CN116661040B - 一种衍射波导模板的制备方法、制备装置及衍射波导模板 - Google Patents

一种衍射波导模板的制备方法、制备装置及衍射波导模板 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种衍射波导模板的制备方法、制备装置及衍射波导模板，该制备方法包括多个制备周期，各制备周期中所采用的掩膜版相同或不同，至少部分制备周期中所采用的遮挡板不同；在任意一个制备周期中，制备方法包括：相对一个掩膜版，分别调整衬底和一个遮挡板的位置和/或旋转角度，以使掩膜版上的光栅掩膜结构在衬底上的投影呈预设旋转角度，以及使遮挡板的透光区在衬底上的投影与衬底上的预设光栅区域重合；利用掩膜版和遮挡板，对衬底进行光刻，在预设光栅区域形成光栅。利用上述方法，有效解决了现有的因掩膜版上的光栅区域排布和轮廓形状固定而导致的针对不同光学设计需重新定制掩膜版的问题。

Description

一种衍射波导模板的制备方法、制备装置及衍射波导模板
技术领域
本发明实施例涉及增强现实技术领域，尤其涉及一种衍射波导模板的制备方法、制备装置及衍射波导模板。
背景技术
增强现实技术是一种将真实世界和虚拟信息相融合的技术，增强现实显示系统通常包括微型投影仪和光学显示屏，将微型投影仪上的像素通过光学显示屏投射到人眼中，同时，用户可以透过光学显示屏看到真实的世界。
现有的光学显示屏包括衍射光波导，衍射光波导的本质是通过光栅衍射将入射光耦入到波导中传输。具体地，衍射光波导包括波导基底以及设置在波导基底上的光栅区域，其一种方式是，光栅区域包括耦入光栅区域和耦出光栅区域，且耦入光栅区域与耦出光栅区域间隔设置，耦入光栅区域内的光栅将载有图像信息的入射光耦入波导基底中，耦出光栅区域内的光栅一边对载有图像信息的光进行传播和扩展，一边将光从波导基底中耦出，形成耦出光场，人眼接收耦出光场的光，从而可以观察到入射光载有的图像信息。另一种方式是，光栅区域包括耦入光栅区域、转折光栅区域和耦出光栅区域，且耦入光栅区域、转折光栅区域和耦出光栅区域均间隔设置，耦入光栅区域内的光栅将载有图像信息的入射光耦入波导基底中，转折光栅区域和耦出光栅区域内的光栅对载有图像信息的光进行传播和扩展，耦出光栅区域内的光栅将光从波导基底中耦出，形成耦出光场，人眼接收耦出光场的光，从而可以观察到入射光载有的图像信息。
现有的制备上述衍射光波导的方法一般是先制备同时含有各个光栅区域的掩膜版，采用遮挡板对掩膜版中的几个光栅区域进行遮挡，只露出一个光栅区域进行曝光，如此反复，实现对不同光栅区域的分别曝光。然而，采用这种制备方法存在如下问题：
1）由于掩膜版的面积和尺寸是固定的，因此，在掩膜版上排布的多个光栅区域的面积和尺寸有限，当需要在波导基底上制备更大区域的光栅时，需要重新定制掩膜版，极大增加产品的加工成本；
2）掩膜版上的各光栅区域的轮廓形状是固定的，如果想要制备其他轮廓形状的光栅区域，需要重新定制掩膜版，既费时费力，又增加产品的加工成本，若只采用相同的轮廓形状的光栅区域进行产品设计，则限制了产品的设计自由度。
发明内容
本发明实施例提供一种衍射波导模板的制备方法、制备装置及衍射波导模板，以光刻形成多种不同光栅方向和/或不同光栅区域的光栅，提高产品设计的自由度，降低产品的加工成本。
第一方面，本发明实施例提供了一种衍射波导模板的制备方法，采用至少一个掩膜版和多个遮挡板在衬底上进行制备；所述遮挡板上设置有透光区，且不同的所述遮挡板上的所述透光区的形状和/或大小不同；所述掩膜版上设置有以固定排布周期依次排列的多个光栅掩膜结构，不同的所述掩膜版的光栅掩膜结构的排布周期不同；
该制备方法包括多个制备周期，各所述制备周期中所采用的所述掩膜版相同或不同，至少部分所述制备周期中所采用的所述遮挡板不同；
在任意一个所述制备周期中，所述制备方法包括：
相对一个所述掩膜版，分别调整所述衬底和一个所述遮挡板的位置和/或旋转角度，以使所述掩膜版上的所述光栅掩膜结构在所述衬底上的投影呈预设旋转角度，以及使所述遮挡板的所述透光区在所述衬底上的投影与所述衬底上的预设光栅区域重合；
利用所述掩膜版和所述遮挡板，对所述衬底进行光刻，在所述预设光栅区域形成光栅。
可选地，在多个制备周期之前，所述制备方法还包括：
在所述衬底上形成对位标记点；
相对一个所述掩膜版，分别调整所述衬底和一个所述遮挡板的位置和/或旋转角度，包括：
参考所述对位标记点，调整所述衬底相对所述掩膜版的位置和/或旋转角度。
可选地，至少一个所述掩膜版上设置有标记点掩膜结构，所述多个遮挡板包括标记点遮挡板，所述标记点遮挡板上设置有标记点透光区；
在所述衬底上形成对位标记点，包括：
相对设置有所述标记点掩膜结构的所述掩膜版，分别调整所述衬底和所述标记点遮挡板的位置和/或旋转角度，以使所述标记点遮挡板上的所述标记点透光区和所述标记点掩膜结构分别在所述衬底上的投影与所述衬底上的预设标记点区域重合；
利用所述掩膜版和所述标记点遮挡板，对所述衬底进行光刻，在所述预设标记点区域形成所述对位标记点。
可选地，多个所述遮挡板旋转固定在同一可移动支撑架上；
相对一个所述掩膜版，分别调整所述衬底和一个所述遮挡板的位置和/或旋转角度，以使所述掩膜版上的所述光栅掩膜结构在所述衬底上的投影呈预设旋转角度，以及使所述遮挡板的所述透光区在所述衬底上的投影与所述衬底上的预设光栅区域重合，包括：
通过所述可移动支撑架驱动所述遮挡板移动，并旋转所述遮挡板，直至所述遮挡板的所述透光区在所述衬底上的投影与所述衬底上的预设光栅区域重合。
可选地，所述遮挡板上的所述透光区的几何中心与所述遮挡板的几何中心重合。
可选地，多个所述遮挡板旋转固定在同一旋转支撑架上；
相对一个所述掩膜版，分别调整所述衬底和一个所述遮挡板的位置和/或旋转角度，以使所述掩膜版上的所述光栅掩膜结构在所述衬底上的投影呈预设旋转角度，以及使所述遮挡板的所述透光区在所述衬底上的投影与所述衬底上的预设光栅区域重合，包括：
通过所述旋转支撑架旋转以带动所述遮挡板围绕所述旋转支撑架公转，直至所述遮挡板的所述透光区在所述衬底上的投影与所述衬底上的预设光栅区域重合。
可选地，所述遮挡板固定在伸缩支撑架上；
相对一个所述掩膜版，分别调整所述衬底和一个所述遮挡板的位置和/或旋转角度，以使所述掩膜版上的所述光栅掩膜结构在所述衬底上的投影呈预设旋转角度，以及使所述遮挡板的所述透光区在所述衬底上的投影与所述衬底上的预设光栅区域重合，包括：
通过所述伸缩支撑架驱动所述遮挡板沿预设方向移动，直至所述遮挡板的所述透光区在所述衬底上的投影与所述衬底上的预设光栅区域重合。
可选地，所述至少一个掩膜版包括第一掩膜版；所述衬底上设置有预设耦入光栅区域和预设耦出光栅区域；所述多个遮挡板包括耦入区遮挡板和耦出区遮挡板；多个所述制备周期包括至少一个耦入区制备周期和至少一个耦出区制备周期；
在所述耦入区制备周期中，所述制备方法包括：
相对所述第一掩膜版，分别调整所述衬底和所述耦入区遮挡板的位置和/或旋转角度，以使所述第一掩膜版上的所述光栅掩膜结构在所述衬底上的投影呈第一预设旋转角度，以及使所述耦入区遮挡板的所述透光区在所述衬底上的投影与所述衬底上的所述预设耦入光栅区域重合；
利用所述第一掩膜版和所述耦入区遮挡板，对所述衬底进行光刻，在所述预设耦入光栅区域形成耦入光栅；
在所述耦出区制备周期中，所述制备方法包括：
相对所述第一掩膜版，分别调整所述衬底和所述耦出区遮挡板的位置和/或旋转角度，以使所述第一掩膜版上的所述光栅掩膜结构在所述衬底上的投影呈第二预设旋转角度，以及使所述耦出区遮挡板的所述透光区在所述衬底上的投影与所述衬底上的所述预设耦出光栅区域重合；
利用所述第一掩膜版和所述耦出区遮挡板，对所述衬底进行光刻，在所述预设耦出光栅区域形成耦出光栅。
可选地，所述衬底上还设置有至少一个预设转折光栅区域，所述多个遮挡板还包括至少一个转折区遮挡板；多个所述制备周期还包括至少一个转折区制备周期；
在任意一个所述转折区制备周期中，所述制备方法包括：
相对所述第一掩膜版，分别调整所述衬底和所述转折区遮挡板的位置和/或旋转角度，以使所述第一掩膜版上的所述光栅掩膜结构在所述衬底上的投影呈第三预设旋转角度，以及使所述转折区遮挡板的所述透光区在所述衬底上的投影与所述衬底上的所述预设转折光栅区域重合；
利用所述第一掩膜版和所述转折区遮挡板，对所述衬底进行光刻，在所述预设转折光栅区域形成转折光栅。
可选地，所述至少一个掩膜版包括第二掩膜版；所述衬底上还设置有至少一个预设转折光栅区域，所述多个遮挡板还包括至少一个转折区遮挡板；多个所述制备周期还包括至少一个转折区制备周期；
在任意一个所述转折区制备周期中，所述制备方法包括：
相对所述第二掩膜版，分别调整所述衬底和所述转折区遮挡板的位置和/或旋转角度，以使所述第二掩膜版上的所述光栅掩膜结构在所述衬底上的投影呈第四预设旋转角度，以及使所述转折区遮挡板的所述透光区在所述衬底上的投影与所述衬底上的所述预设转折光栅区域重合；
利用所述第二掩膜版和所述转折区遮挡板，对所述衬底进行光刻，在所述预设转折光栅区域形成转折光栅。
第二方面，本发明实施例还提供了一种衍射波导模板的制备装置，用于执行如第一方面任意一项所述的衍射波导模板的制备方法；该制备装置包括至少一个掩膜版和多个遮挡板；
所述遮挡板上设置有透光区，且不同的所述遮挡板上的所述透光区的形状和/或大小不同；所述掩膜版上设置有以固定排布周期依次排列的多个光栅掩膜结构，不同的所述掩膜版的光栅掩膜结构的排布周期不同。
第三方面，本发明实施例还提供了一种衍射波导模板，采用如第一方面任一项所述的衍射波导模板的制备方法制备而成。
本发明实施例提供了一种衍射波导模板的制备方法、制备装置及衍射波导模板，该制备方法采用至少一个掩膜版和多个遮挡板在衬底上进行制备；遮挡板上设置有透光区，且不同的遮挡板上的透光区的形状和/或大小不同；掩膜版上设置有以固定排布周期依次排列的多个光栅掩膜结构，不同的掩膜版的光栅掩膜结构的排布周期不同；该制备方法包括多个制备周期，各制备周期中所采用的掩膜版相同或不同，至少部分制备周期中所采用的遮挡板不同；在任意一个制备周期中，制备方法包括：相对一个掩膜版，分别调整衬底和一个遮挡板的位置和/或旋转角度，以使掩膜版上的光栅掩膜结构在衬底上的投影呈预设旋转角度，以及使遮挡板的透光区在衬底上的投影与衬底上的预设光栅区域重合；利用掩膜版和遮挡板，对衬底进行光刻，在预设光栅区域形成光栅。利用上述方法，分别调整衬底和一个遮挡板相对于一个掩膜版的位置和/或旋转角度，可以实现采用一个具有单一光栅方向的掩膜版在衬底上通过光刻形成多种不同光栅方向和/或不同光栅区域的光栅，以及形成多种不同光栅区域排布组合的衍射波导模板，有效解决了现有的因掩膜版上的光栅区域排布和轮廓形状固定而导致的针对不同光学设计需重新定制掩膜版的问题，提高了产品设计的自由度，降低了产品的加工成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种衍射波导模板的制备装置的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种衍射波导模板的制备方法的流程示意图；
图3是本发明实施例提供的另一种衍射波导模板的制备方法的流程示意图；
图4是本发明实施例提供的一种对位标记点的示意图；
图5是本发明实施例提供的另一种衍射波导模板的制备装置的结构示意图；
图6是本发明实施例提供的又一种衍射波导模板的制备方法的流程示意图；
图7是本发明实施例提供的又一种衍射波导模板的制备方法的流程示意图；
图8是本发明实施例提供的又一种衍射波导模板的制备装置的结构示意图；
图9是本发明实施例提供的又一种衍射波导模板的制备方法的流程示意图；
图10是本发明实施例提供的又一种衍射波导模板的制备方法的流程示意图；
图11是本发明实施例提供的又一种衍射波导模板的制备装置的结构示意图；
图12是本发明实施例提供的又一种衍射波导模板的制备方法的流程示意图；
图13A、图13B和图13C是本发明实施例提供的三种遮挡板的结构示意图；
图14是本发明实施例提供的又一种衍射波导模板的制备方法的流程示意图；
图15是本发明实施例提供的一种衍射波导模板的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。需要注意的是，本发明实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本发明实施例的限定。此外在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件被形成在另一个元件“上”或“下”时，其不仅能够直接形成在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接形成在另一元件“上”或者“下”。术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”。
需要注意，本发明中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对相应内容进行区分，并非用于限定顺序或者相互依存关系。
需要注意，本发明中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。
图1是本发明实施例提供的一种衍射波导模板的制备装置的结构示意图，图2是本发明实施例提供的一种衍射波导模板的制备方法的流程示意图，本实施例可适用于衍射波导模板的模块化曝光的应用场景，该制备方法可以由衍射波导模板的制备装置来执行，如图1所示，该制备方法采用至少一个掩膜版10和多个遮挡板20在衬底30上进行制备；遮挡板20上设置有透光区21，且不同的遮挡板20上的透光区21的形状和/或大小不同；掩膜版10上设置有以固定排布周期依次排列的多个光栅掩膜结构11，不同的掩膜版10的光栅掩膜结构11的排布周期不同；该制备方法包括多个制备周期，各制备周期中所采用的掩膜版10相同或不同，至少部分制备周期中所采用的遮挡板20不同。如图2所示，该制备方法包括：
S110、相对一个掩膜版，分别调整衬底和一个遮挡板的位置和/或旋转角度，以使掩膜版上的光栅掩膜结构在衬底上的投影呈预设旋转角度，以及使遮挡板的透光区在衬底上的投影与衬底上的预设光栅区域重合。
具体地，继续参考图1，该制备方法可以采用一个掩膜版10和多个遮挡板20在衬底30上进行制备光栅。其中，衬底30经光刻可以形成衍射波导模板，衬底30可以为硅、玻璃、铌酸锂、氟化镁、硫化锌、砷化镓、二氧化硅、氮化硅、碳化硅、氮化镓和磷化铟等材质。在制备过程中，掩膜版10位于靠近衬底30的待光刻表面的一侧，且掩膜版10与衬底30之间存在便于光刻工艺的间距，掩膜版10在衬底30所在平面上的投影至少部分与衬底30重合，掩膜版10上设置有以固定排布周期依次排列的多个光栅掩膜结构11，则通过光刻可以将掩膜版10上的多个光栅掩膜结构11转移至衬底30上。遮挡板20也位于靠近衬底30的待光刻表面的一侧，且遮挡板20与衬底30之间的间距大于掩膜版10与衬底30之间的间距，也即，掩膜版10位于遮挡板20和衬底30之间，遮挡板20在衬底30所在平面上的投影至少部分同时与掩膜版10和衬底30重合，遮挡板20上设置有透光区21，且不同的遮挡板20上的透光区21的形状和/或大小不同，则通过光刻可以在衬底30上得到多个与透光区21的形状和/或大小相同的光栅区域。该制备方法采用一个掩膜版10和多个遮挡板20即可以实现在衬底30上形成多种不同光栅方向和/或光栅区域的光栅，有利于减少掩膜版10的使用数量，提高产品设计的自由度，降低产品的加工成本。
此外，该制备方法还可以采用多个掩膜版10和多个遮挡板20在衬底30上进行制备。其中，掩膜版10上设置有以固定排布周期依次排列的多个光栅掩膜结构11，不同的掩膜版10的光栅掩膜结构11的排布周期不同，以适配更多排布周期不同的产品设计，而想获得以固定排布周期依次排列的多个光栅掩膜结构11的不同倾斜角度的产品设计，只需改变掩膜版10与衬底30之间的相对旋转角度。首先想说明的是，此处光栅掩膜结构11的倾斜角度是指在光栅设置平面上，条形的光栅的延伸方向相对基准方向为倾斜状态，倾斜状态下与基准方向的夹角，而并非是指立体的光栅掩膜结构11在纵向方向上的倾斜角度。其中，基准方向可为光栅所在平面上的X轴方向。在此假定下，光栅掩膜结构11的倾斜角度A，即为在光栅所在平面上，条形光栅的延伸方向与X轴之间的夹角，后文相关描述以此进行理解，将不再赘述。同理，基准方向也可为光栅所在平面上的Y轴方向，在此不做具体限定。示例性地，若掩膜版10的多个光栅掩膜结构11的倾斜角度为30°，产品设计所需的光栅的倾斜角度为60°，则可相对掩膜版10旋转衬底30，使得光栅掩膜结构11相对衬底30的倾斜角度为60°即可。换言之，产品设计若只需一种固定的排布周期的光栅掩膜结构11，采用一个掩膜版10即可，产品设计若需大于等于两种排布周期的光栅掩膜结构11，则采用多个掩膜版10。需要说明的是，图1所示的掩膜版10、遮挡板20和衬底30的尺寸大小仅为示例，不作限定。
另外需要补充的是，与现有掩膜版10上会设置光栅掩膜结构11排布周期不同的多个光栅掩膜区域相比，本发明实施例提供的掩膜版10上只设置一种排布周期的光栅掩膜结构11，该掩膜版10上的光栅掩膜结构11所设置的区域可以更大，由此，通过选择不同透光区21尺寸的遮挡板20，即可控制在衬底30上形成的光栅区域的面积，使得衬底30上的光栅区域面积不再受限于现有掩膜版10上每个较小面积的光栅掩膜区，有效解决了因掩膜版10尺寸固定而待制备的光栅区域的尺寸大于掩膜版10尺寸的情况，不需重新定制掩膜版10，极大地降低了产品的加工成本。
进一步地，该制备方法包括多个制备周期，各制备周期可以通过光刻形成不同光栅方向和/或不同光栅区域的光栅，各制备周期中所采用的掩膜版10相同或不同，则采用相同的掩膜版10时，各制备周期光刻形成的光栅中的光栅掩膜结构11的排布周期相同，采用不同的掩膜版10时，各制备周期光刻形成的光栅中的光栅掩膜结构11的排布周期不同，各制备周期中所采用的遮挡板20不同，则各制备周期光刻形成的光栅区域的形状和/或大小与遮挡板20上的透光区21的形状和/或大小有关。
其中，预设旋转角度根据产品设计所需的光栅中的光栅掩膜结构11的倾斜角度而定，预设光栅区域根据产品设计所需的光栅的区域位置而定。对于衬底30位置的调节而言，在不同的制备周期中，当采用同一个掩膜版10时，所制备得到的光栅的周期是一致的，但不同的制备周期中的光栅的倾斜角度可能存在区别，则由一个制备周期转换至另一个制备周期时，应调整衬底30的旋转角度，以改变掩膜版10和衬底30之间的相对角度，进而改变掩膜版10上的光栅掩膜结构11在衬底30上的投影的倾斜角度，最终使掩膜版10上的光栅掩膜结构11在衬底30上的投影呈预设旋转角度，即经过在衬底30上完成光刻，则可得到由预设旋转角度的光栅掩膜结构11周期排列而成的光栅，示例性地，预设旋转角度可以为30°。在不同的制备周期中，当采用不同掩膜版10时，所制备得到的光栅周期不同，光栅的倾斜角度也可能存在区别，则更换另一周期的掩模版时，应调整衬底30的位置以及旋转角度，以改变掩膜版10以及掩膜版10和衬底30的相对角度，进而使得在衬底30上完成光刻后可获得由预设光栅周期、预设旋转角度的光栅掩膜结构11而成的光栅。
对于遮挡板20的调节而言，在不同的制备周期中，当采用同一个掩膜版10或不同掩膜版10时，不同的制备周期中的光栅的形状和/或大小可能存在区别，换言之，不同制备周期中所要光刻形成的光栅区域不同，则由一个制备周期转换至另一个制备周期时，应切换遮挡板20并调节该遮挡板20与掩膜版10的位置关系，即调整遮挡板20的位置和/或旋转角度，以使遮挡板20的透光区21在衬底30上的投影与衬底30上的预设光栅区域重合，即经过在衬底30上完成光刻，可以得到与透光区21的形状和大小相同的预设光栅区域，产品设计所需的光栅包含在预设光栅区域内，示例性地，预设光栅区域可以为设定尺寸的矩形。需要说明的是，可以保持掩膜版10不动，将掩膜版10作为参照，调整衬底30和遮挡板20的位置和/或旋转角度，有利于提高光刻的准确性，有效避免调整过程中的位移偏差或者角度偏移等误差数据的产生，以获得产品设计所需的光栅。
S120、利用掩膜版和遮挡板，对衬底进行光刻，在预设光栅区域形成光栅。
具体地，继续参考图1，在任意一个制备周期中，应采用清洗液将衬底30进行清洗，清洗完成之后，在衬底30的待光刻表面上涂布光刻胶，形成光刻胶层，示例性地，光刻胶层的涂布厚度可以为50nm-20μm，光刻胶层的烘烤温度可以为90℃-200℃，光刻胶层的烘烤时间可以为60s-90s。
利用掩膜版10和遮挡板20，对衬底30进行光刻，示例性地，光刻机的光源可以穿过遮挡板20上的透光区21，并照射在掩膜版10上，通过衍射将掩膜版10上的以固定排布周期依次排列的多个光栅掩膜结构11转移至衬底30上的光刻胶层上。之后，示例性地，将该衬底30放置于热板上进行烘烤，烘烤温度可以为90℃-250℃，烘烤时间可以为20s-60s，烘烤后可以采用TMAH 2.38%显影液对该衬底30进行显影，显影时间可以为60s，显影后可以对该衬底30进行后烘。最后，采用离子束刻蚀和/或电感耦合等离子体刻蚀机对该衬底30进行刻蚀，以将光刻胶层上的以固定排布周期依次排列的多个光栅掩膜结构11转移至衬底30上，在衬底30上的预设光栅区域形成光栅。
本发明实施例中的技术方案，该制备方法采用至少一个掩膜版和多个遮挡板在衬底上进行制备；遮挡板上设置有透光区，且不同的遮挡板上的透光区的形状和/或大小不同；掩膜版上设置有以固定排布周期依次排列的多个光栅掩膜结构，不同的掩膜版的光栅掩膜结构的排布周期不同；该制备方法包括多个制备周期，各制备周期中所采用的掩膜版相同或不同，至少部分制备周期中所采用的遮挡板不同；在任意一个制备周期中，制备方法包括：相对一个掩膜版，分别调整衬底和一个遮挡板的位置和/或旋转角度，以使掩膜版上的光栅掩膜结构在衬底上的投影呈预设旋转角度，以及使遮挡板的透光区在衬底上的投影与衬底上的预设光栅区域重合；利用掩膜版和遮挡板，对衬底进行光刻，在预设光栅区域形成光栅。利用上述方法，分别调整衬底和一个遮挡板相对于一个掩膜版的位置和/或旋转角度，可以实现采用一个具有单一光栅方向的掩膜版在衬底上通过光刻形成多种不同光栅方向的光栅结构，以及形成多种不同光栅区域排布组合的衍射波导模板，有效解决了现有的因掩膜版上的光栅区域排布和轮廓形状固定而导致的针对不同光学设计需重新定制掩膜版的问题，提高了产品设计的自由度，降低了产品的加工成本。
图3是本发明实施例提供的另一种衍射波导模板的制备方法的流程示意图，本实施例在上述实施例的基础上进行优化。可选地，在多个制备周期之前，制备方法还包括：
在衬底上形成对位标记点；
相对一个掩膜版，分别调整衬底和一个遮挡板的位置和/或旋转角度，包括：
参考对位标记点，调整衬底相对掩膜版的位置和/或旋转角度。
本实施例尚未详尽的内容请参考上述实施例，如图3所示，该制备方法包括：
S210、在衬底上形成对位标记点。
可选地，至少一个掩膜版上设置有标记点掩膜结构，多个遮挡板包括标记点遮挡板，标记点遮挡板上设置有标记点透光区；在衬底上形成对位标记点，包括：
S2101、相对设置有标记点掩膜结构的掩膜版，分别调整衬底和标记点遮挡板的位置和/或旋转角度，以使标记点遮挡板上的标记点透光区和标记点掩膜结构分别在衬底上的投影与衬底上的预设标记点区域重合。
具体地，图4是本发明实施例提供的一种对位标记点的示意图，图5是本发明实施例提供的另一种衍射波导模板的制备装置的结构示意图，继续参考图1、图4和图5，在制备过程中，掩膜版10位于靠近衬底30的待光刻表面的一侧，且掩膜版10与衬底30之间存在便于光刻工艺的间距，掩膜版10在衬底30所在平面上的投影至少部分与衬底30重合，至少一个掩膜版10上设置有标记点掩膜结构12，则通过光刻可以将掩膜版10上的标记点掩膜结构12转移至衬底30上。多个遮挡板20包括标记点遮挡板22，标记点遮挡板22也位于靠近衬底30的待光刻表面的一侧，且标记点遮挡板22与衬底30之间的间距大于掩膜版10与衬底30之间的间距，标记点遮挡板22在衬底30所在平面上的投影至少部分同时与掩膜版10和衬底30重合，标记点遮挡板22上设置有标记点透光区23，则通过光刻可以在衬底30上得到与标记点透光区23的形状和/或大小不同的标记区域。
其中，预设标记点区域根据衬底30表面的实际光刻区域而定，预设标记点区域与预设光栅区域之间可以不相交，预设标记点区域有助于衬底30的位置和/或角度的变化的参照。在多个制备周期之前，相对设置有标记点掩膜结构12的掩膜版10，分别调整衬底30和标记点遮挡板22的位置和/或旋转角度，以使标记点遮挡板22上的标记点透光区23和标记点掩膜结构12分别在衬底30上的投影与衬底30上的预设标记点区域重合，即经光刻在衬底30上的预设标记点区域形成对位标记点，示例性地，调整衬底30的位置和/或旋转角度，以使标记点掩膜结构12在衬底30所在平面上的投影落入衬底30上的预设标记点区域，以及，调整标记点遮挡板22的位置和/或旋转角度，以使标记点遮挡板22上的标记点透光区23在衬底30所在平面上的投影与衬底30上的预设标记点区域重合。
在多个制备周期之前，还需要在衬底30上形成对位标记点，对位标记点可以为角度标记点或位移标记点，示例性地，根据角度为0°对应的对位标记点的形状或者排布（上下两排，共八个图形，依次为：加号、菱形、加号、菱形、圆形、菱形、圆形、菱形），可以在衬底30的表面快速确定0°所处的位置，或者，根据相邻两个对位标记点与衬底30的几何中心的连线的夹角，以及确定的0°所处的位置，可以确定其他对位标记点的位置及旋转角度，本实施例在此只是举例，不作限定。
可选地，在衬底上形成围绕衬底的几何中心呈圆周分布的多个对位标记点；其中，相邻的对位标记点与衬底的几何中心的连线的夹角呈预设角度。进一步地，对位标记点包括四个第一对位标记点和至少四个第二对位标记点；四个第一对位标记点两两分别位于衬底的几何中心在第一方向和第二方向上相互背离的两侧；第一方向与第二方向相互垂直；在围绕衬底的几何中心的圆周上，相邻两个第一对位标记点之间设置有至少一个第二对位标记点。
具体地，继续参考图1、图4和图5，在多个制备周期之前，在衬底30上形成围绕衬底30的几何中心呈圆周分布的多个对位标记点（图4和图5所示的实线圆周实际不存在，只是表示多个对位标记点围绕衬底30的几何中心呈圆周分布），其中，相邻的对位标记点与衬底30的几何中心的连线的夹角呈预设角度，示例性地，预设角度可以为18°或30°等。对位标记点可以包括四个第一对位标记点31和至少四个第二对位标记点32。其中，四个第一对位标记点31两两分别位于衬底30的几何中心在第一方向X和第二方向Y上相互背离的两侧，第一方向X与第二方向Y相互垂直，即四个第一对位标记点31在第一方向X和第二方向Y上相互背离的两侧的两两连线可以组成一个直角坐标系，通过四个第一对位标记点31可以确定出0°、90°、180°和270°的位置及旋转方向。在围绕衬底30的几何中心的圆周上，相邻两个第一对位标记点31之间设置有至少一个第二对位标记点32，则若相邻两个第一对位标记点31之间设置有一个第二对位标记点32，相邻的对位标记点与衬底30的几何中心的连线的夹角为45°，若相邻两个第一对位标记点31之间设置有两个第二对位标记点32，相邻的对位标记点与衬底30的几何中心的连线的夹角为30°，若相邻两个第一对位标记点31之间设置有四个第二对位标记点32，相邻的对位标记点与衬底30的几何中心的连线的夹角为18°，以此类推。
S2102、利用掩膜版和标记点遮挡板，对衬底进行光刻，在预设标记点区域形成对位标记点。
具体地，继续参考图1、图4和图5，在多个制备周期之前，在衬底30的待标记表面上涂布光刻胶，形成光刻胶层，示例性地，光刻胶层的涂布厚度可以为50nm-20μm，光刻胶层的烘烤温度可以为90℃-200℃，光刻胶层的烘烤时间可以为60s-90s。
利用掩膜版10和标记点遮挡板22，对衬底30进行光刻，示例性地，光刻机的光源可以穿过标记点遮挡板22上的标记点透光区23，并照射在掩膜版10的标记点掩膜结构12上，其中，标记点透光区23可以设置在0°、30°、90°、180°和210°等角度位置处，标记点遮挡板22上的其他非标记点透光区是不透光的，标记点掩膜结构12同样设置在角度位置处，标记点掩膜结构12和标记点透光区23对应，即将掩膜版10上的标记点掩膜结构12转移至衬底30上的光刻胶层上。之后，示例性地，将该衬底30放置于热板上进行烘烤，烘烤温度可以为90℃-250℃，烘烤时间可以为20s-60s，烘烤后可以采用TMAH 2.38%显影液对该衬底30进行显影，显影时间可以为60s，显影后可以对该衬底30进行后烘。最后，采用离子束刻蚀和/或电感耦合等离子体刻蚀机对该衬底30进行刻蚀，以将光刻胶层上的标记点掩膜结构12转移至衬底30上，在衬底30上的预设标记点区域形成对位标记点。
S220、参考对位标记点，调整衬底相对掩膜版的位置和/或旋转角度。
具体地，继续参考图1、图4和图5，参考对位标记点，可以调整衬底30相对掩膜版10的位置和/或旋转角度，以使掩膜版10上的光栅掩膜结构11在衬底30上的投影呈预设旋转角度，示例性地，预设旋转角度可以为30°，参考衬底30上的0°对应的对位标记点和30°对应的对位标记点，通过调整衬底30的位置和/或旋转角度，当掩膜版10上的光栅掩膜结构11在衬底30上的投影由0°对应的对位标记点移动到30°对应的对位标记点时，表示衬底30的位置和/或旋转角度调整完成。
S230、利用掩膜版和遮挡板，对衬底进行光刻，在预设光栅区域形成光栅。
本发明实施例中的技术方案，首先在衬底上形成对位标记点，然后参考对位标记点，调整衬底相对掩膜版的位置和/或旋转角度，最后利用掩膜版和遮挡板，对衬底进行光刻，在预设光栅区域形成光栅。利用上述方法，在多个制备周期之前，在衬底上形成对位标记点，以便于后续光刻过程中利用对位标记点确定衬底的位置改变和/或角度旋转，简化了光刻过程中的对位步骤，减少了光刻过程中的对位误差。
图6是本发明实施例提供的又一种衍射波导模板的制备方法的流程示意图，本实施例在上述实施例的基础上进行优化。可选地，多个遮挡板旋转固定在同一可移动支撑架上；
相对一个掩膜版，分别调整衬底和一个遮挡板的位置和/或旋转角度，以使掩膜版上的光栅掩膜结构在衬底上的投影呈预设旋转角度，以及使遮挡板的透光区在衬底上的投影与衬底上的预设光栅区域重合，包括：
通过可移动支撑架驱动遮挡板移动，并旋转遮挡板，直至遮挡板的透光区在衬底上的投影与衬底上的预设光栅区域重合。
本实施例尚未详尽的内容请参考上述实施例，如图6所示，该制备方法包括：
S310、通过可移动支撑架驱动遮挡板移动，并旋转遮挡板，直至遮挡板的透光区在衬底上的投影与衬底上的预设光栅区域重合。
可选地，遮挡板上的透光区的几何中心与遮挡板的几何中心重合。
具体地，继续参考图1，在多个制备周期之前，需要根据产品设计所需的光栅区域的形状和大小，在多个遮挡板20上分别加工制备出与该产品设计所需的光栅区域的形状和大小相同的多个透光区21，示例性地，该多个透光区21可以均位于各遮挡板20的中心位置处，该多个透光区21的几何中心可以分别与其所在的遮挡板20的几何中心重合，这样的结构既可以简化遮挡板20上的透光区21的生产设计步骤，减少位置判断误差，也可以方便于可移动支撑架40驱动和/或旋转遮挡板20的过程，通过透光区21的几何中心的位置和/或角度改变确定遮挡板20的整体的位置和/或角度改变。将多个遮挡板20固定在同一可移动支撑架40上，也就是，同一可移动支撑架40上可以同时放置多个遮挡板20，在光刻过程中，可以根据产品设计需要进行遮挡板20的不同形状和/或大小的透光区21的组合使用，提高了产品加工的自由度。此外，由于可移动支撑架40同时具备移动和转动的功能，故而在设计遮挡板20时，该多个透光区21也可以不位于各遮挡板20的中心位置处，即该多个透光区21的几何中心可以不与其所在的遮挡板20的几何中心重合，该多个透光区21在其所在的遮挡板20中的位置任意，则在光刻过程中，通过可移动支撑架40驱动和/或旋转遮挡板20，实时注意透光区21在衬底30上的投影位置，保证与衬底30上的预设光栅区域重合即可。
多个遮挡板20旋转固定在同一可移动支撑架40上，通过可移动支撑架40可以驱动遮挡板20移动，并旋转遮挡板20（示例性地，遮挡板20既可以围绕可移动支撑架40旋转，遮挡板20也可以围绕自身的几何中心旋转），根据衬底30上的预设光栅区域的位置，移动或者旋转遮挡板20，直至遮挡板20的透光区21在衬底30上的投影与衬底30上的预设光栅区域重合，之后，经光刻后在衬底30上的预设光栅区域形成光栅。
此外，在使用遮挡板20之前，还需要对遮挡板20进行中心位置及相对位置的校准，示例性地，可以选取上面刻有位置刻度尺的硅晶圆片进行涂布光刻胶，并分别进行曝光和显影，之后在显微镜下读取硅晶圆片上的各轮廓区域的坐标，根据各轮廓区域坐标的位移偏移量及角度偏移量，对遮挡板20的中心位置及相对位置进行校准。
S320、利用掩膜版和遮挡板，对衬底进行光刻，在预设光栅区域形成光栅。
本发明实施例中的技术方案，首先通过可移动支撑架驱动遮挡板移动，并旋转遮挡板，直至遮挡板的透光区在衬底上的投影与衬底上的预设光栅区域重合，然后利用掩膜版和遮挡板，对衬底进行光刻，在预设光栅区域形成光栅。利用上述方法，多个遮挡板旋转固定在同一可移动支撑架上，可移动支撑架既可以驱动多个遮挡板任意方向移动，还可以驱动多个遮挡板围绕可移动支撑架旋转或者围绕自身的几何中心旋转，有效提高了产品设计的自由度。
图7是本发明实施例提供的又一种衍射波导模板的制备方法的流程示意图，本实施例在上述实施例的基础上进行优化。可选地，至少一个掩膜版包括第一掩膜版；衬底上设置有预设耦入光栅区域和预设耦出光栅区域；多个遮挡板包括耦入区遮挡板和耦出区遮挡板；多个制备周期包括至少一个耦入区制备周期和至少一个耦出区制备周期；
在耦入区制备周期中，制备方法包括：
相对第一掩膜版，分别调整衬底和耦入区遮挡板的位置和/或旋转角度，以使第一掩膜版上的光栅掩膜结构在衬底上的投影呈第一预设旋转角度，以及使耦入区遮挡板的透光区在衬底上的投影与衬底上的预设耦入光栅区域重合；
利用第一掩膜版和耦入区遮挡板，对衬底进行光刻，在预设耦入光栅区域形成耦入光栅；
在耦出区制备周期中，制备方法包括：
相对第一掩膜版，分别调整衬底和耦出区遮挡板的位置和/或旋转角度，以使第一掩膜版上的光栅掩膜结构在衬底上的投影呈第二预设旋转角度，以及使耦出区遮挡板的透光区在衬底上的投影与衬底上的预设耦出光栅区域重合；
利用第一掩膜版和耦出区遮挡板，对衬底进行光刻，在预设耦出光栅区域形成耦出光栅。
本实施例尚未详尽的内容请参考上述实施例，如图7所示，该制备方法包括：
S410、相对第一掩膜版，分别调整衬底和耦入区遮挡板的位置和/或旋转角度，以使第一掩膜版上的光栅掩膜结构在衬底上的投影呈第一预设旋转角度，以及使耦入区遮挡板的透光区在衬底上的投影与衬底上的预设耦入光栅区域重合。
具体地，图8是本发明实施例提供的又一种衍射波导模板的制备装置的结构示意图，如图8所示，至少一个掩膜版10包括第一掩膜版13，第一掩膜版13上设置有以固定周期依次排列的多个光栅掩膜结构11，且衬底30上设置有预设耦入光栅区域33和预设耦出光栅区域34，多个遮挡板20包括耦入区遮挡板24和耦出区遮挡板25。多个制备周期包括至少一个耦入区制备周期和至少一个耦出区制备周期，在耦入区制备周期中，相对第一掩膜版13，调整衬底30的位置和/或旋转角度，以使第一掩膜版13上的光栅掩膜结构11在衬底30上的投影呈第一预设旋转角度，即经光刻在衬底30上可以得到由预设旋转角度的光栅掩膜结构11周期排列而成的光栅，示例性地，第一预设旋转角度可以为30°，则可以移动衬底30的位置，直至预设耦入光栅区域33完全位于第一掩膜版13在衬底30上的投影中，衬底30可以围绕自身的几何中心旋转，若第一掩膜版13上的光栅掩膜结构11在衬底30上的投影与基准方向的夹角为10°，则衬底30可以围绕自身的几何中心顺时针旋转20°，实现第一掩膜版13上的光栅掩膜结构11在衬底30上的投影与基准方向的夹角呈30°（此处示例的角度均为在光栅设置平面上条形光栅的延伸方向相对基准方向为倾斜状态，倾斜状态下与基准方向的夹角）。相对第一掩膜版13，调整耦入区遮挡板24的位置和/或旋转角度，以使耦入区遮挡板24的透光区21在衬底30上的投影与衬底30上的预设耦入光栅区域33重合，即经光刻在衬底30上可以得到与透光区21的形状和大小相同的预设耦入光栅区域33，耦入光栅包含在预设耦入光栅区域33内，示例性地，预设耦入光栅区域33可以为直径为1cm的圆形，则通过可移动支撑架40可以驱动耦入区遮挡板24移动至第一掩膜版13远离衬底30的一侧，且耦入区遮挡板24的透光区21的形状和大小应与衬底30上的预设耦入光栅区域33的形状和大小完全一致，通过可移动支撑架40还可以驱动耦入区遮挡板24围绕可移动支撑架40旋转或者围绕自身的几何中心旋转，直至耦入区遮挡板24的透光区21在衬底30上的投影与衬底30上的预设耦入光栅区域33重合。
S420、利用第一掩膜版和耦入区遮挡板，对衬底进行光刻，在预设耦入光栅区域形成耦入光栅。
具体地，继续参考图8，在耦入区制备周期中，应采用清洗液将衬底30进行清洗，清洗完成之后，在衬底30的待光刻表面上涂布光刻胶，形成光刻胶层，示例性地，光刻胶层的涂布厚度可以为50nm-20μm，光刻胶层的烘烤温度可以为90℃-200℃，光刻胶层的烘烤时间可以为60s-90s。
利用第一掩膜版13和耦入区遮挡板24，对衬底30进行光刻，示例性地，光刻机的光源可以穿过耦入区遮挡板24上的透光区21，并照射在第一掩膜版13上，通过衍射将第一掩膜版13上的以固定排布周期依次排列的多个光栅掩膜结构11转移至衬底30上的光刻胶层上。之后，示例性地，将该衬底30放置于热板上进行烘烤，烘烤温度可以为90℃-250℃，烘烤时间可以为20s-60s，烘烤后可以采用TMAH 2.38%显影液对该衬底30进行显影，显影时间可以为60s，显影后可以对该衬底30进行后烘。最后，采用离子束刻蚀和/或电感耦合等离子体刻蚀机对该衬底30进行刻蚀，以将光刻胶层上的以固定排布周期依次排列的多个光栅掩膜结构11转移至衬底30上，在衬底30上的预设耦入光栅区域33形成耦入光栅。
S430、相对第一掩膜版，分别调整衬底和耦出区遮挡板的位置和/或旋转角度，以使第一掩膜版上的光栅掩膜结构在衬底上的投影呈第二预设旋转角度，以及使耦出区遮挡板的透光区在衬底上的投影与衬底上的预设耦出光栅区域重合。
具体地，继续参考图8，至少一个掩膜版10包括第一掩膜版13，第一掩膜版13上设置有以固定周期依次排列的多个光栅掩膜结构11，且衬底30上设置有预设耦入光栅区域33和预设耦出光栅区域34，多个遮挡板20包括耦入区遮挡板24和耦出区遮挡板25，采用同一第一掩膜版13进行耦入区制备周期和耦出区制备周期，则光刻形成的耦入光栅和耦出光栅的周期排布相同。多个制备周期包括至少一个耦入区制备周期和至少一个耦出区制备周期，在耦出区制备周期中，相对第一掩膜版13，调整衬底30的位置和/或旋转角度，以使第一掩膜版13上的光栅掩膜结构11在衬底30上的投影呈第二预设旋转角度，即经光刻在衬底30上可以得到由预设旋转角度的光栅掩膜结构11周期排列而成的光栅，示例性地，第二预设旋转角度可以为60°，则可以移动衬底30的位置，直至预设耦出光栅区域34完全位于第一掩膜版13在衬底30上的投影中，衬底30可以围绕自身的几何中心旋转，若第一掩膜版13上的光栅掩膜结构11在衬底30上的投影与基准方向的夹角为10°，则衬底30可以围绕自身的几何中心顺时针旋转50°，实现第一掩膜版13上的光栅掩膜结构11在衬底30上的投影与基准方向的夹角呈60°。相对第一掩膜版13，调整耦出区遮挡板25的位置和/或旋转角度，以使耦出区遮挡板25的透光区21在衬底30上的投影与衬底30上的预设耦出光栅区域34重合，即经光刻在衬底30上可以得到与透光区21的形状和大小相同的预设耦出光栅区域34，耦出光栅包含在预设耦出光栅区域34内，示例性地，预设耦出光栅区域34可以为3cm×4 cm的矩形，则通过可移动支撑架40可以驱动耦出区遮挡板25移动至第一掩膜版13远离衬底30的一侧，且耦出区遮挡板25的透光区21的形状和大小应与衬底30上的预设耦出光栅区域34的形状和大小完全一致，通过可移动支撑架40还可以驱动耦出区遮挡板25围绕可移动支撑架40旋转或者围绕自身的几何中心旋转，直至耦出区遮挡板25的透光区21在衬底30上的投影与衬底30上的预设耦出光栅区域34重合。
S440、利用第一掩膜版和耦出区遮挡板，对衬底进行光刻，在预设耦出光栅区域形成耦出光栅。
具体地，继续参考图8，在耦出区制备周期中，应采用清洗液将衬底30进行清洗，清洗完成之后，在衬底30的待光刻表面上涂布光刻胶，形成光刻胶层，示例性地，光刻胶层的涂布厚度可以为50nm-20μm，光刻胶层的烘烤温度可以为90℃-200℃，光刻胶层的烘烤时间可以为60s-90s。
利用第一掩膜版13和耦出区遮挡板25，对衬底30进行光刻，示例性地，光刻机的光源可以穿过耦出区遮挡板25上的透光区21，并照射在第一掩膜版13上，通过衍射将第一掩膜版13上的以固定排布周期依次排列的多个光栅掩膜结构11转移至衬底30上的光刻胶层上。之后，示例性地，将该衬底30放置于热板上进行烘烤，烘烤温度可以为90℃-250℃，烘烤时间可以为20s-60s，烘烤后可以采用TMAH 2.38%显影液对该衬底30进行显影，显影时间可以为60s，显影后可以对该衬底30进行后烘。最后，采用离子束刻蚀和/或电感耦合等离子体刻蚀机对该衬底30进行刻蚀，以将光刻胶层上的以固定排布周期依次排列的多个光栅掩膜结构11转移至衬底30上，在衬底30上的预设耦出光栅区域34形成耦出光栅。
本发明实施例中的技术方案，详细说明了多个制备周期包括耦入区制备周期和耦出区制备周期，在耦入区制备周期和耦出区制备周期中的制备过程，衬底上设置有预设耦入光栅区域和预设耦出光栅区域，多个遮挡板包括耦入区遮挡板和耦出区遮挡板，相对第一掩膜版，在耦入区制备周期中，分别调整衬底和耦入区遮挡板的位置和/或旋转角度，在耦出区制备周期中，分别调整衬底和耦出区遮挡板的位置和/或旋转角度，可以实现采用一个具有单一光栅方向的掩膜版分别对应两种不同遮挡板，在衬底上通过光刻分别形成耦入光栅和耦出光栅，有效解决了现有的因掩膜版上的光栅区域排布和轮廓形状固定而导致的针对不同光学设计需重新定制掩膜版的问题，提高了产品设计的自由度，降低了产品的加工成本。
图9是本发明实施例提供的又一种衍射波导模板的制备方法的流程示意图，本实施例在上述实施例的基础上进行优化。可选地，至少一个掩膜版包括第一掩膜版；衬底上设置有预设耦入光栅区域和预设耦出光栅区域；多个遮挡板包括耦入区遮挡板和耦出区遮挡板；多个制备周期包括至少一个耦入区制备周期和至少一个耦出区制备周期；
在耦入区制备周期中，制备方法包括：
相对第一掩膜版，分别调整衬底和耦入区遮挡板的位置和/或旋转角度，以使第一掩膜版上的光栅掩膜结构在衬底上的投影呈第一预设旋转角度，以及使耦入区遮挡板的透光区在衬底上的投影与衬底上的预设耦入光栅区域重合；
利用第一掩膜版和耦入区遮挡板，对衬底进行光刻，在预设耦入光栅区域形成耦入光栅；
在耦出区制备周期中，制备方法包括：
相对第一掩膜版，分别调整衬底和耦出区遮挡板的位置和/或旋转角度，以使第一掩膜版上的光栅掩膜结构在衬底上的投影呈第二预设旋转角度，以及使耦出区遮挡板的透光区在衬底上的投影与衬底上的预设耦出光栅区域重合；
利用第一掩膜版和耦出区遮挡板，对衬底进行光刻，在预设耦出光栅区域形成耦出光栅。
进一步地，衬底上还设置有至少一个预设转折光栅区域，多个遮挡板还包括至少一个转折区遮挡板；多个制备周期还包括至少一个转折区制备周期；在任意一个转折区制备周期中，制备方法包括：
相对第一掩膜版，分别调整衬底和转折区遮挡板的位置和/或旋转角度，以使第一掩膜版上的光栅掩膜结构在衬底上的投影呈第三预设旋转角度，以及使转折区遮挡板的透光区在衬底上的投影与衬底上的预设转折光栅区域重合；
利用第一掩膜版和转折区遮挡板，对衬底进行光刻，在预设转折光栅区域形成转折光栅。
本实施例尚未详尽的内容请参考上述实施例，如图9所示，该制备方法包括：
S510、相对第一掩膜版，分别调整衬底和耦入区遮挡板的位置和/或旋转角度，以使第一掩膜版上的光栅掩膜结构在衬底上的投影呈第一预设旋转角度，以及使耦入区遮挡板的透光区在衬底上的投影与衬底上的预设耦入光栅区域重合。
S520、利用第一掩膜版和耦入区遮挡板，对衬底进行光刻，在预设耦入光栅区域形成耦入光栅。
S530、相对第一掩膜版，分别调整衬底和耦出区遮挡板的位置和/或旋转角度，以使第一掩膜版上的光栅掩膜结构在衬底上的投影呈第二预设旋转角度，以及使耦出区遮挡板的透光区在衬底上的投影与衬底上的预设耦入光栅区域重合。
S540、利用第一掩膜版和耦出区遮挡板，对衬底进行光刻，在预设耦出光栅区域形成耦出光栅。
S550、相对第一掩膜版，分别调整衬底和转折区遮挡板的位置和/或旋转角度，以使第一掩膜版上的光栅掩膜结构在衬底上的投影呈第三预设旋转角度，以及使转折区遮挡板的透光区在衬底上的投影与衬底上的预设转折光栅区域重合。
具体地，继续参考图8，至少一个掩膜版10包括第一掩膜版13，第一掩膜版13上设置有以固定周期依次排列的多个光栅掩膜结构11，且衬底30上设置有预设耦入光栅区域33、预设耦出光栅区域34和至少一个预设转折光栅区域35，多个遮挡板20包括耦入区遮挡板24、耦出区遮挡板25和至少一个转折区遮挡板26。多个制备周期包括至少一个耦入区制备周期、至少一个耦出区制备周期和至少一个转折区制备周期，在任意一个转折区制备周期中，相对第一掩膜版13，调整衬底30的位置和/或旋转角度，以使第一掩膜版13上的光栅掩膜结构11在衬底30上的投影呈第三预设旋转角度，即经光刻在衬底30上可以得到由预设旋转角度的光栅掩膜结构11周期排列而成的光栅，示例性地，第三预设旋转角度可以为30°，则可以移动衬底30的位置，直至预设转折光栅区域35完全位于第一掩膜版13在衬底30上的投影中，衬底30可以围绕自身的几何中心旋转，若第一掩膜版13上的光栅掩膜结构11在衬底30上的投影与基准方向的夹角为10°，则衬底30可以围绕自身的几何中心顺时针旋转20°，实现第一掩膜版13上的光栅掩膜结构11在衬底30上的投影与基准方向的夹角呈30°。相对第一掩膜版13，调整转折区遮挡板26的位置和/或旋转角度，以使转折区遮挡板26的透光区21在衬底30上的投影与衬底30上的预设转折光栅区域35重合，即经光刻在衬底30上可以得到与透光区21的形状和大小相同的预设转折光栅区域35，转折光栅包含在预设转折光栅区域35内，示例性地，预设转折光栅区域35可以为上底1cm、下底4cm和高3cm的梯形。
S560、利用第一掩膜版和转折区遮挡板，对衬底进行光刻，在预设转折光栅区域形成转折光栅。
具体地，继续参考图8，在任意一个转折区制备周期中，应采用清洗液将衬底30进行清洗，清洗完成之后，在衬底30的待光刻表面上涂布光刻胶，形成光刻胶层，示例性地，光刻胶层的涂布厚度可以为50nm-20μm，光刻胶层的烘烤温度可以为90℃-200℃，光刻胶层的烘烤时间可以为60s-90s。
利用第一掩膜版13和转折区遮挡板26，对衬底30进行光刻，示例性地，光刻机的光源可以穿过转折区遮挡板26上的透光区21，并照射在第一掩膜版13上，通过衍射将第一掩膜版13上的以固定排布周期依次排列的多个光栅掩膜结构11转移至衬底30上的光刻胶层上。之后，示例性地，将该衬底30放置于热板上进行烘烤，烘烤温度可以为90℃-250℃，烘烤时间可以为20s-60s，烘烤后可以采用TMAH 2.38%显影液对该衬底30进行显影，显影时间可以为60s，显影后可以对该衬底30进行后烘。最后，采用离子束刻蚀和/或电感耦合等离子体刻蚀机对该衬底30进行刻蚀，以将光刻胶层上的以固定排布周期依次排列的多个光栅掩膜结构11转移至衬底30上，在衬底30上的预设转折光栅区域35形成转折光栅。
本发明实施例中的技术方案，详细说明了多个制备周期还包括至少一个转折区制备周期，在任意一个转折区制备周期中的制备过程，衬底上还设置有至少一个预设转折光栅区域，多个遮挡板还包括至少一个转折区遮挡板，相对第一掩膜版，在转折区制备周期中，分别调整衬底和转折区遮挡板的位置和/或旋转角度，可以实现采用一个具有单一光栅方向的掩膜版分别对应不同的遮挡板，在衬底上通过光刻形成不同的转折光栅，有效解决了现有的因掩膜版上的光栅区域排布和轮廓形状固定而导致的针对不同光学设计需重新定制掩膜版的问题，提高了产品设计的自由度，降低了产品的加工成本。
图10是本发明实施例提供的又一种衍射波导模板的制备方法的流程示意图，本实施例在上述实施例的基础上进行优化。可选地，至少一个掩膜版包括第一掩膜版；衬底上设置有预设耦入光栅区域和预设耦出光栅区域；多个遮挡板包括耦入区遮挡板和耦出区遮挡板；多个制备周期包括至少一个耦入区制备周期和至少一个耦出区制备周期；
在耦入区制备周期中，制备方法包括：
相对第一掩膜版，分别调整衬底和耦入区遮挡板的位置和/或旋转角度，以使第一掩膜版上的光栅掩膜结构在衬底上的投影呈第一预设旋转角度，以及使耦入区遮挡板的透光区在衬底上的投影与衬底上的预设耦入光栅区域重合；
利用第一掩膜版和耦入区遮挡板，对衬底进行光刻，在预设耦入光栅区域形成耦入光栅；
在耦出区制备周期中，制备方法包括：
相对第一掩膜版，分别调整衬底和耦出区遮挡板的位置和/或旋转角度，以使第一掩膜版上的光栅掩膜结构在衬底上的投影呈第二预设旋转角度，以及使耦出区遮挡板的透光区在衬底上的投影与衬底上的预设耦出光栅区域重合；
利用第一掩膜版和耦出区遮挡板，对衬底进行光刻，在预设耦出光栅区域形成耦出光栅。
进一步地，至少一个掩膜版包括第二掩膜版；衬底上还设置有至少一个预设转折光栅区域，多个遮挡板还包括至少一个转折区遮挡板；多个制备周期还包括至少一个转折区制备周期；在任意一个转折区制备周期中，制备方法包括：
相对第二掩膜版，分别调整衬底和转折区遮挡板的位置和/或旋转角度，以使第二掩膜版上的光栅掩膜结构在衬底上的投影呈第四预设旋转角度，以及使转折区遮挡板的透光区在衬底上的投影与衬底上的预设转折光栅区域重合；
利用第二掩膜版和转折区遮挡板，对衬底进行光刻，在预设转折光栅区域形成转折光栅。
本实施例尚未详尽的内容请参考上述实施例，如图10所示，该制备方法包括：
S810、相对第一掩膜版，分别调整衬底和耦入区遮挡板的位置和/或旋转角度，以使第一掩膜版上的光栅掩膜结构在衬底上的投影呈第一预设旋转角度，以及使耦入区遮挡板的透光区在衬底上的投影与衬底上的预设耦入光栅区域重合。
S820、利用第一掩膜版和耦入区遮挡板，对衬底进行光刻，在预设耦入光栅区域形成耦入光栅。
S830、相对第一掩膜版，分别调整衬底和耦出区遮挡板的位置和/或旋转角度，以使第一掩膜版上的光栅掩膜结构在衬底上的投影呈第二预设旋转角度，以及使耦出区遮挡板的透光区在衬底上的投影与衬底上的预设耦入光栅区域重合。
S840、利用第一掩膜版和耦出区遮挡板，对衬底进行光刻，在预设耦出光栅区域形成耦出光栅。
S850、相对第二掩膜版，分别调整衬底和转折区遮挡板的位置和/或旋转角度，以使第二掩膜版上的光栅掩膜结构在衬底上的投影呈第四预设旋转角度，以及使转折区遮挡板的透光区在衬底上的投影与衬底上的预设转折光栅区域重合。
具体地，图11是本发明实施例提供的又一种衍射波导模板的制备装置的结构示意图，如图11所示，至少一个掩膜版10包括第二掩膜版14，第二掩膜版14上设置有以固定周期依次排列的多个光栅掩膜结构11，且衬底30上设置有预设耦入光栅区域33、预设耦出光栅区域34和至少一个预设转折光栅区域35，多个遮挡板20包括耦入区遮挡板24、耦出区遮挡板25和至少一个转折区遮挡板26。多个制备周期包括至少一个耦入区制备周期、至少一个耦出区制备周期和至少一个转折区制备周期，在任意一个转折区制备周期中，相对第二掩膜版14，调整衬底30的位置和/或旋转角度，以使第二掩膜版14上的光栅掩膜结构11在衬底30上的投影呈第四预设旋转角度，即经光刻在衬底30上可以得到由预设旋转角度的光栅掩膜结构11周期排列而成的光栅，示例性地，第四预设旋转角度可以为30°，则可以移动衬底30的位置，直至预设转折光栅区域35完全位于第二掩膜版14在衬底30上的投影中，衬底30可以围绕自身的几何中心旋转，若第二掩膜版14上的光栅掩膜结构11在衬底30上的投影与基准方向的夹角为10°，则衬底30可以围绕自身的几何中心顺时针旋转20°，实现第二掩膜版14上的光栅掩膜结构11在衬底30上的投影与基准方向的夹角呈30°。相对第二掩膜版14，调整转折区遮挡板26的位置和/或旋转角度，以使转折区遮挡板26的透光区21在衬底30上的投影与衬底30上的预设转折光栅区域35重合，即经光刻在衬底30上可以得到与透光区21的形状和大小相同的预设转折光栅区域35，转折光栅包含在预设转折光栅区域35内，示例性地，预设转折光栅区域35可以为上底1cm、下底4cm和高3cm的梯形。需要说明的是，本实施例采用第一掩膜版13进行耦入光栅和耦出光栅的光刻过程，则形成的耦入光栅和耦出光栅的排布周期是相同的，而采用第二掩膜版14进行转折光栅的光刻过程，形成的转折光栅的排布周期与耦入光栅和/或耦出光栅的排布周期是不同的。
S860、利用第二掩膜版和转折区遮挡板，对衬底进行光刻，在预设转折光栅区域形成转折光栅。
具体地，继续参考图11，在任意一个转折区制备周期中，应采用清洗液将衬底30进行清洗，清洗完成之后，在衬底30的待光刻表面上涂布光刻胶，形成光刻胶层，示例性地，光刻胶层的涂布厚度可以为50nm-20μm，光刻胶层的烘烤温度可以为90℃-200℃，光刻胶层的烘烤时间可以为60s-90s。
利用第二掩膜版14和转折区遮挡板26，对衬底30进行光刻，示例性地，光刻机的光源可以穿过转折区遮挡板26上的透光区21，并照射在第二掩膜版14上，通过衍射将第二掩膜版14上的以固定排布周期依次排列的多个光栅掩膜结构11转移至衬底30上的光刻胶层上。之后，示例性地，将该衬底30放置于热板上进行烘烤，烘烤温度可以为90℃-250℃，烘烤时间可以为20s-60s，烘烤后可以采用TMAH 2.38%显影液对该衬底30进行显影，显影时间可以为60s，显影后可以对该衬底30进行后烘。最后，采用离子束刻蚀和/或电感耦合等离子体刻蚀机对该衬底30进行刻蚀，以将光刻胶层上的以固定排布周期依次排列的多个光栅掩膜结构11转移至衬底30上，在衬底30上的预设转折光栅区域35形成转折光栅。
本发明实施例中的技术方案，详细说明了多个制备周期还包括至少一个转折区制备周期，在任意一个转折区制备周期中的制备过程，衬底上还设置有至少一个预设转折光栅区域，多个遮挡板还包括至少一个转折区遮挡板，相对第二掩膜版，在转折区制备周期中，分别调整衬底和转折区遮挡板的位置和/或旋转角度，可以实现采用一个具有单一光栅方向的掩膜版分别对应不同的遮挡板，在衬底上通过光刻形成不同的转折光栅，有效解决了现有的因掩膜版上的光栅区域排布和轮廓形状固定而导致的针对不同光学设计需重新定制掩膜版的问题，提高了产品设计的自由度，降低了产品的加工成本。
图12是本发明实施例提供的又一种衍射波导模板的制备方法的流程示意图，本实施例在上述实施例的基础上进行优化。可选地，多个遮挡板旋转固定在同一旋转支撑架上；
相对一个掩膜版，分别调整衬底和一个遮挡板的位置和/或旋转角度，以使掩膜版上的光栅掩膜结构在衬底上的投影呈预设旋转角度，以及使遮挡板的透光区在衬底上的投影与衬底上的预设光栅区域重合，包括：
通过旋转支撑架旋转以带动遮挡板围绕旋转支撑架公转，直至遮挡板的透光区在衬底上的投影与衬底上的预设光栅区域重合。
本实施例尚未详尽的内容请参考上述实施例，如图12所示，该制备方法包括：
S710、通过旋转支撑架旋转以带动遮挡板围绕旋转支撑架公转，直至遮挡板的透光区在衬底上的投影与衬底上的预设光栅区域重合。
具体地，图13A、图13B和图13C是本发明实施例提供的三种遮挡板的结构示意图，如图13A、图13B和图13C所示，在多个制备周期之前，需要根据产品设计所需的光栅区域的形状和大小，在多个遮挡板20上分别加工制备出与该产品设计所需的光栅区域的形状和大小相同的多个透光区21，示例性地，可以根据光学设计的一个预设耦入光栅区域、一个预设耦出光栅区域和一个预设转折光栅区域的轮廓形状，以及三个光栅区域之间的位置和角度关系，分别制备出图13A所示的含有该预设耦入光栅区域的轮廓形状的遮挡板20，该遮挡板20即为耦入区遮挡板24，图13B所示的含有该预设耦出光栅区域的轮廓形状的遮挡板20，该遮挡板20即为耦出区遮挡板25，图13C所示的含有该预设转折光栅区域的轮廓形状的遮挡板20，该遮挡板20即为转折区遮挡板26，且各遮挡板20上的透光区21之间的位置和角度关系与三个光栅区域之间的位置和角度关系对应。需要说明的是，各遮挡板20上的透光区21的位置根据预设光栅区域在衬底上的位置而定，各遮挡板20上的透光区21的位置是固定的。
多个遮挡板20旋转固定在同一旋转支撑架上，通过旋转支撑架旋转以带动遮挡板20围绕旋转支撑架公转，根据衬底上的预设光栅区域的位置，遮挡板20围绕旋转支撑架公转，直至遮挡板20的透光区21在衬底上的投影与衬底上的预设光栅区域重合，之后，经光刻后在衬底上的预设光栅区域形成光栅。
此外，在使用遮挡板20之前，还需要对遮挡板20进行中心位置及相对位置的校准，示例性地，可以选取上面刻有位置刻度尺的硅晶圆片进行涂布光刻胶，并分别进行曝光和显影，之后在显微镜下读取硅晶圆片上的各轮廓区域的坐标，根据各轮廓区域坐标的位移偏移量及角度偏移量，对遮挡板20的中心位置及相对位置进行校准。
S720、利用掩膜版和遮挡板，对衬底进行光刻，在预设光栅区域形成光栅。
本发明实施例中的技术方案，首先通过旋转支撑架旋转以带动遮挡板围绕旋转支撑架公转，直至遮挡板的透光区在衬底上的投影与衬底上的预设光栅区域重合，然后利用掩膜版和遮挡板，对衬底进行光刻，在预设光栅区域形成光栅。利用上述方法，多个遮挡板旋转固定在同一旋转支撑架上，多个遮挡板可以围绕旋转支撑架公转，多个遮挡板上的透光区的位置根据预设光栅区域在衬底上的位置而定，有效提高了产品设计的自由度。
图14是本发明实施例提供的又一种衍射波导模板的制备方法的流程示意图，本实施例在上述实施例的基础上进行优化。可选地，遮挡板固定在伸缩支撑架上；
相对一个掩膜版，分别调整衬底和一个遮挡板的位置和/或旋转角度，以使掩膜版上的光栅掩膜结构在衬底上的投影呈预设旋转角度，以及使遮挡板的透光区在衬底上的投影与衬底上的预设光栅区域重合，包括：
通过伸缩支撑架驱动遮挡板沿预设方向移动，直至遮挡板的透光区在衬底上的投影与衬底上的预设光栅区域重合。
本实施例尚未详尽的内容请参考上述实施例，如图14所示，该制备方法包括：
S510、通过伸缩支撑架驱动遮挡板沿预设方向移动，直至遮挡板的透光区在衬底上的投影与衬底上的预设光栅区域重合。
具体地，在多个制备周期之前，需要根据产品设计所需的光栅区域的形状和大小，在多个遮挡板上分别加工制备出与该产品设计所需的光栅区域的形状和大小相同的多个透光区，在制备周期中选择包含与预设光栅区域的形状和大小均相同的透光区的遮挡板。
遮挡板固定在伸缩支撑架上，通过伸缩支撑架可以驱动遮挡板沿预设方向移动，直至遮挡板的透光区在衬底上的投影与衬底上的预设光栅区域重合，示例性地，预设方向可以为平行于衬底所在平面的方向，在制备周期中，可以通过伸缩支撑架驱动遮挡板沿平行于衬底所在平面的方向移动。
S520、利用掩膜版和遮挡板，对衬底进行光刻，在预设光栅区域形成光栅。
本发明实施例中的技术方案，首先通过伸缩支撑架驱动遮挡板沿预设方向移动，直至遮挡板的透光区在衬底上的投影与衬底上的预设光栅区域重合，然后利用掩膜版和遮挡板，对衬底进行光刻，在预设光栅区域形成光栅。利用上述方法，遮挡板固定在伸缩支撑架上，伸缩支撑架可以驱动遮挡板沿预设方向移动，有效提高了产品设计的自由度。
继续参考图1、图8和图11，本发明实施例还提供了一种衍射波导模板的制备装置，该制备装置用于执行如上述实施例任意一项的衍射波导模板的制备方法。该制备装置包括至少一个掩膜版10和多个遮挡板20；遮挡板20上设置有透光区21，且不同的遮挡板20上的透光区21的形状和/或大小不同；掩膜版10上设置有以固定排布周期依次排列的多个光栅掩膜结构11，不同的掩膜版10的光栅掩膜结构11的排布周期不同。本发明实施例所提供的衍射波导模板的制备装置可执行本发明任意实施例所提供的衍射波导模板的制备方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种衍射波导模板。图15是本发明实施例提供的一种衍射波导模板的结构示意图，如图15所示，该衍射波导模板1采用如上述实施例任一项的衍射波导模板的制备方法制备而成，示例性地，该衍射波导模板1的整体结构可以由光学基板和位于光学基板表面的光栅组成，光学基板通常为平面结构，光栅位于光学基板的其中一个表面上，该衍射波导模板1可以包括一个入射光栅、一个转折光栅和一个出射光栅，在此只是举例，不作限定。因此，本发明实施例提供的衍射波导模板1具备本发明实施例提供的衍射波导模板的制备方法相应的有益效果，这里不再赘述。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (11)

1.一种衍射波导模板的制备方法，其特征在于，采用至少一个掩膜版和多个遮挡板在衬底上进行制备；所述遮挡板上设置有透光区，且不同的所述遮挡板上的所述透光区的形状和/或大小不同；所述掩膜版上设置有以固定排布周期依次排列的多个光栅掩膜结构，不同的所述掩膜版的光栅掩膜结构的排布周期不同；
该制备方法包括多个制备周期，各所述制备周期中所采用的所述掩膜版相同或不同，至少部分所述制备周期中所采用的所述遮挡板不同；
在任意一个所述制备周期中，所述制备方法包括：
相对一个所述掩膜版，分别调整所述衬底和一个所述遮挡板的位置和/或旋转角度，以使所述掩膜版上的所述光栅掩膜结构在所述衬底上的投影呈预设旋转角度，以及使所述遮挡板的所述透光区在所述衬底上的投影与所述衬底上的预设光栅区域重合；
利用所述掩膜版和所述遮挡板，对所述衬底进行光刻，在所述预设光栅区域形成光栅。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在多个制备周期之前，所述制备方法还包括：
在所述衬底上形成对位标记点；
相对一个所述掩膜版，分别调整所述衬底和一个所述遮挡板的位置和/或旋转角度，包括：
参考所述对位标记点，调整所述衬底相对所述掩膜版的位置和/或旋转角度。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，至少一个所述掩膜版上设置有标记点掩膜结构，所述多个遮挡板包括标记点遮挡板，所述标记点遮挡板上设置有标记点透光区；
在所述衬底上形成对位标记点，包括：
相对设置有所述标记点掩膜结构的所述掩膜版，分别调整所述衬底和所述标记点遮挡板的位置和/或旋转角度，以使所述标记点遮挡板上的所述标记点透光区和所述标记点掩膜结构分别在所述衬底上的投影与所述衬底上的预设标记点区域重合；
利用所述掩膜版和所述标记点遮挡板，对所述衬底进行光刻，在所述预设标记点区域形成所述对位标记点。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，多个所述遮挡板旋转固定在同一可移动支撑架上；
相对一个所述掩膜版，分别调整所述衬底和一个所述遮挡板的位置和/或旋转角度，以使所述掩膜版上的所述光栅掩膜结构在所述衬底上的投影呈预设旋转角度，以及使所述遮挡板的所述透光区在所述衬底上的投影与所述衬底上的预设光栅区域重合，包括：
通过所述可移动支撑架驱动所述遮挡板移动，并旋转所述遮挡板，直至所述遮挡板的所述透光区在所述衬底上的投影与所述衬底上的预设光栅区域重合。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述遮挡板上的所述透光区的几何中心与所述遮挡板的几何中心重合。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，多个所述遮挡板旋转固定在同一旋转支撑架上；
相对一个所述掩膜版，分别调整所述衬底和一个所述遮挡板的位置和/或旋转角度，以使所述掩膜版上的所述光栅掩膜结构在所述衬底上的投影呈预设旋转角度，以及使所述遮挡板的所述透光区在所述衬底上的投影与所述衬底上的预设光栅区域重合，包括：
通过所述旋转支撑架旋转以带动所述遮挡板围绕所述旋转支撑架公转，直至所述遮挡板的所述透光区在所述衬底上的投影与所述衬底上的预设光栅区域重合。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述遮挡板固定在伸缩支撑架上；
相对一个所述掩膜版，分别调整所述衬底和一个所述遮挡板的位置和/或旋转角度，以使所述掩膜版上的所述光栅掩膜结构在所述衬底上的投影呈预设旋转角度，以及使所述遮挡板的所述透光区在所述衬底上的投影与所述衬底上的预设光栅区域重合，包括：
通过所述伸缩支撑架驱动所述遮挡板沿预设方向移动，直至所述遮挡板的所述透光区在所述衬底上的投影与所述衬底上的预设光栅区域重合。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述至少一个掩膜版包括第一掩膜版；所述衬底上设置有预设耦入光栅区域和预设耦出光栅区域；所述多个遮挡板包括耦入区遮挡板和耦出区遮挡板；多个所述制备周期包括至少一个耦入区制备周期和至少一个耦出区制备周期；
在所述耦入区制备周期中，所述制备方法包括：
相对所述第一掩膜版，分别调整所述衬底和所述耦入区遮挡板的位置和/或旋转角度，以使所述第一掩膜版上的所述光栅掩膜结构在所述衬底上的投影呈第一预设旋转角度，以及使所述耦入区遮挡板的所述透光区在所述衬底上的投影与所述衬底上的所述预设耦入光栅区域重合；
利用所述第一掩膜版和所述耦入区遮挡板，对所述衬底进行光刻，在所述预设耦入光栅区域形成耦入光栅；
在所述耦出区制备周期中，所述制备方法包括：
相对所述第一掩膜版，分别调整所述衬底和所述耦出区遮挡板的位置和/或旋转角度，以使所述第一掩膜版上的所述光栅掩膜结构在所述衬底上的投影呈第二预设旋转角度，以及使所述耦出区遮挡板的所述透光区在所述衬底上的投影与所述衬底上的所述预设耦出光栅区域重合；
利用所述第一掩膜版和所述耦出区遮挡板，对所述衬底进行光刻，在所述预设耦出光栅区域形成耦出光栅。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述衬底上还设置有至少一个预设转折光栅区域，所述多个遮挡板还包括至少一个转折区遮挡板；多个所述制备周期还包括至少一个转折区制备周期；
在任意一个所述转折区制备周期中，所述制备方法包括：
相对所述第一掩膜版，分别调整所述衬底和所述转折区遮挡板的位置和/或旋转角度，以使所述第一掩膜版上的所述光栅掩膜结构在所述衬底上的投影呈第三预设旋转角度，以及使所述转折区遮挡板的所述透光区在所述衬底上的投影与所述衬底上的所述预设转折光栅区域重合；
利用所述第一掩膜版和所述转折区遮挡板，对所述衬底进行光刻，在所述预设转折光栅区域形成转折光栅。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述至少一个掩膜版包括第二掩膜版；所述衬底上还设置有至少一个预设转折光栅区域，所述多个遮挡板还包括至少一个转折区遮挡板；多个所述制备周期还包括至少一个转折区制备周期；
在任意一个所述转折区制备周期中，所述制备方法包括：
相对所述第二掩膜版，分别调整所述衬底和所述转折区遮挡板的位置和/或旋转角度，以使所述第二掩膜版上的所述光栅掩膜结构在所述衬底上的投影呈第四预设旋转角度，以及使所述转折区遮挡板的所述透光区在所述衬底上的投影与所述衬底上的所述预设转折光栅区域重合；
利用所述第二掩膜版和所述转折区遮挡板，对所述衬底进行光刻，在所述预设转折光栅区域形成转折光栅。
11.一种衍射波导模板的制备装置，其特征在于，用于执行如权利要求1-10任意一项所述的衍射波导模板的制备方法；该制备装置包括至少一个掩膜版和多个遮挡板；
所述遮挡板上设置有透光区，且不同的所述遮挡板上的所述透光区的形状和/或大小不同；所述掩膜版上设置有以固定排布周期依次排列的多个光栅掩膜结构，不同的所述掩膜版的光栅掩膜结构的排布周期不同。
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