Электронография на просвет

Просвечивающая электронная микроскопия

Разрешение данного метода составляет ~ 0.2 нм.
Образец в виде тонкой пленки просвечивается электронным пучком (60 - 350 кэВ). Максимальная толщина Si для исследования ПЭМ ~ 1.5 мкм.

При исследовании кристаллических структур: имеет место дифракция на кристаллической решетке. При этом на экране (фотопластинке) получаются дифракционные полосы, которые в зависимости от толщины имеют разную интенсивность и контрастность.

При исследовании аморфных структур наблюдается дифракционная картина от отдельных атомов. Контраст изображения определяется локальным изменением рассеяния электронов, связанным с изменением толщины образца, его химического или фазового состава.

Основной недостаток - необходимость специальных методов приготовления образцов, способных пропускать электронный пучок (пленки толщиной около 1 мкм).

Изучение кристаллографической структуры

Оценка параметров кристалла кремния - это одна из проблем диагностики и контроля в технологии изготовления интегральных схем. Вместе с исследованием морфологии, химическим анализом и электрическим топографированием она должна дать как можно более полное представление о структуре и свойствах материалов, используемых в технологических процессах, а также готовых приборах (вопрос о выходе качественной продукции).

Для исследования кристаллографической структуры возможно применение нескольких методов: электронография на просвет, методы, основанные на лазерном отражении, рентгеновской дифракции и обратном рассеянии Резерфорда.

Эти исследования включают в себя определение ориентации подложки, выявление дефектов и аморфных областей, анализ размеров зерен и их преобладающая ориентация в выращиваемых пленках, определение параметра решетки и исследование напряжений в пленках.

Уравнение nl= 2dsin(q) описывает условие возникновения дифракции не только для рентгеновских лучей, но и для электронов. Типичная дифракционная картина при исследовании монокристаллических объектов представляет собой набор точек с максимумами интенсивности.

Электронограммы на просвет получают при помощи просвечивающих электронных микроскопов, которые позволяют регистрировать картину микродифракции с участков диаметром менее 1 мкм, а в просвечивающих растровых электронных микроскопах около 10 нм. Поэтому применять этот метод целесообразно для анализа отдельных слоев СБИС, приготовленных в виде фольги.

Методы анализа полученных дифракционных картин схожи с методами дифрактометрии, т. е. идентификация фаз или определение параметра решетки неизвестной фазы или нахождение ориентации подложки проводится по имеющимся эталонам, снятым при тех же условиях.

Электронография на просвет применяется также для анализа поликристаллических образцов (при этом дифракционная картина получается в виде колец, а не точек).

Дата добавления: 2014-12-27