Введение к работе
Прогресс в развитии микроэлектроники и технологии ^братки полупроводниковых материалов иеразрызно связан с совер-яствованием как уже известных, ак и потоком новых методов следования я контроля реальной структуры монокристаллов, ввергаемых воздействии различных технологических операций: :исяеігае. металлизация, травление, иошгал ампгаитация и т. д. юбходимость получения разнообразной информации об измеиеии-с, происходящих в кристаллической реютке после того или юго процесса, привела к создании целого комплекса взаимо-тояштцих методик, основанньгх на особенностях взаимодейст-[Я электро-магнг-ного излучения (видимого. Ж и УФ света, яптеновсхи- и г-лучей) и элементарных частиц (электронов, їйтронов и т. д.) с веществом. лтальпость темы
Одними из наиболее распространенных на практике является яптеновские методы исследования, позволяющие осуществлять разрушавший контроль In-situ. С ростом миниатюризации полу-юводниковь'х приборов и изменением топологии расположения іементов схем на "поверхности подложек, возрастаїзт требования эффективнсму контрояв их размеров, качества повторяемости, ютветстьия от,«деленным требованиям и т.д.-В связи с этим, настоящее время проводятся исследования по создании методов іагностики на основе новых дифракционно - интерференционных іяекий. Например, важной операцией в производстве, транзис->ров, интегральных схем л других приборов является контроль іраметроа профиля поверхности подложек. Иногда оптические шборы и профилометры не в состоянии эффективно работать в іких исследованиях. В этом случае могут использоваться рент-яго-дифракционные методы. Ряд работ, появившихся недавно и священных изучении дифракционных спектров кристаллов с пе-юдвческимп приповерхностными искажениями, показали, что яптеновская интерференционная дифрахтсметрия, главная идея т рой заклочается в соваеі^гнии когерентного брэгговского
рассеяні.і с дифрахцней на периодической сверхреиетке, является очень чувствительным инструментом, который можно использовать д.'.я диагностига; поверхности ионокристаллов.
С другой сторолы, растущие требования к эффективности методов диагностики' симулируют поиск и создание новых рент-гено-оптических элемеятсэ. К числу таких разработок можно отнести создание Брэгг-Френелевской линзы и развитие нового направления-Брэгг-Френелевской оптики, суть которой заключается в совмещении брэг. овской дифракции на кристалле с дифракцией на искусственно созданной в нем структуре.
Являясь органическим продолжением начатых в этой області исследований, настоящая диссертация посвящена изучение диф-ракі. энно - иктарференциоиних явлений, связанных с рассеяниеі I- --нтгеновских лучей на кристаллических объектах, представля ющих собой комбинации различных периодических и квазипериоди ческих структур. Цель работы
Теоретический анализ и экспериментальное исследовани особенностей рассеяния рентгеновских лучей в условиях брэг говского отражения на кристаллических сверхструктурах, реали эующих многолучевую интерференцию дифрагирусщег излучения. Научная новизна
Впервые экспериментально изучены особенности формировг ния Фурье-изображекий амплитудно-фазовых решеток в условш дифракции жесткого рентгеновского излучения (А-Ш.
Впервые экспериментально реализована дифракционная фок; сирозка блоховских волн в однокристально!' схеме.
Чпераые экспериментально обнаружена и исследована иите] фаренция рентгеновских лучей б дифракционных геометриях Лау: БрЗгг и Брэгг-Лауэ-Брэгг.
В' результате теоретического анализа показана еозмоя"ос
реэхого сужения кривой качания миогоблочного микроинтерфер
метра в геометрии Лауэ.
Практическая ценность . . ' '
Экспериментально реализована дифракционная фокусиров
блохсзсхих волн зонной линзой.
Предложен метод контроля кристаллов со слабыми "олямн деформаций (Ad/d-lO-7) на основе дифракционной зонной линзы.
Предложен новый тип холлимзтороз (угловая коллимация) жесткого и сверхжесткого рентгеновского излучения (E>20keV), основанных на резонансном свойстве многоблочных кикроиктерфе-рометров. Основные положения, выносимые на защиту
1. Особенности и условия формирования Фурье-изображений при
дифракции рентгеновских лучей на совершенных кристаллах с
аил литудн^-разовой решеткой вдоль поверхности.
2. Эксперииентальная реализация дифракционной фокусировки
блоховских волн в однокристальной схеме.
-
Исследование интерференционных эффектов, связанных с диф- , ракцией рентгеновской волны на иногогранной кристаллической поверхности.
-
Теоретический анализ дифракции рентгеновских лучей на нно-гоблочных микроинтерферометрах.
Апробация результатов работы
Результаты исследований, изложенные в диссертации, докладывались и обсуждались на следующих конференциях н семинарах:
1. и Всесоюзное совещание по межвузовской комплексной прог
рамме "Рентген", Черновцы, 1987. . . '
2. її Всесоозный семинар "Микролитография", Черноголовка,
1988. .
Ъ. Всесоюэпгя конференция "Динамическое рассеяние, рентгеновских луч й ь кристаллах с динамическк«иі и статическими пска-нениями", Негри, 1988.
-
IV Всесогзное совещание по когерентному взаимодействий излучения с веществом, Москва, 1988.
-
ні Всесоюзное совещание по иэкзузовской комплексной программе "Рентген", Черновцы, 1989.
-
Вторая конференция по динамическому рассеянию рентгеновских лучей в кристаллах с дипамлчэсктди и статическими иска-лениями, Каиивели, 1990.
-
Международная конференция по использованию синхротронного иэяученил СИ-SO, Мосог, 1990.
-
IV Международная конференция по оборудованию для синхротронного излучения, Честер, 1991.
Основное содержаы;а работы изложено в 6 публикациях (си. стр. 18). Структура и объем диссертации
Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка цитируемое литературы: 139 страниц -машинописного текста, включающего 41 рисунок и список цитируемой л:.;ературы из 123 наименований.
