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(xué)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(xué)聚合物材料設(shè)計、制作微光學(xué)元件，以及應(yīng)用聚合物微光學(xué)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(xué)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(xué)聚合物材料制作微光學(xué)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(xué)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(xué)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(xué)

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(xué)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