[发明专利]一种利用两次离子束刻蚀技术制备成像面为平面的超透镜制备方法

权利要求书

1.一种利用两次离子束刻蚀技术制备成像面为平面的超透镜制备方法，其特征在于：该方法的具体步骤如下：

步骤(1)在已制备好的半圆柱形沟槽内涂布有机膜层；有机膜层的涂布厚度为4.6～4.8μm，半圆柱形沟槽的径宽800nm～1μm；

步骤(2)利用反应离子刻蚀(RIE)将4.6～4.8μm的有机膜层刻蚀到100～200nm厚；

步骤(3)利用各种材料在适当条件下的IBE刻蚀速度相差不大的特点，通过控制刻蚀时间，去除剩余的有机膜层后可得到径深为150～200nm，曲率半径为500nm的圆弧形曲面沟槽；

步骤(4)在所述步骤(3)得到的结构内沉积厚度为250～300nm的多层膜；

步骤(5)在所述步骤(4)得到的结构表面再次涂布有机膜层；有机膜层的涂布厚度为600～700nm；

步骤(6)再次利用各种材料在适当条件下的IBE刻蚀速度相差不大的特点，通过控制刻蚀时间得到成像面为平面的超透镜。

2.根据权利要求1所述的利用两次离子束刻蚀技术制备成像面为平面的超透镜制备方法，其特征在于：所述步骤(1)和所述步骤(5)中涂布的有机膜层可以为光刻胶、电子束胶或SOG，所述步骤(1)中的半圆柱形沟槽的材质是石英或者有机透明材料，有机膜层在所述步骤(1)和所述步骤(5)中起到填平沟槽和在后续IBE刻蚀工艺中起到掩蔽的作用。

3.根据权利要求1所述的利用两次离子束刻蚀技术制备成像面为平面的超透镜制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，RIE的刻蚀功率为90～110W，刻蚀气体为氧气，刻蚀流量为40～60sccm，刻蚀时间为9～12分钟。

4.根据权利要求1所述的利用两次离子束刻蚀技术制备成像面为平面的超透镜制备方法，其特征在于：所述步骤(3)和所述步骤(6)中，IBE刻蚀时基底冷却温度为10～15℃，刻蚀离子束流为60～100A，电子束流为80-120mA，通入的Ar气流量为3～4sccm，所述步骤(3)中刻蚀时间为15～20分钟，去除圆弧形沟槽内剩余有机膜层的试剂为丙酮或乙醇；所述步骤(6)中刻蚀时间为27～35分钟；刻蚀时为了避免温度对半圆柱形沟槽的材质和涂布的有机膜层刻蚀速率的影响，刻蚀3～5分钟需要停止刻蚀2-4分钟再进行下一步的刻蚀。

5.根据权利要求1所述的利用两次离子束刻蚀技术制备成像面为平面的超透镜制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中，膜层沉积的方式可以是磁控溅射、真空蒸镀或者原子层沉积，沉积的多层膜材质可为银，二氧化硅或者氧化铝；多层膜为周期性交替膜层，每层的厚度为15～20nm。