[發(fā)明專利]一種全息雙閃耀光柵的制作方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110318711.X
• 申請(qǐng)日: 2011-10-19
• 公開（公告）號(hào): CN102323635A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉全;吳建宏;陳明輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州大學(xué)
• 主分類號(hào): G02B5/18
• 分類號(hào): G02B5/18;G03F7/00
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 常亮;李辰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種衍射光學(xué)元件的制備方法，具體涉及一種全息雙閃耀光柵的制備方法。

背景技術(shù)

光柵是一種應(yīng)用非常廣泛而重要的高分辨率的色散光學(xué)元件，在現(xiàn)代光學(xué)儀器中占有相當(dāng)重要的地位。

眾所周知，單個(gè)柵縫衍射主極大方向?qū)嶋H上既是光線的幾何光學(xué)傳播方向，也是整個(gè)多縫光柵的零級(jí)方向，它集中著光能，而又不能把各種波長(zhǎng)分開，而實(shí)際應(yīng)用中則偏重于將盡可能多的光能集中在某一特定的級(jí)次上。為此需要將衍射光柵刻制成具有經(jīng)過(guò)計(jì)算確定的槽形，使單個(gè)柵槽衍射的主極大方向(或光線幾何光學(xué)傳播方向)與整個(gè)光柵預(yù)定的衍射級(jí)次方向一致，這樣可使大部分光能量集中在預(yù)定的衍射級(jí)次上。從這個(gè)方向探測(cè)時(shí)，光譜的強(qiáng)度最大，這種現(xiàn)象稱為閃耀(blaze)，這種光柵稱為閃耀光柵。閃耀使得光柵的衍射效率得到極大的提高。

閃耀光柵雖然有著很多的優(yōu)點(diǎn)，但是在寬波段上，如從紫外到紅外波段都想獲得較高的衍射效率，還是很困難，為此，出現(xiàn)了全息雙閃耀光柵產(chǎn)品，以實(shí)現(xiàn)寬波段內(nèi)，均有較高的，均勻的衍射效率。全息雙閃耀光柵由于具有寬波段的高效率優(yōu)勢(shì)，具有非常廣闊的市場(chǎng)前景。

在申請(qǐng)?zhí)枮镃N200910231737.3的中國(guó)專利申請(qǐng)文件中，公開了一種全息雙閃耀光柵的制作方法，該方法先在基片上制作出A閃耀角的光柵，然后遮擋A區(qū)域，再在B區(qū)域上制作具有B閃耀角的光柵。兩種不同閃耀角的閃耀光柵均采用采用全息離子束刻蝕方法，即先在表面制作光刻膠光柵掩模，然后用斜向離子束刻蝕，在基片上制作出三角形的閃耀光柵。通過(guò)控制前后A、B兩區(qū)域上的光刻膠厚度，實(shí)現(xiàn)雙閃耀角的制作。

然而在上述的方法中，光刻膠經(jīng)過(guò)光刻工藝之后形成的光柵，其占寬比槽深以及槽形很難實(shí)現(xiàn)精確控制，另外在斜向離子束刻蝕的時(shí)候，由于光刻膠和基片材質(zhì)上的差異，會(huì)出現(xiàn)刻蝕速率不一致，導(dǎo)致最終形成的閃耀光柵，其閃耀角與預(yù)期的存在誤差，沒(méi)有辦法實(shí)現(xiàn)精確控制。

為此，有必要尋求一種新的制作全息雙閃耀光柵的方法，解決上述問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠精確控制雙閃耀角的全息雙閃耀光柵的制作方法。該全息雙閃耀光柵的兩個(gè)閃耀角分別是A閃耀角和B閃耀角，雙閃耀光柵分為兩個(gè)區(qū)，對(duì)應(yīng)A閃耀角的為A光柵區(qū)，對(duì)應(yīng)B閃耀角的為B光柵區(qū)。

該制作方法包括步驟：

1)在基片上第一次涂布光刻膠；

2)對(duì)所述光刻膠層進(jìn)行光刻，形成第一光刻膠光柵；

3)遮擋所述B光柵區(qū)，在A光柵區(qū)上，以所述第一光刻膠光柵為掩模，對(duì)基片進(jìn)行正向離子束刻蝕，將第一光刻膠光柵結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移到基片上，形成A光柵區(qū)的同質(zhì)光柵，刻蝕深度由A閃耀角決定；

4)清洗基片，去除剩余光刻膠；

5)繼續(xù)遮擋B光柵區(qū)，以所述A光柵區(qū)的同質(zhì)光柵為掩模，對(duì)基片進(jìn)行斜向Ar離子束掃描刻蝕，利用同質(zhì)光柵掩模對(duì)離子束的遮擋效果，使基片材料的不同位置先后被刻蝕，形成A閃耀角的閃耀光柵；

6)在基片上第二次涂布光刻膠；

7)先遮擋B光柵區(qū)，利用已制備完成的A光柵區(qū)，采用光學(xué)莫爾條紋法進(jìn)行莫爾條紋對(duì)準(zhǔn)，然后撤掉遮擋進(jìn)行第二次光刻，制作第二光刻膠光柵，所述第二光刻膠光柵與第一光刻膠光柵的周期一致；

8)遮擋所述A光柵區(qū)，在B光柵區(qū)上，以所述第二光刻膠光柵為掩模，對(duì)基片進(jìn)行正向離子束刻蝕，將第二光刻膠光柵轉(zhuǎn)移到基片上，形成B光柵區(qū)的同質(zhì)光柵，刻蝕深度由B閃耀角決定；

9)清洗基片，去除剩余光刻膠；

10)繼續(xù)遮擋A光柵區(qū)，以所述B光柵區(qū)的同質(zhì)光柵為掩模，對(duì)基片進(jìn)行斜向Ar離子束掃描刻蝕，利用同質(zhì)光柵掩模對(duì)離子束的遮擋效果，使基片材料的不同位置先后被刻蝕，形成B閃耀角的閃耀光柵；

11)清洗基片，得到雙閃耀角的閃耀光柵。

可選的，在對(duì)A光柵區(qū)進(jìn)行所述正向離子束刻蝕前，還包括對(duì)第一光刻膠光柵進(jìn)行灰化處理，以調(diào)節(jié)第一光刻膠光柵結(jié)構(gòu)的占寬比。

可選的，在對(duì)B光柵區(qū)進(jìn)行所述正向離子束刻蝕前，還包括對(duì)第二光刻膠光柵進(jìn)行灰化處理，以調(diào)節(jié)第二光刻膠光柵結(jié)構(gòu)的占寬比。