MoSi多层膜小角X射线衍射结构表征-中国光学.PDFVIP

第 3 卷 第 6 期 中国光学与应用光学 Vol. 3 No. 6 2010 年 12 月 Chinese Journal of Optics and Applied Optics Dec. 20 10 文章编号 1674-2915( 2010) 06-0623-07 Mo / Si 多层 膜 小 角 X 射 线 衍 射 结 构 表 征 喻 波 ( 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033) 摘要: 为了实现对 Mo / Si 多层膜 的结构表征, 测量 了多层膜样 品的小角 X 射线衍射谱 。介 绍了小角 X 射线衍射谱 的分 析方法, 包括 Bragg 峰值拟合法, 傅里叶变换法, 反射谱拟合法 。Bragg 峰值拟合法和反射谱拟 合法得到多层膜 的周期 厚 度为 7. 09 nm, 两种模型的反射谱拟合法得到界面的粗糙度( 扩散长度) 为 0. 40 ～0. 41 nm( Si 在 Mo 上) , 0. 52 ～0. 70 nm ( Mo 在 Si 上) , 前者要 比后者小, 这与透射 电镜法( TEM) 得到的结果 0. 40 nm( Si 在 Mo 上) , 0. 6 ～0. 65 nm( Mo 在 Si 上) 是一致的。通过基于扩散模型的反射谱拟合法得到的折射率剖面也与 由高倍率透射 电镜( HRTEM) 积 分得到 的灰度 值 剖面在趋势上是一致的。通过 X 射线衍射谱和 TEM 图像对 Mo /Si 多层膜进行综合表 征, 得 到了多层膜 的精细 结构信 息, 这对多层膜制备工艺的优化具有十分重要的意义 。 关 键 词: Mo / Si 多层膜; 小角 X 射线衍射; 傅里叶变换; 遗传算法; 内扩散模型 中图分类号: O484. 4; O436. 1 文献标识码: A Structural characterization of Mo/Si multilayer by grazing incidence X-ray diffraction YU Bo ( Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics, Chinese Academy of Sciences, Changchun 130033, China) Abstract: In order to characterize the structure of a Mo/ Si multilayer, the Small Angle X-ray Diffraction ( SAXD) of a multilayer sample is measured and the analytical methods of SAXD data were introduced, inclu- ding Bragg peak fitting, Fourier transform, and X-ray diffraction fitting. The period thickness of the multilayer obtained by the Bragg peak fitting or X-ray diffraction curve fitting is 7. 09 nm. The interface roughness( inter- diffusion length) are 0. 40- 0. 4 1 nm( Si on Mo) and 0. 52- 0. 70 nm( Mo on Si) , respectively. And the former is smaller than latter, which is consistent with the Transmisson Electron