2. Создание специальной технологии для изготовления голографических наноструктур (HOE).

    Изготовление HOE, работающих в видимом диапазоне спектра, требует высокой точности формирования поверхностного фазового рельефа с погрешностью по глубине рельефа и по положению границ фазовых областей ~ ±10 нм. Поэтому при изготовлении экспериментальных образцов CGH нами применялся специально разработанный в нашем институте метод прямой электронно-лучевой записи фазового рельефа в слое электронного резиста с последующей химической и плазмо-химической обработкой . Он основан на дозированном электронном облучении фазовых областей  и позволяет за один технологический цикл создать 2...10 -уровневый квантованный по глубине рельеф  в слое электронного резиста на площади до ~6х6 мм² с необходимой точностью. Поэтому для изготовления образцов HOE применялся электроннолучевой комплекс на базе сканирующего электронного микроскопа ZRM-20 (фирмы “Carl Zeiss”), который позволяет обеспечить получение нужных точностей.

    Метод прямой электроннолучевой записи многоуровневого рельефа в слое электронного резиста ( подробнее в статьях [5, 7, 11] ) основан на следующих принципах :

1. Дозированном облучении заданных фазовых областей ( при этом создается необходимое распределение по толщине слоя концентраций разрушенных электронным облучением фрагментов исходного полимера электронного резиста)

2. Физико-химическом проявлении рельефа (основанном на различии скоростей растворения фракций полимера с различающейся молекулярной массой в условиях диффузионнных ограничений на поверхности слоя контактирующего с жидким проявляющим раствором),

3. Применением плазмохимической обработки поверхности полученного рельефа при которой происходит равномерное травление поверхности полимера приводящее к пропорциональному изменению глубины фазовых уровней, повышению точности воспроизведения границ фазового рельефа (поскольку при плазменной обработке исключено влияние диффузионных ограничений)

    Дозированное облучение достигается изменением скорости сканирования электронным лучем по поверхности резиста. Это позволяет изготовить многоуровневую структуру в слое резиста за один цикл облучения и исключает проблемы искажений при стыковке границ фазовых областей, возникающие при последовательном облучении или при последовательных циклах литографии. Для обеспечения точной установки доз облучения в электроннолучевом комплексе предусмотрено непосредственное измерение тока электронного луча воздействующего на образец. Для обеспечения хорошей стабильности и воспроизводимости условий физико-химического проявления рельефа, применяются специальные режимы термической обработки электронного резиста и способы его проявления.

     Для точного измерения глубины рельефа соответствующего фазовым уровням применяется дифракционный метод основанный на изготовлении на одном образце одновременно с голограммой ряда специальных измерительных структур, дозы облучения которых равны соответствующим дозам для заданных фазовых уровней голограммы. Поэтому после проявления глубина рельефа на измерительных структурах равна глубине фазовых уровней на голограмме. Последовательно измеряя отношения интенсивностей ±1 дифракционных порядков к нулевому для этих измерительных структур можно точно расcчитать фазовый сдвиг и соответственно определить глубину рельефа для измерительных структур и для голограммы.