[发明专利]一种线栅偏振器的制造方法及制造系统

权利要求书

1.一种线栅偏振器的制造方法，其特征在于，当制造两层的线栅偏振器时，包括步骤：

(1)在基片上镀制金属膜层；

(2)在金属膜层上涂布光刻胶；

(3)采用全息光刻方法在光刻胶上制作光刻胶掩模；

(4)采用离子束刻蚀方法实现掩模转移，在金属膜层上形成沟槽，并清洗剩余的光刻胶；

(5)选取基片一侧边缘作为参考光栅区，其余部分作为制作区，在制作区沟槽内填入硅材料；

(6)采用离子束刻蚀方法对制作区表面进行抛光；

(7)在制作区表面镀制金属膜层；

(8)重复步骤(2)、(3)、(4)，且在重复步骤(3)时，采用光学莫尔条纹法进行光栅对准后进行步骤(3)；

(9)采用干法刻蚀去除硅材料。

2.如权利要求1所述的线栅偏振器的制造方法，其特征在于，当制造至少三层的线栅偏振器时，包括步骤：

(1)在基片上镀制金属膜层；

(2)在金属膜层上涂布光刻胶；

(3)采用全息光刻方法在光刻胶上制作光刻胶掩模；

(4)采用离子束刻蚀方法实现掩模转移，在金属膜层上形成沟槽，并清洗剩余的光刻胶；

(5)选取基片一侧边缘作为参考光栅区，其余部分作为制作区，在制作区沟槽内填入硅材料；

(6)采用离子束刻蚀方法对制作区表面进行抛光；

(7)在制作区表面镀制金属膜层；

(8)至少重复一次步骤(2)、(3)、(4)、(5)、(6)、(7)，且在重复步骤(3)时，采用光学莫尔条纹法进行光栅对准后进行步骤(3)；

(9)重复步骤(2)、(3)、(4)，且在重复步骤(3)时，采用光学莫尔条纹法进行光栅对准后进行步骤(3)；

(10)采用干法刻蚀去除硅材料。

3.如权利要求1或权利要求2中任一项所述的线栅偏振器的制造方法，其特征在于，在重复步骤(3)时，包括步骤：

(1)使用黑板遮挡光刻胶层；

(2)利用参考光栅形成莫尔条纹，进行莫尔条纹对准，使得制作的光刻胶掩模与第一次制造的光刻胶掩模的线栅周期一致。

(3)去除黑板，对光刻胶层进行干涉光刻。

4.如权利要求1或权利要求2中任一项所述的线栅偏振器的制造方法，其特征在于，所述步骤(3)中通过全息光刻所制作的光栅结构的周期范围为180nm至300nm，占宽比为0.25至0.65。

5.如权利要求1或权利要求2中任一项所述的线栅偏振器的制造方法，其特征在于，所述步骤(4)中的离子束刻蚀的工艺参数为：离子能量200至600eV，离子束流50至120mA，加速电压200至260V，工作压强2.1×10^-2Pa。

6.如权利要求1或权利要求2中任一项所述的线栅偏振器的制造方法，其特征在于，所述步骤(6)中的离子束刻蚀抛光的工艺参数为：离子能量200 至400ev，离子束流50至100mA，加速电压200至260v，工作压强1.9×10^-2Pa，刻蚀角度45至80度。

7.如权利要求1所述的线栅偏振器的制造方法，其特征在于，所述步骤(8)中通过全息光刻所制作的光栅结构的周期范围为180nm至300nm，占宽比为0.25至0.65。

8.如权利要求2所述的线栅偏振器的制造方法，其特征在于，所述步骤(8)和(9)中通过全息光刻所制作的光栅结构的周期范围为180nm至300nm，占宽比为0.25至0.65。

9.一种线栅偏振器的制造系统，其特征在于，包括镀膜机、光刻涂胶机、PECVD装置、干法刻蚀机、离子束刻蚀机、全息光刻系统、以及与所述全息光刻系统结合设置的光学对准装置。

10.如权利要求9所述的线栅偏振器的制造系统，其特征在于，所述光学对准装置包括一分束镜、一第一反射镜、一第二反射镜、一第一透镜、一第二透镜、一微位移器件以及一位相控制器，入射所述光学对准装置的激光被所述分束镜分为两束，分别由所述第一反射镜和所述第二反射镜反射，再分别经所述第一透镜和所述第二透镜在被制作的所述基片表面形成干涉条纹，所述微位移器件与所述第一反射镜连接，且所述微位移器件与所述位相控制器电连接。