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，同時避免它們的缺點，在激光慣性約束核聚變(ICF)、X射線天體物理、X射線相襯成像等領域有著廣泛的應用前景。自支撐閃耀透射光柵制作工藝程序繁多，制作難度高，不易實現(xiàn)量產(chǎn)，因此對其制備技術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。對各向異性

2、濕法刻蝕制作自支撐閃耀透射光柵進行了分析，得出了確保工藝寬容度及實驗成功率的必要條件:較高的晶向?qū)示取⑤^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鍵在于較大的腐蝕速率比和良好的刻蝕速率均勻性，通過理論分析及分組實驗，最終得到了合適的腐蝕條件。
　　2.晶向?qū)始夹g研究。根據(jù)實驗室現(xiàn)有條件，設計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)晶面對準技術。我們引入

3、了兩種線密度的參考光柵將整個晶向?qū)蔬^程分為四步:晶向標定、標定晶向與低線密度參考光柵的對準、高線密度參考光柵與全息干涉條紋的對準以及兩種線密度參考光柵之間的對準。根據(jù)晶向標定方法的不同，晶向?qū)始夹g分為兩種:六邊形對準法和扇形對準法。相比起六邊形對準方法，扇形對準方法對準圖形尺度更大，顯得更有優(yōu)勢。
　　3.增大光柵掩模占寬比的研究。通過lift-off光刻膠、駐波法分別實現(xiàn)了光刻膠的頂層外懸結(jié)構，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，實現(xiàn)了光柵掩模占寬比的增大。另外，通過真空熱蒸發(fā)傾斜鍍鋁使光刻膠光柵線條頂部展寬，同樣實現(xiàn)了光柵掩模占寬比的增大。
　　4.對自支撐閃耀透射光柵的制作工藝進行了較為全面的實驗研究，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5mm×5mm的自支撐閃耀透射光