專利名稱：中心對稱連續(xù)微結(jié)構(gòu)衍射元件掩模的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及連續(xù)衍射光學(xué)元件，具體地說是一種中心對稱連續(xù)微結(jié)構(gòu)衍 射元件掩模的制作方法。
背景技術(shù)：
衍射光學(xué)元件應(yīng)用于光學(xué)系統(tǒng)有利于減小系統(tǒng)體積、減輕重量、簡化光 學(xué)系統(tǒng)以及提高成像質(zhì)量，因此，衍射光學(xué)元件在光學(xué)領(lǐng)域有很好的應(yīng)用前 景；長期以來，國內(nèi)大部分研究單位只能進行二元光學(xué)元件制作，還不具備 連續(xù)衍射光學(xué)元件的制作技術(shù)，由于制作方法不健全，制約了衍射光學(xué)元件 的普及應(yīng)用。隨著激光加工技術(shù)的發(fā)展，采用激光直寫技術(shù)制作連續(xù)衍射光 學(xué)元件成為可能。制作該類連續(xù)衍射光學(xué)元件的前提是要制作出合格的掩模， 掩模質(zhì)量的好壞是連續(xù)衍射光學(xué)元件制作的關(guān)鍵技術(shù)之一；由于受設(shè)備條件 的限制，目前制作該類掩模存在的主要問題是制作精度無法保證、加工工 藝復(fù)雜、周期長、成本高，無法實現(xiàn)工業(yè)化、規(guī)?；a(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供的一種中心對稱連續(xù)微結(jié)構(gòu) 衍射元件掩模的制作方法，該方法采用激光直寫技術(shù)實現(xiàn)了中心對稱連續(xù)微 結(jié)構(gòu)衍射元件掩模的制作，具有工藝簡單、周期短、成本低等優(yōu)點，采用該 掩模制作的連續(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)。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的-
一種中心對稱連續(xù)微結(jié)構(gòu)衍射元件掩模的制作方法，它包括以下具體步
驟 a、 基片清洗
選石英玻璃為基片，在重鉻酸鉀與濃硫酸的混合溶液中浸泡3 5小時;
去離子水沖洗；甩干，置于烘干機中烘烤，室溫冷卻。
b、 光刻膠版制作
采用旋涂法給基片涂光刻膠，形成光刻膠版，涂膠厚0.5 2um。
c、 能量程序文件形成
按掩模的設(shè)計數(shù)據(jù)，用激光能量與刻寫半徑和刻寫深度的關(guān)系計算激光 能量并編寫程序，形成能量程序文件。 d、激光曝光
將上述光刻膠版吸附于激光直寫設(shè)備上，調(diào)節(jié)設(shè)備旋轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)中心與 光刻膠版的中心保持一致，開啟激光直寫設(shè)備，在能量程序文件控制下對光 刻膠版自動曝光。
e、 顯影
將完成曝光的光刻膠版放入顯影液中顯影。
f、 堅模
將顯影后的光刻膠版置于真空干燥箱烘烤，室溫冷卻，制作結(jié)束。 上述所說的刻寫半徑指光刻膠版上曝光位置到旋轉(zhuǎn)中心的距離；刻寫深 度指曝光顯影后形成微結(jié)構(gòu)的深度。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是
(1) 本發(fā)明整個過程自動化控制，工藝穩(wěn)定，重復(fù)性好，操作簡便，產(chǎn) 品合格率高。
(2) 本發(fā)明由于采用激光直寫工藝，提高了微結(jié)構(gòu)制作精度，提高了 衍射效率。
具體實施方式
實施例
(1) 、基片清洗
選石英玻璃基片，在重鉻酸鉀與濃硫酸的混合溶液中浸泡3 5小時；
用去離子水沖洗；用鬼膠機甩干，置于烘干機中烘烤，溫度8crc iocrc、
時間30 50分鐘，室溫冷卻。
(2) 、光刻膠版制作 用涂膠機采用旋涂法給基片涂光刻膠，形成膠版，選用Shiply公司的
S1860型號光刻膠，涂膠機轉(zhuǎn)速200 7000轉(zhuǎn)/分鐘，涂膠厚0. 5 2um。
(3) 、能量程序文件形成
按掩模的設(shè)計數(shù)據(jù)，利用激光能量與刻寫半徑和刻寫深度的關(guān)系計算激 光能量，編寫并編譯成CLWS-300C/M極坐標激光直寫設(shè)備的控制程序，形成 能量程序文件。
(4) 、激光曝光
選用CLWS-300C/M極坐標激光直寫設(shè)備；將上述光刻膠版置于設(shè)備旋轉(zhuǎn) 臺中心位置，調(diào)整光刻膠版中心與旋轉(zhuǎn)臺中心保持一致，開啟激光直寫設(shè)備， 在能量程序文件的控制下實施對光刻膠版的自動曝光；激光直寫設(shè)備的激光 能量設(shè)定100 800mW，工作半徑設(shè)定1 140mm。
(5) 、顯影
將完成曝光的光刻膠版放入顯影液中顯影；顯影液型號:Microposit351， 顯影時間10 60秒。
(6) 、堅模
將顯影后的光刻膠版置于真空干燥箱烘烤，溫度100 14(TC，時間
20 40分鐘；室溫冷卻。得到中心對稱連續(xù)微結(jié)構(gòu)衍射元件掩模。
權(quán)利要求
1、一種中心對稱連續(xù)微結(jié)構(gòu)衍射元件掩模的制作方法，其特征在于它包括以下具體步驟a、基片清洗選石英玻璃為基片，在重鉻酸鉀與濃硫酸的混合溶液中浸泡3～5小時；去離子水沖洗；甩干，置于烘干機中烘烤，室溫冷卻；b、光刻膠版制作采用旋涂法給基片涂光刻膠，形成光刻膠版，膠厚0.5～2um；c、能量程序文件形成按掩模的設(shè)計數(shù)據(jù)，用激光能量與刻寫半徑和刻寫深度的關(guān)系計算激光能量并編寫程序，形成能量程序文件；d、激光曝光將上述光刻膠版吸附于激光直寫設(shè)備上，調(diào)節(jié)設(shè)備旋轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)中心與光刻膠版的中心保持一致，開啟激光直寫設(shè)備，在能量程序文件控制下對光刻膠版自動曝光；e、顯影將完成曝光的光刻膠版放入顯影液中顯影；f、堅模將顯影后的光刻膠版置于真空干燥箱烘烤，室溫冷卻，掩模制作結(jié)束。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種中心對稱連續(xù)微結(jié)構(gòu)衍射元件掩模的制作方法，它包括基片清洗；光刻膠版制作；能量程序文件形成；激光曝光；顯影；堅模等步驟；本發(fā)明采用激光直寫技術(shù)對光刻膠版表面光刻膠進行定位定量曝光，顯影后在光刻膠層形成連續(xù)微結(jié)構(gòu)，經(jīng)過加熱處理后形成掩模。其特點是制作精度高，制作周期短，制作過程簡單，制作成本低等。特別適合于輕質(zhì)、高性能中心對稱連續(xù)微結(jié)構(gòu)衍射元件掩模的制作。
文檔編號G03F7/00GK101192000SQ20071017046
公開日2008年6月4日 申請日期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, 熊玉卿, 王多書, 羅崇泰, 燾 陳, 馬勉軍 申請人:中國航天科技集團公司第五研究院第五一○研究所