基于纳米压印技术制备200nm周期金自支撑透射光栅.pdf

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1、南京大学学报(自然科学)第45卷第4期V01．45，No．4J()URNALoFNANlJ1NGUNIVERSITY2()()9年7月July，2O09(NATURAISCIENCES)基于纳米压印技术制备200nm周期金自支撑透射光栅袁远，顾艳妮，李志炜，张鉴，袁长胜，葛海雄，陈延峰(南京大学材料科学与工程系，南京，21()(]93)摘要：采用纳米压印技术作为制备亚微米周期光栅图案的核心技术，并结合反应离子刻蚀，电子束蒸镀，微电镀，紫外光刻，湿法刻蚀成功制作了面积为5mm×8mm周期为2()()nm、占空比近1：1的大面积金自支撑透射光栅．首先利用紫外

2、光固化纳米压印技术和反应离子刻蚀在高分子胶层上复制出石英模板上的纳米光栅结构，然后用微电镀技术制备出金光栅．为了获得具有较深槽深的光栅图形，采用了纳米压印双层胶工艺体系．此工艺利用了纳米压印技术分辨率高、效率高的优点，并且可以制备出剖面陡直、对比度高的高分辨率纳米光栅线条．最后用紫外光刻，微电镀和湿法腐蚀制作出支撑结构，获得金自支撑透射光栅．关键词：纳米压印，透射光栅，微电镀，反应离子刻蚀中图分类号：()437．4Fabricati0n0f200nmperi0dg0ldfree—standingtransmissi0ngratingsbased0nnan

3、0imprintlith0graphyY以Y“，GY一N，LZ^—Wg，Z^＆”g‘，以，Y以C以”g—S^P”g，GH以—Xog，C^eY一Fg(I)epartmentofMalerialsScienceandEngineering，NanjingUniversity，Nanjing，21OO93，China)Abstract：2OOnmperiodgoldfree—standingtransmissiongI’atings(TG)，withanareaof5mm×8mmanda1ine—spaceratioofl：1，aresuccessfullyf

4、abricatedbynanoimprinchthography(NII)asthekeytechn。logyofsubmicronperiodgratingpatternfabrication，combiningwithreactivei()netching(RIE)，electroplating，photolithOgraphy，andwetetching．1ntheprocesses，theimprintresistwithwe11一definedthreedimensionalreliefstructuresispatternedbyUV—NII

5、andRIE，andthenbye1ectrop1atingtofabricateg。ldgratings．Topatternhighaspectratiogratings，adoub1e1ayerresistsystemisusedtoamplify1。waspectratiopatternsformedinthetopfilmintohighaspectratiopatternsinthesub1ayerthroughaselectiveetchingprocess．Thispr。cessaUowsustoachieVegratingpatterns

6、withhighresolution，highaspectratioandverticalcrosssecti。n．Thelargerperi。dsupportstructuresarefabricatedbyUVcontactphotoIithographywithpositivephotoresistandgoldelectr。p1ating．Afterthat，theregionofthesilic。nwaferunderthegratingpatternsisremovedbywetetchingtoIeavegoldfree—standingt

7、ransmissi。ngratings．Keywords：nan。imprint1ithography，transmissiongratings，electroplating，reactiVeionetching*基金项目：国家高技术研究发展计划(2OO7AAO3Z334)收稿日期：2oo8O5—3O**通讯联系人，Email：csyuan@nju．educn·518·南京大学学报(自然科学)第45卷高线密度金自支撑透射光栅是真空紫外栅的制备过程涉及到纳米压印、反应离子刻蚀、和软X射线波段，以及原子束，中子束等物质微电镀等多步工艺『T=程，如图1a．其主

8、要制备粒子射线中重要的色散元件之一、自支撑透射过程简述如下：光栅由于其光栅线条是