JP6758480B2 - 高分解能フルマテリアルフレネルゾーンプレートアレイおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
(a)複数のフルマテリアルフレネルゾーンプレート前駆体を含む共通キャリアを設けるステップと、
(b)少なくとも2つの異なる材料の交互の層を、少なくともいくつかのマイクロピラー上への蒸着するステップとを有する。
−集束イオンビーム(FIB)掘削、
−プラズマ集束イオンビーム(Plasma−FIB)掘削、
−直接レーザ書き込みまたは2光子光重合または任意の他のマイクロプリンティング法と組み合わせたスピンコーティング、
−直接レーザアブレーション、
−マスク層を形成するための任意の光学的、電子、イオンビームリソグラフィ、または任意の指向性自己集合もしくは自己集合法の組み合わせ、続いて反応性イオンエッチング(RIE)、深反応性イオンエッチング(DRIE)、または化学エッチング法、
のうち少なくとも1つのプロセスによって共通キャリア中で生成される。
(c)少なくとも1つのフルマテリアルフレネルゾーンプレート前駆体、好ましくは、マイクロピラーを、このフルマテリアルフレネルゾーンプレート前駆体、例えば、マイクロピラー上に交互の層を蒸着した後に、共通キャリアから分離する。
この追加のステップによって、フルマテリアルフレネルゾーンプレート前駆体は、共通キャリア(およびその上に配置された全ての他のフルマテリアルフレネルゾーンプレート前駆体)から分離され、個々に取り扱われることができる。これは、少なくとも2つの異なる材料の交互の層が蒸着されたこの単一のフルマテリアルフレネルゾーンプレート前駆体(例えば、マイクロピラー)から1つ以上のフレネルゾーンプレートの製造を可能にする。
(d)交互の層をフルマテリアルフレネルゾーンプレート前駆体上に蒸着後に、フルマテリアルフレネルゾーンプレートをフルマテリアルフレネルゾーンプレート前駆体からスライスする。
−レンズの回折効率を大幅に増加させる
−10nm以下の高効率焦点合わせが利用可能になる。
アレイにおける各ピラーの傾斜角は、異なる入射X線エネルギーに対して最適化されてもよい。従って、FZPのアレイは、複数の異なるまたは同一のFZPを高速かつコスト効率の良い方法で製造することを可能にする。
−相補的で自己制限的な表面反応による正確でコンフォーマルな沈着
−均一な厚さおよびコンフォーマルコーティング
−サイクル数制御による高精度な膜厚制御
−酸化物、窒化物、純金属など、X線光学に関係する多くの材料
を許容する。
1つのML−FZP(15)のSEM画像を図9aおよび図9bに示す。モノリシック光学系であるため、ML−FZP(15)は整列が容易であり、点焦点を有し、非常に広いX線エネルギー範囲において効率的であり得る。層はガラス基板上に蒸着される。中央ガラスファイバコア(17)は、ビームストップとして作用するようにPtで蒸着される。図示されたFZP(15)は、直径d=44μmである。最も外側のゾーン(18)は、幅はΔr=20nmであり、蒸着の厚さは6.5μmである。このようなML−FZP(15)により、15.5nmのハーフピッチイメージング分解能を達成することができた。これは、現在、多層FZP(15)について報告されている最高のイメージング分解能である。しかし、FZPアレイ(1)または制御された傾斜角(α)を介した製造ルートによって、ML−FZPを介した硬X線および軟X線の集束のための10ナノメートル未満の分解能が可能である。
Claims (15)
- 複数のフルマテリアルフレネルゾーンプレート前駆体が共通キャリア上に配置されているフルマテリアルフレネルゾーンプレート前駆体アレイであって、
前記フルマテリアルフレネルゾーンプレート前駆体は、マイクロピラーであり、制御されたテーパ角を有し、同一の共通キャリア上に配置されたいくつかの前記フルマテリアルフレネルゾーンプレート前駆体の間で前記テーパ角が異なることを特徴とするフルマテリアルフレネルゾーンプレート前駆体アレイ。 - 前記フルマテリアルフレネルゾーンプレート前駆体は、共通キャリア上で互いに離間して配置されていることを特徴とする請求項1に記載のフルマテリアルフレネルゾーンプレート前駆体アレイ。
- 前記フルマテリアルフレネルゾーンプレート前駆体の中心軸は、共通キャリア上に互いに平行に配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のフルマテリアルフレネルゾーンプレート前駆体アレイ。
- 前記フルマテリアルフレネルゾーンプレート前駆体の中心軸は、配列される共通キャリアの表面法線に平行に配置されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のフルマテリアルフレネルゾーンプレート前駆体アレイ。
- (a)複数のマイクロピラーを含む共通キャリアを設けるステップと、
(b)少なくとも2つの異なる材料の交互の層を、制御されたテーパ角を有し、同一の共通キャリア上に配置されたいくつかの間で前記テーパ角が異なるフルマテリアルフレネルゾーンプレート前駆体である、少なくともいくつかのマイクロピラー上へ蒸着するステップとを有することを特徴とするフルマテリアルフレネルゾーンプレート前駆体アレイの製造方法。 - 前記複数のマイクロピラーは、
−集束イオンビーム(FIB)掘削、
−プラズマ集束イオンビーム(Plasma−FIB)掘削、
−直接レーザ書き込みまたは2光子光重合または任意の他のマイクロプリンティング法と組み合わせたスピンコーティング、
−直接レーザアブレーション、
−マスク層を形成するための任意の光学的、電子、イオンビームリソグラフィ、または任意の指向性自己集合もしくは自己集合法の組み合わせ、続いて反応性イオンエッチング(RIE)、深反応性イオンエッチング(DRIE)、または化学エッチング法、
のうち少なくとも1つのプロセスによって製造されることを特徴とする請求項5に記載のフルマテリアルフレネルゾーンプレート前駆体アレイの製造方法。 - 選択的または非選択的に前記交互の層を蒸着する原子層蒸着によって行われることを特徴とする請求項5又は6に記載のフルマテリアルフレネルゾーンプレート前駆体アレイの製造方法。
- 前記交互の層の蒸着は、複数のマイクロピラー上で同時に行われることを特徴とする請求項5〜7のいずれか一項に記載のフルマテリアルフレネルゾーンプレート前駆体アレイの製造方法。
- 前記フルマテリアルフレネルゾーンプレート前駆体アレイの製造方法は、
(c)少なくとも1つのマイクロピラーを、このマイクロピラー上に交互の層を蒸着した後に、共通キャリアから分離するステップを含むことを特徴とする請求項5〜8のいずれか一項に記載のフルマテリアルフレネルゾーンプレート前駆体アレイの製造方法。 - 前記フルマテリアルフレネルゾーンプレート前駆体アレイの製造方法は、
(d)前記交互の層をピラー上に蒸着させた後に、フルマテリアルフレネルゾーンプレートをピラーからスライスするステップを含むことを特徴とする請求項5〜9のいずれか一項に記載のフルマテリアルフレネルゾーンプレート前駆体アレイの製造方法。 - 前記マイクロピラーの少なくともいくつかは、互いに対して平行になるように製造されることを特徴とする請求項5〜10のいずれか一項に記載のフルマテリアルフレネルゾーンプレート前駆体アレイの製造方法。
- 取り外された前記マイクロピラーは、マウントに結合されることを特徴とする請求項9〜11のいずれか一項に記載のフルマテリアルフレネルゾーンプレート前駆体アレイの製造方法。
- 前記ステップ(a)および前記ステップ(b)は、互いに独立して実行されることを特徴とする請求項5〜12のいずれか一項に記載のフルマテリアルフレネルゾーンプレート前駆体アレイの製造方法。
- 前記ステップ(d)は、イオンビームによって実施されることを特徴とする請求項10に記載のフルマテリアルフレネルゾーンプレート前駆体アレイの製造方法。
- フルマテリアルフレネルゾーンプレートを製造するための装置であって、
(a)共通のキャリア内に、制御されたテーパ角を有し、同一の共通キャリア上に配置されたいくつかの間で前記テーパ角が異なるフルマテリアルフレネルゾーンプレート前駆体である、複数のマイクロピラーを提供するための第1のデバイスと、
(b)少なくとも2つの異なる材料の交互の層を、共通キャリア上に配置されたマイクロピラーの少なくともいくつかに適用する蒸着デバイスと、
(c)フルマテリアルフレネルゾーンプレートをピラーからスライスするスライス装置とを備えることを特徴とするフルマテリアルフレネルゾーンプレートの製造装置。
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