一种多功能组合型纳米图形制作方法

一种多功能组合型纳米图形制作方法

一种多功能组合型纳米图形制作方法一种多功能组合型纳米图形制作方法本创造公开了一种多功能组合型纳米图形阵列制作方法,包含以下步骤:在衬底上旋涂一层光刻胶;在光刻胶上涂一单层透亮     微纳米球;在预定波长的光照下,利用透亮     微纳米球的聚光作用,将涂覆在衬底上的光刻胶曝光,形成图形阵列;将整个样品连带透亮     微纳米球浸入显影液中显影,从而腐蚀光刻胶被曝光的地方;利用干法刻蚀方法刻蚀微纳米球,使微纳米球缩小,从而在微纳米球之间产生间距;利用微纳米球做为掩膜,干法刻蚀光刻胶;去除残留的微纳米球,完成纳米图形阵列制备。

本创造结合了微纳米球做透镜的光刻方法和利用微纳米球做掩膜的光刻方法可以产生更多特别图案的纳米图形。

【专利说明】一种多功能组合型纳米图形制作方法【技术领域】[0001]本创造涉及微纳米加工方法,特殊是涉及一种多功能组合型纳米图形制作方法。

【背景技术】[0002]21世纪的科学已经进入了纳米科学的时代,随着各种器件尺寸的越来越小,一些纳米条件下特有的性质被人们渐渐开发并利用,例如光子晶体,等离子激元等。

而传统光刻由于光的波长及光的波动性的限制对于制作纳米级别的显得无能为力。

并且随着纳米科学的进展,越来越多的特别纳米图形被需要,如纳米环,纳米月亮,纳米簇等。

而利用电子束曝光制作,成本太大,而且也不利于大规模生产。

而利用纳米压印也面临着高成本和技术不成熟的问题。

纳米球光刻技术受到越来越多的关注,由于它的低成本和大规模。

[0003]如何奇妙组合纳米球透镜光刻和纳米球模板光刻,得到一种功能强大的纳米球光刻技术,可以低成本,大规模的制作纳米环,纳米月亮及分立的组合图形等各种特别的纳米图形,成为了当前亟需解决的问题之一。

【创造内容】[0004]本创造的目的在于,供应一种多功能组合型纳米图形制作方法,可以低成本,大规模的制作各种纳米图形,包括纳米环,纳米月亮,分立的纳米孔簇等。

这种光刻方法在制作各种等离子,光子晶体器件上有很好的应用光景。

[0005]本创造供应了一种多功能组合型纳米图形阵列制作方法,包含以下步骤:[0006]步骤1:在衬底上旋涂一层光刻胶;[0007]步骤2:在光刻胶上涂一单层透亮     微纳米球;[0008]步骤3:在预定波长的光照下,利用透亮     微纳米球的聚光作用,将涂覆在衬底上的光刻胶曝光,形成图形阵列;[0009]步骤4:将整个样品连带透亮     微纳米球浸入显影液中显影,从而腐蚀光刻胶被曝光的地方;[0010]步骤5:利用干法刻蚀方法刻蚀微纳米球,使微纳米球缩小,从而在微纳米球之间产生间距;[0011]步骤6:利用微纳米球做为掩膜,干法刻蚀光刻胶;[0012]步骤7:去除残留的微纳米球,完成纳米图形阵列制备。

[0013]本创造的有益效果是,其结合了利用微纳米球做透镜的光刻方法和利用微纳米球做掩膜的光刻方法两者的优点,可以充分发挥这两种纳米球光刻方法的敏捷性,通过组合可以产生更多特别图案的纳米图形,为纳米科学领域的进展供应了一种功能强大的成本低廉的纳米光刻技术。

【专利附图】【附图说明】[0014]为使本创造的目的、技术方案和优点更加清晰明白,以下结合详细实施例,并参照附图,对本创造进一步具体说明,其中:[0015]图1是本创造中多功能组合型纳米图形的制备方法流程图;[0016]图2-图8是本创造中多功能组合型纳米图形的制备工艺流程图;[0017]图9-12是利用本创造得到的纳米图形的平面示意图。

【详细实施方式】[0018]为使本创造的目的、技术方案和优点更加清晰明白,以下结合详细实施例,并参照附图,对本创造作进一步的具体说明。

[0019]请参阅图1及图2-图12所示,本创造供应了一种多功能组合型纳米图形的制作方法,包含以下步骤:[0020]步骤1:在衬底10上旋涂一层光刻胶11参阅图2;[0021]步骤2:在光刻胶11上涂一单层透亮     微纳米球12;透亮     微纳米球12可以是球或12球等其它有机或无机透亮     微纳米球参阅图3;[0022]步骤3:在预定波长的光照13下,利用透亮     微纳米球12的聚光作用,将涂覆在衬底10上的光刻胶11曝光,形成图形阵列;其曝光过程包括斜曝光和正曝光,其中斜曝光可以通过调整光源的倾斜角度α或者调整样品的倾斜角度,也可以通过调整样品或者光源的旋转角度β并多次曝光而形成各种图形组合参阅图4。

所述预定波长包括从红外到紫外的单色光波长。

[0023]步骤4:显影,整个样品连带透亮     微纳米球12浸入显影液中显影,使光刻胶11被曝光的地方被显影液腐蚀参阅图5;[0024]步骤5:利用干法刻蚀方法刻蚀微纳米球12,使微纳米球缩小,从而产生间距。

参阅图6;其中,干法刻蚀过程中,若微纳米球为球,则利用氧气刻蚀球,若微纳米球为02球,则利用4刻蚀02球,且微纳米球之间的间距通过调整刻蚀的气体流量,功率,时间等条件来调整。

[0025]步骤6:利用微纳米球12单层做为掩膜,干法刻蚀光刻胶11,使得微纳米球12间距下方的光刻胶11被刻蚀参阅图7;[0026]步骤7:去除残留的微纳米球12,完成光刻胶11图形阵列制备参阅图8,其得到的平面示意图可分别如图9-12;其中,可以通过蓝膜粘掉残留的微纳米球12,假如是02球,还可以用酸溶液腐蚀。

[0027]图9为经过垂直曝光所制作的纳米环图形,图10与图11为经过不同倾斜角度α曝光所制作的非对称纳米环及纳米月亮图形;图12为经过三次倾斜曝光,但每次曝光时样品角度β旋转120度所得到的纳米孔簇图形。

[0028]以上所述的详细实施例,对本创造的目的、技术方案和有益效果进行了进一步具体说明,应理解的是,以上所述仅为本创造的详细实施例而已,并不用于限制本创造,凡在本创造的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本创造的爱护范围之内。

【权利要求】,包含以下步骤:步骤1:在衬底上旋涂一层光刻胶;步骤2:在光刻胶上涂一单层透亮     微纳米球;步骤3:在预定波长的光照下,利用透亮     微纳米球的聚光作用,将涂覆在衬底上的光刻胶曝光,形成图形阵列;步骤4:将整个样品连带透亮     微纳米球浸入显影液中显影,从而腐蚀光刻胶被曝光的地方;步骤5:利用干法刻蚀方法刻蚀微纳米球,使微纳米球缩小,从而在微纳米球之间产生间距;步骤6:利用微纳米球做为掩膜,干法刻蚀光刻胶;步骤7:去除残留的微纳米球,完成纳米图形阵列制备。

,其中,所述透亮     微纳米球为球或02球。

,其中,所述步骤3中的预定波长包括从红外到紫外的单色光波长。

,其中,所述步骤3中曝光过程包括斜曝光和垂直曝光。

,其中,所述步骤5中干法刻蚀过程中,若微纳米球为球,则利用氧气刻蚀球,若微纳米球为02球,则利用4