一种大面积图案化蓝宝石衬底的制备方法

摘要

本发明公开了一种大面积图案化蓝宝石衬底的制备方法。首先利用EBL技术在单晶硅上制备得到一定周期的点阵结构硅模板；之后利用化学电镀的方法在该硅模板表面电镀金属镍，分离硅模板和金属镍层得到一个周期与硅模板相同、结构相反的金属镍模板；然后在经过处理的蓝宝石衬底表面旋涂热压印胶并利用之前制备得到的金属镍模板进行热压并辅以ICP刻蚀压印胶残余层得到一个热压胶结构；在热压胶结构上利用电子束蒸镀的方法沉积一层金属镍，经过举离后得到镍的点阵结构；再以镍点阵结构为掩膜，用ICP刻蚀蓝宝石衬底，并洗去残余金属掩膜层最终得到图案化蓝宝石衬底。此方法成本低廉，高产量，并且Ni模板易于清洁，在纳米压印中能多次重复使用。

主权项

一种大面积图案化蓝宝石衬底的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：(1)制备纳米压印用的金属Ni模板a)在(100)硅片上用EBL制备纳米孔阵硅模板A；b)利用电子束蒸镀设备在硅模板A上沉积10nm厚的金属Ni；c)将步骤b)制备的硅模板A在Ni的电镀液中电镀金属Ni层至所需厚度，然后将电镀的金属Ni层与硅模板A分离，得到金属Ni点阵模板B，其周期与硅模板A相同，但是其结构与硅模板A相反；(2)利用(1)中制备的金属Ni模板进行热压印以及电子束蒸镀、举离工艺a)在蓝宝石衬底上旋涂特定厚度的热压印胶，利用(1)中得到的金属Ni点阵模板B进行热压印；b)利用热压印得到的热压胶结构，在O2等离子体中刻蚀至蓝宝石衬底露出；c)利用电子束蒸镀在刻蚀完的蓝宝石衬底表面沉积一层金属，再举离得到表面具有金属点阵掩膜结构的蓝宝石衬底；(3)利用(2)中得到的金属点阵掩膜层进行蓝宝石衬底的刻蚀将(2)中得到的蓝宝石衬底在ICP中用Cl2和BCl3进行刻蚀，将残余金属点阵掩膜层洗去，得到纳米图案化的蓝宝石衬底。