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一種平響應(yīng)復(fù)合濾片及其制備方法與流程

文檔序號(hào):11197997閱讀:782來源:國(guó)知局
一種平響應(yīng)復(fù)合濾片及其制備方法與流程

本發(fā)明涉及軟x射線輻射流定量測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域,具體而言,涉及一種平響應(yīng)復(fù)合濾片及其制備方法。



背景技術(shù):

在慣性約束聚變領(lǐng)域,黑腔物理、輻射輸運(yùn)、輻射燒蝕、輻射不透明度以及內(nèi)爆動(dòng)力學(xué),都需要進(jìn)行軟x射線輻射流的定量測(cè)量。目前,常用的0.1kev-4.0kev能量范圍的x射線輻射流定量測(cè)量,一般采用x射線平響應(yīng)xrd探測(cè)器。作為主要組成部分的平響應(yīng)復(fù)合濾片,一般采用無縫拼接或者大小環(huán)嵌套的方式實(shí)現(xiàn)不同面積比的復(fù)合濾片。傳統(tǒng)的平響應(yīng)濾片雖然能滿足研究需要,但是存在以下缺點(diǎn):(1)實(shí)驗(yàn)標(biāo)定和使用要求極高。傳統(tǒng)的平響應(yīng)復(fù)合濾片標(biāo)定需要使用一垂直狹縫限光,要求光源均勻,光斑大小固定,并且使用過程中要與標(biāo)定條件高度一致,因此傳統(tǒng)復(fù)合濾片在標(biāo)定和使用過程中存在極大的挑戰(zhàn)(2)濾片表面平整性和均勻性:通過微電鑄工藝制備自支撐的復(fù)合濾片過程中存在皺紋和薄金沙眼現(xiàn)象,嚴(yán)重的影響了復(fù)合濾片的成品率和響應(yīng)性能,并導(dǎo)致標(biāo)定數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確,從而影響輻射流測(cè)量的精度。

有鑒于此,特提出本發(fā)明。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明的第一目的在于提供一種平響應(yīng)復(fù)合濾片的制備方法,該方法工藝簡(jiǎn)單,能夠得到具有一定面積比的復(fù)合金層,所得平響應(yīng)復(fù)合濾片的成品率高,表面平整性優(yōu)異,能夠有效完成慣性約束聚變領(lǐng)域中黑腔物理、輻射輸運(yùn)、輻射燒蝕、輻射不透明度以及內(nèi)爆動(dòng)力學(xué)的軟x射線輻射流定量測(cè)量。

本發(fā)明的第二目的在于提供一種采用上述的平響應(yīng)復(fù)合濾片的制備方法制備得到的平響應(yīng)復(fù)合濾片,所述的平響應(yīng)復(fù)合濾片結(jié)構(gòu)均勻,有效面積高,能夠有效降低對(duì)標(biāo)定光源均勻性、大小和位置的要求,實(shí)驗(yàn)中可以任意限孔,防止信號(hào)出現(xiàn)飽和,有效提高了標(biāo)定數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和輻射流測(cè)量的精度。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,特采用以下技術(shù)方案:

一種平響應(yīng)復(fù)合濾片的制備方法,在第一金層的一側(cè)表面上制備具有多孔結(jié)構(gòu)的第二金層,所述第一金層與第二金層相連,得到一種平響應(yīng)復(fù)合濾片;

所述多孔結(jié)構(gòu)的每個(gè)孔分別垂直于第一金層與第二金層的相連面,且分別延伸貫通第二金層。

本發(fā)明平響應(yīng)復(fù)合濾片的制備方法工藝簡(jiǎn)單,在第一金層的一側(cè)表面上制備具有特定多孔結(jié)構(gòu)的第二金層,能夠得到具有一定面積比的復(fù)合金層,所得平響應(yīng)復(fù)合濾片的成品率高,表面平整性優(yōu)異,能夠有效完成慣性約束聚變領(lǐng)域中黑腔物理、輻射輸運(yùn)、輻射燒蝕、輻射不透明度以及內(nèi)爆動(dòng)力學(xué)的軟x射線輻射流定量測(cè)量。

可選地,所述第一金層的厚度為45-55nm,優(yōu)選為48-52nm,進(jìn)一步優(yōu)選為50nm。

可選地,所述第二金層的厚度為370-390nm,優(yōu)選為375-385nm,進(jìn)一步優(yōu)選為380nm。

可選地,所述多孔結(jié)構(gòu)中每個(gè)孔的孔徑為4.8-5.2μm,優(yōu)選為4.9-5.1μm,進(jìn)一步優(yōu)選為5μm。

可選地,所述多孔結(jié)構(gòu)為多孔陣列結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地,所述多孔陣列結(jié)構(gòu)的周期為10.8-11.2μm,優(yōu)選為10.9-11.1μm,進(jìn)一步優(yōu)選為10.9μm。

可選地,在襯底上制備腐蝕阻擋層,在腐蝕阻擋層上制備第一金層,在第一金層上制備光刻膠模板,通過光刻膠模板在第一金層上制備第二金層,分別除去光刻膠模板、襯底和腐蝕阻擋層,得到一種平響應(yīng)復(fù)合濾片。

可選地,所述在襯底上制備腐蝕阻擋層,在腐蝕阻擋層上制備第一金層包括:將襯底加熱,在襯底上涂覆制備得到腐蝕阻擋層,在所得腐蝕阻擋層上磁控濺射得到第一金層。

優(yōu)選地,所述襯底為硅片。

優(yōu)選地,所述加熱的溫度為140℃以上,優(yōu)選為140-160℃,進(jìn)一步優(yōu)選為150℃。

優(yōu)選地,所述加熱的時(shí)間為10min以上,優(yōu)選為10-20min,進(jìn)一步優(yōu)選為15min。

優(yōu)選地,所述腐蝕阻擋層的厚度為1.5μm以上,優(yōu)選為1.5-2μm,進(jìn)一步優(yōu)選為1.7μm。

優(yōu)選地,所述腐蝕阻擋層為聚酰亞胺腐蝕阻擋層。

進(jìn)一步優(yōu)選地,在襯底上涂覆聚酰亞胺后進(jìn)行酰亞胺化處理,在所得聚酰亞胺腐蝕阻擋層上磁控濺射得到第一金層。

可選地,所述硅片采用酸溶液腐蝕除去。

優(yōu)選地,所述酸溶液包括氫氟酸和硝酸的混合溶液。

進(jìn)一步優(yōu)選地,所述氫氟酸和硝酸的混合溶液中,氫氟酸和硝酸的體積比為2-4:1,優(yōu)選為3:1。

可選地,所述聚酰亞胺腐蝕阻擋層采用等離子體刻蝕除去。

優(yōu)選地,刻蝕氣體包括六氟化硫和氧氣。

進(jìn)一步優(yōu)選地,所述六氟化硫的流量為8sccm以上,優(yōu)選為8-12sccm,進(jìn)一步優(yōu)選為10sccm。

進(jìn)一步優(yōu)選地,所述氧氣的流量為150sccm以上,優(yōu)選為150-170sccm,進(jìn)一步優(yōu)選為160sccm。

優(yōu)選地,上電極功率為350w以上,優(yōu)選為350-450w,進(jìn)一步優(yōu)選為400w。

優(yōu)選地,下電極功率為30w以上,優(yōu)選為30-50w,進(jìn)一步優(yōu)選為40w。

可選地,所述加熱退火的溫度為120℃以上,優(yōu)選為120-200℃,進(jìn)一步優(yōu)選為150℃;

可選地,所述加熱退火的時(shí)間為30min以上,優(yōu)選為30-240min,進(jìn)一步優(yōu)選為60min。

可選地,所述在第一金層上制備光刻膠模板,通過光刻膠模板在第一金層上制備第二金層包括:在第一金層上涂覆光刻膠,熱烘,在具有預(yù)設(shè)圖案的模板遮擋下進(jìn)行紫外曝光,采用顯影液顯影,得到具有預(yù)設(shè)結(jié)構(gòu)光刻膠模板,通過光刻膠模板采用脈沖微電鍍工藝在第一金層上制備第二金層。

優(yōu)選地,所述光刻膠的厚度為1.4μm以上,優(yōu)選為1.4-1.8μm,進(jìn)一步優(yōu)選為1.6μm。

優(yōu)選地,所述熱烘的溫度為80℃以上,優(yōu)選為80-100℃,進(jìn)一步優(yōu)選為90℃。

優(yōu)選地,所述熱烘的時(shí)間為1min以上,優(yōu)選為1-3min,進(jìn)一步優(yōu)選為2min。

優(yōu)選地,所述紫外曝光的時(shí)間為4s以上,優(yōu)選為4-6s,進(jìn)一步優(yōu)選為4.5s。

優(yōu)選地,所述顯影的時(shí)間為30s以上,優(yōu)選為30-50s,進(jìn)一步優(yōu)選為40s。

可選地,所述光刻膠模板通過溶劑溶解除去。

優(yōu)選地,所述溶劑包括有機(jī)溶劑中的一種或多種,優(yōu)選為丙酮。

采用上述的一種平響應(yīng)復(fù)合濾片的制備方法制備得到的平響應(yīng)復(fù)合濾片。

本發(fā)明平響應(yīng)復(fù)合濾片結(jié)構(gòu)均勻,有效面積高,能夠有效降低對(duì)標(biāo)定光源均勻性、大小和位置的要求,實(shí)驗(yàn)中可以任意限孔,防止信號(hào)出現(xiàn)飽和,有效提高了標(biāo)定數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和輻射流測(cè)量的精度。

與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果為:

本發(fā)明平響應(yīng)復(fù)合濾片的制備方法工藝簡(jiǎn)單,在第一金層的一側(cè)表面上制備具有特定多孔結(jié)構(gòu)的第二金層,能夠得到具有一定面積比的復(fù)合金層,所得平響應(yīng)復(fù)合濾片的成品率高,表面平整性優(yōu)異,結(jié)構(gòu)均勻,有效面積高,能夠有效降低對(duì)標(biāo)定光源均勻性、大小和位置的要求,實(shí)驗(yàn)中可以任意限孔,防止信號(hào)出現(xiàn)飽和,有效提高了標(biāo)定數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和輻射流測(cè)量的精度,能夠有效完成慣性約束聚變領(lǐng)域中黑腔物理、輻射輸運(yùn)、輻射燒蝕、輻射不透明度以及內(nèi)爆動(dòng)力學(xué)的軟x射線輻射流定量測(cè)量。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施方式,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明一種具體實(shí)施方式的平響應(yīng)復(fù)合濾片結(jié)構(gòu)示意圖;

圖2為圖1一種具體實(shí)施方式的平響應(yīng)復(fù)合濾片制備方法的工藝流程圖;

圖3為本發(fā)明實(shí)施例5平響應(yīng)復(fù)合濾片響應(yīng)曲線的理論數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的比照?qǐng)D;

圖4為本發(fā)明實(shí)施例5平響應(yīng)復(fù)合濾片掃描曲線圖;

附圖標(biāo)記:

1-第一金層;2-第二金層;3-孔;

4-襯底;5-腐蝕阻擋層;6-光刻膠模板。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解,下列所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例,僅用于說明本發(fā)明,而不應(yīng)視為限制本發(fā)明的范圍。基于本發(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。實(shí)施例中未注明具體條件者,按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者,均為可以通過市售購(gòu)買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。

在本發(fā)明的描述中,需要說明的是,術(shù)語(yǔ)“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外,術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

在本發(fā)明的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

本發(fā)明具體實(shí)施方式提供了一種平響應(yīng)復(fù)合濾片的制備方法,在第一金層1的一側(cè)表面上制備具有多孔結(jié)構(gòu)的第二金層2,所述第一金層1與第二金層2相連,得到一種平響應(yīng)復(fù)合濾片;

所述多孔結(jié)構(gòu)的每個(gè)孔3分別垂直于第一金層1與第二金層2的相連面,且分別延伸貫通第二金層2。

本發(fā)明平響應(yīng)復(fù)合濾片的制備方法工藝簡(jiǎn)單,在第一金層1的一側(cè)表面上制備具有特定多孔結(jié)構(gòu)的第二金層2,能夠得到具有一定面積比的復(fù)合金層,所得平響應(yīng)復(fù)合濾片的成品率高,表面平整性優(yōu)異,能夠有效完成慣性約束聚變領(lǐng)域中黑腔物理、輻射輸運(yùn)、輻射燒蝕、輻射不透明度以及內(nèi)爆動(dòng)力學(xué)的軟x射線輻射流定量測(cè)量。

本發(fā)明一種優(yōu)選的具體實(shí)施方式中,所述第一金層1的厚度為45-55nm,優(yōu)選為48-52nm,進(jìn)一步優(yōu)選為50nm。

本發(fā)明一種優(yōu)選的具體實(shí)施方式中,所述第二金層2的厚度為370-390nm,優(yōu)選為375-385nm,進(jìn)一步優(yōu)選為380nm。

本發(fā)明一種優(yōu)選的具體實(shí)施方式中,所述多孔結(jié)構(gòu)中每個(gè)孔3的孔徑為4.8-5.2μm,優(yōu)選為4.9-5.1μm,進(jìn)一步優(yōu)選為5μm。

本發(fā)明一種優(yōu)選的具體實(shí)施方式中,所述多孔結(jié)構(gòu)為多孔陣列結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地,所述多孔陣列結(jié)構(gòu)的周期為10.8-11.2μm,優(yōu)選為10.9-11.1μm,進(jìn)一步優(yōu)選為10.9μm。

采用特定的尺寸結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)不同面積比的金層組合,在上述尺寸結(jié)構(gòu)下,第一金層1和第二金層2的面積比約為1:5;采用多孔陣列結(jié)構(gòu),整個(gè)濾片表面具有均勻的結(jié)構(gòu)特性,極大的降低了對(duì)標(biāo)定光源均勻性、大小和位置的要求,且實(shí)驗(yàn)中可以任意限孔,防止信號(hào)出現(xiàn)飽和。

本發(fā)明平響應(yīng)復(fù)合濾片可采用紫外光可微電鑄工藝和腐蝕工藝結(jié)合制備得到??赏ㄟ^光刻工藝制備出周期孔陣列圖形,通過脈沖微電鍍工藝將圖像轉(zhuǎn)移到第二金層2上,從而制備具有特定結(jié)構(gòu)的第二金層2,通過酸性溶液腐蝕硅襯底4的方法制備平響應(yīng)復(fù)合濾片。

本發(fā)明一種優(yōu)選的具體實(shí)施方式中,在襯底4上制備腐蝕阻擋層5,在腐蝕阻擋層5上制備第一金層1,在第一金層1上制備光刻膠模板6,通過光刻膠模板6在第一金層1上制備第二金層2,分別除去光刻膠模板6、襯底4和腐蝕阻擋層5,得到一種平響應(yīng)復(fù)合濾片。

本發(fā)明一種優(yōu)選的具體實(shí)施方式中,所述在襯底4上制備腐蝕阻擋層5,在腐蝕阻擋層5上制備第一金層1包括:將襯底4加熱,在襯底4上涂覆制備得到腐蝕阻擋層5,在所得腐蝕阻擋層5上磁控濺射得到第一金層1。

優(yōu)選地,所述襯底4為硅片。

優(yōu)選地,所述加熱的溫度為140℃以上,優(yōu)選為140-160℃,進(jìn)一步優(yōu)選為150℃。

優(yōu)選地,所述加熱的時(shí)間為10min以上,優(yōu)選為10-20min,進(jìn)一步優(yōu)選為15min。

優(yōu)選地,所述腐蝕阻擋層5的厚度為1.5μm以上,優(yōu)選為1.5-2μm,進(jìn)一步優(yōu)選為1.7μm。

優(yōu)選地,所述腐蝕阻擋層5為聚酰亞胺腐蝕阻擋層5。

進(jìn)一步優(yōu)選地,在襯底4上涂覆聚酰亞胺后進(jìn)行酰亞胺化處理,在所得聚酰亞胺腐蝕阻擋層5上磁控濺射得到第一金層1。

所述的酰亞胺化處理可采用常規(guī)熱處理或化學(xué)處理方法,由于聚酰亞胺腐蝕阻擋層5在后續(xù)工藝中還需要去除,采用不同的酰亞胺化方法并不影響所得平響應(yīng)復(fù)合濾片的性能。

本發(fā)明一種優(yōu)選的具體實(shí)施方式中,所述硅片采用酸溶液腐蝕除去。

優(yōu)選地,所述酸溶液包括氫氟酸和硝酸的混合溶液。

進(jìn)一步優(yōu)選地,所述氫氟酸和硝酸的混合溶液中,氫氟酸和硝酸的體積比為2-4:1,優(yōu)選為3:1。

采用特定體積比的氫氟酸和硝酸的混合溶液,有助于提高硅片的去除效率。

本發(fā)明一種優(yōu)選的具體實(shí)施方式中,所述聚酰亞胺腐蝕阻擋層5采用等離子體刻蝕除去。

優(yōu)選地,刻蝕氣體包括六氟化硫和氧氣。

刻蝕聚酰亞胺腐蝕阻擋層5的過程中,在傳統(tǒng)的刻蝕氣體氧氣的基礎(chǔ)上,添加了活化氣體六氟化硫,利用氟離子的活化特性,促進(jìn)刻蝕氣體氧氣的電離。增加了氧離子化學(xué)刻蝕作用的同時(shí)抑制了物理刻蝕作用,從而提高了聚酰亞胺的刻蝕效率,實(shí)現(xiàn)高效無殘留刻蝕,降低了刻蝕后起皺和第一金層1沙眼現(xiàn)象,刻蝕后的平響應(yīng)復(fù)合濾片的均勻性保證在1%以內(nèi),有效面積大于φ12mm。

進(jìn)一步優(yōu)選地,所述六氟化硫的流量為8sccm以上,優(yōu)選為8-12sccm,進(jìn)一步優(yōu)選為10sccm。

進(jìn)一步優(yōu)選地,所述氧氣的流量為150sccm以上,優(yōu)選為150-170sccm,進(jìn)一步優(yōu)選為160sccm。

采用特定六氟化硫和氧氣的用量比例,有助于提高刻蝕效率和效果。

優(yōu)選地,上電極功率為350w以上,優(yōu)選為350-450w,進(jìn)一步優(yōu)選為400w。

優(yōu)選地,下電極功率為30w以上,優(yōu)選為30-50w,進(jìn)一步優(yōu)選為40w。

本發(fā)明一種優(yōu)選的具體實(shí)施方式中,所述加熱退火的溫度為120℃以上,優(yōu)選為120-200℃,進(jìn)一步優(yōu)選為150℃;

本發(fā)明一種優(yōu)選的具體實(shí)施方式中,所述加熱退火的時(shí)間為30min以上,優(yōu)選為30-240min,進(jìn)一步優(yōu)選為60min。

采用特定加熱溫度和時(shí)間進(jìn)行退火工藝,能夠消除腐蝕阻擋層5與襯底4之間的殘余應(yīng)力和平響應(yīng)復(fù)合濾片本身的應(yīng)力,極大地降低了腐蝕后出現(xiàn)皺紋和破損的現(xiàn)象,通過控制不同的退火時(shí)間和退火溫度實(shí)現(xiàn)濾片與阻擋層之間的殘余應(yīng)力釋放,腐蝕硅襯底4后復(fù)合濾片表面平整,提高了濾片的平響應(yīng)性能,將腐蝕后的成品率提高到95%以上。

本發(fā)明一種優(yōu)選的具體實(shí)施方式中,所述在第一金層1上制備光刻膠模板6,通過光刻膠模板6在第一金層1上制備第二金層2包括:在第一金層1上涂覆光刻膠,熱烘,在具有預(yù)設(shè)圖案的模板遮擋下進(jìn)行紫外曝光,采用顯影液顯影,得到具有預(yù)設(shè)結(jié)構(gòu)光刻膠模板6,通過光刻膠模板6采用脈沖微電鍍工藝在第一金層1上制備第二金層2。

優(yōu)選地,所述光刻膠的厚度為1.4μm以上,優(yōu)選為1.4-1.8μm,進(jìn)一步優(yōu)選為1.6μm。

優(yōu)選地,所述熱烘的溫度為80℃以上,優(yōu)選為80-100℃,進(jìn)一步優(yōu)選為90℃。

優(yōu)選地,所述熱烘的時(shí)間為1min以上,優(yōu)選為1-3min,進(jìn)一步優(yōu)選為2min。

優(yōu)選地,所述紫外曝光的時(shí)間為4s以上,優(yōu)選為4-6s,進(jìn)一步優(yōu)選為4.5s。

優(yōu)選地,所述顯影的時(shí)間為30s以上,優(yōu)選為30-50s,進(jìn)一步優(yōu)選為40s。

本發(fā)明一種優(yōu)選的具體實(shí)施方式中,所述光刻膠模板6通過溶劑溶解除去。

優(yōu)選地,所述溶劑包括有機(jī)溶劑中的一種或多種,優(yōu)選為丙酮。

采用丙酮作為溶劑能夠有效溶解光刻膠模板6,不會(huì)損傷所得平響應(yīng)復(fù)合濾片結(jié)構(gòu)。

采用上述的一種平響應(yīng)復(fù)合濾片的制備方法制備得到的平響應(yīng)復(fù)合濾片。

本發(fā)明平響應(yīng)復(fù)合濾片具有自支撐結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)均勻,有效面積高,能夠有效降低對(duì)標(biāo)定光源均勻性、大小和位置的要求,實(shí)驗(yàn)中可以任意限孔,防止信號(hào)出現(xiàn)飽和,有效提高了標(biāo)定數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和輻射流測(cè)量的精度。

實(shí)施例1

一種平響應(yīng)復(fù)合濾片的制備方法,包括如下步驟:

(1)制備第一金層:將襯底硅片在140℃下加熱10min,然后旋涂1.5μm左右厚的聚酰亞胺腐蝕阻擋層并按設(shè)定的時(shí)間和溫度進(jìn)行亞胺化處理(采用常規(guī)熱處理方式進(jìn)行亞胺化,具體為85℃下熱處理1小時(shí),135℃下熱處理1小時(shí),185℃下熱處理1小時(shí),270℃下熱處理4-6小時(shí),自然冷卻至室溫),在聚酰亞胺薄膜上磁控濺射沉積45nm厚的金,得到第一金層;

(2)制備第二金層:旋涂厚度為1.4μm左右的az5214光刻膠(生產(chǎn)商為長(zhǎng)沙金昕電子材料有限公司),在80℃下加熱1min,在具有預(yù)設(shè)圖案的模板遮擋下進(jìn)行紫外曝光4s,采用az400k專用顯影液(生產(chǎn)商為長(zhǎng)沙金昕電子材料有限公司)顯影30s,制備出周期為10.8μm,孔徑為4.8μm的具有均勻孔陣列圖形的光刻膠模板,采用脈沖微電鍍工藝電鍍得到370nm厚的第二金層。

(3)制備平響應(yīng)復(fù)合濾片:采用丙酮去除殘余光刻膠模板,將所得樣品進(jìn)行退火處理,退火溫度為120℃,退火時(shí)間為240min。用氫氟酸和硝酸的混合溶液(氫氟酸和硝酸的體積比為2:1)對(duì)襯底硅片進(jìn)行腐蝕,腐蝕自動(dòng)終止于聚酰亞胺層。等離子體(icp)刻蝕聚酰亞胺阻擋層,刻蝕氣體為六氟化硫和氧氣,其中六氟化硫的流量為8sccm,氧氣的流量為150sccm,上電極功率為350w,下電極功率為30w,制備得到平響應(yīng)復(fù)合濾片。

實(shí)施例2

一種平響應(yīng)復(fù)合濾片的制備方法,包括如下步驟:

(1)制備第一金層:將襯底硅片在160℃下加熱20min,然后旋涂2μm左右厚的聚酰亞胺腐蝕阻擋層并按設(shè)定的時(shí)間和溫度進(jìn)行亞胺化處理(采用常規(guī)熱處理方式進(jìn)行亞胺化,具體為85℃下熱處理1小時(shí),135℃下熱處理1小時(shí),185℃下熱處理1小時(shí),270℃下熱處理4-6小時(shí),自然冷卻至室溫),在聚酰亞胺薄膜上磁控濺射沉積55nm厚的金,得到第一金層;

(2)制備第二金層:旋涂厚度為1.8μm左右的az5214光刻膠(生產(chǎn)商為長(zhǎng)沙金昕電子材料有限公司),在100℃下加熱3min,在具有預(yù)設(shè)圖案的模板遮擋下進(jìn)行紫外曝光6s,采用az400k專用顯影液(生產(chǎn)商為長(zhǎng)沙金昕電子材料有限公司)顯影50s,制備出周期為11.2μm,孔徑為5.2μm的具有均勻孔陣列圖形的光刻膠模板,采用脈沖微電鍍工藝電鍍得到390nm厚的第二金層。

(3)制備平響應(yīng)復(fù)合濾片:采用丙酮去除殘余光刻膠模板,將所得樣品進(jìn)行退火處理,退火溫度為200℃,進(jìn)一步優(yōu)選為150℃,退火時(shí)間為30min。用氫氟酸和硝酸的混合溶液(氫氟酸和硝酸的體積比為4:1)對(duì)襯底硅片進(jìn)行腐蝕,腐蝕自動(dòng)終止于聚酰亞胺層。等離子體(icp)刻蝕聚酰亞胺阻擋層,刻蝕氣體為六氟化硫和氧氣,其中六氟化硫的流量為12sccm,氧氣的流量為170sccm,上電極功率為450w,下電極功率為50w,制備得到平響應(yīng)復(fù)合濾片。

實(shí)施例3

一種平響應(yīng)復(fù)合濾片的制備方法,包括如下步驟:

(1)制備第一金層:將襯底硅片在150℃下加熱15min,然后旋涂1.7μm左右厚的聚酰亞胺腐蝕阻擋層并按設(shè)定的時(shí)間和溫度進(jìn)行亞胺化處理(采用常規(guī)熱處理方式進(jìn)行亞胺化,具體為85℃下熱處理1小時(shí),135℃下熱處理1小時(shí),185℃下熱處理1小時(shí),270℃下熱處理4-6小時(shí),自然冷卻至室溫),在聚酰亞胺薄膜上磁控濺射沉積48nm的金,得到第一金層;

(2)制備第二金層:旋涂厚度為1.6μm左右的az5214光刻膠(生產(chǎn)商為長(zhǎng)沙金昕電子材料有限公司),在90℃下加熱2min,在具有預(yù)設(shè)圖案的模板遮擋下進(jìn)行紫外曝光4.5s,采用az400k專用顯影液(生產(chǎn)商為長(zhǎng)沙金昕電子材料有限公司)顯影40s,制備出周期為10.9μm,孔徑為4.9μm的具有均勻孔陣列圖形的光刻膠模板,采用脈沖微電鍍工藝電鍍得到375nm厚的第二金層。

(3)制備平響應(yīng)復(fù)合濾片:采用丙酮去除殘余光刻膠模板,將所得樣品進(jìn)行退火處理,退火溫度為150℃,退火時(shí)間為60min。用氫氟酸和硝酸的混合溶液(氫氟酸和硝酸的體積比為3:1)對(duì)襯底硅片進(jìn)行腐蝕,腐蝕自動(dòng)終止于聚酰亞胺層。等離子體(icp)刻蝕聚酰亞胺阻擋層,刻蝕氣體為六氟化硫和氧氣,其中六氟化硫的流量為10sccm,氧氣的流量為160sccm,上電極功率為400w,下電極功率為40w,制備得到平響應(yīng)復(fù)合濾片。

實(shí)施例4

一種平響應(yīng)復(fù)合濾片的制備方法,包括如下步驟:

(1)制備第一金層:將襯底硅片在150℃下加熱15min,然后旋涂1.7μm左右厚的聚酰亞胺腐蝕阻擋層并按設(shè)定的時(shí)間和溫度進(jìn)行亞胺化處理(采用常規(guī)熱處理方式進(jìn)行亞胺化,具體為85℃下熱處理1小時(shí),135℃下熱處理1小時(shí),185℃下熱處理1小時(shí),270℃下熱處理4-6小時(shí),自然冷卻至室溫),在聚酰亞胺薄膜上磁控濺射沉積52nm的金,得到第一金層;

(2)制備第二金層:旋涂厚度為1.6μm左右的az5214光刻膠(生產(chǎn)商為長(zhǎng)沙金昕電子材料有限公司),在90℃下加熱2min,在具有預(yù)設(shè)圖案的模板遮擋下進(jìn)行紫外曝光4.5s,采用az400k專用顯影液(生產(chǎn)商為長(zhǎng)沙金昕電子材料有限公司)顯影40s,制備出周期為11.1μm,孔徑為5.1μm的具有均勻孔陣列圖形的光刻膠模板,采用脈沖微電鍍工藝電鍍得到385nm厚的第二金層。

(3)制備平響應(yīng)復(fù)合濾片:采用丙酮去除殘余光刻膠模板,將所得樣品進(jìn)行退火處理,退火溫度為150℃,退火時(shí)間為60min。用氫氟酸和硝酸的混合溶液(氫氟酸和硝酸的體積比為3:1)對(duì)襯底硅片進(jìn)行腐蝕,腐蝕自動(dòng)終止于聚酰亞胺層。等離子體(icp)刻蝕聚酰亞胺阻擋層,刻蝕氣體為六氟化硫和氧氣,其中六氟化硫的流量為10sccm,氧氣的流量為160sccm,上電極功率為400w,下電極功率為40w,制備得到平響應(yīng)復(fù)合濾片。

實(shí)施例5

一種平響應(yīng)復(fù)合濾片的制備方法,包括如下步驟:

(1)制備第一金層:將襯底硅片在150℃下加熱15min,然后旋涂1.7μm左右厚的聚酰亞胺腐蝕阻擋層并按設(shè)定的時(shí)間和溫度進(jìn)行亞胺化處理(采用常規(guī)熱處理方式進(jìn)行亞胺化,具體為85℃下熱處理1小時(shí),135℃下熱處理1小時(shí),185℃下熱處理1小時(shí),270℃下熱處理4-6小時(shí),自然冷卻至室溫),在聚酰亞胺薄膜上磁控濺射沉積50nm的金,得到第一金層;

(2)制備第二金層:旋涂厚度為1.6μm左右的az5214光刻膠(生產(chǎn)商為長(zhǎng)沙金昕電子材料有限公司),在90℃下加熱2min,在具有預(yù)設(shè)圖案的模板遮擋下進(jìn)行紫外曝光4.5s,采用az400k專用顯影液(生產(chǎn)商為長(zhǎng)沙金昕電子材料有限公司)顯影40s,制備出周期為10μm,孔徑為5μm的具有均勻孔陣列圖形的光刻膠模板,采用脈沖微電鍍工藝電鍍得到380nm厚的第二金層。

(3)制備平響應(yīng)復(fù)合濾片:采用丙酮去除殘余光刻膠模板,將所得樣品進(jìn)行退火處理,退火溫度為150℃,退火時(shí)間為60min。用氫氟酸和硝酸的混合溶液(氫氟酸和硝酸的體積比為3:1)對(duì)襯底硅片進(jìn)行腐蝕,腐蝕自動(dòng)終止于聚酰亞胺層。等離子體(icp)刻蝕聚酰亞胺阻擋層,刻蝕氣體為六氟化硫和氧氣,其中六氟化硫的流量為10sccm,氧氣的流量為160sccm,上電極功率為400w,下電極功率為40w,制備得到平響應(yīng)復(fù)合濾片。

采用本發(fā)明實(shí)施例5所得平響應(yīng)復(fù)合濾片在中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所同步輻射裝置上進(jìn)行標(biāo)定測(cè)量,利用其中的4b7a和4b7b兩條標(biāo)準(zhǔn)束線,分別進(jìn)行了70-1600ev和2100-5300ev能區(qū)范圍平響應(yīng)xrd探測(cè)器響應(yīng)曲線的測(cè)量。測(cè)量方法:直接安裝在束線上進(jìn)行定量測(cè)量。對(duì)所得響應(yīng)曲線的理論數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比照,結(jié)果如圖3所示。通過圖3可以看出,響應(yīng)曲線整體的平響應(yīng)度能夠達(dá)到5%,理論數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)高度一致,重合度好。

采用本發(fā)明實(shí)施例5所得平響應(yīng)復(fù)合濾片在中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所同步輻射裝置上進(jìn)行標(biāo)定測(cè)量。利用其中的4b7a和4b7b兩條標(biāo)準(zhǔn)束線,分別進(jìn)行了70-1600ev和2100-5300ev能區(qū)范圍x射線透過率和響應(yīng)曲線測(cè)量。具體的測(cè)量方法是:濾片在垂直于束線的方向上按照固定的步長(zhǎng)移動(dòng),測(cè)量濾片表面不同位置(樣品1#和樣品2#)的光電流,從而表征濾片的表面均勻性。結(jié)果如圖4所示。通過圖4可以看出,本發(fā)明平響應(yīng)復(fù)合濾片表面均勻性好,本發(fā)明平響應(yīng)復(fù)合濾片的非均勻性在1%以內(nèi)。

盡管已用具體實(shí)施例來說明和描述了本發(fā)明,然而應(yīng)意識(shí)到,以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對(duì)其限制;本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下,可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍;因此,這意味著在所附權(quán)利要求中包括屬于本發(fā)明范圍內(nèi)的所有這些替換和修改。

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