軟X射線自支撐閃耀透射光柵的制作.pdf

1、作為一種新型的透射光柵，自支撐閃耀透射光柵集中了透射和反射光柵的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)避免它們的缺點(diǎn)，在激光慣性約束核聚變(ICF)、X射線天體物理、X射線相襯成像等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。自支撐閃耀透射光柵制作工藝程序繁多，制作難度高，不易實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，因此對(duì)其制備技術(shù)的探索與研究非常必要。
　　本課題的目的是掌握自支撐閃耀透射光柵的制作工藝，并制作出自支撐閃耀透射光柵。論文的主要內(nèi)容包括:
　　1.單晶硅各向異性濕法刻蝕研究。對(duì)各向異性

2、濕法刻蝕制作自支撐閃耀透射光柵進(jìn)行了分析，得出了確保工藝寬容度及實(shí)驗(yàn)成功率的必要條件:較高的晶向?qū)?zhǔn)精度、較大的(110)晶面與(111)晶面腐蝕速率比以及濕法刻蝕光柵掩模占寬比。因此濕法刻蝕制作光柵的關(guān)鍵在于較大的腐蝕速率比和良好的刻蝕速率均勻性，通過(guò)理論分析及分組實(shí)驗(yàn)，最終得到了合適的腐蝕條件。
　　2.晶向?qū)?zhǔn)技術(shù)研究。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有條件，設(shè)計(jì)了全息光刻制作光刻膠光柵掩模中全息干涉條紋與基片上(111)晶面對(duì)準(zhǔn)技術(shù)。我們引入

3、了兩種線密度的參考光柵將整個(gè)晶向?qū)?zhǔn)過(guò)程分為四步:晶向標(biāo)定、標(biāo)定晶向與低線密度參考光柵的對(duì)準(zhǔn)、高線密度參考光柵與全息干涉條紋的對(duì)準(zhǔn)以及兩種線密度參考光柵之間的對(duì)準(zhǔn)。根據(jù)晶向標(biāo)定方法的不同，晶向?qū)?zhǔn)技術(shù)分為兩種:六邊形對(duì)準(zhǔn)法和扇形對(duì)準(zhǔn)法。相比起六邊形對(duì)準(zhǔn)方法，扇形對(duì)準(zhǔn)方法對(duì)準(zhǔn)圖形尺度更大，顯得更有優(yōu)勢(shì)。
　　3.增大光柵掩模占寬比的研究。通過(guò)lift-off光刻膠、駐波法分別實(shí)現(xiàn)了光刻膠的頂層外懸結(jié)構(gòu)，然后利用剝離工藝將光刻膠光柵轉(zhuǎn)

4、換成金屬光柵圖形，實(shí)現(xiàn)了光柵掩模占寬比的增大。另外，通過(guò)真空熱蒸發(fā)傾斜鍍鋁使光刻膠光柵線條頂部展寬，同樣實(shí)現(xiàn)了光柵掩模占寬比的增大。
　　4.對(duì)自支撐閃耀透射光柵的制作工藝進(jìn)行了較為全面的實(shí)驗(yàn)研究，制作出了周期1μm、占寬比約0.13、柵線高10μm、有效面積比60％和周期500nm、占寬比0.34、柵線高5μm、有效面積比62％的自支撐閃耀透射光柵。單元尺寸為15mm×15mm的硅絕緣體上含有四個(gè)5mm×5mm的自支撐閃耀透射光