Свойства синхротронного излучения

Основные свойства синхротронногоизлучения.Синхротронное излучение СИ испускается заряженными частицами электронами, протонами, позитронами , движущимися с релятивистскими скоростямипо искривленным траекториям. Генерация СИ обусловлена наличием у частицыцентростремительного ускорения. Предсказанное в конце прошлого века и открытоепочти 50 лет назад 1945г. СИ рассматривалось вначале как помеха в работециклических ускорителей - синхротронов.

Только в последние 10 frac14 15лет СИ привлекло внимание исследователей исключительным богатством своихспецифических свойств и возможностью их применения.Структура накопителя электронов.ПМ - поворотные магниты В - магнитное поле Р - вектор поляризации фотонов, излучаемых в плоскости орбитыэлектронов Щ - щель канала вывода, ограничивающая ширину пучка СИ погоризонтали.СИ обладает следующими уникальными свойствами

СИ - излучение с исключительновысокой коллимацией пучка. Пучок СИ испускается электроном по касательной ктраектории и имеет угловую расходимость y g-1, где g -релятивистский фактор отношение энергии электронов Е в накопителе к энергиипокоя электрона Е0 0.511МэВ для типичных значений Е 1ГэВимеем g 103и y 1мра . СИ обладает широким,непрерывным, легко перестраиваемым спектром, перекрывающим

практически весьрентгеновский диапазон и область ультрафиолетового излучения 0.1 frac14 100нм .Для описания спектральных свойств СИ вводится понятие критической длины волны lс. Это длина волны, которая делитэнергетический спектр СИ на две равные части суммарная энергия излучаемыхфотонов с длинами волн меньше lс равна суммарной энергии фотонов сдлинами волн больше lс . СИ обладает очень высокойинтенсивностью.

Интенсивность СИ в наиболее важном для исследований итехнологии рентгеновском диапазоне более чем на пять порядков превышаетинтенсивность рентгеновских трубок.СИ обладает естественной поляризацией строго линейной на оси пучка вектор электрического поля лежит в плоскости орбиты электронов и строгоциркулярной на его периферии. Поляризация СИ играет важную роль во многихпрецизионных методах исследования материалов и структур

микроэлектроники.Перечисленные выше уникальные свойства синхротронного излученияпозволяют поднять на новый качественный уровень субмикронную микротехнологию ианалитические методы диагностики субмикронных функциональных структур.Контраст в системах экспонирования с применением синхротронного излучения.Рентгенолитография с применением синхротронного излучения - этомногофакторный технологический процесс, в котором важную роль играют параметрымногих компонен тов литографической системы источника излучения,

каналавывода, рентгеношаблона, рентгенорезиста.Главный фактор, определяющий потенциальные возможности того или иноголитографического метода в микротехнологии СБИС - разрешение или минимальныйразмер надежно воспроизводимого в резисте элемента рентгеношаблона. Врентгенолитографии разрешение определяется, с одной стороны, волновой природойрентгеновского излучения дифракционные искажения , с другой стороны,нелокальным характером формирования реального скрытого изображения

генерацияфото- и оже- электронов рентгеновскими фотонами и вторичное экспонированиерезиста этими электронами . Кроме того, реальное технологическое разрешениеочень сильно зависит от процесса проявления полученного скрытого изображения.Для оценки эффективности работы рентгенолитографической системыэкспонирования в той или иной области спектра нужно учитывать не толькоспектральную эффективность рентгенорезиста, но и рентгеновскую прозрачность, тоесть оптические характеристики литографического канала вывода

СИ. Поэтому всистемах экспонирования с применением рентгеновского излучения например, врентгенолитографических системах экспонирования одним из важных параметровявляется контраст получаемого рентгеновского изображения например контрастскрытого изображения в рентгенорезисте .Схема рентгенографической системы экспонирования в пучках СИ.1-вакуумное окно 2-мембрана рентгеношаблона 3-маска 4-резист 5-рабочая пластина.