X射线反射率(XRR)

X射线反射率(XRR)是一种与X射线衍射(XRD)相关的技术,正成为一种广泛使用的工具。描述薄膜和多层结构. 以非常小的衍射角进行 X 射线散射可以表征低至几十Ǻ厚的薄膜的电子密度分布。使用反射率模式的模拟,高度精确地测量晶体或非晶态的厚度、界面粗糙度和层密度薄膜并且可以获得多层。与光学椭偏仪不同,不需要有关薄膜光学特性的先验知识或假设。

理想用途

  • 高精度的薄膜厚度和密度测量
  • 测量薄膜或界面粗糙度
  • 测量整个晶圆的薄膜均匀性
  • 测量低k薄膜的孔密度和孔径

优势强项

  • 整个晶圆分析(最大300毫米)以及不规则和大型样品
  • 完整晶圆的映射
  • 导体和绝缘体分析
  • 对于精确的厚度测定,不需要知道膜的光学性质
  • 最低或无样品制备要求
  • 所有分析的环境条件

缺点限制

  • 需要对预期的基本样品结构有一些了解,以便提供准确的密度结果(例如,存在的层的顺序及其近似成分)
  • 为了确定厚度,表面和界面的粗糙度必须小于〜5 nm。 表面粗糙度和密度仍可在较粗糙的样品上确​​定
  • 最大膜厚〜300 nm

技术规格

  • 检测到信号: 反射的X射线
  • 检测到的元素: 没有特别地检测到元素,而是测量了层的电子密度。 结合对层组成的了解,可以精确确定层的厚度和密度
  • 检测限: 最小层厚15-100Ǻ
  • 深度分辨率: 〜测量厚度的1%
  • 成像/制图: 有
  • 横向分辨率/探头尺寸: 约1厘米

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