專利名稱：中心對(duì)稱連續(xù)衍射元件掩模微結(jié)構(gòu)圖形轉(zhuǎn)移方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖形轉(zhuǎn)移方法，具體地說是一種采用反應(yīng)離子束刻蝕法 將中心對(duì)稱連續(xù)衍射元件掩模微結(jié)構(gòu)圖形轉(zhuǎn)移的方法。
背景技術(shù)：
連續(xù)衍射光學(xué)元件應(yīng)用于光學(xué)系統(tǒng)有利于減輕重量、減小體積、簡(jiǎn)化光 學(xué)系統(tǒng)和提高成像質(zhì)量。目前，由于受到制作手段的限制，國(guó)內(nèi)大部分研究 單位只能進(jìn)行二元光學(xué)元件制作，連續(xù)衍射光學(xué)元件的制作技術(shù)還有待完善， 特別是連續(xù)衍射光學(xué)元件連續(xù)微結(jié)構(gòu)圖形轉(zhuǎn)移是連續(xù)衍射光學(xué)元件制作的難 點(diǎn)之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供的一種中心對(duì)稱連續(xù)衍射元 件掩模微結(jié)構(gòu)圖形轉(zhuǎn)移的方法，它可將光刻膠層上的中心對(duì)稱連續(xù)微結(jié)構(gòu)圖 形轉(zhuǎn)移到基片表面，形成連續(xù)衍射光學(xué)元件；具有工藝簡(jiǎn)單、周期短、成本 低等優(yōu)點(diǎn)，采用該方法制作的連續(xù)衍射光學(xué)元件精度高、衍射效率高，工藝 穩(wěn)定，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的具體技術(shù)方案是
一種中心對(duì)稱連續(xù)衍射元件掩模微結(jié)構(gòu)圖形轉(zhuǎn)移方法，它采用反應(yīng)離子 束刻蝕法將連續(xù)衍射光學(xué)元件掩模光刻膠層上的中心對(duì)稱連續(xù)微結(jié)構(gòu)圖形轉(zhuǎn) 移到基片表面，其具體包括以下步驟
a、設(shè)定刻蝕速率比
光刻膠版掩模在制作過程中，堅(jiān)模工序的溫度在11(TC 13(TC，設(shè)定光
刻膠層與基片的刻蝕速率比在1. 5 3 : 1;
b、 設(shè)定刻蝕工藝參數(shù)
① 、選用六氟化硫(SFe)為刻蝕氣體，流量為30 45sccm/min;
② 、射頻功率10 80W;
③ 、反應(yīng)腔腔壓2. 8 3. 5Pa。
c、 刻蝕轉(zhuǎn)移
采用反應(yīng)離子束刻蝕設(shè)備，輸入刻蝕工藝參數(shù)，將光刻膠層的中心對(duì)稱 連續(xù)微結(jié)構(gòu)圖形刻蝕轉(zhuǎn)移到基片表面。 本發(fā)明的有益效果是
(1) 、整個(gè)過程自動(dòng)化控制，工藝穩(wěn)定，重復(fù)性好，操作簡(jiǎn)便，產(chǎn)品合 格率高。
(2) 、由于采用反應(yīng)離子束刻蝕法進(jìn)行微結(jié)構(gòu)圖形轉(zhuǎn)移，提高了圖形轉(zhuǎn) 移精度，并由此可提高相應(yīng)連續(xù)衍射光學(xué)元件的衍射效率。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例
(1)設(shè)定刻蝕速率比 光刻膠版掩模在制作過程中，堅(jiān)模工序溫度會(huì)影響微結(jié)構(gòu)圖形的刻蝕速 率和質(zhì)量，因此通過測(cè)定最佳刻蝕速率比，可以確定合適的堅(jiān)模溫度。堅(jiān)膜 溫度在8(TC 10(TC時(shí)，光刻膠的有機(jī)溶劑殘留較多，光刻膠抗刻蝕能力差， 刻蝕速率比低。堅(jiān)膜溫度在13(TC 150。C時(shí)，有機(jī)溶劑得到了有效去除，光 刻膠抗刻蝕能力提高，刻蝕比增大，但此時(shí)由于堅(jiān)膜溫度過高會(huì)破壞光刻膠 面形、使得光刻膠脫裂，甚至造成光刻膠炭化。堅(jiān)膜溫度為11(TC 13(TC時(shí)， 刻蝕速率穩(wěn)定，刻蝕表面光潔。因此，堅(jiān)膜溫度為110。C 13(TC范圍時(shí)，設(shè) 定光刻膠層與基片的刻蝕速率比在1. 5 3 : 1。
(2) 設(shè)定刻蝕工藝參數(shù)
① 、氣體成分和氣體流量
按照選用刻蝕氣體能否提供有效刻蝕的活性粒子并獲得刻蝕的方向性的
原則，選擇對(duì)石英具有較高刻蝕速率和高度各向異性的SFe作為主刻蝕氣體， 考慮到氣體流量對(duì)刻蝕速率和腔體壓力的綜合影響，通過實(shí)驗(yàn)確定SFe的流
量為30 45sccm/min。
② 、射頻功率
射頻功率決定了反應(yīng)腔活性粒子的濃度、等離子體所具有的能量和等離 子鞘層所形成的自偏壓，因而會(huì)影響刻蝕速率和光潔度。射頻功率過大會(huì)導(dǎo) 致光刻膠被高能粒子燒焦而炭化，燒焦的光刻膠和其它聚合物容易沉積在上 面，極難去掉，這會(huì)減緩刻蝕率。同時(shí)，光刻膠和基片由于物理濺射作用過 強(qiáng)，表面光潔度差；綜合考慮，射頻功率設(shè)定在10 80W。
③ 、反應(yīng)腔腔壓
反應(yīng)腔腔壓會(huì)影響氣體的放電特性、活性粒子和離子形成速率以及自偏 壓。腔壓的高低決定了離子運(yùn)動(dòng)的自由程，直接影響刻蝕的各向異性。實(shí)驗(yàn)
發(fā)現(xiàn)使用SFe反應(yīng)刻蝕，工作腔壓最佳在2.8Pa 3.5Pa范圍，范圍之外的腔 壓會(huì)影響刻蝕的陡直度。
(3) 刻蝕轉(zhuǎn)移
采用反應(yīng)離子束刻蝕設(shè)備，輸入刻蝕工藝參數(shù)，將光刻膠層的中心對(duì)稱 連續(xù)微結(jié)構(gòu)圖形刻蝕轉(zhuǎn)移到基片表面。
權(quán)利要求
1、一種中心對(duì)稱連續(xù)衍射元件掩模微結(jié)構(gòu)圖形轉(zhuǎn)移方法，其特征在于它采用反應(yīng)離子束刻蝕法將連續(xù)衍射元件掩模光刻膠層上的中心對(duì)稱連續(xù)微結(jié)構(gòu)圖形轉(zhuǎn)移到基片表面，其具體包括以下步驟a、設(shè)定刻蝕速率比光刻膠版掩模在制作過程中，堅(jiān)模工序的溫度在110℃～130℃，設(shè)定光刻膠層與基片的刻蝕速率比在1.5～3∶1；b、設(shè)定刻蝕工藝參數(shù)①、選用六氟化硫(SF6)為刻蝕氣體，流量為30～45sccm/min；②、射頻功率10～80W；③、反應(yīng)腔腔壓2.8～3.5Pa；c、刻蝕轉(zhuǎn)移采用反應(yīng)離子束刻蝕設(shè)備，輸入刻蝕工藝參數(shù)，將光刻膠層的中心對(duì)稱連續(xù)微結(jié)構(gòu)圖形刻蝕轉(zhuǎn)移到基片表面。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種中心對(duì)稱連續(xù)衍射元件掩模微結(jié)構(gòu)圖形轉(zhuǎn)移方法，它采用反應(yīng)離子束刻蝕法將連續(xù)衍射光學(xué)元件掩模光刻膠層上的中心對(duì)稱連續(xù)微結(jié)構(gòu)圖形轉(zhuǎn)移到基片表面，具體包括設(shè)定刻蝕速率比；設(shè)定刻蝕工藝參數(shù)；刻蝕轉(zhuǎn)移等步驟。本發(fā)明整個(gè)過程自動(dòng)化控制，工藝穩(wěn)定，重復(fù)性好，操作簡(jiǎn)便，產(chǎn)品合格率高；由于采用反應(yīng)離子束刻蝕法進(jìn)行微結(jié)構(gòu)圖形轉(zhuǎn)移，提高了圖形轉(zhuǎn)移精度和相應(yīng)衍射元件的衍射效率。
文檔編號(hào)G03F7/00GK101191999SQ20071017046
公開日2008年6月4日 申請(qǐng)日期2007年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月15日
發(fā)明者劉宏開, 葉自煜, 李錦磊, 杜春雷, 熊玉卿, 王多書, 羅崇泰, 鄧啟凌, 邱傳凱 申請(qǐng)人:中國(guó)航天科技集團(tuán)公司第五研究院第五一○研究所