logo好方法网

在光刻胶表面制备亚波长纳米结构的方法


技术摘要:
一种在光刻胶表面制备亚波长纳米结构的方法,包括以下步骤:在一基底上涂覆光刻胶,经固化得到光刻胶薄膜样品;将离子束按照设置的离子束参数轰击所述光刻胶薄膜样品的表面,得到亚波长纳米结构,其中所述离子束参数包括离子束入射角θ,取值为30°~70°。本发明的方法  全部
背景技术:
亚波长纳米结构因具有优异的光学特性(如减反、增透、偏振和增强光吸收等),超 疏水性,磁各向异性和激发表面等离子体共振等特性,在光电子,磁存储,太阳能电池、OLED 和特殊功能膜等领域有非常广泛的应用。而且随着需求的迅速增长和应用范围的拓宽,对 亚波长纳米结构的制备提出了低成本和高效率的发展要求,这对目前的亚波长纳米结构制 备技术也提出了新的挑战。 目前,亚波长纳米结构的制备主要是通过掩模刻蚀的方法来实现,其中掩模的制 作是降低成本、提高生产效率的关键环节。光刻胶是一种重要的掩模材料,其表面的亚波长 纳米结构掩模图形一般使用全息光刻、极紫外光刻(EUVL)和电子束光刻(EBL)的方法制作。 全息光刻很难制作特征尺寸小于200nm的光刻胶掩模,极紫外光刻需要与电子束光刻和聚 焦离子束(FIB)制作的掩模配合使用,而聚焦离子束和电子束光刻都需要价格昂贵的设备, 而且生产周期长,耗时长、效率低,极大地限制了大面积亚波长纳米结构的制备。 因此,如何能够一次性在光刻胶表面得到大面积的亚波长纳米结构,而且制备工 艺简单、成本低、效率高,以满足日益增长的市场需要,已成为领域内亟待解决关键问题。
技术实现要素:
有鉴于此,本发明的主要目的在于提出一种在光刻胶表面制备亚波长纳米结构的 方法,以期至少部分地解决上述提及的技术问题。 为实现上述目的,本发明的技术方案如下: 一种在光刻胶表面制备亚波长纳米结构的方法,包括以下步骤:在一基底上涂覆 光刻胶,经固化得到光刻胶薄膜样品;将离子束按照设置的离子束参数轰击所述光刻胶薄 膜样品的表面,得到亚波长纳米结构,其中所述离子束参数包括离子束入射角θ,取值为30° ~70°。 基于上述技术方案,本发明的在光刻胶表面制备亚波长纳米结构的方法具有以下 有益效果的至少之一或之一部分: 1、本发明利用离子束轰击在固体表面诱导产生自组织纳米结构的原理,实现了在 光刻胶薄膜表面制备亚波长纳米结构,其中光刻胶薄膜形成于基底上,并且控制离子束在 特定角度入射来轰击光刻胶表面,有助于得到具有可调周期的准周期亚波长纳米结构;这 种亚波长纳米结构是无需掩模自发产生的自组织结构; 2、本发明利用离子束轰击在光刻胶表面形成的亚波长纳米结构的平均周期在 220nm以下,并且还可控制在100nm以下,甚至更小,具有特征尺寸小的优势,与电子束光刻 等技术相比具有工艺简单、一次成型、面积大、成本低、效率高等优势,极大地提高了加工效 3 CN 111591954 A 说 明 书 2/6 页 率; 3、本发明能够通过调整离子束轰击时的离子能量、离子轰击时间和离子束入射角 等离子束参数,获得具有不同形状、周期、振幅和高宽比等特征的亚波长纳米结构表面的光 刻胶,进一步地提高了该方法的灵活性和适用性。 附图说明 图1为本发明实施例1具有可调周期的光刻胶表面亚波长纳米结构制作工艺流程 图; 图2是本发明实施例1离子轰击光刻胶薄膜样品示意图; 图3是本发明实施例1-1不同离子束入射角下产生的光刻胶表面亚波长纳米结构 及其截面轮廓; 图4中(a)是本发明实施例1-1光刻胶表面亚波长纳米结构的平均周期随离子束入 射角的变化曲线,(b)是本发明实施例1-1光刻胶表面亚波长纳米结构的平均高宽比随离子 束入射角的变化曲线; 图5是本发明对比例1-1光刻胶表面纳米孔结构及其截面轮廓; 图6是本发明实施例1-2不同离子能量下产生的光刻胶表面亚波长纳米结构及其 截面轮廓; 图7中(a)是本发明实施例1-2光刻胶表面亚波长纳米结构的平均周期随离子能量 的变化曲线,(b)是本发明实施例1-2光刻胶表面亚波长纳米结构的平均高宽比随离子能量 的变化曲线; 图8是本发明实施例1-3不同轰击时间(离子通量)下产生的光刻胶表面亚波长纳 米结构及其截面轮廓; 图9中(a)是本发明实施例1-3光刻胶表面的粗糙度和亚波长纳米结构的平均振幅 随轰击时间的变化曲线,(b)是本发明实施例1-3光刻胶表面亚波长纳米结构的平均周期和 平均高宽比随轰击时间的变化曲线; 图10是本发明实施例1-4不同离子束流密度下产生的光刻胶表面亚波长纳米结构 及其截面轮廓; 图11是本发明实施例1-4光刻胶表面亚波长纳米结构的平均周期和平均高宽比随 离子束流密度的变化曲线。
分享到:
收藏