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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
确认检测需求登记对象、检测目标和报告用途
样品登记登记数量、状态和制样要求
检查检测过程记录检测条件并审核原始数据
出具报告交付结果、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

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。

01项目内容

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适用情况

对象与条件

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结果解释

需要注意的限制

薄膜、涂层与半导体材料织构、极图与摇摆曲线结果报告对应实际样品、测点、量程和测量条件;整批评价按照约定取样方案、对照设置和判定依据执行 薄膜、涂层与半导体材料织构、极图与摇摆曲线结果物相分析同步记录含量、结晶度、峰重叠、择优取向、荧光背景、样品尺寸和模型;无定形相与低含量相结合互补方法复核。 薄膜、涂层与半导体材料织构、极图与摇摆曲线结果对应实际收到的样品、采用的织构、极图与摇摆曲线条件和数据处理方法;样品或参数改变后按新条件复核可比性 仪器测试交付测量数据和技术说明;整批质量判定、产品认证、法定鉴定和监管事项按照相应程序实施

技术说明

检测时需要注意什么

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。

适用产品和常见问题

  • 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

送样前需要准备什么

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

准备资料样品和资料要求

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 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 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 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 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

项目结果本页列出的结果内容

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

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

检测方法和流程

受理前需要确认什么受理前需确认对象、样品状态、方法适用性和实施条件;具体检测范围、进度与报告要求以双方确认的方案为准。
06

检测标准和方法

以下是本页引用的标准与方法资料。具体项目是否适用、采用哪个版本及如何判定,需结合对象、条件和委托要求确认。

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

报告和检测数据

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
检测结果说明

薄膜、涂层与半导体材料织构、极图与摇摆曲线结果报告对应实际样品、测点、量程和测量条件;整批评价按照约定取样方案、对照设置和判定依据执行

薄膜、涂层与半导体材料织构、极图与摇摆曲线结果物相分析同步记录含量、结晶度、峰重叠、择优取向、荧光背景、样品尺寸和模型;无定形相与低含量相结合互补方法复核。

薄膜、涂层与半导体材料织构、极图与摇摆曲线结果对应实际收到的样品、采用的织构、极图与摇摆曲线条件和数据处理方法;样品或参数改变后按新条件复核可比性

仪器测试交付测量数据和技术说明;整批质量判定、产品认证、法定鉴定和监管事项按照相应程序实施

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通常是什么形态?

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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