[發明專利]一種激光倏逝波近場干涉量子光刻制備納米陣列的方法

有效

• 申請號: 202111254057.0
• 申請日: 2021-10-27
• 公開（公告）號: CN114019762B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 黃小平;顏子龍;昌竹;彭奉江;楊鎮源;陳若童;趙青
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G03F7/16
• 分類號: G03F7/16;G03F7/20;B82B3/00;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 鄧黎

1.一種激光倏逝波近場干涉量子光刻制備納米陣列的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1.將金屬離子與稀土離子摻雜到光刻膠中，得到復合離子摻雜光刻膠；

步驟2.利用光刻膠鍍膜工藝，將復合離子摻雜光刻膠多次旋涂在襯底上，直到復合離子摻雜光刻膠膜的厚度滿足要求，烘干得到復合離子摻雜光刻膠膜；

步驟3.構建激光倏逝駐波近場干涉量子光刻系統；

將滿足干涉條件的四束激光分別于一個倒置的正四玻璃棱臺的四個側面入射，調節四束激光的入射角使得在倒置的正四玻璃棱臺上表面內側相同位置發生全反射，四束激光全反射形成的光斑完全重合，光斑重合處光場矢量疊加，形成倏逝駐波，實現激光倏逝駐波近場干涉量子光刻系統的構建；

步驟4.進行激光倏逝波近場干涉量子光刻；

將襯底涂有復合離子摻雜光刻膠的一面朝下，覆蓋于倒置的正四玻璃棱臺上表面，進行激光倏逝波近場干涉量子光刻顯影；其中，稀土離子作為光敏劑，在倏逝駐波近場的作用下，稀土離子接收來自電離子的能量，轉化為光電子和更高價的稀土離子，而金屬離子吸收稀土離子釋放的光電子后轉化為金屬原子，從而形成金屬團簇；金屬團簇在激光倏逝駐波光場作用下產生局域聚能，局域增強光場對光刻膠曝光，形成納米尺度的曝光區域，整體最終形成納米點陣列的曝光圖樣；

步驟5.用顯影液清洗襯底表面的光刻膠，得到納米點陣列。

2.如權利要求1所述的一種激光倏逝波近場干涉量子光刻制備納米陣列的方法，其特征在于，所述步驟3中，將四束激光減少為對側入射的兩束激光，最終在所述步驟5中得到納米線陣列。

3.如權利要求1或2所述的一種激光倏逝波近場干涉量子光刻制備納米陣列的方法，其特征在于，所述金屬離子為Ag、Sn、Zn或Al，稀土離子為Ce或Sm；所述金屬離子與稀土離子的摩爾比例為4～6：1。

4.如權利要求3所述的一種激光倏逝波近場干涉量子光刻制備納米陣列的方法，其特征在于，所述步驟2中，所述光刻膠的厚度為10～60nm。

5.如權利要求4所述的一種激光倏逝波近場干涉量子光刻制備納米陣列的方法，其特征在于，所述步驟2中，所述襯底為單晶硅襯底。

6.如權利要求4所述的一種激光倏逝波近場干涉量子光刻制備納米陣列的方法，其特征在于，所述步驟3中滿足干涉條件的激光的頻率相同，相位差恒定，振動方向一致。

7.如權利要求6所述的一種激光倏逝波近場干涉量子光刻制備納米陣列的方法，其特征在于，所述步驟3中的激光均為TE偏振激光，波長范圍為325nm～532nm，光束功率為10～20mw。

8.如權利要求4所述的一種激光倏逝波近場干涉量子光刻制備納米陣列的方法，其特征在于，所述正四玻璃棱臺采用的玻璃折射率為1.8～2.1，粗糙度不大于0.01um，通透性高于99.5％。