基于數(shù)字掩模技術(shù)聚合物二元相位光柵的制作.pdf

1、聚合物材料具有質(zhì)量輕，化學合成簡便且成本低廉的特點，與硅基等無機材料相比，具有較高的電光耦合系數(shù)、熱光耦合系數(shù)以及較低的介電常數(shù)，另其制作工藝不僅大規(guī)模集成電路的制作工藝兼容，且加工溫度更低，因此，關(guān)于使用光學聚合物材料設(shè)計、制作微光學元件，以及應(yīng)用聚合物微光學元件等方面研究工作也越來越多。
　　本文首先對聚合物微光學元件的應(yīng)用發(fā)展趨勢進行了說明，然后對目前國內(nèi)外使用光學聚合物材料制作微光學元件的技術(shù)進行了綜述。針對光敏聚合物其折

2、射率會隨著曝光劑量變化的特點，并結(jié)合數(shù)字掩模光刻技術(shù)能對曝光劑量靈活調(diào)節(jié)，發(fā)現(xiàn)數(shù)字掩模光刻技術(shù)在制作聚合物微光學元件是具有優(yōu)勢的。
　　本文隨后對數(shù)字掩模光刻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、工作原理、光路、掩模生成系統(tǒng)等進行了詳細介紹。利用光敏聚合物光學材料因與其敏感波長相互作用吸收能量其折射率發(fā)生變化這一特點，選用商業(yè)光敏聚合物SU-8作為加工材料，通過設(shè)計計算機數(shù)字掩模來控制曝光劑量，研究了SU-8的臨界曝光劑量和曝光深度，以作為制作聚合物微光學

3、元件的依據(jù)。
　　然后以聚合物二元相位光柵為例，本文詳細給出了基于精縮投影數(shù)字掩模光刻系統(tǒng)制作聚合物二元相位光柵的工藝流程并對制作樣品進行表征。使用數(shù)字掩模對曝光劑量進行調(diào)節(jié)，在聚合物薄膜中形成期望折射率分布，從而制作出二元相位光柵。應(yīng)用數(shù)字掩模技術(shù)制作光敏聚合物相位光柵掩模制作成本低、效率高、操作靈活，且制作工程中無需顯影、刻蝕等工藝，避免了物理和化學腐蝕以及高溫過程中對器件造成損傷，工藝得到了大大簡化。本文也對聚合物二元相位光