Details

Методы просвечивающей электронной микроскопии и высокоразрешающей электронной микроскопии, применяемые для исследования многослойных гетерокомпозиций, имеют ограничения в разрешающей способности, не позволяют эффективно исследовать аморфные материалы и требуют анализа множества локальных участков в случае образцов, состоящих из отдельных кристаллитов. В работе исследована многослойная гетерокомпозиция, представляющая собой фазосдвигающий фотошаблон и состоящая из слоев наноразмерной толщины на поверхности стеклянной подложки. Для исследования тонкой фольги поперечного и продольного сечений применены методы фокусированного ионного пучка. Для идентификации структуры и определения состава слоев использованы методы просвечивающей электронной микроскопии и энергодисперсионного рентгеновского микроанализа. Анализ фольги поперечного сечения, приготовленной с использованием стандартных подходов, позволил визуализировать, измерить толщины и определить составы слоев. Показано, что на подложке SiO[2] сформирован аморфный слой Mo[0,06]Si[0,31]N[0,63] толщиной 93 нм, который последовательно покрыт поликристаллическими слоями Cr[0,56]N[0,44], Cr[0,74]C[0,06]N[0,2] и Cr[0,4]N[0,26]O[0,3] толщиной 22, 37 и 8 нм соответственно. Тонкая фольга планарного сечения, приготовленная под небольшим наклоном к поверхности фотошаблона, позволила сформировать сечения всех слоев с размерами, достаточными для их исследования методом микродифракции электронов. Выполненный электрографический анализ подтвердил аморфную структуру подложки и слоя Mo[0,06]Si[0,31]N[0,63], а также показал, что поликристаллические слои Cr[0,56]N[0,44]; Cr[0,74]C[0,06]N[0,2]; Cr[0,4]N[0,26]O[0,3] образованы кристаллитами с кубической решеткой и параметрами 3,92; 4,18; 4,12 ангстрем соответственно.

Transmission electron microscopy and high-resolution electron microscopy methods used to study multilayered heterocompositions don’t allow for effective studying of amorphous materials and require the analysis of many local zones in case of specimens that consist of separate crystallites. In this work, a multilayered heterocomposition, which is a phase-shifting photomask consisting of nanoscale thickness layers on the surface of a glass substrate, is studied. Focused ion beam methods were used to make a preparation of normal and longitudinal cross section thin foils. Normal cross section foil prepared using standard approaches allowed for layers visualization, thickness measurement and composition analysis. It was demonstrated that a 93 nm thick amorphous layer of Mo[0.06]Si[0.31]N[0.63] is formed on the SiO[2] substrate, which is successively covered by polycrystalline layers of Cr[0.56]N[0.44], Cr[0.74]C[0.06]N[0.2] and Cr[0.4]N[0.26]O[0.3] with thicknesses of 22, 37 and 8 nm, respectively. Longitudinal cross section foil prepared at a slight inclination to the surface of the photomask made it possible to form sections of all layers with dimensions sufficient for their study by electron microdiffraction. The performed phase analysis has confirmed the amorphous structure of the substrate and the Mo[0.06]Si[0.31]N[0.63] layer, and also has shown that the polycrystalline Cr[0.56]N[0.44], Cr[0.74]C[0.06]N[0.2] and Cr[0.4]N[0.26]O[0.3] layers are formed by crystallites with a cubic lattice and parameters 3.92, 4.18 and 4.12 angstrem, respectively.