长波长软X射线多层膜的设计与制备

“长波长软X射线多层膜的设计与制备”这篇论文介绍了用离子束溅射法制备长波长软X射线多层膜的研究工作,并报道了一种新的材料组合C/Si用于28.4nm(43. 65eV)和30.4nm(40.78 eV)波段的多层膜反射镜,并且用离子束溅射装置制备了正入 射条件下的C/Si多层膜反射镜.同时,用软X射线反射计测量了样品的反射率,从实验结果看出,制备的多层膜样品在28.4nm和30.4nm波段附近的实测正入射反射率分别达到11.4%和14.3%,实验指标达到了国内领先水平,并接近了国际水平.     

90年代多层膜软X射线反射镜的发展状况与未来动向

1　引言　　多层膜软 X射线反射镜简单地说是从E.Spiller开始 ,由 T.W.Barbee,Jr,A.V.Vinogradov,J.H.Underwood等人建立的基础 ,后来又有众多研究人员加入到此多层膜软 X射线反射镜的研究和应用研究中 ,不仅实现了反射镜的高品质化 ,而且还将其应用于分光、聚光、X射线望远镜、X射线显微镜、X射线激光器、激光核聚变等离子体观察、X射线缩小曝光 (极紫外光刻 )等 ,还开发了用于 X射线光束分离器、多层膜衍射光栅、超级反射镜、软 X射线偏光子等的元件 ,并取得了一定成果 ,到了 2 0世纪 90年代 ,多层膜软 X射线反射镜的品质 ,尤其…     

极紫外干涉仪

过去,极紫外波段干涉仪用反射光学系统,而这次用透过型多层膜光学元件组成马赫策德干涉仪,进行了干涉仪的评价以及激光等离子体中电子密度分布的测量。在石英基板上用Mo(2.39nm)和Si(5.59nm)交替蒸镀30层膜的反射镜,在15.5nm的波长下反射率为 60±5％。在硅基板上涂敷100nm厚的氮化硅,蒸镀8～12层Mo和Si后,在硅     

“水窗”波段3.1～4.4nm用X射线多层膜反射镜的结构与光学性能

软X射线多层膜技术从八十年代起发展至今,对于10nm以上波段制备技术已趋成熟.但是,开发制备高性能水窗波段(2.4～4.4nm)用正入射多层膜反射元件对于现代技术仍然是一大挑战.周期极小(1.2～2.2nm)的X射线多层膜反射镜对界面粗糙度和层间扩散渗透有极其苛刻的要求.即使是一个原子尺度的界面粗糙度都对多层膜     

C/Al软X射线多层膜反射镜

在λ=285nm波长处,选择了一种新的多层膜材料对C／Al。与Mo／Si,C／Si软X射线多层膜相比,正入射C／Al多层膜在150nm附近有很低的二级衍射峰。用磁控溅射法制备了C／Al软X射线多层膜样品,并用X射线小角衍射法对其结构进行了测试。     

软X射线多层膜反射镜界面粗糙度的一种估算方法

介绍了D.G.Sterns的散射方法,用它来描述单个非理想粗糙界面的散射,它适用于软X射线短波段区域.将这种方法应用到多层膜结构,并采用D.G.Sterns方法的数学模型来描述软X射线短波段区域(1～10 nm)多层膜界面粗糙度.在这个理论的框架下,对我们所研制的波长为4.77 nm的Co/C多层膜反射镜界面粗糙度进行分析,估算出该多层镜界面间均方根粗糙度为0.7 nm.粗糙度估算结果与小角X射线衍射的测定结果相一致.(PE13)     

软X射线多层膜反射镜界面粗糙度的一种估算方法

介绍了描述单个非理想粗糙界面散射的D .G .Stearns法 ,它适用于软X射线短波段区域。将这种方法应用到多层膜结构 ,并采用它的数学模型来描述软X射线短波段区域 (1～ 10nm)多层膜界面粗糙度。在此理论下 ,对波长为 4.77nm的Co/C多层膜反射镜界面粗糙度进行了分析 ,估算出该多层镜界面间均方根粗糙度为 0 7nm。     

基于模拟退火的软X射线多层膜反射镜设计

基于模拟退火(SA)算法,对软x射线短波段中的几个波长的多层膜反射镜进行了优化设计,获得了它们的光学参数,包括多层膜反射镜的最佳周期厚度、最佳厚度比和峰值反射率,进而制作多层膜反射镜并在北京同步辐射装置上进行了反射率的实际测量。测量结果表明,该反射镜具有实用的反射率。这表明,SA方法适用于软x射线短波段多层膜反射镜的优化设计。     

0.1μm器件以后的SR缩小光刻

极紫外曝光(EUVL)从原理上说与紫外缩小光刻是一样的,其特点是代替折射透镜,使用了反射镜一面镀有软X射线范围具有较高反射率的多层膜的反射缩小光学系统。掩模可用放大4—5倍的掩模,并且该掩膜上用多层膜形成的大块基板,因此可以忽略SR照射引起的热变形,确保较高的图形形成精度。从理论上来说,可以通过短波长和高NA使分辨率达到无限小,有可能获得0.1～0.01μm的线宽。     

提高X射线多层膜反射镜的热和辐射稳定性

本文介绍的是Kharkiv州立工业大学金属与半导体物理系在提高X射线多层膜的热和辐射稳定性方面的研究成果.2.为提高1—30nm波段软X射线多层膜稳定性,多层膜材料对的选择非平衡多层膜最基本的劣化机制是:不同材料的膜层间的扩散、混合形成固体、液体或化合物等成分.伴随着多层膜周期厚度的减小,膜层间的扩散混合对多层膜反射镜性能的影响增大.但是在多成分界面的长周期     

Si间隔层对Al(1wt.%Si)/Zr极紫外多层膜热稳定的作用研究

为了提升Al/Zr多层膜的热稳定性,采用直流磁控溅射方法制备了18个带有不同厚度Si间隔层的Al(1 wt.%Si)/Zr多层膜,并将这些样品分别进行了不同温度(100~500 ℃)的真空退火,退火时间为1 h.利用X射线掠入射反射(GIXR)和X射线衍射(XRD)的方法来研究Si间隔层对Al/Zr多层膜热稳定性的作用.GIXR测量结果表明:随着Si间隔层厚度的增大,Al膜层的粗糙度减小,而Zr膜层的粗糙度增大;XRD测量结果表明:Al和Zr膜层粗糙度的变化是由于退火后膜层中晶粒尺寸不同造成的.相比于没有Si间隔层的Al/Zr多层膜,引入厚度为0.6 nm的Si间隔层可以有效提升Al/Zr多层膜的热稳定性.     

用AES和XPS技术研究半绝缘多晶硅薄膜

本文用俄歇电子能谱仪(AES)和X射线光电子能谱仪(XPS)研究半绝缘多晶硅(SIPOS)薄膜中硅的化学价态.通过对Si LVV俄歇谱谱线形状和位移以及Si(2p)芯态峰位移的分析,揭示了SIPOS膜是由元素Si、SiO和SiO_2组成.经过1100℃高温退火的SIPOS 膜经历了一个再结构过程——SiO_2成份增强和SiO向Si_2O_3的转变.     

Mo/B4C多层膜界面热稳定性的TEM研究

软Ｘ射线光学多层膜反射镜应用于Ｘ射线激光、Ｘ射线显微镜、望远镜、Ｘ射线曝光机，同步辐射引出装置等，作为关键部件。这种多层膜由高原子序数和低原子序数的两种材料交替沉积堆垛而成。可看作间距纳米量级的一维晶体。目前Ｍｏ／Ｓｉ多层膜应用在波长为１３ｎｍ左右，...     

电气和电子工程用材料科学

TB43,TN203.9 99060033软X射线多层膜分束镜的研制/易葵,邵建达,范正修,袁利祥(中国科学院上海光学精密机械所)11光学学报.一1999,19(3)一398一401介绍了软X射线多层膜分束镜的制备,采用腐蚀基底法和氯化钠脱膜分离法制备且获得了大面积的Mo/Si多层膜分束镜.图8表2参9(木)可见光在酞曹钻薄膜介质中吸收和色散的研究/卞大坤,陈亚孚(中国科学院长春光机所)11光学学报.一1 999,19(4)一570一573对可见光在酞蔷钻(CoPc)薄膜中的折射率、吸收率和吸收系数作了理论计算.理论结果和文献的实验测量值符合得很好.并对光在介质中吸收、色散随频率变…     

X射线光刻技术

X射线光刻技术是利用比可见光波长短1～2个数量级的软X射线为光源进行曝光的技术.目前已开发出两种方式.一种是将掩模和晶片置于数十微米以内的近帖间距内,以波长1nm左右的软X射线为光源对掩模和晶片进行1:1曝光的等倍近贴曝光方式.另一种是以波长10nm左右的软X射线为光源,通过多层膜反射镜的光学系统进行曝光的缩小投影曝光方式.图1为这两种X射线光刻方式的分辨极限示意图.     

光电子技术

O43,TB72006060148C/W多层膜的制备及其光学特性/王风丽,王占山,王洪昌,吴文娟,张众,张淑敏,秦树基,陈玲燕(同济大学精密光学工程技术研究所)//真空科学与技术学报.―2005,25(5).―385～387.介绍了软X射线波段C/W多层膜的制备和光学性能检测。采用高真空直流磁控溅射方法在超光     

软X光激光用多层膜反射镜的制备与检测

介绍在制备和检测软Ｘ光激光用多层膜反射镜中听做的研究工作。重点是制备过程，包括基板、镀膜设备、膜厚控制方法，以及经大量实验得出的镀膜工艺条件、给出了利用Ｘ光射线衍射仪所做的周期结构检测结果，以及利用激光等离子体作光源的精密反射率计所作的反射率测量结果。最后，对工作进展和存在的问题做了简略评述。     

μc-Si∶H/a-Si∶H多层膜的周期性结构和量子尺寸效应

利用射频辉光放电法 ,通过周期性交替切换两种耦合电极的方式 ,制备了 μc- Si∶ H/a- Si∶ H多层膜 .低角度X射线衍射 (L AXRD)测试表明 ,这种多层膜具有良好的周期性结构 .观察了上述多层膜的光学性质及电导率与温度的关系 ,发现其吸收边随着 a- Si∶ H层的减薄而蓝移 ,低温下的电导激活能 Ea 随着 a- Si∶ H层的减薄而减小 .     

组合式硬X射线折射光学系统

X射线显微镜在非侵入性检验不透明采样方面有广泛的应用潜力,但是,对生物细胞有损伤.由于X射线通过许多种材料时吸收很强,所以制造工作在千电子伏特级的硬X射线或X射线的光学元件是相当困难的.采用特殊的光学系统设计方案,诸如掠入射反射镜、多路毛细管、衍射透镜以及多层膜反射镜组成的光学系统才能聚焦硬X射线.但是,这些元件组成的光学系统存在效率低、成像质量差以及结构和元件加工极其复杂等缺点.     

科技简讯

日本TDK公司新近在3in硅(Si)基板上形成均匀的强介电体单晶薄膜获得成功.新方法,通过采用适于强介电体膜形成的新的缓冲层和Si基板前处理方式及使金属和氧反应方法达最佳化,可在3in整个基板面上使均匀的氧化物薄膜外延生长.首先在硅基板上形成达分子级平坦程度的氧化锆单晶薄膜作为绝缘膜缓冲层,然后在其上面形成钙钛矿系介电体单晶薄膜.进而,采用同样的生长方法,使新材料YMnO_3系强介电体生长,使其形成晶格有序的单晶膜.这种YMnO_3系单晶膜形成ZrO_2和晶格有序排列的异质外延结构.通过在此基本结构的表面形成金属电极,可获得MFIS结构.这种结构便成为栅形强介电体存储器的基本靶结构,这种单晶YMnO_3系薄膜,