[發明專利]一種鈮酸鋰薄膜表面制作光學微納圖形的方法

有效

• 申請號: 201911192741.3
• 申請日: 2019-11-28
• 公開（公告）號: CN110850688B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 曾嶸;莊池杰;馬昕雨;沈瞿歡;王華磊;吳長春
• 申請（專利權）人: 清華大學;天通瑞宏科技有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 北京君泊知識產權代理有限公司 11496
• 代理人: 王程遠

1.一種鈮酸鋰薄膜表面制作光學微納圖形的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，制作電子束曝光所需版圖；

步驟2，對鈮酸鋰襯底進行清洗、烘干；

步驟3，在鈮酸鋰襯底上濺射金屬導電層；

步驟4，在鈮酸鋰襯底上旋涂電子束膠；

步驟5，將鈮酸鋰襯底進行第一次電子束曝光制作標記；

步驟6，顯影和定影；

步驟7，在鈮酸鋰襯底上磁控濺射金屬制作金屬標記；

步驟8，去膠剝離金屬掩蔽的圖形，制成帶有金屬突起標記的鈮酸鋰片；

步驟9，在帶有金屬突起標記的鈮酸鋰片斜對兩角覆蓋高溫膠帶，再在鈮酸鋰片上旋涂電子束膠HSQ；

步驟10，將鈮酸鋰片斜對兩角的高溫膠帶替換為導電膠帶后再次放入電子束曝光機器進行第二次電子束曝光制作圖形；

步驟11，顯影和定影；

步驟12，進行圖形轉移，形成微納結構。

2.根據權利要求1所述的鈮酸鋰薄膜表面制作光學微納圖形的方法，其特征在于，步驟1中，所述版圖包括第一層標記和第二層圖形；所述第一層標記為邊長大于4μm的正方形，或寬度大于4μm的十字。

3.根據權利要求1所述的鈮酸鋰薄膜表面制作光學微納圖形的方法，其特征在于，步驟3中，采用磁控濺射在鈮酸鋰襯底上制作10～50nm金屬導電層，所述金屬導電層為不與堿性顯影液反應的金屬。

4.根據權利要求1所述的鈮酸鋰薄膜表面制作光學微納圖形的方法，其特征在于，步驟4中，在鈮酸鋰襯底上旋涂電子束膠PMMA，轉速為2000r/min，旋涂后放置于170℃熱板上烘15分鐘，其中電子束膠膜厚度為700～800nm。

5.根據權利要求1所述的鈮酸鋰薄膜表面制作光學微納圖形的方法，其特征在于，步驟5中，將鈮酸鋰襯底送入電子束曝光機器制作第一層標記，電子束曝光機器80kV電壓，0.6～6.8nA束流，曝光劑量為4～8C/m²。

6.根據權利要求1所述的鈮酸鋰薄膜表面制作光學微納圖形的方法，其特征在于，步驟6中，顯影液為電子級，其為MIBK和IPA的混合液，且MIBK和IPA體積比為1:3，顯影時間為60～180s；

定影液為電子級，所述定影使用乙醇漂洗30s，再用氮氣吹干樣品。

7.根據權利要求1所述的鈮酸鋰薄膜表面制作光學微納圖形的方法，其特征在于，步驟7中，磁控濺射金屬的厚度為60～200nm。

8.根據權利要求1所述的鈮酸鋰薄膜表面制作光學微納圖形的方法，其特征在于，步驟8中，在丙酮中超聲去除電子束膠并剝離金屬掩蔽的圖形，其中超聲功率為2～10W，超聲時間為5～10分鐘；再用乙醇和去離子水清洗鈮酸鋰襯底，用氮氣吹干，制成帶有金屬突起標記的鈮酸鋰片。

9.根據權利要求1所述的鈮酸鋰薄膜表面制作光學微納圖形的方法，其特征在于，步驟9中，旋涂電子束膠HSQ的轉速為2000r/min，其中電子束膠膜厚度為300～500nm，旋涂后放置于150℃熱板上烘烤2分鐘。

10.根據權利要求9所述的鈮酸鋰薄膜表面制作光學微納圖形的方法，其特征在于，步驟10中，電子束曝光機器80kV電壓，0.6～6.5nA束流，曝光劑量為0.7～4C/m²，萬用表測量鈮酸鋰片和金屬托盤間電阻在100kΩ以下。