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高分解能XRD

高分解能XRD

エピタキシャル層の方位分布と応力測定

高分解能X線回折は、化合物半導体産業においてエピタキシャル層の特性評価のために長い間使用されてきました。 伝統的にはエピ層の厚さと組成の決定が主なようとでしたが、最近の進歩によって、多層膜構造中のある層における内の歪みと緩和を決定できるようになりました。エピタキシャル単結晶膜の厚さ、組成、および歪み状態の分析は、高分解能X線ロッキングカーブを用いて行うことができます。 これら情報の多くは、測定されたロッキングカーブを、X線動的回折理論を用いてシミュレートまたはフィッティング、あるいはそれら両方を行うことによって得られます。 画像(右)に示した例では、Si(001)基板上にエピタキシャル成長させたSiGe膜の上に、さらに分子線エピタキシー(MBE)によってSiキャップ層を形成したサンプルを分析しました。SiGe層の公称厚さは50nm、Ge公称濃度は20.0%、キャップ層の公称厚さは20 nmです。 実測ロッキングカーブ(赤)は、Ge(440)x 4モノクロメーターを備えたSmartLab多目的回折装置で測定しました。 青線は、Rigakuのロッキングカーブ解析ソフトウェアを使用したフィッティングの結果で、測定データとよく一致しています。 フィッティングから、SiGe層の実際の厚さが49.24 nm、実際のGe濃度が13.7%であることがわかります。 Siキャップ層の厚さは24.25 nmであり、公称値よりわずかに大きい値でした。

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