当前位置: 首页 > 专利查询>湖南大学专利>正文

一种离子束抛光单片集成Fabry-Pérot腔全彩滤光片大批量制造方法技术

技术编号:24484515 阅读:53 留言:0更新日期:2020-06-12 23:11
本发明专利技术公开了一种离子束抛光单片集成Fabry‑Pérot腔全彩滤光片大批量制造方法。该方法首先是准备一片衬底,开展衬底材料的单点驻留抛光试验,对衬底材料开展不同扫描速度条件下的分区域加工,制成微纳米台阶阵列结构模板;将模板上微纳米台阶阵列结构转移到光学固化胶上;依次在光学固化胶上沉积一定纳米厚度的顶层金属层和电介质层薄膜;采用离子束抛光对多余的电介质层薄膜进行平坦化加工;再沉积一定纳米厚度的底层金属层制成单片集成Fabry‑Pérot腔全彩滤光片;最后,对批量制造的全彩滤光片的光谱性能进行随机抽检测试。本发明专利技术工艺简单、可操作性强,而且适用于单片集成Fabry‑Pérot腔全彩滤光片的大批量、大面积、高效率、高精度及低成本可控制造。

Mass production of fabry-p \u00e9 rot cavity full-color filter by ion beam polishing

【技术实现步骤摘要】
一种离子束抛光单片集成Fabry-Pérot腔全彩滤光片大批量制造方法
本专利技术属于微纳制造领域,尤其涉及一种离子束抛光单片集成Fabry-Pérot腔全彩滤光片大批量制造新工艺。
技术介绍
近年来,单片集成Fabry-Pérot腔全彩滤光片在扫描成像、光纤传感、光谱探测、高分辨率显示和光学防伪等领域的应用越来越广泛,旺盛的市场消费需求对其目前的大批量生产能力提出了严峻挑战。现阶段单片集成Fabry-Pérot腔全彩滤光片的制造工艺主要包括镀膜技术和光刻技术。单片集成Fabry-Pérot腔全彩滤光片的核心结构为单片集成的阶跃式纳米台阶阵列结构,该结构的制造基本上是通过光刻技术(如紫外光刻、像素化掩膜版光刻、电子束灰度曝光和电子束冰刻等)或套刻工艺(如光刻工艺和离子束刻蚀工艺相结合)来完成。例如,专利(申请号:200910207134.X)涉及了一种具有多波长处理功能的单片集成探测器阵列的制备方法,经过多次刻蚀工艺和二次外延生长工艺在GaAs基衬底上实现了多阶梯结构的Fabry-Pérot谐振腔结构。另外,专利(申请号:201本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种离子束抛光单片集成Fabry-Pérot腔全彩滤光片大批量制造方法,其特征在于:首先准备一片衬底;然后,开展衬底材料的单点驻留抛光试验确定其离子束抛光工艺去除函数,并采用栅格路径扫描法对衬底材料开展不同扫描速度条件下的分区域加工,制成微纳米台阶阵列结构模板;再利用检测装置对单个微纳米台阶的高度、面形精度和表面粗糙度进行检测,并判别检测结果是否符合加工精度要求,若不符合则重新采用离子束抛光工艺对单个微纳米台阶进行修形加工;若符合,则通过批量化光学固化胶注入、剥离与翻转工艺,将模板上微纳米台阶阵列结构转移到光学固化胶上;依次在带有微纳米台阶阵列结构的光学固化胶上沉积纳米厚度的顶层金属层和电...

【技术特征摘要】
1.一种离子束抛光单片集成Fabry-Pérot腔全彩滤光片大批量制造方法,其特征在于:首先准备一片衬底;然后,开展衬底材料的单点驻留抛光试验确定其离子束抛光工艺去除函数,并采用栅格路径扫描法对衬底材料开展不同扫描速度条件下的分区域加工,制成微纳米台阶阵列结构模板;再利用检测装置对单个微纳米台阶的高度、面形精度和表面粗糙度进行检测,并判别检测结果是否符合加工精度要求,若不符合则重新采用离子束抛光工艺对单个微纳米台阶进行修形加工;若符合,则通过批量化光学固化胶注入、剥离与翻转工艺,将模板上微纳米台阶阵列结构转移到光学固化胶上;依次在带有微纳米台阶阵列结构的光学固化胶上沉积纳米厚度的顶层金属层和电介质层薄膜;然后采用离子束抛光对多余的电介质层薄膜进行平坦化加工;再在离子束平坦化加工后的电介质层薄膜上沉积一定纳米厚度的底层金属层,即可形成单片集成Fabry-Pérot腔全彩滤光片;最后,对批量制造的单片集成Fabry-Pérot腔全彩滤光片的光谱性能进行随机抽检测试。


2.根据权利要求1所述的一种离子束抛光单片集成Fabry-Pérot腔全彩滤光片大批量制造方法,其特征在于:衬底材料选择硅片或石英玻璃。


3.根据权利要求1所述的一种离子束抛光单片集成Fabry-Pérot腔全彩滤光片大批量制造方法,其特征在于:微纳米台阶阵列结构模板加工与检测包括如下步骤:
首先,在离子束抛光机床上开展衬底材料单点驻留抛光试验,获取去除函数A(x,y);接下来,采用栅格路径扫描法对衬底材料进行不同扫描速度条件下的分区域加工,即离子束以光栅扫描的方式在所界定的区域表面循环移动,最终形成不同高度的微纳米台阶阵列结构;采用轮廓仪、激光干涉仪及原子力显微镜检测装置对单个微纳米台阶的高度、面形精度和表面粗糙度进行检测,并判别其检测结果是否符合加工精度要求:台阶高度误差≤±5nm,面形精度PV≤λ/10,表面粗糙度Ra≤1nm;若不符合,则根据检测结果重新采用离子束抛光工艺对单个微纳米台阶进行修形加工。


4.根据权利要求1所述的一种离子束抛光单片集成Fabry-Pérot腔全彩滤光片大批量制造方法,其特征在于:
通过批量化的光学固化胶注入、剥离与翻转工艺,将模板上微纳米台阶阵列结构转移到光学固化胶上,制成批...

【专利技术属性】
技术研发人员:李平段辉高王兆龙
申请(专利权)人:湖南大学
类型:发明
国别省市:湖南;43

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1