用于材料研究中高端STEM的大采集角EDS探测器必威手机客户端

示例-半导体结构

透射电子显微镜的单EDS探测器必须满足非常特定的几何约束。大立体角的x射线采集是不够的。高起飞角度,合适的准直器形状或极片盖和适合的标本支架几何形状对成功的EDS分析至关重要,并有助于保持阴影和系统峰值的检查。一个大的椭圆形探测器区域(例如100毫米)2)可以在某些情况下支持所有这些参数的优化。然而,对于其他TEM几何形状,由冷阱和极片形状造成的约束可能只能通过较小的探测器区域来解决(30毫米2和60毫米2) .只有仔细评估每个显微镜的几何形状才能确保选择正确的探测器。布鲁克检测器的细线设计在上述所有情况下都有帮助。

XFlash®6 t - 100椭圆形安装在经像差校正的STEM上,用于评估由FinFET结构制备的截面样品中的元素分布。(数据提供:ACE,图1)。正确的评价这半导体结构的化学成分分离线重叠元素尤为重要,如镍和钛的低能量范围,高频,Si和W之间1.4 keV和2凯文,以及从通用电气和W 10 keV重叠线。此外,镓离子铣削的残留物和显微镜内部和标本支架的二次荧光会使分析复杂化。力量的精灵软件提供了轻松解决这些问题的方法(图2)。重叠的元素线很容易被识别。清晰地处理背景模型和背景减法有助于考虑和识别光谱中的每一条线。系统峰值可以被例行地识别出来,并排除在量化中,同时纠正它们对量化结果的影响。可采用相对cliff - lorimer因子和绝对zeta因子方法进行量化。

本文采用Cliff-Lorimer方法对试样中的元素分布进行了量化。所使用的理论Cliff-Lorimer因子是从ESPRIT不断更新的原子数据库和已知的探测器-标本几何形状和探测器材料组成中计算出来的。定量分析了所有元素的分布,包括氮、铪和钛,这些元素在每个器件设计中以薄层存在。根据得到的数据,可以以nm的精度评估结构的质量,并可以找到器件失效的潜在原因(图1-3)。

请考虑以下同行评审的出版物,以进一步应用高立体角椭圆形探测器在其他研究领域。

[1]用x射线光谱鉴定单个杂原子(开放)

应用物理快报第108卷第16期163101 (2016);作者:R. M.斯特劳德、T. C.洛夫乔伊、M. Falke、N. D. Bassim、G. J. Corbin、N. Dellby、P. Hrncirik、A. Kaeppel、M. Noack、W. Hahn、M. Rohde和O. L. Krivanek

[2]室温多铁质材料中磁性离子分配的原子尺度直接测定(开放)

科学报告7,(2017)文章编号:1737;作者:L. Keeney等。

Fin FET细节:左:HAADF;中间:EDS原始数据(为了清晰起见,没有显示所有元素)。颜色从重叠元素添加到白色。右边的定量显示使用伪颜色,例如Hf,提供更多信息。数据由:王牌。
ESPRIT中重叠元素线的分离。黑色:测量光谱;颜色:数量分配;浅灰色:重叠计数的总和,深灰色:背景。数据由:王牌。
设备详细信息的元素映射。HAADF图像上N和Ti的定性(为了清晰,不是所有元素都显示)和定量元素显示。数据提供:王牌