SU1536284A1 - Method of x-ray diffractometry of thin films - Google Patents
Method of x-ray diffractometry of thin films Download PDFInfo
- Publication number
- SU1536284A1 SU1536284A1 SU874337151A SU4337151A SU1536284A1 SU 1536284 A1 SU1536284 A1 SU 1536284A1 SU 874337151 A SU874337151 A SU 874337151A SU 4337151 A SU4337151 A SU 4337151A SU 1536284 A1 SU1536284 A1 SU 1536284A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- thin films
- goniometer
- plane
- equatorial plane
- line source
- Prior art date
Links
Landscapes
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к способам рентгеновского контрол качества материалов в виде тонких пленок и может быть использовано в различных отрасл х промышленности, св занных с получением тонких пленок, в том числе в микроэлектронике. Способ включает формирование падающего пучка от линейчатого источника системой щелей, ориентацию на гониометре подложки с пленкой под малым (преимущественно менее 10°) углом к оси пучка, регистрацию дифрагированного излучени с помощью приемных щелей и/или монохроматора и детектора. С целью повышени чувствительности при одновременном улучшении соотношени линий к фону увеличивают облучаемую площадь подложки, помеща линейчатый источник 1 в экваториальной плоскости гониометра, а падающий пучок формируют коллиматором Соллера 2 с пластинами, перпендикул рными экваториальной плоскости гониометра. 1 ил.The invention relates to methods of X-ray quality control of materials in the form of thin films and can be used in various industries related to the production of thin films, including microelectronics. The method includes the formation of an incident beam from a line source by a system of slits, orientation of the substrate with a film at a small (mostly less than 10 °) angle to the beam axis, recording of the diffracted radiation using receiving slits and / or a monochromator and detector. In order to increase sensitivity while simultaneously improving the line to background ratio, the substrate area to be irradiated is increased by placing line source 1 in the equatorial plane of the goniometer, and the incident beam is formed by a Soller 2 collimator with plates perpendicular to the goniometer plane. 1 il.
Description
Изобретение относитс к способам рентгеновского контрол качества материалов в виде тонких пленок и мо жет быть использовано в различных отрасл х промышленности, св занных с получением тонких пленок, в той числе в микроэлектронике„The invention relates to methods for X-ray quality control of materials in the form of thin films and can be used in various industries related to the production of thin films, including microelectronics.
Цель изобретени - повышение чувствительности при одновременном улучшении отношени интенсивности дифрагированного излучени к фону.The purpose of the invention is to increase the sensitivity while improving the ratio of the intensity of the diffracted radiation to the background.
На чертеже изображен ход лучей в экваториальной плоскости Р при осуществлении предлагаемого способа.The drawing shows the course of the rays in the equatorial plane P when implementing the proposed method.
Устройство дл реализации способа содержит источник 1 излучени , коллиматор Соллера 2 с пластинами, перпендикул рными плоскости Р, щель 3, ограничивающую расходимость падающего пучка в направлении, перпендикул рном Ps подложку 4 с исследуемой пленкой, плоский монохроматор 5, детектор б излучени . На черте также показаны угол падени пучка на подложку ы, удвоенный брэгговский угол 2Q регистрируемой линии, брэгговский угол моно- хроматора 0,, база коллиматора Соллера L, просвет между пластинами h, с -апертура коллиматора Соллера, R(r - рассто ние от среза колпимагора до оси гониометра„A device for implementing the method comprises a radiation source 1, a Soller collimator 2 with plates perpendicular to the plane P, a slit 3 limiting the divergence of the incident beam in the direction perpendicular to Ps substrate 4 with the film under study, a flat monochromator 5, a radiation detector b. The line also shows the angle of incidence of the beam on the substrate, doubled Bragg angle 2Q of the recorded line, Bragg monochromator angle 0, Soller collimator base L, clearance between plates h, Soller’s aperture of the collimator, R (r is the distance from the slice colpimagor to goniometer axis „
В данном способе повышаетс чувствительность к вы влению слабых дифракционных пиний от тонких пленок за счет увеличени облучаемой площади подложки S0 и повышени интенсивное - тей дифракционных линий при одновременном улучшении отношени сигнал - фон Увеличение S 0 достигаетс за счет увеличени ширины падающего пучка в плоскости Р при сохранении размеров последнего в направлении, перпендикул рном Р, При формировании падающего пучка коллиматором Соллера , когда пластины расположены перпендикул рно Р, ширина пучка b определ етс размером линейчатого источника f, помещенного в плоскости Р, и расходимостью пучка, задаваемой апертурой коллиматора Соллера согласно выражениюIn this method, the sensitivity to detecting weak diffraction pines from thin films is increased due to an increase in the irradiated area of the substrate S0 and an increase in the intensity of diffraction lines while simultaneously improving the signal-to-background ratio. The increase in S 0 is increased by increasing the width of the incident beam in the P plane while maintaining the dimensions of the latter in the direction perpendicular to P. When a incident beam is formed by the Soller collimator, when the plates are perpendicular to P, the width of the beam b is determined once a measure of the line source f placed in the plane P and the beam divergence defined by the aperture of the Soller collimator according to the expression
((Rj+L/2).(О((Rj + L / 2). (O
Так как апертура коллиматора Соллера определ етс его конструктивными параметрами - базой I, и рассто нием между пластинами h ), то дн типичных условий экспериментаSince the aperture of the Soller collimator is determined by its design parameters — base I, and the distance between the plates h), then the typical conditions of the experiment
00
5five
00
5five
00
5five
00
5five
00
5five
величина второго слагаемого в (1) не: превышает (0,3-0,5)f и ширина пучка b определ етс , в основном, первым слагаемым. Таким образом, уменьшение о мало сказываетс на величине S0 и при улучшении коллимации, привод щей к повышению пиковой интенсивности линий с сохранением уровн фона, интенсивность которого дл известных источников определ етс облучаемой площадью S0, достигаетс улучшение отношени интенсивностей линий к фону .the value of the second term in (1) does not: exceed (0.3-0.5) f and the beam width b is determined mainly by the first term. Thus, a decrease in o has little effect on S0 and, with improved collimation, leading to an increase in the peak intensity of the lines while maintaining the background level, the intensity of which for known sources is determined by the irradiated area S0, an improvement in the ratio of the intensities of the lines to the background is achieved.
Пример. Способ реализуют при следующих услови х. В качестве источника излучени используют трубку 2,ОБСБ-24 с линейчатым фокусом 10 0,2 мм, кожух которой устанавливают так, что максимальна проекци фокуса мм лежит в экваториальной (горизонтальной ) плоскости гониометра. Материал анода - хром, режим трубки 40 кВ, 50 мА. Падающий пучок формируют с помощью коллиматора Соллера 2 с вертикальными пластинами, смонтированного на стандартном вкладыше Конструктивные параметры коллиматора 2 следующие: база мм, угол расходимости с( 10 , просвет между пластинами 0,32 мм, коэффициент пропускани 76%, Вертикальную расходимость пучка ограничивают щелью 3 с высотой 8 мм В качестве подложки 4 берут пластину кремни диаметром 76 мм, вырезанную по плоскости с напыленной пленкой золота толщиной 0,1 мкм. Подложку ориентируют на гониометре БГ-0 под углом U) 8,8 к оси пучка. Регистрацию дифрагированного излучени производ т с помощью плоского графитового монохроматора 5 на отражении (00,2) с межплоскостным рассто нием ,354 А и детектора БЦС-6. Измеренна интенсивность пинии 220 с дифракционным углом ,7 составл ет 1,,,0 700 имп/с с превышением пика линии над фоном в 2,5 раза. Соответствующие измерени по способу- прототипу при равных режимах трубки, угле падени и горизонтальной расходимости пучка дают значение 188 имп/с, Соотношение сигнал - фоч дл способа-прототипа при уровне фона 85 имп/с равно 2,2. Облучаема площадь подложки увеличиваетс по срав- неию с прототипом в 4,9 рач - с 2,5 до 12,1 см2.Example. The method is implemented under the following conditions. A tube 2, OBB-24 with a line focus of 10 0.2 mm, is used as the radiation source, the casing of which is set so that the maximum projection of the mm focus lies in the equatorial (horizontal) plane of the goniometer. Anode material - chrome, tube mode 40 kV, 50 mA. The incident beam is formed using a Soller 2 collimator with vertical plates mounted on a standard liner. The design parameters of the collimator 2 are as follows: base mm, divergence angle from (10, clearance between plates 0.32 mm, transmittance 76%, Vertical divergence of the beam is limited by a slit 3 with a height of 8 mm A silicon wafer with a diameter of 76 mm cut along a plane with a deposited gold film 0.1 μm thick is taken as the substrate 4. The substrate is oriented on a BG-0 goniometer at an angle U) 8.8 to the beam axis. Diffracted radiation is recorded using a flat graphite monochromator 5 on reflection (00.2) with interplanar spacing, 354 A and a BTsS-6 detector. The measured pitch intensity 220 with a diffraction angle, 7 is 1 ,,, 0 700 pulses / s with a peak exceeding the line above the background by 2.5 times. Corresponding measurements by the prototype method with equal tube modes, angle of incidence and horizontal beam divergence give a value of 188 pulses / s. The signal-to-peak ratio for the prototype method at a background level of 85 pulses / s is 2.2. The irradiated area of the substrate increases in comparison with the prototype by 4.9 shrimps from 2.5 to 12.1 cm2.
Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает повышение чувствительности , определ емое по отношению интенсивностей линии (220), не менее , чем в 3,7 раза при одновременном улучшении соотношени сигнал - фон. Достоинством предлагаемого способа вл етс также повышение достоверности результатов, получаемых при рентгенофазовом анализе, за счет увеличени облучаемой площади подложки .Thus, the proposed method provides an increase in sensitivity, determined by the ratio of line intensities (220), not less than 3.7 times while simultaneously improving the signal-to-background ratio. The advantage of the proposed method is also an increase in the reliability of the results obtained by X-ray phase analysis, by increasing the irradiated area of the substrate.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874337151A SU1536284A1 (en) | 1987-12-03 | 1987-12-03 | Method of x-ray diffractometry of thin films |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874337151A SU1536284A1 (en) | 1987-12-03 | 1987-12-03 | Method of x-ray diffractometry of thin films |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1536284A1 true SU1536284A1 (en) | 1990-01-15 |
Family
ID=21339714
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU874337151A SU1536284A1 (en) | 1987-12-03 | 1987-12-03 | Method of x-ray diffractometry of thin films |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1536284A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2782990C1 (en) * | 2022-03-11 | 2022-11-08 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет" (Новосибирский государственный университет, НГУ) | Method for performing x-ray phase analysis of ash and/or soil-containing samples |
-
1987
- 1987-12-03 SU SU874337151A patent/SU1536284A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Русаков А.А. Рентгенографи металлов М.: Атомиздат, 1977, с. 438, TFD-sistem, Rigaku/Thin Film X-ray Diffractometr. Rigaku, CED 185 c/ /860110KO, Tokio, 1987, p. 4. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2782990C1 (en) * | 2022-03-11 | 2022-11-08 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет" (Новосибирский государственный университет, НГУ) | Method for performing x-ray phase analysis of ash and/or soil-containing samples |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3903415A (en) | X-ray diffraction measurement device using white X-rays | |
JP3085070B2 (en) | X-ray irradiation device | |
EP0095207A1 (en) | Double crystal X-ray spectrometer | |
KR920003050A (en) | Inspection method of external phase precipitate of single crystal material | |
SU1536284A1 (en) | Method of x-ray diffractometry of thin films | |
US8675816B2 (en) | X-ray spectrometer | |
SU1257482A1 (en) | X-ray diffraction method of analyzing structure disarrangements in thin near-surface layers of crystals | |
US2853618A (en) | Method and apparatus for the use of fluorescent x-rays in powder diffraction | |
JPH04164239A (en) | Powder x-ray diffraction meter | |
SU1497533A1 (en) | Method of inspecting structural perfection of crystals | |
JP2961881B2 (en) | X-ray diffraction method for measuring film thickness | |
JPH1048158A (en) | Method for measuring x-ray stress of single crystal sample or the like | |
JPH1151883A (en) | Method and equipment for fluorescent x-ray analysis | |
SU1436036A1 (en) | Method of determining lattice parameters of polycrystalline materials | |
Azaroff | A new method for measuring integrated intensities photographically | |
SU1133519A1 (en) | Method of determination of monocrystal structural characteristics | |
SU890180A1 (en) | Monocrystal orientation x-ray diffractometric determination method | |
SU584234A1 (en) | Method and apparatus for measuring monocrystal lattice constants | |
Cauchois | X-Ray spectrography by transmission of a non-collimated beam through a curved crystal | |
SU1288563A1 (en) | Method of performing x-ray diffraction analysis | |
SU442399A1 (en) | X-ray attachment to the electron microscope | |
SU881592A2 (en) | X-ray spectrometer | |
JPH05501610A (en) | X-ray spectrometer | |
SU1087853A1 (en) | Surface machining quality control method | |
JPH02107952A (en) | X-ray diffraction measurement for powder |