Introducción a LEXES

LEXES technique schematic
La espectrometría de emisión de rayos X inducida por electrones de baja energía (LEXES) consiste en irradiar una muestra sólida mediante un haz de electrones de baja energía y analizar los rayos X suaves emitidos por el objetivo. Debido a que los rayos X son característicos de los elementos emisores, se logra un análisis elemental selectivo. La profundidad analizada puede variar entre 1 y 700 nanómetros, dependiendo de parámetros tales como el elemento, la matriz y la energía primaria de electrones.

El modelado preciso de la interacción primaria de electrón/materia y de la absorción de rayos X suaves permite una cuantificación elemental precisa de la profundidad de la muestra en un amplio rango de concentraciones (desde 100 % hasta decenas de ppm). Los efectos de la matriz son pequeños y están bien modelados. Por lo tanto, las muestras estándar están disponibles (materiales puros o compuestos estequiométricos).

Una aplicación importante de la técnica LEXES es la medición de dosis cuantitativa rápida de implantes ultra superficiales en un amplio rango de dosis, con o sin recocido. Además de la medición de dosis, la información de la distribución de profundidad también se extrae del análisis de la señal a diferentes energías primarias (diferentes profundidades de muestra). LEXUS es una técnica extremadamente sensible que se adapta perfectamente a las necesidades de la tecnología de implantación LE y ULE (Energía Ultra Baja). El tamaño del haz es totalmente compatible con discos estampados.

Además de la metrología de implantes, se puede controlar la composición química en todas las pilas de óxido y/o metal (desde unos cuantos Å hasta varios cientos de nm). Se abordan los principales parámetros críticos, como las dosis de lantano y aluminio en HKMG y la cuantificación de nitrógeno y oxígeno en oxinitruros. En capas epitaxiales tales como SiGe, la composición y el espesor de la capa de SiGe se pueden medir simultáneamente con el boro o el adulterante de fósforo.

Las crecientes necesidades de medición precisa de la dosis de los implantes ULE y la reconocida experiencia de CAMECA tanto en SIMS como en EPMA llevaron al desarrollo de una herramienta de metrología innovadora y única basada en la técnica LEXES, la sonda superficial EX-300.