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仪器分析

薄膜、涂层与半导体材料织构、极图与摇摆曲线

Texture, Pole Figure & Rocking Curve — Films, Coatings & Semiconductor Materials

评价外延层或取向膜的晶面倾斜、面内取向、马赛克展宽和方位均匀性,其中固定衍射角后扫描入射角,以峰位和半峰宽评价晶面倾斜、马赛克度及外延均匀性。基底峰、膜层峰和仪器展宽分开记录,摇摆曲线半峰宽用于评价晶面倾斜与马赛克展宽。

检测内容
摇摆曲线 · 极图测量
适用对象
摇摆曲线:固定衍射角后扫描入射角,以峰位和半峰宽评价晶面倾斜、马赛克度及外延均匀性,结果用于评价外延层或取向膜的晶面倾斜、面内取向、马赛克展宽和方位均匀性 · 极图测量:围绕选定晶面执行倾角与方位角扫描,获得极密度随空间方向变化的完整分布,测量位置按以下方式布置:在中心、边缘和两个正交方位测量摇摆曲线,极图采用统一膜面坐标
方法标准
GB/T 32188-2015 · GB/T 34612-2017
报告交付
薄膜、涂层与半导体材料织构、极图与摇摆曲线技术报告及主要结论 · 交付摇摆曲线、峰形拟合、膜层极图、马赛克展宽及晶圆方位分布
项目受理登记对象、检测目标和报告用途
样品登记登记数量、状态和制样要求
过程质控记录检测条件并审核原始数据
报告交付交付结果、附件和技术说明
01

检测范围

检测范围检测内容与适用对象

薄膜、涂层与半导体材料织构、极图与摇摆曲线主要检测摇摆曲线、极图测量,服务对象包括摇摆曲线:固定衍射角后扫描入射角、极图测量:围绕选定晶面执行倾角与方位角扫描,覆盖来样登记、检测实施和报告交付。

01核心检测项目

摇摆曲线

固定衍射角后扫描入射角,以峰位和半峰宽评价晶面倾斜、马赛克度及外延均匀性,采集区域:在中心、边缘和两个正交方位测量摇摆曲线,极图采用统一膜面坐标。

02适用产品与样品

摇摆曲线:固定衍射角后扫描入射角,以峰位和半峰宽评价晶面倾斜、马赛克度及外延均匀性,结果用于评价外延层或取向膜的晶面倾斜、面内取向、马赛克展宽和方位均匀性

极图测量:围绕选定晶面执行倾角与方位角扫描,获得极密度随空间方向变化的完整分布,测量位置按以下方式布置:在中心、边缘和两个正交方位测量摇摆曲线,极图采用统一膜面坐标

03委托资料与样品

样品、目标参数和报告用途

样品形式:外延晶圆、择优取向薄膜、柱状晶涂层和带完整基底的沉积见证片

04报告与交付内容

薄膜、涂层与半导体材料织构、极图与摇摆曲线检测报告 + 检测数据与图表

薄膜、涂层与半导体材料织构、极图与摇摆曲线技术报告及主要结论

技术说明

项目技术要点

实施流程

1. 标注基底晶向、膜层反射和晶圆方位标识;2. 优化狭缝与接收光学并对准膜层目标衍射峰;3. 采集中心及边缘测点的ω摇摆曲线和必要极图;4. 拟合峰位、半峰宽、峰尾与多峰组分并扣除仪器贡献;5. 形成方位分布、马赛克展宽和晶圆位置对照图

坐标体系

轧向、横向、法向或晶圆缺口方向贯穿装样、采集和报告,避免极图方向倒置,样品资料:记录基底晶向、外延关系、膜层厚度、沉积方位、退火制度和测点坐标。

覆盖充分性

ODF计算选用多个独立晶面极图,并处理偏转角高端的缺失区域与重叠峰,测量位置:在中心、边缘和两个正交方位测量摇摆曲线,极图采用统一膜面坐标。

吸收修正

倾转扫描中的照射面积和吸收路径随角度变化,修正后再比较极密度,对照数据:比较晶圆中心与边缘、不同方位以及沉积前后工艺调整样的峰形。

曲线评价

摇摆曲线保留原始峰形、拟合区间和基线,分峰结果与单峰半峰宽分开展示,结果解释:基底峰、膜层峰和仪器展宽分开记录,摇摆曲线半峰宽用于评价晶面倾斜与马赛克展宽。

02

适用产品与样品

薄膜、涂层与半导体材料织构、极图与摇摆曲线适用于以下产品、样品及技术问题。

适用产品与技术问题

  • 摇摆曲线:固定衍射角后扫描入射角,以峰位和半峰宽评价晶面倾斜、马赛克度及外延均匀性,结果用于评价外延层或取向膜的晶面倾斜、面内取向、马赛克展宽和方位均匀性
  • 极图测量:围绕选定晶面执行倾角与方位角扫描,获得极密度随空间方向变化的完整分布,测量位置按以下方式布置:在中心、边缘和两个正交方位测量摇摆曲线,极图采用统一膜面坐标
  • 检测对象:外延晶圆、择优取向薄膜、柱状晶涂层和带完整基底的沉积见证片
  • 测量位置:在中心、边缘和两个正交方位测量摇摆曲线,极图采用统一膜面坐标
  • 数据判读:评价外延层或取向膜的晶面倾斜、面内取向、马赛克展宽和方位均匀性
03

样品与委托资料

送样信息包括材质、形态、批次、保存条件、目标参数及制样要求。

  1. 01

    样品形式:外延晶圆、择优取向薄膜、柱状晶涂层和带完整基底的沉积见证片

  2. 02

    制样与装夹:保留晶圆缺口和膜面方位,清洁测量区并固定基底翘曲较小的位置

  3. 03

    随样资料:记录基底晶向、外延关系、膜层厚度、沉积方位、退火制度和测点坐标

  4. 04

    对照样品:比较晶圆中心与边缘、不同方位以及沉积前后工艺调整样的峰形

  5. 05

    位置记录:在中心、边缘和两个正交方位测量摇摆曲线,极图采用统一膜面坐标

所需样品量样品量与制样要求

样品形式:外延晶圆、择优取向薄膜、柱状晶涂层和带完整基底的沉积见证片。样品量包含制样损耗、平行样和留样需求。

检测周期项目周期与交付日期

薄膜、涂层与半导体材料织构、极图与摇摆曲线列明样品、项目、方法、开始时间与报告交付日期,并同步安排复杂前处理和多模块测试。

报告类型薄膜、涂层与半导体材料织构、极图与摇摆曲线检测报告 · 检测数据与图表 · 测试条件与质控记录

主要提供薄膜、涂层与半导体材料织构、极图与摇摆曲线技术报告及主要结论、摇摆曲线、峰形拟合、膜层极图、马赛克展宽及晶圆方位分布,其他数据和附件在委托单中列明。

实施方式实验室来样检测

收样、制样、测试、数据复核和报告输出由项目负责人统一衔接。

04

检测项目

01

摇摆曲线

固定衍射角后扫描入射角,以峰位和半峰宽评价晶面倾斜、马赛克度及外延均匀性,采集区域:在中心、边缘和两个正交方位测量摇摆曲线,极图采用统一膜面坐标。

02

极图测量

围绕选定晶面执行倾角与方位角扫描,获得极密度随空间方向变化的完整分布,对照组合:比较晶圆中心与边缘、不同方位以及沉积前后工艺调整样的峰形。

03

反极图表达

将样品法向、轧向或横向映射到晶体坐标,比较不同加工方向的取向特征,样品资料:记录基底晶向、外延关系、膜层厚度、沉积方位、退火制度和测点坐标。

04

织构组分

识别纤维织构、板织构和主要取向组分,并计算相应体积分数或取向强度,数据判读:基底峰、膜层峰和仪器展宽分开记录,摇摆曲线半峰宽用于评价晶面倾斜与马赛克展宽。

05

工艺方向对比

保持样品坐标定义一致,对比轧制、烧结、沉积、热处理或循环造成的取向演变,应用方向:评价外延层或取向膜的晶面倾斜、面内取向、马赛克展宽和方位均匀性。

05

检测方法与实施流程

现有设备和检测能力薄膜、涂层与半导体材料织构、极图与摇摆曲线所需的检测、制样、质量控制和数据分析条件齐备,受理摇摆曲线、极图测量。
01

检测需求

围绕薄膜、涂层与半导体材料织构、极图与摇摆曲线列明样品、目标参数、方法标准和报告用途。

02

样品登记

样品形式:外延晶圆、择优取向薄膜、柱状晶涂层和带完整基底的沉积见证片

03

完成前处理或制样

根据薄膜、涂层与半导体材料织构、极图与摇摆曲线和摇摆曲线、极图测量的测试条件处理样品。

04

完成仪器测试

使用薄膜、涂层与半导体材料织构、极图与摇摆曲线按规定参数完成摇摆曲线、极图测量和过程质量控制。

05

复核检测数据

重点检查摇摆曲线、极图测量对应的图谱、曲线、图像或数据表。

06

交付报告和附件

提供薄膜、涂层与半导体材料织构、极图与摇摆曲线技术报告及主要结论、摇摆曲线、峰形拟合、膜层极图、马赛克展宽及晶圆方位分布及约定附件。

06

标准与方法依据

以下列出薄膜、涂层与半导体材料织构、极图与摇摆曲线采用的正式标准与执行依据,包含标准编号、适用项目和发布来源。

3 项标准共列出 3 项标准与方法。

共 3 项

GB/T 32188-2015中国标准氮化镓单晶衬底片x射线双晶摇摆曲线半高宽测试方法GB/T 32188-2015用于薄膜、涂层与半导体材料织构、极图与摇摆曲线的氮化镓单晶衬底片x射线双晶摇摆曲线半高宽测试方法项目实施与数据记录。国家标准化管理委员会 · 现行 · 查看发布机构来源
GB/T 34612-2017中国标准蓝宝石晶体X射线双晶衍射摇摆曲线测量方法GB/T 34612-2017用于薄膜、涂层与半导体材料织构、极图与摇摆曲线的蓝宝石晶体X射线双晶衍射摇摆曲线测量方法项目实施与数据记录。国家标准化管理委员会 · 现行 · 查看发布机构来源
ASTM E81-96(2024)国外标准Standard Test Method for Preparing Quantitative Pole FiguresASTM E81-96(2024)用于薄膜、涂层与半导体材料织构、极图与摇摆曲线的X射线定量极图采集与极图数据表达。ASTM International · 现行/Published · 查看发布机构来源
07

报告与交付内容

薄膜、涂层与半导体材料织构、极图与摇摆曲线检测报告检测数据与图表测试条件与质控记录约定附件
薄膜、涂层与半导体材料织构、极图与摇摆曲线技术报告及主要结论
交付摇摆曲线、峰形拟合、膜层极图、马赛克展宽及晶圆方位分布
原始资料:摇摆曲线数据;记录基底晶向、外延关系、膜层厚度、沉积方位、退火制度和测点坐标
位置资料:在中心、边缘和两个正交方位测量摇摆曲线,极图采用统一膜面坐标
对照资料:比较晶圆中心与边缘、不同方位以及沉积前后工艺调整样的峰形
常见报告用途
评价外延层或取向膜的晶面倾斜、面内取向、马赛克展宽和方位均匀性薄膜、涂层与半导体材料数据积累:记录基底晶向、外延关系、膜层厚度、沉积方位、退火制度和测点坐标复测与取样导航:在中心、边缘和两个正交方位测量摇摆曲线,极图采用统一膜面坐标工艺与状态比较:比较晶圆中心与边缘、不同方位以及沉积前后工艺调整样的峰形
报告与结果说明

报告列明实际样品、检测方法、测试条件、结果和约定附件。

报告同步提供质量控制、数据复核和判定依据等项目记录。

样品、批次、工况或标准发生变化时,按新条件开展补充检测。

报告支持CMA/CNAS标识、合格判定及英文版本,相关要求可在需求表中注明。
08

常见问题

01薄膜、涂层与半导体材料的摇摆曲线最终结果怎么看?

固定衍射角后扫描入射角,以峰位和半峰宽评价晶面倾斜、马赛克度及外延均匀性,评价外延层或取向膜的晶面倾斜、面内取向、马赛克展宽和方位均匀性。

02薄膜、涂层与半导体材料的摇摆曲线送检样品是什么形态?

外延晶圆、择优取向薄膜、柱状晶涂层和带完整基底的沉积见证片,保留晶圆缺口和膜面方位,清洁测量区并固定基底翘曲较小的位置。

03薄膜、涂层与半导体材料的摇摆曲线样品装夹怎样处理?

保留晶圆缺口和膜面方位,清洁测量区并固定基底翘曲较小的位置,记录基底晶向、外延关系、膜层厚度、沉积方位、退火制度和测点坐标。

04薄膜、涂层与半导体材料的摇摆曲线对照条件怎么设计?

比较晶圆中心与边缘、不同方位以及沉积前后工艺调整样的峰形,晶面、倾转范围、吸收修正和样品坐标保持一致。

05薄膜、涂层与半导体材料的摇摆曲线测量位置怎样确定?

在中心、边缘和两个正交方位测量摇摆曲线,极图采用统一膜面坐标,保留晶圆缺口和膜面方位,清洁测量区并固定基底翘曲较小的位置。

06薄膜、涂层与半导体材料的摇摆曲线重复性如何检查?

基底峰、膜层峰和仪器展宽分开记录,摇摆曲线半峰宽用于评价晶面倾斜与马赛克展宽,晶面、倾转范围、吸收修正和样品坐标保持一致。

07薄膜、涂层与半导体材料的摇摆曲线交付文件包括什么?

交付摇摆曲线、峰形拟合、膜层极图、马赛克展宽及晶圆方位分布,记录基底晶向、外延关系、膜层厚度、沉积方位、退火制度和测点坐标。

08薄膜、涂层与半导体材料的摇摆曲线能支持哪些判断?

评价外延层或取向膜的晶面倾斜、面内取向、马赛克展宽和方位均匀性,比较晶圆中心与边缘、不同方位以及沉积前后工艺调整样的峰形。

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