一種衍射光學元件的制作方法，涉及微光學器件的制作。1)在基片上制作金屬層；2)塗膠，光刻顯影，腐蝕出金屬層作爲刻蝕掩膜，該金屬層直徑爲微透鏡Z外層環帶外徑；3)按設計厚度刻蝕基片形成Z外層第一個環帶；4)第二次塗膠，背面曝光光刻，顯影，保留光刻膠，側向腐蝕步驟2)中的金屬層，去除光刻膠；5)正面塗膠，背面曝光顯影；6)按設計厚度刻蝕基片形成Z外層第二個環帶；7)重複步驟4)，直到刻蝕出所有環帶，获得具有多台階的微透鏡衍射光學元件。從全然上幸免了傳統套刻方法制作微透鏡帶來的不可幸免的誤差，減少了制作過程中的工藝步驟，降低了難度，同時也爲制作其他多台階器件提供了途徑。

　　【專利說明】一種衍射光學元件的制作方法

　　【技術領域】

　　[0001]本發明涉及微光學器件的制作，特别是涉及無需套刻對版來制作多台階微透鏡的一種衍射光學元件的制作方法。

　　【背景技術】

　　[0002]衍射微透鏡陣列的制備是基于傳統的折射型微透鏡陣列發展起來的，二者的制作工藝具有傳承性。衍射微透鏡具備多台階的特征，目前其制作方法大体分爲光刻膠加離子刻蝕轉移法、束能直寫技術以及灰度掩膜技術。但是Z爲實用，可靠性Z好的方法當屬光刻膠加離子刻蝕轉移的方法。

　　[0003]关于二元微透镜，台阶形分布的相位相近表达式可以巧妙地克服在加工一个厚度连续变化外形时碰到的困难，同时可以通过一系列二元振幅掩模曝光和图形转印来实现(见Swanson G J.Binary optics technology:the theory and design of mult1-leveldiffractive optical elements[R].MASSACHUSETTS INST OF TECH LEXINGTON LINCOLNLAB,1989.)。在光刻工艺中，二元光学元件的位相等级数L和所需的掩模数N之间存在如此的关系:L=2n。因此制作8相位台阶和16相位台阶微透镜分别需要三块和四块掩模版。实际制作中一般采用三块掩模版，经三次光刻和三次刻蚀技术制造八相位(或八台阶)衍射微透镜阵列，可基本满足要求。微透镜的制作工艺要紧包括掩模版的设计和制作，使用光刻技术将所设计的掩模版图形转印到光刻胶上，使用干法刻蚀或湿法刻蚀技术将光刻胶图形高保真地转移到衬底外表，形成所需的浮雕结构。

　　[0004]随着器件特征尺寸的减小，微透镜环带之间的宽度也随之减小，为了制作高精度的衍射微透镜就必须满足相应的对准精度。常规的套刻工艺中第η块掩膜版和第η-1块掩膜版是严格对准的，环带线条随着器件减小变得越来越精细，渺小的套刻误差将导致衍身寸功效大大降低(见Unno Y.Point-spread function for binary diffractive lensesfabricated with misaligned masks[J].Applied optics,1998，37(16):3401-3407.)。妨碍衍射功效的重要因素有三个:纵向刻蚀深度误差，横向对准误差和线宽误差，而横向对准误差对衍射功效妨碍是Z大的。因而目前一般的光刻精度严重制约了微透镜尺寸继续减小。工艺上迫切需要一种能够摆脱光刻精度限制的方法来制作微透镜。