)、聚焦離子束曝光(FIB)、納米壓印(NI)或激光干涉曝光(LIL)方法。所制備的微納米光刻膠3點(diǎn)陣的周期范圍為10納米?10微米，排布方式包括十字排布、六方排布及其他周期性排布。
[0035]步驟3，金屬沉積:采用電子束蒸發(fā)法，在周期性光刻膠3點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)上沉積金屬薄膜4，此時(shí)基體由下到上依次為基底1，二氧化硅2和金屬薄膜4。其中所沉積的金屬包括鎳(Ni)、銠(Rh)、鉻(Cr)、鉑(Pt)或金(Au)等。
[0036]步驟4，圖像反轉(zhuǎn):經(jīng)過(guò)剝離工藝后，周期性光刻膠3點(diǎn)陣圖形被反轉(zhuǎn)為金屬薄膜4的孔陣圖形，得到帶有周期性的金屬孔5陣結(jié)構(gòu)的基體。
[0037]步驟5，濕法腐蝕:將基體放入腐蝕液進(jìn)行腐蝕，利用濕法腐蝕的各向同性特點(diǎn)在S1Jl 2上得到二氧化硅2的碗狀陣列結(jié)構(gòu)。其中腐蝕液為BOE溶液，包含30wt%的氫氟酸、30wt %的氟化銨溶液和去離子水，其中氫氟酸、氟化銨、水的體積比為5:1:100?5:50:100。上述腐蝕的溫度為O?90°C，腐蝕的時(shí)間為10?1000秒鐘，腐蝕液選擇性地在無(wú)金屬薄膜4覆蓋的地方腐蝕3;102層2，形成S12腐蝕坑，取出基底1，用去離子水沖洗干凈，得到具有碗狀結(jié)構(gòu)的基底I。
[0038]步驟6，掩膜層去除:采用王水腐蝕去除金屬掩膜層，即用濃鹽酸和濃硝酸按體積比3:1配制王水，將得到的基體放入王水溶液中去除金屬薄膜4，漂洗0.5?5分鐘，取出襯底，用去離子水沖洗干凈，烘干，即可得到清潔的基底I。清潔基底I后得到二氧化硅2的微納米碗狀陣列結(jié)構(gòu)，即周期性碗狀結(jié)構(gòu)模板。
[0039]采用上述方法所制備的本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的一種周期性碗狀結(jié)構(gòu)模板，如圖2所示，包括基底I和位于基底I上方的二氧化硅2，二氧化硅2上部形成多個(gè)碗狀的金屬孔5，且這些金屬孔5在二氧化硅2上部呈周期性排布。上述金屬孔5呈十字排布、六方排布及其他周期性排布，其周期范圍為10納米?10微米。
[0040]圖3是一種周期性碗狀結(jié)構(gòu)模板的掃描電子顯微鏡(SEM)平面圖；圖4是一種周期性碗狀結(jié)構(gòu)模板的掃描電子顯微鏡(SEM)剖面圖。由圖3和圖4可看出，采用本發(fā)明的方法所制備的周期性碗狀結(jié)構(gòu)模板面積大，尺寸均一，結(jié)構(gòu)完整。
[0041]綜上所述，本發(fā)明的方法利用微納米光刻技術(shù)，可以簡(jiǎn)單有效的獲得微納米周期的光刻膠3點(diǎn)陣，再通過(guò)各向同性的濕法腐蝕技術(shù)，最終得到周期性微納米碗狀結(jié)構(gòu)模板，該圖形結(jié)構(gòu)尺寸均一，分辨率高，且簡(jiǎn)單實(shí)用，與常規(guī)半導(dǎo)體工藝兼容，易于滿足科學(xué)研宄和工業(yè)生產(chǎn)的要求。
[0042]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，比如，對(duì)實(shí)例中的工藝參數(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的改變，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種周期性碗狀結(jié)構(gòu)模板及其制備方法，其特征是，包括如下步驟: 步驟1，在基底(I)上沉積二氧化硅(2)，形成襯底； 步驟2，在二氧化硅(2)之上旋涂光刻膠(3)，采用微納米光刻方法在襯底上制備周期性微納米光刻膠(3)點(diǎn)陣圖形，形成帶有光刻膠(3)的基體； 步驟3，在帶有光刻膠(3)的基體的上方，即周期性光刻膠(3)點(diǎn)陣圖形及其二氧化硅(2)上沉積一層金屬薄膜(4)，形成帶有金屬薄膜(4)的基體； 步驟4，帶有金屬薄膜(4)的基體經(jīng)過(guò)剝離后，其上的光刻膠(3)點(diǎn)陣圖形被反轉(zhuǎn)為金屬薄膜(4)孔陣圖形，得到帶有周期性金屬薄膜(4)孔陣圖形的基底(I); 步驟5，將帶有周期性金屬薄膜(4)孔陣圖形的基底(I)放入腐蝕液中進(jìn)行腐蝕，在二氧化硅(2)上部形成多個(gè)碗狀的金屬孔(5)，且這些金屬孔(5)在二氧化硅(2)上部呈周期性排布，得到具有周期性碗狀金屬孔(5)的基底(I); 步驟6，去除具有周期性碗狀金屬孔(5)的基底(I)上的金屬薄膜(4)，清潔基底(1)，得到周期性碗狀結(jié)構(gòu)模板。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種周期性碗狀結(jié)構(gòu)模板及其制備方法，其特征是，步驟2中，所述微納米光刻方法為紫外曝光法、深紫外曝光法、電子束曝光法、聚焦離子束曝光法、納米壓印法或激光干涉曝光法。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種周期性碗狀結(jié)構(gòu)模板及其制備方法，其特征是，步驟4中，所制備的金屬孔(5)的周期范圍為10納米?10微米之間。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種周期性碗狀結(jié)構(gòu)模板及其制備方法，其特征是，步驟4中，所制備的金屬孔(5)的周期性排布方式為十字排布或六方排布。5.采用權(quán)利要I所述方法制備的一種周期性碗狀結(jié)構(gòu)模板，包括基底(I)和位于基底(I)上方的二氧化硅(2)，其特征是，二氧化硅(2)上部形成多個(gè)碗狀的金屬孔(5)，且這些金屬孔(5)在二氧化硅(2)上部呈周期性排布。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種周期性碗狀結(jié)構(gòu)模板及其制備方法，其特征是，所述金屬孔(5)的周期范圍為10納米?10微米之間。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種周期性碗狀結(jié)構(gòu)模板及其制備方法，其特征是，所述金屬孔(5)的周期性排布方式為十字排布或六方排布。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種周期性碗狀結(jié)構(gòu)模板及其制備方法，包括：在基底上沉積二氧化硅掩膜層，在其上旋涂光刻膠，制備周期性微納米光刻膠點(diǎn)陣圖形，在光刻膠結(jié)構(gòu)上沉積一層金屬薄膜，經(jīng)過(guò)剝離后得到金屬孔陣圖形，再以金屬孔陣結(jié)構(gòu)為掩膜，采用濕法腐蝕技術(shù)形成二氧化硅的碗狀陣列結(jié)構(gòu)，最后除去金屬掩膜。本發(fā)明制備的周期性碗狀模板面積大，結(jié)構(gòu)均勻完整，在制備圖形襯底、光子晶體、表面粗化、表面制絨和微納米器件等方面有很好的應(yīng)用前景，能廣泛應(yīng)用于LED、太陽(yáng)能電池、光子晶體、量子器件等方面，或作為基底材料的刻蝕掩膜層，用于其它微納米結(jié)構(gòu)的制造。
【IPC分類】B81C1/00, B81B7/04
【公開號(hào)】CN104986725
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510414119
【發(fā)明人】李海鷗, 徐文俊, 李思敏, 李琦, 首照宇, 高喜, 肖功利
【申請(qǐng)人】桂林電子科技大學(xué)
【公開日】2015年10月21日
【申請(qǐng)日】2015年7月15日