表面化學(xué)分析 濺射深度剖析 用層狀膜系為參考物質(zhì)的優(yōu)化方法 征求意見稿

1表面化學(xué)分析-濺射深度剖析-用層狀膜系為參考物質(zhì)的優(yōu)化方法本文件無意涵蓋特殊多層膜系（例如δ摻雜層ISO18115-1表面化學(xué)分析—詞analysis—Vocabulary—Part1:Generalterms?z深度分辨I信號(hào)強(qiáng)度2AES俄歇電子能譜[術(shù)]XPSMgK“、AlK“4W。。。。。。。。。。。。3Ar+,Kr+,Xe+,O-,O2+,Ga。。使用AES離子濺射對(duì)單層或A/B/A/B/...多層系統(tǒng)進(jìn)行深度剖面測(cè)量的重要參數(shù)如下[6]。）：繪制為電子動(dòng)能的函數(shù)E。在N(E)光譜中，信號(hào)強(qiáng)度通過在背景之上俄歇峰的強(qiáng)度來測(cè)量的。在3)對(duì)于離子濺射，數(shù)據(jù)可以以交替模式或連續(xù)模式來收集。如果使用連續(xù)模式，最好確保離子誘4a)探測(cè)束和同時(shí)發(fā)生的濺射參數(shù)（對(duì)分析和深度分辨都重要一次離子類型、離子撞注3：在連續(xù)模式一次離子濺射下，通常測(cè)在本國際標(biāo)準(zhǔn)中，單層或A/B/A/B/...多層膜系濺射深度剖析時(shí)深度分辨Δz的測(cè)量[10][12][13]。本條款中深度分辨Δz的定義僅用來優(yōu)化深度剖析的參數(shù)設(shè)定。深度分辨的定義和測(cè)量步驟將在-- Ztot——襯底上單覆蓋層或多層膜系的總厚度；ttot——從最表面濺射到覆蓋層與襯底界面所需要的總濺射時(shí)間，這個(gè)界面定義為其鄰近覆蓋層的元5I——信號(hào)強(qiáng)度t——濺射時(shí)間析面積與濺射面積之比盡可能小。存在許多64——離子方向圖7濺射區(qū)中心應(yīng)與圖2（a）所示可可以使用儀器制造商提供的方法來檢查對(duì)中是否準(zhǔn)確。準(zhǔn)確的對(duì)中還可通過觀察剖析過的弧坑或測(cè)量來檢查以確保濺射區(qū)在分析區(qū)的中心[見圖2(a)[13][14]]。如儀器帶有掃描電子顯微鏡成像功能,可用顯示器觀察剖析過的弧坑[13]。濺射區(qū)中心應(yīng)與通過聚焦X射線束所確定的濺射區(qū)中心應(yīng)與電子能譜儀所確定的分析區(qū)對(duì)中［見圖2（b。準(zhǔn)確的對(duì)中應(yīng)依據(jù)設(shè)備制造準(zhǔn)確的對(duì)中可通過儀器制造商提供的方法8A.1概要通常要優(yōu)化探測(cè)束和濺射參數(shù)的設(shè)定以改善深度分辨Δz[11][16-22]。A.2濺射參數(shù)為降低濺射誘導(dǎo)的粗糙度、錐體的形成和原子混合的程度，應(yīng)考慮離子類型[23][24]。濺射時(shí)A.2.3入射角A.2.4樣品臺(tái)常采用能旋轉(zhuǎn)的樣品臺(tái)以降低濺射誘導(dǎo)的粗糙度，特別對(duì)多晶的金屬材料更重要[28][29][33-36]。旋轉(zhuǎn)速度高于某臨界值時(shí)，可確保Δz能比靜止模式得到A.3測(cè)量參數(shù)A.3.2發(fā)射角A.4實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)9薄膜上)[15]，可將電子束散焦。在XPS方面也曾有過聚焦的X射線源可此而形成譜中的影響減至最小[8][9]。調(diào)制技術(shù)，如束亮度A.4.4被濺射表面的粗糙度影響深度分辨。離子濺射多晶樣品時(shí)表面粗糙度增加。可以利用同的多個(gè)離子源[40]和在離子束輻照下旋轉(zhuǎn)樣品[28][38][35][39][40]使這種效應(yīng)減至最小或消除。氣體供給。由此而得到的剖析表明污染信號(hào)隨時(shí)間的（資料性附錄）典型單層膜系參考物質(zhì)對(duì)表面相關(guān)材料濺射深度剖析時(shí)，國家級(jí)有證參考物質(zhì)和可溯源到前者的參考物質(zhì)有助于優(yōu)化深度分辨和校準(zhǔn)濺射速率。表B.1列出濺射深度剖析用參考物質(zhì)的典型單層膜系。注：當(dāng)使用參考樣品Ta2O5/Ta進(jìn)行微觀區(qū)域AES深度剖析測(cè)量時(shí)，由于多晶Ta襯底中存在晶界，測(cè)量結(jié)果會(huì)受到不規(guī)則性的影響。表B.1作為參考物質(zhì)的典型單層膜系a可從ECInstituteforReferenceMaterialsandMeasurements得到鉭上厚度為30nm和100nm的Ta2O5以證明等效產(chǎn)品能夠產(chǎn)生相同的結(jié)果，則可表C.1給出濺射深度剖析用參考物質(zhì)的典質(zhì)Ni/Cr構(gòu)9構(gòu)5AlAs/Ga6方便本文檔的用戶而提供的，并不構(gòu)成ISO對(duì)所命名產(chǎn)品的認(rèn)可。如果深度分辨Δz值來評(píng)估[19][26][28][35][36]。可用周期膜層結(jié)構(gòu)的已知膜層厚度來檢查濺射時(shí)離子束電流漂移是否正常[19]。[1]ISOGuide30,Referencematerials—Selectedtermsanddefinitions[2]ISOGuide31,Referencematerials—Contentsofcertificates,labelsandaccompanying[3]ISOGuide33,Referencematerials—Goodpracticeinusingreferencematerials[4]ISOGuide35,Referencematerials—Guidanceforcharacterizationandassessmentofhomogeneityandstability[5]ISO17034,Generalrequirementsforthecompetenc[6]ASTME1127-08,StandardGuideforDepthProfilinginAugerElectronSpectros[7]ASTME1577-95,StandardGuideforReportingofIonBeamParametersUsedinSurfac[8]PowellR.A.,PerturbingEffectsofIon-exitedAugerEmissionduringAuger-SputteStudiesonStationaryandRotatedSamplesofaNewModelMetal/SemiconductorMu[10]ASTME1438-11,StandardGuideforMeasuringUsingSIMS[11]SeahM.P.,HuntC.[12]HofmannS.,DeterminationofDepthResolutionfromMeasuredSputteringProfilesMultilayerStructures:Equationsa[13]HuntC.P.,SeahM.P.,MethodfortheAlignmentresolutionDepthProfilesinAu[14]UrushiharaN.,SanadaN.,PaulD.,SuzukiM.,Ion[15]WittmaackK.,RasterScanningDeptDepthResolutionofAugerSputterProfiledNi/CrInterfaces:DependenceonIonBombardment[21]BARNAA.andMENYHARDM.AugerDepthProfileAnalysisofDeeplyBuriedInterfaces,Phys.[22]HofmannS.,AtomicMixing,SurfaceRoughnesDepthProfilingofaGaAs/AlAsSuperl[23]GriesW.H.,Radiation-i[24]KajiwaraK.,ShimizuR.,ResolutioninSputterDepthP[25]KajiwaraK.,KawaiH.,AnalysisofAlGaAs/GaAsSuperlatticesbyMeansofSputter-assiProposedNewReferenceMaterialforSputterDept[27]MenyhardM.,BarnaA.,BiersackJduringAugerdepthprofilingofGe-Simultilayersystem.II.Lowionenergy(0,2-2ke[28]ZalarA.,SignificanceofSampleRotatiProfilingofThinFilms.[29]HofmannS.,ZalarA.,DepthProfilingwithSampleRot[30]KimK.J.,MoonD.W.,SignificantImprovementinDepthResolutSecondaryIonMassSpectrometryProfilingunderNorofSurfaceInhomogeneityInducpp.2744–2756.[32]JiangZ.X.,AlkemadePwithLow-energyGrazingO2+Be[33]ZalarA.,ImprovedDepthResolutionbySampleRotationduringAugerElect[34]MartonD.,FineJ.,OnTheDevelopmentofIncreasingSurfacComparisonoftheDepthResolutioninSputterDepthProfilingofNi/CrMultilayerswithandwithoutSampleRotationusingAES