[发明专利]增加穿透式小角度X光散射的散射强度的装置

说明书

相关申请案交互参照

所有相关的申请案均并入本文作为参考。本案是根据、且引用于2013年7月30日提出申请的美国临时申请案第61/859,838号及于2013年10月15日提出申请的美国临时申请案第61/891,062号的优先权，这两件临时申请案的内容并入本文作为参考。

技术领域

本揭露是关于增加穿透式小角度X光散射的散射强度的装置。

背景技术

穿透式小角度X光散射(transmission small angle X-ray scattering,tSAXS)是以次纳米波长的X光辐射来研究材料内部结构。近来，也已经成功地被应用于量测纳米级的表面特征。用以描述纳米级表面特征临界尺寸(critical dimension，CD)的相关参数为线距、线距变化、侧壁角度、线边缘粗糙度(line edge roughness,LER)、线宽粗糙度(line width roughness,LWR)等。由tSAXS散射图谱的绕射峰间隔，可以得知该参数(线距)；由散射强度的包络函数(envelope function)可以得知表面特征的几何形状因子(geometric form factor)。除了表面特征结构的CD外，tSAXS已经成功地用来分析LER、线距位移(pitch walk)及需要梯形模型模拟的记忆体结构中的侧壁上的复杂形貌和非平面薄膜厚度等。由于X光波长仍然远小于今日的纳米结构的特征尺寸，因此，tSAXS技术在未来仍是CD量测的可行技术之一。事实上，当量测更紧密堆迭的特征，或量测持续缩小的CD(导致X光散射峰分得更开)时，更需要藉由tSAXS来加以侦测。此外，由于tSAXS是基于古典X光弹性散射，因此，所观察到的散射强度只与局部电子密度有关。藉此tSAXS能避免因材料光学性质衍生的相关问题，例如，n和k，以及波长和尺寸相依性。

发明內容

本揭露提供一种增加穿透式小角度X光散射(tSAXS)的散射强度的装置，包含:增强光栅元件，设置于与待测光栅元件相距在入射X光的纵向相干长度内；以及提供纳米级精确度的放置机构，可调置增强光栅元件与待测光栅元件的横向及纵向相对对位或位置，达纳米级精确度。

附图说明

本揭露可藉由以下的实施例/范例的详细说明及附加图式的参照而得以更加地清楚明了，其中：

图1是描绘穿透式小角度X光散射(tSAXS)系统的示意图；

图2是描绘依据本揭露的实施例针对待测光栅元件(一维(1-D)光栅)的tSAXS量测的示意图；

图3a是例示依据本揭露的实施例针对增强光栅元件(1-D光栅)的tSAXS量测的示意图；

图3b是例示依据本揭露的实施例针对X光散射强度增加在该待测光栅元件第三和第六绕射峰峰的tSAXS量测的示意图；

图3c是例示依据本揭露的另一实施例针对X光散射强度增加在该待测光栅元件第三和第六绕射峰峰的tSAXS量测的示意图；

图4a是例示依据本揭露于h₂＝h₁、d₂＝d₁及w₂＝w₁完美对准时的tSAXS量测的示意图，该tSAXS量测包含待测光栅元件及增强光栅元件；

图4b是例示依据本揭露于h₂＝h₁、d₂＝d₁及w₂＝w₁时待测光栅元件和增强光栅元件的示意图，其中，横向位移η在该两个元件之间的相对位置；

图5a是例示依据本揭露相同材料的该待测光栅元件与该增强光栅元件的示意图，其中，f＝1、α＝1、m₁＝m₂＝2、以及η＝0等条件，导致cos(q_xη)＝1；

图5b是例示依据本揭露相同材料的该待测光栅元件与该增强光栅元件的示意图，其中，f＝1、α＝1、m₁＝m₂＝2、以及等条件，导致cos(q_xη)＝0；

图5c是例示依据本揭露相同材料的该待测光栅元件与该增强光栅元件的示意图，其中f＝1、α＝1、m₁＝m₂＝2、以及等条件，导致cos(q_xη)＝-1；