高分辨率硬X射线钨/金菲涅尔波带片及其制备方法技术

本发明专利技术属于X射线成像技术领域，具体为一种高分辨率硬X射线钨/金菲涅尔波带片及其制备方法。本发明专利技术步骤包括：在氮化硅衬底上生长铬/金电镀种子层；在电镀种子层上生长金属钨；在衬底上旋涂PMMA正性光刻胶，烘烤固化；利用电子束光刻机进行曝光；进行显影，然后用IPA漂洗，获得光刻胶波带片结构；以光刻胶为掩膜，在上层进行纳米电镀金，得到上层金波带片；将上层金波带片放入反应离子刻蚀机中，以金波带片为掩模对金属钨进行刻蚀，将图形转移，得到钨/金菲涅尔波带片。该波带片具有大高宽比（大于20/1）的高分辨。本发明专利技术方法也可用于制备软X射线至硬X射线检测的菲尼尔波带片透镜；得到的纳米图形结构形貌可控；与现有半导体工艺相兼容。

High resolution hard X-ray tungsten / gold Fresnel zone plate and its preparation

【技术实现步骤摘要】
高分辨率硬X射线钨/金菲涅尔波带片及其制备方法
本专利技术属于X射线成像
，具体涉及一种X射线波带片及其制备方法。
技术介绍
Ｘ射线光学元件的纳米聚焦可以形成微纳探针，对物质内部在自然原位状态下进行无损伤检测；也可以通过具有放大成像功能的透镜，对材料内部的三维结构进行全场三维显微成像。当前Ｘ射线光学系统的聚焦和成像主要是以金属波带片为主。其分辨率是最外环波带宽度的1.22倍（垂直入射）或0.61倍（斜入射）。因此，要实现Ｘ射线高分辨率的探测和成像，就是要缩小波带片的最外环宽度；而同时要实现高效率聚焦，则必须提高波带的厚度，使得相邻两个波带有π的位相差，达到第一聚焦点的相干衍射，所以制备大高宽比的波带片具有重要意义。近十几年来，人们一直采用将电子束曝光与X射线光刻技术相结合的技术路线制备高分辨率的硬X射线波带片。现有技术不仅制作工艺复杂，周期长，制作难度大，价格昂贵，而且由于电子束曝光中存在的难以克服的邻近效应造成的对电子束的扩束效应，进一步减小最外环宽度与提高长径比存在很大的难度，限制了高分辨（30纳米分辨率）下硬X射线聚焦成像的应用潜力本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高分辨率硬X射线钨/金菲涅尔波带片的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：/n（1）以氮化硅隔膜为衬底，生长铬/金或者钛/金电镀种子层；/n（2）在上述电镀种子层上，用PVD生长一层金属钨；/n（3）在衬底上旋涂PMMA正性光刻胶，并烘烤使其固化；/n（4）然后利用电子束光刻机进行曝光；/n（5）取出样品进行显影，然后用IPA漂洗，获得光刻胶波带片结构；/n（6）先以光刻胶为掩膜，在上层进行纳米电镀金；剥离去掉光刻胶，得到上层金波带片；/n（7）将上层金波带片放入反应离子刻蚀机中，用CHF

【技术特征摘要】
1.一种高分辨率硬X射线钨/金菲涅尔波带片的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
（1）以氮化硅隔膜为衬底，生长铬/金或者钛/金电镀种子层；
（2）在上述电镀种子层上，用PVD生长一层金属钨；
（3）在衬底上旋涂PMMA正性光刻胶，并烘烤使其固化；
（4）然后利用电子束光刻机进行曝光；
（5）取出样品进行显影，然后用IPA漂洗，获得光刻胶波带片结构；
（6）先以光刻胶为掩膜，在上层进行纳米电镀金；剥离去掉光刻胶，得到上层金波带片；
（7）将上层金波带片放入反应离子刻蚀机中，用CHF3/SF6和O2的混合气体，以金波带片为掩模对金属钨进行刻蚀，将图形转移成钨/金结构，即得到钨/金菲涅尔波带片。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述衬底的厚度为50nm-100nm。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的铬/金或者钛/金电镀种子层中，铬/钛厚度为5-10nm，金厚度10-20nm。


4.根据权利要求1、2或3所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述金属钨的厚度为250-300nm...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宜方，朱静远，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：上海;31