[发明专利]一种直角顶角硅阶梯光栅及其制造方法

权利要求书

1.一种直角顶角硅阶梯光栅的制造方法，用于在硅基片上制造具有直角顶角的阶梯光栅，其特征在于，该方法包括：

在基片的表面形成蚀刻掩模，所述蚀刻掩模具有使所述基片的表面露出的开口，所述基片是单晶硅片；

对形成有蚀刻掩模的所述基片进行湿法腐蚀，以形成周期性排列的刻槽，其中，每个所述刻槽至少具有相互垂直的两个侧壁，所述侧壁是硅(110)晶面，并且，在相邻的所述刻槽之间具有由相邻的所述侧壁形成的直角顶角，所述湿法腐蚀所使用的腐蚀液是TMAH与IPA的混合溶液；以及

在所述刻槽的所述侧壁覆盖光学薄膜层，以形成所述直角顶角硅阶梯光栅，

所述方法还包括：

在形成所述蚀刻掩模之前，通过对所述基片的表面进行湿法腐蚀而在所述基片的表面形成晶向定位标记图形，该晶向定位标记图形是以某一中心为圆点的一组射线，且相邻射线间的夹角相等；以及

检测侧壁的层错数量最少和/或镜面度最高的射线，使用该射线标定所述基片的表面的100晶向，

其中，所述蚀刻掩模的开口是以所述射线标定的100晶向为定位基准而形成的，

所述方法还包括：

在覆盖所述光学薄膜层之前，对所述直角顶角进行氧化削角处理。

2.如权利要求1所述的直角顶角硅阶梯光栅的制造方法，其特征在于，

所述基片的表面为(100)晶面，或者所述基片的表面与(100)晶面有不为0的夹角。

3.如权利要求1所述的直角顶角硅阶梯光栅的制造方法，其特征在于，

所述刻槽的截面是直角三角形。

4.如权利要求1所述的直角顶角硅阶梯光栅的制造方法，其特征在于，

所述光学薄膜层为光反射膜或增透膜。

5.如权利要求1所述的直角顶角硅阶梯光栅的制造方法，其特征在于，所述方法还包括：

在覆盖所述光学增透膜层之后，将所述基片的另一硅表面与硅直角三棱镜的斜面结合。

6.一种采用权利要求1-5中的任一项的制造方法制造的直角顶角硅阶梯光栅，其形成于硅基片上，其特征在于，该直角顶角硅阶梯光栅包括：

周期性排列的刻槽，其形成于硅基片中，并向所述基片的表面开口，其中，所述硅基片为单晶硅片，每个所述刻槽至少具有相互垂直的两个侧壁，所述侧壁为硅(110)晶面；

直角顶角，其形成于相邻的所述刻槽之间，并且由相邻的所述侧壁形成；以及

光学薄膜层，其至少覆盖在所述刻槽的所述侧壁表面。

7.如权利要求6所述的直角顶角硅阶梯光栅，其特征在于，

所述基片的表面为(100)晶面，或者所述基片的表面与(100)晶面有不为0的夹角。