[发明专利]多重三维纳米结构的侧壁辅助制备方法

说明书

本发明提供了一种多重三维纳米结构的侧壁辅助制备方法，属于三维光电器件加工方法技术领域，其步骤包括：在基底上旋涂光敏感树脂或电子敏感树脂；通过光刻或者电子束刻蚀对应的光敏感树脂或电子敏感树脂，以构建三维模板，使得三维模板内形成预定形状的树脂微腔；在所述三维模板上通过沉积方法沉积预定材料；剥离所述三维模板表面的所述预定材料；去除所述三维模板的所述光敏感树脂或电子敏感树脂，以获得预定材料的多重三维纳米结构。本发明提供的多重三维纳米结构的侧壁辅助制备方法，能够制备复杂多重三维纳米结构，并简化其制备难度，提高制备效率。

技术领域

本发明涉及三维光电器件加工方法技术领域，特别是涉及一种多重三维纳米结构的侧壁辅助制备方法。

背景技术

三维纳米结构在光电研究领域具有重要意义，具有占空比大、结构密度高、光子或电子调控能力强等优点。目前，美国Intel公司以及韩国三星电子公司已经开发出三维立体结构的Fin-FET晶体管，并用于14nm半导体标准加工工艺。

三维纳米结构在光学调控上同样具有非常大的应用潜力，尤其是三维结构的等离激元调控技术，通过立体几何结构之间激发的等离激元，可以在一定深度的立体空间调节光的路径，并实现光学放大作用，在显微成像、太阳能聚焦等领域具有革命性意义。

目前的三维结构加工方法具有随机性和可控性差的问题。三维电子器件使用具有各向同性的沉积方法，如等离子增强化学气相沉积方法在沟道上包覆介质层制作三维栅结构，采用氧化铝模板法翻转具有一定三维纳米结构的立体结构。以上方法需要耐高温衬底，新结构受限于原模板加工水平，很难用于制造具有复杂多重三维纳米结构，尤其是用于光学调控的三维纳米结构制备。

发明内容

本发明的一个目的是针对现有技术中存在的上述缺陷，提供一种多重三维纳米结构的侧壁辅助制备方法，来解决复杂多重三维纳米结构制备的技术问题。

特别地，本发明提供了一种多重三维纳米结构的侧壁辅助制备方法，包括以下步骤：

s1、在基底上旋涂光敏感树脂或电子敏感树脂；

s2、通过光刻或者电子束刻蚀对应的光敏感树脂或电子敏感树脂，以构建三维模板，使得三维模板内形成预定形状的树脂微腔；

s3、在所述三维模板上通过沉积方法沉积预定材料；

s4、剥离所述三维模板表面的所述预定材料，

s5、去除所述三维模板的所述光敏感树脂或电子敏感树脂，以获得预定材料的多重三维纳米结构。

可选地，s2中所述光刻或者电子束刻蚀包括电子束光刻、紫外光刻、二维/三维激光直写。

可选地，s2中的预定形状包括圆孔阵列、条形阵列、网状、蜂窝状。

可选地，s3中的所述沉积方法包括气相沉积方法、液相沉积方法、原子层沉积法和电化学沉积法。

可选地，s3中，通过沉积方法沉积预定材料时，预定材料填充进入所述树脂微腔，并填满所述树脂微腔。

可选地，s3中，通过沉积方法沉积预定材料时，预定材料沉积在所述树脂微腔的内表面预定厚度。

可选地，s3中的所述预定材料包括金属、半导体、电介质材料中的一种或多种材料的复合；

可选地，所述预定材料包括铂、金、银、钌、镍、铜、硅、锗、氧化镍、氧化铜、氧化铝、氧化锌、氧化钛、氧化硅、氧化铪、氧化铟、氧化锡、氮化钛、氮化硅中的一种或多种材料的复合。

可选地，s4中的剥离为采用刻蚀的方法进行，所述刻蚀的方法包括采用感应耦合等离子体刻蚀、反应离子刻蚀、离子束刻蚀。

可选地，s4中的剥离为采用腐蚀的方法进行，所述腐蚀的方法包括湿法腐蚀和干法腐蚀。