【摘 要】
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本文围绕光纤光栅相位掩模的特点和制作展开了理论和实验研究,主要包含了以下几方面的内容:首先介绍了研究光纤光栅相位掩模的意义和国内外光纤光栅相位掩模的研究进展,并且
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本文围绕光纤光栅相位掩模的特点和制作展开了理论和实验研究,主要包含了以下几方面的内容:首先介绍了研究光纤光栅相位掩模的意义和国内外光纤光栅相位掩模的研究进展,并且讨论了离子束刻蚀对于掩模制作的重要意义,介绍了离子束刻蚀的国内外研究现况。根据光纤光栅掩模的不同要求,研究讨论了用全息干涉方法制作线性啁啾位相掩模的设计方法,提出用两球面波干涉产生条纹密度随空间距离线性变化的干涉条纹记录啁啾位相光栅,分析比较了文中给出的两种设计方案,给出了实验验证结果,并且制作了线性啁啾光刻胶掩模。利用严格耦合波理论对光纤光栅相位掩模的衍射效率问题进行了深入研究,以达到指导光纤光栅相位掩模实际制作的目的,并且研究了啁啾掩模的衍射效率问题,为线性啁啾光刻胶掩模的离子束刻蚀提出了要求。综合叙述了离子束刻蚀技术和离子源的工作原理,简单介绍了离子束刻蚀的分类,阐述了离子束刻蚀的物理溅射效应导致的刻面,开槽,再沉积等现象的产生机理及解决办法,分析了Kaufman离子源进行RIBE的可行性及出现的问题。深入研究了光刻胶、铬薄膜、石英等光学材料离子束刻蚀特性,分别以Ar气和CHF3为工作气体,研究光刻胶、铬薄膜、石英等的刻蚀速率随离子能量,束流密度和离子入射角度的变化关系,得到刻蚀速率与影响因素的拟合方程,为掩模的制作工艺路线提供了实验依据和理论指导。用线段运动法建立了离子束刻蚀微米结构的图形演化模拟程序,并且用实验验证了Ar气和CHF3为工作气体时刻蚀的演化情况。表明陡直光刻胶掩模和抑制光刻胶的横向收缩可以获得陡直的侧壁和较好的图形转移精度,为合理设计光刻胶掩模的高度和宽度提供了理论依据。根据非啁啾掩模和啁啾掩模的不同特点,提出了包括曝光、
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