[发明专利]一种嵌套结构的制备方法

说明书

本发明涉及微纳结构制备领域，具体涉及一种嵌套结构的制备方法，采用涂覆光刻胶，曝光，交替两次显影定影和蒸镀金属材料，最后进行lift‑off湿法剥离工艺，最终得到嵌套结构。该制备过程简单易操作，制作精度高。

技术领域

本发明属于金属微纳结构制备领域，具体涉及一种嵌套结构的制备方法。

背景技术

微纳光学结构制备技术是指将现有的大规模集成电路设备、工艺加以改进和提高，在微米到纳米尺度范围内进行尺寸可控、定位精确、一致性好的任意光学结构加工，其目标是实现设定的光学性能。在红外、可见光、紫外乃至X射线波段，借助微纳光学结构制备技术，人们可以在微米、纳米尺度上对光波的物理特性进行调控和利用，实现传统光学难以完成的任意波面变换光学功能，符合现代光学仪器集成化、智能化的发展趋势，具有重大的前沿科学意义与应用前景。

现有的微纳光学结构制备技术在制备嵌套结构时，需要进行多次刻蚀和蒸镀，制备过程繁琐，制备出的结构精度不高。

发明内容

为了解决现有技术中存在的嵌套结构制备的问题，本发明提供了一种嵌套结构的制备方法，该结构通过电子束刻蚀和电子束蒸发镀膜的方法制备嵌套结构。

本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种嵌套结构的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，准备玻璃基底，并清洗吹干；

步骤2，涂覆光刻胶，用甩胶机在所述基底的表面甩两层光刻胶，一层是正胶，一层是负胶；

步骤3，电子束曝光结构图形，用扫描电子显微镜中的图形发生器设计图形，所述设计的图形为按矩形周期排列的阵列结构，所述每个单元由第一矩形、第二矩形、第三矩形和第四区域构成，所述第一矩形和第二矩形相接，第二矩形和第三矩形相接，设置于矩形周期的中间位置，所述周期内除去第一矩形、第二矩形和第三矩形的区域为第四区域；

设计完图形之后，曝光第一矩形、第三矩形和第四区域，所述第一矩形和第三矩形的曝光深度与第四区域的曝光深度不同；

步骤4，正胶显影定影，用正胶显影定影液进行处理；

步骤5，蒸镀金属材料，用电子束真空蒸发镀膜仪垂直蒸镀金属材料；

步骤6，负胶显影定影，用负胶显影定影液进行处理；

步骤7，再次蒸镀金属材料，再次用电子束真空蒸发镀膜仪垂直蒸镀金属材料；

步骤8，用剥离液进行lift-off剥离工艺。

进一步地，所述步骤8的具体步骤为：

步骤8a：首先用负胶剥离液进行lift-off剥离工艺；

步骤8b：对整个结构大面积曝光；

步骤8c：正胶显影定影处理。

进一步地，所述甩胶的具体步骤为，用甩胶机甩一层正胶30nm，烘干之后，再甩一层负胶90～100nm，烘干。

进一步地，所述甩胶机转速设定为1000rpm～6000rpm，时间设定为60s。

进一步地，所述步骤3中第一矩形和第三矩形曝光的深度为正胶厚度和负胶厚度相加的厚度，所述第四区域曝光的深度为负胶的厚度。

进一步地，所述步骤5蒸镀的金属材料的厚度与正胶的厚度相等。

进一步地，所述步骤7蒸镀的金属材料的厚度为30～40nm。

进一步地，所述金属材料为金，银或铜。

进一步地，所述蒸镀金属材料的速率为