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.
- 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
- N.I. Chkhalo, N.N. Salashchenko. AIP Advances, 3 (8), 082130 (2013)
- T. Watanabe, T. Harada, S. Yamakawa. Proc. SPIE, 11908, 1190807 (2021). DOI: 10.1117/12.2600896
- H. Levinson. Principles of Lithography, 4th еd. (SPIE, 2019), p. 524
- Hoya Corporation, Morio Hosoya. REFLECTIVE MASK BLANK AND METHOD OF MANUFACTURING A REFLECTIVE MASK (Pattent US No.: 8, 709, 685 B2 29.04.2014)
- 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
- S. Braun, H. Mai, M. Moss, R. Scholz, A. Leson. Jpn. J. Appl. Phys., 41 (6S), 4074 (2002)
- 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
- 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
- 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)
- 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)
- 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
- 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
- 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
- F. Scholze, J. Tummler, G. Ulm. Metrologia, 40, S224 (2003)
- F. Scholze, C. Laubis, C. Buchholz, A. Fischer, S. Ploeger, F. Scholz, H. Wagner, G. Ulm. Proc. SPIE, 5751, 749 (2005)
- 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)
- 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
- M. Svechnikov. J. Appl. Crystallogr., 53 (1), 244 (2020). DOI: 10.1107/S160057671901584X
- M. Svechnikov. J. Appl. Cryst., 57, 848 (2024). DOI: 10.1107/S1600576724002231