( C1 ) プローブ:X線、分析対象:結晶構造
分析手法 | 略号 | 分析原理 | 得られる情報 | 分析感度・スペック | 適用例 |
X線吸収微細構造法 (X-ray Absorption Fine Structure) |
XAFS | 特定の原子にX線を照射し、原子の内核軌道電子を非占有軌道以上のエネルギー状態に励起することにより得られる吸収スペクトル励起状態とエネルギーによりXANES(X-ray Absorption Near Edge Structure:X線吸収端構造)やXAFS(Extended X-ray Absorption Fine Structure: 拡張X線吸収微細構造)と呼ばれる |
・化学状態分析、酸化数、対称性 ・特定原子種の局所構造(結合距離、配位数) |
深さ:10nm~数cm 感度:wt%~10ppm 濃度:0.01mol dm-3 aq. |
・high-k材料の化学状態分析、局所構造 ・基板上のエッチング残渣 ・パッケージング材料の微量元素分析(環境対策、規制対策) |
X線ロッキングカーブ法 (X-ray Rocking Curve) |
XRC | X線が結晶格子によって回折するときの回折強度曲線を測定し、結晶性や薄膜の組成・膜厚を分析する |
・単結晶基板または単結晶上にエピタキシャル成長した単層および多層薄膜の格子定数や結晶方位、歪 ・エピタキシャル膜の固溶体組成比や膜厚 ・結晶方位から試料湾曲度 ・超格子周期構造 |
完全性の高い単結晶で鏡面状の試料 格子定数精度:1E-5nm 薄膜膜厚:10~1000nm |
・主な対象物質 III-Ⅴ族化合物半導体、VI族半導体 ・基板結晶(Si,GaAs,GaN)の結晶性,結晶方位 ・基板結晶上のエピ膜 結晶性・組成・膜厚 |
X線回折法 (X-ray Diffraction) |
XRD | 試料にX線を照射し、回折したX線から、結晶構造の解析や未知試料の同定分析を行う |
・単結晶基板や単結晶薄膜の結晶方位 ・薄膜の組成や結晶性、配向性 |
分解能:⊿d/d=0.0001~0.01%(d:結晶の面間隔) 膜厚:数10nm以上 |
・基板結晶の結晶方位 ・シリサイド膜組成 ・配線メタル膜配向性 ・高・強誘電体膜の結晶性 ・化合物半導体の結晶性、組成、(膜厚) |