[发明专利]一种凸面闪耀光栅制作方法

权利要求书

1.一种凸面闪耀光栅的制作方法，该方法在一球冠状凸面基片上制作凸面闪耀光栅，其特征在于：所述制作方法包括下列步骤：

1)在基片上涂布光刻胶；

2)对所述光刻胶层进行干涉光刻，形成光刻胶光栅；

3)以所述光刻胶光栅为掩模，对基片进行正向离子束刻蚀，将光刻胶光栅图形转移到基片上，形成同质光栅；

4)清洗基片，去除剩余光刻胶；

5)以同质光栅为掩模，对基片进行球面转动斜向Ar离子束扫描刻蚀，利用同质光栅掩模对离子束的遮挡效果，使基片材料的不同位置先后被刻蚀，形成三角形的闪耀光栅槽形；

6)清洗基片，得到凸面闪耀光栅。

2.如权利要求1所述的凸面闪耀光栅制作方法，其特征在于：所述步骤5)中的球面转动斜向Ar离子束扫描刻蚀包括步骤：

5.1)将基片固定于旋转机架上，该旋转机架以所述基片的球冠状凸面所在球心为转动中心，以该基片的球冠状凸面所在球径为转动半径，携带基片进行旋转；

5.2)采用球形掩模遮盖基片表面，所述球形掩模与基片表面同心，在该球形掩模表面设有开口，所述基片暴露于所述开口的区域为刻蚀区域；

5.3)以Ar离子束对上述开口部分的基片进行斜向离子束刻蚀

3.如权利要求2所述的凸面闪耀光栅制作方法，其特征在于：所述开口为沿光栅栅线方向的条状细缝。

4.如权利要求1所述的凸面闪耀光栅制作方法，其特征在于：所述步骤1)中涂布的光刻胶厚度为200nm至900nm。

5.如权利要求1所述的凸面闪耀光栅制作方法，其特征在于：在所述步骤2)之后还包括对光刻胶光栅结构进行灰化处理，以调节光刻胶光栅的占宽比。

6.如权利要求1所述的凸面闪耀光栅制作方法，其特征在于：所述步骤3)中，正向离子束刻蚀采用Ar离子束刻蚀方法或CHF₃反应离子束刻蚀方法中的一种，其具体的工艺参数为：Ar离子束刻蚀时，离子能量为380eV至520eV，离子束流为70mA至140mA，加速电压为240V至300V，工作压强为2.0×10^-2Pa；CHF₃反应离子束刻蚀时，离子能量为300eV至470eV，离子束流为70mA至140mA，加速电压为200V至300V，工作压强为1.4×10^-2Pa。

7.如权利要求1所述的凸面闪耀光栅制作方法，其特征在于：所述同质光栅的占宽比为0.25-0.65，周期为300nm至6500nm。

8.如权利要求1所述的凸面闪耀光栅制作方法，其特征在于：所述同质光栅为矩形光栅或梯形光栅。

9.如权利要求1所述的凸面闪耀光栅制作方法，其特征在于：所述同质光栅的槽深使斜向Ar离子束的刻蚀角度等于从该同质光栅的一顶角斜射到与该顶角相对的底角所需的角度。

10.如权利要求1所述的凸面闪耀光栅制作方法，其特征在于：所述步骤5)中，斜向Ar离子束扫描刻蚀的工艺参数为：离子能量380eV至520eV，离子束流70mA至140mA，加速电压240V至300V，工作压强2.0×10^-2Pa，刻蚀角度为5°至40°。