一种顶角90°三角形槽阶梯光栅的利记博彩app
【专利摘要】一种顶角90°三角形槽阶梯光栅的利记博彩app，由硅光栅结构(1)、光刻胶(3)与金属膜(4)组成；所制作的光栅槽型是顶角等于90°的三角形，可以获得比顶角不是90°的阶梯光栅更高的衍射效率；光栅结构在斜切的单晶硅片中产生，光栅闪耀角度由切割硅片时切偏角决定，可以实现任意闪耀角光栅制作；90°顶角通过在非直角顶角硅光栅槽中填充光刻胶，并再次进行光刻产生，可将以往非90°顶角的硅光栅转变成90°顶角的三角形槽光栅，所制作的光栅结构，光栅闪耀面是光滑的单晶硅<111>晶格面，能有效降低散射，提高光栅衍射效率。根据使用波段在光栅表面可选择镀制不同种类反射膜层，实现光栅在宽波段均具有高衍射效率。
【专利说明】一种顶角90°三角形槽阶梯光栅的利记博彩app
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种光谱仪器中使用的色散元件领域，具体涉及一种用于可见光到红外波段的阶梯光栅光谱仪中使用的阶梯光栅的利记博彩app。
【背景技术】
[0002]近年来快速发展的阶梯光栅光谱仪，利用阶梯光栅为主色散元件，辅以横向色散元件进行级次分离，用面阵C⑶同时记录下宽光谱范围(可见光至红外)的谱线，整个系统体积小，工作波长范围宽，线色散率高，分辨率高。阶梯光栅作为闪耀光栅的一种特殊类型，与通常的闪耀光栅主要区别在于阶梯光栅工作时使用沟槽的“短边”，即闪耀角通常大于 45。。
[0003]对于以光栅为色散元件的光谱仪器，色散率与分辨率是表征其光学特性的重要参数。线色散率:
[0004]
【权利要求】
1.一种顶角90°三角形槽阶梯光栅的利记博彩app，其特征在于步骤如下: 第1步、准备斜切的单晶硅片； 第2步、在所述斜切单晶硅片上镀制20-100nm氮化硅(SiNx)膜； 第3步、在所述氮化硅膜上涂100-1000nm厚度的光刻胶层，所述光刻胶层的厚度大于氮化硅(SiNx)膜层的厚度； 第4步、在所述涂布光刻胶层的硅片上，采用有预定周期光栅图形的掩模版，通过曝光、显影等光刻工艺步骤，在所述光刻胶层内得到光刻胶光栅图形； 第5步、以所述光刻胶光栅图形为掩模，刻蚀氮化硅膜层，将光刻胶光栅图形转移成氮化娃光栅图形； 第6步、以所述氮化硅光栅图形为掩模，使用氢氧化钾溶液(KOH)或TMAH碱性溶液，各向异性刻蚀硅，形成顶端有剩余氮化硅覆盖的硅光栅结构； 第7步、将所述顶端有剩余氮化硅覆盖的硅光栅结构放入氢氟酸(HF)溶液中，去除剩余氮化娃，获得娃光栅结构； 第8步、在所述硅光栅结构上，涂光刻胶，填充光栅沟槽，获得槽内填满光刻胶的硅光栅结构； 第9步、对所述填满光刻胶的硅光栅结构倾斜曝光，入射光线与光栅法线夹角数值上等于闪耀角，经显影后获得90°顶角的三角形槽光栅结构； 第10步、在所述90°顶角三角形槽光栅结构上镀厚度大于IOOnm金属膜，获得90°顶角三角形槽阶梯光栅。
2.根据权利要求1所述的顶角90°三角形槽阶梯光栅的利记博彩app，其特征在于:所述第I步中用于斜切的单晶硅片是〈110〉或〈100〉单晶硅片，其表面分别与(110)晶格面或(100)晶格面平行；所述斜切单晶硅片是指对普通〈110〉或〈100〉型单晶硅片进行切割，新的表面与原表面或与原表面相平行的晶格面有一个角度，即切偏角；切偏角根据单晶硅片晶向与所制作阶梯光栅闪耀角度Gb确定。
3.根据权利要求1所述的顶角90°三角形槽阶梯光栅的利记博彩app，其特征在于:所述第3步中的光刻胶为正性光刻胶，或负性光刻胶。
4.根据权利要求1所述的顶角90°三角形槽阶梯光栅的利记博彩app，其特征在于:所述第5步中的刻蚀氮化硅膜层的条件:采用反应离子刻蚀(RIE)，反应气体四氟化碳(CF4)，气压0.1-1.5Pa，射频功率50-300W自偏压100-200V,时间大于等于30秒。
5.根据权利要求1所述的顶角90°三角形槽阶梯光栅的利记博彩app，其特征在于:所述第6步中的各向异性刻蚀硅的条件为:采用氢氧化钾溶液或TMAH溶液，浓度20% -60%,温度根据刻蚀速率确定，20°C -85°C，80°C时硅在〈110〉方向刻蚀速率约1.2ym/min ;刻蚀深度根据光栅周期及闪耀角确定，对光栅沟槽密度79线/_，闪耀角55°，深度应大于5.95 μ m，刻蚀时间5分钟。
6.根据权利要求1所述的顶角90°三角形槽阶梯光栅的利记博彩app，其特征在于:所述第7步中的所述去除氮化硅条件:10% -40% HF溶液，时间2-20分钟。
7.根据权利要求1所述的顶角90°三角形槽阶梯光栅的利记博彩app，其特征在于:所述第8步中的光刻胶为正性光刻胶，所填充光刻胶的厚度等于光栅沟槽深度。
8.根据权利要求1所述的顶角90°三角形槽阶梯光栅的利记博彩app，其特征在于:所述第9步中对所述填满光刻胶的硅光栅结构倾斜曝光，不需要掩模版，直接使用光强均匀的紫外光源曝光。
9.根据权利要求1所述的顶角90°三角形槽阶梯光栅的利记博彩app，其特征在于:所述第10步中镀制的反射膜根据阶梯光栅工作波段确定，在可见光波段使用铝膜，在红外波段使用金膜；镀制反射膜的方法是热蒸发镀膜或溅射镀膜。
【文档编号】G02B5/18GK103901520SQ201410166870
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年4月23日 优先权日:2014年4月23日
【发明者】邱克强, 王 琦, 刘正坤, 徐向东, 洪义麟, 付绍军 申请人:中国科学技术大学