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申请/专利权人：中国科学技术大学

摘要：本发明提供一种利用离子束刻蚀修饰闪耀光栅槽形的方法，包括如下步骤：1通过全息‑离子束刻蚀法在石英表面制作出浮雕闪耀光栅；2通过严格耦合波分析方法确定透射型或者反射型闪耀光栅的反闪耀角对衍射效率的影响，找出反闪耀角度的最优区间；3根据已制作的闪耀光栅的反闪耀角与最优区间的差异确定反闪耀角的改变方向，并利用离子束刻蚀对反闪耀角度进行修饰。本发明采用离子束刻蚀的方式，改变闪耀光栅的反闪耀角度，从而扩大闪耀面的有效工作面积，增加衍射效率。

主权项：1.一种利用离子束刻蚀修饰闪耀光栅槽形的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）在石英基底上利用全息-离子束刻蚀法制作闪耀光栅；（2）通过严格耦合波分析方法确定透射型或者反射型闪耀光栅的反闪耀角对衍射效率的影响，找出反闪耀角度的最优区间；（3）根据离子束刻蚀速率与入射角度的关系确定离子束入射方向，从而对反闪耀角度进行修饰，提高衍射效率；所述步骤（2）的反闪耀角度最优区间包括：透射型闪耀光栅的反闪耀角度在80°~90°；反射型闪耀光栅的反闪耀角度；其中，为闪耀角；所述步骤（3）的离子束选择CHF3或者Ar作为工作气体；对于石英基底的闪耀光栅，工作气体为CHF3的离子束利用物理溅射与化学反应相结合的方式刻蚀，其刻蚀速率随离子束入射角的增加而减小；工作气体为Ar的离子束采用纯物理溅射刻蚀，随着离子束入射角的增加，其刻蚀速率出现先增加后减小的趋势，并在45°刻蚀速率达到最大；所述步骤（3）中的反闪耀角度修饰包括如下步骤：（1）增加反闪耀角度：当工作气体为CHF3时，使离子束入射方向垂直于带有弧度的反闪耀面底端B的切线方向；当工作气体为Ar时，令离子束入射方向与带有弧度的反闪耀面底端B的切线方向保持夹角45°，使得底端B刻蚀速率比反闪耀面顶端A高；（2）减小反闪耀角度：当透射闪耀光栅的反闪耀角度为钝角时，通过减小该值来提高衍射效率，首先在现有闪耀光栅槽形上涂敷牺牲层，牺牲层选用聚合物材料；通过灰化方式将牺牲层厚度降低至露出槽形顶部；之后选用刻蚀选择比高的工作气体进行离子束垂直刻蚀，即通过CHF3作为工作气体的离子束垂直刻蚀石英基底上带有光刻胶牺牲层的闪耀光栅；无牺牲层保护的槽顶A被快速轰击掉，闪耀面以及底端B由于牺牲层的存在而不被离子束刻蚀，最终通过离子束修饰了反闪耀角度；所述刻蚀选择比为基底刻蚀速率与牺牲层刻蚀速率之比。

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