NTT-AT| 宽带、极紫外透射光栅及其应用

在高新技术领域，激光激发离子光源(LPP)的重大创新使得EUV光刻变成了一种工业工具。对于这些EUV应用来说,需要在实验光束线站或工业系统中安装许多种类的光学元件。镜片、薄膜滤光片、反射光栅和探测器这些基本光学元件外，还有许多标准的和定制化的的商业产品。另一方面,尽管透射光栅（TGs）是可见光、紫外线和X射线领域中应用的主要部件，但将其应用于EUV的有关报告和范例很少。

这些工艺的优点如下：

（1）极易根据需求定制的占空比、栅线厚度等参数；（2）边缘垂直度为88 - 90度，这个参数比其他加工方法都要好，如压印加工和剥离加工。

Ta/SiN透射光栅的SEM图像和外部图像分别如图3 (a) 和 (b)所示。高锐度、低粗糙度的透射光栅有望获得理想的衍射效率。这种新型EUV光学元件将被广泛应用于光谱学、显微学以及工业领域。

相关文章及应用：

大阪大学的Satoshi Matsuyama等科学家使用了基于日本NTT-AT公司的EUV透射光栅的单光栅干涉仪，在SPring-8的光束线站上进行了对硬X射线纳米光束进行的波前测量。使用全反射椭圆镜将10 keV X射线一维聚焦至32 nm。在聚焦镜前段的使用变形镜产生了扭曲的波阵面。，通过光腰附近光强分布的相位恢复法与干涉法测量的波阵面进行了交叉检查。所获得的波前误差的比较显示，它们彼此之间的一致性很好，而且与可变形反射镜的形状所估算的大概0.5rad的波前误差也相差不多。

2.  Deepak Kumar,Dan Stutman, Kevin Tritz, Michael Finkenthal, Charles Tarrio, and Steven Grantham,“Transmission grating based EUV imaging spectrometer for time and space resolved impurity measurements.”Rev. Sci. Instrum., 81 (2010), p. 10E507

约翰·霍普金斯大学物理与天文学系的Deepak Kumar等人为国家球面环实验(NSTX)研制了一种适用于极紫外范围的自支撑透射光栅成像光谱仪。该光谱仪使用了日本NTT-AT公司的Ta/SiC的透射光栅，其测量范围在30埃至700埃之间，分辨率约为3%。

3.  Takaki Hatsui, Eiji Shigemasa and Nobuhiro Kosugi,”Design of a transmission grating spectrometer and an undulator beamline for soft x‐ray emission studies” AIP Conference Proceedings 705, 921 (2004)

Takaki Hatsui等人采用了日本NTT-AT公司的自支撑透射光栅，设计出了一款用于软X射线发射研究的x射线发射谱仪。x射线发射光谱仪含有一个Wolter反射镜，一个自支撑透射光栅和一个背照CCD。光栅的Ta层吸收了大部分的X射线，所以光栅在其中起到了振幅光栅的作用。在紫外光源BL4B的测量下，光栅在200-250eV范围内的绝对衍射效率为1-2%。

4.   Deepak Kumar, Daniel J. Clayton, Matthew Parman, Dan Stutman, Kevin Tritz, and Michael Finkenth，“Dual transmission grating based imaging radiometer for tokamak edge and divertor plasmas”Review of Scientific Instruments 83, 10E511 (2012)

使用日本NTT-AT公司的双透射光栅，作者提出了成像辐射计的设计。辐射计在XUV的覆盖范围为20 - 200埃，分辨率为~10埃; VUV覆盖范围为200 - 2000埃，分辨率为~50埃。辐射计的空间视角为16度，角分辨为0.33度，时间分辨率大约为 10 ms。这种辐射计的应用包括在托卡马克边缘和偏滤器的杂质空间位置监测和电子温度测量。同时作为原理姓的验证，作者利用单个自支撑光栅对低温反射放电进行了诊断，并给出了相关数据。