本文關(guān)鍵詞：高線密度X射線自支撐閃耀透射光柵的制作，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：作為X射線波段的一種重要色散元件,X射線透射光柵廣泛應(yīng)用于激光等離子體診斷和天文物理領(lǐng)域。為實(shí)現(xiàn)高能X射線波段能譜分辨,提高透射光柵譜儀的分辨率,需要制備高線密度、高衍射效率的X射線透射光柵。新型自支撐閃耀透射光柵能夠解決傳統(tǒng)金自支撐透射光柵存在的衍射效率低的不足,因而成為X射線透射光柵領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。本課題的目的是探究和掌握完整的高線密度X射線自支撐閃耀透射光柵的制作工藝,為我國以后在激光慣性約束核聚變(ICF)、天文觀測等重要領(lǐng)域需要的高性能X射線透射光柵發(fā)展必要的技術(shù)儲備,成果如下： 1、對勞埃鏡全息光刻和納米壓印技術(shù)制作50001/mm光柵掩模的方法進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。在勞埃鏡全息光刻中,通過提高干涉條紋的穩(wěn)定性、分析干涉條紋的對比度以及控制曝光顯影條件制作出了合格的光柵掩模。在納米壓印方法中,通過引入中間柔性印模,將紫外固化納米壓印和熱壓納米壓印結(jié)合在一起,解決了脫模困難和壓印均勻性的問題,得到了高保真度的PMMA光柵掩模。 2、分別開發(fā)了適用于勞埃鏡全息光刻和納米壓印制作光柵掩模的對準(zhǔn)方法。對于勞埃鏡全息光刻,對準(zhǔn)流程分為四步：(1)利用改進(jìn)的扇形標(biāo)定法定位110硅片的垂直{111}面；(2)制作與垂直{111}面平行的參考光柵；(3)優(yōu)化勞埃鏡全息光路以減小干涉條紋的彎曲誤差；(4)在勞埃鏡全息曝光中使參考光柵與干涉條紋對準(zhǔn)。對于納米壓印制作光柵掩模方法,對準(zhǔn)流程分為三步：(1)利用改進(jìn)的扇形標(biāo)定法定位110硅片的垂直{111}面；(2)制作與垂直{111}面平行的參考光柵；(3)在納米壓印中使參考光柵與印模光柵對準(zhǔn)。其中,用于勞埃鏡全息光刻制作光柵掩模的對準(zhǔn)方法的對準(zhǔn)誤差僅為±0.033。,用于納米壓印制作光柵掩模的對準(zhǔn)方法的對準(zhǔn)誤差為±0.067。。 3、各向異性濕法刻蝕工藝的研究。建立了各向異性濕法刻蝕模型,改善了濕法刻蝕的均勻性,確定了能夠滿足各向異性濕法刻蝕工藝寬容度的刻蝕條件。 4、對高線密度自支撐閃耀透射光柵的其他制作工藝進(jìn)行了詳細(xì)的研究,包括對準(zhǔn)標(biāo)志的制作、光柵樣品單元及自支撐結(jié)構(gòu)掩模的制作、氮化硅濕法保護(hù)掩模的制作、背面去襯底和正面高高寬比硅光柵的干燥。 5、得到了3000l/mm和5000l/mm的自支撐閃耀透射光柵樣品。3000l/mm自支撐閃耀透射光柵樣品由四個(gè)5mmx5mm方框組成,光柵線條高度為5μm,頂端寬約65nm、底端寬約80nm。5000l/mm自支撐閃耀透射光柵樣品由四個(gè)5mm×5mm方框組成,光柵線條高度為1.6p,m,平均寬度為40nm。

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