[发明专利]导模共振滤光片光刻胶层的优化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种导模共振滤光片光刻胶层的优化方法，属于导模共振滤光片领域。

背景技术

导模共振效果是1909年Wood发现的一种反常光学现象，指衍射波与光栅结构所支持的泄露模之间发生耦合而引起的衍射谱的突变现象。由于其具有独特的谱线特性，因此亚波长光栅结构在取代多层膜制作滤光片、反射镜等方面被寄予厚望。弱调制亚波长光栅中的导模共振衍射特性可以由等效介质理论和泄露模的色散特性给出比较好的解释和设计，所以其在取代传统的多层介质膜制作窄带高反滤光片方面已经显露出巨大的应用价值。另外，这种滤光片也可以用于生物传感器上，用于测量小分子，如：DNA，RNA等。并且由这种滤波片制作的无标签生物传感器结构简单，方便操作，因此能实现高通量的测试。所以这种滤光片在许多应用方面得到越来越多的青睐。本发明中提到的滤光片结构比较简单，制作工艺也比较简单，不需要通过刻蚀等步骤。在相关的在先专利文献方面，如中国发明专利案（公开号CN201556006），说明了一种可调导模共振滤波片的结构，中间低折射率光栅层也采用的是光刻胶，但是它没有提出整个光刻胶层以及光刻胶光栅层对于滤波片带宽，峰值的影响。在现有技术中，光刻胶在记录干涉条纹时很难全部感光，并显影完全，所以总是存在未感光曝光层，这里就主要说明这种情况下，通过调节未感光光刻胶层的厚度来达到调节滤波片的带宽和峰值的方法。

发明内容：

本发明为达到上述目的，采用了以下结构与方法：

滤波片的结构包括：基底层、波导层、未感光光刻胶层以及光刻胶光栅层，其中，未感光光刻胶层的厚度为200nm-1000nm。

另外，本发明采用了以下步骤：

步骤1，将清洗好的K9玻璃基片通过热蒸发方式蒸镀一层高折射率氧化钛薄膜，通过氧化钛薄膜的透过光谱经Macleod软件计算出氧化钛薄膜的实际厚度以及折射率。

步骤2，根据折射率和厚度通过Gsolver软件设计出合适的光栅周期，槽深等参数。

步骤3，根据步骤2所设定的光栅周期参数，设定进行前烘、匀胶、后烘、全息曝光以及显影的参数，从而得到具有一定厚度的未感光光刻胶层的导膜共振滤光片。

另外，在本发明导模共振滤光片光刻胶层的优化方法中，还可以具有这样的特征：通过调节匀胶的转速、加速度和匀胶时间来调节所述光刻胶的厚度，并在固定的显影条件下得到不同的所述未感光光刻胶厚度。

另外，在本发明导模共振滤光片光刻胶层的优化方法中，还可以具有这样的特征：前烘参数为90℃，30分钟，匀胶参数为：700-2000转/分，加速度为800rad/s*s，后烘参数为：65℃，25分钟，曝光参数为：使用氪离子激光器，光强为150mw，时间为2分钟。

发明作用与效果

根据本发明涉及的导模共振滤光片光刻胶层的优化方法，由于本发明仅需要调整匀胶的转速，不需要改变其它的参数即可调整导模共振滤光片的中心波长和半宽，因此操作比较简单。

附图说明

图1是本发明实施例中导模共振滤光片的结构图；

图2是本发明实施例中的导模共振滤光片反射光谱图。

具体实施方式

以下结合附图来说明本发明的具体实施方式：

图1是本发明实施例中导模共振滤光片的结构图；图2是本发明实施例中的导模共振滤光片反射光谱图。

如图1、2所示，本发明的所用滤波片的结构包括：基底14、光栅层11、未感光光刻胶层12以及波导层13。光栅层11的厚度d₁、未感光光刻胶层12的厚度d₂以及波导层13的厚度d₃。

制作导模共振滤光片的步骤。

步骤1：先将清洗好的K9玻璃基底11通过热蒸发方式蒸镀一层高折射率氧化钛薄膜。

步骤2：氧化钛层的透过光谱经Macleod软件计算得出实际薄膜的厚度以及折射率，根据本折射率和厚度通过Gsolver设计出合适的光栅周期，槽深等参数。

步骤3：前烘，条件为：90℃，30分钟。光刻胶使用商品AZMIR703，稀释6倍。

步骤4：匀胶，匀胶加速度为800rad/s*s，速度为2000转每秒。

步骤5：后烘，条件为：65℃，25分钟，此时得出的胶厚度（即d₁+d₂）是500nm。

步骤6：搭建干涉光路进行全息曝光，在本实施例中使用氪离子激光器，光强为150mw，时间为2分钟。