阅读说明：本技术 一种光栅刻刀方位角的调整方法 (Method for adjusting azimuth angle of grating graver ) 是由 糜小涛 张善文 齐向东 林雨 周敬萱 江思博 于海利 于宏柱 于 2019-09-19 设计创作，主要内容包括：本申请公开了一种光栅刻刀方位角的调整方法,包括：利用预先根据光栅刻刀方位角要求调整过方位角的光栅刻刀在基底上刻划第一刻线,并利用光栅刻刀进行压刃,得到光栅刻刀刃型；获取光栅刻刀刃型的刃尖与第一刻线之间的第一距离、光栅刻刀刃型的刃尾与第一刻线之间的第二距离及光栅刻刀刃型的长度,并得到光栅刻刀的方位角的第一偏转角度；判断第一偏转角度是否满足光栅刻刀方位角要求,若否,则根据第一偏转角度对光栅刻刀的方位角进行调整。本申请公开的上述技术方案,通过对光栅刻刀方位角偏转情况的定量计算实现对其的准确判断,并便于根据所得到的第一偏转角度实现对光栅刻刀的方位角的准确调整,以提高光栅刻刀方位角调整的准确性和效率。(The application discloses a method for adjusting an azimuth angle of a grating ruling tool, which comprises the following steps: utilizing a grating ruling tool with an azimuth angle adjusted according to the azimuth angle requirement of the grating ruling tool in advance to rul a first scribed line on the substrate, and utilizing the grating ruling tool to press a blade to obtain a blade shape of the grating ruling tool; acquiring a first distance between a blade tip of a grating carving tool blade type and a first reticle, a second distance between a blade tail of the grating carving tool blade type and the first reticle and the length of the grating carving tool blade type, and acquiring a first deflection angle of an azimuth angle of the grating carving tool; and judging whether the first deflection angle meets the requirement of the azimuth angle of the grating ruling tool, if not, adjusting the azimuth angle of the grating ruling tool according to the first deflection angle. According to the technical scheme, the accurate judgment of the deflection condition of the azimuth angle of the grating ruling tool is realized through quantitative calculation of the deflection condition of the azimuth angle of the grating ruling tool, and the accurate adjustment of the azimuth angle of the grating ruling tool is conveniently realized according to the obtained first deflection angle, so that the accuracy and the efficiency of the adjustment of the azimuth angle of the grating ruling tool are improved.)

一种光栅刻刀方位角的调整方法

技术领域

本申请涉及光栅制备技术领域，更具体地说，涉及一种光栅刻刀方位角的调整方法。

背景技术

在光栅制备中，机械刻划光栅是利用光栅刻刀在镀有金属膜层的光栅基底上对膜层挤压抛光而成。其中，光栅刻刀自身的结构参数和刻划前的调整参数会对光栅槽形造成影响，从而会对光栅的鬼线、杂散光和衍射效率等性能指标造成影响。对于光栅刻刀而言，其调整参数主要包括方位角、定位角和俯仰角，这些角度的调整精度会对光栅的质量产生决定性的影响。

目前，对于光栅刻刀方位角的调整，一般是通过显微镜定性观察然后根据观察结果进行调整来实现的。具体地，在光栅基底上刻划两条具有一定间隔的刻线，并在两条刻线之间压制光栅刻刀的刃型，且刻划数条刻线，然后，在显微镜下观测光栅刻刀的刃型和两条刻线之间的关系以及数条刻线的质量以判断方位角是否满足要求，若不满足，则对光栅刻刀的方位角进行调整然后重复执行上述步骤直至方位角满足要求为止。但是，由于上述过程无法准确地给出判断结果，因此，则会降低方位判断的准确性，相应地，则会降低光栅刻刀方位角调整的准确性，从而会降低所制备出的光栅的质量。另外，由于需要反复进行方位角的判断和调整，因此，则会降低方位角调整的效率。

综上所述，如何提高光栅刻刀方位角调整的准确性和效率，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的是提供一种光栅刻刀方位角的调整方法，用于提高光栅刻刀方位角调整的准确性和效率。

为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种光栅刻刀方位角的调整方法，包括：

利用预先根据光栅刻刀方位角要求调整过方位角且安装在光栅刻划机中的光栅刻刀在基底上刻划第一刻线，并利用所述光栅刻刀在与所述第一刻线相距第一预设长度的位置处进行压刃，以得到光栅刻刀刃型；

获取所述光栅刻刀刃型的刃尖与所述第一刻线之间的第一距离、所述光栅刻刀刃型的刃尾与所述第一刻线之间的第二距离及所述光栅刻刀刃型的长度，并利用所述第一距离、所述第二距离及所述光栅刻刀刃型的长度得到所述光栅刻刀的方位角的第一偏转角度；

判断所述第一偏转角度是否满足所述光栅刻刀方位角要求，若否，则根据所述第一偏转角度对所述光栅刻刀的方位角进行调整，以使所述第一偏转角度满足所述光栅刻刀方位角要求。

优选的，获取所述光栅刻刀刃型的刃尖与所述第一刻线之间的第一距离、所述光栅刻刀刃型的刃尾与所述第一刻线之间的第二距离及所述光栅刻刀刃型的长度，包括：

利用扫描仪器对所述第一刻线及所述光栅刻刀刃型进行扫描，以得到扫描形貌；

通过所述扫描形貌获取所述第一距离、所述第二距离及所述光栅刻刀刃型的长度。

优选的，通过所述扫描形貌获取所述第一距离、所述第二距离及所述光栅刻刀刃型的长度，包括：

测量所述刃尖的最深处与所述第一刻线的最深处之间的距离，以得到所述第一距离；

测量所述刃尾的最深处与所述第一刻线的最深处之间的距离，以得到所述第二距离；

测量所述刃尖的最深处与所述刃尾的最深处之间的距离，以得到所述光栅刻刀刃型的长度。

优选的，所述扫描仪器为原子力显微镜或扫描电子显微镜。

优选的，利用所述光栅刻刀在与所述第一刻线相距第一预设长度的位置处进行压刃，以得到光栅刻刀刃型，包括：

利用所述光栅刻刀在与所述第一刻线相距第一预设长度的不同位置处进行压刃，得到多个备选光栅刻刀刃型；

从多个所述备选光栅刻刀刃型中选取刃型最好的一个备选光栅刻刀刃型作为所述光栅刻刀刃型。

优选的，利用所述光栅刻刀进行压刃，包括：

在所述基底上重复预设数量次压刃动作，其中，所述压刃动作包括下落所述光栅刻刀的动作及抬起所述光栅刻刀的动作。

优选的，在利用预先根据光栅刻刀方位角要求调整过方位角且安装在光栅刻划机中的光栅刻刀在基底上刻划第一刻线之后，还包括：

利用所述光栅刻刀在与所述第一刻线相距第二预设长度的位置处刻划第二刻线；其中，所述第二刻线与所述第一刻线相平行且所述光栅刻刀刃型位于所述第一刻线与所述第二刻线之间；

获取所述刃尖与所述第二刻线之间的第三距离、所述刃尾与所述第二刻线之间的第四距离；

利用所述第三距离、所述第四距离及所述光栅刻刀刃型的长度得到所述光栅刻刀的方位角的第二偏转角度；

利用所述第一偏转角度及所述第二偏转角度得到平均偏转角度，并将所述平均偏转角度作为所述第一偏转角度，且执行所述判断所述第一偏转角度是否满足所述光栅刻刀方位角要求的步骤。

本申请提供了一种光栅刻刀方位角的调整方法，包括：利用预先根据光栅刻刀方位角要求调整过方位角且安装在光栅刻划机中的光栅刻刀在基底上刻划第一刻线，并利用光栅刻刀在与第一刻线相距第一预设长度的位置处进行压刃，以得到光栅刻刀刃型；获取光栅刻刀刃型的刃尖与第一刻线之间的第一距离、光栅刻刀刃型的刃尾与第一刻线之间的第二距离及光栅刻刀刃型的长度，并利用第一距离、第二距离及光栅刻刀刃型的长度得到光栅刻刀的方位角的第一偏转角度；判断第一偏转角度是否满足光栅刻刀方位角要求，若否，则根据第一偏转角度对光栅刻刀的方位角进行调整，以使第一偏转角度满足光栅刻刀方位角要求。

本申请公开的上述技术方案，通过光栅刻刀刃型的刃尖与光栅刻刀所刻划的第一刻线之间的第一距离、光栅刻刀刃型的刃尾与第一刻线之间的第二距离及光栅刻刀刃型的长度得到光栅刻刀的方位角的第一偏转角度，判断第一偏转角度是否满足光栅刻刀方位角要求，在不满足时根据第一偏转角度对光栅刻刀的方位角进行调整，以通过对光栅刻刀方位角偏转情况的定量计算实现对其的准确判断，并便于根据所得到的第一偏转角度实现对光栅刻刀的方位角的准确调整，以提高光栅刻刀方位角调整的准确性，而且由于可以直接根据第一偏转角度对光栅刻刀的方位角进行调整，因此，可以减少光栅刻刀方位角判断及调整所重复的次数，从而可以提高光栅刻刀方位角调整的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种光栅刻刀方位角的调整方法的流程图；

图2为本申请实施例提供的利用光栅刻刀在基底表面上进行操作处理之后的示意图；

图3为本申请实施例提供的光栅刻刀刃型刃尖处的截面示意图；

图4为本申请实施例提供的光栅刻刀刃型刃尾处的截面示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参见图1和图2，其中，图1示出了本申请实施例提供的一种光栅刻刀方位角的调整方法的流程图，图2示出了本申请实施例提供的利用光栅刻刀在基底表面上进行操作处理之后的示意图。本申请实施例提供的一种光栅刻刀方位角的调整方法，可以包括：

S11：利用预先根据光栅刻刀方位角要求调整过方位角且安装在光栅刻划机中的光栅刻刀在基底上刻划第一刻线，并利用光栅刻刀在与第一刻线相距第一预设长度的位置处进行压刃，以得到光栅刻刀刃型。

在光栅制备过程中，预先根据光栅刻刀方位角要求对光栅刻刀的方位角进行调整，将调整过方位角的光栅刻刀安装在光栅刻划机中，并利用该光栅刻刀在基底上刻划第一刻线A。考虑到光栅刻刀主要是用于对光栅膜层进行刻划，因此，为了使得光栅刻刀方位角的调整可以更加接近真实的应用场景，以提高光栅刻刀方位角判断和调整的准确性，则基底上可以设置有用于制备光栅的膜层，以便于光栅刻刀通过在膜层上进行刻划、压刃来实现光栅刻刀方位角的判断和调整。

在刻划形成第一刻线A之后，可以利用安装在光栅刻划机中的光栅刻刀在与第一刻线A相距第一预设长度d₁的位置进行压刃，以得到与光栅刻刀对应的光栅刻刀刃型。其中，第一预设长度d₁为预先根据第一刻线A、光栅刻刀的形状而设置的长度。

S12：获取光栅刻刀刃型的刃尖与第一刻线之间的第一距离、光栅刻刀刃型的刃尾与第一刻线之间的第二距离及光栅刻刀刃型的长度，并利用第一距离、第二距离及光栅刻刀刃型的长度得到光栅刻刀的方位角的第一偏转角度。

在得到第一刻线A、光栅刻刀刃型之后，获取光栅刻刀刃型的刃尖与第一刻线A之间的第一距离a₁，获取光栅刻刀刃型的刃尾与第一刻线A之间的第二距离a₂，并获取光栅刻刀刃型的长度l，且利用第一距离a₁、第二距离a₂及光栅刻刀刃型的长度l通过公式θ₁＝|a₁-a₂|/l得到光栅刻刀的方位角的第一偏转角度θ₁，以实现对光栅刻刀的方位角的偏转情况的定量测量，从而提高光栅刻刀方位角判断的精度和准确性。

S13：判断第一偏转角度是否满足光栅刻刀方位角要求，若是，则确定第一偏转角度满足光栅刻刀方位角要求并结束对光栅刻刀的方位角的判断和调整，若否，则执行步骤S14。

S14：根据第一偏转角度对光栅刻刀的方位角进行调整，以使第一偏转角度满足光栅刻刀方位角要求。

在得到第一偏转角度θ₁之后，可以判断第一偏转角度θ₁是否满足光栅刻刀方位角要求，若满足，则确定第一偏转角度θ₁满足光栅刻刀方位角要求，此时，可以结束对光栅刻刀的方位角的判断和调整，并可以让处于当前状态(即方位角为当前方位角)的光栅刻刀参与到光栅的制备中，以获取到质量比较高的光栅；若不满足，则可以根据所获取到的第一偏转角度θ₁对光栅刻刀的方位角进行调整，其具体调整过程可以如步骤S11至步骤S13所示，直至第一偏转角度θ₁可以满足光栅刻刀方位角要求为止。

由于可以准确地计算出光栅刻刀的方位角的第一偏转角度θ₁，因此，当第一偏转角度θ₁不满足光栅刻刀方位角要求时，则可以依据第一偏转角度θ₁来对光栅刻刀的方位角进行调整，相比于目前通过定性观察结果来对光栅刻刀的方位角进行调整而言，本申请可以利用第一偏转角度θ₁准确地给出光栅刻刀的方位角所应调整的角度，因此，可以提高光栅刻刀方位角调整的准确性。另外，由于可以利用第一偏转角度θ₁准确地给出光栅刻刀的方位角所应调整的角度，因此，相比于目前通过准确性较低的定性观察结果进行调整并因定性观察结果存在偏差而需要重复判断和调整的动作而言，本申请可以减少根据第一偏转角度θ₁对光栅刻刀的方位角进行调整时所重复执行的步骤S11至步骤S13的次数，甚至可以不用重复步骤S11至步骤S13的动作而一次调整成功，从而可以提高光栅刻刀方位角调整的效率，进而可以提高光栅制备的效率。

本申请公开的上述技术方案，通过光栅刻刀刃型的刃尖与光栅刻刀所刻划的第一刻线之间的第一距离、光栅刻刀刃型的刃尾与第一刻线之间的第二距离及光栅刻刀刃型的长度得到光栅刻刀的方位角的第一偏转角度，判断第一偏转角度是否满足光栅刻刀方位角要求，在不满足时根据第一偏转角度对光栅刻刀的方位角进行调整，以通过对光栅刻刀方位角偏转情况的定量计算实现对其的准确判断，并便于根据所得到的第一偏转角度实现对光栅刻刀的方位角的准确调整，以提高光栅刻刀方位角调整的准确性，而且由于可以直接根据第一偏转角度对光栅刻刀的方位角进行调整，因此，可以减少光栅刻刀方位角判断及调整所重复的次数，从而可以提高光栅刻刀方位角调整的效率。

本申请实施例提供的一种光栅刻刀方位角的调整方法，获取光栅刻刀刃型的刃尖与第一刻线之间的第一距离、光栅刻刀刃型的刃尾与第一刻线之间的第二距离及光栅刻刀刃型的长度，可以包括：

利用扫描仪器对第一刻线及光栅刻刀刃型进行扫描，以得到扫描形貌；

通过扫描形貌获取第一距离、第二距离及光栅刻刀刃型的长度。

具体可以通过如下方式获取第一距离a₁、第二距离a₂及光栅刻刀刃型的长度l：

利用扫描仪器对整个第一刻线A(或者是第一刻线A的刃型部分)、整个光栅刻刀刃型进行扫描，以得到与第一刻线A、光栅刻刀刃型相对应的扫描形貌，然后，可以通过扫描形貌获取第一距离a₁、第二距离a₂及光栅刻刀刃型的长度l，这种通过扫描获得扫描形貌根据扫描形貌获取相关数据的方式不仅便于相关数据的获取，而且还可以提高数据获取的准确性，因此，可以提高光栅刻刀的方位角偏转情况确定的准确性，从而可以提高光栅刻刀方位角调整的准确性和效率。

需要说明的是，为了获取第一距离a₁、第二距离a₂，则需要将第一刻线A和光栅刻刀刃型放在一起(即作为一个整体)进行扫描。

参见图3和图4，其中，图3示出了本申请实施例提供的光栅刻刀刃型刃尖处的截面示意图，图4示出了本申请实施例提供的光栅刻刀刃型刃尾处的截面示意图。本申请实施例提供的一种光栅刻刀方位角的调整方法，通过扫描形貌获取第一距离、第二距离及光栅刻刀刃型的长度，可以包括：

测量刃尖的最深处与第一刻线的最深处之间的距离，以得到第一距离；

测量刃尾的最深处与第一刻线的最深处之间的距离，以得到第二距离；

测量刃尖的最深处与刃尾的最深处之间的距离，以得到光栅刻刀刃型的长度。

为了提高所获取到的第一距离a₁、第二距离a₂及光栅刻刀刃型的长度l的精度和准确性，则对于第一距离a₁的获取而言，可以通过扫描形貌测量光栅刻刀刃型刃尖的最深处与第一刻线A的最深处之间的距离，并将该距离作为第一距离a₁；对于第二距离a₂而言，可以通过扫描形貌测量光栅刻刀刃型刃尾的最深处与第一刻线A的最深处之间的距离，并将该距离作为第二距离a₂；对于光栅刻刀刃型的长度l而言，则可以测量光栅刻刀刃型刃尖的最深处与光栅刻刀刃型刃尾的最深处之间的距离(即两者之间的连线长度)，并将该距离作为光栅刻刀刃型的长度l。

本申请实施例提供的一种光栅刻刀方位角的调整方法，扫描仪器可以为原子力显微镜或扫描电子显微镜。

具体可以利用原子力微镜或扫描电子显微镜作为用于对第一刻线A和光栅刻刀刃型进行扫描的扫描仪器，以获得分辨率较高的扫描形貌，从而便于提高数据获取的准确性。

本申请实施例提供的一种光栅刻刀方位角的调整方法，利用光栅刻刀在与第一刻线相距第一预设长度的位置处进行压刃，以得到光栅刻刀刃型，可以包括：

利用光栅刻刀在与第一刻线相距第一预设长度的不同位置处进行压刃，得到多个备选光栅刻刀刃型；

从多个备选光栅刻刀刃型中选取刃型最好的一个备选光栅刻刀刃型作为光栅刻刀刃型。

在利用光栅刻刀进行压刃得到光栅刻刀刃型时，可以利用光栅刻刀在与第一刻线A相距第一预设长度的不同位置处进行压刃，以得到多个备选光栅刻刀刃型，然后，可以从这多个备选光栅刻刀刃型中选取刃型最好的一个备选光栅刻刀刃型作为光栅刻刀刃型进行数据的获取，以提高数据获取的精度和准确性。

其中，上述提及的刃型最好的一个备选光栅刻刀刃型指的是刃型与光栅刻刀的形状相吻合、刃型最明显且最容易获取相关数据的备选光栅刻刀刃型。

当然，除了在与第一刻线A相距第一预设长度的不同位置处进行压刃得到多个备选光栅刻刀刃型之外，还可以通过在与第一刻线A相距不同长度的位置处进行压刃得到多个备选光栅刻刀刃型，然后，再从这多个备选光栅刻刀刃型中选取刃型最好的一个备选光栅刻刀刃型作为光栅刻刀刃型。

本申请实施例提供的一种光栅刻刀方位角的调整方法，利用光栅刻刀进行压刃，可以包括：

在基底上重复预设数量次压刃动作，其中，压刃动作包括下落光栅刻刀的动作及抬起光栅刻刀的动作。

在利用光栅刻刀进行压刃时，可以在基底上重复预设数量次压刃动作(其中，一个完整的压刃动作包括一次下落光栅刻刀的动作及一次抬起光栅刻刀的动作为)，以得到刃型较为明显、刃型吻合度较高的光栅刻刀刃型。

本申请实施例提供的一种光栅刻刀方位角的调整方法，在利用预先根据光栅刻刀方位角要求调整过方位角且安装在光栅刻划机中的光栅刻刀在基底上刻划第一刻线之后，还可以包括：

利用光栅刻刀在与第一刻线相距第二预设长度的位置处刻划第二刻线；其中，第二刻线与第一刻线相平行且光栅刻刀刃型位于第一刻线与第二刻线之间；

获取刃尖与第二刻线之间的第三距离、刃尾与第二刻线之间的第四距离；

利用第三距离、第四距离及光栅刻刀刃型的长度得到光栅方位角的第二偏转角度；

利用第一偏转角度及第二偏转角度得到平均偏转角度，并将平均偏转角度作为第一偏转角度，且执行判断第一偏转角度是否满足光栅刻刀方位角要求的步骤。

在得到第一刻线A之后，可以利用光栅刻刀在与第一刻线A相距第二预设长度d₂的位置的处刻划第二刻线B，其中，第二刻线B与第一刻线A相平行且光栅刻刀可以位于第一刻线A与第二刻线B之间(具体可以参见图2至图4)。然后，可以获取光栅刻刀刃型刃尖与第二刻线B之间的第三距离b₁、光栅刻刀刃型刃尾与第二刻线B之间的第四距离b₂(具体获取方式与从第一刻线A及光栅刻刀刃型中获取第一距离a₁、第二距离a₂类似，在此不再赘述)，并可以利用第三距离b₁、第四距离b₂及光栅刻刀刃型的长度l，通过公式θ₂＝|b₁-b₂|/l得到光栅刻刀的方位角的第二偏转角度θ₂。之后，则可以利用第一偏转角度θ₁、第二偏转角度θ₂得到平均偏转角度，并将平均偏转角度作为第一偏转角度，执行判断第一偏转角度是否满足光栅刻刀方位角要求的步骤，即执行步骤S13及其相关步骤。

通过上述方式可以提高所获取到的第一偏转角度的准确性，从而提高方位角判断和调整的准确性。

当然，也可以将第二刻线B与第一刻线A刻划在光栅刻刀刃型的同一侧，然后，执行上述步骤，以获取平均偏转角度，并将平均偏转角度作为第一偏转角度来进行方位角的判断和调整。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。另外，本申请实施例提供的上述技术方案中与现有技术中对应技术方案实现原理一致的部分并未详细说明，以免过多赘述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。