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ISO 23170:2022 表面化学分析—深さプロファイリング—中エネルギーイオン散乱によるSi基板上のナノスケール重金属酸化物薄膜の非破壊深さプロファイリング | ページ 2

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

序文

ISO (国際標準化機構) は、各国の標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合です。国際規格の作成作業は、通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。 ISOと連携して、政府および非政府の国際機関もこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するすべての問題について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。

この文書の開発に使用された手順と、今後の維持のために意図された手順は、ISO/IEC 指令で説明されています。 1. 特に、さまざまなタイプの ISO 文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令の編集規則に従って作成されました。 2 ( www.iso.org/directives を参照)

このドキュメントの要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、そのような特許権の一部または全部を特定する責任を負わないものとします。ドキュメントの開発中に特定された特許権の詳細は、序文および/または受信した特許宣言の ISO リストに記載されます ( www.iso.org/patents を参照)

このドキュメントで使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、保証を構成するものではありません。

規格の自主的な性質の説明、適合性評価に関連する ISO 固有の用語と表現の意味、および技術的貿易障壁 (TBT) における世界貿易機関 (WTO) の原則への ISO の準拠に関する情報については、以下を参照してください。 www.iso.org/iso/foreword.html .

この文書は、技術委員会 ISO/TC 201, 表面化学分析、小委員会 SC 4, 深度プロファイリングによって作成されました。

序章

中エネルギーイオン散乱 (MEIS) は、1980 年代初頭に発明されて以来、単一の原子深度分解能を備えた定量的な表面および界面組成分析方法であると考えられてきました。 MEIS は、超薄膜、特に nm ゲート酸化物の分析に広く使用されており、その組成、厚さ、および界面を決定しています。最近では、ナノ粒子の分析に MEIS が使用され、コアとシェルの構造情報を使用してサイズと組成が決定されています。初期に使用されたトロイダル静電エネルギー分析器に加えて、磁気エネルギー分析器や飛行時間 (TOF) エネルギー分析器などのさまざまな種類のエネルギー分析器が使用されています。電子デバイスの継続的な小型化に伴い、正確で信頼性の高い深さプロファイリングに対する要求は、スパッタ損傷による深さプロファイルの劣化をもたらすスパッタ深さプロファイリングの限界を超えています。 3 種類のエネルギーアナライザー、イオン種、および MEIS 分析に使用される入射イオンの異なるエネルギー範囲間の整合性を調査し、定量的な MEIS 分析の手順を設定する必要性が高まっています。付録 A で報告されているこの文書を作成するために、2 つの国際的な研究所間試験が実施されました。

1 スコープ

このドキュメントでは、中エネルギー イオン散乱 (MEIS) を使用して、Si 基板上の非晶質重金属酸化物超薄膜の定量的深さプロファイリングの方法を指定します。

2 参考文献

以下のドキュメントは、その内容の一部またはすべてがこのドキュメントの要件を構成するように、本文で参照されています。日付のある参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。

3 用語と定義

このドキュメントの目的のために、ISO 18115 および以下に記載されている用語と定義が適用されます。

ISO および IEC は、次のアドレスで標準化に使用する用語データベースを維持しています。

3.1

電子ストッピングパワー

電子との相互作用により荷電粒子 (通常はアルファ粒子と陽子粒子) に作用し、粒子エネルギーの損失をもたらす減速力。

参考文献

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[13]Ｇｏｎｃｈａｒｏｖａ Ｌｕｄｍｉｌａ， Ｊ．Ａｐｐｌ．物理100, (1)、014912 (2006)
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[15]Primetzhofer Daniel, Phy Rev A 89, 032711 (2014)
[16]Min Wonja, Surf Interface Anal。 51, 712 (2019)

Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described in the ISO/IEC Directives, 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the ISO/IEC Directives, 2 (see www.iso.org/directives ).

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents ).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not constitute an endorsement.

For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www.iso.org/iso/foreword.html .

This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 201, Surface chemical analysis, Subcommittee SC 4, Depth profiling.

Introduction

Medium energy ion scattering (MEIS) has been considered to be a quantitative surface and interface composition analysis method with single atomic depth resolution since its invention in the early of 1980s. MEIS has been widely used for ultrathin films, especially nm gate oxides analysis to determine its composition, thickness, and the interface. Recently, MEIS has been used for nanoparticle analysis to determine the size and the composition with the core and shell structure information. In addition to the toroidal electrostatic energy analyser used in the early stage, different types of energy analyser such as magnetic energy analyser and time-of-flight (TOF) energy analyser have been used. With the continued scaling down of electronic devices, demands on accurate and reliable depth profiling have reached beyond the limit of sputter depth profiling which provides deteriorated depth profiles due to the sputter damage. Needs have been risen to investigate the consistency between the three types of energy analyser, ion species, and the different energy range of incident ions used for MEIS analysis and to set up a procedure for quantitative MEIS analysis. Two international interlaboratory tests were performed to develop this document which is reported in Annex A.

1 Scope

This document specifies a method for the quantitative depth profiling of amorphous heavy metal oxide ultrathin films on Si substrates using medium energy ion scattering (MEIS).

2 Normative references

The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

  • ISO 18115, Surface chemical analysis — Vocabulary

3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 18115 and the following apply.

ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:

3.1

electronic stopping power

retarding force acting on charged particles, typically alpha and proton particles, due to interaction with electrons, resulting in loss of particle energy

Bibliography

[1]J. F. Ziegler, J. P. Biersack, and U. Littmark. The Stopping Power and Range of Ions in Solids. (Pergamon, New York, 1985).
[2]Marion J. B., Young F. C., Nuclear Reaction Analysis-Graphs and Tables. North Holland, Amsterdam, (1968)
[3]Sortica M.A., Grande P.L., Machado G., Miotti L., J. Appl. Phys. 106, 114320-114320 (2009)
[4]King VM, Armstrong DM, Apps R, Trott JR, Numerical aspects of pontine, lateral reticular, and inferior olivary projections to two paravermal cortical zones of the cat cerebellum. J Comp Neurol, 390:537-551.(1998)
[5]Schiwietz G., Grande P.L., Physical Review A 84, 052703 (2011)
[6]Moliere G., Z. Naturforsch. A2, 133 (1947)
[7]Chu W. K., Phys. Rev. A 13, 2057 (1976)
[8]Nishimura Tomoaki, Mitsuhara Kei, Visikovskiy Anton, Kido Yoshiaki, Nucl. Instr. Meth. B 280, 5-9 (2012)
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[10]Gustafsson Torgny, J. Appl. Phys. 82(2), 896 (1997)
[11]Grande Pedro, J. Appl. Phys. 106, 114320 (2009)
[12]Kimura Kenji, Phys. Rev. Lett. 83, 1802 (1999)
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[14]van den Berg Jaap, Appl. Surf. Sci. 281, 8 (2013)
[15]Primetzhofer Daniel, Phys. Rev. A 89, 032711 (2014)
[16]Min Wonja, Surf Interface Anal. 51, 712 (2019)

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