Numéro
Rev. Phys. Appl. (Paris)
Volume 23, Numéro 10, octobre 1988
Page(s) 1653 - 1659
DOI https://doi.org/10.1051/rphysap:0198800230100165300
Rev. Phys. Appl. (Paris) 23, 1653-1659 (1988)
DOI: 10.1051/rphysap:0198800230100165300

Kinetic ellipsometry applied to soft X-ray multilayer growth control

Ph. Houdy

Laboratoires d'Electronique et de Physique Appliquée (LEP) , 3 avenue Descartes, 94451 Limeil-Brévannes Cedex, France


Abstract
Ellipsometry is a characterization method allowing the determination of the optical index and of the thickness of thin films. We have used this method to control, during their growth, the realization of diode RF sputtered soft X-ray multilayers. Three parameters limit the multilayer reflectivity : compactness defects, thickness drift and interface roughness. Our ellipsometers' accuracy being 0.1 Å on thickness and 10-3 on optical index, we have been able to optimize the deposit thickness, to control the growth rate and to understand the interface formation mechanism. This has enabled us to produce soft X-ray optics of good quality for wavelengths down to 44.7 Å. Thus C/W 200 layer stacks with period from 40 Å to 80 Å and Si/W 100 layer stacks with period from 20 Å to 30 Å showing good reflectivities have been achieved.


Résumé
L'ellipsométrie est une méthode de caractérisation permettant la détermination des indices optiques et des épaisseurs des films minces. Nous avons utilisé cette méthode pour contrôler, durant le dépôt, la réalisation par pulvérisation diode RF de multicouches X. Trois paramètres limitent la réflectivité des multicouches : les défauts de compacité, les dérivés en épaisseur et les rugosités interfaciales. La précision de nos ellipsomètres étant de 0,1 A sur l'épaisseur et de 10-3 sur l'indice optique, nous avons pu optimiser la qualité des dépôts, contrôler les vitesses de croissance et comprendre les mécanismes de formation des interfaces. Ceci nous a amenés à réaliser des optiques X de bonne qualité pour des longueurs d'onde inférieures à 44,7 A. Nous avons ainsi réalisé des empilements carbone/tungstène de 200 couches avec des périodes de 40 à 80 A et des empilements silicium/tungstène de 100 couches avec des périodes de 20 à 30 Å présentant de bonnes réflectivités.

PACS
0760F - Optical polarimetry and ellipsometry.
0785 - X ray, gamma ray instruments and techniques.
8115G - Vacuum deposition.
7865 - Optical properties of thin films and low dimensional structures.

Key words
ellipsometry -- optical films -- reflectivity -- vapour deposition -- X ray apparatus -- soft X ray multilayer growth control -- optical index -- interface roughness -- soft X ray optics -- 44.7 AA -- C W -- Si W