上形成波帶片的光刻膠圖形。
上述方案中，所述在形成波帶片的光刻膠圖形的基片上沉積氮化硅層的步驟包括：采用等離子體氣相沉積技術(shù)，在形成波帶片的光刻膠圖形的基片上沉積一層氮化硅層，該氮化硅層的厚度是波長的奇數(shù)倍。所述沉積氮化硅層在120℃的溫度下進(jìn)行。
上述方案中，所述去除光刻膠并刻蝕基片，形成位相型波帶片的步驟包括：采用去膠液去除光刻膠，然后采用ICP刻蝕基片底層的鉻金層，形成位相型波帶片。
(三)有益效果
從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下有益效果：
1、本發(fā)明提供的制作位相型波帶片的方法，相對于傳統(tǒng)波帶片制作工藝，制作工藝簡單，成本低廉，能提高波帶片的衍射效率。
2、本發(fā)明提供的制作位相型波帶片的方法，利用的PECVD的方法制作的波帶片使得第2n+1環(huán)和第2n+2環(huán)的相位相差一個相位，而第2n環(huán)和第2n+1環(huán)的相位不是相差半個相位而是完全一樣，如圖7，這樣既保證了聚焦效果也能夠達(dá)到更高的衍射效率。
3、本發(fā)明提供的制作位相型波帶片的方法，采用的zep光刻膠具有很高的分辨率，采用可以極大的提高精確率，波帶片臺階的直壁性好。
4、本發(fā)明提供的制作位相型波帶片的方法，是一種制造工藝簡單、制造成本低、生產(chǎn)效率高，并能提供更高的衍射效率的制作方法，可以制作出具有聚焦功能的波帶片。
附圖說明
圖1是波帶片多級焦點的情況，圖中給出第一級和第三級實、虛焦點的位置；
圖2是本發(fā)明提供的制作位相型波帶片的方法流程圖；
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