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TopSPIN STRAIN: TEM 纳米晶体应变分析软件

TopSPIN STRAIN软件基于旋进电子衍射 (PED) ，通过先进算法将旋进衍射图分析和自动应变分布计算相结合，获得高重复性、高精度的晶体样品内部应变场。
该技术具有高精度(0.02%)和高空间分辨率(3nm)的独特优势。
ꄴ前一个： ADT-3D 三维旋进电子衍射断层扫描软件
ꄲ后一个： ASTAR：TEM晶体取向/相分布软件

 

 

 

基于扫描旋进电子衍射花样(4D-SPED)的新型自动应变分布解决方案。精度高达 0.02% (200kV FEG)，空间分辨率可达 2~3nm (FEG-TEM)。

 

STRAIN技术参数

  • 现代半导体器件中的高空间分辨率、高精度应变面分析
  • STEM 参考图像的获取
  • 超快纳米束旋进电子衍射扫描的获取
  • 典型获取时间：5-10 分钟 (150×150像素); 每像素所需时间10-40 毫秒.
  • 分析时间 5-10 分钟
  • 通过 AppFive 专有算法自动进行局部应变分析
  • 点、线、面分析
  • 空间分辨率可达 2~3 nm (FEG TEM)
  • 分析灵敏度：< 2 x 10-4
  • 直观的分析流程
  • 与 TOPSPIN 结合，可以同时获得取向/相/应变/STEM 图

 

 

STEM的参考图和虚拟明场像（左图），以及nMOS样品对应的应变分布图（右图）。

 

 

 

STEM的参考图和虚拟明场像（左图），以及pMOS样品对应的应变分布图（右图）。

 

 

 

在Si柱上生长的4 μm Ge微盘结构的图像和应变分布（参考无应变 Ge），其中顶部的SiN层作为应力源： (a) FIB 制备的TEM横截面样品的 HAADF-STEM 图像，在FIB制样期间沉积的保护性铂层也清晰可见。使用PED对绿色矩形区域进行应变分布测试。对应的坐标系也标注在图中。(b)-(d)通过旋进电子衍射获得的Ge微盘左翼的εxx、εzz、εxz的应变图，(e)-(g)展示从微盘右翼得到的对应数据。色卡显示颜色和应变水平之间的关系。(h)–(j) 展示4 μm Ge微盘有限元模型的二维切片，展示了面内应变分量εxx、εzz、εxz。与实验应变图使用相同的颜色标度。

 

 

 

参考文献：

A. D. Darbal, et al. Applications of Automated High Resolution Strain Mapping in TEM on the Study of Strain Distribution in MOSFETs. Microsc. Microanal. 20 (Suppl 3), 2014. doi:10.1017/S1431927614007053.

 

Aneeqa Bashir, et al. Strain analysis of a Ge micro disk using precession electron diffraction. Journal of Applied Physics. 126, 235701 (2019); doi: 10.1063/1.5113761.

 

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