[TSC]つくば半導体コンソーシアム

( G1 ) プローブ：電子、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
収束電子線回折法 (Convergent Beam Electron Diffraction)	CBED	透過型電子顕微鏡にて、円錐状に絞った電子線を試料に照射し得られる回折(CBED)パターンのHOLZ線位置を、シミュレーションパターンと比較する	・結晶格子の歪み量・結晶欠陥・試料厚さ・結晶対称性	歪み分解能：0.01% 空間分解能：20nm@200nmt 試料厚さ：500nm以下	・基板の結晶歪みや欠陥評価 (チャネル領域や素子分離構造に関する歪み) ・イオン注入による欠陥評価
電子線後方散乱回折法(Electron Backscatter Diffraction)，電子後方散乱パターン(Electron BackScattering Pattern)	EBSD, EBSP	電子線を照射した際に発生する反射電子の回折パターンから、照射位置の結晶面方位を得る	・結晶の面方位、粒径、配向性、歪・ミスオリエンテーション角、粒界性格、対応粒界、粒界のΣ値	空間分解能：20nm～深さ分解能：50nm～方位分解能：0.5°～	・Cu配線、Al配線、シリサイド、ポリシリコン、リードフレームめっき膜などの結晶解析・配線信頼性故障箇所(エレクトロマイグレーション、ストレス誘起ボイド) ・Snウイスカ発生箇所での平面/断面での結晶解析
低速電子線回折法 (Low Energy Electron Diffraction)	LEED	原子間距離相当の波長を持つ低エネルギーの電子線を照射し、表面で回折した電子を阻止電場によりふるい分けした後それを蛍光板へ当て可視化する	・試料表面のもつ周期性・電子線強度のエネルギー依存性による表面近傍の三次元構造	ビーム径：mmオーダー深さ情報：0.1nm～試料電流：1nA以下から数十μA程度視野角：100°程度	・試料表面の構造、周期性の評価・I-V測定による表面近傍の三次元構造解析・アイランド、テラスの大きさや間隔の評価
ナノビーム電子回折法(Nano Beam Electron Diffraction)，ナノビーム回折法(Nano Beam Diffraction)	NBED, NBD	平行な電子線(10nmφ)を試料に照射、得られた回折パターンの輝点間距離を測定	・結晶構造・結晶格子の歪み量	空間分解能：10nm 試料厚さ：＜300nm 歪み分解能：0.1%	・ゲート電極や素子分離構造に起因する結晶歪み評価・金属やシリサイドの結晶構造評価
走査透過電子顕微鏡法 (Scanning Transmission Electron Microscopy)	STEM	集束電子線を試料上で走査することで得られる透過電子の強度を検出、2次元画像化することで試料構造を可視化する	・試料微細構造・結晶欠陥像・組成コントラスト・原子オーダの組成分布(EDS)	分解能：0.1nm 試料厚さ：＜数百nm	・各種微細構造観察・ゲート絶縁膜の膜厚計測、凹凸形状観察・MOS-FETのドーパント分布観察(EDS) ・層間絶縁膜の組成コントラスト像観察・結晶歪み分布観察(LAADF)
透過電子顕微鏡法 (Transmission Electron Microscopy)	TEM	100nm以下に薄片化した試料に、電子線を透過させ、その散乱、吸収、回折によるコントラストを観察	・微細形状評価・結晶学的情報（結晶のサイズ、結晶欠陥）	エリア：数nm～数十μm 分解能：0.1nm～0.3nm	・デバイスの形状（トランジスタ、配線）・結晶粒径・結晶欠陥（転位、積層欠陥）

[TSC] 計測・分析技術基本マップ

( G1 ) プローブ：電子、分析対象：結晶構造