一种光栅刻蚀方法技术

本发明专利技术提供的光栅刻蚀方法，在单晶硅基底上生长抗蚀层后涂覆光刻胶并前烘；利用紫外曝光显影在单晶硅基底表面进行扇形光刻胶掩模图形的制备；利用抗蚀层腐蚀剂以及单晶硅刻蚀液将扇形光刻胶掩模图形转移至单晶硅基底上，利用扇形掩模图形内不同矩形条对应刻蚀现象不同确定单晶硅基底的晶向；确定单晶硅基底的晶向后，利用紫外曝光显影进行正式光栅光刻胶掩模图形的制作；利用抗蚀层腐蚀剂将正式光栅光刻胶掩模图形转移至抗蚀层上得到抗蚀层掩模图形并对抗蚀层掩模图形进行光刻胶去除；利用单晶硅刻蚀液将抗蚀层掩模图形转移至单晶硅基底上，对单晶硅基底进行清洁处理，有效提高光栅纵横刻蚀速率比，对制作出高深宽比的光栅具有直接的重要价值。

A grating etching method

The grating etching method provided by the invention is to coat photoresist and bake it before growth of an anti-etching layer on a monocrystalline silicon substrate; to prepare sector photoresist mask pattern on the surface of a monocrystalline silicon substrate by ultraviolet exposure development; to transfer sector photoresist mask pattern to a monocrystalline silicon substrate by using an anti-etching layer etchant and a monocrystalline silicon etching solution. On the bottom, the crystal orientation of the single crystal silicon substrate is determined by different rectangular strips corresponding to etching phenomena in the sector mask pattern; the crystal orientation of the single crystal silicon substrate is determined backward, and the formal grating photoresist mask pattern is produced by ultraviolet exposure development; the formal grating photoresist mask pattern is transferred to the anti-etching layer by using the anti-etching layer etchant. The anti-etching layer mask pattern is obtained and photoresist is removed. The anti-etching layer mask pattern is transferred to the single crystal silicon substrate by using the single crystal silicon etching solution, and the single crystal silicon substrate is cleaned, which effectively improves the rate ratio of longitudinal etching to transverse etching of gratings. It has a direct and important price for the fabrication of gratings with high aspect ratio. Value.

【技术实现步骤摘要】
一种光栅刻蚀方法
本专利技术涉及光谱
，特别涉及一种光栅刻蚀方法。
技术介绍
以X射线光栅为色散元件的光栅谱仪具有质量轻、结构简单、光谱范围宽、系统对准容易等优点，近年来在激光等离子体诊断和天文物理等领域中得到了重要应用。国家将数字诊疗装备研发重点专项列入十三五重点发展中来，其中相衬CT设备用X射线光栅作为核心元器件成为重点攻克对象。为减小X射线光栅对X射线的吸收，提高光栅衍射效率，需要所制备光栅具有较高深宽比。提高刻蚀速率比(纵横刻蚀速率比)是能够获得高深宽比的唯一有效途径。现阶段，纵横刻蚀速率比最高只能达到1：188，这一比值尚不能满足X射线光栅进一步提高深宽比的要求。所以寻求一种方法进一步提高纵横刻蚀速率比对实现高深宽比X射线的制作意义重大。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种光栅刻蚀方法，可以有效提高X射线光栅纵横刻蚀速率比，对制作出高深宽比的X射线光栅具有直接的重要价值。本专利技术提供一种光栅刻蚀方法，所述方法包括：在单晶硅基底上生长抗蚀层后涂覆光刻胶并前烘；利用紫外曝光显影在所述单晶硅基底表面进行扇形光刻胶掩模图形的制备；利用抗蚀层腐蚀剂以及单晶硅刻蚀液本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光栅刻蚀方法，其特征在于，所述方法包括：在单晶硅基底上生长抗蚀层后涂覆光刻胶并前烘；利用紫外曝光显影在所述单晶硅基底表面进行扇形光刻胶掩模图形的制备；利用抗蚀层腐蚀剂以及单晶硅刻蚀液将扇形光刻胶掩模图形转移至单晶硅基底上，利用扇形掩模图形内不同矩形条对应刻蚀现象不同确定所述单晶硅基底的晶向；确定所述单晶硅基底的晶向后，利用紫外曝光显影进行正式光栅光刻胶掩模图形的制作；利用抗蚀层腐蚀剂将所述正式光栅光刻胶掩模图形转移至抗蚀层上得到抗蚀层掩模图形并对所述抗蚀层掩模图形进行光刻胶去除；利用单晶硅刻蚀液将所述抗蚀层掩模图形转移至单晶硅基底上，对所述单晶硅基底进行清洁处理。

【技术特征摘要】
1.一种光栅刻蚀方法，其特征在于，所述方法包括：在单晶硅基底上生长抗蚀层后涂覆光刻胶并前烘；利用紫外曝光显影在所述单晶硅基底表面进行扇形光刻胶掩模图形的制备；利用抗蚀层腐蚀剂以及单晶硅刻蚀液将扇形光刻胶掩模图形转移至单晶硅基底上，利用扇形掩模图形内不同矩形条对应刻蚀现象不同确定所述单晶硅基底的晶向；确定所述单晶硅基底的晶向后，利用紫外曝光显影进行正式光栅光刻胶掩模图形的制作；利用抗蚀层腐蚀剂将所述正式光栅光刻胶掩模图形转移至抗蚀层上得到抗蚀层掩模图形并对所述抗蚀层掩模图形进行光刻胶去除；利用单晶硅刻蚀液将所述抗蚀层掩模图形转移至单晶硅基底上，对所述单晶硅基底进行清洁处理。2.根据权利要求1所述的光栅刻蚀方法，其特征在于，所述在单晶硅基底上生长抗蚀层后涂覆光刻胶并前烘，包括：采用区熔法制备的单晶硅基底，对硅片利用一号标准清洗液和二号标准清洗液清洗后在单晶硅基底表面生长一层厚度为80纳米的抗蚀层；采用旋涂法在长有抗蚀层的所述单晶硅基底表面涂覆厚为600纳米的光刻胶，旋涂速度3000rpm，旋涂时间30s；将已涂覆光刻胶的硅基底放入烘箱进行前烘处理，烘箱温度90℃，前烘时间20mins。3.根据权利要求1所述的光栅刻蚀方法，其特征在于，所述利用紫外曝光显影在所述单晶硅基底表面进行扇形光刻胶掩模图形的制备，包括：利用紫外曝光机将扇形掩模板图形利用曝光方式记录于光刻胶上，利用3‰的NaOH溶液对光刻胶进行显影，以实现扇形光刻胶掩模制备。4.根据权利要求1所述的光栅刻蚀方法，其特征在于，所述利用抗蚀层腐蚀剂以及单晶硅刻蚀液将扇形光刻胶掩模图形转移至单晶硅基底上，利用扇形掩模图形内不同矩形条对应刻蚀现象不同确定所述单晶硅基底的晶向，包括：显影后利用缓冲氢氟酸刻蚀液对抗蚀层进行刻蚀，刻蚀时间60s，刻蚀温度20℃，将扇形光刻胶掩模图形转移至抗蚀层；通过利用放大倍数为1000的显微镜观察扇形光刻胶掩模图形不同矩形条刻蚀现象不同确定晶向准确方向；当显微镜看到矩形条两侧黑边宽度不等时确定矩形条与晶向未对准；当矩形条两侧黑边越窄且等宽时确定单晶硅基底的晶向对准。5.根据权利要求1所述的光栅刻蚀方法，其特征在于，所述确定所述单晶硅基底的晶向后，利用紫外曝光显影进行正式光栅光刻胶掩模图形的制作，包括：所述单晶硅基底的晶向确定后，对所述单晶硅基底进行清洗，采用旋...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦庆斌，谭鑫，巴音贺希格，齐向东，高胜英，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：吉林,22