位相掩膜光刻制备占空比可调的纳米周期光栅的方法

摘要

本发明公开了一种位相掩膜光刻制备占空比可调的纳米周期光栅的方法。在利用深紫外曝光光源的±1级衍射光位相掩膜光刻法制备周期较掩膜板减小一半的纳米周期光栅的基础上，提出了两种技术方案用于调节光栅的占空比，一是通过改变曝光剂量与胶层厚度来调节光栅占空比，二是通过调节用作刻蚀掩模的遮蔽沉积层的沉积角度并结合反应离子刻蚀技术来调节光栅占空比。通过上述技术与工艺因素的调节，可以获得不同占空比与线条宽度的光栅，从而可获得不同性能与应用领域的占空比不同的纳米周期光栅结构。本发明不限于光栅所用材料及其具体应用范围，并且该方法简单易行，稳定可靠，在高性能纳米光栅的大批量生产领域具有突出的技术优势。

主权项

位相掩膜光刻制备占空比可调的纳米周期光栅的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）在衬底表面均匀旋涂一层一定厚度的深紫外光刻胶，然后经过预烘处理；（2）选取一定周期的表面浮雕式石英光栅作为光刻所用的位相掩模，石英光栅的占空比为1:1、高度为266nm；（3）利用波长266nm紫外光源作为曝光光源，曝光过程中位相掩膜板与表面涂覆有光刻胶的样品表面采用均匀接触方式，即二者紧密贴合又不至于使掩膜板的结构嵌入样品胶层中，在稳定激光输出功率条件下，根据不同的光刻胶层厚度，通过曝光时间的控制，精确控制曝光剂量，从而控制光栅线条的宽度与占空比；（4）通过湿法显影过程，在一定的显影液中浸泡一定时间后，获得光刻胶的纳米光栅结构，该光栅结构参数中，周期应为掩模光栅周期的1/2；（5）利用反应离子刻蚀工艺，刻蚀衬底材料，获得相应结构的光栅样品。