采用热激活选择性形貌平衡技术制备的闪耀反射光栅在极紫外与软X射线波段的衍射效率
天体物理仪器与方法
2020-03-17 v1
摘要
未来利用反射光栅光谱仪进行极紫外（EUV）和软X射线（SXR）光谱观测的天文台需要高保真光栅，其同时具备闪耀沟槽刻面以及通常为扇形或略带曲率的定制沟槽布局。尽管以单晶硅中各向异性湿法刻蚀为核心的制备工艺可生产高效闪耀光栅，但非平行沟槽布局的精度受硅晶体立方结构限制。这促使人们寻求替代的光栅制造技术，即热激活选择性形貌平衡（TASTE）技术，其利用灰阶电子束光刻在抗蚀剂中图案化多级结构，随后通过优化的聚合物热回流将三维图案平滑为连续的表面浮雕轮廓。利用 TASTE，在硅衬底上 50 mm × 7.5 mm 区域内、130 nm 厚的聚甲基丙烯酸甲酯抗蚀剂中图案化了周期为 400 nm、沟槽呈非对称锯齿状的反射光栅模具。该结构采用钛作为粘附层、通过电子束物理气相沉积镀覆 15 nm 金，随后在先进光源同步辐射装置的 6.3.2 束线测试了 EUV 和 SXR 衍射效率。结果表明了具有 27 度闪耀角特征的准闪耀响应，其沟槽刻面均方根粗糙度为 1.5 nm。绝对峰值级次效率在 75% 至 25% 之间，而在所测波段 15.5 nm > λ > 1.55 nm 内总相对效率达约 90%。
引用
@article{arxiv.2003.06449,
title = {Extreme Ultraviolet and Soft X-Ray Diffraction Efficiency of a Blazed Reflection Grating Fabricated by Thermally Activated Selective Topography Equilibration},
author = {Jake A. McCoy and Randall L. McEntaffer and Drew M. Miles},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.06449},
year = {2020}
}
备注
19 pages, 16 figures