Composición química de interconexiones de semiconductores
La espectroscopia de rayos X dispersiva de energía estándar (EDS o EDX) utilizando áreas detectoras de 30 mm2 en microscopios electrónicos de transmisión de barrido estándar (STEM) puede entregar mapeos de elementos con resolución de nm en pocos minutos. La condición es que el cabezal del detector es lo suficientemente pequeño (en diseño de línea delgada) para acercarse lo más posible a la muestra para (ángulo sólido alto) y tan alto por encima de la muestra (para un ángulo de despegue alto). Este último ayuda a evitar efectos de sombra y absorción.
Se utilizó un ángulo de recogida estándar de STEM con EDS de área activa de 30 mm2 más pequeños con ventana de elementos de luz, logrando un ángulo de recogida de 0,09 sr en un ángulo de despegue de 22o, para analizar las interconexiones semiconductoras (Fig. 1). Se ha asignado la distribución de elementos. Los datos de EDS se procesaron cuantitativamente utilizando el método Cliff-Lorimer. El cálculo de los factores teóricos cliff-Lorimer en el software ESPRIT se basa en la siguiente información:
- una extensa base de datos atómicos constantemente actualizada con valores para secciones transversales de radiación y rendimientos de fluorescencia
- la relación geométrica del detector y la muestra
- e información sobre la eficiencia cuántica del detector
Dentro de una serie de especímenes investigados en las mismas condiciones, el método Cliff-Lorimer, utilizando factores teóricamente calculados, puede ser preciso dentro de un porcentaje atómico en relación con una muestra de referencia elegida de la serie de muestras. Los datos de EDS revelan claramente el tantalio y el titanio del revestimiento de interconexión Ta y TiN, así como el llenado de cobre y tungsteno (Fig. 2). La señal de titanio se puede separar de la señal de nitrógeno. Si, Ta y W se pueden desconvolucionarse y asignarse correctamente (Fig. 3).
