[发明专利]二元光学元件掩模的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及光学技术领域，具体地说是一种二元光学元件掩模的制作方法。

背景技术

在衍射光学元件制作技术的发展过程中，二元光学元件以其制作过程容易、衍射效率较高等优势，得到了较快的发展。二元光学元件的制作得益于半导体器件的加工工艺，通过制作类似浮雕的台阶状微结构来近似连续衍射微结构；其方法主要依靠曝光设备，在掩模的作用下对涂有光刻胶的二元光学元件基片进行选择曝光，显影后通过刻蚀方法实现台阶的制作，因此掩模制作质量是二元光学元件制作成败的关键技术之一。

二元光学元件掩模的制作主要有全息记录法、灰阶掩模法等，全息记录法发展比较完善，但在制作超精细结构方面仍面临困难，且计算全息图和相息图的衍射效率不高；灰阶掩模法尽管具有设备简单、成本低和生产周期短的特点，但其灰阶掩模版的加工精度不高，制约了该方法的发展。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供的一种二元光学元件掩模的制作方法，它采用激光直写法，具有设备简单、制作周期短、费用低、制作精度高的特点。

实现本发明目的的具体技术方案是：

一种二元光学元件掩模的制作方法，它包括下列步骤：

a、铬版制作

选用石英玻璃作基板，对其表面镀铬膜，形成铬版；

b、激光加热氧化

按掩模设计数据编制激光加热氧化程序，用此程序控制激光直写设备，对铬版实现定位定量加热氧化；

c、化学腐蚀

采用K₃Fe(CN)₆/NaOH混合溶液对激光加热氧化后的铬版进行腐蚀，形成掩模。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

(1)本发明整个过程自动化控制，工艺稳定，重复性好，操作简便，产品合格率高。

(2)本发明由于采用激光刻写工艺，提高了掩模制作精度和衍射效率。

具体实施方式

本发明采用极坐标激光直写设备进行。

实施例

(1)铬版制作

选用双面抛光的石英玻璃基板，在基板表面镀铬膜，形成铬版。

(2)激光加热氧化

按掩模设计数据编制激光加热氧化程序，用此程序控制激光直写设备。将铬版置于激光直写设备旋转台上，在旋转台旋转情况下，激光直写头沿径向移动，对铬版实施激光定位定量加热氧化。

(3)化学腐蚀

将激光加热氧化后的铬版放入K₃Fe(CN)₆/NaOH混合溶液中腐蚀，腐蚀后，铬版经激光加热氧化部位形成氧化铬，在K₃Fe(CN)₆/NaOH混合溶液中不被溶解，而未经激光加热氧化部位在K₃Fe(CN)₆/NaOH溶液中被溶解，铬版掩模形成。