表面等离子体共振曝光光刻方法

摘要

本发明涉及一种光电技术领域的表面等离子体共振曝光光刻方法，由不同金属材料图形或者同种金属材料不同厚度图形构成不透光掩模版，利用棱镜耦合激发某些图形对应的表面等离子体进行曝光光刻，步骤为：将棱镜、带有金属薄膜掩模版的基板和带有光刻胶的基片从上到下放置，准直激光入射到棱镜侧面进行曝光。入射光被折射到基板和金属薄膜掩模版的交界面，共振耦合成为和金属薄膜掩模版图形对应的表面等离子体光波，这些光波使光刻胶层曝光，显影得到光刻图形，利用此光刻图形做掩模，刻蚀和去胶，最后在基片上得到和金属薄膜掩模版对应的图形。本发明在干涉情况下能制备带缺陷的光子晶体微腔和波导；在非干涉情况下可以制备非周期的光波导器件。

主权项

一种表面等离子体共振曝光光刻方法，其特征在于，包括如下步骤：①选取棱镜；所述的棱镜材料为二氧化钛、铌酸锂、钽酸锂或者氧化碲；②选取基板；所述的基板材料为二氧化钛、铌酸锂、钽酸锂、氧化碲、玻璃或者石英；所述的棱镜和基板的折射率高于光刻胶折射率；③在基板上面蒸镀具有设定图形的金属薄膜掩模版；所述的金属薄膜掩模版材料为金、银、铝、铜、钛、铬或者铂，在工作波长下，材料介电常数的实部为负、绝对值大于光刻胶介电常数实部；④选择基片，在基片上面旋涂光刻胶；⑤将棱镜、下表面带有金属薄膜掩模版的基板和上表面带有光刻胶的基片按照从上到下的顺序放置；⑥将一束或者多束准直相干激光入射到棱镜侧面，在光刻胶形成和金属薄膜掩模版对应的曝光图形：如果只有一束激光入射到棱镜的一个侧面，将形成和相应金属薄膜掩模版图形对应的曝光图案；如果两束激光同时入射到棱镜的两个侧面，则形成和相应金属薄膜掩模版图形对应的干涉条纹；⑦将曝光后的光刻胶进行显影处理，形成带有图形的光刻胶掩模；⑧利用反应离子刻蚀或者湿法腐蚀刻蚀基片，去掉光刻胶，把图形转移到基片上。