close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

PL187365B1

код для вставкиСкачать
(12) OPIS PATENTOWY (19)PL (11)187365
RZECZPOSPOLITA
POLSKA
(21) Numer zgłoszenia:
328191
(13) B1
(51) IntCl 7
Urząd Patentowy
Rzeczypospolitej Polskiej
(22) Data zgłoszenia:
24.08.1998
H01L 21/64
G02B 5/18
H01S 5/02
)Sposób wytwarzania quasi - kołowej siatki dyfrakcyjnej
4
(5
(43)
Zgłoszenie ogłoszono:
(73)
Instytut Technologii Elektronowej,
Warszawa, PL
28.02.2000 BUP 04/00
(45)
o udzieleniu patentu ogłoszono
30.06.2004 WUP 06/04
PL 187365
B1
(5 7 )
1. Sposób wytwarzania quasi - kołowej siatki dyfrakcyjnej, za pomocą wiązki
laserowej, znamienny tym, że podłoże na
którym ma zostać wytworzona siatka dyfrakcyjna pokryte warstwą fotorezystu,
umieszcza się w polu interferujących ze
sobą laserowych wiązek światła i oświetla
poprzez maskę o zadanym kształcie umieszczoną pomiędzy tym polem interferencyjnym a powierzchnią podłoża, a następnie
podłoże to poddaje się cyklicznemu obrotowi i postojowi.
Uprawniony z patentu:
(72)
Twórcy wynalazku:
Bohdan Mroziewicz,
Warszawa, PL
Sposób wytwarzania quasi - kołowej siatki dyfrakcyjnej
Zastrzeżenia
patentowe
1. Sposób w ytw arzania quasi - kołowej siatki dyfrakcyjnej, za pom ocą w iązki laserowej,
znam ienny tym, że podłoże na którym m a zostać wytworzona siatka dyfrakcyjna pokryte
w arstw ą fotorezystu, um ieszcza się w polu interferujących ze sobą laserow ych wiązek światła
i oświetla poprzez m askę o zadanym kształcie um ieszczoną pom iędzy tym polem interferencyjnym a pow ierzchnią podłoża, a następnie podłoże to poddaje się cyklicznem u obrotowi
i postojowi.
2. Sposób w edług zastrz. 1, znam ienny tym, że m aska przez k tó rą oświetla się powierzchnię podłoża m a otw ór w kształcie trójkąta, którego w ierzchołek znajduje się na osi
obrotu tego podłoża.
3. Sposób w edług zastrz. 2, znam ienny tym, że kąt o jaki poddaje się cyklicznemu obracaniu pow ierzchnię podłoża jest w przybliżeniu równy kątowi w ierzchołkow em u trójkątnego otw oru w masce.
4. Sposób w edług zastrz. 1, znam ienny tym, że czas postoju podłoża odpowiada czasowi naśw ietlania w zoru w użytym fotorezyście.
*
*
*
Przedm iotem wynalazku jest sposób wytwarzania quasi - kołowej siatki dyfrakcyjnej za
pom ocą w iązki laserowej.
K ołow e siatki dyfrakcyjne znajdują ostatnio coraz liczniejsze zastosow anie w optyce
i fototonice, a w szczególności w technologii laserów półprzewodnikowych. W tych ostatnich
spełniają funkcję reflektora Bragga w ywołującego dodatnie sprzężenie zw rotne niezbędne do
uzyskania akcji laserowej oraz odsprzęgąją część prom ieniow ania na zew nątrz lasera, dzięki
czemu uzyskujem y użyteczną emisję prom ieniow ania tego przyrządu.
Siatki dyfrakcyjne o których mowa, wytwarza się na powierzchni półprzewodników metodą trawienia po uprzednim zapisaniu na tej powierzchni wzorów dyfrakcyjnych w substancji
maskującej. W zory dyfrakcyjne m ożna wytworzyć m etodą holograficzną lub za pom ocą wiązki
elektronowej. Techniki te są dobrze opanowane w odniesieniu do siatek dyfrakcyjnych składających się z linii równoległych. Znacznie trudniej jest wykonać siatki składające się z koncentrycznych linii kołowych. Z reguły zapisuje się je obecnie w emulsji PM M A (polymethly metacrylate) za pom ocą wiązki elektronowej sterowanej za pośrednictwem specjalnych programów
komputerowych pozwalających na kołowy ruch wiązki. Uzyskiwane wyniki są w pełni zadawalające pod względem technicznym jednak niedogodnością tej metody jest konieczność korzystania z bardzo skomplikowanych i kosztownych urządzeń próżniowych, wystarczającego ponadto
proces zapisywania trw a bardzo długo, gdyż wiązka elektronowa musi zapisać ponad tysiąc kołowych linii, przy czym zdarza się, że czynność tę musi wykonać kilkakrotnie w celu wystarczającego naświetlenia linii.
Sposób w ytw arzania quasi - kołowej siatki dyfrakcyjnej za pom ocą wiązki laserowej
według w ynalazku polega na tym, że podłoże na którym ma zostać w ytw orzona siatka dyfrakcyjna zostaje pokryte w arstw ą fotorezystu i umieszczone w polu interferencyjnym laserowych
wiązek światła, przy czym naśw ietlanie pow ierzchni podłoża następuje poprzez maskę o zadanym kształcie, um ieszczoną pom iędzy polem interferencyjnym a pow ierzchnią podłoża.
Podłoże poddaje się cyklicznemu obrotow i i postojowi. M aska, przez k tó rą oświetla się powierzchnię podłoża, ma otw ór w kształcie trójkąta, którego w ierzchołek znajduje się na osi
obrotu tego podłoża. N atom iast kąt o jak i poddaje się cyklicznem u obracaniu podłoże jest
w przybliżeniu równy kątowi w ierzchołkow em u trójkątnego otw oru w masce. Czas postoju
187 365
3
podłoża w poszczególnych taktach cyklu naśw ietlania odpow iada czasow i naśw ietlania wzoru
w użytym fotorezyście.
Celem wynalazku je st uniknięcie niedogodności związanych z w ykorzystaniem wiązki
elektronowej poprzez zastosow anie wiązki laserowej, co pozw ala jednocześnie na dokonanie
zapisu wszystkich linii siatki jednocześnie.
Wynalazek został bliżej objaśniony na przykładzie realizacji w oparciu o rysunek, na którym fig. 1 przedstawia realizację sposobu w oparciu o schematycznie pokazany układ, natomiast
fig. 2 przedstawia kształt quasi - kołowych linii dyfrakcyjnych uzyskanych na podłożu.
W skład układu wchodzą: laser 1, przesłona 2, kolim ator 3, zw ierciadło odbijające 4
ustawione pod kątem 90° względem naświetlanej pow ierzchni podłoża 5, m aska 6 , stolik obrotowy i układ przesuw u m echanicznego w płaszczyznach x, y, z 7 oraz układ 8 obracający
podłoże w płaszczyźnie prostopadłej do osi układu optycznego.
Podłoże 5, na którym m a zostać w ytworzona siatka dyfrakcyjna pokryta je st w arstw ą fotorezystu i um ieszczone w polu interferencyjnym laserowych w iązek światła, a naświetlenie
następuje poprzez maskę 6 z otworem w kształcie trójkąta, um ieszczoną pom iędzy źródłem
optycznego pola interferencyjnego a podłożem 5. Podłoże 5 poddaje się cyklowi obrotów
i postojów realizow anem u za pom ocą układu obrotow ego 8 . Istotnym jest, aby trójkątny
otwór w masce 6 , przez k tórą oświetla się pow ierzchnię, m iał w ierzchołek na osi obrotu podłoża 5. Podłoże 5 poddaje się cyklicznem u obracaniu o kąt w przybliżeniu równy, kątowi
wierzchołkowemu trójkątnego otworu w masce 6 . Czas postoju podłoża 5 w poszczególnych
taktach cyklu naśw ietlania odpow iada czasowi naśw ietlania w zoru w użytym fotorezyście.
W sposobie tym, w wyniku interferencji w iązki odbitej od zw ierciadła 4 i wiązki osiowej uzyskuje się pole prążków optycznych 9 (fig. 2), których przestrzenna częstotliwość jest
funkcją długości fali em itowanej przez laser oraz kąta pod jakim spotykają się interferujące ze
sobą wiązki laserowe. Pole prążków może zostać zapisane na pow ierzchni pokrytej fotorezystem i wówczas otrzym ujem y siatkę dyfrakcyjną złożoną z linii rów noległych. Z punktu w idzenia wynalazku istotnym je st jednakże to, że z uzyskanego pola prążków za pom ocą m aski 6 wycinany je st fragment, w naszym przypadku trójkąt o kącie wierzchołkow ym β, a następnie, po naśw ietleniu w zoru interferencyjnego w obszarze tego trójkąta, wycinek powierzchni podłoża 5 znajdujący się za m aską 6 je st obracany o odpow iedni kąt za pom ocą
układu obrotowego 8 . Jeżeli nowy wycinek pow ierzchni podłoża 5 zostanie naświetlony, to
obok pierwszego trójkąta ze wzorem interferencyjnym pojaw i się następny. Powtarzając tę
procedurę uzyskujemy w rezultacie zbiór linii dyfrakcyjnych o kształcie wieloboku pokazanego
na fig. 2, który w granicy przybiera kształt quasi - koła. Ponieważ długość fali świetlnej z jak ą
mamy tu do czynienia jest w praktyce ok. 1 0 0 razy mniejsza od rozmiarów otworu w masce, a naświetlana powierzchnia może znajdować się tuż przy masce, dyfrakcja światła na krawędziach maski
jest do pominięcia.
Znane obecnie sposoby wykonania masek o m iniaturow ych w ym iarach i precyzyjnie
kontrolowanym kształcie, jak rów nież sposoby zautom atyzow anego uzyskiw ania obrotów
o bardzo małe kąty, pozw alają na uzyskiwanie siatek dyfrakcyjnych, które z wystarczającym
przybliżeniem m ożna uznać za kołowe. Zachodzenie na siebie sąsiednich obrazów w zoru interferencyjnego nie je st krytyczne, gdyż pociąga za sobą głównie przedłużenie czasu ekspozycji fotorezystu i jedynie w niewielkim stopniu wpływa na szerokość linii we wzorze.
Quasi - kołowe siatki dyfrakcyjne otrzymywane za pom ocą sposobu w edług wynalazku
szczególnie dobrze nadają się do stosowania w technologii laserów półprzewodnikowych
z reflektorami Bragga emitującymi pow ierzchniow o, gdyż odchylanie kształtu linii siatki od
idealnego koła prow adzi do selekcji m odów generowanych w laserze. Jak obecnie wiadom o
z teorii laserów z siatkami idealnie kołowymi, w laserach tych wszystkie mody są jednakow o
uprzywilejowane ze w zględu na pełną symetrię w arunków brzegowych. Zakłócenie tej symetrii prowadzi do elim inacji niektórych m odów wyższych rzędów, co je st zjawiskiem pożądanym z punktu w idzenia aplikacji tych laserów w optyce. Quasi - kołowe siatki wytworzone
sposobem według w ynalazku m ają zatem nie tylko zalety w ynikające z uproszczenia metody
ich wytwarzania, ale pozw alają również na wytwarzanie laserów o lepszych właściwościach
optycznych.
187 365
Fig.1
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.
Cena 2,00 zł.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
2
Размер файла
389 Кб
Теги
pl187365b1
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа