高曝光深度的表面等离激元光刻直写头设计分析

设计了一种新的具有高曝光深度的纳米光刻直写头，它由用薄银层制得的V型孔、匹配液和有机固化层组成。V型孔被用来聚焦入射光束于200nm的光斑中。直写头通过匹配液在光刻胶上移动，而匹配液与石英基底相结合，构成了表面等离激元（SPP）谐振腔，由传播波及反射波形成的驻波的传播深度将达到几百纳米。模拟证明了新的直写头可通过F-P效应及SPP多次激发增强方式实现在光刻胶中深度曝光，当直写头与光刻胶的间距大于90nm时，不仅可避免光刻胶和直写头的相对磨损，也有助于降低机械移动工艺的要求，因此在纳米掩模板和纳米光子器件的制备上有较高实际应用的可能性。