软X射线高反射率多层膜反射镜

日本松下技术研究所用准分子激光CVD工艺技术实现软X射线聚光用高反射率多层膜反射镜,这种反射镜是在硅基板上由钨(W)和硅(Si)交互沉积的多层膜(W/Si)构成椭圆柱面反射镜(尺寸:55×55mm~2,短半径60mm),(图1).多层膜的各层,在基板纵剖面内的膜厚是不同的.该椭圆形反射镜能把点光源发出的软X射线聚成光束.所发出的两条光线能聚焦成一点.     

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.     

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。     

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     

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)     

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。     

“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     

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.     

X射线多层反射膜

评述X射线多层反射膜原理、现状和问题。讨论了投影X射线光刻和X射线毛细管放电重复率激光器所用的反射镜。     

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.     

常用材料软X射线多层膜的全波段设计

利用薄膜光学理论及材料在软X射线波段的原子散射因子,设计了大批量的软X射线多层膜的计算程序,对常用材料的膜系配对进行了优化设计,给出的结果对软X 射线整个波段内的多层膜膜系的选择有一定的指导意义。     

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，...     

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。     

45°角入射的13.1nm软X射线多层膜的研制

报道了对４５°入射角高反的１３．１ｎｍ软Ｘ射线多层膜反射镜的研制情况。利用在星光装置中进行的软Ｘ射线激光等离子体实验测量多层膜反射率的方法，获得了２６．２％的实测反射率，该反射率已达到理论反射率的７０％。     

常用间隔层材料软X射线多层膜的设计

为了研究常用间隔层材料的软X射线多层膜的材料设计,利用Lawrence-Livermore国家实验室提供的软X射线多层膜设计程序进行模拟计算,得到了软X射线波段内的具有高反射率的膜系。结果表明,Mo在相当大的波段范围内具有良好的光学特性;除了在12.44nm是首选膜系外(除4.36nm外),其它波长都有较高的反射率;U作为吸收层材料,在相当大的波段范围内,与其它间隔层材料配对的多层膜也具有较高的反射率。这对多层膜膜系的材料选择有一定的指导意义。     

以复合折射透镜聚焦硬X射线

X射线显微术有可能用于不透明样品的无损检验 ,但却易于损坏生物样品。然而 ,由于此种辐射穿过许多状块材料影响很少 ,所以制造硬 X射线 (ke V范围的 X射线 )光学件很困难。有些技术可以制造聚焦硬 X射线的光学件 ,包括掠入射反射镜、多根毛细管、衍射透镜和多层膜反射镜 (其各个膜层的厚度仅为几个原子 ) ,但这些光学件存在效率低、成像质量差、高度复杂性等问题。现在莱茵西区高等技术学校物理研究所和欧洲同步辐射装置的研究人员已使成像 X射线光学件进入人们熟知的折射光学领域。他们已建造一种称为复合折射透镜 (CRL)的光学系统。…     

波长为1.03nm的掠入射多层膜反射镜的设计

在软x射线短波段1.03nm处的掠入射多层膜反射镜的设计中，本文提出了一种理论设计的修改方法。该方法考虑了基底，膜层界面间的均方根粗糙度与反射率的影响，对界面的数学描述源于D.G.Sterns的散射理论。设计结果表明：要在1.03nm处制做较高反射率（10%）的掠入射多层膜反射镜，基底粗糙度小于0.56nm即可，使用超精加工的粗糙度为0.5nm的基片作为基底，沉积了多层膜反射镜后，其反射率结果是10%，与修改方法结果一致。     

美国和欧洲X射线多层膜反射镜的开发简况

今年8月作者在美国逗留期间，考察了X射线多层膜反射镜的开发和应用，本文作一简单介绍。     

软X射线投影光刻原理装置的设计

介绍了投影光刻技术发展的历程、趋势和软X射线投影光刻技术的特性,并介绍了软X射线投影光刻原理装置的研制工作.该装置由激光等离子体光源、掠入射椭球聚光镜、透射掩模、镀有多层膜的Schwarzchild     

X射线微缩投影光刻技术

作为将来0.1μm投影光刻技术,探讨了X射线缩小投影曝光方法,该技术是在软X射线领域中,在缩小光学系统的反射镜面上形成的反射的多层膜,可作为大面积曝光实用的光学系统,并进行试制评价,非球面加工精度大致要满足0.1μm才能获得其性能,通过该光学系统的曝光实验确认可在20×0.4mm范围中构成尺寸为0.15μm图形