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光栅的制备方法技术

技术编号:8676487 阅读:204 留言:0更新日期:2013-05-08 19:01
本发明专利技术提供一种光栅的制备方法,其包括以下步骤:提供一基底,在基底表面形成一图形化的掩模层;将该形成有掩模层的基底放入一反应性等离子体系统中,通入刻蚀气体对基底进行刻蚀,刻蚀过程分为三个阶段:第一刻蚀阶段,刻蚀气体的成分为四氟化碳和氩气,四氟化碳和氩气同时通入;第二刻蚀阶段,刻蚀气体的成分改变为四氟化碳、六氟化硫以及氩气,且四氟化碳、六氟化硫以及氩气同时通入,六氟化硫的体积流量大于四氟化碳的体积流量;第三刻蚀阶段,继续同时通入四氟化碳、六氟化硫以及氩气,其中四氟化碳的体积流量大于六氟化硫的体积流量;以及去除掩模层,得到一光栅。本发明专利技术制备得到高密度、高深宽比的亚波长衍射光栅。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种,尤其涉及一种亚波长。
技术介绍
亚波长光栅是半导体工业以及精密仪器中最常用到的光学器件之一。亚波长光栅是指光栅的结构特征尺寸与工作波长相当或更小。制备高密度、亚波长、高占空比的亚波长石英光栅非常困难。需要应用到的刻蚀技术有电子束刻蚀、聚焦离子束刻蚀、深紫外光刻、光全息刻蚀以及纳米压印技术。其中深紫外光刻方法有着衍射极限的问题,此外上述方法都有诸如成本太高,不能工业化生产等问题。石英光栅包括一石英基底,该石英基底的一表面上形成有多个凹槽。可以通过反应离子刻蚀(Reaction-1on-Etching, RIE)方法实现对石英基底的刻蚀形成所述多个凹槽。现有技术中采用RIE技术刻蚀石英基底的过程中,多采用四氟化碳(CF4)、三氟甲烷(CHF3)六氟化硫(SF6)作为刻蚀气体对石英基底进行刻蚀。然而,RIE方法在刻蚀过程中,刻蚀气体SF6容易与石英基 底发生反应生成氟硅碳化合物。该种氟硅碳化合物附着在石英基底的表面形成保护层,并阻隔刻蚀气体与石英基底接触,使刻蚀反应难以进行下去。为了克服上述问题,可在刻蚀气体中添加氧气(02)。O2可与刻蚀过程中生成的氟硅碳化合物反应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光栅的制备方法,其包括以下步骤:提供一基底,在基底表面形成一图形化的掩模层;将该形成有掩模层的基底放入一反应性等离子体系统中,通入刻蚀气体对基底进行刻蚀,刻蚀过程分为三个阶段:第一刻蚀阶段,刻蚀气体的成分为四氟化碳和氩气,四氟化碳和氩气同时通入,四氟化碳和氩气的总体积流量为40sccm至120sccm,四氟化碳的体积流量的范围为10sccm至100sccm,氩气的体积流量的范围为1sccm至30sccm;第二刻蚀阶段,刻蚀气体的成分改变为四氟化碳、六氟化硫以及氩气,且四氟化碳、六氟化硫以及氩气同时通入,其中,刻蚀气体的等离子体的总体积流量的范围为40sccm至120sccm,其中,六氟化硫...

【技术特征摘要】
1.一种光栅的制备方法,其包括以下步骤: 提供一基底,在基底表面形成一图形化的掩模层; 将该形成有掩模层的基底放入一反应性等离子体系统中,通入刻蚀气体对基底进行刻蚀,刻蚀过程分为三个阶段: 第一刻蚀阶段,刻蚀气体的成分为四氟化碳和氩气,四氟化碳和氩气同时通入,四氟化碳和IS气的总体积流量为40sccm至120sccm,四氟化碳的体积流量的范围为IOsccm至IOOsccm,気气的体积流量的范围为Isccm至30sccm ; 第二刻蚀阶段,刻蚀气体的成分改变为四氟化碳、六氟化硫以及氩气,且四氟化碳、六氟化硫以及氩气同时通入,其中,刻蚀气体的等离子体的总体积流量的范围为40SCCH1至120sccm,其中,六氟化硫的体积流量大于四氟化碳的体积流量; 第三刻蚀阶段,继续同时通入四氟化碳、六氟化硫以及氩气,其中四氟化碳的体积流量大于六氟化硫的体积流量,四氟化碳的体积流量的范围为20sccm至80sccm,六氟化硫的体积流量的范围为5sccm至50sccm,lS气的体积流量为5sccm至40sccm ; 以及去除掩模层,得到一光栅。2.按权利要求1所述的光栅的制备方法,其特征在于,所述第一刻蚀阶段中,四氟化碳的体积流量为40SCCm,氩气的体积流量为lOsccm。3.按权利要求1所述的光栅的制备方法,其特征在于,所述第二刻蚀阶段中,述四氟化碳的体积流量为Isccm至50sccm,六氟化硫的体积流量为IOsccm至70sccm,気气的体积流量为 IOsccm 至 20sccm。4.按权利要求3所述的光栅的制备方法,其特征在于,所述第二刻蚀阶段中,所述四氟化碳的流率为20SCCm,六氟化硫的体积流量为48SCCm,氩气的体积流量为lOsccm。5.按权利要求1所述的光栅的制备方法,其特征在于,所述第三刻蚀阶段中,六氟化硫的体积流量为20SCCm,四氟化碳的体积流量为40SCCm,氩气的体积流量为20sCCm。6.按权利要求1所述的光栅的制备方法,其特征在于,所述第一刻蚀阶段中,刻蚀气体的等离子体形成的总压强的范围为I帕至5帕,所述第二刻蚀阶段,刻蚀气体的等离子体的总压强为I帕至5帕,所述第三刻蚀阶段中,刻蚀气体的等离子体的总压强的范围为I帕到10帕。7.按权利要求1所述的光栅的制备方法,其特征在于,所述第一刻蚀阶段中,反应性等离子体系统的刻蚀功率的范围为40瓦至150瓦,所述第二刻蚀阶段中,反应性等离子体系统的刻蚀功率的范围为40瓦至150...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱振东李群庆张立辉陈墨范守善
申请(专利权)人:清华大学鸿富锦精密工业深圳有限公司
类型:发明
国别省市:

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