Справочник технолога-оптика - Окатов М.А.
ISBN 5-7325-0236-Х
Скачать (прямая ссылка):
Электронно-лучевые процессы, как и рентгеновские, обеспечивают получение микроструктур с большим разрешением, чем оптические; электронный пучок можно сфокусировать в пятно диаметром до 10 нм [7.66]. Для экспонирования резиста электронным пучком применяют сканирующие и проекционные системы. Элек-тронорезистами являются слои полистирола и его производных,
427
метилметакрилата, других полимеров и сополимеров на основе акриловой кислоты; возможно также применение промышленных фоторезистов [7.66]. Электронолитография выходит на промышленный уровень: созданы отечественные электронно-лучевые установки высокого разрешения (ЭЛУВР) для экспонирования и элек-тронорезисты (см. табл. 7.21). Основы техники электронолитогра-фии освещены в работах [7.60, 7.66].
Современная технология изготовления микроструктур методами рентгенолитографии обеспечивает получение элементов размером до 0,1-0,5 мкм [7.66, 7.70]. Резистами служат некоторые полихлоракрилаты; могут быть также использованы электроноре-зисты в связи со сходностью действия на них электронов и рентгеновского излучения [7.66]. При экспонировании применяют мягкое рентгеновское излучение (0,25-3,0 кэВ).
Ионная литография позволяет получать структуры как с применением резистов (например, сканирование по пленке полиметил-метакрилата), так и прямым без применения резистов распылением (травлением) покрытия или подложки с помощью сфокусированного пучка ионов. Разрешающая способность ионной литографии находится на уровне электронолитографии [7.96].
Как вариант физических процессов изготовления прецизионных оптических элементов весьма перспективным является направление, основанное на полностью сухой (вакуумной) литографии, без применения жидких резистов и обрабатывающих растворов [7.66]. Технологический процесс состоит из вакуумного нанесения покрытий и резистивных слоев на подложки, экспонирование резистов, вакуумного термического, плазменного или фотопроявления защитной маски, сухого вакуумного ионного или ионно-химического травления покрытий и подложек по защитным маскам и, наконец, удаления в вакуумной камере остаточной резистивной маски. В качестве вакуумных резистов используют органические резисты, наносимые сублимацией или путем синтеза на подложке полимерной пленки из испаряемых мономеров, а также неорганические резисты, в частности аморфные халькогенидные стекла типа As2S3, GeSe4 и другие аналогичные двух- и многокомпонентные соединения [7.66, 7.71]. Достоинствами сухой технологии являются повышение качества выхода годных изделий и технического уровня производства в целом. Применение сухого вакуумного процесса в технике изготовления шкал и сеток вполне реально в связи с возрастающим развитием и внедрением в отрасли ионно-вакуумных технологий.
Контроль шкал и сеток [7.49, 7.58] производят на соответствие чертежу и другой технической документации. Контроль может быть качественным и количественным. Качественный контроль предусматривает общую оценку изделия, определение класса чистоты поверхности заготовок и готовых изделий по ГОСТ 11141-84”. Количественный контроль покрытий и готовых изделий включает определение коэффициентов пропускания и отражения, спектральных характеристик, оценку на дефектность (число проколов и чер-
428
ных точек), измерение ширины штрихов и периодов между ними, базы мир, диаметров отверстий, расстояний между ними, дефектность краев элементов шкал и сеток (резкость, неровность, размытость, «выколки»).
7.10. ОПТИЧЕСКИЕ ДЕТАЛИ ИЗ ПОЛИМЕРОВ
Полимерные материалы наиболее целесообразно применять в массовом и крупносерийном производстве оптических деталей неответственного назначения. Это детали визирной, осветительной и просмотровой оптики (линзы визирных устройств фотоаппаратов, светопроводы, конденсорные линзы, лупы, окуляры микроскопов). Часто полимерные детали выполняют одновременно несколько функций; крепежные оправы и оптические поверхности изготовляют как единое целое с деталью. Например, при фокусировании зеркального фотоаппарата применяется деталь, включающая в себя следующие элементы: линзу Френеля для увеличения яркости изображения, светоделительный клин и микропирамиды для наведения фотоаппарата на резкость, матовую поверхность, позволяющую контролировать глубину изображения.
Низкая устойчивость полимеров к истиранию определяет расположение полимерных деталей внутри оптических приборов. Их, как правило, защищают деталями из неорганического стекла.
Для изготовления оптических полимерных деталей применяют почти все методы переработки полимерных материалов: литье под давлением, прессование, полимеризацию мономеров в форме, механическую обработку (точение, фрезерование, шлифование и полирование). Каждый из этих методов имеет свои преимущества и недостатки. При выборе способа изготовления конкретной оптической детали учитывают требования, предъявляемые к оптическим показателям качества полимерных деталей, серийность их производства и технические возможности их изготовления.
Литье под давлением оптических деталей из термопластов представляет собой наиболее рациональный и производительный способ изготовления оптических деталей и широко используется в массовом и крупносерийном производстве [7.72]. Литьем под давлением изготовляют все виды линз, растры, световоды, зеркала, защитные стекла, прозрачные и полупрозрачные колпаки и крышки.
