【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光波导，尤其涉及一种光栅结构的加工方法及光栅结构、头戴设备。
技术介绍
1、ar(augmented reality，增强现实)显示技术中，衍射光波导是一种常用的显示器件，用于将虚拟图像引导到用户的视野中。
2、衍射光波导的光栅一般包含两个或者两个以上的光栅区域，为了实现一定的光学性能，一般会在相同或者不同区域内设计不同线宽以及不同高度的光栅子单元。这些光栅子单元均需要刻蚀来进行制备，对于不同线宽的结构，由于微观负载效应的存在，刻蚀的深度会有较大的差异。对于设计不同高度的结构，用截止层结构只能实现某一高度的结构效果，不能实现多个不同光栅高度的光栅结构的加工。
技术实现思路
1、基于此，针对光栅结构制备时微观负载效应和截止层的限定的问题，有必要提供一种光栅结构的加工方法，旨在方便且高精度得到不同高度和不同线宽的光栅结构。
2、为实现上述目的，本专利技术提出的光栅结构的加工方法，所述光栅结构包括基底和间隔设于所述基底的n个光栅子单元，设定第n个光栅子单元的高度为hn，其中，n为正整数，hn>hn-1，该加工方法包括：
3、提供一基底；
4、于所述基底上依次顺序涂覆n层膜层，相邻两所述膜层的刻蚀性质不同，最远离基底的膜层为第1膜层，当n＝1，设定第n膜层的厚度为h1；当n≠1时，设定第n膜层的厚度为hn-hn-1；
5、于所述第1膜层上刻蚀出第1个光栅子单元；
6、于所述第1膜层至第n膜层上依次刻
7、本申请一实施例，相邻的两所述膜层中的一者材质为无机非金属，另一者为非晶硅。
8、本申请一实施例，于所述第1膜层上刻蚀出所述第1个光栅子单元的步骤包括：
9、使用掩模板在所述第1膜层上形成特定图案的光刻胶；
10、使用第一刻蚀参数对所述第1膜层依次进行蚀刻处理，得到第1个光栅子单元。
11、本申请一实施例，当n＝3时，所述第1膜层与第3膜层材料相同，于所述第1膜层至第n膜层上刻蚀出所述第n个光栅子单元，其中，n≠1的步骤中包括：
12、使用掩模板在除第1个光栅子单元外的第1膜层上形成特定图案的光刻胶；
13、使用第一刻蚀参数对所述第1膜层进行刻蚀处理，得到第一保留结构；
14、使用第二刻蚀参数对所述第2膜层进行刻蚀处理，得到第二保留结构，其中，所述第二刻蚀参数不等于所述第一刻蚀参数；
15、使用第一刻蚀参数对所述第3膜层进行刻蚀处理，得到第三保留结构，所述第三保留结构、第二保留结构和第一保留结构组成所述第3个光栅子单元。
16、本申请一实施例，所述第3个光栅子单元为倾斜光栅，使用掩模板遮盖除第1个光栅子单元外的第1膜层的步骤之前，还包括：
17、于所述第1膜层的表面涂覆一层硬掩模。
18、本申请一实施例，所述硬掩模的材质为铬、钼或镍。
19、本申请一实施例，所述硬掩模的厚度范围为200nm～300nm。
20、本申请一实施例，所述第3个光栅子单元的刻蚀采用反应离子束刻蚀。
21、本申请一实施例，所述基底的材质为硅或玻璃。
22、本专利技术还提出一种光栅结构，所述光栅结构为如上述任一所述的光栅结构的加工方法制备得到。
23、本专利技术还提出一种头戴设备，所述头戴设备包括上述所述的光栅结构。
24、本专利技术提出的技术方案中，根据不同高度的光栅子单元的数量，对应在基底的厚度方向上依次涂覆n层膜层，并设置相邻的两膜层的刻蚀性质不同，最上层的膜层为第1膜层，依次靠近基底的方向分别为第2膜层、第3膜层····直到与基底相邻的第n膜层，当n＝1时，第n膜层高度为h1，当n≠1时，第n膜层厚度为hn-hn-1，如此，第二膜层因蚀刻性质不同于第一膜层，在对第一膜层进行刻蚀时不会刻蚀到第二膜层，就可以直接准确地得到高度为h1的第1个光栅子单元，需要得到第2个光栅子单元时，只需要在刻蚀完第一膜层后再改变刻蚀参数继续刻蚀第二膜层后，因第三膜层的截止，故而可以方便得到高度为h2的第2个光栅子单元。以此类推，每一膜层都会作为上一膜层的截止层，从而能够很好地控制光栅子单元的刻蚀深度，提高光栅子单元的高度精准度，无需设置截止层，方便加工具有不同高度和不同线宽的光栅子单元的光栅结构，并提高加工精度。
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1.一种光栅结构的加工方法，其特征在于，所述光栅结构包括基底和间隔设于所述基底的n个光栅子单元，设定第n个光栅子单元的高度为Hn，其中，n为正整数，Hn>Hn-1，该加工方法包括：
2.如权利要求1所述的光栅结构的加工方法，其特征在于，相邻的两所述膜层中的一者材质为无机非金属，另一者为非晶硅。
3.如权利要求1所述的光栅结构的加工方法，其特征在于，于所述第1膜层上刻蚀出所述第1个光栅子单元的步骤包括：
4.如权利要求1所述的光栅结构的加工方法，其特征在于，当n＝3时，所述第1膜层与第3膜层材料相同，于所述第1膜层至第n膜层上刻蚀出所述第n个光栅子单元，其中，n≠1的步骤中包括：
5.如权利要求4所述的光栅结构的加工方法，其特征在于，所述第3个光栅子单元为倾斜光栅，使用掩模板遮盖除第1个光栅子单元外的第1膜层的步骤之前，还包括：
6.如权利要求5所述的光栅结构的加工方法，其特征在于，所述硬掩模的材质为铬、钼或镍。
7.如权利要求5所述的光栅结构的加工方法，其特征在于，所述硬掩模的厚度范围为200nm～30
8.如权利要求5所述的光栅结构的加工方法，其特征在于，所述第3个光栅子单元的刻蚀采用反应离子束刻蚀。
9.如权利要求1所述的光栅结构的加工方法，其特征在于，所述基底的材质为硅或玻璃。
10.一种光栅结构，其特征在于，所述光栅结构为如权利要求1至9中任一项所述的光栅结构的加工方法制备得到。
11.一种头戴设备，其特征在于，所述头戴设备包括如权利要求10所述的光栅结构。
...【技术特征摘要】
1.一种光栅结构的加工方法，其特征在于，所述光栅结构包括基底和间隔设于所述基底的n个光栅子单元，设定第n个光栅子单元的高度为hn，其中，n为正整数，hn>hn-1，该加工方法包括：
2.如权利要求1所述的光栅结构的加工方法，其特征在于，相邻的两所述膜层中的一者材质为无机非金属，另一者为非晶硅。
3.如权利要求1所述的光栅结构的加工方法，其特征在于，于所述第1膜层上刻蚀出所述第1个光栅子单元的步骤包括：
4.如权利要求1所述的光栅结构的加工方法，其特征在于，当n＝3时，所述第1膜层与第3膜层材料相同，于所述第1膜层至第n膜层上刻蚀出所述第n个光栅子单元，其中，n≠1的步骤中包括：
5.如权利要求4所述的光栅结构的加工方法，其特征在于，所述第3个光栅子...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹雪峰，朱春霖，
申请(专利权)人：歌尔光学科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
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