The problem of reducing the thickness of the lines of contact pattern masks used in the formation of micro-relief of diffractive optical elements (DOEs) and produced by laser ablation of thin films of refractory metals. For contact mask of DOEs on molybdenum films with thickness of 40 nm using a laser ablation patterns recorded with elements of the picture width 0.25–0.3 µm. This is approximately 3 times smaller than the characteristic dimensions, obtained by thermochemical recording chromium films of the same thickness in the standard process. Reactive ion etching in an inductively coupled plasma through a mask was formed micro-relief height up to 300 nm in a quartz substrate. We have shown promising applications of thin films of molybdenum as a metallic mask in the formation of microrelief of DOEs.

1 Институт систем обработки изображений РАН, 2 Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королёва(национальный исследовательский университет) (СГАУ), 3 ООО «Интерлаб» Аннотация Исследованы параметры микроструктур, полученных по технологии лазерной термохи-мической записи в плёнках молибдена с толщинами 17, 35 и 70 нм, нанесённых на стеклян-ные и кварцевые подложки. Построена зависимость пространственного разрешения микро-структур от мощности лазерного излучения для различных материалов оснований. Показа-но, что более высокого пространственного разрешения микроструктур можно добиться в плёнках молибдена толщиной 17 нм.Ключевые слова: микроструктуры, лазерная абляция, термохимическая запись, плёнки молибдена, стеклянная и кварцевая подложки. ВведениеПредставляется перспективным использование в различных областях науки и техники дифракционных оптических элементов (ДОЭ), которые представляют собой пластины с формированной на их поверхности микроструктурой [1,2]. Важнейшим этапом изготов-ления микрорельефов является получение контакт-ных масок, устойчивых к плазмохимическим процес-сам, необходимым для передачи рассчитанной мик-роструктуры ДОЭ в подложку. Ранее для этого были распространены литографические («мокрые») техно-логии [3 -8].В настоящее время для уменьшения размеров элементов микроструктур широко применяется ме-тод формирования топологического рисунка непо-средственно в исходном слое материала контактной маски без использования фоторезистов. Он основан на локальной обработке тонких плёнок хрома сфо-кусированным лазерным излучением [9, 10], под воздействием которого происходит термохимиче-ское преобразование поверхностного слоя рабочего материала.Недостаток данной технологии заключается в низком разрешении, около 0,8 мкм. Поэтому актуаль-на задача разработки технологических приёмов, по-зволяющих преодолеть этот барьер. Такой результат возможен за счёт поиска и применения материалов с контрастными характеристиками, позволяющими из-бирательно использовать максимум актинирующего излучения. В этом отношении известен ряд работ, где вместо хрома предлагаются различные альтернатив-ные материалы, такие как кремний, фосфид индия и оксиды различных металлов [11 -13]. В отличие от стандартной технологии все они предлагают форми-ровать микроструктуры путём испарения (абляции) материалов.В работе [14] была показана возможность абляции молибденовых плёнок толщиной около 0,5 мкм пико-секундным лазерным лучом с длиной волны 1064 нм, нанесённых на подслой нитрида кремния толщиной около 140 нм. Основанием служили стеклянные под-ложки толщиной 3 мм.Опираясь на [14], мы предложили подход, осно-ванный на абляции участков плёнки молибдена, под-вергнутых воздействию лазерного излучения [15].Цель настоящей работы заключается в исследова-нии геометрических параметров контактной маски, полученной по технологии лазерной абляции плёнок молибдена в зависимости от толщины плёнок, что по-зволит выработать оптимальные условия проведения технологического процесса. Методы и материалыОснованием служили оптичес...

No abstract