【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光学，尤其涉及一种闪耀光栅的制备方法、衍射光波导及增强现实设备。
技术介绍
1、闪耀光栅是一种衍射光学器件，当光栅槽形的断面结构非对称时，光栅的衍射光能量便会相对集中在某一方向上，从这个方向探测衍射光能量时所探测到的光强远高于其它方向，这种现象称为光栅的闪耀，这种光栅被称为闪耀光栅。闪耀光栅具有色散和光波耦入的作用，在光谱仪和虚拟现实/增强现实等领域中都有重要的应用。
2、制备闪耀光栅的技术主要包括机械刻划、全息离子束刻蚀法、同质掩模法等工艺，机械刻划法是使用金刚石刀切削材料制备光栅的方法，此种方法成本高，耗时长，且产品易出现鬼线与杂散光。全息离子束刻蚀法是通过光刻曝光的方法制备光刻胶掩膜，并以光刻胶为掩膜进行离子束刻蚀，制备闪耀光栅的方法。但对光刻胶掩膜的形貌要求极高，需要对光刻过程中的匀胶、曝光、显影等工序进行苛刻的控制，因此通过此法制备闪耀光栅的难度较高。同质掩膜法是在全息离子束刻蚀法的基础上改进得来。曝光形成光刻胶掩膜后，离子束先正入射刻蚀，从而形成对称梯形的同质掩膜，再倾斜入射，从而形成闪耀面。同质掩膜法可通过改变离子束的入射角度进而改变闪耀角的大小，但受限于掩膜材质无法调控反闪耀角的角度，所制备出的闪耀光栅的反闪耀角通常小于90°。
3、因此研究一种既可以加工高线密度光栅，且加工难度低，加工自由度高的闪耀光栅的制备工艺成为本领域技术人员期望克服的重点问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种闪耀光栅的制备方法、衍射光波导及增强现
2、根据本专利技术的一方面，提供了一种闪耀光栅的制备方法，包括：
3、提供衬底；
4、在所述衬底一侧形成耐刻蚀层；
5、在所述耐刻蚀层远离所述衬底一侧形成第一待掩膜层；
6、对所述第一待掩膜层进行处理形成第一图案掩膜层；
7、基于所述第一图案掩膜层，利用刻蚀气体对所述耐刻蚀层进行刻蚀，将第一图案转移至所述耐刻蚀层，形成第二图案掩膜层；
8、基于所述第二图案掩膜层，利用刻蚀气体对所述衬底进行斜入射刻蚀，形成闪耀光栅；
9、其中，所述耐刻蚀层与所述衬底的刻蚀选择比为0.3～2。
10、可选的，对所述第一待掩膜层进行处理形成第一图案掩膜层，包括：
11、对所述第一待掩膜层进行压印处理形成第一图案掩膜层。
12、可选的，在所述耐刻蚀层远离所述衬底一侧形成第一待掩膜层，包括：
13、在所述耐刻蚀层远离所述衬底一侧形成第一膜层，其中，所述第一膜层为抗反射层；
14、在所述第一膜层远离所述衬底一侧形成第一待掩膜层，其中，所述第一待掩膜层为光学胶层；
15、对所述第一待掩膜层进行处理形成第一图案掩膜层，包括：
16、对所述第一待掩膜层进行图案化处理形成第一子图案掩膜层；
17、基于所述第一子图案掩膜层，利用刻蚀气体对所述第一膜层进行刻蚀，将第一子图案转移至所述第一膜层，形成第一图案掩膜层；
18、基于所述第一图案掩膜层，利用刻蚀气体对所述耐刻蚀层进行刻蚀，将第一图案转移至所述耐刻蚀层，形成第二图案掩膜层，包括：
19、基于所述第一图案掩膜层，利用刻蚀气体对所述耐刻蚀层进行正入射刻蚀，将第一图案转移至所述耐刻蚀层，形成第二图案掩膜层。
20、可选的，在所述耐刻蚀层远离所述衬底一侧形成第一待掩膜层，包括：
21、在所述耐刻蚀层远离所述衬底一侧形成第二膜层，其中，所述第二膜层为金属层、金属氧化物层或有机层；
22、在所述第二膜层远离所述衬底一侧形成第一待掩膜层，其中，所述第一待掩膜层为光学胶层；
23、对所述第一待掩膜层进行处理形成第一图案掩膜层，包括：
24、对所述第一待掩膜层进行图案化处理形成第一子图案掩膜层；
25、基于所述第一子图案掩膜层，利用刻蚀气体对所述第二膜层进行刻蚀，将第一子图案转移至所述第二膜层，形成第一图案掩膜层；
26、基于所述第一图案掩膜层，利用刻蚀气体对所述耐刻蚀层进行刻蚀，将第一图案转移至所述耐刻蚀层，形成第二图案掩膜层，包括：
27、基于所述第一图案掩膜层，利用刻蚀气体对所述耐刻蚀层进行刻蚀，将第一图案转移至所述耐刻蚀层，形成第二图案掩膜层。
28、可选的，基于所述第二图案掩膜层，利用刻蚀气体对所述衬底进行斜入射刻蚀，形成闪耀光栅；
29、其中，所述耐刻蚀层与所述衬底的刻蚀选择比为0.3～2，包括：
30、基于所述第二图案掩膜层，利用刻蚀气体对所述衬底进行斜入射刻蚀，形成闪耀光栅；其中，所述衬底与所述耐刻蚀层的刻蚀选择比为1，所述闪耀光栅的反闪耀角为直角。
31、可选的，基于所述第二图案掩膜层，利用刻蚀气体对所述衬底进行斜入射刻蚀，形成闪耀光栅；包括：
32、基于所述第二图案掩膜层，利用刻蚀气体对所述衬底进行斜入射刻蚀，形成闪耀光栅；其中，所述耐刻蚀层与所述衬底的刻蚀选择比大于1，所述闪耀光栅的反闪耀角为钝角。
33、可选的，基于所述第二图案掩膜层，利用刻蚀气体对所述衬底进行斜入射刻蚀，形成闪耀光栅；包括：
34、基于所述第二图案掩膜层，利用刻蚀气体对所述衬底进行斜入射刻蚀，形成闪耀光栅；其中，所述耐刻蚀层与所述衬底的刻蚀选择比小于1，所述闪耀光栅的反闪耀角为锐角。
35、可选的，所述刻蚀气体的入射方向与所述衬底所在平面的法线之间的第一夹角为α和所述刻蚀气体在所述衬底的投影与所述第二图案掩膜层中第二图案的延伸方向之间的第二夹角为β，第一夹角和第二夹角满足第一公式，所述第一公式为：
36、
37、其中，t为所述第二图案掩膜层中第二图案的周期，w为所述第二图案的宽度，h为所述第二图案掩膜层的高度。
38、根据本专利技术的另一方面，提供了一种衍射光波导，至少包括耦入光栅区域和耦出光栅区域，所述耦入光栅区域和/或所述耦出光栅区域中的光栅基于如上述方面中任一项所述的闪耀光栅的制备方法进行制备获得。
39、根据本专利技术的另一方面，提供了一种增强现实设备，包括如上述方面中所述的衍射光波导。
40、本专利技术实施例的技术方案，通过提供一种闪耀光栅的制备方法包括：提供衬底；在衬底一侧形成耐刻蚀层；在耐刻蚀层远离衬底一侧形成第一待掩膜层；对第一待掩膜层进行处理形成第一图案掩膜层；基于第一图案掩膜层，利用刻蚀气体对耐刻蚀层进行刻蚀，将第一图案转移至耐刻蚀层，形成第二图案掩膜层；基于第二图案掩膜层，利用刻蚀气体对衬底进行斜入射刻蚀，形成闪耀光栅；其中，耐刻蚀层与衬底的刻蚀选择比为0.3～2。以降低闪耀光栅的加工难度，提高加工自由度。具体地，本专利技术通过在衬底上设置耐刻蚀层，并使得耐刻蚀层与衬底的刻蚀选择比为0.3～2，从而可获得直角、钝角、锐角等任意反闪耀角的闪耀光栅，相本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种闪耀光栅的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的闪耀光栅的制备方法，其特征在于，对所述第一待掩膜层进行处理形成第一图案掩膜层，包括：
3.根据权利要求1所述的闪耀光栅的制备方法，其特征在于，在所述耐刻蚀层远离所述衬底一侧形成第一待掩膜层，包括：
4.根据权利要求1所述的闪耀光栅的制备方法，其特征在于，在所述耐刻蚀层远离所述衬底一侧形成第一待掩膜层，包括：
5.根据权利要求1所述的闪耀光栅的制备方法，其特征在于，基于所述第二图案掩膜层，利用刻蚀气体对所述衬底进行斜入射刻蚀，形成闪耀光栅；
6.根据权利要求1所述的闪耀光栅的制备方法，其特征在于，基于所述第二图案掩膜层，利用刻蚀气体对所述衬底进行斜入射刻蚀，形成闪耀光栅；包括：
7.根据权利要求1所述的闪耀光栅的制备方法，其特征在于，基于所述第二图案掩膜层，利用刻蚀气体对所述衬底进行斜入射刻蚀，形成闪耀光栅；包括：
8.根据权利要求1所述的闪耀光栅的制备方法，其特征在于，所述刻蚀气体的入射方向与所述衬底所在平面的法线之间的第一夹
9.一种衍射光波导，其特征在于，至少包括耦入光栅区域和耦出光栅区域，所述耦入光栅区域和/或所述耦出光栅区域中的光栅基于如权利要求1-8任一项所述的闪耀光栅的制备方法进行制备获得。
10.一种增强现实设备，其特征在于，包括如权利要求9所述的衍射光波导。
...【技术特征摘要】
1.一种闪耀光栅的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的闪耀光栅的制备方法，其特征在于，对所述第一待掩膜层进行处理形成第一图案掩膜层，包括：
3.根据权利要求1所述的闪耀光栅的制备方法，其特征在于，在所述耐刻蚀层远离所述衬底一侧形成第一待掩膜层，包括：
4.根据权利要求1所述的闪耀光栅的制备方法，其特征在于，在所述耐刻蚀层远离所述衬底一侧形成第一待掩膜层，包括：
5.根据权利要求1所述的闪耀光栅的制备方法，其特征在于，基于所述第二图案掩膜层，利用刻蚀气体对所述衬底进行斜入射刻蚀，形成闪耀光栅；
6.根据权利要求1所述的闪耀光栅的制备方法，其特征在于，基于所述第二图案掩膜层，利用刻蚀气体对所述衬底进行斜入射刻蚀，形成闪耀光栅；...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘俊琛，陈振浩，卢少雄，李晓军，
申请(专利权)人：广纳四维广东光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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