[发明专利]X射线自支撑闪耀透射光栅的制备方法

摘要

本发明适用于光栅微纳米加工技术领域，提供了一种X射线自支撑闪耀透射光栅的制备方法，制备方法以金属催化刻蚀为核心，金属催化刻蚀的原理是：与金属掩模接触的硅在金属的催化作用下与刻蚀液发生反应而溶解，从而向下刻蚀形成与掩模一致的微结构，该方法制作的光栅支撑结构不会向底部展宽，从而满足光栅有效使用面积大的要求；金属催化刻蚀是湿法刻蚀法，光栅侧壁非常光滑，可以达到100nm RMS量级；金属催化刻蚀技术不需要对准，工艺更为简单。总的来说，本发明与现有技术相比，其有益技术效果体现在：能同时满足X射线自支撑闪耀透射光栅的大有效面积和侧壁光滑的需求；不需要对准，工艺更为简单。

主权项

1.一种X射线自支撑闪耀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，在基底的上表面镀Cr膜，在下表面镀氮化硅膜；S2、在基片上表面及下表面分别涂布光刻胶，利用紫外光刻在上表面制作光栅支撑结构掩模，在下表面制作光栅外框掩模；S3、在下表面通过反应离子刻蚀氮化硅膜，在上表面湿法刻蚀Cr膜；S4、去除上表面及下表面的光刻胶；S5、在基片上表面依次涂布减反膜和光刻胶；S6、全息光刻制作光栅掩模，光栅掩模的延伸方向垂直于光栅支撑结构掩模的延伸方向；S7、反应离子刻蚀将光刻胶光栅掩模图案转移到减反膜中；S8、上表面垂直基片向下沉积催化金属，催化金属为金、银或铂；S9、去除光刻胶、减反膜、Cr膜、及附着于光刻胶和Cr膜上的催化金属；S10、在基底上表面涂布耐碱保护胶；S11、腐蚀下表面的单晶硅，腐蚀截止至中间SiO2层；S12、去除耐碱保护胶；S13、去除氮化硅以及窗口内中间SiO2层；S14、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；S15、去除催化金属、漂洗并干燥后，获得X射线自支撑闪耀透射光栅。