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HfO2顶层多层介质膜脉宽压缩光栅的离子束刻蚀

徐向东 刘颖 邱克强 刘正坤 洪义麟 付绍军

HfO2顶层多层介质膜脉宽压缩光栅的离子束刻蚀

徐向东, 刘颖, 邱克强, 刘正坤, 洪义麟, 付绍军
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  • 多层介质膜光栅是高功率激光系统的关键光学元件. 为了满足国内强激光系统的迫切需求,首先利用考夫曼型离子束刻蚀机开展了HfO2顶层多层介质膜脉宽压缩光栅的离子束刻蚀实验研究. 采用纯Ar及Ar和CHF3混合气体作为工作气体进行离子束刻蚀实验,获得了优化的离子源工作参数. 结果表明,与纯Ar离子束刻蚀相比,Ar和CHF3混合气体离子束刻蚀时的HfO2/光刻胶的选择比大. HfO2的离子束刻蚀过程中再沉积效应明显,导致刻蚀光栅占宽比变大. 根据刻蚀速率分布制作的掩模遮挡板可以提高刻蚀速率均匀性,及时清洗离子源和更换灯丝,可保证刻蚀工艺的重复性. 利用上述技术已成功研制出多块最大尺寸为80 mm×150 mm、线密度1480线/mm、平均衍射效率大于95%的HfO2顶层多层介质膜脉宽压缩光栅. 实验结果与理论设计一致,为大口径多层介质膜脉宽压缩光栅的离子束刻蚀提供了有益参考.
    • 基金项目: 国家高技术研究发展计划资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-05-21
  • 修回日期:  2013-09-03
  • 刊出日期:  2013-12-05

HfO2顶层多层介质膜脉宽压缩光栅的离子束刻蚀

  • 1. 中国科学技术大学国家同步辐射实验室, 合肥 230029
    基金项目: 

    国家高技术研究发展计划资助的课题.

摘要: 多层介质膜光栅是高功率激光系统的关键光学元件. 为了满足国内强激光系统的迫切需求,首先利用考夫曼型离子束刻蚀机开展了HfO2顶层多层介质膜脉宽压缩光栅的离子束刻蚀实验研究. 采用纯Ar及Ar和CHF3混合气体作为工作气体进行离子束刻蚀实验,获得了优化的离子源工作参数. 结果表明,与纯Ar离子束刻蚀相比,Ar和CHF3混合气体离子束刻蚀时的HfO2/光刻胶的选择比大. HfO2的离子束刻蚀过程中再沉积效应明显,导致刻蚀光栅占宽比变大. 根据刻蚀速率分布制作的掩模遮挡板可以提高刻蚀速率均匀性,及时清洗离子源和更换灯丝,可保证刻蚀工艺的重复性. 利用上述技术已成功研制出多块最大尺寸为80 mm×150 mm、线密度1480线/mm、平均衍射效率大于95%的HfO2顶层多层介质膜脉宽压缩光栅. 实验结果与理论设计一致,为大口径多层介质膜脉宽压缩光栅的离子束刻蚀提供了有益参考.

English Abstract

参考文献 (35)

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