[实用新型]一种线栅偏振器的制造系统

说明书

本实用新型公开了一种线栅偏振器的制造系统，包括镀膜机、光刻涂胶机、PECVD装置、干法刻蚀机、离子束刻蚀机、全息光刻系统、以及与所述全息光刻系统结合设置的光学对准装置，采用层叠刻蚀的方式逐层制造线栅，采用全息光刻方法逐层制作光刻胶掩模，并采用离子束刻蚀方法实现掩模转移，并利用光学莫尔条纹方法将从第二层开始的光栅与第一层的光栅进行对准，制造高深宽比结构的线栅。

技术领域

本实用新型涉及线栅偏振器技术领域，更准确的说涉及一种线栅偏振器的制造系统。

背景技术

偏振器在光学元件和光电子元件中应用广泛，其用于产生和检验线偏振光，且偏振器的性能好坏直接影响上述光学元件和光电子元件的性能。偏振器的实现可分为双折射晶体、偏振分光膜、高分子膜以及线栅等，其中，线栅偏振器是一种新型的偏振器。线栅偏振器包括衍射光栅和基板，衍射光栅在基板上以短于透射光波长的间距平行分布，即线栅周期小于入射光的波长。射线栅偏振器的光中，与线栅方向平行的光大部分被反射，与线栅方向垂直的光大部分透射。线栅偏振器具有体积小、结构紧凑、易于集成、对入射角不敏感的特点，存在广阔的应用前景。为了提高线栅偏振器的性能，需要线栅具有高深宽比结构，即线栅的槽深大于其周期。现有的线栅偏振器加工方法主要包括以下三种：

1、电子束直写，电子束直写的分辨率可达到几个纳米，其能够保证掩模的高精度，但是存在两个主要问题：首先，高能电子束存在散射，临近效应明显，其产生的二次离子会导致分辨率下降，不利于制作高深宽比的特征结构；其次，电子束直写加工效率低，设备昂贵。在电子束直写出光栅掩模图形以后，利用氯基气体反应离子刻蚀，将光栅掩模图形转移到金属膜层上。

2、全息干涉光刻，全息干涉光刻技术是制作周期性结构图形的主要手段之一，具有高分辨率、精度高等优点，可以方便的实现大面积批量制作。在全息光刻出光栅掩模图形以后，利用氯基气体反应离子刻蚀，将光栅掩模图形转移到金属膜层上。

3、纳米压印技术，纳米压印具有高分辩率、超低成本和高生产率等特点，但因其属于接触式图形转移过程，所需要的纳米压印模板的制作还是需要依赖电子束直写和全息干涉光刻等技术。通过纳米压印，得到光栅掩模图形以后，利用氯基气体反应离子刻蚀，将光栅掩模图形转移到金属膜层上。

综上，现有的线栅偏振器加工方法在实现高深宽比结构时均存在较大困难，无法在保证精度的同时控制成本，难以实现大面积线栅偏振器的制造。另外，上述三种方法均采用氯基气体反应离子刻蚀，生产安全性得不到保障。

相应的，现有的线栅偏振器加工系统也无法满足保证精度的同时控制成本，无法实现大面积线栅偏振器的制造。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种线栅偏振器的制造系统，用于制造高深宽比结构的线栅。

本实用新型的另一个目的在于提供一种线栅偏振器的制造方法，采用层叠刻蚀的方式逐层制造线栅，采用全息光刻方法逐层制作光刻胶掩模，并采用离子束刻蚀方法实现掩模转移，并利用光学莫尔条纹方法将从第二层开始的光栅与第一层的光栅进行对准，制造高深宽比结构的线栅。

为了达到上述目的，本实用新型提供一种线栅偏振器的制造系统，包括镀膜机、光刻涂胶机、PECVD装置、干法刻蚀机、离子束刻蚀机、全息光刻系统、以及与所述全息光刻系统结合设置的光学对准装置。

优选地，所述光学对准装置包括一分束镜、一第一反射镜、一第二反射镜、一第一透镜、一第二透镜、一微位移器件以及一位相控制器，入射所述光学对准装置的激光被所述分束镜分为两束，分别由所述第一反射镜和所述第二反射镜反射，再分别经所述第一透镜和所述第二透镜在被制作的所述基片表面形成干涉条纹，所述微位移器件与所述第一反射镜连接，且所述微位移器件与所述位相控制器电连接。