[发明专利]一种亚波长极紫外金属透射光栅及其制作方法

权利要求书

1.一种制作亚波长极紫外金属透射光栅的方法，其特征在于，包括：

在双面抛光的硅基衬底的背面制备氮化硅自支撑薄膜窗口；

在硅基衬底正面的氮化硅薄膜上旋涂电子束抗蚀剂HSQ；

对该电子束抗蚀剂HSQ进行电子束直写曝光，形成占空比为1∶3的光栅线条和包围该光栅线条的圆环，并显影后定影得到光栅线条图形和圆环图形；

在该硅基衬底的正面磁控溅射沉积铬材料，作为光栅线条图形和圆环图形周边的挡光层；

去除圆环图形内的铬材料，仅保留圆环图形外的材料铬，作为吸收杂散光的吸收体；

在硅基衬底的正面采用原子层沉积技术生长金材料；以及

去除该圆环图形外的铬材料之上、光栅线条图形之间以及光栅线条图形之上沉积的金材料，仅保留光栅线条图形侧墙的金材料。

2.根据权利要求1所述的制作亚波长极紫外金属透射光栅的方法，其特征在于，所述在双面抛光的硅基衬底的背面制备氮化硅自支撑薄膜窗口，包括：

在双面抛光硅基衬底两面各生长一层氮化硅薄膜，对硅基衬底背面的氮化硅薄膜进行刻蚀，直到露出硅基衬底，形成一个窗口，然后各向异性腐蚀该窗口中的硅直至硅基衬底正面的氮化硅薄膜，形成氮化硅自支撑薄膜窗口。

3.根据权利要求2所述的制作亚波长极紫外金属透射光栅的方法，其特征在于，所述在双面抛光硅基衬底两面各生长一层氮化硅薄膜，是利用等离子体增强化学气相沉积方法，在硅基衬底两面各生长厚度为0.8μm-1μm的氮化硅薄膜。

4.根据权利要求2所述的制作亚波长极紫外金属透射光栅的方法，其特征在于，所述对硅基衬底背面的氮化硅薄膜进行刻蚀，是利用反应离子刻蚀技术。

5.根据权利要求2所述的制作亚波长极紫外金属透射光栅的方法，其特征在于，所述各向异性腐蚀该窗口中的硅是利用KOH溶液进行各向异性腐蚀的。

6.根据权利要求1所述的制作亚波长极紫外金属透射光栅的方法，其特征在于，所述在硅基衬底正面的氮化硅薄膜上旋涂电子束抗蚀剂HSQ，电子束抗蚀剂HSQ的厚度为25nm-40nm。

7.根据权利要求1所述的制作亚波长极紫外金属透射光栅的方法，其特征在于，所述对该电子束抗蚀剂HSQ进行电子束直写曝光后，该抗蚀剂HSQ就变成一种类石英结构。

8.根据权利要求1所述的制作亚波长极紫外金属透射光栅的方法，其特征在于，所述对该电子束抗蚀剂HSQ进行电子束直写曝光，显影后定影得到光栅线条图形和圆环图形，其中光栅线条的宽度为20nm，周期为80nm，圆环的宽度为100nm。

9.根据权利要求1所述的制作亚波长极紫外金属透射光栅的方法，其特征在于，所述在该硅基衬底的正面磁控溅射沉积铬材料，铬材料的厚度小于或等于电子束抗蚀剂HSQ的厚度。

10.根据权利要求1所述的制作亚波长极紫外金属透射光栅的方法，其特征在于，所述去除圆环图形内的铬材料，是利用电化学反应futon-dolan工艺实现的，去除包括光栅线条图形之间以及光栅线条图形之上的铬材料。

11.根据权利要求1所述的制作亚波长极紫外金属透射光栅的方法，其特征在于，所述在硅基衬底的正面采用原子层沉积技术生长金材料，生长厚度同光栅线条宽度一致。

12.根据权利要求1所述的制作亚波长极紫外金属透射光栅的方法，其特征在于，所述去除该圆环图形外的铬材料之上、光栅线条图形之间以及光栅线条图形之上沉积的金材料，是采用反应离子各向异性刻蚀技术实现的。

13.一种亚波长极紫外金属透射光栅，其特征在于，包括：

支撑氮化硅自支撑薄膜窗口的硅基衬底；

支撑光栅线条的氮化硅自支撑薄膜窗口；

在该氮化硅自支撑薄膜窗口上对入射光进行位相调制的多个光栅线条和包围该多个光栅线条的圆环，其中光栅线条的占空比为1∶3；

在该氮化硅自支撑薄膜窗口上每个光栅线条两侧及圆环两侧对入射光进行振幅调制的金侧墙；以及

在该氮化硅自支撑薄膜窗口上圆环外的挡光材料铬。