[发明专利]X射线金透射光栅的制备方法

权利要求书

1.一种X射线金透射光栅的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

S1、以SOI硅片为基底，在基底的上表面依次镀金膜和铬膜，在基底下表面镀氮化硅膜，以形成基片；

S2、在基片上表面及下表面分别涂覆光刻胶，利用紫外光刻在基片上表面制作支撑结构光刻胶掩模，在基片下表面制作光栅外框光刻胶掩模；

S3、分别去除基片上表面及下表面非掩模区域的氮化硅膜和铬膜；

S4、去除基片上表面及下表面的光刻胶；

S5、在基片上表面依次涂覆减反膜和光刻胶；

S6、全息光刻制作光刻胶光栅掩模，光栅掩模的延伸方向垂直于光栅支撑结构的延伸方向；

S7、通过反应离子刻蚀将光刻胶光栅掩模图案转移到减反膜中；

S8、通过离子束刻蚀将光刻胶光栅掩模图案转移到金膜中；

S9、清除基片上表面残余的光刻胶、减反膜和铬膜，并在下表面涂覆保护胶；

S10、将基片放入由氢氟酸与氧化剂组成的刻蚀液中进行金属催化刻蚀；

S11、把基片放在镀金电解液中，在上表面电镀沉积金；

S12、去除基片下表面保护胶，在基片上表面涂覆保护胶；

S13、刻蚀掉底层非掩模区域单晶硅；

S14、去除上表面的保护胶；

S15、刻蚀掉顶层单晶硅；

S16、去除氮化硅及窗口内中间SiO₂层，清洗干燥，得到X射线金透射光栅。

2.根据权利要求1所述X射线金透射光栅的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中的金膜采用磁控溅射、离子束溅射或电子束蒸发镀膜的方法沉积，膜厚为15nm～30nm。

3.根据权利要求1所述X射线金透射光栅的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中基片下表面采用反应离子刻蚀氮化硅膜，在上表面用去铬液刻蚀铬膜。

4.根据权利要求1所述X射线金透射光栅的制备方法，其特征在于，所述步骤S10中氧化剂为双氧水、高锰酸钾或硝酸银。

5.根据权利要求4所述X射线金透射光栅的制备方法，其特征在于，所述步骤S10中的氢氟酸的浓度为4mol/L～6mol/L，双氧水浓度的为0.2mol/L～0.3mol/L，刻蚀液温度为5℃～15℃。

6.根据权利要求1所述X射线金透射光栅的制备方法，其特征在于，所述SOI硅片的结构参数为：顶层单晶硅为100晶向，中间层为SiO₂，底层单晶硅为100晶向。

7.根据权利要求1所述X射线金透射光栅的制备方法，其特征在于，光栅支撑结构掩模图形为线条阵列，周期选在10微米～20微米，线条宽度2微米～3微米。

8.根据权利要求1所述X射线金透射光栅的制备方法，其特征在于，光栅外框掩模图像为正交的网格，格条的宽度为1毫米～2毫米，格条的间隔为4毫米～6毫米。

9.根据权利要求1所述X射线金透射光栅的制备方法，其特征在于，所述步骤S13和S15中的刻蚀液采用质量分数为25％的KOH水溶液，刻蚀温度为85℃。