High-k结晶度

从finfet到纳米片器件，高k金属栅和其他金属/氮化物薄膜的结晶特性对高级逻辑器件的性能至关重要。用x射线衍射可以测量薄膜的结晶度。然而，高k薄膜还有一个额外的挑战:通常它们的厚度小于2纳米。

Bruker Semi公司在他们的JVX7300LSI系统中引入了全自动的面内衍射，以监测生产环境中高钾薄膜的晶粒尺寸和结晶度。在本例中，在不同的温度下生长和退火了3种薄膜。D05和D06 XRD谱图重叠，表明晶相相同;而样品D04具有不同的XRD谱图，表明其结构发生了相变，从而导致介电常数的变化。此外，晶粒尺寸的增大会导致高k层的电学性能变差。

的D8发现+是布鲁克公司的旗舰x射线衍射解决方案，用于分析超薄非晶、多晶和外延薄膜。通过采用共面衍射(左)和非共面衍射(右)，可以垂直和平行于样品表面，以无与伦比的精度确定晶格参数和晶粒尺寸。在5 nm厚的Mo薄膜中，晶格参数和晶粒尺寸具有较高的各向异性:垂直晶粒尺寸与薄膜厚度相等，而面内晶粒尺寸是薄膜厚度的两倍(11.4 nm)以上。