CS214435B1 - Způsob výroby série difrakčníoh mřížek se sinusovým reliéfem v pozitivním fotorezistu SCR 11 s reprodukovatelnými parametry - Google Patents

Abstract

Vynález se týká způsobu výroby serie difrakčníoh mřížek se sinusovým reliéfem v pozitivním fotorezistu SCR 11 s reprodukovatelnými parametry. Mřížky vyrobené podle tohoto způsobu mají parametry v žádoucích tolerancích pro využití i ve spektroskopických aplika- ‘ cích. Geometrický rozměr mřížky může být až několik desítek cm^. Maximální hodnota difrakční účinnosti 30 až 33 %.

Description

Vynález ee týká způsobu výroby serie dufrakčníeh mřížek se sinusovým reliéfem v pozitivním fotorezistu SCR 11 s reprodukovatelnými parametry.

Velmi kvalitní difrakční mřížky jsou nejen žádoucí ve spektroskopických aplikacích, ale i voptoelektronioe, v řídící, měřící a automatizační technice.

Velká přesnost difrakčních mřížek spočívá na výrobě replik z prvního zhotoveného vzorku mřížky, ať již mechanicky rytého na rycím stroji nebo realizovaného záznamem interferenčních proužků ve světlocitlivé vrstvě. Repliky se dělají v želatinové vrstvě. Nevýhoda replik vytvořených v želatinové vrstvě je poměrně nízká časová stabilita těchto mřížek, vlivem dehydratace dochází k smršťování vrstvy a tím ke změně důležitých parametrů mřížky.

Protože u difrakčních mřížek především pro spektroskopické aplikace a v optoelektronice je perioda řádu mikrometru nebo několikrát ještě nižší, je technologický proces replik značně náročný, mají-li být dodrženy parametry v požadovaných tolerancích (prostorová frekvence, difrakční účinnost, nízký rozptyl).

Výroba ryté difrakční mřížky o ploše několika desítek plošných centimetrů s periodou okolo 1 /am trvá až týden a proto se hledají a zkoumají nové hmoty a technologické způsoby pro výrobu replik z prvního rytého vzorku.

Nové možnosti se naskýtají při realizaci difrakčních mřížek záznamem interferenčních proužků do fotorezistů. Doba potřebná k výrobě mřížek je řádově jen několik desítek minut a co je nejpodstatnější, není tato doba závislá na velikosti a periodě mřížky.

Každá mřížka je originální. To však znamená, že podstatné parametry vyrobených mřížek (geometrický rozměr, prostorové frekvence, rozptyl, difrakční účinnost) musí být reprodukovatelné v požadovaných tolerancích. Největší potíže jsou s dodržením maximální hodnoty difrakční účinnosti, u které je přípustná maximální změna do 10 %. Tento náročný parametr je prakticky nemožná dodržet u všech vyrobených mřížek, nebot existuje v složitém technologickém procesu mnoho jevů, které ovlivňují amplitudu sinusového reliéfu a tedy i difrakční účinnost. Působí zde především historie fotorezistové vrstvy, kolísání výkonu laseru při expozici, změna teploty vývojky a nepřesnost v dodržení doby vyvolání vzorku ve vývojce.

Výše uvedené nevýhody nemá způsob výroby serie difrakčních mřížek se sinusovým reliéfem v pozitivním fotorezistu SCR 11 s reprodukovatelnými parametry podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se vytvoří amplituda sinusového reliéfu nejvýše o 50 % větší než optimální, určí se skutečná amplituda z měření difrakční účinnosti v závislosti na vlnové délce a pak se stanoví pro mřížku režim tepelného zpracování v rozmezí 20 až 130 °C a době- zkracování do 60 minut, s výhodou 30 minut, ke zmenšení amplitudy reliéfu na optimální hodnotu.

Výhodou tohoto způsobu je, že každá vyrobená mřížka má reprodukovatelné parametry, geometrický rozměr, prostorovou frekvenci, nízký rozptyl, ale i difrakční účinnost, a to maximální hodnotu 30 % až 33 %.

214 435

Na obr. 1 je uvedena závislost relativního zmenšení amplitudy sinusového reliéfu mřížek na teplotě tepelného zpracování, přičemž doba tepelného zpracování je 30 minut.

Předmět vynálezu byl ověřen na dvou sériích difrakčních mřížek v pozitivním fotorezistu SCR 11 a prostorovou frekvencí 600 Sář/mm.

Na obr. 2 jsou graficky zobrazeny difrakční účinnosti pro vlnovou délku 254 nm na teplotě při tepelném zpracování pro různé výchozí, počáteční amplitudy sinusového reliéfu. Z obr. 2 je zřejmé, že lze zmenšit amplitudu reliéfu až 6 50 %, a to na konkrétním případu z 54 nm na 36 nm, pro kterou pak difrakční účinnost nabývá maximální hodnotu 33 %.

Claims (1)

1. Způsob výroby serie difrakčních mřížek se sinusovým reliéfem v pozitivním fotorezistu SCR 11 s reprodukovatelnými parametry vyznačující se tím, že se vytvoří amplituda sinusového reliéfu nejvýše o 50 % větší než optimální, určí ae skutečná amplituda z měření difrakční účinnosti v závislosti na vlnové délce a pak se stanoví pro mřížku režim tepelného zpracování v rozmezí 20 až 130 °C a době zpracování do 60 minut, s výhodou 30 minut, ke zmenšení amplitudy reliéfu na optimální hodnotu.