本发明公开了一种高开口面积临界角透射光栅的制备方法，包括以下步骤：S1、制备掩模板；S2、在单晶硅基底双面沉积氮化硅层，然后在氮化硅层表面旋涂光刻胶，将掩膜板对准单晶硅基底，分别经两面曝光显影后，将掩模板中的图形转移到单晶硅基底上得到基准光栅；S3、在单晶硅基底远离基准光栅的区域双面镀铬，再双面旋涂光刻胶，曝光显影后得到支撑结构；S4、将单晶硅基底的支撑结构双面旋涂光刻胶后，然后双面曝光；S5、然后经干法刻蚀氮化硅层，湿法刻蚀单晶硅，最后去除氮化硅层，即得透射光栅。本发明的制备方法，通过扫描干涉场曝光方法，可实现高精度的双面曝光，为双面刻蚀制备相位双面匹配精度高的掩模图形，从而减小了展宽面积。