[发明专利]一种长焦深超分辨直写光刻的光生成器件

权利要求书

1.一种长焦深超分辨直写光刻的光生成器件，其特征是：由上至下依次为透明基底层（1）、纳米环带的金属光栅掩模层（2）、平坦化层（3）和ENZ超材料多层膜（4）。

2.根据权利要求1所述的长焦深超分辨直写光刻的光生成器件，其特征是：在ENZ超材料多层膜（4）之下还布设有感光层（5），感光层（5）与ENZ超材料多层膜（4）真空吸附紧密接触，或者感光层（5）与ENZ超材料多层膜（4）间隔一定距离，间隔层材料为空气或者其他介质材料。

3.根据权利要求2所述的长焦深超分辨直写光刻的光生成器件，其特征是：在感光层（5）之下布设有高折射率介质反射层（6）和金属反射层（7），金属反射层（7）的下层为衬底层（8）。

4.根据权利要求1、2或3所述的长焦深超分辨直写光刻的光生成器件，其特征是：所述透明基底层（1）为无机玻璃、熔融石英、有机玻璃或透明塑料。

5.根据权利要求4所述的长焦深超分辨直写光刻的光生成器件，其特征是：所述纳米环带的金属光栅掩模层（2）为周期性的掩模光栅，为纳米狭缝或孔洞的环带阵列结构，材料选用Au、Al或Cr，所述纳米狭缝或孔洞的环带阵列结构的排布周期为25nm~250nm，占空比为0.1~0.9。

6.根据权利要求5所述的长焦深超分辨直写光刻的光生成器件，其特征是：所述平坦化膜层（3）的材料为PMMA或固化胶。

7.根据权利要求6所述的长焦深超分辨直写光刻的光生成器件，其特征是：所述ENZ超材料多层膜（4）由金属与介质膜层交替排列构成，该膜层材料为Al、Ag、Al₂O₃、TiO₂或SiO₂介质，同种介质的膜厚相等，不同种介质的膜厚可以相等也可以不相等，且厚度在6nm~100nm之间。

8.根据权利要求7所述的长焦深超分辨直写光刻的光生成器件，其特征是：透明基底层（1）为玻璃基底；纳米环带的金属光栅掩模层（2）为中心环带半径R₀=750nm，环带排布周期P=250nm的二维狭缝阵列Al掩模，厚度19nm；平坦化膜层（3）材料为PMMA，厚度31nm；ENZ超材料多层膜（4）的膜层数为7层，第一膜层41为4层Al金属膜层，每层厚度为6nm；第二膜层（42）为3层Al₂O₃介质膜层，单层厚度为50nm。

9.根据权利要求7所述的长焦深超分辨直写光刻的光生成器件，其特征是：所述的感光层（5）为对紫外入射光感光的光刻胶，厚度为5nm~800nm。

10.根据权利要求9所述的长焦深超分辨直写光刻的光生成器件，其特征是：所述的高折射率介质反射层（6）为TiO₂膜，金属反射层（7）为金属Al膜层，各膜层厚度为10nm～100nm；所述衬底层（8）的材料包括玻璃、石英、硅片或PET。