用于确定半导体晶片单层和多层膜厚度，密度和粗糙度。XRR可以对结晶和非晶材料进行分析。当X射线掠入射照射材料表面，在一定角度产生全反射θc。这个角度非常小，被称为临界角。角度变化取决于材料的电子密度。X射线入射角度相对于临界角较高，X射线穿透材料较深，材料表面为理想平面，反射率在上述这个角度突然下降。如果材料表面粗糙，反射率减少幅度更大。如果这样的材料作为基板，被一种电子密度不同的材料覆盖，X射线从薄膜和基板之间的界面反射，薄膜表面会互相干扰——结果产生震荡。因此，可以通过测量强度确定电子密度分布，并且垂直属性及表征多层膜的横向属性（粗糙度和接口或外层结构相关特性）也可被确定。具体来说，膜厚可通过振荡周期，表面信息和角相关振荡模式的振幅来确定。

系统

• 实验室XRR: SmartLab®, Ultima IV
• 高功率 θ/θ测角仪系统: TTRAX III