Development and Metrology of Extreme Ultraviolet and soft X-ray Multilayer Mirrors

Questa ricerca spiega tesi lavora allo sviluppo e metrologia di rivestimenti a film sottile multistrato progettate per Estremo Ultravioletto (EUV) e regioni spettrali raggi X molli. Mentre la parte di sviluppo è limitato a multistrati riflettenti a 6.x nm, parte significativa della tesi è dedicata alla metrologia multistrati (ML) in campo spettrale più ampia. La parte di sviluppo si concentra sulla progettazione e fabbricazione di ML di alta riflettività intorno 6.x nm lunghezze d'onda per sostenere sotto 10 nm half-pitch (HP) paterni della litografia EUV prossima generazione e da tavolo per riflessione inferiori a 10 nm fonti EUV. Attività specifiche per questo argomento includono la ricerca di nuovi materiali candidati, progettazione numerica, la deposizione delle ML, e test delle prestazioni a lunghezze d'onda inferiori a 10 nm. Il secondo grande tema della tesi si concentra sulla caratterizzazione completa di ML utilizzando approcci innovativi. La maggior parte delle domande impegnative nei rivestimenti ML quali la caratterizzazione di interfacce sepolte, la determinazione del livello e interstrato spessori, incertezze costanti ottiche vicino EUV e bordi di assorbimento di raggi X molli premono problemi. Sincrotrone basato Grazing Incidente - EUV riflettività (GI-EUVR) in prossimità di bordi di assorbimento di uno degli elementi componenti della struttura ML viene proposto come una tecnica importante per ottenere le richieste di metrologia. La forza di analisi GI-EUVR di ML si trova sulla sua sensibilità simultanea di parametri ottici e strutturali. Il metodo proposto EUV metrologia è anche in grado di valutare l'analisi dei danni di fotoni ad alta intensità e / o particelle energetiche sulle prestazioni ML. In combinazione con le tradizionali tecniche di caratterizzazione ML, la caratterizzazione GI-EUVR permesso dei processi di diffusione di interfaccia sepolto più impegnative durante la crescita multistrato. Analisi della composizione chimica e corrispondenti proprietà ottiche degli strati tra di diffusione vengono effettuate nei pressi Si LIII - bordo per Mo / Si e vicino elementare di boro (B) bordo per B4C / CeO2 ML per dimostrare la robustezza del metodo proposto. Modifiche di parametri strutturali ed ottiche di ML per applicazioni in telescopi astronomici a causa del bombardamento di particelle di elio (4 keV He ++) che sono dominanti nella corona solare possono essere analizzati usando le tecniche attuali. Infine, la tesi si occupa dello sviluppo di esperimento da tavolo dispersione intorno 13,5 nm di lunghezza d'onda EUV in base a scarica di gas Xenon sorgente del plasma prodotto. EUV misurazioni di dispersione a 13,5 nm lunghezza d'onda centrale e 2% della larghezza di banda può essere semplice e veloce analisi rugosità superficiale nella gamma di frequenze medio-spaziali.