專利名稱：一種采用x射線反射儀測量樣品表面特性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及采用X射線反射儀的測量方法。
背景技術(shù)：
X射線反射儀用來測定樣品層厚度及其有關(guān)電子密度的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。X射線反射儀的原理最早于1954年由Parratt進(jìn)行描述，到目前為止，該技術(shù)的一個先決條件是在散射波長的范圍內(nèi)所用的底面足夠平坦。近來，由于分子尺度上的平坦底面的廣泛使用，如硅片的廣泛使用，使得該技術(shù)得到了普及。目前，表面粗糙度、膜厚度以及曲面密度的測量主要采用的是原子力顯微鏡，而原子力顯微鏡測量的缺點是設(shè)備昂貴，測試速度慢，只能對平面進(jìn)行研究是一個重大的缺陷。除此之外，系統(tǒng)地掃描樣品表面意味著測定樣品厚度通常需要30至60分鐘，因此不適用于在實踐生產(chǎn)中流水線式的測量表面層厚度，而且用0-2 0幾何體(反射平面基底的幾何形狀)通常來說十分困難，計算也較為難、繁瑣耗時，因此測量樣品的時間較長。這些儀器必須調(diào)整到多個位置，因此需要消耗大量的能量，從而導(dǎo)致成本增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是要解決現(xiàn)有反射儀只能對平面進(jìn)行研究并且測量樣品時間過長的問題，而提供了一種采用X射線反射儀的測量方法。采用X射線反射儀測量樣品表面特性的方法包括以下步驟:一、采用X射線反射儀對樣品表面進(jìn)行照射；二、反射光強度通過檢測裝置進(jìn)行檢測；三、對檢測到的反射光強度進(jìn)行計算并測量:當(dāng)超過臨界反射角時，X射線反射儀利用反射光強度指數(shù)衰減作用進(jìn)行測量，得到測量數(shù)據(jù)，用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行模擬，并通過Parratt公式進(jìn)行計算，得到數(shù)學(xué)模型數(shù)據(jù)；其中，所述Parratt公式如下所示:
權(quán)利要求
1.一種采用X射線反射儀測量樣品表面特性的方法，其特征在于采用X射線反射儀測量樣品表面特性的方法包括以下步驟: 一、采用X射線反射儀對樣品表面進(jìn)行照射； 二、反射光強度通過檢測裝置進(jìn)行檢測； 三、對檢測到的反射光強度進(jìn)行計算并測量: 當(dāng)超過臨界反射角時，X射線反射儀利用反射光強度指數(shù)衰減作用進(jìn)行測量，得到測量數(shù)據(jù)，用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行模擬，并通過Parratt公式進(jìn)行計算，得到數(shù)學(xué)模型數(shù)據(jù)；其中，所述Parratt公式如下所示:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用X射線反射儀測量樣品表面特性的方法，其特征在于步驟一中所述樣品包括彎曲樣品或者承載彎曲樣品的基底、表面彎曲或者彎曲的薄膜、粗糙度為0 30nm2的基板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種采用X射線反射儀測量樣品表面特性的方法，其特征在于步驟一中所述樣品至少存在一維彎曲表面或通過偏轉(zhuǎn)而形成一維彎曲表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種采用X射線反射儀測量樣品表面特性的方法，其特征在于步驟一中所述X射線反射儀的電磁輻射為單色電磁輻射。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種采用X射線反射儀測量樣品表面特性的方法，其特征在于步驟一中所述X射線反射儀電磁輻射由Cu靶K系射線源或Mo靶K系射線源產(chǎn)生。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種采用X射線反射儀測量樣品表面特性的方法，其特征在于步驟二中所述檢測裝置至少被安裝在相對于樣品曲面兩個不同角度的位置處。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種采用X射線反射儀測量樣品表面特性的方法，其特征在于步驟三中所述表面特性 包括樣品厚度、表面粗糙度、樣品特性和表面電子密度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種采用X射線反射儀測量樣品表面特性的方法，其特征在于步驟一中所述X射線反射儀檢測器是包括光點二極管、閃爍檢測器和半導(dǎo)體檢測器中的一種或其中幾種的組合。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種采用X射線反射儀測量樣品表面特性的方法，其特征在于步驟一中的X射線反射儀包括一個電磁輻射源、至少一個透鏡或鏡像系統(tǒng)和檢測裝置。
全文摘要
一種采用X射線反射儀測量樣品表面特性的方法，本發(fā)明涉及采用X射線反射儀的測量方法。本發(fā)明是要解決現(xiàn)有反射儀只能對平面進(jìn)行研究并且測量樣品時間過長的問題，而提供了一種采用X射線反射儀的測量方法。一、采用X射線反射儀對樣品表面進(jìn)行照射；二、反射光強度通過檢測裝置進(jìn)行檢測；三、對檢測到的反射光強度進(jìn)行計算并測量；四、對測量偏差進(jìn)行校正。本發(fā)明應(yīng)用于光學(xué)測量領(lǐng)域。
文檔編號G01B15/08GK103245310SQ20131015294
公開日2013年8月14日 申請日期2013年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月27日
發(fā)明者賀強, 約翰尼斯·福律, 拉爾夫·克勒, 安·柯可卡亞, 肖瑞·庫伯 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)