[發明專利]一種大口徑薄膜衍射透鏡微結構刻蝕傳遞方法及工裝

有效

• 申請號: 201910018410.1
• 申請日: 2019-01-09
• 公開（公告）號: CN109491101B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 李志煒;邵俊銘;鞏暢暢;蔣青峰;高國涵;汪利華;石恒;雷柏平;邊疆;范斌
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電技術研究所
• 主分類號: G02B27/42
• 分類號: G02B27/42
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種大口徑薄膜衍射透鏡微結構刻蝕傳遞方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：在帶有薄膜鏡框(3)的薄膜基底(2)上制備優質形貌全片均布的光刻膠微結構(1)；所述優質形貌全片均布光刻膠微結構(1)的最低臺階高度滿足以下關系：其中H_膠min為光刻膠最低臺階高度，V_膠為光刻膠刻蝕速率，V_膜為薄膜基底刻蝕速率，H_膜為薄膜基底刻蝕深度；

步驟2：在反應離子刻蝕機的承片臺(5)上鋪上一層石墨氈(4)，承片臺(5)為圓形；

步驟3：將內側填充工裝(6)和鏡框調整工裝(7)放置在承片臺(5)的中心，然后將帶有薄膜基底(2)的薄膜鏡框(3)安裝到鏡框調整工裝(7)上，同時調節薄膜鏡框(3)高度，使薄膜基底(2)下表面接近內側填充工裝(6)上表面；

步驟4：在薄膜鏡框(3)外側安裝外側等高工裝(8)，調節薄膜鏡框(3)和外側等高工裝(8)的水平度與高度，使外側等高工裝(8)上表面與薄膜鏡框(3)上表面位于同一水平面內；

步驟5：在薄膜鏡框(3)與外側等高工裝(8)兩者上表面凹陷處安裝連接工裝(9)；

步驟6：以合理的刻蝕參數進行反應離子刻蝕，刻蝕結束后取出樣品，得到全片微結構均勻傳遞的大口徑薄膜衍射透鏡。

2.根據權利要求1所述的刻蝕傳遞方法，其特征在于：步驟2中所述石墨氈(4)厚度不均勻性小于0.5mm。

3.根據權利要求1所述的刻蝕傳遞方法，其特征在于：步驟3中使薄膜基底(2)下表面接近內側填充工裝(6)上表面，調節完成后，薄膜基底(2)下表面距內側填充工裝(6)上表面的距離為0.1mm-1mm。

4.根據權利要求1所述的刻蝕傳遞方法，其特征在于：步驟4中使外側等高工裝(8)上表面與薄膜鏡框(3)上表面位于同一水平面內，該水平面與承片臺(5)的平行度優于0.1mm。

5.根據權利要求1所述的刻蝕傳遞方法，其特征在于：步驟5中安裝連接工裝(9)后，薄膜基底(2)上表面與外側等高工裝(8)上表面位于同一水平面內，該水平面在刻蝕工裝口徑范圍內平面度優于0.1mm。

6.一種大口徑薄膜衍射透鏡微結構刻蝕傳遞工裝，其特征在于：包括內側填充工裝(6)、鏡框調整工裝(7)、外側等高工裝(8)以及連接工裝(9)；所述鏡框調整工裝(7)包括鏡框支撐圓環(13)、鏡框調整工裝高度調節機構(14)以及鏡框調整工裝底部接觸圓環(15)，鏡框支撐圓環(13)用于支撐薄膜鏡框(3)，通過鏡框支撐圓環(13)上的通孔及薄膜鏡框(3)上相對應的安裝孔連接薄膜鏡框(3)與鏡框支撐圓環(13)；鏡框調整工裝高度調節機構(14)可調節鏡框支撐圓環(13)的水平度與高度；鏡框調整工裝底部接觸圓環(15)位于鏡框調整工裝(7)底部，用于支撐鏡框支撐圓環(13)與鏡框調整工裝高度調節機構(14)；所述外側等高工裝(8)包括頂部等高圓環(10)、等高工裝高度調節結構(11)以及等高工裝底部接觸圓環(12)，頂部等高圓環(10)可以通過調節等高工裝高度調節結構(11)與薄膜基底(2)形成一個水平面，等高工裝底部接觸圓環(12)位于外側等高工裝(8)底部，用于支撐頂部等高圓環(10)與等高工裝高度調節結構(11)；所述連接工裝(9)包括補足圓環與沉孔填充圓片，補足圓環安裝在薄膜鏡框(3)外側和外側等高工裝(8)的頂部等高圓環(10)內側相應的凹陷處，安裝補足圓環后，薄膜鏡框(3)、頂部等高圓環(10)以及補足圓環三者形成一個水平面，補足圓環上有多個沿圓周均布的沉孔，沉孔與薄膜鏡框(3)及外側等高工裝(8)的頂部等高圓環(10)相匹配部位的安裝孔一一對應，連接工裝(9)通過沉孔及相對應的安裝孔與薄膜鏡框(3)和頂部等高圓環(10)相連接，安裝后沉孔位置相對于薄膜鏡框(3)、頂部等高圓環(10)以及補足圓環三者所處的水平面形成的凹陷由與沉孔口徑及深度匹配的沉孔填充圓片補足。

7.根據權利要求6所述的刻蝕傳遞工裝，其特征在于：內側填充工裝(6)、鏡框調整工裝(7)、外側等高工裝(8)以及連接工裝(9)材質均為電的良導體。