[发明专利]一种制作高深宽比周期性纳米结构的制作方法

摘要

一种制作高深宽比周期性纳米结构的方法，其特征在于：选择抛光基片，用旋涂的方法在其表面涂上一层厚度≥300nm的光刻胶；采用磁控溅射的方法在光刻胶表面沉积一层厚度为20nm的SiO2薄膜；用旋涂的方法在SiO2薄膜表面涂上一层厚度为50nm-100nm的高分辨率光刻胶；利用激光干涉光刻对表层高分辨率光刻胶进行曝光显影；将三层胶结构置于热板或烘箱中进行坚膜；选择氟基气体，利用反应离子刻蚀将表层光刻胶图形传递至SiO2层；再选用氧气，以SiO2层为硬掩模层，利用反应离子刻蚀将SiO2层的图形传递至底层光刻胶，即可获得高分辨率、高深宽比光刻胶图形。本发明成本低廉、加工图形区域面积大，在亚波长光栅和光子晶体的制作及应用研究方面具有广阔的应用前景。

主权项

一种制作高深宽比周期性纳米结构的方法，其特征在于包括以下步骤：(1)选择抛光基片，将抛光基片利用丙酮超声清洗干净，采用旋涂的方法在抛光基片表面涂上一层厚度≥300nm的聚合物薄膜，并置于热板或烘箱中进行前烘；(2)利用磁控溅射的方法在聚合物薄膜表面沉积一层厚度为20nm‑30nm的含硅薄膜；(3)采用旋涂的方法在含硅薄膜表面涂上一层光刻胶，并置于热板或烘箱中进行前烘；(4)利用激光干涉光刻对表层高分辨率光刻胶进行曝光显影，根据扫描电子显微镜的检测结果，包括线条周期、线条宽度、线条边缘粗糙度以及线条陡直度指标，调节并优化入射光的入射角、曝光时间和显影时间，获得100nm及以下线宽的周期性线条，并将曝光显影后的样片置于热板或烘箱中对表层的光刻胶图形进行坚膜；(5)利用反应离子刻蚀，选择氟基气体为刻蚀气体，调节刻蚀功率、气体流量以及刻蚀时间等参数，将表层光刻胶图形传递至含硅薄膜；(6)利用反应离子刻蚀，选用氧气为刻蚀气体，以刻有图形的含硅薄膜为硬掩模层，调节刻蚀功率、腔体气压、气体流量以及刻蚀时间等参数，将含硅薄膜的图形传递至底层较厚的聚合物薄膜，从而获得高深宽比图形。