[发明专利]一种基于惰性离子束刻蚀的氚污染光学膜无损去除方法

权利要求书

1.一种基于惰性离子束刻蚀的氚污染光学膜无损去除方法，其特征在于，包括如下步骤：

[1]测定与待去膜光学元件同工艺的光学膜的厚度，得到待去膜的厚度，进而确定标定过程中离子束刻蚀去除的膜的厚度；

[2]在与待去膜光学元件同工艺的光学膜上试验，标定离子束对该种类的光学膜的刻蚀速率；

所述标定过程中离子束刻蚀去除的膜的厚度根据待去膜的厚度的测定结果决定；

在待去膜的厚度大于或等于100nm情况下，标定过程中离子束刻蚀去除的膜的厚度小于待去膜的厚度，所述步骤[2]的标定方法具体过程为：在固定时间内，用离子束刻蚀将元件表面的光学膜去掉一层，将标定过程中离子束刻蚀去除的膜的厚度定义为刻蚀深度，然后测定刻蚀深度或剩余膜层的厚度，利用标定过程中刻蚀深度除以标定过程中刻蚀的时间，即可确定离子束对该种类的光学膜的刻蚀速度；

在待去膜的厚度小于100nm的情况下，标定过程中离子束刻蚀去除的膜的厚度等于待去膜的厚度，所述步骤[2]的标定方法具体过程为：用离子束对光学膜进行梯度剥离，每刻蚀一段时间，针对光学元件对特定波长的透过率进行测试，获得透过率与时间的关系曲线，所述曲线中趋近于光学元件的基底的透过率拐点即为光学膜刚好完全去除的时间点，利用待去膜的厚度除以标定过程中刻蚀的时间，即可确定离子束对该种类的光学膜的刻蚀速度；

[3]根据步骤[1]和[2]中待去膜的厚度和标定得到的刻蚀速率计算得到待去膜完全去除的时间；然后采用离子束对待去膜光学元件表面进行刻蚀，刻蚀的时间设定为计算得到的待去膜完全去除的时间，最终得到去膜后的光学元件；

[4]清洗经过步骤[3]处理后得到的去膜后的光学元件。

2.按照权利要求1所述的一种基于惰性离子束刻蚀的氚污染光学膜无损去除方法，其特征在于：步骤[1]中测定光学膜的厚度的方法采用台阶仪、扫面电镜截面或椭偏仪中的一种。

3.按照权利要求1所述的一种基于惰性离子束刻蚀的氚污染光学膜无损去除方法，其特征在于：步骤[2]中，在待去膜的厚度大于或等于100nm的情况下，采用台阶仪测定刻蚀深度或者采用扫描电镜截面或采用椭偏仪测定剩余膜层的厚度；

步骤[2]中，在待去膜的厚度小于100nm的情况下，采用紫外-可见分光光度计测试光学元件对特定波长的透过率。

4.按照权利要求1所述的一种基于惰性离子束刻蚀的氚污染光学膜无损去除方法，其特征在于：所述离子束为惰性离子束，所述惰性离子为氦、氖、氩、氪或氙中的一种惰性元素的离子。

5.按照权利要求4所述的一种基于惰性离子束刻蚀的氚污染光学膜无损去除方法，其特征在于：所述离子束能量为100eV～1500eV，束流为100mA～500mA，离子束入射角度为-90°～90°。

6.按照权利要求1、4或5任一项所述的一种基于惰性离子束刻蚀的氚污染光学膜无损去除方法，其特征在于：对于口径小于离子束束斑的光学元件进行定点刻蚀，对于口径大于离子束束斑的光学元件进行扫描刻蚀。

7.按照权利要求1所述的一种基于惰性离子束刻蚀的氚污染光学膜无损去除方法，其特征在于：在步骤[2]和步骤[3]所述离子束刻蚀过程中，采用与光学元件的基底同材质的光阑对接受刻蚀的光学元件进行屏蔽。

8.按照权利要求1所述的一种基于惰性离子束刻蚀的氚污染光学膜无损去除方法，其特征在于，在步骤[2]和步骤[3]所述离子束刻蚀过程中，产生的含氚污染物的处理方法为：产生的气体氚通过抽气系统抽出，在抽气管道出口处安装分子筛对气体氚进行固化处理和收集；沉积在的真空腔室内壁的非挥发性氚化物进行定期清洁。

9.按照权利要求1所述的一种基于惰性离子束刻蚀的氚污染光学膜无损去除方法，其特征在于：步骤[4]清洗光学元件的方法为采用去离子水对光学元件进行兆声清洗，清洗时间为10min～30min，然后吹干。