Технология изготовления дифракционных оптических элементов методом ПХТ…
13
дифракции [8] относительная спектральная интенсивность нулевого
порядка дифракции с увеличением глубины канавок дифракционной
решетки, изменяясь волнообразно, тем не менее стремится к нулю.
Поэтому для повышения дифракционной эффективности фазовых
дифракционных решеток глубину канавок следует по возможности
увеличивать.
Как отмечалось выше, максимально достигаемая при ПХТ глуби-
на канавок дифракционной решетки определяется главным образом
селективностью травления оптического стекла относительно матери-
ала маски. В связи с этим исключительную важность приобретают
максимумы в зависимостях
r
=
f
(
C
Ar
) и
r
=
f
(
C
CF
4
) (см. рис. 8). Из
приведенных зависимостей наиболее легко объяснимыми являются
зависимости возрастания давления
p
вакуума при возрастании расхо-
дов аргона и фреона. Объяснение характеров других зависимостей
затруднено, что связано с коренными различиями в физической сущ-
ности процессов, сопровождающих присутствие в плазме атомов ар-
гона и молекул фреона. Если атомы аргона в высокочастотной плазме
распадаются на положительно заряженные ионы и электроны, то мо-
лекулы фреона в той же плазме приобретают лишь неспаренные
электроны, превращаясь в радикалы (хотя, конечно, также возможно
и образование из молекулы фреона свободных электронов и сложных
положительно и отрицательно заряженных ионов).
Соответственно увеличение расхода аргона приводит как к уве-
личению плотности электронов в плазме, что обусловливает умень-
шение напряжения
U
см
автосмещения на столике, так и к увеличению
ионного тока через обрабатываемую заготовку ДОЭ, что приводит к
росту производительности
q
травления стекла. Наличие минимума в
зависимости производительности травления стекла от расхода аргона
объясняется уменьшением длины свободного пробега ионов аргона в
ускоряющем электрическом поле с увеличением плотности плазмы:
при повышенной концентрации аргона превалирует физическое раз-
рушение стекла ионами аргона, что сопровождается также и интен-
сификацией разрушения материала маски и снижением селективно-
сти
r
травления; при пониженной концентрации аргона его ионы
успевают приобрести в ускоряющем электрическом поле энергию,
достаточную для интенсификации физического разрушения как об-
рабатываемой поверхности стекла (увеличение производительности
q
травления), так и экранирующей маски, что также приводит к сниже-
нию селективности
r
травления.
Обнаруженные закономерности и особенности взаимосвязи до-
стижимой глубины травления оптического стекла с продолжительно-
стью процесса ПХТ могут быть объяснены следующим образом.
