(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210768845.X (22)申请日 2022.06.30 (71)申请人 西北工业大 学 地址 710072 陕西省西安市友谊西路127号 (72)发明人 赵永强　汤超龙　 (74)专利代理 机构 西安维赛恩专利代理事务所 (普通合伙) 61257 专利代理师 李明全 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 119/02(2020.01) (54)发明名称 一种基于Rsoft的微纳光栅边缘堆积/填充 缺陷仿真 分析方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于Rsoft的微纳光栅边 缘堆积/填充 缺陷仿真分析方法， 利用Rsoft软件 搭建第一微纳光栅模型， 并为第一微纳光栅模型 赋参数值； 在第一微纳光栅模型靠近光栅槽的光 栅层上添加边缘堆积模型， 且在光栅槽内添加填 充缺陷模型， 得到第二微纳光栅模型； 分别变换 边缘堆积模 型的宽度误差参数、 高度误差参数以 及填充缺陷模型的宽度误差参数、 深度误差参 数， 并进行仿真分析， 得到第二微纳光栅模型的 光谱响应曲线； 本发明可以指导微纳光栅设计分 析， 提高微纳光 栅制备成功率， 降低制备成本 。 权利要求书1页 说明书4页 附图5页 CN 115130307 A 2022.09.30 CN 115130307 A 1.一种基于Rsoft的微纳光栅边缘堆积/填充缺陷仿真分析方法， 其特征在于， 包括以 下步骤： 利用Rsoft软件搭建第一 微纳光栅模型， 并为所述第一 微纳光栅模型赋参数值； 在所述第一微纳光栅模型靠近光栅槽的光栅层上添加边缘堆积模型， 且在所述光栅槽 内添加填充缺陷模型， 得到第二 微纳光栅模型； 其中， 所述边缘堆积模型靠近所述光栅槽的侧面为平面、 远离所述光栅槽的侧面为阶 梯面； 所述边缘堆积模型靠近所述光栅槽侧 面的面为平面、 远离所述光栅槽侧 面的面为阶 梯面， 且所述 边缘堆积模型的平面与所述 光栅槽侧面贴合； 分别变换所述边缘堆积模型的宽度误差参数、 高度误差参数以及所述填充缺陷模型的 宽度误差参数、 深度误差参数， 并进 行仿真分析， 得到所述第二微纳光栅模型的光谱响应曲 线。 2.如权利要求1所述的一种基于Rsoft的微纳光栅边缘堆积/填充缺陷仿真分析方法， 其特征在于， 所述 边缘堆积模型与所述 填充缺陷模型的形状相同。 3.如权利要求2所述的一种基于Rsoft的微纳光栅边缘堆积/填充缺陷仿真分析方法， 其特征在于， 所述边缘堆积模型为阶梯状， 每层阶梯的高度均相等， 且上层阶梯的宽度小于 下层阶梯的宽度。 4.如权利要求3所述的一种基于Rsoft的微纳光栅边缘堆积/填充缺陷仿真分析方法， 其特征在于， 下层阶梯的宽度为上层阶梯的宽度的两倍。 5.如权利 要求2‑4任一所述的一种基于Rsoft的微纳光栅边缘堆积/填充缺陷仿真分析 方法， 其特征在于， 在所述光栅槽的两个侧面上均添加所述填充缺陷模型， 所述填充缺陷模 型的底面与所述 光栅槽的底面贴合。 6.如权利要求5所述的一种基于Rsoft的微纳光栅边缘堆积/填充缺陷仿真分析方法， 其特征在于， 所述 边缘堆积模型的平面与所述 光栅槽的侧面 位于同一平面。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115130307 A 2一种基于Rsoft的微纳光 栅边缘堆积/填充缺陷仿真分析方 法 技术领域 [0001]本发明属于光学成像技术领域， 尤其涉及一种基于 Rsoft的微纳光栅边缘堆积/填 充缺陷仿真 分析方法。 背景技术 [0002]微纳光栅作为一种新型分光元件， 因其具有结构尺寸极小， 光谱分辨率高、 衍射效 率高、 可实现像元级分光等优点受到了广泛关注。 微纳光栅在制备过程中由于受到原材料、 刻蚀工艺等诸多技术因素的影响， 会产生光栅层过刻蚀、 欠刻蚀、 边缘堆积等缺陷， 使微纳 光栅的光学性能降低。 因此， 建立 微纳光栅缺陷分析 方法对光 栅设计分析显得 尤为重要。 [0003]鉴于微纳光栅生产和加工技术的限制， 缺陷不可避免存在于微纳光栅制备过程 中， 严重影响微纳光栅的光学性能。 在微纳光栅制备之前， 对微纳光栅参数进 行误差仿 真分 析， 指导设计对误差不敏感的光栅结构， 对降低光栅制备成本、 提高微纳光栅 实际光学性能 更显得极为必要。 [0004]目前， 针对微纳光栅结构 参数的讨论方法主要有光束传播法、 有限时域差分法、 有 限元分析法等。 用于微纳光栅分析的软件包括FDTD  Solutions、 Rsoft、 COMSOL   Multiphysics等。 设计者在明确微纳光栅预期光学性能的基础上， 通过一定的计算得到初 始光栅结构参数， 继而选择某一分析软件对光栅结构参数进一步优化， 最后获得一组最优 的光栅结构参数。 然而通过最优结构参数所制备的微纳光栅所表现出的光学性能往往与设 计值差距较大， 这是因为设计者在设计过程中仅关注于不同的光栅结构形式、 结构参数耦 合， 而未将加工偏差在设计优化中加以考虑。 发明内容 [0005]本发明的目的是提供一种基于Rsoft的微纳光栅边缘堆积/填充缺陷仿真分析方 法， 分析微纳光栅加工制备中广泛存在的光栅层边缘堆积、 填充缺陷对微纳光栅性能的影 响， 以指导 微纳光栅设计分析。 [0006]本发明采用以下技术方案： 一种基于 Rsoft的微纳光栅边缘堆积/填充缺陷仿真分 析方法， 包括以下步骤： [0007]利用Rsoft软件搭建第一 微纳光栅模型， 并为第一 微纳光栅模型赋参数值； [0008]在第一微纳光栅模型靠近光栅槽的光栅层上添加边缘堆积模型， 且在 光栅槽内添 加填充缺陷模型， 得到第二 微纳光栅模型； [0009]其中， 边缘堆积模型靠近光栅槽的侧面为平面、 远离光栅槽的侧面为阶梯面； 边缘 堆积模型靠近光栅槽侧 面的面为平面、 远离光栅槽侧 面的面为阶梯面， 且边缘堆积模型 的 平面与光 栅槽侧面贴合； [0010]分别变换边缘堆积模型的宽度误差参数、 高度误差参数以及填充缺陷模型的宽度 误差参数、 深度误差参数， 并进行仿真 分析， 得到第二 微纳光栅模型的光谱响应曲线。 [0011]进一步地， 边缘堆积模型与填充缺陷模型的形状相同。说　明　书 1/4 页 3 CN 115130307 A 3