一种能谱仪的校准方法及元素测试方法技术

本申请提供了一种能谱仪的校准及测试方法。所述校准方法包括以下步骤：提供含有目标元素的校准样品；使用分析设备对所述校准样品进行测量，以得到目标元素的含量

【技术实现步骤摘要】
一种能谱仪的校准方法及元素测试方法


[0001]本申请涉及半导体制造
，尤其涉及一种能谱仪的校准方法及元素测试方法。

技术介绍

[0002]X射线能谱仪(X
‑
rays Energy Dispersive Spectrometer，XEDS)广泛地用于对样品的成分进行分析。其中，XEDS可通过分析样品发出的特征X射线波长，以判断样品包含的元素种类，即，对样品进行定性分析。同时，XEDS可通过分析样品发出的特征X射线的强度，以测量元素的相对含量，即，对样品进行半定量分析。
[0003]常规的XEDS的检测下限一般在0.1～0.5％。对于中等以上原子序数，且无重叠峰的元素，XEDS的定量分析结果的相对误差一般小于2％。但是，对于原子序数较小，且含量较低的元素，XEDS的定量分析结果的相对误差可达50％。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请为解决现有技术中存在的至少一个技术问题而提供一种能谱仪的校准方法。
[0005]为达到上述目的，本申请的技术方案是这样实现的：
[0006]本申请的第一方面提供一种能谱仪的校准方法，包括以下步骤：
[0007]提供含有目标元素的校准样品；
[0008]使用分析设备对所述校准样品进行测量，以得到目标元素的含量
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深度关系曲线，作为校准曲线；
[0009]使用能谱仪对所述校准样品进行测量，以得到目标元素的含量
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深度关系曲线，作为待校准曲线；
[0010]通过所述校准曲线对所述待校准曲线进行校准。
[0011]根据本申请的一种实施方式，所述通过所述校准曲线对所述待校准曲线进行校准，包括：
[0012]对所述校准曲线和所述待校准曲线进行拟合，得到校准因子；
[0013]通过所述校准因子对所述待校准曲线进行校准，以使校准后的曲线与所述校准曲线对齐。
[0014]根据本申请的一种实施方式，所述方法还包括：
[0015]通过校准后的曲线和所述校准曲线，确定所述能谱仪的目标元素检测下限。
[0016]根据本申请的一种实施方式，所述通过校准后的曲线和所述校准曲线，确定所述能谱仪的目标元素检测下限，包括：
[0017]获取校准后的曲线和所述校准曲线的交点，在所述交点对应的目标元素含量中，选择最低目标元素含量作为所述目标元素检测下限。
[0018]根据本申请的一种实施方式，所述使用能谱仪对所述校准样品进行测量，包括：
[0019]在多个采集参数下，测量得到与多个采集参数对应的多条待校准曲线。
[0020]根据本专利技术的一种实施方式，所述采集参数包括：采集电流和采集时间。
[0021]根据本申请的一种实施方式，所述通过所述校准曲线对所述待校准曲线进行校准，包括：
[0022]分别对多条待校准曲线和所述校准曲线进行拟合，得到与多个采集参数对应的多个校准因子；
[0023]根据所述多个校准因子和所述多个采集参数的对应关系建立校准数据表。
[0024]根据本申请的一种实施方式，所述分析设备为二次离子质谱仪、原子吸收光谱或电感耦合等离子体发射光谱。
[0025]本申请的第二方面提供一种元素测试方法，包括以下步骤：
[0026]使用能谱仪对校准样品进行测量，以得到目标元素的含量
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深度关系曲线，作为待校准曲线；
[0027]根据能谱仪的采集参数，在校准数据表中确定所述采集参数对应的校准因子；
[0028]根据所述待校准曲线和所述校准因子，得到校准后的曲线；
[0029]根据所述校准后的曲线确定目标元素的含量。
[0030]根据本申请的一种实施方式，所述校准数据表为根据多个校准因子和多个采集参数的对应关系建立的数据表。
[0031]根据本申请的一种实施方式，所述校准样品为硅基底；所述目标元素为氟元素。
[0032]本申请提供了一种能谱仪的校准方法，包括以下步骤：提供含有目标元素的校准样品；使用分析设备对所述校准样品进行测量，以得到目标元素的含量
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深度关系曲线，作为校准曲线；使用能谱仪对所述校准样品进行测量，以得到目标元素的含量
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深度关系曲线，作为待校准曲线；通过所述校准曲线对所述待校准曲线进行校准。本申请通过分析设备测量得到校准曲线，对能谱仪的测量曲线进行校准，使得能谱仪能够对元素进行准确的定量分析。
附图说明
[0033]图1为本申请实施例提供的X射线能谱仪的原理示意图；
[0034]图2为本申请实施例提供的X射线能谱仪的检测下限示意图，其中(a)为目标元素含量低于检测下限，(b)为目标元素含量高于检测下限；
[0035]图3为采用二次离子质谱仪测量得到氟元素含量与硅片深度的关系曲线；
[0036]图4为采用二次离子质谱仪测量得到氟元素原子含量百分比与硅片深度的关系曲线；
[0037]图5为X射线能谱仪检测硅片中的氟元素含量示意图；
[0038]图6为采用二次离子质谱仪测量得到氟元素原子含量百分比与硅片深度的关系曲线，及X射线能谱仪测量得到氟元素原子含量百分比与硅片深度关系曲线的校准后的曲线；
[0039]图7为对图6中曲线进行以10为底的取对数处理；
[0040]图8为本申请实施例提供的能谱仪的校准方法的流程图；
[0041]图9为本申请实施例提供的能谱仪的测试方法的流程图；
[0042]其中，图中包括：1
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上极部；2
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下极部；3
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防污染器；4
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样品；5
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入射光束；6
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散射电
子；7
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背散射电子；8
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连续体荧光假X射线；9
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所需X射线；10
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X射线能谱仪；11
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样品引发的连续体；12
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直接电子束。
具体实施方式
[0043]下面将参照附图更详细地描述本申请公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本申请的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本申请，而不应被这里阐述的具体实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本申请，并且能够将本申请公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0044]在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本申请更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本申请可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本申请发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述；即，这里不描述实际实施例的全部特征，不详细描述公知的功能和结构。
[0045]在附图中，为了清楚，层、区、元件的尺寸以及其相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种能谱仪的校准方法，其特征在于，包括以下步骤：提供含有目标元素的校准样品；使用分析设备对所述校准样品进行测量，以得到目标元素的含量
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深度关系曲线，作为校准曲线；使用能谱仪对所述校准样品进行测量，以得到目标元素的含量
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深度关系曲线，作为待校准曲线；通过所述校准曲线对所述待校准曲线进行校准。2.如权利要求1所述能谱仪的校准方法，其特征在于，所述通过所述校准曲线对所述待校准曲线进行校准，包括：对所述校准曲线和所述待校准曲线进行拟合，得到校准因子；通过所述校准因子对所述待校准曲线进行校准，以使校准后的曲线与所述校准曲线对齐。3.如权利要求2所述能谱仪的校准方法，其特征在于，所述校准方法还包括：通过校准后的曲线和所述校准曲线，确定所述能谱仪的目标元素检测下限。4.如权利要求3所述能谱仪的校准方法，其特征在于，所述通过校准后的曲线和所述校准曲线，确定所述能谱仪的目标元素检测下限，包括：获取校准后的曲线和所述校准曲线的交点，在所述交点对应的目标元素含量中，选择最低目标元素含量作为所述目标元素检测下限。5.如权利要求1所述能谱仪的校准方法，其特征在于，所述使用能谱仪对所述校准样品进行测量，包括：在多个采集参数...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴宗芹，张笑，李国梁，魏强民，佘晓羽，锁志勇，卢世峰，
申请(专利权)人：长江存储科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：