專利名稱：一種制作凹面型x射線聚焦小孔的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及衍射光學(xué)元件制作技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種制作凹面型X射線聚焦小孔的方法。
背景技術(shù)：
X射線由于其波長短、透射強(qiáng)從而難以聚焦，以往的技術(shù)往往是利用波帶片或者光子篩來進(jìn)行聚焦，而這樣的波帶片或者光子篩往往都是平面型。凹面型由于其表面的聚焦特性能更好的進(jìn)行聚焦，但是又由于其表面的凹面特性，從而在工藝上難以制作。

發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問題有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種制作凹面型X射線聚焦小孔的方法， 以降低凹面的制作難度。( 二 )技術(shù)方案為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種制作凹面型X射線聚焦小孔的方法，該方法包括制作基片；在基片上涂光刻膠，用不同劑量的電子束對該光刻膠進(jìn)行光刻，形成中心具有圓柱的凸面的光刻膠圖形；在形成的光刻膠圖形上電鍍金層；從基片的背面進(jìn)行刻蝕，直至穿透基片；以及去膠形成凹面型X射線聚焦小孔。上述方案中，所述制作基片的步驟包括在光滑硅片的正面旋涂聚酰亞胺薄膜，然后使用濕法腐蝕從硅片背面將硅腐蝕掉，形成鏤空的聚酰亞胺薄膜；采用電子束蒸發(fā)方法在聚酰亞胺薄膜上蒸發(fā)鉻/金層，形成基片。所述鉻/金層中，鉻的厚度為5nm，金的厚度為 IOnm0上述方案中，所述在基片上涂光刻膠，用不同劑量的電子束對該光刻膠進(jìn)行光刻，形成中心具有圓柱的凸面的光刻膠圖形的步驟包括在基片的鉻/金層上旋涂厚度為 600nm的電子束光刻膠，并在烘箱中烘烤使其干燥；然后采用不同劑量的電子束對該光刻膠進(jìn)行光刻，電子束的劑量是中間劑量為0周圍劑量逐漸增加的同心圓環(huán)，直至達(dá)到完全去除的劑量；在曝光之后，使用顯影液進(jìn)行顯影，最終硅片上形成中心具有圓柱的凸面的光刻膠圖形，該光刻膠圖形從中間向周圍逐漸降低，在中間未光刻的圓環(huán)形成一個(gè)圓柱形膠柱。上述方案中，所述在形成的光刻膠圖形上電鍍金層的步驟中，是采用電鍍的方法在光刻膠上形成金層，金逐漸的沉積到光刻膠圖形上，由周圍緩慢的向中間擴(kuò)散，直至與光刻膠齊平。
上述方案中，所述從基片的背面進(jìn)行刻蝕，直至穿透基片的步驟，包括從基片的背面對聚酰亞胺進(jìn)行刻蝕，并繼續(xù)刻蝕直至將窗口區(qū)域的鉻金層完全刻蝕掉。上述方案中，所述去膠形成凹面型X射線聚焦小孔的步驟，包括將基片置于去膠液中去除光刻膠，形成凹面的金膜，該金膜中間未光刻的膠柱形成圓形小孔，完成凹面型X 射線聚焦小孔的制作。(三)有益效果從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下有益效果1、本發(fā)明提供的制作凹面型X射線聚焦小孔的方法，是一種工藝簡單、制造成本低、生產(chǎn)效率高，并能提供更高的均一性的HSQ工藝的方法，能夠完成具有凹面的聚焦小孔制作。2、本發(fā)明提供的制作凹面型X射線聚焦小孔的方法，采用的HSQ膠具有很高的分辨率，采用HSQ工藝可以極大的提高精確率，確保凹面的均一性，從而有著更加廣泛的應(yīng)用前景。3、本發(fā)明提供的制作凹面型X射線聚焦小孔的方法，可以高效率地制作出凹面型聚焦小孔，該凹面型聚焦小孔相對于平面的小孔，凹面小孔有更強(qiáng)的聚焦效果，具有更大的應(yīng)用前景。


圖1為本發(fā)明提供的制作凹面型X射線聚焦小孔的方法流程圖；圖2為依照本發(fā)明實(shí)施例對襯底基片進(jìn)行電子束曝光的示意圖；圖3為殘膠與劑量關(guān)系示意圖；圖4為顯影后圖形示意圖；圖5為電鍍后圖形的示意圖，黃色為金層；圖6為最終完成的凹面聚焦小孔的示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明提供的制作凹面型X射線聚焦小孔的方法，采用HSQ工藝對電子束的敏感性制作凹面型X射線聚焦小孔。如圖1所示，圖1為本發(fā)明提供的制作凹面型X射線聚焦小孔的方法流程圖，該方法包括步驟1 制作基片；步驟2 在基片上涂光刻膠，用不同劑量的電子束對該光刻膠進(jìn)行光刻，形成中心具有圓柱的凸面的光刻膠圖形；步驟3 在形成的光刻膠圖形上電鍍金層；步驟4 從基片的背面進(jìn)行刻蝕，直至穿透基片；以及步驟5 去膠形成凹面型X射線聚焦小孔?；趫D1所示的制作凹面型X射線聚焦小孔的方法，圖2至圖6示出了依照本發(fā)明實(shí)施例制作凹面型X射線聚焦小孔的工藝流程圖。
如圖2所示，在光滑硅片的正面旋涂聚酰亞胺薄膜，然后使用濕法腐蝕從硅片背面將硅腐蝕掉，形成鏤空的聚酰亞胺薄膜。采用電子束蒸發(fā)方法在硅片正面的聚酰亞胺薄膜上蒸發(fā)鉻Cr/金Au層，其中Cr的厚度為5nm，Au的厚度為lOnm，然后在鉻Cr/金Au層上旋涂電子束光刻膠HSQ約600nm，在烘箱中烘烤使其干燥；然后使用電子束進(jìn)行光刻，并且光刻時(shí)電子束的劑量是中間劑量為O周圍劑量逐漸增加的同心圓環(huán)，直至達(dá)到完全去除的劑量。如圖3所示，為劑量和殘余光刻膠的曲線。隨著劑量的增大，光刻膠殘余逐漸減小。如圖4所示，在曝光之后，使用顯影液進(jìn)行顯影，最終硅片上形成的光刻膠圖形為中間向周圍減小的山坡狀圖形，而中間未光刻的圓環(huán)形成一個(gè)膠柱。在此之后在基片的光刻膠圖形上進(jìn)行電鍍金，而由于電鍍的均勻性較好，從而金逐漸的沉積到襯底上，由周圍緩慢的向中間擴(kuò)散，直至與光刻膠齊平，如圖5所示。從硅片的背面對聚酰亞胺進(jìn)行刻蝕，并繼續(xù)刻蝕直至將窗口區(qū)域的鉻金層完全刻蝕掉，然后將襯底置于去膠液中去除光刻膠HSQ，從而形成最終的由金形成的圖形，如圖6 所示。中間未光刻的膠柱形成圓形小孔，即完成凹面型X射線聚焦小孔的制作，小孔在直徑 2英寸硅片上鍍有一層金屬鉻薄膜、一層金膜，在不透光的金屬薄膜中央上形成凹面的小孔。以上所述的具體實(shí)施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種制作凹面型X射線聚焦小孔的方法，其特征在于，該方法包括制作基片；在基片上涂光刻膠，用不同劑量的電子束對該光刻膠進(jìn)行光刻，形成中心具有圓柱的凸面的光刻膠圖形；在形成的光刻膠圖形上電鍍金層；從基片的背面進(jìn)行刻蝕，直至穿透基片；以及去膠形成凹面型χ射線聚焦小孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作凹面型X射線聚焦小孔的方法，其特征在于，所述制作基片的步驟包括在光滑硅片的正面旋涂聚酰亞胺薄膜，然后使用濕法腐蝕從硅片背面將硅腐蝕掉，形成鏤空的聚酰亞胺薄膜；采用電子束蒸發(fā)方法在聚酰亞胺薄膜上蒸發(fā)鉻/金層，形成基片。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制作凹面型X射線聚焦小孔的方法，其特征在于，所述鉻/金層中，鉻的厚度為5nm，金的厚度為10nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作凹面型X射線聚焦小孔的方法，其特征在于，所述在基片上涂光刻膠，用不同劑量的電子束對該光刻膠進(jìn)行光刻，形成中心具有圓柱的凸面的光刻膠圖形的步驟包括在基片的鉻/金層上旋涂厚度為600nm的電子束光刻膠，并在烘箱中烘烤使其干燥；然后采用不同劑量的電子束對該光刻膠進(jìn)行光刻，電子束的劑量是中間劑量為O周圍劑量逐漸增加的同心圓環(huán)，直至達(dá)到完全去除的劑量；在曝光之后，使用顯影液進(jìn)行顯影，最終硅片上形成中心具有圓柱的凸面的光刻膠圖形，該光刻膠圖形從中間向周圍逐漸降低，在中間未光刻的圓環(huán)形成一個(gè)圓柱形膠柱。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作凹面型X射線聚焦小孔的方法，其特征在于，所述在形成的光刻膠圖形上電鍍金層的步驟中，是采用電鍍的方法在光刻膠上形成金層，金逐漸的沉積到光刻膠圖形上，由周圍緩慢的向中間擴(kuò)散，直至與光刻膠齊平。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作凹面型X射線聚焦小孔的方法，其特征在于，所述從基片的背面進(jìn)行刻蝕，直至穿透基片的步驟，包括從基片的背面對聚酰亞胺進(jìn)行刻蝕，并繼續(xù)刻蝕直至將窗口區(qū)域的鉻金層完全刻蝕掉。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作凹面型X射線聚焦小孔的方法，其特征在于，所述去膠形成凹面型X射線聚焦小孔的步驟，包括將基片置于去膠液中去除光刻膠，形成凹面的金膜，該金膜中間未光刻的膠柱形成圓形小孔，完成凹面型X射線聚焦小孔的制作。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種制作凹面型X射線聚焦小孔的方法，該方法包括制作基片；在基片上涂光刻膠，用不同劑量的電子束對該光刻膠進(jìn)行光刻，形成中心具有圓柱的凸面的光刻膠圖形；在形成的光刻膠圖形上電鍍金層；從基片的背面進(jìn)行刻蝕，直至穿透基片；以及去膠形成凹面型X射線聚焦小孔。本發(fā)明提供的制作凹面型X射線聚焦小孔的方法，是一種工藝簡單、制造成本低、生產(chǎn)效率高，并能提供更高的均一性的HSQ工藝的方法，能夠完成具有凹面的聚焦小孔制作。
文檔編號(hào)G03F7/00GK102214492SQ20111015504
公開日2011年10月12日 申請日期2011年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月10日
發(fā)明者劉明, 方磊, 朱效立, 李冬梅, 謝常青 申請人:中國科學(xué)院微電子研究所