光刻胶灰化用于全息离子束刻蚀光栅制作

针对全息离子束刻蚀衍射光栅制作中,光刻胶光栅浮雕图形的制作是至关重要和困难的,引入O2反应离子刻蚀对光刻胶光栅进行灰化处理,给出光刻胶灰化技术在全息离子束刻蚀衍射光栅制作闪耀光栅、浅槽矩形位相光栅、自支撑透射光栅中的具体应用。实验结果表明,这一新工艺的突出优点是降低了苛刻的全息曝光、显影要求,使得光栅线条光滑、线空比和槽深可控。     

反应离子束刻蚀石英同质掩模制作小阶梯光栅

离子束刻蚀作为真空技术的一种重要应用,已广泛运用于现代微电子器件和微光学器件的制作工艺中。本文结合反应离子束刻蚀与全息光刻技术,针对线密度较低的小阶梯光栅,倾斜刻蚀石英同质掩模,制作了三种在紫外光和可见光波段透射闪耀的小阶梯光栅。第一种光栅线密度为360lp/mm,闪耀角16.8°,在325nm波长的透射衍射效率为74%;第二种和第三种光栅线密度均为400lp/mm,闪耀角为34.7°和43°,其在632.8nm波长的透射衍射效率分别为63%和57%。结果表明,使用CHF_3作为刻蚀气体的反应离子束刻蚀石英同质掩模,所制作的小阶梯光栅在其工作波段透射闪耀的衍射效率为理论值的75%以上,为全息离子束制作低线密度大闪耀角的光栅提供参考。     

反应离子束刻蚀工艺制作闪耀罗兰光栅

相比类矩形槽罗兰光栅,闪耀罗兰光栅的衍射效率较高,更有利于光谱分析仪器的设计与应用,而国内外尚无产品级闪耀罗兰光栅产品.本文通过类矩形槽形及闪耀槽形的衍射效率优化设计及对比,获得了闪耀槽形优化设计结果;利用反应离子束刻蚀设备制作出3块200~450 nm波段、线密度为2 400 gr/mm、口径为Φ63.5 mm的闪耀罗兰光栅,其中光栅2的峰值衍射效率达到了65%@220 nm,较HORIBA Jobin Yvon公司生产的类矩形槽罗兰光栅产品整体衍射效率高25%,与理论衍射效率相当.实验结果表明,本文所采用的反应离子束刻蚀工艺可实现高衍射效率闪耀罗兰光栅制作,且工艺可控、稳定,所制作的闪耀罗兰光栅衍射效率高于国外同类产品.     

用光学全息方法研制软X射线Bragg-Fresnel光学元件

介绍了软X射线Bragg Fresnel光学元件的特点 ,并以磁控溅射法制备多层膜 ,再采用光学全息方法在涂有光刻胶的多层膜表面上形成波带片图形 ,通过显影、离子束刻蚀完成元件的制作     

集成光学头用的波导光栅耦合器的制作与性能研究

对集成光学头用的波导光栅器件的制作技术进行了研究。采用热氧化和离子束增强沉积方法分别在Si衬底上制备了SiO2层和玻璃波导层,制成了以Si为基底的光波导．采用PCVD法在该光波导上制备Si-N层,用全息干涉光刻法在Si-N层上制作了周期为1μm的等周期直线光栅,并用离子束刻蚀技术将该光栅转移到了Si-N层中。光栅的倾角约20～30°;一级衍射效率可达120％,具有明显的闪耀光栅特征。该光栅可用作导波光输入输出耦合器。     

深蚀刻玻璃光波导光栅的研究

采用全息法制备了光刻胶光栅，并用该光栅掩膜离子蚀刻，刻得槽深为１．６μｍ的玻璃光栅，再采用Ｋ＾＋／Ｎａ＾＋交换法制备玻璃光波导光栅，用６３３ｎｍ波长激光由一端棱镜耦合输入，经过光栅，由另一端面输出，在实验中观察到多级布拉格衍射，一级布拉格衍射效率最高达９０％。     

用光学全息方法研制软X射线Bragg—Fresnel光学元件

介绍了软Ｘ射线Ｂｒａｇｇ－Ｆｒｅｓｎｅｌ光学元件的特点,并以磁控溅射法制备多层膜,再采用光学全息方法在涂有光刻胶的多层膜表面上形成波带片图形,通过显影、离子束刻蚀完成元件的制作 。     

RIBE-5型反应离子束刻蚀机

反应离子束刻蚀技术是近年来发展起来的一种微细加工技术，它利用反应离子束轰击团体表面时发生的溅射效应和化学反应剥离加工工作上的几何图形。具有极高的分辨率，能够控制槽深和槽壁角度，表面应力小。反应离子束刻蚀技术已有效地用于研究和制造大规模和超大规模集成电路，声表面波器件，磁泡存储器，微波器件，集成光路，超导器件，闪烁光栅等。本文叙述了一台ＲＩＢＥ－５型反应离子束刻蚀机的工作原理、结构特点、技术性能和刻蚀工艺实验结果．     

反应离子束刻蚀母盘研究

对反应离子束刻蚀母盘和玻璃衬底光盘的工艺进行了探讨,在该工艺中,光刻胶用于图形掩膜,ＣＦ４气体用于反应离子束刻蚀并将预刻槽转移到玻璃衬底上,预刻槽的形状和深度由刻蚀机的设置条件控制。ＳＥＭ照片表明,刻蚀在玻璃衬底上的预刻槽的道间距为１．６μｍ,槽深０．１μｍ,槽宽０．６μｍ,符合光盘预刻槽的基本标准,说明该工艺是微细加工母盘凹坑和预刻槽的较好办法。     

液晶阵列四次光刻工艺中光刻胶灰化工艺的研究

光刻胶的灰化是TFT四次光刻工艺的核心工艺之一,本文研究了TFT四次光刻工艺中光刻胶的灰化工艺,得到了功率、气压、灰化气体对光刻胶灰化速率和均匀度的影响趋势。研究表明,纯O2气体对光刻胶有很好的灰化作用,但其会导致下一层金属Mo的表面发生氧化,从而阻止下层金属的刻蚀。在灰化气体中加入少量SF6,能有效地去除生成的金属氧化物,提高下层金属的刻蚀速率。在优化的灰化工艺条件下,制作的TFT具有良好的电学特性。     

石英和BK7玻璃的离子束刻蚀特性研究

石英和BK7玻璃是常用的光学材料和微系统材料.用Ar作为工作气体对石英和BK7玻璃及其掩模材料AZ1350的离子束刻蚀特性进行了研究,分析了离子能量、离子束流密度和离子束入射角等几种因素对刻蚀速率和选择比的影响,结合相关理论得到了相应的刻蚀速率拟合方程.AFM测量结果表明刻蚀工艺对材料的低损伤.由于与光刻胶的刻蚀选择比较低,随着石英和BK7玻璃刻蚀深度的增加,图形转移精度下降.因此提高刻蚀选择比是获得高分辨率图形的前提.     

软膜紫外光固化纳米压印中Amonil光刻胶的刻蚀参数优化(英文)

报道了反应离子刻蚀转移图形过程中对Amonil光刻胶的刻蚀参数优化的结果.利用软膜紫外光固化纳米压印技术,首先制备了线宽/间距均为200 nm的纳米光栅结构.然后采用反应离子刻蚀的方法去除残留的Amonil光刻胶.研究了不同的气体组成、射频功率、压强和气体流量对刻蚀形貌、表面粗糙度以及刻蚀速度的影响.在优化的工艺条件下,获得了理想的具有垂直侧壁形貌和较小表面粗糙度的纳米光栅阵列.结果表明,选择优化的刻蚀工艺参数,既能有效地改善图形转移的性能,同时也能提高所制备结构的光学应用特性.     

HfO2在CHF3,Ar和H2的感应耦合等离子体中的刻蚀行为

通过改变偏压功率和气体气压的宏观条件,利用CHF3,Ar和H2的感应耦合等离子体(ICP)对HfO2和RZJ-306光刻胶进行了刻蚀选择性实验研究.结果表明,HfO2与等离子体化学相互作用的刻蚀产物属于非挥发性的,容易造成边墙的堆积而形成"驼峰"形,因而需要借助于Ar 的辅助轰击来消除边墙堆积,典型的HfO2/光刻胶的刻蚀选择比在0.2～0.5之间.在射频源功率400 W、气压0.5 Pa、射频偏压-400 V、流量比为Ar∶CHF3∶H2=40 sccm∶18 sccm∶2 sccm的优化条件下,利用感应耦合等离子体刻蚀特性,对光刻胶作为掩膜的HfO2/BK7玻璃进行刻蚀,扫描电镜的测试结果表明,光栅的图形转移效果较好.红外激光波长为1064 nm时,所测得的光栅二级衍射效率在71%以上.     

碳氟感应耦合等离子体的SiO2介质刻蚀的研究

使用感应耦合等离子体技术,通过改变源气体流量比R(R=[C4F8]/{[C4F8] [Ar]})、射频源功率、自偏压等条件进行了SiO2介质刻蚀实验研究。碳氟等离子体的特征由朗谬探针和发射光谱技术来表征。结果表明,SiO2的刻蚀速率随放电源功率和射频自偏压的增大而单调上升,与R的关系则存在R=8%处的刻蚀速率峰值。C2基团的发射谱线强度随R的变化类似于SiO2刻蚀速率对R的依赖关系,对此给出了解释。在此基础上,对SiO2介质光栅进行了刻蚀。结果显示,在较大的R及自偏压等条件下,刻蚀后的槽形呈轻微的锥形图案,同时光刻胶掩膜图形出现分叉。结合扫描电镜技术对此进行了分析,认为光刻胶表面与侧面的能量传递和聚合物再沉积是导致出现上述现象的原因。     

声表面波沟槽器件反射栅的离子束刻蚀

利用数控离子束刻蚀机,在铌酸锂、锗酸铋和石英压电晶片上,溅射刻蚀等深度和深度加权沟槽反射栅,制作了声表面波谐振器和脉冲压缩滤波器。选用合适参数和刻蚀程序,槽深分布接近理论值。一、引言利用沟槽栅阵对声表面波(S AW)的反射特性制作的SAW器件,如脉冲压缩滤波器(RAC)和沟槽谐振器,具有优良的     

全息透镜阵列及其在图象识别中的应用

本文研究一种用位相合成光栅产生全息透镜阵列的方法,重点讨论了具有5×5个高效率,均匀衍射级的位相合成光栅的设计与制作,开由此产生同样焦点数目的全息透镜阵列。用全息透镜阵列进行多图象识别的一些问题也进行了研究。     

KZ-400离子束刻蚀装置的研制

日前我室为制作大口径(400 mm×400 mm)衍射光学元件需要,成功研制了一台KZ-400离子束刻蚀装置。它是基于物理溅射效应,将基底匀速扫描条形离子束,连续铣削材料的原子层来实现大面积刻蚀。通过对关键部位的有限元计算,分析影响装置性能的主要因素,优化工艺结构,使各项指标达到了设计要求,现已投入运行。     

离子束旋转刻蚀工艺误差对均匀照明的影响

介绍一种离子束旋转刻蚀工艺,该工艺可用于制作真正意义上连续位相分布的衍射光学元件。对工艺系统中离子束不均匀度和基片与掩模板中心对准误差对器件性能的影响作了模拟计算,并根据对误差的模拟分析提出了工艺改进方案。     

十字光栅多普勒效应二维测量系统的研究

提出一种利用十字光栅衍射的多普勒效应进行二维位移测量的新方法。给出了以二维全息光栅为多普勒频移发生器、以矩形槽相位光栅为混频器的光路结构和测量原理。理论计算和实验表明,此系统具有良好的信号质量和较高的测量精确度,奇用于生产环境中的两坐标精密检测。     

用于大尺寸衍射光栅的光刻胶残余物的灰化系统研制

在制作大尺寸厚基底衍射光学元件时,经常需要清除残余底胶,为此我们研制了大尺寸衍射光栅灰化装置.该装置可以在450mm×450mm(φ650mm)范围内产生均匀性良好的等离子体,通过气体辉光放电来达到去残胶的目的,辉光放电速率可通过调节工作气体的浓度来控制.已用该装置灰化处理了200 mm×400mm×50mm的脉宽压缩光栅.