CN105296942A - 利用光刻掩膜抬离法实现光学镀膜的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种利用光刻掩膜抬离法实现光学镀膜的方法，以实现不同膜系结构镀制位置尺寸的精确控制。在同一块基板上实现两种光特性，在第一区处实现一款冷光镜，在第二区处实现750nm-800nm不透光，同时镀膜面一侧实现750nm-800nm波段的抗反射。本发明依据栅格结构制作相应的光刻掩模板，利用传统的旋涂方式涂胶，采用离子源辅助E-Beam蒸镀和磁控溅射镀膜方式分别实现介质膜和金属Cr膜的镀制，最后，利用丙酮溶液浸泡的方式除去光刻胶。本发明鉴于光刻技术在半导体行业里面的成熟运用，逐渐将光刻掩模抬离法应用到光学镀膜中来，其利用光刻掩模抬离法，实现了亚微米尺寸结构的精确控制。
Description
技术领域
本发明公开一种光学镀膜方法，特别是一种利用光刻掩膜抬离法实现光学镀膜的方法。
背景技术
传统光学薄膜镀制过程中，需将不同的薄膜材料交替均匀的镀制到一块基板上，利用同一种膜系结构来实现所需的光特性要求。而在一些特殊领域所需的特定要求，需要在基板的不同位置镀制不同的膜系结构，以实现不同的光特性效果。随着图案尺寸的不断微型化，当达到亚微米级甚至更小尺寸时，传统的夹具掩模或是粘贴高温胶的方法就都不适用了。传统夹具掩模由于机加工的精度，以及受限于材料变形等因素，一方面复杂的亚微米结构很难加工实现，另一方面镀膜完成之后造成的挡边阴影很难控制到0.1mm以内。而贴高温胶带的方式更难以实现复杂的图案结构，同时，材料在高温烘烤过程中会放气，容易造成边界处存在白边。
发明内容
针对上述提到的现有技术中的光学薄膜镀制方法很难做到亚微米级的缺点，本发明提供一种新的利用光刻掩膜抬离法实现光学镀膜的方法，其利用光刻掩模抬离法，实现了亚微米尺寸结构的精确控制。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种利用光刻掩膜抬离法实现光学镀膜的方法，该方法包括下述步骤：
A、利用离子源辅助E-Beam蒸发镀膜方式在基板上镀制冷光镜；
B、依据所要实现的亚微米栅格状结构制作相应的光刻掩模板，利用旋涂技术，将光刻胶涂敷到冷光镜上表面，实现第一区1处图案的光刻胶覆盖；
C、利用磁控溅射镀膜技术在步骤B完成之后的样品表面镀制一层Cr膜，形成第一区1填充光刻胶，第二区2镀制Cr膜的布局；
D、利用离子源辅助E-Beam蒸发镀膜技术在步骤C完成之后的样品表面镀制750nm-800nm范围的减反膜；
E、将样品放置于丙酮溶液中浸泡，使光刻胶发生脱落，露出第一区1中的冷光镜。
本发明的有益效果是：本发明鉴于光刻技术在半导体行业里面的成熟运用，逐渐将光刻掩模抬离法应用到光学镀膜中来，其利用光刻掩模抬离法，实现了亚微米尺寸结构的精确控制。
下面将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
附图说明
图1为本发明产品结构示意图。
图中，1-第一区，2-第二区。
具体实施方式
本实施例为本发明优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本发明保护范围之内。
本发明的目的旨在为亚微米栅格状结构实现复杂光特性的镀膜需求提供一种简便可行的掩模板技术，以实现不同膜系结构镀制位置尺寸的精确控制。在同一块基板上实现两种光特性，请参看附图1，在第一区1处实现一款冷光镜（如400nm-700nm高反，750nm-800nm高透），在第二区2处实现750nm-800nm不透光，同时镀膜面一侧实现750nm-800nm波段的抗反射。为实现上述要求，本发明采用的技术方案为：依据栅格结构制作相应的光刻掩模板，利用传统的旋涂方式涂胶，采用离子源辅助E-Beam蒸镀和磁控溅射镀膜方式分别实现介质膜和金属Cr膜的镀制，最后，利用丙酮溶液浸泡的方式除去光刻胶。具体操作步骤如下：
1、利用离子源辅助E-Beam蒸发镀膜方式在材料为熔石英(又名熔融石英、氧化硅)的光学玻璃基板上镀制冷光镜，膜系结构采用HL膜系结构，所用膜系材料L为SiO2和H为Ta2O5，两者交替镀制，膜厚可根据常规的计算方式计算，总物理厚度控制约7.6um。
2、依据所要实现的亚微米栅格状结构制作相应的光刻掩模板，利用传统的旋涂技术，将光刻胶涂敷到冷光镜上表面，光刻胶的厚度约3um，实现第一区1处图案的光刻胶覆盖（即第一区1涂胶，第二区2处冷光镜裸露）。
3、利用磁控溅射镀膜技术在步骤2完成之后的样品表面镀制一层Cr膜，Cr膜厚度小于光刻胶厚度，以实现400nm-800nm全波段不透光，从而形成第一区1填充光刻胶，第二区2镀制Cr膜的布局，此时需保证光刻胶的厚度要大于Cr膜的厚度，以使光刻胶与丙酮溶液存在接触面，使其能够与光刻胶发生反应，进而使得覆盖在光刻胶区域的Cr膜得以脱落。
4、利用离子源辅助E-Beam蒸发镀膜技术在步骤3完成之后的样品表面镀制减反膜，膜系结构采用HL膜系结构，材料H为Ta2O5，L为SiO2，总物理厚度约500nm，增透波长范围750nm-800nm，以实现第二区2上表面的抗反射作用。
5、将样品放置于浓度约99.5%的丙酮中浸泡，至光刻胶能够完全脱落为止，露出第一区1中的冷光镜，至此，实现亚微米尺寸栅格状结构的不同光特性要求。
Claims (1)
1.一种利用光刻掩膜抬离法实现光学镀膜的方法，其特征是：该方法包括下述步骤：
A、利用离子源辅助E-Beam蒸发镀膜方式在基板上镀制冷光镜；
B、依据所要实现的亚微米栅格状结构制作相应的光刻掩模板，利用旋涂技术，将光刻胶涂敷到冷光镜上表面，实现第一区处图案的光刻胶覆盖；
C、利用磁控溅射镀膜技术在步骤B完成之后的样品表面镀制一层Cr膜，形成第一区1填充光刻胶，第二区镀制Cr膜的布局；
D、利用离子源辅助E-Beam蒸发镀膜技术在步骤C完成之后的样品表面镀制750nm-800nm范围的减反膜；
E、将样品放置于丙酮中浸泡，使光刻胶发生脱落，露出第一区中的冷光镜。
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