[发明专利]模型独立的掠入射X射线反射率

权利要求书

1.一种测量薄膜堆叠的性质的方法，所述薄膜堆叠由已知的多个物理材料和所述多个物理材料之间的界面组成，所述方法包括：

定义所述薄膜堆叠中的所述多个物理材料的有序列表，以及为每个物理材料定义相应定义的索引值，其中，所述定义的索引值沿着所述有序列表单调递增或单调递减；

测量一定范围角度内的强度相对角度的掠入射X射线反射率曲线；以及

建立表示所述薄膜堆叠的N个子层(j)的阵列，所述子层的阵列的每个元素具有表示所述子层的组成的定义的参数P_j；

拟合所述参数P_j，使得作为所述参数P_j的函数的相对于角度的所计算的掠入射X射线反射率曲线最准确地匹配相对于所述一定范围的角度内的角度的所测量的掠入射X射线反射率曲线，以获得拟合的参数

以及，基于所述拟合的参数输出所述薄膜堆叠的组成的测量值；

其中，所述参数P_j具有值，所述参数P_j的值被定义为：

(a)当所述参数P_j具有所述定义的索引值之一时，表示相应的物理材料；以及

(b)当P_j的值位于一对定义的索引值之间时，表示所述一对定义的索引值的物理材料的混合物的组成，随着所述混合物的组成从纯的第一物理材料变成纯的第二物理材料，P_j的值从所述一对定义的索引值的物理材料中的第一物理材料的定义的索引值单调变成所述一对定义的索引值的物理材料中的另一物理材料的定义的索引值，其中所述参数P_j是连续的。

2.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述定义的索引值是表示所述物理材料在所述有序列表中的位置的整数，以及

非整数值P_j表示具有由定义的索引值|P_j|表示的物理材料的分数(1-frac(P_j))以及由所述定义的索引值|P_j|+1表示的所述物理材料的分数frac(P_j)的组成，其中||是返回P_j的整数部分的整数函数，而frac()是返回超出所述整数部分的超量的分数部分函数。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，拟合所述参数P_j的步骤包括最小化通过对于每个测量角度将所测量的掠入射X射线反射率曲线从所计算的掠入射X射线反射率曲线中减去而所获得的残差的平方和的值。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，拟合被表示为向量P的所述参数P_j的步骤包括最小化以下方程的值

其中

其中，N是测量的数据点的数量，θ是掠入射X射线反射率测量中的入射角，I_calc(θ,P)是所计算的掠入射X射线反射率的强度，I_exp(θ,P)是所测量的掠入射X射线反射率的强度，σ(θ)是掠入射X射线反射率测量的不确定性，以及l是拟合参数的数量。

5.根据权利要求3所述的方法，其中，使用Levenberg Marquardt算法来执行最小化的所述步骤。

6.根据权利要求1或2所述的方法，还包括提供作为P_j的值的函数由P_j表示的物理材料的折射率的实部的表示，以及作为P_j的值的函数的由P_j表示的物理材料的折射率的虚部的表示；

其中，使用所述实部的表示和所述虚部的表示使用从P_j的值获得的折射率值来计算所计算的掠入射X射线反射率值。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述子层的数量在通过以下方程给出的N_opt的30％范围内：

其中

θ_max是最高的测量的角度，以及λ是所使用的X射线的波长。