CN115494571B - 表面浮雕光栅衍射光波导的母版制作方法、光波导和设备 - Google Patents
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Abstract
本申请属于增强现实技术领域，具体涉及一种表面浮雕光栅衍射光波导的母版制作方法、光波导和设备，其中的方法包括：在基板表面形成正性光刻胶层，得到具有均匀光刻胶掩膜的基板；该具有均匀光刻胶掩膜的基板上设有目标结构区域，使用光刻掩膜板遮挡目标结构区域，对具有均匀光刻胶掩膜的基板进行接触曝光和显影处理，得到目标结构区域有光刻胶掩膜的基板；对目标结构区域有光刻胶掩膜的基板进行干涉曝光显影，得到目标结构区域有光栅掩膜的基板；对目标结构区域有光栅掩膜的基板进行刻蚀，得到目标结构区域有光栅结构的基板。该方法解决了刻蚀过程中使用挡板导致的光栅结构缺失和光栅结构边缘槽深偏浅、刻蚀面积缩小的问题，提高了光栅加工精度。
Description
技术领域
本申请属于增强现实技术领域，具体涉及一种表面浮雕光栅衍射光波导的母版制作方法、光波导和设备。
背景技术
基于光波导技术的增强显示（Augmented Reality，AR）眼镜，一般由显示模组、波导和耦合器三部分组成。根据耦合器的原理，基于波导技术的AR眼镜，所使用的光波导技术可分为几何波导方案和衍射光波导方案两种。衍射光波导又可细分为体全息光栅、表面浮雕光栅衍射光波导，目前业内使用较多的是表面浮雕光栅衍射光波导。表面浮雕光栅衍射光波导的制备主要分为两部分，一是母版制作，二是纳米压印量产。
母版制作可以采用干涉曝光的制备方式，其工艺顺序为：基板清洗、基板匀胶、基板曝光、基板显影和基板刻蚀。为保证匀胶质量与工艺通用性，表面浮雕光栅衍射光波导的母版基板通常是使用晶圆或方片进行加工制作，待纳米压印量产时再切割成所需外形。因此，母版基材都是整面匀胶、整面曝光，刻蚀时使用挡板来保护无结构区，将结构区暴露出来进行刻蚀，最后进行清洗得到光栅结构。图1为刻蚀时使用挡板来保护无结构区制得的母版，图2为使用挡板来保护无结构区时的刻蚀原理图，图2中（a）为倾斜刻蚀，（b）为水平刻蚀，请参阅图1和图2，使用挡板遮挡来刻蚀存在两个弊端：
一是由于光刻胶掩膜质地较软，挡板与曝光显影后的基板紧贴时会对已经制成的光刻胶掩膜造成破坏，尤其在结构边缘破坏明显，导致最终的光栅结构缺失，如图1所示；
二是由于挡板存在厚度，在刻蚀过程中挡板造成边缘遮挡，使被刻蚀离子无法溅射出来，导致光栅结构边缘槽深偏浅；以及在倾斜刻蚀时造成刻蚀面积的缩小，如图2中（a）和（b）所示。
发明内容
（一）要解决的技术问题
鉴于现有技术的上述缺点、不足，本申请提供一种表面浮雕光栅衍射光波导的母版制作方法、光波导和设备。
（二）技术方案
为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：
第一方面，本申请实施例提供一种表面浮雕光栅衍射光波导的母版制作方法，该方法包括：
在基板表面形成正性光刻胶层，得到具有均匀光刻胶掩膜的基板；
该具有均匀光刻胶掩膜的基板上设有目标结构区域，使用光刻掩膜板遮挡所述目标结构区域，对具有均匀光刻胶掩膜的基板进行接触曝光和显影处理，得到目标结构区域有光刻胶掩膜的基板；
对目标结构区域有光刻胶掩膜的基板进行干涉曝光显影，得到目标结构区域有光栅掩膜的基板；
对目标结构区域有光栅掩膜的基板进行刻蚀，得到目标结构区域有光栅结构的基板。
可选地，所述正性光刻胶层厚度范围为150nm至300nm。
可选地，在在基板表面形成正性光刻胶层之前，该方法还包括：
使用丙酮、硫酸与双氧水的混合溶液，对所述基板进行清洗。
可选地，当所述基板的材料为石英玻璃时，使用三氟甲烷进行气体刻蚀。
可选地，当所述目标结构区域为M个时，M大于等于2，该方法还包括以下步骤：
S01、在基板表面形成正性光刻胶层，得到整面具有均匀光刻胶掩膜的基板；
S02、对该具有均匀光刻胶掩膜的基板上的第N个目标结构区域使用光刻掩膜板进行遮挡，对具有均匀光刻胶掩膜的基板进行接触曝光和显影处理，得到第N个目标结构区域有光刻胶掩膜的基板，N大于等于2；
S03、对第N个目标结构区域有光刻胶掩膜的基板进行干涉曝光显影，得到第N个目标结构区域有光栅掩膜的基板；
S04、使用刻蚀挡板对第1至N-1个目标结构区域进行遮挡，对第N个目标结构区域有光栅掩膜的基板进行刻蚀，得到N个目标结构区域有光栅结构的基板；
S05、比较N和M，当N小于M时，令N=N+1，重复执行步骤S01至步骤S05，直至N等于M。
可选地，步骤S04中，所述刻蚀挡板的材质与所述基板相同。
可选地，对有光刻胶掩膜的基板进行干涉曝光时，曝光一次后将基板旋转预设的角度再进行一次曝光，以得到具有二维光栅结构的光刻胶掩模。
可选地，所述光栅结构为二维光栅。
第二方面，本申请实施例提供一种光波导，所述光波导采用光波导母版进行制备，所述光波导母版为通过如上第一方面任一项所述的方法制得的光波导母版。
第三方面，本申请实施例提供一种增强现实设备，包括：
显示器，所述显示器用于出射光信号，所述光信号包括图像信息；
镜头，所述镜头设置于所述显示器的显示面侧，用于对所述光信号进行调制；
以及如上第二方面所述的的光波导，所述光波导设置于所述镜头背离所述显示器的一侧，用于将经所述镜头调制后的所述光信号传输。
（三）有益效果
本申请的有益效果是：本申请提出了一种表面浮雕光栅衍射光波导的母版制作方法、光波导和设备，其中的方法包括：在基板表面形成正性光刻胶层，得到具有均匀光刻胶掩膜的基板；该具有均匀光刻胶掩膜的基板上设有目标结构区域，使用光刻掩膜板遮挡所述目标结构区域，对具有均匀光刻胶掩膜的基板进行接触曝光和显影处理，得到目标结构区域有光刻胶掩膜的基板；对目标结构区域有光刻胶掩膜的基板进行干涉曝光显影，得到目标结构区域有光栅掩膜的基板；对目标结构区域有光栅掩膜的基板进行刻蚀，得到目标结构区域有光栅结构的基板。
本申请的方法解决了刻蚀过程中使用挡板导致的光栅结构缺失和光栅结构边缘槽深偏浅、刻蚀面积的缩小的问题，提高了光栅的加工精度。
进一步地，通过本申请方法加工包括多个目标结构区域的母版时，可有效解决由于不同区域的对齐精度完全依靠不同刻蚀阶段使用挡板的手工贴合对位精度、导致区域对位精度不准的问题，从而可得到光栅区域对位精度高的光栅母版。
附图说明
本申请借助于以下附图进行描述：
图1为刻蚀时使用挡板来保护无结构区制得的母版；
图2为使用挡板来保护无结构区时的刻蚀原理图；
图3为本申请一个实施例中的表面浮雕光栅衍射光波导的母版制作方法流程示意图；
图4为本申请另一个实施例中待加工母版的目标结构区域分布示例图；
图5为本申请另一个实施例中的表面浮雕光栅衍射光波导的母版制作方法流程示意图；
图6为本申请另一个实施例中匀胶前后的基板结构图；
图7为本申请另一个实施例中基板接触式曝光示意图；
图8为本申请另一个实施例中显影后的基板结构图；
图9为本申请另一个实施例中干涉曝光显影后得到的基板结构图；
图10为本申请另一个实施例中刻蚀后得到的基板结构图；
图11为本申请另一个实施例中第二次清洗和匀胶后得到的基板结构图；
图12为本申请另一个实施例中基板第二次接触式曝光示意图；
图13为本申请另一个实施例中第二次显影后的基板结构图；
图14为本申请另一个实施例中第二次干涉曝光显影后得到的基板结构图；
图15为本申请另一个实施例中对第二目标结构区域刻蚀后得到的光栅母版结构图；
图16为本申请又一个实施例中的二维光栅结构图；
图17为本申请再一个实施例中的增强现实设备的架构示意图。
附图标记说明：
10-待加工母版，11-第一目标结构区域，12-第二目标结构区域，13-非结构区域13。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。可以理解的是，以下所描述的具体的实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合；为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是，为便于说明，在本申请的实施例中，相同的附图标记表示相同的部件，并且为了简洁，在不同实施例中，省略对相同部件的详细说明。
实施例一
本申请实施例提供一种光波导母版，其可以通过纳米压印技术制备表面浮雕光栅衍射光波导。
图3为本申请一个实施例中的表面浮雕光栅衍射光波导的母版制作方法流程示意图，如图3所示，本实施例的表面浮雕光栅衍射光波导的母版制作方法包括：
S1、在基板表面形成正性光刻胶层，得到具有均匀光刻胶掩膜的基板；
S2、该具有均匀光刻胶掩膜的基板上设有目标结构区域，使用光刻掩膜板遮挡目标结构区域，对具有均匀光刻胶掩膜的基板进行接触曝光和显影处理，得到目标结构区域有光刻胶掩膜的基板；
S3、对目标结构区域有光刻胶掩膜的基板进行干涉曝光显影，得到目标结构区域有光栅掩膜的基板；
S4、对目标结构区域有光栅掩膜的基板进行刻蚀，得到目标结构区域有光栅结构的基板。
本实施例的表面浮雕光栅衍射光波导的母版制作方法，解决了刻蚀过程中使用挡板导致的光栅结构缺失和因挡板厚度造成边缘遮挡而引起的光栅结构边缘槽深偏浅、刻蚀面积的缩小的问题，提高了光栅的加工精度。
为了更好地理解本发明，以下对本实施例中的各步骤进行展开说明。
本实施例S1中，在基板表面形成正性光刻胶层的方法包括：
将基板放置于匀胶台上，使用滴管吸取稀释后的正性光刻胶滴满基板表面（稀释比例根据胶厚所需150nm-300nm时通常按照质量比1：2稀释，光刻胶1，稀释剂2），启动匀胶机，转速设置分为两个部分，先以低速运转，使胶摊开，然后自动变道高速运转使胶厚更匀，低速运转参数400r/10s，高速运转参数3000r/30s。根据胶厚所需调整低速运转参数可以更有效的调整胶厚。
本实施例S2中，光刻掩膜板的制作方法包括：
目标结构区域有光刻胶掩膜的基板的制备是使用光刻机进行工艺生产，将具有均匀光刻胶掩膜的基板放置于光刻机载物台上，选取对应工艺的光刻掩膜板（光刻掩膜板是石英玻璃镀铬物品，属于根据设计提供图纸的外采物品）放置于光刻掩膜板载物台上，调整光刻机光强为100uw，照射时间为100s，使目标结构区域有光刻胶掩膜的基板被充分曝光，照射完毕后将基板浸没在显影液中搅动，使被光照的光刻胶溶解在显影液中，留下目标区域光刻胶。
本实施例S3中，干涉曝光显影的方法包括：
使用洛艾镜曝光系统进行激光干涉曝光（也可使用双光束进行激光干涉曝光），使用半导体激光器，经过反射镜、分光棱镜（用于分光）、1/2波片（用于调整光强）元件将激光射入物镜内，利用物镜与微型针孔将激光扩束照射入透镜，再用透镜将放射光转换为平行光，一半照射在基板上，一半照射在反射镜上，经反射镜反射照射在基板上，两束光干涉被基板的光刻胶记录生成光栅。转动1/2波片将宽光束光强为100uw，使照射时间为100s（一维）/50s+50s（二维）。
本实施例S4中，对目标结构区域有光栅掩膜的基板进行刻蚀时，刻蚀气体选用对应基材与光刻胶刻蚀选择比高的气体，样品形貌更优良。
例如当基板的材料为石英玻璃时，可以使用三氟甲烷进行气体刻蚀。
从而可以更快的刻蚀掉基材，但对光刻胶的刻蚀速率却很慢，更能保证形貌的完整。
通常母版光栅区域会由2到3个光栅区域组成光波导，因此本实施例中，当目标结构区域为M个时，M大于等于2，该方法还包括以下步骤：
S01、在基板表面形成正性光刻胶层，得到整面具有均匀光刻胶掩膜的基板；
S02、对该具有均匀光刻胶掩膜的基板上的第N个目标结构区域使用光刻掩膜板进行遮挡，对具有均匀光刻胶掩膜的基板进行接触曝光和显影处理，得到第N个目标结构区域有光刻胶掩膜的基板，N大于等于2；
S03、对第N个目标结构区域有光刻胶掩膜的基板进行干涉曝光显影，得到第N个目标结构区域有光栅掩膜的基板；
S04、使用刻蚀挡板对第1至N-1个目标结构区域进行遮挡，对第N个目标结构区域有光栅掩膜的基板进行刻蚀，得到N个目标结构区域有光栅结构的基板；
S05、比较N和M，当N小于M时，令N=N+1，重复执行步骤S01至步骤S05，直至N等于M。
本实施例步骤S03中，对有光刻胶掩膜的基板进行干涉曝光时，曝光一次后将基板旋转预设的角度再进行一次曝光，以得到具有二维光栅结构的光刻胶掩模。最终可制得光栅结构为二维光栅。
本实施例步骤S04中，刻蚀挡板的材质与基板相同。
刻蚀挡板的材质与基板材质相同，这样可以避免在刻蚀过程中引入新的杂质。
本实施例在基板匀胶完后先进行接触式曝光，将基板上的光刻胶进行有范围的去除，只保留后续结构所需的区域保留有光刻胶，将后续无结构区的光刻胶进行去除，在对去除了无结构区光刻胶的基板，进行曝光显影刻蚀工艺，此时刻蚀已无需刻蚀挡板，因此，有效解决了由刻蚀挡板造成的光栅结构缺失、挡板厚度造成的遮挡的问题。
实施例二
本实施例在实施例一的基础上，结合图4所示的待加工母版对表面浮雕光栅衍射光波导的母版制作方法的实现过程进行详细说明。图4为本申请另一个实施例中待加工母版10的目标结构区域分布示例图，如图4所示，待加工母版10包括第一目标结构区域11、第二目标结构区域12、非结构区域13。
图5为本申请另一个实施例中的表面浮雕光栅衍射光波导的母版制作方法流程示意图，如图5所示，本实施例的方法包括以下步骤：
S10、对基板进行清洗和匀胶。
使用丙酮、硫酸与双氧水的混合溶液去除基板表面的油脂以及附着的杂质，采用匀胶工艺均匀的匀一层正性光刻胶，胶厚控制在150nm-300nm，薄胶更利于后续工艺的清除，得到整面有均匀光刻胶掩膜的基板。请参阅图6，图6为本申请另一个实施例中匀胶前后的基板结构图，图6中（a）为匀胶前的基板，图6中（b）为匀胶后的基板。
S20、对匀胶后的基板进行接触曝光。
图7为本申请另一个实施例中基板接触式曝光示意图，如图7所示，使用第一目标结构区域11有遮挡的光刻掩膜板，对非结构区域13进行光照。
图8为本申请另一个实施例中显影后的基板结构图，如图8所示，对曝光后基板进行显影处理，去除非结构区域13的光刻胶掩膜，得到第一目标结构区域11有光刻胶掩膜的基板。
S30、对第一目标结构区域11有光刻胶掩膜的基板进行干涉曝光显影。
由于基板上只有第一目标结构区域11有光刻胶掩膜，因此曝光显影只会在第一目标结构区域11产生光栅结构。图9为本申请另一个实施例中干涉曝光显影后得到的基板结构图，显影后得到第一目标结构区域11有光栅掩膜的基板如图9所示。
S40、对第一目标结构区域11有光栅掩膜的基板进行刻蚀。
由于基板上只有第一目标结构区域11有光栅掩膜，因此刻蚀时非结构区域13属于抛光刻蚀，会对基板进行减薄抛光，不会对基板造成影响后续使用的问题。对有光栅掩膜区域的刻蚀，由于光栅掩膜的遮挡，刻蚀清洗后会得到第一目标结构区域11有光栅结构的基板。图10为本申请另一个实施例中刻蚀后得到的基板结构图，刻蚀后得到的有光栅结构的基板如图10所示。
S50、对步骤S40得到的基板进行第二次清洗和匀胶，得到整面有均匀光刻胶掩膜的基板。
清洗、匀胶的方法可以采用与步骤S10中相同的方法，此处不再展开赘述。图11为本申请另一个实施例中第二次清洗和匀胶后得到的基板结构图，第二次清洗和匀胶后得到的基板结构如图11所示。
S60、对匀胶后的基板进行第二次接触曝光。
图12为本申请另一个实施例中基板第二次接触式曝光示意图，如图12所示，使用第二目标结构区域12有遮挡的光刻掩膜板，光刻掩膜板上有对第二目标结构区域12的遮挡与4个L型mark标记用来光栅结构区域对齐，以保证光栅结构分布精度，对非结构区13和第一目标结构区域11进行光照。
图13为本申请另一个实施例中第二次显影后的基板结构图，如图13所示，对曝光后基板进行显影处理，去除非结构区13和第一目标结构区域11的光刻胶掩膜，得到有第二目标结构区域12有光刻胶掩膜的基板。
需要说明的是，光栅区域对齐可由曝光机显微镜对基板与光刻掩膜板在高倍物镜下的操作对齐，对齐精度高，从而可有效解决了由于不同区域的对齐精度完全依靠不同刻蚀阶段使用挡板的手工贴合对位精度导致的光栅区域对齐问题。
S70、对第二目标结构区域12有光刻胶掩膜的基板进行第二次干涉曝光显影。
由于基板上只有第二目标结构区域12有光刻胶掩膜，因此曝光显影只会在第二目标结构区域12有光栅结构产生，得到第二目标结构区域12有光栅掩膜的基板。图14为本申请另一个实施例中第二次干涉曝光显影后得到的基板结构图，显影后得到第二目标结构区域12有光栅掩膜的基板如图14所示。
S80、对第二目标结构区域12有光栅掩膜的基板进行刻蚀。
对第二目标结构区域12有光栅掩膜的基板进行刻蚀时，使用与基板相同材质的刻蚀挡板至少遮挡住第一目标结构区域11，将第二目标结构区域12暴露出来进行刻蚀，由于第一目标结构区域11结构已非光刻胶材质结构，所以质地较硬，不易被破坏。第二目标结构区域12的刻蚀由于没有挡板的遮挡，因此不会发生光栅结构缺失、因挡板厚度造成的边缘遮挡问题。图15为本申请另一个实施例中对第二目标结构区域刻蚀后得到的光栅母版结构图，如图15所示，刻蚀并清洗后得到结构边缘完整、光栅区域对位精度高的光栅母版。
本实施例通过步骤S20和步骤S60中的光刻胶掩模板，控制了待光刻以形成周期性图案的光刻胶的位置，并在步骤S60中通过光刻胶掩模板进行光栅对位，以此在刻蚀中不再使用通过刻蚀挡板来控制光栅区域位置的技术手段，从而解决了现有技术中刻蚀挡板造成的光栅结构缺失、光栅区域对齐以及因挡板厚度造成的边缘遮挡的问题，虽然在步骤S80中同样使用了刻蚀挡板，但是刻蚀挡板距离光栅区域较远且不负责进行光栅对位，不会产生上述三个技术问题。
实施例三
本实施例在实施例二的基础上，提出了一种二维光栅的母版制作方法。具体步骤与实施例二中的大部分步骤相同，区别在于，在步骤S30和步骤S70中对基板进行干涉曝光时，可以在曝光一次后将基板旋转一定的角度再进行一次曝光，以此得到具有二维光栅结构的光刻胶掩模。图16为本申请又一个实施例中的二维光栅结构图，通过旋转一定的角度再进行一次曝光后，在第一目标结构区域11和/或第二目标结构区域12可制备出如图16所示的二维光栅。
另外需要说明的是，在曝光二维光栅结构的光刻胶掩模时，也不限制使用干涉曝光，可以采用任何可以在光刻胶上曝光出二维光栅图案的光刻方式。
实施例四
本申请第二方面提供了一种光波导，光波导采用光波导母版通过纳米压印技术进行制备，该光波导母版为采用如上实施例中任意一项所述的表面浮雕光栅衍射光波导的母版制作方法制得的光波导母版。
具体地，采用本申请实施例的光波导母版作为压印模具，通过纳米压印技术制备具有与光波导母版互补光栅结构的光波导。
实施例五
本申请第三方面提供了一种增强现实设备，图17为本申请再一个实施例中的增强现实设备的架构示意图，如图17所示，该设备包括：
显示器100，显示器100用于出射光信号，光信号包括图像信息；
镜头200，镜头200设置于显示器100的显示面侧，用于对光信号进行调制；以使得显示器100上同一个像素点出射的不同视场角的光线(光信号)，经过镜头调制后，以平行光的形式出射，以将光信号中的图像信息在无穷远的位置，以便肉眼可以观看到；
以及本申请的光波导300，光波导300设置于镜头背离显示器100的一侧，用于将经镜头200调制后的光信号进行传输。
本申请的增强现实设备可以为但不限于为增强现实眼镜(AR眼镜)、增强现实头盔、增强现实面罩等近眼显示设备。
可选地，显示器100可以为微显示器。显示器100包括发光单元，发光单元可以包括但不限于包括微型发光二极管(Micro Light Emitting Diode，Micro LED)芯片、微有机发光二极管(Micro Organic Light-Emitting Diode，Micro OLED)芯片或微型液晶显示屏(Micro liquid crystal display，Micro LCD)中的至少一种。在相同的工作功率条件下，MicroOLED的亮度通常小于5000nits，LCD的亮度通常小于15000nits，而MicroLED的亮度可达2000000nits，远高于前两者。因此，相较于Micro OLED显示器及Micro LCD显示器，当显示器为Micro LED显示器时，其输出的图像具有更高的亮度。相较于Micro LCD显示器，Micro LED显示器是自发光光源，应用于投影光机具有更好的对比度及更小的显示延迟。
在一些实施例中，显示面上能够出射光信号的区域成为有效发光区域，显示器100的有效发光区域对角线尺寸的范围为0.11inch至0.15inch，有效发光区域长宽比为4:3。在另一些实施例中，显示器的有效发光区域对角线尺寸的范围为0.17inch至0.21inch，有效发光区域长宽比为16:9。
可选地，显示器100出射的光线的颜色可以为但不限于为红光、绿光、蓝光等中的至少一种。在一具体实施例中，显示器100为出射绿光的Micro LED，在另一些实施例中，也可以为其它单色光Micro LED或复色光Micro LED。
在一些实施例中，光波导300还可以对镜头200出射的光信号中的图像信息在一维或二维上进行扩瞳，以增大动眼眶的范围，从而适应更多的人群。
光波导300的数量可以为一个或多个，当光波导300的数量为多个时，光信号经上一个光波导进行传输和转换后，进入下一个光波导300中进行传输和转换，直至最后一个光波导300，当光波导300的数量为多个时，可以实现彩色光波导方案。对于光波导的数量，可以根据实际应用需要进行设计，本申请不作具体限定。“多个”指大于或等于两个。
可以理解地，本实施方式中的增强现实设备仅仅为光波导所应用的增强现实设备的一种形态，不应当理解为对本申请提供的增强现实设备的限定。
应当注意的是，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何附图标记理解成对权利要求的限制。词语“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的词语“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。词语第一、第二、第三等的使用，仅是为了表述方便，而不表示任何顺序。可将这些词语理解为部件名称的一部分。
此外，需要说明的是，在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域的技术人员在得知了基本创造性概念后，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，权利要求应该解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种修改和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也应该包含这些修改和变型在内。
Claims (10)
1.一种表面浮雕光栅衍射光波导的母版制作方法，其特征在于，该方法包括：
在基板表面形成正性光刻胶层，得到具有均匀光刻胶掩膜的基板；
该具有均匀光刻胶掩膜的基板上设有目标结构区域，使用光刻掩膜板遮挡所述目标结构区域，对具有均匀光刻胶掩膜的基板进行接触曝光和显影处理，得到目标结构区域有光刻胶掩膜的基板；
对目标结构区域有光刻胶掩膜的基板进行干涉曝光显影，得到目标结构区域有光栅掩膜的基板；
对目标结构区域有光栅掩膜的基板进行刻蚀，得到目标结构区域有光栅结构的基板。
2.根据权利要求1所述的表面浮雕光栅衍射光波导的母版制作方法，其特征在于，所述正性光刻胶层厚度范围为150nm至300nm。
3.根据权利要求1所述的表面浮雕光栅衍射光波导的母版制作方法，其特征在于，在基板表面形成正性光刻胶层之前，该方法还包括：
使用丙酮、硫酸与双氧水的混合溶液，对所述基板进行清洗。
4.根据权利要求1所述的表面浮雕光栅衍射光波导的母版制作方法，其特征在于，当所述基板的材料为石英玻璃时，使用三氟甲烷进行气体刻蚀。
5.根据权利要求1所述的表面浮雕光栅衍射光波导的母版制作方法，其特征在于，当所述目标结构区域为M个时，M大于等于2，该方法还包括以下步骤：
S01、在基板表面形成正性光刻胶层，得到整面具有均匀光刻胶掩膜的基板；
S02、对该具有均匀光刻胶掩膜的基板上的第N个目标结构区域使用光刻掩膜板进行遮挡，对具有均匀光刻胶掩膜的基板进行接触曝光和显影处理，得到第N个目标结构区域有光刻胶掩膜的基板，N大于等于2；
S03、对第N个目标结构区域有光刻胶掩膜的基板进行干涉曝光显影，得到第N个目标结构区域有光栅掩膜的基板；
S04、使用刻蚀挡板对第1至N-1个目标结构区域进行遮挡，对第N个目标结构区域有光栅掩膜的基板进行刻蚀，得到N个目标结构区域有光栅结构的基板；
S05、比较N和M，当N小于M时，令N=N+1，重复执行步骤S01至步骤S05，直至N等于M。
6.根据权利要求5所述的表面浮雕光栅衍射光波导的母版制作方法，其特征在于，步骤S04中，所述刻蚀挡板的材质与所述基板相同。
7.根据权利要求1或5所述的表面浮雕光栅衍射光波导的母版制作方法，其特征在于，对有光刻胶掩膜的基板进行干涉曝光时，曝光一次后将基板旋转预设的角度再进行一次曝光，以得到具有二维光栅结构的光刻胶掩模。
8.根据权利要求7所述的表面浮雕光栅衍射光波导的母版制作方法，其特征在于，所述光栅结构为二维光栅。
9.一种光波导，其特征在于，
所述光波导采用光波导母版进行制备，所述光波导母版为权利要求1-8任一项所述的方法制得的光波导母版。
10.一种增强现实设备，其特征在于，
包括：
显示器，所述显示器用于出射光信号，所述光信号包括图像信息；
镜头，所述镜头设置于所述显示器的显示面侧，用于对所述光信号进行调制；
以及权利要求9所述的光波导，所述光波导设置于所述镜头背离所述显示器的一侧，用于将经所述镜头调制后的所述光信号传输。
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