[发明专利]一种像元级多光谱滤光片的制备方法

权利要求书

1.一种像元级多光谱滤光片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：利用膜系设计软件设计宽带通滤光膜堆的结构，设计的通带平均透过率优于85％，阻带平均透过率小于5％；

S2：清洁基底，在所述基底上镀制第一宽带通滤光膜堆；

S3：在所述第一宽带通滤光膜堆上沉积金属薄膜，并图形化金属薄膜，图形化的金属薄膜为阵列式周期性排列的金属薄膜单元结构，每个金属薄膜单元结构的尺寸为5-30微米，与探测器芯片像元一一对应；

S4：以所述图形化的金属薄膜作为掩膜层，利用干法刻蚀方法刻蚀金属掩膜层以外的所述第一宽带通滤光膜堆，形成第一个阵列式周期性排列的光谱通道单元；

S5：重复步骤S1-S4，重复(N-1)次，在步骤S2中镀制第二宽带通滤光膜堆、第三宽带通滤光膜堆…第N宽带通滤光膜堆，对应依次形成第二个、第三个…第N个阵列式周期性排列的光谱通道单元；

S6：去除所有阵列式周期性排列的光谱通道单元表面的金属薄膜，得到像元级多光谱滤光片。

2.根据权利要求1所述的像元级多光谱滤光片的制备方法，其特征在于，所述第一、第二…第N宽带通滤光膜堆具有相应设计的光谱特性，由高折射率、低折射率薄膜交替组成，厚度为5-15微米。

3.根据权利要求2所述的像元级多光谱滤光片的制备方法，其特征在于，所述高折射率薄膜的材质为TiO₂、Ta₂O₅、HfO₂、Si、Ge、ZnSe中的任意一种；所述低折射率薄膜的材质为SiO₂、Al₂O₃、MgF₂、YF₃、YbF₃中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的像元级多光谱滤光片的制备方法，其特征在于，镀制第二宽带通滤光膜堆、第三宽带通滤光膜堆…第N宽带通滤光膜堆的制备工艺为离子束辅助的电子束蒸发、磁控溅射、离子束溅射、等离子体增强化学气相沉积中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的像元级多光谱滤光片的制备方法，其特征在于，在步骤S3中沉积的金属薄膜的厚度为300-1000纳米，金属薄膜的材质为铝、铜、铬、镍中的任意一种；图形化金属薄膜采用的工艺为光刻和干法刻蚀工艺，或者为Lift-off工艺和镀膜工艺。

6.根据权利要求1所述的像元级多光谱滤光片的制备方法，其特征在于，在步骤S4中刻蚀金属掩膜层以外的宽带通滤光膜堆的干法刻蚀方法采用电感耦合等离子体刻蚀；刻蚀气体为CHF₃、C₃F₈、CF₄中的任意一种，或者为BCl₃、Cl₂中的任意一种；刻蚀速率为50-300纳米/分。

7.根据权利要求1所述的像元级多光谱滤光片的制备方法，其特征在于，步骤S6中所有阵列式周期性排列的光谱通道单元表面的金属薄膜的去除方法为湿法腐蚀或者干法刻蚀。

8.根据权利要求7所述的像元级多光谱滤光片的制备方法，其特征在于，所述湿法腐蚀中的腐蚀液采用酸或碱腐蚀液。

9.根据权利要求7所述的像元级多光谱滤光片的制备方法，其特征在于，所述干法刻蚀为电感耦合等离子体刻蚀，刻蚀气体为BCl₃、Cl₂中的任意一种，刻蚀速率为50-100纳米/分。

10.根据权利要求1所述的像元级多光谱滤光片的制备方法，其特征在于，所述基底为K9玻璃基底。