Московский государственный институт электронной техники (технический университет) 24/ XII-2009

1. ОПЫТ ЭКСПЛУАТАЦИИ РЕНТГЕНОВСКОГО КОМПЛЕКСА «МИНИЛАБ-6» В НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ РАДИАЦИОННЫХ МЕТОДОВ ТЕХНОЛОГИИ И АНАЛИЗА Московский государственный институт электронной техники (технический университет) 24/XII-2009

2. РЕНТГЕНОФАЗОВЫЙ АНАЛИЗ Задача: Определение фазового состава системы кремний, имплантированный ионами рения. Фазы: Si, Si (tetra), ReSi, ReSi2 [T. Kulevoy, N. Gerasimenko, D. Seleznev, et al. // Review of scientific instruments, 2009. – in print]

3. РЕНТГЕНОФАЗОВЫЙ АНАЛИЗ Задача: Определение фазового состава ВТСП пленки на подложке MgO. Для НИЛ МИЭТ «Сверхпроводниковая микроэлектроника»

4. РЕНТГЕНОСТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ Задача: Определение ориентации подложки лангасита La3Ga5SiO14. Для НОЦ МИЭТ «Зондовые нанотехнологии»

5. ИЗМЕРЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ Задача: Определение величины упругих напряжений в слоях пористого кремния при окислении на воздухе. На рисунке показан сдвиг дифракционного пика от плоскости Si(004) для разных времен проведения измерений. σ ~ 0,1 ГПа

6. МАЛОУГЛОВОЕ РАССЕЯНИЕ РЕНГЕНОВСКИХ ЛУЧЕЙ В ПОРИСТОМ ОКСИДЕ АЛЮМИНИЯ Задачи: 1. Отработка методики малоуглового рассеяния рентгеновских лучей. 2. Определение размера пор (и стенок) в пористом оксиде алюминия). Пористый оксид алюминия был выбран в качестве тестовой структуры. Имеет периодическую симметричную структуру. 50нм 100 нм 0,5 мкм 1 мкм СЭМ-снимок пористого оксида алюминия

7. МАЛОУГЛОВОЕ РАССЕЯНИЕ РЕНГЕНОВСКИХ ЛУЧЕЙ В ПОРИСТОМ ОКСИДЕ АЛЮМИНИЯ Область снятия кривой малоуглового рассеяния – от 0,05°. Выделяются два участка: 1 – 46Å (размер поры) 2 – 28Å (размер ячейки) Эти результаты подтверждены данными АСМ.

8. МАЛОУГЛОВОЕ РАССЕЯНИЕ РЕНГЕНОВСКИХ ЛУЧЕЙ В ПОРИСТОМ КРЕМНИИ Для исследования малоуглового рассеяния рентгеновских лучей в слоях пористого кремния были изготовлены кремниевые мембраны толщиной ~ 50 мкм. Средняя длина затухания линии CuKαв кремнии~ 70 мкм.

9. МАЛОУГЛОВОЕ РАССЕЯНИЕ РЕНГЕНОВСКИХ ЛУЧЕЙ В ПОРИСТОМ КРЕМНИИ Приближение шаров Формула Гинье 1 – 82Å (?) 2 – 34Å Rg – радиус инерции, s – угол рассеяния. α – коэффициент наклона прямой. (для λ = 1,54 Å)

10. РЕФЛЕКТОМЕТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ Задача: Рефлектометрическое измерение многослойной структуры Mo-Si.

11. РЕФЛЕКТОМЕТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ Количество периодов Mo-Si – 15. Период бислоя – 71 Å Mo – 34 Å Si – 37 Å Среднеквадратичнаяшероховатость слоев – 3-5 Å

12. РЕФЛЕКТОМЕТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ Задача: Рефлектометрическое исследование многослойной структуры Ta/FeNiCo6/Co95Fe5/Cu/ /Co95Fe5/FeNiCo6/Ta на Si3N4 Для НПК «Технологический центр МИЭТ» [Карташов Д.А., Герасименко Н.Н., Турьянский А.Г. Сравнение эффективности применения генетического алгоритма, алгоритма пчел и расширенного алгоритма пчёл для расшифровки рентгеновских рефлектограмм // Известия вузов. Электроника. – М., 2010. – (направлена в печать)]

13. РЕФЛЕКТОМЕТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ Параметры структуры: Ta – 39 Å FeNiCo6 – 38 Å Co95Fe5 – 20 Å Cu – 20 Å Co95Fe5 – 20 Å FeNiCo6 – 40 Å Ta – 41 Å Среднеквадратическая шероховатость слоев: 6-12 Å Суммарная толщина слоев совпадает с данными СЭМ скола образца.

14. ВЫВОДЫ • За время эксплуатации «МИНИЛАБ-6» были отработаны исследовательские методики дифрактометрии, рефлектометрии, малоуглового рассеяния рентгеновских лучей. • Снимаемые экспериментальные данные не уступают (превосходят) по точности данным СЭМ, СЗМ и др. СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!