[发明专利]基于电子束光刻和X射线曝光制作多层膜闪耀光栅的方法

权利要求书

1.一种基于电子束光刻和X射线曝光制作多层膜闪耀光栅的方法，其特征在于，该方法采用电子束直写制作X射线曝光掩模板，采用接触式曝光，在负性光刻胶上形成闪耀光栅图形，之后在此图形上生长多层膜，形成多层膜闪耀光栅。

2.根据权利要求1所述的基于电子束光刻和X射线曝光制作多层膜闪耀光栅的方法，其特征在于，该方法具体包括：

步骤1：在硅底衬上制作自支撑薄膜；

步骤2：在该自支撑薄膜上蒸镀金属薄膜作为电镀种子层；

步骤3：在该金属薄膜上旋涂电子束抗蚀剂；

步骤4：电子束刻蚀和显影，并反应离子刻蚀，形成矩形光栅掩模图形；

步骤5：微电镀，在电镀种子层上生长金属；

步骤6：去除抗蚀剂和电镀种子层，形成X射线曝光掩模板；

步骤7；利用接触式曝光，根据所需闪耀光栅的闪耀角，调整X射线入射角度，曝光并显影，在负性光刻胶上形成闪耀光栅图形；

步骤8：在闪耀光栅图形上生长多层膜，完成多层膜闪耀光栅的制作。

3.根据权利要求2所述的基于电子束光刻和X射线曝光制作多层膜闪耀光栅的方法，其特征在于，步骤1中所述自支撑薄膜具有一定的机械强度，在接触式曝光过程中薄膜变形小，能够保证X射线曝光时的图形转移精度。

4.根据权利要求2所述的基于电子束光刻和X射线曝光制作多层膜闪耀光栅的方法，其特征在于，步骤2中所述蒸镀采用电子束蒸发技术，在自支撑薄膜上先沉积5nm的铬，然后再在铬上沉积10nm的金，作为电镀种子层。

5.根据权利要求2所述的基于电子束光刻和X射线曝光制作多层膜闪耀光栅的方法，其特征在于，步骤3中所述旋涂，是采用控制旋转台的转速来控制抗蚀剂的厚度。

6.根据权利要求2所述的基于电子束光刻和X射线曝光制作多层膜闪耀光栅的方法，其特征在于，所述步骤4包括：

电子束直写将矩形光栅掩模图形转移到抗蚀剂上，经过显影，反应离子刻蚀去除残余抗蚀剂，形成矩形光栅掩模图形。

7.根据权利要求2所述的基于电子束光刻和X射线曝光制作多层膜闪耀光栅的方法，其特征在于，步骤5中所述微电镀的金属为金，厚度为300nm至500nm，金用于作为X射线吸收层。

8.根据权利要求2所述的基于电子束光刻和X射线曝光制作多层膜闪耀光栅的方法，其特征在于，步骤6中所述去除抗蚀剂是利用合适的剥离溶液去除抗蚀剂，去除电镀种子层是采用反应离子刻蚀方法。

9.根据权利要求2所述的基于电子束光刻和X射线曝光制作多层膜闪耀光栅的方法，其特征在于，所述步骤7包括：

利用X射线曝光卡具使掩模板和样品片紧密接触，降低X射线衍射所造成的图形展宽；根据所需闪耀角，调整卡具方向来改变X射线入射角度，X射线的入射角和闪耀角大小一样，经过显影，形成闪耀光栅图形。