Методы диагностики структурных и дисперсионных свойств многослойных рентгеновских зеркал

• Автор: Чхало, Николай Иванович
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 401 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Моделирование и анализ влияния дефектов внутренней структуры на отражательные характеристики многослойных рентгеновских зеркал.
1.1. Методы расчета отражательных характеристик MP3.
1.2. Влияние межслоевой шероховатости на коэффициенты отражения MP3.
1.3. Влияние плотностей пленок на коэффициенты отражения MP3.
1.4. Влияние флуктуаций толщин пленок на коэффициенты отражения MP3.
1.5. Основные выводы по главе 1.
Глава 2. Применение малоуглового рассеяния жесткого рентгеновского излучения для изучения MP3.
2.1. Рентгенооптические схемы для исследования MP3 в жестком рентгеновском диапазоне и анализ экспериментальных ошибок.
2.1.1. «Щелевая» схема дифрактометра для исследования MP3.
2.1.2. Схема с кристалл-монохроматором.
2.1.3. Четырехкристальный дифрактометр Phillips’Expert PRO.
2.1.3.1. Факторы, влияющие на точность измерения положения брэгговских пиков.
2.1.3.2. Факторы, влияющие на измерение разрешающей способности MP3.
2.1.3.3. Факторы, влияющие на точность измерений коэффициентов отражения MP3.
2.1.4. Особенности изучения градиентных MP3 с цилиндрическими поверхностями.
2.2. Изучение основных структурных параметров MP3. Обратная задача.
2.2.1. Изучение структурных параметров MP3 по данным отражения в области критического угла и в брэгговских пиках.
2.2.2. Восстановление профиля электронной плотности в MP3 по

амплитудам гармоник диэлектрической проницаемости.
2.3. Развитие метода диффузного рассеяния для изучение переходных
слоев в MP3.
2.3.1. Диффузное рассеяние рентгеновского излучения МС с 95 коррелированными шероховатостями.
2.3.2. Экспериментальное изучение короткопериодных W/B4C MP3.
2.3.3. Применение методики для изучения Mo/Si и La/B4C MP3
2.4. Измерение микрошероховатости подложек с помощью жесткого 109 рентгеновского излучения.
2.4.1. Технология суперполировки подложек для рентгенооптики.
2.4.2. Методика измерения шероховатости.
2.4.3. Экспериментальные результаты и сравнение с мировым уровнем.
2.5. Основные выводы по главе 2.
Глава 3. Аппаратура и методы для исследования MP3 в МР и ЭУФ
диапазонах.
3.1. Универсальные рефлектометры для исследования MP3 и других 121 элементов рентгеновской оптики в диапазоне 6-25 нм.
3.1.1. Рефлектометр на базе РСМ-500 для изучения плоских образцов.
3.1.2. Прецизионный рефлектометр на основе McPherson 247.
3.1.3. Рефлектометр на базе РСМ-500 для изучения образцов с 127 произвольной формой поверхности.
3.1.4. Рефлектометр на основе спектрометра Черни-Тюрнера.
3.1.5. Изучение основных характеристихс универсальных рефлектометров.
3.1.5.1. Изучение спектров и спектрального разрешения универсальных 140 рефлектометров.
3.1.5.2. Изучение поляризационных свойств зондового пучка.
3.1.5.2.1. Расчет поляризационных характеристик Сг/С и Cr/Sc MLF.
3.1.5.2.2. Экспериментальное исследование поляризационных 150 характеристик зондового пучка на длине волны А=4,47 нм.
3.2. Применение универсальных рефлектометров для метрологических и 153 научных исследований.
3.2.1. Зеркала для рентгено-флуоресцентного анализа легких элементов и

ионов.
3.2.2. Изучение поляризаторов и фазовращателей для МР диапазона.
3.2.3. Особенности изучения короткопериодных МРЗ в МР диапазоне.
3.3. Специализированные рефлектометры для исследований по 164 тематикам, связанным с ЭУФ и МР литографией.
3.3.1. Светосильный специализированный рефлектометр для 165 исследований элементов рентгеновской оптики.
3.3.1.1. Описание прибора и принципов его построения.
3.3.1.2. Тестирование основных характеристик прибора.
3.3.2. Светосильный специализированный рефлектометр с расширенными 177 возможностями для исследований элементов рентгеновской оптики.
3.3.2.1. Оптическая схема рефлектометра с монохроматором на основе 178 объектива Шварцшильда.

3.3.2.2. Схема прибора со спектрометром скользящего падения.
3.4. Применение специализированных рефлектометров для 186 метрологических и научных исследований.
3.4.1. Изучение коэффициента конверсии энергии электронного пучка в 186 энергию флуоресценции линии Бі Ь„.
3.4.2. Изучение коэффициентов пропускания тонкопленочных 189 абсорбционных фильтров.
3.4.3. Изучение загрязнений поверхности МРЗ для ЭУФ литографии.
3.4.4. Изучение фоторезистов для ЭУФ литографии.
3.5. Сопутствующая аппаратура для рефлектометров МР и ЭУФ
диапазонов.
3.5.1. Однофотонные детекторы для регистрации МР и ЭУФ излучения.
3.5.1.1. Изучение характеристик ВЭУ.
3.5.1.2. Универсальная детекторная система для регистрации 215 корпускулярного излучения в режиме счета единичных событий.
3.5.2. Разборные рентгеновские трубки для генерации МР и ЭУФ 219 излучения.
3.5.2.1. Расчет интенсивности флуоресценции материалов в МР и ЭУФ

Лі ■ Е'(г -> 2,. - 0) = Лм ■ Ег -> г, + 0) ,
Лі = и
1 для Б-поляризации
для р-поляризации.
(1.7)
Вакуум
н+1 Подложка
£N+1 1 N+1 =іСО
Рис. 1.1. Схема расчета отражения излучения от многослойной структуры.
Решение уравнения (1.5) в г'-м слое может быть записано в обычном виде:
Е(г е[гм.г(]) = Щ + {т
где индексом / обозначена падающая (распространяющаяся в направлении г) и индексом г-отраженная волны. Условия на границах (1.6) приводят к следующим рекуррентным соотношениям для амплитуд Е и Е‘Г:
Е +Е1Г = Е+х • е~1'Хм'1м + Е?1 • е*'Хм'1м
&~(Е-ЁГ) = ^- (Е‘+} ■ е"х"уи - Е‘+] ■ е‘'х'+'1‘" ) (1 9)
Л, Лм