电子束光刻推动X射线波带片透镜技术突破：30-70nm分辨率进展

本文档深入探讨了电子束光刻技术在研制高分辨率X射线波带片透镜方面的最新进展。当前，X射线透镜的分辨率和效率是衡量其性能的重要指标。文章首先回顾了现有的技术水平，指出我国在波带片透镜领域的研究与国际先进水平存在差距。自2013年以来，作者提出了技术发展路径图，旨在推动我国在这方面的追赶。 在原有的100纳米（100nm）分辨率基础上，通过电子束光刻技术与金电镀相结合，研究者们致力于提升至30到70纳米（30~70nm）的分辨率。在这个过程中，电子束光刻技术遇到的主要挑战是邻近效应，它在处理从微米级到纳米级图形时对波带的高宽比（zone-height to zone-width ratio）造成严重影响。针对70nm分辨率的硬X射线波带片，研究团队开发了一种图形修正方法，成功实现了20:1的高宽比，而对于50nm分辨率，他们采用了分区域修正策略，达到了15:1的比率。 在30纳米（30nm）分辨率的波带片透镜制作中，传统直流电镀工艺被创新性地抛弃，改用脉冲金电镀技术。这种技术允许更精确的金属沉积，从而确保了软X射线波带片透镜的成功研制。同时，30至100纳米范围的高宽比分辨率测试卡也得到了相应的研发和验证。 所有的这些技术创新都在上海同步辐射装置的实验平台上得到了实际应用，通过X射线光学成像验证了新研制透镜的性能。这不仅展示了中国在X射线光刻领域的技术进步，也为未来的精密光学设计和制造奠定了坚实的基础。 总结来说，本文主要关注电子束光刻在高分辨率X射线波带片透镜制造中的突破，包括技术路线的选择、邻近效应的克服、新型电镀工艺的引入以及实验验证的严谨性。这些成果对于提升我国在X射线光学领域的能力，尤其是在硬X射线和软X射线波带片透镜的设计和制造上具有重要意义。