[发明专利]一种低折射率疏水性SiO2

权利要求书

1.一种低折射率疏水性SiO₂图形化蓝宝石衬底的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1)采用溶胶凝胶法制备SiO₂溶胶：将乙醇、正硅酸乙酯、去离子水、氢氟酸、硅烷偶联剂KH570、N-N二甲基甲酰胺、甲基三乙氧基硅烷滴入容器中搅拌，然后静置陈化，即制得SiO₂溶胶；

2)在蓝宝石衬底上旋涂SiO₂溶胶并通过热处理使其形成SiO₂薄膜，接着在其上均匀涂布一层紫外正向光刻胶，然后进行曝光和显影工艺；

3)进行干法刻蚀，刻蚀完成后进行清洗，最后得到低折射率疏水性SiO₂图形化蓝宝石衬底。

2.如权利要求1所述的一种低折射率疏水性SiO₂图形化蓝宝石衬底的制备方法，其特征在于步骤2)中，疏水性SiO₂薄膜的制备方法如下：将干净的蓝宝石衬底置于旋涂机上，滴入制备好的SiO₂溶胶并旋转使SiO₂溶胶在蓝宝石衬底上平铺均匀，之后继续旋转；最后将涂覆SiO₂溶胶的蓝宝石衬底热处理，获得的SiO₂薄膜厚度为1.8-2.2μm。

3.如权利要求1所述的一种低折射率疏水性SiO₂图形化蓝宝石衬底的制备方法，其特征在于：步骤2)中，所述紫外正向光刻胶的厚度为1.8-2.1μm，曝光时间为100-400ms。

4.如权利要求1所述的一种低折射率疏水性SiO₂图形化蓝宝石衬底的制备方法，其特征在于：步骤3)中，所述干法刻蚀是对显影后的衬底进行感应耦合等离子体干法刻蚀。

5.如权利要求4所述的一种低折射率疏水性SiO₂图形化蓝宝石衬底的制备方法，其特征在于步骤3)中干法刻蚀包括两个步骤：第一步刻蚀，上电极功率为1000-2500W，下电极功率100-1000W，刻蚀气体为BCl₃，流量为50-150sccm，刻蚀温度为20-50℃，刻蚀时间为200-2000s；第二步刻蚀，上电极功率为1000-2500W，下电极功率200-1000W，BCl₃气体流量为50-120sccm，刻蚀温度为20-40℃，刻蚀时间为200-1500s。

6.如权利要求1所述的一种低折射率疏水性SiO₂图形化蓝宝石衬底的制备方法，其特征在于步骤3)中所述清洗：依次经过丙酮、浓H₂SO₄和H₂O₂混合溶液、去离子水清洗。

7.如权利要求6所述的一种低折射率疏水性SiO₂图形化蓝宝石衬底的制备方法，其特征在于：所述浓H₂SO₄和H₂O₂混合溶液采用90％的浓H₂SO₄和H₂O₂按照3:1的体积比组成的混合溶液。