[发明专利]聚甲基丙烯酸甲酯材料一维X射线折衍射微结构器件的制作方法

摘要

一种聚甲基丙烯酸甲酯材料一维X射线折衍射微结构器件的制作方法，包括步骤如下：(A)制作光刻掩模版；(B)处理硅衬底；(C)在硅衬底表面涂覆聚酰亚胺，烘烤固化；(D)在固化后的聚酰亚胺薄膜上生长金属薄膜作为电铸阴极；(E)在(D)处理后的样片上涂覆厚光刻胶；(F)对涂覆好的厚光刻胶进行曝光、显影、坚膜；(G)在光刻胶图形结构上生长一层金属薄膜作为X射线光刻掩模吸收体；(H)去除光刻胶及其下面的电铸阴极薄膜；(I)进行背面光刻并腐蚀硅；(J)制备钛片作为支撑体；(K)在经处理的钛片表面涂敷聚甲基丙烯酸甲酯，进行烘烤固化；(L)在步骤(K)形成的X射线光刻胶上进行X射线光刻、显影。

主权项

1、一种聚甲基丙烯酸甲酯材料一维X射线折衍射微结构器件的制作方法，所述的一维X折衍射微结构器件包括多个依次同轴排布的透镜单元，所述透镜单元由开有空气隙的主体构成的透镜组成，所述的透镜主体的上侧壁开有朝上的阶梯状台阶，每个台阶的阶宽相等；所述透镜主体的下侧壁开有以轴为中心线与透镜上侧壁的台阶对称布置的朝下的阶梯状台阶，所述透镜开有所述的敞口空气隙，所述空气隙的截面形状为半椭圆形，所述空气隙对应椭圆短轴方向的最大口径尺寸小于椭圆短轴尺寸，所述透镜的椭圆形空气隙的长轴位于同一直线上，其特征在于，制作方法包括以下步骤：(A)用电子束刻蚀技术制作玻璃基底金属铬材料的光刻掩模版，所述光刻掩模版图形为，由多个依次同轴排布的透镜单元组成，所述透镜单元由开有空气隙的主体构成的透镜组成，所述的透镜主体的上侧壁开有朝上的阶梯状台阶，每个台阶的阶宽相等；所述透镜主体的下侧壁开有与上侧壁的台阶对称布置的朝下的阶梯状台阶，所述透镜开有所述的敞口空气隙，所述空气隙的形状为半椭圆形，所述空气隙对应椭圆短轴方向的最大口径尺寸小于椭圆短轴尺寸，所述单元的椭圆形空气隙的长轴位于同一直线上；(B)对硅衬底进行常规清洁处理；(C)在经步骤(B)处理的硅衬底表面自旋涂覆一层3-7微米厚的聚酰亚胺涂料，烘烤固化，从50℃开始，最高固化温度为250℃，每隔50℃一个阶梯，每个阶梯温度烘烤时间1小时；(D)在固化后的聚酰亚胺薄膜上生长一层厚度为300-500纳米的金属薄膜作为电铸阴极；(E)在经步骤(D)处理后的样片上表面涂覆一层厚度为20-30微米的厚光刻胶；(F)对涂覆好的厚光刻胶进行曝光、显影、坚膜，形成光刻胶图形结构，使用步骤(A)制成的光刻掩模版；(G)在光刻胶图形结构上生长一层厚度为15-25微米厚的金属薄膜，作为X射线光刻掩模吸收体；(H)去除光刻胶及其下面的电铸阴极薄膜；(I)进行背面光刻并腐蚀硅，开出窗口完成X射线光刻掩模的制作；(J)制备一份钛片作为一维X射线折衍射微结构器件的支撑体，用NaOH/H2O2进行表面处理；(K)在经处理的钛片表面涂敷聚甲基丙烯酸甲酯作为X射线光刻胶，其厚度按所设计的一维X射线折衍射微结构器件的厚度设定，范围在200-2000微米，对上述X射线光刻胶进行烘烤固化；(L)在步骤(K)形成的X射线光刻胶上进行X射线光刻、显影，使用步骤(I)制成的X射线光刻掩模，制成聚甲基丙烯酸甲酯材料一维X射线折衍射微结构器件。