[00069575]大面积亚波长光学纳米结构的低成本快速微缩调整制备

　　本项目的目标是以纳米压印光刻为基础，结合多种微纳加工工艺，提出一种新的工艺方法，达到避免使用直写工艺，针对性的解决对大面积光学纳米结构进行微缩调整时的成本难题，可对大面积亚波长光学纳米结构（例如AR增强现实衍射光栅）进行快速、低成本微缩调整和复形制备的目的。
　　本项目初期拟首先利用FDTD和RCWA方法对亚波长光学结构的方向特性和能量效率进行初步模拟仿真。同时，在初期搭建在大气环境下可大面积压印的紫外光软模纳米压印系统，并开发复合材料多层软模板，利用软模材料自身的重力，采取由中心点到边缘方案，实现大面积全尺寸无气泡的压印。项目中后期将基于以上的工艺开发，重点测试所设计的创新方法，对光学亚波长纳米结构（例如一维和二维衍射光栅）进行尺寸可调性研究， 并最终对已实现的参数进行优化和适配，将该尺寸微缩可调的工艺方法扩展至完整晶圆级大面积。
　　本项目的科技转化创新点在于，在不引入额外的复杂直写工艺的情况下，对已有的大面积纳米图形进行微调缩小和快速、低成本制备。可针对性的解决学术科研中的现实问题， 即在对大面积纳米结构做调整而引入直写工艺时所造成的巨大成本负担，从而将科研中的技术能力充分转化为工业产品。

　　首先将软模板固定于一机械圆环，待压印的基底固定于可抽气底座，二者以中心点对 准。利用自重，软模板的中心下垂，且整片软模板成弧形（a）；基底底座以高速率上升， 基底的中心将首先与下垂的软模板中心接触（b）；基底底座换以低速率上升，软模板与 基底的接触由中心点逐步向周边扩散（c）；基底底座持续低速率上升，直至软模板与基 底实现完全接触，即完成压印过程（d）；紫外光曝光；f）基底底座下降，完成软模板与 基底分离（e）。该压印方式，系统处于大气环境下，无需真空系统，可使用大尺寸的多 层复合软模板作为工作模板，支持大尺寸的基底（晶圆），实现全尺寸压印。压印以及基 底与软模板分离的过程可实现全自动化，从而获得最大程度的稳定性。
　　该项目拟引入中间模板的概念和步骤。该中间模板通过利用原母模板进行纳米压印可 简单快速实现。通过含有倾斜角度结构的中间模板进行分步压印，可将结构尺寸进行缩小 微调至目标模板的刻蚀掩模中，从而最终通过刻蚀实现结构的转移。

　　以分支1路为例，通过电子束光刻制备点阵结构的母模板，并沉积以FDTS单分子自 主装抗粘层（A）；以母模板制备双层复合软模板（B）；利用该软模板进行纳米压印（C）； 通过优化低温刻蚀工艺制备锥形结构，作为中间模板（D）；以锥形中间模板制备软模板 （E）；利用锥形软模板进行纳米压印，将结构转移至光刻胶中（F）；利用光刻胶的倾斜 角度，通过给予不同时间的刻蚀，可在刻蚀掩模中获得不同的结构尺寸（G-1/G-2/G-3）； 最终利用该已调缩小尺寸的刻蚀掩模，最终通过可是获得目标微纳光学结构
　　（H-1/H-2/H-3），其尺寸获得了精确缩小调节 其他分支也可以同理进行实现。