در ارزیابی شیمیایی جهت تعیین نقص های ساختار کریستالی روش های متفاوتی به کار می رود که در مطلب قبلی به دو مورد از این روش ها پرداخته شد و در ادامه به روش های دیگر آن می پردازیم.
3- طیف بینی الکترون اوژه
روش AES درواقع تکنیکی آنالیزی رایج است که در مطالعه سطوح، جهت تشخیص نوع اتم ها به کار می رود. در این روش جسم توسط الکترون هایی با انرژی در حدود 3-30kev بمباران می شود.
الکترون های نزدیک هسته ی اتم تا عمق یک میکرومتر کنده شده(مانند EMPA) و جای خالی توسط الکترون دیگری پر می شود. در حالت کلی الکترونی که فرستاده می شود، یک الکترون را آزاد می کند. سپس یک الکترون دیگر جای خالی الکترون قبلی را پر کرده و انرژی خودش را به الکترون دیگری داده و آن را آزاد می کند. با اندازه گیری انرژی این الکترون آخر که الکترون اوژه نام دارد، اتم مربوطه مشخص می شود.
این روش قادر به تشخیص ناخالصی هایی با چگالی در حد 0.1-1% اتم ها نیز می باشد. از آن جایی که الکترون های فرستاده شده به سمت ویفر متمرکز می شوند، اطلاعات مورد نظر تنها در منطقه ای که تابش اشعه الکترونی صورت پذیرفته به دست می آید.
جهت بررسی کل ویفر لازم است تمام سطح توسط اشعه، اسکن شود. جهت بدست آوردن اطلاعات در عمق، باید لایه های سطحی زدوده شوند. می توان توسط اشعه X نیز الکترون اوژه تولید شود.
4- طیف سنجی الکترونی برای آنالیزهای شیمیایی
ESCA تکنیکی که جهت تشخیص اتم های موجود در ویفر مورد استفاده قرار می گیرد، بر اساس تابش فتوالکترونی انجام می شود. تابش فوتون هایی که از اشعه X و یا UV، فوتوالکترون ها را از نمونه خارج می سازند. انرژی جنبشی فوتوالکترون توسط طیف نگار الکترونی اندازه گیری می شود. با تبدیل این انرژی به انرژی اتصال که مختص هر اتم است، نوع اتم اشخیص داده می شود.
نفوذ اشعه X به داخل شبکه ویفر اجازه بدست آوردن اطلاعات راجع به عمق و نیز سطح ویفر را فراهم می سازد.
5- روش طیف سنجی جرم یونی ثانویه
این تکنیک (SIMS) نیز جهت تجزیه و تحلیل ترکیب سطوح جامدات توسط کند و پاش سطح نمونه با پرتو یون متمرکز اولیه و جمع آوری تحلیل یون ها خارج شده ثانویه مورد استفاده قرار می گیرد. این یون ثانویه همراه با طیف سنجی جرمی اندازه گیری می شود و برای تعیین ترکیب عنصری، ایزوتروپی و یا مولکولی سطحی کاربرد دارد.
در این روش یون های اولیه شامل -CS+، O+2، O-، Ar تابیده شده و برخورد آن به نمونه باعث پراکنش اتم های نمونه می شود. جنس اتم های پراکنده شده که دارای بار الکتریکی می باشند توسط طیف سنج چوبی تعیین می شود. این روش که بالاترین حساسیت در بین سایر روش ها راداراست، قدرت تشخیص ناخالصی در ابعاد یک در بیلیون را داراست. این حساسیت تا عمق 5-20nm پابرجاست.
6- طیف سنجی پراکندگی به عقب رادرفورد
روش RBS، نیز دیگر تکنیکی است که به منظور تشخیص ناخالصی در موارد مختلف از جمله ویفر سیلیکان مورد استفاده قرار می گیرد. این روش که مانند آزمایش معروف تشخیص هسته ی اتم رادرفورد است، یک یون با انرژی زیاد به درون جسم نفوذ کرده و در اثر برخورد با اتم ها و اندر کنش با الکترون ها مقداری انرژی از دست می دهد و مجددا به سطح باز می گردد.
انرژی یون هنگام بیرون آمدن از جسم اندازه گیری شده، اطلاعات راجع به نوع اتم هسته ی برخوردی در سطح و عمق بدست می آید.
این روش سریع و غیرمخرب می باشد و دقتی در حدود چند دهم نانومتر دارد. استفاده از یون های سبک در این روش مرسوم تر است، زیرا انتظار داریم یون های نفوذ کرده به داخل ویفر با برخورد به اتم ها به سطح برگردند.
این آموزش بیش از ۳ سال قبل ارسال شده و اکنون در لیست به‌روزرسانی‌های سایت قرار دارد. اگر پیشنهاد یا انتقادی برای بهبود آموزش دارید، خوشحال می‌شیم به ما اطلاع بدهید.