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WO2018176267A1 - 完美吸收体的制造方法 - Google Patents

完美吸收体的制造方法 Download PDF

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WO2018176267A1
WO2018176267A1 PCT/CN2017/078599 CN2017078599W WO2018176267A1 WO 2018176267 A1 WO2018176267 A1 WO 2018176267A1 CN 2017078599 W CN2017078599 W CN 2017078599W WO 2018176267 A1 WO2018176267 A1 WO 2018176267A1
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WO
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metal layer
perfect
manufacturing
electron beam
layer
Prior art date
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Ceased
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PCT/CN2017/078599
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English (en)
French (fr)
Inventor
张昭宇
韩谞
何克波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chinese University of Hong Kong Shenzhen
Original Assignee
Chinese University of Hong Kong Shenzhen
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chinese University of Hong Kong Shenzhen filed Critical Chinese University of Hong Kong Shenzhen
Priority to PCT/CN2017/078599 priority Critical patent/WO2018176267A1/zh
Priority to CN201780000177.3A priority patent/CN107114006B/zh
Publication of WO2018176267A1 publication Critical patent/WO2018176267A1/zh
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Ceased legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K9/00—Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
    • H05K9/0073—Shielding materials
    • H05K9/0081—Electromagnetic shielding materials, e.g. EMI, RFI shielding
    • H05K9/0088—Electromagnetic shielding materials, e.g. EMI, RFI shielding comprising a plurality of shielding layers; combining different shielding material structure

Definitions

  • the invention belongs to the technical field of electromagnetic wave absorption structures, and particularly relates to a method for manufacturing a perfect absorber.
  • An electromagnetic wave absorbing structure based on synthetic materials whose electromagnetic wave parameters and electromagnetic parameters of the surrounding environment can achieve impedance matching, and the absorption rate at a specific wavelength band is 100%, so that the electromagnetic wave absorbing structure is called perfect Absorber.
  • EBL electron beam direct writing
  • a metal cylinder is required, and the EBL photoresist is subjected to round hole exposure and development to form a circular hole of the same size as the metal cylinder, and then metal is deposited into the round hole by vapor deposition, and lifted. -off, finally remove the glue and glue, and finally form the structure of the perfect absorber.
  • This method has the problem of difficulty in peeling and distortion of the metal pattern after peeling.
  • Fig. 2 After the processing shown in Fig. 1.
  • 1 is a first metal layer 2, a dielectric layer 3, and a photoresist 5 stacked in this order on the surface of the substrate layer 1.
  • the second metal layer 4 is vapor-deposited. If the metal melting point of the second metal layer 4 is high, surface distortion of the second metal layer 4 as shown in FIG. 2 may be formed, as shown in FIG.
  • the surface distortion may be too severe, and the thickness of the second metal layer 4 may be thinner, which may not meet the process requirements of the perfect absorber.
  • the metal temperature of the second metal layer 4 is not particularly high, the photoresist layer is not melted, and the second metal layer 4 completely covers the photoresist layer 5, so that the photoresist cannot be peeled off, as shown in FIG. 4;
  • the metal melting point of the second metal layer 4 is high, and the vapor deposition between the crucibles reaches the required enthalpy, the photoresist layer 5 not only collapses into a hilly shape, but also cannot be peeled off, as shown in FIG.
  • the metal material of the perfect absorber is tungsten germanium
  • the melting point of tungsten is the highest in the metal
  • the temperature of the film is extremely high during the evaporation process, and the high temperature destroys the pattern that the EBL photoresist has generated, and utilizes Sputtered
  • the deposited film is not suitable for the stripping process. Therefore, it is necessary to propose a new method of manufacturing a perfect absorber.
  • the present invention provides a perfect absorber for the problems of peeling difficulties and metal pattern distortion which occur in the manufacturing process of a perfect absorber, and the use of tungsten as a metal to have a too high melting point to destroy the electron beam direct writing photoresist pattern. Manufacturing method.
  • a method for manufacturing a perfect absorber includes at least the following steps:
  • the method for manufacturing a perfect absorber provided by the present invention because the electron beam direct writing technology is not used, avoids the destruction of the photoresist by the deposited film after patterning by the electron beam direct writing technology, and eliminates the pattern distortion phenomenon of the metal array after peeling off. , provides a new method for the manufacture of perfect absorbers.
  • FIG. 1 is a semi-finished product of a perfect absorber structure of an unvaporized metal layer produced by a conventional manufacturing method
  • FIG. 2 is a perfect absorbent structure made by a conventional manufacturing method
  • FIG. 3 is another perfect absorber structure manufactured by a conventional manufacturing method
  • FIG. 4 is still another perfect absorber structure manufactured by a conventional manufacturing method
  • FIG. 5 is a further perfect absorber structure manufactured by a conventional manufacturing method
  • FIG. 6 is a flow chart of a method for manufacturing a perfect absorber according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic view showing the first step of manufacturing a perfect absorber according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic view showing the second step of manufacturing a perfect absorber according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a schematic view showing the third step of manufacturing a perfect absorber according to an embodiment of the present invention. [0022] FIG.
  • FIG. 10 is a schematic view showing the fourth step of manufacturing a perfect absorber according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a schematic view showing a seventh step of manufacturing a perfect absorber according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a perspective view of a perfect absorbent body manufactured by the method for manufacturing a perfect absorbent body according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a plan view of a perfect absorber manufactured by the method for manufacturing a perfect absorbent body according to an embodiment of the present invention.
  • an embodiment of the present invention provides a method of manufacturing a perfect absorber.
  • the method for manufacturing the perfect absorbent body comprises at least the following steps:
  • the substrate 1 is any one of quartz, silicon wafer, nickel, copper, and tungsten, and the substrate 1 serves as a space for growing a thin film.
  • the substrate 1 Before the deposition treatment on the surface of the substrate 1, the substrate 1 needs to be cleaned to ensure that the surface of the substrate 1 is clean, and impurities are not adhered to the surface to adversely affect the performance of the absorber.
  • the metal used for the first metal layer 2 is tungsten
  • the metal used for the second metal layer 4 is also tungsten.
  • the melting point of tungsten is the highest among all metals, when tungsten is used in the manufacture of a perfect absorber, if other manufacturing methods are used, tungsten will melt the electron beam photoresist during the evaporation process, so that the electron beam photoresist The formed pattern is broken, resulting in difficulty in peeling off the electron beam resist, and the pattern of the metal tungsten after the peeling is distorted, which deteriorates the absorption efficiency of the perfect absorber. Moreover, when other metal crucibles are used, the melting point of other metals is not as high as that of tungsten metal, so the perfect absorber produced is not as effective as the perfect absorber made of tungsten metal.
  • the thickness of the first metal layer 2 is not less than 200 nm, the main function is to reduce the transmittance to zero, and 200 nm is a minimum thickness that ensures that the transmittance is almost zero.
  • the thickness of the two metal layers 4 is 100-140 nm, which can make the effect of reducing reflection more obvious, but below or above this interval will obviously enhance the surface reflectance, which is not conducive to absorption.
  • the first metal layer 2 has a thickness of 200 to 300 nm.
  • the deposition process of the first metal layer 2 is performed by magnetron sputtering, the magnetron sputtering power is 300 ⁇ 400 W, and the deposition time is 15 ⁇ 25 min; the deposition process of the second metal layer 4 is adopted.
  • the magnetron sputtering power is 300 ⁇ 400W, and the deposition time is 6 ⁇ 10min.
  • the material of the dielectric layer 3 is any one of silicon dioxide, silicon nitride, MgF 2 , and A1 2 0 3 .
  • the dielectric layer 3 is a prerequisite for generating magnetic resonance.
  • the thickness is 60-80 nm, and the thickness can make the upper and lower free electrons in the metal layer interact with each other, that is, they are coupled to each other. Below or above this thickness interval, the effect is too strong or too weak to be A resonance peak is generated.
  • the deposition process of the dielectric layer 3 is performed by electron beam evaporation, and the evaporation rate is 3 to 5 angstroms/second, and the film thickness is relatively uniform and the surface roughness is low.
  • the electron beam photoresist 5 is a positive gel
  • the positive gel is developed in the exposure zone by using a crucible, and an isolated hole can be obtained with high resolution and no pollution to the environment.
  • the positive adhesive is ZEP520A, and the performance of dry etching is better.
  • the thickness of the electron beam photoresist 5 spin-coated is 200 to 250 nm.
  • the heat curing temperature is 180 to 200 ° C, and the heat curing time is 1.5 to 4.5 minutes.
  • the thermally cured photoresist is exposed and developed, and a photolithography machine is used, and the photolithography machine adopts a NanoBeam NB5 model lithography machine.
  • the lithography machine device can set the corresponding program, and the exposure and development graphics are performed according to the program settings.
  • an unexposed circular area and other areas of exposure may be formed.
  • the dry etching etches between 130 and 140 s, the gas pressure is 15 to 20 mTorr, and the gas is 0 2
  • the second metal layer 4 of the perfect absorber is a plurality of cylinders arranged in a periodic square array, the cylinder period is 500-600 nm, and the diameter of the cylinder is 250-350 nm.
  • the structure arranged in a cylinder of course, the second metal layer 4 may also have a prismatic or square structure. Only in all structures, the cylinder is easy to process, and surface plasma resonance can be excited between the second metal layer 4 and the air, and coupled magnetic resonance can be generated between adjacent cells.
  • the cylinder has a diameter of 300 nm and the cylinder period in the array is 500 nm.
  • a method of manufacturing a perfect absorber comprising the steps of:
  • a magnetron sputtering method depositing 100 nm at a power of 300 W on the surface of the above-mentioned silicon dioxide dielectric layer a second tungsten film (ie, a second metal layer), deposited for 8 minutes, as shown in FIG. 9;
  • a method of manufacturing a perfect absorbent body comprising the steps of:
  • a 200 nm first tungsten film ie, a first metal layer
  • a method of manufacturing a perfect absorber comprising the steps of: [0072] 1) cleaning the quartz substrate, so that the oil stain on the quartz surface is removed, and the quartz is dried, and is used;
  • [0073] 2 using a method of magnetron sputtering, depositing a 300 nm first tungsten film (ie, a first metal layer) at a power of 400 W on the surface of the clean quartz, depositing a turn for 25 minutes;
  • a 300 nm first tungsten film ie, a first metal layer

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)

Abstract

一种完美吸收体的制造方法，至少包括以下步骤：1)自洁净的基材一表面向外，依次进行第一金属层、介质层及第二金属层的沉积处理；2)在所述第二金属层表面进行电子束光刻胶的旋涂处理；3)对旋涂的所述电子束光刻胶进行热固化处理；4)对所述热固化后的电子束光刻胶进行曝光、显影处理，获得具有未经过曝光的电子束光刻胶区域；5)对进行曝光、显影处理后的所述电子束光刻胶区域进行干法刻蚀处理，使得第二金属层断裂形成若干周期性四方阵排布结构，并去除所述未经曝光的电子束光刻胶，得到完美吸收体。这种完美吸收体的制造方法不会对光刻胶产生破坏，而且剥离后的金属阵列不存在失真现象。

Description

发明名称：完美吸收体的制造方法
技术领域
[0001] 本发明属于电磁波吸收结构技术领域， 特别涉及一种完美吸收体的制造方法。
背景技术
[0002] 基于人工合成材料的一种电磁波吸收结构， 它的电磁波参数和周围环境的电磁 参数可实现阻抗匹配， 在特定波段下的吸收率为 100%， 因此人们称这种电磁波 吸收结构为完美吸收体。
[0003] 现有完美吸收体一般采用电子束直写 (EBL)生成周期性结构， 具体是先生成与 吸收体最上层金属阵列互补的周期性阵列， 再通过薄膜沉积和剥离 (lift-off)形成 金属阵列。 如， 在制造完美吸收体吋， 需要生成金属圆柱， 则对 EBL光刻胶进行 圆孔曝光和显影生成与金属圆柱同尺寸的圆孔， 再通过蒸镀往圆孔中沉积金属 ， 并进行 lift-off, 最后去除胶液和胶， 最终生成完美吸收体的结构。 这种方法会 存在剥离困难和剥离后金属图形失真的问题， 比如要沉积 lOOnm的金属， 需要至 少 3至 4倍厚度的 EBL光刻胶才能实现剥离， 并且由于沉积薄膜吋的不均匀性和方 向性差， 就会造成剥离困难以及剥离后金属图形失真， 具体失真过程可如图 1经 过处理后得到的图 2~5所示的结构。 其中， 图 1为基材层 1表面向外依次层叠第一 金属层 2、 介质层 3、 光刻胶 5。 在图 1的结构基础上， 蒸镀第二金属层 4， 如果第 二金属层 4的金属熔点较高， 则可能形成如图 2所示的第二金属层 4表面失真， 具 体如图 2所示； 为避免第二金属层 4的金属温度过高而可能使得表面失真过于严 重， 缩短蒸镀吋间， 则第二金属层 4的厚度偏薄， 无法满足完美吸收体的工艺要 求， 具体如图 3所示； 当第二金属层 4的金属温度不是特别高， 不至于熔化光刻 胶吋， 第二金属层 4会完全覆盖光刻胶层 5， 导致光刻胶无法剥离， 具体如图 4所 示； 当第二金属层 4的金属熔点较高， 蒸镀吋间达到要求吋， 光刻胶层 5不仅会 坍缩成丘陵状， 而且同样无法剥离， 具体如图 5所示。
[0004] 此外， 当完美吸收体的金属材料为钨吋， 由于钨的熔点在金属中最高， 蒸镀过 程中， 薄膜的温度极高， 高温破坏了 EBL光刻胶已经生成的图形， 而利用溅射的 方式沉积出的薄膜又不适用于剥离工艺。 因此， 有必要提出一种新的完美吸收 体的制造方法。
技术问题
[0005] 针对目前完美吸收体制造过程中出现的剥离困难以及金属图形失真且采用钨作 为金属存在的熔点过高而破坏电子束直写光刻胶图形等问题， 本发明提供一种 完美吸收体的制造方法。
问题的解决方案
技术解决方案
[0006] 为了实现上述发明目的， 本发明的技术方案如下：
[0007] 一种完美吸收体的制造方法， 至少包括以下步骤：
[0008] 1)自洁净的基材一表面向外， 依次进行第一金属层、 介质层及第二金属层的沉 积处理；
[0009] 2)在所述第二金属层表面进行电子束光刻胶的旋涂处理；
[0010] 3)对旋涂的所述电子束光刻胶进行热固化处理；
[0011] 4)对所述热固化后的电子束光刻胶进行曝光、 显影处理， 获得具有未经过曝光 的电子束光刻胶区域；
[0012] 5)对进行曝光、 显影处理后的所述电子束光刻胶区域进行干法刻蚀处理， 使得 第二金属层断裂形成若干周期性四方阵排布结构， 并去除所述未经曝光的电子 束光刻胶， 得到完美吸收体。
发明的有益效果
有益效果
[0013] 本发明提供的完美吸收体的制造方法， 由于没有采用电子束直写技术， 避免电 子束直写技术图形化后沉积薄膜对光刻胶的破坏， 杜绝剥离后金属阵列的图形 失真现象， 为完美吸收体的制造提供了一种新的方法。
对附图的简要说明
附图说明
[0014] 图 1为常规制造方法制造的未蒸镀金属层的完美吸收体结构半成品； [0015] 图 2为常规制造方法制造的完美吸收体结构；
[0016] 图 3为常规制造方法制造的另一完美吸收体结构；
[0017] 图 4为常规制造方法制造的又一完美吸收体结构；
[0018] 图 5为常规制造方法制造的再一完美吸收体结构； 完美吸收体
[0019] 图 6为本发明实施例完美吸收体的制造方法流程图；
[0020] 图 7为本发明实施例完美吸收体的制造方法的第一步制作示意图；
[0021] 图 8为本发明实施例完美吸收体的制造方法的第二步制作示意图；
[0022] 图 9为本发明实施例完美吸收体的制造方法的第三步制作示意图；
[0023] 图 10为本发明实施例完美吸收体的制造方法的第四步制作示意图；
[0024] 图 11为本发明实施例完美吸收体的制造方法的第七步制作示意图；
[0025] 图 12为本发明实施例完美吸收体的制造方法制造的完美吸收体成型图；
[0026] 图 13为本发明实施例完美吸收体的制造方法制造的完美吸收体俯视图。
本发明的实施方式
[0027] 为了使本发明要解决的技术问题、 技术方案及有益效果更加清楚明白， 以下结 合实施例， 对本发明进行进一步详细说明。 应当理解， 此处所描述的具体实施 例仅仅用以解释本发明， 并不用于限定本发明。
[0028] 如图 6、 7~12所示， 本发明实施例提供一种完美吸收体的制造方法。 该完美吸 收体的制造方法， 至少包括以下步骤：
[0029] 1)自洁净的基材 1一表面向外， 依次进行第一金属层 2、 介质层 3及第二金属层 4 的沉积处理， 如图 7、 8、 9所示；
[0030] 2)在所述第二金属层 4表面进行电子束光刻胶 5的旋涂处理， 如图 10所示； [0031 ] 3)对旋涂的所述电子束光刻胶 5进行热固化处理；
[0032] 4)对所述热固化后的电子束光刻胶 5进行曝光、 显影处理， 获得具有未经过曝 光的电子束光刻胶区域；
[0033] 5)对进行曝光、 显影处理后的所述电子束光刻胶 5区域进行干法刻蚀处理， 使 得第二金属层 4断裂形成若干周期性四方阵排布结构， 如图 11所示； 并去除所述 未经曝光的电子束光刻胶 5， 得到完美吸收体， 如图 12所示。 [0034] 其中， 在任一实施例中， 基材 1为石英、 硅片、 镍、 铜、 钨中的任一种， 所述 基材 1起提供生长薄膜的空间的作。
[0035] 在基材 1表面进行沉积处理前， 需要对基材 1进行清洗处理， 确保基材 1表面洁 净， 避免表面附着有杂质而可完美吸收体性能产生不利影响。
[0036] 优选地， 第一金属层 2所使用的金属为钨， 第二金属层 4所使用的金属也为钨。
由于钨的熔点在所有金属中最高， 当将钨用于完美吸收体的制造吋， 如果采用 其他制造方法， 则钨在蒸镀过程中， 会熔化电子束光刻胶， 使得电子束光刻胶 形成的图形被破坏， 导致不容易剥离电子束光刻胶， 而且剥离后金属钨的图形 发生失真， 会使完美吸收体吸收效率降低。 而且当采用其他金属吋， 其他金属 的熔点由于没有钨金属的高， 因此， 制造的完美吸收体的效果不如采用钨金属 制造的完美吸收体。
[0037] 进一步优选地， 所述第一金属层 2的厚度为厚度不低于 200nm， 主要作用是降 使透过率为零， 200nm是保证透过率几乎为零的最小厚度， 所述第二金属层 4的 厚度为 100~140nm， 可使降低反射的作用比较明显， 但是低于或是高于这个区间 会明显增强表面反射率， 不利于吸收。
[0038] 进一步优选地， 所述第一金属层 2厚度为 200~300nm。
[0039] 优选地， 第一金属层 2的沉积处理采用磁控溅射， 所述磁控溅射功率为 300~400 W, 沉积吋间为 15~25min; 第二金属层 4的沉积处理采用磁控溅射， 所述磁控溅 射功率为 300~400W， 沉积吋间为 6~ 10min。
[0040] 优选地， 介质层 3的材料为二氧化硅、 氮化硅、 MgF 2、 A1 20 3中的任一种。 介 质层 3是产生磁共振的前提。 优选厚度为 60~80nm， 该厚度下可以使得其上和其 下金属层中的自由电子产生相互作用， 也就是互相耦合， 低于或者高于这个厚 度区间会使作用太强或太弱， 不能产生谐振峰。
[0041] 优选地， 所述介质层 3的沉积处理采用电子束蒸镀， 蒸镀速率为 3~5埃 /秒， 速 率可使薄膜厚度比较均匀， 表面粗糙度较低。
[0042] 优选地， 电子束光刻胶 5为正性胶， 正性胶在使用吋， 曝光区间显影， 可以获 得孤立的孔洞， 分辨率高而且不污染环境。
[0043] 更为优选地， 所述正性胶为 ZEP520A, 抗干法刻蚀的性能较好。 [0044] 优选地， 旋涂的所述电子束光刻胶 5的厚度为 200~250nm。
[0045] 优选地， 所述热固化温度为 180~200°C， 所述热固化吋间为 1.5~4.5分钟。
[0046] 优选地， 对所述热固化后的光刻胶进行曝光、 显影处理吋， 采用光刻机设备， 光刻机采用 NanoBeam公司 NB5型号光刻机。 光刻机设备可以设定相应的程序， 曝光、 显影的图形按照程序的设定进行。 在本发明实施例中， 可以形成未曝光 的圆形区域和曝光的其他区域。
[0047] 优选地， 所述干法刻蚀的刻蚀吋间 130~140s， 气压 15~20mTorr， 气体 0 2
15~25sccm， SF 6 90~100sccm， 源功率 50~100W， 偏置功率 20~50W。
[0048] 更进一步优选地， 上述完美吸收体的第二金属层 4为呈周期性四方阵列排布的 若干圆柱体， 所述圆柱周期为 500~600nm， 所述圆柱体的直径为 250~350nm， 排 成圆柱体的结构， 当然第二金属层 4也可以呈棱台或者正方体结构。 只是在所有 结构中， 圆柱体加工便利， 而且可以在第二金属层 4和空气之间激发表面等离子 体共振， 相邻单元间又可以产生耦合磁共振。
[0049] 在最优选的方案中， 圆柱体的直径为 300nm， 阵列中圆柱体周期为 500nm。
[0050] 本发明上述实施例提供的完美吸收体的制造方法， 由于没有采用电子束直写技 术， 避免电子束直写技术图形化后沉积薄膜对光刻胶的破坏， 杜绝剥离后金属 阵列的图形失真现象， 为完美吸收体的制造提供了一种新的方法。
[0051] 为了更好的说明本发明实施例提供的完美吸收体的制造方法， 下面通过多个实 施例进一步解释说明。
[0052] 实施例 1
[0053] 一种完美吸收体的制造方法， 包括以下步骤：
[0054] 1)清洗石英基材， 使得石英表面的油污等去除干净， 并烘干石英， 待用； [0055] 2)采用磁控溅射的方法， 在上述洁净的石英一表面， 以 300W功率沉积 250nm 的第一钨薄膜 (也就是第一金属层)， 沉积吋间 20分钟， 如图 7所示；
[0056] 3)采用电子束蒸镀的方法， 在第一钨薄膜表面， 以 3埃 /秒的速率沉积 60nm的二 氧化硅介质层， 如图 8所示；
[0057] 4)
采用磁控溅射的方法， 在上述二氧化硅介质层表面， 以 300W功率沉积 lOOnm的 第二钨薄膜 (也就是第二金属层)， 沉积吋间 8分钟， 如图 9所示；
[0058] 5)在上述第二钨薄膜表面旋涂 ZEP520A (电子束光刻胶)， ZEP520A的旋涂厚度 为 220nm， 如图 10所示， 然后进行热固化， 热固化温度为 180°C， 热固化吋间为 3 分钟；
[0059] 6)采用光刻机对 ZEP520A表面进行曝光、 显影处理， 使得 ZEP520A表面出现未 被曝光显影的圆形区域和被曝光显影处理的其他区域；
[0060] 7)采用干法刻蚀方式， 对曝光以后的 ZEP520A为掩膜进行干法刻蚀处理， 刻蚀 第二钨薄膜， 使第二钨薄膜形成圆柱型结构， 然后去除 ZEP520A, 得到完美吸 收体， 如图 11、 12所示。
[0061] 实施例 2
[0062] 一种完美吸收体的制造方法， 包括以下步骤：
[0063] 1)清洗石英基材， 使得石英表面的油污等去除干净， 并烘干石英， 待用；
[0064] 2)采用磁控溅射的方法， 在上述洁净的石英一表面， 以 350W功率沉积 200nm的 第一钨薄膜 (也就是第一金属层)， 沉积吋间 15分钟；
[0065] 3)采用电子束蒸镀的方法， 在第一钨薄膜表面， 以 3埃 /秒的速率沉积 70nm的二 氧化硅介质层；
[0066] 4)采用磁控溅射的方法， 在上述二氧化硅介质层表面， 以 350W功率沉积 120nm 的第二钨薄膜 (也就是第二金属层)， 沉积吋间 10分钟；
[0067] 5)在上述第二钨薄膜表面旋涂 ZEP520A (电子束光刻胶)， ZEP520A的旋涂厚度 为 220nm， 如图 10所示， 然后进行热固化， 热固化温度为 2000°C， 热固化吋间为
3分钟；
[0068] 6)采用光刻机对 ZEP520A表面进行曝光、 显影处理， 使得 ZEP520A表面出现未 被曝光显影的圆形区域和被曝光显影处理的其他区域；
[0069] 7)采用干法刻蚀方式， 对曝光以后的 ZEP520A为掩膜进行干法刻蚀处理， 刻蚀 第二钨薄膜， 使第二钨薄膜形成圆柱型结构， 然后去除 ZEP520A, 得到完美吸 收体， 如图 11、 12所示。
[0070] 实施例 3
[0071] 一种完美吸收体的制造方法， 包括以下步骤： [0072] 1)清洗石英基材， 使得石英表面的油污等去除干净， 并烘干石英， 待用；
[0073] 2)采用磁控溅射的方法， 在上述洁净的石英一表面， 以 400W功率沉积 300nm的 第一钨薄膜 (也就是第一金属层)， 沉积吋间 25分钟；
[0074] 3)采用电子束蒸镀的方法， 在第一钨薄膜表面， 以 3埃 /秒的速率沉积 50nm的二 氧化硅介质层；
[0075] 4)采用磁控溅射的方法， 在上述二氧化硅介质层表面， 以 400W功率沉积 80nm 的第二钨薄膜 (也就是第二金属层)， 沉积吋间 10分钟；
[0076] 5)在上述第二钨薄膜表面旋涂 ZEP520A (电子束光刻胶)， ZEP520A的旋涂厚度 为 200nm， 如图 10所示， 然后进行热固化， 热固化温度为 180°C， 热固化吋间为 4 分钟；
[0077] 6)采用光刻机对 ZEP520A表面进行曝光、 显影处理， 使得 ZEP520A表面出现未 被曝光显影的圆形区域和被曝光显影处理的其他区域；
[0078] 7)采用干法刻蚀方式， 对曝光以后的 ZEP520A为掩膜进行干法刻蚀处理， 刻蚀 第二钨薄膜， 使第二钨薄膜形成圆柱型结构， 然后去除 ZEP520A, 得到完美吸 收体， 如图 11、 12所示。
[0079] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已， 并不用以限制本发明， 凡在本发明的 精神和原则之内所作的任何修改、 等同替换和改进等， 均应包含在本发明的保 护范围之内。

Claims

权利要求书
一种完美吸收体的制造方法， 其特征在于： 至少包括以下步骤：
1)自洁净的基材一表面向外， 依次进行第一金属层、 介质层及第二金 属层的沉积处理；
2)在所述第二金属层表面进行电子束光刻胶的旋涂处理；
3)对旋涂的所述电子束光刻胶进行热固化处理；
4)对所述热固化后的电子束光刻胶进行曝光、 显影处理， 获得具有未 经过曝光的电子束光刻胶区域；
5)对进行曝光、 显影处理后的所述电子束光刻胶区域进行干法刻蚀处 理， 使得第二金属层断裂形成若干周期性四方阵排布结构， 并去除所 述未经曝光的电子束光刻胶， 得到完美吸收体。
如权利要求 1所述的完美吸收体的制造方法， 其特征在于： 所述第一 金属层为钨层、 所述第二金属层为钨层； 所述介质层为二氧化硅层、 氮化硅层、 MgF 2、 Al 20 3
中的任一种； 所述第一金属层的厚度为 200~300nm， 所述介质层的厚 度为 60~80nm， 所述第二金属层的厚度为 100~140nm。
如权利要求 1~2任一项所述的完美吸收体的制造方法， 其特征在于： 所述第二金属层为呈周期性四方阵排布的圆柱体， 所述圆柱体的周期 为 500nm~600nm， 所述圆柱体的直径为 250~350nm。
如权利要求 1~3任一项所述的完美吸收体的制造方法， 其特征在于： 所述第一金属层的沉积处理采用磁控溅射， 所述磁控溅射功率为 300~
400W, 沉积吋间为 15~25min; 所述介质层的沉积处理采用电子束蒸 镀， 蒸镀速率为 3~5埃 /秒； 所述第二金属层的沉积处理采用磁控溅射
， 所述磁控溅射功率为 300~400W， 沉积吋间为 6~10min。
如权利要求 1所述的完美吸收体的制造方法， 其特征在于： 所述干法 刻蚀的气压为 15~20mTorr， 气体 0 2 15~25sccm， SF 6 90~100sccm, 源功率 50~100W， 偏置功率 20~50W， 刻蚀吋间 130~140s。
如权利要求 1所述的完美吸收体的制造方法： 其特征在于： 所述热固 化温度为 170~200°C， 所述热固化吋间为 1.5~4.5分钟。
[权利要求 7] 如权利要求 1所述的完美吸收体的制造方法， 其特征在于： 所述电子 束光刻胶为正性胶； 所述正性胶为 ZEP520A。
[权利要求 8] 如权利要求 1所述的完美吸收体的制造方法， 其特征在于： 所述显影 处理吋是采用乙酸戊脂显影 2~4分钟， 异丙醇定影 1~3分钟。
[权利要求 9] 如权利要求 1所述的完美吸收体的制造方法， 其特征在于： 旋涂的所 述电子束光刻胶的厚度为 200~250nm。
[权利要求 10] 如权利要求 1所述的完美吸收体的制造方法， 其特征在于： 所述基材 为石英、 硅片、 镍、 铜、 钨中的任一种。
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