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使用大光束对小目标进行掠入射小角 X 射线散射(GISAXS)

介观与纳米尺度物理 2017-06-20 v1 仪器与探测器

摘要

GISAXS 常被作为一种通用工具,用于对纳米结构表面进行非接触和无损研究。然而,由于入射角极浅,X 射线束的光斑显著拉长,这限制了 GISAXS 只能用于目标长度为数毫米量级的样品。对于许多潜在应用而言,制造大面积目标区域是不切实际的,且目标被结构化区域所包围。由于光束光斑大于目标,周围结构会产生寄生散射,从而掩盖目标信号。本文展示了在 Si 衬底上线条长度从 50μm50\,{\rm\mu m} 降至 4μm4\,{\rm\mu m} 的孤立及被包围光栅目标的 GISAXS 测量结果。对于孤立光栅目标,解释了因目标长度减小而导致的散射图案变化。对于被包围的光栅目标,通过使目标相对于周围结构的主方向呈不同取向来制造目标,将 15μm×15μm15\,{\rm\mu m}\,\times\,15\,{\rm\mu m} 目标光栅结构的散射信号与 100μm×100μm100\,{\rm\mu m}\,\times\,100\,{\rm\mu m} 纳米结构周围环境的散射信号分离开来。所描述的技术使得 GISAXS 能够应用于例如半导体工业中计量场的表征,而在此之前,由于光束光斑过大,一直被认为不可能使用该方法。

关键词

引用

@article{arxiv.1703.01146,
  title  = {Grazing Incidence Small Angle X-Ray Scattering (GISAXS) on Small Targets Using Large Beams},
  author = {Mika Pflüger and Victor Soltwisch and Jürgen Probst and Frank Scholze and Michael Krumrey},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1703.01146},
  year   = {2017}
}