[发明专利]一种大面积金属光栅的制备方法及制备系统

说明书

本发明公开了一种大面积金属光栅的制备方法及制备系统。本发明公开的大面积金属光栅的制备方法包括步骤：在石英基底上涂布光刻胶并烘干；获取光刻胶光栅掩膜；腐蚀所述石英基底上的石英，在所述石英基底上制作出石英光栅；在所述石英光栅的槽底制作一层电铸所需的金属种子层；腐蚀所述光刻胶，去除所述光刻胶光栅掩膜；将所述槽底设置有所述金属种子层的石英光栅浸入电铸液进行电铸；对电铸处理后的石英光栅用去离子水冲洗并吹干；将所述石英光栅浸入腐蚀液，腐蚀掉石英，将金属光栅剥离出来。本发明公开的一种大面积金属光栅的制备方法和制备系统能实现大面积金属光栅的制备。

技术领域

本发明涉及成像技术领域，特别涉及一种大面积金属光栅的制备方法及制备系统。

背景技术

金属光栅的传统制备方法包括LIGA(lithographie,galvanoformung undabformung；光刻，电镀和铸造(工艺))、准LIGA、电子束光刻、离子束刻蚀及DRIE(DeepReactive Ion Etching，深反应离子刻蚀)-电铸等方法。在现有技术中，制作面积超过(80～100)²mm²的光栅难度非常高，例如采用静态全息干涉会面临光栅边缘区域性能差的问题，采用电子束光刻存在加工效率低、成本昂贵的问题等等。传统方法因其效率低、光刻胶结构差等问题无法制备大面积、形貌良好的金属光栅，而为了制备大面积金属光栅采用的纳米压印加拼接等技术，又存在着拼接处难以保证精确对准等缺陷。

发明内容

本发明旨在克服现有技术存在的缺陷，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明实施例提供了一种大面积金属光栅的制备方法，包括步骤：

在石英基底上涂布光刻胶并烘干；

获取光刻胶光栅掩膜；

腐蚀所述石英基底上的石英，在所述石英基底上制作出石英光栅；

在所述石英光栅的沟槽的槽底制作一层电铸所需的金属种子层；

腐蚀所述光刻胶，去除所述光刻胶光栅掩膜；

将所述槽底设置有所述金属种子层的石英光栅浸入电铸液进行电铸；

对电铸处理后的石英光栅用去离子水冲洗并吹干；

将所述石英光栅浸入腐蚀液，腐蚀掉石英，将金属光栅剥离出来。

在一些实施例中，所述获取光刻胶光栅掩膜具体为：用扫描干涉场系统在光刻胶上曝光出条纹，并显影，得到光刻胶光栅掩膜。

在一些实施例中，采用湿法刻蚀系统，以缓冲氢氟酸腐蚀石英，在基底上制作出石英光栅。

在一些实施例中，所述石英光栅的沟槽的深度是通过控制刻蚀时间来控制，和/或，所述石英光栅的沟槽的形状为矩形槽。

在一些实施例中，采用溅镀系统在石英光栅槽底制作一层电铸所需的金属种子层。

在一些实施例中，采用湿法刻蚀系统，以丙酮腐蚀所述光刻胶，去除光刻胶光栅掩膜。

在一些实施例中，通过电铸系统进行电铸，所述电铸系统包括：阳极阵列，以及与所述阳极阵列连接的滑动变阻器阵列；

所述滑动变阻器阵列包括多个滑动变阻器，所述多个滑动变阻器相互并联。

在一些实施例中，所述步骤：将所述槽底设置有所述金属种子层的石英光栅浸入电铸液进行电铸，还包括步骤：对进行电铸的所述石英光栅的电铸厚度进行监测。

在一些实施例中，所述监测是通过监测系统进行监测，所述监测系统包括：入射激光阵列，功率计探头阵列以及功率计显示设备；

所述入射激光阵列，可发出激光，所述激光可入射至所述石英光栅；