曝光量与条纹对比度对全息光栅掩模形状的影响规律

本文主要探讨了全息光栅制作过程中，光栅掩模的槽形随曝光量及干涉场条纹对比度变化的规律。光栅掩模在光刻工艺中起着关键作用，其槽形设计直接影响光栅的性能，如占宽比和槽深。作者注意到光刻胶在显影过程中表现出非线性特性，这为理解曝光量和条纹对比度如何影响槽形提供了新的视角。 研究发现，当曝光量增加时，光刻胶的反应不再线性，导致光栅掩模的占宽比减小。这是因为随着曝光量增大，光刻胶在曝光区域的聚合程度更高，使得占宽部分相对变窄。同时，条纹对比度的降低也会对占宽比产生影响，因为较低的对比度意味着槽与填充区之间的差异减小，进一步压缩了槽的宽度。 不仅如此，曝光量和条纹对比度的变化还会影响光栅的槽深。曝光量过大会使光刻胶过度曝光，而对比度减小可能导致光刻精度下降，这两者都会间接减少槽深。因此，为了控制光栅的最终参数，需要预设一个曝光量上限Ec，这个上限是通过实验和理论计算得出的，以确保光栅的槽形在可接受的范围内。 这项工作建立的数学模型不仅揭示了光栅掩模形状随曝光量和条纹对比度变化的动态过程，而且为全息光栅的参数预测和工艺优化提供了重要的指导依据。通过精确控制这些参数，可以确保光栅的性能满足设计要求，从而在实际应用中提高光栅的效率和稳定性，如在激光通信、光学测量等领域有广泛应用。这项研究对于提升全息光栅的制备精度和工艺控制水平具有重要意义。