现代科学技术的发展越来越多的要求超光滑表面,而超光滑表面的应用主要集中在即要求超光滑表面和完整的晶格分布,又要保证无加工损伤的电子工业领域和为了提高抗破坏阈值、减小散射损失,而所用的光学元件均为超光滑表面的工程光学领域。由于超光滑表面元件具有高反射率、高表面精度、低粗糙度、高强度和低散射等优良特性,可广泛应用于光学、微电子、能源开发技术等多个技术领域。近年来世界各国都投入大量的人力、物力在超光滑表面加工技术的研究,目前先进的超光滑表面加工技术主要包括应力盘抛光法、浮法抛光、磁流变抛光、等离子体抛光和离子束刻蚀抛光^[1,2]。文章所依据的超光滑表面加工方法是以高效的金刚石精密切削、磨削为前提和基础,再结合离子束修正沉积刻蚀抛光的新型超光滑表面的加工工艺,此种加工工艺,不用离子束直接加工光学表面,而是在光学表面涂覆上一层光刻胶牺牲层,并将该牺牲层平坦化处理成超光滑表面,选择参数使得牺牲层与基底的刻蚀速率相等,使牺牲层的光滑表面转移到基底材料上,最终获得超光滑光学元件。文章研究的主要内容是以自旋涂胶的方法在基底上涂覆平坦化牺牲层,通过控制匀胶转速、涂层材料的稀释比例浓度、热烘温度时间等工艺参数,探索平坦化工艺效果最优的参数并分析这些因素对平坦化效果的影响规律和趋势。通过大量的实验,目的在于ZnS基底表面形成面型均匀、粗糙度较小的乎坦化牺牲层,为接下来的离子束修正刻蚀沉积抛光奠定基础。实验中主要控制了匀胶转速、涂层材料的稀释比例浓度以及热烘的温度等工艺参数,在ZnS基底表面旋涂PC3涂层材料,稀释剂为乙酸正丙酯,涂胶后热烘,使基底表面的粗糙度可降到2nm以下并具有良好的面型和波纹度。实验中基底选取的是直径为50mm和25mm的硫化锌,且经过高效的金刚石精密切削,初始的表面粗糙度平均为3nm左右。基底经过自旋涂胶和热烘过后,经白光干涉仪分析测量表面粗糙度和表面形貌。每个基底随机选取3至5个测量点,计算平均值并分析数据得出结论。通过大量的实验研究表明,不同的转速和不同的浓度的涂层材料对基底表面粗糙度有影响,实验交叉对比了转速为2000r/min、3000r/Min、4000r/Min、5000r/min,胶与稀释剂体积比为2:1、1:1、1:2、1:3,通过对数据的分析,对于PC3-1500型平坦化胶溶剂与胶体积比是1:2,转速在5000r/min,热烘温度150℃、热烘时间10min后测量ZnS基底表面粗糙度稳定在2nm左右,并且表面形貌较好。胶的浓度过低会导致基底表面粗糙度增大且表面不平整,达不到工艺要求,胶的浓度太高会导致膜层过厚而不利于刻蚀工艺,转速过低会导致胶不能在基底表面均匀的附着,导致基底表面波纹度增大。对于PC3-700型平坦化胶,转速在2000r/min,ZnS基底表面的粗糙度较低,通过后续的大量实验显示,ZnS基底表面的粗糙度稳定在2nm左右。转速过低会导致胶不能均匀的涂覆在基底表面,粗糙度过大,转速过高则会导致表面粗糙度增大。通过控制匀胶转速、涂层材料的稀释比例浓度、热烘温度等工艺参数,探索出达到工艺要求的工艺参数并总结分析了这些因素对平坦化效果的影响规律和趋势。利用PC3型平坦化材料在ZnS表面可得到面型好,表面粗糙度低且表面平整的平坦化牺牲层。