in-plane X線回折法による薄膜・基板などの最表面のスペクトル測定

in-plane X線回折法とは?

X線回折法(XRD)では基板や薄膜などへX線を入射して、反射X線回折から結晶構造の評価を行う。例えばシリコン基板でのX線の侵入深さは40ミクロン近くになる。しかし、基板上で単結晶成長させる場合などは、基板の最表面の結晶状態が重要になってくる。最表面を観察するためにはX線を基板すれすfれに入射するin-plane法という手法がある(図1)。

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  • 図1 通常のXRDとin-planeによるXRD測定
  • 図1 通常のXRDとin-planeによるXRD測定

in-plane X線回折法による薄膜・基板などの最表面のスペクトル測定

基板は同じ材料から切り出しても、その後の表面研磨ににより最表面の結晶性が異なり、結晶成長も異なってくる。最表面の結晶情性を評価するために、in-planeのロッキングカーブを測定した。ロッキンカーブとは試料をロッキングチェアーのように揺らしながらX線回折を測定する’もので、結晶の揃いを評価できる。図2にIn-plnaeによって得られたロッキンングカーブ測定の一例を示した。本試料は結晶性が良いため、4結晶という光学系を用いた高精度なin-plnae測定を行なっている。図2 の赤丸が実験値で青線がフィッテイングにカーブである。
フィッティング から本試料のロッキングカーブ半値幅が0.00386度程度であることが分かった。
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  • 図2 in-plane ロッキンカーブの一例
  • 図2 in-plane ロッキンカーブの一例

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参考料金は以下の通りです。

料金表 (試験計測料金)

項目番号項目単位手数料
E2510X線回折試験 (I)1試料につき22,770
E2520X線回折試験 (II)1試料につき 34,210
E2530X線回折試験 (III)1試料につき52,910
E2540X線回折試験 (IV)1試料につき 85,200

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参考・関連リンク

今回のin-plane X線回折法による薄膜・基板などの最表面のスペクトル測定の事例については、以下の関連ページもご参照ください。 多目的X線回折装置

ご活用いただける業種、分野等

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基板メーカー、薄膜作製、コーティング
最表面での結晶観察、非破壊膜厚評価、非破壊多層膜評価
4結晶の光学系や受光側には2次元半導体検出器を備えています。
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