[发明专利]一种尺寸可控制的纳米块制作方法

说明书

本发明公开了一种尺寸可控制的纳米块制作方法，该方法包括：在基底的上表面设置一光刻胶层；对所述的基底进行第一次曝光，从而在光刻胶层上记录一维光栅图形；对第一次曝光后的基底进行显影，从而显露出一维光刻胶光栅图案；对显影后的基底进行第二次曝光和显影，从而将一维光刻胶光栅图案变为光刻胶纳米块阵列；对带有光刻胶纳米块阵列的基底进行刻蚀后，将光刻胶除去，从而实现纳米块的制作。本发明的方法具有纳米块尺寸可控制、成本低、不需复杂的设备及可用于大面积制作的优点。本发明可广泛应用于纳米块制作的领域中。

技术领域

本发明涉及纳米块的制作工艺，尤其涉及一种尺寸可控制的纳米块制作方法。

背景技术

纳米块阵列在磁存储、光电子器件、生物传感器及纳米线、纳米管等一维结构阵列的制备领域中具有重要应用价值。经过十几年的科学研究，已有多种制作纳米块阵列的方法。然而，目前现有的纳米块制作方法中，均存在一些不足，例如：电子束或聚焦离子束曝光法，其所使用的设备昂贵，并且具有生产效率低，以及不利于大面积生产等缺点，该方法通常仅用于实验室制作少量样品时使用；薄膜沉积或化学自组装方法，虽然其工艺简单，也宜于大面积生产, 但是难以得到尺度分布较窄且点阵形式较为完美的纳米块阵列；纳米压印法，其是这几年发展较快的一项技术，它可实现大面积均匀纳米块的制备，但是其所采用的压印模板难以制作，并且在制作模板时往往也需要结合上述的电子束曝光法。由此可得，一种低成本、易于实现且尺寸可控制的纳米块制作方法是目前迫切需要解决的技术问题之一。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种成本低、易于实现且尺寸可控制的纳米块制作方法。

本发明所采用的技术方案是：一种尺寸可控制的纳米块制作方法，该方法包括：

S1、在基底的上表面设置一光刻胶层；

S2、对所述的基底进行第一次曝光，从而在光刻胶层上记录一维光栅图形；

S3、对第一次曝光后的基底进行显影，从而显露出一维光刻胶光栅图案；

S4、对步骤S3中显影后的基底进行第二次曝光和显影，从而将一维光刻胶光栅图案变为光刻胶纳米块阵列；

S5、对带有光刻胶纳米块阵列的基底进行刻蚀后，将光刻胶除去，从而实现纳米块的制作。

进一步，所述的步骤S4，其具体为：

通过基于掩膜板的边缘曝光技术，从而对步骤S3中显影后的基底进行第二次曝光，然后对第二次曝光后的基底进行显影，从而将一维光刻胶光栅图案变为光刻胶纳米块阵列。

进一步，所述的步骤S4包括：

S41、将带有光栅图案的掩膜板置于所述步骤S3中显影后的基底上，所述掩膜板上的光栅线条方向与所述基底上的光栅线条方向垂直；

S42、对步骤S41中所述的基底进行第二次曝光，然后对第二次曝光后的基底进行显影，从而将一维光刻胶光栅图案变为光刻胶纳米块阵列。

进一步，所述的步骤S2，其具体为：

通过全息光刻的方式或掩膜板边缘曝光的方式对所述的基底进行第一次曝光，从而在光刻胶层上记录一维光栅图形。

进一步，所述全息光刻的方式，其具体为：采用激光器作为光源，通过空间滤波器对激光器发出的激光进行扩束滤波后，采用劳埃镜光路使激光形成干涉条纹。

进一步，所述步骤S3中所述对第一次曝光后的基底进行显影这一步骤，其具体为：

将第一次曝光后的基底置于质量百分比浓度为0.5%的KOH溶液中进行显影。

进一步，所述步骤S1之前还设有步骤S0，所述的步骤S0为：对基底进行预处理。