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作为光谱仪器的核心元件,各种软x射线衍射光栅在同步辐射、等离子体诊断、电子束离子阱等应用中发挥着重要作用。针对目前机械刻划和全息光刻技术制备软x射线衍射光栅中存在的问题,与电子束光刻相结合的近场全息将是一种颇具潜力的制作软X射线衍射光栅的方法。本文主要研究了与软X射线变间距光栅的近场全息制作方法相关的两方面基本问题:从对两种近场全息界面反射抑制方法的比较研究;以及线密度对熔石英光栅掩模效率对比度均匀性的影响、以及近场全息工艺参数优化两方面,研究近场全息制作光刻胶变间距光栅槽形轮廓均匀性的有效控制。1.界面反射是近场全息中降低光刻胶光栅质量的重要影响因素,由界面反射导致的杂散光将严重影响光栅线密度的测试精度及光栅质量。因此,比较界面反射抑制方式对近场全息制作光栅特性的影响,选择合适的界面反射抑制方式,是系统研究近场全息熔石英掩模与光刻胶光栅线密度相互关系的基础。本文以2400线/mm等间距的熔石英掩模为例,从制作光刻胶光栅的远场衍射光斑、以及以此为掩模制作的镀金光栅在5-20 nm波段的衍射效率两方面,比较研究了减反膜和折射率匹配液两种抑制界面反射方式,对近场全息制作光栅特性的影响。实验结果显示,这两种在抑制近场全息界面反射的效果基本相当。在抑制界面反射水平相当的条件下,减反膜法在降低近场全息曝光过程的复杂性和可控性上优于折射率匹配液法。抑制界面反射显著降低了光栅在软X射线波段的杂散光。2.针对变间距光栅的近场全息制作方法,以中心线密度为2400线/mm的熔石英变间距光栅掩模为例,根据严格耦合波理论模拟计算了熔石英掩模的效率对比度随光栅线密度和占宽比的变化轮廓图,结合一般全息对掩模效率对比度的经验要求,给出中心线密度为2400线/mm的熔石英变间距掩模的设计参数。在此基础上,由德国耶拿大学利用电子束光刻-离子束刻蚀方法制备了熔石英变间距掩模。基于这种熔石英变间距掩模,我们开展了一系列初步的近场全息实验。实验结果显示,为了有效控制近场全息中光刻胶变间距光栅的槽形轮廓,一方面要求熔石英掩模的效率对比度尽可能高。另一方面,如果熔石英变间距掩模的效率对比度虽然较低,但若其对比度比较均匀,那么,仍有可能通过近场全息工艺参数的优化在一定程度内调控光刻胶光栅的槽形轮廓,获得较为均匀的光刻胶变间距光栅槽形轮廓。