全息光刻-反应离子束刻蚀制作硅光栅

摘要

全息光刻-反应离子束刻蚀是一种非常重要的制作光栅的方法,而如何解决全息曝光中的驻波问题,提高光栅的制作质量,实现该方法向硅材料等高反射率基底的推广应用是一项急需解决的问题。研究开发了一套完整可行的全息光刻-反应离子束刻蚀制作硅光栅的方法,成功制得1μm周期的高质量硅光栅,光栅侧壁陡直且光滑。理论分析得到,全息曝光驻波效应的强弱跟基底的反射率成正相关,通过涂布减反膜将基底反射率降低到了2%以下,成功解决了驻波问题。探究并优化了感应耦合等离子体刻蚀减反膜的工艺参数,得到了陡直且光滑的光栅掩膜。并与热压增大掩膜占宽比的技术相结合,实现了对掩膜占宽比的双向调控,既可调大,也可调小,得到了占宽比分别为0.29和0.44的硅光栅。该方法工艺可控性好,制作质量高,通用性强,不仅适用于硅材料,也可扩展到其他高反射率材料,不仅适用于一维光栅,也可扩展到二维光栅。