基板制作方法及超表面透镜与流程

    专利查询2026-02-03  4


    本发明涉及光电子,尤其涉及一种基板制作方法及超表面透镜。


    背景技术:

    1、如今,为了扩展光学器件或半导体器件的功能,通常会采用微影技术在基板处转印理想的图案,以利用包含该理想图案的基板进一步制备光学器件或半导体器件。随着对光学器件或半导体器件运算能力和效率需求的不断上升,迫切地需要减小基板上结构的线宽,以适应于诸如提升超表面透镜的算力的需求。

    2、现有技术中通常利用光刻机在基板上形成图案,但光刻机所能实现的最小线宽在150nm以上,难以满足包括超表面透镜在内的高精度光学器件或半导体器件的制备。一些现有技术单纯通过调整光刻胶材料来实现较小线宽结构的曝光、显影,但随之带来的是特殊光刻胶成本上涨,以及无法批量转印图案的工艺限制,难以应用于器件量产。


    技术实现思路

    1、本发明的目的之一在于提供一种基板制作方法,以解决现有技术无法制备具有较小线宽结构的基板,且基板制作工艺无法适应于量产的技术问题。

    2、本发明的目的之一在于提供一种超表面透镜。

    3、为实现上述发明目的之一,本发明一实施方式提供一种基板制作方法,包括:提供一基板;在所述基板上形成具有第一宽度的第一凹槽;至少在所述第一凹槽处依次形成第一膜层和第二介质层;其中,所述第一膜层在所述第一凹槽内的部分向内缩进形成第二凹槽,所述第二介质层在所述第二凹槽内形成具有第二宽度的第二介质体;所述第二宽度小于所述第一宽度;去除位于所述第二介质体两侧的第一膜层部分,得到第一膜层凸起;其中,所述第一膜层凸起具有所述第二宽度;沿所述第一膜层凸起在所述基板处形成第一基板凸起;其中,所述第一基板凸起具有所述第二宽度。

    4、作为本发明一实施方式的进一步改进,所述“在所述基板上形成具有第一宽度的第一凹槽”具体包括:在所述基板上形成第一介质层;在所述第一介质层处,光刻形成匹配于预设图案且包括所述第一凹槽的外延结构。

    5、作为本发明一实施方式的进一步改进,所述第一介质层的材料与所述第二介质层的材料不同;所述第一介质层包括紫外光刻胶,且具有高分辨率。

    6、作为本发明一实施方式的进一步改进,所述“至少在所述第一凹槽处依次形成第一膜层和第二介质层”具体包括:在所述第一凹槽背离所述基板一侧,形成所述第一膜层;其中,所述第一凹槽形成于所述基板上的第一介质层处;在所述第一膜层背离所述第一介质层一侧,形成所述第二介质层。

    7、作为本发明一实施方式的进一步改进,所述“形成所述第一膜层”具体包括:通过原子层沉积法使得第一凹槽的槽底和侧壁均匀包覆第一膜层;其中,所述第一膜层配置为金属掩膜材料;所述“形成所述第二介质层”具体包括,通过旋转涂覆法形成所述第二介质层;其中,所述第二介质层与所述第一介质层的材料不同;所述第二介质层配置为光刻胶掩膜材料,且具有良好的填充性和抗刻蚀性。

    8、作为本发明一实施方式的进一步改进,在“在所述第一膜层背离所述第一介质层一侧,形成所述第二介质层”之后,所述方法还包括:通过氧气等离子体,刻蚀去除位于第二介质体背离第一膜层一侧的第二介质层部分,保留所述第二介质体的至少部分;其中,相较于第一膜层,所述第二介质体的保留部分背离所述基板一侧的表面,更靠近所述基板。

    9、作为本发明一实施方式的进一步改进,所述“去除位于所述第二介质体两侧的第一膜层部分,得到第一膜层凸起”具体包括:去除所述第一膜层中位于所述第二介质体两侧的至少部分,保留所述第二凹槽的至少部分,使所述第二介质体的侧面至少部分暴露于所述第二凹槽的保留部分之外;以所述第二介质体作为掩膜,去除所述第二凹槽处超出所述第二介质体侧面的部分,得到所述第一膜层凸起。

    10、作为本发明一实施方式的进一步改进,所述“去除所述第一膜层中位于所述第二介质体两侧的至少部分,保留所述第二凹槽的至少部分,使所述第二介质体的侧面至少部分暴露于所述第二凹槽的保留部分之外”具体包括:刻蚀去除所述第一膜层中位于第二介质体两侧且位于所述第一凹槽背离所述基板一侧的部分,保留第二凹槽的至少部分,使所述第二介质体的侧面至少部分暴露于所述第二凹槽的保留部分之外;其中,所述第一凹槽形成于所述基板上的第一介质层处,相较于所述第一介质层,所述第二凹槽的保留部分背离所述基板一侧的表面,更靠近所述基板;所述“以所述第二介质体作为掩膜,去除所述第二凹槽处超出所述第二介质体侧面的部分,得到所述第一膜层凸起”具体包括:同时以所述第二介质体和所述第一介质层作为掩膜,通过电感耦合等离子,刻蚀去除第二凹槽位于两者间隙处的第一膜层部分,得到位于第二介质体靠近所述基板一侧的第一膜层凸起。

    11、作为本发明一实施方式的进一步改进,所述第一凹槽形成于所述基板上的第一介质层处;所述“沿所述第一膜层凸起在所述基板处形成第一基板凸起”具体包括:去除所述第一介质层和所述第二介质体;其中,所述第一介质层和所述第二介质体为光刻胶;以所述第一膜层凸起作为掩膜版,对所述基板进行刻蚀,形成所述第一基板凸起;去除所述第一膜层凸起。

    12、为实现上述发明目的之一,本发明一实施方式提供一种超表面透镜,包括基板;所述基板通过上述任一种技术方案所述的基板制作方法制备形成。

    13、与现有技术相比,本发明提供的基板制作方法,利用基板上具有较大线宽的第一凹槽作为“阴模”,形成对应于第一凹槽且具有更小线宽的第二介质体和第二膜层凸起,以达到对应于第二膜层凸起在基板处加工形成第一基板凸起的效果,由于第一基板凸起对应于第二膜层凸起,因此具有同样的较小线宽。如此,能够在现有的凹槽形成技术的基础上,进一步在基板上形成具有更小线宽的结构,并且弱化对材料的需求,能够适用于器件量产。



    技术特征:

    1.一种基板制作方法,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的基板制作方法,其特征在于,所述“在所述基板上形成具有第一宽度的第一凹槽”具体包括:

    3.根据权利要求2所述的基板制作方法,其特征在于,所述第一介质层的材料与所述第二介质层的材料不同;所述第一介质层包括紫外光刻胶,且具有高分辨率。

    4.根据权利要求1所述的基板制作方法,其特征在于,所述“至少在所述第一凹槽处依次形成第一膜层和第二介质层”具体包括:

    5.根据权利要求4所述的基板制作方法,其特征在于,所述“形成所述第一膜层”具体包括:通过原子层沉积法使得第一凹槽的槽底和侧壁均匀包覆第一膜层;其中,所述第一膜层配置为金属掩膜材料;

    6.根据权利要求4所述的基板制作方法,其特征在于,在“在所述第一膜层背离所述第一介质层一侧,形成所述第二介质层”之后,所述方法还包括:

    7.根据权利要求1所述的基板制作方法,其特征在于,所述“去除位于所述第二介质体两侧的第一膜层部分,得到第一膜层凸起”具体包括:

    8.根据权利要求7所述的基板制作方法,其特征在于,所述“去除所述第一膜层中位于所述第二介质体两侧的至少部分,保留所述第二凹槽的至少部分,使所述第二介质体的侧面至少部分暴露于所述第二凹槽的保留部分之外”具体包括:

    9.根据权利要求1所述的基板制作方法,其特征在于,所述第一凹槽形成于所述基板上的第一介质层处;所述“沿所述第一膜层凸起在所述基板处形成第一基板凸起”具体包括:

    10.一种超表面透镜,其特征在于,包括基板;所述基板通过权利要求1-9任一项所述的基板制作方法制备形成。


    技术总结
    本发明揭示了一种基板制作方法及超表面透镜,所述基板制作方法包括:提供一基板;在所述基板上形成具有第一宽度的第一凹槽;至少在所述第一凹槽处依次形成第一膜层和第二介质层;所述第二宽度小于所述第一宽度;去除位于所述第二介质体两侧的第一膜层部分,得到第一膜层凸起;沿所述第一膜层凸起在所述基板处形成第一基板凸起。本发明提供的基板制作方法,能够制备具有更小线宽结构的基板,且能够适应于量产。

    技术研发人员:吴贤丰,邱山峰,延宇豪,孙磊
    受保护的技术使用者:苏州山河光电科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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