[發明專利]一種基于移相原理提高分辨率的超衍射成像器件及其制作方法

有效

• 申請號: 201010617826.4
• 申請日: 2010-12-22
• 公開（公告）號: CN102096334A
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發明（設計）人: 王長濤;方亮;羅先剛;劉玲;馮沁;賴之安;楊歡
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電技術研究所
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;G03F1/08;G03F1/00
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 盧紀

1.一種基于移相原理提高分辨率的超衍射成像器件，其特征在于：最底部的紫外光透明基片和其上帶有圖形的鉻膜組成鉻掩模，鉻掩模的透光部分交替填充著PMMA和金屬銀材料，填充的PMMA和金屬銀材料的厚度與鉻膜的厚度相等，保證交替填充材料之后鉻掩模的表面平整度，鉻掩模及填充材料之上分別為厚度為25nm～55nm的PMMA匹配層和厚度為30nm～35nm的金屬銀層。

2.根據權利要求1所述的基于移相原理提高分辨率的超衍射成像器件，其特征在于：所述紫外光透明基片為石英或氟化鈣紫外透明材料。

3.根據權利要求1所述的基于移相原理提高分辨率的超衍射成像器件，其特征在于：所述加工有圖形的鉻膜的厚度為50nm，使鉻膜對波長365nm的紫外光透過率在5％以內，并使填充材料后鉻膜上相鄰透光區的相位差約為π。

4.制作如權利要求1所述的基于移相原理提高分辨率的超衍射成像器件的制作方法，其特征在于步驟如下：

(1)選擇石英或氟化鈣等材料制作紫外光透明基片；

(2)利用濺射或蒸鍍方法在紫外光透明基片一面上加工厚度50nm的鉻膜，使鉻膜對波長365nm的紫外光透過率在5％以內；

(3)利用聚焦離子束在所述鉻膜上加工20nm～40nm的密集納米圖形；

(4)通過電子束誘導沉積，使相互間隔的圖形凹槽中填充金屬銀材料；

(5)利用旋涂的方法在樣片上涂上100nm～200nm的PMMA，使PMMA填滿剩下的凹糟，并使樣片表面粗糙度小于1nm；

(6)利用反應離子刻蝕機將鉻膜之上的PMMA刻蝕至25～55nm的厚度；

(7)利用濺射或蒸鍍方法在PMMA表面沉積一層30～35nm的金屬銀膜，即可制成基于移相原理提高分辨率的超衍射成像器件。

5.根據權利要求4所述的制作超衍射成像器件的方法，其特征在于：所述步驟(3)中聚焦離子束加工的圖形深度應當等于鉻膜的厚度，其誤差不得大于5％，以保證透光區徹底透光。

6.根據權利要求4所述的制作超衍射成像器件的方法，其特征在于：所述步驟(4)中金屬銀的厚度與鉻膜的厚度相等，其誤差不得大于5％，以保證填充材料后的鉻掩模的表面為一個平面。

7.根據權利要求4所述的制作超衍射成像器件的方法，其特征在于：所述步驟(5)中旋涂PMMA的次數可為2次及以上，使PMMA充分填滿凹糟，并保證樣片的表面粗糙度小于1nm。

8.根據權利要求4所述的制作超衍射成像器件的方法，其特征在于：所述步驟(6)中反應離子刻蝕的氣體可以為O₂。