一种闪耀光栅的制造方法技术

本申请实施例公开了一种闪耀光栅的制造方法，首先提供制造闪耀光栅的衬底，并在衬底上覆盖图案化的掩膜，之后利用第一刻蚀速率，以图案化的掩膜为掩蔽，刻蚀衬底，在衬底上会形成垂直于所述衬底所在平面的断面，而后利用第二刻蚀速率，继续刻蚀衬底，降低断面的高度，其中第一刻蚀速率是第二刻蚀速率的N倍，也就是说，本申请实施例提供的闪耀光栅的制造方法，首先利用较高的刻蚀速率刻蚀衬底，得到闪耀光栅的大致结构，该结构中包括断面，而后利用较低的刻蚀速率继续刻蚀衬底，以修复由第一刻蚀速率形成的断面，最终形成结构参数较好的闪耀光栅。闪耀光栅。闪耀光栅。

【技术实现步骤摘要】
一种闪耀光栅的制造方法


[0001]本申请涉及半导体领域，尤其涉及一种闪耀光栅的制造方法。

技术介绍

[0002]随着半导体相关技术的发展，有越来越多的制备工艺能够制造闪耀光栅。参考图1所示，为一种闪耀光栅的结构示意图。闪耀光栅主要包括周期、闪耀角、反闪耀角和闪耀面或反闪耀面的表面粗糙度等结构参数，通常具有光滑的闪耀面和反闪耀面及一定要求闪耀角的闪耀光栅表现出较高的衍射效率。
[0003]可以采用全息离子束刻蚀技术制造闪耀光栅，但是在实际利用全息离子束刻蚀技术制造闪耀光栅时，通常得到的闪耀光栅的结构会偏离最优的结构参数，导致制造得到的闪耀光栅的衍射效果变差，不能满足实际需求。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中存在的问题，本申请实施例提供一种闪耀光栅的制造方法。
[0005]本申请实施例提供一种闪耀光栅的制造方法，所述方法包括：
[0006]提供衬底，所述衬底上覆盖有图案化的掩膜；
[0007]利用第一刻蚀速率，以所述掩膜为掩蔽，刻蚀所述衬底，所述衬底上形成有垂直于所述衬底所在平面的断面；
[0008]利用第二刻蚀速率，继续刻蚀所述衬底，以降低所述断面的高度，所述第一刻蚀速率是所述第二刻蚀速率的N倍，所述N大于或等于1。
[0009]可选地，所述利用第二刻蚀速率，继续刻蚀所述衬底包括：
[0010]利用所述第二刻蚀速率，继续刻蚀所述衬底第一预设时间，所述第一预设时间根据所述断面的高度和所述第二刻蚀速率进行确定。
[0011]可选地，所述利用第一刻蚀速率，以所述掩膜为掩蔽，刻蚀所述衬底包括：
[0012]利用所述第一刻蚀速率，以所述掩膜为掩蔽，刻蚀所述衬底第一预设时间，以形成具有预设高度的断面。
[0013]可选地，所述第一刻蚀速率和所述第二刻蚀速率根据束流电压进行确定。
[0014]可选地，所述第一刻蚀速率对应的第一束流电压的范围为500V
‑
800V，所述第二刻蚀速率对应的第二束流电压的范围为0
‑
500V。
[0015]可选地，所述方法还包括：
[0016]通入第一气体，以利用所述第一气体电离形成的离子束刻蚀所述衬底。
[0017]可选地，所述第一气体为氩气、氮气和氟基气体中的至少一种。
[0018]可选地，所述衬底表面的法线和所述离子束之间的夹角的范围在15
°‑
80
°
。
[0019]可选地，刻蚀所述衬底的压力范围为0.05
‑
10mT。
[0020]可选地，所述衬底为硅衬底，所述掩膜为光刻胶。
[0021]本申请实施例提供一种闪耀光栅的制造方法，首先提供制造闪耀光栅的衬底，并
在衬底上覆盖图案化的掩膜，之后利用第一刻蚀速率，以图案化的掩膜为掩蔽，刻蚀衬底，在衬底上会形成垂直于所述衬底所在平面的断面，而后利用第二刻蚀速率，继续刻蚀衬底，降低断面的高度，其中第一刻蚀速率是第二刻蚀速率的N倍，也就是说，本申请实施例提供的闪耀光栅的制造方法，首先利用较高的刻蚀速率刻蚀衬底，得到闪耀光栅的大致结构，该结构中包括断面，而后利用较低的刻蚀速率继续刻蚀衬底，以修复由第一刻蚀速率形成的断面，最终形成结构参数较好的闪耀光栅。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0023]图1为一种闪耀光栅的结构示意图；
[0024]图2为本申请实施例提供的一种闪耀光栅的制造方法的流程图；
[0025]图3
‑
5为本申请实施例提供的闪耀光栅的制造方法的结构示意图；
[0026]图6为本申请实施例提供的另一种闪耀光栅的结构示意图；
[0027]图7为本申请实施例提供的又一种闪耀光栅的结构示意图；
[0028]图8为本申请实施例提供的再一种闪耀光栅的结构示意图。
具体实施方式
[0029]为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0030]闪耀光栅有多种制造方法，例如机械刻划法、全息干涉法、晶体的各向异性刻蚀法、全息离子束刻蚀法、激光直写技术、电子束直写技术、聚焦离子束刻蚀技术、灰度曝光技术等。
[0031]在这些制造方法中，全息离子束刻蚀由于其制造过程方便，可控性高，制造得到的闪耀光栅无鬼线、杂散光低，而成为闪耀光栅的主要制造手段。全息离子束刻蚀法是结合全息干涉法和离子束刻蚀法来制造非对称锯齿形闪耀光栅的方法。首先用全息干涉法在掩膜上产生正弦或近似正弦形的光栅，然后利用离子束在光栅基底上刻蚀出三角形的刻槽轮廓。通过选择掩膜和光栅高宽比、离子束入射角以及掩膜与基底材料的刻蚀速率比，理论上可以制作出任意闪耀角的闪耀光栅。
[0032]在实际工艺过程中，制造形成的闪耀光栅的结构参数会偏离最优的结构参数，例如，当调整离子束入射角或离子束的束流能量时，反闪耀面会出现明显断面，导致实际衍射效率与理想的衍射效率出现偏差。
[0033]基于此，本申请实施例提供一种闪耀光栅的制造方法，首先提供制造闪耀光栅的衬底，并在衬底上覆盖图案化的掩膜，之后利用第一刻蚀速率，以图案化的掩膜为掩蔽，刻蚀衬底，在衬底上会形成垂直于所述衬底所在平面的断面，而后利用第二刻蚀速率，继续刻
蚀衬底，降低断面的高度，其中第一刻蚀速率是第二刻蚀速率的N倍，也就是说，本申请实施例提供的闪耀光栅的制造方法，首先利用较高的刻蚀速率刻蚀衬底，得到闪耀光栅的大致结构，该结构中包括断面，而后利用较低的刻蚀速率继续刻蚀衬底，以修复由第一刻蚀速率形成的断面，最终形成结构参数较好的闪耀光栅。
[0034]参见图2，该图为本申请实施例提供的一种闪耀光栅的制造方法的流程图。本申请实施例的闪耀光栅利用反应离子束刻蚀机台进行制造，利用离子束与待刻蚀样品发生物理轰击，从而达到加工闪耀光栅的目的。
[0035]本实施例提供的闪耀光栅的制造方法包括如下步骤：
[0036]S101，提供衬底100，所述衬底100上覆盖有图案化的掩膜200，参考图3所示。
[0037]在本申请的实施例中，衬底100为半导体衬底，例如Si衬底或氧化硅衬底。在衬底上可以覆盖图案化的掩膜200，当离子束以一定角度倾斜刻蚀带有掩膜200的衬底时，由于掩膜200的阻挡，不同位置的衬底100被刻蚀的程度不同。未被掩膜200遮挡的衬底部分优先向下刻蚀，其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种闪耀光栅的制造方法，其特征在于，所述方法包括：提供衬底，所述衬底上覆盖有图案化的掩膜；利用第一刻蚀速率，以所述掩膜为掩蔽，刻蚀所述衬底，所述衬底上形成有垂直于所述衬底所在平面的断面；利用第二刻蚀速率，继续刻蚀所述衬底，以降低所述断面的高度，所述第一刻蚀速率是所述第二刻蚀速率的N倍，所述N大于或等于1。2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述利用第二刻蚀速率，继续刻蚀所述衬底包括：利用所述第二刻蚀速率，继续刻蚀所述衬底第一预设时间，所述第一预设时间根据所述断面的高度和所述第二刻蚀速率进行确定。3.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述利用第一刻蚀速率，以所述掩膜为掩蔽，刻蚀所述衬底包括：利用所述第一刻蚀速率，以所述掩膜为掩蔽，刻蚀所述衬底第一预设时间，以形成具有预设高度的断面。4.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述第一刻蚀速率和所述第二刻蚀速率根据束流电压进行确定。5.根据权利要求4所述的制造方法，其特征在于，所述第一刻蚀速率对...

【专利技术属性】
技术研发人员：王耀，李佳鹤，蒋中原，彭泰彦，许开东，
申请(专利权)人：江苏鲁汶仪器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：