基于掠入射X射线反射谱的Mo/Si多层膜扩散系数测量

测量了Mo/Si多层膜在250 °C下经历不同时间退火后的掠入射X射线反射谱,从中提取出特定级次衍射峰在退火过程中的相对移位,通过布拉格公式拟合,得到了Mo/Si多层膜周期厚度皮米级别的相对变化。采用扩散控制模型来描述Mo/Si多层膜界面扩散,界面厚度的平方随时间线性增加,由此拟合得到Mo和Si间的扩散系数为0.33×10-22 cm2/s。采用四层模型,对掠入射X射线反射谱进行全谱拟合,得到了Mo,Si和扩散层MoSi2的密度分别为9.3,2.5和5.4 g/cm3,据此对Mo和Si间扩散系数进行修正,最终得到在250 °C下,Mo/Si多层膜中Mo和Si间的扩散系数为1.88×10-22 cm