光栅深刻蚀的方法技术

本发明专利技术提供一种光栅深刻蚀方法，该方法包括：光栅金属掩膜结构制备、反应离子束刻蚀、化学湿法腐蚀去除掩膜残留、倾斜镀制金属掩膜等过程。通过不断重复反应离子束刻蚀→残留掩膜去除→倾斜镀制金属掩膜→反应离子束刻蚀过程，可以在保持光栅占宽比的条件下逐步提升光栅的刻蚀深度，解决了氧化硅、氮化硅、氧化铪等常用光栅材料单次掩膜刻蚀选择比不高、无法实现大深宽比刻蚀的问题，为大深宽比衍射光学元件的刻蚀制备奠定了基础。

【技术实现步骤摘要】
光栅深刻蚀的方法
本专利技术涉及衍射光栅，特别是一种光栅深刻蚀的方法。技术背景衍射光栅作为一种常用的色散元件在光谱分析、成像、光通信以及激光脉冲压缩等领域具有重要的应用价值。而随着光栅使用波段的拓展，特别是在红外波段为了实现衍射光栅高的衍射效率和较宽的光谱带宽，往往需要对高线密度的亚波长光栅结构进行大深宽比刻蚀。传统的单次掩膜刻蚀技术，由于刻蚀过程中掩膜形貌的不断减薄收缩，导致很难在保证光栅设计形貌的情况下实现大的深宽比，特别是针对一些刻蚀产物为非挥发性物质的光栅材料，比如氧化铪、氧化钽等，因掩膜收缩和刻蚀产物再沉积造成的形貌失真现象更加严重。在此情况下迫切需要开发一种可以在保证光栅形貌的前提下实现亚波长光栅大深宽比的刻蚀技术。反应离子束刻蚀是一种被广泛应用于光栅图形转移的干法刻蚀手段，由于其良好的刻蚀各向异性能够保证图形精细转移。但反应离子束刻蚀存在刻蚀选择比较低的问题，虽然通过增加掩膜厚度可以提高被刻蚀材料的刻蚀深度，但是由于目前使用的衍射光栅主要是光栅周期在使用波长量级的亚波长光栅，增加掩膜厚度会增加光栅掩膜图形的深宽比，导致本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光栅深刻蚀的方法，该方法包括下列步骤：/n1)光栅金属掩膜结构制备：首先在基板表面磁控溅射镀制铬膜，该膜层厚度为100nm-150nm；/n2)在所述的金属铬膜的表面甩胶，接着用双光束紫外光干涉曝光、显影，得到金属-光刻胶复合光栅掩膜；/n3)反应离子束刻蚀与清洗：所述的反应离子束刻蚀时，离子能量500eV，离子束流200mA，加速电压300V；调节刻蚀气体(氩气、三氟甲烷、氧气)配比得到最优刻蚀参数(Ar：5-10sccm，CHF

【技术特征摘要】
1.一种光栅深刻蚀的方法，该方法包括下列步骤：
1)光栅金属掩膜结构制备：首先在基板表面磁控溅射镀制铬膜，该膜层厚度为100nm-150nm；
2)在所述的金属铬膜的表面甩胶，接着用双光束紫外光干涉曝光、显影，得到金属-光刻胶复合光栅掩膜；
3)反应离子束刻蚀与清洗：所述的反应离子束刻蚀时，离子能量500eV，离子束流200mA，加速电压300V；调节刻蚀气体(氩气、三氟甲烷、氧气)配比得到最优刻蚀参数(Ar：...

【专利技术属性】
技术研发人员：王勇禄，晋云霞，曹红超，孔钒宇，张益彬，邵建达，
申请(专利权)人：中国科学院上海光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31