Способ изготовления периодических структур Советский патент 1986 года по МПК G02B27/42 

1

Ияобретение относится к оптическому приборостроению и может найти применение, например, при изготовлении шаблонов, шкал и дифракционных решеток.

По основному авт.св. № 968778 известен способ изготовления периодических структур, заключающийся в освещении эталонной структуры пучком когерентного света,формировани на светочувствительном образце перидической картины и проведении его фотохимической обработки, в соответствии с которым из дифрагированных На эталонной структуре пучков выделяют пару, имеющую одинаковый порядок дифракции, за исключением нулевого, но разные знаки, направлямт вьщеленные пучки на образец параллельно направлению их дифракции, совмещают указанные пучки на поверхности образца и осуществляют одновременное перемещение эталонной структуры и образца в направлении, перпендикулярном оси освещающего пука когерентного света 93 «

На распределение амплитуды дифрагировавших пучков оказывает влияние неравномерность пропускания эталонной структуры, загрязнения и многократная интерференция на подложке . В известном способе при перемещении эталонной структуры и образца указанные амплитудные неоднородности интерферирующих пучков перемещаются в том же направлении, что приводит к снижению качества изготавливаемой структуры ввиду увеличения неравномерности дифракционной эффективности,

Цель изобретения - повышение качества структур путем увеличения однородности их дифракционной эффективности.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления периодических структур перед совмещением пчков на поверхности образца разворачивают их волновые фронты на 180° относительно осей пучков.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для реализации способа.

Устройство содержит лазер 1, коллиматор 2, эталонную структуру 3, светочувствительный образец 4, подвижное основание 5, систему зер2167562

кал 6-9, экран 10 и оборачивающие элементы 11 и 12.

Сущность способа изготовления периодических структур заключается

5 в следующем. Участок эталонной

структуры 3 освещают прошедшим через коллиматор 2 пучком когерентного света от лазера 1 , Из дифрагировавших на эталонной структуре 3

10 пучков вьщеляют пару, имеющую одинаковый порядок дифракции, за исключением нулевого, но разные знаки. Нулевой порядок и порядки, кроме выделенных, перекрывают экраном 10.

15 Выделенные пучки с помощью системы- зеркал 6-9 направляют через оптические элементы 11 и 12, которые оборачивают волновые фронты пучков на 180 относительно их осей, на свето20 чувствительньй образец 4. При этом направление падения пучков на образец 4 устанавливают параллельным направлению их дифракции. Совмещают пучки на поверхности образца 4. В

25 результате проведения указанных операций на этой поверхности образуется система интерференционных полос, период которых

30 .Т 2 где„d- период эталонной структуры; т- порядок дифракции выделенных пучков.

При одновременном перемещении

структуры 3 и образца 4, установленных на общем подвижном основании 5, относительно пучков, формирующих интерференционную картину, интерференци:онные полосы остаются неподвижными относительно светочувствительной поверхности образца 4. В заключение осуществляется фотохимическая обработка образца 4, проводимая по

известным методикам.

Поворот волновых фронтов пучков на 180 относительно их осей приводит к тому, что амплитудные неоднородности пучков, обусловленные неравномерностью пропускания эталонной структуры, пере..шщаются в направлении, противоположном перемещению структуры 3 и образца 4, В результате происходит усреднение экспозиции образца в пределах диаметра пучка, что повышает однородность да1фракционной эффективности изготавливаемой структуры и, следовательно, ее качество.

3

Способ осуществляют следующим образом.

Участок эталонной структуры 3, например с периодом 20 мкм, установленной на каретке 5 с аэростатическими опорами, освещают прошедним через коллиматор 2 пучком когерентного света от лазера 1, например ЛГ-38. Из дифрагировавщих на эталонной струтуре пучков выделяют пару пространственно разделенных пучков, например второго порядка. Вьщеленные пучки зеркалами 6-9 через оборачивающие оптические элементы II и 12, например призмы Дове, направляют на светочувствительный образец 4, установленный на каретке. Направление падения пучков устанавливают параллельным направлению их дифракции. Нулевой порядок и порядки, кроме вьщеленных, пе- рекрьшают экраном 10, установленным перед образцом 4, В результате проведенных операций на поверхности образца образуется периодическая картина, период которой равен 5 мкм.

При перемещении каретки 5 с эталонной структурой 3 и образцом 4, например, с помощью линейного электродвигателя интерференционные полосы

7 9

ВНИИПИ Заказ 998/57 Тираж 502 Подписное Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

756

перемещаются в направлении перемещ е- ния образца и остаются неподвижными относительно его поверхности. В результате по длине образца 4 формиру- ется периодическая структура.. В то же время амплитудные неоднородности пучков, обусловленные влиянием эталонной структуры 3, перемещаются в направлении, противоположном перемещению образца, что приводит к усреднению экспозиции и увеличению однородности дифракционной эффективности изготавливаемой структуры. При этом увеличение однородности дифракционной эффективности составляет по крайней мере 8 раз по сравнению с известным способом.

Формула изобретения

Способ изготовления периодических структур по авт.св. № 968778, отличающи йся тем, что, с целью повьшения качества структур путем увеличения однородности их дифракционной эффективности, перед совмещением пучков на поверхности образца разБорачивают их волновые фронты на 180 относительно осей

пучков.

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано для изготовления шаблонов шкал и дифракционных решеток. Целью изобретения является повьшгение качества структур путем увеличения однородности их дифракционной эффективности. Участок эталонной структуры освещают прошедшим через коллиматор пучком когерентного света. Из дифрагировавших пучков выделяют пару, имеющую одинаковый порядок дифракции, за исключением нулевого, и с помощью системы зеркал направляют их через оптические элементы, разворачивающие волновые фронты пучков на I80 относительно их осей, на светочувствительный образец. При совмещении пучков на поверхности образца образуется система интерференционных полос, которые остаются неподвижными относительно его светочувствительной поверхности при одновременном переме- , щении структуры и образца 1 ил. iS (Л