衍射光學(xué)元件的掃描式離子束刻蝕深度在線檢測(cè).pdf

1、近年來，隨著一些包含光學(xué)系統(tǒng)的大型科學(xué)工程的發(fā)展，大口徑衍射光學(xué)元件的應(yīng)用越來越廣泛，需求量也在增加。在大口徑衍射光學(xué)元件的制作流程中，一般需要采用掃描式離子束刻蝕工藝。而對(duì)于掃描式離子束刻蝕過程，目前尚缺乏在線的刻蝕深度檢測(cè)手段，大大影響了元件制作的效率。 針對(duì)透明材料衍射光學(xué)元件的掃描離子束刻蝕深度在線檢測(cè)問題，本論文提出一種新的適用于掃描式刻蝕過程的刻蝕深度在線檢測(cè)方法，并且在KZ-400大型刻蝕裝置上面建立了這種刻蝕深度

2、在線檢測(cè)裝置，取得了很好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 本論文提出的針對(duì)透明材料衍射光學(xué)元件的掃描離子束刻蝕深度在線檢測(cè)方法，其基本原理是楔形光學(xué)平板的等厚干涉原理。用一塊與被刻光學(xué)元件材料相同的楔形薄片作為陪片，在刻蝕過程中將陪片遮擋一半，隨著刻蝕的進(jìn)行，陪片上被刻蝕區(qū)域的厚度在逐漸變小，該區(qū)域的等厚條紋將發(fā)生垂直于條紋方向的移動(dòng)，條紋移動(dòng)量跟陪片厚度減小量具有線性關(guān)系。因此，利用陪片上刻蝕區(qū)域同未刻蝕區(qū)域之間等厚條紋的錯(cuò)位能夠測(cè)量出其刻蝕深度

3、。由于被刻光學(xué)元件跟陪片是相同材料的，所以它們的刻蝕速率也應(yīng)相同，測(cè)量出陪片的刻蝕深度，也就間接檢測(cè)出了被刻光學(xué)元件的刻蝕深度。 在KZ-400大型離子束刻蝕裝置上建立了這種在線檢測(cè)裝置。多次實(shí)驗(yàn)表明，在線檢測(cè)的刻蝕深度值與臺(tái)階儀的測(cè)量結(jié)果相當(dāng)吻合，二者相差不超過10納米。本檢測(cè)方法與裝置，已經(jīng)成功應(yīng)用于位相型Ronchi光柵、衍射位相板等大口徑衍射光學(xué)元件的刻蝕。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本論文提出的針對(duì)透明材料衍射光學(xué)元件的掃