高精度石英全息透镜的MEMS工艺制作

《高精度石英全息透镜的MEMS工艺制作》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第23卷第11期光学精密工程V01．23No．112015年11月OpticsandPrecisionEngineeringNOV．2015文章编号1004—924X(2015)11-3107—07．_．】同口精度石英全息透镜的MEMS工艺制作韩励想，滑伟，马建设，苏萍(1．清华大学深圳研究生院，广东深圳518055；2．中山大学中法核工程-9技术学院，广东珠海519000)摘要：通过微电子机械技术(MEMS)在抛光的熔融石英基材表面制作了平面精度达到0．4m的超大单片面积的全息透镜。采用了分辨率达到0．2m的步进投影式拼接光刻，适合石英基材的专用等离子耦合刻蚀(ICP)

2、干法刻蚀技术，特殊的物理清洗方法，以及相关的多项辅助工艺。透镜理想面形横截面曲线为分段抛物线，每一片由23个柱状结构单元周期横向排列构成，采用等深度不等宽度的4台阶结构拟合，单元宽度约为2．966InIn。在4in(10．16cm)圆片上，获得了单片尺寸为68mm×68iTlm的方形透镜。采用接触式台阶仪，扫描电子显微镜(SEM)，高倍光学显微镜等方法进行不同阶段检测。结果显示：台阶平面精度为0．4／zm，垂直精度为30nm，有非常好的立墙陡直度和刻蚀均匀性。此工艺方案可实现小规模批量生产，成本适中，可以直接用于制作6in(15．24cm)以上同等级要求的石英透镜，经适当

3、改进也可用于蓝宝石等基底材料的制作。关键词：微电子工艺；光刻；全息透镜；等离子耦合干法刻蚀；微机电系统(MEMS)中图分类号：0438．1；TN405．98文献标识码：Adoi：10．3788／OPE．2O152311．3107precisionqHANLi—xiang，HUAWei。，MAJian—she，SUPing(1．GraduateSchoolatShenzhen，TsinghuaUniversity，Shenzhen518055，China；2．InstitutFranco—ChinoisdeI'EnergieNucldaire，SunYat—senUnive

4、rsity，Zhuhai519000，China)*C0r7rPsp0gauthor，E-mail：ma．jianshe@mail．SZ．tsinghua．edu．cnAbstract：Anover—sizedmonolithicholographiclenswithamicronplaneprecisionof0．4pmisfabricatedonaquartzsubstratewellpolishedbyMicro—electro—mechanicalsystem(MEMs)process．Someimprovedmethodsareusedinthisseriesp

5、rocess，suchasthestepperprojectionexposurewitharesolutionof0．2“mandthestitchingmethod，theimprovedICP(InductivelyCoupledPlasma)dryetchingtechnologyforaquartz，thephysicalcleaningmethoddesignedespeciallyandalotofothersupportingprocesses．Theidealsurfaceshapecurveofcrosssectionforthehologramlen

6、sisapiecewiseparabola．Asinglelensishorizontallyarrayedby23columncellstructureswithawidthabout2．966mm．Becauseofthedifficultyinpractice，the4-stepstructurewithanequaldepthandanunequalwidthisusedtofitit．Atlast，singlepiecesquarehologramlenseswiththeareamorethan68mm×68mmareobtainedata4in(10．16c

7、m)circlepiece．Thestepprofiler。scanningelectronmicroscope，high—poweredandresolutionoptica1microscopeareusedtomeasure1ensaCcuracvat收稿日期：2015—06—01；修订日期：2015—08—07．基金项目：深圳市基础研究项目(No．JCYJ2O14O41711584O236)；广东省产学研合作专项资金资助项目(No2012B0911OO102)光学精密工程第23卷differentstages．Ther