[发明专利]一种X射线衍射光学聚焦元件的制造方法

摘要

本发明公开了一种制备具有高的衍射效率和成像分辨率的X射线衍射光学聚焦元件的制造方法，使用了原子层沉积与聚焦离子束相结合的技术，选用金属钨丝作为X射线衍射光学聚焦元件的中心衬底细丝起到阻挡零级光的作用，并且在原子沉积前使用高能量离子注入机将金属钨细丝进行表面改性增强了与原子沉积薄膜的结合牢固度，给出了原子沉积的优化参数，可以获得较高的沉积速率和可靠的薄膜厚度可控性，从而得到的光学聚焦元件具有高的衍射效率和成像分辨率。

主权项

1.一种制备具有高的衍射效率和成像分辨率的X射线衍射光学聚焦元件的制造方法，包括如下步骤：步骤1，通过化学蚀刻的方式在12寸单晶硅晶圆表面蚀刻出宽度和深度都为5‑25微米而长度为220毫米的凹槽；步骤2，选定直径为3‑20μm，长度为200mm的钨丝作为中心细丝；步骤3，将钨丝固定在所述晶圆表面蚀刻出的凹槽中，将固定有钨丝的晶圆在高能量离子注入机中进行离子轰击，离子注入机在所述离子轰击时的参数为：能量范围1‑1.8MeV，离子源为磷离子，轰击时间为2‑4小时；步骤4，步骤3轰击完成后，从离子注入机取出晶圆，将钨丝沿轴向旋转180度后，再将钨丝固定到所述晶圆表面蚀刻出的凹槽中，重复步骤3的轰击过程；步骤5，在轰击完成后的一小时内，将步骤4制备的钨丝作为原子层沉积的中心衬底放置在原子层沉积系统中；步骤6，根据给定的X射线衍射光学聚焦元件的最外层厚度和计算得到的相应层数，利用原子层沉积系统在金属丝表面交替沉积氧化铝和氧化铪，形成一系列同心圆环结构；步骤7，镀膜完成后，利用聚焦离子束技术对镀膜后的金属丝样品切割成适当厚度的薄片，并抛光，制备出符合要求的X射线衍射光学聚焦元件。