Evaluación de una película (lámina) delgada con constante dieléctrico bajo (k-bajo) entre dos capas usando dispersión de rayos X con ángulo de incidencia rasado.

Cuando los rayos X entran en la superficie de la muestra en ángulo rasado, es posible determinar la superficie y estructura de la película de la muestra. El experimento de rayos X de ángulo de incidencia rasado más popular es la medición mediante reflectividad de rayos X. La reflectividad de rayos X puede ser usada para calcular densidad, grosor, y aspereza de películas delgadas con alta precisión independientemente de su composición, y es usada para efectuar análisis de estructura de películas delgadas en películas multicapa; sin embargo, mediante la técnica de dispersión de rayos X en ángulo pequeño desarrollada por Rigaku, es posible analizar la distribución de tamaño de partículas y poros en la película delgada dentro de poco tiempo, y con alta precisión.

Con la integración cada vez mayor de la tecnología de cableado, la capacidad parasítica de la capa aislante entre las capas de cableado se hace problemática. Con el fin de reducir la capacidad parasítica, se han estudiado tecnologías que introduzcan poros a la capa aislante. La proporción de poros corresponde a la densidad de la capa aislante, y es posible calcular la proporción de poros mediante la medida de reflectividad re rayos X. Para calcular la capacidad parasítica entre las capas de cableado, se necesita un valor preciso del grosor de la película. La medición mediante reflectividad de rayos X destaca aquí, ya que extrae información precisa sobre la densidad y grosor de la película. La Figura 1 presenta los resultados de las medidas de reflectividad de rayos X tomadas con el difractómetro multipropósito SmartLab de Rigaku para tres tipos de películas aislantes entre capas con permisividad relativa diferente.

Profiles of X-ray reflectivity

Figura 1:Perfiles de reflectividad de Rayos X

Cuando se introducen poros entre las capas de una película delgada aislante, surgen problemas como la degradación de propiedades mecánicas de la película delgada, y la difusión del material de cableado dentro de los poros. Mientras los poros sean más y más pequeños y uniformes, las propiedades aislantes de la película delgada aislante se incrementan. Por esta razón, es importante evaluar la distribución del tamaño de poros en la película aislante entre capas. La Figura 2 presenta la distribución de tamaño de poros obtenida mediante la técnica de reflectividad de rayos X en ángulo pequeño.

Pore size distributions

Figura 2:Distribución de tamaño de poros



El SmartLab es el más novedoso difractómetro de alta resolución disponible en la actualidad. Tal vez su característica más novedosa es el software SmartLab Guiadance, que proporciona al usuario una interfaz inteligente que le guía a través de las complejidades de cada experimento. Es como tener un experto a su lado. Read more...