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,正在成为表征薄膜和多层结构的广泛使用的工具。非常小的衍射角的X射线散射可以表征厚度低至几十Ǻ的薄膜的电子密度分布。通过模拟反射率图案,可以获得结晶或非晶薄膜和多层膜的厚度、界面粗糙度和层密度的高精度测量。与光学椭圆偏振法不同,不需要关于薄膜光学特性的先验知识或假设。

XRR理想用途

  • 高精度薄膜厚度和密度测量
  • 测量薄膜或界面粗糙度
  • 测量晶圆上的薄膜均匀性
  • 测量低介电涡薄膜的孔密度和孔径

XRR优势强项

  • 整个晶圆分析(最大 300 mm)以及不规则和大样品
  • 全晶圆映射
  • 导体和绝缘体分析
  • 无需了解薄膜的光学特性即可准确测定厚度
  • 样品制备要求最低或无要求
  • 所有分析的环境条件

XRR缺点限制

  • 为了提供准确的密度结果,需要对预期的基本样品结构有一定的了解(例如,存在的层的顺序及其近似组成)
  • 表面和界面粗糙度必须低于~5 nm才能确定厚度。表面粗糙度和密度仍可在较粗糙的样品上测定
  • 最大薄膜厚度 ~300 nm

XRR技术规格

  • 检测到的信号:反射 X 射线
  • 检测到的元素:没有专门检测元素,而是测量层的电子密度。这与层组成的知识相结合,可以精确确定层厚度和密度
  • 检测限:最小层厚15-100 Ǻ
  • 深度分辨率:测量厚度的~1%
  • 成像/映射:是的
  • 横向分辨率/探头尺寸: ~1 cm

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