电子束直写制作微波带片

电子束直写制作微波带片电子束直写制作微波带片 【摘要】 一种有效的实验用波带片的制作方法，详细说明了波带片的设计与制作过程以及各步骤的注意事项，并由实验给出了测试结果。 【关键词】 波带片；设计制作 1 引言 随着制造业的进展对加工精度提出了越来越高的要求，传统机床加工精度已经远远不能满足飞速进展的的要求，使得微纳加工的应用领域得到了很大拓展。首先是应用于军事领域，然后被广泛地推广至各个领域。其中电子束光刻技术是推动微米电子学和微纳米加工进展的关键技术，尤其在纳米制造领域中起着不可替代的作用，包括利用电子束直写技术制作波带片。 在惯性约束聚变（ICF）中微米、亚微米级空间分辨的 X 光成像技术是很重要的等离子体诊断技术之一。目前用于 ICF 实验中高分辨靶源辐射成像的方法主要有：针孔成像、掠入射显微成像、编码成像、波带片成像等。前三种成像技术完全基于几何光学理论和严格限制高级衍射。所以他们的分辨率都不能达到深亚微米的水平，文献报道目前只有微波片成像技术可以达到 5um 的空间分辨率，以满足人们的对分辨率的要求。 2 微波带片的制作原理 微波带片是一种特别的光学透镜，它是通过衍射特性对光束进行聚焦的，不是利用器件对光的折射特性进行工作。波带片成像技术能够获得深亚微米、纳米级的实验水平。微聚焦波带片成像和其他方法相比，具有空间分辨率高、聚光效率高、应用范围广等特点。这种成像技术的分辨率完全依赖于微波带片最外环的宽度，通常系统所能获得的极限分辨率是微波带片最外环宽度的 1.22 倍。假如波带片的最外环宽度是 25cm，就可以达到 30cm 的高空间分辨率。 波带片制作方法主要有机械刻划、激光全息光刻、电子束直写等。机械刻划条件极为苛刻，不仅时间长而且精度不高，很难刻划出亚微米的线条。激光全息光刻虽然能够制作出深亚微米水平的微波带片，但是它的控制精度和分辨率不能与电子束直写相比较。但是，电子束制作可以制作出纳米级的高分辨率图形，却不能够制作高宽比的图形。对于微波带片的制作，采纳阴阳图形互换技术，即电子束直写和同步辐射 X 射线光刻技术混合的光刻方法，充分利用上述两种光刻技术的优点避开他们各自的缺点，先使用电子束直写方法制作低低宽比的阳图形（大面积为透光图形）微波带片，然后用同步辐射 X 射线光刻技术复制高高宽比的阴图形（大面积为不透光图形）微波带片。 同步辐射 X 射线之所以被用于光刻，是因为 X...