[发明专利]一种亚微米结构光栅的制备方法

权利要求书

1.一种亚微米结构光栅的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在硅片上旋涂电子束抗蚀剂后进行电子束曝光，获取电子束抗蚀剂层；

其中，电子束曝光的束流为1nA～20nA；电子束曝光的剂量为100μC/cm²～300μC/cm²；

(2)以电子束抗蚀剂层作掩膜进行干法刻蚀制备纳米压印模板；

其中，步骤(2)中干法刻蚀的气体包括SF₆和C₄F₈；SF₆的气流量为4sccm～20sccm；C₄F₈的气流量为4sccm～20sccm；干法刻蚀的腔内压强为4mTorr～25mTorr；射频功率为：10W-50W；感应耦合功率为100W～1500W；

(3)将纳米压印模板上的亚微米结构转移至热固化透明软膜上；并在制备光栅的衬底上旋涂紫外固化压印胶；

(4)通过纳米压印方法将热固化透明软膜上的亚微米结构转移至紫外固化压印胶上；

(5)以紫外固化压印胶为掩膜，利用干法刻蚀方法，将紫外固化压印胶上的亚微米图形转移至制备光栅的衬底上；

其中，步骤(5)中干法刻蚀采用的气体包括SF₆、C₄F₈、CF₄或CHF₃中一种或多种气体。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备光栅的衬底为玻璃、氧化铟锡、氧化硅、氮化硅、氧化铝、氧化铪中至少一种的组合。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的电子束抗蚀剂为Zep-520A或SX AR-P 6200.09或SX AR-P 6200.13。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述热固化透明软膜为IPS或PDMS。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述紫外固化压印胶为mr-NIL210系列或TU-7系列。

6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的干法刻蚀的设备为ICP刻蚀机。

7.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中的干法刻蚀的设备为ICP刻蚀机或RIE刻蚀机。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中干法刻蚀采用的气体组合为：SF₆与C₄F₈，或CF₄与O₂，或SF₆与Ar，或SF₆与O₂，或CHF₃与O₂，或CHF₃与Ar，或CHF₃、O₂与Ar。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中的干法刻蚀中CHF₃的气体流量为4sccm～25sccm，Ar的气体流量为4sccm～100sccm；干法刻蚀的腔内压强为4mTorr～25mTorr；射频功率为10W-300W；感应耦合功率为0W～2400W。