СТРУКТУРА И ФАЗОВЫЙ СОСТАВ МНОГОСЛОЙНЫХ РЕНТГЕНОВСКИХ ЗЕРКАЛ W-Si

Abstract

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.

Keywords

• многослойное рентгеновское зеркало, силицидные прослойки, дисилицид вольфрама, аморфные слои, механизм формирования