[發(fā)明專利]通過(guò)X射線反射散射測(cè)量來(lái)測(cè)量樣本的方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111110980.7
• 申請(qǐng)日: 2015-01-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113804710B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 希瑟·A·波伊斯;戴維·A·雷德;布魯諾·W·許勒爾;羅德尼·斯梅德特;杰弗里·T·范東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 諾威量測(cè)設(shè)備公司
• 主分類號(hào): G01N23/20
• 分類號(hào): G01N23/20;G01N23/20008
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 沈丹陽(yáng)

1.一種通過(guò)X射線反射散射測(cè)量表征樣本的方法，所述方法包括：

使具有1keV或更低能量的入射X射線束撞擊具有周期結(jié)構(gòu)的樣本，以生成具有多個(gè)衍射級(jí)的X射線散射，同時(shí)將所述入射X射線束配置為在入射和方位平面中會(huì)聚，從而同時(shí)提供多個(gè)入射角和多個(gè)方位角，并且由此引起所述X射線散射的所述多個(gè)衍射級(jí)的角分離；以及，

對(duì)所述X射線散射的至少一部分的強(qiáng)度進(jìn)行采樣。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，對(duì)于所述多個(gè)衍射級(jí)，同時(shí)進(jìn)行所述強(qiáng)度的采樣。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述多個(gè)衍射級(jí)包括零級(jí)和第一級(jí)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，通過(guò)將散射的X射線束的至少一部分收集到二維檢測(cè)器上來(lái)完成對(duì)所述強(qiáng)度的采樣。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，通過(guò)掃描檢測(cè)器的狹縫來(lái)對(duì)所述強(qiáng)度進(jìn)行采樣。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，將所述入射X射線束配置為會(huì)聚包括會(huì)聚到20度至40度范圍內(nèi)的角度。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，將所述入射X射線束配置為會(huì)聚包括會(huì)聚使得所述入射X射線束的中心軸與水平面具有在10度至15度的范圍內(nèi)的固定的非零入射角。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，將所述入射X射線束配置為會(huì)聚包括使所述X射線束通過(guò)單色器。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，進(jìn)一步包括配置所述單色器以確保所述采樣基本上沒(méi)有散射階重疊。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述入射X射線束在所述X射線束穿過(guò)單色器與撞擊在所述樣本上之間未被校準(zhǔn)。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述多個(gè)入射角的范圍小于零度處的標(biāo)稱第一階角的角度。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括：通過(guò)散射解相對(duì)于采樣的散射信號(hào)強(qiáng)度的反演來(lái)估計(jì)所述樣本的所述周期結(jié)構(gòu)的形狀。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，會(huì)聚入射X射線束具有小于所述周期結(jié)構(gòu)的周期的波長(zhǎng)。

14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述入射X射線束由從由碳C、鉬Mo以及銠Rh組成的組中選擇的X射線源生成。

15.一種用于通過(guò)X射線反射散射測(cè)量以測(cè)量樣本的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

X射線源，用于生成具有大約1keV或更低能量的X射線束；

樣本架，用于定位具有周期結(jié)構(gòu)的樣本；

單色器，位于所述X射線源與所述樣本架之間，所述單色器用于聚焦所述X射線束以將入射X射線束提供至所述樣本架，所述入射X射線束同時(shí)具有多個(gè)入射角和多個(gè)方位角，所述單色器被配置為聚焦所述X射線束以使來(lái)自所述樣本的多階X射線衍射被空間分離；以及

檢測(cè)器，用于收集來(lái)自所述樣本的散射X射線束的至少一部分。

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，所述檢測(cè)器對(duì)多個(gè)衍射級(jí)的強(qiáng)度同時(shí)進(jìn)行采樣。

17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，所述檢測(cè)器包括二維檢測(cè)器。

18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括掃描狹縫。

19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，所述單色器聚焦所述X射線束以具有在從20度至40度的范圍內(nèi)的會(huì)聚角。