[發明專利]三維納米結構陣列的制備方法

有效

• 申請號: 201110292901.9
• 申請日: 2011-10-06
• 公開（公告）號: CN103030107A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 朱振東;李群慶;張立輝;陳墨;金元浩;范守善
• 申請（專利權）人: 清華大學;鴻富錦精密工業（深圳）有限公司
• 主分類號: B82B3/00
• 分類號: B82B3/00;B82Y40/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種三維納米結構陣列的制備方法，包括以下步驟：

提供一襯底；

在所述襯底的表面形成一掩模層；

納米壓印所述掩模層，使所述掩模層表面形成并排延伸的多個條形凸起結構，相鄰的條形凸起結構之間形成溝槽；

刻蝕所述掩模層，使對應掩模層溝槽位置的襯底表面部分暴露；

刻蝕所述襯底，使所述掩模層的所述多個條形凸起結構中相鄰條形凸起結構依次兩兩閉合，形成多個三維納米結構預制體；以及

去除所述掩模層，形成三維納米結構陣列。

2.如權利要求1所述的三維納米結構陣列的制備方法，其特征在于，所述刻蝕襯底的過程中，相鄰兩個條形凸起結構的頂端逐漸靠在一起，使所述多個條形凸起結構兩兩閉合。

3.如權利要求2所述的三維納米結構陣列的制備方法，其特征在于，在所述相鄰兩個條形凸起結構閉合的過程中，對應閉合位置處的襯底被刻蝕的速度小于未閉合位置處襯底被刻蝕的速度。

4.如權利要求1所述的三維納米結構陣列的制備方法，其特征在于，所述閉合的兩個條形凸起結構之間的襯底表面形成第一凹槽，未閉合的相鄰的兩個凸起結構之間的襯底表面形成第二凹槽，且所述第一凹槽的深度小于第二凹槽的深度。

5.如權利要求1所述的三維納米結構陣列的制備方法，其特征在于，所述刻蝕襯底的方法為等離子體刻蝕，具體包括以下步驟：

對未被掩模層覆蓋的襯底表面進行刻蝕，使襯底表面形成多個凹槽，所述凹槽的深度基本相同；

在所述等離子體的轟擊作用下，所述掩模中相鄰的兩個條形凸起結構逐漸相向傾倒，使所述兩個條形凸起結構的頂端逐漸兩兩靠在一起而閉合，所述等離子體對該閉合位置內所述襯底的刻蝕速率逐漸減小，從而在襯底的表面形成第一凹槽，在未發生閉合的兩個條形凸起結構之間的襯底表面形成第二凹槽，且形成的所述第二凹槽的深度大于所述第一凹槽的深度。

6.如權利要求1所述的三維納米結構陣列的制備方法，其特征在于，所述襯底的刻蝕方法為在一感應耦合等離子體系統中通過等離子體刻蝕的方法。

7.如權利要求6所述的三維納米結構陣列的制備方法，其特征在于，所述等離子體系統的功率為10W～150W。

8.如權利要求6所述的三維納米結構陣列的制備方法，其特征在于，所述等離子體刻蝕中的刻蝕氣體包括Cl₂、BCl₃、O₂及Ar₂氣體。

9.如權利要求8所述的三維納米結構陣列的制備方法，其特征在于，所述混合氣體的通入速率為8sccm~150sccm，形成的氣壓為0.5帕~15帕，刻蝕時間為5秒~5分鐘。

10.如權利要求9所述的三維納米結構陣列的制備方法，其特征在于，所述Cl₂的通入速率為2sccm～60sccm，所述BCl₃的通入速率為2sccm～30sccm，所述O₂的通入速率為3sccm～40sccm，所述Ar₂的通入速率為1sccm～20sccm。

11.如權利要求10所述的三維納米結構陣列的制備方法，其特征在于，所述等離子系統的功率為70W，氣壓為2Pa，刻蝕時間為120秒，所述Cl₂的通入速率為26sccm，所述BCl₃的通入速率為16sccm，所述O₂的通入速率為20sccm，所述Ar₂的通入速率為10sccm。

12.如權利要求1所述的三維納米結構陣列的制備方法，其特征在于，所述掩模包括一第一掩模及第二掩模依次層疊設置于襯底表面。

13.如權利要求12所述的三維納米結構陣列的制備方法，其特征在于，所述第一掩模的厚度為100納米～500納米，所述第二掩模的厚度為100納米～500納米，所述第一掩模的材料為ZEP520A，所述第二掩模的材料為HSQ。