ナノ薄膜の膜厚、密度、ラフネスの評価 - X線反射率法(XRR法) -

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概要

X線反射率法(XRR法)は電子デバイス等のナノメートルスケール薄膜・多層膜の厚み、密度、表面や界面のラフネスを同時に評価することができる。

特徴

  • 数nm~200nmの膜厚を評価することができる
  • 組成が既知の場合、膜の密度を評価することができる
  • 単層膜だけでなく多層膜も評価できる
  • 半導体薄膜から超伝導、磁性体、金属、高分子薄膜まで、広い範囲の物質に適用できる
  • 結晶質、非晶質を問わない
  • 非破壊で分析できる

ナノ薄膜評価法の比較

  XRR SEM・TEM エリプソメトリ
膜厚 ○(局所、破壊)
膜密度 × ×
ラフネス △(局部) △(光の透過性による)

分析例 スパッタリング法により作製したSi3N4膜の評価

解析の結果、Si3N4膜は一層ではなく、極表層に密度の低い層が存在することがわかった
これは他の分析装置では検出できず、設計時には想定していなかった層構成も明らかにできた

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