[发明专利]金属光栅的制备方法

权利要求书

1.一种金属光栅的制备方法，其包括以下步骤：

提供一基底；

设置一金属层在所述基底的表面；

设置一图形化的掩模层在所述金属层的表面，该图形化的掩模层包括多个凸部以及位于该多个凸部之间的多个凹部，所述金属层的部分表面通过所述多个凹部暴露出来；

采用等离子体刻蚀所述金属层通过所述多个凹部暴露出来的部分表面，产生金属颗粒或金属粉末，该金属颗粒或金属粉末附着于所述图形化的掩模层中多个凸部的至少部分侧面，形成多个金属泛边层；以及

采用溶剂溶解去除所述图形化的掩模层，在所述图形化的掩模层的溶胀作用下，所述相邻的多个金属泛边层相互搭接，形成多个空心金属结构，并获得一金属光栅。

2.如权利要求1所述的金属光栅的制备方法，其特征在于，所述图形化的掩模层的制备包括以下步骤：

在所述金属层远离基底的表面依次形成完整的第一掩模层和完整的第二掩模层；

提供一表面具有纳米图案的模板，该模板的纳米图案与所述图形化的掩模层的纳米图案互补；

将该模板具有纳米图案的表面与所述完整的第二掩模层贴合，并在常温下进行压印后脱模，使所述纳米图案转移至所述第二掩模层，从而形成一图形化的第二掩模层；

以所述第二掩模层为掩模，刻蚀去除部分第一掩模层，从而形成一图形化的第一掩模层；以及

去除所述图形化的第二掩模层，暴露出所述图形化的第一掩模层。

3.如权利要求2所述的金属光栅的制备方法，其特征在于，所述第二掩模层的材料为HSQ或SOG。

4.如权利要求2所述的金属光栅的制备方法，其特征在于，所述第一掩模层的材料为化学放大胶。

5.如权利要求1所述的金属光栅的制备方法，其特征在于，所述图形化的掩模层包括多个相互平行且间隔设置的条带形凸部以及位于该多个条带形凸部之间的凹部，且每个条带形凸部具有相对的两个侧边。

6.如权利要求5所述的金属光栅的制备方法，其特征在于，所述图形化的掩模层中的多个凸部的高度在150纳米~420纳米之间，宽度在80纳米~500纳米之间。

7.如权利要求5所述的金属光栅的制备方法，其特征在于，所述图形化的掩模层中的多个凹部的宽度在20纳米~500纳米之间。

8.如权利要求5所述的金属光栅的制备方法，其特征在于，所述金属泛边层附着在所述条带形凸部的两个侧边。

9.如权利要求8所述的金属光栅的制备方法，其特征在于，采用溶剂溶解去除所述图形化的掩模层，同时附着于所述相对的两个侧边的金属泛边层向远离该条带形凸部的方向倾倒，并与相邻条带形凸部中相邻一侧的金属泛边层连接形成所述多个空心金属结构。

10.如权利要求1所述的金属光栅的制备方法，其特征在于，所述金属层的厚度为20纳米~200纳米。

11.如权利要求1所述的金属光栅的制备方法，其特征在于，所述等离子体刻蚀通过采用一物理性刻蚀气体对所述金属层通过所述多个凹部暴露出来的部分表面进行刻蚀，所述物理性刻蚀气体的体积流量为20sccm~80sccm，其形成的压强为10帕~50帕，刻蚀功率为50瓦~150瓦，刻蚀时间为5秒~5分钟。

12.如权利要求11所述的金属光栅的制备方法，其特征在于，所述金属层为金，所述物理性刻蚀气体为氩气，所述氩气的体积流量为48sccm，压强为26帕，功率为70瓦，刻蚀时间为50秒。