1.本发明涉及光栅制造的工艺技术领域，尤其涉及一种制作不同线密度光栅组合件的方法。


背景技术：

2.光栅是一种由大量等宽等间距的平行狭缝构成的常用光学器件，入射光经过光栅狭缝后，不同波长的光衍射角不同，通过单缝衍射，多缝干涉实现分光。光栅可以按照每毫米宽度的狭缝数量即线密度来进行分类，而如图1所示，复合型光栅指的是将不同线密度光栅胶合在一起的一种组合分光元器件。
3.常规单线密度光栅几个重要的制造工序为：涂胶、曝光、显影及刻蚀。如图2所示，目前复合型光栅的制程多采用如下方式：先单独加工出不同线密度的光栅，再将其逐一胶合在一起。这种工艺制程方式比较落后，工艺步骤太过繁琐、生产效率低、人力和物力成本较高。而且由于光栅加工工序的重复性，工艺不良的发生频率也会比较高，产品良率会受到较大影响。再者，复合光栅线密度种类越多，这种生产工序将会越来越繁琐。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种简化工序、提高生产效率的制作不同线密度光栅组合件的方法。
5.为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种制作不同线密度光栅组合件的方法，将不同线密度的光栅集中在一个基片上进行集中加工，在同一个基片上进行涂胶、曝光和显影，然后一次性刻蚀出不同线密度的光栅。
6.一种制作不同线密度光栅组合件的方法，其特征在于：将不同线密度的光栅集中在一个基片上进行集中加工，在同一个基片上进行涂胶、曝光和显影，然后以光刻胶作为掩膜，在刻蚀第一块光栅时，将其余光栅表面采用专用挡板覆盖以完成加工，采用相同的方法依次完成其他光栅的制造。
7.进一步的，所述光刻胶可以替换为金属cr或二氧化硅。
8.一种制作不同线密度光栅组合件的方法，将不同线密度的光栅集中在一个基片上进行集中加工，在同一个基片上进行涂胶、半透过曝光和显影，然后利用氧气对光刻胶进行灰化处理，在第一次刻蚀工艺结束时，增加一步氧气工艺，实现对光刻胶掩膜的灰化反应，形成不同厚度梯度的光刻胶掩膜，完成复合光栅的分段刻蚀。
9.进一步的，所述光刻胶灰化反应的氧气可以替换为氢气、氮气或sf6。
10.一种制作不同线密度光栅组合件的方法，将不同线密度的光栅集中在一个基片上进行集中加工，以光刻胶为掩膜，采用套刻的方式，即在同一个基片上先完成第一块光栅的图案曝光，流转至刻蚀工序加工完毕后，更换另一块掩膜板，对该基片进行重复曝光，形成第二块光栅的图案后再次进行刻蚀工艺，以此类推完成其他块光栅的加工。
11.进一步的，所述光刻胶可以替换为金属cr或二氧化硅。
12.本发明与现有技术相比，具有以下显著的优点：（1）将多种不同线密度的光栅集中在一块基片上进行加工生产，生产工序明显简化，生产效率显著提高。
13.（2）生产工序减少的同时，人力与物力成本大大缩减。
14.（3）相较于现有的生产技术，由于光栅重要加工工序的变少，重复性不良发生率也会降低，产品良率得到提升。
15.（4）光栅制造设备精度和稳定性都比较高，能够实现各种各样复杂光栅复合件的加工，不受材料限制。
16.本发明能有效的满足现代企业连续生产要求，提高生产效率和成品率，缩减成本，具有较好的工程实用价值。
附图说明
17.以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明；图1为复合光栅的结构示意图；图2为现有复合光栅加工流程简易示意图；图3为本发明复合光栅加工方案a简易流程示意图；图4为本发明复合光栅加工方案b简易流程示意图；图5为本发明复合光栅加工方案c简易流程示意图。
具体实施方式
18.本发明一种制作不同线密度光栅组合件（如图1，由光栅1、光栅2、光栅3组成）的方法，将多种不同线密度的光栅集中在一个基片上进行集中加工，工艺步骤大大简化，成本得到降低，生产效率明显改善。
19.本发明的工艺流程可以简化为常规光栅制造流程：涂胶、曝光、显影及刻蚀。此外，光栅加工流程均可以根据实际生产需求做出补充和完善，如增加坚膜、前烘工序等。
20.制造工艺按照组合件的实际特征可以采用如下几种生产方式：如果光栅1、光栅2及光栅3之间的线密度比较接近，它们的光栅膜刻蚀速率差别不大，可以采用常规的刻蚀方法，在同一个基片上进行涂胶、曝光和显影，然后一次性一次性刻蚀出不同线密度的光栅。
21.如果光栅1、光栅2及光栅3之间的线密度差异较大，它们的光栅膜刻蚀速率也会有较大差异，不能一次性完成刻蚀，可以采用如下几种生产方案：方案a：如图3所示，将不同线密度的光栅集中在一个基片上进行集中加工，在同一个基片上进行涂胶、曝光和显影，然后以光刻胶作为掩膜，在刻蚀第一块光栅时，将其余光栅表面采用专用挡板覆盖以完成加工，采用相同的方法依次完成其他光栅的制造。
22.其中，光刻胶可以替换为金属cr或二氧化硅。
23.方案b：如图4所示，将不同线密度的光栅集中在一个基片上进行集中加工，在同一个基片上进行涂胶、半透过曝光和显影，然后利用氧气对光刻胶进行灰化处理，在第一次刻蚀工艺结束时，增加一步氧气工艺，实现对光刻胶掩膜的灰化反应，形成不同厚度梯度的光
刻胶掩膜，完成复合光栅的分段刻蚀。此方法需要计算清楚每种光栅膜的刻蚀速率、氧气对光刻胶的灰化速率，制定合适的工艺参数即可。
24.光刻胶灰化反应的氧气可以替换为氢气、氮气或sf6等。
25.方案c：如图5所示，将不同线密度的光栅集中在一个基片上进行集中加工，以光刻胶为掩膜，采用套刻的方式，即在同一个基片上先完成第一块光栅的图案曝光，流转至刻蚀工序加工完毕后，更换另一块掩膜板，对该基片进行重复曝光，形成第二块光栅的图案后再次进行刻蚀工艺，以此类推完成其他块光栅的加工。
26.其中，光刻胶可以替换为金属cr或二氧化硅。
27.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围不仅局限于光栅1，2，3，可以是更多光栅的组合以及光栅与窗口片，反射镜等光学元件的组合。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种制作不同线密度光栅组合件的方法，其特征在于：将不同线密度的光栅集中在一个基片上进行集中加工，在同一个基片上进行涂胶、曝光和显影，然后一次性刻蚀出不同线密度的光栅。2.一种制作不同线密度光栅组合件的方法，其特征在于：将不同线密度的光栅集中在一个基片上进行集中加工，在同一个基片上进行涂胶、曝光和显影，然后以光刻胶作为掩膜，在刻蚀第一块光栅时，将其余光栅表面采用专用挡板覆盖以完成加工，采用相同的方法依次完成其他光栅的制造。3.根据权利要求2所述的一种制作不同线密度光栅组合件的方法，其特征在于：所述光刻胶可以替换为金属cr或二氧化硅。4.一种制作不同线密度光栅组合件的方法，其特征在于：将不同线密度的光栅集中在一个基片上进行集中加工，在同一个基片上进行涂胶、半透过曝光和显影，然后利用氧气对光刻胶进行灰化处理，在第一次刻蚀工艺结束时，增加一步氧气工艺，实现对光刻胶掩膜的灰化反应，形成不同厚度梯度的光刻胶掩膜，完成复合光栅的分段刻蚀。5.根据权利要求4所述的一种制作不同线密度光栅组合件的方法，其特征在于：所述光刻胶灰化反应的氧气可以替换为氢气、氮气或sf6。6.一种制作不同线密度光栅组合件的方法，其特征在于：将不同线密度的光栅集中在一个基片上进行集中加工，以光刻胶为掩膜，采用套刻的方式，即在同一个基片上先完成第一块光栅的图案曝光，流转至刻蚀工序加工完毕后，更换另一块掩膜板，对该基片进行重复曝光，形成第二块光栅的图案后再次进行刻蚀工艺，以此类推完成其他块光栅的加工。7.根据权利要求6所述的一种制作不同线密度光栅组合件的方法，其特征在于：所述光刻胶可以替换为金属cr或二氧化硅。

技术总结
本发明公开一种制作不同线密度光栅组合件的方法，将多种线密度光栅集中于同一个基板上加工生产，大大减少了生产工序步骤。本发明所涉及的工艺制程能够高效率、低成本、连续化地生产不同种类线密度光栅的复合件。地生产不同种类线密度光栅的复合件。地生产不同种类线密度光栅的复合件。


技术研发人员：沈磊 周教莲 黄晓洁 贾旭
受保护的技术使用者：福州高意光学有限公司
技术研发日：2021.10.22
技术公布日：2022/1/25