CN111033117A - 制造用于衍射光栅导光板的模具基板的方法和制造衍射光栅导光板的方法 - Google Patents

制造用于衍射光栅导光板的模具基板的方法和制造衍射光栅导光板的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及制造用于衍射光栅导光板的模具基板的方法，该方法包括以下步骤：准备在其上表面上设置有薄层电阻为0.5Ω/□或更大的网格部分的法拉第笼；将样品基板设置在法拉第笼的底表面上并在其上进行平面等离子体蚀刻以确定法拉第笼中的高蚀刻区域；准备具有倾斜表面的支撑体并将倾斜表面的下部区域布置在法拉第笼的高蚀刻区域中的支撑体布置步骤；将模具用基板设置在支撑体的倾斜表面上；以及通过使用等离子体蚀刻同时在模具用基板的一侧上形成第一倾斜图案部分并在模具用基板的另一侧上形成第二倾斜图案部分的图案化步骤，其中图案化步骤中的蚀刻速率自倾斜表面的上部区域至下部区域逐渐减小然后反转增大，并且包括第一倾斜图案部分的具有深度梯度的倾斜凹槽图案，以及第二倾斜图案部分包括深度偏差为0nm至50nm的倾斜凹槽图案。

Description

制造用于衍射光栅导光板的模具基板的方法和制造衍射光栅 导光板的方法
技术领域
本申请要求于2017年8月16日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2017-0103662号的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。
本发明涉及制造用于衍射光栅导光板的模具基板的方法和制造衍射光栅导光板的方法。
背景技术
为了在显示器上向使用者显示期望的图像，可以使用用于改变可见光的状态的导光板。导光板可以通过反射、折射、衍射等与入射的可见光相互作用，并且通过调节该相互作用可以向使用者显示期望的图像。入射至导光板的光可以与设置在导光板中的结构相互作用而发生衍射，该衍射是由光的波动性引起的并且可以通过光波的干涉来表达。当入射至导光板中的光遇到周期性结构时，光可以由于光的衍射而分成不同方向的光束并被使用者看到。
为了通过显示器不失真地向使用者显示期望的图像，需要研究形成导光板的精细结构的方法使得入射至导光板的光以均匀的强度输出在显示器上。
[相关技术文献]
[专利文件]
韩国专利第KR 10-1131101 B1号
发明内容
技术问题
本发明的一个目的是提供制造用于衍射光栅导光板的模具基板的方法和制造衍射光栅导光板的方法。
本发明中要解决的目的不限于上述目的，本领域技术人员根据以下描述将清楚地理解本文中未提及的其他目的。
技术方案
本发明的一个示例性实施方案提供了制造用于衍射光栅导光板的模具基板的方法，该方法包括：准备具有设置在其上表面上的薄层电阻为0.5Ω/□或更大的网格部分的法拉第笼；通过将样品基板设置在法拉第笼的底表面上并进行平面等离子体蚀刻对法拉第笼内的高蚀刻区域进行检测；准备具有倾斜表面的支撑体并将倾斜表面的下部区域定位至法拉第笼的高蚀刻区域以对准支撑体；将模具用基板设置在支撑体的倾斜表面上；以及进行图案化，其中通过使用等离子体蚀刻同时在模具用基板的一侧形成第一倾斜图案部分并在模具用基板的另一侧形成第二倾斜图案部分，
其中图案化中的蚀刻速率自倾斜表面的上部区域至下部区域减小并反转增大，第一倾斜图案部分包括具有深度梯度的倾斜凹槽图案，以及第二倾斜图案部分包括深度偏差为0nm至50nm的倾斜凹槽图案。
本发明的另一个示例性实施方案提供了制造衍射光栅导光板的方法，该方法包括：准备通过制造用于衍射光栅导光板的模具基板的方法制造的用于衍射光栅导光板的模具基板；将树脂组合物施加在用于衍射光栅导光板的模具基板上；将透明基板设置在与设置有衍射光栅图案的表面相反的表面上；通过使树脂组合物硬化来形成衍射光栅图案；以及将用于衍射光栅导光板的模具基板与衍射图案分离并形成衍射光栅导光板。
有益效果
按照根据本发明的示例性实施方案的制造方法，存在可以通过一个蚀刻过程在基板上同时形成不同的倾斜图案部分的优点。
按照根据本发明的示例性实施方案的制造方法，存在可以利用一个蚀刻过程同时形成两片用于衍射光栅导光板的模具基板的优点。
按照根据本发明的示例性实施方案的制造方法，存在可以利用简单的过程形成具有优异精度的用于衍射光栅导光板的模具基板的优点。
按照根据本发明的示例性实施方案的制造方法，存在可以以均匀的倾角在基板上形成倾斜图案以及将倾斜图案调节成具有深度梯度的优点。
附图说明
图1是示意性地示出根据本发明的一个示例性实施方案的制造用于衍射光栅导光板的模具基板的方法的图。
图2是示意性地示出根据本发明的一个示例性实施方案的制造用于衍射光栅导光板的模具基板的方法的图。
图3是示出按照根据本发明的示例性实施方案的制造方法制造的衍射光栅导光板的实例的图。
图4是示意性地示出对根据实施例和比较例的法拉第笼的高蚀刻区域进行检测的操作的图。
图5是示出根据比较例和实施例的法拉第笼的高蚀刻区域的图。
图6是示出在根据实施例和比较例的法拉第笼内在锥角蚀刻期间在基于位置的垂直方向上的蚀刻深度的图。
图7a和图7b是根据实施例的基于位置的锥角蚀刻结果的扫描电子显微镜(SEM)图像。
图8是示出根据实施例在锥角蚀刻期间通过使用掩模形成第一倾斜图案部分和第二倾斜图案部分的实例的图。
具体实施方式
在本申请的整个说明书中，当一个元件被称为在另一元件“上”时，这包括该元件与另一元件接触的情况，以及在这两个元件之间存在另一元件的情况。
在本申请的整个说明书中，除非相反地明确描述，否则词语“包括”将理解成意指包括所述要素，但不排除任何其他要素。
本申请的整个说明书中使用的术语“……(的)操作”或“……的操作”不意指“用于……的操作”。
在本发明中，法拉第笼意指由导体形成的密闭空间，当将法拉第笼安装在等离子体内时，在箱的外表面上形成鞘(sheath)，使得箱的内侧保持有均匀的电场状态。在这种情况下，当法拉第笼的上表面由网格部分形成时，沿着网格部分的表面形成鞘。因此，当通过使用法拉第笼进行等离子体蚀刻时，在与水平形成在网格部分的表面上的鞘垂直的方向上加速的离子进入法拉第笼，然后到达基板，同时保持进入时的方向性以对基板进行蚀刻。此外，在本发明中，法拉第笼内部的基板的表面以相对于网格表面倾斜的状态固定，并且离子进入垂直于网格表面的方向，使得可以在相对于基板的表面倾斜的方向上进行蚀刻。特别地，根据本发明的一个示例性实施方案的法拉第笼可以为其上表面由具有导电性的网格部分形成的导体箱。此外，根据本发明的示例性实施方案，等离子体蚀刻的蚀刻方向可以为与法拉第笼的网格部分的表面垂直的方向。
在使用法拉第笼的等离子体蚀刻的情况下，穿过网格部分的离子在向基板移动的同时与法拉第笼内部存在的中性粒子碰撞而失去动能，因此，离子的密度倾向于与网格部分的距离成反比。即，法拉第笼在靠近离子入射至其中的网格部分时表现出高的蚀刻速度，并在远离网格部分时表现出低的蚀刻速度。当在锥角蚀刻期间基板的直径增大或者网格部分与基板的下端之间的距离过大时，由于蚀刻均匀性方面的问题，现有的使用法拉第笼的等离子体蚀刻被不可避免地受限地使用。特别地，在现有的使用法拉第笼的等离子体蚀刻的情况下，基于法拉第笼的位置高蚀刻区域和低蚀刻区域不规则地混合，使得难以提高蚀刻的精度，并且当离子的行进距离长时，存在例如离子束的直径增大的离子束分散效应的限制。
作为对使用法拉第笼的等离子体蚀刻持续研究的结果，本发明人发现，当法拉第笼的网格部分的薄层电阻增大至预定水平或更大时，法拉第笼的蚀刻速度倾向于均匀，使得可以解决现有的蚀刻速度基于位置不规则的问题。通过使用该结果，本发明人构思了下面描述的发明。
在下文中，将更详细地描述本说明书。
本发明的一个示例性实施方案提供了制造用于衍射光栅导光板的模具基板的方法，该方法包括：准备具有设置在其上表面上的薄层电阻为0.5Ω/□或更大的网格部分的法拉第笼；通过将样品基板设置在法拉第笼的底表面上并进行平面等离子体蚀刻对法拉第笼内的高蚀刻区域进行检测；准备具有倾斜表面的支撑体并将倾斜表面的下部区域布置至法拉第笼的高蚀刻区域以对准支撑体；将模具用基板设置在支撑体的倾斜表面上；以及进行图案化，其中通过使用等离子体蚀刻同时在模具用基板的一侧形成第一倾斜图案部分并在模具用基板的另一侧形成第二倾斜图案部分，
其中图案化中的蚀刻速率自倾斜表面的上部区域至下部区域减小并反转增大，第一倾斜图案部分包括具有深度梯度的倾斜凹槽图案，以及第二倾斜图案部分包括深度偏差为0nm至50nm的倾斜凹槽图案。
在等离子体蚀刻期间网格部分可以吸引与等离子体的接触表面中的自由电子以形成鞘。此外，网格部分可以具有导电性，并因此可以吸引具有正电荷的离子并使该离子加速。此外，可以将网格部分在法拉第笼的一个表面上设置成平坦的，当网格部分具有弯曲部分时，弯曲部分的蚀刻速度可以局部地改变。
根据本发明的示例性实施方案，本发明包括准备具有设置在其上表面上的薄层电阻为0.5Ω/□或更大的网格部分的法拉第笼的操作。特别地，根据本发明的示例性实施方案，网格部分的薄层电阻可以为0.5Ω/□或更大且100Ω/□或更小。
当网格部分的薄层电阻为0.5Ω/□或更大时，在等离子体蚀刻时可以均匀地形成法拉第笼内的高蚀刻区域和低蚀刻区域。与此同时，当网格部分的薄层电阻小于0.5Ω/□时，在等离子体蚀刻时基于法拉第笼的位置不规则地形成蚀刻速度，使得存在难以精确地进行蚀刻的问题。此外，当网格部分的薄层电阻大于100Ω/□时，等离子体蚀刻过程的效率的增大很小，并且仅增大制造成本。
根据本发明的示例性实施方案，网格部分为其上吸附有氟碳基团的金属网格。特别地，氟碳基团可以为-CF、-CF2、-CF3或-C2Fx(x为1至5的整数)。特别地，在法拉第笼的网格部分中，氟碳基团可以在等离子体蚀刻时通过蚀刻和由F基团引起的表面聚合而被吸附至网格部分。
根据本发明的示例性实施方案，氟碳基团被吸附至具有导电性的材料例如金属，使得网格部分可以具有薄层电阻。
根据本发明的示例性实施方案，网格部分可以使用由不锈钢材料形成的网格。特别地，可以使用SUS 304材料的#200(节距为125μm，线直径为50μm，以及开口率为36％)商业网格。然而，网格部分的材料没有限制，并且网格部分可以使用Al、Cu、W、Ni、Fe和包含它们中的至少两种的合金作为材料。此外，可以根据蚀刻的使用自由地调节网格的孔隙率和格子尺寸。
根据本发明的示例性实施方案，本发明包括通过将样品基板设置在法拉第笼的底表面上并进行平面等离子体蚀刻对法拉第笼内的高蚀刻区域进行检测的操作。
对法拉第笼内的高蚀刻区域的检测可以包括：将样品基板设置在法拉第笼的底表面上，通过使用等离子体蚀刻进行平面蚀刻，检测经蚀刻的样品基板以及检测法拉第笼内的高蚀刻区域和低蚀刻区域的分布。
如上所述，根据本发明的法拉第笼包括薄层电阻为0.5Ω/□或更大的网格部分，使得在法拉第笼内可以均匀地形成高蚀刻区域和低蚀刻区域，并且可以通过对法拉第笼内的高蚀刻区域进行检测的操作来检测均匀形成的高蚀刻区域。
根据本发明的示例性实施方案，高蚀刻区域可以线性地表现在样品基板上。高蚀刻区域可以表现为相对于法拉第笼的下表面具有小宽度的直的或弯曲的区域。
因此，根据本发明的示例性实施方案，高蚀刻区域可以相对于法拉第笼的下表面线性地表现，使得可以容易地将模具用基板设置在高蚀刻区域中。因此，可以在模具用基板上更精确地形成具有深度梯度的倾斜图案部分。
根据本发明的示例性实施方案，在对法拉第笼内的高蚀刻区域进行检测的操作之后，可以从法拉第笼中移除样品基板。只要在等离子体蚀刻时可以检测基于区域的蚀刻速度，可以没有限制地使用用于样品的基板。
根据本发明的示例性实施方案，本发明包括这样的操作：准备具有倾斜表面的支撑体并将倾斜表面的下部区域布置在法拉第笼的高蚀刻区域中以对准支撑体。
根据本发明的示例性实施方案，当将支撑体的倾斜表面的下部区域布置在高蚀刻区域中时，下面的图案化操作的蚀刻速率倾向于自倾斜表面的上部区域至下部区域减小然后反转增大。特别地，支撑体的倾斜表面的布置成靠近法拉第笼的网格部分的上部区域表现出高蚀刻速率，并且蚀刻速率朝向下部区域逐渐减小。此外，将支撑体的下部区域布置在高蚀刻区域中，使得蚀刻速率倾向于反转并逐渐增大。
根据本发明的示例性实施方案，本发明包括将模具用基板设置在支撑体的倾斜表面上的操作。将模具用基板设置在支撑体的倾斜表面上，使得基板可以成为利用前述蚀刻速率的倾向的蚀刻对象。
根据本发明的示例性实施方案，模具用基板可以为玻璃或硅晶片。然而，模具用基板的种类没有限制，并且可以根据可适用于等离子体蚀刻装置的反应性气体的种类和在制造衍射光栅导光板时使用的树脂硬化方案来适当地选择模具用基板。例如，在制造衍射光栅导光板时使用的树脂为可光固化树脂时，可以使用具有高透光率的模具用基板。
根据本发明的示例性实施方案，本发明包括进行图案化的操作，其中通过使用等离子体蚀刻同时在模具用基板的一侧形成第一倾斜图案部分并在模具用基板的另一侧形成第二倾斜图案部分。
第一倾斜图案部分可以设置在模具用基板的设置在倾斜表面的上侧的一个表面上，第二倾斜图案部分可以设置在模具用基板的设置在倾斜表面的下侧的一个表面上。此外，第一倾斜图案部分可以设置在模具用基板的设置在倾斜表面的下侧的一个表面上，第二倾斜图案部分可以设置在模具用基板的设置在倾斜表面的上侧的一个表面上。
根据本发明的示例性实施方案，等离子体蚀刻可以通过使用感应耦合等离子体反应离子蚀刻(Inductively Coupled Plasma Reactive-ion Etching，ICP-RIE)系统来进行。特别地，图案化可以通过将法拉第笼设置在ICP-RIE系统内部来进行。此外，等离子体蚀刻可以采用螺旋波等离子体方案、螺旋共振等离子体方案、电子共振等离子体方案。如上所述，图案化操作中的蚀刻速率可以自倾斜表面的上部区域至下部区域减小，然后反转增大。
根据本发明的示例性实施方案，图案化操作中的蚀刻方向可以与法拉第笼的下表面垂直。图案化操作中的蚀刻方向是与法拉第笼的下表面垂直的方向，使得可以通过将模具用基板设置在具有倾斜表面的支撑体上来在模具用基板的一个表面上形成第一倾斜图案部分和第二倾斜图案部分。
根据本发明的示例性实施方案，支撑体的倾斜角度可以为35°或更大且45°或更小。第一倾斜图案部分和第二倾斜图案部分的倾斜角度可以通过调节支撑体的倾斜角度来调节。
通过将支撑体的倾斜角度调节到该范围，第一倾斜图案部分和第二倾斜图案部分的图案的平均倾斜角度可以被调节为30°或更大且40°或更小。例如，当将支撑体的倾斜角度调节为35°时，第一倾斜图案部分和第二倾斜图案部分的图案的最小倾斜角度可以被调节为27°，它们的最大倾斜角度可以被调节为36°，平均倾斜角度可以被调节为33°。此外，当将支撑体的倾斜角度调节为40°时，第一倾斜图案部分和第二倾斜图案部分的图案的最小倾斜角度可以被调节为32°，它们的最大倾斜角度可以被调节为40°，平均倾斜角度可以被调节为36°。
根据本发明的示例性实施方案，可以通过调节法拉第笼的网格部分的薄层电阻来调节法拉第笼内的等离子体蚀刻速度的趋势，并且可以通过调节具有倾斜表面的支撑体的位置经由一个过程来制造第一倾斜图案部分和第二倾斜图案部分。
根据本发明的示例性实施方案，本发明还可以包括将包括开口图案部分的掩模设置在模具用基板上的操作。掩模用于形成第一倾斜图案部分和第二倾斜图案部分的目的，并且其中设置有掩模的开口图案部分的区域可以为对应于第一倾斜图案部分和第二倾斜图案部分的区域。
根据本发明的示例性实施方案，第一倾斜图案部分可以包括具有深度梯度的倾斜凹槽图案。特别地，根据本发明的示例性实施方案，第一倾斜图案部分可以形成在蚀刻速率反转并增大之前的区域中或者在其中蚀刻速率反转然后增大的区域中。
根据本发明的示例性实施方案，第一倾斜图案部分可以包括其中凹槽图案的深度逐渐增大或减小的区域。特别地，当第一倾斜图案部分形成在支撑体的倾斜表面的上侧时，凹槽图案的深度可以朝向模具用基板的中心区域逐渐减小。此外，当第一倾斜图案部分形成在支撑体的倾斜表面的下侧时，凹槽图案的深度可以朝向模具用基板的中心区域逐渐减小。
根据本发明的示例性实施方案，第一倾斜图案部分的倾斜凹槽图案的最小深度与最大深度之差可以为100nm或更大且200nm或更小。即，在根据本发明的示例性实施方案的制造方法中，可以容易地在模具用基板上形成具有深度梯度的倾斜凹槽图案。
根据本发明的示例性实施方案，第二倾斜图案部分可以包括深度偏差为0nm至50nm的倾斜凹槽图案。特别地，第二倾斜图案部分形成在相对窄的区域中，使得凹槽图案的深度可以是均匀的。
根据本发明的示例性实施方案，第二倾斜图案部分的倾斜凹槽图案的深度可以为第一倾斜图案部分的倾斜凹槽图案的最大深度的70％至130％。特别地，第二倾斜图案部分的倾斜凹槽图案的深度可以为第一倾斜图案部分的倾斜凹槽图案的最大深度的80％至120％。
根据本发明的示例性实施方案，倾斜表面的最高部分的蚀刻速度与倾斜表面的最低部分的蚀刻速度之差可以为30％或更小。特别地，倾斜表面的最高部分的蚀刻速度与倾斜表面的最低部分的蚀刻速度之差可以为20％或更小。
根据本发明的示例性实施方案，图案化操作中的蚀刻速度在支撑体的倾斜表面的上部分和下部分中表现为高，使得第二倾斜图案部分的倾斜凹槽图案的深度可以与第一倾斜图案部分的倾斜凹槽图案的最大深度相近。
图1是示意性地示出根据本发明的一个示例性实施方案的制造用于衍射光栅导光板的模具基板的方法的图。特别地，图1示出了将具有倾斜表面的支撑体设置在法拉第笼内，然后将基板布置在倾斜表面上并通过使用等离子体蚀刻对基板进行图案化的情况。如图1所示，支撑体的倾斜表面的上部分和下部分具有高的蚀刻速度，倾斜表面的中心部分具有相对低的蚀刻速度。
根据本发明的示例性实施方案，支撑体包括两个倾斜表面，并且倾斜表面的下表面各自可以位于法拉第笼的高蚀刻区域中。特别地，当将法拉第笼内的两个高蚀刻区域设置成彼此面对时，可以通过使用包括两个倾斜表面的支撑体同时制造两个用于衍射光栅导光板的模具基板。
图2是示意性地示出根据本发明的一个示例性实施方案的制造用于衍射光栅导光板的模具基板的方法的图。特别地，图2示出了通过将具有两个倾斜表面的支撑体设置在法拉第笼内，将设置有掩模的基板布置在支撑体的倾斜表面上，然后通过使用等离子体蚀刻进行一个蚀刻过程来同时制造两个用于衍射光栅导光板的模具基板。
根据图2，通过掩模在具有小宽度的区域中图案化的区域为第二倾斜图案部分，并且蚀刻区域是窄的，使得可以以小的深度梯度来实现第二倾斜图案部分。此外，通过掩模在具有大宽度的区域中图案化的区域为第二倾斜图案部分，并且蚀刻区域是宽的，使得可以以大的深度梯度来实现第二倾斜图案部分。
根据本发明的示例性实施方案，第二倾斜图案部分可以为与衍射光栅导光板的光入射至其中的区域对应的区域。此外，第一倾斜图案部分可以为与衍射光栅导光板的光从其中引出的区域对应的区域。
图3是示出按照根据本发明的示例性实施方案的制造方法制造的衍射光栅导光板的实例的图。特别地，图3示出了根据用于衍射光栅导光板的模具制造的衍射光栅导光板，并且示出了其中光入射至对应于衍射光栅导光板的第一倾斜凹槽部分图案的区域然后光被引出至对应于第二倾斜凹槽部分图案的区域以向使用者提供显示信息的情况。在对应于第二倾斜凹槽部分图案的区域中，倾斜图案结构具有高度梯度，使得可以根据位置均匀地引出光。
本发明的一个示例性实施方案提供了制造衍射光栅导光板的方法，该方法包括：准备通过制造用于衍射光栅导光板的模具基板的方法制造的用于衍射光栅导光板的模具基板；将树脂组合物施加在用于衍射光栅导光板的模具基板上；将透明基板设置在与设置有衍射光栅图案的表面相反的表面上；通过使树脂组合物硬化来形成衍射光栅图案；以及将用于衍射光栅导光板的模具基板与衍射图案分离并形成衍射光栅导光板。
只要树脂组合物通常用于本领域中，可以没有限制地使用树脂组合物。此外，树脂组合物的施加可以通过本领域通常使用的涂覆方法(例如旋涂、浸涂和滴落涂布)来进行。
可以将形成图案层的一般方法应用于制造衍射光栅导光板的方法，不同之处在于使用用于衍射光栅导光板的模具基板。
衍射光栅导光板可以直接用作衍射光栅导光板。此外，也可以经由通过使用衍射光栅导光板作为中间模具复制衍射光栅导光板的方法来制造最终产品。特别地，当在通过使用所制造的衍射光栅导光板作为中间模具制造用于衍射光栅导光板的模具之后制造衍射光栅导光板时，可以获得其中用作中间模具的衍射光栅导光板的光栅图案的倾斜反转的衍射光栅导光板。此外，当在通过使用其中光栅图案的倾斜反转的衍射光栅导光板作为中间模具制造用于衍射光栅导光板的模具之后制造衍射光栅导光板时，可以实现方向与第一衍射光栅导光板的方向相同的光栅图案。
发明实施方式
在下文中，将基于实施例详细地描述本发明。然而，根据本发明的实施例可以被修改为其他多种形式，并且不应理解为本发明的范围限于下面描述的实施例。提供本说明书的实施例是为了向本领域技术人员更完整地说明本发明。
[实施例和比较例]
图4是示意性地示出对根据实施例和比较例的法拉第笼的高蚀刻区域进行检测的操作的图。
特别地，根据实施例的法拉第笼的网格部分的薄层电阻被测量为0.5605Ω/□，而根据比较例的法拉第笼的网格部分的薄层电阻被测量为0.23Ω/□。特别地，根据实施例和比较例的法拉第笼的网格部分的薄层电阻的测量的条件和薄层电阻结果示于下表1中。
[表1]
实施例 比较例
V(V) 0.2 0.2
I(A) 0.223 0.54
R(Ω) 0.8969 0.37
Rs(Ω/□) 0.5605 0.23
图5是示出根据比较例和实施例的法拉第笼的高蚀刻区域的图。特别地，图5表示通过将根据比较例和实施例的法拉第笼设置在ICP-RIE系统中然后进行平面蚀刻而形成的法拉第笼的高蚀刻区域。在图5中，亮区域意指高蚀刻区域。在根据比较例的包括具有小的薄层电阻值的网格部分的法拉第笼的情况中，可以看出高蚀刻区域非常不规则并且分布在宽的区域。相比之下，在根据实施例的包括具有0.5Ω/□或更大的薄层电阻值的网格部分的法拉第笼的情况中，可以看出表现出具有小宽度的线性高蚀刻区域。
此外，将具有倾斜表面的支撑体设置在图5的虚线区域中，同时使倾斜表面的方向朝向图5的左边方向。此外，通过将长度为60mm的玻璃基板(模具用基板)设置在支撑体的倾斜表面上，然后进行等离子体蚀刻来测量自倾斜表面的上表面至下表面的蚀刻深度。
特别地，将A1以数十nm沉积在厚度为0.8mm至2mm的玻璃基板上以形成Al层。此外，在Al层上旋涂光致抗蚀剂，通过使用节距为405nm的光掩模经由UV固化使光致抗蚀剂显影，然后对Al层进行选择性蚀刻以在玻璃基板上形成掩模。使用该掩模作为模具用基板。此外，将倾角为40°的支撑体安装在等离子体箱内，然后将所制造的形成有掩模的模具用基板设置在支撑体上。此外，通过使用ICP-RIE(Oxford Company plasmaLab system100)进行等离子体蚀刻，并且作为反应性气体，将O2和C4F8以1:9的比率混合并以50sccm的流速供给。此外，以150W的RF功率、2KW的ICP功率和7毫托至10毫托的操作压力作为蚀刻条件进行蚀刻三分钟。
图6是示出在根据实施例和比较例的法拉第笼内在锥角蚀刻期间在基于位置的垂直方向上的蚀刻深度的图。图6的水平轴意指从靠近网格表面布置的玻璃基板的一侧到另一侧的距离，纵轴表示基于位置的蚀刻垂直深度。根据图6，根据比较例的法拉第笼表现出不规则的蚀刻区域，并且可以看出，与一般法拉第笼一样，蚀刻速度随着该区域远离网格表面而逐渐减小。相比之下，在根据实施例的法拉第笼中，网格部分的薄层电阻被调节为0.5Ω/□或更大，并且支撑体的倾斜表面的下部布置在高蚀刻区域中，因此可以看出，可以实现自倾斜表面的上部区域至下部区域减小然后反转增大的蚀刻速率。
图7a和图7b是根据实施例的基于位置的锥角蚀刻结果的扫描电子显微镜(SEM)图像。图7a和图7b的实线区域是为了易于与5mm位置处的蚀刻深度进行比较。特别地，图7a和图7b的图表示图6的根据实施例的图形结果。即，将模具用基板的倾斜表面的上端设置为参照点(0)，并基于以5mm的间隔远离参照点的位置观察截面SEM。根据图7a和图7b的结果，可以看出，蚀刻深度自倾斜表面的上部分向倾斜表面的中心部分逐渐减小，然后反转并增大。此外，可以看出，倾斜表面的上部区域的蚀刻速率与倾斜表面的下部区域的蚀刻速率之差不大。
根据实施例可以通过将掩模设置在模具用基板上通过在锥角蚀刻时利用蚀刻速率的倾向来制造包括具有深度梯度的倾斜凹槽图案的第一倾斜图案部分和具有小的深度偏差的第二倾斜图案部分。
图8是示出根据实施例的在锥角蚀刻期间通过使用掩模形成第一倾斜图案部分和第二倾斜图案部分的实例的图。此外，图8示出了基于模具用基板的位置的蚀刻深度的图，并且示出使得掩模的开口表面中的蚀刻深度被辨别出。在图8中，窄区域中的开口部分表示其中形成有第二倾斜图案部分的区域，而宽区域中的开口部分表示其中形成有第一倾斜图案部分的区域。
如通过实施例可以看出的，本发明可以通过调节网格部分的薄层电阻值在法拉第笼内均匀地形成高蚀刻区域。此外，支撑体的倾斜表面的下部区域位于高蚀刻区域中，使得具有以下优点：可以同时制造包括具有深度梯度的倾斜凹槽图案的第一倾斜图案部分和具有小的深度偏差的第二倾斜图案部分。

Claims (12)

1.一种制造用于衍射光栅导光板的模具基板的方法，所述方法包括：
准备具有设置在其上表面上的薄层电阻为0.5Ω/□或更大的网格部分的法拉第笼；
通过将样品基板设置在所述法拉第笼的底表面上并进行平面等离子体蚀刻对所述法拉第笼内的高蚀刻区域进行检测；
准备具有倾斜表面的支撑体并将所述倾斜表面的下部区域布置至所述法拉第笼的所述高蚀刻区域以对准所述支撑体；
将模具用基板设置在所述支撑体的所述倾斜表面上；以及
进行图案化，其中通过使用等离子体蚀刻同时在所述模具用基板的一侧形成第一倾斜图案部分并在所述模具用基板的另一侧形成第二倾斜图案部分，
其中所述图案化中的蚀刻速率自所述倾斜表面的上部区域至下部区域减小并反转增大，
所述第一倾斜图案部分包括具有深度梯度的倾斜凹槽图案，以及
所述第二倾斜图案部分包括深度偏差为0nm至50nm的倾斜凹槽图案。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二倾斜图案部分的所述倾斜凹槽图案的深度为所述第一倾斜图案部分的所述倾斜凹槽图案的最大深度的70％至130％。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述倾斜表面的最高部分的蚀刻速度与所述倾斜表面的最低部分的蚀刻速度之差为30％或更小。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述网格部分为其上吸附有氟碳基团的金属网格。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述高蚀刻区域线性地表现在所述样品基板上。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括：
将包括开口图案部分的掩模设置在所述模具用基板上。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一倾斜图案部分的所述倾斜凹槽图案的最小深度与最大深度之差为100nm或更大且200nm或更小。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一倾斜图案部分形成在所述蚀刻速率反转并增大之前的区域中或者在其中所述蚀刻速率反转然后增大的区域中。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述图案化中的蚀刻方向与所述法拉第笼的下表面垂直。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述支撑体的倾斜角度为35°或更大且45°或更小。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述支撑体包括两个倾斜表面，以及所述倾斜表面的下部区域各自位于所述法拉第笼的高蚀刻区域中。
12.一种制造衍射光栅导光板的方法，所述方法包括：
准备通过根据权利要求1所述的方法制造的用于衍射光栅导光板的模具基板；
将树脂组合物施加在所述用于衍射光栅导光板的模具基板上；
将透明基板设置在与设置有衍射光栅图案的表面相反的表面上；
通过使所述树脂组合物硬化来形成衍射光栅图案；以及
将所述用于衍射光栅导光板的模具基板与所述衍射图案分离并形成衍射光栅导光板。
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