[發明專利]中紅外集成雙通道濾光片的制備方法

有效

• 申請號: 202110029036.2
• 申請日: 2021-01-11
• 公開（公告）號: CN112859225B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 周順;張立宇;張凱峰;劉衛國;郭峰;徐均琪;吳春芳;李坤
• 申請（專利權）人: 西安工業大學
• 主分類號: G02B5/28
• 分類號: G02B5/28;G03F7/00
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司 61114
• 代理人: 黃秦芳

1.一種中紅外集成雙通道濾光片的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

S0：確定3-5μm增透膜、第一通道F-P濾光片、第二通道F-P濾光片所需的鍍膜材料以及對應的膜系結構；

S1、3-5μm增透膜的鍍制：基片清洗后，先在硅片背表面鍍制3-5μm增透膜；

S2、第一次光刻：選擇型號光刻膠，采用勻膠機在清洗好的基片上勻膠，獲得一定厚度的光刻膠，前烘后使用Q-4000型光刻機進行曝光，然后依次經過后烘、顯影、堅膜得到倒八字結構光刻膠；

S3、沉積第一通道F-P濾光片薄膜：使用鍍膜機，配合APS輔助沉積和高精度的OMS5000光學透射直接監控方法，沉積出通道第一通道F-P濾光片薄膜；

S4、第一次剝離：使用RR9去膠液在超聲條件下進行剝離，得到單通道濾光片；

S5、第二次光刻：第二次旋涂光刻膠，獲得一定厚度的光刻膠，前烘后使用光刻機進行掩模對準與曝光，保證套刻精度在0.5μm范圍內，然后依次經過后烘、顯影、堅膜得到倒八字結構光刻膠；

S6、沉積第二通道F-P濾光片薄膜：使用鍍膜機，配合APS輔助沉積和高精度的OMS5000光學透射直接監控方法，沉積出第二通道F-P濾光片薄膜；

S7、第二次剝離獲得最終樣品：使用RR9去膠液在超聲條件下進行剝離，得到中紅外集成雙通道濾光片；

S8、對所制備的集成雙通道濾光片的透射率及接縫精度進行檢測；

使用雙拋硅作為基底，所述第一通道F-P濾光片、第二通道F-P濾光片薄膜使用Ge與ZnS作為高低折射率材料，所述3-5μm增透膜使用ZnS與YF3作為高低折射率材料；

步驟S2與步驟S5所述的光刻工藝中，光刻膠厚度大于濾光片薄膜的厚度。

2.根據權利要求1所述的中紅外集成雙通道濾光片的制備方法，其特征在于：在3-5μm中紅外光譜范圍內，所述第一通道濾光片薄膜、第二通道濾光片薄膜僅在某一窄帶有高透射率，其余光譜全部截止。

3.根據權利要求2所述的中紅外集成雙通道濾光片的制備方法，其特征在于：所述第一通道濾光片薄膜、第二通道濾光片薄膜為將單半波F-P濾光片耦合組成的多半波F-P濾光片。

4.根據權利要求3所述的中紅外集成雙通道濾光片的制備方法，其特征在于：濾光片膜系均采用僅優化膜系前兩層、后兩層與耦合層的局部優化的方式進行膜系優化。

5.根據權利要求4所述的中紅外集成雙通道濾光片的制備方法，其特征在于：步驟S1中，增透膜的鍍制中執行蒸鍍工藝的本底真空度為8*10^-4Pa，基板溫度為180℃；步驟S3、S6中，帶通濾光片的鍍制中執行蒸鍍工藝的本底真空度為8*10^-4Pa，基板溫度為25℃。

6.根據權利要求5所述的中紅外集成雙通道濾光片的制備方法，其特征在于：Ge的沉積速率為0.4nm/s，ZnS的沉積速率為1.0nm/s，YF3的沉積速率為1.0nm/s；沉積Ge、ZnS、YF3時離子源所需的偏壓分別為：120V、140V、60V；沉積Ge、ZnS、YF3時離子源所需的放電電流為50A。

7.根據權利要求6所述的中紅外集成雙通道濾光片的制備方法，其特征在于：步驟S4與步驟S7的剝離工藝參數為：超聲溫度80℃，超聲功率50W，超聲時間40min。