利用多层抗蚀剂电子束直写实现大面积三维结构

三维微纳米结构在很多领域有着越来越多的应用，特别是在光学领域。很多的技术及工艺已经被开发，用以制备三微的微纳米结构，如灰度曝光、干涉曝光、双光子聚合曝光、聚焦离子束诱导的沉积等。大部分的技术都是非传统的，需要特殊的设备及掩模等，且图形制备面积受限。美国纽约州立大学Ravi K. Bonam及John G. Hartley利用现有的电子束曝光系统，开发了一种利用多层抗蚀剂，一次曝光的方式实现大面积的三维纳米结构的方法。该方法主要利用了不同抗蚀剂的性质不同（主要是曝光剂量），将不同的曝光图形给予不同的曝光剂量，显影后在多层抗蚀剂上一次实现大面积的三维纳米结构(附图1)。附图2为他们利用PMMA及其共聚物（MMA：MAA）实现不同形貌的三维多层纳米结构。相关工作发表在J. Vac. Sci. Technol. B, 34(2016)06k606上。

图1 工艺原理图。

图2 在多层抗蚀剂上实现的树形三维结构。