專利名稱：微納米透鏡片輔助聚光光刻工藝制備有序微納米結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于半導(dǎo)體微納加工技術(shù)領(lǐng)域，微納米透鏡片膜輔助聚光光刻工藝制備有序微納米結(jié)構(gòu)，完成有序微納圖形轉(zhuǎn)移。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)光刻工藝在光刻納米級別圖形上有瓶頸，而采用電子束曝光會使得成本大，且不便于大面積工業(yè)化生產(chǎn)。而目前發(fā)展起來的微納米球光刻(Nanosphere Lithography)由于其成本低廉，微納米尺度控制精確等優(yōu)點受到廣泛重視。但其應(yīng)用受如下限制1、圖案單一 ；2、球間距調(diào)整困難；3、大面積產(chǎn)業(yè)化制備困難；4、工藝過程重復(fù)組裝微納米球使得 制備效率低下并且導(dǎo)致質(zhì)量不可控。本專利發(fā)明了一種微納米透鏡片輔助聚光光刻工藝。工藝主要依靠大面積微納米透鏡片作為聚光掩膜對光刻膠實現(xiàn)微納米級別的曝光。應(yīng)用這一工藝制備有序微納米結(jié)構(gòu)，在圖形轉(zhuǎn)移上可控制性高、圖形高度有序、可以得到更多的圖形花樣、操作簡單且便于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。比如在制備藍寶石、硅、碳化硅納米圖形襯底、量子點、表面等離子體、光子晶體、網(wǎng)孔電極等，廣泛應(yīng)用于LED，LD, HEMT，太陽能電池、燃料電池雙極板、微流控器件等半導(dǎo)體光電子器件微納米結(jié)構(gòu)的制造過程。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明用微納米透鏡片輔助聚光光刻工藝制備有序微納米結(jié)構(gòu)，在半導(dǎo)體工藝中實現(xiàn)微納米結(jié)構(gòu)圖形制備，以及圖形轉(zhuǎn)移。包括以下步驟步驟I)在一基底10上涂一層光刻膠11 ；步驟2)在光刻膠11上，放置一個微納米透鏡片12 ；步驟3)用光照13曝光；步驟4)顯影之后在光刻膠11表面形成納米網(wǎng)孔；步驟5)通過濕法或者干法將圖形轉(zhuǎn)移到基底10 ；


為使審查員能進一步了解本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、特征及其目的，以下結(jié)合附圖及較佳具體實施例的詳細說明如后，其中圖I為本發(fā)明的微納米透鏡片輔助聚光光刻工藝制備有序微納米結(jié)構(gòu)；其中10為基底，11為光刻膠，12為微納米透鏡片；圖2為本發(fā)明在為微納米透鏡片的制備方法一示意圖，20為襯底，21單層微納米球；圖3為本發(fā)明微納米透鏡片的制備方法二示意圖，20為襯底，21為單層微納米球，30為膠；圖4為本發(fā)明舉例中制備藍寶石納米圖形襯底的示意圖，10為藍寶石襯底，11為光刻膠，12為微納米透鏡片，13為光照；圖5為本發(fā)明舉例中制備等離子體的示意圖，10為器件，11為光刻膠，12為微納米透鏡片，13為光照，14為金屬量子點；圖6為本發(fā)明舉例中制備量子點的示意圖，10為基片，11為絕緣層，12為光刻膠，13為微納米透鏡片，14為光照，15為半導(dǎo)體量子點；圖7為本發(fā)明舉例中制備光子晶體的不意圖，10為基片，11為介質(zhì)層，12為光刻膠，13為微納米透鏡片，14為光照，15為半導(dǎo)體納米柱；圖8為本發(fā)明舉例中制備網(wǎng)孔電極的示意圖，10為器件，11為負光刻膠，12為微納米透鏡片，13為光照，14為金屬；圖9為本發(fā)明舉例中微納米陣列器件的示意圖，10為基片，11為絕緣層，12為光刻膠，13為微納米透鏡片，14為光照，15為半導(dǎo)體納米柱器件；
具體實施例方式微納米透鏡片輔助聚光光刻工藝制備有序微納米結(jié)構(gòu)，包括以下步驟步驟I):如圖I (a)所不在一基底10上涂一層光刻I父11 ;基底10可以為石英、玻璃、藍寶石，硅、鍺等一元半導(dǎo)體，碳化硅、砷化鎵、氮化鎵、碳化硅、磷化銦等III/V族，11/VI族二元、三元或四元半導(dǎo)體材料；氧化鋅、氧化鈦等氧化物半導(dǎo)體材料；可以是單層也可以是多層材料；還可以是OLED、LED、LD、太陽能電池、燃料電池雙極板等半導(dǎo)體光電器件的整體或一部分；帶有石墨烯、碳納米管、IT0、GZ0、AZ0等作為導(dǎo)電膜材料的器件表面。光刻膠11是對200nm-800nm感光的正膠或者負膠。步驟2)如圖I (a)所示在光刻膠11上，放置一個微納米透鏡片12 ;微納米透鏡片12的制備工藝，現(xiàn)列舉以下兩種方法方法一如圖2取一襯底20，在上面覆蓋一單層微納米球21，通過高溫退火形成半球或者凸面球，且和基地結(jié)合的牢固，構(gòu)成一個整體移動透鏡片。襯底20，其材料是雙拋光藍寶石、石英片、硅片、玻璃片、塑料、樹脂、硅膠等有機、無機材料，只要對所曝光波段基本 完全透明的介質(zhì)材料即可。單層微納米球51,可以是聚苯乙烯球、二氧化娃球、PDMS球、氧化鋁球、氯化銫球等能通過自組裝技術(shù)排列的單層透明球，直徑為0. 1-lum。方法二 如圖3取一襯底20，在上面覆蓋一單層微納米球21，在間隙處填充膠30，構(gòu)成一個整體微納米透鏡片。填充膠30是PDMS，PDMA，氧化硅凝膠，氧化鈦凝膠，常見光刻膠等其它有機和無機膠體，要求必須和單層微納米球21的折射率相近或相等。這樣填充之后，相當(dāng)于單層微納米球變成了單層微納米半球，構(gòu)成微納米透鏡片。也可以用濺射的方法填充二氧化硅、氮化硅等介質(zhì)材料來將單層微納米球21固定在襯底20上。簡單介紹單層微納米球(粒徑50nm-3000nm)膜制備方法制備二維膠體晶體所采用的膠體微球主要是高分子和無機膠體微球，如聚苯乙烯微球(PS)和二氧化硅(SiO2)微球，這些膠體微球的粒徑在50nm 3000nm。試驗中，根據(jù)所需微納米圖形特征尺度來選用相應(yīng)的微球粒徑。目前制備二維膠體晶體通常采用的方法有LB膜方法，自組裝或者旋涂法(spin-coating)組成規(guī)則排列的單層膠體晶體薄膜。自組裝法本實例利用液體表面張力，通過微球在水面自組裝形成單層微納米球膜。實施過程如下膠體微球在水中擴散劑混合液中分散，超聲均勻備用。此溶液標(biāo)記為A。在一水槽內(nèi)裝滿純凈水，用將A緩慢在水表面滴加，由于表面張力的作用，微球會在表面自組裝成單層微納米球膜并浮在水的表面。將涂有光刻膠的襯底插入水中緩慢提起，這樣單層微納米球膜就能轉(zhuǎn)移到光刻膠表面。旋涂法利用spin coating設(shè)備,在襯底表面滴加微球水(有機溶劑)溶液,通過旋轉(zhuǎn)作用，在襯底表面形成單層微納米球膜。膠體微球在水(有機溶劑)中分散，超聲均勻備用。此溶液標(biāo)記為B。將涂有感光膠的襯底放置于spin coating設(shè)備中準(zhǔn)備涂膜。在感光膠表面滴加B致完全鋪滿表面，靜置10-1000S，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動程序，轉(zhuǎn)速控制在100-30000r/min，時間為5-lOOOs。在光刻膠表面得到單層微納米球膜。步驟3)如圖I (a)用光照13曝光；光波長從200_1000nm的光源都可以采用。可以考慮將光照13的入射方向傾斜0到90度任意角度 再曝光；同樣的也可以將光照13方向固定，將基底10連同微納米透鏡片12 —起傾斜0到90度任意角度。如此同時，可以考慮在固定一傾斜角度的情況下，一次曝光之后，將基片旋轉(zhuǎn)0-360度任意角度再曝光，如此反復(fù)，可以得到更多的圖形花樣。當(dāng)然在一次曝光之后，讓微納米透鏡片12和基底10上的光刻膠11產(chǎn)生一個微小位移，也能得到更多的圖樣。微納米透鏡片12是可以反復(fù)利用的，便于工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)化、無差異生產(chǎn)。步驟4)如圖I (b)顯影之后在光刻膠11表面形成納米網(wǎng)孔；如果光刻膠11為正膠，光刻之后則形成的是光刻膠11微納米網(wǎng)孔陣列；如果是負膠，則光刻之后形成的是光刻膠11微納米柱陣列。顯影液為常用正膠和負膠顯影液。曝光之前要進行前烘，溫度為80-200度，0. 5-10分鐘。曝光l-30Sec之后，放到顯影液中l(wèi)_30Sec，然后放到水中或者酒精中定影?？梢杂媒莸姆绞揭部梢允菄娏艿姆绞斤@影。步驟5)如圖1(c)通過濕法或者干法將圖形轉(zhuǎn)移到基底10 ;去膠清洗之后，在基底10上形成微納米圖形，如圖1(d)所示。應(yīng)用舉例下面通過具體實施例，進一步說明闡述本發(fā)明的技術(shù)特點和顯著進步，本發(fā)明利用微球感光作用，對聚光部分感光膠進行感光，從而實現(xiàn)微納米圖形的轉(zhuǎn)移。例一、本發(fā)明提供一種藍寶石納米孔狀圖形襯底的制備方法，包括以下步驟I、如圖4(a)取一藍寶石襯底10 ;形成基片2、在基片上面涂一層光刻膠11，可以是正膠或負膠，光刻膠可以是對200nm-800nm感光的光刻膠。甩膠速度在2000-8000轉(zhuǎn)每分鐘。然后90-120度前烘1_30分鐘，如圖4(a)；3、借助微納米透鏡片12，在光照13照射下對光刻膠11進行曝光，借助微球的聚光作用，聚光部分的光刻膠感光，如圖4(a)；4、顯影1-30秒，將圖形轉(zhuǎn)移到光刻膠11上，如圖4(b)；5、對基片進行干法刻蝕，如圖4(c)；6、去掉殘留光刻膠，在藍寶石襯底10上得到與膠體微球類似地周期圖形，如圖4(d)。這里的襯底也可是Si或者SiC等襯底。為了增加圖形深度，可以考慮先在藍寶石襯底10上先沉積一層SiO2或者SiN,然后再涂光刻膠11，曝光后先刻蝕SiO2或者SiN，然后再刻蝕藍寶石襯底11，這樣可以增加圖形規(guī)整度和深度。也可以考慮在如圖4(b)的光刻膠11的網(wǎng)孔內(nèi)沉積一層SiO2或者SiN，將光刻膠去掉之后，形成SiO2或者SiN的微納米柱，然后用干法刻蝕將圖形轉(zhuǎn)移到藍寶石襯底10上。例二、本發(fā)明提供一種表面金屬等離子體制備方法，包括以下步驟I.如圖5(a)取一器件10，可以是LED、LD、探測器、太陽能電池等內(nèi)量子效率比較低的多量子阱或PN節(jié)等其它光電器件。2.在器件10上面涂一層光刻膠11，光刻膠可以是對300nm-500nm感光的光刻膠。甩膠速度在2000-8000轉(zhuǎn)每分鐘。然后90-120度前烘1_30分鐘，如圖5 (a)；3.借助微納米透鏡片12，在光照13照射下對光刻膠11進行曝光，借助微球的聚光作用，聚光部分的光刻膠感光，如圖5(a)；4.顯影1-30秒，微球排列圖形轉(zhuǎn)移到光刻膠上，光刻膠11的形成納米網(wǎng)孔，如圖5(b)；5.在光刻膠11的納米網(wǎng)孔內(nèi)蒸鍍金屬5-100nm，如圖5(c)。去掉光刻膠11，形成金屬量子點14，如圖5(d)，可以是金、銀、鋁等金屬；6.可以考慮在高溫退火，金屬量子點14在高溫下形成更小的金屬量子點14，如圖5(e)。讓金屬等離子體和MQW形成電場耦合，增加器件的內(nèi)量子效率。例三本發(fā)明提供一種量子點器件制備方法，包括以下步驟I.如圖6(a)取一基片10，可以是量子點紅外光電探測器、量子點為有源區(qū)的超輻射發(fā)光管、激光器、光波導(dǎo)、單電子存儲器、單電子電荷耦合器件、太陽能電池、量子點存儲器等光子、電子器件領(lǐng)域需要沉積半導(dǎo)體量子點的器件部分，硅、鍺等一元半導(dǎo)體，碳化硅、砷化鎵、氮化鎵、碳化娃、磷化銦等III/V族，II/VI族二元、三元或四元半導(dǎo)體材料；2.在基片10上生長0. I-Ium的SiO2或者SiN等絕緣層11，如圖6 (a)；3.在絕緣層11上涂一層光刻膠12，光刻膠可以是對200nm-1000nm感光的光刻膠。甩膠速度在2000-8000轉(zhuǎn)每分鐘。然后90-120度前烘1-30分鐘，如圖6(a)；4.借助微納米透鏡片13，在光照14照射下對光刻膠12進行曝光，借助微球的聚光作用，聚光部分的光刻膠感光，如圖6(a)；5.顯影1-30秒，微球排列圖形轉(zhuǎn)移到光刻膠上，在光刻膠12形成納米網(wǎng)孔，如圖6(b)；6.干法或者濕法刻蝕在絕緣層11上形成納米網(wǎng)孔，如圖6 (C)；在絕緣層11納米網(wǎng)孔內(nèi)生長半導(dǎo)體材料，其材料體系可以是InP CdTe GaAs GaN,AIN、InN, AlGaN, InGaN, InAlN 或 AlGaInN 中的任意一種等 III/V，II/VI 族二元、三元和四元半導(dǎo)體合金，還包括硅、鍺等一元半導(dǎo)體；其結(jié)構(gòu)可以是多量子阱、異質(zhì)節(jié)、同質(zhì)節(jié)器件。所述外延生長時采用的生長方法為金屬有機物化學(xué)氣相沉積M0CVD、氫化物氣相外延HVPE或分子束外延MBE中任意一種，或任意兩種或三種的組合，如圖6(d)；7.去掉絕緣層11形成半導(dǎo)體量子點15，如圖6(e)；
例四、光子晶體，本發(fā)明提供一種光子晶體的制備方法，在光電器件及器件集成中對光波導(dǎo)進行調(diào)制。包含以下步驟I.取一基片10，可以是半導(dǎo)體器件或者半導(dǎo)體集成器件等需要應(yīng)用光子晶體來實現(xiàn)光波導(dǎo)調(diào)制、濾波的地方，其材料體系可以是InP CdTe GaAs GaN, AIN, InN, AlGaN,InGaN、InAlN或AlGaInN中的任意一種等III/V，II/VI族二元、三元和四元半導(dǎo)體合金，還包括硅、鍺等一元半導(dǎo)體；其結(jié)構(gòu)可以是多量子阱、異質(zhì)節(jié)、同質(zhì)節(jié)器件。所述外延生長時采用的生長方法為金屬有機物化學(xué)氣相沉積MOCVD、氫化物氣相外延HVPE或分子束外延MBE中任意一種，或任意兩種或二種的組合，如圖7 (a)；2.在基片10上生長0. I-Ium的SiO2或者SiN等介質(zhì)層11，如圖7 (a)；3.在介質(zhì)層11上涂一層光刻膠12，光刻膠可以是對300nm-500nm感光的光刻膠。甩膠速度在2000-8000轉(zhuǎn)每分鐘。然后90-120度前烘1_30分鐘，如圖7 (a)；4.借助微納米透鏡片13，在光照14照射下對光刻膠12進行曝光，借助微球的聚光作用，聚光部分的光刻膠感光，如圖7(a)；5.顯影1-30秒，微球排列圖形轉(zhuǎn)移到光刻膠上，在光刻膠12上形成微納米網(wǎng)孔，如圖7(b)；
6.干法或者濕法刻蝕在介質(zhì)層11上形成納米網(wǎng)孔，如圖7(c)；7.在介質(zhì)層11納米網(wǎng)孔內(nèi)生長半導(dǎo)體納米柱15，其材料體系可以是InP CdTeGaAs GaN、AlN、InN、AlGaN、InGaN、InAlN 或 AlGaInN 中的任意一種等 III/V，II/VI 族二元、三元和四元半導(dǎo)體合金，還包括硅、鍺等一元半導(dǎo)體；其結(jié)構(gòu)可以是多量子阱、異質(zhì)節(jié)、同質(zhì)節(jié)器件。所述外延生長時米用的生長方法為金屬有機物化學(xué)氣相沉積M0CVD、氫化物氣相外延HVPE或分子束外延MBE中任意一種，或任意兩種或三種的組合，形成光子晶體器件，如圖7(d)；8.可以考慮去除介質(zhì)層11半導(dǎo)體納米柱15和空氣構(gòu)成的光子晶體，如圖7(e)；例五、本發(fā)明提供一種納米網(wǎng)孔電極制備方法，可以解決半導(dǎo)體器件電流擴展問題，同時又增強了器件光吸收和發(fā)射特性，包括以下步驟I.如圖8(a)取一器件10，可以是可以是LED、LD、探測器、太陽能電池等考慮到電流擴展，且不犧牲太多有效面積的器件；其材料體系可以是InP、CdTe、GaAs GaN、AlN、InN、AlGaN, InGaN, InAlN或AlGaInN中的任意一種等III/V，II/VI族二元、三元和四元半導(dǎo)體合金，還包括硅、鍺等一元半導(dǎo)體；所述外延生長時采用的生長方法為金屬有機物化學(xué)氣相沉積M0CVD、氫化物氣相外延HVPE或分子束外延MBE中任意一種，或任意兩種或三種的組合；可以生長在自支撐襯底上，也可以是生長在藍寶石、硅、碳化硅等襯底上；2.在器件上涂一層負光刻膠11,可以是對300nm-500nm感光的負光刻膠。甩膠速度在2000-8000轉(zhuǎn)每分鐘。然后90-120度前烘1-30分鐘，如圖8(a)；3.借助微納米透鏡片12，在光照13照射下對光刻膠11進行曝光，借助微球的聚光作用，聚光部分的光刻膠感光，如圖8(a)；4.顯影1-30秒，微球排列圖形轉(zhuǎn)移到光刻膠上，負光刻膠11形成微納米柱，如圖8(d)；5.緊接著生長金屬14，可以是單一一層金屬或多層不同金屬，選自于包括鎳(Ni) / 金(Au)、鎳(Ni) / 銀(Ag) / 金(Au)、鎳(Ni) / 銀(Ag) / 鎳(Ni) / 金(Au)、鎳(Ni) / 銀(Ag) / 鉬(Pt) / 金(Au)、鈦(Ti) / 金(Au)、鈦(Ti) / 銀(Ag) / 金(Au)、鈦(Ti) / 鋁(Al) / 鈦(Ti)/金(Au)、鈦(Ti)/銀(Ag)/鈦(Ti)/金(Au)、鋁(Al)/鈦(Ti)/金(Au)、鉻(Cr)/鉬(Pt)/金(Au)、鉻(Cr)/銀(Ag)/金(Au)等金屬材料群組中的一種材料，如圖8 (c)；6.去掉負光刻膠11，并退火處理，金屬11在器件表面形成納米網(wǎng)孔電極，如圖8(d)；
例六、利用本發(fā)明制備微納米柱陣列器件，利用量子效應(yīng)提高器件效率，包括以下步驟I.取一基片 10，其材料體系可以是 InP、CdTe、GaAs GaN、AIN、InN、AlGaN、InGaN、InAlN或AlGaInN中的任意一種等III/V，II/VI族二元、三元和四元半導(dǎo)體合金，還包括硅、鍺等一元半導(dǎo)體；所述外延生長時采用的生長方法為金屬有機物化學(xué)氣相沉積M0CVD、氫化物氣相外延HVPE或分子束外延MBE中任意一種，或任意兩種或三種的組合；可以生長在自支撐襯底上，也可以是生長在藍寶石、硅、碳化硅等襯底上，如圖9(a)；2.在襯底上生長0. I-Ium的SiO2或者SiN等其它絕緣層11，如圖9 (a)。3.在絕緣層11上涂一層光刻膠12，光刻膠可以是對300nm-500nm感光的光刻膠。甩膠速度在2000-8000轉(zhuǎn)每分鐘。然后90-120度前烘1_30分鐘，如圖9 (a)；4.借助微納米透鏡片13，在光照14照射下對光刻膠12進行曝光，借助微球的聚光作用，聚光部分的光刻膠感光，如圖9(a)； 5.顯影1-30秒，微球排列圖形轉(zhuǎn)移到光刻膠12上，在光刻膠12上形成納米網(wǎng)孔，如圖9(b)；6.干法或者濕法刻蝕形成在絕緣層11上形成納米網(wǎng)孔，如圖9(c)；7.在絕緣層納米網(wǎng)孔內(nèi)生長半導(dǎo)體納米柱器件15。其材料體系可以是InP CdTeGaAs GaN、AlN、InN、AlGaN、InGaN、InAlN 或 AlGaInN 中的任意一種等 III/V，II/VI 族二元、三元和四元半導(dǎo)體合金，還包括硅、鍺等一元半導(dǎo)體；其結(jié)構(gòu)可以是多量子阱、異質(zhì)節(jié)、同質(zhì)節(jié)器件。所述外延生長時米用的生長方法為金屬有機物化學(xué)氣相沉積M0CVD、氫化物氣相外延HVPE或分子束外延MBE中任意一種，或任意兩種或三種的組合，如圖9 (d)；8.也可以考慮去掉絕緣層I形成半導(dǎo)體微納米柱陣列器件，如圖9(e);以上所述，僅為本發(fā)明中的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉該技術(shù)的人在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變換或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的包含范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.微納米透鏡片輔助聚光光刻エ藝制備有序微納米結(jié)構(gòu)，包括以下步驟 步驟I)在一基底10上涂ー層光刻膠11 ； 步驟2)在光刻膠11上，放置一個微納米透鏡片12 ； 步驟3)用光照13曝光； 步驟4)顯影之后在光刻膠11表面形成納米網(wǎng)孔； 步驟5)通過濕法或者干法將圖形轉(zhuǎn)移到基底10。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微納米透鏡片輔助聚光光刻エ藝制備有序微納米結(jié)構(gòu)，其特征在于，步驟I中的基底10可以為石英、玻璃、藍寶石，硅、鍺等一元半導(dǎo)體，碳化硅、神化鎵、氮化鎵、碳化娃、磷化銦等III/V族，II/VI族ニ元、三元或四元半導(dǎo)體材料；氧化鋅、氧化鈦等氧化物半導(dǎo)體材料；可以是單層也可以是多層材料；還可以是01^0、1^0、0)、太陽能電池、燃料電池雙極板等半導(dǎo)體光電器件的整體或一部分；帶有石墨烯、碳納米管、ITO、GZO, AZO等作為導(dǎo)電膜材料的器件表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微納米透鏡片輔助聚光光刻エ藝制備有序微納米結(jié)構(gòu)，其特征在于，步驟2中光刻膠11是對200nm-800nm感光的正膠或者負膠。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微納米透鏡片輔助聚光光刻エ藝制備有序微納米結(jié)構(gòu)，其特征在于，步驟2中微納米透鏡片12的制備エ藝，現(xiàn)列舉以下兩種方法 方法一取一村底50，在上面覆蓋ー單層微納米球51，通過高溫退火形成半球或者凸面球，且和基地結(jié)合的牢固，構(gòu)成ー個整體移動透鏡片； 方法ニ 取ー襯底50,在上面覆蓋ー單層微納米球51,在間隙處填充膠60,構(gòu)成ー個整體微納米透鏡片。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微納米透鏡片輔助聚光光刻エ藝制備有序微納米結(jié)構(gòu)，其特征在于，可移動微納米透鏡片制備舉例方法一中襯底50，其材料是雙拋光藍寶石、石英片、硅片、玻璃片、塑料、樹脂、硅膠等有機、無機材料，只要對所曝光波段基本完全透明的介質(zhì)材料即可；單層微納米球51,可以是聚苯こ烯球、ニ氧化娃球、PDMS球、氧化招球、氯化銫球等能通過自組裝技術(shù)排列的單層透明球，直徑為O. 1-lum。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微納米透鏡片輔助聚光光刻エ藝制備有序微納米結(jié)構(gòu)，其特征在于，可移動微納米透鏡片12制備舉例方法ニ中，填充膠60是PDMS，PDMA，氧化硅凝膠，氧化鈦凝膠，常見光刻膠等其它有機和無機膠體，要求必須和單層微納米球51的折射率相近或相等，這樣填充之后，相當(dāng)于單層微納米球變成了單層微納米半球，構(gòu)成微納米透鏡片。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微納米透鏡片輔助聚光光刻エ藝制備有序微納米結(jié)構(gòu)，其特征在于，微納米透鏡片12是可以反復(fù)利用的，便于エ業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)化、無差異生產(chǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微納米透鏡片輔助聚光光刻エ藝制備有序微納米結(jié)構(gòu)，其特征在于，步驟4中，如果光刻膠11為正膠，光刻之后則形成的是光刻膠微納米網(wǎng)孔；如果是負膠，則光刻之后形成的是微納米柱陣列。當(dāng)然也可以移動微納米透鏡片12形成更多圖樣，或者將光照13的入射方向傾斜一定角度曝光也能形成更多圖樣。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微納米透鏡片輔助聚光光刻エ藝制備有序微納米結(jié)構(gòu)，其特征在于，步驟5中的圖形轉(zhuǎn)移過程，可以是干法或濕法刻蝕技術(shù)。
全文摘要
本發(fā)明一種微納米透鏡片輔助聚光光刻工藝，這一工藝實現(xiàn)了有序微納米結(jié)構(gòu)的制備。在基片上覆蓋微納米透鏡片作為聚光掩膜，利用微納米透鏡片上的有序微納米半球?qū)獾木奂饔?，對光刻膠曝光。該工藝克服了納米球光刻工藝中，需要重復(fù)組裝微納米球所導(dǎo)致的產(chǎn)業(yè)化困難、工藝效率低下以及由此產(chǎn)生的質(zhì)量不可控等缺點。該工藝在圖形轉(zhuǎn)移上高度可控、圖形高度精確有序、圖形花樣多樣、操作簡單、成本低廉便于工業(yè)化生產(chǎn)。在制備納米圖形襯底、量子點、等離子體、網(wǎng)孔電極、光子晶體和微納米器件等上有很好的應(yīng)用前景。能廣泛應(yīng)用于LED、LD、HEMT、量子點存儲器、太陽能電池、燃料電池雙極板、微流控器件等半導(dǎo)體光電子器件微納米結(jié)構(gòu)制造。
文檔編號B81B7/04GK102701143SQ201210195658
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月14日
發(fā)明者吳奎, 藍鼎 申請人:吳奎, 藍鼎