TW457362B - Measurement of film thickness by inelastic electron scattering - Google Patents

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Charles E Bryson Iii
Robert Linder
Sergey Borodyansky
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Description

經濟部智慧財產局貝工消f合作社印製 4 5 7 3 6 2 a7 ____B7 五、發明說明() 發明領域: 本發明係有關於薄膜厚度之測量,且特別與利用電子 分析儀進行薄膜厚度之測量有關。 發明背景: 許多高科技裝置係仰賴覆蓋在另一種材料之基材上 的合成結構,且該合成結構具有非常薄且大體上為平坦的 膜層。磁性錄音或讀取頭即為上述裝置之一例,其具有鐵 磁性材料之活性表面層。例如以重金屬鈷為主要成分的高 性能鐵磁性材料,經常易起變化且容易遭受氧化 > 因此通 常會以一非常薄的保護層,如鑽石等以碳為基本組成的材 料來覆蓋鐵磁性層》然而,此種裝置的性能與耐久性係依 賴產生較薄厚度之覆支層的製程。若合成結構係電磁感應 器,則膜層的厚度必須嚴加控制以避免降低感應器的性 能。 許多測量厚度的技術可用於測量薄膜的厚度,其中厚 度』彳量的範圍係在1至1 5 0微米之間》利用光學技術來進 行測量比較簡易’但其與膜層和基材兩者之光學性質的關 聯性已在某些結構組合中阻礙了運用光學技術。奥格電子 光譜量ί則(Auger electron spectroscopy)常用於合成 <匕 (compositional)控制且原則上可用於測量薄膜厚度,並將 在以下加以說明》然而,若在生產場所中利用奥格電子光 譜技術於薄膜厚度超過3微米時’則進行速度會過於緩 慢’而在厚度超過5微米時則實際上無法運用,掃描式電 第3頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) {請先閱讀背面之注§項再填寫本頁) 訂_ _線 經濟部智慧財產局員工消f合作社印製 d5 73 62 A7 B7 五、發明說明() 子顯微鏡檢驗亦為簡易的技術,但其處理過程非常緩慢且 必須將受檢的樣本分段。在生產場所中進行頻繁的取樣工 作實在需要一種快速且非破壞性的技術。 電子顯微鏡技術係一種習知用於探測固體中之原子 組成的技術。Briggs等人在其所撰寫的「奥格與X射線光 電子光譜學j之第一冊「實用表面分析」(户以Swr/ace Analysis, vo 1. 1, A uger and X~ray Photoelectron
Specirosco/?;/,2nd ed·, Wiley, 1990)中已有完整詳細的參考 資料。在實施典型的奥格光譜量測(Auger spectroscopy) 時,固態物質係以在低千電子伏特(kilo electron vo it, KeV) 範圍之能量的電子束來探測,並且經由具有清楚定義之奥 格能量EAaGeR的奧格躍遷(Auger transition)過程產生次級 電子。在奥格光譜量測中,探測輕射(probing radiation) 係從一原子射出内殼層的電子》而後,在奥格躍遷過程 中,一第一外殼層電子會掉入内殼層的空缺中,且一第二 外殼層電子會攜帶能量差而被射出°光譜儀則會分析被射 出之電子的能量’以作為奧格能量Eauger。對於大部分的 情況而言’每一個原子的奥格能量EAU(3E1i係唯一的,並且 主要係依照原子序Z而定。因此,所測量到的能量可用來 測定材料的組成成分’且至少就接近其表面而言為確係如 此。這些能量就實施典型的奥格電子光譜量測而言,通常 係在數百電子伏特至數千電子伏特之間。通常,為了增強 奧格訊號,會使主能量Ep成為奥格能量EAUGeR的兩倍或更 多。奥格電子光譜量測可以針對高達約30微米厚度的薄 第4頁 本紙張尺度適用尹國國家標準(CNS>A4規格(210 X 297公爱) n n i n ί i an It n · I I u n ft f n tk i 1 I <請先閱讀背面之沒意事項再填窝本頁> 1 5 7 3 6 2 A7 ________ B7_______ 五、發明說明() 膜,進行非常快速以及高度精確的薄膜厚度測量。其它類 型的電子光譜檢驗法可利用類似的設備來進行,且其技術 接近電子顯微鏡檢驗技術。 第1圖係概略地囷示一般的電子光譜儀,其中亦可利 用其它的幾何關係。電子槍10向受檢的樣本14射出具有 Ep能量的主輻射線12,而樣本14係由支撐器15支承。 電子能量分析儀16則接收到從樣本14所射出之次級電子 的射線1 8 ’並將所接收到的能量描述為Es。低電子能量 要求整個分析儀必須在非常高的真空度下操作。次級的射 線1 8在空間上會傾向於寬闊。電子能量分析儀丨6通常具 有在空間上固定的入射狹縫20,以固定分析儀1 6與樣本 14之間的角度,同時在分析儀内部會藉由一靜電延遲器 (retarder)或磁分析儀分析次級能量Es,或利用其它的方法 來分析。雖然在某些自動化應用系統中,電子能量分析儀 1 6會輸出一小部份由實驗所測定的參數,典型的分析儀在 某種程度會輸出一能量光譜,並可從此能量光譜中解析出 一或多個尖峰值的能量位置。如上述的電子光譜儀廣被稱 為奥格或ESCA光譜儀,並可在商業市場上取得,如位於 美國明尼蘇達州之Eden Prairie市的Perkin-Elmer公司之 一部門「物理電子」(Physical Electronics, PHI)、英國的 Vacuum Generators公司,以及美國德拉瓦州的 Omicron 公司。 雖然經常利用電子作為探測的輻射,其它種類的輻射 亦可產生類似的效果,如X射線或正子(Positron)。 第5頁 本紙張尺度適用中困國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) _ (請先閲讀背面之沒意事項再填寫本頁) 八 + i I I l· I I ^^-SJ111111 ^ I 1^ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 457362 A7 ____ B7 五、發明說明() 電子光譜量測之實驗的主要影響之一係當主要電子 及次級電子通過材料表面與電子和材料之原子组成發生 夂互作用的點之間的材料時,由主要電子及次級電子之非 彈性散射所引發的背景雜訊(若使用電子輻射源)。所有的 電子都會經歷彈性與非彈性碰撞。經歷非彈性碰撞的電子 具有寬闊的能量分布’並從探測射線的Ep能量開始而向 下延伸β 用於奥格光譜量測的主要電子通常具有數千電子伏 特的能量’而奥格躍遷則通常低於IkeV * —個具有IkeV 能量的電子在固體中的平均自由路徑約為3微米;而對於 具有3keV能量的電子而言,其平均自由路徑約為15微 米。X射線則可呈現更深的穿透*此外,次級奥格電子將 會受到同樣類型的非彈性散射。許多的技術文獻已嘗試解 釋與量化非彈性散射的效應’以便解析奥格光譜《其它的 技術文獻則利用非彈性分布作為測量電子間之散射截面 的方法。彈性散射係與取決於材料的平均原子序Z,並且 具有較高之原子序的材料,其彈性散射較強。 發明目的及概述: 一種以快速且非破壞的方式測定由一材料所構成之 上層之厚度的方法與設備,該上層係形成於由另一材料所 構成之下層的上方,且兩種材料具有不同的原子序。一主 要輻射源,例如千電子伏特電子或X射線,可產生被非彈 性散射之次級電子的寬闊光譜。藉由測量穿過一測試樣本 第6瓦 本紙張尺度適用中國國家檁準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) <請先閱讀背面之沒意事項再填寫本頁)
訂---------線J 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 457362 A7 B7 五、發明說明( 之上層而放射出的次級電子之光譜,並將此光譜與1有已 知厚度之上層的參考樣本所得的類似光講加以比較,即可 測定出測試樣本之上層的厚t在以電子作為主要輕射的 ft况下可由傳統的電子光譜儀衍生出測量厚度的設備。 在本發明之_實施例中’非彈性散射電子之一部分光 譜的強度與彈性散射電子之一部分光譜的強度之間的比 值’在參考樣本與測試樣本中皆會進行測量。 圖式簡軍說明: 第1围為一電子光譜儀的概要圖a 第2圖為次級電子光譜之關係的曲線圖,其中包含非彈性 散射及上方膜層的厚度。 第3圖為第2圖中一固定能量之光譜強度與膜層厚度間之 關係的曲線圖。 第4圖為利用次級電子光譜測定上方膜層之厚度的流程 圖》 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 圖號對照翰明: 10 電 子 搶 12 主 輻 射 線 14 樣 本 15 支 撐 器 16 分析 儀 18 射 線 20 入 射 狹缝 30 山 穴 峰 值 32 極 小 值 36 等 能 量 線 38 曲 線 50 電 腦 本紙張尺度適用甲國國家標準<CNS〉A4規格(210 X 297公t ) 457362 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明() 52記憶體 56能量帶 58 能量帶 60 虛線 發明詳細說明: 在適當的條件下,非彈性散射之次級電子的光譜可提 供一種以快速的非破壞性方法來測定一薄層之厚度,且該 薄層係沉積在具有顯著不同之原子序的基材上。多種不同 厚度並以碳元素為主的膜層被沉積在一磁性基材上,膜層 之電子光譜即如第3圖所示’且該基材係由較重的鐵磁性 過渡元素所組成,如錳、鐵、鈷及鎳等,或可含有如敍 (neodymium)與彭(samarium)等重稀土元素^強度大小之單 位係任意的,並可反映出次級電子的能量通量係在藉由電 子記數器(如電子倍增管)偵測之前即被分析。然而,所示 之光譜已被歸一化為有關於主要電子之彈性散射之尖峰 值30的強度》 碳元素的原子序為6,而以上所舉出之過渡元素的原 子序係介於25至28之間。稀土元素則更重。 對於2keV的主電子能量Ep而言,未圏示之過渡金屬 的奥格尖峰值(Auger peaks)係介於7〇〇至800eV,亦即遠 低於所圖示之能量範圍。這些奥格尖峰值在3微米或更小 的膜層厚度下可容易地被解析,但對於較厚的膜層而言’ 非彈性散射會成為找出奥格尖峰值的主要困難處。 非彈性散射會在奥格尖峰值與主電子能量之間產生 如雜訊般的光譜。在图示的例子中,在約I 95keV的彈性 _ 第Θ頁 本紙張&度適財困@家標準(CNS)?4規格(210 X 297公爱) ----* — — — — — — I _ _ I I !( ^ _____.1_____11---- (請先閱讀背面之;i意事項再填寫本頁) Α7 Β7 457362 五、發明說明() 尖峰值30係對應主電子能量。至少對較薄的膜層而言, 極小值3 2可與彈性尖峰值3 0分離,並具有分布寬廣的非 彈性散射電予。通常在奥格光譜量測中,光學設計係被調 整為能夠產生非常窄且高強度的彈性尖峰值30,並且在實 質上高於非彈性光譜。非彈性光譜在第2圖中已藉由將光 譜儀失調(detuning)而加以強調。 如第2圖所示’非彈性光譜之相對強度對彈性尖峰值 3 0之相對強度的比值在常態下係隨著厚度介於〇至6微米 之碳薄膜厚度的增加而増加。圖示的資料己經過歸一化, 並以彈性尖峰值3 0的強度為單位強度。若強度係在遠離 彈性尖峰值3 0之固定的次級電子能量上測量,則所測量 到的強度即為薄膜厚度的一個測量值。例如,在第2圖中, 沿著I700ev等能量線(isoenergy iine)36的強度係繪製成 第3圖中為不同的薄膜厚度所繪製的曲線3卜在相同的測 量條件下’亦可使次級電子強度的測量值與薄膜的厚度產 生關聯。 弟4圖係圖示本發明用於測量未知薄膜厚度之一實施 例的流程圖。在步驟40中,一些參考樣本被製備且具有 由第一種材料所組成之膜層,並具有數個未知的厚度之 一,而膜層係覆蓋在第二種材料之基材上。兩種材料的組 合應相同或至少應與受測樣本的材料組合相似β此外,激 發光束能量以及光譜儀的解析度應與在校正時所進行的 厚度測量相同3厚度應包括進行測試所需的厚度範園。在 第2圖所示的例子中,厚度的範圍係介於〇(無膜層)至ό 第9頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 丨訂---------線 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 457362
五、發明說明() (請先閲讀背面之注意事項再填寓本頁) 铽米,並以約1微米為增量。在建立參考光譜時,由於參 考光譜的建立與測試樣本之測量值的校正僅需進行一 次,因此膜層的厚度可以任何已知的技術加以測量,其中 包括將分段的樣本進行掃描式電子類微鏡檢驗。 接著校正的步驟40,每一個已知厚度之樣本的次級電 予能量光譜皆會被測量。在概念上,如第3圖所示,只有 單一能量的強度需要被測量。然而,為了建立資料的有效 性以及利用較複雜的參數擷取方式,而以使用寬廣的光譜 較佳’並在以下的内容中加以說明β多重參考光轉會被赌 存或分析’以產生較小的參數組’而此參數组將被儲存以 用於後來得到的測試光譜= 在步驟42中,一個具有未知薄膜厚度之測試樣本的 次級電子光譜被測量》測試樣本應具有和參考樣本之基材 與膜層成分相同的组成。當附屬於一生產線時,此非破壞 性測試可以非常快速的方式進行操作。 經濟部智慧財產局貝工消t合作杜印製 在步驟44中’在步驟42中所得到的測試光譜,係與 在步驟40中所得到的參考光譜產生相互關聯。在第3 ® 所示之簡明的強度模型中*此關聯性僅需在和用於參考光 譜(即第3圏之1700eV)相同的能量(或乘以一常數)決定其 強度,以反映測量持續時間或主要光東強度上的盖異。 在步驟46中,薄膜厚度係由測試光譜的结果來測定。 在第3囷的簡例中,曲線38使在1 7〇〇eV所測量到的強度 與薄膜厚度產生關聯。 在一個ί則試樣本的薄膜厚度被測定之後,另一個具有 第10頁 ^紙張尺度適用令國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 45 73 62 3; 五、發明說明() 相同物質组成的測試樣本可以進行測試,而不需要重複測 量參考光譜。 以上的實施例已假設非彈性光譜係來自於主要電子 的非彈性散射°以較有利的情況而言,所測量到的光諸係 介於彈性尖峰值與奥格尖峰值之間>當測量奥格電子之非 彈性散射的光譜時,亦可得到相似的結果。在此情況)下, 非彈性光譜將延伸至比奥格能量低的能量帶。 本發明之新顆的厚度測量法有賴'於薄膜的原子序 (量)Z與位於薄膜下方之基材的原子序(量)在實質上有所 差別。此差別會造成彈性與非彈性散射間的比值呈現非常 顯著的差異,而此差異可在足夠遠離彈性尖峰值的所在被 偵測為相對背景對彈性比值(background-to-el as tic ratio)。一般而言,高原子序的材料有助於電子的彈性散 射。在以碳為主要成分的薄膜覆蓋於過渡金屬基材之上的 情況下(低原子序材料位於高原子序材料的上方),非彈性 光譜係由薄膜所引起。在高原子序材料位於低原子序材料 之上方的情況下,在基材當中的非彈性散射會由於薄膜當 中的彈性散射而減弱。薄膜與基材可能存在部分相同的元 紊組成;但是,若兩層中的主要部分可以個別地代表週期 表上不同的元素組成,則仍然適用本發明之方法β另外應 注意的是,基材的厚度至少約為相關之電子吸收或散射的 長度。 本發明之新穎的方法,可在第1圖所示並已說明過的 分析儀上實施,並另加上一些計算與控制的功能。電腦5 〇 第11頁 本紙張尺度適用中國画家標準(CNS)A4鈮格(210 X 297公藿) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I I I « — lilt — — — - 45 73 62 A7 _______ B7 五、發明說明() 可接收電子能量分析儀1 6的輸出,並利用此輸出計算電 子光譜的特徵以用於測定出薄膜的厚度。將在以下說明的 三個分析實例中,單獨的特徵若不是在—固定能量的強度 就是強度對彈性尖峰值的比值,或是尖峰的能量值。此 外,亦可使用一個以上的特徵,如半導體記憶體、磁碟或 其它可取得之資料儲存裝置或媒介的記憶體5 2係與電腦 50結合在一起,並可儲存每一個參考薄膜的厚度與厚度特 徵值。當針對一個測試樣本進行測量時,電腦5 0不僅會 計算測試樣本的特徵值,並且會將此特徵值與儲存於記憶 體5 2當中的特徵值加以比對,以便測定測試樣本的薄膜 厚度。其後,電腦50會輸出由實驗所測定之薄膜厚度的 值》 經濟部智慧財產局興工消t合作社印製 電腦50與記憶體52可為傳統分析儀之控制設備的— 部分並加上额外的軟體,以用於進行所需的控制與計算。 在另一種情況中,由電子分析儀所建立的光譜可被下載至 一個獨立的電腦,以用於在即時或稍後進行薄膜厚度之計 算。應注意的是,參考資料不一定要以表格的方式儲存, 而亦可以參數進行參考資料之曲線擬合(fitting)來表示, 或利用其它的資料表示方式來連結電子先譜與薄膜厚 度。同樣的設備加入額外的程式控制亦可用於建立參考光 譜。 由第3圖之曲線3 8所提供之單一能量的關聯性並不 是最好的。測量到的強度會有所變化且不易測量與控制, 其中包括不同種類的雜訊,而大部分的能量光譜會被忽 第12肓 本紙張尺度適用中S國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) A7 五 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 A5 73 62 _ B7________ 發明說明() 略。例如,如第2圖之光譜的歸一化所得到的啟示,可為 參考樣本與測試樣本兩者取得彈性與非彈性散射資料的 比值,而後將所得到的比值進行比對’以測定測試樣本的 厚度。具體而言,彈性散射之尖峰值可藉由將跨越能量帶 56的光譜進行積分而測得。如第2圖所示,能量帶56係 從約1 93 0eV的極小值32延伸至2000eV的主能量Ep »同 樣地,非彈性散射亦可藉由將跨越相似宽度但較低能量 (例如約1 300eV)之能量帶58的光譜進行積分而測得。以 較佳的情況而言,在低原子序材料位於高原子序材料之上 方的情況中,非彈性散射能量帶58約為主能量Ep的50%, 而比主能量低約20%至30%更佳兩種強度的比值將呈現 和第3圖相似的型態*然而,利用比值可以抑制雜訊、常 見的儀器偏差(drift)現象以及相異的測量週期β 在另一種處理方式中,至少對於較厚膜層而言,第2 圖中之參考光譜係隨著沿著虛線6〇之薄膜厚度變化的能 量而呈現尖峰值。參考樣本與測試樣本兩者的尖峰位置, 可藉由在每一個光譜中針對大量的點進行曲線擬合而 得=以較有利的情況而言,只要能夠保持相同的相對幾何 配置且維持能量的精確度,則尖峰的位置即不會對設備之 特徵與操作方式的變化過於靈敏。因此,測試樣本之尖: 的位置即可與參考樣本中的薄膜厚度產生關聯。 可進行其它或許更為複雜的曲線擬合法,而從參考資 料中擷取薄膜的厚度。 以上本發明之實施例係有賴於主要轉射及其吸 第13貫 -—-----— II---: 7- '-Λ.·! —11— — 訂·1111 — 1 -4 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁> A7 Λ5 73 62 ~__ B7______ 五、發明說明() 度’以及由主要輻射所產生的次級電子。上層之次級光譜 (secondary spectrum)的相對彈性散射強度必須與下層之 次級光譜的相對彈性散射強度有顯著的差異。此項條件通 常可藉由兩種具有明顯不同之平均原子量的材料而達到 要求*在本發明之一實施例中,上層材料之原子量比下層 材料之原子量低。第2圖中平滑變化的次級散射光譜係由 測量到不大於主電予能量之90%的電子能量而來,但在薄 膜與基材中的電子能量皆高於奥格能量。被測量的薄膜厚 度不應顯著地大於材料當中的初始散射電子或二次散射 電子的教射長度:因為,若薄膜厚度大於散射長度,則僅 有非常少的電子能夠到達表面層,探測電子(pr〇bing electron)、X射線或其它的輻射可根據預期的薄膜厚度來 進行調整’以使得大部分的探測輻射可穿過薄膜。 因此,本發明可提供一種快速且非破壞性的方法以用 於分析薄膜之厚度。本方法可在傳統式的光譜設備上進行 簡易的修改而實施》 雖然本發明僅針對奥格電子之非彈性散射加以說 明,但本發明並不以此為限。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) - I ϋ I >f n ϋ-AW-SJ1 I— n n n n LI I 一 經濟部智慧財產局貝工消费合作杜印聚 第Η頁 本紙張又度適用中國國家標準(CMS)A4規格(210 X 297公签^

Claims (1)

  1. A8 B8 C8 D8 457362 六、申晴專利範圍 1. 一種測量一第一組成之薄膜厚度的方法,該第一組成係 形成於第二組成之基材上,該方法至少包含下列步驟: 提供複數個參考樣本,該複數個參考樣本各自具有 已知厚度之第一組成的薄膜’並形成於個別該第二組成 之基材上; 測量每一個該參考樣本被一種主要輻射激發後所放 射出來的次級電子光譜’從而得到複數個參考次級電子 光譜,以用於鑑別個別的薄膜厚度; 測量一測試樣本被該種主要輻射激發後所放射出來 的次級電子光譜,從而得到一測試次級電子光譜,該測 試樣本具有該第一組成之薄膜並形成於該第二组成之 基材上:以及 藉由將該測試次級電子光譜與該參考次級電予光譜 加以比較’以測定該測試樣本之薄膜的厚度。 2 ·如申請專利範圍第〖項所述之方法,其中上述之测試次 級電子光譜與上述之參考次級電子光譜係得自於由該 種主要輻射之彈性散射所主導的能量帶。 3.如申請專利範圍第1項所述之方法,其中上述之主要輻 射具有第一能量,並可藉由非彈性散射過裎而產生具有 第二能量之次級電子,其中該測試次級電予光譜係得自 於比該第一能量低10%至5 0%的能量帶》 第15頁 本紙張尺度適用中困國家標準<CNS)A4規格(210 X 297公沒〉 C請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ^--------訂---------it 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 457362 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 4.如申請專利範圍第3項所述之方法,其中上述之主要輻 射至少包含電子。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 5 ·如申請專利範圍第4項所述之方法,其中上述之能量帶 係延伸介於比該第一能量低2 0 %至3 0。/〇。 6. 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中上述之主要輻 射至少包含電子。 7. 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中上述之主要輻 射至少包含X射線。 8. 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中上述之薄膜至 少包含一以碳為主之膜層,且該基材至少包含一鐵磁性 材料。 9. 如申請專利範圍第8項所述之方法,其中上述之鐵磁性 材料至少包含始。 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 1 0. —種測量一第一材料之膜層之樣本厚度的方法,該第一 材料係形成於一第二材料之基材上,該方法至少包含下 列步驟: 以具有一主能量之電子照射一測試樣本; 回應於該照射的步驟並利用低於該主能量之能量, Μ 16Τ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210x297公釐) A8 B8 C8 D8 157362 、申請專利範圍 測量由該測試樣本所放射出的電子之至少一強度:以及 當該測試樣本被具有該主能量之電子照射時,將該 強度與經先前紀錄的資料進行比較,該資料係與參考樣 本所放射出的電子強度有關’而該參考樣本具有該第— 材料之個別的膜層,並在該第二材料之個別的基材上具 有複數個厚度之—。 1 1 ·如申請專利範圍第1 0項所述之方法,其中上述之測量 步驟係在延伸介於比該主能量低1 〇 %至5 0 %之能量帶中 測量該強度β 1 2.如申請專利範圍第π項所述之方法,其中上述之能量 帶係高於該暎層中之電子的奥格能量, 13.—種薄膜厚度分析裝置’該分析裝置至少包含: 一主要輻射源,入射於一測試樣本上; 一電子能量分析儀,用於接收來自於該測試樣本之 輻射; 計算裝置,用於接收該電予能量分析儀之一輸出, 並為一來自於該測試樣本之輻射的電子能量光譜產生 至少一特徵值: 儲存裝置’用於儲存每一個複數個參考樣本之至少 一特徵值’而該特徵值係與該複數個參考樣本之個別的 薄膜厚度有Μ;以及 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) (請先閱讀背面之注¾事項再填寫本頁) ----——訂---------線,i. 經濟部智慧財產局MKX消费合作社印製 45 73 62 § DS 、申請專利範圍 關聯裝置,用於將該測試樣本之至少一特徵值與該 複數個參考樣本之至少一特徵值形成關聯。 1 4.如申請專利範圍第1 3項所述之分析裝置,其中上述之 主要輻射源係電子源。 1 5 .如申請專利範圍第1 4項所述之分析裝置,其中上述之 電子源所放射出之電子係在包含2keV之能量帶内。 (請先閱讀背面之;i意事項再填寫本頁) 訂---------線 經濟部智慧財產局員X消费合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111566472A (zh) * 2018-01-06 2020-08-21 科磊股份有限公司 用于组合的x射线反射测量术与光电子光谱术的系统及方法

Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6635869B2 (en) * 2001-02-26 2003-10-21 Fei Company Step function determination of Auger peak intensity
US6781126B2 (en) * 2002-02-04 2004-08-24 Applied Materials, Inc. Auger-based thin film metrology
EP1579170B1 (en) * 2002-12-27 2010-11-03 Physical Electronics, Inc. Nondestructive characterization of thin films using measured basis spectra and/or based on acquired spectrum
US6891158B2 (en) * 2002-12-27 2005-05-10 Revera Incorporated Nondestructive characterization of thin films based on acquired spectrum
JP4344197B2 (ja) * 2003-08-26 2009-10-14 パナソニック株式会社 絶縁膜測定装置、絶縁膜測定方法及び絶縁膜評価装置
WO2006069469A1 (en) * 2004-12-27 2006-07-06 Sae Magnetics (H.K.) Ltd. Method of nano thin film thickness measurement by auger electron spectrscopy
WO2006073063A1 (ja) * 2005-01-07 2006-07-13 Sii Nanotechnology Inc. 薄膜試料測定方法および装置ならびに薄膜試料作製方法および装置
US7420163B2 (en) * 2005-04-29 2008-09-02 Revera Incorporated Determining layer thickness using photoelectron spectroscopy
US7231324B2 (en) * 2005-04-29 2007-06-12 Revera Incorporated Techniques for analyzing data generated by instruments
US7411188B2 (en) 2005-07-11 2008-08-12 Revera Incorporated Method and system for non-destructive distribution profiling of an element in a film
US7985188B2 (en) 2009-05-13 2011-07-26 Cv Holdings Llc Vessel, coating, inspection and processing apparatus
US9545360B2 (en) 2009-05-13 2017-01-17 Sio2 Medical Products, Inc. Saccharide protective coating for pharmaceutical package
KR20120042748A (ko) 2009-05-13 2012-05-03 씨브이 홀딩스 엘엘씨 코팅된 표면 검사를 위한 가스제거 방법
US9458536B2 (en) 2009-07-02 2016-10-04 Sio2 Medical Products, Inc. PECVD coating methods for capped syringes, cartridges and other articles
US8581602B2 (en) 2009-09-02 2013-11-12 Systems And Materials Research Corporation Method and apparatus for nondestructive measuring of a coating thickness on a curved surface
US11624115B2 (en) 2010-05-12 2023-04-11 Sio2 Medical Products, Inc. Syringe with PECVD lubrication
JP5874981B2 (ja) * 2010-06-25 2016-03-02 日本電気株式会社 2次元薄膜原子構造の層数決定方法および2次元薄膜原子構造の層数決定装置
US9878101B2 (en) 2010-11-12 2018-01-30 Sio2 Medical Products, Inc. Cyclic olefin polymer vessels and vessel coating methods
US8853078B2 (en) 2011-01-30 2014-10-07 Fei Company Method of depositing material
US9090973B2 (en) 2011-01-31 2015-07-28 Fei Company Beam-induced deposition of low-resistivity material
US9272095B2 (en) 2011-04-01 2016-03-01 Sio2 Medical Products, Inc. Vessels, contact surfaces, and coating and inspection apparatus and methods
US9554968B2 (en) 2013-03-11 2017-01-31 Sio2 Medical Products, Inc. Trilayer coated pharmaceutical packaging
US10189603B2 (en) 2011-11-11 2019-01-29 Sio2 Medical Products, Inc. Passivation, pH protective or lubricity coating for pharmaceutical package, coating process and apparatus
US11116695B2 (en) 2011-11-11 2021-09-14 Sio2 Medical Products, Inc. Blood sample collection tube
US8658973B2 (en) * 2012-06-12 2014-02-25 Kla-Tencor Corporation Auger elemental identification algorithm
KR101241007B1 (ko) * 2012-10-26 2013-03-11 나노씨엠에스(주) 엑스선을 이용한 박막층의 두께 측정 방법 및 장치
CA2890066C (en) 2012-11-01 2021-11-09 Sio2 Medical Products, Inc. Coating inspection method
EP2920567B1 (en) 2012-11-16 2020-08-19 SiO2 Medical Products, Inc. Method and apparatus for detecting rapid barrier coating integrity characteristics
WO2014085346A1 (en) 2012-11-30 2014-06-05 Sio2 Medical Products, Inc. Hollow body with inside coating
US9764093B2 (en) 2012-11-30 2017-09-19 Sio2 Medical Products, Inc. Controlling the uniformity of PECVD deposition
EP2961858B1 (en) 2013-03-01 2022-09-07 Si02 Medical Products, Inc. Coated syringe.
US9937099B2 (en) 2013-03-11 2018-04-10 Sio2 Medical Products, Inc. Trilayer coated pharmaceutical packaging with low oxygen transmission rate
US9863042B2 (en) 2013-03-15 2018-01-09 Sio2 Medical Products, Inc. PECVD lubricity vessel coating, coating process and apparatus providing different power levels in two phases
CN103713002B (zh) * 2013-12-27 2016-04-27 昆明贵研催化剂有限责任公司 一种测定汽车尾气催化剂涂层厚度的方法
WO2015148471A1 (en) 2014-03-28 2015-10-01 Sio2 Medical Products, Inc. Antistatic coatings for plastic vessels
EP3104155A1 (en) 2015-06-09 2016-12-14 FEI Company Method of analyzing surface modification of a specimen in a charged-particle microscope
CN116982977A (zh) 2015-08-18 2023-11-03 Sio2医药产品公司 具有低氧气传输速率的药物和其他包装
US9837246B1 (en) 2016-07-22 2017-12-05 Fei Company Reinforced sample for transmission electron microscope
US11067391B2 (en) * 2017-06-13 2021-07-20 Hitachi High-Tech Corporation Charged particle beam device and sample thickness measurement method
DE102018202985A1 (de) 2018-02-28 2018-04-12 Carl Zeiss Smt Gmbh Verfahren zum Bestimmen einer Ablösewahrscheinlichkeit einer Schicht
CN114046736B (zh) * 2021-11-09 2023-02-28 北京理工大学 一种基于泵浦探测分析确定金属电子弹道深度的方法
CN114923938A (zh) * 2022-05-24 2022-08-19 长江存储科技有限责任公司 样品的表征方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2611411C3 (de) 1976-03-18 1980-07-17 Helmut Fischer Gmbh & Co Institut Fuer Elektronik Und Messtechnik, 7032 Sindelfingen Vorrichtung zum Messen der Dicke von Schichten mit einem die Schicht bestrahlenden Radionuklid
GB2054136B (en) 1979-07-19 1983-06-29 Fischer H Apparatus for measuring the thickness of thin layers
JPH0766507B2 (ja) * 1984-02-16 1995-07-19 コニカ株式会社 磁気記録媒体
US5594245A (en) * 1990-10-12 1997-01-14 Hitachi, Ltd. Scanning electron microscope and method for dimension measuring by using the same
US5280176A (en) 1992-11-06 1994-01-18 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce X-ray photoelectron emission spectrometry system
US5924058A (en) * 1997-02-14 1999-07-13 Applied Materials, Inc. Permanently mounted reference sample for a substrate measurement tool
US6067154A (en) * 1998-10-23 2000-05-23 Advanced Micro Devices, Inc. Method and apparatus for the molecular identification of defects in semiconductor manufacturing using a radiation scattering technique such as raman spectroscopy

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111566472A (zh) * 2018-01-06 2020-08-21 科磊股份有限公司 用于组合的x射线反射测量术与光电子光谱术的系统及方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE60018932T2 (de) 2006-03-30
WO2001004574A1 (en) 2001-01-18
US6399944B1 (en) 2002-06-04
AU5759400A (en) 2001-01-30
EP1192416A1 (en) 2002-04-03
JP2003504609A (ja) 2003-02-04
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ATE291731T1 (de) 2005-04-15
DE60018932D1 (de) 2005-04-28

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