GB/T 36053-2018X射線反射法測量薄膜的厚度、密度和界面寬度儀器要求、準直和定位、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析和報告

ICS7104040

G04..

中華人民共和國國家標準

GB/T36053—2018/ISO164132013

:

X射線反射法測量薄膜的厚度

、

密度和界面寬度儀器要求準直和定位

、、

數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)分析和報告

、

EvaluationofthicknessdensitandinterfacewidthofthinfilmsbX-ra

,yyy

reflectometr—Instrumentalreuirementsalinmentandositionin

yq,gpg,

datacollectiondataanalsisandreortin

,ypg

(ISO16413:2013,IDT)

2018-03-15發(fā)布2019-02-01實施

中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局發(fā)布

中國國家標準化管理委員會

GB/T36053—2018/ISO164132013

:

目次

前言

…………………………Ⅰ

引言

…………………………Ⅱ

范圍

1………………………1

術語定義符號和縮略語

2、、………………1

術語和定義

2.1…………………………1

符號和縮略語

2.2………………………3

儀器要求準直和定位指南

3、………………4

掃描方法的儀器要求

3.1………………4

儀器準直

3.2……………7

樣品準直

3.3……………8

數(shù)據(jù)采集和存儲

4…………………………9

概述

4.1…………………9

數(shù)據(jù)掃描參數(shù)

4.2………………………9

動態(tài)范圍

4.3……………10

步長峰定義

4.4()………………………10

采集時間累計計數(shù)

4.5()………………10

分段數(shù)據(jù)采集

4.6………………………10

降低噪聲

4.7……………10

探測器

4.8………………11

環(huán)境

4.9…………………11

數(shù)據(jù)存儲

4.10…………………………11

數(shù)據(jù)分析

5…………………11

初步數(shù)據(jù)處理

5.1………………………11

樣品建模

5.2……………12

數(shù)據(jù)模擬

5.3XRR……………………13

一般舉例

5.4……………14

數(shù)據(jù)擬合

5.5……………17

分析報告中的必要信息

6XRR…………18

概述

6.1…………………18

實驗細節(jié)

6.2……………18

分析模擬和擬合程序

6.3()……………18

報告曲線的方法

6.4XRR……………19

附錄資料性附錄氮氧化硅晶圓測量報告示例

A()……………………22

參考文獻

……………………26

GB/T36053—2018/ISO164132013

:

前言

本標準按照給出的規(guī)則起草

GB/T1.1—2009。

本標準使用翻譯法等同采用射線反射法測量薄膜的厚度密度和界面寬度

ISO16413:2013《X、

儀器要求準直和定位數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)分析和報告

、、、》。

請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利本文件的發(fā)布機構不承擔識別這些專利的責任

。。

本標準由全國微束分析標準化技術委員會提出并歸口

(SAC/TC38)。

本標準起草單位中國計量科學研究院

:。

本標準主要起草人王海王梅玲張艾蕊宋小平

:、、、。

Ⅰ

GB/T36053—2018/ISO164132013

:

引言

在薄膜設備和射線波長合適的情況下射線反射法可廣泛用于測量平面襯底上厚度

、X,X(XRR)

介于約至之間的單層和多層薄膜的厚度密度和界面寬度界面寬度是通用術語通常是

1nm1μm、。,

指界面或表面粗糙度和或貫穿界面的密度梯度在射線輻照范圍內(nèi)要求樣品橫向均勻通常表

/。X,。,

面化學分析方法提供的物質(zhì)的量的信息需經(jīng)轉(zhuǎn)換來估計厚度與之相比能夠提供直接溯源至長

。,XRR

度單位的厚度是一種強有力的薄膜厚度測量方法并且能夠溯源至單位

。XRR,SI。

第章描述了適合于采集高質(zhì)量鏡面射線反射率數(shù)據(jù)的設備的主要要求以及為實現(xiàn)有用準

3X,、

確測量所需要的樣品準直和定位要求

。

第章描述了數(shù)據(jù)采集的主要內(nèi)容其目的是為了獲得高質(zhì)量的鏡面射線反射率數(shù)據(jù)且其適用

4,X

于數(shù)據(jù)處理與建模傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集是在直接操作數(shù)據(jù)輸入情況下進行單次測量然而新近的數(shù)據(jù)

。。,

采集通常是通過指令儀器來進行多次測量除了操作模式之外若有控制儀器的軟件程序也能通過自

。,,

動化測試腳本來采集數(shù)據(jù)

。

第章描述了為獲得有物理意義的樣品重要信息而分析鏡面數(shù)據(jù)的基本原則雖然鏡面

5XRR。

擬合過程復雜但可在保證質(zhì)量的前提下進行一定程度且用戶明了的簡化有很多專利的或非專

XRR,。

利的數(shù)據(jù)模擬和擬合軟件包關于它們的理論和算法描述不屬于本標準的范圍在適當?shù)牡胤?/p>

XRR,。

會為感興趣的讀者提供一些參考文獻

。

第章列出了報告實驗所要求的信息并對能夠呈現(xiàn)數(shù)據(jù)和結果的可能方法進行了簡

6XRR,XRR

要總結當可用方法不止一個時提出首選方法

。,。

本標準不是教科書它是關于開展測量和分析的標準關于技術方面的解釋說明可查閱合

,XRR。,

適的參考文獻例如和合著的

[:D.KeithBowenBrianK.Tanner“X-RayMetrologyinSemiconductor

半導體制造中的射線計量所著的

Manufacturing(X)”,TaylorandFrancis,London(2006);M.Tolan

軟物質(zhì)薄膜的射線反射

“X-rayReflectivityfromSoftMatterThinFilms(X)”,SpringerTractsin

和合著的

ModernPhysicsvol.148(1999);U.Pietsch,V.HolyT.Baumbach“HighResolutionX-Ray

從薄膜到橫向納米結構的高分辨射線散

ScatteringfromThinFilmstoLateralNanostructures(X

射和合著的

)”,Springer(2004);J.DaillantA.Gibaud“X-rayandNeutronReflectivity:Principlesand

射線和中子反射原理和應用

Applications(X:)”,Springer(2009)]。

本標準未考慮與射線設備使用相關的安全方面問題在測量過程中遵守法律規(guī)定的相關安全

X。,

程序是使用者的責任

。

Ⅱ

GB/T36053—2018/ISO164132013

:

X射線反射法測量薄膜的厚度

、

密度和界面寬度儀器要求準直和定位

、、

數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)分析和報告

、

1范圍

本標準規(guī)定了通過射線反射技術來測量平面襯底上厚度介于約之間的單

X(XRR)1nm~1μm

層和多層薄膜的厚度密度和界面寬度的方法

、。

本方法使用單色化的平行光進行角度或散射矢量掃描類似的考慮事項適用于使用分布式探測器

。

進行平行數(shù)據(jù)采集的會聚光束或者掃描波長的情形但本標準不描述這些方法對于射線漫反射技

,。X

術而言實驗要求是相似的但本標準不包括這部分內(nèi)容

,,。

測量可在具有不同配置的設備上進行這些設備包含實驗室儀器同步輻射光束線上的反射率計

。、

以及工業(yè)中的自動系統(tǒng)等

。

應注意的是數(shù)據(jù)采集時薄膜可能存在的不穩(wěn)定性將會引起測量結果準確度下降使用單

,,。XRR

波長入射射線束不能提供薄膜的化學信息因此應注