[发明专利]一种制作大高宽比X射线衍射光栅的方法

权利要求书

1.一种制作大高宽比X射线衍射光栅的方法，其特征在于，包括：

制作掩模A；

制作X射线光刻的基底B；以及

将掩模板A与基底B进行键合，形成大高宽比的X射线衍射光栅。

2.根据权利要求1所述的制作大高宽比X射线衍射光栅的方法，其特征在于，所述制作掩模A具体包括：

在硅衬底正面旋涂一层聚酰亚胺PI，从该硅衬底背面对该硅衬底进行湿法腐蚀，直至该聚酰亚胺PI，形成镂空的聚酰亚胺PI薄膜，然后在该聚酰亚胺PI薄膜上蒸发Cr/Au层，形成掩模板A的基片；

在该掩模板A的基片正面旋涂一层电子束光刻胶，对该电子束光刻胶进行电子束光刻并显影，形成由该电子束光刻胶构成的光刻胶线条；

在形成光刻胶线条的掩模板A的基片的正面电镀金属，在光刻胶线条之间形成金属电极；以及

去除电子束光刻胶，形成掩模板A。

3.根据权利要求2所述的制作大高宽比X射线衍射光栅的方法，其特征在于，所述在聚酰亚胺PI薄膜上蒸发的Cr/Au层中，Cr的厚度为5nm，Au的厚度为10nm。

4.根据权利要求2所述的制作大高宽比X射线衍射光栅的方法，其特征在于，所述在掩模板A的基片正面旋涂的电子束光刻胶为ZEP-520，厚度为500nm，所述光刻胶线条的宽度为100nm。

5.根据权利要求2所述的制作大高宽比X射线衍射光栅的方法，其特征在于，所述在掩模板A的基片的正面电镀金属为金，在光刻胶线条之间形成的电极为金电极。

6.根据权利要求5所述的制作大高宽比X射线衍射光栅的方法，其特征在于，所述电镀金的厚度能挡住X射线即可，占空比要大于1∶1。

7.根据权利要求1所述的制作大高宽比X射线衍射光栅的方法，其特征在于，所述制作X射线光刻的基底B具体包括：

在硅片正面旋涂一层聚酰亚胺PI，在该聚酰亚胺PI上蒸发一层Cr/Au层，然后在Cr/Au层之上旋涂一层光刻胶，之后刻蚀该光刻胶形成一个电极及该电极两侧的显影区域；

在形成电极及其两侧显影区域的光刻胶上蒸发Au层，接着在该Au层上旋涂一层光刻胶，形成包含双层光刻胶和双层电镀层的基底B。

8.根据权利要求7所述的制作大高宽比X射线衍射光栅的方法，其特征在于，所述在聚酰亚胺PI上蒸发的Cr/Au层中，Cr的厚度为5nm，Au的厚度为50nm。

9.根据权利要求7所述的制作大高宽比X射线衍射光栅的方法，其特征在于，所述在Cr/Au层之上旋涂的光刻胶为光刻胶PMMA，厚度为500nm；所述在形成电极及其两侧显影区域的光刻胶上蒸发Au层，其厚度为20nm；所述在Au层上旋涂一层光刻胶为光刻胶PMMA，厚度为700nm。

10.根据权利要求1所述的制作大高宽比X射线衍射光栅的方法，其特征在于，所述将掩模板A与基底B进行键合，形成大高宽比的X射线衍射光栅具体包括：

将掩模板A倒扣于基底B上，使用X射线从掩模板A背面进行曝光，然后移除掩模板A，对基底B进行显影，吹干后形成由光刻胶PMMA形成的光刻胶线条；

刻蚀光刻胶PMMA中间的金层，在光刻胶形成的图形正面镀金，直至金层与光刻胶齐平，最后去除电子束光刻胶PMMA；

从该基底B的硅衬底背面对该硅衬底进行湿法腐蚀，直至聚酰亚胺PI，接着使用氧气刻蚀背面的支撑薄膜聚酰亚胺PI，采用干法刻蚀聚酰亚胺PI上的Cr/Au层，使得金层成为镂空，并从该基底B的正面采用干法刻蚀聚酰亚胺PI上的Cr/Au层，完成器件的制作。