一种线栅偏振器的加工方法技术

本发明专利技术公开了一种线栅偏振器的加工方法，包括在透明基材的表面涂覆第一纳米压印胶层，通过纳米压印模板加工出平行间隔分布的树脂凸起，之后通过刻蚀工艺去除相邻树脂凸起之间凹槽内的压印胶直至透明基材外露；通过镀膜工艺在树脂凸起的表面覆盖金属层并填满凹槽；在金属层的表面涂覆第二纳米压印胶层，再通过纳米压印模板采用纳米压印光刻工艺加工出平行间隔分布的掩膜凸起；采用刻蚀工艺对相邻掩膜凸起间的凹槽内的金属层进行刻蚀，直至透明基材外露，以此形成金属线栅；采用刻蚀工艺去除金属线栅顶面的掩膜凸起，以此形成线栅偏振器

【技术实现步骤摘要】
一种线栅偏振器的加工方法


[0001]本专利技术涉及半导体器件
，特别是涉及一种线栅偏振器的加工方法
。

技术介绍

[0002]线栅偏振器由基板和形成在基板上的具有高纵横比的多条金属线形成
。
金属线彼此分开并且平行布置
。
如果金属线的布置周期
(
节距
)
充分短于入射光的波长，则入射光中与金属线平行的偏振光分量被反射，并且垂直于金属线的偏振光分量透射；线栅偏振器利用这种现象将入射光转换为线性偏振光
。
在线栅偏振器中，金属线的间距为大约
40nm
至
200nm
，每条金属线的宽度为大约
20nm
至
100nm
，并且每条金属线的高度为大约
20nm
至
200nm。
金属线由诸如铝，钨或钛的金属制成
。
[0003]为了提高线栅偏振器的偏振效率，在追求金属线的高纵横比时，一般会根据需要将金属线做的比较高，但随之而来的问题是，由于金属线过高，缺少有效的支撑，因此当金属线受到外力作用时，很容易发生塌陷或变形，继而使得线栅偏振器的性能受到较大影响
。
[0004]因此，本领域技术人员致力于开发一种能够为金属线较高的金属线提供支撑的线栅偏振器的加工方法
。

技术实现思路

[0005]有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术公开了一种线栅偏振器的加工方法，所要解决的技术问题是提供一种能够为金属线栅偏振器较高的金属线提供支撑的线栅偏振器的加工方法
。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了一种线栅偏振器的加工方法，包括如下加工步骤：
[0007]1)
在透明基材的表面涂覆第一纳米压印胶层，通过纳米压印模板采用纳米压印光刻工艺加工出平行间隔分布的树脂凸起，之后通过刻蚀工艺去除相邻所述树脂凸起之间凹槽内的压印胶直至透明基材外露；
[0008]2)
通过镀膜工艺在所述树脂凸起的表面覆盖金属层并填满所述凹槽；
[0009]3)
在所述金属层的表面涂覆第二纳米压印胶层，采用纳米压印光刻工艺加工出平行间隔分布的掩膜凸起；
[0010]4)
采用刻蚀工艺去除相邻所述掩膜凸起之间凹槽内的压印胶，并对凹槽下方的金属层进行刻蚀，直至所述透明基材外露，以此形成金属线栅；
[0011]5)
采用刻蚀工艺去除所述金属线栅顶面的所述掩膜凸起，以此形成线栅偏振器
。
[0012]在以上的步骤
1)
和步骤
3)
中，形成所述第一纳米压印胶层和第二纳米压印胶层的树脂包括由丙烯酸树脂
、
甲基丙烯酸树脂
、
聚乙烯基树脂
、
聚酯树脂
、
苯乙烯树脂
、
醇酸树脂
、
氨基树脂
、
聚氨酯树脂和硅树脂中的一种或多种组成的固化树脂
。
所述纳米压印光刻工艺可选择热纳米压印工艺
、
紫外纳米压印工艺或微接触印刷工艺中的一种
。
[0013]在以上的线栅偏振器的加工方法中，所述刻蚀工艺可以优选湿法刻蚀，具体的可采用气体为氧等离子体的灰化刻蚀工艺加工
。
灰化刻蚀工艺是利用氧等离子体中的高反应
活性的单原子氧极易与光刻胶中的碳氢氧高分子化合物发生聚合物反应的特性，生成易挥发性的反应物，最终达到去除多余压印胶或金属层的目的
。
所述镀膜工艺为金属薄膜沉积工艺，具体包括物理气相沉积和
/
或化学气相沉积，物理气相沉积法也称为物理蒸镀，包括：电阻丝蒸镀法
、
电子束蒸镀法等电镀方法，以及溅射法等等
。
其中，电阻式蒸镀法和电子束蒸镀法均需要在高温下使
SiO
气化，而溅射沉积法则是应用单元素靶材溅射，具有沉积温度低
、
沉积速率高
、
靶材不受限制以及镀膜质量好等优点
。
[0014]优选的，当所述掩膜凸起垂直于所述透明基材表面的投影面积
S1
，大于所述树脂凸起垂直于所述透明基材表面的投影面积
S2
时，若
S1
覆盖
S2
，则步骤
4)
所形成的金属线栅的金属线位于树脂凸起的顶面及与所述顶面相邻的至少一侧壁
。
[0015]当所述掩膜凸起垂直于所述透明基材表面的投影面积
S1
，等于或小于与所述树脂凸起垂直于所述透明基材表面的投影面积
S2
时，若
S1
位于
S2
的正中，则步骤
4)
所形成的金属线栅的金属线位于树脂凸起的顶面；若
S1
与
S2
部分重叠时，则步骤
4)
所形成的金属线栅的金属线位于树脂凸起的顶面及与所述顶面相邻的至少一侧壁；
[0016]优选的，步骤
2)
中的所述树脂凸起通过金属镀膜工艺沉积有导电层，所述金属层通过电镀工艺覆盖于所述导电层上，所述导电层的厚度为2～
200nm。
具体的做法为，将透明基材设置有树脂凸起的一侧浸入电镀浴的镀液中，通过透明基材上的导电层施加电流，树脂凸起之间的空隙被电镀液填满，并覆满树脂凸起的顶面；当树脂凸起顶面厚度达到预设厚度后与镀覆溶液分离，完成树脂凸起金属层的电镀
。
通过设置导电层，在镀金属层时，可以对该导电层通电，进而利用电性原理，使金属层更容易附着在导电层上，可使电镀金属层上镀的速率更快，生产效率更高
。
[0017]优选的，步骤
2)
中的所述树脂凸起通过金属镀膜工艺沉积有用于增加金属层与所述树脂凸起粘附性的电介质层，所述金属层覆盖于所述电介质层上；所述电介质层包括二氧化硅
、
氮化硅或两者的复合物，且所述电介质层的覆盖厚度为2～
200nm。
[0018]通过增加所述电介质层，可以提高树脂凸起和金属层之间的密合性，电介质层可以为含有与两者的密合性都较高的材料
。
例如，可以使用二氧化硅等硅
(Si)
的氧化物
、
氮化物
、
卤化物
、
碳化物的单一成分或者其混合物，铝
(Al)、
铬
(Cr)、
钇
(Y)、
锆
(Zr)、
钽
(Ta)、
钛
(Ti)、
钡
(Ba)、
铟
(In)、
锡
(Sn)、
锌
(Zn)、
镁
(Mg)、
钙
(Ca本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种线栅偏振器的加工方法，其特征在于：包括如下加工步骤：
1)
在透明基材
(1)
的表面涂覆第一纳米压印胶层
(21)
，通过纳米压印模板采用纳米压印光刻工艺加工出平行间隔分布的树脂凸起
(3)
，之后通过刻蚀工艺去除相邻所述树脂凸起
(3)
之间凹槽内的压印胶直至透明基材
(1)
外露；
2)
通过镀膜工艺在所述树脂凸起
(3)
的表面覆盖金属层
(4)
并填满所述凹槽；
3)
在所述金属层
(4)
的表面涂覆第二纳米压印胶层
(22)
，采用纳米压印光刻工艺加工出平行间隔分布的掩膜凸起
(5)
；
4)
采用刻蚀工艺去除相邻所述掩膜凸起
(5)
之间凹槽内的压印胶，并对凹槽下方的金属层
(4)
进行刻蚀，直至所述透明基材
(1)
外露，以此形成金属线栅
(6)
；
5)
采用刻蚀工艺去除所述金属线栅
(6)
顶面的所述掩膜凸起
(5)
，以此形成线栅偏振器
。2.
根据权利要求1所述的线栅偏振器的加工方法，其特征在于：当所述掩膜凸起
(5)
垂直于所述透明基材
(1)
表面的投影面积
S1
，大于所述树脂凸起
(3)
垂直于所述透明基材
(1)
表面的投影面积
S2
时，若
S1
覆盖
S2
，则步骤
4)
所形成的金属线栅
(6)
的金属线位于树脂凸起
(3)
的顶面及与所述顶面相邻的至少一侧壁
。
当所述掩膜凸起
(5)
垂直于所述透明基材
(1)
表面的投影面积
S1
，等于或小于与所述树脂凸起
(3)
垂直于所述透明基材
(1)
表面的投影面积
S2
时，若
S1
位于
S2
的正中，则步骤
4)
所形成的金属线栅
(6)
的金属线位于树脂凸起
(3)
的顶面；若
S1
与
S2
部分重叠时，则步骤
4)
所形成的金属线栅
(6)
的金属线位于树脂凸起
(3)
的顶面及与所述顶面相邻...

【专利技术属性】
技术研发人员：娄飞，
申请(专利权)人：深圳市雕拓科技有限公司，
类型：发明
国别省市：