[发明专利]单晶金刚石衍射光学元件及其制造方法

权利要求书

1.一种单晶金刚石光学元件的生产方法，该单晶金刚石光学元件的生产方法包括以下步骤：

-提供单晶金刚石基板或层(1)；

-将掩模层(3)涂敷到所述单晶金刚石基板或层(1)；

-穿过所述掩模层(3)形成至少一个或多个凹陷或凹口(15B)，以露出所述单晶金刚石基板或层(1)的一个或多个部分(17B)；以及

-蚀刻所述单晶金刚石基板或层(1)的露出的一个或多个部分(17B)。

2.根据前一权利要求所述的方法，其中，使用基于氧的等离子体蚀刻来进行所述单晶金刚石基板或层(1)的所述露出的一个或多个部分(17B)的所述蚀刻；或者其中，在富氧环境中在升高的温度下进行所述单晶金刚石基板或层(1)的所述露出的一个或多个部分(17B)的所述蚀刻，并且所述蚀刻是非等离子体蚀刻。

3.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，所述单晶金刚石基板或层(1)的所述露出的一个或多个部分(17B)的所述蚀刻使用基于氧的等离子体蚀刻且在没有物理蚀刻的情况下，经由等离子体产生的离子针对所述单晶金刚石基板或层(1)的所述露出的一个或多个部分的加速或以所述等离子体产生的离子的加速水平来进行，该加速水平允许发生沿着一个或多个晶面的晶体蚀刻或各向异性蚀刻。

4.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，仅使用O₂等离子体蚀刻进行所述单晶金刚石基板或层(1)的所述露出的一个或多个部分(17B)的所述蚀刻。

5.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，进行所述蚀刻，以沿所述单晶金刚石基板或层(1)的100晶向蚀刻，以产生梯形轮廓的光学结构或梯形结构的光栅。

6.根据前述权利要求1至4中任意一项所述的方法，其中，进行所述蚀刻，以沿所述单晶金刚石基板或层(1)的所述100晶向蚀刻，以展现至少一个晶面，并且蚀刻所述单晶金刚石基板或层(1)的所述至少一个展现的晶面或所述晶面的表面，以在所述单晶金刚石基板或层(1)中产生三角形凹槽结构。

7.根据前一权利要求所述的方法，其中，进行所述蚀刻，以使蚀刻前部遇到所述单晶金刚石基板或层(1)的(111)平面，并且继续所述蚀刻，以在所述单晶金刚石基板或层中产生所述三角形凹槽结构。

8.根据前述权利要求1至4中任意一项所述的方法，其中，进行所述蚀刻，以沿所述单晶金刚石基板或层(1)的所述100晶向蚀刻，以在所述单晶金刚石基板或层(1)中产生矩形凹槽结构。

9.根据前一权利要求所述的方法，其中，进行所述蚀刻，以使蚀刻前部遇到所述单晶金刚石基板或层(1)的(100)平面，并且继续所述蚀刻，以在所述单晶金刚石基板或层中产生所述矩形凹槽结构。

10.根据前述权利要求5至9中任意一项所述的方法，还包括以下步骤：去除包括顶部金刚石部分(19B)和掩模层材料(19A)的上段(19)，以露出三角形或矩形凹槽表面(21)。

11.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，所述单晶金刚石基板或层(1)贴附到基板(7)，或者该方法还包括以下步骤：在形成所述至少一个凹陷或多个凹陷(15B)之前，将所述单晶金刚石基板或层(1)贴附到支架。

12.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，所述掩模层(3)包括或仅包括：比露出到基于氧的等离子体蚀刻的单晶金刚石更慢蚀刻的材料。

13.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，所述掩模层(3)包括或仅包括：氧化硅、或氮化硅、或氧化铝。