本发明涉及一种全息光栅制作方法，尤其是全息平焦场光栅的制作方法。
背景技术：
全息平焦场光栅作为分光器件同时兼具色散、聚焦成像、校正像差、无鬼线、低杂散光等特性，自发明以来一直在极紫外和软X射线波段高分辨率光谱仪等领域中发挥重要作用。全息平焦场光栅的面型特征和刻槽分布规律使其具备了优秀的消像差能力，但同样使其研制难度大增。
技术实现要素：
本发明提供的全息平焦场光栅的制作方法，减少工艺步骤，降低设备投资。
本发明具体采用如下技术方案实现：
一种全息平焦场光栅的制作方法，包括以下步骤：
步骤1、基底准备，采用体积配比为2:1的浓H2SO4:H2O2溶液清洗，清洗后用热水冲洗晾干，使用棉球擦拭表面，然后对基底表面进行灰化处理，以增强表面附着力；
步骤2、旋涂光刻胶，旋涂瑞红光刻胶，采用密封涂胶，胶厚控制在300-400nm；
步骤3、曝光，搭建的球面波和非球面波记录光路曝光；
步骤4、显影，利用5％的NaOH溶液显影得到光刻胶光栅掩模；
步骤5、离子束刻烛，灰化技术控制光刻胶的占宽比，之后利用离子束刻蚀机KZ-400将光刻胶图形转移到基底上；
步骤6、去除残余光刻胶，利用浓H2SO4:H2O2溶液去除残余的光刻胶；
步骤7、离子束溅射渡金膜，利用离子束溅射渡膜机在融石英光栅上镀100nm左右的金膜。
作为优选，所述光栅基底的材料为融石英。
作为优选，所述球面波和非球面波记录光路为：激光器出来的441.6nm波长的光经分束棱镜分为两束，其中一束经平面反射镜反射后入射到空间滤波器，扩束为球面波入射到光栅基底表面，另一束镜平面反射镜后入射到空间滤波器，扩束为球面波后经辅助球面反射镜反射后变为非球面波入射到光栅基底表面，两束产生的光斑最终在光栅基底表面干涉产生变周期的条纹，并记录在光刻胶上。
本发明提供的全息平焦场光栅的制作方法，其有益效果在于：工艺简单、容易控制，成功率高。
附图说明
图1是本发明超环面全息光栅制作方法流程图；
图2是球面波和非球面波记录光路图。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
本实施例提供的全息平焦场光栅的制作方法，步骤主要包括基底准备、旋涂光刻胶、曝光、显影、离子束刻烛、去除残余光刻胶及最后的离子束溅射渡金膜。本实施例的光栅基底的材料为融石英，有超光滑表面和非超光滑表面两种，记作A、B类基底，并编号。基底的前期准备采用体积配比为2:1的浓H2SO4:H2O2溶液清洗，清洗后用热水冲洗晾干，对于超光滑表面尽量减少物质间的直接接触比如棉球擦拭表面，尽可能的保护基底表面。然后对融石英表面进行灰化处理，以增强表面附着力，接着旋涂瑞红光刻胶，采用密封涂胶，胶厚控制在300-400nm。利用搭建的球面波和非球面波记录光路曝光，然后用5％的NaOH溶液显影得到光刻胶光栅掩模。再利用灰化技术控制光刻胶的占宽比，之后利用离子束刻蚀机KZ-400将光刻胶图形转移到融石英基底上。最后利用浓H2SO4:H2O2溶液去除残余的光刻胶，并利用离子束溅射渡膜机在融石英光栅上镀100nm左右的金膜。通过上述步骤，融石英制作成全息平焦场光栅的过程如图1所示。
球面波和非球面波记录光路如图2所示，激光器出来的441.6nm波长的光经分束棱镜BS分为两束，其中一束经平面反射镜M1反射后入射到空间滤波器SF1，扩束为球面波入射到光栅基底表面，另一束镜平面反射镜M2后入射到空间滤波器SF2，扩束为球面波后经辅助球面反射镜SM1反射后变为非球面波入射到光栅基底表面，两束产生的光斑最终在光栅基底表面干涉产生变周期的条纹，并记录在光刻胶上。此光路干涉区域较小，对于采用200mm孔径的球面反射镜，经过球面反射镜反射得到的非球面波在基底表面的光强分布被重新调制。曝光干涉场的大小主要受限于反射镜的口径，200mm口径的反射镜是够用的，因此下面主要分析干涉场的光强分布特点及其调整。
利用离子束刻烛将光刻胶掩模图形转移到融石英基底上，使用的刻烛机为KZ-400，采用CHF3气体刻烛，刻蚀深度为9nm，刻烛精度为±lnm。对于浅槽光栅的刻烛，必须事先灰化去掉槽底的残余光刻胶，哪怕是有1nm厚，对刻烛后的9nm的影响也是比较大的，对于利用灰化来调控占宽比的掩模，此步可以略去。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。