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Introdução à LEXES

LEXES technique schematic
A Espectrometria por Emissão de Raios X induzida por Elétrons de baixa energia (LEXES) consiste na irradiação de uma amostra sólida por um feixe de elétrons de baixa energia e análise dos raios X de baixa intensidade emitidos pelo alvo. Como os raios X são característicos dos elementos emissores, obtém-se a análise elementar seletiva. A profundidade analisada pode variar entre 1 a 700 nanômetros, dependendo de parâmetros como elemento, matriz e energia de elétrons primários.

A modelagem precisa da interação elétron primário/matéria e da absorção de raios X de baixa intensidade permite a quantificação elementar precisa da profundidade amostrada através de uma ampla gama de concentrações (de 100% de átomos até dezenas de ppm). Os efeitos da matriz são reduzidos e bem modelados. Assim, amostras-padrão estão prontamente disponíveis (materiais puros ou compostos estequiométricos).

Uma importante aplicação da técnica LEXES é a rápida medição da dosagem quantitativa de implantes ultrarrasos em uma ampla faixa de dosagens, com ou sem recozimento. Além disso, a medição da dose, informações da distribuição de profundidade também são extraídas da análise do sinal com diferentes energias primárias (diferentes profundidades amostradas). LEXES é uma técnica extremamente sensível, portanto, atendendo perfeitamente às necessidades da tecnologia de implantes LE e ULE (Energia Ultrabaixa). O tamanho do feixe é totalmente compatível com wafers padronizados.

Além da metrologia de implante, a composição química em todas as colunas de óxidos e/ou metais pode ser monitorada (de alguns Å até várias centenas de nm). Importantes parâmetros críticos, como a dosagem de lantânio e alumínio em HKMG e a quantificação de nitrogênio e oxigênio nos oxinitratos, são abordados. Nas camadas epitaxiais, como SiGe, a composição e a espessura da camada de SiGe podem ser medidas simultaneamente com dopante de boro ou fósforo.

A crescente necessidade de medições exatas da dosagem nos implantes ULE e a reconhecida especialização da CAMECA, tanto em relação à SIMS quanto à EPMA levaram ao desenvolvimento de uma ferramenta única e inovadora de metrologia baseada na técnica LEXES, a Shallow Probe EX-300.