Effect of working gas pressure on interlayer mixing in magnetron-deposited Mo/Si multilayers

By methods of cross-sectional transmission electron microscopy and small-angle x-ray scattering (λ = 0.154 nm) the influence of Ar gas pressure (1 to 4 mTorr) on the growth of amorphous interfaces in Mo/Si multilayers (MLs) deposited by DC magnetron sputtering is studied. The significant reduction in the ML period, which is evident as a volumetric contraction, is observed in MLs deposited at Ar pressure where the mean-free path for the sputtered atoms is comparable with the magnetronsubstrate distance. Some reduction in the thickness of the amorphous interlayers with Ar pressure increase is found, where the composition of the interlayers is enriched with molybdenum. The interface modification resulted in an increase in EUV reflectance of the Mo/Si ML

СТРУКТУРА И ФАЗОВЫЙ СОСТАВ МНОГОСЛОЙНЫХ РЕНТГЕНОВСКИХ ЗЕРКАЛ W-Si

Методами рентгеновской дифрактометрии в жесткой области (l~0,154 нм) исследована фазовая структура, состав и строение многослойных рентгеновских зеркал (МРЗ) W/Si с толщиной слоев вольфрама tW2,7 нм слои вольфрама имеют поликристаллическую (ОЦК) структуру, а при tW<1,9 нм они аморфны. При помощи sin2Y-метода установлено, что в тонких кристаллических слоях вольфрама (tW<10 нм) может содержаться более 3 ат.% Si. Растягивающие напряжения в слоях кристаллического вольфрама не превышают 1,1 ГПа. Построение функций радиального распределения атомов позволило установить, что аморфные слои вольфрама имеют расположение атомов, близкое к b-W. Во всех образцах за счет взаимодействия на межфазных границах наблюдается формирование силицидных прослоек, в результате чего реальная толщина слоев вольфрама меньше номинальной. Аморфные силицидные прослойки, обязательно формирующиеся на стадии изготовления МРЗ, содержат дисилицид вольфрама. В зависимости от скорости осаждения дисилицид может иметь расположение атомов, близкое либо к тетрагональной фазе, t-WSi2 (~0,6 нм/с.), либо к гексагональной фазе, h-WSi2 (~0,15 нм/с.). Представлена уточненная модель строения аморфных МРЗ W/Si. Предложены механизмы формирования силицидных прослоек, согласно которым нижние силицидные прослойки (W-на-Si) формируются преимущественно за счет баллистического перемешивания атомов вольфрама и кремния, а верхние – вследствие диффузионного перемешивания. Сделана оценка коэффициентов взаимной диффузии, которые позволили установить, что осаждаемая поверхность слоев может быть разогрета, по меньшей мере, на 250° выше температуры подложки. Предложены пути снижения межфазного взаимодействия