Réflectivité des rayons X

X-ray ReflectivityLa réflectivité des rayons X (XRR, abréviation de l'anglais « Specular X-ray Reflectivity ») technique relative à la diffraction des rayons X, est en train de devenir un outil d'utilisation courante de caractérisation des structures à couche mince et des structures multicouches. La diffusion des rayons X à des angles de diffraction très petits Réflectivité des rayons X - EAG Francepermet de caractériser les profils de densité électronique des couches minces en descendant jusqu'à quelques dixièmes d'angströms. En utilisant la simulation du schéma de réflexivité, il est possible d’obtenir une mesure très exacte de l'épaisseur, de la rugosité des interfaces et de la densité des couches soit pour les couches minces cristallines, soit pour les couches minces amorphes et les multicouches. Il est nécessaire de n'avoir aucune connaissance antérieure ni aucune hypothèse de départ antérieure au sujet des propriétés optiques des couches, à la différence de l'ellipsométrie optique.

 



Principales applications

  • Détermination de l'épaisseur, de la rugosité des interfaces et de la densité des couches minces et des multicouches
  • Mesures très exactes de l'épaisseur des couches et de la densité
  • Mesure de la rugosité des couches ou des interfaces
  • Mesure de l'uniformité des couches dans les wafers (substrats)
  • Mesure de la densité des pores et de la taille des pores des couches à faible k

Signal détecté : rayons X réfléchis

Éléments détectés : aucun élément n’est détecté en particulier, c'est plutôt la densité électronique des couches qui est mesurée. Ceci, combiné aux connaissances de la composition de la couche, permet de déterminer exactement l'épaisseur et la densité des couches.

Seuils de détection : 30-100Ǻ épaisseur minimale de couches

Résolution en profondeur : ~1% de l'épaisseur mesurée

Imagerie/cartographie : Oui

Résolution en profondeur/taille de la sonde : ~1cm

  • Analyse de wafers (substrats) entiers (jusqu'à 300 mm) ainsi que d'échantillons irréguliers et grands
  • Cartographie de wafers (substrats) entiers
  • Analyse des conducteurs et des isolants
  • Les propriétés optiques du film ne sont pas nécessaires pour déterminer l'épaisseur exacte
  • Exigences minimes ou inexistantes de préparation des échantillons
  • Conditions ambiantes pour toute l’analyse
  • Il est nécessaire d'avoir certaines connaissances de la structure prévue de l'échantillon de base (l'ordre des couches et leur composition approximative) pour fournir des résultats exacts sur la densité
  • Épaisseur maximale de la couche : ~300nm
  • Semi-conducteurs composés
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