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一种六边形纳米金环围绕的圆形孔阵列的制备方法及载片与流程

  • 国知局
  • 2024-07-27 13:06:07

本发明涉及光电材料领域,特别涉及一种六边形纳米金环围绕的圆形孔阵列的制备方法及载片。

背景技术:

1、目前,金纳米结构阵列和孔相关的纳米结构阵列分别是逐步通过传统的光刻技术进行的,即通过沉积、涂胶、曝光、显影、刻蚀五步完成孔阵列的制备,并且需要多次循环上述五步的过程来完成金纳米结构阵列,导致传统的方法非常的繁杂、低效,并且需要控制非常多的参数,通过上述方法制备孔和金纳米组合的纳米阵列的周期非常长。

技术实现思路

1、本发明为解决上述技术问题,提供一种六边形纳米金环围绕的圆形孔阵列的制备方法,包括:

2、提供待加工载片;

3、在所述待加工载片的其中一面形成金膜;

4、在所述金膜表面形成具有交错设置的圆形阵列图案的光刻胶层,其中,所述圆形阵列图案部分形成金膜/载片区域,相对应的,其余形成光刻胶/金膜/载片区域;

5、利用具有一定倾斜角度的干法刻蚀工艺刻蚀所述待加工载片,由于一定厚度的光刻胶层的阻挡,使得位于所述圆形阵列图案位置的全部金膜被刻蚀并进一步刻蚀所述待加工载片形成圆形孔,同时所述光刻胶/金膜/载片区域的光刻胶和大部分金膜被完全去除,直到仅留下相邻两个圆形孔之间中心位置对应的金膜,形成围绕在所述圆形孔周围的金环,最终获得具有六边形纳米金环围绕的圆形孔阵列的载片。

6、可选的,所述待加工载片的材料为玻璃、硅、蓝宝石、氧化镓、碳化硅、砷化镓、氮化镓中的一种。

7、可选的,所述圆形阵列图案化光刻胶层的厚度范围根据所述金膜的厚度、所述待加工载片的刻蚀时间设置。

8、可选的,所述圆形阵列图案化光刻胶层的厚度范围为150nm~350nm,形成的所述圆形孔的孔径范围为300nm~400nm,相邻的所述圆形孔的中心距离的范围为500nm~600nm。

9、可选的,所述金膜的厚度范围为6nm~20nm。

10、可选的,在所述金膜表面形成具有圆形阵列图案的光刻胶层的步骤包括:

11、提供表面具有金膜的待加工载片、具有圆形阵列图案化的掩膜版;

12、在所述金膜的表面形成光刻胶层;

13、将所述掩膜版的圆形阵列图案转移至所述光刻胶层,获得具有圆形阵列图案的光刻胶层,其中,所述掩膜版的圆形阵列图案转移至所述光刻胶层的过程中的光照强度范围为2.00mw/cm2~2.10mw/cm2,曝光时间范围为30s~40s。

14、可选的,形成所述光刻胶层的步骤包括:

15、在所述金膜表面旋涂光刻胶;

16、将所述光刻胶进行固化后,形成所述光刻胶层;其中,所述旋涂过程中的旋转速率范围为2200rpm~3300rpm,所述固化的温度范围为90℃~120℃,所述固化的时间范围为2min~5min。

17、可选的,所述金膜通过物理气相沉积形成。

18、可选的,刻蚀所述待加工载片的过程中,所述刻蚀角度范围为30°~60°,所述刻蚀时间范围为180s~240s。

19、本发明实施例还提供一种具有六边形纳米金环围绕的圆形孔阵列的载片,所述载片采用上述的一种六边形纳米金环围绕的圆形孔阵列的制备方法制备。

20、综上所述,本发明的优点及有益效果为:

21、本发明提供一种六边形纳米金环围绕的圆形孔阵列的制备方法及载片。包括待加工载片,在所述待加工载片的其中一面形成金膜,在所述金膜表面形成具有交错设置的圆形阵列图案的光刻胶层,其中,所述圆形阵列图案部分形成金膜/载片区域,相对应的,其余形成光刻胶/金膜/载片区域,再利用具有一定倾斜角度的干法刻蚀工艺刻蚀所述待加工载片,由于一定厚度的光刻胶层的阻挡,使得位于所述圆形阵列图案位置的全部金膜被刻蚀并进一步刻蚀所述待加工载片形成圆形孔,同时所述光刻胶/金膜/载片区域的光刻胶和大部分金膜被完全去除,直到仅留下相邻两个圆形孔之间中心位置对应的金膜,形成围绕在所述圆形孔周围的金环,最终获得具有六边形纳米金环围绕的圆形孔阵列的载片,在获得所述六边形纳米金环围绕的圆形孔阵列的载片的同时,省略了传统工艺中需要湿法或者干法去除光刻胶的工艺过程,产量和效率具有非常大的提升,也简化了制备孔和纳米金环相结合的纳米阵列工艺,可操作性强。

技术特征:

1.一种六边形纳米金环围绕的圆形孔阵列的制备方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的一种六边形纳米金环围绕的圆形孔阵列的制备方法,其特征在于,所述待加工载片的材料为玻璃、硅、蓝宝石、氧化镓、碳化硅、砷化镓、氮化镓中的一种。

3.如权利要求1所述的一种六边形纳米金环围绕的圆形孔阵列的制备方法,其特征在于,所述圆形阵列图案化光刻胶层的厚度范围根据所述金膜的厚度、所述待加工载片的刻蚀时间设置。

4.如权利要求1所述的一种六边形纳米金环围绕的圆形孔阵列的制备方法,其特征在于,所述圆形阵列图案化光刻胶层的厚度范围为150nm~350nm,形成的所述圆形孔的孔径范围为300nm~400nm,相邻的所述圆形孔的中心距离的范围为500nm~600nm。

5.如权利要求1所述的一种六边形纳米金环围绕的圆形孔阵列的制备方法,其特征在于,所述金膜的厚度范围为6nm~20nm。

6.如权利要求1所述的一种六边形纳米金环围绕的圆形孔阵列的制备方法,其特征在于,在所述金膜表面形成具有圆形阵列图案的光刻胶层的步骤包括:

7.如权利要求6所述的一种六边形纳米金环围绕的圆形孔阵列的制备方法,其特征在于,形成所述光刻胶层的步骤包括:

8.如权利要求1所述的一种六边形纳米金环围绕的圆形孔阵列的制备方法,其特征在于,所述金膜通过物理气相沉积形成。

9.如权利要求1所述的一种六边形纳米金环围绕的圆形孔阵列的制备方法,其特征在于,刻蚀所述待加工载片的过程中,所述刻蚀角度范围为30°~60°,所述刻蚀时间范围为180s~240s。

10.一种具有六边形纳米金环围绕的圆形孔阵列的载片,其特征在于,所述载片采用上述权利要求1~9任意一项所述的一种六边形纳米金环围绕的圆形孔阵列的制备方法制备。

技术总结本发明涉及光电材料领域,特别涉及一种六边形纳米金环围绕的圆形孔阵列的制备方法及载片。包括具有圆形阵列图案的金膜/载片区域和光刻胶/金膜/载片区域的待加工载片,利用具有一定倾斜角度的干法刻蚀工艺刻蚀待加工载片,由于光刻胶层的阻挡,位于圆形阵列图案位置的全部金膜被刻蚀并进一步刻蚀待加工载片形成圆形孔,同时光刻胶/金膜/载片区域的光刻胶和大部分金膜被完全去除,直到仅留下相邻两个圆形孔之间中心位置对应的金膜,形成围绕在圆形孔周围的金环,最终获得具有六边形纳米金环围绕的圆形孔阵列的载片,省略了传统工艺中需要湿法或者干法去除光刻胶的工艺过程,也简化了制备孔和纳米金环相结合的纳米阵列工艺,可操作性强。技术研发人员:宋璐涛,张一超,张晓旭受保护的技术使用者:杭州邦齐州科技有限公司技术研发日:技术公布日:2024/6/18

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