カールスルーエ技術研究所(KIT)・IMTでは，超高アスペクト比のTalbot-Lau干渉計向けのX線回折格子を提供いたしております。
※2012年3月5〜7日，回折格子を用いたX線と中性子のイメージングワークショップXNPIG(日本科学未来館，東京)に出展します。展示ポスター
LIGAプロセスを用い，Line / Space = Metal / Resit = 数μm / 数μmかつ高アスペクト比(> 80)を持つ「吸収格子」を製造しています。さらに，高さの異なる「位相格子」や，X線管を利用したセットアップにて必要な「線源格子」も提供いたしております。
 コヒーレント光のセットアップ(シンクロトロン放射光) |  |  非コヒーレント光使用時のセットアップ(X線管) |
G0: 空間的コヒーレントのために必要な線源格子(放射光では不要) | ||
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仕様決定・マスク製造 線幅と構造高のバランスを考慮した上で，実現可能なデザインを提供いたします。 | |||
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構造エリアの選択 4インチのSiウェハ上に，回折格子を形成します。構造エリアのサイズは通常20 mm x 60 mmですが，直径70 mmと，これに含まれる50 mm x 50 mmまでは拡張可能です。それ以上の大きさへの変更は，中長期的プロジェクトとして承ります。 | |  回折格子の標準的な加工可能エリア | |
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構造高の選択 X線吸収体は電鋳で製造するため，様々な高さの金属構造を選択できます。高さと周期の組み合わせを御要望に応じて最適化したします。 | |  ウェハ，レジスト，電鋳の構造例 | |
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L/S と材質の組み合わせ例 | ||
① | ② | ③ | ④ | |
| 高さ | 100 μm | 80 μm | 100 μm | 4 μm |
|---|---|---|---|---|
| 周期(Line + Space) | 2.4 μm | 4.8 μm | 5.0 μm | 3.24 μm |
| 線幅(Line = Metal width) | 1.2 μm | 2.4 μm | 2.5 μm | 1.62 μm |
| 材質 | Au | Au | Au | Ni |
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標準仕様 | ||
| 吸収体(Line)材質 | AuまたはNi (電鋳による) |
|---|---|
| レジスト(Space)材質 | SU-8等のエポキシ系樹脂(ネガティブレジスト) |
| 構造エリア | 20 mm x 60 mm，50 mm x 50 mm，直径70 mm等 |
| 誤差 | 線幅20%，高さ10% (基板全体) |
| 側壁の粗さ | 50 nmから80 nm |
| メタル線の最大長 | 30 μm (レジスト安定化のため) |
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ブリッジ 電鋳による高アスペクト比の金属構造を支えるため，中途に樹脂よるブリッジの入った構造です(上記(2) 標準仕様表の「メタル線の最大長」に対応)。 | ||
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回折格子構造例と線幅名の定義 | ||
カールスルーエ技術研究所(KIT)・IMTでは，お客様の御要望を反映し，高アスペクト比や高精度の製品を研究開発しております。
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アスペクト比の向上 構造高は，通常のLIGA微細加工技術による製造方法では，アスペクト比80程度(例: 高さ100 μm，金属の横幅1.2 μm)が最大とされています。これは，薄い樹脂の構造がある程度以上の高さに達すると，キャピラリー効果によって互いに付着してしまうためです。 | |||
 標準構造の回折格子 | |  両面に電鋳を施した回折格子 | |  凡例 |
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2次元の格子模様 通常の1次元(線状)構造ではなく，2次元(網目状)とする開発も行っております。検出方法と解析方法の開発は，データ品質と位相再構築を飛躍的に改善されると考られています。 | |  2次元の回折格子干渉計模式図 |
