测量半导体中的应变
测量半导体中的应变
测量半导体中的应变
用CrossCourt检查硅的显微硬度压痕揭示了它的应变,剪应变和旋转

其中一个使用CrossCourtHR EBSD(高分辨率电子背散射衍射)的最早的例子是测量半导体样本中的应变。在这些情况下,器件只在一个很小的范围内被应变了,大约1个微米的跨度。

Crosscourt采用互相关技术来比较周边从样品表面发出的EBSD图案的晶带轴和菊池带的位置。如果晶体变得扭曲由于残余应变,则EBSD图案也将变得扭曲:这两者可以互相关联。为了测量这个,CrossCourt比较了两套图样。第一套是从试样的未应变区域采集的-在这个例子中是大概离应变区域3微米,而第二套则从应变区域采集。然后该软件选择图案的一些小区域。每个区域被比较,从一个图案到下一个以及图案的移动被测量。这些移动被用于确定所有的应变张量的分量。

一个显微硬度压痕在在硅样品上被制成,原始数据由装有DigiView IIIEBSD检测器的EDAX-TSL OIM系统采集。数据导出到CrossCourt用于分析。在压痕附近的应变结果如下所示,并且可以有信心地说绝对值在10000分之2之内。


正应变,剪应变,剪应力和旋转张量与一个对应于s12应力图一起作为绝对应变测量的例子。

上面的图片显示了用CrossCour所描述的互相关(XC)电子背散射衍射方法测定到的正应变分量,剪应变和旋转量图。xy轴确定了EBSD图案采集过程扫描的横向尺寸,垂直(右)轴显示了应变或旋转值。应变是一个无量纲参数。旋转以弧度表示。在应力图中垂直轴量纲是千兆帕斯卡。


感谢牛津大学的Ben Britton 和 Angus Wilkinson所提供的原始数据