一种反射式DOE衍射器件及其制备方法与流程

本发明涉及微电子工艺的衍射微光学器件的加工方法，具体为一种反射式doe衍射器件及其制备方法。

背景技术：

以硅微电子为基础的微加工技术在过去的半个多世纪中取得了巨大的成就，大力的推动了集成电路的发展。硅是自然界中元素含量之首，而且人们已经对硅及其衍生物的特性有了足够的了解。得益于硅基加工工艺的巨大产业能力，需要精细加工工艺支持的微纳光学也得到了巨大的发展。微纳光学元件有着体积小，重量轻以及易于集成的特点。随着光电子技术的发展，微纳光学元件在生物医学，光纤通信和信息处理等领域有着广阔的应用。

微纳光学元件是通过微米/亚微米级的现代微纳加工技术制作而成，其中包括电子束直写技术、激光直写技术、掩模套刻技术、灰度掩模技术以及热融技术等。随着现代化信息器件对光学精细结构要求、器件的微型化以及集成化越来越高，因此利用已经相当成熟的硅基微电子加工工艺加工微纳光学结构成为了一个重要的研究方向。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种反射式doe衍射器件的制备方法，该反射式doe衍射器件可利用发射光的衍射，光照射到有微结构的器件上，反射光投射到其他物体上会呈现衍射图案。

发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种反射式doe衍射器件，包括单晶硅基板、多晶硅层和光刻掩模板，所述多晶硅层设在单晶硅基板上，所述光刻掩模板设在多晶硅层上，还包括铝层和保护膜，所述铝层设在多晶硅层上，所述保护膜设在铝层上。

发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种反射式doe衍射器件的制备方法，包括如下步骤：步骤一：制备具有光学微结构的掩模板用于光刻；

步骤二：在单晶硅基板上生长厚度为a的多晶硅用于刻蚀；

步骤三：利用掩模板对多晶硅层进行光刻和显影；

步骤四：对多晶硅层进行蚀刻到深度b；

步骤五：在图形上镀上铝层作为反射层；

步骤六：在图形上生长透明保护薄膜。

作为优选，所述多晶硅的生长厚度a为1μm。

作为优选，所述深度b为250nm±40nm。

作为优选，所述铝层的厚度为50nm±20nm。

发明的有益效果是：本发明的反射式doe衍射器件的制备方法用微电子加工工艺制备反射式doe器件能有效控制图形精度和减少成本；利用多晶硅作为刻蚀层可以精确控制刻蚀深度从而达到器件最佳衍射效率。

附图说明

图1为本发明的反射式doe衍射器件的结构示意图。

附图说明：1、单晶硅基板，2、多晶硅层，3、光刻掩模板，4、铝层，5、保护膜。

具体实施方式

现在结合附图对发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明发明的基本结构，因此其仅显示与发明有关的构成。

一种反射式doe衍射器件，包括单晶硅基板1、多晶硅层2和光刻掩模板3，所述多晶硅层2设在单晶硅基板1上，所述光刻掩模板3设在多晶硅层2上，还包括铝层4和保护膜5，所述铝层4设在多晶硅层2上，所述保护膜5设在铝层4上。

一种反射式doe衍射器件的制备方法，包括如下步骤：步骤一：制备具有光学微结构的掩模板用于光刻；

步骤二：在单晶硅基板上生长厚度为a的多晶硅用于刻蚀；

步骤三：利用掩模板对多晶硅层进行光刻和显影；

步骤四：对多晶硅层进行蚀刻到深度b；

步骤五：在图形上镀上铝层作为反射层；

步骤六：在图形上生长透明保护薄膜。

所述多晶硅的生长厚度a为1μm。

所述深度b为250nm±40nm。

所述铝层的厚度为50nm±20nm。

本发明的反射式doe衍射器件的制备方法用微电子加工工艺制备反射式doe器件能有效控制图形精度和减少成本；利用多晶硅作为刻蚀层可以精确控制刻蚀深度从而达到器件最佳衍射效率。

以上述依据发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改，本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

技术特征：

技术总结
本发明涉及微电子工艺的衍射微光学器件的加工方法，具体为一种反射式DOE衍射器件及其制备方法，包括单晶硅基板(1)、多晶硅层(2)和光刻掩模板(3)，所述多晶硅层(2)设在单晶硅基板(1)上，所述光刻掩模板(3)设在多晶硅层(2)上，还包括铝层(4)和保护膜(5)，所述铝层(4)设在多晶硅层(2)上，所述保护膜(5)设在铝层(4)上。

技术研发人员：胡超
受保护的技术使用者：无锡中微掩模电子有限公司
技术研发日：2018.05.18
技术公布日：2018.10.30