Студентам > Рефераты > Расчет характеристик канала вывода СИ (синхротронного излучения)
Расчет характеристик канала вывода СИ (синхротронного излучения)
Основные свойства синхротронного излучения.Синхротронное излучение (СИ) испускается заряженными
частицами (электронами, протонами, позитронами), движущимися с релятивистскими
скоростями по искривленным траекториям. Генерация СИ обусловлена наличием у
частицы центростремительного ускорения. Предсказанное в конце прошлого века и
открытое почти 50 лет назад (1945г.) СИ рассматривалось вначале как “помеха” в
работе циклических ускорителей - синхротронов. Только в последние 10¼15 лет СИ привлекло внимание
исследователей исключительным богатством своих специфических свойств и
возможностью их применения.
Структура
накопителя электронов.
ПМ - поворотные
магниты; В - магнитное поле; Р - вектор поляризации фотонов,
излучаемых в плоскости орбиты электронов;
Щ - щель канала вывода, ограничивающая ширину пучка СИ по
горизонтали.
Си обладает следующими
уникальными свойствами:
1. СИ - излучение с исключительно
высокой коллимацией пучка. Пучок СИ испускается электроном по касательной к
траектории и имеет угловую расходимость y»g-1, где g - релятивистский фактор (отношение энергии
электронов Е в накопителе к энергии покоя электрона Е0=0.511МэВ); для типичных значений Е»1ГэВ имеем g»103
и y»1мра¶.
2. СИ обладает широким, непрерывным,
легко перестраиваемым спектром, перекрывающим практически весь рентгеновский
диапазон и область ультрафиолетового излучения (0.1¼100нм). Для описания спектральных свойств СИ вводится
понятие критической длины волны lс. Это длина
волны, которая делит энергетический спектр СИ на две равные части (суммарная
энергия излучаемых фотонов с длинами волн меньше lс
равна суммарной энергии фотонов с длинами волн больше lс).
3. СИ обладает очень высокой
интенсивностью. Интенсивность СИ в наиболее важном для исследований и
технологии рентгеновском диапазоне более чем на пять порядков превышает
интенсивность рентгеновских трубок.
4.СИ обладает естественной
поляризацией: строго линейной на оси пучка (вектор электрического поля лежит в
плоскости орбиты электронов) и строго циркулярной на его периферии. Поляризация
СИ играет важную роль во многих прецизионных методах исследования материалов и
структур микроэлектроники.
Перечисленные выше уникальные свойства синхротронного
излучения позволяют поднять на новый качественный уровень субмикронную
микротехнологию и аналитические методы диагностики субмикронных функциональных
структур.
Контраст в системах экспонирования с применением синхротронного излучения.
Рентгенолитография с применением синхротронного излучения -
это многофакторный технологический процесс, в котором важную роль играют
параметры многих компонентов литографической системы: источника излучения,
канала вывода, рентгеношаблона, рентгенорезиста.
Главный фактор, определяющий потенциальные возможности того
или иного литографического метода в микротехнологии СБИС - разрешение или
минимальный размер надежно воспроизводимого в резисте элемента рентгеношаблона.
В рентгенолитографии разрешение определяется, с одной стороны, волновой
природой рентгеновского излучения (дифракционные искажения), с другой стороны,
нелокальным характером формирования реального скрытого изображения (генерация
фото- и оже- электронов рентгеновскими фотонами и вторичное экспонирование
резиста этими электронами). Кроме того, реальное технологическое разрешение
очень сильно зависит от процесса проявления полученного скрытого изображения.
Для оценки эффективности работы рентгенолитографической
системы экспонирования в той или иной области спектра нужно учитывать не
только спектральную эффективность рентгенорезиста, но и рентгеновскую
прозрачность, то есть оптические характеристики литографического канала вывода
СИ. Поэтому в системах экспонирования с применением рентгеновского излучения
(например, в рентгенолитографических системах экспонирования) одним из важных
параметров является контраст получаемого рентгеновского изображения (например
контраст скрытого изображения в рентгенорезисте).
Схема
рентгенографической системы экспонирования в пучках СИ.
1 - вакуумное
окно; 2 - мембрана
рентгеношаблона; 3 - маска; 4 - резист; 5 - рабочая пластина.
Copyright © Radioland. Все права защищены. Дата публикации: 2004-09-01 (0 Прочтено) |