Вышедшие номера
Восстановление оптических констант тонких пленок в ЭУФ диапазоне по данным лабораторной рефлектометрии
Загайнов Н.В., Гарахин С.А., Морозов С.С., Полковников В.Н., Чхало Н.И.
Поступила в редакцию: 29 мая 2025 г.
В окончательной редакции: 29 мая 2025 г.
Принята к печати: 29 мая 2025 г.
Выставление онлайн: 11 сентября 2025 г.

Изучена возможность использования лабораторных методов рефлектометрии для измерения оптических констант материалов в экстремальном ультрафиолетовом (ЭУФ) диапазоне. Анализ проведен на основе соединений тантала, являющегося поглотителем в заготовках для масок. Численно смоделирован эксперимент по измерению коэффициента отражения в зависимости от длины волны и угла падения для слоев поглотителя литографической маски. В рамках модели учтены реальные характеристики лабораторных приборов, а также погрешности измерения. Численный эксперимент показал перспективность применения лабораторной рефлектометрии к определению параметров тонких пленок на подложках, а эксперимент подтверждает применимость метода для решения реальных задач. Такие параметры структуры, как плотности, шероховатости и толщины восстанавливаются с высокой степенью точности. Отклонения полученных во всех реализациях значений от модельных значительно меньше 1 %, эксперимент показал хорошую точность по восстановлению оптических констант. Ключевые слова: тонкие пленки, рефлектометрия, оптические константы, тантал, поглощение, дифрактометр, рефлектометр, коэффициент отражения, рентгеновское излучение, рентгеновская литография.
  1. O. Wood, J. Arnold, T. Brunner, M. Burkhardt, J.H.-C. Chen, D. Civay, S.S.-C. Fan, E. Gallagher, S. Halle, M. He, C. Higgins, H. Kato, J. Kye, Ch.-S. Koay, G. Landie, P. Leung, G. McIntyre, S. Nagai, K. Petrillo, S. Raghunathan, R. Schlief, L. Sun, A. Wagner, T. Wallow, Yu. Yin, X. Zhu, M. Colburn, D. Corliss, C. Smolinski. Proceed. SPIE, 8322, 832203 (2012). DOI: 10.1117/12.916292
  2. N.I. Chkhalo, N.N. Salashchenko. AIP Advances, 3 (8), 082130 (2013)
  3. T. Watanabe, T. Harada, S. Yamakawa. Proc. SPIE, 11908, 1190807 (2021). DOI: 10.1117/12.2600896
  4. H. Levinson. Principles of Lithography, 4th еd. (SPIE, 2019), p. 524
  5. Hoya Corporation, Morio Hosoya. REFLECTIVE MASK BLANK AND METHOD OF MANUFACTURING A REFLECTIVE MASK (Pattent US No.: 8, 709, 685 B2 29.04.2014)
  6. T. Liang, E. Ultanir, G. Zhang, S.-J. Park, E. Anderson, E. Gullikson, P. Naulleau, F. Salmassi, P. Mirkarimi, E. Spiller, Sh. Baker. J. Vacuum Sci. Technol. B, 25 (6), 2098 (2007). DOI: 10.1116/1.2779044
  7. S. Braun, H. Mai, M. Moss, R. Scholz, A. Leson. Jpn. J. Appl. Phys., 41 (6S), 4074 (2002)
  8. С.Ю. Зуев, Р.С. Плешков, В.Н. Полковников, Н.Н. Салащенко, М.В. Свечников, Н.И. Чхало, F. Schafers, M.G. Sertsu, A. Sokolov. ЖТФ, 89 (11), 1779 (2019). DOI: 10.21883/JTF.2019.11.48344.130-19
  9. T. Shoki, M. Hosoya, T. Kinoshita, H. Kobayashi, Y. Usui, R. Ohkubo, Sh. Ishibashi, O. Nagarekawa. Process development of 6-in EUV mask with TaBN absorber, Proc. SPIE 4754, Photomask and Next-Generation Lithography Mask Technology IX, (1 August 2002). DOI: 10.1117/12.477007
  10. F. Delmotte, J. Meyer-Ilse, F. Salmassi, R. Soufli, C. Burcklen, J. Rebellato, A. Je'Rome, I. Vickridge, E. Briand, E. Gullikson. J. Appl. Phys., 124, 035107 (2018)
  11. R. Soufli, F. Delmotte, J. Meyer-Ilse, F. Salmassi, N. Brejnholt, S. Massahi, D. Girou, F. Christensen, E.M. Gullikson. J. Appl. Phys., 125, 085106 (2019)
  12. M. Svechnikov, N. Chkhalo, A. Lopatin, R. Pleshkov, V. Polkovnikov, N. Salashchenko, F. Schafers, M.G. Sertsu, A. Sokolov, N. Tsybin. J. Synchrotron Rad., 27, 75 (2020). DOI: 10.1117/1.OE.60.4.044103
  13. R. Ciesielski, Q. Saadeh, V. Philipsen, K. Opsomer, J.-P. Soulie, M. Wu, P. Naujok, R.W.E. van de Kruijs, Ch. Detavernier, M. Kolbe, F. Scholze, V. Soltwisch. Appl. Optics, 61 (8), 2060 (2022). DOI: 10.1364/AO.447152
  14. V. Soltwisch, S. Glabisch, A. Andrle, V. Philipsen, Q. Saadeh, S. Schroder, L. Lohr, R. Ciesielski, S. Brose. High-precision optical constant characterization of materials in the EUV spectral range: from large research facilities to laboratory-based instruments. Proc. SPIE 12472, 37th European Mask and Lithography Conference, 124720Q (1 November 2022). DOI: 10.1117/12.2640176
  15. F. Scholze, J. Tummler, G. Ulm. Metrologia, 40, S224 (2003)
  16. F. Scholze, C. Laubis, C. Buchholz, A. Fischer, S. Ploeger, F. Scholz, H. Wagner, G. Ulm. Proc. SPIE, 5751, 749 (2005)
  17. S.S. Andreev, A.D. Akhsakhalyan, M.A. Bibishkin, N.I. Chkhalo, S.V. Gaponov, S.A. Gusev, E.B. Kluenkov, K.A. Prokhorov, N.N. Salashchenko, F. Schafers, S.Yu. Zuev. Centr. Europ. J. Phys., 1, 191 (2003)
  18. S.A. Garakhin, N.I. Chkhalo, I.A. Kas'kov, A.Ya. Lopatin, I.V. Malyshev, A.N. Nechay, A.E. Pestov, V.N. Polkovnikov, N.N. Salashchenko, M.V. Svechnikov, N.N. Tsybin, I.G. Zabrodin, S.Yu. Zuev. Rev. Sci. Instrum., 91 (6), 063103 (2020). DOI: 10.1063/1.5144489
  19. M. Svechnikov. J. Appl. Crystallogr., 53 (1), 244 (2020). DOI: 10.1107/S160057671901584X
  20. M. Svechnikov. J. Appl. Cryst., 57, 848 (2024). DOI: 10.1107/S1600576724002231