×
01.12.2019
219.017.e895

Способ изготовления брэгговской структуры с гофрировкой поверхности

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области обработки подложек для формирования вогнуто-выпуклой структуры на поверхности подложки. Сущность изобретения состоит в травлении проводящей подложки посредством обратной литографии с предварительным расчетным упреждением на фотошаблоне для получения расчетных параметров брэгговской решетки, в качестве маски используется кобальт. Способ изготовления брэгговской структуры с гофрировкой поверхности включает изготовление фотошаблона и химическое травление медной пластины. Технология обратной литографии позволяет получить отрицательный подтрав, что позволяет сохранить верхнюю часть структуры и получить расчетные параметры СВЧ-резонатора. При прямой литографии имеет место положительный подтрав, который не позволяет сохранить верхнюю часть структуры. Для решения поставленной задачи на медную пластину предварительно нанесен кобальт, который используется в качестве маски для дальнейшего травления структуры брегговской решетки. Фотошаблон изготавливается с учетом последующей корректировки размеров брэгговской решетки для уменьшения подтравливания боковых стенок элемента решетки во время травления до заданной глубины. Уход при травлении зависит от глубины травления. Целью изобретения является получение габаритных брэгговских решеток с произвольной заданной структурой с глубиной травления более 300 мкм с возможностью корректировки ухода бокового подтрава при малых затратах и простоте технологического процесса. 3 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к обработке подложек для получения вогнуто-выпуклой структуры. Целью изобретения является получение габаритных брэгговских решеток (до 700 мм.) с произвольной заданной структурой с глубиной травления более 300 мкм при малых затратах и простоте технологического процесса.

В соответствии с уровнем техники в настоящее время известно несколько способов изготовления брэгговских структур: механическая, электроискровая, лазерная обработка поверхности, а также химическое травление.

Недостатком способа механической обработки является длительность процесса, необходимость использования высокотехнологичного дорогостоящего оборудования, при условии частой смены режущего инструмента. Способ механической обработки не позволяет получить двумерную структуру с заданной точностью. Способ электроискровой обработки имеет аналогичные недостатки.

Способ лазерной обработки подложки получения брэгговских структур широко описан в литературе и применим для получения волоконных брэгговских структур. Основным недостатком данного способа, несмотря на его простоту и эффективность, является необходимость использования дорогостоящего оборудования. В патентах US 2003/0128929 А1 и WO 2006/045632 А1 описаны способы получения брэгговских решеток на основе оптических волокон, недостатками которых является малая глубина травления и необходимость использования дорогостоящего оборудования.

Преимущество способа химического травления заключается в быстроте процесса (суммарно процесс занимает несколько часов), малых затратах на производство, возможности получения произвольного рисунка структуры любой заданной конфигурации, с высокой точностью изготовления и глубиной травления более 300 мкм.

Известны технические решения изготовления брэгговских структур, представленных в патентах CN 101064411 А и US 5817537 А. Способы, описанные в перечисленных патентах, не позволяют получить габаритные брэгговские решетки с необходимой глубины травления более 300 мкм, и возможностью корректировки ухода подтрава боковых стенок с последующим использованием брэгговских решеток в качестве резонатора в мазерах на свободных электронах. Кроме того, поверхность подложки должна быть проводящей для работы с ленточным электронным пучком.

Наиболее близким к предложенному способу по технической сущности и достигаемому результату является патент № US 20100303411 А1. При использовании прямой литографии, основным недостатком данного способа является малая глубина травления и отсутствие возможности корректировки элемента структуры брэгговской решетки, в зависимости от глубины травления, маска используется для защиты от подтравов паразитных частей решетки на габаритном периметре пластины, но не дает возможность корректировать основные элементы структуры.

Широко известные способы получения брэгговских структур, описанные в статье В.В. Глебова [О проблеме бокового подтравливания при химическом и электрохимическом гравировании. Фундаментальные исследования. 2011, N 8-З, стр. 623-626.] не позволяют решить поставленную задачу, так как для получения заданной конфигурации структурного элемента используют прямую литографию, а в качестве маски - фоторезист, что не дает возможности получить необходимую глубину травления с расчетным уходом подтрава боковой стеки структуры. В предложенном авторами способе имеет место обратная литография, где в качестве маски служит кобальт. Технология обратной литографии позволяет поучить отрицательный подтрав, что позволяет сохранить верхнюю часть структуры и получить расчетные параметры СВЧ-резонатора. При прямой литографии имеет место положительный подтрав, который не позволяет сохранить верхнюю часть структуры.

Задачей настоящего изобретения является создание системы и способа изготовления габаритных брэгговских структур для резонаторов мазеров на свободных электронах [А.V. Arzhannikov, N.S. Ginzburg, P.V. Kalinin, S.A. Kuznetsov, A.M. Malkin, N. Yu. Peskov, et al., PRL 117, 114801 (2016) // Using Two-Dimensional Distributed Feedback for Synchronization of Radiation from Two Parallel-Sheet Electron Beams in a Free-Electron Maser].

Для достижения поставленной задачи с помощью известных компьютерных программ (Auto CAD) создается растровый файл с заданной конфигурацией рисунка и расчетным упреждением для заданной глубины травления. На фиг. 1 (Фотошаблон для определения упреждения ухода боковых стенок структуры) представлен шаблон для расчета упреждения ухода на заданной глубине травления.

На поверхность гладкой медной пластины, не требующей предварительной обработки, поскольку используется стандартный холоднокатаный лист меди 7-8 класса чистоты, электролитическим способом, наносится кобальт, который в дальнейшем используется в качестве маски. Производится обратная фотолитография по технологии изготовления стандартных однослойных печатных плат. Химическое травление производится в несколько циклов, поскольку один цикл не позволяет получить расчетную глубину из-за разброса параметров травильной машины: концентрации раствора, скорости подачи пластины, температуры раствора, неравномерности давления струи раствора. Поэтому после каждого цикла изменяется направление движения пластины в растворе на 180 градусов с целью выравнивания дна канавки структурного элемента, поскольку боковое давление раствора не равномерно. Производится замер глубины травления структуры и последующая корректировка числа циклов, необходимых для достижения заданной глубины.

Преимущества способа изготовления брэгговской структуры с помощью химического травления при использовании обратной литографии, заключается в быстроте процесса, малых затратах на производство, произвольного выбора рисунка структуры, высокой точности изготовления линейных размеров структуры (погрешность менее 20 мкм), а также точности получения требуемой глубины травления - не менее 5%. Такая технология позволяет изготовлять структуры с пространственным периодом 2-4 мм линейной (фиг. 2) и шахматной (фиг.3) конфигурации с одинаковой глубиной травления по всей поверхности образца с размерами до 700 мм при глубине травления более 300 мкм. Помимо изготовления резонаторов для мазеров, данную технологию можно использовать для производства квазиоптических элементов СВЧ-трактов сантиметрового и миллиметрового диапазона волн.

Способ изготовления брэгговской структуры с гофрировкой поверхности, включающий химическое травление медной пластины по одной и двум координатам для получения брэгговской решетки, отличающийся тем, что химическое травление структуры брэгговской пластины производится в несколько циклов посредством обратной фотолитографии, которая позволяет увеличить глубину травления с минимальным подтравом боковой стенки структуры, с использованием кобальта в качестве маски и учетом упреждающего расчетного смещения на фотошаблоне для коррекции ухода линейного размера вытравленного углубления за счет подтрава боковой стенки структуры.
Способ изготовления брэгговской структуры с гофрировкой поверхности
Способ изготовления брэгговской структуры с гофрировкой поверхности
Способ изготовления брэгговской структуры с гофрировкой поверхности
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-4 из 4.
01.11.2019
№219.017.dc36

Способ изготовления рентгенолитографического шаблона

Изобретение относится к способу изготовления рентгенолитографического шаблона, т.е. маски для рентгеновской литографии, рентгенолитографической маски, рентгеновского шаблона, для формирования резистивной маски или скрытого изображения в рентгеночувствительных материалах способом трафаретной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002704673
Дата охранного документа: 30.10.2019
19.03.2020
№220.018.0dcb

Способ изготовления кремниевого рентгеношаблона

Использование: для изготовления кремниевого рентгеношаблона. Сущность изобретения заключается в том, что способ включает в себя процессы предварительного отбора плоскопараллельных кремниевых пластин, напыления проводящих адгезивных подслоев из легких (т.е. с малым атомным весом) металлов на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002716858
Дата охранного документа: 17.03.2020
20.05.2020
№220.018.1db6

Способ изготовления самонесущего рентгеношаблона

Изобретение относится к способу изготовления рентгеношаблона. Способ изготовления рентгеношаблона включает в себя процессы формирования топологического маскирующего рентгенопоглощающего слоя путем перфорации металлической фольги и ее фиксации в опорном кольце. На одной из поверхностей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002721172
Дата охранного документа: 18.05.2020
27.05.2020
№220.018.213c

Способ изготовления вкладыша пресс-формы или литьевой формы

Изобретение относится к изготовлению вкладыша пресс-формы или литьевой формы и может быть использовано в массовом изготовлении штамповкой или литьем микрофлюидных биочипов из полимерных материалов. Предложенный способ включает подготовку плоскопараллельной металлической заготовки вкладыша с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002721975
Дата охранного документа: 25.05.2020
Показаны записи 1-5 из 5.
10.12.2013
№216.012.8a88

Способ генерации электромагнитного излучения

Изобретение относится к технике генерации электромагнитного излучения с перестройкой частоты генерации в широком интервале значений и может быть использовано в системах локации, передачи энергии на большие расстояния. Заявленный способ генерации электромагнитного излучения большой мощности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501146
Дата охранного документа: 10.12.2013
10.02.2014
№216.012.9e70

Способ получения бета-кетоиминатов палладия

Изобретение относится к способу получения бета-кетоиминатов палладия (II). Способ включает взаимодействие дихлорида палладия с бета-кетоимином. При этом дихлорид палладия в водном растворе концентрированного аммиака (NH:HO - 25:25 мл) переносят в ампулу, помещают в реактор микроволновой печи и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506268
Дата охранного документа: 10.02.2014
10.10.2014
№216.012.fc9d

Система доставки энергии на космические объекты

Использование: в области электротехники для доставки энергии на космические объекты в непрерывном режиме. Технический результат - расширение возможностей энергообеспечения космических объектов. Система включает расположенные на носителе источник электромагнитного излучения и антенну слежения и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530515
Дата охранного документа: 10.10.2014
20.11.2014
№216.013.08e9

Способ воздействия на приемо-передающее электронное устройство

Изобретение относится к радиотехнике. Технический результат заключается в расширении возможностей воздействия электромагнитным излучением на приемные тракты электронных устройств, расположенных на расстояниях в сотни и тысячи километров от источника воздействия. Для этого предложен способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533682
Дата охранного документа: 20.11.2014
20.07.2015
№216.013.63c7

Сверхпроводящий соленоид с гофрированным магнитным полем для удержания плазмы

Изобретение относится к физике плазмы. Технический результат состоит в повышении надежности. Сверхпроводящий соленоид с гофрированным магнитным полем позволяет получить в области пространства длиной 1,6 м и диаметром 0,16 м постоянное по времени аксиально-симметричное магнитное поле с периодом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002557090
Дата охранного документа: 20.07.2015
+ добавить свой РИД