本文關(guān)鍵詞：高精度石英全息透鏡的MEMS工藝制作

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【摘要】：通過(guò)微電子機(jī)械技術(shù)(MEMS)在拋光的熔融石英基材表面制作了平面精度達(dá)到0.4μm的超大單片面積的全息透鏡。采用了分辨率達(dá)到0.2μm的步進(jìn)投影式拼接光刻,適合石英基材的專用等離子耦合刻蝕(ICP)干法刻蝕技術(shù),特殊的物理清洗方法,以及相關(guān)的多項(xiàng)輔助工藝。透鏡理想面形橫截面曲線為分段拋物線,每一片由23個(gè)柱狀結(jié)構(gòu)單元周期橫向排列構(gòu)成,采用等深度不等寬度的4臺(tái)階結(jié)構(gòu)擬合,單元寬度約為2.966mm。在4in(10.16cm)圓片上,獲得了單片尺寸為68mm×68mm的方形透鏡。采用接觸式臺(tái)階儀,掃描電子顯微鏡(SEM),高倍光學(xué)顯微鏡等方法進(jìn)行不同階段檢測(cè)。結(jié)果顯示:臺(tái)階平面精度為0.4μm,垂直精度為30nm,有非常好的立墻陡直度和刻蝕均勻性。此工藝方案可實(shí)現(xiàn)小規(guī)模批量生產(chǎn),成本適中,可以直接用于制作6in(15.24cm)以上同等級(jí)要求的石英透鏡,經(jīng)適當(dāng)改進(jìn)也可用于藍(lán)寶石等基底材料的制作。
【作者單位】： 清華大學(xué)深圳研究生院;中山大學(xué)中法核工程與技術(shù)學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 微電子工藝 光刻 全息透鏡 等離子耦合干法刻蝕 微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)
【基金】：深圳市基礎(chǔ)研究項(xiàng)目(No.JCYJ20140417115840236) 廣東省產(chǎn)學(xué)研合作專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目(No.2012B091100102)
【分類號(hào)】：TH74
【正文快照】： 1引言衍射光學(xué)元件是利用器件表面的微結(jié)構(gòu)調(diào)制和變換光波面的光學(xué)元件,具有廣泛的應(yīng)用。衍射光柵,菲涅爾透鏡,全息透鏡,全息光柵,全息濾光片,全息掃描器,以及其它的多種二元光學(xué)器件都屬于此類元件。高精度的衍射光學(xué)系統(tǒng),由于其結(jié)構(gòu)具有較小的深寬比,工藝上可以等價(jià)為一種有

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