X射线镂空硅掩模在同步辐射X射线深层光刻中的应用

阐述了X射线镂空硅掩模的研制及其在同步辐射深层光刻中的应用。在北京同步辐射国家实验室X射线光刻装置上，采用本文研制的X射线镂空硅掩模获得胶厚为30～40μm、侧壁很陡、边缘很直的X射线深层光刻胶图形。     

X射线镂空硅掩模在同步辐射X射线深层光刻中的应用

阐述了Ｘ射线镂空硅掩模的研制及其在同步辐射深层光刻中的应用。在北京同步辐射国家实验室Ｘ射线光刻装置上，采用本文研制的Ｘ射线镂空硅掩模获得胶厚为３０－４０μｍ、侧壁很陡、边缘很直的Ｘ射线深层光刻胶图形。     

带支撑结构的大高宽比硬X射线波带片制作

对利用X射线光刻制作大高宽比硬X射线波带片的设计和制作工艺进行了研究.采用电子束光刻制作X射线光刻掩模,并利用X射线光刻制作最终的硬X射线波带片.采用对光刻胶结构加入支撑点的方法,大大提高了X射线光刻制作硬X射线波带片的高宽比.对所加入支撑点的布置策略进行了优化,使得支撑点所占的面积比例减小.所制作的波带片最外环宽度为200 nm,厚度为2.8μm,具有优良的结构质量,预期可用于10 keV到25 keV波段,并具有优于250 nm的成像分辨率.     

X射线光刻掩模加工过程中的形变研究

对以SiNx为衬基的X射线光刻掩模在背面刻蚀过程中的形变进行数值仿真,研究了Si片和衬基的各种参数对掩模最大平面内形变和非平面形变的影响.结果表明,参数的变化明显影响最大非平面形变量.当Si片的厚度和直径增大,衬基的厚度和初始应力减小时,最大平面内形变与非平面形变减小,而衬基的材料对两者的影响不明显.     

中科大成功研制国内首个256位分子存储器电路

中国科学院微电子所纳米加工与新器件集成技术实验室借助中科大国家同步辐射实验室二次X射线光刻工艺，近日成功研制出国内首个256位分子存储器电路。     

0.1-0.3μmX射线光刻技术在GaAs器件制作中的应用

对同步辐射Ｘ射线光刻及在ＧａＡｓ ＰＨＥＭＴ器件制作中的应用进行了研究,并制作出栅长０．１５μｍ的ＡｌＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ ＰＨＥＭＴ晶体管。研究结果表明,Ｘ射线光刻在肃离图形册结构制作工艺中具有极好的光刻图形质量,在混合光刻工艺中,抑止ＧａＡｓ合金点的形成是取得良好的对准标记的关键。     

用于X射线光刻掩模的纳米金刚石膜成核研究

介绍了金刚石膜在下一代X射线光刻掩模中应用的必要性;通过调节衬底温度,改变生长时间、控制甲烷浓度等工艺措施,实验研究了不同参数对成核密度及成核质量的影响,获得了高密度形核的样品;对形核后的预生长期进行了工艺优化,有效地控制了核岛的优势生长,总结出了一套优化的形核方案,即甲烷浓度4％,衬底温度700℃,形核时间14min;这套工艺不仅改善了自支撑金刚石薄膜窗口的光学性能,还有效地降低了膜的内应力。     

软X射线光刻研究现状和发展

新的一代光刻设备朝着两个方向发展 ,一是趋向于大数值孔径、短波长 ;另一方面国际上正在寻求适应二十一世纪、小于 0 .1 5微米线宽的软 X射线投影光刻技术 ,预计成为下世纪制造千兆位以上超大规模集成电路的主要设备。软 X射线光刻及其应用研究是目前国际上非常活跃的高技术领域。把软 X射线光刻列为重要发展项目。本文摘要综述德国、美国、日本、俄罗斯等国近年来在软 X射线光刻关键单元技术及整机研究和发展方面的概况、预计下世纪初美国和日本将有软 X射线投影光刻机投入工艺生产线     

聚焦离子束微细加工技术实验研究

一、引言近年来,随着高亮度液态金属离子源的出现,亚微米聚焦离子束技术迅速发展。FIB(聚焦离子束)在半导体和微型特殊器件制作技术中将发挥越来越大的作用。日本日立用B~+FIB无掩模注入Si中,制作出一种新型亚微米沟道长度器件—离子束MOSFET,它在电流增益、漏极击穿电压和短沟道阈值效应等方面都优于传统方法制造的同类器件;在FIB无掩模刻蚀、曝光技术中,已获得30nm的高分辨率的图案;FIB已成功地制成分辨率小于0.25μm的同步辐射光、X射线曝光用的掩模;利用FIB还可修理亚微米的掩模缺陷,目前已有商品FIB掩模修正仪问世;用FIB刻蚀亚微米小孔阵列,可加工超导电子学器件。本文报道在我们设计加工的FIB系统上刻蚀金膜、硅片及自显影FIB曝光的实验结果。本系统已能进行亚微米级微细加工工艺研究。     

晶体材料微观结构的同步辐射白光劳厄微衍射研究

伴随着特种聚焦镜的出现和同步辐射技术的发展,利用微聚焦的同步辐射多波长X射线进行白光劳厄微衍射成为可能。通过白光劳厄微衍射实验,可以对材料局域微观结构进行无损定量表征,并建立材料的微观特性与机械性能之间的关系。脆性多晶Nd_2Ir_2O_7材料及激光3D打印的镍基高温合金材料的研究,体现了同步辐射白光劳厄微衍射技术在研究非均一的多相多晶材料的晶体取向、晶格畸变、缺陷类型和密度等重要微观结构信息方面的特点与优势。随着数据采集和数据分析的飞跃式发展,即使以微小的步长对样品上一个较大的区域进行劳厄微衍射实验,也可以近乎实时的获得晶体材料微观结构的定量图像。同步辐射白光劳厄微衍射发展至今已有20多年,并且新的同步辐射纳米衍射线站正在全世界范围内建设和服役。简单概括了同步辐射白光劳厄微衍射其实验设施、当前应用、最新技术发展以及未来可能涉及的领域,并借此激励更多的中国学者利用同步辐射白光劳厄微衍射技术进行材料科学的研究。     

硬X射线聚焦波带片的设计及制作

针对惯性约束性聚变(ICF)实验中高分辨靶源辐射成像的需要,对结合电子束光刻和X射线光刻制作大高宽比菲涅尔波带片的制作工艺进行了研究。首先采用带有自支撑薄膜的衬底进行电子束光刻和微电镀技术来制作X射线光刻掩膜,以此来降低电子束光刻过程中的背散射,然后采用多次X射线曝光和全水电镀的方法来增强大高宽比图形的抗倒性,从而完成了大高宽比波带片结构的制作。对所制作的自支撑波带片最外环宽度为350 nm,厚度为3.5μm,高宽比达到10,侧壁陡直且具有优良的结构质量,可用于10 keV~30 keV波段的硬X射线成像。     

同步辐射原位X射线散射技术在纳米与能源材料中的应用

同步辐射原位X射线散射技术可以实现对材料结构进行多尺度的、无损的、高时间空间分辨率的表征,动态地揭示材料微观结构在不同外界环境下的演变过程。X射线散射基础理论已经相对成熟。第三代同步辐射光源大幅提高了X射线散射技术的时空分辨率,进一步拓宽X射线散射技术的应用场景。当前同步辐射原位X射线散射技术的难点主要集中于实验装置设计和大数据处理。概述了X射线散射技术的主要分类和基本的实验方法,主要介绍了不同分类的同步辐射原位X射线散射技术在纳米材料(纳米颗粒生长和纳米颗粒自组装)与能源材料(以钙钛矿薄膜材料为代表)研究中的应用。最后结合当前国内外先进同步辐射光源的发展现状,展望了同步辐射原位X射线散射技术未来发展的方向和应用前景。     

细化剂对等轴枝晶生长形态和元素微观偏析的影响

在材料微观组织与性能的研究中,对等轴晶形核及生长过程的研究具有重要的科研价值和实用意义。除了通过数学模型进行理论研究,直接的观察极有必要。长期以来,由于高温熔体对可见光不透明,金属的凝固过程一直是一个"黑箱"。X射线同步辐射成像技术的发展使金属凝固过程的动态、连续观察成为可能。作为一种高亮度、高能量的X射线源,同步辐射X光可以穿透数毫米厚的铝熔体并形成清晰影像。近年来,本课题组针对合金凝固过程中的形态演化问题,在上海同步辐射光源开展了持续研究,本文介绍了其中部分研究结果,内容涉及凝固过程中等轴枝晶的形成和长大的动态观察,特别关注形核剂的添加对等轴枝晶生长形态和元素微观偏析的影响。     

同步辐射及其在无机材料中的应用进展

同步辐射是环形加速器中做循环运动的高速电子在经过弯转磁铁时, 沿电子轨道切线方向发射的电磁辐射。作为一类平台型科技基础设施, 同步辐射光源对无机材料的研究和发展起到了重要支撑作用。同步辐射实验技术已经成为现代科学技术不可或缺的研究手段, 无机材料研究是同步辐射技术的主要应用领域之一。相对于用于材料研究的常规光源来说, 同步辐射技术研究无机材料有以下优势: 1)获取的数据质量更高; 2)空间分辨和时间分辨的能力更强; 3)原位和材料服役环境更易模拟; 4)多尺度、多方面、多种类的结构信息同步获取; 5)探测新的结构特性更有可能。同步辐射实验技术有助于解决无机材料领域中的一些关键科学问题, 从而极大地推动了无机材料的研究进展。本文首先简要介绍了同步辐射光源的现状, 以及国内现有三个同步辐射装置: 北京同步辐射装置(Beijing Synchrotron Radiation Facility, BSRF)、上海同步辐射装置(Shanghai Synchrotron Radiation Facility, SSRF)和国家同步辐射实验室(National Synchrotron Radiation Laboratory, NSRL)。然后, 从X射线衍射、散射、谱学、成像等四个方面, 列举了同步辐射技术在无机材料研究中的应用实例。最后, 对同步辐射光源和结构表征技术及其在无机材料中的应用进行了总结与展望。     

我国深度X射线光刻技术获突破

我国深度Ｘ射线光刻技术获突破最近，由中国科学院长春光机所采用自制的加厚金掩膜，与中国科学院高能物理所密切合作，在经改进的同步辐射束线上光刻出微电机联轴器部件的光刻胶膜图形。联轴器外径直径６００微米，壁厚６０微米，高度为５００微米，深宽比达８：３。这是...     

晶体材料内部残余应力衍射法无损检测的研究进展

目前能够准确、无损地测试材料内部残余应力的手段主要是中子衍射和同步辐射,但这两种测试手段需要核反应堆或高能同步辐射源,投资巨大,只为少数发达国家的少数实验室所拥有,难以应用到实际生产中。短波长X射线衍射仪通过钨靶-K_α特征射线(波长约0.02 nm)以及独特的谱接收方式,达到或接近同步辐射及中子衍射对晶体材料内部晶格应变的无损定点测试,为内部残余应力无损检测的广泛应用开辟了一条新的渠道。介绍了中子衍射和同步辐射对残余应力测试的国内外研究现状,重点展示了短波长X射线衍射仪用于内部应力测试的结果,并就三种测试方法特点进行了对比分析。     

6～70keV同步辐射X射线能量标定

为建立高注量率同步辐射X射线计量领域相关的国家标准,对同步辐射X射线能量标定方法进行研究。在北京同步辐射装置上选择6、10和20keV三个能量点进行实验,得到的传递探测器校准因子与辐射能量的关系曲线近似直线,变化趋势呈线性递减;在20keV能量点,不同直径光阑条件下进行的标定实验验证了传递探测器的校准因子与光源照射到基准电离室与传递探测器的光子通量有关。在上海光源上进行10～70keV能量标定实验,得到传递探测器的校准因子拟合曲线;10～20keV能量段的变化趋势与在北京同步辐射装置得到的校准因子变化趋势一致,30～70keV能量段的校准因子随着能量的增加而平稳缓慢增大。对各个能量点标定产生的A类不确定度进行评定,为后续建立国家计量标准同步辐射X射线空气比释动能量值传递体系提供了技术数据。     

庆祝中国计量科学研究院建院五十周年同步辐射计量标准研究取得新成果

12月1日,由中国计量科学研究院研制的"同步辐射真空紫外和软X射线的标准光源和标准控测器"通过了国家质检总局组织的专家委员会的鉴定. 该项目研究为我国真空紫外和软X射线光谱范围的辐射计量工作开辟了新的领域,具有较高的理论深度和技术难度,所依据的理论正确,实验方法先进,计算数据可靠并对量值传递具有实际指导意义.该项目研究填补了国内在计量学意义上同步辐射真空紫外和软X射线的标准光源和标准探测器研究的空白,达到国际水平,部分成果达到国际先进水平.     

计量工作─—高新技术应用开发型研究所发展的命脉

中国科学院光电技术研究所是集光学、精密机械、电子学和计算机应用技术于一体，主要从事工程光学和光电系统应用基础研究与高新技术产品开发的综合性技术研究所。从建所初期研制的160电影经纬仪到根据国防试验任务需要研制的190、191、192型弹道相机系列、778大型超级光电经纬仪及750光电经纬仪等靶场光测设备；从研制“JK－1到接近接触式光刻机”到国家攻关项目“1．5μm分步重复投影光刻机”、“同步辐射软X射线光刻机一和“（0．8－！．＊＂的回线）分步重复投影光刻机”的研制；从光栅城位移传感器、光电轮角细码器、激光档记机和刻…     

用于纳米光刻的超分辨缩小成像平板超透镜研究

本文提出和研究了利用超分辨缩小成像平板超透镜,在i线光源波长下实现纳米尺度光刻方法.为了在超 分辨透镜像面位置获得高质量的光刻图形,采用超分辨透镜-光刻胶-反射银膜的结构方式,解决由于超透镜磁场偏振传输模式带来的成像光场畸变问题,大大提高了成像质量和光场对比度.采用掩模图形结构预补偿的方法,消除超分辨透镜的倍率畸变像差...