[发明专利]完美吸收体的制造方法

说明书

一种完美吸收体的制造方法，至少包括以下步骤：1)自洁净的基材一表面向外，依次进行第一金属层、介质层及第二金属层的沉积处理；2)在所述第二金属层表面进行电子束光刻胶的旋涂处理；3)对旋涂的所述电子束光刻胶进行热固化处理；4)对所述热固化后的电子束光刻胶进行曝光、显影处理，获得具有未经过曝光的电子束光刻胶区域；5)对进行曝光、显影处理后的所述电子束光刻胶区域进行干法刻蚀处理，使得第二金属层断裂形成若干周期性四方阵排布结构，并去除所述未经曝光的电子束光刻胶，得到完美吸收体。这种完美吸收体的制造方法不会对光刻胶产生破坏，而且剥离后的金属阵列不存在失真现象。

技术领域

本发明属于电磁波吸收结构技术领域，特别涉及一种完美吸收体的制造方法。

背景技术

基于人工合成材料的一种电磁波吸收结构，它的电磁波参数和周围环境的电磁参数可实现阻抗匹配，在特定波段下的吸收率为100％，因此人们称这种电磁波吸收结构为完美吸收体。

现有完美吸收体一般采用电子束直写(EBL)生成周期性结构，具体是先生成与吸收体最上层金属阵列互补的周期性阵列，再通过薄膜沉积和剥离(lift-off)形成金属阵列。如，在制造完美吸收体时，需要生成金属圆柱，则对EBL光刻胶进行圆孔曝光和显影生成与金属圆柱同尺寸的圆孔，再通过蒸镀往圆孔中沉积金属，并进行lift-off，最后去除胶液和胶，最终生成完美吸收体的结构。这种方法会存在剥离困难和剥离后金属图形失真的问题，比如要沉积100nm的金属，需要至少3至4倍厚度的EBL光刻胶才能实现剥离，并且由于沉积薄膜时的不均匀性和方向性差，就会造成剥离困难以及剥离后金属图形失真，具体失真过程可如图1经过处理后得到的图2～5所示的结构。其中，图1为基材层1表面向外依次层叠第一金属层2、介质层3、光刻胶5。在图1的结构基础上，蒸镀第二金属层4，如果第二金属层4的金属熔点较高，则可能形成如图2所示的第二金属层4表面失真，具体如图2所示；为避免第二金属层4的金属温度过高而可能使得表面失真过于严重，缩短蒸镀时间，则第二金属层4的厚度偏薄，无法满足完美吸收体的工艺要求，具体如图3所示；当第二金属层4的金属温度不是特别高，不至于熔化光刻胶时，第二金属层4会完全覆盖光刻胶层5，导致光刻胶无法剥离，具体如图4所示；当第二金属层4的金属熔点较高，蒸镀时间达到要求时，光刻胶层5不仅会坍缩成丘陵状，而且同样无法剥离，具体如图5所示。

此外，当完美吸收体的金属材料为钨时，由于钨的熔点在金属中最高，蒸镀过程中，薄膜的温度极高，高温破坏了EBL光刻胶已经生成的图形，而利用溅射的方式沉积出的薄膜又不适用于剥离工艺。因此，有必要提出一种新的完美吸收体的制造方法。

发明内容

针对目前完美吸收体制造过程中出现的剥离困难以及金属图形失真且采用钨作为金属存在的熔点过高而破坏电子束直写光刻胶图形等问题，本发明提供一种完美吸收体的制造方法。

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

一种完美吸收体的制造方法，至少包括以下步骤：

1)自洁净的基材一表面向外，依次进行第一金属层、介质层及第二金属层的沉积处理；

2)在所述第二金属层表面进行电子束光刻胶的旋涂处理；

3)对旋涂的所述电子束光刻胶进行热固化处理；

4)对所述热固化后的电子束光刻胶进行曝光、显影处理，获得具有未经过曝光的电子束光刻胶区域；

5)对进行曝光、显影处理后的所述电子束光刻胶区域进行干法刻蚀处理，使得第二金属层断裂形成若干周期性四方阵排布结构，并去除所述未经曝光的电子束光刻胶，得到完美吸收体。

本发明提供的完美吸收体的制造方法，由于没有采用电子束直写技术，避免电子束直写技术图形化后沉积薄膜对光刻胶的破坏，杜绝剥离后金属阵列的图形失真现象，为完美吸收体的制造提供了一种新的方法。

附图说明