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X射线的应用

1

测量射线的波长研究X射线谱，进而研究原子结构；研究晶体的结构，进一步研究材料性能.X射线的应用不仅开创了研究晶体结构的新领域，而且用它可以作光谱分析，在科学研究和工程技术上有着广泛的应用。X射线的应用

例如1953年英国的威尔金斯、沃森和克里克利用X射线的结构分析得到了遗传基因脱氧核糖核酸（DNA)的双螺旋结构，荣获了1962年度诺贝尔生物和医学奖。布拉格父子（W.H.Bragg，父W.L.Bragg，子）

英国物理学家，在利用X射线研究晶体结构方面作出了巨大的贡献，奠定了X射线谱学及X射线结构分析的基础。他们因此而于1915年共同获得诺贝尔物理学奖金。布拉格公式1913年布喇格父子提出一种简化了的研究X射线衍射的方法，与劳厄理论结果一致。

把晶体看作是由一系列平行原子层(称为晶面)组成,

，在X射线照射下,每一晶面的原子都成为子波中心,向各个方向散射X光.原子散射光相干,故在空间发生干涉.

同一晶面上相邻原子散射的光波[如:①②]的光程差等于零，它们相干加强。布拉格反射入射波散射波

只有一层原子，反射方向必加强。原子受迫振动发出电磁波。掠射角晶格常数晶格常数布拉格反射入射波散射波

若要在该方向上不同晶面上原子散射光相干加强，则必须满足干涉加强的条件。

相邻两个晶面反射的两X射线加强的条件：

布拉格公式

即当2d·sin

=kλ时各层面上的反射光相干加强，形成亮点，称为k级干涉主极大。

因为晶体有很多组平行晶面，晶面间的距离d各不相同；所以，劳厄斑是由空间分布的亮斑组成。

布拉格公式布拉格反射入射波散射波伦琴射线波谱学晶体结构分析7化学机械抛光法化学机械抛光(研磨)法（CMP-Chemical-MechanicalPolishing），这是唯一一种能提供VLSI全面平坦化的技术，由IBM公司提出。化学机械研磨技术，兼具有研磨性物质的机械式研磨与酸碱溶液的化学式研磨两种作用，可以使晶圆表面达到全面性的平坦化，以利于后续薄膜沉积之进行。8带多个磨头的CMP设备

研磨用磨料磨料喷嘴旋转中的转盘抛光垫磨头连杆磨头背膜硅片圖18.17

9(PhotocourtesyofSpeedfam-IPEC)

CMP设备照片18.3

10CMP的應用STI氧化物的研磨LI氧化物的研磨LI钨的研磨ILD氧化物的研磨钨插塞的研磨大马士革铜的研磨11用於STI之氧化物填溝的CMP

圖18.23

CMP之研磨氧化物之CVD

研磨後STI氧化物氮化物剝除襯氧化物p

磊晶層p

矽基板n井

p井12LI氧化物

圖18.24

摻雜氧化物之CVD

氮化矽之CVD氧化物之CMPLI氧化物n井

p井p

磊晶層p

矽基板13ILD氧化物之研磨圖18.25

ILD-1氧化物之沈積氧化物之CMPILD-1氧化物之蝕刻LI氧化物n井p井

p

磊晶層

p

矽基板14用於雙鑲嵌銅冶金化之CMP

圖18.26

銅之沈積鉭之沈積

銅／鉭／氮化物／氧化物之CMP鉭氮化物銅15

传统CMP与大马士革CMP比较16习题AL/Si接触存在哪两个问题？请简述他们形成的原因

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