Способ изготовления периодических структур

 

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано для изготовления шаблонов шкал и дифракционных решеток. Целью изобретения является повьшгение качества структур путем увеличения однородности их дифракционной эффективности . Участок эталонной структуры освещают прошедшим через коллиматор пучком когерентного света. Из дифрагировавших пучков выделяют пару, имеющую одинаковый порядок дифракции, за исключением нулевого, и с помощью системы зеркал направляют их через оптические элементы, разворачивающие волновые фронты пучков на I80 относительно их осей, на светочувствительный образец. При совмещении пучков на поверхности образца образуется система интерференционных полос, которые остаются неподвижными относительно его светочувствительной поверхности при одновременном переме- , щении структуры и образца 1 ил. iS (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11)

Ь1) 4 G 02 В 27/42

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 968778 (2I) 3765252/24-10 (22) 04.07.84 (46) 07.03.86. Бюл. Ф 9 (71) Институт электроники АН БССР (72) В.А. Пилипович, А.В. Романов н В.Ф. Ярмолицкий (53) 535,853.31 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 968778, кл, G 02 В 27/42, 28.04 ° 81. (54)СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКИХ СТРУКТУР (57)Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано для изготовления шаблонов, шкал и дифракционнык решеток.

Целью изобретения является повышение качества структур путем увеличения однородности нх дифракционной эффективности. Участок эталонной структуры освещают прошедшим через коллиматор пучком когерентного света. Hs дифрагировавших пучков выделяют пару, имеющую одинаковый порядок дифракции, за исключением нулевого, и с помощью системы зеркал направляют их через оптические элементы, разворачивающие

О волновые фронты пучков на 180 относительно их осей, на светочувствительный образец. При совмещении пучков на поверхности образца образуется система интерференционных полос, которые остаются неподвижными относительно его светочувствительной поверхности при одновременном переме, щении структуры и образца. 1 ил, 1216756

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может найти применение, например, при изготовлении шаблонов, шкал и дкфракциокных решеток. 5

По основному авт.св. N - 968778 известен способ изготовления периодических структур, заключающийся в освещении эталонной структуры пучком когерентного света, формировании 10 на светочувствительном образце периодической картины и проведении его фотохимической обработки, в соответствии с которым иэ дифрагированных на эталонной структуре пучков выде- 15 ляют пару, имеющую одинаковый порядок дифракции, эа исключением нулевого, но разные знаки, направляют выделенные пучки на образец параллельно направлению их дифракции, 2Î совмещают указанные пучки на поверхности образца и осуществляют одновременное перемещение эталонной структуры и образца в направлении, перпендикулярном оси освещающего пуч- >5 ка когерентного света (1) .

На распределение амплитуды дифрагироэавших пучков оказывает элияние неравномерность пропускания эталонной структуры, загрязнения и многократная интерференция на подложке. В известном способе при перемещении эталонной структуры и образца укаэанные амплитудные неоднородности интерферирующих пучков пере- 35 мещаются в том же направлении, что приводит к снижению качества изготавливаемой структуры ввиду увеличения неравномерности дифракционной эффективности, 4О

Цель изобретения — повышение качества структур путем увеличения однородности их дифракциоккой эффективности.

Поставленная цель достигается 45 тем, что согласно способу изготовления периодических структур перед совмещением пчков на поверхности образца разворачивают их волновые фронты на 180 относительно осей 50 пучков.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для реализации способа.

Устройство содержит лазер 1, 55 коллиматор 2, эталонную структуру

3, светочувствительный образец 4, подвижное основание 5, систему зеркал 6-9, экран 10 и оборачиэающие элементы ll и 12.

Сущность способа изготовления периодических структур заключается в следующем. Участок эталонной структуры 3 освещают прошедшим через коллиматор 2 пучком когерентного света от лазера 1; Из дифрагировавших на эталонной структуре 3 пучков выделяют пару, имеющую одинаковый порядок дифракции, за исключением нулевого, но раэные знаки.

Нулевой порядок и порядки, кроме выделенных, перекрывают экраном 10, Выделенные пучки с помощью системы. зеркал 6-9 направляют через оптические элементы ll и 12, которые оборачивают волновые фронты пучков на

180 относительно их осей, на светоФ чувствительный образец 4. При этом направление падения пучков на образец 4 устанавливают параллельным направлению их дифракции. Совмещают пучки на поверхности образца 4.-В результате проведения укаэанных операций на этой поверхности образуется система интерференционных полос, период которых а

Т

2m где„ й- период эталонной структуры;

m- порядок дифракции выделенных пучков.

При одновременном перемещении структуры 3 и образца 4, установленкых на общем подвижном основании 5, относительно пучков, формирующих интерференциокную картину, интерференцэонные полосы остаются неподвижными относительно светочувствительной поверхности образца 4. В заключение осуществляется фотохимическая обработка образца 4, проводимая по известным методикам.

Поворот волновых фронтов пучков о на 180 относительно их осей приводит к тому, что амплитудные неоднородности пучков, обусловленные неравномерностью пропускания эталонной структуры, пере. ещаются в направлении> противоположном перемещению структуры 3 и образца 4. В результате происходит усреднение экспозиции образца в пределах диаметра пучка, что повышает однородность дифракциокной эффективности изготавливаемой структуры и, следовательно, ее качество.

3 1216

Способ осуществляют следующим образом.

Участок эталонной структуры 3, например с периодом 20 мкм, установленной на каретке 5 с аэростатическими опорами, освещают прошедним через коллиматор 2 пучком когерентного света от лазера 1, например ЛГ-38.

Из дифрагировавших на эталонной структуре пучков выделяют пару пространственно разделенных пучков, например, второго порядка. Вьделенные пучки зеркалами 6-9 через оборачивающие оптические элементы ll и 12 например призмы Дове, направляют на светочувствительный образец 4, установленный на каретке. Направление падения пучков устанавливают параллельным направлению их дифракции. Нулевой порядок и порядки, кроме вьщеленных, перекрывают экраном IO, установленным перед образцом 4. В результате проведенных операций на поверхности образца образуется периодическая картина, период которой равен 5 мкм, 25

При перемещении каретки 5 с эталонной структурой 3 и образцом 4, например, с помощью линейного электродвигателя интерференционные полосы

756 4 перемещаются в направлении перемещения образца и остаются неподвижными относительно его поверхности. В результате по длине образца 4 формируется периодическая структура. В то же время амплитудные неоднородности пучков, обусловленные влиянием эталонной структуры 3, перемещаются в направлении, противоположном перемещению образца, что приводит к усреднению экспозиции и увеличению однородности дифракционной эффективности изготавливаемой структуры. При этом увеличение однородности дифракционной эффективности составляет по крайней мере 8 раэ по сравнению с известным способом.

Формула и э о б р е т е н и я

Способ изготовления периодических структур по авт.св. Ф 968778 отличающийся тем, что, с целью повышения качества структур путем увеличения однородности их дифракционной эффективности, перед совмещением пучков на поверхности образца разворачивают их волновые фронты на 180 относительно осей пучков.

BHHHHH Заказ 998/57 Тираж 502 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4